DE69528811T2 - Sende-Empfangsgerät zum Gebrauch in der Fernmeldetechnik - Google Patents

Sende-Empfangsgerät zum Gebrauch in der Fernmeldetechnik

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungs-/Empfangs- Vorrichtung der Ohreinsatzart zur Benutzung mit Handys, schnurlosen Telefonen, Sendeempfangsanlagen und ähnlichem.
  • Beim Kommunizieren durch eine Kommunikationsvorrichtung wie ein Handy, schnurloses Telefon oder Sendeempfangsanlage ist es wünschenswert, die Hände frei zu benutzen, um eine Notiz zu schreiben, sich auf eine Notiz zu beziehen oder einen Personalcomputer zu bedienen. Zu diesem Zweck ist eine Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung vorgeschlagen werden, wie in Fig. 6 dargestellt, die einen Kopfhörer 27 und ein Mikrofon 29 aufweist, das vor dem Mund des Benutzers durch einen Tragbügel 28 getragen wird.
  • Die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung nach Fig. 6 ist im Bezug auf freie Handbenutzung ausreichend. Es ist jedoch schwierig, eine klare Stimme zum anderen Kommunikationsteilnehmer zu übertragen, wenn die Vorrichtung an einem lauten Ort benutzt wird, wie zum Beispiel in einer Fabrikanlage oder im Fahrzeug, weil das Mikrofon 29 der Vorrichtung Geräusche auffängt.
  • Um dieses Problem zu lösen, hat beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 5-199577 (1993) eine Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung mit einem Ohr-Einführungs-Körper 30 vorgeschlagen, der darin einen Ohrhörer 31 und ein Mikrofon 32 eines Knochenleitungstyps, wie in Fig. 7 dargestellt, beinhaltet.
  • Die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung, die in Fig. 7 dargestellt ist, ist darin vorteilhaft, dass sie die Hände des Benutzers freihält und dass sie eine relativ klare Stimme übertragen kann, weil ihr Hauptkörper in den äußeren Gehörgang des Benutzers eingeführt ist und daher das Mikrofon 32 keine äußeren Geräusche aufnimmt. Weiterhin ist es so, dass das Mikrofon 32 eine Stimme durch Knochenleitung aufnimmt und daher sogar eine schwache Stimme von dem Mikrofon 32 befriedigend aufgenommen werden kann.
  • Jedoch sind der Ohrhörer 31 und das Mikrofon 32 in einem kleinen Hauptkörper verbunden, infolgedessen nimmt das Mikrofon 32 akustische Vibrationen des Ohrhörers 31 auf. Weil elektrische Probleme wie Heulen und Übersprechen in der Vorrichtung auftreten, kann die Lautstärke des Ohrhörers und die Empfindlichkeit des Mikrofons nicht erhöht werden. Daher kann die Vorrichtung eine klare Stimme weder befriedigend empfangen noch übertragen.
  • Um dieses Problem zu lösen, ist eine Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung wie in Fig. 8 dargestellt entwickelt worden, worin ein Ohrhörer 33 und ein Mikrofon 34 getrennt vorgesehen sind und das zur Ausnutzung von Kehlkopfvibrationen angepasste Mikrofon Pressenderweise mit der Kehle des Benutzers mittels eines um den Hals gelegten Trägers 35 verbunden ist.
  • Die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung in Fig. 8 ist darin vorteilhaft, dass das Kehlkopfvibrationen nutzende Mikrofon eine schwache Stimme effizient aufnehmen kann, und dass der getrennt vorgesehene Ohrhörer 33 und Mikrofon 34 keine akustische Interferenz oder Übersprechung verursachen. Jedoch spürt der Benutzer Druck an seinem Hals, weil das Mikrofon 34 Pressenderweise mittels eines um den Hals gelegten Trägers 35 mit der Kehle des Benutzers verbunden ist. Dies behindert die leichte Äußerung und gibt dem Benutzer ein unbehagliches Gefühl bei der Benutzung. Weiterhin bewegt sich das Mikrofon 34 aus seiner Position und kann unter Geräuscheinwirkung durch das Rascheln der Kleidung des Benutzers leiden. Außerdem hat die Vorrichtung ein schlechtes Erscheinungsbild.
  • WO-A-9410818, von der dessen sich der Oberbegriff des Anspruchs 1 abgrenzt, offenbart ein persönliches Geräuschverstärkungssystem mit einem Mikrofon, einem Lautsprecher und einem Verstärker mit einem mit dem Mikrofon verbundenen Eingang und einem mit dem Lautsprecher verbundenen Ausgang. Das Mikrofon ist in einem Ohrstück eingebaut, welches so an die Platzierung in dem Ohrkanal eines Benutzers angepasst ist, das Geräusche vom Ohrkanal aufgenommen werden können; und der Lautsprecher ist so für die Platzierung in der Region des äußeren Ohres des Benutzers angepasst, dass für dieses Geräusche generiert werden können. Die Vorrichtung kann mit einem Funkübertrageempfänger benutzt werden, dessen Ausgang mit dem Lautsprecher verbunden ist. Der Ausgang des Mikrofons kann auch in radiografischer Form übertragen werden. Darüber hinaus kann die Vorrichtung im Bereich der Telekommunikation als Freihandübertragungs- /Empfangs-Vorrichtung genutzt werden.
  • WO-A-9405231 offenbart einen ohrgestützten Hörschutz und Kommunikationssystem mit einer Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung. Ohrkappen oder Ohrhörer sind mit einem Übertrager und einem Mikrofon ausgestattet, um Sprache zu übertragen und zu empfangen. Das offenbarte Mikrofon basiert auf Luftübertragung und hat zum Teil das Ziel, die Aufnahme von knochengeleiteten Vibrationen zu minimieren.
  • Ein Ohrmikrofon für ein Zweiwegkommunikationsohrstück eines äußeren Ohrkanaleinführungstyps ist in EP-A-0107843 offenbart. Ein Gehäuse des Ohrstücks beinhaltet eine fixierte Elektrode und eine vibrierende Elektrode, die in kapazitiver Beziehung zueinander angeordnet sind, wobei die vibrierende Elektrode Beschleunigungsvibrationen von außerhalb des Gehäuses in der Form von knochengeleiteten Sprachgeräuschvibrationen innerhalb des äußeren Gehörgangs detektiert.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, eine verbesserte, komfortable Freisprechübertragungs-/Empfangs-Vorrichtung zur Benutzung im Bereich der Telekommunikation bereitzustellen, die frei von Heulen und Übersprechen ist aber dabei hohe Sensitivität und eine exzellente Sprachreproduktionscharakteristik aufweist. Um dieses Ziel zu erreichen, weist die vorliegende Erfindung eine Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung zur Verwendung in der Telekommunikation mit einem ersten Ohr-Einführungs-Körper auf, welcher als Ohrhörer zum Einführen in ein Ohr eines Benutzers dient und einem zweiten Ohr-Einführungs-Körper, der separat ist von dem ersten Ohr-Einführungs-Körper zur Einführung in das andere Ohr eines Benutzers und als Mikrofon dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon ein Kondensator-Mikrofon eines Knochenleitungstyps ist und eine Vibrationselektrode aufweist, wobei der zweite Ohr-Einführungs-Körper ein Körpergehäuse, welches das Mikrofon aufnimmt, eine Einführungsabdeckung, die benachbart zu dem Körpergehäuse ist und eine solche Konfiguration aufweist, dass der äußere Umfang der Einführungsabdeckung einen äußeren Gehörgang eines Benutzers berührt, wenn der zweite Ohr-Einführungs-Körper in das Ohr eines Benutzers eingeführt ist und das Vibrationsleitungselement mit dem zentralen Abschnitt der Vibrationselektrode an einem Ende und mit der Einführungsabdeckung an dem anderen Ende verbunden ist.
  • Bei der oben genannten Konstruktion betreibt die Übertragungs-/Empfangs- Vorrichtung den Ohrhörer durch Senden eines Empfangssignals zum ersten Ohr- Einführungs-Körper und sendet ein Übertragungssignal vom Mikrofon des zweiten Ohr-Einführungs-Körpers über eine Leitung oder durch schnurlose Verwendung von Radiowellen oder Ultraschallwellen. Das Mikrofon des zweiten Ohr-Einführungs- Körpers erhält ein Sprachsignal vom äußeren Gehörgang des Benutzers durch Knochenleitung und nimmt sicher selbst eine schwache Stimme als Sprachsignal auf. Der zweite Ohr-Einführungs-Körper ist getrennt vom ersten Ohr-Einführungs- Körper bereitgestellt, und daher können solche Probleme wie Heulen und Übersprechen zwischen dem Mikrofon und dem Ohrhörer vermieden werden. Zusätzlich lässt die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Hände des Benutzers frei.
  • Die Einführungsabdeckung könnte aus einem festen Harz und das vibrationsleitende Teil aus einem Metall mit einem spezifischen Gewicht zwischen 5 kg pro dm³ bis 20 kg pro dm³ gebildet sein.
  • Die Erfindung wird nun ausführlicher und nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die das Aussehen einer Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung zur Verwendung in der Telekommunikation entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • Fig. 2 ist eine Schnittdarstellung, die einen zweiten Ohr-Einführungs-Körper der Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung veranschaulicht, welcher als Mikrofon dient;
  • Fig. 3 ist ein elektrischer Schaltplan des zweiten Ohr-Einführungs-Körpers;
  • Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das Aussehen einer Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung zur Verwendung in der Telekommunikation entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • Fig. 5 ist eine Schnittdarstellung, die einen zweiten Ohr-Einführungs-Körper der in Fig. 4 dargestellten Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung veranschaulicht, die als Mikrofon dient;
  • Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die eine konventionelle Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung zur Verwendung in der Telekommunikation veranschaulicht;
  • Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die eine weitere konventionelle Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung veranschaulicht; und
  • Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine noch weitere konventionelle Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung veranschaulicht.
    • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung nachfolgend ausführlich anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.
  • Bezug nehmend auf Fig. 1 beinhaltet eine Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung einen ersten Ohr-Einführungs-Körper 1 mit einem Elektrovibrations-Umwandlungs- Element (nicht dargestellt), welches darin enthalten ist und als Ohrlautsprecher dient, und einen zweiten Ohr-Einführungs-Körper 2 der als Knochenleitungs-Mikrofon dient. Der erste und zweite Ohr-Einführungs-Körper 1 und 2 sind über Leitungen 3 und 4 mit einem Regler 5 verbunden. Der Regler 5 ist mit einem schnurlosen Telefon 8 mittels eines Steckers 7 der Leitung 6, der in eine Buchse des schnurlosen Telefons 8 eingeführt wird, verbunden. Der Regler 5 beinhaltet einen Verstärker, einen Equalizer, einen Lautstärkeregler und ähnliches.
  • Der zweite Ohr-Einführungs-Körper 2 der als Knochenleitungs-Mikrofon dient, hat eine wie in Fig. 2 gezeigte Struktur. Insbesondere beinhaltet der zweite Ohr- Einführungs-Körper 2 ein Körpergehäuse 9 das aus einem synthetischen Harz geformt ist, eine Einführungsabdeckung 10, die an dem vorderen Ende des Körpergehäuses 9 angeordnet und aus einem verhältnismäßig festen Harz besteht, welches aus Silikonharzen oder Polyvinylchloridharzen ausgewählt und in eine Struktur geformt ist, so dass die äußere Peripherie den äußeren Gehörgang des Benutzerohrs berührt, eine hintere Endabdeckung 11, die an dem hinteren Ende des Körpergehäuses 9 angeordnet ist und ein Vibrationssensor 12 in einem Körpergehäuse 9, der durch ein Stützteil 13 gestützt ist. Ein Vibrationsstab 14, der als Vibrationsleitungselement dient und mit einem Vibrationselement des Vibrationssensors 12 verbunden ist, erstreckt sich zu dem vorderen Ende des Körpergehäuses 9 und ist mit der inneren Oberfläche eines Seitenabschnitts der Einführungsabdeckung 10 verbunden. Ein weiches Silikongummi 15, das nicht die Vibration des Vibrationsstabes 14 behindert ist um den Vibrationsstab 14 angeordnet. Der zweite Ohr-Einführungs- Körper 2 hat ein Lüftungsloch 16, das sich durch die Abdeckung des hinteren Endes 11, das Stützelement 13 und die Einführungsabdeckung 10 erstreckt. Eine Leitung 17 ist mit einer Klemme des Vibrationssensors 12 verbunden.
  • Der Vibrationssensor 12 beinhaltet ein Kondensator-Mikrofon wie in Fig. 3 dargestellt. Genauer gesagt beinhaltet der Vibrationssensor 12 eine Vibrationselektrode 18, eine feste Elektrode 19 mit einem Dielektrikum 20 dazwischen, wobei der Vibrationsstab 14 mit der Vibrationselektrode 18 verbunden ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel hat der Vibrationsstab 14 einen Durchmesser von 1,6 mm und eine Länge von 10 mm und ist aus einem Metall wie rostfreiem Stahl oder Eisen geformt, welches ein spezifisches Gewicht von ungefähr 5 kg pro dm³. bis ungefähr 20 kg pro dm³ hat.
  • Zur Benutzung ist der erste Ohr-Einführungs-Körper 1, der als Ohrhörer dient, in ein Ohr eingeführt, und der zweite Ohr-Einführungs-Körper 2, der als Knochenleitungs- Mikrofon dient, ist in das andere Ohr eingeführt. Der erste Ohr-Einführungs-Körper 1 empfängt ein übertragenes elektrisches Signal und wandelt es in Audiovibration und dient dadurch als Ohrhörer. In dem zweiten Ohr-Einführungs-Körper 2 wird eine geäußerte Stimme durch Knochenleitung zu dem Vibrationsstab 14 (Vibrationsleitungselement) über die Einführungsabdeckung 10, die den äußeren Gehörgang des Benutzers berührt, übertragen. Die Vibrationselektrode 18 wird durch die Vibration des Vibrationsstabes 14 zum Vibrieren gebracht, und die Stimme wird in audioelektrische Signale umgewandelt, basierend auf der Kapazitätsänderung eines in dem zweiten Ohr-Einführungs-Körper 2 eingebauten Kondensators. Die generierten Signale werden somit von dem zweiten Ohr-Einführungs-Körper 2 übertragen.
  • Somit erreicht die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die Übertragung und Aufnahme von Audioinformationen. Da sowohl der erste Ohr- Einführungs-Körper 1, der als Ohrhörer dient, als auch der zweite Ohr-Einführungs- Körper 2, der als Mikrofon dient, in die Ohren des Benutzers eingeführt sind, kann der Benutzer seine Hände frei benutzen um andere manuelle Arbeiten ausführen zu können. Weiterhin sind der erste Ohr-Einführungs-Körper 1, der als Ohrhörer dient, und der zweite Ohr-Einführungs-Körper 2, der als Mikrofon dient, getrennt vorgesehen, so dass Heulen und Übersprechen nie auftreten wird. Weiterhin wird der zweite Ohr-Einführungs-Körper 2, weil der zweite Ohr-Einführungs-Körper 2, in dem das Mikrofon eingebaut ist, in ein Ohr eingeführt ist, keine externen Geräusche aufnehmen. Insbesondere hat das Kondensator-Mikrofon eine höhere Empfindlichkeit als ein konventioneller Beschleunigungssensor und ist dadurch in der Lage eine Stimme nahe der originalen Stimme zu reproduzieren. Damit erlaubt eine exzellente Sprachwiedergabecharakteristik des Kondensator-Mikrofons den zweiten Ohr- Einführungs-Körper 2 ein klares Stimmsignal zu übertragen.
  • Die Einführungsabdeckung 10 des zweiten Ohr-Einführungs-Körpers 2 ist aus einem festen Harz geformt und der damit verbundene Vibrationsstab 14 ist aus einem Metall gemacht, das ein spezifisches Gewicht von etwa 5 kg pro dm³ bis etwa 20 kg pro dm³ hat. Somit kann selbst eine schwache Stimme effizient als eine Vibration durch den äußeren Gehörgang des Benutzers übermittelt werden. Der zweite Ohr- Einführungs-Körper 2 dient somit als ein effektives Knochenleitungs-Mikrofon.
  • Es kommt hinzu, dass es keine Notwendigkeit gibt, das Mikrofon wie im Stand der Technik an der Kehle des Benutzers anzubringen, weil der zweite Ohr-Einführungs- Körper 2, der als Mikrofon dient, getrennt zum Ohrhörer in das Benutzerohr eingeführt ist. Deshalb fühlt der Benutzer weder Druck an der Kehle und auch kein Unbehagen beim Äußern der Stimme. Weiterhin werden jegliche Unterstützungselemente nicht benötigt.
  • Fig. 4 zeigt eine Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung Verwendung bei der Telekommunikation entsprechend einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung ist durch ihre schnurlose Konfiguration gekennzeichnet, was sich daran ausdrückt, dass kein Bedarf besteht, eine Leitung vorzusehen, wie sie in der vorbezeichneten ersten Ausführungsform vorgesehen ist.
  • Wie gezeigt hat ein erster Ohr-Einführungs-Körper 1 einen ersten Empfänger 21 der darin angeordnet ist und mit einem Audiohandlungselement verbunden ist. Ein zweiter Ohr-Einführungs-Körper 2 hat einen ersten Übertrager 22 daran angeordnet und mit einem Mikrofonelement verbunden. Ein handliches Telefon hat einen zweiten Übertrager 23 zum Übertragen zum ersten Empfänger 21 und einen zweiten Empfänger 24 zum Empfangen von dem ersten Übertrager 22. Der Ausgang eines hierin verwendeten Funksignals ist so schwach, dass die Radiowelle wenige Meter weit reicht.
  • Fig. 5 ist eine Schnittansicht die ein Beispiel des zweiten Ohr-Einführungs-Körpers 2, der als Mikrofon dient, darstellt. Wie gezeigt hat der zweite Ohr-Einführungs- Körper 2 den zweiten Übertrager 23 verbunden mit einem Vibrationssensor innerhalb einer hinteren Abdeckung 11, eine Batterie 25 zum Betreiben der Vorrichtung und einen Antennenchip 26 der aus einem Metall gefertigt ist und an einer äußeren Oberfläche der hinteren Abdeckung 11 exponiert ist. Weil die Übertragungs- /Empfangs-Vorrichtung der zweiten Ausführungsform aus einem sogenannten schnurlosen Typ ist, kann ein Benutzer bequem die Übertragungs-/Empfangs- Vorrichtung benutzen, ohne durch die Leitung gestört zu sein.
  • Obwohl die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung gemäß der vorgehenden Ausführungsformen zur Benutzung mit einem Handy entwickelt sind, können sie effektiv mit einem gewöhnlichen stationären Telefon oder Transceiver benutzt werden. Zusätzlich ist es möglich, Ultraschallwellen anstelle von Funkwellen als Übertragungsmedium zu nutzen, ohne irgendwelche Nachteile zu verursachen.
  • Wie aus dem vorhergehenden verstanden werden kann, ist der erste Ohr- Einführungs-Körper, der als Ohrhörer dient, und der zweite Ohr-Einführungs-Körper, der als Mikrofon dient, getrennt in der Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, und das Mikrofon ist das eines Knochenleitungstyps. Damit gibt die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung die Hände des Benutzers frei und verursacht nicht solche Probleme wie Heulen und Übersprechen. Weiterhin kann der Benutzer komfortabel die Empfangsübertragungsvorrichtung benutzen, ohne Druck an der Kehle zu spüren.
  • Von dem zweiten Ohr-Einführungs-Körper, der als Mikrofon dient, ist die Einführungsabdeckung aus einem festen Material geformt und der Vibrationsstab ist daran befestigt und aus einem Metall geformt, das ein hohes spezifisches Gewicht aufweist. Damit kann der zweite Ohr-Einführungs-Körper effizient Knochenvibrationen empfangen, die durch den äußeren Gehörgang des Benutzers übermittelt werden. Weiterhin hat der zweite Ohr-Einführungs-Körper, in dem das Kondensator-Mikrofon als Vibrationssensor eingebaut ist, exzellente Frequenzeigenschaften und ermöglicht es daher klare Sprache empfangen und übertragen zu können. Somit bietet die Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung große praktische Vorteile.
  • Während nur bestimmte zur Zeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben worden sind, wird es dem Fachmann ersichtlich sein, dass bestimmte Veränderungen und Modifizierungen in Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, der durch die folgenden Ansprüche definiert wird.

Claims (3)

1. Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung zur Verwendung in der Telekommunikation mit
einem ersten Ohr-Einführungs-Körper (1), welches als Ohrhörer zum Einführen in ein Ohr eines Benutzers dient;
einem zweiten Ohr-Einführungs-Körper (2), der separat ist von dem ersten Ohr-Einführungs-Körper (1) zur Einführung in das andere Ohr eines Benutzers und als Mikrofon dient,
dadurch gekennzeichnet, dass das Mikrofon ein Kondensator-Mikrofon des Knochenleitungstyps ist und eine Vibrationselektrode (18) aufweist, wobei der zweite Ohr-Einführungs-Körper (2) ein Körpergehäuse (9), welches das Mikrofon aufnimmt, eine Einführungsabdeckung (10) die benachbart zu dem Körpergehäuse (9) ist, und eine solche Konfiguration aufweist, dass der äußere Umfang der Einführungsabdeckung (10) einen äußeren Gehörgang eines Benutzers berührt, wenn der zweite Ohr-Einführungs-Körper (2) in das Ohr eines Benutzers eingeführt ist, und dass ein Vibrationsleitungselement (14) mit dem zentralen Abschnitt der Vibrationselektrode (18) an einem Ende und mit der Einführungsabdeckung (10) an dem anderen Ende verbunden ist.
2. Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Einführungsabdeckung (10) aus einem festen Harz gebildet ist und das Vibrationsleitungselement (14) aus einem Metall gebildet ist, das ein spezifisches Gewicht zwischen 5 kg/dm³ bis 20 kg/dm
3. Übertragungs-/Empfangs-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der erste Ohr-Einführungs-Körper (1) einen Empfänger (21) aufweist, der angepasst ist, um Radiowellensignale oder ein Ultraschallwellensignal zu empfangen, und der zweite Ohr-Einführungs-Körper (2) einen Übertrager (22) aufweist, der angepasst ist, um ein Radiowellensignal oder ein Ultraschallwellensignal zu übertragen.
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