Verfahren zum Betrieb von Wechselsprech-, Gegensprech- oder Lautsprech-Anlagen Bei Wechselsprech-, Gegensprech- oder Lautsprech- Anlagen mit mehreren Sprechstellen, zu deren Betrieb die vorliegende Erfindung ein Verfahren beschreibt, können zwei grundlegende Systeme unterschieden wer den. Bei dem einen System ist jede Sprechstelle mit einer Zentrale verbunden, durch die die Verbindungen herge stellt werden; bei dem anderen System sind alle Sprech stellen an eine gemeinsame zwei- oder mehradrige elek trische Leitung angeschlossen (Reihenanlage).
Bei bei den Systemen sollen folgende Bedingungen erfüllt sein: Von einer Sprechstelle aus wird durch Aussenden von Anrufkriterien die Verbindung mit einer anderen Sprechstelle hergestellt. Mit dem Herstellen dieser Ver bindung soll die angerufene Stelle gegen andere Rufe blockiert sein, d. h. die angerufene Stelle soll weder von einer anderen Sprechstelle angerufen werden können, noch eine andere Sprechstelle anrufen können.
Die anrufende Stelle soll ebenfalls gegen ankommende Anrufe blockiert sein, dagegen wird meist gewünscht, dass die anrufende Stelle nicht behindert ist, gleichzei tig mehrere andere Sprechstellen anzurufen. Es soll fer ner bei allen Sprechstellen stets, d. h. schon bevor ein Anruf getätigt wird, erkennbar sein, welche anderen Sprechstellen gerade besetzt sind und welche anrufbe reit sind. Während bei den Anlagen mit Zentrale in der Regel mehrere voneinander unabhängige Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden können, ist bei Reihenan lagen in der Regel nur eine Verbindung möglich, d. h. es kann nur eine Stelle sprechen, während eine andere oder mehrere andere hören.
Bei diesen Anlagen ist es in der Regel erforderlich, dass durch den Anruf alle ande ren Sprechstellen der Reihenanlage gegen Sprechen blockiert werden.
Bei den bekannten Anlagen werden die Anrufkrite rien entweder, wie bei Fernsprechanlagen, durch Strom- stossreihen oder durch über- oder unterlagerte Tonfrequenzsignale gegeben.
Das übermitteln der Anrufkriterien durch Tonfrequenzsignale hat gegen über der übermittlung durch Stromstossreihen den Vorteil, dass es wesentlich weniger Zeit in Anspruch nimmt, was insbesondere, wenn gleichzeitig mehrere Sprechstellen angerufen werden sollen, erheblich ins Ge wicht fällt. Tonfrequenzsignale haben ausser dem Vor teil, dass die Übermittlung der Anrufkriterien nur sehr kurze Zeit in Anspruch nimmt, den weiteren Vor teil, dass die Anrufkriterien für mehrere Sprechstel len gleichzeitig ausgesandt werden können.
Um einen zu hohen Bedarf an Leitungen zu vermeiden und um zur Verbindung jeder Sprechstelle mit der Zentrale mit einer Doppelleitung auszukommen, ist es bekannt, zur Über mittlung der Anrufkriterien ausserhalb des Hörbarkeits- bereiches liegende Tonfrequenzen zu verwenden. Dabei ist aber selbst bei Verwendung höchst selektiver Emp fangsanlagen die Zahl der verwendbaren Frequenzen beschränkt. Die Verwendung der oberhalb des Hörbar keitsbereiches liegenden Frequenzen ist wegen der Stö rungen, die dadurch hervorgerufen werden können, un erwünscht und wird in der Regel von den Behörden nicht genehmigt.
Auch unterhalb des Hörbarkeitsberei- ches steht nur ein begrenzter Frequenzbereich zur Ver fügung, in welchen sich auch bei höchster Selektivität der Empfangsanlagen nicht mehr als günstigenfalls zehn voneinander trennbare Frequenzen unterbringen lassen.
Erfindungsgemäss wird diese Schwierigkeit durch ein Verfahren behoben, bei dem die Anrufkriterien durch Tonfrequenzsignale übermittelt werden und das dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Anruf gleichzeitig ein Si gnal in einer ausserhalb des Sprechbereiches liegenden Frequenz, die während der ganzen Dauer einer Sprech verbindung gesendet wird, und ein kurzzeitiges Signal in einer innerhalb des Sprechbereiches liegenden, für die angerufene Sprechstelle charakteristischen Tonfrequenz gegeben wird. Im folgenden wird die dauernd gesendete Frequenz als Haltefrequenz , die kurzzeitig gesendete Frequenz als Ruffrequenz bezeichnet.
Für die Ruffrequenz können die Frequenzen des ge samten Hörbereichs benützt werden, ohne dass durch das Aussenden der Ruffrequenz Störungen in der Sprechübertragung auftreten, weil die Ruffrequenz nur kurzzeitig als Anruf übermittelt wird. Würde man als Anrufkriterien lediglich die Ruffrequenz aussenden, so könnten einerseits Fehlverbindungen zustande kommen dadurch, dass die Ruffrequenz zufällig in der Sprache enthalten ist, anderseits müssten wieder besondere Mit tel, z. B. ein Schlusssignal, vorgesehen werden, um die Verbindung wieder aufzuheben, wobei die Gefahr be steht, dass die Verbindung vorzeitig unterbrochen wird, wenn die dem Schlusssignal zugeordnete Frequenz un beabsichtigt, z. B. durch die Sprache, ausgesendet wird.
Dadurch, dass während des ganzen Gespräches zusätz lich noch eine Haltefrequenz, die ausserhalb des Hörbar keitsbereiches liegt, übermittelt wird, wird einerseits ver mieden, dass Fehlverbindungen entstehen, anderseits gibt die Haltefrequenz ein einfaches Mittel, nach Beendigung der übermittlung die Verbindung dadurch aufzuheben, dass das Aussenden der Haltefrequenz beendet wird. Dabei kann als Haltefrequenz eine für alle Sprechstellen gleiche Frequenz verwendet werden, d. h. es ist in die sem Fall nur eine einzige Frequenz erforderlich, die aus- serhalb des Bereiches der Sprechfrequenzen liegt.
Es ist aber auch möglich, die Haltefrequenz nicht als Dauerfrequenz auszusenden, sondern als kodierte Frequenz, um z. B. einen Missbrauch der Anlage zu verhindern. Wenn die Teilnehmerzahl erhöht werden soll, können des weiteren mehrere unterschiedliche Haltefrequenzen bzw. eine unterschiedlich kodierte Hal tefrequenz verwendet werden. Bei der Verwendung von mehreren unterschiedlichen Haltefrequenzen bzw. einer unterschiedlich kodierten Haltefrequenz besteht bei ge gebener Teilnehmerzahl die Möglichkeit, die Abstände zwischen den Ruffrequenzen zu erhöhen, was den Vor teil hat, dass zur Trennung der Ruffrequenzen keine allzu stark selektiven Filter notwendig sind. Dadurch tritt eine erhebliche Verbilligung der gesamten Anlage ein.
Bei derartigen Anlagen ist es erwünscht, dass in der Ruhestellung, d. h. bei Nichtbenutzung, die Empfänger und Verstärker ausgeschaltet sind. Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung kann durch das Aus senden der Haltefrequenz zuerst bewirkt werden, dass die Empfangs- und Schaltorgane in der Zentrale oder, wenn es sich um Reihenanlagen handelt, in den anderen Sprechstellen in Bereitschaftsstellung gebracht werden, worauf dann auf die Ruffrequenz die auf diese Frequenz abgestimmten Organe ansprechen, wodurch die Verbin dung mit der angerufenen Sprechstelle und deren Emp fangsbereitschaft hergestellt wird.
Bei Anlagen mit Zentrale kann die Ruffrequenz gleichzeitig dazu dienen, die Besetztmeldung an die nicht sprechenden Sprechstellen weiterzugeben, indem von der Zentrale Signale in den für die sprechenden Stellen charakteristischen, innerhalb des Sprechbereiches lie genden Frequenzen ausgesandt werden. Da die Besetzt meldung nur an nicht sprechende Sprechstellen gegeben werden muss, können für die Besetztmeldung innerhalb des Sprechbereiches liegende Frequenzen verwendet werden, und zwar zweckmässig jeweils die gleiche Fre quenz, die auch die Ruffrequenz der Sprechstelle ist, die als besetzt gemeldet werden soll.
In diesem Fall ar beitet die Anlage somit derart, dass bei gleichzeitigem Eintreffen der Haltefrequenz und der Ruffrequenz die Sprechstelle in Empfangsbereitschaft gebracht wird, während bei Eintreffen einer Ruffrequenz allein ohne gleichzeitige Haltefrequenz das Besetztzeichen für die Sprechstelle, für die diese Ruffrequenz charakteristisch ist, ausgelöst wird.
Bei Ankunft eines Anrufkriteriums in der Zentrale ist des weiteren die Möglichkeit gegegeben, dass die Zen trale das gleiche Signal oder ein anderes Signal an den Empfänger weiterleitet. Die Zentrale kann mit jedem einzelnen Empfänger bzw. Sender durch eine Vielzahl von Leitungen oder durch eine einzige Doppelader un ter Zwischenschaltung eines geeigneten Schaltgerätes verbunden sein.
Bei Reihenanlagen, bei denen jeweils nur eine Stelle sprechen kann, kann zweckmässig die Haltefrequenz da zu benutzt werden, bei den nicht sprechenden Sprech stellen eine Besetztmeldung zu geben, die ja bei Reihen anlagen bedeutet, dass die gemeinsame Leitung belegt ist und nicht gesprochen werden kann, wobei zweck- mässig gleichzeitig mit der Besetztmeldung auch die nicht beteiligten Sprechstellen blockiert werden, so dass sie während eines fremden Gespräches keine andere Sprechstelle anrufen können.
Es ist nicht notwendig, als Haltefrequenz eine Fre quenz zu verwenden, die ausserhalb des Hörbarkeitsbe- reiches liegt. Es kann vielmehr für den Sprechbereich eine untere Grenze festgesetzt werden, die etwa zwi schen 300 und 600 Hz liegen kann, da das Abschneiden der tiefen Frequenzen für die Sprachübermittlung prak tisch ohne Bedeutung ist. Die unter dieser unteren Grenze des als Sprechbereich verwendeten Frequenzbe reiches liegenden Frequenzen können dann von den Sprechanordnungen ferngehalten und als Haltefrequen zen sowie zu Prüf- oder Signalzwecken dienen.
Bei Wechsel-, Gegen- oder Lautsprecheranlagen, bei denen Sprechstellen weit von der Zentrale entfernt sind, treten Leitungsverluste auf, die nicht nur nach der Länge der Verbindungsleitung, sondern auch durch Tempera tur- und Witterungseinflüsse sehr verschieden gross sein können. Es ist deshalb erforderlich, die Lautsprecher- Verstärker in Abhängigkeit von den jeweils auftretenden Leitungsverlusten einzustellen. Bei einer bekannten An lage erfolgt diese Einstellung in der Regel von Hand, d. h. der Lautsprecher muss bei Temperatur- und Wit terungsänderungen nachgestellt werden.
Wird dies ver säumt, so ist unter Umständen die Sprechübertragung zu leise, so dass sie schlecht verstanden wird, oder zu laut, so dass sie störend oder unangenehm wirkt. Ge- mäss der weiteren Ausbildung der Erfindung ist beim erfindungsgemässen Verfahren eine selbsttätige Rege lung dadurch möglich, dass die Haltefrequenz von der Zentrale bzw., sofern es sich um Reihenanlagen handelt, von der anrufenden Sprechstelle in einer festgesetzten Tonstärke (0-Pegel) ausgesandt wird. An der Sprech stelle kann die Empfangsstärke dieser Frequenz gemes sen und dazu benutzt werden, den Lautsprecher-Ver- stärker und selektive Empfangsglieder der angerufenen Sprechstelle entsprechend zu regeln.
Dadurch wird er reicht, dass der einmal eingestellte Pegel sich auch bei Änderung der Leitungsverluste nicht ändert.
Da die Ruffrequenz im Hörbarkeitsbereich liegt, ist es ferner möglich, die Ruffrequenz bei der angerufenen Sprechstelle über den Lautsprecher-Verstärker auf den Lautsprecher zu geben und dadurch ein hörbares An rufzeichen zu übermitteln, ohne dass dazu irgendwelche zusätzliche Anordnungen erforderlich sind.
In den Fig. 1 bis 4 wird das erfindungsgemässe Ver fahren beispielsmässig erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Anlage, bei der die Teilnehmer über eine gemeinsame Zentrale miteinander verbunden sind, Fig. 2 eine Reihenanlage, Fig. 3 und 4 ein an die Zentrale angeschlossenes Schaltgerät mit einer Teilnehmerstation. Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage gemäss der Erfindung ist in Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellt. In der Mitte befindet sich die Zentrale Z, an der verschie dene Geräte A, B, C, D, E (Kurzbezeichnung WL-Ge- räte) angeschlossen sind.
C, D, E sind mit der Zentrale durch eine Vielzahl von Leitern verbunden, was bei kurzen Abständen eventuell noch vertretbar ist; bei lan gen Entfernungen können diese Leiter unter Zwischen schaltung eines Schaltgerüstes (Fig.3) in der Zentrale durch Sender und Empfänger ersetzt werden, so dass man die Adernzahl beliebig verringern kann (Geräte A und B).
Die Fig. 3 umfasst das Schaltgerät, das an die Zen trale Z angeschlossen ist und mit dieser durch folgende Leitungen verbunden ist: plus und minus für die Strom versorgung, a und b für die Tonfrequenz und die Adern Li 1, Li 2 und Li 3 usw., durch die die Vermittlung und Besetztanzeige der anzurufenden Teilnehmer gesteuert werden.
Die Verbindung zwischen Schaltgerät Fig. 3 und der Teilnehmerstation (WL-Gerät Fig. 4) soll in der folgen den näheren Beschreibung nur aus zwei Leitern beste hen.
Der mit 2 bezeichnete Übertrager soll eine galva nische Trennung andeuten. Vor den Wechselsprechver- stärkern 3, 4 und der zur Vermittlung gehenden Leitung a/b ist in Richtung Leitung 1 je ein Hochpass 32 und 6 eingeschaltet, der für das Sprachfrequenzband eine ge nügend grosse Durchlässigkeit besitzt. Mit 5 bis 16 sind die Ruffrequenz-Sender bzw. -Empfänger bezeichnet, die die Steuerfunktionen erfüllen, während mit 17 bis 20 die Sender bzw. Empfänger der Haltefrequenz benannt sind.
Die Tonfrequenz-Sender tragen gerade, die selek tiven Empfängerungerade Zahlen.
Die den Frequenzsendern zugeordneten Relais sind mit S bezeichnet; S ist das Relais, das auf Senden schal tet. Die den Empfängern zugeordneten Relais sind mit E bezeichnet; E ist das Relais, das auf selektiven Empfang anspricht. Der zusätzliche Buchstabe P in den Bezeich nungen bezieht sich auf die Haltefrequenz.
Der Aufbau einer Sprechverbindung erfolgt beim Drücken der Taste SPT 1 in der WL-Sprechstelle (Fig. 4). Hierbei sprechen die Senderelais SP und S 5 an. Der Halteton und der entsprechende Steuerton wird er zeugt und über den Tiefpass 22 bzw. über die Ruhekon takte ü und ü' über den Übertrager 2 auf die Leitung 1 gegeben. Gleichzeitig mit dem Einschalten des ersten Senderalais des ersten Steuergenerators S 5 wird mit dem Kontakt s 5' das Relais I eingeschaltet, das über eine RC-Schaltung verzögert anspricht und mit seinem Kon takt i' das Relais S 5 zum Abfallen bringt, wodurch der Steuerton unterbrochen wird.
Mit dem Kontakt i schal tet das Relais I die Wechselsprechverstärker 4, 3 und das Relais SU ein. Das Relais SU schaltet den Mikrofon verstärker 3 ein und die Sprechfrequenz über die Kon takte su' und su" und den Hochpass 32 auf die Fernlei tung. Durch die Aufeinanderfolge von Steuerton- und Sprechfrequenz ist sichergestellt, dass keine Fehlsteue rung durch zufällig aufgenommene Geräusche oder durch Manipulation des Sprechers erfolgt. Die Steuergenera toren werden ausserdem durch das Relais U mit den Kontakten ü und u", das seinerseits vom I-Relais mit i<B>...</B> ausgesteuert wird, von der Fernleitung abgeschaltet.
Das Schaltgerät Fig. 3 empfängt den Halteton und den Steuerimpuls über die Leitung 1 und den über trager 2.
Das Relais EP des selektiven Empfängers 17 und das Relais E 1 des selektiven Empfängers 11 sprechen an und betätigen ihre Kontakte. Der Kontakt ep' schliesst sich und bereitet damit die Stromversorgung des Relais L 1, L 2, L 3 oder UR vor. Durch das An sprechen des Empfängers 11 wird der Kontakt e1' ge schlossen und das Relais L 1 spricht an und hält sich über seinen Kontakt 11'.
Gleichzeitig wird die Steuerlei tung Lit durch 11" in Richtung Vermittlung auf Pluspo tential geschaltet, womit, in nicht gezeichneter Weise, die Sprechverbindung zur angerufenen, nicht gezeich neten Sprechstelle hergestellt wird. Nachem die Tonfre- quenzleitung ab mit der angerufenen Sprechstelle ver bunden ist, bekommt über die Leitung ab das Relais AN durch die Zentrale Z Spannung, spricht an und schaltet mit seinen Kontakten an' und an" die Tonfrequenzadern in Richtung WL-Sprechstelle durch, wobei endgültig die niederfrequente Verbindung zwischen der rufenden WL-Sprechstelle (Fig.4) und der, nicht gezeichneten, angerufenen Sprechstelle aufgebaut ist.
Werden gleichzeitig mehrere Sprechstellen angeru fen, sendet die rufende WL-Sprechstelle mehrere Steuer impulse gleichzeitig aus, die selektiv vom Schaltgerät empfangen werden, wobei die entsprechende Anzahl Relais E und L ansprechen, die ihrerseits die entspre chenden Steuerleitungen Li auf Pluspotential legen und damit die Mehrfachbesprechung einleiten.
Die Verbindung zwischen einer zur Anlage gehören den, nicht gezeichneten Sprechstelle und der WL- Sprechstelle (Fig. 4) wird in folgender Weise abgewik- kelt.
Das Kennzeichen für einen ankommenden Anruf ist das Anziehen des Relais AN, das in nicht gezeichneter Weise von der Vermittlung über die ab-Leitung erreicht wird. Das Relais AN schaltet mit seinen Kontakten an' und an" die niederfrequente Verbindung zur WL- Sprechstelle (Fig. 4) durch und schaltet mit an<B>...</B> das Senderelais des Haltetonsenders 18, SP ein. Der Halte frequenzsender liefert das Haltesignal über den Tiefpass 21 an die Fernleitung.
Das Relais UR, das vom Relais SP eingeschaltet wird, trennt die Sende-Empfänger mit den Kontakten ur' und ur" von der Fernleitung ab, so dass sie unwirksam werden. Soll die Prüffrequenz kurz zeitig als Anrufton oder zur Auslösung einer Anrufan zeige verwendet werden, wird der Abfall des Ralis UR entsprechend verzögert.
Der Halteton wird über den Schutzübertrager 2 und die Fernleitung 1 zur Sprechstelle Fig. 4 geleitet, wäh rend Verstärker 4 durch den Kontakt ep' des Haltefre- quenz-Empfängerrelais EP eingeschaltet wird. Da die Ruhestellung des WL-Verstärkers die Betriebsphase Hö ren ist, wird das Gespräch im Lautsprecher 24 übertra gen. Das Relais U, von ep" eingeschaltet, trennt die Se lektivempfänger 5 bis 10 von der Fernleitung ab, so dass sie nicht auf Sprachfrequenzen reagieren können.
Überträgt die Anlage kein Gespräch, wird die Fern leitung 1 zur Übermittlung der Besetztmeldung ausge nutzt. Hierbei sind die Schaltkriterien der Art, dass ein Pluspotential auf die Li-Leitungen in nicht gezeichne ter Weise von der Vermittlung geschaltet wird, wäh rend das Relais AN (Fig. 3) in Ruhestellung verharrt.
Wird eine Steuerleitung im Schaltgerät Fig.3 auf Pluspotential geschaltet, spricht das zu jeder Steuerlei tung gehörende Relais S 8 oder 9, 10 an. Hier sollte z. B. das Relais S 8 betätigt werden, was bedeutet, dass die nicht gezeichnete Sprechstelle, zu der die Steuerader Li 1 gehört, besetzt ist. Mit seinen Kontakten schaltet das Relais S 8 den Selektivsender 12 ein, der seinen Steuerton auf die Fernleitung 1 gibt.
In der WL-Sprech- stelle (Fig. 4) spricht der auf die Frequenz des Gene- rators 12 abgestimmte Selektiv-Empfänger 5 an und schaltet das Relais E 5 ein, was mit seinem Kontakt e 5 die Besetztlampe LA 1 an Spannung legt.
Der Besetztzustand bei einer Anlage wird also dau ernd der WL-Sprechstelle (Fig.4) übermittelt, so dass jederzeit festgestellt werden kann, ob ein Absetzen eines Gespräches möglich ist oder nicht. Ausserdem werden die betreffenden Sprechtasten SPT durch e 5 von der Betriebsspannung abgeschaltet, so dass nicht nur eine Besetztmeldung erfolgt, sondern ein Gespräch nicht ab gesetzt werden kann, solange die anzurufende Sprech stelle anderweitig belegt ist.
Das üblicherweise als Flackerlicht gegebene Besetzt zeichen kann auch durch ein Blinklicht ersetzt werden, das durch einen im Apparat angeordneten Multivibra- tor oder eine Wippe gesteuert wird, wobei eine feste Grundfrequenz von der Zentrale in Richtung des Appa rates läuft.
Wenn eine nicht gesperrte Taste gedrückt wird, ar beitet die Sprechstelle in der vorbesehriebenen Weise, der ausgesendete Halteton erreicht den Selektiv-Emp- fänger 17 des Schaltgerätes und Relais EP schaltet mit Kontakt ep" die Senderelais S 8 bis 10 ab und über die E- und L-Relais die gewünschte Linienader der nicht gezeichneten Zentrale auf Pluspotential.
Wenn die Zentrale die gewünschte Verbindung ein geschaltet hat, wird Relais AN erregt, dessen Kontakte an' und an" die Sprechstellen tonfrequenzmässig ver binden.
Die Übertragung des Besetztzustandes der Anlage erfolgt in den Gesprächspausen, wodurch die Leitung zwischen dem Schaltgerät nach (Fig. 3) und der WL- Sprechstelle nach Fig.4 gut ausgenutzt wird. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird durch eine besondere Schaltung der Halteton benutzt, um eine selbständige Pegelregelung zu ermöglichen. Der Pegel des Haltetones ist nämlich ein Mass für die Dämpfung der Fernleitung. Hierbei wird der Haltepegel, der z. B. vom Schaltgerät Fig. 3 empfangen wird, durch den Ver stärker 29 (Fig. 4) angehoben und auf eine Auswerteein richtung, z.
B. in Form eines Gleichrichters 30, gegeben. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 30 ist propor tional dem Halteton und damit auch umgekehrt propor tional der Leitungsdämpfung. Die Spannung steuert ihrerseits ein Stellglied 31, hier z. B. vor dem Verstär ker 4, dessen Dämpfung proportional dem Gleichstrom pegel des Gleichrichters 30 ist.
Hierdurch werden Pegelschwankungen, die durch verschieden lange Leitungen bedingt sind (z. B. wenn infolge einer zusätzlichen Vermittlung zwischen Schalt gerät nach Fig. 3 und WL-Sprechstelle nach Fig. 4 ver schiedene Dämpfungen erscheinen), ausgeregelt.
Spricht die WL-Sprechstelle Fig. 4 in Richtung Zen trale, wird der Halteton über den Tiefpass 21 dem Ver stärker 26 (Fig. 3) zugeführt, der den Gleichrichter 25 aussteuert, der wiederum seinerseits das Stellglied 27 beaufschlagt; das Sprechsignal wird über den Verstärker 28 und die Kontakte ep"' und epv der Zentrale zuge führt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, dass nicht nur der Wechselsprechver- stärker über das Stellglied 31, sondern auch die selek tiven Empfänger an den Pegelregler angeschlossen werden.