DE958569C

DE958569C - Arrangement to reduce the feedback phenomena in intercom systems with loudspeaker telephones

Info

Publication number: DE958569C
Application number: DEB27149A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Otto Schmidt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-08-25
Filing date: 1953-08-25
Publication date: 1957-02-21

Description

Anordnung zur Verminderung der Rückkopplungserscheinungen in Gegensprechanlagen mit lautsprechendem Telefon Bei Gegensprechanlagen mit zwei gleichzeitig wirksamen Übertragungswegen werden die Verkehrsbedingungen durch das Vorhandensein. eines geschlossenen elektroakustischen Kreises wesentlich beeinflußt. Auf Grund dieses Kreises tritt bekanntlich ein Rückkopplungspfeifen auf, wenn bei irgendeiner Frequenz die Summe der Verstärkungen größer als die Summe der Dämpfungen, ist. Besonders kritisch wirkt sich dies bei Konferenzschaltungen mit wechselnder Teilnehmeranschlußzahl aus. Dementsprechend gilt für die Verstärkung und damit auch für die Verkehrslautstärke ein unter Umständen bezüglich des Übertragungsmaßes sogar wechselnder Grenzwert, dem man sich in der Praxis durch geeigneten elektroakustischen. Aufbau der Anlage selbst sowie raumakustische Maßnahmen zu nähern sucht.Arrangement to reduce the feedback phenomena in intercom systems with loudspeaker telephone For intercom systems with two simultaneously effective Transmission routes are the traffic conditions by the presence. one closed electroacoustic circuit significantly influenced. Because of this As is known, feedback whistling occurs when at any frequency the sum of the gains is greater than the sum of the attenuations. Particularly This has a critical effect on conference calls with a changing number of subscriber lines the end. The same applies to the amplification and thus also to the traffic volume a limit value that may even change with regard to the transfer rate, which can be seen in practice through suitable electroacoustic. Structure of the system seeks to approach itself as well as room acoustic measures.

Es hat sich Jedoch erwiesen, daß die zahlreichen bekannten Maßnahmen zur Verminderung der akustischen Rückkopplung bislang stets Einschränkungen technischer oder wirtschaftlicher Natur unterworfen waren, die sie in größerem Umfange zu keiner praktischen Bedeutung gelangen: ließen.However, it has been found that the numerous known measures to reduce the acoustic feedback, there have always been technical limitations or were subject to an economic nature, which they to any greater extent to none get practical meaning: let.

Gemäß der Erfindung werden zur Verhinderung von Rückkopplungserscheinungen, in beide Übertragungswege von Gegensprechanlagen gleichzeitig akustische und elektrische Filtersysteme mit kammartig ineinandergreifenden Teilbereichen eingefügt, die sich über das gesamte Sprachfrequenzband hin in ihrer speziellen Anordnung und Ausbildung zweckmäßig ergänzen. Darüber hinaus ist das Zusammenwirken dieser Kammsysteme mit je einer Begrenzungsschaltung in Lautsprecher- und Mikrophonkreis vorgesehen.According to the invention, to prevent feedback phenomena, in both transmission paths of intercom systems at the same time acoustic and electrical Filter systems with comb-like interlocking sub-areas inserted across the entire voice frequency band in their special Appropriately supplement arrangement and training. Beyond that is the interaction these comb systems each with a limiting circuit in loudspeaker and microphone circuit intended.

Die ausschließlich elektrische Aufgliederung des zu übertragenden Frequenzbandes in getrennte Teilbereiche, die auf beide Übertragungsrichtungen verteilt ineinander geschachtelt sind, ist bereits bekannt. Derartige Ausführungen ermöglichen bei einem mit Rücksicht auf die Übertragungsqualität sehr fein unterteilten Frequenzbereich und großer Flanken; steilheit der Bandpässe theoretisch einen Gegensprechbetrieb ohne Rückkopplungsgefahr, ohne Leitungsnachbildung und ohne Lautstärkebeschrän, kung. Der apparative Aufwand wird jedoch unwahrscheinlich groß und wirtschaftlich untragbar. Dem Schrifttum ist lediglich zu entnehmen, daß bei den vorgenannten Kammsystemen die Durchlässigkeitsbereiche des einen absolute Sperrbereiche für das andere System sein sollen.The exclusively electrical breakdown of the transmitted Frequency band in separate sub-areas, which are distributed in both directions of transmission are nested within each other is already known. Enable such designs with a frequency range that is very finely subdivided with regard to the transmission quality and large flanks; steepness of the band passes theoretically an intercom without the risk of feedback, without line simulation and without volume restrictions, kung. However, the outlay on equipment is unlikely to be large and economical intolerable. The literature only shows that in the aforementioned comb systems The permeability areas of one system are absolutely blocked for the other system meant to be.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannten Anordnungen einer technisch vorteilhaften und damit wirtschaftlich durchaus tragbaren Lösung zuzuführen, indem vorzugsweise diejenigen elektrischen Bandfilter, an deren aufwendiger Ausführung bisherige Versuche scheiterten, durch akustische Filter beziehungsweise Resonanzräume oder dergleichen ersetzt werden und die restlichen elektrischen Filter in ganz bestimmter Ergänzung der akustischen Glieder zum Einsatz gelangen. Dabei soll die Dämpfung in den Sperrbereichen. jeder Übertragungsrichtung mit sinnvoller Rückbeziehung auf die Ausführung sämtlicher Filter etwa r Neper betragen.The object of the invention is to provide these known arrangements a technically to supply advantageous and thus economically viable solution by preferably those electrical band filters, on their more elaborate execution previous attempts failed due to acoustic filters or resonance chambers or the like are replaced and the remaining electrical filters in a very specific way Completion of the acoustic elements are used. The attenuation should be in the restricted areas. each direction of transmission with meaningful back-reference the execution of all filters amount to about r neper.

Im Gegensatz zu den bisher vertretenen Anschauungen der Fachwelt ergibt sich durch die Vorschrift einer Kombination akustischer und elektrischer Kammfiltersysteme die Möglichkeit, einen bisher verworfenen. Weg aufzunehmen und einer wirtschaftlich vorteilhaften Nutzung zuzuführen.In contrast to the opinions expressed so far by experts by prescribing a combination of acoustic and electrical comb filter systems the possibility of a previously discarded. Take away and one economical beneficial use.

Gegebenenfalls kann die Anordnung nach der Erfindung auch noch dadurch verbessert werden, daß weitgehend von schalldämmenden und schallabsorbierenden Mitteln Gebrauch gemacht wird. Diese an sich bekannten Hilfsmittel werden. dann so angeordnet, daß die Entstehung und das Aufschaukeln stehender Wellen vermieden wird.If necessary, the arrangement according to the invention can also thereby be improved that largely by sound-absorbing and sound-absorbing agents Use is made. These tools are known per se. then arranged so that the formation and rocking of standing waves is avoided.

So kann mit Hilfe einer kleinen schallabsorbierenden und vor dem Mikrophon verstellbar angeordneten Platte bei gegebener Anordnung der Gegensprechanlage im Raum nach einmaliger Einstellung eine gewisse-Entkopplung in der Größenordnung von o,5 Neper bewirkt werden. Falls es die Innenarchitektur des Raumes zuläßt, bringen auch schallschluckende Platten oder Stoffe, beispielsweise Vorhänge größeren Ausmaßes insbesondere an. der Wand gegenüber dem Lautsprecher, spürbare Entkopplungswerte. (etwa o,5 Neper). Auch die Auskleidung des Lautsprechers und der Schallführung des Mikrophons mit. schallabsorbierenden Stoffen verhindert merklich das Auftreten stehender Wellen.So can with the help of a small sound-absorbing and in front of the microphone adjustable plate with a given arrangement of the intercom in Space after a one-time setting a certain decoupling of the order of magnitude o.5 Neper are effected. If the interior design of the room allows, bring it also sound-absorbing panels or fabrics, for example large-scale curtains especially at. the wall opposite the loudspeaker, noticeable decoupling values. (about 0.5 Neper). Also the lining of the loudspeaker and the sound guide of the Microphones with. sound-absorbing material noticeably prevents the occurrence of standing people Waves.

Es hat sich in manchen Fällen, auch als zweckmäßig erwiesen, Lautsprecher und Mikrophon bei der Anordnung nach der Erfindung mit akustischen Richtsystemen auszurüsten, die sich gegenseitig möglichst wenig beeinflussen. Beispielsweise kann die Lautsprechereinrichtung mit Vorteil derart angeordnet werden, daß durch zwei oder mehr Lautsprechersysteme eine Schallzeile z. B. in vertikaler Anordnung gebildet wird, während eine horizontale Schallempfangsanordnung für das Mikrophon, z. B. durch ein Doppelmikrophon, dafür sorgt, daß die Entkopplung verbessert wird. Mit Rücksicht auf die Raumreflexionen ist jedoch eine gewisse Grenze gegeben, die eine größere Entkopplung als z Neper für eine mit Richtwirkung arbeitende Anordnung nicht gestattet.In some cases, it has also proven useful to use loudspeakers and microphone in the arrangement according to the invention with acoustic directional systems to equip that mutually influence each other as little as possible. For example, can the speaker device can be arranged with advantage that by two or more speaker systems one line of sound z. B. formed in a vertical arrangement is, while a horizontal sound receiving arrangement for the microphone, e.g. B. a double microphone ensures that the decoupling is improved. With However, there is a certain limit when it comes to room reflections, one greater decoupling than z Neper for an arrangement working with directional effect allowed.

Zur weiteren Verbesserung der Anordnung nach der Erfindung kann die Gabeldämpfung von Gegensprechanlagen dadurch erhöht werden, daß der übliche Fernsprechapparat gegen einen Fernsprechapparat mit besonders guter Nachbildfähigkeit der Anschlußleitung und ihrer Amtsorgane ausgetauscht wird. Diese Nachbildfähigkeit kann dadurch erreicht werden, daß bei zu kurzen Anschlußleitungen eine aus reellen Widerständen bestehende Verlängerungsleitung zur Vergleichmäßigung des Wellenwiderstandes der Anschlußleitung mit ihren Anschlußorganen im Amt im Fernsprechapparat vorgesehen wird. Dabei kann die Dämpfung der Verlängerungsleitung so hoch gewählt werden., daß noch ein sicheres Arbeiten der Amtsorgane, z. B. der T-Relais usw., bei der Schleifenbildung durch Abnehmen des Hörers gewährleistet ist. Die ankommenden und abgehenden Sprechströme können auch durch eine im Fernsprechapparat vorgesehene Kristallodenverstärkung so weit verstärkt werden, daß die Dämpfung der Verlängerungsleitung aufgehoben und gegebenenfalls noch eine zusätzliche Verstärkung geschaffen wird. Auf diese Weise kann gegenüber dem gebräuchlichen Fernsprechapparat mit einer Gabeldämpfung von etwa ro db, eine solche von 2o bis 25 d6 ohne Schwierigkeiten erreicht werden, indem der Fernsprechapparat mit seiner veränderlichen Nachbildung an die beim Teilnehmer gegebenen Verhältnisse, insbesondere an die entsprechende Länge der Anschlußleitung, angepaßt wird.To further improve the arrangement according to the invention, the Fork attenuation of intercom systems can be increased by using the usual telephone set against a telephone with a particularly good ability to reproduce the connection line and their official bodies are replaced. This ability to reproduce can thereby be achieved be that if the connecting lines are too short, one consisting of real resistances Extension cable to even out the characteristic impedance of the connecting cable is provided with their connecting organs in the office in the telephone set. Here can the attenuation of the extension cable can be selected so high that a safe Work of the official bodies, e.g. B. the T-relay, etc., in the loop formation through Lifting the handset is guaranteed. The incoming and outgoing speech streams can also be achieved through a crystallode reinforcement provided in the telephone set be reinforced so far that the attenuation of the extension cable is canceled and if necessary, an additional reinforcement is created. In this way can be compared to the conventional telephone set with a fork attenuation of about ro db, such as from 2o to 25 d6 can be achieved without difficulty by the telephone set with its variable replica to that of the subscriber given conditions, in particular the corresponding length of the connection line, is adjusted.

Zur weiteren Verbesserung der Anordnung nach der Erfindung kann auch die Möglichkeit ausgenutzt werden, eine akustische Entkopplung mit Hilfe von Interferenzen zu erreichen, indem beispielsweise eine Art von Fresnelscher Zonenlinse vorgesehen wird, die ähnlich dem oben. angegebenen akustischen Filtersystem gewisse Frequcnzteilbereiche verstärkt und andere auslöscht. Lautsprecher und Mikrophon erhalten zu diesem Zweck zwei verschiedene Zonenlinsen. In vereinfachter Form wird-vor dem Mikrophon beispielsweise eine runde Scheibe aus absorbierendem Stoff und vor dem Lautsprecher eine Kreisringblende aus absorbierendem Stoff mit einem Loch in der Mitte befestigt. Da auch hier der Anwendungsbereich aus technischen und wirtschaftlichen Gründen. nur im Frequenzbereich oberhalb von 2 ooo Hz möglich ist, muß diese Lösung zweckmäßigerweise im Bereich unterhalb von 2 ooo Hz durch elektrische Filtersysteme ergänzt werden.To further improve the arrangement according to the invention, use can also be made of the possibility of achieving acoustic decoupling with the aid of interference, for example by providing a type of Fresnel zone lens that is similar to the one above. specified acoustic filter system amplifies certain frequency sub-ranges and extinguishes others. Loudspeaker and microphone are given two different zone lenses for this purpose. In a simplified form, for example, a round disk made of absorbent material is fastened in front of the microphone and a circular ring diaphragm made of absorbent material with a hole in the middle is fastened in front of the loudspeaker. Here, too, the area of application for technical and economic reasons. is possible only in the frequency range above 2 ooo Hz, this solution must be appropriately complemented by electric filter systems in the range below 2 Hz ooo.

Die Anordnung nach der Erfindung läßt sich auch noch in der Weise weiterbilden, daß eine der an sich bekannten Schaltungen für Rückkopplungssperren. vorgesehen wird, jedoch mit der Abänderung, daß diese erst von einem bestimmten Schwellwert an im Tätigkeit tritt. Der Schwellwert soll dabei verhältnismäßig hoch liegen, so daß eine Sperrung bzw. stärkere Bedämpfung der Gegenrichtung nur bei größeren Lautstärken erfolgt, im normalen Gespräch aber ein Gegensprechen ohne Behinderung möglich ist.The arrangement according to the invention can also be in the manner develop that one of the known circuits for feedback locks. is provided, but with the amendment that this only from a specific Threshold value in the activity occurs. The threshold value should be relatively high lie, so that a blocking or stronger damping of the opposite direction only with higher volume, but in normal conversation an intercom without hindrance is possible.

Bei sämtlichen Ausführungsformen der Anordnung nach der Erfindung werden mit Vorteil Transistoren zur Verstärkung der Sprechströme sowohl im Lautsprecher- als auch im Mikrophonkreis verwendet. Die Gegensprechanlage kann dann. aus der Amtsbatterie gespeist werden, ohne Verwendung eines teueren Netzanschlußgerätes.In all embodiments of the arrangement according to the invention it is advantageous to use transistors to amplify the speech currents both in the loudspeaker as well as used in the microphone circuit. The intercom can then. from the official battery be fed without using an expensive power supply unit.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Arrangement to reduce the feedback phenomena in intercoms with loudspeaker telephone by two for the two. Directions of transmission. provided filter systems with sub-areas nested in a comb-like manner, characterized by the simultaneous and complementary use of acoustic and electrical filters within the speech frequency range in cooperation. with a limiting circuit.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that that the acoustic feedback path with the help of sound-absorbing and / or sound-absorbing Substances is steamed.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that an adjustable sound-absorbing plate is provided in front of the microphone is.

4. Arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that loudspeakers and / or sound guide of the microphone lined with sound-absorbing materials are..

5. Arrangement according to claim i or the following., Characterized in that Loudspeaker and microphone with acoustic directional systems. are equipped.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that with a vertical or horizontal Speaker system. a horizontal or vertical sound receiving arrangement for the microphone, for example a double microphone, is provided.

7. Arrangement according to claim i or the following, characterized. characterized in that a telephone set provided with particularly good follow-up ability of the connection line and its official bodies. is. B. .Arrangement according to claim i or the following, characterized by the application of various acoustic zone lens systems for microphone and loudspeaker. 9 @. Arrangement according to claim i or the following, characterized by the application of feedback locks with an increased threshold value. Publications considered: German Patent Nos. 53492i, 815 355> 856 453, 879 561; Petzoldt, H., »Electroacoustics«, Leipzig 1952, vol. III, p. 5o.