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Schaltungsanordnung zum Verhindern des Abhörens von Gesprächen über
einen im anrufbereiten Ruhezustand befindlichen Fernsprechapparat mit polarisiertem
Wecker-Antriebssystem Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Verhindern
des Abhörens von Gesprächen über einen im anrufbereiten Ruhezustand befindlichen
Fernsprechapparat, dessen Wechselstromwecker ein polarisiertes Antriebssystem aufweist.
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Fernsprechapparate dieser Art zeigen bekanntlich einen mehr oder weniger
starken »Mikrophonie-Effekt«, der darin besteht, daß die in der Nähe des Fernsprechapparates
geführten Gespräche auch bei aufgelegtem Handapparat, d. h. bei von der Teilnehmerleitung
abgetrennter Hör- und Sprechkapsel, an einer beliebigen Stelle der Teilnehmerleitung
mit Hilfe eines Verstärkers abgehört werden können.
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Dieser aus verschiedenen Gründen äußerst unerwünschte »Mikrophonie-Effekt«
ist darauf zurückzuführen, daß der den beweglichen Weckerklöppel tragende Anker
des Wecker-Antriebssystems durch die Schallschwingungen angeregt wird, so daß sich
der magnetische Widerstand des vom Dauermagneten vormagnetisierten Magnetkreises
ändert. Hierdurch wird in der Spulenwicklung des Antriebssystems ein den Sprachschwingungen
proportionaler Wechselstrom hervorgerufen, der an sich zwar verhältnismäßig klein
ist, bei hinreichender Verstärkung jedoch ohne weiteres aufgenommen und wiedergegeben
werden kann.
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Zur Vermeidung dieses Mikrophonie-Effektes ist es bereits bekannt,
dem Wecker einen spannungsabhängigen Widerstand vorzuschalten, der sehr niedrigen
tonfrequenten Spannungen einen hohen Widerstand entgegensetzt, jedoch unter der
Wirkung der hohen Rufwechselspannung niedrigohmig wird und den Ruf-. wechselstrom
nur unwesentlich schwächt. Diese bekannte Schaltungsanordnung hat jedoch den Nachteil,
daß an den Leitungsadern eine wenn auch sehr geringe Restspannung bestehen bleibt,
so daß bei hinreichender Verstärkung noch immer die Gefahr eines Mithörens besteht.
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Um auch diese Restspannungen noch weitgehend zu unterdrücken, ist
es ferner bereits bekannt, bei der vorstehend erwähnten bekannten Schaltungsanordnung
parallel zu der Reihenschaltung von Wecker und spannungsabhängigemWiderstand einen
Kondensator vorzusehen. Da dieser Kondensator jedoch über den Gabelumschalterkontakt
in Reihe mit dem üblicherweise zur gleichstrommäßigen Abtrennung des Weckers von
der Teilnehmerleitung dienenden Kondensator zwischen die a-b-Adern der Teilnehmerleitung
geschaltet ist, ergibt sich bei dieser Anordnung der Nachteil, daß die Rufströme
für den Wecker verhältnismäßig stark geschwächt werden.
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Die Verwendung eines spannungsabhängigen Widerstandes und eines parallel
geschalteten Kondensators stellt im übrigen eine verhältnismäßig teure Lösung mit
einem beträchtlichen Raumbedarf dar.
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Um den Mikrophonie-Effekt zu vermeiden, könnte man weiterhin daran
denken, statt eines polarisierten Antriebssystems ein gewöhnliches neutrales, d.
h. nicht vormagnetisiertes Antriebssystem zu verwenden. Um jedoch mit einer derartigen
Ausführung einen hinreichend lauten Weckerklang zu erreichen, müßte der den Weckerklöppel
tragende Anker an einer verhältnismäßig starken Feder angebracht sein, was also
zur Erzeugung der benötigten Weckerlautstärke einen beträchtlichen Rufstrom erfordern
würde; die Ansprechempfindlichkeit eines derartigen Wecker-Antriebssystems wird
nämlich außerordentlich gering.
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Gemäß einem älteren Vorschlag des Erfinders läßt sich der Mikrophon-Effekt
dadurch vermeiden, daß das Antriebssystem aus zwei Elektromagneten besteht, die
einen gemeinsamen Anker in entgegengesetztem Sinne anziehen und deren mit zwei Dioden
zusammengeschaltete Wicklungen bei aufeinanderfolgenden Halbwellen der Ruf-Wechselspannung
abwechselnd Strom führen.
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Eine derartige Ausführung zeichnet sich vor allem durch eine fertigungs-
und montagetechnisch einfache Bauweise sowie eine - durch den Fortfall jeglicher
Rückführfedern bedingte - große Betriebssicherheit aus.
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Weitere Entwicklungen des Erfinders zeigten nun, daß sich der eingangs
erwähnte unerwünschte »Mikrophonie
-Effekt« erfindungsgemäß auch
dadurch vermeiden läßt, daß ein einfaches, nicht polarisiertes (neutrales) Relais
handelsüblicher Bauart vorgesehen ist, das das Wecker-Antriebssystem in an sich
bekannter Weise erst beim Eintreffen eines Rufes über einen Relaiskontakt an die
Teilnehmerleitung anschaltet.
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Die Verwendung eines im anrufbereiten Zustand des Fernsprechapparates
an die Teilnehmerleitung angeschlossenen; nicht polarisierten Relais, das das Wecker-Antriebssystem
erst beim Eintreffen eines Rufes über einen Relaiskontakt an die Teilnehmerleitung
anschaltet, ist an sich nicht mehr neu. Man hat jedoch von dieser Schaltung bisher
nur zu dem Zweck Gebrauch gemacht, ein zeitlich gegeneinander verschobenes Ansprechen
einer optischen und einer akustischen Signaleinrichtung zu erreichen. Demgemäß ist
bei der bekannten Ausführung ein speziell ausgebildetes, sehr aufwendiges Quecksilberrelais
vorgesehen, dessen Ansprech- und Abfallzeit einstellbar ist.
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Demgegenüber liegt der wesentliche Erfindungsgedanke darin, daß eine
einfaches, nicht polarisiertes (neutrales) Relais handelsüblicher Bauart, das in
der erwähnten Weise geschaltet ist, genügt, um den unerwünschten Mikrophonie-Effekt
auszuschalten.
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Als neutrales Relais kann - wie Versuche zeigten - vorteilhaft ein
Schutzrohrkontaktrelais einfachster Art verwendet werden, das in Massenfertigung
billig herstellbar ist und das praktisch nur aus dem Schutzrohrkontakt und der ihn
umgebenden Wicklung besteht. An Stelle des Schutzrohrkontaktrelais kann jedoch auch
jedes andere schnell ansprechende, neutrale Relais üblicher Bauart verwendet werden.
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Bei der Dimensionierung des Relais ist zu berücksichtigen, daß die
Wicklung eine hohe Induktivität haben muß (und zwar bei 800 Hz einen Scheinwiderstand
von mindestens 20 kQ), damit die Sprechströme nur unmerklich gedämpft werden.
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Die wesentlichen Vorteile der Lösung gemäß der Erfindung sind somit
in folgendem zu sehen: a) Der Mikröphonie-Effekt ist mit Sicherheit ausgeschaltet,
da das Wecker-Antriebssystem bei aufgelegtem. Handapparat von der Teilnehmerleitung
abgetrennt ist; b) die grundsätzlichen Vorteile eines polarisierten Antriebssystems,
insbesondere die hohe An-- sprechempfindlichkeit, sind in nahezu vollem Umfange
erhalten; c) durch die Verwendung eines einfachen, nicht polarisierten Relais handelsüblicher
Bauart sind die Herstellungskosten verhältnismäßig niedrig; der Wegfall eines sonst
zur Unterdrückung von Restspannungen dienenden Kondensators führt ferner zu einer
wesentlichen Verringerung des Raumbedarfes gegenüber der eingangs erwähnten bekannten
Lösung; d) da der Wecker bei der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung galvanisch
und wechselstrommäßig vollständig von der Teilnehmerleitung abgetrennt ist, können
an dieser auch keine noch so geringen Mikrophonie-Restspannungen auftreten.
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Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung
zweier in den Zeichnungen veranschaulichter Ausführungsbeispiele hervor. Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild des Fernsprechapparates gemäß der Erfindung in einer ersten
Ausführungsform, Fig. 2 ein Schaltbild einer anderen Ausführung, Fig. 3 eine zur
Erläuterung dienende Prinzipskizze des Stromverlaufes.
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Das Schaltbild des Fernsprechapparates gemäß Fig. l enthält in der
üblichen Darstellung - außer den hier nicht interessierenden Bauelementen wie Mikrophon
M, Hörkapsel F, Gabelumschaltkontakt U, nsa-, nsi- und nsr-Kontakt - vor allem den
mit einem polarisierten Antriebssystem W versehenen Wechselstromwecker, ein nicht
polarisiertes (neutrales) Relais mit der Wicklung H sowie die Kondensatoren C 1
und C2.
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Die Relaiswicklung H ist über den Kondensator C1 ständig zwischen
die Adern a und b der Teilnehmerleitung geschaltet; das Wecker-Antriebssystem W
wird dagegen erst beim Eintreffen eines Rufes, d. h. beim Ansprechen des Relais
H über den Kontakt h 1 und den Kondensator C2 an die Teilnehmerleitung
angeschaltet.
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Fig. 3 verdeutlicht die nach dem Vorstehenden an sich ohne weiteres
einleuchtende Wirkungsweise der Schaltung: Erreicht der Rufstrom (von beispielsweise
25 Hz) den Wert! 1, so spricht das Relais H an und schaltet
das Wecker-Antriebssystem W über den Kontakt h 1 ein. Beim Abfall des Stromes
auf den Wert i 2
öffnet der Kontakt h 1 wieder, so daß das Wecker-Antriebssystem
stromlos wird. Infolge der ohnehin vorhandenen Abfallverzögerung des Relais H ist
dabei der Stromwert i 2 etwas kleiner als der Wert 11. In
der
nächsten Halbwelle wiederholt sich dann das Spiel.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 weist das nicht polarisierte
(neutrale) Relais H zwei Kontakte h 1 und h 2 auf. Der Kontakt
h 1 nimmt im anrufbereiten Zustand des Fernsprechapparates, d. h. bei aufgelegtem
Handapparat, die in Fig. 2 veranschaulichte Stellung ein, so daß die Wicklung H
des nicht polarisierten Relais über den Kondensator C 1 zwischen die Adern a, b
der Teilnehmerleitung geschaltet ist.
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Beim Eintreffen eines Rufes spricht das Relais H an, so daß der als
Umschaltkontakt ausgebildete Kontakt h 1 nunmehr das Antriebssystem
W des Weckers an die Teilnehmerleitung anschließt. Hierbei wird gleichzeitig
das Relais H abgeschaltet.
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Um nun ein sofortiges Zurückschalten des Kontaktes h 1 in die in Fig.
2 veranschaulichte Stellung zu verhindern, d. h. um die ohnehin vorhandene Abfallverzögerung
des Relais H zu erhöhen, ist parallel zur Relaiswicklung der Kontakt h2 vorgesehen,
der beim Ansprechen des Relais schließt, was in dem dadurch gebildeten Stromkreis
einen Strom hervorruft.
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Diese letztgenannte Ausführung hat gegenüber der Schaltung gemäß Fig.
1 den Vorteil, daß das Wecker-Antriebssystem W im eingeschalteten Zustand nicht
durch das neutrale Relais H parallelgedämpft ist und daß nur ein einziger Kondensator
(C 1) erforderlich ist.
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Die Schaltung gemäß Fig. 1 zeichnet sich demgegenüber durch eine längere
Einschaltdauer ta (vgl. Fig. 3) des Wecker-Antriebssystems W während der einzelnen
Halbwellen des Rufwechselstromes aus.