Forschung

 

Institut für Systemdynamik - ISD

Bluetooth-Freisprecheinrichtung

Der Kurzstreckenfunk-Standard Bluetooth hat sich auf breiter Front durchgesetzt. Immer mehr Geräte können über Bluetooth kabellos miteinander kommunizieren. Zur einfachen Integration der Bluetooth-Kommunikation in eingebettete Systeme bieten verschiedene Hersteller komplette Bluetooth-Module an, die über die serielle Schnittstelle mittels Modembefehlen (AT Kommandos) gesteuert werden können.

Im Rahmen des Projekts soll mit Hilfe des Bluetooth-Moduls BISM II der Firma Ezurio (http://www.ezurio.com/products/bism/) eine Freisprecheinrichtung implementiert werden. Das Modul enthält bereits den kompletten Protokoll-Stack für die erforderlichen Bluetooth Profile (Handsfree Profile und Headset Profile). Die Projektgruppe sollte die Ansteuerung des Moduls über die serielle Schnittstelle implementieren. Um eine einfache Portierung auf ein DSP-System zu ermöglichen, sollte die Umsetzung in ANSI-C erfolgen.

Entwurf eines robusten Kommandoerkenners WS07/08

Spracherkennung findet zunehmend Anwendung im Bereich von Sprachbediensystemen (z.B. im PKW) oder Diktiersystemen. Die entsprechenden Systeme können bereits einen Wortschatz von mehreren Tausend Worten erkennen und unterstützen komplexe Dialoge z.B. zur Zieleingabe für Navigationssysteme.

Im Rahmen des Projekts soll ein einfacher Kommando-Worterkenner aufgebaut werden, der einen kleinen Wortschatz von ca. 20-40 Worten robust und sprecherunabhängig erkennt. Ziel ist dabei eine möglichst einfache Implementierung, die sich für den Einsatz im Rahmen einer Vorlesung zur Mensch-Maschine-Kommunikation eignet.

Basis für die Implementierung ist das Hidden Markov Model Toolkit (HTK) der Cambridge University (http://htk.eng.cam.ac.uk/).

Messtechnik für Freisprechsysteme SS07

Eine Freisprechanlage soll verkehrssicheres Telefonieren in Fahrzeugen gewährleisten. Um die Qualität einer Freisprecheinrichtung ermitteln und bewerten zu können, wurde vom Verband der Automobilindustrie (VDA) ein standardisiertes Messverfahren entworfen. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwändig. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines DSP-Systems, das diesen Messaufwand erheblich reduziert. Das System vermisst hierzu einmalig die Fahrzeugakustik. Bei den Messungen nach dem VDA-Standard wird die akustische Ausbreitung durch das DSP-System simuliert. Die akustischen Ausbreitungspfade im Fahrzeug werden durch lange FIR-Filter modelliert. Dies erfordert eine mehrkanalige Filterung mit extrem kurzer Latenzzeit.

Das System vermisst hierzu einmalig die Fahrzeugakustik. Bei den Messungen nach dem VDA-Standard wird die akustische Ausbreitung durch das DSP-System simuliert. Bei der Simulation tritt also der DSP anstelle der realen Fahrgastzelle. Das folgende Schaltbild verdeutlicht dieses Prinzip:

Zur Beschreibung der Fahrzeugakustik gehen wir von einem Freisprechsystem (FS) mit zwei Mikrofonen im Innenspiegel aus. Die akustischen Wege im Fahrzeug sind in Abbildung 3 dargestellt. Die Pfeile symbolisieren dabei die Wege der Schallwellen, welche bei der Systemmessung- und simulation berücksichtigt werden müssen.

 

Pfad 1 in der obigen Abbildung repräsentiert den akustischen Weg vom Lautsprecher zum rechten Ohr des Fahrers. Das rechte Fahrerohr wird dabei als Referenz für die Wahrnehmung des fernen Gesprächsteilnehmers gewählt. Die Wege 2 und 3 entsprechen den Echopfaden, d.h. den akustischen Wegen des Lautsprechersignals zu den beiden Mikrofonen der Freisprecheinrichtung. Die Wege 4 und 5 modellieren die akustische Ausbreitung der Fahrersprache zu den beiden Mikrofonen der Freisprecheinrichtung. Für das Messen der Echodämpfung in sogenannten Double-Talk Situationen (naher und ferner Sprecher sind aktiv) muss sowohl die Senderichtung als auch die Empfangsrichtung aktiv sein, d.h. in einer entsprechenden Simulation müssen die Pfade 2-5 gleichzeitig simuliert werden.

Der DSP in Aktion ...