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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Signalwiedergabe
von gemischten Musik- und Sprachsignalen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie auf eine Schaltungsanordnung zum Durchführen des
Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5 bzw. Anwendung
des Verfahrens bzw. der Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff.
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Verfahren
bzw. Schaltungsanordnungen dieser Art können überall dort eingesetzt werden,
wo Mischungen aus Sprach- und Musiksignalen akustisch wiedergegeben
werden, so z.B. in Funksignalempfangsgeräten oder in Beschallungsanlagen
(für Live-Konzerte, Direktübertragungen
usw.). Bei den Funksignalempfangsgeräten kommen insbesondere Rundfunkempfangsgeräte wie z.B.
Fernseh- oder Radiogeräte
oder kombinierte Fernseh/Radiogeräte in Betracht. Aber auch in
Telefon-, Tonband-, Kassettenrecorder-, Videorecorder-, Compact-Disc
(CD)-, Digital-Audio-Tape (DAT)- oder Schallplattenspielgeräten können Verfahren
bzw. Schaltungsanordnungen dieser Art eingesetzt werden.
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Herkömmliche
Geräte
und Anlagen dieser Art sind heutzutage im allgemeinen mit (in der
Regel manuell) einstellbaren Lautstärkereglern bzw. Klangfiltern
("Höhen- und
Tiefenreglern")
ausgerüstet,
so daß der
Hörer die
Lautstärke
bzw. Klangqualität
der (akustisch) wiedergegebenen Signale individuell nach seinen
Wünschen
und Bedürfnissen
einstellen kann. Allerdings wird bei diesen bekannten Geräten nicht
zwischen Sprach- und Musiksignalen unterschieden. Die Lautstärke bzw.
Klangqualität
von Sprachsignalen wird jedoch – bei
unveränderter
Einstellung der Lautstärkeregler
bzw. Klangfilter – subjektiv anders
empfunden als die Lautstärke
bzw. Klangqualität
von Musiksignalen. So wird z.B. in vielen Situationen bei Sprachsendungen
im Rundfunk eine andere Lautstärke
subjektiv angenehm empfunden als bei Musiksendungen. Ist beispielsweise
beim Autofahren die Lautstärke
des Autoradios so eingestellt, daß Nachrichtensendungen auch
während
der Fahrt verständlich
gehört
werden können,
dann wird diese Lautstärke
bei Musiksendungen meist als unangenehm laut empfunden.
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Bei
den herkömmlichen
Geräten
und Anlagen kann dieser störende
Effekt nur dadurch vermindert bzw. beseitigt werden, indem der Hörer bei
jedem Wechsel von Sprach- auf Musik signalsendung (und umgekehrt)
die Lautstärke
bzw. Klangqualität sofort
nachregelt, d.h, neu einstellt. Dies ist sehr umständlich,
störend
und beeinträchtigt
im Beispielsfall des Radio hörenden
Autofahrers die Verkehrssicherheit erheblich, weil der Fahrer wegen
der laufend von ihm vorzunehmenden "Nachregelung" von seiner eigentlichen Aufgabe, der
Führung
des Fahrzeugs, abgelenkt wird.
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Durch
die
DE 35 08 471 A1 ist
ein Verfahren zur Steuerung der Signalwiedergabe von gemischten Musik-
und Sprachsignalen bekannt, bei dem die Lautstärke und/oder die Klangqualität der Signalwiedergabe über einstellbare
Lautstärkeregler
und/oder Klangfilter eingestellt wird. Dabei wird zunächst durch
Signalanalyse festgestellt, ob es sich bei den wiederzugebenden
Signalen um Signale mit überwiegend
Sprachcharakter oder überwiegend
Musikcharakter handelt und anschließend werden die wiederzugebenden
Signale mit überwiegend
Sprachcharakter entsprechend einer ersten Lautstärke- und/oder Klangfiltereinstellung
und die wiederzugebenden Signale mit überwiegend Musikcharakter entsprechend
einer zweiten Lautstärke- und/oder Klangfiltereinstellung
einer Wiedergabeeinheit zugeführt.
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Die
DE 35 08 471 A1 beschreibt
darüber
hinaus eine Schaltungsanordnung bei der eine Baugruppe von der Funktion
her zwei Lautstärke- und/oder
Klangregler enthält
und ein Wiedergabeverstärker
in eine Ausgangsbaugruppe in Abhängigkeit von
den Steuersignalen eine Analyseeinheit angesteuert wird.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vom Hörer subjektiv als "richtig" empfundene Einstellung
der Lautstärke
bzw. Klangqualität
bei der Wiedergabe von gemischten Musik- und Sprachsignalen zu gewährleisten,
wobei ein an das menschliche Hörvermögen angepasster
und als angenehm empfundener Übergang
von überwiegend
Musiksignalen zu überwiegend
Sprachsignalen und umgekehrt erzielt werden soll. Die Aufgabe wird
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1, 5, 6,
7 bzw. 8 gelöst.
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Die übrigen Ansprüche enthalten
vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens.
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Unter
Signalen mit zumindest überwiegend Sprachcharakter
(bzw. Musikcharakter) werden neben den reinen Sprachsignalen (bzw.
Musiksignalen) auch diejenigen Signalgemische verstanden, die sich aus
Sprach- und Musiksignalen zusammensetzen und bei denen es zur Feststellung
ihres Charakters darauf ankommt, welcher Anteil der beiden möglichen
Signalarten überwiegt
(z.B. ist musikalisch unterlegte Sprache i.a. als Signal mit zumindest überwiegend
Sprachcharakter bzw. ein musikalisch unterlegtes Rezitativ in einer
Oper oder einem Oratorium i.a. als Signal mit zumindest überwiegend
Musikcharakter anzusehen).
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Der
wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die vom
Hörer subjektiv
als "richtig" empfundene und so
auch am Lautstärkeregler
bzw. Klangfilter z.B. eines Radios getrennt für Sprache und Musik eingestellte
Lautstärke
bzw. Klangqualität selbst
beim Übergang
von unterschiedlich gemischten Sprach- und Musiksignalen vom Hörer als "richtig" empfunden wird.
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Beispielsweise
für die
Anwendung der Erfindung in Rundfunkempfängern (z.B. im Autoradio) ermittelt
eine elektronische Schaltung über
eine Signalanalyse, z.B. eine Spektralanalyse, ob die gerade empfangene
Rundfunksendung eine Sprach- oder eine Musiksendung im weiter oben
erläuterten
Sinne ist. Bei "Sprachsendungen" wird die Wiedergabe über einen
ersten Lautstärkeregler
und bei "Musiksendungen" über einen zweiten Lautstärkeregler
geschaltet. Der Hörer
kann mit diesen zwei Reglern dann die Wiedergabelautstärke für Sprach-
und Musiksendungen getrennt, nach seinen individuellen Wünschen,
einstellen.
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Es
können
aber auch die Klangfilter im Wiedergabeverstärker ("Höhen-
und Tiefenregler")
für Sprach-
und Musiksendungen getrennt (individuell oder fest) eingestellt
werden.
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Selbstverständlich kann
das Verfahren vorteilhafterweise mit einer Lautstärkeanpassung
an die Umgebungsgeräusche
kombiniert werden.
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Neben
einem angenehmeren Rundfunkhören
wird darüber
hinaus z.B. beim Autofahren eine Verbesserung der Verkehrssicherheit
erreicht, weil der Fahrer die Wiedergabelautstärke- bzw. Klangqualität seltener
korrigieren muß (wenn überhaupt).
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand der Figur näher erläutert. Es zeigen:
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1 den
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gesteuerten Lautstärkepegel
der wiederzugebenden gemischten Musik- und Sprachsignale am Ausgang der
Wiedergabeeinheit als Funktion der Zeit;
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2 eine
bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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3 eine
nicht erfindungsgemäße Ausführungsform.
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In 1 ist
beispielhaft der Lautstärkepegel der
wiederzugebenden Signale am Ausgang der Wiedergabeeinheit beim Wechsel
von Musiksignal nach Sprachsignal und wieder zurück nach Musiksignal als Funktion
der Zeit gezeigt. In der Figur ist mit PS der
eingestellte Lautstärkepegel
für "Sprachsignale" und mit PM der eingestellte Lautstärkepegel für "Musiksignale" bezeichnet, ΔP gibt die Differenz zwischen
diesen beiden Pegeln an. Mit TE ist die
Zeit bezeichnet, die die Signalanalyseeinheit zur Klassifizierung
der wiederzugebenden Signale benötigt;
mit TR ist die Zeit bezeichnet, in der der
Lautstärkepegel
von PS nach PM bzw.
von PM nach PS umgeschaltet
wird. Diese Zeit TR bzw. die Kennlinie,
nach der – innerhalb dieser
Zeit TR – die Pegelumschaltung vorgenommen wird,
ist an das menschliche Hörempfinden
vorteilhafterweise derart angepaßt, daß der Übergang nicht abrupt (TR ~ 0) erfolgt, sondern vom Hörer als
angenehm empfunden wird. In der Figur wurde beispielhaft als Kennlinie
jeweils eine die beiden Pegel PM und PS verbindende Gerade gewählt. Denkbar sind aber auch
andere monoton ansteigende bzw. monoton abfallende Kennlinien. Wie
in der 1 beispielhaft gezeigt, wird der Signalpegel bei "Sprachsignalen" vorteilhafterweise
höher gewählt als
bei "Musiksignalen".
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Die 2 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die
Schaltungsanordnung weist eine Signalanalyseeinheit 1 und
eine durch die Signalanalyseeinheit 1 gesteuerte Lautstärke- und/oder Klangsteuerung 2 auf,
die mit einem Wiedergabeverstärker 3 verbunden
ist.
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Der
Eingang 4 der Schaltungsanordnung ist über den Wiedergabeverstärker 3 mit
dem Ausgang 5 der Schaltungsanordnung verbunden.
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Über einen
ersten und einen zweiten Lautstärkeregler 61 bzw. 62 und
optional über
einen ersten und einen zweiten Klangregler 71 bzw. 72 werden Lautstärke und optional die Einstellung
des Klangfilters getrennt für
Musik- und Sprachsendungen nach den individuellen Wünschen des
jeweiligen Hörers vorgegeben.
Diese Regler 61 , 62 , 71 , 72 sind
mit der Einheit zur Lautstärke-
und/oder Klangsteuerung 2 verbunden.
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Am
Eingang 4 der Schaltungsanordnung liegt das wiederzugebende
Signal an, am Ausgang 5 wird das wiederzugebende Signal
einer (nicht gezeigten) Wiedergabeeinheit (z.B. Lautsprecher) zugeführt.
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Die
ebenfalls am Signaleingang 4 angeschlossene Signalanalyseeinheit 1 (beispielsweise ein
Spektralanalysator) analysiert das momentan anliegende Signal. Ergibt
die Analyse, daß es
sich zumindest überwiegend
um ein Signal mit Sprachcharakter ("Sprachsignal") handelt, wird ein entsprechendes Steuersignal
ausgegeben und die Lautstärke-
und/oder Klangsteuerung 2 stellt den Wiedergabeverstärker 3 entsprechend
einer als angenehm empfundenen Kennlinie (z.B. entsprechend 1) auf
Sprachwiedergabe ein. Der erste Lautstärkeregler 61 bzw.
der erste Klangregler 71 sind zuvor
auf die für
Sprachsignale "richtige" Lautstärke bzw.
den für Sprachsignale "richtigen" Klang eingestellt
worden, so daß auch
das momentan anliegende und als "Sprachsignal" erkannte Signal
mit der "richtigen" Lautstärke bzw.
mit dem "richtigen" Klang in der (nicht
gezeigten) Wiedergabeeinheit wiedergegeben wird.
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Ergibt
die Analyse der Signalanalyseeinheit 1 dagegen, daß es sich
bei dem momentan anliegenden Signal zumindest überwiegend um ein Signal mit Musikcharakter
handelt ("Musiksig nal"), wird ein entsprechendes
Steuersignal an die Lautstärke- und/oder
Klangsteuerung 2 ausgegeben und der Wiedergabeverstärker 3 entsprechend
auf Musikwiedergabe umgeschaltet.
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Der
zweite Lautstärkeregler 62 bzw. der zweite Klangregler 72 sind zuvor auf die für Musiksignale "richtige" Lautstärke bzw.
den für
Musiksignale "richtigen" Klang eingestellt
worden, so daß auch
das momentan anliegende und als "Musiksignal" erkannte Signal
mit der "richtigen" Lautstärke bzw.
dem "richtigen" Klang in der (nicht
gezeigten) Wiedergabeeinheit wiedergegeben wird.
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Handelt
es sich bei den wiederzugebenden Signalen um gemischte Musik- und
Sprachsignale, d.h. um eine zeitliche wechselnde Folge von reinen Musiksignalen
bzw. von Signalen mit zumindest überwiegendem
Musikcharakter, die sich mit reinen Sprachsignalen bzw. mit Signalen
mit zumindest überwiegendem
Sprachcharakter abwechseln, so schaltet entsprechend dem Charakter
des jeweils am Signaleingang 4 anliegenden Signals der
Wiedergabeverstärker 3 "im Takt" des Wechsels der
beiden Signalarten von Sprache auf Musik und umgekehrt um.
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Die 3 zeigt
eine Ausführungsform
einer nicht erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
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Die
Schaltungsanordnung weist eine Signalanalyseeinheit 1 und
eine durch die Signalanalyseeinheit 1 gesteuerte Umschaltvorrichtung
in Form zweier Umschalter 21 und 22 auf.
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Der
Eingang 4 der Schaltungsanordnung ist mittels dieser synchron
geschalteten Umschalter 21 und 22 entweder über einen ersten Zweig 81 oder einen zweiten Zweig 82 mit dem Ausgang 5 der Schaltungsanordnung
verbunden.
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Im
ersten (zweiten) Zweig 81 (82 ) ist ein – manuell und/oder automatisch
einstellbarer – erster (zweiter)
Lautstärkeregler 61 (62 )
sowie (optional) ein erster (zweiter) Klangfilter 71 (72 ) enthalten.
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Am
Eingang 4 der Schaltungsanordnung liegt das wiederzugebende
Signal an, am Ausgang 5 wird das entweder über den
Zweig 81 oder den Zweig 82 geleitete, wiederzugebende Signal über einen Wiedergabeverstärker 3 einer
(nicht gezeigten) Wiedergabeeinheit (z.B. Lautsprecher) zugeführt.
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Die
ebenfalls am Signaleingang 4 angeschlossene Signalanalyseeinheit 1 (beispielsweise ein
Spektralanalysator) analysiert das momentan anliegende Signal. Ergibt
die Analyse, daß es
sich zumindest überwiegend
um ein Signal mit Sprachcharakter ("Sprachsignal") handelt, wird ein entsprechendes Steuersignal
ausgegeben, das die beiden Umschalter 21 und 22 synchron so schaltet, daß der Signaleingang 4 über den
ersten Zweig 81 mit dem ersten
Lautstärkeregler 61 und – optional – mit dem ersten Klangregler 71 an den Wiedergabeverstärker 3 angeschlossen
ist. Der erste Lautstärkeregler 61 bzw. der erste Klangregler 71 sind zuvor auf die für Sprachsignale "rich tige" Lautstärke bzw.
den für
Sprachsignale "richtigen" Klang eingestellt
worden, so daß auch
das momentan anliegende und als "Sprachsignal" erkannte Signal
mit der "richtigen" Lautstärke bzw.
mit dem "richtigen" Klang in der (nicht
gezeigten) Wiedergabeeinheit wiedergegeben wird.
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Ergibt
die Analyse der Signalanalyseeinheit 1 dagegen, daß es sich
bei dem momentan anliegenden Signal zumindest überwiegend um ein Signal mit Musikcharakter
handelt ("Musiksignal"), wird ein entsprechendes
Steuersignal ausgegeben, das die beiden Umschalter 21 und 22 synchron
so schaltet, daß der
Signaleingang 4 über
den zweiten Zweig 82 mit dem zweiten
Lautstärkeregler 62 und – optional – mit dem zweiten Klangregler 72 an den Wiedergabeverstärker 3 angeschlossen
ist.
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Der
zweite Lautstärkeregler 62 bzw. der zweite Klangregler 72 sind zuvor auf die für Musiksignale "richtige" Lautstärke bzw.
den für
Musiksignale "richtigen" Klang eingestellt
worden, so daß auch
das momentan anliegende und als "Musiksig nal" erkannte Signal
mit der "richtigen" Lautstärke bzw.
dem "richtigen" Klang in der (nicht
gezeigten) Wiedergabeeinheit wiedergegeben wird.
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Handelt
es sich bei den wiederzugebenden Signalen um gemischte Musik- und
Sprachsignale, d.h. um eine zeitliche wechselnde Folge von reinen Musiksignalen
bzw. von Signalen mit zumindest überwiegendem
Musikcharakter, die sich mit reinen Sprachsignalen bzw. mit Signalen
mit zumindest überwiegendem
Sprachcharakter abwechseln, so schalten entsprechend dem Charakter
des jeweils am Signaleingang anliegenden Signals die beiden Umschalter 21 und 22 "im Takt" des Wechsels der
beiden Signalarten um und verbinden damit den Signaleingang 4 entsprechend "im Takt" alternierend über den
ersten Zweig 81 bzw. über den
zweiten Zweig 82 mit dem Wiedergabeverstärker 3.
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Die
Erfindung ist nicht auf die in den 1 und 2 beschriebenen
Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Beispielsweise ist es möglich,
die Lautstärke
bzw. den Klang für
die beiden unterschiedlichen Signalwerte "Sprache" und "Musik" adaptiv zu regeln.