[0001] Die Erfindung betrifft Arraymikrofone. Arraymikrofone werden in Umgebungen wie PKW,
Rednerpult, Bühne od. dgl. eingesetzt, um Schallquellen und Sprecher, kurz das Signal,
gezielt aufzunehmen und Umgebungslärm zu unterdrücken. Im PKW werden Arraymikrofone
einerseits als Freisprechmikrofon bei Telefonaten verwendet und andererseits bei Systemen,
wie z.B. Navigationssystemen, die mittels Spracherkennung bedient werden.
[0002] Arraymikrofone bestehen aus einer Anordnung von Einzelmikrofonen, die signaltechnisch
miteinander verbunden sind. Bei der Anordnung der Mikrofone kann grundsätzlich zwischen
ein-, zwei- und dreidimensional angeordneten Arraymikrofonen unterschieden werden.
Bei eindimensionaler Anordnung werden die Mikrofone entlang einer Linie, z.B. einer
Geraden oder einem Kreisbogen angeordnet. Bei Verwendung von Mikrofonen mit kugelförmiger
Richtcharakteristik ist die Orientierung der Einzelmikrofone unwesentlich, da sie
nur als Druckempfänger und daher im Raum ungerichtet wirken. Bei Verwendung von Gradientenmikrofonen
ist die Ausrichtung der Einzelmikrofone wesentlich: Die Gesamt-Richtcharakteristik
und damit die gesamte Bündelung des Arraymikrofons entsteht durch die Kombination
der Richtcharakteristiken der Einzelmikrofone zusammen mit der Anwendung des weiter
unten beschriebenen Algorithmus, mit dem die Mikrofonsignale gemeinsam verarbeitet
werden.
[0003] Man unterscheidet zwei Arten von eindimensionalen Arraymikrofonen: Broadside Arraymikrofone
und Endfire Arraymikrofone. Sie unterscheiden sich in der Richtung der bevorzugten
Schalleinfallsrichtung relativ zur Anordnung der Mikrofone: Bei Endfire Arraymikrofonen
ist die bevorzugte Schalleinfallsrichtung in Längsrichtung der Mikrofone, d.h. für
Schalleinfallsrichtungen mit θ = 0 Grad. Bei Broadside Arraymikrofonen ist die bevorzugte
Schalleinfallsrichtung θ = 90 Grad. Die gegenseitigen Abstände der Mikrofone können
konstant oder voneinander verschieden sein. Im zweiten Fall werden für verschiedene
Frequenzbereiche unterschiedliche Gruppen von Mikrofonen für das Beamforming verwendet,
wie in [1] beschrieben.
[0004] Die signaltechnische Verbindung der Einzelmikrofone kann auf der analogen oder der
digitalen Ebene erfolgen. Im Folgenden soll die Implementierung im Digitalbereich
betrachtet werden. Die einzelnen Mikrofonsignale werden mittels Analog-Digital-Konvertern
digitalisiert und einer Signalverarbeitungseinheit zugeführt. Mittels der Signalverarbeitungseinheit
wird ein geeigneter Algorithmus (Stichwort "Beamforming") auf die Mikrofonsignale
angewendet. Mit Hilfe dieses Algorithmus wird der Bündelungsgrad des Mikrofons erhöht
und seitliche Schallquellen werden unterdrückt. Einen guten Überblick über Arraymikrofone
findet man in [1] und in der dort zitierten Literatur.
[0005] Bestandteil des Algorithmus sind Filterkoeffizientensätze, die für die Anordnung,
Art, Empfindlichkeit und Charakteristik der verwendeten Mikrofone, die akustische
Umgebung und die Orte der Schallquellen charakteristisch sind. In diesen Filterkoeffizientensätzen
können unterschiedliche Eigenschaften der einzelnen Mikrofone berücksichtigt werden,
wie sie beispielsweise durch Fertigungsstreuungen, Alterungseffekte etc. hervorgerufen
werden. Eine häufig verwendete Filterstruktur ist in der Literatur unter "Filter and
Sum Beamformer" bekannt (siehe z.B. [1], Seite 159). Dabei werden die einzelnen Mikrofonsignale
nach der Analog-Digital-Konversion mit geeigneten FIR-Filtern (Finite Impulse Response
Filtern) gefiltert und danach addiert. Ein Ausführungsbeispiel mit 4 Mikrofonen zeigt
die den Stand der Technik wiederspiegelnde Fig. 1.:
[0006] In Fig. 1 wird ein einfaches lineares Mikrofonarray mit gleichen Abständen d zwischen
den einzelnen Mikrofonen gezeigt. Der Schalleinfallswinkel θ ist auf die Längsachse
des Mikrofonarrays bezogen. Die einfallende Schallwelle trifft mit unterschiedlichen
Laufzeiten auf die einzelnen Mikrofone des Arrays auf. Die Laufzeitunterschiede entsprechen
den Wegunterschieden d*cos(θ). Die in Fig.1. gezeigten FIR-Filter FIR
1 bis FIR
4 enthalten Filterkoeffizientensätze, die frequenzabhängigen Amplituden- und Phasenunterschieden
entsprechen. Nach der Filterung werden die Signale addiert (Filter and Sum Beamformer).
Durch die erwähnten Amplituden- und Phasenunterschiede werden Schallwellen, die aus
bestimmten Einfallsrichtungen kommen, durch konstruktive Überlagerung verstärkt und
Schallwellen aus anderen Schalleinfallsrichtungen durch destruktive Überlagerung abgeschwächt.
Als allereinfachsten Spezialfall kann man sich die FIR-Filter FIR
1 bis FIR
4 als sogenannte Allpassfilter vorstellen, welche alle die gleiche frequenzunabhängige
Verzögerung aufweisen. In diesem Fall werden Schallwellen mit Einfallswinkel θ = 90
Grad verstärkt und Schallwellen aus anderen Einfallsrichtungen abgeschwächt, d.h.
man hat ein sogenanntes Broadside Array vorliegen.
[0007] Die oben erwähnten Filterkoeffizientensätze werden in vielen Anwendungen für eine
fix vorgegebene Standardsituation berechnet und im Betrieb des Arraymikrofons als
konstante Größen verwendet.
[0008] Die Überprüfung einzelner Mikrofone im Array erfolgt derzeit derart, dass beim Einbau
oder im Servicefall die Stromaufnahme der einzelnen Mikrofone überprüft wird. Der
Wert der Stromaufnahme wird dahingehend überprüft, ob er zwischen zwei vorgegebenen
Grenzwerten zu liegen kommt. Damit kann man die prinzipielle Funktionstüchtigkeit
der Einzelmikrofone feststellen. Mehr geschieht nicht.
[0009] Dabei treten, insbesondere, aber nicht ausschließlich im PKW verschiedene Probleme
auf:
[0010] Das erste Problem betrifft den Ausfall eines Einzelmikrofons. Das kann den Bündelungsgrad
des gesamten Arraymikrofons sehr stark verringern und die Richtcharakteristik in ungewollter
Weise verändern. Der Benutzer merkt eine Verschlechterung der durch das Arraymikrofon
angesteuerten Funktion ohne die genaue Ursache lokalisieren zu können, z.B. der Spracherkenner
funktioniert plötzlich nur mehr schlecht, beim Telefonieren wird der Sprecher nur
schlecht verstanden.
[0011] Diese Verschlechterungen können im Allgemeinen verschiedene Ursachen haben, die nicht
mit dem Arraymikrofon zusammen hängen müssen. So kann z.B. die verwendete GSM-Übertragungsstrecke
beim Telefonieren gestört sein. Für eine Fehlerdiagnose ist es daher wesentlich zu
wissen, ob wenigstens das Arraymikrofon als Teilsystem voll funktionsfähig ist. Nach
dem Stand der Technik kann die Stromaufnahme des Mikrofons nur im Labor bzw. im Servicefall
festgestellt werden.
[0012] Das zweite Problem ist eher schleichender Natur: Durch Streuungen der Eigenschaften
der Einzelmikrofone im Zuge der Herstellung bzw. unterschiedlich verlaufende Alterungsprozesse
oder unterschiedliche Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen können die Richt-
und Frequenzcharakteristiken der Einzelmikrofone stark voneinander abweichen. Dadurch
können die oben erwähnten Algorithmen für die Signalbearbeitung nicht mehr in der
gewünschten Art wirken.
[0013] Darüber hinaus werden durch den Einbau des Arraymikrofons, beispielsweise in eine
Fahrzeugkabine, die akustischen Verhältnisse im Vergleich zum Labor bei der Entwicklung,
geändert, da Reflexionen, Beugungen und Interferenzen durch Mehrfachschallwege auftreten.
Dadurch kann die Richtcharakteristik des Arraymikrofons in nachteiliger Weise verändert
und der Bündelungsgrad verringert werden.
[0014] Ähnliche Veränderungen der Mikrofoncharakteristik treten auf, wenn sich die Anzahl
und Verteilung der Personen im Fahrzeug ändern, wenn ein Schiebedach oder Fenster
geöffnet oder geschlossen wird, etc.
[0015] Die Erfindung hat das Ziel, diese Probleme zu beseitigen, zumindest aber ihre Auswirkungen
deutlich zu verkleinern, ohne dass ein Ausbau des Arraymikrofons oder eine komplizierte
und damit teure Umrüstung notwendig ist.
[0016] Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, dass zumindest ein Lautsprecher
im Erfassungsbereich des Arraymikrofons vorgesehen ist, der ein akustisches Testsignal
abgibt, und dass die Signale der Einzelmikrofone von einem Signalprozessor (DSP) ausgewertet
und auf ihre Stimmigkeit in Bezug auf den gewollten Signalcharakter und die gewollte
Signalstimmigkeit überprüft werden.
[0017] Der Lautsprecher kann dabei entweder fix eingebaut sein, oder Teil einer transportablen
Prüfvorrichtung sein, der Signalprozessor kann der des Arraymikrofons sein oder ebenfalls
Teil der Prüfvorrichtung. Wenn mehrere Lautsprecher vorgesehen sind, ist neben der
Kontrolle der Einzelmikrofone auch eine Kontrolle des Beamforming besonders genau
möglich.
[0018] Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an Hand eines Beispieles näher erläutert.
Dabei zeigt
die Fig. 1 eine Prinzipskizze der Anordnung und Signalverbindung gemäß dem Stand der
Technik,
die Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit vier Mikrofonen,
die Fig. 3 eine Variante der Ausführungsform der Fig. 2,
die Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel zur Messung der Lautsprecherimpedanz,
die Fig. 4a ein Schaltschema für ein Verfahren und
die Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrensablaufes.
[0019] Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit 4 Mikrofonen 1 bis 4. Die Abstände der
Mikrofone 1 - 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel gleich. Der Lautsprecher 5 wird
von allen Mikrofonen akustisch erfasst, d.h. ein Signal, das der Lautsprecher 5 aussendet
wird von allen Mikrofonen aufgenommen. Die Mikrofone 1 bis 4 können sowohl als Druckempfänger
als auch als Gradientenempfänger ausgeführt sein.
[0020] Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 3. Dieses ist im Prinzip wie in Fig.
2 aufgebaut, jedoch sind alle akustischen Wandler in einem gemeinsamen Gehäuse 6 untergebracht.
In diesem Gehäuse können auch elektronischen Komponenten, A/D- und D/A-Wandler untergebracht
sein. Von den Mikrofonen 1-4 sind nur die Einsprachöffnungen zu sehen.
[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, wie im Folgenden näher erläutert, aufgebaut
sein, das erfindungsgemäße Verfahren, das mit Hilfe des Lautsprechers und des Signalprozessors
beispielsweise als akustischer Selbsttest des Arraymikrofons durchgeführt wird, kann
folgendermaßen ablaufen:
[0022] Es wird im, am oder in der Nähe von dem Arraymikrofon ein Kalibrierlautsprecher 5
- bevorzugt ein Kleinlautsprecher nach dynamischem Prinzip - montiert, der eine akustische
Verbindung zu den Einzelmikrofonen 1-4 des Arrays in dem Sinne besitzt, dass das Lautsprechersignal
von jedem der Mikrofone aufgenommen werden kann. Der optimale Platz für die Positionierung
des (einzelnen) Kalibrierlautsprechers ist in der Mitte der Mikrofonanordnung, wo
die Summe aller Wege Kalibrierlautsprecher-Mikrofon ein Minimum ergibt. Jedoch sind
auch andere Lautsprecherpositionen denkbar, z.B. am Rand des Arrays oder etwas davon
entfernt, wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen. Der Kalibrierlautsprecher
5 ist mit einem Verstärker verbunden.
[0023] Das Ziel des Selbsttests ist insbesondere die Überprüfung einer oder mehrerer der
im Folgenden angeführten Parameter der einzelnen Mikrofone:
- Das Mikrofon ist eingeschaltet,
- Das Mikrofon hat die richtige Polung,
- Das Mikrofon hat die gewünschte Empfindlichkeit,
- Das Mikrofon weist den gewünschten Frequenzverlauf der Empfindlichkeit auf,
- Das Mikrofon weist keine zu großen Verzerrungen auf und
- Die Richtwirkung der Mikrofone
[0024] Vor Beginn des akustischen Selbsttests wird der Kalibrierlautsprecher überprüft.
Dabei wird festgestellt, ob seine elektrische Impedanz innerhalb vorgegebener Grenzwerte
liegt. Erst wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird mit dem akustischen Selbsttest
der Mikrofone begonnen. Diese Überprüfung der Lautsprecherimpedanz kann dadurch erfolgen,
dass das Lautsprechersignal direkt an einen der A/D-Wandler (Analog-Digitalwandler)
gelegt wird. Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Messung der Lautsprecherimpedanz
wobei der Lautsprecher parallel zur Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers betrieben wird.
Sollte das Verhältnis der Lautsprecherimpedanz zur Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers
zu weit vom Wert 1 abweichen, so kann ein zusätzlicher Vorwiderstand vor den Lautsprecher
geschaltet werden.
[0025] Die Messung der Lautsprecherimpedanz erfolgt nach einem, dem Techniker bekannten
Verfahren zur Messung komplexer Impedanzen. Dabei wird beispielsweise eine Konstantstromquelle
an den Lautsprecher gelegt und die Spannung an den Lautsprecherklemmen gemessen.
[0026] Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird im Folgenden ein Verfahren beschrieben.
Das zugehörige Schaltschema ist in Fig. 4a gezeigt. Dabei wird über den D/A-Wandler
6 ein Signal zum Leistungsverstärker 2 gesendet. Dieser Leistungsverstärker hat eine
definierte Ausgangsimpedanz R
a. Das verstärkte Signal gelangt zum Lautsprecher 8 mit der Impedanz R
LS und weiter zum Eingang des A/D-Wandlers 9, welcher eine definierte Eingangsimpedanz
R
i besitzt. R
a und R
LS bilden einen Spannungsteiler. Die Spannung wird am A/D-Wandler gemessen und mit einer
Referenzmessung verglichen, bei der als Impedanz eine bekannte Referenzimpedanz an
Stelle des Lautsprechers verwendet wird. Die Daten der Referenzmessung werden nur
einmal ermittelt und in einem nichtflüchtigen Datenspeicher (z.B. in einem ROM) vermerkt.
Aus den beiden so ermittelten Spannungswerten kann die unbekannte Lautsprecherimpedanz
R
LS ermittelt werden. Als Referenzmessung kann auch eine Messung ohne Lautsprecher verwendet
werden, d.h. die Referenzimpedanz ist unendlich Ohm.
[0027] Die Auswertung der Mikrofonsignale kann auf verschiedene Weise erfolgen. Als geeignete
Messsignale können Sinussignale, stochastische Rauschsignale oder periodische Rauschsignale
wie z.B. Maximalfolgenrauschen verwendet werden. Einige Verfahren sollen beispielhaft
beschrieben werden:
[0028] Verfahren 1) Im einfachsten Fall werden einige Sinussignale mit verschiedenen Frequenzen
hintereinander ausgegeben. Die Pegel an den einzelnen Mikrofonen werden auf ihre Stimmigkeit
überprüft, d.h. ob die gemessenen Spannungen innerhalb vorgewählter Grenzen liegen.
Aus den Ergebnissen wird abgeleitet, ob das Mikrofon funktionsfähig ist oder nicht.
[0029] Verfahren 2) Der Lautsprecher sendet ein periodisches Rauschsignal, z.B. Maximalfolgenrauschen,
aus. Durch die Mittelung der Signalantworten der einzelnen Mikrofone wird das Signal-Rauschverhältnis
verbessert. Aus den gemittelten Mikrofonsignalantworten können durch Anwendung der
sogenannten Diskreten Fourier Transformation (DFT) die Impulsantworten des jeweiligen
Systems Lautsprecher-Mikrofon berechnet werden. Dieses Verfahren ist analog dem aus
der Literatur ([2]: Vorländer, M.: Anwendungen der Maximalfolgentechnik in der Akustik.
Fortschritte der Akustik - DAGA 94, S. 83-102) bekannten Verfahren zur Messung von
Lautsprechern und Mikrofonen. Die derart gemessenen Impulsantworten Lautsprecher-Mikrofon
werden überprüft, ob ihr Maximum innerhalb vorgewählter Laufzeiten zu liegen kommt.
Die gemessenen Amplitudenübertragungsfunktionen werden überprüft, ob diese innerhalb
vorgewählter Toleranzbereiche liegen. Diese Amplitudenübertragungsfunktionen sind
ein Maß für die Mikrofonempfindlichkeit. Durch Vergleich mit einer Referenzmessung
lässt sich die Änderung der Mikrofonempfindlichkeit, z.B. hervorgerufen durch Alterung
oder Umwelteinflüsse feststellen.
[0030] Der Selbsttest wird beispielsweise durch ein Steuersignal zur Signalverarbeitungseinheit
ausgelöst. Von dieser wird ein Messsignal zum Verstärker und weiter zum Kalibrierlautsprecher
gesendet. Dieses Messsignal wird von den einzelnen Mikrofonen aufgezeichnet und danach
von einer Auswerteeinheit ausgewertet. Aus den aufgezeichneten Messsignalen können
die oben angeführten Mikrofonparameter entnommen werden.
- Eine Ausführungsvariante der akustischen Selbstkalibrierung besteht darin, das Messsignal
unhörbar für die Personen in der Nähe, z.B. für die PKW-Insassen auszusenden. Das
Messsignal wird dabei im Audiobereich mit geringem Pegel ausgesendet. Durch Mittelung
der aufgezeichneten Mikrofonsignale im Zeitbereich kann auch bei Signal-Rauschverhältnissen
< 0 dB gemessen werden, ähnlich wie dies bei raumakustischen Messungen, z.B. in voll
besetzten Konzertsälen, während der Vorstellung erfolgt. Erst durch die Mittelung
der Signalantworten werden die korrelierten Signalanteile verstärkt und die nichtkorrelierten
Hintergrundgeräusche eliminiert.
- Eine weitere Ausführungsvariante besteht darin, mehrere Kalibrierlautsprecher zu verwenden.
Dadurch können die oben genannten Mikrofonparameter genauer gemessen und zusätzlich
Informationen über die Richtwirkung der Mikrofone erhalten werden.
- Ein andere Ausführungsvariante der akustischen Selbstkalibrierung besteht darin, dass
die Überprüfung der Arrays im Ultraschallbereich erfolgt, d.h. in einem für den Benutzer
unhörbaren Frequenzbereich erfolgt. Die verwendeten akustischen Wandler müssen zu
diesem Zweck zumindest in einem Teilfrequenzbereich, der über 20kHz liegt, genügend
hohe Übertragungsfaktoren aufweisen.
Auswertung der festgestellten Fehler
[0031] Die aus den Auswerteverfahren ermittelten eventuell festgestellten Fehler werden
bevorzugt auf eine oder mehrere der folgenden Arten weiterverarbeitet:
- Der Fehler wird im Fehlermanagementsystem des Fahrzeuges gespeichert. Beim nächsten
Besuch einer Fachwerkstätte kann das defekte Mikrofonmodul getauscht werden.
- Der Fehler kann im Fahrzeug angezeigt werden beispielsweise in einer Systemkonsole,
in einer Kontrollleuchte, in einem Pop-Up-Menü auf dem Bildschirm des Fahrzeugcomputers
etc.
- Der Fehler kann im Fahrzeug akustisch gemeldet werden durch Ausgabe einer geeigneten
Warnung über die Autolautsprecher oder den Kalbrierlautsprecher des Arraymikrofons.
[0032] Das erfindungsgemäße Verfahren weist, abgesehen von der Möglichkeit der Erkennung
einer ganzen Reihe bisher nicht festzustellender Mängel noch den Vorteil auf, dass
die Messung bei laufendem Betrieb des Mikrofons durchgeführt werden kann. Nach erfolgreich
abgelaufener Überprüfung kann beispielsweise eine automatische Anzeige "Mikrofon OK"
erfolgen.
[0033] Darüber hinaus ist es auch möglich, dem zweiten oben genannten Problemkreis beizukommen:
Es wird dazu der akustische Selbsttest genauso durchgeführt wie oben beschrieben.
Dann werden die Ergebnisse der aufgezeichneten Mikrofonsignale dazu verwendet, die
oben erwähnten Koeffizienten neu zu berechnen und zu implementieren.
[0034] Die Art der Adaptierung der Filterkoeffizienten kann beispielsweise dadurch erfolgen,
dass die nach obigem Verfahren bestimmte, altersbedingte Änderung der Mikrofonempfindlichkeit
bei der Berechnung der Filterkoeffizientensätze berücksichtigt wird. Dadurch werden
Änderungen der Mikrofoneigenschaften, insbesondere des Empfindlichkeitsfrequenzverlaufes
kompensiert. Das Verfahren ist im Blockschaltbild in Fig.5. gezeigt.
[0035] Die Durchführung dieser Adaption ist dem Fachmann auf dem Gebiete der Elektroakustik
in Kenntnis der Erfindung ohne Probleme möglich. Bevorzugt wird, dass Selbsttest,
Neuberechnung und Implementierung in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden.
Das ermöglicht auch eine Verbesserung der Mikrofonbündelung, denn damit kann auf wechselnde
Umgebungsbedingungen reagiert werden, wie z.B.: auf das Öffnen oder Schließen von
Fenstern, das Zusteigen oder Aussteigen von Personen, die Änderung der Mikrofoneigenschaften
als Folge von Änderungen der Umgebungsparameter wie Lufttemperatur, Luftdruck oder
Luftfeuchtigkeit, direkte Sonnenbestrahlung eines Teils des Arraymikrofons mit daraus
resultierender unterschiedlicher Erwärmung der Einzelmikrofone, etc.
Literatur:
[0036]
[1] M. Brandstein, D. Wards (Eds), Microphone Arrays, Springer Verlag, 2001
[2] Vorländer, M.: Anwendungen der Maximalfolgentechnik in der Akustik. Fortschritte
der Akustik - DAGA 94, S. 83-102.
1. Arraymikrofon mit mehreren Einzelmikrofonen (1 - 4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Lautsprecher (5) im Erfassungsbereich jedes der Mikrofone angeordnet ist und
dass eine elektronische Schaltung vorgesehen ist, die den Lautsprecher (5) so beaufschlagt,
dass er ein vorbestimmtes akustisches Testsignal abstrahlt, und dass die von jedem
der Mikrofone als Antwort auf den Empfang des Testsignals kommenden Testantwortsignale
auswertet.
2. Verfahren zum Prüfen von Arraymikrofonen, die aus mehreren Einzelmikrofonen (1 - 4)
bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein gemeinsamer Lautsprecher (5) im Erfassungsbereich jedes Einzelmikrofons
vorgesehen ist, der mit einer Prüfelektronik verbunden ist, mit der auch jedes Einzelmikrofon
verbunden ist, dass die Prüfelektronik über den Lautsprecher ein vorbestimmtes akustisches
Testsignal abgibt, dass die Prüfelektronik die daraufhin von jedem Einzelmikrofon
kommenden Testantwortsignale auswertet und mit Signalmodellen vergleicht, die in der
Prüfelektronik oder extern gespeichert sind, und die ordnungsgemäß funktionierenden
Einzelmikrofonen entsprechen, und dass die Prüfelektronik in Abhängigkeit vom Ergebnis
des Vergleiches eine entsprechende Mitteilung anzeigt und/oder speichert.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfelektronik vor Abgabe des akustischen Testsignals eine Überprüfung des Lautsprechers
(5) durchführt, wobei das Lautsprechersignal direkt an einen der A/D-Wandler gelegt
wird und der Lautsprecher parallel zur Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers betrieben
wird und wobei der Lautsprecher einen Spannungsteiler zusammen mit dem Ausgangswiderstand
des den Lautsprecher betreibenden Leistungsverstärkers bildet, das am A/D-Wandler
anliegende Signal aufgezeichnet und ausgewertet wird, indem dieses Signal mit einem
Referenzsignal verglichen wird das aus der Messung mit einer Referenzimpedanz anstelle
der Lautsprecherimpedanz stammt.
4. Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Lautsprecherimpedanz zur Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers überprüft
wird und, wenn es zu weit vom Wert 1 abweicht, durch einen zusätzlichen Vorwiderstand,
der vor den Lautsprecher geschaltet wird, angepaßt wird.
5. Verfahren zum automatischen Kalibrieren von Arraymikrofonen, die aus mehreren Einzelmikrofonen
(1 - 4) bestehen, wobei die Mikrofonsignale mittels Analog-Digital-Konvertern digitalisiert
und einer Signalverarbeitungseinheit zugeführt werden, die mittels eines geeigneten
Algorithmus, der auf die Mikrofonsignale angewendet wird, den Bündelungsgrad des Arraymikrofons
erhöht und seitliche Schallquellen unterdrückt, wobei Filterkoeffizientensätze, die
für die Anordnung, Art, Empfindlichkeit und Charakteristik der verwendeten Mikrofone,
die akustische Umgebung und die Orte der Schallquellen charakteristisch sind, Bestandteil
des Algorithmus sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Lautsprecher (5) im Erfassungsbereich jedes Einzelmikrofons vorgesehen
ist, der mit einer Prüfelektronik verbunden ist, mit der auch jedes Einzelmikrofon
verbunden ist, dass die Prüfelektronik über den Lautsprecher (5) ein vorbestimmtes
akustisches Testsignal abgibt, dass die Prüfelektronik die daraufhin von jedem Einzelmikrofon
(1 - 4) kommenden Testsignalantworten auswertet und mit Signalmodellen vergleicht,
die in der Prüfelektronik oder extern gespeichert sind, und die ordnungsgemäß funktionierenden
Einzelmikrofonen entsprechen, und dass die Prüfelektronik in Abhängigkeit vom Ergebnis
des Vergleiches eine Änderung des Wertes einzelner oder aller Filterkoeffizienten
des Filterkoeffizientensatzes vornimmt und den Test erneut durchführt, bis die Testsignalantworten
im Bereich der Signalmodelle liegen.
6. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Durchführen einer vorbestimmten Anzahl von Testwiederholungen der Test abgebrochen
wird und eine Fehlermeldung angezeigt und/oder gespeichert wird.