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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zur Anpassung der Lautheit von Audiosignalen in Fahrzeugen.
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Fahrzeuge, wie z. B. Straßenfahrzeuge, umfassen typischerweise Systeme zur Wiedergabe von Audiosignalen. Bei hohen Fahrgeschwindigkeiten entsteht im Fahrzeug typischerweise ein hoher Störgeräuschpegel. Dadurch kann es bei der Wiedergabe von Audiosignalen mit abwechselnden Passagen von relativ hoher Lautheit und von relativ niedriger Lautheit (z. B. bei klassischer Musik) vorkommen, dass die Passagen mit relativ niedriger Lautheit vom Störgeräusch überdeckt werden bzw. die Lautstärke der Wiedergabe des Audiosignals angepasst werden muss, um auch die Passagen mit relativ niedriger Lautheit hören zu können.
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Mit Hilfe von Active Gain Control (AGC) oder mit Hilfe von einem Kompressor ist es möglich, die Lautheit von Audiosignalen (z. B. von Musiksignalen und/oder Sprachsignalen) aneinander anzugleichen. Dabei wird typischerweise die Dynamik des Audiosignals reduziert. Desweiteren können durch diese Maßnahmen unangenehm hörbare Lautheitsschwankungen verursacht werden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, Audiosignale mit relativ großen Lautheitsschwankungen Artefakt-frei und durchgehend hörbar wiederzugegeben.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Anpassung der Lautheit eines Audiosignals in einem Fahrzeug (insbesondere in einem Straßenfahrzeug) beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von einer Veränderungsrate von ein oder mehreren Zustandsgrößen. Die Veränderungsrate kann eine Veränderungsrate einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (d. h. die Höhe einer Beschleunigung bzw. einer Verzögerung des Fahrzeugs umfassen). Alternativ oder ergänzend kann die Veränderungsrate eine Veränderungsrate der Einstellung eines Lautstärkereglers eines Systems zur Wiedergabe des Audiosignals im Fahrzeug umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Veränderungsrate eine Veränderungsrate der Lautheit des Audiosignals umfassen. Durch letzteres kann insbesondere an den Übergängen zwischen unterschiedlichen Musikstücken eine Artefakt-freie Wiedergabe gewährleistet werden.
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Das Verfahren umfasst weiter das Verändern einer Anpassungsfähigkeit (z. B. eines Faktors bzw. einer Zeitkonstanten α) eines Lautheitsfaktors g(t) in Abhängigkeit von der Veränderungsrate. Der Lautheitsfaktor g(t) ist dabei von dem Audiosignal x(t) abhängig. Beispielsweise kann der Lautheitsfaktor g(t) in rekursiver Weise auf Basis des Audiosignals x(t) ermittelt und an das Audiosignal x(t) angepasst werden. Dabei kann die Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors g(t) an das Audiosignal x(t) von einer Zeitkonstanten α abhängen, die für die rekursive Ermittlung des Lautheitsfaktors g(t) verwendet wird.
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Insbesondere kann die Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors erhöht werden, wenn sich die Veränderungsrate einer Zustandsgröße erhöht. Alternativ oder ergänzend kann die Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors reduziert werden, wenn sich die Veränderungsrate einer Zustandsgröße reduziert.
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Der Lautheitsfaktor g(t) kann von einer Ziel-Lautheit K für das Audiosignal abhängen. Desweiteren kann der Lautheitsfaktor g(t) von einer Amplitude des Audiosignals, von einem Indiz für eine Energie E(t) des Audiosignals und/oder von einem quadratischen Mittel der Amplituden des Audiosignals abhängen.
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Das Verfahren umfasst weiter das Anpassen der Lautheit des Audiosignals unter Verwendung des Lautheitsfaktors. Insbesondere kann das Audiosignal zur Anpassung der Lautheit mit dem Lautheitsfaktor multipliziert werden. Durch die Veränderung der Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors in Abhängigkeit von einer Veränderungsrate einer oder mehrerer Zustandsgrößen (insbesondere eines Zustands des Fahrzeugs) kann auch bei unterschiedlichen Lautheit-Niveaus eine Artefakt-freie Wiedergabe des Audiosignals gewährleistet werden.
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Die Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors kann in Abhängigkeit von einer Kombination der Veränderungsraten von einer Vielzahl von Zustandsgrößen (z. B. von einer Vielzahl von Zuständen des Fahrzeugs) verändert werden. So kann die Artefakt-freie Wiedergabe des Audiosignals weiter verbessert werden. Desweiteren kann der Lautheitsfaktor in Abhängigkeit eines Zustands (z. B. der Fahrgeschwindigkeit) des Fahrzeugs und/oder in Abhängigkeit der Einstellung des Lautstärkereglers des Systems zur Wiedergabe des Audiosignals eine Obergrenze und/oder eine Untergrenze aufweisen. Durch derartige Grenzen kann die Qualität der Wiedergabe des Audiosignals weiter verbessert werden.
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Das Verfahren kann weiter das Anpassen einer Dynamik des Audiosignals mittels eines Kompressor-Verlaufs umfassen. Die Anpassung der Dynamik kann vor der Anpassung der Lautheit mittels des Lautheitsfaktors erfolgen. Der Kompressor-Verlauf kann von einem Zustand des Fahrzeugs abhängen. Insbesondere kann der Kompressor-Verlauf von einem Indiz für einen Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder von einem Indiz für eine Wiedergabepräferenz eines Insassen des Fahrzeugs abhängen. Das Indiz für den Fahrzustand des Fahrzeugs kann eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen. Das Indiz für die Wiedergabepräferenz des Insassen des Fahrzeugs kann eine Einstellung des Lautstärkereglers des Systems zur Wiedergabe des Audiosignals umfassen.
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Somit kann in einem Kompressor zur Auswahl des Kompressor-Verlaufs der Zustand des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Desweiteren kann in einer AGC-Einheit die Veränderungsrate des Zustands des Fahrzeugs zur Veränderung der Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit berücksichtigt werden. Durch diese Kombination kann in besonders vorteilhafter Weise eine Artefakt-freie Wiedergabe von Audiosignalen mit hohen Lautheitsschwankungen sichergestellt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit für ein System zur Wiedergabe eines Audiosignals in einem Fahrzeug beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine Veränderungsrate von ein oder mehreren Zustandsgrößen zu ermitteln. Die Veränderungsrate kann insbesondere eine Veränderungsrate einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Veränderungsrate der Lautheit des Audiosignals und/oder eine Veränderungsrate der Einstellung eines Lautstärkereglers eines Systems zur Wiedergabe des Audiosignals umfassen. Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, eine Anpassungsfähigkeit einer Active Gain Control(AGC)-Einheit an das wiederzugebende Audiosignal in Abhängigkeit von der Veränderungsrate zu ändern. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, zu veranlassen, dass eine Lautheit des Audiosignals von der AGC-Einheit angepasst wird.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, welches die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z. B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
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2 eine beispielhafte Signalverarbeitung eines Audiosignals;
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3 beispielhafte Kompressor-Verläufe; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Anpassung der Lautheit eines Audiosignals in einem Fahrzeug.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Artefakt-freien Wiedergabe von Audiosignalen in einem Fahrzeug. Dabei soll das Audiosignal derart wiedergegeben werden, dass sowohl Passagen mit geringer Lautheit als auch Passagen mit hoher Lautheit durch einen Insassen des Fahrzeugs wahrgenommen werden können. Desweiteren soll eine möglichst große Dynamik des Audiosignals beibehalten werden. Dabei ist die Lautheit eines Audiosignals typischerweise von den Abtastwerten des Audiosignals (insbesondere von der Amplitude der Abtastwerte des Audiosignals) abhängig. Andererseits ist die Wiedergabe-Lautstärke des Audiosignals von Einstellungen des Lautstärkereglers des Wiedergabesystems des Fahrzeugs abhängig.
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1 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Insbesondere zeigt 1 eine Steuereinheit 101 (z. B. als Teil eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs 100), die eingerichtet ist, ein Audiosignal über ein oder mehrere Lautsprecher 104 des Fahrzeugs 100 wiederzugeben. Die Steuereinheit 101 ist weiter eingerichtet, das Audiosignal in Abhängigkeit von einem oder mehreren Parametern anzupassen. Über einen Fahrzeugsensor 102 können Fahrzeugdaten bzgl. eines Fahrzustands des Fahrzeugs 100 als Parameter bereitgestellt werden. Die Fahrzeugdaten können eine Fahrgeschwindigkeit und/oder eine Änderungsrate der Fahrgeschwindigkeit (z. B. eine Beschleunigung oder eine Verzögerung) des Fahrzeugs 100 umfassen. Über eine Eingabeeinheit 103 können Wiedergabedaten bzgl. einer Wiedergabepräferenz des Insassen des Fahrzeugs 100 als Parameter bereitgestellt werden. Mit anderen Worten, über die Eingabeeinheit 103 können Daten bzgl. eines Zustands eines Wiedergabesystems bzw. Infotainmentsystems des Fahrzeugs 100 erfasst werden. Beispielhafte Daten bzgl. des Zustands des Wiedergabesystems des Fahrzeugs 100 können eine Einstellung eines Lautstärkereglers und/oder eine Änderungsrate der Einstellung des Lautstärkereglers umfassen.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, ein Audiosignal in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Parameter anzupassen. 2 zeigt eine beispielhafte Signalverarbeitung eines Audiosignals 211 durch die Steuereinheit 101. Das Audiosignal 211 kann z. B. in einem Kompressor 201 angepasst werden. Der Kompressor 201 ist eingerichtet, die Dynamik des Audiosignals 211 zu verändern. Insbesondere kann der Kompressor 201 eingerichtet sein, oberhalb eines bestimmten Pegels bzw. Schwellenwerts das Audiosignal 211 zu verändern, indem der Kompressor 201 den Pegel in einer festgelegten Ratio vermindert. Der Kompressor 201 kann mit einem zusätzlichen Verstärkungsfaktor versehen werden, um den durch die Kompression verlorenen Pegel wieder auszugleichen. Durch den Kompressor 201 kann somit die Lautheit von Passagen mit geringer Lautheit erhöht werden. Insbesondere kann durch den Kompressor 201 die Dynamik des Audiosignals 211 verringert werden.
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3 zeigt beispielhafte Kompressor-Verläufe 301, 302 des Kompressors 201. Für den Verlauf 301 entspricht die Amplitude 311 des Eingangs-Audiosignals 211 der Amplitude 312 des Ausgangs-Audiosignals 212 des Kompressors 201. Mit anderen Worten, bei Verwendung des Kompressor-Verlaufs 301 erfolgt im Kompressor 201 keine Kompression der Dynamik des Audiosignals 211. Andererseits werden bei dem Kompressor-Verlauf 302 relativ hohe Amplituden 311 des Eingangs-Audiosignals 211 reduziert, so dass eine Kompression der Dynamik des Audiosignals 211 erfolgt.
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Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, den Kompressor-Verlauf 301, 302 in Abhängigkeit von den ein oder mehreren Parameter 221, 231 anzupassen. Insbesondere kann der Kompressor-Verlauf 301, 302 des Kompressors 201 in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit 221 des Fahrzeugs 100 und/oder in Abhängigkeit von der Einstellung 231 des Lautstärkereglers des Wiedergabesystems des Fahrzeugs 100 angepasst werden. Die Fahrgeschwindigkeit 221 ist dabei ein beispielhaftes Indiz für das Ausmaß der Störgeräusche im Fahrzeug 100. Die Einstellung 231 des Lautstärkereglers ist dabei ein beispielhaftes Indiz für die Wiedergabepräferenzen eines Insassen des Fahrzeugs 100.
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Das Ausmaß der Kompression kann erhöht werden (d. h. es kann ein Kompressor-Verlauf 302 mit einer relativ hohen Kompression ausgewählt werden), wenn das Indiz 221 für das Ausmaß der Störgeräusche ein relativ hohes Ausmaß an Störgeräuschen anzeigt. Insbesondere kann das Ausmaß der Kompression mit steigender Fahrgeschwindigkeit 221 erhöht werden bzw. mit fallender Fahrgeschwindigkeit 221 reduziert werden. Andererseits kann das Ausmaß der Kompression reduziert werden, wenn das Indiz 231 für die Wiedergabepräferenzen des Insassen des Fahrzeugs 100 anzeigt, dass der Insasse bevorzugt die volle Dynamik des Audiosignals 211 wahrnimmt. Dies wird z. B. durch eine relativ hohe Einstellung 231 des Lautstärkereglers angezeigt.
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Die Signalverarbeitung der Steuereinheit 101 kann weiter eine Active Gain Control(AGC)-Einheit 202 umfassen. Die AGC-Einheit 202 kann eingerichtet sein, das Audiosignal 212 so zu verändern, dass (über einen Zeitraum gemittelt) zu jedem Zeitpunkt t die gleiche Lautheit (z. B. die Lautheit K) vorliegt. Die AGC-Einheit 202 kann z. B. in Wirkstärke und Wirkschnelligkeit parametrisiert werden.
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Die AGC-Einheit 202 kann dem Kompressor 201 nachgelagert sein, so dass das Eingangssignal 212 der AGC-Einheit 202 dem Ausgangssignal des Kompressors 201 entspricht bzw. aus dem Ausgangssignal des Kompressors 201 abgeleitet werden kann. Die AGC-Einheit 202 ist eingerichtet, das Audiosignal 212 zu verstärken bzw. zu dämpfen, um eine Lautheit des Audiosignals 212 anzupassen. Insbesondere kann die AGC-Einheit 202 das Ausgangs-Audiosignal y(t) 213 der AGC-Einheit 202 zum Zeitpunkt t durch folgende Formel aus dem Eingangs-Audiosignal x(t) 212 der AGC-Einheit 202 ermitteln: y(t) = g(t)x(t), wobei g(t) ein adaptiver Lautheitsfaktor der AGC-Einheit 202 ist. Der Lautheitsfaktor g(t) kann auf Basis des Eingangs-Audiosignals x(t) 212 ermittelt werden, z. B. durch folgende rekursive Formel: g(t) = αg(t – 1) + (1 – α) K / E(t) wobei K einer gewünschten mittleren Lautheit bzw. einem Ziel-Lautheitspegel entspricht und wobei E(t) der „root mean square” (RMS) Energie des Eingangs-Audiosignals x(t) 212 zum Zeitpunkt t entspricht. Die Energie E(t) kann mittels einer gleitenden Mittelwertfunktion ermittelt werden. Der Faktor α ∊ {0, ..., 1} entspricht einer Zeitkonstante der AGC-Einheit 212, und drückt eine Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 aus. Der Faktor α bzw. die Zeitkonstante der AGC-Einheit 202 können von der Fahrgeschwindigkeit 221 (als Indiz für die Höhe der Störgeräusche) und/oder von der Einstellung 231 des Lautstärkereglers (als Indiz für die Wiedergabepräferenzen des Insassen des Fahrzeugs 100) abhängig sein.
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Bei Wahl eines kleinen Faktors α erfolgt eine schnelle Lautheitsanpassung (d. h. die AGC-Einheit 202 bzw. der Lautheitsfaktor g(t) weisen eine hohe Anpassungsfähigkeit auf) mit dem Nachteil, dass die Dynamik des Audiosignals 212 ggf. vollständig beseitigt wird. Bei Wahl eines großen Faktors α erfolgt eine langsame Lautheitsanpassung (d. h. die AGC-Einheit 202 bzw. der Lautheitsfaktor g(t) weisen eine geringe Anpassungsfähigkeit auf) mit dem Nachteil, dass bei einer plötzlichen Änderung der Lautheit des Audiosignals 212 (z. B. bei einem Übergang von einem aktuellen Musikstück zu einem folgenden Musikstück), die Lautheitsänderung des Audiosignals 212 erst verspätet detektiert wird und ein derartiger Übergang störend hörbar ist.
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In diesem Dokument werden Maßnahmen beschrieben, durch die die o. g. Nachteile der AGC-Einheit 202 reduziert und ggf. vermieden werden können. Insbesondere wird vorgeschlagen, die Anpassgeschwindigkeit bzw. die Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 (d. h. z. B. eine smoothing time und/oder eine Attack/Release-Zeit und/oder den Faktor α) von ein oder mehreren Parametern abhängig zu machen, durch die eine Geschwindigkeit der Veränderungen bzw. eine Anpassungsrate des Fahrzeugzustands, der Nutzerpräferenzen und/oder des Audiosignals 211, 212 angezeigt wird. Ein Indiz für die Geschwindigkeit der Veränderungen des Fahrzeugzustands ist die Höhe der Beschleunigung/Verzögerung 222 des Fahrzeugs 100. Ein Indiz für die Geschwindigkeit der Veränderung der Nutzerpräferenzen ist ein Ausmaß/eine Geschwindigkeit 232 der Änderung der Einstellung des Lautstärkereglers. Ein Indiz für die Geschwindigkeit der Veränderungen des Audiosignals 211, 212 ist ein Ausmaß/eine Geschwindigkeit 214 der Änderung der Lautheit des Audiosignals 211, 212.
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Durch eine derartige Wahl der Anpassgeschwindigkeit bzw. der Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 kann erreicht werden, dass die kurzfristige Dynamik des Audiosignals 211, 212 weitestgehend erhalten bleibt und dass kurzfristige Änderungen der Wiedergabebedingungen (wie z. B. eine verstellte Lautstärke, eine geänderte Fahrgeschwindigkeit, und/oder ein Wechsel des Musiksignals durch einen Trackwechsel) schnell berücksichtigt werden können.
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Die Anpassungsrate bzw. die Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 (z. B. der Faktor α) können von der Höhe der Beschleunigung 222 (d. h. dν(t)/dt) des Fahrzeugs 100 abhängig gemacht werden, wobei ν(t) der Fahrgeschwindigkeit 221 des Fahrzeugs 100 entspricht. Umso höher die Beschleunigung 222 des Fahrzeugs 100 desto schneller kann die AGC-Einheit 202 den Verstärkungsfaktor g(t) anpassen (d. h. desto kleiner ist der Faktor α) und desto schneller kann damit die Lautheit nachgeregelt werden. So können geschwindigkeitsabhängige Nachzieheffekte der AGC-Einheit 202 vermieden werden. Desweiteren können Effekte, die durch eine geschwindigkeitsabhängige Einstellung des Kompressors 201 auftreten können, ausgeglichen werden.
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Alternativ oder ergänzend können die Anpassungsrate bzw. die Anpassungsfähigkeit (z. B. der Faktor α) der AGC-Einheit 202 von der Schnelle bzw. Geschwindigkeit 232 der Lautstärkeänderung des Insassen des Fahrzeugs 100 abhängig gemacht werden. Umso schneller der Insasse des Fahrzeugs 100 an dem Volumenregler des Wiedergabesystems dreht, desto schneller kann die AGC-Einheit 202 den Verstärkungsfaktor g(t) anpassen (d. h. desto kleiner ist der Faktor α) und desto schneller kann damit die Lautheit nachgeregelt werden. Dadurch können lautstärkeabhängige Nachzieheffekte der AGC-Einheit 202 vermieden werden. Desweiteren können so Effekte, die durch die lautstärkeabhängige Einstellung des Kompressors 201 auftreten können, ausgeglichen werden.
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Alternativ oder ergänzend können die Anpassungsrate bzw. die Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 (z. B. der Faktor α) von der Änderung 214 der Lautheit (z. B. des RMS-Pegels) des Audiosignals 211, 212 abhängig gemacht werden. Umso stärker sich die Lautheit eines Audiosignals 211, 212 ändert, desto schneller kann die AGC-Einheit 202 den Verstärkungsfaktor g(t) anpassen (d. h. desto kleiner ist der Faktor α) und desto schneller kann damit die Lautheit nachgeregelt werden. Durch eine entsprechende Parametrisierung der RMS-Glättung der AGC-Einheit 202 kann vermieden werden wird, dass kurzzeitige Lautheits-Peaks bzw. Lautheits-Spitzen des Audiosignals 211, 212 als Lautheitsänderungen erkannt werden. Desweiteren können Effekte, die durch eine sich ändernde Lautheit des Audiosignals 211, 212 entstehen, vermieden werden. Beispielsweise kann das Audiosignal 211 ein Musikstück umfassen, dessen Lautheit ansteigt und dann auf dem erhöhten Lautheits-Level bleibt. Ohne eine Anpassung der AGC-Parameter (z. B. des Faktors α) in Abhängigkeit von der Veränderungsrate 214 der Lautheit des Audiosignals 211 würde das angepasste Musikstück 213 zunächst lauter werden und sich dann langsam (gemäß α) wieder an den Ziel-Lautheitspegel (gemäß K) annähern. Durch die Anpassung der AGC-Parameter in Abhängigkeit von der Veränderungsrate 214 der Lautheit bleibt das angepasste Musikstücke 213 auch während des Lautheits-Übergangs auf dem gewünschten Zielpegel. Ein weiterer Vorteil der Anpassung der AGC-Parameter in Abhängigkeit von der Veränderungsrate 214 der Lautheit ist, dass bei Trackwechseln zwischen Musikstücken Lautheitssprünge bzw. eine verspätete und/oder zu langsame Anpassung der Lautheit vermieden werden können.
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Die verschiedenen Indizien 222, 232, 214 bzgl. der Zustandsänderungen können in einer Kombinationseinheit 203 miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann auf Basis der unterschiedlichen Indizien 222, 232, 214 (z. B. durch Multiplikation) ein gemeinsamer Änderungskoeffizient Δ ermittelt werden (z. B. ΔE {0, ..., 1}), der dazu verwendet werden kann, die Zeitkonstante (z. B. den Faktor α) bzw. die Anpassungsfähigkeit der AGC-Einheit 202 zu verändern.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Anpassung der Lautheit eines Audiosignals 211 in einem Fahrzeug 100. Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 von einer Veränderungsrate 222, 232 eines Zustands (insbesondere eines Zustands des Fahrzeugs 100). Der Zustand des Fahrzeugs 100 kann dabei z. B. einen Fahrzustand des Fahrzeugs 100 (z. B. eine Fahrgeschwindigkeit 222 des Fahrzeugs 100) und/oder einen Zustand eines Wiedergabesystems des Fahrzeugs 100 (z. B. eine Einstellung 232 des Lautstärkereglers des Wiedergabesystems) umfassen. Alternativ oder ergänzend kann der Zustand einen Zustand des Audiosignals 211 (z. B. eine Lautheit des Audiosignals 211) umfassen.
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Das Verfahren 400 umfasst weiter das Verändern 402 einer Anpassungsfähigkeit (z. B. einer Zeitkonstanten) eines Lautheitsfaktors g(t) bzw. einer AGC-Einheit 202 in Abhängigkeit von der Veränderungsrate 222, 232. Dabei ist der Lautheitsfaktor g(t) der AGC-Einheit 202 von dem Audiosignal 211 abhängig. Mit anderen Worten, der Lautheitsfaktor g(t) wird auf Basis des Audiosignals 211 ermittelt. Desweiteren umfasst das Verfahren das Anpassen 403 der Lautheit des Audiosignals 211 unter Verwendung des Lautheitsfaktors, z. B. durch Multiplizieren eines Abtastwertes x(t) des Audiosignals 211 mit dem Lautheitsfaktor g(t).
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Die Anpassungsfähigkeit des Lautheitsfaktors g(t) bzw. der AGC-Einheit 202 kann in Abhängigkeit von einem Zustand des Fahrzeugs 100 begrenzt sein. Insbesondere können Grenzwerte des Lautheitsfaktors g(t) von einem Zustand des Fahrzeugs 100 abhängen. Mit anderen Worten, der Lautheitsfaktor kann in Abhängigkeit eines Zustands des Fahrzeugs 100 eine Obergrenze und/oder eine Untergrenze aufweisen. Beispielsweise kann der Lautheitsfaktor g(t) nach oben auf einen ersten maximalen Wert begrenzt sein, wenn die Fahrgeschwindigkeit 221 größer als oder gleich wie eine vordefinierte Maximalgeschwindigkeit ist. Alternativ oder ergänzend kann der Lautheitsfaktor g(t) nach oben auf einen zweiten maximalen Wert begrenzt sein, wenn ein Lautstärkeregler des Systems zur Wiedergabe des Audiosignals 211 eine Volumeneinstellung aufweist, die größer als oder gleich wie eine vordefinierte Maximaleinstellung ist. Desweiteren kann der Lautheitsfaktor g(t) in diesem Fall nach unten auf einen zweiten minimalen Wert begrenzt sein. So kann die Qualität der Wiedergabe eines Audiosignals 211 weiter verbessert werden.
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Die Abhängigkeit der AGC-Einheit 202 von der Beschleunigung 222, von der Lautstärkeänderung 232 und/oder von der Lautheitsänderung 214 des Audiosignals 211 ermöglicht eine effektive Kombination von einer AGC-Einheit 202 und von einem Kompressor 201. Desweiteren wird so eine verbesserte Parametrierung der AGC-Einheit 202 und des Kompressors 201 ermöglicht. Durch die dynamische Anpassung der Timing-Faktoren (z. B. des Faktors α) der AGC-Einheit 202 ist es möglich, die Lautheit des Audiosignals 211 schnell an veränderte Umstände anzupassen, um leise und laute Musikstücke aneinander anzugleichen, ohne die kurzfristige Dynamik eines Musikstücks zu beinträchtigen oder unangenehm hörbare Verzerrungen zu verursachen. Auch eine verspätete Anpassung der Lautstärke eines Musikstücks nach Eintreten einer Änderung kann so vermieden werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
