DE3426068C2

DE3426068C2 -

Info

Publication number: DE3426068C2
Application number: DE3426068A
Authority: DE
Inventors: Horst Prof. Dr.-Ing. 2948 Schortens De Germer
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1989-02-02
Also published as: US4628526A; DE3426068A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anpassen der Lautstärke eines Lautsprechers, insbesondere in einem mobilen Rund funkempfänger, wie Autoradio oder dergleichen, an einem am Laut sprecherort herrschenden Störgeräuschpegel der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Mit einer solchen Schaltungsanordnung wird die Lautstärke ent sprechend dem Geräuschpegel in der Umgebung des Lautsprechers so eingestellt, daß der Wiedergabepegel des Lautsprechers, also der Nutzsignalpegel, immer einige Dezibel (dB) größer ist als der Störgeräuschpegel. Dadurch wird das vom Lautsprecher abgestrahlte Nutz signal von dem Hörenden, unabhängig von dem jeweiligen Stärkegrad der Umweltgeräusche, in etwa immer gleich laut empfunden.

Bei einer aus der Druckschrift DE 30 17 781 A1 bekannten Schaltungs anordnung wird als Stellgröße unmittelbar die im Mikrofonausgangs signal enthaltene, vom Störgeräusch herrührende Störkomponente ver wendet. Hierzu wird eine Gegenspannung erzeugt, die gleich der im Mikrofonausgangssignal enthaltenen, vom Lautsprechersignal herrührenden Nutzkomponente ist, und die Gegenspannung von der Mikrofon ausgangsspannung subtrahiert. Als Differenzspannung ergibt sich bei richtiger Bemessung der Gegenspannung die Störkomponente, die als Stellgröße auf den Regelverstärker gegeben wird.

Bei derartigen Schaltungsanordnungen wird hierzu die Lautsprecher eingangs- oder Nutzspannung auf einen Spannungsverstärker gegeben, dessen Verstärkungsfaktor entsprechend bemessen wird, da die Größe der Nutzkomponente von verschiedenen Faktoren, wie z. B. der gegen seitigen Zuordnung von Mikrofon und Lautsprecher, von der Art des Lautsprecherorts, von der Anordnung mehrerer Lautsprecher und der gleichen, abhängig ist. Zur Einstellung des Verstärkungsfaktors ist ein Abstimmglied vorgesehen, mit welchem die Spannungsverstärkung nach Anordnung des Mikrofons am Lautsprecherort solange ver ändert wird, bis der Einfluß des Lautsprechersignals auf die Laut stärkeeinstellung nicht mehr wahrgenommen wird.

Eine solche vor Ort durchzuführende Abstimmung der Schaltungsanordnung ist aufwendig und erfordert eigens dafür geschultes Fachpersonal, so daß der Einbau von z. B. mit einer solchen Schaltungsanordnung ausgerüsteten Autoradios nicht in jeder Werkstatt zufrieden stellend durchgeführt werden kann. Zum anderen muß für eine optimale Funktion der Schaltungsanordnung die Abstimmung an sich ändernde Bedingungen des Aufstellungsorts, z. B. Kraftfahrzeuginnenraums, angepaßt werden. So ist bei vollbesetztem Kraftfahrzeug gegenüber einem leeren Kraftfahrzeuginnenraum unter Umständen eine Veränderung im Abgleich der Schaltungsanordnung erforderlich, damit diese optimal arbeitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die unabhängig von Einflüssen des Lautsprecherorts ist und damit einerseits ein Abstimmen auf räumliche Gegebenheiten des Lautsprecherorts überflüssig macht und andererseits auch bei sich ändernden räumlichen Gegebenheiten des Lautsprecherorts störungsfrei funktioniert.

Die Aufgabe ist bei einer Schaltungsanordnung zum Anpassen der Laut stärke eines Lautsprechers an einen am Lautsprecherort herrschenden Störgeräuschpegel der im Oberbegriff der im Anspruch 1 definierten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist die im Mikrofon ausgangssignal enthaltene elektrische Störgeräuschkomponente eben falls ein Maß für die Stellgröße des Regelverstärkers, da die Hüll kurven vom Mikrofonausgangssignal und dem Lautsprecher zugeführtem Nutzsignal einander um so ähnlicher sind, je geringer der im akustischen Signal enthaltene Störgeräuschanteil ist. Durch die erfindungsgemäße Ableitung der Stellgröße für den Regelverstärker aus dem Ähnlichkeitssignal der Hüllkurven wird der Einfluß der von räumlichen Gegebenheiten des Lautsprecherorts, z. B. Art und Besetzung des Fahrzeuginnenraums, Lautsprecher-Mikrofon-Abstand, Lautsprecherart, Fader- und Balanceeinstellung, abhängigen Kopp lungsfaktoren zwischen Lautsprecher und Mikrofon einerseits und Störgeräusch und Mikrofon andererseits eliminiert. Laufzeitverzöge rungen des aus Lautsprecherausgangssignal und Störgeräusch sich zusammensetzenden akustischen Signals gegenüber dem Nutzsignal spielen praktisch keine Rolle, so daß keine Verzögerungseinrichtung für das früher eintreffende Signal erforderlich ist. Ebenso wirken sich die Laufzeitunterschiede bei Verwendung mehrerer Lautsprecher praktisch nicht aus.

Darüber hinaus gibt der Ähnlichkeitsvergleich der Hüllkurven die Möglichkeit, die Anordnung digital mit Computereinsatz zu realisieren, was einerseits durch die für die Abtastung der Hüllkurven völlig ausreichende niedrige Abtastfrequenz und andererseits durch geringe Integrationszeiten für die Stellgrößengewinnung aufgrund der bereits größeren Ähnlichkeit der Hüllkurven - im Vergleich zu den Signalen selbst - bedingt ist.

Eine vorteilhafte, wenig aufwendige Ausgestaltung des Stellgrößen generators ergibt sich aus Anspruch 2.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Stellgrößengenerators ergibt sich aus Anspruch 3, insbesondere in Verbindung mit Anspruch 4. Diese Maßnahmen erlauben ein besonders feinfühliges Anpassen des Regelverhaltens an das subjektive Lautstärkeempfinden des menschlichen Ohrs, insbesondere bei der digitalen Realisierung des Verfahrens. Der Regelbereich wird nach oben und unten begrenzt, wodurch ein Über- oder Untersteuern in Extremsituationen sicher ver mieden wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schaltungs anordnung ergibt sich auch aus Anspruch 5. Durch diese Maßnahmen werden auch akustische Rauschsignale ohne eigene Dynamik in die Störgeräuscherkennung und Lautstärkeanpassung einbezogen. Ferner werden die Verhältnisse bei der Anpassung an Rauschpegel ohne eigene Dynamik derart optimiert, daß für den Höhrer befriedigende Ergebnisse erzielt werden.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich auch aus Anspruch 6. Durch diese Maßnahmen wird eine unerwünschte Erhöhung der Lautstärke nach Beendigung von Signalpausen im Nutz spannungssignal unterbunden, die dadurch bedingt ist, daß das Ähnlichkeitssignal in Signalpausen bei anwesendem Störgeräusch sehr klein wird und damit zu einer großen Stellgröße führt.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispielen einer Schaltungsanordnung zum selbsttätigen Anpassen der Lautstärke eines Lautsprechers an einen im Kraftfahrzeug innenraum herrschenden Störgeräuschpegel im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ähnlichkeits- Vergleichsschaltung der Schaltungsanordnung in Fig. 1,

Fig. 3 und 4 jeweils ein Blockschaltbild eines Stell größengenerators der Schaltungsanordnung in Fig. 1 gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 und 6 jeweils ein Blockschaltbild einer Wichtungs vorrichtung der Schaltungsanordnung in Fig. 1 gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.

Bei der Schaltungsanordnung in Fig. 1 zum Anpassen der Lautstärke eines Lautsprechers 10 eines Autoradios an einen am Lautsprecherort, d. h. im Kraftfahrzeuginnenraum, herrschenden Störgeräuschpegel wird ein Mikrofon 11 ver wendet, das das vom Lautsprecher abgestrahlte akustische Lautsprecherausgangssignal, mitunter auch Nutz signal genannt, und das im Kraftfahrzeuginnenraum herrschende Störgeräusch gleichzeitig erfaßt. Aus dem elektrischen Mikrofonausgangssignal wird eine Stell größe z für einen üblicherweise im Autoradio enthaltenen Regelverstärker 12 generiert und entsprechend das dem Lautsprecher zugeführte elektrische Nutz signal U _Nutz in Abhängigkeit von dem Störgeräusch ver stärkt.

Zur Gewinnung der Stellgröße z für den Regelverstärker 12 werden die Hüllkurven von elektrischem Nutz signal U _Nutz und elektrischem Mikrofonausgangssignal fortlaufend auf Ähnlichkeit geprüft und ein dem Ähnlich keitsgrad proportionales Ähnlichkeitssginal erzeugt. Das Ähnlichkeitssignal ist um so größer, je ähnlicher sich die beiden Hüllkurven sind. Die Hüll kurven sind sich wiederum desto ähnlicher, je geringer der Störgeräuschpegel ist. Das Ähnlichkeitssignal wird nach einer ersten Methode, wie sie schaltungs mäßig in Fig. 3 dargestellt ist, mit einem vorgegebenen Sollwert U _Soll verglichen, der vorzugsweise in Abhängig keit von der vorgewählten Lautstärke vorgegeben wird. Die Lautstärke wird wiederum mittels eines als Soll wertgeber 28 ausgebildeten manuellen Lautstärkestellers 13 von dem Bedienenden auf den gewünschten Wert einge stellt. Die Differenz zwischen Ähnlichkeitssignal und Sollwert wird integriert und bildet die dem Regelverstärker 12 über seinen Steuereingang 14 zugeführte Stellgröße z. Entsprechend dieser Stell größe z wird die manuell voreingestellte Lautstärke verändert. Bei einer zweiten Schaltungsanordnung, welche die in Fig. 4 dargestellte Schaltung verwendet, wird der Variationsbereich des Ähnlich keitssignals durch Schwellwertstufen unterteilt und bei Durchlaufen der Schwellwertstufen durch das Ähnlich keitssignal die jeweilige Lautstärke, deren Anfangswert durch die Sollspannung U _Soll vorgegeben ist, um je einen Schnitt erhöht oder reduziert, je nach Durchlaufrichtung des Ähnlichkeitssignals durch die Schwellwertstufen. Den Schwellwertstufen kann jeweils eine obere und eine untere Schaltschwelle zugeordnet sein, wobei die Regelung so erfolgt, daß die Stell größe z jeweils beim Unterschreiten der unteren Schalt schwelle erhöht und beim Überschreiten der oberen Schalt schwelle reduziert wird. Die Sollspannung U _Soll wird wiederum von dem als Sollwertgeber 28 ausgebildeten Laut stärkesteller 13 vorgegeben.

Vorstehend beschriebene Schaltungsanordnungen lassen sich sowohl digital und unter Verwendung eines Mikroprozessors als auch analog realisieren. In den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1-6 ist eine analoge Schaltungsanordnung gewählt.

Bei dieser Schaltungsanordnung ist - ebenso wie bei einer digitalen Variante - das an den Eingang des Regelverstärkers 12 gelegte elektrische Nutzsignal U _Nutz einem ersten Hüllkurvendetektor 15 und das elektrische Mikrofonausgangssignal einem zweiten Hüllkurven detektor 16 einer Regelvorrichtung 36 zugeführt. Die beiden Hüllkurvendetektoren 15, 16 sind mit einer Ver gleichsschaltung 17 verbunden, die die beiden Hüll kurven von Nutzsignal und Mikrofonausgangssignal auf Ähnlichkeit vergleicht und an ihrem Ausgang ein Ähn lichkeitssignal erzeugt. Der Vergleichsschaltung 17 ist ein Stellgrößengenerator 18 bzw. 18′ nachgeschaltet, dessen Ausgang mit dem Steuereingang 14 des Regel verstärkers 12 verbunden ist.

Eine Ausführungsform der Vergleichsschaltung 17 ist in Fig. 2 im Blockschaltbild dargestellt. Jedem Hüll kurvendetektor 15, 16 ist über die Eingänge a und b der Vergleichsschaltung 17 die Reihenschaltung aus einem Differenzierer 19 bzw. 20 und einem Null spannungskomparator 21 bzw. 22 nachgeschaltet. Die Aus gänge der beiden Nullspannungskomparatoren 21, 22 sind mit einem Koinzidenzglied 23, hier einem Äquivalenz- Gatter, verbunden, an dessen Ausgang der Steuereingang eines Umschalters 24 angeschlossen ist. Je nach Aus gangssignal des Koinzidenzgliedes 23 legt der Umschalter 24 einen als Tiefpaß 25 ausgebildeten Mittelwert bildner an einen positiven bzw. negativen Spannungs wert U _x, so daß am Ausgang des Umschalters jeweils ein oberer und ein unterer Ausgabewert abnehmbar ist.

Die Differenzierer 19, 20 erfassen die Änderungen in den Hüllkurvensignalen. Ist die Änderung, also die Steigung der Hüllkurve, positiv, so steht am Ausgang des zugeordneten Nullspannungskomparators 21 bzw. 22 ein logisch "1"-Signal an, ist die Steigung negativ, ein logisch "0"-Signal. Bei Koinzidenz der Vorzeichen der Steigungen der beiden Hüllkurven erscheint am Ausgang des Koinzidenzgliedes 23 ein logisch "1"-Signal und der Umschalter 24 nimmt die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein. Im anderen Fall, also bei verschiedenen Vorzeichen der Steigungen, tritt am Ausgang des Koinzi denzgliedes 23 ein logisch "0"-Signal auf und der Umschalter 24 verbindet den Tiefpaß 25 mit dem Spannungswert -U _x. Am Ausgang des Tiefpasses 25 ist der zeitliche Mittelwert der entsprechend den Vorzeichen der Steigungen der Hüllkurve angelegten Spannungsbe träge +U _x und -U _x als Ähnlichkeitssignal abnehmbar. Dieses Ähnlichkeitssignal nähert sich dem Wert +U _x, wenn die Hüllkurven gleich sind, und geht gegen Null, wenn die Hüllkurven sich extrem unähnlich sind.

Bei einer digitalen Schaltungsanordnung wäre es zweck mäßig, die an den Eingängen a und b der Vergleichs schaltung auftretenden Hüllkurvensignale digital abzu tasten und die einzelnen Abtastwerte digital mitein ander zu vergleichen.

Das Ähnlichkeitssignal wird dem Stellgrößengenerator 18 bzw. 18′ zugeführt, der aus dem Ähnlichkeitssignal eine Stellgröße z generiert und hierzu mit dem als Sollwert geber 28 ausgebildeten Lautstärkesteller 13 verbunden ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weist der Stell größengenerator 18 einen Subtrahierer 26 und einen diesem nachgeschalteten Integrierer 27 auf. An dem einen Eingang des Subtrahierers 26 liegt das Ähnlichkeitssignal und an dem anderen Eingang eine vom Sollwertgeber 28 vorgegebene Stellspannung U _Soll. Die Differenz spannung am Ausgang des Subtrahierers 26 wird im Integrierer 27 integriert und als Stellgröße z unmittelbar dem Steuereingang 14 des Regelverstärkers 12 zuge führt.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 weist der Stellgrößengenerator 18′ eine Vielzahl von Schwell wertschaltern 40 und eine gleiche Anzahl von schalt baren Dämpfungsgliedern 41 auf. Im gewählten Aus führungsbeispiel sind die Dämpfungsglieder in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung der Dämpfungsglieder 41 ist zwischen dem mit dem Sollwertgeber 28 verbundenen Eingang und dem Ausgang des Stellgrößengenerators 18′ angeschlossen. Jedes Dämpfungsglied ist mittels eines zugeordneten Schwellwertschalters 40 zu- und abschaltbar, was, durch den Dämpfungsgliedern 41 parallel geschalteten Ein-/Ausschaltern 42, symbolisch dargestellt ist. Jeder Schwellwertschalter 40 weist zur Erzeugung einer Schalthysterese eine obere Schaltschwelle und eine untere Schaltschwelle auf. Bei Überschreiten der oberen Schaltschwelle wird der jeweils zugeordnete Schalter 42 geöffnet, damit das zugeordnete Dämpfungsglied 41 zuge schaltet und die Stellgröße z um einen Schritt reduziert. Bei Unterschreiten der unteren Schaltschwelle wird der zugeordnete Schalter 42 geschlossen, damit das zugeordnete Dämpfungsglied 41 überbrückt, also abgeschaltet, und die Stellgröße z um einen Schritt erhöht. Die Schalt schwellen der Schwellwertschalter 40 sind gegeneinander so abgestuft, daß sich ein dem subjektiven Lautstärke empfinden des menschlichen Ohrs optimal angepaßtes Regelverhalten ergibt. Nimmt das Ähnlichkeitssignal seinen größten Wert U _x an, (was bedeutet, daß Mikrofonausgangssignal und Nutzsignal identisch sind, also kein Störgeräusch vorhanden ist) so sind alle Schalter 42 geöffnet. Die dem Regelverstärker 12 zugeführte Stellgröße z ist minimal und ausschließlich von der Einstellung des Lautstärkestellers 13 abhängig. Sobald ein Störgeräusch auftritt, die Hüll kurvensignale sich weniger ähnlich sind, nimmt der Wert des Ähnlichkeitssignals ab. Sobald die untere Schaltschwelle des ersten Schwellwertschalters 40 unterschritten wird, wird der zugeordnete Schalter 42 geschlossen und damit die Stellgröße z um einen Schritt erhöht. Bei Unterschreiten der nächsten unteren Schaltschwelle spricht der nächste Schwellwertschalter 40 an und die Stellspannung U _Soll wird um einen weiteren z. B. gleichen Betrag erhöht und so fort. Sind die Hüllkurvensignale extrem unähnlich, so weist das Ähnlichkeitssignal ungefähr den Wert Null auf und alle Schalter 42 sind geschlossen. Die dem Regelverstärker 12 zugeführte Stellgröße z ist maximal. Die Schwellwertschalter 40 können z. B. als Schmitt- Trigger ausgebildet sein.

Der vorstehend beschriebene Regelmechanismus nutzt die Dynamik der Signale aus. Da aber auch in der Praxis Rauschsignale ohne wesentliche Dynamik vorkommen und störend wirken, werden zur Erfassung solcher Rausch signale die am Ausgang des Umschalters 24 anstehenden Ausgabewerte +U _x und -U _x gewichtet. Hierzu werden von den an den Eingängen a und b der Vergleichsschaltung 17 anstehenden Hüllkurvensignale von Nutzsignal einerseits und Mikrofonausgangssignal andererseits jeweils der Mittelwert und der Dynamikbereich bestimmt. Aus diesen Mittelwerten und Dynamikbereichen wird ein Dynamik- oder Wichtungsfaktor gewonnen, der zur Wichtung dieser Ausgabewerte dient. Gemäß einer ersten Schaltungsvariante wird dabei der Dynamikfaktor als Quotient der beiden Hüllkurvenverhältnisse der Hüllkurvensignale berechnet. Unter Hüllkurvenverhältnisse wird hierbei der Quotient des Mittelwertes zu dem Dynamik bereich eines Hüllkurvensignals verstanden.

Nach einer zweiten Schaltungsvariante, die wesentlich bessere Ergebnisse liefert, wird der Dynamikfaktor als Differenz aus dem Mittelwert des aus dem Mikrofon ausgangssignal abgeleiteten Hüllkurvensignals und dem mit dem Mittelwert des Nutzsignal-Hüllkurven signals multiplizierten Verhältnis der Dynamikbereiche der aus dem Mikrofonausgangssignal und aus dem Nutzsignal abgeleiteten Hüllkurvensignale gebildet. Die Wichtung erfolgt dann derart, daß der größere Ausgabe wert um den Dynamikfaktor verkleinert und der kleinere Ausgabewert um den Dynamikfaktor vergrößert wird.

Zur Wichtung der Ausgabewerte +U _x und -U _x weist die Vergleichsschaltung 17 eine Wichtungsvorrichtung 29 oder 29′ auf, die im einzelnen in Fig. 5 bzw. 6 darge stellt ist. Bei beiden Wichtungsvorrichtungen 29 und 29′ sind die an die Hüllkurvendetektoren 15, 16 ange schlossenen Eingänge a und b der Vergleichsschaltung 17 jeweils mit einem als Tiefpaß 30 bzw. 31 ausgebildeten Mittelwertbildner und einem Dynamikdetektor 32 bzw. 33 verbunden. Die Dynamikdetektoren 32, 33 sind Umformer zur Umwandlung des Spitze-Spitze-Wertes der Hüllkurven signale in eine Gleichspannung. Ein solcher Umformer kann aus zwei Spitzenwertdetektoren und einem Subtrahierer bestehen, wobei jeweils ein Spitzenwertdetektor den oberen bzw. unteren Spitzenwert des Hüllkurvensignals erfaßt. Die Ausgänge der insgesamt zwei Tiefpässe 30, 31 und der beiden Dynamikdetektoren 32, 33 sind mit einem Rechenwerk 34 bzw. 34′ verbunden. Am Ausgang des Rechenwerkes 34 bzw. 34′ ist ein Gleichspannungswert U₅ bzw. U₅′ abnehmbar, der unmittelbar als gewichteter Spannungs wert +U _x an dem Eingang des Umschalters 24 und über einen Negierer 35 bzw. 35′ als gewichteter Spannungswert -U _x am anderen Eingang des Umschalters 24 anliegt.

Das Rechenwerk 34 in Fig. 5 bildet aus den Ausgangs spannungen U₁ bis U₄ der Mittelwertbildner 30, 31 und der Dynamikdetektoren 32, 33 und einer Referenz gleichspannung U _ref, die Gleichspannung U₅ gemäß

Der Dynamikfaktor a gemäß

ist 1, wenn kein Störgeräusch vorhanden ist und sonst immer kleiner als 1. Durch die Wichtungsvorrichtung 29 wird somit erreicht, daß der größere Spannungswert +U _x um einen durch den Dynamikfaktor a bestimmten Betrag verkleinert und der kleinere Spannungswert -U _x um den gleichen Betrag vergrößert ist, wenn das dem Mikrofonaus gangssignal zugeordnete Hüllkurvenverhältnis U₃/U₄ größer ist als das dem Nutzsignal zugehörige Hüllkurven verhältnis U₁/U₂. Unter Hüllkurvenverhältnis wird - wie vorstehend bereits erwähnt - das Verhältnis des Mittelwertes U₁ bzw. U₃ zu dem Spitze-Spitze-Wert U₂ bzw. U₄ der Hüllkurvensignale an den Eingängen a bzw. b der Vergleichsschaltung 17 bezeichnet.

Das Rechenwerk 34′ in der Wichtungsvorrichtung 29′ in Fig. 6 bildet aus den Eingangsspannungen U₁ bis U₄ der Tiefpässe 30, 31 und der Dynamikdetektoren 32, 33 und der Referenzgleichspannung U _ref, die dem Maximal wert des Mikrofonsignals entspricht, die Spannung U′₅ gemäß

Hierzu weist das Rechenwerk 34′ einen Dividierer 43, einen Multiplizierer 44 und einen Addierer 45 auf, die in der in Fig. 6 dargestellten Weise miteinander und mit den Ausgängen der Tiefpässe 30, 31 und der Dynamikdetektoren 32, 33 verbunden sind. Zwischen dem Eingang des Addierers 45 und dem Ausgang des Tiefpasses 31 ist noch ein Inverter 46 eingeschaltet. Die Spannung U′₅ ist wiederum als gewichteter Spannungswert +U _x bzw. -U _x dem Umschalter 24 zugeführt. Der Dynamikfaktor b gemäß

ist immer Null, wenn kein Störgeräusch vorhanden ist und geht mit zunehmendem Rauschanteil gegen U _ref. Da die Wichtung im vorliegenden Ausführungsbeispiel immer so erfolgt, daß der ungewichtete größere Spannungs wert um den Dynamikfaktor b reduziert und der kleinere ungewichtete Spannungswert um den Dynamikfaktor b vergrößert wird, ergibt sich für das Ähnlich keitssignal

= (2W-1) · (U _ref-b),

wobei W die Wahrscheinlichkeit für gleiche Vorzeichen der Steigungen der Hüllkurvensignale (W=1 bei identischen Signalen und W=0,5 bei unkorrelierten Hüllkurven signalen) ist. Ist also entweder der Rauschanteil sehr groß (b→U _ref) oder keine Ähnlichkeit der Hüllkurven signale vorhanden (W=0,5), ergibt sich der kleinst mögliche Ähnlichkeitswert =0, der eine max. Stell größe z erfordert. Umgekehrt ergibt sich bei fehlendem Rauschanteil (b→0) und max. Hüllkurven-Überein stimmung (W=1) der max. Ähnlichkeitswert =U _ref, der eine minimale Stellgröße z erfordert.

Wie nicht weiter dargestellt, aber per Software oder Hardware ohne weiteres realisierbar, wird der Ähnlich keitsvergleich der Hüllkurven von elektrischem Nutz signal U _Nutz und elektrischem Mikrofonausgangssignal nur außerhalb von Signalpausen im Nutzsignal durchge führt. Hierzu werden im Nutzsignal die Signalpausen detektiert und während dieser Signalpausen der Ähnlich keitsvergleich unterbunden. Dadurch wird verhindert, daß in Signalpausen das Ähnlichkeitssignal bei anwesendem Störgeräusch sehr klein wird und damit unzulässigerweise zu einer großen Stellgröße führt. Außerdem kann zur Unterbindung des Einflusses der kurzzeitigen Dynamik der Nutz- und Störgeräuschsignale eine Lautstärkeanpassung und damit eine Veränderung der Stellgröße z nur dann vorgenommen werden, wenn sich der Wert der Stell größe z außerhalb eines vorgegebenen Toleranzfensters befindet. Bei dem Stellgrößengenerator 18 gemäß Fig. 3 ist dieses Toleranzfenster um den Sollwert U _Soll gelegt.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der analogen Schaltungsan ordnung beschränkt. So kann das erfindungsgemäße Ver fahren digital realisiert werden. In diesem Fall sind die Spannungswerte +U _x und -U _x digitale Werte mit vorgegebener Größe bzw. Null, deren in einer ALU berechneter Mittelwert das digitale Ähnlichkeitssignal bildet. Die Wirkungsweise der digitalen Vorrichtung ist wie vorstehend beschrieben, unter Berücksichtigung der durch die Digitaltechnik geforderten Besonderheiten.

Anstelle des Koinzidenzgliedes 23 in Fig. 2 kann auch ein Exclusiv-ODER-Gatter zusammen mit dem Umschalter 24 eine Koinzidenzschaltung bilden. In diesem Fall sind bei gleicher Stellung des Umschalters 24 die Ausgangs signale des Exclusiv-ODER-Gatters gegenüber denen des Koinzidenzgliedes 23 vertauscht.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Anpassen der Lautstärke eines Laut sprechers, insbesondere in einem mobilen Rundfunkempfänger, wie Autoradio oder dergleichen, an einem am Lautsprecherort herrschenden Störgehäusepegel, mit einem dem Lautsprecher vorgeschalteten Regelverstärker mit darauf einwirkendem manuellen Lautstärkesteller, mit einem Mikrofon zum Aufnehmen eines aus Lautsprecherausgangssignal und Störgeräusch zusammen gesetzten akustischen Signals und mit einer Regelvorrichtung zum Erzeugen einer störgeräuschproportionalen Stellgröße für den Regelverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (36) zwei Hüllkurvendetektoren (15, 16) aufweist, von denen der eine mit seinem Eingang an dem Eingang des Regelverstärkers (12) und der andere mit seinem Eingang an dem Mikrofonausgang angeschlossen ist, daß mit den Ausgängen der Hüllkurvendetektoren (15, 16) die beiden Ein gänge (a, b) einer Vergleichsschaltung (17) verbunden sind, die ein für die Ähnlichkeit der Hüllkurven von Nutzsignal und Mikrofonausgangssignal charakteristisches Ähnlichkeitssignal () erzeugt, und daß der Vergleichsschaltung (17) ein Stellgrößengenerator (18; 18′) nachgeschaltet ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang (14) des Regelverstärkers (12) verbunden ist, und daß die Vergleichsschaltung (17) zwei jeweils das Vorzeichen der Hüllkurvensteigungen erfassende Detek toren (19, 21 bzw. 20, 22), eine mit den Detektoren (19, 21 bzw. 20, 22) verbundene Koinzidenzschaltung (23, 24), die bei Vorzeichen-Übereinstimmung einen vorgegebenen ersten Wert (+U _x) und bei Nichtübereinstimmung der Vorzeichen einen vorgegebenen zweiten Wert (-U _x) ausgibt, und einen der Koinzidenzschaltung (23, 24) nachgeschalteten Mittelwertbildner (25) aufweist, dessen das Ähnlichkeitssignal () führender Ausgang den Aus gang der Vergleichsschaltung (17) bildet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgrößengenerator (18) einen Subtrahierer (26) und einen diesem nachgeschalteten Integrierer (27) aufweist und daß der eine Eingang des Subtrahierers (26) mit dem Ähnlich keitssignal () und der andere Eingang des Subtrahierers (26) mit einem vorzugsweise von der Einschaltung des Lautstärkestellers (13) abhängigen Sollwert (U _Soll) belegt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellgrößengenerator (18′) eine Vielzahl von Schwell wertschaltern (40) und eine gleiche Anzahl von mittels der Schwellwertschalter (40) schaltbaren Dämpfungsgliedern (41) aufweist, die zwischen einem mit dem Lautstärkesteller (13) verbundenen Eingang und dem Ausgang des Stellgrößengenerators (18′) angeordnet sind, und daß die Schwellwertschalter (40) an dem mit dem Ausgang der Vergleichsschaltung (17) verbundenen Eingang des Stellgrößengenerators (18′) angeschlossen sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschalter (40) eine Schalthysterese mit jeweils einer unteren und einer oberen Schaltschwelle aufweisen und mit den Dämpfungsgliedern (41) derart gekoppelt sind, daß bei Unterschreiten der unteren Schaltschwelle das zugeordnete Dämpfungsglied (41) abgeschaltet und bei Überschreiten der oberen Schaltschwelle das zugeordnete Dämpfungsglied hinzugeschaltet wird.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (17) eine Wichtungsvorrichtung (29; 29′) aufweist, die einen ersten Mittelwertbildner (30) und einen ersten Dynamikdetektor (32), die jeweils an dem Aus gang des Nutzsignal-Hüllkurvendetektors (15) angeschlossen sind, einen zweiten Mittelwertbildner (31) und einen zweiten Dynamikdetektor (33), die an dem Ausgang des Mikrofonausgangs signal-Hüllkurvendetektor (16) angeschlossen sind und ein Rechenwerk (34; 34′), das aus den Ausgangssignalen (U₁ bis U₄) der Mittelwertbildner (30, 31) und der Dynamikdetektoren (32, 33) und mindestens einem Referenzwert (U _ref) die Ausgabewerte (+U _x, -U_x) berechnet, aufweist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung derart ausgelegt ist, daß Signal pausen im Netzsignal detektiert werden und daß während der Signalpausen ein Ähnlichkeitsvergleich der Hüllkurven unter bunden wird.