DE4218166A1 - Automatische lautstaerkesteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lautstärkesteuervorrichtung, durch die die Lautstärke einer akustischen Einrichtung automatisch in Abhängigkeit vom Hintergrundgeräusch geregelt werden kann. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine solche Vorrichtung zum automatischen Regeln der Verstärkung eines Verstärkers auf der Grundlage des ermittelten Geräuschpegels.

Die meisten Benutzer akustischer Einrichtungen, z. B. von Fernsehgeräten, Kassettenrecordern, Radiogeräten usw., verwenden diese in der Weise, daß der Lautstärkepegel manuell auf niedrigen Pegel bei ruhiger Umgebung und zur Nachtzeit eingestellt wird, und auf hohen Pegel, wenn das Umgebungsgeräusch beachtlich ist und zur Tagzeit.

Bei üblichen akustischen Einrichtungen wurde die Lautstärke manuell an einem Lautstärkeregler eingestellt, um die Verstärkung eines steuerbaren Verstärkers zu beeinflussen. Dies ist nachteilig, weil man sehr häufig den Lautstärkesteller bzw. -regler nachstellen muß, auch wenn dies in neuester Zeit mit Hilfe von Fernsteuerungen durchgeführt werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen.

Gemäß der Erfindung wird eine automatische Lautstärkeregelvorrichtung für akustische Einrichtungen angegeben, durch die der Pegel eines Audiosignals automatisch in Abhängigkeit vom Umgebungsgeräuschpegel eingestellt wird.

Um diese Aufgabe zu lösen, enthält eine automatische Lautstärkeregelvorrichtung für eine akustische Einrichtung, die ein Audiosignal abgibt, eine Hintergrundgeräuschdetektoreinrichtung zum Erzeugen von Treibersignalen, eine Einrichtung zum Erzeugen eines Regelsignals entsprechend den Treibersignalen und eine Einrichtung zum Regeln des Audiosignals in Übereinstimmung mit dem Regelsignal.

Weitere Merkmale und Vorgänge bei der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiele hervor.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer automatischen Lautstärkeregelungsvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine detaillierte Schaltung, die die Merkmale zeigt, wonach ein Microcomputer Geräuschpegel aus Treibersignalen erkennt, die ein Digitron in Übereinstimmung mit Hintergrundgeräusch ansteuern, das von der Geräuschermittlungsein­ richtung ermittelt wird;

Fig. 3 eine Tabelle, die die Arten von Treibersignalen zum Ansteuern einer 7-Segment-Anzeige von Zehner­ Positionen eines Digitrons zeigt, und

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das den Betriebsablauf bei der vorliegenden Erfindung erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Farbfernsehempfängers mit automatischer Lautstärkereglervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Ein Fernsehrundfunksignal, das über eine Antenne 1 empfangen wird, wird mit einem Überlagereroszillatorsignal nach dem Superhet-Prinzip im Tuner 2 gemischt und dadurch in ein Zwischenfrequenz­ (ZF-)Signal umgesetzt. Das ZF-Signal wird dann dem ZF-Verstärker 3 zugeführt. Ein Videosignalausgang vom ZF-Verstärker 3 wird auf dem Monitor 5 über einen Videoprozessor 4 dargestellt. Andererseits wird ein vom ZF-Verstärker 3 geliefertes Audiosignal der Tondetektorschaltung 6 zugeführt. Der Ausgang der Tondetektorschaltung wird im Ton-ZF-Verstärker 7 verstärkt und über einen FM-Detektor 8 und einen regelbaren NF-Verstärker 9 über einen Lautsprecher 10 abgegeben. Da dies sämtlich bekannte Techniken sind, ist eine detaillierte Beschreibung an dieser Stelle überflüssig.

Ein Geräuschdetektor 11 ermittelt Hintergrundgeräusche mit Hilfe eines äußeren Mikrophons 12 und gibt Treibersignale zur Anzeige des Geräuschpegels an das Digitron 13 entsprechend dem Pegel des ermittelten Hintergrundgeräuschs. Ein Microcomputer 14 erkennt Signale, die vom Geräuschdetektor 11 an die 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position des Digitrons 13 gegeben werden und erzeugt gleichzeitig ein impulsbreitenmoduliertes Signal S1 und liefert dieses an einen Steuerspannungsgenerator 15. Der Steuerspannungsgenerator 15 integriert das impulsbreitenmodulierte Signal und liefert ein entsprechendes Spannungssignal an den regelbaren Verstärker 9.

Dementsprechend wird die vom Lautsprecher 10 abgegebene Lautstärke automatisch in Übereinstimmung mit dem Pegel des Hintergrundgeräuschs geregelt. Hier ist das Signal S2, das vom Microcomputer 14 an den regelbaren Verstärker 9 gegeben wird, ein Signal zur Verwendung bei der manuellen Einstellung der Verstärkung des Verstärkers 9, das in Übereinstimmung mit einem an einer Tastaturmatrix 16 eingegebenen Signal erzeugt wird.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das Merkmale darstellt, wonach der Microcomputer den Geräuschpegel aus dem Treibersignal erkennt, das ebenfalls vom Geräuschdetektor den 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position des Digitrons zugeführt wird. In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 13B die 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position des Digitrons 13, wie in Fig. 1 gezeigt. Die 7-Segment-Anzeigen bestehen aus sieben Leuchtdioden, die jeweils einzeln aktiviert werden. Der Grund, warum diese Erfindung Signale verwendet, die nur den 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position zugeführt werden, besteht darin, daß der Geräuschpegel in einem Raum gewöhnlich innerhalb einiger zig-dB liegt. Wenn der ermittelte Geräuschpegel höher als 100 dB oder geringer als 10 dB ist, dann wird der gegenwärtig eingestellte Lautstärkepegel abgegeben, d. h. der Microcomputer wird nicht aktiviert.

Der Microcomputer 14 prüft, ob ein automatisches Lautstärkeregelsignal von der Tastaturmatrix 16 eingegeben ist oder nicht. Im Falle, daß das automatische Lautstärkeregelsignal eingegeben ist, regelt der Microcomputer 14 einen Lautstärkepegel durch Regeln der Verstärkung des Verstärkers 9, wobei von den Signalen Gebrauch gemacht wird, die die 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position ansteuern, in Abhängigkeit vom Pegel des Hintergrundgeräuschs. Ansonsten wird die Lautstärke manuell durch eine Fernsteuerung oder die Tastaturmatrix 16 eingestellt.

Fig. 3 ist eine Tabelle, die die Arten von Signalen zeigt, die die 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position des Digitrons ansteuern, die der Geräuschdetektor 11 in Übereinstimmung mit dem Umgebungsgeräusch erzeugt. Wie man aus der Zeichnung erkennt, ist zur Vereinfachung der Erläuterung jedes der 7-Segmente mit einem der Buchstaben a bis g bezeichnet. Jedes der 7-Segmente wird durch ein Hochpegelsignal vom Geräuschdetektor 11 eingeschaltet und durch ein Niedrigpegelsignal ausgeschaltet. Die Ziffern 0 bis 9, die von den 7-Segmenten dargestellt werden, ergeben sich aus der Kombination von Signalen, die an die 7-Segmente geliefert werden.

Wenn beispielsweise Hochpegelsignale an die Segmente a bis f und ein Niedrigpegelsignal an das Segment g gegeben werden, zeigt das Digitron die arabische Ziffer 0.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb einer automatischen Lautstärkeregelvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt.

Der Microcomputer 14 prüft, ob irgendein Funktionstastensignal von der Tastaturmatrix 16 eingegeben ist (Schritt 101), und geht dann zum Schritt 102 über, wenn ein solches Signal ermittelt worden ist. Der Microcomputer 14 prüft auch im Schritt 102, ob das eingegebene Funktionstastensignal ein Einschaltsignal für eine automatische Lautstärkeregelung ist. Wenn dies nicht der Fall ist, dann geht nach Ausführung der entsprechenden Funktion im Schritt 105 der Microcomputer 14 zurück zum Schritt 101 über den Schritt 126. Wenn im Schritt 102 festgestellt wird, daß das eingegebene Signal ein Einschaltsignal für automatische Lautstärkeregelung ist, geht der Microcomputer zum Schritt 103 über und ermittelt, ob ein Funktionstastensignal eingegeben ist.

Wenn dies der Fall ist, geht der Microcomputer zum Schritt 105 über, führt die entsprechende Funktion aus und geht dann zum Schritt 126 über. Im Schritt 126 prüft der Microcomputer auch, ob das Einschaltsignal für automatische Lautstärkeregelung noch ansteht. Wenn dies der Fall ist, geht der Microcomputer zum Schritt 103 über. Ansonsten kehrt er zum Schritt 101 zurück. Wenn wieder im Schritt 103 kein Funktionstastensignal vorhanden ist, dann geht der Microcomputer zum Schritt 104 über, wo geprüft wird, ob ein Ausschaltsignal für automatische Lautstärkeregelung eingegeben ist. Wenn dies der Fall ist, geht der Microcomputer zum Schritt 106 über, bei dem die Lautstärke manuell gesteuert wird, und dann zurück zu 101. Wenn im Schritt 104 kein Ausschaltsignal vorhanden ist, geht der Microcomputer 14 zum Schritt 107 über und erkennt das Treibersignal, das vom Geräuschdetektor 11 an das Digitron 13 gegeben wird, um die Verstärkung des regelbaren Verstärkers 9 einzustellen.

Der Microcomputer 14 erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Signal, das in Übereinstimmung mit dem Zustand der ermittelten Treibersignale Va bis Vg variabel ist, zum Ansteuern der 7-Segemente der Zehner-Position des Digitrons 13, und gibt dieses an den Regelspannungsgenerator 15. Details werden unten unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert.

Wenn im Schritt 107 die Spannung Va zum Ansteuern des Segments a niedrig (L) ist, erfolgt der Übergang zum Schritt 108. Im Falle, daß die Spannung Vb für das Segment b im Schritt 108 ebenfalls niedrig ist, erkennt der Microcomputer 14, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 10 dB und 20 dB liegt, und erzeugt daher ein erstes impulsbreitenmoduliertes Signal (PWM) im Schritt 109. Da unter den Ansteuerspannungen für die 7-Segmente die Spannungen Va und Vb beide niedrig sind, wird hier die Ziffer 1 an der Zehner-Position des Digitrons 13 angezeigt, und der Microcomputer 14 erkennt dann, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 10 dB und 20 dB liegt.

Wenn im Schritt 107 die Spannung Va hoch ist, dann erfolgt der Übergang zum Schritt 110. Am Schritt 110 ermittelt der Microcomputer, daß die Spannung Vb niedrig ist und geht dann zum Schritt 111 über. Die Ziffer 4 wird auf dem Digitron 13B angezeigt.

Dementsprechend erkennt der Microcomputer 14 als augenblicklichen Geräuschpegel 40 dB bis 50 dB und erzeugt ein zweites impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 111). Wenn jedoch im Schritt 110 die Spannung Vb hoch ist, geht der Microcomputer zum Schritt 112 über und prüft den Zustand der Spannung Vc. Wenn die Spannung Vc niedrig ist, geht der Microcomputer zum Schritt 113 über, und dort wird der Zustand der Spannung Vf geprüft. Wenn im Schritt 113 die Spannung Vf niedrig ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 50 dB und 60 dB liegt, während die ermittelten Spannungen zum Ansteuern der 7-Segment-Anzeige als Ziffer 5 dargestellt werden. Der Microcomputer erzeugt daher ein drittes impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 114) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück. Wenn andererseits die Spannung Vf hoch ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 60 dB und 70 dB liegt, während die ermittelten Spannungen zum Ansteuern der 7-Segmente als Ziffer 6 angezeigt werden.

Dementsprechend erzeugt der Microcomputer ein viertes impulsbreitmoduliertes Signal (Schritt 115) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück.

Wenn im Schritt 112 die Spannung Vc hoch ist, geht der Microcomputer zum Schritt 116 über. Wenn hier die Spannungen Va, Vb und Vc sämtlich hoch sind, werden die Ziffern 0, 8 und 9 angezeigt. Da die Spannungen Vd und Ve zur Anzeige der Ziffern 0, 8 und 9 sämtlich hoch sind, besteht keine Notwendigkeit, daß bei diesem Schritt die Spannungen Vd und Ve geprüft werden. Der Microcomputer prüft daher beim Schritt 116 die Spannungen Vf. Wenn diese niedrig ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel höher als 90 dB ist und er erzeugt deshalb ein fünftes impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 117) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück. Ansonsten geht der Microcomputer zum Schritt 118 über und prüft die Spannung Vg. Wenn im Schritt 118 die Spannung Vg niedrig ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel niedriger als 10 dB ist, und er erzeugt ein sechstes impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 119) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück. Wenn die Spannung Vg hoch ist, d. h. wenn die Spannungen Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf und Vg sämtlich hoch sind, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 80 dB und 90 dB liegt, und er erzeugt daher ein siebentes impulsbreitenmoduliertes Signal und kehrt dann zum Schritt 103 zurück.

Im Falle, daß die Spannung Vb im Schritt 108 hoch ist (d. h. Va ist niedrig und Vb ist hoch), geht der Microcomputer zum Schritt 121 über. Wenn hier Va niedrig und Vb hoch ist, werden die Ziffer 2, 3 und 7 angezeigt, die man in Fig. 3 erkennt. Da die Spannung Vc zum Anzeigen der Ziffern 2, 3 und 7 hoch ist, braucht die Spannung Vc nicht geprüft zu werden. Deshalb wird die Spannung Vd im Schritt 121 geprüft. Wenn die Spannung Vd niedrig ist, d. h. wenn Va niedrig, Vb hoch und Vd niedrig ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 20 dB und 30 dB liegt, und er erzeugt deshalb ein achtes impulsbreitenmoduliertes Signal entsprechend dem ermittelten Geräuschpegel (Schritt 122) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück. Wenn die Spannung Vd hoch ist, erfolgt ein Übergang zum Schritt 123.

Wenn die Spannung Ve im Schritt 123 niedrig ist (Va ist niedrig, Vb, Vc und Vd sind hoch und Ve ist niedrig), wird die Ziffer 7 am Digitron 13B angezeigt, und der Microcomputer erkennt daher als augenblicklichen Geräuschpegel einen solchen zwischen 70 dB und 80 dB und erzeugt dementsprechend ein neuntes impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 124) und geht dann zurück zum Schritt 103. Wenn die Spannung Ve hoch ist, erkennt der Microcomputer, daß der augenblickliche Geräuschpegel zwischen 30 dB und 40 dB liegt, und er erzeugt daher ein neuntes impulsbreitenmoduliertes Signal (Schritt 125) und kehrt dann zum Schritt 103 zurück.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt somit der Microcomputer den Pegel des Hintergrundgeräuschs durch die Erkennung von Signalen, die den 7-Segment-Anzeigen der Zehner-Position des Digitrons zugeführt werden, um den Pegel des Hintergrundgeräuschs anzuzeigen, der vom Geräuschdetektor ermittelt wird. Der Microcomputer erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Signal entsprechend dem ermittelten Geräuschpegel und gibt dieses an einen Regelspannungsgenerator, und da dieser die Verstärkung eines regelbaren Verstärkers in Abhängigkeit von den impulsbreitenmodulierten Signalen beeinflußt, wird die vom Lautsprecher abgegebene Lautstärke automatisch in Übereinstimmung mit dem Pegel des Umgebungsgeräuschs verändert, so daß die Unbequemlichkeiten für den Benutzer, die aus einer ständigen manuellen Nachstellung des Lautstärkepegels resultieren, überwunden werden.

Claims (6)

1. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung für eine akustische Einrichtung, die ein Audiosignal abgibt, enthaltend:
eine Umgebungsgeräuschdetektoreinrichtung zum Erzeugen von Ansteuersignalen;
eine Einrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals entsprechend den Ansteuersignalen; und
eine Einrichtung zum Regeln des Ausgangssignals in Übereinstimmung mit dem Steuersignal.

2. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuersignalerzeugungseinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen eines impulsbreitenmodulierten Signals in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal erzeugt, und eine Steuersignalerzeugungseinrichtung zum Umwandeln des impulsbreitenmodulierten Signals in ein Spannungssignal.

3. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ansteuersignal auch ein Signal zum Ansteuern eines Digitrons ist.

4. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung nach Anspruch 3, bei dem die Steuersignalerzeugungseinrichtung dazu dient, ein Steuersignal entsprechend der Spannung für die Ansteuerung der 7-Segmente der Zehner-Position des Digitrons zu erzeugen.

5. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Steuersignalerzeugungseinrichtung ein Integrator ist.

6. Automatische Lautstärkeregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin enthaltend eine Verzögerungseinrichtung zum Variieren der Lautstärke des Audiosignals nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer seit Ermittlung des Geräuschpegels.