DE4427912A1 - Verfahren und Einrichtung zur Anpassung von Ausgangssignalen eines Tonwiedergebegerätes an den Geräuschpegel im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Anpassung von Ausgangssignalen eines Tonwiedergebegerätes an den Geräuschpegel im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeuges

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung, mit Hilfe derer Ausgangssignale eines Ton­ wiedergabegerätes (Radio, Tonband, CD-Player) zur Verbes­ serung des Klangeindrucks an den im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs herrschenden Geräuschpegel anzupassen sind, wobei die Einrichtung auch in anderen geräusch­ vollen Umgebungen einsetzbar ist.
Bei herkömmlichen Tonwiedergabegeräten in Kraftfahrzeugen ist die Lautstärke als auch eine Höhen-Tiefen-Einstellung der Ausgangssignale manuell vorwählbar. Diese Einstellung bleibt dann solange konstant erhalten, bis wieder Ände­ rungen vorgenommen werden. Es ist bekannt, daß der Fre­ quenzgang von Tonwiedergabegeräten an die Aufnahmemög­ lichkeiten des menschlichen Ohres angepaßt ist. Ist am Lautstärkesteller eine relativ geringe Lautstärke einge­ stellt, werden die Höhen und Tiefen des Ausgangssignals gegenüber dem mittleren Frequenzbereich etwas angehoben. Im mittleren Frequenzbereich hat der Mensch das beste Hörvermögen. Wird die Lautstärke hochgeregelt, wird der Frequenzgang zunehmend linearer. Bei voller Lautstärke erfolgt keine Höhen-/Tiefenanhebung mehr ("Loudness- Charakteristik").
Der Geräuschpegel, der im Fahrgastraum herrscht, ist von vielen Einzelfaktoren abhängig, wobei beispielhaft zu nennen sind: die Fahrgeschwindigkeit, der eingelegte Gang, der Öffnungsgrad von Fenstern oder einer Dachöff­ nung, wobei diese Faktoren fahrzeugspezifisch wirken. Eine konstante Einstellung am Tonwiedergabegerät hat zur Folge, daß die Klangqualität im Kraftfahrzeug stark schwankt. Eine für alle Fahrzustände richtige Einstellung ist nicht vorwählbar. Entweder sind die Ausgangssignale bei starkem Innengeräuschpegel unverständlich oder sie sind bei geringem Innengeräuschpegel zu laut.
Es sind verschiedenartige Einrichtungen bekannt, die dem beschriebenen Mangel entgegen wirken sollen. Eine Lö­ sungsvariante besteht darin, eine aktive Frequenzgang­ kompensation der Störgeräusche vorzunehmen, was relativ aufwendig ist. Wie beispielsweise in der DE-OS 38 16 921 beschrieben, werden die Geräusche im Fahrgastraum über einen Sensor aufgenommen, Störgeräusche werden herausge­ filtert und es werden Geräusche erzeugt und abgegeben, die die Störgeräusche gerade aufheben sollen. Die Ent­ scheidung darüber, was Störgeräusche sind, unterliegt aber der subjektiven Betrachtung. Einige für den Fahr­ zeugführer wichtige Geräusche werden bei Betrieb des Sy­ stems nicht mehr wahrnehmbar sein, was Gefahren in sich birgt.
Andere bekannte Lösungen bestehen darin, daß eine fahrge­ schwindigkeitsabhängige Lautstärkeregulierung stattfin­ det. Bei schneller Fahrt wird die Lautstärke der Aus­ gangssignale des Tonwiedergabegerätes automatisch angeho­ ben. Auch diese Einrichtungen lösen das Problem nicht. Die von Fahrgeräuschen überdeckten Signale werden zwar wieder hörbar, aber bestimmte Frequenzen der Tonausgangs­ signale wirken jetzt deutlich zu laut, da, wie eingangs beschrieben, die Abstimmung des Frequenzganges von Ton­ wiedergabegeräten derart erfolgt, daß ein ausgewogener Klang gegeben ist, wenn keine zusätzlichen Störgeräusche vorhanden sind. Letztlich wird hier nur das eingangs be­ schriebene manuelle Nachregeln automatisiert.
Eine solche fahrgeschwindigkeitsabhängige Lautstärkean­ passung, die stufenweise digital erfolgt, ist in dem DE-GM 90 15 454 beschrieben. Es wird eine Lösung aufgezeigt, die die deutlich vernehmbare Stufigkeit der Lautstärkean­ passung mindern soll, wobei eine ebenfalls stufige Varia­ tion innerhalb bestimmter Tonfrequenzen (Bässe) der Aus­ gangssignale des Tonwiedergabegerätes erfolgt. Zwischen zwei Stufen zur Lautstärkeveränderung wird eine Stufe zur Frequenzgangbeeinflussung eingefügt, was die Hörbarkeit der Stufe des Lautstärkesprunges vermindern soll. Nach Vollzug einer Stufe der Lautstärkeanpassung wird die Stufe der Frequenzgangbeeinflussung zumindest teilweise rückgängig gemacht, wobei das Ausgangssignal dann wieder mit den eingangs beschriebenen Nachteilen über den Stör­ geräuschen liegt. Die Beeinflussung des Frequenzganges (vornehmlich Anhebung bestimmter tiefer Frequenzen) er­ folgt so, daß die Stufen der Lautstärkevariation mög­ lichst gut kaschiert werden. Somit ist auch hier nur eine komfortable Variante der Automation des manuellen Nach­ regelvorganges aufgezeigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Einrichtung zu schaffen, mit Hilfe derer aktiver Einfluß auf die Ausgangssignale von Tonwiedergabegeräten genommen werden soll, um die Verständlichkeit für den Hörer bei allen üblichen Be­ triebszuständen eines Kraftfahrzeuges zu gewährleisten, ohne daß bestimmte Signalfrequenzen als zu laut bzw. zu leise empfunden werden.
Die Erfindung geht davon aus, daß Ausgangssignale von Tonwiedergabegeräten an die variablen fahrzeugspezifi­ schen Geräuschbedingungen im Fahrgastraum anzupassen sind. Dazu ist das Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 und die gattungsgemäße Einrichtung durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 5 charakterisiert. Weitere erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 4 und 6 bis 13.
Die Ausgangssignale eines Tonwiedergabegerätes (Radio, Kassettenrecorder, CD-Player) im Kraftfahrzeug werden in ihrer Amplitude derart dem aktuell herrschenden Geräusch­ pegel im Fahrgastraum angepaßt, daß sie im Bereich aller Frequenzen um einen voraus berechneten, indirekt vorwähl­ baren Wert über den Amplituden der Störgeräusche liegen. Es erfolgt also eine selektive Anhebung des Schalldruck­ pegels im Bereich bestimmter Frequenzen des Tonsignals. Dies ist abhängig von der Frequenz und dem Schalldruck­ pegel auftretender Störgeräusche. Da ausgewählte Störge­ räusche fahrzeugspezifisch vorhersehbar sind, muß nicht ständig eine sensorische Geräuscherfassung stattfinden, sondern ausgewählte, Störgeräusche definierende Kenn­ linien können einmalig bestimmt und dann in jedem glei­ chen Fahrzeug abgespeichert werden. Auf der Grundlage dieser Kennlinien erfolgt dann die Anpassung des Ton­ signals, wobei einige aktuelle Betriebsparameter des Fahrzeugs zur Auswahl einer aktuell richtigen Kennlinie genutzt werden.
Eine elektronische Einrichtung zur Anpassung der Aus­ gangssignale des Tonwiedergabegerätes verarbeitet die in einem Speicher abgespeicherten fahrzeugspezifischen Kenn­ linien in einer Frequenzganganpassungsschaltung. Bei Stillstand des Fahrzeugs und abgestelltem Motor ist der Frequenzgang des Tonwiedergabegerätes im allgemeinen be­ kannt. Charakteristische Veränderungen sind über einen Lautstärkesteller sowie über Mittel zur Höhen- und/oder Tiefeneinstellung vorzunehmen. Damit ist eine bestimmte Amplitude des Schalldruckes in allen Frequenzen vorgege­ ben. Treten jetzt ausgewählte zusätzliche Geräusche mit einer bestimmten Frequenz im Fahrzeug auf, wird die Ampli­ tude des Tonsignals im Bereich dieser Frequenzen um einen bestimmten Wert angehoben, so daß das Ausgangssignal wie­ der genauso vernehmbar ist, wie vor Auftreten des Störge­ räusches. Alle Frequenzen sind gut verständlich und wer­ den als gleich laut empfunden. Keine der Tonfrequenzen wird automatisch lauter gestellt, als dies erforderlich ist. Insgesamt hören die Fahrzeuginsassen die Tonsignale mit geringeren Schalldruckpegeln bei besser Tonqualität, was der Gesundheit förderlich ist und die Aufmerksamkeit verbessert. Vielfach manuelles Regulieren der Lautstärke wird vermieden.
Details der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm, in dem der Schalldruck über der Frequenz aufgetragen ist, bei Darstellung von verschiedenen Lautstärkekennlinien der Ausgangs­ signale eines Tonwiedergabegerätes nach dem Stand der Technik;
Fig. 2 das Diagramm nach Fig. 1 bei Darstellung einer Kennlinie der Ausgangssignale des Tonwiedergabe­ gerätes und einer Störgeräuschkennlinie;
Fig. 3 die Störgeräuschkennlinie nach Fig. 2 und ein er­ findungsgemäß angepaßtes Ausgangssignal des Ton­ wiedergabegerätes;
Fig. 4 ein experimentell ermitteltes und statistisch be­ arbeitetes Kennlinienfeld zur Verdeutlichung auf­ tretender Störgeräusche in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit eines Mittelklassefahrzeugs bei Fahrt im dritten Gang;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Tonwieder­ gabegerätes in Verbindung mit einer erfindungs­ gemäßen Einrichtung.
In Fig. 1 ist der Frequenzgang eines Tonwiedergabegerätes bei fünf verschieden eingestellten Lautstärken (Schall­ druck L) gezeigt. Ist das Gerät sehr leise eingestellt (Kennlinie 1), werden Höhen und Tiefen automatisch lauter eingestellt, als die Lautstärke des mittleren Frequenzbe­ reiches. Dies erfolgt, da das menschliche Ohr das beste Aufnahmevermögen im mittleren Frequenzbereich hat. Wären hohe und tiefe Frequenzen (f) nicht hochgeregelt, wären diese unverständlich. So empfindet der Mensch die Aus­ gangssignale als ausgewogen. Bei zunehmender Lautstärke (Kennlinien 2 bis 5) muß eine immer geringer werdende Aufregelung der Höhen und Tiefen erfolgen. Bei voller Lautstärke ist der Frequenzgang nahezu linear. Das Aufre­ geln der Lautstärke kann manuell an einem Lautstärkestel­ ler oder unter bestimmten Voraussetzungen automatisch er­ folgen. Diese Art der Klangaussteuerung ist an sich be­ kannt und gut für nebengeräuscharme Umgebungsräume. Zu­ sätzlich ist es in bekannter Weise möglich, die Höhen und Tiefen manuell über entsprechende Mittel am Tonwieder­ gabegerät oder auch automatisch zu beeinflussen. In Fig. 1 wurde zur Verdeutlichung gestrichelt die Kennlinie 4.1 für hochgeregelte Bässe und strichpunktiert die Kennlinie 4.2 für hochgeregelt Höhen aufgenommen. Hierbei wird aber immer, ob manuell oder automatisch, ein ganz bestimmter festgelegter Frequenzbereich angehoben oder abgesenkt.
Aus Fig. 2 werden die Nachteile dieses an sich bekannten Systems deutlich und wesentliche Merkmale der erfindungs­ gemäßen Lösung können veranschaulicht werden. Die Kenn­ linie 4 zeigt wiederum die Ausgangssignale eines Tonwie­ dergabegerätes im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs in der Abhängigkeit Schalldruck L - Frequenz f, wobei die Kennlinien 4.1 und 4.2 die beschriebenen möglichen Varia­ tionen verdeutlichen. Eine Kurve 6 zeigt qualitativ, wel­ che Störgeräusche in welcher Lautstärke im Fahrgastraum bei einem bestimmten Betriebszustand eines speziellen Kraftfahrzeuges auftreten. Beispielsweise kann dies bei Fahrt im dritten Gang mit 90 km/h gemessen worden sein. Es wird deutlich, daß keine kontinuierliche Schalldruck­ verteilung über alle Frequenzen f vorliegt, sondern be­ sonders im tiefen Frequenzbereich Maxima vorliegen. Diese tiefen Nebengeräusche übertönen die Ausgangssignale des Tonwiedergabegerätes, so daß ihre Baßanteile nicht hörbar sind, was auch für hochgeregelte Tiefen (Kennlinie 4.1) gilt. Im hohen Frequenzbereich dagegen sind die Nebenge­ räusche deutlich leiser als die Ausgangssignale des Ton­ wiedergabegerätes. Die Fahrzeuginsassen haben ein äußerst unausgewogenes Klangerlebnis, wobei nur hohen Frequenzen f wahrgenommen werden. Musik klingt schlecht und Sprach­ signale sind nahezu unverständlich. Durch Hochregeln der Lautstärke und der Bässe ist zwar eine Verbesserung er­ reichbar, aber die Höhen werden weiterhin deutlich als zu laut empfunden. Das Schalldruckmaximum liegt nicht im Frequenzbereich der maximal auftretenden Nebengeräusche. Eine Klangoptimierung ist nur erreichbar, wenn das Fahr­ zeug still steht und der Motor abgestellt ist.
Erfindungsgemäß soll nun eine störgeräuschabhängige Va­ riation des Frequenzganges der Ausgangssignale des Ton­ wiedergabegerätes erfolgen. Die Amplitude der Ausgangs­ signale wird immer um einen indirekt vorwählbaren Wert über die Amplitude ausgewählter Nebengeräusche angehoben. Dies erfolgt nicht pauschal in immer der gleichen Weise, sondern in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs, aus dem bestimmte Geräusche resultie­ ren.
Die bei Betrieb eines Kraftfahrzeugs entstehenden Geräu­ sche sind abhängig vom aktuellen Betriebszustand und von fahrzeugspezifischen Eigenheiten. Ein bestimmter Fahr­ zeugtyp mit einer bestimmten Motorisierung weist im Fahr­ gastraum Geräusche auf, die in erster Linie von der Fahr­ geschwindigkeit und der Motordrehzahl (oder auch des vor­ gewählten Ganges am Schaltgetriebe) abhängen. Geschwin­ digkeitsabhängig sind auch Geräusche, die durch Luftzug an Fahrzeugöffnungen (Fenster, Schiebedach) verursacht werden. Des weiteren werden ganz bestimmte Geräusche von der Lüftungsanlage des Fahrzeugs hervorgerufen. Für all diese Geräusche sind fahrzeugspezifische Kennlinienfelder zu ermitteln. Die Kurve 6 aus den Fig. 2 und 3 ist eine aus einem solchen Kennlinienfeld herausgenommene Kurve. In Fig. 4 ist ein räumliches (geschwindigkeitsabhängiges) Kennlinienfeld gezeigt, das Gültigkeit für die Fahrt im dritten Gang eines bestimmten Fahrzeugs hat. Vergleich­ bare Kennlinienfelder können für alle Gänge, also für alle denkbaren Fahrzustände experimentell ermittelt wer­ den. Gleichfalls werden Kennlinienfelder ermittelt die die öffnungsabhängigen Windgeräusche am Fenster bei allen Fahrzeuggeschwindigkeiten widerspiegeln. Zusätzlich kön­ nen zweidimensionale Kennlinien für Geräusche der Lüf­ tungsanlage aufgenommen werden. Je nach gewünschtem Kom­ fort und Fahrzeugausstattung sind weitere Kennlinien ein­ zubeziehen. Die gemessenen Kennlinien werden statistisch aufgearbeitet, elektronisch bearbeitet und in einem elek­ tronischen Speicherbaustein abgelegt. Der Speicher ist Bestandteil einer elektronischen Frequenzganganpassungs­ schaltung, auf die weiter unten noch eingegangen wird. Die Auswahl der Kurve 6 aus einem Kennlinienfeld erfolgt anhand von Eingangssignalen, die der Frequenzganganpas­ sungsschaltung zuzuführen sind. Dies sind zumindest die aktuelle Fahrgeschwindigkeit V und der vorgewählte Gang i (bzw. die aktuelle Motordrehzahl n). Weitere Eingangs­ signale können sein: der Öffnungsgrad A von Fenstern, des Schiebedachs oder die eingestellte Gebläseschaltstufe G. Da alle ausgewählten Geräusche fahrzeugspezifisch vorher­ sehbar sind, muß keine ständige Geräuschmessung erfolgen. Die abgespeicherten Daten sind hinreichend genau, um die Verhältnisse im Fahrgastraum zu charakterisieren. Dies ist insgesamt mit geringerem Aufwand verbunden, da nicht in jedem Fahrzeug eine Sensorik erforderlich ist und keine aufwendige Trennung der Störsignale von den Aus­ gangssignalen des Tonwiedergabegerätes erfolgen muß.
In der Frequenzganganpassungsschaltung findet jetzt, nach Auswahl der aktuell richtigen Kennlinie 6, ein Vergleich zwischen der vorgewählten Amplitude L des Ausgangssignals 4 in den einzelnen Frequenzen f und den entsprechenden Amplituden L der Störsignale 6 statt. Übertönen die Stör­ signale 6 das Ausgangssignal 4 des Tonwiedergabegerätes, erfolgt eine elektronische Berechnung eines Korrekturwer­ tes, der für jeweils eine Frequenz f bzw. für ein schma­ les Frequenzband (entsprechend der Schrittweite bei der Berechnung) Gültigkeit hat. Der Korrekturwert ist so hoch zu wählen, daß alle Ausgangssignalfrequenzen f in ihrer Amplitude L über den Störgeräuschamplituden L liegen. Eine Ausnahme können hier sehr schmalbandige Spitzen im Störsignal bilden, die aber gleich bei der Bearbeitung der Kennlinie 6 vor ihrer Abspeicherung geglättet werden. Die angehobenen Ausgangssignale (Kennlinie 7 in Fig. 3) müssen nur unwesentlich über der Amplitude L der Störge­ räusche liegen, was sich aus den Gesetzen der Akustik er­ gibt. Hier ist eine relativ einfache Gleichung zur Be­ rechnung der Korrekturwerte herzuleiten, wobei auch Kun­ denwünsche zu berücksichtigen wären, um Einzelinteressen gerecht werden zu können.
Sind alle Korrekturwerte berechnet, liegt eine neue Kurve für die Ausgangssignale vor, die noch relativ wellig ist. Es erfolgt nun ebenfalls auf elektronischem Weg eine Glättung, die zu der Kurve 7 in Fig. 3 führt. Da die Be­ rechnung der Korrekturwerte auf der Basis der individuell vorwählbaren Klangcharakteristik erfolgt, finden auch in­ dividuelle Wünsche in die neue Kurve 7 Eingang. Die vor­ gewählte Lautstärke und eine evtl. erwünschte Anhebung der Bässe (Kurve 4.1) wird berücksichtigt. Aus der Kurve 4.1 ergibt sich die korrigierte Kurve 7.1 als Frequenz­ gang der Ausgangssignale des Tonwiedergabegerätes.
Eine lineare geschwindigkeitsabhängige Lautstärkeanhebung ist nunmehr nicht mehr erforderlich. Das System reagiert selbsttätig auf alle wesentlichen Störgeräusche, die eine bestimmte Bandbreite einnehmen. Diese Störgeräusche tre­ ten abhängig von Betriebsparametern des Fahrzeugs nicht in konstanten Frequenzbereichen f mit nicht konstanter Amplitude L auf, was berücksichtigt wird.
Anhand von Fig. 5 soll der prinzipielle Aufbau der Ein­ richtung zur Anpassung der Ausgangssignale eines Tonwie­ dergabegerätes 8 an den Geräuschpegel im Fahrgastraum ei­ nes Kraftfahrzeugs erläutert werden. Am Tonwiedergabege­ rät 8, das ein Radio, ein Tonband oder auch ein CD-Player sein kann, sind Mittel zur manuellen Lautstärke- und Klangregelung vorgesehen. Dies sind der Lautstärkeregler 9 sowie Mittel 10, 11 zur Höhen- und Tiefeneinstellung. Weitere Mittel zur Beeinflussung der Ausgangssignale kön­ nen vorgesehen sein. Beispielsweise ist die automatische Lautstärkeanhebung bei Verkehrsfunksendungen bekannt. Eine mit dem Bezugszeichen 12 versehene Einheit enthält die Frequenzganganpassungsschaltung, wobei eine Schnitt­ stelle 13 zwischen dem Tonwiedergabegerät 8 und dieser Schaltung existiert. Die am Tonwiedergabegerät 8 einge­ stellten Werte werden an die Frequenzganganpassungsschal­ tung 12 übertragen und die modifizierten Daten werden zu­ rück übermittelt. Durch eine weitere Schnittstelle 14 ist eine Datenübertragung zwischen der Frequenzganganpas­ sungsschaltung 12 und einem Speicher 15 möglich. Über eine Schnittstelle 16 werden der Frequenzganganpassungs­ schaltung 12 die Betriebskenngrößen Fahrzeuggeschwindig­ keit V, Motordrehzahl n bzw. Getriebeschaltstufe i und ggf. weitere Werte wie Öffnungsgrad A von Fenstern oder die Gebläseschaltstufe G zugeführt. In Abhängigkeit von diesen Signalen erfolgt die Auswahl einer aktuellen Kenn­ linie aus dem Speicher 15. Danach findet in einem Signal­ prozessor der Frequenzganganpassungsschaltung 12 der Ver­ gleich der Kennlinie mit den voreingestellten Werten am Tonwiedergabegerät 8 statt, wobei alle Daten digitali­ siert verarbeitet werden. Nach der Korrekturwertbildung und Berechnung des optimierten Frequenzganges 7; 7.1 wer­ den digitale (Echtzeit-) Filter mit entsprechenden Daten beaufschlagt, so daß die eingangs beschriebene optimale Charakteristik der Ausgangssignale erzeugt wird. Diese Signale werden dann über Lautsprecher 17 im Fahrgastraum des Fahrzeugs abgegeben.
Der Speicher 15 kann Teil der Einheit 12, die in Verbin­ dung zum Tonwiedergabegerät 8 steht, sein, aber auch zum Kraftfahrzeug gehören. Letzteres bietet sich an, da er sehr fahrzeugspezifische Daten zu enthalten hat. Es ist jedoch auch möglich, daß in dem Speicher 15 alle Kenn­ linienfelder der Fahrzeugpalette eines Herstellers abge­ legt sind, von denen bei der Montage eines Fahrzeugs nur bestimmte Kennlinienfelder spezifiziert werden.
Der Inhalt des Speichers 15 wird über ein Programmier­ gerät 18 geladen und ist über dieses diagnostizierbar. Dazu ist eine weitere Schnittstelle 19 vorgesehen. Das Programmiergerät 18 enthält entweder die zu programmie­ renden Kennlinienfelder oder es ist zur Aufnahme dieser Kennlinienfelder ausgebildet, was von besonderem Inter­ esse für ältere, nachzurüstende Fahrzeuge ist. Beispiels­ weise können über ein Programmiergerät 18 und entspre­ chende Sensorik fahrzeugspezifische Kennlinienfelder auf­ genommen, bearbeitet und dann in den Speicher 15 program­ miert werden.
Der Aufwand zur Realisierung der beschriebenen Einrich­ tung ist bei Betrachtung der Großserienproduktion gering. Die erforderlichen Eingangssignale V, n, i, A, G liegen teilweise im Fahrzeug bereits digitalisiert vor oder sind mit geringen Mitteln herzuleiten. Die elektronischen Kom­ ponenten wie Prozessoren, Filter und Speicher 15 erlauben die schnelle Verarbeitung aller Daten und ermöglichen die Erzeugung der fahrzeugspezifisch optimierten Abstrahlung von Tonsignalen mit dem Ergebnis eines ausgewogenen Hör­ empfindens.

Claims (13)

1. Verfahren zur Anpassung von Ausgangssignalen eines Tonwiedergabegerätes (8) an den Geräuschpegel im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs mit der Möglich­ keit, am Tonwiedergabegerät (8) die Lautstärke sowie die Höhen und/oder Tiefen der Ausgangssignale manu­ ell zu beeinflussen, bei dem unter Nutzung eines Fahrgeschwindigkeitssignals (V) ein Tonfrequenzgang der Ausgangssignale automatisch variiert wird, da­ durch gekennzeichnet, daß nahezu der gesamte Tonfre­ quenzgang auf der Grundlage von fahrzeugspezifischen Kennlinien in Verbindung mit dem Fahrgeschwindig­ keitssignal (V) sowie mit je nach Fahrzeugausstat­ tung weiteren Betriebsparametern (n, i, A, G) vari­ iert wird, wobei Schalldruckamplituden (L) der ein­ zelnen Ausgangssignalfrequenzen (f) immer um einen aktuell zu berechnenden Wert über den Amplituden (L) ausgewählter gleichfrequenter Störgeräusche liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Betriebsparameter die Drehzahl (n) eines Antriebsmotors, der vorgewählte Gang (i) an einem Schaltgetriebe, der Öffnungsgrad (A) von ver­ schließbaren Karosserieöffnungen und/oder Kennzahlen (G), die den Betriebszustand einer Lüftungs- oder Klimaanlage definieren, als Grundlage für die Varia­ tionen des Tonfrequenzganges dienen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Auswahl der aktuell anzuwen­ denden Kennlinie in Abhängigkeit von den momentanen Betriebsparametern (V, n, i, A, G) vorzunehmen ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Kennlinienfelder eines spezifi­ schen Fahrzeugs bei zumindest einer ohne Vorhanden­ sein eines Tonsignals stattfindenden Testfahrt durch sensorische Aufnahme des Schalldruckes (L) ermittelt werden.
5. Elektronische Einrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens zur Anpassung von Ausgangssignalen eines Tonwiedergabegerätes (8) an den Geräuschpegel im Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs, nach den Ansprü­ chen 1 bis 4, mit Mitteln (9, 10, 11) am Tonwieder­ gabegerät (8) zur manuellen Beeinflussung der Laut­ stärke sowie der Höhen und/oder Tiefen der Ausgangs­ signale und mit Mitteln zur automatischen Beeinflus­ sung der Ausgangssignale durch Variation eines vor­ eingestellten Tonfrequenzganges, wobei der Einrich­ tung zumindest ein Fahrgeschwindigkeitssignal (V) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine fahrzeugspezifische Variation nahezu des gesamten Tonfrequenzganges zur Beeinflussung der Ausgangs­ signale über eine Frequenzganganpassungsschaltung (12) auf der Grundlage von in einem Speicher (15) enthaltenen fahrzeugspezifischen Kennlinien in Ver­ bindung mit dem Fahrgeschwindigkeitssignal (V) sowie je nach Fahrzeugausstattung weiterer Betriebspara­ meter (n, i, A, G) erfolgt, wobei Schalldruckampli­ tuden (L) der einzelnen Ausgangssignalfrequenzen (f) immer um einen aktuell in der Frequenzganganpas­ sungsschaltung (12) berechneten Wert über den Ampli­ tuden (L) ausgewählter gleichfrequenter Störgeräu­ sche liegen.
6. Elektronische Einrichtung nach dem Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die weiteren Betriebspara­ meter Drehzahl (n) eines Antriebsmotors, vorgewähl­ ter Gang (i) an einem Schaltgetriebe, Öffnungsgrad (A) von verschließbaren Karosserieöffnungen und/oder Kennzahlen (G), die den Betriebszustand einer Lüf­ tungs- oder Klimaanlage definieren, der Einrichtung als Grundlage für die Variation des Tonfrequenzgan­ ges als weitere Eingangssignale zugeführt werden.
7. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (15) mehrere fahrzeugspezifische dreidimensionale Kennli­ nienfelder enthält, wobei eine Auswahl der aktuell anzuwendenden Kennlinie in Abhängigkeit von den mo­ mentanen Betriebsparametern (V, n, i, A, G) vorzu­ nehmen ist.
8. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsparameter Fahrzeuggeschwindigkeit (V) und Drehzahl (n) des An­ triebsmotors sensorisch erfaßt und digital der Ein­ richtung zugeführt werden und die Betriebsparameter Gang (i) am Schaltgetriebe, Öffnungsgrad (A) von Ka­ rosserieöffnungen sowie Betriebszustand (G) der Lüf­ tungs- oder Klimaanlage direkt von zugehörigen Betä­ tigungselementen in digitaler Form an die Einrich­ tung übermittelt werden.
9. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schnitt­ stelle (16) zur Eingabe der den aktuellen Fahrzeug­ betriebszustand signalisierenden Daten aufweist.
10. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit dem Tonwie­ dergabegerät (8) elektrisch leitend kontaktierbar oder integraler Bestandteil des Tonwiedergabegerätes (8) ist, und daß eine dem jeweiligen Kraftfahrzeug entsprechende Spezifikation des Speicherinhaltes in einer beliebigen Produktionsphase des mit einem Ton­ wiedergabegerät (8) auszustattenden Fahrzeugs über eine Schnittstelle (19) von einem Programmiergerät (18) aus erfolgt.
11. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (15) die Kennlinienfelder aller Fahrzeuge eines Herstel­ lers kodiert abgespeichert sind und bei der Spezifi­ kation des Speicherinhaltes eine bestimmte Kodierung selektiert wird oder daß die spezifischen Kennli­ nienfelder erst bei der Spezifikation des Speicher­ inhaltes programmiert werden.
12. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennlinienfelder eines spezifischen Fahrzeugs bei zumindest einer ohne Vorhandensein eines Tonsignals stattfindenden Testfahrt durch sensorische Aufnahme des Schall­ druckes (L) ermittelt und in dem Speicher (15) abge­ speichert werden.
13. Elektronische Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 12, gekennzeichnet durch die folgenden wesentlichen Bauelemente:
  • - eine Schnittstelle (13) zum Tonwiedergabegerät,
  • - eine Schnittstelle (16) zur Eingabe der aktuel­ len Betriebskennwerte des Kraftfahrzeugs,
  • - eine Schnittstelle (19) zur Verbindung mit dem Programmiergerät (18),
  • - einen Schreib-Lese-Speicher (15) zur Speiche­ rung der fahrzeugspezifischen Kennlinienfelder,
  • - einen digitalen Signalprozessor,
  • - einen variabel ansteuerbaren Signalfilter.
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