DE102004048988A1

DE102004048988A1 - Acoustic communication and/or perception device for use in motor vehicle, has control unit for controlling loudspeaker and microphone that are designed as adjustable microphone and loudspeaker, respectively

Info

Publication number: DE102004048988A1
Application number: DE200410048988
Authority: DE
Inventors: Holger Dr. Opfer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-10-04
Filing date: 2004-10-04
Publication date: 2006-04-06

Abstract

The device has vehicle seats provided with a loudspeaker and a microphone, respectively. A control unit controls the loudspeaker and microphone to support communication between individual seats. The microphone and loudspeaker are designed as adjustable microphone and loudspeaker (3,2), respectively. The loudspeaker is formed from two neighboring electrostatic-surface loudspeakers (4-6) that are controlled by complex transfer functions. An independent claim is also included for a method for acoustic communication and/or perception in a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur akustischen Kommunikation und/oder Wahrnehmung in einem Kraftfahrzeug.The The invention relates to a device and a method for acoustic Communication and / or perception in a motor vehicle.

Lautsprecheranordnungen in einem Kraftfahrzeug sind seit langem bekannt und dienen primär der Abstrahlung von Audiosignalen. Die Audio-Signalquellen sind beispielsweise Radios, CD-, MP3- oder DVD-Player. Darüber hinaus werden die Lautsprecher verstärkt zum Abstrahlen von akustischen Informationen beispielsweise eines Navigationssystems und/oder eines Einparkhilfe-Assistenzsystems und/oder einer Freisprecheinrichtung verwendet.Loudspeaker arrangements in a motor vehicle have long been known and are primarily the radiation of audio signals. The audio signal sources are for example radios, CD, MP3 or DVD player. About that In addition, the speakers are amplified to radiate acoustic information For example, a navigation system and / or a parking assistance system and / or a handsfree device used.

Herkömmliche Lautsprecher in einem Kraftfahrzeug sind als elektrodynamische Lautsprecher mit Permanentmagneten aufgebaut. Diese sind relativ voluminös und schwer, was aufgrund des begrenzten Bauraums in einem Kraftfahrzeug häufig zu Kompromissen zwischen Einbauort und Abstrahlcharakteristik führt.conventional Speakers in a motor vehicle are called electrodynamic speakers with Permanent magnets built. These are relatively bulky and heavy which often compromises due to the limited space in a motor vehicle between installation location and radiation characteristic leads.

Aus der JP 2004 056 564 A ist ein Flächen-Lautsprecher bekannt, der hinter dem Dachhimmel angeordnet ist, so dass hinsichtlich Größe und Form ein größerer Freiheitsgrad besteht.From the JP 2004 056 564 A is a surface speaker known, which is located behind the headliner, so that there is a greater degree of freedom in terms of size and shape.

Aus der WO 99/56498 ist ein akustisches Element bekannt, umfassend mindestens zwei poröse Schichten, die elektrisch leitend oder an einer Seite metallisiert sind. Zwischen den zwei porösen Schichten ist eine isolierte Kunststoffschicht angeordnet, die vorzugsweise zweilagig ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden Lagen eine metallische Beschichtung ist, über die die Kunststoffschicht auf ein bestimmtes elektrisches Potential aufladbar ist. An bestimmten Stellen ist die Kunststoffschicht mit den porösen Schichten verbunden. Zwischen zwei solchen Nahtstellen ist ein Luftspalt zwischen den porösen Schichten und der Kunststoffschicht. Durch Anlegen eines Signals an mindestens eine poröse Schicht wird dann die Kunststoffschicht in Schwingung versetzt, wobei vorzugsweise auch die andere poröse Schicht mit dem gegenphasigen Signal beaufschlagt wird. Diese Anordnung stellt einen elektrostatischen Flächen-Lautsprecher dar.Out WO 99/56498 discloses an acoustic element comprising at least two porous ones Layers that are electrically conductive or metallized on one side are. Between the two porous layers an insulated plastic layer is arranged, preferably is formed two layers, wherein between the two layers a Metallic coating is over the plastic layer to a certain electrical potential is rechargeable. In certain places, the plastic layer with the porous Layers connected. Between two such seams is an air gap between the porous ones Layers and the plastic layer. By applying a signal to at least one porous layer Then the plastic layer is vibrated, preferably also the other porous one Layer is applied with the opposite phase signal. This arrangement represents an electrostatic surface speaker.

Aus der DE 199 58 836 A1 ist ein Verfahren zur Verbesserung der Kommunikation in einem Fahrzeug bekannt, wobei die Sprachsignale der Insassen eines Fahrzeugs für jeden Insassen einzeln über ein ihm im Rahmen seines Sitzplatzes zugeordnetes Mikrofon aufgenommen werden, wobei die aufgenommenen Sprachsignale für jeden Insassen getrennt in einer Eingangsstufe verstärkt und zur Startpegelminimierung und Frequenzanpassung gefiltert werden, wobei die verstärkten und gefilterten Sprachsignale jedes einzelnen Insassen zur Aufteilung auf die Ausgangskanäle und damit zur Aufteilung auf die einzelnen Komponenten einer aus Lautsprechern bestehenden Sprachausgabeeinrichtung, in Abhängigkeit der örtlichen Zuordnung des Mikrofons im Fahrzeug, über welches das Sprachsignal aufgenommen wurde und in Abhängigkeit der örtlichen Zuordnung jedes einzelnen Lautsprechers der Sprachausgabeeinrichtung im Fahrzeug, über die das Sprachsignal ausgegeben werden soll, über eine Summier- und Verteilstufe einer für jeden Ausgangskanal individuellen Signalverarbeitung in Form einer Laufzeitkorrektur und einer Pegeldifferenzierung unterzogen wird und die Zuordnung des für jeden Ausgangskanal individuell verarbeiteten Sprachsignals zu den einzelnen Ausgangskanälen und damit zu den einzelnen Lautsprechern der Sprachausgabeeinrichtung über eine Anpassstufe erfolgt, in der über eine Pegelanpassung und eine Frequenzanpassung eine auf jeden Ausgangskanal und damit auf jeden Lautsprecher der Sprachausgabeeinrichtung abgestimmte Anpassung des jeweiligen Sprachsignals an die räumlichen Bedingungen des Fahrzeugs und die gewünschte Lautstärke erfolgt. Die Mikrofone können dabei als Richtmikrofone ausgebildet sein. Weiter wird eine Nutzung als Telefoneinrichtung mit freier Zuordnung der Teilnehmer innerhalb des Fahrzeuges vorgeschlagen. Bei einer Nutzung im Rahmen von Telefonprozessen kann aufgrund der Struktur der Vorrichtung ein Gespräch beispielsweise jedem Platz und damit jedem Insassen zugeordnet werden. Die Wiedergabe kann dabei gesteuert über ausgewählte Lautsprecher erfolgen, so dass auch ausgewählte Insassen des Fahrzeuges am Telefongespräch beteiligt werden können. Gleichzeitig kann das Mithören an bestimmten Plätzen eingeschränkt werden. Das geschieht dadurch, dass das ankommende Signal auf entsprechend ausgewählte Lautsprecher geschaltet und als fiktive bzw. virtuelle Sprachquelle behandelt wird. Das oder die abgehenden Signale werden dem gleichen Prozess unterzogen wie das Signal, welches für die interne Kommunikation genutzt wird. Eine Ausgliederung bestimmter Plätze oder Bereiche sowohl von der Aufnahme- als auch von der Wiedergabeseite kann ebenfalls über die Bedieneinheiten der Steuereinheit eingestellt werden.From the DE 199 58 836 A1 For example, there is known a method for improving communication in a vehicle wherein the voice signals of the occupants of a vehicle are individually recorded for each occupant via a microphone associated with his seat, wherein the recorded voice signals for each occupant are amplified separately in an input stage and for start level minimization and frequency matching are filtered, wherein the amplified and filtered voice signals of each individual occupant for splitting on the output channels and thus to the distribution on the individual components of a speaker consisting of speech output device, depending on the local assignment of the microphone in the vehicle over which the speech signal has been recorded and depending on the local assignment of each speaker of the voice output device in the vehicle over which the voice signal is to be output, via a summation and distribution stage one for each output Channel is subjected to individual signal processing in the form of a time correction and a level differentiation and the assignment of the individually processed for each output channel speech signal to the individual output channels and thus to the individual speakers of the speech output device via a matching stage, in the on a level adjustment and a frequency adjustment on each Output channel and thus matched to each speaker of the speech output device adaptation of the respective speech signal to the spatial conditions of the vehicle and the desired volume is carried out. The microphones can be designed as directional microphones. Furthermore, a use as a telephone device with free allocation of participants within the vehicle is proposed. When used in the context of telephone processes, a conversation can be assigned, for example, to every seat and thus to every occupant due to the structure of the device. The playback can be controlled via selected speakers, so that even selected occupants of the vehicle can be involved in the telephone conversation. At the same time, listening in certain places can be restricted. This happens because the incoming signal is switched to appropriately selected speakers and treated as a fictional or virtual voice source. The outgoing signal or signals are subjected to the same process as the signal used for internal communication. A spin-off of certain places or areas from both the recording and the playback side can also be set via the operating units of the control unit.

Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Vorrichtung zur akustischen Kommunikation und/oder Wahrnehmung in einem Kraftfahrzeug weiter zu verbessern sowie hierfür geeignete Verfahren zur Verfügung zu stellen.Of the Invention is the technical problem underlying a device for acoustic communication and / or perception in a motor vehicle continue to improve and this suitable procedures available to deliver.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 18 und 20. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the technical problem results from the objects with the features of claims 1, 18 and 20. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the Un dependent claims.

Hierzu sind die Lautsprecher als Richtlautsprecher ausgebildet. Hierdurch wird erreicht, dass das Übersprechen von einem Lautsprecher zu einem anderen Fahrzeugsitz bereits erheblich minimiert wird. Dies wiederum erhöht die Qualität der akustischen Wahrnehmung beispielsweise von Musik aber auch von Sprachsignalen von anderen Fahrzeugsitzen, so dass aufwendige Laufzeit- und Pegelanpassungen nicht notwendig sind. Unter einem Richtlautsprecher wird dabei eine akustische Quelle verstanden, die in unterschiedliche Raumrichtungen unterschiedlich abstrahlt, wobei die Ausrichtung mit der stärksten Abstrahlung (Hauptkeule) mit einem Winkel von 0° bezeichnet wird. Die Güte eines Richtstrahlers bzw. Richtlautsprechers wird im Allgemeinen durch die flächige Ausdehnung des Strahlers im Vergleich zur Wellenlänge der betrachteten Frequenzen bestimmt. Eine mögliche Definition des erfindungsgemäßen Richtlautsprechers ist, dass für Frequenzen, deren Wellenlänge kleiner als die Ausdehnung des Strahlers vertikal zur Ausrichtung des Strahlers ist, alle Nebenkeulen der Richtcharakteristik oberhalb von 45° abweichend von der Ausrichtung des Strahlers um mindestens –10 dB kleiner sind.For this the speakers are designed as directional speakers. hereby is achieved that the crosstalk from one speaker to another vehicle seat already considerably is minimized. This in turn increases the quality of the acoustic Perception of music but also of speech signals from other vehicle seats, so that elaborate runtime and level adjustments are not necessary. Under a directional speaker is doing a acoustic source understood in different spatial directions different radiates, with the orientation with the strongest radiation (Main lobe) is designated at an angle of 0 °. The goodness of a Directional or directional speaker is generally by the area Extension of the radiator compared to the wavelength of the considered frequencies. A possible definition of the directional loudspeaker according to the invention is that for Frequencies, their wavelength smaller than the extension of the radiator vertical to the alignment of the radiator, all sidelobes of the directional characteristic above 45 ° different are smaller by at least -10 dB from the orientation of the radiator.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Richtlautsprecher als mindestens ein elektrostatischer Flächen-Lautsprecher ausgebildet. Dieser weist gegenüber herkömmlichen elektrodynamischen Lautsprechern den Vorteil auf, dass dieser äußerst flach ist und daher und aufgrund der verwendeten Materialien gut biegbar ist, wodurch die Einbindung in Kraftfahrzeugformteile vereinfacht wird. Des Weiteren ist die Abstrahlcharakteristik enger. Ein weiterer Vorteil ist, dass der nicht aktiv angesteuerte Flächen-Lautsprecher für hohe Frequenzen von beispielsweise größer 1 kHz automatisch als Dämpfer wirkt und so störende Geräusche dämpft.In a preferred embodiment is the directional speaker as at least one electrostatic surface speaker educated. This one faces usual electrodynamic speakers have the advantage of being extremely flat is and therefore and due to the materials used well bendable is, which simplifies the integration into automotive moldings becomes. Furthermore, the radiation characteristic is narrower. Another The advantage is that the non-actively controlled surface speaker for high Frequencies of, for example, greater than 1 kHz automatically acts as a damper and so disturbing Sounds attenuates.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Lautsprecheranordnung aus mindestens zwei benachbarten Flächen-Lautsprechern gebildet, die mittels unterschiedlicher komplexer Übertragungsfunktionen zur Einstellung einer Abstrahlcharakteristik ansteuerbar sind. Hierdurch kann die Abstrahlcharakteristik insbesondere bei tiefen Frequenzen erheblich verbessert werden, da es ansonsten bei tiefen Frequenzen zu Nebenkeulen kommen kann, die zu einem Übersprechen zu benachbarten Fahrzeugsitzen führen würden. Mittels der komplexen Übertragungsfunktionen kann hingegen ein Richt-Lautsprecher über die gesamte Audio-Frequenz eingestellt werden. Dabei können die komplexen Übertragungsfunktionen fest eingestellt werden oder aber adaptiv geändert werden, um eine den jeweiligen Gegebenheiten angepasste Abstrahlcharakteristik hinsichtlich Öffnungswinkel und/oder Richtung einzustellen.In a further embodiment the speaker assembly is made up of at least two adjacent ones Land-speakers formed by means of different complex transfer functions to set a radiation characteristic can be controlled. hereby can the radiation characteristic especially at low frequencies be improved considerably, otherwise it is at low frequencies can come to sidelobes, which leads to a crosstalk to neighboring Lead vehicle seats would. By means of the complex transfer functions In contrast, a directional speaker can be used over the entire audio frequency be set. It can the complex transfer functions be set permanently or adaptively changed to a particular circumstances adapted emission characteristic with respect to the opening angle and / or direction adjust.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die verschiedenen Flächen-Lautsprecher konzentrisch umeinander angeordnet, so dass eine um die Abstrahlrichtung symmetrische Abstrahlcharakteristik einstellbar ist, die einen sehr geringen Öffnungswinkel aufweisen kann. Hierzu sind die Flächen-Lautsprecher entweder als Ringe ausgebildet oder als Rechtecke bzw. Quadrate, die umeinander angeordnet sind.In a preferred embodiment be the different area speakers concentrically arranged around each other, so that one around the emission direction symmetrical radiation characteristic is adjustable, which is a very small opening angle can have. For this, the surface speakers are either formed as rings or as rectangles or squares arranged around each other are.

Alternativ können die Flächen-Lautsprecher streifenförmig nebeneinander angeordnet werden, so dass mindestens ein seitliches Übersprechen verhindert wird. Der Vorteil dieser Anordnung ist der einfache Aufbau.alternative can the surface loudspeakers are striped next to each other be arranged so that at least one lateral crosstalk is prevented. The advantage of this arrangement is the simple structure.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Richtmikrofon als elektrostatisches Flächen-Mikrofon ausgebildet, wobei hinsichtlich der Vorteile auf die Ausführungen am Flächen-Lautsprecher Bezug genommen werden kann. Dabei kann eine vorteilhafte Eigenschaft der elektrostatischen Lautsprecher ausgenutzt werden, nämlich dass diese relativ einfach auch als Mikrofon betrieben werden können. Wird an die porösen Schichten keine Signalspannung aktiv angelegt, so führt eine Schallwelle zu einer Auslenkung der Kunststoffschicht, die eine Spannungsänderung an den Elektroden der porösen Schichten zur Folge hat, die als Signalspannung abgreifbar ist.In a further preferred embodiment is the directional microphone designed as electrostatic surface microphone, with regard to the benefits to the designs on the surface speaker Reference can be made. In this case, an advantageous property the electrostatic speakers are exploited, namely that These can be operated relatively easily as a microphone. Becomes to the porous ones Layers no active signal voltage applied, so performs a Sound wave to a deflection of the plastic layer, which is a voltage change at the electrodes of the porous layers has the consequence, which can be tapped off as a signal voltage.

Aufgrund des Reziprozitätsthermes kann auch die Empfangscharakteristik des Richtmikrofons weiter dadurch verbessert werden, dass mehrere Flächen-Mikrofone verwendet werden, die mittels unterschiedlicher komplexer Empfangsfunktionen zur Einstellung einer Empfangscharakteristik ansteuerbar sind.by virtue of the reciprocity thermometer can also the reception characteristics of the directional microphone further characterized to be improved by using multiple surface microphones the means of different complex reception functions for setting a receiving characteristic can be controlled.

Weiter vorzugsweise werden dabei die Flächen-Mikrofone konzentrisch zueinander angeordnet.Further preferably, the area microphones arranged concentrically with each other.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können mindestens zwei nebeneinander angeordnete Flächen-Lautsprecher wahlweise als Stereo-Lautsprecher oder als Richtlautsprecher betrieben werden. Dabei kann der Nutzer auswählen, ob dieser beispielsweise bei Musikwiedergaben lieber einen Stereo-Klang haben möchte oder eine gute Richtcharakteristik, um die anderen Fahrzeuginsassen nicht zu stören.In a further preferred embodiment can at least two adjacent surface speakers optional be used as a stereo speaker or as a directional speaker. The user can choose whether this, for example, in music playback rather a stereo sound would like to have or a good directional characteristic to the other vehicle occupants not to bother.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Richtmikrofone und/oder Richtlautsprecher in den Dachhimmel integriert.In a further preferred embodiment are the directional microphones and / or directional speakers in the headliner integrated.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Richtmikrofone und/oder Richtlautsprecher mittels eines Wechselrahmens in den Dachhimmel integriert, wobei die beiden Panel-Seiten eines Richtlautsprechers und/oder Richtmikrofons gegebenenfalls unterschiedliche Motive aufweisen können. Dabei wird ausgenutzt, dass die elektrostatischen Panels symmetrisch aufgebaut sind. Mittels der unterschiedlichen Motive kann beispielsweise ein Motiv an den Dachhimmel angepasst sein, wohingegen das andere Motiv ein Kinder-Dekor aufweist.In a further preferred embodiment, the directional microphones and / or directional speakers by means of a removable frame in the Dachhim mel, wherein the two panel sides of a directional speaker and / or directional microphone may possibly have different motifs. It is exploited that the electrostatic panels are symmetrical. By means of the different motifs, for example, one motif can be adapted to the headliner, whereas the other motif has a child's decor.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Dachhimmel selbst aus dem Panel-Material der Flächen-Lautsprecher und/oder Flächen-Mikrofone ausgebildet. Durch entsprechende Strukturierungen können dann Bereiche des Panels als Lautsprecher, Mikrofone oder Zuleitungen definiert werden. Hierdurch wird der Dachhimmel zu einem Multifunktionselement. Vorzugsweise wird dann die poröse Schicht als Isolator ausgebildet, die an der der Kunststoffschicht zugewandten Seite metallisiert ist. Hierdurch liegt an der der Fahrgastzelle zugewandten Seite des Dachhimmels keine Spannung an.In a further preferred embodiment is the headliner itself from the panel material of the surface speakers and / or Surfaces Microphones educated. By appropriate structuring can then Panels of the panel as speakers, microphones or leads To be defined. As a result, the headliner is a multi-functional element. Preferably then becomes the porous Layer formed as an insulator attached to the plastic layer metallized side facing. This is due to the passenger compartment facing side of the headliner no voltage.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können den einzelnen Richtlautsprechern der Fahrzeugsitze individuelle Akustik-Signale zugeführt werden. So kann beispielsweise einem Fahrzeugsitz über dessen Richtlautsprecher Musik und einem anderen Fahrzeugsitz über dessen Richtlautsprecher ein Hörspiel zugeführt werden. Aufgrund der Richtlautsprecher ist dabei ein Übersprechen auf die jeweils anderen Fahrzeugsitze gering.In a further preferred embodiment can the individual directional speakers of the vehicle seats individual Acoustic signals are supplied. For example, a vehicle seat via its directional speaker Music and another vehicle seat via its directional speaker radio play supplied become. Due to the directional speaker is a crosstalk low on the other vehicle seats.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Übersprechgeräusche von anderen Fahrzeugsitzen durch zusätzliche akustische Signale überdeckt oder ausgelöscht. Dies erfolgt vorzugsweise, indem das Übersprechen erfasst und/oder geschätzt wird, wobei dann ein gegenphasiges Signal zum Übersprechen abgestrahlt wird.In a further preferred embodiment are the crosstalk from other vehicle seats by additional acoustic signals covered or extinguished. This is preferably done by detecting the crosstalk and / or estimated is, in which case an antiphase signal is emitted for crosstalk.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zwischen zwei Fahrzeugsitzen ein akustischer Kanal eingestellt. Unter akustischem Kanal wird dabei verstanden, dass die von einem Richtmikrofon eines ersten Fahrzeugsitzes aufgenommenen Signale nur über einen Richtlautsprecher eines zweiten Fahrzeugsitzes abgestrahlt werden und umgekehrt.In a further preferred embodiment an acoustic channel is set between two vehicle seats. Under acoustic channel is understood that the of a Directional microphone of a first vehicle seat recorded signals only over radiated a directional speaker of a second vehicle seat and vice versa.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die anderen Fahrzeugsitze durch interferierende bzw. auslöschende oder überdeckende Signale aus der Kommunikation entbunden. Hierdurch lässt sich eine Art Geheim-Modus betreiben, d.h. zwei Personen können sich in dem Kraftfahrzeug unterhalten, ohne dass die anderen mithören können. Gegebenenfalls noch vorhandenes Übersprechen zu den anderen Fahrzeugsitzen wird dann aktiv durch Abstrahlung von zum Übersprechen gegenphasigen Signalen ausgelöscht oder durch ein Einspielen von Hintergrundgeräuschen oder Musik überdeckt. Zur Verbesserung der Richtcharakteristik kann weiter ein Hochpassfilter in dem Audioprozessor bzw. in der Steuereinheit vorgesehen sein, mittels dem die schlechter zu richtenden tiefen Frequenzen herausgefiltert werden, so dass die Güte des Geheim-Modus weiter verbessert wird.In a further preferred embodiment the other vehicle seats are interfering or extinguishing or overlapping signals released from communication. This allows a kind of secret mode operate, i. two people can talk in the car without the others can hear. Possibly still existing crosstalk to the other vehicle seats then becomes active by radiation from to crosstalk extinguished in antiphase signals or covered by playing in background noise or music. To improve the directional characteristic can further be a high-pass filter be provided in the audio processor or in the control unit, by filtering out the worse to be addressed low frequencies so that's goodness the secret mode is further improved.

Bei der Realisierung eines akustischen Kanals wird vorzugsweise mittels der Steuereinheit oder einer geeigneten Sensorik ein Pegel von Umgebungsgeräuschen erfasst, wobei die Lautstärke und/oder der Frequenzgang der akustischen Signale der Richtlautsprecher im akustischen Signal an den Pegel der Umgebungsgeräusche angepasst wird.at the realization of an acoustic channel is preferably by means of the control unit or a suitable sensor detects a level of ambient noise, being the volume and / or the frequency response of the acoustic signals of the directional speakers in acoustic signal is adjusted to the level of ambient noise.

Zur Realisierung eines akustischen Kanals im Geheim-Modus wird dieser vorzugsweise mittels einer Eingabe aktiviert, wobei dann weiter vorzugsweise zumindest beim Aufbau des Geheim-Modus die akustischen Signale an einen ersten in dem akustischen Kanal eingebundenen Fahrzeugsitz durch das dem Fahrzeugsitz zugeordnete Richtmikrofon aufgenommen werden, wobei das aufgenommene Signal verstärkt über den zugeordneten Richtlautsprecher abgestrahlt wird und mit einer angepassten Lautstärke über den Richtlautsprecher des anderen in den akustischen Kanal eingebundenen Fahrzeugsitzes abgestrahlt wird. Hierdurch werden die beiden beteiligten Personen zum Flüstern angehalten, da Personen üblicherweise leiser sprechen, falls sie ihre Stimme sehr laut hören. Andererseits passt man sich üblicherweise beim Sprechen der Lautstärke des Kommunikationspartners an, so dass der Gesprächspartner durch die angepasste Lautstärke der Wiedergabe selber zum leise Sprechen angehalten wird. Vorzugsweise erfolgt diese Vorgehensweise auch in der anderen Richtung.to Realization of an acoustic channel in secret mode becomes this preferably activated by means of an input, in which case continue preferably at least when building up the secret mode the acoustic Signals to a first integrated in the acoustic channel vehicle seat received by the vehicle seat assigned directional microphone be, with the recorded signal amplified through the associated directional speaker is radiated and with an adjusted volume over the Directional speaker of the other integrated in the acoustic channel Vehicle seat is radiated. This will involve the two People whisper stopped, as people usually speak quietly if they hear their voice very loud. on the other hand you usually fit when speaking the volume of the communication partner, so that the interlocutor through the adapted volume the playback itself is paused to speak softly. Preferably this procedure also takes place in the other direction.

Weiter vorzugsweise wird dieses Verfahren solange wiederholt, bis die Ausgangspegel an den Richtlautsprechern des akustischen Kanals in einem bestimmten Verhältnis zu einem erfassten und/oder geschätzten Hintergrundgeräusch sind.Further Preferably, this process is repeated until the output levels at the directional speakers of the acoustic channel in a particular relationship to a detected and / or estimated background noise.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Fig. zeigen:The Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail. The Fig. Show:

1 eine schematische Darstellung eines Richtlautsprechers und eines Richtmikrofons für einen Fahrzeugsitz, 1 a schematic representation of a directional speaker and a directional microphone for a vehicle seat,

2 eine schematische Darstellung der akustischen Verteilung in einem ersten Modus und 2 a schematic representation of the acoustic distribution in a first mode and

3 eine schematische Darstellung mit einem akustischen Kanal zwischen zwei Fahrzeugsitzen. 3 a schematic representation with egg an acoustic channel between two vehicle seats.

Die Vorrichtung 1 umfasst einen Richtlautsprecher 2 und ein Richtmikrofon 3. Der Richtlautsprecher 2 besteht aus drei elektrostatischen Flächen-Lautsprechern 4-6. Ebenso besteht das Richtmikrofon 3 aus drei elektrostatischen Flächen-Mikrofonen 7-9. Den Flächen-Lautsprechern 4-6 sind jeweils eine komplexe Übertragungsfunktion H4(f)-H6(f) zugeordnet. Entsprechend sind den Flächen-Mikrofonen 6-8 jeweils eine komplexe Empfangsfunktion H7(f)-H9(f) zugeordnet. Die jeweils drei Flächen-Lautsprecher 4-6 sowie Flächen-Mikrofone 7-9 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 1 einen Audio-Prozessor 10. Über die komplexen Übertragungsfunktionen H4(f)-H6(f) kann nun ein Beamforming erreicht werden, so dass Nebenkeulen des Richtlautsprechers 2 minimiert werden. Entsprechendes gilt für Empfangsfunktionen H7(f)-H9(f) des Richtmikrofons 3. Diese werden nun so gewählt, dass sich bezogen auf den zugeordneten Fahrzeugsitz eine sehr schmale Hauptkeule für die Abstrahl- bzw. Empfangscharakteristik ergibt. Wie durch die weiteren Ein- bzw. Ausgänge am Audio-Prozessor 10 angedeutet, sind parallel weitere Richtlautsprecher und Richtmikrofone angesteuert, die anderen Fahrzeugsitzen zugeordnet sind. Der Audio-Prozessor stellt dabei auch eine Steuereinheit für die Richtlautsprecher bzw. Richtmikrofone dar.The device 1 includes a directional speaker 2 and a directional microphone 3 , The directional speaker 2 consists of three electrostatic surface speakers 4 - 6 , Likewise, there is the directional microphone 3 from three electrostatic area microphones 7 - 9 , The surface speakers 4 - 6 are each assigned a complex transfer function H4 (f) -H6 (f). Correspondingly, the area microphones 6 - 8th each associated with a complex receive function H7 (f) -H9 (f). The three area speakers 4 - 6 as well as surface microphones 7 - 9 are arranged concentrically to each other. Furthermore, the device comprises 1 an audio processor 10 , Beamforming can now be achieved via the complex transfer functions H4 (f) -H6 (f), so that side lobes of the directional loudspeaker 2 be minimized. The same applies to receive functions H7 (f) -H9 (f) of the directional microphone 3 , These are now chosen so that, based on the assigned vehicle seat results in a very narrow main lobe for the emission or reception characteristic. As through the other inputs and outputs on the audio processor 10 indicated, parallel further directional speakers and directional microphones are controlled, which are assigned to other vehicle seats. The audio processor also represents a control unit for the directional speakers or directional microphones.

In der 2 ist eine Anordnung gezeigt, bei der jedem Fahrzeugsitz F1-F4 jeweils ein Richtlautsprecher L1-L4 sowie ein Richtmikrofon M1-M4 zugeordnet ist. Da durch die Richtlautsprecher L1-L4 das Übersprechen zu den jeweils anderen Fahrzeugsitzen sehr gering ist, kann jedem Fahrzeugsitz F1-F4 ein individuelles Audio-Signal A1-A4 über die Richtlautsprecher zugeführt werden, ohne dass diese sich gegenseitig stören. So können beispielsweise über den Richtlautsprecher L1 Informationen eines Navigationssystems angegeben werden, während die anderen Richtlautsprecher L2-L4 Musik und/oder Hörspiele wiedergeben. Zur weiteren Verringerung des Übersprechens können die einzelnen Richtlautsprecher L1-L4 zusätzlich interferierende Signale abstrahlen, die jeweils gegenphasig zum Übersprechen sind. So kann beispielsweise der nicht dargestellte Audio-Prozessor abschätzen, welches Übersprechen die Richtlautsprecher L2-L4 auf dem Fahrzeugsitz F1 erzeugen. Hierzu werden beispielsweise vorab Übertragungsfunktionen zwischen den einzelnen Fahrzeugsitzen F1-F4 bestimmt und abgespeichert. Da der Audio-Prozessor die einzelnen Audio-Signale A1-A4 erkennt, kann dann das jeweilige Übersprechen bestimmt werden. Entsprechend kann diese Bestimmung online erfolgen, indem über die Richtmikrofone M1-M4 das Übersprechen erfasst wird.In the 2 an arrangement is shown in which each vehicle seat F1-F4 is associated with a directional speaker L1-L4 and a directional microphone M1-M4 respectively. Since the crosstalk to the respective other vehicle seats is very low due to the directional loudspeakers L1-L4, each vehicle seat F1-F4 can be supplied with an individual audio signal A1-A4 via the directional loudspeakers without these interfering with each other. Thus, for example, information about one navigation system can be given via the directional loudspeaker L1, while the other directional loudspeakers L2-L4 reproduce music and / or radio plays. To further reduce crosstalk, the individual directional loudspeakers L1-L4 can additionally emit interfering signals which are in each case in antiphase to crosstalk. For example, the audio processor (not shown) can estimate which crosstalk the directional loudspeakers L2-L4 generate on the vehicle seat F1. For this purpose, for example, transfer functions between the individual vehicle seats F1-F4 are determined and stored in advance. Since the audio processor recognizes the individual audio signals A1-A4, then the respective crosstalk can be determined. Accordingly, this determination can be made online by detecting the crosstalk via the directional microphones M1-M4.

In der 3 ist die Realisierung eines akustischen Kanals K zwischen den Fahrzeugsitzen F3 und F4 dargestellt. Dabei sollen zwei Modi unterschieden werden, nämlich ein Dialog-Modus und ein „Geheim-Modus".In the 3 the realization of an acoustic channel K between the vehicle seats F3 and F4 is shown. There are two modes to be distinguished, namely a dialogue mode and a "secret mode".

Der Aufbau eines akustischen Kanals kann durch verschiedene Ereignisse initiiert werden, beispielsweise durch eine Eingabe oder durch eine automatische Erkennung eines begonnenen Dialogs zwischen zwei Fahrzeugsitzen. Das Grundprinzip des akustischen Kanals K ist, dass die akustischen Signale am Fahrzeugsitz F3 durch das Richtmikrofon M3 aufgenommen werden und durch den Richtlautsprecher L4 als Audio-Signal A3' ausgegeben wird und umgekehrt. Die beiden anderen Fahrzeugsitze F1 und F2 erhalten dabei die Audio-Signale A1 und A2, beispielsweise Musik. Allerdings müssen keine Audio-Signale A1 und A2 abgestrahlt werden. Zur Verbesserung der akustischen Qualität des akustischen Kanals K kann weiter vorgesehen sein, das das Übersprechen von den Fahrzeugsitzen F1 und F2 zu den Fahrzeugsitzen F3 und F4 bestimmt wird und jeweils ein zusätzlich das Übersprechen kompensierendes gegenphasiges Übersprechsignal über die Richtlautsprecher L3 und L4 angegeben wird. Alternativ oder ergänzend können die tiefen Frequenzen bis beispielsweise 200 Hz aus dem akustischen Kanal herausgefiltert werden.Of the Construction of an acoustic channel can be due to various events be initiated, for example by an input or by a automatic detection of a started dialogue between two vehicle seats. The basic principle of the acoustic channel K is that the acoustic signals be picked up on the vehicle seat F3 by the directional microphone M3 and output by the directional speaker L4 as an audio signal A3 'and vice versa. The two other vehicle seats F1 and F2 get it the audio signals A1 and A2, for example music. However, no audio signals A1 and A2 are radiated. To improve the acoustic quality of the acoustic Channel K can be further provided, the crosstalk from the vehicle seats F1 and F2 to the vehicle seats F3 and F4 is determined and respectively an additional the crosstalk Compensating antiphase crosstalk signal over the Directional speakers L3 and L4 is specified. Alternatively or additionally, the low frequencies up to, for example, 200 Hz from the acoustic channel be filtered out.

In dem bereits erwähnten Geheim-Modus wird nun zusätzlich zu dem beschriebenen akustischen Kanal K noch sichergestellt, dass kein Übersprechen von den Fahrzeugsitzen F3 und F4 zu den Fahrzeugsitzen F1 und F2 erfolgt. Hierzu gilt wieder die Möglichkeit, das Übersprechen zu bestimmen oder abzuschätzen, wobei dann über die Richtlautsprecher L1, L2 jeweils gegenphasige Signale zu dem Übersprechen abgestrahlt werden. Alternativ oder ergänzend können Musik oder verstärkte Hintergrundgeräusche abgestrahlt werden, die dann das Übersprechen überdecken. Zur Optimierung dieses Geheim-Modus wird zunächst ein Audio-Signal am Fahrzeugsitz F3 durch das Richtmikrofon M3 aufgenommen. Dieses Audio-Signal wird dann verstärkt über L3 und mit einer angepassten Lautstärke über L4 ausgegeben. Durch die eigene laute Stimme von dem Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz F3 zum leiser Sprechen angehalten, wohingegen der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz F4 zum Flüstern angeregt wird. Die Übertragung vom Fahrzeugsitz F4 zum Fahrzeugsitz F3 erfolgt entsprechend. Die Pegel für die Verstärkung bzw. angepasste Lautstärke werden dabei im Verhältnis zu den Hintergrundgeräuschen eingestellt, so dass ein entspannter geheimer Dialog stattfinden kann, der nicht belauscht werden kann. Vorzugsweise wird daher der Pegel der Hintergrundgeräusche gemessen und die Faktoren relativ zu dem Pegel eingestellt. Weiter können dabei auch die Abstände zwischen dem Richtlautsprecher, Richtmikrofon und Person mitberücksichtigt werden. Des Weiteren können wieder die tiefen Frequenzen bis ca. 200 Hz herausgefiltert werden.In the already mentioned secret mode, in addition to the described acoustic channel K, it is now ensured that there is no crosstalk from the vehicle seats F3 and F4 to the vehicle seats F1 and F2. Again, the possibility applies to determine or estimate the crosstalk, in which case opposite-phase signals are emitted to the crosstalk via the directional loudspeakers L1, L2. Alternatively or additionally, music or amplified background noise can be emitted, which then cover the crosstalk. To optimize this secret mode, an audio signal on the vehicle seat F3 is first recorded by the directional microphone M3. This audio signal is then amplified via L3 and output at an adjusted volume via L4. Stopped by the own loud voice of the vehicle occupant on the vehicle seat F3 for quiet speech, while the vehicle occupant is excited to whisper on the vehicle seat F4. The transmission from the vehicle seat F4 to the vehicle seat F3 takes place accordingly. The levels for the gain or adjusted volume are adjusted in relation to the background noise, so that a relaxed secret dialogue can take place, which can not be overheard. Preferably, therefore, the level of background noise is measured and the factors adjusted relative to the level. Next can also be the distances between the Richt speakers, directional microphone and person are taken into account. Furthermore, the low frequencies up to 200 Hz can be filtered out again.

Claims

A device for acoustic communication and / or perception in a motor vehicle, wherein at least two vehicle seats each having a speaker and a microphone is controlled by a control unit that a communication between individual vehicle seats is supported or individual vehicle seats are hidden from the communication, wherein the microphones are designed as directional microphones, characterized in that the loudspeakers are used as directional loudspeakers ( 2 ) are formed.

Device according to claim 1, characterized in that the directional loudspeaker ( 2 ) as at least one electrostatic surface speaker ( 4 - 6 ) is trained.

Device according to claim 2, characterized in that the directional loudspeaker ( 2 ) from at least two adjacent area speakers ( 4 - 6 ) is formed, which can be controlled by means of different complex transfer functions (H4-H6) for setting a radiation characteristic.

Device according to claim 3, characterized in that the surface loudspeakers ( 4 - 6 ) are arranged concentrically with each other.

Device according to claim 3, characterized in that the surface loudspeakers ( 4 - 6 ) are arranged in strips next to each other.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the directional microphone ( 3 ) as electrostatic surface microphone ( 7 - 9 ) is trained.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the directional microphone from at least two adjacent electric area microphones ( 7 - 9 ) is formed, which can be controlled by means of different complex receiving functions (H7-H9) for setting a receiving characteristic.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the surface microphones ( 7 - 9 ) are arranged concentrically with each other.

Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the at least two juxtaposed surface speakers ( 4 - 6 ) either as a stereo speaker or as a directional speaker ( 2 ) are operable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the directional microphones ( 3 ) and / or directional speakers ( 2 ) are integrated in the headliner.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the directional microphones ( 3 ) and / or directional speakers ( 2 ) are integrated by means of a removable frame in the headliner, wherein the two panel sides of a directional speaker ( 2 ) and / or directional microphones ( 3 ) have different motifs.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the headliner of panel material of the electrostatic surface speakers ( 4 - 6 ) and / or microphones ( 7 - 9 ) is trained.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the panel material is structured such that areas of the panel as directional microphones ( 3 ), Directional loudspeakers ( 2 ) or supply lines are defined.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that individual directional loudspeakers (L1-L4) of the vehicle seats (F1-F4) individual acoustic signals (A1-A4) can be fed.

Apparatus according to claim 14, characterized in that crosstalk from other vehicle seats by additional acoustic signals can be covered or erasable are.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an acoustic channel (K) between two vehicle seats (F3, F4) is adjustable.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the other vehicle seats (F1, F2) by interfering or overlapping Signals are released from the communication.

Method for acoustic communication and / or perception in a motor vehicle, by means of a device according to claim 1, characterized in that individual directional loudspeakers (L1-L4) the vehicle seats (F1-F4) individual acoustics signals (A1-A4) are supplied.

A method according to claim 18, characterized in that crosstalk from other vehicle seats by additional acoustic signals over the directional speaker is covered or extinguished become.

Method for acoustic communication and / or perception, by means of a device according to claim 1, characterized in that that between at least two vehicle seats (F3, F4) an acoustic Channel (K) is produced.

A method according to claim 20, characterized in that means the control unit is detected a level of ambient noise, wherein the volume and / or the frequency response of the acoustic signals of the directional speakers (L3, L4) in the acoustic channel (K) adapted to the level of ambient noise becomes.

A method according to claim 20, characterized in that the crosstalk from the vehicle seats incorporated in the acoustic duct (K) (F3, F4) to other vehicle seats (F1, F2) is detected and / or estimated, being over the directional loudspeakers (L1, L2) of the other vehicle seats (F1, F2) the crosstalk extinguishing and / or covering Acoustic signals are emitted.

A method according to claim 22, characterized in that by means of an input the method is activated.

A method according to claim 23, characterized in that the acoustic signals at a first in the acoustic channel (K) integrated vehicle seat (F3) through the vehicle seat (F3) associated directional microphone (M3) are recorded, the recorded Signal amplified over the assigned directional speaker (L3) is emitted and with adapted Volume over the Directional loudspeaker (L4) of the other in the acoustic channel (K) integrated vehicle seat (F4) is radiated.

A method according to claim 24, characterized in that at acoustic signals of the other vehicle seat (F4) of the acoustic Channel (K) the procedure is repeated.

Method according to claim 24 or 25, characterized that the process is repeated until the output levels at the directional speakers (L3, L4) of the acoustic channel (K) in one certain ratio to a detected and / or estimated background noise.