EP0993229A2 - Audio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Audiokommunikationssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Systemteil mit einer ersten Lautsprechereinheit, der ein erstes Schallinformationssignal einer ersten Schallsignalquelle zuführbar ist, und einem zweiten Systemteil mit einer zweiten Lautsprechereinheit, der ein zweites Schallinformationssignal einer zweiten Schallsignalquelle zuführbar ist.The invention relates to an audio communication system, in particular for a motor vehicle, with a first system part with a first speaker unit that a first sound information signal a first sound signal source can be fed, and one second system part with a second loudspeaker unit, the a second sound information signal from a second sound signal source is feedable.
Häufig ist es der Wunsch von Fahrzeuginsassen, insbesondere im Fondbereich, Musik oder Sprache mit einem Kopfhörer zu hören. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn ein Teil der Insassen, z.B. diejenigen im Fondbereich, etwas anderes hören wollen als die übrigen Insassen, z.B. Fahrer und Beifahrer, über im Fahrzeug eingebaute Lautsprecher. Dabei stellt sich das Problem, daß die Schallinformationen, die aus den im Fahrzeug eingebauten Lautsprechern kommen, die Insassen stören können, welche mittels Kopfhörer andere Schallsignale hören wollen. Besonders stark werden die Schallsignale aus den Kopfhörern durch Schallsignale aus im Fahrzeug eingebauten Lautsprechern bei tiefen, energiereichen Frequenzen gestört.It is often the desire of vehicle occupants, especially in the Rear area, music or speech can be heard with headphones. This is of particular interest if some of the inmates, e.g. those in the rear want to hear something else than the other occupants, e.g. Driver and co-driver, in the Vehicle built-in speakers. The problem arises that the sound information coming from the built in the vehicle Speakers come that can disturb occupants, which by means of Headphones want to hear other sound signals. Especially strong the sound signals from the headphones are replaced by sound signals from loudspeakers installed in the vehicle at deep, high-energy Frequencies disturbed.
Aus der EP 0 468 610 B1 ist ein Kopfhörersystem bekannt, das zur aktiven Unterdrückung von Außengeräuschen dient. Dieses Kopfhörersystem weist zwei Lautsprechereinheiten auf, die eng am rechten und linken Ohr anliegen. Jeder Lautsprechereinheit ist ein Außenmikrofon zugeordnet, dessen Ausgangssignal in einer Steuereinheit invertiert und über eine Mischeinheit den Lautsprechereinheiten zugeführt wird. Weiter ist im rechten und linken Ohrteil des Kopfhörersystems ein Restmikrofon vorgesehen, das dem Schall aus den Lautsprechereinheiten ausgesetzt ist und dessen Ausgangssignal ebenfalls der Mischeinheit zugeführt wird. Optional ist für das Kopfhörersystem ein Eingang für ein Sprechmikrofon oder für weitere Signale vorgesehen.A headphone system is known from EP 0 468 610 B1 which is used for actively suppressing outside noise. This headphone system has two speaker units, close to the right and the left ear. Each speaker unit is a External microphone assigned, its output signal in a control unit inverted and via a mixing unit the speaker units is fed. Next is in the right and left ear part the headphone system provided a residual microphone that the Sound from the speaker units is exposed and its Output signal is also fed to the mixing unit. Optional is an input for a speech microphone for the headphone system or provided for further signals.
Die DE 36 27 002 A1 offenbart ein Kopfhörersystem zur Abgabe von Schallinformationssignalen an einen Benutzer, in dem eine aktive Kompensation von störendem Umgebungsgeräusch erfolgt. Dazu ist dem Kopfhörersystem ein Referenzmikrofon zugeordnet, welches sich außerhalb eines Kopfhörers befindet und Umgebungsgeräusch aufnimmt, um es in elektrische Signale zu wandeln. Diese elektrischen Signale werden über ein Störkompensationsfilter gefiltert, das die Übertragungsfunktion zwischen Referenzmikrofon und Ohr nachbildet, und in invertierter Form den Schallinformationssignalen überlagert, die einem Lautsprecher im Kopfhörer zugeführt werden.DE 36 27 002 A1 discloses a headphone system for the delivery of Sound information signals to a user in which an active Interference with ambient noise is compensated. Is to assigned a reference microphone to the headphone system, which is outside of headphones and ambient noise records to convert it into electrical signals. This electrical Signals are filtered using a noise compensation filter that the transfer function between the reference microphone and Ear simulates, and in inverted form the sound information signals overlaid on a speaker in headphones become.
In der DE 37 33 132 A1 ist ein Kopfhörersystem mit aktiver Geräuschunterdrückung beschrieben, dessen Funktion weitgehend derjenigen des Kopfhörersystems aus der DE 36 27 002 A1 entspricht, wobei jedoch ein Referenzmikrofon innerhalb eines Kopfhörers angeordnet ist. Um eine unerwünschte Rückkopplung zwischen Mikrofon- und Lautsprechersignalen zu vermeiden, sind in diesem Kopfhörersystem wenigstens zwei Störkompensationsfilter vorgesehen. Optional ist ein weiteres Referenzmikrofon außerhalb des Kopfhörers angeordnet.DE 37 33 132 A1 describes a headphone system with active noise suppression described, the function of which largely corresponds to the headphone system from DE 36 27 002 A1, however, a reference microphone is placed within a headphone is. In order to avoid unwanted feedback between microphone and loudspeaker signals, there are in this headphone system at least two interference compensation filters are provided. Another reference microphone outside the headphones is optional arranged.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Audiokommunikationssystems der eingangs genannten Art zugrunde, das Schallsignale einer ersten, z.B. im Fahrzeug eingebauten Lautsprechereinheit für gewisse Hörer, die sich im Einflußbereich dieser ersten sowie einer zweiten Lautsprechereinheit befinden, zu unterdrücken vermag, so daß diese Hörer die Schallinformationen von der zweiten Lautsprechereinheit weitestgehend ungestört hören können.The invention is a technical problem of providing based on an audio communication system of the type mentioned at the beginning, the sound signals of a first e.g. installed in the vehicle Loudspeaker unit for certain listeners who are in the sphere of influence this first and a second speaker unit are able to suppress, so that these listeners the Most of the sound information from the second loudspeaker unit can hear undisturbed.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Kompensationseinheit vorgesehen ist, welche das Schallinformationssignal der ersten Schallsignalquelle gegenphasig dem Schallinformationssignal der zweiten Signalquelle beimischt. Auf diese Weise ist es möglich, daß Benutzer, die sowohl einem Schallsignal aus der ersten als auch einem solchen aus der zweiten Lautsprechereinheit ausgesetzt sind, den Eindruck haben, lediglich ein Schallsignal aus der zweiten Lautsprechereinheit zu hören und von einem Schallsignal aus der ersten Lautsprechereinheit nicht gestört werden.This problem is solved according to the invention in that a Compensation unit is provided, which the sound information signal the first sound signal source in phase opposition to the sound information signal added to the second signal source. To this Wise, it is possible that users who have both a sound signal from the first and one from the second speaker unit are exposed, have the impression only hear a sound signal from the second speaker unit and a sound signal from the first speaker unit not be disturbed.
In einem nach dem Anspruch 2 weitergebildeten Audiokommunikationssystem
ist wenigstens eine der beiden Lautsprechereinheiten
als Kopfhörereinheit ausgebildet. Auf diese Weise ist es in einem
Kraftfahrzeug möglich, unabhängig von der Position eines
Kraftfahrzeuginsassen im Fondbereich des Kraftfahrzeugs das
Schallsignal von der ersten Lautsprechereinheit weitestgehend
zu kompensieren, wobei als zweite Lautsprechereinheit z.B. der
Einsatz eines beliebigen Kopfhörers möglich ist.In a further developed according to
In einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Audiokommunikationssystem
weist die Kompensationseinheit eine Phasen- und Frequenzkorrekturstufe
und einen invertierenden Anpassungsverstärker auf
und mischt dem Schallinformationssignal der zweiten Schallsignalquelle
ein vom Schallinformationssignal der ersten Schallsignalquelle
abgeleitetes Kompensationssignal so bei, daß am Ohr
eines betreffenden Hörers das von der ersten Lautsprechereinheit
herrührende Schallsignal von dem vom Kompensationssignal herrührenden
Anteil des von der zweiten Lautsprechereinheit abgestrahlten
Schallsignais ausgelöscht wird. Auf diese Weise gewährleistet
eine einfache Signalverarbeitung in der Kompensationseinheit,
daß z.B. Personen, die Signale über Kopfhörer hören
wollen, nicht durch Signale aus einer anderen Lautsprechereinheit
gestört werden.In a further developed according to
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der zugehörigen Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1a und 1b
- in Blockschaltbilddarstellung jeweils ein Audiokommunikationssystem für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges und
- Fig. 2
- eine illustrative Darstellung des Funktionsprinzips der in Fig. 1a und 1b dargestellten Audiokommunikationssysteme.
- 1a and 1b
- in block diagram representation each an audio communication system for the interior of a motor vehicle and
- Fig. 2
- an illustrative representation of the principle of operation of the audio communication systems shown in Fig. 1a and 1b.
Das in der Fig. 1a dargestellte Audiokommunikationssystem weist
einen ersten Systemteil 1 herkömmlichen Aufbaus auf, der eine
übliche Fahrzeug-Lautsprechereinheit 9 umfaßt, die mit einem
Schallinformationssignal 22 gespeist wird. Dieses Schallinformationssignal
22 stellt das Ausgangssignal eines Leistungsverstärkers
8 dar, dem ein Vorverstärker 7 mit Klangregelnetzwerk vorgeschaltet
ist. Vorverstärker 7 und Leistungsverstärker 8 dienen
zur Verstärkung eines Schallsignals 20, das wählbar aus einer
von mehreren Schallsignalquellen 4, 5 stammt, die beispielsweise
aus einem AM/FM-Tuner, einem CD-Laufwerk, einem Kassettenspieler
oder einem Telefon gebildet sein oder einen Fernsehton darstellen
können. Zur Bereitstellung des unverstärkten Schallsignals
20 sind die Schallsignalquellen 4, 5 über einen Umschalter 6 anwählbar.The audio communication system shown in FIG. 1a has
a
Ein zweiter Systemteil 2 bildet ein Fondraumkommunikationssystem
und umfaßt eine Kopfhörereinheit 17, einen Leistungsverstärker
16 und einen Vorverstärker 14 mit Klangregelnetzwerk, die aus
Schallsignalquellen 10, 11 gespeist werden, die den Schallsignalquellen
4, 5 des ersten Systemteils 1 entsprechen, also einen
AF/FM-Tuner, ein CD-Laufwerk etc. umfassen können.A
Der erste und der zweite Systemteil 1, 2 sind durch eine Kompensationseinheit
3 verbunden, die einen invertierenden Anpassungsverstärker
19 mit einer vorgeschalteten Phasen- und Frequenzkorrekturstufe
18 aufweist. Der Kompensationseinheit 3 wird das
Schallsignal 22 aus dem ersten Systemteil 1 zugeführt, vorzugsweise
in seiner verstärkten Form, in der es der Lautsprechereinheit
9 zugeführt wird, wozu es dann zwischen dem zugehörigen
Leistungsverstärker 8 und der Lautsprechereinheit 9 abgegriffen
wird. Das der Kompensationseinheit 3 zugeführte Schallsignal 22
wird frequenzselektiv einer Phasenverschiebung unterzogen und
mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert. Alternativ ist es
möglich, der Kompensationseinheit 3 das unverstärkte Signal 20
oder das nur vorverstärkte Signal 21 zuzuführen, wie in Fig. 1a
gestrichelt angedeutet.The first and the
Im zweiten Systemteil 2 ist zwischen Vorverstärker 14 und Leistungsverstärker
16 eine Mischeinheit 15 geschaltet, die in Fig.
1a symbolisch als Zweiwiderstands-Netzwerk dargestellt ist. In
der Mischeinheit 15 wird dem Ausgangssignal 23 des Vorverstärkers
14 das Ausgangssignal 25 der Kompensationseinheit 3 überlagert.
Dem nachgeschalteten Leistungsverstärker 16 und damit der
Kopfhörereinheit 17 wird somit ein Signal zugeführt, das dem aus
einer der Gruppe von Schallsignalquellen 10, 11 mittels eines
Umschalters 13 auswählbaren Signal entspricht, dem jedoch zusätzlich
ein bezüglich des Schallsignals 22 für die Lautsprechereinheit
9 des ersten Systemteils 1 gegenphasiges Signal
überlagert ist. In the
Bei dem in der Fig. 1b dargestellten, gegenüber demjenigen von
Fig. 1a etwas modifizierten Audiokommunikationssystem sind die
Komponenten, soweit ihre Funktion derjenigen aus dem Audiokommunikationssystem
von Fig. 1a entspricht, mit denselben Bezugszeichen
wie in Fig. 1a versehen. Vom Audiokommunikationssystem aus
Fig. 1a unterscheidet sich das in Fig. 1b dargestellte Audiokommunikationssystem
lediglich darin, daß nunmehr die Kopfhörereinheit
17 vom Systemteil 2 aus denselben Schallsignalquellen 4, 5,
die im ersten Systemteil 1 vorgesehen sind, gespeist wird. Dazu
sind die Ausgänge der Schallsignalquellen 4, 5 im Systemteil 1
über Verbindungsleitungen 12a, 12b zusätzlich parallel in den
Systemteil 2 gelegt. Mittels des Umschalters 13 im zweiten Systemteil
2 kann somit für den Vorverstärker 14 im zweiten Systemteil
2 aus derselben Gruppe von Schallsignalquellen ein Eingangssignal
gewählt werden, aus der auch das Eingangssignal 20
für den Vorverstärker 7 aus dem ersten Systemteil 1 stammt.1b, compared to that of
Fig. 1a are slightly modified audio communication system
Components, as far as their function of those from the audio communication system
1a corresponds to the same reference numerals
as provided in Fig. 1a. From the audio communication system
Fig. 1a differs from the audio communication system shown in Fig. 1b
only in that now the
In Fig. 2 sind für die Audiokommunikationssysteme aus Fig. 1a
und Fig. 1b schematisch die Lautsprechereinheit 9 des ersten Systemteils
1, die Kopfhörereinheit 17 des zweiten Systemteiles 2
und das Ohr 26 eines Kraftfahrzeug-Insassen dargestellt, der die
Kopfhörereinheit 17 trägt. Im Kraftfahrzeug-Innenraum erzeugt
die Lautsprechereinheit 9 ein Schallsignal A, das an dem mit der
Kopfhörereinheit 17 bedeckten Ohr 26 des Insassen auf den Wert
xA, mit 0≤x≤1, abgedämpft wird. Das Schallsignal aus der Kopfhörereinheit
17 entspricht der Überlagerung einer Komponente B,
die auf die für den zweiten Systemteil ausgewählte Schallsignalquelle
zurückgeht, mit einer bezüglich des Schallsignals A
gegenphasigen und mit einem Kompensationsfaktor y, mit 0≤y≤1,
versehenen Schallsignalkomponente -yA, die vom ersten Systemteil
1 herrührt, so daß die Kopfhörereinheit 17 das Ohr 26 des Insassen
mit einem Schallsignal B-yA+xA beaufschlagt. In der Kompensationseinheit
3 werden die frequenzselektive Phasenverschiebung
und der Verstärkungsfaktor nun so eingestellt, daß über den gesamten
Frequenzbereich am Ohr 26 des Insassen wenigstens näherungsweise
x≈y gilt, so daß der Insasse im wesentlichen nur das
gewünschte Schallinformationssignal B hört.In Fig. 2 are for the audio communication systems of Fig. 1a
and FIG. 1b schematically the loudspeaker unit 9 of the
Statt die Kompensationseinheit 3 wie gezeigt mit einem invertierenden
Anpassungsverstärker 19 und Phasen- und Frequenzkorrekturstufe
18 auszuführen, ist es möglich, die Kompensationseinheit
auch durch einen Signalprozessor zu bilden, dem entweder
das Eingangssignal 20 des Vorverstärkers 7, das Signal 21 zwischen
Vorverstärker 7 und Leistungsverstärker 8 oder das Ausgangssignal
22 des Leistungsverstärkers 8 zugeführt wird.Instead of the
Mit dem vorstehend anhand der beiden Ausführungsbeispiele erläuterten erfindungsgemäßen System ist es somit möglich, Schallsignale eines ersten Lautsprechers, die für eine erste Gruppe von Hörern gedacht sind, für den ungestörten Empfang von Schallinformationen einer anderen Schallquelle durch eine zweite Gruppe von Hörern zu unterdrücken. Beim Anwendungsfall in einem Kraftfahrzeug können damit von Fondinsassen, die einen Kopfhörer tragen, externe Gefahreninformationen, Sprachinformationen anderer Insassen und weitere Nutzgeräusche, welche nicht aus dem Schallsignal der Lautsprecher ableitbar sind, bei Auswahl eines geeigneten Kopfhörers vom sogenannten offenen Typ weiterhin mitgehört werden, lediglich gedämpft von der Kopfhörermuschel.With that explained above with reference to the two exemplary embodiments system according to the invention it is thus possible to use sound signals of a first loudspeaker designed for a first group of Are intended for the undisturbed reception of sound information another sound source by a second group suppressed by listeners. When used in a motor vehicle can be used by rear passengers wearing headphones external hazard information, voice information of others Occupants and other useful noises that are not from the sound signal the loudspeaker can be derived if a suitable one is selected Headphones of the so-called open type continue to be heard are only muffled by the headphone cup.
Claims (3)
gekennzeichnet durch
marked by
dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine der beiden Lautsprechereinheiten als Kopfhörereinheit (17) ausgebildet ist.Audio communication system according to claim 1,
characterized in that
at least one of the two loudspeaker units is designed as a headphone unit (17).
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kompensationseinheit (3) eine Phasen- und Frequenzkorrekturstufe (18) und einen invertierenden Anpassungsverstärker (19) aufweist und dem Schallinformationssignal (24) der zweiten Schallsignalquelle (10, 11) ein Kompensationssignal (22) derart beimischt, daß sich an einem vorgegebenen Empfangsort das von der ersten Lautsprechereinheit (9) herrührende Schallsignal (x·A) mit dem Kompensationssignalanteil (-y·A) des von der zweiten Lautsprechereinheit (17) herrührenden Schallsignals (B-yA) im wesentlichen auslöscht.Audio communication system according to claim 1 or 2,
characterized in that
the compensation unit (3) has a phase and frequency correction stage (18) and an inverting adaptation amplifier (19) and the sound information signal (24) of the second sound signal source (10, 11) is mixed with a compensation signal (22) in such a way that at a predetermined receiving location sound signal (x · A) originating from the first loudspeaker unit (9) with the compensation signal component (-y · A) of the sound signal (B-yA) originating from the second loudspeaker unit (17) essentially extinguishes.
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