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VeSpah

Ein Kofferraum mit technischen Komponenten eines Forschungsfahrzeugs der TH Aschaffenburg.
  1. Intelligent Mobility
  2. Artificial Intelligence and Data Science
  3. Intelligent Sensors and Signals

Verbesserung der Sprachverständlichkeit in Fahrzeuginnenräumen durch digitale Echtzeit-Signalverarbeitung.

Förderung

Hintergrund

Die Sprachkommunikation zwischen Fahrgästen in einem fahrenden Fahrzeug ist aufgrund von akustischen Verlusten und starken Hintergrundgeräuschen im Fahrzeug erschwert. Fahrgäste sprechen oft lauter als gewöhnlich und lehnen oder drehen sich zu ihren Gesprächspartnern. Wenn jedoch auch der Fahrer in das Gespräch involviert ist und sich umdreht oder sich zu den anderen Fahrgästen lehnt, wird die Verkehrssicherheit beeinträchtigt. Die Sprachqualität und Verständlichkeit im Fahrgastraum kann durch ein so genanntes InterCom-System verbessert werden. Das InterCom-System nimmt die Sprache der sprechenden Fahrgäste mit Mikrofonen auf und die Signale werden in Echtzeit mit Methoden der digitalen Signalverarbeitung verarbeitet und gefiltert. Anschließend wird die verarbeitete Sprache über die Lautsprecher wiedergegeben, die sich in der Nähe der zuhörenden Fahrgäste befinden.

Das InterCom-System erhöht somit den Komfort der Fahrzeuginsassen bei einer Gesprächsführung während der Fahrt sowieund die Sicherheit im Straßenverkehr, indem es den Fahrern erleichtert, bei einer entspannten Unterhaltung die Aufmerksamkeit auf den Straßenverkehr zu richten.

Ziele

Eine geringe Verzögerungszeit der Signalverarbeitung ist notwendig und daher ein kritischer Punkt für das InterCom-System. Bei einer Gesamtverzögerungszeit, die über 10-15 Millisekunden liegt, werden zuhörende Passagiere zwei störende Schallquellen wahrnehmen: das empfangene Sprachsignal über den direkten Weg und das vom InterCom-System.

Um die Verzögerungszeit so gering wie möglich zu halten und die Stabilität zu erhöhen, müssen Algorithmen zur Audiosignalverarbeitung, wie z.B. Filterbänke, Beamformer, Algorithmen zur Rückkopplungsunterdrückung und RückkopplungskKompensation, sowie GeräuschreduktionsRauschfilter und Methoden zur adaptiven Lautstärkeanpassung untersucht, realisiert und auf Hardware getestet werden.

  • Methoden

    • Spektrale und cepstrale Kurzzeitanalyse
    • Filterbänke mit geringer Verzögerung
    • Statistische Schätzverfahren
    • Modellbasierte Filter
    • Adaptive Filter
    • Echtzeit-Analysen
    • Eingebettete Programmierung
    • Echtzeitsimulation von Fahrgasträumen

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