EP1258865B1 - Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Verständlichkeit von Sprache enthaltenden Audiosignalen - Google Patents

Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Verständlichkeit von Sprache enthaltenden Audiosignalen Download PDF

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EP1258865B1 EP02005495A EP02005495A EP1258865B1 EP 1258865 B1 EP1258865 B1 EP 1258865B1 EP 02005495 A EP02005495 A EP 02005495A EP 02005495 A EP02005495 A EP 02005495A EP 1258865 B1 EP1258865 B1 EP 1258865B1
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    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • G10L21/0364—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude for improving intelligibility
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
    • G10L21/0232—Processing in the frequency domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2225/00—Details of deaf aids covered by H04R25/00, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2225/43—Signal processing in hearing aids to enhance the speech intelligibility

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for improving the intelligibility of speech-containing audio signals according to the features of the preamble of claim 1.
  • the aim of the present invention is to improve the speech intelligibility of a relatively good audio signal with unchanged volume. This means equal intelligibility at lower volume or improved intelligibility in ambient noise.
  • consonants are about 12 dB weaker than vowels. Increasing the consonants relative to the vowels increases the intelligibility of speech in the audio signal. If you replace the clipper with a fast "peak limiter” (22 msec) you can increase the intelligibility even further. At -10 dBlimitting, intelligibility increased from 56% to 84%.
  • US 5,553,151 describes a so-called "forward masking".
  • weak consonants are temporally covered by the previous strong vowels.
  • This publication proposes a relatively fast compressor with an "attack time” of about 10 msec. and a release time of about 75 to 150 msec. in front.
  • a problem in the previously known systems for increasing the speech intelligibility of speech in audio signals is their relatively high complexity, which means that both a high software cost for calculating the individual algorithms and a high hardware cost is necessary.
  • the audio signal is changed so that the language no longer sounds very natural.
  • the speech signal can be disrupted, which can even counteract improved intelligibility.
  • the aim of the present invention is therefore to provide a circuit arrangement for improving the speech quality of audio signals, on the one hand requires little effort and on the other hand, the language still sound natural.
  • the invention is essentially based on amplifying the audio signal to a predetermined factor and filtering it in a high-pass filter, wherein the cutoff frequency of the high-pass filter is controlled such that the amplitude of the audio signal after the processing path is equal to or proportional to the amplitude of the audio signal at the input of the processing path is.
  • the fundamental wave of the speech signal which contributes relatively little to the intelligibility but has the largest energy, can be attenuated and the usual signal spectrum of the audio signal can be correspondingly increased.
  • the amplitude of the vowels (large amplitude, low frequency) in the transition region consonant (small amplitude, high frequency) can be lowered to vowel to reduce the so-called "backward masking".
  • the entire signal is increased by a factor of g. This factor controls the strength of the signal enhancement effect, with meaningful values for the factor g being between about 1.5 and 4.
  • the circuit arrangement according to the invention are raised as higher-frequency components and lowered the low-frequency fundamental wave to the same extent, so that the amplitude (or energy) of the audio signal remains unchanged.
  • the corner frequency of the variable high-pass filter can be lowered with the circuit arrangement according to the present invention. Therefore, an "offset" can be added in the control to the input signal, which is either fixed or proportional to the peak amplitude of the input-side audio signal.
  • the corner frequency f c of the variable high-pass filter is limited downwards, since the lowest frequency for speech is about 200 Hz. A range of approximately 100 to 120 Hz has proven suitable for a lower corner frequency.
  • the circuit arrangement has a variable high pass 20, which is variable in its corner frequency f c .
  • the variable high-pass filter 20 has a control input 21 to which a control signal for changing the corner frequency f c is can be applied.
  • This variable high-pass filter 20 is preferably supplied via a low pass filter 10 to be improved.
  • an input terminal 1 is provided for applying the audio signal.
  • the low pass 10 must not provided, but is advantageous to eliminate signal interference in the audio signal.
  • At the output of the variable high-pass filter 20 sits an amplifier stage 30, which amplifies the output-side signal of the variable high-pass filter 20 by a factor of g.
  • This factor g is adjustable and is preferably between about 1.5 and 4. Once set gain factor is preferably not changed.
  • the entire processing path consisting of variable high pass 20 and amplifier 30 and optional low-pass filter 10 has an output terminal 2, at which the processed audio signal can be tapped as an output signal.
  • a regulation of the cut-off frequency f c of the variable high-pass filter 20 is carried out in the following manner for improving speech intelligibility of speech within the audio signal. If the amplitude (or energy) of the input signal at the input 1 of the circuit arrangement is greater than the amplitude (or energy) at the output 2 of the transmission path, then the corner frequency f c is lowered. Incidentally, increased. Provided that the amplitudes at the input 1 and output 2 are the same or proportional to a predetermined factor, no further change in the corner frequency f c.
  • FIG. 2 shows a development of the circuit arrangement of Figure 1 is shown.
  • FIG. 2 shows a comparator 36 with a downstream integrator, which is preceded by a scaling factor Ki.
  • the output terminal of the integrator 40 is connected to the control input 21 of the variable high-pass filter 20 in combination.
  • the comparator 36 has two input terminals 34, 35, at the first terminal 34, the input signal and at its terminal 35, the output signal of the transmission path is applied.
  • the circuit arrangement of FIG. 3 differs from the circuit arrangement of FIG. 2 in that the integrator 40 is replaced by a digital circuit arrangement 60.
  • the corner frequency f c is increased or decreased by a step d, depending on whether the output signal xc at the output of the comparator 36 is greater or less than 0.
  • FIG. 4 shows a further development of the circuit arrangement according to the invention.
  • the development consists in adding an offset K to the input signal present at the input 34.
  • This offset may be chosen to be constant or may be a factor K weighted output of a peak detector 70.
  • the audio signal is applied on the input side.
  • variable high-pass filter 20 is responsible.
  • the circuit operates as follows: A vowel is low-frequency with large amplitude. A consonant, in contrast, is high-frequency with a small amplitude.
  • the amplification factor g is set so that a gain of 6 dB is achieved. Due to the low-frequency vowel, the corner frequency of the variable high-pass filter 20 has adjusted to this low frequency. The fundamental wave is lowered so far that the Output amplitude is the same input amplitude of the audio signal, although the gain of 6 dB has been selected.
  • the inventive circuit arrangement of FIG. 1 operates as follows.
  • the high pass filter 20 has adjusted to the frequency of the consonant.
  • the amplitude of the input signal corresponds to the amplitude of the output signal.
  • the relatively high cut-off frequency f c of the high-pass filter 20 attenuates the vowels in the temporal transition and consequently does not cover the consonant.
  • the corner frequency f c is adjusted due to the control loop so that the amplitude of the input signal corresponds to the amplitude of the output signal.
  • the audio path (high pass, low pass, gain) is calculated separately for left and right, but the high passes have the same corner frequency f c .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Verständlichkeit von Sprache enthaltenden Audiosignalen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Eine solche Anordnung ist z.B. aus US-A- 5,083,312 bekannt.
  • Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie die Sprachverständlichkeit von Audiosignalen verbessert werden kann. Eine Möglichkeit liegt in der Verbesserung des verrauschten Signals. Eine andere Möglichkeit liegt darin, solche Signale zu verbessern, die durch Hall und Echos etc. degradiert wurden. Schließlich kann ein gutes Audiosignal verändert werden, so dass es für Schwerhörige besser verständlich wird. Dies wird beispeilsweise mit Hörgeräten erreicht. Letzlich ist die Veränderung eines guten Audiosignals möglich, so dass es bei starken Hintergrundgeräuschen besser verständlich ist.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Sprachverständlichkeit eines verhältnismäßig guten Audiosignals bei unveränderter Lautstärke zu verbessern. Dies bedeutet, gleiche Verständlichkeit bei geringerer Lautstärke oder verbesserte Verständlichkeit bei Umgebungslärm.
  • Aus US 5,459,813 ist es bekannt, dass sogenannte "unvoiced sounds" (z. B. Konsonanten) von den viel stärkeren "voiced sounds" (z. B. Vokale) überdeckt werden. Da die "unvoiced sounds" wichtig für die Sprachverständlichkeit sind, wird in dieser Veröffentlichung vorgeschlagen, diese z. B. durch Clipping oder Amplitudenkompression zu verstärken.
  • In der Veröffentlichung "effects of amplitud distorsion upon intellegibility of speech" von J. C. Liqulider in dem Journal of acustical society of america, Oktober 1946 ist ein sogenanntes "peak clipping" bekannt. Ein solches "peak clipping" ohne Umgebungsrauschen hat kaum Einfluss auf die Sprachverständlichkeit. Ein "peak clipping" bei -20 dB führt immer noch zu einer Verständlchkeit von etwa 96%. Das sogenannte "center clipping" ist wesentlich schlechter, da hier die Konsonanten entfernt werden, die für die Verständlichkeit besonders wichtig sind. "Peak clipping" bei -24 dB braucht nur eine Verstärkung von etwa 14 dB, um dieselbe Verständlichkeit zu erreichen. Aus der Veröffentlichung Elwood Kretsinger et al "The Use of fast Limiting to improve the Intelligibility of Speech in Noise", Speech Monographs, March 1960 ist es bekannt, dass Konsonanten ca. 12 dB schwächer als Vokale sind. Verstärkt man die Konsonanten relativ zu den Vokalen, wird deshalb die Verständlichkeit von Sprache im Audiosignal erhöht. Ersetzt man den Clipper durch einen schnellen "peak limitter" (22 msec) kann man die Verständlichkeit noch weiter erhöhen. Bei -10 dBlimitting erhöhte sich die Verständlichkeit von 56 % auf 84 %.
  • Aus Veröffentlichung Ian Thomas et al. "The Intelligibility of filtered-clipped Speech in Noise", The Journal of the Audio Engineering Society, June 1970 ist es bekannt, dass die Grundwelle eines Audiosignals, das Sprache enthält, nur wenig zur Sprachverständlichkeit beiträgt, während die erste Resonanzfrequenz sehr wichtig ist. Deshalb sollte das Signal vor dem Clipping hochpassgefiltert werden.
  • Aus Veröffentlichung Ian Thomas et al., "Intelligibility enhancement through spectral weigthing", Proceedings of the 1972 IEEE Conference on Speech Communication and Processing ist es bekannt, dass das Clipping zwar die Verständlichkeit von Sprache erhöht, jedoch die Signalqualität beeinträchtigt. In dieser Veröffentlichung wird deshalb vorgeschlagen, die Signalenergie in die signifikanten Frequenzbereiche zu verlagern.
  • Aus US 5,479,560 ist es darüber hinaus bekannt, das Audiosignal in mehrere Frequenzbänder aufzuteilen und diejenigen Frequenzbänder mit großer Energie verhältnismäßig stark zu verstärken und die anderen abzusenken. Dies wird deshalb vorgeschlagen, weil Sprache aus einer Aneinanderreihung von Phonehmen besteht. Phoneme bestehen aus einer Vielzahl von Frequenzen. Diese werden an den Resonanzfrequenzen des Mund- und Rachenraums besonders verstärkt. Ein Frequenzband mit solche einem spektralen Peak wird Formant genannt. Formants sind besonders wichtig zur Erkennung von Phonemen und somit Sprache. Ein Ansatz zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit ist es daher, die Peaks (Formants) des Frequenzspektrums eines Audiosignals zu verstärken und die dazwischen liegenden Täler abzuschwächen. Für einen Erwachsenen Mann liegt die Grundfrequenz von Sprache bei etwa 60 bis 250 Hz. Die ersten vier Formants liegen bei 500 Hz, 1 500 Hz, 2 500 Hz und 3 500 Hz (vgl. hierzu US-Patent 5,459,813.
  • Aus US 4,454,609 ist es bekannt, hauptsächlich die Konsonanten zu verstärken.
  • Schließlich beschreibt US 5,553,151 ein sogenanntes "forward masking". Hierbei werden schwache Konsonanten durch die vorhergehenden starken Vokale zeitlich überdeckt. Diese Veröffentlichung schlägt einen verhältnismäßig schnellen Kompressor mit einer "attack time" von ca. 10 msec. und einer "release time" von ca. 75 bis 150 msec. vor.
  • Problematisch bei den bisher bekannten Systemen zur Erhöhung der Sprachverständlichkeit von Sprache in Audiosignalen ist deren verhältnismäßig hohe Komplexität, das bedeutet, dass sowohl ein hoher Softwareaufwand zur Berechnung der einzelnen Allgorithmen sowie ein hoher Hardwareaufwand notwendig ist. Bei einfacheren Systemen wird dagegen das Audiosignal so verändert, dass die Sprache nicht mehr sehr natürlich klingt. Des Weiteren kann bei einfachen Systemen dem Sprachsignal Störungen zugefügt werden, das einer verbesserten Verständlichkeit sogar entgegen wirken kann.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Sprachqualität von Audiosignalen anzugeben, das einerseits geringen Aufwand erfordert und andererseits die Sprache noch natürlich klingen lässt.
  • Dieses Ziel wird durch eine Schaltungsanordnung mit dem Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Weiterbildungen einer solchen Schaltungsanordnung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung beruht im Wesentlichen darauf, das Audiosignal auf einen vorgegebenen Faktor zu verstärken und in einem Hochpass zu filtern, wobei die Eckfrequenz des Hochpasses so geregelt wird, dass die Amplitude des Audiosignals nach der Verarbeitungsstrecke gleich oder proportional der Amplitude des Audiosignals am Eingang der Verarbeitungsstrecke ist.
  • Mit dieser Schaltungsanordnung kann die Grundwelle des Sprachsignals, die relativ wenig zur Verständlichkeit beiträgt, aber die größte Energie besitzt, abgeschwächt werden und das übliche Signalspektrums des Audiosignals entsprechend angehoben werden. Außerdem kann die Amplitude der Vokale (große Amplitude, tiefe Frequenz) im Übergangsbereich Konsonant (kleine Amplitude, große Frequenz) zu Vokal abgesenkt werden, um das sogenannte "backward masking" zu verringern. Dazu wird das gesamte Signal um einen Faktor g angehoben. Dieser Faktor steuert die Stärke des Effekts der Signalverbesserung, wobei sinnvolle Werte für den Faktor g etwa zwischen 1,5 und 4 liegen. Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden als höher frequente Anteile angehoben und die tieffrequente Grundwelle im gleichen Maße abgesenkt, so dass die Amplitude (oder Energie) des Audiosignales unverändert bleibt. Für Signalanteile mit kleinen Amplituden, also Konsonanten, kann mit der Schaltungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung die Eckfrequenz des variablen Hochpasses abgesenkt werden. Deshalb kann in der Regelung zu dem Eingangssignal noch ein "offset" addiert werden, der entweder fix oder proportional zur Peak-Amplitude des eingangsseitigen Audiosignal ist.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass höherfrequenzte Signalanteile im Audiosignal abgesenkt werden. Mit einem Tiefpass vor dem variablen Hochpass können Störungen im Signal unterdrückt werden.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eckfrequenz fc des variablen Hochpassfilters nach unten begrenzt wird, da die unterste Frequenz für Sprache bei ca. 200 Hz liegt. Bewährt hat sich für eine untere Eckfrequenz ein Bereich von etwa 100 bis 120 Hz.
  • Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    die prinzipielle Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit in einem Audiosignal,
    Figur 2
    eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung von Figur 1,
    Figur 3
    eine andere Weiterbildung der Schaltungsanordnung von Figur 1, und
    Figur 4
    eine andere Weiterbildung der Schaltungsanordnung von Figur 1, und
    Figur 5
    eine vierte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.
  • In den nachfolgenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.
  • In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gezeigt. Die Schaltungsanordnung weist einen variablen Hochpass 20 auf, der in seiner Eckfrequenz fc veränderbar ist. Hierfür verfügt der variable Hochpass 20 über einen Steuereingang 21, an dem ein Steuersignal zur Veränderung der Eckfrequenz fc anlegbar ist. Diesem variablen Hochpass 20 wird vorzugsweise über einen Tiefpass 10 das zu verbessernde Audiosignal zugeführt. Hierfür ist eine Eingangsklemme 1 zum Anlegen des Audiosignals vorgesehen. Der Tiefpass 10 muss nicht vorgesehen sein, ist jedoch vorteilhaft, um Signalstörungen im Audiosignal zu beseitigen. Am Ausgang des variablen Hochpasses 20 sitzt eine Verstärkerstufe 30, die das ausgangsseitige Signal des variablen Hochpasses 20 um einen Faktor g verstärkt. Dieser Faktor g ist einstellbar und liegt vorzugsweise zwischen etwa 1,5 und 4. Ein einmal eingstellter Verstärkungsfaktor wird vorzugsweise nicht mehr verändert. Die gesamte Verarbeitungsstrecke bestehend aus variablen Hochpass 20 und Verstärker 30 sowie optionalem Tiefpass 10 verfügt über eine Ausgangsklemme 2, an der das verarbeitete Audiosignal als Ausgangssignal abgreifbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird eine Regelung der Eckfrequenz fc des variablen Hochpasses 20 in folgender Art und Weise zur Verbesserung der Sprachverständlichkeit von Sprache innerhalb des Audiosignals durchgeführt. Ist die Amplitude (oder auch Energie) des Eingangssignals am Eingang 1 der Schaltungsanordnung größer als die Amplitude (oder Energie) am Ausgang 2 der Übertragungsstrecke, dann wird die Eckfrequenz fc erniedrigt. Im Übrigen erhöht. Sofern die Amplituden am Eingang 1 und Ausgang 2 gleich oder zu einem vorgegebenen Faktor proportional sind, erfolgt keine weitere Veränderung der Eckfrequenz fc.
  • In Figur 2 ist eine Weiterbildung der Schaltungsanordnung von Figur 1 dargestellt. In Figur 2 ist ein Vergleicher 36 mit nachgeschaltetem Integrator, dem ein Skalierungsfaktor Ki vorgeschaltet ist, vorgesehen. Die Ausgangsklemme des Integrators 40 ist mit dem Steuereingang 21 des variablen Hochpasses 20 in Verbindung. Der Vergleicher 36 weist zwei Eingangsklemmen 34, 35 auf, an deren erste Klemme 34 das Eingangssignal und an dessen Klemme 35 das Ausgangssignal der Übertragungsstrecke angelegt wird.
  • Die Schaltungsanordnung von Figur 3 unterscheidet sich von der Schaltungsanordnung von Figur 2 dadurch, dass der Integrator 40 durch eine digitale Schaltungsanordnung 60 ersetzt ist. In der digitalen Schaltungsanordnung 60 wird nach Maßgabe des Ausgangssignals des Vergleichers 36 die Eckfrequenz fc um einen Schritt d erhöht oder erniedrigt, je nachdem, ob das Ausgangssignal xc am Ausgang des Vergleichers 36 größer oder kleiner 0 ist.
  • Schließlich ist in Figur 4 noch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. Die Weiterbildung besteht darin, dass zu dem an dem Eingang 34 anstehenden Eingangssignal ein Offset K addiert wird. Dieser Offset kann konstant gewählt werden oder ein mit einem Faktor K gewichteter Ausgang eines Peak-Detektor 70 sein. An dem Peak-Detektor 70 wird eingangsseitig das Audiosignal angelegt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung gemäß den Figuren 1 bis 4 ist es möglich, die Grundwelle des Audiosignals abzusenken und den restlichen Signalanteil anzuheben. Hierfür ist das variable Hochpassfilter 20 verantwortlich.
  • Für den Fall, dass im Sprachsignal ein Konsonant einem Vokal folgt, arbeitet die Schaltungsanordnung folgendermaßen: Ein Vokal ist tieffrequent mit großer Amplitude. Ein Konsonant ist dagegen hochfrequent mit kleine Amplitude. Bei der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird der Verstärkungsfaktor g so eingestellt, dass eine Verstärkung von 6 dB erreicht wird. Durch den tieffrequenten Vokal hat sich die Eckfrequenz des variablen Hochpassfilters 20 auf diese tiefe Frequenz eingestellt. Die Grundwelle ist also so weit abgesenkt, dass die Ausgangsamplitude gleicher Eingangsamplitude des Audiosignals ist, obwohl die Verstärkung von 6 dB gewählt wurde. Folgt auf den Vokal nun ein Konsonant (höhere Frequenz!) wird dieser sofort um 6 dB angehoben, da die Eckfrequenz des Hochpassfilters 20 noch auf die tiefe Frequenz des Vokals eingestellt ist. Der Konsonant wird als weniger stark vom Vokal überdeckt. Erst nach einigen Millisekunden erhöht sich die Eckfrequenz fc und senkt somit auch den Konsonant ab, so dass die Amplitude des Eingangssignals gleich der Amplitude des Ausgangssignals der Verarbeitungsstrecke ist.
  • Bei einem Übergang Konsonant auf Vokal arbeitet die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung von Figur 1 folgendermaßen. Das Hochpassfilter 20 hat sich auf die Frequenz des Konsonants eingestellt. Die Amplitude des Eingangssignals entspricht der Amplitude des Ausgangssignals. Folgt nun ein Vokal (tieffrequent) wird durch die verhältnismäßig hohe Eckfrequenz fc des Hochpassfilters 20 der Vokal beim zeitlichen Übergang gedämpft und der Konsonant folglich nicht überdeckt. Erst nach einigen Millisekunden ist die Eckfrequenz fc aufgrund der Regelzeit der Regelschleife so eingeregelt, dass die Amplitude des Eingangssignals der Amplitude des Ausgangssignals entspricht.
  • Abschließend ist noch folgendes anzumerken: Bei einem Stereosignal kann entweder jeder Kanal eine eigene Regelung erhalten wie oben beschrieben oder sie können eine gemeinsame Regelung benutzen. Dann ist z. B. (vgl. Figur 5) an den Eingang 34=Abs (Input_Left)+Abs(Input_Right) anzulegen und an den Eingang 35=Abs (Output_Left)+Abs (Output_Right). Der Audiopfad (Hochpass, Tiefpass, Gain) wird für links und rechts getrennt berechnet, die Hochpässe besitzen aber dieselbe Eckfrequenz fc.

Claims (13)

  1. Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Verständlichkeit von Sprache enthaltenden Audiosignalen, bei welcher Frequenz- und/oder Amplitudenanteile des Audiosignals nach vorgegebenen Parametern verändert werden und das Audiosignal in einer Verarbeitungsstrecke durch einen Hochpass (20) geführt wird, dessen Eckfrequenz fc regelbar ist, und worin nach dem Hochpass (20) das Signal mit einem vorgebaren Faktor g verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Eckfrequenz fc des Hochpasses (20) sowohl die Amplitude des Eingangssignals als auch des Ausgangssignals der Verarbeitungsstrecke erfasst wird, und dass dann, wenn die Amplitude des Eingangssignals größer als die Amplitude des Ausgangssignals am Ausgang der Verarbeitungsstrecke ist, die Eckfrequenz fc erniedrigt und im umgekehrten Fall erhöht wird.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor g > = 1 gewält ist.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor g etwa zwischen 1,5 und 4 gewählt ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Eckfrequenz fc inkremental erfolgt, vorzugsweise in ein Hz-Schritten.
  5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Eckfrequenz fc im Bereich von etwa 100 Hz bis 1 kHz variierbar ist.
  6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die untere Eckfrequenz fc bei etwa 100 bis 120 Hz liegt.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass vor dem variablen Hochpass (20) ein Tiefpass (10) geschaltet ist.
  8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Tiefpass (10) eine Eckfrequenz bei etwa 6 kHz aufweist.
  9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass an einem Steuereingang (21) des variablen Hochpasses (20) zur Veränderung der Eckfrequenz fc ein Vergleicher (36) gekoppelt ist, an dessen einen Eingang (34) des Eingangssignal der Verarbeitungstrecke und an dessen anderen Eingang (35) das Ausgangssignal der Verarbeitungsstrecke geschaltet ist.
  10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steuereingang (21) des variablen Hochpasses (20) und den Ausgang des Vergleichers (36) ein Integrator (40) geschaltet ist.
  11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Steuereingang (21) des variablen Hochpasses (20) und den Ausgang des Vergleichers (36) eine digitale Schaltungsanordnung (60) zum Inkrementieren der Eckfrequenz fc in Schritten (d) vorgesehen ist.
  12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem Eingangssignal an einem Eingang (34) des Vergleichers (36) ein Offset addiert wird.
  13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Audiosignal ein Stereosignal ist, und dass einem ersten Eingang (34) des Vergleichers (36) die Summe aus den Eingangssignalen für den linken und rechten Kanal und dass dem zweiten Eingang (35) des Vergleichers (36) die Summe aus dem Ausgangssignal für den linken und rechten Kanal zugeführt wird.
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