DE10161949A1 - Tonwiedergabeanordnung - Google Patents

Abstract

Tonwiedergabeanordnung (10), bestehend aus einem elektronischen Gerät (11) mit einer NF-Stufe mit einem ersten und zweiten Ausgang (17b, 17c), einem mit dem ersten Ausgang der NF-Stufe verbundenen eingebauten Schallwandler (18), insbesondere Lautsprecher, und einer mit dem zweiten Ausgang der NF-Stufe verbundenen Anschlußeinrichtung (14, 15, 16) zum Anschluß eines externen Schallwandlers sowie einem an die Anschlußeinrichtung angepaßten externen Schallwandler (12), wobei der externe Schallwandler ein nicht-mechanisches Kennungselement (S) zur Kennzeichnung seines an die Anschlußeinrichtung des elektronischen Gerätes angeschlossenen Zustandes und das elektronische Gerät eine nicht-mechanische, an das Kennungselement angepaßte Erkennungs- und Steuereinrichtung zur Erkennung des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers und zur Steuerung eines Abschaltens oder einer Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Tonwiedergabeanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die ein elektronisches Gerät mit einem internen Schallwandler und einen zusätzlich anschließbaren externen Schallwandler umfaßt.
• Derartige Anordnungen sind in großer Vielgestaltigkeit seit langem bekannt. Beispielhaft sei hingewiesen auf verschiedenste Geräte aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik, die mit einem eingebauten Lautsprecher ausgerüstet sind und außerdem über eine Anschlußbuchse für einen externen Lautsprecher und/oder Kopfhörer bzw. Ohrhörer verfügen - wie etwa stationäre oder portable Audio- oder TV-Geräte, Computer oder auch Telekommunikations-Endgeräte.
• Zweitlautsprecher werden in der Regel über ein zweiadriges Kabel mit Klinkenstecker an das Basisgerät angeschlossen. Beim Stecken der Klinke in die Buchse wird, durch einen mechanischen Kontakt in der Buchse, fest vom internen Lautsprecher auf den externen Lautsprecher umgeschaltet. Diese mechanische Umschaltung ist einfach zu realisieren und hat sich in der Praxis durchaus bewährt, ermöglicht in ihrer einfachsten Form dem Benutzer aber keine Auswahl dahingehend, ob der eingebaute Lautsprecher zusätzlich zum externen in Betrieb bleiben soll. Um dieses Problem zu lösen sind verfeinerte - und entsprechend aufwendigere - Mehrfach-Kontaktanordnungen entwickelt worden, oder man greift auf Umschalter für die einzelnen Ausgänge der NF-Stufe zurück. Beide Varianten sind relativ konstruktionsaufwendig, und bei der erstgenannten Variante erfordert zudem die richtige Bedienung in der Regel eine (wenn auch kurze) Einführung und etwas Geschick.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe der Bereitstellung einer verbesserten Tonwiedergabeanordnung zugrunde, welche für verschiedenste Einsatzzwecke - insbesondere aber bei TK-Anlagen und TK-Endgeräten sowie Computern der verschiedensten Art - leicht zu implementieren ist und die Realisierung manueller Eingriffe durch den Nutzer grundsätzlich ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird durch eine Tonwiedergabeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Unter dem Begriff "Tonwiedergabeanordnung" soll hierbei die Kombination aus beliebigen elektronischen Geräten mit einem internen und einem zusätzlich anschließbaren externen Schallwandler zur Ausgabe akustischer Signale, von Sprache oder Musik verstanden werden. Bei den Schallwandlern kann es sich hierbei um herkömmliche Lautsprecher (ggf. in separaten Boxen), aber auch um Kopfhörer oder Ohrhörer, ggf. als Headset in Verbindung mit einem Mikrofon, handeln. Entsprechend ausgerüstete elektronische Geräte können beispielsweise Audio- oder Videogeräte für den stationären oder transportablen Einsatz, PCs oder Computermonitore wie auch Laptops oder Handheld-PCs, aber auch Telekommunikations-Endgeräte (insbesondere Mobilfunk-Endgeräte oder Schnurlostelefone) sein. Im Bereich der Erfindung liegen aber auch akustische Signalisierungseinrichtungen wie Wecker, Alarmmelder oder Prozeßüberwachungs- bzw. -steuergeräte mit akustischen Signalgebern bzw. Sprachausgabeeinrichtungen.
• In einer bevorzugten Variante der Erfindung wird das Anschließen des externen Schwallwandlers (beispielsweise Zweitlautsprechers) oder das Lösen von dessen Verbindung mit dem elektronischen Gerät primär anhand eines Signalpegelsprunges - also rein elektronisch - erkannt. Grundsätzlich ist auch eine kapazitive oder induktive oder auch optische Erkennung des Anschlußvorganges oder des Lösens der Verbindung mit nachfolgender Auswertung auf elektronischem Wege möglich.
• In einer hinsichtlich der elektrotechnischen Ausführung bevorzugten Variante umfaßt die Anschlußeinrichtung eine vierpolige Anschlußbuchse sowie ein vieradriges Anschlußkabel mit Anschlußstecker, und das Kennungselement ist am externen Schallwandler als leitende Verbindung zweier Leitungen des Anschlußkabels ausgebildet. Eine weitere Variante besteht darin, daß die leitende Verbindung, also das Kennungselement, in einen vierpoligen Stecker integriert ist und dieser letztlich über ein lediglich zweiadriges Anschlußkabel mit dem externen Schallwandler verbunden ist.
• Die Erkennungs- und Steuereinrichtung hat bevorzugt einen Kennsignaleingang, welcher mit einem der Kontakte der Anschlußbuchse verbunden ist, die bei eingeführtem Anschlußstecker mit den miteinander verbundenen Leitungen des Anschlußkabels verbunden ist, wobei der zweite entsprechende Kontakt der Anschlußbuchse mit Masse oder der Versorgungsspannung verbunden ist. Insbesondere ist in der Erkennungs- und Steuereinrichtung ein Detektionsverfahren implementiert, welches auf eine Änderung des Signalpegels am Kennsignaleingang beim Einstecken des Anschlußsteckers in die Anschlußbuchse oder Ziehen aus der Buchse anspricht.
• Bei der Anschlußbuchse und dem Anschlußstecker handelt es sich in einer zweckmäßigen Ausführung um die in der Telekommunikationstechnik weit verbreiteten Western-Buchsen bzw. Western- Stecker - ihr Einsatz im Zusammenhang mit der Erfindung ist aber nicht auf TK-Anlagen und TK-Endgeräte beschränkt. Speziell tragbare Computer, bis hin zu Handheld-PCs bzw. PDAs, sind heute vielfach ebenfalls bereits mit derartigen Buchsen für den Anschluß externer Geräte ausgerüstet. Diese Steckverbindungen sind platzsparend und besonders kostengünstig und zudem wegen ihrer weiten Verbreitung den Nutzern bestens vertraut. Für andere Anwendungsgebiete sind vorteilhaft auch sonstige vierpolige Normstecker einsetzbar.
• Die Erkennungs- und Steuereinrichtung ist zur selbsttätigen Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers bei Erkennung des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers ausgebildet. Das elektronische Gerät (Basisgerät) kann also automatisch beispielsweise zwischen einem internen und einem externen Lautsprecher oder einem internen Lautsprecher und einem angeschlossenen Kopfhörer bzw. Ohrhörer umschalten.
• Alternativ oder - insbesondere - zusätzlich hat die Erkennungs- und Steuereinrichtung einen mit einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers verbundenen Ausgang und einen mit einer Betätigungseinrichtung zur manuellen Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers verbundenen Eingang. Hiermit wird dem Anwender die Möglichkeit geboten, auch manuell beispielsweise auf einen externen Lautsprecher oder Kopfhörer umzuschalten oder diesen zusammen mit dem eingebauten Lautsprecher zu betreiben. Auch eine Leistungssteuerung an einem der beiden Anschlüsse (intern oder extern) gemäß dem konkreten Anwendungsfall und den Bedürfnissen des Nutzers ist auf diese Weise realisierbar.
• Bei den verschiedensten elektronischen Geräten mit eingebauter Menüführung - etwa PCs, PDAs, Mobilfunk-Endgeräten oder modernen Audio- und Videoanlagen - läßt sich die Umschalt- und/oder Leistungssteuerfunktion in einer für den Nutzer derartiger Geräte vertrauten Weise in die Benutzeroberfläche integrieren.
• Dem Benutzer wird im Ansprechen auf den erfaßten Anschluß- oder Verbindungslösungsvorgang der Zustand der Verbindung und zugleich eine Umschalt- oder Steueroption angezeigt, und er kann über eine Taste (speziell Softkey) oder ein Bedienfeld eine manuelle Steuerung ausführen.
• Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
• Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines elektronischen Gerätes mit eingebautem Lautsprecher und wahlweise anschließbarem externen Lautsprecher und
• Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Beispiels einer zugehörigen Benutzeroberfläche in Art eines Funktions-Blockschaltbildes.
• Fig. 1 zeigt schematisch in Art eines Blockschaltbildes eine Tonwiedergabeanordnung 10 aus einem Basisgerät 11 und einem Zusatzlautsprecher 12 in einem separaten Lautsprechergehäuse 13, das über ein LS-Kabel 14 an das Basisgerät 11 angeschlossen ist. Die in einen Kreis gesetzte 4 am LS-Kabel 14 bezeichnet, daß es sich hierbei um ein vieradriges Kabel handelt, und mit den Ziffern 1 bis 4 sind dessen Einzelleitungen bezeichnet. Ein Stecker 15 am LS-Kabel 14 ist als Western-Stecker ausgeführt.
• Das Basisgerät 11 hat dementsprechend als LS-Anschlußbuchse 16 eine Western-Buchse mit vier Kontakten 1' bis 4', die bei eingeführtem Western-Stecker 15 mit den Leitungen 1 bis 4 des LS- Kabels 14 verbunden sind. Der Kontakt 1' ist mit Masse GND und der Kontakt 2' über einen Knotenpunkt einerseits mit der Versorgungsspannung VCC und andererseits mit einem Kennsignaleingang "ext. LS Interrupt" 17a einer kombinierten Baugruppe Mikrocontroller/Audio-System 17 des Basisgerätes 11 verbunden.
• Die Baugruppe Mikrocontroller/Audio-System 17 vereinigt die Funktionen einer NF-Stufe und einer Erkennungs- und Steuereinrichtung für den Zusatzlautsprecher 12 und hat neben dem erwähnten Kennsignaleingang 17a einen ersten Lautsprecherausgang "Audiointern" 17b und einen zweiten Lautsprecherausgang "Audioextern" 17c. Der erstgenannte Ausgang 17b ist direkt mit einem eingebauten Lautsprecher 18 verbunden, und der zweite Ausgang 17c speist über einen Zusatzverstärker 19 die Kontakte 3' und 4' der LS-Anschlußbuchse 16. Bei Geräten mit einem Audio-Ausgang der NF-Stufe, an dem ein analoges Signal mit geeignetem Pegel anliegt, ist der Zusatzverstärker auch verzichtbar.
• Das Stecken und Ziehen des LS-Kabels 14 wird bei dieser Tonwiedergabeanordnung 10 rein elektronisch erkannt, ohne daß mechanisch wirkende bzw. bewegte Kontakte an der LS-Anschlußbuchse 16 vorgesehen wären. Hierzu sind die Einzelleitungen 1 und 2 des LS-Kabels 14 über eine Kurzschlußbrücke S miteinander verbunden, und die beiden verbleibenden Leitungen 3 und 4 speisen den Zusatzlautsprecher 12. In der Baugruppe Mikrocontroller/Audio-System 17 des Basisgerätes 11 ist eine Funktionalität zur Überwachung der Signale an der LS-Anschlußbuchse implementiert.
• Wird das LS-Kabel 14 und damit der Zusatzlautsprecher 12 in die LS-Anschlußbuchse 16 gesteckt, so werden die Kontakte 1' und 2' an der Anschlußbuchse durch den erwähnten Kurzschluß S zwischen den Einzelleitungen 1 und 2 (hier innerhalb des Lautsprechergehäuses 13) miteinander elektrisch verbunden. Hiermit ist eine Signalpegeländerung - sowohl beim Stecken als auch beim Ziehen des LS-Kabels 14 - verbunden, und diese wird als Kennsignal dem Kennsignaleingang 17a zugeführt und löst einen Interrupt im Miktrocontroller aus. Daraufhin wird intern automatisch oder manuell (beispielsweise über eine weiter unten beschriebene Benutzerschnittstelle) der erste Lautsprecherausgang 17b abgeschaltet und der zweite Lautsprecherausgang 17c aktiviert. Es erfolgt somit eine Lautsprecherumschaltung vom eingebauten Lautsprecher 18 auf den Zusatzlautsprecher 12.
• Fig. 2 zeigt eine Skizze zur Erläuterung der Funktionalität der Baugruppe Mikrocontroller/Audio-System 17 des elektronischen Gerätes (Basisgerätes) 11 nach Fig. 1 zur Realisierung einer manuellen Steuerung des Betriebes von eingebautem Lautsprecher und Zusatzlautsprecher.
• Die Baugruppe Mikrocontroller/Audio-System 17 umfaßt als wesentliche Funktionskomponenten eine NF-Stufe 17.1, eine Erkennungs- und Steuereinrichtung 17.2 zur Erkennung des Anschlußzustandes des Zusatzlautsprechers 12 (Fig. 1) und zur Ausführung von Steuervorgängen im Ansprechen hierauf sowie ein LCD-Display 17.3 und diesem zugeordnete Softkey-Steuertasten 17.4 als Betätigungseinrichtung für manuelle Einstellungen der gewünschten Lautsprecherkonfiguration.
• Die Erkennungs- und Steuereinrichtung 17.2 umfaßt eine mit dem Kennsignaleingang 17a direkt verbundene Logikstufe 17.2a, die ausgangsseitig zum einen mit einer Benutzerführung 17.2b und andererseits mit einer Schalt- und Leistungssteuerstufe 17.2c verbunden ist. Die Benutzerführung 17.2b ist ihrerseits mit dem LCD-Display 17.3 verbunden und realisiert dort im Ansprechen auf den Eingang eines Kennsignals in der Logikstufe eine Anzeige der in der Figur dargestellten Art. Hierdurch wird der Benutzer über den Anschaltzustand des Zusatzlautsprechers (in der Figur "EXT") und Bedienoptionen (in der Figur "INT OUT" und ein stilisiertes Skalenfeld zur Leistungssteuerung) informiert. Den letztgenannten Anzeigebereichen sind eine OK-Taste 17.4a bzw. eine Leistungsstelltaste 17.4b als Elemente der Betätigungseinrichtung 17.4 zugeordnet, mit denen der Benutzer ein Ausschalten oder eine Leistungseinstellung des eingebauten Lautsprechers steuern kann. Während ein Ausgang 17b der Erkennungs- und Steuereinrichtung 17.2 der Übertragung der Benutzerführungsdaten zum LCD-Display 17.3 dient, verbindet ein Eingangspaar 17e die Betätigungseinrichtung 17.4 mit der Erkennungs- und Steuereinrichtung. Die Steuersignale werden dort der Schalt- und Leistungssteuerstufe 17.2c zugeführt.
• Mit der dargestellten Konfiguration kann im Zusammenspiel zwischen Logikstufe 17.2a, Benutzerführung 17.2b und Schalt- und Leistungssteuerstufe 17.2c aufgrund eines entsprechenden Algorithmus in gewünschter Weise eine Priorisierung einer automatischen Ausschaltung des eingebauten Lautsprechers oder von manuellen Bedienvorgängen realisiert werden. In einer Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung, bei der der Ausgang für den externen Lautsprecher nicht direkt an die NF-Stufe, sondern an die Erkennungs- und Steuereinrichtung angeschlossen ist, ist auch eine manuelle Abschaltung oder Leistungsreduzierung des externen Lautsprechers im in die Anschlußbuchse eingesteckten Zustand möglich.
• Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Insbesondere sind die in Fig. 2 skizzierten Funktionskomponenten der Erkennungs- und Steuereinrichtung wahlweise hard- oder softwaremäßig oder als Kombination von Hard- und Softwareelementen realisierbar. Bezugszeichenliste 1, 2, 3, 4 Einzelleitungen (des LS-Kabels)
  1', 2', 3', 4' Kontakte
  10 Tonwiedergabeanordnung
  11 Basisgerät
  12 Zusatzlautsprecher
  13 Lautsprechergehäuse
  14 LS-Kabel
  15 Western-Stecker
  16 LS-Anschlußbuchse (Western-Buchse)
  17 Mikrocontroller/Audio-System
  17a Kennsignaleingang
  17b, 17c Lautsprecherausgang
  17d Ausgang
  17e Eingang
  17.1 NF-Stufe
  17.2 Erkennungs- und Steuereinrichtung
  17.2a Logikstufe
  17.2b Benutzerführung
  17.2c Schalt- und Leistungssteuerstufe
  17.3 LCD-Display
  17.4 Softkeys/Betätigungseinrichtung
  17.4a OK-Taste
  17.4b Leistungsstelltaste
  18 eingebauter Lautsprecher
  19 Zusatzverstärker
  GND Masse
  S Kurzschluß
  VCC Versorgungsspannung
  

Claims (13)

1. Tonwiedergabeanordnung (10), bestehend aus
einem elektronischen Gerät (11) mit einer NF-Stufe (17.1) mit einem ersten und zweiten Ausgang (17b, 17c), einem mit dem ersten Ausgang der NF-Stufe verbundenen eingebauten Schallwandler (18), insbesondere Lautsprecher, und einer mit dem zweiten Ausgang der NF-Stufe verbundenen Anschlußeinrichtung (14, 15, 16) zum Anschluß eines externen Schallwandlers sowie
einem an die Anschlußeinrichtung angepaßten externen Schallwandler (12),
dadurch gekennzeichnet, daß
der externe Schallwandler ein nicht-mechanisches Kennungselement (S) zur Kennzeichnung seines an die Anschlußeinrichtung des elektronischen Gerätes angeschlossenen Zustandes und
das elektronische Gerät eine nicht-mechanische, an das Kennungselement angepaßte Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) zur Erkennung des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers und zur Steuerung eines Abschaltens oder einer Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers aufweist.

2. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtung (14, 15, 16) eine vierpolige Anschlußbuchse (16) sowie ein vieradriges Anschlußkabel (14) mit Anschlußstecker (15) aufweist und das Kennungselement (S) am externen Schallwandler als leitende Verbindung zweier Leitungen (1, 2) des Anschlußkabels ausgebildet ist.

3. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Schallwandler (12) und das Kennungselement (S) in einem separaten Gehäuse (13) untergebracht sind.

4. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Schallwandler (12) in einem separaten Gehäuse (13) und das Kennungselement im Anschlußstecker des Anschlußkabels untergebracht ist.

5. Tonwiedergabeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die NF-Stufe (17.1) des elektronischen Gerätes (11) und die Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) als integrierte Mikrocontroller/Audiosystem-Baugruppe (17) ausgebildet sind.

6. Tonwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) einen Kennsignaleingang (17a) hat, welcher mit einem (2') der Kontakte der Anschlußbuchse (16) verbunden ist, der bei eingeführtem Anschlußstecker (15) mit den miteinander verbundenen Leitungen (1, 2) des Anschlußkabels (14) verbunden ist, wobei der zweite entsprechende Kontakt (1') der Anschlußbuchse mit Masse (GND) oder der Versorgungsspannung (VCC) verbunden ist.

7. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) ein Detektionsverfahren implementiert ist, welches auf eine Änderung des Signalpegels am Kennsignaleingang (17a) beim Einstecken des Anschlußsteckers (15) in die Anschlußbuchse (16) bzw. beim Ziehen des Anschlußsteckers aus der Anschlußbuchse anspricht.

8. Tonwiedergabeanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußbuchse (16) und der Anschlußstecker (15) als Western-Buchse bzw. Western-Stecker ausgeführt sind.

9. Tonwiedergabeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) zur selbsttätigen Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers (18) bei Erkennung des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers (12) ausgebildet ist.

10. Tonwiedergabeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) einen mit einer Anzeigeeinrichtung (17.3) zur Anzeige des angeschlossenen Zustandes des externen Schallwandlers (12) verbundenen Ausgang (17d) und einen mit einer Betätigungseinrichtung (17.4) zur manuellen Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten oder des externen Schallwandlers (18) verbundenen Eingang (17e) aufweist.

11. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (17.4) in funktioneller Zuordnung zur Anzeigeeinrichtung (17.3) eine Benutzerschnittstelle realisiert, die eine wahlweise manuelle Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers (12) ermöglicht.

12. Tonwiedergabeanordnung nach Anspruch 9 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Erkennungs- und Steuereinrichtung (17.2) ein Steueralgorithmus implementiert ist, der eine manuelle gegenüber der selbsttätigen Abschaltung oder Leistungsreduzierung des eingebauten Schallwandlers (12) priorisiert.

13. Tonwiedergabeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Schallwandler (12) Teil einer Lautsprecherbox, eines Kopfhörers oder eines Ohrhörers ist.