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Schaltungsanordnung zur Kompensation von Rückkopplungsvorgängen in
Gabelschaltungen Im Patent 842 503 wurde bereits dargelegt, da6 es. Schwierigkeiten
bereitet, eine direkte Kompensation der Rückkopplungsvorgänge zu erreichen, weil
die Kompensationsspannung bei Entnahme von (lern frequenzabhängigen Stromkreis nicht
immer phasengleich mit der zu kompensierenden Spannung ist und bei Entnähme aus
dem frequenzabhängigen Stromkreis auch die Spannung der Gegenrichtung kompensiert
wird, weil eine Trennung beider Spannungen nicht ohne weiteres möglich ist.
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Die vorliegende Weiterentwicklung des Problems betrifft ein Verfahren,
die direkte Kompensation auch bei Entnahme der Kompensationsspannung aus dem frequenzabhängigen
Stromkreis mittels eines,Amplitudenfilters herbeizuführen, wenn dieeine oder die
andere Spannung wirksam ist. Dies trifft vorzugsweise auf den Gegensprechverkehr
zu, der dadurch gekennzeichnet ist, daß nur je einer der Teilnehmer zur gleichen
Zeit sprechen kann und darf, wenn beide sich verständigen wollen. Gegenseitige Unterbrechungen
sind bei dem vorliegenden Verfahren ohne weiteres und ohne Verzögerung möglich.
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Das Verfahren sei nachstehend an Hand eines Beispiels näher erläutert.
Die Abb.2 stellt eine Gabelschaltung im Zuge einer verstärkten Verbindung ohne Nachbildungen
dar. Der gestrichelte
Teil ist die Wiederholung des linken Teils,
der sich bei einer Vierdraheverbindung am anderen Ende, bei einer Zweidrahtverbindung
am selben Ort befinden möge. Die Aufgabe einer solchen Verbindung ist meistens die,
die vom Senderteil der Einrichtung 8 an der Gabel ankommende Energie verstärkt über
3 weiterzugeben und die über 2 ankommende Energie so weit zu erhöhen, daß sie im
Empfängerteil der Einrichtung 8 genügend wirksam ist, oder mit anderen Worten, die
Dämpfung der Strecke 8 - Gabelpunkt ebenso wie die Verstärkung des nach der Gabel
eingesetzten Verstärkers unter Aufrechterhaltung einer genügenden Stabilität möglichst
hoch zuzulassen, um möglichst wenig Verstärker verwenden zu müssen, oder in einem
anderenAnwendungsfalle, bei der Endstelle 8 einen Lautsprecherbetrieb, ebenfalls
bei großer Stabilität, einrichten zu können.
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Das bedeutet in jedem Falle, daß der Eingangspegel der Spannung am
Gabelpunkt von 8 aus klein ist und der Ausgangspegel der Spannung am Gabelpunkt
in Richtung nach 8 groß sein muß.
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Die vorliegende Erfindung nutzt diesen natürlichen Umstand dazu aus,
um eine vollständige Kompensation der Rückkopplungsvorgänge ohne größeren Aufwand
zu ermöglichen. Die in der ankommenden Richtung wirksame Spannung hinter der Röhre
2, die z. B. im vorliegenden Falle (infolge Weglassen der Nachbildung) voll auf
die abgebende Richtung zurückgekoppelt wird, ist grundsätzlich phasen- und verhältnismäßig
amplitudengleich der hinter der Röhre 3 wirksamen Spannung, kann mithin mittels
des Schaltgliedes i-1-6 völlig und kontinuierlich kompensiert werden, wenn das Schaltglied
1-1-6 für diese Spannung durchlässig ist.
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Für eine von 8 ausgehende Spannung würde an sich das gleiche eintreten,
wenn 'hierfür das Schaltglied 1-1-6 ebenfalls durchlässig wäre. Gegenstand der Erfindung
ist es nun, das Schaltglied 1-1-6 so auszugestalten, daß es die ankommende
Spannung, die größere also, durchläßt und die abgehende, kleinere, dagegen sperrt,
wodurch das Schaltglied den Charakter eines Amplitu.denfilters erhält.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Amplitudenfilter,
wie in Abb. 1 besonders dargestellt, aus zwei hintereinandergeschalteten Gegentaktgleichrichteranordnungen
besteht, von denen die erste eine negative Gleichvorspannung in Höhe der -Iaximalamplitude
der zu sperrendere kleinen Wechselspannung, die zweite eine ebensolche Gleichvorspannung,
jedoch positiver Richtung, aber der gleichen Größe erhält. 'Diese Maßnahme ist notwendig,
um die durch die erste, negative Vorspannung hervorgerufene Potentialverschiebung
jeder Halbwelle aufzuheben. Die durch diese Potentialverschiebungen in den Nulldurchgängen
bei der nachfolgenden Kompensation notwendigerweise dann noch auftretenden Spannungsreste
(Zacken) sowie sonstige Geräusche werden, gemäß einem anderen Vorschlag, durch die
dort angegebenen Mittel (Geräuschsperre und übliche Filter, 4 und 5 in Abb. 2) beseitigt.
Die Voraussetzung für eine möglichst verzerrungsfreie Filterung der _@rnplituden
ist ein möglichst großer Pegelunterschied zwischen ankommender in Richtung 8 (-@1>I>.
2) wirksamer und abgehender von 8 (Abb.2) wirksamer Spannung am Gabelpunkt. Reicht
die natürliche Dämpfung zwischen 8 und Gabelpunkt hierzu nicht aus, läßt sie sich
durch Einfügung einer Leitungsverlängerung (künstliche Leitung), 7 in :11A>.2, leicht
erhöhen. Bei genügend kleiner abgehender .Spannung kann unter Umständen eine Vorspannung
überhaupt entfallen, weil der hohe Widerstand der Gl.eichrichteranordnungen im "lrelaufgeleiet
unter l1mständen dann schon ausreicht, diese Spannung zu sperren.
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Je größer der Pegelunterschied unter Berücksichtigung der natürlichen
Geräusche der =#nordnung gewählt wird, desto geringer sind die durch das Abschneiden
der Fußpunkte der einzelnen Halbwellen beim Durchlaufen der Filter hervorgerufenen
Verzerrungen, die sich als Klirrfaktnr bemerkbar machen. Die durch die N ichtlinearität
der Gleichrichter hervorgerufenen Verzerrungen können durch übliche Linearisierungstnittel
genügend klein gehalten werden.
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Bei gleichzeitiger :1mvesenheit von Spannungen der beiden also der
großen und der kleinen Spannung, und zwar auf ihre Momentanwerte bezogen, werden
zwar beide Spannungen durchgelassen und kompensiert. Dies ist jedoch für eine gegenseitige
Unterhaltung, wie bereits im Patent 84.2 303 und weiter oben ausgeführt, für die
Verständigung unerheblich, weil Jeweils nur ein Teilnehmer sprechen darf, wenn eine
Verständigung erzielt werden soll. Da ferner der Charakter der Sprache in seiner
elektrischen Umwandlung im Zuge einer fortlaufenden Rede und bei kontinuierlicher
Kompensation genügend Lücken aufweist, um die eine oder die andere Spannung wirksam
werden zu lassen, ist auch eine gegenseitige Unterbrechung ohne Verzögerung gewährleistet.
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Beim Auftreten von Reflexionen am Ende der Leitung oder unterwegs
ergeben sich, wie bei jeder anderen CTbertragungsart, Echospannungen, die, durch
die Laufzeit bedingt, zeitlich von der Ursprungsspannung verschieden am Gabelpunkt
ankommen und infolgedessen stören können. Da ihre Größe jedoch durch die doppelte
Dämpfung bestimmt ist, ist ihre Arnplitude im allgemeinen so klein, daß eine Störung
nicht eintritt. In besonderen Fällen können die Echospannungen hierbei jedoch in
üblicher Weise durch zusätzliche Echosperren bekannter Art unterdrückt werden.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich
auf Gabelübergänge jeder Art anwenden. Bei reinem Zweidrahtbetrieb ist jedoch die
Zahl der nacheinander einzuschaltenden Verstärker durch den mit der Zahl der Verstärker
sich erhöhenden Klirrfaktor begrenzt und hängt von der Größe des zuzulassenden Klirrfaktors
ab.
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Eine vorzugsweise Anwendung bietet das Verfahren für einen Lautsprecherbetrieb
bei den
Endstellen einer Verbindung. Wird hierbei in bekannter Reise
ein Lautsprecher gewählt, der gleichzeitig als Sender und Empfänger wirksam ist
(elektrodynamischer. Kristallautsprecher oder andere .Anordnungen) und mithin keinen
akustischen Rückkopplungsweg aufweist, so wird hierdurch ein System geschaffen,
das weder akustische, noch elektrische Rückkopplungskreise auf@veist und holte Dämpfungen
und Verstärkungen erlaubt. 1)a weiterhin die Fußverzerrungen in einem solchen System
nur an dem Ende der Verbindung, also nur zweimal, höchstens viermal vorkommen, bleibt
auch der Klirrfaktor in zulässigen und leicht einzuhaltenden Grenzen.