WO2007009505A1 - Sicherstellung der privatsphäre bei lautsprecherausgaben - Google Patents

Sicherstellung der privatsphäre bei lautsprecherausgaben Download PDF

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loudspeaker
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Klaus Linhard
Dirk Olszewski
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Daimlerchrysler Ag
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/32—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method and a device by means of which the privacy of loudspeaker issues, especially in a motor vehicle, can be ensured.
  • Japanese Unexamined Patent Publication JP 2004- 096664 A describes a vehicle-based hands-free device which suppresses the voice signal of a user of the device such that another vehicle occupant does not perceive it.
  • a loudspeaker arrangement is assigned to each of the vehicle occupants. If one of the vehicle occupants receives a voice signal via its loudspeaker device assigned to it, masking signals are transmitted to the other vehicle occupants via these associated loudspeaker systems, which thwart the recording of the voice signal.
  • the disadvantage here is that the implementation of such a hands-free device causes high costs, since according to the number of passengers in the vehicle to install several, specifically mounted and aligned loudspeaker arrangement.
  • the object of the invention is therefore to find a method and apparatus for operating a speakerphone, which preserves the privacy of the user, the interference reduces other people and is cost-effective to implement.
  • a listener via at least one speaker acoustic information is leaked.
  • this is the Lautbouncing Vogelsgabe based on one in the environment of Handset and the speaker determined sound level controlled.
  • speakerphone output is optimized with respect to the listener so that he can just perceive the speaker output with good intelligibility.
  • the invention is particularly suitable for use in a motor vehicle as part of a hands-free system in connection with communication means, in particular with mobile telephones.
  • the invention may very well be a component of an occupant communication system, as described for example in the patent DE 19938158 C2.
  • the individual occupants of the vehicle are each individually associated with microphone and loudspeaker arrangements, by means of which the occupants can communicate with each other but also outside the vehicle receivers (especially people) / then when the occupant, for example by means of a phone with outside
  • the microphone and loudspeaker arrangements associated therewith could be used to ensure their privacy.
  • several different approaches are conceivable.
  • the loudspeaker could also be designed in such a way that it can be aligned with it depending on the position of the listener. It is conceivable to realize the alignment by mechanical pivoting of the loudspeaker, or by suitable means and design of the loudspeaker, for example as a loudspeaker array, to adapt the radiation characteristic to the conditions. It would of course also be conceivable to use a loudspeaker which has a very strong directivity based on modulated ultrasound.
  • a handset 1 which is located, for example, in an office space at a computer workstation, 3 acoustic information can be leaked through a speaker. It is irrelevant to the functionality of the invention whether the loudspeaker 3 is a single loudspeaker or an arrangement of several loudspeakers assigned to the listener 1.
  • the loudspeaker 3 associated control 5 receives the information to be output via an information unit 4.
  • this information unit 4 there may be a wide variety of means which provide for the listener 1 In ⁇ relevant formations are available, for example, a Mo ⁇ biltelefon, an another person associated microphone unit or even a monitoring system which generates warning information or time information (for example, a wake-up signal).
  • the ambient noise can be detected on the one hand by a microphone arrangement 7 installed specifically for this purpose in the environment of the handset 1.
  • the signal of the microphone 8 specifically assigned to the listener for voice communication can also be used to detect the ambient noise.
  • the unit 6 acts on the controller 5 of the loudspeaker 3 to optimize its signal output.
  • the optimization may refer here to both a volume control, a filtering of the output signal as well as a control of Lautelles5.3sraum.
  • strongly disturbed spectral components can be specifically raised by the ambient noise.
  • An increase in power levels in the region of 6 dB above the noise level has proven to be helpful.
  • Particularly advantageous here is the increase the spectral signal components in the frequency range of 2 to 4 kHz.
  • the unit 6 for determining the sound level in the environment of the loudspeaker and the handset would be conceivable for further improving their control performance, also to feed information stored in a memory 9, which describes, for example, previously known parameters influencing the acoustic environment; in particular those which can not be derived directly from the signals of the microphones 7 or 8.
  • These parameters could, for example, describe the degree of sound absorption of the infrastructure surrounding the listener 1; i.e. when the handset 1 is shielded by well sound absorbing walls of the surrounding persons 2, the acoustic information output can be done much louder or less targeted than when the handset 1 is unshielded the persons 2 opposite (for example, in the passenger compartment of a motor vehicle).
  • the parameters played back from the memory unit 9 of the unit 6, the invention relies relatively flexibly on a wide variety of acoustic infrastructures.
  • the handset 1 also controls 10, 11 are assigned, by means of which this can affect the loudspeaker control 5.
  • a switch 10 can be provided, by means of which the handset 1, the speaker optimization on and off can.
  • the loudspeaker output must be maintained, in particular the volume of the acoustic information output be designed so that it is well above the noise of the environment exercise and thus can be easily and clearly perceived by the listener 1.
  • the handset can use the operating element 10 to activate the inventive optimization of the loudspeaker output.
  • an operating element 11 could also be provided, by means of which the handset 1 could vary the acoustic information output by the loudspeaker 3 in stages or even steplessly.
  • the handset 1 could vary the acoustic information output by the loudspeaker 3 in stages or even steplessly.
  • it tracks the directional characteristic or the orientation of the loudspeaker 3 in accordance with its change in position.
  • the controls 10, 11 need not be realized as independent elements, but together may be part of a more complex switch element.

Landscapes

  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

Zur Steigerung des Bedienkomforts technischer Einrichtungen sowie zur Steigerung der Verkehrssicherheit bei der Führung von Kraftfahrzeugen kommen zunehmend Freisprecheinrichtungen zum Einsatz. Befinden sich jedoch andere Personen in der näheren Umgebung des Nutzers der Freisprecheinrichtung, so ergeben sich in Bezug auf den geführten Sprachdialog Probleme zum einen hinsichtlich der Privatsphäre des Nutzers und zum anderen Hinsichtlich einer akustischen Störung der anderen Personen. Deshalb wird die akustische Informationsausgabe über den Lautsprecher auf Basis eines im Umfeld des Hörers und des Lautsprechers ermittelten Schallpegels gesteuert. Hierbei wird Lautsprecherausgabe in Bezug auf den Hörer so optimiert, dass dieser die Lautsprecherausgabe gerade noch mit guter Verständlichkeit wahrnehmen kann.

Description

Sicherstellung der Privatsphäre bei Lautsprecherausgaben
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels welchem die PrivatSphäre bei Lautsprecherausgaben, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, sichergestellt werden kann.
[0002] Zur Steigerung des Bedienkomforts technischer Einrichtungen sowie zur Steigerung der Verkehrssicherheit bei der Führung von Kraftfahrzeugen kommen zunehmend Freisprecheinrichtungen zum Einsatz. Mittels derartiger Einrichtungen wird ein Sprachdialog mit oder über eine technische Einrichtung möglich, welche sich in einiger Entfernung befindet, ohne dass deren Nutzer für die Dialogführung ein Mikrofon oder einen Lautsprecher halten oder anlegen muss. Befinden sich jedoch andere Personen in der näheren Umgebung des Nutzers der Freisprecheinrichtung, so ergeben sich in Bezug auf den geführten Sprachdialog Probleme zum einen hinsichtlich der Privatsphäre des Nutzers und zum anderen Hinsichtlich einer a- kustischen Störung der anderen Personen. Aus dem Bürobereich sind Anwendungen bekannt, bei denen in den einzelnen, abgeteilten Büroeinheiten (Waben) Einrichtungen installiert werden, welche den in diesen Einheiten erzeugten Schall erfassen und ein dem entgegenwirkendes Maskierungssignal erzeugen. Hierdurch wird erreicht, dass sich die in den einzelnen Büroeinheiten entstehende Geräusche nicht auf die anderen Büroeinheiten übertragen. [0003] In der japanischen Offenlegungsschrift JP 2004- 096664 A wird eine fahrzeugbasierte Freisprecheinrichtung beschrieben, welches das Sprachsignal eines Nutzers der Einrichtung dergestalt unterdrückt, dass ein anderer Fahrzeuginsasse dieses nicht wahrnimmt. Hierzu wird jedem der Fahrzeuginsassen eine LautSprecheranordnung zugeordnet. Empfängt einer der Fahrzeuginsassen ein Sprachsignal über seine ihm zugeordnete LautSprechereinrichtung, so werden den anderen Fahrzeuginsassen über diesen zugeordnete Lautsprechersysteme MaskierungsSignale zugespielt, welche die Aufnahme des Sprachsignals vereiteln. Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass die Realisierung einer derartigen Freisprecheinrichtung hohe Kosten verursacht, da entsprechend der Anzahl von Passagieren im Fahrzeug mehrere, spezifisch angebrachte und ausgerichtete LautSprecheranordnung zu installieren sind.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Freisprecheinrichtung zu finden, welche die Privatsphäre des Nutzers wahrt, die Störung andere Personen verringert und kostengünstig zu realisieren ist.
[0005] Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche beschrieben.
[0006] Bei dem Verfahren zur akustischen Informationsausgabe, wird einem Hörer über wenigstens einen Lautsprecher akustische Information zugespielt. In erfinderischer Weise wird hierbei die LautSprecherausgabe auf Basis eines im Umfeld des Hörers und des Lautsprechers ermittelten Schallpegels gesteuert. Hierbei wird LautSprecherausgabe in Bezug auf den Hörer so optimiert, dass dieser die Lautsprecherausgabe gerade noch mit guter Verständlichkeit wahrnehmen kann.
[0007] Da sich alle anderen Personen im Umfeld des Hörers an anderen Stellen befinden und somit in Bezug auf das von dem wenigstens einen Lautsprecher ausgestrahlten Schallfeld ungünstiger als der Hörer positioniert sind, können diese die akustische Information zumindest nicht mehr verständlich wahrnehmen. Auf diese Weise kann zum einen die Privatsphäre des Hörers gewahrt werden; zum anderen kann aber auch unerwünschte akustische Störung der Personen im Umfeld des Hörers vermieden oder zumindest minimiert werden. Neben dem Einsatz in Büroräumen, insbesondere Großraumbüros, eignet sich die Erfindung in besonderer Weise auf für eine Verwendung in einem Kraftfahrzeug im Rahmen einer Freisprechanlage in Verbindung mit Kommunikationsmitteln, insbesondere mit Mobiltelefonen. Andererseits kann die Erfindung sehr wohl auch eine Komponente einer Insassenkommunikationsanlage sein, wie sie beispielsweise in dem Patent DE 19938158 C2 beschrieben wird. Bei dem dort beschriebenen System sind den einzelnen Insassen des Fahrzeuges jeweils individuell Mikrofon- und Lautsprecheranordnungen zugeordnet, mittels welcher die Insassen miteinander aber auch mit außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Empfängern (insbesondere Personen) kommunizieren können/ dann wenn der Insasse, beispielsweise mittels eines Telefons mit außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Empfängern kommunizieren will, könnten die ihm zugeordneten Mikrofon- und Laut- sprecheranordnungen im Sinne der Erfindung zur Sicherstellung seiner Privatsphäre genutzt werden. [0008] Um die LautSprecherausgabe auf den Hörer hin zu optimieren sind mehrere unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar. So ist es zum einen möglich die Intensität des durch den Lautsprecher ausgesandten Schallpegel zu variieren; anderseits ist es jedoch auch möglich, insbesondere unter Beachtung der Eigenschaften von Umgebungsgeräuschen oder akustischen Eigenschaften der in der Umgebung befindlichen Gegenständen, die Frequenzcharakteristik es durch den Lautsprecher ausgesandten Schalls zu beeinflussen. Sehr wohl könnte in gewinnbringender Weise der Lautsprecher auch so gestaltet werden, dass er in Abhängigkeit der Position des Hörers auf diesen hin ausgerichtet werden kann. Dabei ist es denkbar die Ausrichtung durch mechanisches Verschwenken des Lautsprechers zu realisieren, oder aber durch geeignete Mittel und Ausgestaltung des Lautsprechers, beispielsweise als Lautsprecherar- ray, die Abstrahlcharakteristik an die Gegebenheiten zu anzupassen. Denkbar wäre es selbstverständlich auch einen Lautsprecher zu verwenden, welcher eine sehr starke Richtwirkung aufweist, basierend auf moduliertem Ultraschall.
[0009] Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe einer Figur im Detail erläutert. Einem Hörer 1, welcher sich beispielsweise in einem Büroraum an einem Computerarbeitsplatz befindet, können über einen Lautsprecher 3 akustische Informationen zugespielt werden. Unbedeutend für die Funktionalität der Erfindung ist hierbei ob es sich bei dem Lautsprecher 3 um einen Einzellautsprecher oder aber um eine dem Hörer 1 zugeordnete Anordnung von mehreren Lautsprechern handelt. Der dem Lautsprecher 3 zugeordnete Steuerung 5 erhält die auszugebende Information über eine Informationseinheit 4 zugeleitet. Bei dieser Informationseinheit 4 kann es sich um unterschiedlichste Mittel handeln, welche für den Hörer 1 relevante In¬ formationen zur Verfügung stellen, so beispielsweise ein Mo¬ biltelefon, eine einer anderen Person zugeordnete Mikrofon- einheit oder aber auch ein ÜberwachungsSystem, welches Warninformation oder Zeitinformation (beispielsweise ein Wecksignal) generiert.
[0010] Um die LautSprecherausgäbe so optimieren zu können, dass der Hörer 1 die LautSprecherausgabe gerade noch mit guter Verständlichkeit wahrnehmen kann, ist es notwendig die Geräuschkulisse in der Umgebung des Hörers 1 zu ermitteln. Hierzu dient eine Einheit 6 zur Ermittlung des Schallpegels im Umfeld des Lautsprechers und des Hörers, der die beachtlichen relevanten Schallsignale zugeleitet werden; hierzu zählen insbesondere Arbeitsgeräusche und Sprachsignale von sich in der Umgebung befindlichen Personen 2 oder aber Geräusche, welche durch sich in der Umgebung befindliche Infrastruktur verursacht werden (dies sind bei der Verwendung der Erfindung in einem Kraftfahrzeug insbesondere Motoren- und Windgeräusche) . Die Umgebungsgeräusche können zum einen durch eine hierzu speziell im Umfeld des Hörers 1 installierte Mikrofonanordnung 7 erfasst werden. Alternativ oder ergänzend kann zur Erfassung der Umgebungsgeräusche aber auch das Signal des dem Hörer für eine Sprachkommunikation spezifisch zugeordnete Mikrofon 8 herangezogen werden. In Abhängigkeit von den ihr zugeleiteten Signalen wirkt die Einheit 6 auf die Steuerung 5 des Lautsprechers 3, um dessen Signalausgabe zu optimieren. Die Optimierung kann sich hierbei sowohl auf eine Lautstärkeregelung, eine Filterung des Ausgabesignals als auch auf eine Steuerung der LautSprecherausrichtung beziehen. Bei der Filterung des Ausgabesignals können beispielsweise zur Erhöhung der Sprachverständlichkeit gezielt durch das Umgebungsgeräusch stark gestörte spektrale Anteile angehoben werden. Hierbei hat sich eine Anhebung der Leistungsanteile im Bereich von 6 dB über dem Störsignalpegel als hilfreich erwiesen. Besonders vorteilhaft erweist sich dabei die Anhebung der spektralen Signalkomponenten im Frequenzbereich von 2 bis 4 kHz.
[0011] In besonderer Weise wäre denkbar der Einheit 6 zur Ermittlung des Schallpegels im Umfeld des Lautsprechers und des Hörers zur weitern Verbesserung deren Regelleistung, auch noch in einem Speicher 9 gespeicherte Information zuzuleiten, welche beispielsweise vorbekannte, das akustische Umfeld beeinflussende Parameter beschreibt; insbesondere solche, welche nicht direkt aus den Signalen der Mikrofone 7 oder 8 abgeleitet werden können. Diese Parameter könnten beispielsweise das Maß an Schallabsorption der den Hörer 1 umgebende Infrastruktur beschreiben; d.h. dann wenn der Hörer 1 durch gut Schallabsorbierende Wände von den ihn umgebenden Personen 2 abgeschirmt ist kann die akustische Informationsausgabe wesentlich lauter oder weniger gezielt ausgerichtet erfolgen, als wenn sich der Hörer 1 unabgeschirmt den Personen 2 gegenüber befindet (beispielsweise in der Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges) . Mittels der aus der Speichereinheit 9 der Einheit 6 zugespielten Parameter last sich die Erfindung relativ flexibel auf unterschiedlichste akustische Infrastrukturen anpassen.
[0012] Gewinnbringend können dem Hörer 1 auch noch Bedienelemente 10, 11 zugeordnet werden, mittels welchen dieser die LautSprechersteuerung 5 beeinflussen kann. So kann ein Schalter 10 vorgesehen werden, mittels welchem der Hörer 1 die Lautsprecheroptimierung ein- und ausschalten kann. Hierdurch kann in den Fällen, bei denen keine Störung anderer Personen 2 zu befürchten ist oder bei denen keine Privatsphäre bzgl . der LautSprecherausgabe gewahrt werden muss, insbesondere die Lautstärke der akustischen Informationsausgabe so gestaltet werden, dass sie deutlich über der Geräuschkulisse der Umge- bung liegt und somit einfach und klar vom Hörer 1 wahrgenommen werden kann. Betrifft die akustische Information jedoch private Inhalte oder treten Personen in den Raum, welche durch die Signalausgabe (beispielsweise Musik) des Lautsprechers 3 gestört werde könnten, kann der Hörer über das Bedienelement 10 die erfindungsgemäße Optimierung der Lautsprecherausgabe aktivieren. In besonderer Weise könnte auch ein Bedienelement 11 vorgesehen werden, mittels welchem der Hörer 1 die akustische Informationsausgabe durch den Lautsprecher 3 in Stufen oder auch stufenlos variieren könnte. So wäre es denkbar, dass er die Richtcharakteristik bzw. die Ausrichtung des Lautsprechers 3 entsprechend seiner Positionsän- derung nachführt. Oder er könnte vor der akustischen Ausgabe vertraulichen Informationen über den Lautsprecher 3 die Lautstärke manuell zeitweise reduzieren. Selbstverständlich müssen die Bedienelemente 10, 11 nicht als unabhängige Elemente realisiert werden, sondern gemeinsam können Teil eines komplexeren Schalterelementes sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur akustischen Informationsausgabe, bei welchem einem Hörer über wenigstens einen Lautsprecher akustische Information zugespielt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schallpegel im Umfeld des Lautsprechers 3 und des Hörers 1 ermittelt wird, dass die Lautsprecherausgabe auf Basis des ermittelten Schallpegels gesteuert wird, wobei die Lautsprechersteuerung dergestalt erfolgt, dass die LautSprecherausgabe in Bezug auf den Hörer 1 so optimiert wird, dass dieser die LautSprecherausgabe gerade noch mit guter Verständlichkeit wahrnehmen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmend der Lautsprechersteuerung die Ausrichtung des . Lautsprechers verändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung durch Verschwenken oder durch Veränderung der Charakteristik der Richtwirkung eines Richtlautsprechers erfolgt .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Lautsprecher- Steuerung die Lautstärke des LautSprechersignals variiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur bestimmte Frequenzkomponenten des Lautsprechersignals im Rahmen der LautSprecherSteuerung variiert werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hörer die Lautsprechersteuerung über wenigstens ein Bedienelement 10,11 beeinflussen kann.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung der Lautsprechersteuerung durch den Hörer interaktiv während der Ausgabe des Lautsprechersignals erfolgen kann.
8. Vorrichtung zur akustischen Informationsausgabe, welche wenigstens einen Lautsprecher umfasst, mittels welchem einem Hörer akustische Information zugespielt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einheit 6 zur Ermittlung des Schallpegels im Umfeld des Lautsprechers und des Hörers umfasst, welche mit einer Lautsprechersteuerung in Verbindung steht, der auf Basis des ermittelten Schallpegels die Lautsprecherausgabe steuert, wobei die Lautsprechersteuerung so ausgelegt ist, dass die Intensität der LautSprecherausgabe in Bezug auf den Hörer so optimiert wird, dass dieser das Signal gerade noch mit guter Verständlichkeit wahrnehmen kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel 10 vorgesehen ist, mittels welchem der Höher die Intensität der Lautsprecherausgabe interaktiv beeinflussen kann.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher 3 in seiner Richtcharakteristik variiert werden kann.
11. Verwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug, im Rahmen einer Insassenkommunikationsanlage zur Kommunikation mit außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Empfängern, bei welcher einzelnen Insassen spezifisch Lautsprechersysteme zugeordnet sind.
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