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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 1Ö. März 1953 Bekäniitgemacht am 27. Oktober 1935Registration day: 1st March 1953 Announced on October 27, 1935

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Bei dem Betrieb von Gegensprechanlagen sind grundsätzlich zwei Fälle zu unterscheiden: Wird die Anlage mit den üblichen Telephonfernhörern betrieben; so tritt praktisch keine akustische Rückkopplung über Hörerkapsel und Mikrophon ein: Soweit eine solche Verbindung durchgehend vierdrahtmäßig ausgeführt wird, sind überhaupt keine durch Echowirkungen bedingte Schwierigkeiten zu erwarten. Liegt dagegen im Zuge der Verbindung zwischen Zweidrahtstrecken, z. B. den beiden Teilnehmeransohlußleitungenj eine Vierdrahtstrecke, die über die üblichen Gabelschaltungen angeschlossen ist; so können bekanntlich Echoerscheinungen in der Gesamtverbindung eintreten. Diese Echoerscheinungen haben mit akustischer Rückkopplung nichts zu tun, sie stellen eine rein elektrische Rückkopplung der Spannung am Ende der Vierdrahtleitung über den Kanal der Gegenrichtung auf den Anfang der Vierdrahtleitung dar. Wesentlich dabei ist, daß der Rückfluß im Gegenkanal, der durch unvollkommenen Abgleich der Leitungsnachbildungen hervorgerufen wird, nicht von der Größenordnung des ankommenden Sprechstromes ist j sondern je nach den Möglichkeiten des Gabelabgleichs darunter liegt, wobei »Fehlerdämpfungen« zwischen 1 und 4 Neper üblich sind;When operating intercom systems, a basic distinction must be made between two cases: If the system is operated with the usual telephone sets; there is practically no acoustic feedback via the earpiece and microphone: if such a connection is consistently four-wire, no problems caused by echo effects are to be expected at all. If, however, lies in the course of the connection between two-wire routes, z. B. the two subscriber connection lines a four-wire line, which is connected via the usual hybrid circuits; as is well known, echo phenomena can occur in the overall connection. These echo phenomena have nothing to do with acoustic feedback, they represent a purely electrical feedback of the voltage at the end of the four-wire line via the channel in the opposite direction to the beginning of the four-wire line caused, j is not of the order of magnitude of the incoming speech stream but, depending on the possibilities of fork matching, lies below it, whereby "error attenuations" between 1 and 4 neper are common;

Zur Vermeidung des Rückflusses und damit der Echoerscheinungen ist es bekannt_; den Gegenkanal zu sperren. Diese Sperrung erfolgt in der Regel durchIt is known to avoid reflux and thus echo phenomena _; to block the opposite channel. This blocking is usually done by

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gesteuerte I)äiiipfungsglieder oder Röh/e:i, wobei die Stcuerspannung von der Sprechspaimung des besprorlienen Ka.ials abgeleitet wird. Diese Sperraiiordnung wird manchmal mit "Rückkopplungssperre« oder auch ;.ιίί "Echosperre« bezeichnet, wobei beide Bezeichnen "en für den gleichen Begriff gebraucht werden und nichts Unterschiedliches bedeuten. controlled I) äiiipfungsglieder or Röh / e: i, where the Control tension from the spoken conversation of the discussed Ka.ials is derived. This lock order is sometimes called "feedback lock" or also; .ιίί "Echosperre" denotes, where both designations are used for the same term and mean nothing different.

Dieser Anordnung gegenüber steht bei Freisprcchanlagen der Betrieb mit empfindlichen Mikrophonen und Lautsprechern. Hierbei ist auf jeden Fall, auch wenn die Verbindung rein vierdrahtinäßig aufgebaut ist, mit einer starken Rückkopplung zu rechnen, und zwar durch die akustische Einwirkung jedes Laut-This arrangement is opposed to hands-free systems operation with sensitive microphones and loudspeakers. Here is definitely, too if the connection is purely four-wire is to be expected with a strong feedback, namely by the acoustic influence of every sound

IS Sprechers auf das am gleichen Ort befindliche Mikrophon der Gegenrichtung. Der Lautsprecher wird ja im allgemeinen auf eine Lautstarke eingestellt sein, die etwas über der normalen Sprechlautstärke liegt, damit Durchsagen auch bei zufällig etwas lauteremIS speaker on the microphone located at the same place the opposite direction. The speaker will be yes generally be set to a volume that is slightly above normal speaking volume, thus announcements even if something happens to be louder

2» Cieräusehpegel im Raum verständlich bleiben. Das Mikrophon solcher Lautsprechanlageii ist meist so empfindlich, daß ein Besprechen aus 2 bis 3 m Entfernung ohne weiteres möglich ist. Beides zusammen ergibt bei der Aufstellung von Mikrophon und Lautspreehcr etwa auf dem gleichen Schreibtisch einen Kücklhiß der im Lautsprecher ankommenden Sprechenergie in die Mikrophonleitung, der im allgemeinen stärker ist als die beim normalen Besprechen vom Mikrophon aufgenommene Schallenergie.2 »Keep the noise level in the room understandable. The The microphone of such a loudspeaker system is usually so sensitive that it can be talked about from 2 to 3 m away is easily possible. Both of these things come together when setting up the microphone and loudspeaker on the same desk, for example, a cooling off of the speech energy arriving in the loudspeaker into the microphone line, which is generally stronger than that during normal discussion of Sound energy picked up by the microphone.

I'm eine Anlage der zuletzt genannten Art betreiben zu können, müssen daher zwei zusätzliche Elemente eingeführt werden:In order to be able to operate a system of the last mentioned type, two additional elements have to be added to be introduced:

i. Um bei eingeschalteter Verbindung, auch wenn sie nicht besprochen wird, Heulen durch akustische Rückkopplung zu vermeiden, muß der Kanal einer Richtung oder auch beide Kanäle so weit gedämpft werden, daß die Rüekkopplungsbedingungen nicht mehr erfüllt sind. Beim Besprechen eines Kanals muß eine Steuerschaltung diese "Rückkopplungssperre« so steuern, daß der benötigte Kanal "ohne Dämpfung« durchgeschaltet wird, während die nötige Dämpfung in den anderen Kanal geschaltet wird. Dabei ist es zunächst unwichtig, ob nach Beendigung der Durchsage der Kanal durchgeschaltet bleibt oder wieder gesperrt wird;i. To with the connection switched on, even if it is not discussed, to avoid howling due to acoustic feedback, the channel must be one Direction or both channels are attenuated so far that the feedback conditions are not are more fulfilled. When discussing a channel, a control circuit must use this "feedback lock" control so that the required channel is switched through "without attenuation" while the necessary Attenuation is switched to the other channel. It is initially unimportant whether after termination the announcement remains switched through or is blocked again;

■j.. die Durchschaltung jedes Kanals soll durch die Mikrophonspaimung ausgelöst werden, sobald dies besprochen wird. Andererseits soll aber die Durchschaltung nicht erfolgen, wenn der andere Kanal gerade besprochen wird und der Schall des arbeitenden Lautsprechers auf das Mikrophon trifft, weil sonst ein dauerndes Schallen und Zurückschalten die Folge wäre. Um bei Lautsprecherschall das benachbart aufgestellte Mikrophon (oder auch sonstige Übertragungsglieder hinter dem Mikrophon) zu sperren, ist daher eine ."Echosperre« notwendig. ■ j .. the switching through of each channel should be triggered by the microphone conversation as soon as this is discussed. On the other hand, the connection should not take place when the other channel is being discussed and the sound of the working loudspeaker hits the microphone, as this would result in constant resounding and switching back. In order to block the microphone placed next to it (or other transmission elements behind the microphone) in the event of loudspeaker sound, an "echo blocker" is therefore necessary.

Die Begriffe "kückkopphingsspernv. und ."Echosperre« erhalten also nun vollkommen verschiedene Bedeutung:The terms "kückkopphingsspernv. And." Echosperre " have completely different meanings:

Die "Kückkopplungsspcrre., sperrt den nicht besprochenen Kanal oder dämpft ihn weitgehend. Die Sperrung bleibt in Sprechpausen oder nach Beendigung der Besprechung bestehen, zumindest in den Fällen, in denen die Rückkopplungsspcrrc als Kippanordnung ausgeführt ist, die von der einen stabilen Stellung (Sperrung des einen Kanals) in die zweite stabile Stellung (Sperrung des zweiten Kanals) springt. Das Umkippen in den anderen Zustand wird dabei immer durch das Besprechen des jeweils anderen Mikrophons ausgelöst. Aber auch bei gesperrtem Kanal bleibt das Mikrophon dieses Kanals mit seiner Steuerschaltung zur Beeinflussung der »Rückkopplungssperre«' in Betrieb. Die Rückkopplungssperre beeinflußt nur den »Sprechweg«·, nicht den »Steuerweg«· hinter dem Mikrophon. .The "Kückkopplungsspre., Locks the not discussed Channel or attenuates it to a large extent. The block remains during pauses in speech or after the end of the speech the discussion exist, at least in those cases in which the feedback device is used as a tilting arrangement is carried out from the one stable position (blocking of one channel) to the second stable position (blocking of the second channel). It will overturn in the other state always by discussing the other Microphone triggered. But even when the channel is blocked, the microphone of this channel remains with his Control circuit for influencing the "feedback lock" in operation. The feedback lock only affects the »speech path« ·, not the »control path« · behind the microphone. .

Die "Echosperre« sperrt das Mikrophon und damit den ."Steuerweg« und den (bereits anderweitig) gesperrten ."Sprechweg« des Gcgenkanals, sobald im durchgeschalteten Kanal gesprochen wird. Die Sperrgleichspannung folgt den Sprachschwingungen ohne wesentliche Verzögerung, abgesehen von einer geringen ."Nachwirkzeit«·, in kurzen Sprechpausen setzt also auch die Sperrspannung aus und gibt damit das Mikrophon und den anschließenden »Steucrwcg«· des zweiten Kanals kurzzeitig frei. In solchen Sprechpausen setzt also die Echosperrenspannung aus, auch wenn die Sprechrichtung nicht umgeschaltet wird. Da es der Zweck der Echosperre ist, die Einwirkung des Lautsprecherschalls auf das Mikrophon und damit auf die Steuerung der Gegenrichtung zu unterbinden, braucht diese Sperrspannung nur so lange zu bestehen, als der Lautsprecher arbeitet.The "echo lock" locks the microphone and thus the "control path" and the (already otherwise) locked . "Speech path" of the counter channel as soon as the connected channel is spoken. The reverse DC voltage follows the speech oscillations without significant delay, apart from a slight "after-effect time", in short pauses in speaking thus also the reverse voltage and thus gives the microphone and the subsequent "control" · des second channel free for a short time. In such pauses in speech, the echo barrier voltage drops out, too if the speech direction is not switched. Since the purpose of the echo canceller is to act the loudspeaker sound to the microphone and thus to prevent the control of the opposite direction, this reverse voltage only needs to exist as long as the loudspeaker is working.

Den prinzipiellen Aufbau einer solchen Anlags nach dem bisherigen Stand der Technik zeigt Fig. 1.The basic structure of such a system according to the prior art is shown in FIG. 1.

Die beiden Teilnehmer Tj und 1\ sind vierdrahtmäßig und über sich automatisch steuernde Verstärker miteinander verbunden. Jedes Mikrophon (Mi₁ bzw. Mi₂) wirkt über einen Vorverstärker (F₁ bzw. F₂) auf zwei Kreise:The two subscribers Tj and 1 \ are connected to one another in a four-wire manner and via automatically controlling amplifiers. Each microphone (Mi ₁ or Mi ₂ ) acts on two circuits via a preamplifier (F ₁ or F _2):

a) auf den eigentlichen Sprechkreis über ein gcsteuertes Dämpfungsglied (D₁ bzw. /~>₂) und einen Endverstärker (Ti₁ bzw. E_n) auf die Lautsprecher (L₂ bzw. L₁),a) on the actual speech circuit via a controlled attenuator (D ₁ or / ~> ₂ ) and a power amplifier (Ti ₁ or E _n ) on the loudspeakers (L ₂ or L ₁ ),

h) auf einen Steuerkreis, der von den Vorverstärkern abgeleitet wird und aus den Steuerverstärkern -SVF₁ bzw. 5/F₂ und einer über diese beeinflußten Kippanordnung K (einer Röhrenkippschaltung oder einer entsprechenden Relaisanordnung) besteht. Je nach dem Schaltzustand dieser Kippanordnung werden die Dämpfungen der Dämpfungsgliedcr in den beiden Sprechwegen gegensinnig beeinflußt, so daß praktisch stets ein Dämpfungsglied durchlässig, das andere gesperrt ist. Diese Einrichtung stellt die Rückkopplungssperre dar. h) to a control circuit which is derived from the preamplifiers and consists of the control amplifiers -SVF ₁ or 5 / F ₂ and a flip-flop arrangement K influenced by these (a tube flip-flop circuit or a corresponding relay arrangement). Depending on the switching state of this toggle arrangement, the attenuations of the attenuators are influenced in opposite directions in the two speech paths, so that practically always one attenuator is permeable and the other is blocked. This facility represents the feedback lock.

Von der Ausgangsspannung des Endverstärkers (E₁ bzw. TT₂) wird eine Spannung abgegriffen und über Gleichrichter und Glättungsanordnungen (ES₁ bzw. ES.,) zur Sperrung der Vorröhren F₂ bzw. F₁ (etwa in Form von Gitterpotentialverlagerungen) verwendet (Echosperre). Hierdurch wird die Echosperrung bewirkt.A voltage is tapped from the output voltage of the output amplifier (E ₁ or TT ₂ ) and used via rectifiers and smoothing arrangements (ES ₁ or ES.,) To block the pre-tubes F ₂ or F ₁ (e.g. in the form of grid potential shifts) ( Echo lock). This effects the echo blocking.

Schwierigkeiten treten im allgemeinen auf, wenn bei dieser Anordnung die Echosperrschaltung dimensioniert werden soll. Die Sperrspannung muß von dem hohen Sprech pegel hinter der Endröhre abgenommen werden, weil zur Steuerung der Röhren F₁ Difficulties generally arise when the echo suppressor circuit is to be dimensioned with this arrangement. The reverse voltage must be removed from the high speech level behind the end tube, because to control the tubes F ₁

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bzw. V₂, etwa einer Regelröhre oder auch einer üblichen Pentode, schon Gleichspannungen von einigen Volt notwendig sind. Auch wenn keine Röhre, sondern statt dessen eine Richtleiteranordnung (Brückenschaltung oder Dämpfungsglied) gesteuert werden soll, sind Gleichspannungen von etwa ι Volt nötig. Die Glättung der Spannung ES₁ bzw. .ES₂ kann andererseits nicht beliebig weit getrieben werden, da die Echosperre ohne wesentliche Verzögerung ansprechen muß. Sie soll ja den Mikrophonkreis blockieren, bevor der Lautsprecherschall auf dem Luftweg das Mikrophon erreicht hat. Auch das Abklingen der Sperrung nach dem Aufhören der Besprechung soll rasch erfolgen, um für eine eventuell sofort erfolgende Antwort des Sprechpartners den Gegenkanal frei zu machen. Lediglich eine geringe Abklingverzögerung von etwa 50 bis 100 ms ist erwünscht, um auch in stark nacbhallenden Räumen die Einwirkung des vom Lautsprecher angeregten Raumechos auf das Mikrophon noch zu sperren.or V ₂ , for example a control tube or a conventional pentode, DC voltages of a few volts are necessary. Even if no tube, but instead a directional conductor arrangement (bridge circuit or attenuator) is to be controlled, DC voltages of about ι volts are necessary. The smoothing of the voltage ES ₁ or .ES ₂ , on the other hand, cannot be carried out as far as desired, since the echo suppressor must respond without any significant delay. It is supposed to block the microphone circuit before the loudspeaker sound has reached the microphone by air. The blocking should also end quickly after the meeting has ended, in order to clear the opposite channel for an immediate response from the speaking partner. Only a slight decay delay of around 50 to 100 ms is desirable in order to block the effect of the room echo excited by the loudspeaker on the microphone even in rooms with strong reverberation.

Die erforderlichen kleinen Zeitkonstanten gestatten keine weitgehende Glättung der Spannung ES₁ bzw. ES₂, sie enthält deshalb noch einen großen Oberwellenanteil, der in seiner Intensität wesentlich über der Größe des Nutzpegels am Gitter der Vorröhre liegt. Auch wenn im gesperrten Zustand der Vorröhre dieser Oberwellenanteil nicht wirksam werden kann, so treten doch Störungen und insbesondere unerwünschte Steuervorgänge im Gegenkanal auf, wenn diese Oberwellen vor allem während des Abbaus der Sperrspannung bei kurzen Wortpausen und Satzunterbrechungen in der Vorröhre mit steuern können. Denn selbst wenn nicht gesprochen wird, wird die abklingende Sperrspannung durch Raumgeräusche, Grundgeräusche usw. doch mit Oberwellen überlagert sein.The required small time constants do not allow the voltage ES ₁ or ES ₂ to be largely smoothed, so it still contains a large proportion of harmonics, the intensity of which is significantly greater than the size of the useful level at the grating of the pre-tube. Even if this harmonic component cannot take effect when the pre-tube is locked, interference and, in particular, undesired control processes occur in the opposite channel if these harmonics can be used to control the pre-tube, especially during the reduction of the blocking voltage with short word pauses and sentence interruptions. Because even if no one speaks, the decaying reverse voltage will be overlaid with harmonics due to room noises, background noises, etc.

Die Erfindung bezieht sich auf sprachgesteuerte Gegensprechanlagen mit Echo- und Rückkopplungssperren der vorbeschriebenen Art. Ihr liegt die Aufgäbe zugrunde, die obengenannten Schwierigkeiten hinsichtlich der Bemessung der Echosperrenschaltung zu beseitigen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die vom Empfangszweig abgeleitete Echosperrenspannung lediglich auf die Steuerschaltung der Rückkopplungssperre einwirkt, welche die jeweilige Umschaltung der Sprechkanäle vornimmt, während der Sprechweg der Gegenrichtung von dieser Spannung unbeeinflußt bleibt.The invention relates to voice-controlled intercom systems with echo and feedback barriers of the type described above based on the above-mentioned difficulties with regard to the dimensioning of the echo suppressor circuit to eliminate. According to the invention this is achieved in that the derived from the receiving branch Echo barrier voltage only acts on the control circuit of the feedback barrier, which the respective Switching of the speech channels makes while the speech path the opposite direction of this voltage remains unaffected.

Hierdurch wird erreicht, daß nach wie vor Mikrophonimpulse, die durch die Beschallung des Mikrophons vom Lautsprecher her ausgelöst werden, die Kippanordnung nicht beeinflussen, und darüber hinaus werden folgende Vorteile erzielt: Durch die Vermeidung einer Beeinflussung des Sprechkreises durch die vom Gegenweg abgeleiteten Echosperrenspannungen werden zusätzliche Verzerrungen im genannten Sprechkreis verhindert. Außerdem wird ein wesentlich günstigerer Abstand zwischen dem Nutzpegel der von der Steuerspannung beeinflußten Röhre und dem Oberwellenpegel der Steuergleichspannung erhalten. This ensures that, as before, microphone impulses caused by the sound of the microphone triggered by the loudspeaker, do not affect the tilting arrangement, and beyond the following advantages are achieved: By avoiding an influence on the speaking group through the echo barrier voltages derived from the opposite path become additional distortions in the aforementioned Speech circle prevented. In addition, there is a much more favorable distance between the useful level of the tube influenced by the control voltage and the harmonic level of the DC control voltage.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann bei den verschiedensten bekannten Sperrenschaltungen angewendet werden. In der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles wurde eine Anlage angenommen, bei der die Rückkopplungssperre aus einer über Steuerverstärker gesteuerten Kippanordnung besteht, wie sie bereits oben als bekannt vorausgesetzt wurde. An Stelle dieser Kippanordnung können aber auch andere Einrichtungen bekannter Art als Rückkopplungssperre verwendet werden, sofern sie eine Blockierung der von den beiden Sprechwegen abgeleiteten Steuereinflüsse durch die Echosperrenspannung ermöglichen.The arrangement according to the invention can be applied to a wide variety of known barrier circuits will. In the following description of an exemplary embodiment, a system was assumed in which the feedback lock consists of a tilting arrangement controlled by a control amplifier exists, as it was already assumed to be known above. Instead of this tilting arrangement, however, other known devices can also be used as a feedback block, provided they have a Blocking of the control influences derived from the two speech paths by the echo barrier voltage enable.

Als besonders zweckmäßig für die Durchführung der Erfindung hat sich jedoch eine elektronische Kippanordnung erwiesen, die in an sich bekannter Weise aus einer Röhrenschaltung mit zwei Trioden oder Pentoden besteht. Beide Röhren besitzen je einen Kathodenwiderstand, an dem die Gittervorspannung und damit auch die Sperrspannung für die andere Röhre abgegriffen wird. Sobald eine Röhre Strom führt, sperrt die am Kathodenwiderstand sich ausbildende Spannung die Gegenröhre. Diese kann nun so lange keinen Strom führen, bis ihr Gitter durch einen fremd zugeführten Spannungsimpuls richtiger Polarität so weit positiv vorgespannt wird, daß der Strom zu fließen beginnt. Dieser Strom sperrt nun wieder durch seinen Spannungsabfall am Kathodenwiderstand die erste Röhre. Der genannte Spannungsimpuls wird von der Sprechspannung des anderen Kanals geliefert.However, an electronic tilting arrangement has proven to be particularly useful for carrying out the invention proved that in a known manner from a tube circuit with two triodes or Pentodes. Both tubes each have a cathode resistor on which the grid bias is applied and thus the reverse voltage for the other tube is tapped. As soon as a tube of electricity leads, the voltage developing at the cathode resistor blocks the counter tube. This can Now do not conduct any current until your grid becomes more correct due to an externally supplied voltage pulse Polarity is positively biased so far that the current begins to flow. This current is now blocking again through its voltage drop across the cathode resistance, the first tube. The said voltage pulse is supplied by the speech voltage of the other channel.

Die an den beiden Kathodenwiderständen sich ausbildende Spannung kann zweckmäßigerweise gleichzeitig zur Vorspannung und damit zur Steuerung der in den Sprechkreisen eingeschalteten Dämpfungsglieder bzw. zur Vorspannungsregelung von Sprechverstärkerröhren verwendet werden.The voltage developing across the two cathode resistors can expediently be simultaneous for biasing and thus for controlling the attenuators switched on in the speech circuits or for regulating the bias of speech amplifier tubes be used.

Beim Aufbau der Schaltung ergibt sich eine besondere einfache Schaltung, wenn man beide Röhren der Kippanordnung in einer Doppeltriode K₁, K₂ zusammenfaßt, wie dies Fig. 2 zeigt. Die Sprechspannungen USp₁ bzw. Usf>₂ werden nach Gleichrichtung den Steuergittern der Doppeltriode K₁, K₂ zugeführt. Die Steuerspannung USt₁ bzw. Ust₂ für die Dämpfuhgsglieder bzw. die Endröhren in den beiden Kanälen Κχ und K^ werden an den Kathodenwiderständen Rk₁ und Rr₂ abgenommen. When constructing the circuit, a particularly simple circuit results if both tubes of the tilting arrangement are combined in a double triode K ₁ , K ₂ , as shown in FIG. The speech voltages USp ₁ and Usf> ₂ are fed to the control grids of the double triode K ₁ , K ₂ after rectification. The control voltage USt ₁ or Ust ₂ for the damping elements or the end tubes in the two channels Κχ and K ^ are taken from the cathode resistors Rk ₁ and Rr ₂ .

Die Echosperrenspannung soll sich sehr rasch aufbauen, wenn die ersten Spannungsimpulse auf den Lautsprecher kommen, aber andererseits mit einer gewissen Verzögerungszeit wieder abklingen. Als grundsätzliche Schaltung könnte hierfür eine Anordnung verwendet werden, wie sie Fig. 3 zeigt. Die von einer Spannungsquelle, etwa einer Röhre, mit dem inneren Widerstand Ri gelieferte Wechselspannung lädt über einen Gleichrichter Gl einen Kondensator C auf. Der Belastungswiderstand Ra des Kondensators soll groß gegen Ri sein. Dann wird die Aufladezeitkonstante der Schaltung in erster Linie von Ri und C, die Entladezeitkonstante wegen der Sperrwiikung von Gl durch C und Ra bestimmt sein. Da in manchen praktischen Fällen Ri nicht beliebig klein gewählt werden kann, muß zum Ausgleich C klein gewählt werden. Dem ist aber bald eine GrenzeThe echo barrier voltage should build up very quickly when the first voltage pulses hit the loudspeaker, but on the other hand it should decay again with a certain delay time. An arrangement as shown in FIG. 3 could be used as a basic circuit for this purpose. The alternating voltage supplied by a voltage source, such as a tube, with the internal resistance Ri charges a capacitor C via a rectifier Gl . The load resistance Ra of the capacitor should be large compared to Ri . Then the charging time constant of the circuit is primarily determined by Ri and C, the discharge time constant due to the blocking effect of Gl by C and Ra . Since in some practical cases Ri cannot be chosen to be arbitrarily small, C must be chosen to be small for compensation. But there will soon be a limit

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gesetzt, da sous! Ra andererseits wieder wesentlich größer werden müßte. Auch liier sind insbesondere im Ciitterki'eis von Röhren die Dimensionierungsmögliehkeili'ii begrenzt, so daß häufig die erwünschten S Anspreeh- und Vcrzögcrungszciten nicht erzielt werdi'ii können. Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wird vorgeschlagen, den Kondensator aufzuteilen, so daß beide Forderungen, nämlich sehr geringe Ladezeit konstante und wesentlich längere Entladezeitkonstante, erfüllt werden können. Eine derart verbesserte Schaltung zeigt Fig. 4. Eine relativ kleine Kapazität C₁ (etwa 2o"/_n von C₁) ergibt eine raschere Aufladung auf einen wesentlichen 'JViI der gesamten Spannungsvolle und ermöglicht eine rasch einsetzende Sperrung, wenn A" wesentlich größer als Ri ist, so daß es als Belastung beim Aufladevorgang vernachlässigt werden kann. C₂ wird durch die folgenden Sprachimpulse auf die volle Sperrspannung nachgeladen. Heini Entladen über den Widerstand Λ'ίί verbindet Cileichriehter Cl' beide Kondensatoren, so daß für die Entladezeitkonstante der gesamte Kapazilätswert bestimmend ist.set, da sous! On the other hand, Ra would have to be much larger again. Here, too, the dimensioning possibilities are limited, particularly in the form of tubes, so that the desired response and delay times often cannot be achieved. In order to counter these difficulties, it is proposed to divide the capacitor so that both requirements, namely a very short constant charging time and a significantly longer discharging time constant, can be met. Such an improved circuit is shown in FIG. 4. A relatively small capacitance C ₁ (about 20 "/ _n of C ₁ ) results in a more rapid charge to a substantial portion of the entire voltage and enables a rapid onset of blocking if A" is significantly greater than Ri is so that it can be neglected as a load in the charging process. C ₂ is recharged to the full reverse voltage by the following speech impulses. Heini discharging via the resistor Λ'ίί connects Cileichriehter Cl ' both capacitors, so that the total capacitance value is decisive for the discharge time constant.

Iu Fig. 5 ist schließlich ein Gesamtschaltbild einer i'Veisprechschallung gemäß der Erfindung mit zen-Iralein Verstärker und mit Echo- und Riickkopplungssperre dargestellt. Die Teilnehniereiiirichtungen sowie die zur wahlweisen Verbindungsherstellung zwischen zwei beliebigen Teilnehmern erforderlichen Auswahleinrichtungen sind als für die Erfindung unwesentlich nicht mit dargestellt.Finally, FIG. 5 is an overall circuit diagram of a i'Vissprechschallung according to the invention with zen-Iralein Amplifier and shown with echo and feedback lock. The participant organizations as well the selection devices required for the optional establishment of a connection between any two participants are not shown as being unimportant for the invention.

Die Schaltung besteht aus folgenden wesentlichen Teilen, die soweit als möglich in gleicher Weise bezeichnet sind wie in Fig. i. Je Sprechweg ist ein für Sprech- und Steuerspannungen gemeinsamer Vor-Verstärker T₁ bzw. F₂ vorgesehen. Ferner ist eine Kippanordnung K vorhanden, die von den beiden Sprechzweigen über je einen Steuerverstärker StV₁ bzw. .SVF₂ gesteuert wird. Der Spannungsabfall an den Kathodenwiderständen /\/_v-, und ΛΆ-₂ der Kipp-Schaltung wird hier zur Steuerung der Gittervorspannung der in den Sprechkreisen angeordneten Endverstärkern")!] reu Ji_x bzw. Ii., verwendet, die aber entweder im normalen Arbeitspunkt arbeiten oder ganz gesperrt werden. Vom Ausgang dieser Röhren wird neben der verstärkten Sprechspannung die Echosperrenspannung abgeleitet, in Verstärkern EV₁ bzw. JiV., verstärkt und über eine Schaltungsanordnung gemäß Eig. 4 zur Erzeugung der gewünschten Ansprech- und Nachwirkzeiten den Gittern der jeweils der Gegenrichtung zugeordneten Steuerverstärkerröhre StW, bzw. .SVl'', zugeführt.The circuit consists of the following essential parts, which are designated as far as possible in the same way as in Fig. I. _{A common pre-amplifier T 1} or F _{2 is} provided for each speech path for speech and control voltages. There is also a tilting arrangement K , which is controlled by the two speech branches via a control amplifier StV ₁ or .SVF _{2 each.} The voltage drop across the cathode resistors / \ / _v -, and ΛΆ- _{2 of} the flip-flop circuit is used here to control the grid bias of the power amplifiers ")!] Reu Ji _x and Ii Working point work or be completely blocked. In addition to the amplified speech voltage, the echo blocking voltage is derived from the output of these tubes, amplified in amplifiers EV ₁ or JiV the control amplifier tube StW or .SVl '' assigned to the opposite direction is supplied.

Die Gesamtschaltimg ist hier aus Gründen einer übersichtlichen Darstellung so gezeichnet, daß beide Mikrophonkreise auf der einen Seite und beide Lautsprecherkreise auf der anderen Seite der Zeichnung liegen. Zur weiteren Schaltungsvereinfachung sind soweit als möglich Doppelröhren verwendet, und zwar für Vorverstärker, Steuerverstärker und Kippschaltung die gleichen Doppeltrioden, während die End-Verstärkers!ufe und der F'chosperrenspannungsverstärker in einer Verbundröhre vereinigt sind. Die Kopplung der verschiedenen Röhren erfolgt bei diesem Ausfühningsbeispiel über A'C-Glieder, es kann aber ebensogut eine Übertragerkopplung angewendet werden.For the sake of clarity, the overall circuit is drawn so that both Microphone circles on one side and both speaker circles on the other side of the drawing lie. To further simplify the circuit, double tubes are used as far as possible, namely The same double triodes are used for the preamplifier, control amplifier and multivibrator, while the final amplifier calls and the echo barrier voltage amplifier are combined in a composite tube. the The various tubes are coupled with this one Ausfühningsbeispiel about A'C links, but it can a transformer coupling can be used just as well.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist kurz folgende: Es sei angenommen, daß die Anordnung zuletzt vom Teilnehmer 2 besprochen worden ist. Demzufolge ist während des sich anschließenden Ruhezustandes der Anlage das System K₂ der Kippröhrenanordnung stromführend und damit infolge des Spannungsabfalls am Kathodenwiderstand /v'/,^ die Endverstärkerröhre Zi₁ gesperrt, während an Ti₂ ^{mir cnc} normale Vorspannung liegt, so daß diese Röhre durchlässig ist.Briefly, the mode of operation of the arrangement is as follows: It is assumed that the arrangement was last discussed by participant 2. As a result, the system K _{2 of} the tilting tube arrangement is live during the subsequent idle state of the system and, due to the voltage drop across the cathode resistor / v '/, ^ the output amplifier tube Zi _{1 is} blocked, while Ti ₂ ^{mir cnc is} normal bias voltage, so that this tube is permeable is.

Wird nun die Anlage vom Mikrophon Mi₁ des Teilnehmers 1 aus besprochen, so werden die Sprechströme zunächst in der Vorverstärkerröhre V₁ verstärkt. Die verstärkten Sprachschwingungen gelangen außer auf den Endverstärker auch auf das Gitter der Steuerverstärkerröhre StV₁; die an der Anode von StV₁ abgenommenen verstärkten Spannungen werden gleichgerichtet und dem Gitter des Systems Zv₁ der Kippröhre zugeführt. Sie werden dabei der von dem anderen, zu diesem Zeitpunkt leitenden System Zv₂ erzeugten Sperrvorspannung überlagert und überwinden diese, so daß nunmehr die Röhre K₁ leitend wird und einen die Sperrung der Röhre Zv₂ bewirkenden Spannungsabfall am Kathodenwiderstand Λ' 2 erzeugt, der zugleich als Sperrvorspannung für die Röhre Zf₂ ausgenutzt wird. Durch go die Sperrung der Röhre K₁ fällt gleichzeitig die sperrende negative Gittervorspannung für die RöhreZi₁ fort, so daß diese die vom Vorverstärker V₁ auf ihren Eingang gelangenden Sprachschwingungen weitergeben kann. Diese werden über den Ausgangsübet"-trager A U₁ auf den Lautsprecher L₂ des Teilnehmers 2 übertragen. An Stelle der Sperrung bzw. Ereigabc eines Sprechkanals durch Gitterpotentialverlagerung in einer Sprechverstärkerröhre kann der in der Kippanordnung am Kathodenwiderstand erzeugte Spannungsabfall ohne weiteres auch zur Steuerung anderer Sperrschaltmittel, z. B. von aus spannungsabhängigen Widerständen aufgebauten Dämpfungsgliedern u. dgl. verwendet werden.If the system is now discussed from the microphone Mi _{1 of} the participant 1, the speech currents are first amplified in the preamplifier tube V ₁ . In addition to the power amplifier, the amplified speech vibrations also reach the grid of the control amplifier tube StV ₁ ; the increased voltages picked up at the anode of StV ₁ are rectified and fed to the grid of system Zv _{1 of} the tilting tube. _{They are superimposed on the reverse bias voltage generated by the other system Zv 2 which} is conducting at this point in time and overcome this, so that now the tube K ₁ becomes conductive and a voltage drop at the cathode resistor Λ '2 which causes the blocking of the tube Zv _{2 and which at the same time generates} is used as a reverse bias for the tube Zf ₂ . As a result of the blocking of the tube K ₁ , the blocking negative grid bias voltage for the tube Zi _{1 is} removed at the same time, so that it can pass on the speech vibrations coming from the preamplifier V ₁ to its input. These are transmitted to the loudspeaker L ₂ of subscriber 2 via the output transducer AU _1. Instead of blocking or activating a speech channel by shifting the grid potential in a speech amplifier tube, the voltage drop generated in the tilting arrangement at the cathode resistor can also be used to control other blocking switching means , e.g. of attenuators made up of voltage-dependent resistors and the like.

Die vom Lautsprecher L₂ abgestrahlte Schallenergie gelangt selbstverständlich auch auf das Mikrophon Mi., der gleichen Sprechstelle und wird in dem Vorverstärker F₂ verstärkt. Sie kann nun zwar nicht auf den Lautsprecher L₁ rückwirken, da die Röhre ZT₂ durch die Kippanordnung der Rückkopphmgssperrc no gesperrt ist, jedoch kann sie auf die Steuerschaltung einwirken und damit eine unerwünschte Umsteuerung der Sprechrichtung herbeiführen. Um diese zu verhindern, ist die Echosperre vorgesehen. Die Echosperrenspannung wird vom Ausgangsübertrager A U₁ (bzw. A U₂) abgenommen, sie kann, wie das Ausführungsbeispiel zeigt, vor ihrer Gleichrichtung nochmals verstärkt werden, wozu hier das System EV₁ (bzw. EV₂) dient, das mit der Endverstärkerröhre kombiniert ist. Es ist aber auch möglich, die Echosperrenspannung ohne weitere Verstärkung gleichzurichten. Zur Gleichrichtung der Echosperrenspannung dient ein aus Gleichrichtern, Kondensatoren und Widerständen aufgebautes Netzwerk, wie es oben im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben wurde und dessen Elemente so dimensioniert sind, daß die gewünschtenThe sound energy emitted by the loudspeaker L ₂ naturally also reaches the microphone Mi., the same speech station, and is amplified in the preamplifier F ₂ . It cannot react on the loudspeaker L ₁ , since the tube ZT ₂ is blocked by the tilting arrangement of the Rückkopphmgssperrc no, but it can act on the control circuit and thus cause an undesired reversal of the speech direction. The echo lock is provided to prevent this. The echo barrier voltage is taken from the output transformer AU ₁ (or AU ₂ ) , it can, as the exemplary embodiment shows, be amplified again before rectification, for which purpose the system EV ₁ (or EV ₂ ) , which is combined with the power amplifier tube, is used . But it is also possible to rectify the echo barrier voltage without further amplification. A network made up of rectifiers, capacitors and resistors, as described above in connection with FIGS

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L 14961 VIIIal21a² L 14961 VIIIal21a ²

Schaltzeiten für Ansprechen und Abklingen erhalten werden. Die so aus den Sprechspannungen am Ausgang des Endverstärkers EV₁ gewonnene Sperrspannung wird nun an das Gitter der Steuerverstärkerröhre StV₂ der Gegenrichtung gelegt und verhindert damit ein Einwirken der vom Lautsprecher L₂ auf das Mikrophon Mi₂ gelangenden Schallenergie auf die Steuereinrichtung. Da diese Sperrspannung in den Sprachpausen — nach der vorbestimmten, obenSwitching times for response and decay can be obtained. The reverse voltage thus obtained from the speech voltages at the output of the power amplifier EV ₁ is now applied to the grid of the control amplifier tube StV _{2 in} the opposite direction and thus prevents the _{sound energy from the loudspeaker L 2} to the microphone Mi _{2 from} affecting the control device. Since this reverse voltage in the pauses in speech - according to the predetermined, above

ίο bereits erläuterten Nachwirkzeit — verschwindet, kann der Teilnehmer 2 durch Besprechen seines Mikrophons in einer Sprachpause ohne weiteres die Umschaltung der Sprechrichtung durch die Kippanordnung herbeiführen. Auf diese Weise ist ein einwandfreier Gegensprechbetrieb ermöglicht, ohne daß die Echosperrenspannung in irgendeiner Weise auf den Sprechweg der Gegenrichtung einwirkt.ίο already explained after-effect time - disappears, can the participant 2 easily by discussing his microphone in a break in speech Switch the speech direction by means of the tilting arrangement. This is a flawless way Allows two-way talk without affecting the echo barrier voltage in any way affects the speech path of the opposite direction.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Voice controlled intercom with feedback and echo suppressor, characterized in that the echo suppressor voltage derived from the receiving branch is only applied to the control circuit the feedback lock acts, which carries out the respective switching of the speech channels, while the speech path in the opposite direction remains unaffected by this tension.

2. Voice controlled intercom according to claim 1 using one of two Tubes existing toggle switch for reversing the two speech channels as well as two Control amplifier, via which the flip-flop is influenced by the voice channel voltages, characterized in that the echo barrier voltage is applied to the grating of that associated with the opposite direction Control amplifier tube is performed.

3. Voice-controlled intercom according to claim 1 and 2, in which in each tube circle of the flip-flop a cathode resistor for generating the grid bias of the other Tube is present so that the two tubes lock each other, characterized in that the voltage drops occurring at the two cathode resistors simultaneously for the control of attenuators arranged in the speech circuits or for switching on or Blocking of the end tubes in the speech circuits, in particular 'by shifting the grid potential, can also be used.

4. intercom system according to claim 1 to 3, · characterized in that the two tubes of the flip-flop circuit in a double tube, in particular a double triode, are combined.

5. intercom according to claim 1 to 3, characterized in that the by the echo blocking voltage caused blocking of the control circuit by the charging voltage of a capacitor is effected by the rectified Speech voltage is charged.

6. intercom according to claim 5, characterized in that the echo barrier voltage from derived from the output voltage of the power amplifier and, if necessary, amplified again.

7. intercom circuit according to claim 6, characterized in that the gain of the Echo barrier voltage takes place in a triode, which is constructive with the end tube of the speech circuit is united (composite tube).

8. intercom according to claim 5 and 6, characterized in that the reverse voltage generating capacitor is divided into two partial capacitors so that a rapid construction the reverse voltage across the partial capacitor is made possible while discharging both capacitors work together to achieve a comparatively large discharge time constant.

9. intercom according to claim 1 to 4, characterized in that the two Preamplifier and control amplifier stages assigned to channels each in pairs in double tubes (Double triodes) are combined.

1 sheet of drawings