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Die
Erfindung bezieht sich eine akustische Wiedergabevorrichtung und
auf ein Verfahren zur Wiedergabe eines akustischen Signals. Dabei
weist die akustische Wiedergabevorrichtung einzeln an einen Schwingungskörper
angekoppelte und mittels einer Steuereinheit ansteuerbare Schwingungsanreger auf.
Unter einem Schwingungskörper ist fortan ein im wesentlichen
flächenförmiger, selbsttragender, leichter und
biegesteifer Körper zu verstehen, der zu Schwingungen anregbar
ist, insbesondere Glas, Holz, Kunststoff oder dergleichen.
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Aus
der
DE 484 872 ist eine
Einrichtung für eine akustische Schaufensterreklame bekannt.
Dabei ist eine als Schwingungsanreger ausgebildete Schwingspule
mit einem als Schaufensterscheibe ausgebildeten Schwingungskörper
fest verbunden. Mittels einer Steuereinheit wird die Schwingspule
zu Schwingungen angeregt, die auf die Schaufensterscheibe übertragen
werden. Dabei strahlt die Schaufensterscheibe ein hörbares
Klangspektrum ab. Mittels eines oder mehrerer Schwingungsanreger
lässt sich auch ein aus einem anderen Werkstoff gefertigter
Schwingungskörper zum Schwingen und dadurch zum Abstrahlen
eines Klangspektrums bringen. So lassen sich beispielsweise aus
Holz oder aus Kunststoff gefertigte plattenförmige Schwingungskörper zum
Schwingen anregen. Eine derartige akustische Wiedergabevorrichtung
wird auch als Flächenlautsprecher bezeichnet. Einer oder
mehrere dieser Flächenlautsprecher lassen sich beispielsweise
in die Einrichtung eines Raumes als Wand- oder Deckenverkleidung
integrieren. Auf diese Weise ist eine Platz sparende akustische
Wiedergabevorrichtung realisierbar.
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Nachteilig
bei derartigen Flächenlautsprechern sind ihre nicht linearen
akustischen Eigenschaften. Dies führt dazu, dass insbesondere
entweder besonders hohe oder besonders niedrige Frequenzen nicht
oder nur unzureichend wiedergegeben werden.
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Aus
der
EP 1 169 884 B1 ist
weiterhin ein Flächenlautsprecher bekannt, bei dem Nichtlinearitäten
in der Wiedergabe des Frequenzspektrums des schwingfähigen
Schwingungskörpers mittels eines Korrekturverfahrens rechnerisch
ausgeglichen werden. Hierzu wird in einer Steuereinheit eine Korrekturfunktion
mit dem wiederzugebenden akustischen Signal verrechnet. Auf diese
Weise lässt sich ein auf die akustischen Eigenschaften
des Schwingungskörpers optimiertes akustisches Signal generieren.
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Nachteilig
ist jedoch, dass für jede Bauform des Schwingungskörpers
aufwändige Versuche hinsichtlich seines Schwingungsverhaltens
durchgeführt werden müssen. Außerdem
ist die Steuereinheit zur Anpassung des Frequenzbandsignals vergleichsweise
kostspielig. Zur Umrechnung wird das analoge Frequenzbandsignal
nämlich zunächst mittels eines Analog-Digital-Wandlers
in ein digitales Frequenzbandsignal gewandelt. Anschließend
wird es mittels eines hoch auflösenden und daher teuren
Signalprozessors angepasst und schließlich mittels eines
Digital-Analog-Wandlers wieder in ein analoges Frequenzbandsignal
gewandelt. Gegebenenfalls wird das Analogsignal noch mittels einer
Frequenzweiche für die Beaufschlagung von mehreren Schwingungsanregern
aufgespalten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine technisch vereinfachte
und somit kostengünstige Wiedergabevorrichtung mit einzeln
an einen Schwingungskörper angekoppelten und mittels einer Steuereinheit
ansteuerbaren Schwingungsanreger anzugeben.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine akustische Wiedergabevorrichtung nach Anspruch 1. Hierzu ist
das Frequenzbandsignal in Teilbandsignale zerlegt, die sich hinsichtlich
ihrer Frequenz teilweise oder nicht überlappen. Zu jedem Teilbandsignal
ist ein eigener Schwingungsanreger vorgesehen. Die Schwingungsanreger
sind auf einem homogen ausge bildeten Schwingungskörper angeordnet.
Unter homogen ausgebildet wird hierbei verstanden, dass der Schwingungskörper über
seine Fläche gleichmäßig ausgebildet
ist, also beispielsweise die gleichen Material- und damit insbesondere die
gleichen Schwingungseigenschaften aufweist.
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Der
Begriff Teilbandsignal bezeichnet ein Frequenzbandsignal für
einen begrenzten Frequenzbereich. Somit ist eine frequenzangepasste
Verarbeitung der einzelnen Teilbandsignale in der Steuereinheit
ausführbar. Eine Verarbeitung eines Teilbandsignals aus
einem Bereich niedriger Frequenzen kann somit bedeutend langsamer
erfolgen, als eine Verarbeitung eines Teilbandsignals hoher Frequenzen.
Auf diese Weise ist von der Steuereinheit pro Zeiteinheit gegenüber
einer Steuereinheit nach dem Stand der Technik nur noch eine geringere
Datenmenge zu verarbeiten. So kann ein der Steuereinheit zugeordneter digitaler
Signalprozessor mit einer niedrigeren Prozessorleistung ausgestattet
sein, was in einem niedrigeren Preis für den Signalprozessor
resultiert. Eine niedrigere Leistung des Signalprozessors hat auch zur
Folge, dass in der Steuereinheit verbaute zusätzliche elektronische
Komponenten nicht so leicht überhitzen. Somit können
diese elektronischen Komponenten bei einer erhöhten Lebensdauer
kostengünstiger ausgelegt sein. Da sich sämtliche
Schwingungen in dem Schwingungskörper überlagern,
tritt bei dieser Vorgehensweise zudem kein Qualitätsverlust
bei der Wiedergabe des Klangspektrums auf. Aufgrund der niedrigeren
Prozessorleistung verringert sich der Stromverbrauch des Signalprozessors. Wird
eine lediglich niedrige Wiedergabeleistung gewünscht, sind
Steuereinheit und Signalprozessor daher auch im Batteriebetrieb
für einen hinreichend langen Zeitraum betreibbar. Da außerdem
keine aufwändige Kühlung der Steuereinheit mit
ihren elektrischen Komponenten mittels einer Kühlvorrichtung notwendig
ist oder eine derartige Kühlvorrichtung einfacher ausgeführt
sein kann, ist die akustische Wiedergabevorrichtung baulich vergleichsweise
klein und einfach ausführbar. Aufgrund einer möglichen Miniaturisierung
der akustischen Wiedergabevorrich tung sind daher neue Anwendungsfelder,
insbesondere im mobilen Bereich, erschließbar.
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Ein
weiterer Vorteil der Aufteilung in die Teilbandsignale ist darin
zu sehen, dass die einzelnen Schwingungsanreger bevorzugt an den
begrenzten Frequenzbereich des jeweiligen Teilbandsignals angepasst
sind, so dass die einzelnen Schwingungsanreger einfach und damit
kostengünstig ausgebildet werden können.
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Auch
sind keine speziellen Maßnahmen bei der Ausgestaltung des
Schwingungskörpers erforderlich, es ist also nicht notwendig
und nicht vorgesehen, diesen zur Erzeugung eines gewünschten Klangspektrums
inhomogen auszubilden und flächenabhängig ein
unterschiedliches Schwingungsverhalten des Schwingungskörpers
vorzusehen.
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In
einer Weiterbildung sind die Teilbandsignale datenreduziert. Unter
einem datenreduzierten Teilbandsignal ist hierbei ein Signal zu
verstehen, das aufgrund einer entsprechenden Aufbereitung weniger
Daten aufweist, als das ursprüngliche akustische Signal.
Somit kann insbesondere der der Steuereinheit zugeordnete Signalprozessor
mit einer noch niedrigeren Prozessorleistung betrieben werden, da weniger
Daten verarbeitet werden müssen.
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Vorteilhaft
handelt es sich bei den Teilbandsignalen um digitale Signale. Diese
digitalen Signale können auch aus analogen Signalen über
einen Digitalisierungsprozess erzeugt und anschließend
in Teilbandsignale zerlegt sein. Auf diese Weise ist eine direkte
Verarbeitung von nach gängigen Verfahren erstellten datenreduzierten
und in Teilbandsignale aufgespalteten digitalen Frequenzbandsignalen
mittels des digitalen Signalprozessors möglich. Dabei handelt
es sich beispielsweise um nach dem MP3-Standard oder nach dem Dolby-AC3-Standard
kodierte digitale Teilbandsignale. So erfolgt bei der Kodierung nach
dem MP3-Standard eine Zerlegung des Frequenzbandsignals in 32 Teilbandsignale.
Der MP3-Standard ist in der ISO 11172- 3 spezifiziert. Das Kodierverfahren
nach dem Dolby-AC3-Standard dient der Kodierung einer Tonspur in
der Filmtechnik. Es ist in einem Whitepaper des Advanced Television Systems
Comittee vom 14. Juni 2005 beschrieben. Beide Standards zur Kodierung
von Audiosignalen haben sich in den vergangenen Jahren bewährt
und ermöglichen eine hohe Datenkompression. Bei beiden
Kodierverfahren ist in der Spezifikation enthalten, nach welchem
Algorithmus die Aufspaltung des Frequenzbandsignals in Teilbandsignale
erfolgt und wie weit sich benachbarte Teilbandsignale überlappen.
Weiterhin sind die digitalen kodierten Audiosignale direkt in der
Steuereinheit mittels des digitalen Signalprozessors verarbeitbar.
Eine aufwändige und kostspielige Vorschaltung eines Analog-Digital-Wandlers
vor den digitalen Signalprozessor ist nicht notwendig und nicht
vorgesehen.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung ist jedem Schwingungsanreger
ein Digital-Analog-Wandler zur Wandlung seines korrespondierenden
digitalen Teilbandsignals zugeordnet. Somit ist eine direkte Verarbeitung
eines jeden digitalen Teilbandsignals möglich. Eine zusätzliche
Aufbereitung des digitalen Teilbandsignals ist somit nicht notwendig.
Außerdem ist es möglich, den Digital-Analog-Wandler
und seinen korrespondierenden Schwingungsanreger genau auf das vom
digitalen Teilbandsignal korrespondierende Frequenzband abzustimmen.
Der Schwingungsanreger und der Digital-Analog-Wandler können
somit einfach ausgeführt sein und/oder ein Klangspektrum
einer hohen Qualität generieren.
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In
einer Weiterbildung ist die Steuereinheit eingerichtet, zu jedem
der Teilbandsignale ein Korrektursignal zu generieren. Auf diese
Weise ist es möglich, jedes Teilbandsignal an den Frequenzgang des
Schwingungskörpers optimal anzupassen. Auch Nichtlinearitäten
im Schwingverhalten der Schwingungsanreger sind somit in einfacher
Weise kompensierbar.
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Sind
die Teilbandsignale digitale Signale, so ist vorteilhaft, jedem
digitalen Teilbandsignal ein digitales Korrek tursignal zugeordnet.
Auf diese Weise lässt sich jedes digitale Korrektursignal
mit seinem korrespondierenden digitalen Teilbandsignal mittels eines
separaten digitalen Signalprozessors verrechnen. Da das Teilbandsignal
nur einen Teil des Frequenzspektrums repräsentiert, ist
eine Verrechnung mit seinem korrespondierenden Korrektursignal viel schneller
durchführbar. Außerdem ist ein Korrektursignal
für einen begrenzten Bereich des Frequenzbandes mathematisch
bedeutend genauer ermittelbar als für das gesamte Frequenzband.
Folglich ist für einen einzelnen digitalen Signalprozessor,
der eingerichtet ist, das digitale Korrektursignal mit dem digitalen
Teilbandsignal zu verrechnen, eine bedeutend niedrigere digitale
Auflösung erforderlich. So ist zwar für jedes
Teilband ein derartiger digitaler Signalprozessor notwendig. Jedoch
ist eine Mehrzahl derartiger vergleichsweise niedrig auflösender
digitaler Signalprozessoren kostengünstiger als einer oder
wenige hoch auflösende Signalprozessoren, so dass die Steuereinheit
insgesamt kostengünstiger ausführbar ist. Aufgrund
der parallelen Anordnung der digitalen Signalprozessoren für
die digitalen Korrektursignale können außerdem
je Zeiteinheit mehr Informationen verarbeitet werden, so dass ein
die digitalen Signalprozessoren ansteuernder Hauptprozessor mit
einer niedrigen Rechenleistung ausgestattet sein kann und somit
kostengünstig herstellbar ist.
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Zweckmäßig
wird ein die Steuereinheit beaufschlagendes und in Teilbandsignale
zerlegtes Frequenzbandsignal mittels einer Kabelverbindung oder
drahtlos an die Steuereinheit übermittelt. Auf diese Weise
ist eine Übermittlung des Frequenzbandsignals an die Einbausituation
der akustischen Wiedergabevorrichtung einfach anpassbar.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung sind die Schwingungsanreger
als Piezowandler ausgebildet. Diese Piezowandler werden an dem Schwingungskörper
befestigt, beispielsweise mit ihm verklebt. Jeder Piezowandler wird
mit einem analogen Signal beaufschlagt. Dadurch verändert
er in sehr kurzen Zeitabständen sein Volumen. Aufgrund
der Ankopplung des Piezowand lers an den Schwingungskörper
wird dieser in Schwingungen versetzt. Da sämtliche Piezowandler
gleichzeitig angesteuert werden, überlagern sich die auf
den Schwingungskörper übertragenen Schwingungen.
Diese Schwingungen werden als Klangspektrum vom Schwingungskörper
abgestrahlt. Über die Eigenschaften der einzelnen Piezowandler,
insbesondere über deren Größe und deren
Werkstoff, lässt sich der wiederzugebende Frequenzbereich
vorgeben. Somit kann mittels mehrerer aufeinander abgestimmter Piezowandler,
die jeweils auf die Wiedergabe eines Teilbandsignals optimiert sind,
das gesamte Frequenzbandsignal wiedergegeben werden. Piezowandler sind
einfach und kostengünstig herstellbar. Außerdem
lässt sich auf diese Weise eine akustische Wiedergabevorrichtung
mit sehr geringen Abmessungen realisieren.
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In
einer zweckmäßigen Weiterbildung ist der Schwingungskörper
der akustischen Wiedergabevorrichtung kartenförmig ausgebildet.
Auf diese Weise ist die akustische Wiedergabevorrichtung beispielsweise
auf dem Trägermaterial einer Scheckkarte, auf einer Warenverpackung
oder auf einer Chipkarte anbringbar. So können im Falle
einer Scheckkarte einem Benutzer über die akustische Wiedergabevorrichtung
Handlungsanweisungen für einen Abhebungsvorgang mitgeteilt
werden. Wird die akustische Wiedergabevorrichtung auf einer Kreditkarte
angebracht, so ist einem Benutzer auf diese Weise das Ablaufdatum
der Kreditkarte mitteilbar. Bevorzugt ist außerdem, die
Ausgabe der akustischen Information an einen als Taster ausgeführten
Piezowandler gekoppelt, der die elektrische Energie für
die akustische Wiedergabe für einen vorgegebenen Zeitraum
liefert und mit dem der Benutzer die akustische Wiedergabe selbst
auslösen kann.
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In
einer anderen Variante ist der Schwingungskörper aus einem
Textilgewebe gefertigt. So lässt sich die akustische Wiedergabevorrichtung
beispielsweise auf einem Kleidungsstück anbringen. Auf diese
Weise kann die akustische Wiedergabevorrichtung, beispielsweise
ein MP3-Abspielgerät, direkt in das Kleidungsstück,
beispielsweise eine Jacke, integriert werden.
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Aufgrund
der vergleichsweise starken Dämpfungseigenschaften des
Textilgewebes bietet sich eine Anordnung der akustischen Wiedergabevorrichtung
im Kragenbereich der Jacke an, um eine Wiedergabe mit hinreichender
Lautstärke zu erreichen.
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Grundsätzlich
lassen sich sämtliche Körper mit einer flächenartigen
Ausdehnung für die akustische Widergabevorrichtung als
Schwingungskörper nutzen, soweit sie sich hinreichend zu
Schwingungen anregen lassen. Denkbar ist es außerdem, eine
auf einem kartenförmigen Schwingungskörper angeordnete
akustische Wiedergabevorrichtung gemeinsam mit dieser Karte an einem
größeren Objekt zu applizieren. Wird der kartenförmige
Schwingungskörper an dem anderen Objekt derart befestigt,
dass er von diesem anderen Objekt schwingungsmäßig
zumindest teilweise entkoppelt ist, lassen sich die akustischen
Wiedergabeeigenschaften der akustischen Wiedergabevorrichtung weitgehend
vorgeben.
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In
einer anderen Variante ist die akustische Wiedergabevorrichtung
als medizinisches Hörgerät ausgebildet. Dazu wird
der Schwingungskörper beispielsweise direkt an einem Schädelknochen
oder in der Nähe eines Schädelknochens appliziert,
um diesen in Schwingungen zu versetzen. Auf diese Weise lässt
sich das Innenohr einer Person anregen. Ein Umweg über
die Stimulation der Gehörknöchelchen, wie er bei
konventionellen Hörgeräten statt findet, ist nicht
notwendig. Auch einer Person, deren Gehörknöchelchen
irreversibel geschädigt sind, kann somit wieder zu einem
Hörempfinden verholfen werden.
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Die
akustische Wiedergabevorrichtung ist beispielsweise auf einem Folienträger
aufgebracht, der mittels eines operativen Eingriffs an einem Schädelknochen
appliziert, insbesondere verklebt, wird. In einer anderen Variante
wird der Schädelknochen mittels einer externen Vorrichtung
zum Schwingen angeregt. Diese externe Vorrichtung ist beispielsweise in
einen Brillenbügel integrierbar, der hinter dem Ohr am
Schädel anliegt und den dortigen Schädelknochen
zu Schwingungen anregt. Sie kann aber auch in einem separaten Gehäuse
untergebracht sein, das ähnlich eines konventionellen Hörgerätes
in Ohrnähe angebracht, beispielsweise hinter dem Ohr eingehängt,
ist.
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Die
hier beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen, die auch in den
Unteransprüchen niedergelegt sind, sind zumindest teilweise
unabhängig von der speziellen Ausgestaltung des Anspruchs
1 ausführbar und beruhen auf eigenständigen Erfindungen.
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Die
Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Wiedergabe
eines in Teilbänder zerlegten Frequenzsignals mittels einer
akustischen Wiedergabevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.
Die im Hinblick auf die Wiedergabevorrichtung angeführten
Vorteile und Weiterbildungen lassen sich sinngemäß auch
auf das Verfahren übertragen.
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Nachfolgend
werden vier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer
Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
erste akustische Wiedergabevorrichtung mit einem beliebig geformten
Schwingungskörper,
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2 ein
Detail aus 1,
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3 eine
zweite akustische Wiedergabevorrichtung mit einem Schwingungskörper
in Ellipsenform,
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4 eine
dritte akustische Wiedergabevorrichtung mit einem Schwingungskörper
aus einem Textilgewebe,
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5 eine
vierte akustische Wiedergabevorrichtung mit einem kartenförmigen
Schwingungskörper.
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Gemäß 1 weist
eine akustische Wiedergabevorrichtung 2 einen Schwingungskörper 4 auf, an
dem mehrere, hier sieben, als Piezowandler ausgeführte
Schwingungsanreger 6 befestigt sind. Die gezackte Außenkontur
des Schwingungskörpers 4 soll andeuten, dass der
Schwingungskörper 4 eine nahezu beliebige Form
haben kann. Der Schwingungskörper 4 muss nur schwingfähig
ausgebildet sein. Er kann auch Teil eines größeren
flächenartigen Elements sein. Der Schwingungskörper 4 ist
in seinem Anregungsbereich, in dem die einzelnen Schwingungsanreger 6 angeordnet
sind, homogen ausgebildet und weist insbesondere über seinen
gesamten Anregungsbereich die gleiche Materialzusammensetzung oder
Schichtstruktur sowie vorzugsweise auch die gleiche Dicke auf. Jedem
Schwingungsanreger 6 ist ein analoges Kabel 8 zugeordnet. Mittels
einer Steuereinheit 10 wird jedes dieser analogen Kabel 8 mit
einem analogen akustischen Signal A1–A7 beaufschlagt. Das
analoge akustische Signal A1–A7 bewirkt in seinem korrespondierenden Schwingungsanreger 6 Volumenänderungen,
die an den Schwingungskörper 4 weitergegeben werden. Die
streifenartig ausgebildeten Piezowandler weisen eine unterschiedliche
Länge auf. Daher übertragen sie unterschiedliche
Schwingungen auf den Schwingungskörper 4. Die
Schwingungen der einzelnen Schwingungsanreger 6 addieren
sich in dem Schwingungskörper 4, und die überlagerten
Schwingungen werden als hörbares Klangspektrum abgegeben.
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2 verdeutlicht,
wie die analogen akustischen Signale A1–A7 in der Steuereinheit 10 generiert
werden. Ausgangspunkt ist ein digitales Frequenzbandsignal F, das
bereits in Teilbändern T1–T7 kodiert ist. Die
Kodierung des Frequenzbandsignals F in sieben Teilbandsignale T1–T7
soll die Vorgehensweise lediglich schematisch verdeutlichen. Beispielsweise
ist ein digitales MP3-Signal ein Frequenzbandsignal F, das in zweiunddreißig
Teilbandsignale zerlegt ist.
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Das
Frequenzbandsignal F wird von einem Hauptprozessor 12 verarbeitet.
Von diesem wird es in seine sieben Teilbandsignale T1–T7
zerlegt. Unter einer Zerlegung ist hier lediglich eine Aufteilung
des digitalen Frequenzbandsignals F in seine Teilbandsignale zu
verstehen, nicht etwa eine zusätzliche Umrechnung. Jedes
der Teilbandsignale T1–T7 wird an einen Signalprozessor 14 übergeben.
In jedem der sieben Signalprozessoren 14 ist ein Korrektursignal K1–K7
hinterlegt. Jedes Korrektursignal K1–K7 wird mit seinem
korrespondierenden Teilbandsignal T1–T7 verrechnet. Jedes
der korrigierten Teilbandsignale T1(K1)–T7(K7) wird mittels
eines Digital-Analog-Wandlers in ein akustisches analoges Signal A1–A7
umgewandelt. Diese akustischen analogen Signale A1–A7 werden
an schließend über Ausgänge 18 an
die analogen Kabel 8 übergeben und steuern die
einzelnen Schwingungsanreger 6 an.
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Aus 1 ist
ersichtlich, dass die einzelnen Piezowandler 6 eine unterschiedliche
Länge bei gleicher Breite und somit ein unterschiedliches
Spektrum von Eigenfrequenzen aufweisen. Auf diese Weise können
Schwingungen einer unterschiedlichen Frequenz an den schwingfähigen
Schwingungskörper 4 übergeben werden.
Die Korrektursignale K1–K7 sind derart ausgestaltet, dass
sie Nichtlinearitäten im Schwingverhalten des Schwingungskörpers 4 und des
korrespondierenden Schwingungsanregers 6 ausgleichen. Jedes
Teilbandsignal T1–T7 repräsentiert nur einen vergleichsweise
kleinen Bereich des gesamten Frequenzbandes. Dies gilt ebenso für
das korrespondierende akustische analoge Signal. Daher muss das
korrespondierende Korrektursignal K1–K7 das korrespondierende
Teilbandsignal T1–T7 nur bezüglich von Nichtlinearitäten
im Schwingungsverhalten des Schwingungskörper 4 und
des korrespondierenden Schwingungsanregers 6 für
das übertragene Teilband korrigieren. Somit können
sowohl die Signalprozessoren 14 als auch die Digital-Analog-Wandler 16 mit
einer vergleichsweise niedrigen digitalen Auflösung, beispielsweise
mit einer Auflösung von 12 Bit, ausgeführt sein.
Dies reduziert die Kosten gegenüber der Bereitstellung
eines einzigen Signalprozessors und eines einzigen Digital-Analog-Wandlers
mit einer hohen digitalen Auflösung, beispielsweise mit 24
Bit. Da die Signalprozessoren 14 und die Digital-Analog-Wandler 16 zudem
parallel arbeiten, können pro Zeiteinheit mehr Informationen
verarbeitet werden. Daher kann der Hauptprozessor 12 mit
einer niedrigeren Leistung, insbesondere mit einer niedrigeren Taktfrequenz,
ausgeführt sein. Auch dies reduziert die Kosten für
die Steuereinheit 10.
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Soll
mit dem in 1 gezeigten akustischen Wiedergabegerät 2 ein
als MP3-Signal in 32 Teilbandsignalen kodiertes Frequenzbandsignal
wiedergegeben werden, so werden die 32 Teilbandsignale in sieben
Gruppen von von der Frequenz her zusammenhängenden Teilbandsignalen
T1–T7 zusammengefasst. Mit einer jeden Gruppe von Teilbandsignalen T1–T7
wird einer der sieben Schwingungsanreger 6 zu Schwingungen
angeregt. Auf diese Weise ist nicht für jedes Teilbandsignal
des MP3-Signals ein separater Schwingungsanreger 6 notwendig.
Die Teilbandsignale lassen sich hierbei immer so gruppieren, dass
jeder Schwingungsanreger 6 mit einem Teilbandsignal T1–T7
beaufschlagt wird. Weist das Frequenzbandsignal weniger als sieben
Teilbandsignale auf, können auch mehrere Schwingungsanreger 6 mit
dem gleichen Teilbandsignal beaufschlagt werden. Die Gruppierung
und/oder Zusammenfassung der Teilbandsignale des Frequenzbandes
F auf in diesem Beispiel sieben Teilbandsignale T1–T7 ist mittels
eines einfachen, im Hauptprozessor 12 hinterlegten Algorithmus
in einfacher Weise umsetzbar.
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Gemäß 3 weist
eine zweite akustische Wiedergabevorrichtung 2 einen ellipsenförmige Schwingungskörper 4 auf.
Auf diesem Schwingungskörper 4 sind sieben Schwingungsanreger 6 nach
Art eines Fächers angeordnet. Jeder der Schwingungsanreger 6 wird
wiederum mittels eines analogen Kabels 8 von einer Steuereinheit 10 angesteuert
und mit einem akustischen analogen Signal A1–A7 beaufschlagt.
In der 2 sind der besseren Übersicht halber
lediglich zwei analoge Kabel 8 eingezeichnet. Durch eine
geschickte Verteilung der Schwingungsanreger 6 auf dem
Schwingungskörper 4 lässt sich eine optimale
Anregung des Schwingungskörpers 4 erreichen. So
ist eine gute Wiedergabe des wiederzugebenden Klangspektrums erreicht.
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Gemäß 4 weist
eine dritte akustische Wiedergabevorrichtung 2 einen Schwingungskörper 4 aus
einem Textilgewebe auf. Dabei handelt es sich um den Ausschnitt
eines Kleidungsstückes. Da sich das Textilgewebe der Körperform
eines Trägers anpasst, ist der Schwingungskörper 4 gekrümmt
dargestellt. Auch hier sind sieben Schwingungsanreger 6 vorgesehen,
die jeweils mittels eines analogen Kabels 8 von einer Steuereinheit 10 mit
einem akustischen analogen Signal A1–A7 beaufschlagt werden. Auf
diese Weise lässt sich die als MP3-Abspielgerät ausgeführte
Akustische Wiedergabevorrichtung 2 direkt in das Kleidungsstück
integrieren. Die Schwingungen der Piezowandler 6 und des
umgebenden Textilgewebes 4 reichen aus, um ein hörbares Klangspektrum
zu generieren. Dabei wird lediglich der direkt an die Piezowandler 6 angrenzende
Bereich des Textilgewebes 4 zu Schwingungen angeregt. Eine
derartige akustische Wiedergabevorrichtung 2 lässt
sich beispielsweise in einem Kragen eines als Jacke ausgeführten
Kleidungsstückes integrieren. Auf diese Weise ist eine
nahe Positionierung an den Ohren des Trägers der Jacke
gewährleistet.
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Die
in 5 gezeigte Wiedergabevorrichtung 2 weist
einen kartenförmigen Schwingungskörper 4 auf.
Es handelt sich hier um eine Scheckkarte, deren Chip aus Gründen
der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Auf dem Schwingungskörper 4 sind verschiedene
kreisförmige Piezoelemente 6 angeordnet. Jedes
dieser Piezoelemente 6 wird mittels eines analogen Kabels 8 von
einer Steuereinheit 10 angesteuert. Aus Gründen
der besseren Übersichtlichkeit ist die Steuereinheit 10 von
dem Schwingungskörper 4 losgelöst dargestellt.
Außerdem sind nur zwei analoge Kabel 8 eingezeichnet.
Auf diese Weise lässt sich eine Scheckkarte herstellen,
die an einen Benutzer während eines Abhebevorgangs von einem
Bankkonto akustische Informationen übermittelt. Dies kann
beispielsweise der gesprochene Hinweis sein, dass bei einem Abhebevorgang
dreimal hintereinander eine falsche PIN eingegeben wurde und die
Scheckkarte momentan für weitere Abhebungsversuche nicht
einsatzfähig ist.
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Eine
auf einem kartenförmigen Schwingungskörper 4 angeordnete
akustische Wiedergabevorrichtung 2 lässt sich
auch für eine Warenverpackung oder eine Chipkarte verwenden.
In allen Fällen werden so gesprochene Informationen oder
Musik wiedergegeben. Dies erfolgt entweder permanent oder aber getriggert über
einen eingebauten Schalter, beispielsweise über einen Piezotaster.
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Der
Piezotaster kann dabei zugleich derart ausgelegt sein, dass er die
für die Wiedergabe des Klangspektrums notwendige elektrische
Energie zur Verfügung stellt. In diesem Fall kann ein Energielieferant,
wie eine Batterie oder eine Solarzelle, eingespart werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 484872 [0002]
- - EP 1169884 B1 [0004]