DE737787C

DE737787C - Arrangement to reduce the disturbing noises caused by atmospheric or similar disturbances when receiving electrical vibrations

Info

Publication number: DE737787C
Application number: DEP71080D
Authority: DE
Original assignee: KARL PULVARI PULVERMACHER
Current assignee: KARL PULVARI PULVERMACHER
Priority date: 1934-10-08
Filing date: 1935-04-09
Publication date: 1943-07-23

Description

Anordnung zur Verminderung der durch atmosphärische oder ähnliche Störungen bedingten, Störgeräusche beim Empfang elektrischer Schwingungen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verminderung für durch: atmosphärische oder ähnliche Störungen bedingten Störgeräusche beim Empfang elektrischer Schwingungen unter Benutzung einer oder mehrerer in einem die Signale führenden Kreis geschalteter, -selbsttätig derart gesteuerter Begrenzungsentladestrecken, daß die Schwelle .der Begrenzung stets wenig über der Nutzamplitude gehalten wird.Arrangement to reduce exposure to atmospheric or similar Disturbances caused, interfering noises when receiving electrical vibrations The invention relates to an arrangement for reducing by: atmospheric or similar Disturbances caused disturbing noises when receiving electrical vibrations during use one or more in a circuit that carries the signals, switched automatically such controlled limiting discharge that the threshold. of the limitation is always kept a little above the useful amplitude.

Es sind zu diesem Zweck bereits Schaltungen zum Begrenzen der Stromstärke bzw. der Spannung der zu verstärkenden Ströme bekannt. So sind Anordnungen bekannt, bei welchen parallel zum Wecliselstromkreis,,z. B. zu dem die Sprechfrequenzen übertraZenden Transformator, eine Glimmlampe geschaltet ist, welche bei einer Spannung bestimmter Größe anspricht und dadurch das weitere Anwachsen der Spannung in dem zu schützenden Kreis verhindert. Ein Nachteil dieser Schaltungen besteht darin, daß sie nur bei einer bestimmten Höchstspannung ansprechen, so daß Störspannungen, die z. B. während des Empfangs schwacher Musik- oder Sprechströme ;auftreten, überhaupt nicht .oder nur züm Teil unterdrückt werden, je nachdem ihre Amplitude, die ein Vielfaches der zu empfangenden Amplitude sein kann, kleiner oder größer als die an der Schutzvorrichtung fest eingestellte Grenzspannung ist.There are already circuits for limiting the current for this purpose or the voltage of the currents to be amplified is known. So arrangements are known in which parallel to the alternating current circuit ,, z. B. to the one that transmits the speech frequencies Transformer, a glow lamp is connected, which at a certain voltage Size responds and thereby the further increase in tension in the area to be protected Circle prevented. A disadvantage of these circuits is that they only work at respond to a certain maximum voltage, so that interference voltages that z. B. during the reception of weak music or speech streams; occur, not at all. or only partially suppressed, depending on their amplitude, which is a multiple of the amplitude to be received can be smaller or larger than that at the protective device is a fixed limit voltage.

Die Frequenz und die Amplitude der Störspannungen sind im allgemeinen wesentlich größer als die Frequenz und die. Amplitude einer Spannung, deren Verlauf (zeichnerisch dargestellt) der Umhüllungskurve des zu @empfangenden modulierten Wechselstromes bzw. Sprechstromes entspricht. Auf dieser Erkenntnis beruht die übliche Anwendung der Vorrichtungen zum Beeinflussen der Klangfarbe, mit welchen bekanntlich ein bedeutender Teil der Störspannungen durch Abschneiden der höheren Frequenzen ausgeschieden wird.The frequency and the amplitude of the interference voltages are in general much greater than the frequency and the. Amplitude of a voltage, its course (shown in the drawing) of the envelope curve of the modulated Alternating current or speech current corresponds. The usual knowledge is based on this Application of the devices for influencing the timbre, with which it is known a significant part of the interference voltages by cutting off the higher frequencies is eliminated.

Es ist auch bekannt, eine Begrenzungsentladestrecke für modulierte Hochfrequenzschwingungen mit einer Schwellenvorspannung zu versehen, die durch einfache Gleichrichtung der Hochfrequenz gewonnen wird. Mit diesem Verfahren ist jedoch eine wirksame Störbefreiung nicht möglich, weil auch Störimpulse zur Steuerung der Schwelle beitragen. Außerdem muß hierbei die zum Begrenzen benutzte Niederfrequenz mit der Modulation der Hochfrequenz in Phase bleiben. Dies kann jedoch bei einer gegebenen Schaltanordnung nur für eine bestimmte Frequenz erreicht werden. Man hat auch die Begrenzung beim optischen Aufzeichnen akustischer Erscheinungen in der Tonfilmtechnik benutzt. Dort erfolgt jedoch die Schwellenregelung nicht in dem die gänzlich unverzerrten Signalschwingungen führenden niedarfrequenten Teil, sondern es ist die Blende zur Vermeidung optischer Störungen im Abtastorgan bestimmt, die als elektrische Störungen erscheinen würden, wenn nicht unter Benutzung einer Blende aufgezeichnet würde.It is also known to have a limiting discharge path for modulated To provide high-frequency oscillations with a threshold bias voltage, which can be achieved by simple Rectification of the high frequency is obtained. However, using this procedure is one Effective interference clearance is not possible because interference pulses are also used to control the threshold contribute. In addition, the low frequency used for limiting must be equal to the modulation stay in phase with the high frequency. However, this can can only be achieved for a certain frequency for a given switching arrangement. There is also a limitation in optically recording acoustic phenomena used in sound film technology. There, however, the threshold regulation does not take place in the low-frequency part leading the completely undistorted signal oscillations, rather, the aperture is intended to avoid optical interference in the scanner, which would appear as electrical interference if not using one Aperture would be recorded.

Im Sinne der Erfindung wird zur Vermeidung der oben angeführten Nachteile die Schtvellenspannung nach Aussiebung des im wesentlichen die Störungen führenden obren Signalfrequenzbandes durch Gleichrichtung des verbleibenden Bandes gewonnen und dem Begrenzer über Siebketten zugeführt. Hierbei wird vorteilhaft die Schwellenspannung - an der Impedanz, an der sie auftritt, veränderbar abgenommen.For the purposes of the invention, to avoid the disadvantages mentioned above the threshold voltage after filtering out that which essentially carries the disturbances Upper signal frequency band obtained by rectifying the remaining band and fed to the limiter via sieve chains. The threshold voltage is advantageous here - at the impedance at which it occurs, decreased changeably.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand eines Diagramms gemäß Fig. i näher erklärt. Die Fig.2 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.The essence of the invention is illustrated with the aid of a diagram according to FIG explained in more detail. FIGS. 2 to 5 show exemplary embodiments of the invention.

Werden Sprech- oder Musikströme mit den atmosphärischen Störungen zusammen durch einen Oszillographen registriert, so erhält man eine Kurve gemäß Fig. i, in welcher die Störspannungen s klar erkenntlich sind. Im Sinne der Erfindung werden diese dadurch vermindert, daß man in der Schaltanordnung eine gleichgerichtete Hilfsspannung erzeugt, deren Verlauf die Um hüllungskurve tt der Nutzschwingungene bildet, und diese Spannung einer Elektronenentladungsstrecke aufdrückt, die man als Spannungsbegrenzer wirken läßt. Gegenüber den bekannten Begrenzerschaltungen .erhält man dadurch den wesentlichen Vorteil, daß die Störspannungen bei jedem beliebig kleinen Wert der Nutzspannungen immer praktisch vollständig abgeschnitten werden, da sich die die Grenzspannung darstellende Umhüllungskurve a jeweils eng an den Verlauf der Wellenberge bzw. Wellentäler der Nutzspannung anschmiegt.Will speech or music streams with the atmospheric disturbances registered together by an oscilloscope, a curve is obtained according to Fig. I, in which the interference voltages s are clearly visible. According to the invention these are reduced by having a rectified in the switching arrangement Auxiliary voltage is generated, the course of which is the envelope curve tt of the useful oscillations forms, and this voltage pushes an electron discharge path, which one can act as a voltage limiter. Compared to the known limiter circuits This gives you the essential advantage that the interference voltages are arbitrary for each the small value of the useful voltages are always cut off practically completely, since the envelope curve a representing the limit voltage closely follows the Course of the wave crests or wave troughs of the useful voltage nestles.

Die Fig. 2 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Schaltanordnung. In Reihe zur Sekundärwicklung i i des Übertragers I liegt eine Impedanz 12, welche mit dem Gitter der Verstärkerröhre 13 verbunden, ist. Der Ausgangskreis des Verstärkers 13 enthält in üblicher Weise die Primärwicklung i ¢ des Übertragers II und die Spannungsquelle 15. Ein Teil der Ausgangsschwingungen wird durch die Sekundärwicklung 16 über das die Störfrequenzen sperrende Filter 25 und über den Gleichrichterkreis 17 und den Siebkre s 18 dem potentiometerartig ausgebildeten Widerstand i9 zugeführt. Dieser ist über den Gleitkontakt 2o mit der Sekundärwicklung des Übertragers I und mit der Kathode einer ,.zur Sekundärwicklung i i parallel gelegten Elektronenentladestreclz.e 2 i verbunden, wobei die Polaritäten. so liegen, wie in der Figur gezeichnet ist.Fig. 2 shows an example embodiment of the switching arrangement. In series with the secondary winding ii of the transformer I is an impedance 12 which is connected to the grid of the amplifier tube 13. The output circuit of the amplifier 13 includes in the usual way the primary winding i ¢ the transformer II and the voltage source 15. A portion of the output vibrations through the secondary winding 16 through which the interference frequencies blocking filter 25 and the rectifier circuit 17 and the Siebkre s 1 8 the potentiometerartig trained resistor i9 supplied. This is connected via the sliding contact 2o to the secondary winding of the transformer I and to the cathode of an electron discharge path 2 i laid parallel to the secondary winding ii, with the polarities. lie as shown in the figure.

Die im Kreis der Spule i i auftretenden Wechselspannungen gelangen auf das negativ vorgespannte Gitter des Verstärkers 13; rin Teil der verstärkten Schwingungen wird nach Aussiebung des im wesentlichen die Störungen führenden oberen Spiegelfrequenzbandes in 17 gleichgerichtet, im Kreis t 8 entsprechend gesiebt, und die so erhaltene pulsierende Gleichspannung, deren Amplitude der Umhüllungskurve der Sprechströme entspricht, wirkt an der Impedanz i9. Der Gleitkontakt wird so eingestellt, daß die zwischen diesem und dem Punkt 22 wirksame Spannung um einige Prozente höher ist als die Nutzspannung an der Spule i t. Solange keine Störspannungen im Kreis E auftreten, ist die Kathode der Entladestrecke 21 positiver als die Anode, so daß eine Entladung nicht stattfinden kann. Kommt jedoch eine Störspannung an, die im allgemeinen wesentlich höher als die obenerwähnte Gleichspannung am Potentiometer i9 ist, so spricht die Röhre 21 sofort an, und infolge des dadurch bewirkten Kurzschlusses bricht die Störspannung in der Impedanz 12 zusammen bzw. es gelangt je nach den Abmessungen der Impedanzen nur ein äußerst geringer Bruchteil dieser Spannung in den Verstärker. Praktisch werden auf diese Weise alle Spannungen abgeschnitten, die höher als die Spannung des mit dem Nutzwechselstrom proportionalen Gleichstromes sind.The alternating voltages occurring in the circuit of coil ii reach the negatively biased grid of amplifier 13; Part of the amplified vibrations is rectified in 17 after the upper image frequency band, which essentially carries the disturbances, is filtered out, and accordingly filtered in circle t 8, and the pulsating DC voltage thus obtained, the amplitude of which corresponds to the envelope curve of the speech currents, acts on impedance i9. The sliding contact is set so that the voltage effective between this and the point 22 is a few percent higher than the useful voltage at the coil i t. As long as no interference voltages occur in circuit E , the cathode of the discharge path 21 is more positive than the anode, so that a discharge cannot take place. If, however, an interference voltage arrives which is generally much higher than the above-mentioned DC voltage at the potentiometer i9, the tube 21 responds immediately, and as a result of the short circuit caused by this, the interference voltage breaks down in the impedance 12 or depending on the dimensions the impedances only an extremely small fraction of this voltage in the amplifier. In practice, all voltages are cut off in this way, which are higher than the voltage of the direct current proportional to the useful alternating current.

Die als Spannungsbegrenzer wirkende Elektronenentladestrecke kann mit dem Empfangskreis i i direkt oder indirekt, d. 1i. über weitere Schaltelemente verbunden sein.The electron discharge path acting as a voltage limiter can with the receiving circuit i i directly or indirectly, d. 1i. via further switching elements be connected.

Wie leicht ersichtlich., werden durch die Anordnung gemäß der Fig.2 Störspannungen nur auf einer Seite der Abszisse (in einer Halbperiode) abgeschnitten. Sind nämlich die Vorzeichen der Spannungen an der Wicklung i i undam Potentiometer entgegengesetzt, so spricht die Röhre 21 auf Störspannungen an. Sind diese Vorzeichen gleichsinnig, so nimmt die negative Vorspannung der Röhre 21 zu, und eine Entladung kann in ihr nicht stattfinden. Einen vollständigen Schutz bietet die Schaltanordnung gemäß der Fig.3. Es sind in Brückenschaltung zwei Eiitladesti-ckken 21« und gib und zwei Potentiometer i<g" und ipb vorgesehen, wobei die eine l#',ölii-c anodenseitig, die andere kathodenseitig an die Impedanz 12 bzw. über diese an dasselbe Ende der Wicklung i i angeschlossen ist. Es ist nun klar, daß je nach der Richtung der an der Spule i i liegenden Spannung in der einen Halbperiode die Röhre 21a, in der anderen Halbperiode die Röhre 2 4 anspricht, wenn Störspannungen auftreten. Der Gleichrichterkreis 17 und der Siebkreis 18 sind mit dem Potentiometer 19a, 19b sinngemäß .ähnlich verbunden wie bei der Ausführungsform nach der Fig. 2.As can be easily seen, the arrangement according to FIG Interference voltages are only cut off on one side of the abscissa (in a half period). Are the signs of the voltages on winding i i and on the potentiometer on the contrary, the tube 21 responds to interference voltages. Are these omens in the same direction, the negative bias of the tube 21 increases, and a discharge cannot take place in it. The switching arrangement offers complete protection according to Fig.3. There are two charging pieces 21 'in a bridge circuit and give and two potentiometers i <g "and ipb provided, one l # ', oilii-c on the anode side, the other on the cathode side the impedance 12 or via this the same end of the winding i i is connected. It is now clear that depending on the Direction of the voltage applied to the coil i i in the one half cycle the tube 21a, in the other half period the tube 2 4 responds when interference voltages occur. The rectifier circuit 17 and the filter circuit 18 are connected to the potentiometer 19a, 19b similarly connected as in the embodiment according to FIG. 2.

Als Entladestrecke kann man an Stelle einer Vakuumröhre (Diode) :auch eine gasgefüllte Röhre anwenden. Die übliche Elektronenentladeröhre spricht bei jeder Spannung sofort an, die positiver ist als die Kathode. Die Glimmentladungsröhre spricht nur bei einer Spannung an, die höher ist als die Zündspannung der Röhre. Um das der Elektronenrähre gleiche Verhalten der Glimmentladungsröhre in der beschriebenen Schaltung zu sichern, wird im Sinne der Erfindung die Glimmentladungsröhre 23 der Fig. ¢ mit einer Spannungsquelle 2.4 verbunden, deren Spannung so gewählt ist, daß sie in der Nähe der Zündspannung der Röhre 23 liegt. In ,analoger Weise wird die Schaltung im Falle der Anwendung zweier Glimmentladungsröhren ausgeführt (Fig.5).As a discharge path, instead of a vacuum tube (diode): also use a gas-filled tube. The usual electron discharge tube speaks for itself any voltage that is more positive than the cathode. The glow discharge tube only responds to a voltage that is higher than the ignition voltage of the tube. To the behavior of the glow discharge tube in the described manner, which is the same as that of the electron tube To secure circuit, the glow discharge tube 23 of the Fig. ¢ connected to a voltage source 2.4, the voltage of which is selected so that it is close to the ignition voltage of the tube 23. In an analogous way, the Circuit carried out in the case of the use of two glow discharge tubes (Fig. 5).

Der Kreis 17 braucht nicht mit dem Ausgangskreis des Verstärkers gekoppelt zu sein; Man kann die gleichzurichtenden und auszusiebenden Schwingungen über eine jentsprechende Anzapfung auch dem Kreis E entnehmen.The circuit 17 does not need to be coupled to the output circuit of the amplifier to be; The vibrations to be rectified and sifted out can be controlled via a The corresponding tap can also be found in circle E.

In der beschriebenen Schaltung wirkt die Elektronenentladestrecke analog einer steuerbaren optischen Blende, indem sie die Spannungsdurchlässigkeit der Schaltung in Abhängigkeit von der Größe der Nutzamplituden, d. h. der Amplituden der Umhüllungskurve (Fig. i), regelt. Zweckmäßig wird man der Entladungsstrecke eine konstante Ru hevorspannung aufdrücken, um das vollständige Sperren der Blende zu vermeiden, in welchem Falle diese theoretisch überhaupt keine Spannungen durchlassen würde. Als Elektronenentla.destrecke kann man auch eine mit einem oder mehreren Gittern versehene Entladeröhre anwenden, in welchem Falle man die Vorspannung und .auch die Schwellenspannung einem oder mehreren Gittern zuführt. Unter Schwellenspannung ist die an der Impedanz i9 wirkende, der Nutzspannung proportionale Gleichspannung zu verstehen.The electron discharge path acts in the circuit described analogous to a controllable optical shutter by increasing the voltage permeability the circuit as a function of the size of the useful amplitudes, d. H. the amplitudes the envelope curve (Fig. i), regulates. The discharge path is expedient Apply a constant preload to completely block the diaphragm to avoid, in which case these theoretically do not allow any voltages to pass through would. The electron discharge path can also be one with one or more Use grids provided discharge tube, in which case the bias and . also applies the threshold voltage to one or more grids. Under threshold voltage is the DC voltage that acts on the impedance i9 and is proportional to the useful voltage to understand.

Als Schwellenspannung kann man ,auch zwei den empfangenen Signalamplituden entsprechend kombinierte, gleichgerichtete, aber entgegengesetzt geschaltete Spannungen verwenden, die derart erzeugt werden; daß die empfangenen Schwingungen mittels eines Frequenzsieties in hohe und tiefe Frequenzkomponenten zerlegt, getrennt gleichgerichtet und einander entgegenwirkend in der Schaltung nach Fig. 2 dem Potentiometer i9 zugeführt werden. Hierzu wird die zur Regelung benutzte Niederfrequenzspannung, die aus dem Transformator 16 gewonnen wird, zuerst einer Tonweihe zugeführt, die in an sich bekannter Weise, z. B. wie sie in der Fernsehtechnik zur Anwendung kommt, aus einem Kondensator und einer Induktanz besteht. Die tiefen Komponenten werden von dem Kondensator, die hohen Komponenten von der Induktanz abgeleitet bzw. umgekehrt, je nach der relativen Schaltung der Kapazität und der Induktanz. Die von der Tonweiche abgenommenen tiefen Komponenten sind zur Signalspannung proportional und enthalten praktisch keine hohen Frequenzen, also Störspannungen. Dieser Teil wird nach Gleichrichtung so zu den Sperrdioden geführt, daß er als eine Entlastung des niederfrequenten Kreises wirkt. Andererseits werden von der Tonweiche die hohen Komponenten der empfangenen Schwingungen, die dementsprechend hauptsächlich aus den Störspannungen bestehen, ebenfalls gleichgerichtet und den Sperrdioden als Regelspannung in entgegengesetztem Sinne-zu den vorherigen Regelspannungen so zugeführt, daß diese eine Belastung des niederfrequenten Kreises i i verursacht. Sind- hierbei die Signalspannungen gegenüber den Störspannungen überwiegend, so wirkt die von den tiefen Frequ.enzkomponenten gleichgerichtete Regelspannung in dem Sinne, wie es oben klargestellt ist. Überwiegen jedoch im Kreise i i die Störspannungen gegenüber den Signalspannungen, so wirkt die von den hohen Komponenten gleichgerichtete Regelspannung als Sperrspannung. Sind also z. B. beim Rundfunkempfang die Störungen so groß, daß sie die Modulation unterdrücken würden, so wird der die Niederfrequenz führende Teil durch die Ableitdioden gesperrt.The threshold voltage can also be two of the received signal amplitudes correspondingly combined, rectified, but oppositely switched voltages use generated in this way; that the received vibrations by means of a Frequency groups broken down into high and low frequency components, rectified separately and counteracting each other in the circuit of FIG. 2 to the potentiometer i9 will. For this purpose, the low-frequency voltage used for regulation, which is derived from the Transformer 16 is obtained, first fed to a clay consecration, which in itself known manner, e.g. B. as it is used in television technology, from one Capacitor and an inductance. The deep components are taken from the capacitor, the high components derived from the inductance or vice versa, depending on the relative Switching the capacitance and inductance. The lows picked up by the crossover Components are proportional to the signal voltage and contain practically no high ones Frequencies, i.e. interference voltages. This part becomes after rectification so to the Blocking diodes led that it acts as a relief of the low frequency circuit. On the other hand, the high components of the received vibrations, which accordingly mainly consist of the interference voltages, also rectified and the blocking diodes as a control voltage in the opposite sense - to the previous ones Control voltages are supplied in such a way that they place a load on the low-frequency circuit i i caused. Here are the signal voltages compared to the interference voltages predominantly, this is how the control voltage rectified by the low frequency components acts in the sense as clarified above. However, predominate in the circle i i die Interference voltages compared to the signal voltages, this is how that of the high components acts rectified control voltage as reverse voltage. So are z. B. in radio reception If the disturbances are so great that they would suppress the modulation, it becomes the Low frequency leading part blocked by the discharge diodes.

Im Falle der Anwendung :einer zum Empfang kann die Entladungsstrecke 21 auch in die Verstärkerröhre eingebaut sein. Ebenso ist es möglich, als Elektronenentladestrecke eine Ein- oder Mehrgitterröhre zu vermeiden und die konstante Vorspannung und die Schwellenspannung dem bzw. den Gittern dieser Röhre zuzuführen.In the case of application: one to receive can use the discharge path 21 can also be built into the amplifier tube. It is also possible as an electron discharge path to avoid a single or multi-grid tube and the constant bias and the Apply threshold voltage to the grid or grids of this tube.

Statt der Entladungsstrecke 21 kann auch ein Gleichrichter beliebiger Art verwendet werden.Instead of the discharge path 21, any desired rectifier can also be used Kind be used.

An Stelle der in den Figuren dargestellten verschiedenen Batterien können in an sich bekannter Weise als Spannungsquellen die in der Schwachstromschalttechnik üblichen Mittel zum Erzeugen von Spannungsabfall (z. B. Potentiometer o, dgl.) Anwendung finden.Instead of the various batteries shown in the figures can be used in a known manner as voltage sources in low-current switching technology usual means for generating a voltage drop (e.g. potentiometer or the like) application Find.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement to reduce the by atmospheric or similar disturbances caused interference noises when receiving electrical vibrations using one or more circuits connected to a circuit carrying the signals, delimitation unloading routes taxed automatically in such a way that the threshold of the Limitation is always kept a little above the useful amplitude, characterized in that that the threshold voltage after filtering out the essentially leading the disturbances upper signal frequency band obtained by rectifying the remaining band and fed to the limiter via sieve chains. a. Arrangement according to claim i, characterized in that the threshold voltage at the impedance at which it occurs, changeable is removable. 3. Arrangement according to claim i, characterized by a constant voltage applied to the limiting discharge path, which is sufficient to ensure a minimum threshold voltage for the arrangement. q .. arrangement according to Claim i, characterized in that an inlet or multigrid tube is used and that the constant bias voltage and the threshold voltage fed to the grating or grids of the tube. 5. Arrangement according to claim i, characterized characterized that instead of limiting discharge paths, rectifiers with- Threshold effect can be used. 6. Arrangement according to claim i, characterized in that that the threshold voltage consists of two voltage components, of which the one obtained by rectification from the upper part of the signal frequency band and acts in the sense of reducing the threshold voltage, while the other Voltage component is generated from the lower area of the signal band and in Meaning an increase in the threshold voltage acts.