DE2522381A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur anpassung der autoradiolautstaerke an die umgebungsgeraeusche - Google Patents

Description

• Verfahren und Schaltungsanordnung zur Anpassung der Autoradiolautstärke an die Umgebungsgeräusche Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung der Autoradiolautstärke an die Umgebungsgeräusche im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, mit dem Ziel, auch bei wechselndem Geräuschpegel infolge unterschiedlicher Fahrgeschwindigkeit und anderer Einflüsse eine gleichbleibende Verständlichkeit der Radios endung zu erreichen, Es sind bisher keine Verfahren bekannt, mit denen die Lautstärke des Autoradios den Umgebungsgeräuschen angepaßt werden könnte. Es galt wohl bisher als unmöglich, mit vertretbarem Aufwand die von den unterschiedlichen Quellen herrührenden Innengeräusche (Motor- und Windgeräusche, Karosseriedröhnen usw.) in ein Signal umzusetzen, mit dem tatsächlich subjektiv zufriedenstellend die Verständlichkeit konstant gehalten werden kann0 Man arbeitet stattdessen daran, mehrere Lautsprecher im Kraftfahrzeug einzubauen und sie in Ohrhöhe und Ohrnähe der Fahrgäste (z,B, in den Kopfstützen) zu plazieren, um damit einen besseren Gcräuschabstand zu erzielen Es hat sich nun herausgestellt, daß eine automatische Anpassung der Autoradiolautstärke an die Umgebungsgeräusche in sehr einfacher Weise dann erreicht werden kann, wenn erfindungsgemäß mit Hilfe eines wenig erschütterungsempfindlichen Mikrofons der im Innenraum des Kraftfahrzeuges herrschende Geräuschpegel aufgenommen und elektronisch die tieSPequenten Anteile des aufgenommenen Signals, d.ho Signalanteile im Bereich zwischen 100 und 250 Hz, ausgesiebt und in einer anschließenden Steuer- oder Regelschaltung in ein elektrisches Signal umgesetzt werden, das dann die Lautstärke des Autoradios beeinflußte Nach einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung setzt die automatische Lautstärkesteuerung bzwO Regelung des Radios erst bei einem Innengeräuschpegel von ca, 65 bis 70 dB(A) ein und verläuft dann von diesem Wert ab linear mit dem InnengeräuschpegelO Als besonders geeignetes Mikrofon zur Aufnahme und Messung des im Kraftfahrzeug herrschenden Geräuschpegels hat sich ein Elektretmikrofon erwiesen, Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einer kleinen elektrischen Zusatzschaltung realisieren, die bereits im Werk oder erst nachträglich in herkömmlichen Geräten eingebaut wird und dann selbsttätig die Lautstärke in der gewünschten Weise regelt oder steuert.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Erläuterung weiterer Einzelheiten sowie aus den beigefügten Abbildungen hervor.
• Es zeigen in schematischer Darstellung Figur 1 eine Ausführungsart der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zusammen mit einem herkömmlichen Autoradio und Figur 2 eine abweichende Ausführungsart der erfindungsgemäßen Zusatzschaltung in Verbindung mit dem Autoradio nach Figur lo Messungen des Zusammenhangs zwischen der Größe des Umgebungsgeräusches und der subjektiv gewünschten Radiolautstärke führten zu der Erkenntnis, daß ab einem Stör-Schallpegel von ca. 65 bis 70 dB(A) der Radiopegel linear angehoben werden sollte Unter diesem Stor-Schallpegel sollte die Radiolautstärke konstant bleiben, Als wichtigste Stör-Schallquellen ließen sich das Laufgeräusch des Motors, das Dröhnen von Motor und Karosserie und Pfeiftöne durch den Fahrtwind ermitteln Diese Geräuschquellen sollen das Regel- bzwo Steuersignal bilden.
• Das Lautsprecher-Ausgangssignal selbst darf nicht miterfaßt werden, da sich sonst Regelschwingungen ergeben würden, Es ist zwar bekannt, daß der typische Kurvenverlauf des Geräuschpegels im Kraftfahrzeug ein ausgeprägtes Maximum im Frequenzbereich zwischen 100 und 250 Hz (siehe VDI-Bericht NrO 188) zeigt, nicht jedoch, daß sich durch die Signalanteile aus diesem Frequenzbereich ein zufriedenstellendes Steuer- oder Regelsignal ableiten läßt0 Geht man davon aus, daß die Amplitude des vom Lautsprecher abgestrahlten Radiosignals im Frequenzbereich unterhalb 250 Hz sehr stark gedämpft ist, da Autoradio-Lautsprecher typische Mittel-Hochtöner darstellen und außerdem der tieffrequente Signalteil ohnehin die Verständlichkeit herabsetzt, ergibt sich die Möglichkeit, mit einem geeigneten mechanisch-elektrischen Wandler in dem Frequenzbereich von ca, 100 bis 250 Hz das Geräuschspektrum ohne nennenswerte Anteile an Radiosignalen aufzunehmen; hiervon wird erfindungsgemäß Gebrauch gemacht, Als Wandler selbst kann, da nicht nur mechanische Vibration, sondern auch das Pfeifen des Fahrtwindes aufgenommen werden soll, nur ein kleines und robustes Mikrofon verwendet werden, das günstigerweise am Armaturenbrett oder auch an der Vorderseite des Radios selbst befestigt werden kann0 Das Mikrofon muß des weiteren weitgehend erschütterungsunempfindlich sein, da es sonst wie ein Schwingungsaufnehmer funktionieren würde; die Aussteuerung durch mechanische Vibration würde in diesem Fall die Luftschallempfindlichkeit bei weitem überwiegen0 Theoretisch besteht die Möglichkeit, ein dynamisches Mikrofon in eine weiche, erschütterungsdämpfende Vorrichtung einzubauen, was aber konstruktiv aufwendig und teuer ist und daher für die Praxis ausscheidet. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es jedoch vorgesehen, ein Elektretmikrofon zu benutzen, daß nur eine sehr geringe Körperschallempfindlichkeit aufweist, unempfindlich gegen magnetische Störfelder ist und eine um den Faktor 7 bis 10 höhere Signalempfindlichkeit im Vergleich zu dynamischen Mikrofonen besitzt, Wegen der sehr kleinen Abmessungen kann das Elektretmikrofon außerdem leicht an derjenigen Stelle des Armaturenbrettes befestigt werden, an der gute akustische Aufnahmebedingungen für den Innengeräuschpegel bestehen, Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich prinzipiell die Autoradiolautstärkenänderung durch Steuerung oder durch Regelung beeinflussen0 Beide Möglichkeiten kommen für das Verfahren nach der Erfindung in Frage, Die reine Verstellung des Lautstärke-Knopfes am Radio ist eine Steuerung0 Wird aber die Veränderung der Lautstärke dadurch veranlaßt, daß das dargebotene Radiosignal der zuhörenden Person beispielsweise zu laut wird und sie daher zum Lautstärke-Knopf greift, so handelt es sich unter Einbeziehung der Person um eine Regelung0 Entsprechend diesen Überlegungen lassen sich die Schaltungsanordnungen zur Realisierung der Erfindung in Steuerungs-oder Regelungsschaltungen einordnen, Figur 1 zeigt das Beispiel einer Steuerungsschaltung, Das im Innenraum des Kraftfahrzeuges herrschende Umgebungsgeräusch wird über das Mikrofon 1 aufgenommen; in der Stufe 2 wird es verstärkt, gefiltert und gleichgerichtet und dient schließlich zur Steuerung des Dämpfungsreglers 3.
• Die Radio lautstärke am Lautsprecher 4 ist jetzt abhängig von der am Lautstärkenregler oder Potentiometer 5 gewählten Grundlautstärke und außerdem von der über das Mikrofon 1 gesteuerten Einstellung des Dämpfungsgliedes 30 Mit 6 ist ganz allgemein der Empfänger des Radios symbolisiert0 Die in dem Block 7 durch die Strichelung zusammengefaßten Teile 5, 5 t (Endverstärker) und 6 gehören zu dem herkmmlichen Autoradio, während in dem unteren gestrichelten Teil 8 die einzelnen Baugruppen 1,2 und 3 des Steuerzusatzes zusammengefaßt sind0 Figur 2 zeigt das Beispiel einer erfindungsgemäßen Regen lungsschaltungO Wie in dem Beispiel nach Figur 1 wird auch hier das Umgebungsgeräusch im Innenraum des Kraftfahrzeuges über ein Mikrofon 1 aufgenommen und in der Baustufe 2 verstärkt, gefiltert sowie gleichgerichtet0 Zusätzlich zu der Steuerspannung UI wird in der dargestellten Ausführungsart der Erfindung nach Figur 2 aus dem Radio signal durch Gleichrichtung mit einer relativ großen Zeitkonstanten in der Baustufe 11 eine zweite Steuerspannung UII gewonnen, Die Zeitkonstante in dem Gliedllwird derart gewählt, daß die Steuerspannung UII der mittleren Lautstärke des empfangenen Signals (Modulationslautstärke) entspricht0 Diese zwei Steuerspannungen UI und U11 werden gemäß Figur 2 über einen Differenzverstärker 10 auf das zu steuernde Dämpfungsglied 3 aufgeschaltet0 Der Anschluß der Steuerspannungen UI und U11 am Differenzverstärker 10 erfolgt derart, daß bei zunehmendem Umgebungsgeräusch, das von dem Mikrofon 1 festgestellt wird, mit anwachsender Spannung UI die Dämpfung in dem Dämpfungsglied 3 verringert wird, während bei zunehmender Modulationslautstärke die St euerspannung UII anwächst und dadurch die Dämpfung erhöht.
• Alle Regelungseinrichtungen sind in Figur 2 in dem Regelzusatz 9 zusammengefaßt0 Die in 7 zusammengefaßten Baustufen sowie der Lautsprecher 4 sind mit den entsprechenden Teilen in Figur 1 identisch und gehören zu dem herkömmlichen Autoradio, Mit dem Regelzusatz 9 wird erreicht, daß die Radiolautstärke mit dem Innengeräusch - einsetzend bei einem Geräuschpegel von ca, 65 bis 70dBgA)- linear ansteigt, während gleichzeitig unter dem Einfluß von UII die Radio lautstärke bei schwankender Modulationslautstärke konstant gehalten wird; zu leise Passagen (meistens Sprache) werden somit mehr verstärkt, während zu laute Passagen eine Dämpfung erfahren, so daß sich automatisch eine einheitlichere Lautstärke einstellt0 Der damit verbundene geringe Dynamikverlust bei Musikwiedergabe dürfte sich in der Praxis sogar positiv bemerkbar machen, da bei dem erhöhten Kraftfahrzeug-Innengeräusch das Ohr ohnehin nur Töne mit relativ geringem Dynamikumfang aufzunehmen vermag (weshalb bisher sehr leise Musikpassagen im Umgebungslärm untergingen)0 Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Schaltungsanordnung wird also mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Steuerung oder Regelung der Radio lautstärke in Abhängigkeit von dem Geräuschpegel erreicht und dadurch die Verständlichkeit der Darbietung ohne ständige manuelle Verstellung über den Lautstärkeregler weitgehend konstant gehalten0

Claims (1)

1. PatentansErüche Verfahren und Schaltungsanordnung zur automatischen Anpassung der Autoradiolautstärke an die Umgebungsgeräusche im Innenraum des Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet daß mit Hilfe eines wenig erschütterungsempfindlichen Mikrofons (1) der im Innenraum des Kraftfahrzeuges herrschende Geräuschpegel aufgenommen wird und daß elektronisch die tieffrequenten Anteile des aufgenommenen Signals, doho Signalanteile im Bereich zwischen 100 und 250 Hz, ausgesiebt und in einer anschließenden Steuer- oder Regelschaltung (3) in ein elektrisches Signal umgesetzt werden, das die Lautstärke des Autoradios (7) beeinflußt0 2o Verfahren und Schaltungsanordnung nach Anspruch i dadurch tekennzeichnet. daß die automatische Lautstärkesteuerung bzwO -regelung des Radios (7) erst bei einem Innengeräuschpegel von ca0 65 bis 70 dB(A) einsetzt und von diesem Wert an linear mit dem Geräuschpegel verläuft.

   30 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, 9 dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Geräuschpegels ein Elektretmikrofon (1) vorgesehen ist.