DE4038805C2

DE4038805C2 - Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke

Info

Publication number: DE4038805C2
Application number: DE4038805A
Authority: DE
Inventors: Shinjiro Kato; Hisashi Kihara; Fumio Tamura; Shuichi Mori
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1990-12-05
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-12-06
Also published as: DE4038805A1; JP3193032B2; US5208866A; JPH03175807A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In einem fahrenden Fahrzeug überlagern die Fahrgeräusche die von den Lautsprechern einer eingebauten Stereoanlage wiedergegebenen Tonsignale, was zur Folge hat, daß die wahrgenommene oder empfundene Lautstärke unter dem tatsächlich wiedergegebenen Schallpegel liegt. Diese Beeinträchtigung eines zufriedenstellenden Hörerlebnisses wird in herkömmlicher Weise durch eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke umgangen, wie sie z. B. aus der DE 33 15 150 A1 bekannt ist, die den Schallpegel auf den Pegel der Fahrgeräusche ansprechend einstellt, der im Inneren des Fahrzeuges wahrgenommen wird.

Aus der DE 30 06 810 C2 ist eine derartige Vorrichtung für Tonwiedergabe in einem Raum mit einer unabhängigen Schallquelle bekannt, bei der die Verstärkung und der Frequenzgang eines Tonwiedergabekanals in Abhängigkeit von dem Pegel dieser Schallquelle gesteuert wird. Dabei wird bei einem zunehmenden Störsignal nur der Frequenzbereich, der für das Verstehen einer Sprache wichtig ist, dem Störschallpegel angepaßt und stärker verstärkt. Dadurch soll eine über die Tonwiedergabevorrichtung übertragene Nachricht selbst bei einer Störung durch eine andere Schallquelle verständlich sein, aber nichtsprachliche Übertragungen, die auch außerhalb dieses Frequenzbereiches liegen, werden dadurch verzerrt. Für eine Anwendung bei einer Tonwiedergabevorrichtung in einem Fahrzeug, die auch zum Musikhören geeignet sein soll, scheint diese Vorrichtung nicht geeignet zu sein.

Ferner ist in der DE 29 45 783 B1 eine Tonsignal-Verstärkerschaltung beschrieben, die einen Dynamikexpander enthält, dessen Expansionsgrad durch ein Störschallsignal derart steuerbar ist, daß der Expansionsgrad mit abnehmender Störschallamplitude zunimmt. Mit dieser Tonsignal-Verstärkerschaltung soll eine störschallabhängige Dynamikexpansion für quellenseitig in der Dynamik komprimierte Signale an den Wiedergabeorten ausgeführt werden, die über günstige Abhörbedingungen verfügen. Eine Kompression der Signale ist bei dieser Vorrichtung nicht vorgesehen.

Bei einer weiteren bekannten in ein Fahrzeug eingebauten Vorrichtung zum Einstellen der Lautstärke, die in Fig. 7 dargestellt ist, wird ein Toneingangssignal, das von einer nicht dargestellten Signalquelle, beispielsweise einem Kassettendeck, kommt, über einen regelbaren elektronischen Widerstand oder Rheostaten 5, d. h. einen spannungsgesteuerten Verstärker, ausgegeben. Der Pegel des Toneingangssignals wird durch eine Signaldetektorschaltung 1 erfaßt. Der Pegel des Ausgangssignals eines Mikrophons 2, das die Fahrgeräusche aufnimmt, wird von einer Geräuschdetektorschaltung 3 erfaßt. Der Unterschied im Ausgangssignalpegel zwischen der Signaldetektorschaltung 1 und der Geräuschdetektorschaltung 3 wird von einem Subtrahierer 4 gebildet. Das Ausgangssignal vom Subtrahierer 4 wird zum Steuersignal des elektronischen Widerstandes 5. Somit wird der Widerstandswert des elektronischen Widerstandes 5 nach Maßgabe dieses Steuersignalpegels gesteuert.

Bei der bekannten Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke zum Einbau in ein Kraftfahrzeug mit dem oben beschriebenen Aufbau wird der Widerstandswert des elektronischen Widerstandes 5 herabgesetzt, wenn der Pegel der Fahrgeräusche aus irgendeinem Grunde, beispielsweise einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit, ansteigt. Dementsprechend steigt der Schallpegel. Je höher der Pegel der Fahrgeräusche wird, umso größer wird die mittlere Lautstärke der von den Lautsprechern wiedergegebenen Tonsignale. Die Stärke der wiedergegebenen Tonsignale, die von den Fahrgeräuschen übertönt werden, wird jedoch kleiner als ein kleinster Wert pp in Fig. 8. Bei diesem kleinsten Wert wird die Übertönung nicht aufgehoben, selbst wenn der Tonsignalpegel auf einen Anstieg des Geräuschpegels ansteigt. Andererseits wird eine maximale Tonhöhe ff der wiedergegebenen Tonsignale nicht durch die Fahrgeräusche überlagert. Es besteht daher die Schwierigkeit, daß die Lautstärke auf den Anstieg des Fahrgeräuschpegels außerordentlich hoch wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszubilden, daß ein Übertönen bei einer kleinen Lautstärke verhindert und vermieden wird und daß eine große Lautstärke auf den Anstieg des Fahrgeräuschpegels hin nicht zu hoch wird.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch das Vorsehen einer Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage, die eine Kompression des Tonsignals sowohl in Abhängigkeit von einem Differenzwert zwischen dem Tonsignalpegel und dem Fahrgeräuschpegel, als auch in Abhängigkeit von dem Absolutwert des Tonsignals ausführt, werden die Tonsignale großer Lautstärke bei hohem Fahrgeräuschpegel nicht zu sehr verstärkt, so daß keine Übersteuerung auftritt, aber die leisen Signale dennoch ausreichend verstärkt, so daß sie über dem Fahrgeräuschpegel liegen.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 2 in einem Blockschaltbild speziell die digitale Kompressionsschaltung bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 die Kompressioncharakteristik des Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 die Beziehung zwischen der Lautstärke der wiedergegebenen Tonsignale und den Fahrgeräuschen bei einer in ein Fahrzeug eingebauten Stereoanlage, bei der das Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 5 das Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 6 den Frequenzgang einer Frequenzgangkompensationsschaltung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 in einem Blockschaltbild eine herkömmliche Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug, und

Fig. 8 die Beziehung zwischen der Lautstärke der wiedergegebenen Tonsignale und den Fahrgeräuschen bei einer in ein Fahrzeug eingebauten Stereoanlage, bei der die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung vorgesehen ist.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug. Bei der in Fig. 1 dargstellten Vorrichtung werden digitale Tonsignale für den linken und den rechten Kanal einer digitalen Kompressionsschaltung 11 zugeführt. Die digitale Kompressionsschaltung 11 komprimiert die Tonsignale für den linken und rechten Kanal unter der Steuerung eines Mikrocomputers 45 auf ein Steuersignal, das von einer Steuerschaltung 12 kommt. Dieser Aufbau wird später mehr im einzelnen beschrieben. Die Ausgänge für den linken und rechten Kanal der digitalen Kompressionsschaltung 11 sind mit Digital/Analog-Wandlern 25 und 26 jeweils verbunden. Die Digital/Analog-Wandler 25 und 26 wandeln die digitalen Signale für den linken und rechten Kanal von der digitalen Kompressionsschaltung 11 in analoge Signale um und legen diese Signale an einen elektronischen Rheostaten oder regelbaren Widerstand 27. Die vom elektronischen Rheostaten 27 ausgegebenen Tonsignale für den linken und rechten Kanal sind die Ausgangssignale der Vorrichtung.

Multiplikatoren 13 und 14 bilden ein Dämpfungsglied, das seinen Dämpfungspegel auf ein Steuersignal vom Mikrocomputer 45 ändert. Das heißt, daß sich der Dämpfungspegel der Multiplikatoren 13 und 14 in Verbindung mit der Steuerung des Rheostaten 27 ändert, die durch den Mikrocomputer 45 auf die an einer Tastatur 46 erfolgende Bedienung von Hand aus erfolgt. Die Ausgänge der Multiplikatoren 13 und 14 sind mit einem Digitaladdierer 15 verbunden, an dem diese Signale addiert werden. Das vom Addierer 15 ausgegebene digitale Signal wird durch einen Digital/Analog-Wandler 16 in ein analoges Signal umgewandelt, bevor es an einer Signaldetektorschaltung 17 liegt. Die Signaldetektorschaltung 17 umfaßt eine Detektorschaltung 17a, einen logarithmischen Verstärker 17b und eine Zeitkonstantenschaltung 17c. Die Detektorschaltung 17a erfaßt das Eingangstonsignal um ein Gleichspannungssignal zu bilden. Der logarithmische Verstärker 17b wandelt das Ausgangssignal von der Detektorschaltung 17a in einen logarithmischen Wert um. Die Zeitkonstantenschaltung 17c empfängt das Ausgangssignal vom logarithmischen Verstärker 17b und gibt dieses Signal unter Verwendung einer bestimmten Zeitkonstanten weiter.

Das Ausgangssignal von einem Mikrophon 20 im Inneren des Fahrzeuges wird andererseits von einem Mikrophonverstärker 21 verstärkt, bevor es über ein Tiefpaßfilter LPF 22 an einer Geräuschdetektorschaltung 23 liegt. In ähnlicher Weise wie die Signaldetektorschaltung 17 umfaßt auch die Geräuschdetektorschaltung 23 eine Detektorschaltung 23a, einen logarithmischen Verstärker 23b und eine Zeitkonstantenschaltung 23c. Die Ausgangssignale der Signaldetektorschaltung 17 und der Geräuschdetektorschaltung 23 liegen an einem Subtrahierer 24. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 24 liegt an der Steuerschaltung 12.

Wie es in der Zeichnung dargestellt ist, weist die Steuerschaltung 12 einen Analog/Digital-Wandler 28 auf, der das Ausgangssignal des Subtrahierers 24 in ein digitales Signal umwandelt. Die Ausgangsdaten vom Analog/Digital- Wandler 28 liegen an einem mehrstufigen Komparator 29 und werden dort mit mehreren verschiedenen Bezugswerten verglichen. Das Vergleichsergebnis wird in einer Halteschaltung 30 gespeichert. Das von der Halteschaltung 30 ausgegebene Signal wird zu dem Steuersignal, das dem Mikrocomputer 45 zugeführt wird. Durch geeignete nicht dargestellte Einrichtungen werden angemessene zeitliche Steuerungen beibehalten, so daß die Arbeit des Analog/Digital-Wandlers 28, des mehrstufigen Komparators 29 und der Halteschaltung 30 synchronisiert ist.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt die digitale Kompressionsschaltung 11 in ihrer Eingangsstufe ein Hochpaßfilter HPF 31 für den linken Kanal und ein Hochpaßfilter HPF 32 für den rechten Kanal. Die Hochpaßfilter 31 und 32 lassen die Anteile des digitalen Toneingangssignals durch, die eine gegebene Frequenz von beispielsweise 10 Hz überschreiten, um eine Fehlfunktion durch Ultraschallgeräusche zu vermeiden. Der Ausgang des Hochpaßfilters 31 ist mit einer Absolutwertdetektorschaltung 33 und mit einem Multiplikator 34 verbunden. In ähnlicher Weise ist der Ausgang des Hochpaßfilters 32 mit einer Absolutwertdetektorschaltung 35 und einem Multiplikator 36 verbunden. Die Ausgänge der Absolutwertdetektorschaltungen 33 und 35 liegen an einem Komparator 37 und an einem Umschalter 38. Der Komparator 37 vergleicht die Absolutwerte, die von den Absolutwertdetektorschaltungen 33 und 35 erfaßt werden. Der Umschalter 38 wird nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses betätigt. Das heißt, daß dann, wenn der Absolutwert, der durch die Absolutwertdetektorschaltung 33 erfaßt wird, größer als der Wert ist, der von der Absolutwertdetektorschaltung 35 kommt, der Umschalter 38 den Absolutwert von der Schaltung 33 abgibt, während dann, wenn der Absolutwert von der Absolutwertdetektorschaltung 35 größer als der Wert von der Absolutwertdetektorschaltung 33 ist, der Umschalter 38 den Absolutwert von der Schaltung 35 abgibt. Der Ausgang des Umschalters 38 ist mit einer Ansprechrückgewinnungsschaltung 40 verbunden. Die Ansprechrückgewinnungsschaltung 40 liefert das freigegebene Ausgangssignals des Umschalters 38 mit einer Zeitkonstanten von etwa wenigen Mikrosekunden beim Signalanstieg oder mit einer Zeitkonstanten von etwa einigen Hundert Mikrosekunden beim Signalabfall. Ein Exponentialverstärker 42 ist mit der Ansprechrückgewinnungsschaltung 40 über eine Begrenzerschaltung 41 verbunden. Die Begrenzerschaltung 41 dient dazu, die Kompression derjenigen Bestandteile des Eingangssignals zu verhindern, die gleich einem bestimmten Pegel sind oder darunter liegen. Die Arbeit der Begrenzerschaltung 41 wird später mehr im einzelnen beschrieben. Der Exponentialverstärker 42 arbeitet als Exponentialwandler, der die Signale mit einem Exponenten exponentiell umwandelt, der vom Mikrocomputer 45 auf der Grundlage des Steuersignals von der Steuerschaltung 12 geliefert wird. Das Ausgangssignal des Exponentialverstärkers 42 ändert den Multiplikationskoeffizienten der Multiplikatoren 34 und 36. Das führt dazu, daß die Ausgangssignale der Multiplikatoren 34 und 36 als komprimierte Signale über die linken und rechten Kanäle jeweils ausgegeben werden.

Bei einer Vorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau liegen die digitalen Tonsignale für den linken und den rechten Kanal an den Multiplikatoren 34 und 36 über die Hochpaßfilter 31 und 32 jeweils. Die Multiplikatoren 34 und 36 multiplizieren die gelieferten digitalen Tonsignale mit einem Multiplikationskoeffizienten, der dem Ausgangssignal des Exponentialverstärkers 42 entspricht. Die Ausgangssignale der Multiplikatoren 34 und 36 werden durch die Multiplikatoren 13 und 14 jeweils gedämpft, bevor sie vom Addierer 15 addiert werden. Das Ergebnis der Addition des Addierers 15 wird in ein analoges Tonsignal durch den Digital/Analog-Wandler 16 umgewandelt, das an der Signaldetektorschaltung 17 liegt, wodurch der Tonsignalpegel erfaßt wird.

Das im Inneren des Fahrzeuges auftretende Fahrgeräusch wird andererseits vom einem Mikrophon 20 aufgenommen und vom Mikrophonverstärker 21 verstärkt, bevor es am Tiefpaßfilter LPF 22 liegt. Das Tiefpaßfilter 22 läßt nur diejenigen Anteile des Fahrgeräuschsignals durch, die in einen bestimmten Bereich fallen, beispielsweise Anteile mit einer Frequenz von 10 Hz oder mehr. Der Signalpegel des Fahrgeräuschsignals, das durch das Tiefpaßfilter LPF 22 hindurchgeht, wird von der Geräuschdetektorschaltung 23 erfaßt. Der Subtrahierer 24 ermittelt den Unterschied im Pegel zwischen der Signaldetektorschaltung 17 und der Geräuschdetektorschaltung 23. Das Pegeldifferenzsignal vom Subtrahierer 24 wird von einem Analog/Digital-Wandler 28 in ein digitales Signal umgewandelt, bevor es am mehrstufigen Komparator 29 liegt. Der mehrstufige Komparator 29 erzeugt ein Steuersignal, das der Höhe des Pegeldifferenzsignals entspricht, und zwar über einen Vergleich mit mehreren Bezugswerten. Da das Pegeldifferenzsignal in seiner Amplitude ansteigt, wenn der erfaßte Pegel der Geräuschdetektorschaltung 23 zunimmt, oder wenn der erfaßte Pegel der Signaldetektorschaltung 17 abnimmt, setzt das Steuersignal vom mehrstufigen Komparator 29 den Dämpfungswert des elektronischen Rheostaten 27 herab, während der Kompressionspegel der Kompressionsschaltung 11 erhöht wird.

Der Dämpfungspegel des elektronischen Rheostaten 27 variiert mit dem Steuersignal, wie es auch bei der bekannten Vorrichtung gemäß Fig. 7 der Fall ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, daß der vom Steuersignal angegebe Wert, d. h. der Steuerwert in einen anderen Wert umgewandelt wird, der der Exponentialumwandlungs charakteristik genügt, die durch den Exponentialverstärker 42 bestimmt ist.

Wenn Vi(dB) das Tonsignal bezeichnet, das an den Multiplikatoren 34 und 36 liegt, und Vo(dB) das Tonsignal bezeichnet, das von diesen erzeugt wird, dann gilt die folgende Beziehung:

20 log Vo = 20 · a log Vi + b (1),

wobei a und b jeweils Variablen sind. Die Variable a ist ein Wert, der nach Maßgabe des Steuerwertes von der Steuerschaltung 12 gegeben ist. Die Gleichung (1) kann umgewandelt werden in:

log Vo = log Via + log b′, (2)

wobei log b′ = b/20.

Aus Gleichung (2) wird dann erhalten:

Vo = Via · b′. (3)

Es ist daher:

Vo/Vi = Vi^a-1 · b′. (4)

Aufgrund der vorhandenen Kompression ist a1.

Der Exponentialverstärker 42 empfängt das Signal für den Absolutwert des Toneingangssignals von der Begrenzerschaltung 41. Der Exponentialverstärker 42 versorgt seinerseits die Multiplikatoren 34 und 36 mit dem Absolutwert multipliziert mit (a-1), wobei der multiplizierte Wert ein Signal ist, das den Multiplikationskoeffizienten für die beiden Multiplikatoren angibt. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, hat das Toneingangssignal Vi, das gleich einem gegebenen Pegel ist oder über diesem Pegel liegt, eine entsprechende Eingangs/Ausgangscharakteristik, die in Richtung des Pfeiles A schräg verläuft, wenn der Fahrgeräuschepegel ansteigt oder Tonsignalpegel abnimmt. In beiden Fällen nimmt das Maß an Kompression zu. Wie es dargestellt ist, ist der Schnittpunkt der Eingangs- und Ausgangscharakterstikänderungen so gesetzt, daß er annähernd gleich dem mittleren Pegel des Toneingangssignals ist. In Fig. 3 ist in unterbrochenen Linien die Eingangs/Ausgangscharakteristik für den Fall dargestellt, daß keine Kompression auftritt. Wenn der Absolutwert unter einem bestimmten Wert liegt, dann versorgt die Begrenzerschaltung 41 den Exponentialverstärker 42 mit einem Signal, das den bestimmten Wert angibt, als Detektorsignal für den Absolutwert. Wenn das Toneingangssignal Vi unter dem bestimmten Wert liegt, ist keine Kompression vorgesehen und hat die Eingangs/Ausgangscharakteristik eine gleichmäßige Neigung, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Wenn gemäß Fig. 4 das Fahrgeräusch bei einem Fahrzeug mit steigender hoher Geschwindigkeit zunimmt, dann arbeitet die Kompressionsschaltung 11 in der beschriebenen Weise so, daß sie den mittleren Pegel (unterbrochene Linie) der Lautstärke der wiedergegebenen Tonsignale ansteigen läßt, wie es auch bei der bekannten Vorrichtung der Fall ist. Wenn jedoch der Pegel der Fahrgeräusche zunimmt, nimmt die Amplitude zwischen dem kleinsten Wert pp und dem größten Wert ff oder der sogenannte dynamische Bereich ab. Es tritt beispielsweise keine Kompression auf, wenn das Fahrzeug angehalten wird. Wenn das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h oder mehr fährt, ist der dynamische Bereich auf die Hälfte des Bereiches bei angehaltenem Fahrzeug reduziert. Da der kleinste Wert pp der Lautstärke des wiedergegebenen Tonsignals stärker zunimmt als der mittlere Pegel, wird der kleinste Wert von den Fahrgeräuschen nicht übertönt. Da der größte Wert ff der Lautstärke der wiedergegebenen Tonsignale langsamer als der mittlere Pegel ansteigt, wird der größte Wert nicht übermäßig erhöht.

Die Halteschaltung 30 hält das Steuersignal unmittelbar vor einem Musikintervalldetektorsignal wirksam, das von einer nicht dargestellten Musikintervalldetektoreinrichtung empfangen werden kann. Dadurch wird der Gesamttonsignalpegel in den Musikintervallen herabgesetzt. Wenn verhindert wird, daß der Steuerwert größer wird, wenn das Fahrgeräusch hoch ist, bleibt das Musikintervallrauschen unmerklich. Der Steuerwert kann auch im obigen Fall auf den Anfangswert gesetzt werden. Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Lautstärke dadurch angehoben oder abgesenkt, daß die Fahrgeräusche und das exponentiell umgewandelte Tonsignal erfaßt werden. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, dessen Blockschaltbild in Fig. 5 dargestellt ist, liegt eine Frequenzgangkompensationsschaltung 39 im Signalweg hinter dem Punkt, an dem die Signale von den Multiplikatoren 13 und 14 aufgenommen werden. Auf das Steuersignal von der Steuerschaltung 12, das über den Mikrocomputer 45 kommt, werden die Frequenzgangkompensationsschaltung 39 und der elektronische Rheostat 27 betätigt oder wird nur die Frequenzgangkompensationsschaltung 39 betägigt, um Änderungen in der Tonqualität zu kompensieren, während das Fahrzeug fährt. Die Kompensation ist verfügbar, da die Fahrgeräusche ein Spektrum haben, das einseitig im Tiefpaßanteil liegt, und sich das Maß an Übertönung des Tonsignals durch die Fahrgeräusche mit der Frequenz ändert.

Die Frequenzgangkompensationsschaltung 39 ändert den Frequenzgang nach Maßgabe des Wertes, den das über den Mikrocomputer 45 kommende Steuersignal wiedergibt. Wie es in Fig. 6 dargestellt ist, sind von vorneherein beispielsweise acht Frequenzgänge oder Charakteristiken f0 bis f7 vorgesehen. Wenn der Steuerwert größer wird, wird der Frequenzgang der Reihe nach von f0 an umgeschaltet. Dadurch wird der Frequenzgang der Tonsignale für den rechten und linken Kanal kompensiert, die durch die Kompressionsschaltung 11 komprimiert werden.

Bei dem zweiten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die digitale Kompressionsschaltung und die Frequenzgangkompensationsschaltung 39 jeweils aus verschiedenen Hardwareschaltungen. Die Schaltungen 11 und 39 können auch durch Funktionen ersetzt werden, die in einem Digitalsignalprozessor DSP ausgeführt werden, der durch eine unterbrochene Linie B in Fig. 1 dargestellt ist.

Wie es oben beschrieben wurde, stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug den Toneingangssignalpegel nach Maßgabe des Unterschiedes zwischen dem Toneingangssignalpegel und dem Pegel der Fahrgeräusche im Inneren des Fahrzeuges ein. Die Vorrichtung komprimiert das Toneingangssignal, um es nach Maßgabe dieser Pegelunterschiede auszugeben. Der dynamische Bereich wird daher mit steigendem Pegel der Fahrgeräusche verringert, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Ein Übertönen des wiedergegebenen Tonsignals mit kleinster Lautstärke wird daher verhindert, während das wiedergegebene Tonsignal mit größter Lautstärke keinen zu hohen Lautstärkenpegel bekommt, wenn der Pegel der Fahrgeräusche ansteigt.

Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug, die den Pegel eines Toneingangssignals nach Maßgabe des Unterschiedes zwischen dem Pegel des Toneingangssignals und dem Pegel der Fahrgeräusche im Inneren des Fahrzeuges einstellt und das Toneingangssignal in seiner Amplitude nach Maßgabe dieses Pegelunterschiedes komprimiert. Die Vorrichtung verhindert ein Übertönen des kleinsten wiedergegebenen Tonsignalanteils und verhindert, daß der größte wiedergegebene Tonsignalanteil zu groß wird, wenn der Pegel der Fahrgeräusche ansteigt.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Lautstärke für eine Tonsignalanlage zum Einbau in ein Fahrzeug, an der ein Tonsignal liegt und die automatisch den Pegel des Tonsignals nach Maßgabe des Pegels der Fahrgeräusche einstellt, die im Inneren eines Fahrzeuges wahrgenommen werden, wobei eine Steuereinrichtung (12, 16, 17, 20-24) ein einem Differenzwert zwischen dem Tonsignalpegel eines Toneingangssignals und dem Pegel der Fahrgeräusche entsprechendes Steuersignal erzeugt, wobei eine Kompressionseinrichtung (B) in der Eingangs/Ausgangs-Leitung des Tonsignals vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionseinrichtung (B) eine Absolutwertdetektoreinrichtung (33, 35) zum Wahrnehmen des Absolutwertes des Tonsignalpegels und eine Recheneinrichtung (34, 36, 42) umfaßt, um die Amplitude des Tonsignals um einen Betrag, der dem Steuersignal und dem Absolutwert entspricht, zu komprimieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektronischen, einstellbaren Widerstand oder Rheostaten (27), der auf das Steuersignal automatisch den Tonsignalpegel einstellt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (12) eine erste Detektoreinrichtung (17) zum Erfassen des Tonsignalpegels, eine zweite Detektoreinrichtung (23) zum Erfassen des Pegels der Fahrtgeräusche im Fahrzeug, eine Subtrahiereinrichtung (24) zum Erfassen des Pegelunterschiedes zwischen den von der ersten und der zweiten Detektoreinrichtung (17, 23) erfaßten Signalpegeln und eine Vergleichseinrichtung (29) aufweist, die den erfaßten Pegelunterschied mit einer Vielzahl von Bezugswerten vergleicht und als Steuersignal ein Signal ausgibt, das dem Vergleichsergebnis entspricht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung eine Exponentialumwandlungseinrichtung (42), die den Absolutwert gemäß dem Steuersignal exponentiell umwandelt, und eine Multipliziereinrichtung (34, 36) aufweist, die das Toneingangssignal mit dem Ausgangswert der Exponentialumwandlungseinrichtung (42) multipliziert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Frequenzgangkompensationsschaltung (39), die den Frequenzgang des Tonsignals hinter der Kompressionseinrichtung (11) in der Eingangs/Ausgangs- Leitung nach Maßgabe des Steuersignals kompensiert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionseinrichtung ferner eine Begrenzereinrichtung (41) umfaßt, die ansprechend auf die Ausgabe der Absolutwertdetektoreinrichtung den Absolutwert des Tonsignals als Ausgabewert liefert, und wenn der Absolutwert nicht größer als ein vorbestimmter Wert ist, den Ausgabewert gleich dem vorbestimmten Wert wiedergibt.