EP0687083A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen - Google Patents

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EP0687083A1
EP0687083A1 EP95108783A EP95108783A EP0687083A1 EP 0687083 A1 EP0687083 A1 EP 0687083A1 EP 95108783 A EP95108783 A EP 95108783A EP 95108783 A EP95108783 A EP 95108783A EP 0687083 A1 EP0687083 A1 EP 0687083A1
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EP
European Patent Office
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signal
program
signals
devices
spectrum
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP95108783A
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English (en)
French (fr)
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Jürgen Dr.Dipl.-Phys. Burfeindt
Jürgen Dr.Dipl.-Ing Stoll
Franz Kugler
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Erwin Kayser-Threde GmbH
Kayser Threde GmbH
Original Assignee
Erwin Kayser-Threde GmbH
Kayser Threde GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Erwin Kayser-Threde GmbH, Kayser Threde GmbH filed Critical Erwin Kayser-Threde GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04H60/38Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying broadcast time or space
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    • H04H60/45Arrangements for identifying or recognising characteristics with a direct linkage to broadcast information or to broadcast space-time, e.g. for identifying broadcast stations or for identifying users for identifying users

Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting the use of radio programs, with devices for receiving acoustic signals and outputting a reference signal corresponding to the acoustic signal; Devices for demodulating program signals offered for use and outputting a useful signal; and means for comparing the reference signal supplied by the microphone devices with the useful signal supplied by the demodulation devices and outputting a respective comparison result.
  • the present invention further relates to a method for detecting the use of radio programs offered, comprising the steps of: receiving acoustic signals and outputting a reference signal corresponding to the acoustic signal; Demodulating program signals offered for use and outputting a useful signal; Comparing the reference signal with the useful signal supplied by the demodulation devices and outputting a respective comparison result.
  • broadcasting refers to the transmission of radio and television programs for distribution Suitable transmission media of all kinds, for example via terrestrial antenna, via satellite or via cable.
  • This information is of great importance, for example, when it comes to assessing how many people can be reached with commercials, how well a program "arrives" with certain target groups, or what program usage behavior certain target groups show.
  • Various ways of obtaining such information have previously been proposed. It is known from DE 33 42 949, for the purpose of demoscopic television viewer research, to install an additional device on the television set of a number of test persons, which detects which television channel the television set is tuned to in which time periods. For this purpose, the tuning voltage of the television tuner is measured and the set program is deduced.
  • a device for acquiring and outputting information about the television turn-on behavior of television subscribers is known, which, like the device described above, is installed as an additional device on the television.
  • the additional device has a station detection part, with a microphone with an amplifier, a tuning unit, which is connected on the input side to the antenna, and a comparison device, which outputs the output signal of the amplifier with a sound signal supplied by the tuning unit compares stations received via the antenna.
  • test person An important aspect when recording the program usage behavior of test persons is the question of whether the test person actually perceives the set program. If a test person switches on the receiving device, but then leaves the room in which the device is located, for example, this state is incorrectly registered by the known detection devices as program use, which leads to a falsification of the detection result. If, on the other hand, the test person uses a radio that is not compatible with a Equipped detection device, such actual program uses can not be detected with the known devices.
  • this object is achieved in that an antenna connected to the demodulator devices is provided for receiving the program signals and the device is designed to be portable on the body of a person.
  • a sensor connected to demodulator devices for receiving a local program signal, which is emitted by a stationary transmitter device which broadcast program signals via antenna or cable receives and converts it into the local program signal, the detection device being designed to be portable on the body of a person.
  • a stationary device is connected to the cable in order to convert a program signal received via cable into a signal and to transmit it in such a way that it is local, for example in the home of a test person, by the mobile detection device to be worn on the body of the test person can be received and processed.
  • the mobile detection device has, in addition or as an alternative to the antenna, a sensor suitable for receiving this local program signal.
  • This arrangement of stationary device and mobile detection part can also be suitable for including terrestrial (programs broadcast via antenna) in the detection, the direct reception of which is locally difficult due to poor reception conditions and which requires a more complex antenna than is provided in the mobile detection part.
  • the stationary device is additionally or alternatively connected to a suitable antenna for connection to the cable.
  • the detection device can be designed in such a way that the demodulation devices include tuning devices in order to periodically tune programs whose usage is to be recorded and to supply a corresponding sequence of useful signals to the comparison devices in accordance with the voting sequence.
  • Each program is demodulated by the demodulation devices for as long as is necessary to carry out a comparison with the signal received acoustically before jumping to the next program.
  • the process of tuning can be interrupted if a positive comparison result has been obtained. If the following cycle is started with the program that last gave a positive comparison result, the required comparison processes can be further reduced. In this way, if the device is switched to an energy-saving mode (stand-by) in periods between the acquisition cycles, the energy requirement of the device can be reduced.
  • an acceleration of the tuning process can be achieved by previewing several tuning devices working in parallel in the stationary device and / or in the mobile detection device.
  • the multiple tuning devices can preferably be tuned to the program signals in parallel at the same time are different, but carry essentially the same useful signal.
  • the assignment of the program signals, which carry the same useful signal and are to be tuned in parallel by the tuning devices, can be stored in an assignment table in a memory or this assignment, if required by the broadcasters, can be taken from additional information carried by the program signals.
  • the RDS signal provides information about the alternative program signal frequencies on which a useful signal is broadcast.
  • the demodulation devices can include the local program signals received via the sensor devices in the query sequence of the program signals.
  • the stationary device can include tuning devices and demodulation devices, which cyclically tune the program offers received via cable or stationary antenna and the respective, demodulated useful signals or characteristics of the useful signals relevant for the comparison together with program identification information by means of the local program signal to the transmit mobile device.
  • the mobile detection device and the stationary device can be designed as identical devices that can be configured depending on the type of use (mobile / stationary).
  • the detection device can have a memory in which the results of the detection process are stored. It is advantageous to store program identification information, for example a transmitter identifier and / or program content identifier decoded by means of a decoder which can be provided in the detection device, together with respective comparison results and time information in the memory.
  • program identification information for example a transmitter identifier and / or program content identifier decoded by means of a decoder which can be provided in the detection device, together with respective comparison results and time information in the memory.
  • the station identifier, program content identifier, station information, etc. can be found, for example, in the RDS signal.
  • the mobile detection device portable on the skin of the test person and to equip it with a skin temperature, optical or electrical sensor which indicates whether the test person also detects the detection device during the period when a program is being used actually carries.
  • the device can be equipped with an acceleration sensor for this purpose.
  • the information received from the sensor or sensors can also be stored in the memory and, together with the relevant time information, provide information about the extent to which the detection results apply and / or whether the test person has actually worn the detection device over the intended period of time.
  • the mobile detection device can include further functions useful for the test person, for example, in the form of a wristwatch, to display the time of day in connection with the skin temperature, optical or electrical sensor display physiological data of the test person, such as heartbeat, skin circulation, temperature, etc., be designed as a piece of jewelry, and / or count steps using the acceleration sensor.
  • the means for receiving acoustic signals may include an amplifier having an amplification characteristic modeled on the human ear.
  • the object of the invention is achieved by a method of the type mentioned at the beginning with the steps as characterized in claim 12.
  • the comparison of the first signal with the useful signal is carried out in the frequency domain. Because both signals are transformed into the frequency range and phase information is ignored in the comparison, influences of transit time differences, which result between the signal received acoustically by the mobile detection part and the useful signal, on the comparison result can be eliminated.
  • a method of the type mentioned at the outset is proposed, which has the steps characterized in claim 21.
  • This method uses a cross correlation between the acoustically received reference signal and the useful signal to determine whether these signals are to be regarded as the same.
  • the cross-correlation relationship between the compared signals in the frequency domain is formed in order to reduce the computational effort required. Then this can be examined for a maximum in the time domain or in the frequency domain. If it has a sufficiently large maximum, the compared signals are considered the same.
  • This method is advantageous in that, on the one hand, it is insensitive to differences in transit time between the signals to be compared, because these only influence the position of the maximum of the cross-correlation functions on the time axis, and, on the other hand, to background noise, which is recorded acoustically via the microphone, with the useful signal are not correlated.
  • FIG. 1 shows schematically a first embodiment of the present invention.
  • 1 denotes a device for detecting the use of radio programs
  • 2 a conventional radio receiver
  • 3 an evaluation device
  • 3a a first interface which is part of the evaluation device
  • 3b a second interface which is part of the detection device
  • 5 denotes an antenna device, which is part of the device for detecting the use of radio programs
  • 6 denotes the antenna of the radio receiver.
  • 7 denotes a microphone, which is part of the detection device
  • 8 denotes a loudspeaker device, which is part of the radio receiver 2.
  • 9 designates a radio transmitter, which broadcasts radio program signals in the form of terrestrially freely propagating high-frequency signals which carry a modulated useful signal.
  • the term “broadcasting" denotes both radio and television.
  • the radio program signal emitted by the radio transmitter 9 is received by the antenna 6 19 of the radio receiver 2 in a known manner, demodulated and in this way a sound signal is emitted via the loudspeaker device 8.
  • This acoustic signal is perceived by the radio subscriber.
  • this acoustic signal is picked up by the microphone 7 of the detection device 1, which the Broadcasters can wear on his body.
  • independent receiving devices in the detection device receive program signals offered for use via the antenna 5 of the detection device. If the detection device is designed to be wearable on the wrist, the antenna 5 can be accommodated in the bracelet.
  • the detection device compares the program content, ie the useful signal modulated onto the received program signal with the acoustic signal received via the microphone 7. Because the test person carries the detection device with him, the acoustic signal picked up by the microphone 7 corresponds to the acoustic signal perceived by the test person.
  • the detection device according to the invention is able to determine whether the test person does this from the detection device received program, ie perceives the content of the useful signal.
  • a storage device provided in the detection device of this exemplary embodiment can store, for example, the time at which the test person received a certain program.
  • the detection device is able to receive and demodulate a plurality of different program signals by means of a tuning device and to compare the useful signals obtained with the reference signal received via the acoustic path.
  • program identification information is also stored in the memory device, so that this information shows when the test person used which program.
  • this program identification information can include one or more of the following information: broadcaster (for example Bavarian broadcasting), program name (for example BR3), carrier frequency of the program signal, program content identifiers (for example text contribution, music, news, etc.) as far as content identifiers are offered by the broadcasting station.
  • broadcaster for example Bavarian broadcasting
  • program name for example BR3
  • carrier frequency of the program signal for example BR3
  • program content identifiers for example text contribution, music, news, etc.
  • the stored data are transferred from the memory of the detection device 1 to an evaluation device 3 via the interface 3b, which is preferably an infrared interface for reasons of miniaturization.
  • a personal computer (PC) for example, can serve as the evaluation device.
  • the data obtained in this way regarding the program use of the respective test person can then be sent to a demoscopic evaluation.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the functional groups of the detection device 1 according to the first exemplary embodiment.
  • the broadcast program signal received via the antenna 5 of the detection device 1 is fed to a demodulator 12, which is used for the recovery of the useful signal modulated onto the program signal.
  • This useful signal is bandpass filtered at the output of demodulator 12.
  • Spectral components of the useful signal filtered out in this way for example in the range from 300 Hz to 3 kHz, are then converted by means of a first analog / digital converter 15 into a sequence of digital samples.
  • identification information is also extracted from the program signal, which identifies the received program, the reception frequency, program contents, etc.
  • the decoder 11 decodes this signal and outputs the identification information contained therein. If the received program signal does not include such an information service, the decoder 11 gives the reception frequency as identification information, i.e. the carrier frequency of the program signal.
  • the microphone 7 of the detection device 1 converts the received sound into an electrical signal, which is amplified by a microphone amplifier 13.
  • the microphone amplifier 13 has an automatic gain control function which the Replicates sensitivity characteristics of the human ear.
  • the output signal of the amplifier 13 is bandpass filtered in the same way as the useful signal obtained from the demodulator 12 and the reference signal thus obtained is converted in a second analog / digital converter 14 into a sequence of digital samples.
  • the output signals of the first and second analog / digital converter, as well as the program identifier decoded by the decoder 11, are fed to a digital signal processing device 16.
  • This signal processing device 16 comprises a digital signal processor device 16a, a memory device 16b which includes RAM areas, ROM areas and non-volatile memories, a clock function 16c and a control device 16d which controls the entire sequence of the functions of the detection device 1.
  • the functional units in the signal processing device 16 can be designed as separate circuits or as a programmed circuit unit.
  • the digital signal processor 16a detects characteristic structures in the digitized reference signal and in the digitized useful signal, compares these structures and, depending on the result of this comparison, determines whether the useful signal and the reference signal are to be regarded as matching. If positive, this comparison result is stored in the memory 1b together with the current time supplied by the clock function 16c and the identification information supplied by the decoder 11. In this exemplary embodiment, temporal sections of the reference signal and the useful signal are used for the comparison, which have a duration in the range from 20 ms to 1 s, preferably approximately 100 ms.
  • the controller 16b controls the demodulator 12 by means of a tuning signal in order to cause the demodulator 12 to receive and demodulate a specific program signal from a plurality of offered, receivable program signals by means of tuning devices contained in the demodulator 12.
  • the controller 16d ensures that the offered program signals are demodulated and in a certain order are compared, and respective comparison results including the program identification information are stored in the memory 16b.
  • the processing device 16 receives, via the interface 3b, configuration data which are stored in the memory 16b and indicate which of the offered program signals are to be included by the control in the detection of the test person's program usage behavior.
  • the acquisition results are also read out from the memory 16b via the interface 3b.
  • the detection device according to the invention is accommodated as a miniaturized circuit in a housing which is suitable for being worn on the body of the test person.
  • the detection device 1 is accommodated as an integrated circuit in the housing of a wristwatch.
  • a temperature sensor is provided in this exemplary embodiment. This detects the temperature of the rear cover of the housing and sends a signal to the processing device 16 which, depending on whether the detected temperature is above or below a temperature threshold, for example approximately 27 ° C., indicates whether the detection device is worn by the test person or was filed.
  • a temperature threshold for example approximately 27 ° C.
  • the time provided by the clock function 16c is visibly displayed on the top of the housing by means of a suitable display device, for example a liquid crystal display, so that the detection device 1 fulfills the function of a wristwatch useful for the test person, which makes the test person willing to participate increases detection and thus increases detection reliability.
  • a suitable display device for example a liquid crystal display
  • Figure 3 shows a second embodiment of the present invention.
  • elements which correspond to elements of the first exemplary embodiment have the same reference symbols and are not described again.
  • a stationary converter device 4 is provided according to this exemplary embodiment, which has bound program signals, for example via cables or optical fibers, receives them at an input, processes them and sends out a local program signal. This spreads spatially restricted where the test person usually consumes programs that are received in a way that is bound to transmission media.
  • a conventional radio receiver 2 has, for example, in addition to or as an alternative to the connection to the antenna 6, an input 6a for cable program signals.
  • the detection device 1 has a sensor device 42 which serves to receive the local program signal.
  • a sensor device 42 which serves to receive the local program signal.
  • the spread of the local program signal is limited to a smaller spatial area, for example the test person's apartment.
  • the local program signal which is emitted by the stationary converter device by means of a suitable transmitter device 41, can be an infrared signal, an ultrasound signal or a freely propagating high-frequency signal.
  • This signal carries one or more useful signals in accordance with programs that are offered for use via the propagation medium, for example cables.
  • the local program signal is received by the detection device 1 by means of the sensor 42 and fed to the modulator devices, which demodulate the local program signal and recover the useful signal.
  • This useful signal is then compared with a reference signal obtained acoustically via the microphone 7 of the detection device 1. As in the first exemplary embodiment, the comparison results and further information such as the time and program identifier are stored.
  • the useful signal transmitted from the stationary converter device to the mobile detection device 1 by means of the local program signal is composed of a main signal which is generated from the demodulated bound program signal and an identification signal which identifies the main signal with the program signal just received via cable.
  • the main signal can be the analog demodulated program signal, a digital demodulated program signal or an analog or digital signal that only bears characteristics of the demodulated program signal, which, as described below, are suitable as a basis for the comparison between the useful and reference signals.
  • the local program signal received by the sensor 42 in the detection device 1 is demodulated in order to recover the main signal and identification signal.
  • the identification signal is separated from the main signal in order to be stored in the detection device 1 together with the result of the comparison of the main signal and the reference signal.
  • the main signal is obtained in the stationary converter device by demodulating the bound program signal and bandpass-filtering the signal thus obtained, with limit frequencies corresponding to the spectral range used for the comparison in the mobile detection device, for example 300 Hz to 3 kHz.
  • the bandpass-filtered signal is then converted into a digital signal.
  • the identification signal can be, for example, the RDS signal (radio data system) or a digital data signal obtained therefrom, or the digitally coded carrier frequency of the program signal currently received by cable from the stationary converter device.
  • the identification signal I and then the main signal H for each currently received bound program signal a, b, c, d are successively modulated onto a local carrier.
  • Each program signal included in the acquisition receives a cyclically recurring time slot in a predetermined time relationship with the other time slots occupied by other program signals.
  • the main signal contains real-time digital data in each time slot corresponding to an uninterrupted period of the useful signal (for example 100 ms), which is dimensioned according to how much time is required to carry out a comparison of the useful signal and the reference signal.
  • the local carrier thus modulated gives the local program signal.
  • FIG. 5 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a stationary converter device according to the present invention.
  • This converter device comprises a demodulator 46, which has a cable input and a cable output for a radio device to be connected to it.
  • Demodulator 46 generates from a received one in the manner described above bound program signal by means of an analog / digital converter 48 the main signal.
  • the stationary converter device further comprises an encoder / decoder 47 for generating the identification signal.
  • the main and identification signals are combined by a modulator 45 in the manner described above to form a useful signal and are modulated onto a local carrier so as to form the local program signal.
  • the local carrier is a sequence of infrared light pulses with a frequency in accordance with the bit rate to be transmitted, data and synchronization signals being transmitted by varying the pulse width.
  • a control device 48 controls the operating sequence of the stationary converter device. Before the start of the acquisition period, it receives configuration data via a configuration interface 4a, which determine which program signals or frequencies are to be included in the acquisition, and stores them. According to this data, it controls the sequence and the time sequence in which the demodulator is to demodulate the relevant program signals and the corresponding main signals or the encoder / decoder is to generate the assigned identification signals.
  • FIG. 6 shows a detection device according to the second exemplary embodiment of the invention, which is provided for detecting the use of bound program signals by means of the stationary converter device described above.
  • the detection device according to the second embodiment corresponds to the first embodiment, as has been described with reference to FIG. 2.
  • the detection device comprises after the second Embodiment a sensor 42 for receiving the infrared signal sent by the stationary converter device and a demodulator 43, which recovers the useful signal from the received infrared signal.
  • a decoder 44 separates the useful signal into the main and identification signals. Since these signals are already in digitized form, this exemplary embodiment does not require an analog / digital converter in the branch which receives and processes the program signal, but only the A / D converter 14 in the signal path of the microphone signal.
  • FIG. 7 shows a detection device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
  • This detection device is designed to include both program signals that are freely spreading and bound program signals in the detection of usage behavior.
  • it comprises devices for receiving a radio program signal as in the first embodiment and also a sensor 42, demodulator 43 and decoder 44, which perform the functions of the corresponding elements in the second embodiment.
  • this exemplary embodiment comprises a first double changeover switch SW1, which is switched by the control device in such a way that the program signals received by means of the antenna 5 and by means of the sensor 42 are subjected to the comparison with the reference signal in a sequence predetermined by the control device. Otherwise, the function of the control device 16d and the other elements of the signal processing device 16 corresponds to the first exemplary embodiment.
  • Figure 8 shows a fourth embodiment of the detection device according to the present invention.
  • This embodiment includes all elements of the third embodiment. It advantageously takes advantage of the fact that the elements of the stationary converter device and the detection device largely correspond to one another in terms of their structure.
  • the detection device of the fourth exemplary embodiment comprises a cable input connection 5a, a modulator 45 and an infrared transmitter 41.
  • the modulator is connected to the signal processing device 16 via a changeover switch SW3.
  • a switch SW2 enables the input of the demodulator 12 to be switched either to a connection for a cable 5a or to the antenna 5 in the device 1.
  • the switches SW1 and SW3 are controlled by the signal processing device 16.
  • the signal processing device 16 can be configured via the configuration interface 3b such that the device of the fourth exemplary embodiment is operated either as a detection device according to the first to third exemplary embodiments or as a stationary transmitter device.
  • FIG. 8 shows the position of the changeover switches SW1 to SW3 in the event that the device 1 is configured as a stationary converter device.
  • the stationary transducer device is advantageously designed to be inserted into a holder which, via contacts, for example contact pins, with mating contacts, preferably contact surfaces in the surface, preferably in the rear of the device, provides the device with a power supply and enables the connection of a broadband cable.
  • the holder has a power supply unit and the necessary plugs or sockets, for example 75 ohms coaxial, as well as adaptation devices which enable the signal received via cable to be introduced into the device 1 via the contacts and counter-contacts.
  • the transmission device 41 for transmitting the local program signal is preferably arranged on the front of the device 1 embedded in the surface.
  • the bracket can be designed so that when a device equipped with a clock display on the front 1 in this is used, bracket and device 1 result in a shelf clock designed as a decorative element. This increases the willingness of the test person to tolerate the installation of such a stationary converter device. Because the display device and transmitter device 41 are arranged on the front, the test person himself ensures the orientation of the stationary converter device in such a way that the local program signal is radiated into the room.
  • This configuration of the stationary converter device as a control clock is not limited to the case in which the converter device is formed from a holder and a configurable device 1 according to the fourth exemplary embodiment. Rather, this configuration can also advantageously be used for the stationary converter device that was described in connection with FIG. 5.
  • a comparison of a reference signal obtained via microphone 7 with a useful signal, which is obtained by demodulating the bound program signal is already carried out in the stationary converter device and only the result of the comparison to the stationary converter device mobile detection device carried by the test person.
  • the local program signal which carries the result
  • the mobile detection device also registers the use of a bound program signal in this exemplary embodiment only if the test person actually perceives the sound signal of the corresponding program. If the test person is outside the area within which the sound signal can be perceived, the mobile receives Detection device does not record the local program signal emitted by the stationary converter device and thus does not register the use of the relevant program signal.
  • This modification of the preceding exemplary embodiments is advantageous in that lower requirements can be placed on the data transmission capacity of the local program signal to the mobile detection device, since only the result of the comparison made in the stationary converter device has to be transmitted to the mobile detection device.
  • This advantage is, however, paid for with a somewhat poorer detection reliability, since the comparison is no longer carried out on the basis of the sound signal at the location of the test person, but only the result is registered at the location of the test person.
  • the local program signal can carry a useful signal which corresponds to the program which was recognized in the stationary converter device as being in agreement with the reference signal.
  • the useful signal transmitted with the local program signal is then compared again at the location of the test person in the detection device carried by the test person with a reference signal which is obtained by means of the microphone of the detection device.
  • the result of the comparison carried out by the detection device is then stored. This embodiment can be obtained by appropriately configuring the device described with reference to FIG.
  • This modification is advantageous in that lower demands can be made of the data transmission capacity of the local program signal to the mobile detection device, since only a useful signal corresponding to only one program has to be transmitted to the mobile detection device.
  • another comparison takes place at the Test person in the detection device carried by this, so that a reliable detection result can be obtained.
  • the program signals to be included in the recording are examined for use by the test person at regular intervals (hereinafter referred to as the cycle), which are selected according to the desired temporal resolution of the detection result.
  • the mobile detection device and, if appropriate, the stationary transducer device relating to one or more of the parameters frequency range within which free or bound program signals are to be included in the detection, are started before the use is detected; Minimum reception field strengths to which the demodulator 12 for the free program signal or the demodulator 43 for the bound program signal should respond; Lists of the program signals to be included in the acquisition with the associated frequency; Acquisition period from activation; Cycle; configured.
  • the detection cycle can be selected depending on the time of day, for example a larger cycle at bedtime, and / or depending on whether the test person actually wears the detection device if a sensor 18 is provided in this regard.
  • n denotes a free program signal which is to be examined for current use by the test person.
  • the control device 16d switches the assemblies of the detection device into a state of reduced activity between two detection cycles, for example by reducing the system control clock.
  • the detection device In order to miniaturize the detection device that is designed to be portable on the body of a test person, it is particularly advantageous if it has a low energy requirement over the desired detection period of, for example, one to several weeks, within which the test person is to carry the detection device with him.
  • the size of the power source required for the energy supply is measured on the energy requirement of the mobile detection device, which represents a limiting factor in the miniaturization.
  • the acquisition strategy is therefore designed in such a way that as few of the program signals included in the acquisition have to be examined for use as possible. This is achieved in that if the use of a program signal has been detected in one detection cycle, the next detection cycle begins with the program signal previously detected as used. Alternatively or additionally, the number of comparisons is reduced by detecting at the beginning of each acquisition cycle whether there is a signal from the microphone 7. If this is not the case, there is silence in the surroundings of the test person, and there is no need for further usage in this cycle.
  • the control device jumps from S2 via S10 to S8 in this case and waits there in the energy-saving mode until the start of the next cycle. If the total acquisition time has not yet elapsed (S9), the next cycle starts again with S2. If the microphone detects a signal above a predetermined threshold (S2), the associated program frequency is determined (S3) according to the index n, the demodulator 11 is tuned to this frequency (S4), and then the comparison of the reference signal with the useful signal obtained from the demodulator is carried out (S6). If there is a match, one or more of the parameters time, program identifier, Content identifier, date, validity stored in the non-volatile memory 16b of the detection device.
  • the mobile acquisition device deactivates itself (S9).
  • the stored detection data is retained in the non-volatile memory 16b.
  • FIG. 10 shows a second exemplary embodiment of the acquisition strategy according to the present invention.
  • a detection cycle with the highest priority program signal i.e.
  • n (P) 1, started when a microphone signal is present and it was previously determined that none of the program signals involved in the acquisition was used.
  • the content of table n (P) is updated every time a new use of a program signal is determined, according to the frequency of the total use of the respective program signals recorded so far. Before the start of the acquisition period, it is only necessary to ensure that any program signal n is assigned to each priority value P by configuring the table.
  • the table contains a "hit list" of the program signals involved in the acquisition, arranged according to the test subject's preferences. In addition to its usefulness for saving comparison processes, such a list is also of great demoscopic interest.
  • each acquisition cycle begins with step S21, in which it is checked whether a microphone signal is present.
  • step S2 of the previous exemplary embodiment corresponds to step S2 of the previous exemplary embodiment. If so, the assigned program signal n is read from the table in S22 in accordance with the current priority P and the demodulator 12 to the corresponding frequency in S23 set. The reference signal is compared with the useful signal in S24. This step corresponds to step S5 of the previous exemplary embodiment. If a match is found in S25, a hit flag is set to "yes" in S26. The hit marker is used to indicate in the following cycle whether a match was found in its previous cycle. S26 is followed by step S27 of storing the positive comparison result, which is described in more detail below. This is followed by steps S28 and S29, which correspond to steps S8 and S9 of the previous exemplary embodiment.
  • next comparison cycle begins with the program signal last determined to be used, if not a predetermined number of acquisition cycles (e.g. 3) in the meantime due to the lack of a microphone signal from S21 to S28 abbreviated to S30 were. For example, if three consecutive cycles pass through S30, P is set to 1 to start the next detection process for which a microphone signal is again present with the highest priority program signal and hits are set to "no" (S31).
  • a predetermined number of acquisition cycles e.g. 3
  • P is set to 1 to start the next detection process for which a microphone signal is again present with the highest priority program signal and hits are set to "no" (S31).
  • FIG. 11 shows an exemplary embodiment of the memory routine which is carried out in steps S27 and S35.
  • the recorded usage data are only stored in the event of a positive comparison result, and only if there has been a change from one recording cycle to the next.
  • this routine uses the current hit marker and the state of the hit marker at the end of the previous cycle. Depending on the states of "hits" and "hits in the previous cycle", this routine performs the following actions: Table 1 Hits Yes No Yes No Hits in the previous cycle Yes Yes No No action same program as before: no action otherwise S47, S45 S43 S46, S45 no action
  • the switch-off time of the program signal previously recorded as used is stored.
  • the priority table is updated after the number of times the respective programs have been switched on in the previous acquisition period and then P is updated so that it points to the same program signal index as before the update of the priority table.
  • S45 is always active when a program or Switching to another program, ie a new use of a program signal, is detected.
  • the program signals are sorted into the priority table according to their respective current usage frequencies. If there is a change of location for the program signal currently detected as being used in the priority table, P is accordingly also updated in accordance with the change of location in S45, so that the updated P in the updated table points to the program signal to which P before it was updated in the table showed before updating.
  • S46 data relating to a program signal newly detected as being used, such as program identifier, content identifier, etc., as described above, and the switch-on time are stored.
  • the switch-off time of the abandoned program is also stored in S47 upon detection of a program change.
  • the program signals included in the detection can be a local program signal from the stationary converter device corresponding to a bound program signal.
  • the detection device 1 reads for each n from a table stored in it whether n denotes a local or a free program signal and accordingly does this to the signal processing devices 16a corresponding useful signal received by the demodulator 11 for the free program signal or the useful signal received by the demodulator 43 for the local program signal.
  • the local detection device can calculate in advance from the predetermined temporal relationship between the transmissions of the individual useful signals when the useful signal is transmitted in accordance with the bound program signal indicated by n. Accordingly, it is sufficient for the mobile detection device to receive the local program signal until an identification data block of the useful signal has informed the control device 16d which useful signal is to be transmitted next. On the basis of this information, the control device can then calculate the time of occurrence of the useful signal indicated by n and switch to an energy-saving mode until it occurs.
  • the tunable decoder 12 dwells on program signals from a predetermined reception strength with a predetermined dwell time.
  • the dwell time can be specified on the production side or by configuration.
  • the comparison between the reference signal and the useful signal takes place during this time.
  • the dwell time on each program signal is dimensioned such that maximum time differences between the reference signal and the useful signal and the time required for the comparison are taken into account.
  • the actual comparison takes place using a method that delivers a result that is independent of runtime differences.
  • the comparison of the reference signal and the useful signal is carried out in the frequency domain.
  • the digitized signals are used for this purpose in the Signal processing device 16 is transformed into the frequency range by means of a discrete Fourier transformation.
  • the two real signals namely the reference signal and the useful signal
  • FFT Fast Fourier Transformation
  • the sampling time for a comparison process should be approximately 90 ms. If the two signals are sampled with a sampling period of 100 ⁇ s, a sampling duration of around 100 ms results with 1024 sampling points.
  • both magnitude spectra are first normalized, for example to the same mean.
  • R i and N i denote the i-th components of the magnitude spectrum of the reference signal and the useful signal, respectively.
  • an overall error F is calculated for each component i in accordance with the following regulation: If the total error F obtained is less than kx mean value of the magnitude spectrum of the reference signal, then a positive Output comparison result, which indicates a match between the reference signal and the useful signal.
  • striking spectral components R i or N i in the magnitude spectrum of the reference signal or the useful signal are determined, for example the 10 largest and 10 smallest magnitude components. Then the i-th components of the magnitude spectrum of N i or R i are compared with the corresponding striking amounts. As of a predetermined number x of matches, the two magnitude spectra are considered identical and a positive comparison result is output. Agreement here means that the amount of the difference between R i and N i is smaller than a further predetermined value.
  • the magnitude spectra R and N are compared by means of fuzzy logic. The following steps are carried out:
  • the "Membership Function" from KLEIN corresponds, for example, to a Gaussian function.
  • the number of partial amounts is fixed at 512 according to 1024 sampling points in the time domain the number of non-matches is also fixed.
  • an examination can also be extended to an average MEDIUM match. Defuzzification is not carried out in this exemplary embodiment.
  • the membership function for LARGE can look as shown in Fig. 12.
  • step 1 and step 2 a vector of 512 boolean values is obtained.
  • burst denotes a cluster of mismatches in a section of the frequency spectrum.
  • "Burst” takes on the two boolean values TRUE or FALSE.
  • "Burst” is TRUE if more than x (e.g. 30) successive values of the two magnitude spectra do not match, or if they have unequal changes in direction.
  • Several “Membership Functions” (LOW, MEDIUM, HIGH) can be defined for "Burst” in order to refine the classification and to increase the reliability of the comparison result.
  • the amplification factor of the microphone amplifier 13 can also be changed analogously to steps 4.1 to 4.3 until the mean value of the magnitude spectrum of the reference signal lies within a predetermined range.
  • a further exemplary embodiment of a method according to the invention for detecting a match between the reference signal and the useful signal, which is carried out in the time domain, is described below.
  • the difference signal and the useful signal are normalized, for example with regard to their mean value.
  • the digitized useful signal is used as a reference signal.
  • the digitized reference signal is then compared sample by sample with the useful signal, and the error is summed up, for example, per 8 samples to form an overall error.
  • a parallelized circuit structure (hardware) is preferably used in order to carry out eight comparisons in parallel, for example.
  • the comparison which results in the smallest comparison error is used to evaluate the agreement. If this smallest comparison error is below a predetermined threshold, a match between the reference signal and the useful signal is output.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen. Die Vorrichtung umfaßt Einrichtungen zum Empfangen akustischer Signale und Ausgeben eines dem akustischen Signal entsprechenden Referenzsignals, Einrichtungen zum Demodulieren von zur Nutzung angebotenen Programmsignalen und Ausgeben eines Nutzsignals, Einrichtungen zum Vergleichen des von den Mikrophoneinrichtungen gelieferten Referenzsignals mit dem Nutzsignal und Ausgeben eines jeweiligen Vergleichsergebnisses, wobei die Vorrichtung eine mit den Demodulationseinrichtungen verbundene Antenne zum Empfangen der Programmsignale oder einen Sensor zum Empfangen eines lokalen Programmsignals aufweist, und die Erfassungsvorrichtung am Körper einer Person tragbar ausgestaltet ist. <IMAGE>

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen, mit Einrichtungen zum Empfangen akustischer Signale und Ausgeben eines dem akustischen Signal entsprechenden Referenzsignals; Einrichtungen zum Demodulieren von zur Nutzung angebotenen Programmsignalen und Ausgeben eines Nutzsignals; und Einrichtungen zum Vergleichen des von den Mikrophoneinrichtungen gelieferten Referenzsignals mit dem von den Demodulationseinrichtungen gelieferten Nutzsignal und Ausgeben eines jeweiligen Vergleichsergebnisses.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erfassen der Nutzung von angebotenen Rundfunkprogrammen, mit den Schritten: Empfangen akustischer Signale und Ausgeben eines dem akustischen Signal entsprechenden Referenzsignals; Demodulieren von zur Nutzung angebotenen Programmsignalen und Ausgeben eines Nutzsignals; Vergleichen des Referenzsignals mit dem von den Demodulationseinrichtungen gelieferten Nutzsignal und Ausgeben eines jeweiligen Vergleichsergebnisses.
  • Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind bekannt aus DE 26 08 508.
  • Es ist von großem Interesse, demoskopische Informationen darüber zu erlangen, in wie weit Menschen von den jeweiligen Programmangeboten der verschiedenen Rundfunkanstalten Gebrauch machen. Dabei bezeichnet Rundfunk im folgenden die Aussendung von Radio- wie auch Fernsehprogrammen über zur Verbreitung geeignete Übertragungsmedien aller Art, etwa über terrestische Antenne, über Satellit oder über Kabel. Diese Informationen sind beispielsweise von großer Bedeutung, wenn es zu beurteilen gilt, wieviele Menschen mit Werbespots erreicht werden können, wie gut ein Programm bei bestimmten Zielgruppen "ankommt", oder welches Programmnutzungsverhalten bestimmte Zielgruppen zeigen. Um derartige Informationen zu erhalten, wurden bisher bereits verschiedene Wege vorgeschlagen. So ist es aus DE 33 42 949 bekannt, zum Zweck der demoskopischen Fernsehzuschauerforschung ein Zusatzgerät am Fernsehgerät einer Anzahl von Testpersonen zu installieren, welches erfaßt, auf welchen Fernsehkanal das Fernsehgerät in welchen Zeiträumen abgestimmt ist. Dazu wird die Abstimmspannung des Fernsehtuners gemessen und daraus auf das eingestellte Programm geschlossen.
  • Aus DE 26 08 508 ist eine Vorrichtung zum Erfassen und Ausgeben von Informationen über das Fernseheinschaltverhalten von Fernsehteilnehmern bekannt, welches ebenso wie das vorangehend beschriebene Gerät als Zusatzgerät am Fernseher installiert wird. Um die Identität des empfangenen Programmes festzustellen, weist das Zusatzgerät ein Stationserfassungsteil auf, mit einem Mikrophon mit einem Verstärker, einer Abstimmeinheit, die eingangsseitig an die Antenne angeschlossen wird, und einer Vergleichseinrichtung, welche das Ausgangssignal des Verstärkers mit einem von der Abstimmeinheit gelieferten Tonsignal sämtlicher über die Antenne empfangener Stationen vergleicht.
  • Ein wesentlicher Aspekt bei der Erfassung des Programmnutzungsverhaltens von Testpersonen ist jedoch die Frage, ob die Testperson das eingestellte Programm auch tatsächlich wahrnimmt. Schaltet eine Testperson das Empfangsgerät zwar ein, verläßt dann jedoch beispielsweise den Raum, in welchem sich das Gerät befindet, so wird dieser Zustand von den bekannten Erfassungsvorrichtungen unzutreffend als Programmnutzung registriert, was zu einer Verfälschung des Erfassungsergebnisses führt. Falls die Testperson andererseits ein Rundfunkgerät benutzt, welches nicht mit einer Erfassungsvorrichtung ausgestattet ist, können solche tatsächlichen Programmnutzungen mit den bekannten Vorrichtungen nicht erfaßt werden.
  • Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren der eingangs genannten Art zum Erfassen der Nutzung von angebotenen Rundfunkprogrammen so zu verbessern, daß das tatsächliche Nutzungsverhalten von zu demoskopischen Zwecken ausgewählten Testpersonen weitgehend unverfälscht erfaßt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, daß eine mit den Demodulatoreinrichtungen verbundene Antenne zum Empfangen der Programmsignale vorgesehen ist und die Vorrichtung am Körper einer Person tragbar ausgestaltet ist.
  • Um zu ermöglichen, daß auch über Kabel verteilte Programmangebote in die Erfassung einbezogen werden, ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ein mit Demodulatoreinrichtungen verbundener Sensor zum Empfangen eines lokalen Programmsignales vorgesehen, das von einer stationären Sendeeinrichtung ausgestrahlt wird, welche über Antenne oder Kabel verbreitete Programmsignale empfängt und in das lokale Programmsignal umwandelt, wobei die Erfassungsvorrichtung am Körper einer Person tragbar ausgestaltet ist.
  • Gemäß diesem Aspekt wird eine stationäre Vorrichtung an das Kabel angeschlossen, um ein über Kabel empfangenes Programmsignal in ein Signal umzuwandeln und dieses so auszusenden, daß es lokal, beispielsweise in der Wohnung einer Testperson, von der am Körper der Testperson zu tragenden, d.h. mobilen Erfassungsvorrichtung empfangen und verarbeitet werden kann. Dazu weist die mobile Erfassungsvorrichtung zusätzlich oder alternativ zur Antenne einen für den Empfang dieses lokalen Programmsignals geeigneten Sensor auf.
  • Dabei kann sich diese Anordnung von stationärer Vorrichtung und mobilem Erfassungsteil auch dazu eignen, terrestrisch (über Antenne ausgestrahlte Programmangebote in die Erfassung mit einzubeziehen, deren direkter Empfang aufgrund schlechter Empfangsverhältnisse lokal schwierig ist und eine aufwendigere Antenne erfordert, als in dem mobilen Erfassungteil vorgesehen ist. In diesem Fall wird die stationäre Vorrichtung zusätzlich oder alternativ zum Anschluß ans Kabel auch an eine geeignete Antenne angeschlossen.
  • Um das Programmnutzungsverhalten einer Testperson zu erfassen, kann die Erfassungsvorrichtung so ausgebildet sein, daß die Demodulationseinrichtungen Abstimmeinrichtungen einschließen, um periodisch Programme, deren Nutzung erfaßt werden soll, durchzustimmen und eine entsprechende Sequenz von Nutzsignalen entsprechend der Abstimmreihenfolge an die Vergleichseinrichtungen zu liefern. Dabei wird von den Demodulationseinrichtungen jedes Programm solange demoduliert, wie erforderlich ist, um einen Vergleich mit dem auf akustischen Weg empfangenen Signal durchzuführen, bevor zum nächsten Programm weitergesprungen wird. Um die Erfassungseffizienz zu erhöhen, kann der Vorgang des Durchstimmens unterbrochen werden, wenn ein positives Vergleichsergebnis erhalten wurde. Wenn der folgende Zyklus mit dem Programm begonnen wird, welches zuletzt ein positives Vergleichsergebnis bot, läßt sich eine weitere Verringerung der erforderlichen Vergleichsvorgänge erzielen. Wenn in Zeiträumen zwischen den Erfassungszyklen die Vorrichtung in einen Energiesparmodus (stand by) geschaltet wird, kann auf diese Weise der Energiebedarf der Vorrichtung reduziert werden.
  • Insbesondere wenn eine große Anzahl von Programmen durchzustimmen ist, kann durch Vorschau mehrerer, parallel arbeitender Abstimmeinrichtungen in der stationären Vorrichtung und/oder in der mobilen Erfassungsvorrichtung eine Beschleunigung des Durchstimmvorganges erzielt werden. Dabei können die mehreren Abstimmeinrichtungen bevorzugt auf die Programmsignale parallel gleichzeitig abgestimmt werden, welche zwar verschieden sind, jedoch im wesentlichen dasselbe Nutzsignal tragen.
  • Es ist dann vorteilhaft, eine Auswahleinrichtung vorzusehen, welche die von den parallel arbeitenden Abstimmeinrichtungen abgestimmten Programmsignale mit im wesentlichen identischen Nutzsignal auf alternativen Frequenzen auf deren jeweilige Empfangsqualität bzw. Empfangssignalstärke hin untersucht, das stärkste Programmsignal auswählt und dieses den Demodulationseinrichtungen zuführt.
  • Die Zuordnung der Programmsignale, welche dasselbe Nutzsignal tragen und von der Abstimmeinrichtungen parallel abzustimmen sind, kann in einer Zuordnungstabelle in einem Speicher abgelegt sein oder diese Zuordnung kann, falls von den Rundfunkanstalten aufgeboten, Zusatzinformationen entnommen werden, die von den Programmsignalen getragen werden. Beispielsweise gibt das RDS-Signal Aufschluß darüber, auf welchen alternativen Programmsignalfrequenzen ein Nutzsignal ausgestrahlt wird.
  • Wird die mobile Erfassungsvorrichtung zusammen mit einer stationären Vorrichtung, welche ein lokales Programmsignal an die mobile Erfassungsvorrichtung sendet, verwendet, so können die Demodulationseinrichtungen die über die Sensoreinrichtungen empfangenen, lokalen Programmsignale in die Abfragesequenz der Programmsignale einschließen.
  • Die stationäre Vorrichtung kann in einer der mobilen Vorrichtung entsprechender Weise Abstimmeinrichtungen und Demodulationseinrichtungen einschließen, welche über Kabel bzw. stationäre Antenne empfangene Programmangebote zyklisch durchstimmen und die jeweiligen, demodulierten Nutzsignale oder für den Vergleich relevante Charakteristika der Nutzsignale zusammen mit Programmidentifikationsinformationen mittels des lokalen Programmsignals an die mobile Vorrichtung übertragen. Die mobile Erfassungsvorrichtung und die stationäre Vorrichtung können als identische Geräte ausgeführt sein, die je nach Einsatzart (mobil/stationär) konfigurierbar sind.
  • Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung kann einen Speicher aufweisen, in welchem die Ergebnisse des Erfassungsvorganges gespeichert werden. Es ist vorteilhaft, Programmidentifikationsinformationen, beispielsweise eine mittels eines Dekoders, der in der Erfassungsvorrichtung vorgesehen sein kann, dekodierte Senderkennung und/oder Programminhaltskennung zusammen mit jeweiligen Vergleichsergebnissen und Zeitinformationen in dem Speicher abzulegen. Die Senderkennung, Programminhaltskennung, Stationsinformationen, etc. können beispielsweise dem RDS-Signal entnommen werden.
  • Für eine weitere Erhöhung der Zuverlässigkeit des Erfassungsergebnisses ist es besonders vorteilhaft, die mobile Erfassungsvorrichtung auf der Haut der Testperson tragbar auszugestalten und mit einem Hauttemperatur-, optischen oder elektrischen Sensor auszustatten, welcher anzeigt, ob die Testperson im Zeitraum der Erfassung einer Programmnutzung die Erfassungsvorrichtung auch tatsächlich trägt. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung zu diesem Zweck mit einem Beschleunigungssensor ausgestattet sein. Die von dem bzw. den Sensoren erhaltenen Informationen können zusätzlich im Speicher abgelegt werden und bilden zusammen mit diesbezüglichen Zeitinformationen Aufschluß darüber, in wie weit die Erfassungsergebnisse zutreffen und/oder ob die Testperson die Erfassungsvorrichtung über den avisierten Zeitraum auch tatsächlich getragen hat.
  • Um das Tragen der Erfassungsvorrichtung für die Testperson attraktiv erscheinen zu lassen, kann die mobile Erfassungsvorrichtung weitere, für die Testperson nützliche Funktionen einschließen, beispielsweise in Gestalt einer Armbanduhr die Tageszeit anzeigen, in Verbindung mit dem Hauttemperatur-, optischen oder elektrischen Sensor physiologische Daten der Testperson, wie Herzschlag, Hautdurchblutung, Temperatur etc. anzeigen, als Schmuckstück ausgebildet sein, und/oder mittels des Beschleunigungssensors Schritte zählen.
  • Die Einrichtungen zum Empfangen akustischer Signale können einen Verstärker einschließen, der eine dem menschlichen Ohr nachgebildete Verstärkungscharakteristik aufweist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Schritten wie in Anspruch 12 gekennzeichnet ist.
  • Erfindungsgemäß wird der Vergleich des ersten Signales mit dem Nutzsignal im Frequenzbereich durchgeführt. Dadurch, daß beide Signale in den Frequenzbereich transformiert werden, und Phaseninformation bei dem Vergleich außer Acht gelassen wird, können Einflüsse von Laufzeitunterschieden, die sich zwischen dem akustisch vom mobilen Erfassungsteil empfangenen Signal und dem Nutzsignal ergeben, auf das Vergleichsergebnis eliminiert werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Vergleichsverfahrens im Frequenzbereich ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welches die in Anspruch 21 gekennzeichneten Schritte aufweist. Dieses Verfahren nutzt eine Kreuzkorrelation zwischen dem akustisch empfangenen Referenzsignal und dem Nutzsignal aus, um festzustellen, ob diese Signale als gleich anzusehen sind. Dabei wird die Kreuzkorrelationsbeziehung zwischen den verglichenen Signalen im Frequenzbereich gebildet, um den erforderlichen Rechenaufwand zu reduzieren. Anschließend kann diese im Zeitbereich oder im Frequenzbereich auf ein Maximum untersucht werden. Weist sie ein ausreichend großes Maximum auf, so gelten die verglichenen Signale als gleich.
  • Dieses Verfahren ist vorteilhaft darin, daß es einerseits unempfindlich gegen Laufzeitunterschiede zwischen den zu vergleichenden Signalen ist, weil diese lediglich die Lage des Maximums der Kreuzkorrelationsfunktionen auf der Zeitachse beeinflussen, und andererseits gegen Störgeräusche, welche akustisch über das Mikrophon aufgenommen werden, mit dem Nutzsignal jedoch nicht korreliert sind.
  • Im folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, welche zeigen:
  • Fig. 1
    ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Fig. 2
    ein Blockschaltbild der Erfassungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
    Fig. 3
    ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Fig. 4
    ein Ausführungsbeispiel eines mittels eines lokalen Programmsignals übertragenen Nutzsignals;
    Fig. 5
    ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels oder einer stationären Wandlereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 6
    ein Blockschaltbild der Erfassungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Fig. 7
    ein Blockschaltbild der Erfassungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Fig. 8
    ein Blockschaltbild der Erfassungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
    Fig. 9
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Erfassungsstrategie gemäß der Erfindung;
    Fig. 10
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer Erfassungsstrategie gemäß der Erfindung;
    Fig. 11
    ein Ausführungsbeispiel einer Speicherroutine; und
    Fig. 12
    ein Ausführungsbeispiel einer Membership Funktion.
  • Figur 1 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur bezeichnet 1 eine Vorrichtung zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen, 2 einen gewöhnlichen Rundfunkempfänger, 3 eine Auswertevorrichtung, 3a eine erste Schnittstelle, welche Bestandteil der Auswertevorrichtung ist, 3b eine zweite Schnittstelle, welche Bestandteil der Erfassungsvorrichtung ist, 5 bezeichnet eine Antenneneinrichtung, welche Bestandteil der Vorrichtung zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen ist, 6 bezeichnet die Antenne des Rundfunkempfängers. 7 bezeichnet ein Mikrophon, welches Bestandteil der Erfassungsvorrichtung ist, und 8 bezeichnet eine Lautsprechereinrichtung, welche Bestandteil des Rundfunkempfängers 2 ist. Schließlich bezeichnet 9 einen Rundfunksender, welcher Rundfunkprogrammsignale in Form von sich terrestrisch frei ausbreitenden Hochfrequenzsignalen, welche ein aufmoduliertes Nutzsignal tragen, ausstrahlt. Hier und im folgenden bezeichnet der Begriff "Rundfunk" sowohl Hörfunk als auch Fernsehen.
  • Das von dem Rundfunksender 9 ausgestrahlte Rundfunkprogrammsignal wird von der Antenne 6 19 des Rundfunkempfänger 2 in bekannter Weise empfangen, demoduliert und auf diese Weise über die Lautsprechereinrichtung 8 ein Tonsignal abgegeben. Dieses akustische Signal wird von dem Rundfunkteilnehmer wahrgenommen. Gleichzeitig wird dieses akustische Signal von dem Mikrophon 7 der Erfassungsvorrichtung 1 aufgenommen, die der Rundfunkteilnehmer an seinem Körper tragen kann. Unabhängig von dem von der Testperson verwendeten Rundfunkempfangsgerät empfangen selbständige Empfangseinrichtungen in der Erfassungsvorrichtung über die Antenne 5 der Erfassungsvorrichtung zur Nutzung angebotene Programmsignale. Wird die Erfassungsvorrichtung als am Handgelenk tragbar ausgebildet, kann die Antenne 5 im Armband untergebracht sein. Die Erfassungsvorrichtung vergleicht den Programminhalt, d.h., das auf das empfangene Programmsignal aufmodulierte Nutzsignal mit dem über das Mikrophon 7 empfangenen akustischen Signal. Dadurch, daß die Testperson die Erfassungsvorrichtung bei sich trägt, entspricht das vom Mikrophon 7 aufgenommene akustische Signal dem von der Testperson wahrgenommenen akustischen Signal. Durch den von Vergleichseinrichtungen in der Erfassungsvorrichtung 1 durchgeführten Vergleich des Nutzsignals mit einem Referenzsignal, was von dem über das Mikrophon 7 empfangenen akustischen Signal in der Erfassungsvorrichtung abgeleitet wird, ist die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung in der Lage, zu bestimmen, ob die Testperson das von der Erfassungsvorrichtung empfangene Programm, d.h. den Inhalt des Nutzsignals, wahrnimmt.
  • Eine in der Erfassungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels vorgesehene Speichereinrichtung kann abspeichern, z.B. zu welcher Zeit die Testperson ein bestimmtes Programm empfangen hat. Darüber hinaus ist die Erfassungsvorrichtung in der Lage, mittels Abstimmeinrichtung mehrere, verschiedene Programmsignale zu empfangen und zu demodulieren und die erhaltenen Nutzsignale mit dem über den akustischen Weg empfangenen Referenzsignal zu vergleichen. In der Speichereinrichtung wird außer der Zeitinformation auch Programmkennungsinformation abgelegt, so daß sich aus diesen Informationen ergibt, wann die Testperson welches Programm genutzt hat. Diese Programmkennungsinformation kann, je nach Bedarf, eine oder mehrere der folgenden Angaben umfassen: Sendeanstalt (z.B. Bayerischer Rundfunk), Programmbezeichnung (z.B. BR3), Trägerfrequenz des Programmsignals, Programminhaltskennungen (z.B. Textbeitrag, Musik, Nachrichten, etc.) soweit Inhaltskennungen von der Sendestation angeboten werden.
  • Zur Auswertung werden die gespeicherten Daten aus dem Speicher der Erfassungsvorrichtung 1 über die Schnittstelle 3b, welche aus Gründen der Miniaturisierung bevorzugt eine Infrarotschnittstelle ist, der Erfassungsvorrichtung an eine Auswertevorrichtung 3 übertragen. Als Auswertevorrichtung kann beispielsweise ein Personal Computer (PC) dienen. Die so erhaltenen Daten betreffend die Programmnutzung der jeweiligen Testperson können dann einer demoskopischen Auswertung zugeführt werden.
  • Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der Funktionsgruppen der Erfassungsvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Das über die Antenne 5 der Erfassungsvorrichtung 1 empfangene Rundfunkprogrammsignal wird einem Demodulator 12 zugeführt, welcher der Rückgewinnung des dem Programmsignal aufmodulierten Nutzsignales dient. Am Ausgang des Demodulators 12 wird dieses Nutzsignal bandpassgefiltert. Auf diese Weise herausgefilterte Spektralkomponenten des Nutzsignals, etwa im Bereich 300 Hz bis 3 kHz, werden dann mittels eines ersten Analog/Digital-Wandlers 15 in eine Sequenz digitaler Abtastwerte umgewandelt. Mittels eines Dekoders 11 wird dem Programmsignal ferner Kennungsinformation entnommen, welche das empfangene Programm, die Empfangsfrequenz, Programminhalte usw. bezeichnet. Falls das empfangene Programm ein RDS-Signal einschließt, dekodiert der Dekoder 11 dieses Signal und gibt die darin enthaltene Kennungsinformation aus. Schließt das empfangene Programmsignal einen derartigen Informationsdienst nicht ein, gibt der Dekoder 11 als Kennungsinformation die Empfangsfrequenz, d.h. die Trägerfrequenz des Programmsignals aus.
  • Das Mikrophon 7 der Erfassungsvorrichtung 1 wandelt den empfangenen Schall in ein elektrisches Signal um, welches von einem Mikrophonverstärker 13 verstärkt wird. Der Mikrophonverstärker 13 weist eine automatische Verstärkungsregelungsfunktion auf, welche die Empfindlichkeitscharakteristik des menschlichen Ohrs nachbildet. Das Ausgangssignal des Verstärkers 13 wird in gleicher Weise wie das Nutzsignal, das von dem Demodulator 12 erhalten wurde, bandpassgefiltert und das so erhaltene Referenzsignal wird in einem zweiten Analog/Digital-Wandler 14 in eine Sequenz digitaler Abtastwerte umgewandelt. Die Ausgangssignale des ersten und zweiten Analog/Digital-Wandlers, sowie die vom Dekoder 11 dekodierte Programmkennung werden einer digitalen Signalverarbeitungseinrichtung 16 zugeführt. Diese Signalverarbeitungseinrichtung 16 umfaßt eine digitale Signalprozessoreinrichtung 16a, eine Speichereinrichtung 16b, welche RAM-Bereiche, ROM-Bereiche und nicht flüchtige Speicher einschließt, eine Uhrfunktion 16c und eine Steuerungseinrichtung 16d, welche den gesamten Ablauf der Funktionen der Erfassungsvorrichtung 1 steuert. Die funktionellen Einheiten in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 können als separate Schaltkreise oder als programmierte Schaltungseinheit ausgeführt sein.
  • Die digitale Signalprozessoreinrichtung 16a erfaßt charakteristische Strukturen im digitalisierten Referenzsignal und im digitalisierten Nutzsignal, vergleicht diese Strukturen und bestimmt abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs, ob Nutzsignal und Referenzsignal als übereinstimmend anzusehen sind. Dieses Vergleichsergebnis wird, falls positiv, zusammen mit der aktuellen, von der Uhrfunktion 16c gelieferten Uhrzeit und der vom Dekoder 11 gelieferten Kennungsinformation im Speicher 1b abgelegt. In diesem Ausführungsbeispiel werden zeitliche Ausschnitte des Referenzsignals und des Nutzsignals für den Vergleich herangezogen, die eine Dauer im Bereich von 20 ms bis 1 s, bevorzugt etwa 100 ms, aufweisen. Die Steuerung 16b steuert mittels eines Abstimmsignales den Demodulator 12, um diesen zu veranlassen, mittels in dem Demodulator 12 enthaltenen Abstimmeinrichtungen ein bestimmtes Programmsignal aus einer Vielzahl von angebotenen, empfangbaren Programmsignalen zu empfangen und zu demodulieren. Die Steuerung 16d sorgt dafür, daß auf diese Weise die angebotenen Programmsignale in einer bestimmten Reihenfolge demoduliert und verglichen werden, und jeweilige Vergleichsergebnisse einschließlich der Programmkennungsinformationen im Speicher 16b abgelegt werden.
  • Die Verarbeitungseinrichtung 16 empfängt über die Schnittstelle 3b Konfigurationsdaten, welche in dem Speicher 16b abgelegt werden und angeben, welche der angebotenen Programmsignale von der Steuerung in die Erfassung des Programmnutzungsverhaltens der Testperson mit einbezogen werden sollen. Über die Schnittstelle 3b werden ferner die Erfassungsergebnisse aus dem Speicher 16b ausgelesen.
  • Die Erfassungsvorrichtung 1 wird von eine Stromquelle 17 mit elektrischer Energie versorgt.
  • Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung ist als miniaturisierter Schaltkreis in einem Gehäuse untergebracht, welches sich dazu eignet, am Körper der Testperson getragen zu werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Erfassungsvorrichtung 1 als integrierte Schaltung im Gehäuse einer Armbanduhr untergebracht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, einen Sensor 18 vorzusehen, welcher erfaßt, ob die Erfassungsvorrichtung auch tatsächlich getragen wird. Dazu ist in diesem Ausführungsbeispiel ein Temperatursensor vorgesehen. Dieser erfaßt die Temperatur des Rückdeckels des Gehäuses und gibt ein Signal an die Verarbeitungseinrichtung 16, welches abhängig davon, ob die erfaßte Temperatur oberhalb oder unterhalb einer Temperaturschwelle, beispielsweise ungefähr 27° C, liegt, anzeigt, ob die Erfassungsvorrichtung von der Testperson getragen wird oder abgelegt wurde. Die Verarbeitungseinrichtung 16 berücksichtigt beim Ablegen des Vergleichsergebnisses im Speicher 16b, ob das Sensorsignal vom Sensor 18 das Tragen der Erfassungsvorrichtung 1 durch die Testperson anzeigt. Ist dieses nicht der Fall, wird das Vergleichsergebnis nicht registriert oder als unzuverlässig gekennzeichnet.
  • Die von der Uhrfunktion 16c bereitgestellte Uhrzeit wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels einer geeigneten Anzeigevorrichtung, beispielsweise einer Flüssigkristallanzeige, auf der Oberseite des Gehäuses sichtbar angezeigt, so daß die Erfassungsvorrichtung 1 die für die Testperson nützliche Funktion einer Armbanduhr erfüllt, was die Bereitschaft der Testperson zur Teilnahme an der Erfassung steigert und so Erfassungszuverlässigkeit erhöht.
  • Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel tragen Elemente, die Elementen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, gleiche Bezugszeichen und werden nicht nochmals beschrieben. Um zu ermöglichen, daß in die Erfassung des Programmnutzungsverhaltens auch Programmsignale einbezogen werden (im folgenden gebundene Programmsignale genannt), die nicht in Form von freien terrestrischen Hochfrequenzsignalen ausgebreitet werden, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine stationäre Wandlereinrichtung 4 vorgesehen, welche gebundene Programmsignale, beispielsweise über Kabel oder optische Fasern, an einem Eingang empfängt, diese verarbeitet, und ein lokales Programmsignal aussendet. Dieses breitet sich räumlich beschränkt dort aus, wo die Testperson gewöhnlich Programme konsumiert, die an Übertragungsmedien gebunden empfangen werden. Um solche Programme zu empfangen, weist ein üblicher Rundfunkempfänger 2 beispielsweise neben oder alternativ zu dem Anschluß an die Antenne 6 einen Eingang 6a für Kabelprogrammsignale auf.
  • Die Erfassungsvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel weist eine Sensoreinrichtung 42 auf, welche dazu dient, das lokales Programmsignal zu empfangen. Anders als Rundfunkprogrammsignale, wie sie von einem Rundfunksender 9 ausgestrahlt werden, beschränkt sich die Ausbreitung des lokalen Programmsignals auf einen kleineren räumlichen Bereich, beispielsweise die Wohnung der Testperson.
  • Das lokale Programmsignal, welches von der stationären Wandlereinrichtung mittels einer geeigneten Sendeeinrichtung 41 ausgestrahlt wird, kann ein Infrarotsignal, ein Ultraschallsignal oder ein sich frei ausbreitendes Hochfrequenzsignal sein. Dieses Signal trägt ein oder mehrere Nutzsignale gemäß Programmen, die über das Ausbreitungsmedium, beispielsweise Kabel, zur Nutzung angeboten werden. Das lokale Programmsignal wird von der Erfassungsvorrichtung 1 mittels des Sensors 42 empfangen, und den Modulatoreinrichtungen zugeführt, welche das lokale Programmsignal demodulieren und das Nutzsignal wiedergewinnen. Dieses Nutzsignal wird dann mit einem auf akustischem Wege über das Mikrophon 7 der Erfassungsvorrichtung 1 erhaltenen Referenzsignal verglichen. Wie im ersten Ausführungsbeispiel werden die Vergleichsergebnisse und weitere Informationen wie Uhrzeit, Programmkennung abgespeichert.
  • Das mittels des lokalen Programmsignals von der stationären Wandlereinrichtung an die mobile Erfassungseinrichtung 1 übertragene Nutzsignal setzt sich zusammen aus einem Hauptsignal, welches aus dem demodulierten gebundenen Programmsignal erzeugt wird, und einem Identifikationssignal, welches das Hauptsignal mit dem gerade über Kabel empfangenen Programmsignal identifiziert. Das Hauptsignal kann dabei das analoge demodulierte Programmsignal sein, ein digitales demoduliertes Programmsignal oder ein analoges oder digitales Signal, welches lediglich Charakteristika des demodulierten Programmsignals trägt, welche, wie weiter unten beschrieben, als Grundlage für den Vergleich zwischen Nutz- und Referenzsignal geeignet sind.
  • Das mittels des Sensors 42 in der Erfassungsvorrichtung 1 empfangene, lokale Programmsignal wird demoduliert, um das Hauptsignal und Identifikationssignal zurückzugewinnen. Das Identifikationssignal wird vom Hauptsignal abgetrennt, um zusammen mit dem Ergebnis des Vergleichs von Hauptsignal und Referenzsignal in der Erfassungsvorrichtung 1 abgespeichert zu werden.
  • Das Hauptsignal wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der stationären Wandlereinrichtung dadurch erhalten, daß das gebundene Programmsignal demoduliert und das so erhaltene Signal bandpassgefiltert wird, mit Grenzfrequenzen entsprechend dem für den Vergleich in der mobilen Erfassungsvorrichtung verwendeten Spektralbereich, beispielsweise 300 Hz bis 3 kHz. Anschließend wird das bandpaßgefilterte Signal in ein Digitalsignal umgewandelt.
  • Das Identifikationssignal kann beispielsweise das RDS-Signal (Rundfunk Daten System) oder ein daraus erhaltenes digitales Datensignal sein, oder die digital kodierte Trägerfrequenz des gegenwärtig über Kabel von der stationären Wandlereinrichtung empfangenen Programmsignals.
  • Wie in Figur 4 dargestellt, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel das Identifikationssignal I und daran anschließend das Hauptsignal H für jedes momentan empfangene gebundene Programmsignal a,b,c,d hintereinander auf einen lokalen Träger aufmoduliert. Jedes in die Erfassung einbezogene Programmsignal erhält jeweils einen zyklisch wiederkehrenden Zeitschlitz in einer vorherbestimmten zeitlichen Beziehung zu den anderen, von anderen Programmsignalen belegten Zeitschlitzen. Das Hauptsignal enthält in jedem Zeitschlitz digitale Echtzeitdaten entsprechend einer ununterbrochenen Zeitdauer des Nutzsignals (beispielsweise 100 ms), die danach bemessen ist, wieviel Zeit erforderlich ist für die Durchführung eines Vergleiches von Nutzsignal und Referenzsignal. Der so modulierte lokale Träger ergibt das lokale Programmsignal.
  • Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer stationären Wandlereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Wandlereinrichtung umfaßt einen Demodulator 46, welcher einen Kabeleingang und einen Kabelausgang für ein daran anzuschließendes Rundfunkgerät aufweist. Der Demodulator 46 erzeugt in oben beschriebener Weise aus einem empfangenen gebundenen Programmsignal mittels eines Analog/Digital-Wandlers 48 das Hauptsignal.
  • Die stationäre Wandlereinrichtung umfaßt ferner einen Koder/Dekoder 47 zur Erzeugung des Identifikationssignals. Haupt- und Identifikationssignal werden von einem Modulator 45 in der oben beschriebenen Weise zu einem Nutzsignal vereinigt und auf einen lokalen Träger aufmoduliert, um so das lokale Programmsignal zu bilden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der lokale Träger eine Folge von Infrarotlichtimpulsen mit einer Frequenz gemäß der zu übertragenden Bitrate, wobei Daten und Synchronisationssignale durch Variierung der Impulsbreite übertragen werden.
  • Eine Steuerungseinrichtung 48 steuert den Betriebsablauf der stationären Wandlereinrichtung. Sie erhält vor Beginn des Erfassungszeitraumes Konfigurationsdaten über eine Konfigurationsschnittstelle 4a, welche bestimmen, welche Programmsignale bzw. Frequenzen in die Erfassung einbezogen werden sollen, und speichert diese. Gemäß diesen Daten steuert sie die Reihenfolge und den zeitlichen Ablauf, in welchem der Demodulator die betreffenden Programmsignale demodulieren und entsprechende Hauptsignale bzw. der Koder/Dekoder die zugeordneten Identifkationssignale erzeugen soll.
  • Figur 6 zeigt eine Erfassungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche zur Erfassung der Nutzung gebundener Programmsignale mittels der vorangehend beschriebenen stationären Wandlereinrichtung vorgesehen ist. Soweit die Baugruppen für den Empfang und die Verarbeitung des akustischen Signals betroffen sind, entspricht die Erfassungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, wie es unter Bezug auf Figur 2 beschrieben worden ist.
  • Anstelle der Einrichtungen für den Empfang eines Rundfunkprogrammes (Antenne 5, Demodulator 11, Dekoder 12) umfaßt die Erfassungsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel einen Sensor 42 zum Empfangen des von der stationären Wandlereinrichtung gesendeten Infrarotsignals und einen Demodulator 43, welcher aus dem empfangenen Infrarotsignal das Nutzsignal zurückgewinnt. Ein Dekoder 44 trennt das Nutzsignal in Haupt- und Identifikationssignal. Da diese Signale bereits in digitalisierter Form vorliegen, benötigt dieses Ausführungsbeispiel keinen Analog/Digital-Wandler in dem Zweig, welcher das Programmsignal empfängt und aufbereitet, sondern lediglich den A/D-Wandler 14 im Signalweg des Mikrophonsignals.
  • Figur 7 zeigt eine Erfassungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Erfassungsvorrichtung ist ausgelegt, sowohl Programmsignale, die sich frei ausbreiten, als auch gebundene Programmsignale in die Erfassung des Nutzungsverhaltens einzubeziehen. Zu diesem Zweck umfaßt sie Einrichtungen zum Empfang eines Rundfunkprogrammsignals wie im ersten Ausführungsbeispiel und außerdem einen Sensor 42, Demodulator 43 und Dekoder 44, welche die Funktionen der entsprechenden Elemente im zweiten Ausführungsbeispiel ausführen. Zusätzlich umfaßt dieses Ausführungsbeispiel einen ersten doppelten Umschalter SW1, welcher von der Steuereinrichtung so geschaltet wird, daß die mittels der Antenne 5 und die mittels des Sensors 42 empfangenen Programmsignale in einer von der Steuerungseinrichtung vorgegeben Reihenfolge dem Vergleich mit dem Referenzsignal unterzogen werden. Im übrigen entspricht die Funktion der Steuerungseinrichtung 16d und der übrigen Elemente der Signalverarbeitungseinrichtung 16 dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Figur 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt alle Elemente des dritten Ausführungsbeispiels. Es nutzt in vorteilhafter Weise aus, daß die Elemente der stationären Wandlereinrichtung und der Erfassungsvorrichtung bezüglich ihres Aufbaus einander weitgehend entsprechen.
  • In Ergänzung zum dritten Ausführungsbeispiel umfaßt die Erfassungsvorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels einen Kabel-Eingangsanschluß 5a, einen Modulator 45 und einen Infrarotsender 41. Der Modulator ist über einen Umschalter SW3 mit der Signalverarbeitungseinrichtung 16 verbunden. Ein Umschalter SW2 ermöglicht das Umschalten des Eingangs des Demodulators 12 wahlweise auf einen Anschluß für ein Kabel 5a oder auf die Antenne 5 in der Vorrichtung 1. Die Umschalter SW1 und SW3 werden von der Signalverarbeitungseinrichtung 16 gesteuert.
  • Die Signalverarbeitungseinrichtung 16 ist über die Konfigurationsschnittstelle 3b so konfigurierbar, daß die Vorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels entweder als Erfassungsvorrichtung gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel betrieben wird oder als stationäre Sendeinrichtung. In der Figur 8 ist die Position der Umschalter SW1 bis SW3 für den Fall gezeichnet, daß die Vorrichtung 1 als stationäre Wandlereinrichtung konfiguriert ist.
  • Die stationäre Wandlereinrichtung ist vorteilhaft ausgebildet, in eine Halterung eingesetzt zu werden, welche über Kontakte, beispielsweise Kontaktstifte, mit Gegenkontakten, bevorzugt Kontaktflächen in der Oberfläche, bevorzugt in der Rückseite der Vorrichtung, für die Stromversorgung der Vorrichtung sorgt und den Anschluß eines Breitbandkabels ermöglicht. Dazu weist die Halterung ein Netzteil auf sowie die erforderlichen Stecker bzw. Buchsen, beispielsweise 75 Ohm koaxial, sowie Anpassungseinrichtungen, welche die Einführung des über Kabel empfangenen Signals in die Vorrichtung 1 über die Kontakte und Gegenkontakte ermöglichen.
  • Die Sendeeinrichtung 41 zum Aussenden des lokalen Programmsignals wird bevorzugt auf der Vorderseite der Vorrichtung 1 in der Oberfläche eingebettet angeordnet. Die Halterung kann so ausgebildet sein, daß wenn eine mit einer Uhranzeige auf der Vorderseite ausgestattete Vorrichtung 1 in diese eingesetzt ist, Halterung und Vorrichtung 1 eine als dekoratives Element gestaltete Regaluhr ergeben. Dieses erhöht die Bereitschaft der Testperson, die Aufstellung einer solchen stationären Wandlereinrichtung zu dulden. Dadurch, daß Anzeigeeinrichtung und Sendeeinrichtung 41 auf der Vorderseite angeordnet sind, sorgt die Testperson selbst für die Orientierung der stationären Wandlereinrichtung so, daß eine Abstrahlung des lokalen Programmsignals in den Raum gewährleistet ist.
  • Diese Ausgestaltung der stationären Wandlereinrichtung als Regaluhr ist nicht auf den Fall beschränkt, daß die Wandlereinrichtung aus einer Halterung und einer konfigurierbaren Vorrichtung 1 nach dem vierten Ausführungsbeispiel gebildet ist. Vielmehr kann diese Ausgestaltung auch für die stationäre Wandlereinrichtung vorteilhaft Anwendung finden, die im Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben wurde.
  • In einer Abwandlung des dritten bzw. des vierten Ausführungsbeispiels wird ein Vergleich eines über Mikrophon 7 erhaltenen Referenzsignals mit einem Nutzsignal, welches durch Demodulieren des gebundenen Programmsignals erhalten wird, bereits in der stationären Wandlereinrichtung durchgeführt und von der stationären Wandlereinrichtung nur das Ergebnis des Vergleichs an die mobile, von der Testperson getragene Erfassungsvorrichtung übertragen. In diesem Fall wird das lokale Programmsignal, welches das Ergebnis trägt, von der stationären Wandlereinrichtung soweit lokal ausgestrahlt, wie das Schallsignal reicht, das vom Rundfunkgerät ausgestrahlt wird, welches die Testperson zur Nutzung von gebundenen Programmsignalen benutzt. Demgemäß registriert die mobile Erfassungsvorrichtung die Nutzung eines gebundenen Programmsignals auch in diesem Ausführungsbeispiel nur dann, wenn die Testperson das Schallsignal des entsprechenden Programms tatsächlich wahrnimmt. Befindet sich die Testperson außerhalb des Bereichs, innerhalb welchem das Schallsignal wahrgenommen werden kann, empfängt die mobile Erfassungsvorrichtung das von der stationären Wandlereinrichtung ausgestrahlte lokale Programmsignal nicht und registriert somit nicht die Nutzung des betreffenden Programmsignals.
  • Diese Abwandlung der vorangehenden AuSführungsbeispiele ist vorteilhaft darin, daß an die Datenübertragungskapazität des lokalen Programmsignals zur mobilen Erfassungseinrichtung geringere Anforderungen gestellt werden können, da lediglich das Ergebnis des in der stationären Wandlervorrichtung vorgenommenen Vergleichs an die mobile Erfassungsvorrichtung übertragen werden muß. Dieser Vorteil wird allerdings erkauft mit einer etwas verschlechterten Erfassungszuverlässigkeit, da der Vergleich nicht mehr auf der Grundlage des Schallsignals am Ort der Testperson durchgeführt wird, sondern nur noch das Ergebnis am Ort der Testperson registriert wird.
  • Anstelle oder zusätzlich zu der Übertragung des Ergebnisses des Vergleichs an die mobile, von der Testperson getragene Erfassungsvorrichtung kann das lokale Programmsignal ein Nutzsignal tragen, welches dem Programm entspricht, das in der stationären Wandlereinrichtung als mit dem Referenzsignal übereinstimmend erkannt wurde. Das mit dem lokalen Programmsignal übertragene Nutzsignal wird dann nochmals am Ort der Testperson in der von der Testperson getragenen Erfassungsvorrichtung mit einem Referenzsignal verglichen, das mittels des Mikrofons der Erfassungsvorrichtung erhalten wird. Das Ergebnis des von der Erfassungsvorrichtung durchgeführten Vergleichs wird dann abgespeichert. Diese Ausführungsform kann durch geeignete Konfiguration der unter Bezug auf Figur 8 beschriebenen Vorrichtung erhalten werden.
  • Diese Abwandlung ist vorteilhaft darin, daß an die Datenübertragungskapazität des lokalen Programmsignals zur mobilen Erfassungseinrichtung geringere Anforderungen gestellt werden können, da lediglich ein Nutzsignal entsprechend nur einem Programm an die mobile Erfassungsvorrichtung übertragen werden muß. Außerdem findet ein weiterer Vergleich am Ort der Testperson in der von dieser getragenen Erfassungsvorrichtung statt, so daß ein zuverlässiges Erfassungsergebnis erhalten werden kann.
  • Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel eines von der Steuerungseinrichtung 16d gesteuerten Erfassungsstrategie in einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung unter Bezug auf Fig. 9 beschrieben.
  • Zur Erfassung des Nutzungsverhaltens der Testperson werden in regelmäßigen Abständen (im folgenden Zyklus genannt), die gemäß der gewünschten zeitlichen Auflösung des Erfassungsergebnisses gewählt werden, beispielsweise 60 s, die in die Erfassung einzubeziehenden Programmsignale auf eine Nutzung durch die Testperson hin untersucht. Dazu wird vor Beginn der Erfassung der Nutzung die mobile Erfassungseinrichtung und ggf. die stationäre Wandlereinrichtung betreffend einen oder mehrere der Parameter Frequenzbereich, innerhalb welchem freie bzw. gebundene Programmsignale in die Erfassung einbezogen werden sollen; Mindestempfangsfeldstärken, auf welche der Demodulator 12 für das freie Programmsignal bzw. der Demodulator 43 für das gebundene Programmsignal ansprechen soll; Listen der in die Erfassung einzubeziehenden Programmsignale mit zugehöriger Frequenz; Erfassungszeitraum ab Aktivierung; Zyklus; konfiguriert. Dabei kann der Erfassungszyklus von der Tageszeit abhängig gewählt werden, beispielsweise größerer Zyklus zur Schlafenszeit, und/oder abhängig davon, ob die Testperson die Erfassungsvorrichtung tatsächlich trägt, falls ein diesbezüglicher Sensor 18 vorgesehen ist.
  • In dem Flußdiagramm der Figur 9 bezeichnet n ein freies Programmsignal, welches auf aktuelle Nutzung durch die Testperson hin untersucht werden soll. Um Energie für den Betrieb der Erfassungsvorrichtung zu sparen, schaltet die Steuerungseinrichtung 16d zwischen zwei Erfassungszyklen die Baugruppen der Erfassungsvorrichtung in einen Zustand verringerter Aktivität, beispielsweise durch Herabsetzen des Systemsteuertaktes.
  • Um die am Körper einer Testperson tragbar ausgestaltete Erfassungsvorrichtung zu miniaturisieren, ist es besonders vorteilhaft, wenn diese über den gewünschten Erfassungszeitraum von beispielsweise einer bis mehreren Wochen, innerhalb welchem die Testperson die Erfassungsvorrichtung bei sich tragen soll, einen geringen Energiebedarf hat. Am Energiebedarf der mobilen Erfassungsvorrichtung bemißt sich die Größe der zur Energieversorgung erforderlichen Stromquelle, welche bei der Miniaturisierung einen limitierenden Faktor darstellt.
  • Während eines Erfassungszyklus ist die Erfassungsstrategie deshalb so ausgelegt, daß von den in die Erfassung einbezogenen Programmsignalen möglichst wenige auf eine Nutzung hin untersucht werden müssen. Dieses wird dadurch erzielt, daß falls in einem Erfassungszyklus die Nutzung eines Programmsignals erfaßt wurde, der nächste Erfassungszyklus mit dem zuvor als genutzt erfaßten Programmsignal beginnt. Alternativ oder zusätzlich wird die Zahl der Vergleiche dadurch reduziert, daß zu Beginn eines jeden Erfassungszyklus erfaßt wird, ob vom Mikrophon 7 ein Signal vorliegt. Ist dieses nicht der Fall, so herrscht in der Umgebung der Testperson Stille, und eine weitere Nutzungserfassung erübrigt sich in diesem Zyklus.
  • Im in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel springt die Steuerungsvorrichtung in diesem Fall von S2 über S10 nach S8 und wartet dort im Energiesparmodus bis zum Beginn des nächsten Zyklus. Ist die Gesamterfassungszeitdauer noch nicht verstrichen (S9), so beginnt der nächste Zyklus wieder mit S2. Wird vom Mikrophon ein Signal oberhalb einer vorbestimmten Schwelle erfaßt (S2), wird gemäß dem Index n die zugehörige Programmfrequenz ermittelt (S3), der Demodulator 11 auf diese Frequenz abgestimmt (S4) und dann der Vergleich des Referenzsignales mit dem vom Demodulator erhaltenen Nutzsignal durchgeführt (S6). Ergibt sich eine Übereinstimmung, wird einer oder mehrere der Parameter Uhrzeit, Programmkennung, Inhaltskennung, Datum, Gültigkeit im nichtflüchtigen Speicher 16b der Erfassungsvorrichtung abgelegt.
  • Falls eine Übereinstimmung nicht vorliegt, wird in S11 geprüft, ob alle in die Erfassung einbezogenen Programmsignale bzw. deren Frequenzen in diesem Zyklus erfaßt wurden. Falls ja, wird in S8 im Energiesparmodus auf den Beginn des nächsten Zyklus gewartet und der Programmindex n neu initialisiert. Falls nein, wird in S13 das nächste Programmsignal indiziert und anschließend in S8 gewartet.
  • Wenn in einem Erfassungszyklus nach m (Anzahl der in die Erfassung einbezogenen Programmsignale) Durchläufen der Schleife S2-S6,S11,S13 festgestellt wurde, daß keines der in die Erfassung einbezogenen Programmsignale genutzt wird, wird in S12 der Programmindex n für den nächsten Erfassungszyklus neu initialisiert. Eine Neuinitialisierung am Ende eines Erfassungszyklus findet nicht statt, wenn darin die Nutzung eines Programmsignals festgestellt wurde. Der nächste Erfassungszyklus beginnt dann mit dem zuvor als genutzt festgestellten Programmsignal, so daß beim fortwährenden Nutzen eines Programmsignals durch die Testperson nach der ersten Erfassung nur noch ein einziger Vergleich erforderlich ist und die Erfassungsvorrichtung danach direkt wieder in den energiesparenden Wartezustand (S8) übergeht.
  • In S10 wird vermieden, daß kurze Pausen im als genutzt erfaßten Programm zu einer Neuinitialisierung des Programmindexes führen. Erst wenn über beispielsweise drei Erfassungszyklen hinweg kein Mikrophonsignal festgestellt wurde, wird der Programmindex n neu initialisiert.
  • Nach Ablauf des Erfassungszeitraumes deaktiviert sich die mobile Erfassungsvorrichtung selbstständig (S9). Die gespeicherten Erfassungsdaten bleiben in dem nichtflüchtigen Speicher 16b erhalten.
  • Figur 10 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfassungsstrategie gemäß der vorliegenden Erfindung. Um die Anzahl der von der Erfassungseinrichtung 1 durchgeführten Vergleiche weiter zu verringern, wird vorteilhaft alternativ oder zusätzlich zu den im vorangehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Maßnahmen Gebrauch davon gemacht, daß Menschen bei der Nutzung von Rundfunkprogrammen Präferenzen zeigen, d.h. ein bestimmtes Rundfunkprogramm häufiger nutzen als andere. Zu diesem Zweck ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Tabelle im Speicher 16b der Steuerungseinrichtung 16d vorgesehen, welche eine Zuordnung eines jeden der m in die Erfassung einbezogenen Programmsignale zu Prioritäten P = 1...m enthält. Diese Tabelle gibt für jede Priorität P das zugeordnete Programmsignal n(P) an. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird ein Erfassungszyklus mit dem Programmsignal höchster Priorität, d.h. P=1, begonnen, wenn ein Mikrophonsignal vorliegt und vorangehend festgestellt wurde, daß keines der in die Erfassung einbezogenen Programmsignale genutzt wurde. Der Inhalt der Tabelle n(P) wird jedesmal, wenn eine erneute Nutzung eines Programmsignals festgestellt wird, gemäß der Häufigkeit der bisher insgesamt erfaßten Nutzungen der jeweiligen Programmsignale aktualisiert. Vor Beginn des Erfassungszeitraumes ist lediglich durch Konfiguration der Tabelle dafür zu sorgen, daß jedem Prioritätswert P ein beliebiges Programmsignal n zugeordnet ist. Am Ende des Erfassungszeitraumes enthält die Tabelle eine nach den Präferenzen der Testperson geordnete "Hitliste" der in die Erfassung einbezogenen Programmsignale. Eine solche Liste ist neben ihrer Nützlichkeit zur Einsparung von Vergleichsvorgängen auch von großem demoskopischen Interesse.
  • Gemäß dem in Figur 10 gezeigten Ausführungsbeispiel beginnt jeder Erfassungszyklus mit Schritt S21, in welchem geprüft wird, ob ein Mikrophonsignal vorliegt. Dieser Schritt entspricht Schritt S2 des vorangehenden Ausführungsbeispiels. Falls ja, wird in S22 gemäß der aktuellen Priorität P das zugeordnete Programmsignal n aus der Tabelle ausgelesen und in S23 der Demodulator 12 auf die entsprechende Frequenz eingestellt. In S24 wird das Referenzsignal mit dem Nutzsignal verglichen. Dieser Schritt entspricht dem Schritt S5 des vorangehenden Ausführungsbeispiels Falls eine Übereinstimmung in S25 festgestellt wird, wird in S26 eine Treffermarkierung auf "ja" gesetzt. Die Treffermarkierung dient dazu, im folgenden Zyklus anzugeben, ob in dessen vorangehendem Zyklus eine Übereinstimmung festgestellt wurde. An S26 schließt sich der Schritt S27 des Abspeicherns des positiven Vergleichsergebnisses an, welcher weiter unten detaillierter beschrieben wird. Danach folgenden die Schritte S28 und S29, welche den Schritten S8 und S9 des vorangehenden Ausführungsbeispiels entsprechen.
  • Wird in S25 festgestellt, daß keine Übereinstimmung zwischen dem Nutzsignal und dem Referenzsignal vorliegt, wird in S32 geprüft, ob im vorangehenden Zyklus eine Nutzung eines der in die Erfassung einbezogenen Programmsignale festgestellt wurde. Ist dieses der Fall, so hat die Testperson das Programm gewechselt oder abgeschaltet. Deshalb wird in S36 Treffer auf "nein" gesetzt und P in S37 auf 1, um beginnend mit dem Programm höchster Priorität nach einem genutzten Programmsignal zu suchen (Schleife S33, S38, S21 bis S25, S32), bis in S33 festgestellt wird, daß alle in die Erfassung einbezogenen Programmsignale untersucht wurden, oder in S25 eine Übereinstimmung festgestellt worden ist. Im ersteren Fall wird P für den nächsten Zyklus auf 1 gesetzt (S34), um diesen mit dem prioritätshöchsten Programm zu beginnen. Im letzteren Fall wird Treffer auf "ja" gesetzt (S26). In beiden Fällen wird dann eine Speicherroutine durchgeführt (S35 bzw. S27) und anschließend in S28 im Energiesparmodus auf den nächsten Zyklus gewartet.
  • Wurde in S25 eine Übereinstimmung von Nutz- und Referenzsignal festgestellt, und anschließend in S28 gewartet, so beginnt der nächste Vergleichszyklus mit dem zuletzt als genutzt festgestellten Programmsignal, falls nicht zwischenzeitlich eine vorgegebene Anzahl von Erfassungszyklen (z.B. 3) mangels eines Mikrophonsignals von S21 nach S28 über S30 abgekürzt wurden. Falls z.B. drei aufeinander folgende Zyklen über S30 verlaufen, wird P auf 1 gesetzt, um den nächsten Erfassungsvorgang, für welchen ein Mikrophonsignal wieder vorliegt, mit dem Progammsignal höchster Priorität zu beginnen, und Treffer auf "nein" gesetzt (S31).
  • Figur 11 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Speicherroutine, welche in den Schritten S27 und S35 ausgeführt wird. Um Speicherplatz in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 zu sparen, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur im Fall eines positiven Vergleichsergebnisses die erfaßten Nutzungsdaten gespeichert, und zwar nur dann, wenn sich von einem Erfassungszyklus zum darauf folgenden eine Änderung ergeben hat. Dazu verwendet diese Routine die aktuelle Treffermarkierung und den Zustand der Treffermarkierung am Ende des vorangehenden Zyklus. Abhängig von den Zuständen von "Treffer" und "Treffer im vorangehenden Zyklus" führt diese Routine die folgenden Aktionen aus: Tabelle 1
    Treffer ja nein ja nein
    Treffer in vorangehendem Zyklus ja ja nein nein
    Aktion gleiches Programm wie vorher: keine Aktion sonst S47, S45 S43 S46, S45 keine Aktion
  • In S43 wird die Ausschaltzeit des zuvor noch als genutzt erfaßten Programmsignals gespeichert. In S45 wird die Prioritätstabelle nach Einschaltzahlen der jeweiligen Programme im bisherigen Erfassungszeitraum aktualisiert und dann P so aktualisiert, daß es auf denselben Programmsignalindex zeigt wie vor der Aktualisierung der Prioritätentabelle. S45 wird immer dann aktiv, wenn eine Einschaltung eines Programms oder Umschaltung auf ein anderes Programm, d.h. eine neuerliche Nutzung eines Programmsignals, erfaßt wird. Auf diese Erfassung hin werden die Programmsignale gemäß ihren jeweiligen aktuellen Nutzungshäufigkeiten in die Prioritätstabelle einsortiert. Ergibt sich ein Platzwechsel für das aktuell als genutzt erfaßte Programmsignal in der Prioritätstabelle, so wird demgemäß in S45 entsprechend dem Platzwechsel auch P aktualisiert, so daß das aktualisierte P in der aktualisierten Tabelle auf das Programmsignal zeigt, auf welches P vor seiner Aktualisierung in der Tabelle vor deren Aktualisierung zeigte.
  • In S46 werden Daten betreffend ein neuerlich als genutzt erfaßtes Programmsignal, wie etwa Programmkennung, Inhaltskennung, etc. wie oben beschrieben, gespeichert sowie die Einschaltzeit. In S47 wird auf die Erfassung eines Programmwechsels hin neben den Daten wie in S46 gespeichert auch der Ausschaltzeitpunkt des verlassenen Programms gespeichert.
  • Vorangehend wurde nur der Fall beschrieben, daß lediglich freie Programmsignale über die Antenne 5 der Erfassungsvorrichtung 1 in die Erfassung einbezogen sind. Die in die Erfassung einbezogenen Programmsignale können jedoch alternativ, falls eine stationäre Wandlereinrichtung vorgesehen ist, ein lokales Programmsignal von der stationären Wandlereinrichtung entsprechend einem gebundenen Programmsignal sein.
  • Wenn als weitere Alternative sowohl gebundene als auch freie Programmsignale in die Erfassung einbezogen werden sollen, liest die Erfassungsvorrichtung 1 in diesem Fall für jedes n aus einer in ihr gespeicherten Tabelle, ob n ein lokales oder ein freies Programmsignal bezeichnet und führt demgemäß den Signalverarbeitungseinrichtungen 16a das entsprechende, vom Demodulator 11 für das freie Programmsignal oder das vom Demodulator 43 für das lokale Programmsignal erhaltene Nutzsignal zu.
  • Wenn das lokale Programmsignal in Zeitschlitzen, wie oben beschrieben, Nutzsignale entsprechend jeweiligen gebundenen Programmsignalen hintereinander überträgt, kann die lokale Erfassungseinrichtung aus der vorbestimmten zeitlichen Beziehung zwischen den Übertragungen der einzelnen Nutzsignale vorausberechnen, wann das Nutzsignal entsprechend dem durch n indizierten gebundenen Programmsignal übertragen wird. Demgemäß ist es ausreichend, daß die mobile Erfassungsvorrichtung das lokale Programmsignal empfängt, bis ein Identifikationsdatenblock des Nutzsignals die Steuereinrichtung 16d informiert hat, welches Nutzsignal als nächstes übertragen wird. Auf der Grundlage dieser Information kann die Steuereinrichtung dann den Zeitpunkt des Auftretens des durch n indizierten Nutzsignals berechnen und bis zu dessen Auftreten in einen Energiesparmodus schalten.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Vergleichsvorganges des Referenzsignals mit dem Nutzsignal beschrieben, wie er von der Signalprozessoreinrichtung 16a in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 durchgeführt wird.
  • Der abstimmbare Dekoder 12 verweilt auf Programmsignalen ab einer vorgegebenen Empfangsstärke mit einer vorgegebenen Verweildauer. Die Verweildauer kann fertigungsseitig oder durch Konfiguration vorgegeben sein. In dieser Zeit findet der Vergleich zwischen Referenzsignal und Nutzsignal statt. Die Verweildauer auf jedem Programmsignal ist dabei so bemessen, daß maximale Laufzeitunterschiede zwischen Referenzsignal und Nutzsignal und die für den Vergleich erforderliche Zeit berücksichtigt sind. Der eigentliche Vergleich findet mittels eines Verfahrens statt, welches ein von Laufzeitunterschieden unabhängiges Ergebnis liefert.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vergleichsverfahrens wird der Vergleich von Referenzsignal und Nutzsignal im Frequenzbereich durchgeführt. Die digitalisierten Signale werden zu diesem Zweck in der Signalverarbeitungseinrichtung 16 mittels einer diskreten Fouriertransformation in den Frequenzbereich transformiert.
  • In Abhängigkeit vom Standort der Testperson, welche die Erfassungsvorrichtung 1 trägt, können sich variable Laufzeitdifferenzen im Bereich zwischen 0 und 30 ms ergeben. Diese Laufzeitdifferenzen ergeben sich aus der Schallausbreitungsgeschwindigkeit über eine Distanz zwischen 0 und 10 Meter.
  • Mittels einer FFT (Fast Fourier Transformation) lassen sich die beiden reellen Signale, nämlich Referenzsignal und Nutzsignal, gleichzeitig transformieren. Jedoch sind auch andere Transformationsmethoden und Algorithnen verwendbar. Aufgrund der maximalen Laufzeitdifferenz von etwa 30 ms zwischen den beiden Signalen sollte die Abtastdauer für einen Vergleichsvorgang bei ca. 90 ms liegen. Werden die beiden Signale jeweils mit einer Abtastperiode von 100 µs abgetastet, so ergibt sich bei 1024 Abtastpunkten eine Abtastdauer von rund 100 ms.
  • Um den Einfluß von Laufzeitunterschieden auf den Vergleich der beiden Signale auszuschließen, werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Beträge der erhaltenen Frequenzspektren des Referenzsignals und des Nutzsignals miteinander verglichen. In einem ersten Schritt werden beide Betragsspektren zunächst normiert, beispielsweise auf einen gleichen Mittelwert. Im folgenden bezeichnen Ri und Ni die i-ten Komponenten des Betragsspektrums des Referenzsignals bzw. des Nutzsignals. In einem anschließenden Schritt wird für jede Komponente i ein Gesamtfehler F gemäß der folgenden Vorschrift berechnet:
    Figure imgb0001

    Ist der erhaltene Gesamtfehler F kleiner als k x Mittelwert des Betragsspektrums des Referenzsignals, so wird ein positives Vergleichsergebnis ausgegeben, welches eine Übereinstimmung zwischen Referenzsignal und Nutzsignal anzeigt.
  • Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Vergleichsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung werden markante Spektralanteile Ri bzw. Ni im Betragsspektrum des Referenzsignales oder des Nutzsignales bestimmt, beispielsweise die 10 größten und die 10 kleinsten Betragsanteile. Dann werden die i-ten Komponenten des Betragsspektrums von Ni bzw. Ri mit den entsprechenden markanten Betragsanteilen verglichen. Ab einer vorbestimmten Zahl x von Übereinstimmungen gelten die beiden Betragsspektren als identisch, und ein positives Vergleichsergebnis wird ausgegeben. Übereinstimmung bedeutet hier, daß der Betrag der Differenz zwischen Ri und Ni kleiner als ein weiterer vorgegebener Wert ist.
  • Gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vergleichsverfahrens werden die Betragsspektren R und N mittels Fuzzy-Logik verglichen. Dabei werden folgende Schritte durchgeführt:
  • Schritt 1
  • Vergleich der einzelnen Betragsanteile WENN | R i - N i | = KLEIN DANN T i = WAHR
    Figure imgb0002
    Ti Teilübereinstimmung; kann die Werte WAHR oder FALSCH einnehmen
    Wenn die Differenz von | Ri - Ni | klein ist, so ist die Teilübereinstimmung Ti WAHR.
  • Die "Membership Function" von KLEIN entspricht beispielsweise einer Gauß-Funktion.
  • Da in diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl der Teilbeträge auf 512 gemäß 1024 Abtastpunkten im Zeitbereich fest vorgegeben ist, liegt somit auch die Anzahl der Nicht-Übereinstimmungen fest. Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann anstelle dieser groben Unterteilung zusätzlich eine Untersuchung auf eine mittlere Übereinstimmung MITTEL erweitert werden. Eine Defuzzyfizierung wird in diesem Ausführungsbeispiel nicht vorgenommen. Die Übereinstimmung von Referenzsignal und Nutzsignal wird gemäß der Regel
    WENN Anzahl der Teilübereinstimmungen = GROSS
    DANN Gesamtübereinstimmung = WAHR
    bestimmt.
  • Die Membership Function für GROSS kann dabei wie in Fig. 12 dargestellt aussehen.
  • Schritt 2
  • Vergleich, ob sich positive bzw. negative Änderungen (Richtung) von Ri nach Ri+1 ebenso in N(f) finden lassen. WENN (R i+1 - R i ) = KN UND (N i+1 - N i ) = KN ODER (R i+1 - R i ) = KP UND (N i+1 - N i ) = KP DANN RA i, i+1 WAHR
    Figure imgb0003
  • KN:
    KLEIN NEGATIV
    KP:
    KLEIN POSITIV
    RA:
    Richtungsänderung
    Wenn die Differenz zwischen Ri+1 - Ri gleich KLEIN NEGATIV ist und die Differenz von Ni+1-Ni ebenso KLEIN NEGATIV ist, oder wenn die Differenz zwischen Ri-1 - Ri gleich KLEIN POSITIV ist und die Differenz von Ni+1 - Ni ebenso KLEIN POSITIV ist, so ist die Richtungsänderung von i nach i+1 in beiden Betragsspektren gleich und somit wahr. Schritt 3
  • Als Ergebnis von Schritt 1 und Schritt 2 erhält man jeweils einen Vektor von 512 boolschen Werten. In diesem dritten Schritt wird nun bevorzugt noch untersucht, ob Nichtübereinstimmungen bzw. ungleiche Richtungsänderungen als "Burst" vorliegen. Burst bezeichnet eine Häufung von Nichtübereinstimmungen in einem Teilabschnitt des Frequenzspektrums. "Burst" nimmt im einfachsten Fall die beiden boolschen Werte WAHR oder FALSCH an. "Burst" ist WAHR, wenn mehr als x (z.B. 30) aufeinanderfolgende Werte der beiden Betragsspektren nicht übereinstimmen, bzw. ungleiche Richtungsänderungen aufweisen. Es können für "Burst" mehrere "Membership Functions" (NIEDRIG, MITTEL, HOCH) definiert werden, um die Einteilung zu verfeinern und die Zuverlässigkeit des Vergleichsergebnisses zu erhöhen.
  • Schritt 4
  • Nun läßt sich für die Bewertung in etwa folgende Regel aufstellen:
    WENN Anzahl Teilübereinstimmungen = GROSS
    UND Anzahl gleichgerichteter Richtungsänderungen = GROSS
    UND Burst = FALSCH
    ODER Anzahl Teilübereinstimmung = Mittel
    UND Anzahl gleichgerichteter Richtungsänderungen = Mittel
    UND Burst = WAHR
    ODER ....... (weitere, feinere Einteilungen)
    DANN Gesamtübereinstimmung = WAHR
    Auch für den Grad der Gesamtübereinstimmung könnte man Membership Functions der Art KLEIN, MITTEL, GROSS einführen, um bei einer späteren Auswertung die Glaubwürdigkeit der Aussage zu überprüfen. Auch hier wird nicht de-fuzzifiziert, sondern der sogenannte Alpha-Wert verwendet.
  • Demgemäß ergibt sich die folgende Sequenz von Schritten zur Erzielung des Vergleichsergebnisses:
    • 1. Nutzsignal und Referenzsignal empfangen
    • 2. Erfassung von 1024 Abtastwerten jeweils für Referenz- und Nutzsignal.
    • 3. Transformation der Abtastwerte nach R(f) bzw. N(f).
    • 4. Bildung der Mittelwerte | R(f)| und | N(f)|
      Figure imgb0004
      ggf. Division durch 512.
      • 4.1 Wenn der Mittelwert des Betragsspektrums des Nutzsignals außerhalb eines vorgegebenen Bereiches, zu Punkt 2 springen.
      • 4.2 Nach x (z.B. 3) ungültigen Abfragen entsprechend Punkt 4.1 Verstärkungsfaktor des Nutzsignals entsprechend verändern und zu Punkt 2 springen.
      • 4.3 Nach y (z.B. 3) ungültigen Versuchen entsprechend Punkt 4.2 zu Punkt 1 springen.
    • 5. Vergleich der einzelnen Betragsanteile der normierten Betragsspektren | R'(f)| und | N'(f)|.
      • 5.1 Aufruf der Knowledge-Base entsprechend Schritt 1.
      • 5.2 Aufruf der Knowledge-Base entsprechend Schritt 2.
      • 5.3 Als Ergebnis der Punkte 5.1 und 5.2 erhält man zwei Vektoren mit jeweils 512 boolschen Werten. Diese Vektoren sind nun jeder für sich auf sogenannte "Bursts" zu untersuchen.
      • 5.4 Aufruf der Knowledge-Base entsprechend Schritt 4.

    Wenn Übereinstimung = WAHR, springe zu Punkt 6
    Sonst Übereinstimmung = FALSCH, springe zu Punkt 1. 6. Ausgeben eines Vergleichsergebnisses
  • Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann auch der Verstärkungsfaktor des Mikrophonverstärkers 13 analog den Schritten 4.1 bis 4.3 verändert werden, bis der Mittelwert des Betragsspektrums des Referenzsignals innerhalb einem vorgegebenen Bereich liegt.
  • Die Durchführung einer derartigen Normierung ist nicht auf das zuletzt beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann in allen Ausführungsbeispielen eines Vergleichsverfahrens angewendet werden.
  • Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erfassen einer Übereinstimmung zwischen Referenzsignal und Nutzsignal beschrieben, welches im Zeitbereich durchgeführt wird. In einem ersten Schritt werden Differenzsignal und Nutzsignal normiert, beispielsweise bezüglich ihres Mittelwertes. Für den eigentlichen Vergleich wird das digitalisierte Nutzsignal als ein Bezugssignal verwendet. Das digitalisierte Referenzsignal wird nun Abtastwert für Abtastwert mit dem Nutzsignal verglichen, und der Fehler beispielsweise pro 8 Abtastwerte zu einem Gesamtfehler aufsummiert.
  • Dieser Vorgang wird mehrmals wiederholt, um eine eventuell vorhandene Laufzeitdifferenz zwischen beiden Signalen zu eliminieren. Dabei ist vor jedem Vergleich die Sequenz der Abtastwerte jeweils um eine Abtastperiode T gegenüber der Sequenz der Abtastwerte des Nutzsignals zu verschieben. Bei maximal 30 ms Laufzeitdifferenz ergeben sich bis zu 300 Vergleiche. Um die hohe Anzahl an Vergleichen zu reduzieren, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt eine parallelisierte Schaltungsstruktur (Hardware) verwendet, um parallel beispielsweise acht Vergleiche durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Maßnahme kann durch Mittelwertbildung von beispielsweise drei aufeinanderfolgenden Werten die Anzahl der Vergleiche weiter verringert werden.
  • Aus den durchgeführten Vergleichen wird derjenige Vergleich zur Bewertung der Übereinstimmung herangezogen, welcher den kleinsten Vergleichsfehler ergibt. Liegt dieser kleinste Vergleichsfehler unter einer vorgegebenen Schwelle, wird eine Übereinstimmung des Referenzsignals mit dem Nutzsignal ausgegeben.
  • Demgemäß ergibt sich der folgende Verfahrensablauf:
    • 1. Nutzsignal und Referenzsignal empfangen.
    • 2. Erfassung von 1024 Abtastwerten jeweils für Referenzsignal und Nutzsignal
    • 3. Bildung der Mittelwerte von Referenzsignal und Nutzsignal
      • 3.1 Wenn der Mittelwert des Nutzsignals außerhalb eines vorgegebenen Bereiches ist, springe zu Punkt 2.
      • 3.2 Wenn x (z.B. 3) ungültige Abfragen entsprechend Punkt 3.1, Verstärkungsfaktor des Nutzsignals entsprechend ändern und zu Punkt 2 springen.
      • 3.3 nach y (z.B. 3) ungültigen Versuchen entsprechend Punkt 3.2 zu Punkt 1 springen.
    • 4. Vergleich der normierten Signale Abtastwert für Abtastwert
      • 4.1 Bei angenommenen 1024 Werten sind nur die ersten 724 Werte für die Bildung von Vergleichsfehler V1 untereinander zu vergleichen.
      • 4.2 Verschiebe Sequenz der Abtastwerte des Referenzsignals um ΔT nach links, vergleiche wieder die ersten 724 Werte und bilde Vergleichsfehler V2.
      • 4.3 Wiederhole 4.2 so lange, bis vorgegebene Laufzeitdifferenz (hier 30 ms) gleich Null ist.
      • 4.4 Suche kleinsten Vergleichsfehler Vx.
      • 4.5 Wenn Vx ≦ Schwelle für Übereinstimmung, dann
        Übereinstimmung = WAHR
        Sonst Übereinstimmung = FALSCH.

Claims (27)

  1. Vorrichtung zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen, mit
    - Mikrophoneinrichtungen (7, 13) zum Empfangen akustischer Signale und Ausgeben eines dem akustischen Signal entsprechenden Referenzsignals;
    - Einrichtungen (12, 43) zum Demodulieren von Programmsignalen und Ausgeben eines Nutzsignals;
    - Einrichtungen (16a) zum Vergleichen des von den Mikrophoneinrichtungen (7, 13) gelieferten Referenzsignals mit dem von den Demodulationseinrichtungen (12) gelieferten Nutzsignal und Ausgeben eines jeweiligen Vergleichsergebnisses;
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - eine mit den Demodulationseinrichtungen (12) verbundene Antenne (5) zum Empfangen der zur Nutzung angebotenen Programmsignale vorgesehen ist; und
    - die Erfassungsvorrichtung (1) am Körper einer Person tragbar ausgestaltet ist.
  2. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    - einen mit den Demodulationseinrichtungen (43) verbundenen Sensor (42) zum Empfangen eines lokalen Programmsignales, das von einer stationären Wandlereinrichtung (4) ausgestrahlt wird, welche über Antenne oder Kabel verbreitete Programmsignale empfängt und in das lokale Programmsignal umwandelt,
    - wobei die Erfassungsvorrichtung (1) am Körper einer Person tragbar ausgestaltet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das lokale Programmsignal ein Nutzsignal einschließlich Programmidentifikationsinformation trägt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - das lokale Programmsignal ein Infrarotsignal, ein Hochfrequenzsignal oder ein Ultraschallsignal ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch, daß
    - die Demodulationseinrichtungen (12, 43) Abstimmeinrichtungen umfassen und ausgebildet sind, sequentiell verschiedene Programmsignale zu demodulieren.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    gekennzeichnet durch
    - Dekodereinrichtungen (13, 44) zum Dekodieren von in den Programmsignalen enthaltenen Programm- und/oder Stationskennungssignalen.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch
    - Speichereinrichtungen (16b) zum Abspeichern der Vergleichsergebnisse für die jeweiligen, mit dem Referenzsignal verglichenen Nutzsignale.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Speichereinrichtungen (16b) ausgebildet sind zum Abspeichern von Informationen betreffend Zeitintervalle, in welchen das ausgegebene Vergleichsergebnis positiv ist, und/oder diesbezügliche Stationskennungen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Speichereinrichtungen (16b) nichtflüchtige Speicher umfassen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Vergleichseinrichtungen (16a) umfassen:
    - Einrichtungen (14, 15) zum Umwandeln des Nutzsignals und des Referenzsignals in Digitalsignale; und
    - digitale Signalverarbeitungseinrichtungen (16a), welche die Digitalsignale empfangen und zur Erzeugung des Vergleichsergebnisses verarbeiten können.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
    gekennzeichnet durch
    - Mikroprozessoreinrichtungen (16d) zum Steuern des Erfassungsvorganges.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
    gekennzeichnet durch
    - eine Schnittstelleneinrichtung (3b) zum Konfigurieren der Vorrichtung und/oder zum Auslesen des Speicherinhaltes.
  13. Verfahren zum Erfassen der Nutzung von Rundfunkprogrammen mit den Schritten:
    - Empfangen akustischer Signale und Ausgeben eines dem akustischen Signal entsprechenden Referenzsignals;
    - Demodulieren von zur Nutzung angebotenen Programmsignalen und Ausgeben eines Nutzsignals;
    - Vergleichen des Referenzsignals mit dem von den Demodulationseinrichtungen gelieferten Nutzsignal und Ausgeben eines jeweiligen Vergleichsergebnisses;
    gekennzeichnet durch die Schritte
    - Abtasten und Umwandeln des ersten Signals bzw. des Nutzsignals in ein erstes bzw. zweites Digitalsignal;
    - Transformieren des ersten und des zweiten Digitalsignals in den Frequenzbereich und Bilden eines ersten bzw. zweiten digitalen Frequenzspektrums;
    - Bilden der Beträge des ersten bzw. zweiten Frequenzspektrums; und
    - Vergleichen des Betrags des ersten Frequenzspektrums mit dem Betrag des zweiten Frequenzspektrums.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch
    - Bilden der Summe von Differenzbeträgen oder von Quadraten von Differenzen zwischen sich entsprechenden Frequenzkomponenten; und
    - Ausgeben eines positiven Vergleichsergebnisses, falls die Summe kleiner ist als ein Schwellwert.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Schwellwert eine Funktion der Mittelwerte der Beträge des ersten und/oder zweiten Frequenzspektrums ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch die Schritte
    - Erfassen der Position mindestens eines lokalen Minimums und/oder Maximums im ersten und/oder im zweiten Frequenzspektrum;
    - Vergleichen der Positionen der im Betragsspektrum des Nutzsignals erfaßten Extrema mit den Positionen der im Betragsspektrum des ersten Signals erfaßten Extrema; und
    - Ausgeben eines positiven Vergleichsergebnisses, falls eine vorgegebene Anzahl von Positionen kleiner oder gleich der Anzahl der erfaßten Positionen im wesentlichen übereinstimmen.
  17. Verfahren nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Positionen einer vorgegebenen Anzahl von größten lokalen Maxima des Betragsspektrums des Nutzsignals und des Betragsspekrums des ersten Signals miteinander verglichen werden.
  18. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch die Schritte:
    - Erfassen der Positionen einer Anzahl von lokalen Extrema im ersten oder im zweiten Betragsspektrum;
    - Vergleichen des Betrages des ersten bzw. zweiten Betragsspektrums deren Betrag des zweiten bzw. ersten Betragsspektrums an der erfaßten Position; und
    - Ausgeben eines positiven Vergleichsergebnisses, falls die Beträge des ersten und zweiten Betragsspektrums einander in einem vorbestimmten Anteil der Anzahl von Extremumpositionen entsprechen.
  19. Verfahren nach Anspruch 13,
    gekennzeichnet durch die Schritte
    - Bilden von Differenzbeträgen zwischen Spektralkomponentenbeträgen gleicher Frequenz des ersten und zweiten Digitalsignals;
    - Bestimmen einer Anzahl von Differenzbeträgen, welche gemäß einer ersten Fuzzy-Membershipfunktion klein sind; und
    - Ausgeben eines positiven Vergleichsergebnisses, wenn die Anzahl von kleinen Differenzbeträgen gemäß einer zweiten Fuzzy-Membershipfunktion groß ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19,
    gekennzeichnet durch
    - Bestimmen einer Anzahl von aufeinander folgenden Differenzbeträgen, welche gemäß der ersten Fuzzy-Membershipfunktion nicht klein sind; und
    - Ausgeben des positiven Vergleichsergebnisses, wenn diese Anzahl gemäß einer dritten Fuzzy-Membershipfunktion nicht groß ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20,
    gekennzeichnet durch
    - Erfassen von ersten Differenzen zwischen benachbarten Spektralkomponenten des ersten Digitalsignals und Bestimmen von zweiten Differenzen zwischen benachbarten Spektralkomponenten des zweiten Digitalsignals;
    - Erfassen einer Anzahl von Spektralkomponenten, für welche die ersten und zweiten Differenzen gemäß einer vierten Fuzzy-Membershipfunktion gleich sind; und
    - Ausgeben des positiven Vergleichsergebnisses, wenn die Anzahl von Spektralkomponenten, für welche die ersten und zweiten Differenzen klein sind, gemäß einer fünften Fuzzy-Membershipfunktion groß ist.
  22. Verfahren nach Anspruch 21,
    gekennzeichnet durch
    - Erfassen einer Anzahl von aufeinander folgenden Spektralkomponenten, für welche die ersten und zweiten Differenzen gemäß der vierten Fuzzy-Membershipfunktion nicht gleich sind; und
    - Ausgeben des positiven Vergleichsergebnisses, wenn diese Anzahl gemäß einer sechsten Fuzzy-Membershipfunktion nicht groß ist.
  23. Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13,
    gekennzeichnet durch die Schritte:
    - Abtasten und Umwandeln des ersten Signals bzw. des Nutzsignals in ein erstes bzw. zweites Digitalsignal;
    - Transformieren des ersten und des zweiten Digitalsignals in den Frequenzbereich und Bilden eines ersten bzw. zweiten digitalen Frequenzspektrums;
    - Multiplizieren des ersten Signalspektrums mit dem komplex konjugierten zweiten Frequenzspektrum oder mit dem zweiten Frequenzspektrum, um ein drittes Spektrum zu erhalten;
    - Rücktransformieren des dritten Spektrums in den Zeitbereich um ein drittes Signal zu erhalten;
    - Erfassen des Maximalwertes des dritten Signals; und
    - Ausgeben eines positiven Vergleichsergebnisses, falls der erfaßte Maximalwert einen Schwellwert überschreitet.
  24. Verfahren nach Anspruch 23,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - der Schwellwert von den Amplituden des Referenzsignals und/oder des Nutzsignals abhängig bestimmt wird.
  25. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten:
    - In einem Erfassungzyklus (S3-S8, S11-S13) Erfassen (S6), ob ein Programmsignal genutzt wird;
    - Abspeichern (S7) eines erfaßten Programmsignalnutzung;
    - Warten (S8) bis zum folgenden Erfassungszyklus in einem Zustand reduzierter Energieaufnahme;
    - wobei in dem Fall, daß in einem Erfassungszyklus die Nutzung eines Programmsignals erfaßt wurde, der folgende Erfassungszyklus mit dem zuvor als genutzt erfaßten Programmsignal beginnt.
  26. Verfahren nach Anpruch 25,
    gekennzeichnet durch die Schritte:
    - Zu Beginn eines Erfassungszyklus Erfassen (S2), ob ein Referenzsignal mit einem Pegel oberhalb einer vorbestimmten Schwelle vorliegt; und
    - falls der Pegel des Referenzsignals unterhalb der vorbestimmten Schwelle liegt, Erfassungszyklus beenden und im Zustand reduzierter Energieaufnahme bis zum folgenden Erfassungszyklus warten (S9).
  27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26,
    gekennzeichnet durch die Schritte:
    - Erfassen der Nutzungshäufigkeit (S45) für jedes in die Nutzungserfassung einbezogene Programmsignal; und
    - falls im vorausgehenden Erfassungszyklus keine Nutzung eines Programmsignals erfaßt wurde (S21, S33) Beginnen des folgenden Erfassungszyklus mit dem Programmsignal (S30, S34), welches bisher die größte Nutzungsfähigkeit aufweist.
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