DE10058786A1 - Verfahren zum Steuerung eines eine akustische Ausgabeeinrichtung aufweisenden Geräts - Google Patents
Verfahren zum Steuerung eines eine akustische Ausgabeeinrichtung aufweisenden GerätsInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines eine akustische Ausgabeeinrichtung (2) aufweisenden Geräts (1) mittels akustischer Befehlssignale (BS). Die Erfindung schlägt vor, dass das Gerät (1) automatisch seine Lautstärke reduziert, wenn das Gerät (1) erkennt, dass ein akustisches Befehlssignal an das Gerät (1) übermittelt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines eine akustische Ausgabeein
richtung aufweisenden Geräts mittels akustischer Befehlssignale. Darüber hinaus betrifft
die Erfindung ein Gerät mit einer akustischen Ausgabeeinrichtung, mit einer Empfangsein
richtung zum Empfang akustischer Befehlssignale, mit einer Erkennungseinrichtung zum
Erkennen dieser Befehlssignale und mit einer Steuereinrichtung zum Steuern des Geräts in
Abhängigkeit von einem erkannten Befehlssignal.
Um die Benutzerfreundlichkeit und die Einsatzmöglichkeiten von Geräten, insbesondere
von Geräten im Bereich der Consumer-Elektronik, zu erhöhen und die Geräte damit
attraktiver zu machen, werden immer mehr Geräte derart ausgestattet, dass eine Steuerung
des Geräts mittels akustischer Befehlssignale möglich ist. So werden auf dem Markt bereits
seit längerem schaltbare Geräte wie beispielsweise Wecker oder Leuchten angeboten, die
mittels sehr einfacher akustischer Befehlssignale, beispielsweise Geräusche wie Klatschen
oder Pfeifen, ein- bzw. ausgeschaltet oder zwischen verschiedenen Modi hin- und
hergeschaltet werden können. Mit zunehmender Entwicklung von Spracherkennungs
systemen gibt es darüber hinaus auch Geräte, die als Befehlssignale verschiedene Sprach
befehle erkennen können und akzeptieren, so dass auch kompliziertere Steuerungen solcher
Geräte möglich sind. Derartige sprachsteuerbare Geräte sind ausgesprochen komfortabel,
da der Bediener das jeweilige Gerät freihändig bedienen kann. Große Vorteile hat dieses
Steuerungsverfahren folglich überall dort, wo der Bediener seine Hände für andere Tätig
keiten benötigt, etwa bei der Steuerung eines Autoradios, bei der der Bediener zur Ver
änderung der Lautstärke oder zur Einstellung eines neuen Kanals nicht die Hände vom
Lenkrad nehmen muss. Darüber hinaus ist dieses Verfahren aber auch allgemein zur
Bedienung von Geräten deshalb sehr attraktiv, weil durch eine solche Sprachsteuerung die
Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine (MMI; Man-Machine-Interface) von der
bisher üblichen Kommunikationsebene von Maschinen, nämlich einer Bedienung durch
Knöpfe und Regler, auf die dem Menschen eigene Kommunikationsebene, nämlich eine
Informationsübermittlung per Sprache, verlagert wird. Eine Schwierigkeit ergibt sich
jedoch bei der Steuerung von Geräten, die eine akustische Ausgabeeinrichtung aufweisen
und die funktionsgemäß selbst akustische Signale erzeugen, d. h. beispielsweise alle Audio-
oder audiovisuellen Geräte wie Radio, CD-Player, Fernseher, Video-Abspielgeräte,
Computer etc. Bei derartigen Geräten mit einer Audiofunktion empfängt die Erkennungs
einrichtung, welche die Befehlssignale identifizieren soll, nicht nur das Befehlssignal allein,
sondern auch das vom Gerät selbst erzeugte akustische Ausgangssignal (beispielsweise bei
einem CD-Player die abgespielte Musik) als akustisches Echo. Das eigene Ausgangssignal
liegt folglich wie ein Hintergrundgeräusch unter dem Befehlssignal. Je nach Lautstärke des
Befehlssignals bzw. des eigenen Ausgangssignals führt dies zu erheblichen Problemen bei
der Erkennung der Befehlssignale.
Üblicherweise wird zur Verbesserung der Erkennungsleistung bei solchen Geräten das
sogenannte "AEC-Verfahren" (Acoustic Echo Cancellation) angewandt. Bei diesem Ansatz
wird das vom Gerät selbst generierte Ausgangssignal genutzt, um ein Raumimpuls-
Antwortsignal abzuschätzen, d. h. das Signal abzuschätzen, das durch eine Reflexion des
Ausgangssignals innerhalb des Raums, in welchem sich das Gerät befindet, von der Auf
nahmeeinrichtung wieder erfasst wird. Dies geschieht in einem sogenannten "adaptiven
Filterverfahren", bei dem iterativ eine Transferfunktion ermittelt wird, mit der das
ursprüngliche Ausgangssignal zunächst transformiert wird und dann das so transformierte
Ausgangssignal in einem Filter von dem empfangenen Gesamteingangssignal abgezogen
wird. Das Verfahren ist insoweit adaptiv, als das Iterationsverfahren permanent weiter
geführt wird und somit Veränderungen im Raum, welche mit einer Veränderung der
Transferfunktion einhergehen, erfasst werden. Beispielsweise könnten sich Veränderungen
im akustischen Echo ergeben, wenn innerhalb des Raums eine Gardine auf oder zuge
zogen wird, eine Tür geöffnet wird oder sich Personen innerhalb des Raums bewegen. Im
Allgemeinen ist dieses Verfahren recht erfolgreich. Es ist jedoch beobachtet worden, dass
die Genauigkeit von Spracherkennungssystemen signifikant nachlässt, wenn die Lautstärke
des Ausgangssignals des Geräts selbst ansteigt. Der Grund hierfür liegt darin, dass der
adaptive AEC-Filter die Raumcharakteristika nicht optimal modellieren kann und daher
die Störung des Signals nach dem Ausfiltern des akustischen Echos in etwa proportional
zur Lautstärke des Geräts selbst ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches und benutzerfreundliches Ver
fahren zur akustischen Steuerung von Geräten, welche selbst ein akustisches Ausgangs
signal erzeugen, sowie ein entsprechendes Gerät zu schaffen, bei dem die Erkennungs
genauigkeit der Befehlssignale gegenüber dem bisherigen Stand der Technik verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und ein Gerät gemäß
Anspruch 10 gelöst.
Erfindungsgemäß wird von dem Gerät selbst sofort die Lautstärke reduziert, sobald das
Gerät erkennt, dass ein mögliches akustisches Befehlssignal an das Gerät übermittelt wird.
Durch die automatische Reduzierung der Lautstärke des Geräts ist das Befehlssignal für das
Gerät aufgrund des kleineren akustischen Echos leichter und sicherer erkennbar. Außer
dem ist es für den Benutzer in der Regel angenehmer, ein Sprachkommando zu äußern,
wenn das Audiogerät nicht so laut ist. Im übrigen wird durch die Verminderung der Laut
stärke auch der sogenannte "Lombard-Effekt" vermindert, der bedeutet, dass ein Mensch
automatisch anders, beispielsweise lauter und akzentuierter spricht, wenn er gegen Hinter
grundgeräusche ansprechen muss, was zwangsläufig Auswirkungen auf die Erkennungs
leistung eines Spracherkennungssystems hat.
Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Gerät muss zunächst eine akustische Ausgabe
einrichtung, eine Empfangseinrichtung zum Empfang der akustischen Befehlssignale,
beispielsweise ein übliches Mikrofon, sowie eine Erkennungseinrichtung zum Erkennen
dieser Befehlssignale und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Geräts in Abhängigkeit
von einem erkannten Befehlssignal aufweisen. Darüber hinaus muss das Gerät geeignete
Mittel zur Erkennung, dass die Empfangseinrichtung ein mögliches Befehlssignal für das
Gerät empfängt, sowie geeignete Mittel aufweisen, mit denen die Lautstärke des von der
akustischen Ausgabeeinrichtung ausgegebenen Ausgangssignals reduziert wird, sobald der
Empfang eines möglichen Befehlssignals für das Gerät erkannt wird.
Eine solche Erkennung, dass ein Befehlssignal an das Gerät gerichtet ist, ist auf ver
schiedene Weise möglich. Beispielsweise kann das Gerät so ausgestattet bzw. eingestellt
sein, dass ein von einem bestimmten Benutzer in einer definierten Lautstärke und/oder
Tonlage und/oder Sprechrichtung gesprochenes Wort als mögliches Befehlssignal erkannt
wird und daraufhin die Lautstärke reduziert wird.
Bei einer besonders einfachen, bevorzugten Ausführungsform wird dem eigentlichen
Befehlssignal ein Schlüsselbefehlssignal vorausgeschickt, bei dessen Erkennung die Laut
stärke reduziert wird. Bei diesem Schlüsselbefehlssignal handelt es sich sinnvollerweise um
genau das Befehlssignal, welches das Gerät in einen Bereitschaftszustand zum Empfang von
weiteren Befehlssignalen versetzt, d. h. welches die Steuereinrichtung des jeweiligen Geräts
zunächst aktiviert. Derartige "Aktivierungssignale" sind in vielen Fällen ohnehin
notwendig, da auf diese Weise verhindert werden kann, dass unbeabsichtigt vom Nutzer
abgegebene Befehlssignale, beispielsweise bestimmte Wörter innerhalb eines Gesprächs
oder andere Hintergrundgeräusche, vom Gerät identifiziert und akzeptiert werden und so
eine Steuerungsaktion durchgeführt wird, die eigentlich nicht erwünscht ist. Insbesondere
sind solche Schlüsselbefehlssignale sinnvoll, wenn in derselben Umgebung mehrere
sprachsteuerbare Geräte vorhanden sind, die jeweils ähnliche oder gleiche Befehlssignale
akzeptieren. In diesem Fall muss durch ein entsprechendes Schlüsselbefehlssignal das
Gerät, für welches ein bestimmtes Befehlssignal gedacht ist, durch ein vorangestelltes
Schlüsselbefehlssignal angesprochen werden. So könnten beispielsweise ein sprachge
steuerter Computer und ein Fernsehgerät unmittelbar nebeneinander angeordnet sein, und
den Befehlssignalen für die Geräte wird jeweils das Schlüsselbefehlssignal "Computer" oder
"TV" vorangesetzt.
Die automatische Reduzierung der Lautstärke des Ausgangssignals des Geräts bei Erkennen
des Schlüsselbefehlssignals hat außerdem den Vorteil, dass dem Benutzer auf diese Weise
gleich mitgeteilt wird, dass das jeweilige Gerät sich im Bereitschaftszustand zum Empfang
von weiteren Befehlssignalen befindet und sozusagen dem Benutzer "zuhört". Optional
kann das Gerät auch noch zusätzlich eine visuelle oder akustische Bestätigung für den
Empfang des Schlüsselbefehlssignals abgeben.
Das Heraufsetzen der Lautstärke erfolgt vorzugsweise automatisch dann wieder, nachdem
ein - beispielsweise dem Schlüsselbefehl nachfolgendes - Befehlssignal erkannt wurde. Dies
bedeutet z. B., dass nach jedem Schlüsselbefehlssignal genau ein Befehlssignal akzeptiert
wird. Alternativ dazu ist es möglich, dass nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach
Erkennung des Schlüsselbefehlssignals bzw. eines Befehlssignals die Lautstärke wieder
automatisch auf den zuvor eingestellten Wert zurückgestellt wird. In diesem Fall würde das
Gerät nach Erhalt eines Befehlssignals noch eine gewisse Zeit abwarten, ob ein weiteres
Befehlssignal kommt. Erst dann würde das Gerät automatisch aus dem Bereitschaftszustand
bzw. aktivierten Zustand zurückschalten.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Lautstärke des Ausgangs
signals in Abhängigkeit von einer ermittelten Befehlssignalenergie reduziert. Unter Befehls
signalenergie wird hierbei die Signalenergie der empfangenen Befehlssignale verstanden,
wobei das Schlüsselbefehlssignal selbstverständlich auch als ein - besonderes - Befehlssignal
in diesem Sinne zu verstehen ist. So könnte beispielsweise die Lautstärke des eigenen
Ausgangssignals dieses Geräts nur dann reduziert werden, wenn das eigene Ausgangssignal
tatsächlich im Verhältnis zu den Befehlssignalen so laut ist, dass eine zuverlässige Erken
nung der Befehlssignale nicht mehr gewährleistet werden kann. Dies lässt sich auf einfache
Weise dadurch steuern, dass das Verhältnis zwischen der Ausgangssignalenergie oder der
Signalenergie des ermittelten bzw. abgeschätzten akustischen Echos des Ausgangssignals
und der Befehlssignalenergie ermittelt wird. Nur wenn dieses Verhältnis innerhalb eines
bestimmten Wertebereichs bezüglich eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, wird die
Lautstärke reduziert. Beispielsweise wird, wenn das Verhältnis von der Energie des Aus
gangssignals bzw. des akustischen Echos zu der Befehlssignalenergie ermittelt wird, nur
dann, wenn dieses Verhältnis oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, die Laut
stärke reduziert. Andersherum wird, wenn das Verhältnis von der Befehlssignalenergie zu
der Ausgangssignalenergie bzw. der Energie des akustischen Echos ermittelt wird, nur dann
die Lautstärke reduziert, wenn dieses Verhältnis unterhalb eines vorgegebenen
Schwellwerts liegt. Die Befehlssignalenergie kann beispielsweise am Eingang der
Empfangseinrichtung bzw. des Mikrofons gemessen werden.
Bei einem besonders bevorzugten Verfahren wird dabei die Lautstärke des Ausgangssignals
genau so weit reduziert, bis das Verhältnis der Signalenergien auf einem vorgegebenen
Wert liegt. Für den Benutzer bedeutet dies, dass, wenn das vom Gerät selbst ausgegebene
akustischen Signal, beispielsweise die Musik eines CD-Players, ohnehin leise ist oder wenn
der Benutzer sich nah am Mikrofon des Geräts befindet, die Musiklautstärke nicht
reduziert wird, sondern unverändert bleibt. Ansonsten wird die Lautstärke soweit reduziert,
dass die Musikenergie und die Energie des Sprachbefehls am Mikrofoneingang ein vor
bestimmtes Verhältnis haben. Dieses Verhältnis kann vom Benutzer zuvor definiert und
eingestellt werden oder kann auch automatisch dadurch definiert sein, dass eine bestimmte
Erkennungszuverlässigkeit der Erkennungseinrichtung erreicht wird.
Insbesondere in diesem Fall ist es sinnvoll, wenn das Gerät zusätzliche Mittel zur visuellen
oder akustischen Anzeige aufweist, die anzeigen, dass das Schlüsselbefehlssignal erkannt
wurde, da der Benutzer sich nicht immer darauf verlassen kann, dass die Lautstärke nach
Erkennung des Schlüsselbefehlssignals reduziert wird.
Das Gerät weist vorzugsweise zusätzlich eine Filtereinrichtung zum Ausfiltern eines
akustischen Echos des vom Gerät selbst ausgegebenen Ausgangssignals aus dem vom Gerät
empfangenen Gesamtsignal auf. Das heißt, das neuartige Verfahren wird zusätzlich zu
einem AEC-Verfahren verwendet, um so eine optimale Erkennungsleistung zu erzielen.
Typische Sprachkommandos, welche zur Steuerung von Audiogeräten oder audiovisuellen
Geräten verwendet werden, sind Kommandoworte, um die Lautstärke des Geräts zu
steuern. Bei derartigen "Lautstärke-Befehlssignalen" kann es sich beispielsweise um die
Worte "lauter" oder "leiser" handeln. Da erfindungsgemäß vom Gerät sofort nach
Erkennung des Schlüsselbefehlssignals die Lautstärke reduziert wird, kann der Benutzer
nicht mehr erkennen, welchen Effekt sein Lautstärke-Befehlssignal selbst hat. Vorzugsweise
wird für derartige Lautstärke-Befehlssignale daher vom Gerät selbst, nachdem ein solches
Lautstärke-Befehlssignal erkannt wurde, die Lautstärke zunächst wieder auf den vor der
Reduzierung eingestellten Wert zurückgestellt. Erst danach wird die Lautstärke auf einen
dem Lautstärke-Befehlssignal entsprechenden Wert umgestellt. Das heißt, es wird
beispielsweise bei Erkennung des Wortes "leiser" die Lautstärke um eine bestimmte Stufe
herabgesetzt bzw. bei Erkennung des Wortes "lauter" um eine bestimmte Stufe herauf
gesetzt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Figur anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt hierbei ein schematisches Blockschaltbild eines Audiogeräts 1,
beispielsweise eines CD-Players, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen
Komponenten dargestellt sind.
Das Audiogerät 1 weist dabei zunächst eine Audiosignalquelle 6 auf. Bei dieser Audio
signalquelle 6 handelt es sich bei einem CD-Player beispielsweise um das CD-Laufwerk,
die Abtasteinrichtung und die Elektronik zur Umsetzung der erfassten optischen Daten in
das Audiosignal. Das von der Audiosignalquelle 6 erzeugte Audiosignal wird dann an einen
Verstärker 8, beispielsweise eine übliche Endstufe 8, weitergeleitet und von dort über eine
akustische Ausgabeeinrichtung 2, hier einen üblichen Lautsprecher 2, ausgegeben.
Zur Steuerung weist das Gerät 1 eine Steuereinrichtung 5 auf, welche beispielsweise in
Form eines Mikrocontrollers oder dergleichen realisiert sein kann. Mittels dieser Steuerein
richtung 5 kann die Audiosignalquelle 6 angesteuert werden, beispielsweise ein spezieller
Titel auf einer CD ausgewählt werden. Diese Steuerungsmöglichkeit ist in der Figur durch
die dargestellte Steuerleitung 18 angedeutet. Ebenso kann über die Steuereinrichtung 5 die
Lautstärke des Geräts 1 geregelt werden. Dies erfolgt durch Ansteuerung der Endstufe 8.
Diese Steuerungsmöglichkeit ist in der Figur durch die Steuerleitung 19 dargestellt.
Die Befehle für die Steuerung erhält das Gerät 1 in Form von akustischen Befehlssignalen
BS, hier Sprachbefehlen, die der Benutzer über eine Aufnahmeeinrichtung 3, hier ein
Mikrofon 3, eingibt und die über die Leitungen 14, 15 an eine Erkennungseinrichtung 4,
hier ein Spracherkennungssystem 4, weitergeleitet werden. Der erkannte Befehl wird dann
über die Signalleitung 17 an die Steuereinrichtung 5 weitergeleitet, welche dann ent
sprechend dem erhaltenen Befehl die einzelnen Komponenten des Geräts 1 steuert.
Wie in der Figur dargestellt, wird vom Mikrofon 3 nicht nur das Befehlssignal BS, sondern
auch ein akustisches Echo AE erfasst, welches durch das vom Lautsprecher 2 des Geräts 1
selbst ausgegebene akustische Signal, hier die Musik von der CD, erzeugt wird. Das
akustische Echo AE hängt dabei nicht nur vom ausgegebenen Signal, sondern auch von
den akustischen Parametern des Raums ab. Um die Störungen durch dieses akustische
Echo AE bei der Erkennung der Befehlssignale BS zu verringern, weist das Gerät eine
Filtereinrichtung 9 (im folgenden AEC-Einheit genannt) auf, in dem aus dem am
Mikrofon 3 empfangenen Gesamtsignal das akustische Echo AE ausgefiltert wird.
Hierzu wird aus dem Signalausgangszweig, welcher von der Audiosignalquelle 6 über die
Endstufe 8 zum Lautsprecher 2 verläuft, vor der Endstufe 8 am Abgriffspunkt 21 das
Ausgangssignal abgegriffen und über eine Signalleitung 11 der AEC-Einheit 9 zugeführt,
welche das abgegriffene Ausgangssignal mit einer Transferfunktion transformiert. Diese
Transferfunktion entspricht der geschätzten Raumimpulsantwort. Die jeweils aktuelle
Raumimpulsantwort wird mit einem iterativen Verfahren ermittelt, wobei ständig eine
Aktualisierung erfolgt und somit eine adaptive Filterung durchgeführt wird, welche
Veränderungen im Raum, beispielsweise durch Bewegungen von Personen oder Gegen
ständen, berücksichtigt. Das mittels der Transferfunktion transformierte Ausgangssignal
wird in einem Addierer 10 der AEC-Einheit 9 von dem über die Signalleitung 14 vom
Mikrofon 3 kommenden Gesamtsignal abgezogen. Über die Ausgangsleitung 15 wird von
der AEC-Einheit 9 dann das Restsignal, welches idealerweise nur noch dem Befehlssignal
BS entspricht, an das Spracherkennungssystem 4 weitergeleitet. Die AEC-Einrichtung 9
weist außerdem einen Eingang 12 auf, an dem das über die Steuerleitung 19 von der
Steuereinrichtung 5 an die Endstufe 8 ausgegebene Steuersignal zur Regelung der Laut
stärke anliegt. In der AEC-Einheit 9 können so die Koeffizienten für die Transferfunktion
entsprechend der eingestellten Lautstärke skaliert werden.
Erfindungsgemäß weist das Gerät 1 zusätzlich Mittel 7 in Form eines Abschwächers 7 auf,
mit dem die Lautstärke des Geräts 1 reduziert werden kann, wenn vom Spracherkennungs
system 4 ein Schlüsselbefehlssignal SBS erkannt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
muss daher als erstes Befehlssignal dieses Schlüsselbefehlssignal SBS vom Benutzer ge
sprochen werden. Das Spracherkennungssystem 4 ist so ausgelegt, dass es nur auf dieses
spezielle Schlüsselbefehlssignal SBS, d. h. hier ein bestimmtes Kennwort wie zum Beispiel
das Wort "CD", wartet. Nachdem dieses Kennwort akzeptiert wurde, wird erst das gesamte
komplexe Befehlsvokabular des Spracherkennungssystems 4 aktiviert, und das Gerät 1 ist
in einem Bereitschaftsmodus, in dem weitere Befehlssignale erkannt und akzeptiert
werden, beispielsweise Befehle wie "lauter", "leiser", "nächster Titel", Titel 5" etc.
Nachdem das jeweilige, dem Schlüsselbefehlssignal SBS nachfolgende Befehlssignal BS
erkannt wurde, schaltet das Gerät 1 zurück in einen Zustand, wo es wieder auf das
Schlüsselbefehlssignal SBS wartet.
Bei Erkennung des Schlüsselbefehlssignals SBS wird erfindungsgemäß automatisch von der
Steuereinrichtung 5 über die Steuerleitung 20 der Abschwächer 7 aktiviert und somit die
Lautstärke des eigenen Ausgangssignals des Geräts 1 herabgesetzt. Dadurch ist das nach
folgende Befehlssignal BS, d. h. der eigentliche Befehl, für das Spracherkennungssystem 4
leichter zu identifizieren. Diese Herabsetzung der Lautstärke kann beispielsweise um einen
bestimmten Wert, z. B. 10 dB, oder auf eine voreingestellte Lautstärkestufe erfolgen. Es ist
auch möglich, die Lautstärke ganz auf Null herabzusetzen.
In dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel wird jedoch über die Signalleitungen
13, 16 der Steuereinrichtung 5 die am Signaleingangszweig vor und hinter dem Filter 10
anliegenden Signale zugeführt. Aus diesen Signalen vor und hinter dem Filter 10 kann die
Steuereinrichtung 5 ermitteln, welche Signalenergie das akustische Echo AE am Mikrofon
aufweist und welche Signalenergie das eigentlich gewünschte Befehlssignal BS aufweist.
Die Steuereinrichtung 5 ist so ausgebildet, dass sie die Lautstärke des Ausgangssignals
mittels des Abschwächers 7 soweit reduziert, dass ein bestimmtes Verhältnis zwischen
Signalenergie des akustischen Echos AE und Signalenergie des Befehlssignals BS gegeben
ist. Ist das Verhältnis der Signalenergien bereits unterhalb dieses Wertes, so wird die
Lautstärke nicht weiter reduziert. Das heißt, dass die Musiklautstärke dann nicht mehr
reduziert wird, wenn die Musik ohnehin leise ist oder wenn der Benutzer sich nah am
Mikrofon befindet und die Befehlssignale BS gut zu erkennen sind. Ansonsten wird die
Musiklautstärke genau soviel reduziert, dass die Energie der Musik und die Energie der
Sprachbefehle am Mikrofoneingang ein vorbestimmtes Verhältnis haben.
Mittels eines einfachen Schalters 22 lässt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Abschwächer 7 im Signalausgangszweig überbrücken und so die erfindungsgemäße
Funktion vom Benutzer auf Wunsch außer Kraft setzen.
Der separate Abschwächer 7 ist hier so im Signalausgangszweig angeordnet, dass das Signal
bereits vor der Abzweigstelle 21 zum Abgriff des Ausgangssignals für die AEC-Einheit 9
abgeschwächt wird. Dadurch wird automatisch berücksichtigt, dass bei einer Reduzierung
der Lautstärke die AEC-Einheit 9 diese Lautstärkereduzierung bei der Abschätzung der
Raumimpulsantwort berücksichtigt. Eine Reduzierung der Lautstärke des Ausgangssignals
des Geräts 1 ohne Berücksichtigung in der AEC-Einheit 9 würde zu einer zusätzlichen
Störung durch die Filterung im Filter 10 führen und die Erkennung des Befehlssignals BS
eher erschweren.
Anstelle des separaten Abschwächers 7 könnte die Lautstärke von der Steuereinrichtung 5
nach Erkennung des Schlüsselbefehlssignals SBS auch durch die Regelung der Endstufe 8
herabgesetzt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät 1 bzw. durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die
Erkennungsgenauigkeit der Sprachsteuerung durch die Reduktion der Verzerrung des
Eingangssignals des Spracherkenners erheblich verbessert. Es wird ein sehr benutzer
freundliches Sprachinterface geschaffen, da der Benutzer durch die Reduzierung der
Lautstärke eine Rückmeldung vom Gerät 1 erhält, dass dieses für ein Sprachkommando
bereit ist. Optional kann eine zusätzliche Rückmeldung durch ein visuelles oder weiteres
akustisches Signal, beispielsweise einen Signalton, folgen.
Claims (15)
1. Verfahren zur Steuerung eines eine akustische Ausgabeeinrichtung (2) aufweisenden
Geräts (1) mittels akustischer Befehlssignale (BS),
dadurch gekennzeichnet,
dass, sobald das Gerät (1) erkennt, dass ein akustisches Befehlssignal an das Gerät (1)
übermittelt wird, automatisch die Lautstärke des von der akustischen Ausgabeeinrichtung
(2) ausgegeben Ausgangssignals reduziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zunächst ein akustisches Schlüsselbefehlssignal (SBS) an das Gerät (1) übermittelt
wird, durch das das Gerät (1) in einen Bereitschaftszustand zum Empfang von weiteren
Befehlssignalen (BS) versetzt wird, und bei einer Erkennung dieses Schlüsselbefehlssignals
(SBS) durch das Gerät (1) die Lautstärke des von der akustischen Ausgabeeinrichtung (2)
ausgegebenen Ausgangssignals reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lautstärke des Ausgangssignals in Abhängigkeit von einer ermittelten
Befehlssignalenergie reduziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lautstärke des Ausgangssignals nur reduziert wird, wenn das Verhältnis zwischen
einer ermittelten Ausgangssignalenergie oder einer Signalenergie eines ermittelten
akustischen Echos (AE) des Ausgangssignals und der Befehlssignalenergie in einem
bestimmten Wertebereich bezüglich eines vorgegebenen Schwellwerts liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lautstärke des Ausgangssignals soweit reduziert wird, bis das Verhältnis zwischen
der Ausgangssignalenergie oder der Signalenergie des akustischen Echos (AE) des
Ausgangssignals und der Befehlssignalenergie einem vorgegebenen Wert entspricht.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Erkennung eines auf das Schlüsselbefehlssignal (SBS) folgenden
Befehlssignals (BS) die Lautstärke wieder auf den vor der Reduzierung eingestellten Wert
zurückgestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach der Erkennung eines
Schlüsselbefehlssignals (SBS) oder eines Befehlssignals (BS) die Lautstärke wieder auf den
vor der Reduzierung eingestellten Wert zurückgestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Erkennung eines Lautstärke-Befehlssignals, welches zur Veränderung der
Lautstärke übermittelt wird, die Lautstärke zunächst wieder auf den vor der Reduzierung
eingestellten Wert zurückgestellt wird und dann auf einen dem Lautstärke-Befehlssignal
entsprechenden Wert eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erkennung des Schlüsselbefehlssignals einem Nutzer des Geräts visuell oder
akustisch angezeigt wird.
10. Gerät (1) mit einer akustischen Ausgabeeinrichtung (2), mit einer
Empfangseinrichtung (3) zum Empfang akustischer Befehlssignale (BS), mit einer
Erkennungseinrichtung (4) zum Erkennen dieser Befehlssignale (BS) und mit einer
Steuereinrichtung (5) zum Steuern des Geräts (1) in Abhängigkeit von einem erkannten
Befehlssignal (BS),
gekennzeichnet durch Mittel zur Erkennung, dass die Empfangseinrichtung (3) ein Befehlssignal (BS) für das Gerät (1) empfängt,
und Mittel (7) zur Reduzierung der Lautstärke des von der akustischen Ausgabeeinrichtung (2) ausgegeben Ausgangssignals, sobald der Empfang eines möglichen Befehlssignals (BS) für das Gerät (1) erkannt wird.
gekennzeichnet durch Mittel zur Erkennung, dass die Empfangseinrichtung (3) ein Befehlssignal (BS) für das Gerät (1) empfängt,
und Mittel (7) zur Reduzierung der Lautstärke des von der akustischen Ausgabeeinrichtung (2) ausgegeben Ausgangssignals, sobald der Empfang eines möglichen Befehlssignals (BS) für das Gerät (1) erkannt wird.
11. Gerät nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Erkennung, dass die Empfangseinrichtung (3) ein Befehlssignal (BS) für
das Gerät (1) empfängt, Mittel zur Erkennung eines Schlüsselbefehlssignals (SBS), durch
welches das Gerät (1) in einen Bereitschaftszustand zum Empfang von weiteren
Befehlssignalen (BS) versetzt wird, umfassen.
12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11,
gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung (9) zum Ausfiltern eines akustischen Echos
(AE) des vom Gerät (1) selbst ausgegebenen Ausgangssignals aus einem von der
Empfangseinrichtung (3) empfangenen Gesamtsignal.
13. Gerät nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel (7) zur Reduzierung des Ausgangssignals einer Abzweigstelle des Geräts vor
einer Abgriffsstelle (21) angeordnet sind, an welcher ein dem Ausgangssignal
entsprechendes Signal für die Filtereinrichtung (9) abgegriffen wird.
14. Gerät nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Filtereinrichtung (9) einen Eingang (12) zur Übermittlung eines Steuerbefehls zur
Reduzierung der Lautstärke des Ausgangssignals des Geräts (1) aufweist.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14,
gekennzeichnet durch Mittel (5, 13, 16) zur Ermittlung des Verhältnisses zwischen einer
Signalenergie des Ausgangssignals und/oder des akustischen Echos (AE) des
Ausgangssignals und einer Signalenergie des Befehlssignals (BS).
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Owner name: PHILIPS INTELLECTUAL PROPERTY & STANDARDS GMBH, 20 |
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