DE102017203469A1 - A method and a device for noise removal of audio signals and a voice control of devices with this Störfreireiung - Google Patents

A method and a device for noise removal of audio signals and a voice control of devices with this Störfreireiung Download PDF

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Abstract

Störgeräuschunterdrückungseinrichtung umfassend
ein Erfassungsmodul (55), eingerichtet zum Erfassen eines Betriebszustandes mindestens einer in mindestens einem Betriebszustand Geräusche erzeugenden Komponente (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25),
ein Steuermodul (54), eingerichtet zur Erzeugung von Steuerparametern (540) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustandes,
ein Signalverarbeitungsmodul (53), eingerichtet zur Verarbeitung eines zugeführten Audiosignals (510) entsprechend einer über die Steuerparameter (540) steuerbaren Verarbeitungsweise und zur Ausgabe eines durch die Verarbeitung gewonnenen Audionutzsignals (530)
und Verfahren dazu.

Figure DE102017203469A1_0000
Noise suppression device comprising
a detection module (55) configured to detect an operating state of at least one component (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25) generating noise in at least one operating state,
a control module (54) configured to generate control parameters (540) as a function of the detected operating state,
a signal processing module (53) configured to process a supplied audio signal (510) in accordance with a processing mode controllable via the control parameters (540) and to output an audio user signal (530) obtained by the processing
and methods for doing so.
Figure DE102017203469A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Störbefreiung von Audio-Signalen sowie eine Sprachsteuerung von Geräten mit dieser Störbefreiung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.The invention relates to a method and a device for interference-freeing of audio signals and a voice control of devices with this Störergreiung according to the independent claims.

Verfahren zur Sprachsteuerung, das heißt zur Steuerung von Geräten mittels gesprochener Sprachkommandos, werden beispielsweise bei Mobiltelefonen oder sogenannten Smartphones, daneben etwa im Bereich der Kraftfahrzeugelektronik, etwa zur Bedienung von in Fahrzeugen betriebenen Fahrerinformationssystemen zur Auswahl Funktionen sowie zur weiteren Bedienung innerhalb ausgewählter Funktionen, beispielsweise zur Zieleingabe in Fahrzeugnavigationssystemen, eingesetzt.Speech control methods, ie for controlling devices by means of spoken voice commands, are used, for example, in the field of automotive electronics, for example for operating driver information systems operated in vehicles for selecting functions and for further operation within selected functions, for example Destination input in vehicle navigation systems used.

In gestörten Umgebungen wird dabei die geräteseitige Interpretation der über ein Mikrofon aufgenommenen Sprachkommandos durch in den Mikrofonsignalen enthaltenen Störgeräuschanteile erschwert.In disturbed environments, the device-side interpretation of the speech commands recorded via a microphone is hampered by noise components contained in the microphone signals.

Aus EP 0 411 360 A1 sind ein Verfahren und eine Anordnung zur Störbefreiung von zur Sprachsteuerung eines Geräts aufgenommenen Sprachsignalen in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dazu zum einen ein Audiosignal aufgenommen, welches neben den gesprochenen Sprachkommandos auch Geräusche aus dem Innenraum des Fahrzeugs umfasst. Weiter werden mittels eines separaten Mikrofons Geräusche einer Störgeräuschquelle aufgenommen. Das Audio- und das separat aufgenommene Geräuschsignal werden einer Signalverarbeitung zugeführt, welche ein adaptives Filter umfasst. Die Aufgabe der Signalverarbeitung besteht darin, die die Sprachkommandos repräsentierenden Sprachsignale aus dem aufgenommenen Audiosignal zu isolieren, um diese zur Steuerung des Geräts zu verwenden. Das mit der Signalverarbeitung gewonnene, weitgehend störbefreite Sprachsignal wird einerseits mit dem Geräuschsignal und andererseits mit dem Audiosignal verglichen und Die Vergleichsergebnisse werden zur Steuerung der adaptiven Filter verwendet.Out EP 0 411 360 A1 For example, there are known a method and an arrangement for eliminating interference from voice signals recorded in a motor vehicle for voice control of a device. For this purpose, on the one hand recorded an audio signal, which also includes sounds from the interior of the vehicle in addition to the spoken voice commands. Furthermore, noises of a noise source are recorded by means of a separate microphone. The audio and the separately recorded noise signal are supplied to a signal processing, which includes an adaptive filter. The object of the signal processing is to isolate the speech signals representing the speech commands from the recorded audio signal in order to use these for controlling the device. The largely noise-free speech signal obtained with the signal processing is compared on the one hand with the noise signal and on the other hand with the audio signal, and the comparison results are used to control the adaptive filters.

Dieser und vergleichbare Ansätze zur Unterdrückung von in Audio-Signalen enthaltenen Störsignal-Anteilen, auch als Noise Cancellation Systeme bezeichnet, sind dazu ausgelegt, Umgebungssignale, also Audiosignale stetig aufzunehmen und danach die Störsignale herauszufiltern. Dabei wird das Umgebungssignal kontinuierlich aufgenommen, verarbeitet und gefiltert.This and comparable approaches for suppressing interference signal components contained in audio signals, also referred to as noise cancellation systems, are designed to continuously record ambient signals, ie audio signals, and then to filter out the interference signals. The ambient signal is continuously recorded, processed and filtered.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat den Vorteil, dass eine Isolierung eines Audio-Nutzsignals aus einem Audiosignal, welches neben dem Audio-Nutzsignal Störsignalanteile enthält, verbessert und erleichtert wird.The invention with the features of the independent claims has the advantage that an isolation of an audio useful signal from an audio signal, which contains in addition to the audio useful signal noise components, is improved and facilitated.

Die Erfindung verfolgt dabei den Ansatz, Informationen über einen Betriebszustand von Geräten oder Einrichtungen, welche im Betrieb Geräusche verursachen, vorzugsweise aus vorliegenden Erkenntnissen über eine Ansteuerung dieser Komponenten oder Geräte zu erhalten und eine Signalverarbeitung, schon bei Vorliegen dieser Informationen zur Kompensation der erzeugten Störgeräusche einzustellen. Erkenntnisse über eine Ansteuerung solcher Komponenten oder Geräte können aus einer Schalterstellung für eine solche Komponente oder einem Steuersignal zur Ansteuerung einer solchen Komponente, welches auf einem Datenbus vorliegt, gewonnen werden. Somit kann die Signalverarbeitung beispielsweise auf ein zu erwartendes Geräusch einer Komponente oder Einrichtung voreingestellt und bereits gestartet werden, sobald das betreffende Steuersignal oder die Schalterstellung oder dergleichen erkannt ist. Im Gegensatz zu bekannten Ansätzen, welche eine Anpassung an bereits vorhandene Störgeräusche abstellen, ist damit eine reaktionsschnellere und effizientere Kompensation von Störgeräuschen möglich.The invention pursues the approach to obtain information about an operating condition of devices or devices that cause noise during operation, preferably from existing knowledge about a control of these components or devices and to set a signal processing, even in the presence of this information to compensate for the generated noise , Findings about a control of such components or devices can be obtained from a switch position for such a component or a control signal for controlling such a component, which is present on a data bus. Thus, the signal processing can for example be preset to an expected noise of a component or device and already started as soon as the relevant control signal or the switch position or the like is detected. In contrast to known approaches, which turn off an adaptation to existing noise, thus a faster response and more efficient compensation of noise is possible.

Im Zusammenhang mit der bevorzugten Anwendung der vorliegenden Erfindung, nämlich einer Sprachsteuerung von in Fahrzeugen betriebenen Geräten oder Einrichtungen, hat die Erfindung den Vorteil, dass die Erkennung von durch einen Benutzer gesprochenen Sprachkommandos, auch als Sprachanweisungen bezeichnet, zur Bedienung dieser Geräte oder Einrichtungen verbessert, erleichtert und beschleunigt wird. Dabei weist die Erfindung den weitergehenden Vorteil auf, dass die Identifizierung von zusammengesetzten, sich überlagernden, von Komponenten im Fahrzeug erzeugten Störgeräuschen automatisiert und das Filtern von Störgeräuschen und damit das Isolieren der Sprachkommandos als Nutzsignal optimiert wird.In the context of the preferred application of the present invention, namely voice control of vehicle-operated devices or devices, the invention has the advantage that the recognition of voice commands spoken by a user, also referred to as voice instructions, improves the operation of these devices or devices, is made easier and faster. In this case, the invention has the further advantage that the identification of composite, overlapping, generated by components in the vehicle noise is automated and the filtering of noise and thus isolating the voice commands is optimized as a useful signal.

Dazu werden erfindungsgemäß zur Störgeräuschunterdrückung in einem Audiosignal ein Betriebszustand mindestens einer Komponente, welche in mindestens einem Betriebszustand Geräusche erzeugt, erfasst,
Steuerparameter in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustandes erzeugt, das Audiosignal gemäß einer Verarbeitungsweise zu einem Audionutzsignal verarbeitet, wobei die Verarbeitungsweise über die Steuerparameter gesteuert wird, und das auf diese Weise gewonnenen Audionutzsignal schließlich ausgegeben. Das Verfahren kann dabei vorteilhaft in Form eines Computerprogramms oder eines Moduls eines Betriebsprogramms eines Steuergeräts ausgeführt sein, welches durch einen Prozessor des Steuergeräts abgearbeitet wird.
For this purpose, according to the invention for noise suppression in an audio signal, an operating state of at least one component which generates noises in at least one operating state is detected,
Generates control parameters in dependence on the detected operating state, processes the audio signal according to a processing mode to an audio user signal, wherein the processing mode is controlled by the control parameters, and finally outputs the audio audio signal thus obtained. The method can be advantageous in Form of a computer program or a module of an operating program of a control device to be executed, which is processed by a processor of the control unit.

Dazu umfasst eine erfindungsgemäße Störgeräuschunterdrückungseinrichtung ein Erfassungsmodul, eingerichtet zum Erfassen eines Betriebszustandes mindestens einer in mindestens einem Betriebszustand Geräusche erzeugenden Komponente, ein Steuermodul, eingerichtet zur Erzeugung von Steuerparametern in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustandes und
ein Signalverarbeitungsmodul, eingerichtet zur Verarbeitung eines zugeführten Audiosignals entsprechend einer über die Steuerparameter steuerbaren Verarbeitungsweise und zur Ausgabe eines durch die Verarbeitung gewonnenen Audionutzsignals. Die genannten Module können, zumindest teilweise, vorzugsweise in Form von Computerprogrammen oder Computerprogramm-Modulen ausgeführt sein, welche durch einen Prozessor des Steuergeräts abgearbeitet wird.
For this purpose, a noise suppression device according to the invention comprises a detection module configured to detect an operating state of at least one component generating noise in at least one operating state, a control module configured to generate control parameters as a function of the detected operating state and
a signal processing module configured to process a supplied audio signal in accordance with a processing mode controllable via the control parameters and to output an audio user signal obtained by the processing. The said modules can be implemented, at least partially, preferably in the form of computer programs or computer program modules, which are processed by a processor of the control unit.

Die Störgeräuschunterdrückungseinrichtung kann vorteilhaft in mit Sprachsteuerung, das heißt mit gesprochenen Sprachkommandos bedienbaren Geräten oder Einrichtungen zum Einsatz gebracht werden. Durch die Isolierung des Sprachsignals aus dem mit einem Schallwandler des zu bedienenden Geräts oder Einrichtung aufgenommenen Audiosignal wird dessen geräteseitige Erkennung verbessert und beschleunigt. Fehlererkennungen, die eine Fehlinterpretation und damit Fehlbedienung des Geräts oder der Einrichtung auslösen oder die eine wiederholte Eingabe nötig machen, können damit reduziert oder ganz vermieden werden.The noise reduction device can advantageously be brought into use in voice control, that is, with spoken voice commands operable devices or devices. By isolating the speech signal from the recorded with a sound transducer of the device or device to be used audio signal whose device-side detection is improved and accelerated. Error detections that trigger a misinterpretation and thus incorrect operation of the device or the device or that require a repeated input can be reduced or avoided altogether.

Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Störgeräuschunterdrückung somit in gestörten Umgebungen eingesetzt werden, wie etwa bei sprachbedienten Multimedia- oder Fahrerinformationssystemen in Kraftahrzeugen, beispielsweise zur Auswahl einer Gerätefunktion und/oder zur weiteren Bedienung innerhalb einer ausgewählten Funktion, etwa der Spracheingabe einer Adresse, welche nachfolgend als Ziel für eine Routenberechnung und Zielführung vom aktuellen Stand- zu dem Zielort dienen soll.Particularly advantageously, the noise suppression according to the invention can thus be used in disturbed environments, such as voice-operated multimedia or driver information systems in motor vehicles, for example for selecting a device function and / or for further operation within a selected function, such as the voice input of an address, which subsequently as destination for a route calculation and route guidance from the current location to the destination.

Vorteilhaft weist die Störgeräuschunterdrückungseinrichtung einen Speicher auf, in dem den Betriebszuständen der mindestens einen Komponente Steuerparameter zugeordnet sind. Das Steuermodul ist dabei dazu ausgebildet, in Abhängigkeit eines erfassten Betriebszustandes die im Speicher zugeordneten Steuerparameter auszulesen und dem Signalverarbeitungsmodul zuzuführen.Advantageously, the noise suppression device has a memory in which the operating states of the at least one component control parameters are assigned. In this case, the control module is designed to read out the control parameters assigned in the memory as a function of a detected operating state and feed them to the signal processing module.

Vorteilhaft ist das Signalverarbeitungsmodul ferner dazu eingerichtet, aus dem Audiosignal einen Störgeräuschanteil zu isolieren und diesen Störgeräuschanteil charakterisierende Störgeräuschparameter auszugeben und das Steuermodul dazu eingerichtet, die im Speicher abgelegten Steuerparameter in Abhängigkeit der Störgeräuschparameter anzupassen.Advantageously, the signal processing module is further configured to isolate a noise component from the audio signal and to output noise component parameters characterizing this noise component, and to configure the control module to adapt the control parameters stored in the memory as a function of the noise parameters.

Auf diese Art und Weise können Steuerparameter, die der Modellierung bzw. Simulation eines Stör-Geräuschs einer bestimmten Geräuschquelle in der Signalverarbeitung zugrunde gelegt werden, an die tatsächlich Gegebenheiten, etwa eine Belegung oder Beladung des Fahrzeuginnenraums, welche sich auf die Charakteristik des Geräuschs auswirkt, angepasst werden. Im Ergebnis führt dies zu einer exakteren Modellierung des Stör-Geräuschs und damit zu einer präziseren Isolation des Audionutzsignals in der Signalverarbeitung.In this way, control parameters that are used as a basis for modeling or simulating a noise of a specific noise source in the signal processing, on the actual circumstances, such as occupancy or loading of the vehicle interior, which has an effect on the characteristics of the noise, be adjusted. As a result, this leads to a more exact modeling of the noise and thus to a more precise isolation of the audio signal in the signal processing.

Die Synthetisierung einer Störgeräuschsimulation oder eines Störgeräuschmodells für den Störgeräuschanteil des Audiosignals aus den aus dem Speicher gelesenen Steuerparametern ermöglicht eine besonderes einfache Isolierung des Audionutzsignals aus dem Audiosignal, im einfachsten Fall durch eine Subtraktion des modellierten Störgeräuschs von dem aufgenommenen Audiosignal. Im Ergebnis führt dies auch zu einer besonders präzisen Isolation des Audionutzsignals und damit der Sprachkommandos aus dem aufgenommenen Audiosignal.Synthesizing a noise simulation or a noise model for the noise component of the audio signal from the control parameters read from the memory enables a particularly simple isolation of the audio signal from the audio signal, in the simplest case by subtracting the modeled noise from the recorded audio signal. As a result, this also leads to a particularly precise isolation of the audio user signal and thus the voice commands from the recorded audio signal.

Vorteilhaft weist das Signalverarbeitungsmodul ein Filtermodul zur Verarbeitung des Audiosignals auf und die Steuerparameter umfassen Filterparameter für das Filtermodul. Bevorzugt ist dabei das Filtermodul in Form eines adaptiven Filters ausgeführt und dazu ausgebildet, die Verarbeitung des Audiosignals mit Filterparametern zu beginnen, welche vom Steuermodul in Abhängigkeit eines erfassten Betriebszustandes aus dem Speicher gelesen werden. Auf diese Weise wird die Dauer des Einrastens des Adaptionsalgorithmus auf einen Störgeräuschanteil erheblich verkürzt. Zudem kann auch die Adaption des Filters auf einen bestimmten von mehreren möglichen Störsignalanteilen im Audiosignal gelenkt werden. Im weiteren Verlauf der Signalverarbeitung des Audiosignals kann der Adaptionsalgorithmus des adaptiven Filters die zu dessen Initialisierung genutzten Start-Filterparameter automatisch weiter anpassen.Advantageously, the signal processing module has a filter module for processing the audio signal, and the control parameters comprise filter parameters for the filter module. In this case, the filter module is preferably embodied in the form of an adaptive filter and designed to start the processing of the audio signal with filter parameters which are read from the memory by the control module as a function of a detected operating state. In this way, the duration of the snapping of the adaptation algorithm to a noise component is considerably shortened. In addition, the adaptation of the filter can be directed to a specific one of several possible interference signal components in the audio signal. In the further course of the signal processing of the audio signal, the adaptation algorithm of the adaptive filter can automatically further adapt the start filter parameters used for its initialization.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.

  • Die einzige 1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungswesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Störunterdrückung
Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
  • The only 1 shows a block diagram of the invention essential part of a device according to the invention for interference suppression

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments

In 1 ist ein Blockschaltbild einer Einrichtung 5 zur Störunterdrückung in einem aufgenommenen Audiosignal dargestellt.In 1 is a block diagram of a device 5 for noise suppression in a recorded audio signal.

In einer abgeschirmten Geräuschumgebung, wie in einer Fahrgastzelle 1 eines Personenkraftwagens (Pkw) verursachen bestimmte im Fahrzeug betriebene Geräte und Fahrzeug-Komponenten Geräusche, welche eine Erkennung und Umsetzung von durch einen Fahrzeuginsassen, beispielsweise den Fahrzeugführer 3 gesprochenen Sprachkommandos 31 durch ein mittels Sprachsteuerung zu bedienendes Gerät 4 erschweren können.In a shielded noise environment, such as in a passenger compartment 1 a passenger car (car) cause certain vehicle-operated devices and vehicle components noises that a detection and implementation of a vehicle occupant, such as the driver 3 spoken speech commands 31 by a device to be operated by voice control 4 can complicate.

Die Einrichtung 5 umfasst mindestens einen Schallaufnehmer 51, vorzugsweise ein Mikrofon, welches in einem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist und dazu dient, von einem Benutzer 3, beispielsweise dem Fahrzeugführer, gesprochene Sprachanweisungen bzw. Sprachkommandos 31 aufzunehmen. In der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei Mikrofone 51 und 52 vorgesehen. Diese sind hier im Dachhimmel des Fahrzeuginnenraums vor dem Kopf des Fahrzeugführers angeordnet, wobei davon ausgegangen wird, dass der Fahrzeugführer der Haupt-Nutzer für die Sprachsteuerung der sprachgesteuerten Geräte oder Einrichtungen ist. Eine anderweitige Platzierung der Schallaufnehmer 51 und 52 oder auch die Verwendung weiterer, zusätzlicher Schallaufnehmer ist möglich und je nach zugrunde gelegtem Anwendungsszenario sinnvoll. Das erste Mikrofon 51 erzeugt ein erstes Audiosignal 510, das zweite Mikrofon 52 ein zweites Audiosignal 520.The device 5 includes at least one sound pickup 51 , Preferably a microphone, which is arranged in a vehicle interior and serves, by a user 3 For example, the driver, spoken voice instructions or voice commands 31 take. In the preferred embodiment described herein, there are at least two microphones 51 and 52 intended. These are arranged here in the headliner of the vehicle interior in front of the head of the driver, it being assumed that the driver is the main user for the voice control of the voice-controlled devices or devices. Another placement of the sound pickup 51 and 52 or the use of additional, additional sound pickup is possible and depending on the underlying application scenario makes sense. The first microphone 51 generates a first audio signal 510, the second microphone 52 a second audio signal 520 ,

Neben den gesprochenen Sprachkommandos 31 oder Sprachanweisungen nimmt der Schallaufnehmer 51, oder vorliegende nehmen die Mikrofone 51 und 52 auch weitere im Fahrzeuginnenraum 1 vorhandene Geräusche 29 auf. Diese im Fahrzeuginnenraum 1 vorhandenen Geräusche 29 werden von weiteren Komponenten bei deren Betrieb erzeugt.In addition to the spoken voice commands 31 or voice instructions takes the sound pickup 51 , or present take the microphones 51 and 52 also more in the vehicle interior 1 existing noise 29 on. These existing in the vehicle interior 1 noise 29 are generated by other components in their operation.

Solche Geräte oder Fahrzeug-Komponenten, kurz auch als Komponenten bezeichnet, welche im Betrieb oder in einem bestimmten Betriebszustand Geräusche, hier auch als Störgeräusche 29 bezeichnet, erzeugen, sind beispielsweise - und ohne Beschränkung auf diese Beispiele -

  • - ein Scheibenwischer 11, wobei sich die davon erzeugten Geräusche auch in Abhängigkeit einer Betriebsstufe, also beispielsweise Intervallbetrieb, langsamer Dauerbetrieb, schneller Dauerbetrieb unterscheiden
  • - ein elektrischer Fensterheber 12, dessen elektromotorischer Antrieb je nach Bewegungsrichtung des Fensters unterschiedlichen Belastungen unterliegt und daher auch unterschiedliche Geräusche erzeugt,
  • - eine Lüftung oder Klimaanlage 13, welche infolge der Luftströmung durch Luftführungen und -austritte Strömungsgeräusche erzeugt, wobei die Geräusche von einer Lüftungsstufe, daneben aber auch von einer Einstellung der Luftaustrittsöffnungen abhängen,
  • - ein Fahrtrichtungsanzeiger 14, auch als Blinker bezeichnet, oder die zur Anzeige eines laufenden Blinkvorgangs synthetisch erzeugten und im Fahrzeug wiedergegebenen Klick-Geräusche und
  • - eine elektromotorische und/oder elektropneumatische Sitzverstellung und - Anpassung.
Such devices or vehicle components, also referred to as components, which in operation or in a specific operating state noises, here as noise 29 designate, generate, for example - and without limitation to these examples -
  • - a windscreen wiper 11 , wherein the noise generated therefrom also differ depending on an operating stage, so for example, interval operation, slow continuous operation, fast continuous operation
  • - an electric window 12 whose electromotive drive is subject to different loads depending on the direction of movement of the window and therefore also produces different noises,
  • - a ventilation or air conditioning 13 which generates flow noise as a result of the air flow through air ducts and outlets, the noise being dependent on a ventilation stage, but also on an adjustment of the air outlet openings,
  • - a direction indicator 14 , also referred to as a turn signal, or the click-sounds synthesized to indicate an ongoing flashing operation and reproduced in the vehicle
  • - An electromotive and / or electropneumatic seat adjustment and - adaptation.

Weitere solche Geräte oder Komponenten, die im Betrieb Geräusche erzeugen, sind beispielsweise

  • - Warnsysteme, wie etwa eine Einparkhilfe 21, die bei Annäherung an ein Hindernis Warnsignale erzeugt oder ein Gurtwarner 22, der bei eingeschalteter Fahrzeugzündung oder bei festgestellter Fahrt des Fahrzeug und gleichzeitig nicht angeschnalltem Fahrzeugführer oder Fahrzeuginsassen ein Warnsignal erzeugt,
  • - eine Audioanlage 23, welche bestimmungsgemäß in Rundfunksignalen oder auf einem Datenträger vorhandene Unterhaltungs- oder Informationsinhalte akustisch über im Fahrzeug angeordnete Lautsprecher 231, 232, 233, 234 wiedergibt, die für eine Sprachsteuerung jedoch Störsignale darstellen,
  • - ein Fahrzeugnavigationssystem 24, welches bei bevorstehenden Fahrmanövern zum Befolgen einer Fahrroute akustische Zielführungshinweise über im Fahrzeug angeordnete Lautsprecher wiedergibt, und
  • - eine Freisprecheinrichtung 25, welche das Sprachsignal eines Gesprächsteilnehmers über Fahrzeuglautsprecher ausgibt.
Other such devices or components that produce noise during operation, for example
  • - Warning systems, such as a parking aid 21 which generates warning signals when approaching an obstacle or a belt warning device 22 which generates a warning signal when the vehicle ignition is switched on or when the vehicle is detected and at the same time unbelted driver or vehicle occupant,
  • - an audio system 23 which intended in broadcasting or on a data carrier existing entertainment or information content acoustically via arranged in the vehicle speakers 231 . 232 . 233 . 234 which, however, represent interference signals for voice control,
  • - a vehicle navigation system 24 which reproduces acoustic guidance instructions about loudspeakers arranged in the vehicle in the event of impending maneuvers to follow a driving route, and
  • - a handsfree device 25 , which outputs the speech signal of a conversation participant via vehicle speakers.

Diese Geräte oder Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25 stellen im Sinne der vorliegenden Erfindung potenzielle Störgeräuschquellen dar.These devices or components 11 . 12 . 13 . 14 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 represent potential noise sources in the context of the present invention.

Das vom Schallaufnehmer 51 erzeugte Audiosignal 510 stellt oder die von den Schallaufnehmern 51 und 52 aufgenommenen Audiosignale 510 und 520 stellen somit ein Signalgemisch aus vom Benutzer 3 bzw. Fahrzeuginsassen gesprochenen Sprachanweisungen oder Sprachkommandos 31 als Audionutzsignal sowie zusätzlich unerwünschten Signalanteilen 29, also Störsignalanteilen, die von den genannten Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25 erzeugt werden, dar.The sound pickup 51 generated audio signal 510 represents or that of the sound recorders 51 and 52 recorded audio signals 510 and 520 thus represent a composite signal from the user 3 or vehicle occupants spoken voice instructions or voice commands 31 as Audionutzsignal and additional unwanted signal components 29 , ie interference signal components, by the components mentioned 11 . 12 . 13 . 14 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 are generated.

Soweit nicht anders erwähnt, wird nachfolgend der Einfachheit der Darstellung halber von einem Audiosignal 510 eines Schallaufnehmers 51 ausgegangen. Unless otherwise stated, hereinafter for the sake of simplicity of illustration, an audio signal will be used 510 a sound pickup 51 went out.

Dieses Audiosignal 510 wird einem Signalverarbeitungsmodul 53 zugeführt. Die Aufgabe des Signalverarbeitungsmoduls 53 besteht darin, das ihm zugeführte Audiosignal 510 gemäß einer Verarbeitungsweise zu verarbeiten mit dem Ziel, aus dem zugeführten Audiosignal 510 ein Audionutzsignal 530, also die darin enthaltenen, von einem Benutzer 3 des Systems gesprochenen Sprachkommandos 31 bzw. Sprachanweisungen zu isolieren und für eine weitere Verarbeitung zur Verfügung zu stellen.This audio signal 510 becomes a signal processing module 53 fed. The task of the signal processing module 53 is to process the audio signal 510 supplied thereto according to a processing manner with the aim of extracting from the supplied audio signal 510 an audio signal 530 , that is, contained within, by a user 3 of the system spoken voice commands 31 or to isolate voice instructions and make them available for further processing.

Die weitere Verarbeitung kann dabei insbesondere in einer Sprachsteuerung eines im Fahrzeug betriebenen Geräts 4 oder Systems, beispielsweise einer Fahrerinformationssystems oder eines Fahrzeug-Multimediasystems, bestehen, welche das isolierte Audionutzsignal 530 bzw. die darin enthaltenen Sprachkommandos 31 oder Sprachanweisungen in Steuerbefehle für das Gerät oder System umsetzt. Beispielsweise kann das Audionutzsignal 530 in Steuerbefehle zur Auswahl einer Gerätefunktion, etwa eine Navigationszieleingabe, umgesetzt werden. Weiter kann das Audionutzsignal 530, je nach Inhalt, beispielsweise auch zur weiteren Bedienung innerhalb einer ausgewählten Funktion, etwa der Spracheingabe einer Adresse, welche nachfolgend als Ziel für eine Routenberechnung und Zielführung vom aktuellen Stand- zu dem Zielort umgesetzt werden.The further processing can in particular in a voice control of a vehicle-powered device 4 or system, for example, a driver information system or a vehicle multimedia system, which the isolated Audionutzsignal 530 or the speech commands contained therein 31 or convert voice prompts into control commands for the device or system. For example, the Audionutzsignal 530 be converted into control commands for selecting a device function, such as a navigation destination input. Next, the Audionutzsignal 530 Depending on the content, for example, for further operation within a selected function, such as the voice input of an address, which are subsequently implemented as a destination for a route calculation and route guidance from the current state to the destination.

Die Verarbeitungsweise des Signalverarbeitungsmoduls 53 wird von einem Steuermodul 54 gesteuert. Zur Steuerung der Verarbeitungsweise führt das Steuermodul 54 dem Signalverarbeitungsmodul Steuerparameter 540 zu. Das Signalverarbeitungsmodul 53 ist dabei beispielsweise, wie im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels, als Digitaler Signalprozessor (DSP) ausgeführt, welcher dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der zugeführten Steuerparameter 540 bestimmte Filterfunktionen durchzuführen.The processing of the signal processing module 53 is from a control module 54 controlled. The control module leads to the control of the processing mode 54 the signal processing module control parameters 540 to. The signal processing module 53 is, for example, as in the case of the present embodiment, designed as a digital signal processor (DSP), which is adapted to, depending on the supplied control parameters 540 to perform certain filter functions.

Zur Bestimmung oder Ermittlung der Steuerparameter 540 nutzt das Steuermodul 54 Informationen über die Betriebszustände der Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25, die im Betrieb im Fahrzeuginnenraum hörbare Geräusche erzeugen. Diese Betriebszustände werden von einem Erfassungsmodul 55 erfasst und die entsprechenden Betriebszustandsdaten dem Steuermodul 54 zugeführt oder durch das Steuermodul 54 vom Erfassungsmodul 55 abgerufen.To determine or determine the control parameters 540 uses the control module 54 Information about the operating states of the components 11 . 12 . 13 . 14 . 21 . 22 . 23 , 24, 25, which generate audible noises during operation in the vehicle interior. These operating states are from a detection module 55 captured and the corresponding operating state data to the control module 54 supplied or through the control module 54 from the acquisition module 55 accessed.

Das Erfassungsmodul 55 kann zur Erfassung der Betriebszustände der Geräusche erzeugenden Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25 direkt mit diesen Komponenten oder deren Steuerelementen, wie Schaltern, verbunden sein. Weiter kann das Erfassungsmodul 55 auch Betriebszustandsdaten über einen Datenbus, wie beispielsweise den im Kraftfahrzeug-Bereich verbreiteten CAN-Bus, über den die daran angeschlossenen Komponenten gesteuert werden, abrufen. Weiter kann das Erfassungsmodul auch mit Sensoren verbunden sein, welche dazu eingerichtet sind, den Betriebszustand von Komponenten zu erfassen.The acquisition module 55 can detect the operating conditions of the noise generating components 11 . 12 . 13 . 14 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 be directly connected to these components or their controls, such as switches. Next, the acquisition module 55 also operating status data via a data bus, such as the widespread in the automotive field CAN bus, over which the components connected to it are controlled retrieve. Furthermore, the detection module can also be connected to sensors which are set up to detect the operating state of components.

Im Fall des beispielhaft erwähnten Scheibenwischers 11 kann dessen Betriebszustand, also ob ausgeschaltet oder beispielsweise im Intervallbetrieb, im Dauerbetrieb mit geringer Wischgeschwindigkeit oder im Dauerbetrieb mit hoher Wischgeschwindigkeit, beispielsweise an einem Wischerschalter, über den der Betriebszustand des Scheibenwischers 11 eingestellt wird, abgegriffen werden.In the case of the exemplified windshield wiper 11 can its operating state, that is, whether switched off or, for example, in the interval mode, in continuous operation with low wiper speed or in continuous operation at high wiper speed, for example at a wiper switch, on the operating condition of the windshield wiper 11 is set to be tapped.

Im Fall eines über den Fahrzeugbus 7, hier den CAN-Bus, angesteuerten Scheibenwischers 11 kann eine Information über den Betriebszustand des Scheibenwischers 11 auch vom Fahrzeugbus 7 abgegriffen werden.In the case of one over the vehicle bus 7 , here the CAN bus, controlled windscreen wiper 11 can provide information about the operating status of the windscreen wiper 11 also from the vehicle bus 7 be tapped.

Bei einem über einen Regensensor automatisch steuerbaren Scheibenwischer 11 wird von einer Scheibenwischersteuerung einerseits das Signal des Regensensors ausgewertet um festzustellen, ob und gegebenenfalls wie intensiv die Windschutzscheibe durch Regen benetzt wird. Außerdem wertet die Scheibenwischersteuerung das Schaltsignal des Wischerschalters aus um festzustellen, ob die automatische Steuerung des Scheibenwischers 11 aktiviert ist. Daraus erzeugt die Scheibenwischersteuerung ein Ansteuersignal für den elektromotorischen Antrieb des Scheibenwischers 11, welches über den Fahrzeugbus 7 übertragen wird. Dieses Signal enthält eine Information über die Geschwindigkeit oder, bei Intervallbetrieb, der Frequenz der Scheibenwischer-Auslenkung. Diese Information kann von dem Zustandserfassungsmodul 55 vom Fahrzeugbus abgenommen werden.For a windscreen wiper automatically controlled by a rain sensor 11 On the one hand, the signal of the rain sensor is evaluated by a windscreen wiper control in order to determine whether and, if appropriate, how intensively the windscreen is wetted by rain. In addition, the wiper control evaluates the switching signal of the wiper switch to determine whether the automatic control of the wiper 11 is activated. From this, the windscreen wiper control generates a drive signal for the electromotive drive of the windscreen wiper 11 which is via the vehicle bus 7 is transmitted. This signal contains information about the speed or, in intermittent operation, the frequency of the windscreen wiper deflection. This information may be from the state acquisition module 55 be removed from the vehicle bus.

Im Fall des elektrischen Fensterhebers 12 kann dessen Betätigung und Betätigungsrichtung, also unbetätigt, Fenster schließen oder Fenster öffnen beispielsweise über ein zugehöriges Bedienelement erfasst werden oder bei Steuerung über den Fahrzeugbus vom Fahrzeugbus abgenommen werden.In the case of the power window 12 can its operation and actuation direction, that is unconfirmed, close windows or open windows, for example, be detected via an associated control or be removed from the vehicle bus in control of the vehicle bus.

Analog gilt dies auch für die weiteren potenziellen Störgeräuschquellen, wie Innenraumbelüftung und/oder Klimaanlage 13, Fahrtrichtungsanzeiger 14, elektrische Sitzverstellung 15 und weitere, nicht ausdrücklich angegebene Störgeräuschquellen.Analogously, this also applies to the other potential noise sources, such as interior ventilation and / or air conditioning 13 , Direction indicator 14 , electrical seat-adjustment 15 and other, not explicitly stated sources of noise.

In analoger Weise können auch die Betriebszustände der weiteren, bereits genannten, im Betrieb zumindest zeitweise Geräusche erzeugenden Komponenten, wie Warnsignale erzeugende Warnsysteme, beispielsweise Einparkhilfe 21, oder Gurtwarner 22, Audio- oder Multimediaanlage 23 mit akustischer Wiedergabe von Unterhaltungs- oder Informationsinhalten, Fahrzeugnavigationssystem 24 mit akustischer Ausgabe von Zielführungshinweisen oder Freisprecheinrichtung 25 mit akustischer Sprachsignalausgabe vom Erfassungsmodul 55 erfasst werden.In an analogous manner, the operating conditions of the other, already mentioned, in operation at least temporarily noise generating components such as warning signals generating warning systems, such as parking aid 21 , or Gurtwarner 22 , Audio or multimedia equipment 23 with acoustic reproduction of entertainment or informational content, vehicle navigation system 24 with acoustic output of route guidance notes or handsfree 25 with acoustic speech signal output from the acquisition module 55 be recorded.

Das Steuermodul 54 stellt in Abhängigkeit der erfassten Betriebszustände der von dem Erfassungsmodul 55 überwachten Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25 die Steuerparameter 540.The control module 54 is dependent on the detected operating conditions of the acquisition module 55 monitored components 11 . 12 . 13 . 14 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 the control parameters 540 ,

In einer bevorzugten Ausführungsform greift das Steuermodul 54 dazu auf einen Speicher 56 zu, in dem möglichen Betriebszuständen der Komponenten 11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25 jeweils Steuerparameter 540 zugeordnet sind. Das Steuermodul 54 liest in Abhängigkeit der erkannten Betriebszustände die zugeordneten Steuerparameter 540 aus dem Speicher 56 aus und leitet diese dem Signalverarbeitungsmodul 53 zu, dessen Verarbeitungsweise für das Audiosignal 510 entsprechend der zugeführten Steuerparameter 540 gesteuert wird.In a preferred embodiment, the control module engages 54 to a memory 56 to, in the possible operating conditions of the components 11 . 12 . 13 . 14 . 21 , 22, 23, 24, 25 each have control parameters 540 assigned. The control module 54 reads the assigned control parameters 540 from the memory as a function of the detected operating states 56 and forwards these to the signal processing module 53 to, its processing for the audio signal 510 according to the supplied control parameters 540 is controlled.

Die Verarbeitungsweise des Signalverarbeitungsmoduls 53 wird nachfolgend am Beispiel des Scheibenwischers 11 als Störsignalquelle beschrieben.The processing of the signal processing module 53 will be described below using the example of the windscreen wiper 11 described as noise source.

Als Steuerparameter 540 werden dem Signalverarbeitungsmodul 53 in diesem Fall Informationen übermittelt, die eine Synthetisierung des Betriebsgeräuschs des Scheibenwischers 11 in seinem aktuellen Betriebszustand ermöglichen. Diese Informationen umfassen eine Intervalldauer bei Intervallbetrieb und eine Winkelgeschwindigkeit oder Auslenkungsgeschwindigkeit des Wischerblattes. Außerdem umfassen diese Informationen ein Muster, beispielsweise eine Frequenzverteilung des von dem Wischerblatt auf der Windschutzscheibe erzeugten Geräuschs, soweit dieses in der Fahrgastzelle 1 wahrnehmbar ist.As a control parameter 540 be the signal processing module 53 In this case, information is transmitted, which is a synthesizing of the operating noise of the windscreen wiper 11 enable in its current operating state. This information includes an interval duration at interval operation and an angular velocity or displacement speed of the wiper blade. In addition, this information includes a pattern, for example a frequency distribution of the noise generated by the wiper blade on the windshield, as far as this in the passenger compartment 1 is perceptible.

Das Signalverarbeitungsmodul 53 ist dazu ausgebildet, aus diesen Informationen eine Simulation des von dem Scheibenwischer 11 in seinem derzeitigen Intervallbetrieb erzeugten Wischgeräuschs zu erzeugen. Dieses simulierte Wischgeräusch wird im Signalverarbeitungsmodul 53 von dem aufgenommenen Audiosignal 510 subtrahiert. Das Ergebnis dieser Subtraktion ist das Audionutzsignal 530.The signal processing module 53 is adapted from this information a simulation of that of the windshield wiper 11 generate wiping noise in its current interval mode. This simulated wiping noise will be in the signal processing module 53 from the recorded audio signal 510 subtracted. The result of this subtraction is the audio signal 530 ,

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass das synthetisch erzeugte, simulierte Wischgeräusch mit dem tatsächlichen Geräusch des Scheibenwischers 11 verglichen und entsprechend angepasst wird. Dazu dient ein zusätzliches adaptives Filter, über welches die synthetische Wischgeräuschsimulation vor der Subtraktion von dem aufgenommenen Audiosignal 510 geleitet wird. Die Filterkoeffizienten dieses adaptiven Filters können mit einem gängigen Algorithmus, beispielsweise einem LMS- (= Least Mean Square: kleinste Fehlerquadrate) Algorithmus aus der Simulation des Wischergeräuschs und dem Ergebnis der Differenzbildung, also dem Audionutzsignal 530, angepasst und optimiert werden. Im Ergebnis führt dies zu einer verbesserten Modellierung des synthetisierten Wischergeräuschs, welches genauer dem tatsächlichen Betriebsgeräusch des Scheibenwischers 11 entspricht, und damit auch zu einem Audionutzsignal 530, das weitgehend von Störsignalanteilen, hier dem Betriebsgeräusch des Scheibenwischers 11, befreit ist.A further improvement is achieved by using the synthetically generated, simulated wiping noise with the actual noise of the windshield wiper 11 compared and adjusted accordingly. The purpose of this is an additional adaptive filter, via which the synthetic wiping noise simulation before the subtraction of the recorded audio signal 510 is directed. The filter coefficients of this adaptive filter can with a common algorithm, such as an LMS (= Least Mean Square) algorithm from the simulation of the wiper noise and the result of the difference formation, so the Audionutzsignal 530 , adapted and optimized. As a result, this leads to improved modeling of the synthesized wiper noise, which more accurately reflects the actual operating noise of the windshield wiper 11 corresponds, and thus also to a Audionutzsignal 530 , largely of noise components, here the operating noise of the windscreen wiper 11 , is free.

Das adaptive Filter ist so in der Lage, Abweichungen des modellierten Wischergeräuschs von dem mit dem oder den Mikrofonen 51 und 52 aufgenommenen tatsächlichen Wischergeräusch zu kompensieren, die sich aus einer Besetzung oder Beladung der Fahrgastzelle oder einer Abnutzung der Wischerblätter im Betrieb ergeben kann.The adaptive filter is thus able to detect deviations of the modeled wiper noise from that with the microphone or microphones 51 and 52 absorbed actual wiper noise, which may result from a occupation or loading of the passenger compartment or a wear of the wiper blades in operation.

Die so gewonnene Übertragungsfunktion des adaptiven Filters kann auch die ursprünglichen Informationen zur Synthetisierung der Simulation des Scheibenwischer-Betriebsgeräuschs angewendet werden, um die zugehörigen Steuerparameter 540 anzupassen. Diese angepassten Steuerparameter 540 können in den Speicher 56 geschrieben werden, so dass bei einer nächsten Inbetriebnahme des Scheibenwischers 11 verbesserte bzw. genauere Steuerparameter 540 bereit stehen.The adaptive filter transfer function thus obtained may also apply the original information for synthesizing the simulation of the windshield wiper operating noise to the associated control parameters 540 adapt. These customized control parameters 540 can in the store 56 be written so that at a next start-up of the wiper 11 improved or more accurate control parameters 540 ready to stand.

Nachfolgend wird die Verarbeitungsweise des Signalverarbeitungsmoduls 53 am Beispiel der Audioanlage 23 als Störsignalquelle beschrieben.The processing of the signal processing module will be described below 53 the example of the audio system 23 described as noise source.

Die Audioanlage 23 gibt Unterhaltungs- oder Informationsinhalte, nachfolgend vereinfachend Multimediasignale, in akustischer Form über Lautsprecher wieder. Diese sind beispielsweise an der linken und rechten A-Säule, der Fahrer- und der Beifahrertür sowie an der linken und rechten C-Säule sowie der linken und rechten Fond-Tür angeordnet, wobei die Haupt-Schallabstrahlrichtung der Lautsprecher auf den Fahrzeuginnenraum, also die Fahrgastzelle 1 ausgerichtet ist.The audio system 23 gives entertainment or information content, hereinafter simplistic multimedia signals, in acoustic form over speakers again. These are, for example, on the left and right A-pillar, the driver and the front passenger door and the left and right C-pillar and the left and right rear door arranged, the main Schallabstrahlrichtung the speaker on the vehicle interior, so the cabin 1 is aligned.

Die Einfallsrichtung der Multimediasignale auf die Mikrofone 51 und 52, welche im Bereich des Kopfes des Fahrzeugführers 3 im Dachhimmel der Fahrgastzelle 1 angeordnet sind, unterscheidet sich von den vom Fahrzeugführer 3 gesprochenen Sprachkommandos 31 zur Bedienung des sprachgesteuerten Geräts 4.The direction of incidence of the multimedia signals on the microphones 51 and 52 , which are in the area of the driver's head 3 in the headliner of the passenger compartment 1 are different from those of the driver 3 spoken speech commands 31 to operate the voice-operated device 4 ,

Zeigt nun das Erfassungsmodul 55 an, dass die Audioanlage 23 in Betrieb ist, liest das Steuermodul 54 dem zugeordnete Steuerparameter 540 aus dem Speicher 56 und leitet diese an das Signalverarbeitungsmodul 53, um dessen Verarbeitungsweise zu steuern. Now shows the acquisition module 55 on that the audio system 23 is in operation reads the control module 54 the assigned control parameter 540 from the store 56 and forwards these to the signal processing module 53 to control its processing.

In Reaktion auf die zugeführten Steuerparameter 540 verarbeitet das Signalverarbeitungsmodul die von den Mikrofonen 51 und 52 zugeführten Audiosignale 510 und 511 im Sinne einer Richtcharakteristik derart, dass Signalanteile, welche aus der Richtung des Kopfes des Fahrzeugführers 3 einfallen, stärker gewichtet werden also solche, die aus einer anderen Richtung, etwas den Fahrzeugtüren oder den A- und C-Säulen einfallen. Eine Unterscheidung dieser Signale ist durch die stereoskopische Aufnahme mit zwei Mikrofonen 51 und 52 und damit durch Vergleich von Signallaufzeiten möglich.In response to the supplied control parameters 540 the signal processing module processes those from the microphones 51 and 52 supplied audio signals 510 and 511 in the sense of a directional characteristic such that signal components, which from the direction of the head of the driver 3 that is, those that come from a different direction, some of the vehicle doors or the A and C pillars, are more weighted. A distinction of these signals is the stereoscopic recording with two microphones 51 and 52 and thus by comparing signal propagation times possible.

Weiterhin wird das Signalverarbeitungsmodul 530 durch die Steuerparameter bevorzugt auch dahingehend gesteuert, das von der Audiosignalanlage 23 erzeugte Multimediasignal direkt von der Audiosignalanlage zu beziehen und von den Mikrofonsignalen oder einem aus den beiden Mikrofonsignalen erzeugten Audiosignal zu subtrahieren. Bevorzugt kann das Multimediasignal vor der Subtraktion ebenfalls ein adaptives Filter durchlaufen, mit welchem die Übertragungswege von den Lautsprechern zu den Mikrofonen 51 und 52, etwa frequenzselektive Dämpfungen infolge Beladung oder Verstärkungen durch Reflexionen, nachgebildet werden. Auch diese Maßnahme verbessert die Isolierung des Audionutzsignals 530 aus dem mit den Mikrofonen aufgenommenen Audiosignal.Furthermore, the signal processing module 530 by the control parameters preferably also controlled to that of the audio signal system 23 to obtain generated multimedia signal directly from the audio signal system and to subtract from the microphone signals or an audio signal generated from the two microphone signals. Preferably, before the subtraction, the multimedia signal may also pass through an adaptive filter with which the transmission paths from the loudspeakers to the microphones 51 and 52 , such as frequency-selective attenuation due to loading or reinforcements by reflections, be modeled. This measure also improves the isolation of the Audionutzsignals 530 from the audio signal recorded with the microphones.

Die auf diese Weise ermittelten Filterkoeffizienten des adaptiven Filters können als Teil der Steuerparameter 540 im Speicher 56 abgelegt werden. Bei einer erneuten Inbetriebnahme der Audioanlage kann das adaptive Filter oder allgemeiner die Signalverarbeitung des Signalverarbeitungsmoduls 530 mit diesen Filterkoeffizienten initialisiert werden, so dass eine Adaption beschleunigt werden kann.The filter coefficients of the adaptive filter determined in this way can be used as part of the control parameters 540 In the storage room 56 be filed. When the audio system is restarted, the adaptive filter or, more generally, the signal processing of the signal processing module 530 be initialized with these filter coefficients, so that an adaptation can be accelerated.

Auch eine Kombination von Störgeräuschen aus einer Mehrzahl der vorgenannten potenziellen Störgeräuschquellen kann durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise verarbeitet werden. Dies wird insbesondere durch die Zustandserfassung bzw. die Steuerung der Verarbeitungsweise der Audiosignalverarbeitung in Abhängigkeit der erfassten Betriebszustände der möglichen Störquellen erleichtert oder überhaupt erst ermöglicht. So können als nicht in Betrieb befindliche Störquellen bei der Signalverarbeitung von vorne herein unberücksichtigt bleiben, was gegenüber rein adaptiven Verfahren, welche ausschließlich auf den aufgenommenen Audiosignalen basieren, deutlich besser Ergebnisse sowohl hinsichtlich der Präzision als auch der Geschwindigkeit der Störunterdrückung bewirkt.Also, a combination of noise from a plurality of the aforementioned potential noise sources can be processed by the inventive approach. This is facilitated in particular by the state detection or the control of the processing mode of the audio signal processing as a function of the detected operating states of the possible sources of interference, or even made possible in the first place. Thus, as non-operational sources of interference in the signal processing can be disregarded from the outset, which compared to purely adaptive methods, which are based solely on the recorded audio signals, significantly better results both in terms of precision and the speed of interference suppression.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0411360 A1 [0004]EP 0411360 A1 [0004]

Claims (10)

Störgeräuschunterdrückungseinrichtung umfassend ein Erfassungsmodul (55), eingerichtet zum Erfassen eines Betriebszustandes mindestens einer in mindestens einem Betriebszustand Geräusche erzeugenden Komponente (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25), ein Steuermodul (54), eingerichtet zur Erzeugung von Steuerparametern (540) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustandes, ein Signalverarbeitungsmodul (53), eingerichtet zur Verarbeitung eines zugeführten Audiosignals (510) entsprechend einer über die Steuerparameter (540) steuerbaren Verarbeitungsweise und zur Ausgabe eines durch die Verarbeitung gewonnenen Audionutzsignals (530).Noise suppression device comprising a detection module (55) configured to detect an operating state of at least one component (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25) generating noise in at least one operating state, a control module (54) configured to generate control parameters (540) as a function of the detected operating state, a signal processing module (53) adapted to process a supplied audio signal (510) in accordance with a processing mode controllable via the control parameters (540) and to output an audio user signal (530) obtained by the processing. Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Speicher (56), in dem den Betriebszuständen der mindestens einen Komponente (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25) Steuerparameter (540) zugeordnet sind und wobei das Steuermodul (54) weiter dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit eines erfassten Betriebszustandes die im Speicher (56) zugeordneten Steuerparameter (540) auszulesen und dem Signalverarbeitungsmodul (53) zuzuführen.Noise suppression device according to Claim 1 and further comprising a memory (56) in which the operating states of the at least one component (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25) are assigned control parameters (540) and wherein the control module (54) continues designed to read out in dependence on a detected operating state, the control parameter (540) assigned in the memory (56) and to supply it to the signal processing module (53). Störunterdrückungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei das Signalverarbeitungsmodul (53) ferner dazu eingerichtet ist, aus dem Audiosignal (510) einen Störgeräuschanteil zu isolieren und diesen Störgeräuschanteil charakterisierende Störgeräuschparameter auszugeben und wobei das Steuermodul (54) dazu eingerichtet ist, die im Speicher (56) abgelegten Steuerparameter (540) in Abhängigkeit der Störgeräuschparameter anzupassen.Störunterdrückungseinrichtung after Claim 2 wherein the signal processing module (53) is further adapted to isolate a noise component from the audio signal (510) and to output noise parameters characterizing this noise component, and wherein the control module (54) is adapted to control the control parameters (540) stored in the memory (56). depending on the noise parameters. Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Signalverarbeitungsmodul (53) ein Filtermodul zur Verarbeitung des Audiosignals (510) aufweist und wobei die Steuerparameter (540) Filterparameter für das Filtermodul umfassen.Noise suppression device according to one of the preceding claims, wherein the signal processing module (53) comprises a filter module for processing the audio signal (510) and wherein the control parameters (540) comprise filter parameters for the filter module. Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach Anspruch 4, wobei das Filtermodul in Form eines adaptiven Filters ausgeführt ist, wobei das Steuermodul (54) dazu ausgebildet ist, das Filter mit den Filterparametern zu initialisieren und wobei das Filtermodul dazu ausgebildet ist, die Verarbeitung des Audiosignals (510) mit den vorbelegten Filterparametern zu beginnen und die Filterparameter im weiteren Verlauf der Verarbeitung des Audiosignals (510) automatisch zu adaptieren.Noise suppression device according to Claim 4 wherein the filter module is implemented in the form of an adaptive filter, wherein the control module (54) is adapted to initialize the filter with the filter parameters and wherein the filter module is adapted to begin processing the audio signal (510) with the pre-assigned filter parameters and automatically adapt the filter parameters in the further course of the processing of the audio signal (510). Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Signalverarbeitungsmodul (53) dazu eingerichtet ist, aus den Steuerparametern (540) eine Störgeräuschsimulation für den Störgeräuschanteil des Audiosignals (510) zu synthetisieren und die Störgeräuschsimulation zur Isolierung des Audionutzsignals (530) aus dem Audiosignal (510) zu extrahieren.A noise suppression device according to any one of the preceding claims, wherein the signal processing module (53) is adapted to synthesize from the control parameters (540) a noise simulation for the noise portion of the audio signal (510) and the noise simulation to isolate the audio useful signal (530) from the audio signal (510 ) to extract. Sprachsteuereinrichtung, eingerichtet zur Steuerung eines Geräts (4) mittels gesprochener Sprachkommandos (31), umfassend mindestens einen Schallaufnehmer (51, 52) zum Aufnehmen mindestens eines gesprochenen Sprachkommandos (31), eine Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der das das aufgenommene Sprachkommando (31) enthaltende Audiosignal (510) zugeführt ist und ein Kommandoumsetzungsmodul zur Umsetzung des Audionutzsignals (530) in Steuersignale zur Steuerung des Geräts (4).Voice control device, set up for controlling a device (4) by means of spoken voice commands (31) at least one sound pickup (51, 52) for recording at least one spoken voice command (31), a noise reduction device according to any one of the preceding claims, to which the audio signal (510) containing the recorded voice command (31) is supplied, and a command conversion module for converting the audio user signal (530) into control signals for controlling the device (4). Verfahren zur Störgeräuschunterdrückung in einem Audiosignal, wobei ein Betriebszustand mindestens einer Komponente (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25), welche in mindestens einem Betriebszustand Geräusche erzeugt, erfasst wird, wobei Steuerparameter (540) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustandes erzeugt werden, wobei das Audiosignal (510) gemäß einer Verarbeitungsweise zu einem Audionutzsignal (530) verarbeitet wird, wobei die Verarbeitungsweise über die Steuerparameter (540) gesteuert wird und wobei das Audionutzsignal (530) ausgegeben wird.Method for noise suppression in an audio signal, wherein an operating state of at least one component (11, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 24, 25) which generates noises in at least one operating state is detected, wherein control parameters (540) are generated as a function of the detected operating state, wherein the audio signal (510) is processed into an audio payload signal (530) according to a manner of processing, the processing being controlled by the control parameters (540), and wherein the audio payload signal (530) is output. Computerprogramm umfassend Befehle, die bewirken, dass die Störgeräuschunterdrückungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder die Sprachsteuereinrichtung nach Anspruch 7 die Verfahrensschritte nach Anspruch 8 ausführt.A computer program comprising instructions for causing the noise canceling means to follow one of Claims 1 to 6 or the voice control device Claim 7 the process steps after Claim 8 performs. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.Computer-readable medium on which the computer program is based Claim 9 is stored.
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