DE102005001345A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen, insbesondere innerhalb eines geschlossenen bzw. begrenzten Raumes, bei dem Umgebungs- bzw. Störgeräusche im Bereich des Raumes in zwei oder mehr, insbesondere in einer Vielzahl von unterschiedlichen Frequenzbereichen ermittelt und/oder hergeleitet werden, und bei dem die zu verarbeitenden und/oder wiederzugebenden Audiosignale in Abhängigkeit von einer Benutzervorgabe sowie in Abhängigkeit von den ermittelten und/oder hergeleiteten Nebengeräusch- bzw. Störgeräuschsignalen frequenzindividuell verarbeitet bzw. verstärkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Audiosignalwiedergabe ein frequenzindividueller Störgeräuschabstand vorgebbar ist, in dem eine menschliche Hörcharakteristik berücksichtigt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 28.
  • Bei der Verarbeitung und Wiedergabe von Audiosignalen ist grundsätzlich eine möglichst exakte und unverfälschte Wiedergabe der ursprünglichen Signale wünschenswert. Bei bestimmten Hörsituationen führt jedoch eine exakte Wiedergabe der zur Verfügung stehenden Signale zu ungünstigen Höreindrücken, so dass es je nach Umgebungsbedingungen und Hörsituation sinnvoll ist, die zu verarbeitenden Signale in unterschiedlicher Weise zu beeinflussen. So weist bspw. das menschliche Gehör bei niedrigen Wiedergabelautstärken eine reduzierte Empfindlichkeit für niedrige und hohe Tonfrequenzen auf, so dass es bei niedrigen Wiedergabepegeln sinnvoll ist, dies mittels einer entsprechenden frequenzabhängigen Pegelanhebung auszugleichen. Auf diese Weise kann dem wiedergegebenen Klang, wie er von den menschlichen Ohren gehört wird, eine scheinbar ausgeglichene Frequenzcharakteristik gegeben werden. Diese Frequenzganganpassung wird oftmals auch als „Loudness"-Anpassung bezeichnet.
  • Bei der Audiosignalwiedergabe unter Umgebungsbedingungen mit externen Störquellen, deren Geräuscharten und -amplituden zudem starken Schwankungen unterliegen, kann es zudem sinnvoll sein, die Lautstärke der wiedergegebenen Audiosignale anzuheben, um einen weitgehend gleichmäßigen Störabstand zu erhalten. Derartige Störquellen können bspw. Reifenabrollgeräusche, Windgeräusche, Antriebsgeräusche o. dgl, sein. Stör- bzw. Nebengeräusche können jedoch auch Sprache der Fahrzeuginsassen sein. Insbesondere bei der Wiedergabe von Audiosignalen in Fahrzeugen kann es sinnvoll sein, die Übertragungsfunktionen der Audiosignalquellen zu den Schallwandlern in Abhängigkeit von vorhandenen Stör- und/oder Nebengeräuschen zu modifizieren, um den Höreindruck für die Fahrzeuginsassen zu verbessern. So ist insbesondere eine Anhebung des Wiedergabepegels entsprechend einem mittleren Verlauf des Spektrums der Störgeräusche sinnvoll.
  • Derartige Ansätze zur Verbesserung der Wiedergabegüte von Audiosignalen in Fahrzeugen sind in unterschiedlicher Form bekannt. So beschreibt die DE 34 26 068 A1 ein Verfahren zur Anhebung eines Wiedergabepegels in Abhängigkeit eines aufgenommenen Wiedergabegeräusches. Das Wiedergabegeräusch wird mittels eines Mikrofons ermittelt, das in Nähe eines Wiedergabelautsprechers platziert ist. Aus der DE 44 30 931 A1 ist eine Einrichtung zur fahrgeräuschabhängigen Steuerung der Lautstärke eines Autoradios bekannt, bei der die Fahrgeräusche aus den Signalen eines Beschleunigungssensors hergeleitet werden, der an der Fahrzeugkarosserie angebracht bzw. mechanisch mit dieser verbunden ist.
  • Weitere Verfahren bzw. Vorrichtungen zur Beeinflussung der Signalverarbeitung und/oder zu deren Anpassung an die spezifischen Umgebungsbedingungen in Fahrzeugen sind bspw. aus der DE 43 28 798 A1 , aus der US 50 34 984 A , der US 54 83 692 A sowie aus der US 59 07 622 bekannt.
  • Gemeinsames Merkmal der bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist die nur grob mögliche störsignalabhängige Anpassung der Wiedergabesignale an die menschliche Hörcharakteristik.
  • Die DE 197 34 969 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wiedergabe von Audiosignalen, die eine automatische Regelung der Verstärkung in definierten Frequenzbereichen in Abhängigkeit eines Lautstärkepegels im vollen effektiven Frequenzbereich ermöglichen sollen. Zudem sollen auch auftretende Störgeräusche in einem für den Menschen wahrnehmbaren Klangbild der Audiosignale unterdrückt werden. Unter anderem ist vorgesehen, dass die Störgeräuschsignale erfasst werden und in Abhängigkeit der erfassten Störgeräusche die definierten Frequenzbereiche, in denen eine Aufschaltung des zusätzlichen Verstärkungsanteils erfolgt, ermittelt werden. Außerdem soll in Abhängigkeit des erfassten Störgeräuschpegels die Höhe des zusätzlichen Verstärkungsanteils festgelegt werden können.
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung wird darin gesehen, bei einer Vorrichtung bzw. bei einem Verfahren zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen eine Bestimmung der Pegel und Frequenzbereiche von Stör- und/oder Nebengeräuschen zur gehörgerechten Anpassung der Pegel von wiederzugebenden Audiosignalen zu nutzen.
  • Dieses Ziel der Erfindung wird mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sieht vor, dass bei einer Audiosignalwiedergabe ein frequenzindividueller Störgeräusch- bzw. Nebengeräuschabstand vorgebbar ist, in dem eine menschliche Hörcharakteristik berücksichtigt ist. Das Verfahren ermöglicht durch eine gehörgerechte Bestimmung der Pegel und Frequenzbereiche der Neben- bzw. Störgeräusche sowie einer entsprechenden Bestimmung des Pegels der wiedergegebenen Audiosignale eine gehörgerechte Anpassung.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 28, die zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen dient. Wenn im vorliegenden Zusammenhang von einem Verfahren die Rede ist, so ist damit grundsätzlich auch immer die entsprechende Vorrichtung gemeint, mit der das Verfahren durchgeführt werden bzw. in der das Verfahren implementiert sein kann.
  • Es ist bekannt, dass das Vorhandensein von Nebengeräuschen wie Fahrgeräuschen oder Umgebungsgeräuschen die Wahrnehmung von Audiosignalen beeinflusst, insbesondere beeinträchtigt. Daher ist es wünschenswert, die Wiedergabeeigenschaften, welche in erster Linie durch die Übertragungsfunktionen des Audioquellsignals zu den Schallwandlern (Lautsprecher) bestimmt werden, anzupassen. Die Übertragungsfunktion kann dabei lineare und nichtlineare Elemente aufweisen. Es war bereits bisher bekannt, die Nebengeräusche aus der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motordrehzahl, der Gangstellung, der Lüftereinstellung sowie eines Mikrofonsignals zu ermitteln und darauf basierend unterschiedliche Verstärkungen für tief- und mittelfrequente Frequenzbereiche zu definieren. Dabei werden die Nebengeräusche üblicherweise in abstrakter Form gewonnen, z.B. als Mittelwerte der von Wandlern gelieferten Wertebereiche, welche eine gehörgerechte Auswertung erschweren. Auch sind derartige Verfahren nicht in der Lage sich an die Eigenschaften des wiederzugebenden Audiosignals gehörgerecht anzupassen. Dies führt dazu, dass z.B. bei einigen Systemen bei der Wiedergabe eines Nachrichtensprechers bei zunehmender Geschwindigkeit oder auch nur beim Einschalten des Motors die Sprachverständlichkeit stark abnimmt und bei der Musikwiedergabe einige Musikinstrumente oder gar das gesamte Musiksignal von den Nebengeräuschen verdeckt und damit unhörbar werden.
  • Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme dadurch, dass für die Nebengeräusche bzw. Störgeräusche sowie für die wiedergegebenen Audiosignale frequenzabhängig gehörgerechte Pegelwerte ermittelt werden, daraus frequenzabhängige Pegeldifferenzen zwischen Musik und Nebengeräusch ermittelt werden und diese sowie weitere Parameter wie z.B. die Wiedergabelautstärke zur frequenzabhängigen Beeinflussung der Wiedergabeverstärkung, frequenzabhängiger linearer sowie nichtlinearer Verzerrungen sowie frequenzabhängiger Verzögerungen genutzt werden.
  • Wenn im vorliegenden Zusammenhang von Nebengeräuschen sowie von Störgeräuschen die Rede ist, so ist dies teilweise synonym zu verstehen. Im Einzelfall jedoch und je nach gewählter Implementierung kann eine Unterscheidung zwischen Nebengeräuschen und Störgeräuschen sinnvoll sein, so dass bspw. Nebengeräusche identifiziert und nicht einfach pauschal als Störgeräusche klassifiziert werden. Konversation und Sprache zwischen Fahrzeugpassagieren wird somit nicht als Störsignal eingestuft, erzeugt jedoch Nebengeräusche. Auch solche Nebengeräusche können detektiert werden und einen Einfluss auf die Regelung bekommen, bspw. indem der Musikpegel (Wiedergabelautstärke) abgesenkt wird. Sprachgeräusche können anhand ihres typischen Pegelverlaufs im Frequenzbereich erkannt werden. Nebengeräusche wie Reifenabrollgeräusche, Windgeräusche etc. können genauer detektiert werden, indem der Sprachfrequenzbereich bei deren Detektion ausgespart wird, da diese Nebengeräusche auch Komponenten mit anderen Frequenzbereichen aufweisen.
  • Die gehörgerechten frequenzabhängigen Pegelwerte werden in einer vorteilhaften Ausführungsform als A-gewichtete Dezibel Werte ermittelt. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird zusätzlich ein frequenzabhängig arbeitender Kompressor auf dem Eingangsaudiosignal angewendet um Dynamikunterschiede verschiedener Audioquellen sowie verschiedener Musikstücke auszugleichen. Die Stärke des Kompressoreffektes kann dabei wieder in einer vorteilhaften Ausführungsform durch den Abstand des Audiosignalpegels in dBA zum Nebengeräusch in dBA geregelt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden jeweils die Pegel der wiederzugebenden Audiosignale und der Neben- bzw. Störgeräusche gemäß einer gehörgerechten Skalierung frequenzabhängig skaliert. Vorzugsweise wird aus der frequenzabhängigen Differenz der jeweiligen Pegel eine gehörgerechte Wiedergabelautstärke ermittelt.
  • Zur Herleitung von typischerweise zu erwartenden Pegeln bzw. Störgeräuschabständen können insbesondere zusätzliche Umgebungsparameter berücksichtigt werden. Als solche Umgebungsparameter können bei Fahrzeugen eine Antriebsmotordrehzahl, eine Drehzahl mindestens eines Lüfterflügels, eine gewählte Getriebestufe und/oder eine Fahrgeschwindigkeit verarbeitet werden. Bei Fahrzeugen kann das durch den Antriebsmotor verursachte Geräusch bspw. aus einem Wert für die Antriebsmotordrehzahl abgeleitet werden. Als weitere Umgebungsparameter bei Fahrzeugen können bspw. eine Passagierzahl sowie deren Positionen im Fahrzeuginnenraum, eine Öffnungsstellung mindestens Fahrzeugöffnung, insbesondere einer Seitenscheibe und oder eines Schiebe- oder Faltdaches und/oder eines Klappdaches verarbeitet werden. Weiterhin können als Umgebungsparameter eine Stellung eines Pegelstellers eines Wiedergabegeräts, insbesondere eines Lautstärkestellers und/oder eines Klangstellers, verarbeitet werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Klassifizierung der Neben- bzw. Störgeräusche und/oder deren Einteilung in unterschiedliche Kategorien vorgesehen ist, wodurch die Signalverarbeitung vereinfacht und die Regelgüte verbessert werden kann.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf Basis der ermittelten Pegel der einzelnen Stör- bzw. Nebengeräusche, bekannter Umgebungsparameter wie einer Motordrehzahl sowie der Eigenschaften der wiederzugebenden Audiosignale lineare sowie nichtlineare Übertragungsglieder in den Signalzweigen angesteuert werden. Hierdurch ist eine sehr präzise Regelung und damit ein sehr guter Störgeräuschausgleich ermöglicht.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Übertragungsglieder Kompressoren, Limiter und/oder Filter auf den Quelladiosignale sowie Filter, Verzögerungen, Verstärkungen, Kompressoren und/oder Limiter auf den Signalen nach einer konventionellen Signalverarbeitung eingesetzt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die frequenzabhängigen Pegel der einzelnen Nebengeräusche, Pegeldifferenzen sowie die aus den Umgebungsparametern gewonnenen Informationen über Funktionen auf Parameter abgebildet werden welche die Grundlage der Steuerung der weiteren Module bildet.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Steuerungsparameter über weitere Funktionen die von anderen Parametern abhängig sind gewichtet sowie begrenzt werden können. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Kompressor am Signaleingang so gesteuert wird, dass er nur dann komprimiert wenn die Differenz (Nebengeräuschpegel-Nutzsignalpegel) einen definierten Wert überschreitet und unterhalb dessen kontinuierlich bis zu einem Grenzwert zunimmt wobei zur Steuerung der Stärke des Kompressors entweder der Threshold-Parameter oder der Ratio-Parameter oder eine Kombination beider verwendet werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass tieffrequente Nebengeräusche dadurch bestimmt werden, dass die Übertragungsfunktionen der einzelnen auf die D/A-Wandler gegebenen Signale zu einem Mikrofon gemessen werden, basierend auf diesen Übertragungsfunktionen und dem an die Wandler gesendeten Signal eine Schätzung des am Mikrofon zu detektierenden Nutzsignals erfolgt und die Nebengeräusche durch Subtraktion des echten Mikrofonsignals und des so geschätzten Signals bestimmt wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Detektion des Nebengeräusches in Frequenzbändern dadurch erfolgt, dass die einzelnen an die D/A-Wandler auszugebenden Signale entsprechend der Laufzeit bis zum Mikrofoneingang inklusive der Verzögerung der A/D-Wandlung des Mikrofonsignals verzögert werden, diese dann entsprechend des gewünschten zu analysierenden Frequenzbereiches bandpassgefiltert werden, die Absolutwerte der bandpassgefilterten Signale ermittelt werden, diese zeitlich geglättet werden, die geglätteten Werte entsprechend dem in diesem Frequenzbereich zu erwartenden Mikrofonpegel gewichtet und aufsummiert werden und von dieser Summe das entsprechend behandelte Mikrofonsignal abgezogen wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Detektion des Nebengeräusches in Frequenzbändern dadurch erfolgt, dass die einzelnen an die D/A-Wandler auszugebenden Signale entsprechend der Laufzeit bis zum Mikrofoneingang inklusive der Verzögerung der A/D-Wandlung des Mikrofonsignals verzögert werden, diese dann mittels einer Zeit-Frequenz-Transformation in den Frequenzbereich transformiert werden, die Betragswerte der einzelnen Frequenzstützstellenwerte ermittelt werden, diese zeitlich geglättet werden wobei vorteilhafterweise Glättungsfilter verwendet werden welche die Nachschwingzeit des Lautsprechers und des Raumes im entsprechenden Frequenzbereich nachbilden, die geglätteten Werte entsprechend dem bei dieser Frequenz zu erwartenden Mikrofonpegel gewichtet und jeweils ein Teil der Werte eines Frequenzbereiches aufsummiert werden wobei diejenigen Werte gewählt werden die im Mikrofonsignal im gleichen Frequenzbereich kleine Pegel gegenüber anderen Pegeln dieses Bereiches des Mikrofonsignals aufweisen, von diesen Summen die entsprechend ermittelten Summen des Mikrofonsignal abgezogen werden, von diesen Summen ein Mittelwert für den interessierenden Frequenzbereich berechnet wird und daraus ein zeitlicher Mittelwert berechnet wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Messung der Übertragungsfunktionen mit bandbassgefilterten Impulsen bei typischen Musikpegeln erfolgt und die mitgemessene Übertragungsfunktion des Filters dadurch kompensiert wird dass bei der Detektion der Nebengeräusche ein entsprechendes Filter auf das Mikrofonsignal angewandt wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Vorhandensein von nichtlinearen Vorverzerrungsstufen zur Linearisierung der Lautsprecherimpulsantworten diese Module direkt vor die Ausgabe an die Wandler platziert werden und als Teil der Übertragungsstrecke aufgefasst werden und somit sowohl bei der Messung der Impulsantwort mitgemessen werden als auch die Referenzsignale zur Detektion der Nebengeräusche vor diesen Modulen abgegriffen werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass kurzzeitig auftretende Nebengeräusche dadurch von einer Berücksichtigung ausgeschlossen werden können, dass die entsprechenden Messsignale eingefroren werden wenn ein entsprechend plötzlicher Anstieg detektiert wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Nebengeräuschpegel so geschätzt werden, dass zu einem über die Nebengeräuschpegelschätzung mittels Übertragungsfunktion bestimmten Nebengeräuschpegel in dBA der Mikrofonpegel eines anderen Frequenzbereiches in dBA addiert und der Mikrofonpegel des gleichen Frequenzbereiches in dBA subtrahiert wird und der resultierende dBA-Wert auf den dBA-Wert des Frequenzbereiches des Mikrofonsignals begrenzt wird.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass Differenzwerte der Nebengeräuschpegel durch Subtraktion der über die Umgebungsparameter geschätzten Nebengeräuschpegel von den über das Mikrofonsignal geschätzten Nebengeräuschpegel ermittelt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Nebengeräuschpegel aus der gewichteten Summe der Schätzung der Nebengeräuschpegel über die Umgebungsparameter, der Nebengeräuschpegel durch Mikrofonschätzung sowie des Differenzwertes der Nebengeräuschpegel basierend auf den Umgebungsparametern und dem Mikrofon ermittelt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Feststellung von Änderungen der Umgebungsparameter, die darauf schließen lassen, dass sich der Nebengeräuschpegel relevant verändert hat, was durch die Verzögerungen bei der Mikrofonbasierten Schätzung noch nicht in dieser Schätzung erfasst sein kann, die Differenzwerte der Nebengeräuschpegel so lange eingefroren werden, bis die Umgebungsparameter wieder für eine Zeitdauer konstant sind, die ausreicht, so dass die mikrofonbasierten Messwerte sich wieder mit einer bestimmten Genauigkeit der neuen Situation angepasst haben.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit um mindestens einen bestimmten Wert innerhalb einer bestimmten Zeit als Änderung der Umgebung interpretiert wird die damit zu einem Einfrieren der Differenzwerte der Nebengeräuschpegel führt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Parameterberechnungen, mit denen die einzelnen Module angesteuert werden, in einem möglichst festen zeitlichen Abstand durchgeführt werden und die dadurch angesteuerten Module ihre Anpassungen mit einer Zeitkonstante durchführen die mindestens so groß ist wie der zeitliche Abstand zweier Parameterberechnungen.
  • Es wäre weiterhin noch zu erwähnen, dass sich die beschriebenen Absolutwertbildungen der verarbeiteten Signale bzw. die Betragsbildungen fast immer auch in vorteilhafter Weise durch eine Quadratbildung bzw. durch eine Betragsquadratbildung der Signale ersetzen lassen.
  • Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor, die als nicht einschränkendes Beispiel dient und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen die 1 bis 5 jeweils schematische Blockschaltbilder zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Signalverarbeitung zeigen.
  • 1 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen.
  • 2 verdeutlicht in einem schematischen Blockschaltbild die Bildung eines Steuersignals für einen Verstärker entsprechend 1.
  • 3 verdeutlicht in einem schematischen Blockschaltbild die Bestimmung von Nebengeräuschen gemäß einer ersten Ausführungsvariante.
  • 4 verdeutlicht in einem schematischen Blockschaltbild die Bestimmung von Nebengeräuschen gemäß einer zweiten Ausführungsvariante.
  • 5 verdeutlicht in einem schematischen Blockschaltbild die Bestimmung von Nebengeräuschen gemäß einer dritten Ausführungsvariante.
  • Die Vorrichtung gemäß 1 umfasst im Wesentlichen mehrere Audiosignalquellen 100, erste Kompressor/Limiter-Einheiten 110, erste Filterstufen 120, konventionelle Signalverarbeitungsstufen 130, zweite Filterstufen 140, Verzögerungsstufen 150, Verstärkerstufen 160, zweite Kompressor/Limiter-Einheiten 170, Leistungsverstärkerstufen 180, Lautsprecher bzw. erste Schallwandler 190, Mikrofone bzw. zweite Schallwandler 200, ein Nebengeräuschdetektionsmodul 210 sowie eine Steuerungsstufe 220.
  • Da die Audiosignalquellen 100 jeweils mehrere unterschiedliche Kanäle – hier gekennzeichnet als Ch1, Ch2 ... ChN – aufweisen können, weisen vorzugsweise auch die nachgeschalteten Signalverarbeitungsstufen jeweils die gleiche Anzahl von Kanälen auf. Die Anzahl der Kanäle der Audiosignalquellen 100 kann jeweils mit der Anzahl der entsprechenden Einheiten 110, 120, 140, 150, 160, 170, 180 sowie mit der Anzahl der ersten Schallwandler 190 bzw. Lautsprecher übereinstimmen, was jedoch nicht Bedingung ist. Auch die Anzahl der zweiten Schallwandler 200 bzw. Mikrofone (mic1, mic2, ... micM) kann mit der Anzahl der erwähnten Kanäle übereinstimmen.
  • Die Signale der Audiosignalquellen 100 werden jeweils der Steuerungsstufe 220 sowie über die ersten Kompressor/Limiter-Einheiten 110 und die ersten Filterstufen 120 einer konventionellen Signalverarbeitung zugeführt. Dort erfolgt üblicherweise die Mischung von Kanälen, die Lautstärkerregelung, Filterung und Verzögerung der Audiosignale. Danach werden die Signale, deren Anzahl sich von der Anzahl der vorhandenen Eingangssignale unterscheiden kann, auf zweite Filterstufen 140, Verzögerungsstufen 150, Verstärkungsstufen 160 sowie zweite Kompressor/Limiter-Einheiten 170 geführt, um dann nach einer Leistungsverstärkung in den Leistungsverstärkerstufen 180 auf die Lautsprecher bzw. ersten Schallwandler 190 ausgegeben zu werden.
  • Über mindestens einen zweiten Schallwandler 200, vorzugsweise jedoch mehrere zweite Schallwandler bzw. Mikrofone 200 werden Geräusche im Fahrzeug und/oder außerhalb des Fahrzeuges aufgenommen. Aus diesen Geräuschen werden im Nebengeräuschdetektionsmodul 210 die Nebengeräusche detektiert. Der Nebengeräuschdetektor 210 kann Informationen über die Art der Nebengeräusche (Reifenrollgeräusch, Windgeräusch etc.) sowie derer spektralen Zusammensetzung an die Steuerungsstufe 220 liefern. Die Steuerungsstufe 220 stellt basierend auf den Informationen des Nebengeräuschdetektors 210 sowie weiterer an sie übermittelter Parameter die Module 110, 120, 140, 150, 160 sowie 170 ein.
  • Die erwähnten Parameter werden bspw. durch eine Motordrehzahl („rpm"), eine Lüftereinstellung („fan"), eine Fahrgeschwindigkeit („speed") oder andere Eingangswerte gebildet. Darüber hinaus können in der Steuerungsstufe 220 Parameter wie Sitzbelegungen („Drivers"), Öffnungsstellungen der Seitenfenster („Window"), eine gewählte Getriebestufe („Gear") etc. berücksichtigt werden. Weitere Parameter können zur Klangbeeinflussung („Volume", „Bass", „Treble") dienen.
  • Das schematische Blockschaltbild gemäß 2 verdeutlicht die Erzeugung eines Steuersignals S(160) für eine der Verstärkerstufen 160 entsprechend 1. Die in 2 gezeigten Verarbeitungsstufen bilden einen Teil des Nebengeräuschdetektionsmoduls 210. Entsprechende Vorrichtungen sind für alle zu steuernden Module aus 1 vorhanden.
  • Bei dieser Vorrichtung gemäß 2 werden die einzelnen Audiosignale 100 der Kanäle Ch1 bis ChN zuerst mit einer dritten Filterstufe 230 A-gewichtet. Danach erfolgt eine Tiefpassfilterung (LP) in ersten Tiefpassfiltern 240, da mit dem im Ausführungsbeispiel gebildeten Steuersignal ein Lautsprecher bzw. erster Schallwandler 190 gesteuert werden soll, der für die Wiedergabe tiefer Frequenzen vorgesehen ist (sog. Tieftonlautsprecher). Die tiefpassgefilterten Signale werden in ersten Quadrierstufen 250 quadriert (X2), aufsummiert, nochmals über ein zweites Tiefpassfilter 260 geglättet, wonach in einer ersten Logarithmierstufe 270 über eine Logarithmus-Funktion schließlich eine A-gewichtete Lautheitsinformation ermittelt wird. Dieser Wert erfasst Dynamikschwankungen der Musik sowie unterschiedliche Pegel von Musikstücken oder Audioquellen.
  • Im Gegensatz dazu wird über die Summation des Volume-Reglers 280, des Bassreglers 290 sowie der zuletzt angewandten Verstärkung eine quellsignalunabhängige zu erwartende Lautstärke bestimmt und diese über ein drittes Tiefpassfilter 300 geglättet. Beide Signale werden gewichtet addiert und damit ein zu erwartender Schallpegel in dBA ermittelt.
  • Das von dem Nebengeräuschdetektionsmodul 210 (vgl. 1) detektierte Nebengeräusch („Noise"), welches auch als Störsignal betrachtet werden kann, wird in einer vierten Filterstufe 310 ebenfalls A-gewichtet, in einem vierten Tiefpassfilter 320 tiefpassgefiltert, in einer zweiten Quadrierstufe 330 quadriert, nochmals über ein fünftes Tiefpassfilter 340 geglättet und dann der Pegel in dBA in einer zweiten Logarithmierstufe 350 über eine Logarithmus-Funktion sowie eine nachfolgende Gewichtung ermittelt.
  • Die Differenz des dBA-Wertes der Musik zum dBA-Wert der Nebengeräusche ergibt einen Wert, der im folgenden als Music-to-Noise-Ratio oder kurz MNR bezeichnet wird. Ein positiver Wert der MNR deutet darauf hin, dass das Audiosignal im entsprechenden Frequenzbereich lauter als das Störungsgeräusch wahrgenommen wird. Ein negativer Wert der MNR deutet darauf hin, dass das Audiosignal im entsprechenden Frequenzbereich leiser wahrgenommen wird als das Störgeräusch. Über die Funktion f1(x) wird aus der MNR ein Verstärkungsfaktor berechnet, der dann über die Funktion f2(x) in Abhängigkeit vom gewählten Volumewert begrenzt und gewichtet werden kann. Dieser Wert wird als Steuersignal S(160) ausgegeben, welches die Verstärkung des entsprechenden Moduls (Verstärkerstufen 160, vgl. 1) steuert. Zur Vermeidung von Oszillationen kann vorteilhafterweise ein PID-Regler für die Bestimmung des Steuerparameters verwendet werden, der jedoch in 2 nicht dargestellt ist.
  • Die Bestimmung der Nebengeräusche kann mit einem oder einer Kombination der in 3, 4 und 5 dargestellten Verfahren erfolgen.
  • In einem Verfahren entsprechend 3 werden die einzelnen auf die Lautsprecher 190 auszugebenden Signale (Ch1, Ch2, ... ChN) mittels sechster Tiefpassfilter 360 tiefpassgefiltert. Danach werden die Signale jeweils mit einer Übertragungsfunktion verarbeitet, welche der Übertragungsfunktion vom Lautsprecher zum Mikrofon entspricht. Die Summe dieser Signale wird vom mittels siebtem Tiefpassfilter 370 tiefpassgefilterten Mikrofonsignal (Mic) subtrahiert. Das daraus resultierende Signal S(TN) enthält tieffrequente Nebengeräusche.
  • Sind keine Nebengeräusche vorhanden und die Übertragungsfunktionen treffen in idealer Weise die echten Übertragungsfunktionen, dann wird die Differenz beider Signale und damit das Signal S(TN) gleich Null sein. Bei Vorhandensein von Nebengeräuschen werden genau diese in invertierter Form entsprechend tiefpassgefiltert das Ergebnis der Differenz sein. Bei Vorhandensein von Nichtlinearitäten, z.B. der Lautsprecher 190, können diese durch ein nichtlineares Modell nachgebildet werden. Eine entsprechende Operation muss dann vor der Tiefpassfilterung erfolgen.
  • Falls die Nichtlinearitäten durch eine entsprechende Vorverzerrung kompensiert werden, so darf die entsprechende Funktion nicht im Signalpfad von 4 enthalten sein, die Signale Ch1 bis ChN entsprechen dann denen direkt vor Anwendung der Vorverzerrung, bevor das Signal ausgegeben wird. Der Nachteil dieser Art der Nebengeräuschdetektion liegt darin, dass sie nur im unteren Frequenzbereich gute Ergebnisse liefert, da die Übertragungsfunktion des Raumes im oberen Frequenzbereich starken Schwankungen unterliegen kann. Diese treten schon bei kleinen Änderungen im Raum auf, z.B. wenn eine Person den Kopf schwenkt. Daher ist zur Bestimmung der hochfrequenten Nebengeräusche eine andere Art der Detektion von Vorteil, wie sie z.B. in 4 und 5 beschrieben werden.
  • In dem Verfahren entsprechend 4 werden die auf die Lautsprecher 190 auszugebenden Signale (Ch1, Ch2, ... ChN) zuerst in Verzögerungsstufen 380 einzeln verzögert, wobei die Verzögerungen den Laufzeiten der Signale bis zum Eintreffen beim jeweiligen Mikrofon 200 entsprechen. Danach werden die Signale einzeln mittels einer FFT (schnelle Fourier-Transformation) in den Frequenzbereich transformiert und die Betragswerte der Pegel bei den einzelnen Frequenzstützstellen ermittelt. Für jede Frequenzstützstelle wird eine individuelle Verstärkung über H1(f) bis Hn(f) angewendet, die vorteilhafterweise der größtmöglichen zu erwartenden Verstärkung entspricht. Diese kann durch Messung z.B. mittels Rauschsignalen bei unterschiedlichen Raumkonstellationen (ein oder mehrere Personen sowie Objekte an verschiedenen Orten anwesend) gewonnen werden. Durch die Anwendung der größtmöglichen zu erwartenden Verstärkung kann sichergestellt werden dass Nebengeräusche nur dann detektiert werden, wenn sie auch wirklich vorhanden sind. Zwar erhöht diese Vorgehensweise die Wahrscheinlichkeit, dass vorhandene Nebengeräusche nicht detektiert werden, was aber für das Gesamtverhalten im Allgemeinen vorteilhafter ist.
  • Anschließend wird die Summe der maximal zu erwartenden Pegel der einzelnen Kanäle bei den entsprechenden Frequenzstützstellen berechnet. Das Mikrofonsignal (Mic) wird auch mittels FFT in den Spektralbereich überführt, wonach dort wieder die Betragswerte (ABS) ermittelt werden. Von diesen werden dann für ale Frequenzstützstellen die vorher berechneten Summen subtrahiert. Ist ein Ergebnis positiv, so deutet dies auf ein bei der entsprechenden Frequenz vorhandenes Nebengeräusch hin, wobei der Pegel des Nebengeräusches in erster Näherung dem Pegel des Differenzsignals entspricht. Um eine genauere Schätzung zu ermitteln, erfolgt danach eine zeitliche und frequenzabhängige Mittelung (AVG), bei der die Frequenzgrenzen und die Zeitkonstante entsprechend den Anforderungen an den Steuerungsalgorithmus gewählt werden. Das resultierende Ausgangssignal S(SG) liefert einen Indikator für das Störspektrum des gesamten verarbeiteten Frequenzbandes. Vorteilhafterweise können bei der Mitteilung nur diejenigen Frequenzstützstellen eines Bandes berücksichtigt werden, die im wiederzugebenden Signal (Ch1, Ch2, ... Chn) geringere Pegel aufweisen.
  • In dem in 5 gezeigten Verfahren werden die einzelnen auszugebenden Kanäle (Ch1, Ch2, ... ChN) verzögert (Z–n1, Z–n2 ... Z–nn), in Bandpassfiltern 390 bandpassgefiltert, der Absolutwert (ABS) gebildet, über ein achtes Tiefpassfilter 400 geglättet, gewichtet und aufsummiert. Das Mikrofonsignal (Mic) wird ebenfalls bandpassgefiltert (BP), der Absolutwert gebildet (ABS) und über einen Tiefpass (LP) geglättet. Von diesem Signal wird die zuerst gebildete Summe subtrahiert, was als Ergebnis ein Signal S(NA) für eine frequenzbandbezogene Nebengeräuschamplitude liefert.
  • Dazu ist es notwendig, dass die Gewichtungen der einzelnen Kanäle so eingestellt sind, dass die Summe der für dieses Frequenzband zu erwartenden mittleren Amplituden bei Wiedergabe von für das System typischen Audiosignalen ohne Vorhandensein von Nebengeräuschen dem verarbeiteten Mikrofonsignal entspricht. Die optimalen Gewichtungen können dabei am besten in der Praxis durch eine Einmessung bei der Wiedergabe von typischen Audiosignalen ermittelt werden. Die spektrale Auflösung diese Verfahrens ist zwar nicht so hoch wie die des FFT-basierten Verfahrens, allerdings wird durch das üblicherweise breitere Frequenzband eine stärkere Mittelung erreicht, wodurch einzelne spektrale Überhöhungen kompensiert werden können, so dass im Mittel eine genauere Schätzung erreicht werden kann.
  • Im Idealfall sollten alle drei Verfahren kombiniert werden, wobei das Verfahren gemäß 3 im Frequenzbereich von 20 Hz bis 200 Hz angewandt wird, dann im Frequenzbereich darüber Schätzer für die gewünschten Frequenzbereiche auf Basis des Verfahrens gemäß 5 angewandt werden, wobei deren Nebengeräuschpegel dann nach unten korrigiert werden, wenn durch das sicherere Verfahren gemäß 4 im entsprechenden Frequenzbereich ein geringerer Nebengeräuschpegel detektiert wird.
  • Ist die Art der Nebengeräusche bekannt, z.B. Fahrgeräusche im Fahrzeug, so kann der Nebengeräuschpegel bei unterschiedlichen Frequenzen aus nur einem Pegel des Nebengeräusches bei einer Frequenz geschätzt werden. Dies ist möglich, wenn der spektrale Verlauf des Nebengeräusches in Abhängigkeit des Pegels bei der entsprechenden Frequenz bekannt und eindeutig ist. Dies ist beispielsweise bei Fahrgeräuschen in guter Näherung gegeben. In diesem Fall ist es möglich, mit dem Verfahren gemäß 3 den Störpegel für den unteren Frequenzbereich zu bestimmen, daraus Nebengeräuschpegel für höhere Frequenzbereiche zu schätzen und diese dann nur noch leicht gemäß der Verfahren aus 4 und 5 zu korrigieren.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

Claims (32)

  1. Verfahren zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen, insbesondere innerhalb eines geschlossenen bzw. begrenzten Raumes, bei dem Umgebungs- bzw. Störgeräusche im Bereich des Raumes in zwei oder mehr, insbesondere in einer Vielzahl von unterschiedlichen Frequenzbereichen ermittelt und/oder hergeleitet werden, und bei dem die zu verarbeitenden und/oder wiederzugebenden Audiosignale in Abhängigkeit von einer Benutzervorgabe sowie in Abhängigkeit von den ermittelten und/oder hergeleiteten Nebengeräusch- bzw. Störgeräuschsignalen frequenzindividuell verarbeitet bzw. verstärkt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Audiosignalwiedergabe ein frequenzindividueller Störgeräuschabstand vorgebbar ist, in dem eine menschliche Hörcharakteristik berücksichtigt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Pegel der wiederzugebenden Audiosignale und der Neben- bzw. Störgeräusche gemäß einer gehörgerechten Skalierung frequenzabhängig skaliert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der frequenzabhängigen Differenz der jeweiligen Pegel eine gehörgerechte Wiedergabelautstärke ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herleitung von typischerweise zu erwartenden Pegeln bzw. Störgeräuschabständen zusätzliche Umgebungsparameter berücksichtigt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Umgebungsparameter bei Fahrzeugen eine Antriebsmotordrehzahl (rpm), eine Drehzahl mindestens eines Lüfterflügels (fan), eine gewählte Getriebestufe (Gear) und/oder eine Fahrgeschwindigkeit (speed) verarbeitet werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrzeugen das durch den Antriebsmotor verursachte Geräusch aus einem Wert der Antriebsmotordrehzahl (rpm) abgeleitet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Umgebungsparameter bei Fahrzeugen eine Passagierzahl (Drivers) sowie deren Positionen im Fahrzeuginnenraum, eine Öffnungsstellung (Window) mindestens einer Fahrzeugöffnung, insbesondere einer Seitenscheibe und/oder eines Schiebe- oder Faltdaches und/oder eines Klappdaches verarbeitet werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Umgebungsparameter eine Stellung eines Pegelstellers eines Wiedergabegeräts, insbesondere eines Lautstärkestellers (Volume) und/oder mindestens eines Klangstellers (Bass, Treble), verarbeitet werden.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pegel jeweils als A-gewichtete Dezibel-Werte erfasst werden.
  10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klassifizierung der Neben- bzw. Störgeräusche und/oder deren Einteilung in unterschiedliche Kategorien vorgesehen ist.
  11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der ermittelten Pegel der einzelnen Stör- bzw. Nebengeräusche, bekannter Umgebungsparameter wie einer Motordrehzahl (rpm) sowie der Eigenschaften der wiederzugebenden Audiosignale lineare sowie nichtlineare Übertragungsglieder in den Signalzweigen angesteuert werden.
  12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Übertragungsglieder Kompressoren, Limiter und/oder Filter (110, 120) auf den Quellaudiosignalen sowie Filter (140), Verzögerungsstufen (150), Verstärkungsstufen (160), Kompressoren und/oder Limiter (170) auf den Signalen nach einer konventionellen Signalverarbeitung eingesetzt werden.
  13. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die frequenzabhängigen Pegel der einzelnen Nebengeräusche, Pegeldifferenzen sowie die aus den Umgebungsparametern gewonnenen Informationen über Funktionen auf Parameter abgebildet werden, welche die Grundlage der Steuerung der weiteren Module bildet.
  14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsparameter über weitere Funktionen, die von anderen Parametern abhängig sind, gewichtet sowie begrenzt werden können.
  15. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, insbesondere mehrere Kompressoren (110) am Signaleingang so gesteuert wird bzw. werden, dass er/sie nur dann komprimiert, wenn die Differenz (Nebengeräuschpegel-Nutzsignalpegel) einen definierten Wert überschreitet und unterhalb dessen kontinuierlich bis zu einem Grenzwert zunimmt, wobei zur Steuerung der Stärke des Kompressors entweder der Threshold-Parameter oder der Ratio-Parameter oder eine Kombination beider verwendet werden wird.
  16. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass tieffrequente Nebengeräusche dadurch bestimmt werden, dass die Übertragungsfunktionen der einzelnen auf die D/A-Wandler gegebenen Signale zu einem Mikrofon (200) gemessen werden, basierend auf diesen Übertragungsfunktionen und den an die Wandler gesendeten Signalen eine Schätzung des am Mikrofon (200) zu detektierenden Nutzsignals erfolgt und die Nebengeräusche durch Subtraktion des echten Mikrofonsignals und des so geschätzten Signals bestimmt wird.
  17. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion des Nebengeräusches in Frequenzbändern dadurch erfolgt, dass die einzelnen an die D/A-Wandler auszugebenden Signale entsprechend der Laufzeit bis zum Mikrofoneingang inklusive der Verzögerung der A/D-Wandlung des Mikrofonsignals verzögert werden, diese dann entsprechend des gewünschten zu analysierenden Frequenzbereiches bandpassgefiltert werden, die Absolutwerte der bandpassgefilterten Signale ermittelt werden, diese zeitlich geglättet werden, die geglätteten Werte entsprechend dem in diesem Frequenzbereich zu erwartenden Mikrofonpegel gewichtet und aufsummiert werden und von dieser Summe das entsprechend behandelte Mikrofonsignal abgezogen wird.
  18. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektion des Nebengeräusches in Frequenzbändern dadurch erfolgt, dass die einzelnen an die D/A-Wandler auszugebenden Signale entsprechend der Laufzeit bis zum Mikrofoneingang inklusive der Verzögerung der A/D-Wandlung des Mikrofonsignals verzögert werden, diese dann mittels einer Zeit-Frequenz-Transformation in den Frequenzbereich transformiert werden, die Betragswerte der einzelnen Frequenzstützstellenwerte ermittelt werden, diese zeitlich geglättet werden, wobei vorteilhafterweise Glättungsfilter verwendet werden, welche die Nachschwingzeit des Lautsprechers und des Raumes im entsprechenden Frequenzbereich nachbilden, die geglätteten Werte entsprechend dem bei dieser Frequenz zu erwartenden Mikrofonpegel gewichtet und jeweils ein Teil der Werte eines Frequenzbereiches aufsummiert werden, wobei diejenigen Werte gewählt werden, die im Mikrofonsignal im gleichen Frequenzbereich kleine Pegel gegenüber anderen Pegeln dieses Bereiches des Mikrofonsignals aufweisen, von diesen Summen die entsprechend ermittelten Summen des Mikrofonsignal abgezogen werden, von diesen Summen ein Mittelwert für den interessierenden Frequenzbereich berechnet wird und daraus ein zeitlicher Mittelwert berechnet wird.
  19. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Übertragungsfunktionen mit bandbassgefilterten Impulsen bei typischen Musikpegeln erfolgt und die mitgemessene Übertragungsfunktion des Filters dadurch kompensiert wird, dass bei der Detektion der Nebengeräusche ein entsprechendes Filter auf das Mikrofonsignal angewandt wird.
  20. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorhandensein von nichtlinearen Vorverzerrungsstufen zur Linearisierung der Lautsprecherimpulsantworten diese Module direkt vor die Ausgabe an die Wandler platziert werden und als Teil der Übertragungsstrecke aufgefasst werden und somit sowohl bei der Messung der Impulsantwort mitgemessen werden als auch die Referenzsignale zur Detektion der Nebengeräusche vor diesen Modulen abgegriffen werden.
  21. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass kurzzeitig auftretende Nebengeräusche dadurch von einer Berücksichtigung ausgeschlossen werden können, dass die entsprechenden Messsignale eingefroren werden wenn ein entsprechend plötzlicher Anstieg detektiert wird.
  22. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Nebengeräuschpegel so geschätzt werden, dass zu einem über die Nebengeräuschpegelschätzung mittels Übertragungsfunktion bestimmten Nebengeräuschpegel in dBA der Mikrofonpegel eines anderen Frequenzbereiches in dBA addiert und der Mikrofonpegel des gleichen Frequenzbereiches in dBA subtrahiert wird und der resultierende dBA-Wert auf den dBA-Wert des Frequenzbereiches des Mikrofonsignals begrenzt wird.
  23. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Differenzwerte der Nebengeräuschpegel durch Subtraktion der über die Umgebungsparameter geschätzten Nebengeräuschpegel von den über das Mikrofonsignal geschätzten Nebengeräuschpegel ermittelt werden.
  24. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebengeräuschpegel aus der gewichteten Summe der Schätzung der Nebengeräuschpegel über die Umgebungsparameter, der Nebengeräuschpegel durch Mikrofonschätzung sowie des Differenzwertes der Nebengeräuschpegel basierend auf den Umgebungsparametern und dem Mikrofon ermittelt werden.
  25. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung von Änderungen der Umgebungsparameter, die darauf schließen lassen, dass sich der Nebengeräuschpegel relevant verändert hat, was durch die Verzögerungen bei der Mikrofonbasierten Schätzung noch nicht in dieser Schätzung erfasst sein kann, die Differenzwerte der Nebengeräuschpegel so lange eingefroren werden, bis die Umgebungsparameter wieder für eine Zeitdauer konstant sind, die ausreicht, so dass die Mikrofonbasierten Messwerte sich wieder mit einer bestimmten Genauigkeit der neuen Situation angepasst haben.
  26. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung einer Fahrzeuggeschwindigkeit um mindestens einen bestimmten Wert innerhalb einer bestimmten Zeit als Änderung der Umgebung interpretiert wird, die damit zu einem Einfrieren der Differenzwerte der Nebengeräuschpegel führt.
  27. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameterberechnungen, mit denen die einzelnen Module angesteuert werden, in einem möglichst festen zeitlichen Abstand durchgeführt werden und die dadurch angesteuerten Module ihre Anpassungen mit einer Zeitkonstante durchführen, die mindestens so groß ist wie der zeitliche Abstand zweier Parameterberechnungen.
  28. Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Wiedergabe von Audiosignalen, insbesondere innerhalb eines geschlossenen bzw. begrenzten Raumes, mit Einrichtungen zur Ermittlung und/oder Herleitung von Umgebungs- bzw. Störgeräuschen im Bereich des Raumes in zwei oder mehr, insbesondere in einer Vielzahl von unterschiedlichen Frequenzbereichen, und mit Einrichtungen zur frequenzindividuellen Verarbeitung bzw. Verstärkung der zu verarbeitenden und/oder wiederzugebenden Audiosignale in Abhängigkeit von einer Benutzervorgabe sowie in Abhängigkeit von den ermittelten und/oder hergeleiteten Nebengeräusch- bzw. Störgeräuschsignalen, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Audiosignalwiedergabe ein frequenzindividueller Störgeräuschabstand vorgebbar ist, in dem eine menschliche Hörcharakteristik berücksichtigt ist.
  29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Pegel der wiederzugebenden Audiosignale und der Neben- bzw. Störgeräusche gemäß einer gehörgerechten Skalierung frequenzabhängig skalierbar sind.
  30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass aus der frequenzabhängigen Differenz der jeweiligen Pegel eine gehörgerechte Wiedergabelautstärke ermittelbar ist.
  31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herleitung von typischerweise zu erwartenden Pegeln bzw. Störgeräuschabständen zusätzliche Umgebungsparameter berücksichtigbar sind.
  32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 31 zur Durchführung eines Verfahrens gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 27.
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