DE102022004346A1 - Method for operating an audio system for a vehicle and audio system - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Audiosystems (1) für ein Fahrzeug. Erfindungsgemäß werden mittels einer logikbasierten Steuerung (9.1) Aktivitätszustände (A1 bis An) von Audioquellen (10.1 bis 10.n) überwacht und zumindest ein Lautsprecherkanal (3, 4) einer digitalen Audioendstufe (16) wird deaktiviert, wenn alle diesem Lautsprecherkanal (3, 4) zugeordneten Audioquellen (10.1 bis 10.n) inaktiv sind.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Audiosystem (1) für ein Fahrzeug.The invention relates to a method for operating an audio system (1) for a vehicle. According to the invention, activity states (A1 to An) of audio sources (10.1 to 10.n) are monitored by means of a logic-based controller (9.1), and at least one loudspeaker channel (3, 4) of a digital audio output stage (16) is deactivated if all audio sources (10.1 to 10.n) assigned to this loudspeaker channel (3, 4) are inactive.The invention further relates to an audio system (1) for a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Audiosystems für ein Fahrzeug.The invention relates to a method for operating an audio system for a vehicle.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Audiosystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention further relates to an audio system for a vehicle according to the preamble of claim 8.

Aus der DE 198 15 923 A1 ist eine Steuereinrichtung für einen Audioverstärker zur Verringerung störender Beeinflussungen wiederzugebender Audiosignale bekannt. Die Steuereinrichtung verringert beim Auftreten von störenden Beeinflussungen der wiederzugebenden Audiosignale die Leistung des Audioverstärkers, um die Wiedergabelautstärke der Audiosignale zu reduzieren. Nach Ausbleiben der störenden Beeinflussungen der wiederzugebenden Audiosignale erhöht die Steuereinrichtung die Leistung des Audioverstärkers auf den vor der Verringerung eingestellten Wert.From the DE 198 15 923 A1 A control device for an audio amplifier for reducing disruptive influences on audio signals being reproduced is known. When disruptive influences on the audio signals being reproduced occur, the control device reduces the power of the audio amplifier in order to reduce the playback volume of the audio signals. Once the disruptive influences on the audio signals being reproduced have ceased, the control device increases the power of the audio amplifier to the value set before the reduction.

Weiterhin sind aus der US 2017/0250654 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dynamischen Verwalten einer Totzeit zwischen einem Einschalten von Transistoren in Ausgangsleistungsstufen in Audioverstärkern bekannt. Dabei wird ein Treibersignal basierend auf einem Eingangssignal erzeugt, wobei das Treibersignal durch abwechselndes Ansteuern eines ersten Transistors und eines zweiten Transistors mit einer Zeit zwischen dem Deaktivieren des ersten Transistors und dem Aktivieren des zweiten Transistors verstärkt wird. Die Zeit wird basierend auf einem Parameter des Eingangssignals oder des Treibersignals während des Verstärkens eingestellt. Der Parameter ist eine Amplitude des Eingangssignals, ein Tastverhältnis des Treibersignals oder ein Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Signals, das basierend auf dem Eingangssignal erzeugt wird. Das Eingangssignal ist ein digitales Audioeingangssignal. Furthermore, the US 2017/0250654 A1 a method and apparatus for dynamically managing a dead time between switching on transistors in output power stages in audio amplifiers is known. In this case, a drive signal is generated based on an input signal, wherein the drive signal is amplified by alternately driving a first transistor and a second transistor with a time between deactivating the first transistor and activating the second transistor. The time is set based on a parameter of the input signal or the drive signal during amplification. The parameter is an amplitude of the input signal, a duty cycle of the drive signal, or a duty cycle of a pulse width modulated signal generated based on the input signal. The input signal is a digital audio input signal.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betrieb eines Audiosystems für ein Fahrzeug und ein neuartiges Audiosystem für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a novel method for operating an audio system for a vehicle and a novel audio system for a vehicle.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, und durch ein Audiosystem, welches die im Anspruch 8 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1 and by an audio system which has the features specified in claim 8.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

In dem Verfahren zum Betrieb eines Audiosystems für ein Fahrzeug werden erfindungsgemäß mittels einer logikbasierten Steuerung Aktivitätszustände von Audioquellen überwacht und zumindest ein Lautsprecherkanal einer digitalen Audioendstufe wird deaktiviert, wenn alle diesem Lautsprecherkanal zugeordneten Audioquellen inaktiv sind.In the method for operating an audio system for a vehicle, according to the invention, activity states of audio sources are monitored by means of a logic-based control and at least one loudspeaker channel of a digital audio power amplifier is deactivated if all audio sources assigned to this loudspeaker channel are inactive.

In heutigen Audio-Entertainment-Systemen in Fahrzeugen erfolgt neben einer akustischen Ausgabe von klassischen Entertainment-Inhalten, wie beispielsweise Radioinhalten, zusätzlich auch eine akustische Ausgabe eines Sounddesigns und verschiedenen Fahrzeugfunktionen zugeordneten Audiosignale, beispielsweise Töne eines Fahrtrichtungsanzeigers, Warntöne, Töne einer Einparkhilfe usw. Aufgrund einer großen Anzahl von im oder am Fahrzeug verbauten Lautsprechern, verbrauchen Audioverstärker der Audio-Entertainment-Systeme auch dann Energie, wenn nicht alle Lautsprecherkanäle benötigt werden. Dies resultiert daraus, dass beispielsweise durch Nutzung einer so genannten Audio-Programmier-Plattform auf der Audioendstufe selbst Audiosignale erzeugt und zur Wiedergabe auf ein weiteres Verstärkersystem oder die Lautsprecher weitergegeben werden, wobei hierbei verwendete Wandlungsbausteine, das heißt insbesondere ein Digital-Analog-Wandler und die Audio-Endstufe, selbst bei nicht genutzter Audioausgabe, das heißt einem Signalinhalt von Null, Leistungsverluste verursachen. Während eine vollständige Abschaltung der Audioendstufe inklusive deren Stromversorgung ein großes Einsparpotenzial bietet, ermöglicht diese jedoch nur eine Deaktivierung aller Lautsprecherkanäle.In today's audio entertainment systems in vehicles, in addition to the acoustic output of classic entertainment content, such as radio content, there is also an acoustic output of a sound design and audio signals assigned to various vehicle functions, such as the tones of a direction indicator, warning tones, tones of a parking aid, etc. Due to the large number of loudspeakers installed in or on the vehicle, audio amplifiers in audio entertainment systems consume energy even when not all loudspeaker channels are needed. This results from the fact that, for example, by using a so-called audio programming platform on the audio output stage itself, audio signals are generated and passed on to another amplifier system or the loudspeakers for playback, whereby the conversion components used here, in particular a digital-analog converter and the audio output stage, cause power losses even when the audio output is not being used, i.e. when the signal content is zero. While completely switching off the audio output stage including its power supply offers great potential for savings, this only allows all loudspeaker channels to be deactivated.

Dagegen ermöglicht das vorliegende Verfahren, Lautsprecherkanäle während der Laufzeit sehr dynamisch durch komplexe Logikbedingungen anhand aktueller Systemzustände im Fahrzeug ein- und auszuschalten, um somit eine Energieeinsparung bei nicht benötigten Lautsprecherkanälen zu realisieren. Ein Aktivieren und Deaktivieren eines Lautsprecherkanals kostet jedoch Zeit und stört damit ein Ansprechverhalten bei der Wiedergabe von Audiosignalen, was zu hörbaren Audioartefakten führen kann. Das vorliegende Verfahren ermöglicht aufgrund der Berücksichtigung der Aktivität der Audioquellen, insbesondere zusätzlich zu einer Berücksichtigung eines Signalinhalts eines auszugebenden Audiosignals, eine vorausschauende Deaktivierung und Aktivierung der Lautsprecherkanäle, so dass bei einer Aktivierung hörbare Audioartefakte und ein „Verschlucken“ von Tönen wirkungsvoll vermieden werden können. Somit wird eine Funktion des Audiosystems aus Nutzersicht nicht beeinträchtigt. Daraus folgend kann ohne Einschränkungen für einen Nutzer des Fahrzeugs ein Energieverbrauch im realen Fahrzeugbetrieb verringert werden. Insbesondere kann das Verfahren mittels einer flexibel anpassbaren Software realisiert werden. Das heißt, es wird eine Sicherheit zur Auslöschung von Audioartefakten erhöht, da eine Softwarekomponente durch einen Fahrzeughersteller innerhalb von Soundfunktionen programmiert werden kann. Dies ermöglicht auch, dass die Deaktivierung der Lautsprecherkanäle in einfacher Weise zwischen verschiedenen Baureihen von Fahrzeugen oder verschiedenen Audiosystemen unterschiedlich gehandhabt werden kann.In contrast, the present method enables loudspeaker channels to be switched on and off very dynamically during runtime using complex logic conditions based on current system states in the vehicle, in order to save energy on loudspeaker channels that are not required. Activating and deactivating a loudspeaker channel, however, takes time and thus disrupts the response behavior when playing back audio signals, which can lead to audible audio artifacts. By taking into account the activity of the audio sources, in particular in addition to taking into account the signal content of an audio signal to be output, the present method enables predictive deactivation and activation of the loudspeaker channels, so that audible audio artifacts and "swallowing" of sounds can be effectively avoided. This means that the function of the audio system is not impaired from the user's perspective. As a result, energy consumption in real vehicle operation can be reduced without restrictions for a vehicle user. In particular, the method can be implemented using flexibly adaptable software. This means that the reliability of eliminating audio artifacts is increased because a software component can be programmed by a vehicle manufacturer within sound functions. This also makes it easy to handle the deactivation of the loudspeaker channels differently between different vehicle series or different audio systems.

In einer möglichen Ausgestaltung des Verfahrens werden Audiosignale aktiver Audioquellen auf zumindest einem Lautsprecherkanal gebündelt. Durch diese Bündelung können beispielsweise auf gering genutzten Lautsprecherkanälen verarbeitete Audiosignale auf andere Lautsprecherkanäle übertragen werden, so dass die gering genutzten Lautsprecherkanäle deaktiviert werden können.In one possible embodiment of the method, audio signals from active audio sources are bundled on at least one loudspeaker channel. This bundling makes it possible, for example, to transmit audio signals processed on loudspeaker channels that are used infrequently to other loudspeaker channels, so that the loudspeaker channels that are used infrequently can be deactivated.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens werden oder wird bei der Überwachung der Aktivitätszustände der Audioquellen ein Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder Betriebsparameter des Fahrzeugs und/oder Betriebsparameter von Fahrzeugsystemen berücksichtigt. Dies ermöglicht eine Beurteilung, welche Audiosignale bzw. welcher Audioinhalt wiedergegeben werden muss, so dass in besonders vorteilhafter Weise nur die Lautsprecherkanäle deaktiviert werden, deren Nutzung bei einer aktuell erfassten Situation als besonders unwahrscheinlich gilt. Beispielsweise ist eine Ausgabe von Signaltönen einer Einparkhilfe bei einem Fahrzustand des Fahrzeugs mit Fahrzeuggeschwindigkeiten von mehr als 30 km/h nicht erforderlich, so dass Lautsprecherkanäle, welche diese Signaltöne ausgeben, deaktiviert werden können, wenn auch weitere, diese Lautsprecherkanäle nutzenden Audioquellen inaktiv sind.In another possible embodiment of the method, a driving state of the vehicle and/or operating parameters of the vehicle and/or operating parameters of vehicle systems are or will be taken into account when monitoring the activity states of the audio sources. This enables an assessment of which audio signals or which audio content must be reproduced, so that in a particularly advantageous manner only the loudspeaker channels are deactivated whose use is considered particularly unlikely in a currently detected situation. For example, the output of signal tones from a parking aid is not required when the vehicle is driving at vehicle speeds of more than 30 km/h, so that loudspeaker channels which emit these signal tones can be deactivated even if other audio sources using these loudspeaker channels are inactive.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird bei der Deaktivierung eines Lautsprecherkanals zunächst der Lautsprecherkanal stummgeschaltet und anschließend ein in dem Lautsprecherkanal befindliches Verstärkermodul deaktiviert. Dies ermöglicht, dass hörbare Störgeräusche, beispielsweise ein Knacken oder Knacksen, beim Deaktivieren des entsprechenden Lautsprecherkanals vermieden werden.In another possible embodiment of the method, when a loudspeaker channel is deactivated, the loudspeaker channel is first muted and then an amplifier module located in the loudspeaker channel is deactivated. This makes it possible to avoid audible noises, such as cracking or popping, when the corresponding loudspeaker channel is deactivated.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens werden mittels in den Lautsprecherkanälen befindlichen Verstärkermodulen in einem aktivierten Zustand mittels gekoppelter Audioquellen ausgegebene Audiosignale verstärkt. Dies ermöglicht eine separate Verstärkung der Audiosignale für jeden Lautsprecherkanal.In another possible embodiment of the method, audio signals output by coupled audio sources are amplified by amplifier modules located in the loudspeaker channels in an activated state. This enables separate amplification of the audio signals for each loudspeaker channel.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird für jeden aktivierten Lausprecherkanal ein empfangenes digitales Audiosignal vor einer Weitergabe an den entsprechenden Lautsprecher mittels einer Pulsweitenmodulation in ein analoges Audiosignal umgewandelt. Dies ermöglicht die Verarbeitung digitaler Audiosignale und die Ausgabe analoger Audiosignale.In another possible embodiment of the method, a received digital audio signal is converted into an analog audio signal for each activated loudspeaker channel using pulse width modulation before being passed on to the corresponding loudspeaker. This enables the processing of digital audio signals and the output of analog audio signals.

In einer weiteren möglichen Ausgestaltung des Verfahrens wird die Stummschaltung eines Lautsprecherkanals mittels Deaktivierung der Pulsweitenmodulation durchgeführt. Dies stellt eine einfach durchführbare und zuverlässige Deaktivierung dar.In another possible embodiment of the method, a loudspeaker channel is muted by deactivating the pulse width modulation. This represents a simple and reliable deactivation.

Ein Audiosystem für ein Fahrzeug umfasst mehrere Audioquellen und zumindest eine mit den Audioquellen gekoppelte digitale Audioendstufe mit mehreren Lautsprecherkanälen. Dabei verstärken die Lautsprecherkanäle jeweils mittels zumindest einer Audioquelle ausgegebene Audiosignale und übertragen die verstärkten Audiosignale an zumindest einen gekoppelten Lautsprecher.An audio system for a vehicle comprises a plurality of audio sources and at least one digital audio output stage coupled to the audio sources with a plurality of loudspeaker channels. The loudspeaker channels each amplify audio signals output by at least one audio source and transmit the amplified audio signals to at least one coupled loudspeaker.

Erfindungsgemäß ist zumindest eine Steuereinheit mit einer logikbasierten Steuerung vorgesehen, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist Aktivitätszustände von Audioquellen zu überwachen und zumindest einen Lautsprecherkanal zu deaktivieren, wenn alle diesem Lautsprecherkanal zugeordneten Audioquellen inaktiv sind.According to the invention, at least one control unit with a logic-based control is provided, wherein the control unit is designed to monitor activity states of audio sources and to deactivate at least one loudspeaker channel if all audio sources assigned to this loudspeaker channel are inactive.

Das Audiosystem ermöglicht, Lautsprecherkanäle während der Laufzeit sehr dynamisch durch komplexe Logikbedingungen anhand aktueller Systemzustände im Fahrzeug ein- und auszuschalten, um somit eine Energieeinsparung bei nicht benötigten Lautsprecherkanälen zu realisieren. Ein Aktivieren und Deaktivieren eines Lautsprecherkanals kostet jedoch Zeit und stört damit ein Ansprechverhalten bei der Wiedergabe von Audiosignalen, was zu hörbaren Audioartefakten führen kann. Das Audiosystem ermöglicht jedoch aufgrund der Berücksichtigung der Aktivität der Audioquellen, insbesondere zusätzlich zu einer Berücksichtigung eines Signalinhalts eines auszugebenden Audiosignals, eine vorausschauende Deaktivierung und Aktivierung der Lautsprecherkanäle, so dass bei einer Aktivierung hörbare Audioartefakte und ein „Verschlucken“ von Tönen wirkungsvoll vermieden werden können. Somit wird eine Funktion des Audiosystems aus Nutzersicht nicht beeinträchtigt. Daraus folgend kann ohne Einschränkungen für einen Nutzer des Fahrzeugs ein Energieverbrauch im realen Fahrzeugbetrieb verringert werden. Insbesondere kann eine Deaktivierungsfunktion der Lautsprecherkanäle mittels einer flexibel anpassbaren Software realisiert werden. Das heißt, es wird eine Sicherheit zur Auslöschung von Audioartefakten erhöht, da eine Softwarekomponente durch einen Fahrzeughersteller innerhalb von Soundfunktionen programmiert werden kann. Dies ermöglicht auch, dass die Deaktivierung der Lautsprecherkanäle in einfacher Weise zwischen verschiedenen Baureihen von Fahrzeugen oder verschiedenen Audiosystemen unterschiedlich gehandhabt werden kann.The audio system enables loudspeaker channels to be switched on and off very dynamically during operation using complex logic conditions based on current system states in the vehicle, in order to save energy when loudspeaker channels are not required. Activating and deactivating a loudspeaker channel, however, takes time and thus disrupts the response when playing back audio signals, which can lead to audible audio artifacts. However, the audio system enables predictive deactivation and activation by taking into account the activity of the audio sources, in particular in addition to taking into account the signal content of an audio signal to be output. deactivation of the loudspeaker channels so that audible audio artifacts and "swallowing" of sounds can be effectively avoided when activated. This means that the function of the audio system is not impaired from the user's perspective. As a result, energy consumption in real vehicle operation can be reduced without restrictions for a vehicle user. In particular, a deactivation function for the loudspeaker channels can be implemented using flexibly adaptable software. This means that the reliability of eliminating audio artifacts is increased because a software component can be programmed by a vehicle manufacturer within sound functions. This also makes it easy to handle the deactivation of the loudspeaker channels differently between different vehicle series or different audio systems.

In einer möglichen Ausgestaltung des Audiosystems ist die Steuereinheit weiterhin ausgebildet, Audiosignale aktiver Audioquellen auf zumindest einem Lautsprecherkanal zu bündeln. Durch diese Bündelung können beispielsweise auf gering genutzten Lautsprecherkanälen verarbeitete Audiosignale auf andere Lautsprecherkanäle übertragen werden, so dass die gering genutzten Lautsprecherkanäle deaktiviert werden können.In one possible embodiment of the audio system, the control unit is further designed to bundle audio signals from active audio sources on at least one loudspeaker channel. This bundling can, for example, transmit audio signals processed on loudspeaker channels that are used infrequently to other loudspeaker channels, so that the loudspeaker channels that are used infrequently can be deactivated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:

• 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Audiosystems für ein Fahrzeug.

It shows:

• 1 schematic block diagram of an audio system for a vehicle.

In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines Audiosystems 1 für ein Fahrzeug dargestellt.In the only 1 A block diagram of an audio system 1 for a vehicle is shown.

Das Audiosystem 1 umfasst ein Verteilmodul 2, zwei Lautsprecherkanäle 3, 4, eine digitale Audioendstufe 16 mit zwei Verstärkermodulen 5, 6, zwei Lautsprecher 7, 8, eine Steuereinheit 9 und mehrere Audioquellen 10.1 bis 10.n. Weiterhin umfasst das Audiosystem eine Datenquelle 11 für Fahrzustandsparameter F des Fahrzeugs, eine Datenquelle 12 für besondere Betriebsparameter B des Fahrzeugs und/oder von Fahrzeugsystemen und eine Datenquelle 13 zur Übertragung von Aktivitätszuständen A1 bis An der Audioquellen 10.1 bis 10.n an die Steuereinheit 9. In den Lautsprecherkanälen 3, 4 ist jeweils eine Stummschaltvorrichtung 14, 15 angeordnet. The audio system 1 comprises a distribution module 2, two loudspeaker channels 3, 4, a digital audio output stage 16 with two amplifier modules 5, 6, two loudspeakers 7, 8, a control unit 9 and several audio sources 10.1 to 10.n. The audio system also comprises a data source 11 for driving state parameters F of the vehicle, a data source 12 for special operating parameters B of the vehicle and/or vehicle systems and a data source 13 for transmitting activity states A1 to An of the audio sources 10.1 to 10.n to the control unit 9. A mute device 14, 15 is arranged in each of the loudspeaker channels 3, 4.

In dem Audiosystem 1 verteilt eine in dem Verteilmodul 2 implementierte Audioverarbeitungssoftware einen von den Audioquellen 10.1 bis 10.n ausgegebenen und abzuspielenden Audioinhalt auf die verschiedenen, im Fahrzeug vorhandenen Lautsprecherkanäle 3, 4. In nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen ist abweichend von den zwei zur Erläuterung des Audiosystems 1 dargestellten Lautsprecherkanälen 3, 4 eine beliebige andere Mehrzahl von Lautsprecherkanälen 3, 4 und Lautsprechern 7, 8 möglich. Der Audioinhalt wird in elektrische Signale umgewandelt und verstärkt, so dass die Lautsprecher 7, 8 einen entsprechenden Schall abstrahlen können. Diese Verstärkung findet in den Verstärkermodulen 5, 6 statt, wobei diese selbst dann eine Verlustleistung erzeugen, wenn kein Audiosignal zum Verstärken anliegt. Im deaktivierten Zustand der Verstärkermodule 5, 6 erzeugen diese jedoch keine Verlustleistung.In the audio system 1, audio processing software implemented in the distribution module 2 distributes audio content that is output and to be played by the audio sources 10.1 to 10.n to the various loudspeaker channels 3, 4 present in the vehicle. In embodiments not shown in detail, any other plurality of loudspeaker channels 3, 4 and loudspeakers 7, 8 is possible, in contrast to the two loudspeaker channels 3, 4 shown to explain the audio system 1. The audio content is converted into electrical signals and amplified so that the loudspeakers 7, 8 can emit a corresponding sound. This amplification takes place in the amplifier modules 5, 6, which generate power loss even when there is no audio signal to amplify. When the amplifier modules 5, 6 are deactivated, however, they do not generate any power loss.

Ein Aktivieren und Deaktivieren der Verstärkermodule 5, 6 kann dabei auf verschiedenen Wegen realisiert werden und ermöglicht je nach Weg unterschiedliche Energie-Einsparpotenziale. Dabei kann entweder die gesamte Audioendstufe 16 aktiviert oder deaktiviert werden oder es wird, wie es bei digitalen Audioendstufen 16 möglich ist, eine Pulsweitenmodulation, mittels welcher ein von den Audioquellen 10.1 bis 10.n ausgegebenes digitales Audiosignal vor einer Weitergabe an den entsprechenden Lautsprecher 7, 8 in ein analoges Audiosignal umgewandelt wird, aktiviert oder deaktiviert. Während eine Aktivierung und Deaktivierung der gesamten Audioendstufe 16 meist mehrere Lautsprecherkanäle 3, 4 betrifft, ermöglicht die Aktivierung und Deaktivierung der Pulsweitenmodulation bei digitalen Audioendstufen 16 eine separate Aktivierung und Deaktivierung für jeden Lautsprecherkanal 3, 4.Activating and deactivating the amplifier modules 5, 6 can be implemented in various ways and, depending on the method, enables different energy saving potentials. Either the entire audio output stage 16 can be activated or deactivated or, as is possible with digital audio output stages 16, a pulse width modulation, by means of which a digital audio signal output by the audio sources 10.1 to 10.n is converted into an analog audio signal before being passed on to the corresponding loudspeaker 7, 8, is activated or deactivated. While activating and deactivating the entire audio output stage 16 usually affects several loudspeaker channels 3, 4, activating and deactivating the pulse width modulation with digital audio output stages 16 enables separate activation and deactivation for each loudspeaker channel 3, 4.

Beide Verfahren benötigen jedoch einen gewissen Zeitraum, bis ein Chip der Audioendstufe 16 hoch- bzw. heruntergefahren ist. Innerhalb dieses Zeitraums ist kein Abspielen der Audioinhalte möglich. Eine Reaktionszeit von beispielsweise 50 ms bis 500 ms der Audioendstufe 16 bzw. der Verstärkermodule 5, 6 zum Hochfahren ist so lang, dass eine resultierende Totzeit von einem Fahrzeugnutzer als störend wahrgenommen werden kann. Werden die Lautsprecher 7, 8 auch zur Ausgabe von Hinweis- und/oder Warntönen verwendet, sind gesetzlich kürzere Reaktionszeiten vorgeschrieben. Daher ist eine Deaktivierung der Audioendstufe 16 bzw. der Verstärkermodule 5, 6 allein in Abhängigkeit einer Analyse, ob Audiodaten für einen Lautsprecherkanal 7, 8 vorliegen oder nicht, nicht zielführend als Steuergröße zur Aktivierung und Deaktivierung.However, both methods require a certain amount of time until a chip of the audio output stage 16 is powered up or down. During this time, the audio content cannot be played. A response time of, for example, 50 ms to 500 ms for the audio output stage 16 or the amplifier modules 5, 6 to power up is so long that the resulting dead time can be perceived as annoying by a vehicle user. If the loudspeakers 7, 8 are also used to emit information and/or warning tones, shorter response times are prescribed by law. Therefore, deactivating the audio output stage 16 or the amplifier modules 5, 6 solely based on an analysis of whether or not audio data is available for a loudspeaker channel 7, 8 is not an effective control variable for activation and deactivation.

Um die Verlustleistung und somit einen Energieverbrauch des Audiosystems 1 und daraus folgend des Fahrzeugs zu minimieren ist vorgesehen, dass mittels einer in der Steuereinheit 9 implementierten logikbasierten Steuerung 9.1 zumindest ein Lautsprecherkanal 3, 4 der digitalen Audioendstufe 16 deaktiviert wird, wenn alle diesem Lautsprecherkanal 3, 4 zugeordneten Audioquellen 10.1 bis 10.n inaktiv sind. Hierbei erfolgt mittels der Steuereinheit 9 eine Überwachung der Aktivitätszustände A1 bis An der Audioquellen 10.1 bis 10.n. Zusätzlich können die Fahrzustandsparameter F des Fahrzeugs und Betriebsparameter B des Fahrzeugs und/oder von Fahrzeugsystemen bei der Aktivierung und Deaktivierung der Lautsprecherkanäle 3, 4 berücksichtigt werden.In order to minimize the power loss and thus energy consumption of the audio system 1 and consequently of the vehicle, it is provided that at least one loudspeaker channel 3, 4 of the digital audio output stage 16 is deactivated by means of a logic-based control 9.1 implemented in the control unit 9 if all audio sources 10.1 to 10.n assigned to this loudspeaker channel 3, 4 are inactive. In this case, the activity states A1 to An of the audio sources 10.1 to 10.n are monitored by means of the control unit 9. In addition, the driving state parameters F of the vehicle and operating parameters B of the vehicle and/or vehicle systems can be taken into account when activating and deactivating the loudspeaker channels 3, 4.

Die logikbasierte Steuerung 9.1 ist beispielsweise als Softwaremodul in der Steuereinheit 9 implementiert und umfasst beispielsweise eine so genannte Kommunikationsmiddleware zu einer Ethernet-Kommunikation im Fahrzeug und ist beispielsweise zu einer Serialisierung und zu einem Nachrichtenaustausch ausgebildet. Die logikbasierte Steuerung 9.1 entscheidet so in Abhängigkeit verschiedener Eingangsparameter, welcher Lautsprecherkanal 3, 5 aktiviert oder deaktiviert sein kann. Beispielsweise wird anhand der Aktivitätszustände A1 bis An überprüft, ob generell eine Radiofunktion aktiv ist oder eine dauerhafte Klangsynthese aktiv ist. Anhand der Fahrzustandsparameter F wird beispielsweise geprüft, wie groß eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ist, nach welcher beurteilt werden kann, welche Informations- oder Warntöne mittels der Lautsprecher 7, 8 abgespielt werden müssen. Beispielsweise kann vorgegeben sein, dass bei Fahrgeschwindigkeiten von mehr als 30 km/h kein Fahrzeug-Warngeräusch-Generator (englisch: Acoustic Vehicle Alert System; kurz: AVAS) aktiv ist und/oder bei Fahrgeschwindigkeiten unterhalb von 20 km/h immer alle Lautsprecher 7, 8 im Fahrzeuginnenraum aktiv sein müssen, weil beispielsweise Töne einer Einparkhilfe ausgegeben werden sollen. Anhand der Betriebsparameter B des Fahrzeugs und/oder von Fahrzeugsystemen kann beispielsweise geprüft werden, ob ein spezieller Energiesparmodus aktiviert wurde.The logic-based control 9.1 is implemented, for example, as a software module in the control unit 9 and includes, for example, a so-called communication middleware for Ethernet communication in the vehicle and is designed, for example, for serialization and message exchange. The logic-based control 9.1 decides, depending on various input parameters, which loudspeaker channel 3, 5 can be activated or deactivated. For example, the activity states A1 to An are used to check whether a radio function is generally active or whether permanent sound synthesis is active. The driving state parameters F are used, for example, to check how fast the vehicle is traveling, which can be used to determine which information or warning sounds must be played using the loudspeakers 7, 8. For example, it can be specified that at driving speeds of more than 30 km/h no vehicle warning sound generator (English: Acoustic Vehicle Alert System; in short: AVAS) is active and/or at driving speeds below 20 km/h all loudspeakers 7, 8 in the vehicle interior must always be active because, for example, sounds from a parking aid are to be emitted. The operating parameters B of the vehicle and/or vehicle systems can be used, for example, to check whether a special energy-saving mode has been activated.

Ein in Abhängigkeit der Aktivitätszustände A1 bis An sowie gegebenenfalls der Fahrzustandsparameter F und der Betriebsparameter B bildet die Steuereinheit 9 ein Ausgangssignal S, mittels welchem der entsprechende Lautsprecherkanal 3, 4 im Fall der Deaktivierung mittels der Stummschaltvorrichtungen 14, 15 zunächst stummgeschaltet und erst anschließend das jeweilige Verstärkermodul 5, 6 deaktiviert wird. Hierdurch können hörbare Störgeräusche, insbesondere ein Knacken, welche durch das Deaktivieren des jeweiligen Verstärkermoduls 5, 6 entstehen können, vermieden.Depending on the activity states A1 to An and, if applicable, the driving state parameters F and the operating parameters B, the control unit 9 forms an output signal S, by means of which the corresponding loudspeaker channel 3, 4 is first muted in the event of deactivation by means of the muting devices 14, 15 and only then is the respective amplifier module 5, 6 deactivated. This avoids audible noises, in particular cracking, which can arise from deactivating the respective amplifier module 5, 6.

Zusätzlich kann mittels des Ausgangssignals S auch Einfluss auf die in dem Verteilmodul 2 implementierte Audioverarbeitungssoftware genommen werden, so dass diese beispielsweise angewiesen wird, bestimmte Lautsprecherkanäle 3, 4 nicht in die Audiowiedergabe zu integrieren oder einen Notfall-Kanalmix einzustellen. Hierdurch können durch einen Nutzer erlebbare Störeffekte während der Umschaltung oder im Fehlerfall vermieden werden.In addition, the output signal S can also be used to influence the audio processing software implemented in the distribution module 2, so that it is instructed, for example, not to integrate certain loudspeaker channels 3, 4 into the audio playback or to set an emergency channel mix. This can prevent interference effects experienced by a user during switching or in the event of a fault.

Durch die separate Ansteuerung von einzelnen Lautsprecherkanälen 3, 4 kann sichergestellt werden, dass für einen Betriebszustand erforderliche Lautsprecherkanäle 3, 4 aktiv bleiben und alle anderen Lautsprecherkanäle 3, 4 für einen energiesparenden Zustand berücksichtigt werden können. Auch können Audiosignale aktiver Audioquellen 10.1 bis 10.n auf zumindest einem Lautsprecherkanal 3, 4 gebündelt werden, so dass weitere Lautsprecherkanäle 3, 4 zur Energieeinsparung deaktiviert werden können.By separately controlling individual loudspeaker channels 3, 4, it can be ensured that the loudspeaker channels 3, 4 required for an operating state remain active and all other loudspeaker channels 3, 4 can be taken into account for an energy-saving state. Audio signals from active audio sources 10.1 to 10.n can also be bundled on at least one loudspeaker channel 3, 4, so that other loudspeaker channels 3, 4 can be deactivated to save energy.

Beispielsweise kann das zur Realisierung der logikbasierten Steuerung 9.1 in der Steuereinheit 9 implementierte Softwaremodul mittels einer frei programmierbaren Middleware integriert werden. Hierdurch können ein Deaktivierungsalgorithmus für die Lautsprecherkanäle 3, 4 und zugehörige Parameter, beispielsweise Deaktivierungs-Geschwindigkeiten, flexibel einem Fahrzeugentwicklungsprozess angepasst oder per Over-the-Air-Update auf Fahrzeuge übertragen werden. Gleichzeitig kann so eine Harmonisierung eines Umfangs der Deaktivierungsmöglichkeit der Lautsprecherkanäle 3, 4 mit im Fahrzeug enthaltenen Audioquellen 10.1 bis 10.n, Eigenschaften dieser, einer Lautsprecherkanalanzahl, Typen von Audioendstufen 16 und einem steigenden Erfahrungs- und/oder Entwicklungsfortschritt realisiert werden.For example, the software module implemented in the control unit 9 to implement the logic-based control 9.1 can be integrated using freely programmable middleware. This allows a deactivation algorithm for the loudspeaker channels 3, 4 and associated parameters, such as deactivation speeds, to be flexibly adapted to a vehicle development process or transferred to vehicles via an over-the-air update. At the same time, a harmonization of the scope of the deactivation option for the loudspeaker channels 3, 4 with audio sources 10.1 to 10.n contained in the vehicle, properties of these, a number of loudspeaker channels, types of audio power amplifiers 16 and increasing experience and/or development progress can be realized.

Auch ist es möglich, dass mehr als ein Softwaremodul zur Deaktivierung der Lautsprecherkanäle 3, 4 eingesetzt wird. Beispielsweise kann ein Softwaremodul für eine Steuerung von Lautsprecherkanälen 3, 4 für im Fahrzeuginneren angeordnete Lautsprecher 7, 8 und ein weiteres Softwaremodul für außerhalb des Fahrzeugs angeordnete und zur Abgabe von Außengeräuschen vorgesehene Lautsprecher 7, 8 vorgesehen sein. Da eine Software für Außengeräusche einer Zertifizierungspflicht unterliegt, dürfen Softwaremodule für externe Lautsprecher 7, 8 zu einem gewissen Zeitpunkt nicht mehr verändert werden. Durch die beschriebene Auftrennung des Softwaremoduls zur Deaktivierung von internen und externen Lautsprecherkanälen 3, 4 bleibt die Flexibilität im Entwicklungsprozess für die internen Lautsprecherkanäle 3, 4 trotz eines so genannten Zertifizierungs-Freeze der externen Lautsprecherkanäle 3, 4 erhalten.It is also possible for more than one software module to be used to deactivate the loudspeaker channels 3, 4. For example, one software module can be used to control loudspeaker channels 3, 4 for loudspeakers 7, 8 arranged inside the vehicle and another software module can be used for loudspeakers 7, 8 arranged outside the vehicle and intended to emit external noise. Since software for external noise is subject to certification, software modules for external loudspeakers 7, 8 may no longer be changed after a certain point in time. By separating the software module for deactivating internal and external loudspeaker channels 3, 4, flexibility in the development process for the internal loudspeaker channels 3, 4 is maintained despite a so-called certification freeze of the external loudspeaker channels 3, 4.

Im Folgenden zeigt eine Tabelle, welche Lautsprecher 7, 8 bzw. Lautsprecherkanäle 3, 4 für bestimmte Audioquellen 10.1 bis 10.n in einem Fahrzeug beispielsweise verwendet werden. Tabelle 1 Audioquelle Entertainment Audio Radio, CD, USB, Bluetooth Alle Lautsprecherkanäle Phone Telefon Infotainment Lautsprecherkanäle ICC In-Car-Communication Nahezu alle Lautsprecherkanäle ESS / ESS-EV Fahrsound für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor / Fahrsound für Fahrzeuge mit Elektroantrieb Alle Lautsprecherkanäle RNC / EOC Auslöschung von Straßengeräuschen und/oder Antriebsgeräuschen (aktiver Gegenschall) Alle Lautsprecherkanäle PreSafeSound Geräuschimpuls unmittelbar vor Unfall Fix definiertes Lautsprecherset AVAS Fußgängerwarngeräusch außerhalb bei Fahrzeugen mit Elektroantrieb bis 30km/h Außen-Lautsprecher in jeweiliger Fahrtrichtung TouchClick Bedienfeedback Touchscreen Vordere Lautsprecherkanäle Navi Navigationsansagen Infotainment Lautsprecherkanäle SDS Sprachdialoge bei Sprachbedienung Infotainment Lautsprecherkanäle BSM, Collision Warning, Warnings Toter-Winkel-Assistent, Kollisionswarnung, Abstandswarnung, Warngeräusche Vordere Lautsprecherkanäle Einparkhilfe Vertonung einer Abstandswarnung beim Einparken Nahezu alle Lautsprecherkanäle Gurtwarnung Gurtwarnung, gegebenenfalls sitzplatzbezogen Nahezu alle Lautsprecherkanäle The following table shows which speakers 7, 8 or speaker channels 3, 4 are used for certain audio sources 10.1 to 10.n in a vehicle, for example. Table 1 Audio source EntertainmentAudio Radio, CD, USB, Bluetooth All speaker channels Phone phone Infotainment speaker channels ICC In-Car Communication Almost all speaker channels ESS / ESS-EV Driving sound for vehicles with combustion engines / Driving sound for vehicles with electric drive All speaker channels RNC / EOC Cancellation of road noise and/or drive noise (active counter-noise) All speaker channels PreSafeSound Noise impulse immediately before accident Fixed speaker set AVAS Pedestrian warning sound outside electric vehicles up to 30km/h External loudspeakers in the respective direction of travel TouchClick Operating feedback touchscreen Front speaker channels Navigation Navigation announcements Infotainment speaker channels SDS Voice dialogues for voice control Infotainment speaker channels BSM, Collision Warning, Warnings Blind spot assistant, collision warning, distance warning, warning sounds Front speaker channels Parking aid Sound of a distance warning when parking Almost all speaker channels Seat belt warning Seat belt warning, if applicable, seat-related Almost all speaker channels

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11

AudiosystemAudio system

22

VerteilmodulDistribution module

33

LautsprecherkanalSpeaker channel

44

LautsprecherkanalSpeaker channel

55

VerstärkermodulAmplifier module

66

VerstärkermodulAmplifier module

77

Lautsprecherspeaker

88th

Lautsprecherspeaker

99

SteuereinheitControl unit

9.19.1

logikbasierte Steuerunglogic-based control

10.1 bis 10.n10.1 to 10.n

AudioquelleAudio source

11 bis 1311 to 13

DatenquelleData Source

14, 1514, 15

StummschaltvorrichtungMute device

1616

Audioendstufe Audio power amplifier

A1 bis AnA1 to An

AktivitätszuständeActivity states

BB

BetriebsparameterOperating parameters

FF

FahrzustandsparameterDriving condition parameters

SS

AusgangssignalOutput signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 19815923 A1 [0003]DE 19815923 A1 [0003]
• US 20170250654 A1 [0004]US 20170250654 A1 [0004]

Claims (9)

Verfahren zum Betrieb eines Audiosystems (1) für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer logikbasierten Steuerung (9.1) - Aktivitätszustände (A1 bis An) von Audioquellen (10.1 bis 10.n) überwacht werden und - zumindest ein Lautsprecherkanal (3, 4) einer digitalen Audioendstufe (16) deaktiviert wird, wenn alle diesem Lautsprecherkanal (3, 4) zugeordneten Audioquellen (10.1 bis 10.n) inaktiv sind.Method for operating an audio system (1) for a vehicle, characterized in that by means of a logic-based control (9.1) - activity states (A1 to An) of audio sources (10.1 to 10.n) are monitored and - at least one loudspeaker channel (3, 4) of a digital audio output stage (16) is deactivated if all audio sources (10.1 to 10.n) assigned to this loudspeaker channel (3, 4) are inactive. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Audiosignale aktiver Audioquellen (10.1 bis 10.n) auf zumindest einem Lautsprecherkanal (3, 4) gebündelt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that audio signals from active audio sources (10.1 to 10.n) are bundled on at least one loudspeaker channel (3, 4). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Überwachung der Aktivitätszustände (A1 bis An) der Audioquellen (10.1 bis 10.n) - Fahrzustandsparameter (F) des Fahrzeugs und/oder - Betriebsparameter (B) des Fahrzeugs und/oder - Betriebsparameter (B) von Fahrzeugsystemen berücksichtigt werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that when monitoring the activity states (A1 to An) of the audio sources (10.1 to 10.n) - driving state parameters (F) of the vehicle and/or - operating parameters (B) of the vehicle and/or - operating parameters (B) of vehicle systems are taken into account. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Deaktivierung eines Lautsprecherkanals (3, 4) zunächst der Lautsprecherkanal (3, 4) stummgeschaltet wird und anschließend ein in dem Lautsprecherkanal (3, 4) befindliches Verstärkermodul (5, 6) deaktiviert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when deactivating a loudspeaker channel (3, 4), the loudspeaker channel (3, 4) is first muted and then an amplifier module (5, 6) located in the loudspeaker channel (3, 4) is deactivated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels in den Lautsprecherkanälen (3, 4) befindlichen Verstärkermodulen (5, 6) in einem aktivierten Zustand mittels gekoppelter Audioquellen (10.1 bis 10.n) ausgegebene Audiosignale verstärkt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that audio signals output by means of coupled audio sources (10.1 to 10.n) are amplified by means of amplifier modules (5, 6) located in the loudspeaker channels (3, 4) in an activated state. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden aktivierten Lausprecherkanal (3, 4) ein empfangenes digitales Audiosignal vor einer Weitergabe an den entsprechenden Lautsprecher (7, 8) mittels einer Pulsweitenmodulation in ein analoges Audiosignal umgewandelt wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that for each activated loudspeaker channel (3, 4) a received digital audio signal is converted into an analog audio signal by means of pulse width modulation before being passed on to the corresponding loudspeaker (7, 8). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stummschaltung eines Lautsprecherkanals (3, 4) mittels Deaktivierung der Pulsweitenmodulation durchgeführt wird.Method according to one of the Claims 4 until 6 , characterized in that the muting of a loudspeaker channel (3, 4) is carried out by deactivating the pulse width modulation. Audiosystem (1) für ein Fahrzeug mit - mehreren Audioquellen (10.1 bis 10.n) und - zumindest einer mit den Audioquellen (10.1 bis 10.n) gekoppelten digitalen Audioendstufe (16) mit mehreren Lautsprecherkanälen (3, 4), wobei die Lautsprecherkanäle (3, 4) jeweils mittels zumindest einer Audioquelle (10.1 bis 10.n) ausgegebene Audiosignale verstärken und die verstärkten Audiosignale an zumindest einen gekoppelten Lautsprecher (7, 8) übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Steuereinheit (9) mit einer logikbasierten Steuerung (9.1) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (9) ausgebildet ist - Aktivitätszustände (A1 bis An) von Audioquellen (10.1 bis 10.n) zu überwachen und - zumindest einen Lautsprecherkanal (3, 4) zu deaktivieren, wenn alle diesem Lautsprecherkanal (3, 4) zugeordneten Audioquellen (10.1 bis 10.n) inaktiv sind.Audio system (1) for a vehicle with - several audio sources (10.1 to 10.n) and - at least one digital audio output stage (16) coupled to the audio sources (10.1 to 10.n) with several loudspeaker channels (3, 4), wherein the loudspeaker channels (3, 4) each amplify audio signals output by means of at least one audio source (10.1 to 10.n) and transmit the amplified audio signals to at least one coupled loudspeaker (7, 8), characterized in that at least one control unit (9) with a logic-based controller (9.1) is provided, wherein the control unit (9) is designed - to monitor activity states (A1 to An) of audio sources (10.1 to 10.n) and - to deactivate at least one loudspeaker channel (3, 4) if all audio sources (10.1 to 10.n) assigned to this loudspeaker channel (3, 4) are inactive. Audiosystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (9) ausgebildet ist, Audiosignale aktiver Audioquellen (10.1 bis 10.n) auf zumindest einem Lautsprecherkanal (3, 4) zu bündeln.Audio system (1) by Claim 8 , characterized in that the control unit (9) is designed to bundle audio signals from active audio sources (10.1 to 10.n) on at least one loudspeaker channel (3, 4).

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