DE3607885A1 - Gegensprechvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gegensprechvorrichtung für min­ destens zwei Teilnehmer, bei der jede Station ein Mikrophon, eine Schaltung zum Abgeben eines dem vom Mikrophon aufgenom­ menen entsprechenden Signals, eine Schaltung zum Aufnehmen des entsprechenden, vom Mikrophon eines anderen Teilnehmers aufge­ nommenen Signals, und einem Hörer (Lautsprecher) zum Hörbar­ machen des Signals aufweist.

In vielen Fällen können sich Menschen nicht unterhalten, ob­ wohl sie sehr nahe beieinander sind. Dies ist z.B. bei hohem Geräuschpegel der Fall, wie er in der Nähe von lauten Ma­ schinen, im Inneren von Panzern und bei anderen Gelegenheiten auftreten kann. Eine Verständigung ist ebenfalls nicht mög­ lich, wenn zumindestens eine der Personen eine Gasmaske, eine Rauchmaske oder eine andere Atemschutzmaske trägt, wie dies z.B. bei Einsätzen der Feuerwehr oder des Technischen Hilfs­ werkes oder bei ABC-Einsätzen im Kriegsfalle erforderlich ist. Schließlich ist eine Verständigung auch im Vakuum nicht mög­ lich, z.B. im Weltraum, wenn einzelne Astronauten das Raum­ fahrzeug verlassen haben.

Für diese Zwecke ist es zwar zum Teil bekannt, die einzelnen Teilnehmer mit Kabeln zu verbinden (z.B. in Panzern). Solche Kabelverbindungen schränken aber sehr stark die Bewegungsfrei­ heit ein. Andererseits ist eine Funkverbindung, wie man sie im Weltraum verwendet, sehr aufwendig und hat den Nachteil, daß man sie auch noch aus einer beträchtlichen Entfernung abhören kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die vielseitig verwendbar ist, einfach aufgebaut ist und keine störenden Kabelverbindun­ gen oder Antennen für den Funkverkehr erfordert.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Schaltung zum Abgeben des Signals ein Element zum Abgeben von modulier­ tem Licht und die Schaltung zum Aufnehmen des Signals ein lichtempfindliches Element zum Empfangen des modulierten Lichts aufweisen.

Der gesamte Sprechverkehr wickelt sich dabei über Lichtsignale ab. Solange die Teilnehmer in Sichtweite in nicht zu großer Entfernung voneinander sind, können sich die Teilnehmer unter­ halten. In engen Räumen kann dabei zur Übertragung der In­ formation eventuell auch noch die Reflexion an Decken und Wän­ den helfen, so daß die Verständigung weiter möglich ist, selbst wenn sich zwischen lichtabgebendem Element und licht­ empfindlichem Element kurzzeitig ein Hindernis befinden sollte.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß die Elemente zum Abgeben und Aufnehmen von Infrarotlicht ausgebildet sind. Die Übertra­ gung von akkustischen Signalen mit Hilfe von Infrarotlicht ist zwar von Heimphonoanlagen bekannt. Durch die Erfindung wurde aber erkannt, daß die Übertragung der Schallinformation auch in beiden Richtungen zwischen zwei Teilnehmern möglich ist, wobei selbstverständlch besondere Beachtung den Problemen ge­ schenkt werden muß, daß das lichtabgebende Element eines Teil­ nehmers nicht dessen eigenes lichtempfindliches Element stört. Insbesondere bei Verwendung von Infrarotlicht ist die erfin­ dungsgemäße Gegensprechvorrichtung in überraschender Weise für vielfache Zwecke verwendbar. Neben der Verwendung in sehr stark lärmhaltiger Umgebung kommt vor allen Dingen wie erwähnt die Verwendung im Zusammenhang mit Atemschutzgeräten und Atem­ schutzmasken in Frage, z.B. bei Feuerwehr, Technischem Hilfs­ werk sowie beim ABC-Einsatz im Kriegsfalle.

Vorteilhafterweise weist das Element zum Abgeben von Infra­ rotlicht eine oder mehrere lichtemittierende Dioden (LED) auf.

Die Gegensprechvorrichtungen werden, damit sich die Personen, die sie benutzen, frei bewegen können, normalerweise durch Batterien betrieben. Damit nicht unnötig große Batterien herumgetragen werden müssen, wird vorteilhafterweise eine Schaltung vorgesehen, durch die bei Abwesenheit eines über einen vorgegebenen Signalpegel hinausgehenden Signals die lichtemittierende Diode und/oder ein Verstärker für das der­ selben zugeführte Signal abschaltbar ist.

Soll die erfindungsgemäße Gegensprechvorrichtung lediglich wegen starken Lärms in der Umgebung verwendet werden, so wird vorteilhafterweise vorgesehen, daß die entsprechende Station in einem Kopfhörer mit integriertem Mikrophon eingebaut ist.

Für die bereits genannten Anwendungen bei Feuerwehr, Tech­ nischem Hilfswerk und bei ABC-Einsatz wird man dagegen vor­ sehen, daß die entsprechende Station in eine Atemschutzmaske (Gasmaske, Rauchmaske, Atemschutzgerät) eingebaut ist.

Auch bereits vorhandene Gasmasken und dergleichen lassen sich leicht mit der erfindungsgemäßen Gegensprechvorrichtung nach­ träglich versehen, wenn an einer durchsichtigen Platte min­ destens das lichtemittierende und das lichtempflindliche Ele­ ment, eine Batterie für die Stromversorgung und die zugehö­ rigen Schaltungen angeordnet werden. Diese Platte kann dann an einem Sichtfenster der Gasmaske oder dergleichen befestigt werden, wobei die genannten Teile der Gegensprechvorrichtung die Sicht nicht oder kaum beeinträchtigen, wenn sie am Rand dieser Platte angebracht sind. Diese Platte kann besonders leicht an dem Sichtfenster der Gasmaske oder Rauchmaske be­ festigt werden, wenn die Platte flexibel ist und einen von einer Oberfläche vorstehenden Dichtrand aufweist. In diesem Falle wird die Platte (normalerweise von innen her) gegen das Sichtfenster gedrückt und dabei leicht zum Sichtfenster hin deformiert, so daß die zwischen Platte und Sichtfenster be­ findliche Luft teilweise herausgedrückt wird. Läßt man dann die Platte los, ist sie bestrebt ihre ursprüngliche Form wie­ der einzunehmen und erzeugt dadurch einen Unterdruck zwischen Platte und Sichtfenster, so daß die Platte am Sichtfenster festgehalten wird.

Die Platte mit den daran befindlichen lichtemittierenden und lichtempfindlichen Elementen, der Schaltung und der Batterie kann als in sich geschlossener Bausatz geliefert werden. Als Hörer kann dabei ein Ohrhörer vorgesehen sein, der mit der Platte bzw. der Schaltung verbunden ist und ins Ohr gesteckt werden kann.

Die Station kann aber auch mit einem piezoelektrischen Geber/Empfänger zur Schallübertragung auf bzw. von einem Knochen des menschlichen Kopfes versehen sein, insbesondere dem Kieferknochen.

Mit der Gegensprechvorrichtung können also Menschen mitein­ ander Sprechverbindung aufnehmen, die sich in Sichtverbindung oder großer Nähe befinden, sich direkt aber aus verschiedenen Gründen nicht unterhalten können. Wird vorgesehen, daß eine Station, die lichtemittierende und lichtempfindliche Elemente sowie zugehörige Schaltungen aufweist, mit einem Funkgerät verbindbar ist, so kann die Sprache auch per Funk über weitere Entfernungen übertragen werden. Ein solches Funkgerät mit einer entsprechend angepaßten Station könnte von einem Men­ schen mit sich geführt werden, der eine Gasmaske trägt und deswegen nicht direkt in das Mikrophon des Funksprechgerätes hineinsprechen kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Aus­ führungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnun­ gen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Gegensprechvorrichtung;

Fig. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung; und

Fig. 3 eine andere Ausführungsform.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Gerät weist eine Bat­ terie 1 (oder einen wiederaufladbaren Akkumulator) auf, die zwei Schaltungen 2 und 3 mit Strom versorgt.

Die Schaltung 2 liefert dabei den Speisestrom und die Speise­ spannung für eine lichtemittierende Diode 4. Das emittierte Licht 5 dieser Diode 4 kann dabei durch die Schaltung 2 modu­ liert werden, insbesondere im Takt der Schallwellen 6, die auf ein Mikrophon 7 auftreffen. Dabei wird man normalerweise, um Interferenzen zwischen mehreren Teilnehmern zu vermeiden und um die Signale auch bei großer Helligkeit besser detektieren zu können, vorsehen, daß die Schwingungen 6 nicht direkt auf die Diodenintensität aufmoduliert werden, sondern auf eine Trägerwelle, mit der die Diode 4 von der Schaltung 2 versorgt wird. Die Schaltung 2 kann auch eine Einrichtung enthalten, mit der der Verstärker und die Diode 4 abgeschaltet werden, wenn für eine gewisse Zeit keine Schallwellen 6 auf das Mikro­ phon 7 getroffen sind bzw. nur solche Schallwellen, deren Pe­ gel einen gewissen vorgegebenen Pegel nicht überschreitet.

Durch die Batterie 1 wird noch eine weitere Schaltung 3 ge- speist, die mit einem lichtempfindlichen Element 8 verbunden ist, das Lichtwellen 9 von einem anderen Teilnehmer empfängt, die dort ebenfalls von einer Diode 4 ausgesendet worden sind. Nach Verstärkung und Demodulierung werden die entsprechenden Schallsignale durch einen Lautsprecher, z.B. einen Ohrhörer 10 als Schallsignale 11 abgegeben.

In Fig. 2 ist ein Kopfhörer 12 mit einem Arm 13 gezeigt, der ein Sprechmikrophon 14 trägt. Das Mikrophon 14 sowie die Laut­ sprecher 10, die in den Hörmuscheln des Kopfhörers vorgesehen sind, sind mit einer Schaltung 15 verbunden, die oben auf dem Bügel 16 des Kopfhörers angeordnet ist. An dem Gehäuse der Schaltung 15 sind Öffnungen 17 zu erkennen, in denen lichtaus­ sendende oder lichtempfangende Elemente wie Dioden und der­ gleichen angeordnet sind. Dabei ist durch entsprechende Zahl der Löcher bzw. Spiegel- oder Prismenelemente dafür gesorgt, daß Empfang und Senden von Sprachinformation mehr oder weniger in allen Richtungen möglich ist.

In Fig. 3 ist eine Station 18 gezeigt, die vor dem Sicht­ fenster 19 einer Gasmaske 20 angebracht werden kann. In Fig. 3 (a) ist eine Draufsicht gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus einer durchsichtigen Platte 21, auf der am Rande ein Element 22 mit lichtemittierender Diode 23, lichtempfindlichem Element 24 und nicht gezeigter Schaltung angeordnet ist. Außerdem ist am Rand der durchsichtigen Platte 21 ein Gehäuse 25 für eine Batterie bzw. die Batterie selbst angebracht. Umgeben wird die durchsichtige Platte 21 dabei von einem Rand 26 aus einem gum­ mielastischen Material, das auf der Seite über die Oberfläche der Platte 21 hervorsteht, auf der sich die genannten Teile 22 bis 25 der Vorrichtung befinden; der Rand 26 ist dabei so hoch, daß er sich noch bis über die Höhe dieser Teile hinaus erstreckt.

Diese einstückige Vorrichtung, die noch mit einem separaten Ohrhörer oder einem Knochenmikrophon verbunden sein kann, kann, wie dies in Fig. 3 (c) gezeigt ist, von innen auf das Sichtfenster 19 der Gasmaske 20 aufgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird der gummielastische Rand 26 auf das Sichtfenster 19 aufgesetzt. Drückt man anschließend in Richtung des Pfeiles 27 die Platte 21 in Richtung auf das Sichtfenster 19, so daß die Platte 21 wie gezeigt gekrümmt wird, entweicht ein Teil der Luft, die zwischen Platte 21 und Sichtfenster 19 eingeschlos­ sen war. Läßt man dann die Platte 21 los (so daß die Kraft in Richtung des Pfeiles 27 nicht mehr wirkt), so will die Platte 21 ihre ursprüngliche Form wieder einnehmen, so daß ein teil­ weises Vakuum zwischen Sichtfenster 19 und Platte 21 geschaf­ fen wird, durch das dieses Bauteil, das die wesentlichen Teile der Gegensprechvorrichtung trägt, am Sichtfenster 19 festge­ halten wird.

Claims (11)

1. Gegensprechvorrichtung für mindestens zwei Teilnehmer, bei der jede Station ein Mikrophon, eine Schaltung zum Abgeben eines dem vom Mikrophon aufgenommenen entsprechenden Signals, eine Schaltung zum Aufnehmen des entsprechenden, vom Mikrophon eines anderen Teilnehmers aufgenommenen Signals, und einem Hörer (Lautsprecher) zum Hörbarmachen des Signals aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (2, 4) zum Abgeben des Signals ein Element (4) zum Abgeben von moduliertem Licht (5) und die Schaltung (3, 8) zum Aufnehmen des Signals (9) ein lichtempfindliches Element (8) zum Empfangen des modulierten Lichts (9) aufweisen.

2. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Elemente (4, 8) zum Abgeben und Aufnehmen von Infrarotlicht (5, 9) ausgebildet sind.

3. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element (4) zum Abgeben von Infrarotlicht (5) eine oder mehrere lichtemittierende Dioden (LED) aufweist.

4. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Schaltung vorgesehen ist, durch die bei Abwesenheit eines über einen vorgegebenen Signalpegel hinaus­ gehenden Signals (6) die lichtemittierende Diode (4) und/oder ein Verstärker (2) für das derselben zugeführte Signal ab­ schaltbar ist.

5. Gegensprechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens eine Station, die in einem Kopfhörer (12) mit integriertem Mikrophon (14) eingebaut ist.

6. Gegensprechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens eine Station, die in eine Atemschutzmaske (Gasmaske, Rauchmaske) (20) eingebaut ist.

7. Gegensprechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, gekennzeichnet durch eine Station, bei der mindestens das lichtemittierende (23) und das lichtempfindliche Element (24), eine Batterie (25) für die Stromversorgung und die zugehörigen Schaltungen an einer durchsichtigen Platte (21) angeordnet sind.

8. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte flexibel ist und einen von einer Oberfläche vorstehenden Dichtrand (26) aufweist.

9. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Station mit einem Ohrhörer (10) verbunden ist.

10. Gegensprechvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Station mit einem piezoelektrischen Geber/Empfänger zur Schallübertragung auf bzw. von einem Knochen des menschlichen Kopfes versehen ist.

11. Gegensprechvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine lichtemittierende und lichtempfind­ liche Elemente (4, 8) sowie zugehörige Schaltungen (2, 3) aufweisende Station, die mit einem Funkgerät verbindbar ist.