DE19846821A1 - Audiokommunikationssystem - Google Patents

Abstract

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. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist eine Kompensationseinheit vorgesehen, welche wenigstens einen Bruchteil des Schallinformationssignals der ersten Schallsignalquelle als ein Kompensationssignal gegenphasig dem Schallinformationssignal der zweiten Schallsignalquelle beimischt. DOLLAR A Verwendung z. B. als Audiokommunikationssystem in Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Audiokommunikationssystem, insbeson­ dere für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Systemteil mit ei­ ner ersten Lautsprechereinheit, der ein erstes Schallinformati­ onssignal einer ersten Schallsignalquelle zuführbar ist, und ei­ nem zweiten Systemteil mit einer zweiten Lautsprechereinheit, der ein zweites Schallinformationssignal einer zweiten Schallsig­ nalquelle zuführbar ist.

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 In­ sassen, z. B. diejenigen im Fondbereich, etwas anderes hören wol­ len 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 ihm 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, energie­ reichen Frequenzen gestört.

Aus der EP 0 468 610 B1 ist ein Kopfhörersystem bekannt, das zur aktiven Unterdrückung von Außengeräuschen dient. Dieses Kopfhö­ rersystem weist zwei Lautsprechereinheiten auf, die eng am rech­ ten und linken Ohr anliegen. Jeder Lautsprechereinheit ist ein Außenmikrofon zugeordnet, dessen Ausgangssignal in einer Steuer­ einheit invertiert und über eine Mischeinheit den Lautsprecher­ einheiten zugeführt wird. Weiter ist im rechten und linken Ohr­ teil des Kopfhörersystems ein Restmikrofon vorgesehen, das dem Schall aus den Lautsprechereinheiten ausgesetzt ist und dessen Ausgangssignal ebenfalls der Mischeinheit zugeführt wird. Optio­ nal ist für das Kopfhörersystem ein Eingang für ein Sprechmikro­ fon oder für weitere Signale vorgesehen.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Audiokommunikationssystems der eingangs genannten Art zu­ grunde, das Schallsignale einer ersten, z. B. im Fahrzeug einge­ bauten Lautsprechereinheit für gewisse Hörer, die sich im Ein­ flußbereich dieser ersten sowie einer zweiten Lautsprecherein­ heit befinden, zu unterdrücken vermag, so daß diese Hörer die Schallinformationen von der zweiten Lautsprechereinheit weitest­ gehend ungestört hören können.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Kompensationseinheit vorgesehen ist, welche das Schallinformati­ onssignal der ersten Schallsignalquelle gegenphasig dem Schall­ informationssignal der zweiten Signalquelle beimischt. Auf diese Weise ist es möglich, daß Benutzer, die sowohl einem Schallsig­ nal aus der ersten als auch einem solchen aus der zweiten Laut­ sprechereinheit 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.

In einem nach dem Anspruch 2 weitergebildeten Audiokommunikati­ onssystem ist wenigstens eine der beiden Lautsprechereinheiten als Kopfhörereinheit ausgebildet. Auf diese Weise ist es in ei­ nem 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 Ein­ satz eines beliebigen Kopfhörers möglich ist.

In einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Audiokommunikationssy­ stem weist die Kompensationseinheit eine Phasen- und Frequenz­ korrekturstufe und einen invertierenden Anpassungsverstärker auf und mischt dem Schallinformationssignal der zweiten Schallsig­ nalquelle ein vom Schallinformationssignal der ersten Schallsig­ nalquelle abgeleitetes Kompensationssignal so bei, daß am Ohr eines betreffenden Hörers das von der ersten Lautsprechereinheit herrührende Schallsignal von dem vom Kompensationssignal herrüh­ renden Anteil des von der zweiten Lautsprechereinheit abge­ strahlten Schallsignals ausgelöscht wird. Auf diese Weise ge­ währleistet eine einfache Signalverarbeitung in der Kompensati­ onseinheit, daß z. B. Personen, die Signale über Kopfhörer hören wollen, nicht durch Signale aus einer anderen Lautsprecherein­ heit gestört werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der zugehörigen Zeichnungen nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1a und 1b in Blockschaltbilddarstellung jeweils ein Audio­ kommunikationssystem für den Innenraum eines Kraftfahr­ zeuges und

Fig. 2 eine illustrative Darstellung des Funktionsprinzips der in Fig. 1a und 1b dargestellten Audiokommunikationssyste­ me.

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 Schallinforma­ tionssignal 22 stellt das Ausgangssignal eines Leistungsverstär­ kers 8 dar, dem ein Vorverstärker 7 mit Klangregelnetzwerk vor­ geschaltet 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 darstel­ len können. Zur Bereitstellung des unverstärkten Schallsignals 20 sind die Schallsignalquellen 4, 5 über einen Umschalter 6 an­ wählbar.

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 Schallsig­ nalquellen 4, 5 des ersten Systemteils 1 entsprechen, also einen AF/FM-Tuner, ein CD-Laufwerk etc. umfassen können.

Der erste und der zweite Systemteil 1, 2 sind durch eine Kompen­ sationseinheit 3 verbunden, die einen invertierenden Anpassungs­ verstärker 19 mit einer vorgeschalteten Phasen- und Frequenzkor­ rekturstufe 18 aufweist. Der Kompensationseinheit 3 wird das Schallsignal 22 aus dem ersten Systemteil 1 zugeführt, vorzugs­ weise in seiner verstärkten Form, in der es der Lautsprecherein­ heit 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.

Im zweiten Systemteil 2 ist zwischen Vorverstärker 14 und Lei­ stungsverstärker 16 eine Mischeinheit 15 geschaltet, die in Fig. 1a symbolisch als Zweiwiderstands-Netzwerk dargestellt ist. In der Mischeinheit 15 wird dem Ausgangssignal 23 des Vorverstär­ kers 14 das Ausgangssignal 25 der Kompensationseinheit 3 überla­ gert. 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 zu­ sätzlich ein bezüglich des Schallsignals 22 für die Lautspre­ chereinheit 9 des ersten Systemteils 1 gegenphasiges Signal überlagert ist.

Bei dem in der Fig. 1b dargestellten, gegenüber demjenigen von Fig. 1a etwas modifizierten Audiokommunikationssystem sind die Komponenten, soweit ihre Funktion derjenigen aus dem Audiokommu­ nikationssystem von Fig. 1a entspricht, mit denselben Bezugszei­ chen wie in Fig. 1a versehen. Vom Audiokommunikationssystem aus Fig. 1a unterscheidet sich das in Fig. 1b dargestellte Audiokom­ munikationssystem lediglich darin, daß nunmehr die Kopfhörerein­ heit 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 Sy­ stemteil 2 kann somit für den Vorverstärker 14 im zweiten Sy­ stemteil 2 aus derselben Gruppe von Schallsignalquellen ein Ein­ gangssignal gewählt werden, aus der auch das Eingangssignal 20 für den Vorverstärker 7 aus dem ersten Systemteil 1 stammt.

In Fig. 2 sind für die Audiokommunikationssysteme aus Fig. 1a und Fig. 1b schematisch die Lautsprechereinheit 9 des ersten Sy­ stemteils 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 Kopfhö­ rereinheit 17 entspricht der Überlagerung einer Komponente B, die auf die für den zweiten Systemteil ausgewählte Schallsig­ nalquelle 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 Insas­ sen mit einem Schallsignal B-yA+xA beaufschlagt. In der Kompen­ sationseinheit 3 werden die frequenzselektive Phasenverschiebung und der Verstärkungsfaktor nun so eingestellt, daß über den ge­ samten Frequenzbereich am Ohr 26 des Insassen wenigstens nähe­ rungsweise x≈y gilt, so daß der Insasse im wesentlichen nur das gewünschte Schallinformationssignal B hört.

Statt die Kompensationseinheit 3 wie gezeigt mit einem invertie­ renden Anpassungsverstärker 19 und Phasen- und Frequenzkorrek­ turstufe 18 auszuführen, ist es möglich, die Kompensationsein­ heit auch durch einen Signalprozessor zu bilden, dem entweder das Eingangssignal 20 des Vorverstärkers 7, das Signal 21 zwi­ schen Vorverstärker 7 und Leistungsverstärker 8 oder das Aus­ gangssignal 22 des Leistungsverstärkers 8 zugeführt wird.

Mit dem vorstehend anhand der beiden Ausführungsbeispiele erläu­ terten erfindungsgemäßen System ist es somit möglich, Schallsig­ nale eines ersten Lautsprechers, die für eine erste Gruppe von Hörern gedacht sind, für den ungestörten Empfang von Schallin­ formationen einer anderen Schallquelle durch eine zweite Gruppe von Hörern zu unterdrücken. Beim Anwendungsfall in einem Kraft­ fahrzeug können damit von Fondinsassen, die einen Kopfhörer tra­ gen, externe Gefahreninformationen, Sprachinformationen anderer Insassen und weitere Nutzgeräusche, welche nicht aus dem Schall­ signal der Lautsprecher ableitbar sind, bei Auswahl eines geeig­ neten Kopfhörers vom sogenannten offenen Typ weiterhin mitgehört werden, lediglich gedämpft von der Kopfhörermuschel.

Claims (3)

1. Audiokommunikationssystem, insbesondere für ein Kraftfahr­ zeug, mit

• - einem ersten Systemteil (1) mit einer ersten Lautspre­ chereinheit (9), der ein erstes Schallinformationssignal (22) einer ersten Schallsignalquelle (4, 5) zuführbar ist, und
• - einem zweiten Systemteil (2) mit einer zweiten Lautspre­ chereinheit (17), der ein zweites Schallinformationssignal (24) einer zweiten Schallsignalquelle (10, 11) zuführbar ist,

gekennzeichnet durch

• - eine Kompensationseinheit (3), welche wenigstens einen Bruchteil des Schallinformationssignals (22) der ersten Schall­ signalquelle (4, 5) als Kompensationssignal gegenphasig dem Schallinformationssignal (24) der zweiten Schallsignalquelle (10, 11) beimischt.

2. Audiokommunikationssystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Lautsprechereinheiten als Kopfhö­ rereinheit (17) ausgebildet ist.

3. Audiokommunikationssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinheit (3) eine Phasen- und Frequenzkorrektur­ stufe (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 we­ sentlichen auslöscht.