DE862917C - Fernsprechstation mit Kohlemikrofon und Speisung vom Amt - Google Patents

Description

• Fernsprechstation mit Kohlemikrofon und Speisung vom Amt Um die Verständlichkeit der Sprache zu steigern, gehen auch bei den Fernsprechstationen die Destrebungen dahin, Sprachfrequenzen bis 34oo Hz zu übertragen, während man sich bisher mit einem Frequenzband bis etwa 2&oo, Hz begnügte. Die Verständlichkeit hängt jedoch auch in starkem Maße t-on der Geräuschmodulation und den nichtlinearen Verzerrungen ab. Sie sind bei dem gebräuchlichen Kohlemikrofon infolge der wegen der Lautstärke erforderlichen hohen Gleichstrombelastung und Druckaussteuerung der Grießstrecke ziemlich groß. Bessere Sprachqualität läßt sich nur durch Verringerung der Lautstärke erkaufen. Man kann. diese nun dur ch Verstärker ausgleichen. Rchrenverstärker wendet man jedoch in einer Station ungern an, da sie teuer sind, verhältnismäßig viel Platz beanspruchen.und eine gewisseWartung nicht entbehren können. Halbleiterverstärker, sog. Transistoren., als Mikrofonverstärker sind wesentlich billiger als Röhren, sie brauchen auch weniger Platz und: bedürfen keiner Wartung. Sie stellen daher die gegebenen Mikrofonverstärker dar. Es ist jedoch ihre Verwendung für diesen Zweck nicht ohne weiteres möglich, da die Transistoren für ihren Betrieb eine gewisse Mindestspannung verlangen, die in der Regel bei zentral- oder amtsgespeisten Fernsprechstationen nicht vorhanden ist. Infolge des Spannungsabfalles an den Amtseinrichtungen und an der Teilnehmerleitung steht in der Station keine ausreichende Spannung zur Verfügung.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen, schlägt die Erfindung vor, in der Station Schaltmittel vorzusehen, welche die Station gleichstrommäßig so hochohmig machen, daß" die erforderliche Betriebs- Spannung . für den Halbleiterverstärker, welcher zum -Ausgleich der" infolge geringer, Aussteuerung des Mikrofons verursachten, Lautstärkeverringerüng. vorgesehen ist, erreicht wird. . Der .Speisestrom durch das Mikrofon sinkt -dämft,autöinatisch: Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird in `- den Speiszstro-mkreis vor das Mikrofon ein im Verhältnis -zu- diesem hochohmiger Widerstand, vorzugsweise ein induktiver Widerstand; gelegt. Dies hat zur Folge, da3i das Mikrofon gleichstrommäflig wesentlich geringer als bisher belastet wird bzw. auch weniger druckausgesteuerte Kohlemikrofontypen verwendet werden können. Damit werden die Verzerrungen der Sprechströme weitgehend unterbunden. Die Erhöhung des Widerstandes im Speisestromkreis hat ferner den Vorteil, daß; der Einfluß der Leitungslänge der verschiedenen Teilnehmer-Leitungen auf den Speisegleichstrom. weitgehendherabgesetzt wird. . .
• Weitere Einzelheiten der Erfindung seien nachstehend an Hand des in F'g. i. dargestellfen Aus-. führungsbeispieles beschrieben. Die Fig. z zeigt eine ausführliche Stationsschaltüng: An die` Kleinmeng, b istdieTeilnehmerleitungTLangeschlossen. Dias Kohlemikrofon111 liegt in Brücke zwischen den beiden Leitungsadern a, b. .Es wird- über diese durch den Amtsgleichstrom gespeist. Gemäß der Erfindung liegt vor dem- Mikrofon =H -in einer der Sprechadern, beispielsweise der Ader a, die hochohmige Drossel DW-Ihr Widerstand beträgt bei einem üblichen Gleichstromwiderstand- des Kohle-,..mikrafons von üoo, bis vp, Ohm .etwa i15oo Ohm. Als Mikrofonverstärker ist der Transistor Ts über den Kondensator Ko i .an den Mikrofonkreis- angekoppelt. Der Transistor besteht in bekannter Weise aus einer Germaniumscheibe G und den beiden dichtbeieinander liegendenWolframspitzen E und K, welche auf derGermaniumscheibe aufliegen. Über die Wolf ramelektro-de E verlaufen die zu verstärkenden Mikrofonströme; dieser Kreis wird daher im folgenden als Eingangs- oder Emitterkreis bezeichnet. Über die Wolframelektrode K verlaufen die verstärkten Mikrofonströme. Dieser Kreis wird im folgenden als Ausgangs-'oder Kollektorkreis bezeichnet. Die an der Station vorhandene Gleichspannung liegt am Kollektorkreis: -, a,-Drossel S, Übertragerwicklung UI, Elektrode K, Cxermaniumscheibe G, Widerstand W, b, -1 -. Der Ernitterkreis erhält seine Speisung über einen -Widerstand R, welcher auch durch einen - An: passungsübertrager oder eine Drossel ersetzt werden kann. D.a die Wolf ramelektrode E positives Potential gegenüber der Germaniumscheibe G haben müfl, ist der Emitterkreis durch den Spannungsabfall am Widerstand W. vorgespannt. Parallel zum Widerstand W kann ein Kondensator Ko 2 liegen. Der hochohmige Kollektorkreis ist durch den Übertrager U an den Gabelübertrager GU angepaßfi. Der Gabelübertrager-GU, welcher den- Zweck hat, das Rückhören der eigenen Sprache auf das Telefon T zu dämpfen, besteht in der üblichen Weise aus den beiden Primärwicklungen I und 1I, wobei mit der Wicklung-GUI eine Leitungsnachbildung-N' in Reihe liegt. Über -die Wicl@lung'GUIII ist das Telefon T an. den Sprechkreis- anbekoppelt: Die Anpassung des Mikrofontransistorverstärkers an die Leitungkanngegebenenfalls auch mit einer getrennten Wi_ cklung '-`der Iniaul<tionsspule erfolgen. Die Gabel ist gegen den Speisestromkreis durch den Kondensator K0 3 abgeblockt. Sie ist gleichstrommäßig niederohmig, da der normalerweise 6oo Ohm betragende Scheinwiderstand der Station praktisch nur durch die Gabel bestimmt wird. Um Verluste durch die Teilnehmerleitung und die Amtseinrichtungen zu vermeiden und dievolleWechselspannung an.-- der Wicklung U I des Anpassungsübertragers U zu erhalten, legt man zweckmäßigerweise, wie in der Figur- strichl.iert angedeutet, einen Kondensator 'K04 parallel* zitin Ausgangskreis des Transistors in Brücke zwischen die beiden Sprechadern. Damit die wechselstrommäßig nicht kurzgeschlossen .wird, .ist in diesem Fall eine Drossel S zwischen dem abgeblockten Ende der WickluAg .LT Z und der c-Ader der Teilnehmerleitung erforderlich.
• ` :"Die abgehenden Sprechströme verlaufen vom Mikrofon ausgehend über denkapazitiv angekoppelten Emitterkreis des Transistors und nach ihrer Verstärkung über den Kollektorkreis, Sie erzeugen. an der Wicklung I des Anpassungsübertragers U eine 'Sprechweehselspann:ung, welche induktiv auf die Wicklung UII übertragen wird. Die Sprechströme verlaufen sodann von der Wicklung U II aus einerseits über den Kondensator K o 3 auf die a-Ader der Teilnehmerleitung, die Amtseinrichtungen, zurück über die b-Ader zur Wicklung II des Gabelübertragers GU. Andererseits verlaufen die Sprechströme von der Wicklung Il des Anpassungsübertragers ausgehend über die Leitungsnachbildung N und über die Wicklung I des Gabelübertragers GU entgegengesetzt zu den in der Wicklung 1I des Gabelübertragers GU verlaufenden Sprechströmen. Dadurch wird eine Beeinflussung des Telefons T durch die eigenen Sprechströme verhindert. Die ankommenden Sprechströme verlaufen über b-Ader, Wicklung II und I des Gabelübertragers GU in: Reihe, Leitungsnachbildung N, Kondensator KO 3; a-Ader. Sie werden induktiv auf die Wicklung IH des Übertragers GU und von dieser auf das Telefon T übertragen. Um auch bei Ausfall des Mikrofonverstärkers einen völligen Ausfall der Station zu verhindern, werden, wie in Fig. i punktiert angedeutet, eine Taste oder ein Schalter Sch und entsprechende Verbindungen vorgesehen. Der Schalter Sch besitzt die beiden Stellungen i und, -2. In der gezeichneten Stellung #2i ist die Drossel vor das Mikrofon geschaltet; und das Mikrofon liegt unmittelbar in Brücke zwischen den Sprechadern. Bei Ausfall des Transistors wird der .Schalter Sch von Stellung 2 nach Stellung i- gelegt, in welcher einerseits die DrosselD'r kurzgeschlossen, andererseits das Mikrofon unmittelbar in der -üblichen -Weise an den Gabelübertrager angeschlossen wird. Dürch den Kurzschluß der Drossel Dr:erhält Idas Mikrofön einen erhöhten Speisestrom. Die Sendebezugsdämpfung nimmt dadurch weniger zu, als die Verstärkung des Transistors ausmacht, so daßi in diesem Notfall auch bei größeren Leitungsdämpfungen eine ausreichende Lautstärke, allerdings mit verschlechterter Oualität erzielt wird.
• Der Transistor Ts arbeitet in der in Fig. i dargestellten Schaltung im wesentlichen als Spannungsverstärker mit einer Leistungsverstärkung etwa im Verhältnis i' : i,o. Seine Schaltung ist in einem Prinzipschaltbild in F'ig. Z. nochmals gezeigt. Eine andere Schaltungsmöglichkeit des Transistors als Spannungsverstärker zeigt die Fig. 3. Mit UE ist in den Figuren die Eingangs-, mit UA die Ausgangsspannung am Transistor Ts bezeichnet. Je nach der Schaltung sind die Aus- und Eingangswiderstände bzw. ihre Anpassung an Mikrofon und Leitung zu bemessen.. So ist in Fig. 2: der Transistoreingang niederohmig, der Transistorausgang hochohmig auszubilden, während in Fig. 3 sowohl Transistoreingang wie Transistorausgang hochohmig sind.
• Ein Beispiel für die Schaltung des Transistors Ts als Stromverstärker zeigt Fig. d.. Hier liegt die Basis des Transistors mit der Germaniumscheibe G an der aAder, von welcher die Mikrofonströme kommen. Die Speisung des Transistors erfolgt über den Kollektorkreis. Der Emitterkreis mit dem verstärkten Ausgangsstrom TA führt zum Gabelübertrager. Der Eingangswiderstand ist in diesem Fall hochohmig, der Ausgangswiderstand niederohmig.

Claims (12)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fernsprechstation mit Kohlemikrofon, welches seinen Speisestrom vom Amt erhält, dadurch gekennzeichnet, daiß! in der Station Schaltmittel (Dr) vorgesehen sind, welche die-Stationgleichstrommäßig sohochohmig machen, daß die erforderliche Betriebsspannung für den Halbleiterverstärker (Transistor Ts), welcher zum Ausgleich der infolge geringer Aussteuerung des Mikrofons (M) verursachten Lautstärkev erringerung vorgesehen ist, erreicht wird.
2. 2. Fernsprechstation nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß, im Speisestromkreis vor das Mikrofon ein im Verhältnis dazu hochohmiger Widerstand, vorzugsweise ein induktiver Widerstand (D'r), geschaltet ist.
3. 3. Fernsprechstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, der Transistoreingangskreis (Emitterkreis) kapazitiv (Ko i) oder über einen Anpassungsübertrager induktiv an den Mikrofonkreis angekoppelt ist. d..
4. Fernsprechstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daßi der Eingangskreis des Transistors über einen Ohmschen Widerstand (R) oder einen induktiven Widerstand (Drossel oder Anpassungsübertrager) gespeist wird.
5. Fernsprechstation nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Transistoreingangskreis durch den Spannungsabfall an einem Zbrwiderstand (W) vor dem Transistor eine elektrische V orspannung erhält, um der Emitterelektrode (E) positives Potential gegenüber der Germaniumscheibe zu geben.
6. 6. Fernsprechstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorausgangskreis (iKollektorkreis) die Sprechströme über einen Anpassungsübertrager (U) an die Rückhörgabelschaltung (GU) auf die Sprechleitung überträgt. i.
7. Fernsprechstation nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daßi der Transistorausgangskreis über eine getrennte Wicklung der Induktionsspule an die Leitung angepaßt wird. 8..
8. Fernsprechstation nach Anspruch 6" dadurch gekennzeichnet, da13r der dem mittleren Anschlußleitungswert entsprechende Wechselstromwiderstandi derStation durchAnschaltung des Rückhörgabelübertragers (GU) über eine Gleichstromsperre, vorzugsweise einen Kondensator (K03), an die Sprechleitung erhalten bleibt. g.
9. Fernsprechstation nach Anspruch 2" dadurch gekennzeichnet, daß, der Ausgangskreis (Kollektorkreis) des Transistors seinen Speisestrom parallel zum Mikrofon (M) über die Sprechadern aus dem Amt bezieht und die Sprechadern in der Station durch einen, Kondensator (K o 4) überbrückt sind, welcher die Anschlußleitung und die Amtseinrichtungen wechselstrommäßig kurzschließt. ro.
10. Fernsprechstation nach Anspruch &, dadurch gekennzeichnet, daß vor den Kondensator (Ko 4.) amtsseitig in die Sprechadern Drosseln (S) eingeschaltet sind. ia.
11. Fernsprechstation nachAnspruch2 oder, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter (Sch) vorgesehen ist, welcher bei Ausfall des Mikrofonverstärkers (Ts) die Schaltmittel (Dr), welche den Speisestrom des Mikrofons (M) herabsetzen, wieder unwirksam macht und das Mikrofon unter Umgehung des Verstärkers unmittelbar an den Gabelübertrager (GU) anschaltet.
12. 12. Fernsprechstation nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daßi der Transistor als Spannungsverstärker oder Stromverstärker geschaltet ist.