WO1998015093A1 - Kommunikationsendgerät - Google Patents

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WO1998015093A1
WO1998015093A1 PCT/DE1997/002014 DE9702014W WO9815093A1 WO 1998015093 A1 WO1998015093 A1 WO 1998015093A1 DE 9702014 W DE9702014 W DE 9702014W WO 9815093 A1 WO9815093 A1 WO 9815093A1
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resonance
sound
sound transducer
communication terminal
volume
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PCT/DE1997/002014
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Inventor
Dieter Leckschat
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04M1/03Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
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    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
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    • H04M1/60Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics

Definitions

  • the invention relates to a communication terminal with a sound transducer for broadband sound output at a certain maximum volume and for narrowband sound output at a higher volume.
  • Such communication terminals are known, for example, as telephones which contain a sound transducer for broadband sound output at a lower maximum volume in the receiver part in order to emit acoustic signals in the voice band region and which also contain a sound transducer for emitting narrowband signals at a higher volume for emitting an alarm tone.
  • the higher volume for the wake-up call is brought about by a special sound converter which is supplied with a wake-up call voltage that exceeds the normal operating voltage of the telephone.
  • the operating voltage available is limited in terminal devices for digital communication networks or in terminal devices that are powered independently of the network, so that the sound transducer for the wake-up call requires a higher sensitivity than the broadband sound transducer in order to emit an acoustic signal to enable the desired volume with only limited supply voltage.
  • Sections 4.4 to 4.6 on pages 39 to 55 describe the dimensioning and behavior of different bandpass housings for transducers with bandpass characteristics. These housing shapes each have a resonance volume on the front of the sound transducer and a resonance volume on the rear of the sound transducer. They differ in their construction in that once the rear resonance volume is closed and only the front resonance volume has a sound reflex opening and that both the front and the rear housing of the sound transducer have a reflex opening.
  • a portable radio telephone with amplification in which the loudspeaker for amplification is held on a box open on one side, which is on the housing between an inserted ready position, in which it covers part of the housing, and one extended communication position, in which it forms a resonance box for the speaker, is movable.
  • the loudspeaker can also be used as a hearing device when operating without hearing amplification, so that the described portable radio telephone has a telescopic handset.
  • the object of the present invention is to provide a communication terminal in which narrow and broadband sound emissions can be implemented with as few electrical and / or electroacoustic components as possible.
  • the invention achieves this object by means of a communication terminal with the features of claim 1.
  • a communication terminal has a single sound transducer for broadband sound emission with a certain maximum volume and for narrowband sound emission at a higher volume.
  • it contains a mechanism which, in a first position, arranges the sound transducer relative to at least one first resonance volume, which enables broadband sound emission with a certain sensitivity by this sound transducer, and which, in a second position, arranges this sound transducer relative to at least a second resonance volume, which a narrow-band sound emission with higher sensitivity is made possible by this sound transducer.
  • the sound transducer forms an electro-acoustic system. Frequency response and sensitivity of these different systems depend on the respective basic concept and on the coordination of the resonance volume taking into account the
  • the electroacoustic system has a closed housing on the rear of the sound transducer or a housing with a resonance opening or that a housing, possibly with a plurality of resonance volumes, is designed to achieve a bandpass characteristic.
  • the frequency response and sensitivity of the sound transducer systems can consequently be varied by a mechanism in that the resonance volume coupled to the sound transducer is varied.
  • the sound transducer forms a broadband electroacoustic system with a sensitivity that is not so high, for example in order to reproduce speech signals undistorted.
  • the at least one second resonance volume coupled in the other position of the mechanism the sound transducer forms a narrow-band electro-acoustic system with higher sensitivity, in order to, for example, reproduce wake-up call signals in a clearly audible manner.
  • the invention consequently makes it possible to use the same sound transducer with the same limited operating voltage to Play signals with sufficient volume relatively undistorted and also emit loud signal tones.
  • the first resonance volume is coupled to the rear of the sound transducer and dimensioned with a view to optimizing the resonance quality of the system formed from the sound transducer and resonance volume in the area of the basic resonance of the sound transducer.
  • Broadband means a linear sound pressure curve between 300 Hz and 3600 Hz for conventional telephony, with other audio applications a linear spectral curve up to 7 kHz or beyond may be required.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the sound transducer is installed in a housing part which surrounds the first resonance volume and that the mechanism in one of its positions leaves an opening on this housing part and closes this opening in its other position.
  • the clearly outlined housing ensures distortion-free speech reproduction, even if the arrangement of moving parts should change due to aging, mechanical wear or damage.
  • the opening can either be a resonance opening to the outside, a resonance opening to an adjacent resonance volume or a passage to an adjacent volume, which together with the first resonance volume forms the second resonance volume.
  • An advantageously designed communication terminal provides that the mechanism in its second position changes the resonance volume on the back of the sound transducer compared to the resonance volume in the first position.
  • One way of achieving a narrow-band characteristic with high sensitivity is that the system formed from the sound transducer and the resonance volume is mis-tuned in the second position of the mechanism with respect to the fundamental resonance of the sound transducer.
  • Another advantageous development of the invention provides that the mechanism in its second position changes the resonance volume on the front of the sound transducer.
  • Another way of obtaining a narrow-band frequency response with a relatively high sound pressure compared to the broadband frequency response in the first position of the mechanism is that the mechanism in its second position changes the resonance volume both on the front side and on the rear side of the sound transducer.
  • a particularly high sensitivity can be achieved by tuning the resonance volumes in such a way that the resonance volumes coupled to the sound transducer in the second position of the mechanism form a bandpass system with the sound transducer (LS).
  • bandpass systems are, for example, from the above-mentioned diploma thesis by Norbert Cremer, in particular in chapters 4.4 (4th order bandpass housing, closed / open, pages 39 to 43), 4.5 (bandpass housing
  • a communication terminal has a hand-held part with a sound transducer that can be guided to the ear, and the mechanism is brought into its first position by extending an earphone part.
  • Another embodiment of a communication terminal according to the invention with a hand-held part with an extendable microphone part provides that the mechanism is brought into its first position by extending the microphone part.
  • the two last-mentioned embodiments can be, for example, terminal devices which can be operated without a connecting line, such as cordless telephones or radio telephones, which are in a standby state when the microphone part is retracted or the earphone part is retracted and which are in the operating state when the microphone part or earphone part is extended.
  • the aforementioned coupling of the mechanism influencing the electroacoustic properties of the sound transducer to the mechanism for selecting the operating state of the terminal device ensures in a simple manner that the sound transducer always has the acoustic properties required depending on the condition.
  • the energy required to change the position of the mechanism is provided by the operator.
  • a further embodiment of a communication terminal according to the invention provides that the mechanism has an actuatable slide, by the actuation of which the mechanism is optionally brought into the first or the second position.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a communication terminal according to the invention with a sound transducer in a first position
  • Fig. 2 is a sectional view through the communication terminal of Fig. 1 with a Sound converter in a second position
  • the communication terminal shown contains three resonance rooms V0, VI and V2.
  • the resonance rooms VI and V2 are permanently installed in the housing H of the communication terminal.
  • the resonance chamber V0 can be moved relative to the housing H into a first position shown in FIG. 1 and into a second position shown in FIG. 2 with the aid of a mechanism (not shown in more detail) and, in the exemplary embodiment, forms an earphone part together with the sound transducer LS EH.
  • the sound converter LS is installed in the resonance room V0 in such a way that the resonance room is located on the back of the sound converter.
  • the resonance chamber V0 has a first opening 01 on the front of the sound transducer and a second opening 02 on the wall opposite the sound transducer.
  • the second opening 02 of the resonance chamber VO is through the housing wall of the housing H. closed and the front of the transducer opens into the outside via opening 01.
  • the first resonance volume which is coupled to the sound transducer LS in the first position of the mechanism, is determined by the volume of the resonance space VO, which is a closed housing on the rear of the sound transducer LS.
  • the front of the sound transducer is coupled via the first opening 01 of the first resonance chamber VO and via a fourth opening 04 to the second resonance chamber VI, which has a fifth opening 05 towards the free space.
  • the overall arrangement forms a sound transducer system with a fourth-order bandpass housing of the closed / open type, in which the closed resonance volume arranged on the rear of the sound transducer is determined by the volume of the resonance space VO and the resonance space V2, and in which the volume at the front of the Sound transducer arranged resonance volume is determined by the resonance chamber VI provided with a resonance opening.
  • Fig. 3 shows the frequency response of the sound transducer used in the embodiment of FIGS. 1 and 2 with a large housing on the back of the sound transducer.
  • the sound pressure measured at a distance of one meter from the sound outlet opening at a volt input voltage is plotted against the frequency from 100 Hz to 10 kHz.
  • a sufficiently large back volume V0 in an arrangement according to FIG. 1 provides a linear frequency response from a lower limit frequency of approximately 400 Hz.
  • the output level here is approximately 77 dB.
  • FIG. 4 shows the frequency response of an arrangement according to FIG. 1, wherein (not shown in the figures) there is an opening between the movable resonance chamber V0 and the additional rear resonance chamber V2, but no additional resonance volume is coupled in front of the sound converter LS.
  • the frequency response shown in FIG. 4 results from a small additional resonance volume V2 and reveals a sensitivity which is approximately 17 dB higher at approximately 2.5 KHz. in the In the lower range of the audible spectrum, there is a strong attenuation compared to the frequency response shown in FIG.
  • FIG. 5 shows the frequency response of the arrangement according to FIG. 2 if the opening 02 from the resonance room VO to the resonance room V2 remains closed, so that, in addition to the sound transducer system shown in FIG. 1, a pre-volume VI is additionally coupled.
  • the frequency response of the sound transducer system in the lower region of the hearing spectrum is unchanged up to one kHz compared to the frequency response shown in FIG. 3.
  • the sound pressure is increased by approximately 17 dB, based on the frequency response according to FIG. 3. Frequencies above this resonance frequency of approximately 2.4 kHz are strongly attenuated.
  • FIG. 6 shows the frequency response of a sound transducer system according to FIG. 2, in which the rear resonance volume is determined by the resonance room VO and the resonance room V2 and in which the pre-volume is determined by the resonance room VI.
  • the sound transducer system according to FIG. 2 with appropriate dimensioning, forms a bandpass system which, at a resonance frequency of approximately 3 kHz, compared to the system shown in FIG. 1, whose frequency response is shown in FIG. 3, increases the sensitivity has about 20 dB.
  • a bandpass system with a larger bandpass width can be achieved with somewhat lower sensitivity.
  • Such a variant is better suited for playing ringer melodies due to the higher useful bandwidth.

Landscapes

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Abstract

Ein Kommunikationsendgerät hat einen einzigen Schallwandler (LS) zur breitbandigen Schallabgabe mit bestimmter maximaler Lautstärke und zur schmalbandigen Schallabgabe mit höherer Lautstärke. Hierzu enthält es einen Mechanismus, der in einer ersten Stellung den Schallwandler (LS) relativ zu mindestens einem ersten Resonanzvolumen (V0) anordnet, das eine breitbandige Schallabgabe mit bestimmter Kennempfindlichkeit durch diesen Schallwandler ermöglicht, und der in einer zweiten Stellung diesen Schallwandler relativ zu mindestens einem zweiten Resonanzvolumen (V0, V1, V2) anordnet, das eine schmalbandige Schallabgabe mit höherer Kennempfindlichkeit durch diesen Schallwandler (LS) ermöglicht. Die in der zweiten Stellung des Mechanismus an den Schallwandler angekoppelten Resonanzvolumina (V0, V1, V2) bilden mit dem Schallwandler (LS) in einem Beispiel ein Bandpaßsystem. Eine Ausführungsform eines Kommunikationsendgeräts hat einen in der Hand haltbaren Teil mit ans Ohr führbarem Schallwandler (LS) und der Mechanismus wird durch Ausfahren eines Ohrhörerteiles (EH) in seine erste Stellung gebracht.

Description

Beschreibung
Kommunikationsendgerät
Die Erfindung betrifft ein Koinrnunikationsendgerät mit Schall- andler zur breitbandigen Schallabgabe mit einer bestimmten maximalen Lautstärke und zur schmalbandigen Schallabgabe mit höherer Lautstärke.
Solche Kommunikationsendgeräte sind beispielsweise als Telefonapparate bekannt, die einen Schallwandler zur breitbandigen Schallabgabe mit niedrigerer maximaler Lautstärke im Hörerteil enthalten, um akustische Signale im Sprachbandbereich abzugeben und die außerdem einen Schallwandler zum Abgeben sch albandiger Signale mit höherer Lautstärke zum Abgeben eines Wecktons enthalten. In Telefonendgeräten für analoge Kom- munikationsnetze wird hierbei die höhere Lautstärke für den Weckruf durch einen speziellen Schallwandler bewirkt, der mit einer die übliche Betriebsspannung des Telefons überstei- genden WeckrufSpannung versorgt wird. In Endgeräten für digitale Kommunikationsnetze oder in Endgeräten, die netzunabhängig von einer Batterie gespeist werden, ist die zur Verfügung stehende Betriebsspannung begrenzt, so daß der Schallwandler für den Weckruf gegenüber dem breitbandigen Schallwandler ei- ne höhere Kennempfindlichkeit benötigt, um die Abgabe eines akustischen Signals mit der gewünschten Lautstärke bei nur begrenzter Speisespannung zu ermöglichen.
In der am Institut für Technische Akustik der Rheinisch-West- fälischen Technischen Hochschule Aachen am 15.02.1993 abgegebenen und seitdem ausliegenden Diplomarbeit von Norbert Cremer zum Thema „Untersuchungen zum Übertragungsverhalten von Tiefton-Lautsprecher-Gehäuεen anhand linearer Ersatzschaltbilder" werden Grundlagen zum Dimensionieren von Schallwandlern, hier speziell von Tieftonlautsprechern, beschrieben. Hierbei wird insbesondere im Kapitel 4.2 ein Schallwandlersystem mit einem in ein geschlossenes Gehäuse eingebauten Schallwandler beschrieben, der einen breitbandigen Freguenzgang hat. Siehe hierzu Seiten 29 bis 32, insbesondere die Abbildung 4.4. Im Kapitel 4.3 wird die Dimensionierung eines Schallwandlersystems mit offenem Gehäuse und einem Resonator zum Abstimmen der Gehäuseresonanz beschrieben. Wie der Beschreibung auf den Seiten 33 bis 38, insbesondere der Abbildung 4.6 sowie der Abbildung 7.3 auf Seite 69 zu entnehmen ist, hat ein solches Schallwandlersystem einen breitbandigen Frequenzgang, sofern es im Hinblick auf eine Optimierung der Resonanzgüte des Systems im Bereich der
Grundresonanz des Schallwandlers dimensioniert ist. Wie der unmittelbare Vergleich der Abbildung 7.3 von Seite 69 mit der Abbildung 7.5 von Seite 71 erkennen läßt, hat ein solches Schallwandlersystem einen schmalbandigen Frequenzgang mit stark erhöhter Kennempfindlichkeit im Resonanzbereich des Systems, sofern das akustische System bezüglich der Grundresonanzfrequenz des Schallwandlers fehldimensioniert ist.
In den Absätzen 4.4 bis 4.6 auf den Seiten 39 bis 55 wird die Dimensionierung und das Verhalten unterschiedlicher Bandpaßgehäuse für Schallwandler mit Bandpaßcharakter beschrieben. Diese Gehäuseformen haben jeweils ein Resonanzvolumen auf der Vorderseite des Schallwandlers und ein Resonanzvolumen auf der Rückseite des Schallwandlers. Sie unterscheiden sich in ihrem Aufbau dadurch, daß einmal das rückseitige Resonanzvolumen geschlossen ist und nur das vorderseitige Resonanzvolumen eine Schallreflexöffnung hat und daß einmal sowohl das vorderseitige als auch das rückseitige Gehäuse des Schallwandlers eine Reflexöffnung haben.
Der Frequenzgang der einzelnen Bandpaßsysteme ist in den Abbildungen 7.6, 7.7, 7.8 und 7.9 auf den Seiten 72 bis 75 wiedergegeben. Wie dem Kapitel 8.2 und hierbei insbesondere der Seite 85 zu entnehmen ist, ermöglicht das Konzipieren sehr schmalbandiger Bandpaßsysteme das Erzeugen sehr hoher Schalldrücke . Wie der zuvor genannten Diplomarbeit zu entnehmen ist, werden Schallwandlersysteme unter Zuhilfenahme der angegebenen Berechnungsmethoden üblicherweise empirisch dimensioniert. Insbesondere die Dimensionierung von Bandpaßschallwandlersyste- men ist aus den Druckschriften - (1) L.R. Fincham: "A band- pass loudspeaker enclosure", AES Preprint 1512, Mai 1979, Seiten 1 bis 22; (2) Earl R. Gaddes : "An introduction to bandpass loudspeaker Systems, " Journal Audio Engineering Society (JAES) , Vol. 37, Nr. 5, Mai 1989, Seiten 308 bis 342 - bekannt.
Aus der DE-44 10 995 AI ist ein tragbares Funktelefon mit Hörverstärkung bekannt, bei der der Lautsprecher zur Hörverstärkung auf einem einseitig offenen Kasten gehalten ist, der auf dem Gehäuse zwischen einer eingeschobenen Bereitschaftsstellung, in der er einen Teil des Gehäuses überdeckt, und einer ausgezogenen Kommunikationsstellung, in der er einen Resonanzkasten für den Lautsprecher bildet, verschieblich ist. Darüber hinaus ist der Lautsprecher bei Betrieb ohne Hörverstärkung ebenfalls als Höreinrichtung nutzbar, so daß das beschriebene tragbare Funktelefon einen teleskopierbaren Hörer aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kommunika- tionsendgerät anzugeben, bei dem schmal- und breitbandige Schallabgaben mit möglichst wenigen elektrischen und/oder elektroakustischen Bauelementen realisierbar sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Kommunikationsend- gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationsendgerät hat einen einzigen Schallwandler zur breitbandigen Schallabgabe mit bestimmter maximaler Lautstärke und zur schmalbandigen Schallabgabe mit höherer Lautstärke. Hierzu enthält es einen Mechanismus, der in einer ersten Stellung den Schallwandler relativ zu mindestens einem ersten Resonanzvolumen anordnet, das eine breitbandige Schallabgabe mit bestimmter Kennempfindlichkeit durch diesen Schallwandler ermöglicht, und der in einer zweiten Stellung diesen Schallwandler relativ zu mindestens einem zweiten Resonanzvolumen anordnet, das eine schmalbandige Schallabgabe mit höherer Kennempfindlichkeit durch diesen Schallwandler ermöglicht.
In Verbindung mit den unterschiedlichen Resonanzvolumina bildet der Schallwandler jeweils ein elektroakustisches System. Frequenzgang und Kennempfindlichkeit dieser unterschiedlichen Systeme hängen von dem jeweiligen Grundkonzept und von der Abstimmung des Resonanzvolumens unter Berücksichtigung der
Parameter des Schallwandlers ab. Grundkonzept bedeutet hierbei beispielsweise, daß das elektroakustische System ein geschlossenes Gehäuse auf der Rückseite des Schallwandlers hat oder ein Gehäuse mit Resonanzöffnung oder daß ein Gehäuse, ggf. mit mehreren Resonanzvolumina, ausgestaltet ist, um eine Bandpass-Charakteristik zu erreichen. In einem erfindungsgemäßen Kommunikationsendgerät können folglich Frequenzgang und Kennempfindlichkeit der Schallwandlersysteme durch einen Mechanismus variiert werden, indem das an den Schallwandler an- gekoppelte Resonanzvolumen variiert wird. Mit dem ersten Resonanzvolumen bildet der Schallwandler hierbei ein breitban- diges elektroakustisches System mit nicht so hoher Kennempfindlichkeit, um beispielsweise Sprachsignale unverzerrt wiederzugeben. Mit dem mindestens einen zweiten, in der anderen Stellung des Mechanismus angekoppelten Resonanzvolumen bildet der Schallwandler ein schmalbandiges elektroakustisches System mit höherer Kennempfindlichkeit, um beispielsweise Weckrufsignale gut hörbar wiederzugeben.
Die Erfindung ermöglicht es folglich, mit demselben Schallwandler bei derselben, beschränkten Betriebsspannung Sprach- signale mit ausreichender Lautstärke relativ unverzerrt wiederzugeben und außerdem laute Signaltöne abzugeben.
In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist das erste Resonanzvolumen auf der Rückseite des Schallwandlers an diesen angekoppelt und im Hinblick auf eine Optimierung der Resonanzgüte des aus Schallwandler und Resonanzvolumen gebildeten Systems im Bereich der Grundresonanz des Schallwandlers dimensioniert. Dadurch wird ein gleichmäßiger, breitbandiger Frequenzgang ermöglicht. Breitbandig bedeutet hierbei für übliche Telefonie einen linearen Schalldruckverlauf zwischen 300 Hz und 3600 Hz, bei anderen Audioanwendungen kann auch ein linearer Spektralverlauf bis 7 kHz oder darüber hinaus gefordert sein.
Eine vorteilhafte Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, daß der Schallwandler in ein Gehäuseteil eingebaut ist, das das erste Resonanzvolumen umschließt und daß der Mechanismus in einer seiner Stellungen eine Öffnung an diesem Gehäuseteil offenläßt und diese Öffnung in seiner anderen Stellung verschließt . Durch das fest umrissene Gehäuse wird eine verzerrungsfreie Sprachwiedergabe sichergestellt, auch wenn sich die Anordnung beweglicher Teile zueinander durch Alterung, mechanischen Verschleiß oder Beschädigung bedingt verändern sollte. Die Öffnung kann hierbei abhängig von dem gewählten Grundkonzept entweder eine Resonanzöffnung ins Freie, eine Resonanzöffnung zu einem angrenzenden Resonanzvolumen oder ein Durchlaß zu einem angrenzenden Volumen sein, das mit dem ersten Resonanzvolumen gemeinsam das zweite Resonanzvolumen bildet.
Ein vorteilhaft ausgestaltetes erfindungsgemäßes Kommunikationsendgerät sieht vor, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen auf der Rückseite des Schallwandlers gegenüber dem Resonanzvolumen in der ersten Stellung verändert. Eine Möglichkeit, eine schmalbandige Charakteristik mit hoher Kennempfindlichkeit zu erzielen ist, daß das aus Schallwandler und Resonanzvolumen gebildete System in der zweiten Stellung des Mechanismus bezüglich der Grundresonanz des Schall- wandlers fehlabgestimmt ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen auf der Vorderseite des Schallwandlers verändert.
Eine andere Möglichkeit, gegenüber dem breitbandigen Frequenzgang in der ersten Stellung des Mechanismus einen schmalbandigen Frequenzgang mit relativ hohem Schalldruck zu erhalten ist, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite des Schallwandlers verändert.
Eine besonders hohe Kennempfindlichkeit läßt sich durch derartige Abstimmung der Resonanzvolumina erzielen, daß die in der zweiten Stellung des Mechanismus an den Schallwandler angekoppelten Resonanzvolumina mit dem Schallwandler (LS) ein Bandpaßsystem bilden. Solche Bandpaßsysteme sind beispielsweise aus der oben erwähnten Diplomarbeit von Norbert Cremer, insbesondere in den Kapiteln 4.4 (Bandpaßgehäuse 4.Ordnung, geschlossen/offen, Seiten 39 bis 43), 4.5 (Bandpaßgehäuse
6.Ordnung, offen/offen, Seiten 44 bis 48) und 4.6 (Bandpaßgehäuse 6.Ordnung, offen/mit Verbindung, Seiten 49 bis 55) bekannt .
Ein Kommunikationsendgerät hat als Weiterbildung der Erfindung einen in der Hand haltbaren Teil mit ans Ohr führbarem Schallwandler und der Mechanismus wird durch Ausfahren eines Ohrhörerteiles in seine erste Stellung gebracht.
Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kommuni- kationsendgeräts mit einem in der Hand haltbaren Teil mit ausfahrbarem Mikrofonteil sieht vor, daß der Mechanismus durch Ausfahren des Mikrofonteiles in seine erste Stellung gebracht wird.
Bei den beiden letztgenannten Ausführungsformen kann es sich beispielsweise um ohne Verbindungsleitung betreibbare Endgeräte wie Schnurlostelefone oder Funktelefone handeln, die sich bei eingefahrenem Mikrofonteil bzw. bei eingefahrenem Ohrhörerteil in einem Bereitschaftszustand befinden und die bei ausgefahrenem Mikrofonteil bzw. Ohrhörerteil im Betriebs- zustand sind. Die genannte Koppelung des die elektroakusti- schen Eigenschaften des Schallwandlers beeinflussenden Mechanismus an den Mechanismus zum Wählen des Betriebszustands des Endgeräts stellt auf einfache Weise sicher, daß der Schallwandler immer die zustandsabhängig erforderlichen akustischen Eigenschaften hat. Die für eine Stellungsänderung des Mechanismus erforderliche Energie wird durch die Bedienperson bereitgestellt .
Eine weitere Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Kom- munikationsendgeräts sieht vor, daß der Mechanismus einen betätigbaren Schieber hat, durch dessen Betätigen der Mechanismus wahlweise in die erste oder die zweite Stellung gebracht wird.
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt :
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfin- dungsgemäßeε Kommunikationsendgerät mit einem Schallwandler in einer ersten Stellung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch das Kommunikationsendgerät von Fig. 1 mit einem Schallwandler in einer zweiten Stellung, und
Fig. 3, 4, 5 und 6 jeweils einen Frequenzgang einer Schall- wandleranordnung mit unterschiedlich ausgestalteten Resonanzvolumina.
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kommunikationεendgerätes mit einem Schallwandler LS . Das dargestellte Kommunikationsendgerät enthält drei Resonanzräume V0, VI und V2. Die Resonanzräume VI und V2 sind fest in das Gehäuse H des Kommunikationsendgerätes eingebaut. Der Resonanzraum V0 ist mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Mechanismus relativ zum Gehäuse H in eine erste, in Fig. 1 dargestellte Stellung und in eine zweite, in Fig. 2 dargestellte Stellung bewegbar und bildet im Ausführungsbei- spiel gemeinsam mit dem Schallwandler LS einen Ohrhörerteil EH. In den Resonanzraum V0 ist der Schallwandler LS derart eingebaut, daß sich der Resonanzraum auf der Rückseite des Schallwandlers befindet. Der Resonanzraum V0 hat an der Vorderseite des Schallwandlers eine erste Öffnung 01 und an der dem Schallwandler gegenüberliegenden Wand eine zweite Öffnung 02. In der in Fig. 1 dargestellten ersten Stellung des Mechanismus ist die zweite Öffnung 02 des Resonanzraumes VO durch die Gehäusewand des Gehäuses H verschlossen und die Vorderseite des Schallwandlers mündet über die Öffnung 01 in den Außenraum. Demnach wird das erste Resonanzvolumen, das in der ersten Stellung des Mechanismus an den Schallwandler LS angekoppelt ist, durch das Volumen des Resonanzräumes VO be- stimmt, bei dem es sich um ein geschlossenes Gehäuse auf der Rückseite des Schallwandlers LS handelt.
In der in Fig. 2 dargestellten zweiten Stellung des Mechanismus ist die Vorderseite des Schallwandlers über die erste Öffnung 01 des ersten Resonanzraumes VO und über eine vierte Öffnung 04 an den zweiten Resonanzraum VI angekoppelt, der eine fünfte Öffnung 05 zum freien Raum hin hat. Der erste Re- sonanzraum VO ist in dieser, in Fig. 2 dargestellten Stellung des Mechanismus über die zweite Öffnung 02 und eine dritte Öffnung 03 mit dem dritten Resonanzraum V2 verbunden. Die Gesamtanordnung bildet in dieser Mechanismusstellung ein Schallwandlersystem mit einem Bandpaßgehäuse vierter Ordnung vom Typ Geschlossen/Offen, bei dem das auf der Rückseite des Schallwandlers angeordnete geschlossene Resonanzvolumen durch das Volumen des Resonanzraumes VO und des Resonanzraumes V2 bestimmt wird und bei der das an der Vorderseite des Schall- wandlers angeordnete Resonanzvolumen durch den mit einer Resonanzöffnung versehenen Resonanzraum VI bestimmt ist.
Die elektroakustischen Eigenschaften der beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten Schallwandlersysteme hängen selbstverständ- lieh stark von der Dimensionierung der einzelnen Volumina ab.
Fig. 3 zeigt den Frequenzgang des im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 verwendeten Schallwandlers mit einem großen Gehäuse auf der Rückseite des Schallwandlers. Hierbei und auch in den folgenden Figuren 4, 5 und 6 ist jeweils der in einem Meter Abstand von der Schallaustrittsöffnung bei einem Volt Eingangsspannung gemessene Schalldruck über die Frequenz von 100 Hz bis 10 KHz aufgetragen. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, liefert ein ausreichend großes Rückvolumen V0 in einer Anordnung gemäß Fig. 1 einen linearen Frequenzgang ab einer unteren Grenzfrequenz von ca. 400 Hz. Der Ausgangspegel beträgt hier ca. 77 dB.
Fig. 4 zeigt den Frequenzgang einer Anordnung gemäß Fig. 1, wobei (nicht in den Figuren dargestellt) eine Öffnung zwischen dem beweglichen Resonanzraum V0 und dem zusätzlichen rückwärtigen Resonanzraum V2 besteht, jedoch vor dem Schallwandler LS kein zusätzliches Resonanzvolumen angekoppelt ist. Der in Fig. 4 dargestellte Frequenzgang ergibt sich durch ein kleines zusätzliches Resonanzvolumen V2 und läßt eine um ca. 17 dB höhere Kennempfindlichkeit bei ca. 2,5 KHz erkennen. Im unteren Bereich des hörbaren Spektrums liegt gegenüber dem in Fig. 3 dargestellten Frequenzgang eine starke Bedämpfung vor.
Fig. 5 zeigt den Frequenzgang der Anordnung gemäß Fig. 2, falls die Öffnung 02 vom Resonanzraum VO zum Resonanzraum V2 verschlossen bleibt, so daß gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Schallwandlersystem zusätzlich ein Vorvolumen VI angekoppelt ist. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, ist der Frequenzgang des Schallwandlersystems im unteren Bereich des Hörspektrums bis ein KHz gegenüber dem in Fig. 3 dargestellten Frequenzgang unverändert. Bei einer Frequenz von ca. 2,4 kHz tritt eine Überhöhung des Schalldruckes um ca. 17 dB, bezogen auf den Frequenzgang gemäß Fig. 3 auf. Frequenzen oberhalb dieser Resonanzf equenz von ca. 2,4 KHz werden stark bedämpft.
Fig. 6 zeigt den Frequenzgang eines Schallwandlersystems gemäß Fig. 2, bei dem das rückseitige Resonanzvolumen durch den Resonanzraum VO und den Resonanzraum V2 bestimmt wird und bei dem das Vorvolumen durch den Resonanzraum VI bestimmt wird. Wie zu erkennen ist, bildet das Schallwandlersystem gemäß Fig. 2 bei entsprechender Dimensionierung ein Bandpaßsystem, das bei einer Resonanzfrequenz von ca. 3 KHz gegenüber dem in Fig. 1 gezeigten System, dessen Frequenzgang in Fig. 3 darge- stellt ist, eine Kennempfindlichkeitserhöhung um ca. 20 dB hat.
Durch eine etwas abweichene Resonanzfrequenz des Vorvolumens und des Rückvolumens kann ein Bandpaßsystem mit größerer Bandpaßbreite bei etwas geringerer Kennempfindlichkeit erzielt werden. Eine solche Variante ist aufgrund der höheren Nutzbandbreite besser für die Wiedergabe von Tonrufmelodien geeignet .

Claims

Patentansprüche
1. Kommunikationsendgerät mit folgenden Merkmalen:
(a) einem Schallwandler (LS) zur breitbandigen Schallabgabe mit bestimmter maximaler Lautstärke und zur schmalbandi- geren Schallabgabe mit höherer Lautstärke,
(b) einem Mechanismus, der in einer ersten Stellung einen Schallwandler (LS) relativ zu mindestens einem ersten Resonanzvolumen (VO) anordnet, das eine breitbandige Schallabgabe mit bestimmter Kennempfindlichkeit durch diesen Schallwandler ermöglicht, und der in einer zweiten Stellung diesen Schallwandler relativ zu mindestens einem zweiten Resonanzvolumen (VO, VI, V2 ) anordnet, das eine schmalbandigere Schallabgabe mit höherer Kennempfindlich- keit durch diesen Schallwandler (LS) ermöglicht.
2. Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Resonanzvolumen (VO) auf der Rückseite des Schallwandlers (LS) an diesen angekoppelt ist und im Hinblick auf eine Optimierung der Resonanzgüte des aus
Schallwandler (LS) und Resonanzvolumen (VO) gebildeten Systems im Bereich der Grundresonanz des Schallwandlers (LS) dimensioniert ist.
3. Kommunikationsendgerät nach Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (LS) in ein Gehäuseteil (EH) eingebaut ist, das das erste Resonanzvolumen (VO) umschließt und daß der Mechanismus in einer seiner Stellungen eine Öffnung (02) an diesem Gehäuseteil offenläßt und diese Öffnung (02) in seiner anderen Stellung verschließt.
4. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen (VO, V2 ) auf der Rückseite des Schallwandlers gegenüber dem Resonanzvolumen (VO) in der ersten Stellung verändert.
5. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Schallwandler (LS) und Resonanzvolumen (VO, VI, V2 ) gebildete System in der zweiten Stellung des Mechanismus bezüglich der Grundresonanz des Schallwandlers (LS) fehlabgestimmt ist.
6. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen (VI) auf der Vor- derseite des Schallwandlers (LS) verändert.
7. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus in seiner zweiten Stellung das Resonanzvolumen (VO, VI, V2 ) sowohl auf der Vorderseite als auch auf der Rückseite des Schallwandlers (LS) verändert.
8. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zweiten Stel- lung des Mechanismus an den Schallwandler angekoppelten Resonanzvolumina (VO, VI, V2 ) mit dem Schallwandler (LS) ein Bandpaßsystem bilden.
9. Kommunikationsendgerät nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsendgerät einen in der Hand haltbaren Teil mit ans Ohr führbarem Schallwandler (LS) hat und daß der Mechanismus durch Ausfahren eines Ohrhörerteiles (EH) in seine erste Stellung gebracht wird.
10. Kommunikationsendgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem in der Hand haltbaren Teil mit ausfahrbarem Mikrofonteil, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus durch Ausfahren des Mikrofonteiles in seine erste Stellung gebracht wird.
11. Kommunikationsendgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus einen betätigbaren Schieber hat, durch dessen Betätigen der Mechanismus wahlweise in die erste oder die zweite Stellung gebracht wird.
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