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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft Audiospieler und insbesondere Audio-Wiedergabegeräte zur Einstellung
der Lautstärke
eines Audiospielers.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Offenbarung ist am besten mit Bezug auf die nachfolgende
ausführliche
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen.
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1 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Audiospielers
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung.
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2 zeigt
ein detaillierteres schematisches Diagramm einer Ausführungsform
der Lautstärkeregelungsvorrichtung
des Audiospielers in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung.
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3 stellt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform des Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinders
zur Verwendung mit einem beispielhaften Klinkenstecker einer Audio-Ausgabevorrichtung gemäß der vorliegenden
Offenbarung dar.
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4 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Adapters,
der konfiguriert ist, um den Audiospieler mit einer herkömmlichen
dreipoligen Klinkerbuchse einer Audio-Ausgabevorrichtung in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung zu verbinden.
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5 stellt
ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
eines Verfahrens zur Einstellung einer Lautstärke von Audiosignalen zu einer
Audio- Ausgabevorrichtung
durch den Audiospieler in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung dar.
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6 zeigt
ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Audiospielers,
der eine manuelle und/oder automatische Eingabe von Empfindlichkeitsdaten
unter Verwendung eines externen Leiters und/oder Widerstandes in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung ermöglicht.
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7 zeigt
eine Ausführungsform
eines Audiospielers, verbunden mit einer Audio-Ausgabevorrichtung
mit einem IC-Chip in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung.
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8 zeigt
eine Ausführungsform
einer Audio-Ausgabevorrichtung, die zur Einstellung einer Lautstärke eines
Audiosignals von einem Audiospieler geeignet ist, in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Offenbarung.
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HINTERGRUND
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In
letzter Zeit sind tragbare Audio-Systeme wie etwa CD-, MP3-, MD-
und Media-Player populär
geworden, insbesondere aufgrund des Aufkommens bzw. der Einführung von
Technologien, die solche Systeme kleiner und gleichzeitig leistungsfähiger machten.
Diese tragbaren Audio-Systeme spielen typischerweise zum Beispiel
Musik über
Audio-Ausgabevorrichtungen wie etwa Ohrhörer, Kopfhörer und dergleichen ab. Derartige Ausgabevorrichtungen
bieten ein angenehmes Mittel zum Genießen von Musik, ohne andere
in der Umgebung zu stören.
Während
die Popularität
tragbarer Audio-Systeme in letzter Zeit rapide gestiegen ist, haben
sich viele Benutzer auch an laute Musik über einen langen Zeitraum mit
Kopfhörern
oder Ohrhörern
gewöhnt.
Das Hören
lauter Musik mit großer
Lautstärke über einen
langen Zeitraum kann jedoch zu einem vorüberge henden oder sogar dauerhaften
Gehörverlust
oder zu vorübergehenden
oder sogar dauerhaften Gehörschäden führen.
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In
einer geräuschvollen
Umgebung neigen Zuhörer
dazu, den Lautstärkepegel
höher einzustellen,
um Umgebungsgeräusche
auszublenden. Beispielsweise stellen Benutzer in übermäßig geräuschvollen
Umgebungen wie etwa U-Bahnstationen,
Flugzeugen und bevölkerten
Bereichen typischerweise die Audio-Ausgangslautstärke auf
einen ausreichend hohen Pegel ein, um den Hintergrundlärm zu übertönen. Da
der Lautstärkepegel
eines von einem Zuhörer
wahrgenommenen Tons bzw. Klangs in Beziehung zu dem Umgebungslärmpegel
und dem Schalldruckpegel (SPL) von Tonausgabevorrichtungen steht,
kann das Musikhören
bei einer hohen Lautstärkeeinstellung
mit lautem Umgebungslärm
letztendlich zu einem Gehörverlust
oder Gehörschädigungen
bzw. -schäden
führen.
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Um
dem Umgebungslärmproblem
zu begegnen, sind Lärmauslöschungskopfhörer entwickelt
worden, um Hintergrundlärm
auf etwas zu verringern. Während
solche Kopfhörer
den Umgebungslärm
etwas verringern, ermöglichen
sie typischerweise keine automatische Einstellung des von dem Benutzer
eingestellten Lautstärkepegels,
um das Risiko von Gehörschäden oder
eines Gehörverlusts
zu reduzieren. Ferner sind diese Kopfhörer häufig wuchtig, unbequem und
teuer und somit als tragbare Audio-Vorrichtungen ungeeignet.
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Als
eine weitere Lösung
der obigen Probleme haben Hersteller von tragbaren Audiospielern
Sicherheitsschaltungen entwickelt, die den Benutzer warnen oder
die Ausgangslautstärke
begrenzen, wenn die Lautstärke
einen gefährlich
hohen Pegel erreicht. Solche Sicherheitsschaltungen begrenzen die
Ausgangslautstärke
durch Begrenzen der elektrischen Ausgangsleistung des Audiospielers
inner halb eines akzeptablen Pegels, um dem Benutzer das Hören von
Musik ohne ernste Hörschäden zu ermöglichen.
Eine solche Lösung
wird jedoch unter Umständen
von Konsumenten nicht bevorzugt, die den Lautstärkepegel lieber selbst einstellen würden. Ferner
ist ein einfaches Begrenzen der elektrischen Ausgangsleistung des
Audiospielers für
unterschiedliche Kopfhörer
mit verschiedener Empfindlichkeit (definiert als der Schalldruckpegel,
erzeugt bei einer bestimmten Eingangsleistung) unter Umständen nicht
effektiv. Tatsächlich
ist es unter Umständen
so, dass ein Begrenzen der elektrischen Ausgangsleistung des Audiospielers
nicht direkt mit einer Verhinderung von Gehörschäden oder eines Gehörverlusts
korreliert, da ein Gehörverlust
von dem gelieferten Ausgangsschalldruck und der Expositionszeit
abhängt.
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KURZDARSTELLUNG
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Die
vorliegende Offenbarung betrifft einen Audiospieler, der dazu geeignet
ist, eine durch eine Audio-Ausgabevorrichtung ausgegebene Audiolautstärke auf
der Grundlage eines Schalldruckpegels der Audio-Ausgabevorrichtung
einzustellen. Der Audiospieler überwacht
den Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung
durch Überwachen
des Ausgangspegels des zu der Audio-Ausgabevorrichtung gelieferten Audiosignals
in Verbindung mit dem Empfindlichkeitswert der Audio-Ausgabevorrichtung.
Der Audiospieler regelt die Audiolautstärke (d. h. den von der Audio-Ausgabevorrichtung
erzeugten Schalldruckpegel) auf der Grundlage des überwachten
Schalldruckpegels.
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In
einer Ausführungsform
umfasst ein Audiospieler eine Lautstärke-Einstelleinheit, einen Ausgangsadapter
und eine Lautstärke-Begrenzungseinheit.
Die Lautstärke-Einstelleinheit
ist so konfiguriert, dass sie einen Ausgangspegel eines Audio-Ausgangssignals
regelt. Der Ausgangsadapter ist so konfiguriert, dass er das Audio-Ausgangssignal
an eine Audio-Ausgabevorrichtung gibt. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit
ist so konfiguriert, dass sie eine bei der Audio-Ausgabevorrichtung erzeugte Audiolautstärke durch
Einstellen der Lautstärke-Einstelleinheit begrenzt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst ein Audiospieler eine Lautstärke-Einstelleinheit und einen Ausgangsadapter.
Die Lautstärke-Einstelleinheit
ist so konfiguriert, dass sie einen Ausgangspegel eines Audio-Ausgangssignals
regelt. Der Ausgangsadapter ist so konfiguriert, dass er das Audio-Ausgangssignal
an eine Audio-Ausgabevorrichtung liefert. Der Audiospieler ist so
konfiguriert, dass er eine bei der Audio-Ausgabevorrichtung erzeugte
Audiolautstärke
begrenzt, indem er einen Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung überwacht.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
umfasst eine Audio-Ausgabevorrichtung
für einen
Media-Player einen Eingabeadapter, einen Lautsprecher und eine Lautstärkeregelungseinheit.
Der Eingabeadapter ist so konfiguriert, dass er ein Audiosignal
empfängt.
Der Lautsprecher ist so konfiguriert, dass er das Audiosignal ein
Töne umwandelt.
Die Lautstärkeregelungseinheit
ist so konfiguriert, dass sie das Audiosignal überwacht und einen Ausgangspegel
des zu dem Lautsprecher gelieferten Audiosignals regelt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfasst ein Verfahren zur Regelung einer Ausgangslautstärke eines
Media-Players: (i) Bestimmen einer Ausgangslautstärke eines
an eine Audio-Ausgabevorrichtung gegebenes Audiosignals; (ii) Überwachen
eines durch die von dem Media-Player angesteuerte Audio-Ausgabevorrichtung
erzeugten Schalldruckpegels auf der Grundlage des Ausgangspegels;
und (iii) Regeln des Ausgangspegels des Audiosignals in Antwort
auf die Überwachung
des Schalldruckpegels.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
speichert ein Computer-lesbares Medium Anweisungen, die, wenn sie
von einem Media-Player ausgeführt
werden, bewirken, dass der Media-Player ein Verfahren zur Regelung
einer Ausgangslautstärke
des Media-Players ausführt.
Das Verfahren umfasst: (i) Überwachen
eines durch eine mit dem Media-Player gekoppelte Audio-Ausgabevorrichtung
erzeugten Schalldruckpegels in Antwort auf ein durch den Media-Player
erzeugtes Audio-Ausgangssignal; und (ii) Regeln eines Ausgangspegels für das Audio-Ausgangssignal in
Antwort auf den Schalldruckpegel.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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In
der nachfolgenden Beschreibung sind zahlreiche spezielle Einzelheiten
erläutert.
Es wird jedoch ersichtlich sein, dass diese Ausführungsformen ohne einige oder
alle dieser speziellen Einzelheiten angewendet bzw. umgesetzt werden
können.
In anderen Fällen
sind wohl bekannte Prozessschritte nicht ausführlich beschrieben, um die
vorliegende Offenbarung nicht unnötig zu verschleiern.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
eines Audiospielers. Der Audiospieler 100 umfasst eine
Audio-Verarbeitungseinheit 120, eine Speichervorrichtung 130 und
eine Lautstärkeregelungsvorrichtung 140.
Der Audiospieler 100 kann ein beliebiger Media-Player sein,
der zum Abspielen von Media-Dateien mit Audio-Inhalten geeignet
ist, wie etwa ein tragbarer CD-Spieler, ein Kassettenspieler, ein
MD-Player, ein tragbarer
Media-Player, ein MP3-Spieler, ein MP3-Handy und dergleichen, der
mit einer Audio-Ausgabevorrichtung wie etwa Ohrhörer, Kopfhörer und dergleichen verbunden
werden kann. Der Audiospieler 100 speichert verschiedene
Media-Dateien wie etwa Musikdateien, Videodateien, Audiodateien
und dergleichen in der Speichervorrichtung 130, die innerhalb
des Audiospielers 100 vorgesehen sein oder entfernbar mit
dem Audiospieler 100 verbunden wer den kann und eine Speicherkarte,
ein Tonband, eine Compact-Disk, eine optische Platte und dergleichen
umfasst.
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Die
Media-Dateien von der Speichervorrichtung 130 werden an
die Audio-Verarbeitungseinheit 120 gegeben,
die ein Prozessor ist, der so konfiguriert ist, dass er die Media-Dateien
verarbeitet und abspielt. Beim Abspielen der Media-Dateien wird der
Audioabschnitt der Dateien verarbeitet, um Audiosignale zu erzeugen. Insbesondere
erzeugt die Audio-Verarbeitungseinheit 120 Audiosignale
aus den Media-Dateien und überträgt die Audiosignale
zu der Lautstärkeregelungsvorrichtung 140.
Die Lautstärkeregelungsvorrichtung 140 regelt den
Ausgangspegel (d. h. die Leistung) des Audiosignals auf der Grundlage
von Lautstärkepegeln,
die durch Eingabe eines Benutzers konfigurierbar sind, und dient
ferner dazu, die Lautstärke
der Audio-Ausgabevorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die
mit dem Audiospieler 100 verbundene Audio-Ausgabevorrichtung
zu begrenzen. Die Audiosignale werden anschließend an eine Audio-Ausgabevorrichtung
wie etwa einem Lautsprecher, einem Ohrhörer, einem Kopfhörer und
dergleichen gegeben, die die Signale in Töne umwandelt.
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2 zeigt
ein detaillierteres schematisches Diagramm einer Ausführungsform
der Lautstärkeregelungsvorrichtung 140 des
Audiospielers 100. Die Lautstärkeregelungseinheit 140 umfasst
eine Lautstärke-Einstelleinheit 202,
einen Verstärker 204,
einen Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 und eine
Lautstärke-Begrenzungseinheit 206.
Die Lautstärke-Einstelleinheit 202 empfängt die
Audiosignale von der Audio-Verarbeitungseinheit 120 zur
Regelung des Ausgangspegels der Audiosignale. Die Audiosignale umfassen
Signale 214 und 216 eines linken bzw. rechten
Kanals, die dem linken und dem rechten Kanal einer Audio-Ausgabevorrichtung
im Falle eines typischen Stereosystems zugeführt werden. Die Lautstärke-Einstelleinheit 202 regelt
den Ausgangspegel durch Einstellen der elektrischen Ausgangsleistung,
die dem Verstärker 204 und schließlich der
Audio-Ausgabevorrichtung in Antwort zum Beispiel auf die Betätigung einer
Lautstärkeeinstelltaste
oder eines Lautstärkeeinstellknopfes
zum Einstellen eines Lautstärkepegels
an dem Audiospieler 100 durch den Benutzer zugeführt wird.
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Zum
Verstärken
des Eingangsaudiosignals besitzt der Verstärker 204 einen konstanten
Verstärkungskoeffizienten
(z. B. Gewinn), der ein Verhältnis
zwischen der dem Verstärker 204 zugeführten elektrischen Leistung
eines Signals und der durch den Verstärker 204 verstärkten elektrischen
Leistung des Signals angibt. Gemäß dem Verstärkungskoeffizienten
empfängt
und verstärkt
der Verstärker 204 die
Signale 214 und 216 des linken bzw. rechten Kanals
von der Lautstärke-Einstelleinheit 202 auf
einen für
menschliche Ohren hörbaren
Pegel. Die verstärkten
Signale des linken und rechten Kanals werden dann dem Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 in
der Form einer Buchse zugeführt,
der eine Schnittstelle zu einer Audio-Ausgabevorrichtung bildet,
die mit einem Klinkenstecker ausgestattet ist, der in den Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 gesteckt
werden kann. Ferner gibt der Verstärker 204 die verstärkten Signale
an die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 zur
Bestimmung der elektrischen Ausgangsleistung, die über den
Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 an die Audio-Ausgabevorrichtung
gegeben wird.
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Der
Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 ist so konfiguriert,
dass er einen oder mehrere Leiter wie etwa Leitungen, Kontaktabschnitte
und dergleichen zur Bereitstellung eines elektrischen Kontaktes
mit entsprechenden Leitern in dem Klinkenstecker der Audio-Ausgabevorrichtung
umfasst. Im Gegensatz zu her kömmlichen
Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbindern, die typischerweise drei Leiter
haben (zwei Leiter für
die Signale des linken und rechten Kanals und ein Erdungsleiter),
ist der Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 er vier
Leitern konfiguriert: zwei Leiter 222 und 224 für die Signale 214 und 216 des
linken bzw. rechten Kanals, ein Erdungsleiter 226 und ein
zusätzlicher
Leiter 220. Der zusätzliche
Leiter 220 in dem Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder ist
so konfiguriert, dass er ein elektrisches Datensignal 218,
das ein oder mehrere elektrische Charakteristika (z. B. Empfindlichkeits-
und/oder Impedanzdaten) der Audio-Ausgabevorrichtung anzeigt, an die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 liefert.
Die Daten der elektrischen Charakteristika können zum Beispiel entweder
die Empfindlichkeit oder die Impedanz oder beide der Audio-Ausgabevorrichtung
in Kontakt mit dem Leiter 220 enthalten.
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Auf
der Grundlage des empfangenen elektrischen Signals elektrischer
Daten und der an die Auto-Ausgabevorrichtung gegebenen elektrischen
Ausgangsleistung bestimmt und überwacht
die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 den
Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung. Im Falle der Empfindlichkeitsdaten
ist die Empfindlichkeit eines Kopfhörers als der Schalldruckpegel
definiert, der bei einer bestimmten elektrischen Eingangsleistung
erzeugt wird, und kann als die Anzahl von dB eines von dem Kopfhörer mit
1 mW elektrischer Eingangsleistung erzeugten tatsächlichen
Schalldruckpegels repräsentiert
werden. Somit kann die Empfindlichkeit von Kopfhörern durch Anlegen von 1 mW
an den Kopfhörer
und Messen des an den Ohrstücken
erzeugten Schalldruckpegels unter Verwendung eines Dummy-Kopfes
mit eingebauten Mikrofonen bestimmt werden. Hersteller von Audio-Ausgabevorrichtungen
geben typischerweise Empfindlichkeitsangabe für ihre Produkte an, üblicherweise
in einer mit den Produkten verpackten Bedienungsanleitung. In Übereinstimmung mit
einer Ausführungsform
wird die Empfindlichkeit in der Audio-Ausgabevorrichtung bei der
Herstellung aufgenommen oder gespeichert und wird von dem Audio-Spieler 100 erfasst,
wenn der Klinkenstecker der Audio-Ausgabevorrichtung eingesteckt
wird, um den Leiter 220 in dem Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinder 208 des
Audiospielers 100 zu kontaktieren.
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Mit
Bezug auf 2 bestimmt die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 die
der Audio-Ausgabevorrichtung zugeführte elektrische Ausgangsleistung.
Die elektrische Ausgangsleistung kann auf verschiede Weise durch
Verwenden von Hardware, Software oder einer Kombination hieraus
bestimmt werden. Zum Beispiel kann die elektrische Ausgangsleistung
durch Messen einer Spannung und eines Stromes bestimmt werden, die
mit Audiosignalen in Beziehung stehen bzw. zugeordnet sind, die
von dem Verstärker 204 an
die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 gegeben
werden. Jede Einhüllende
der Signale des linken und rechten Kanals repräsentiert einen Spannungspegel,
der den Kanalsignalen zugeordnet ist, so dass der Spannungswert
direkt durch Erfassen der Einhüllenden
der Kanalsignale gewonnen werden kann. Um den den Kanalsignalen
zugeordneten Strom zu bestimmen, kann ein Widerstand mit einem bekannten
kleinen Widerstandswert zwischen den Verstärker 204 und der Audio-Ausgabevorrichtung
eingefügt
werden, und die Spannung über
dem Widerstand kann gemessen werden. Somit kann die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 die
elektrische Ausgangsleistung durch Multiplizieren der gemessenen
Spannung und des gemessenen Stromes bestimmt werden, um dadurch
den Schalldruck-Pegel
zu erhalten. Wenn hingegen die Empfindlichkeit oder ein anderer
Parameter als das Verhältnis
zwischen dem Schalldruckpegel bei einem bestimmten Spannungsniveau
ist und nicht einer elektrischen Ausgangsleistung definiert ist,
so kann der Schalldruckpegel direkt aus der Empfindlichkeit und der
Spannung gewonnen werden, mit einer geringen Fehlerquote aufgrund
der Abhängigkeit
der Impedanz von der Frequenz.
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Wenn
die elektrischen Daten ein Impedanzwert einer Audio-Ausgabevorrichtung
sind, kann die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 die
elektrische Ausgangsleistung durch Verwenden der Spannung und des
Impedanzwertes der Audio-Ausgabevorrichtung ohne Kenntnis des Stromwertes
bestimmen. Der Impedanzwert kann mit Hilfe verschiedener Verfahren
gewonnen werden, zum Beispiel durch Aufnehmen des Impedanzwertes
in die elektrischen Daten von der Audio-Ausgabevorrichtung oder
durch manuelles Eingeben des Impedanzwertes durch eine Eingabevorrichtung
(nicht gezeigt) des Audiospielers 100. In einer Ausführungsform umfasst
der Verstärker 204 typischerweise
eine von Null verschiedene, aber bekannte Impedanz, so dass die elektrische
Ausgangsleistung unter Verwendung des Impedanzwertes der Audio-Ausgabevorrichtung
und Berücksichtigung
der bekannten Impedanz des Verstärkers
bestimmt werden kann.
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Sobald
die der Audio-Ausgabevorrichtung zugeführte elektrische Ausgangsleistung
bestimmt worden ist, bestimmt die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 den
Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung aus den elektrischen
Daten und der elektrischen Ausgangsleistung. Zum Beispiel kann der
Schalldruckpegel auf der Grundlage der elektrischen Ausgangsleistung
und der Empfindlichkeit mit geringfügiger Einheitenänderung
zwischen einer dB-Skala und einer normalen Skala geschätzt werden.
In einer Ausführungsform
wird der Schalldruckpegel auf der Grundlage des Quadratwurzelwertes
der elektrischen Ausgangsleistung be rechnet, da der Schalldruckpegel
proportional zu dem Strom durch eine Schwingspule der Audio-Ausgabevorrichtung ist
und ein Zusammenhand zwischen dem Strom und der Quadratwurzel der
elektrischen Ausgangsleistung besteht.
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Die
Lautstärke-Begrenzungseinheit
206 überwacht
während
des Betriebs kontinuierlich den Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung
und begrenzt den Schalldruckpegel auf der Grundlage von Schätzungen
des Grades bzw. Ausmaßes
eines Gehörverlustes
oder von Gehörschäden, die
aus dem überwachten Schalldruckpegel
der Audio-Ausgabevorrichtung über
eine Zeitspanne resultieren können.
Um den Grad eines Gehörverlustes
zu modellieren, überwacht
die Lautstärke-Begrenzungseinheit
206 die
Zeitspanne, während der
der Benutzer dem Schalldruckpegel ausgesetzt bzw. exponiert ist,
da ein Gehörverlust
oder Gehörschäden dadurch
verursacht werden kann bzw. können,
dass man einmalig einem lauten Ton ausgesetzt ist, sowie dadurch,
dass man kontinuierlich Tönen
verschiedener Lautstärken über einen
längeren
Zeitraum ausgesetzt ist. Somit integriert (z. B. mittelt) die Lautstärke-Begrenzungseinheit
206 den
Schalldruckpegel für
verschiedene Zeitspannen und überwacht,
ob der integrierte Schalldruckpegel während jeder der Zeitspannen,
d. h. der über die
Zeit gemittelte Wert des Schalldruckpegels, höher als oder gleich hoch wie
ein Schwellenschalldruckpegel für
jede Zeitspanne ist. Wenn der integrierte Schalldruckpegel für eine Zeitspanne
einen bestimmten Pegel überschreitet,
erzeugt die Lautstärke-Begrenzungseinheit
206 das
Regelungssignal
210 und liefert es an die Lautstärke-Einstelleinheit
202,
um die Lautstärke
der Audio-Ausgabevorrichtung
durch Einstellen der der Audio-Ausgabevorrichtung zugeführten elektrischen
Ausgangsleistung zu regeln oder zu begrenzen. Die Laut stärke-Begrenzungseinheit
206 kann
ferner ein Warnsignal
212 erzeugen, um einen Benutzer durch
Erzeugen einer hörbaren
Warnung oder Anzeige eines Warnhinweises auf einer Anzeigeeinheit
(nicht gezeigt) des Audiospielers
100 zu alarmieren, so
dass der Benutzer die Lautstärke
manuell begrenzen kann. In einer Ausführungsform liefert Tabelle
1 einige Beispiele von integrierten Schalldruckpegeln und Expositionszeitspannen, die
die Lautstärke-Begrenzungseinheit
206 triggern,
das Regelungssignal und/oder Warnsignal
212 zu erzeugen. Tabelle 1
| Integrierter
SDP | Expositionszeitspanne |
| 85 | 8
Stunden |
| 88 | 4
Stunden |
| 91 | 2
Stunden |
| 94 | 1
Stunden |
| 97 | 30
Minuten |
| 100 | 15
Minuten |
| 103 | 7,5
Minuten |
| 106 | 3,75
Minuten (< 4 Minuten) |
| 109 | 1,875
Minuten (< 2 Minuten) |
| 112 | 0,9375
Minuten (< 1 Minuten) |
| 115 | 0,46875
Minuten (< 30 Sekunden) |
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Wie
in Tabelle 1 oben zu sehen ist, ist für alle 3 dB über 85 dB
des SDP die erlaubte Expositionszeit, die keinen Gehörverlustindex
erzeugt, der eine Gefahr von Taubheit anzeigt, halbiert. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 erzeugt
ein Regelungssignal 210 auf der Grundlage des Gehörverlustindex
und sendet das Regelungssignal 210 zu der Lautstärke-Einstelleinheit 202,
um den Ausgangspegel des Audiosignals durch Einstellen der der Audio-Ausgabevorrichtung
zugeführten
elektrischen Ausgangsleistung zu regeln oder zu begrenzen. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 kann
ferner ein Warnsignal 212 erzeugen, um einen Benutzer durch
Erzeugen einer hörbaren
Warnung oder Anzeigen eines Warnhinweises auf einer Anzeigevorrichtung
(nicht gezeigt) des Audiospielers 100 zu alarmieren, so
dass der Benutzer die Lautstärke
manuell begrenzen kann. Zum Beispiel kann die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 ein
Regelungssignal 212 zu der Lautstärke-Einstelleinheit 202 übertragen
oder das Warnsignal 212 erzeugen, wenn der integrierte
SDP in der linken Spalte von Tabelle 1 für länger als oder gleich lang wie
die Expositionszeitspanne in der rechten Spalte von Tabelle 1 aufrechterhalten
hat. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Benutzer längere Zeit dem
lauten Ton ausgesetzt ist. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 kann
in Hardware- und in Softwareform und in einer Kombination daraus
implementiert sein.
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3 stellt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform des Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinders 208 zur
Verwendung mit einer beispielhaften Klinkenstecker 302 einer
Audio-Ausgabevorrichtung 300 dar. Die Audio-Ausgabevorrichtung 300 umfasst
den mit dem linken und rechten Audio-Lautsprecher 312 bzw. 314,
die die Signale des linken bzw. rechten Kanals in Töne umwandeln,
gekoppelten Klinkenstecker 302. Der Klinkenstecker 302 um fasst
vier Leiter: 304, 306, 308, und 310:
Leiter 304 und 306 für einen linken bzw. rechten
Kanal, um die Signale 214 und 216 des linken bzw.
rechten Kanals dem linken bzw. rechten Audio-Lautsprecher 312 und 314 zuzuführen, einen
Erdungsleiter 310, um eine Verbindung mit der Erde herzustellen,
und einen zusätzlichen
Leiter 308 zur Bereitstellung eines der Audio-Ausgabevorrichtung 300 zugeordneten
elektrischen Datensignals. Die vier Leiter 304, 306, 308 und 310 sind
so konfiguriert, dass sie entsprechende Leiter 222, 224, 220 bzw. 226 des
Audio-Ausgabevorrichtungs-Verbinders 208 kontaktieren.
Die Signale 214 und 216 des linken bzw. rechten
Kanals werden über
die Leiter 304 bzw. 306 zu dem linken bzw. rechten
Lautsprecher 312 bzw. 314 Lautsprecher der Audio-Ausgabevorrichtung 300 übertragen.
Im Gegensatz zu dem herkömmlichen
dreipoligen Klinkenstecker für
Stereo-Audio-Ausgabevorrichtungen, die drei Leiter verwenden, liefert
der Klinkenstecker 302 in dieser Ausführungsform einen zusätzlichen
Leiter durch Teilen des Erdungsleiters des herkömmlichen dreipoligen Klinkensteckers
in zwei Leiter: den Erdungsleiter 310 und den zusätzlichen
Leiter 308.
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Zwischen
dem zusätzlichen
Leiter 308 und dem Erdungsleiter 310 der Audio-Ausgabevorrichtung 300 ist
ein Widerstand 320 mit einem vorbestimmten Widerstandswert
R vorgesehen, der der Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung 300 entspricht.
In Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
wird die Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung 300 vorzugsweise
während
der Produktherstellungsphase gemessen, da jedes der Produkte, d.
h. die Audio-Ausgabevorrichtung 300,
möglicherweise
einen eindeutigen Empfindlichkeitswert haben kann, der für jedes
Produktverschieden sein kann. Der Widerstandswert kann in der Audio-Ausgabevorrichtung 300 gespeichert
werden, indem der Wi derstand 320 mit einem Widerstandswert,
der der Empfindlichkeit entspricht, zwischen die Leiter 308 und 310 geschaltet
wird. Der Widerstand 320 kann in einem Schaltkreis der
Audio-Ausgabevorrichtung 300 in der letzten Montagestufe
des Herstellungsprozesses der Audio-Ausgabevorrichtung 300 installiert
werden.
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Die
Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 liest
den Widerstandswert R der Audio-Ausgabevorrichtung 300,
um die Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung 300 zu
empfangen. Um den Widerstandswert R des Widerstandes 320 zu
lesen, kann der Audiospieler 100 zum Beispiel eine Spannung
einer Leitung 318, die den Leiter 308 kontaktiert,
und einen Strom, der entlang einer Schaltungsleitung fließt, die
mit der mit dem Leiter 308 gekoppelten Leitung 318 verbunden
ist, messen. Auf diese Weise gewinnt die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 die
Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung 300, um den
Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung 300 zu schätzen.
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Die
Audio-Ausgabevorrichtung 300 in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Offenbarung deckt verschiedene Typen von Vorrichtungen ab, die als
Kopfhörer,
Ohrhörer,
Earbud- oder In-Ohr-Hörer,
Stereophone-Kopfhörer,
Ohrkanalhörer
oder Headsets bezeichnet werden, ist jedoch nicht hierauf begrenzt.
Die Audio-Ausgabevorrichtung 300 umfasst
ein beliebiges Paar von Transducern bzw. Wandlern, die ein Audiosignal von
einem Media-Player empfangen, der in unmittelbarer Nähe der Ohren
angeordnet ist, um das Audiosignal in hörbare Schallwellen umzuwandeln,
ohne Einschränkung
bzw. Begrenzung auf bestimmte Typen von Audio-Ausgabevorrichtungen.
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Der
Audiospieler 100 in einer Ausführungsform kann auch mit einer
Audio-Ausgabevorrichtung
mit einem herkömmlichen
drei-poligen Klinkenstecker verwendet werden. In diesem Fall ist
der Widerstandswert R einer solchen Audio- Ausgabevorrichtung nahezu Null, da kein
zusätzlicher
Leiter vorhanden ist, und der Audiospieler 100 kann einen
voreingestellten Empfindlichkeitswert als die Empfindlichkeit der
Audio-Ausgabevorrichtung verwenden. Zur Verwendung mit einer herkömmlichen
Audio-Ausgabevorrichtung, die den zusätzlichen Leiter nicht hat,
kann ein Adapter, der einen zusätzlichen
Leiter besitzt, zwischen den Audiospieler und die Audio-Ausgabevorrichtung
eingefügt
werden. Der Benutzer kann einen Adapter wählen, der der Empfindlichkeit
der Audio-Ausgabevorrichtung
entspricht. Die Hersteller der Audio-Ausgabevorrichtung 300 können einen
solchen Adapter als Zubehör
zu der Audio-Ausgabevorrichtung 300 verkaufen.
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4 zeigt
ein schematisches Diagramm einer Ausführungsform eines Adapters 400,
der konfiguriert ist, um den Audiospieler 100 mit einem
herkömmlichen
drei-poligen Klinkenstecker einer Audio-Ausgabevorrichtung zu verbinden. Ähnlich wie
der Klinkenstecker 302 in 3 umfasst
der Adapter 400 eine Audio-Ausgangsbuchse 412 und einen
Stecker 402, der mit vier Leitern 404, 406, 408 und 410 konfiguriert
ist. Der Stecker 402 des Adapters 400 ist angepasst,
um in den Audio-Ausgangsverbinder 208 des Audiospielers 100 in 2 eingeführt zu werden,
so dass die Leiter 404, 406, 408 und 410 in
Kontakt mit entsprechenden Leitern 222, 224, 220 bzw. 226 gelangen. Ähnlich wie
die Audio-Ausgabevorrichtung 300 in 3 ist
ein Widerstand 420 mit einem Widerstandswert R zwischen
dem Leiter 408 und dem Erdungsleiter 410 vorgesehen.
Der Widerstandswert R des Widerstandes 420 ist entsprechend
der Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung vorkonfiguriert,
die angepasst ist, um in die Audio-Ausgangsbuchse 412 eingeführt zu werden.
Die Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung wird während des
Herstellungsprozesses des Adapters 400 und der entsprechenden
drei-poligen Audio-Ausgabevorrichtung gemessen, und der Widerstand 420 mit
einem Widerstandswert, der der gemessenen Empfindlichkeit entspricht,
ist zwischen den Leitern 408 und 410 angeordnet.
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Zur
Verwendung mit einer herkömmlichen
drei-poligen Audio-Ausgabevorrichtung
umfasst die Audio-Ausgangsbuchse 412 drei Ausgangsleiter
oder -leitungen 414, 416 und 418, die
mit dem Klinkenstecker der herkömmlichen
drei-poligen Audio-Ausgabevorrichtung verbunden werden können. Die
Ausgangsleiter oder -leitungen 414 und 416 liefern
die Signale des linken bzw. rechten Kanals zu der herkömmlichen
Audio-Ausgabevorrichtung, während
der Ausgangsleiter bzw. die Ausgangsleitung 418 eine Erdungsverbindung mit
der herkömmlichen
Audio-Ausgabevorrichtung liefert. Auf diese Weise kann die herkömmliche
drei-polige Audio-Ausgabevorrichtung über den Adapter 400,
der den Widerstand R enthält,
der die Empfindlichkeit der herkömmlichen
Audio-Ausgabevorrichtung
anzeigt, mit dem Audiospieler 100 in 2 verbunden
werden.
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5 stellt
ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
eines Verfahrens zur Einstellung eines Ausgangspegels von Audiosignalen
zu einer Audio-Ausgabevorrichtung
durch den Audiospieler 100 dar. Zu Beginn, bei der Operation 510,
gibt der Audiospieler 100 Audiosignale aus und überwacht
die von dem Audiospieler 100 zu der Audio-Ausgabevorrichtung
gelieferte elektrische Ausgangsleistung. Wie es oben beschrieben
ist, kann die elektrische Ausgangsleistung des Audiospielers 100 bestimmt
werden, indem der Spannungswert und der Stromwert, die den zu dem
Audio-Ausgangsverbinder 208 gelieferten Audiosignalen zugeordnet
sind, gemessen und multipliziert werden. Alternativ bestimmt der
Audiospieler 100 bei der gegebenen Impedanz der Audio- Ausgabevorrichtung 300 die
elektrische Ausgangsleistung durch Verwenden der Spannung und des
Impedanzwertes.
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Anschließend, in
Operation 520, empfängt
der Audiospieler 100 den Empfindlichkeitswert der Audio-Ausgabevorrichtung,
zum Beispiel durch Lesen eines in der Audio-Ausgabevorrichtung angeordneten
Widerstandes, der direkt mit dem Audiospieler 100 verbunden
sein kann. Alternativ kann eine drei-polige Audio-Ausgabevorrichtung über den
Adapter 400, der einen Widerstand hat, der die Empfindlichkeit
der mit dem Adapter 400 verbundenen Audio-Ausgabevorrichtung
anzeigt, mit dem Audiospieler 100 verbunden werden. In
Operation 530 bestimmt der Audiospieler 100 den
Schalldruckpegel (SDP) der Audio-Ausgabevorrichtung unter Verwendung
der elektrischen Ausgangsleistung und der Empfindlichkeit, gewonnen
in den Operationen 510 und 520.
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In
Operation 540 integriert der Audiospieler 100,
während
er den über
den Audio-Ausgangsverbinder zu der Audio-Ausgabevorrichtung gelieferten
Schalldruckpegel überwacht,
den Schalldruckpegel über
eine vorbestimmte Zeitspanne. Wenn der Audiospieler 100 in
Operation 550 bestimmt, dass der Schalldruckpegel nicht
höher als
ein vorbestimmter Schwellenwert ist, geht er zu Operation 540 zurück, um die
Integration des Schalldruckpegels fortzusetzen. Wenn jedoch der
Audiospieler 100 in Operation 550 bestimmt, dass
der Schalldruckpegel höher
als der vorbestimmte Schwellenwert ist, gibt er das Regelungssignal 210 an
die Lautstärke-Einstelleinheit 202,
um die elektrische Ausgangsleistung zu begrenzen. In dieser Operation
verringert die Lautstärke-Einstelleinheit 202 die
an den Verstärker
gegebene elektrische Ausgangsleistung. Optional kann der Audiospieler 100 auch
ein Warnzeichen anzeigen oder ausgeben, um den Benutzer darüber zu alarmieren,
dass die Lautstärke
herabgesetzt werden sollte.
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Obwohl
der Audiospieler 100 den Empfindlichkeitswert von den Audio-Ausgabevorrichtungen
empfängt,
kann der Audiospieler 100 den Empfindlichkeitswert von
Audio-Ausgabevorrichtungen manuell von dem Benutzer oder automatisch über einen
Computer empfangen. 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer
Ausführungsform
eines Audiospielers 600, der eine manuelle und/oder automatische
Eingabe von Empfindlichkeitsdaten ohne Verwendung eines externen
Leiters und/oder Widerstandes erlaubt. Der Audiospielers 600 umfasst
eine CPU 626, einen Speicher 628, eine E/A-Einheit 630,
eine Schnittstelleneinheit 632 und eine Drahtloskommunikationseinheit 634,
die mit einem Bus 636 gekoppelt sind, um Empfindlichkeitsdaten
einer Audio-Ausgabevorrichtung
zu der Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 zu
liefern. In einer Ausführungsform
erlaubt der Audiospielers 600 dem Benutzer, elektrische
Spezifikationsdaten 618 (z. B. Empfindlichkeit oder Impedanz
der Audio-Ausgabevorrichtung)
wie sie in einer die Audio-Ausgabevorrichtung betreffenden Beschreibungsanleitung
oder einem die Audio-Ausgabevorrichtung betreffenden Handbuch dargelegt
sind, über
die E/A-Einheit wie etwa ein Tastenfeld, eine Tastatur und dergleichen
in die Audio-Ausgabevorrichtung einzugeben. In dieser Anordnung
kann der Audiospieler 600 ein geeignetes Menü für den Benutzer
bereitsteilen, um den Empfindlichkeitswert der Audio-Ausgabevorrichtung,
geregelt durch die Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 626,
einzugeben. Die elektrischen Spezifikationsdaten 618 werden
dann in dem Speicher 628 gespeichert, der Teil der Lautstärke-Begrenzungseinheit
ist, um den Ausgangslautstärkepegel
zu regeln.
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In
einer alternativen Ausführungsform
stellt die Schnittstelleneinheit 632 eine Verbindung zu
einer externen Vorrichtung wie etwa einem Personalcomputer be reit,
um die elektrischen Daten der Audio-Ausgabevorrichtung von der externen
Vorrichtung zu empfangen. Die Schnittstelleneinheit 632 kann
ferner ein Kommunikationsmodul für
eine Kurzdistanzkommunikation wie etwa Bluetooth, Zigbee, der Infrarot-
oder HF-Kommunikation sowie als eine kabelgebundene Kommunikation
wie etwa einen Universal Serial Bus (USB) umfassen. Der Benutzer
kann die elektrischen Daten 618 der Audio-Ausgabevorrichtung
durch Verwenden einer Eingabevorrichtung des Computers (z. B. eine
Tastatur) eingeben und die Informationen in den Speicher 628 herunterladen,
so dass der Audiospieler 600 die Informationen zum Bestimmen
des Schalldruckpegels der Audio-Ausgabevorrichtung verwenden kann.
Zum Empfangen der elektrischen Daten können der externe Computer und
der Audiospieler 600 ein Anwendungsprogramm ausführen, das
von dem Hersteller der Audio-Ausgabevorrichtung bereitgestellt werden
kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können
die elektrischen Daten 618 über eine Fernverbindung von einem
Server des Herstellers eingegeben werden. Zum Beispiel kann sich
der Benutzer des Audiospielers 600 auf einer von dem Hersteller
bereitgestellten Internetwebseite einloggen und ein Menü anklicken,
um die Informationen über
die elektrische Spezifikation wie etwa Empfindlichkeit, Impedanz
und dergleichen einer Audio-Ausgabevorrichtung über die Schnittstelleneinheit 632 auf
den Audiospieler 600 herunterzuladen. Die heruntergeladenen
Daten der elektrischen Spezifikation werden dann in dem Speicher 628 wie
etwa einem DRAM, Flash-Speicher und dergleichen gespeichert. Die
Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 liest
die gespeicherten elektrischen Daten 618, um wie oben beschrieben
den Schalldruckpegel zu schätzen.
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Das
Drahtloskommunikationsmodul 634 erlaubt dem Audiospieler 600,
mit einem Mobilkommunikationsnetzwerk wie etwa GSM, CDMA und dergleichen
zu kommunizieren. Zum Beispiel kann ein Handy, das die Funktionalität eines
MP3-Spielers besitzt,
mit einem solchen Modul ausgestattet sein. In diesem Fall werden die
elektrischen Daten 618 direkt in den Speicher 628 heruntergeladen,
ohne notwendigerweise über
die Schnittstelleneinheit 632 mit dem externen Computer
verbunden zu sein. Zum Beispiel empfängt der Audiospieler 600 eine
Konfigurationsdatei, die all die elektrischen Daten von einer oder
mehreren Audio-Ausgabevorrichtungen
von dem Server des Herstellers über
das Mobilkommunikationsnetzwerk durch Verwenden des Drahtloskommunikationsmoduls 634 enthält. Die
Konfigurationsdatei kann durch die Betätigung des Benutzers im Voraus
oder zum Zeitpunkt des Einführens
eines bestimmten Typs von Audio-Ausgabevorrichtung
in den Audiospieler heruntergeladen werden. Der Benutzer kann das
Herunterladen einer bestimmten Konfigurationsdatei von einer Audio-Ausgabevorrichtung
oder allen Audio-Ausgabevorrichtungen, die von dem Hersteller bereitgestellt
wird/werden, auswählen.
Die heruntergeladene Konfigurationsdatei wird in dem Speicher 628 gespeichert
und von der Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 gelesen,
um den Schalldruckpegel der entsprechenden Audio-Ausgabevorrichtung
zu berechnen. Die Konfigurationsdatei umfasst verschiedene Typen
von elektrischen Daten, wie etwa Empfindlichkeit, Impedanz und dergleichen.
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Alternativ
kann die Konfigurationsdatei sofort betriebsbereit bzw. plug-and-play
heruntergeladen werden, indem der Typ der Audio-Ausgabevorrichtung
erfasst wird, die in den Audio-Ausgangsverbinder 208 eingeführt ist,
wenn die Audio-Ausgabevorrichtung
mit dem Audiospieler verbunden ist. Um die Audio- Ausgabevorrichtung zu identifizieren,
gibt die Audio-Ausgabevorrichtung eine Identifizierungsinformation
an den Audiospieler 600, um dem Audiospieler zu erlauben,
den Typ der Audio-Ausgabevorrichtung zu erfassen. Zum Beispiel kann
der Widerstand 320 in der Audio-Ausgabevorrichtung 100 in 3 mit
vier Leitern ausgewählt
werden, um den Typ oder Modellnamen der Audio-Ausgabevorrichtung anzugeben statt einfach
die Empfindlichkeit anzugeben. Der Audiospieler 600 erfasst
den Typ der Audio-Ausgabevorrichtung, die in den Audio-Ausgangsverbinder 208 eingeführt ist,
durch Lesen des Widerstandwertes des Widerstandes. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 empfängt die
Identifizierungsinformation (z. B. den Modellnamen der Audio-Ausgabevorrichtung)
und bestimmt, ob eine Konfigurationsdatei, die der Audio-Ausgabevorrichtung
entspricht, in dem Speicher 628 gespeichert ist oder nicht.
Wenn die Konfigurationsdatei in dem Speicher 628 des Audiospielers 600 gespeichert
ist, bestimmt die Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 den
Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung
durch Verwenden der Empfindlichkeits- und/oder der Impedanzdaten
in der Konfigurationsdatei.
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Wenn
die Konfigurationsdatei, die der eingeführten Audio-Ausgabevorrichtung
entspricht, nicht in dem Speicher 628 gespeichert ist,
kann der Benutzer den Audiospieler 600 ansteuern bzw. triggern,
um den Prozess des Herunterladens der Konfigurationsdatei durch
Verwenden der Drahtloskommunikationseinheit 634 zu starten.
Der Audiospieler 600 kann ferner den Herunterladeprozess
ohne Triggerungs- oder Eingabeaktivität seitens des Benutzers initiieren,
und zwar derart, dass der Audiospieler 600 über das
Mobilkommunikationsnetzwerk eine Anfragenachricht an den Server
des Herstellers überträgt. Nachdem
der Audio spieler 600 die Konfigurationsdatei empfangen
hat, startet er die Ausführung
des Lautstärkeregelungsprozesses
wie es oben beschrieben ist.
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In
einer Ausführungsform
kann die Audio-Ausgabevorrichtung einen IC-Chip (z. B. einen IC-Speicherchip)
zur Bereitstellung der elektrischen Daten umfassen. 7 zeigt
eine Ausführungsform
eines Audiospielers 100, der mit einer Audio-Ausgabevorrichtung 702 mit
einem IC-Chip 708 verbunden ist. Der IC-Chip (z. B. ein
IC-Speicherchip) speichert elektrische Daten wie etwa Empfindlichkeit,
Modellnummer, Impedanz, Wirkungsgrad und weitere die Audio-Ausgabevorrichtung 702 betreffenden
Informationen. Die Audio-Ausgabevorrichtung 702 umfasst
einen Klinkenstecker 704, der konfiguriert ist, um die
elektrischen Daten von dem IC-Chip 708 zu dem Audiospieler 100 zu
geben. Der Klinkenstecker 704 umfasst vier Leiter 304, 306, 308 und 310 von 3.
Von vier Leitern transportieren zwei Leiter 304 und 306 Audiodaten
von dem Audiospieler 100 zu Lautsprechern 706,
und ein Leiter 310 liefert die Erdungsverbindung. Der Leiter 308 ist
konfiguriert, um den Leiter 220 zu kontaktieren, um die
elektrischen Daten von dem IC-Chip 708 an die Lautstärke-Begrenzungseinheit 208 in
dem Audiospieler 100 zu geben. Der Audiospieler 100 kann
die charakteristischen Informationen in dem IC-Chip durch Verwenden
verschiedener, dem Fachmann auf dem Gebiet bekannten Verfahren lesen. Der
Audiospieler 100 führt
die Operationen aus, um einen Gehörverlust oder Gehörschäden zu verhindern,
wie es oben mit Bezug auf die 2 bis 6 beschrieben
ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können
der Audiospieler 100 und die Audio-Ausgabevorrichtung 702 ein
Drahtloskommunikationsvermögen
enthalten, indem sie ein digitales Schnittstellenprotokoll wie etwa eine
Universal Serial Bus (USB) – Verbindung
oder eine Drahtlosschnittstellenverbindung wie etwa Bluetooth, ZigBee,
HDMI (high definition multimedia interface), HDCP (high-bandwidth
digital contents projection) und dergleichen verwenden. In diesem
Fall kann der Audiospieler 100 über eine Drahtloskommunikation
mit der Audio-Ausgabevorrichtung 702 kommunizieren,
um die elektrischen Daten der Audio-Ausgabevorrichtung 702 zu erhalten.
Zum Beispiel kann im Falle eines USB-Kopfhörers mit einem Digital-Analog-Wandler
(DAW) der Audiospieler 100 Empfindlichkeitsdaten von der
Audio-Ausgabevorrichtung 702 empfangen, während er
die durch die Audio-Ausgabevorrichtung 702 zu spielenden
Audiodaten überträgt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
kann die Audio-Ausgabevorrichtung selbst eine Lautstärke-Begrenzungseinheit
umfassen, um den Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung einzustellen. 8 zeigt
eine Ausführungsform
einer Audio-Ausgabevorrichtung 802, die dazu geeignet ist,
einen Ausgangspegel eines Audiosignals von einem Audiospieler 100 einzustellen.
In diesem Fall ist die Audio-Ausgabevorrichtung 802 mit
dem Audiospieler 100, der drei Kontaktleitungen besitzt,
als ein herkömmlicher
Audiospieler verbunden. Die Audio-Ausgabevorrichtung 802 umfasst
einen Klinkenstecker 804 zur Bereitstellung einer Verbindungsschnittstelle
zu dem Audiospieler 100. Der Klinkenstecker 804 hat
drei Leiter zum Kontakt mit entsprechenden Leitern in dem Audiospieler 100.
Von den drei Leitern transportieren zwei Leiter Daten von dem Audiospieler 100 zu
den Lautsprechern 808, und ein Leiter bildet eine Erdungsverbindung
wie es oben beschrieben ist.
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Die
Audio-Ausgabevorrichtung 802 umfasst eine Lautstärke-Begrenzungseinheit 806,
die zwischen den Klinkenstecker 804 und die Laut sprecher 808 geschaltet
ist, um einen Schalldruckpegel einzustellen, der von menschlichen
Ohren innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehört werden darf. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 802 führt ähnliche
Funktionen bezüglich
der mit Bezug auf 2 beschriebenen Lautstärke-Begrenzungseinheit 206 aus.
In diesem Fall jedoch kann die Lautstärke-Begrenzungseinheit 806 die
Empfindlichkeit der Audio-Ausgabevorrichtung 802 direkt
speichern und gewinnen. Zum Beispiel misst die Lautstärke-Begrenzungseinheit 806 eine
von dem Audiospieler 100 gelieferte elektrische Eingangsleistung
unter Verwendung einer Spannung und eines Stromes, die von dem Audio-Spieler 100 empfangenen
Signalen zugeordnet sind. Die Lautstärke-Begrenzungseinheit 806 bestimmt
ferner einen Schalldruckpegel unter Verwendung der elektrischen
Eingangsleistung und der Empfindlichkeit. Wie es oben mit Bezug
auf die 2 bis 5 beschrieben
ist, integriert die Lautstärke-Begrenzungseinheit 806 den
Schalldruckpegel, um den an die Lautsprecher 808 gelieferten
Ausgangspegel zu regeln oder zu begrenzen, indem der SDP, der von
den menschlilchen Ohren gehört
wird, einzustellen.
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Zusammenfassung
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Techniken
und Vorrichtungen zur Begrenzung eines durch eine von einem Audiospieler
angesteuerten Audio-Ausgabevorrichtung erzeugten Schalldruckpegels.
Während
des Abspielens überwacht
der Audiospieler den momentanen Schalldruckpegel der Audio-Ausgabevorrichtung
und begrenzt in Antwort darauf den Schalldruckpegel durch Regeln
eines Ausgangspegels des Audiosignals, das sie erzeugt, um so einen
durch eine übermäßige Lautstärke bewirkten
Gehörverlust
zu verringern.