Zarlink: Kristallklarer Klang für Freisprecheinrichtungen

Um die Sicherheit beim Autofahren zu erhöhen, erlassen immer mehr Regierungen Gesetze, die das Telefonieren im fahrenden Auto ohne Freisprecheinrichtung verbieten. Eine gute Freisprecheinrichtung wird häufig nach der Sprachqualität beurteilt. Dadurch wächst der Markt solcher Freisprecheinrichtungen und die Hersteller bemühen sich zunehmend um die verbesserte Übertragung der Sprache während des Telefongesprächs.

Die wichtigsten Punkte bei einem Design von hochklassigen Freisprecheinrichtungen sind: Reduzierung der Umgebungsgeräusche, Reduktion und Entfernung von akustischen Echos und die Reduktion von Übersteuerungen. Umgebungsgeräusche Geräusche, welche sowohl vom Fahrzeug als auch von der Umgebung erzeugt werden sind die Hauptprobleme gegen die eine Freisprech-einrichtung ankommen muss. Folgende Geräuschquellen sind in Fahrzeugen am häufigsten anzutreffen:

1) Motorgeräusch
Dieses Geräusch, welches immer zu hören ist wenn das Auto in Betrieb ist, kann die Sprachleistung einer Freisprecheinrichtung empfindlich stören. Die höchsten Lautstärkepegel werden bei der Beschleunigung gemessen und drängen sich bei schnellen Beschleunigungen z.B. in Sportwägen noch mehr in den Vordergrund.

2) Straßengeräusch
Dieses Geräusch wird durch die Reibung zwischen Straße und Reifen erzeugt. Die Lautstärke wird durch die Beschaffenheit der Lauffläche der Reifen und der Straße bestimmt.

3) Windgeräusch
Die Luft, die am fahrenden Wagen vorbeiströmt und auf kleinste Unebenheiten wie Gepäckträger, Spiegel, offene Fenster etc. trifft, erzeugt ein mehr oder weniger starkes Windgeräusch. Da alle Fahrzeuge unterschiedlich beschaffen sind, variiert dieses Geräusch von Fahrzeug zu Fahrzeug.

4) Akustische Echos

In einem geschlossenen Fahrzeug gibt es 2 Arten von akustischen Echos:
• direkte Kopplung zwischen Lautsprecher und Mikrofon
• Widerhall von Sprache die an der Einrichtung des Fahrzeugs zurückgeworfen und gebrochen wird.
Eine Echolaufzeit von 64ms bis 128ms die „bekämpft" werden muss, ist im Auto als ausreichend anzusehen

5) Übersteuerung
Eine Freisprecheinrichtung die so entwickelt wurde, dass sie gerade noch ansprechend funktioniert wenn man bei geschlossenem Fenster unterwegs ist, wird überhaupt nicht funktionieren sobald sich die Umgebungsbedingungen ändern. Wenn zum Beispiel das Fenster geöffnet wird, erhöht der Fahrtwind die Signalpegel am Mikrofon rasch, das Mikrofon beginnt zu übersteuern und die Analog-Digital-Wandler überlasten

Um eine gute Reduzierung der Umgebungsgeräusche zu erreichen, muss eine Freisprecheinrichtung fähig sein, dynamisch die Mikrofonverstärkung so anzupassen, dass der Besitzer klar von seinem Gegenüber verstanden wird ohne das Mikrofon zu übersteuern. Eine gute Freisprecheinrichtung basiert auf einem Akustik Echo Filter (AEC) und einem Nicht Linearen Prozessor (NLP). Diese müssen so aufeinander abgestimmt sein, dass der AEC Veränderungen im Akustikpfad laufend mitprotokolliert und entsprechend gegensteuert. Der NLP hingegen bügelt die Schwächen des AEC aus, indem er das Echo weiter reduziert und nichtlineare Effekte auf dem Sprachpfad bearbeitet. Um ein Übersteuern der Freisprecheinrichtung, welches bei starken Geräuschpegeln, wie sie z.B. bei einer Fahrt mit 100km/h und offenen Fenstern auftreten, zu verhindern, ist eine entsprechend abgeglichene Kompensationsschaltung notwendig. Diese Schaltung verhindert das Übersteuern des Signals und erlaubt dem AEC die Entfernung akustischer Echos und der Störgeräuschunterdrückung, dass sie störende Hintergrundgeräusche identifizieren und herausfiltern kann.

ZARLINK Semiconductor hat mit der Galileo Familie eine Ein-Chip-Lösung auf den Markt gebracht, welche den hohen Anforderungen, die an heutige Freisprecheinrichtungen gestellt werden, entspricht. Der ZL38004 ist ein dezidierter Sprachprozessor, welcher sowohl einen 2-Kanal-CODEC mit verschiedenen Eingängen integriert als auch die Entfernung von Echos, Unterdrückung von Störgeräuschen und Übersteuerungskompensation bietet. Die patentierten Software Algorithmen des Bausteins überwachen laufend Änderungen im Echopfad auch bei voll-duplex Gesprächen und reduzieren störende Hintergrundgeräusche unter Beibehaltung einer hohen Sprachqualität. Selbst wenn die Sprachpegel niedrig sind, ermöglicht der ZL38004 bei voll-duplex Gesprächen eine natürliche Unterhaltung.

Auch die Kunden von ZARLINK sind von der Qualität und Leistung des ZL38004 überzeugt. Zitat eines der größten Hersteller für hochqualitative Freisprecheinrichtungen: „Wir haben uns im vergangenen Jahr alle Lösungen für Freisprecheinrichtungen angesehen und uns für ZARLINK entschieden, weil dieser Baustein die beste Qualität bietet, zu einem Preis der sich mit einem diskreten Aufbau (DSP und CODECs) nicht realisieren lässt!"

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