FI101662B

FI101662B - Matkaviestinlaitteen handsfree-järjestely

Info

Publication number: FI101662B
Application number: FI960581A
Authority: FI
Inventors: Mikko Haho
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date: 1996-02-08
Filing date: 1996-02-08
Publication date: 1998-07-31
Also published as: DE69735048T2; JPH1022863A; EP0789474B1; FI960581A; FI960581A0; EP0789474A2; FI101662B1; EP0789474A3; DE69735048D1

Description

101662

Matkaviestinlaitteen handsfree-järjestely - Handsfree-anordning för mobilteleapparat 5 Keksintö liittyy matkaviestinlaitteen handsfree-järjestelyyn.

On tunnettua, että etenkin digitaaliset matkaviestinlaitteet, kuten GSM-puhelimet, aiheuttavat häiriöitä kuuloko-10 jeisiin. Häiriöt johtuvat ennen kaikkea siitä, että digitaalisissa matkaviestinjärjestelmissä informaatio siirretään ajallisesti lyhyiksi purskeiksi koodattuna. Esimerkiksi GSM-matkapuhelimen lähetys katkaistaan noin 200 kertaa sekunnissa, ja tästä aiheutuu noin 200 Hz:n taa-15 juinen häiriösignaali, joka vaikuttaa lähellä oleviin elektronisiin laitteisiin ja jonka esimerkiksi kuulokoje toistaa häiritsevänä pörinänä. Niinpä tanskalaisen tutkimusraportin "Interference with hearing aids caused by GSM digital cellular telephones and DECT digital cordless te-20 lephones", 28 June 1994, National Telecom Agency, Denmark, mukaan vain noin kolmasosa kuulokojeista sietää GSM-puhelimen käytön samassa korvassa, jossa kuulokoje on. Häiriön esiintymiseen ja voimakkuuteen vaikuttaa luonnollisesti huomattavasti se, millä voimakkuudella 25 matkapuhelin kulloinkin lähettää. Ongelmaa on pyritty lieventämään parantamalla kuulokojeiden häiriönsietoi-suutta lähinnä kotelointia parantamalla. Samassa tarkoituksessa kuulokojeita myös tyyppitestataan ja luokitellaan, ja eri kuulokojetyyppien häiriönsietoisuudesta jul-30 kaistaan tietoja, joiden perusteella etenkin ne kuulokojeiden käyttäjät, jotka tietävät käyttävänsä paljon digitaalisia matkaviestinlaitteita, voivat valita sellaisen kuulokojeen, jolla on hyvä häiriönsietoisuus. Kuten edellä sanotusta ilmeni, useimmilla kuulokojeen käyttäjillä 35 on kuitenkin edelleen koje, joka häiriintyy matkapuhelimella soitettaessa, ja kuulokojeen vaihtaminen häiriön- 101662 sietoisempaan kojeeseen olisi esimerkiksi satunnaisesti tai suhteellisen vähän matkapuhelinta käyttäville kallis ratkaisu.

5 Ratkaisuksi, jolla mahdollistetaan digitaalisen matkapuhelimen käyttö siitä häiriintyvän kuulokojeen käyttäjälle, voidaan ajatella matkapuhelimen käyttöä handsfree-varusteiden avulla, jolloin puhelin on kuulokojeesta niin kaukana, että häiriötä ei aiheudu. Sopivin handsfree-va-10 rustus tähän tarkoitukseen olisi matkapuhelimen tavanomainen headset-lisälaite, kuulokkeet ja niihin yhdistettynä mikrofoni, jotka liitetään johdon ja liittimen avulla matkapuhelimen liittimeen. Headset-lisälaitteen jatkuva mukana kuljettaminen on kuitenkin varsin hankalaa ja 15 käyttö monissa tilanteissa epämukavaa ja huomiota herättävää .

Keksinnön eräänä tarkoituksena on saada aikaan sellainen matkaviestinlaitteen handsfree-järjestely, jonka jatkuva 20 käyttö on helppoa ja haitatonta ja joka on käytössä mahdollisimman huomaamaton. Eräs motiivi jatkuvaan käyttöön sopivan handsfree-lisälaitteen kehittämiseen on myös se, että monet kokevat matkaviestinlaitteen käytön turvallisemmaksi, kun radiolähetin on kauempana päästä, jolloin 25 aivoihin kohdistuvat sähkömagneettisen kentän voimakkuudet pienenevät murto-osaan.

Keksinnön mukaiselle handsfree-järjestelylle matkaviestinlaitetta varten, jossa on ainakin ensimmäinen liitäntä 30 lähtevää audiosignaalia varten ja toinen liitäntä tulevaa audiosignaalia varten, on tunnusomaista, että se sisältää yhdistelmänä induktiosilmukan ja mikrofonin sekä välineet induktiosilmukan yhdistämiseksi ensimmäiseen liitäntään ja mikrofonin yhdistämiseksi toiseen liitäntään, ja käyt-35 täjän korvaan sijoitettavan kuulokelaitteen, joka sisäl- 3 101662 tää ainakin kuulokkeen ja siihen yhdistetyn induktiivisen välineen signaalin vastaanottamiseksi.

Keksinnön mukaisen handsfree-järjestelyn eräs edullinen 5 suoritusmuoto sisältää silmukan, joka voidaan sijoittaa kaulan ympärille ja joka sisältää induktiosilmukan.

Keksinnön mukaisen handsfree-järjestelyn eräässä toisessa edullisessa suoritusmuodossa matkaviestinlaitteessa on 10 ensimmäisen ja toisen liitännän sisältävä liitin, ja handsfree-järjestelyn muodostavat ensimmäinen osa, joka sisältää kaulan ympärille sijoitettavaksi tarkoitetun silmukan ja siinä induktiosilmukan, mikrofonin sekä johdon ja matkaviestinlaitteen liittimeen sopivan liittimen 15 induktiosilmukan ja mikrofonin yhdistämiseksi vastaavasti ensimmäiseen ja toiseen liitäntään, ja toinen osa, joka sisältää kuulokelaitteen.

Keksinnön mukaisen handsfree-järjestelyn kuulokelaitteena 20 voi toimia sellaisenaan kuulokoje, jossa on mikrofonin lisäksi vaihtoehtoisena audiotaajuisen signaalin vastaanottajana induktiokela eli niin sanottu puhelinkela.

Keksinnön mukainen handsfree-järjestely on huomaamaton.

25 Korviin ei tule mitään johtoja, ja induktiosilmukka voi-. daan sijoittaa vaatteiden alle. Se on erinomainen apuvä line kuulovammaisille. Tällainen handsfree-lisälaite on myös erittäin käyttökelpoinen monissa ammateissa, kuten monissa palveluammateissa tai työkoneiden ja muiden ajo-30 neuvojen kuljettajilla. Esimerkiksi autossa tai muualla, missä muita ihmisiä on läsnä, tulevan puheen yksityisyys säilyy samalla tavoin kuin normaalisti matkapuhelinta käytettäessä. Lisäksi se soveltuu erinomaisesti myös va-paa-aikana, esimerkiksi pyöräiltäessä, käytettäväksi.

35 4 101662

Keksinnön edellä esitettyjä ja muita piirteitä selitetään lähemmin seuraavassa yksityiskohtaisessa kuvauksessa viitaten oheen liitettyihin piirustuksiin, joista: 5 kuva 1 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista matkaviestinlaitteen handsfree-järjestelyä, kuva 2 esittää havainnollistaa keksinnön mukaisen handsfree- järjestelyn erästä edullista suoritusmuotoa ja sen 10 käyttöä ja kuva 3 on yksinkertaistettu piirikaaviotason esitys keksinnön mukaisen matkaviestinlaitteen handsfree-järjestelyn eräästä mahdollisesta toteutuksesta.

15

Kuva 1 esittää matkapuhelimen 1, esimerkiksi GSM-puheli-men, handsfree-järjestelyn. Matkapuhelimessa on liitin 2, yleensä ns. järjestelmäliitin, jossa on liitännät myös lähtevää ja tulevaa audiosignaalia varten, toisin sanoen 20 esimerkiksi ulkoista kaiutinta ja ulkoista mikrofonia varten. Tähän liittimeen kytketään handsfree-järjestelyyn kuuluva liitin 3, josta lähtee johto 4 sovittimeen 5. So-vittimeen 5 on yhdistetty mikrofoni 6, ja siitä lähtee induktiivinen silmukka 7. Liitin 3, liitäntäjohto 4 ja 25 sovitin 5 voivat olla tavanomaisen headset-lisälaitteen . vastaavista osista tähän tarkoitukseen sovitettuja ja suurelta osin identtisiä näiden kanssa. Tavanomaiseen headset-lisälaitteeseen verrattuna erona on se, että matkapuhelimen lähtevä audiosignaali kytketään nyt sovitti -30 men kautta induktiiviseen silmukkaan 7 eikä kuulokkeisiin. Lisäksi keksinnön mukaiseen handsfree-järjestelyyn kuuluu käyttäjän korvaan sijoitettava kuulokelaite 8, joka sisältää induktiokelan induktiosilmukan välittämän au-diotaajuisen signaalin vastaanottamiseksi. Kuten edellä 35 jo on todettu, kuulokelaite voi olla ns. puhekelan sisäl- 5 101662 tävä kuulokoje. Handsfree-laitteistoa kuvataan piirikaa-viotasolla yksityiskohtaisemmin kuvassa 3.

Keksinnön mukainen handsfree-järjestely voidaan toteuttaa 5 edullisesti kuvien 1 ja 2 havainnollistamalla tavalla kaksi osaa käsittävänä lisälaitteena. Ensimmäisen osan muodostavat liitin 3, johto 4, sovitin 5, mikrofoni 6 ja induktiosilmukka 7. Induktiosilmukka on tarkoitettu ripustettavaksi käyttäjän 10 kaulaan, jolloin sovittimeen 5 10 sijoitettu mikrofoni 6 tulee käyttäjän äänen vastaanottoa ajatellen sopivaan paikkaan rintalastan päälle. Toisen osan muodostaa käyttäjän korvaan sijoitettava kuuloke-laite 8. Matkapuhelin 1 voi olla esimerkiksi vyöhön kiinnitettynä. Induktiosilmukka 7 ja johto 4 voidaan sijoit-15 taa piiloon vaatteiden alle, ja myös sovitin 5 ja sen sisältämä mikrofoni 6 voivat olla suhteellisen pienikokoisia ja huomaamattomia. Tällä tavoin sijoitettuna induktiosilmukka 7 on suhteellisen lähellä kuulokelaitetta 8, noin 15 cm:n etäisyydellä siitä, ja sen sijainti pysyy 20 kuulokelaitteeseen nähden jotakuinkin samana, mikä on puheen induktion avulla tapahtuvaa välittämistä ajatellen edullista.

Induktiosilmukka 7 voi olla valmistettu sopivasta taipui-25 sasta kuparilangasta, ja siinä voi olla käyttöä ajatellen . miellyttävä muovipäällyste ja sen sijasta tai lisäksi jo kin muu käytön kannalta sopiva päällyste, esimerkiksi ku-dospäällyste. Mikrofonina 6 voidaan käyttää esimerkiksi matkapuhelimen kuulokemikrofonia ja monia muita vastaa-30 vaan käyttöön tarkoitettuja mikrofoneja. Mikrofoni 6 voi olla suuntaava ja siten asennettu, että sen suuntauskeila ·: kohdistuu ylöspäin käyttäjän 10 kurkkua ja suuta kohti.

Kuva 3 esittää keksinnön mukaisen handsfree-järjestelyn 35 erästä mahdollista toteutusta yksinkertaistettuna piiri-kaaviotasolla. Liitin 3 kytkee handsfree-järjestelyyn 6 101662 matkapuhelimen 1 liittimen 2 vastaavat liitännät, jotka ovat virransyöttömaa GND, virransyöttö VDC, tuleva audiosignaali XMIC, lähtevä audiosignaali XEAR ja signaalimaa SGND. Signaalit viedään johdossa 4 sovittimelle 5. Sovit-5 timen 5 sisältämät kytkennät on esitetty ainoastaan esimerkkinä siitä, miten mikrofoni 6 ja induktiosilmukka 7 voidaan kytkeä matkapuhelimeen. Mikrofonin kytkennässä matkapuhelin tunnustelee liitäntöjen XMIC ja SGND kautta ja vastuksen 21 ja transistorin 22 muodostaman kytkennän 10 avulla, onko mikrofonisignaalia vai ei. Jos signaalia ei ole, XMIC seuraa signaalimaata SGND. Induktiosilmukka 7 on kytketty kuulokeliitäntään XEAR/SGND muuntajan 23 välityksellä .

15 Kuulokelaite 8, joka voi olla kuulokoje, voi sisältää in-duktiokelan 24, vahvistimen 25, kuulokkeen 27 ja virtalähteen 28. Induktiokelaan 24 iduktion avulla silmukasta 7 välittyvä signaali vahvistetaan vahvistimella 25 ja viedään kuulokkeelle 27. Kuulokelaite voi olla myös pas-20 siivinen, ilman vahvistinta toteutettu.

Seuraavassa esitetään matkapuhelimen ja kuulokojeen käyttöön liittyviä mittaustuloksia, jotka havainnollistavat kentänvoimakkuuksia ja häiriötasoja kahdessa esimerkkita-25 pauksessa, kun matkapuhelin on sitä käytettäessä korvassa olevan kuulokojeen vieressä, toisen korvan vieressä tai vyötäröllä keksinnön mukaiseen järjestelyyn liitettynä. Taulukon 1 tulokset ovat GSM-puhelimelie ja taulukon 2 tulokset PCN-puhelimelle. Mittauksissa käytetty kuulokoje 30 oli tyyppiä Oticon Personic 440. Kuulokoje on mittauksia suoritettaessa ollut kytkettynä puhelinkela-asentoon eli T-asentoon. Mittaukset on tehty radiohäiriöiltä suojatussa kaiuttomassa huoneessa. Sähkökentän voimakkuus on mitattu kuulokojeen vierestä. Kuulokojeen kuulokkeesta 35 tuleva ylimääräinen ääni, häiriöääni, on mitattu johtamalla ääni kuulokkeesta 50 cm.-n mittaisella letkulla 2 7 101662 cm3:n mittauskammioon, jolloin ympäristö oli ideaalinen, muun muassa galvaanisesti erotettu.

Taulukko 1: GSM, 900 MHz, lähetysteho 32 dBm (1,6 W) 5

Matkapuhelimen Keskimääräi- Kentän huip- Kuulokojeen paikka nen kentän puarvo, V/m mitattu häi- voimakkuus, (PEAK) riön taso,

V/m (RMS) 200 Hz, dB

Kuulokojeen vieressä 96,5 > 200 111

Toisessa korvassa 1,8 5,3 65

Vyötäröllä, keksinnön muk. 0,2 3,9 <40

Taulukko 2: PCN, 1800 MHz, lähetysteho 29 dBm (0,8 W)

V/m (RMS) 200 Hz, dB

Kuulokoj een vieressä 43,6 79,2 111 . Toisessa korvassa 0 2,6 <40

Vyötäröllä, keksinnön muk. 0 2,3 <40 10

Mittauksissa havaittiin kuulokojeen oman kohinan nousevan ·: esille 40 dBA:n äänenpainetasolla. Mittaus osoittaa sel västi, että keksinnön mukaisen handsfree-järjestelyn käyttö vaimentaa kentänvoimakkuuden kuulokojeen ympäris-15 tössä ja vaimentaa häiritsevää pörinää ainakin 70 dBA, 8 101662 samalla kun se mahdollistaa puheen kuulemisen kuulokojeen kautta.

Keksintöä on kuvattu edellä yksityiskohtaisesti sen eräi-5 den edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, mutta alan ammattilainen ymmärtää, että muodot ja yksityiskohdat voivat vaihdella, ilman että poiketaan keksinnöstä, jonka olennaiset piirteet ja suojapiirin määrittelevät oheiset patenttivaatimukset.

Claims

9 101662

1. Handsfree-järjestely matkaviestinlaitetta varten, jossa on ainakin ensimmäinen liitäntä (XEAR) lähtevää au- 5 diosignaalia varten ja toinen liitäntä (XMIC) tulevaa audiosignaalia varten, tunnettu siitä, että se sisältää: yhdistelmänä induktiosilmukan (7) ja mikrofonin (6) sekä välineet (3, 4) induktiosilmukan yhdistämiseksi ensimmäiseen liitäntään (XEAR) ja mikrofonin yhdistämi-10 seksi toiseen liitäntään (XMIC), sekä käyttäjän (10) korvaan sijoitettavan kuuloke-laitteen (8), joka sisältää ainakin kuulokkeen (27) ja siihen yhdistetyn induktiivisen välineen (24) signaalin vastaanottamiseksi. 15

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen handsfree-järjestely, tunnettu siitä, että se sisältää silmukan (7), joka voidaan sijoittaa kaulan ympärille ja joka sisältää induktiosilmukan . 20

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen handsfree-järjestely matkaviestinlaitetta (l) varten, jossa on ensimmäisen ja toisen liitännän sisältävä liitin (2), tunnettu siitä, että sen muodostavat: 25 ensimmäinen osa, joka sisältää kaulan ympärille • sijoitettavaksi tarkoitetun silmukan (7) ja siinä induk tiosilmukan, mikrofonin (6) sekä johdon (4) ja matkaviestinlaitteen liittimeen (2) sopivan liittimen (3) induktiosilmukan ja mikrofonin yhdistämiseksi vastaavasti en-30 simmäiseen ja toiseen liitäntään (XEAR, XMIC), ja toinen osa, joka sisältää kuulokelaitteen (8). 1 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen handsfree- järjestely, tunnettu siitä, että kuulokelaite (8) on 35 kuulokoje. 101662 10