DE102008053721A1 - Verfahren und Anordnung zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik - Google Patents

Verfahren und Anordnung zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik wird die Ist-Übertragungsfunktion des zu optimierenden Lautsprechersystems ermittelt, indem ein Testsignal entweder direkt oder über die im Gerät eingebauten Audiosignalverarbeitungsstufen (DSP, Verstärker etc.) auf dem Lautsprechersystem wiedergegeben wird und das von dem Lautsprechersystem abgestrahlte akustische Signal mittels Mikrofon aufgenommen wird und aus den Messwerten die Ist-Übertragungsfunktion ermittelt wird. Weiter wird in dem Verfahren ein Code für einen DSP-Algorithmus erzeugt und dahingehend optimiert, daß bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion wenigstens DSP-Ressourcen benötigt werden. Der fertig optimierte Code wird in den DSP des Gerätes geladen und aktiviert. Eine entsprechende Anordnung hat ein Mikrofon, eine Meßeinheit, einen DSP-Codegenerator und eine Schnittstelle, die den erzeugten DSP-Code in das angeschlossene Gerät der Unterhaltungselektronik lädt.

Description

  • Der Klang eines Lautsprechers im eingebauten Zustand wird zu großen Teilen durch die Geometrie des Gehäuses bestimmt, in dem dieser eingebaut ist. Tiefe Töne können beispielsweise nur mit entsprechend großen Gehäuseabmessungen in guter Qualität übertragen werden. Flatpanel TVs, also Fernsehgeräte mit Flachbildschirmen, z. B. in LCD oder Plasmatechnologie, sind in ihren Abmessungen wegen Vorgaben durch das Design sehr begrenzt und erlauben deshalb für die eingebauten Lautsprecher keine großen Gehäusevolumen. Zum anderen kommen dort oft aus optischen Gründen sehr kleine und preisgünstige Lautsprecher zum Einsatz, deren Übertragungsverhalten zu besonders unnatürlichem Klang führt. Aber auch andere Geräte der Unterhaltungselektronik unterliegen gestalterisch bedingten Einschränkungen, wenn es um die Ausstattung mit Lautsprechern geht.
  • Fernseh- und andere Geräte der Unterhaltungselektronik haben heute bereits eine Vielzahl von Bauelementen zur Signalverarbeitung (z. B. digitale Signalprozessoren, DSPs) integriert. Es ist daher wünschenswert, diese bereits vorhandenen Elemente für eine Korrektur zu verwenden.
  • Es sind Verfahren bekannt, die mittels verschiedener Methoden die Impulsantwort eines Lautsprechers bestimmen und ein dazu inverses Filter erzeugen, welches die nicht ideale Impulsantwort korrigiert. Bei diesen Verfahren wird jedoch ein erfahrener Operator benötigt, um die Messungen durchzuführen und um eine Vielzahl von Einstellmöglichkeiten zu bedienen. Dieser Operator sollte insbesondere auch akustisch erfahren sein, um die Meßergebnisse und die Auswirkungen der Einstellungen richtig beurteilen zu können.
  • WO2006123923A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem durch gleichförmiges Bewegen des Mikrofons vor dem zu messenden Lautsprecher viele dis krete Messungen gemacht werden um die sogenannte „Acoustic Power Frequency Response” zu erhalten, die dann als Basis zur Berechnung von entsprechende Korrekturwerten dient. Bei diesem Verfahren wird versucht, durch aufwändige Berechnungen mittels Fast Fourier Transformation FFT (Fast Fourier Transformation), inverser FFT und statistischer Verfahren, den Einfluss des Raumes, in dem gemessen wird, herauszurechnen.
  • Diese Verfahren erfordern einen erheblichen Aufwand, sowohl in der Messzeit, bedingt durch die Vielzahl der Punkte, als auch für die Berechnungen. Daher sind sie z. B. für eine Implementierung auf einem Halbleiter-IC, wie es in heutigen Fernsehern üblich ist, nicht geeignet.
  • US6760451B1 beschreibt ein Verfahren, bei dem aus einer Messung der Frequenzgang des Lautsprechers über eine Glättung im Frequenzbereich bestimmt wird, wobei die Glättung über die Frequenz variabel sein soll. Nachteil ist hier, dass durch die Glättung scharfe Peaks im Frequenzgang falsch bewertet werden könnten und somit zu eine falschen Korrektur führen können.
  • EP624947B1 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Operator auf Basis von Messwerten, die gleichzeitig mit den Sollwerten auf einem Display dargestellt werden, die Korrekturwerte einstellt. Dieses Verfahren ist fehleranfällig und nicht vollautomatisch.
  • Die Erfindung schafft daher ein Verfahren, welches das Übertragungsverhalten solcher Lautsprecher bzw. Lautsprechersysteme in einem vollautomatischen Prozess optimiert. Die Erfindung schafft weiterhin eine Anordnung, mit der das Übertragungsverhalten von Lautsprechern bzw. Lautsprechersystemen in Geräten der Unterhaltungselektronik in einem automatisierten Prozess optimiert werden kann.
  • Zu diesem Zweck sieht das erfindungsgemäße Verfahren zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik vor, daß
    • A. die Ist-Übertragungsfunktion des zu optimierenden Lautsprechersystems ermittelt wird, indem: aa) ein Testsignal entweder direkt oder über die im Gerät eingebauten Audiosignalverarbeitungsstufen (DSP, Verstärker, etc) auf dem Lautsprechersystem wiedergegeben wird, ab) das von dem Lautsprechersystem abgestrahlte akustische Signal mittels Mikrofon aufgenommen wird und aus den Messwerten die Ist-Übertragungsfunktion ermittelt wird;
    • B. ein Code für einen DSP Algorithmus erzeugt und dahingehend optimiert wird, daß bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion am wenigsten DSP Ressourcen benötigt werden,
    • C. der fertig optimierte Code in den DSP des Gerätes geladen und aktiviert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Code für den DSP Algorithmus aus einer Vielzahl von bereitgestellten Codes für DSP Algorithmen ausgewählt. Dabei wird ein Code gewählt, mit dem sich bei der gemessenen Ist-Übertragungsfunktion eine vorgegebene Soll-Übertragungsfunktion mit dem DSP des Gerätes realisieren läßt. Dazu können in einer Codebibliothek eine Vielzahl von möglichen Codes für DSP Algorithmen bereitgestellt sein, die z. B. ein IIR Filter, FIR Filter, einen DSP Code für einen graphischen oder parametrischen Equalizer beschreiben. Die Algorithmen können in der Bibliothek auch in Form eines Metacodes hinterlegt sein, aus welchem ein DSP Code, erzeugt wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Optimierung des Codes in der Weise, daß alternativ oder in Kombination,
    • – erkannt wird, ob bei dem gewählten Algorithmus Symmetrien bezüglich Filterkoeffizienten bestehen, in welchem Fall der Code so optimiert wird, daß doppelt vorkommende Koeffizienten nur einmal im Daten-Speicher abgelegt werden missen, um den Speicher zu optimieren;
    • – erkannt wird ob bei einer Stereo-Messung die gemessene Übertragungsfunktion beider Kanäle nahezu gleich ist und somit durch zwei gleichartige Filter/Equalizer korrigiert werden kann, in welchem Fall der Code so optimiert wird, daß gemeinsame Koeffizienten für mehrere Kanäle verwendet werden;
    • – erkannt wird, ob es durch die verfügbaren Ressourcen günstiger ist, bei dem gewählten Algorithmus Koeffizienten entweder ins Daten-RAM oder ins Programm-RAM zu legen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Optimierung des Codes ohne weitere Messwertermittlung rekursiv in mehreren Durchgängen durchgeführt
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können weitere Messungen vorgenommen werden, anhand derer das geänderte Übertragungsverhalten des Lautsprechersystems überprüft und dementsprechend der DSP-Code bestätigt, verworfen oder verändert wird. Optional kann durch eine Wiederholung der Schritte der DSP-Code solange optimiert werden bis das Übertragungsverhalten dem gewünschten Ergebnis entspricht oder eine andere Abbruchbedingung erreicht ist, z. B. maximal vorgegebene Verfahrenszeit, oder Anzahl der Wiederholungen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Optimierung des Codes, ausgehend von den Informationen über die verfügbaren Ressourcen, z. B. Programm-RAM, Daten-RAM, Rechnerpower-MIPS (Mega-Instructions Per Second). diese Informationen können entweder vorab zur Verfügung gestellt werden, wenn Sie aus der Konfiguration des Gerätes bekannt sind. Die Informationen können aber auch aus dem Gerät ausgelesen werden, z. B. über eine Benutzerschnittstelle. Besonders vorteilhaft werden zur Verfügung stehenden Ressourcen direkt aus dem DSP im appli kativen Betrieb, d. h. wenn im DSP bereits die für das Gerät vorgesehenen Funktionen zum Sound-Processing implementiert und aktiviert sind, über ein geeignetes User-Interface ausgelesen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der DSP die Ressourcen dynamisch zuordnet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Code im Bezug auf die Quantisierung der Koeffizienten bzw. der Daten optimiert. Das bedeutet, daß die Genauigkeit der Koeffizienten nur so groß gewählt wird, wie es zum Erreichen der Soll-Übertragungsfunktion notwendig ist. Beispielsweise benötigt ein 12-bit genauer Koeffizent weniger Speicher als ein 24-bit Koeffizient. Hierdurch lässt sich je nach Architektur des DSPs entweder Daten- oder Program-RAM einsparen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die DSP Code-Generierung und die Steuerung und Auswertung der Messungen in einem gemeinsamen Programm zusammengefaßt.
  • Die Erfindung sieht weiterhin eine Anordnung vor, mit einem Mikrofon, einer Meßeinheit, einem DSP-Code Generator und einer Schnittstelle, wobei das Mikrofon ein von einem Lautsprechersystem eines Gerätes der Unterhaltungselektronik wiedergegebenes akustisches Testsignal aufnimmt, in ein elektrisches Meßsignal wandelt und an die Meßeinheit weitergibt, wobei die Meßeinheit aus dem Meßsignal die Übertragungsfunktion des Lautsprechersystem ermittelt und für den DSP-Codegenerator bereitstellt, wobei der DSP-Codegenerator einen Code für einen DSP Algorithmus aus einer Vielzahl von möglichen DSP Algorithmen erzeugt, der bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion am wenigsten DSP Ressourcen benötigt, und wobei die Schnittstelle den erzeugten DSP-Code in das angeschlossene Geräte der Unterhaltungselektronik lädt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung eine Bibliothek von Codes möglicher DSP Algorithmen auf, aus welcher der DSP-Codegenerator Codes auswählt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Anordnung Informationen über verfügbare Ressourcen (Programm-RAM, Daten-RAM, Rechnerpower-MIPS) des DSP im angeschlossenen Geräte der Unterhaltungselektronik.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Anordnung eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von Informationen über verfügbare Ressourcen (Programm-RAM, Daten-RAM, Rechnerpower-MIPS) des DSP auf.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
  • 2 eine schematische funktionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, und
  • 4A und 4B schematische Darstellungen einer Mikrofonanordnung gemäß der Ausführungsform nach 3.
  • 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Anordnung 10 gemäß der Erfindung, mit einem Mikrofon 12, einer Meßeinheit 14, einem DSP-Code Generator 16 und einer Schnittstelle 18. 1 zeigt außerdem ein Gerät der Unterhaltungselektronik in Form eines Flachbild-TV Gerätes 20 mit einem Display 22, einem Lautsprechersystem 24, und einem digitalen Signal Prozessor (DSP) 26 mit einer Service-Schnittstelle 28. Im DSP sind in bekannter Weise Funktionen implementiert, die der Aufbereitung von elektrischen Tonsignalen zur Wiedergabe über die Lautsprecher 24 dienen, z. B. Funktionen zur Be einflussung der Klangfarbe und zur Unterstützung von Mehrkanal- und Surroundeffekten.
  • Das Mikrofon 12 nimmt ein vom Lautsprechersystem 24 wiedergegebenes akustisches Testsignal 30 auf und wandelt dieses in ein elektrisches Meßsignal um. Das Mikrofon 12 ist mit der Meßeinheit 14 verbunden, an die es das elektrische Meßsignal weitergibt. Die Meßeinheit 14 ermittelt aus dem Meßsignal die Übertragungsfunktion des Lautsprechersystem 24 mittels dem Fachmann bekannter Methoden und stellt die Übertragungsfunktion für den DSP-Codegenerator 16 bereit. DSP-Codegenerator erzeugt aus einer Vielzahl von möglichen DSP Algorithmen, einen Code für einen DSP Algorithmus der bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion am wenigsten DSP Ressourcen benötigt. Die Schnittstelle 18 ist mit der Service-Schnittstelle 28 des TV-Gerätes verbunden um den erzeugten DSP-Code in das angeschlossene TV Gerät 20 zu laden.
  • Das Mikrofon 12 ist vorzugsweise so angeordnet, daß es die Testsignale im Direktfeld des Lautsprechers 24 aufnimmt. Das Direktfeld ist der Bereich innerhalb des Hallradius rH, in dem der Einfluß des Raumes minimiert ist. Der Hallradius oder Hallabstand rH ist in der Akustik in einem geschlossenem Raum diejenige Entfernung von der Schallquelle Q, bei der der Direktschallpegel LD gleich dem Raumschallpegel LR im statistischen Schallfeld ist. Das Direktfeld ist nicht zu verwechseln mit dem Nahfeld (<10 cm), das normalerweise zur Messung von tiefen Tönen benutzt wird. Bei der Direktfeld-Messung läßt sich somit die Berechnung des Frequenzgangs eines Lautsprechers vereinfachen, da der Einfluß des Raumes nicht durch aufwendige mathematische Verfahren nach der Messung wieder herausgerechnet werden muß.
  • 2 veranschaulicht in einer symbolischen funktionalen Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der Beschreibung werden für bereits bekannte Elemente um 100 erhöhte Bezugszeichen verwendet. Gemäß dem Verfahren wird in einem ersten Schritt 114 die Ist- Übertragungsfunktion 140 des zu kalibrierenden Lautsprechersystems 124 ermittelt, indem ein elektrisches Testsignal 132 entweder direkt, oder über die im Fernsehgerät 120 eingebaute Signalverarbeitungsstufen (DSP 126, Verstärker, etc) auf das Lautsprechersystem 124 gegeben wird, das von dem Lautsprechersystem abgegebene akustische Testsignal 130 mit dem Mikrofon 112 aufgenommen wird und aus den Messwerten von der Meßeinheit die Übertragungsfunktion durch bekannte Meßalgorithmen ermittelt wird.
  • Das elektrische Testsignal 132 kann von der erfindungsgemäßen Anordnung, insbesondere von der Meßeinheit bereitgestellt werden und dem DSP 126 über die Service-Schnittstelle 128 oder über eine separate Schnittstelle zugeführt werden. Das elektrische Testsignal kann aber auch im Fernsehgerät 120, insbesondere im DSP 126 erzeugt, oder dem Fernsehgerät extern zugeführt werden, z. B. von einem Testsignalgenerator (nicht gezeigt). Auch eine direkte Einspeisung des Testsignals von der Anordnung in das Lautsprechersystem 124 ist denkbar.
  • Vorteilhafterweise kann die Ausgabe des Testsignals 130 von der Anordnung, insbesondere von der Meßeinheit über die Service-Schnittstelle 128 oder über eine separate Schnittstelle 134 gesteuert werden.
  • Vorteilhafterweise kann der DSP-Codegenerator Informationen 136 über die im DSP 126 zur Verfügung stehenden Ressourcen, (z. B. verfügbarer Programmspeicher, Datenspeicher, Rechenleistung) auslesen, z. B. über die Service-Schnittstelle 128 oder über eine separate Schnittstelle 138. Anhand der Informationen 136 über die Ressourcen und der Übertragungsfunktion 140, die von der Meßeinheit bereitgestellt wird, kann der Codegenerator in einem weiteren Schritt 116a vorzugsweise aus einer Codebibliothek 142 mögliche Codes 144 auswählen, die im DSP 126 Funktionen zur Optimierung der Übertragungsfunktion des Lautsprechersystems 124 bereitstellen. Die Codebibliothek 142 kann aus einer Vielzahl von möglichen DSP Algorithmen bestehen, die z. B. ein IIR Filter, FIR Filter, einen DSP Code für einen graphischen oder parametrischen Equalizer beschreiben. Die Algorithmen können in der Biblio thek auch in Form eines Metacodes hinterlegt sein, aus welchem der Codegenerator einen DSP Code, erzeugt. Die Auswahl kann beispielsweise unter dem Gesichtspunkt geschehen, mit welchen Codes oder Metacodes sich die gewünschten Übertragungsfunktionen verwirklichen lassen. Dabei wird, sofern möglich, bereits berücksichtigt, daß bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichungen von der Soll-Übertragungsfunktion möglichst wenig, oder jedenfalls nicht mehr DSP Ressourcen gebraucht werden, als verfügbar.
  • In einem weiteren Schritt 116b wird der Code dahingehend optimiert, daß bei zuvor eingestellten maximalen Abweichungen von der Soll-Übertragungsfunktion möglichst wenig, oder jedenfalls nicht mehr DSP Ressourcen gebraucht werden, als verfügbar. Weiter wird der DSP-Code so optimiert, daß ausgehend von den Informationen 136 über die verfügbaren Ressourcen
    • – erkannt wird, ob bei dem gewählten Algorithmus Symmetrien bezüglich Filterkoeffizienten bestehen. Ist dies der Fall, wird der Code so optimiert, dass doppelt vorkommende Koeffizienten nur einmal im Daten-Memory abgelegt werden müssen, um Speicher zu optimieren;
    • – erkannt wird ob bei einer Mehrkanal-Messung die gemessene Übertragungsfunktion der Kanäle nahezu gleich ist und somit ausreichend genau durch zwei gleichartige Filter/Equalizer korrigiert werden kann. In diesem Fall wird der Code so optimiert, dass gemeinsame Koeffizienten für mehrere Kanäle verwendet werden;
    • – erkannt wird, daß es durch die verfügbaren Ressourcen günstiger ist, bei dem gewählten Algorithmus Koeffizienten entweder ins Daten-RAM oder ins Programm-RAM zu legen.
  • Schließlich wird der fertig optimierten Code 152 über die Schnittstellen 118, 128 in den DSP 126 des Fernsehgerätes 110 geladen und aktiviert, sodaß die Klang-Wiedergabe über das Lautsprechersystem von nun an mit der geänderten Übertragungsfunktion stattfindet.
  • Vorteilhafterweise wird die Optimierung 116b des Codes ohne weitere Messwertermittlung rekursiv in mehreren Durchgängen 150 durchgeführt.
  • Noch vorteilhafterweise können weitere Messungen vorgenommen werden, anhand derer das geänderte Übertragungsverhalten des Lautsprechersystems überprüft und dementsprechend der DSP-Code bestätigt, verworfen oder verändert wird. Außerdem kann durch eine Wiederholung der Schritte der DSP-Code solange optimiert werden bis das Übertragungsverhalten dem gewünschten Ergebnis entspricht oder eine andere Abbruchbedingung erreicht ist, z. B. maximal vorgegebene Verfahrenszeit, oder Anzahl der Wiederholungen.
  • Außerdem kann der Code-Generator 116 eine Optimierung des Codes im Bezug auf Quantisierung (Genauigkeit) der Koeffizienten bzw. der Daten durchführen.
  • 3 zeigt schematisch eine Anordnung gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die eine Anordnung und ein Verfahren gemäß der Erfindung realisiert. Bei der Beschreibung werden für bereits bekannte Elemente um 200 erhöhte Bezugszeichen verwendet.
  • Die Darstellung zeigt eine Anordnung 210 mit einer Recheneinheit 200, die Meßeinheit, DSP-Codegenerator und Schnittstelle 218, wie aus den vorhergehenden Ausführungsform bekannt enthält. Die Anordnung 210 weist anstelle eines einzelnen Mikrofons ein Array 212 von Mikrofonen M1–M9 auf, die über einen Multiplexer 260 an die Meßeinheit angeschlossen sind. Die Mikrofone sind wie in 4A und 4B dargestellt in Form eines 3 × 3 Gitters in einer Ebene 262 vor einem Lautsprecher 224 eines Fernsehgerätes 220 mit DSP 226 angeordnet. Dabei befindet sich das mittlere Mikrofon M5 etwa in der Mitte vor dem Lautsprecher 224.
  • Zur Ermittlung der Übertragungsfunktion des Lautsprechers 224 wird in dieser Ausführungsform der Multiplexer 260 von der Recheneinheit 200 so angesteuert, daß jeweils eines der Mikrofone des Arrays 212 an die Meßein heit angeschlossen sind, während über den Lautsprecher 224 jeweils eines oder mehrere akustische Testsignale 230 wiedergegeben werden. Nachdem alle Messpunkte aufgenommen sind, wird die Wiedergabe des Testsignals automatisch gestoppt. Durch eine Mittelung über alle Messpunkte werden die Messfehler der einzelnen Messungen reduziert. So können Meßfehler vermieden werden, die aufgrund der jeweiligen Position eines Mikrofons entstehen, d. h. dadurch daß an dem jeweiligen Ort durch akustische Gegebenheiten bestimmte Frequenzen besonders gedämpft oder verstärkt sind. Die Mittelung findet bevorzugt nicht im Zeitbereich sondern im Frequenzbereich, also mit den fouriertransformierten Signalen statt.
  • Der Abstand d1 der Ebene des Arrays von der Lautsprecherebene 264 so gewählt, daß sich die Mikrofone im Direktfeld des Lautsprechers befinden, damit ein Einfluß der Raumakustik auf einfache Weise ausgeschlossen werden kann. Andererseits soll auch vermieden werden, die Mikrofone im Nahfeld des Lautsprechers aufzustellen, da dort die Akustik nicht repräsentativ ist für die Übertragungsfunktion des Lautsprechers 224. Bevorzugt wird ein Abstand d1 zwischen 30 und 50 cm. Dieselben Überlegungen gelten für den Abstand d2 der Mikrofone untereinander. Es sind auch andere Anordnungen der Mikrofone möglich, auch nicht symmetrische und andere Anzahlen von Mikrofonen. Dabei ist abzuwägen daß mit mehr Mikrofonen Fehler von einzelnen Mikrofonen stärker unterdrückt werden, aber andererseits die Meßdauer und die Berechnungszeit zunimmt. Es ist auch möglich, nur eines oder wenige Mikrofone zu verwenden und diese zwischen den Messungen mechanisch z. B. durch eine automatische Vorrichtung von einer Position in eine andere zu verschieben.
  • Die Recheneinheit 200, bzw. jedes oder mehrere der Elemente Meßeinheit, Codegenerator und Schnittstelle aller Ausführungsformen können als Hardwareschaltung oder als Instruktionen in einem Programm für ein konfigurierbare Recheneinheit, z. B. einen Mikrocontroller, PC oder auch als FPGA ausgeführt sein, die bei Bedarf in die Recheneinheit geladen werden.
  • Die DSP Code-Generierung und die Steuerung und Auswertung der Messungen werden vorteilhafterweise in einem gemeinsamen Programm zusammengefaßt.
  • Ein weitere Möglichkeit besteht darin, bei diesem Verfahren bereits z. B. im Flatpanel-TV vorhandene Infrastruktur über die bereits in den vorhergenhenden Ausführungsformen beschriebenen Elemente z. B. Mikrofoneingang, DSP, Verstärker) zum Teil zu nutzen oder das gesamte Verfahren in einem im TV integrierten DSP durchzuführen. So könnte beispielsweise die Recheneinheit 200 in Hardware im Fernsehgerät integriert sein oder als Software im DSP 26 oder in einer anderen bereits vorhandenen Recheneinheit ausgeführt werden. Um den DSP im Normalbetrieb nicht zusätzlich zu belasten könnte diese Software vorteilhafterweise in einem ROM gespeichert sein und bei Bedarf geladen werden, oder sie könnte von einem externen Datenspeicher geladen werden.
  • Das vorgeschlagene Verfahren und die Anordnung bieten einem Hersteller von Geräten der Unterhaltungselektronik eine einfache Möglichkeit der Anpassung der Übertragungsqualität eines Lautsprechersystems. Das Verfahren kann automatisiert ohne Bedienereingriff beispielsweise auf einer Fertigungsstraße eingesetzt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - WO 2006123923 A1 [0004]
    • - US 6760451 B1 [0006]
    • - EP 624947 B1 [0007]

Claims (12)

  1. Verfahren zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik bei dem A. die Ist-Übertragungsfunktion des zu optimierenden Lautsprechersystems ermittelt wird, indem: aa) ein Testsignal entweder direkt oder über die im Gerät eingebauten Audiosignalverarbeitungsstufen (DSP, Verstärker, etc) auf dem Lautsprechersystem wiedergegeben wird, ab) das von dem Lautsprechersystem abgestrahlte akustische Signal mittels Mikrofon aufgenommen wird und aus den Messwerten die Ist-Übertragungsfunktion ermittelt wird; B. ein Code für einen DSP Algorithmus erzeugt und dahingehend optimiert wird, daß bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion am wenigsten DSP Ressourcen benötigt werden; C. der fertig optimierte Code in den DSP des Gerätes geladen und aktiviert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Code für den DSP Algorithmus aus einer Vielzahl von bereitgestellten Codes für DSP Algorithmen ausgewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Optimierung des Codes in der Weise, erfolgt daß alternativ oder in Kombination, – erkannt wird, ob bei dem gewählten Algorithmus Symmetrien bezüglich Filterkoeffizienten bestehen, in welchem Fall der Code so optimiert wird, daß doppelt vorkommende Koeffizienten nur einmal im Daten-Speicher abgelegt werden müssen, um den Speicher zu optimieren; – erkannt wird ob bei einer Stereo-Messung die gemessene Übertragungsfunktion beider Kanäle nahezu gleich ist und somit durch zwei gleich artige Filter/Equalizer korrigiert werden kann, in welchem Fall der Code so optimiert wird, daß gemeinsame Koeffizienten für mehrere Kanäle verwendet werden; – erkannt wird, ob es durch die verfügbaren Ressourcen günstiger ist, Koeffizienten bei dem gewählten Algorithmus entweder ins Daten-RAM oder ins Programm-RAM zu legen.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Optimierung des Codes ohne weitere Messwertermittlung rekursiv in mehreren Durchgängen durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem weitere Messungen vorgenommen werden, anhand derer das geänderte Übertragungsverhalten des Lautsprechersystems überprüft und dementsprechend der DSP-Code bestätigt, verworfen oder verändert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Optimierung des Codes, ausgehend von den Informationen über die verfügbaren Ressourcen erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die DSP Code-Generierung und die Steuerung und Auswertung der Messungen in einem gemeinsamen Programm zur Ausführung auf einer Recheneinheit zusammengefaßt sind.
  8. Anordnung, zur Optimierung des Übertragungsverhaltens von Lautsprechersystemen in einem Gerät der Unterhaltungselektronik, mit einem Mikrofon, einer Meßeinheit, einem DSP-Codegenerator und einer Schnittstelle, wobei das Mikrofon ein von einem Lautsprechersystem eines Gerätes der Unterhaltungselektronik wiedergegebenes akustisches Testsignal aufnimmt, in ein elektrisches Meßsignal wandelt und an die Meßeinheit weitergibt, wobei die Meßeinheit aus dem Meßsignal die Übertragungsfunktion des Lautsprechersystems ermittelt und für den DSP-Codegenerator bereitstellt, wobei der DSP-Codegenerator einen Code für einen DSP Algorithmus aus einer Vielzahl von möglichen DSP Algorithmen erzeugt, der bei einer zuvor eingestellten maximalen Abweichung von der Soll-Übertragungsfunktion am wenigsten DSP Ressourcen benötigt, und wobei die Schnittstelle den erzeugten DSP-Code in das angeschlossene Geräte der Unterhaltungselektronik lädt.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, die eine Bibliothek von Codes möglicher DSP Algorithmen aufweist, aus welcher der DSP-Codegenerator Codes auswählt.
  10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, die Informationen über verfügbare. Ressourcen des DSP im angeschlossenen Geräte der Unterhaltungselektronik enthält.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, die eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von Informationen über verfügbare Ressourcen des DSP aufweist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche, die anstelle eines einzelnen Mikrofons ein Array (212) von Mikrofonen (M1–M9) aufweist, welche über einen Multiplexer (260) an die Meßeinheit angeschlossen sind.
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