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Die
vorliegende Erfindung enthält
den Hauptgegenstand, der sich auf die japanische Patentanmeldung
JP 2005-232953 bezieht, die beim japanischen Patentamt am 11. August
2005 angemeldet wurde, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme
eingeführt
wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schallfeld-Kompensationsvorrichtung
und ein Schallfeld-Kompensationsverfahren und kann beispielsweise
in einem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem (oder einem Auto-Audiosystem)
angewandt werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein
Verfahren, bei dem, wenn Schallfeld-Kenndaten durch Wiedergeben
eines Testsignals über
ein Lautsprechersystem kompensiert werden, ein Lautsprecher durch
ein Lautstärke
regulierendes Testsignal angesteuert wird, das aus einem Summensignal
gebildet ist, die für
die Summe von Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignalen repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnis festgelegt
sind, und ein Ausgangssignal vom Lautsprecher gemäß einem
Durchschnittswert von Signalpegeln der jeweiligen Frequenzkomponenten
ermittelt wird, um dadurch eine Schalllautstärke gemäß dem gemessenen Testsignal
zu setzen, wodurch es ermöglicht
wird, die Tonlautstärke
genau zu setzen, ohne den Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen anzusteuern.
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Fahrzeugsysteme,
die in den vergangenen Jahren entwickelt wurden, haben einen Aufbau,
bei dem ein Subwoofer und ein Verfahren oder Technik zum Kombinieren
verschiedener Kenndaten (einschließlich einer Schallfeldregulierung)
unter Verwendung eines digita len Signalprozessors verwendet werden,
wodurch es ermöglicht
wird, Musikinhalt mit verbesserter Audioqualität zu erzeugen.
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Betrachtet
man eine derartige Schallfeldregulierung, so wurde ein Regulierungsverfahren
dafür vorgeschlagen,
wie dies beispielsweise in der japanischen ungeprüften registrierten
Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 6-13292
offenbart wurde. Gemäß der Offenbarung werden
Testsignale unter Verwendung von Rosa-Rauschen, welches durch einen
Lautsprecher reproduziert wird, durch ein Mikrophon gesammelt und analysiert,
wodurch verschiedene Schallfeldkenndaten gemessen werden, und weiter
die Schallfeldkenndaten gemäß dem Messergebnis
reguliert werden. Man kann in Betracht ziehen, weißes Rauschen anstelle
des Rosa-Rauschen zur Messung der Frequenzkenndaten wie oben beschrieben
zu verwenden.
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Ein
solches Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem wird in einem engen geschlossenen
Raum verwendet, d.h., einem Fahrzeugkabineninnenraum, so dass die
Schallfeldkenndaten signifikant in Abhängigkeit vom Fahrzeug, in welchem
das System befestigt ist, variieren. Die Schallfeldkenndaten müssen somit
auf verschiedene Moden entsprechend den Fahrzeugen reguliert werden.
Um der Notwendigkeit zu entsprechen, wird ein derartiges Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem
eingerichtet, um die Regulierung des Schallfelds (Kenndaten) auf
verschiedene Moden über
Betätigung
eines Benutzers zu ermöglichen.
Die Adaption eines Verfahrens oder einer Technik, wie diese in der
angegebenen Veröffentlichung (Nr.
6-13292) offenbart ist, wird in Betracht gezogen, um es zu ermöglichen,
die Schallfeldkenndaten geeignet zu regulieren, während die
Belastung für
den Benutzer reduziert wird, wodurch konsequent weiter eine Verbesserung
zur Benutzbarkeit für
Benutzer ermöglicht
wird.
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Als
eine erforderliche Bedingung zum Erzielen von obigem sollte die
Tonlautstärke
eines jeweiligen Lautsprechers, die ausgegeben wird, geeignet reguliert
werden. Insbesondere sollte im oben beschriebenen Fall die Tonlautstärke des
jeweiligen Lautsprechers geeignet reguliert werden, so dass ein Mikrophonausgangssignal
mit einem ausreichenden S/N-Verhältnis
(Signal-Rausch-Verhältnis)
innerhalb eines Bereichs erlangt werden kann, wo der Lautsprecherausgangssignal
nicht über
alle Frequenzbänder
gesättigt
ist, welche bei der Messung der Kenndaten angewandt werden. Da insbesondere, wie
in 7 gezeigt ist, das
Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem in einem engen, geschlossenen Raum
vorgesehen ist, ist die Pegeländerung
des Lautsprechersystems groß,
und der Geräuschpegel aufgrund
einer Klimaanlage und dergl. ist so, so dass die Lautstärke reguliert
werden sollte, indem diese Faktoren in Betracht gezogen werden.
In 7 ist ein Beispiel
des Ergebnisses gezeigt, welches in einer Umgebung erlangt wird,
wo ein Mikrophon an der Kopfstütze
eines Fahrersitzes installiert ist, und Ausgangssignale von einem
Lautsprecher, welcher an einer Tür
auf der Innenseite des Fahrersitzes vorgesehen ist, gemessen werden,
wobei eine maximale Pegeldifferenz ungefähr 10 dB beträgt. In 7 zeigt 0 dB auf der Vertikalachse
einen Verstärkungsfaktorwert
in einem Fall, wo kein Einfluss von Variationen bezüglich der
Frequenzkenndaten empfangen wurde. Es wird betrachtet, dass in der
oben beschriebenen Weise der Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen angesteuert wird, und die Signalpegel von Lautsprecherausgangssignalen,
welche durch den Lautsprecher erfasst werden, bestimmt werden, wodurch
die Tonlautstärken
geeignet eingestellt werden können.
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Trotzdem
tritt eine Schwierigkeit dahingehend auf, dass die Wiedergabe von
Rosa-Rauschen oder weißem
Rauschen die Entwicklung eines sehr unangenehmen Gefühls im Hörsinn für einen
Benutzer zur Folge hat, der in einer Fahrzeugkabine ist. Unter diesen
Umständen
wird gewünscht,
dass die Tonlautstärke
geeignet eingestellt werden kann, ohne den Lautsprecher unter Verwendung
von Rosa-Rauschen oder weißem
Rauschen anzusteuern.
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Überblick über die Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wird im Hinblick auf die oben beschriebenen
Umstände
gemacht, und es wird gefordert, eine Schallfeld-Kompensationsvorrichtung
und ein Schallfeld-Kompensationsverfahren vorzuschlagen, welche
in der Lage sind, die Tonlautstärke
ohne Ansteuern eines Lautsprechers unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen, wenn Schallfeldkenndaten kompensiert werden, durch Reproduzieren
eines Testsignals über
ein Lautsprechersystem geeignet einzustellen.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu adressieren ist eine Ausführungsform
der Erfindung eine Schallfeld-Kompensationsvorrichtung, welche einen
Lautsprecher unter Verwendung eines Messtestsignals ansteuert und
die Kompensation für
ein Kennfeld eines Schallfelds, welches durch den Lautsprecher erzeugt
wird, über
Analyse eines Ausgangssignals vom Lautsprecher durchführt. Die
Vorrichtung weist einen Tonlautstärke regulierenden Testsignal-Erzeugungsabschnitt
auf, der ein Tonlautstärke
regulierendes Testsignal erzeugt; einen Ansteuerabschnitt, der einen
Lautsprecher ansteuert; ein Mikrophon, welches das Ausgangssignal
vom Lautsprecher empfängt;
und einen Steuerabschnitt, der ein Ausgangssignal des Mikrophons
verarbeitet und der Arbeitsweisen von entsprechenden Abschnitten
steuert. Das Tonlautstärke
regulierende Testsignal ist ein Summensignal, welches für die Summe
von Einzelfrequenz-Sinuswellensignalen repräsentativ ist, deren Frequenzen
auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses festgelegt sind. Der
Steuerabschnitt bewirkt, dass der Ansteuerabschnitt den Lautsprecher
unter Verwendung des Tonlautstärke
regulierenden Testsig nals ansteuert, um dadurch Signalpegel von
Frequenzkomponenten der Sinuswellensignale von Ausgangssignalen
des Mikrophons zu ermitteln, und legt gemäß einem Durchschnittswert der
Signalpegel eine Messtonlautstärke bei
einem Ereignis fest, dass der Lautsprecher unter Verwendung des
Messtestsignals angesteuert wird.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung ist ein Schallfeld-Kompensationsverfahren, welches einen
Lautsprecher unter Verwendung eines Messtestsignals ansteuert und
danach Kompensation für eine
Kenngröße eines
Schallfelds, welche durch den Lautsprecher erzeugt wird, über Analyse
eines Ausgangssignals vom Lautsprecher durchführt. Das Verfahren umfasst
einen Messtonlautstärke-Einstellungsschritt,
der eine Tonlautstärke
zum Ansteuern des Lautsprechers unter Verwendung des Messtestsignals
in einer Weise einstellt, dass der Lautsprecher unter Verwendung
eines Tonlautstärke-Regulierungstestsignals
angesteuert wird, um dadurch das Ausgangssignal vom Lautsprecher
zu analysieren. Der Messton-Lautstärkeeinstellschritt weist einen Lautsprecheransteuerungsschritt
auf, der den Lautsprecher unter Verwendung des Tonlautstärke regulierenden
Testsignals ansteuert, welches aus einem Summensignal gebildet ist,
welche für
die Summe der Einzelfrequenz-Sinuswellensignale repräsentativ ist,
deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind; einen Empfangsschritt, welcher – über ein Mikrophon – das Ausgangssignal
vom Lautsprecher empfängt,
der durch den Lautsprecheransteuerungsschritt angesteuert wird;
einen Signalpegel-Ermittlungsschritt, der Signalpegel von Frequenzkomponenten
der Sinuswellensignale von Ausgangssignalen vom Mikrophon ermittelt,
um dadurch einen Durchschnittswert der Signalpegel zu ermitteln;
und einen Tonlautstärke-Einstellungsschritt,
der die gemessene Tonlautstärke gemäß dem Durchschnittswert
einstellt, der durch den Signalpegel-Ermittlungsschritt ermittelt wurde.
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Gemäß dem Aufbau
der einen Ausführungsform
steuert die Schallfeld-Kompensationsvorrichtung einen Lautsprecher
unter Verwendung des Messtestsignals an und führt Kompensation für die Kenngröße des Schallfelds,
welches durch den Lautsprecher erzeugt wird, über die Analyse des Ausgangssignals
vom Lautsprecher durch. Die Vorrichtung umfasst den Tonlautstärke regulierenden
Testsignal-Erzeugungsabschnitt, der das Tonlautstärke regulierende
Testsignal erzeugt; den Ansteuerabschnitt, welcher den Lautsprecher
ansteuert; das Mikrophon, welches das Ausgangssignal vom Lautsprecher
empfängt;
und den Steuerabschnitt, der ein Ausgangssignal des Mikrophons verarbeitet
und den Betrieb entsprechender Abschnitte steuert. Das Tonlautstärke regulierende
Testsignal ist das Summensignal, welches für die Summe der Einzelfrequenz-Sinuswellensignale
repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind. Der Steuerabschnitt bewirkt, dass der Ansteuerabschnitt
den Lautsprecher unter Verwendung des Tonlautstärke regulierenden Testsignals
ansteuert, um dadurch Signalpegel von Frequenzkomponenten der Sinuswellensignale
von Ausgangssignalen des Mikrophons zu ermitteln, und – gemäß einem
Durchschnittswert der Signalpegel – eine Messtonlautstärke in einem
Ereignis setzt, dass der Lautsprecher unter Verwendung des Messtestsignals
angesteuert wird. Dadurch kann das Tonvolumen gesetzt werden, ohne
den Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen oder weißem Rauschen
anzusteuern. Außerdem
ist das Tonlautstärke regulierende
Testsignal das Summensignal, welches für die Summe der Einzelfrequenz-Sinuswellensignale
repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind. Dadurch kann der Lautsprecher in einem breiten Frequenzband
angesteuert werden, welches durch den Lautsprecher reproduzierbar
ist, und das Lautsprecherausgangssignal bei einer entsprechenden
Frequenz kann durch Setzen der Sinuswellensignale verifiziert werden, ähnlich dem
Fall, wo der Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen oder weißem Rauschen
angesteuert wird. Da außerdem der
Verwendung des Durchschnittswerts ausgeführt wird, kann der Einfluss
von Rauschen vermieden werden, wodurch die Tonlautstärke geeignet
gesetzt werden kann.
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Gemäß der weiteren
Ausführungsform
kann ein Schallfeld-Kompensationsverfahren bereitgestellt werden,
dass, wenn die Kenngröße des Schallfelds unter
Verwendung des Testsignals, welches mit dem Lautsprechersystem reproduziert
wird, kompensiert wird, in der Lage ist, die Tonlautstärke geeignet
einzustellen, ohne den Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen anzusteuern.
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Folglich
kann als ein Vorteil gemäß den Ausführungsformen
der Erfindung ein Schallfeld-Kompensationsverfahren bereitgestellt
werden, welches, wenn die Kenngröße des Schallfelds
unter Verwendung des Testsignals kompensiert wird, welches mit dem
Lautsprechersystem reproduziert wird, in der Lage ist, die Tonlautstärke geeignet
einzustellen, ohne den Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen anzusteuern.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitungsprozedur eines spezifischen
Tonlautstärke-Regulierungsprozesses
eines Digitalsignalprozessors in einem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Draufsicht, welche ein Lautsprechersystem des Innenraum-Fahrzeug-Audiosystems
zeigt;
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4 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitungsprozedur des Digitalsignalprozessors des
Innenraum-Fahrzeug-Audiosystems, welches in 2 gezeigt
ist, zeigt;
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5 ist
ein Kennlinienkurvendiagramm, welches das Tonlautstärke-Einstell-Testsignal im Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem,
welches in 2 gezeigt ist, zeigt,
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6 ist
ein Kennliniendiagramm, welches eine Antwort gemäß dem in 5 gezeigten
Testsignals zeigt; und
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7 ist
ein Kennliniendiagramm, welches Frequenzkenndaten des Lautsprechersystems
des Innenraum-Fahrzeug-Audiosystems zeigt.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Ausführungsformen
der Erfindung werden unter Bezug auf die passenden Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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(1) Aufbau der Ausführungsform
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2 ist
ein Blockdiagramm, welches ein Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt, und 3 ist eine Draufsicht, welche
ein Lautsprechersystem des Innenraum-Fahrzeug-Audiosystems 1 zeigt.
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Das
Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 beliefert einem Benutzer
mit Musikinhalt über
5.1-Kanäle. Mit
Bezug auf 3 ist bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 ein
Lautsprecher FC, der einem vorderen mittleren Kanal entspricht,
in einem vorderen und einem zentralen Bereich eines Vordersitzes
vorgesehen. Lautsprecher FR und FL, welche dem vorderen rechten
und linken Kanälen entsprechen,
sind bei der vorderen rechten bzw. linken Tür vorgesehen. Auf der hinteren
Seite sind Lautsprecher RL und RR, welche hinteren rechten und linken
Kanälen
entsprechen, bei der hinteren rechten bzw. linken Tür vorgesehen.
Zusätzlich
ist ein Subwoofer RC an einem hinteren zentralen Bereich eines hinteren
Sitzes vorgesehen. Ein Mikrophon MC zum Aufnehmen von Ausgangssignalen
der Lautsprecher FC, FL, FR, RL und RR ist in der Nähe eines
Bereichs, wo der Kopf eines Fahrers liegt, auf dem Sitz des Fahrers,
angeordnet.
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Mit
diesen Komponenten sind eine Digital-Analog-Umsetzerschaltung 2 (D/A)
(gezeigt als "D/A"), ein Vorverstärker 3 und
ein Verstärker 4 im
Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 vorgesehen. Die D/A-Umsetzerschaltung 2 führt eine
Digital-Analog-Umsetzung von Audiodaten durch und gibt ein resultierendes
Audiosignal an Einheiten eines entsprechenden der Lautsprecher FC,
FL, FR, RL und RR aus. Der Vorverstärker 3 setzt beispielsweise
die Tonlautstärke
des Audiosignals, welche von der D/A-Umsetzerschaltung 2 ausgegeben
wird. Der Verstärker 4 steuert
den entsprechenden Lautsprecher gemäß einem Ausgangssignal des
Vorverstärkers 3 an.
Eine Quelle 5, beispielsweise ein optischer Plattenspieler,
von Musikinhalt wird bereitgestellt. Zusätzlich ist ein Digitalsignalprozess 6 (gezeigt
als "DSP") vorgesehen, der
Audiodaten verarbeitet, welche von der Quelle 5 ausgegeben
werden, und das resultierte Signal an ein System des entsprechenden Lautsprechers
ausgibt.
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Der
Digitalsignalprozessor 6 kompensiert beispielsweise die
Frequenzkenngröße von Audiodaten
bei Verarbeitung der Audiodaten, um dadurch das Schallfeld des entsprechenden
Lautsprechers FC, FL, FR, RL, RR zu kompensieren, so dass das Schallfeld,
welches vom entsprechenden Lautsprecher FC, FL, FR, RL, RR gebildet
wird, optimiert wird. Als Antwort auf eine Instruktion, welche durch
einen Benutzer gegeben wird, führt
der Digitalsignalprozessor 6 vorbereitend ein Verarbeitungsprogramm
in Bezug auf das Einstellen eines Schallfelds aus, um dadurch die
Kompensationsreferenz der Audiodaten gemäß dem Ausgangssignal des entsprechenden Lautsprechers
FC, FL, FR, RL, RR, welches über
das Mikrophon MC empfangen wird, einzustellen. Dadurch wird gemäß der vorliegenden
Erfindung das Verarbeitungsprogramm in dem Zustand bereitgestellt,
welches im Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 installiert
ist. Anstelle des Bereitstellens in der vorinstallierten Weise kann
das Verarbeitungsprogramm jedoch über ein Netzwerk bereitgestellt
werden, beispielsweise Internet, um es Benutzern zu erlauben, dies
herunterzuladen. Noch alternativ kann das Verarbeitungsprogramm
bereitgestellt werden, wenn dies auf irgendeinem von unterschiedlichen
Aufzeichnungsträgern
aufgezeichnet ist, beispielsweise einer optischen Platte, einer
Magnetplatte und einer Speicherkarte.
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Dadurch
verstärkt
beim Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 ein Mikrophonverstärker 7 das Ausgangssignal
des Mikrophons MC gemäß einem vorher
festgelegten Verstärkungsfaktor
und gibt das verstärkte
Signal aus, und eine Analog-Digital-Umsetzerschaltung 8 ("A/D") führt eine
Analog-Digital-Umsetzung des Ausgangssignals des Mikrophons MC durch
und gibt dadurch empfangene Audiodaten D1 aus.
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4 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitungsprozedur zeigt, welche
durch den Digitalsignalprozessor 6 gemäß dem Verarbeitungsprogramm
zur Schallfeldeinstellung ausgeführt
wird. Beim Start der Verarbeitungsprozedur verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 (oder
dadurch der Prozess) vom Schritt SP1 zum Schritt SP2 und führt einen
Existenzverifikationsprozess eines Lautsprechers aus. Insbesondere
gibt der Digitalsig nalprozessor 6 sequentiell und selektiv
ein Testsignal an das entsprechende System über einen Signalgenerator aus,
der im Digitalsignalprozessor 6 vorgesehen ist, bestimmt
eine Variation des Signalpegels der empfangenen Audiodaten D1 in
Verbindung mit der Leistung des Testsignals, und bestimmt, ob er
in der Lage ist, eine Antwort von einem entsprechenden Mikrophon
MC zu erlangen oder nicht. Dadurch verifiziert der Digitalsignalprozessor 6 die
Existenz des Lautsprechers.
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Nachfolgend
verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum Schritt
SP3 und setzt eine Tonlautstärke,
welche bei der Messung der Kenndaten des entsprechenden Systems
verwendet wird. In diesem Fall gibt ähnlich wie oben der Digitalsignalprozessor 6 ebenfalls
sequentiell und selektiv (über
den Signalgenerator) ein Testsignal an das entsprechende System
aus, bestimmt den Signalpegel der empfangenen Audiodaten D1 in Verbindung
mit der Leistung des Testsignals und setzt dann in Einheiten des entsprechenden
Systems eine Tonlautstärke,
die verwendet wird, um die Messung der Kenndaten gemäß dem Ermittlungsergebnis
auszuführen.
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Nachfolgend
verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum Schritt
SP4 und führt
die Messung aus. Auch in diesem Fall gibt der Digitalsignalprozessor 6 sequentiell
und selektiv ein Testsignal an das entsprechende System aus und
ruft die empfangenen Audiodaten D1 in Verbindung mit der Leistung des
Testsignals ab und zeichnet die abgerufenen empfangenen Audiodaten
D1 in einem Speicher auf, der in ihm selbst vorgesehen ist (Digitalsignalprozessor 6).
Dann führt
im nachfolgenden Schritt SP5 der Digitalsignalprozessor 6 eine
Analyse der empfangenen Audiodaten D1 aus, welche im Speicher aufgezeichnet
sind. Über
die Analyse im Schritt SP5 führt der
Digitalsignalprozessor 6 eine Messung einer Ausbreitungszeitperiode
eines entsprechenden Lautsprechers durch, welche an das Mikrophon
MC ausgegeben wird, und führt
eine Messung einer Frequenzkenngröße des entsprechenden Lautsprecherausgangssignals
durch.
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Dann
verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum Schritt
SP6 und setzt eine Kompensationshöhe für die Audiodaten für das entsprechende System
gemäß den verschiedenen
Messergebnissen, welche im Schritt SP5 erlangt werden. Insbesondere
setzt gemäß unter
den Messergebnissen, welche im Schritt SP5 erlangt werden, des Messergebnisses
der Ausbreitungszeitperiode des jeweiligen Lautsprechers, welches
zum Mikrophon MC ausgegeben wird, der Digitalsignalprozessor 6 eine
Verzögerungszeit
in die Audidaten für
das jeweilige System, um für
eine Inter-Systemdifferenz kompensiert zu werden, in der Periode
für das
Lautsprecherausgangssignal, um das Ohr des Fahrers zu erreichen. Dadurch
wird der Regulierungsprozess, der eine sogenannte "Zeitsynchronisation" ist, durchgeführt. Gemäß den Mess ergebnissen
im Schritt SP5 wird weiter eine Frequenzkenngröße für die Audiodatenkompensation
zu einer gewünschten
Frequenzkenngröße. Im vorliegenden
Fall bezieht sich die gewünschte Frequenzkenngröße auf eine
flache Frequenzkenngröße.
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Nachdem
die verschiedenen Kenndaten in den oben beschriebenen Art und Weisen
gesetzt sind, verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum
Schritt SP7 und beendet die Verarbeitungsprozedur, wodurch Prozesse
der Audiodaten in Verbindung mit dem jeweiligen System gemäß den Kenndaten
gestartet werden, die über
die Reihe der oben beschriebenen Prozesse gesetzt wurden.
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1 ist
ein Flussdiagramm, welches ausführlich
einen Tonlautstärke-Regulierungsprozess gemäß dem Schritt
SP3 der Verarbeitungsprozedur zeigt, welcher in 4 gezeigt
ist. Bei dieser Verarbeitungsprozedur verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 vom
Schritt SP11 zum Schritt SP12, bei dem er ein Testsignal zu einem
von sechs Systemen ausgibt, welche mit den Lautsprechern FC, FL,
FR, RL und RR verknüpft
sind.
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Bezugnehmend
auf 5 wird bei der vorliegenden Ausführungsform
ein Summensignal, welches für
die Summe von Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignalen repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind, für
das Testsignal zugeordnet. Insbesondere werden die Frequenzen der
Sinusschwingungssignale so gesetzt, dass das Frequenzverhältnis 1:2
ist zwischen Signalen, die bezüglich der
Frequenz benachbart sind. Gemäß dieser
Anordnung wird, wenn eine Frequenz eines Sinusschwingungssignals
mit einer niedrigsten Frequenz f0 ist, die Frequenz des n-ten Sinusschwingungssignals vom
Sinusschwingungssignal der Frequenz f0 dargestellt als (n-1)xf0.
In einem Bereich, um nicht ein nichtkomfortables Gefühl im Hörsinn zu
entwickeln, kann das Frequenzverhältnis zwischen Sinusschwingungssignalen,
die bezüglich
der Frequenz benachbart sind, auf verschiedene Verhältnisse
gesetzt werden, beispielsweise 1:3 und 1:4. Weiter kann das Testsignal
gesetzt werden, um im Wesentlichen die Frequenzbänder von Lautsprechern, welche
dem Testen unterworfen sind, abzudecken, so dass die Anzahl von
Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignalen und die Frequenzen entsprechend
den Lautsprechern gesetzt werden. In 6 ist ein
Beispiel eines Testsignals gezeigt, welches zugeführt wird,
um die Lautsprecher mit Ausnahme des Subwoofers RC anzusteuern,
und dass die Frequenzen der jeweiligen Sinusschwingungssignale dafür in der
Reihenfolge von der unteren Seite 400 Hz, 800 Hz, 1600 Hz, 3200 Hz,
6400 Hz und 12800 Hz gesetzt sind.
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Nachfolgend
verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum Schritt
SP13 und zeichnet im Speicher empfangene Audiodaten D1 auf, welche vom
Mikrophon MC aufgenommen sind. Im nachfolgenden Schritt SP14 wird,
wie in 7 gezeigt ist, über Analyse der empfangenen
Audiodaten D1, welche im Speicher aufgezeichnet sind, ein Signalpegel des
Frequenzbands in Verbindung mit dem entsprechenden Sinusschwingungssignal
des Testsignals ermittelt, und ein Durchschnittswert AV des Signalpegels
berechnet. In diesem Fall wird eine Hochgeschwindigkeits-Fourier-Transformation
zur Analyse der empfangen Audiodaten D1 verwendet.
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Nachfolgend
verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 zum Schritt
SP15, bei dem er bestimmt, ob der Prozess aller Systeme beendet
ist oder nicht. Wenn in diesem Schritt ein negatives Ergebnis empfangen
wird, verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 vom
Schritt SP15 zum Schritt SP16, bei dem er das Verarbeitungsziel
zu einem nachfolgenden System verschiebt, und kehrt dann zurück zum Schritt
SP12.
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Auf
diese Art und Weise führt
der Digitalsignalprozessor 6 wiederholt die Schritte SP12
bis SP15 für
alle sechs Systeme der Lautsprecher FC, FL, FR, RL und RR aus, um
dadurch Antworten unter Verwendung des Testsignals zu ermitteln.
Bei der Reihe von den Prozessen veranlasst, damit eine Melodie reproduziert
wird, wobei die Frequenzbeziehung des ganzzahligen Verhältnisses über die
entsprechenden Sinusschwingungssignale beibehalten wird, der Digitalsignalprozessor 6,
dass die Frequenz des Testsignals sich jedes Mal ändert, wenn
die Schritt SP12 bis SP15 wiederholt werden.
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Wenn
Antworten bezüglich
aller Systeme ermittelt sind, verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 vom
Schritt SP15 zum Schritt SP17, bei dem er bestimmt, ob der Durchschnittswert
AV, der im Schritt SP14 berechnet wurde, ein Referenzpegel ist oder nicht.
Der Referenzpegel ist ein Pegel, bei dem, sogar wenn die Frequenzkenngröße in einem
entsprechenden Lautsprechersystem signifikant variiert ist, das
Lautsprecherausgangssignal nicht bei irgendeiner Frequenz gesättigt ist,
jedoch ein ausreichendes S/N-Verhältnis bei allen Frequenzbändern gesichert werden
kann. Beispielsweise wird der Referenzpegel auf einen Wert gesetzt,
der gemäß gemessenen Werten
bei Innenraum-Fahrzeug-Audiosystemen festgelegt ist, die in verschiedenen
Fahrzeugen montiert sind.
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Wenn
ein negatives Ergebnis empfangen wird, verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 vom
Schritt SP17 zum Schritt SP18, bei dem er wiederum eine Tonlautstärke setzt,
um einen Lautsprecher eines Systems anzusteuern, welches nicht bei dem
Referenzpegel ist, so dass der Wert sich in Richtung auf den Referenzpegel
nähert.
Danach kehrt der Digitalsignalprozessor 6 zurück zum Schritt
SP12.
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Wenn
ansonsten der Durchschnittswert von Signalpegeln aller Systeme der
Referenzpegel-erreicht hat, verschiebt sich der Digitalsignalprozessor 6 vom
Schritt SP16 zum Schritt SP19. Im Schritt SP19 setzt der Digitalsignalprozessor 6 den
Wert der Tonlautstärke, bei
dem der Durchschnittswert zum Referenzpegel wird, auf die Tonlautstärke in der
aktuellen Messung, verschiebt sich dann zum Schritt SP20 und beendet
die Verarbeitungsprozedur.
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(2) Arbeitsweise der Ausführungsform
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Bei
dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 (in 2)
bei dem oben beschriebenen Aufbau werden Audiodaten eines Musikinhalts,
welche von der Quelle 5 geliefert werden, durch den Digitalsignalprozessor 6 verarbeitet,
und die verarbeiteten Audiodaten werden davon zu Ansteuersystemen
entsprechend den Lautsprechern FC, FL, FR. RL und RR ausgegeben.
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Bei
dem entsprechenden Ansteuersystem werden die Audiodaten, welche
vom Digitalsignalprozessor 6 ausgegeben werden, durch die
D/A-Umsetzerschaltung 2 in ein Analogsignal umgesetzt,
danach wird die Tonlautstärke
beispielsweise durch den Vorverstärker 3 kompensiert,
und ein Lautsprecher entsprechend einem Ausgangssignal des Vorverstärkers 3 wird
angesteuert. Dadurch wird bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 der
Musikinhalt, welcher von Quelle 5 reproduziert wird, dem
Benutzer bereitgestellt.
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Das
Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1, welches oben beschrieben
wurde, wird verwendet, wobei es in einem Fahrzeug befestigt wird
und der Innenraum des Fahrzeugs eng ist, so dass beispielsweise
Resonanz bei einer spezifischen Frequenz auftritt. Folglich sind
im Vergleich zu dem Fall einer audio-visuellen oder zuhörenden Umgebung
zuhause (im Haus) die Frequenzkannedaten signifikant verschlechtert.
Zusätzlich
sind Hörpunkte
nicht immer optimal. Beispielsweise hört ein Fahrzeuglenker in meisten
Fällen
dem Musikinhalt in einer Position in der Nähe des Lautsprechers FR auf
der rechten vorderen Seite zu (3), so dass
die Tonbildlokalisierung immer ungenau ist.
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Somit
wird bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 die Schallfeldeinstellung
durch den Digitalsignalprozessor 6 durch die Betätigung des
Benutzers eingestellt; die Schallfeld-Kenngröße wird durch die Ausführung gemessen;
und gemäß dem Messergebnis
wird die Frequenzkenngröße in Verbindung
mit dem Ansteuern des jeweiligen Lautsprechers gemessen, und die
Verzögerungszeit
der Audiodaten in Verbindung mit dem entsprechenden Lautsprecher
wird eingestellt (siehe 4). Dadurch werden die Schallfeld-Kenndaten
festgelegt, um optimale Schallfelder zu bilden.
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Insbesondere
wird bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 am Anfang
die Verbindung zu dem jeweiligen System in der Weise verifiziert,
dass das Testsignal sequentiell und selektiv ausgegeben wird, um
dadurch eine Antwort zu verifizieren, welche durch das Mikrophon
MC empfangen wird, in Einheiten des Systems in Verbindung mit dem
An steuern eines entsprechenden der Lautsprecher FC, FL, FR, RL und
RR. Dann wird in Einheiten von dem Lautsprecher, der zur Verbindung
verifiziert wurde, das Testsignal sequentiell und selektiv ausgegeben,
und eine Antwort, welche über
das Mikrophon MC empfangen wird, wird verifiziert, wodurch die Tonlautstärke gesetzt
wird. Gemäß der Tonlautstärke wird
außerdem
das entsprechende System sequentiell und selektiv durch das Kenngrößen-Mess-Testsignal angesteuert,
und die Kenngröße in Verbindung
mit dem Schallfeld – die
Analyse der Antwort – wird
sequentiell gemessen, welche durch das Mikrophon MC empfangen wird.
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Bei
der Reihe der Prozesse wird bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 ein
Tonlautstärke regulierendes
Testsignal, welches durch ein Summensignal gebildet ist, welches
für die
Summe von Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignalen repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind, durch den Digitalsignalprozessor 6 erzeugt,
und der jeweilige Lautsprecher wird sequentiell durch das Testsignal
angesteuert. Zusätzlich
wird ein Signalpegel einer entsprechenden Frequenzkomponente des
entsprechenden Sinusschwingungssignals von der Antwort ermittelt,
welche über
das Mikrophon MC empfangen wird, und die Geeignetkeit der Tonlautstärke wird
gemäß einem
Durchschnittswert der Signalpegel bestimmt, wodurch die entsprechende
Tonlautstärke
gesetzt wird (1).
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Dadurch
wird bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 die Tonlautstärke ohne
Verwendung von Rosa-Rauschen oder weißem Rauschen gemessen, so dass
es möglich
ist, unkomfortables Gefühl
für einen
Benutzer zu verhindern, welches durch die Verwendung des Rosa-Rauschens
oder weißen
Rauschens entwickelt wird.
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Wenn
folglich die Tonlautstärke
gemäß dem Tonlautstärke regulierenden
Testsignal eingestellt wird, welches von dem Summensignal gebildet
wird, welches für
die Summe der Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignale repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind, kann der Lautsprecher in einem breiten Frequenzband
angesteuert werden, welches durch den Lautsprecher reproduzierbar
ist, und das Lautsprecherausgangssignal kann in einer entsprechenden
Frequenz durch Setzen der Frequenzen und der Anzahl von Sinusschwingungssignalen verifiziert
werden, ähnlich
dem Fall, wo der Lautsprecher unter Verwendung von Rosa-Rauschen
oder weißem
Rauschen angesteuert wird. Die Ausübung unter Verwendung des Durchschnittswerts
der Signalpegel ermöglicht
es außerdem,
den Einfluss von Rauschen zu vermeiden, wodurch genaues Einstellen
der Tonlautstärke
ermöglicht
wird.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden die Prozesse zum Einstellen der Tonlautstärke durch sequentielles Umschalten
des Lautsprechers ausgeführt.
Wenn eine Ton lautstärke,
welche für
einen Lautsprecher eingestellt ist, als ungeeignet gefunden wird,
wird ein kollektiver Einstellprozess für den Lautsprecher ausgeführ. In diesem
Fall erzeugt bei dem Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem 1 der
Digitalsignalprozessor das Testsignal, wobei bewirkt wird, dass
sich die Frequenz in Verbindung mit der Umschaltung des Lautsprechers
verändert,
wodurch eine Melodie wiedergegeben wird und die Reihe der Prozesse
ausgeführt
wird. Dadurch wird das Ansteuern des Lautsprechers unter Verwendung
des die Tonlautstärke
regulierenden Testsignals durchgeführt, ohne durch den Benutzer
erkannt zu werden, so dass das Problem eines nicht-komfortablen
Gefühls
des Benutzers vermieden werden kann.
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(3) Vorteile und Effekte
der Ausführungsform
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Gemäß dem oben
beschriebenen Aufbau kann in dem Fall, dass ein entsprechender Lautsprecher
durch ein die Tonlautstärke
regulierendes Testsignal angesteuert wird, welches aus einem Summensignal
gebildet wird, welches für
die Summe von Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignalen repräsentativ
ist, deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
eingestellt sind, und ein Ausgangssignal vom Lautsprecher gemäß einem Durchschnittswert
von Signalpegeln der jeweiligen Frequenzkomponenten ermittelt wird,
um dadurch eine Tonlautstärke
gemäß dem Messtestsignal
einzustellen, die Tonlautstärke
geeignet eingestellt werden, ohne den Lautsprecher unter Verwendung
von Rosa-Rauschen oder weißem
Rauschen anzusteuern.
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Weiter
wird die Tonlautstärke
in Einheiten des Lautsprechers eingestellt, und das Testsignal wird
erzeugt, wobei veranlasst wird, dass die Frequenz sich in Verbindung
mit der Umschaltung des Lautsprechers ändert. Folglich wird das Ansteuern des
Lautsprechers unter Verwendung des das Schallfeld regulierenden
Testsignals durchgeführt, ohne
durch den Benutzer erkannt zu werden, so dass die Schwierigkeit
eines nicht-komfortablen Gefühls des
Benutzers vermieden werden kann.
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Zweite Ausführungsform
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Bei
einer zweiten Ausführungsform
wird das Tonlautstärke
regulierende Testsignal gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
auch für
das Verbindung verifizierende Testsignal verwendet, welches oben
in Verbindung mit Schritt SP2 beschrieben wurde, der in 4 gezeigt
ist. Auch bei dem Verbindung verifizierenden Prozess wird die Frequenz
des Testsignals in Verbindung mit der Umschaltung des Ansteuersystems
für den
Lautsprecher umgeschaltet. Somit können die oben beschriebenen
Prozesse der Schritte SP2 und SP3, welche in 4 gezeigt
sind, synchron ausgeführt
werden.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
wurde das Summensignal, welches für die Summe der Einzelfrequenz-Sinusschwingungssignale
repräsentativ ist,
deren Frequenzen auf die Beziehung eines ganzzahligen Verhältnisses
gesetzt sind, für
das Verbindung verifizierende Testsignal verwendet. Dadurch kann
der Aufbau des Digitalsignalprozessors 6 vereinfacht werden.
Weiter kann das Ansteuern des Lautsprechers unter Verwendung des
Verbindung verifizierenden Testsignals durchgeführt werden, ohne durch den
Benutzer erkannt zu werden.
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Dritte Ausführungsform
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Zunächst, obwohl
die zweite Ausführungsform
bezüglich
des Falls beschrieben wurde, wo die Erfindung bei dem 5.1-Kanal-Audiosystem
angewandt wird, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die
Erfindung kann breit bei Multikanal-Audiosystemen mit verschiedenen
anderen Anzahlen von Kanälen
angepasst werden.
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Weiter,
obwohl die erste, zweite Ausführungsform
bezüglich
des Falls beschrieben wurde, wo die Frequenzkenndaten und die Verzögerungszeiten
der mehreren Kanäle
kollektiv durch den Digitalsignalprozessor reguliert sind, ist die
Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die Erfindung kann breit sogar für
den Fall angepasst werden, wo die Regulierung in Einheiten des Kanals
ausgeführt
wird.
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Obwohl
weiter die erste, zweite Ausführungsform
bezüglich
des Falls beschrieben wurde, wo die Erfindung für das Innenraum-Fahrzeug-Audiosystem
angepasst ist und das Schallfeld dafür kompensiert wird, ist die
Erfindung nicht darauf beschränkt.
Die Erfindung kann sogar für
den Fall breit angepasst werden, wo die Erfindung bei einem Audiosystem
im Haus angepasst wird und das Schallfeld kompensiert wird.
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Die
Erfindung kann für
Innenraum-Fahrzeug-Audiosysteme angepasst sein.
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Es
sollte durch den Fachmann verstanden sein, dass verschiedene Modifikationen,
Kombinationen, Hilfskombinationen und Alternativen in Abhängigkeit
von konstruktiven Erfordernissen und weiteren Faktoren auftreten
können,
insoweit sie innerhalb des Rahmens der angehängten Patentansprüche oder
deren Äquivalente
sind.