EP2416593A1 - Method for indoor communication - Google Patents

Abstract

The method involves receiving system identification with an impulse response of a system, and evaluating the impulse response. System delay, reverberation time and frequency response are determined. Adjustment of amplification of a signal amplification device is taken place corresponding to evaluation of an impulse response of a system. The amplification of the signal amplification device in two different frequency bands are differently adjusted to the determined frequency response and psychoacoustically adapted to the system delay and/or reverberation time by an equalizing filter. Independent claims are also included for the following: (1) a software product comprising instructions to perform a method for improving communication in interior of a vehicle (2) an indoor communication system comprising a microphone.

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenraumkommunikationssystem, insbesondere für Fahrzeuge.The invention relates to an interior communication system, in particular for vehicles.

Die Gesprächsführung im fahrenden Kraftfahrzeug ist auf Grund des hohen Hintergrundgeräuschs bei mittleren und höheren Fahrgeschwindigkeiten oftmals schwierig. Dies gilt insbesondere für Gespräche zwischen den Front- und Rücksitzpassagieren. Die Situation kann durch sogenannte Innenraumkommunikationssysteme (ICC-Systeme) verbessert werden. Hierbei werden Mikrofone, Signalverarbeitungsvorrichtungen und Lautsprecher eingesetzt, so dass Sprachsignale der Mikrofone verarbeitet und über die Lautsprecher gezielt den Passagieren zugeführt werden.
Dabei wird ein Teil der über die Lautsprecher abgegebenen Signale von den Mikrofonen wieder aufgenommen, was zu Rückkopplungen führen kann. Mit der Wahl einer kleinen Verstärkung können Rückkopplungen vermieden werden, wobei dann aber auch die Kommunikation zwischen den Fahrgästen nicht genügend verbessert wird.The conversation in the moving vehicle is often difficult due to the high background noise at medium and higher speeds. This is especially true for conversations between the front and rear seat passengers. The situation can be improved by so-called indoor communication systems (ICC systems). Here, microphones, signal processing devices and speakers are used so that speech signals of the microphones are processed and selectively supplied to the passengers via the speakers.
In this case, part of the signals emitted via the loudspeakers is picked up by the microphones, which can lead to feedback. By choosing a small gain feedback can be avoided, but then also the communication between the passengers is not sufficiently improved.

Aus dem Stand der Technik sind im Wesentlichen drei charakteristisch verschiedene Lösungsansätze zum Verbessern der Funktionalität der Innenraumkommunikationssysteme bekannt. Eine erste Gruppe von Lösungsansätzen ( DE 19958836 und WO 2009/100968 ) sieht verschiedene Voreinstellungen für die Optimierung der Signalverarbeitung vor, so dass situativ eine solche Voreinstellung gewählt werden kann. Eine zweite Gruppe von Lösungsansätzen ( US 2005/0276423 ; A. Ortega, E. Lleida, E. Masgrau, F. Gallego: Cabin car communication system to improve communication inside a car, Proc. ICASSP '02, 4, 3836-3839, Orlando, FL, USA, 2002 ; K. Linhard, J.Freudenberger: Passenger in-car communication enhancement, Proc. EUSIPCO '04,1, 21-24, Vienna, Austria, 2004 ) umfasst verschiedene Filterlösungen, welche die Signale der Mikrofone mit Filtern bearbeiten, um Rückkopplungen zu vermeiden. Eine dritte Gruppe von Lösungsansätzen ( DE 4202609 ) legt die Verstärkung anhand eines Vergleichs zwischen einem abgegebenen Testsignal und dem dazugehörigen empfangenen Signal fest.
Der Nachteil aller drei Lösungsansätze besteht darin, dass nur einzelne Komponenten betrachtet werden und nicht das gesamte rückgekoppelte System und deshalb die Kommunikationsbedingungen nicht genügend fein angepasst werden können und daher häufig eine ungenügende Unterstützung der Kommunikation gegeben ist.Essentially, three characteristically different approaches to improving the functionality of indoor communication systems are known in the prior art. A first group of solutions ( DE 19958836 and WO 2009/100968 ) provides different presets for the optimization of the signal processing, so that situational such a presetting can be selected. A second set of approaches ( US 2005/0276423 ; A. Ortega, E. Lleida, E. Masgrau, F. Gallego: Cabin car communication system to improve communication inside a car, Proc. ICASSP '02, 4, 3836-3839, Orlando, FL, USA, 2002 ; K. Linhard, J. Freueberger: Passenger in-car communication enhancement, Proc. EUSIPCO '04, 1, 21-24, Vienna, Austria, 2004 ) includes various filter solutions which process the signals of the microphones with filters to avoid feedback. A third group of solutions ( DE 4202609 ) sets the gain based on a comparison between a given test signal and the associated received signal.
The disadvantage of all three approaches is that only individual components are considered and not the entire feedback system and therefore the communication conditions can not be fine tuned enough and therefore there is often insufficient support for the communication.

Es stellt sich somit die Aufgabe eine Lösung zu finden, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet und es erlaubt immer optimale Kommunikationsbedingungen zu wählen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Verbesserung der Kommunikation im Innenraum gemäß Patentanspruch 1, durch ein Softwareprodukt nach Anspruch 14 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte, bzw. alternative Ausführungsformen.It is therefore the task to find a solution that overcomes the disadvantages of the prior art and always allows to choose optimal communication conditions.
The object is achieved by a method for improving the communication in the interior according to claim 1, by a software product according to claim 14 and by a device according to claim 15. The dependent claims describe preferred or alternative embodiments.

Beim Lösen der Aufgabe wurde erkannt, dass zur Optimierung der Kommunikationsbedingungen detaillierte Systemeigenschaften beachtet werden müssen. Die im Fahrzeug eingebauten und verwendeten Innenraumkommunikations-Komponenten (Verstärker, Mikrofone, Lautsprecher) unterliegen - bedingt durch die Herstellung und Einbau - Toleranzen und Schwankungen. Des Weiteren verändert die Sitzbelegung, Öffnen von Fenstern, Kleidungsstücke auf Lautsprecher etc. die die Systemeigenschaft, so dass ein Innenraumkommunikationssystem adaptiv sein sollte, damit eine optimale Kommunikationssituation für die Passagiere geschaffen werden kann.
Zu der gewünschten Lösung führt ein Verfahren zur Verbesserung der Kommunikation im Innenraum, insbesondere in einem Fahrzeug, bei dem Sprachsignale durch mindestens ein Mikrofon aufgenommen werden, entsprechend einer Ausgangseinstellung von einer Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden und über mindestens einen Lautsprecher ausgegeben werden. Dabei wird mindestens eine Systemeinstellung durchgeführt, die die folgenden Schritte umfasst:

• eine Systemidentifikation, mit der Bestimmung mindestens einer Impulsantwort eines Systems mit mindestens einem Mikrofon, dem Signalverarbeitungssystem und mindestens einem Lautsprecher zu einem Signal;
• eine Auswertung der Systemidentifikation, wobei mindestens eine Systemlaufzeit, eine Nachhallzeit und ein Frequenzgang bestimmt werden;
• eine Einstellung mindestens einer Verstärkung der Signalverarbeitungsvorrichtung entsprechend der Auswertung der mindestens einen Impulsantwort, wobei ein Entzerrfilter die Verstärkung in mindestens zwei Frequenzbändern unterschiedlich an den bestimmten Frequenzgang, sowie psychoakustisch an die Systemlaufzeit und/oder die Nachhallzeit anpasst.

When solving the task, it was recognized that to optimize the communication conditions, detailed system properties had to be taken into account. The interior communication components installed in the vehicle and used (amplifiers, microphones, loudspeakers) are subject to tolerances and fluctuations due to their manufacture and installation. Further, seat occupancy, opening of windows, garments on speakers, etc., changes the system property, so that an indoor communication system should be adaptive to provide an optimal communication situation for the passengers.
A method for improving the communication in the interior, in particular in a vehicle, in which voice signals are recorded by at least one microphone, processed according to an initial setting by a signal processing device and output via at least one loudspeaker, leads to the desired solution. At least one system setting is performed, which includes the following steps:

• a system identification, comprising determining at least one impulse response of a system having at least one microphone, the signal processing system and at least one loudspeaker to a signal;
• an evaluation of the system identification, wherein at least one system run time, a reverberation time and a frequency response are determined;
• an adjustment of at least one gain of the signal processing device corresponding to the evaluation of the at least one impulse response, wherein an equalizer adjusts the gain in at least two frequency bands differently to the specific frequency response, and psychoacoustically to the system delay and / or the reverberation time.

Ein Innenraumkommunikationssystem bildet mit den verwendeten Mikrofonen, den Lautsprechern und dem Fahrzeuginnenraum eine geschlossene elektroakustische Schleife. Bedingt durch diese Rückkopplung ist die maximale Verstärkung des Systems begrenzt. Für eine gute Systemunterstützung der Passagiere sollte die Systemverstärkung möglichst hoch sein, dies macht einen Betrieb nahe der Stabilitätsgrenze notwendig. Dazu muss eine zulässige Maximalverstärkung bestimmt werden.
Die im Fahrzeug eingebauten und verwendeten Innenraumkommunikations-Komponenten (Verstärker, Mikrofone, Lautsprecher) unterliegen - bedingt durch die Herstellung und Einbau - Toleranzen und Schwankungen. Das bedeutet für das Innenraumkommunikationsystem, dass es vorzugsweise vor dem ersten Betrieb im Fahrzeug kalibriert werden sollte, um diese Toleranzen auszugleichen und die fahrzeugspezifische maximale Verstärkung zu ermitteln. Neben der maximalen Verstärkung ist auch der Klang der Wiedergabe für die Systemqualität entscheidend. Hat man, durch subjektive Hörtests oder Messungen unter Berücksichtigung der einzelnen Sitzplatzpositionen, einen Referenzfrequenzgang bestimmt, sollte jedes System vorzugsweise vor dem Betrieb an diesen angepasst werden. Bevorzugt wird daher, dass ein Referenzfrequenzgang im fahrzeugspezifischen Innenraum-Referenzsystem so bestimmt wird, dass das System bei hoher Verstärkung stabil arbeitet. Der Referenzfrequenzgang wird bei der Bestimmung des Entzerrfilters verwendet Diese frequenzabhängige Einstellung der Signalverarbeitungsvorrichtung sollte vorzugsweise als erstmalige Grundeinstellung bevorzugt vor dem Betrieb am Bandende oder nach Änderungen an dem Audiosystem auch in der Werkstatt durchgeführt werden.
Auch später im Betrieb gibt es noch Änderungen am System, z.B. auf Grund der Alterung, Temperaturabhängigkeit, Ausfall von Komponenten und Raumänderungen. Eine klassische Systemidentifikation ist während des InnenraumkommunikationssystemBetriebes auf Grund der starken Korrelation zwischen dem Mikrofon- und Lautsprechersignal und der ständigen Gegensprechsituation nur mit besonderen Maßnahmen möglich. Sollten diese Änderungen und Schwankungen dennoch erfasst und die Kalibrierung für maximale Verstärkung und Entzerrung auf den Referenzfrequenzgang durchgeführt werden, kann das System auch außerhalb des Innenraumkommunikations-Betriebs identifiziert werden. Hierfür können verschiedene Signale während unterschiedlicher Szenarien verwendet werden. Anschließend können diese Ergebnisse für den Innenraumkommunikations-Betrieb übernommen werden.
Sollte die Systemqualität für die Fahrzeuginsassen, nach den ersten zwei Schritten, dennoch nicht ausreichend sein, kann das Innenraumkommunikationssystem, unterstützt durch einen Sprachdialog während der Fahrt, die auch simuliert sein kann, anhand der Bedürfnisse der Passagiere eingestellt werden. Dabei müssen die Anforderung des Sprechers und der Zuhörer an die Systemqualität berücksichtigt werden. Eine Anpassung der Übertragungscharakteristik unter Berücksichtigung von psychoakustischen Faktoren führt zu einer für den Zuhörer angenehmeren Lautsprecherausgabe.
Das Innenraumkommunikationssystem wird um eine Systemidentifikation und Messsignalausgabe erweitert, um die Impulsantwort der Rückkopplung bestimmen zu können.
Es ist notwendig für die Systemkalibrierung das gesamte System h_LM,i(n), inklusive Mikrofone, Lautsprecher und Fahrzeuginnenraum, zu kennen. Diese Messung muss für jede Lautsprecher-Mikrofon-Kombination durchgeführt werden. n ist hier der Zeitindex. Der Index i steht hierbei für das jeweilige Lautsprecher-Mikrofon Paar. Bevorzugt enthält das Innenraumkommunikationssystem mehrere Lautsprecher und Mikrofone. Zur vereinfachten Darstellung wird der Index i weggelassen.
Diese Einstellung der Signalverarbeitungsvorrichtung kann am Bandende, in der Werkstatt oder auch initiiert durch die Fahrzeuginsassen durchgeführte werden. Die Signalverarbeitungsvorrichtung ist vor der ersten Kalibrierung durch eine Ausgangseinstellung der Verstärkung eingestellt. Durch eine geeignete Messung erhält man die Impulsantwort h_LM(n). Durch eine Transformation in den Frequenzbereich bekommt man die Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩ,n) des Innenraumkommunikationssystems, welche für die eigentliche Kalibrierung verwendet wird.
Die Systemkalibrierung basiert auf mindestens einer ermittelten Impulsantwort h_LM(n), welche im Rahmen einer Systemidentifikation bestimmt wird. Für die Systemidentifikation bzw. die Messung der Impulsantwort h_LM(n), wird ein breitbandiges Anregungssignal verwendet. Dieses - dem Messsystem bekannte - Testsignal wird über die Lautsprecher abgespielt und zusammen mit den Mikrofonsignalen ausgewertet. Im Fahrzeug können für die Systemidentifikation des Lautsprecher-Mikrofon-Systems h_LM(n) verschiedene Testsignale verwendet werden, z.B. Rauschen. Hierfür sind insbesondere weißes Rauschen oder Pseudozufallsrauschen gut geeignet. Denkbar sind jedoch auch andere Signale, wie zum Beispiel Standardsignale der Fahrzeuginnenraumakustik, wie Musikwiedergabe, Sprachwiedergabe beim Telefonieren, Sprachausgabe eines Dialogsystems oder akustische Warnsignale. Dieses Signal wird nacheinander über jeden einzelnen Lautsprecher wiedergegeben und von den verwendeten Mikrofonen aufgezeichnet. Daraus kann anschließend die jeweilige Impulsantwort h_LM(n) bestimmt werden.An indoor communication system forms a closed electroacoustic loop with the microphones used, the speakers and the vehicle interior. Due to this feedback is the maximum gain of the system limited. For a good system support of the passengers, the system gain should be as high as possible, this makes operation near the stability limit necessary. For this, a permissible maximum gain must be determined.
The interior communication components installed in the vehicle and used (amplifiers, microphones, loudspeakers) are subject to tolerances and fluctuations due to their manufacture and installation. This means for the indoor communication system that it should preferably be calibrated before the first operation in the vehicle to compensate for these tolerances and to determine the vehicle-specific maximum gain. In addition to the maximum gain, the sound of the playback is critical to system quality. If a reference frequency response has been determined by subjective listening tests or measurements, taking into account the individual seating positions, each system should preferably be adapted to it before operation. It is therefore preferred that a reference frequency response in the vehicle-specific interior reference system is determined such that the system operates stably at high amplification. The reference frequency response is used in the determination of the equalizer filter. This frequency-dependent adjustment of the signal processing device should preferably be carried out as a first-time default preferably before operation at the end of the tape or after changes to the audio system also in the workshop.
Even later in the operation, there are still changes to the system, eg due to aging, temperature dependence, component failure and room changes. A classic system identification is possible during the indoor communication system operation due to the strong correlation between the microphone and loudspeaker signal and the constant intercom situation only with special measures. Should these changes and variations still be detected and the calibration performed for maximum gain and equalization to the reference frequency response, the system may also be identified outside the indoor communication mode. For this purpose different signals can be used during different scenarios. Subsequently, these results can be adopted for indoor communication operation.
Should the system quality not be sufficient for the vehicle occupants after the first two steps, the interior communication system can be adjusted according to the needs of the passengers, supported by a speech dialogue while driving, which can also be simulated. The requirements of the speaker and the audience regarding the system quality must be taken into account. An adaptation the transfer characteristic taking into account psychoacoustic factors leads to a more pleasant for the listener speaker output.
The indoor communication system is extended by a system identification and measurement signal output in order to be able to determine the impulse response of the feedback.
It is necessary for the system calibration to know the entire system h _{LM, i} (n), including microphones, speakers and vehicle interior. This measurement must be performed for each speaker-microphone combination. n here is the time index. The index i stands for the respective speaker-microphone pair. Preferably, the indoor communication system includes a plurality of speakers and microphones. For ease of illustration, the index i is omitted.
This adjustment of the signal processing device can be performed at the end of the tape, in the workshop or initiated by the vehicle occupants. The signal processing device is set prior to the first calibration by an output setting of the gain. By a suitable measurement one obtains the impulse response h _LM (n). By a transformation into the frequency range, one obtains the transfer function H _LM (e ^jΩ , n) of the indoor ^{communication system} , which is used for the actual calibration.
The system calibration is based on at least one determined impulse response h _LM (n), which is determined as part of a system identification. For the system identification or the measurement of the impulse response h _LM (n), a broadband excitation signal is used. This - known to the measuring system - test signal is played through the speakers and evaluated together with the microphone signals. In the vehicle, different test signals can be used for the system identification of the loudspeaker microphone system h _LM (n), eg noise. In particular, white noise or pseudo random noise are well suited for this purpose. Conceivable, however, are other signals, such as standard signals of the vehicle interior acoustics, such as music playback, voice playback when making a call, voice output of a dialogue system or audible warning signals. This signal is played back sequentially through each speaker and recorded by the microphones used. From this, the respective impulse response h _LM (n) can then be determined.

Die Systemidentifikation kann für jedes einzelne Lautsprecher-Mikrofon-Paar getrennt oder für eine Gruppe von Lautsprechern, Mikrofonen gemeinsam durchgeführt werden.The system identification can be performed separately for each individual speaker-microphone pair or together for a group of speakers, microphones.

Die Notwendigkeit für eine gemeinsame Auswertung kann durch das Audiosystem bedingt sein, z.B. wenn es nicht möglich ist die Lautsprecher einzeln anzusprechen (beide Hutablagenlautsprecher sind parallel angeschlossen, beide Türlautsprecher - Hochtonlautsprecher, Tieftonlautsprecher - sind parallel angeschlossen). Hierfür stehen in der digitalen Signalverarbeitung mehrere Methoden zur Verfügung. Zum einen kann zur Systemidentifikation die Kreuzkorrelierte zwischen Eingangs- und Ausgangssignal benutzt werden. Zum anderen kann ein adaptives Filter zur Systemidentifikation verwendet werden.
Ist die Qualität der Messung ausreichend gut, wird die Messung für weitere Auswertungen verwendet. Nachdem die Impulsantwort h_LM(n) mit ausreichender Qualität bestimmt worden ist, muss diese für die Kalibrierung ausgewertet werden. Hierfür können folgende Systemgrößen herangezogen werden: Teilfrequenzbandverstärkungen, Laufzeit, Nachhallzeit. Diese können direkt aus der Impulsantwort h_LM(n) oder aus der Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩµ,n) bestimmt werden, welche als diskrete Fouriertransformierte der Impulsantwort h_LM(n) definiert ist. Diese Teilfrequenzbandverstärkungen können dazu verwendet werden die Ausgabe des Innenraumkommunikationssystems so zu entzerren, dass das System stabil bei hoher Verstärkung arbeitet und außerdem für die Benutzer angenehm klingt. Dazu muss es möglichst breitbandig in der Nähe des Referenzfrequenzgangs H_REF(e^jΩµ,n) mit einer maximalen Verstärkung (begrenzt auf 0 dB) betrieben werden. Der Referenzfrequenzgang wurde durch Hörtests an einem fahrzeugspezifischen Innenraumkommunikations-Referenzsystem bestimmt. Bei der Bestimmung des Referenzfrequenzgangs wurde darauf geachtet, dass auch bei hoher Verstärkung das System stabil arbeitet, die Systemausgabe natürlich klingt und die Lokalisation des Sprechers dadurch nicht gestört wird. Insbesondere die natürliche Systemausgabe und die Lokalisation des Sprechers basieren auf psychoakustischen Faktoren, die mittels vorher ermittelten Referenzkurven frequenzabhängig angepasst werden.
Der Referenzfrequenzgang H_REF(e^jΩµ,n) wurde an einem Referenzfahrzeug bestimmt. Bei diesem Fahrzeug hatte das Innenraumkommunikationssystem eine feste Systemlaufzeit und eine feste Nachhallzeit (abhängig von der verwendeten Hardware, der Rückkopplung und der Verstärkung). Bei dem zu kalibrierenden System können diese Größen von dem Referenzsystem abweichen. Sie sind aber wichtig für die akustische Sprecherlokalisation und die Klangqualität des Innenraumkommunikationssystems. Basierend auf diesen gemessenen Größen können, unter Berücksichtigung von psychoakustischen Effekten, Faktoren zur Korrektur der Systemverstärkung des Referenzfrequenzgangs bestimmt werden.
Dabei sollte im Besonderen der Präzedenz-Effekt, auch Gesetz der ersten Wellenfront genannt, berücksichtigt werden. Er besagt folgendes: Trifft das gleiche Schallsignal zeitverzögert aus unterschiedlichen Richtungen bei einem Hörer ein, nimmt dieser nur die Richtung des zuerst eintreffenden Schallsignals wahr. Die verzögert eintreffenden Schallsignale werden dann in der Richtung des ersten Signals (der ersten Wellenfront) lokalisiert. Dies sollte bei einem Innenraumkommunikationssystem ausgenutzt werden um die Lokalisation des Sprechers durch die Innenraumkommunikationssystemausgabe nicht zu beeinträchtigen. Im speziellen wird dabei der sogenannte Haas-Effekt ausgenutzt. Haas zeigte, dass das Gesetz der ersten Wellenfront selbst dann wirkt, wenn der Pegel des verzögert eintreffenden Schalls um bis zu 10 dB über dem der ersten Wellenfront liegt. Genau das ist auch bei einem Innenraumkommunikationssystem der Fall, während die verzögerte Systemwiedergabe lauter sein kann als der Direktschall bleibt trotzdem die akustische Lokalisation bis zu einem gewissen Grad erhalten. Dabei ist der Zusammenhang zwischen der Verstärkung des verzögerten Signals (Innenraumkommunikationssystemausgabe) gegenüber der ersten Wellenfront (Direktschall des Sprechers) abhängig von dieser Verzögerung. Mit zunehmender Verzögerung ist die zulässige Verstärkung geringer.
Der Effekt der Verzögerung auf die Lokalisation des Sprechers bei einem Innenraumkommunikationssystem kann für ein Innenraumkommunikations-Referenzsystem durch Hörtests bestimmt werden. Dabei wird die Verstärkung bestimmt, bei der die Lokalisation des Sprechers nicht mehr ausreichend funktioniert. Diese ist auch bei dem Referenzfrequenzgang H_REF(e^jΩµ,n) bereits erfasst worden (Referenzsystem mit maximaler Verstärkung und minimaler Laufzeit). Dadurch, dass diese Verstärkung abhängig von der Verzögerung ist ergibt sich eine Korrekturkurve für die Systemverstärkung die abhängig von der Systemlaufzeit ist.).
Bei einem Innenraumkommunikationssystem ist die Laufzeit abhängig von den verwendeten Systemkomponenten, moderne digitale Audioverstärker im Fahrzeug können in den Signalpfad eine nicht vernachlässigbare Verzögerung hinzufügen (Signalpuffer, Equalizer). Basierend auf den Hörtests muss bei höheren Laufzeiten die Verstärkung reduziert werden, um die akustische Lokalisierung des Sprechers zu erleichtern. Um die Laufzeit zu bestimmen muss die Dauer von Beginn der Impulsantwort bis zur stärksten Aussteuerung am Anfang der Impulsantwort gemessen werden.
Als zusätzlicher akustischer Effekt sollte die Erhöhung der Nachhallzeit T60 des Systems durch die geschlossene elektroakustische Schleife berücksichtigt werden. Die Nachhallzeit T60 ist definiert als die Zeit die benötigt wird bis die Energie der Impulsantwort um 60 dB abgefallen ist, und kann direkt aus dem Energieabklingverhalten der Impulsantwort bestimmt werden. Die Energieabklingkurve EDC wird aus der Impulsantwort h(n) mir der Länge von L Abtastwerten berechnet. In der Regel fällt die Energie im Raum exponentiell über der Zeit ab, weshalb sie bei logarithmischer Darstellung linear abfällt, siehe auch Fig. 9. Nähert man die logarithmierte Energieabklingkurve durch eine Gerade an, kann direkt aus der Steigung der Geraden das angenäherte Abklingverhalten in [dB/s] bestimmt werden. Aus dieser Steigung kann die Zeit bestimmt werden, welche benötigt wird bis die Energie um 60 dB abgefallen ist.The need for a common evaluation may be due to the audio system, for example, if it is not possible to address the speakers individually (both hat shelf speakers are connected in parallel, both door speakers - tweeters, woofers - are connected in parallel). For this purpose, several methods are available in digital signal processing. On the one hand, the cross-correlation between input and output signal can be used for system identification. On the other hand, an adaptive filter can be used for system identification.
If the quality of the measurement is sufficiently good, the measurement is used for further evaluations. After the impulse response h _LM (n) has been determined with sufficient quality, it must be evaluated for the calibration. The following system variables can be used for this: Subfrequency band gains, propagation time, reverberation time. These can be determined directly from the impulse response h _LM (n) or from the transfer function H _LM (e ^jΩμ , n), which is defined as a discrete Fourier transform of the impulse response h _LM (n). These sub-frequency band gains can be used to equalize the output of the indoor communication system so that the system operates stably at high gain and also sounds pleasing to the users. For this purpose, it must be operated as broadband as possible near the reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) with a maximum gain (limited to 0 dB). The reference frequency response was determined by listening tests on a vehicle-specific indoor communication reference system. When determining the reference frequency response, care was taken to ensure that the system operates stably even at high amplification, the system output sounds natural and the speaker's localization is not disturbed. In particular, the natural system output and the localization of the speaker are based on psychoacoustic factors that are frequency-dependent adjusted by means of previously determined reference curves.
The reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) was determined on a reference ^vehicle . In this vehicle, the indoor communication system had a fixed system running time and a fixed reverberation time (depending on the hardware used, the feedback and the gain). For the system to be calibrated, these variables may differ from the reference system. But they are important for the acoustic speaker localization and the sound quality of the indoor communication system. Based on these measured quantities, taking into account psychoacoustic effects, factors for correcting the system gain of the reference frequency response can be determined.
In particular, the precedence effect, also called law of the first wavefront, should be considered. It states the following: If the same sound signal from a different direction arrives at a listener with a time delay, it will only perceive the direction of the first incoming sound signal. The delayed incoming sound signals are then located in the direction of the first signal (the first wavefront). This should be exploited in an indoor communication system so as not to interfere with the speaker's localization through the indoor communication system output. In particular, the so-called Haas effect is exploited. Haas showed that the law of the first wavefront works even when the level of the delayed incoming sound is up to 10 dB higher than that of the first wavefront. Exactly the same is the case with an indoor communication system, while the delayed system reproduction may be louder than the direct sound, the acoustic localization nevertheless remains to a certain extent. Here, the relationship between the gain of the delayed signal (indoor communication system output) versus the first wavefront (direct sound of the speaker) is dependent on this delay. As the delay increases, the allowable gain is lower.
The effect of the delay on the speaker's location in an indoor communication system can be determined for an indoor communication reference system by listening tests. The amplification is determined at which the localization of the speaker no longer works properly. This has also already been recorded for the reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) (reference system with maximum gain and minimum transit time). The fact that this gain is dependent on the delay results in a correction curve for the system gain that is dependent on the system runtime.).
In an indoor communication system, the runtime depends on the system components used, modern digital audio amplifiers in the vehicle can add a non-negligible delay in the signal path (signal buffer, equalizer). Based on the listening tests, the gain must be reduced at higher durations to facilitate the speaker's acoustic localization. To determine the transit time, the duration from the beginning of the impulse response to the highest modulation at the beginning of the impulse response must be measured.
As an additional acoustic effect, the increase in the reverberation time T60 of the system due to the closed electroacoustic loop should be taken into account. The reverberation time T60 is defined as the time required for the energy of the impulse response to drop by 60 dB, and can be derived directly from the energy decay behavior the impulse response are determined. The energy decay curve EDC is calculated from the impulse response h (n) with the length of L samples. In general, the energy in the space falls exponentially over time, which is why it decreases linearly in logarithmic representation, see also Fig. 9 , If the logarithmic energy decay curve is approximated by a straight line, the approximate decay behavior in [dB / s] can be determined directly from the slope of the straight line. From this slope, the time can be determined, which is needed until the energy has dropped by 60 dB.

In der Regel ist im Fahrzeug die Nachhallzeit T60 mit ca. 50 ms relativ kurz. Bedingt durch die geschlossene elektroakustische Schleife klingt die Energie langsamer ab, weil die verzögerten rückgekoppelte Anteile hinzukommen. Die Systemverstärkung wird bedingt durch psychoakustische Effekte, basierend auf der Systemlaufzeit und der Nachhallzeit, durch Korrekturfaktoren angepasst.
Im Verfahren zur Innenraumkommunikation werden also die Laufzeiten und/oder Nachhallzeiten unter Berücksichtigung des Haas-Effekts, der beim Hören einer ersten Wellenfront (Direktschall) und eines verzögerten Schalls (verstärkte Wellenfront) verzögerungsabhängige Pegelunterschiede als zulässig bezeichnet, erfasst und zur Einstellung der Systemverstärkung verwendet.
Eine Systemidentifikation kann innerhalb oder außerhalb des Betriebes des Innenraumkommunikationssystems stattfinden. Bei Benutzung des Innenraumkommunikations-Wiedergabesignals als Messsignal können während des laufenden Innenraumkommunikationssystems-Betriebs fortlaufend Systemänderungen erfasst und darauf reagiert werden.
Dabei wird ausgenutzt, dass das breitbandige Sprachsignal über alle, vom Innenraumkommunikationssystem genutzten, Lautsprecher mit ausreichendem Pegel wiedergegeben wird. Ein Problem ist dabei jedoch, dass das vom Mikrofon empfangene rückgekoppelte Wiedergabesignal des Innenraumkommunikationssystems stark von dem dazugehörigen direkten Signal des Sprechers "gestört" ist (ständige Gegensprechsituation). Dabei ist diese Störung auch noch stark mit dem Innenraumkommunikationssystem-Wiedergabesignal korreliert, was die Systemidentifikation nochmal zusätzlich erschwert. Um dennoch ausreichend gute Ergebnisse bei der Systemidentifikation für stark korrelierte Signale zu erreichen muss das Wiedergabesignal dekorelliert werden. Dazu können ähnliche Verfahren wie für die Dekorrelation von Stereosignalen bei Stereoechokompensation, beispielsweise Addition von Rauschen oder nichtlineare Transformationen angewendet werden. Da die Innenraumkommunikationssystem -Wiedergabe von diesen Maßnahmen in ihrer Qualität nicht gestört werden soll, dürfen die Signale nur schwach dekorreliert werden. Zusätzlich kommt noch das schlechte Signal-Rausch-Verhältnis zwischen dem rückgekoppelten Innenraumkommunikationssystem-Wiedergabesignal (Signal) und Störungen, beispielsweise das Sprechersignal und die Hintergrundgeräusche verursacht durch Motor- , Reifenabroll und Windgeräusche, erschwerend hinzu. Bedingt durch das schlechte Signal-Rausch-Verhältnis und die starke Korrelation zwischen Signal und Störung erfolgt die Systemidentifikation nur langsam und über einen größeren Zeitraum. Nach erfolgreicher Systemidentifikation werden die Einstellungsparameter bestimmt und von dem Innenraumkommunikationssystem übernommen.As a rule, the reverberation time T60 in the vehicle is relatively short at approx. 50 ms. Due to the closed electroacoustic loop, the energy decays more slowly because the delayed feedback components are added. The system gain is adjusted by correction factors based on the psychoacoustic effects, based on the system runtime and the reverberation time.
In the indoor communication method, the propagation times and / or reverberation times, taking into account the Haas effect, which denotes delay-dependent level differences when listening to a first wavefront (direct sound) and a delayed sound (amplified wavefront), are detected and used to set the system gain.
System identification may occur inside or outside the operation of the indoor communication system. When using the indoor communication playback signal as the measurement signal, system changes can be continuously detected and responded to during the running indoor communication system operation.
It is exploited that the broadband voice signal is reproduced over all, used by the indoor communication system, speakers with sufficient level. One problem, however, is that the feedback signal received from the microphone of the indoor communication system is strongly "disturbed" by the associated direct signal of the speaker (constant intercom situation). This disturbance is also strongly correlated with the indoor communication system playback signal, which further complicates the system identification. However, to achieve sufficiently good results in system identification for highly correlated signals, the playback signal must be deconstructed. For this purpose, similar methods as for the decorrelation of stereo signals in stereo echo cancellation, such as addition of noise or non-linear transformations can be applied. Since the indoor communication system reproduction of these measures in their quality should not be disturbed, the signals may be only weakly decorrelated. In addition, the poor signal-to-noise ratio between the feedback indoor communication system (signal) reproduced signal and disturbances such as the speaker signal and the background noise caused by engine, tire rolling and wind noise are aggravated. Due to the poor signal-to-noise ratio and the strong correlation between signal and interference, the system identification is slow and over a longer period of time. After successful system identification, the setting parameters are determined and adopted by the indoor communication system.

Auf Grund der starken Korrelation zwischen dem Lautsprechersignal und der Störung ist die Systemidentifikation mit Hilfe des Innenraumkommunikationssystem-Ausgabesignals (Sprachsignal) schwierig. Stattdessen kann in Sprachpausen über die Lautsprecher künstliches Rauschen abgespielt und für die Systemidentifikation genutzt werden. Dabei sollte die "Färbung" des Rauschens so eingestellt werden, dass es dem realen Hintergrundgeräusch möglichst ähnlich ist. Um die Fahrzeuginsassen nicht durch das Rauschen zu stören, darf dieses Signal nur mit geringem Pegel wiedergegeben werden. Bedingt durch die geringe Signalleistung erfolgt die Systemidentifikation nur sehr langsam und über einen längeren Zeitraum. Nach erfolgreicher Systemidentifikation werden die Einstellungsparameter bestimmt und von dem Innenraumkommunikationssystem übernommen.Due to the strong correlation between the speaker signal and the disturbance, the system identification by the indoor communication system output signal (voice signal) is difficult. Instead, during speech pauses, artificial noise can be played through the speakers and used for system identification. The "coloring" of the noise should be adjusted so that it is as similar as possible to the real background noise. In order not to disturb the vehicle occupants by the noise, this signal may only be reproduced at a low level. Due to the low signal power, the system identification is very slow and over a longer period. After successful system identification, the setting parameters are determined and adopted by the indoor communication system.

Bevorzugt ist das Testsignal ein Rauschen. Es ist jedoch auch möglich ein Standardsignal zu verwenden, das entweder während des Betriebs des Innenraumkommunikationssystems oder außerhalb des Betriebes des Innenraumkommunikationssystems abgespielt und zur Systemidentifikation verwendet wird. Hierbei kann es sich beispielsweise um Musikwiedergabe, Sprachwiedergabe beim Telefonieren, die Sprachausgabe des Dialogsystems oder andere akustische Signale, wie das Warnsignal der Einparkhilfe handeln.
Es kann auch ein künstliches Hintergrundgeräusch zum Beispiel in Sprachpausen generiert werden, das vorzugsweise dem Hintergrundgeräusch ähnlich ist, so dass es von den Zuhörern möglichst wenig wahrgenommen wird.
Das Auslösen der Kalibrierung kann einerseits durch den Benutzer initiiert, aber auch im Hintergrund beispielsweise durch Erkennen von Abweichungen der geschätzten Impulsantworten initiiert werden.Preferably, the test signal is noise. However, it is also possible to use a standard signal which is played back either during the operation of the indoor communication system or outside the operation of the indoor communication system and used for system identification. This may be, for example, music playback, voice playback when making a call, the voice output of the dialogue system or other acoustic signals, such as the parking aid warning signal.
It can also be an artificial background noise, for example, generated in speech pauses, which is preferably similar to the background noise, so that it is perceived as little as possible by the audience.
The triggering of the calibration can be initiated on the one hand by the user, but can also be initiated in the background, for example by detecting deviations of the estimated impulse responses.

Der Vorteil einer durch den Benutzer initiieren Systemidentifikation ist, dass es zu qualitativ hochwertigen Messergebnissen führt. Der Nachteil ist, dass diese einmal ermittelten Parameter bis zur erneuten Messung unverändert bleiben und nicht auf Systemänderungen während des Betriebs (unterschiedliche Anzahl von Passagieren, lautsprecherverdeckende Gegenstände im Innenraum) reagiert werden kann. Eine Verbesserung bringt eine im Hintergrund (für die Fahrzeuginsassen nicht wahrnehmbar) arbeitende Systemidentifikation. Die im Hintergrund arbeitende Systemidentifikation soll das Systemverhalten überwachen. Bei geringen Änderungen in der geschätzten Lautsprecher-Mikrofon-Impulsantwort soll die Kalibrierung des Innenraumkommunikationssystems nachgeführt werden. Werden stärkere Abweichungen von der Kalibriermessung festgestellt (Gegenstände verdecken Lautsprecher, Ausfall von Audiohardwarekomponenten) soll automatisch eine Fehlermeldung ausgegeben und eine neue Grundkalibrierung des Systems gefordert werden.
Beispielsweise kann die Erkennung von Abweichungen im Hintergrund in einem Innenraumkommunikations-Echokompensator stattfinden. Mindestens ein solcher Echokompensator ist vorzugsweise Teil der Innenraumkommunikations-Signalverarbeitung im Fahrzeug und wird für die Systemeinstellung mit ausgewertet, wobei die Auswertung ausserhalb oder während des Betriebes des Innenraumkommunikationssystems stattfindet.The benefit of user initiated system identification is that it results in high quality measurement results. The disadvantage is that these once determined parameters remain unchanged until the new measurement and can not be responded to system changes during operation (different number of passengers, loudspeaker-covering objects in the interior). An improvement brings a working in the background (imperceptible to the vehicle occupants) system identification. The system identification working in the background should monitor the system behavior. Small changes in the estimated speaker-microphone impulse response should track the calibration of the indoor communication system. If larger deviations from the calibration measurement are detected (objects obscure speakers, failure of audio hardware components), an error message is automatically output and a new basic calibration of the system is required.
For example, background detection may occur in an indoor communication echo canceller. At least one such echo canceller is preferably part of the indoor communication signal processing in the vehicle and is also evaluated for the system setting, wherein the evaluation takes place outside or during the operation of the indoor communication system.

Um eine möglichst gute, für den Zuhörer und Sprecher angenehme Kalibrierung des Innenraumkommunikationssystems zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Qualität der Messung der Impulsantwort zu analysieren. Im Falle einer nicht ausreichenden Qualität der Messung wird eine Fehleranalyse durchgeführt. Bei Detektion von ausgefallenen und schlecht abgeglichenen Systemkomponenten wird das Systemverhalten angepasst. Dabei werden für die Fehleranalyse der durchgeführten Messung das während der Messung aufgezeichnete Mikrofonsignal und die während der Messung gespeicherten Sensorsignale des Fahrzeugs analysiert. Ein erfolgreicher Abgleich des adaptiven Filters kann nur bei ausreichend starkem Signalpegel (Pegel des Mikrofonsignals) erfolgen. Fällt dieser Pegel zu gering aus, bedeutet es, dass entweder die Wiedergabeseite (Verstärker, Lautsprecher) oder die Empfangsseite (Mikrofon, Verstärker) defekt ist. Wird ein zu geringer Pegel am Eingang des Systems (Mikrofonsignal) empfangen, wird zunächst probiert den Wiedergabepegel der Systemidentifikation zu erhöhen, um bessere Messergebnisse zu erhalten und die Messung zu wiederholen. Dieser kann aber nicht beliebig erhöht werden. Um z.B. die Systemlautsprecher nicht zu zerstören ist der maximale Wiedergabepegel begrenzt. Wurde dieser erreicht und die Qualität der Messung ist immer noch nicht ausreichend wird die Messung nicht mehr wiederholt, sondern mit der nächsten Messung fortgefahren. Dabei wird für eine spätere Auswertung ein Vermerk über die fehlerhafte Messung gespeichert.In order to achieve the best possible calibration of the indoor communication system for the listener and speaker, it is expedient to analyze the quality of the measurement of the impulse response. In the case of insufficient quality of the measurement, an error analysis is performed. When detecting failed and poorly adjusted system components, the system behavior is adjusted. In this case, the microphone signal recorded during the measurement and the sensor signals of the vehicle stored during the measurement are analyzed for the error analysis of the measurement carried out. A successful adjustment of the adaptive filter can only be done with a sufficiently strong signal level (level of the microphone signal). If this level is too low, it means that either the playback side (amplifier, loudspeaker) or the reception side (microphone, amplifier) is defective. If too low a level is received at the input of the system (microphone signal), it is first tried to increase the playback level of the system identification in order to obtain better measurement results and to repeat the measurement. This can not be increased arbitrarily. For example, to avoid destroying the system speakers, the maximum playback level is limited. Was this achieved and the quality of the Measurement is still not sufficient, the measurement is not repeated, but continued with the next measurement. In this case, a note about the erroneous measurement is stored for later evaluation.

Bei einem Innenraumkommunikationssystem ist es jedoch nicht immer erforderlich es bei der maximalen Systemverstärkung zu betreiben. Bei niedrigen Geschwindigkeiten stört das Fahrgeräusch kaum die Kommunikation im Fahrzeug und es wird nur eine geringe Unterstützung (geringe Systemverstärkung) durch das Innenraumkommunikationssystem benötigt. Eine zu laute Wiedergabe würde hier unnatürlich laut klingen und von den Insassen als unangenehm empfunden werden. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt das Hintergrundgeräusch im Fahrzeug zu, die Kommunikation wird schwieriger. Jetzt ist mehr Unterstützung notwendig, bis zur maximalen Verstärkung bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Die Steuerung der geräuschabhängigen Verstärkung gNDGC übernimmt das NDGC-Modul (noise dependent gain control). Bevorzugt wird eine benutzerspezifische Einstellung der geräuschabhängigen Verstärkungskennlinie durchgeführt und benutzerspezifisch abgespeichert. Das Innenraumkommunikationssystem wird um ein Dialogsystem und eine Geräuschsimulation erweitert, um die vom Benutzer präferierte geräuschabhängige Verstärkungskennlinie zu bestimmen.However, in an indoor communication system, it is not always necessary to operate at the maximum system gain. At low speeds, the driving noise hardly disturbs the communication in the vehicle and only little support (low system gain) is required by the indoor communication system. Too loud a playback would sound unnaturally loud here and be perceived by the inmates as unpleasant. With increasing speed, the background noise in the vehicle increases, communication becomes more difficult. Now more support is needed, up to maximum gain at very high speeds. The control of the noise-dependent gain gNDGC takes over the NDGC module (noise dependent gain control). Preferably, a user-specific adjustment of the noise-dependent gain characteristic is performed and stored user-specifically. The indoor communication system is extended by a dialogue system and a noise simulation to determine the user-preferred noise-dependent gain characteristic.

Zur Durchführung eines Verfahrens, wie zuvor beschrieben, ist ein Innenraumkommunikationssystem notwendig, das aus mindestens einem Mikrofon und mindestens einem Lautsprecher sowie einer Signalverarbeitungsvorrichtung besteht. Die Signalverarbeitungsvorrichtung umfasst ein Softwareprodukt, das ein Verfahren zur Innenraumkommunikation, wie beschrieben, ausführt.To carry out a method as described above, an indoor communication system is necessary, which consists of at least one microphone and at least one loudspeaker and a signal processing device. The signal processing device comprises a software product that implements a method of indoor communication as described.

Die Zeichnungen erläutern das erfindungsgemässe Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt

• Fig. 1: eine Skizze des Systems
• Fig. 2: ein Beispiel einer Impulsantwort und Übertragungsfunktion des Systems
• Fig. 3: eine Systemidentifikation unter Zuhilfenahme eines geschätzten Systems
• Fig. 4: ein Innenraumkommunikationssystem mit Systemidentifikation
• Fig. 5: ein Ablaufdiagramm einer Messung
• Fig. 6: ein Ablaufdiagramm der Auswertung
• Fig. 7: Korrekturkennlinien basierend auf psychoakustischen Effekten
• Fig. 8: ein Diagramm zur Bestimmung der Systemlaufzeit
• Fig. 9: ein Diagramm des Energieabklingverhaltens
• Fig. 10: ein Diagramm der Übertragungsfunktion und zugehöriger Entzerrung
• Fig. 11: ein Ablaufdiagramm Fehleranalyse
• Fig. 12: eine Ausfallmatrix der Systemkomponenten
• Fig. 13: eine Übersicht eines Echokompensators
• Fig. 14: ein Diagramm der geräuschabhängigen Verstärkungskorrektur
• Fig. 15: ein Innenraumkommunikationssystem mit Dialogsystem und Geräuschsimulation
• Fig. 16: ein Ablaufdiagramm der geräuschabhängigen Verstärkung
• Fig. 17: ein Dialogablaufdiagramm

The drawings explain the inventive method using exemplary embodiments. It shows

• Fig. 1 : a sketch of the system
• Fig. 2 : an example of an impulse response and transfer function of the system
• Fig. 3 : a system identification using an estimated system
• Fig. 4 : an indoor communication system with system identification
• Fig. 5 : a flow chart of a measurement
• Fig. 6 : a flow chart of the evaluation
• Fig. 7 : Correction curves based on psychoacoustic effects
• Fig. 8 : a diagram for determining the system running time
• Fig. 9 : a diagram of the energy decay behavior
• Fig. 10 : a diagram of the transfer function and the associated equalization
• Fig. 11 : a flowchart error analysis
• Fig. 12 : a failure matrix of the system components
• Fig. 13 : an overview of an echo canceller
• Fig. 14 : a diagram of the noise-dependent gain correction
• Fig. 15 : an interior communication system with dialogue system and noise simulation
• Fig. 16 : a flow chart of the noise dependent gain
• Fig. 17 : a dialog flowchart

Es ist notwendig für die Systemkalibrierung das gesamte System h_LM,i(n), inklusive Mikrofone, Lautsprecher und Fahrzeuginnenraum, zu kennen. Die Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Blockbild des zu identifizierenden Systems. Diese Messung muss für jede Lautsprecher-Mikrofon-Kombination durchgeführt werden. n ist hier der Zeitindex. Der Index i steht hierbei für das jeweilige Lautsprecher-Mikrofon Paar. Bevorzugt enthält das Innenraumkommunikationssystem mehrere Lautsprecher und Mikrofone. Zur vereinfachten Darstellung wird der Index i weggelassen. Diese Systemkalibrierung kann am Bandende, in der Werkstatt oder auch initiiert durch die Fahrzeuginsassen durchgeführte werden. Durch eine geeignete Messung erhält man die Impulsantwort h_LM(n).It is necessary for the system calibration to know the entire system h _LM , i (n), including microphones, speakers and vehicle interior. The Fig. 1 shows a simplified block diagram of the system to be identified. This measurement must be performed for each speaker-microphone combination. n here is the time index. The index i stands for the respective speaker-microphone pair. Preferably, the indoor communication system includes a plurality of speakers and microphones. For ease of illustration, the index i is omitted. This system calibration can be performed at the end of the tape, in the workshop or initiated by the vehicle occupants. By a suitable measurement one obtains the impulse response h _LM (n).

Durch eine Transformation in den Frequenzbereich bekommt man die Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩ,n) des Innenraumkommunikationssystems, welche für die eigentliche Kalibrierung verwendet wird. In Fig. 2 ist ein Beispiel für eine im Fahrzeug gemessene Impulsantwort h_LM(n) und die dazugehörige Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩ,n) dargestellt.
Die Systemkalibrierung basiert auf der im Vorfeld ermittelten Impulsantwort h_LM(n), welches durch eine Systemidentifikation bestimmt wurde. Für die Systemidentifikation (Messung der Impulsantwort h_LM(n)) wird ein breitbandiges Anregungssignal verwendet. Dieses - dem Messsystem bekannte - Testsignal wird über die Lautsprecher abgespielt und mit den Mikrofonsignalen verrechnet. Im Fahrzeug können für die Systemidentifikation des Lautsprecher-Mikrofon-Systems h_LM(n) verschiedene Testsignale verwendet werden, z.B. Rauschen. Hierfür sind weißes Rauschen oder Pseudozufallsrauschen gut geeignet. Dieses wird nacheinander über jeden einzelnen Lautsprecher wiedergegeben und von den verwendeten Mikrofonen aufgezeichnet. Daraus kann anschließend die jeweilige Impulsantwort h_LM(n) bestimmt werden. Die Systemidentifikation kann für jedes einzelne Lautsprecher-Mikrofon-Paar getrennt oder für eine Gruppe von Lautsprechern, Mikrofonen gemeinsam durchgeführt werden. Die Notwendigkeit für eine gemeinsame Auswertung kann durch das Audiosystem bedingt sein, z.B. wenn es nicht möglich ist die Lautsprecher einzeln anzusprechen (beide Hutablagenlautsprecher sind parallel angeschlossen, beide Türlautsprecher - Hochtonlautsprecher, Tieftonlautsprecher - sind parallel angeschlossen).By a transformation into the frequency range, one obtains the transfer function H _LM (e ^jΩ , n) of the indoor ^{communication system} , which is used for the actual calibration. In Fig. 2 is an example of a vehicle measured impulse response h _LM (n) and the associated transfer function H _LM (e ^jΩ , n) shown.
The system calibration is based on the previously determined impulse response h _LM (n), which was determined by a system identification. For the system identification (measurement of the impulse response h _LM (n)), a broadband excitation signal is used. This - known to the measuring system - test signal is played through the speakers and charged with the microphone signals. In the vehicle, different test signals can be used for the system identification of the loudspeaker microphone system h _LM (n), eg noise. White noise or pseudo random noise is well suited for this. This is played back sequentially on each speaker and recorded by the microphones used. From this, the respective impulse response h _LM (n) can then be determined. The System identification can be performed separately for each individual speaker-microphone pair or for a group of speakers, microphones together. The need for a common evaluation may be due to the audio system, for example, if it is not possible to address the speakers individually (both hat shelf speakers are connected in parallel, both door speakers - tweeters, woofers - are connected in parallel).

Für eine Auswertung stehen in der digitalen Signalverarbeitung mehrere Methoden zur Verfügung. Zum einen kann zur Systemidentifikation die Kreuzkorrelierte zwischen Eingangs- und Ausgangssignal benutzt werden. Zum anderen kann ein adaptives Filter zur Systemidentifikation verwendet werden.Several methods are available for evaluation in digital signal processing. On the one hand, the cross-correlation between input and output signal can be used for system identification. On the other hand, an adaptive filter can be used for system identification.

In der Systemtheorie entspricht die Kreuzkorrelation r_xy(n) zwischen dem Eingang x(n) und dem Ausgang y(n) einer Faltung zwischen der Autokorrelation r_xx(n) und einer Impulsantwort h(n): $$r_{\mathit{xy}}\left(n\right)=r_{\mathit{xx}}\left(n\right)*h\left(n\right)\mathrm{.}$$

Basierend darauf können verschiedene Verfahren angewendet werden:In system theory, the cross-correlation r _xy (n) between the input x (n) and the output y (n) corresponds to a convolution between the autocorrelation r _xx (n) and an impulse response h (n): $$r_{\mathit{xy}}\left(n\right)=r_{\mathit{xx}}\left(n\right)*H\left(n\right)\mathrm{,}$$

Based on this, various methods can be used:

MLS-Folge:MLS sequence:

Wird als Eingangssignal eine MLS (maximum length sequence) - Folge verwendet, so gilt für die Autokorrelierte $$r_{\mathit{xx}}\left(n\right)\approx {\delta }_{\mathrm{K}}\left(n\right)\mathrm{.}$$

δ _K(n) entspricht einem Dirac-Impuls.If an MLS (maximum length sequence) sequence is used as the input signal, then the autocorrelated one applies $$r_{\mathit{xx}}\left(n\right)\approx {\delta }_{\mathrm{K}}\left(n\right)\mathrm{,}$$

δ _K (n) corresponds to a Dirac pulse.

Damit kann die Impulsantwort h(n), direkt aus der Kreuzkorrelation r_xy(n), bestimmt werden: $$h\left(n\right)=r_{\mathit{xy}}\left(n\right)\mathrm{.}$$

Thus, the impulse response h (n), directly from the cross-correlation r _xy (n), can be determined: $$H\left(n\right)=r_{\mathit{xy}}\left(n\right)\mathrm{,}$$

Direkte Lösung (Matrix-Invertierung):Direct solution (matrix inversion):

Wird als Eingangssignal ein beliebiges breitbandiges Signal verwendet, so kann die Impulsantwort h(n) auch unter Zuhilfenahme der inversen der Autokorrelationsmatrix bestimmt werden. In Matrixnotation (Impulsantwort h, Kreuzkorrelationsfolge r_xy, Autokorellationsmatrix R_xx) gilt für die Faltung: $${\mathbf{r}}_{\mathit{xy}}={\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}\mathbf{h}\mathrm{.}$$

If an arbitrary broadband signal is used as the input signal, then the impulse response h (n) can also be determined with the aid of the inverse of the autocorrelation matrix. In matrix notation (impulse response h, cross-correlation sequence r _xy , autocorrelation matrix R _xx ), the following applies to the convolution: $${\mathbf{r}}_{\mathit{xy}}={\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}\mathbf{H}\mathrm{,}$$

Für die Blocklänge N ist die Autokorrelationsmatrix wie folg definiert: $${\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}^N=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{\mathit{xx}}\left(0\right)& r_{\mathit{xx}}\left(1\right)& \dots & r_{\mathit{xx}}\left(N-1\right)\\ r_{\mathit{xx}}^{*}\left(1\right)& r_{\mathit{xx}}\left(0\right)& \dots & r_{\mathit{xx}}\left(N-2\right)\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ r_{\mathit{xx}}^{*}\left(N-1\right)& r_{\mathit{xx}}^{*}\left(N-2\right)& \dots & r_{\mathit{xx}}\left(0\right)\end{array}\right]\mathrm{.}$$

Nach der Invertierung der Autokorrelationsmatrix R_xx erhält man so: $$\mathbf{h}={\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}^{-1}{\mathbf{r}}_{\mathit{xy}}$$

For the block length N, the autocorrelation matrix is defined as follows: $${\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}^N=\left[\begin{array}{cccc}{r}_{\mathit{xx}}\left(0\right)& {\mathrm{<figure-callout\; id="1"\; label="r\; xx"\; filenames="imgf0002.png,imgf0006.png"\; state="\{\{state\}\}">r\; </figure-callout>}}_{\mathit{xx}}\left(1\right)& ...& r_{\mathit{xx}}\left(N-1\right)\\ r_{\mathit{xx}}^{*}\left(1\right)& {\mathrm{<figure-callout\; id="0"\; label="r\; xx"\; filenames="imgf0001.png"\; state="\{\{state\}\}">r\; </figure-callout>}}_{\mathit{xx}}\left(0\right)& ...& r_{\mathit{xx}}\left(N-2\right)\\ ⋮& ⋮& \ddots & ⋮\\ r_{\mathit{xx}}^{*}\left(N-1\right)& r_{\mathit{xx}}^{*}\left(N-2\right)& ...& {\mathrm{<figure-callout\; id="0"\; label="r\; xx"\; filenames="imgf0001.png"\; state="\{\{state\}\}">r\; </figure-callout>}}_{\mathit{xx}}\left(0\right)\end{array}\right]\mathrm{,}$$

After inversion of the autocorrelation matrix R _xx , one obtains: $$\mathbf{H}={\mathbf{R}}_{\mathit{xx}}^{-1}{\mathbf{r}}_{\mathit{xy}}$$

Frequenzbereichslösung:Frequency domain solution:

Die Inversion der Autokorrelationsmatrix kann vermieden werden, wenn die Berechnung im Frequenzbereich durchgeführt wird. Dazu müssen zunächst alle Größen in den Frequenzbereich transformiert werden. FT steht für die Fourier-Transformation, welche z.B. als diskrete Fouriere-Transformation (DFT) ausgeführt werden kann. Die Korrelationsfolgen werden in Leistungsdichtespektren P_xy(e^jΩ) = FT{r_xy(n)} umgerechnet, so das gilt: $$P_{\mathit{xy}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)=P_{\mathit{xx}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)\mathrm{.}$$

Nach dem Umformen erhält man die gesuchte Übertragungsfunktion: $$H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)=P_{\mathit{xy}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)/P_{\mathit{xx}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right),$$

Und nach der Rücktransformation die Systemimpulsantwort: $$h\left(n\right)={\mathrm{FT}}^{-1}\left\{H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)\right\}\mathrm{.}$$

Einen anderen Weg beschreibt die Systemidentifikation unter Zuhilfenahme eines adaptiven Filters, wie in Fig. 3 dargestellt. Dabei werden die geschätzten Filterkoeffizienten h(n) iterativ so gewählt, dass der mittlere quadratische Fehler E{|e(n)|²} minimiert wird. Die Filteradaption kann z.B. nach dem NLMS (normalized least mean square) - Verfahren, durchgeführt werden:

• Parameter: Filterordnung p, Schrittweite µ
• Initialisierung: ĥ(0) = 0
• Berechnung für n = 0, 1, 2, ... $$\mathbf{x}\left(n\right)={\left[x\left(n\right),x\left(n-1\right),\dots ,x\left(n-p\right)\right]}^T$$
  
  $$e\left(n\right)=d\left(n\right)-{\hat{\mathbf{h}}}^H\left(n\right)\mathbf{x}\left(n\right),$$
  
  $$\hat{\mathbf{h}}\left(n+1\right)=\hat{\mathbf{h}}\left(n\right)+\frac{\mathit{\mu }{e}^{*}\left(n\right)\mathrm{x}\left(n\right)}{{\mathrm{x}}^H\left(n\right)\mathrm{x}\left(n\right)}\mathrm{.}$$
  

The inversion of the autocorrelation matrix can be avoided if the calculation is performed in the frequency domain. For this, first of all, all quantities must be transformed into the frequency domain. FT stands for the Fourier transformation, which can be carried out, for example, as a discrete Fourier transformation (DFT). The correlation sequences are converted into power density ^spectra P _xy (e ^jΩ ) = FT {r _xy (n)}, so the following applies: $$P_{\mathit{xy}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)=P_{\mathit{xx}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)\mathrm{,}$$

After reshaping you get the transfer function you are looking for: $$H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)=P_{\mathit{xy}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)/P_{\mathit{xx}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right).$$

And after the inverse transformation, the system impulse response: $$H\left(n\right)={\mathrm{FT}}^{-1}\left\{H\left(e^{j\mathrm{\Omega }}\right)\right\}\mathrm{,}$$

Another way describes the system identification with the aid of an adaptive filter, as in Fig. 3 shown. The estimated filter coefficients h (n) are iteratively chosen so that the mean square error E {| e (n) | ² } is minimized. The filter adaptation can be carried out, for example, according to the NLMS (normalized least mean square) method:

• Parameter: Filter order p, step size μ
• Initialization: ĥ (0) = 0
• Calculation for n = 0, 1, 2, ... $$\mathbf{x}\left(n\right)={\left[x\left(n\right).x\left(n-1\right).....x\left(n-p\right)\right]}^T$$
  
  $$e\left(n\right)=d\left(n\right)-{\hat{\mathbf{H}}}^H\left(n\right)\mathbf{x}\left(n\right).$$
  
  $$\hat{\mathbf{H}}\left(n+1\right)=\hat{\mathbf{H}}\left(n\right)+\frac{\mathit{\mu }{e}^{*}\left(n\right)\mathrm{x}\left(n\right)}{{\mathrm{x}}^H\left(n\right)\mathrm{x}\left(n\right)}\mathrm{,}$$
  

Der große Vorteil der Systemidentifikation mit Hilfe eines adaptiven Filters gegenüber den korrelationsbasierten Verfahren ist die Möglichkeit, die Qualität der geschätzten Impulsantwort h(n) schon während der Messung beurteilen zu können. Deshalb wird bevorzugt dieses Verfahren zur Systemidentifikation verwendet.
Die Fig. 4 zeigt wie ein Innenraumkommunikationssystem um eine Systemidentifikation erweitert werden kann. Über den Schalter S2 kann anstatt der Innenraumkommunikationssystemausgabe das Messsignal auf die Lautsprecher gegeben werden. Über den Schalter S1 werden die Mikrofonsignale zur Summationsstelle vor dem Modul Systemidentifikation weitergeleitet. Nach der Messung werden die ermittelten Parameter vom Innenraumkommunikationssystem übernommen.The great advantage of the system identification by means of an adaptive filter over the correlation-based methods is the possibility of being able to judge the quality of the estimated impulse response h (n) already during the measurement. Therefore, this method is preferably used for system identification.
The Fig. 4 shows how an indoor communication system can be extended by a system identification. Via the switch S2, instead of the indoor communication system output, the measuring signal can be given to the loudspeakers. Via the switch S1, the microphone signals are forwarded to the summation point before the module identification. After the measurement, the determined parameters are taken over by the indoor communication system.

In Fig. 5 wird der Ablauf der Messung für ein Lautsprecher-Mikrofon Paar dargestellt. Nach der Aktivierung der Messung wird die Systemidentifikation durchgeführt. Anschließend wird die Qualität der Systemidentifikation beurteilt, denn eine Systemkalibrierung darf nur nach einer erfolgreichen Messung durchgeführt werden. Dieser Mechanismus soll dabei helfen Fehler (z.B. bei einer Neukalibrierung in der Werkstatt) zu vermeiden. Hierfür kann zum einen der Abgleichverlauf des adaptiven Filters während der Systemidentifikation berücksichtigt werden. Zum anderen können zusätzlich verschiedene Sensoren wie etwa Drehzahlmesser und Türsensor im Fahrzeug zur Qualitätsüberwachung der durchgeführten Messung herangezogen werden.In Fig. 5 the sequence of the measurement for a speaker-microphone pair is shown. After activating the measurement, the system identification is performed. Subsequently, the quality of the system identification is assessed, because a system calibration may only be performed after a successful measurement. This mechanism should help to avoid errors (eg during a recalibration in the workshop). For this purpose, on the one hand, the alignment of the adaptive filter during system identification can be considered. On the other hand, various sensors such as tachometer and door sensor in the vehicle can also be used to monitor the quality of the measurement carried out.

Die Qualität der bestimmten Impulsantwort kann bei einer Systemidentifikation mittels adaptivem Filter aus dem Abstand zwischen den geglätteten Leistungen des Eingangssignals x(n) und des Fehlersignals e(n) des adaptiven Filters bestimmt werden.
Die geglättete Signalleistung x(n) kann z.B. wie folgt bestimmt werden: $$\overline{x\left(n\right)}=\beta \cdot \overline{x\left(n-1\right)}+\left(1-\beta \right)\cdot {\left|x\left(n\right)\right|}^2,$$

Die Fehlerleistung e(n) wird analog dazu bestimmt. Der Parameter β sollte bei einer Abtastfrequenz von 22050 Hz dabei aus dem Intervall 0.95 ≤ β ≤ 0.9995 gewählt werden. Anschließend kann das Verhältnis in dB zwischen den geglätteten Signalleistungen bestimmt werden: $$D\left(n\right)=10{\log }_{10}\left(\overline{x\left(n\right)}/\overline{e\left(n\right)}\right)\mathrm{.}$$

Für eine ausreichend gute Messung sollte das adaptive Filter um mehr als 20 dB abgeglichen haben (D(n) > 20 dB), anschließend wird die Messung weiter ausgewertet und für die Kalibrierung verwendet. Konnte die durchgeführte Messung dieses Kriterium nicht erfüllen, sollte eine Fehlermeldung ausgegeben werden. Diese kann als Warnung auf einem Display oder als Sprachausgabe erfolgen. Als Folge muss die Messung wiederholt werden, bis die gewünschte Qualität erreicht wurde. Wird die Qualität der Messung trotz der Beseitigung aller Fehlerquellen nicht erreicht, liegt wahrscheinlich ein Hardwarefehler vor (z.B. Verstärker, Lautspecher, Mikrofon) und das Systemverhalten sollte darauf angepasst werden.The quality of the specific impulse response can be determined in the case of system identification by means of an adaptive filter from the distance between the smoothed powers of the input signal x (n) and the error signal e (n) of the adaptive filter.
The smoothed signal power x (n) can be determined, for example, as follows: $$\widetilde{x\left(n\right)}=\beta \cdot \widetilde{x\left(n-1\right)}+\left(1-\beta \right)\cdot {\left|x\left(\mathrm{<figure-callout\; id="2"\; label="n"\; filenames="imgf0002.png,imgf0004.png"\; state="\{\{state\}\}">n</figure-callout>}\right)\right|}^2.$$

The error performance e (n) is determined analogously. The parameter β should be selected from the interval 0.95 ≤ β ≤ 0.9995 for a sampling frequency of 22050 Hz. Then the ratio in dB between the smoothed signal powers can be determined: $$D\left(n\right)=10{\log }_{10}\left(\widetilde{x\left(n\right)}/\widetilde{e\left(n\right)}\right)\mathrm{,}$$

For a sufficiently good measurement, the adaptive filter should have adjusted more than 20 dB (D (n)> 20 dB), then the measurement is further evaluated and used for the calibration. If the measurement carried out could not fulfill this criterion, an error message should be output. This can be a warning on a display or as a voice output. As a result, the measurement must be repeated until the desired quality is achieved. If the quality of the measurement is not achieved despite the elimination of all sources of error, there is probably a hardware error (eg amplifier, loudspeaker, microphone) and the system behavior should be adjusted accordingly.

Ist die Qualität der Messung ausreichend gut, wird die Messung für weitere Auswertungen verwendet. Die Details zur Auswertung sind in Fig. 6 zu sehen.
Nachdem die Impulsantwort h_LM(n), wie zuvor beschrieben, mit ausreichender Qualität bestimmt worden ist, muss diese für die Kalibrierung ausgewertet werden. Hierfür können beispielsweise folgende Systemgrößen herangezogen werden: Teilfrequenzbandverstärkungen, Laufzeit, Nachhallzeit. Diese können direkt aus der Impulsantwort h_LM(n) oder aus der Übertragungsfunktion H_LM(ej^Ωµ,n) bestimmt werden, welche als diskrete Fouriertransformierte der Impulsantwort h_LM(n) definiert ist: $$H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)=\mathrm{FT}\left\{h_{\mathrm{LM}}\left(n\right)\right\}$$

Aus der Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩµ,n) können die zulässigen Teilfrequenzbandverstärkungen G_I,max(e^jΩµ,n) (µ ist der Teilband-, bzw. Frequenzindex) berechnet werden: $$\left|G_{\mathrm{L},\max ,i}\left(e^{j{\mathrm{\Omega }}_{\mu }}n\right)\right|\le {\left|H_{\mathrm{LM},i}\left(e^{j{\mathrm{\Omega }}_{\mu }}n\right)\right|}^{-1}$$

Diese Teilfrequenzbandverstärkungen können dazu verwendet werden die Ausgabe des Innenraumkommunikationssystems so zu entzerren, dass das System stabil bei hoher Verstärkung arbeitet und außerdem für die Benutzer angenehm klingt. Dazu muss es möglichst breitbandig in der Nähe des Referenzfrequenzgangs H_REF(e^jΩµ,n) mit einer maximalen Verstärkung (begrenzt auf 0 dB) betrieben werden. Der Referenzfrequenzgang wurde durch Hörtests an einem fahrzeugspezifischen Innenraumkommunikations-Referenzsystem bestimmt. Bei der Bestimmung des Referenzfrequenzgangs wurde darauf geachtet, dass auch bei hoher Verstärkung das System stabil arbeitet, die Systemausgabe natürlich klingt und die Lokalisation des Sprechers dadurch nicht gestört wird.
Der Referenzfrequenzgang H_REF(e^jΩµ,n) wurde an einem Referenzfahrzeug bestimmt. Bei diesem Fahrzeug hatte das ICC-System eine feste Systemlaufzeit und eine feste Nachhallzeit (abhängig von der verwendeten Hardware, der Rückkopplung und der Verstärkung). Bei dem zu kalibrierenden System können diese Größen von dem Referenzsystem abweichen. Sie sind aber wichtig für die akustische Sprecherlokalisation und die Klangqualität des Innenraumkommunikationssystems. Basierend auf diesen gemessenen Größen können, unter Berücksichtigung von psychoakustischen Effekten, Faktoren zur Korrektur der Systemverstärkung des Referenzfrequenzgangs bestimmt werden.
Dabei sollte im Besonderen der Präzedenz-Effekt, auch Gesetz der ersten Wellenfront genannt, berücksichtigt werden. Er besagt: Trifft das gleiche Schallsignal zeitverzögert aus unterschiedlichen Richtungen bei einem Hörer ein, nimmt dieser nur die Richtung des zuerst eintreffenden Schallsignals wahr. Die verzögert eintreffenden Schallsignale werden dann in der Richtung des ersten Signals (der ersten Wellenfront) lokalisiert. Dies sollte bei einem Innenraumkommunikationssystem ausgenutzt werden um die Lokalisation des Sprechers durch die Innenraumkommunikationssystemausgabe nicht zu beeinträchtigen. Im speziellen wird dabei der sogenannte Haas-Effekt ausgenutzt. Haas zeigte, dass das Gesetz der ersten Wellenfront selbst dann wirkt, wenn der Pegel des verzögert eintreffenden Schalls um bis zu 10 dB über dem der ersten Wellenfront liegt. Genau das ist auch bei einem Innenraumkommunikationssystem der Fall, während die verzögerte Systemwiedergabe lauter sein kann als der Direktschall bleibt trotzdem die akustische Lokalisation bis zu einem gewissen Grad erhalten. Dabei ist der Zusammenhang zwischen der Verstärkung des verzögerten Signals (Innenraumkommunikationssystemausgabe) gegenüber der ersten Wellenfront (Direktschall des Sprechers) abhängig von dieser Verzögerung. Mit zunehmender Verzögerung ist die zulässige Verstärkung geringer.
Der Effekt der Verzögerung auf die Lokalisation des Sprechers bei einem Innenraumkommunikationssystem kann für ein Innenraumkommunikations-Referenzsystem durch Hörtests bestimmt werden. Dabei wird die Verstärkung bestimmt, bei der die Lokalisation des Sprechers nicht mehr ausreichend funktioniert. Diese ist auch bei dem Referenzfrequenzgang H_REF(e^jΩµ,n) bereits erfasst worden (Referenzsystem mit maximaler Verstärkung und minimaler Laufzeit). Dadurch, dass diese Verstärkung abhängig von der Verzögerung ist, ergibt sich eine Korrekturkurve für die Systemverstärkung die abhängig von der Systemlaufzeit ist.).If the quality of the measurement is sufficiently good, the measurement is used for further evaluations. The details for the evaluation are in Fig. 6 to see.
After the impulse response h _LM (n) has been determined with sufficient quality as described above, it must be evaluated for the calibration. For example, the following system variables can be used for this: Subfrequency band gains, transit time, reverberation time. These can be determined directly from the impulse response h _LM (n) or from the transfer function H _LM (ej ^Ωμ , n), which is defined as a discrete Fourier transform of the impulse response h _LM (n): $$H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)=\mathrm{FT}\left\{H_{\mathrm{LM}}\left(n\right)\right\}$$

From the transfer function H _LM (e ^jΩμ , n), the allowable ^{subfrequency band gains} G _{I, max} (e ^jΩμ , n) (μ is the subband or frequency ^index ) can be calculated: $$\left|G_{\mathrm{L}.\mathrm{Max}.i}\left(e^{j{\mathrm{\Omega }}_{\mu }}n\right)\right|\le {\left|H_{\mathrm{LM}.i}\left(e^{j{\mathrm{\Omega }}_{\mu }}n\right)\right|}^{-1}$$

These sub-frequency band gains can be used to equalize the output of the indoor communication system so that the system operates stably at high gain and also sounds pleasing to the users. For this purpose, it must be operated as broadband as possible near the reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) with a maximum gain (limited to 0 dB). The reference frequency response was determined by listening tests on a vehicle-specific indoor communication reference system. When determining the reference frequency response, care was taken to ensure that the system operates stably even at high amplification, the system output sounds natural and the speaker's localization is not disturbed.
The reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) was determined on a reference ^vehicle . In this vehicle, the ICC system had a fixed system run time and a fixed reverberation time (depending on the hardware used, the feedback and the gain). For the system to be calibrated, these variables may differ from the reference system. But they are important for the acoustic speaker localization and the sound quality of the indoor communication system. Based on these measured quantities, taking into account psychoacoustic effects, Factors for correcting the system gain of the reference frequency response are determined.
In particular, the precedence effect, also called law of the first wavefront, should be considered. It says: If the same sound signal from a different direction arrives at a listener with a time delay, it only perceives the direction of the first incoming sound signal. The delayed incoming sound signals are then located in the direction of the first signal (the first wavefront). This should be exploited in an indoor communication system so as not to interfere with the speaker's localization through the indoor communication system output. In particular, the so-called Haas effect is exploited. Haas showed that the law of the first wavefront works even when the level of the delayed incoming sound is up to 10 dB higher than that of the first wavefront. Exactly the same is the case with an indoor communication system, while the delayed system reproduction may be louder than the direct sound, the acoustic localization nevertheless remains to a certain extent. Here, the relationship between the gain of the delayed signal (indoor communication system output) versus the first wavefront (direct sound of the speaker) is dependent on this delay. As the delay increases, the allowable gain is lower.
The effect of the delay on the speaker's location in an indoor communication system can be determined for an indoor communication reference system by listening tests. The amplification is determined at which the localization of the speaker no longer works properly. This has also already been recorded for the reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n) (reference system with maximum gain and minimum transit time). The fact that this gain is dependent on the delay results in a correction curve for the system gain that is dependent on the system runtime.).

Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die durch Hörtests bestimmte Abhängigkeit der Systemverstärkung von der Systemlaufzeit (obere Kurve, Bezug Ordinate links, Abzisse unten). Die maximale Verstärkung bei der geringstmöglichen Laufzeit ist dabei auf 0 dB normiert. Damit das Fahrzeug mit aktiviertem Innenraumkommunikationssystem für die Zuhörer nicht zu hallig klingt, muss mit zunehmender Nachhallzeit die Verstärkung reduziert werden. Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die Abhängigkeit der Systemverstärkung von der Nachhallzeit (untere Kurve, Bezug Ordinate rechts, Abzisse oben)The Fig. 7 shows an example of the dependence of the system gain on the system transit time determined by hearing tests (upper curve, reference ordinate left, abscissa below). The maximum gain at the lowest possible runtime is normalized to 0 dB. So that the vehicle with activated interior communication system does not sound too reverberant to the audience, the amplification must be reduced with increasing reverberation time. The Fig. 7 shows an example of the dependence of the system gain on the reverberation time (lower curve, reference ordinate right, abscissa above)

Bei einem Innenraumkommunikationssystem ist die Systemlaufzeit abhängig von den verwendeten Systemkomponenten, moderne digitale Audioverstärker im Fahrzeug können in den Signalpfad eine nicht vernachlässigbare Verzögerung hinzufügen (Signalpuffer, Equalizer). Basierend auf den Hörtests muss bei höheren Systemlaufzeiten die Verstärkung reduziert werden, um die akustische Lokalisierung des Sprechers zu erleichtern. Um die Systemlaufzeit zu bestimmen muss die Dauer von Beginn der Impulsantwort bis zur stärksten Aussteuerung am Anfang der Impulsantwort gemessen werden. Im Beispiel in der Fig. 8 beträgt die Laufzeit 8 ms (Verzögerung durch Verstärker, Schallausbreitung, Signalverarbeitung).In an indoor communication system, the system runtime is dependent on the system components used, modern digital audio amplifiers in the vehicle can add to the signal path a non-negligible delay (signal buffer, equalizer). Based on the listening tests, the gain must be reduced at higher system delays to facilitate the speaker's acoustic localization. In order to determine the system run time, the duration from the beginning of the impulse response to the highest modulation at the beginning of the impulse response must be measured. In the example in the Fig. 8 the runtime is 8 ms (delay through amplifier, sound propagation, signal processing).

Als zusätzlicher akustischer Effekt sollte die Erhöhung der Nachhallzeit T60 des Systems durch die geschlossene elektroakustische Schleife berücksichtigt werden. Die Nachhallzeit T60 ist definiert als die Zeit die benötigt wird bis die Energie der Impulsantwort um 60 dB abgefallen ist, und kann direkt aus dem Energieabklingverhalten der Impulsantwort bestimmt werden. Die Energieabklingkurve EDC wird aus der Impulsantwort h(n) mir der Länge von L Abtastwerten berechnet: $$\mathit{EDC}\left(n\right)=\frac{\sum _{k=n}^{L-1}h\left(k\right)}{\sum _{k=0}^{L-1}h\left(k\right)}\mathrm{.}$$

In der Regel fällt die Energie im Raum exponentiell über der Zeit ab, weshalb sie bei logarithmischer Darstellung linear abfällt, siehe auch Fig. 9. Nähert man die logarithmierte Energieabklingkurve durch eine Gerade an, kann direkt aus der Steigung der Geraden $$m_{\mathrm{EDC}}=\frac{{\mathrm{\Delta EDC}}_{\mathrm{dB}}\left(n\right)}{\mathrm{\Delta n}}{f}_{\mathrm{S}}$$

(fs ist die Abtastrate) das angenäherte Abklingverhalten in [dB/s] bestimmt werden. Aus dieser Steigung kann die Zeit bestimmt werden, welche benötigt wird bis die Energie um 60 dB abgefallen ist $$T_{60}=\left|\frac{60}{m_{\mathrm{EDC}}}\right|\mathrm{.}$$

In der Regel ist im Fahrzeug die Nachhallzeit T60 mit ca. 50 ms relativ kurz. Bedingt durch die geschlossene elektroakustische Schleife klingt die Energie langsamer ab, weil die verzögerten rückgekoppelte Anteile hinzukommen.As an additional acoustic effect, the increase in the reverberation time T60 of the system due to the closed electroacoustic loop should be taken into account. The reverberation time T60 is defined as the time required for the energy of the impulse response to drop by 60 dB and can be determined directly from the energy decay behavior of the impulse response. The energy decay curve EDC is calculated from the impulse response h (n) with the length of L samples: $$\mathit{EDC}\left(n\right)=\frac{\underset{k=n}{\overset{L-1}{\Sigma }}H\left(k\right)}{\underset{k=0}{\overset{L-1}{\Sigma }}H\left(k\right)}\mathrm{,}$$

In general, the energy in the space falls exponentially over time, which is why it decreases linearly in logarithmic representation, see also Fig. 9 , If the logarithmic energy decay curve is approximated by a straight line, it can be calculated directly from the slope of the straight line $$m_{\mathrm{EDC}}=\frac{{\mathrm{\Delta EDC}}_{\mathrm{dB}}\left(n\right)}{\mathrm{.DELTA.n}}{f}_{\mathrm{S}}$$

(fs is the sampling rate) the approximate decay behavior is determined in [dB / s]. From this slope, the time can be determined, which is needed until the energy has dropped by 60 dB $$T_{}$$$${}_{60}=\left|\frac{60}{m_{\mathrm{EDC}}}\right|\mathrm{,}$$

As a rule, the reverberation time T60 in the vehicle is relatively short at approx. 50 ms. Due to the closed electroacoustic loop, the energy decays more slowly because the delayed feedback components are added.

Die Fig. 9 zeigt als Beispiel die Energieabklingkurven für ein Fahrzeug mit abgeschaltetem Innenraumkommunikationssystem (T60 ≈ 52 ms) und mit eingeschaltetem Innenraumkommunikationssystem (T60 ≈ 69 ms).The Fig. 9 shows as an example the energy decay curves for a vehicle with switched off interior communication system (T60 ≈ 52 ms) and with activated interior communication system (T60 ≈ 69 ms).

Unter der Berücksichtigung der individuell ermittelten Systemlaufzeit und der Nachhallzeit kann anhand der Korrekturkurven aus Fig. 7 die Korrektur für die Verstärkung des Referenzfrequenzgangs g_REC(n) bestimmt werden. Dabei wird die Dämpfung durch den Parameter mit dem stärksten Einfluss (größte Dämpfung) bestimmt $$g_{\mathrm{REC}}\left(n\right)=\min \left(g_{\mathrm{Delay}}\left(n\right),g_{{\mathrm{T}}_{60}}\left(n\right)\right)\mathrm{.}$$

Anschließend muss dieser Korrekturfaktor auf den Referenzfrequenzgang H_REF(e^jΩµ,n) angewendet werden, und man erhält den korrigierten Referenzfrequenzgang H_REC(e^jΩµ,n) $$H_{\mathrm{REC}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)=g_{\mathrm{REC}}\left(n\right)\cdot H_{\mathrm{REF}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\mathrm{.}$$

Danach muss aus der gemessenen Impulsantwort h_LM(n) der Frequenzgang, bzw. der Betrag des Frequenzgangs |H_LM(e^jΩµ,n)| berechnet werden $$\left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\left|\mathrm{FT}\left\{h_{\mathrm{LM}}\left(n\right)\right\}\right|\mathrm{.}$$

Anschließend kann der Frequenzgang des Entzerrfilters |H_EQ(e^jΩµ,n)| bestimmt werden $$\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\min \left(\frac{\left|H_{\mathrm{REC}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|}{\left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|}{g}_{\mathrm{EQ},\max }\right)\mathrm{.}$$

Dabei ist die maximale Verstärkung des Entzerrfilters auf g_EQ,max begrenzt (z.B. g_EQ,max = 12 dB), damit das System bei Änderungen der Übertragungsfunktion H_LM(e^jΩµ,n), welche z.B. durch Bewegungen der Passagiere verursacht werden, nicht zu empfindlich reagiert und wiederum instabil wird. Weil der Referenzfrequenzgang auf 0 dB begrenzt ist, gilt auch für das Entzerrfilter: $$\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\le \left|G_{\mathrm{I},\max }\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|$$

und das Gesamtsystem schwingt sich nicht auf. Wendet man das Entzerrfilter auf das Innenraumkommunikationssystem an, bekommt man für den Gesamtfrequenzgang H_SYS(e^jΩµ,n): $$\left|H_{\mathrm{SYS}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\cdot \left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\approx \left|H_{\mathrm{REF}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|$$

Taking into account the individually determined system running time and the reverberation time, it can be determined from the correction curves Fig. 7 the correction for the gain of the reference frequency _response g _REC (n) can be determined. The damping is determined by the parameter with the strongest influence (maximum damping) $$G_{\mathrm{REC}}\left(n\right)=\min \left(G_{\mathrm{delay}}\left(n\right).G_{{\mathrm{T}}_{60}}\left(n\right)\right)\mathrm{,}$$

Subsequently, this correction factor must be applied to the reference ^{frequency response} H _REF (e ^jΩμ , n), and the corrected reference ^{frequency response} H _REC (e ^jΩμ , n) is obtained. $$H_{\mathrm{REC}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)=G_{\mathrm{REC}}\left(n\right)\cdot H_{\mathrm{REF}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\mathrm{,}$$

Then the frequency response must be determined from the measured impulse response h _LM (n), or the amount of the frequency response | H _LM (e ^jΩμ , n) | be calculated $$\left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\left|\mathrm{FT}\left\{H_{\mathrm{LM}}\left(n\right)\right\}\right|\mathrm{,}$$

Subsequently, the frequency response of the equalizer filter | H _EQ (e ^jΩμ , n) | be determined $$\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\min \left(\frac{\left|H_{\mathrm{REC}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|}{\left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|}{G}_{\mathrm{EQ}.\mathrm{Max}}\right)\mathrm{,}$$

The maximum gain of the equalizer filter is limited to g _EQ , max (eg g _EQ , max = 12 dB), so that the system does not change with the transfer function H _LM (e ^jΩμ , n) caused eg by movements of the passengers reacts too sensitively and in turn becomes unstable. Because the reference frequency response is limited to 0 dB, the same applies to the equalizer filter: $$\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\le \left|G_{\mathrm{I}.\mathrm{Max}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|$$

and the whole system does not swing. If the equalizer filter is applied to the indoor communication system, one gets H _SYS (e ^jΩμ , n) for the total frequency ^response : $$\left|H_{\mathrm{SYS}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|=\left|H_{\mathrm{EQ}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\cdot \left|H_{\mathrm{LM}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|\approx \left|H_{\mathrm{REF}}\left(e^{j\mathrm{\Omega }\mathit{\mu }}n\right)\right|$$

Die einzelnen Schritte werden anhand des Beispiels in der Fig. 10 veranschaulicht. Am Beispiel eines Systems mit 8 ms Laufzeit und 69 ms Nachhallzeit sollte die gewünschte Verstärkung um -3 dB = min(-3 dB (Nachhall), -1 dB (Systemlaufzeit)) im Vergleich zum Referenzverstärkung korrigiert werden. Danach wird anhand des korrigierten Referenzfrequenzgangs das Entzerrfilter berechnet. Diese Entzerrfilterparameter im Frequenzbereich sollten anschließend von dem Innenraumkommunikationssystem für einen stabilen Betrieb mit natürlich klingender Systemwiedergabe übernommen werden. Nach der Auswertung ist die Messung fertig, die Einstellungen des Entzerrfilters müssen für das Innenraumkommunikationssystem übernommen werden und es kann mit dem nächsten Lautsprecher-Mikrofon Paar weitergemacht werden.
Bei erfolgreicher Kalibrierung aller Lautsprecher-Mikrofon-Paare soll der Durchführende durch eine Systemausgabe über die erfolgreiche Kalibrierung informiert werden.The individual steps are based on the example in the Fig. 10 illustrated. Using the example of a system with 8 ms delay and 69 ms reverberation time, the desired gain should be corrected by -3 dB = min (-3 dB (reverberation), -1 dB (system delay)) compared to the reference gain. Then the equalizer filter is calculated based on the corrected reference frequency response. These equalizer filter parameters in Frequency range should then be adopted by the indoor communication system for stable operation with natural-sounding system playback. After the evaluation, the measurement is finished, the settings of the equalizer filter must be adopted for the indoor communication system and it can be continued with the next pair of speaker microphone.
Upon successful calibration of all speaker-microphone pairs, the user should be informed by a system output about the successful calibration.

Ist die Qualität der Messung nicht ausreichend, muss die Ursache für das Problem bestimmt werden und die Messung nach Beseitigung dieser Störung wiederholt werden. Die Details zur Fehlersuche sind in Fig. 11 zu sehen.
Dabei werden für die Fehleranalyse der durchgeführten Messung das aufgezeichnete Mikrofonsignal und die während der Messung gespeicherten Sensorsignale des Fahrzeugs analysiert.If the quality of the measurement is insufficient, determine the cause of the problem and repeat the measurement after eliminating this fault. The troubleshooting details are in Fig. 11 to see.
In this case, the recorded microphone signal and the sensor signals of the vehicle stored during the measurement are analyzed for the error analysis of the measurement carried out.

Ein erfolgreicher Abgleich des adaptiven Filters kann nur bei ausreichend starkem Signalpegel (Pegel des Mikrofonsignals) erfolgen. Fällt dieser Pegel zu gering aus, bedeutet es, dass entweder die Wiedergabeseite (Verstärker, Lautsprecher) oder die Empfangsseite (Mikrofon, Verstärker) defekt ist. Wird ein zu geringer Pegel am Eingang des Systems (Mikrofonsignal) empfangen, wird zunächst probiert den Wiedergabepegel der Systemidentifikation zu erhöhen, um bessere Messergebnisse zu erhalten und die Messung zu wiederholen. Dieser kann aber nicht beliebig erhöht werden. Um z.B. die Systemlautsprecher nicht zu zerstören ist der maximale Wiedergabepegel begrenzt. Wurde dieser erreicht und die Qualität der Messung ist immer noch nicht ausreichend wird die Messung nicht mehr wiederholt, sondern mit der nächsten Messung fortgefahren. Dabei wird für eine spätere Auswertung ein Vermerk über die fehlerhafte Messung gespeichert.A successful adjustment of the adaptive filter can only be done with a sufficiently strong signal level (level of the microphone signal). If this level is too low, it means that either the playback side (amplifier, loudspeaker) or the reception side (microphone, amplifier) is defective. If a too low level is received at the input of the system (microphone signal), it is first tried to increase the playback level of the system identification in order to obtain better measurement results and to repeat the measurement. This can not be increased arbitrarily. For example, not to destroy the system speakers, the maximum playback level is limited. If this has been achieved and the quality of the measurement is still not sufficient, the measurement is not repeated, but continued with the next measurement. In this case, a note about the erroneous measurement is stored for later evaluation.

Um ausreichend gute Messergebnisse zu erzielen, darf während der Kalibriermessung im Fahrzeug weder gesprochen, noch irgendwelche anderen Geräusche verursacht werden. Enthält das Kalibriersystem einen Sprach-, bzw. Geräuschdetektor, so können diese für eine Überwachung der Sprach-, Geräuschaktivität während der Messung benutzt werden. Wird Sprach- oder Geräuschaktivität im aufgezeichneten Mikrofonsignal detektiert, sollte die Messung wiederholt werden um ein besseres Messergebnis zu erzielen.In order to obtain sufficiently good measuring results, neither speaking nor causing any other noise during the calibration measurement in the vehicle. If the calibration system contains a voice or noise detector, these can be used to monitor the voice and noise activity during the measurement. If speech or noise activity is detected in the recorded microphone signal, the measurement should be repeated to obtain a better measurement result.

Zusätzlich zu den vorgestellten Kriterien können auch weitere Zusatzinformationen benutzt werden um die Qualität der Messung zu überwachen. Mit Hilfe der im Fahrzeug vorhandenen Sensoren kann die Sicherheit der Messung überprüft werden: Fenstersensoren für geschlossene Fenster, Türsensoren für geschlossene Türen, Drehzahlsensor für abgeschalteten Motor, usw. Die Tabelle zeigt eine Übersicht der verschiedenen Sensoren und ihr Einfluss auf die Qualität der Messung. Auch hier muss bei nicht korrekten Rahmenbedingungen die Messung wiederholt werden. Sensorsignal (wenn vorhanden) Auswirkung auf die Qualität der Messung Sitzplatzsensor Zusätzliche Störgeräuschquelle durch Passagiere im Innenraum Gurtsensor Zusätzliche Störgeräuschquelle durch Passagiere im Innenraum Bewegungssensor Zusätzliche Störgeräuschquelle durch Passagiere im Innenraum Schiebedachsensor Innenraum wird nicht korrekt ausgemessen Türsensor Innenraum wird nicht korrekt ausgemessen Fenstersensor Innenraum wird nicht korrekt ausgemessen Motorsensor Zusätzliche Störgeräuschquelle Radiosignal Zusätzliche Störgeräuschquelle In addition to the criteria presented, additional information can also be used to monitor the quality of the measurement. The sensors in the vehicle can be used to check the safety of the measurements: window sensors for closed windows, door sensors for closed doors, speed sensor for switched-off motor, etc. The table shows an overview of the different sensors and their influence on the quality of the measurement. Again, if the conditions are not correct, the measurement must be repeated. Sensor signal (if available) Effect on the quality of the measurement Seat sensor Additional noise source by passengers in the interior A web sensor Additional noise source by passengers in the interior motion sensor Additional noise source by passengers in the interior sunroof sensor Interior is not measured correctly door sensor Interior is not measured correctly window sensor Interior is not measured correctly Motorsensor Additional noise source radio signal Additional noise source

Die bisherigen Ausführungen bezogen sich auf die Überwachung der Lautsprecher-Fahrzeuginnenraum-Mikrofon-Strecke. Es war aber bisher nicht möglich festzustellen, ob bei einem Systemfehler das Problem beim Mikrofon oder dem Lautsprecher liegt. Da - wie bereits beschrieben - die Impulsantworten zwischen jedem Lautsprecher und jedem Mikrofon separat bestimmt werden, ist es möglich durch eine Verknüpfung der einzelnen Ergebnisse die Fehlerursache genauer einzugrenzen. Dabei wird Ausgenutzt, dass bei einer fehlerhaften Messung ein Bitschalter (Flag) zu dieser Messung gespeichert wurde.The previous remarks related to the monitoring of the speaker-vehicle interior microphone range. However, it has not been possible to determine whether the problem with the microphone or the loudspeaker lies with a system error. Since, as already described, the impulse responses between each loudspeaker and each microphone are determined separately, it is possible to narrow the cause of the error more precisely by linking the individual results. This exploits the fact that a faulty measurement stored a bit flag (flag) for this measurement.

Fig. 12 zeigt die Auswertung der Bitschalter einer fehlerhaften Messung für ein System mit 4 Mikrofonen und 6 Lautsprechern. Das Ergebnis der Messungen ist in einer Matrix zusammengefasst worden (weiße Felder bei gutem Ergebnis, graue Felder bei fehlerhafter Messung). Aus dem Beispiel in der Fig. 12 kann man ablesen, dass im linken Bild alle Messungen, bei welchen der 2. Lautsprecher beteiligt war, fehlerhaft sind. Daraus lässt sich schließen, dass der 2. Lautsprecherausgang (Verstärkerausgang, Lautsprecher) nicht korrekt arbeitet. Beim rechten Beispiel ist das 3. Mikrofon beschädigt. Mit dieser Methode kann bei Systemfehlern die Fehlerursache genauer eingegrenzt werden. Damit verbunden kann anschließend eine Fehlermeldung ausgegeben und das Systemverhalten an die Situation angepasst werden. Dies kann beispielsweise durch Abschaltung des Innenraumkommunikationssystems, Umschalten der Mikrofone oder Umschalten der Lautsprecher geschehen. Fig. 12 shows the evaluation of the bitmaps of a faulty measurement for a system with 4 microphones and 6 loudspeakers. The result of the measurements has been summarized in a matrix (white fields for good results, gray fields for incorrect measurements). From the example in the Fig. 12 It can be seen that in the left image all measurements in which the second loudspeaker was involved are faulty. It can be concluded that the 2nd speaker output (amplifier output, speaker) is not working properly. In the example on the right, the 3rd microphone is damaged. With this method, the cause of the error can be narrowed down more precisely in the case of system errors become. This can then be followed by an error message and the system behavior adapted to the situation. This can be done for example by switching off the indoor communication system, switching the microphones or switching the speakers.

Man kann aber auch einen anderen Weg gehen, um die Impulsantworten zwischen den Lautsprechern und den Mikrofonen zu erhalten, anders als es eine Systemidentifikation im Kalibriermodus messen würde. Beinhaltet das Innenraumkommunikationssystem einen mehrkanaligen Echokompensator (Teil der Innenraumkommunikationssystem-Signalverarbeitung), um bei gleichzeitigem Innenraumkommunikationssystem- und Radiobetrieb das Radiosignal im Innenraumkommunikationssystem-Wiedergabesignal zu unterdrücken, können die adaptiven Filter des Echokompensators für die Kalibrierung ausgewertet werden. Fig. 13 zeigt die Grundstruktur eines Stereoechokompensators. Dabei verwendet der Echokompensator ein adaptives Filter (ähnlich des Systemidentifikationsfilters) um die Impulsantworten zwischen den Lautsprechern und den Mikrofonen zu schätzen. Die geschätzten Impulsantworten aus dem Echokompensator können dazu genutzt werden, das Innenraumkommunikationssystem vom Nutzer unbemerkt im Hintergrund nachjustieren zu können. Wird beim Abgleich des Echokompensators die gewünschte Genauigkeit erreicht, können die Impulsantworten wie bei der Systemidentifikation ausgewertet werden und die daraus bestimmten Parameter (Entzerrfilter, Systemdeaktivierung, usw.) für den Innenraumkommunikationssystem-Betrieb übernommen werden.But you can also go a different way to get the impulse responses between the speakers and the microphones, unlike a system identification would measure in calibration mode. When the indoor communication system includes a multi-channel echo canceller (part of the indoor communication system signal processing) to suppress the radio signal in the indoor communication system reproduced signal in simultaneous indoor communication system and radio operation, the adaptive filters of the echo canceller for the calibration can be evaluated. Fig. 13 shows the basic structure of a stereo echo canceller. The echo canceller uses an adaptive filter (similar to the system identification filter) to estimate the impulse responses between the speakers and the microphones. The estimated impulse responses from the echo canceller can be used to readjust the interior communication system unnoticed by the user in the background. If the desired accuracy is achieved when adjusting the echo canceller, the impulse responses can be evaluated as in the system identification and the parameters determined therefrom (equalizer filter, system deactivation, etc.) can be adopted for the indoor communication system operation.

Die vorherigen Abschnitte beschrieben die Ermittlung der maximalen Systemverstärkung und die Entzerrung des Innenraumkommunikationssystems für einen stabilen Betrieb nahe der Stabilitätsgrenze. Bei einem Innenraumkommunikationssystem ist es jedoch nicht immer erforderlich es bei der maximalen Systemverstärkung zu betreiben. Bei niedrigen Geschwindigkeiten stört das Fahrgeräusch kaum die Kommunikation im Fahrzeug und es wird nur eine geringe Unterstützung (geringe Systemverstärkung) durch das Innenraumkommunikationssystem benötigt. Eine zu laute Wiedergabe würde hier unnatürlich laut klingen und von den Insassen als unangenehm empfunden werden. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt das Hintergrundgeräusch im Fahrzeug zu, die Kommunikation wird schwieriger. Jetzt ist mehr Unterstützung notwendig, bis zur maximalen Verstärkung bei sehr hohen Geschwindigkeiten. Die Steuerung der geräuschabhängigen Verstärkung g_NDGC übernimmt das NDGC-Modul (noise dependent gain control).The previous sections described determining the maximum system gain and equalization of the indoor communication system for stable operation near the stability limit. However, in an indoor communication system, it is not always necessary to operate at the maximum system gain. At low speeds, the driving noise hardly disturbs the communication in the vehicle and only little support (low system gain) is required by the indoor communication system. Too loud a playback would sound unnaturally loud here and be perceived by the inmates as unpleasant. With increasing speed, the background noise in the vehicle increases, communication becomes more difficult. Now more support is needed, up to maximum gain at very high speeds. The control of noise-dependent amplification g _NDGC adopts the NDGC module (noise dependent gain control).

Die NDGC arbeitet in der Regel mit einer festen Kennlinie. Wie eine solche geräuschabhängige Kennlinie der Verstärkungsregelung aussehen kann zeigt Fig. 14. Zur besseren Anschaulichkeit ist die Geräuschpegelachse auf die dazugehörige Geschwindigkeitsachse übertragen worden. Während die maximale Verstärkung (hier normiert auf 0 dB) durch die Impulsantwort h_LM(n) begrenzt ist sind die anderen Parameter der NDGC-Kennlinie frei wählbar:

• Störgeräuschpegel bei welchem die Verstärkung den maximalen Wert erreichen soll (Markierung 5 in Fig. 14)
• Minimale Systemverstärkung (Markierung 1 in Fig. 14)
• Störgeräuschpegel ab dem das Innenraumkommunikationssystem die Systemverstärkung erhöhen soll (Markierung 1 in Fig. 14).
• Steigung der Kurve zwischen Markierung 1 bis 5, oder die dazugehörigen diskreten Schwellen (Markierung 2 bis 4 in Fig. 14).

Die korrekte Wiedergabelautstärke für die jeweilige Geräuschsituation (Geschwindigkeit) ist sehr stark abhängig von den persönlichen Präferenzen der Fahrzeuginsassen. Einige Benutzer wünschen sich bereits bei geringeren Störgeräuschen eine hohe Verstärkung, Andere wiederum empfinden eine zu laute Innenraumkommunikationssystemunterstützung klanglich als unnatürlich und störend. Aus diesem Grund sollte die NDGC-Kennlinie für den Benutzer einstellbar sein. Um für die Passagiere die Einstellung der Kennlinie zu erleichtern, können die Passagiere von einem Dialogsystem dabei unterstützt werden. Diese Einstellung kann sprecher- und zuhörerunabhängig, oder - wenn das System eine Sprechererkennung unterstützt - auch sprecher- und zuhörerabhängig (personifiziert) durchgeführt werden.
Damit die Passagiere die NDGC-Kennlinie auf ihre Bedürfnisse einstellen können sollte das Innenraumkommunikationssystem um ein Dialogsystem erweitert werden (Fig. 15). Im Innenraumkommunikationsbetrieb sollte dann die Aktivierung der dialoggestützten Kennlinienbestimmung voll automatisch erfolgen. Dazu werden die im Fahrzeug verwendeten Sensoren (z.B. Geschwindigkeitssensor, Sitzsensoren) und die Geräuschleistungsschätzung des Mikrofonsignals ausgewertet. Erreicht das Fahrzeug eine bestimmte Geschwindigkeit, bzw. einen gewünschten Hintergrundgeräuschpegel, und wird gleichzeitig über z.B. Sitzsensoren (oder Sprecherlokalisation) erkannt, dass sich genügend Passagiere (mindestens einer pro Sitzreihe) im Fahrzeug befinden, wird eine Anfrage gestartet, ob eine dialoggestützte NDGC-Einstellung durchgeführt werden kann.The NDGC usually works with a fixed characteristic curve. How such a noise-dependent characteristic of the gain control can look like Fig. 14 , For better clarity, the noise level axis has been transferred to the associated speed axis. While the maximum gain (here normalized to 0 dB) is limited by the impulse response h _LM (n), the other parameters of the NDGC characteristic curve are freely selectable:

• Noise level at which the gain should reach the maximum value (mark 5 in Fig. 14 )
• Minimum system gain (mark 1 in Fig. 14 )
• Noise level above which the indoor communication system should increase the system gain (mark 1 in Fig. 14 ).
• Slope of the curve between mark 1 to 5, or the corresponding discrete thresholds (mark 2 to 4 in Fig. 14 ).

The correct playback volume for the respective noise situation (speed) depends very much on the personal preferences of the vehicle occupants. Some users already want high gain with less noise, while others find that too loud interior communication system support is tonal rather than unnatural and annoying. For this reason, the NDGC characteristic should be adjustable for the user. In order to make it easier for the passengers to set the characteristic curve, passengers can be assisted by a dialogue system. This setting can be speaker- and listener-independent, or - if the system supports speaker recognition - speaker- and listener-dependent (personalized).
In order for the passengers to be able to adjust the NDGC characteristic to their needs, the indoor communication system should be expanded by a dialogue system ( Fig. 15 ). In indoor communication mode, activation of the dialog-based characteristic determination should then be fully automatic. For this purpose, the sensors used in the vehicle (eg speed sensor, seat sensors) and the noise power estimate of the microphone signal are evaluated. If the vehicle reaches a certain speed, or a desired background noise level, and at the same time it is detected, for example via seat sensors (or speaker location), that there are enough passengers (at least one per row of seats) in the vehicle, a request is started as to whether a dialog-based NDGC setting is active can be carried out.

Anschließend wird dialoggestützt die NDGC-Kennlinie des Innenraumkommunikationssystems für verschiedene Hintergrundgeräusche auf die Bedürfnisse der Fahrzeugpassagiere eingestellt.Subsequently, the NDGC characteristic of the indoor communication system for various background noises is adjusted to the needs of the vehicle passengers in a dialog-supported manner.

Eine Alternative zur Durchführung der dialoggestützten Kalibrierung während der Fahrt ist die Verwendung eines Geräuschsimulators, der auch Teil des Innenraumkommunikationssystem sein kann, wie er auch in Fig. 15 enthalten ist. Die Geräuschsimulation gibt über die Lautsprecher Signale aus, welche im Fahrzeuginnenraum ein Hintergrundgeräusch erzeugen, dass einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Geringe Geschwindigkeit - wenig Hintergrundgeräusch, hohe Geschwindigkeit - viel Hintergrundgeräusch. Das Ausgabesignal des Geräuschsimulators kann entweder ein zuvor während der Fahrt für die verschiedenen Geschwindigkeiten aufgenommenes Mikrofonsignal (Hintergrundgeräusche im Fahrzeuginnenraum) sein, oder es wird ein spektral gefärbtes Rauschen abgespielt, dessen Leistungsdichtespektrum dem des realen Hintergrundgeräuschs entspricht. Beim Abspielen des Hintergrundgeräuschs muss gleichzeitig die Wiedergabelautstärke der Geräuschsimulation kontrolliert werden und in die Verstärkung an die tatsächliche Geräuschleistung angepasst werden. Diese Verstärkung kann mit Hilfe der Überwachung der Leistungsschätzung des Mikrofonsignals erfolgen. Dabei wird überprüft, ob die von der Geräuschsimulation wiedergegebene und am Mikrofon ermittelte Hintergrundgeräuschleistung mit der tatsächlichen während einer realen Fahrt ermittelten Hintergrundgeräuschleistung übereinstimmt und gegebenenfalls die Wiedergabelautstärke der Geräuschsimulation korrigiert.An alternative to performing dialog-based calibration while driving is the use of a noise simulator, which may also be part of the indoor communication system, as well as in US Pat Fig. 15 is included. The sound simulation emits signals via the loudspeakers which generate a background noise in the vehicle interior that corresponds to a specific vehicle speed. Low speed - low background noise, high speed - lots of background noise. The output signal of the noise simulator may either be a microphone signal (background noise in the vehicle interior) previously recorded while driving at different speeds, or a spectrally colored noise whose power density spectrum corresponds to that of the real background noise is played back. When playing back background noise, you must simultaneously control the playback volume of the sound simulation and adjust it to match the actual noise power. This amplification can be done by monitoring the power estimation of the microphone signal. It checks whether the background noise performance reproduced by the sound simulation and determined on the microphone agrees with the actual background noise performance determined during a real journey and optionally corrects the playback volume of the sound simulation.

Dieses vom Geräuschsimulator abgespielte Signal stört die Passagiere bei der Kommunikation ähnlich dem tatsächlichen Hintergrundgeräusch während der Fahrt. Der Vorteil einen Geräuschsimulator für die dialoggestützte Einstellung der NDGC-Kennlinie zu benutzen ist, dass diese vom Benutzer aktiviert im Stand durchgeführt werden kann, die Passagiere während des Dialogs nicht vom Straßenverkehr abgelenkt werden und das Fahrzeug nicht mit unterschiedlicher Geschwindigkeit (z.B zwischen 0-150 km/h) fahren muss.This signal played by the noise simulator disturbs the passengers in communicating similar to the actual background noise while driving. The advantage of using a noise simulator for the dialog-based adjustment of the NDGC characteristic curve is that it can be activated by the user when stationary, the passengers are not distracted from the traffic during the dialogue, and the vehicle is not driven at different speeds (eg between 0-150 km / h).

Bei der Bestimmung der NDGC-Kennlinie wird der Benutzer von einem Dialogsystem unterstützt. Die Bestimmung kann Schrittweise während der Fahrt (automatische Aktivierung nach der Detektion einer geeigneten Situation) oder im Stand mit einer Geräuschsimulation durchgeführt werden. Die folgenden Schritte beschreiben eine Bestimmung der NDGC-Kennlinie mit Hilfe einer Geräuschsimulation, können aber auch für die Einstellung während der Fahrt übernommen werden. Die Fig. 16 zeigt die Vorgehensweise zur Ermittlung der NDGC-Kennlinie. Zuerst wird die Verstärkung für die maximale Systemunterstützung bestimmt, wobei die maximale Verstärkung g_NDGC,_max bei der das Innenraumkommunikationssystem noch stabil arbeitet nicht überschritten werden darf (Normierung auf 0 dB). Anschließend wird die Verstärkung schrittweise für weniger Systemunterstützung (weniger Hintergrundgeräusch) bestimmt. Die Einstellung ist beendet, wenn auch die minimale Systemverstärkung g_NDGC,min bestimmt worden ist. Nachdem die NDGC-Kennlinie bestimmt worden ist, kann sie anschließend von dem Innenraumkommunikationssystem für den Betrieb übernommen werden. Diese Einstellungen sollen für die einzelnen Fahrzeugnutzer getrennt, also benutzerspezifisch, gespeichert werden, so dass jeder Nutzer auch später auf die durch ihn ermittelten Parameter zugreifen kann.When determining the NDGC characteristic, the user is supported by a dialog system. The determination may be made step by step during driving (automatic activation after the detection of a suitable situation) or while standing with a sound simulation. The following steps describe one Determining the NDGC characteristic with the help of a noise simulation, but can also be adopted for the setting while driving. The Fig. 16 shows the procedure for determining the NDGC characteristic. First, the gain for the maximum system support is determined, whereby the maximum gain g _NDGC , _max at which the indoor _{communication system is} still working stably must not be exceeded (normalization to 0 dB). Subsequently, the gain is determined incrementally for less system support (less background noise). The setting is completed when the minimum system _gain g _{NDGC, min has also been} determined. After the NDGC characteristic has been determined, it can then be taken over by the indoor communication system for operation. These settings should be stored separately for the individual vehicle users, that is to say user-specifically, so that each user can also later access the parameters determined by him.

Dabei kann ein möglicher Schritt des Dialogs wie in Fig. 17 dargestellt ablaufen. Zunächst wird dem Benutzer der folgende Kalibrierschritt erklärt und die notwendigen Handlungen beschrieben, z.B. "Wählen Sie die gewünschte geräuschabhängige Verstärkung". Anschließend wird vom Benutzer eine Aktion ausgeführt, z.B. der vordere Passagier spricht einen Testsatz, den der hintere Passagier beurteilen soll. Danach wird durch die Benutzer eine Eingabe an das Dialogsystem gemacht. Dies kann entweder per Sprachkommando erfolgen, z.B. "Lauter", oder haptisch, indem z.B. über den Lautstärkeregler die Systemverstärkung eingegeben wird. Ergänzend können die neuen Einstellungen auch optisch über ein Display angezeigt werden. Abschließend wird der aktuelle Schritt, wenn notwendig, wiederholt oder mit dem nächsten Dialogschritt weitergemacht.
Bei der Einstellung der (geräuschabhängigen) Systemverstärkung müssen die unterschiedlichen Ansprüche des Sprechers und des Zuhörers an das System berücksichtigt werden. Deshalb müssen Kompromisse in der Sprachqualität und dem Höreindruck gemacht werden. Dennoch sind folgende Kriterien wichtig und sollten, wenn auch nur im Kompromiss, erfüllt und bei der Einstellung berücksichtigt werden:It may be a possible step of the dialogue as in Fig. 17 expire shown. First, the user is explained the following calibration step and the necessary actions are described, eg "Select the desired noise-dependent gain". Subsequently, an action is carried out by the user, for example, the front passenger speaks a test set, which is to judge the rear passenger. Thereafter, an input is made to the dialog system by the users. This can either be done by voice command, eg "louder", or haptically, eg by entering the system gain via the volume control. In addition, the new settings can also be visually displayed via a display. Finally, if necessary, the current step is repeated or continued with the next dialog step.
When adjusting the (noise-dependent) system gain, the different demands of the speaker and the listener on the system must be taken into account. Therefore, compromises must be made in the voice quality and the listening experience. Nevertheless, the following criteria are important and should, if only in compromise, be fulfilled and taken into account when hiring:

Hört sich der Sprecher durch das Innenraumkommunikationssystems selbst? Welcher Pegel und welche Verzögerung ergibt sich für den Sprecher?Does the speaker hear through the interior communication system itself? Which level and which delay results for the speaker?

Wie verändert sich der Höreindruck des Zuhörers durch das Innenraumkommunikationssystem? Klingt die Wiedergabe natürlich (verarbeitet, hallig, verzögert, geräuschbehaftet)? Ist die Ortung des Sprechers noch möglich?How does the listening experience of the listener change through the interior communication system? Does playback sound natural (processed, reverberated, delayed, noisy)? Is the location of the speaker still possible?

Wie diese Punkte als Kompromiss bei der Einstellung der Verstärkung unter Berücksichtigung der verschiedenen Sitzpositionen aussehen können, zeigen die folgenden zwei Abschnitte:

• Sprecherposition (z.B. vordere Passagiere):
  • Für den Sprecher ist es wichtig von der Ausgabe des Innenraumkommunikationssystems nicht gestört zu werden. Dabei wirkt die Wiedergabe auf den Sprecher umso störender, je später und lauter das Mikrofonsignal wiedergegeben wird. Da die Verzögerung nicht reduziert werden kann, ist die Reduktion der Störung nur durch eine Verringerung der Verstärkung möglich. Deshalb stellt der Sprecher die Verstärkung so ein, dass er von dem Innenraumkommunikationssystem nicht zu stark gestört wird.
• Zuhörerposition (z.B. hintere Passagiere):
  • Für den Zuhörer ist es wichtig, dass ihn die Ausgabe des Innenraumkommunikationssystems möglichst gut bei der Kommunikation unterstützt. Bis zu einer bestimmten Verstärkung gilt, je mehr Verstärkung umso besser. Steigt die Innraumkommunikationssystem-Verstärkung darüber hinaus wirkt die Wiedergabe unnatürlich laut, hallig und die Lokalisierung des Sprechers wird schlechter. Deshalb stellt der Zuhörer die Verstärkung so ein, dass er Sprachverständlichkeit mit aktiviertem Innenraumkommunikationssystem am besten ist, ohne zu stören.
  Durch die beschriebenen Schritte wird sichergestellt, dass das Innenraumkommunikationssystem bei jeder (Geräusch-) Situation korrekt arbeitet und die Passagiere bei der Kommunikation bestmöglich unterstützt werden, ohne dass das Innenraumkommunikationssystem als störend empfunden wird.

The following two sections show how these points can be compromised when adjusting the gain, taking into account the different seating positions:

• Speaker position (eg front passengers):
  • For the speaker, it is important not to be disturbed by the output of the indoor communication system. The playback on the speaker is all the more disturbing, the later and louder the microphone signal is reproduced. Since the delay can not be reduced, the reduction of the interference is possible only by reducing the gain. Therefore, the speaker adjusts the gain so that it is not disturbed too much by the indoor communication system.
• Listener position (eg rear passengers):
  • It is important for the listener that the output of the indoor communication system supports him as well as possible in the communication. Up to a certain gain, the more gain the better. In addition, as the indoor communication system gain increases, the reproduction becomes unnaturally loud, reverberant, and the location of the speaker becomes inferior. Therefore, the listener adjusts the gain so that it is best for speech intelligibility with the indoor communication system enabled, without disturbing.
  The described steps ensure that the interior communication system works correctly in every (noise) situation and that the passengers are best supported in the communication without the interior communication system being distracting.

Claims (15)

Verfahren zur Verbesserung der Kommunikation im Innenraum, insbesondere in einem Fahrzeug, bei dem Sprachsignale durch mindestens ein Mikrofon aufgenommen werden, entsprechend einer Ausgangseinstellung von einer Signalverarbeitungsvorrichtung verarbeitet werden und über mindestens einen Lautsprecher ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Systemeinstellung durchgeführt wird, die die folgenden Schritte umfasst: - eine Systemidentifikation, mit der Bestimmung mindestens einer Impulsantwort eines Systems mit mindestens einem Mikrofon, dem Signalverarbeitungssystem und mindestens einem Lautsprecher zu einem Signal; - eine Auswertung der Systemidentifikation, wobei mindestens eine Systemlaufzeit, eine Nachhallzeit und ein Frequenzgang bestimmt werden; - eine Einstellung mindestens einer Verstärkung der Signalverarbeitungsvorrichtung entsprechend der Auswertung der mindestens einen Impulsantwort, wobei ein Entzerrfilter die Verstärkung in mindestens zwei Teilfrequenzbändern unterschiedlich an den bestimmten Frequenzgang, sowie psychoakustisch an die Systemlaufzeit und/oder die Nachhallzeit anpasst. Method for improving communication in the interior, in particular in a vehicle, in which speech signals are picked up by at least one microphone, processed according to an initial setting by a signal processing device and output via at least one loudspeaker, characterized in that at least one system setting is carried out the following steps include: - A system identification, with the determination of at least one impulse response of a system with at least one microphone, the signal processing system and at least one speaker to a signal; an evaluation of the system identification, wherein at least one system run time, a reverberation time and a frequency response are determined; - An adjustment of at least one gain of the signal processing device according to the evaluation of the at least one impulse response, wherein an equalizer adjusts the gain in at least two sub-frequency bands differently to the specific frequency response, as well as psychoacoustically to the system delay and / or the reverberation time. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Referenzfrequenzgang im fahrzeugspezifischen Innenraum-Referenzsystem so bestimmt wird, dass das System bei hoher Verstärkung stabil arbeitet.A method according to claim 1, characterized in that a reference frequency response in the vehicle-specific interior reference system is determined so that the system operates stably at high gain. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzfrequenzgang bei der Bestimmung des Entzerrfilters verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference frequency response is used in the determination of the Entzerrfilters. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufzeiten und/oder Nachhallzeiten unter Berücksichtigung des Haas-Effekts, der beim Hören einer ersten Wellenfront (Direktschall) und eines verzögerten Schalls (verstärkte Wellenfront) verzögerungsabhängige Pegelunterschiede als zulässig bezeichnet, erfasst werden und zur Einstellung der Systemverstärkung verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the delay times and / or reverberation times are taken into account taking into account the Haas effect, the delay-dependent level differences referred to as permissible when listening to a first wavefront (direct sound) and a delayed sound (amplified wavefront) for setting the system gain be used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenraumkommunikationssystem um eine Systemidentifikation und Messsignalausgabe erweitert wird um die Impulsantwort der Rückkopplung bestimmen zu können.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the indoor communication system is extended by a system identification and measurement signal output in order to be able to determine the impulse response of the feedback. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemeinstellung als erstmalige Grundeinstellung durchgeführt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the system setting is performed as a first-time default setting Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemeinstellung initiiert durch den Benutzer durchgeführt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the system setting is initiated by the user Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Systemeinstellung ausserhalb oder während des Innenraumkommunikationssystembetriebes durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the system adjustment is performed outside or during the interior communication system operation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Fahrzeug vorhandenen Echokompensatoren für die Systemeinstellung mit ausgewertet werden, wobei die Auswertung ausserhalb oder während des Innenraumkommunikationssystembetriebes stattfindet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the existing in the vehicle echo canceller for the system setting are evaluated, the evaluation takes place outside or during the indoor communication system operation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Messung der Impulsantwort bestimmt wird und im Falle einer nicht ausreichenden Qualität der Messung eine Fehleranalyse durchgeführt wirdMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the quality of the measurement of the impulse response is determined and in the case of insufficient quality of the measurement, an error analysis is performed Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Systemverhalten bei Detektion von ausgefallenen und schlecht abgeglichenen Systemkomponenten angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the system behavior is adapted to detection of failed and poorly balanced system components. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine benutzerspezifische Einstellung der geräuschabhängigen Verstärkungskennlinie durchgeführt wird und benutzerspezifisch abgespeichert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a user-specific adjustment of the noise-dependent gain characteristic is performed and stored user-specifically. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenraumkommunikationssystem um ein Dialogsystem und eine Geräuschsimulation erweitert wird um die vom Benutzer präferierte geräuschabhängige Verstärkungskennlinie zu bestimmen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the indoor communication system is a dialogue system and a Noise simulation is extended to determine the user-preferred noise-dependent gain characteristic. Softwareprodukt, das ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.A software product executing a method according to any one of the preceding claims. Innenraumkommunikationssystem bestehend aus mindestens einem Mikrofon und mindestens einem Lautsprecher sowie einer Signalbearbeitungsvorrichtung, das ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.Interior communication system comprising at least one microphone and at least one loudspeaker and a signal processing device, which carries out a method according to one of the preceding claims.

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