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Lautfemsprechanlage mit Rückkopplungssperre Die Erfindung betrifft
eine Lautfernsprechanlage mit Rückkopplungssperre und verfolgt den Zweck, die in
diesen Anlagen auftretenden Rückkopplungsstörurngen, die sorg. eIektroakustischen
,`Rückk2pplumgen zu vermeiden.
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Anordnungen, die den gleichen Zweck verfolgen, sind bereits mehrfach
bekannt. Die bekannten Anordnungen beruhen grundsätzlich auf der Anwendung von Sperreinrichtungen,
von denen z. B. je eine in dem Zweig für die abgehende und ankommende Sprechrichtung
liegen. Sie werden durch die abgehenden oder ankommenden Sprechströme gesteuert
und sperren den jeweilig zur Übertragung nicht benutzten Sprechweg. Diese Einrichtungen
-,entsprechen noch nicht den an degartige Anlagen gestellten Anforderungen, insbesondere
weil durch die unvermeidlichen Schaltzeiten der für die Zwecke der Sperrung verwendeten
Relais usw. Sprachverstümmelungen entstehen und die Sperrung der jeweiligen Sprechrichtung
stets eine vollständige ist, wodurch wieder beim Gegensprechen Schwierigkeiten entstehen.
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Diesen Schwierigkeiten versuchte man bereits dadurch zu begegnen,
daß man die, insbesondere die akustischen Rückkopplungen hervorrufenden Einrichtungen,
Mikrophon und Lautsprecher, in einer Brückenschaltung anordnete, wobei man als Mikrophon
und Lautsprecher gleiche Systeme, z. B. dynamische Lautsprecher, verwendete. Aber
auch diese Anordnungen genügen nicht den Anforderungen insbesondere deshalb; weil
sich .das äußerst labile Gleichgewicht der Brückenschaltung beim praktischen Gebrauch
nicht einhalten ließ, auch mußten mehrere vollkommen gleiche Lautsprechersysteme
in einer Brückenanordnung angewendet werden.
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Deshalb hat man schon versucht, unter Fortfall der Brückenschaltungen
und durch Verwendung nur eines einzigen Gerätes gleichzeitig als Lautsprecher und
als Mikrophon die Schwierigkeiten zu beheben. Man benutzte einen dynamischen Lautsprecher,
der mit den beiden Sprechzweigen über je eine auf .der Tauchspule angebrachte Wicklung
verbunden wurde. Zur Vermeidung der gegenseitigen Beeinflussung, d. h. der elektrischen
Kopplung zwischen den beiden Spulen und damit der beiden Sprechkreise wurde eine
Kompensationsschaltung gewählt.
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Die Kompensation der in den beiden Wicklungen der Tauchspule erzeugten
Spannungen
bereitet aber große Schwierigkeiten. Man hat in dem einzigen
bekannten Falle .der Anwendung einer solchen Anordnung (bei der Sprachübertragung
beim Fernsehen) zu besonderen sogenannten Kunstgriffen Zuflucht nehmen müssen. Auch
ist bei Anwendung dieser Kompensationsmethode die Übertragung von einem Teilnehmer
zum anderen über Vierdrahtleitungen Voraussetzung, eine übertragung über Zweidrahtleitungen
ist wegen der dann eintretenden Rückkopplung nicht möglich.
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Es sind bereits Lautsprechanordnungen bekannt, bei denen mehrere je
aus zwei Trockengleichrichtern, Kondensator und Übertragern bestehende Dämpfungsnetziverke
verwendet werden. Auch die Wirkungsweise dieser Dämpfungsnetäwetke und deren Trockengleichrichter
beruht auf einem wesentlich anderen Prinzip als die Dämpfungsgleichrichter des Erfindungsgegenstandes.
Von diesen Netzwerken liegen einige im Mikrophon- und einige im Lautsprecherkreis.
Sie werden durch die Anodenströme der Verstärkerröhren der beiden Kreise gesteuert
und bewirken unter Zuhilfenahme weiterer Trockengleichrichter die Gitterpotentialverlagerung
der genannten Röhren und damit bei entsprechendem negativem Potential die Sperrung
dieser Röhren, wodurch die Übertragung in der einen bzw. anderen Richtung verhindert
wird. Die Anodenströme der einen Richtung fließen über die Gleichrichter der Netzwerke
in Längsschaltung und die Anodenströme der anderen Richtung über die Gleichrichter
der -Netzwerke in Querschaltung. Sie besitzen also keinen gemeinsamen Steuerstromkreis,
sondern deren zwei. Die Gesamtanordnung stellt eine Brückenschaltung dar mit Steuerung
durch Gitterpotentialverlagerung, deren Nachteile, insbesondere der schwierige Abgleich,
bekannt sind. Alle aufgeführten Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß durch die
gleichzeitige Anwendung und das Zusammenwirken teilweise für sich einzeln bekannter
Merkmale beseitigt, derart, daß in den beiden mit Verstärkern ausgerüsteten Sprechzweigen
Trockengleichrichter a1 s Dämpfungsglieder vorgesehen sind, die von einem z. B.
durch ein Tiefpaß bestimmten Teilfrequenzband der abgehenden Sprechströme nach deren
Gleichrichtung gesteuert werden und in Abhängigkeit von dieser Beeinflussung durch
den Steuergleichstrom und von ihrer Anordnung in den Sprechzweigen z. B. mit einem
vorgeschalteten Hochpaß die Rückkopplungsströme, nicht aber die vom fernen Teilllehm;erherkommendenSprechströme
sperren, und daß die Sprechzweige an ihrem einen Ende über einen Gabelübertrager
mit der Leitung nebst deren 21#,'gchbildung verbunden und an dem anderen Ende durch
einen Gabelübertrager abgeschlossen sind, mit welchem ein dynamischer Lautsprecher
nebst seiner Nachbildung verbunden ist, der gleichzeitig als Mikrophon dient und
dessen Tauchspule nur eine Wicklung gemeinsam für die abgehenden und ankommenden
Sprechströme besitzt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt den bekannten Anordnungen gegenüber
den Vorteil, daß die den letzteren anhaftenden Mängel völlig beseitigt und eine
restlose Unterdrückung der elektrischen und akustischen Rückkopplung in Lautfernsprechanlagen
ermöglicht wird. Insbesondere wird erst durch den nur einen und für beide Dämpfungsgleicir1-richter
gemeinschaftlichen Steuerstromkreis, also durch die gleichzeitige Steuerung beider
Sprechrichtungen in einem Vorgang (Sperrung der einen, Freigabe der anderen) eine
kontinuierliche, stufenlose Veränderung bzw. Verschiebung der Dämpfung in den beiden
Sprechzweigen bei stets gleichbleibender Gesamtdämpfung und das sofortige Gegensprechen
ohne besonderen Stimmenaufwand und ohne Verzögerungen und das dadurch entstehende
Verlorengehen einzelner Silben und Wörter ermöglicht. Dies lediglich in Abhängigkeit
von der Anordnung der Dämpfungsgleichrichter .in den beiden Sprechzweigen, Längs-
bzw. Querschaltung, unter Verlneidung schwierig abzugleichender Brückenschaltungen.
Die Verwendung nur der abgehenden Sprechströme zur Steuerung der Dämpfungsgleichrichter
bedeutet gleichfalls eine wesentliche Vereinfachung der Steuervorgänge, es bleibt
eine Sprechrichtung völlig frei davon.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels beschrieben und ihre Wirkungsweise erläutert. Dargestellt und
beschrieben sind nur die zur Erläuterung des Erfindungsgedankens erforderlichen
Teile einer Anlage.
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Dargestellt ist eine Teilnehmerstelle einer Lautfernsprechanlage,
verbunden mit der Übertragungsleitung L über den Gabelübertrager Ueä= mit der Leitungsnachbildung
R12. In dem Sprechzweig für die abgehende Sprechrichtung liegt der Verstärker hl,
in dem Sprechzweig für die ankommende Sprechrichtung der Verstärker V=. Die Enden
der beiden Sprechzweige sind abgeschlossen durch den Gabelübertrager Uegl, an den
der gleichzeitig auch als Mikrophon dienende Lautsprecher ML an sich normaler Ausführung
über seine Tauchspule SP mit einer Wicklung nebst einer den Lautsprecher nachbildenden.
Nachbildung N1 angeschlossen ist. . In dem Sprechzweig für die abgehende Sprechrichtung
liegt, und zwar in einer Ader desselben der als Dämpfung zur Sperrung der
Rückkopplungsströme
dienende Trockengleichrichter GI in Reihe, d. h. in sogenannter Längsschaltung,
während in -dem Zweig für die ankommende Sprechrichtung in Brücke an den Adern desselben,
in sogenannter Querschaltung, zu dem gleichen Zweck der Trockengleichrichter G2
liegt.
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Die vom MikrophonML bei der Besprechung durch den Teilnehmer ausgehenden
Sprechströme gelangen über .den Gabelübertrager Uegl in den Zweig für die abgehende
Sprechrichtung, an den Verstärker Tal und die Einrichtung VGL. Letztere ist so beschaffen,
daß sie nur ein Teilfrequenzband, z. B. die tieferen Frequenzen der Sprache z. B.
bis 45o Hz, durchläßt, .die dann verstärkt und gleichgerichtet werden und zur Steuerung
der Dämpfungen GI und G2 dienen. Der gleichgerichtete Steuerstrom fließt über beide
Dämpfungen GI und G2 gleichzeitig. Solange kein Gleichstrom über dieselben fließt,
stellen sie schwachen Wechselströmen gegenüber einen hohen Widerstand dar, der jedoch
auf einen ,geringen Wert sinkt, sobald sie gleichzeitig von Gleichstrom durchflossen
werden.
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Wenn also jetzt der Teilnehmer spricht, so fließen .die über dem Verstärker
V1 verlaufenden Sprechströme über den Gabelübertrager Ueg2 ungehindert in die Leitung
L. Gelangen nun bei ungenauer Leitungsnachbildung N2 ein Teil der Sprechströme
über den Übertrager Ueg' in den Zweig für die ankommende Sprechrichtung, so wirkt
der Gleichrichter G2 zufolge seiner Anordnung in Brücke an den Adern, in Querschaltung,
als Nebenschluß für diese Teilsprechströme, und diese können nicht mehr über .den
Verstärker T72 als Rückkopplungsströme zur Ausgangsstelle zurückgelangen. Für die
vom entfernten Telnehmer am .anderen Ende der Leitung L= her ankommenden Sprechströme
bildet der Gleichrichter GI keine Behinderung, da, wenn dieser Teilnehmer spricht
und über @die GLeichrich-_ ter GI und G2 kein Steuergleichstrom fließt, der Gleichrichter
G2 seinen hohen Widerstand besitzt und alsdann für die -ankommenden Sprechströme
auch keine Dämpfung darstellt. Aber auch, wenn der entfernte Teilnehmer gegenspricht,
während der andere Teilnehmer noch nicht zu sprechen aufgehört hat, kann der Gegensprechende
mit seiner Stimme jederzeit durchgreifen, .da, wie aus den vorstehenden Ausführungen
zu entnehmen ist, die Sperrung durch den Gleichrichter G= für die Sprechströme keine
vollständige ist. Es können also bei der erfindungsgemäßen Anordnung, auch wenn
die Nachbildung N1 des Lautsprechermikrophons keine ideale ist, keine elektrischen
Rückkopplungen auftreten, und .die akustische Rückkopplung ist durch die Verwendung
eines einzigen Gerätes als Mikrophonlautsprecher vermieden.