DE3034597A1

DE3034597A1 - Kombination eines lautsprechenden fernsprechapparats und eines handapparates fuer leises sprechen

Info

Publication number: DE3034597A1
Application number: DE19803034597
Authority: DE
Inventors: Klaas Rudolf Franzen; Cornelis Matthijs Adrianus Dordrecht Theunisse; Gijsbert Wilhelm Hilversum Versteeg
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-09-19
Filing date: 1980-09-13
Publication date: 1981-04-09
Also published as: FR2466147A1; JPS5648750A; NL7906957A; GB2059222A; US4396799A; GB2059222B

Description

N.V. Philips* 6!Qs!!smp2n!abri3k-:n, Π-idhoven 3 O 3 A 5 9

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"Kombination eines lautsprechenden Fernsprechapparats und eines Handapparates für leises Sprechen."

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombination eines lautsprechenden Fernsprechapparats und eines daran angeschlossenen Handapparates, der ein Mikrophon und einen Hörer für die Möglichkeit eines leisen Sprechens enthält, wobei der lautsprechende Fernsprechapparat mit einem Lautsprecherkanal und einem daran angeschlossenen Lautsprecher versehen ist.

Ein derartiger Fernsprechapparat ist beispielsweise aus Telesis Fall 1975» Seiten 84-90 bekannt.

Wenn ein Fernsprechapparat mit einem Mithörverstärker versehen ist,wobei der Lautsprecher in dem Apparat untergebracht ist, können durch akustische Rückkopplung Schwingungen entstehen, die als Pfeifen wahrgenommen werden, sobald der Handapparat dem Gerät genähert wird.

Die akustische Kupplung zwischen Mikrophon und Lautsprecher könnte mit einem in den Lautsprecherkanal aufgenommenen Dämpfungsnetzwerk mit einer Uebertragungskennlinie, die die Inverse der akustischen Uebertragungskennlinie zwischen dem Mikrophon und dem Lautsprecher entspricht, ausgeglichen werden. Ein derartiges Netzwerk wird jedoch auch die normale Sprachübertragung beeinflussen in den Situationen, in denen kein Pfeifen auftreten kann.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe die akustische Rückkopplung zu vermeiden, ohne die normale Sprachübertragung in Situationen, wo diese Gefahr nicht vorhanden ist, zu beeinflussen.

Die erfindungsgemässe Kombination weist dazu das" Kennzeichen auf, dass die Kombination mit einer Ultra- - . . schallsendeanordnung zum Ausstrahlen von Ultraschallimpulsen

— in dem freien Raum und mit-einer· Ultras-chai-iernpf aiigsanord-

nung zum Empfangen von Ultraschallimpulsen aus dem freien Raum versehen ist, wobei die Ultraschallsendeanordnung

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und die Ultraschallempfangsanordnung jeweils mit einem Ultraschallwandler versehen ist, -wobei der eine Wandler in dem Handapparat angeordnet ist und der andere ¥andler im lautsprechenden Fernsprechapparat, und dass in der g Empfangsanordnung Mittel zum Ermitteln der Laufzeit der Ultraschallimpulse zwischen dem Handapparat und dem lautsprechenden Fernsprechapparat und Mittel zur Beeinflussen der Verstärkung des Lautsprecherkanals abhängig von der Laufzeit vorhanden sind.

Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Ansicht eines lautsprechenden Fernsprechapparats und einem damit verbundenen Handapparat, Fig. 2 ein Blockschaltbild der Ultraschallsende- und -empfangsanordnung,

Fig. 3 eine detaillierte Darstellung eines Schaltplanes der Ultraschallsende- und.empfangsanordnung, Fig. h und 5 Zeitdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 3.

Der lautsprechende Fernsprechapparat 1 nach Fig. 1 ist mit einem Handapparat 2 mittels eines Kabels 3 ve rbunde η.

Der lautsprechende Fernsprechapparat 1 enthält u.a. eine Tastatur k und funktioneile Tastensätze 5 und

6. In dem Fernsprechapparat sind einige Ausnehmungen 7 und 7' vorgesehen, in denen der Handapparat 2 abgelegt werden kann. In dem Gehäuse des Fernsprechapparates befinden sich Oeffnungen 8, hinter denen der Lautsprecher angeordnet ist. Hinter den durch 9 bezeichneten Oeffnungen kann sich ein Mikrophon befinden für eine Sprechmöglichkeit bei freien Hände.

Wenn der Handapparat in die Ausnehmungen 7-7' gelegt wird, bzw. die Mikrophonöffnungen 10 in die unmittelbare Nähe der LautSprecheröffnungen 8 gebracht werden und der Lautsprecher und der Handapparat"eingeschaltet sind, besteht die Gefahr, dass wegen der akustischen Kopplung zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrophon ein

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Pfeifen auftritt.

Nach der Erfindung ist der Handapparat mit einer Ultraschallsendeanordnung 11 versehen, die durch die Oeffnungen 12 in dem Gehäuse des·Handapparates mit dem freien Raum in Verbindung steht. Der Fernsprechapparat ist mit einer Ultraschallempfangsanordnung 13 versehen, die durch die Oeffnungen 14 mit dem freien Raum in Verbindung steht.

Die Ultraschallsendeanordnung JJ_- (Fig. Z) enthält einen Ultraschallwandler 15. Dieser Wandler wird von einer elektronischen Sendeschaltung 16 betrieben. Letztere erzeugt zugleich ein Triggersignal, das über die Leitung

17 der Ultraschallempfangsanordnung JJ3 zugeführt wird.

Die Ultraschallempfangsanordnung JJ3 enthält einen Ultraschallwandler 18, an den eine Empfangsschaltung 19 angeschlossen ist. Letztere liefert Impulssignale, deren Impulsdauer ein Mass ist für die Laufzeit der Ultraschallwellen, die sich von dem Wandler 15 zu dem Wandler

18 fortpflanzen (Pfeile).

In einer Vergleichsschaltung 20 wird die Impulsdauer der Ausgangssignale der Empfangsschaltung I9 mit der Impulsdauer eines von dem Impulsgeber 21 erzeugten Bezugs impulses verglichen..,

Wenn die Impulsdauer des Ausgangssignals der Empfangsschaltung 19 grosser ist als die des Impulsgebers entspricht dies einer Situation, in der der Handapparat weiter als ein gewisser minimaler Abstand von dem Fernsprechapparat entfernt ist. Die Impulsdauer des Impulsgebers 21 ist derart eingestellt, dass in dieser Situation bestimmt kein Pfeifen auftreten kann.

Wenn die Impulsdauer des Ausgangssignals der Empfangsschaltung I9 kleiner ist als die Impulsdauer des Impulsgebers 21, entspricht dies einer Situation, in der ein Pfeifen auftreten kann. Die Vergleichsschaltung 20 liefert dann ein Ausgangssignal, auf das Mittel 22 zum

Regeln der Verstärkung des Lautsprecherkanals 23 reagieren. Diese Regelung kann die Form einer kontinuierlichen Regelung haben, wobei die Verstärkung entsprechend dem Abstand zwischen dem Handapparat und dem Fernsprechapparat kontinu-

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ierlich abnimmt. In der Praxis hat es sich herausgestellt, dass das Pfeifen erst bei sehr kleinen Abständen in der Grössenordnung von 10 bis 15 cm auftritt, wobei eine einfache Ein-Aus-Regelung ausreicht.

S Um zu vermeiden, dass bei Aenderung des Abstandes um einen bestimmten Wert herum der Lautsprecherkanal jeweils ein- und ausgeschaltet wird, wird die Grenze zwischen dem Ein- und Ausschalten derart verlegt, dass nach dem Ausschalten des Lautsprecherkanals der Kanal erst wieder eingeschaltet wird nachdem der Abstand um einen bestimmten Betrag zugenommen hat und dass nach dem Einschalten des Lautsprecherkanals der Kanal erst wieder ausgeschaltet wird, nachdem der Abstand um einen bestimmten Betrag abgenommen hat. Eine derartige Regelung mit Hysterese wird untenstehend noch näher beschrieben.

Die Ultraschallsendeanordnung _Π_ nach Fig. 3 enthält einen durch einen Kristall 2k gesteuerten Oszillator 25, dessen Ausgangssignal nach Verdopplung der Frequenz in der Stufe 26 mittels eines UND-Tores 27 dem Ultraschallwandler 15 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Oszillators 25 wird zugleich dem Frequenzteiler 28 zugeführt, der ein Ausgangssignal liefert, dessen Pegel abwechselnd, beispielsweise während η Perioden der Stufe 26 hoch und danach während weiteren η Perioden niedrig ist. Dieses Ausgangssignal steuert das UND-Tor 27 derart, dass der Wandler I5 Impulse mit einer Impulsdauer entsprechend η Perioden der Stufe 26 und getrennt durch Pausen ebenfalls entsprechend η Perioden ausstrahlt. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 28 ist zugleich als Triggersignal für die Empfangsschaltung I9 und den Impulsgeber 21 wirksam, dem dieses Signal durch die Leitung 17 zugeführt wird.

Das Ausgangssignal des Wandlers 18 der Empfangsanordnung V^ wird durch den Verstärker 29 verstärkt und danach durch den Impulsformer 30 in Impulse umgewandelt. Diese Impulse werden dem Stelleingang einer SR-Flip-Flop-Schaltung 31 zugeführt (Signal IN2, Fig. k). Dem Rückstelleingang wird das Triggersignal zugeführt (Signal IN1).

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Das Triggersignal wird mit dem Signal des Q-Ausganges mittels des UND-Tores J2 (Ausgangssignal A) kombiniert. Die Signale IN1, IN2, Q und A sind in Fig. k dargestellt. Das Signal A besteht aus Impulsen, deren Breite von dem Abstand zwischen den Wandlern 15 und 18 abhängig ist.

Das Signal A wird dem D-Eingang einer D-Flip-Flop-Schaltung 33 zugeführt. Dem Taktimpulseingang C wird ein Taktimpulssignal zugeführt, das durch die Bezugsimpulse des Impulsgebers 21 gegebenenfalls kombiniert mit einer verzögerten Form dieser Bezugsimpulse gebildet wird. Die Impulse des Impulsgebers 21 (Signal R, Fig. 5) werden der Kombinierschaltung Jh und dem Verzögerungselement (Signal DR) zugeführt. Das Signal DR wird durch das Schaltelement 36 gegebenenfalls zu der Kombinierechaltung 34 durchgelassen, in der es gegebenenfalls mit dem nicht verzögerten Signal R kombiniert wird. Durch Kombination der Signale R und DR entsteht das Taktimpulssignal für die D-Flip-Flop-Schaltung 33 (Signal CL).

Das Schaltelement 36 wird durch das Ausgangssignal des Q-Ausgangs der D-Flip-Flop-Schaltung 33 gesteuert und zwar auf die Art und Weise, wie in Fig. 5 dargestellt. Diese Figur zeigt den Fall, bei dem der Lautsprecherkanal zunächst ausgeschaltet ist und der Handapparat von dem Fernsprechapparat entfernt wird. In der Periode FF ist der Lautsprecherkanal unter Ansteuerung des Q-Ausganges ausgeschaltet und in der Periode N ist der Lautsprecherkanal eingeschaltet. In dieser letzteren Periode ist das Schaltelement 36 unter Ansteuerung des Q-Ausganges gesperrt wodurch die Taktimpulse des Signals CL eine kürzere Dauer haben als in der Periode FF. Der Abstand zwischen dem Handapparat und dem Fernsprechapparat muss dann zunächst um einen bestimmten Betrag entsprechend der Verringerung der Dauer der Taktimpulse abnehmen, bevor der Lautsprecherkanal wieder ausgeschaltet wird. Durch diese Hysterese in der Regelung des Lautsprecherkanals wird ein schneller Wechsel zwischen dem Ein- und Ausschalten bei einem bestimmten Abstand vermieden.

Bei der praktischen Ausbildung der Erfindung

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sind noch mehrere Abwandlungen möglich. So ist es möglich die Sendeanordnung 11 und die Empfangsanordnung 13 nach Fig. 1 umzutauschen. Die Ultraschallimpulse werden dann von dem Fernsprechapparat 1 ausgestrahlt und in dem Handapparat 2 empfangen.

In der praktischen Ausbildung ist es ausreichend, nur den Ultraschallwandler 15 oder 18 in dem Handapparat anzuordnen. Die elektronischen Schaltkreise der Empfangsund Sendeanordnung können völlig in dem Fernsprechapparat untergebracht werden. Zwischen dem Handapparat und dem Fernsprechapparat braucht dann nur eine Vorkehrung vorgesehen zu werden, das elektrische Signal des Ultraschallwandlers zu übertragen.

Die Anordnung der Ultraschallwandler in dem Fernsprechapparat und im Handapparat kann zu unterschiedlichen Abwandlungen führen. Eine vorteilhafte Anordnung ist diejenige, bei der der Ultraschallwandler 15 der SendeanOrdnung auf dem Konus des Lautsprechers des Fernsprechapparats und der Ultraschallwandler 18 der Empfangsanordnung hinter den Mikrophonöffnungen in dem Handapparat angeordnet sind.

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Claims

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PATENTANSPRUEGHE:

Λ J Kombination eines laut sprechenden Fernsprechapparats und eines daran angeschlossenen Handapparats, der ein Mikrophon und einen Hörer für die Möglichkeit eines leisen Sprechens enthält, wobei der lautsprechende Fernsprechapparat mit einem Lautsprecherkanal und einem daran angeschlossenen Lautsprecher versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination mit einer Ultraschallsendeanordnung zum Ausstrahlen von Ultraschallimpulsen in dem freien Raum und mit einer Ultraschallempfangsanordnung zum Empfangen von Ultraschallimpulsen aus dem freien Raum versehen ist, wobei die Ultraschallsendeanordnung und die Ultraschallempfangsanordnung jeweils mit einem Ultraschallwandler versehen sind, wobei der eine ¥andler in dem Handapparat :.und der andere ¥andler in dem lautsprechenden Fernsprechapparat angeordnet ist und dass in der Empfangsanordnung Mittel zum Ermitteln der Laufzeit der Ultraschallimpulse zwischen dem Handapparat und dem lautsprechenden Fernsprechapparat und Mittel zur Beeinflussen der Verstärkung des LaufSprecherkanals abhängig von der Laufzeit vorhanden sind.

2. Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Regeln der Verstärkung des Lautsprecherkanals zum Ein- und Ausschalten des Lautsprecherkanals eingerichtet sind.

3· Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum "Regeln der Verstärkung des Lautsprecherkanals zum Einschalten des Lautsprecherkanals eingerichtet sind bei einer Laufzeit" der Ultraschallimpulse, die grosser ist als die Laufzeit, bei der der Lautsprecherkanal ausgeschaltet wird. — h. Kombination nach Anspruch ~1 -, dadurch-geicemv-— zeichnet, dass zwischen der Ultraschallsendeanordnung und der Ultraschallempfangsanordnung eine elektrische

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Verbindung vorgesehen ist zum Uebertragen eines Triggersignals von der Ultraschallsendeanordnung zu der Ultraschallempfangsanordnung und zum Ermitteln des Anfangszeitpunktes für die Messung der Laufzeit der Ultraschallimpulse.

5. Kombination nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallsendeanordnung einen Frequenzteiler enthält zum Erzeugen eines Triggersignals mit einer Periode, die eine ganze Anzahl perioden der ausgestrahlten Ultraschallschwingung umfasst.

6. Kombination nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzteiler zugleich zum Erzeugen eines Signals für das impulsförmige Modulieren des von einem Ultraschalloszillator herrührenden elektrischen Signals bevor die einem Ultras challwandler zugeführt wird, dient.

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