DE69716459T2

DE69716459T2 - Schnittstelle für kopfhörer

Info

Publication number: DE69716459T2
Application number: DE69716459T
Authority: DE
Inventors: Leo Larsen
Original assignee: GN Netcom AS
Current assignee: GN Audio AS
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2017-07-03
Also published as: WO1998007233A1; AU717531B2; CA2261798C; AU3254997A; EP0940007A1; DE69716459D1; DK172488B1; DK82196A; HK1022571A1; EP0940007B1; CA2261798A1; ES2185025T3; US6718034B1; ATE226373T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine adaptive Schnittstelle für eine Sprechgarnitur für die Verbindung zwischen einem Haupt-Endgerät und einer so genannten Sprechgarnitur, wie in Anspruch 1 definiert, und betrifft ein Verfahren für die Kalibrierung der Schnittstelle für eine Sprechgarnitur, wie in den Ansprüchen 8 und 9 definiert.
Sprechgarnituren werden verwendet als eine Alternative zu den konventionellen, in der Hand gehaltenen Telefonen oder Handgeräten, die ein Mikrofon und einen Lautsprecher umfassen, für Benutzer, die das Telefon im Lauf des Tags typisch viele Stunden lang benutzen, und für Benutzer, die wegen ihrer Arbeitssituation die Hände für etwas anderes frei haben müssen und deshalb beschäftigt sind, oder für Benutzer, die Sprechgarnituren komfortabler finden.
Es ist wünschenswert, in der Lage zu sein, eine Sprechgarnitur an unterschiedliche Typen von Haupt-Endgeräten anschließen zu können. Jedoch haben diese unterschiedlichen Typen von Haupt-Endgeräten unterschiedliche Empfindlichkeit und Verstärkung, weil die Haupt-Endgeräte entsprechend einzelner Mikrofon- und Lautsprecherspezifikationen eingestellt sind.
In dem Dokument WO/95/26604 wird eine adaptive Sprechgarnitur beschrieben, die angepasste Signalpegel bei der normalen Verbindung des Haupt-Endgeräts an sein Mikrofon I seinen Lautsprecher und bei der Verbindung mit der Sprechgarnitur erzeugen kann. Diese adaptive Schnittstelle enthält einen Prozessor, der eine Serie von Testsignalen mit verschiedenen Werten der Amplitude erzeugt, welche zu dem Haupt-Endgerät gesendet wird. Die erzeugten Signale werden durch den Prozessor mittels der Eigenechokopplung des Haupttelefons überwacht, indem der Prozessor das Eigenecho analysiert und bestimmt, wann ein Kappen der übertragenen Testsignale vorkommt. Die Amplitude der Mikrofonsignale wird automatisch auf einen Ausgangspegel eingestellt, der ausreichend hoch und damit frei von Störungen, aber ohne eine Übersteuerung des Mikrofoneingangsschaltkreises des Haupttelefons ist.
Ferner umfasst WO/95/26604 eine Umschalteeinheit, aber diese Einheit muss von dem Benutzer selbst in die richtigen Positionen gebracht werden, was die Prozedur kompliziert macht.
Dieses Dokument bildet die Basis des einführenden Teils von Anspruch 1.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren für den Betriebsmode einer Schnittstelle für eine Sprechgarnitur und eines Apparats dafür vorzusehen, welcher in der Lage ist, eine verbesserte Anpassung zwischen der Sprechgarnitur und dem Endgerät zu bieten, während eine gekoppelte Bezugstelefonleitung berücksichtigt wird, die für einen landesspezifischen Standard repräsentativ ist, und die ferner in der Lage ist, sich an eine Sprechgarnitur anzupassen, um zu einem Haupt-Endgerät zu passen, das mit dem landesspezifischen Standard für Telefonapparate überein stimmt. Es ist auch ein Ziel der Erfindung, einen Apparat mit automatischer Einstellung und Kalibrierung vorzusehen, der ein Minimum an Bedienung verlangt.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schnittstelle für eine Sprechgarnitur vorzusehen, die eine Einstellung und eine Kalibrierung hat, welche unabhängig von dem Typ oder dem Standard für Verbinder des gerade benutzen Haupt-Endgeräts ist.
Diese Ziele werden erreicht mit einem Apparat, wie in Anspruch 1 definiert, und durch die Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9.
Es ist ein weiteres Ziel, eine Schnittstelle für eine Sprechgarnitur vorzusehen, die trotz ihres komplexen Betriebsmodes einfach herzustellen ist. Dieses Ziel wird erreicht durch Anspruch 2.
Weitere Details nach der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen 3-7 und 10 vorgelegt.
Im Folgenden wird die Erfindung in größerem Detail und mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Repräsentation der Konfiguration der adaptiven Schnittstelle und ihrer Verbindungen zum Haupt-Endgerät, zur Batterieversorgung, zum Taktgenerator und zum externen Speicher zeigt;
Fig. 2 die Konfiguration des Prozessorschaltkreises zeigt, der digitale Mikroprozessoren und die Verbindungen dafür enthält;
Fig. 3 den Vorverstärker zeigt, der mit dem Empfangs- oder RX-Ausgabeanschluss des Haupt-Endgeräts verbunden ist;
Fig. 4 den Ausgangsverstärker zeigt, der mit dem Sende- oder TX-Ausgabeanschluss des Haupt-Endgeräts verbunden ist;
Fig. 5 den Vorverstärker zeigt, der mit der Mikrofonausgabe der Sprechgarnitur verbunden ist;
Fig. 6 den Ausgangsverstärker zeigt, der mit dem Lautsprecher der Sprechgarnitur verbunden ist;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Signalpfade mit einer ersten Einstellungsprozedur ist; und
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Signalpfade mit einer zweiten Einstellungsprozedur ist.
In Fig. 1 wird eine schematische Repräsentation der Konfiguration der adaptiven Schnittstelle 30 gezeigt, die zwischen die Anschlüsse für Ausgabe 3 und Eingabe 4 an einem Haupt-Endgerät 1, das z. B. ein konventioneller Telefonapparat sein kann, und den Anschlüssen zum Mikrofonanschluss 5 und Lautsprecheranschluss 6 an einer Sprechgarnitur 2 eingefügt ist.
Die adaiptive Schnittstelle 30 ist aufgebaut aus einem Verstärkerschaltkreis 15, an den das Haupt-Endgerät 1 und die Sprechgarnitur 2 angeschlossen sind, und einem Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreis 16, an den ein Taktgenerator 17, ein externer Speicher 18, eine Batterieeinheit 21, die möglicherweise durch einen anderen Typ von Stromversorgung ersetzt werden kann, und verschiedene Eingabe- und Ausgabeanschlüsse für externe Benutzung angeschlossen sind.
Der Verstärkerschaltkreis 15 repräsentiert die äußerste Schale der Elektronik und besteht aus den vier getrennten Verstärkern 7, 8, 9 und 10, die über die in Fig. 3-6 gezeigten Verbindungen durch den Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreis 16 gesteuert werden, der auch die Prozessoreinheit 16 genannt wird. Diese Verstärker werden im Folgenden einzeln beschrieben.
Die adaptive Schnittstelle für eine Sprechgarnitur besteht hauptsächlich aus zwei Signalpfaden, dessen erster Signalpfad das Mikrofon in der Sprechgarnitur 2, einen Eingangsverstärker 9, eine Signalverarbeitung auf einer ersten Verbindungsstrecke und einen Ausgangsverstärker 8 zu der Ausgabeleitung des Haupt-Endgeräts umfasst. Dieser Pfad wird der Sendesignalpfad oder das TX. Leitungssignal genannt. Der zweite Signalpfad umfasst das Signal 3, das durch das Haupt-Endgerät empfangen und durch den Eingangsverstärker 7 verstärkt wird, das auf einer zweiten Verbindungsstrecke verarbeitet wird, und das schließlich in einem Ausgangsverstärker 10 verstärkt von dem Lautsprecher der Sprechgarnitur empfangen wird. Dieser Pfad wird der Empfangssignalpfad oder das RX. Leitungssignal genannt.
Diese einzelnen Elemente werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Der Verstärker 7 verstärkt das RX. Leitungssignal, das von dem Haupt-Endgerät 1 übertragen wird. Die Verstärkung ist nominal 20 dB und kann über ein Abschwächungssignal 40 gedämpft werden, welches von dem Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreis 16 übertragen wird. Dieser Schaltkreis 16 reguliert unter Programmsteuerung ständig die Abschwächung des RX. Leitungssignals 11, so dass das Signal angepasst ist für eine nachfolgende A/D-Wandlung von typisch 12-13 Bits, welche im Folgenden in größerem Detail beschrieben wird. Diese automatische Verstärkungssteuerungsfunktion (AGC-Funktion) wird durch den Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreis 16 gesteuert, so dass so genannte "Angriff"- und "Löse"-Sequenzen, die auch ausgedrückt werden können als die Zeitkonstanten der Übertragungsfunktion des Verstärkers, programmierbar sind.
Der Verstärker 8 verstärkt mit typisch 8 dB das TX. Leitungssignal 12 nach der Signalverarbeitung, das ursprünglich vom Mikrofon der Sprechgarnitur kommt. Dem Verstärker 8 wird ein Stummschaltsignal 44, welches die Ausgabe abschwächt, und ein Ausschaltsignal 45 zugeführt, das verwendet wird, um Strom zu sparen, wenn kein Signal am Verstärker anliegt. Zusätzlich gibt es noch ein Arbeitspunktstromsignal, das einen Wechsel zwischen Klasse-AIB-Betrieb und Klasse-A-Betrieb ermöglicht.
Das Signal TX-Sprechgarnitur 5 vom Mikrofon der Sprechgarnitur wird von dem Verstärker 9 mit nominal 15 dB verstärkt und mittels eines von dem Prozessorschaltkreis 16 übertragenen Abschwächungssignals 41 entsprechend denselben Prinzipien gesteuert wie das oben beschriebene RX. Leitungssignal für die Anpassung des Signalpegels an eine nachfolgende A/D-Wandlung. Darüber hinaus kann das Signal unter der Steuerung des Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreises 16 durch ein Rauschsperresignal 42 um weitere 11 dB abgeschwächt werden.
Der Lautsprecher 6 der Sprechgarnitur wird von einem Verstärker 10 mit einer Verstärkung von nominal 12 dB getrieben und kann durch ein Leitungsruhesignal 46 und ein Ausschaltsignal 47 zum Stromsparen gesteuert werden, die beide von dem Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreis 16 ausgegeben werden. Zusätzlich gibt es ein Arbeitspunktstromsignal (nicht gezeigt), das einen Wechsel zwischen Klasse-AIB-Betrieb und Klasse-A- Betrieb ermöglicht.
Der Verstärkerschaltkreis 15 ist des Weiteren gekoppelt mit einem Umschaltblock 22, über den die Sprechgarnitur 2 und das Haupt-Endgerät 1 angeschlossen sind. Während des Austausches verschiedener Identifikationssignale, die jeweils von der Prozessoreinheit 16 über das Telefonnetz übertragen und empfangen werden, können die Verbinder im Umschaltblock 22 mittels der von der Prozessoreinheit 16 übertragenen Steuerungssignale dazu gebracht werden, umzuschalten bis eine korrekte Verbindung erreicht ist, unabhängig von dem Standard, dem das Haupttelefon und die Sprechgarnitur unterworfen sind.
Die Architektur und der Betriebsmode des Steuerungs- und Signalverarbeitungsschaltkreises 16, der zusätzlich zu der digitalen Signalverarbeitung des RX. Leitungssignals 11 und des TX. Sprechgarnitursignals 13 auch alle Steuerungsfunktionen handhabt, wird im Folgenden mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben.
Einem ersten A/D-Wandler 25 wird das RX. Leitungssignal von dem Haupt-Endgerät 1 zugeführt, und einem zweiten A/D-Wandler 26 wird das TX. Sprechgarnitursignal 13 von der Sprechgarnitur 2 zugeführt. Die gewandelten Signale werden jeweils einem digitalen Prozessor 33 (DSP. RX) bzw. einem digitalen Prozessor 34 (DSP. TX) zugeführt, in denen die digitale Signalverarbeitung stattfindet. Danach werden die jeweiligen Signale durch die DIA- Wandler 27 und 28 gewandelt, von denen sie weiter zu der TX. Leitung 12 bzw. der RX. Sprechgarnitur 14 gesendet werden.
Da die Anforderungen für die Verarbeitung der RX- und TX-Signale nahezu identisch sind, ist es vorteilhaft, in den zwei Signalpfaden identische Hardware zu verwenden. Die Hardware ist auf solche Weise konfiguriert, dass mittels Software eine Kompensation offensichtlich inkompatibler Anforderungen gemacht werden kann.
Deshalb sind die RX-Signalpfade und TX-Signalpfade aus einem Paar von ADC-, DSP- und DAC-Blöcken aufgebaut. Diese Drei-Elemente-Paare sind über einen gemeinsamen, parallelen Datenbus 23 verbunden.
Eine uCore-Steuerung 29 steuert alle internen Ressourcen (außer einem IIC-Port 32) über diesen selben Bus 23. Dies schließt einen Parallelport 36 für Test- und Korrekturzwecke und einen achtstiftigen, digitalen Eingabe-/Ausgabe-Anschluss 37 im Schwachstrommode fürverschiedene Aufgaben ein, einschließlich dem Schutz gegen unbeabsichtigte Neuprogrammierung.
Der Bus 23 ist als ein programmierbarer Schaltkreis verwirklicht, dessen Ziel es ist, die notwendige Datenübertragungskapazität auf eine flexible und ökonomische Weise einzurichten. Die Struktur richtet alternativ eine Verbindung zwischen einer Datenquelle und einem Datenbenutzer entsprechend einer Sequenz ein, die in einem so genannten Arbitrierungsschaltkreis im Bus 23. Sowohl Daten- als auch Steuerungssignale werden durch den Bus 23 übertragen, welcher über den uCore 29 programmiert ist.
Da die Verbindung durch den Bus 23 automatisch eingerichtet und beseitigt wird, haben die einzelnen Datenquellen weder eine Kontrolle noch ein Wissen darüber, wohin die Daten gesendet werden. Aus der Sicht der einzelnen Datenquellen und Datenbenutzer besteht kein Unterschied zwischen einer Kommunikation über den Bus 23 oder über eine fest verdrahtete Verbindung. Dies trägt zu einem einfachen Entwurf bei. Jedoch verwirklichen die einzelnen Elemente eine Steuerungsabfolge, um sicherzustellen, dass die Übertragung der Daten immer zurückgestellt wird, bis der Datenbenutzer eingerichtet worden ist.
Der Bus 23 wird auf folgende Weise verwendet: Die Arbitrierung leitet eine Übertragung ein durch Aussenden der Nummer der nächsten Verbindung an alle. Dieses Aussenden an alle wird über einen 6-Bitbreiten Bus bewirkt, der somit zwischen 64 unterschiedlichen Verbindungen unterscheiden kann. Die Aussendung an alle wird zur selben Zeit bewirkt, in der die Daten zu übertragen sind, so dass die Datenquelle und der Datenbenutzer bereit werden können, die Kommunikation zu beginnen sobald die vorangehende Verbindung aufgebrochen wird. Die Datenquelle schreibt dann ein 10-Bit-Datenwort pro Taktzyklus auf den Bus, d. h. mit einer internen Taktfrequenz von 256 kHz. Der Datenbenutzer liest die Daten synchron. Die Datenquelle markiert das letzte Datenwort mit EOT (Ende der Übertragung).
Der Bus 24 ist ein serieller Bus, der im Protokoll und in der Kapazität auf den IIC-Standard ausgerichtet ist. Der Bus ist von außen zugänglich, so dass es möglich ist, ein Speicherelement wie ein EEPROM und nach Bedarf Testgeräte direkt anzuschließen.
Die ADC 25/26 sind ein relativ komplexer Block mit verschiedenen Funktionen.
1. A/D-Wandlung und Bandbegrenzung des Audiosignals.
2. D/A-Wandlung mit digitaler Steuerung der Arbeitspunktströme 40141 an die externen Vorverstärker. Diese Ströme definieren die Verstärkung der Vorverstärker.
3. "Aufweck"-Schaltkreis, der im Bereitschaftsmode das Eingangssignal mit einem programmierten Bezug vergleicht.
Die ADC 25/26 enthalten einen Sigma-Delta-Wandler zweiter Ordnung und ein Cam-Filter dritter Ordnung. Abtastung wird z. B. mit 256 kHz oder höher bewirkt.
Die DAC 27128 sind multiplizierende D/A-Wandler, d. h. die DAC 27/28 haben zwei Eingänge, deren erster für das Audiosignal und deren zweiter für die Definition des Umwandlungsverhältnisses zwischen dem digitalen Audiosignal und den analogen Potentialen (Volt pro Bit) verwendet wird.
Die DAC 27/28 enthalten einen Pulsdichtemodulator (PDM) dritter Ordnung, d. h. einen Wandler, der ein 16-kHz-Audiosignal mit 10-Bit in ein 256-kHz-Signal mit 1 Bit wandelt und dieses dann mittels eines 1-Bit-Wandlers in ein Analogsignal wandelt.
Die DSP 33/34 sind kleine, programmierbare Rechnerschaltkreise, die für die Biquad- Filterung zweiter Ordnung optimiert sind, d. h. optimiert für in Serie gekoppelte 2-polige IIR- Filter. Ihre Rechnerschaltkreise enthalten jeweils einen Multiplizierer und einen Addierer, so dass sie in jedem Taktzyklus die folgende algebraische Funktion an vorzeichenbehafteten; ganzzahligen 10-Bit-Zahlen ausführen können.
z := x + C · y
wo x auf -1, 0 oder 1 begrenzt oder identisch mit dem Inhalt eines Akkumulators ist, und wo z, y und C in einem Eingabe-/Ausgaberegisterblock liegen.
Die Speicher der DSP 33/34 können jeweils eine Zahl programmierter Anweisungen halten, die automatisch ausgeführt werden, wenn ihren Eingaberegistern neue Inhalte zugeteilt werden und ihre Ausgaberegister leer sind. Die Inhalte der Eingaberegister werden entweder über den Bus 23 oder über eines der eigenen Programme der DSP zugeteilt.
Der uCore 29 ist ein genereller gehaltener Anweisungsprozessor. Er ist aufgebaut mit demselben Schnittstellenkonzept wie die DSP 33/34, d. h. der uCore 29 enthält eine Anzahl von kleinen Programmen, die automatisch ausgeführt werden, wenn eine Eingabe vorliegt, aber unter der Voraussetzung, dass Raum für die Ausgabe da ist. Die Hauptaufgabe des uCore ist, automatische Verstärkungssteuerungs-(AGC)-Berechnungen auszuführen.
Der Modemblock 31 ist als ein Master am IIC-Bus 24 verwirklicht. Er wird aktiviertldeaktiviert, wenn in ein Eingaberegister am Bus 23 geschrieben wird. Wenn der Modemblock 31 aktiviert wird, werden sein RX-Teil und sein TX-Teil aufgeweckt. Der RX-Teil wird 1200- Baud-Signale auf der RX. Leitung registrieren, eine geeignete Sequenz dieser Signale in einer FIFO-Technik speichern, die Sequenz anhand einer Prüfsumme prüfen und bei Richtigkeit des Codes das empfangene Signal weiter auf dem IIC-Bus 24 versenden. Sonst wird die Sequenz ignoriert. Der TX-Teil wird alle über den IIC-Bus 24 empfangenen Sequenzen als 1200-Baud-Signale über die TX. Leitung übertragen. Der Modemblock 31 kommuniziert gewöhnlich über das RX-Signal und das TX-Signal über die Telefonleitung, an die das Haupt-Endgerät angeschlossen ist.
Der DAC 28 ist ein einfacher Überwacher langsamen Widerstands und mit Schnittstelle zum Bus 23. Er wird für die Registrierung der Lautstärkeeinstellungen des Benutzers an externen Potentiometern verwendet.
Im Folgenden wird eine Beschreibung der Funktion der adaptiven Schnittstelle gegeben.
Ohne weitere Anweisungen schaltet der Benutzer der Sprechgarnitur die Schnittstelle zwischen den Endgeräten in der Sprechgarnitur an das Haupt-Endgerät an.
Danach wird die Nummer einer Telefondienststelle vom Haupt-Endgerät 1 angerufen, was die adaptive Schnittstelle 30 in Verbindung mit dem Computer RT des Telefondienstes bringt. Über diesen Computer muss eine automatische Einstellung des Haupt-Endgeräts 1 zur Sprechgarnitur 2 ausgeführt werden.
Eine Einstellungsprozedur wird eingeleitet und duch den angeschlossenen Computer RT gesteuert.
Während dieser Prozedur werden die ausgewählten Einstellungen in der Form relevanter Arbeitsparameter und digitaler Berechnungsoperationen zu der adaptiven Schnittstelle übertragen und in dem EEPROM 18 gespeichert.
Eine erste Prozedur für die Einstellung der adaptiven Schnittstelle der Sprechgarnitur kann nun unter Bezug auf Fig. 7 und 8 auf die folgende Weise stattfinden:
Der angekoppelte Computer überträgt ein charakteristisches Signal an das Haupt-Endgerät und die adaptive Schnittstelle der Sprechgarnitur überträgt ein charakteristisches Signal an ihre Ausgabe.
Eine Umschaltprozedur schaltet die Leitungssequenz der Verbindungen zwischen dem Haupt-Endgerät und der Schnittstelle der Sprechgarnitur um, bis korrekte Signale durch den Computer bzw. der Schnittstelle erkannt werden.
Bezug wird nun genommen auf Fig. 7.
Der Benutzer plaziert die Verbindungen für den Handapparat des Haupt-Endgeräts in parallele Kopplung zum Anschluss der Schnittstelle zu dem Hauptendgerät, und plaziert die Sprechgarnitur so, dass der Lautsprecher des Handapparats nahe dem Mikrofon der Sprechgarnitur und das Mikrofon des Handapparats nahe dem Lautsprecher der Sprechgarnitur liegt.
Nun wird ein Bezugssignal (SIA) von der adaptiven Schnittstelle zum Lautsprecher der Sprechgarnitur gesendet, das mit einem Bezugsschalldruck (R3) korrespondiert, welcher von dem Mikrofon des Handapparats erkannt und weiter zu dem über die Telefonleitung (N) gekoppelten Computer (RT) übertragen wird, worauf die adaptive Schnittstelle erwartet, eine Anweisung (11A) von dem Computer zu empfangen, entsprechend der die adaptive Schnittstelle die Verstärkung des Signals einstellt, das von der Sprechgarnitur zu dem Haupt-Endgerät übertragen wird.
Danach empfängt die adaptive Schnittstelle über den Lautsprecher des Handapparats und das Mikrofon der Sprechgarnitur ein Bezugssignal (S1B) von dem angekoppelten Computer, das mit einem Bezugsschalldruck (R4) korrespondiert. Die Prozessoreinheit stellt nun die Verstärkung der von dem Haupt-Endgerät empfangenen Signale ein.
In Verbindung mit der existierenden Sprechgarnitur wird die adaptive Schnittstelle der Sprechgarnitur somit auf Signalpegeln arbeiten, die identisch zu jenen des Haupt-Endgeräts sind, und es wird hierdurch unter der Voraussetzung, dass die Prozedur korrekt verwirklicht wird und dass das Maupt-Endgerät gültige Standards erfüllt, abgesichert, dass die angeschlossene Sprechgarnitur damit übereinstimmt.
Als eine Alternative zu der mit Bezug auf Fig. 7 beschriebenen Prozedur kann die Einstellungsprozedur mit Bezug auf Fig. 8 auf die folgende Weise bewirkt werden:
Die adaptive Schnittstelle überträgt ein spezifisches elektrisches Signal (S2A), das mit einem vordefinierten Bezugsschalldruck (R1) am Mikrofon der Sprechgarnitur korrespondiert, über die Telefonleitung (N) zum angekoppelten Computer, worauf die adaptive Schnittstelle den Empfang einer Anweisung (12A) von dem Computer erwartet, entsprechend der die adaptive Schnittstelle die Verstärkung der Signale einstellt, welche von der Sprechgarnitur zu dem Haupt-Endgerät übertragen werden.
Die adaptive Schnittstelle wird dann ein Signal (S2B) von dem angekoppelten Computer über die Telefonleitung (N) empfangen, das mit einem zweiten Bezugsschalldruck (R2) korrespondiert, entsprechend dem die adaptive Schnittstelle die Verstärkung der Signale einstellt, die von dem angekoppelten Computer gesendet und von der Sprechgarnitur empfangen werden, so dass die existierende Sprechgarnitur und die adaptive Schnittstelle auf Signalpegeln arbeitet, auf denen Verstärkung und Dämpfung einer spezifischen Telefonleitung, die mit der Telefonleitung (N) korrespondiert, kompensiert werden.
Falls die Bereitsteller eines Telefondienstes in der Lage sind, ein zufällig ausgewähltes Haupt-Endgerät von einem zufällig ausgewählten Punkt am Netz mit dem Bezugsendgerät des Dienstbereitstellers oder mit einem seiner Bezugsendgeräte über eine Anzahl unterschiedlicher Leitungen, d. h. unterschiedlicher landesspezifischer Bezugslängen oder mittels Modellen zu verbinden, die diese unterschiedlichen Leitungslängen repräsentieren, dann werden die relevante Sprechgarnitur und das relevante Haupt-Endgerät so arbeiten, als seien sie in Übereinstimmung mit diesen mit einer Toleranz, die von der Transducer-Toleranz abhängt, und davon abhängt, wie eng die angeschlossene Telefonleitung (N) bei der landesspezifischen Bezugslänge liegt.
Hier kann anschließend eine persönliche Einstellungsprozedur eingeleitet werden, wodurch der Benutzer durch verschiedene Optionen für die Schalleinstellung durch eine Schnittstellensitzung geführt wird, die auf synthetischer Sprache und Aufzeichnungen von an der Tastatur des Haupt-Endgeräts gemachten 'Einträgen basiert. Z. B. können die Optionen auf der Basis vergleichbarer Schalltests gewählt werden, die durch den Benutzer entsprechend den persönlichen Vorlieben des Benutzers ausgewählt werden können.

Claims

1. Adaptive Sprechgarnitur/Schnittstelle (30), die umfasst:

- einen Anschluss (3, 4) mit Verbindungen zu den normalen Handapparat- Verbindungen in einem Haupt-Telefonendgerät (1),

- einen Anschluss (5, 6) mit Verbindungen zu Lautsprecher bzw. Mikrofon in einer Sprechgarnitur (2),

- eine Verstärkereinheit (15), die separate Eingangs- und Ausgangsverstärker (7, 8) für die Anschlüsse (3, 4) des Haupt-Endgerätes umfasst,

- eine Prozessoreinheit (16, 17), die A/D- und D/A-Wandler (25-28) für die entsprechenden Eingänge und Ausgänge der Anschlüsse (3, 6) des Haupt-Endgerätes und der Sprechgarnitur sowie eine Umschalteinrichtung (22), die von der Prozessoreinheit gesteuert wird, eine digitale Prozessoreinrichtung (33, 34), deren digitale Rechenoperationen programmierbar sind, umfasst, wobei die Prozessoreinheit (16) die Verstärker (7, 8) über eine Reihe von Steuersignalen (40-47) steuert,

- eine Spannungszuführeinheit (21), eine Takteinheit (17) und eine Speichereinheit (18), die mit der Prozessoreinheit verbunden sind, wobei:

die Verstärkereinheit (15) und die Prozessoreinheit (16) einen Empfangs (RX)- bzw. einen Sende (TX)-Signalweg bilden, die die entsprechenden Eingänge und Ausgänge für die Haupt- und Sprechgarnituranschlüsse (3, 6) verbinden,

wobei die adaptive Schnittstelle dadurch gekennzeichnet ist, dass:

die Prozessoreinheit (16) einen Modemblock (31) umfasst, und dass die Umschalteinrichtung (22), die von der Prozessoreinheit (16) gesteuert wird, eine Einrichtung umfasst, die ein Umschalten zwischen den Ausgangs- und den Eingangs-Endanschluss-Verbindungen (3-6) zu einer Gruppe von Verbinderanschlüssen bewirkt, und dadurch, dass:

die digitale Prozessoreinheit (16) an einen Computer (RT) angeschlossen werden kann, wenn ein Anruf mit dem Haupt-Endgerät (1) über dem Modemblock (31) zum Anbieter eines Telefondienstes über eine Telefonleitung (N) getätigt wird, und dass die Prozessoreinheit (16) eine Einrichtung umfasst, die eine Umschaltprozedur auslöst, wobei die Umschalteinrichtung (22) während des Sendens vorgegebener Signale, die charakteristisch für die entsprechenden Eingänge und Ausgänge sind, zwischen den Verbinderanschlüssen umschaltet, um so eine gewünschte Verbindung des Haupt-Endgerätes (9) der Schnittstelle (30) und der Sprechgarnitur (2) herzustellen, wobei danach die Prozessoreinheit (16) eine Einrichtung umfasst, die Programmierung von dem angeschlossenen Computer (RT) empfängt,

und sie des Weiteren eine Einrichtung zum Austauschen von Prüfsignalen sowie Befehlen zwischen der adaptiven Schnittstelle (30) und dem Computer (RT) über die angeschlossene Telefonleitung (N) umfasst.

2. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkereinheit (15) separate Eingangs- und Ausgangsverstärker (9, 10) für die Sprechgarnitur-Anschlüsse (5, 6) umfasst, die gleichfalls von der Prozessoreinheit (16) gesteuert werden, und dadurch; dass der Empfangssignalweg (RX) und der Sendesignalweg (TX) einschließlich der entsprechenden Eingangs- und Ausgangsverstärker (7, 10) für die zwei Signalwege überwiegend symmetrisch konfiguriert sind.

3. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesseinheit (16) so programmiert ist, dass sie während einer ersten Einstellprozedur ein spezielles Signal (S2A), das einem ersten vorgegebenen Bezugs-Schalldruck an dem Mikrofon der Sprechgarnitur entspricht, auf dem Sendesignalweg über das Telefonnetz (N) zu dem angeschlossenen Computer (RT) sendet, dass die Prozessoreinheit (16) so programmiert ist, dass sie den Empfang eines Befehls (12A) von dem Computer (RT) erwartet, und dass die Prozessoreinheit (16) so programmiert ist, dass sie die Verstärkung auf dem Sendesignalweg (TX) entsprechend dem Befehl (12A) von dem Computer (RT) einstellt.

4. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Prozessoreinheit so programmiert ist, dass sie während einer zweiten Einstellprozedur ein Signal (S2B), das einem zweiten Bezugs-Schalldruck an einem Bezugs-Endgerät (RT) entspricht, das mit dem Computer verbunden ist, von dem angeschlossenen Computer über das Telefonnetz (N) empfängt und dass die Prozessoreinheit so programmiert ist, dass sie die Verstärkung auf dem Empfangssignalweg (RX) entsprechend dem empfangen Signal (S2B) einstellt.

5. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die digitale Prozessoreinheit (16) so programmiert ist, dass sie während einer dritten Einstellprozedur, bei der der Handapparat (15) des Haupt-Endgerätes parallel zu dem Schnittstellen-Anschluss (3, 4) an das Haupt-Endgerät (1) angeschlossen ist, und bei der der Lautsprecher des Handapparates (15) nahe an dem Mikrofon der Sprechgarnitur angeordnet ist und das Mikrofon des Handapparates nahe an dem Lautsprecher der Sprechgarnitur angeordnet ist, ein Bezugssignal (S1A) über den Lautsprecher der Sprechgarnitur (2) sendet, das einem dritten Bezugs-Schalldruck entspricht, der von dem Mikrofon des Handapparates (50) erfasst wird, und das weiter zu dem angeschlossenen Computer (RT) geschickt wird, dass die Prozessoreinheit so programmiert ist, dass sie den Empfang eines Befehls (11A) von dem Computer (RT) erwartet und so programmiert ist, dass sie die Verstärkung auf dem Sendesignalweg (TX) entsprechend dem von dem Computer (RT) empfangenen Befehl (11A) einstellt.

6. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (16) so programmiert ist, dass sie während einer vierten Einstellprozedur, bei der der Handapparat (50) des Haupt-Endgerätes parallel zu dem Schnittstellen-Anschluss (3, 4) an das Haupt-Endgerät (1) angeschlossen ist, und bei der der Lautsprecher des Handapparates nahe an dem Mikrofon der Sprechgarnitur angeordnet ist und das Mikrofon des Handapparates nahe an dem Lautsprecher der Sprechgarnitur angeordnet ist, ein Bezugssignal (S1B), das einem vierten Bezugs-Schalldruck entspricht, von einem Bezugs- Endgerät (RT) empfängt, das mit dem angeschlossenen Computer (RT) über den Lautsprecher des Handapparates des Haupt-Endgerätes (1) und das Mikrofon der Sprechgarnitur (2) verbunden ist, und dass die Prozessoreinheit (16) so programmiert ist, dass sie die Verstärkung auf dem Empfängssignalweg (RX) entsprechend dem empfangenen Bezugssignal (S1B) einstellt.

7. Adaptive Sprechgarnitur-Schnittstelle (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessoreinheit (I1i) so programmiert ist, dass sie eine interaktive Sitzung zwischen dem Benutzer der Sprechgarnitur und dem Computer (RT) auf der Grundlage des Eintastens von Zahlen und synthetischer Sprache ausführt.

8. 1/erfahren zum Einstellen einer adaptiven Sprechgarnitur-Schnittstelle, bei dem der Handapparat (50) eines Haupt-Endgerätes parallel zu dem Schnittstellen-Anschluss (3, 4) an das Haupt-Endgerät (1) angeschlossen ist, und bei dem ein Lautsprecher des Handapparates (50) nahe an dem Mikrofon der Sprechgarnitur (2) angeordnet ist und das Mikrofon des Handapparates nahe an dem Lautsprecher der Sprechgarnitur angeordnet ist, und wobei ein Bezugssignal (S1A) durch die adaptive Schnittstelle (30) über den Lautsprecher der Sprechgarnitur (2) gesendet wird, das einem Bezugs-Schalldruck entspricht, der von dem Mikrofon des Handapparates (50) erfasst wird, und das weiter zu einem Computer gesendet wird, der über eine Telefonleitung (N) angeschlossen ist, woraufhin

die adaptive Schnittstelle den Empfang eines Befehls (I1A) von dem Computer erwartet, und anschließend die Schnittstelle die Verstärkung von Signalen einstellt, die von der adaptiven Sprechgarnitur zu dem Haupt-Endgerät gesendet werden, und woraufhin

die adaptive Schnittstelle ein Bezugssignal (S1B), das einem Bezugs-Schalldruck entspricht, von dem angeschlossenen Computer über den Lautsprecher des Handapparates und das Mikrofon der Sprechgarnitur empfängt, und die Prozessoreinheit die Verstärkung von dem Haupt-Endgerät empfangener Signale diesem entsprechend einstellt, so dass

in Verbindung mit der vorhandenen Sprechgarnitur die adaptive Sprechgarnitur- Schnittstelle (30) bei Signalpegeln arbeitet, die identisch mit denen des Haupt- Endgerätes (1) sind.

9. Verfahren zum Einstellen einer adaptiven Schnittstelle, wobei:

die adaptive Schnittstelle ein spezielles elektrisches Signal (S2A), das einem vorgegebenen Bezugs-Schalldruck an dem Mikrofon einer Sprechgarnitur entspricht, zu einem Computer (RT) sendet, der über eine Telefonleitung (N) angeschlossen ist, woraufhin

die adaptive Schnittstelle den Empfang eines Befehls (12A) von dem Computer erwartet, und die adaptive Schnittstelle diesem entsprechend die Verstärkung von Signalen einstellt, die von der Sprechgarnitur zu einem Haupt-Endgerät gesendet werden, woraufhin

die adaptive Schnittstelle ein Signal (S2B), das einem zweiten Bezugs-Schalfdruck entspricht, von dem angeschlossenen Computer über die Telefonleitung (N) empfängt, und die adaptive Schnittstelle diesem entsprechend die Verstärkung von Signalen einstellt, die von dem angeschlossenen Computer gesendet und von der Sprechgarnitur empfangen werden, so dass

die vorhandene Sprechgarnitur und die adaptive Schnittstelle bei Signalpegeln arbeiten, die an die Kommunikation über Telefonleitungen angepasst sind, die der Telefonleitung (N) entsprechen:

10. Verfahren, mit dem eine adaptive Schnittstelle an ein Haupt-Endgerät angepasst wird, nach Anspruch 8 oder 9, wobei vor der Einstellprozedur zum Anpassen von Signalpegeln eine Umschaltprozedur ausgeführt wird, durch die die physischen Verbindungen einer Sprechgarnitur-Schnittstelle mit einem Haupt-Endgerät während des Sendens charakteristischer Signale für die entsprechenden Verbindungen durch die adaptive Schnittstelle bzw. den angeschlossenen Computer über eine Umschalteinrichtung (15) umgeschaltet werden, bis eine Verbindung hergestellt ist.