CN102350970A - 改善汽车内部通讯的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于改善具有前排和后排座位的汽车内的通讯的装置，其包括至少一个指向前排座位(1l、1r)的第一扬声器(3l、3r)、至少一个指向后座(2l、2r)的第二扬声器(4l、4r)、至少一个指向前排座位的第一麦克风(5l、5r)和一个可激活的声音信号处理器(6)，以便将由第一麦克风(5l、5r)记录下的语音在第二扬声器(4l、4r)上播放。可从后座(2l、2r)操纵一个用于激活声音信号处理器(6)的第一操作元件(10l、10r；10)，可从前座(1l、1r)看到一个用于显示声音信号处理器(6)激活状态的信号发生器(11)。

Description

改善汽车内部通讯的装置

技术领域

本发明涉及一种改善汽车内部通讯的装置。

背景技术

在长距离的家庭旅游或者商务旅行途中人们喜欢在车内聊天。但是行驶噪声却经常使乘客之间的交流变得困难，尤其是当汽车前座和后座上的乘客希望互相对话的时候。虽然在正常的行驶噪声水平下相邻坐着的人可以用正常的音量进行交谈并很好地互相理解，但是当一个坐在前座上的人想确保他也能被后座上的乘客很好地理解时，他通常需要不自然地大声说话并且同时试图朝后转动头部。因此汽车的驾驶员在不影响汽车安全的情况下只能很有限的参与谈话。

由DE 199 58 836 A1已知一种用于改善通讯的装置，其包括至少一个指向前座的第一扬声器、至少一个指向后座的第二扬声器、至少一个指向前座的第一麦克风和一个可激活的声音信号处理器，以便将由第一麦克风记录下的语音在第二扬声器上播放。通过用布置在前排座位之前的麦克风记录下驾驶员与副驾驶员说的话并且由配属于汽车后排座位的扬声器将其播放出来，可以使汽车内部从前向后的交流变得容易。后排座位上的相应麦克风以及配属于前排座位的扬声器也应该支持相反方向的交流。

这种已知装置的缺点在于，驾驶员和副驾驶员间丧失了在不打扰后排座位上的乘客或者在不被他们听到的前提下互相对话的可能性。虽然可以考虑将传统的装置设计为可从前排座位关闭的，但这样会出现一个问题，即当后排座位上的某个乘客发觉装置被关闭时，他会由此推断接下来在前排座位上的两个人之间的对话不想被他听到，这反而会更加引起他的注意。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于，创造一种改善汽车内通讯的装置，一方面它允许汽车前座和后座上的乘客进行不费劲的交流，而另一方面保持了这种可能性，即汽车的前排乘客可以互相交谈又不吸引后排乘客的注意力。

该技术问题按本发明通过一种用于改善具有前排和后排座位的汽车内的通讯的装置解决，其包括至少一个指向前座的第一扬声器、至少一个指向后座的第二扬声器、至少一个指向前座的第一麦克风和一个可激活的声音信号处理器，以便将由第一麦克风记录下的语音在第二扬声器上播放，其中，可从后座操纵一个用于激活声音信号处理器的第一操作元件，并且可从前座看到一个用于显示声音信号处理器激活状态的信号发生器。前座上的乘客可以根据这个信号发生器随时判断出他们所说的话是否可以被后面的人听到，从而在谈话内容上有所顾及。这样那些不应该被听到的对话会被限制在声音信号处理器未激活的时间段内。

这样的一个信号发生器适宜地布置在汽车的仪表盘内。

至少能解除声音信号处理器的激活状态的第二操作元件可以配属于前排座位。这个第二操作元件还可以适宜地用于锁止第一操作元件，使得声音信号处理器不能再被第一操作元件激活。这样前排座位上的乘客就可以避免声音信号处理器被不期望地，例如由后座上玩耍的小孩激活。

此外，至少一个第二麦克风可以指向后座，并且声音信号处理器可以设定为在激活状态下将由第二麦克风记录下的语音通过第一扬声器播放出来。由于通常情况下汽车前座上的人员在不借助技术上的辅助设备的情况下倾听后座上进行的谈话比反过来的时候更容易，因此出于简化结构的目的也可以取消这种第二麦克风。

优选将第一和/或第二扬声器各自成对设计并各自分配给一个右侧或左侧的座位。这种扬声器装置作为汽车收音机或类似设备的输出器件存在于许多汽车内并可以无需额外费用地在本发明的范围内得到利用。

也有利的是，将第一和/或第二扬声器各自成对设计并分别配属于一个右侧或左侧的座位。这样每一个麦克风都能准确地指向一个人，从而以最低的背景噪声捕捉该人所说的话。

汽车乘客舱内背景噪声的强度例如取决于行驶速度、行驶路面的类型、窗户的开闭状态等等会有很大的变化。为了不受背景噪声强度的影响而实现有效交谈，优选这样调整声音信号处理器，用于以一个随着背景噪声变化的放大系数来放大所记录下的语音。

为了评价背景噪声的强度，可以对不同的麦克风记录的信号进行比较。由于背景噪声的强度在空间上的分布随时间基本不变，因此不同麦克风记录下的背景噪声水平之间具有固定的关系。当记录下的声级间具有这种关系时，就可以推断所记录下的声音仅由背景噪声构成，并且此声级的水平就是背景噪声的强度大小。

可以调整声音信号处理器，使得如果在一个给定的时间内在至少一个麦克风上没有记录到语音，那么该声音信号处理器就自动解除激活状态。这样就能确保在一个很长的通话间隙后驾驶员的话不会被后面的人无意地听到或者不会打扰到后座上一个正在睡觉的乘客，而在这段时间内，他可能已经忘了自己会被后面的乘客“窃听”到。自动解除激活的条件可以是没有一个麦克风记录到语音，但是只在一个或特定的麦克风上没有记录下语音也可以看做达到条件。例如只当配属于后排座位的麦克风没有语音记录而导致声音信号处理器解除激活时，驾驶员和副驾驶员就可以不受打扰地连续交谈，同时后座上的乘客可以从这个交谈中退出并在一段时间后不再受到驾驶员与副驾驶员间持续谈话的打扰，而他不必为此调整声音信号处理器。

在声音信号处理器如上所述自动解除激活之后，当至少一个麦克风重新记录到语音的时候，该声音信号处理器可以适宜地被重新激活。通过这种方法后座上的乘客可以在休息一段时间后重新加入到一个正在进行的谈话中，而不必调整声音信号处理器。驾驶员会自动得到后座又有人在倾听的提示，因为信号发生器显示声音信号处理器回到了激活状态。

声音信号处理器可适宜地与至少一个外部的声音信号源连接，以通过至少一个扬声器播放这个外部信号源的声音信号。作为外部信号源可以特别考虑收音机、移动无线电接收器、用于声音载体的播放器、数字化数据载体或导航仪。

为了使这种外部信号源的声音信号不妨碍对谈话的理解，优选这样调整声音信号处理器，以便当在扬声器上播放记录的语音时减小至少一个扬声器上源于外部信号源的声音信号的音量。

如果选择导航仪作为外部信号源，可以适宜地使以上调节颠倒过来，即声音信号处理器在播放记录下的语音的同时提高至少一个扬声器上源于外部信号源的声音信号的音量，从而使导航仪提供的行驶指示不会被覆盖。

声音信号处理器还可以与一个移动无线电发射器连接，以发送由至少一个第一麦克风或者至少一个麦克风记录的语音信号。尤其是声音信号处理器可以是用于蜂窝移动无线电通讯的免提设备的一部分，而移动无线电发射器可以是连接在这个免提设备上的手机的一部分。

可以选择将哪个麦克风所记录的语音信号输送到移动无线电发射器，所以每一个汽车乘客都可以通过手机不受其他乘客干扰地进行对话。

为了进行移动无线电通讯，一个麦克风和一个扬声器适宜地各自组成一个听说组合。通过在无线移动通讯网中各自为这样的第一和第二连接分配不同的呼叫号码，可以从外界选择性地呼叫汽车内的单个乘客并与他们进行通话。

附图说明

本发明的其它特征和优点由以下参照附图对实施例的说明中得出。在附图中：

图1示出按本发明第一种设计方案的装置在汽车内的方框图；

图2示出按本发明第二种设计方案的装置的方框图；

图3示出按本发明第三种设计方案的装置的方框图。

具体实施方式

图1以一个俯视示意图展示了一辆汽车，其具有前座和后座1l、1r、2l、2r、安装在包围座位1l、1r、2l、2r的乘客舱的未示出的壁上的前后扬声器3l、3r以及4l、4r、指向前座1l、1r的前麦克风5l、5r、一个声音信号处理器6以及不确定数量的声音信号源7。以已知方式考虑汽车收音机、可以播放如盒式录音带、CD、U盘等存储介质的播放器、具有声音输出的导航装置以及诸如此类的装置作为声音信号源7。声音信号处理器6可以设计在一个用于所有声音信号源7的共用放大模块内；这使得可以利用在许多汽车中现有的声音系统的扬声器并且在乘客间传递语音。

可以适宜地通过语音控制该共用放大模块；可以将一个语音控制原本就需要的麦克风用作麦克风5l、5r之一。

麦克风5l、5r安装在座椅1l、1r前部中间并具有一个集束式指向驾驶员和副驾驶员头部的方向特性，以便以最低的背景噪音收集他们的声音。以类似的方式，可以设计指向后座2l、2r的麦克风8l、8r，但是该麦克风8l、8r并不是一定需要的，因为如果后座2l、2r上的乘客脸部朝前说话时，对于驾驶员和副驾驶员来说一般已经足够听清。

用于控制声音信号处理器6的功能的操作面板9l、9r、10l、10r在图1的设计方案中被分配到每一个座位1l、1r、2l、2r上。前操作面板9l、9r尤其可以安装在仪表盘内，向后的操作面板10l、10r可以如图所示安装在前座1l、1r的后侧或者乘客舱后门的内侧上。根据一个简化的变型方案，为两个前座1l、1r和两个后座2l、2r各配备一个操作面板9和一个后操作面板10，并且两个座位上的乘客都能触摸得到该操作面板。例如如图2所示，可以将前操作面板9居中地布置在仪表盘上，并且将后操作面板10布置在座位2l、2r之间。

每个操作面板9l、9r、10l、10r或9、10包括多个按键，必要时也包括转动或滑动调节器。按键可以带有多种功能，也可以适宜地相邻于多功能按键各设计一个显示面板，例如一个LCD显示屏，可在显示屏上靠近按键的地方以图形或文字的方式显示在特定时间时可以通过按键激发的功能的提示。

通过后操作面板10l、10r或10可以进行控制的功能包括：声音信号源7的选择，其信号通过扬声器3l、3r、4l、4r播放；播放的音量，必要时分开调节前后扬声器；所选择的声音信号源7的功能，例如在把收音机作为声音信号源7时选择一个发射台，在声音信号源7是一个播放器或者数字化数据载体时，快速快进和后退及跳过或者重播单个的记录。此外可以通过后操作面板10l、10r、10各自将前麦克风5l、5r一起选择为声音信号源，从而当驾驶员和副驾驶员脸部朝前交谈时，他们之间的说话内容可以被后座2l、2r上的乘客更方便地听到和理解。每次选择麦克风5l、5r作为信号源时，声音信号处理器6会激活仪表盘上的一个发光的指示装置1l，这样驾驶员和副驾驶员就可以随时知道他们的谈话是否能被后面的乘客清楚地理解。

通过前操作面板9l、9r或9可以像后操作面板一样选择声音信号源7，也可以控制所选择的声音信号源的功能。另外，只要具备导航仪，也可以通过前操作面板将其选择为信号源，以便通过前扬声器3l、3r播放待行驶路线的导航指示。导航仪可以与其它信号源7例如收音机或者播放器同时被选择为信号源，从而使同时播放导航指示和其它信号源的信号成为可能，或者在输出导航仪的指示时，暂时压制之前的信号。

前操作面板9l、9r或9的另一个功能是锁定后操作面板10l、10r或10。当后操作面板被锁定时，声音信号处理器6忽略乘客在后操作面板10l、10r或10上的操作，而只对前操作面板9l、9r或9上的操作作出反应。这样驾驶员和副驾驶员随时都能指定一个声音信号源7输出信号给扬声器并且控制这个声音信号源7。特别地，他们还可以通过选择麦克风5l、5r外的另一个声音信号源或者不选择任何信号源来阻止后扬声器播放他们间的谈话内容。

根据一个优选的改进方案，麦克风5l、5r不是除收音机或者播放器外可选的声音信号源，而是一个如同上面关于导航仪的描述的次要信号源，它的信号只在有需要播放的信号时，也就是在感应到驾驶员或副驾驶员说话时与所选的主要声音信号源7的信号同时播放，或者暂时取代(主要信号源的)信号进行播放。

为了辨认由麦克风5l、5r之一捕获到的声音是否包含语音或者仅仅是行驶噪声，声音信号处理器6连续地分析由麦克风5l、5r以及麦克风8l、8r(如果具备的话)捕获的声级。如果不含语音，则记录下的声级相互间具有固定的关系，这个关系取决于行驶噪声在乘客舱内的分布和麦克风在其中的布置，以及当一个声音信号源7处在工作状态时前后扬声器间的平衡调节和音量分配。当在麦克风5l、5r中之一上接收到了一个预计高于按此固定分配的或者必要时按声音信号源7调节形成的音量、平衡和分配的声级时，声音信号处理器6就得出结论，驾驶员或副驾驶员正在说话，继而从由麦克风5l或5r记录下的声音信号中清除掉根据其它麦克风的信号计算得到的背景噪声，并把这样得到的经过净化的语音信号通过后扬声器4l、4r播放出来。

在播放这个经过净化的语音信号的过程中，由同时选择的声音信号源7提供的声音信号会被打断，或者其音量会暂时降低。这样就能保证这些声音信号不会妨碍到对说话的理解；此外抑制或减弱信号源7的声音信号也简化了对麦克风信号的净化。

许多汽车原本就具备一个由制造商安装或配备的免提设备，这个免提设备可以让乘客在行驶过程中通过一个蜂窝移动无线网络打电话，而不需要将手机放在嘴和耳朵旁边。这种免提设备具备至少一个麦克风，有时候还具备一个过滤系统，以便从由麦克风记录下的包含了语音和背景噪声的声音信号中得到一个消除了背景噪声的声音信号。因此如果本发明利用了这种免提设备的部件，就可以成本特别低廉地实现本发明。本发明的一个相应设计方案在图3中示出。除了已参照图1描述过并且在图3中使用相同标记表示的部件，图3的装置还具有数个接口12，通过这些接口可分别将一部手机与声音信号处理器6连接在一起。在图3的展示中每个座位1l、1r、2l、2r都配备有一个这样的接口12；但是也可以减少接口的数量。接口12优选配备有例如根据USB标准的插塞连接器，该插塞连接器使声音信号处理器6和每一个相连的手机能进行线路连接的通讯；同时也可以考虑一个不是线路连接的、例如根据蓝牙协议的接口，只要在不同接口12之间存在有屏蔽物，这个屏蔽物能保证每个接口12只能与相邻于相应接口12的手机进行通讯。

当一个相连的手机13，比如连接在配备给驾驶员座位1l的接口12上的手机报告接收到了一个呼叫时，声音信号处理器6首先以对于免提设备公知的方式输出一个提示音，以告知接收到呼叫。这个提示可以在所有的扬声器3l、3r、4l、4r上用同样大小的音量或根据为输出声音信号源7的信号而调整的音量关系输出。优选仅在离接口12最近的扬声器上发出提示音，这里就是扬声器3l，以便优先引起该呼叫最有可能针对的对象的注意。为了同意呼叫或拒绝呼叫，驾驶员必须说出一个相应的命令，这个命令将由声音信号处理器6进行处理。可以规定，声音信号处理器6只对离相应接口12最近的麦克风记录下的命令起反应，这里就是麦克风5l。当同意呼叫时，声音信号处理器6自动选择被呼叫的手机作为新的声音信号源并将通过其接收模块接收到的语音信号传递给扬声器3l、3r、4l、4r。经过净化的由声音信号处理器6从麦克风5l的信号中得到的语音信号将作为待传输信号通过接口12作为待传输信号传递到手机13上。在通话结束后，先前处在激活状态的声音信号源7将重新被激活。

根据一种进一步改进的设计，还可以仅仅在与被呼叫手机的接口12距离最近的扬声器上播放接入的通话(在此处考虑的情况下就是扬声器3l)，以代替在所有扬声器上播放该通话。被呼叫者可以通过他的操作面板9l开启在所有扬声器上的通话播放，使所有的乘客都能听到通话。如果驾驶员或副驾驶员选择了这项选项，则不只外部通话者的语音信号，他们自己的语音也会通过后扬声器4l、4r播放。根据指示灯11，驾驶员和副驾驶员可以随时知道两种选项中哪一个是有效的。此外在操作面板9l上还可设定有一种选项，通过它可以将一个不是离手机13的接口12最近的麦克风选择为待传输信号的来源。可以考虑同等级地使用所有麦克风5l、5r、8l、8r的信号或者将单独的麦克风比如8r设定为待传输信号的唯一来源，这样当呼叫者希望的通话对象不是驾驶员时，可以有针对性地将通话播放给希望的通话对象。

同样的选项适宜地不仅只在操作面板9l上可用，而是在配有接口12的每一个操作面板9l、9r、10l、10r上均可用。

附图标记清单

1 前座

2 后座

3 前扬声器

4 后扬声器

5 前麦克风

6 声音信号处理器

7 声音信号源

8 后麦克风

9 前操作面板

10 后操作面板

11 显示元件

12 接口

13 手机

Claims (15)

1.一种用于改善具有前排和后排座位的汽车内的通讯的装置，包括：至少一个指向前座(1l、1r)的第一扬声器(3l、3r)、至少一个指向后座(2l、2r)的第二扬声器(4l、4r)、至少一个指向前座的第一麦克风(5l、5r)和一个声音信号处理器(6)，该声音信号处理器(6)可被激活，以便在所述第二扬声器(4l、4r)上播放由所述第一麦克风(5l、5r)记录下的语音，其特征在于，可从所述后座(2l、2r)操纵一个用于激活所述声音信号处理器(6)的第一操作元件(10l、10r；10)，可从所述前座(1l、1r)看到一个用于显示所述声音信号处理器(6)激活状态的信号发生器(11)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号发生器(11)安装在汽车的仪表盘内。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述前座(1l、1r)配有一个用于解除所述声音信号处理器(6)的激活状态和锁止所述第一操作元件(10l、10r)的第二操作元件(9l、9r)。

4.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，至少一个第二麦克风(8l、8r)指向后座(2l、2r)，并且调整所述声音信号处理器(6)，使其在激活状态下在所述第一扬声器(3l、3r)上播放由所述第二麦克风(8l、8r)记录的语音。

5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，第一和/或第二扬声器(3l、3r；4l、4r)成对地设置并且分别配属于一个右侧或左侧的座位(1l、1r；2l、2r)。

6.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，第一和/或第二麦克风(5l、5r；8l、8r)成对地设置并且分别配属于一个右侧或左侧的座位(1l、1r；2l、2r)。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，调整所述声音信号处理器(6)，以便用一个随着背景噪声变化的放大系数来放大所记录下的语音。

8.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，调整所述声音信号处理器(6)，以便根据对不同麦克风(5l、5r；8l、8r)记录的信号进行的比较来评价背景噪声的强度。

9.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，调整所述声音信号处理器(6)，使得如果在一个给定的时间内在至少一个麦克风(5l、5r；8l、8r)上没有记录到语音，则该声音信号处理器(6)自动解除激活状态。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，调整所述声音信号处理器(6)，使得在解除激活之后在至少一个麦克风上重新记录到语音时，该声音信号处理器(6)自动重新激活。

11.根据前述任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述声音信号处理器(6)可与至少一个外部的声音信号源(7)连接，以便通过至少一个扬声器(3l、3r；4l、4r)播放这个外部信号源(7)的声音信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，调整所述声音信号处理器(6)，以便当在扬声器(3l、3r；4l、4r)上播放记录的语音时减小至少一个扬声器(3l、3r；4l、4r)上源于所述外部信号源(7)的声音信号的音量。

13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述外部信号源(7)是收音机、移动无线电接收器、用于声音载体的播放器、数字化数据载体或导航仪。

14.根据权利要求11、12或13所述的装置，其特征在于，所述声音信号处理器(6)还可与一个移动无线电发射器(13)连接，以便发送由所述至少一个第一麦克风(5l)或者至少一个麦克风(5l、5r；8l、8r)记录的语音信号。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，可以选择将哪个麦克风(5l、5r；8l、8r)所记录的语音信号输送到所述移动无线电发射器(13)。

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