3.Местный эффект. Противоместные схемы

Местным эффектом называют акустико-электрическую связь между микрофоном и телефоном данного телефонного аппарата. Эта связь проявляется в прослушивании в своем телефоне речи от собственного микрофона. Если эта связь слишком большая, может возникнуть самовозбуждение – в телефоне будет слышен непрерывный звук определенной частоты. Ощущения, возникающие у говорящего человека из-за местного эффекта, заставляют его говорить громче. Ухо абонента, защищаясь от перегрузки, как бы настраивается на высокий уровень местного эффекта, уменьшая свою чувствительность. Когда абонент перестает говорить и начинает слушать, ухо не сразу перестраивается на более низкий уровень принимаемых речевых сигналов. Следовательно, в начале приема происходит потеря информации. Вследствие этого снижается качество телефонной передачи.

Для подавления местного эффекта применяются специальные противоместные схемы – мостовая и компенсационная.

М остовая схема (рис.3). Действие схемы основано на условии равновесия моста переменного тока. Если подобрать сопротивления так, чтобы выполнялось равенство Z1× Z3 = Z2× Z4, то в точках а и б потенциалы будут равны и, следовательно, по телефону переменный ток проходить не будет. Теперь нетрудно понять, что если одно из плеч, например Z 4, заменить полным сопротивлением абонентской линии и разговорных приборов другого телефонного аппарата, а вместо источника переменного тока включить микрофон, то собственная речь прослушиваться не будет при соблюдении приведенного выше равенства.

Р

Рис.4 Мостовая противоместная схема

ассмотрим работу этой схемы. При передаче речи микрофон ВМ, получающий питание с телефонной станции (на рис.4 не показана), является источником разговорного тока. Этот переменный ток от микрофона пройдет по линейной и местной цепям. Линейная цепь: микрофон ВМ, обмотка I трансформатора Т, линия Л1, телефонный аппарат ТА2, линия Л2, микрофон ВМ. Местная цепь: микрофон ВМ, обмотка II трансформатора Т сопротивление Z_б, микрофон BM. Если сопротивление Z_б подобрано правильно, то в произвольный момент времени токи, проходящие по обмоткам I и II трансформатора Т. будут равны и направлены в противоположные стороны. Эти токи создают равные и противоположно направленные магнитные потоки. Результирующий магнитный поток будет равен нулю, поэтому в обмотке I трансформатора Т э. д. с. не возникает и собственная речь слышна не будет. При приеме речи ток с линии от микрофона телефонного аппарата ТА2 проходит по обмоткам I и II трансформатора Т в произвольный момент времени в одном направлении, создавая сильный суммарный магнитный поток. В обмотке III трансформатора наводится э. д. с. и через телефон ВF пройдет разговорный ток.

Компенсационная схема. Противоместную компенсационную схему (рис.5) образуют три обмотки автотрансформатора АТ: Л – линейная, Т – телефонная и Б – компенсационная, микрофон BM, телефон BF и компенсационное сопротивление Z_к. Обмотки АТ включены согласно. Это значит, что магнитный поток, создаваемый током, проходящим по одной из обмоток, усиливается потоком, возбуждаемым током, протекающим по другой обмотке в том же направлении.

П

Рис.5 Компенсационная противоместная схема:

а) режим передачи; б) режим приема

ри передаче речи разговорный ток разветвляется на ток I_л, ответвляемый в линию через обмотку Л, на ток I_к, ответвляемый через сопротивление Z_к и ток I_т, ответвляемый через телефон BF. Токи, протекающие через обмотки Л и Б, противоположны по направлению, поэтому они индуцируют в обмотке Т э.д.с. Е_Л и Е_Б, противоположные по фазе. Ток I_к, проходящий через сопротивление Z_к, создает на нем падение напряжения U_к. Можно добиться отсутствия тока в телефоне, если подобрать параметры схемы так, чтобы сумма падения напряжения на телефоне U_т и разностной э.д.с. в обмотке Т была равна по величине и обратна по знаку падению напряжения U_к на компенсационном сопротивлении Z_к, т.е.

U_к=Е_Л – E_Б + U_т.

При приеме речи поступающий из линии разговорный ток будет проходить через обмотки Л, Б и Т в одинаковом направлении, вследствие чего в телефоне будет слышен передаваемый сигнал.

Конденсатор С служит для предотвращения прохождения постоянного тока через обмотку телефона и сопротивление Z_к.

Как в мостовых, так и в компенсационных схемах достигается только частичное ослабление местного эффекта, так как практически невозможно согласовать сопротивление балансной цепи с входным сопротивлением линии во всем диапазоне передаваемых частот.

Противоместная схема любого типа не обеспечивает полное подавление местного эффекта. Это объясняется тем, что балансный контур на заводе настраивается на абонентскую линию определенной длины и с определенными усредненными параметрами. Любое отклонение длины и параметров реальной линии от принятых вызывает усиление местного эффекта. В некоторых типах телефонных аппаратов предусмотрена перестройка балансного контура в зависимости от типа линии (воздушная или кабельная).

Известны схемы автоматического изменения сопротивления балансного контура. В таких схемах имеются полупроводниковые элементы, управляемые током электропитания, поступающим от телефонной станции.

В специальных телефонных аппаратах оперативно-технологической связи для подавления местного эффекта широко используется переключение телефонного аппарата с приема на передачу специальной клавишей (тангентой), расположенной на микротелефоне.