DE102007014902A1

DE102007014902A1 - Programmgesteuertes Haushaltgerät mit einer Einrichtung zur Klangausgabe

Info

Publication number: DE102007014902A1
Application number: DE102007014902A
Authority: DE
Inventors: Dominic Beier; Stefan Horstbrink; Martin Schulze Hobeling
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2008-10-09
Also published as: ATE536796T1; EP1974649B1; ES2375419T3; PL1974649T3; EP1974649A2; EP1974649A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein programmgesteuertes Haushaltgerät (1), insbesondere Waschmaschine, Wäschetrockner, Geschirrspüler oder Backofen, mit einer Einrichtung zur Klangausgabe (4), die einen Lautsprecher (8) und einen Speicher (9), in den Ausgabemuster für die Klangausgabe in digitaler Form abgespeichert sind, umfasst. Eine verbesserte Klangqualität wird dadurch erreicht, dass die Einrichtung zur Klangausgabe (4) einen Treiber (7) und eine Wandlereinrichtung (6) zur Umwandlung der digitalen Ausgabemuster in ein analoges Ausgabesignal (U-Amp) für den Treiber (7) oder Lautsprecher (8) umfasst, wobei der Speicher (9) einen seriellen Ausgang (S) besitzt, über den die digitalen Ausgabemuster als Bitfolge seriell ausgebbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein programmgesteuertes Haushaltgerät, wie Waschmaschine, Wäschetrockner, Geschirrspüler oder Backofen, mit einer Einrichtung zur Klangausgabe, die einen Lautsprecher und einen Speicher, in den Ausgabemuster für die Klangausgabe in digitaler Form abgespeichert sind, umfasst.
Ein derartiges Haushaltgerät ist aus der DE 100 56 498 B4 bekannt, bei dem ein Musikspeichermedium oder ein Radio eingebaut ist, welches programmabhängig ansteuerbar ist. Mit dem Musikspeichermedium können CDs oder Kassetten abgespielt werden. Zur Ausgabe von einfachen Klängen, die bestimmte Programmzustände signalisieren, ist ein solches System viel zu aufwändig. Ferner ist stets darauf zu achten, dass die eingelegte Kassette oder CD nicht verschmutzt oder nass wird.
Zur Ausgabe von Programmzuständen ist es generell bekannt, Klangausgaben zu verwenden. Beispielsweise werden bei der Waschmaschine Miele W 2557 WPS Summer verwendet, um die Schalterbetätigung oder Programmzustände akustisch zu signalisieren. Bei einem Summer sind jedoch unterschiedliche Signale manchmal schwer zu erkennen. Ferner können die Töne von einem Summer von manchen Benutzern als störend empfunden werden.
Aus der DE 10 2005 006 858 A1 ist es bekannt, eine Klangausgabe in einem Hörhilfegerät mit Hilfe eines Delta-Sigma-Modulators bereitzustellen. Hierbei wird ein analoges Klangsignal aufgenommen und über einen Analog-Digitalwandler dem Delta-Sigma-Wandler zugeführt, woraus über weitere Komponenten das über den Lautsprecher auszugebende Klangssignal erzeugt wird.
Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Haushaltgerät mit einer Einrichtung zur Klangausgabe bereitzustellen, die eine hohe Klangqualität besitzt und einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Haushaltgerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen neben dem einfachen und kostengünstigen Aufbau darin, dass die Klangausgabe eine hohe Qualität aufweist. Durch die hohe Klangqualität wird dem Haushaltgerät eine hohe Qualitätsanmutung verliehen. Ferner besteht bei angenehmen Klangausgaben nicht die Gefahr, dass der Benutzer diese abschaltet, weil er einfachere Klangausgaben, wie Piepstöne als unangenehm empfindet. Deshalb wird stets sichergestellt, dass die akustische Signalausgabe aktiviert bleibt und Programmzustände oder Notsituationen zuverlässig und zeitnah dem Benutzer mitgeteilt werden können.
Hierzu umfasst die Einrichtung zur Klangausgabe einen Treiber und eine Wandlereinrichtung zur Umwandlung der digitalen Ausgabemuster in ein analoges Ausgabesignal für den Treiber oder Lautsprecher. Der Speicher besitzt einen seriellen Ausgang, über den die digitalen Ausgabemuster als Bitfolge seriell ausgebbar sind. Auf diese Wiese wird ein sehr einfacher Aufbau für die Einrichtung zur Klangausgabe erreicht, wobei im Speicher das auszugebende Signal als digitale Bitfolge abgespeichert und seriell ausgegeben wird. Die Programmsteuerung, insbesondere der Mikrocontroller der Programmsteuerung, steuert auch die Klangausgabe, wenn dies im Programmablauf, beispielsweise im Waschprogramm oder im Backprogramm, vorgesehen ist.
In einer zweckmäßigen Ausführung besitzt die Wandlereinrichtung einen Tiefpass, dessen Ausgang direkt mit dem Treiber verbunden ist, wobei mit dem Tiefpass die Wandlung des seriellen, digitalen Ausgabemusters in ein analoges Ausgabesignal durchführbar ist. Der Tiefpass wirkt hierbei als Integrierer, wobei die zeitlich nacheinander eintreffenden Bits mit dem "1" Zustand eine allmähliche Pegelerhöhung für das analoge Ausgabesignal bewirken. Wenn die eintreffenden Bits den Zustand "0" aufweisen, dann bewirken sie eine allmähliche Verminderung des Pegels für das analoge Ausgabesignal. Durch dieses Wechselspiel wird ein analoges Ausgangssignal für den Treiber bzw. den Lautsprecher bereitgestellt, welches durch die vorherige Festlegung und Abspeicherung im Speicher bereitgehalten wird.
In einer weiteren Ausführung umfasst der Tiefpass ein R-C-Glied, welches eine Grenzfrequenz von ungefähr 15 kHz bis 20 kHz hat. Auf diese Weise werden für den Menschen hörbare Frequenzen optimal erzeugt, wodurch die Qualität für die auszugebenden Klänge nochmals verbessert wird.
In einer zweckmäßigen Ausführung wird als Speicher ein serielles PROM, EPROM oder FLASH verwendet, in den das digitale, serielle Ausgabemuster fest einprogrammierbar ist. Diese sogenannten seriellen PROMs sind preiswert und für diesen Zweck gut verwendbar.
Es ist hierbei zweckmäßig, dass der Speicher einen Takteingang besitzt, mit dem die serielle Ausgabe des Ausgabemusters steuerbar ist, wobei als Taktfrequenz ein Bereich zwischen 0,5 MHz und 2 MHz verwendet wird. Mit dieser Taktfrequenz wird erreicht, dass nahezu alle hörbaren Frequenzen mit der vorgegebenen Intensität als digitaler serieller Bitstrom aus dem seriellen PROM ausgegeben werden können.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung wird ein Speicher mit einer Kapazität im Bereich von 4 bis 20 Mbit verwendet. In Verbindung mit der Taktfrequenz von 1 MHz ergibt sich eine Gesamtdauer für die Klangausgabe von 4 bis 20 sek. Als zweckmäßig hat sich ein Speicher mit einer Kapazität von 16 Mbit erwiesen, der als Massenartikel recht preisgünstig beschaffbar ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der Speicher bereichsweise ansteuerbar, wobei jeder Bereich jeweils ein separates Ausgabemuster enthält. Durch Anlegen der jeweiligen Anfangsadresse, ab der das jeweilige Ausgabemuster als digitaler Bitstrom abgespeichert ist, wird die Auswahl für das einzelne Ausgabemuster getroffen. Auf diese Weise können in einem einzigen PROM mehrere Ausgabemuster, die jeweils einen eigenen Klang bilden, abgelegt und im Betrieb durch die Programmsteuerung aufgerufen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
1: eine programmgesteuerte Waschmaschine oder einen Trockner mit einer Einrichtung zur Klangausgabe;
2: ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Klangausgabe und
3: den Verlauf des Ausgabemusters und des Ausgabesignals in einer skizzierten Darstellung.
In 1 ist als programmgesteuertes Haushaltgerät eine Waschmaschine 1 dargestellt. Die Waschmaschine 1 besitzt auf der dem Benutzer oder Bediener zugewandten Seite eine Bedienblende 2, auf der Bedien- und Anzeigeelemente 3 angeordnet sind. In der Bedienblende 2 ist ferner die Einrichtung zur Klangausgabe 4 untergebracht, wobei der Lautsprecher 8 (2) so angeordnet ist, dass die Klangausgabe nicht beeinträchtigt wird.
In 2 ist der Aufbau der Einrichtung zur Klangausgabe 4 als Blockschaltbild verdeutlicht. Im seriellen Speicher 9, beispielsweise ein serielles ROM, PROM, EPROM oder FLASH, sind die digitalen Ausgabemuster zur Klangerzeugung abgespeichert. Als Speicher 9 werden sogenannte nur-lese-Speicher verwendet, die im Fertigungsprozess mit den Ausgabemustern programmiert werden. Bei einem FLASH oder bestimmten Arten von EPROMS ist eine nachträgliche Programmierung möglich, wodurch auch Anpassungen hinsichtlich der Klangausgaben an den jeweiligen Zeitgeschmack oder sonstigen Modeerscheinungen möglich sind. Zur seriellen Ausgabe des Ausgabemusters wird der Takteingang Clk mit einem Takt von 1 MHz getaktet, wobei vorher an den Adresseingang Ax die Startadresse im seriellen Speicher 9 eingestellt wird, ab der die serielle Ausgabe erfolgt. Der Takt und die Einstellung der Adresse wird durch hierbei durch den Mikrocontroller 10 der Programmsteuerung für das Haushaltgerät 1 bereitgestellt. Die Programmierung für den seriellen Speicher 9 ist hierbei nicht erläutert, wobei hierzu anzumerken ist, dass die in den Speicher 9 einzutragenden Daten vorher erzeugt bzw. berechnet werden müssen. Bei dieser Datenerzeugung muss das Verhalten des Integrierers 6, des Lautsprechers 8 und der verwendeten Taktfrequenz Clk berücksichtigt werden, um den gewünschten Klang zu erreichen. Die Berechnung erfolgt beispielsweise nach dem Delta-Sigma Verfahren oder ähnlichen Verfahren, um die Daten für ein geeignetes Bitmuster zu generieren. Der hohe Rechenaufwand zur Erzeugung der Daten für das geeignete Bitmuster muss nicht im Haushaltgerät 1 erbracht werden, sondern wird einmalig auf einem externen Computer durchgeführt.
Der serielle Ausgang S des Speichers 9 ist mit dem Eingang des Tiefpasses 6 verbunden, der als Integrierer wirkt. Hierbei wird beispielsweise bei einer eintreffenden Folge von "1" der Kondensator C aufgeladen, wodurch der Spannungspegel U_Amp am Eingang des Treibers 7 allmählich erhöht wird. Der Treiber 7 dient dazu, die nötige Leistung für den Lautsprecher 8 bereitzustellen und die Entkopplung des Tiefpasses 6 zum Lautsprecher 8 vorzunehmen.
In 3 ist der Signalverlauf beispielhaft aufskizziert. Mit dem Takt Clk wird der serielle Bitstrom S aus dem seriellen Speicher 9 (2) heraus getaktet. Am Eingang des Treibers 7 (2) liegt das Signal U_Amp an. Vom Takt Clk 1 bis 3 werden Nullen ausgegeben. Der Pegel U_Amp bleibt auf einem niedrigen Anfangswert. Ab Takt Clk 4 folgt eine Reihe von Einsen, die eine im wesentlichen stetige Erhöhung des Pegels U_Amp bewirken. Ab Takt Clk 12 folgt wieder eine Reihe von Nullen, die eine Abnahme des Pegels U_Amp bis zum Takt 18 bewirken. Ab Takt Clk 14 folgt wieder eine Reihe von Einsen, wodurch ab diesem Zeitpunkt wieder eine Erhöhung des Pegels U_Amp bewirkt wird. Das Signal U_Amp, welches über eine längere Abfolge von Takten Clk, hier 20 Takte, eine Schwingung hat, wird über den Treiber 7 (2) dem Lautsprecher 8 (2) zugeführt, der die Umwandlung des elektrischen Signals in ein akustisches Signal als Klang umwandelt. In diesem Beispiel gilt für die Zeitachsen t die Einheit us, so dass für jeden Takt eine us vorgesehen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10056498 B4 [0002]
- DE 102005006858 A1 [0004]

Claims

Programmgesteuertes Haushaltgerät (1), insbesondere Waschmaschine, Wäschetrockner, Geschirrspüler oder Backofen, mit einer Einrichtung zur Klangausgabe (4), die einen Lautsprecher (8) und einen Speicher (9), in den Ausgabemuster für die Klangausgabe in digitaler Form abgespeichert sind, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Klangausgabe (4) einen Treiber (7) und eine Wandlereinrichtung (6) zur Umwandlung der digitalen Ausgabemuster in ein analoges Ausgabesignal (U_Amp) für den Treiber (7) oder Lautsprecher (8), umfasst, wobei der Speicher (9) einen seriellen Ausgang (S) besitzt, über den die digitalen Ausgabemuster als Bitfolge seriell ausgebbar sind.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinrichtung (6) einen Tiefpass (6) besitzt, dessen Ausgang direkt mit dem Treiber (7) verbunden ist, wobei mit dem Tiefpass (6) die Wandlung des seriellen, digitalen Ausgabemusters in ein analoges Ausgabesignal (U_Amp) durchführbar ist.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefpass (6) ein R-C-Glied umfasst, welches eine Grenzfrequenz von ungefähr 15 kHz bis 20 kHz hat.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Speicher (9) ein serielles PROM, EPROM oder FLASH verwendet wird, in den das digitale serielle Ausgabemuster fest einprogrammierbar ist.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (9) einen Takteingang (Clk) besitzt, mit dem die serielle Ausgabe des Ausgabemusters steuerbar ist, wobei als Taktfrequenz ein Bereich zwischen 0,5 MHz und 2 MHz verwendet wird.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (9) eine Kapazität von 4 bis 20 Mbit besitzt.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (9) eine Kapazität von 16 Mbit besitzt.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (9) bereichsweise ansteuerbar ist, wobei jeder Bereich jeweils ein separates Ausgabemuster enthält.
Programmgesteuertes Haushaltgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlereinrichtung (6) zur Erzeugung des analogen Ausgabesignals (U_Amp) dafür vorgesehen ist, das digitale Ausgabemuster nach einem Delta-Sigma Verfahren zu verarbeiten.