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Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Lautfernsprechgeräte Die
betrifft eine Schaltungsanordnung für sprachgesteuerte Lautfernsprechgeräte, die
auch als Leitungsverstärker für Zweidraht- und Vierdraht-Fernsprechleitungen eingesetzt
werden kann.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei Lautfernsprechgeräten die gesamte
Verstärkung vom Mikrophon zum Lautsprecher in beiden Übertragungsrichtungen die
Summe der akustischen Dämpfungen zwischen Lautsprecher und Mikrophon der Lautfernsprechgeräte
nicht übersteigen darf. Übersteigt die gesamte Verstärkung in diesem Kreis die gesamte
Dämpfung, dann tritt die Selbsterregung ein, die zu einem Pfeifton im Lautsprecher
führt. Auf der anderen Seite reicht die zulässige Verstärkung, die ohne Gefahr der
Selbsterregung gewählt werden kann, nicht aus, um eine genügende Lautstärke für
das Gespräch zu bekommen. Um eine genügend hohe Verstärkung zu erreichen, sind schon
verschiedene Anordnungen ausgeführt worden, die eine selbsttätige Regelung der Verstärkung
durch die Sprache selbst vorsehen. Diese Sprachsteuerung arbeitet so, daß von den
Sprachspannungen Steuergleichspannungen abgeleitet werden, die über eine gemeinsame
Steuereinrichtung ein Verstärkungs-Regelglied in jeder Übertragungsrichtung beeinflussen.
Die Verstärkungsregelung arbeitet dabei so, daß die Verstärkung im jeweils besprochenen
oder aktiven Kanal erhöht und im anderen, unbesprochenen oder passiven Kanal erniedrigt
wird. Diese Verstärkungsänderungen sind so gewählt, daß eine Selbsterregung verhindert
ist. Im allgemeinen weisen die Verstärker also auch im Ruhezustand eine bestimmte
mittlere Ruheverstärkung auf.
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Diese bekannten Anordnungen der Sprachsteuerung weisen jedoch noch
Nachteile auf, da Schwierigkeiten auftreten, wenn während einer Übertragung von
Sprachspannungen in der einen Richtung in der anderen Übertragungsrichtung Sprachspannungen
oder starke Störgeräusche auftreten. Außerdem besteht bei der Übertragung der Sprachspannungen
in der einen Richtung oft der Wunsch, daß der hörende den sprechenden Teilnehmer
unterbrechen möchte, z. B. zur Einfügung von Erklärungen USW.
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Der hörende Teilnehmer sollte in der Lage sein, während die Gegenpartei
spricht oder wenn Störspannungen der Gegenrichtung anstehen, kurz in das Gespräch
eintreten zu können, ohne daß dabei eine Silbe des ersten Wortes verlorengeht. Dies
erfordert einerseits eine sehr kurze Sprechrichtungsumschaltzeit der Verstärker,
aber die Rückschaltzeit der Verstärker zur Ruheverstärkung muß so groß sein, daß
die Verstärkung zwischen den Silben nicht immer wieder auf die Ruheverstärkung absinkt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Sprachsteuerung bei Lautfernsprechgeräten
so zu verbessern, daß die genannten Schwierigkeiten nicht mehr auftreten.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß jede der aus den beiden Übertragungskanälen abgeleiteten Steuergleichspannungen
zur Ladung je eines Kondensators verwendet ist, daß die Ladespannungen dieser Kondensatoren
parallel, aber entgegengesetzt, einen Addierstromkreis speisen und daß Teilspannungen
dieses Addierstromkreises zur Steuerung der Regelglieder verwendet sind.
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Zweckmäßigerweise ist dabei die Ladezeit der Kondensatoren kleiner
gewählt als die Entladezeit. Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung weist eine
höhere Stabilität gegen Selbsterregung auf als die bekannten sprachgesteuerten Lautfernsprechgeräte.
Außerdem sind für die gemeinsame Steuereinrichtung weniger Stromkreise und Schaltmittel
vorgesehen als bei den bekannten Anordnungen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Die dargestellte Schaltungsanordnung ist beispielsweise für den Einsatz
in einer Vierdraht-Lautfernsprecheranlage vorgesehen. Mit A und
B sind zwei Lautfernsprecher bezeichnet, zwischen denen eine Gesprächsverbindung
aufgebaut ist. Beim Besprechen des Mikrophons M 1 des Lautsprechers A tritt eine
Wechselspannung auf, die über ein Regelglied, z. B.
über eine regelbare
Verstärkereinrichtung VF1, übertragen wird. Diese Einrichtung ist auf eine entsprechende
mittlere Ruheverstärkung oder -dämpfung eingestellt. Diese Ruheverstärkung der Einrichtungen
1'F1 und 17F2 sind durch eine Grundgleichspannung E3 bestimmt, die von einem Spannungsteiler
aus den Widerständen R 7 und R 8 abgeleitet wird. Die Grundgleichspannung E3 liefert
im Ruhezustand Steuergleichspannungen E 1 und E 2 für die Einrichtungen VFl und
VF2; diese Spannungen sind durch die Widerstände R 5 und R 2 bzw. R 6 und R 4 bestimmt.
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Die Ausgangsspannung der Einrichtung VF1 wird in üblicher Weise einem
Lautsprecherverstärker HFl zugeführt, der den Lautsprecher H 1 des Lautfernsprechers
B speist. Die Ausgangsspannung der Einrichtung VF 1 wird außerdem einem Steuerspannungsverstärker
RF 1 zugeführt, der in bekannter Weise einen Gleichrichterkreis aus Diode D 1 und
Kondensator C 1 speist. Die am Kondensator C 1 auftretende Steuergleichspannung
verursacht einen Strom I1 durch die Widerstände R 3, R4, R 6 und R5. Der Spannungsabfall
an den Widerständen R 4 und R 6 stellt eine positive Steuergleichspannung E 2 dar,
die zu einer Verstärkungsabnahme der Einrichtung VF2 führt. Der Spannungsabfall
am Widerstand R 5 stellt eine negative Steuergleichspannung dar, die zur Verstärkungszunahme
der Einrichtung VF 1 führt. Die Widerstandswerte für die Widerstände R 5
und R 6 sind gleich. Da der Spannungsabfall an den Widerständen R 4 und R
6 größer ist als der Spannungsabfall am Widerstand R 5 allein, wird die SteuergleichspannungE2
größer als die Steuergleichspannung E 1. Die Verstärkungsabnahme im unbesprochenen
Kanal ist daher während des gesamten Steuervorganges stets _ größer als die Verstärkungszunahme
im besprochenen Kanal, so daß nie eine Selbsterregung eintreten kann.
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Die Ladezeit des Kondensators C1 ist sehr kurz, da der Ausgang des
Steuerspannungsverstärkers RF 1
einen kleinen Innenwiderstand Z1 hat. Die
Ladezeit beträgt etwa 20 ms.
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Die Entladezeit des Kondensators C 1 ist beträchtlich größer, da die
Widerstände R 3, R 4, R 6 und R 5 einen Widerstand darstellen, der wesentlich größer
ist als dieser Innenwiderstand Zi. Die Entladezeit beträgt etwa 150 ms.
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Wird das Mikrophon M2 des Lautfernsprechers B besprochen, dann ist
die Wirkungsweise ähnlich, da die Schaltungsanordnung symmetrisch aufgebaut ist.
Es werden bei gleichzeitiger Besprechung durch die Gleichspannungen der Kondensatoren
C1 und C2 zwei Ströme 11 und 12 mit entgegengesetzter Richtung erzeugt, die
sich in dem Addierstromkreis aus den Widerständen R 1, R 2, R 3, R 4, R 5 und R
6 überlagern. Sind die Spannungen an beiden Kondensatoren C 1 und C 2 gleich groß,
dann ist auch 11 = 12, und an den Widerständen R 5 und R 6 treten keine Spannungsabfälle
auf. In diesem Sonderfall erhalten beide Einrichtungen VFl und VF2 eine kleine positive
Steuergleichspannung, so daß in beiden Übertragungsrichtungen die Verstärkung etwas
reduziert wird, und zwar unter die Ruheverstärkung. Auf diese Weise wird eine Selbsterregung
verhindert, wenn in beiden Lautfernsprechern A und B die Dämpfung zwischen Mikrophon
und Lautsprecher zu klein wird.
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Der Hörer am Lautfernsprecher B kann bei der Übertragung von Sprachspannungen
zu seinem Lautsprecher H 1 auf diese Weise sehr schnell die Sprachsteuerung zur
Wirkung bringen, so daß in beiden Übertragungseinrichtungen eine gleich gute übertragung
ermöglicht wird. Dies wird beim Besprechen des Mikrophons M2 erreicht, wenn die
erzeugte Wechselspannung über den SteuerspannungsverstärkerRF2 den KondensatorC2
auflädt. Dabei fließt ein Strom 12, der dem Strom 11 entgegengerichtet ist,
so daß die Verstärkung der Einrichtung VF1 abnimmt und die der Einrichtung VF2 zunimmt.
Dieser Vorgang findet unabhängig davon statt, ob sich der Kondensator C 1 entladen
kann oder nicht. Daraus resultiert der Vorteil der Schaltungsanordnung nach der
Erfindung. Es stellt sich sofort ein neuer Betriebszustand ein, der sich nach den
Spannungen in beiden Übertragungsrichtungen richtet. Es sind keinerlei Entlade-
oder Umladevorgänge von Kondensatoren im Spiel, die eine verzögerte Umschaltung
mit sich bringen.
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Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung läßt sich mit einer an
sich bekannten Gabelschaltung auch bei einer Zweidraht-Lautfernsprecheranlage einsetzen.
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Es sind verschiedene Ausführungsformen von Lautfernsprecheranlagen
möglich, die alle durch die Erfindung verbessert werden können. In diesem Zusammenhang
wird nur auf die unterschiedliche Anschaltung der Steuerspannungsverstärker an den
Übertragungskanal hingewiesen.