EP0766495A2

EP0766495A2 - Arrangement for reproducing a plurality of acoustic signal sources in an enclosed space

Info

Publication number: EP0766495A2
Application number: EP96115618A
Authority: EP
Inventors: Kai-Uwe Dipl.-Ing. Ritter (FH), Grundig E.M.V.
Original assignee: Grundig EMV Elektromechanische Versuchsanstalt Max Grundig GmbH
Current assignee: Grundig Multimedia AG
Priority date: 1995-09-30
Filing date: 1996-09-28
Publication date: 1997-04-02
Also published as: EP0766495A3; DE19536671C1

Abstract

The audio reproduction system has at least two different acoustic signal sources and at least 4 end amplifier stages for operation of at least 4 loudspeakers (V,H). One loudspeaker group is located at the front of the vehicle passenger space, a second loudspeaker group located at the rear of the passenger space, with a switching device for selecting one or other acoustic signal source, allowing different audio signals to be provided at the front and rear of the passenger space simultaneously without interference.

Description

Die Erfindung betrifft Anordnungen zur Wiedergabe mehrerer akustischer Signalquellen in einem abgeschlossenem Raum, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen der Oberbegriffe nach den Ansprüchen 1 und 2.The invention relates to arrangements for reproducing a plurality of acoustic signal sources in a closed room, in particular a motor vehicle, with the features of the preambles according to claims 1 and 2.

Bei Fahrten in einem mit mehreren Personen besetzten Kraftfahrzeug stellt sich häufig das Problem, daß die Wünsche der Reisenden an das akustische Programm sehr unterschiedlich sind. Zum Beispiel möchten Kinder Märchenkassetten hören, der Fahrer aber Radio, da er sich über das aktuelle Verkehrsgeschehen von einem Verkehrsfunksender informieren lassen möchte. Als weitere Möglichkeit ist zu beachten, daß einige der Reisenden sich unterhalten möchten und nicht von irgendwelchen Geräuschen gestört werden möchten.When driving in a motor vehicle occupied by several people, the problem often arises that the desires of the travelers for the acoustic program are very different. For example, children would like to hear fairytale tapes, but the driver would like to listen to the radio because they want a traffic information station to inform them about the current traffic situation. Another possibility to note is that some of the travelers want to talk and do not want to be disturbed by any noise.

Bekannte Anordnungen zur Wiedergabe mehrerer Schallquellen in einem abgeschlossenem Raum, wie beispielsweise Autoradiokombinationen mit CD-Spieler und/oder Kassettengerät, werden dieser Anforderung nicht gerecht, da diese immer nur eine akustische Signalquelle wiedergeben können, deren Signal dann im gesamten Raum wiedergegeben wird.Known arrangements for reproducing multiple sound sources in a closed room, such as car radio combinations with a CD player and / or cassette player, do not meet this requirement, since they can only reproduce one acoustic signal source, the signal of which is then reproduced throughout the room.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, Anordnungen anzugeben, die es gestatten, mehrere akustische Signalquellen in einem abgeschlossenem Raum gleichzeitig wiederzugeben.The object of the present invention is therefore to provide arrangements which allow a plurality of acoustic signal sources to be reproduced simultaneously in a closed room.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Anordnungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.According to the invention, this object is achieved by arrangements with the features of claims 1 and 2.

Der Vorteil der Anordnung nach Anspruch 1 liegt insbesondere darin, daß durch eine einfache Umschalteinrichtung zwei akustische Signalquellen gleichzeitig wiedergegeben werden können.The advantage of the arrangement according to claim 1 is, in particular, that two acoustic signal sources can be reproduced simultaneously by a simple switching device.

Der Vorteil der Anordnung nach Anspruch 2 liegt insbesondere darin, daß die durch die Signalverarbeitungseinrichtung bestimmten Korrektursignale die gleichzeitige Wiedergabe mehrere Signalquellen ermöglichen, wobei die jeweils gewünschte Signalquelle nahezu ohne jede Beeinflussung durch die anderen, gleichzeitig wiedergegebenen Signalquellen gehört werden kann. Ebenso ist es möglich bestimmte Positionen von einer Wiedergabe völlig auszuschließen.The advantage of the arrangement according to claim 2 is in particular that the correction signals determined by the signal processing device enable the simultaneous reproduction of several signal sources, the desired signal source being able to be heard almost without any influence by the other, simultaneously reproduced signal sources. It is also possible to completely exclude certain positions from playback.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.Advantageous developments of the present invention result from the dependent claims and the following description with reference to figures.

Es zeigt

Figur 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer ersten Ausführungsform,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung in einer zweiten Ausführungsform, und
Figur 3 die sich im Betrieb der erfindungsgemäßen Anordnung nach der zweiten Ausführungsform ergebende Schallverteilung.

It shows

FIG. 1 shows a block diagram of an arrangement according to the invention in a first embodiment,
Figure 2 is a block diagram of an arrangement according to the invention in a second embodiment, and
3 shows the sound distribution resulting from the operation of the arrangement according to the invention according to the second embodiment.

Um das Verständnis und die nachfolgende Beschreibung zu vereinfachen, sind in den Figuren nur die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Anordnungen dargestellt. Auf eine Beschreibung der nicht dargestellten Bestandteile kann aber auch verzichtet werden, weil deren Aufbau und Funktion beispielsweise von Autoradios bekannt ist.In order to simplify the understanding and the following description, only the essential components of the arrangements according to the invention are shown in the figures. A description of the components not shown can also be omitted because their structure and function is known, for example, from car radios.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Anordnung zur Wiedergabe mehrerer Signalquellen in einem abgeschlossenen Raum dargestellt, mit zwei akustischen Signalquellen A und B, einer Umschalteinrichtung U für die Signalquellen A und B, vier Endverstärkerstufen 9 bis 12, zwei die Endverstärkerstufen 9 bis 12 beeinflussende Klangsteller 13 und 14 sowie vier Schallwandlern Vl, Vr, Hl und Hr. Die akustischen Signalquellen A und B können von einem Rundfunkempfangsteil, einem Bandkassettenspieler, einem CD-Spieler oder einer beliebigen Kombination von bekannten Signalquellen gebildet werden, wobei auch mehr als die dargestellten zwei Signalquellen vorhanden sein können. Die Klangsteller 13 und 14 weisen Stelleinrichtungen zur Beeinflussung der Wiedergabelautstärke und des Klangs, beispielsweise für Höhen und Bässe auf.FIG. 1 shows an arrangement according to the invention for reproducing a plurality of signal sources in a closed room, with two acoustic signal sources A and B, a switching device U for signal sources A and B, four power amplifier stages 9 to 12, two sound controllers 13 influencing the power amplifier stages 9 to 12 and 14 and four sound transducers Vl, Vr, Hl and Hr. The acoustic signal sources A and B can be formed by a radio receiver, a tape cassette player, a CD player or any combination of known signal sources, and more than the two signal sources shown can also be present. The sound adjusters 13 and 14 have control devices for influencing the playback volume and the sound, for example for treble and bass.

Wird mittels der Umschalteinrichtung U beispielsweise die Signalquelle A ausgewählt, werden deren Signale an die vier Endverstärkerstufen 9 bis 12 weitergeleitet, von diesen verstärkt und mittels der Schallwandler Vl, Vr, Hl und Hr im abgeschlossenen Raum, der ein Kraftfahrzeug sein kann, wiedergegeben. Zur Steuerung der Endverstärkerstufen 9 bis 12 werden die Einstellwerte des Klangsteller 13 verwendet, das heißt, der Klangsteller 14 übernimmt die Einstellwerte des Klangstellers 13. Im Falle der Lautstärke wird bei der Übernahme des Einstellwerts für die Beeinflussung der Endverstärkerstufen 11 und 12 unter Umständen berücksichtigt, daß ein Fader für die im hinteren Teil des Kraftfahrzeugs wiederzugebenden Signale vorhanden ist. Für die Klangsteller 13 und 14 können einzelne, getrennt aufgebaute Stelleinrichtungen vorgesehen sein oder es kann mittels einer einzigen Stelleinrichtung und eines Umschalters oder eines Auswahlmenues der jeweilige Klangsteller ausgewählt werden. In diesem Fall werden die Einstellwerte für die einzelnen Klangsteller in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt.If, for example, the signal source A is selected by means of the switching device U, its signals are passed on to the four power amplifier stages 9 to 12, amplified by them and reproduced in the closed space, which can be a motor vehicle, by means of the sound converters Vl, Vr, Hl and Hr. The setting values of the sound control 13 are used to control the power amplifier stages 9 to 12, that is to say the sound control 14 adopts the setting values of the sound control 13. that there is a fader for the signals to be reproduced in the rear of the motor vehicle. Individual, separately constructed adjusting devices can be provided for the sound adjusters 13 and 14, or the respective sound adjuster can be selected by means of a single adjusting device and a switch or a selection menu. In this case, the setting values for the individual tone controls are stored in a non-volatile memory.

Werden mittels der Umschalteinrichtung U beide Signalquellen A und B zur gleichzeitigen Wiedergabe ausgewählt, wird beispielsweise das Signal der Signalquelle A mittels der Endverstärkerstufen 9 und 10 verstärkt und von den Schallwandlern Vl und Vr, die sich vorderen Teil des Kraftfahrzeugs befinden, wiedergegeben.If both signal sources A and B are selected for simultaneous reproduction by means of the switching device U, the signal from signal source A is amplified, for example, by means of power amplifier stages 9 and 10 and reproduced by sound converters V1 and Vr, which are located in the front part of the motor vehicle.

Das Signal der Signalquelle B wird mittels der Endverstärkerstufen 11 und 12 verstärkt und von den Schallwandlern Hl und Hr, die sich im hinteren Teil des Kraftfahrzeugs befinden, wiedergegeben. Über die Klangsteller 13 und 14 ist dann die Beeinflussung des Wiedergabesignals getrennt im vorderen und hinteren Teil des Kraftfahrzeugs möglich. Dadurch ist es in einem gewissen Umfang möglich, daß für die Plätze im vorderen Teil des Kraftfahrzeugs eine andere Signalquelle wiedergegeben werden kann als für die Plätze im hinteren Teil.The signal from the signal source B is amplified by means of the power amplifier stages 11 and 12 and reproduced by the sound converters Hl and Hr, which are located in the rear part of the motor vehicle. The sound control 13 and 14 can then be used to influence the playback signal separately in the front and rear part of the motor vehicle. This makes it possible to a certain extent that a different signal source can be reproduced for the places in the front part of the motor vehicle than for the places in the rear part.

Durch den Einsatz von jeweils zwei getrennten Endverstärkerstufen 9, 10 und 11, 12 sowie jeweils zwei getrennten Schallwandlern Vl, Vr und Hl, Hr, ist die Wiedergabe von stereophonen Signalen möglich. Wird jeweils nur ein Lautsprecher verwendet können entsprechend nur monophone Signale wiedergegeben werden.The use of two separate power amplifier stages 9, 10 and 11, 12 and two separate sound transducers Vl, Vr and Hl, Hr enables stereophonic signals to be reproduced. If only one loudspeaker is used at a time, only monophonic signals can be reproduced accordingly.

In Figur 2 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt. Die Ausführungsform weist zwei Signalquellen A und B, zwei Analog/Digital-Wandler 1 und 2, auf die verzichtet werden kann, wenn es sich bei den Signalquellen um digitale Signalquellen handelt, eine Signalverarbeitungseinrichtung 3, eine Umschalteinrichtung U, zur Auswahl der wiederzugebenden Signalquellen, vier Digital/Analog-Wandler 5 bis 8, vier Endverstärkerstufen 9 bis 12 sowie vier Schallwandler Vl, Vr, Hl und Hr auf.FIG. 2 shows a second embodiment of an arrangement according to the invention. The embodiment has two signal sources A and B, two analog / digital converters 1 and 2, which can be dispensed with if the signal sources are digital signal sources, a signal processing device 3, a switching device U, for selecting the signal sources to be reproduced, four digital / analog converters 5 to 8, four power amplifier stages 9 to 12 and four sound converters Vl, Vr, Hl and Hr.

Wird mittels der Umschalteinrichtung U eine der Signalquellen A oder B ausgewählt, die im gesamten Kraftfahrzeug wahrnehmbar sein soll, wird das von einem der Analog/Digital-Wandler 1 oder 2 digitalisierte Signal der ausgewählten Signalquelle von der Signalverarbeitungseinrichtung 3, die beispielsweise ein digitaler Signalprozessor sein kann (DSP), nicht beeinflußt, von den Digital/Analog-Wandlern 5 bis 8 zu einem analogen Signal umgeformt, von den Endverstärkerstufen 9 bis 12 verstärkt und von den Schallwandlern Vl, Vr, Hl und Hr wiedergegeben.If one of the signal sources A or B is selected by means of the switching device U, which should be perceptible in the entire motor vehicle, the signal of the selected signal source, which is digitized by one of the analog / digital converters 1 or 2, is signaled by the signal processing device 3, which, for example, be a digital signal processor can (DSP), not affected, converted by the digital / analog converters 5 to 8 into an analog signal, amplified by the amplifier stages 9 to 12 and reproduced by the sound converters Vl, Vr, Hl and Hr.

Werden mittels der Umschalteinrichtung U die beiden Signalquellen A oder B zur gleichzeitigen Wiedergabe ausgewählt, oder soll eine der Signalquellen A oder B nur in einem bestimmten Teil des Kraftfahrzeugs wahrnehmbar sein, werden vom DSP 3 gegenphasige Korrektursignale bestimmt.If the two signal sources A or B are selected for simultaneous reproduction by means of the switching device U, or if one of the signal sources A or B should only be perceptible in a certain part of the motor vehicle, the DSP 3 determines correction signals with opposite phases.

Die Korrektursignale, die den wiederzugebenden Signalen vom DSP 3 hinzugefügt werden, bewirken bei der Wiedergabe durch die Schallwandler die Auslöschung der jeweils an einer bestimmten Position im Kraftfahrzeug unerwünschten Signalquelle. Dazu werden die von den Signalquellen A und B stammenden Signale bezüglich Amplituden- und Phaseninformation ausgewertet.The correction signals, which are added to the signals to be reproduced by the DSP 3, bring about the cancellation of the signal source, which is undesired at a specific position in the motor vehicle, when reproduced by the sound transducers. For this purpose, the signals originating from signal sources A and B are evaluated with regard to amplitude and phase information.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ergibt sich, wenn neben den Amplituden- und Phaseninformationen der Signalquellen vom DSP 3 zusätzlich Laufzeitinformationen berücksichtigt werden, die sich aus den Raumverhältnissen im Kraftfahrzeug ergeben. Diese Laufzeitinformationen können in einem Speicher des DSP 3 fest abgespeichert werden. Die Abspeicherung kann beispielsweise beim Einbau der erfindungsgemäßen Anordnung in ein Kraftfahrzeug erfolgen. Eine andere Möglichkeit ist es, die Laufzeitinformationen für verschiedene Kraftfahrzeuge abzuspeichern und beim Einbau auszuwählen. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn die Laufzeitinformationen durch den Benutzer verändert werden können, um die Laufzeitinformationen beispielsweise der Anzahl der im Kraftfahrzeug sitzenden Personen anzupassen.An advantageous further development of the arrangement according to the invention is obtained if, in addition to the amplitude and phase information of the signal sources from the DSP 3, runtime information is also taken into account which results from the spatial conditions in the motor vehicle. This runtime information can be permanently stored in a memory of the DSP 3. The storage can take place, for example, when the arrangement according to the invention is installed in a motor vehicle. Another option is to save the runtime information for different motor vehicles and to select it during installation. In addition, it can be advantageous if the runtime information can be changed by the user in order to adapt the runtime information to, for example, the number of people sitting in the motor vehicle.

Nachfolgend wird das Funktionsprinzip der Ausführungsform nach Figur 2 anhand der in der Figur 3 dargestellten Schallverteilung erläutert. Dabei wird davon ausgegangen, daß im vorderen Teil des Kraftfahrzeugs Pv die Signalquelle B und im hinteren Teil Ph die Signalquelle A wahrnehmbar sein soll. Zur Vereinfachung ist für die vorderen Schallwandler Vl und Vr nur ein Schallwandler V und für die hinteren Schallwandler Hl und Hr nur ein Schallwandler H dargestellt. Abweichend von der hier zu beschreibenden Auswahl der Wahrnehmbarkeit der Signalquellen sind beliebige andere Auswahlmöglichkeiten für die Wahrnehmbarkeit innerhalb des Kraftfahrzeugs möglich. Insbesondere die oben erwähnte Wiedergabe einer Signalquelle nur für eine bestimmte Position innerhalb des Kraftfahrzeugs oder die gleichzeitige Wiedergabe von mehr als zwei Signalquellen.The functional principle of the embodiment according to FIG. 2 is explained below on the basis of the sound distribution shown in FIG. It is assumed that the signal source B in the front part of the motor vehicle Pv and the signal source A should be perceptible in the rear part Ph. To simplify matters, only one sound transducer V is shown for the front sound transducers Vl and Vr and only one sound transducer H for the rear sound transducers Hl and Hr. Deviating from the selection of the perceptibility of the signal sources to be described here, any other selection options for the perceptibility within the motor vehicle are possible. In particular, the above-mentioned reproduction of a signal source only for a specific position within the motor vehicle or the simultaneous reproduction of more than two signal sources.

Bei der Wiedergabe der Signale der Signalquellen A und B, denen vom DSP 3 die Korrektursignale hinzugefügt sind, werden vom vorderen Schallwandler V die Schallwellen Bv, vom hinteren Schallwandler H die Schallwellen Ah erzeugt.When the signals from signal sources A and B are reproduced, to which the correction signals are added by DSP 3, sound waves Bv are generated by front sound converter V, sound waves Ah by rear sound converter H.

An der Position Pv ist somit die Signalquelle B, an der Position Ph die Signalquelle A wahrnehmbar. Von der Schallwelle Bv erreicht eine Schallwelle B' die Position Ph, wohingegen von der Schallwelle Av eine Schallwelle A' die Position Pv erreicht. Die vom DSP 3 erzeugten und dem Wiedergabesignal hinzugefügten Korrektursignale Av und Bh sind nun gerade so gerichtet, daß sie bei der Wiedergabe durch die Schallwandler V und H eine Auslöschung der Schallwellen A' und B' bewirken, so daß an der Position Pv nur die Signalquelle B, an der Position Ph nur die Signalquelle A wahrgenommen werden kann.The signal source B is thus perceptible at the position Pv, and the signal source A is perceptible at the position Ph. A sound wave B 'reaches the position Ph from the sound wave Bv, whereas a sound wave A' reaches the position Pv from the sound wave Av. The correction signals Av and Bh generated by the DSP 3 and added to the reproduction signal are now directed in such a way that they cause the sound waves A 'and B' to be canceled when reproduced by the sound transducers V and H, so that only the signal source at position Pv B, only the signal source A can be perceived at the position Ph.

Unter gewissen Umständen führt die beschriebene Verwendung von Korrektursignalen nicht zur vollständigen Auslöschung der jeweils nicht gewünschten Signalquelle. Auch unter solchen Umständen ist die erfindungsgemäße Anordnung aber geeignet, die gestellte Aufgabe zu lösen, da die jeweils nicht gewünschte Signalquelle zumindest so stark gedämpft wird, daß die gewünschte Signalquelle sehr gut wahrgenommen werden kann.Under certain circumstances, the use of correction signals described does not lead to the complete deletion of the signal source that is not desired. Even under such circumstances, however, the arrangement according to the invention is suitable for solving the stated problem, since the signal source that is not desired in each case is attenuated at least to such an extent that the desired signal source can be perceived very well.

Wie für die Ausführungsform nach Figur 1 beschrieben, können mehrere Klangsteller vorhanden sein, um die Wiedergabecharakteristik der jeweiligen Signalquelle anpassen zu können.As described for the embodiment according to FIG. 1, several sound adjusters can be present in order to be able to adapt the reproduction characteristics of the respective signal source.

Die Umschalteinrichtung U kann zur Bedienungsvereinfachung z. B. als ein berührungsempfindliches Display (touch screen) ausgeführt sein, mit dem die vorhandenen Signalquellen und die einzelnen Positionen im Kraftfahrzeug dargestellt werden. Somit läßt eine bestimmte Signalquelle für eine bestimmte Position auswählen, indem zuerst die gewünschte Signalquelle angetippt wird und danach die Position auf der sie wahrnehmbar sein soll.The switching device U can z. B. be designed as a touch-sensitive display (touch screen) with which the existing signal sources and the individual positions in the motor vehicle are shown. A specific signal source can therefore be selected for a specific position by first tapping the desired signal source and then the position at which it should be perceptible.

Claims

Arrangement for reproducing several acoustic signal sources in a closed room, in particular a motor vehicle, with • at least two different acoustic signal sources (A, B), and

• at least four power amplifier stages (9, 10, 11, 12), for operating at least four sound transducers (Vl, Vr, Hl, Hr), a first group of sound transducers (Vl, Vr) in a front area and a second group of sound transducers ( Hl, Hr) is attached in a rear area of the enclosed space,

marked by

• a switching device (U) for selecting one or two signal sources (A, B) to be reproduced, and

A first and a second tone plate (13, 14), When selecting two signal sources (A, B) one signal source (A) by means of the power amplifier stages (9, 10) and the first group of sound converters (Vl, Vr), the other signal source (B) by means of the power amplifier stages (11, 12) and the second group of sound transducers (Hl, Hr) is reproduced or vice versa, and the first tone controller (13) on the power amplifier stages (9,10) for the first group of sound converters (Vl, Vr), the second tone controller (14) on the Power amplifier stages (11,12) for the second group of sound transducers (Hl, Hr), whereas when selecting a signal source (A or B), the playback of the selected signal source (A or B) by means of all power amplifier stages (9,10,11 , 12) and sound transducer (Vl, Vr, Hl, Hr), and the setting values of the first sound actuator (13) are adopted for the second sound actuator.

At least four power amplifier stages (9, 10, 11, 12), for operating at least four sound transducers (Vl, Vr, Hl, Hr),

marked by
the reproduction of one or more signal sources (A, B), each of the signal sources (A, B) being perceptible only at a specific position in the closed space • a switching device (U) for selecting one or more signal sources (A, B) to be reproduced for specific positions in the closed space at which the individual selected signal sources (A, B) should be perceptible, and

• A signal processing device (3) for determining correction signals, which are added to the playback signals of the signal source or signal sources (A, B) so that at a certain position of the closed space essentially only the signal source selected for this position is perceptible and for which In other positions of the closed room, this signal source is canceled by the correction signals, the correction signals being determined directly from the signals of the signal source or the signal sources (A, B).

Arrangement according to claim 2,
characterized,
that the signal processing device (3) is formed by a digital signal processor.

Arrangement according to claim 2 or 3,
characterized,
that the correction signals from phase and amplitude information of the reproduction signals of the signal sources (A, B) are determined.

Arrangement according to claim 4,
characterized,
that additional runtime information of the closed room and / or of the individual positions located therein are taken into account in order to determine the correction signals.

Arrangement according to claim 5,
characterized,
that a memory is provided in which runtime information for different closed rooms is stored or can be stored.

Arrangement according to claim 6,
characterized,
that the runtime information for different closed rooms can be selected or entered using an operating device.

Arrangement according to one of claims 2 to 7,
characterized,
that separate tone controls are provided for each signal source (A, B).

Arrangement according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the acoustic signal sources (A, B) are formed by a radio receiver and / or a tape cassette player and / or a CD player.