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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hörer sowie ein Headset.
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Hörer und Headsets weisen mehr und mehr eine aktive Lärmkompensation auf, die dazu dient, die Umgebungsgeräusche zu dämpfen. Da Hörer oder Headsets auf oder an dem Kopf getragen werden, ist eine durchgängige Energieversorgung schwierig sicher zu stellen. Typischerweise weisen die Hörer oder Headsets daher eine Batterie bzw. einen Akku auf, dessen Energie zur Versorgung der elektronischen Einheiten des Hörers oder des Headsets dient.
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Diese Batterien bzw. Akkus haben jedoch nur eine begrenzte Laufzeit, so dass es wichtig ist, den Energieverbrauch der elektronischen Einheiten des Hörers bzw. des Headsets zu reduzieren.
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US 6,704,428 B1 zeigt ein batteriebetriebenes Headset mit einer automatischen Aktivierung und Deaktivierung der elektronischen Einheiten des Headsets.
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US 7,103,188 B1 zeigt ein Headset mit einem Innen- und Außenmikrofon sowie einer aktiven Lärmkompensationsfunktion.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hörer bzw. ein Headset vorzusehen, welches über elektronische Einheiten verfügt, die über eine Batterie oder einen Akkumulator mit Energie versorgt werden, wobei der Stromverbrauch des Hörers bzw. des Headsets zu reduzieren ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hörer bzw. Headset nach Anspruch 1 gelöst.
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Gemäß der Erfindung wird ein Hörer oder ein Headset mit einem Gehäuse und einer Dichteinheit zum akustischen Dichten eines Ohrkanals oder eines Ohrs eines Anwenders von einer Außenseite vorgesehen. Der Hörer bzw. das Headset weist ein Innenmikrofon, ein Außenmikrofon und eine Elektronikeinheit auf. Die Elektronikeinheit vergleicht das Signal des Innenmikrofons mit dem Signal des Außenmikrofons und kann eine Energiesparbetriebsart aktivieren z. B. durch Reduzierung der Spannungsversorgung für den Hörer bzw. das Headset in Abhängigkeit des Vergleichs.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Elektronikeinheit eine aktive Lärmkompensationseinheit auf, welche die Ausgangssignale des Innen- und/oder Außenmikrofons zur aktiven Lärmkompensation verwendet, um ein entsprechendes Kompensationssignal zu erzeugen, welches dann von dem Hörer oder dem Headset wiedergegeben werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet, die Spannungsversorgung für einen Teil der Elektronikeinheit, z. B. die aktive Lärmkompensationseinheit, zu reduzieren oder auszuschalten, wenn die Energiesparbetriebsart aktiviert ist. Gemäß der Erfindung können auch verschiedene Energiesparbetriebsarten aktiviert werden, wobei jede der Energiesparbetriebsarten zu einer unterschiedlichen Spannungsversorgung für Teile der Elektronikeinheit führt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Hörer oder das Headset einen Wiedergabewandler zum Wiedergeben eines wiederzugebenden Audiosignals auf. Die Elektronikeinheit ist dazu ausgestaltet, das von dem Wiedergabewandler wiedergegebene und von dem Innenmikrofon erfasste Audiosignal von dem Ausgangssignal des Innenmikrofons während eines Vergleichs des Ausgangssignals des Innen- und Außenmikrofons zu subtrahieren.
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Die Dichteinheit kann an einem Gehäuse des Hörers bzw. des Headsets vorgesehen sein. Wenn der Hörer bzw. das Headset auf oder in ein Ohr eines Anwenders platziert ist, dann erfasst das Innenmikrofon z. B. Signale innerhalb eines Ohrkanals und das Außenmikrofon erfasst Signale außerhalb des Gehäuses. Wenn der Hörer bzw. das Headset getragen wird, dann befindet sich das Innenmikrofon in einem Volumen (z. B. der Ohrkanal), das akustisch gegenüber der Außenseite abgedichtet ist. In einem derartigen Fall wird das Innenmikrofon andere Signale bzw. Signale mit einer anderen Lautstärke empfangen als das Außenmikrofon. Die Elektronikeinheit empfängt die Ausgangssignale des Außen- und Innenmikrofons und wertet diese aus. Wenn sich die Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons unterscheiden, dann erfasst oder bestimmt die Elektronikeinheit, dass der Hörer bzw. das Headset getragen wird. Wenn die Elektronikeinheit jedoch erfasst, dass sich die Ausgangssignale des Außen- und Innenmikrofons im Wesentlichen gleichen, dann erfasst oder bestimmt die Elektronikeinheit, dass der Hörer bzw. das Headset nicht getragen wird und deaktiviert die Energieversorgung für einen Teil der Elektronikeinheit bzw. die Energieversorgung für die aktive Lärmkompensation und/oder aktiviert eine Energiesparbetriebsart.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Elektronikeinheit dazu ausgestaltet, die Ausgangssignale des Außen- und Innenmikrofons periodisch zu vergleichen. Der Vergleich kann auch in Pausen eines durch den Wiedergabewandler wiedergegebenen Audiosignals erfolgen.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Auswertung der Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons in einem Frequenzbereich > 500 Hz.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Ausgangssignal des Außenmikrofons und das Ausgangssignal des Innenmikrofons einer Hochpassfilterung unterzogen werden, so dass tiefe Frequenzen beim Vergleich nicht mit berücksichtigt werden.
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Wenn die Elektronikeinheit festgestellt hat, dass der Hörer bzw. der Headset nicht getragen wird, dann kann es eine Energiespar-Betriebsart aktivieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine Tiefpassfilterung der Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons erfolgen, bevor die beiden Ausgangssignale miteinander verglichen werden.
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Alternativ bzw. zusätzlich dazu kann eine Bandpassfilterung der Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons erfolgen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers bzw. Headsets gemäß der Erfindung innerhalb eines Ohrs eines Anwenders.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers bzw. Headsets gemäß der Erfindung innerhalb eines Ohrs eines Anwenders. Der Hörer bzw. das Headset 200 weist ein Gehäuse 210, ein Außenmikrofon 220, einen Wiedergabewandler 230, eine Abdichteinheit 240 sowie ein Innenmikrofon 250 auf. Ferner ist eine Elektronikeinheit 400 vorgesehen, welche die Ausgangssignale des Außenmikrofons 220 und des Innenmikrofons 250 empfängt und ein Kompensationssignal an den Wiedergabewandler 230 ausgibt. In der Elektronikeinheit 400 kann eine aktive Lärmkompensationseinheit 410 vorgesehen sein, welche die Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons 220, 250 empfängt und daraus ein Kompensationssignal ermittelt, welches an den Wiedergabewandler 230 ausgegeben wird. Die Elektronikeinheit 400 kann innerhalb des Gehäuses 210 oder außerhalb des Gehäuses vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung kann ein Hörer bzw. ein Headset ein oder zwei Gehäuse 210 aufweisen, welche jeweils in oder an einem Ohr 120 eines Anwenders 100 platziert werden. Ein Teil des Gehäuses 210 kann zumindest teilweise in einen Ohrkanal 110 eines Anwenders eingeführt werden. Das Gehäuse 210 kann auch in oder auf ein Ohr 120 platziert werden. Dabei kann die Abdichteinheit z. B. als Ohrpolster ausgestaltet sein.
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In einer lärmerfüllten Umgebung trifft ein Außenschallfeld 300 auf den Hörer bzw. das Headset 200. Das Schallsignal des Außenschallfeldes 300 wird sowohl von dem Innenmikrofon 220 als auch von dem Außenmikrofon 250 aufgezeichnet bzw. erfasst. Da das Außenmikrofon 220 derart an dem Gehäuse 210 angeordnet sein kann, dass es den Außenschall ohne Weiteres erfasst, wird der Pegel des Außenschallfeldes 300, den das Außenmikrofon 220 erfasst, em anderer Pegel sein als der, den das Innenmikrofon 250 erfasst. Dies ist daher begründet, da das Innenmikrofon 250 sich in einem Ohrkanal 110 befindet, welches durch die Abdichteinheit 240 nach außen hin abgedichtet ist, oder da das Innenmikrofon 250 sich in einem akustisch zumindest teilweise abgedichteten Bereich befindet.
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Wenn also der Hörer bzw. das Headset 200 getragen wird, dann unterscheiden sich die Ausgangssignale des Außenmikrofons 220 von den Ausgangssignalen des Innenmikrofons 250. Wenn der Hörer bzw. das Headset jedoch nicht getragen wird, dann unterscheiden sich die Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons 250, 220 nicht wesentlich.
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Die Elektronikeinheit 400 kann mit einem externen Kommunikationsgerät drahtgebunden oder drahtlos gekoppelt sein. Somit können Audiosignale sowohl vom Kommunikationsgerät zum Hörer oder Headset 200 übertragen werden. Das Headset kann z. B. mittels des Innen- und/oder Außenmikrofons (oder weiterer Mikrofone) ein Sprachsignal von einem Träger über die Elektronikeinheit 400 an ein externes Kommunikationsgerät übertragen, so dass eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht wird.
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Eine Batterie oder ein Akkumulator 430 wird zur Energieversorgung der Elektronikeinheit 400 vorgesehen. Die Batterie oder der Akkumulator 430 kann in dem Gehäuse 210 und/oder in der Elektronikeinheit 400 vorgesehen sein.
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Gemäß der Erfindung wird ein Hörer oder ein Headset mit mindestens einem Gehäuse vorgesehen, wobei in oder an dem Gehäuse ein Innenmikrofon und ein Außenmikrofon 250, 220 vorgesehen sind. Das Innenmikrofon 250 dient dazu, Audiosignale innerhalb eines von dem Gehäuse 210 verschlossenen Volumens (z. B. ein Ohrkanal 110) zu erfassen. Das Außenmikrofon 220 dient dazu, einen Außenschall zu erfassen. Die Elektronikeinheit vergleicht den Pegel des Innen- und Außenmikrofons 250, 220 z. B. in regelmäßen Abständen.
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Das erfindungsgemäße Konzept des Vergleichens der Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons zur Entscheidung, ob ein Energiesparbetrieb aktiviert wird oder nicht, lässt sich bei Kopfhörern, Headsets, In Ohr-Hörern, geschlossenen Hörern, offenen Hörern oder dergleichen verwenden bzw. implementieren, sofern sichergestellt ist, dass ein ausreichender Pegelunterschied zwischen den Ausgangssignalen des Innen- und Außenmikrofons vorhanden ist, wenn der Hörer getragen wird.
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Gemäß der Erfindung können die Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons 250, 220 mittels der aktiven Lärmkompensationseinheit 410 (welche innerhalb oder außerhalb der Elektronikeinheit 400 vorgesehen sein kann) zum Durchführen einer aktiven Lärmkompensation oder Geräuschunterdrückung verwendet werden.
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Für den Fall, dass der Hörer bzw. das Headset nicht verwendet wird oder alternativ oder zusätzlich dazu wenn kein hinreichend hohes Umgebungsgeräusch vorliegt, dann kann die aktive Lärmkompensationseinheit deaktiviert werden, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Das erfindungsgemäße Konzept ist vorteilhaft, weil somit z. B. auf einen Ein- und/oder Ausschalter z. B. für die aktive Lärmkompensationseinheit optional verzichtet werden kann.
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Wenn durch die Elektronikeinheit 400 festgestellt ist, dass der Hörer getragen wird, weil der Pegel des Ausgangssignals des Mikrofons geringer ist als der Pegel des Ausgangssignals des Außenmikrofons (sofern ein hinreichend hohes Umgebungsgeräusch vorliegt und ein wiederzugebendes Audiosignal nicht berücksichtigt wird), dann können in diesem Fall Teile der Elektronikeinheit aktiviert werden bzw. eine Energiesparbetriebsart kann deaktiviert werden. Gemäß der Erfindung kann ein Teil der Energieversorgung für die Elektronikeinheit z. B. für die aktive Lärmkompensationseinheit 410 deaktiviert werden.
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Gemäß der Erfindung kann der Hörer bzw. das Headset zwei Gehäuse 210 jeweils für das linke und rechte Ohr aufweisen. Jedes der Gehäuse 210 weist ein Innen- und Außenmikrofon 250, 220 auf. Die Ausgangssignale der Innen- und Außenmikrofone 250, 220 des ersten Gehäuses 210 können von den Ausgangssignalen des Innen- und Außenmikrofons 250, 220 des zweiten Gehäuses 210 z. B. durch die Elektronikeinheit 400 unterschieden werden. Somit kann festgestellt werden, ob der Hörer 200 getragen wird, ob lediglich ein Gehäuse getragen wird oder ob beide Gehäuse getragen werden.
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Wenn die jeweiligen Pegel der Ausgangssignale der jeweiligen Innenmikrofone 250 niedriger sind als die Pegel der jeweiligen Ausgangssignale der Außenmikrofone 220, dann wird der Hörer bzw. das Headset beidohrig getragen und in der Umgebung ist ein hinreichend großer Umgebungslärm vorhanden, so dass die Energiesparbetriebsart deaktiviert wird.
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Ist hingegen lediglich der Pegel eines Ausgangssignals eines der Innenmikrofone 250 kleiner als der Pegel der Ausgangssignale der Außenmikrofone 220 und der Pegel des Ausgangssignals des zweiten Innenmikrofons ist höher als der Pegel des Ausgangssignals des Außenmikrofons, so wird der Hörer einohrig getragen. In diesem Fall kann die Energiesparbetriebsart deaktiviert werden.
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Wenn die Pegel aller Innen- und Außenmikrofone sich im Wesentlichen entsprechen, dann wird der Hörer bzw. das Headset nicht getragen und der Energiesparmodus kann aktiviert werden. Wenn die Pegel aller Ausgangssignale der Innen- und Außenmikrofone 250, 220 sich auf einem niedrigen Pegel befinden, dann befindet sich der Hörer im Lagerzustand oder in einer sehr ruhigen Umgebung und der Energiesparmodus kann aktiviert werden.
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Gemäß der Erfindung kann der Vergleich der Ausgangssignale des Innen- und Außenmikrofons für beide Gehäuse 210 vorgenommen werden, so dass unterschieden werden kann, ob der Hörer einohrig (links oder rechts) oder beidohrig getragen wird.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein durch den Wiedergabewandler 230 ausgegebenes Audiosignal von dem Ausgangssignal des Innenmikrofons subtrahiert werden, um den Einfluss auf das Ausgangssignal des Innenmikrofons 250 zu reduzieren.
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Gemäß der Erfindung kann in oder vor der Elektronikeinheit eine Filtereinheit 420 vorgesehen sein. Die Filtereinheit kann z. B. dazu dienen, nur Signalanteile oberhalb 500 Hz durchzulassen. Zusätzlich bzw. alternativ dazu kann eine Tiefpassfilterung der Ausgangssignale der Innen- und Außenmikrofone vorgesehen sein. Zusätzlich bzw. alternativ dazu kann auch eine Bandpassfilterung der Ausgangssignale der Innen- und Außenmikrofone 250, 220 vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung beträgt die obere F-Frequenz des Tiefpasses zwischen 2,5 kHz bis 8 kHz und insbesondere 5 kHz.
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Der erfindungsgemäße Hörer bzw. das erfindungsgemäße Headset kann optional als ein Ohrkanalhörer oder Ohrkanalheadset ausgestaltet sein. Hierbei kann z. B. die Abdichteinheit 240 sich innerhalb des Ohrkanals befinden, wenn der Hörer in den Ohrkanal eingeführt wird.
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Optional kann die Abdichteinheit auch so ausgestaltet sein, dass sie den Ohrkanal an seinem freien Ende abdichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6704428 B1 [0004]
- US 7103188 B1 [0005]
