DE3009404A1

DE3009404A1 - Vorrichtung zum einstellen eines bewegbaren elektroakutischen schallwandlers

Info

Publication number: DE3009404A1
Application number: DE19803009404
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl.-Ing. Geppert; Michael H. Dipl.-Ing. Dr. 2000 Hamburg Kuhn; Hermann Dipl.-Phys 2000 Hamburg Ney; Herbert Ing.(grad.) 2359 Oersdorf Piotrowski; Manfred Dipl.-Ing. Dr. 2359 Henstedt-Ulzburg Tasto; Horst Ing.(grad.) 2359 Stuvenhorn Tomaschewski
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1980-03-12
Filing date: 1980-03-12
Publication date: 1981-09-17
Also published as: JPS56140795A; FR2478416B1; US4445229A; JPH0139119B2; FR2478416A1; GB2071962A; ES8202665A1; CA1180099A; ES500222A0; GB2071962B; DE3009404C2

Description

PHILIPS PATENTVERWALTUi-G GIiBH . PHD 80-037

• 4-

"Vorrichtung zum Einstellen eines bewegbaren elektroakustischen Schallwandlers"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines bewegbaren elektroakustischen Schallwandlers in eine definierte, reproduzierbare Stellung bezüglich zum Mund eines Sprechers«

Bei vielen Verfahren zur automatischen Erkennung oder Verifikation von Sprechern wie auch zur Worterkennung wird das Langzeitspektrum oder die zeitliche Variation von Kurzzeitspektren als sprechertypisches oder worttypisches Merkmal verwendet. Dieses Merkmal kann nur dann verwendet werden, wenn die Frequenz übertragungsfunktion für das Schallsignal zwischen Mund bzw. sogar zwischen Stimmband und dem Signalverarbeitungssystem reproduzierbar ist, wobei die Funktion selbst nicht bekannt zu sein braucht.

Bekanntlich ist sowohl die Abstrahlcharakteristik des Mundes als auch die Empfangscharakteristik von Mikrofonen frequenzabhängig. Wird das Mikrofon also bei verschiedenen Sprachproben jeweils in verschiedenen Positionen relativ zum Mund gehalten, so ergeben sich verschiedene Frequenzübertragungsfunktionen. Auch die Kopfhaltung eines Sprechers beeinflußt das Spektrum des Sprachsignals merklich. Durch diese Einflüsse kann sich ein Sprachsignal eines Sprechers von einem früher vom gleichen Sprecher abgegebenes Sprachsignal zusätzlich zu den natürlichen Änderungen beim wiederholten Sprechen des gleichen Satzes so stark unterscheiden, daß die Erkennungsicherheit erheblich reduziert wird.

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Um eine definierte Stellung zwischen dem Mund des Sprechers und dem Mikrofon zu erhalten, können dem Sprecher bestimmte Anweisungen gegeben werden. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß in einem größeren System, das von sehr vielen unterschiedlichen Personen benutzt wird, eine zuverlässige Befolgung der Anweisungen nicht zu erwarten ist. Eine andere Möglichkeit ist, eine definierte Position des Mikrofons relativ zum Mund durch eine feste mechanische Verbindung des Mikrofons mit einem überzustreifenden Kopfhörer oder einem einfachen Bügel zu erreichen. Das Überstreifen eines Kopfhörers wird jedoch von vielen Personen als unangenehm empfunden, beispielsweise weil es zu Kollisionen mit Kopfbedeckungen führen kann, oder ganz allgemein aus hygienischen Gründen. Ein für den allgemeinen Publikumsverkehr zu verwendendes System wie beispielsweise im Bankwesen muß daher auf möglichst zwanglose Weise eine eindeutige Position des Schallwandlers zum Mund herstellen können.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine definierte, reproduzierbare Stellung des Mikrofons zum Mund des Sprechers sowie eine etwa definierte Kopfhaltung praktisch automatisch erzwingt, ohne daß hierfür eine Berührung des Kopfes mit irgendwelchen mechanischen Teilen der Vorrichtung notwendig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Sprecher und einem Gegenstand ein mit dem Schallwandler verbundener optischer Kanal derart angeordnet ist, daß der Gegenstand nur im Bereich der definierten Stellung des SchallWandlers für den Sprecher vollständig erkennbar ist.

Auf diese Weise wird zunächst eine definierte, reproduzierbare Einstellung der Vorrichtung zu den Augen des Sprechers erzeugt, und darüber ist dann eine definierte Stellung des Mundes des Sprechers zum Schallwandler hergestellt. Diese Einstellung kommt ohne Berührung mit <ier Vorrichtung aus, außer der Berührung mit Händen, die jedoch allgemein ohne weiteres akzeptiert wird.

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Die Herstellung der definierten Stellung kann auch durch Bewegen des Kopfes erfolgen. Zweckmäßiger ist es jedoch, den Schallwandler mit dem optischen Kanal bewegbar anzuordnen. Dabei kann der Schallwandler sowohl ein Telefonhörer wie auch ein Mikrofon sein.

Bei Systemen zur Verifikation eines Sprechers gibt dieser Sprecher ein sprecherspezifisches Signal, insbesondere eine Kodenummer, in das Erkennungssystem ein, das die sprecherspezifischen Daten gespeichert enthält und das momentan abgegebene Sprachsignal bzw. daraus gewonnene Kriterien mit diesen Daten vergleicht. Um die Einstellung des Schallwandlers in diesem Falle zu vereinfachen, ist es zweckmäßig, daß der Schallwandler und der optische Kanal mit einer automatischen Einstellvorrichtung verbunden sind, die bei Eingabe eines sprecherspezifischen Signals, insbesondere einer Kodenummer, den Schallwandler auf eine gespeicherte sprecherspezifische Stellung voreinstellt.

Die Halterung des Schallwandlers und des optischen Kanals sowie dessen Ausbildung kann auf verschiedene Weise erfolgen, wie in den Unteransprüchen angegeben ist. Die Ausbildung des Gegenstandes ist an sich beliebig. Da jedoch sowohl zur Durchführung einer Sprecherverifikation im Zusammenhang mit einer Geldtransaktion ebenso wie diese selbst allgemein ein Sichtgerät zur Übermittlung von Daten erfordern, ist es zweckmäßig, daß der Gegenstand eine Fläche mit graphischen Symbolen ist oder daß der Gegegenstand eine optoelektronische Anzeigevorrichtung ist. Im letzteren Fall können darüber besonders leicht variable Daten ausgegeben werden, beispielsweise wie von einem System durchgeführte Entscheidung wie "erkannt", "nicht erkannt", welcher Textteil erkannt usw.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

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Darin zeigen:

Fig. 1 einen an einem Telefonhörer "befestigten optischen Kanal,

Fig. 2 einen einfachen optischen Kanal an einem Mikrofon,

Fig. 3 einen optischen Kanal aus zwei Blenden,

Fig. 4 einen optischen Kanal in Form einer Röhre mit Zwischenwänden,

Fig. 5 einen an einem Zylindersegment befestigten optischen Kanal mit Schallwandler.

In Fig. 1 ist an einem Telefonhörer 6 mit der Sprechkapsel 1 über eine Halterung 5 ein optischer Kanal in Form einer beiderseits offenen Röhre 15 befestigt, wobei den Abschluß dieser Röhre ein Gegenstand in Form einer Anzeigevorrichtung 2 bildet. Die Achse 16 der Röhre 15 ist auf das Auge eines Sprechers 3 gerichtet, da dieser nur in der gezeigten Stellung die Anzeigevorrichtung 2 vollständig erkennen kann. Dabei ist automatisch die Sprechkapsel 1 des Telefonhörers in einer definierten Position zum Mund des Sprechers 3.

In Fig. 2 ist ein als Mikrofon 1 ausgebildeter Schallwandler in einer Röhre 7' angeordnet, die zur Verhinderung ausgeprägter Resonanzen seitlich mit Löchern versehen ist. Die Röhre 7' kann auch aus einem gitterförmigen Material hergestellt sein. An der Röhre ist ein Träger 7 befestigt, der über eine Einrichtung 9 schwenkbar und senkrecht verschiebbar, wie durch die Pfeile angegeben, an einem Halter/befestigt ist. Die Einrichtung 9 kann beispielsweise einen von einem nicht· dargestellten Erkennungssystem gesteuerten Motor enthalten, der die Stange 7 senkrecht auf eine zum betreffenden Sprecher gehörende, gespeicherte Stellung einstellt, so daß der Sprecher nur noch höchstens kleine Korrekturen durch Schwenken der Vorrichtung vornehmen muß.

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An dem einen Ende der Röhre 7¹ ist eine Blende 11 und am anderen Ende ein Gegenstand 2 in Form einer Schrifttafel oder Anzeigevorrichtung angeordnet. Ein vor der Röhre 7¹ befindlicher Sprecher 3 wird dann die Röhre 7' so schwenken, daß die Durchbrüche in der Blende 11 den Blick auf die Anzeigevorrichtung 2 gerade voll freigeben.

In Figur 3 ist eine andere Ausführung dargestellt, bei der das Mikrofon 1 sowie die Blende 11 und eine weitere Blende 12 über eine Parallelogramm-Führung mittels der Träger 7 und 8 an einem festen Halter 4 angebracht sind. Der untere Träger 7 ist dabei mit einem Gegengewicht 10 versehen, so daß die Vorrichtung nach der Einstellung in der eingestellten Stellung verbleibt. Durch die Verwendung von zwei Blenden ist der Toleranzbereich der Stellung, in der der Blick durch die Öffnungen der Blenden 11 und 12 am Halter 4 befestigten Gegenstand 2 ganz frei ist, noch kleiner und somit die Einstellung genauer.

Die Figur 4 zeigt die Seitenansicht einer seitlich offenen Röhre 15, die eine Anzeigevorrichtung 2 umfaßt. In dieser Röhre sind zwei Zwischenwände 18 und 19 in Blickrichtung angebracht. Ein Sprecher 3 kann dadurch die gesamte Fläche der Anzeigevorrichtung 2 vollständig erkennen. Ein Sprecher 3' kann dagegen nur, wie die schraffierten Bereiche der Blickwinkel zeigen, die jeweils oberen durch die Zwischenwände 18 und 19 gebildeten Bereiche der Anzeigevorrichtung 2 erkennen.

Zwischen dem Betrachter 3 und der Anzeigevorrichtung 2 ist ferner ein Phasengitter oder Amplitudengitter 20 angebracht, das ebenfalls nur aus einer bestimmten Betrachtungsrichtung den vollständigen Blick auf die Anzeigevorrichtung 2 freigibt. In die sem Falle können die Zwischenwände 18 und 19 entfallen.

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In der Figur 5 ist in einem Gehäuse 23 ein Kreiszylindersegment 21 um eine Achse 22 drehbar angeordnet. Die Oberfläche dieses Kreiszylinders wird von dem einen Ende eines röhrenförmigen optischen Kanals 15 unterbrochen, dessen anderes Ende durch eine Anzeigevorrichtung 2 abgeschlossen ist. Diese Anzeigevorrichtung kann auch nahe dem Drehpunkt 22 angeordnet sein. Ferner ist auf der Oberfläche des Kreiszylindersegments 21 in der Verlängerung des optischen Kanals 15 ein Vorsprung 15' angebracht, durch den der Sprecher 3 einen definierten Abstand zum Mikrofon 1 einhält, das unter dem optischen Kanal 15 in dem Kreiszylindersegment 21 angeordnet ist. Unterhalb des Kreiszylindersegments 21 ist noch ein Schlitz angebracht, durch den eine Ausweiskarte eingegeben oder zum Beispiel Bargeld ausgegeben werden kann.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

My Vorrichtung zum Einstellen eines bewegbaren elektroakustischen Schallwandlers in eine definierte, reproduzierbare Stellung bezüglich zum Mund eines Sprechers, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sprecher (3) und einem Gegenstand (2) ein mit dem Schallwandler (1) verbundener optischer Kanal (11, 12, 15) derart angeordnet ist, daß der Gegenstand (2) nur im Bereich der definierten Stellung des Schallwandlers (1) für den Sprecher (3) vollständig erkennbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (1) die Sprecherkapsel eines Telefonhörers (6) ist, an dem der optische Kanal (15) und der Gegenstand (2) derart befestigt sind, daß der Gegenstand (2) weiter von dem Sprecher (3) entfernt ist als die Sprechkapsel (1) des Telefonhörers (6).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (1) und der optische Kanal (11, 12, 15) an einem schwenkbar angeordneten langgestreckten Träger (7) angebracht sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (1) und der optische Kanal (11, 12, 15) mittels einer Parallelogramm-Führung (8) an dem Träger (7) zur parallelen Verschiebung an einem festen Halter (4) angebracht sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) an einem festen Halter (4) senkrecht verschiebbar ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Schallwandler (1) und der optische Kanal (15) mit der gewölbten Oberfläche eines um seine Längsachse (22) drehbaren Kreiszylindersegments (21) verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schallwandler (1) und der optische Kanal (11, 12, 15) mit einer automatischen Einstellvorrichtung (9) verbunden sind, die bei Eingabe eines sprecherspezifischen Signals, insbesondere einer Kodenummer, den Schallwandler (1) auf eine gespeicherte sprecherspezifische Stellung voreinstellt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (2) mit dem optischen Kanal (11, 12, 15) bzw. dem Schallwandler (1) verbunden ist.
9. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Kanal aus mindesten einer optischen Blende (11) besteht, die nahe dem Sprecher (3) zwischen diesem und dem Gegenstand (2) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruchioder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Kanal eine beiderseits offene Röhre (15) ist, deren Achse (16) in Blickrichtung verläuft und die bzw. deren Verlängerung den Gegenstand (2) umschließt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre (15) auch seitlich offen ist.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Röhre (15) in Blickrichtung verlaufende Zwischenwände (18, 19) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem optischen Kanal Phasengitter oder Amplitudengitter (20) angebracht sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (2) eine Fläche mit graphischen Symbolen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (2) eine optoelektronische Anzeigevorrichtung ist.

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