DE102015010723B3 - Selektive Schallsignalerfassung im Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Signalerfassungsvorrichtung (11) zum Erfassen eines Schallsignals (4) in einem Fahrzeuginnenraum (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit mehreren Mikrofonanschlüssen (13) und einem Mixer (18), der für jeden Mikrofonanschluss (13) jeweils einen Mixereingang (19) zum Empfangen eines Eingangssignals (20) aufweist und der dazu ausgelegt ist, die empfangenen Eingangssignale (20) zu einem Überlagerungssignal (21) zu überlagern und das Überlagerungssignal (21) an einem Mixerausgang (22) bereitzustellen. Mikrofone (5), die an die Mikrofonanschlüsse (13) angeschlossen sind, sollen optimal genutzt werde. Die Erfindung sieht vor, dass jeder Mikrofonanschluss (13) über eine jeweilige Blockiereinrichtung (17) mit dem jeweils vorgesehenen Mixereingang (19) gekoppelt ist, wobei jede Blockiereinrichtung (17) dazu ausgelegt ist, ein über den jeweiligen Mikrofonanschluss (13) empfangenes Mikrofonsignal (31) an den jeweiligen Mixereingang (19) durchzuleiten, es sei denn, dass die Blockiereinrichtung (17) erkennt, dass das Mikrofonsignal (31) ein vorbestimmtes Störkriterium erfüllt, und das Mikrofonsignal (31) zu blockieren, solange das Störkriterium erfüllt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Signalerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Schallsignals in einem Fahrzeuginnenraum. Es sind mehrere Mikrofonanschlüsse zum Anschließen von Mikrofonen sowie ein Mischer oder Mixer zum Erzeugen eines Überlagerungssignals vorgesehen. Zu der Erfindung gehört auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Signalerfassungsvorrichtung. Schließlich ist ein Verfahren zum Erfassen eines Schallsignals vorgesehen.
  • Aus der DE 10 2012 023 411 A1 ist hierzu bekannt, in einem Dreipunkt-Rückhaltesystem mehrere Mikrofone bereitzustellen, deren Mikrofonsignal nach einer Zeitverschiebung summiert wird, wodurch eine gerichtete Schallerfassung gemäß einem Beamforming-Algorithmus realisiert wird. Nachteilig beim Beamforming ist, dass alle verwendeten Mikrofone den Schall ungestört erfassen können müssen.
  • Aus der DE 10 2011 012 573 A1 ist eine Sprachbedienvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche zum Erfassen eines Sprachbefehls dasjenige Mikrofon aus mehreren Mikrofonen auswählt, dessen Signal aktuell als Grundlage für den Betrieb der Sprachbedienvorrichtung optimal ist. Nachteilig bei der Auswahl eines einzelnen Mikrofons ist, dass bei einer Fehlfunktion oder eine Fehleinschätzung nicht das optimale Mikrofon, sondern unter Umständen ein ungeeignetes Mikrofon ausgewählt wird.
  • Eine Spracheingabeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug ist auch aus der DE 10 2013 007 141 A1 bekannt. Auch darin ist beschrieben, jeweils eines aus mehreren Mikrofonen für die Spracherfassung auszuwählen. Die Auswahl des Mikrofons, das heißt ein Umschaltalgorithmus, wird angehalten, während vorbestimmte Randbedingungen im Kraftfahrzeug vorherrschen. Hierdurch wird ein versehentliches Umschalten zwischen den Mikrofonen verhindert.
  • Dennoch ist man auch bei dieser Lösung davon abhängig, dass der Auswahlalgorithmus fehlerfrei funktioniert, das heißt keinen Schätzfehler beim Auswählen des Mikrofons gemacht hat.
  • Die Auswahl eines einzelnen Mikrofons aus mehreren Mikrofonen ist auch aus der WO 2015/047308 A1 und der US 6505057 B1 bekannt.
  • Aus der US 20070280486 A1 ist das Mischen zweier Beamformer-Signale bekannt.
  • Aus der US 20100111324 A1 , der US 20050281415 A1 und der US 20130117014 A1 ist bekannt, die für ein Beamforming verwendeten Signalgewichtungen auch in Abhängigkeit von einer Signalqualität der Mikrofonsignale einzustellen.
  • Aus der US 20140270202 A1 ist bekannt, bei einem mobilen Endgerät diejenigen Mikrofone auszuschalten, die beim Ablegen des Endgeräts auf einer Ablagefläche Umgebungsschall nur noch schlecht erfassen können.
  • Aus der ist DE 4026070 A1 ist eine Gegenschall-Störgeräuschreduktion bekann.
  • Aus der US 20120330652 A1 ist bekannt, ein Referenzsignal mittels eines fest eingestellten Beamformers bereitzustellen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Kraftfahrzeug die Möglichkeit bereitzustellen, mehrere Mikrofone für die Schallerfassung zu nutzen.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben.
  • Durch die Erfindung ist eine Signalerfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Schallsignals in einem Fahrzeuginnenraum bereitgestellt. Das Schallsignal kann als akustisches Schallsignal von Mikrofonen empfangen werden. Die Signalerfassungsvorrichtung erfasst das Schallsignal dann als gewandeltes elektronisches Signal von jedem Mikrofon. Die Signalerfassungsvorrichtung weist dazu mehrere Mikrofonanschlüsse zum Anschließen jeweils eines der Mikrofone auf. Des Weiteren ist ein Mischer oder Mixer bereitgestellt, der für jeden Mikrofonanschluss jeweils einen Mixereingang zum Empfangen eines Eingangssignals aufweist und der dazu ausgelegt ist, die empfangenen Eingangssignale zu einem Überlagerungssignal zu überlagern und das Überlagerungssignal an einem Mixerausgang bereitzustellen.
  • Um nun die Mikrofonsignale der Mikrofone optimal zu nutzen, ist jeder Mikrofonanschluss über eine jeweilige Blockiereinrichtung mit dem jeweils vorgesehenen Mixereingang gekoppelt. Jede Blockiereinrichtung ist dazu ausgelegt, ein über den jeweiligen Mikrofonanschluss empfangenes Mikrofonsignal an den jeweiligen Mixereingang durchzuleiten, es sei denn, dass die Blockiereinrichtung erkennt, dass das Mikrofonsignal ein vorbestimmtes Störkriterium erfüllt. Solange das Störkriterium erfüllt ist, blockiert die Blockiereinrichtung das Mikrofonsignal. Mit anderen Worten wird das Mikrofonsignal in diesem Fall nicht an den Mixereingang durchgeleitet oder weitergeleitet.
  • Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass durch die Signalerfassungsvorrichtung stets so viele Mikrofonsignale wie möglich zum Erzeugen des Überlagerungssignals im Mixer genutzt werden. Nur wenn ein Mikrofonsignal unbrauchbar ist, das heißt das Störkriterium erfüllt, wird es durch die jeweilige Blockiereinrichtung blockiert. Alle übrigen Mikrofonsignale werden dann weiterhin genutzt. Kommt es hierbei zu einem Schätzfehler in einer der Blockiereinrichtungen, so hat dies keine signifikante Auswirkung auf das Überlagerungssignal, da noch die übrigen Mikrofonsignale im Mixer bereitstehen. Dies ist ein entscheidender Unterschied zu einem Algorithmus, der stets nur ein einzelnes Mikrofon für die Weiterverarbeitung auswählt und hierdurch alle übrigen Mikrofonsignale blockiert.
  • Die Erzeugung des Überlagerungssignals selbst kann in einer an sich aus dem Stand der Technik bekannten Weise erfolgen. Beispielsweise kann das Überlagerungssignal durch Aufsummieren der empfangenen Empfangssignale gebildet werden. Es kann auch der beschriebene Beamforming-Algorithmus genutzt werden.
  • Die Erfindung verhindert eine Beeinflussung durch eine andere Fahrzeugkomponente. Bei der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Ausgabeeinrichtung zum akustischen Wiedergeben oder Ausgeben eines Ausgabesignals in dem Fahrzeuginnenraum dazu ausgelegt ist, den Blockiereinrichtungen durch ein Referenzsignal zu signalisieren, dass das Ausgabesignal ausgegeben wird. Mit anderen Worten signalisiert das Referenzsignal, dass durch die Ausgabeeinrichtung im Fahrzeuginnenraum ein akustisches Signal ausgegeben oder erzeugt wird. Die Ausgabeeinrichtung kann beispielsweise eine Sprachansage eines Sprachdialogsystems sein oder eine Freisprechanlage eines Telefonsystems des Kraftfahrzeugs. Die Blockiereinrichtungen sind bei der Erfindung dazu ausgelegt, die Überprüfung des Störkriteriums zu unterbrechen, während das Referenzsignal die Ausgabe signalisiert. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das akustisch ausgegebene Ausgabesignal keinen Einfluss auf das Blockierverhalten der Blockiereinrichtungen hat. Insbesondere wird eine Blockade beispielsweise aufgrund eines zu niedrigen Signal-zu-Rausch-Verhältnis und/oder aufgrund einer Übersteuerung eines Mikrofons verhindert.
  • Gemäß der Erfindung wird hierbei das Referenzsignal als zweiwertiges Flag-Signal ausgestaltet. Mit anderen Worten kann das Referenzsignal beispielsweise zwischen einem Low-Pegel oder Nullpegel und einem High-Pegel oder Einspegel zweiwertig oder binär wechseln und hierbei lediglich die Inaktivität beziehungsweise die Aktivität der Ausgabe signalisieren. Hierdurch ergibt sich ein besonders robustes Schaltverhalten der Blockiereinrichtungen bezüglich ihrer Überprüfung des Störkriteriums. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass das Referenzsignal das Ausgabesignal selbst umfasst. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass das Störkriterium beispielsweise in Sprachpausen eines Sprachdialogsystems weiterhin überprüft werden kann. Hierdurch können also auch Zeiträume im Bereich kleiner als eine Sekunde, insbesondere kleiner als 200 Millisekunden, dazu genutzt werden, das Störkriterium zu überprüfen. Beispielsweise kann als zwischen zwei ausgegebenen Wörtern des Ausgabesignals in der dazwischen liegenden Sprachpause das Störkriterium überprüft werden.
  • Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.
  • Gemäß einer Weiterbildung umfasst das Störkriterium, dass ein an den Mikrofonanschluss angeschlossenes Mikrofon übersteuert ist. Eine Übersteuerung ist daran erkennbar, dass das Mikrofonsignal einen maximal möglichen Ausgabepegel des Mikrofons aufweist. Insbesondere ist eine Übersteuerung daran erkennbar, dass diejenigen Anteile des Schallsignals, die größer als der Maximalpegel sind, auf den Maximalpegel beschnitten sind.
  • Dies gibt eine typische, einfach zu detektierende Rechteckform oder Pulsform des übersteuerten Mikrofonsignals. Zusätzlich oder alternativ dazu umfasst das Störkriterium, dass das Mikrofonsignal eine Frequenzcharakteristik eines vorbestimmten Störgeräuschs aufweist. Beispielsweise kann eine Frequenzcharakteristik eines Windschlags detektiert werden, wie er sich bei geöffnetem Fahrzeugfenster oder geöffnetem Fahrzeugdach an einem Mikrofon ergeben kann. Als Windschlag ergibt sich im Mikrofonsignal ein Windrauschen, welches sich im Überlagerungssignal als störend auswirken würde.
  • Gemäß einer Weiterbildung bewertet das Störkriterium die Nutzbarkeit des Mikrofonsignals aufgrund seines Inhalts. Bei dieser Weiterbildung umfasst das Störkriterium eine Sprachdetektionseinheit, die zwischen Sprachanwesenheit und Sprachabwesenheit in dem Mikrofonsignal unterscheidet und dies entsprechend signalisiert. Mit anderen Worten wird das Mikrofonsignal auch dann blockiert, wenn es kein nutzbares Sprachsignal enthält. Eine Sprachdetektionseinheit kann auf der Grundlage eines Algorithmus bereitgestellt werden, der im Stand der Technik als Sprachaktivitätsdetektion oder Voice Activity Detection, VAD, bekannt ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung werden auch die relativen Pegelverhältnisse zwischen den einzelnen Mikrofonen überwacht oder ausgewertet. Diese Weiterbildung sieht vor, dass die Blockiereinrichtungen jeweils einen Sprachpegel in dem jeweiligen Mikrofonsignal ermitteln. Als Sprachpegel kann beispielsweise eine mittlere Lautstärke eines Sprachsignals erfasst oder zugrunde gelegt werden. Als Sprachpegel kann auch ein Signal-zu-Rausch-Verhältnis ermittelt werden. Der Sprachpegel wird insbesondere als ein Mittelwert erfasst, der über einen Zeitraum erfasst wird, der mindestens 10 Sekunden, insbesondere mindestens 30 Sekunden umfasst. Das Störkriterium umfasst bei dieser Weiterbildung, dass diejenige Blockiereinrichtung, für die der geringsten Sprachpegel ermittelt wird, das Mikrofonsignal blockiert, falls der geringste Sprachpegel kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Diese Weiterbildung weist den Vorteil auf, dass das schwächste Sprachsignal ausgeblendet wird. Hierdurch kann beispielsweise eine Abschattung eines Mikrofons erkannt und kompensiert werden, die sich ergeben kann, wenn das Mikrofon an einem Sicherheitsgurt befestigt ist und hierbei durch beispielsweise einen Mantelkragen bedeckt wird.
  • Wie bereits ausgeführt, gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist mehrere Mikrofone zum akustischen Erfassen und Wandeln eines Schallsignals in einem Fahrzeuginnenraum des Kraftfahrzeugs sowie eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Signalerfassungsvorrichtung auf. Der Mixerausgang der Signalerfassungsvorrichtung ist mit mindestens einer Fahrzeugkomponente gekoppelt. Die Fahrzeugkomponente kann dann mit dem Überlagerungssignal versorgt oder betrieben werden. Die Kopplung kann beispielsweise digital über einen Kommunikationsbus des Kraftfahrzeugs oder über ein Kabel oder Drähte analog oder digital erfolgen. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug weist den Vorteil auf, dass stets eine maximale Anzahl der Mikrofone dazu genutzt wird, um das akustische Schallsignal ungestört zu erfassen und daraus ein Überlagerungssignal für die Fahrzeugkomponenten zu erzeugen.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Kraftfahrzeugs sind die Mikrofone in zumindest einem Gurt des Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sie einen besonders geringen Abstand zu einem potentiellen Sprecher, nämlich einem Fahrgast oder dem Fahrer, aufweisen.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Mixerausgang mit einem Telefon und/oder mit einem Sprachdialogsystem als jeweilige Fahrzeugkomponente gekoppelt ist. Die Nutzung im Zusammenhang mit einem Telefon ergibt den Vorteil, dass ein besonders rauscharmes, klares Sprachsignal, nämlich das Überlagerungssignal, als Eingangssignal für das Telefon bereitsteht. Die Nutzung im Zusammenhang mit einem Sprachdialogsystem weist den Vorteil auf, dass eine Spracherkennungseinrichtung des Sprachdialogsystems ein für die Erkennung besonders geeignetes Überlagerungssignal bereitgestellt bekommt.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen ausgestaltet.
  • Zu der Erfindung gehört schließlich auch ein Verfahren zum Erfassen eines Schallsignals in einem Fahrzeuginnenraum. Über einen jeweiligen Mikrofonanschluss wird ein jeweiliges Mikrofonsignal eines jeweiligen Mikrofons empfangen. Durch eine jeweilige mit dem Mikrofonanschluss gekoppelte Blockiereinrichtung wird überprüft, ob das Mikrofonsignal ein Störkriterium erfüllt. Während das Störkriterium unerfüllt ist, wird das Mikrofonsignal als Eingangssignal an einen jeweiligen Mixereingang eines Mixers weitergeleitet.
  • Während das Störkriterium dagegen erfüllt ist, wird das Mikrofonsignal blockiert, so dass es nicht als Eingangssignal an den Mixereingang gelangt. Der Mixer überlagert über seine Mixereingänge empfangene Eingangssignale zu einem Überlagerungssignal und stellt das Überlagerungssignal an einem Mixerausgang bereit. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise all diejenigen Mikrofonsignale genutzt, die zu einem gegebenen Zeitpunkt gerade das Störkriterium nicht erfüllen.
  • Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmalen aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Signalerfassungsvorrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
  • Schließlich gehören zu der Erfindung auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Signalerfassungsvorrichtung, und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Auch diese Weiterbildungen werden aus diesem Grund hier nicht noch einmal erläutert.
  • Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Signalerfassungsvorrichtung.
  • Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • Die Figur zeigt ein Kraftfahrzeug 1, bei dem es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, handeln kann. In einem Fahrzeuginnenraum 2 spricht ein Benutzer 3. Der Benutzer 3 kann beispielsweise ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 sein. Das Sprachsignal des Benutzers 3 kann als akustisches Schallsignal 4 im Fahrzeuginnenraum 2 erfasst werden. Hierzu sind im Fahrzeuginnenraum mehrere Mikrofone 5, 6, 7 bereitgestellt. Die Mikrofone 5 können beispielsweise in einem Fahrergurt 8 in an sich bekannter Weise integriert sein. Das Mikrofon 6 kann beispielsweise in einem Dachhimmel oder Fahrzeugdach 9 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Die Mikrofone 7 können als Mikrofone beispielsweise in einem Beifahrergurt 10 optional bereitgestellt sein.
  • Die Mikrofone 5, 6, 7 sind an einer Signalerfassungsvorrichtung 11 angeschlossen, die beispielsweise als ein Steuergerät ausgestaltet sein kann. Die Signalerfassungsvorrichtung 11 kann für die im Folgenden beschriebene Signalverarbeitung beispielsweise Programmmodule für ein Steuerprogramm eines Mikrocontrollers oder eines Mikroprozessors aufweisen. Die Mikrofone 5 können beispielsweise über ein 5-adriges Anschlusskabel 12 jeweils an einen Mikrofoneingang 13 angeschlossen sein. Das Mikrofon 6 kann ebenfalls an einem Mikrofoneingang 14 angeschlossen sein. Die Mikrofone 7 können über ein 5-adriges Anschlusskabel 15 an Mikrofoneingänge 16 angeschlossen sein.
  • Die Erfindung lässt sich realisieren, indem ausschließlich die Mikrofone 5 und/oder die Mikrofone 7 bereitgestellt sind. Aus diesem Grund beschränkt sich die folgende Erläuterung auf die Mikrofone 5 und deren Mikrofonanschlüsse 13. Entsprechendes gilt dann auch für die Mikrofone 7 und ihre Mikrofonanschlüsse 16.
  • Die Mikrofonanschlüsse 13 sind über Blockiereinrichtungen 17 mit einem Mischer oder Mixer 18 gekoppelt. Die Blockiereinrichtungen 17 und der Mixer 18 können beispielsweise jeweils durch Programmmodule realisiert sein. Jede Blockiereinrichtung 17 ist mit einem Mixereingang 19 verbunden. Das Ausgangssignal eine Blockiereinrichtung 17 ist hier als Eingangssignal 20 des Mixers 18 bezeichnet. Ein vom Mixer 18 aus den Eingangssignalen 20 erzeugtes Überlagerungssignal 21 wird an einem Mischerausgang 22 bereitgestellt. Das Überlagerungssignal 21 kann beispielsweise an ein Informations-Unterhaltungssystem oder Infotainmentsystem 23 ausgegeben werden, das beispielsweise ein Telefon 24 und/oder ein Sprachdialogsystem 25 umfassen kann.
  • Des Weiteren kann die Spracherfassungsvorrichtung 11 mit einer Ausgabeeinrichtung 26 gekoppelt sein, welche im Fahrzeuginnenraum 2 ein Ausgabesignal 27 akustisch ausgeben kann. Das Ausgabesignal 27 kann beispielsweise ein Medieninhalt z. B. eines Radios oder eine Sprachansage oder ein Sprachsignal einer Person sein, mit der der Benutzer 3 telefoniert. Das Ausgabesignal 27 kann auch durch die Mikrofone 5 erfasst werden. Die Ausgabeeinrichtung 26 kann durch ein Referenzsignal 28 all diejenigen Zeitpunkte oder Zeitintervalle signalisieren, während welchen das Ausgabesignal 27 im Fahrzeuginnenraum 2 ausgegeben wird.
  • Des Weiteren kann ein Diagnoseanschluss 29 bei der Signalerfassungsvorrichtung 11 bereitgestellt sein, über welchen ein Diagnosesignal betreffend den inneren Betriebszustand der Signalerfassungsvorrichtung 11 in einem Kommunikationsbus 30 des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise einem CAN-Bus (CAN – Controller Area Network) bereitgestellt sein kann.
  • Durch die Signalerfassungsvorrichtung 11 wird ein Selektionsalgorithmus betreffend die zum Erzeugen des Überlagerungssignals 21 genutzten Mikrofonsignale 31 ausgeführt. Im Vergleich zur konventionellen Umsetzung eines Selektionsalgorithmus, der stets nur ein einzelnes Mikrofon 5 auswählt, wird bei dem Kraftfahrzeug 1 nicht mehr das optimalste Mikrofon gesucht und hierbei durch diverse Faktoren entschieden, welches das beste Mikrofonsignal liefert.
  • Stattdessen werden nach Möglichkeit sämtliche Mikrofone 5 im Algorithmus als Basis aktiv geschaltet. Mit anderen Worten wird stets versucht, das Überlagerungssignal 21 aus allen Mikrofonsignalen 31 aller Mikrofone 5 zu erzeugen, es sei denn eine der Blockiereinrichtungen 17 blockiert eines der Mikrofonsignale 31. Dies hat den Vorteil, dass aus allen Mikrofonen 5 pro Gurt 8 ein optimales Summenausgangssignal, nämlich das Überlagerungssignal 21, generiert wird. Egal wie der Gurt 8 ausgezogen ist, ein Mikrofon von zum Beispiel einem Jackenkragen verdeckt wird oder ein Mikrofon ungünstig positioniert ist, liefern die anderen, verbleibenden Mikrofone 5 additiv sofort ausreichend hohe Signalqualität, ohne dass ein Algorithmus auf Basis von Entscheidungskriterien ein einzelnes optimales Mikrofon aktiv suchen muss und eventuell eine ungünstige Fehlentscheidung trifft.
  • Der in der Signalerfassungsvorrichtung 11 realisierte Algorithmus hat nun vielmehr die Aufgabe, die Mikrofone nur daraufhin zu überwachen, welches der Mikrofone 5 mit einem Störgeräusch beaufschlagt ist. Dies wird für jedes Mikrofonsignal 31 durch die jeweilige Blockiereinrichtung 17 durchgeführt. Die Störgeräusche können zum Beispiel Windschläge, Übersteuerungseffekte durch zu hohe Pegel oder andere für das Sprachsignal, das heißt das Schallsignal 4, negative Einflüsse sein. Erkennt der Algorithmus einer Blockiereinrichtung eine solche Negativeinstreuung, wird das entsprechende Mikrofon 5 deaktiviert, solange die Störung anliegt. Wird die Störung nach einiger Zeit nicht mehr detektiert, das heißt das Störkriterium ist dann nicht erfüllt, kann das Mikrofon wieder aktiv geschalten werden. Mit anderen Worten wird dann wieder durch die Blockiereinrichtung 17 das entsprechende Eingangssignal 20 für den Mixer 18 bereitgestellt.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass über eine längere Analyse geschaut wird, welches der Mikrofone 5 den geringsten Sprachpegel aufnimmt. Die Analyse kann beispielsweise auf der Grundlage eines Zeitraums größer als 10 Sekunden, insbesondere größer als 30 Sekunden, erfolgen. Somit kann das am weitesten vom Sprecher entfernte Mikrofon 5 detektiert werden. Wird hier detektiert, dass dieses Mikrofon ein zu schlechtes Signal-zu-Rausch-Verhältnis SNR (signal-to-noise ratio) einträgt oder aufweist, also eher mehr Fahrgeräusche als Sprachsignale aufnimmt, kann dieses Mikrofon ebenfalls deaktiviert werden. Vorteil dieser Lösung ist vor allen Dingen, dass dieses Regelverhalten nicht so stark von Fehlentscheidungen des Selektionsalgorithmus betroffen ist und stets ein besseres und vor allen Dingen stabileres Sprachsignal liefert. Die Gefahr einer Fehlentscheidung eines konventionellen Algorithmus ist erheblich höher, wenn dieser stetig ein optimales Mikrofon suchen muss und dabei von vielen verschiedenen Umgebungseinflüssen, wie beispielsweise der Wiedergabe eines kraftfahrzeugeigenen Audiosystems, Windschläge bei offenem Fenster oder im Cabrio bei offenem Dach, einem sprechenden Beifahrer oder einem Kind, beeinflusst wird.
  • Zusätzlich wird bevorzugt das Referenzsignal 28 zur Unterstützung der Auswahl oder Selektion der Mikrofonsignale 31 bereitgestellt. Das Referenzsignal stellt einen Referenzkanal dar, der signalisiert, während eines aktiven Telefongesprächs oder einer aktiven Sprachdialogsteuerung, dass ein Sprachsignal im Fahrzeuginnenraum 2 über ein Ausgabesystem oder eine Ausgabeeinrichtung 26 ausgegeben oder wiedergegeben wird. Mit anderen Worten ist dann im Fahrzeuginnenraum der ferne Sprecher beim Telefonat oder das Feedback des Sprachdialogsystems zu hören, also ein bekanntes Störgeräusch. Bei dieser Wiedergabe können beispielsweise auch Übersteuerungen an den Mikrofonen 5 durch hohe Wiedergabelautstärken generiert werden. Wird nun über das Referenzsignal 28 den Blockiereinrichtungen 7 mitgeteilt, dass gerade Signale aus dem Audiosystem wiedergegeben werden, kann die Überwachung bezüglich Clipping (Übersteuerung) oder Störgeräuschen ausgesetzt werden. Somit reduziert sich die Gefahr, dass die Blockiereinrichtungen zu sensibel oder nervös auf von der Ausgabeeinrichtung 26 eingetragene Störungen reagieren.
  • Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Selektionsalgorithmus für Gurtmikrofone bereitgestellt werden kann.

Claims (8)

  1. Signalerfassungsvorrichtung (11) zum Erfassen eines Schallsignals (4) in einem Fahrzeuginnenraum (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit mehreren Mikrofonanschlüssen (13) und einem Mixer (18), der für jeden Mikrofonanschluss (13) jeweils einen Mixereingang (19) zum Empfangen eines Eingangssignals (20) aufweist und der dazu ausgelegt ist, die empfangenen Eingangssignale (20) zu einem Überlagerungssignal (21) zu überlagern und das Überlagerungssignal (21) an einem Mixerausgang (22) bereitzustellen, wobei jeder Mikrofonanschluss (13) über eine jeweilige Blockiereinrichtung (17) mit dem jeweils vorgesehenen Mixereingang (19) gekoppelt ist, wobei jede Blockiereinrichtung (17) dazu ausgelegt ist, ein über den jeweiligen Mikrofonanschluss (13) empfangenes Mikrofonsignal (31) an den jeweiligen Mixereingang (19) durchzuleiten, es sei denn, dass die Blockiereinrichtung (17) erkennt, dass das Mikrofonsignal (31) ein vorbestimmtes Störkriterium erfüllt, und das Mikrofonsignal (31) zu blockieren, solange das Störkriterium erfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinrichtung (26) zum akustischen Ausgeben eines Ausgabesignals (27) in dem Fahrzeuginnenraum (2) dazu ausgelegt ist, den Blockiereinrichtungen (17) durch ein Referenzsignal (28) zu signalisieren, falls das Ausgabesignal (27) ausgegeben wird, und die Blockiereinrichtungen (17) dazu ausgelegt sind, die Überprüfung des Störkriteriums zu unterbrechen, während das Referenzsignal (28) die Ausgabe signalisiert, wobei das Referenzsignal (28) als zweiwertiges Flag-Signal ausgestaltet ist oder wobei das Referenzsignal (28) das Ausgabesignal (27) selbst umfasst.
  2. Signalerfassungsvorrichtung (11) nach Anspruch 1, wobei das Störkriterium umfasst, dass ein an den Mikrofonanschluss (13) angeschlossenes Mikrofon (5) übersteuert ist und/oder das Mikrofonsignal (31) eine Frequenzcharakteristik eines vorbestimmten Störgeräuschs aufweist.
  3. Signalerfassungsvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Störkriterium umfasst, dass eine Sprachdetektionseinheit Sprachabwesenheit in dem Mikrofonsignal (31) signalisiert.
  4. Signalerfassungsvorrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blockiereinrichtungen (17) jeweils einen Sprachpegel in dem jeweiligen Mikrofonsignal (31) ermitteln und das Störkriterium umfasst, dass diejenige Blockiereinrichtung (17), die den geringsten Sprachpegel ermittelt hat, das Mikrofonsignal (31) blockiert, falls der geringste Sprachpegel kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
  5. Kraftfahrzeug (1) mit mehreren Mikrofonen (5) zum Erfassen einen akustischen Schallsignals (4) in einem Fahrzeuginnenraum (2) des Kraftfahrzeugs (1), einer Signalerfassungsvorrichtung (11) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche und mindestens einer Fahrzeugkomponente (24, 25), die mit einem Mixerausgang (22) der Signalerfassungsvorrichtung (11) gekoppelt ist.
  6. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 5, wobei die Mikrofone (5) in zumindest einem Gurt (8) des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt sind.
  7. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Mixerausgang (22) mit einem Telefon (24) und/oder mit einem Sprachdialogsystem (25) als jeweilige Fahrzeugkomponente gekoppelt ist.
  8. Verfahren zum Erfassen eines Schallsignals (4) in einem Fahrzeuginnenraum (2) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei über einen jeweiligen Mikrofonanschluss (13) ein jeweiliges Mikrofonsignal (31) eines jeweiligen Mikrofons (5) empfangen wird, durch eine jeweilige mit dem Mikrofonanschluss (13) gekoppelte Blockiereinrichtung (17) überprüft wird, ob das jeweilige Mikrofonsignal (31) ein Störkriterium erfüllt, und während das Störkriterium unerfüllt ist, das Mikrofonsignal (31) als Eingangssignal (20) an einen jeweiligen Mixereingang (19) eines Mixers (18) weitergeleitet wird, und während das Störkriterium erfüllt ist, das Mikrofonsignal (31) blockiert wird, und der Mixer (18) alle über seine Mixereingänge (19) empfangenen Eingangssignale (20) zu einem Überlagerungssignal (21) überlagert und das Überlagerungssignal (21) an einem Mixerausgang (22) bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinrichtung (26) zum akustischen Ausgeben eines Ausgabesignals (27) in dem Fahrzeuginnenraum (2) den Blockiereinrichtungen (17) durch ein Referenzsignal (28) signalisiert, falls das Ausgabesignal (27) ausgegeben wird, und die Blockiereinrichtungen (17) die Überprüfung des Störkriteriums unterbrechen, während das Referenzsignal (28) die Ausgabe signalisiert, wobei das Referenzsignal (28) als zweiwertiges Flag-Signal ausgestaltet ist oder wobei das Referenzsignal (28) das Ausgabesignal (27) selbst umfasst.
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