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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs eines Fahrzeugs. Dabei werden Audio-Daten, welche für ein Frequenzspektrum des funktionalen Systemgeräuschs charakteristisch sind, ermittelt bzw. abgerufen und auf Grundlage hierauf ein Audio-Signal zur Ausgabe an einen Nutzer des Fahrzeugs durch eine akustische Ausgabeeinrichtung bereitgestellt.
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Bisher wird in Fahrzeugen üblicherweise für den Blinker ein Soundfile .wav verwendet, welches gegebenenfalls durch eine geschwindigkeitsabhängige Lautstärkenanpassung (abgekürzt als „GALA“ für GeschwindigkeitsAbhängige LautstärkenAnpassung) ergänzt wird. Das hat den Vorteil, dass der Sound bei höheren Geschwindigkeiten besser wahrgenommen wird, da dann eine Maskierung durch Wind-, Roll- und Reifengeräusche eintritt.
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Problematisch ist es bei geringeren Geschwindigkeiten und im Stand. Bei Modellen, die sehr gut gedämmt sind, bei Elektrofahrzeugen („EVs“) oder Fahrzeugen mit Start-/Stoppfunktion, wird der Blinker oft als zu präsent, nicht wertig oder zu nervig wahrgenommen. Im Besonderen lässt sich das auf Frequenzen im Bereich oberhalb von 2000 Hz zurückführen, die während der Fahrt nötig sind, um den Sound auch mit Reifen-, Roll- und Windgeräuschen wahrnehmen zu können.
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Die bisher verwendete Geschwindigkeitsabhängige Lautstärkenanpassung (GALA) erhöht die Lautstärke des gesamten Spektrums.
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Reduziert man nur die Lautstärke, kommt es oft dazu, dass man nicht das richtige Level zwischen angenehm und gut hörbar findet.
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Aus dem Stand der Technik ist bei Kopfhörern zur Unterdrückung von Umgebungsgeräuschen die sogenannte „Noise Cancelation“ bekannt. Das Prinzip „Noise Cancelation“ ist aufwändiger und kostenintensiv und benötigt darüber hinaus Hardware, die bisher so noch nicht im Fahrzeug eingesetzt wird (gegebenenfalls wegen der Kosten).
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Aus der
US 2016/0185282 A1 ist ein Abbiege-Audio-Modul bekannt, welches Audiofilter verwendet, um unerwünschte Frequenzen herauszufiltern. Weiterhin kann das Abbiege-Audio-Modul einen Verstärker aufweisen, der eine schrittweise Verringerung und/oder Erhöhung der Lautstärke des Abbiege-Audiosignals ermöglicht.
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Aus der
DE 103 59 126 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines Blinkergeräuschs bekannt. Je nach gewählter Richtung des Fahrtrichtungsanzeigers kann das Blinkergeräusch auf der entsprechenden Fahrzeugseite lauter und daher besser wahrnehmbar und räumlich lokalisierbar ausgegeben werden. Weiterhin kann eine Anpassung der Lautstärke des Blinkergeräuschs an einen Geräuschpegel im Fahrzeuginnenraum oder an bestimmte Fahrsituationen (etwa bei stehendem Fahrzeug) erfolgen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und dem Fahrzeug bzw. einem Audio-Modul des Fahrzeugs, welches zur Audio-Wiedergabe von funktionalen Systemgeräuschen verwendet wird und welches insbesondere nur ein Soundfile erlaubt, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs bereitzustellen, welches für alle Situationen, insbesondere gleichermaßen während der Fahrt des Fahrzeugs (mit hohen Geschwindigkeiten) wie auch im Stand, funktioniert und für den Nutzer des Fahrzeugs als angenehm wahrgenommen wird.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs eines Fahrzeugs umfasst eine Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Weiterhin werden Audio-Daten ermittelt, welche für ein Frequenzspektrum des funktionalen Systemgeräuschs charakteristisch sind. Weiterhin werden die Audio-Daten basierend auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs derart zu angepassten Audio-Daten verarbeitet, dass wenigstens eine Frequenz und/oder wenigstens ein Frequenzbereich innerhalb des Frequenzspektrums verändert, insbesondere erhöht und/oder abgesenkt, wird.
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Bevorzugt wird bei einer Veränderung einer Frequenz und/oder eines Frequenzbereichs (jeweils) die Amplitude des funktionalen Systemgeräuschs bei der Frequenz oder in dem Frequenzbereich (insbesondere über den gesamten Frequenzbereich hinweg) verändert, insbesondere erhöht und/oder verringert.
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Weiterhin wird ein Audio-Signal auf Grundlage der angepassten Audio-Daten insbesondere zur Ausgabe an einen Nutzer durch (wenigstens) eine akustische Ausgabeeinrichtung für das Fahrzeug bereitgestellt.
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Bei der akustischen Ausgabeeinrichtung handelt es sich bevorzugt um eine akustische Ausgabeeinrichtung des Fahrzeugs und insbesondere um einen Lautsprecher des Fahrzeugs. Bevorzugt ist die akustische Ausgabeeinrichtung Teil eines Audio-Systems des Fahrzeugs. Dabei kann es sich auch um ein (mobiles) Endgerät (eines Nutzers) handeln, welches gegenüber dem Fahrzeug (frei) beweglich ist.
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Mit anderen Worten betrifft das Verfahren eine Audiowiedergabe eines funktionalen Systemgeräuschs (auch als funktionaler Systemsound bezeichnet), wobei bevorzugt zur Audiowiedergabe in Abhängigkeit der (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs eine Änderung des funktionalen Systemgeräuschs, insbesondere eine Änderung des Frequenzspektrums des funktionalen Systemgeräuschs vorgenommen wird.
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Bevorzugt handelt es sich bei der Änderung des Frequenzspektrums nicht um eine (globale) Skalierung des vollständigen Frequenzspektrums (etwa durch Änderung einer Lautstärke des gesamten funktionalen Systemsounds). Bevorzugt handelt es sich bei der Änderung des Frequenzspektrums um eine Änderung des funktionalen Systemklangs, insbesondere durch Anhebung und/oder Absenkung einzelner Frequenzen bzw. Frequenzbereiche. Insbesondere unterscheiden sich das ursprüngliche Frequenzspektrum sowie das veränderte Frequenzspektrum insbesondere auch bei gleicher Lautstärke.
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Das vorgeschlagene Verfahren bietet den Vorteil einer (geschwindigkeitsabhängigen) Abstimmung des ausgegebenen Sounds bzw. der ausgegebenen funktionalen Systemgeräusche mit den Umgebungsgeräuschen, welche durch ein geschwindigkeitsabhängiges Erhöhen und/oder Absenken von Frequenzbereichen des funktionalen Systemgeräuschs erzielt wird.
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Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Sound bzw. das funktionale Systemgeräusch im Stand (des Fahrzeugs) angenehmer wahrgenommen wird als im Stand der Technik. Weiterhin erfüllt der Sound bzw. das funktionale Systemgeräusch auch die Anforderungen (etwa einer Wahrnehmbarkeit) während der Fahrt. Weiterhin ist das vorgeschlagene Verfahren vergleichsweise kostengünstig, da die Parameter, etwa (Umgebungs- und/oder Fahrzeuginnenraum-)Geräusche, nicht in Echtzeit gemessen werden müssen. Darüber hinaus ist vorteilhaft, dass keine neuen Sounds bzw. funktionale Systemgeräusche gestaltet werden und spezifisch für jedes Modell optimiert werden müssen.
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Weiterhin wird mit dem Verfahren vorteilhaft ein kostengünstiges, effektives und mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand umsetzbares (insbesondere einfaches) Verfahren vorgeschlagen. Zudem bietet dieses Verfahren den Vorteil, dass es wenig Rechenleistung benötigt und daher performant ist.
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Bevorzugt wird abhängig von der (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs wenigstens ein Frequenzbereich und besonders bevorzugt werden abhängig von der (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmte bzw. vorgegebene Frequenzbereiche durch die Verarbeitung der Daten (zu den veränderten Audio-Daten hin), und insbesondere mittels „EQing“ (Equalizing), verstärkt oder abgeschwächt.
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Bei dem funktionalen Systemgeräusch handelt es sich insbesondere um ein fahrrelevantes Geräusch (bzw. um einen fahrrelevanten funktionalen Sound). Bevorzugt ist das funktionale Systemgeräusch ausgewählt aus einer Gruppe, die einen Blinker bzw. einen Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs, Warn- und/oder Hinweistöne des Fahrzeugs, Geräusche zur akustischen Rückmeldung bzw. Geräusche für ein akustisches Feedback, denkbar sind auch (etwa von einem Navigationsgerät) ausgegebene Sprachbefehle, und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
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Bevorzugt werden die Audio-Daten, welche für ein Frequenzspektrum des funktionalen Systemgeräuschs charakteristisch sind, oder hierfür charakteristische Date auf einer (insbesondere internen) Speichereinrichtung des Fahrzeugs abgerufen. Unter einer Ermittlung der Audio-Daten kann dabei ein Abrufen dieser Daten von der Speichereinrichtung verstanden werden.
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Bevorzugt wird eine Ermittlung der Audio-Daten im Rahmen bzw. durch Betätigung eines Bedienelements (etwa des Fahrtrichtungsanzeiger) und/oder einer (vorgenommenen) Nutzereingabe ausgelöst und/oder bewirkt.
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Bei einem bevorzugten Verfahren wird wenigstens ein Frequenzbereich innerhalb des Frequenzspektrums bei Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit (im Vergleich zu wenigstens einem weiteren Frequenzbereich und bevorzugt zu allen übrigen Frequenzbereichen) abgesenkt. Bei diesem Frequenzbereich handelt es sich bevorzugt um Frequenzen, welche höher sind als 800 Hz, bevorzugt höher als 1000 Hz, bevorzugt höher als 1500 Hz und besonders bevorzugt höher als 2000 Hz. Dies bietet den Vorteil, dass hohe Frequenzbereiche bei vergleichsweise niedrigeren Fahrgeschwindigkeiten einen geringeren Anteil an dem funktionalen Systemgeräusch aufweisen und eine geringere Lautstärke aufweisen.
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Bevorzugt wird wenigstens ein Frequenzbereich innerhalb des Frequenzspektrums bei Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit (im Vergleich zu wenigstens einem weiteren Frequenzbereich und bevorzugt zu allen übrigen Frequenzbereichen) verstärkt. Bei diesem Frequenzbereich handelt es sich bevorzugt um Frequenzen, welche höher sind als 800 Hz, bevorzugt höher als 1000 Hz, bevorzugt höher als 1500 Hz und besonders bevorzugt höher als 2000 Hz. Dies bietet den Vorteil, dass die Eigenschaft, dass hohe Frequenzen den Fahrtlärm bei vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten gut durchdringen können und gut wahrgenommen werden können, hier bei zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeiten mehr und mehr genutzt werden kann.
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Bevorzugt wird bei steigender (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs beispielsweise der Frequenzbereich zwischen 1,5 kHz und 5 kHz, bevorzugt zwischen 2 kHz und 5 kHz verstärkt.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Signale auch bei höheren Innenraumgeräuschen (etwa Reifen-, Roll-, Windgeräusche, etc.) bzw. deren Wahrnehmbarkeit gewährleistet werden können. Dagegen werden im Stand des Fahrzeugs bevorzugt die Signale in jenem Bereich stärker gefiltert, um die oft scharfen und von verschiedenen Menschen als unangenehm empfundenen Bereich zu filtern.
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Bevorzugt werden bei steigender (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 1000 Hz, bevorzugt bei weiter steigenden (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 1,5 kHz, und bei nochmals steigender (Fahr- )Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 2000 Hz verstärkt.
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Bevorzugt bleibt der Frequenzbereich unterhalb dieses Frequenzbereichs zwischen 1,5 kHz und 5 kHz, bevorzugt zwischen 2 kHz und 5 kHz, zumindest ab einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen gleich bzw. unverändert.
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Bevorzugt werden bei sinkender (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 2 kHz, bevorzugt bei weiter sinkenden (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 1,5 kHz, und bei nochmals steigender (Fahr- )Geschwindigkeit des Fahrzeugs Frequenzen, welche höher sind als 1000 Hz abgesenkt. Bevorzugt bleiben die im Wesentlichen nicht abgesenkten Frequenzen im Wesentlichen unverändert. Bei sinkenden Geschwindigkeiten werden somit vorteilhaft die oftmals als unangenehm und zu präsent wahrgenommenen hohen Frequenzen reduziert.
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Bevorzugt bleibt der Frequenzbereich unterhalb dieses Frequenzbereichs zwischen 1,5 kHz und 5 kHz, bevorzugt zwischen 2 kHz und 5 kHz, zumindest ab einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen gleich bzw. unverändert.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren wird eine Grenzfrequenz bereitgestellt, oberhalb welcher alle Systemgeräuschanteile bzw. alle Frequenzen abgesenkt werden. Bevorzugt werden Frequenzen unterhalb dieser Grenzfrequenz nicht angehoben (und auch nicht abgesenkt (bezogen auf das Frequenzspektrum)). Bevorzugt bleiben die Frequenzen unterhalb dieser Grenzfrequenz (im Wesentlichen bzw. mit Ausnahme eines Übergangsbereichs) unverändert.
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Bevorzugt wird die Grenzfrequenz in einem Bereich zwischen 800 Hz und 5000 Hz, bevorzugt zwischen 1000 Hz und 3000 Hz, bevorzugt zwischen 1000 Hz und 2500 Hz, bevorzugt zwischen 1500 Hz und 2500 Hz und besonders bevorzugt zwischen 1800 Hz und 2200 Hz gewählt.
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Bevorzugt wird die Grenzfrequenz zumindest bei einer vorgegebenen ersten Fahrgeschwindigkeit mindestens bei 700 Hz und bevorzugt mindestens bei 800 Hz gewählt. Bevorzugt wird die Grenzfrequenz zumindest bei einer vorgegebenen zweiten Fahrgeschwindigkeit, welche größer ist als die erste Fahrgeschwindigkeit bei mindestens 1000 Hz gewählt. Bevorzugt wird die Grenzfrequenz zumindest bei einer vorgegebenen dritten Fahrgeschwindigkeit, welche größer ist als die zweite Fahrgeschwindigkeit bei mindestens 2000 Hz gewählt. Bevorzugt erfolgt ab einer vierten Fahrgeschwindigkeit, welche größer ist als die dritte Fahrgeschwindigkeit keine Änderung des Frequenzspektrums und insbesondere keine Anwendung eines Filters.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren ist die Grenzfrequenz von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig. So kann vorteilhaft gewährleistet werden, dass mit sinkender Geschwindigkeit größere Frequenzbereiche höherer Frequenzen reduziert werden.
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Bevorzugt ändert sich die Grenzfrequenz im Wesentlichen stetig mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Bevorzugt sinkt die Grenzfrequenz mit Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit. Umgekehrt steigt die Grenzfrequenz bevorzugt mit Zunahme der Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren erfolgt eine Verarbeitung der Audio-Daten durch Anwenden eines Filters, wobei der anzuwendende Filter wenigstens einen Filterparameter aufweist, welcher in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt wird.
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Bevorzugt ist für jede Fahrgeschwindigkeit ein Wert für (insbesondere jeden) Filterparameter ableitbar. Bevorzugt wird jeder Fahrgeschwindigkeit wenigstens ein und bevorzugt jeder Filterparameter zugeordnet.
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Bevorzugt ist als ein Filterparameter ein sogenanntes Gain bzw. ein Lautstärkenzuwachs bzw. eine Lautstärkenabnahme (bzw. Amplitudenänderung), welche durch die Verarbeitung der Audio-Daten (an der eingestellten Frequenz) entsteht, einstellbar und/oder änderbar.
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Bevorzugt ist als ein Filterparameter eine Filtergüte Q, unter welcher insbesondere eine Flankensteilheit des verwendeten Filters verstanden wird, einstellbar und/oder änderbar. Durch eine Einstellung von Q kann insbesondere eingestellt werden, wie groß der Bereich um eine vorgegebene Mittenfrequenz (Frequenzband) herum durch die Datenverarbeitung bzw. einen Equalizer bearbeitet werden soll.
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Bevorzugt ist auch eine Mittenfrequenz und/oder eine Grenzfrequenz des Filters (als Filterparameter) einstellbar und/oder vorgebbar.
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Denkbar ist auch, dass die Filterparameter (zumindest für vorgegebene Fahrgeschwindigkeiten) nutzerspezifisch änderbar sind.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren ist der Filter ausgewählt aus einer Gruppe von Filtern, welche Hochpassfilter, Tiefpassfilter, Bandpassfilter, Bandstoppfilter, Bandsperre, Kerbfilter, Kuhschwanzfilter (High-Shelf; Low-Shelf) und dergleichen sowie Kombinationen hiervon umfasst.
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Bevorzugt wird im Vergleich zum Stand des Fahrzeugs bei einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit, etwa von mindestens 50 km/h, eine Amplitudenänderung und insbesondere ein Lautstärkenzuwachs von mindestens 10 dB, bevorzugt mindestens 20 dB, bevorzugt mindestens 30 dB in dem Frequenzbereich von Frequenzen oberhalb 2000 Hz (durch die Datenverarbeitung) bewirkt.
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Bevorzugt wird mit steigender Fahrgeschwindigkeit zusätzlich die Lautstärke des gesamten ausgegebenen funktionalen Systemgeräuschs erhöht.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren erfolgt die Veränderung der wenigstens einen Frequenz und/oder des wenigstens einen Frequenzbereichs auf Grundlage eines fahrzeugspezifischen Datensatzes, welcher bevorzugt auf einer Speichereinrichtung des Fahrzeugs abgelegt ist. So kann etwa für vorgegebene Fahrgeschwindigkeiten ein Wert für einen Filterparameter (in der Speichereinrichtung) abgelegt sein. Bevorzugt kann für jede Fahrgeschwindigkeit hieraus ein Wert für wenigstens einen Filterparameter und bevorzugt für alle Filterparameter interpoliert werden.
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Bei einem weiter bevorzugten Verfahren erfolgt die Ermittlung der veränderten Audio-Daten auf Grundlage einer Lüftungsstufe (zusätzlich oder alternativ zur Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs) einer Lüftungseinrichtung des Fahrzeugs. Vorteilhaft kann damit auch das Geräusch der Lüftungseinrichtung des Fahrzeugs bei der Ausgabe funktionaler Systemgeräusche berücksichtigt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf eine Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs eines Fahrzeugs, welche dazu geeignet und bestimmt ist, Audio-Daten zu ermitteln, welche für ein Frequenzspektrum des funktionalen Systemgeräuschs charakteristisch sind und ein Audio-Signal auf Grundlage von Audio-Daten zur Ausgabe an einen Nutzer durch eine akustische Ausgabeeinrichtung für das Fahrzeug bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Erfassungseinrichtung auf, welche dazu konfiguriert ist, eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu erfassen (und/oder zu ermitteln).
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Weiterhin weist die Vorrichtung eine Datenverarbeitungseinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, Audio-Daten basierend auf der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs derart zu angepassten Audio-Daten zu verarbeiten, dass wenigstens eine Frequenz und/oder wenigstens ein Frequenzbereich innerhalb des Frequenzspektrums verändert wird. Dabei ist die Vorrichtung dazu konfiguriert, das Audio-Signal auf Grundlage der angepassten Audio-Daten bereitzustellen.
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Es wird also auch im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, dass abhängig von der Geschwindigkeit wenigstens ein vorgegebener Frequenzbereich (mittels der Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere mittels „EQing“) verstärkt oder abgeschwächt wird. Bevorzugt wird der vorgegebene Frequenzbereich insbesondere in Bezug auf wenigstens einen anderen Frequenzbereich des Frequenzspektrums des funktionalen Systemgeräuschs relativ (hinsichtlich seiner Amplitude und/oder Lautstärke) verändert und insbesondere verstärkt oder abgeschwächt.
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Auch hierdurch können als unangenehm empfundene hohe Frequenzen im Stand des Fahrzeugs bzw. bei geringen Geschwindigkeiten unterdrückt und/oder abgemildert werden, wohingegen vergleichsweise hierzu verstärkte hohe Frequenzen bei hohen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs vorteilhaft eine gute Wahrnehmbarkeit des funktionalen Systemgeräuschs gewährleisten.
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Bevorzugt ist die Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs dazu eingerichtet, geeignet und/oder bestimmt, das obig beschriebene Verfahren sowie alle bereits obig im Zusammenhang mit dem Verfahren beschriebene Verfahrensschritte einzeln oder in Kombination miteinander auszuführen. Umgekehrt kann das Verfahren mit allen im Rahmen der Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs eines Fahrzeugs beschriebenen Merkmalen einzeln oder in Kombination miteinander ausgestattet sein.
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Die Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs kann Teil eines Kombiinstruments (Abkürzung für Kombinationsinstrument) sein, welches einen Instrumentenblock des Fahrzeugs darstellt, der etwa Tachometer, Kilometerzähler, Drehzahlmesser, Tankanzeige, Kühlmitteltemperaturanzeige, Kontrollleuchte und/oder Fahrtrichtungsanzeiger (Blinker) aufweist.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend eine obig beschriebene Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs entsprechend einer Ausführungsform, wobei es sich bei dieser Vorrichtung bevorzugt um einen (festen und insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbaren) Bestandteil des Fahrzeugs handeln kann.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein (motorisiertes) Straßenfahrzeug handeln. Bei einem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, welches insbesondere ein von dem Fahrer selbst gesteuertes Kraftfahrzeug („Driver only“), ein halbautonomes, autonomes (beispielsweise der Autonomiestufe Level 3 oder 4 oder 5 (der Norm SAE J3016)) oder selbstfahrendes Kraftfahrzeug ist. Die Autonomiestufe Level 5 bezeichnet dabei vollautomatisch fahrende Fahrzeuge. Ebenso kann es sich bei dem Fahrzeug um ein fahrerloses Transportsystem handeln. Das Fahrzeug kann dabei von einem Fahrer gesteuert werden oder autonom fahren. Darüber hinaus kann es sich bei dem Fahrzeug neben einem Straßenfahrzeug auch um ein Flugtaxi, ein Flugzeug und ein anderes Fortbewegungsmittel oder eine andere Fahrzeugart handeln, beispielsweise ein Luft-, Wasser- oder Schienenfahrzeug.
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Die vorliegende Erfindung des Verfahrens zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs eines Fahrzeugs wurden im Zusammenhang mit funktionalen Systemgeräuschen in einem Fahrzeug bzw. des Fahrzeugs beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist aber auch auf die akustische Ausgabe von Musik oder anderen Audioausgaben (insbesondere während einer Fahrt des Fahrzeugs) übertragbar. Beispielsweise kann ein insbesondere dynamisches „EQing“ („Equalizing“) bzw. eine insbesondere dynamische Klangregelung für Musik auf Basis einer Funktion und/oder per Echtzeit mittels der Mikrofone im Fahrzeug vorgenommen werden. Die Anmelderin behält sich vor, ein hierauf gerichtetes Verfahren und eine Vorrichtung zur akustischen Ausgabe ebenfalls zu beanspruchen.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt, umfassend Programmmittel, insbesondere einen Programmcode, welcher zumindest einzelne Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens oder Kombinationen hiervon und bevorzugt eine der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen repräsentiert oder kodiert und zum Ausführen durch eine Prozessoreinrichtung ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin gerichtet auf einen Datenspeicher, auf welchem zumindest eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Computerprogramms oder einer bevorzugten Ausführungsform des Computerprogramms gespeichert ist.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
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Darin zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs;
- 2 ein Frequenzspektrum eines Blinkergeräuschs;
- 3 ein Frequenzspektrum des Blinkergeräuschs aus 2 nach Anwendung eines sogenannten High Shelf-Filters mit ersten vorgegebenen Filterparametern; und
- 4 ein Frequenzspektrum des Blinkergeräuschs aus 2 nach Anwendung eines sogenannten High Shelf-Filters mit zweiten vorgegebenen Filterparametern.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur akustischen Ausgabe eines funktionalen Systemgeräuschs. Das funktionale Systemgeräusch kann beispielsweise ein Blinkergeräusch (bzw. einen Blinkersound) darstellen, welcher bei Betätigung eines Blinkers 2 an dem Lenkrad 4 des Fahrzeugs 1 mittels der mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichneten und in der 1 schematisch dargestellten, akustischen Ausgabeeinrichtung 6 an einen Nutzer 13 ausgegeben wird.
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2 zeigt ein Frequenzspektrum eines Blinkergeräuschs. Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 20 eine Lautstärke L (in Einheiten dB) des Blinkergeräuschs in Abhängigkeit der Frequenz (in Einheiten Hz).
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Um das Blinkergeräusch gleichermaßen bei hohen wie auch bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 1 wahrnehmen zu können, wurde das Soundfile („wav“) für den Blinker gegebenenfalls durch eine geschwindigkeitsabhängige Lautstärkeanpassung ergänzt.
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Insbesondere hohe Frequenzen aus dem Frequenzspektrum des Blinkergeräuschs, welche hier in 2 etwa mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet sind, sorgen für eine bessere Durchdringung von beispielsweise insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeit auftretenden geräuschintensiven Rollgeräuschen, welche relativ tieffrequent sind.
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Allerdings werden gerade diese Frequenzen 30 etwa in dem Bereich oberhalb von 2000 Hz oft als zu präsent, nicht wertig oder zu nervig wahrgenommen. Reduziert man nur die Lautstärke kommt es oft dazu, dass man nicht mehr das richtige Level zwischen angenehm und gut hörbar findet.
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3 zeigt ein Frequenzspektrum 22 des Blinkergeräuschs aus 2 nach Anwendung eines sogenannten High Shelf-Filters (Bezugszeichen 30, 32, 34) mit ersten vorgegebenen Filterparametern, welche in 3 mit den Reglern 12, 14 und 16 verändert werden können. Dabei ist hier mit dem Regler 12 eine (Haupt-)Frequenz des Filters, mit dem Regler 14 ein „GAIN“ des Filters (hier eingestellt bei -30 dB) und mit Regler 16 ein Wert für (die Filtergüte) Q (zwischen 0.025 und 40).
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Dabei wird unter „Gain“ insbesondere ein Lautstärkenzuwachs bzw. eine Lautstärkenabnahme (Amplitudenänderung, in Einheit dB), die durch die Anwendung des Filters auf ein Geräusch entsteht, verstanden.
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Unter der Filtergüte Q wird insbesondere eine Flankensteilheit des verwendeten Filters verstanden. So kann etwa mit Q eingestellt werden, wie groß der Bereich 34 um die gewählte Mittenfrequenz 32 (Frequenzband) herum durch den Filter verändert werden soll.
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In der in 3 gewählten Einstellung ist diese auf den maximal negativen Wert bei -30 dB eingestellt. Entsprechend erfolgt bei höheren Frequenzen (wenigstens ab der eingestellten Mittenfrequenz 32 um 2 kHz eine deutliche Amplitudenverringerung (um bis zu 30 dB).
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In Abhängigkeit der (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 wird, hier, ein High-Shelf-Filter, gekennzeichnet auf den Blinkersound (aus 2) mit Frequenzspektrum 20 angewendet. Bei 0 km/h (Fahr-)Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist der Filter bei 2000 Hz, einem Q von 0,7 mit - 30dB aktiv und reduziert somit die Lautstärke der Frequenzen oberhalb von 2000 Hz deutlich ab.
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Durch das erhaltene, (angepasste) Frequenzspektrum 22, welches aus dem Frequenzspektrum aus 2 nach Anwendung eines Filters, hier eines High-Shelf-Filters, erhalten wird, wird somit der Sound im Stand als deutlich angenehmer empfunden. Möglich ist auch ein High-Cut-Filter (sogenannter Tiefpassfilter).
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4 zeigt das erhaltene Ergebnis eines Frequenzspektrums 22 nach Anwendung eines High-Shelf-Filters auf das Blinkergeräusch mit einem Frequenzspektrum aus 2, wobei hier die Filterparameter verglichen mit 3 (teilweise) verschieden gewählt wurden. Insbesondere wurden im Vergleich zu den in 3 gewählten Filterparameter andere Filterparameter für Gain und Q gewählt. In der in 4 dargestellten Anwendung eines High-Shelf-Filters (gekennzeichnet durch die Bezugszeichen 30, 32, 34) wurden die Werte +0.96 dB für Gain sowie der Wert 0.734 für Q gewählt.
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Hieraus ergibt sich eine deutlich geringere (unwesentliche) Amplitudenerhöhung für höhere Frequenzbereiche des Blinkergeräuschs, während in 3 eine deutliche Absenkung des Frequenzbereichs mit Frequenzen größer als 2 kHz durch eine Anwendung des Filters mit den darin eingestellten Filterparametern bewirkt wird.
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In Abhängigkeit der (Fahr-) Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 werden hier nun die Parameter des Filters (insbesondere hauptsächlich der Gain-Bereich -30 dB bis + 1dB) angepasst). Dies kann per Datensatz an das jeweilige Fahrzeug angepasst werden.
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Diese Funktion wurde hier im Speziellen auf den Blinker beschrieben, kann jedoch auch auf andere funktionelle Sounds im Fahrzeug angewendet werden.
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Als weitere Ausbaustufen wären das Einbeziehen der Lüftungsstufen und/oder ein „EQing“ für Musik auf Basis einer Funktion oder per Echtzeitmessung mittels der Mikrofone im Fahrzeug denkbar. Die Funktionsweise kann sowohl Frequenzen verringern als auch anheben.
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Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrtrichtungsanzeiger
- 4
- Lenkrad
- 6
- Ausgabeeinrichtung
- 10
- Vorrichtung zur akustischen Ausgabe
- 12
- Regler für Frequenz
- 13
- Nutzer
- 14
- Regler für Gain (Amplitudenänderung)
- 16
- Regler für Filtergüte Q
- 20
- Frequenzspektrum eines Blinkergeräuschs
- 30
- markierter Frequenzbereich
- 32
- Mittenfrequenz
- 34
- Frequenzband
- f
- Frequenz
- L
- Lautstärke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2016/0185282 A1 [0007]
- DE 10359126 A1 [0008]
