DE102021116577A1 - Kraftfahrzeug mit einem Mikrofonarray und Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens - Google Patents

Kraftfahrzeug mit einem Mikrofonarray und Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Mikrofonarray (12) und ein Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens eines Mikrofonarrays (12). Das Mikrofonarray (12) weist eine Mehrzahl von Mikrofonen (14, 16, 18) auf und ist dazu ausgebildet, mittels eines Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ein Strahlformungsverfahren aus Mikrofoneingangssignalen der Mikrofone (14, 16, 18) durchzuführen, wobei der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ferner dazu ausgebildet ist, die Mikrofoneingangssignale auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums zu prüfen und das Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays (12) anzupassen, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal eines der Mikrofone (14, 16, 18) vorliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Mikrofonarray und ein Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens eines Mikrofonarrays.
  • In Kraftfahrzeugen werden zunehmend mehr Mikrofone für die Erfassung von Sprachsignalen oder Geräuschkulissen verbaut. Diese Mikrofone können einkanalig arbeiten oder auch in Gruppen verarbeitet werden, um mit einem entsprechenden Mikrofonverarbeitungsalgorithmus einen Strahl beziehungsweise ein Strahlformungsverfahren (Beamforming) zu erzeugen. Hierbei können mehrere Mikrofone in einem Mikrofonarray angeordnet werden, das eine bekannte Geometrie aufweist und mittels dem das Strahlformungsverfahren berechnet werden kann.
  • Um das Strahlformungsverfahren berechnen zu können, sind mindestens zwei Mikrofone oder mehr nötig. Diese Mikrofone sind in einer bestimmten Geometrie zueinander angeordnet, und der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus wird zur Erzeugung des Strahls entsprechend eingestellt und parametrisiert. Der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus verlässt sich darauf, dass sich an der Geometrie nichts ändert und alle Mikrofone das erwartete Mikrofoneingangssignal liefern. Nachteilig dabei ist, dass, wenn ein oder mehrere Mikrofone ausfallen, der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren nicht mehr korrekt berechnen kann. Folge ist, dass ein aufgenommenes Sprachsignal entweder sehr schlecht oder gar nicht mehr verstanden wird, da der Algorithmus den korrekten Mikrofonstrahl nicht mehr berechnen kann. Oftmals bekommt ein Benutzer hiervon nichts mit, da beispielsweise bei einer Telefonie nur der gegenüberliegende Gesprächspartner Probleme wahrnimmt und somit ein Benutzer nicht weiß, dass das Strahlformungsverfahren nicht mehr korrekt funktioniert.
  • Aus der FR 3097364 A1 ist eine Signalverarbeitungsarchitektur zur Detektion eines Aktivierungsschlüsselworts in einem Audiosignal bekannt, das von einem Kraftfahrzeug aufgenommen wird.
  • Aus der WO 2019/089486 A1 sind Mechanismen zum Separieren und Erkennen mehrerer Audioquellen bekannt, die in einer Umgebung auftreten in der sie sich überlappen und vermischen. Die Architektur verwendet ein Mikrofonarray, um Audiosignale räumlich zu trennen. Die räumlich gefilterten Signale werden dann in eine Mehrzahl von Separatoren eingegeben, sodass jedes Signal in ein korrespondierendes Signal eingegeben wird. Die Separatoren verwenden neuronale Netzwerke, um die Audioquellen zu separieren. Diese Separatoren erzeugen üblicherweise eine Vielzahl von Ausgabesignalen für das einzelne Eingabesignal. Ein Prozessor nach der Auswahl erhält die Separatorenausgaben, um das Signal mit der höchsten Qualität auszugeben.
  • Aus der CN 111816207 A sind ein Soundanalyseverfahren und ein System bekannt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Betrieb eines Mikrofonarrays in einem Kraftfahrzeug zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
  • Die Erfindung basiert auf der Idee, dass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus für das Strahlformungsverfahren befähigt wird, alle eingehenden Mikrofonsignale zu überwachen und bezüglich ihrer Qualität zu bewerten. Hierbei werden verschiedenste Merkmale des Audiosignals der Mikrofoneingangssignale von den einzelnen Mikrofonen analysiert und im Hinblick auf die Audioperformance kontrolliert. Sollten nun ein oder mehrere Mikrofone auffällige Audiodaten liefern, erkennt der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dies und wird entsprechende Anpassungen vornehmen.
  • Durch die Erfindung ist ein Kraftfahrzeug mit einem Mikrofonarray bereitgestellt, das eine Mehrzahl von Mikrofonen aufweist, wobei das Mikrofonarray dazu ausgebildet ist, mittels eines Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ein Strahlformungsverfahren aus Mikrofoneingangssignalen der Mikrofone durchzuführen, wobei der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ferner dazu ausgebildet, die Mikrofoneingangssignale auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums zu prüfen und das Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays anzupassen, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal eines der Mikrofone vorliegt.
  • Mit anderen Worten kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus, der für die Berechnung des Strahlformungsverfahrens zuständig ist, die Mikrofoneingangssignale der einzelnen Mikrofone des Mikrofonarrays auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums analysieren. Das Störungskriterium kann beispielsweise eine Abweichung von den zu erwartenden Mikrofoneingangssignalen der einzelnen Mikrofone sein. Insbesondere kann ein Vergleich der Mikrofoneingangssignale durchgeführt werden, und wenn eines der Mikrofoneingangssignale aller Mikrofone im Mikrofonarray eine abweichende Charakteristik aufweist, kann dies das Vorliegen des Störungskriteriums anzeigen. Das Störungskriterium kann beispielsweise auch ein Überschreiten eines vorgegebenen Signal-zu-Rauschen-Verhältnisses für eines der Mikrofone sein. Insbesondere können die Mikrofoneingangssignale auf mehrere audiospezifische Merkmale untersucht werden, wie beispielsweise die Abweichung eines Pegels der Signale von einem vorgegebenen Wert, ein Frequenzgang, eine Signalgleichheit und/oder ein Signalrauschen. Vorzugsweise kann dies durch eine künstliche Intelligenz durchgeführt werden, insbesondere ein neuronales Netzwerk.
  • In dem Mikrofonarray können zumindest zwei oder mehr Mikrofone an vorgegebenen Positionen angeordnet sein, sodass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren durchführen kann. Mit einem Strahlformungsverfahren beziehungsweise Beamforming ist ein Verfahren zur Positionsbestimmung von Quellen in Wellenfeldern, hier innerhalb des Kraftfahrzeugs, gemeint, das wie eine akustische Kamera beziehungsweise akustische Antenne wirkt und Umgebungsgeräusche aus einem Nutzsignal herausfiltern kann. So kann dies beispielsweise für eine Sprachbedienung oder Telefonie innerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet werden, um Hintergrundgeräusche herauszufiltern und somit eine Qualität des Nutzsignals zu verbessern.
  • Wird von dem Mikrofonverarbeitungsalgorithmus festgestellt, dass für ein oder mehrere Mikrofone das Störungskriterium vorliegt, kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren anpassen. Das bedeutet, dass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus beispielsweise das betreffende Mikrofon aus der Berechnung des Strahlformungsverfahrens ausschließen kann und die Berechnung des Strahlformungsverfahrens für die andere Mikrofone anpasst. Auch kann das Strahlformungsverfahren komplett deaktiviert werden, sodass keine fehlerhafte Berechnung des Strahls mehr stattfinden kann, was unter Umständen zu einer Filterung des eigentlichen Nutzsignals führen könnte. Der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus kann vorzugsweise der gleiche sein, der das Strahlformungsverfahren berechnet, da diesem eine Vielzahl von Analysemöglichkeiten für die Mikrofoneingangssignale bereitgestellt ist.
  • Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass bei der Verwendung von einem Mikrofonarray für ein Strahlformungsverfahren ermittelt werden kann, welches Mikrofon defekt ist. Gerade bei der Verwendung dieser Mikrofonarrays ist es schwierig herauszufinden, dass mit einem oder mehreren Mikrofoneingangssignalen ein Problem vorhanden ist.
  • Insbesondere für Benutzer, aber auch für Werkstätten ist es oftmals schwer, die Funktion des Mikrofonarrays zu bewerten, da Mikrofone nicht komplett ausfallen müssen, um ein ungenügendes Strahlformungsverfahren durchzuführen. Mittels der Erfindung kann sichergestellt werden, dass sich das Mikrofonarray in keinem Zustand befindet, in dem es zwar eventuell noch Audiodaten nach außen liefert, diese aber nicht mehr den erwarteten oder auch zertifizierten Anforderungen entsprechen. Insgesamt kann somit der Betrieb des Mikrofonarrays in einem Kraftfahrzeug verbessert werden.
  • Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich weitere Vorteile ergeben.
  • Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Prüfen der Mikrofoneingangssignale ein Vergleichen der jeweiligen Mikrofoneingangssignale umfasst, wobei das Störungskriterium für das zumindest eine Mikrofoneingangssignal vorliegt, falls das Mikrofoneingangssignal eine vorgegebene Abweichung zu den anderen Mikrofoneingangssignalen aufweist. Vorzugsweise kann die Abweichung des einen Mikrofoneingangssignals zu der Mehrheit der anderen Mikrofoneingangssignale verglichen werden. Insbesondere ist bei dem Strahlformungsverfahren vorgesehen, dass die Mikrofoneingangssignale gleichförmig sind, jedoch zu unterschiedlichen Zeiten gemessen werden, woraus der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren berechnet. Daher eignet sich der Vergleich der Signale untereinander besonders gut, um ein defektes Mikrofon festzustellen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Prüfen der Mikrofoneingangssignale einen Vergleich eines Pegels, eines Frequenzgangs, einer Signalgleichheit und/oder eines Signalrauschens aufweist. So können beispielsweise ein oder mehrere dieser Merkmale der einzelnen Mikrofoneingangssignale untereinander verglichen werden. Das heißt, dass bei einer Abweichung, insbesondere bei einer Abweichung über einem vorgegebenen Schwellenwert, das Störungskriterium für ein oder mehrere der Mikrofone vorliegt. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass die Mikrofone einfach und zuverlässig dahingehend untersucht werden können, ob das Störungskriterium vorliegt.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Kraftfahrzeug eine Lautsprechereinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein vorgegebenes Prüfsignal auszugeben, wobei das Störungskriterium vorliegt, falls die Mikrofoneingangssignale um einen vorgegebenen Signalwert vom dem Prüfsignal abweichen. Das heißt, dass das Kraftfahrzeug eine Lautsprechereinrichtung umfasst, die beispielsweise von einem Audiosystem des Kraftfahrzeugs oder dediziert für das Mikrofonarray in dem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann. Diese Lautsprechereinrichtung, die einen oder mehrere Lautsprecher aufweisen kann, kann ein vorgegebenes Prüfsignal ausgeben, das von den Mikrofonen des Mikrofonarrays gemessen werden kann. Vorzugsweise kann in vorhergehenden Testmessungen das Prüfsignal mit den einzelnen Mikrofonen aufgenommen werden, was bedeutet, dass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus weiß, welche Mikrofoneingangssignale bei der Ausgabe des Prüfsignals für jedes Mikrofon zu erwarten sind. Weicht eines der Mikrofoneingangssignale um einen vorgegebenen Signalwert von dem Prüfsignal ab, beispielsweise um einen vorgegebenen Signalpegel, kann für das entsprechende Mikrofon festgestellt werden, dass das Störungskriterium vorliegt. Das Prüfsignal kann beispielsweise in einem gleichen Frequenzbereich wie ein Nutzsignal ausgesendet werden. Das heißt, das Prüfsignal kann in einem hörbaren Frequenzbereich ausgegeben werden, insbesondere innerhalb eines Frequenzbereichs von 20 bis 20000 Hz.
  • Vorzugsweise kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Prüfsignal ein Infraschall- und/oder ein Ultraschallsignal aufweist. Das bedeutet, dass das Prüfsignal auch in einem Bereich unter 20 Hz und/oder über 20 kHz abgestrahlt werden kann, was den Vorteil aufweist, dass ein Benutzer nicht von dem Prüfsignal gestört wird. Vorzugsweise kann das Prüfsignal in vorgegebenen Zeitabständen zur Kontrolle gesendet werden, um den Betrieb des Mikrofonarrays zu überprüfen. Alternativ oder zusätzlich kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Prüfsignal aktivieren, falls bei einem der Mikrofone eine Abweichung zu den anderen Mikrofoneingangssignalen festgestellt wird. Somit kann nochmal nachgeprüft und sichergestellt werden, ob für eines der Mikrofone das Störungskriterium vorliegt. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass das Prüfen auf Vorliegen des Störungskriteriums verbessert werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dazu ausgebildet ist, das Mikrofon, für das das Störungskriterium vorliegt, aus dem Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays auszuschließen. Mit anderen Worten kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dasjenige Mikrofon, für das das Störungskriterium vorliegt, deaktivieren und die Berechnung des Strahlformungsverfahrens mit den restlichen Mikrofonen des Mikrofonarrays durchführen. Hierzu können beispielsweise Einstellungen hinterlegt sein, die zur korrekten Berechnung des Strahlformungsverfahrens durchgeführt werden, falls eines oder mehrere der Mikrofone ausfällt. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass das Mikrofonarray das Strahlformungsverfahren weiter bereitstellen kann, ohne eine fehlerhafte Berechnung durch das Mikrofon, für das das Störungskriterium vorliegt.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dazu ausgebildet ist, das Strahlformungsverfahren zu deaktivieren, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal vorliegt. Mit anderen Worten kann das Mikrofonarray mit nur einem der Mikrofone weiter betrieben werden, ohne das Strahlformungsverfahren durchzuführen. So kann vorzugsweise eines der Mikrofone durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ausgewählt werden, für das keine Störung festgestellt wurde, um das Mikrofonarray weiter zu betreiben. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass weiterhin eine Spracherkennung ermöglicht wird.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Mikrofonarray dazu ausgebildet ist, einen Status der Mikrofone, insbesondere des Mikrofons, für das das Störungskriterium vorliegt, an einen Fehlerspeicher des Kraftfahrzeugs zu senden. Das heißt, dass beispielsweise ein Status der einzelnen Mikrofone des Mikrofonarrays, insbesondere ein Fehler für das Mikrofon, für das das Störungskriterium vorliegt, an einen Fehlerspeicher gesendet werden kann. Der Fehlerspeicher kann beispielsweise in einem Infotainmentsystem beziehungsweise Head Unit bereitgestellt sein und eine Information über den Status der Mikrofone speichern. Aus dem Status der Mikrofone kann für die Diagnose ein entsprechender Fehlereintrag generiert werden, welcher einer Werkstatt anzeigen kann, dass ein oder mehrere Mikrofone ein Problem aufweisen. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass fehlerhafte Mikrofone leichter erkannt und ausgetauscht werden können.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Mikrofonarray dazu ausgebildet ist, einen Status der Mikrofone, insbesondere des Mikrofons für das das Störungskriteriums vorliegt, an eine Anzeigevorrichtung des Kraftfahrzeugs zu senden. Die Anzeigevorrichtung kann einen oder mehrere Bildschirme aufweisen und einen Fehler anzeigen, falls für eines der Mikrofone das Störungskriterium vorliegt. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ein Teil eines Infotainmentsystems des Kraftfahrzeugs sein. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass ein Benutzer des Kraftfahrzeugs frühzeitig erkennt, dass eines der Mikrofone beschädigt ist. Somit kann der Benutzer frühzeitig eine Reparatur veranlassen und beispielsweise eine Werkstatt anfahren.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens eines Mikrofonarrays, das eine Mehrzahl von Mikrofonen aufweist, wobei durch einen Mikrofonverarbeitungsalgorithmus des Mikrofonarrays Mikrofoneingangssignale der Mikrofone auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums überprüft werden, wobei durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren angepasst wird, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal eines der Mikrofone vorliegt. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei dem Kraftfahrzeug.
  • Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Kraftfahrzeug. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
  • Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
  • Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
    • 1 ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
    • 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
  • In 1 ist ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 kann ein Mikrofonarray 12 mit einer Mehrzahl von Mikrofonen 14, 16, 18 aufweisen, wobei das Mikrofonarray 12 dazu ausgebildet sein kann, mittels eines Mikrofonverarbeitungsalgorithmus Mikrofoneingangssignale der Mikrofone 14, 16, 18 zu verarbeiten und somit ein Strahlformungsverfahren aus den Mikrofoneingangssignalen durchzuführen. Das kann dazu verwendet werden, eine Sprachbedienung und/oder eine Telefonie für das Kraftfahrzeug 10 bereitzustellen. Das Strahlformungsverfahren kann eine gerichtete Aufnahme einer Sprache eines Benutzers bereitstellen, indem Umgebungsgeräusche herausgefiltert werden und nur ein Nutzsignal der Sprache verstärkt wird. Das Prinzip des Strahlformungsverfahrens ist hierbei bekannt.
  • Bei dem Strahlformungsverfahren ergibt sich jedoch ein Problem, falls eines der Mikrofone, beispielsweise Mikrofon 18, nicht mehr ordnungsgemäß funktioniert und beispielsweise ein fehlerhaftes Mikrofoneingangssignal aufnimmt. Dann kann unter Umständen der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren nicht mehr korrekt berechnen, was dazu führen kann, dass das Nutzsignal, was eigentlich verstärkt werden sollte, herausgefiltert beziehungsweise abgeschwächt wird. Um einen solchen Fall zu vermeiden, kann ein Verfahren durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus durchgeführt werden, das schematisch in 2 dargestellt ist.
  • In einem Schritt S10 können die Mikrofoneingangssignale der jeweiligen Mikrofone 14, 16, 18 aufgenommen werden. Anschließend kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus die Mikrofoneingangssignale auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums hin prüfen. Dazu können die Mikrofoneingangssignale untereinander verglichen werden, insbesondere hinsichtlich einer Abweichung zwischen den einzelnen Pegeln, den Frequenzgängen, einer Signalgleichheit und/oder eines Signalrauschens.
  • Alternativ oder zusätzlich kann im Kraftfahrzeug 10 auch eine Lautsprechereinrichtung 20 bereitgestellt sein, die ein vorgegebenes Prüfsignal ausgibt, wobei das aufgenommene Prüfsignal daraufhin geprüft wird, ob es bei dem jeweiligen Mikrofon 14, 16, 18 von einem vorgegebenen Signalwert des Prüfsignals abweicht. Dabei kann das von der Lautsprechereinrichtung 20 ausgesendete Prüfsignal in einem hörbaren Frequenzbereich liegen, das Prüfsignal kann jedoch auch in einem Infraschallbereich und/oder einem Ultraschallbereich gesendet werden, sodass ein Benutzer nicht von dem Prüfsignal gestört wird.
  • Wird aus dem Vergleich der Mikrofoneingangssignale festgestellt, dass eines der Mikrofoneingangssignale eine vorgegebene Abweichung zu den anderen Mikrofoneingangssignalen aufweist, beispielsweise das Mikrofoneingangssignal des Mikrofons 18 zu den anderen Mikrofoneingangssignalen der Mikrofone 14, 16, kann in einem Schritt S14 der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dazu ausgebildet sein, das Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays 12 anzupassen.
  • Zur Anpassung des Strahlformungsverfahrens kann beispielsweise das fehlerhafte Mikrofon 18 deaktiviert werden, und der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus kann derart angepasst werden, dass das Strahlformungsverfahren mit den restlichen Mikrofonen 14, 16 durchgeführt werden kann. Alternativ kann der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren deaktivieren und beispielsweise nur eines der Mikrofone, beispielsweise Mikrofon 16, ohne Strahlformungsverfahren verwenden. Hierbei wird vorzugsweise ein Mikrofon 14, 16 durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ausgewählt, für das kein Störungskriterium vorliegt.
  • Zusätzlich kann in einem Schritt S16 ein Status der Mikrofone 14, 16, 18, der durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus mittels der Prüfung auf Vorliegen des Störungskriteriums ermittelt wurde, an einen Fehlerspeicher 22 des Kraftfahrzeugs 10 gesendet werden. Ein anschließendes Auslesen des Fehlerspeichers 22, beispielsweise in einer Werkstatt, ermöglicht so die Lokalisierung des fehlerhaften Mikrofons 18, was eine leichtere Reparatur ermöglicht, da ansonsten das fehlerhafte Mikrofon 18 nur mit hohem Messaufwand ermittelt werden könnte. Alternativ oder zusätzlich kann der Status der Mikrofone an eine Anzeigevorrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 10 gesendet werden, wobei die Anzeigevorrichtung 24 beispielsweise Teil eines Infotainmentsystems des Kraftfahrzeugs 10 sein kann. Der Status der Mikrofone kann auf der Anzeigevorrichtung 24 beispielsweise als Fehlermeldung dargestellt werden, um einem Benutzer anzuzeigen, dass das Strahlformungsverfahren defekt ist und/oder angepasst wurde. So kann ein Benutzer die notwendigen Schritte einleiten, wie beispielsweise eine nächste Werkstatt anfahren, um den Fehler zu beheben.
  • Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine Erfassung eines Status von Mikrofonen 14, 16, 18 beziehungsweise Mikrofonkapseln durch einen Mikrofonverarbeitungsalgorithmus bereitgestellt werden kann.
  • 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
    • FR 3097364 A1 [0004]
    • WO 2019089486 A1 [0005]
    • CN 111816207 A [0006]

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeug (10) mit einem Mikrofonarray (12), das eine Mehrzahl von Mikrofonen (14, 16, 18) aufweist, wobei das Mikrofonarray (12) dazu ausgebildet ist, mittels eines Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ein Strahlformungsverfahren aus Mikrofoneingangssignalen der Mikrofone (14, 16, 18) durchzuführen, wobei der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus ferner dazu ausgebildet ist, die Mikrofoneingangssignale auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums zu prüfen und das Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays (12) anzupassen, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal eines der Mikrofone (14, 16, 18) vorliegt.
  2. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 1, wobei das Prüfen der Mikrofoneingangssignale ein Vergleichen der jeweiligen Mikrofoneingangssignale umfasst, wobei das Störungskriterium für das zumindest eine Mikrofoneingangssignal vorliegt, falls das Mikrofoneingangssignal eine vorgegebene Abweichung zu den anderen Mikrofoneingangssignalen aufweist.
  3. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 2, wobei das Prüfen der Mikrofoneingangssignale einen Vergleich eines Pegels, eines Frequenzgangs, einer Signalgleichheit und/oder eines Signalrauschens aufweist.
  4. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Lautsprechereinrichtung (20) aufweist, die dazu ausgebildet ist, ein vorgegebenes Prüfsignal auszugeben, wobei das Störungskriterium vorliegt, falls die Mikrofoneingangssignale um einen vorgegebenen Signalwert vom dem Prüfsignal abweichen.
  5. Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 4, wobei das Prüfsignal ein Infraschall- und/oder ein Ultraschallsignal aufweist.
  6. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dazu ausgebildet ist, das Mikrofon (14, 16, 18) für das das Störungskriterium vorliegt aus dem Strahlformungsverfahren des Mikrofonarrays (12) auszuschließen.
  7. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mikrofonverarbeitungsalgorithmus dazu ausgebildet ist, das Strahlformungsverfahren zu deaktivieren, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal vorliegt.
  8. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mikrofonarray (12) dazu ausgebildet ist, einen Status der Mikrofone (14, 16, 18), insbesondere des Mikrofons für das das Störungskriterium vorliegt, an einen Fehlerspeicher (22) des Kraftfahrzeugs (10) zu senden.
  9. Kraftfahrzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mikrofonarray (12) dazu ausgebildet ist, einen Status der Mikrofone (14, 16, 18), insbesondere des Mikrofons für das das Störungskriteriums vorliegt, an eine Anzeigevorrichtung (24) des Kraftfahrzeugs (10) zu senden.
  10. Verfahren zum Anpassen eines Strahlformungsverfahrens eines Mikrofonarrays (12), das eine Mehrzahl von Mikrofonen (14, 16, 18) aufweist, wobei durch einen Mikrofonverarbeitungsalgorithmus des Mikrofonarrays (12) Mikrofoneingangssignale der Mikrofone auf Vorliegen eines vorgegebenen Störungskriteriums überprüft (S12) werden, wobei durch den Mikrofonverarbeitungsalgorithmus das Strahlformungsverfahren angepasst (S14) wird, falls das Störungskriterium für zumindest ein Mikrofoneingangssignal eines der Mikrofone (14, 16, 18) vorliegt.
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Citations (3)

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CN111816207A (zh) 2020-08-31 2020-10-23 广州汽车集团股份有限公司 声音分析方法、系统、汽车及存储介质
FR3097364A1 (fr) 2019-06-17 2020-12-18 Psa Automobiles Sa Architecture de traitement de signal pour détecter un mot-clé d’activation dans un signal audio, procédé de gestion d’un assistant numérique personnel l’utilisant, et véhicule automobile l’incorporant

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