DE475059C - Arrangement for the elimination of electrical-acoustic feedback in subscriber stations - Google Patents

Description

Anordnung zur Beseitigung elektrisch-akustischer Rückkopplung in Teilnehmerstationen Bekanntlich macht die gemeinsame Aufstellung von Mikrophon und Lautsprecher infolge akustischer Rückkopplung erhebliche Schwierigkeiten. So ist es z. B. praktisch unmöglich, bei einer Teilnehmerstation, die über eine Leitung mit einer zweiten Station verbunden ist, .den Fernhörer durch einen Lautsprecher zu ersetzen. Der Grund hierfür liegt darin, daß die auf der Leitung übertragene elektrische Leistung zwar für den Fernhörer ausreicht, für den Betrieb des Lautsprechers jedoch mittels eines sogenannten Empfangsverstärkers erheblich verstärkt werden muß. Die Schallwellen wirken daher in ungleich stärkerem Maße auf das Mikrophon zurück, wodurch die bekannte Selbsterregung (Pfeifen) auftritt. Es ist nun bekannt, die Stabilität der Anordnung durch eine Ausgleichübertragerschaltung (Gabel) zu erhöhen (Abb. z). Diese bewirkt in bekannter Weise, daß die vom Mikrophon hl kommenden und durch den Sendeverstärker lr'1 verstärkten Sprechströme nur in die Leitung abgehen und den Empfangsverstärker V2 unbeeinflußt lassen. Der Abgleich der Gabel G müßte jedoch infolge der großen Restverstärkung des Systems außerordentlich genau sein, was sich durch die dauernd wechselnden Eigenschaften der Teilnehmerleitungen in praktisch ausreichendem Maße nicht erzielen läßt. Es kommen daher - wenn auch meist geringe - Teile des Mikrophonstromes zum Eingang des Verstärkers Vz, werden dort verstärkt und vom Lautsprecher wiedergegeben. Hierdurch kann die Anordnung zur Selbsterregung kommen, zum mindestens wird jedoch der Sprecher durch die Wiedergabe seiner eigenen Sprache empfindlich gestört.Arrangement for the elimination of electro-acoustic feedback in subscriber stations As is well known, the common installation of microphone and loudspeaker makes as a result acoustic feedback significant difficulties. So it is z. B. practically impossible at a subscriber station that is connected to a second station via a line is to replace the remote receiver with a loudspeaker. The reason for this lies in the fact that the electrical power transmitted on the line is for the remote receiver is sufficient, however, for the operation of the loudspeaker by means of a so-called receiving amplifier must be significantly strengthened. The sound waves therefore have an incomparably stronger effect Measures back to the microphone, whereby the well-known self-excitation (whistling) occurs. It is now known the stability of the arrangement by means of an equalizing transformer circuit (Fork) to increase (Fig. Z). This causes in a known way that the microphone hl incoming speech streams amplified by the transmitter amplifier lr'1 only in go off the line and leave the receiving amplifier V2 unaffected. The adjustment the fork G, however, would have to be extraordinary due to the large residual reinforcement of the system be exactly what is reflected in the constantly changing properties of the subscriber lines can not be achieved to a practically sufficient extent. It comes from there - albeit mostly small parts of the microphone current to the input of the amplifier Vz amplified there and reproduced by the loudspeaker. This allows the arrangement come to self-excitement, but at least the speaker becomes through the reproduction seriously disturbed in his own language.

Eine weitere bekannte Anordnung zur Erhöhung der Stabilität besteht darin, daß beim Besprechen des Mikrophons M ein Teil der Energie des Sendeverstärkers Z', dazu benutzt wird, um die Wirkung des Empfangsverstärkers aufzuheben oder zu schwächen (Abb. 2). Hier ist zu der ursprünglichen Anordnung (Abb. z) eine Sperreinrichtung S hinzugetreten. Ein Teil der durch Tal verstärkten Sprechströme wird in S verstärkt und gleichgerichtet und betätigt z. B. in bekannter Weise ein Relais, welches den Empfangsverstärker T, unwirksam macht.Another known arrangement for increasing the stability exists in that when discussing the microphone M part of the energy of the transmitter amplifier Z ', is used to cancel or increase the effect of the receiving amplifier weaken (Fig. 2). Here is a locking device for the original arrangement (Fig. Z) S joined. Part of the speech streams amplified by Tal is amplified in S. and rectified and actuated z. B. in a known manner a relay, which the Receiving amplifier T, makes ineffective.

Jedoch auch diese Maßnahme genügt nicht, um einen in allen Fällen störungsfreien Betrieb zwischen den beiden Teilnehmern zu gewährleisten. Spricht nämlich der ferne Teilnehmer, so kommen seine Sprechströme über die Gabel G zum Empfangsverstärker liT= und werden durch den Lautsprecher wiedergegeben. Ein Teil der Schallenergie trifft auf das Mikrophon M, wird im Sendeverstärker verstärkt und würde durch die erwähnte Einrichtung den Empfangsverstärker ausschalten, wodurch eine ungewollte Trennung der beiden Teilnehmer eintritt.However, even this measure is not enough to get one in all cases to ensure trouble-free operation between the two participants. Speaks namely the distant participant, his speech streams come to the fork G to Reception amplifier liT = and are reproduced through the loudspeaker. A part the sound energy hits the microphone M and is amplified in the transmitter amplifier and would switch off the receiving amplifier through the device mentioned, through which an unwanted separation of the two participants occurs.

Eine zweite Möglichkeit der Störung besteht darin, daß die Sprechströme des fernen Teilnehmers, die an der Gabel G sich verzweigen, direkt zum Abzweigpunkt A von S gelangen. Hierdurch wird der Echosperrer ebenfalls in Tätigkeit gesetzt und trennt unerwünschterweise die beiden Teilnehmer.A second possibility of interference is that the speech streams of the remote subscriber who branch out at fork G, directly to the branch point A get from S. This also activates the echo suppressor and undesirably separates the two participants.

Die Erfindung hat eine Anordnung besonderer Sperreinrichtungen in Verbindung mit Mikrophon-Lautsprechersystemen zum Gegenstand, deren Hauptmerkmal darin besteht, daß sie Rückkopplungs- oder Echosperrer enthält, deren Ansprechen in der verkehrten Richtung durch besondere Schaltmittel verhindert wird, so daß während des Betriebes stets einer der beiden. Stromzweige durch zwischen. den Zweigen vorgesehene Schaltmittel gesperrt ist. Eine mögliche Anordnung ist beispielsweise in Abb. 3 dargestellt. Die Sperrvorrichtung ES, setzt beim Besprechen des -Mikrophons M den Empfangsverstärker Vjaußer Betrieb. Ferner ist eine zweite Sperrvorrichtung ES= vorgesehen, Welche bewirkt, daß die Sprechströme des fernen Teilnehmers den Verstärker v 1 und gleichzeitig auch den Echosperrer ES, sperren. Durch die Sperrung des Sendeverstärkers Th wird verhindert, daß vom Mikrophon aufgenommene Schallwellen auf den Empfangsverstärker V. zurückwirken; die Sperrung von ES, bewirkt, daß die über die Gabel nach A, kommenden Sprechströme den Empfangsverstärker über ES,, nicht beeinflussen. Hierbei sind noch vorteilhaft in bekannter Weise in beiden Leitungszweigen Verzögerungsglieder K vorgesehen, beispielsweise unmittelbar vor den Verstärkern, deren Aufgabe es ist, die Sprechströme so lange aufzuhalten, bis die Schaltvorgänge in der gewünschten Weise vollzogen sind.The invention relates to an arrangement of special blocking devices in connection with microphone speaker systems, the main feature of which is that it contains feedback or echo cancellers whose response in the wrong direction is prevented by special switching means, so that one of the two always occurs during operation . Branches through between. Switching means provided for the branches is blocked. One possible arrangement is shown in Fig. 3, for example. The locking device ES sets the receiver amplifier Vj out of operation when the microphone M is being discussed. Furthermore, a second blocking device ES = is provided, which has the effect that the speech streams of the remote subscriber block the amplifier v 1 and at the same time also block the echo blocker ES. Blocking the transmitter amplifier Th prevents the sound waves picked up by the microphone from affecting the receiver amplifier V.; the blocking of ES, has the effect that the speech currents coming via the fork to A , do not influence the receiver amplifier via ES,. In this case, delay elements K are advantageously provided in a known manner in both line branches, for example immediately upstream of the amplifiers, the task of which is to hold up the speech flows until the switching operations are carried out in the desired manner.

Eine weitere Anordnung ist in Abb. 4 dargestellt. Hier ist der Sendeverstärker V, in zwei Verstärker Vi und VI" aufgeteilt. Dadurch wird bewirkt, daß die von der Gabel kommenden Sprechströme des fernen Teilnehmers den Echosperrer ES, nicht beeinflussen, da Vi' in dieser Richtung undurchlässig ist. Eine Beeinflussung von ES,, durch vom Lautsprecher auf das Mikrophon treffende Schallwellen verhindert der Echosperrer FS2, der beim Sprechen des fernen Teilnehmers Vi ausschaltet. Auch hier sind zweckmäßig Verzögerungsglieder K vorgesehen.Another arrangement is shown in Fig. 4. Here the transmission amplifier V, is divided into two amplifiers Vi and VI ". This has the effect that the speech currents of the remote subscriber coming from the fork do not influence the echo suppressor ES, since Vi 'is impermeable in this direction. An influence on ES, , by striking from the speaker to the microphone sound waves echo blocker FS2 which switches off when the remote subscriber Vi prevented. Again, delay elements K are appropriately provided.

Die Anordnungen nach Abb. 2 bis 4 sehen für die Sperrung sogenannte Echosperrer vor. Diese haben die Eigentümlichkeit, daß sie bei fehlenden Sprechströmen die ihnen zugeordneten Verstärker nicht sperren. Wenn keiner der beiden Teilnehmer spricht, sind der Sende- und Empfangsverstärker in wirksamer Schaltung; es genügt daher der geringste Anstoß, um die Anordnung zur Selbsterregung zu bringen. Hierdurch werden zwar die Echosperrer in Tätigkeit gesetzt und schalten die zugehörigen Verstärker ab, wodurch die Selbsterregung verschwindet; die Verstärker werden jedoch wieder wirksam, und der Vorgang wiederholt sich von neuem. Um diesen Zustand zu vermeiden, ist es zweckmäßig, einen der beiden Echosperrer --- oder auch beide - durch einen Rückkopplungssperrer zu ersetzen. Hierunter werden Einrichtungen verstanden, die im unbesprochenen Zustande einen der beiden Übertragungswege unwirksam halten, beim Sprechen diesen Weg freigeben und erforderlichenfalls den anderen sperren.The arrangements according to Fig. 2 to 4 see the so-called blocking Echo canceller before. These have the peculiarity that they do so in the absence of speech streams do not lock the amplifiers assigned to them. If neither participant speaks, the transmit and receive amplifiers are in an effective circuit; it is sufficient hence the slightest impetus to self-excite the arrangement. Through this the echo suppressors are activated and switch the associated amplifiers from, whereby the self-excitement disappears; however, the amplifiers will be back takes effect and the process repeats itself again. To avoid this condition, it is useful to have one of the two echo suppressors --- or both - through one Replace feedback blocker. This is understood to mean facilities that keep one of the two transmission paths ineffective in the unspoken state, at Talk to release this path and, if necessary, block the other.

Eine solche Einrichtung ist in der Anordnung nach Abb.5 verwendet; RS ist der Rückkopplungssperrer, der normalerweise, beispielsweise mittels eines Relais R, die untere Leitung kurzschließt, beim Besprechen des Mikrophons M jedoch die obere Leitung kurzschließt und die untere Leitung freigibt. Ki und 1(2 sind Verzögerungsketten, die die Sprechströme so lange aufhalten, bis die entsprechenden Leitungen freigegeben sind. Beim Sprechen des fernen Teilnehmers wird der Sendeverstärker Y, über den Echosperrer ES unwirksam gemacht.Such a device is used in the arrangement according to Fig.5; RS is the feedback blocker, which normally short-circuits the lower line, for example by means of a relay R, but when discussing the microphone M short-circuits the upper line and releases the lower line. Ki and 1 (2 are delay chains that hold up the speech streams until the corresponding lines are released. When the distant participant speaks, the transmission amplifier Y is made ineffective via the echo suppressor ES.

Die in Abb. 6 dargestellte Anordnung hat den Vorteil, daß nur eine einzige Verzögerungskette notwendig ist. Der Rückkopplungssperrer RS ist derart mit der Gabel verbunden, daß-er von den abgehenden Sprechströmen unbeeinflußt bleibt. Zu diesem Zwecke ist der Rückkopplungssperrer RS mit den Enden eines Widerstandes in der Gabelstelle verbunden, der mit der Fernleitung und ihrer Nachbildung in Reihe liegt. Daher ist normalerweise der Sendeverstärker V,_ über den oberen Relaiskontakt von RS und über die Verzögerungskette K mit der Übertragungsleitung verbunden. Die ankommenden Sprechströme bewirken dann, daß mittels des Relais von RS der Verstärker h2 wirksam, der Verstärker V., -unwirksam gemacht wird.The arrangement shown in Fig. 6 has the advantage that only a single delay chain is necessary. The feedback blocker RS is connected to the fork in such a way that it remains unaffected by the outgoing speech streams. For this purpose, the feedback blocker RS is connected to the ends of a resistor in the fork point which is in series with the trunk line and its replica. Therefore, the transmission amplifier V, _ is normally connected to the transmission line via the upper relay contact of RS and via the delay chain K. The incoming speech streams then have the effect that amplifier h2 is made effective and amplifier V. - is made ineffective by means of the relay from RS.

Eine Störung kann hier dadurch eintreten, daß bei nicht genügend ausgeglichener Gabel der Rückkopplungssperrer auch durch die abgehenden Ströme erregt wird und somit Fehlschaltungen bewirkt. Solche sind durch eine Anordnung nach Abb. 7 unmöglich gemacht, wo der Rückkopplungssperrer RS durch die abgehenden Sprechströme mittels eines Echosperrers ES unwirksam gemacht wird. Eine Gabel ist in diesem Falle nicht unbedingt notwendig.A disturbance can occur here because, if the fork is not sufficiently balanced, the feedback blocker is also excited by the outgoing currents and thus causes incorrect switching. Such are made impossible by an arrangement according to Fig. 7, where the feedback blocker RS is made ineffective by the outgoing speech streams by means of an echo blocker ES. A fork is not absolutely necessary in this case.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Beseitigung elektrisch-akustischer Rückkopplung in Teilnehmerstationen mit zwei von einer gemeinsarnen lybertragungsleitung mit oder ohne Ausgleichübertrager abgezweigten übertragungswegen, von denen einer das Mikrophon und den Sendeverstärker (Sendezweig), der andere den Empfangsverstärker und einen Fernhörer oder einen Lautsprecher (Empfangszweig) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß während des Betriebes stets einer der beiden Stromzweige durch zwischen den Zweigen vorgesehene Schaltmittel (wie durch an sich bekannte Echosperrer oder Rückkopplungssperrer oder mittels beider zugleich) gesperrt ist. PATENT CLAIMS: i. Arrangement for the elimination of electro-acoustic Feedback in subscriber stations with two of a common transmission line with or without equalizing transformer branched off transmission paths, one of which the microphone and the transmitter amplifier (transmitter branch), the other the receiver amplifier and contains a remote receiver or a loudspeaker (receiving branch), characterized in that that during operation always one of the two current branches through between the Switching means provided for branches (such as by echo suppressors or feedback suppressors known per se or by means of both at the same time) is blocked. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Sprechen des Ortsteilnehmers (Abb.- 3) der übertragungsweg für den Fernhörer durch einen Echosperrer (ES" Lautsprecher), beim Sprechen des Fernteilnehmers der Übertragungsweg für das Mikrophon durch einen anderen Echosperrer (ES,) gesperrt ist. 2. Arrangement according to claim i, characterized in that when the local participant speaks (Fig. 3) the transmission path for the remote listener through an echo suppressor (ES " loudspeaker), when the remote participant speaks, the transmission path for the microphone through another echo suppressor (ES ,) is blocked. 3. Anordnung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Empfangszweige (Abb.3) aus in Betrieb gesetzte Echosperrer außer der Sperrung des Sendezweiges noch die Außerbetriebsetzung des vom Sendezweige zur Sperrung des Empfangszweiges betriebenen Echosperrers übernimmt, zum Zwecke, beim Empfangeti eine Sperrung des Empfangszweiges durch Ströme, die von der Gabel aus in den Sendezweig gelangen, zu verhindern. .3. Arrangement according to claim a, characterized in that that the echo suppressor set into operation by the receiving branch (Fig.3) apart from the Blocking of the transmission branch nor the deactivation of the transmission branch for blocking of the receiving branch operated echo suppressor takes over, for the purpose, at the reception a blocking of the receiving branch by currents that flow from the fork into the transmitting branch get to prevent. . 4. Anordnung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Stromzweig (z. B. der Sendezweig, siehe Abb. 5) hinter dem Sendeverstärker (V,) einen Rückkopplungssperrer (RS) enthält, der beim Senden von Strömen den vorher undurchlässigen Sendezweig übertragungsfähig macht und gleichzeitig den Empfangszweig sperrt, während dieser einen Echosperrer (ES) enthält, der beim Empfangen von Strömen in diesem Zweige den Sendezweig in der Stromrichtung vor dem Rückkopplungssperrer am Sendeverstärker (TV,) unwirksam macht. 4. Arrangement according to claim i or z, characterized in that that one branch of the circuit (e.g. the transmission branch, see Fig. 5) is behind the transmission amplifier (V,) contains a feedback blocker (RS) which, when sending currents, the previously impermeable transmission branch makes transmitting and at the same time the receiving branch blocks, while this contains an echo canceller (ES) that is used when receiving streams in this branch the transmission branch in the current direction before the feedback blocker on the transmission amplifier (TV,) ineffective. 5. Anordnung nach Anspruch i oder 2, gekennzeichnet durch einen beiden Zweigen gemeinsamen Rückkopplungssperrer (RS, Abb. 6), der normalerweise den einen Zweig (z. B. den Sendezweig) übertragungsbereit und den anderen Zweig (z. B. den Empfangszweig) gesperrt hält - während er im erregten Zustande die umgekehrte Schaltung bewirkt -und der mit den Enden eines in Reihe mit der Fernleitung und ihrer Nachbildung liegenden Widerstandes der Gabelstelle verbunden ist, so daß er nur beim Ankommen von Strömen, die für den normalerweise gesperrten Empfangszweig bestimmt sind, erregt wird. 5. Arrangement according to claim i or 2, characterized through a feedback blocker common to both branches (RS, Fig. 6), which is normally one branch (e.g. the send branch) ready for transmission and the other branch (e.g. the receiving branch) keeps blocked - while in the excited state he does the opposite Circuit causes -and the one with the ends of one in series with the long-distance line and their imitation lying resistance of the fork point is connected, so that he only when streams arrive that are destined for the normally blocked receiving branch are determined to be excited. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der normalerweise durchlässige Stromzweig einen zusätzlichen Echosperrer (ES) besitzt (Abb. 7), der den Rückkopplungssperrer (RS) beim Fließen von Strömen in der normalerweise durchlässigen Richtung betriebsunfähig macht. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that that the normally permeable branch has an additional echo suppressor (ES) (Fig. 7), which controls the feedback blocker (RS) when currents flow in which makes the normally permeable direction inoperable. 7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sprechzweigen vor den Sperrvorrichtungen in an sich bekannter Weise Verzögerungsketten vorgesehen sind, die die Sprechströme solange verzögern, bis die Schaltungen erfolgt sind.7. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the speech branches Delay chains are provided in front of the locking devices in a manner known per se that delay the speech streams until the switching is done.