DE10044503A1

DE10044503A1 - Verfahren zur Einstellung der ausgesendeten Signalintensität eines Signalgebers

Info

Publication number: DE10044503A1
Application number: DE2000144503
Authority: DE
Inventors: Erwin Staller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-09-08
Filing date: 2000-09-08
Publication date: 2002-03-21

Abstract

Das Hauptziel der vorgelegten Erfindung ist es, die von einem Signalgeber ausgesendete Intensität eines Nutzsignals in Abhängigkeit von der zeitlich schwankenden Intensität etwaiger Störsignale in der Umgebung des Signalgebers automatisch zu variieren. Dabei wird die Intensität des Nutzsignals automatisch durch Verwendung eines geschlossenen Regelsystems mittels Erfassung der Messdaten von Störsignalanteilen aus der Umgebung des Signalgebers (Ist-Werte) und daraus abgeleiteten Einstellgrößen für die Signalintensität des Nutzsignals (Soll-Werte) angepasst. Zwei weitere Probleme, die durch die vorgelegte Erfindung gelöst werden, betreffen Anwendungen und Ausführungsbeispiele im Bereich akustischer Signalgeber, vor allem in der Telekommunikation, insbesondere aber im Bereich mobiler Endgeräte. Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Erzeugung einer angemessenen Ruftonlautstärke (25) bei abgedecktem Mikrofon (1), z. B. eines Mobiltelefons, sowie ein Verfahren zur automatischen Bestätigungs-Signalisierung der Annahme eines Telefongesprächs nach der Rufannahme durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer.

Description

Ist die Intensität eines von einer Signalgeber-Vorrichtung ausgesendeten Nutzsignals fest eingestellt, fällt diese zu den zeitlich sowie situationsbedingt unterschiedlichen Inten sitäten etwaiger Störsignale in der Umgebung des Signalgebers oft unangebracht schwach oder stark aus. Für den Fall, dass das Nutzsignal zu schwach ist, kann es unter Umständen von einer Signalaufnehmer-Vorrichtung oder einer Zielperson, die dieses Signal empfangen soll, nicht mehr wahrgenommen werden. Im Falle eines zu starken Nutzsignals kann es sein, dass das Signal in der Umgebung des Signalgebers als störend empfunden wird. Im Folgenden soll dieses Problem am Beispiel von akus tischen Signalen im Bereich der Telekommunikation, speziell am Beispiel des Rufsignals mobiler Endgeräte zur Sprachkommu nikation, verdeutlicht werden.

Aus dem täglichen Leben sind viele Beispiele für zu laute Um gebungslautstärke bekannt. Außerhalb des Wohnbereichs sind dies vor allem der innerstädtische Berufsverkehr während der "Rush Hour", der Start- und Landeverkehr auf Flughäfen, Stra ßenumzüge, Volksfeste etc. Innerhalb des Wohnbereichs bewir ken zu laut eingestellte Radio- sowie Fernsehübertragungen, private Feiern und Partys, tobende Kinder etc. einen breit bandigen Störschallpegel, der das Klingeln des Telefons bei Eintreffen eines Rufes ganz oder teilweise verdeckt. Infolge dessen kann das Klingelsignal von dem gerufenen Kommunikati onsteilnehmer überhört werden. Bei derart lauter Umgebung ge hen dem gerufenen Kommunikationsteilnehmer unter Umständen wichtige Informationen verloren, sofern weitere negativ wir kende, nachfolgend beschriebene Bedingungen hinzutreten. Es kann zum Beispiel sein, dass der eingetroffene Ruf nach einer festgelegten Anzahl von Klingelzeichen (in der Regel zwei bis fünf) nicht an einen Anrufbeantworter oder einen anderen Kom munikationsteilnehmer weitergeleitet wird und folglich der gerufene Kommunikationsteilnehmer über den Inhalt der gesen deten Nachricht nicht einmal mit Zeitverzug informiert werden kann. Ebenso kann der Fall eintreten, dass der rufende Kommu nikationsteilnehmer die Geduld verliert und den Hörer auflegt bzw. die entsprechende Taste für die Beendigung des Rufes zum Abbrechen der Verbindung betätigt.

Es lassen sich jedoch aus dem alltäglichen Leben auch genü gend Beispiele für leise Umgebungslautstärken angeben, also Fälle, in denen ein zu laut eingestelltes Telefonklingeln als störend empfunden wird, wie zum Beispiel während der Nacht zeit oder im Krankenzimmer. In solchen Fällen empfiehlt sich ein Abschalten des Telefons, sofern nicht dringende Anrufe erwartet werden, die auch nachts oder an Orten, an denen Ruhe erwünscht ist, ein störendes Telefonklingeln rechtfertigen.

B. Bekannte Lösung des allgemeinen Problems nach dem aktuellen Stand der Technik am Beispiel der Rufsignal- Intensität von Telekommunikations-Endgeräten zur Sprach kommunikation

Bei den derzeit im Handel angebotenen Telekommunikations-End geräten im Festnetz- oder Mobilnetzbereich, sprich: statio näre und schnurlose Telefongeräte sowie Mobiltelefone (engl.: "Handys"), ist die Klingellautstärke des Geräts in drei oder mehreren Stufen manuell auf einen festen Lautstärkepegel ein stellbar. Die Wahl der Lautstärkestufe erfolgt hierbei über ein interaktives Abfragesystem mit menügesteuerter Benutzer führung, wobei der Benutzer die Lautstärke des Klingelns bei spielsweise durch Eingabe einer Ziffer fest einstellen kann. So entspricht etwa die Ziffer "1" der Option "leises Klin geln", die Ziffer "3" der Option "lautes Klingeln".

C. Unzulänglichkeiten, Auswirkungen und Nachteile der bekannten Lösung am Beispiel der Rufsignal-Intensität von Telekommunikations-Endgeräten zur Sprachkommunikation

Psychoakustisch erscheint die Klingellautstärke in Relation zu der situationsabhängigen und über den Tag stark schwanken den Umgebungslautstärke infolgedessen meist zu laut oder zu leise.

Je größer die Umgebungslautstärke und je breitbandiger der Störschall in der Umgebung ist, desto höher liegt auch die sogenannte "Mithörschwelle" des menschlichen Gehörs, also derjenige Lautstärkepegel, den ein Testton mit sinusförmigem Amplitudenverlauf im Zeitbereich oder ein Tonkomplex beste hend aus einem sinusförmigen Grundton und höheren Harmoni schen in Abhängigkeit der enthaltenen Frequenzen besitzen muss, um vom Störschall gerade nicht mehr verdeckt zu werden, also gerade noch wahrnehmbar zu sein. Man unterscheidet dabei zwischen zwei verschiedenen Arten von vollständiger bzw. teilweiser Verdeckung bzw. "Maskierung" eines Nutzschalls in folge Vorhandensein eines Störschalls. Diese sind:

a) die vollständige bzw. teilweise Verdeckung bzw. Maskierung im Frequenzbereich ("spektrale Drosselung") und
b) die vollständige bzw. teilweise Verdeckung bzw. Maskierung im Zeitbereich ("Folgedrosselung").

Unterscheiden sich die Mittenfrequenzen f₁ und f₂ zweier schmalbandiger Testsignale nur um einige Hertz, ist anstelle zweier deutlich unterscheidbarer Tonhöhen nur eine einzige Tonhöhe großer Rauhigkeit mit der Frequenz f_mid = (f₁+f₂)/2 wahrnehmbar, deren Lautstärke mit der Frequenz f_s = |f₁-f₂| schwankt. Im Bereich der Psychoakustik ist dieses Phänomen als "Schwebung" bekannt. Variiert man im Versuch die Frequen zen der beiden Testtöne, so stellt man fest, dass mit abneh mender Frequenzdifferenz die Rauhigkeit stärker zunimmt und die Schwebung immer langsamer verläuft. Wird eine Frequenz differenz von etwa f_s ≈ 1 Hz unterschritten, nimmt das menschliche Gehör nur noch eine einzige Tonhöhe wahr. Ein schmalbandiges Nutzsignal wird also von einem breitbandigeren Störsignal mit etwa gleichem Schallpegel umso stärker mas kiert, je dichter Nutz- und Störsignal auf der Frequenzachse zusammenliegen. Man spricht in diesem Fall von Verdeckung bzw. Maskierung im Frequenzbereich bzw. von "spektraler Dros selung". Je größer Bandbreite und Lautstärke des Nutzsignals im Vergleich zum Störsignal sind, desto geringer ist der Ef fekt der spektralen Drosselung, d. h. desto deutlicher ist das Nutzsignal gegenüber dem Störsignal wahrnehmbar.

Ein ähnliches Phänomen lässt sich auch im Zeitbereich beob achten: Ein diracförmiger Nutzsignalimpuls, der nur wenige Millisekunden nach dem Ende eines längerdauernden Störsignals ausgesendet wird, wird durch den Nachhall des Störsignals ganz oder teilweise verdeckt. Man spricht in diesem Fall von zeitlicher Nachverdeckung. Die Verdeckung wird umso größer, je dichter Nutz- und Störsignal auf der Zeitachse zusammen liegen. Ebenfalls möglich ist der Fall, dass ein diracförmi ger Nutzsignalimpuls durch ein wenige Millisekunden später ausgesendetes längerdauerndes Störsignal ganz oder teilweise verdeckt wird. Dieser Effekt lässt sich psychoakustisch da durch erklären, dass Nutz- und Störsignal über den Hörnerv und die Nervenbahnen des Gehirns mit unterschiedlicher Ge schwindigkeit transportiert werden können, so dass der Fall auftreten kann, dass das später ausgesandte Störsignal das früher ausgesandte Nutzsignal "überholt". Man spricht in die sem Fall von zeitlicher Vorverdeckung bzw. von "Folgedrosse lung". Je größer Dauer und Lautstärke des Nutzsignals im Ver gleich zum Störsignal sind, desto geringer ist der Effekt der Folgedrosselung, d. h. desto deutlicher ist das Nutzsignal ge genüber dem Störsignal wahrnehmbar.

Wurde die Klingellautstärke sehr leise eingestellt, fühlt sich der Benutzer bei häufig eintreffenden Rufen durch das Klingeln zwar weniger gestört, jedoch kann durch die Umge bungslautstärke das Klingeln des Telefons bei Eintreffen ei nes Rufes ganz oder teilweise verdeckt werden. Infolgedessen kann der gerufene Kommunikationsteilnehmer das Klingeln über hören und außerstande sein, den eingetroffenen Ruf anzuneh men. Auf diese Weise können dem angerufenen Kommunikations teilnehmer unter Umständen wichtige Nachrichten entgehen.

Wurde die Klingellautstärke sehr laut eingestellt, ist die Gefahr zwar geringer, dass das Klingelsignal eintreffender Rufe vom Benutzer aufgrund der durch den Störschallpegels in der Umgebung verursachten Hintergrundlautstärke nicht mehr wahrgenommen werden kann, jedoch wird von vielen Menschen lautes und häufiges Telefonklingeln, vor allem während der Hauptarbeitszeiten im Büro, als massive Störung und Beein trächtigung der Arbeit empfunden, da es von der Arbeit ab lenkt und unnötigen Stress verursacht.

D. Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe

Der vorgelegten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die be stehende Situation mit technischen Mitteln zu verbessern. So mit widmet sich die Erfindung vorrangig der Aufgabe, ein kom fortables und zuverlässig arbeitendes Signalisierungsverfah ren bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Gerät mit Merkmalen nach Patent anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung ist dabei nicht auf Anwendungen im Bereich der Telekommunikation bzw. auf Anwendungen mit akustischen Signalgebern beschränkt. Sie kann auch in Geräten aller Art, beispielsweise in Industrie- bzw. Haushaltsgeräten, eingesetzt werden, bei denen akusti sche oder optische Signale unterschiedlichster Prägung und Zielsetzung ausgesendet werden. Die breit gefächerte Skala von Anwendungen betrifft beispielsweise Türklingeln, Wecker, Mikrowellengeräte, Backöfen und Küchenherde, kurzum: alle Ge räte, bei denen die automatische Anpassung der Signalintensi tät an die Randbedingungen in der Umgebung (Hintergrundgeräu sche, Umgebungshelligkeit etc.) sinnvoll erscheint.

Zwei weitere Ziele der vorgelegten Erfindung, die in erster Linie Anwendungen im Telekommunikationsbereich mit akusti schen Signalgebern und Signalaufnehmern betreffen, sind:

a) die Erzeugung einer angemessenen Signalintensität auch bei abgedecktem Signalaufnehmer, zum Beispiel zur Erzeugung einer angemessenen Klingellautstärke bei einem mobilen Endgerät, sofern dasselbe sich innerhalb einer schalldämp fenden Umhüllung befindet, und
b) die Ermöglichung eines komfortablen Verbindungsaufbaus für den rufenden Kommunikationsteilnehmer.

Im Folgenden sollen diese Ziele anhand des Beispiels der Ruf signal-Intensität mobiler Endgeräte zur Sprachkommunikation näher betrachtet werden.
Zu a):
Eine extreme Situation für die Adaption der Rufsignal-Inten sität an die Lautstärke des Hintergrundgeräuschs ist gegeben, wenn das Mikrofon abgedeckt ist, also für den Fall, dass sich das Endgerät beispielsweise in der Jackentasche des Benutzers befindet oder im Gepäck (Koffer, Tasche oder Rucksack) des Benutzers mitgeführt wird. In diesem Fall werden die Daten der gemessenen Umgebungslautstärke dadurch verfälscht, dass bestimmte Frequenzen in ihrer einfallenden Lautstärke ge dämpft werden, andere dagegen nahezu ungedämpft das Mikrofon erreichen. Unter derartigen Umständen würde die oben be schriebene Messung der Umgebungslautstärke zu unangemessen leisen Klingellautstärken führen. Das kann zur Folge haben, dass der Benutzer das Klingelsignal ankommender Rufe überhört und folglich diese Rufe nicht annimmt. Aufgabe der Erfindung ist somit, die Lautstärke des Rufsignals nicht nur abhängig von der Lautstärke der empfangenen Störsignale, sondern auch abhängig vom Dämpfungsverhalten des Übertragungskanals auto matisch einzustellen, also auch für den Fall des abgedeckten Mikrofons eine neue, bislang nicht realisierte technische Lö sung zur Einstellung der Rufsignal-Lautstärke zu bieten.
Zu b):
Unabhängig von der oben beschriebenen automatischen Klingel lautstärkenanpassung für die Fälle ohne und mit Abdeckung be fasst sich die vorgelegte Erfindung zusätzlich mit dem Prob lem der Wartezeit beim Verbindungsaufbau zwischen den Kommu nikations-Endgeräten, bis der gerufene Kommunikationsteilneh mer den Ruf durch Abheben des Hörers bzw. Drücken der Rufan nahmetaste annimmt. Üblicherweise ist es notwendig, dass der Anrufer während des ganzen Verbindungsaufbaus bis zur Rufan nahme durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer den Hörer für eine kürzere oder längere Zeitspanne ans Ohr hält. Nach Abschluss des Verbindungsaufbaus ertönt ein in konstanten Zeitabständen T wiederholtes Klingelzeichen, welches dem ru fenden Kommunikationsteilnehmer anzeigt, ob die Gegenstelle besetzt oder frei ist. Für den Fall des Besetztzeichens ist die Periodendauer T kurz, für den Fall des Freizeichens lang.

Nach der Benachrichtigung des gerufenen Kommunikationsteilneh mers über einen eingetroffenen Ruf durch ein akustisches, op tisches oder haptisches Rufsignal ergibt sich für den rufen den Kommunikationsteilnehmer häufig der Wunsch nach einer Bestätigungsnachricht bzw. einem Signal, das ihn auf das Ab heben des Hörers durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer hinweist. Somit besteht also eine weitere Aufgabe der Erfin dung darin, für dieses Problem eine geeignete technische Lö sung anzubieten.

E. Erläuterung der Patentansprüche sowie der mit der Erfindung verbundenen Vorteile Zu Patentanspruch 1

Die vorgelegte Erfindung betrifft ein Verfahren zur automati schen Einstellung der ausgesendeten Signalintensität eines Signalgebers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dabei kann die vom Signalgeber ausgesendete Intensität eines Nutzsignals automatisch so groß gemacht werden, dass Störsignale mit gro ßer Signalintensität in der Umgebung des Signalgebers deut lich übertroffen werden. Ebenso kann dafür gesorgt werden, dass bei Störsignalen mit geringer Signalintensität der Sig nalgeber automatisch so leise eingestellt wird, dass das von ihm ausgesendete Nutzsignal neben den Störsignalen in der Um gebung gerade noch wahrnehmbar ist. Der Vorteil dieses Ver fahrens besteht darin, dass die Intensität des ausgesendeten Nutzsignals groß genug eingestellt werden kann, um das Nutz signal bei Vorhandensein etwaiger Störsignale zumindest in der näheren Umgebung des Signalgebers noch deutlich wahrneh men zu können. Die Intensität des ausgesendeten Nutzsignals kann aber auch klein genug eingestellt werden, um nicht als störend empfunden zu werden.

Zu Patentanspruch 2

Das Hauptziel der vorgelegten Erfindung ist es, die Signalin tensität eines Signalgebers automatisch zu variieren. Ent sprechend der gewonnenen Messdaten für die Intensität bzw. den Pegel der Lautstärke von Störsignalanteilen in der Umge bung des Signalgebers (Ist-Werte) kann die Signalintensität des Signalgebers (Soll-Werte) dergestalt angepasst werden, dass dabei die erzeugte Nutzsignalintensität in jedem Fall im Vergleich zu Störsignalanteilen in der Umgebung des Signalge bers deutlich wahrnehmbar ist, aber nicht als störend empfun den wird. Der ermittelte Soll-Wert der Nutzsignalintensität kann dann als aktueller Ist-Wert des Signalgebers für die Ausgabe des Nutzsignals verwendet werden.

Zu Patentanspruch 3

Bei speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es sich bei dem Nutzsignal um ein akustisches Signal und bei dem Störsignal um ein Hintergrundgeräusch handeln. Für diese Art von Nutzsignalen ist eine Fülle von Geräten vor stellbar, die in den möglichen Anwendungsbereich der Erfin dung fallen.

Zu Patentanspruch 4

Um die automatische Anpassung der Lautstärke eines akusti schen Nutzsignals an die Lautstärke des Hintergrundgeräuschs zu ermöglichen, müssen vor, während und/oder nach Aussendung des Rufsignals für einen eingetroffenen Ruf eine oder mehrere Messungen der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel des zeit- und frequenzvarianten Störschalls in der Umgebung des akustischen Signalgebers erfolgen. Um das Dämpfungsverhalten des Übertragungskanals bei der Übertragung vom Signalgeber über die Luftschnittstelle zum Gehör des Benutzers zu berück sichtigen, kann zeitgleich zur Messung der Lautstärke des Hintergrundgeräuschs vor, während und/oder nach Aussendung des Rufsignals die Intensität bzw. der Pegel der Lautstärke eines vom Signalgeber ausgesandten Zeit- und frequenzinvari anten Testschalls gemessen werden.

Zu diesem Zweck wird vom Endgerät des gerufenen Kommunikati onsteilnehmers über den Lautsprecher ein schmalbandiges Test signal ausgegeben, dessen Frequenzspektrum eine Mittenfre quenz f_test aufweist, die idealerweise im unhörbaren Bereich (f_test < 20 kHz) liegt. Das Mikrofon des Endgeräts misst dann nicht nur die Lautstärke des Hintergrundgeräuschs, sondern auch die des empfangenen Testsignals. Da die ausgestrahlte Sendeleistung des Testsignals, also dessen Sendeschallpegel, bekannt ist, lassen sich bei Empfang eines in seiner Laut stärke gedämpften bzw. ungedämpften Testsignals Rückschlüsse auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Abdeckung des Signalaufnehmers, also des Mikrofons, ziehen. Wenn das ausgesandte Testsignal durch das Empfangsspektrum des Hinter grundgeräuschs nicht maskiert wird, so liegt erfindungsgemäß die Erkenntnis vor, dass das Mikrofon nicht abgedeckt ist. Wird jedoch das aufgenommene Testsignal durch das Hinter grundgeräusch überlagert und somit verdeckt, so ergibt die erfindungsseitige Auswertung, dass das Mikrofon als abge schirmt gilt. Falls das Mikrofon abgedeckt ist, liefert eine direkte Messung der empfangenen Hintergrundlautstärke zu kleine Werte des Lautstärke-Pegels. Infolgedessen muss dann trotz "leiser" Umgebung laut geklingelt werden, um der Dämp fung des Klingelns durch die Abdeckung des Signalaufnehmers entgegenzuwirken.

Zu Patentanspruch 5

Die Rückgewinnung des Testschalls aus dem gesamten Empfangs signal kann durch Bandpass-Filterung geschehen. Zur Messung der Lautstärke des Testschalls kann selbiger durch ein scharf begrenzendes schmalbandiges Bandpassfilter mit steil abfal lenden Flanken, näherungsweise konstanter Übertragungsfunk tion H_BP(f) ≈ H₀ im Durchlassbereich des Filters, also im Be reich der Mittenfrequenz ftest des Testschalls, und gutem Sperrverhalten in den übrigen Frequenzbereichen aus dem Emp fangsspektrum gewonnen werden. Über den Betrag der Differenz des im Empfänger rückgewonnenen Testsignals zum ausgesendeten Testsignal kann auf die Dämpfung des Übertragungskanals sowie auf die Größe des Störsignalpegels in später nachfolgenden Auswertungsschritten rückgeschlossen werden.

Zu Patentanspruch 6

Um den reinen Störsignalanteil des Empfangssignals messen zu können, kann das bandpassgefilterte Signal, welches den Test schall enthält, vom gesamten Empfangssignal subtrahiert wer den. Eine derartige Operation kommt einer Filterung des Emp fangssignals mit einer scharf begrenzenden Bandsperre mit steil abfallenden Flanken, näherungsweise konstanter Übertra gungsfunktion H_BS(f) = H₀ - H_BP(f) ≈ 0 im Bereich der Mitten frequenz f_test des Testschalls und konstantem Dürchlassverhal ten in den übrigen Frequenzbereichen gleich.

Zu Patentanspruch 7

Um zu untersuchen, wie die gemessenen Lautstärke-Intensitäten bzw. -Pegel von Test- und Störschall hinsichtlich der Maskie rung des Testschalls durch den Störschall im Zeit- und Fre quenzbereich vom menschlichen Gehör wahrgenommen bzw. verar beitet werden, können zur vergleichenden elektronischen Aus wertung der Messergebnisse die physiologischen und psycho akustischen Eigenschaften des menschlichen Gehörs modellhaft berücksichtigt werden. Eine modellhafte Abbildung dieser Ei genschaften kann beispielsweise in einem elektronischen Da tenspeicher bereitgestellt werden, der unter anderem Berech nungsvorschriften, Messdaten und Erfahrungswerte zur Simula tion der Vor-, Simultan- und Nachverdeckung von Testsignalen durch Störsignale im Zeit- und Frequenzbereich enthält.

Zu Patentanspruch 8

Bei der psychoakustischen Analyse der Maskierung des Test schalls durch den Störschall im Zeit- und Frequenzbereich bietet sich eine elektronische Auswertung von Mithörschwel len-Kennlinien an. Diese Kennlinien sind in der Akustik auch als "Kurven gleicher Lautstärke" bekannt. Sie geben, abhängig von der Frequenz und dem subjektiv empfundenen Lautstärkeein druck (gemessen in Phon), denjenigen Schalldruck-Pegel (ge messen in Dezibel) an, den ein Prüfschall PS besitzen muss, um denselben Lautstärkeeindruck hervorzurufen wie ein Refe renz-Sinuston RS der Frequenz f_ref = 1 kHz. Für diesen Fre quenzwert stimmen definitionsgemäß Dezibel- und Phon-Skala überein. Da das menschliche Gehör bezüglich seiner Lautstär kewahrnehmung bei f_min = 3,5 kHz am empfindlichsten reagiert, besitzen alle Kennlinien der Schar von Mithörschwellen-Kenn linien globale Minima bei f_min. Für tiefere und höhere Fre quenzwerte von Prüfschallen PS werden höhere Schalldruck-Pe gel benötigt, um denselben Lautstärkeeindruck wie ein Refe renz-Sinuston RS der Frequenz f_ref = 1 kHz zu erzeugen. Man gewinnt und bestätigt die Mithörschwellen-Kennlinien durch Mittelung nach mehrfach wiederholten Hörversuchen unter La borbedingungen an einer großen Anzahl von Testpersonen und an einer Vielzahl ausgewählter Test- und Störschalle unter schiedlicher Zeit- und Frequenz-Charakteristiken, indem man beispielsweise die Testpersonen den Schalldruck-Pegel eines Prüfschalls PS kontinuierlich zunehmender Mittenfrequenz der gestalt einregeln lässt, dass dieser als genauso laut wie ein Referenz-Sinuston der Frequenz f_ref = 1 kHz empfunden wird. Dieses Verfahren des pendelnden Einregelns der Reizgröße ei nes Prüfschalls PS im Vergleich zu einem Referenz-Schall RS gleichbleibender Frequenz bei kontinuierlich veränderter Fre quenz des Prüfschalls PS ist in der Akustik unter dem Fach begriff "Békésy-Tracking" bekannt. Mit den gewonnenen Mithör schwellen-Kennlinien können die Effekte der Vor-, Simultan- und Nachverdeckung eines Testsignals durch Störsignalanteile in der Umgebung des Signalgebers im Zeit- und Frequenzbereich modelliert werden.

Zu Patentanspruch 9

Im Falle einer partiellen oder vollständigen Abdeckung des akustischen Signalgebers bzw. des akustischen Signalaufneh mers, zum Beispiel durch die Jackentasche des Benutzers, kann die Dämpfung der Übertragungsstrecke vom Signalgeber zum Sig nalaufnehmer so stark zunehmen, dass der Testschall (und da mit auch das akustische Rufsignal) nicht mehr wahrnehmbar ist. Tritt dieser Fall ein, muss die Intensität des Rufsig nals verstärkt werden. Zu diesem Zweck kann im Endgerät eine Auswerteeinheit installiert sein, die die Dämpfung eines aus gesendeten Testsignals auf der Übertragungsstrecke vom akus tischen Signalgeber zum akustischen Signalaufnehmer berück sichtigt.

Zu Patentanspruch 10

Bei dem Testschall kann es sich beispielsweise um einen hochfrequenten Testton mit sinusförmiger Amplitude bzw. um ein schmalbandiges Rauschen handeln, der bzw. das vom akusti schen Signalgeber vor, während und/oder nach Aussendung des Nutzsignals ausgegeben wird. Für den Testschall sollte vor zugsweise eine hohe Mittenfrequenz im unhörbaren Bereich (f_test < 20 kHz) gewählt werden, damit die durch etwaige Stör signalanteile in der Umgebung des Signalgebers bereits vor handene Geräuschkulisse nicht noch weiter vergrößert wird. Je schmalbandiger der Testschall ist, desto leichter lässt er sich aus dem Empfangssignal herausfiltern.

Zu Patentanspruch 11

Ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Einstellung der Lautstärke des Ruftons eines Telekommunikations-Endgeräts zur Sprachkommuni kation im Festnetz-, Schnurlos- oder Mobilnetzbereich, bei dem bei Eintreffen eines Rufes bis zur Rufannahme durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer die Lautstärke des Klin gelzeichens in dessen Endgerät an die Lautstärke des gemesse nen Hintergrundgeräuschs automatisch adaptiert wird. Dies kann in der Weise geschehen, dass die Lautstärke des Ruftons bzw. das Klingelzeichen stets deutlich über der Mithör schwelle des Hintergrundrauschens liegt, aber nicht als unan genehm laut, d. h. als störend empfunden wird. Bei einem Hin tergrundrauschen, dessen Mithörschwelle für alle enthaltenen Frequenzen gering ist, kann die Lautstärke des Klingelns ent sprechend vermindert werden.

Zu Patentanspruch 12

Neben dem unter Patentanspruch 4 beschriebenen Einsatzgebiet kann die Anwendung der vorliegenden Erfindung bei allen Gerä ten von Nutzen sein, die Audiosignale, also Sprache bzw. Mu sik, übertragen und/oder ausgeben. Vorstellbar ist beispiels weise der Einsatz der Erfindung in Telekommunikations-Endge räten zur Sprachkommunikation, um das übertragene Sprachsig nal an Hintergrundgeräusche in der Umgebung des Endgeräts au tomatisch zu adaptieren, die die Wahrnehmung bzw. das Verste hen des Gesprochenen durch den gerufenen Kommunikationsteil nehmer erschweren. Sinnvoll erscheint der Einsatz dieser Er findung auch bei Fernseh- und Rundfunkgeräten, Stereoanlagen, tragbaren Kassettenrekordern und CD-Playern bzw. Multimedia geräten, also Geräten, die Sprach- und/oder Musiksignale aus geben. Die Adaption des jeweiligen akustischen Nutzsignals an Störsignale in der Umgebung kann ebenfalls in der oben ge schilderten Art und Weise geschehen.

Zu Patentanspruch 13

Die Messung der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel der Lautstärken von Test- und Störsignal braucht dabei nicht durch einen eigens dafür bereitgestellten akustischen Signal aufnehmer vorgenommen zu werden; für diese Messungen kann als Signalaufnehmer das in jedem Telekommunikations-Endgerät in tegrierte Mikrofon, zusammen mit einer nachgeschalteten Aus werteeinheit, verwendet werden. Diese Auswerteeinheit kann beispielsweise im Signalaufnehmer integriert sein.

Zu Patentanspruch 14

Für eine einwandfreie Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens muss die Adaption der Lautstärke des akustischen Nutzsignals an die des akustischen Störsignals mit einer sehr großen Reaktionsgeschwindigkeit, d. h. nahezu unter Echtzeit bedingungen, erfolgen. Um dennoch die Anzahl der Messwerte und damit die Rechenauslastung des Systems so gering wie mög lich zu halten, ahne dass dabei die Adaption der Lautstärke des Nutzsignals an das Störsignal zu "träge" ausfällt, kann die Messung der Umgebungs- und Testschall-Lautstärke zu einer bestimmten Anzahl von Abtastzeitpunkten vor, während und/oder nach Aussendung des akustischen Nutzsignals vorgenommen wer den.

Zu Patentanspruch 15

Die Abtastrate für die Messung der Umgebungs- und Testschall- Lautstärke zu mehreren Abtastzeitpunkten vor, während und/oder nach Aussendung des akustischen Nutzsignals kann da bei fest voreingestellt sein bzw. optional vom Benutzer über ein interaktives Abfragesystem mit menügesteuerter Benutzer führung individuell eingestellt werden. Auf diese Weise kann es dem Benutzer anheimgestellt werden, die Reaktionsgeschwin digkeit des Systems auf sich verändernde Lautstärkebedingun gen in der Umgebung festzulegen.

Zu Patentanspruch 16

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Soll-Werts der auszusendenden Signalintensität des Signalgebers aus dem bzw. den gemessenen aktuellen Ist-Wert(en) der Signalintensi tät in der Umgebung des Geräts kann auf dem Prinzip einer Rückkopplungs- bzw. Regelschleife basieren. Das vom Signal aufnehmer empfangene Signal dient dabei zur Regelung des über den Signalgeber ausgesendeten Signals in der weiter oben be schriebenen Art und Weise.

Zu Patentanspruch 17

Die Regelung der auszugebenden Signalintensität des Signalge bers kann dabei über eine Auswerteeinheit erfolgen, die vor zugsweise durch eine im Signalgeber-Gerät implementierte Software-Routine realisiert ist.

Zu Patentanspruch 18

Die Auswerteeinheit kann beispielsweise über eine oder meh rere Berechnungsvorschriften bzw. über Zugriff auf eine oder mehrere Tabellen im Speicher des Signalgeber-Geräts verfügen, durch die die Zeit- und Frequenzcharakteristiken der Signal intensitäten der einzelnen Störsignalanteile in der Umgebung des Signalgebers zur Auswertung der Mithörschwellen-Kennli nien bei der Ermittlung der auszugebenden Intensität des Nutzsignals berücksichtigt werden.

Zu Patentanspruch 19

Die Erfindung ist nicht nur auf Anwendungen mit akustischen Signalgebern beschränkt. Es kann sich dabei auch um ein Ver fahren zur automatischen Adaption des ausgesendeten Signals eines optischen Signalgebers, z. B. den Anzeigetext im Leucht display eines Telekommunikations-Endgeräts zur Sprachkommuni kation, an die Helligkeitsbedingungen in der Umgebung des Signalgebers handeln. Das Gerät muss dazu über Vorrichtungen verfügen, die geeignete Aktor- und Sensorelemente zur Aussen dung und zum Empfang optischer Signale sowie zu deren Messung aufweisen.

Zu Patentanspruch 20

Um die automatische Anpassung der Helligkeit eines optischen Nutzsignals an die Helligkeit in der Umgebung zu ermöglichen, können eine oder mehrere Messungen der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel der Zeit- und frequenzvarianten Stör strahlung in der Umgebung des optischen Signalgebers erfol gen. Zeitgleich zu dieser Messung kann die Messung der Inten sität bzw. des Pegels einer vom Signalgeber ausgesandten zeit- und frequenzinvarianten Teststrahlung gemessen werden. Anhand dieser Teststrahlung kann die Einstellung des opti schen Nutzsignals, z. B. des Anzeigetextes und Hintergrundfel des im Leuchtdisplay, ermittelt werden: Lässt sich die Test strahlung nur gedämpft oder gar nicht aus dem Empfangssignal zurückgewinnen, ist davon auszugehen, dass der Empfänger ab gedeckt ist. In diesem Fall muss die Intensität des optischen Nutzsignals gesteigert werden.

Zu Patentanspruch 21

Für eine vergleichende elektronische Auswertung der gemesse nen Helligkeits-Intensitäten bzw. -Pegel von Test- und Stör strahlung hinsichtlich der Maskierung der Teststrahlung durch die Störstrahlung im Zeit- und Frequenzbereich können die physiologischen und psychooptischen Eigenschaften des mensch lichen Sehsinns modellhaft berücksichtigt werden.

Zu Patentanspruch 22

Im Falle einer partiellen oder vollständigen Abdeckung des optischen Signalgebers bzw. des optischen Signalaufnehmers, zum Beispiel durch die Jackentasche des Benutzers, kann die Dämpfung der Übertragungsstrecke vom Signalgeber zum Signal aufnehmer so stark zunehmen, dass die Teststrahlung (und da mit auch das optische Nutzsignal) nicht mehr wahrnehmbar ist. Tritt dieser Fall ein, muss die Intensität des Nutzsignals verstärkt werden. Zu diesem Zweck kann im Endgerät eine elektronische Auswertung der gemessenen Helligkeits-Intensi tät bzw. des gemessenen Helligkeits-Pegels der Teststrahlung hinsichtlich des Dämpfungsverhaltens der Übertragungsstrecke vom optischen Signalgeber zum optischen Signalaufnehmer vor gesehen sein.

Zu Patentanspruch 23

Bei der Teststrahlung kann es sich beispielsweise um eine hochfrequente monochromatische oder schmalbandige Strahlung im unsichtbaren Bereich handeln, die vom optischen Signalge ber zeitgleich zur Aussendung des Nutzsignals ausgegeben wird. Je schmalbandiger die Teststrahlung ist, desto leichter lässt sie sich aus dem Empfangssignal herausfiltern.

Zu Patentanspruch 24

Zur Messung der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel der Helligkeiten von Test- und Störstrahlung kann das die Strahlung aufnehmende Gerät über optische Sensorelemente, also Fotodioden oder -Fototransistoren mit ausreichender Lichtempfindlichkeit im Frequenzbereich der Test- und Stör strahlung, verfügen. Die Auswertung der empfangenen Signale kann beispielsweise durch eine im Gerät integrierte, nachge schaltete Auswerteeinheit vorgenommen werden.

Zu Patentanspruch 25

Für eine einwandfreie Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens muss - im Gegensatz zum akustischen Fall - die Adaption der Helligkeit des Nutzsignals an die des Störsig nals nicht mit einer sehr großen Reaktionsgeschwindigkeit er folgen, da anzunehmen ist, dass sich die Lichtverhältnisse in der Umgebung des Signalgebers im Laufe eines Tages nur lang sam ändern. Die automatische Messung der Nutzsignal- und Testsignal-Helligkeit kann daher mit einer weitaus geringeren Anzahl von Abtastzeitpunkten auskommen als im akustischen Fall.

Zu Patentanspruch 26

Die Abtastrate für die Messung der Umgebungs- und Teststrah lungs-Helligkeit zu mehreren Abtastzeitpunkten kann dabei vom Hersteller fest voreingestellt sein bzw. optional vom Benut zer über ein interaktives Abfragesystem mit menügesteuerter Benutzerführung individuell eingestellt werden. Auf diese Weise kann es dem Benutzer anheimgestellt werden, die Reakti onsgeschwindigkeit des Systems auf sich verändernde Hellig keitsbedingungen in der Umgebung festzulegen. In jedem Fall wird die Abtastrate jedoch um ein Vielfaches geringer ausfal len als im akustischen Fall, da sich die Lichtverhältnisse in der Umgebung des Signalgebers im Laufe eines Tages nur lang sam ändern. Dadurch bedingt ist die Rechenauslastung des Sys tems zur Ermittlung der Intensität des auszusendenden Nutz signals im Vergleich zum akustischen Fall vergleichsweise ge ring.

Zu Patentanspruch 27

In einem speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung kann auch ein Verfahren zur Signalisierung im Endge rät des rufenden Kommunikationsteilnehmers vorgesehen sein, das dem Anrufer die Rufannahme durch den gerufenen Kommunika tionsteilnehmer mitteilt. Dieses Bestätigungssignal kann bei spielsweise ein akustisches, optisches und/oder haptisches Signal sein. Im Falle der Verwendung eines akustischen bzw. optischen Bestätigungssignals als Nutzsignal kann eine Adap tion des Nutzsignals an die Hintergrundgeräusche bzw. Stör strahlungen in der Umgebung des Endgeräts vorgesehen sein. Mit der vorgelegten Erfindung kann dem Anrufer das unbequeme Ans-Ohr-Halten des Telefons während des Verbindungsaufbaus bis zur Rufannahme durch die Gegenstelle sowie das von vielen Kommunikationsteilnehmern als lästig empfundene Ertönen des Freizeichens während der Wartezeit erspart werden.

Zu Patentanspruch 28

Bei dem obigen Signalisierungs-Verfahren kann vorgesehen sein, dass im Zeitpunkt des tatsächlichen Abhebens der Gegen stelle das Telefon des Anrufers den rufenden Kommunikations teilnehmer mittels eines kurzzeitigen haptischen, akustischen und/oder optischen Signals der Dauer Δt ≈ 500 ms über die Rufannahme durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer in formiert. Hierbei wird entweder eine fühlbare Vibration des Endgeräts in der Hand des Benutzers ausgelöst, oder es er klingt ein akustischer Hinweis, der auch ohne Ans-Ohr-Halten des Telefons wahrgenommen werden kann. Als Ergänzung zu den haptischen und/oder akustischen Signalhinweisen kann auch ein optischer Signalhinweis realisiert sein, beispielsweise als kurzer Anzeigetext "Gegenstelle hat abgehoben" im Leuchtdis play des Endgeräts oder/und als aufleuchtende bzw. blinkende Leuchtdiode. Die Vorteile dieser Erfindung gegenüber herkömm lichen Lösungen liegen zum einen in dem höheren Bedienkom fort, da der rufende Kommunikationsteilnehmer bis zum Zeit punkt der Rufannahme durch die Gegenstelle nicht mehr mit ei nem Ohr und einer Hand an das Telefon "gebunden" ist, zum an deren in der Verminderung der Strahlenbelastung des Kopfes für die gesamte Dauer des Verbindungsaufbaus bis zum Zeit punkt der Rufannahme durch die Gegenstelle.

F. Figurenbeschreibung

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele, wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 geschildert sind, näher beschrieben.

Im Detail zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur automatischen Adaption der Intensität eines akustischen Rufsignals an die In tensität von Störsignalen in der Umgebung des Sig nalgebers mit Hilfe einer Rückkopplungsschleife,

Fig. 2 Verläufe der Übertragungsfunktionen für die Filter zur Filterung des Testsignals bzw. aller Nicht- Testsignalanteile aus dem Empfangssignal,

Fig. 3 ein Flussdiagramm zum Ablauf der automatischen An passung der Rufsignalintensität eines Signalgebers für akustische Signale an die Intensität von Stör signalen in der Umgebung.

Dabei wird Bezug genommen auf eine Anwendung im Bereich der Telekommunikation mit mobilen Endgeräten zur Sprachkommunika tion, also eine Anwendung mit einem Signalgeber für akusti sche Signale und einem Signalempfänger für akustische Sig nale. Bei dem ausgesendeten Nutzsignal handelt es sich um das Rufsignal eines mobilen Endgeräts, das bei Eintreffen eines Rufs ausgelöst wird.

In Fig. 1 wird eine Regelschleife dargestellt, die unter an derem aus einem akustischen Signalaufnehmer (1), Vorrichtun gen für Lautstärkemessungen (5 und 6), Generatoren für akus tische und haptische Rufsignale (11 und 12) sowie für sinus förmige Testtöne (13) und letztlich einem akustischen Signal geber (15) besteht. Bei dem Signalgeber handelt es sich um einen im Endgerät integrierten Lautsprecher (15), bei dem Signalaufnehmer um ein im Endgerät integriertes Mikrofon (1). Das vom Mikrofon empfangene akustische Signal enthält dabei

A) das vom Beeper (11) erzeugte Rufsignal,
B) die von Schallquellen (26) in der Umgebung des Endgeräts erzeugten Störsignalanteile (27) und
C) das von einem im Endgerät vorhandenen Testton-Sinusgenera tor (13) erzeugte Testsignal,

wobei Rufsignal (A) und Testsignal (C) infolge der Übertra gung über die Luftschnittstelle (

17

) vom Lautsprecher (

15

) bzw. den Störsignalquellen in der Umgebung zum Mikrofon (

1

) gedämpft werden.

Nach erfolgter Vorverstärkung des empfangenen akustischen Signals (18) durch einen Messverstärker (2), wird die Kompo nente (C), das Testsignal, aus dem Empfangssignal mit Hilfe eines Bandpassfilters (3) separiert und einer Messvorrichtung (5) zur Messung der Lautstärke des Testtons zugeführt. Nach Invertierung des Signals am Ausgang des Bandpassfilters mit Hilfe eines Multiplizierers (4) und Addition des invertierten Signals zum gesamten Empfangssignal erhält man das um das Testsignal (C) bereinigte Empfangssignal, das nur noch die Komponenten Rufsignal (A) und Störsignalanteile (B) enthält. Dieses Signalgemisch wird ebenfalls einer Messvorrichtung (6) zugeführt, um seine Lautstärke-Charakteristik, abhängig von den in dem Signalgemisch vorhandenen Frequenzanteilen, zu er mitteln. Die Übertragungsfunktion des Bandpassfilters (3) zur Filterung des Testsignals aus dem Empfangssignal und die Übertragungsfunktion des durch die Komponenten (3), (4), (20) und (29) realisierten Bandsperrfilters zur Filterung aller Nicht-Testsignalanteile aus dem Empfangssignal zeigt Fig. 2. Die in Fig. 2 verwendeten Begriffe werden in der nachfolgen den Legende erläutert.
B: Bandbreite der beiden Filter
BP: Bandpass
BS: Bandsperre
f: Frequenz
f_test Mittenfrequenz des Testsignals
H_BP(f): Übertragungsfunktion des Bandpassfilters (3)
H_BS(f): Übertragungsfunktion des durch die Komponenten (3), (4), (20) und (29) realisierten Band sperrfilters
H₀: Verstärkungskonstante der beiden Filter

Zur näheren Analyse der gemessenen Daten werden diese darauf hin einer Auswerteeinheit (8) zugeführt, die als integrierte Schaltung im Endgerät ausgeführt sein kann oder in Form einer Software-Routine abgearbeitet wird. Dabei werden die aus Hör versuchen gewonnenen Modelle, Berechnungsvorschriften, Mess daten und Erfahrungswerte verwendet, die die Eigenschaften des menschlichen Gehörs im Hinblick auf die Vor-, Simultan- und Nachverdeckung von Schallsignalen im Zeit- und Frequenz bereich berücksichtigen. Diese Daten sind in einer Daten quelle (7), z. B. auf einem im Endgerät integrierten ROM-Spei cher, gespeichert und können von der Auswerteeinheit (8) je derzeit abgerufen werden. Abhängig von dem Ergebnis dieser Analyse wird von der Auswerteeinheit ein Steuersignal (22) erzeugt, das den Rufsignalgenerator (9) zu einer Umschaltung des Wechselschalters (10) zur Aktivierung des Beepers (11) bzw. eines ebenfalls im Endgerät vorhandenen Vibrators (12) veranlasst. Je nachdem, ob der Beeper oder der Vibrator akti viert wurde, wird ein haptisches (24) bzw. akustisches Ruf signal (25) erzeugt. Speziell in den extremen Situationen, in denen das Testsignal durch das Störsignal vollständig ver deckt wird, kann alternativ zur Aktivierung des Beepers die Aktivierung des Vibrators erfolgen. Bei einer teilweisen Ver deckung des Testsignals durch das Störsignal kann bei akti viertem Beeper die Rufsignalintensität erhöht werden. In die sem Fall wird von der Auswerteeinheit auch das Einstellsignal (23) für die Rufsignalintensität ausgegeben. Denkbar ist aber auch eine simultane Aktivierung von Beeper und Vibrator. Eine Kombination beider Rufsignalarten erscheint vor allem in den Fällen angebracht, in denen der Lautstärke-Pegel des Störsig nals so groß ist, dass das akustische Rufsignal fast voll ständig verdeckt wird. Dieser Fall soll in Fig. 1 jedoch nicht weiter verfolgt werden.

Nachdem dem Rufsignal das vom Testsignalgenerator (13) er zeugte Testsignal beigemischt wurde, wird im Falle eines ein treffenden Rufes das fertige Sendesignal mit Hilfe eines Messverstärkers (14) verstärkt und über den Lautsprecher (15) ausgegeben.

Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf der automati schen Anpassung der Intensität eines vom Signalgeber ausge sendeten Rufsignals an etwaige Störsignale in der Umgebung vom Eintreffen eines Verbindungswunsches (Schritt 1') bis zum Abbruch der Verbindung durch den rufenden Kommunikationsteil nehmer bzw. der Annahme des Gesprächs durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer (Schritt 13') veranschaulicht.

In dem skizzierten Verfahren eines speziellen Ausführungsbei spiels der vorliegenden Erfindung kann es dem Benutzer frei gestellt sein, zwischen der Ausgabe haptischer bzw. akusti scher Rufsignale mit Hilfe eines interaktiven Eingabesystems mit menügesteuerter Benutzerführung auszuwählen. Nach dem Eintreffen eines Verbindungswunschs (Schritt 1') durch einen rufenden Kommunikationsteilnehmer wird über eine Abfrage (Schritt 2') ermittelt, für welche Art von Rufsignal sich der Benutzer entschieden hat. Falls der Benutzer sich für die Ausgabe eines haptischen Rufsignals entschieden hat, wird über den Rufsignalgenerator ein im Endgerät enthaltener Vib rator aktiviert (Schritt 3'). Falls der Benutzer sich für die Ausgabe eines akustischen Rufsignals entschieden hat, wird über den Rufsignalgenerator der in jedem mobilen Endgerät standardmäßig vorhandene Beeper aktiviert (Schritt 4'). Eine Kombination beider Rufsignalarten, also eine Aktivierung von Beeper und Vibrator, ist ebenfalls denkbar, vor allem in den Fällen, in denen der Lautstärke-Pegel des Störsignals so groß ist, dass das akustische Rufsignal vollständig verdeckt wird. Dieser Fall soll in Fig. 3 jedoch nicht weiter verfolgt wer den. Zur Ermöglichung einer Kompensation der Dämpfung des akustischen Rufsignals durch eine etwaige Abdeckung des Sig nalgebers kann vor, während und nach Aussendung des akusti schen Rufsignals ein Sinuston bzw. ein schmalbandiges akusti sches Testsignal ausgegeben werden, dessen Mittenfrequenz im unhörbaren Bereich liegt. In Fig. 3 ist dabei nur der Fall eingezeichnet, bei der die Aussendung des akustischen Test signals simultan zur Aussendung des akustischen Rufsignals erfolgt (Schritt 4'). Nach der Separierung des Empfangssig nals in die Anteile (A)+(B) und (C) nach dem oben beschriebe nen Verfahren erfolgt die Messung der Lautstärke des Testsig nals (C) und der Lautstärke-Charakteristik des Signalgemischs aus Rufsignal (A) und Störsignal (B) (Schritt 5'). Ergab die Auswertung der durch Hinzuziehung der modellierten Eigen schaften des menschlichen Gehörs ermittelten Mithörschwellen- Kennlinien die teilweise bzw. vollständige Vor-, Simultan- und/oder Nachverdeckung des Testsignals im Zeit- und/oder Frequenzbereich, müssen Maßnahmen ergriffen werden, die dem gerufenen Kommunikationsteilnehmer die Wahrnehmung des Ruf signals und damit die Annahme des Rufes ermöglichen. Kann das ausgesendete Testsignal im Empfänger nahezu ungedämpft und unverdeckt rekonstruiert werden, kann die Signalintensität des akustischen Rufsignals herabgesetzt werden (Schritt 8'), nachdem die optimale Lautstärke des Rufsignals - abhängig von den erhaltenen Messdaten - bestimmt wurde (Schritt 7'). Kann das ausgesendete Testsignal im Empfänger jedoch nur stark ge dämpft bzw. infolge einer fast vollständigen Verdeckung nur sehr schwach wahrgenommen werden, kann die Signalintensität des akustischen Rufsignals erhöht werden (Schritt 10'), nach dem die optimale Lautstärke des Rufsignals - abhängig von den erhaltenen Messdaten - bestimmt wurde (Schritt 9'). Bei voll ständiger Verdeckung kann wahlweise eine Umschaltung von Bee per auf Vibrator oder eine simultane Aktivierung von Beeper und Vibrator zur Aussendung eines akustischen und eines hap tischen Rufsignals erfolgen (Schritt 11'). Solange der Ver bindungsaufbau noch nicht abgeschlossen bzw. noch nicht ab gebrochen ist ("Nein"-Entscheidung der Abfrage in Schritt 12'), werden das akustische bzw. haptische Rufsignal und das akustische Testsignal vom Signalgeber weiter ausgesendet, d. h. der geschilderte Ablauf beginnt von Neuem mit Schritt 4'. Bei einem Abbruch der Verbindung durch den rufenden Kom munikationsteilnehmer bzw. der Annahme des Gesprächs durch den gerufenen Kommunikationsteilnehmer ("Ja"-Entscheidung der Abfrage in Schritt 12') ist der Verbindungsaufbau abgeschlos sen, so dass das Rufsignal vom Signalgeber ausgeschaltet wer den kann (Schritt 13'). Das Testsignal kann allerdings auch während der Zeitspanne, in der kein akustisches Rufsignal ausgesendet wird, weiter ausgesendet werden, um bei Eintref fen eines weiteren Rufes eine adäquate Adaption der Intensi tät des akustischen Rufsignals an die zeitlich schwankende Intensität etwaiger Störsignale in der Umgebung des Signalge bers zu gewährleisten. Ist nur das vom Vibrator abgegebene haptische Rufsignal aktiv (Schritt 3'), verläuft das Verfah ren zur Abschaltung des Rufsignals in analoger Weise. Auch in diesem Fall erfolgt während des Verbindungsaufbaus wiederholt die Abfrage (Schritt 14'), ob der Verbindungswunsch des ru fenden Kommunikationsteilnehmer nicht mehr länger besteht oder das Gespräch durch den gerufenen Kommunikationsteilneh mer angenommen wurde. In beiden Fällen kann das haptische Rufsignal des Vibrators deaktiviert werden (Schritt 15'). So lange die Verbindung jedoch noch nicht aufgebaut bzw. noch nicht abgebrochen wurde ("Nein"-Entscheidung der Abfrage in Schritt 14'), wird das haptische Rufsignal weiter ausgesen det, d. h. der geschilderte Ablauf beginnt von Neuem mit Schritt 3'.

Die Bedeutung der in den Fig. 1, 2 und 3 mit Ziffern be zeichneten Symbole kann der nachfolgenden Bezugszeichenliste entnommen werden.

Bezugszeichenliste

Bezugszeichenliste (Fortsetzung)

Claims

1. Verfahren zur Einstellung der ausgesendeten Signalintensi tät eines Signalgebers, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Signalgeber ausgesen dete Intensität eines Nutzsignals in Abhängigkeit von der zeitlich schwankenden Intensität der Störsignale in der Umgebung des Signalgebers automatisch variiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

a) der aktuelle Ist-Wert der Intensität bzw. des Pegels der Lautstärke von Störsignalanteilen in der Umgebung des Signalgebers gemessen wird,
b) der aktuelle Soll-Wert der Signalintensität des Sig nalgebers aus zumindest einem gemessenen aktuellen Ist-Wert der Signalintensität in der Umgebung des Signalgebers derart bestimmt wird, dass das Nutzsig nal neben den Störsignalanteilen aus der Umgebung noch deutlich wahrnehmbar ist und
c) der ermittelte Soll-Wert als neuer Ist-Wert der Sig nalintensität des Signalgebers für die Ausgabe des Nutzsignals verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Nutzsignal um ein akustisches Signal (25) und bei dem Störsignal um ein Hintergrundgeräusch (26) handelt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur automatischen Anpassung der Lautstärke eines akustischen Nutzsignals (25) an die Lautstärke des Hintergrundgeräuschs (26) zumindest eine Messung der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel eines vom Signalgeber ausgesandten zeit- und frequenzinva rianten Testschalls (13) sowie des zeit- und frequenzvari anten Störschalls (26) in der Umgebung des akustischen Signalgebers durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Lautstärke des Testschalls (13) selbiger durch ein Bandpassfilter (3) aus dem Empfangsspektrum (18) gewonnen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Lautstärke des Störschalls nach Subtraktion des bandpassgefilterten Signals, welches den Testschall (13) enthält, vom gesamten Empfangssignal (18) erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine vergleichende elektroni sche Auswertung der gemessenen Lautstärke-Intensitäten bzw. -Pegel von Test- und Störschall hinsichtlich der Mas kierung des Testschalls (13) durch den Störschall (26) im Zeit- und Frequenzbereich vorgenommen wird, die die phy siologischen und psychoakustischen Eigenschaften des menschlichen Gehörs modellhaft berücksichtigt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Analyse der Maskierung des Testschalls durch den Störschall im Zeit- und Fre quenzbereich psychoakustische Mithörschwellen-Kennlinien elektronisch ausgewertet werden, die durch Mittelung nach mehrfach wiederholten Hörversuchen unter Laborbedingungen an einer großen Anzahl von Testpersonen und an einer Viel zahl ausgewählter Test- und Störschalle unterschiedlicher Zeit- und Frequenz-Charakteristiken ermittelt und bestä tigt wurden und die die Effekte der Vor-, Simultan- und Nachverdeckung eines Testsignals durch Störsignalanteile in der Umgebung des Signalgebers im Zeit- und Frequenzbe reich modellieren.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Auswertung der gemessenen Lautstärke-Intensität bzw. des gemessenen Lautstärke-Pegels des Testschalls hinsichtlich des Dämp fungsverhaltens der Übertragungsstrecke (17) vom akusti schen Signalgeber (15) zum akustischen Signalaufnehmer (1) vorgenommen wird, die das Vorhandensein und die Wirkung einer etwaigen partiellen oder vollständigen Abdeckung des akustischen Signalaufnehmers berücksichtigt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Testschall (13) um einen hochfrequenten Testton mit sinusförmiger Amplitude bzw. um ein schmalbandiges Rauschen mit hoher Mittenfrequenz im unhörbaren Bereich handelt, der bzw. das vom akustischen Signalgeber (15) vor, während und/oder nach Aussendung des Nutzsignals (25) ausgegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem als Nutzsig nal verwendeten akustischen Signal (25) um den Rufton ei nes Telekommunikations-Endgeräts zur Sprachkommunikation handelt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem als Nutzsig nal verwendeten akustischen Signal (25) um das Audiosignal eines zur Übertragung und/oder Ausgabe von Sprach- und/oder Musiksignalen geeigneten Gerätes handelt.

13 Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Empfangsin tensitäten bzw. der Empfangspegel der Lautstärke von Test- (13) und Störsignal (26) durch das in jedem Telekommunika tions-Endgerät integrierte Mikrofon (1) und eine nachge schaltete Auswerteeinheit (2-8, 19-21, 29) vorgenommen wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Umgebungs- (26) und Testschall-Lautstärke (13) zu mehreren Abtast zeitpunkten vor, während und/oder nach Aussendung des akustischen Nutzsignals automatisch vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastrate für die Mes sung der Umgebungs- (26) und Testschall-Lautstärke (13) zu mehreren Abtastzeitpunkten vor, während und/oder nach Aus sendung des akustischen Nutzsignals (25) fest voreinge stellt ist bzw. optional vom Benutzer über ein interakti ves Abfragesystem mit menügesteuerter Benutzerführung in dividuell eingestellt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Soll-Werts der auszusendenden Signalintensität des Signalgebers aus dem bzw. den gemessenen aktuellen Ist-Wert(en) der Signal intensität in der Umgebung des Geräts eine Rückkopplungs- bzw. Regelschleife verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der auszugeben den Signalintensität des Signalgebers über eine Auswerte einheit (8) erfolgt, die vorzugsweise durch eine im Sig nalgeber-Gerät implementierte Software-Routine realisiert ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit zumindest eine Berechnungsvorschrift enthält bzw. über Zugriff auf zumindest eine Tabelle im Speicher des Signalgeber-Geräts verfügt, durch die die Zeit- und Frequenzcharakteristiken der Signalintensitäten der einzelnen Störsignalanteile (26) in der Umgebung des Signalgebers zur Auswertung der Mithörschwellen-Kennlinien bei der Ermittlung der auszuge benden Intensität des Nutzsignals berücksichtigt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Nutzsignal um ein optisches Signal, z. B. den Anzeigetext im Leuchtdis play eines Telekommunikations-Endgeräts zur Sprachkommuni kation, und bei dem Störsignal um die Helligkeitsbedingun gen in der Umgebung des Signalgebers handelt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur automatische Anpassung der Helligkeit eines optischen Nutzsignals an die Hellig keit in der Umgebung des Signalgebers eine oder mehrere Messungen der Empfangsintensitäten bzw. der Empfangspegel einer vom Signalgeber ausgesandten zeit- und frequenzinva rianten Teststrahlung sowie der Zeit- und frequenzvarian ten Störstrahlung in der Umgebung des optischen Signalge bers erfolgen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine vergleichende elektroni sche Auswertung der gemessenen Helligkeits-Intensitäten bzw. -Pegel von Test- und Störstrahlung hinsichtlich der Maskierung der Teststrahlung durch die Störstrahlung im Zeit- und Frequenzbereich vorgenommen wird, die die phy siologischen und psychooptischen Eigenschaften des mensch lichen Sehsinns modellhaft berücksichtigt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Auswertung der gemessenen Helligkeits-Intensität bzw. des gemessenen Helligkeits-Pegels der Teststrahlung hinsichtlich des Dämpfungsverhaltens der Übertragungsstrecke vom optischen Signalgeber zum optischen Signalaufnehmer vorgenommen wird, die das Vorhandensein und die Wirkung einer etwaigen partiellen oder vollständigen Abdeckung des optischen Sig nalaufnehmers berücksichtigt.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Teststrahlung um eine hochfrequente monochromatische oder schmalbandige Strahlung im unsichtbaren Bereich handelt, die vom opti schen Signalgeber vor, während und/oder nach Aussendung des Nutzsignals ausgegeben wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung der Empfangsin tensitäten bzw. der Empfangspegel der Helligkeiten von Test- und Störstrahlung das die Strahlung aufnehmende Ge rät mit optischen Sensorelementen und einer nachgeschalte ten Auswerteeinheit ausgerüstet ist.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Umgebungs- und Teststrahlungs-Helligkeit automatisch zu mehreren Ab tastzeitpunkten vorgenommen wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastrate für die Mes sung der Umgebungs- und Teststrahlungs-Helligkeit zu meh reren Abtastzeitpunkten fest voreingestellt ist bzw. opti onal vom Benutzer über ein interaktives Abfragesystem mit menügesteuerter Benutzerführung individuell eingestellt wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Nutzsignal um ein Bestätigungssignal eines Telekommunikations-Endgeräts zur Sprachkommunikation handelt, durch das dem rufenden Kommunikationsteilnehmers die Rufannahme durch den gerufe nen Kommunikationsteilnehmer mitgeteilt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierung einer Ruf annahme durch die jeweilige Gegenstelle als haptischer, akustischer und/oder optischer Signalhinweis realisiert ist.