EP3956887B1 - Rauschunterdrückung bei audiosignalen in einem fahrzeug - Google Patents

Rauschunterdrückung bei audiosignalen in einem fahrzeug Download PDF

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EP3956887B1
EP3956887B1 EP20716796.6A EP20716796A EP3956887B1 EP 3956887 B1 EP3956887 B1 EP 3956887B1 EP 20716796 A EP20716796 A EP 20716796A EP 3956887 B1 EP3956887 B1 EP 3956887B1
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EP
European Patent Office
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vehicle
noise
noise rejection
noise suppression
frequency
Prior art date
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Simon Bork
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques 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
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques 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
    • G10L21/0264—Noise filtering characterised by the type of parameter measurement, e.g. correlation techniques, zero crossing techniques or predictive techniques

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for noise suppression in audio signals in a vehicle and a vehicle comprising such an arrangement.
  • audio signals in a vehicle and in particular in a vehicle interior for transmission can be transmitted to a communication partner positioned outside the vehicle using a so-called hands-free device via mobile radio or other wireless communication connections.
  • process and/or prepare such audio signals within the vehicle in particular in such a way that their quality is improved from the perspective of the external communication partner. For example, noise components that do not represent a useful signal (for example not a speech signal) can be filtered out and/or suppressed from these audio signals. Only the appropriately processed signal can then actually be transmitted to the external communication partner.
  • the invention is therefore aimed at improving the use of noise suppression for audio signals in a vehicle, in particular in such a way that, from the perspective of any external communication partner, it does not lead to undesirably high quality losses in a transmitted audio signal.
  • the emergency call can, for example, be received from an emergency call center of the type described here or, in particular, be sent to one automatically. In the latter case, the procedure may have determined that an accident scenario exists.
  • noise suppression of audio signals in a vehicle is adapted to the current operating situations of the vehicle. This applies in particular to the extent of noise suppression, i.e. to what extent and in particular how strongly or, in other words, how intensively noise components in the audio signal are suppressed.
  • vehicle speed is a reliable indicator of an appropriate level of noise suppression in a vehicle.
  • the ambient or wind, engine, rolling noise and/or other disturbing noises that can be perceived in a vehicle interior depend significantly on the vehicle speed and increase as the vehicle speed increases. Accordingly, embodiments of the invention also provide for increasing the noise suppression as the vehicle speed increases.
  • the invention enables audio signals to be transmitted only with little and, in particular, as little information loss as possible, since the noise suppression is reduced accordingly.
  • the noise suppression can be significantly reduced or even eliminated completely.
  • the audio signal is transmitted as unfiltered as possible, so that an employee of a service center or emergency call center receives as much audio information as possible in order to draw conclusions about the possible well-being of the driver or about the conditions at the possible scene of the accident.
  • the employee can receive breathing noises or ambient noises (e.g. moving traffic or sirens) with only minor loss of information and pass this on to emergency services.
  • the audio signal can be an input signal (in particular an input signal measured by a microphone) of a hands-free device in the vehicle.
  • the emergency call system can be comprised of a hands-free device.
  • a hands-free device can be activated selectively when an emergency call is made externally or is sent externally in order to ensure the condition of the vehicle and the vehicle occupants.
  • it can be a specific operating mode or operating function of a hands-free device, which can be activated, for example, in response to an incoming call or a detected accident.
  • any hands-free device can form an emergency call system, provided it is set up to receive external emergency calls and/or to automatically make emergency calls, for example after a detected accident.
  • the noise suppression filter can be a functionality of a control device that, for example, provides or interacts with a hands-free device, communication device or other audio processing device of the vehicle.
  • the noise suppression filter can be an algorithm and/or a software component that is controlled by a control device Vehicle or the other facilities mentioned above.
  • the noise suppression filter can receive the audio signal as an input signal and output it in processed form as an output signal (ie output it with a suppressed noise component).
  • the audio signal can be an audio signal received in a vehicle interior or recorded via a microphone. It can therefore result from the in Vehicle occupants included, for example if they want to speak to an external communication partner.
  • the audio signal can be divided into a useful component and a noise component.
  • the useful portion can include the portion that is actually to be communicated to the external communication partner and/or that contains relevant information, in particular the voice information expressed by a vehicle occupant.
  • the noise component can relate to parts of the audio signal that do not provide any benefit and/or that are not speech information.
  • the noise component can include the above-mentioned noise or sources of interference or can be attributed to them.
  • the noise suppression filter can be set up using conventional algorithms to differentiate between these components and/or to at least partially filter out the noise component.
  • the parameters of the noise suppression filter can be selected appropriately, in particular with regard to which frequency ranges should be attenuated and/or completely filtered out and in what way. Dampening can generally be understood here as reducing a volume value (or decibel value) of the audio signal or at least an audio signal component (e.g. frequency component).
  • the vehicle speed value can be obtained from any vehicle system in a manner known per se. For example, it can be read from a CAN bus and/or queried by speed sensors.
  • the method can generally be implemented by computer or carried out by a control device with at least one microprocessor.
  • a software component for example a component upstream of the noise suppression filter and/or interacting with it
  • a software component can also be used to determine those properties that are to be determined depending on the driving speed value and/or the extent of these determinations can be determined and calculated.
  • this occurs continuously during ongoing vehicle operation, ie the properties of the noise suppression filter are continuously adapted to the vehicle speed, for example at least when audio signals are currently present and/or are to be transmitted.
  • the property that is to be determined depending on the vehicle speed value obtained is an intensity variable of the noise suppression filter.
  • it can be an intensity variable relating to the extent or, in other words, the strength of the noise suppression.
  • the intensity magnitude or the extent of noise suppression can increase as the vehicle speed increases and in particular increase proportionally thereto (for example in at least one frequency range of the type explained below).
  • the intensity variable can be an attenuation variable of the noise reduction filter.
  • this size can indicate to what extent (e.g. to what percentage) the audio signal should be attenuated in at least one frequency band compared to the value measured (e.g. by a microphone) before it is output and, if necessary, further communicated.
  • the attenuation size can differ depending on the frequency band. For example, at a certain speed it can be larger in frequency bands in which significant amounts of noise have been detected, and lower in other frequency bands in which higher amounts of useful signals have been detected. This determination can be carried out as part of vehicle development or during ongoing operation (see the following discussion).
  • the property which is determined depending on the vehicle speed value obtained, is at least one Frequency range of the audio signal in which the noise reduction filter is to be used (ie is to carry out noise reduction). More precisely, the frequency range can be defined, for example, in terms of its size. In particular, the limit frequencies of this frequency range can be defined, i.e. from where to where it should extend. In the context of this disclosure, the terms frequency range and frequency band are used equivalently.
  • a plurality of corresponding frequency ranges is preferably defined, specifically for each vehicle speed value or vehicle speed value range. This makes it possible, for example, to assign separate and generally smaller frequency ranges to those frequency ranges at a given vehicle speed in which a high level of noise suppression should take place. However, those areas in which little interference is suspected and therefore no above-average noise suppression is required may experience lower noise suppression.
  • focal points can be set within the audio signal frequency spectrum by defining corresponding frequency ranges, depending on the current driving speed, in which particularly strong noise suppression should take place. Consequently, frequency range-specific values of an intensity variable of the noise suppression filter explained above can generally also be assigned to a frequency range.
  • At least one frequency range is defined with an above-average intensity, in which a correspondingly high level of noise suppression is then to take place in order to filter out speed-dependent interference components.
  • the frequency ranges that include this frequency range or, in general, the remaining frequency ranges can only be filtered to a lesser extent or not at all (i.e. have a correspondingly lower intensity value).
  • a predetermined value of an intensity variable of the noise suppression filter is predetermined for the at least one frequency range described above, i.e. that a frequency range-specific value of the intensity variable is present.
  • noise suppression can only be activated if a predetermined activation criterion is present. This can, for example, involve starting an internal combustion or electric traction engine, in which the respective engines are enabled to deliver traction energy. So it can be a state in which... to provide traction energy. It can therefore be a condition in which the vehicle would in principle be able to move forward under its own power. It can also involve activating a communication, emergency call or telephone device.
  • the property of the noise suppression filter can also be defined in such a way that, despite such an activation state, no noise suppression takes place or is implemented when the vehicle speed falls below a minimum vehicle speed.
  • the vehicle speed value is below 3 km/h or if it is 0 km/h, no noise suppression can take place and/or at least 50% lower noise suppression can take place than while driving at 50 km/h.
  • the at least one property of the noise suppression filter is set and/or updated while the vehicle is traveling. For example, measurements can be carried out while driving and preferably when there are no useful signals in order to record speed-dependent frequency distributions of interior noise or any background noise. In accordance with these distributions, the above-described values of the intensity variables and/or the frequency ranges can then be selected appropriately, in particular in such a way that speed-dependent focal points of the disturbing noise are specifically suppressed. This determination or updating can be done autonomously by the driver. For example, it can be carried out automatically at regular time or distance intervals.
  • the arrangement can include a control device or be designed as such.
  • the control device may include the noise reduction filter.
  • the control unit can also include the device for determining the vehicle speed value, for example by evaluating GPS data or if this device is set up to query the vehicle speed value from a CAN bus or generally from vehicle speed sensors external to the system.
  • the device itself can be designed as a corresponding vehicle speed sensor.
  • the control device can be set up to determine a property of the noise suppression filter in the above manner, for which corresponding software components and / or program instructions can be stored, which, for example, include or can access tabular or functional relationships in order to make such a determination.
  • the arrangement may generally be adapted to carry out a method according to any of the above and below aspects.
  • the arrangement can include any further features, developments and variants in order to provide all of the functions, steps, interactions and effects described in the method.
  • all of the above and below explanations of the process features can also apply to the identical arrangement features.
  • the invention is defined solely by the claims.
  • the invention further relates to a vehicle comprising an arrangement of the above type, provided that the arrangement belongs to the invention.
  • FIG. 1 an arrangement 10 according to the invention is shown according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the arrangement 10 is installed in a vehicle 1.
  • the arrangement 10 includes a control device 12, which is connected to at least one microphone 14.
  • the microphone 14 measures audio signals in a vehicle interior.
  • This audio signal contains any voice information or voice input expressed by vehicle occupants as well as general ambient and/or noise of the type described in the introduction.
  • the voice information represents useful parts of the audio signal that are to be transmitted via mobile radio to a communication partner external to the vehicle, not shown separately.
  • the background noise and/or ambient noise represents a component of interference that should be at least partially filtered out using noise suppression.
  • the control device For transmission to a communication partner external to the vehicle, the control device is also connected to or includes a communication device (not shown separately), such as a mobile radio antenna.
  • the control unit 12 is also connected to a device 16 for determining a vehicle speed. In the case shown, this is a wheel speed sensor.
  • a device 16 for determining the vehicle speed can also be provided in that the control unit 12 is set up to be connected to a corresponding speed sensor external to the arrangement, for example by a signal connection (e.g. a CAN bus) (i.e. the arrangement itself does not necessarily have to have a speed sensor include, but can only be connected to it).
  • the control device 12 itself, a speed determination software component of the control device 12 or a hardware signal input of the control device 12 can be a device 16 for speed determination.
  • the control unit 12 can determine the speed based on GPS data.
  • control device 12 also includes a noise suppression filter 18, which is not shown separately.
  • This is a software component that is executed by at least one microprocessor of the control device 12 and that processes or filters the audio signal of the microphone 14 for the purpose of noise suppression. This processed audio signal can then be transmitted to a communication partner external to the vehicle via the communication device mentioned.
  • Properties of the noise reduction filter e.g. frequency ranges explained below or Intensity variables can be flexibly determined by the control unit 12, in accordance with a vehicle speed value obtained.
  • Fig. 2 A diagram is shown in which volume values in decibels are entered for individual frequencies of the audio signal. These are frequencies of the audio signal that occur within a frequency spectrum that can be detected by the microphone 14 during operation of the vehicle 1 (i.e., for example when the engine is switched on), but without voice input.
  • the lowest frequency curve 20 represents the recorded frequencies or frequency-dependent volumes at a vehicle speed of 0 km/h but with the engine switched on.
  • a middle curve 22 is also shown, which was determined for a speed of 60 km/h.
  • only the driving noises or the possible interference component are recorded (see ambient and/or interference noises above), but not any voice information or other noises emitted by a vehicle occupant.
  • the curves 20, 22 and 24 each represent the frequency ranges in which comparatively strong (or loud) noise is perceptible. As part of noise suppression by the noise suppression filter 18, these frequencies should also be filtered out or attenuated to an above-average extent.
  • frequency ranges B1 ... Bn are defined in which noise suppressions of different levels are to be carried out.
  • Fig. 2 is shown as an example for the middle curve 22 (60 km/h) that a frequency range B3 is specifically defined around the most pronounced frequency in the range of 1,000 Hz. There are particularly pronounced background noises that need to be filtered out accordingly. Any number of other frequency ranges can be defined, as in Fig. 2 indicated by B1 ... B.
  • Each of these frequency ranges B1...Bn can be assigned an intensity value of the noise suppression explained below, which is, for example, an intensity of attenuation in this frequency range B1...Bn by the noise suppression filter 18.
  • Fig. 3 which is based on the representation of Fig. 2 builds up, values of frequency range-specific noise suppression intensity variables were plotted for each of the frequency ranges B1 to Bn and for each of the speed-dependent curves 20, 22, 24. More precisely, for each frequency range B1 ... Bn, corresponding intensity variables are entered as bars 20.1 ... 20.n, 22.1 ... 22.n, 24.1 ... 24.n, where the corresponding numbers 20, 22 and 24 are refer to the similarly designated frequency curves and apply when the corresponding vehicle speeds are present.
  • the intensity of the noise suppression is determined depending on the speed as properties of the noise suppression filter 18. Referring to the frequency range B3, for example, for frequencies in this range there is a stronger attenuation at the vehicle speed according to curve 22 (60 km/h) than at the vehicle speeds according to curves 24 and 20 (120 km/h and 0 km/h), since For these curves there is not the strongest noise in the corresponding frequency range B3.
  • the frequency ranges B1 ... Bn are optionally determined as properties of the noise suppression filter depending on the speed, whereby at least in Fig. 3
  • the same frequency ranges B1 ... Bn for all curves 20, 22, 24 are selected and the assigned area-specific intensity variables 20.1 ... 24.n are entered. But this is not mandatory. Instead, separate frequency ranges B1...Bn, together with the associated area-specific intensity variables 20.1...24.n, could be selected for each of the curves 20, 22, 24.
  • An advantage of the embodiment shown in Fig. 3 lies in the fact that the noise suppression at the vehicle speed of 0 km/h is lower than the other vehicle speeds or at least does not exceed them (see correspondingly lower or at least not higher bars 20.1 ... 20.n). This is based on the idea that emergency conditions and, in particular, accident scenarios can be characterized by an eventual standstill of the vehicle 1. In this case, it is advantageous if as little information loss as possible occurs and the audio signal is transmitted completely or only slightly attenuated by the noise reduction filter 18. This prevents, for example, the breathing noises of a vehicle occupant, which indicate a living condition, from being accidentally filtered out.
  • step S1 speed-dependent disturbance and/or ambient noise measurements are recorded in order to record the speed-dependent frequency distributions in the vehicle interior according to curves 20, 22, 24 for generally any number of speed values.
  • suitable frequency ranges B1 ... Bn are then selected either using an automatic algorithm or manually (e.g. during vehicle development). If this is to be done automatically, defined rules can be stored, for example, according to which criteria the frequency ranges B1 ... Bn should be selected. For this purpose, for example, certain value spectrums around a local maximum or minimum or change gradients that can define corresponding range limits come into consideration.
  • the frequency ranges B1...Bn are then assigned area-specific values of the intensity variable 20.1...24.n explained above. This can also be done automatically or manually.
  • the criterion can be that the strongest or loudest frequency in a frequency range B1 ... Bn is considered (or alternatively an average value thereof within a frequency range B1 ... Bn) and then a suitable distribution of the Intensity size 20.1 ... 24.n is determined over all frequency ranges B1 ... Bn in accordance with the above frequency becomes.
  • step S4 which is carried out while the vehicle is driving, audio signals are recorded by the microphone 14 and filtered by the noise suppression filter 18 in accordance with the specified properties and transmitted to a communication partner external to the vehicle. It is also indicated that z. B. can be returned to step S1 at regular intervals in order to recalibrate the system, so to speak. This is preferably done autonomously by the driver and then with appropriate automatic determination of the properties mentioned.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, umfassend eine solche Anordnung.
  • Es ist bekannt, Audiosignale in einem Fahrzeug und insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum für eine Übertragung zu erfassen. Insbesondere können diese mittels einer sogenannten Freisprecheinrichtung per Mobilfunk oder anderweitiger kabelloser Kommunikationsverbindungen an einen außerhalb des Fahrzeugs positionierten Kommunikationspartner übertragen werden. Weiter ist es bekannt, derartige Audiosignale innerhalb des Fahrzeugs zu verarbeiten und/oder aufzubereiten, insbesondere derart, dass deren Qualität aus Sicht des externen Kommunikationspartners verbessert wird. Beispielsweise können aus diesen Audiosignalen Rauschanteile, die kein Nutzsignal (beispielsweise kein Sprachsignal) darstellen, herausgefiltert und/oder unterdrückt werden. Nur das entsprechend verarbeitete Signal kann dann tatsächlich an den externen Kommunikationspartner übertragen werden.
  • Technologischer Hintergrund hierzu findet sich in der DE 10 2017 212 980 A1 der Anmelderin, die sich zwar primär auf die Kompensation von Störgeräuschen wie Echoeffekten bei einer Fahrzeug-Freisprecheinrichtung richtet, in diesem Zusammenhang aber auch eine Rauschunterdrückung anspricht. Ferner wird verwiesen auf die DE 10 2014 220 602 A1 , bei der Störgeräusche erfasst und ein akustisches Verdeckungssignal zum Verdecken dieses Störgeräusches erzeugt wird. Die DE 10 2005 051 699 A1 lehrt ferner ein Audio-Empfangssystem mit Korrekturmöglichkeiten bei Empfangsstörungen.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine Festlegung der Art und des Ausmaßes einer Rauschunterdrückung oftmals nicht derart erfolgt, dass in sämtlichen Situationen ein praxistauglicher Betrieb möglich ist. Beispielsweise hat es sich gezeigt, dass in bestimmten Betriebssituationen voreingestellte Rauschunterdrückungen zu unerwünscht hohen Abschwächungen des Audiosignals führen können, wohingegen bei einer entsprechenden Herabsetzung der Rauschunterdrückung diese in anderen Betriebssituationen dann als zu niedrig empfunden werden kann.
  • Aus der US 2013/185065 A1 , US 2016/019890 A1 , EP 1 531 605 A1 , US 2009/119099 A1 , US 2010/161326 A1 und US 2002/071573 A1 sind jeweils Verfahren zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug bekannt, mit den Schritten:
    • Bereitstellen eines Rauschunterdrückungsfilters, das dazu eingerichtet ist, einen Rauschanteil in einem Audiosignal zumindest teilweise zu unterdrücken,
    • Erhalten eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts,
    • Festlegen von wenigstens einer Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters in Abhängigkeit des erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswertes.
  • Aus der WO 2018/164304 A1 ist es bekannt, in einem mobilen Gerät für Sprachkommunikation die Anpassung der Gewichtung für subjektive gegenüber wahrnehmungsobjektiver Sprachqualität vorzunehmen, wenn ein Notruf abgesetzt wird.
  • Aus der WO 2018/174310 A1 ist es bekannt, dass in einem Sprachkommunikationssystem als Kriterium geprüft wird, ob ein Notruf vorliegt und als Folge dargelegt wird, dass Modi eines Artikulationsverbesserers umgeschaltet werden können.
  • Aus der WO 2018/066731 A1 ist es bekannt, dass eine Vorverarbeitungsfunktion der Sprachverarbeitung wie beispielsweise eine Geräuschreduktion abgeschaltet wird, wenn für eine bestimmte Zeit kein Sprachsignal empfangen wird.
  • Die Erfindung richtet sich demnach auf die Aufgabe, den Einsatz einer Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug zu verbessern, insbesondere derart, dass sie aus Sicht eines etwaigen externen Kommunikationspartners nicht zu unerwünscht hohen Qualitätsverlusten in einem übermittelten Audiosignal führt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1, eine Anordnung mit den Merkmalen von Anspruch 9 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Die einleitenden Bemerkungen und Merkmale können, sofern nicht anders angegeben oder ersichtlich, auch bei der vorliegenden Lösung vorgesehen sein.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug, mit:
    • Bereitstellen eines Rauschunterdrückungsfilters, das dazu eingerichtet ist, einen Rauschanteil in einem Audiosignal zumindest teilweise zu unterdrücken;
    • Ermitteln, ob ein Notruf (zum Beispiel von extern) erhalten oder (zum Beispiel nach extern) abgesetzt wird;
    und wenn dies der Fall:
    • Reduzieren der Rauschunterdrückung (zum Beispiel durch Reduzieren einer hierin geschilderten Intensitätsgröße oder schlicht durch Deaktivieren der Rauschunterdrückung) des Rauschunterdrückungsfilters gegenüber einem Betriebszustand, in dem kein Notruf erhalten oder abgesetzt wird (aber zum Beispiel dennoch eine Rauschunterdrückung erfolgen soll, beispielsweise während eines gewöhnlichen (Freisprech-) Telefonanrufes während einer Fahrt).
  • Der Notruf kann zum Beispiel von einer Notrufzentrale der hierin geschilderten Art erhalten werden oder an eine solche insbesondere automatisch abgesetzt werden. In letzterem Fall kann im Rahmen des Verfahrens ermittelt worden sein, dass ein Unfallszenario vorliegt.
  • Eine Erkenntnis der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Rauschunterdrückung von Audiosignalen in einem Fahrzeug an aktuelle Betriebssituationen des Fahrzeugs angepasst wird. Dies betrifft insbesondere das Ausmaß der Rauschunterdrückung, also inwieweit und insbesondere wie stark oder, mit anderen Worten, wie intensiv Rauschanteile in dem Audiosignal unterdrückt werden. Insbesondere wurde zunächst erkannt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit ein zuverlässiger Indikator für ein angemessenes Ausmaß der Rauschunterdrückung in einem Fahrzeug ist. So hängen nämlich insbesondere die in einem Fahrzeuginnenraum wahrnehmbaren Umgebungs- bzw. Wind-, Motor-, Abrollgeräusche und/oder anderweitige Störgeräusche maßgeblich von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab und nehmen bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit zu. Dementsprechend sehen auch Ausführungsformen der Erfindung vor, die Rauschunterdrückung bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.
  • Insbesondere wurde aber erkannt, dass derartige Anpassungen bei Notfällen und insbesondere bei automatischen Anrufen über Notrufsysteme vorteilhaft ist. So sind in derzeitigen Fahrzeugen zum Teil Kommunikationslösungen verbaut, die eine schnelle Kontaktaufnahme zu einem Servicecenter des Fahrzeugherstellers oder einer Notrufzentrale und/oder die Anrufe durch ein solches Servicecenter oder eine Notrufzentrale ermöglichen, beispielsweise in Reaktion auf vom Fahrzeug übermittelte Signale. Auf diese Weise können Notrufe (bzw. Notanrufe von extern) erfolgen, wenn das Fahrzeug einen möglichen Unfall oder eine anderweitige Störung signalisiert hat. Diese Notrufe dienen dazu, sich beim Fahrer über dessen Wohlbefinden zu erkunden und gegebenenfalls erforderliche Rettungsmaßnahmen einzuleiten.
  • Tritt ein solcher Notfall ein, ermöglicht die Erfindung, dass Audiosignale nur mit geringen und insbesondere so geringen Informationsverlusten wie möglich übertragen werden, da die Rauschunterdrückung entsprechend reduziert wird.
  • Beispielsweise kann dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwerts liegt oder 0 km/h beträgt und/oder wenn ein mögliches Notfallszenario von einem Steuergerät des Fahrzeugs erkannt wurde, die Rauschunterdrückung deutlich reduziert werden oder auch vollständig entfallen. Demnach wird das Audiosignal möglichst ungefiltert übertragen, sodass ein Mitarbeiter eines Servicecenters oder einer Notrufzentrale so viele Audio-Informationen wie möglich erhält, um auf ein mögliches Wohlbefinden des Fahrers zu schließen oder auf die Verhältnisse an dem möglichen Unfallort. Beispielsweise kann der Mitarbeiter auf diese Weise Atemgeräusche oder Umgebungsgeräusche (beispielsweise fahrender Verkehr oder Sirenen) mit lediglich geringen Informationsverlusten erhalten und dies an Rettungskräfte weitergeben. Wie erwähnt, kann es sich bei dem Audiosignal um ein Eingangssignal (insbesondere ein per Mikrofon gemessenes Eingangssignal) einer Freisprecheinrichtung des Fahrzeugs handeln. Insbesondere kann es sich aber um ein Eingangssignal (z.B. erneut ein per Mikrofon gemessenes Signal) eines Notrufsystems des Fahrzeugs handeln. Das Notrufsystem kann von einer Freisprecheinrichtung umfasst sein. Es kann z.B. dann selektiv aktiviert werden, wenn ein Notruf von extern erfolgt oder nach extern abgesetzt wird, um sich über den Zustand des Fahrzeugs und der Fahrzeuginsassen zu vergewissern. Anders ausgedrückt kann es sich also um eine bestimmte Betriebsart oder Betriebsfunktion einer Freisprecheinrichtung handeln, die z.B. nach Maßgabe eines eingehenden Anrufes oder eines detektierten Unfalls aktiviert werden kann. Allgemein kann jegliche Freisprecheinrichtung ein Notrufsystem bilden, sofern diese dazu eingerichtet ist, Notrufe von extern zu empfangen und/oder z.B. nach einem detektierten Unfall automatisch Notrufe abzusetzen.
  • In einer Ausführungsform erfolgen daher folgende Schritte:
    • Erhalten eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts;
    • Festlegen von wenigstens einer Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters in Abhängigkeit des erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts.
  • In an sich bekannter Weise kann das Rauschunterdrückungsfilter eine Funktionalität eines Steuergeräts sein, das beispielsweise eine Freisprecheinrichtung, Kommunikationseinrichtung oder anderweitigen Audio-Verarbeitungseinrichtung des Fahrzeugs bereitstellt oder mit einer solchen zusammenwirkt. Beispielsweise kann es sich bei dem Rauschunterdrückungsfilter um einen Algorithmus und/oder eine Softwarekomponente handeln, die von einem Steuergerät des Fahrzeugs oder den anderweitigen vorstehend genannten Einrichtungen ausgeführt wird. Als Eingangssignal kann das Rauschunterdrückungsfilter das Audiosignal erhalten und als Ausgangssignal dieses in verarbeiteter Form ausgeben (d.h. mit einem unterdrückten Rauschanteil ausgeben).
  • Bei dem Audiosignal kann es sich um ein in einem Fahrzeuginnenraum empfangenes bzw. über ein Mikrofon aufgenommenes Audiosignal handeln. Es kann sich demnach aus den im Fahrzeuginsassen enthalten, beispielsweise wenn dieser mit einem externen Kommunikationspartner sprechen möchte.
  • Das Audiosignal kann in einen Nutzanteil und in einen Rauschanteil unterteilbar sein. Der Nutzanteil kann denjenigen Anteil umfassen, der tatsächlich an den externen Kommunikationspartner kommuniziert werden soll und/oder der relevante Informationen enthält, insbesondere die von einem Fahrzeuginsassen geäußerten Sprachinformationen. Der Rauschanteil kann hingegen Anteile des Audiosignals betreffen, die keinen Nutzen liefern und/oder die keine Sprachinformationen sind. Insbesondere kann der Rauschanteil vorstehend genannte Störgeräusche bzw. Störquellen umfassen oder auf diese zurückzuführen sein.
  • Das Rauschunterdrückungsfilter kann über herkömmliche Algorithmen dazu eingerichtet sein, zwischen diesen Anteilen zu differenzieren und/oder den Rauschanteil zumindest teilweise herauszufiltern. Hierfür können im Rahmen einer Fahrzeugentwicklung die Parameter des Rauschunterdrückungsfilters geeignet gewählt werden, insbesondere dahingehend, welche Frequenzbereiche von diesem in welcher Weise gedämpft und/oder vollständig herausgefiltert werden sollen. Unter einem Dämpfen kann hierin allgemein ein Reduzieren eines Lautstärkewerts (bzw. Dezibelwerts) des Audiosignals oder zumindest eines Audiosignalanteils (z.B. Frequenzanteils) verstanden werden.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitswert kann in an sich bekannter Weise von einem beliebigen Fahrzeugsystem erhalten werden. Beispielsweise kann er aus einem CAN-Bus ausgelesen werden und/oder von Geschwindigkeitssensoren abgefragt werden.
  • Das Verfahren kann allgemein computerimplementiert sein bzw. von einem Steuergerät mit wenigstens einem Mikroprozessor ausgeführt werden. Entsprechend können auch mit einer Softwarekomponente (beispielsweise einer dem Rauschunterdrückungsfilter vorgeschalteten und/oder hiermit zusammenwirkenden Komponente) diejenigen Eigenschaften bestimmt werden, die in Abhängigkeit des Fahrgeschwindigkeitswerts festzulegen sind und/oder kann das Ausmaß dieser Festlegungen bestimmt und berechnet werden. Vorzugsweise erfolgt dies fortlaufend im laufenden Fahrzeugbetrieb, d.h. die Eigenschaften des Rauschunterdrückungsfilters werden fortlaufend an die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst, beispielsweise zumindest dann, wenn aktuell Audiosignale vorliegen und/oder übermittelt werden sollen.
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass es sich bei der Eigenschaft, die in Abhängigkeit des erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts festgelegt werden soll, um eine Intensitätsgröße des Rauschunterdrückungsfilters handelt. Insbesondere kann es sich um eine Intensitätsgröße betreffend das Ausmaß oder, mit anderen Worten, die Stärke der Rauschunterdrückung handeln. Beispielsweise kann die Intensitätsgröße oder das Ausmaß der Rauschunterdrückung bei steigender Fahrzeuggeschwindigkeit zunehmen und insbesondere proportional hierzu zunehmen (zum Beispiel in zumindest einem Frequenzbereich der nachstehend erläuterten Art).
  • Sind, wie z.B. gemäß einiger nachstehender Ausführungsformen, mehrere Frequenzbänder vorgesehen, in denen jeweils spezifische Intensitätsgrößenwerte vorgegeben sind, können vorstehende Betrachtungen hinsichtlich einer steigenden und/oder proportionalen Intensität mit Bezug auf die Fahrgeschwindigkeit z.B. für eine mittlere Intensität über sämtliche Frequenzbänder gelten und/oder für eine maximale Intensität über sämtliche Frequenzbänder. Folglich kann also bei einer frequenzband- bzw. frequenzbereichsabhängigen Rauschunterdrückung ein mittlerer Wert der Intensitätsgröße über sämtliche Frequenzbänder mit einer zunehmenden Geschwindigkeit zunehmen und/oder proportional hierzu sein. Gleiches gilt für den Maximalwert der Intensitätsgröße über sämtliche Frequenzbänder für eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit. Es ist aber z.B. nicht ausgeschlossen, dass in zumindest einem Frequenzband einer niedrigeren Geschwindigkeit (sozusagen lokal) eine höhere Rauschunterdrückung stattfindet als in einem Frequenzband einer höheren Geschwindigkeit.
  • Wie erwähnt, kann es sich bei der Intensitätsgröße um eine Dämpfungsgröße des Rauschunterdrückungsfilters handeln. Insbesondere kann diese Größe angeben, in welchem Ausmaß (z.B. zu wieviel Prozent) das Audiosignal in zumindest einem Frequenzband gegenüber dem (z.B. von einem Mikrofon) gemessenen Wert gedämpft werden soll, bevor es ausgegeben und gegebenenfalls weiter kommuniziert wird. Auch in diesem Fall kann sich die Dämpfungsgröße je nach Frequenzband unterscheiden. Beispielsweise kann sie bei einer bestimmten Geschwindigkeit in Frequenzbändern größer ausfallen, in denen signifikante Anteile von Störgeräuschen ermittelt wurden, und in anderen Frequenzbändern geringer ausfallen, in denen höhere Anteile von Nutzsignalen ermittelt wurden. Diese Ermittlung kann im Rahmen der Fahrzeugentwicklung oder auch im laufenden Betrieb erfolgen (siehe nachfolgende Diskussion).
  • Eine Weiterbildung sieht vor, dass es sich bei der Eigenschaft, die in Abhängigkeit des erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts festgelegt wird, um wenigstens einen Frequenzbereich des Audiosignals handelt, in dem das Rauschunterdrückungsfilter zum Einsatz kommen soll (d.h. eine Rauschunterdrückung vornehmen soll). Genauer gesagt kann der Frequenzbereich beispielsweise hinsichtlich dessen Größe festgelegt werden. Insbesondere können die Grenzfrequenzen dieses Frequenzbereichs definiert werden, also von wo nach wo sich dieser erstrecken soll. Im Rahmen dieser Offenbarung werden die Begriffe Frequenzbereich und Frequenzband äquivalent verwendet.
  • Bevorzugt wird eine Mehrzahl entsprechender Frequenzbereiche festgelegt, und zwar je Fahrzeuggeschwindigkeitswert oder Fahrzeuggeschwindigkeitswertebereich. Hierdurch können z.B. denjenigen Frequenzbereichen bei einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit gesonderte und in der Regel kleinere Frequenzbereiche zugeordnet werden, in denen eine hohe Rauschunterdrückung erfolgen soll. Denjenigen Bereichen, in denen wenig Störanteile vermutet werden und daher auch keine überdurchschnittliche hohe Rauschunterdrückung erforderlich ist, können hingegen eine geringere Rauschunterdrückung erfahren. Anders ausgedrückt können also innerhalb des Audiosignal-Frequenzspektrums durch Definition entsprechender Frequenzbereiche je nach vorliegender Fahrgeschwindigkeit Schwerpunkte gesetzt werden, in denen eine besonders starke Rauschunterdrückung erfolgen soll. Folglich können einem Frequenzbereich allgemein auch frequenzbereichsspezifische Werte einer vorstehend erläuterten Intensitätsgröße des Rauschunterdrückungsfilters zugeordnet werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zumindest ein Frequenzbereich mit einer überdurchschnittlich hohen Intensität definiert wird, in dem dann eine entsprechend hohe Rauschunterdrückung zum Herausfiltern geschwindigkeitsabhängiger Störanteile erfolgen soll. Die diesen Frequenzbereich einschließenden bzw. allgemein die verbleibenden Frequenzbereiche können hingegen nur in geringerem Ausmaße oder auch gar nicht gefiltert werden (d.h. einen entsprechend geringeren Wert der Intensitätsgröße aufweisen).
  • Zusammengefasst kann gemäß einer weiteren Ausführungsform also vorgesehen sein, dass ein vorbestimmter Wert einer Intensitätsgröße des Rauschunterdrückungsfilters für den vorstehend geschilderten wenigstens einen Frequenzbereich vorgegeben ist, d.h. dass ein frequenzbereichsspezifischer Wert der Intensitätsgröße vorliegt.
  • Allgemein kann die Rauschunterdrückung nur dann aktiviert werden, wenn ein vorbestimmtes Aktivierungskriterium vorliegt. Hierbei kann es sich z.B. um das Starten eines Verbrennungs- oder elektrischen Traktionsmotors handeln, bei dem die jeweiligen Motoren in die Lage versetzt werden, Traktionsenergie zu liefern. Es kann sich also um einen Zustand handeln, in dem das werden, Traktionsenergie zu liefern. Es kann sich also um einen Zustand handeln, in dem das Fahrzeug prinzipiell in der Lage wäre, sich aus eigener Kraft vorzubewegen. Ebenso kann es sich um das Aktivieren einer Kommunikations-, Notruf- oder Fernsprecheinrichtung handeln.
  • Die Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters kann aber auch in der Weise festgelegt werden, dass trotz eines solchen Aktivierungszustands bei Unterschreiten einer Mindestfahrzeuggeschwindigkeit dennoch keine Rauschunterdrückung stattfindet bzw. umgesetzt wird.
  • Beispielsweise kann gemäß einer Weiterbildung dann, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitswert unter 3 km/h oder wenn er 0 km/h ist, keine Rauschunterdrückung stattfinden und/oder eine um wenigstens 50 % geringere Rauschunterdrückung stattfinden als während einer Fahrt mit 50 km/h.
  • Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass bei einer entsprechend geringen Fahrzeuggeschwindigkeit die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass ein Notfall eintritt oder vorliegt. Beispielsweise wird die Fahrzeuggeschwindigkeit nach einem Unfall entsprechend gering ausfallen, da das Fahrzeug z.B. nach einem Zusammenstoß in der Regel zu einem Stillstand gelangt. In einem solchen Zustand sollte aus den vorstehend genannten Gründen keine unerwünschte Informationsreduzierung durch eine starke Rauschunterdrückung erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die wenigstens eine Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters während einer Fahrt des Fahrzeugs festgelegt und/oder aktualisiert. Beispielsweise können während der Fahrt und vorzugsweise bei ausbleibenden Nutzsignalen Messungen vorgenommen werden, um geschwindigkeitsabhängige Frequenzverteilungen von Innenraumgeräuschen bzw. von etwaigen Störgeräuschen zu erfassen. Nach Maßgabe dieser Verteilungen können dann die vorstehend geschilderten Werte der Intensitätsgrößen und/oder die Frequenzbereiche geeignet gewählt werden, insbesondere derart, dass geschwindigkeitsabhängige Schwerpunkte der Störgeräusche gezielt unterdrückt werden. Diese Festlegung bzw. Aktualisierung kann fahrerautonom erfolgen. Beispielsweise kann sie in regelmäßigen Zeit- oder Distanzabständen automatisch durchgeführt werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug, mit
    • einem Rauschunterdrückungsfilter, das dazu eingerichtet ist, einen Rauschanteil in einem Audiosignal zumindest teilweise zu unterdrücken; wobei die Anordnung (10) derart ausgebildet ist zu ermitteln, ob ein Notruf erhalten oder abgesetzt wird, wobei, wenn dies der Fall ist, die Rauschunterdrückung des Rauschunterdrückungsfilters (18) gegenüber einem Betriebszustand, in dem kein Notruf erhalten oder abgesetzt wird, reduziert wird.
  • Die Anordnung kann ein Steuergerät umfassen oder als ein solches ausgebildet sein. Das Steuergerät kann das Rauschunterdrückungsfilter umfassen. Optional kann das Steuergerät auch die Einrichtung zum Ermitteln des Fahrzeuggeschwindigkeitswerts umfassen, beispielsweise durch Auswerten von GPS-Daten oder wenn diese Einrichtung zum Abfragen des Fahrzeuggeschwindigkeitswerts aus einem CAN-Bus oder allgemein von anordnungsexternen Fahrgeschwindigkeitssensoren eingerichtet ist. Alternativ kann die Einrichtung selbst als ein entsprechender Fahrgeschwindigkeitssensor ausgebildet sein. Weiter kann das Steuergerät dazu eingerichtet sein, eine Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters in der vorstehenden Weise festzulegen, wofür entsprechende Softwarekomponenten und/oder Programmanweisungen hinterlegt sein können, die beispielsweise tabellarische oder funktionelle Zusammenhänge umfassen oder auf solche zugreifen können, um eine derartige Festlegung zu treffen.
  • Die Anordnung kann allgemein dazu eingerichtet sein, ein Verfahren gemäß jeglichem der vorstehenden und nachstehenden Aspekte auszuführen. Insbesondere kann die Anordnung jegliche weiteren Merkmale, Weiterbildungen und Varianten umfassen, um sämtliche der im Zusammenhang mit den im Verfahren geschilderten Funktionsweisen, Schritte, Wechselwirkungen und Effekte bereitzustellen. Insbesondere können sämtliche der vorstehenden und nachstehenden Erläuterungen zu den Verfahrensmerkmalen auch auf die gleichlautenden Anordnungsmerkmale zutreffen. Die Erfindung ist jedoch ausschließlich durch die Ansprüche definiert.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug, umfassend eine Anordnung der vorstehenden Art, sofern die Anordnung zur Erfindung gehört.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten schematischen Figuren erläutert. Gleichartige oder gleichlautende Merkmale können dabei figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein.
    • Fig. 1
    zeigt ein Fahrzeug, in dem eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zum Einsatz kommt;
    Fig. 2
    zeigt ein Diagramm zum Erläutern einer fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Festlegung von Eigenschaften eines Rauschunterdrückungsfilters gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren, das von der Anordnung aus Fig. 1 ausgeführt wird;
    Fig. 3
    zeigt das Festlegen von Intensitätsgrößen bei dem Verfahren aus Fig. 2; und
    Fig. 4
    zeigt ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens aus Fig. 2 und Fig. 3.
  • In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Anordnung 10 ist in einem Fahrzeug 1 verbaut. Die Anordnung 10 umfasst ein Steuergerät 12, welches mit wenigstens einem Mikrofon 14 verbunden ist. Das Mikrofon 14 misst Audiosignale in einem Fahrzeuginnenraum. Dieses Audiosignal enthält etwaige von Fahrzeuginsassen geäußerte Sprachinformationen bzw. Spracheeingaben sowie auch allgemeine Umgebungs- und/oder Störgeräusche der einleitend geschilderten Art. Die Sprachinformationen stellen Nutzanteile des Audiosignals dar, die an einen nicht gesondert dargestellten fahrzeugexternen Kommunikationspartner per Mobilfunk übermittelt werden sollen. Die Stör- und/oder Umgebungsgeräusche stellen hingegen einen Störanteil dar, der per Rauschunterdrückung zumindest teilweise herausgefiltert werden soll.
  • Zur Übermittlung an einen fahrzeugexternen Kommunikationspartner ist das Steuergerät ferner mit einer nicht gesondert dargestellten Kommunikationseinrichtung verbunden oder umfasst diese, wie z.B. eine Mobilfunkantenne. Das Steuergerät 12 ist ferner mit einer Einrichtung 16 zum Ermitteln einer Fahrzeuggeschwindigkeit verbunden. Hierbei handelt es sich in dem gezeigten Fall um einen Raddrehzahlsensor. Eine Einrichtung 16 zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit kann aber auch dadurch bereitgestellt werden, dass das Steuergerät 12 dazu eingerichtet ist, z.B. durch eine Signalverbindung (z.B. einen CAN-Bus) mit einem entsprechenden anordnungsexternen Geschwindigkeitssensor verbunden zu werden (d.h. die Anordnung selbst muss keinen Geschwindigkeitssensor zwingend umfassen, sondern kann hiermit lediglich verbindbar sein). In diesem Fall kann das Steuergerät 12 selbst, eine Geschwindigkeitsermittlungs-Softwarekomponente des Steuergeräts 12 oder ein Hardware-Signaleingang des Steuergeräts 12 eine Einrichtung 16 zur Geschwindigkeitsermittlung sein. Alternativ kann das Steuergerät 12 die Geschwindigkeit anhand von GPS-Daten ermitteln.
  • Schließlich umfasst das Steuergerät 12 auch ein Rauschunterdrückungsfilter 18, das nicht gesondert dargestellt ist. Hierbei handelt es sich um eine Softwarekomponente, die von wenigstens einem Mikroprozessor des Steuergeräts 12 ausgeführt wird und die das Audiosignal des Mikrofons 14 zwecks Rauschunterdrückung verarbeitet bzw. filtert. Anschließend kann dieses verarbeitete Audiosignal über die erwähnte Kommunikationseinrichtung an einen fahrzeugexternen Kommunikationspartner übermittelt werden. Eigenschaften des Rauschunterdrückungsfilters (z.B. nachstehend erläuterte Frequenzbereiche oder Intensitätsgrößen) können von dem Steuergerät 12 flexibel festgelegt werden, und zwar nach Maßgabe eines erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts.
  • In Fig. 2 ist ein Diagramm dargestellt, bei dem Lautstärkewerte in Dezibel für einzelne Frequenzen des Audiosignals eingetragen sind. Dabei handelt es sich um Frequenzen des Audiosignals, die innerhalb eines vom Mikrofon 14 erfassbaren Frequenzspektrums während eines Betriebs des Fahrzeugs 1 (also z.B. bei eingeschaltetem Motor) auftreten, allerdings ohne Spracheingabe.
  • Konkret sind drei einzelne Frequenzkurven bzw. Frequenzverläufe gezeigt, die für unterschiedliche Fahrzeuggeschwindigkeiten z.B. im Rahmen von Versuchsreihen aufgezeichnet wurden. Genauer gesagt stellt die unterste Frequenzkurve 20 die aufgezeichneten Frequenzen bzw. frequenzabhängigen Lautstärken bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 km/h aber bei eingeschaltetem Motor dar. Weiter ist eine mittlere Kurve 22 gezeigt, welche für eine Geschwindigkeit von 60 km/h ermittelt wurde. Die oberste Kurve 24 betrifft hingegen eine Geschwindigkeit von 120 km/h. Zu betonen ist, dass auch mehr derartige Kurven aufgezeichnet werden können. Weiter werden dabei jeweils nur die Fahrgeräusche bzw. der mögliche Störanteil aufgezeichnet (siehe vorstehende Umgebungs- und/oder Störgeräusche), nicht aber etwaige Sprachinformationen oder anderweitige von einem Fahrzeuginsassen ausgehenden Geräusche.
  • Die Kurven 20, 22 und 24 stellen also jeweils dar, in welchen Frequenzbereichen vergleichsweise starke (bzw. laute) Störgeräusche wahrnehmbar sind. Im Rahmen einer Rauschunterdrückung durch das Rauschunterdrückungsfilter 18 sollen diese Frequenzen auch überdurchschnittlich stark herausgefiltert bzw. gedämpft werden.
  • Für jede der Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. hierfür ermittelten Kurven 20, 22, 24 werden daher Frequenzbereiche B1 ... Bn definiert, in denen unterschiedlich starke Rauschunterdrückungen durchgeführt werden sollen. In Fig. 2 ist beispielhaft für die mittlere Kurve 22 (60 km/h) gezeigt, dass ein Frequenzbereich B3 speziell um die ausgeprägteste Frequenz im Bereich von 1.000 Hz definiert ist. Hier liegen besonders ausgeprägte Störgeräusche vor, die entsprechend stark herausgefiltert werden sollen. Es können beliebig viele weitere Frequenzbereiche definiert werden, wie in Fig. 2 mit B1 ... Bn angedeutet. Jedem dieser Frequenzbereiche B1 ... Bn kann ein nachstehend erläuterter Intensitätswert der Rauschunterdrückung zugeordnet werden, wobei es sich z.B. um eine Intensität der Dämpfung in diesem Frequenzbereich B1 ... Bn durch das Rauschunterdrückungsfilter 18 handelt. Es wäre prinzipiell aber auch möglich, lediglich den Frequenzbereich B3 zu definieren und in den weiteren Frequenzbereichen B1 ... Bn, die den Bereich B3 einschließen, keine Rauschunterdrückung oder eine Rauschunterdrückung gemäß einem vordefinierten Standardfall vorzunehmen (z.B. mit einer konstanten Basisdämpfung).
  • Im Fall von Fig. 3, die auf der Darstellung von Fig. 2 aufbaut, wurden für jeden der Frequenzbereiche B1 bis Bn und für jede der geschwindigkeitsabhängigen Kurven 20, 22, 24 Werte von frequenzbereichsspezifischen Intensitätsgrößen der Rauschunterdrückung eingezeichnet. Genauer gesagt sind für jeden Frequenzbereich B1 ... Bn entsprechende Intensitätsgrößen als Balken 20.1 ... 20.n, 22.1 ... 22.n, 24.1 ... 24.n eingetragen, wobei die entsprechenden Ziffern 20, 22 und 24 sich auf die gleichartig bezeichneten Frequenzkurven beziehen und bei Vorliegen der entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeiten Anwendung finden.
  • Wiederum bezugnehmend auf den beispielhaften Frequenzbereich B3 erkennt man, dass für diesen Frequenzbereich B3 die Intensitätsgröße gemäß dem Balken 22.3 im Vergleich zu sämtlichen anderen Frequenzbereichen B1 ... Bn dieser Fahrzeuggeschwindigkeit höher ausfällt bzw. maximal ist. Jeder der in Fig. 3 gezeigten Balken 20.1 ... 20.n, 22.1 ... 22.n, 24.1 ... 24.n stellt dabei die Intensität der Rauschunterdrückung als Dämpfungsausmaß oder Dämpfungsbetrag in Dezibel dar und orientiert sich dabei an der in dem Diagramm gezeigten Dezibel-Werteskala entlang der vertikalen Koordinatenachse.
  • In Zusammenschau erkennt man also, dass nach Maßgabe der anfänglich erhaltenen fahrzeuggeschwindigkeitsabhängigen Frequenzkurven und insbesondere der entsprechenden Stör- bzw. Umgebungsgeräusche, die gemäß diesen Frequenzkurven geschwindigkeitsabhängig auftreten, als Eigenschaften des Rauschunterdrückungsfilters 18 die Intensität der Rauschunterdrückung geschwindigkeitsabhängig festgelegt wird. Bezugnehmend auf den Frequenzbereich B3 erfolgt z.B. für Frequenzen in diesem Bereich eine stärkere Dämpfung bei der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß Kurve 22 (60 km/h) als bei den Fahrzeuggeschwindigkeiten gemäß den Kurven 24 und 20 (120 km/h und 0 km/h), da für diese Kurven in dem entsprechenden Frequenzbereich B3 jeweils nicht die stärksten Störgeräusche vorliegen.
  • Weiter werden als Eigenschaften des Rauschunterdrückungsfilters optional die Frequenzbereiche B1 ... Bn geschwindigkeitsabhängig festgelegt, wobei mindestens in Fig. 3 der Einfachheit halber für sämtliche Kurven 20, 22, 24 die gleichen Frequenzbereiche B1 ... Bn gewählt sind und hierfür jeweils die zugeordneten bereichsspezifischen Intensitätsgrößen 20.1 ... 24.n eingetragen sind. Dies ist aber nicht zwingend. Stattdessen könnten für jede der Kurven 20, 22, 24 eigene Frequenzbereiche B1 ... Bn samt dazugehöriger bereichsspezifischer Intensitätsgrößen 20.1 ... 24.n gewählt sein.
  • Ein Vorteil der gezeigten Ausführungsform in Fig. 3 liegt darin, dass die Rauschunterdrückung bei der Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h gegenüber den anderen Fahrzeuggeschwindigkeiten geringer ausfällt bzw. diese zumindest nicht übersteigt (siehe entsprechend jeweils geringer oder zumindest nicht höher ausgeprägte Balken 20.1 ... 20.n). Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass sich Notfallzustände und insbesondere Unfallszenarien durch einen schlussendlichen Stillstand des Fahrzeugs 1 auszeichnen können. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn so wenig Informationsverluste wie möglich auftreten und das Audiosignal vollständig übertragen oder nur geringfügig von dem Rauschunterdrückungsfilter 18 gedämpft wird. Hierdurch wird beispielsweise vermieden, dass Atemgeräusche eines Fahrzeuginsassen, die einen Lebendzustand anzeigen, nicht versehentlich herausgefiltert werden.
  • In Fig. 4 ist abschießend ein Ablaufschema gezeigt, um das vorstehend erläuterte verfahrensgemäße Vorgehen zu erläutern. In einem Schritt S1 werden geschwindigkeitsabhängige Stör- und/oder Umgebungsgeräuschmessungen erfasst, um die geschwindigkeitsabhängigen Frequenzverteilungen im Fahrzeuginnenraum gemäß den Kurven 20, 22, 24 für allgemein beliebig viele Geschwindigkeitswerte aufzuzeichnen.
  • In einem Schritt S2 werden dann entweder per automatischen Algorithmus oder manuell (z.B. während der Fahrzeugentwicklung) geeignete Frequenzbereiche B1 ... Bn gewählt. Soll dies automatisch erfolgen, können z.B. festgelegte Regeln hinterlegt sein, nach welchen Kriterien die Frequenzbereiche B1 ... Bn gewählt werden sollen. Hierfür kommen z.B. bestimmte Wertespektren um ein lokales Maximum oder Minimum in Betracht oder aber Änderungsgradienten, die entsprechende Bereichsgrenzen festlegen können.
  • In einem Schritt S3 werden den Frequenzbereichen B1 ... Bn dann jeweils bereichsspezifische Werte der vorstehend erläuterten Intensitätsgröße 20.1 ... 24.n zugeordnet. Auch dies kann wiederum automatisch oder manuell erfolgen. Für die automatische Festlegung kann z.B. als Kriterium vorgegeben sein, dass eine jeweils stärkste bzw. lauteste Frequenz in einem Frequenzbereich B1 ... Bn betrachtet wird (oder alternativ ein Mittelwert hiervon innerhalb eines Frequenzbereichs B1 ... Bn) und dann eine geeignete Verteilung der Intensitätsgröße 20.1 ... 24.n über sämtliche Frequenzbereiche B1 ... Bn nach Maßgabe obiger Frequenz festgelegt wird. Diese sollte z.B. für den Frequenzbereich B1 ... Bn mit der lautesten bzw. intensivsten Frequenz am stärksten gewählt sein und für den Frequenzbereich B1 ... Bn mit der geringsten Intensität minimal, wobei hierzwischen dann beispielsweise eine Normalverteilung der Werte der Intensitätsgrößen über die verbleibenden Frequenzbereiche B1 ... Bn erfolgen kann.
  • In einem Schritt S4, der im laufenden Fahrbetrieb des Fahrzeugs durchgeführt wird, werden Audiosignale vom Mikrofon 14 aufgenommen und vom Rauschunterdrückungsfilter 18 nach Maßgabe der festgelegten Eigenschaften gefiltert und an einen fahrzeugexternen Kommunikationspartner übermittelt. Angedeutet ist auch, dass z. B. in regelmäßigen Zeitabständen wieder zum Schritt S1 zurückgekehrt werden kann, um das System sozusagen neu zu kalibrieren. Dies erfolgt bevorzugt fahrerautonom und dann unter entsprechend automatischer Festlegung der genannten Eigenschaften.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    10
    Anordnung
    12
    Steuergerät
    14
    Mikrofon
    16
    Einrichtung zur Ermittlung einer Fahrzeuggeschwindigkeit
    18
    Rauschunterdrückungsfilter
    20,22, 24
    Frequenzkurve
    20.1 ... 24.n
    Intensitätsgröße
    B1 ... Bn
    Frequenzbereich

Claims (10)

  1. Verfahren zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug (1), mit:
    - Bereitstellen eines Rauschunterdrückungsfilters (18), das dazu eingerichtet ist, einen Rauschanteil in einem Audiosignal zumindest teilweise zu unterdrücken;
    - Ermitteln, ob ein Notruf erhalten oder abgesetzt wird;
    und wenn dies der Fall:
    - Reduzieren der Rauschunterdrückung des Rauschunterdrückungsfilters (18) gegenüber einem Betriebszustand, in dem kein Notruf erhalten oder abgesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    - Erhalten eines Fahrzeuggeschwindigkeitswerts;
    - Festlegen von wenigstens einer Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilters (18) in Abhängigkeit des erhaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitswerts.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Eigenschaft um eine Intensitätsgröße (20.1 ... 24.n) des Rauschunterdrückungsfilters (18) handelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitätsgröße (20.1 ... 24.n) eine Dämpfungsgröße des Rauschunterdrückungsfilters (18) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Eigenschaft um wenigstens einen Frequenzbereich (B1 ... Bn) des Audiosignals handelt, in dem das Rauschunterdrückungsfilter (18) zum Einsatz kommen soll.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorbestimmter Wert einer Intensitätsgröße (20.1 ... 24.n) des Rauschunterdrückungsfilters (18) für den Frequenzbereich (B1 ... Bn) vorgegeben ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitswert unter 3 km/h ist, keine Rauschunterdrückung stattfindet und/oder eine um wenigstens 50 % geringere Rauschunterdrückung als während einer Fahrt mit mehr als 50 km/h.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine Eigenschaft des Rauschunterdrückungsfilter (18) während einer Fahrt des Fahrzeugs (1) festgelegt und/oder aktualisiert wird.
  9. Anordnung (10) zur Rauschunterdrückung bei Audiosignalen in einem Fahrzeug (1), mit:
    - einem Rauschunterdrückungsfilter (18), das dazu eingerichtet ist, einen Rauschanteil in einem Audiosignal zumindest teilweise zu unterdrücken; wobei die Anordnung (10) derart ausgebildet ist zu ermitteln, ob ein Notruf erhalten oder abgesetzt wird, wobei, wenn dies der Fall ist, die Rauschunterdrückung des Rauschunterdrückungsfilters (18) gegenüber einem Betriebszustand, in dem kein Notruf erhalten oder abgesetzt wird, reduziert wird.
  10. Fahrzeug (1), umfassend eine Anordnung (10) nach Anspruch 9.
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