DE1293231B - Device for high-resistance talk and listening on four-wire and two-wire lines - Google Patents
Device for high-resistance talk and listening on four-wire and two-wire linesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum gleichzeitigen hochohmigen Mitsprechen und Mithören sowohl an Vierdraht- als auch an Zweidrahtstromkreisen in Fernwählämtern.The invention relates to a device for simultaneous high-resistance talking and listening in on both four-wire and two-wire circuits in long-distance telephone exchanges.
An eine derartige Einrichtung werden folgende Anforderungen gestellt: 1. Ihr Eingangswiderstand soll - von der Leitungsseite her gesehen - groß gegen den Wellenwiderstand der zu prüfenden Leitung sein, damit die Einfügungsdämpfung gering (etwa 0,02 Np) bleibt.The following requirements are placed on such a facility: 1. Your input resistance should - seen from the line side - large against the characteristic impedance of the line to be tested in order to reduce the insertion loss remains low (about 0.02 Np).
2. Durch die Mitsprech- und Mithöreinrichtung soll möglichst kein übersprechen von einem Leitungszweig auf den anderen auftreten. Also muß die übergangsdämpfung hoch sein.2. Through the talk and listening facility, if possible, no crosstalk occur from one branch of the line to the other. So must the transition loss be high.
3. Es soll ein gewisses Maß an Rückhören von der Sendeseite (Mikrofon) auf die Empfangsseite (Hörer) der Einrichtung auftreten. Das Rückhören darf jedoch in keinem Fall, auch wenn die zu prüfenden Leitungen falsch oder gar nicht abgeschlossen sind, so groß werden, daß über das Sprechzeug bzw. den Handapparat Selbsterregung eintritt, wodurch nicht nur die zu prüfende Leitung, sondern auch benachbarte Stromkreise gestört würden.3. There should be a certain amount of sidetracking from the transmitting side (microphone) occur on the receiving side (listener) of the facility. However, listening back is allowed in no case, even if the lines to be tested are terminated incorrectly or not at all are so large that self-excitement via the speech equipment or the handset occurs, whereby not only the line to be tested, but also neighboring circuits would be disturbed.
4. Bei Anschaltung an Vierdrahtstromkreise muß sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung auf beiden Leitungen die gleiche Phasenlage auftreten, damit bei Verbindungen mit einer Gabel ohne Zwischenschaltung von Verstärkern der Pegel nicht ausgelöscht wird.4. When connecting to four-wire circuits, both transmit and The same phase position also occurs in the receiving direction on both lines, thus for connections with a fork without the interposition of amplifiers Level is not canceled.
5. Die Leitungseingänge der Einrichtung sollen möglichst gut symmetrisch und gleichstrommäßig aufgetrennt sein.5. The line inputs of the facility should be as symmetrical as possible and be separated in terms of direct current.
6. Die Bezugsdämpfung in Empfangsrichtung soll einen bestimmten Wert (z. B. 0 Np) aufweisen, der so festgelegt ist, daß der normalerweise auf der Leitung anstehende Spannungspegel (etwa -0,5 Np) einen Schalleindruck normaler Lautstärke über den Hörer vermittelt.6. The reference attenuation in the receiving direction should have a certain value (e.g. 0 Np) set so that the normally on the line pending voltage levels (approx. -0.5 Np) produce a sound impression of normal volume conveyed via the listener.
7. Die Bezugsdämpfung in Senderichtung soll einen bestimmten Wert (etwa -f-1 Np) aufweisen, der so festgelegt ist, daß das in normaler Lautstärke besprochene Mikrofon über den Sprechverstärker einen Pegel normaler Höhe, entsprechend einer Spannung von etwa 0,5 Veff, auf die Leitung bringt.7. The reference attenuation in the transmission direction should have a certain value (about -f-1 Np), which is set so that that in normal volume discussed microphone over the speech amplifier a level of normal height, accordingly a voltage of about 0.5 Vrms on the line.
B. Der Sendepegel darf eine bestimmte obere Grenze, entsprechend einer Spannung in der Größenordnung von 1 Veff, nicht überschreiten, selbst wenn die Leitung falsch oder gar nicht abgeschlossen ist.B. The transmission level must not exceed a certain upper limit, corresponding to a voltage in the order of magnitude of 1 Veff, even if the line is incorrectly terminated or not terminated at all.
Die Forderungen 1 bis 7 lassen sich, wenn auch mit einigem Aufwand, noch erfüllen. Dagegen steht die Bedingung 8 im Gegensatz zur Bedingung 1. Normalerweise ist nämlich eine Leitung beidseitig mit einem Widerstand von 600 52 abgeschlossen, so daß die Mitsprech- und Mithöreinrichtung beim Aufschalten einen Gesamtwiderstand von 300 62 vorfindet. Wenn die Einfügungsdämpfung nur 0,02 Np betragen darf, muß die Einrichtung, von der Leitungsseite her gesehen, einen Eingangswiderstand von mindestens 14,5 kQ haben. Folglich muß der Hörverstärker einen hohen Eingangswiderstand und der Sprechverstärker einen hohen Innenwiderstand haben. Das ist technisch zwar realisierbar, doch bedingt der hohe Innenwiderstand des Sprechverstärkers auch einen hohen Spannungspegel beim Senden, damit beim Normalabschluß der Leitung mit je 600 9, entsprechend einem resultierenden Abschlußwidcrstand von 300 9, der gewünschte Ausgangspegel gemäß Forderung 7 erreicht wird. Wenn nun die Leitung nicht mit insgesamt 300 S2, sondern einem größeren Widerstand oder gar nicht abgeschlossen ist, was z. B. bei defekter oder leerlaufender Leitung der Fall ist, steigt der Ausgangspegel stark an, im Grenzfall sogar bis zur Höhe der Leerlaufspannung des Sprechverstärkers, so daß der bei Punkt 8 geforderte Wert auf keinen Fall eingehalten werden kann.Requirements 1 to 7 can still be met, albeit with some effort. On the other hand, condition 8 is in contrast to condition 1. Normally, a line is terminated at both ends with a resistance of 600 52, so that the monitoring and monitoring device has a total resistance of 300 62 when it is switched on. If the insertion loss may only be 0.02 Np, the device, viewed from the line side, must have an input resistance of at least 14.5 kΩ. Consequently, the hearing amplifier must have a high input resistance and the speech amplifier must have a high internal resistance. This is technically feasible, but the high internal resistance of the voice amplifier also requires a high voltage level when transmitting, so that the desired output level according to requirement 7 is achieved with the normal termination of the line with 600 9 each, corresponding to a resulting termination resistance of 300 9. If now the line is not completed with a total of 300 S2, but a larger resistance or not at all, which z. B. is the case with a defective or idling line, the output level rises sharply, in the borderline case even up to the level of the open circuit voltage of the speech amplifier, so that the value required in point 8 can under no circumstances be met.
In einer bekannten Einrichtung nach dem deutschen Patent 1113 009 ist, um Punkt 3 der eingangs genannten Bedingungen zu erfüllen, ein Rückhörweg vorgesehen, der so geschaltet ist, daß die vom Mikrofon über ihn auf den Hörer gelangende Spannung gegenphasig zu den vom Mikrofon über die beiden jeweils aus der Serienschaltung von Sprechverstärker, Leitungsanschluß und Hörverstärker bestehenden Wege zum Hörer gelangenden Spannungen ist, während beim Mitsprechen über die beiden Sprechverstärker auf beide Leitungsseiten gleichphasige Signale gelangen, wie auch beim Mithören an beiden Leitungsseiten gleichzeitig auftretende Signale gleichphasig auf den Hörer gelangen. Durch die gegenphasige Zuführung der Rückhörspannung wird erzielt, daß die resultierende Rückhörspannung mit wachsendem Leitungswiderstand zunächst abnimmt, bis sie bei einem Wert, der zwischen dem normalen Abschlußwiderstand und dem Widerstand oo liegt, ein Minimum erreicht, bei dem ein Phasensprung der resultierenden Rückhörspannung um 180° auftritt. Von da an beginnt die resultierende Rückhörspannung zwar wieder anzusteigen, wird aber durch die erwähnte Gegenkopplung über den Rückhörweg jeweils um den Betrag der Rückhörspannung beim Leitungswiderstand Null geschwächt.In a known device according to German Patent 1113 009 In order to meet point 3 of the above-mentioned conditions, a back-listening channel is provided, which is switched in such a way that the voltage coming from the microphone through it to the listener in phase opposition to that of the microphone via the two in each case from the series circuit from speech amplifier, line connection and hearing amplifier existing paths to the listener coming voltages is while speaking through the two speech amplifiers In-phase signals get on both sides of the line, as well as when listening in Signals occurring simultaneously on both sides of the line in phase to the receiver reach. The opposite phase supply of the sidetone voltage is achieved that the resulting sidetone voltage initially decreases with increasing line resistance, until it reaches a value between the normal terminating resistance and the resistance oo is reached, a minimum is reached at which a phase jump in the resulting sidetone voltage occurs by 180 °. From then on, the resulting sidetracking tension begins again to increase, but is due to the aforementioned negative feedback via the back-listening path weakened by the amount of the sidetrack voltage when the line resistance is zero.
Durch diese Maßnahme wird wohl erreicht, daß der kritische Wert der Rückhörspannung, bei dem Selbsterregung über Mikrofon und Hörer infolge akustischer Rückkopplung auftritt, sich nicht schon bei einem Abschlußwiderstand ergibt, der gering über dem normalen Abschlußwiderstand liegt, sondern erst bei einem bedeutend höheren Abschlußwiderstand. Der Sendepegel steigt aber bei fehlabgeschlossener Leitung in gegenüber Punkt 8 unzulässiger Weise an.By this measure it is achieved that the critical value of the Sidetracking tension, in which self-excitement via microphone and listener as a result of acoustic Feedback occurs, does not already result from a terminating resistor that is slightly above the normal terminating resistance, but only significant for one higher terminating resistance. However, the transmission level rises if the line is incorrectly terminated in an impermissible manner compared to point 8.
Eine andere bekannte Einrichtung nach dem deutschen Patent 1133 433 enthält für jede der beiden Leitungsseiten je einen Oszillator, der derart mit dem Scheinwiderstand der Leitung belastet ist, daß er bei Anwachsen des Leitungswiderstands über einen definierten Wert von etwa 2 kS2 hinaus zu schwingen beginnt und dadurch an seinem Arbeitswiderstand einen Gleichspannungsabfall hervorruft, der den zugehörigen Sprechverstärker sperrt. Der Oszillator muß jedoch derart an die Leitung angekoppelt werden, daß er die Einfügungsdämpfung der Gesamteinrichtung nicht merklich verändert. Das ist nur über Ankopplungsmittel, z. B. Kondensatoren, möglich, die im Sprachfrequenzbereich einen hohen Scheinwiderstand haben. Folglich sind Koppelkondensatoren sehr kleiner Kapazität erforderlich, und dementsprechend muß die Schwingfrequenz des Oszillators sehr hoch, etwa zu 150 kHz, gewählt werden. Niedrigere Frequenzen kommen auch schon deshalb nicht in Frage, weil sie, da sie über die Leitungen gelangen, unerwünschte Vorgänge auslösen könnten, denn im Fernmeldenetz werden bekanntlich verschiedene Frequenzen zu Signalzwecken ausgenutzt, beispielsweise Wechselspannungen von 16 kHz zur Gebührenerfassung usw. Für eine Frequenz von 150 kHz hat aber der Wellenwiderstand der Leitung einen anderen Wert als für die normalen Sprechfrequenzen zwischen 300 Hz und 3400 Hz, da dieser Wellenwiderstand ja nicht rein ohmisch, sondern zum Teil kapazitiv und zum Teil induktiv, abhängig von der Leitungsart und der Leitungslänge, ist. Folglich ist die Erfüllung von Punkt 8 der obengenannten Forderungen auf keinen Fall gewährleistet. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung besteht darin, daß der Oszillator intermittierend schwingt. Ein Kriterium über die Größe des Leitungswiderstandes kann er nur aus der Höhe der Ausgangsspannung des Sprechverstärkers erhalten. Sobald nun der Sprechverstärker gesperrt ist, hört der Oszillator zu schwingen auf und gibt dadurch den Sprechverstärker wieder frei. Dann steigt die Ausgangsspannung des Verstärkers erneut an, und bei einem definierten Wert beginnt der Oszillator wieder zu schwingen und sperrt den Verstärker usf. Der Weg vom Mikrofon zur Leitung wird solcherart in rascher Folge unterbrochen und wieder freigegeben, was einerseits für den Beamten an der Mitsprech- und Mithöreinrichtung äußerst störend ist und andererseits auch benachbarte Leitungskreise stören kann.Another known device according to German Patent 1133 433 contains an oscillator for each of the two sides of the line that works with the Impedance of the line is loaded that it increases with the line resistance begins to oscillate beyond a defined value of about 2 kS2 and thereby causes a DC voltage drop in its working resistance, which causes the associated Speech amplifier locks. However, the oscillator must be coupled to the line in this way that it does not noticeably change the insertion loss of the overall device. This is only possible via coupling means, e.g. B. capacitors, possible in the voice frequency range have a high impedance. As a result, coupling capacitors are very smaller Capacity is required, and accordingly the oscillation frequency of the oscillator very high, around 150 kHz will. Lower frequencies are also out of the question because, since they come via the lines, could trigger undesired processes, because in the telecommunications network are known different frequencies are used for signaling purposes, for example alternating voltages of 16 kHz for billing etc. For a frequency of 150 kHz, however, the Characteristic impedance of the line has a different value than for normal speech frequencies between 300 Hz and 3400 Hz, since this wave resistance is not purely ohmic, but partly capacitive and partly inductive, depending on the type and length of the cable, is. Consequently, the fulfillment of point 8 of the above requirements is not possible Case guaranteed. Another disadvantage of the known device is that that the oscillator oscillates intermittently. A criterion for the size of the line resistance it can only be obtained from the level of the output voltage of the speech amplifier. As soon now the speech amplifier is blocked, the oscillator stops oscillating and thereby releases the speech amplifier again. Then the output voltage increases of the amplifier turns on again and the oscillator starts at a defined value to swing again and locks the amplifier etc. The way from the microphone to the line is interrupted in quick succession and released again, which on the one hand is extremely annoying for the officer at the monitoring and listening facility and on the other hand, it can also interfere with neighboring circuit lines.
Durch die Erfindung wird die Möglichkeit eröffnet, die eingangs genannten Forderungen zu erfüllen, ohne daß die Nachteile der bekannten Einrichtungen auftreten. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum hochohmigen Mitsprechen und Mithören an Vierdraht- und Zweidrahtleitungen, bei der für jede der beiden Leitungsseiten einer Vierdrahtleitung ein Sprechverstärker mit hohem Ausgangswiderstand und ein Hörverstärker mit hohem Eingangswiderstand vorgesehen ist, wobei der Eingang des einen Hörverstärkers zusammen mit dem Ausgang des zugehörigen Sprechverstärkers an die eine Leitungsseite und das andere Verstärkerpaar in entsprechender Weise an die andere Leitungsseite anschließbar ist und wobei die Eingänge der beiden Sprechverstärker parallel geschaltet und - eventuell über eine Sprechtaste - mit einem Mikrofon verbunden sind, während die Ausgänge der Hörverstärker ebenfalls parallel geschaltet und mit einer Abhöreinrichtung, z. B. einem Fernhörer, verbunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß jedem Sprechverstärker ein nichtlineares Netzwerk vorgeschaltet und zwischen dem Ausgang des Verstärkers und diesem nichtlinearen Netzwerk eine Regelschaltung vorgesehen ist, die das Übertragungsmaß des Verstärkers in Abhängigkeit von der Höhe des Abschlußwiderstandes der Leitung erhöht oder herabsetzt. Die Regelschaltung beeinflußt also über das nichtlineare Netzwerk den Verstärkungsfaktor des Sprechverstärkers unmittelbar in Abhängigkeit von der Höhe des Abschlußwiderstandes der Leitung und sorgt so dafür, daß auch bei fehlabgeschlossener Leitung kein zu hoher Spannungspegel auf die Leitung gelangt.The invention opens up the possibility of those mentioned at the beginning To meet requirements without the disadvantages of the known devices occur. The invention relates to a device for high-resistance talk and eavesdropping on four-wire and two-wire lines, for each of the two line sides a four-wire line a speech amplifier with high output resistance and a Hearing amplifier with high input resistance is provided, the input of the a hearing amplifier together with the output of the associated speech amplifier to one side of the line and the other pair of amplifiers in a corresponding manner can be connected to the other side of the line and the inputs of the two speech amplifiers connected in parallel and - possibly via a push-to-talk button - connected to a microphone are, while the outputs of the hearing amplifier are also connected in parallel and with a listening device, e.g. B. a remote receiver, are connected, and characterized is that each speech amplifier is preceded by a non-linear network and between the output of the amplifier and this non-linear network a control circuit is provided that the transmission rate of the amplifier as a function of the The level of the terminating resistance of the line increases or decreases. The control circuit thus influences the amplification factor of the speech amplifier via the non-linear network directly dependent on the level of the terminating resistance of the line and thus ensures that the voltage level is not too high, even if the line is incorrectly terminated gets on the line.
Das Kriterium für den Abschlußwiderstand der Leitung liefert die Ausgangsspannung des Sprechverstärkers. Wenn nun das Mikrofon nicht besprochen wird, ist die Ausgangsspannung des Sprechverstärkers gleich Null und kann die Regelschaltung nicht beeinflussen. Folglich ist dann der Sprechverstärker auf seine höchste Verstärkung eingestellt. Die Gesamtverstärkung der aus dem Mikrofon, dem Sprechverstärker, dem Hörverstärker, dem Hörer und der Luftstrecke zwischen dem Hörer und dem Mikrofon gebildeten Schleife ist folglich im Ruhezustand so groß, daß sich eine Schwingung ausbilden kann. Mit anderen Worten besteht die Gefahr der Selbsterregung durch akustische Rückkopplung. Die Schwingung erzeugt zwar eine Spannung am Ausgang des Sprechverstärkers, durch die die Regelschaltung wieder in Funktion gesetzt wird und die Verstärkung so weit herabsetzt, daß die Schwingung alsbald wieder abreißt. Danach beginnt aber der Vorgang von neuem, so daß eine intermittierende Schwingung entsteht. Um ein derartiges intermittierendes Schwingen gänzlich zu unterbinden, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Regelschaltung mit Mitteln zur Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks ausgerüstet ist, die das Übertragungsmaß des Sprechverstärkers im Ruhezustand so weit herabsetzen, daß keine Schwingungen infolge akustischer Rückkopplung vom Fernhörer zum Mikrofon auftreten können.The criterion for the terminating resistance of the line supplies the output voltage of the speech amplifier. If now the microphone is not discussed, the output voltage is of the speech amplifier is zero and cannot influence the control circuit. As a result, the speech amplifier is then set to its highest gain. The overall amplification of the microphone, speech amplifier, hearing amplifier, the listener and the air gap formed between the listener and the microphone is consequently so large in the idle state that an oscillation can develop. With In other words, there is a risk of self-excitation from acoustic feedback. The oscillation generates a voltage at the output of the speech amplifier through which the control circuit is put back into operation and the gain so far lowers that the oscillation breaks off again immediately. But then the process begins again, so that an intermittent oscillation arises. To such an intermittent one To prevent vibrations completely, provides an advantageous development of the invention suggest that the control circuit with means for presetting the non-linear network is equipped that the transmission of the speech amplifier in the idle state so reduce far that no vibrations due to acoustic feedback from the remote receiver to the microphone.
Damit diese Voreinstellung nur im Ruhezustand und nicht im Betriebszustand wirksam ist, wo sie den Verstärkungsfaktor des Sprechverstärkers auch bei normal abgeschlossener Leitung stark herabsetzen würde, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Regelschaltung und/ oder das nichtlineare Netzwerk mit einer Kompensationsschaltung verbunden ist, die vom Mikrofon so gesteuert wird, daß ihre Ausgangssignale der Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks entgegenwirken.This means that this default setting is only in the idle state and not in the operating state is effective where it increases the gain of the speech amplifier even at normal closed line would greatly reduce is in an advantageous development of the invention provided that the control circuit and / or the non-linear network is connected to a compensation circuit which is controlled by the microphone in such a way that that their output signals counteract the presetting of the nonlinear network.
Durch diese Kompensationsschaltung wird also die Voreinstellung ganz oder zum Teil rückgängig gemacht, wenn das Mikrofon besprochen wird. Andererseits kann sie aber auch dazu ausgenutzt werden, eine Begrenzung des Sprechpegels durch die Regelschaltung und das nichtlineare Netzwerk zu verhindern und die natürlichen Lautstärkeverhältnisse aufrechtzuerhalten. Eine in dieser Hinsicht modifizierte Weiterbildung der Erfindung sieht daher vor, daß die Regelschaltung und/oder das nichtlineare Netzwerk mit einer Kompensationsschaltung verbunden ist, die vom Mikrofon derart gesteuert wird, daß ihre Ausgangssignale sowohl der Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks als auch der Regelschaltung entgegenwirken.This compensation circuit means that the presetting becomes complete or partially reversed when the microphone is discussed. on the other hand but it can also be used to limit the speech level the control circuit and the nonlinear network to prevent and the natural Maintain volume relationships. A modified one in this regard Development of the invention therefore provides that the control circuit and / or the nonlinear network connected to a compensation circuit by the microphone is controlled so that its output signals both the preset of the non-linear Counteract the network as well as the control circuit.
Für den Aufbau des nichtlinearen Netzwerks gibt es prinzipiell verschiedene Möglichkeiten, wie es auch mehrere Wege zur Realisierung der oben angegebenen Maßnahmen gibt. Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Netzwerk aus einem oder mehreren Widerständen und einer oder mehreren Dioden besteht und sowohl durch eine aus der Ausgangsspannung des Sprechverstärkers durch die Regelschaltung abgeleitete Regelspannung UR als auch durch eine durch die Mittel zur Voreinstellung gewonnene Voreinstellspannung UV in der Weise gesteuert wird, daß es die vom Mikrofon zum Sprechverstärker gelangenden Wechselspannungen bedämpft und das andererseits durch eine aus der Ausgangsspannung UM des Mikrofons über eine Kompensationsschaltung abgeleitete Kompensationsspannung UK in der Weise gesteuert wird, daß beim Auftreten :einer Mikrofon-Ausgangsspannung die Wirkung der- Voreinstellspannung Uv und die Wirkung der Regelspannung UR ganz oder teilweise aufgehoben wird.There are basically different ones for the structure of the non-linear network Ways as there are also several ways of realizing the above measures gives. A particularly favorable embodiment of the invention is characterized in that that the non-linear network of one or more resistors and one or consists of several diodes and both through one of the output voltage of the speech amplifier by the control circuit derived control voltage UR as well as by a through the means for presetting obtained preset voltage UV controlled in the manner that it is the alternating voltages coming from the microphone to the speech amplifier attenuated and on the other hand by one of the output voltage AROUND compensation voltage derived from the microphone via a compensation circuit UK is controlled in such a way that when it occurs: a microphone output voltage the effect of the presetting voltage Uv and the effect of the control voltage UR completely or partially canceled.
Die zur Einstellung des nichtlinearen Netzwerks erforderliche Regelspannung UR wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung aus der Ausgangs-Spannung des Sprechverstärkers über ein diesem nachgeschaltetes Entkoppelglied, einen Verstärker und einen Gleichrichter gewonnen. In a further embodiment of the invention, the control voltage UR required for setting the non-linear network is obtained from the output voltage of the speech amplifier via a decoupling element, an amplifier and a rectifier connected downstream thereof.
Die Voreinstellspannung Uy soll in der gleichen Richtung auf das nichtlineare Netzwerk wirken wie die Regelspannung UR. Daher sieht eine besonders wirtschaftliche Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Voreinstellspannung Uy durch einen am Ausgang der Regelschaltung angeordneten Spannungsteiler erhalten wird.The presetting voltage Uy should point in the same direction to the non-linear Network act like the control voltage UR. Hence, it looks particularly economic Embodiment of the invention provides that the preset voltage Uy by one at the output the voltage divider arranged in the control circuit is obtained.
Die ferner noch erforderliche Kompensationsspannung UK soll hingegen nur auftreten, wenn das Mikrofon besprochen wird. Darum. ist eine Ausgestaltung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspannung UK aus der Ausgangsspannung UM des Mikrofons über einen dem Mikrofon nachgeschalteten Verstärker und eine Gleichrichterschaltung gewonnen wird.The compensation voltage UK, which is also still required, should, however, only occur when the microphone is being discussed. Therefore. an embodiment of the invention is characterized in that the compensation voltage UK is obtained from the output voltage UM of the microphone via an amplifier connected downstream of the microphone and a rectifier circuit.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der F i g. 1 bis 3 beschrieben und in seiner Wirkungsweise erläutert. Es stellt dar F i g. 1 ein Blockschaltbild für eine erfindungsgemäße Mitsprech- und Mithöreinrichtung, F i g. 2 das Beispiel eines Stromlaufplans für die obere Hälfte von F i g. 1, F i g. 3 ein Diagramm, das den Verlauf der verschiedenen, am nichtlinearen Netzwerk wirksamen Spannungen in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung des Mikrofons zeigt.In the following an embodiment of the invention is based on the F i g. 1 to 3 described and explained in its mode of operation. It shows F i g. 1 is a block diagram for a monitoring and monitoring device according to the invention, F i g. 2 shows the example of a circuit diagram for the upper half of FIG. 1, F. i g. 3 is a diagram showing the course of the various, on the non-linear network shows effective voltages as a function of the output voltage of the microphone.
Die Einrichtung von F i g. 1 enthält ein Mikrofon 1, das bei nicht eingeschaltetem Gerät über die Sprechtaste 2 kurzgeschlossen ist. Über je einen Widerstand 3/1 und 3/2, auf dessen Funktion weiter unten eingegangen wird, ist das Mikrofon an je einen Sprechverstärker 4/1 bzw. 4/2 für jede der beiden Übertragungseinrichtungen einer Vierdrahtleitung angeschlossen. Der Innenwiderstand jedes Sprechverstärkers 4/1 und 4/2 ist gesondert als Widerstand 5/1 und Widerstand 5/2 dargestellt. über ihn gelangt die Ausgangsspannung des betreffenden ; Sprechverstärkers auf den zugehörigen Ausgangsübertrager 6/1 bzw. 6/2 für jede Leitungsseite KI bzw. KII. Die leitungsseitige Wicklung jedes der beiden Übertrager 6/1 und 6/2 ist durch einen Kondensator gleichstrommäßig aufgetrennt, um Punkt 5 der eingangs angeführten Bedingungen zu genügen.The establishment of F i g. 1 contains a microphone 1, which is not used with switched on device is short-circuited via the talk button 2. About one each Resistance 3/1 and 3/2, the function of which will be discussed below, is this Microphone to a speech amplifier 4/1 or 4/2 for each of the two transmission devices connected to a four-wire line. The internal resistance of each speech amplifier 4/1 and 4/2 are shown separately as resistor 5/1 and resistor 5/2. above he gets the output voltage of the relevant; Speech amplifier on the associated Output transformer 6/1 or 6/2 for each line side KI or KII. The line-side The winding of each of the two transformers 6/1 and 6/2 is direct current through a capacitor separated in order to meet point 5 of the conditions listed at the beginning.
An der geräteseitigen Wicklung jedes Ausgangsübertragers 6/1 bzw. 6/2 ist ferner eine Entkoppelstufe 7/1 bzw. 7/2 angeschlossen, über die die Ausgangsspannung jedes Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 zu einer Regelschaltung, bestehend aus einem Verstärker 8/1 bzw. 8/2 und einer Gleichrichterschaltung 9/1 bzw. 9/2, gelangt. Am Ausgang der Gleichrichterschaltung 9/1 bzw. 9/2 ist ein Spannungsteiler 10/1 bzw. 10/2 angeordnet. Ferner ist dieser Ausgang mit einem nichtlinearen Netzwerk verbunden, das am Eingang des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 liegt und im Beispiel der F i g. 1 aus dem schon erwähnten Widerstand 3/1 bzw. 3/2, einer Diode 11/1 bzw. 11/2 und einer weiteren Diode 18/1 bzw. 18/2 gebildet ist. Die Diode 18/1 bzw. 18/2 ist an den Ausgang einer Gleichrichterschaltung 17 angeschlossen, die über einen Verstärker 16 mit dem Mikrofon 1 verbunden ist. Zwischen dem Mikrofon 1 und der Entkoppelstufe 7/1 bzw. 7/2 ist des weiteren ein einstellbarer Spannungsteiler 12/1 bzw. 12/2 vorgesehen. Er dient zum Einstellen der Rückhörspannung, die beim Mitsprechen vom Mikrofon 1 über den Sprechverstärker, die Entkoppelstufe und je einen Vorverstärker 13/1 und 13/2 und den für beide Leitungsseiten gemeinsamen Hörverstärker 14 zum Fernhörer 15 gelangt. Beim Mithören erreichen die Empfangsspannungen auf den Leitungsseiten KI und KII den Fernhörer 15 ebenfalls über den Hörverstärker 14, die Vorverstärker 13/1 und 13/2 und die Entkoppelstufen 7/1 und 7/2.On the device-side winding of each output transformer 6/1 resp. 6/2, a decoupling stage 7/1 or 7/2 is also connected, via which the output voltage each speech amplifier 4/1 or 4/2 to a control circuit, consisting of one Amplifier 8/1 or 8/2 and a rectifier circuit 9/1 or 9/2, arrives. A voltage divider 10/1 is at the output of the rectifier circuit 9/1 or 9/2 or 10/2 arranged. Furthermore, this output is with a non-linear network connected, which is at the input of the speech amplifier 4/1 or 4/2 and in the example the F i g. 1 from the already mentioned resistor 3/1 or 3/2, a diode 11/1 or 11/2 and another diode 18/1 or 18/2 is formed. The diode 18/1 or 18/2 is connected to the output of a rectifier circuit 17, which has a Amplifier 16 is connected to the microphone 1. Between the microphone 1 and the Decoupling stage 7/1 or 7/2 is also an adjustable voltage divider 12/1 or 12/2 provided. It is used to set the sidetracking voltage when speaking from microphone 1 via the speech amplifier, the decoupling stage and one preamplifier each 13/1 and 13/2 and the hearing amplifier 14 common to both sides of the line Remote receiver 15 arrives. When listening in, the receiving voltages reach the line sides KI and KII the remote receiver 15 also via the hearing amplifier 14, the preamplifier 13/1 and 13/2 and the decoupling stages 7/1 and 7/2.
Der Innenwiderstand 5/1 bzw. 5/2 jedes Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 ist hinreichend groß gegen den normalen Abschlußwiderstand der Leitung KI, KII, um die Bedingung 1 nach geringer Einfügungsdämpfung zu erfüllen. Dasselbe gilt auch für den Eingangswiderstand des Hörwegs, der im wesentlichen durch den Eingangswiderstand der Entkoppelstufe 7/1 bzw. 7/2 bestimmt ist. Da das Mithören sonst nicht weiter problematisch ist, soll im folgenden ausschließlich auf das Mitsprechen eingegangen werden.The internal resistance 5/1 or 5/2 of each speech amplifier 4/1 or 4/2 is sufficiently large compared to the normal terminating resistance of the line KI, KII, to meet condition 1 for low insertion loss. The same is also true for the input resistance of the auditory path, which is essentially determined by the input resistance the decoupling stage 7/1 or 7/2 is determined. Otherwise listening in would not continue is problematic, the following will only deal with speaking will.
Der im Weg zwischen dem Mikrofon 1 und dem Ausgangsübertrager 6/1 bzw. 6/2 angeordnete Sprechverstärker 4/1 bzw. 4/2 weist einen Verstärkungsfaktor auf, der durch das jeweils vorgeschaltete nichtlineare Netzwerk aus dem Widerstand 3/1 bzw. 3/2 und den Dioden 11/1 bzw. 11/2 und 18/1 bzw. 18/2 steuerbar ist. Wenn die Sprechtaste 2 zwar gedrückt ist, das Mikrofon 1 aber nicht besprochen wird, ist am Ausgang des Mikrofons 1 keine Ausgangs-Spannung UM vorhanden. Entsprechend tritt auch am Ausgang des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 keine Ausgangsspannung auf, und die Gleichrichterschaltung 9/1 bzw. 9/2 liefert keine Regelspannung UR. An der Diode 11/1 bzw. 11/2 liegt jetzt nur die Voreinstellspannung UV vom Spannungsteiler 10/1 bzw. 10/2 am Ausgang der Regelschaltung. Sie setzt, da wegen des Fehlens einer Mikrofonspannung UM auch keine entgegengerichtete Kompensationsspannung UK am Ausgang der Gleichrichterschaltung 17 wirksam ist, den Widerstandswert der Dioden 11/1 bzw. 11/2 und 18/1 bzw. 18I2 und damit den Verstärkungsfaktor des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 so weit herab, daß die Gesamtverstärkung der aus dem Mikrofon 1, dem Sprechverstärker 4/1 bzw. 4/2, dem Vorverstärker 13I1 bzw. 13/2, dem Hörverstärker 14, dem Hörer 15 und der Luftstrecke zwischen dem Hörer 15 und dem Mikrofon 1 gebildeten Schleife nicht ausreicht, um eine Selbsterregung infolge akustischer Rückkopplung zu ermöglichen.The speech amplifier 4/1 or 4/2 arranged in the path between the microphone 1 and the output transformer 6/1 or 6/2 has a gain factor that is determined by the respective upstream non-linear network of the resistor 3/1 or 3 / 2 and the diodes 11/1 or 11/2 and 18/1 or 18/2 can be controlled. If the talk button 2 is pressed, but the microphone 1 is not discussed, there is no output voltage UM at the output of the microphone 1. Correspondingly, no output voltage occurs at the output of the speech amplifier 4/1 or 4/2, and the rectifier circuit 9/1 or 9/2 does not supply any control voltage UR. Only the preset voltage UV from the voltage divider 10/1 or 10/2 is now applied to the diode 11/1 or 11/2 at the output of the control circuit. Since, due to the lack of a microphone voltage UM, no opposing compensation voltage UK is effective at the output of the rectifier circuit 17, it sets the resistance value of the diodes 11/1 or 11/2 and 18/1 or 18I2 and thus the amplification factor of the speech amplifier 4 / 1 or 4/2 so far down that the overall gain of the microphone 1, the speech amplifier 4/1 or 4/2, the preamplifier 13I1 or 13/2, the hearing amplifier 14, the earpiece 15 and the air gap between the listener 15 and the microphone 1 formed loop is not sufficient to allow self-excitation due to acoustic feedback.
Wird dagegen das Mikrofon besprochen, liefert es eine Ausgangsspannung UM, die erstens zum Verstärker 16, zweitens zum Sprechverstärker 4/1 bzw. 4/2 und drittens als Gegenkopplungsspannung zur Spannung am Ausgang der Entkoppelstufe 7/1 bzw. 7/2 zum Spannungsteiler 12/1 bzw. 12/2 gelangt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 16 wird in der Gleichrichterschaltung 17 gleichgerichtet. Dadurch steht am Ausgang dieser Schaltung eine Gleichsprochen wird, verbunden. Die Dioden 11 und 18 sind hier durch hochohmige Widerstände von z. B. je 68 k52 überbrückt, damit auch im Sperrfall der Dioden definierte Zustände herrschen und sich die Kondensatoren in Reihe zu den Dioden nicht allein durch die Dioden-Restströme auf- und entladen müssen.If, on the other hand, the microphone is discussed, it supplies an output voltage UM, the first to the amplifier 16, second to the speech amplifier 4/1 or 4/2 and thirdly, as a negative feedback voltage to the voltage at the output of the decoupling stage 7/1 or 7/2 reaches the voltage divider 12/1 or 12/2. The output voltage of the amplifier 16 is rectified in the rectifier circuit 17. This stands at the exit this circuit has a common language connecting. The diodes 11 and 18 are here by high resistance of z. B. each 68 k52 bridged, so that even when the diodes are blocked, there are defined states and the capacitors Do not charge and discharge in series with the diodes solely through the diode residual currents have to.
Das Potentiometer 20 in F i g. 2b ist mit dem Eingang des Vorverstärkers 13 in F i g. 2 a verbunden. Mit ihm wird die Empfangsbetriebsdämpfung gemäß Punkt 6 der eingangs genannten Bedingungen eingestellt. Ihm nachgeschaltet ist der Hörverstärker 14, an dem der Fernhörer 15 angeschlossen ist. Der Spannungsteiler 12 in F i g. 1 wird hier durch eine Verbindung zwischen dem Ausgang der Entkopplungsstufe 19 mit dem Emitter des Transistors der Vorverstärkerstufe 13 nachgebildet. Dazu sind die Widerstände 12 a, 12 b und 12 c so bemessen, daß die dadurch eingestellte Gegenkopplungsspannung die vom Mikrofon 1 über den Sprechverstärker 4, die Übertrager 6 a und 6 b und die Entkoppelstufe 7 gelieferte Signalspannung so weit herabsetzt, daß sich eine definierte Rückhörbetriebsdämpfung ergibt. Innerhalb der Schaltung bilden sich die gleichen Verhältnisse aus, die schon bei der Erklärung von F i g. 1 und 3 erläutert wurden.The potentiometer 20 in FIG. 2b is connected to the input of the preamplifier 13 in FIG. 2 a connected. With it, the reception operational attenuation according to point 6 of the aforementioned conditions are set. Downstream of this is the hearing amplifier 14, to which the remote receiver 15 is connected. The voltage divider 12 in FIG. 1 is here through a connection between the output of the decoupling stage 19 simulated with the emitter of the transistor of the preamplifier stage 13. These are the resistors 12 a, 12 b and 12 c dimensioned so that the negative feedback voltage set thereby from the microphone 1 via the speech amplifier 4, the transformers 6 a and 6 b and the Decoupling stage 7 reduces the signal voltage supplied so far that a defined Sidereal attenuation results. The same form within the circuit Conditions that were already discussed in the explanation of FIG. 1 and 3 have been explained.
Die Einrichtung wurde bisher in ihrer Anwendung auf Vierdrahtstromkreise beschrieben. Zum Mitsprechen und Mithören an Zweidrahtstromkreisen wird nur der eine Ausgangsübertrager 6/1 in F i g. 1, bzw. werden die beiden Ausgangsübertrager 6 a und 6 b in F i g. 2 an die entsprechende einzige Leitungsseite des Zweidrahtstromkreises angeschlossen. Im übrigen arbeitet die Einrichtung genauso wie oben dargestellt. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum hochohmigen Mitsprechen und Mithören an Vierdraht- und Zweidrahtleitungen, bei der für jede der beiden Leitungsseiten einer Vierdrahtleitung ein Sprechverstärker mit hohem Ausgangswiderstand und ein Hörverstärker mit hohem Eingangswiderstand vorgesehen ist, wobei der Eingang des einen Hörverstärkers zusammen mit dem Ausgang des zugehörigen Sprechverstärkers an die eine Leitungsseite und das andere Verstärkerpaar in entsprechender Weise an die andere Leitungsseite anschließbar ist und wobei die Eingänge der beiden Sprechverstärker parallel geschaltet und - eventuell über eine Sprechtaste - mit einem Mikrofon verbunden sind, während die Ausgänge der Hörverstärker ebenfalls parallel geschaltet und mit einer Abhöreinrichtung, z. B. einem Fernhörer, verbunden sind, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß jedem Sprechverstärker (4/1; 4/2) ein nichtlineares Netzwerk (3/1,11/1; 3/2, 11/2) vorgeschaltet und zwischen dem Ausgang des Verstärkers (4/1; 4/2) und diesem nichtlinearen Netzwerk (3/1, 11/1; 3/2, 11/2) eine Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) vorgesehen ist, die das Übertragungsmaß des Verstärkers (4/1; 4/2) in Abhängigkeit von der Höhe des Abschlußwiderstands der Leitung (KI; KII) erhöht oder herabsetzt. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) mit Mitteln (10/1;10/2) zur Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks (3/1,11/1; 3/2, 11/2) ausgerüstet ist, die das Übertragungsmaß des Sprechverstärkers (4/1; 4/2) im Ruhezustand so weit herabsetzen, daß keine Schwingungen infolge akustischer Rückkopplung vom Fernhörer (15) zum Mikrofon (1) auftreten können.The device was previously used in its application to four-wire circuits described. Only the an output transformer 6/1 in FIG. 1, or the two output transformers 6 a and 6 b in FIG. 2 to the corresponding single line side of the two-wire circuit connected. Otherwise, the device works exactly as shown above. Claims: 1. Device for high-resistance speaking and listening in on four-wire and two-wire lines, with a four-wire line for each of the two line sides a speech amplifier with a high output resistance and a hearing amplifier with a high output resistance Input resistance is provided, the input of a hearing amplifier together with the output of the associated speech amplifier to one side of the line and the other pair of amplifiers can be connected to the other side of the line in a corresponding manner and where the inputs of the two speech amplifiers are connected in parallel and - possibly via a push-to-talk button - connected to a microphone, while the Outputs of the hearing amplifiers also connected in parallel and with a listening device, z. B. a remote receiver, are connected, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that each speech amplifier (4/1; 4/2) has a non-linear network (3 / 1,11 / 1; 3/2, 11/2) upstream and between the output of the amplifier (4/1; 4/2) and this non-linear network (3/1, 11/1; 3/2, 11/2) a control circuit (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) is provided, which depends on the transmission ratio of the amplifier (4/1; 4/2) increased or decreased by the level of the terminating resistance of the line (KI; KII). 2. Device according to claim 1, characterized in that the control circuit (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) with means (10/1; 10/2) for presetting the non-linear network (3 / 1,11 / 1; 3/2, 11/2), which is the transmission rate of the speech amplifier Reduce (4/1; 4/2) in the resting state so far that no vibrations due to acoustic Feedback from the remote receiver (15) to the microphone (1) can occur.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2,9/2) und/oder das nichtlineare Netzwerk (3/1, 11/1; 3/2,11/2) mit einer Kompensationsschaltung (16,17) verbunden ist, die vom Mikrofon (1) so gesteuert wird, daß ihre Ausgangssignale der Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks entgegenwirken.3. Device according to claim 2, characterized in that the control circuit (8/1, 9/1; 8 / 2.9 / 2) and / or the non-linear network (3/1, 11/1; 3 / 2.11 / 2) is connected to a compensation circuit (16, 17) which is controlled by the microphone (1) in such a way that its output signals counteract the presetting of the non-linear network.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) und/oder das nichtlineare Netzwerk (3/1, 11/1; 3/2,11/2) mit einer Kompensationsschaltung (16, 17) verbunden ist, die vom Mikrofon (1) derart gesteuert wird, daß ihre Ausgangssignale sowohl der Voreinstellung des nichtlinearen Netzwerks als auch der Regelwirkung der Regelschaltung entgegenwirken.4. Device according to claim 2, characterized in that the control circuit (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) and / or the nonlinear network (3/1, 11/1; 3 / 2,11 / 2) with a compensation circuit (16, 17) is connected to the microphone (1) in such a way is controlled so that their output signals are both preset to the non-linear Network as well as the control effect of the control circuit counteract.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das nichtlineare Netzwerk aus einem oder mehreren Widerständen (3/1; 3/2) und einer oder mehreren Dioden (11/1;11/2) besteht und sowohl durch eine aus der Ausgangsspannung des Sprechverstärkers (4/1, 4/2) durch die Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) abgeleitete Regelspannung (UR) als auch durch eine durch die Mittel (10/1; 10/2) zur Voreinstellung gewonnene Voreinstellspannung (Uv) in der Weise gesteuert wird, daß es die vom Mikrofon (1) zum Sprechverstärker (4/1; 4/2) gelangenden Wechselspannungen bedämpft, und das andererseits durch eine aus der Ausgangsspannung (UM) des Mikrofons (1) über eine Kompensationsschaltung (16, 17) abgeleitete Kompensationsspannung (UK) in der Weise gesteuert wird, daß beim Auftreten einer Mikrofon-Ausgangsspannung die Wirkung der Voreinstellspannung (UV) und die Wirkung der Regelspannung (UR) ganz oder teilweise aufgehoben wird.5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the non-linear network consists of one or more resistors (3/1; 3/2) and one or more diodes (11/1; 11/2) and both by one the output voltage of the speech amplifier (4/1, 4/2) by the control circuit (8/1, 9/1; 8/2, 9/2) derived control voltage (UR) as well as by a through the means (10/1; 10/2) for the presetting obtained preset voltage (Uv) is controlled in such a way that it attenuates the alternating voltages coming from the microphone (1) to the speech amplifier (4/1; 4/2), and on the other hand by an output voltage (UM ) of the microphone (1) via a compensation circuit (16, 17) derived compensation voltage (UK) is controlled in such a way that when a microphone output voltage occurs, the effect of the preset voltage (UV) and the effect of the control voltage (UR) wholly or partially will be annulled.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelspannung (UR) aus der Ausgangsspannung des Sprechverstärkers (4/1; 4/2) über ein diesem nachgeschaltetes Entkoppelglied (7/1; 7/2), einen Verstärker (8/1; 8/2) und eine Gleichrichterschaltung (9/1, 9/2) gewonnen wird.6. Device according to claim 5, characterized in that the control voltage (UR) from the output voltage of the speech amplifier (4/1; 4/2) via a downstream one Decoupling element (7/1; 7/2), an amplifier (8/1; 8/2) and a rectifier circuit (9/1, 9/2) is won.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreinstellspannung (Uv) durch einen am Ausgang der Regelschaltung (8/1, 9/1; 8/2,9/2) angeordneten Spannungsteiler (10/1; 10/2) erhalten wird.7. Device according to claim 5, characterized in that the presetting voltage (Uv) by a voltage divider (10/1; 10/2) arranged at the output of the control circuit (8/1, 9/1; 8 / 2.9 / 2) is obtained.
B. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationsspannung (UK) aus der Ausgangsspannung (UM) des Mikrofons (1) über einen dem Mikrofon nachgeschalteten Verstärker (16) und eine Gleichrichterschaltung (17) gewonnen wird. Spannung UK zur Verfügung, deren Höhe von der Höhe der Mikrofonspannung UM abhängt (vgl. F i g. 3). Die Ausgangsspannung des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 gelangt über die Entkoppelstufe 7/1 bzw. 7/2 zur Regelschaltung und wird dort ebenfalls verstärkt (Verstärker 8/1 bzw. 8/2) und gleichgerichtet (Gleichrichterschaltung 9/1 bzw. 9/2). Am Ausgang der Gleichrichterschaltung steht damit eine Regelspannung UR an, deren Höhe - wenn die Leitung KI, KII normal abgeschlossen ist - nur von der Höhe der Mikrofonspannung UM abhängt (vgl. F i g. 3). Sie überlagert sich der Voreinstellspannung UV zu einer resultierenden Gleichspannung UR, V, deren Verlauf in Abhängigkeit von der Mikrofonspannung UM aus F i g. 3 ersichtlich ist. Die Spannung UR, v wirkt in der Richtung, daß sie - je höher sie ist, um so mehr - die Widerstandswerte der Dioden 11/1 bzw. 11/2 und 18/1 bzw. 18/2 herabsetzt, sofern die Diode 18/1 bzw. 18/2 an einem Punkt festen Potentials liegt. Die Diode 18/1 bzw. 18/2 liegt aber nicht an festem Potential, sondern an der Spannung UK, die gemäß F i g. 3 etwa den gleichen Verlauf wie die Spannung UR+v zeigt. Infolgedessen ist an den Dioden 11/1 bzw. 11/2 und 18/1 bzw. 18/2 nur die Spannungsdifferenz zwischen UR, vund UK wirksam, die kleiner als die Voreinstellspannung Uv ist und im übrigen, von sehr kleinen Mikrofonspannungen abgesehen, von der Höhe der Mikrofonspannung nahezu unabhängig ist. Der Sprechverstärker 4/1 bzw. 4/2 verstärkt daher die Mikrofonspannung UM linear, d. h., bei geringer Lautstärke ist die Ausgangsspannung des Sprechverstärkers niedrig, und bei großer Lautstärke. ist sie entsprechend höher. Der ideale Verlauf von UK ist gestrichelt wiedergegeben; in der Praxis kommt man mit einem Verlauf gemäß der durchgezeichneten Kurve in F i g. 3 aus. Da die das nichtlineare Netzwerk beeinflussende Spannungsdifferenz UR+v-UK ziemlich klein ist, hat der Sprechverstärker einen hohen Verstärkungsfaktor und setzt die Mikrofonspannung so weit herauf, daß trotz der Spannungsteilung zwischen dem hohen Innenwiderstand 5/1 bzw. 5/2 und dem im Verhältnis dazu sehr niedrigen Abschlußwiderstand der Leitung KI, KII eine einem normalen Sprechpegel entsprechende Spannung von etwa 0,5 Veff auf die Leitung gelangt.B. Device according to claim 5, characterized in that the compensation voltage (UK) is obtained from the output voltage (UM) of the microphone (1) via an amplifier (16) connected downstream of the microphone and a rectifier circuit (17). Voltage UK available, the level of which depends on the level of the microphone voltage UM (see FIG. 3). The output voltage of the speech amplifier 4/1 or 4/2 reaches the control circuit via the decoupling stage 7/1 or 7/2 and is also amplified there (amplifier 8/1 or 8/2) and rectified (rectifier circuit 9/1 or . 9/2). A control voltage UR is thus present at the output of the rectifier circuit, the level of which - when the line KI, KII is normally terminated - depends only on the level of the microphone voltage UM (see FIG. 3). It is superimposed on the preset voltage UV to form a resulting direct voltage UR, V, the course of which depends on the microphone voltage UM from FIG. 3 can be seen. The voltage UR, v acts in the direction that it - the higher it is, the more - it reduces the resistance values of the diodes 11/1 or 11/2 and 18/1 or 18/2, provided that the diode 18 / 1 or 18/2 is at a point of fixed potential. The diode 18/1 or 18/2 is not connected to a fixed potential, but to the voltage UK, which according to FIG. 3 shows roughly the same curve as the voltage UR + v. As a result, only the voltage difference between UR, v and UK is effective at diodes 11/1 or 11/2 and 18/1 or 18/2, which is smaller than the preset voltage Uv and, apart from very small microphone voltages, from the level of the microphone voltage is almost independent. The speech amplifier 4/1 or 4/2 therefore amplifies the microphone voltage UM linearly, ie the output voltage of the speech amplifier is low at low volume and low at high volume. it is correspondingly higher. The ideal course of UK is shown in dashed lines; in practice one comes with a course according to the curve drawn in FIG. 3 off. Since the voltage difference UR + v-UK influencing the non-linear network is quite small, the speech amplifier has a high gain factor and increases the microphone voltage to such an extent that despite the voltage division between the high internal resistance 5/1 or 5/2 and the in ratio in addition, a very low terminating resistance of the line KI, KII a voltage of about 0.5 Veff corresponding to a normal speech level reaches the line.
Ist die Leitung dagegen mit einem sehr hohen Widerstand fehlabgeschlossen oder gar nicht abgeschlossen, würde theoretisch sofort nach Besprechen des Mikrofons 1 zunächst eine sehr hohe Ausgangsspannung am Widerstand 5/1 bzw. 5/2 anstehen, die beinahe die volle Höhe der Leerlaufspannung bei maximaler Verstärkung erreichen könnte. Entsprechend hoch wäre dann aber auch die aus der Ausgangsspannung abgeleitete Regelspannung UR und die am nichtlinearen Netzwerk 3/1 bzw. 3/2, 11/1 bzw. 11/2, 18/1 bzw. 18/2 wirksame Spannungsdifferenz UR+v-UK. Folglich würden die Dioden 11/1 bzw. l1/2 und 18/1 bzw. 18/2 sehr niederohmig werden und das Übertragungsmaß, also den Verstärkungsfaktor, des Verstärkers 4/1 bzw. 4/2 stark herabsetzen, so daß die Ausgangsspannung dadurch wieder sinken würde. In der Praxis treten diese Wirkungen jedoch nicht nacheinander, sondern in gegenseitiger Abhängigkeit unmittelbar ein, so daß die auf die Leitung gelangende Ausgangsspannung des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 auch bei leerlaufender Leitung niemals die Höhe der Leerlauf-Spannung bei maximaler Verstärkung erreichen kann. Es stellt sich vielmehr sofort ein Gleichgewichtszustand ein, in dem für den Verlauf der beteiligten Spannungen nach wie vor die Darstellung von Fig. 3 gilt, nur daß die Differenz zwischen UR+v und UK jetzt größer ist. Die Abhängigkeit der Ausgangsspannung des Sprechverstärkers 4/1 bzw. 4/2 von der Mikrofonspannung UM bleibt demnach auch bei fehlabgeschlossener Leitung bestehen, da die Kompensationsspannung UK in dieser Hinsicht wie zuvor der Regelspannung UR und damit den Begrenzungsbestrebungen der Regelschaltung entgegenwirkt. Folglich wird tatsächlich erreicht, daß die Regelschaltung das Übertragungsmaß des Verstärkers nur in Abhängigkeit vom Abschlußwiderstand der Leitung beeinflußt.If, on the other hand, the line is incorrectly terminated with a very high resistance or not terminated at all, theoretically immediately after discussing microphone 1 there would be a very high output voltage at resistor 5/1 or 5/2, which is almost the full amount of the open circuit voltage at maximum amplification could achieve. The control voltage UR derived from the output voltage and the voltage difference UR + v- effective on the non-linear network 3/1 or 3/2, 11/1 or 11/2, 18/1 or 18/2 would then be correspondingly high. UK. As a result, the diodes 11/1 or l1 / 2 and 18/1 or 18/2 would have a very low resistance and greatly reduce the transmission rate, that is to say the gain factor, of the amplifier 4/1 or 4/2, so that the output voltage thereby would sink again. In practice, however, these effects do not occur one after the other, but directly interdependent, so that the output voltage of the speech amplifier 4/1 or 4/2 reaching the line never reaches the level of the no-load voltage at maximum amplification, even when the line is idle can. Rather, a state of equilibrium is immediately established in which the illustration of FIG. 3 still applies to the course of the voltages involved, only that the difference between UR + v and UK is now greater. The dependence of the output voltage of the speech amplifier 4/1 or 4/2 on the microphone voltage UM therefore remains in place even if the line is incorrectly terminated, since the compensation voltage UK in this respect, as before, counteracts the control voltage UR and thus the limiting efforts of the control circuit. As a result, what is actually achieved is that the control circuit influences the transmission rate of the amplifier only as a function of the terminating resistance of the line.
F i g. 2 a und 2 b zeigen den Schaltungsaufbau für den oberen oder unteren Zweig von F i g. 1. Pfeile deuten an, wo die entsprechenden Ein- und Ausgänge des anderen Zweigs angeschlossen sind. In F i g. 2 a ist rechts oben das Mikrofon 1, das durch die Sprechtaste 2 überbrückt wird, zu sehen. Daran schließt sich links eine in F i g. 1 nicht enthaltene Entkoppelstufe 19 an. Ihr nachgeschaltet ist die Verstärkerstufe 16, auf die die Gleichrichterstufe 17 folgt. Sie liefert, wenn das Mikrofon besprochen wird, die Kompensationsspannung UK. Vom Mikrofon 1 geht es ferner über einen Spannungsteiler mit dem Potentiometer 21, das zur Einstellung der Sendebetriebsdämpfung dient, auf den Widerstand 3 in F i g. 2 b, der hier zur höheren Wirksamkeit doppelt, und zwar als Widerstand 3 a und als Widerstand 3 b, vorgesehen ist. Die Sendebetriebsdämpfung wird so eingestellt, daß sich eine Bezugsdämpfung gemäß Punkt 7 der eingangs aufgeführten Forderungen ergibt.F i g. 2 a and 2 b show the circuit structure for the upper or lower branch of FIG. 1. Arrows indicate where the corresponding inputs and outputs of the other branch are connected. In Fig. 2 a is the microphone at the top right 1, which is bypassed by the talk button 2. This is followed by the left one in FIG. 1 decoupling stage 19 not included. Downstream of it is the Amplifier stage 16, which is followed by the rectifier stage 17. She delivers when that Microphone is discussed, the compensation voltage UK. Microphone 1 also works Via a voltage divider with the potentiometer 21, which is used to set the transmission operating damping serves, on the resistor 3 in F i g. 2 b, which here doubles for greater effectiveness, namely as resistor 3 a and 3 b as resistor is provided. The transmission operational attenuation is set so that there is a reference attenuation according to point 7 of the above-mentioned Claims results.
Der Widerstand 3 b ist mit dem Eingang des Sprechverstärkers 4 verbunden, der ausgangsseitig an den Übertrager 6 a (abweichend von F i g. 1 sind hier zwei getrennte Übertrager 6 a, 6 b für den Sprech- und Hörweg vorgesehen) angeschlossen ist. Der in Fig.1 enthaltene Widerstand 5 ist der Innenwiderstand des Verstärkers 4 und deshalb hier nicht gesondert dargestellt.The resistor 3 b is connected to the input of the speech amplifier 4, the output side to the transformer 6 a (unlike FIG. 1, there are two here separate transmitter 6 a, 6 b provided for the speech and audio path) connected is. The resistor 5 contained in Fig.1 is the internal resistance of the amplifier 4 and therefore not shown separately here.
An den zweiten Übertrager 6 b ist die Entkoppelstufe 7 angeschlossen. Verstärker 4 und Entkoppelstufe 7 sind in Parallel-Parallel-Schaltung miteinander gekoppelt. Durch diese Mitkopplung wird bei beiden Stufen ein hoher Innenwiderstand erzielt. Der Ausgang der Entkoppelstufe 7 ist einerseits über ein Potentiometer 20 mit dem Vorverstärker 13 (F i g. 2 a) und andererseits mit der Verstärkerstufe 8 verbunden. Der Verstärkerstufe 8 schließt sich die Gleichrichterschaltung 9 an, an deren Ausgang die Regelspannung UR auftritt. Am gleichen Punkt liegt der Spannungsteiler 10, der die Voreinstellspannung Uv liefert. Sofern eine Regelspannung UR vorhanden ist, überlagern sich UR und UV zu UR, v. Diese Spannung gelangt an die Anoden der Dioden 11, die hier aus Gründen der Wirksamkeit ebenfalls doppelt vorgesehen und zwischen den Widerständen 3 a und 3 b am Eingang des Verstärkers 4 angeschlossen sind. Die Kathode jeder Diode 11 ist mit der Anode je einer Diode 18 verbunden. Durch diese Hintereinanderschaltung von je zwei Dioden wird eine symmetrische Begrenzung der Eingangsspannung des Sprechverstärkers 4 erreicht. Die Kathoden der Dioden 18 sind zusammengeführt und mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltung 17 in F i g. 2 a, an dem die Kompensationsspannung UK auftritt, wenn das Mikrofon be-The decoupling stage 7 is connected to the second transformer 6 b. Amplifier 4 and decoupling stage 7 are coupled to one another in a parallel-parallel circuit. This positive feedback achieves a high internal resistance in both stages. The output of the decoupling stage 7 is connected on the one hand to the preamplifier 13 (FIG. 2a) via a potentiometer 20 and on the other hand to the amplifier stage 8. The amplifier stage 8 is followed by the rectifier circuit 9, at the output of which the control voltage UR occurs. The voltage divider 10, which supplies the preset voltage Uv, is located at the same point. If a control voltage UR is available, UR and UV are superimposed to form UR, v. This voltage reaches the anodes of the diodes 11, which are also provided twice here for reasons of effectiveness and are connected between the resistors 3 a and 3 b at the input of the amplifier 4. The cathode of each diode 11 is connected to the anode of one diode 18 each. This series connection of two diodes each achieves a symmetrical limitation of the input voltage of the speech amplifier 4. The cathodes of the diodes 18 are brought together and connected to the output of the rectifier circuit 17 in FIG. 2 a, at which the compensation voltage UK occurs when the microphone is
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- 1967-11-14 DE DE1967V0034820 patent/DE1293231C2/en not_active Expired
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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