改善汽車內部通訊的裝置的製作方法
2023-05-19 20:44:06 2
專利名稱:改善汽車內部通訊的裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種改善汽車內部通訊的裝置。
背景技術:
在長距離的家庭旅遊或者商務旅行途中人們喜歡在車內聊天。但是行駛噪聲卻經常使乘客之間的交流變得困難,尤其是當汽車前座和後座上的乘客希望互相對話的時候。 雖然在正常的行駛噪聲水平下相鄰坐著的人可以用正常的音量進行交談並很好地互相理解,但是當一個坐在前座上的人想確保他也能被後座上的乘客很好地理解時,他通常需要不自然地大聲說話並且同時試圖朝後轉動頭部。因此汽車的駕駛員在不影響汽車安全的情況下只能很有限的參與談話。由DE 199 58 836 Al已知一種用於改善通訊的裝置,其包括至少一個指向前座的第一揚聲器、至少一個指向後座的第二揚聲器、至少一個指向前座的第一麥克風和一個可激活的聲音信號處理器,以便將由第一麥克風記錄下的語音在第二揚聲器上播放。通過用布置在前排座位之前的麥克風記錄下駕駛員與副駕駛員說的話並且由配屬於汽車後排座位的揚聲器將其播放出來,可以使汽車內部從前向後的交流變得容易。後排座位上的相應麥克風以及配屬於前排座位的揚聲器也應該支持相反方向的交流。這種已知裝置的缺點在於,駕駛員和副駕駛員間喪失了在不打擾後排座位上的乘客或者在不被他們聽到的前提下互相對話的可能性。雖然可以考慮將傳統的裝置設計為可從前排座位關閉的,但這樣會出現一個問題,即當後排座位上的某個乘客發覺裝置被關閉時,他會由此推斷接下來在前排座位上的兩個人之間的對話不想被他聽到,這反而會更加引起他的注意。
發明內容
因此,本發明所要解決的技術問題在於,創造一種改善汽車內通訊的裝置,一方面它允許汽車前座和後座上的乘客進行不費勁的交流,而另一方面保持了這種可能性,即汽車的前排乘客可以互相交談又不吸引後排乘客的注意力。該技術問題按本發明通過一種用於改善具有前排和後排座位的汽車內的通訊的裝置解決,其包括至少一個指向前座的第一揚聲器、至少一個指向後座的第二揚聲器、至少一個指向前座的第一麥克風和一個可激活的聲音信號處理器,以便將由第一麥克風記錄下的語音在第二揚聲器上播放,其中,可從後座操縱一個用於激活聲音信號處理器的第一操作元件,並且可從前座看到一個用於顯示聲音信號處理器激活狀態的信號發生器。前座上的乘客可以根據這個信號發生器隨時判斷出他們所說的話是否可以被後面的人聽到,從而在談話內容上有所顧及。這樣那些不應該被聽到的對話會被限制在聲音信號處理器未激活的時間段內。這樣的一個信號發生器適宜地布置在汽車的儀錶盤內。至少能解除聲音信號處理器的激活狀態的第二操作元件可以配屬於前排座位。這個第二操作元件還可以適宜地用於鎖止第一操作元件,使得聲音信號處理器不能再被第一操作元件激活。這樣前排座位上的乘客就可以避免聲音信號處理器被不期望地,例如由後座上玩耍的小孩激活。此外,至少一個第二麥克風可以指向後座,並且聲音信號處理器可以設定為在激活狀態下將由第二麥克風記錄下的語音通過第一揚聲器播放出來。由於通常情況下汽車前座上的人員在不藉助技術上的輔助設備的情況下傾聽後座上進行的談話比反過來的時候更容易,因此出於簡化結構的目的也可以取消這種第二麥克風。優選將第一和/或第二揚聲器各自成對設計並各自分配給一個右側或左側的座位。這種揚聲器裝置作為汽車收音機或類似設備的輸出器件存在於許多汽車內並可以無需額外費用地在本發明的範圍內得到利用。也有利的是,將第一和/或第二揚聲器各自成對設計並分別配屬於一個右側或左側的座位。這樣每一個麥克風都能準確地指向一個人,從而以最低的背景噪聲捕捉該人所說的話。汽車乘客艙內背景噪聲的強度例如取決於行駛速度、行駛路面的類型、窗戶的開閉狀態等等會有很大的變化。為了不受背景噪聲強度的影響而實現有效交談,優選這樣調整聲音信號處理器,用於以一個隨著背景噪聲變化的放大係數來放大所記錄下的語音。為了評價背景噪聲的強度,可以對不同的麥克風記錄的信號進行比較。由於背景噪聲的強度在空間上的分布隨時間基本不變,因此不同麥克風記錄下的背景噪聲水平之間具有固定的關係。當記錄下的聲級間具有這種關係時,就可以推斷所記錄下的聲音僅由背景噪聲構成,並且此聲級的水平就是背景噪聲的強度大小。可以調整聲音信號處理器,使得如果在一個給定的時間內在至少一個麥克風上沒有記錄到語音,那麼該聲音信號處理器就自動解除激活狀態。這樣就能確保在一個很長的通話間隙後駕駛員的話不會被後面的人無意地聽到或者不會打擾到後座上一個正在睡覺的乘客,而在這段時間內,他可能已經忘了自己會被後面的乘客「竊聽」到。自動解除激活的條件可以是沒有一個麥克風記錄到語音,但是只在一個或特定的麥克風上沒有記錄下語音也可以看做達到條件。例如只當配屬於後排座位的麥克風沒有語音記錄而導致聲音信號處理器解除激活時,駕駛員和副駕駛員就可以不受打擾地連續交談,同時後座上的乘客可以從這個交談中退出並在一段時間後不再受到駕駛員與副駕駛員間持續談話的打擾,而他不必為此調整聲音信號處理器。在聲音信號處理器如上所述自動解除激活之後,當至少一個麥克風重新記錄到語音的時候,該聲音信號處理器可以適宜地被重新激活。通過這種方法後座上的乘客可以在休息一段時間後重新加入到一個正在進行的談話中,而不必調整聲音信號處理器。駕駛員會自動得到後座又有人在傾聽的提示,因為信號發生器顯示聲音信號處理器回到了激活狀態。聲音信號處理器可適宜地與至少一個外部的聲音信號源連接,以通過至少一個揚聲器播放這個外部信號源的聲音信號。作為外部信號源可以特別考慮收音機、移動無線電接收器、用於聲音載體的播放器、數位化數據載體或導航儀。為了使這種外部信號源的聲音信號不妨礙對談話的理解,優選這樣調整聲音信號處理器,以便當在揚聲器上播放記錄的語音時減小至少一個揚聲器上源於外部信號源的聲音信號的音量。如果選擇導航儀作為外部信號源,可以適宜地使以上調節顛倒過來,即聲音信號處理器在播放記錄下的語音的同時提高至少一個揚聲器上源於外部信號源的聲音信號的音量,從而使導航儀提供的行駛指示不會被覆蓋。聲音信號處理器還可以與一個移動無線電發射器連接,以發送由至少一個第一麥克風或者至少一個麥克風記錄的語音信號。尤其是聲音信號處理器可以是用於蜂窩移動無線電通訊的免提設備的一部分,而移動無線電發射器可以是連接在這個免提設備上的手機的一部分。可以選擇將哪個麥克風所記錄的語音信號輸送到移動無線電發射器,所以每一個汽車乘客都可以通過手機不受其他乘客幹擾地進行對話。為了進行移動無線電通訊,一個麥克風和一個揚聲器適宜地各自組成一個聽說組合。通過在無線移動通訊網中各自為這樣的第一和第二連接分配不同的呼叫號碼,可以從外界選擇性地呼叫汽車內的單個乘客並與他們進行通話。
本發明的其它特徵和優點由以下參照附圖對實施例的說明中得出。在附圖中圖1示出按本發明第一種設計方案的裝置在汽車內的方框圖;圖2示出按本發明第二種設計方案的裝置的方框圖;圖3示出按本發明第三種設計方案的裝置的方框圖。
具體實施例方式圖1以一個俯視示意圖展示了一輛汽車,其具有前座和後座ll、lr、21、2r、安裝在包圍座位ll、lr、21、2r的乘客艙的未示出的壁上的前後揚聲器31、3r以及41、4r、指向前座 ll、lr的前麥克風51、5r、一個聲音信號處理器6以及不確定數量的聲音信號源7。以已知方式考慮汽車收音機、可以播放如盒式錄音帶、CD、U盤等存儲介質的播放器、具有聲音輸出的導航裝置以及諸如此類的裝置作為聲音信號源7。聲音信號處理器6可以設計在一個用於所有聲音信號源7的共用放大模塊內;這使得可以利用在許多汽車中現有的聲音系統的揚聲器並且在乘客間傳遞語音。可以適宜地通過語音控制該共用放大模塊;可以將一個語音控制原本就需要的麥克風用作麥克風51、5r之一。麥克風51、5r安裝在座椅ll、lr前部中間並具有一個集束式指向駕駛員和副駕駛員頭部的方向特性,以便以最低的背景噪音收集他們的聲音。以類似的方式,可以設計指向後座21、2r的麥克風81、8r,但是該麥克風81、8r並不是一定需要的,因為如果後座21、2r 上的乘客臉部朝前說話時,對於駕駛員和副駕駛員來說一般已經足夠聽清。用於控制聲音信號處理器6的功能的操作面板91、9r、101、10r在圖1的設計方案中被分配到每一個座位ll、lr、21、2r上。前操作面板91、9r尤其可以安裝在儀錶盤內,向後的操作面板101、10r可以如圖所示安裝在前座ll、lr的後側或者乘客艙後門的內側上。 根據一個簡化的變型方案,為兩個前座11、Ir和兩個後座21、2r各配備一個操作面板9和一個後操作面板10,並且兩個座位上的乘客都能觸摸得到該操作面板。例如如圖2所示,可以將前操作面板9居中地布置在儀錶盤上,並且將後操作面板10布置在座位21、2r之間。每個操作面板91、9r、IOlUOr或9、10包括多個按鍵,必要時也包括轉動或滑動調節器。按鍵可以帶有多種功能,也可以適宜地相鄰於多功能按鍵各設計一個顯示面板,例如一個LCD顯示屏,可在顯示屏上靠近按鍵的地方以圖形或文字的方式顯示在特定時間時可以通過按鍵激發的功能的提示。通過後操作面板101、10r或10可以進行控制的功能包括聲音信號源7的選擇, 其信號通過揚聲器31、3r、41、4r播放;播放的音量,必要時分開調節前後揚聲器;所選擇的聲音信號源7的功能,例如在把收音機作為聲音信號源7時選擇一個發射臺,在聲音信號源 7是一個播放器或者數位化數據載體時,快速快進和後退及跳過或者重播單個的記錄。此外可以通過後操作面板101、10r、10各自將前麥克風51、5r—起選擇為聲音信號源,從而當駕駛員和副駕駛員臉部朝前交談時,他們之間的說話內容可以被後座21、2r上的乘客更方便地聽到和理解。每次選擇麥克風51、5r作為信號源時,聲音信號處理器6會激活儀錶盤上的一個發光的指示裝置11,這樣駕駛員和副駕駛員就可以隨時知道他們的談話是否能被後面的乘客清楚地理解。通過前操作面板91、9r或9可以像後操作面板一樣選擇聲音信號源7,也可以控制所選擇的聲音信號源的功能。另外,只要具備導航儀,也可以通過前操作面板將其選擇為信號源,以便通過前揚聲器31、3r播放待行駛路線的導航指示。導航儀可以與其它信號源7 例如收音機或者播放器同時被選擇為信號源,從而使同時播放導航指示和其它信號源的信號成為可能,或者在輸出導航儀的指示時,暫時壓制之前的信號。前操作面板91、9r或9的另一個功能是鎖定後操作面板101、10r或10。當後操作面板被鎖定時,聲音信號處理器6忽略乘客在後操作面板101、10r或10上的操作,而只對前操作面板91、9r或9上的操作作出反應。這樣駕駛員和副駕駛員隨時都能指定一個聲音信號源7輸出信號給揚聲器並且控制這個聲音信號源7。特別地,他們還可以通過選擇麥克風51、5r外的另一個聲音信號源或者不選擇任何信號源來阻止後揚聲器播放他們間的談話內容。根據一個優選的改進方案,麥克風51、5r不是除收音機或者播放器外可選的聲音信號源,而是一個如同上面關於導航儀的描述的次要信號源,它的信號只在有需要播放的信號時,也就是在感應到駕駛員或副駕駛員說話時與所選的主要聲音信號源7的信號同時播放,或者暫時取代(主要信號源的)信號進行播放。為了辨認由麥克風51、5r之一捕獲到的聲音是否包含語音或者僅僅是行駛噪聲, 聲音信號處理器6連續地分析由麥克風51、5r以及麥克風81、8r (如果具備的話)捕獲的聲級。如果不含語音,則記錄下的聲級相互間具有固定的關係,這個關係取決於行駛噪聲在乘客艙內的分布和麥克風在其中的布置,以及當一個聲音信號源7處在工作狀態時前後揚聲器間的平衡調節和音量分配。當在麥克風51、5r中之一上接收到了一個預計高於按此固定分配的或者必要時按聲音信號源7調節形成的音量、平衡和分配的聲級時,聲音信號處理器6就得出結論,駕駛員或副駕駛員正在說話,繼而從由麥克風51或5r記錄下的聲音信號中清除掉根據其它麥克風的信號計算得到的背景噪聲,並把這樣得到的經過淨化的語音信號通過後揚聲器41、4r播放出來。在播放這個經過淨化的語音信號的過程中,由同時選擇的聲音信號源7提供的聲音信號會被打斷,或者其音量會暫時降低。這樣就能保證這些聲音信號不會妨礙到對說話的理解;此外抑制或減弱信號源7的聲音信號也簡化了對麥克風信號的淨化。許多汽車原本就具備一個由製造商安裝或配備的免提設備,這個免提設備可以讓乘客在行駛過程中通過一個蜂窩移動無線網絡打電話,而不需要將手機放在嘴和耳朵旁邊。這種免提設備具備至少一個麥克風,有時候還具備一個過濾系統,以便從由麥克風記錄下的包含了語音和背景噪聲的聲音信號中得到一個消除了背景噪聲的聲音信號。因此如果本發明利用了這種免提設備的部件,就可以成本特別低廉地實現本發明。本發明的一個相應設計方案在圖3中示出。除了已參照圖1描述過並且在圖3中使用相同標記表示的部件, 圖3的裝置還具有數個接口 12,通過這些接口可分別將一部手機與聲音信號處理器6連接在一起。在圖3的展示中每個座位11、lr、21、2r都配備有一個這樣的接口 12 ;但是也可以減少接口的數量。接口 12優選配備有例如根據USB標準的插塞連接器,該插塞連接器使聲音信號處理器6和每一個相連的手機能進行線路連接的通訊;同時也可以考慮一個不是線路連接的、例如根據藍牙協議的接口,只要在不同接口 12之間存在有屏蔽物,這個屏蔽物能保證每個接口 12隻能與相鄰於相應接口 12的手機進行通訊。當一個相連的手機13,比如連接在配備給駕駛員座位11的接口 12上的手機報告接收到了一個呼叫時,聲音信號處理器6首先以對於免提設備公知的方式輸出一個提示音,以告知接收到呼叫。這個提示可以在所有的揚聲器31、3r、41、4r上用同樣大小的音量或根據為輸出聲音信號源7的信號而調整的音量關係輸出。優選僅在離接口 12最近的揚聲器上發出提示音,這裡就是揚聲器31,以便優先引起該呼叫最有可能針對的對象的注意。為了同意呼叫或拒絕呼叫,駕駛員必須說出一個相應的命令,這個命令將由聲音信號處理器6 進行處理。可以規定,聲音信號處理器6隻對離相應接口 12最近的麥克風記錄下的命令起反應,這裡就是麥克風51。當同意呼叫時,聲音信號處理器6自動選擇被呼叫的手機作為新的聲音信號源並將通過其接收模塊接收到的語音信號傳遞給揚聲器31、3r、41、4r。經過淨化的由聲音信號處理器6從麥克風51的信號中得到的語音信號將作為待傳輸信號通過接口 12作為待傳輸信號傳遞到手機13上。在通話結束後,先前處在激活狀態的聲音信號源 7將重新被激活。根據一種進一步改進的設計,還可以僅僅在與被呼叫手機的接口 12距離最近的揚聲器上播放接入的通話(在此處考慮的情況下就是揚聲器31),以代替在所有揚聲器上播放該通話。被呼叫者可以通過他的操作面板91開啟在所有揚聲器上的通話播放,使所有的乘客都能聽到通話。如果駕駛員或副駕駛員選擇了這項選項,則不只外部通話者的語音信號,他們自己的語音也會通過後揚聲器41、4r播放。根據指示燈11,駕駛員和副駕駛員可以隨時知道兩種選項中哪一個是有效的。此外在操作面板91上還可設定有一種選項,通過它可以將一個不是離手機13的接口 12最近的麥克風選擇為待傳輸信號的來源。可以考慮同等級地使用所有麥克風51、5r、81、8r的信號或者將單獨的麥克風比如8r設定為待傳輸信號的唯一來源,這樣當呼叫者希望的通話對象不是駕駛員時,可以有針對性地將通話播放給希望的通話對象。同樣的選項適宜地不僅只在操作面板91上可用,而是在配有接口 12的每一個操作面板91、9r、101、IOr上均可用。附圖標記清單
1前座
2後座
3前揚聲器
4後揚聲器
5前麥克風
6聲音信號處理器
7聲音信號源
8後麥克風
9前操作面板
10後操作面板
11顯示元件
12接Π
13手機
權利要求
1.一種用於改善具有前排和後排座位的汽車內的通訊的裝置,包括至少一個指向前座(ll、lr)的第一揚聲器(31、3r)、至少一個指向後座(21、2r)的第二揚聲器(41、4r)、至少一個指向前座的第一麥克風(51、5r)和一個聲音信號處理器(6),該聲音信號處理器(6) 可被激活,以便在所述第二揚聲器(41、4r)上播放由所述第一麥克風(51、5r)記錄下的語音,其特徵在於,可從所述後座(21、2r)操縱一個用於激活所述聲音信號處理器(6)的第一操作元件(101、10r ;10),可從所述前座(ll、lr)看到一個用於顯示所述聲音信號處理器 (6)激活狀態的信號發生器(11)。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特徵在於,所述信號發生器(11)安裝在汽車的儀錶盤內。
3.根據權利要求1或2所述的裝置,其特徵在於,所述前座(ll、lr)配有一個用於解除所述聲音信號處理器(6)的激活狀態和鎖止所述第一操作元件(IOlUOr)的第二操作元件 (91、9r)。
4.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,至少一個第二麥克風(81、8r) 指向後座Ol、2r),並且調整所述聲音信號處理器(6),使其在激活狀態下在所述第一揚聲器(31、3r)上播放由所述第二麥克風(81、8r)記錄的語音。
5.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,第一和/或第二揚聲器(31、3r; 41、4r)成對地設置並且分別配屬於一個右側或左側的座位(ll、lr ;21、2r)。
6.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,第一和/或第二麥克風(51、5r; 81,Sr)成對地設置並且分別配屬於一個右側或左側的座位(ll、lr ;21、2r)。
7.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,調整所述聲音信號處理器(6), 以便用一個隨著背景噪聲變化的放大係數來放大所記錄下的語音。
8.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,調整所述聲音信號處理器(6), 以便根據對不同麥克風(51、5r ;81、8r)記錄的信號進行的比較來評價背景噪聲的強度。
9.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,調整所述聲音信號處理器(6), 使得如果在一個給定的時間內在至少一個麥克風(51、5r ;81、8r)上沒有記錄到語音,則該聲音信號處理器(6)自動解除激活狀態。
10.根據權利要求9所述的裝置,其特徵在於,調整所述聲音信號處理器(6),使得在解除激活之後在至少一個麥克風上重新記錄到語音時,該聲音信號處理器(6)自動重新激活。
11.根據前述任一項權利要求所述的裝置,其特徵在於,所述聲音信號處理器(6)可與至少一個外部的聲音信號源(7)連接,以便通過至少一個揚聲器(31、3r ;41、4r)播放這個外部信號源(7)的聲音信號。
12.根據權利要求11所述的裝置,其特徵在於,調整所述聲音信號處理器(6),以便當在揚聲器(31、3r ;41、4r)上播放記錄的語音時減小至少一個揚聲器(31、3r ;41、4r)上源於所述外部信號源(7)的聲音信號的音量。
13.根據權利要求11或12所述的裝置,其特徵在於,所述外部信號源(7)是收音機、移動無線電接收器、用於聲音載體的播放器、數位化數據載體或導航儀。
14.根據權利要求11、12或13所述的裝置,其特徵在於,所述聲音信號處理器(6)還可與一個移動無線電發射器(13)連接,以便發送由所述至少一個第一麥克風(51)或者至少一個麥克風(51、5r ;81、8r)記錄的語音信號。
15.根據權利要求14所述的裝置,其特徵在於,可以選擇將哪個麥克風(51、5r ;81、8r) 所記錄的語音信號輸送到所述移動無線電發射器(13)。
全文摘要
本發明涉及一種用於改善具有前排和後排座位的汽車內的通訊的裝置,其包括至少一個指向前排座位(1l、1r)的第一揚聲器(3l、3r)、至少一個指向後座(2l、2r)的第二揚聲器(4l、4r)、至少一個指向前排座位的第一麥克風(5l、5r)和一個可激活的聲音信號處理器(6),以便將由第一麥克風(5l、5r)記錄下的語音在第二揚聲器(4l、4r)上播放。可從後座(2l、2r)操縱一個用於激活聲音信號處理器(6)的第一操作元件(10l、10r;10),可從前座(1l、1r)看到一個用於顯示聲音信號處理器(6)激活狀態的信號發生器(11)。
文檔編號B60R11/00GK102350970SQ201110129048
公開日2012年2月15日 申請日期2011年3月2日 優先權日2010年3月2日
發明者尤維·邦尼 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司