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Diese
Erfindung betrifft ein Mobilfon mit einer Vorderseite, ausgestattet
mit einem Hörer
und einem Mikrofon und mit einem Lautsprecher als Lauthöreinrichtung
sowie einer Rückseite.
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Mobile
und schnurlose Fone, auch als Handys bezeichnet, sind mit einem
Hörer ausgestattet.
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Eine
aktuelle Tendenz besteht darin, diese Geräte auch mit einem Lautsprecher
auszustatten, was eine Lauthöreinrichtung
und folglich eine so genannte Verwendung als Freisprechfunktion
ermöglicht,
was insbesondere in einem Fahrzeug von besonderem Nutzen ist.
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Dieser
zusätzliche
Lautsprecher kann dann auch zur Verwirklichung der Klingeltonfunktion
verwendet werden.
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Angesichts
selbst ein miniaturisierter Lautsprecher einen Durchmesser von 3
bis 3,5 cm hat, ist es nicht möglich,
ihn auf einer Seite des Handys anzubringen, was zur Folge hat, dass
man ihn auf einer der Hauptseiten anbringt.
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Jeder
mobile Lautsprecher zur Ausführung einer
Lauthöreinrichtungs-
oder Freisprechfunktion in einem Handy kann das Ohr des Anwenders
auf nicht mehr rückgängig zu
machende Weise beschädigen.
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Denn
tatsächlich
gibt es keine Sicherheit dafür,
dass der Anwender den akustischen Ausgang der Lautsprecherbox nicht
direkt an eines seiner Ohren gibt, und dies (insbesondere bei einem
Kind) entweder auf beabsichtigte Weise oder aus Unaufmerksamkeit.
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Es
wurden in Verbindung mit der Anbringung des Lautsprecher auf dem
Mobilfongerät
Lösungen zum
zuvor genannten Problem erdacht.
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Eine
erste Lösung
würde darin
bestehen, den Lautsprecher mit seinem Klangöffnungsbereich auf einer Seite
des Handys anzubringen, da es nicht natürlich ist, das Handgerät in Bezug
auf die übliche Richtung
in einer seitlichen Richtung an sein Ohr zu geben.
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Allerdings
würde dies
große
Miniaturisierungsprobleme des Lautsprechers mit sich bringen, wie
bereits weiter oben vermerkt.
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Der
Lautsprecher kann mit dem Hörer
verwechselt werden, in welchem Falle dieselbe Membran die beiden
Hör- und
Lauthöreinrichtungsfunktionen
wahrnimmt.
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In
diesem Fall kann man, um jede akustische Schlageinwirkung zu vermeiden,
vorsehen, in unmittelbarer Nähe
des Lautsprechers einen Infrarotstrahlungs-Messfühler anzubringen, um insbesondere
die Nähe
des Ohrs zu erkennen und folglich die Lautsprecherfunktion zu unterdrücken.
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Noch
eine andere Lösung
besteht für
manche schnurlosen Handgeräte
darin, den Lautsprecher an der Rückseite
des Handgeräts
anzubringen und, um den Kontakt des Ausgangs des Lautsprechers mit
dem Ohr zu vermeiden, ihn an der Stelle vorzusehen, an der normalerweise
die Handfläche
in Kontakt mit dem Gerät
ist, wenn man das Handgerät auf übliche Art
ergreift. Eine solche Anordnung, die von der Gesellschaft Philips
gemäß der DECT-Norm für das schnurlose
Fon gewählt
wurde, unterbindet großteils
die Gefahr einer akustischen Schlageinwirkung vom Lautsprecher,
doch der Kontakt dieses letzteren mit dem Ohr bleibt allerdings
möglich,
selbst wenn es nicht natürlich
ist, sein Ohr an solch eine Stelle zu bringen, was zu akustischen
Druckpegeln führen
kann, die bei einem Lautsprecher von 8 Ω 40 dBPa(A) übersteigen
können,
während
der zulässige Höchstpegel
30 dBPa(A) beträgt.
Andererseits macht die Anbringung des Lautsprechers an der Rückseite einen
Kommunikationsumstand schwierig, bei dem eine Person ihr Handgerät auf übliche Art
verwendet, mit dem Hörer
gegen ihr Ohr, während
die Lauthöreinrichtung
außerdem
bereitgestellt wurde, um es den umgebenden Personen zu ermöglichen,
die Gesamtheit des Telefongesprächs
zu hören.
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Die
Patente
US5655018 und
JP07030991 beschreiben
Vorrichtungen, um die Klangmerkmale eines Lautsprechers zu ändern.
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Ein
Ziel der Erfindung ist es, ein Mobilfon mit einem Lautsprecher als
Lauthöreinrichtung
auszustatten, der die Gefahr der akustischen Schlageinwirkung unterbindet,
die darauf zurückzuführen wäre, dass
dieser Lautsprecher zu nahe an das Ohre eines Anwenders gebracht
wird.
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Ein
anderes Ziel der Erfindung ist die Ausstattung eines Mobilfons mit
einem Lautsprecher als Lauthöreinrichtung,
der rundum richtig hörbar
ist.
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Unter
Verminderung der Nachteile nach dem altem Stand der Technik werden
diese Ziele mit dem im ersten Absatz angeführten, dank der Tatsache bemerkenswerten
Mobilfon erreicht, bei dem möglichst nahe
am Umkreis des besagten bei der Übertragung fonisch
isolierten Lautsprechers seitliche Öffnungen eingebracht sind;
Die
Grundidee der Erfindung besteht in der Anordnung mit ausreichend
Zwischenraum der Öffnungen, die
den Klang des Lautsprechers durch die Wand des Handgeräts durchlassen,
wenn das Ohr in Kontakt mit dieser Wand in der Nähe des Lautsprechers ist, wobei
die Hörbahn
nur einen geringen Teil dieser Öffnungen,
generell ein Drittel oder einen darunter liegenden Wert, abdecken
kann.
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Eine
vorgezogenen Ausführungsform
der Erfindung ist dadurch bemerkenswert, dass der besagte Öffnungsbereich
des Lautsprechers aus mindestens drei mit Zwischenraum angeordneten Öffnungen um
den runden Verschlussbereich gebildet wird. So kann man sicher sein,
dass sich bei einem ziemlich starken Lautsprecher von 8 Ω eine höchstmögliche Öffnung genau
vor der Hörbahn
mit einem höchstmöglichen
akustischen Druckpegel von 30 dBPa(A) befinden kann.
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Im
Allgemeinen befinden sich alle aktiven Teile des Handgeräts in dessen
Vorderseite, die sie nahezu vollständig belegen, während die
Rückseite großteils frei
ist. Vorzugsweise ist Lautsprecher gemäß der Erfindung mit seinem Öffnungsbereich
mit mehreren Öffnungen
mit Zwischenraum an der Rückseite
des Handgeräts
angeordnet, entweder in der Mitte wie nach dem bekannten Stand der
Technik oder besser im oberen Teil der Rückseite, einem Bereich, der
nicht von der Hand bedeckt wird, wenn man das Handgerät normal
verwendet. In dieser Position ist er mit der Rückseite gegenüber dem
Hörer gelegen,
der oben an der Vorderseite angeordnet ist.
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Es
sind mehrere Varianten der Erfindung möglich.
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Die Öffnungen
des Lautsprechers können
in unmittelbarer Nähe
des Verschlussbereichs, nahezu auf selber Ebene wie dieser letztere
liegen. Somit ist es selbst wenn die Öffnungen beispielsweise in
einem Umkreis sehr nahe aneinander liegen physisch unmöglich, dass
die Hörbahn
mehr als ein Drittel bedecken kann.
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Gemäß einer
zweiten Variante liegen die Öffnungen
in den Bereichen der Seitenwände
des Mobilfons, die am nächsten
am Lautsprecher sind, beispielsweise vereint in einer (oder in zwei) Öffnung(en)
in der schmalen Wand (oberen Wand) und in einer (oder in zwei) Öffnung(en)
in jeder der eigentlichen Seitenwände.
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Eine
dritte Variante als Mischung der zwei vorhergehenden besteht im
Einbringen der Öffnungen
an der Verbindung der Fläche
der Rückseite
mit den Teilen der Seitenwand des Mobilfons, die am nächsten am
Lautsprecher liegen.
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Bei
der zweiten und dritten Variante, bei denen die Klangleistung gemäß der Achse
des Lautsprechers verringert wird, kann man vorsehen, die Stärke dieses
letzteren zu erhöhen,
insbesondere indem man seinen Widerstand auf 8 Ohm herabsetzt.
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Die
folgende Beschreibung wird hinsichtlich der beigefügten Zeichnungen
als nicht erschöpfendes
Beispiel gut verständlich
machen, wie die Erfindung gebaut werden kann.
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1 zeigt
in vermindertem Maßstab
von hinten und von der Seite ein schnurloses Fon nach dem altem
Stand der Technik mit einem Lautsprecher als Lauthöreinrichtung.
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2 zeigt
den Akustikpegel des Ausgangs des Lautsprechers bei dem schnurlosen
Fon der 1.
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3 ist
eine Schrägsicht
der Vorderseite eines Mobilfons.
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4 und 5 zeigt
im Maßstab
1 eine respektive erste und eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei
A von hinten im Abriss und bei B im Schnitt.
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6 und 7 zeigt
im Maßstab
1 eine dritte Ausführungsform
der Erfindung im Abriss.
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8 zeigt
für die
dritte Ausführungsform der
Erfindung der 6 den Akustikpegel am Ausgang
des Lautsprechers.
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Das
Mobilfon der 1, das hier ein schnurloses
Fon (cordless in Englisch) ist, enthält an der Rückseite 1 eine Abdeckung 2 eines
Akkumulators (von Akkumulatoren) und einen Lautsprecher als Lauthöreinrichtung,
unter seiner gegenüber
liegenden Öffnung
gestrichelt dargestellt 3, gebildet aus einer bestimmten
Anzahl von Löchern 4,
die sich mit einem regelmäßigen Zwischenraum
im Innern bis zur Mitte eines Kreises mit einem leicht über dem
des Lautsprechers liegenden Durchmesser erstrecken. Diese Fon enthält außerdem eine
Sende-Empfangs-Antenne 5. Der Lautsprecher 3 ist
beispielsweise ein Lautsprecher vom Typ WD02902/Y32L oder vom Typ
WD02902/Y8L der Philips-Gesellschaft. Wenn man ein künstliches
Ohr vom Typ IEC318 mit 10 cm genau an den Lautsprecher 3 bringt,
erhält
man bei einem Lautsprecher mit 32 Ω (WD02902/Y32L von Philips)
die Reaktionskurve der 2, welche den Akustikpegel (in
dBPa/(A) entsprechend den Frequenzen (in kHz) ausdrückt. Diese
Kurve ist weitgehend nominal und liegt wohl zwischen zwei kleineren 7 und
größeren 8 Größen, welches
die für
Audiofrequenzen im Fernmeldewesen genormten Größen sind. Wenn jetzt dasselbe
künstliche
Ohr gegen die Rückseite 1 gebracht
wird, auch in der Achse des Lautsprechers 2 mit dem Lautsprecher
WD02902/Y8L mit 8 Ω,
wird der Akustikpegel gleich 36 dBPa(A), was für ein menschliches Ohr nicht
zulässig
wäre, für das der
zulässige
Höchstpegel
30 dBPa(A) (Schmerzgrenze) beträgt.
Man beachte außerdem,
dass der für 1 gewählte Maßstab ca.
0,7 entspricht und dass der reelle Durchmesser der Lautsprecheröffnung (Kreis
mit den Löchern 4)
die Größenordnung
von ca. 4 cm hat, während
der des künstlichen
Ohrs, das genormt ist und soweit möglich dem menschlichen Ohr
entspricht, 25,4 mm beträgt.
Dies bedeutet, dass wenn die Löcher 4 in
einem reduzierten Kreis von 25,4 mm enthalten wären, der Akustikpegel 36 dBPa(A)
bei weitem überschreiten
würde.
Nach der Messung findet man mit dem zuvor genannten Lautsprecher
mit 8 Ω tatsächlich einen Wert
von 41 dBPa(A), der noch weniger erträglich als der vorhergehende
ist.
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Allerdings
garantiert die gewählte
Position in der Mitte der Rückseite,
dass ein Anwender den Lautsprecher 3 nicht aus Versehen
an sein Ohr bringt, weil er ihn mit einem Hörer verwechselt, denn bei einem
normalen Griff für
seine Verwendung ist es die Handfläche des Anwenders, welche den
Lautsprecher und die Löcher 4 bedeckt.
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In 3 kann
man die Vorderseite 12 eines Funkkommunikationsempfängers sehen,
der hier ein tragbares oder mobiles Fon ist. Die Seite 12 enthält eine
Tastatur 13, einen Bildschirm 14 und zum Sprechen
und Hören
eines entfernt gelegenen Teilnehmers ein Mikrofon 15 und
einen Hörer 16.
Eine Antenne 17 ermöglicht
den Empfang (oder das Senden) von Funkwellen von einem (zu einem)
Sender 18.
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Wenn
man das Fon der 3 mit einem Lautsprecher als
Lauthöreinrichtung
ausstatten will, wird man sich bewusst, dass es wegen der Miniaturisierung
dieses Produkttyps zwar schwierig, aber dennoch immer möglich ist,
diesen Lautsprecher auf der Vorderseite, die bereits weitgehend
belegt ist, anzubringen. Außerdem
ist es quasi unmöglich,
einen solchen Lautsprecher auf einer Seite wie 19 anzubringen,
wegen unzureichender Dicke des Handgeräts, und dies wiederum aus Gründen der
Miniaturisierung. Vorzugsweise wird der Lautsprecher gemäß der Erfindung
mit seiner Kapsel am hinteren oberen Teil des Mobilfons angebracht,
wie in 4 und 5 dargestellt.
In dieser Position ist der Lautsprecher 3 mit der Rückseite
gegen den Hörer
gelegen, der oben auf der Vorderseite angeordnet ist.
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Auf 4 und 5 ist
keinerlei Öffnung
in der Wand im Innern eines imaginären strichpunktierten Kreises 21 vorhanden,
konzentrisch zum Kreis des Lautsprechers 3 gelegen und
mit einem Durchmesser über
25,4 mm, d. h. dem Durchmesser eines künstlichen oder menschlichen
Ohrs. Der im Innern des Kreises 21 liegende Bereich 22 wird
deshalb Verschlussbereich der Lautsprecherbox 3 bezeichnet.
In der Praxis berücksichtigt
man eine Toleranz und nimmt einen runden Verschlussbereich von 27
mm Durchmesser.
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In
der Ausführungsform
der 4 sind die Öffnungen der Lautsprecherbox 3,
mit 23 bezeichnet, in der Nähe des Verschlussbereichs 22 gelegen, weitgehend
auf selber Ebene, welche die der Rückseite ist. Wenn man ein künstliches
Ohr an die Rückwand
gibt, genau in den Bereich 22, unter denselben Bedingungen
wie hiervor in Bezug auf 1, mit einem Lautsprecher mit
8 Ω, erhält man einen
akustischen Druckpegel von 12 dBPa(A), denn ein geringer Teil des
Klangs kann dennoch durch die Wand dringen. Wenn man das Ohr in
die Nähe
des Bereichs 22 bewegt, kann dieses Ohr höchstens
ein Drittel der Öffnungen 23 abdecken,
was zu einem Pegel von 30 dBPa(A) führt und noch weitaus weniger
zulässig
ist.
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Die
Ausführungsform
der 5 besteht in der Einbringung der Öffnungen
in die Bereiche der Seitenwand wie 19, die am nächsten am
Lautsprecher gelegen sind. Wenn man erneut die in Bezug auf 4 angegebenen Maßnahmen ergreift, erhält man ähnliche
Ergebnisse, d. h. gegen den Bereich 22 der Größenordnung
von 12 dB und gegen jede der Öffnungen 24 der
Größenordnung
von 30 dB.
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Eine
dritte Ausführungsform
wird in 6 und 7 dargestellt.
Diese Ausführungsform,
eine Mischung der zwei zuvor beschriebenen, besteht in der Anbringung
der Öffnungen
der Lautsprecherbox in die Verbindung zwischen der Ebene der Rückseite und
den Teilen der Seitenwände
des Fons, wie 19, die am nächsten am Lautsprecher gelegen
sind. Diese Öffnungen
werden in 6 und 7 mit 26 bezeichnet.
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Bei
den Ausführungsformen
der 5, 6 und 7 erhält man einen
Lautsprecher als Lauthöreinrichtung,
der rundum recht gut hörbar
ist. Dagegen verliert man in Richtung der Achse des Lautsprechers
an Klangpegel, etwa drei Viertel in Bezug auf das Fon der 1.
Um dieses auszugleichen ist es vorteilhaft, einen Lautsprecher mit
8 Ω anstatt mit
32 Ω zu
verwenden, wie dies weiter oben für die in Bezug auf 1 und 2 angegebenen
Maßnahmen
der Fall ist, d. h. ein Lautsprecher mit einer ca. vierfachen Stärke. Unter
denselben Messbedingungen wie denjenigen der 1 und 2 erhält man mit
einem künstlichen
Ohr IEC318 mit einer Anbringung von 10 cm auf der Achse eines Lautsprechers
vom Typ WD02902/Y8L beim Fon der 6 die Kurve 28 der 8,
also eine Kurve, die weitgehend zwischen den zwei Größen 7 und 8 enthalten
ist und der Kurve 6 der 2 ziemlich ähnelt. Eine
solche Stärke
liefert für
die Fone der 5 und 6 einen
Pegel der Größenordnung
von 30 dBPa(A) an jede der 3 Öffnungen.
Wenn man davon ausgeht, dass dieser Pegel noch kritisch ist, besteht
die Möglichkeit,
die Anzahl an Öffnungen
zu erhöhen,
indem man sie beispielsweise teilt und ausreichend auseinander bringt,
wie für
die dritte Ausführungsform
in 7 dargestellt.
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Die
Erfindung ermöglicht
es folglich, ein Mobilfon mit einem Lautsprecher als Lauthöreinrichtung auszustatten,
das insbesondere in einem Fahrzeug freihändig verwendet oder für eine normale
Verwendung mit Mikrofon und Hörer
in seiner üblichen
Position in der Hand gehalten werden kann und gleichzeitig die Stimme
des entfernt gelegenen Gesprächspartners
mit einem Klangpegel ausgibt, der mindestens gleich dem einer normal
sprechenden Person ist, und dies relativ gut rundum hörbar und
ohne die Gefahr einer akustischen Schlageinwirkung.
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Vorzugsweise
verläuft
das Einschalten des Lautsprechers als Lauthöreinrichtung über die
Betätigung
einer für
diesen Zweck vorgesehenen Taste ohne Unterbrechung der Funktionsweise
des Fonhörers.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die hiervor beschriebenen Ausführungsformen. Man kann insbesondere
vorsehen, dass man in naher Zukunft den Hörer und die Verstärkungsfunktion
physisch vereinen kann, wenn die Entwicklung der Spezifikationen
dies ermöglicht.
In welchem Fall die gemäß der Erfindung
getroffenen Maßnahmen
für die Anordnung
der Öffnungen
des Lautsprecherausgangs an der oberen Vorderseite um den Hörer stattfinden
würden.
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Die
Erfindung ist anwendbar, sobald ein Lautsprecher in einem Produkt
zur mobilen Telekommunikation vorhanden ist. Sie kann eventuell
für eine Anruffunktion
(Klingeltöne,
Melodien, Pfeiftöne...) Anwendung
finden, die nicht für
eine Verstärkungsfunktion
der Kommunikation bestimmt ist.
- dB
- = Dezibel
- Pa
- = Pascal
- kHz
- = Kilohertz