Beschreibung

Vorrichtung zur lageabhängigen Steuerung

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Mobiltelefon mit

Dämpfungssteuerung, wie sie im Zusammenhang mit Freisprechanlagen eingesetzt wird. Fernsprechendgeräte sollten zwischen empfangenem und gesendetem Signal eine bestimmte Entkopplung einhalten, um einwandfrei zu funktionieren bzw. zulassungs- konform zu sein. Bei Freisprechendgeräten sollte aufgrund der hohen erforderlichen Verstärkungen eine sehr große Dämpfung/Entkopplung eingeführt werden, um beispielsweise Rückkopplungen, Echos bzw. sogenannten Hall zu vermeiden.

Diese Dämpfung/Entkopplung sollte entweder beispielsweise durch eine Hub-Steuereinheit und/oder über einen akustischen Echokompensator und/oder eine Kombination verschiedener Entkopplungsmethoden realisiert werden. Eine Hub-Steuereinheit fügt die erforderliche Dämpfung beispielsweise wechselseitig in die Senderichtung oder in die Empfangsrichtung ein.

Gerade bei mobilen Freisprechgeräten, wie z. B. schnurlose Telefone oder Handys, reicht die mögliche Entkopplung eines akustischen Echokompensators allein jedoch meist nicht aus, um ohne eine zusätzliche Hub-Steuereinheit und/oder weitere Entkopplungsmaßnahmen auszukommen. Ein Problem hierbei ist, dass diese Hub-Steuereinheit auf die ungünstigste Lage, z. B. auf dem Mikrofon liegend, eingestellt werden muss, damit das mobile Freisprechgerät unter diesen "schlechten" Bedingungen ebenfalls noch hinreichend gut funktioniert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Vorrichtung anzugeben, die insbesondere eine effiziente Dämpfungsregelung ermöglicht. Insbesondere soll die Dämpfungsre- gelung eine hohe Sprachqualität ermöglichen, vorzugsweise auch einen Betrieb, der sich kaum von einem Vollduplex- Betrieb unterscheidet.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Eine Weiterbildung eines ersten Aspekts betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfungssteuerung umfassend:

- mindestens einen übertragungszweig zum übertragen von Signalen,

- entweder a) : eine Dämpfungssteuereinheit, welche die Dämp- fung der Signale steuert, und/oder b) : eine Echokompensator- einheit, die an den übertragungszweig mit einem Eingang oder Ausgang angekoppelt ist.

Die Steuereinheit steuert bei Variante a) die Dämpfung und/oder bei Variante b) die Echokompensation abhängig von der Lage der Vorrichtung.

Der erste Aspekt geht unter anderem von den folgenden überlegungen aus. Wird das Gerät in einer günstigen Lage, z. B. stehend, betrieben, wird eine Entkopplung eingefügt, die für diese Positionierung unter Umständen gar nicht notwendig wäre. Durch die zusätzliche Entkopplung wird das Gegensprechen schlechter als für diese Lage eigentlich erforderlich. ähnlich zu dieser Situation sind dann beispielsweise auch die Sende- und Empfangsfrequenzgänge in den jeweiligen Lagen, z. B. stehend oder liegend, unterschiedlich und beeinflussen das Freisprechen unter Umständen negativ.

Deshalb wird von der Dämpfungssteuerung die Lage der Vorrichtung berücksichtigt. Beispielsweise kann die Lage manuell der Dämpfungssteuereinheit übermittelt werden, beispielsweise durch Betätigen einer Eingabetaste. Vorzugsweise wird die Lage jedoch mit Hilfe eines Sensors erfasst.

Somit enthält bei einer Weiterbildung die Vorrichtung eine Erfassungseinheit, die ausgangsseitig mit einem Eingang der Steuereinheit gekoppelt ist. Die Erfassungseinheit erfasst die Lage der Vorrichtung.

Bei einer nächsten Weiterbildung handelt es sich bei der Erfassungseinheit um:

- einen Beschleunigungssensor, insbesondere einen kapazitiv arbeitenden Beschleunigungssensor und/oder einen auf Silizi- umbasis in integrierter Technik gefertigten Sensor. Somit ist der Sensor sehr empfindlich und sehr klein.

- mindestens einen Schaltkontakt, beispielsweise an der Bodenfläche der Vorrichtung, so dass die Lage stehend erkannt wird. - mindestens eine Lichtschranke, mit deren Hilfe das Vorhandensein oder das Fehlen einer Auflagefläche detektiert wird.

- eine Sensoreinheit mit einer beweglich gelagerten Flüssigkeit oder mindestens einem beweglich gelagerten Festkörper. Beispiele für solche Sensoren sind Quecksilbersensoren oder Sensoren, die ein oder mehrere Metallkörper oder -kügelchen enthalten.

Als Lagesensor kann vorzugsweise ein Ein-Achsen-Sensor, ein Zwei-Achsen-Sensor oder ein Drei-Achsen-Lagesensor verwendet werden. Bei mehrachsigen Lagesensoren werden die gegebenenfalls nicht benötigten Lagen bspw. für andere Anwendungszwecke verwendet. So liefert ein Lagesensor beispielsweise an zwei Ausgängen oder an drei Ausgängen jeweils einen zum Beschleunigungswert in die betreffende Achse passenden Span- nungspegel oder ein pulspausen- oder pulsbreitenmoduliertes Ausgangssignal, welches über einen Port oder einen Ana- log/Digital-Wandler ausgegeben wird. Um Ports bzw. Ana- log/Digital-Wandler einzusparen, werden die zwei bzw. die drei Signale bei einer Ausgestaltung auch mit Hilfe einer Multiplexereinheit auf nur ein Ausgangssignal gemultiplext .

Die ausgelesenen Werte des Lagesensors werden vorzugsweise so gemittelt, dass geringere Bewegungen des Gerätes nicht zum Umschalten der Parametersätze für verschiedene Lagen führen.

Bei einer anderen Weiterbildung enthält die Vorrichtung eine akustisch-elektrische Wandlereinheit, die sich am Anfang des Empfangsübertragungszweiges befindet. Als Mikrofon wird beispielsweise ein Elektret-Mikrofon verwendet. Vorzugsweise zu-

sätzlich enthält die Vorrichtung auch eine elektro-akustische Wandlereinheit, die am Ende eines zweiten übertragungszweiges der Vorrichtung angeordnet ist. Die elektrisch-akustische Wandlereinheit ist beispielsweise ein Lautsprecher.

Bei einer nächsten Weiterbildung steuert die Steuereinheit die Dämpfung abhängig von der Lage und unabhängig von der Frequenz der Signale. In diesem Zusammenhang wird auch von einer klassischen Hub-Steuereinheit gesprochen.

Bei einer alternativen Weiterbildung steuert die Steuereinheit die Dämpfung dagegen abhängig von der Lage sowie abhängig von der Frequenz der Signale. Beispielsweise wird er- fasst, welche Frequenzen im aktuellen Empfangssignal vorhan- den sind, das mit dem Lautsprecher ausgegeben wird. Die im

Empfangssignal vorhandenen Frequenzen werden bei einem Sendesignal unterdrückt bzw. sehr stark gedämpft. Durch diese Maßnahme lässt sich eine Rückkopplung vermeiden. Außerdem fällt es dem sprechenden Teilnehmer auf der Gegenseite beim Spre- chen kaum auf, dass einige Frequenzen in dem rückübertragenen Sprachsignal fehlen. Vorzugsweise wird für diese Dämpfung eine sogenannte Kammfiltereinheit verwendet.

Die Steuereinheit gibt beispielsweise Filterkoeffizienten für Filtereinheiten im übertragungszweig vor, um eine frequenzselektive Dämpfung zu erzielen. Alternativ wird zwischen verschiedenen Filtereinheiten mit voneinander verschiedenen Filterkoeffizienten umgeschaltet.

Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung enthält die Vorrichtung eine Speichereinheit, in der ein Datensatz oder mindestens zwei Datensätze mit jeweils mindestens einem Datum gespeichert ist bzw. sind. Der Datensatz oder einer der Datensätze wird abhängig von der vorzugs- weise erfassten Lage von der Steuereinheit für die Bearbeitung der Sprachdaten ausgewählt. Beispielsweise enthält ein Datensatz vorgegebene Dämpfungswerte bzw. Dämpfungsfaktoren, Filterkoeffizienten, oder andere Daten, die die oben erläu-

terten Beeinflussungsmöglichkeiten vorgeben. Alternativ können auch den Datensätzen entsprechende Teilschaltungen ausgewählt werden.

Bei einer nächsten Weiterbildung enthält die Vorrichtung eine Ermittlungseinheit, die mindestens einen Datensatz abhängig von der vorzugsweise erfassten Lage ermittelt und speichert. Durch diese Maßnahme können Einflüsse der weiteren Umgebung bzw. der Unterlage noch besser berücksichtigt werden. So kann vorgesehen sein, dass verschiedene Parametersätze erst beim Nutzer der Vorrichtung durch eine Justierung mit Messsigna- len, z. B. mit Hilfe des Abtastens eines Frequenzbereiches von 200 bis 3400 Hertz, in den verschiedenen Lagen ermittelt werden. Beispielsweise wird der erforderliche Resthub ermit- telt oder es werden Frequenzgangkorrekturen ermittelt. Alternativ wird die Kopplung für kritische Frequenzen abgesenkt.

Bei einer Variante ohne Ermittlungseinheit werden aber vorher festgelegte Parameter benutzt, die je nach erkannter Lage ü- bernommen werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um einen Prozessor der Vorrichtung nicht übermäßig zu beanspruchen.

Die Erfindung betrifft gemäß einer Weiterbildung eines zweiten Aspekts außerdem eine Vorrichtung, die eine Steuereinheit und eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Lage der Vorrichtung enthält. Die Steuereinheit schaltet die Vorrichtung oder eine Teileinheit der Vorrichtung aus oder in einen Stromsparmodus, abhängig von einem von der Erfassungseinheit kommenden Signal. Damit hängt diese Vorrichtung eng mit der Vorrichtung des ersten Aspekts zusammen, insbesondere wenn bei dieser e- benfalls ein Lagesensor verwendet wird. Insbesondere können beide Funktionen auch in einer Vorrichtung realisiert sein.

Der zweite Aspekt geht unter anderem von der überlegung aus, dass die Beleuchtung einer Vorrichtung aktiviert werden sollte, sobald die Vorrichtung bewegt wird oder beispielsweise, sobald das Gerät aufgerichtet wird. In der Ruhelage wird z. B. ein Farbdisplay aus Stromersparnisgründen ausgeschal-

tet. Angezeigte Inhalte sind somit nicht mehr ablesbar, bis eine Taste gedrückt wird. Beispielsweise könnte eine Uhrzeit auf dem Display angezeigt werden. Jedoch kann die Beleuchtung des Displays bzw. das Display selbst nicht ganz abgeschaltet werden, sondern es wird nur in einen Stromsparmodus geschaltet, bei dem noch eine gewisse Ablesbarkeit vorhanden ist. Dieser Stromsparmodus kostet natürlich ebenfalls Strom, insbesondere auch dann, wenn das Gerät auf dem Display liegt und die Beleuchtung bzw. das Display in diesem Fall gar nicht be- nötigt werden kann.

Ist die Beleuchtung des Displays bzw. das Display selbst aus Stromersparnisgründen abgeschaltet oder dunkler geschaltet, sollte eine Bewegung des Gerätes dazu führen, dass die Be- leuchtung bzw. das Display selbst aktiviert wird. Jedoch soll die Beleuchtung bzw. das Display selbst sogar ganz abgeschaltet werden, wenn das Gerät auf der Tastatur bzw. dem Display liegt. Dazu werden beispielsweise die Ausgangssignale des Lage- bzw. Beschleunigungssensors ausgelesen und auf eine ände- rung überprüft. Wird eine änderung festgestellt, die einen vorgegebenen Wert übersteigt, so schaltet beispielsweise der auswertende Prozessor die Beleuchtung bzw. das Display aktiv. Soll diese Funktion alleine genutzt werden, reicht auch ein Ein-Achsen-Lagesensor oder ein Zwei-Achsen-Lagesensor aus. Im Vergleich zum ersten Aspekt wird also eine vergleichsweise kurze Mittelung über die Ausgangssignale des Lagesensors durchgeführt.

Ein eine Weiterbildung eines anderen Aspekts der Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die ebenfalls eine Steuereinheit und eine Erfassungseinheit zum Erfassen der Lage der Vorrichtung enthält. Die Erfassungseinheit ist ausgangsseitig wieder mit dem Eingang der Steuereinheit gekoppelt. Außerdem enthält die Vorrichtung eine Signalisierungseinheit , die einen an der Vorrichtung ankommenden Ruf signalisiert. Die Steuereinheit veranlasst die Rufannahme abhängig von einem Ausgangssignal der Erfassungseinheit. Auch dieser dritte Aspekt hängt eng mit den anderen beiden Aspekten zusammen und kann insbesonde-

re gemeinsam mit diesen in einer Vorrichtung realisiert werden.

Der dritte Aspekt geht von der überlegung aus, dass bei an- kommendem Ruf eine Leitung bzw. ein Funkkanal belegt werden soll, indem das Gerät aufgenommen wird. Diese Funktion sollte von der Ausgangslage des Gerätes unabhängig sein.

Im Rufmodus des Gerätes soll also eine Bewegung des Gerätes zur Annahme des Rufes führen, so dass nicht erst eine Taste betätigt werden muss. Hierzu sollten die Ausgangssignale des Lagesensors aber nur entsprechend kurz gemittelt werden, um die Beschleunigungsänderung bzw. die Lageänderung schnell auszuwerten. Somit könnte ein Verfahren verwendet werden, ähnlich zum Erfassen einer Bewegung für das Einschalten beispielsweise einer Anzeigeeinheit. Selbstverständlich darf die Reaktion "Belegen" nur dann erfolgen, wenn auch tatsächlich ein Ruf anliegt, d. h., wenn die Vorrichtung gerufen wird. Die Auswertung erfolgt deshalb nur innerhalb eines bestimmten Zeitfensters ab Rufeingang, um Fehlbelegungen zu vermeiden. Beispielsweise liegt das Ende des Zeitfensters bspw. bei maximal 2 Sekunden nach dem letzten Rufsignal. Wenn diese Funktion alleine genutzt wird, reicht auch ein Zwei-Achsen- Lagesensor oder sogar nur ein Ein-Achsen-Lagesensor aus.

Auch für die Vorrichtungen gemäß zweitem Aspekt und drittem Aspekt lassen sich die für den ersten Aspekt genannten Sensoreinheiten nutzen.

Zusammenfassend gilt für den ersten Aspekt, dass insbesondere Highend-Endgeräte von einer erhöhten Freisprechqualität profitieren, da nur noch diejenige Entkopplung eingefügt wird, die unbedingt erforderlich ist. Das Gegensprechen wird so in günstigen Positionen weniger stark gedämpft als bisher. Zu- sammen mit einem akustischen Echocancellor oder Echokompensa- tor könnte eine echte Vollduplex-Freisprechverbindung realisiert werden, bei der beide Gesprächspartner völlig gleichbe-

rechtigt sprechen können, ohne auf gute Lautstärke verzichten zu müssen.

Bezüglich des zweiten Aspekts ergibt sich ein erheblicher Komfort-Gewinn dadurch, dass das Display sofort lesbar ist. Bei bereits "spar"-beleuchtetem Display kann insbesondere dann Strom eingespart werden, wenn das Gerät auf der Displayseite liegt und die Beleuchtung deshalb nicht benötigt wird. Der Stromverbrauch des Lagesensors liegt dabei weit unterhalb des Stromverbrauchs einer Displaybeleuchtung.

Bezüglich des dritten Aspekts ergibt sich ebenfalls ein erheblicher Komfort-Gewinn.

Der Komfort-Gewinn ist besonders groß, wenn alle drei Aspekte in einem Endgerät eingesetzt werden.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen: Figur 1 ein DECT-Telefon (Digital Enhanced (früher: Europe- an) Cordless Telefon) ,

Figur 2 eine Sprachbaugruppe des Telefons,

Figuren 3 bis 5

Frequenzverläufe als Beispiele eines einzusparenden Hubs, abhängig von der Lage des Telefons,

Figuren 6 bis 8

Frequenzverläufe als Beispiele einer Frequenzgangkorrektur, abhängig von der Lage des Telefons,

Figur 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer lageab- hängigen Anzeigesteuerung, und

Figur 10 ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer lageabhängigen Rufannähme.

Figur 1 zeigt ein DECT-Telefon 10. Bei einem anderen Ausfüh- rungsbeispiel wird ein Mobilfunktelefon anstelle des Telefons 10 verwendet, insbesondere ein Telefon eines GSM-Netzes (früher: Groupe Speciale Mobile; Global System for Mobile Commu-

nication) oder eines UMTS-Netzes (Universal Mobile Telecommu- nication System), bzw. eines weiterentwickelten UMTS-Netzes.

Das Mobiltelefon 10 ist mit einem Gehäuse 11 versehen. Im Ge- häuse 11 befindet sich bspw. eine Hörkapselöffnung 12 mit einer dahinter angeordneten Hörkapsel. In der Rückseite 34 des Gehäuses 10 befindet sich bspw. eine Lautsprecheröffnung, hinter der ein Lautsprecher 72 angeordnet ist, siehe Figur 2. Weiterhin enthält das Gehäuse 11 im unteren Abschnitt der Vorderseite 32 eine Mikrofonöffnung 14, hinter der ein Mikrofon 78 angeordnet ist, siehe Figur 2.

Weiterhin enthält das Gehäuse 11 eine öffnung für ein Display 16, insbesondere für ein Farbdisplay. Eine Steuerfunktion mit Bezug auf das Display 16 wird unten anhand der Figur 9 näher erläutert. Außerdem sind an der Vorderseite 32 des Telefons 10 eine Vielzahl von Tasten angeordnet, siehe beispielsweise Taste 18.

Während Figur 1, linker Teil, eine Draufsicht auf die Vorderseite 32 des Telefons 10 zeigt, zeigt Figur 1, rechter Teil, eine Seitenansicht des Telefons 10. Das Telefon 10 enthält in seinem Inneren eine Leiterplatte 30, auf der ein Lagesensor 20 angeordnet ist, im Ausführungsbeispiel ein Drei-Achsen- Lagesensor 20, für eine x-Richtung, eine y-Richtung und eine z-Richtung. Die x-Richtung und die y-Richtung liegen bspw. parallel zu einer Oberseite der Leiterplatte 30. Die z- Richtung liegt bspw. in Normalenrichtung der Oberseite der Leiterplatte 30.

In Figur 1, rechter Teil, sind außerdem eine Rückseite 34 und eine Bodenfläche 36 des Telefons 10 dargestellt.

Der Lagesensor 20 ist beispielsweise ein Zwei-Achsen- Lagesensor ADXL 320, der Firma Analog Devices. Insbesondere enthält dieser Sensor oder ein anderer Lagesensor neben dem Sensorelement einen Wechselspannungsverstärker, einen Demodu- lator und beispielsweise zwei Ausgangsverstärker. Der Zwei-

Achsen-Lagesensor erfasst bspw. in x-Richtung und z-Richtung oder alternativ in y-Richtung und z-Richtung.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird beispielsweise ein Lagesensor vom Typ HAAM-301A bzw. 302B der Firma HOKURIKU o- der ein ähnlich aufgebauter Lagesensor verwendet. Diese Sensoren enthalten beispielsweise einen Multiplexer, einen Verstärker und einen Demultiplexer . Insbesondere der Typ 301A enthält eine Pulsweitensteuerung.

Bei anderen Ausführungsbeispielen wird ein Drei-Achsen- Lagesensor mit drei Analog/Digital-Wandlern verwendet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird ein Drei-Achsen- Lagesensor mit einem Multiplexer und nur einem Analog/Digi- tal-Wandler verwendet. Bei einer dritten Variante wird ein

Drei-Achsen-Lagesensor mit drei Ausgängen verwendet, an denen pulsweiten- bzw. pulspausenmodulierte Signale ausgegeben werden, die direkt zu Eingängen eines Prozessors geführt werden. Der Prozessor wertet hier durch Scannen der Ports, die Länge der High/Low-Phasen aus, um einen Wert zu erhalten, der dem Puls/Pausen-Verhältnis proportional ist.

Figur 2 zeigt eine Sprachbaugruppe 50 des Telefons 10. Die Sprachbaugruppe 50 ist mit Hilfe von analog arbeitenden Kom- ponenten und mit Hilfe einer digital arbeitenden Komponente, z. B. einem digitalen Signalprozessor (DSP) oder einem anderen Prozessor realisiert. Die Sprachbaugruppe 50 enthält eine Hub-Steuereinheit 52, deren Funktionen im Ausführungsbeispiel durch den Prozessor erbracht werden. Alternativ lässt sich die Sprachbaugruppe 50 jedoch auch ohne einen Prozessor realisieren, d. h. nur mit einer elektronischen Schaltung, bei der keine Programmbefehle gespeichert und abgearbeitet werden.

Ein Empfangssignal 54 gelangt zu einem Eingang El der Hub- Steuereinheit. Das Empfangssignal 54 wird beispielsweise durch eine Folge von Abtastwerten repräsentiert, beispielsweise durch 16-Bit-Abtastwerte. Das Empfangssignal 54 kommt

beispielsweise von einem nicht dargestellten Hochfrequenzteil des Telefons 10. Zum Hochfrequenzteil wurde das Signal beispielsweise von einer sogenannten Basisstation gesendet, an der bspw. mehrere Telefone 10 betrieben werden, wobei zu den Telefonen 10 bspw. gemäß DECT-Standard Daten übertragen werden.

Das Empfangssignal 54 wird außerdem an einen Eingang einer Level Detector-Einheit LDl gelegt. Die Level Detector-Einheit LDl gibt ein Ausgangssignal für einen Eingang E2 der Hub- Steuereinheit 52 aus. Die Hub-Steuereinheit 52 realisiert beispielsweise die Funktionen einer sogenannten Sprachwaage, deren Funktionen an sich bekannt sind. Insbesondere schaltet die Hub-Steuereinheit 52 zwischen zwei Betriebsarten TX und RX um, abhängig von bspw. der Stärke das Empfangssignals 54 und der Stärke des Sendesignals 104 der Sprachbaugruppe 50. Im Ausführungsbeispiel ist in der Betriebsart TX das Sendesignal 104 stärker als das Empfangssignal 54. In der Betriebsart RX ist dagegen das Empfangssignal 54 stärker als das Sendesignal 104. Diese Auswertung erfolgt durch eine Entscheidereinheit innerhalb der Hubsteuereinheit 52, die durch die Leveldetektoren LDl bis LD4 gesteuert wird.

Die Hub-Steuereinheit 52 gibt an einem Ausgang Al ein aus dem Eingangssignal 54 erzeugtes Zwischensignal 56 aus, insbesondere ein digitales Signal. Das Zwischensignal 56 wird zum Eingang einer Level Detector-Einheit LD2 geführt. Der Ausgang der Level Detector-Einheit LD2 ist mit einem Eingang E3 der Hub-Steuereinheit 52 verbunden.

Das Zwischensignal 56 wird als Eingangssignal 57 zu einer E- chokompensatoreinheit EK geführt, deren Funktion weiter unten noch näher erläutert wird. Weiterhin wird das Zwischensignal 56 zu einer Filterumschalteinheit 58 geführt, die beispiels- weise drei Betriebsarten hat, die abhängig von einem Umschaltsignal 60 eingenommen werden. Beispielsweise eine Filterbetriebsart mit einer Filtereinheit Fl, eine Filterbetriebsart mit einer Filtereinheit F2 und eine Betriebsart, in

der das Eingangssignal unverändert als Ausgangssignal ausgegeben wird. Die Filtereinheiten Fl und F2 sind beispielsweise als digitale Filtereinheiten mit voneinander verschiedenen Koeffizienten ausgeführt.

Am Ausgang der Umschalteinheit 58 wird ein Filterausgangssignal 62 ausgegeben. An einer Digital/Analog-Schnittstelle 64 wird das Filterausgangssignal 62 in ein analoges Signal umgewandelt, das auf einer Leitung 66 zu einem Ausgangsverstärker 68 geführt wird. Die Digital/Analog-Schnittstelle enthält insbesondere einen Digital/Analog-Wandler .

Der Ausgangsverstärker 68 führt eine Ausgangsverstärkung durch und gibt an seinem Ausgang auf einer Lautsprecherlei- tung 70 ein verstärktes Signal aus. Die Lautsprecherleitung 70 führt zu dem Lautsprecher 72.

Am Lautsprecher 72 wird das von der Sprachbaugruppe 50 empfangene Sprachsignal im Freisprechmodus laut hörbar ausgege- ben. Wenn die Sprachbaugruppe 50 in einem Freisprechmodus betrieben wird, kommt es zu einer Rückkopplung 74 des am Lautsprecher 72 ausgegebenen Sprachsignals auf das Mikrofon 78.

Im Ausführungsbeispiel ist der das Telefon 10 bzw. die Sprachbaugruppe 50 nutzende Teilnehmer ein Teilnehmer, der das Gespräch aufgebaut hat, d. h. ein sogenannter A-Teilneh- mer. Der Teilnehmer auf der Gegenseite ist ein B-Teilnehmer. Jedoch funktionieren alle erläuterten Verfahren auch dann, wenn das Telefon 10 von einem B-Teilnehmer, d. h. von einem gerufenen Teilnehmer benutzt wird.

Im Ausführungsbeispiel gelangt auch Sprache 76 des A-Teilneh- mers zum Mikrofon 78. Vom Mikrofon 78 führt eine Mikrofonleitung 80 zum Eingang eines Eingangsverstärkers 82. Der Ein- gangsverstärker 82 erzeugt an seinem Ausgang auf einer Leitung 84 ein analoges verstärktes Signal. Die Leitung 84 führt zu einem Analog/Digital-Umwandler bzw. zu einem sogenannten Codierer. Diese Einheiten bilden eine Analog/Digital-

Schnittstelle 86, hinter der in Signalflussrichtung gesehen digitale Daten bearbeitet werden, wobei diese digitalen Daten ein Mikrofonsignal 88 repräsentieren.

Das Mikrofonsignal 88 wird in eine Filterumschalteinheit 90 eingegeben, die abhängig von einem Umschaltsignal 92 beispielsweise drei Betriebsarten hat:

- eine Filterbetriebsart mit einer Filtereinheit F3,

- eine Filterbetriebsart mit einer Filtereinheit F4, die ei- nen anderen Frequenzgang als die Filtereinheit F3 hat, und

- eine "Durchgangs"-Betriebsart, in der das Mikrofonsignal 88 unverändert an einem Ausgang der Filterumschalteinheit 90 ausgegeben wird. Am Ausgang der Filterumschalteinheit 90 wird ein Filterausgangssignal 94 ausgegeben.

Das Filterausgangssignal 94 wird an einer Summiereinheit 96 zu einem Ausgangssignal 98 addiert, das die Echokompensator- einheit EK erzeugt. Am Ausgang der Summiereinheit 96 entsteht ein Summensignal 100. Das Summensignal 100 dient auch als weiteres Eingangssignal 102 der Echokompensatoreinheit . Die Echokompensatoreinheit EK arbeitet zunächst einmal auf bekannte Art und Weise und dient dazu, Signalanteile wieder zu beseitigen, die durch die Rückkopplung 74 in dem Filterausgangssignal 94 noch enthalten sind.

Die Echokompensatoreinheit EK hat einen weiteren Eingang, an dem ein Steuersignal 103 anliegt. Dieses Steuersignal 103 ist abhängig von der Lage des Telefons 10, beispielsweise wird hier ein sogenannter Echo-Loss-Pegel (Echo-Verlust-Pegel) , d. h. ein Maß für die akustische Kopplung des akustischen

Pfades 74, abhängig von der Lage eingegeben, die mit dem Lagesensor 20 erfasst wird.

Das Summensignal 100 gelangt zu einem Eingang E4 der Hub- Steuereinheit 52. Außerdem wird das Summensignal 100 zu einem Eingang einer Level Detector-Einheit LD3 geführt. Der Ausgang der Level Detector-Einheit LD3 führt zu einem Eingang E5 der Hub-Steuereinheit 52.

Die Hub-Steuereinheit 52 dämpft das Summensignal 100 abhängig von der aktuellen Betriebsart TX bzw. RX und abhängig von der mit dem Lagesensor erfassten Lage 20. Das gedämpfte Signal wird an einem Ausgang A2 der Hub-Steuereinheit 52 ausgegeben als Sendesignal 104, das dann zu der HF-Einheit gelangt und über eine Funkübertragungsstrecke zu der Basisstation gesendet wird.

Die Basisstation überträgt die Sprachdaten zu einem Netz beispielsweise gemäß ISDN, gemäß einem analogen Verfahren, gemäß einem VoIP-Verfahren (Voice over Internetprotokoll) oder gemäß einem WLAN-Verfahren (Wireless Local Area Network) .

Das Sendesignal 104 wird außerdem zu einer vierten Level De- tector-Einheit LD4 geführt, deren Ausgangssignal zu einem Eingang Eβ der Hub-Steuereinheit 52 geführt wird.

Im Beispiel arbeitet die Hub-Steuereinheit 52, zum Erkennen der Betriebsart TX, RX, mit einer so genannten Vierpunktabfrage. Bei anderen Ausführungsbeispielen wird nur eine Zweipunktabfrage verwendet, beispielsweise mit Hilfe der Level Detector-Einheiten LDl, LD4 oder alternativ mit den akustik- seitigen Level-Detectoren LD2, LD3.

Weiterhin führt vom Lagesensor 20 eine Leitung 106 zu einem Eingang E7 der Hub-Steuereinheit 52. Damit kann die Hub- Steuereinheit 52 erfassen, in welcher Lage sich das Telefon 10 aktuell befindet, beispielsweise in einer vertikalen Lage oder in einer horizontalen Lage. Die vertikale Lage wird im Folgenden als "stehend" bezeichnet, und durch den Buchstaben "S" angezeigt. Die horizontale Lage wird im Folgenden als liegende Lage bezeichnet, und durch den Buchstaben "L" verdeutlicht .

In der Betriebsart TX, d. h. das Sendesignal 104 der Baugruppe 50 ist stärker als das Empfangssignal 54, wird das Emp-

fangssignal 54 in der liegenden Lage L stärker gedämpft als in der stehenden Lage S. Im Ausführungsbeispiel gilt:

- TXS = -30 dB (Dezibel), und

- TXL = -40 dB.

Warum in der liegenden Lage des Telefons 10 im Ausführungsbeispiel eine größere Dämpfung erforderlich ist, wird unten anhand der Figuren 3 bis 5 näher erläutert.

In der Betriebsart TX wird das Summensignal 100 durch die Hub-Steuereinheit 52 nicht gedämpft und zwar sowohl in der stehenden Lage TXS = 0 dB als auch in der liegenden Lage TXL = 0 dB.

In der Betriebsart RX, in der das Empfangssignal 54 viel stärker als das Sendesignal 104 ist, wird das Empfangssignal 54 unabhängig von der aktuellen Lage des Telefons 10 nicht gedämpft, d. h. mit 0 dB. Jedoch wird in der Betriebsart RX das Summensignal 100 sehr stark gedämpft und zwar abhängig von der mit Hilfe des Lagesensors 20 detektierten Lage wie folgt:

- bei stehender Lage RXS wird eine Dämpfung von -30 dB verwendet .

- Bei liegender Lage RXL wird eine noch stärkere Dämpfung von -40 dB verwendet.

Die eben genannten Dämpfungswerte sind nur Beispiele und gelten insbesondere für den Fall, dass keine Echokompensatorein- heit EK verwendet wird. Wird die Echokompensatoreinheit EK verwendet, so kann allein durch diese eine Dämpfung von mindestens 20 dB erreicht werden. In diesem Fall sind die oben genannten Dämpfungswerte um mindestens 20 dB zu erhöhen. Das bedeutet beispielsweise, dass die Dämpfung TXS nur noch - 10 dB betragen muss.

Zusätzlich oder alternativ zu der erläuterten Hub-Steuereinheit 52 mit lageabhängiger Steuerung und/oder zusätzlich zu dem der Echokompensatoreinheit EK mit lageabhängiger Steue-

rung können auch die Frequenzgänge lageabhängig gesteuert werden, siehe Steuersignale 60, 92. Die Beeinflussung der Frequenzgänge mit den Filtereinheiten Fl bis F4 wird unten anhand der Figuren 6 bis 8 für die stehende Lage des Telefons 10 näher erläutert.

Bei anderen Ausführungsbeispielen mit Beeinflussung der Frequenzgänge können die Filtereinheiten Fl bis F4 auch an anderer Stelle in der Sprachbaugruppe 50 angeordnet werden, bei- spielsweise als Schaltungselemente vor bzw. hinter dem Ausgangsverstärker 68 bzw. dem Eingangsverstärker 82.

Figur 3 zeigt in einem Koordinatensystem KSl drei Frequenzkurven 114, 116 und 118 für drei Lagen des Telefons 10. Dabei wurden die Frequenzkurven 114, 116 und 118 über Schallsignale erfasst, die vom Lautsprecher 72 ausgegeben worden sind, bei einem Durchgehen eines Spektrums von 200 Hertz bis 4 Kilohertz, beispielsweise durch ein gesweeptes Sinus- Signal .

Das Koordinatensystem KSl hat eine x-Achse 110, auf der die Frequenzen logarithmisch im Frequenzbereich von 200 Hertz bis etwa 4 Kilohertz dargestellt sind. Auf einer y-Achse 112 ist der akustische Pegel dargestellt, insbesondere in einem Be- reich von 0 dB[Pa/V] (Pascal/Volt) bis -40 dB[Pa/V].

Die Kurve 114 betrifft ein stehendes Telefon 10. Die Kurve 116 betrifft ein auf der Rückseite 34 liegendes Telefon 10. Die Kurve 118 betrifft ein auf der Vorderseite liegendes Te- lefon 10.

Aus den Kurven 114 bis 118 ist zu erkennen, dass sich bei dem Telefon 10 die Lautsprecherpegel bei Frequenzen von etwa 1,4 Kilohertz bis 3,5 Kilohertz abhängig von der Lage des Te- lefons 10 erheblich voneinander unterscheiden. Vom Klang beim A-Teilnehmer abgesehen, ändert sich hierdurch auch die akustische Kopplung bei diesen Frequenzen.

Allen drei Kurven 114 bis 118 ist gemeinsam, dass sie ab etwa 200 Hertz etwa linear ansteigen. Im Bereich von 500 Hertz bis etwa 1,2 Kilohertz bleiben die Kurven 114 bis 118 etwa auf einem konstanten akustischen Pegel von etwa -15dB[Pa/V]. Ab einer Frequenz von 1,2 Kilohertz weichen die Kurven 114 bis 118 stärker voneinander ab, wobei die Kurve 116 und die Kurve 118 etwas ansteigen und vergleichsweise wenig schwanken. Dagegen fällt die Kurve 114 im Frequenzbereich von etwa 2 Kilohertz bis 3 Kilohertz erheblich unterhalb den Wert der Kurven 116 und 118 in diesem Bereich.

Figur 4 zeigt in einem Koordinatensystem KS2 drei Kurven 124, 126 und 128 für einen Frequenzbereich von 200 Hertz bis etwa 4 Kilohertz, wobei diesmal das Sendefrequenzspektrum unter- sucht worden ist. Mit Hilfe beispielsweise eines Sinusgenerators wurde das Frequenzband von 200 Hertz bis 4 Kilohertz durchgesweept , wobei Schallsignale auf das Mikrofon 78 in den drei erwähnten verschiedenen Lagen des Telefons gerichtet worden sind. Die in Figur 4 gezeigten Kurvenverläufe 124, 126 und 128 wurden beispielsweise vor dem Eingangsverstärker 82 bzw. hinter dem Eingangsverstärker 82 gemessen.

Das Koordinatensystem KS2 hat eine x-Achse 120, auf der die Frequenz in Hertz im Bereich von 200 Hertz bis 4 Kilohertz logarithmisch dargestellt ist. Auf einer y-Achse 122 sind die vom Mikrofon 78 aufgenommenen Pegel insbesondere im Bereich von 0 dB[V/Pa] bis -40 dB[V/Pa] dargestellt.

Auch im Koordinatensystem KS2 sieht man, dass sich die vom Mikrofon 78 aufgenommenen Pegel bei Frequenzen von

1 Kilohertz bis 4 Kilohertz abhängig von der Lage des Telefons 10 erheblich unterscheiden. Somit ändern sich vom Klang beim B-Teilnehmer abgesehen auch hierdurch die akustischen Kopplungen bei diesen Frequenzen.

Im Einzelnen gilt, dass die Kurven 124 bis 128 im Frequenzbereich von 200 Hertz bis etwa 600 Hertz von Pegeln von -40 dB[V/Pa] auf Pegel von etwa -18 dB[V/Pa] ansteigen.

Für den Frequenzbereich von 600 Hertz bis 3,5 Kilohertz gilt:

- die Kurve 124 für ein stehendes Telefon 10 bleibt auf einem etwa konstanten Wert, von -18 dB[V/Pa] und sinkt erst bei ei- ner Frequenz von 3,5 Kilohertz abrupt ab.

- Die Kurve 126 gilt für das Telefon 10, wenn es auf der Rückseite 34 liegt. Die Kurve 126 fällt im Bereich von

600 Hertz bis 3,5 Kilohertz bei der gewählten Darstellung in etwa linear ab. - Die Kurve 128 gilt für ein Telefon 10, das auf seiner Vorderseite 32 liegt. Die Kurve 128 bleibt im Frequenzbereich von 600 Hertz bis 3,5 Kilohertz etwa im Bereich von -20 dB[V/Pa] und fällt dann abrupt ab auf Werte von -40 dB[V/Pa] bei 3,5 Kilohertz.

Figur 5 zeigt in einem Koordinatensystem KS3 die Gesamtkopp- lungsverluste, die sich bei einer Addition der in Figur 3 bzw. 4 gezeigten Kurven für die jeweilige Lage des Telefons 10 ergeben: - eine Kurve 134 für ein stehendes Telefon 10,

- eine Kurve 136 für das Telefon 10, das auf seiner Rückseite 34 liegt, und

- eine Kurve 138, die für das Telefon 10 gilt, wenn es auf seiner Vorderseite 32 liegt.

Das Koordinatensystem KS3 hat eine x-Achse 130, in der Frequenzen von 100 Hertz bis etwa 4 Kilohertz in logarithmischer Darstellung dargestellt sind. Auf einer y-Achse 132 ist die Entkopplung in dB dargestellt im Bereich von 0 dB bis -50 dB entgegen der y-Achse.

Die Summen-Kurve 138 erreicht hierbei die höchsten Werte bzw. die kleinsten Dämpfungswerte. Dies bedeutet, dass hier die höchste Kopplung entsteht und somit mit einer entsprechend hohen zusätzlichen Dämpfung entkoppelt werden muss. Das Maximum der Kurve 138 liegt im Ausführungsbeispiel bei etwa -20 dB.

Für den Fall, in dem das Telefon 10 steht, d. h. für die Kurve 134, liegt deren Maximalwert nur bei etwa -30 dB. Dies bedeutet, dass in diesem Fall erheblich weniger zusätzlich gedämpft werden muss.

Aus der Abweichung der Kurven 134, 138 resultiert ein einzusparender Hub 140 von etwa 10 dB, was oben anhand der Figur 2 in den verschiedenen Betriebsarten TX und RX der Hub- Steuereinheit 52 berücksichtigt worden ist.

Die Kurve 136 liegt noch unterhalb der Kurve 134, so dass diesbezüglich ähnliches wie für die Kurve 134 gilt.

Figur 6 zeigt ein Koordinatensystem KS5 mit einer x-Achse 150, auf der die Freguenz f für den relevanten Frequenzbereich von bspw. 200 Hertz bis 4 Kilohertz dargestellt ist, beispielsweise in logarithmischer Darstellung. Auf einer y- Achse 152 ist der akustische Pegel in dB [Pa/V] dargestellt, beispielsweise wieder in logarithmischer Darstellung.

Eine Kurve 154 gilt für den Empfang in der Sprachbaugruppe 50, d. h. bei der Ausgabe von Schallsignalen mit dem Lautsprecher 72. Die Kurve 154 entspricht dem Kurvenverlauf 114, der bereits anhand der Figur 3 erläutert worden ist. Das be- deutet insbesondere, dass der Kurvenverlauf 154 für ein Telefon 10 gilt, das steht. Wie aus Figur 6 zu erkennen ist, werden Frequenzen im oberen Frequenzbereich, von etwa 2 Kilohertz bis 3,5 Kilohertz stärker gedämpft als Frequenzen im Frequenzbereich von 300 Hertz bis 2 Kilohertz. Dies bedeu- tet, dass Sprache dumpfer vom Lautsprecher 72 ausgegeben wird, im Vergleich zu der vom B-Teilnehmer gesprochenen Sprache .

Um dies zu korrigieren, wird beispielsweise die Filtereinheit Fl, siehe Figur 2, mit der in Figur 7 gezeigten Frequenzgangkurve 164 verwendet, wenn das Telefon 10 steht.

Figur 7 zeigt in einem Koordinatensystem KS6 einen Filterfrequenzgang 164, der dem eines Hochpassfilter entspricht, wobei Frequenzen im Frequenzbereich von 200 Hertz bis 2000 Hertz stärker gedämpft werden als Frequenzen im Bereich von 2 Kilohertz bis 4 Kilohertz. Das Koordinatensystem KS6 hat eine x-Achse 160, auf der wiederum die Frequenz f im logarithmischen Maßstab dargestellt ist. Auf einer y-Achse 162 ist der Dämpfungswert in dB dargestellt, wobei der Wert 0 dB hervorgehoben ist.

Figur 8 zeigt in einem Koordinatensystem KS7 einen Frequenzgang 174, der sich aus der überlagerung bzw. Addition der Kurve 154 und der Kurve 164 ergibt. Das Koordinatensystem KS7 hat eine x-Achse 170, auf der die Frequenz f in logarithmi- schem Maßstab dargestellt ist. Auf einer y-Achse 172 ist der akustische Pegel L ebenfalls im logarithmischen Maßstab dargestellt. Wie aus Figur 8 ersichtlich ist, steigt die Kurve 154 kontinuierlich an bis auf einen Wert M, bei beispielsweise etwa 600 Hertz. Dann bleibt die Kurve 174 etwa konstant auf dem Wert M bis zu 4 Kilohertz.

Somit wird erreicht, dass der B-Teilnehmer nicht mehr dumpf, sondern so klingt, wie er üblicherweise spricht.

ähnliche Korrekturen bezüglich des Empfangszweiges lassen sich mit der Filtereinheit F2 für ein liegendes Telefon 10 durchführen.

Auch bezüglich des Sendezweiges, können Frequenzgangkorrektu- ren für ein stehendes Telefon 10 mit Hilfe der Filtereinheit F3 und für ein liegendes Telefon durchgeführt werden, wobei dann die Filtereinheit F4 verwendet wird.

Figur 9 zeigt in einem weiteren Beispiel eine lageabhängige Anzeigeansteuerung. Wie in Figur 9 dargestellt ist, wertet eine Steuereinheit 200, bspw. mit Prozessor oder ohne Prozessor, ein Ausgangssignal 202 des Lagesensors 20 aus. Stellt die Steuereinheit 200 fest, dass das Display 16 nach unten

gerichtet ist, so wird das Display 16 abgeschaltet oder alternativ in einen Stromsparmodus geschaltet. Erfasst die Steuereinheit 200 mit Hilfe des Lagesensors 20, dass das Telefon 10 wieder steht oder umgedreht worden ist, so dass das Display 16 sichtbar ist, so wird das Display 16 aktiviert, siehe Pfeil 204, d. h. das Display 16 wird wieder angeschaltet bzw. in den Stromsparmodus (Stand-by) gebracht. Anstelle des Displays 16 lässt sich auch eine Hintergrundbeleuchtung entsprechend steuern.

Beispielsweise verbraucht das Display 16 in dem Stand-by- Modus noch 3 bis 10 Milliampere. Bei voller Ansteuerung des Displays 16 bzw. der Displaybeleuchtung werden dagegen 6 bis 20 Milliampere benötigt.

Figur 10 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel mit einer lageabhängigen Rufannahmesteuerung. Eine Steuereinheit 210, beispielsweise mit Prozessor oder auch ohne Prozessor, erhält vom Lagesensor 20 ein Eingangssignal 212. Außerdem erhält die Steuereinheit 210 eine Signalisierung eines ankommenden Rufes, siehe Pfeil 214. Daraufhin veranlasst die Steuereinheit 210 über den Lautsprecher 72 oder auf andere Art und Weise die Ausgabe eines Rufsignals. Gleichzeitig wird der Lagesensor 20 überwacht. Sobald die Lage des Telefons 10 über einen Schwellwert hinaus verändert wird, nimmt die Steuereinheit 210 automatisch den Ruf an. Diese Aktion ist durch einen Pfeil 216 symbolisiert.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel werden alle drei Anwen- düngen, d. h. Figuren 1 bis 8, sowie Figur 9 bzw. 10 in einem Telefon 10 realisiert.

Bezugszeichenliste

10 Telefon

11 Gehäuse

12 Hörkapselöffnung

14 Mikrofonöffnung

16 Display

18 Taste

20 Lagesensor

X x-Achse y y-Achse

Z z-Achse

30 Leiterplatte

32 Vorderseite

34 Rückseite

36 Bodenfläche

TX, RX Betriebsart

50 Sprachbaugruppe

52 Hub-Steuereinheit

54 EmpfangsSignal

LDl bis LD4 Level Detector-Einheit

El bis E7 Eingang

Al bis A2 Ausgang

56 Zwischensignal

57 Eingangssignal

58 Filtereinheit

60 Steueranschluss

EK Echokompensatoreinheit

58 Umschalteinheit

Fl bis F4 Filtereinheit

60 Umschaltsignal

62 Filterausgangssignal

64 Digital/Analog-Schnittsteile

66 Leitung

68 Ausgangsverstärker

70 LautSprecherIeitung

72 Lautsprecher

74 Rückkopplung

76 Sprache

78 Mikrofon

80 Mikrofonleitung

82 Eingangsverstärker

84 Leitung

86 Analog/Digital-Schnittstelle

88 MikrofonSignal

90 Filterumschalteinheit

92 Umschaltsignal

94 Filterausgangssignal

96 Summiereinheit

98 Ausgangssignal

100 Summensignal

102 Eingangssignal

103 Steuersignal

104 Sendesignal

106 Leitung

KSl bis KS7 Koordinatensystem

110, 120, 130 x-Achse 112, 122, 132 y-Achse 114 bis 118 Kurve 124 bis 128 Kurve 134 bis 138 Kurve

140 einzusparender Hub

150, 160 , 170 x-Achse

152, 162 , 172 y-Achse

154, 164 , 174 Kurve

200 Steuereinheit

202, 204 Pfeil

210 Steuereinheit

212 bis 216 Pfeil