DE4123763C2 - Verfahren zur Einstellung der Lautstärke bei Fernsprech-Endgeräten - Google Patents

Verfahren zur Einstellung der Lautstärke bei Fernsprech-Endgeräten

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Lautstärke bei Fernsprech-Endgeräten.
Es ist allgemein bekannt, daß zur Lautstärkeeinstellung bei zur Tonwiedergabe geeigneten Geräten ein Potentiometer angewendet wird. Mit der Einstellung eines derartigen Potentiometers wird auf direktem Weg der Verstärkungsgrad eines Verstärkers beeinflußt, so daß die Lautstärke bei der Wiedergabe wunschgemäß auf einfache Weise eingestellt werden kann. Ein Potentiometer als mechanisches Bauteil weicht in seiner konstruktiven Ausführung von integrierten elektronischen Bauteilen ab, so daß eine besondere konstruktive Gestaltung des betreffenden Gerätes erforderlich ist, zumal ein Potentiometer von außen zugänglich sein muß.
Aus der DE 38 09 012 A1 ist ein Verfahren zur Lautstärkereglung an einer Fernsprechstation bekannt. Das Verfahren betrifft eine Lautstärkeregelung von Tonruf und/oder Lautsprecher in einer Fernsprechstation. Dem mit der Tonrufschaltung oder der Lautsprechschaltung verbundenen elektroakustischen Wandler ist ein Widerstand parallel oder in Serie zugeschaltet, der mit einer Steuerspannung über die Wähltastatur und den stationseigenen Mikroprozessor festgelegt und erzeugt wird.
Es ist auch bekannt, die Lautstärkeeinstellung durch das Betätigen von Tasten vorzunehmen. Aus der DE-AS 29 37 638 ist eine rastfreie Taste als Ein-Aus-Schalter und zur Lautstärkeeinstellung bekannt. Die dort angegebene, von einer rastfreien Taste gesteuerte Schaltungsanordnung bewirkt, daß durch jeweils kurz­ zeitiges Tastendrücken eine Einschaltung oder Aus­ schaltung erreicht wird, und daß durch länger dauern­ des Tastendrücken eine Einstellung der Lautstärke stattfindet. Um zwischen einem kurzen Tastendruck und einem langen Tastendruck unterscheiden zu können, ist eine besondere Steuerschaltung erforderlich, womit zunächst einmal festgestellt wird, ob ein Tastendruck länger als eine vorgegebene Zeit andauert. Wenn dies der Fall ist, wird eine Lautstärkeeinstellung einge­ leitet. Dabei wird ein Zähler getaktet, und die Lautstärke wird um so größer, je länger die Taste betätigt wird. Die dazu notwendige Schaltungsanordnung dient ausschließlich der vorgenannten Funktion und kann nicht zu anderen Steuerzwecken mitbenutzt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, womit eine in einem Fernsprechgerät bereits vorhandene Steuereinrichtung zur Einstellung der Lautstärke mitbenutzt werden kann, so daß nur ein äußerst geringer Aufwand an zusätzlichen Schaltmitteln erforderlich ist. Als Bedienungselement zur Lautstär­ keeinstellung soll dabei sowohl ein Potentiometer möglich sein als auch bereits vorhandene Tasten.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale.
Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die zur Lautstärkeeinstellung erforderlichen Steuerungs­ prozeduren von der vorhandenen Steuereinrichtung durchgeführt werden können, wobei nur wenige zusätz­ liche Bauelemente erforderlich sind. Wenn ein Poten­ tiometer nicht angewendet werden soll, so können vorhandene Tasten als Bedienungselemente dienen.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1.
Fig. 2a eine angenommene Tonfrequenz­ schwingung.
Fig. 2b die Form des Ansteuerimpulses für das Analoggatter bei leiser Einstellung.
Fig. 2c das Ausgangssignal des Analog­ gatters bei leiser Einstellung.
Fig. 3a das Ansteuersignal für das Analog­ gatter bei lauter Einstellung.
Fig. 3b das Ausgangssignal des Analog­ gatters bei lauter Einstellung.
Fig. 4 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 5.
Fig. 5a eine angenommene Tonfrequenzschwin­ gung.
Fig. 5b das Ansteuersignal für das Analoggatter entsprechend Fig. 4 und Fig. 5a.
Fig. 5c das Ausgangssignal des Analoggatters entsprechend Fig. 5b.
In der Fig. 1 ist dargestellt, wie an eine Steuer­ einrichtung SE eine Tastatur TA angeschlossen ist. Zur Einstellung der Lautstärke kann auch ein Potentiometer P verwendet werden. In dem ankommenden Signalpfad S ist ein Analoggatter AG eingefügt, an dessen Ausgang ein Verstärker V und ein elektro-akustischer Wandler W angeschlossen sind. Wenn eine Einstellung der Laut­ stärke vorgenommen worden ist, so ist innerhalb der Steuereinrichtung SE ein diese Lautstärke beschrei­ bender Binärwert gespeichert. Von der Steuereinrich­ tung SE wird das Analoggatter AG mit periodisch erscheinenden Steuerimpulsen AI angesteuert. Die jeweilige Pulsdauer dieser Ansteuerimpulse richtet sich nach dem in der Steuereinrichtung SE vorhandenen Lautstärkewert. Der Lautstärkewert wird dabei in einen Zeitwert umgerechnet, welcher die Pulsdauer direkt bestimmt.
Bei einer angenommenen Tonfrequenzschwingung nach Fig. 2a und einer auf "Leise" eingestellten Laut­ stärke ergibt sich aufgrund der Ansteuerimpulse nach Fig. 2b ein Ausgangssignal am Analoggatter AG, welches dem Impulsbild nach Fig. 2c entspricht. Bei größerer Lautstärke werden die Ansteuerimpulse AI entsprechend verlängert, so wie es in Fig. 3a dargestellt ist. Es ergibt sich dann daraus entspre­ chend der Schwingung nach Fig. 2a ein Impulsbild, wie es in Fig. 3b dargestellt ist. Da das Analog­ gatter AG direkt mit dem Verstärker V verbunden ist, wird dieses Ansteuersignal innerhalb des Verstärkers V zu einer Tonfrequenzschwingung integriert, deren Energieinhalt um so größer ist, je länger die Ansteu­ erimpulse AI andauern. Um Hochfrequenzstörungen, welche bei der Abtastung entstehen könnten, zu ver­ meiden, kann der Verstärker mit einem einfachen Tiefpaß-Filter ausgestattet sein. Da die Information über die Einstellung der Lautstärke im Ansteuerimpuls AI durch dessen Länge vorhanden ist, wird kein Digi­ tal-Analog-Wandler benötigt, um den Verstärker V einzustellen, wenn der Lautstärkewert mit der Tastatur TA eingestellt wird. Um bei der Steuereinrichtung SE gleiche Verfahrensweisen anwenden zu können, wird bei Anwendung eines Potentiometers P dessen Analogwert innerhalb der Steuereinrichtung SE in einen Digital­ wert umgewandelt, der eine Aussage über die einge­ stellte Lautstärke liefert.
In der Fig. 4 ist eine abgewandelte Anordnung als Blockschaltbild dargestellt, wobei in dem Signalpfad ein Analog-Digital-Wandler A/D eingefügt ist, womit für die Steuereinrichtung SE das durch den elektro­ akustischen Wandler W abzugebende Signal digitalisiert wird. Die Einstellung der Lautstärke kann auch hier mittels der Tastatur TA oder mit einem Potentiometer P erfolgen. In beiden Fällen wird ein die Lautstärke beschreibendes Digitalwort erzeugt. Dieses die Laut­ stärke beschreibende Digitalwort wird nun mit jeweils einem Wort der digitalisierten Sprachprobe verknüpft. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß aus dem die Lautstärke beschreibenden Digitalwort ein Faktor errechnet wird, mit dem das digitalisierte Sprachpro­ bewort multipliziert wird. Aus der Verknüpfung von Lautstärkewort und Sprachsprobewort ergibt sich dann ein Maß für die Länge des Ansteuerimpulses AI, welcher dem Analoggatter AG zugeführt wird.
Wenn bei einer angenommenen Tonfrequenzschwingung nach Fig. 5a ein Ansteuerimpuls AI nach Fig. 5b gebildet wird, so setzt sich die Dauer eines jeden einzelnen Impulses aus der jeweiligen Amplitudenhöhe nach Fig. 5a und aus einem Anteil, der die Laut­ stärke beschreibt, zusammen. Dieser die Lautstärke beschreibende Anteil ist in Fig. 5b schraffiert gezeichnet.
Bei einer derartigen Ansteuerung des Analoggatters AG ergibt sich an dessen Ausgang ein Impulsbild nach Fig. 5c. Auch in dieser Fig. 5c ist der die Lautstärke repräsentierende Teil der jeweiligen Impulse schraffiert dargestellt. Wenn das aus der Schwingung nach Fig. 5a erzeugte Digitalwort nega­ tive Werte annimmt, so wird das Analoggatter AG so umgeschaltet, daß an seinem Ausgang negative Impulse erscheinen. Der Verstärker V ist dann so ausgelegt, daß er einen Ausgangspegel liefert, der um so höher wird, je länger die Ansteuerung andauert. Somit erhält der elektro-akustische Wandler W eine Ansteuerung dergestalt, daß das Tonfrequenzsignal in der ge­ wünschten Lautstärke wiedergegeben werden kann. In dem von der Steuereinrichtung SE gelieferten Ansteuerim­ puls AI ist bei dieser Version des Verfahrens sowohl die Information über den jeweiligen Amplitudenwert einer Tonfrequenzschwingung als auch die Information über die eingestellte Lautstärke vorhanden. Dabei ergibt sich die leiseste Einstellung dann, wenn dem sich aus dem Tonfrequenzsignal allein ergebenden Pulslängenwert nichts mehr hinzugefügt wird. Dies bedeutet, daß die Fig. 5b und 5c bei leiser Einstellung der Lautstärke ohne die gestrichelten Anteile zu betrachten wären.
Bei größer werdender Lautstärke werden die Ansteuer­ impulse jeweils in Abhängigkeit von der bereits durch den Amplitudenwert vorgegebenen Länge entsprechend verlängert. Somit ergibt sich wegen der integrierenden Wirkung des Verstärkers V eine größere Lautstärke beim elektro-akustischen Wandler W.

Claims (5)

1. Verfahren zur Einstellung der Lautstärke bei Fernsprech-Endgeräten mit Tastatur und elektro­ nischer Steuereinrichtung, insbesondere für Lauthöreinrichtungen bzw. Fernsprecheinrich­ tungen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zu einem elektro-akustischen Wandler (W) führenden Signalweg (S) ein Analoggatter (AG) eingefügt ist, welches in periodischen Abständen mit einem Vielfachen (Abtasttheorem nach Shannon) der abzugebenden Tonfrequenz angesteuert wird, wobei jeweils die Länge des Ansteuerimpulses (AI) durch die Steuereinrichtung (SE) in Abhängigkeit vom gespeicherten Wert der eingestellten Laut­ stärke bestimmt wird, und daß das aufgrund der Ansteuerimpulse (AI) sich ergebende Ausgangssi­ gnal des Analoggatters (AG) von einem Verstärker (V) zu einem Tonfrequenzsignal für eine entspre­ chende von einem elektro-akustischen Wandler (WA) abzugebende Lautstärke integriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Lautstärke durch ein Potentiometer (P) vorgenommen wird, wobei die Steuereinrichtung (SE) den sich dabei ergebenden Wert in eine digitale Form bringt und speichert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Lautstärke durch Betäti­ gung von Tasten (TA) vorgenommen wird, wobei sich am Ende des Einstellvorganges ein von der Steu­ ereinrichtung erfaßter Digitalwert ergibt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der für die Einstellung der Lautstärke maßgebliche Digitalwert in der Steuereinrichtung (SE) so umgerechnet wird, daß daraus unmittelbar die Länge der einzelnen Ansteuerimpulse gewonnen werden kann.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analog-Digital-Wandler (A/D) vorgesehen ist, der das empfangene Tonfrequenzsignal in digitaler Form an die Steuereinrichtung (SE) abgibt, wo es mit dem Digitalwert für die Laut­ stärke zu einem einzigen Ansteuersignal für das Analoggatter (AG) verknüpft wird, so daß der jeweilige Amplitudenwert zusammen mit der Laut­ stärke die Länge des Ansteuerimpulses (AI) bestimmt und das Analoggatter (AG) dann eine gleichbleibende Amplitude abgibt, und daß der Verstärker (V) das Tonfrequenzsignal mit entsprechendem Pegel an den Wandler (WA) abgibt.
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