WO2000049788A1

WO2000049788A1 - Handapparat der fernsprechtechnik

Info

Publication number: WO2000049788A1
Application number: PCT/DE2000/000445
Authority: WO
Inventors: Holger Petersen
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2000-08-24
Also published as: EP1153500A1

Abstract

Zur Verbesserung der Richtcharakteristik bei miniaturisierten Handapparaten weist das Mikrofon (2) eine unidirektionale Richtcharakteristik auf und ist an der Vorderseite des Handapparates (1) derart angeordnet, dass die Hauptschalleintrittsöffnung (3) des Mikrofons (2) in der Ebene der Unterseite des Handapparates endet und dass die rückwärtige Kompensationsöffnung des Mikrofons in der Ebene der Vorderseite des Handapparates endet, wobei die Hauptschalleintrittsöffnung bedämpft und die Kompensationsöffnung entdämpft ist.

Description

Beschreibung

Handapparat der Fernsprechtechnik

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Handapparat für die Fernsprechtechnik mit eingebauter Hörkapsel und eingebautem Mikrofon.

Für eine einwandfreie Kommunikation zwischen zwei Telefon- partnern ist es wichtig, daß ein Fernsprechgerät möglichst wenig von einem ankommenden Signal reflektiert. Reflektionen entstehen nicht nur im Bereich der Fernsprechgeräteschaltung, sondern auch im Bereich des Handapparates. Insbesondere wird von der Sprechkapsel das akustische Signal der Hörkapsel emp- fangen und wieder auf die Fernsprechleitung übertragen. Der Telefonbenutzer hat dann den Eindruck von Reflexionen, Hal- ligkeit und Echos.

Der Grund dafür ist unter anderem eine geringe akustische Dämpfung zwischen Hörkapsel und Mikrofon bei Handapparaten aufgrund von Schallabstrahlung in der Hörerinnenseite (Rückkopplung) .

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß insbesondere schnur- lose Telefone und Mobiltelefone, welche mehr oder weniger lediglich aus einem Handapparat bestehen, heute derart stark miniaturisiert sind, daß Probleme bei der Abstrahlung tiefer Frequenzen unter 1 kHz auftreten. Dies wird zusätzlich durch ein unergonomisches Design verstärkt, bei dem im praktischen Gebrauch ein Luftspalt zwischen Hörmuschel und Ohr auftritt.

Weiterhin besteht bei der Miniaturisierung von Handapparaten ein ungünstiges Verhältnis zwischen Sprachsignal und Umweltgeräuschen im Mikrofonsignal. Insbesondere bei kurzen Handap- paraten, wie z.B. schnurlosen Telefonen bzw. Mobiltelefonen, besteht eine große Entfernung zwischen Mikrofon und Mund (das Mikrofon ist m Richtung Ohr verschoben) , so daß starke Um- weltgerausche den Sprachschall des Benutzers überdecken.

Diese Nachteile versucht man durch lange Gerate mit großem Abstand zwischen Horkapsel und Mikrofon, durch große flache Hörmuscheln, die mit dem Ohr bei der Benutzung weitge endst abgedeckt werden, durch eine geringe Horkapsellautstarke, bzw. durch Echokompensationsverfahren mit Audiosignalverar- beitung zu vermeiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Handapparat der eingangs genannten Art anzugeben, der sich auch nach einer Miniaturisierung durch eine gute akkustische Dampfung zwischen Horkapsel und Mikrofon auszeichnet und im Mikrofon- Signal ein günstiges Verhältnis zwischen Sprachsignal und Um- weltgerauschen bietet.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Anordnung dadurch gelost, daß das Mikrofon eine umdirektionale Richtcha- rakteπstik aufweist und an der Vorderseite des Handapparates derart angeordnet ist, daß die Hauptschalleintrittsöffnung des Mikrofons m der Ebene der Unterseite des Handapparates endet und daß die rückwärtige Kompensationsoffnung des Mikrofons m der Ebene der Vorderseite des Handapparates endet, wobei die Hauptschalleintrittsöffnung bedampft und die Kompensationsoffnung entdampft ist.

Bei dem erfmdungsgemaßen Handapparat wird der Schall von der Horunterdruckt unterdr ckt, wobei keine Kosten für eine auf- wendige mechanische Konstruktion oder für eine digitale Si- gnalverarbeitung entstehen. Weiterhin wird auch der Schall aus dem Handapparateinneren, der durch Gehauseundichtigkeiten austritt, unterdruckt. Darüber hinaus unterdruckt die Richtcharakteristik des unidirektionalen Mikrofons auch den Stor- schall aus der Umgebung. Ein weiterer Vorteil des erfmdungsgemaßen Handapparates liegt darin, daß das Mikrofon aufgrund seiner Anordnung leicht auf einer Leiterplatte, welche im allgemeinen parallel zur Unterseite des Handapparates verlauft, befestigt werden kann.

Weitere Ausgestaltungen des erfmdungsgemaßen Handapparates ergeben sich aus den Unteranspruchen sowie aus der Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels .

Es zeigen

Figur 1A schematisch ein Ausfuhrungsbeispiel eines erfin- dungsgemaßen Handapparates,

Figur IB schematisch die Richtcharakteristik des Mikrofons m dem m Figur 1 dargestellten Handapparat,

Figur 2A schematisch einen bekannten Handapparat,

Figur 2B schematisch die Richtcharakteristik des Mikrofons m dem m Figur 1 dargestellten Handapparat,

Figur 3A schematisch einen weiteren bekannten Handapparat, und

Figur 3B schematisch die Richtcharakteristik des Mikrofons m dem m Figur 1 dargestellten Handapparat,

Es soll zuerst anhand der Figuren 2A bis 3B, welche bekannte Handapparate darstellen, der Stand der Technik beschrieben werden.

Abbildung 2A zeigt einen Handapparat mit einem bekannten un- gerichteten, o nidirektionales Mikrofon, welches keine bevorzugte Schalleintrittsrichtung besitzt. Daher wird der Schall aus allen Richtungen mit gleicher Lautstarke aufgenommen, auch von der Handapparateunterseite.

Dies gilt bis auf geringe Abschattungseffekte aufgrund der Abmessungen der Horkapsel des Handapparates nahezu für das gesamte Frequenzband des Telefons.

Figur 2A zeigt einen Handapparat 7 langer Bauart mit einem omnidirektional gerichteten Mikrofon 8 und einer Horkapsel 5. In der Figur 2A ist bildlich angedeutet, wie sich diese Si^¬ tuation bei einem derartig aufgebauten Standardhandapparat darstellt. Ein Doppelfall zeigt von der Telefonunterseite m Richtung des Mundes. Die Lange dieses Pfeils beschreibt die Empfindlichkeit der Mikrofonanordnung m diese Richtung. Die m Figur 2B mit der geschlossenen Linie aufgespannte Flache der Richtcharakteristik beschreibt die Empfindlichkeit des Mikrofons für Umgebungsschall. Die darin eingezeichneten Einzelfalle deuten die Mikrofonempfmdlichkeit m Richtung auf die Horkapsel sowie den Schallaustritt aus dem Handapparat aufgrund von Gehauseundichtigkeiten an. Die durch diese Pfeile aufgespannte Flache ist ein Maß für die Empfindlichkeit des Mikrofons f r Schall aus dem Handapparat.

Figur 3A zeigt einen bekannten Handapparat mit einem unidi- rektional ausgerichteten Richtmikrofon, welches auf der Oberseite des Handapparates über eine Schallemtrittsoffnung und auf der Vorderseite des Handapparates über eine rückwärtige Kompensationsoffnung verfugt. Hier ist deutlich zu erkennen, daß bei gleicher Empfindlichkeit des Mikrofons m Richtung Mund die aufgespannte Flache der Richtcharakteristik deutlich kleiner ist und somit weniger Umgebungsschall aufgenommen wird. Aus bestimmten Richtungen wird dabei sogar so gut wie kein Schall aufgenommen.

In Figur 1A ist ein Handapparat 1 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dieser Handapparat verfugt über ein uni- direktional gerichtetes Mikrofon 2 mit einer Hauptschallem- trittsoffnung 3 und einer rückwärtigen Kompensationsoffnung 4, sowie über einen Hörer 5. Durch die veränderte Anordnung des Mikrofons 2 bei dem erfmdungsgemaßen Handapparat 1 kann eine Richtcharakteristik erzeugt werden, die bei miniaturi- sierten Handapparaten auf den Mund des Benutzers ausgerichtet ist und gleichzeitig ein E pfmdlichkeitsmmimum m Richtung der Horkapsel 5 aufweist.

Wie aus Figur 1A zu erkennen ist, endet die Hauptschalle - trittsoffnung 3 des Mikrofons 2 m der Ebene der Unterseite des Handapparates 1, d.h. auf der dem Mund abgewandten Seite. Die rückwärtige Kompensationsoffnung 4 des Mikrofons 2 endet der Ebene der Vorderseite des Handapparates 1.

Gleichzeitig wird erfmdungsgemaß die Hauptschalleintrittsöffnung 3 des Mikrofons stark bedampft, wahrend die rückwärtige Kompensationsoffnung 4 des Mikrofons 2 entdampft wird. D.h. es werden die Funktionen von Hauptscnallem- trittsoffnung 3 und rückwärtiger Kompensationsoffnung 4 ver- tauscht. Die Be- bzw. Entdampfung wird m der Weise vorgenommen, daß die rückwärtige Kompensationsoffnung 4 akustisch empfindlicher als die Hauptschalleintrittsöffnung 3 wird.

Die akustische Dampfung der Hauptschalleintrittsöffnung 3 kann z.B. durch eine starke Verringerung der Schalle - tπttsoffnung und/oder durch Modifikation eines m der Regel vorhandenen Staubschutzfließes erreicht werden. Durch kleine Veränderungen des Fließmaterials kann die Richtcharakteristik und der Frequenzgang der Mikrofoneinheit verändert, stabili- siert und angepaßt werden.

Die Entdampfung der rückwärtigen Kompensationsoffnung 4 kann z.B. durch Vergrößerung der Kanäle und Kammern, welche die Kompensationsoffnung bilden, erfolgen.

Ein Vorteil des erfmdungsgemaßen Handapparates besteht darin, daß das Mikrofon 2 neben seinen besonders gunstigen aku- stischen Eigenschaften aufgrund seiner Anordnung leicht auf einer Leiterplatte 6, welche im allgemeinen parallel zur Unterseite des Handapparates 1 verläuft, befestigt werden kann. Dies kann z.B. mittels einer Leitgum ikontaktierung 7 erfolgen. Die Kontaktierung kann aber ebensogut über federnde Kontakte erfolgen.

Claims

Patentansprüche

1. Handapparat der Fernsprechtechnik mit eingebauter Horkapsel und eingebautem Mikrofon, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon (2) eine unidirektionale Richtcharakteristik aufweist und an der Vorderseite des Handapparates (1) derart angeordnet ist, daß die Hauptschalleintrittsöffnung (3) des Mikrofons (2) der Ebene der Unterseite des Handapparates endet und daß die rückwärtige Kompensationsoffnung des Mikro^¬ fons m der Ebene der Vorderseite des Handapparates endet, wobei die Hauptschalleintrittsöffnung bedampft und die Kompensationsoffnung entdampft ist.

2. Handapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon eine bidirektionale Richtcharakteristik aufweist, wobei nur die Hauptschalleintrittsöffnung bedampft

3. Handapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Dampfung der Hauptschalleintrittsöffnung durch eine Verringerung der Schallemtπttsoffnung erfolgt.

4. Handapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Dampfung der Hauptschalleintrittsöffnung durch eine Modifikation des Staubschutzfleßes erfolgt.

5. Handapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entdampfung der Kompensationsoffnung durch eine Ver großerung der diese bildendenden Kanäle und Kammern erfolgt,