DE19818925A1 - Kommunikationsanordnung - Google Patents

Abstract

Für eine Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbesondere bei der Verwendung mehrerer solcher Anordnungen in sogenannten Call-Centern, werden für ein ermüdungsarmes und konzentriertes Erfassen eingehender Gespräche bei hohem individuellem Hörkomfort eine Gegenschallkompensation niedriger und mittlerer Sprachsignalfrequenzanteile und/oder ein individuell einstellbares Gegenschall-Kompensationsmaß und/oder ein gezieltes einblenden von Umgebungsschall zur direkten akustischen Kommunikation und/oder eine Aufbereitung des über eine Telefonleitung empfangenen Audiosignals und/oder ein Zumischen einer Hintergrundmusik einzeln, kombiniert oder vorzugsweise realisiert vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbesondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikati­ onseinrichtungen wie Telefonverbindungen. In Akquisition, Service und ver­ schiedenen Dienstleistungen entstehen zunehmend Arbeitsplätze mit einem hohen bis fast ausschließlichen Zeitanteil an Telefonarbeit. Für effizientes und ermüdungsarmes Arbeiten an solchen Plätzen ist die benutzerfreundliche Aus­ gestaltung solcher Plätze von wesentlicher Bedeutung.

Häufig sind solche Arbeitsplätze in Großraumbüros, insbesondere in soge­ nannten Call-Centern mit einer Mehrzahl solcher Arbeitsplätze in geringer ge­ genseitiger Entfernung untergebracht. Dies hat zur Folge, daß eine nicht ver­ nachlässigbare Geräuschbelastung durch Umgebungsschall, insbesondere durch fremde Gespräche gegeben ist.

Typischerweise trägt die telefonierende Person ein sogenannten Head-Set, welches eine Art Kopfhörer zum Empfang eingehender Sprachsignale und ein Spracheingabemikrophon in baulicher Kombination enthält. Die Person hat da­ durch beide Hände zur Bedienung eines Rechners, zur Handhabung von Do­ kumentationshilfen etc. frei und kann sich in begrenztem Rahmen bewegen, ohne daß die Kommunikationsverbindung beeinträchtigt wird.

Ein solches Head-Set ist beispielsweise aus der DE 40 08 595 C2 und der WO 96/15646 bekannt. In beiden Schriften sind auch Maßnahmen angegeben, um ein Einkoppeln des Umgebungsgeräusches in das über die Kommunikations­ einrichtung abgehende Sprachsignal möglichst gering zu halten.

Für die Arbeitsbedingungen an einem solchen Arbeitsplatz ist hingegen primär von Bedeutung, daß sich das Umgebungsgeräusch dem über Kopfhörer emp­ fangenen Signal überlagert. Insbesondere in der typischen Situation, daß das Umgebungsgeräusch zu einem wesentlichen Teil aus fremden Gesprächen besteht, ist die Konzentration auf das empfangene Sprachsignal und dessen Verständlichkeit deutlich erschwert.

Eine räumliche Trennung mehrerer solcher Arbeitsplätze ist häufig aus Kosten- und/oder Raumgründen nicht möglich und wird vielfach wegen der isolierten Arbeitssituation an einem Einzelplatz auch vom Personal nicht gewünscht. Eine akustische Abschirmung durch Trennwände gegenüber anderen Arbeitsplätzen verschafft ein unangenehmes Gefühl von Isolation und Enge. Trennwände aus Plexiglas oder dgl. bewahren zwar die optische Weite und insbesondere den Blickkontakt zu anderen Personen, sind aber in ihren akustischen Eigenschaf­ ten nicht befriedigend.

Es ist bekannt, durch bewußte Abstrahlung eines Hintergrundgeräusches über Lautsprecher die umgebende Gespräche durch eine Geräuschkulisse zu ver­ decken. Hierfür wird vorzugsweise ein mit rosa Rauschen bezeichnetes Hinter­ grundgeräusch mit bandbegrenztem akustischem Frequenzspektrum verwandt, das selbst möglichst wenig wahrgenommen werden soll und über die nichtli­ neare Empfindung des menschlichen Ohrs die Umgebungsgeräusche verdeckt. Solche Systeme konnten sich bislang nicht durchsetzen.

Aus der DE 36 27 002 A1 ist ein Verfahren zur akustischen Kompensation ei­ nes Umgebungsgeräusches bei Kopfhörerempfang bekannt, bei welchem nahe bei den Kopfhörer-Lautsprechern eines zweikanaligen Kopfhörers je ein Refe­ renzmikrophon angeordnet ist, welches Umgebungsschall aufnimmt, und bei welchem ein daraus abgeleitetes Kompensationssignal über ein Kompensati­ onsfilter in invertierter Form dem Nutzsignal überlagert wird. Die Übertra­ gungsfunktion des Kompensationsfilters kann die gegebenen Übertragungs­ funktionen der verschiedenen Signalwegabschnitte berücksichtigen, wird da­ durch aber schwierig bestimmbar und komplex.

Die DE 37 33 132 A1 sieht vor, die Referenzmikrophone innerhalb der Kopfhö­ rer im Schallweg der Lautsprechersignale anzuordnen, um die Kohärenz von direktem Umgebungsschall im Ohr und Referenzschall im Referenzmikrophon zu verbessern und das Referenzsignal zur Einstellung des Kompensationsfil­ ters heranzuziehen. Die Anordnung hierfür ist aufwendig durch den benötigten größeren Kopfhörer und durch eine Schaltungsanordnung, welche Rückkopp­ lungen unterdrücken und eine Auslöschung des Nutzsignales verhindern muß.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kommuni­ kationsanordnung anzugeben, welche ein möglichst ermüdungsarmes und konzentriertes Erfassen von über die Kommunikationseinrichtungen eingehen­ den Audiosignalen, insbesondere Sprachsignalen über Telefonleitungen sowie eine hohe Verständlichkeit solcher Sprachsignale für die Gesprächspartner ermöglicht.

Erfindungsgemäße Lösungen dieser Aufgabe sind in den unabhängigen An­ sprüchen beschrieben. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestal­ tungen und Weiterbildungen der Erfindung.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen können einzeln, vorzugs­ weise in Kombinationen, insbesondere alle gemeinsam realisiert sein. Die Mi­ krophonanordnung zur Aufnahme von Umgebungsschall ist dabei vorzugswei­ se in Kopfhörernähe angeordnet, aber akustisch mit möglichst geringer Kopp­ lung an den Lautsprecherschall. Diese Mikrophonanordnung ist zu unterschei­ den von dem Mikrophon zur Spracheingabe.

Die Ableitung eines Gegenschallsignals in einem Kompensations- Frequenzbereich niedriger und mittlerer Sprachsignalfrequenzen ermöglicht einen einfachen Aufbau einer Kompensationseinrichtung und insbesondere bei Gesprächen als Umgebungsgeräusch eine deutliche Reduzierung des stören­ den Geräuschpegels. Dabei zeigt sich, daß vor allem die die Konzentration beeinträchtigende Lokalisierbarkeit von Schallquellen stark unterdrückt wird, während das verbleibende Geräusch ein Gefühl räumlicher Weite vermittelt. Zuvor störende Gespräche wirken für die Trägerperson der Kopfhöreranord­ nung dann weit weg gerückt und eine ablenkende räumliche Ortung geht verlo­ ren. Ein Gesprächsgeräusch aus der Umgebung kann aber dennoch verfolgt werden, wenn die Trägerperson sich bewußt darauf konzentriert. Dadurch wird ein Gefühl der Isolation vermieden. Eine Begrenzung der Unterdrückung des Umgebungsschalls auf beispielsweise maximal 30 dB ist dabei sowohl für das vorstehend beschriebene vorteilhafte Hörgefühl als auch für einen einfachen Aufbau der Kompensationseinrichtung und der Mikrophonanordnung vorteil­ haft.

Der Kompensations-Frequenzbereich umfaßt dabei vorteilhafterweise ungefähr einen Frequenzbereich zwischen 200 Hz und 2000 Hz. Durch die Begrenzung des Frequenzbereichs zu höheren Frequenzen hin werden evtl. unangenehm in Erscheinung tretende Phasenfehler, die insbesondere durch den Abstand von Ohreingang zu Mikrophonanordnung auftreten, vermieden. Auf die Erzeu­ gung von Gegenschallsignalen bei tiefen Frequenzen kann unter Ausnutzung der Erkenntnis, daß die Lokalisierbarkeit für tiefe Frequenzen durch das menschliche Gehör und damit die ablenkende Wirkung gering ist, verzichtet werden. Hierdurch können auch Kopfhörer zum Einsatz kommen, deren effekti­ ver Schalldruck bei tiefen Frequenzen gering ist, was insbesondere für ange­ nehm zu tragende leichte Kopfhörer in offener Bauweise gilt.

Die Kopfhörer in offener Bauweise, die typischerweise im Kompensations- Frequenzbereich eine geringe Dämpfung, insbesondere um weniger als 6 dB insbesondere weniger als 3 dB für den direkt zum Ohr dringenden Umge­ bungsschall aufweisen, vermitteln einen als angenehm empfundenen freien Höreindruck, der in Verbindung mit der Umgebungsschall-Kompensation durch Gegenschall-Überlagerung zu dem bereits erwähnten Empfinden räumlicher Weite mit weit weggerückten Umgebungsschallquellen führt. Die solchen Kopf­ hörern häufig eigene stärkere Dämpfung höherfrequenten Umgebungschalls von bis zu ca. 20 dB oder mehr ergänzt vorteilhaft die Gegenschall- Kompensation in dem niedrigen und mittleren Frequenzbereich, in dem auch Zischlaute, Klickgeräusche und dgl. im direkten Umgebungsschall nur ge­ dämpft zum Ohr dringen.

Es zeigt sich, daß die Umgebungsschall-Kompensation durch Gegenschall im niedrigen und mittleren Frequenzbereich einen besonders einfachen Aufbau der Kompensationseinrichtung mit im Kompensations-Frequenzbereich im we­ sentlichen frequenzunabhängigen und linearen Übertragungsverhalten erlaubt.

Besonders angenehm empfunden wird von Trägerpersonen die Möglichkeit, das Maß der Umgebungsschall-Kompensation durch Gegenschall individuell nach dem persönlichen, evtl. auch zeitlich wechselnden Empfinden selbst ein­ stellen zu können. Hierzu sind von der Köpfhörer-Trägerperson selbst betätig­ bare, in ihrer Arbeitsumgebung leicht erreichbare Kompensations-Stellmittel vorgesehen, über die das Übertragungsmaß der Kompensationseinrichtung, insbesondere der Verstärkungsfaktor von Mikrophonsignal zu dem dem Audio­ signal überlagerten Gegenschallsignal veränderlich einstellbar ist. Für den Einstellbereich des Kompensations-Übertragungsmaßes kann auch ein so ho­ hes Übertragungsmaß vorgesehen sein, daß unter Umständen eine Überkom­ pensation auftreten kann. Hierdurch kann berücksichtigt werden, daß durch absichtlich oder versehentlich vorgenommene Kopfhörerpositionen, in denen die Gegenschall-Übertragung vom Kopfhörer-Lautsprecher nicht optimal ist, dennoch eine hohe Kompensation möglich ist. Durch die individuelle Einstell­ möglichkeit kann eine Überkompensation bei optimaler Schallübertragung durch Reduzierung des Gegenschall-Übertragungsmaßes vermieden werden.

Vorzugsweise beeinflußt die Betätigung der Kompensations-Stellmittel das Übertragungsmaß der Kompensationseinrichtung über den gesamten Kompen­ sations-Frequenzbereich gleichmäßig. Hierdurch können die Kompensations- Stellmittel einfach aufgebaut sein und einfach bedient werden. Vorteilhaft ist insbesondere die Ausführung der Stellmittel als Dreh- oder Schiebepotentio­ meter, die bei zweikanaliger Ausführung vorteilhafterweise noch eine Möglich­ keit der Balance-Verstellung aufweisen. Die Stellmittel können auch in anderer, beispielsweise elektronischer Form realisiert sein. Die über den gesamten Kompensations-Frequenzbereich gleichmäßige Beeinflussung des Übertra­ gungsmaßes der Kompensationseinrichtung vermeidet versehentlich einge­ stellte Verzerrungen und liefert einen gleichbleibend natürlichen Eindruck be­ züglich der spektralen Anteile des aus der Überlagerung resultierenden Schall­ signals.

Bei der Tätigkeit an einem eingangsgeschilderten Telefon-Arbeitsplatz ist ne­ ben der Kommunikation über die elektrischen Kommunikationseinrichtungen häufig auch eine gelegentliche direkte Verständigung mit einer in der Nähe befindlichen Person erwünscht oder auch erforderlich. Um hierbei die direkte Verständigung auch bei aufgesetztem Kopfhörer zu verbessern, wird von der Telefonanordnung aufgenommener Umgebungsschall über eine Einblendein­ richtung dem über die Kommunikationseinrichtungen empfangenen Audiosignal überlagert. Das Übertragungsmaß der Einblendeinrichtung ist vorzugsweise über von der den Kopfhörer tragenden Person betätigbare Einblend-Stellmittel veränderlich einstellbar. Durch Einblenden des Umgebungsschalls kann ohne Absetzen des Kopfhörers weitgehend der selbe akustische Eindruck wie ohne Kopfhörer erzeugt werden.

Soweit Frequenzbereiche von Einblendsignal und direkt ins Gehör gelangen­ dem Umgebungsschall übereinstimmen, soll das Einblendsignal im Gegensatz zum Gegenschallsignal nicht invertiert, sondern gleichphasig zum direkten Schallsignal sein. Bei deutlich frequenzabhängiger Dämpfung des direkten Umgebungsschalls durch den aufgesetzten Kopfhörer verläuft der Frequenz­ gang des Übertragungsmaßes der Einblend-Einrichtung vorteilhafterweise qualitativ ungefähr komplementär zum Frequenzgang der Dämpfung des di­ rekten Umgebungsschalls durch den aufgesetzten Kopfhörer. Insbesondere kann die für die bevorzugten Kopfhörer in offener Bauweise typische stärkere Dämpfung von Schallanteilen in einem höheren Frequenzbereich dadurch be­ rücksichtigt werden, daß das Übertragungsmaß der Einblend-Einrichtung für Signalanteile in einem solchen höheren Frequenzbereich größer ist als in tiefe­ ren Frequenzbereichen oder insbesondere bei geringer Kopfhörerdämpfung für niedrige und mittlere Sprachsignalfrequenzen die Einblend-Einrichtung ledig­ lich Mikrophonsignalanteile aus einem höheren Frequenzbereich einblendet. Ein solcher höherer Frequenzbereich umfaßt beispielsweise Frequenzen über 3000 Hz und braucht zu hohen Frequenzen hin nicht oder nur durch Mikro­ phonanordnung und Kopfhörer-Lautsprecher begrenzt sein.

In den Frequenzbereich zwischen Frequenzband der Gegenschall-Wirkung und Frequenzband der Einblendung hängen die Wirkungen beider Maßnah­ men stark von den Verläufen der Frequenzbandkanten und auch von dem be­ nutzten Kopfhörertyp ab und können auch allmählich ineinander übergehen.

Besonders vorteilhaft ist eine kombinierte Anordnung mit einer Kompensati­ onseinrichtung und einer Einblendeinrichtung, bei welcher für die Kompensati­ ons-Stellmittel und die Einblend-Stellmittel gemeinsam betätigbare Stellmittel vorgesehen sind, wobei eine Betätigung der gemeinsamen Stellmittel das Kompensations-Übertragungsmaß gegenläufig zum Einblend- Übertragungsmaß verändert. Bei einer solchen kombinierten Anordnung sind bevorzugterweise die Frequenzbereiche von Gegenschallsignal der Kompen­ sationseinrichtung und Einblendsignal der Einblendeinrichtung und/oder die Verstellbereiche der gemeinsamen Stellmittel für wirksame Gegenschall- Kompensation und wirksame Umgebungsschall-Einblendung getrennt. Insbe­ sondere kann das Gegenschallsignal im wesentlichen auf einen Frequenzbe­ reich niedriger und mittlerer Frequenzen und das Einblendsignal auf einen hö­ heren Frequenzbereich eingeschränkt sein und im Frequenzbereich des je­ weils anderen Signals nicht oder nur schwach in Erscheinung treten. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit einem Kopfhörer, der in einem nied­ rigen und mittleren Frequenzbereich eine geringe und in einem höheren Fre­ quenzbereich eine starke Dämpfung des direkten Umgebungsschalls bewirkt.

Für den Spezialfall von das Umgebungsgeräusch im gesamten hörbaren Fre­ quenzbereich stark dämpfenden Kopfhörern wie beispielsweise in dem Gehör­ gang eingeschobenen Silikon-Ohrstöpseln kann einerseits auf eine Umge­ bungsschall-Kompensation verzichtet werden und andererseits das gesamte Umgebungsgeräusch einblendbar sein.

In einer weiteren vorteilhaften Möglichkeit, die Arbeit an einem Telefon- Arbeitsplatz individuell angenehmer und ermüdungsfreier zu gestalten, ist vor­ gesehen, daß am Arbeitsplatz eine zusätzliche Signalquelle vorhanden ist, über welche die den Kopfhörer tragende Person ein beliebiges akustisches Hintergrundsignal dem empfangenen Audiosignal im Kopfhörer in variabel ein­ stellbarer Lautstärke zumischen kann. Die zusätzliche Signalquelle kann ins­ besondere eine Tonträger-Abspielgerät oder ein Rundfunksempfangsgerät sein. Da zwischen Kopfhörer-Lautsprecher und dem Spracheingabemikrophon keine elektrische oder akustische Kopplung besteht, kann der Gesprächspart­ ner keine Notiz davon nehmen. Eine Störung der anderen Personen im Raum ist gleichfalls ausgeschlossen.

Schließlich kann die Arbeit an einem solchen Arbeitsplatz dadurch angeneh­ mer und ermüdungsfreier gestaltet werden, daß die Verständlichkeit des emp­ fangenen Audiosignals als solchem gesteigert wird. Ein über eine typische Te­ lefonverbindung übertragenes Gespräch zeigt bei manchen Worten und Lauten eine schlechte Verständlichkeit, die eine stärkere Konzentration und Anspan­ nung und damit ein schnelleres Ermüden der hörenden Person zur Folge hat. Durch eine Signalaufbereitung des empfangenen Audiosignals kann die Ver­ ständlichkeit deutlich gesteigert werden. Gespräche klingen natürlicher und sind weniger ermüdend.

Hierfür werden vorzugsweise die empfangenen Audiosignale über eine Fil­ tereinrichtung geführt, die ein zu dem frequenzabhängigen Übertragungsmaß der Übertragungseinrichtungen, insbesondere Telefonleitungen zumindest qualitativ ungefähr komplementäres frequenzabhängiges Filter- Übertragungsmaß aufweist. Bevorzugt ist für übliche Telefonübertragung eine Filtereinrichtung, die in einem Übertragungs-Frequenzbereich niedriger und mittlerer Frequenz, insbesondere in einem Bereich zwischen 200 Hz und 4000 Hz ein mit ansteigender Frequenz anfänglich fallendes und zur oberen Fre­ quenzgrenze des Übertragungsbereich hin wieder ansteigendes Filter- Übertragungsmaß aufweist. Der Filter-Übertragungsbereich ist insbesondere nicht größer als das Frequenzband der Signalübertragung der Kommunikati­ onseinrichtungen. Der Frequenzgang des Filter-Übertragungsmaßes zeigt vor­ zugsweise ein Minimum zwischen 500 Hz und 1000 Hz, insbesondere zwi­ schen 600 Hz und 800 Hz.

Die Maßnahmen zur Verbesserung der Verständlichkeit sind auch für gewöhn­ lichen Telefonempfang von Vorteil, wobei dann die Lautsprechermuschel des Telefon-Handapparats oder ein Mithör-Lautsprecher an die Stelle des Kopfhö­ rers tritt. Die frequenzabhängige Signalbeeinflussung ist auch vorteilhaft zur Signalaufbereitung von über das Spracheingabemikrophon aufgenommenen Sprachsignalen in Form einer zur Übertragungsfunktion der Teiefonleitung komplementären Vorverzerrung. Die Filtermaßnahmen können auch zuschalt­ bar vorgegeben werden.

Die beschriebenen Maßnahmen zum ermüdungsarmen und konzentrierten Er­ fassen von über Kommunikationseinrichtungen empfangenen Audiosignalen sind, wie Akzeptanzversuche mit Testpersonen zeigen, vorzugsweise gemein­ sam realisiert.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer solchen Anordnung mit gemeinsam realisierten Maßnahmen unter Bezugnahme auf die Abbildung noch weiter ver­ anschaulicht.

Ein Head-Set HS enthalte in baulicher Einheit an einem Bügel B eine Kopfhö­ reranordnung mit zwei Lautsprechern LS, einer Mikrophonanordnung mit zwei Mikrophonen RM zum Aufnahme von Umgebungsschall und ein Spracheinga­ bemikrophon SM. Das von dem Spracheingabemikrophon aufgenommene Ge­ sprächsignal ss der das Head-Set tragenden Person wird über eine Signalwei­ che G, beispielsweise eine übliche Telefon-Gabelschaltung auf eine Verbin­ dungsleitung L eines Kommunikationssystems, insbesondere eines Telefon­ netzes geführt. Im Signalweg des Signals ss kann ein Filtereinrichtung FS an­ geordnet sein, deren Übertragungsfunktion gleich der der Filtereinrichtung FE sei, auf deren genaue Beschreibung weiter unten verwiesen wird. Dieser Signalweg kann darüberhinaus die aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen und Schaltungen umfassen und ist nachfolgend nicht weiterbe­ handelt.

Ein auf der Verbindungsleitung ankommendes Signal wird in der Signalweiche G als Empfangsaudiosignal ea auf eine Filtereinrichtung FE geführt, welche innerhalb eines Übertragungs-Frequenzbereichs von vorzugsweise 200 Hz bis 3000 Hz eine Anhebung von Signalanteilen bei unteren und oberen Frequen­ zen gegenüber mittleren Frequenzen dieses Übertragungs-Frequenzbereichs bewirkt. Außerhalb des Übertragungsfrequenzbandes des Kommunikationssy­ stems ist vorzugsweise auch die Übertragungsfunktion der Filtereinrichtung annähernd gleich Null, um keine Störsignalanteile zuzufügen. Das frequenzab­ hängige Übertragungsmaß führt zu einem natürlicheren Klangbild des empfan­ genen Audiosignals und zu einer besseren Verständlichkeit von Sprache im Audiosignal. Das gefilterte Ausgangssignal der Filtereinrichtung FE wird ent­ sprechend der zweikanaligen Ausführung der Kopfhöreranordnung in zwei übereinstimmende Signalanteile rf und lf für rechten bzw. linken Kopfhörerka­ nal aufgeteilt. Im Folgenden ist nur noch die Signalverarbeitung im rechten Empfangskanal betrachtet. Die dabei gemachten Darlegungen gelten für den linken Empfangskanal in entsprechender Weise.

Ein Umgebungsgeräusch n wird auf dem direkten Weg zum Gehör durch den am Gehöreingang liegenden Kopfhörer KH frequenzabhängig gedämpft, wobei niedrige und mittlere Frequenzen bis 2000 Hz durch einen bevorzugt einge­ setzten Kopfhörer in offener Bauweise nur gering, höhere Frequenzen über 4000 Hz hingegen deutlich gedämpft werden. Der Übergang zwischen den an­ geführten Frequenzbereichen erfolgt nicht abrupt, sondern gleitend. Die Trä­ gerperson hört daher in erster Näherung von dem Umgebungsgeräusch auf direktem Weg hauptsächlich die Anteile in einem niedrigen und mittleren Fre­ quenzbereich bis 2000 Hz.

Ein Mikrophon RM einer Mikrophonanordnung zur Aufnahme von Umgebungs­ schall ist in der Nähe des Kopfhörer-Lautsprechers LS angeordnet, ohne aber dessen Schallsignal aufzunehmen. Das Mikrophon RM kann vorteilhafterweise in einem Abstand von 1 cm bis 3 cm unterhalb des Lautsprechers LS angeord­ net sein. Das Mikrophon RM nimmt den Umgebungsschall n auf, wobei der Umgebungsschall am Mikrophon RM mit im wesentlichen gleicher Amplitude und Phase auftritt wie am Ort des Kopfhörers. Das Mikrophon RM zeige in dem besprochenen Frequenzbereich ein frequenzunabhängiges und lineares Über­ tragungsverhalten, so daß das Mikrophonsignal rr direktproportional dem Um­ gebungsschall am Ort des Mikrophons RM ist.

Das Mikrophonsignal rr wird parallel einer Einblendeinrichtung EE und einer Kompensationseinrichtung KE in der Steuereinheit SE zugeleitet. Die Kompen­ sationseinrichtung KE enthält eine invertierende Verstärkerstufe, die Signalanteile in einem Frequenzbereich fnm niedriger und mittlerer Sprachsi­ gnalfrequenzen, insbesondere zwischen 200 Hz und 2000 Hz mit einem im we­ sentlichen linearen und in dem gesamten Frequenzbereich fnm einheitlichen Kompensations-Übertragungsmaß verstärkt. Das verstärkte Ausgangssignal wird als Kompensationssignal rk dem Audiosignal rf in einer Signalsummier­ stufe ST überlagert und bewirkt im Lautsprecher LS der Kopfhöreranordnung die Abstrahlung eines zu dem nicht oder nur wenig gedämpften direkten Um­ gebungsgeräusch gegenphasigen Gegenschallsignal, welches eine vom Über­ tragungsmaß der Kompensationseinrichtung abhängige Auslöschung des Um­ gebungsgeräuschs zur Folge hat. In der Einblendeinrichtung EE werden Signalanteile des Mikrophonsignals rr bei höheren Frequenzen fh, insbesonde­ re in einem Frequenzbereich oberhalb 3000 Hz bis beispielsweise 18000 Hz mit einem im wesentlichen linearen und in dem genannten Frequenzbereich fh einheitlichen Einblend-Übertragungsmaß verstärkt und das Ausgangssignal der Einblendeinrichtung wird als Einblendsignal re in der Signalsummierstufe ST dem Audiosignal überlagert. Durch das überlagerte Einblendsignal re können die durch den Kopfhöreraufbau stark gedämpften höheren Signalanteile des direkten Umgebungsschalls über den Kopfhörer-Lautsprecher wieder gezielt zugefügt werden, so daß für den Fall, daß die Trägerperson mit ihrer Umge­ bung direkt kommunizieren will, ohne Absetzten des Kopfhörers ein natürlicher Eindruck des Gesprächs des Partners entsteht. Da sich das Einblend- Schallsignal dem direkten Umgebungsschall konstruktiv überlagern soll, ist die Verstärkung in der Einblendeinrichtung nicht invertierend. Je nach Ausführung der Schaltungsanordnung im einzelnen kann die nicht invertierende Verstär­ kung auch durch zwei in Reihe geschaltete invertierende Stufen realisiert sein. Wegen der durch den Kopfhöreraufbau bewirkten starken Dämpfung dieser Umgebungsschallanteile ist das eingeblendete Schallsignal im betroffenen Frequenzbereich im Regelfall klar dominierend, so daß Phasenfehler keinen hörbaren Nachteil darstellen.

Zur Veränderung des Übertragungsmaßes der Kompensationseinrichtung KE und der Einblendeinrichtung EE sind Stellmittel in Form eines zweikanaligen Schiebereglers SP vorgesehen, der zwischen zwei Extremstellungen E und A kontinuierlich oder quasi kontinuierlich verstellbar ist. Die Aufteilung in zwei Bedienelemente entsprechend den beiden Kopfhörerkanälen ermöglicht die individuelle Einstellung der Balance zwischen den beiden Kanälen. Die Stell­ mittel SP können auch baulich in die Steuereinrichtung integriert sein, wenn diese für die Trägerperson leicht erreichbar angeordnet ist. Das für den rechten Kanal durch die Stellmittel veränderlich vorgebbare Stellsignal pr wird parallel der Einblendeinrichtung EE und der Kompensationseinrichtung KE zugeführt und beeinflußt deren Übertragungsmaße. In der ersten Extremstellung E der Stellmittel SP ist das Einblend-Übertragungsmaß der Einblendeinrichtung ma­ ximal und durch das Mikrophon RM aufgenommener Umgebungsschall wird im höheren Frequenzbereich fh mit der maximal vorgesehenen Verstärkung über den Kopfhörerlautsprecher LS abgestrahlt. Das Kompensations- Übertragungsmaß der Kompensationseinrichtung ist in dieser Stellung der Stellmittel im wesentlichen gleich Null. Bei Verschiebung der Stellmittel aus der ersten Extremstellung E heraus in Richtung der Stellung A verändert sich das Stellsignal pr monoton und das Einblend-Übertragungsmaß der Einblendein­ richtung EE, das Einblendsignal re sowie die Lautstärke des eingeblendeten Umgebungsschallanteils im höheren Frequenzbereich fh nehmen ab.

In der zweiten Extremstellung A der Stellmittel SP ist das Kompensations- Übertragungsmaß der Kompensationseinrichtung KE maximal und durch das Mikrophon RM aufgenommener Umgebungsschall im Frequenzbereich fnm niedriger und mittlerer Sprachsignalfrequenzen wird mit der maximal vorgese­ henen Verstärkung invertiert als Gegenschall über den Kopfhörer-Lautsprecher LS abgestrahlt, so daß die Kompensation des Umgebungsschalls maximal ist oder auch eine Überkompensation auftreten kann. Das Einblend- Übertragungsmaß der Einblendeinrichtung EE ist in dieser Stellung der Stell­ mittel im wesentlichen gleich Null. Bei Verschiebung der Stellmittel aus der zweiten Extremstellung A heraus in Richtung der Stellung E verändert sich das Stellsignal pr wieder monoton mit zum zuvor beschriebenen Fall gegenläufiger Tendenz und das Kompensations-Übertragungsmaß sowie die Amplitude des Gegenschallsignals nehmen ab. Das Umgebungsgeräusch wird weniger ge­ dämpft.

Die Einstellbereiche für das Einblend-Übertragungsmaß und das Kompensati­ ons-Übertragungsmaß über den Verstellbereich der Stellmitteln SP zwischen den Extremstellungen E und A können überlappen oder getrennt sein. Im erste­ ren Fall setzt die Einblendung höherer Frequenzen bereits ein, wenn für nied­ rige und mittlere Frequenzen noch eine Auslöschung in reduziertem Maß statt­ findet und umgekehrt. Im letzteren Fall setzt die Einblendung höherer Frequen­ zen erst ein, wenn die Kompensation durch Gegenschall ganz zurückgefahren ist und umgekehrt. Es gibt dann in einer mittleren Position der Stellmittel einen Zustand, bei welchem weder noch eine Kompensation durch Gegenschall noch eine Einblendung höher frequenter Umgebungsschallanteile stattfindet. In je­ dem Fall ergibt sich durch die kombinierte Wirkung der gemeinsamen Stellmit­ teln SP auf die Kompensationseinrichtung und die Einblendeinrichtung mit ge­ genläufiger Beeinflussung deren Übertragungsmaße eine unkomplizierte und auf das individuelle Empfinden der Trägerperson von dieser selbst optimierba­ re Einstellmöglichkeit.

Über eine Mischeinrichtung ME in der Steuereinrichtung SE kann zusätzlich aus einer Signalquelle SQ ein Hintergrundsignal rq dem empfangenen Audio­ signal rf zugemischt werden. Hierdurch kann eine individuell jeweils anders empfundene akustische Umgebung insbesondere durch eine Hintergrundmusik mitgestaltet werden, ohne daß diese Zusatzsignal in dem abgehenden Ge­ sprächsignal ss in Erscheinung tritt oder Mitarbeiter im selben Raum belästigt oder ablenkt. Die Signalquelle SQ kann insbesondere ein Rundfunkempfangs­ gerät oder ein Tonträger-Abspielgerät wie ein CD-Spieler oder ein Kassetten­ gerät sein. Die elektrische Signalverbindung zwischen Signalquelle SQ und Steuereinrichtung SE kann beispielsweise über den Kopfhörerausgang eines solchen Geräts erfolgen. Die Lautstärke der Hintergundsignals wird vorzugs­ weise an der Signalquelle SQ selbst eingestellt. Die Mischeinrichtung ME dient primär zur Anpassung von unterschiedlichen Signalpegeln.

Die in der Signal-Summierstufe ST zusammengefaßten Signale bilden insge­ samt das elektrische Steuersignal rh = rf+rq+rk+re für die Ansteuerung des Kopfhörer-Lautsprechers LS. Weitere Signalquellen wie beispielsweise organi­ satorische Durchsagen können in entsprechender Weise eingespeist werden. Signale für den im wesentlichen gleich aufgebauten linken Kanal der zweika­ naligen Anordnungen sind in der Abbildung mit lh, rl, pl, lf und lq angedeutet.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen bevorzugten Bespiele be­ schränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. Insbesondere kann die Überlagerung mehrerer Signale statt in einer Signalsummierstufe auch anders gruppiert sein. Die verschiedenen Fre­ quenzbereich sind nicht als durch die genannten Frequenzwerte eng abge­ grenzt oder genau definiert anzusehen, sondern sind primär qualitativ und nach physiologischem Empfinden unterschieden. Bei den Übertragungsmaßen der Kompensations- oder Einblend-Einrichtung können ein evtl. vorhandener Frequenzgang oder Nichtlinearitäten von Mikrophonanordnung und/oder Kopf­ hörer-Lautsprecher mitberücksichtigt sein. Bevorzugt werden aber sowohl für Mikrophonanordnung als auch für Kopfhörer-Lautsprecher Bauelemente mit frequenzunabhängigem und linearem Übertragungsverhalten eingesetzt. Ins­ besondere bei der Realisierung der Schaltungsanordnung ist dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten des Schaltungsaufbaus bekannt. Beispielswei­ se kann das Hintergrundsignal nach der Summierstufe direkt in die Signallei­ tung zum Kopfhörer-Lautsprecher eingespeist sein.

Claims (22)

1. Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbe­ sondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikationseinrichtungen, bei welcher eine Mikrophonanordnung Umgebungsschall als Referenzsignal aufnimmt und eine Kompensationseinrichtung dem empfangenen und über eine Kopfhöreranordnung wiedergegebenen Audiosignal ein aus dem Refe­ renzsignal abgeleitetes Gegenschallsignal in einem Kompensations- Frequenzbereich niedriger und mittlerer Sprachsignalfrequenzen überlagert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensa­ tions-Frequenzbereich die Frequenzen von 200 bis 2000 Hz umfaßt.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfhörer im Kompensations-Frequenzbereich nur eine geringe Dämpfung des direkten Umgebungsschalls, insbesondere um weniger als 6 dB vor­ zugsweise weniger als 3 dB bewirkt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung im Kompensations-Frequenzbereich ein im wesentlichen lineares Übertragungsverhalten aufweist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung ein über den Kompensations- Frequenzbereich im wesentlichen einheitliches Übertragungsmaß aufweist.

6. Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbe­ sondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikationseinrichtungen, bei welcher eine Mikrophonanordnung Umgebungsschall als Referenzsignal aufnimmt und eine Kompensationseinrichtung dem empfangenen und über eine Kopfhöreranordnung wiedergegeben Audiosignal ein aus dem aufge­ nommenen Mikrophonsignal abgeleitetes Gegenschallsignal überlagert, wo­ bei das Übertragungsmaß der Kompensationseinrichtung über vom Träger des Kopfhörers betätigbare Kompensations-Stellmittel veränderlich einstell­ bar ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Einstellmittel das Übertragungsmaß über den gesamten Frequenzbe­ reich der Kompensationseinrichtung gleichmäßig beeinflußt.

8. Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbe­ sondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikationseinrichtungen, bei welcher eine Mikrophonanordnung Umgebungsschall aufnimmt und eine Einblendeinrichtung ein aus dem Mikrophonsignal abgeleitetes Einblendsi­ gnal dem empfangenen und über eine Kopfhöreranordnung wiedergegebe­ nen Audiosignal überlagert, wobei das Einblend-Übertragungsmaß der Ein­ blendeinrichtung über vom Träger des Kopfhörers betätigbare Einblend­ stellmittel veränderlich einstellbar ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfhörer eine frequenzabhängige Dämpfung des direkten Umgebungsschalls bewirkt und daß der Frequenzgang des Einblend-Übertragungmaßes dazu komple­ mentär verläuft.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ blendeinrichtung Signalanteile in einem höheren Sprachsignal- Frequenzbereich, insbesondere über 3000 Hz mit höherem Einblend- Übertragungsmaß einblendet als Signalanteile aus tieferen Frequenzberei­ chen.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder einem der Ansprü­ che 6 bis 7 und/oder einem der Ansprüche 8 bis 10.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrophon in der Nähe des Kopfhörer-Lautsprechers, aber im we­ sentlichen ohne akustische Kopplung mit diesem angeordnet ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Kopfhörer und Mikrophon in Stereoausführung vorliegen und die Kanäle paarweise einander zugeordnet sind.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel eine Stereo-Balance-Einstellmöglichkeit aufweisen.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für die Kompensations-Stellmittel und die Einblend-Stellmittel gemein­ sam betätigbare Stellmittel vorgesehen sind, wobei eine Betätigung der ge­ meinsamen Stellmittel das Kompensations-Übertragungsmaß gegenläufig zum Einblend-Übertragungsmaß verändert.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, gekennzeichnet durch Schiebe- oder Drehpotentiometer als Stellmittel.

17. Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbe­ sondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikationseinrichtungen mit einer Kopfhöreranordnung, auch nach einem der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Zumischeinrichtung zur Überlagerung des Audiosignals mit einem akustischen Hintergrundsignal aus einer durch den Träger des Kopfhörers beeinflußbaren Signalquelle vorgesehen sind.

18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal­ quelle ein Tonträger-Abspielgerät oder ein Rundfunkempfangsgerät ist.

19. Kommunikationsanordnung für die Übermittlung von Audiosignalen, insbe­ sondere Sprachsignalen über elektrische Kommunikationseinrichtungen mit einer Kopfhöreranordnung und einem Spracheingabemikrophon, auch nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Kommunikationseinrichtungen empfangenen und/oder abgehenden elektri­ schen Signale eine Filtereinrichtung durchlaufen, deren frequenzabhägiges Übertragungsverhalten im wesentlichen komplementär zu dem frequenzab­ hängigen Übertragungsverhalten der Kommunikationseinrichtungen ist.

20. Anordnung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch wenigstens eine Fil­ tereinrichtung, die in einem Übertragungsbereich niedriger und mittlerer Sprachsignalfrequenzen ein mit ansteigender Frequenz anfänglich fallendes und zur oberen Frequenzgrenze des Übertragungsbereichs hin wieder an­ steigendes Filter-Übertragungsmaß aufweist.

21. Anordnung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsbereich einen Frequenzbereich von 200 bis 4000 Hz umfaßt.

22. Anordnung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf des Filter-Übertragungsmaßes ein Minimum zwischen 500 Hz und 1000 Hz insbesondere zwischen 600 Hz und 800 Hz aufweist.