DE4222465C2 - Regelungsverfahren für zu akustischen Rückkopplungen neigende elektroakustische Systeme - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelungsverfahren für zu aku­ stischen Rückkopplungen neigende elektroakustische Systeme gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Akustische Rückkopplungen sind vorwiegend in der Elektro­ akustik auftretende technische Erscheinungen, bei denen von einem Lautsprecher erzeugte Schallwellen in der unmit­ telbaren Umgebung eines mit dem Lautsprecher gekoppelten Mikrofons unerwünschte Störgeräusche hervorrufen. Die Ent­ stehung dieser Störgeräusche wird auch als "Pfeifen" be­ zeichnet. Um diese Stör- oder Pfeifgeräusche zu vermeiden, werden in solchen elektroakustischen Systemen, die zumin­ dest einen Lautsprecher und ein Mikrofon aufweisen, spe­ zielle Regelungsverfahren angewandt.

So sind z. B. Fernsprechendgeräte mit dem Leistungsmerkmal "Lauthören" bekannt, bei denen dieses spezielle Regelungs­ verfahren in bekannter Weise durch eine elektronische Lauthör-Schaltungseinrichtung mit einer integrierten Squelch-Regelung realisiert wird.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer solchen elek­ tronischen Lauthör-Schaltungseinrichtung LHSE mit der in­ tegrierten Squelch-Regelung, wie sie beispielsweise in ei­ nem an einer Zweidrahtleitung a/b angeschlossenen und eine Hörkapsel HK, einen Lautsprecher LSP sowie ein Mikrofon MIF aufweisenden Fernsprechendgerät FPSE vorhanden ist. Im Lauthörbetrieb, d. h. wenn auf der Zweidrahtleitung a/b übertragene Lauthörsignale LHS über eine Koppelkapazität C_K einen Empfangsverstärker EV und einen Lauthörverstärker LHV von dem Lautsprecher LSP in mechanische Schwingungen umgewandelt werden, kann es bei hoher Lautstärke und schlechter Anpassung an eine Leitungsimpedanz der Zwei­ drahtleitung a/b zu akustischen Rückkopplungen kommen.

Diese akustischen Rückkopplungen entstehen dadurch, daß parallel zu dem auf der Zweidrahtleitung a/b übertragenen Lauthörsignal LHS auch ein von dem Mikrofon MIF erzeugtes und über einen Sendeverstärker SV und einer Endstufen­ schaltung ESTS verstärktes Sendesignal SS auf der Zwei­ drahtleitung a/b übertragen wird. Eine Verbesserung der dadurch entstehenden Pfeifgeräusche wird mit Hilfe einer in der elektronischen Lauthör-Schaltungseinrichtung LHSE des Fernsprechendgerätes FPSE eingebauten elektronischen Squelch-Einrichtung SQE erreicht. Mit dieser Squelch-Ein­ richtung SQE wird das von dem Mikrofon MIF abgegebene Sen­ designal SS bei niedrigen Mikrofonpegeln um einen vorgege­ benen Dämpfungswert z. B. 10 dB gedämpft, während das Lauthörsignal LHS mit Nominalpegel von dem Lautsprecher LSP wiedergegeben wird. Überschreitet jedoch das von dem Mikrofon MIF abgegebene Sendesignal SS einen vorgegebenen Schwellwert, so wird erst das Lauthörsignal LHS um diesen vorgegebenen Dämpfungswert von 10 dB gedämpft und an­ schließend das Sendesignal SS auf Nominalpegel verstärkt. Durch die gegensinnige Steuerung erhält man eine um 10 dB geringere Umlaufverstärkung vom Mikrofon MIF zum Lautspre­ cher LSP und damit eine deutlich verringerte akustische Rückkopplung (Pfeifneigung).

Um diese geringere Umlaufverstärkung vom Mikrofon MIF zum Lautsprecher LSP zu erreichen, ist die Squelch-Einrichtung SQE eingangsseitig mit dem Mikrofon MIF und ausgangsseitig mit dem Lauthörverstärker LHV und dem Sendeverstärker SV verbunden. Darüber hinaus ist die Squelch-Einrichtung SQE eingangsseitig zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit über einen Widerstand R_SQE und zur Einstellung der Abfall­ zeit über einen Kondensator C_SQE auf Massepotential ge­ legt. Zum Abschalten der Squelch-Einrichtung SQE genügt es, den Widerstand R_SQE hochohmig zu machen (R_SQE < 2 MΩ).

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten prinzipiellen Aufbau der Squelch-Regelung wirkt es sich jedoch nachteilig aus, daß die am Lautsprecher LSP abgegebene Lautstärke nur be­ dingt erhöht werden kann. Eine Lautstärkeerhöhung ist bei­ spielsweise nicht möglich, wenn bei eingeschaltetem Laut­ sprecher LSP und wirksamer Squelch-Regelung für die vom Lautsprecher LSP abgegebene Lautstärke der Abstand zwi­ schen dem Lautsprecher LSP und dem Mikrofon MIF derart be­ messen ist, daß durch die wirksame Squelch-Regelung in dem Fernsprechendgerät FPSE akustische Überkopplungen, soge­ nannte "Pumpgeräusche", entstehen.

Dieses Problem der akustischen Überkopplungen wurde bisher so gelöst, daß bei der elektroakustischen Umwandlung von Sprach- und/oder Tonsignalen in dem Fernsprechendgerät FPSE entweder die Squelch-Regelung unwirksam gemacht und/ oder die Empfangslautstärke deutlich zurückgenommen wurde.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelungsverfahren für zu akustischen Rückkopplungen neigende elektroakustische Systeme anzugeben, mit dem die bekannten Nachteile vermie­ den werden.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß individuell einstellbaren Lautstärkestufen eines zur Vermeidung von akustischen Rückkopplungen vorge­ regelten Fernsprechendgerätes mit dem Leistungsmerkmal "Lauthören" EIN-Zustände bzw. AUS-Zustände dieser Rückkopp­ lungsvorregelung zugeordnet werden, werden auftretende Überkopplungen, sogenannte Pumpgeräusche, in dem Fern­ sprechendgerät vermieden. Die Pumpgeräusche treten insbe­ sondere bei der elektroakustischen Umwandlung von Tonsi­ gnalen (Amtston mit hohem Signalpegel) auf, wenn die in dem Fernsprechendgerät angeordneten elektroakustischen Wandler (Lautsprecher und Mikrofon) in einem zu kleinen Abstand voneinander angeordnet werden. Dies ist z. B. der Fall, wenn bei der Gesprächsaufnahme mit dem Fernsprech­ endgerät bei eingeschaltetem Lautsprecher das Mikrofon im Handapparat zu nah an den Lautsprecher geführt wird. Um die dann entstehenden Pumpgeräusche zu vermeiden, muß die Rückkopplungsvorregelung (Squelch-Regelung) unwirksam sein. Die in dem Fernsprechendgerät auftretenden akusti­ schen Rück- und Überkopplungen sind unerwünschte physika­ lische Störeffekte, die sich jedoch nicht immer gleichzei­ tig vermeiden lassen. Insbesondere dann nicht, wenn für die Wahrnehmung der elektroakustisch umgewandelten Si­ gnale (Sprach- und Tonsignale) eine bestimmte Lautstärke gewünscht wird. Man ist deshalb bestrebt, einen vernünfti­ gen Kompromiß zwischen der Lautstärke einerseits und den akustischen Rück- und Überkopplungen andererseits zu fin­ den. Dieser Kompromiß kann z. B. darin bestehen, daß die einen hohen Signalpegel aufweisenden Tonsignale bei einer niedrigen Lautstärkestufe und deshalb ohne akustische Rückkopplungsvorregelung elektroakustisch ohne jegliche Pumpgeräusche umgewandelt werden, während die Sprachsigna­ le mit den weniger hohen Signalpegeln bei möglichst maxi­ maler Lautstärke und deshalb mit akustischer Rückkopp­ lungsvorregelung elektroakustisch mit eventuell bei kri­ tischen Abständen zwischen dem Mikrofon des Handapparates und dem Lautsprecher auftretenden Überkopplungen umgewan­ delt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

In modernen Fernsprechendgeräten, die mit dem Leistungs­ merkmal "Lauthören" ausgerüstet sind, wird die Lautstärke (mehrere Lautstärkestufen) des Lautsprechers im Unter­ schied zu früheren Geräten mit einer Potentiometereinstel­ lung über Tasten ("+"/"-"-Tasten oder Prozeduren) einge­ stellt. Die unangenehmen Pumpgeräusche treten insbesondere zu Beginn einer Gesprächsaufnahme mit dem Fernsprechendge­ rät FPSE auf, wenn ein Amtston (Tonsignal mit hohem Signalpegel) bei eingeschaltetem Lautsprecher und einge­ schalteter Squelch-Regelung übertragen wird. Wegen eines deutlich geringeren Signalpegels bei übertragenen Sprach­ signalen treten die Pumpgeräusche bei der elektroakusti­ schen Umwandlung dieser Sprachsignale in dem Fernsprech­ endgerät FPSE nur bedingt auf. Um die akustischen Überkopplungen bei der elektroakustischen Signalumwandlung in dem Fernsprechendgerät FPSE zu vermeiden, werden von dem Benutzer zur Lautstärkeeinstellung des Lautsprechers LSP über die Tasten des Fernsprechendgerätes FPSE frei wählbaren Lautstärkestufen Soll-Zustände der Squelch-Rege­ lung zugeordnet, bei denen diese entweder "unwirksam" (AUS-Zustand) oder "wirksam" (EIN-Zustand) ist. Die Soll- Zustände werden den Lautstärkestufen des Fernsprechendge­ rätes FPSE mit Hilfe eines entsprechend programmierten Mikroprozessors zugeordnet. Bei dieser mikroprozessorge­ steuerten Zuordnung wird z. B. den Lautstärkestufen des Fernsprechendgerätes FPSE ein AUS-Zustand der Squelch-Re­ gelung zugewiesen, bei denen bei der elektroakustischen Signalumwandlung ohne wirksame Squelch-Regelung weder akustische Rückkopplungen noch akustische Überkopplungen auftreten. Allen übrigen Lautstärkestufen des Fernsprech­ endgerätes FPSE werden von dem Mikroprozessor EIN-Zustände der Squelch-Regelung zugewiesen. Für ein Fernsprechendge­ rät mit z. B. vier Lautstärkestufen bedeutet dies, daß die beiden Lautstärkestufen mit den niedrigsten Lautstärkepe­ geln den AUS-Zustand und die beiden übrigen Lautstärke­ stufen den EIN-Zustand zugewiesen bekommen. Der Mikropro­ zessor ist darüber hinaus so programmiert, daß nach Be­ enden eines Gespräches mit dem Fernsprechendgerät FPSE immer wieder diejenige Lautstärkestufe des Fernsprechend­ gerätes FPSE eingestellt wird, bei der bei maximaler Laut­ stärke am Lautsprecher LSP für die elektroakustische Si­ gnalumwandlung weder die akustische Rückkopplung noch die akustische Überkopplung wirksam ist. Dies hat den Vorteil, daß zu Beginn eines Gespräches mit eingeschaltetem Laut­ sprecher LSP bei der Übertragung des Amtstons einerseits keine Pump- und Pfeifgeräusche auftreten aber andererseits der Verbindungsaufbau akustisch über den Lautsprecher mit angemessener Lautstärke verfolgt werden kann. Wenn im An­ schluß daran die Verbindung zustandegekommen ist, kann der Benutzer des Fernsprechendgerätes je nach Bedarf die Laut­ stärke des Lautsprechers LSP erhöhen und so die mit der Squelch-Funktion geregelte maximale Lautstärke nutzen.

Claims (3)

1. Regelungsverfahren für zu akustischen Rückkopplungen neigende elektroakustische Systeme, bei dem die bei einer elektroakustischen Signalumwandlung auftretenden akusti­ schen Rückkopplungen vorgeregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) zur Veränderung der Lautstärke der elektroakustischen Systeme individuell wählbare Lautstärkestufen derart einstellbar sind, daß bei jeder Inbetriebnahme des elektroakustischen Systems von den individuell wählbaren Lautstärkestufen automatisch die Lautstärkestufe mit dem AUS-Zustand der Rückkopplungsvorregelung eingestellt ist, für die bei maximaler Lautstärke des elektroakustischen Systems keine Rückkopplungsvorregelung erforderlich ist,
• b) den Lautstärkestufen, bei denen die vom elektroakusti­ schen System abgegebene Lautstärke zu Rückkopplungen führt, EIN-Zustände der Rückkopplungsvorregelung zuge­ ordnet werden und
• c) den Lautstärkestufen, bei denen die vom elektroakusti­ schen System abgegebene Lautstärke zu keinen Rückkopp­ lungen führt, AUS-Zustände der Rückkopplungsvorregelung zugeordnet werden.

2. Regelungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektroakustische System als Fernsprechendgerät ausgebildet ist.

3. Einrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen entsprechend den Verfahrensschritten programmierten Mikroprozessor.