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GEBIET DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Mikrophon. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Mikrophonanordnung und ein Verfahren zur Signalverarbeitung in einem Mikrophon.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Herkömmliche Mikrophone senden ein einfaches Audiosignal über einen Codec an einen digitalen Signalprozessor (DSP), wie z. B. in einem Mobiltelefon. Der DSP steuert die Verstärkung, die Komprimierung und den Equalizer. Trotzdem beginnt bei hohem Schalldruck ein innerer Verstärker des Mikrophons, Signalspitzen abzuschneiden („Clipping”). Auch eine geringere Verstärkung durch den DSP bewirkt kein geringeres Clipping.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Mikrophon. Das Mikrophon umfasst einen ersten Signaleingang, einen zweiten Signaleingang und eine Steuereinheit, die mit dem ersten und dem zweiten Signaleingang verbunden ist. Die Steuereinheit ist so ausgebildet, dass sie bei Empfang eines Stützsignals am ersten oder zweiten Signaleingang ein am jeweils anderen des ersten und zweiten Signaleingangs empfangenes Signal als ein Eingangsdatensignal verarbeitet.
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Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Mikrophonanordnungen, die zwei solche Mikrophone und eine zentrale Steuereinheit umfassen.
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Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren zur Steuerung eines Mikrophons.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 ein schematisches Blockdiagramm eines Mikrophons gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2a ein schematisches Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Mikrophons zeigt, das VDD-Eingänge mit Dateneingängen kombiniert;
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2b ein schematisches Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Mikrophons zeigt, das Takteingänge mit Dateneingängen kombiniert;
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3a ein schematisches Blockdiagramm einer Mikrophonanordnung zeigt, die zwei der in 2a dargestellten Mikrophone gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert;
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3b ein schematisches Blockdiagramm einer Mikrophonanordnung zeigt, die zwei der in 2b dargestellten Mikrophone gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Vor der nachstehenden detaillierteren Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen ist darauf hinzuweisen, dass in den Zeichnungen gleiche oder funktionell gleichwertige Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Demnach sind Beschreibungen von Elementen mit denselben Bezugszeichen jeweils austauschbar.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Mikrophons 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das Mikrophon 100 umfasst einen ersten Signaleingang 101 und einen zweiten Signaleingang 103. Außerdem umfasst das Mikrophon 100 eine Steuereinheit 105. Die Steuereinheit 105 ist mit dem ersten Signaleingang 101 und dem zweiten Signaleingang 103 verbunden. Die Steuereinheit 105 ist ausgebildet, um bei Empfang eines Stützsignals am ersten 101 oder zweiten Signaleingang 103 ein (weiteres) am jeweils anderen von erstem 101 und zweitem Signaleingang 103 empfangenes Signal als eingehendes Datensignal zu verarbeiten. Anders ausgedrückt ist die Steuereinheit 105 ausgebildet, um bei Empfang des Stützsignals am ersten Signaleingang 101 ein am zweiten Signaleingang 103 empfangenes Signal als Datensignal zu verarbeiten und um bei Empfang des Stützsignals am zweiten Signaleingang 103 ein am ersten Signaleingang 101 empfangenes Signal als Datensignal zu verarbeiten.
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Es ist somit ersichtlich, dass die Signaleingänge 101, 103 kombinierte Signaleingänge des Mikrophons 100 bilden, die einerseits für den Empfang eines Stützsignals und andererseits für Empfang eines Datensignals genutzt werden können. Die Steuereinheit 105 in dem Mikrophon 100 entscheidet selbst, ob ein an dem ersten Signaleingang 101 und dem zweiten Signaleingang 103 empfangenes Signal ein Stützsignal oder ein. Datensignal ist und verarbeitet die empfangenen Signale entsprechend. Bei einem Stützsignal kann es sich beispielsweise um ein Versorgungsspannungssignal zur Versorgung des Mikrophons 100 mit Energie oder um ein Taktsignal handeln. Das Mikrophon 100 kann so ausgebildet sein, dass es auf Grundlage dieses Taktsignals ein Mikrophonausgangssignal bereitstellt.
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Die Erfinder haben festgestellt, dass es vorteilhaft ist, wenn die Möglichkeit einer Datenübertragung zu dem Mikrophon 100 (bei dem es sich um ein digitales Mikrophon handeln kann) besteht. Durch die Möglichkeit der Datenübertragung zu dem Mikrophon 100 können Parameter in dem Mikrophon 100 eingestellt werden. Bei diesen Parametern kann es sich um die Verstärkung eines internen Verstärkers des Mikrophons 100, Kompressor- und/oder Begrenzerparameter oder -einstellungen in dem Mikrophon 100, Equalizerparameter oder -einstellungen des Mikrophons 100 und sogar Parameter für die Aktivierung und Deaktivierung von Niedrigleistungsmodi des Mikrophons 100 handeln.
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Die Erfinder haben jedoch auch festgestellt, dass jeder zusätzliche Kontaktanschluss in einem Mikrophon dessen Platzbedarf und damit die Kosten für ein solches Mikrophon erhöht. Die Erfinder haben also festgestellt, dass es vorteilhaft ist, das Mikrophon 100 so umzusetzen, dass es einerseits Daten von einer externen Einheit empfangen kann, aber andererseits im Vergleich zu Mikrophonen, bei denen nicht die Möglichkeit des Datenempfangs besteht, keinen höheren Platzbedarf aufweisen. Anders ausgedrückt braucht das Mikrophon 100 im Vergleich zu einem herkömmlichen Mikrophon, das nicht in der Lage ist, Daten zu empfangen, keine zusätzlichen kontaktanschlüsse auf. Das Mikrophon 100 verfügt über diese zusätzliche Funktion des Datenempfangs, ohne zusätzliche Kontaktanschlüsse aufzuweisen, indem es den ersten 101 und den zweiten Signaleingang 103 aufweist, die jeweils in der Lage sind, sowohl ein Stützsignal als auch ein Datensignal zu empfangen, und indem die Steuereinheit 105 ferner so ausgebildet ist, dass sie den ersten Signaleingang 101 und den zweiten Signaleingang 103 zwischen einer Funktion als Stützsignaleingang und einer Funktion als Datensignaleingang (oder kurz: Dateneingang) hin- und herschalten kann.
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Auf Grundlage dessen, welcher der Signaleingänge 101, 103 des Mikrophons 100 das Stützsignal empfangen hat, ist die Steuereinheit 105 ausgebildet, um zu bestimmen, ob das Mikrophon 100 ein Mikrophon für den linken Kanal oder ein Mikrophon für den rechten Kanal ist, und die von einer externen Einheit empfangenen oder an eine solche externe Einheit übertragene Signale dementsprechend zu verarbeiten.
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Wenn das Stützsignal beispielsweise am ersten Signaleingang 101 empfangen wird, ermittelt die Steuereinheit 105, dass das Mikrophon ein Mikrophon für den linken Kanal ist und interpretiert die am zweiten Signaleingang 103 empfangenen Signale als Datensignale. Wenn das Stützsignal hingegen am zweiten Signaleingang 103 des Mikrophons 100 empfangen wird, stellt die Steuereinheit 105 fest, dass das Mikrophon ein Mikrophon für den rechten Kanal ist und interpretiert weitere am ersten Signaleingang 101 empfangene Signale als Datensignale. In Abhängigkeit davon, an welchem Eingang von erstem 101 und zweitem Signaleingang 103 des Mikrophons 100 das Stützsignal empfangen wurde, bestimmt die Steuereinheit 105, ob das Mikrophon 100 als Mikrophon für den linken Kanal oder als Mikrophon für den rechten Kanal ausgebildet ist.
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Außerdem ist die Steuereinheit 105 ausgebildet, um eine Mikrophoneigenschaft in Abhängigkeit von dem empfangenen Datensignal zu variieren. Bei einer solchen Mikrophoneigenschaft kann es sich (wie bereits oben angeführt) um zumindest eine Eigenschaft aus einer Verstärkung eines Verstärkers des Mikrophons, einer Kompressoreinstellung, einer Begrenzereinstellung oder sogar einer Niedrigleistungsmoduseinstellung handeln.
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Zusammenfassend stellt das Mikrophon 100 die Möglichkeit bereit, dass Daten (z. B. digitale Daten) an das Mikrophon 100 gesendet werden, um eine Verstärkung, Komprimierung, Entzerrung etc. zu ändern, ohne dass zusätzliche Kontaktanschlüsse im Vergleich zu einem herkömmlichen Mikrophon hinzugefügt werden müssen.
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Außerdem kann das Mikrophon 100 einen Datenausgang 107 zur Bereitstellung eines Mikrophonausgangssignals umfassen. Das Mikrophonausgangssignal kann ein digitales Signal sein, das durch die Steuereinheit 105 bereitgestellt wird. Die Steuereinheit 105 kann ferner ausgebildet sein, um die Taktung des an dem Datenausgang 107 bereitgestellten Mikrophonausgangssignals in Abhängigkeit davon zu variieren, an welchem von erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103 das Stützsignal empfangen wurde. Wenn das Stützsignal beispielsweise am ersten Signaleingang 101 empfangen wurde (wodurch z. B. das Mikrophon 100 als Mikrophon für den linken Kanal bestimmt wurde), kann eine erste Taktung durch die Steuereinheit 105 angewandt werden, um das Mikrophonausgangssignal bereitzustellen. Wenn das Stützsignal am zweiten Signaleingang 103 empfangen wird (wodurch das Mikrophon 100 z. B. als Mikrophon für den rechten Kanal bestimmt wird) kann zur Bereitstellung des Mikrophonausgangssignals eine zweite Taktung angewandt werden (wobei sich diese von der ersten Taktung unterscheidet).
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Die Steuereinheit 105 kann beispielsweise ausgebildet sein, um ein Taktsignal (von einer externen Einheit) zu empfangen und bei Empfang des Stützsignals am ersten Signaleingang 101 das Mikrophonausgangssignal mit einem ersten Flankentyp des Taktsignals (wie z. B. der ansteigenden oder abfallenden Flanke) zu aktualisieren und bei Empfang des Stützsignals am zweiten Signaleingang 103 des Mikrophons 100 das Mikrophonausgangssignal mit einem zweiten Flankentyp des Taktsignals, z. B. der ansteigenden oder abfallenden Flanke (der dem ersten Flankentyp entgegengesetzten oder in Bezug auf diesen umgekehrten), zu aktualisieren. Anders ausgedrückt ist die Steuereinheit 105 ausgebildet, um die Bereitstellung des Mikrophonausgangssignals am Datenausgang 107 in Abhängigkeit davon zu variieren, an welchem von erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103 das Stützsignal empfangen wird.
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Das Taktsignal kann an einem der Signaleingänge 101, 103 (als Stützsignal) oder an einem zusätzlichen Kontaktanschluss des Mikrophons 100 empfangen werden. Ein detaillierteres Beispiel für den Fall, in dem das Taktsignal als Stützsignal empfangen wird, ist in 2b angeführt, und ein detailliertes Beispiel für den Fall, in dem das Taktsignal an einem eigenen Kontaktanschluss des Mikrophons 100 empfangen wird, ist in 2a angeführt.
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Außerdem kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um bei Empfang des Stützsignals am ersten Signaleingang 101 den Datenausgang 107 mit dem zweiten Flankentyp des Taktsignals in einen Schwebezustand zu versetzen und bei Empfang des Stützsignals am zweiten Signaleingang 103 den Datenausgang 107 mit dem ersten Flankentyp des Taktsignals in einen Schwebezustand zu versetzen.
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Um zu ermitteln, ob das am ersten 101 oder zweiten Signaleingang 103 empfangene Signal ein Stützsignal oder ein Datensignal ist, kann die Steuereinheit 105 außerdem ausgebildet sein, um einen Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, als Stützsignaleingang (an den das Stützsignal angelegt oder an dem das Stützsignal empfangen wird) zu identifizieren, an den die erste Signalflanke angelegt wird (z. B. nach Rücksetzen des Mikrophons 100 oder nach Einschalten des Mikrophons 100). Anders ausgedrückt wird jener Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, an dem eine erste Signalflanke auftritt, durch die Steuereinheit 105 als Stützsignaleingang behandelt, an dem das Stützsignal empfangen wird, während der andere Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, als Datensignaleingang behandelt wird, an dem das Datensignal empfangen wird. Somit muss eine externe Einheit oder Steuervorrichtung, die mit dem ersten Signaleingang 101 und dem zweiten Signaleingang 103 verbunden ist, nur dafür sorgen, dass die erste Signalflanke an jenen Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, angelegt wird, der als Stützsignaleingang des Mikrophons 100 behandelt werden soll, ohne dass eine weitere Signalgebung erforderlich ist.
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Die Steuereinheit 105 ist außerdem ausgebildet, um weitere Signalflanken (die nach der ersten Signalflanke empfangen werden) an dem Stützsignaleingang als Signalflanken des Stützsignals (wie z. B. eines Versorgungsspannungssignals oder Taktsignals) zu identifizieren, Die Steuereinheit 105 ist außerdem ausgebildet, um Signalflanken an dem anderen Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103 (bei dem es sich nicht um den Stützsignaleingang handelt), als Signalflanken des Datensignals zu identifizieren. Die Steuereinheit 105 kann typischerweise ausgebildet sein, um diese Zuordnung von Stützsignaleingang und Datensignaleingang zu den Signaleingängen 101, 103 bis zu einer Neueinstellung des Mikrophons 100 beizubehalten. Nach einer Neueinstellung des Mikrophons 100 kann die Steuereinheit 105 wiederum die erste Signalflanke, die an einem Signaleingang, ausgewählt aus erstem 101 und zweitem Signaleingang 103, empfangen wird, als Stützsignalflanke interpretieren und somit den Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, entsprechend als Stützsignaleingang behandeln, an dem die Signalflanke aufgetreten ist.
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Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele des Mikrophons 100 in Verbindung mit 2a und 2b beschrieben. Die Umsetzung in 2a beruht auf dem Konzept, dass der VDD- und der Kanalauswahleingang des Mikrophons 100 mit dem Datensignaleingang kombiniert sind. Die Umsetzung in 2b beruht auf dem Konzept, dass der Takt- und der Kanalauswahleingang des Mikrophons 100 mit dem Datensignaleingang kombiniert sind.
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Das in 2a dargestellte Mikrophon 200 umfasst die Steuereinheit 105 und den ersten Signaleingang 101 und den zweiten Signaleingang 103. Außerdem umfasst das Mikrophon 200 einen Takteingang 201. Weiters umfasst das Mikrophon 200 den Datenausgang 107.
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Das Mikrophon 200 umfasst ferner einen Mikrophonsensor (wie z. B. einen MEMS-Sensor) 203. Der Sensor 203 ist ausgebildet, um der Steuereinheit 105 Mikrophonrohdaten 205 bereitzustellen. Die Steuereinheit 105 ist ausgebildet, um auf Grundlage der Mikrophonrohdaten 205 ein Mikrophonausgangssignal (in digitaler Form) am Datenausgang 107 bereitzustellen.
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Wie aus 2a hervorgeht, beruht das Mikrophon 200 auf dem Konzept, das Versorgungsspannungssignal VDD und ein Kanalauswahlsignal zur Energieversorgung des Mikrophons 200, zur Auswahl des Kanals des Mikrophons 200 und zur Übertragung von Steuerdaten an das Mikrophon 200 zu kombinieren.
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Anders ausgedrückt handelt es sich bei dem in 2a dargestellten Konzept bei dem Stützsignal um ein Versorgungsspannungssignal VDD zur Energieversorgung des Mikrophons 200. Die Steuereinheit 105 ist somit ausgebildet, um das Stützsignal, das ein Versorgungsspannungssignal VDD ist, zur Stromversorgung des Mikrophons 200 zu empfangen. Wird das Stützsignal (als das Versorgungsspannungssignal) am ersten Signaleingang 101 empfangen, bildet somit der erste Signaleingang 101 den Versorgungsspannungseingang des Mikrophons 200, während der zweite Signaleingang 103 des Mikrophons 200 den Datensignaleingang bildet. Wenn das Stützsignal (in Form des Versorgungsspannungssignals VDD) andererseits am zweiten Signaleingang 103 empfangen wird, bildet der zweite Signaleingang 103 den Versorgungspannungseingang des Mikrophons 200 und der erste Signaleingang 101 bildet den Datensignaleingang des Mikrophons 200. Anders ausgedrückt bildet jener Signaleingang, an welchem, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, das Versorgungsspannungssignal empfangen wird, den Versorgungsspannungseingang des Mikrophons 200 und der andere Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, bildet den Datensignaleingang des Mikrophons 200.
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Außerdem werden die Signaleingänge 101, 103 auch verwendet, um zu bestimmen, ob das Mikrophon 200 ein Mikrophon für den linken Kanal oder ein Mikrophon für den rechten Kanal ist. Wie aus 2a hervorgeht, wird das Mikrophon 200, wenn das Versorgungsspannungssignal an den ersten Signaleingang 101 angelegt wird, als Mikrophon für den linken Kanal behandelt, während es bei Anlegen des Versorgungsspannungssignals an den zweiten Signaleingang 103 des Mikrophons 200 als Mikrophon für den rechten Kanal behandelt wird.
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Anders ausgedrückt kann durch das Legen des ersten Signaleingangs 101 oder des zweiten Signaleingangs 103 auf VDD ausgewählt werden, ob das Mikrophon 100 ein Mikrophon für den linken Kanal oder ein Mikrophon für den rechten Kanal ist. Der andere Kontaktanschluss oder der andere Signaleingang 101, 103 kann dann genutzt werden, um Parameter, wie z. B. Verstärkung, Entzerrung, Komprimierung etc., an das Mikrophon 200 zu senden.
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Es ist ersichtlich, dass im Vergleich zu herkömmlichen Mikrophonen, die nicht in der Lage sind, den Mikrophonen Daten bereitzustellen, kein zusätzlicher Kontaktanschluss für das Mikrophon 200 erforderlich ist. Außerdem reicht ein einziger Ausgangskontaktanschluss an einer externen Einheit (wie z. B. einer Mikrosteuervorrichtung) aus, um die Mikrophoneinstellungen des Mikrophons 200 zu steuern.
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Zusammenfassend weisen die Signaleingänge 101, 103 eine kombinierte Funktion als Versorgungsspannungseingang, Kanalauswahleingang und Datensignaleingang auf.
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In Abhängigkeit von dem ausgewählten Kanal des Mikrophons 200 (linker Kanal oder rechter Kanal) stellt die Steuereinheit 105 das Mikrophonausgangssignal 107 bereit. Wenn das Versorgungsspannungssignal beispielsweise am ersten Signaleingang 101 des Mikrophons 200 bereitgestellt wird, kann das Mikrophon 200 als Mikrophon für den linken Kanal bestimmt werden. In diesem Fall kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um das Mikrophonausgangssignal am Datenausgang 107 für jede Flanke des ankommenden Taktsignals, das an dem Takteingang 201 empfangen wird und bei dem es sich um einen ersten Flankentyp aus ansteigender und abfallender Flanke) handelt, zu aktualisieren. Im anderen Fall, in dem das Versorgungsspannungssignal am zweiten Signaleingang 103 bereitgestellt wird, kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um das Mikrophonausgangssignal am Datenausgang 107 für jede Flanke eines zweiten Flankentyps (ausgewählt aus abfallender und ansteigender Flanke) des an dem Takteingang 201 empfangenen Taktsignals zu aktualisieren. Somit kann sichergestellt werden, dass bei Ausbildung eines ersten Mikrophons als Mikrophon für den rechten Kanal und eines zweiten Mikrophons als Mikrophon für den linken Kanal, wobei die Mikrophone mit derselben Datenausgangsleitung verbunden sind, die beiden Mikrophone ihre Mikrophonausgangssignale in einem Zeitmultiplexmodus aktualisieren (wobei an den Takteingängen 201 jeweils unterschiedliche Taktsignalflanken empfangen werden).
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Außerdem kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um die von dem ersten Signaleingang 101 oder zweiten Signaleingang 103 empfangenen Datensignale auf Grundlage des an dem Takteingang 201 empfangenen Taktsignals zu bewerten (z. B. nur bestimmte Flanken des an dem Takteingang 201 empfangenen Taktsignals).
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Ferner kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um den Sensor 203 mit der entweder am ersten Signaleingang 101 oder am zweiten Signaleingang 103 empfangenen Versorgungsspannung zu versorgen. Somit kann die Steuereinheit 105 ausgebildet sein, um einen Versorgungsspannungseingang 207 des Sensors 203 mit jenem Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, zu verbinden, an dem das Stützsignal in Form des Versorgungsspannungssignals empfangen wird.
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2b zeigt ein Mikrophon 210, das ein weiters Ausführungsbeispiel des Mikrophons 100 ist und auf dem Konzept beruht, dass Takteingänge und Kanalauswahleingänge mit einem Datensignaleingang kombiniert werden.
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Im Gegensatz zu der Ausführung in 2a ist die Ausführung des Mikrophons 210 in 2b somit ausgebildet, um an den Signaleingängen 101, 103 das Taktsignal als Stützsignal zu empfangen (anstelle des Versorgungsspannungssignals). Somit umfasst das Mikrophon 210 im Vergleich zu dem Mikrophon 200 in 2a einen zusätzlichen Versorgungsspannungseingang 211, an den die Versorgungsspannung VDD angelegt werden kann. Ferner umfasst das Mikrophon 210 eine Steuereinheit 105, den Sensor 203, den ersten Signaleingang 101, den zweiten Signaleingang 103 und den Datensignalausgang 107. Die Steuereinheit 105 ist ausgebildet, um das Stützsignal, bei dem es sich um ein Taktsignal handelt, so zu empfangen, dass der Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang 101 und zweitem Signaleingang 103, an dem das Stützsignal empfangen wird, den Takteingang des Mikrophons bildet und der andere Signaleingang (an dem das Stützsignal nicht empfangen wird) den Datensignaleingang des Mikrophons 210 bildet.
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Wird das Taktsignal somit an dem ersten Signaleingang 101 empfangen, bildet der erste Signaleingang 101 den Takteingang des Mikrophons 210 und der zweite Signaleingang 103 bildet den Datensignaleingang des Mikrophons 210. Wird das Taktsignal andererseits am zweiten Signaleingang 103 empfangen, bildet der zweite Signaleingang 103 den Takteingang des Mikrophons 210 und der erste Signaleingang 101 bildet den Datensignaleingang des Mikrophons 210.
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Ferner werden die Signaleingänge 101, 103 genutzt, um zu steuern, ob das Mikrophon 210 ein Mikrophon für den linken Kanal oder ein Mikrophon für den rechten Kanal ist. Wie aus 2b hervorgeht, wird das Mikrophon 210 bei Empfang des Taktsignals am ersten Signaleingang 101 als Mikrophon für den linken Kanal behandelt, und bei Empfang des Taktsignals am zweiten Signaleingang 103 wird das Mikrophon 210 als Mikrophon für den rechten Kanal behandelt.
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Wie bereits in Zusammenhang mit 2a beschrieben, aktualisiert die Steuereinheit 105 das an dem Datenausgang 107 bereitgestellte Mikrophonausgangssignal in Abhängigkeit davon, ob das Mikrophon 210 als Mikrophon für den linken Kanal oder als Mikrophon für den rechten Kanal ausgebildet ist. Wird das Taktsignal an den ersten Signaleingang 101 angelegt und das Mikrophon 210 als Mikrophon für den linken Kanal behandelt, aktualisiert die Steuereinheit 105 das Mikrophonausgangssignal somit mit jeder Flanke eines ersten Flankentyps des Taktsignals. Wird das Taktsignal am rechten Signaleingang 103 empfangen und das Mikrophon 210 als Mikrophon für den rechten Kanal behandelt, wird das Mikrophonausgangssignal mit jeder Flanke eines zweiten Flankentyps des Taktsignals aktualisiert.
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Wie aus 2b hervorgeht, kann der Versorgungsspannungseingang 207 des Sensors 203 außerdem direkt mit dem Versorgungsspannungseingang 211 des Mikrophons 210 verbunden sein (ohne dass die Steuereinheit 105 dazwischen liegt).
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3a zeigt eine Mikrophonanordnung 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Mikrophonanordnung 300 umfasst ein erstes Mikrophon 200a und ein zweites Mikrophon 200b. Das erste Mikrophon 200a und das zweite Mikrophon 200b entsprechen jeweils dem in 2a dargestellten Mikrophon 200. Dem ersten Mikrophon 200a und seinen Elementen ist der Zusatz a zugeordnet, während dem zweiten Mikrophon 200b und seinen Elementen der Zusatz b zugeordnet ist, um das erste Mikrophon 200a und seine Elemente von dem zweiten Mikrophon 200b und seinen Elementen zu unterscheiden.
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Dennoch gelten die für das Mikrophon 200 in Verbindung mit 2a bereitgestellten Erläuterungen sowohl für das erste Mikrophon 200a als auch für das zweite Mikrophon 200b, die in 3a dargestellt sind.
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Zur besseren Verständlichkeit sind die Steuereinheit und der Sensor der Mikrophone 200a, 200b in 3a nicht dargestellt.
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Zusätzlich zu dem ersten Mikrophon 200a und dem zweiten Mikrophon 200b umfasst die Mikrophonanordnung eine zentrale Steuervorrichtung 301 und eine Versorgungsspannungsquelle 303, an der die Versorgungsspannung VDD angelegt wird. Wie aus 3a hervorgeht, ist die Versorgungsspannungsquelle 303 mit dem ersten Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 200a und dem zweiten Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 200b verbunden. Im Fall der in 3a dargestellten Mikrophonanordnung 300 wird das erste Mikrophon 200a somit als Mikrophon für den linken Kanal behandelt, während das zweite Mikrophon 200b als Mikrophon für den rechten Kanal behandelt wird, da die Versorgungsspannung an den ersten Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 200a und den zweiten Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 200b angelegt wird. Da der erste Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 200a ein Stützsignaleingang des ersten Mikrophons 200a ist, bildet der zweite Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 200a den Datensignaleingang des ersten Mikrophons 200a. Da der zweite Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 200b den Stützsignaleingang des zweiten Mikrophons 200b bildet, bildet der erste Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 200b den Datensignaleingang des zweiten Mikrophons 200b.
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Somit ist ein Datenausgang 305 der zentralen Steuervorrichtung 301, an dem die zentrale Steuervorrichtung 301 ein Datenausgangssignal bereitstellt, mit dem zweiten Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 200a und dem ersten Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 200b verbunden. Außerdem ist ein Taktausgang 307 der zentralen Steuervorrichtung 301, an dem die zentrale Steuervorrichtung 301 ein Taktsignal bereitstellt, mit dem Takteingang 201a des ersten Mikrophons 200a und dem Takteingang 201b des zweiten Mikrophons 200b verbunden.
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Außerdem ist ein Signaleingang 309 der zentralen Steuervorrichtung 301, an dem die zentrale Steuervorrichtung die Mikrophonausgangssignale von dem ersten Mikrophon 200a und dem zweiten Mikrophon 200b empfängt, mit dem Datenausgang 107a des ersten Mikrophons 200a und dem Datenausgang 107b des zweiten Mikrophons 200b verbunden.
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Die zentrale Steuervorrichtung 301 ist ausgebildet, um Parameter zur Einstellung der Mikrophone 200a, 200b in Form eines Datenausgangssignals bereitzustellen, das den Mikrophonen 200a, 200b am Datenausgang 305 bereitgestellt wird. Die Mikrophone 200a, 200b sind ausgebildet, um diese Parameter zu empfangen und Mikrophoneigenschaften in Abhängigkeit von den empfangenen Parametern, wie bereits oben erläutert, zu variieren.
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Außerdem geht aus 3a hervor, dass die Mikrophone 200a, 200b jeweils einen Masse-Kontaktanschluss 311a, 311b umfassen, um einen Erdungsanschluss 313 der Mikrophonanordnung 300 anzuschließen. Die zentrale Steuervorrichtung 301 kann einen Mikrocontroller, einen DSP oder einen Audio-Codec umfassen, der die durch die Mikrophone 200a, 200b bereitgestellten Mikrophonausgangssignale empfängt und verarbeitet.
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Wie aus 3a hervorgeht, sind der zweite Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 200a und der erste Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 200b mit demselben Datenausgangsanschluss 305 der zentralen Steuervorrichtung 301 verbunden.
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Zusammenfassend ist in dem in 3a dargestellten Beispiel das erste Mikrophon 200a als Mikrophon für den linken Kanal ausgebildet, da der erste Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 200a an die Versorgungsspannung VDD angeschlossen ist. Durch das Anschließen des zweiten Signaleingangs 103b des zweiten Mikrophons 200b an die Versorgungsspannung VDD ist das zweite Mikrophon 200b als Mikrophon für den rechten Kanal ausgebildet. Die anderen Signaleingänge (der zweite Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 200a und der erste Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 200b) sind beide mit dem Datenausgang der zentralen Steuervorrichtung 301 verbunden und fungieren als Datensignaleingänge für die Mikrophone 200a, 200b.
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Anders ausgedrückt kann durch das Anschließen der VDDx- oder Datenkontaktanschlüsse (der Signaleingangskontaktanschlüsse 101a, 103a, 101b, 103b) an VDD ausgewählt werden, ob das jeweilige Mikrophon 200a, 200b links oder rechts ist. Dann kann der andere VDDx- oder Datenkontaktanschluss 101a, 103a, 101b, 103b genutzt werden, um Parameter des jeweiligen Mikrophons 200a, 200b, wie z. B. Verstärkung, Entzerrung, Komprimierung etc., zu senden.
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Aus 3a geht klar hervor, dass im Vergleich zu herkömmlichen Mikrophonen kein zusätzlicher Kontaktanschluss erforderlich ist und dass nur ein Ausgangskontaktanschluss der zentralen Steuervorrichtung 301 (der Ausgangskontaktanschluss 305) ausreicht, um die Mikrophonparameter oder -einstellungen beider Mikrophone 200a, 200b zu steuern.
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3b zeigt eine Mikrophonanordnung 310 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 3b dargestellte Mikrophonanordnung 310 unterscheidet sich von der in 3a dargestellten Mikrophonanordnung 300 dadurch, dass die Mikrophonanordnung 310 anstelle der Mikrophone 200a, 200b, die dem in 2a dargestellten Mikrophon 200 entsprechen, ein erstes Mikrophon 210a und ein zweites Mikrophon 210b umfasst, die dem in 2b dargestellten Mikrophon 210 entsprechen.
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Zur besseren Verständlichkeit und zur besseren Unterscheidung von erstem Mikrophon 210a und zweitem Mikrophon 210b ist dem ersten Mikrophon 210a und seinen Elementen der Zusatz a in den Bezugszeichen zugeordnet, während dem zweiten Mikrophon 210b und seinen Elementen in den Bezugszeichen der Zusatz b zugeordnet ist.
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Dennoch gelten die in Verbindung mit 2b für das Mikrophon 210 bereitgestellten Erläuterungen sowohl für das erste Mikrophon 210a als auch für das zweite Mikrophon 210b, die in 3b dargestellt sind.
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Wie aus 3b hervorgeht, ist die Versorgungsspannungsquelle 303 mit den Versorgungsspannungsanschlüssen 211a, 211b der Mikrophone 210a, 210b verbunden.
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Außerdem ist der Datenausgang 305 der zentralen Steuervorrichtung 301 mit dem zweiten Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 210a und dem ersten Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 210b verbunden. Der Taktausgang der zentralen Steuervorrichtung 301 ist mit dem ersten Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 210a und dem zweiten Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 210b verbunden.
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Wie bereits in Zusammenhang mit 2b beschrieben, sind die Steuereinheiten der Mikrophone 210a, 210b ausgebildet, um das Stützsignal als Taktsignal zu empfangen. Somit bildet in dem in 3b dargestellten Beispiel der erste Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 210a den Stützsignaleingang und außerdem den Taktsignaleingang des ersten Mikrophons 210. In dem zweiten Mikrophon 210b bildet der zweite Signaleingang 103b den Stützsignaleingang und den Taktsignaleingang des zweiten Mikrophons 210b. Dementsprechend bildet der zweite Signaleingang 103a des ersten Mikrophons 210a den Datensignaleingang des ersten Mikrophons 210a und der erste Signaleingang 101b des zweiten Mikrophons 210b bildet den Datensignaleingang des zweiten Mikrophons 210b. Da das Stützsignal (das Taktsignal) an den ersten Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 210a angelegt wird, ist das erste Mikrophon 210a durch seine Steuereinheit als Mikrophon für den linken Kanal ausgebildet, und da das Taktsignal dem zweiten Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 210b zugeführt wird, bestimmt die Steuereinheit des zweiten Mikrophons 210 das zweite Mikrophon 210b als Mikrophon für den rechten Kanal.
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Um sicherzustellen, dass die Steuereinheit des ersten Mikrophons 210a und die Steuereinheit des zweiten Mikrophons 210b ihr jeweiliges Mikrophon als Mikrophon für den linken Kanal bzw. Mikrophon für den rechten Kanal identifizieren, kann die zentrale Steuervorrichtung 301 das Taktsignal als erstes (vor dem Datensignal) bereitstellen, so dass die Steuereinheiten der Mikrophone 210a, 210b ihren Stützsignaleingang als ersten Signaleingang 101a des ersten Mikrophons 210a und zweiten Signaleingang 103b des zweiten Mikrophons 210b identifizieren können.
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Zusammenfassend kombiniert die in 3b dargestellte Mikrophonanordnung 310 die Funktionen eines Takteingangs, eines Kanalauswahleingangs und eines Datensignaleingangs in den Signaleingängen 101a, 103a, 101b, 103b, während die in 3a dargestellte Mikrophonanordnung 300 die Funktionen eines Versorgungsspannungseingangs, eines Kanalauswahleingangs und eines Datensignaleingangs in den Signaleingängen 101a, 103a, 101b, 103b kombiniert.
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Beide Konzepte, die in 3a und 3b dargestellt sind, haben den Vorteil, dass es möglich ist, Daten von der zentralen Steuervorrichtung 301 an die Mikrophone 200a, 200b, 210a, 210b zu übertragen, ohne dass im Vergleich zu herkömmlichen Mikrophonen, die keine Datensignale empfangen können, ein zusätzlicher Kontaktanschluss an den Mikrophonen 200a, 200b, 210a, 210b erforderlich wäre. Außerdem reicht ein zusätzlicher Kontaktanschluss an der zentralen Steuervorrichtung 301 aus.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zur Signalverarbeitung in einem Mikrophon, wobei das Mikrophon gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen ersten Signaleingang und einen zweiten Signaleingang umfasst.
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Das Verfahren 400 kann unter Verwendung eines der oben beschriebenen Mikrophone oder Mikrophonanordnungen durchgeführt werden.
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Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 401 des Empfangens eines Stützsignals an einem Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang und zweitem Signaleingang.
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Außerdem umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 403, bei dem bei Empfang des Stützsignals ein an dem anderen Signaleingang, ausgewählt aus erstem Signaleingang und zweitem Signaleingang, empfangenes Signal als eingehendes Datensignal verarbeitet wird. Anders ausgedrückt umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 403 des Verarbeitens eines am zweiten Signaleingang empfangenen Signals als eingehendes Datensignal, wenn das Stützsignal am ersten Signaleingang empfangen wurde, und das Verarbeiten eines am ersten Signaleingang empfangenen Signals als eingehendes Datensignal, wenn das Stützsignal am zweiten Signaleingang empfangen wurde.
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Außerdem kann das Verfahren 400 einen Schritt 405 des Variierens von zumindest einem Parameter des Mikrophons (in dem Mikrophon) auf Grundlage des (eingehenden) Datensignals umfassen.
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Das Verfahren 400 kann durch beliebige hierin in Bezug auf die Geräte beschriebenen Merkmale und Funktionen ergänzt werden und kann unter Verwendung der Hardware-Komponenten der Geräte umgesetzt werden.
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Wenngleich einige Aspekte in Zusammenhang mit einem Gerät beschrieben wurden, ist klar, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des jeweiligen Verfahrens darstellen, wobei ein Block oder eine Vorrichtung einem Verfahrensschritt oder einem Merkmal eines Verfahrensschritts entsprechen. Analog repräsentieren Aspekte, die in Zusammenhang mit einem Verfahrensschritt beschrieben sind, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Elements oder Merkmals eines entsprechenden Geräts. Einige oder alle Verfahrensschritte können durch ein (unter Anwendung eines) Hardware-Gerät(s), wie z. B. eines Mikroprozessors, eines programmierbaren Computers oder einer elektronischen Schaltung, durchgeführt werden. In manchen Ausführungsformen können einige oder mehrere wichtige Verfahrensschritte durch ein solches Gerät ausgeführt werden.
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In Abhängigkeit von bestimmten Ausführungsanforderungen können Ausführungsformen der Erfindung in Hardware oder Software umgesetzt werden. Die Ausführung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, wie z. B. einer Diskette, DVD, Blue-Ray, CD, eines ROM-, PROM-, EPROM-, EEPROM- oder FLASH-Speichers, erfolgen, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem zusammenwirken (oder zusammenwirken können), so dass das jeweilige Verfahren ausgeführt wird. Aus diesem Grund kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
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Einige erfindungsgemäße Ausführungsformen umfassen einen Datenträger mit elektronisch lesbaren Steuersignalen, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem zusammenzuwirken, so dass eines der hierin beschriebenen Verfahren ausgeführt wird.
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Im Allgemeinen können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode umgesetzt werden, wobei der Programmcode zur Durchführung eines der Verfahren fungiert, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. Der Programmcode kann beispielsweise auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein.
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Weitere Ausführungsformen umfassen das Computerprogramm zur Ausführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, das auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
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Anders ausgedrückt handelt es sich bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens somit um ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren besteht somit in einem Datenträger (oder einem digitalen Speichermedium oder einem computerlesbaren Medium), der darauf aufgezeichnet das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren umfasst. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das aufgezeichnete Medium sind typischerweise greifbar und/oder nicht flüchtig.
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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in einem Datenstrom oder einer Signalfolge, der/die das Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren repräsentiert. Der Datenstrom oder die Signalfolge kann beispielsweise konfiguriert sein, um über eine Datenkommunikationsverbindung, wie z. B. über das Internet, übertragen zu werden.
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Eine weitere Ausführungsform umfasst ein Verarbeitungsmittel, wie z. B. einen Computer, oder eine programmierbare Logikvorrichtung, die konfiguriert oder geeignet ist, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Eine weitere Ausführungsform umfasst einen Computer, auf dem ein Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
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Eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gerät oder ein System, das ausgebildet ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung eines der hierin beschriebenen Verfahren (z. B. elektronisch oder optisch) an einen Empfänger zu übertragen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, eine Speichervorrichtung oder dergleichen sein. Das Gerät oder System kann beispielsweise einen Dateiserver zur Übertragung des Computerprogramms an den Empfänger umfassen.
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In manchen Ausführungsformen kann eine programmierbare Logikvorrichtung (wie z. B. ein programmierbares Field-Gate-Array) verwendet werden, um einen Teil der oder alle Funktionen der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. In manchen Ausführungsformen kann ein programmierbares Field-Gate-Array mit einem Mikroprozessor zusammenarbeiten, um eines der hierin beschriebenen Verfahren auszuführen. Im Allgemeinen werden die Verfahren vorzugsweise durch ein Hardware-Gerät ausgeführt.
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Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen lediglich der Veranschaulichung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung. Es wird davon ausgegangen, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Details Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung klar sind. Die Erfindung soll daher ausschließlich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die zur Beschreibung und Erläuterung der Ausführungsformen hierin angeführten spezifischen Details eingeschränkt werden.
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Wenngleich jeder Anspruch sich auf einen einzigen Anspruch bezieht, deckt die Offenbarung auch alle möglichen Kombinationen der Ansprüche ab.
