DE890062C

DE890062C - Circuit arrangement for preventing electroacoustic feedback, especially in loudspeaker systems

Info

Publication number: DE890062C
Application number: DES7523D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr-Ing Pfleiderer; Berhard Seiffert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1936-10-14
Filing date: 1936-10-15
Publication date: 1953-09-17

Description

Schaltungsanordnung zur Verhinderung der elektroakustischen Rückkopplung, insbesondere in Lautfernsprechanlagen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verhinderung der elektroakustischen Rückkopplung, insbesondere in Lautfernsprechanlagen.Circuit arrangement to prevent electroacoustic feedback, in particular in loudspeaker systems The invention relates to a circuit arrangement to prevent electroacoustic feedback, especially in speakerphone systems.

In diesen Anlagen machen stich bekanntlich die als elektroakustische Rückkopplung bekannten Erscheinungen sehr störend bemerkbar. Zu ihrer Beseitigung sind schon einige Vorschläge gemacht worden hzw. Anordnungen bekannt. Bei .diesen werden z. B. Dämpfungswiderstände in :beiden Sprechzwcigen vorgesehen, die zwecks Sperrung oder Freigabe der Sprachzweige von Hand iri letztere ein- oder aus diesen ausgeschaltet werden.It is well known that these systems are known to be electroacoustic Feedback of known phenomena is very annoying. To get rid of them some suggestions have already been made. Arrangements known. With .these are z. B. Attenuation resistors in: both Speechzwcigen provided for the purpose Blocking or releasing of the language branches manually with the latter on or off these turned off.

Es sind ferner auch sprachgesteuerte Sperreinrichtungen bekannt, die Glühkathodenröhren und Relais enthalten, welch letztere mittels ihrer Kontakte Dämpfungswiderstände in die Sprechzweige ein- oder aus diesen ausschalten und/od-er die Sprechzweige auftrennen, wobei die Sperrung meist eine völlige ist, d. h: der hörende Teilnehmer hat die Möglichkeit zum Gegensprechen erst, wenn der andere Teilnehmer aufhört zu sprechen bzw. in einer Gesprächspause. Sprechen und Gegensprechen erfordert also immer die Einhaltung einer bestimmten Sprechdisziplin. Diese Anordnungen sind auch nicht frei von Verzögerungen und daher Verstümmelung der Sprache.There are also voice-controlled locking devices are known that Incandescent cathode tubes and relays contain damping resistors, the latter by means of their contacts in the speech branches on or off these and / or switch the speech branches disconnect, whereby the blocking is usually a complete one, d. h: the listening participant has the option of two-way communication only when the other participant has stopped listening speak or during a pause in conversation. So speaking and two-way talk requires always adhering to a certain speaking discipline. These arrangements are too not free from delays and therefore mutilation of speech.

Alle die genannten Schwierigkeiten vermeidet die erfindungsgemäße Anordnung dadurch, daß in den beiden Sprechzweigen je ein Trockengleichrichter, der eine in Reihe in einer Ader des Sendekreises (Längsschaltung), -der andere in Brücke zwischen beiden Adern . des Empfangskreises (Querschaltung), angeordnet ist, die beide nur von den abgehenden Sprechströmen nach deren -Gleichrichtung gleichzeitig und unmittelbar beeinflußt werden und in Abhängigkeit- von, der Beeinflussung bzw. Nichtbeeinflussung und von ;ihrer Anordnung in den Sprechzweigen (Längs- oder Querschaltung) den Sendekreis freigeben und .den Empfangskreis sperren, :bzw. umgekehrt.The invention avoids all of the difficulties mentioned Arrangement in that in each of the two speech branches a dry rectifier, the one in series in a wire of the transmission circuit (series connection), -the other in Bridge between the two wires. of the receiving group (Cross connection), is arranged, both of the outgoing speech streams after their rectification be influenced at the same time and directly and in dependence on the influencing or non-influencing and of; their arrangement in the speech branches (longitudinal or Cross connection) enable the transmit circuit and. Block the receive circuit,: or. vice versa.

Die Erfindung hat bekannten Anordnungen gegenüber verschiedene Vorteile.The invention has various advantages over known arrangements.

Es braucht keiner der Teilnehmer zum Gegensprechen zu warten, bis .der andere Teilnehmer aufhört, sondern es kann jeder Teilnehmer jederzeit die Initiative des Gespräches ergreifen. Dadurch, daß,die als Dämpfungsmittel in den beiden Sprech-. kreisen benutzten Trockengleichrichter in demselben Gleichstromsteuerkreis liegen, werden sie von dem Steuergleichstrom beide .gleichzeitig beeinflußt. Sie stehen mithin in einem wechselseitigen Abhängigkeitsverhältnis zueinander, und die Veränderung der Dämpfung in den beiden Sprechkreisen, ankommend und abgehend, erfolgt allmählich, d. h. stufenlos und selbsttätig. Sinkt die Dämpfung indem einen Sprechkreis, so,steigt sie in dem anderen an. Die Summe der Dämpfung in beiden Sprechkreisen bleibt aber -immer dieselbe, wiebereits oben erwähnt, d. h. sie bleibt konstant. Da ferner die durch .die Trockengleichrichter hervorgerufene Dämpfung in jedem Kreis einen endlichen Wert besitzt, kann nie eine völlige Sperrung eines Sprechkreises erfolgen, -durch die der Teilnehmer gänzlich, abgeschaltet wird. Es ist immer eine Gegensprechmöglichkeit in .der Weise vorhanden, daß selbst beim Durcheinanldersprechen, d. h. wenn beide Teilnehmer gleichzeitig sprechen, noch eine Verständigung vorhanden ist wie beim Sprechen über eine gewöhnliche Telephoneinrichtun,g. Gerade die zwangsläufige Steuerung der Sperrgleichrichter dadurch, daß sie in einem gemeinsamen Steuergleichstromkreis liegen und von .den Steuerströmen gleichzeitig beeinflußt werden, -ist mit der wesentliche Vorteil, den die bekannten Anordnungen nicht aufweisen.None of the participants need to wait until for intercom .the other participant stops, but any participant can take the initiative at any time of the conversation. In that, the as a dampening means in the two speech. circuits used dry rectifiers are in the same DC control circuit, they are both influenced by the direct current control. They stand consequently in an interdependent relationship to one another, and the change the attenuation in the two speech circles, incoming and outgoing, takes place gradually, d. H. stepless and automatic. If the attenuation in a speaking circuit decreases, then it increases them in the other. However, the sum of the attenuation in both speech circuits remains - always the same as mentioned above, d. H. it remains constant. Furthermore, since the The attenuation caused by the dry rectifier in each circuit is finite Has value, a complete blocking of a speaking group can never take place, -by which the participant is completely switched off. There is always an intercom option in such a way that even when talking in confusion, i. H. if both Participants speak at the same time, there is still an understanding as with Speaking through ordinary telephone equipment, g. Especially the inevitable control the blocking rectifier in that they are in a common control DC circuit lie and are influenced by the control currents at the same time, -is with the essential Advantage that the known arrangements do not have.

Nachstehend ist 'die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Dargestellt und beschrieben sind nur die zur Erläuterung des Erfindungsgedankens erforderlichen. Einrüchtungen.The following is' the invention with reference to that shown in the drawing Embodiment described in more detail. Only those are shown and described necessary to explain the concept of the invention. Entrustments.

In -dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist T i eine an--die Leitung L angeschlossene Teilnehmerstation mit Lautsprecher Ls, Mikrophon M und den dazugehörigen Einrichtungen. Am anderen Ende der Leitung L befindet sich die gleiche Teilnehmerstation. Die bei der Besprechung des Mikrophons M entstehenden Sprechströme werden mittels des Übertragers Uem dem Gitter der Verstärkerröhre Vi aufgedrückt und verstärkt. Die verstärkten Sprechströme ,gelangen über die TJbertrager Ue i und Ue 2 @in den Sprechzweig I für die abgehende Sprechrichtung. In ,demselben liegt .der Sperrgleichrichter G i in Reihe in einer Ader. Solange über denselben kein Gleichstrom fließt, werden zufolge seines hohen Widerstandes bzw. der dadurch bedingten höhen Dämpfung in dem Leitungszweig schwache Wechselströme, wie die Sprechströme, verhindert, über den Gabelübertrager Ueg in die Leitung L zum entfernten Teilnehrner zu gelangen. Um nun beim Sprechen den ungehinderten Durahfluß der Sprechströme vollständig selbsttätig ohne irgendeine Maßnahme des sprechenden Teilnehmers zu ermöglichen, wird ein Teil der Sprechströme über eine Wicklung 3 -des Übertragers Ue 2 abgezweigt und dem Gitter der Verstärkerröhre V2 aufgedrückt und hier verstärkt. Diese verstärkten Teilsprechströme werden mittels des Übertragers Ue 3 einem Vollwegg.leichrichter Gl i, z. B. aus Trockengleichrichtern in Graetzschaltung bestehend, zugeführt, gleichgerichtet und über ,die Sperrgleichrichter G i im Zweig für .die abgehende Sprechrichtung I und G:2 im Zweig für die ankommende Sprechrichtung hl geleitet. Es wird also ein, Gleichstromkreis gebildet, der vom Gleichrichter Gl i ausgehend über die Drosselspulen Dr 3 und Dr i, den Sperrgleichrichter G i, Drosselspule Dr 2 und Sperrgleichrichter G2, zurück nach dem Gleichrichter Gl i verläuft. Durch .den Gleichstromfluß wird der hohe Widerstand des Sperrgleichrichters G i auf einen niedrigen Wert gebracht bzw. die durch ihn bewirkte hohe Dämpfung in dem Zweig I ausgeschaltet, .so idaß die Sprechströme über ihn und die Gabel Ueg ungehindert in ,die Leitung L und zu idem an ihrem Ende liegenden Teilnehmer gelangen können.In the illustrated embodiment, T i is a subscriber station connected to line L with loudspeaker Ls, microphone M and the associated devices. At the other end of the line L is the same subscriber station. The speech currents arising during the discussion of the microphone M are pressed onto the grid of the amplifier tube Vi by means of the transmitter Uem and amplified. The amplified speech streams reach speech branch I for the outgoing speech direction via the transmitters Ue i and Ue 2 @. In, the same .the blocking rectifier G i is in series in a wire. As long as no direct current flows through it, weak alternating currents, such as speech currents, are prevented from reaching the remote subscriber via the fork transmitter Ueg in the line L due to its high resistance or the resulting high attenuation in the line branch. In order to enable the unimpeded flow of speech currents completely automatically without any action by the speaking participant, part of the speech currents is branched off via a winding 3 of the transformer Ue 2 and pressed onto the grid of the amplifier tube V2 and amplified here. This reinforced portion speech currents are a 3 Vollwegg.leichrichter Gl i z by means of the transformer Ue. B. consisting of dry rectifiers in Graetz circuit, supplied, rectified and passed through, the blocking rectifier G i in the branch for .die outgoing speech direction I and G: 2 in the branch for the incoming speech direction hl. A direct current circuit is thus formed which, starting from the rectifier Gl i, runs through the choke coils Dr 3 and Dr i, the blocking rectifier G i, choke coil Dr 2 and blocking rectifier G2, back to the rectifier Gl i. The direct current flow brings the high resistance of the flyback rectifier G i to a low value or the high attenuation it causes in branch I is switched off, so that the speech currents through it and the fork Ueg unhindered in, the line L and closed idem participant lying at their end can get.

Gabelübertrager Ueg und Leitungsnachbildung :V' sind dazu bestimmt, den Übergang von. .den Vierdrahtwegen der Lautfernsprecheinrichtung auf @die Teilnehmer-Zweidraht-Leitung zu bewerkstelligen und gleichzeitig auch zu verhindern, daß z. B. die Sprechströme aus dem Zweig I für die abgehende Sprechrichtung anstatt in die Leitung L auch in den Zweig II für die ankommende Sprechrichtung gelangen. Der Abgleich dieser Einrichtungen, Gabelübertrager und Nachbildung, ist aber bei den stark schwankenden Dämpfungsverhältnis sei, wie sie insbesondere d ie Teilnehmerleitungen in öffentlichen Fernsprechnetzen aufweisen, sehr unvollkom@men. Bei .den hier behandelten Anlagen muß aber wegen der hohen Verstärkung besonders sorgfältig vermieden werden, daß Teile der Sprechströme als Rückkopplungsströme in den. Rückkopplungsweg gelangen. Wenn in abgehender Richtung (Sprechzweig I) gesprochen wird, fließt der am Übertrager Ue 2 abgezweigte, in V2 verstärkte und im Gleichrichter Gl i gleichgerichtete Teil der Sprechströmeüber dieSperrgleichrichter G i und G 2. Der Gleichstromfluß über den Sperrgleichrichter G i bewirkt ein Absinken seines Widerstandes für die Sprechströme; sie können ungehindert zur Leitung L gelangen. Da über den Sperrgleichrichter G 2 gleichfalls Gleichstrom fließt, sinkt auch dessen Widerstand für die Sprechströme auf einen geringen Wert. Am Sperrgleichrichter G:2 bewirkt aber das Absinken des Widerstandes in dem Zweig für die ankommende Sprechrichtung im Gegensatz zu dem Sperrgleichrichter G i keine Dämpfungsreduktion, sondern eine Dämpfungserhöhung, oder mit anderen Worten, der Sperrgleichrichter G 2 wirkt hier zufolge seiner Anordnung in Brücke zwischen,den Adern des Sprechzweiges Il und seines verringerten Widerstandes als Nebenschluß für die an ihn gelangenden Rückkopplungsströme. Da die Gleichrichter zur Gleichrichtung der Sprech-Gvechselstr6me mit ihren Verstärkerröhren ohne mechanisch bewegte Teile als trägheitslose Relais arbeiten, verlaufen die geschilderten Operationen äußerst rasch ohne jede Verzögerung.Fork transmitter Ueg and line simulation: V 'are intended to make the transition from. . To accomplish the four-wire path of the speakerphone on @ the subscriber two-wire line and at the same time also to prevent z. B. the speech streams from branch I for the outgoing speech direction instead of going into line L into branch II for the incoming speech direction. The comparison of these devices, fork transmitters and replicas, is, however, very imperfect given the strongly fluctuating attenuation ratios, such as those exhibited in particular by the subscriber lines in public telephone networks. In the case of the systems dealt with here, however, due to the high amplification, particular care must be taken to prevent parts of the speech streams from entering the. Get feedback path. When speaking in the outgoing direction (speech branch I), the part of the speech currents branched off at the transformer Ue 2 , amplified in V2 and rectified in the rectifier Gl i, flows through the blocking rectifiers G i and G 2. The direct current flow through the blocking rectifier G i causes its resistance to drop for the speech streams; they can reach line L unhindered. Since direct current also flows through the blocking rectifier G 2, its resistance for the speech currents also drops to a low value. At the blocking rectifier G: 2 , however, the drop in the resistance in the branch for the incoming speech direction, in contrast to the blocking rectifier G i, does not reduce the attenuation, but rather an increase, or in other words, the blocking rectifier G 2 acts here due to its arrangement in a bridge between, the veins of the speech branch II and its reduced resistance as a shunt for the feedback currents reaching it. Since the rectifiers for rectifying the alternating speech currents with their amplifier tubes work as inertia-free relays without mechanically moving parts, the operations described run extremely quickly without any delay.

Hört nun der Teilnehmer T i auf zu sprechen, und der am anderen Ende der Leitung L befindliche Teilnehmer spricht, so hört auch sofort der Gleichstromfluß vom Gleichrichter G1 i her über die Sperrgleichrichter G i und G:2 auf; diese besitzen Sprechströmen gegenüber wieder ihren hohen Widerstand. Da der Sperrgleichrichter G 2 in Brücke zu den Adern des Sprechzweiges Il liegt, bildet sein Widerstand jetzt für .die an. diesem Sprechz,veig von der Leitung L her ankommenden Sprechströme keine in Betracht kommende Dämpfung. Die Sprechströme können mithin ungehindert über den Übertrager Ue .4 und den Übertrager Ue 6 an das Gitter der Verstärkerröhre 1'.I gelangen. Sie iver:den .hier verstärkt und wirken auf den Lautsprecher Ls ein. Ein Teil dieser ankommenden Sprechströme wird nun auch hier, und zwar über die Wicklung 3' des Übertragers Ue -l abgezweigt und .dem Gitter ,der Verstärkerröhre l'3 aufgedrückt, hier verstärkt und über den Übertrager Ue 5 zu dem Vollweggleichrichter GL 3 ge- leitet. Der entstehende Gleichstromfluß wird als negative Gitterspannung dem Gitter der Mikrophonverstärkerröhre Vi aufgedrückt und bewirkt dadurch deren Sperrung. Das Mikrophon 11 kann daher durch die vom Lautsprecher Ls ausgesandten Schallschwingungen nicht mehr beeinflußt werden bzw. die an ihm ankommenden Schwingungen werden verhindert, als Rückkopplungsströme in den Zweig für die abgehende Sprechrichtung I zu gelangen.If the subscriber T i now stops speaking and the subscriber at the other end of the line L speaks, the direct current flow from the rectifier G1 i via the blocking rectifiers G i and G: 2 also immediately stops; these again have their high resistance to speech currents. Since the blocking rectifier G 2 is in a bridge to the wires of the speech branch II, its resistance now forms for .die. Incoming speech streams coming from the line L do not deny any attenuation to be considered for this speech. The speech currents can therefore reach the grid of the amplifier tube 1'.I unhindered via the transformer Ue .4 and the transformer Ue 6. They iver: amplified here and act on the loudspeaker Ls. A part of these incoming speech currents is now also branched off via the winding 3 'of the transformer Ue-1 and pressed onto the grid of the amplifier tube l'3, here amplified and sent via the transformer Ue 5 to the full-wave rectifier GL 3. directs. The resulting direct current flow is pressed onto the grid of the microphone amplifier tube Vi as a negative grid voltage and thereby causes it to be blocked. The microphone 11 can therefore no longer be influenced by the sound vibrations emitted by the loudspeaker Ls or the vibrations arriving at it are prevented from reaching the branch for the outgoing speech direction I as feedback currents.

Die durch die Sperrgleichrichter in dem Kreis (Mikrophon, Zweig für .die abgehende Sprechrichtung, Gabel, Zweig für die ankommende Sprechrichtung, Lautsprecher, Mikrophon) gebildeten Widerstände sind so gewählt und verteilt, daß die z. B. ,aus .dem Zweig für die abgehende Sprechrichtung über die Gabel in den Zweig für die ankommende Sprechrichtung übertretenden Teilsprechströme nicht mehr im Stande sind, den Lautsprecher zu erregen. Wohl aber können .die aus der Leitung L von dem entfernten Teilnehmer herkommenden Sprechströme die von dem gleichstromdurchflossenen Sperrgleichrichter G 2 hervorgerufene Dämpfung, `nenn der Teilnehmer i noch spricht, überwinden; sie bewirken, wie bereits oben beschrieben, eine Gitterpotentialverlagerung an der Mikrophonverstärkerröhre V i, und der entfernte Teilnehmer kann jederzeit gegensprechen. Dies gilt sinngemäß auch für die Gegenrichtung und den Sperrgleichrichter G i ; auch hier kann, während der entfernte Teilnehmer spricht, der Teilnehmer r jederzeit die Initiative des Gespräches ergreifen. Seine Sprechströme überwiegen die durch die zusätzliche negativ.,- Gitterspannung von G13 her bewirkte Gitterverlagerung der Röhre Vi.The through the blocking rectifier in the circuit (microphone, branch for .the outgoing speech direction, fork, branch for the incoming speech direction, loudspeaker, Microphone) formed resistors are chosen and distributed so that the z. B., off .the branch for the outgoing speech direction via the fork in the branch for the Partial speech streams that violate the incoming speech direction are no longer capable, to excite the loudspeaker. But those from the line L can from the distant one Participant speech currents coming from the blocking rectifier through which direct current flows G 2 caused attenuation, `call the participant i is still speaking, overcome; she cause, as already described above, a grid potential shift on the microphone amplifier tube V i, and the remote subscriber can talk to one another at any time. This applies accordingly also for the opposite direction and the blocking rectifier G i; here too can while the distant participant speaks, the participant r anytime the initiative of the Seize the conversation. His speech currents outweigh those through the additional negative., Grid tension from G13 caused grid displacement of the tube Vi.

Es braucht also keiner der Teilnehmer zum Gegensprechen zu warten, :bis der andere Teilnehmer aufhört, sondern .es kann jeder Teilnehmer jederzeit die Initiative des Gespräches ergreifen.So none of the participants need to wait for the two-way talk, : until the other participant stops, but. any participant can do it at any time take the initiative of the conversation.

Dadurch, daß .die als Dämpfungsmittel in den beiden Sprechkreisen benutzten Trockengleichrichter in demselben Gleichstromsteuerkreis liegen, werden sie von dem Steuergleichstrom beide gleichzeitig beeinflußt. Sie stehen mithin in einem wechselseitigen Abhängigkeitsverhältnis zueinander, und die Veränderung der Dämpfungen in :den beiden Sprechkreisen, ankommend und abgehend, erfolgt allmählich, @d. h. stufenlos und selbsttätig. Sinkt die Dämpfung in dem einen Sprechkreis, so steigt sie in dem anderen an. Die Summe der Dämpfungen in beiden Sprechkreisen bleibt aber immer dieselbe, wie bereits oben erwähnt, d. h. sie bleibt konstant. Da ferner die durch die Trockengleichrichter hervorgerufene Dämpfung ,in jedem Kreis einen endlichen Wert besitzt, kann nie eine völlige. Sperrung eines Sprechkreises erfolgen, durch die der Teilnehmer gänzlich abgeschaltet wird. Es ist immer eine Gegensprechmöglichkeit in der Weise vorhanden, daß selbst beim Durcheinandersprechen, d. h. wenn .beide Teilnehmer gleichzeitig sprechen, noch eine Verständigung vorhanden ist wie beim gewöhnlichen Telephon.Because .the as a means of dampening in the two speech circles dry rectifiers used are in the same DC control circuit it is influenced by the control direct current both at the same time. You are therefore in an interdependent relationship to one another, and the change in Attenuation in: the two speech circles, incoming and outgoing, occurs gradually, @d. H. stepless and automatic. If the attenuation drops in one of the speech circuits, so it increases in the other. The sum of the attenuations in both speech circuits remains but always the same, as already mentioned above, d. H. it remains constant. Since furthermore the attenuation caused by the dry rectifier, one in each circuit has finite value, it can never be complete. A speech group is blocked, by which the participant is completely switched off. There is always an intercom option present in such a way that even in confusion, i. H. if .both Participants speak at the same time, there is still an understanding as with ordinary telephone.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit arrangement to prevent the electroacoustic Feedback, especially in speakerphone systems, characterized in that, d.aß in series (series connection) in one wire of one speech branch (transmission circuit I) Dry rectifier (G i) and in: Bridge (cross connection) between the two wires of the other speech branch (receiving circuit II) another dry rectifier (G _): is arranged, of which in the idle state, due to the high resistance for Speech streams the former (G a) blocks his speech branch, the second (G 2) his Leaves speech branch open, and that when speaking in the outgoing direction one of one Sub-frequency band of outgoing speech streams generated direct current in a for Both rectifiers common control circuit flows through which: the high resistance the rectifier is reduced, whereby the rectifier (G i) in series connection releases his speech branch, while the other rectifier (G 2) is in cross connection acts as a shunt and, thereby, his speaking - ,, vig for feedback currents blocks, but only attenuates the stronger incoming speech streams.

2. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that a partial frequency band in the case of two-way communication the incoming speech streams are amplified and rectified and the Grid of the microphone amplifier tube (Tli) for shifting the grid potential is pressed.

3. Circuit arrangement according to claim i, characterized in that the rectification of the speech currents is carried out by a rectifier arrangement (GI i), which consists of a transformer (Ue 3), full-wave rectifier and downstream blocking circuit. q .. Circuit arrangement according to claim i and 2, characterized in that the speech currents after ührer amplification and rectification by reducing the resistance .des a blocking rectifier (G i) reduce the attenuation in the associated circuit (I) and by weakening the resistance of the other blocking rectifier (G 2) increase the attenuation .in the associated circuit (II). Referenced Documents: British Patent No. 430 567.