[发明专利]用于机动车辆的语音操纵装置以及用于选择话筒以运行语音操纵装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的语音操纵装置，该语音操纵装置具有：话筒，其布置在机动车辆中、优选布置在机动车辆的安全带处；以及分析单元，其可用来根据机动车辆中的声学条件来选择所述话筒之一以作为运行语音操纵装置的基础，并且本发明涉及一种用于选择语音操纵装置的处于机动车辆中、优选布置在该机动车辆的安全带处的多个话筒之一以用于运行该语音操纵装置的方法，其中根据机动车辆的内部空间中的声学条件选择所述话筒之一以作为运行语音操纵装置的基础。这样的语音操纵装置提供机动车辆中的附加的舒适度。通过将话筒布置在安全带处或安全带中以及与此同时减小说话距离，可以实现相对高的语音质量。信号与声音距离被缩短为大致10cm，由此可以将不期望的和干扰性的背景噪声减小到最小值。因此，甚至在打开窗户和/或打开滑动天窗的情况下以及甚至在敞篷汽车打开的情况下，通信也可以没有问题地进行。此外，由于对用作运行语音操纵装置的基础的话筒进行尽可能好的定位，导致例如在通话期间显著更小地使车辆驾驶员分心。根据车辆驾驶员的体格及其坐姿分别选择语音操纵装置的被最佳地定位的话筒。在此，该话筒的选择和启用通过语音操纵装置的分析单元进行。 

背景技术

类似地在DE 198 18 608C2中描述了这样的用于机动车辆的语音操纵装置以及用于选择最合适的话筒的相应方法。 

发明内容

以前述现有技术为出发点，本发明所基于的任务在于，改进用于机动车辆的语音操纵装置以及用于选择话筒以作为运行语音操纵装置的基础的方法，使 得在选择针对语音操纵装置的运行进行了优化的话筒方面，在短的反应时间的情况下实现比现有技术显著提高的命中精度。 

在用于机动车辆的语音操纵装置方面，该任务通过如下方式来解决：在分析单元中，可以从分别两个话筒的信号中合成相关对；在分析单元中，可以为每个相关对计算出相关系数；在分析单元中，可以为每个话筒检测能量值；在分析单元中，可以为每个话筒检测语音信号在语音信号源与该话筒之间的传播时间；以及在分析单元中，可以根据相关对的当前相关系数、话筒的当前能量值、以及语音信号到话筒的当前传播时间来选择如下的话筒：该话筒的信号当前最优地作为运行语音操纵装置的基础。由于组合地考虑相关系数、传播时间和能量，在选择对于语音操纵装置的运行为最优的话筒时以高的命中精度以及在非常短的反应时间内选择最适于运行语音操纵装置的话筒。在机动车辆的内部空间中的在能量方面作用于话筒的干扰环境的情况下，相关系数受到显著影响；切换话筒时的命中率因此是非常高的，其中该切换可以基本上无错地进行。 

在根据本发明的语音操纵装置的一个有利的实施方式中，设置三个话筒，其中在分析单元中，可以从第一话筒的信号和第二话筒的信号中合成第一相关对；在分析单元中，可以从第二话筒的信号和第三话筒的信号中合成第二相关对；在分析单元中，可以为两个相关对分别计算出相关系数；在分析单元中，可以为所述三个话筒中的每个话筒检测能量值；在分析单元中，可以为所述三个话筒中的每个话筒检测语音信号在语音信号源与该话筒之间的传播时间；在分析单元中，可以为第一相关对计算语音信号从语音信号源到第二话筒和到第一话筒的传播时间之间的传播时间差，并且可以为第二相关对计算语音信号从语音信号源到第三话筒和到第二话筒的传播时间之间的传播时间差；以及在分析单元中，可以根据两个相关对的相关系数、话筒的当前能量值、以及当前传播时间差来选择如下的话筒：该话筒的信号当前最优地作为运行语音操纵装置的基础。 

根据一个有利的改进方案，可以通过如下方式来确定每个相关对的相关系数：可以借助于窗函数、优选汉宁(Hanning)窗函数来处理每个相关对的话筒的两个信号；可以对两个经处理的信号执行快速傅里叶变换；可以从两个经变换的信号中确定交叉谱；所确定的交叉谱可以经历频率加权；可以从两个经变 换的信号中计算出能量值；可以为两个信号的能量值、以及为经频率加权的交叉谱计算平均值；经频率加权和经平均的交叉谱可以经历快速傅里叶逆变换并且可以被处理成协方差函数；可以从该协方差函数中确定最大值；以及可以使从协方差函数中确定的最大值除以两个信号的经平均的能量值之积的根。