NO163550B - Induktivt koplet tilslutningskontakt for akustisk modem. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en induktivt koplet tilslutningskontakt som muliggjør en fast og direkte kopling mellom et modem med akustisk grensesnitt og en telefon- eller radioforbindelse.

For enklere utstyr for data- eller meldingsoverføring er det vanlig å benytte et innebygget modem med akustisk grensesnitt for signaloverføring via radio eller telefon ved at modemet koples akustisk til telefonrør eller håndsett. Spesielt gjelder dette for små og portable meldings- og dataterminaler der den akustiske kopleren ofte er det eneste tilgjengelige grensesnitt mot kommunikasjons-kanalen. For slikt utstyr er det vanlig å benytte en innebygget elektrodynamisk lydgiver som ved mottaking også kan benyttes kombinert som mikrofon.

Lydnivå ved sending og mikrofonfølsomhet ved mottaking må være tilpasset for akustisk tilkopling til vanlige håndsett for telefon eller radio* Når slikt utstyr også brukes over offentlige telefonnett, må spesielle krav være oppfylt, særlig gjelder dette maksimalt lydnivå og dynamisk følsomhetsområde. Av plasshensyn eller andre praktiske grunner vil slikt utstyr sjelden være utstyrt med en ledningsmessig tilkoplingsmulighet til det innebygde modemet. Det akustiske grense-snittet vil derfor i praksis være den eneste normalt tilgjengelige tilkopling. Som følge av dette må også kommunikasjonsutstyret ha enten et håndsett eller en separat lydgiver og mikrofon for at slike terminaler skal kunne benyttes.

Selv om akustisk signaloverføring til og fra f.eks. et telefonrør kan by på praktiske fordeler, har tilkoplingsmetoden også endel uheldige sidevirkninger. En av de alvorligste svakheter er at støy og annen uønsket lyd fra omgivelsene samtidig kan bli oppfanget og dermed lett kan forstyrre signaloverføringen. Det oppstår også lett uønskede akustiske resonans- eller ekkovirkninger som kan redusere overførings-kvaliteten.

For terminaler med innebygget kombinert akustisk transduktor for mottak og sending oppstår det erfaringsmessig lett feil når kopleren vekselvis skal holdes mot mikrofon og telefonkapsel i telefonrøret. Muligheten for slike forvekslinger reduserer i noen grad anvendeligheten av slike terminaler.

For endel anvendelser kan det være vanskelig å forutsi når en inngående melding vil komme. Det vil da være upraktisk å holde modemet fast akustisk tilkoplet til telefonkapselen i telefonrøret over lengre tid. Spesielt gjelder dette bærbart radioutstyr for feltbruk.

For å redusere støy fra omgivelsene, er det tidligere blitt benyttet egne akustiske koplingsorganer med spesielle gummikopper for lydtett og akustisk definert tilkopling til telefon- og mikrofonside på telefonrøret. I praksis har det vist seg at slike koplingsinnretninger ikke lett kan tilpasses alle typer telefonrør eller håndsett. Samtidig krever løsningen en viss minimum fysisk størrelse bestemt av dimensjonene på telefonrøret. Dette kan være uforenlig med kravene til vekt og størrelse for portabelt utstyr med innebygget akustisk modem. Samtidig blir selve telefonrøret beslaglagt slik at dette ikke samtidig kan benyttes på vanlig måte for tale eller for kontroll av meldingstrafikk.

Anvendelsen av magnetisk kopling fra en telefon til en induktivt koplet opptaksspole er kjent i forbindelse med høreapparater for hørselssvekkede.Det fins også i markedet spesielle opptaksspoler for tilkopling fra telefon til båndopptaker eller forsterkerutstyr.

Fra teknikkens stand er det videre kjent forskjellige tilslutnings-anordninger for signaloverføring mellom et modem og et telefonnett. Ved hjelp av en vikling tilkoplet ledningsmessig til modemet via forsterker-kretser, er det sørget for tilstrekkelig induktiv signaloverføring mellom viklingen og telefonens elektrodynamiske høretelefon eller mikrofon, eventuelt direkte til telefonlinjen via linjetransformator eller egen spole innkoplet direkte til linjen.

Som eksempler på slike anvendelser vises det til US patentene nr. 4 415 769,3 764 746 og 3 624 282 samt UK patentkrav 2172773A. Ved samtlige av de ovennevnte er det benyttet aktive kretser for forsterkning og/eller regulering for å oppnå en tilstrekkelig og hensiktsmessig signaloverføring med sikte på å omgå praktiske vansker ved mer direkte tilkopling av modemet til transmisjonskanalen. Det fremgår også at ved alle disse anvendelsene ville også en direkte galvanisk tilkopling av modemet til linjen være mulig fordi modemet har et rent elektrisk grensesnitt tilgjengelig.

Ved slike grensesnitt vil signalnivået for tilkopling til offentlige telefonnett i praksis være begrenset til å ligge under såkalt nullnivå, tilsvarende en signaleffekt på 1 mW.

Dette setter dermed også bestemte grenser for hvor stort signalnivå som kan overføres induktivt over et spredefelt fra en elektroakustisk transduktor der koplingen av naturlige årsaker ikke vil være optimal. Tidligere har det derfor vært nødvendig med ekstra signalforsterkning slik det fremgår av de refererte patentskrifter.

Ved den foreliggende oppfinnelse oppnås det en direkte og i prinsippet toveis kopling mellom en rent passiv tilslutningskontakt og et modem som kan være uten annen tilkoplingsmulighet enn den rent akustiske. Ved at det i tillegg til en induktivt koplet spole med ferromagnetisk kjerne, i følge oppfinnelsen også er benyttet en parallellkoplet kondensator slik at de sammen utgjør en resonanskrets avstemt for de signalfrekvensene som benyttes for overføringen, oppnås det i tillegg en tilsiktet hevning av overført signalnivå. Som følge av dette kan det i praksis etableres en så effektiv signaloverføring at tilslutningskontakten kan utføres som en helt passiv og enkel enhet, uten behov for egne kretser for signalforsterkning med nødvendig driftsspenningskilde etc. >

Tilslutningskontakten kan derved nivåmessig likestilles med et vanlig håndsett eller et telefonrør og kan koples parallelt med eller erstatte dette for såvel telefonapparater som vanlige radiosett. Et telefonrør eller tilsvarende kombinasjon av mikrofon og lydgiver er derfor i prinsippet ikke en nødvendig forutsetning for bruk av oppfinnelsen slik som ved noen av de refererte patentskrifter og anvendelser.

Et prinsippskjema for tilkoplingskontakten tilknyttet en kombinert akustisk transduktor, vanligvis innebygget i en meldings-terminal for inn- og utgående signaler, er vist på fig.l. Modemets akustiske kopler, bestående av en elektrodynamisk kombinert lydgiver

og mikrofon, er her vist i forenklet sideriss sammen med tilkoplings-

) kontakten med induktivt koplet spole og parallellkoplet kondensator.

Ved sending fra terminalens akustiske lydgiver vil det oppstå et magnetisk spredefelt som følge av signalet over membranspolen (1). Dette vil indusere en spenning i spolen (2) med ferromagnetisk kjerne (3)

i tilkoplingskontakten (4). Ved å la induktiviteten i spolen (2) være en del

> av et enkelt båndpassfilter som eksempelvis lettest kan realiseres ved parallellkopling av en kondensator (5), kan det ved avstemming tilpasset signalfrekvensene oppnås en spenningsøkning over parallellkoplingen av

spolen (2) og kondensatoren (5). Det induserte signalet kan derved få tilstrekkelig nivå til direkte å kunne utstyre radio- eller telefon-forbindelsen ved tilkopling til tilgjengelig mikrofoninngang uten at ytterligere forsterkning er nødvendig.

Samtidig vil det som følge av filtervirkningen bli en reduksjon av uønskede frekvenskomponenter i signalet fra modemet, bl.a. som følge av den forvrengning som forårsakes av små variasjoner i koplingsgraden mellom membranspolen (1) og spolen (2) på grunn av små bevegeler av membranspolen (1) når denne vibrerer. Filtervirkningen kan også være nyttig ved å redusere overføring av kompromitterende eller annen uønsket utstråling fra terminal eller modem i frekvensområdet utenfor passbåndet.

Ved at viklingen sammen med en kondensator er avstemt til resonans i frekvensbåndet for signalene, oppnås det i tillegg en gunstig filtervirkning som fremhever nyttesignalet og demper støy og uønskede signalkomponenter, bl.a. som følge av at membranspolen vibrerer i takt med signalet med amplitydeforvrengning som følge.

Ved mottaking er spolen (2), eventuelt ved hjelp av en vender (6), koplet til radioens eller telefonens signalutgang. Det vil da på tilsvarande måte som beskrevet ovenfor ved sending, induseres en spenning i membranspolen (1) fordi denne nå står induktivt koplet til spolen (2) som nå tjener som primærspole. Signalnivået kan ved egnet konfigurasjon gjøres av samme størrelsesorden som den som oppstår når transduktoren benyttes som ren mikrofon for lydsvingninger fra lydgiveren i et håndsett eller telefonrør.

Tilkoplingskontakten kan derved både for inn- og utgående signaler gi tilnærmet samme signalnivåer som ved akustisk tilkopling, men uten de før nevnte uheldige sidevirkninger av bl.a. støy etc. Samtidig kreves ingen ekstra forsterkning slik at tilkoplingskontakten kan være rent passiv på samme måte som det telefonrør den kan erstatte eller brukes sammen med.

For en typisk feltmessig radioforbindelse vil telefonrøret kunne benyttes på vanlig måte for tale, mens den induktive tilkoplingskontakten kan være tilkoplet parallelt og festet til terminalen. I hvilestilling av venderen (6) vil terminalen hele tiden være klar for mottak av meldinger. Et eget kontaktsett vil kunne benyttes for nøkling av senderen når meldinger skal sendes fra terminalen.

Kontakthuset for tilkoplingskontakten (4) er utformet slik at det på kjent måte kan skrues eller plugges fast i en definert posisjon foran membranspolen (1) i terminalens akustiske koplingsorgan.

Claims (2)

1. Induktivt koplet tilslutningskontakt for signaloverføring mellom et modem og en transmisjonskanal, karakterisert ved at modemet er et akustisk koplet modem, og at det for utgående signaler er plassert en induktivt koplet vikling (2) med ferromagnetisk kjerne (3) i spredefeltet fra membranspolen (1) foran modemets elektrodynamiske lydgiver og for inngående signaler på tilsvarende måte er plassert en vikling (2) for induktiv kopling til modemets elektrodynamiske mikrofon samtidig som viklingene (2) inngår som induktivitet sammen med en kondensator (5) i et båndpassfilter avstemt for signalfrekvensene slik at signalover-føringen derved kan skje induktivt ved at det oppnås en direkte og tilstrekkelig elektromagnetisk kopling mellom det opprinnelig akustisk koplete modem og transmisjonskanalen når viklingen (2) plassert i et kontakthus (4) forbindes elektrisk til transmisjonskanalen.

2. Induktivt koplet tilslutningskontakt i følge krav 1, karakterisert ved at det for meldingsterminaler med innebygget akustisk koplet modem som benytter kombinert mikrofon og lydgiver, er anordnet en vikling (2) som kombinert sende- og mottaksspole og som ved hjelp ev en vender (6) innebygget i tilslutningskontakten, vekselvis kan forbindes til trans-misjonskanalens senderinngang eller mottakerutgang samtidig som et eget kontaktsett i venderen kan benyttes til nøkling av senderen.