EP0865225A2 - Terminal station for a transmission system - Google Patents

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EP0865225A2
EP0865225A2 EP98890069A EP98890069A EP0865225A2 EP 0865225 A2 EP0865225 A2 EP 0865225A2 EP 98890069 A EP98890069 A EP 98890069A EP 98890069 A EP98890069 A EP 98890069A EP 0865225 A2 EP0865225 A2 EP 0865225A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
signal processing
user
processing parameters
terminal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98890069A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0865225A3 (en
Inventor
Heinrich Dipl.-Ing. Pichler
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Frequentis AG
Original Assignee
Frequentis Nachrichtentechnik GmbH
Frequentis AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frequentis Nachrichtentechnik GmbH, Frequentis AG filed Critical Frequentis Nachrichtentechnik GmbH
Publication of EP0865225A2 publication Critical patent/EP0865225A2/en
Publication of EP0865225A3 publication Critical patent/EP0865225A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R27/00—Public address systems

Definitions

  • the invention relates to a terminal of a message transmission system, in particular in security-relevant area, possibly pilot work station for flight surveillance, for Playback of a transmitted audio signal, preferably of limited bandwidth, in particular voice signal, with a playback unit for converting the received Transmit signal into an audio signal and a controllable via signal processing parameters
  • Signal processing unit in particular signal processor, which influences the audio signal, optionally an upstream and / or downstream amplifier unit and at least one electroacoustic transducer.
  • a workplace in the safety-relevant area e.g. for air traffic controllers has a high one Requirement profile for the interaction between people and those to be operated by them Device (man machine interface).
  • the user of such a workplace must largely through automatisms from carrying out auxiliary activities, such as Settings on devices or the like. Relieved so that it is its actual Main task, receiving and processing acoustic and pictured Can fully dedicate information. Any auxiliary activity that is carried out, albeit unconsciously must be created, in the broadest sense, stress, which is reduced Ability to concentrate, fatigue faster or in possible failures can precipitate.
  • the room climate and noise pollution e.g. the background noise to calculate which, for example, through the operation of the devices located in the same room and should be reduced as much as possible, not just to Spectral components in the listening area, but especially on components in the audible range, e.g. Ultrasound, should be considered.
  • Counter noise active noise canceling
  • the sense of hearing is subjective in itself, i.e. different test subjects feel similarly prepared sound events different. This applies to speech intelligibility as well as for the annoyance of noises.
  • Another object of the invention is to provide as little noise as possible acoustic signal output to other terminal stations to the terminal user to reach.
  • the sound at the end point is via an electro-acoustic parameterization for example, designed to be variable with regard to the frequency spectrum. That of the respective Test person as part of a test operation or in the course of routine work, for example by a learning system optimal values are stored and can be used if necessary can be called up again, whereby several sets of are considered to be optimal Signal processing parameters can be worked out.
  • the retrieval of the parameter set can itself be automated and is operational View is particularly important when several people are staggered in time, for example in Shift work, work in one workplace.
  • Spectral are typical parameters that influence sound perception Energy distribution, the formand content as well as the different depending on the frequency range To view the polar pattern of the test subject's earpiece, with the main focus must be placed on the highest possible speech intelligibility.
  • the frequency band of the audio signal transmitted is through the channel grid used in aircraft radio to the bandwidth of one Telephone channel limited between 300 Hz and 3400 Hz.
  • the bandwidth of one Telephone channel limited between 300 Hz and 3400 Hz.
  • additionally transmitted telemetry signals for the transmitter control limit the available Useful band continues.
  • the quality is that emitted by the aircraft transmitter Useful signals primarily depend on the technical condition of the on-board system and can by the Ground station are practically not affected, so that additional quality losses that the Don't reduce speech intelligibility, like distortion, clipping, etc. can be excluded.
  • the latter methods can be implemented by using signal processors by using phase-correct filtering, e.g. by raising individuals Frequency bands, or a non-linear processing of the signal, e.g. to generate Distortion products is made.
  • the Signal processing parameters for the audio signal to be processed according to the Hearing sensation set by the user.
  • the Signal processing parameters of at least one terminal user in an operating processor filed and each assigned to a user identifier that an input unit is connected to the operating processor, and that when entering the user ID the associated signal parameters applied to the control input of the signal processing unit will.
  • the signal processing parameters associated with a user can be used once be determined and are then available at any time.
  • the settings do not have to be always be made again.
  • the User ID or the signal processing parameters stored on a code card is or are, and that a code card reader with the operating processor or are directly connected to the signal processing unit.
  • This personalized retrieval of the parameterization can be done with one, usually anyway existing access system are coupled, so that the parameterization by the Insert the code card, which can be designed similar to a check card, or by known in the field of security technology person recognition process with readers for Hand geometry, fingertip geometry, the fundus, face or Devices for speaker recognition or the like can be activated.
  • the at least one electroacoustic transducer has a controllable directional characteristic.
  • the at least one electroacoustic transducer with a device for controlling the directional characteristic is connected, which via a device for detecting the head position of the Terminal user is controlled.
  • the device for controlling the Directional characteristic comprises a phase shifter unit, which in the audio signal Depending on the head position of the end user, phase-shifted to one an output associated with an electroacoustic transducer.
  • Case 1 shows a terminal of a message transmission system.
  • Case is a pilot work station for flight surveillance, the However, the invention is suitable for any other terminal with the same or a comparable one Function.
  • the audio signal routed to the pilot's workplace e.g. comes from a voice radio channel, which is used to communicate with arriving aircraft and which is usually based on a certain frequency band is limited, this alone leads to a reduction in the Audio signal quality compared to the original audio signal source in the aircraft. A further negative influence arises from that arising from the radio transmission Transmission error.
  • the spectral preferably the audio signal influenced. This is done either by increasing the intensity of certain frequencies or a non-linear mix is made and the resulting one Distortion product added to the audio signal again. This measure increases the Comprehensibility of sibilants in the audio signal, so that recurring Communication errors can be reduced.
  • the signal processing unit 1 can be set using different, adjustable Signal processing parameters can be controlled in influencing the audio signal.
  • the signal processing parameters can be changed on a person-specific basis. In this way, an adjustment of the Signal processing parameters are made to the user of the terminal.
  • the signal processing unit is shown in Fig.1, e.g. by a digital signal processor 1 formed, the analog audio signal previously using an analog-digital converter 2 in converted digital input signal and the processed digital output signal one Digital-to-analog converter 3 is supplied, whose analog output signal in turn an amplifier unit 4 and an electroacoustic transducer, preferably a speaker 5 is supplied.
  • the invention is based on this arrangement Analog-digital converter and digital-analog converter not restricted. Rather, it can Audio signal can also be processed in an analog manner or in digital form the input of the signal processor 1 are fed.
  • the user sits in the immediate distance from the speaker 5 and can use this Maintain contact with the various aircraft. Because a continuous Shift operation at the pilot's workplace is unavoidable Users. Each of these users has a different hearing experience.
  • the signal processing parameters of at least all users of a terminal are related to this Purpose stored in an operating processor 6, in which they each one User IDs are assigned.
  • the operating processor is, for example, by a programmable microprocessor with memory is formed and takes the operating commands the end user, which he then prepares for the signal processor.
  • an input unit 7 is connected to the operating processor 6, so that upon input of the respective user identifier to the associated signal processing parameters Control input of the signal processing unit 1 are applied.
  • the user ID can be entered directly via a keyboard or as in Fig. 1 can be stored on a code card.
  • the input unit is through a code card reader formed, which is connected to the operating processor. But they can Person-specific signal processing parameters also directly on the code card in one magnetic or optical storage, semiconductor storage ocl. Like. saved and the Card reader directly or via an operating processor with the signal processing unit 1 be connected.
  • the signal processing parameters of the respective user then effect the appropriate one Influencing the audio signal so that the same user is always on individual hearing sensation can perceive a coordinated transmission characteristic.
  • FIG. 2 Another embodiment of the invention is shown in Figure 2, with the help of a Device for controlling the directional characteristic 11 of the electroacoustic conversion in Depending on the head position of the user directed sound radiation can be achieved.
  • a Device for controlling the directional characteristic 11 of the electroacoustic conversion in Depending on the head position of the user directed sound radiation can be achieved.
  • several speakers can be fixed at the workplace be arranged and yet a spatially changeable sound intensity can be realized.
  • this is done by a device for detection the head position of the terminal user 51, which the corresponding information for example, derived from infrared sensors, light barriers or image processing.
  • Three electroacoustic transducers 32, 33, 34 are provided for sound radiation, which via digital-to-analog converter 12, 13, 14 and amplifier 22, 23, 24 with three corresponding ones Outputs of the device for controlling the directional characteristic 11 are connected, which in turn via the device for detecting the head position 50 of the end user 51 is controlled.
  • this comprises a phase shifter unit, which the audio signal depending on the Head position of the end user is delayed in phase to one of the electroacoustic transducer assigned output sets.
  • the respective phase position is in the Device 11 is calculated, so that in total it is directed towards the user 51 Sound wave results.
  • electroacoustic transducers 32, 33, 34 Due to the different phase position of the three via the electroacoustic transducers 32, 33, 34, e.g. Sound waves emitted by loudspeakers can achieve a directional characteristic be so tuned that the information output the two ears of the Target user 51 meet specifically.
  • the number of electroacoustic transducers 32, 33, 34 is in no way limited to three within the scope of the invention.
  • the solution of directional sound radiation shown in Fig.2 can also completely be formed independently of the person-specific parameter adjustment according to FIG. 1.

Abstract

The peripheral converts received flight safety information signals into audio signals, fed to an electroacoustic transducer via a signal processor with controlled processing parameters. The signal processing parameters can be selected by the individual user, via input of a user identification, or by entry of a code card storing the required signal processing parameters.

Description

Die Erfindung betrifft eine Endstelle eines Nachrichtenübertragungssystems, insbesondere im sicherheitsrelevanten Bereich, gegebenenfalls Lotsenarbeitsplatz für Flugüberwachung, zur Wiedergabe eines übertragenen Audiosignals vorzugsweise begrenzter Bandbreite, insbesondere Sprachsignals, mit einer Wiedergabeeinheit zur Umwandlung des empfangenen Sendesignals in ein Audiosignal und einer über Signalbearbeitungsparameter steuerbaren Signalverarbeitungseinheit,insbesondere Signalprozessor, die das Audiosignal beeinflußt, gegebenenfalls einer vor- und/oder nachgeschalteten Verstärkereinheit sowie zumindest einen elektroakustischen Wandler.The invention relates to a terminal of a message transmission system, in particular in security-relevant area, possibly pilot work station for flight surveillance, for Playback of a transmitted audio signal, preferably of limited bandwidth, in particular voice signal, with a playback unit for converting the received Transmit signal into an audio signal and a controllable via signal processing parameters Signal processing unit, in particular signal processor, which influences the audio signal, optionally an upstream and / or downstream amplifier unit and at least one electroacoustic transducer.

Ein Arbeitsplatz im sicherheitsrelevanten Bereich, z.B. fiir Fluglotsen hat ein hohes Anforderungsprofil an das Zusammenspiel von Mensch und von diesem zu bedienender Vorrichtung (man machine interface). Der Benutzer eines derartigen Arbeitsplatzes muß weitgehend durch Automatismen von der Durchführung von Hilfstätigkeiten, wie Einstellung an Geräten od. dgl. entlastet werden, sodaß er sich seiner eigentlichen Hauptaufgabe, dem Entgegennehmen und Verarbeiten von akustischen und abgebildeten Informationen voll widmen kann. Jede Hilfstätigkeit, die, wenn auch unbewußt, durchgeführt werden muß, erzeugt im weitesten Sinne Streß, der sich in verringerter Konzentrationsfähigkeit, schnellerer Ermüdung oder in möglichen Fehlleistungen niederschlagen kann.A workplace in the safety-relevant area, e.g. for air traffic controllers has a high one Requirement profile for the interaction between people and those to be operated by them Device (man machine interface). The user of such a workplace must largely through automatisms from carrying out auxiliary activities, such as Settings on devices or the like. Relieved so that it is its actual Main task, receiving and processing acoustic and pictured Can fully dedicate information. Any auxiliary activity that is carried out, albeit unconsciously must be created, in the broadest sense, stress, which is reduced Ability to concentrate, fatigue faster or in possible failures can precipitate.

Zu den Faktoren, die zur Bewertung der Streßauslöser herangezogen werden können, sind auch das Raumklima und die Geräuschbelastung, z.B. das Hintergrundgeräusch, zu rechnen, welches beispielsweise durch den Betrieb der in demselben Raum befindlichen Geräte hervorgerufen werden und sollte soweit als möglich reduziert werden, wobei nicht nur auf Spektralanteile im Hörbereich, sondern insbesondere auch auf Komponenten im nicht hörbaren Bereich, z.B. Ultraschall, geachtet werden sollte.Among the factors that can be used to evaluate the stress triggers are also the room climate and noise pollution, e.g. the background noise to calculate which, for example, through the operation of the devices located in the same room and should be reduced as much as possible, not just to Spectral components in the listening area, but especially on components in the audible range, e.g. Ultrasound, should be considered.

Schall-Komponenten im Hörbereich, die von Nachbararbeitsplätzen erzeugt werden, können in der Praxis am ehesten durch Dämmungsmaßnahmen reduziert werden. Die Verwendung von Gegenschall (active noise cancelling) ist eine Methode, die im Bereich des Kopfhörerbetriebes bereits als Stand der Technik anzusehen ist, jedoch für einen räumlich ausgedehnten Arbeitsplatz noch zusätzlicher Funktionen bedarf.Sound components in the listening area that can be generated by neighboring workplaces in practice are most likely to be reduced by insulation measures. The usage Counter noise (active noise canceling) is a method used in the field of Headphone operation is already to be regarded as the state of the art, but for one extended work place still requires additional functions.

Das Hörempfinden ist an sich subjektiv, d.h. verschiedene Testpersonen empfinden gleichartig aufbereitete Schallereignisse verschieden. Dies gilt für die Sprachverständlichkeit ebenso wie für die Lästigkeit von Geräuschen.The sense of hearing is subjective in itself, i.e. different test subjects feel similarly prepared sound events different. This applies to speech intelligibility as well as for the annoyance of noises.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Endstelle der eingangs genannten Art anzugeben, die hinsichtlich ihrer akustischen Wiedergabeeigenschaften an das subjektive Hörempfinden des Benutzers anpaßbar ist.It is therefore an object of the invention to provide a terminal of the type mentioned in the introduction, with regard to their acoustic reproduction characteristics to the subjective hearing sensation is customizable by the user.

Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine inöglichst ohne große Geräuschbelästigung anderer Endstellenplätze erfolgende akustische Signalabgabe an den Endstellenbenutzer zu erreichen. Another object of the invention is to provide as little noise as possible acoustic signal output to other terminal stations to the terminal user to reach.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Signalbearbeitungsparameter personenspezifisch veränderbar sind.According to the invention this is achieved in that the signal processing parameters can be changed on a person-specific basis.

Dadurch ist die Beschallung der Endstelle über eine elektroakustische Parametrisierung beispielsweise hinsichtlich des Frequenzspektrums variabel gestaltet. Die von der jeweiligen Testperson im Rahmen eines Testbetriebes oder im Zuge der Routinetätigkeit etwa durch ein lernendes System gefundenen Optimalwerte werden abgelegt und können im Bedarfsfall wieder abgerufen werden, wobei auch mehrere Sätze von als optimal anzusehenden Signalbearbeitungsparametern erarbeitet werden können.As a result, the sound at the end point is via an electro-acoustic parameterization for example, designed to be variable with regard to the frequency spectrum. That of the respective Test person as part of a test operation or in the course of routine work, for example by a learning system optimal values are stored and can be used if necessary can be called up again, whereby several sets of are considered to be optimal Signal processing parameters can be worked out.

Das Abrufen des Parametersatzes kann an sich automatisiert werden und ist aus betrieblicher Sicht dann besonders wichtig, wenn mehrere Personen zeitlich gestaffelt, etwa im Schichtbetrieb, an einem Arbeitsplatz arbeiten.The retrieval of the parameter set can itself be automated and is operational View is particularly important when several people are staggered in time, for example in Shift work, work in one workplace.

Als typische Parameter, welche die Schallperzeption beeinflussen, sind die spektrale Energieverteilung, der Formandengehalt sowie die je nach Frequenzbereich verschiedene Richtcharakteristik der Ohrmuschel der Testperson anzusehen, wobei das Hauptaugenmerk auf eine möglichst hohe Sprachverständlichkeit gelegt werden muß.Spectral are typical parameters that influence sound perception Energy distribution, the formand content as well as the different depending on the frequency range To view the polar pattern of the test subject's earpiece, with the main focus must be placed on the highest possible speech intelligibility.

Im Falle eines Fluglotsenarbeitsplatzes ist das Frequenzband des übertragenen Audiosignals durch das im Flugzeugfunkwesen verwendete Kanalraster auf die Bandbreite eines Telephonkanales zwischen 300 Hz und 3400 Hz beschränkt. Die in diesem Band manchmal zusätzlich übertragenen Telemetriesignale für die Sendersteuerung schränken das verfügbare Nutzband weiter ein. Auch ist die Qualität des vom Flugzeugsender abgestrahlten Nutzsignales primär vom technischen Zustand der Bordanlage abhängig und kann durch die Bodenstation praktisch nicht beeinflußt werden, sodaß zusätzliche Qualitätseinbußen, die die Sprachverständlichkeit verringern, wie Verzerrung, Übersteuerungen usw. nicht ausgeschlossen werden können.In the case of an air traffic controller workplace, the frequency band of the audio signal transmitted is through the channel grid used in aircraft radio to the bandwidth of one Telephone channel limited between 300 Hz and 3400 Hz. Sometimes in this volume additionally transmitted telemetry signals for the transmitter control limit the available Useful band continues. Also the quality is that emitted by the aircraft transmitter Useful signals primarily depend on the technical condition of the on-board system and can by the Ground station are practically not affected, so that additional quality losses that the Don't reduce speech intelligibility, like distortion, clipping, etc. can be excluded.

Bei stark beschränkt übertragenem Sprachband haben sich in der Praxis auch Verfahren als günstig erwiesen, die einerseits Teile des übertragenen Spektrums überproportional anheben sowie solche, die künstliche Außerbandspektralanteile erzeugen, wie beispielsweise durch gezieltes Zusetzen eines nichtlinearen Verzerrungsproduktes ungerader Ordnung, sodaß die Zischlautverständlichkeit angehoben wird.In the case of a voice band which is transmitted in a very limited manner, in practice there have also been procedures proven to be favorable, which on the one hand increase parts of the transmitted spectrum disproportionately as well as those that generate artificial out-of-band spectral components, such as by targeted addition of a non-linear distortion product of odd order, so that the Sibilance of sibilance is raised.

Die letztgenannten Verfahren können durch die Verwendung von Signalprozessoren realisiert werden, indem eine phasentreue Filterung, z.B. durch die Anhebung einzelner Frequenzbänder, oder eine nichtlineare Bearbeitung des Signals, z.B. zur Erzeugung von Verzerrungsprodukten vorgenommen wird.The latter methods can be implemented by using signal processors by using phase-correct filtering, e.g. by raising individuals Frequency bands, or a non-linear processing of the signal, e.g. to generate Distortion products is made.

Durch die Parametrisierung eines derartigen Arbeitsplatzes werden die Signalbearbeitungsparameter für das zu bearbeitende Audiosignal entsprechend dem Hörempfinden des Benutzers eingestellt.By parameterizing such a workplace, the Signal processing parameters for the audio signal to be processed according to the Hearing sensation set by the user.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Signalbearbeitungsparameter zumindest eines Endstellen-Benutzers in einem Bedienprozessor abgelegt und jeweils einem Benutzerkennzeichen zugeordnet sind, daß eine Eingabe-Einheit mit dem Bedienprozessor verbunden ist, und daß bei Eingabe des Benutzerkennzeichens die zugehörigen Signalparameter an den Steuereingang der Signalverarbeitungseinheit angelegt werden. In a further embodiment of the invention it can be provided that the Signal processing parameters of at least one terminal user in an operating processor filed and each assigned to a user identifier that an input unit is connected to the operating processor, and that when entering the user ID the associated signal parameters applied to the control input of the signal processing unit will.

Dadurch können die einem Benutzer zugehörigen Signalbearbeitungsparameter einmal bestimmt werden und sind dann jederzeit verfügbar. Die Einstellungen müssen somit nicht immer neu vorgenommen werden.As a result, the signal processing parameters associated with a user can be used once be determined and are then available at any time. The settings do not have to be always be made again.

Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Benutzerkennzeichen oder die Signalbearbeitungsparameter auf einer Kode-Karte gespeichert ist bzw. sind, und daß eine Kode-Karten-Leseeinrichtung mit dem Bedienprozessor oder direkt mit der Signalverarbeitungseinheit verbunden sind.According to a further variant of the invention it can be provided that the User ID or the signal processing parameters stored on a code card is or are, and that a code card reader with the operating processor or are directly connected to the signal processing unit.

Dieses personalisierte Abrufen der Parametrisierung kann mit einem, meist ohnehin vorhandenen Zutrittssysstem gekoppelt werden, sodaß die Parametrisierung durch das Einstecken der Kodekarte, die ähnlich einer Scheckkarte gestaltet sein kann, oder durch aus der Sicherheitstechnik bekannte Personenerkennungsverfahren mit Lesegeräten für die Handgeometrie, Fingerkuppengeometrie, des Augenhintergrundes, des Gesichts oder Vorrichtungen zur Sprechererkennung od. dgl. aktiviert werden.This personalized retrieval of the parameterization can be done with one, usually anyway existing access system are coupled, so that the parameterization by the Insert the code card, which can be designed similar to a check card, or by known in the field of security technology person recognition process with readers for Hand geometry, fingertip geometry, the fundus, face or Devices for speaker recognition or the like can be activated.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der zumindest eine elektroakustische Wandler eine steuerbare Richtcharakteristik aufweist.According to another variant of the invention it can be provided that the at least one electroacoustic transducer has a controllable directional characteristic.

Dadurch kann die Entstehung von Störschall durch gerichtete Schallabstrahlung an Stelle von ungerichteter Abstrahlung in den Raum unmittelbar an der Schallquelle minimiert werden.This can result in the generation of noise by directional sound radiation instead of undirected radiation into the room can be minimized directly at the sound source.

In weiterer Ausführung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der zumindest eine elektroakustische Wandler mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik verbunden ist, welche über eine Vorrichtung zur Erfassung der Kopfstellung des Endstellenbenutzers gesteuert ist.In a further embodiment of the invention it can be provided that the at least one electroacoustic transducer with a device for controlling the directional characteristic is connected, which via a device for detecting the head position of the Terminal user is controlled.

Dadurch kann die gerichtete Abstrahlung der Schallwellen in Abhängigkeit von der Kopfstellung des Endstellenbenutzers erfolgen, wodurch eine sehr effiziente Weitergabe der Sprachinformation möglich ist, sodaß eine sehr geringe Störbeeinflussung durch andere Endstellen erreicht wird. Durch die so gelenkte Schallabstrahlung folgt die Hauptabstrahlrichtung der den Arbeitsplatz beschallenden Schallwandler der jeweiligen augenblicklichen Position des Kopfes des Benutzers.This allows the directional radiation of the sound waves depending on the End position user end position, which means that the Voice information is possible, so that very little interference from others Is reached. Due to the sound radiation thus directed, this follows The main emission direction of the sound transducers of the respective workplace current position of the user's head.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zumindest zwei elektroakustische Wandler vorgesehen sind, und daß die Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik eine Phasenschiebereinheit umfaßt, welche das Audiosignal in Abhängigkeit von der Kopfstellung des Endstellenbenutzers phasenverzögert an jeweils einen einem elektroakustischen Wandler zugeordneten Ausgang legt.In a further embodiment of the invention it can be provided that at least two Electroacoustic transducers are provided, and that the device for controlling the Directional characteristic comprises a phase shifter unit, which in the audio signal Depending on the head position of the end user, phase-shifted to one an output associated with an electroacoustic transducer.

Dadurch kann die in Abhängigkeit der Kopfstellung gelenkte Schallabstrahlung auf den Kopf des Endstellen benutzers bei fester Anordnung der elektroakustischen Wandler verwirklicht werden.This can direct the sound radiation directed onto the head depending on the head position of the end user with a fixed arrangement of the electroacoustic transducers will.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei

  • Fig.1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Endteils;
  • Fig.2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Endteils.
    • The invention is explained in detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows
  • 1 shows a block diagram of an end part according to the invention;
  • 2 shows a block diagram of a further embodiment of an end part according to the invention.

    • In Fig.1 ist eine Endstelle eines Nachrichtenübertragungssystems abgebildet. Im konkreten Fall handelt es sich dabei um einen Lotsenarbeitsplatz für die Flugüberwachung, die Erfindung eignet sich aber für jede andere Endstelle mit gleicher bzw. vergleichbarer Funktion.1 shows a terminal of a message transmission system. In concrete terms Case is a pilot work station for flight surveillance, the However, the invention is suitable for any other terminal with the same or a comparable one Function.

    Da das zum Lotsenarbeitsplatz geführte Audiosignal z.B. einem Sprachfunkkanal entstammt, der der Verständigung mit eintreffenden Flugzeugen dient und welcher üblicherweise auf ein bestimmtes Frequenzband begrenzt ist, kommt es allein dadurch zu einer Herabsetzung der Audiosignalqualität gegenüber der ursprünglichen Audiosignalquelle im Flugzeug. Eine weitere negative Beeinflussung ergibt sich aus der durch die Funkübertragung entstehenden Übertragungsfehler.Since the audio signal routed to the pilot's workplace e.g. comes from a voice radio channel, which is used to communicate with arriving aircraft and which is usually based on a certain frequency band is limited, this alone leads to a reduction in the Audio signal quality compared to the original audio signal source in the aircraft. A further negative influence arises from that arising from the radio transmission Transmission error.

    Um das von einer nicht dargestellten Empfangseinheit in ein Audiosignal umgewandelte Sendesignal für den Benutzer der Endstelle besser verständlich zu machen, ist eine Signalverarbeitungseinheit 1 vorgesehen, die das Audiosignal vorzugsweise spektral beeinflußt. Dafür wird entweder eine Anhebung der Intensität bestimmter Frequenzen vorgenommen oder es wird eine nichtlineare Mischung vorgenommen, und das entstehende Verzerrungsprodukt dem Audiosignal wieder beigemischt. Diese Maßnahme erhöht die Verständlichkeit von Zischlauten im Audiosignal, wodurch immer wieder auftretende Verständigungsfehler verringert werden können.To be converted into an audio signal by a receiving unit, not shown One thing is to make the transmission signal easier to understand for the user of the terminal Signal processing unit 1 is provided, the spectral preferably the audio signal influenced. This is done either by increasing the intensity of certain frequencies or a non-linear mix is made and the resulting one Distortion product added to the audio signal again. This measure increases the Comprehensibility of sibilants in the audio signal, so that recurring Communication errors can be reduced.

    Die Signalverarbeitungseinheit 1 kann mittels verschiedener, einstellbarer Signalbearbeitungsparameter in der Beeinflussung des Audiosignals gesteuert werden.The signal processing unit 1 can be set using different, adjustable Signal processing parameters can be controlled in influencing the audio signal.

    Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Signalbearbeitungsparameter personenspezifisch veränderbar sind. Auf diese Weise kann eine Anpassung der Signalbearbeitungsparameter an den Benutzer der Endstelle vorgenommen werden.According to the invention it is now provided that the signal processing parameters can be changed on a person-specific basis. In this way, an adjustment of the Signal processing parameters are made to the user of the terminal.

    Die Signalverarbeitungseinheit ist in Fig.1, z.B. durch einen digitalen Signalprozessor 1 gebildet, wobei das analoge Audiosignal vorher mittels Analog-Digitalwandler 2 in ein digitales Eingangssignal gewandelt und das bearbeitete digitale Ausgangssignal einem Digital-Analogwandler 3 zugeführt wird, dessen analoges Ausgangssignal wiederum über eine Verstärkereinheit 4 verstärkt und einem elektroakustischen Wandler, vorzugsweise einem Lautsprecher 5 zugeführt wird. Die Erfindung ist aber auf diese Anordnung mit Analog-Digitalwandler und Digital-Analogwandler nicht beschränkt. Vielmehr kann das Audiosignal auch auf analoge Weise bearbeitet werden oder aber gleich in digitaler Form in den Eingang des Signalprozessors 1 gespeist werden.The signal processing unit is shown in Fig.1, e.g. by a digital signal processor 1 formed, the analog audio signal previously using an analog-digital converter 2 in converted digital input signal and the processed digital output signal one Digital-to-analog converter 3 is supplied, whose analog output signal in turn an amplifier unit 4 and an electroacoustic transducer, preferably a speaker 5 is supplied. The invention is based on this arrangement Analog-digital converter and digital-analog converter not restricted. Rather, it can Audio signal can also be processed in an analog manner or in digital form the input of the signal processor 1 are fed.

    Der Benutzer sitzt in unmittelbarer Entfernung vom Lautsprecher 5 und kann über diesen den Kontakt mit den verschiedenen Flugzeugen aufrechterhalten. Da ein durchgehender Schichtbetrieb am Lotsenarbeitsplatz unumgänglich ist, wird dieser von verschiedenen Benutzern benutzt. Jeder dieser Benutzer hat ein individuell unterschiedliches Hörempfinden. Die Signalbearbeitungsparameter zumindest aller Benutzer einer Endstelle sind zu diesem Zweck in einem Bedienprozessor 6 abgelegt, in welchem sie jeweils einem Benutzerkennzeichen zugeordnet sind. Der Bedienprozessor wird dabei beispielsweise durch einen programmierbaren Mikroprozessor mit Speicher gebildet und nimmt die Bedienbefehle des Endstellenbenutzers entgegen, die er dann für den Signalprozessor aufbereitet.The user sits in the immediate distance from the speaker 5 and can use this Maintain contact with the various aircraft. Because a continuous Shift operation at the pilot's workplace is unavoidable Users. Each of these users has a different hearing experience. The signal processing parameters of at least all users of a terminal are related to this Purpose stored in an operating processor 6, in which they each one User IDs are assigned. The operating processor is, for example, by a programmable microprocessor with memory is formed and takes the operating commands the end user, which he then prepares for the signal processor.

    Weiters ist eine Eingabe-Einheit 7 mit dem Bedienprozessor 6 verbunden, sodaß bei Eingabe des jeweiligen Benutzerkennzeichens die zugehörigen Signalbearbeitungsparameter an den Steuereingang der Signalverarbeitungseinheit 1 angelegt werden. Furthermore, an input unit 7 is connected to the operating processor 6, so that upon input of the respective user identifier to the associated signal processing parameters Control input of the signal processing unit 1 are applied.

    Das Benutzerkennzeichen kann direkt über eine Tastatur eingegeben werden oder wie in Fig. 1 auf einer Kode-Karte gespeichert sein. Die Eingabe-Einheit ist durch eine Kode-Karten-Leseeinrichtung gebildet, die mit dem Bedienprozessor verbunden ist. Es können aber die personenspezifischen Signalbearbeitungsparameter auch direkt auf der Kode-Karte in einem magnetischen oder optischen Speicher, Halbleiter-Speicher ocl. dgl. gespeichert und der Kartenleser direkt bzw. über einen Bedienprozessor mit der Signalverarbeitungseinheit 1 verbunden sein.The user ID can be entered directly via a keyboard or as in Fig. 1 can be stored on a code card. The input unit is through a code card reader formed, which is connected to the operating processor. But they can Person-specific signal processing parameters also directly on the code card in one magnetic or optical storage, semiconductor storage ocl. Like. saved and the Card reader directly or via an operating processor with the signal processing unit 1 be connected.

    Die Signalverarbeitungsparameter des jeweiligen Benutzers bewirken dann die geeignete Beeinflussung des Audiosignals, sodaß derselbe Benutzer immer wieder die auf sein individuelles Hörempfinden abgestimmte Übertragungskennlinie wahrnehmen kann.The signal processing parameters of the respective user then effect the appropriate one Influencing the audio signal so that the same user is always on individual hearing sensation can perceive a coordinated transmission characteristic.

    Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt, wobei mit Hilfe einer Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharkteristik 11 der elektroakustischen Wandlung eine in Abhängigkeit von der Kopfstellung des Benutzers gelenkte Schallabstrahlung erreichbar ist. Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung können mehrere Lautsprecher am Arbeitsplatz fest angeordnet sein und doch eine räumlich veränderbare Schallintensität verwirklicht werden.Another embodiment of the invention is shown in Figure 2, with the help of a Device for controlling the directional characteristic 11 of the electroacoustic conversion in Depending on the head position of the user directed sound radiation can be achieved. With the help of such a device, several speakers can be fixed at the workplace be arranged and yet a spatially changeable sound intensity can be realized.

    Dies geschieht im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 durch eine Vorrichtung zur Erfassung der Kopfstellung des Endstellenbenutzers 51, welche die entsprechende Information beispielsweise aus Infrarot-Sensoren, Lichtschranken oder einer Bildverarbeittmg ableitet.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, this is done by a device for detection the head position of the terminal user 51, which the corresponding information for example, derived from infrared sensors, light barriers or image processing.

    Zur Schallabstrahlung sind drei elektroakustische Wandler 32, 33, 34 vorgesehen, welche über Digital-Analogwandler 12, 13, 14 und Verstärker 22, 23, 24 mit drei entsprechenden Ausgängen der Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik 11 verbunden sind, welche ihrerseits über die Vorrichtung zur Erfassung der Kopfstellung 50 des Endstellenbenutzers 51 gesteuert ist.Three electroacoustic transducers 32, 33, 34 are provided for sound radiation, which via digital-to-analog converter 12, 13, 14 and amplifier 22, 23, 24 with three corresponding ones Outputs of the device for controlling the directional characteristic 11 are connected, which in turn via the device for detecting the head position 50 of the end user 51 is controlled.

    Zur Ansteuerung der drei Ausgänge der Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik 11 umfaßt diese eine Phasenschiebereinheit, welche das Audiosignal in Abhängigkeit von der Kopfstellung des Endstellenbenutzers phasenverzögert an jeweils einen einem der elektroakustischen Wandler zugeordneten Ausgang legt. Die jeweilige Phasenlage wird in der Vorrichtung 11 errechnet, sodaß sich in Summe daraus eine auf den Benutzer 51 gerichtete Schallwelle ergibt.To control the three outputs of the device for controlling the directional characteristic 11 this comprises a phase shifter unit, which the audio signal depending on the Head position of the end user is delayed in phase to one of the electroacoustic transducer assigned output sets. The respective phase position is in the Device 11 is calculated, so that in total it is directed towards the user 51 Sound wave results.

    Durch die unterschiedliche Phasenlage der drei über die elektroakustische Wandler 32, 33, 34, z.B. Lautsprecher ausgestrahlten Schallwellen kann eine Richtcharakteristik erzielt werden, die so abgestimmt ist, daß die ausgegebene Information die beiden Ohren des Endstellenbenutzers 51 gezielt treffen. Die Anzahl der elektroakustischen Wandler 32, 33, 34 ist im Rahmen der Erfindung aber keineswegs auf drei beschränkt.Due to the different phase position of the three via the electroacoustic transducers 32, 33, 34, e.g. Sound waves emitted by loudspeakers can achieve a directional characteristic be so tuned that the information output the two ears of the Target user 51 meet specifically. The number of electroacoustic transducers 32, 33, 34 is in no way limited to three within the scope of the invention.

    Um eine noch bessere Orientierung des Schalls zu ermöglichen, können mehrere, vorzugsweise zwei, gleichartige Gruppen von elektroakustischen Wandlern 32, 33, 34 gemäß Fig.2 vorgesehen sein, welche Gruppen in einem Abstand voneinander im Bereich des Benutzers angeordnet sind, wodurch eine koordinierte Verschwenkung der Abstrahlcharakteristik erzielbar ist.To enable an even better orientation of the sound, several, preferably two, similar groups of electroacoustic transducers 32, 33, 34 according to 2, which groups are provided at a distance from one another in the region of User are arranged, which ensures a coordinated pivoting of the Beam characteristics can be achieved.

    Die in Fig.2 dargestellte Lösung der gerichteten Schallabstrahlung kann aber auch völlig unabhängig von der personenspezifischen Parameteranpassung gemäß Fig.1 ausgebildet sein.The solution of directional sound radiation shown in Fig.2 can also completely be formed independently of the person-specific parameter adjustment according to FIG. 1.

    Claims (6)

    Endstelle eines Nachrichtenübertragungssystems, insbesondere im sicherheitsrelevanten Bereich, gegebenenfalls Lotsenarbeitsplatz für Flugüberwachung, zur Wiedergabe eines übertragenen Audiosignals vorzugsweise begrenzter Bandbreite, insbesondere Sprachsignals, mit einer Wiedergabeeinheit zur Umwandlung des empfangenen Sendesignals in ein Audiosignal und einer über Signalbearbeitungsparameter steuerbaren Signalverarbeitungseinheit,insbesondere Signalprozessor, die das Audiosignal beeinflußt, gegebenenfalls einer vor- und/oder nachgeschalteten Verstärkereinheit sowie zumindest einem elektroakustischen Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbearbeitungsparameter personenspezifisch veränderbar sind.Terminal of a message transmission system, in particular in the security-relevant area, possibly a pilot workstation for flight monitoring, for playing back a transmitted audio signal, preferably of limited bandwidth, in particular voice signal, with a playback unit for converting the received transmission signal into an audio signal and a signal processing unit, in particular signal processor, which can be controlled via signal processing parameters, in particular the signal processor influenced, possibly a upstream and / or downstream amplifier unit and at least one electroacoustic transducer, characterized in that the signal processing parameters can be changed on a person-specific basis. Endstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbearbeitungsparameter zumindest eines Endstellen-Benutzers in einem Bedienprozessor (6) abgelegt und jeweils einem Benutzerkennzeichen zugeordnet sind, daß eine Eingabe-Einheit (7) mit dem Bedienprozessor (6) verbunden ist, und daß bei Eingabe des Benutzerkennzeichens die zugehörigen Signalparameter an den Steuereingang der Signalverarbeitungseinheit (1) angelegt werden.Terminal according to claim 1, characterized in that the signal processing parameters of at least one terminal user are stored in an operating processor (6) and each assigned to a user identifier, that an input unit (7) is connected to the operating processor (6), and in that Entering the user identifier, the associated signal parameters are applied to the control input of the signal processing unit (1). Endstelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzerkennzeichen oder die Signalbearbeitungsparameter auf einer Kode-Karte gespeichert ist bzw. sind, und daß eine Kode-Karten-Leseeinrichtung (7) mit dem Bedienprozessor (6) oder direkt mit der Signalverarbeitungseinheit (1) verbunden sind.Terminal according to claim 2, characterized in that the user identifier or the signal processing parameters is or are stored on a code card, and in that a code card reading device (7) with the operating processor (6) or directly with the signal processing unit (1) are connected. Endstelle nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine elektroakustische Wandler eine steuerbare Richtcharakteristik aufweist.Terminal according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the at least one electroacoustic transducer has a controllable directional characteristic. Endstelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine elektroakustische Wandler mit einer Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik (11) verbunden ist, welche über eine Vorrichtung zur Erfassung der Kopfstellung (50) des Endstellenbenutzers (51) gesteuert ist.Terminal according to Claim 4, characterized in that the at least one electroacoustic transducer is connected to a device for controlling the directional characteristic (11), which is controlled via a device for detecting the head position (50) of the end user (51). Endstelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei elektroakustische Wandler (32, 33, 34) vorgesehen sind, und daß die Vorrichtung zur Steuerung der Richtcharakteristik (11) eine Phasenschiebereinheit umfaßt, welche das Audiosignal in Abhängigkeit von der Kopfstellung des Endstellenbenutzers (51) phasenverzögert an jeweils einen einem der elektroakustischen Wandler (32, 33, 34) zugeordneten Ausgang legt.Terminal according to Claim 5, characterized in that at least two electroacoustic transducers (32, 33, 34) are provided, and in that the device for controlling the directional characteristic (11) comprises a phase shifter unit which generates the audio signal as a function of the head position of the terminal user (51 ) with a phase delay to an output assigned to one of the electroacoustic transducers (32, 33, 34).
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