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Die Erfindung betrifft ein Mikrofonsystem für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Mikrofonsystem. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Mikrofonsystems gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 11.
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In Kraftfahrzeugen kommt heute eine Vielzahl von Mikrofonen zum Einsatz. So ist aus der
EP 1 695 873 A1 ein Mikrofonarray mit vier Mikrofonen bekannt, bei welchen jeweils zwei Mikrofone einem Fahrer oder Beifahrer zugeteilt werden. Aus der
DE 43 15 000 A1 ist eine geräuschkompensierte Freisprechanlage in Kraftfahrzeugen bekannt, bei welcher im Bereich eines Rückspiegels zwei Richtmikrofone verbaut sind. Aus der
DE 102 17 822 C1 ist schließlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Blickrichtungserkennung einer Person mittels wenigstens eines richtungsselektiven Mikrofons bekannt.
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Die
DE 10 2014 013 919 A1 offenbart ein Mikrofonsystem mit drei in Form eines gleichschenkligen Dreiecks an jeweiligen Ecken des Dreiecks angeordneten Mikrofonen, bei welchen die Signale von dem ersten und dem zweiten Mikrofon derart verarbeitet werden, dass eine auf einen Fahrerplatz ausgerichtete Richtcharakteristik bereitgestellt wird und die Signale von dem zweiten und dem dritten Mikrofon derart verarbeitet werden, dass eine auf einen Beifahrerplatz ausgerichtete Richtcharakteristik bereitgestellt wird. Dabei hat sich herausgestellt, dass eine Variation in der Größe von Fahrer oder Beifahrer zu einer unerwünschten Schwankung in der Qualität der von dem Mikrofonsystem bereitgestellten Signale nach sich zieht.
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Es ergibt sich somit die Aufgabe, ein Mikrofonsystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei welchem eine Schwankung der Signalqualität bei einer Variation einer Größe von Fahrer oder Beifahrer minimiert ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Die Erfindung betrifft ein Mikrofonsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Mikrofongehäuse, in welchem ein erstes Mikrofon, ein zweites Mikrofon und ein drittes Mikrofon angeordnet sind, sowie mit einer Signalverarbeitungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, jeweilige von den Mikrofonen bereitgestellte Signale zu verarbeiten. Dabei ist die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet, in einem ersten Betriebsmodus die Signale des ersten und des zweiten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine auf eine erste Position des Fahrerplatzes des Kraftfahrzeugs ausgerichtete (erste) Fahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird, und/oder in dem ersten Betriebsmodus die Signale des zweiten und dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine auf eine erste Position eines Beifahrerplatzes des Kraftfahrzeugs ausgerichtete (erste) Beifahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird.
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Wichtig ist dabei, dass die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, in einem zweiten Betriebsmodus die Signale des ersten und des dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine alternative (zweite) Fahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Fahrerplatzes, welche sich von der ersten Position des Fahrerplatzes unterscheidet, ausgerichtet ist, und/oder in dem zweiten Betriebsmodus die Signale des zweiten und dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine alternative (zweite) Beifahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Beifahrerplatzes, welche sich von der ersten Position des Beifahrerplatzes unterscheidet, ausgerichtet ist. Es kann somit jeweils für eine Fahrer- beziehungsweise Beifahrer-Richtcharakteristik das erste beziehungsweise dritte, in der jeweiligen auf die erste Position von Fahrerplatz oder Beifahrerplatz ausgerichteten ersten Richtcharakteristik nicht genutzte Mikrofon genutzt werden, um eine alternative Richtcharakteristik, also eine zweite Richtcharakteristik, welche eine andere Ausrichtung als die erste Richtcharakteristik hat, zu erzeugen. Dies ist möglich, da die Signale der Mikrofone gleichzeitig anliegen und in digitalisierter Form berechnet werden können. Dabei kann durch Subtraktion oder Addition der entsprechenden Signale jeweils eine unterschiedliche Richtcharakteristik vorgegeben werden, beispielsweise eben die ersten und zweiten Fahrer- und Beifahrer-Richtcharakteristiken. Dabei kann insbesondere zwischen verschiedenen Betriebsmodi, beispielsweise dem ersten und dem zweiten Betriebsmodus, automatisch umgeschaltet werden. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem die Signalverarbeitungseinrichtung die zu den unterschiedlichen Fahrer- und/oder Beifahrer-Richtcharakteristiken verarbeiteten Signale vergleicht und detektiert, mit welcher Richtcharakteristik ein besseres akustisches Signal, beispielsweise ein Signal mit einem günstigeren Signal-zu-RauschVerhältnis, erfasst werden kann.
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Das hat den Vorteil, dass in dem ersten Betriebsmodus ein akustisches Signal von der ersten Position des Fahrerplatzes mit der entsprechenden auf diese Position optimierten ersten Fahrer-Richtcharakteristik besonders gut erfasst werden kann und zugleich auch bei einer veränderten Position des Fahrerplatzes, also beispielsweise wenn ein Fahrer den Sitzplatz entsprechend seiner Körpergröße verschiebt, um besser an entsprechende Pedale gelangen zu können, eine alternative Fahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt werden kann, welche ein akustisches Signal von der neuen Position des Fahrerplatzes optimal erfasst. Entsprechendes gilt mutatis mutandis für die Beifahrer-Richtcharakteristik. Dabei ist in dem Mikrofongehäuse und an den Mikrofonen selber kein Umbau erforderlich, und auch ein zusätzliches Mikrofon wird nicht benötigt. Damit kann ein verbessertes Mikrofonsystem mit einem besonders geringen Aufwand implementiert werden. Bei dem automatischen Umschalten ist für das Auswählen der entsprechenden Richtcharakteristik auch kein externes Signal eines Bedienelementes oder eines weiteren Systems des Kraftfahrzeug erforderlich, sodass für die erweiterte Funktionalität beispielsweise keine zusätzliche Vernetzung des Mikrofonsystems mit weitern Systemen des Kraftfahrzeug nötig ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die drei Mikrofone als Druckmikrofone ausgebildet sind, welche eine Kugelcharakteristik aufweisen. Das hat den Vorteil, dass die Mikrofone besonders günstig und einfach aufgebaut sind. Überdies kann gerade aufgrund der Kugelcharakteristik der unterschiedlichen Mikrofone in den verschiedenen Betriebsmodi jeweils eine sehr gute Richtcharakteristik erzielt werden. Dies wäre beispielsweise anders, wenn bereits eines oder mehr der Mikrofone eine spezielle gerichtete Charakteristik aufweisen würden, welche beispielsweise auf die erste Position des Fahrerplatzes optimiert wäre.
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In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die drei Mikrofone in Form eines gleichschenkligen Dreiecks an jeweiligen Ecken des Dreiecks angeordnet sind, wobei insbesondere das zweite Mikrofon an der Spitze des Dreiecks angeordnet ist. Das hat den Vorteil, dass Fahrer- und Beifahrer-Richtcharakteristik symmetrisch zueinander angeordnet sind, sodass das Mikrofongehäuse auf einfache Weise in dem Kraftfahrzeug so positioniert werden kann, dass Geräusche von den unterschiedlichen Positionen des Fahrerplatzes und den unterschiedlichen Positionen des Beifahrerplatzes gleich gut erfasst werden können.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es dabei vorgesehen, dass das Dreieck ein stumpfwinkliges Dreieck ist, insbesondere mit einem Winkel an der Spitze des Dreiecks von zumindest 100 Grad. Das hat den Vorteil, dass für die unterschiedlichen Positionen von Fahrer- und Beifahrerplatz eine jeweils geeignete Richtcharakteristik bereitgestellt werden kann und zugleich ein Abstand zwischen dem Mikrofongehäuse und dem Fahrerbeziehungsweise Beifahrerplatz minimiert werden kann, insbesondere zwischen dem Mikrofongehäuse und der ersten Position von Fahrer- und Beifahrerplatz. Damit können Geräusche in der unterschiedlichen Positionen von Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatz besonders gut erfasst werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet, in einem weiteren Betriebsmodus das Signal des ersten Mikrofons und ein Mischsignal des zweiten und des dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine weitere alternative Fahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche auf eine weitere Position des Fahrerplatzes zwischen der ersten und der zweiten Position des Fahrerplatzes ausgerichtet ist. Alternativ oder ergänzend ist die Signalverarbeitungseinrichtung dabei ausgebildet, in dem weiteren Betriebsmodus das Signal des dritten Mikrofons und ein Mischsignal des ersten und des zweiten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine weitere alternative Beifahrer-Richtcharakteristik bereitgestellt wird, welche auf eine weitere Position des Beifahrerplatzes zwischen der ersten und der zweiten Position des Beifahrerplatzes ausgerichtet ist. Durch das Mischsignal des zweiten und des dritten beziehungsweise des ersten und des zweiten Mikrofons wird somit ein virtuelles Signal eines weiteren Mikrofons, welches sich jeweils zwischen dem zweiten und dritten beziehungsweise ersten und zweiten Mikrofon befindet, erzeugt. Dabei kann die Position des weiteren Mikrofons zwischen den beiden jeweiligen anderen Mikrofonen, also zwischen dem zweiten und dritten beziehungsweise ersten und zweiten Mikrofon, durch eine entsprechende Wichtung von zweitem und drittem beziehungsweise erstem und zweitem Signal in dem jeweiligen Mischsignal eingestellt werden. Dies kann beispielsweise über ein Addieren der jeweiligen Signale des zweiten und dritten beziehungsweise ersten und zweiten Mikrofons, der Einzelsignale des jeweiligen Mischsignals, zu einem jeweiligen gewichteten Mischsignal erreicht werden. Über ein entsprechendes Addieren oder Subtrahieren kann so aus dem Mischsignal und dem jeweiligen anderen Signal die weitere alternative Richtcharakteristik bereitgestellt werden. Über eine unterschiedliche Wichtung der Einzelsignale der jeweiligen beiden Mikrofone in dem Mischsignal kann dabei die Ausrichtung der weiteren alternativen Richtcharaktereristik für Beifahrer- und/oder Fahrerplatz angepasst werden.
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Das hat den Vorteil, dass die Beifahrer- und Fahrer-Richtcharaktereristik nicht nur für eine erste und eine zweite Position optimiert werden kann, sondern für im Prinzip beliebige Zwischenpositionen. Auch hier kann die jeweilige Wichtung für die Einzelsignale in dem Mischsignal automatisch ermittelt werden, beispielsweise indem durch die Signalverarbeitungseinrichtung detektiert wird, aus welcher Richtung beziehungsweise mittels welcher der unterschiedlichen Richtcharakteristiken jeweils das beste akustische Signal erfasst wird. Dies kann hier aufwandsarm ohne zusätzliche Mikrofone, insbesondere auch ohne ein hardwareseitiges Anpassen des Mikrofonsystems, erfolgen, beispielsweise indem die digitalisierten Signale des Mikrofons in der Signalverarbeitungseinrichtung entsprechend verarbeitet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, die entsprechend einer ausgewählten bereitgestellten Fahrer- und/oder Beifahrer-Richtcharakteristik verarbeiteten Signale oder ein aus diesen erzeugtes Zwischensignal mit den entsprechend einer anderen Fahrer- und/oder Beifahrer-Richtcharakteristik verarbeiteten Signalen und/oder einem entsprechenden Zwischensignal weiterzuverarbeiten, sodass die ausgewählte Fahrer- oder Beifahrer-Richtcharakteristik verbessert wird, indem ein der anderen Richtcharaktereristik zugeordnetes Störsignal, welches ein akustisches Nebengeräusch repräsentiert, durch das Weiterverarbeiten zumindest teilweise, also teilweise oder ganz, ausgeblendet oder ausgelöscht wird. Dies kann insbesondere erfolgen, indem die verarbeiteten Signale der einen anderen Richtcharakteristik von den verarbeiteten Signalen beziehungsweise dem Zwischensignal der einen ausgewählten Richtcharaktereristik subtrahiert werden.
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Das hat den Vorteil, dass Nebengeräusche, welche durch das Störsignal repräsentiert werden und welche einer anderen Position als der der ausgewählten bereitgestellten Richtcharaktereristik entsprechenden Position entstammen, unterdrückt werden. Damit wird die Qualität und Flexibilität des Mikrofonsystems weiter verbessert.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in dem Mikrofongehäuse ein viertes Mikrofon angeordnet ist und die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, in einem dritten Betriebsmodus die Signale des ersten und des vierten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine weitere alternative (dritte) Fahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine dritte Position des Fahrerplatzes ausgerichtet ist, und/oder in dem dritten Betriebsmodus die Signale von dem vierten und dem dritten Mikrofon derart zu verarbeiten, dass eine weitere alternative (dritte) Beifahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine dritte Position des Beifahrerplatzes ausgerichtet ist. Dabei ist die zweite Position von dem Fahrerplatz zwischen der ersten und der dritten Position des Fahrerplatzes angeordnet und die zweite Position des Beifahrerplatzes zwischen der ersten und der dritten Position des Beifahrerplatzes. Das hat den Vorteil, dass die Flexibilität des Mikrofonsystems nochmals erhöht ist und mit einer geringfügigen Änderung, nämlich dem zusätzlichen Mikrofon im Mikrofongehäuse, eine Vielzahl an weiteren Körpergrößen für Fahrer oder Beifahrer mit entsprechenden Verschiebungen des Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatzes kompensiert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das erste, dritte und vierte Mikrofon in Form eines weiteren gleichschenkligen Dreiecks an jeweiligen Ecken des weiteren Dreiecks angeordnet sind, wobei das vierte Mikrofon an der Spitze des Dreiecks angeordnet ist. Die genannte Geometrie ist dabei aufgrund der Symmetrie für ein Erfassen des akustischen Signals von Fahrer- und/oder Beifahrerplatz besonders vorteilhaft.
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Bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass der Abstand des vierten Mikrofons von dem ersten und dem dritten Mikrofon geringer ist als der Abstand des zweiten Mikrofons von dem ersten und dem dritten Mikrofon. Dadurch lässt sich in dem ersten Betriebsmodus ergänzend zu der ersten Fahrer-Richtcharaktereristik, welche auf die erste Position ausgerichtet ist, durch ein Verarbeiten der Signale des dritten und vierten Mikrofons durch die Signalverarbeitungseinrichtung eine zusätzliche Fahrer-Richtcharaktereristik bereitstellen, welche wie die erste Fahrer-Richtcharakteristik auf die erste Position des Fahrerplatzes ausgerichtet ist. Gleiches gilt mutatis mutandis für die erste Beifahrer-Richtcharaktereristik, welche auf die erste Position des Beifahrerplatzes ausgerichtet ist und eine Verarbeitung der beiden Signale des ersten und des vierten Mikrofons. Dadurch wird eine besonders starke Richtwirkung des Mikrofonsystems erreicht, sodass ein akustisches Signal aus der ersten Position von Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatz besonders gut erfasst werden kann. Die damit erreichte erhöhte Dynamik in der richtungsabhängigen Empfindlichkeit des Mikrofonsystems kann ebenfalls genutzt werden, um Schwankungen der Signalqualität bei einer Variation einer Größe von Fahrer oder Beifahrer zu minimieren.
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In einer weiteren Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass die Signalverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, in einem wiederum weiteren Betriebsmodus das Signal des ersten Mikrofons und ein Mischsignal des vierten und dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine wiederum weitere alternative Fahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine wiederum weitere Position des Fahrerplatzes zwischen der zweiten und der dritten Position des Fahrerplatzes ausgerichtet ist, und/oder in dem wiederum weiteren Betriebsmodus das Signal des dritten Mikrofons und ein Mischsignal des ersten und des vierten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine wiederum weitere alternative Beifahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine wiederum weitere Position des Beifahrerplatzes zwischen der zweiten und der dritten Position des Beifahrerplatzes ausgerichtet ist. Damit lässt sich analog zu dem oben beschriebenen weiteren Betriebsmodus das Mikrofonsystem nochmals verbessert an unterschiedliche Körpergrößen und Nutzungsszenarien mit verschiedenen möglichen Erfassungsrichtungen anpassen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem Mikrofonsystem nach einer der beschriebenen Ausführungsformen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Mikrofonsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Mikrofonsystem ein Mikrofongehäuse aufweist, in welchem ein erstes Mikrofon, ein zweites Mikrofon und ein drittes Mikrofon angeordnet sind, und des Weiteren eine Signalverarbeitungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgebildet ist, die jeweiligen von den Mikrofonen bereitgestellten Signalen zu verarbeiten und in einem ersten Betriebsmodus die Signale des ersten und des zweiten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine auf eine erste Position eines Fahrerplatzes des Kraftfahrzeugs ausgerichtete (erste) Fahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, und in dem ersten Betriebsmodus die Signale des zweiten und dritten Mikrofons derart zu verarbeiten, dass eine auf einer ersten Position eines Beifahrerplatzes des Kraftfahrzeugs ausgerichtete (erste) Beifahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird. Wesentlich ist dabei ein Aktivieren eines insbesondere zu dem ersten Betriebsmodus alternativen zweiten Betriebsmodus, in welchem die Signale des ersten und des dritten Mikrofons derart verarbeitet werden, dass eine alternative (zweite) Fahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Fahrerplatzes ausgerichtet ist, oder in welchem die Signale des zweiten Mikrofons derart verarbeitet werden, dass eine alternative (zweite) Beifahrer-Richtcharaktereristik bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Beifahrerplatzes ausgerichtet ist.
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Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen hier Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Mikrofonsystems.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer beispielhaften Ausführungsform eines Mikrofonsystems;
- 2 eine schematische Darstellung von beispielhaften Richtcharakteristiken ersten beispielhaften Ausführungsform eines Mikrofonsystems; und
- 3 eine weitere schematische Darstellung von weiteren beispielhaften Richtcharakteristiken weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Mikrofonsystems.
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Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden dabei in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Mikrofonsystems in einem Kraftfahrzeug dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 ist dabei perspektivisch aus einer Innenperspektive dargestellt. Das Mikrofonsystem 2 umfasst dabei im gezeigten Beispiel ein Mikrofongehäuse 3 mit einem ersten Mikrofon 11, einem zweiten Mikrofon 12 und einem dritten Mikrofon 13. Diese Mikrofone sind vorliegend in Form eines gleichschenkligen Dreiecks an jeweiligen Ecken des Dreiecks angeordnet. Dabei ist hier das zweite Mikrofon 12 an der Spitze des Dreiecks angeordnet. Die Mikrofone sind mit einer Signalverarbeitungseinrichtung 4 gekoppelt. Im gezeigten Beispiel ist dabei das Mikrofongehäuse 3 mit den Mikrofonen 11, 12, 13 in einem Dachhimmel 5 des Kraftfahrzeugs 1, vorliegend in einem Dachmodul 6 welches beispielsweise als Innenraumbeleuchtungseinrichtung ausgeführt sein kann, angeordnet.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung 4 ist nun ausgebildet, in einem ersten Betriebsmodus die Signale des ersten und zweiten Mikrofons 11, 12 derart zu verarbeiten, dass eine auf eine erste Position eines Fahrerplatzes 7 des Kraftfahrzeugs ausgerichtete erste Fahrer-Richtcharaktereristik A1 bereitgestellt wird sowie die Signale des zweiten und dritten Mikrofons 12, 13 derart zu verarbeiten, dass eine auf eine erste Position eines Beifahrerplatzes 8 des Kraftfahrzeugs 1 ausgerichtete erste Beifahrer-Richtcharaktereristik B1 bereitgestellt wird.
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Die Signalverarbeitungseinrichtung 4 ist dabei vorliegend auch ausgebildet, in einem zweiten Betriebsmodus die Signale des ersten und dritten Mikrofons 11, 13 derart zu verarbeiten, dass eine alternative zweite Richtcharaktereristik A2 (2) bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Fahrerplatzes 7 ausgerichtet ist. Alternativ oder ergänzend ist die Signalverarbeitungseinrichtung 4 hier ausgebildet, im zweiten Betriebsmodus die Signale des zweiten und dritten Mikrofons 12, 13 derart zu verarbeiten, dass eine alternative zweite Beifahrer-Richtcharaktereristik B2 (2) bereitgestellt wird, welche auf eine zweite Position des Beifahrerplatzes 8 ausgerichtet ist. Damit kann für die unterschiedlichen Positionen des Fahrerplatzes 7 beziehungsweise des Beifahrerplatzes 8 jeweils die geeignete Richtcharaktereristik A1, A2, B1, B2 gewählt werden, welche für eine jeweilige Position des Fahrerplatzes 7 beziehungsweise des Beifahrerplatzes 8 relativ zu dem Mikrofongehäuse 3 günstig ist. Damit kann beispielsweise der Einfluss eines in einer Fahrzeuglängsachse, also vorliegend in x-Richtung, verschobenen Fahrer- oder Beifahrersitzes oder -sitzplatzes auf die Erfassung eines akustischen Signals aus dem entsprechenden Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatz 7, 8 verringert werden, indem jeweils die für die aktuelle Position des Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatzes 7, 8 geeignete Richtcharaktereristik gewählt wird.
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Dabei kann durch die Signalverarbeitungseinrichtung 4 auch automatisch der entsprechende Betriebsmodus mit der jeweils optimalen Fahrer- oder Beifahrer-Richtcharaktereristik A1, A2, B1, B2 gewählt werden. Hierfür können beispielsweise durch die Signalverarbeitungseinrichtung 4 eine jeweilige Signalqualität der zu den unterschiedlichen Fahrer- und/oder Beifahrer-Richtcharakteristiken A1, A2, B1, B2 verarbeiteten Signale miteinander verglichen werden und somit der geeignete Betriebsmodus aktiviert werden.
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In 2 sind beispielhafte Richtcharakteristiken ersten beispielhaften Ausführungsform eines Mikrofonsystems. Die Mikrofone 11, 12, 13 weisen dabei hier jeweils eine kugelförmige Richtcharaktereristik 11', 12', 13' auf. Zusätzlich zu den ersten Fahrer- und Beifahrer-Richtcharakteristiken A1, B2, welche sich über ein entsprechendes Verarbeiten, beispielsweise ein Addieren oder Subtrahieren der Signale des ersten und zweiten Mikrofons 11, 12 beziehungsweise des dritten und zweiten Mikrofons 13, 12 für das Mikrofonsystem 2 bereitstellen oder erzeugen lassen, sind hier noch die beiden zweiten Richtcharakteristiken, nämlich die alternative zweite Fahrer-Richtcharaktereristik A2 sowie die alternative Beifahrer-Richtcharaktereristik B2 dargestellt. Diese haben im gezeigten Beispiel eine ellipsenförmige Ausdehnung. Die Hauptachsen der jeweiligen Richtcharakteristiken A1, B1, A2, B2 verlaufen dabei durch die jeweiligen Mikrofone, also für die erste Fahrer-Richtcharakteristik A1 durch das erste und zweite Mikrofon 11, 12 und für die erste Beifahrer-Richtcharakteristik B1 durch das zweite und dritte Mikrofon 12, 13, sowie für die zweiten Richtcharakteristiken A2, B2 durch das erste und dritte Mikrofon 11, 13.
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Dabei sind die Hauptachsen der ersten Richtcharakteristiken A1, B1 relativ zu den Hauptachsen der zweiten Richtcharakteristiken A2, B2 in der x-y-Ebene verkippt, sodass durch die Richtcharakteristiken A1, B1, A2, B2 jeweils unterschiedliche Positionen des Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatzes 7, 8 abdecken lassen. Damit lässt sich vorliegend eine Position des Fahrer- beziehungsweise Beifahrerplatzes 7, 8, welcher weiter in x-Richtung und somit in Fahrtrichtung vorne liegt, besser mit der jeweiligen zweiten Richtcharaktereristik A2, B2 abdecken. Somit wird auch für kleinere Fahrer, welche ihren Platz weiter in Fahrtrichtung nach vorne schieben, ein akustisches Signal besser durch das Mikrofonsystem 2 erfasst.
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Zugleich können auch die jeweils anderen Richtcharakteristiken, also beispielsweise bei einem Verwenden der zweiten Fahrer-Richtcharaktereristik A2 die erste Fahrer-Richtcharaktereristik A1 und/oder die erste Beifahrer-Richtcharaktereristik B2 und/oder die alternative zweite Beifahrer-Richtcharaktereristik B2 genutzt werden, um Störgeräusche aus den diesen jeweiligen Richtcharakteristiken A1, B1, B2 zugeordneten Bereichen in dem Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen und entsprechend aus dem über die ausgewählte Richtcharaktereristik A2 erfassten Signal auszulöschen oder auszublenden.
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In 3 ist eine weitere schematische Darstellung von weiteren beispielhaften Richtcharakteristiken weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Mikrofonsystems dargestellt. Dabei sind aus Gründen der Übersichtlichkeit die dargestellten Richtcharakteristiken A1 bis A4 ausschließlich Fahrer-Richtcharakteristiken. Aufgrund der strukturellen und funktionellen Geometrie gilt jedoch das im Folgenden für die Fahrer-Richtcharakteristiken A1 bis A4 Beschriebene mutatis mutandis auch für entsprechende Beifahrer-Richtcharaktereristiken, wobei dabei das erste Mikrofon 11 durch das dritte Mikrofon 13 zu ersetzen ist.
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Im gezeigten Beispiel ist nun ein viertes Mikrofon 14 in dem Gehäuse 3 angeordnet. Dabei schneidet hier eine durch das zweite Mikrofon und vierte Mikrofon 14 verlaufende Gerade eine durch das erste Mikrofon 11 und dritte Mikrofon 13 verlaufende Gerade in einem rechten Winkel. Die vier Mikrofone 11 bis 14 können also entsprechend auf einer Raute oder einem Rhombus angeordnet sein. Bevorzugt sind dabei nicht nur die drei ersten Mikrofone 11, 12, 13 in Form eines gleichschenkligen Dreiecks an jeweiligen Ecken des Dreiecks angeordnet, sondern auch das erste, dritte und vierte Mikrofon 11, 13, 14 in Form eines weiteren gleichschenkligen Dreiecks mit den genannten Mikrofonen 11, 13, 14 an den jeweiligen Ecken. Wie in dem in 2 gezeigten Beispiel weisen die jeweiligen Mikrofone 11 bis 14 hier kugelförmige Charakteristiken 11' bis 14' auf. Durch ein entsprechendes Addieren und Subtrahieren der jeweiligen Signale der Mikrofone 11 bis 14 kann hier wie auch in 2 beschrieben eine erste Fahrer-Richtcharaktereristik A1 und eine zweite Fahrer-Richtcharaktereristik A2 bereitgestellt werden. Durch das vierte Mikrofon 14 kann nun durch ein Verarbeiten der Signale des ersten und des vierten Mikrofons 11, 14 eine dritte alternative Fahrer-Richtcharaktereristik A3 bereitgestellt werden. Diese ist dabei vorliegend so angeordnet, dass eine entsprechende dritte Position des Fahrerplatzes 7, auf welche die dritte alternative Fahrer-Richtcharaktereristik A3 ausgerichtet ist, in der Fahrtrichtung, also in positiver x-Richtung noch vor der zweiten Fahrer-Richtcharaktereristik A2 angeordnet ist. Damit ist die zweite Fahrer-Richtcharaktereristik A2 auf die zweite Position des Fahrerplatzes 7 zwischen der ersten und der dritten Position des Fahrerplatzes 7 ausgerichtet.
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Ergänzend kann in der vorgeschlagenen Ausführungsform die Signalverarbeitungseinrichtung 4 (1) ausgebildet sein, alternativ oder ergänzend zu der ersten Fahrer-Richtcharaktereristik A1 die Signale des dritten Mikrofons 13 und des vierten Mikrofons 14 derart zu verarbeiten, dass eine vierte Fahrer-Richtcharaktereristik A4 bereitgestellt wird, welche ebenfalls auf die erste Position des Fahrerplatzes 7 ausgerichtet ist. Im Gegensatz zu den zweiten und dritten Fahrer-Richtcharakteristiken A2, A3, welche als Alternative zu der ersten Fahrer-Richtcharaktereristik A1 bereitgestellt werden können, ist für die vierte Fahrer-Richtcharaktereristik A4 vorliegend vorgesehen, diese ergänzend zu der ersten Fahrer-Richtcharaktereristik A1 bereitzustellen. Damit kann für die erste Position des Fahrerplatzes 7 über die doppelte Abdeckung durch die beiden Fahrer-Richtcharakteristiken A1, A4 besonders gut ein entsprechendes Signal mit besonders guter Qualität durch die Signalverarbeitungseinrichtung 4 erzeugt zu werden.
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Wie auch zu 2 erläutert, können hier die entsprechend anderer Richtcharakteristiken, insbesondere der Beifahrer-Richtcharakteristiken B1, B2 ( 2) entsprechenden, Signale durch die Signalverarbeitungseinrichtung genutzt werden, um entsprechende Nebengeräusche aus den Richtungen, welche den anderen Richtcharakteristiken B1, B2 entsprechen, zu unterdrücken oder auszufiltern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1695873 A1 [0002]
- DE 4315000 A1 [0002]
- DE 10217822 C1 [0002]
- DE 102014013919 A1 [0003]
