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Dokumentenidentifikation DE60027118T2 07.09.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001108994
Titel Verfahren und Anordnung zur gleichzeitigen Schätzung von verschiedenen Richtungen mehrerer Schallquellen und zur Bestimmung der individuellen Schallhöhen von verschiedenen sich bewegenden Schallquellen
Anmelder Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP
Erfinder Mizushima, Koichiro, Yokohama 226-0027, JP
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 60027118
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.11.2000
EP-Aktenzeichen 001245497
EP-Offenlegungsdatum 20.06.2001
EP date of grant 05.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.09.2006
IPC-Hauptklasse G01H 3/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse G01V 1/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschätzen der jeweiligen Winkelrichtungen von einer oder mehreren Schallquellen in Relation zu einer spezifischen Position, und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwenden solcher abgeschätzter Richtungen, um zu detektieren, wann sich eine sich bewegende Schallquelle durch eine spezifische Winkelrichtung bewegt hat, und um den Schall, der von jeweiligen Schallquellen einer Vielzahl an sich bewegenden Schallquellen ausgesendet wird, zu überwachen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Ein Verfahren zum Abschätzen der Winkelrichtung einer Schallquelle und zum Überwachen einer Schallquelle ist in dem japanischen Patent HEI 5-114098 beschrieben. 22 zeigt den Aufbau dieser Schallquellenrichtungs-Abschätzungsvorrichtung nach dem Stand der Technik. In 22 sind erste und zweite Richtmikrofone 901 und 902 durch eine feste Entfernung L beabstandet entlang einer Verkehrsflusslinie angeordnet. Der Schall, der durch diese Mikrofone jeweils erfasst wird und als Verkehrsgeräusch A und Verkehrsgeräusch B bezeichnet werden kann, wird jeweils durch Verstärkerschaltkreise 903, 904 verstärkt, und die sich ergebenden Signale werden unter der Steuerung eines Timing-Steuerschaltkreises 910 wechselweise durch einen Wechselschaltkreis 905 ausgewählt, um nacheinander durch einen Frequenzanalyseschaltkreis 906 einer Frequenzanalyse unterzogen zu werden. Auf diese Weise werden Frequenzvektorverteilungen SA bzw. SB erhalten, die Verkehrsgeräusch A bzw. Verkehrsgeräusch B entsprechen. Als Nächstes wird der Ähnlichkeitsgrad zwischen den Frequenzvektorverteilungen SA und SB detektiert, und die Zeitdifferenz dt zwischen den Punkten, bei denen die Frequenzvektorverteilungen SA und SB ungefähr identisch werden, wird durch einen Zeitdifferenzdetektionsschaltkreis 908 erhalten. Ein Zeitdifferenz-/Geschwindigkeitswandlerschaltkreises 909 führt dann die Berechnung aus: V = L/dt, um die Geschwindigkeit der Schallquelle zu bestimmen, und zeigt diesen Geschwindigkeitswert durch einen Anzeigenschaltkreis 911 an. Zusätzlich kann die Richtung der Schallquelle auf der Grundlage der zuvor genannten Zeitdifferenz berechnet werden. Auf diese Weise ist es mit diesem Verfahren nach dem Stand der Technik möglich, die Winkelrichtung einer Schallquelle abzuschätzen und den Schall, der von dieser Schallquelle ausgesendet wird, zu überwachen.

Bei solch einem Typ von Schallquellenrichtungs-Abschätzungsverfahren nach dem Stand der Technik wird jedoch, wenn Schall von einer Vielzahl an Quellen gleichzeitig die Mikrofone erreicht, oder wenn es eine andere Schallquelle gibt als die Schallquellen, die überwacht werden sollen, dann wird die Genauigkeit des Abschätzens der Richtung einer Schallquelle niedrig.

In US 5,539,859 A ist ein Verfahren zum Reduzieren von akustischen Geräuschen in einem empfangenen Schallsignal, das ein Sprachsignal umfasst, beschrieben, in dem ein dominanter Einfallwinkel, der den Einfallwinkel der Sprachsignalkomponente des empfangenen Schallsignals darstellt, bestimmt wird. In JP 05087903 A ist ein Verfahren zum Vorhersagen der Richtung einer Schallquelle beschrieben, in dem die Ausgangssignale von zwei Mikrofonen jeweils durch einen Bandaufspaltungsteil in M Frequenzbänder geteilt werden. Die Richtung der Schallquelle wird aus einer Korrelationsfunktion in jedem Frequenzband, das in einem Schallquellenrichtungs-Vorhersageteil gewichtet und gemittelt wird, bestimmt.

In der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ist der Begriff "Richtung" als "Winkelrichtung in Bezug auf einen spezifischen Ursprungspunkt" bedeutend zu verstehen, wenn er nicht in Bezug auf eine Winkelbewegungsrichtung oder eine Linearbewegungsrichtung verwendet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, durch Bereitstellen eines Verfahrens und einer Vorrichtung für eine Schallquellenrichtungsabschätzung die obigen Probleme des Stands der Technik zu beseitigen, was ermöglicht, die Richtung einer Schallquelle in Relation zu einem spezifischen Punkt genau abzuschätzen, sogar wenn es in der Nähe eine Vielzahl an Schallquellen oder eine Schallquelle eines anderen Typs als die gewünschten Schallquellen gibt.

Es ist des Weiteren ein Ziel, solch ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, wodurch jeweilige Richtungen einer Vielzahl an Schallquellen gleichzeitig abgeschätzt werden können.

Es ist weiterhin ein Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwenden dieser abgeschätzten Richtungen bereitzustellen, um zu detektieren, wann sich eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung in Relation zu einer festen Position bewegt hat, und auf diese Weise zu detektieren, dass sich die Schallquelle an dieser spezifischen Position vorbeibewegt hat.

Es ist weiterhin ein Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwenden dieser abgeschätzten Richtungen bereitzustellen, um zu detektieren, ob eine Schallquelle in Bewegung ist, und wenn dies der Fall ist, die Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit zu detektieren.

Es ist des weiteren ein Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwenden dieser abgeschätzten Richtungen bereitzustellen, um zu ermöglichen, den Schall, der von einer spezifischen Schallquelle ausgesendet wird, zu überwachen.

Um das obige Ziel des Erhaltens von abgeschätzten Richtungen von einer oder mehreren Schallquellen zu erreichen, werden bei einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsverfahren und einer Schallquellenrichtungs-Abschätzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Eingangssignale einer Anordnung von Mikrofonen in jedem von jeweiligen Zeitfenstern extrahiert, während in jedem der Zeitfenster jeweilige abgeschätzte Richtungen der Schallquelle für jede Frequenz eines festen Satzes an Frequenzen berechnet werden, und der Mittelwert der somit berechneten Richtungen zu der abgeschätzten Richtung wird, die diesem Zeitfenster entspricht. Da eine abgeschätzte Richtung der Schallquelle auf der Grundlage einer Vielzahl an Frequenzen erhalten wird, kann ein hoher Grad an Schallquellenrichtungs-Abschätzungsgenauigkeit erreicht werden.

Um die Genauigkeit einer Schallquellenrichtungsabschätzung weiter zu erhöhen, wenn jede frequenzgemittelte abgeschätzte Richtung für ein Zeitfenster erhalten wird, wie es oben beschrieben ist, wird der Mittelwert der abgeschätzten Richtung, die für das Zeitfenster erhalten wird, und der jeweiligen abgeschätzten Richtungen, die für eine feste Vielzahl an Zeitfenstern berechnet wurden, die diesem Zeitfenster vorangehen, berechnet, um auf diese Weise (für jedes der aufeinander folgenden Zeitfenster) eine abgeschätzte Richtung zu erhalten, die sowohl auf einer Frequenzmittelwertbildung als auch auf einer Zeitmittelwertbildung basiert.

Des Weiteren kann bei solch einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsverfahren und solch einer Schallquellenrichtungs-Abschätzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch Detektieren, ob eine Anzahl an abgeschätzten Richtungen, die für diese Schallquelle erhalten werden, und die innerhalb eines festen Richtungsbereichs liegen und innerhalb eines festen Beobachtungsintervalls auftreten, eine vorbestimmte minimale Anzahl übersteigt, eine Beurteilung gemacht werden, ob die Richtung einer Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, können dann erzeugt werden, um diese Tatsache anzugeben. Auf diese Weise wird es möglich, zu detektieren, dass eine sich bewegende Schallquelle momentan die Mikrofonanordnung passiert.

Bei solch einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsverfahren und einer solchen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird es des Weiteren möglich, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis, das der Schallquelle entspricht, erzeugt wird, auf der Grundlage des Vorzeichens der Differenz zwischen abgeschätzten Richtungen, die jeweils für die Schallquelle vor und zu dem Zeitpunkt erhalten werden, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, die Bewegungsrichtung einer Schallquelle zu beurteilen. Zum Beispiel können aufeinander folgende Sätze an erhaltenen abgeschätzten Richtungen temporär in einen Datenpuffer gesetzt werden, so dass, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erhalten wird, die Pufferinhalte abgeschätzte Richtungen enthalten, die vor dem Zeitpunkt des Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses erhalten wurden. Alternativ kann es möglich sein, durch Verwenden einer abgeschätzten Richtung, die anschließend an den Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erhalten wird, einen ähnlichen Effekt zu erreichen.

Wenn des Weiteren die Entfernung zwischen der Mikrofonanordnung und einer Bewegungslinie eines Stroms sich bewegender Schallquellen bekannt ist, dann können die abgeschätzten Richtungen verwendet werden, um die (Linear-)Bewegungsgeschwindigkeit einer Schallquelle unter Verwendung des Zeitpunkts abzuschätzen, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis, das dieser Schallquelle entspricht, erzeugt wird. Im Speziellen kann die Zeit, die benötigt wird, damit sich die abgeschätzten Richtungen, die für diese Schallquelle erhalten werden, über eine spezifische Größe bewegen, oder die Größe, um die sich die abgeschätzten Richtungen innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls ändern, gemessen werden, um auf diese Weise die Winkelgeschwindigkeit der Schallquelle in Relation zu der Mikrofonanordnung zu erhalten. Die ungefähre Lineargeschwindigkeit der Schallquelle kann auf diese Weise auf der Grundlage der Entfernung zu der Bewegungslinie der Schallquelle berechnet werden.

Des Weiteren wird es mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, anzuordnen, dass, wenn detektiert wird, dass sich eine Schallquelle momentan an der Mikrofonanordnung vorbei bewegt (wie es durch ein Durchgangsdetektionsergebnis angegeben wird), eine Richtwirkung für die Mikrofonanordnung hergestellt wird, die entlang der jüngst erhaltenen abgeschätzten Richtung dieser Schallquelle ausgerichtet wird. Wenn die Mikrofonanordnung eine feste lineare Anordnung ist, dann kann eine Richtwirkung innerhalb eines Bereichs von ungefähr 180° selektiv durch Anwenden geeigneter Verzögerungsgrößen auf die jeweiligen Mikrofonausgangssignale und Summieren der verzögerten Signale hergestellt werden, wobei das sich ergebende Signal ein Überwachungssignal bildet, das den Schall übermittelt, der von dieser spezifischen Schallquelle ausgesendet wird.

Alternativ kann eine Vielzahl an festen Richtwirkungen für die Mikrofonanordnung vorbestimmt sein. In diesem Fall kann, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis für eine Schallquelle erhalten wird, die momentane abgeschätzte Richtung der Schallquelle verwendet werden, um die eine der vorbestimmten Richtwirkungen, die dieser abgeschätzten Richtung am Nächsten ist, auszuwählen, und dann wird ein Überwachen des Schalls, der von dieser Schallquelle ausgesendet wird, ausgeführt. In diesem Fall wird es möglich, Schallquellen zu überwachen, die sich mit verschiedenen im Wesentlichen unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen (und die somit im Wesentlichen in Bezug auf die abgeschätzte Richtung, die für jede Schallquelle zu dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn ein Durchgang der Schallquelle detektiert wird, abweichen können), da es unnötig wird, jedes Mal, wenn eine Überwachung gestartet werden soll, eine neue Mikrofonanordnungsrichtwirkung herzustellen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Schema zur Verwendung beim Beschreiben der Grundmerkmale einer ersten Ausführungsform, um aufeinander folgend jeweilige abgeschätzte Richtungen von einer oder mehreren Schallquellen in Relation zu einer Mikrofonanordnung abzuleiten;

2A, 2B bilden ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer ersten Ausgestaltung eines Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteils der ersten Ausführungsform, wobei abgeschätzte Richtungen in aufeinander folgenden Zeitfenstern durch Verwenden von sowohl einer frequenzbasierten als auch einer zeitbasierten Mittelwertbildungsverarbeitung abgeleitet werden;

3A, 3B bilden ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die erste Ausgestaltung des Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteils ausgeführt wird;

4 bildet ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer zweiten Ausgestaltung des Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteils der ersten Ausführungsform, wobei abgeschätzte Richtungen in aufeinander folgenden Zeitfenstern durch Verwendung von nur einer frequenzbasierten Mittelwertbildungsverarbeitung abgeleitet werden;

5A, 5B bilden ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die zweite Ausgestaltung des Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteils ausgeführt wird;

6 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer zweiten Ausführungsform mit einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil und einem Durchgangsdetektionsteil zum Detektieren, wann eine sich bewegende Schallquelle durch eine spezifische Richtung in Relation zu einer Mikrofonanordnung hindurch gegangen ist;

7 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die zweite Ausführungsform ausgeführt wird;

8 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer dritten Ausführungsform, die einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil, einen Durchgangsdetektionsteil umfasst, und die Daten ableitet und diese einer Aufzeichnungsvorrichtung liefert, die einen Pegel einer Schallleistung ausdrücken, die von einer spezifischen Schallquelle empfangen wird, die sich momentan an einer Mikrofonanordnung vorbei bewegt;

9 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die dritte Ausführungsform ausgeführt wird;

10 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer vierten Ausführungsform, die einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil umfasst, und dazu dient, das Vorhandensein einer stationären Schallquelle zu detektieren;

11 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer fünften Ausführungsform, die einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil, einen Durchgangsdetektionsteil und einen Bewegungsrichtungsableitungsteil umfasst, der Daten ableitet, die die Bewegungsrichtung einer Schallquelle ausdrücken, die sich momentan an einer Mikrofonanordnung vorbei bewegt;

12 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die fünfte Ausführungsform ausgeführt wird;

13 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer sechsten Ausführungsform, die einen Geschwindigkeitsdetektionsteil zum Bearbeiten von Durchgangsdetektionsergebnissen, die durch einen Durchgangsdetektionsteil erhalten werden, und abgeschätzten Richtungen, die durch einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil erhalten werden, umfasst, um die Geschwindigkeit einer Schallquelle zu erhalten, die sich momentan an einer Mikrofonanordnung vorbei bewegt;

14 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die sechste Ausführungsform ausgeführt wird;

15 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer siebten Ausführungsform, die einen Richtwirkungssteuerteil zum Bearbeiten von Durchgangsdetektionsergebnissen, die durch einen Durchgangsdetektionsteil erhalten werden, und abgeschätzten Richtungen, die durch einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil erhalten werden, umfasst, um die Richtwirkung einer Mikrofonanordnung einzustellen und somit eine passierende Schallquelle zu überwachen;

16 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die siebte Ausführungsform ausgeführt wird;

17 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems einer achten Ausführungsform, die einen Richtwirkungssteuerteil zum Bearbeiten eines Durchgangsdetektionsergebnisses und abgeschätzten Richtungen umfasst, um eine Richtwirkung einer Vielzahl an vorbestimmten Richtwirkungen einer Mikrofonanordnung auszuwählen und somit den Schall zu überwachen, der von einer passierenden Schallquelle ausgesendet wird;

18 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitungsabfolge, die durch die achte Ausführungsform ausgeführt wird;

19 ist ein Schema zur Verwendung zum Beschreiben der Arbeitsweise der Ausführungsform der achten Ausführungsform;

20 ist ein Schema zur Verwendung zum Beschreiben einer modifizierten Ausgestaltung der achten Ausführungsform, um Schallpegel von Schallquellen zu überwachen, die sich entlang zweier benachbarter Pfade mit entgegengesetzten Bewegungsrichtungen bewegen;

21 ist ein Teilflussdiagramm, das 20 entspricht; und

22 ist ein Blockdiagramm eines allgemeinen Systems eines Typs von Vorrichtung nach dem Stand der Technik, die Mikrofone verwendet, um die Richtungen von sich bewegenden Schallquellen zu detektieren.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform

Die Grundmerkmale einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden zuerst in Bezug auf das Schema in 1 beschrieben. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 101 eine Schallquelle wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug (in der Draufsicht gesehen), das entlang einem Pfad 95 in der Richtung, die durch den Pfeil angegeben ist, z.B. entlang einer Straße 90, fährt. Eine lineare Anordnung einer Vielzahl an Mikrofonen 102 ist benachbart zu dem Pfad 95 angeordnet, wobei die Anordnungsrichtung parallel zu dem Pfad ist. Jeweilige Ausgangssignale von den Mikrofonen der Anordnung 102 werden einem Schallquellen-Richtungsabschätzungsteil 116 geliefert, in dem die Signale verarbeitet werden, um jeweilige aufeinander folgende Richtungen (ausgedrückt in Bezug auf einen spezifischen Punkt als Ursprung, wie beispielsweise den Ort eines zentralen Mikrofons der Mikrofonanordnung 102) von jeder von einer oder mehreren Schallquellen, wie beispielsweise der Schallquelle 101, zu detektieren, die sich in der Pfeilrichtung entlang dem Pfad 95 innerhalb des angegebenen Richtungsabschätzungsbereichs bewegen.

Es wird angenommen, dass jede Richtung einer Schallquelle als eine Winkelverschiebung von einer zentralen Richtung (die Richtung, die in 1 mit "0°" angegeben ist) ausgedrückt wird, wobei jede Richtung als eine positive oder negative Winkelverschiebung in Bezug auf diese zentrale Richtung ausgedrückt wird. Wie es oben angemerkt ist, muss diese Verwendung des Begriffs "Richtung", wenn er alleine verwendet wird und sich auf einen Winkelwert bezieht, von dem Begriff "Bewegungsrichtung" einer Schallquelle, wie beispielsweise der linearen Bewegungsrichtung, die durch den Pfeil für die Schallquelle 101 in 1 angegeben ist, unterschieden werden.

Der Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 kann abgeschätzte Richtungen einer Schallquelle innerhalb eines Bereichs erhalten, der z.B. von +90° bis –90° oder von +45° bis –45° reichen könnte. Der Direktionalitätsbereich (in Azimut) kann jedoch beschränkt sein, um irrelevante Geräuschquellen zu beseitigen, und zusätzlich kann der Direktionalitätsbereich auch aus dem gleichen Grund in der Höhe beschränkt sein.

Die Ausgestaltung der ersten Ausführungsform wird in Bezug auf das allgemeine Blockdiagramm in 2A, 2B ausführlicher beschrieben. Hier entsprechen eine Schallquelle 101 und eine Mikrofonanordnung 102 den identisch bezeichneten Elementen, die in 1 gezeigt sind. In 2A, 2B ist die Mikrofonanordnung 102 aus M Mikrofonen gebildet, die mit regelmäßigen Abständen d voneinander beabstandet sind. Die jeweiligen Ausgangssignale von der Mikrofonanordnung 102 werden über M Wellenformextraktionsteile 103 eines Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteils 116 transferiert, um jeweils an M Frequenzanalysatoren 104 geliefert zu werden. Für jede Frequenz eines vorbestimmten Satzes an Frequenzen wird durch die Frequenzanalysatoren 104 eine entsprechende komplexe Amplitudenmatrix abgeleitet. Ein Korrelationsmatrix-Berechnungsteil 107 leitet für jede solche komplexe Amplitudenmatrix eine entsprechende Korrelationsmatrix ab. Jede solche Korrelationsmatrix (d.h. jede Matrix, die einem spezifischen Frequenzwert entspricht), wird durch einen Eigenvektor-Berechnungsteil 108 bearbeitet, um einen entsprechenden Satz an Eigenvektoren zu berechnen. Der Eigenvektor-Berechnungsteil 108 liefert die berechneten Eigenvektoren einem Geräuschkomponentenmatrix-Berechnungsteil 109, und jede Geräuschkomponentenmatrix, die auf diese Weise abgeleitet wird (wieder entsprechend einer spezifischen Frequenz), wird einem Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 110 geliefert. Ebenfalls wird dem Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 110 eine Vielzahl an Richtungssteuervektoren von einem Richtungssteuervektor-Berechnungsteil 106 geliefert.

Ausgangswerte, die von dem Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 110 erzeugt werden, werden zusammen mit Daten, die einen vorbestimmten Richtungsbereich ausdrücken und durch einen Richtungsbereichseinstellteil 111 erzeugt werden, einem Teil 112 zum Ausschließen von Werten außerhalb des Bereichs geliefert. Ausgangswerte, die von dem Teil 112 zum Ausschließen von Werten außerhalb des Bereichs erzeugt werden, werden einem Frequenzbasis-Mittelwertbildungsteil 113 geliefert, und sich ergebende Ausgangswerte werden einem Zeitbasis-Mittelwertbildungsteil 114 geliefert. Sich ergebende Ausgangswerte, die von dem Zeitbasis-Mittelwertbildungsteil 114 erzeugt werden, drücken jeweilige abgeschätzte Richtungen von Schallquellen aus, d.h., diese bilden die Ausgangsdaten, die durch den Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erzeugt werden.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist wie folgt. Die Mikrofonanordnung 102 ist aus M Mikrofonen gebildet, die in regelmäßigen Abständen d entlang einer geraden Linie angeordnet sind. Die Ausgangssignale von diesen M Mikrofonen werden durch die Wellenformextraktionsteile 103 periodisch in jeweiligen Zeitfenstern extrahiert, wobei jedes Zeitfenster eine Dauer W hat. Die Form des Zeitfensters kann rechteckig sein oder es könnte alternativ eine Form wie beispielsweise die eines Hamming-Fensters verwendet werden, in dem die Amplitude an den gegenüberliegenden Enden des Fensters kleiner gemacht wird. Wenn die Zeitfensterlänge W relativ klein gemacht wird, dann wird die Genauigkeit verringert, während, wenn W relativ groß gemacht wird, es dann schlechter möglich wird, einer Schallquelle zu folgen, die sich schnell bewegt. Somit muss die Zeitfensterlänge W gemäß der erwarteten Bewegungsgeschwindigkeit der Schallquellen, deren Schall überwacht werden soll, geeignet ausgewählt werden. Zum Beispiel liegt in dem Fall eines Abschätzens der Richtung einer Schallquelle, die sich mit einer Geschwindigkeit von 40 km pro Stunde bewegt, und deren Bewegungspfad von der Mikrofonanordnung 102 durch eine Entfernung L, die gleich 10 Meter ist, beabstandet ist, dann ein geeigneter Wert für die Zeitfensterlänge W in dem Bereich von 2 bis 10 ms. Zusätzlich würde ein geeigneter Wert für die Extraktionsperiode (d.h. Wiederholungsperiode der Zeitfenster) in dem Bereich von W/2 bis 2W liegen.

In jedem Zeitfenster bearbeiten die Frequenzanalysatoren 104 jeden Satz an Mikrofonsignalabschnitten (die als jeweilige Zeitachsensignalabschnitte betrachtet werden können), die durch die Wellenformextraktionsteile 103 extrahiert werden, um eine Vielzahl an Sätzen komplexer Amplitudenwerte zu berechnen, wobei jeder dieser Sätze einem der zuvor genannten vorbestimmten Sätze an Frequenzwerten entspricht. Das FFT-Verfahren (Verfahren der Fast Fourier Transformation) kann verwendet werden, um die komplexen Amplitudenwerte zu berechnen, oder alternativ könnte, wenn die Anzahl an Frequenzen, für die die Berechnung ausgeführt werden muss, relativ klein ist, das DFT-Verfahren (Verfahren der Diskreten Fourier Transformation) angewandt werden.

Als Nächstes werden für jeden der zuvor genannten Sätze an Frequenzen die Werte einer empfangenen Schallleistung (durch empfangene Signalleistung dargestellt) für jede jeweiliger Richtungen berechnet. Wenn die Wellenlänge einer Frequenz kleiner als zweimal der Wert des Abstands d zwischen benachbarten Mikrofonen der Mikrofonanordnung 102 ist, dann ist die Abschätzungsgenauigkeit um so größer, je größer die Frequenz ist. Aus diesem Grund sind in der Praxis Frequenzen mit einem Wellenlängenwert in dem Bereich von 2d bis 10d geeignet. Für jede spezifische Frequenz wird die komplexe Amplitudenmatrix berechnet, und dies wird durch die folgende Gleichung (1) als ein Vektor X[m] ausgedrückt. X[m] = [x1, x2, ..., xM]T(1)

Hier sind xm (m = 1 bis M) die jeweiligen komplexen Amplituden, die für diese spezifische Frequenz auf der Grundlage der m Ausgangssignale, die von der Mikrofonanordnung erzeugt werden, berechnet werden, und der hochgestellt Index T gibt an, dass X[m] die Transponierte der Matrix [x1, x2, ...., xM] ist. Als Nächstes wird die nachstehende Gleichung (2) angewandt, um die entsprechende Korrelationsmatrix 107, als die Matrix R[m, m] ausgedrückt, zu berechnen: R[m, m] = X[m]·X[m]H (2) wobei m = 1 bis M. Hier gibt der hochgestellte Index H die transponierte komplex Konjugierte an. Der Eigenvektor-Berechnungsteil 108 berechnet dann den Satz an Eigenvektoren v1[m], v2[m], ..., vM[m] (wobei m die Werte 1 bis M annimmt) entsprechend der Korrelationsmatrix R[m, m].

Da die Matrix R[m, m] eine hermitesche Matrix ist, kann die Berechnung der Randvektoren durch Verwenden des Householder-Verfahrens ausgeführt werden, das in diesem Gebiet der Technologie bekannt ist, um die Matrix R in eine symmetrische tridiagonale Matrix umzuwandeln, wobei dann das QL-Verfahren (das in diesem Gebiet der Technologie ebenfalls weithin bekannt ist) angewandt wird, um die Eigenvektoren zu erhalten.

Der Geräuschkomponentenmatrix-Berechnungsteil 109 berechnet dann die Geräuschkomponentenmatrix Rn[m, m] entsprechend den Geräuschkomponenten der Mikrofonausgangssignale durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (3) unter der Annahme, dass es K Schallquellen gibt, wobei K eine ganze Zahl ist. Rn[m, m] = vK+1[m]·vK+1[m]H + vK+2[m]·vK + 2[m]H + ... + vM[m]·vM[m]H(3) Die obige Gleichung nimmt an, dass die Anzahl an Schallquellen K kleiner ist als die gesamte Anzahl an Mikrofonen in der Mikrofonanordnung 102, das heißt, nicht größer als M–1 ist. Wenn die Anzahl an Schallquellen zuvor nicht abgeschätzt werden kann, dann sollte K gleich M–1 gesetzt werden.

Als Nächstes werden, um die jeweiligen Werte der Schallleistung, die von jeweiligen Richtungen empfangen wird, abzuschätzen, jeweilige Richtungssteuervektoren für jede einer vorbestimmten Vielzahl an Richtungen &thgr; berechnet, wobei jede von diesen eine Winkelrichtung ist und in Relation zu einem Punkt an der Mikrofonanordnung ausgedrückt wird. Jeder Richtungssteuervektor wird als ein Spaltenvektor d[m] aus der nachstehenden Gleichung (4) erhalten:

wobei hier &tgr; durch die nachstehende Gleichung (5) definiert ist, in der c die Schallgeschwindigkeit bezeichnet: &tgr; = (d sin &thgr;)/c(5)

Der Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 110 berechnet für jede der Richtungen &thgr; den entsprechenden Leistungswert P(&thgr;) durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (6). P(&thgr;) = 1/(d[m]H·Rn[m]·d[m])(6)

Typischerweise deckt der Satz an Richtungen &thgr; einen Winkelbereich von –90° bis +90° ab.

Auf diese Weise werden jeweilige Werte einer empfangenen Schallleistung entsprechend verschiedenen Richtungen einer Schallquelle für eine spezifische Frequenz aus dem zuvor genannten vorbestimmten Satz an Frequenzen abgeleitet.

Als Nächstes wird die Richtung &thgr;max, d.h. die Richtung, für die der größte Wert an empfangener Schallleistung P(&thgr;) erhalten wird, bestimmt. Der Teil 112 zum Ausschließen von Werten außerhalb des Bereichs schließt &thgr;max von den Werten der abgeschätzten Richtungen aus, wenn es außerhalb eines Wertebereichs liegt, der durch den Richtungsbereichseinstellteil 111 eingestellt wird. Der Richtungsbereichseinstellteil 111 stellt diesen Bereich auf der Grundlage des Bereichs möglicher Orte von Schallquellen ein, die durch die Vorrichtung detektiert werden sollen, wenn der letztere Bereich zuvor bekannt ist.

Durch den oben beschriebenen Vorgang kann unter Verwendung einer Frequenz, die innerhalb eines spezifischen Zeitfensters gemessen wird, eine abgeschätzte Richtung einer Schallquelle in Bezug auf diese spezifische Frequenz berechnet werden. Dieser Vorgang wird für jeden der zuvor genannten Sätze an Frequenzen für das gleiche Zeitfenster wiederholt. Der Satz an jeweiligen abgeschätzten Richtungen &thgr;max, die für den gesamten Satz an Frequenzwerten erhalten werden, wird dann gemittelt (d.h. durch den Frequenzbasis-Mittelwertbildungsteil 113), um auf diese Weise eine abgeschätzte Richtung einer Schallquelle abzuleiten, die unter Verwendung eines spezifischen Zeitfensters erhalten wird.

Wenn diese abgeschätzten Richtungen aufeinander folgend durch den frequenzbasierten Mittelwertbildungsteil 113 abgeleitet werden, werden sie in einem Puffer innerhalb des zeitbasierten Mittelwertbildungsteils 114 gespeichert, der eine vorbestimmte Anzahl an abgeschätzten Richtungswerten halten kann. Jedes Mal, wenn eine abgeschätzte Richtung neu durch den frequenzbasierten Mittelwertbildungsteil 113 abgeleitet wird, d.h. für ein spezifisches Zeitfenster, wird der Satz an abgeschätzten Richtungen, die momentan in dem Puffer gehalten sind, ausgelesen, und der Mittelwert von diesen abgeschätzten Richtungen zusammen mit der jüngst abgeleiteten Richtung wird berechnet.

Auf diese Weise wird jede abgeschätzte Schallquellenrichtung, die von dem zeitbasierten Mittelwertbildungsteil 114 erzeugt wird, auf der Grundlage von Ergebnissen, die von einer Vielzahl an aufeinander folgenden Zeitfenstern erhalten werden, erhalten.

Somit werden bei dieser Ausführungsform der Erfindung die Signale von einer Anordnung von Mikrofonen periodisch unter Verwendung von Zeitfenstern extrahiert, wobei in jedem der Zeitfenster eine abgeschätzte Richtung durch Verwenden eines Mittelwerts jeweiliger abgeschätzter Richtungen, die unter Verwendung einer Vielzahl an Frequenzen erhalten werden, abgeleitet wird, und wobei, wenn jede solche abgeschätzte Richtung abgeleitet wird, sie zusammen mit den abgeschätzten Richtungen, die ähnlich in einer vorangehenden Vielzahl an Zeitfenstern erhalten werden, gemittelt wird, um auf diese Weise durch Ausführen einer Mittelwertbildung in sowohl den Frequenz- als auch den Zeitbereichen eine genaue abgeschätzte Schallquellenrichtung zu erhalten.

Oben wurde angenommen, dass eine abgeschätzte Richtung für nur eine Schallquelle zu einer Zeit abgeleitet werden soll, d.h., dass in jeder Zeitfensterperiode ein einzelner Maximalwert an Schallleistung detektiert werden soll und die Richtung entsprechend diesem Maximalwert als &thgr;max abgeleitet wird. Im Allgemeinen kann es jedoch eine Vielzahl an Schallquellen (d.h. Kraftfahrzeugen) innerhalb des Direktionalitätsbereichs der Mikrofonanordnung 102 zu einer Zeit geben. In diesem Fall können durch aufeinander folgendes Anwenden der obigen Gleichung (6) auf jede der Richtungen &thgr; für jede solcher Schallquellen jeweilige lokale Maxima von Werten empfangener Signalleistung in Relation zu einer Richtung erhalten werden, d.h. von den Folgen von Ergebnissen, die erhalten werden. Auf diese Weise wird es möglich, eine Vielzahl an abgeschätzten Richtungen gleichzeitig für ein Zeitfenster, z.B. als &thgr;max1, &thgr;max2, etc., als jeweilige Richtungen entsprechend jedem der lokalen Maxima der Schallleistung zu erhalten.

Eine alternative Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird im Folgenden zuerst in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 4 beschrieben. Diese ist aus einer Mikrofonanordnung 102, Wellenformextraktionsteilen 103, Frequenzanalysatoren 104, einem Korrelationsmatrix-Berechnungsteil 107, einem Richtungssteuervektor-Berechnungsteil 106 und einem frequenzbasierten Mittelwertbildungsteil 113, deren jeweilige Funktionen und Ausgestaltungen wie die sind, die für die Form der Ausführungsform, die in 2A, 2B gezeigt ist, beschrieben sind, zusammen mit einem Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 208 gebildet. Diese Form der ersten Ausführungsform unterscheidet sich von der in 2A, 2B in den folgenden Hinsichten. Erstens bearbeitet der Richtungs/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 208 direkt jede Korrelationsmatrix, die von dem Korrelationsmatrix-Berechnungsteil 107 für eine spezifische Frequenz erzeugt wird (in Verbindung mit einem Satz an Richtungssteuervektoren, die von dem Richtungssteuervektor-Berechnungsteil 106 erzeugt werden), wie es hierin oben beschrieben ist, um eine Richtung &thgr;max, d.h. die Richtung, für die der größte Wert an empfangener Schallleistung P(&thgr;) bei dieser bestimmten Frequenz erhalten wird, abzuleiten. Zweitens wird nur eine frequenzbasierte Mittelwertbildung von jeweiligen Richtungen ausgeführt, um (für jedes Zeitfenster) eine schließlich ausgegebene abgeschätzte Richtung einer Schallquelle zu erhalten.

Wie es hierin oben beschrieben ist, wird für jeden des zuvor genannten vorbestimmten Satzes an Frequenzwerten eine entsprechende komplexe Amplitudenmatrix durch die Verarbeitung abgeleitet, die durch die Frequenzanalysatoren 104 auf einen Satz an extrahierten Audiosignalabschnitten von den jeweiligen Mikrofonen der Anordnung 102 angewandt wird, und diese Matrix kann als ein Vektor X[m] ausgedrückt werden, wie es durch die zuvor genannte Gleichung (1) gezeigt ist. Für jede solche komplexe Amplitudenmatrix wird dann durch den Korrelationsmatrix-Berechnungsteil 107 unter Verwendung der obigen Gleichung (2), d.h. mit der Korrelationsmatrix, die als R[m, m] ausgedrückt wird, die entsprechende Korrelationsmatrix berechnet. Zusätzlich wird für eine Vielzahl an Richtungen &thgr; unter Verwendung der obigen Gleichung (4) durch den Richtungssteuervektor-Berechnungsteil 106 ein Satz d[m] an Richtungssteuervektoren abgeleitet, und wird dem Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 208 geliefert.

Der Richtungs-/Leistungsbeziehungs-Berechnungsteil 208 verwendet dann die folgende Gleichung (7), um die Schallleistung P(&thgr;) bei jeder der Vielzahl an Richtungen &thgr; für eine spezifische Frequenz zu berechnen (d.h. Richtungen, die einen Winkelbereich abdecken, der z.B. von +90° bis –90° reichen könnte): P(&thgr;) = d[m]H·Rn[m,m]·d[m](7)

Die Richtung &thgr;max, für die der maximale Schallleistungspegel erhalten wird, wird auf diese Weise bei einer spezifischen Frequenz bestimmt.

Der obige Vorgang wird für jeden der zuvor genannten vorbestimmten Sätze an Frequenzen wiederholt. Der Mittelwert der jeweiligen Richtungen &thgr;max, die für die verschiedenen Frequenzen erhalten werden, wird dann durch den Frequenzbasis-Mittelwertbildungsteil 113 abgeleitet, um auf diese Weise (für ein spezifisches Zeitfenster) die abgeschätzte Richtung einer Schallquelle zu erhalten.

Die Verarbeitungsabfolge, die dem Obigen entspricht, ist in dem Flussdiagramm in 5A, 5B gezeigt.

Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 6 beschrieben. In 6 haben eine Mikrofonanordnung 102 und ein Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 die jeweiligen Funktionen und Ausgestaltungen, die hierin oben für die entsprechend bezeichneten Komponenten der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Der Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 kann die erste Ausgestaltung aufweisen, die in 2A, 2B gezeigt ist, wobei jede ausgegebene abgeschätzte Richtung auf der Grundlage einer frequenzbasierten Mittelwertbildung und einer zeitbasierten Mittelwertbildung, die über einer Vielzahl an aufeinander folgenden Zeitfenstern angewandt werden, abgeleitet wird, oder kann die alternative Ausgestaltung haben, die in 4 gezeigt ist, wobei nur eine frequenzbasierte Mittelwertbildung angewandt wird. Daten, die jeweilige abgeschätzte Richtungen einer Schallquelle ausdrücken, werden von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 einem Berechnungsteil 212 für Vorkommnisse innerhalb eines Bereichs eines Durchgangsdetektionsteils 216 geliefert, der auch aus einem Richtungsbereichseinstellteil 211 und einem Durchgangsdetektionsbeurteilungsteil 213 besteht. Daten, die einen vorbestimmten Richtungsbereich ausdrücken, der als der Durchgangsdetektionsbereich Pn bezeichnet wird, und von dem Berechnungsteil 212 für Vorkommnisse innerhalb eines Bereichs erzeugt werden, werden auch dem Durchgangsdetektionsbeurteilungsteil 213 geliefert. Dieser vorbestimmte Richtungsbereich Pn liegt innerhalb des gesamten Bereichs (wie beispielsweise von +90° bis –90°), für den abgeschätzte Richtungen durch den Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 abgeleitet werden können, und der in 6 als sich von einer Anfangsrichtung &thgr;r zu einer Endrichtung &thgr;f erstreckend gezeigt ist, aber ist nicht größer als dieser. Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, werden auf diese Weise als ein Ausgang von dem Durchgangsdetektionsbeurteilungsteil 213 erhalten, d.h., Daten, die angeben, dass eine Schallquelle momentan die Mikrofonanordnung 102 passiert.

Im Speziellen berechnet der Berechnungsteil 212 für Vorkommnisse innerhalb eines Bereichs für eine vorbestimmte Vielzahl N an aufeinander folgenden Zeitfenstern, die beginnen, wenn eine abgeschätzte Richtung innerhalb des Bereichs Pn als erstes für die Schallquelle erhalten wird, die Häufigkeit, wie oft abgeschätzte Richtungen der Schallquelle innerhalb des Durchgangsdetektionsbereichs Pn liegen. Unter Bezeichnung dieser Häufigkeit als n beurteilt, wenn n eine vorbestimmte Referenzhöhe nt überschreitet, dann der Durchgangsdetektionsbeurteilungsteil 213, dass eine Schallquelle durch den Bereich Pn hindurchgegangen ist (spezieller, durch mindestens die Anfangsrichtung von diesem Bereich hindurchgegangen ist) und erzeugt somit Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, das angibt, dass eine Schallquelle momentan die Mikrofonanordnung 102 passiert.

Geeignete Werte für die Anzahl an Zeitfenstern N und der Referenzwert nt hängen von der ungefähren Bewegungsgeschwindigkeit, die für die Schallquellen erwartet werden kann, und von der Entfernung L des Pfads der Schallquellen von der Mikrofonanordnung 102 ab. Wenn L z.B. 10 Meter beträgt und erwartet werden kann, dass die Bewegungsgeschwindigkeit der Schallquellen ungefähr 40 km/h beträgt, dann wäre ein Wert für die Anzahl an Zeitfenstern N in dem Bereich von 10 bis 40 und ein Wert für den Referenzwert nt von ungefähr 5 bis 10 geeignet.

7 ist ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Algorithmus, der verwendet werden könnte, um die Arbeitsweise dieser Ausführungsform zu implementieren. Um das Diagramm zu vereinfachen, wird angenommen, dass in jedem Zeitfenster eine abgeschätzte Richtung erhalten wird, obwohl dies in der Praxis nicht immer auftritt. Wie es gezeigt ist, beginnt ein Inkrementieren der Zählwerte m bzw. n, die mit der Zeitfensteranzahl N bzw. dem Schwellwert nt verglichen werden sollen, wenn in Schritt S3 beurteilt wird, dass eine abgeschätzte Schallquellenrichtung in den durch den Richtungsbereichseinstellteil 211 spezifizierten Durchgangsdetektionsbereich Pn gekommen ist, d.h., wenn die Schallquelle die Richtung &thgr;r, die in 6 gezeigt ist, erreicht oder überschritten hat. Wenn dies herausgefunden wird, wird die Schleife der Schritte S5 bis S11 wiederholt ausgeführt, bis herausgefunden wird, dass die Schwellenanzahl nt an abgeschätzten Richtungen innerhalb eines Bereichs erreicht wurde, bevor die Anzahl an aufeinander folgenden Zeitfenstern N erreicht wurde (in welchem Fall ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird), oder die Anzahl an Zeitfenstern N erreicht wird, ohne dass die Schwellenanzahl nt erreicht wurde.

Die Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, ist für eine Anwendung auf Schallquellen beabsichtigt, die sich entlang einer einzelnen Richtung bewegen, d.h. der, die durch den Pfeil auf dem Pfad in 6, auf dem sich die Schallquelle 101 bewegt, angegeben ist. In dem Fall einer Durchgangsdetektion von Schallquellen, die sich auf benachbarten parallelen Pfaden aber in entgegengesetzten Richtungen bewegen (z.B. in dem Fall von Verkehr entlang einer Straße mit Gegenverkehr) würde eine einzelne Mikrofonanordnung 102 verwendet werden, obwohl ein zweiter Durchgangsdetektionsteil 216 zum Detektieren des Passierens von Schallquellen, die sich in der zweiten Bewegungsrichtung bewegen, bereitgestellt wäre, wie es hierin nachfolgend in Bezug auf eine achte Ausführungsform ausführlich beschrieben ist.

Dritte Ausführungsform

Eine dritte Ausführungsform wird in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 8 beschrieben. Wie es gezeigt ist, ist diese durch eine Mikrofonanordnung 102, einen Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 und einen Durchgangsdetektionsteil 216 zusammen mit einem Datenpuffer 307, einem Datenextraktionsteil 308 und einer Aufzeichnungsvorrichtung 309 gebildet. Der Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 kann die erste Ausgestaltung aufweisen, die in 2A, 2B gezeigt ist, wobei jede ausgegebene abgeschätzte Richtung auf der Grundlage einer frequenzbasierten Mittelwertbildung und einer zeitbasierten Mittelwertbildung, die über einer Vielzahl an aufeinander folgenden Fenstern angewandt werden, abgeleitet wird, oder kann die alternative Ausgestaltung, die in 4 gezeigt ist, aufweisen, wobei nur eine frequenzbasierte Mittelwertbildung angewandt wird. Der Durchgangsdetektionsteil 216 weist die Ausgestaltung und die Arbeitsweise auf, die oben für die vorangehende Ausführungsform beschrieben sind.

Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist wie folgt. Daten, die jeweilige Durchgangsdetektionsergebnisse ausdrücken, werden von dem Durchgangsdetektionsteil 216 zu dem Datenextraktionsteil 308 geliefert, und das Audiosignal, das von einem der Mikrofone der Anordnung 102 erzeugt wird, von dem angenommen wird, dass es das Mikrofon an der Anordnungsposition Nr. 1 ist, wird dem Datenpuffer 307 geliefert, d.h. als aufeinander folgende digitale Datenabtastwerte. (Zur Vereinfachung der Beschreibung werden Analog-Digital-Wandler zum Umwandeln der Mikrofonausgangssignale in digitale Signale in den Zeichnungen weggelassen.) Es wäre gleichermaßen möglich, eine Kombination aus Ausgangssignalen von mehr als einem der Mikrofone zu verwenden. Wenn dem Datenextraktionsteil 308 ein Durchgangsdetektionsergebnis geliefert wird, antwortet er durch Auslesen der Daten, die momentan in dem Datenpuffer 307 gehalten sind, und durch Liefern der Daten an die Aufzeichnungsvorrichtung 309, um auf diese Weise aufgezeichnet zu werden.

Die Kapazität des Puffers 307 zeichnet sich dadurch aus, dass der Puffer zu jeder Zeit eine Menge an Audiodaten hält, die innerhalb eines spezifischen Zeitintervalls Tb erzeugt wurden. Wenn der Datenextraktionsteil 308 ein Durchgangsdetektionsergebnis empfängt, das angibt, dass eine Schallquelle die Mikrofonanordnung 102 passiert, liest der Datenextraktionsteil 308 die Inhalte des Datenpuffers 307 aus und transferiert diese zu der Aufzeichnungsvorrichtung 309, damit sie aufgezeichnet werden. Auf diese Weise wird der Aufzeichnungsvorrichtung 309 ein Signal geliefert, das den Schall ausdrückt, der von einer Schallquelle ausgesendet wird, die momentan die Mikrofonanordnung 102 passiert, wobei ein Zeitintervall mit einer Dauer von Tb abgedeckt wird, das sich bis zu dem Zeitpunkt des Erhaltens des Durchgangsdetektionsergebnisses erstreckt. Der Schall, der von einer sich bewegenden Schallquelle während eines spezifischen Zeitintervalls erzeugt wird, wenn sie sich an der Mikrofonanordnung 102 vorbei bewegt, kann auf diese Weise erhalten und aufgezeichnet werden.

Somit kann bei dieser Ausführungsform auf die gleiche Weise wie bei der zweiten Ausführungsform die Richtung einer Schallquelle abgeschätzt werden, und das Passieren von dieser Schallquelle kann detektiert werden, während zusätzlich das Ausgangssignal von mindestens einem Mikrofon verwendet wird, um den Schall, der von der passierenden Schallquelle erzeugt wird, zu überwachen und aufzuzeichnen, wobei diese Vorgänge durch eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses ausgelöst werden.

Die Verarbeitungsabfolge der obigen Arbeitsweise ist in dem Flussdiagramm in 9 gezeigt.

Vierte Ausführungsform

Eine vierte Ausführungsform wird zuerst in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 10 beschrieben. Wie es gezeigt ist, ist diese aus einer Mikrofonanordnung 102 und einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 zusammen mit einem Ableitungsteil 408 für stationäre Schallquellen gebildet, der aus einem Berechnungsteil 405 für gleitende Mittelwerte, einem Varianzberechnungsteil 406 und einem Detektionsteil 407 für stationäre Schallquellen gebildet ist. Der Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 kann die erste Ausgestaltung aufweisen, die in 2A, 2B gezeigt ist, wobei jede ausgegebene abgeschätzte Richtung auf der Grundlage einer frequenzbasierten Mittelwertbildung und einer zeitbasierten Mittelwertbildung, die über einer Vielzahl an aufeinander folgenden Fenstern angewandt werden, abgeleitet wird, oder kann die alternative Ausgestaltung haben, die in 4 gezeigt ist, wobei nur eine frequenzbasierte Mittelwertbildung angewandt wird.

Die Daten, die jeweilige abgeschätzte Richtungen ausdrücken und von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erzeug werden, werden in den Berechnungsteil 405 für gleitende Mittelwerte und in den Varianzberechnungsteil 406 des Ableitungsteils 408 für stationäre Schallquellen eingegeben. Die jeweiligen Ausgaben von dem Berechnungsteil 405 für gleitende Mittelwerte und dem Varianzberechnungsteil 406 werden in den Detektor 407 für stationäre Schallquellen eingegeben. Wenn ein Vorkommnis einer stationären Schallquelle detektiert wird, erzeugt der Detektor 407 für stationäre Schallquellen Ausgangsdaten, die dieses Detektionsergebnis angeben.

In dem Detektionsteil 408 für stationäre Schallquellen berechnet der Berechnungsteil 405 für gleitende Mittelwerte den gleitenden Mittelwert von aufeinander folgenden Sätzen an abgeschätzten Richtungen von Schallquellen, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erzeugt werden, in jedem von aufeinander folgenden Beobachtungsintervallen mit fester Dauer, und der Varianzberechnungsteil 406 berechnet die Varianz der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen. Der Detektor 407 für stationäre Schallquellen beurteilt, dass eine Schallquelle stationär ist, wenn herausgefunden wird, dass die Varianz, die durch den Varianzberechnungsteil 406 berechnet wird, niedriger als ein Referenzwert ist. Wenn herausgefunden wird, dass ein gleitender Mittelwert der abgeschätzten Richtungen außerhalb eines vorbestimmten Bereichs möglicher Richtungen für die Schallquelle liegt, dann wird der entsprechende Varianzwert verworfen.

Auf diese Weise kann der Detektor 407 für stationäre Schallquelle zuverlässig das Vorkommnis einer stationären Schallquelle detektieren, die innerhalb des Direktionalitätsbereichs der Mikrofonanordnung 102 angeordnet ist. Zusätzlich stellt die abgeschätzte Richtung, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 zu der Zeit erzeugt wird, wenn solch eine Detektion auftritt, die Richtung von dieser stationären Schallquelle dar.

Fünfte Ausführungsform

Eine fünfte Ausführungsform wird in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 11 und das Flussdiagramm in 12 beschrieben. Die Ausführungsform ist aus einer Mikrofonanordnung 102, einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116, einem Durchgangsdetektionsteil 216, von denen jeder arbeitet, wie es hierin oben für entsprechend bezeichnete Teile vorhergehender Ausführungsformen beschrieben ist, und einem Bewegungsrichtungsableitungsteil 509 gebildet.

Der Bewegungsrichtungsableitungsteil 509 ist aus einem Puffer 505 für abgeschätzte Richtungen, einem Vor-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 506, einem Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 507 und einem Bewegungsrichtungsdetektionsteil 508 gebildet. Auf die gleiche Weise, wie es für die zweite Ausführungsform beschrieben ist, werden abgeschätzte Richtungen, die durch den Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 in aufeinander folgenden Zeitfenstern erhalten werden, dem Durchgangsdetektionsteil 216 geliefert, wobei jedes Mal, wenn detektiert wird, dass eine Schallquelle in den Durchgangsdetektionsbereich Pn eingetreten ist, durch den Durchgangsdetektionsteil 216 ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird. In dem Bewegungsrichtungsableitungsteil 509 ist der Puffer 505 für abgeschätzte Richtungen ausgebildet, um eine Speicherkapazität aufzuweisen, die einer geeigneten Anzahl an aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen entspricht.

Wenn Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken (angegeben als Pd in 11), durch den Durchgangsdetektionsteil 216 erzeugt werden, werden diese dem Vor-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 506 und dem Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 507 geliefert. Der Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 507 antwortet durch Transferieren der abgeschätzten Richtung, die jüngst in den Puffer 505 gesetzt wurde, oder der jüngst erhaltenen von dem Durchgangsdetektionsteil 216 erzeugten abgeschätzten Richtung zu dem Bewegungsrichtungsdetektionsteil 508. Der Vor-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 506 antwortet auf das Durchgangsdetektionsergebnis durch Transferieren einer abgeschätzten Richtung, die vor dieser erhalten wurde, die durch den Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 507 transferiert wird, wie beispielsweise der ältesten abgeschätzten Richtung in den Inhalten des Puffers 505, zu dem Bewegungsrichtungsdetektionsteil 508. Wenn diese jeweiligen abgeschätzten Richtungen, die durch den Vor-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 506 und den Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsteil 507 erhalten werden, als &thgr;bf und &thgr;af bezeichnet werden, dann erhält der Bewegungsrichtungsdetektionsteil 508 das Vorzeichen der Differenz zwischen &thgr;bf und &thgr;af, wobei dieses Vorzeichen die Bewegungsrichtung der Schallquelle angibt. Zum Beispiel gibt in dem Fall in 11, wenn (&thgr;af–&thgr;bf) positiv ist, dies an, dass die Bewegungsrichtung der Schallquelle entlang der Richtung des Pfeils ist.

12 ist ein Flussdiagramm, das die Verarbeitung zeigt, die bei der obigen Form der Arbeitsweise dieser Ausführungsform ausgeführt wird.

Bei der obigen Beschreibung der fünften Ausführungsform wird ein Datenpuffer 505, wie beispielsweise ein FIFO-Puffer (First-In-First-Out-Puffer), verwendet, um eine abgeschätzte Richtung zu erhalten, die zu einer Zeit vor dem Zeitpunkt erzeugt wurde, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wurde. Es wird jedoch deutlich, dass es als eine alternative Form des Implementierens dieser Ausführungsform gleichermaßen möglich wäre, die abgeschätzte Richtung, die zu dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, einzutragen, auf eine vorbestimmte Anzahl an Zeitfensterperioden zu warten und die abgeschätzte Richtung zu erhalten, die zu diesem Zeitpunkt von dem Durchgangsdetektionsteil 216 erzeugt wird, und die zwei abgeschätzten Richtungen, die somit erhalten werden, voneinander zu subtrahieren, um auf diese Weise die Bewegungsrichtung einer Schallquelle zu erhalten, wie sie durch das Vorzeichen des Subtraktionsergebnisses angegeben ist.

Als eine weitere alternative Form des Implementierens dieser Ausführungsform wäre es möglich, einen Puffer zu verwenden, wie es für den Puffer 505 für abgeschätzte Richtungen beschrieben ist, um eine abgeschätzte Richtung zu erhalten, die durch den Durchgangsdetektionsteil 216 zu einem Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt erzeugt wird, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wurde, auf eine vorbestimmte Anzahl an Zeitfensterperioden zu warten, nachdem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, und dann die abgeschätzte Richtung, die zu diesem Zeitpunkt erzeugt wird, von dem Durchgangsdetektionsteil 216 zu erhalten, und die frühest und jüngst abgeschätzten Richtungen, die somit erhalten werden, voneinander zu subtrahieren, um auf diese Weise die Bewegungsrichtung einer Schallquelle zu erhalten, wie sie durch das Vorzeichen des Subtraktionsergebnisses angegeben wird.

Es wird somit deutlich, dass, welche der obigen Alternativen auch eingesetzt wird, jede auf einem Verwenden eines Durchgangsdetektionsergebnisses als eine Anzeige, dass eine Schallquelle einen spezifischen Richtungsbereich durchquert hat, und sich somit momentan an der Mikrofonanordnung 102 vorbei bewegt, basiert.

Sechste Ausführungsform

Eine sechste Ausführungsform wird in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 13 und das Flussdiagramm in 14 beschrieben. Die Ausführungsform ist aus einer Mikrofonanordnung 102, einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116, einem Durchgangsdetektionsteil 216, von denen jeder arbeitet, wie es hierin oben für entsprechend bezeichnete Teile vorhergehender Ausführungsformen beschrieben ist, und einem Geschwindigkeitsableitungsteil 609 gebildet. Der Geschwindigkeitsableitungsteil 609 ist aus einem Datenpuffer 605, einem Bewegungsintervall-Berechnungsteil 606, einem Winkelgrößenbestimmungsteil 607 und einem Geschwindigkeitsableitungsteil 609 gebildet.

Der Geschwindigkeitsableitungsteil 609 bearbeitet Daten, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 und dem Durchgangsdetektionsteil 216 geliefert werden, um die Geschwindigkeit einer Schallquelle, die sich an der Mikrofonanordnung 102 vorbeibewegt, zu bestimmen.

Die Arbeitsweise ist wie folgt. Die aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen einer Schallquelle, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erzeugt werden, werden dem Durchgangsdetektionsteil 216 und dem Datenpuffer 605 des Geschwindigkeitsableitungsteils 609 geliefert. Der Datenpuffer 605 kann Daten, die eine feste Vielzahl an aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen einer Schallquelle ausdrücken, speichern, wobei die Anzahl an abgeschätzten Richtungen gemäß einer erwarteten typischen oder maximalen Geschwindigkeit der Schallquellen und gemäß dem Wert einer fest vorbestimmten Winkelgröße &OHgr; bestimmt ist (hierin nachfolgend beschrieben). Aufeinander folgend erhaltene abgeschätzte Richtungen einer Schallquelle, die jeweiligen Zeitfenstern entsprechen, werden der Reihe nach in den Puffer 605 geschrieben. Wenn der Durchgangsdetektionsteil 216 detektiert, dass sich eine Schallquelle an der Mikrofonanordnung 102 vorbei bewegt (wie es durch Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses angegeben wird), dann werden die Inhalte des Datenpuffers 605 zu dieser Zeit durch den Bewegungsintervall-Berechnungsteil 606 ausgelesen.

Der Bewegungsintervall-Berechnungsteil 606 bestimmt dann auf der Grundlage des Satzes vergangener abgeschätzter Richtungen, die jeweils aufeinander folgenden Zeitpunkten entsprechen, die auf diese Weise erhalten werden, die Zeitdauer T (d.h. ausgedrückt als eine Anzahl an Zeitfensterperioden), die die Schallquelle benötigte, um sich über eine voreingestellte Winkelgröße (d.h. einen Bereich von aufeinander folgenden Richtungen in Bezug auf die Mikrofonanordnung 102) zu bewegen, die als &OHgr; bezeichnet ist und durch den Winkelgrößenbestimmungsteil 607 spezifiziert wird.

Der Geschwindigkeitsdetektionsteil 608 berechnet dann die Winkelgeschwindigkeit, mit der sich die Schallquelle bewegt, auf der Grundlage der Winkelgröße &OHgr; und des für T erhaltenen Werts durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (8): &ohgr; = &OHgr;/T(8)

Die Entfernung L zwischen der Mikrofonanordnung 602 und der Schallquelle 601 ist zuvor bekannt. Der Geschwindigkeitsdetektionsteil 608 berechnet die Lineargeschwindigkeit V der Schallquelle durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (9): v = L tan(&ohgr;)(9)

Daten, die den berechneten Geschwindigkeitswert ausdrücken, sind die von dem Geschwindigkeitsdetektionsteil 608 ausgegebenen.

14 erläutert die Verarbeitungsabfolge, die bei dieser Ausführungsform ausgeführt wird, in dem Fall der oben beschriebenen Form der Arbeitsweise.

Obwohl die sechste Ausführungsform oben für den Fall beschrieben wurde, in dem die Winkelgeschwindigkeit einer Schallquelle durch Messen der Zeitdauer, die erforderlich ist, damit sich die Schallquellenrichtungen über eine vorbestimmte Winkelgröße bewegen, berechnet wird, wäre es gleichermaßen möglich, ein festes Zeitintervall vorzubestimmen und die Inhalte des Puffers 605 zu verwenden, um die Winkelgröße zu erhalten, um die sich die Schallquellenrichtungen innerhalb dieses vorbestimmten Zeitintervalls geändert haben.

Des Weiteren wäre es, obwohl die sechste Ausführungsform oben für den Fall beschrieben wurde, in dem die Winkelgeschwindigkeit einer Schallquelle auf der Grundlage einer Änderungsgröße der Schallquellenrichtungen berechnet wird, die vor dem Zeitpunkt auftrat, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, gleichermaßen möglich, die Winkelgeschwindigkeit einer Schallquelle auf der Grundlage einer Änderungsgröße der Schallquellenrichtungen zu berechnen, die anschließend an den Zeitpunkt auftritt, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird. Das heißt, es wäre zum Beispiel möglich, die Winkeländerungsgröße der aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen zu messen, die während eines festen Zeitintervalls auftritt, das dem Zeitpunkt folgt, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird.

Somit kann bei dieser Ausführungsform durch Verwenden des Durchgangsergebnisses als einen Trigger zum Einleiten einer Geschwindigkeitsableitungsverarbeitung nicht nur der Durchgang einer Schallquelle detektiert werden, sondern auch die Geschwindigkeit, mit der die Schallquelle passiert, kann abgeleitet werden.

Siebte Ausführungsform

Eine siebte Ausführungsform wird in Bezug auf das Blockdiagramm eines allgemeinen Systems in 15 und das Flussdiagramm in 16 beschrieben. Die Ausführungsform ist aus einer Mikrofonanordnung 102, einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116, einem Durchgangsdetektionsteil 216, von denen jeder arbeitet, wie es hierin oben für entsprechend bezeichnete Teile vorhergehender Ausführungsformen beschrieben ist, und einem Richtwirkungssteuerteil 706 gebildet. Der Richtwirkungssteuerteil 706 ist aus einem Richtwirkungscontroller 704, einem Addierer 705 und einer Anordnung von Verzögerungselementen 703 gebildet. Die Anordnung von Verzögerungselementen 703 entspricht jeweils den Mikrofonen der Mikrofonanordnung 102 und empfängt jeweilige Audiosignale von dieser.

Der Richtwirkungssteuerteil 706 bearbeitet die Ausgangssignale, die von der Mikrofonanordnung 102 erzeugt werden, und Daten, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 und dem Durchgangsdetektionsteil 216 erzeugt werden, um ein Überwachungssignal zu erhalten, das den Schall ausdrückt, der von der Schallquelle ausgesendet wird, wenn sich die Schallquelle an der Mikrofonanordnung 102 vorbeibewegt. Da der Schall, der von jeder der Schallquellen ausgesendet wird, zu einer Zeit überwacht wird, wenn sich die Schallquellen in der im Wesentlichen gleichen Entfernung von der Mikrofonanordnung befinden, kann solch ein Überwachungssignal z.B. verwendet werden, um die jeweiligen Schallleistungspegel, die durch aufeinander folgende Schallquellen erzeugt werden, abzuschätzen.

In dem Richtwirkungssteuerteil 706 stellt der Richtungscontroller 704 die jeweiligen Verzögerungen der Verzögerungselemente 703 in Ansprechen auf ein Durchgangsdetektionsergebnis, das von dem Durchgangsdetektionsteil 216 erzeugt wird, auf die folgende Weise ein. Wenn eine Schallquelle als die Mikrofonanordnung 102 passierend detektiert wird (wie es durch eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses durch den Durchgangsdetektionsteil 216 angegeben ist), dann berechnet der Richtungscontroller 704 unter Bezeichnung der abgeschätzten Richtung, die für die Schallquelle zu dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, als &thgr;s, den Vektor d[m] (m = 1, 2, ....., M) durch Verwenden der nachstehenden Gleichung (10):

wobei hier &tgr; durch die nachstehende Gleichung (11) definiert ist, in der c die Schallgeschwindigkeit bezeichnet: &tgr; = (d sin &thgr;s)/c(11)

Die Elemente des Vektors d[m] werden als die jeweiligen Verzögerungswerte der M Verzögerungselemente 703 eingestellt. Durch Einstellen der Verzögerungswerte auf diese Weise werden die jeweiligen verzögerten Audiosignale, die von den Verzögerungselementen erzeugt werden, mit dem Schallquellensignal phasensynchronisiert, das entlang der Richtung &thgr;s ankommt, d.h. durch Summieren der Ausgänge von den Verzögerungselementen in dem Addierer 705 wird ein Überwachungssignal erhalten, wobei eine Richtwirkung entlang der &thgr;s-Richtung angewandt wird. Somit kann der Schallpegel, der von der Schallquelle ausgesendet wird, die sich momentan in der Richtung &thgr;s befindet, selektiv erhalten werden, d.h. der Schall, der von einer spezifischen sich bewegenden Schallquelle erzeugt wird, kann überwacht werden.

Somit erzeugt der Richtwirkungssteuerteil 706 ein Überwachungssignal, das als eine Kombination der Ausgangssignale von der Mikrofonanordnung 102 erhalten wird, wobei eine geeignete Richtwirkung angewandt wird.

Somit kann bei der siebten Ausführungsform zusätzlich zu einem Erhalten aufeinander folgender abgeschätzter Richtungen einer Schallquelle in Relation zu der Mikrofonanordnung 102 und einem Beurteilen, wenn die Schallquelle die Mikrofonanordnung 102 momentan passiert, der Pegel des Schalls, der von dieser Schallquelle ausgesendet wird, durch geeignetes Ausrichten der effektiven Richtwirkung der Mikrofonanordnung 102 in die Richtung von dieser Schallquelle überwacht werden, wobei die Detektion des Passierens der Schallquelle als ein Trigger verwendet wird, um dieses Ausrichten der Richtwirkung einzuleiten. Bei dieser Ausführungsform wird es deshalb unter Verwendung von nur einer einzelnen Anordnung von Mikrofonen möglich, selektiv einen Schall zu überwachen, der von einer spezifischen Schallquelle ausgesendet wird, die sich in einer beliebigen Richtung von der Mikrofonanordnung befindet.

Es könnten verschiedene Wege des Verwendens des Überwachungssignals, das durch diese Ausführungsform erzeugt wird, vorgesehen sein, z.B. ein Festlegen aufeinander folgender Vielzahlen an Überwachungssignalabtastwerten in einem Datenpuffer (in den Zeichnungen nicht gezeigt), und ein Auslesen der momentanen Pufferinhalte, nachdem ein festes Zeitintervall einem Zeitpunkt folgend, zu dem ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, verstrichen ist. Auf diese Weise kann der Zustand des Überwachungssignals, während jede spezifische Schallquelle die Mikrofonanordnung 102 passiert, erhalten werden.

Die Verarbeitungsabfolge dieser Ausführungsform ist in dem Flussdiagramm in 16 unter der Annahme des Falls, in dem solch ein Ausgabepuffer verwendet wird, erläutert.

Achte Ausführungsform

Bei der vorangehenden Ausführungsform ist es für den Richtwirkungscontroller 704 notwendig, jedes Mal, wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis für eine Schallquelle von dem Durchgangsdetektionsteil 216 zusammen mit einer abgeschätzten Richtung, die von dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erzeugt wird, erhalten wird, einen neuen Satz an Verzögerungswerten für den Satz an Verzögerungselementen 703 herzustellen, um die effektive Richtwirkung der Mikrofonanordnung 102 mit der momentanen abgeschätzten Richtung der Schallquelle ausrichten. Diese abgeschätzten Richtungen können im Wesentlichen in Abhängigkeit von den jeweiligen Geschwindigkeiten der Schallquellen etc. variieren. Wenn sich z.B. eine Schallquelle sehr langsam bewegt, dann kann die zuvor erwähnte Schwellenanzahl nt an abgeschätzten Richtungen innerhalb des Bereichs an einem Punkt erreicht werden, wenn sich die Schallquelle nur über einen anfänglichen kleinen Teil des Durchgangsrichtungsbereichs Pn bewegt hat. Wenn sich die Schallquelle andererseits sehr schnell bewegt, so dass sich ihre Richtung in Bezug auf die Mikrofonanordnung in jedem Zeitfenster um eine große Winkelgröße ändert, dann kann die Schallquelle an dem Punkt, wenn die Schwellenanzahl nt an abgeschätzten Richtungen innerhalb des Bereichs für diese Schallquelle erreicht wurde, die Endrichtung &thgr;f des Durchgangsdetektionsbereichs Pn fast erreicht haben.

In dem Fall, wenn sich Schallquellen mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen und durch relativ kleine Entfernungen voneinander getrennt sind, z.B. Fahrzeuge, die sich auf einer Schnellstrasse bewegen, kann es (aufgrund von Beschränkungen der Systemleistung) unmöglich sein, den Vorgang des Herstellens eines aktualisierten Satzes an Verzögerungswerten für die Verzögerungselemente 703 mit dem Zeitpunkt, zu dem ein neues Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, zu synchronisieren. Im Folgenden wird eine achte Ausführungsform beschrieben, die entworfen ist, um dieses Problem zu beseitigen. 17 zeigt die allgemeine Ausgestaltung dieser Ausführungsform. Diese hat grundlegende Ähnlichkeiten mit der vorangehenden Ausführungsform, wobei sie aus einem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116, einem Durchgangsdetektionsteil 216, zwei Datenextraktionsteilen 814, 817 und entsprechenden Datenpuffern 813, 816, die Datenwerte aufnehmen, die von einem Richtwirkungssteuerteil 706A bzw. einem Richtwirkungssteuerteil 706B erzeugt werden, gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform werden die Ausgangssignale von der Mikrofonanordnung 102 nicht nur dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 und dem Richtwirkungssteuerteil 706A, sondern auch dem Richtwirkungssteuerteil 706B geliefert.

Jeder der Richtwirkungssteuerteile 706A, 706B führt eine ähnliche Funktion aus wie die des Richtwirkungssteuerteils 706 der vorangehenden Ausführungsform, die in 15 gezeigt ist. In jedem der Richtwirkungssteuerteile 706A, 706B sind die jeweiligen dem Satz an Verzögerungselementen zugeordneten Verzögerungswerte fest vorbestimmt, um in dem Fall des Richtwirkungssteuerteils 706A entlang einer Richtung &thgr;1 und in dem Fall des Richtwirkungssteuerteils 706B entlang einer Richtung &thgr;2 eine Richtwirkung bereitzustellen. Wenn als ein Beispiel der Richtwirkungssteuerteil 706A hergenommen wird, wird jedes Mal, wenn ein neuer digitaler Datenabtastwert, der den Schallpegel ausdrückt, der entlang der Richtung &thgr;1 empfangen wird, durch den Richtwirkungssteuerteil 706A erzeugt wird (d.h. als Teil eines Überwachungssignals, das durch den Richtwirkungssteuerteil 706A als eine Kombination der Ausgangssignale von den Verzögerungselementen 703 mit einer spezifischen angewandten Richtwirkung erzeugt wird), dieser unter der Steuerung des Datenextraktionsteils 814 in den Puffer 813 geschrieben.

Der Richtwirkungssteuerteil 706B, der Puffer 816 und der Datenextraktionsteil 817 arbeiten auf die gleiche Weise in Bezug auf die Richtung &thgr;2.

Die Grundprinzipien der Ausführungsform können in Bezug auf das Schema in 19 verstanden werden. Wie es gezeigt ist, ist ein erster vorbestimmter Bereich R1 an Richtungen in Bezug auf die Mikrofonanordnung 102 definiert, der an der Richtung &thgr; 1 zentriert ist, während ein zweiter Bereich R2 an Richtungen an der Richtung 82 zentriert ist. Der zuvor genannte vorbestimmte Richtungsbereich Pn, der durch den Durchgangsdetektionsteil 216 verwendet wird, um zu beurteilen, ob eine Durchgangsdetektion aufgetreten ist (d.h., wie hierin oben beschrieben, wodurch eine Zählung der Häufigkeit, wie oft abgeschätzte Richtungen innerhalb von diesem Bereich für eine Schallquelle erhalten werden, ausgeführt wird, und beurteilt wird, dass eine Durchgangsdetektion aufgetreten ist; wenn die innerhalb N aufeinander folgenden Zeitfensterperioden gezählte Anzahl über der Schwellenanzahl nt liegt) erstreckt sich von einer Anfangsrichtung &thgr;r zu einer Endrichtung &thgr;f. In 19 könnte die Schwellenanzahl nt an abgeschätzten Richtungen innerhalb des Bereichs für die Schallquelle 100 erreicht werden, wenn sie die gezeigte Position innerhalb des Bereichs R1 erreicht hat. Der Datenextraktionsteil 814 liest demgemäß aus dem Datenpuffer 813 die Schallpegeldaten aus, die momentan in diesem Puffer gehalten sind, d.h. Daten, die Schwankungen des empfangenen Schallpegels ausdrücken, wie er von einer Richtwirkung entlang der Richtung &thgr;1 erhalten wird. Ähnlich könnte die Schwellenanzahl nt für die Schallquelle 101 erreicht werden, wenn sie die gezeigte Position innerhalb des Bereichs R2 erreicht hat. Der Datenextraktionsteil 817 liest demgemäß aus dem Datenpuffer 816 die Daten aus, die momentan in diesem Puffer gehalten sind, d.h. Daten, die Schwankungen des empfangenen Schallpegels ausdrücken, wie er von einer Richtwirkung entlang der Richtung 82 erhalten wird.

Ein Auslesen aus den Puffern 814, 817 wird unter der Steuerung der Datenextraktionsteile 814, 817 zu geeigneten Timings, d.h. gemäß den Anforderungen einer externen Vorrichtung, die die Schallpegeldaten empfängt, ausgeführt.

Es wird somit deutlich, dass bei dieser Ausführungsform der Nachteil der vorangehenden Ausführungsform beseitigt ist, da die Verzögerungswerte der Sätze an Verzögerungselementen in den Richtwirkungssteuerteilen fest vorbestimmt sind, so dass kein Aktualisieren der Verzögerungswerte der Verzögerungselemente 703 ausgeführt wird. Es werden jedoch für jede Schallquelle Überwachungsdaten, die Schwankungen des empfangenen Schallpegels ausdrücken, der dieser Schallquelle entspricht, auf der Grundlage einer Mikrofonanordnungsrichtwirkung, die der Richtung der Schallquelle zu der Zeit des Überwachens des empfangenen Schallpegels zumindest nahe ist, erhalten. Somit können überwachte Schallpegelwerte, die ungefähr korrekt sind, sogar für den Fall erhalten werden, in dem sich einige der Schallquellen mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen können.

Es wird weiter deutlich, dass, obwohl bei dieser Ausführungsform nur zwei Richtwirkungssteuerteile verwendet werden, es möglich wäre, durch Erhöhen der Anzahl an Richtwirkungssteuerteilen, um auf diese Weise die Anzahl an Bereichen von Winkelrichtungen wie beispielsweise R 1 und R2 in 19 zu erhöhen, eine höhere Genauigkeit der Schallpegelmessung zu erreichen, oder den Bereich an Schallquellengeschwindigkeiten, für die eine Messung ausgeführt werden kann, zu erhöhen.

18 ist ein Flussdiagramm, das die Grundprinzipien der Arbeitsweise dieser Ausführungsform zeigt.

Wenn sich bei der achten Ausführungsform z.B. zwei der Schallquellen mit einer im Wesentlichen identischen hohen Geschwindigkeit bewegen und nur durch eine kleine Entfernung getrennt sind, dann würden die jeweiligen Durchgangsdetektionsergebnisse für jede dieser Schallquellen aufeinander folgend von dem Durchgangsdetektionsteil 216 innerhalb eines sehr kurzen Zeitintervalls erzeugt werden. Somit ist die minimale Zeitdauer, die verstreichen muss, bevor Daten aus einem Puffer 813 oder 816 ausgelesen werden, nachdem sie hineingeschrieben werden (in Ansprechen auf ein Durchgangsdetektionsergebnis) durch die Maximalgeschwindigkeit, die durch Schallquellen erreicht wird, und durch die minimale Entfernung zwischen aufeinander folgenden Schallquellen bestimmt. Wenn die Trennung zwischen den beiden Schallquellen (ausgedrückt als eine Entfernung entlang der Bewegungslinie) als S und deren gemeinsame Geschwindigkeit als V bezeichnet wird, ist es notwendig, ein Datenauslesen aus solch einem Puffer (nach einem Datenschreiben als ein Ergebnis einer Durchgangsdetektion der ersten von diesen Schallquellen) innerhalb eines Zeitintervalls auszuführen, das kürzer als ungefähr S/V ist, um sicherzustellen, dass die Schallpegeldaten für die erste Schallquelle nicht aufgrund von einem Schreiben von Schallpegeldaten für die zweite Schallquelle verloren gehen.

20 ist ein Schema zur Erläuterung, wie zwei Durchgangsdetektionsteile 216A, 216B, die beide auf eine dem Durchgangsdetektionsteil 216 ähnliche Weise ausgebildet sind, verwendet werden könnten, um für Schallquellen, die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeugverkehr auf einer Straße mit Gegenverkehr, Durchgangsdetektionsdaten abzuleiten, und jeweilige Durchgangsdetektionsergebnisse zwei Sätzen an Richtwirkungssteuerteilen 807A, 811A und 807B, 811B zu liefern. In 22 ist die Mikrofonanordnung 102 benachbart zu solch einer Straße mit Gegenverkehr angeordnet, auf der der Verkehr entlang einem ersten Pfad 805, der als der Aufwärtspfad bezeichnet wird, und einem zweiten Pfad 804, der als der Abwärtspfad bezeichnet wird, fließt. Die Mikrofonausgangssignale von der Mikrofonanordnung 102 werden dem Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 und den Richtwirkungssteuerteilen 807A, 811A wie in der Ausführungsform in 17, und auch dem zweiten Paar Richtwirkungssteuerteilen 807B, 811B geliefert. Die abgeschätzten Richtungen, die durch den Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 erhalten werden, werden jedem der Durchgangsdetektionsteile 216A und 216B geliefert.

Die Durchgangsdetektionsergebnisse von dem Durchgangsdetektionsteil 216A (der nur eine Bewegung über einen Durchgangsdetektionsbereich entlang dem Aufwärtspfad 805 detektiert) und jede abgeschätzte Richtung, die solch einem Durchgangsdetektionsergebnis entspricht, werden den Richtwirkungssteuerteilen 807A, 811A geliefert, die auf eine der Richtwirkungssteuerteile 807, 811 in 17 ähnliche Weise arbeiten. Die Durchgangsdetektionsergebnisse von dem Durchgangsdetektionsteil 216B (der nur eine Bewegung über den Durchgangsdetektionsbereich von &thgr;r bis &thgr;f, der in 20 gezeigt ist, entlang dem Abwärtspfad 804 detektiert) und jede abgeschätzte Richtung, die solch einem Durchgangsdetektionsergebnis entspricht, werden den Richtwirkungssteuerteilen 807B, 811B geliefert. Der Richtungsbereich, der durch die Richtwirkungssteuerteile 807A, 811A für eine Durchgangsdetektion in dem Aufwärtspfad 805 (in 22 weggelassen) verwendet wird, kann ausgebildet sein, wie es in 19 gezeigt ist, d.h. sich von &thgr;r bis &thgr;f in diesem Diagramm erstrecken.

Auf diese Weise können beim Implementieren einer Schallquellendurchgangsdetektion und einer Mikrofonanordnungs-Richtwirkungssteuerung für beide Bewegungspfade 804, 805 eine einzelne Mikrofonanordnung 102 und ein einzelner Schallquellenrichtungs-Abschätzungsteil 116 verwendet werden.

21 ist ein Teilflussdiagramm (in dem die weggelassenen Schritte S2, S3 identisch mit denen des Flussdiagramms in 7 sind) zum Erläutern der Verarbeitungsabfolge, die durch jeden Durchgangsdetektionsteil 216A, 216B ausgeführt wird. Es sei angemerkt, dass in diesem Fall der Bedingungsschritt S8 tatsächlich bestimmen muss, ob die momentane abgeschätzte Richtung (oder eine dieser Richtungen, wenn durch den Durchgangsdetektionsteil 216 für ein Zeitfenster eine Vielzahl erzeugt wird):

  • (a) größer (d.h. weiter fortgeschritten zu der Endrichtung &thgr;f hin) oder gleich der abgeschätzten Richtung ist, die für das vorangehende Zeitfenster erhalten wird, und
  • (b) innerhalb des Durchgangsdetektionswerts Pn liegt, und
  • (c) sich von der abgeschätzten Richtung, die für das vorangehende Zeitfenster erhalten wurde, um nicht mehr als eine vorbestimmte maximale Größe unterscheidet.

Die obigen Bedingungen (a) und (c) dienen dazu, sicherzustellen, dass abgeschätzte Richtungen, die für jede Schallquelle erhalten werden, die sich in der entgegengesetzten Richtung zu der gewünschten Schallquelle bewegt, ignoriert werden. Die maximale Größe, die in dieser Bedingung (c) spezifiziert ist, hängt von der erwarteten minimalen Größe der Entfernung zwischen aufeinander folgenden Schallquellen und dem erwarteten Geschwindigkeitsbereich für die Schallquellen ab.

Obwohl die vorliegende Erfindung oben in Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben wurde, sei angemerkt, dass verschiedene Abwandlungen dieser Ausführungsformen oder alternativer Formen des Implementierens der Ausführungsformen betrachtet werden könnten, die in den Schutzumfang, der für die Erfindung in den beigefügten Ansprüchen beansprucht ist, fallen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Abschätzen einer Richtung einer Schallquelle als einen Winkelwert in Relation zu einer festen Position, das die Schritte umfasst, dass

    in jedem einer Folge von Zeitfenstern mit fester Länge jeweilige Mikrofonausgangssignale bearbeitet werden, die aus einem Empfang eines Schalls resultieren, der von der Schallquelle ausgesendet wird, wobei die Mikrofonausgangssignale von einer Anordnung von M Mikrofonen erzeugt werden, wobei M ein Vielfaches einer ganzen Zahl ist, um auf diese Weise von jedem der Mikrofonausgangssignale während jedem Zeitfenster einen Mikrofonsignalabschnitt zu extrahieren und auf diese Weise aufeinander folgende Sätze von M Mikrofonsignalabschnitten zu erhalten, wobei die Sätze jeweiligen Fenstern der Zeitfenster entsprechen;

    eine Frequenzanalyse angewandt wird, um jeden Mikrofonsignalabschnitt in eine Vielzahl an Komponenten zu trennen, die jeweiligen verschiedenen Frequenzen eines festen Satzes an Frequenzen entsprechen,

    für jede Frequenz des festen Satzes die Komponenten verarbeitet werden, um Daten zu erhalten, die eine frequenzbasierte Richtung einer Schallquelle in Relation zu einer Position in der Mikrofonanordnung ausdrücken, und

    ein Mittelwert der jeweiligen frequenzbasierten Richtungen berechnet wird, die für alle Frequenzen des festen Satzes erhalten werden, um auf diese Weise eine abgeschätzte Richtung zu erhalten, die jedem Zeitfenster entspricht;

    um auf diese Weise aufeinander folgende abgeschätzte Richtungen der Schallquelle zu erhalten, die jeweiligen Fenstern der Folge von Zeitfenstern entsprechen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Schritt umfasst, dass für jedes der Zeitfenster eine durchschnittliche Richtung als ein Mittelwert einer abgeschätzten Richtung, die jedem Zeitfenster entspricht, und von jeweiligen abgeschätzten Richtungen, die einer festen Vielzahl an Zeitfenstern entsprechen, die direkt jedem Zeitfenster vorangehen, berechnet wird, und die durchschnittliche Richtung als eine schließlich erhaltene abgeschätzte Richtung ausgegeben wird, die jedem Zeitfenster entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verarbeitung, die für jede Frequenz des Satzes an Frequenzen angewandt wird, ein Ableiten einer Vielzahl an Werten von empfangener Signalleistung, wobei die Werte jeweiligen verschiedenen Richtungen in Relation zu der Position in der Mikrofonanordnung entsprechen, und ein Finden einer der Richtungen, für die die empfangene Signalleistung einen Maximalwert aufweist, umfasst, und wobei das Verfahren des Weiteren einen Schritt umfasst, dass die Richtung beurteilt wird, für die die Signalleistung einen Maximalwert aufweist, um zu bestimmen, ob die Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und wenn herausgefunden wird, dass die Richtung außerhalb des Bereichs liegt, die Richtung von Berechnungen ausgenommen wird, die ausgeführt werden, um die abgeschätzte Richtung der Schallquelle zu erhalten.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Schritt umfasst, dass durch Vergleichen der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, mit einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich beurteilt wird, wann eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten erzeugt werden, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Beurteilungsschritt darauf basiert, dass

    eine Häufigkeit detektiert wird, mit der abgeschätzte Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, innerhalb des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegen; und

    bestimmt wird, dass die Schallquelle mindestens durch eine Anfangsrichtung des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs hindurchgegangen ist, wenn herausgefunden wird, dass die Häufigkeit eine vorbestimmte Schwellenzahl innerhalb eines festen Zeitintervalls erreicht, das beginnt, nachdem die Schallquelle in den Durchgangsdetektions-Richtungsbereich eingetreten ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Beurteilungsschritt durch aufeinander folgende Schritte ausgeführt wird, die umfassen, dass

    ein Anfangszeitfenster als ein Zeitfenster detektiert wird, bei dem eine abgeschätzte Richtung, die für die Schallquelle erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Anfangsteils des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegt;

    danach, während aufeinander folgende Zählwerte der Zeitfenster erhalten werden, aufeinander folgende Zählwerte von Vorkommnissen der abgeschätzten Richtungen erhalten werden, die erhalten werden, wenn die Schallquelle innerhalb des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegt, und jeder Vorkommniszählwert mit der Schwellenzahl verglichen wird;

    wenn herausgefunden wird, dass die Vorkommniszählwerte die Schwellenzahl erreichen, bevor die Zeitfensterzählwerte einen vorbestimmten Maximalzählwert erreichen, Ausgangsdaten als ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt werden, um anzugeben, dass die Schallquelle durch mindestens den Anfangsteil des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs hindurchgegangen ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, das des Weiteren einen Schritt umfasst, dass ein Aufzeichnen eines Mikrofonausgangssignals von mindestens einem der Mikrofone eingeleitet wird, wenn eine Schallquelle als durch die spezifischen Richtungen hindurchgegangen detektiert wird, wie es durch eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses angegeben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Zeitachsenabschnitt des Mikrofonausgangssignals, der vor der Zeit begann, zu der die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchging, aufgezeichnet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das die Schritte umfasst, dass jeder Satz von aufeinander folgend erhaltenen Sätzen an Audiodaten, die von einem Audioausgangssignal von mindestens einem der Mikrofone abgeleitet werden, temporär gespeichert wird; und wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, ein momentan gespeicherter Satz der Sätze an Audiodaten ausgelesen wird und der Satz an Audiodaten aufgezeichnet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Schritt umfasst, dass auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen Richtungen der abgeschätzten Richtungen der Schallquelle beurteilt wird, ob eine Schallquelle stationär ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Beurteilens, ob eine Schallquelle stationär ist, umfasst, dass die Varianz der aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen der Schallquelle innerhalb jedes Intervalls von jeweiligen festen Beobachtungsintervallen berechnet wird, und beurteilt wird, dass die Schallquelle stationär ist, wenn herausgefunden wird, dass die Varianz niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das des Weiteren umfasst, dass ein Mittelwert der abgeschätzten Richtungen innerhalb jedes der Beobachtungsintervalle berechnet wird, und beurteilt wird, dass die Schallquelle stationär ist, wenn herausgefunden wird, dass die Varianz niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist und die durchschnittliche Richtung auch innerhalb eines vorbestimmten Richtungsbereichs liegt.
  13. Verfahren nach Anspruch 4, das des Weiteren die Schritte umfasst, dass

    durch Vergleichen der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, mit einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich beurteilt wird, wann eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten erzeugt werden, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist; und

    wenn das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, eine Bewegungsrichtung der Schallquelle auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, beurteilt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Richtungsbeurteilung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer abgeschätzten Richtung, die vor einer Zeit eines Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses erhalten wird und einer abgeschätzten Richtung, die zu der Zeit des Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses oder daran anschließend erhalten wird, ausgeführt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Beurteilens der Richtung umfasst, dass

    temporär jeder Satz von aufeinander folgend erhaltenen Sätzen der abgeschätzten Richtungen in einen Puffer eingetragen wird;

    wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, eine erste abgeschätzte Richtung, die zu einem Zeitpunkt erhalten wurde, der einer Zeit des Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses vorangeht, aus dem Puffer ausgelesen wird;

    das Vorzeichen der Differenz zwischen der ersten abgeschätzten Richtung und einer abgeschätzten Richtung, die anschließend an die erste abgeschätzte Richtung erhalten wird, berechnet wird, wobei die Bewegungsrichtung durch das Vorzeichen angegeben wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Richtungsbeurteilung auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer abgeschätzten Richtung, die zu einer Zeit eines Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses erhalten wird, und einer abgeschätzten Richtung, die anschließend an die Zeit des Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses erhalten wird, ausgeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Beurteilens der Richtung umfasst, dass

    wenn ein Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, temporär eine erste abgeschätzte Richtung eingetragen wird, die zu dieser Zeit erhalten wird; und

    nachdem eine vorbestimmte Anzahl der Zeitfenster dem Erzeugen des Durchgangsdetektionsergebnisses folgend verstrichen ist, das Vorzeichen einer Differenz zwischen der ersten abgeschätzten Richtung und einer momentan erhaltenen Richtung der abgeschätzten Richtungen berechnet wird, wobei die Bewegungsrichtung durch das Vorzeichen angegeben wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrofonanordnung in einer bekannten Entfernung von einem Bewegungspfad der Schallquelle angeordnet ist, das des Weiteren die Schritte umfasst, dass

    durch Vergleichen der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, mit einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich beurteilt wird, wann eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten erzeugt werden, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist;

    wenn das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, die Lineargeschwindigkeit der Schallquelle auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, beurteilt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt der Lineargeschwindigkeitsbeurteilung umfasst, dass

    eine Zeitdauer gemessen wird, die für aufeinander folgende abgeschätzte Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, erforderlich ist, um sich um eine vorbestimmte Winkelgröße zu ändern;

    die Winkelgeschwindigkeit der Schallquelle auf der Grundlage der Zeitdauer und der vorbestimmten Winkelgröße berechnet wird; und

    ein ungefährer Lineargeschwindigkeitswert der Schallquelle auf der Grundlage der Winkelgeschwindigkeit und der bekannten Entfernung der Mikrofonanordnung von dem Bewegungspfad berechnet wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Zeitdauer von einem Zeitpunkt, der der Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses vorangeht, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, gemessen wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Zeitdauer von dem Zeitpunkt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, bis zu einem nachfolgenden Zeitpunkt gemessen wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Zeitdauer von einem Zeitpunkt, der der Erzeugung des Richtungsdetektionsergebnisses vorangeht, bis zu einem Zeitpunkt nachfolgend dem Zeitpunkt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, gemessen wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Schritt der Lineargeschwindigkeitsbeurteilung umfasst, dass

    eine Änderungsgröße aufeinander folgender abgeschätzter Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, ausgedrückt als eine Winkelgröße, die innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls auftritt, gemessen wird;

    die Winkelgeschwindigkeit der Schallquelle auf der Grundlage der Dauer des vorbestimmten Zeitintervalls und der Winkelgröße berechnet wird; und

    ein ungefährer Lineargeschwindigkeitswert der Schallquelle auf der Grundlage der Winkelgeschwindigkeit und der bekannten Entfernung der Mikrofonanordnung von dem Bewegungspfad berechnet wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Änderungsgröße abgeschätzter Richtungen gemessen wird, von einer abgeschätzten Richtung, die vor dem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, bis zu einer abgeschätzten Richtung, die zu dem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird.
  25. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Änderungsgröße abgeschätzter Richtungen gemessen wird, von einer abgeschätzten Richtung, die zu dem Zeitpunkt erhalten wird, wenn das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, bis zu einer abgeschätzten Richtung, die zu einem Zeitpunkt nachfolgend dem, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, erhalten wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Änderungsgröße abgeschätzter Richtungen gemessen wird, von einer abgeschätzten Richtung, die vor dem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, bis zu einer abgeschätzten Richtung, die nachfolgend dem Zeitpunkt erhalten wird, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird.
  27. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren den Schritt umfasst, dass die abgeschätzten Richtungen, die für eine Schallquelle erhalten werden, verwendet werden, um eine Richtwirkung der Mikrofonanordnung entlang einer momentanen Richtung der Schallquelle auszurichten.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei eine einzelne Richtwirkung der Mikrofonanordnung entlang der momentanen Richtung der Schallquelle durch Anwenden von spezifischen Graden an Phasenverschiebungsverarbeitung auf jeweilige Ausgangssignale, die von den Mikrofonen erzeugt werden, und Summieren sich ergebender phasenverschobener Signale ausgerichtet wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 27, das die Schritte umfasst, dass

    auf der Grundlage der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, beurteilt wird, wann eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten erzeugt werden, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist;

    die Mikrofonanordnungsrichtwirkung entlang einer spezifischen Richtung der abgeschätzten Richtungen ausgerichtet wird, wobei die spezifische abgeschätzte Richtung zu einem Zeitpunkt, der einem Zeitpunkt im Wesentlichen nahe liegt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, erhalten wird; und

    ein Überwachungssignal, das einen Schall ausdrückt, der von der Schallquelle ausgesendet wird, als eine Kombination der Mikrofonausgangssignale mit der angewandten Richtwirkung erhalten wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren die Schritte umfasst, dass

    eine Vielzahl an fest vorbestimmten Richtwirkungen für die Mikrofonanordnung hergestellt wird;

    auf der Grundlage der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, beurteilt wird, wann eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, und Daten erzeugt werden, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist;

    wenn das Durchgangsdetektionsergebnis für die Schallquelle erhalten wird, eine Richtwirkung der Vielzahl an Richtwirkungen auf der Grundlage einer abgeschätzten Richtung ausgewählt wird, die für die Schallquelle zu einem Zeitpunkt, der einem Zeitpunkt im Wesentlichen nahe liegt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, erhalten wird; und

    ein Überwachungssignal, das einen Schall ausdrückt, der von der Schallquelle ausgesandt wird, als eine Kombination der Mikrofonausgangssignale mit der ausgewählten Richtwirkung der angewandten Richtwirkungen erhalten wird.
  31. Vorrichtung zum Abschätzen einer Richtung einer Schallquelle, die umfasst:

    ein Wellenformextraktionsmittel (103) zum Bearbeiten jeweiliger Mikrofonausgangssignale, die von einer Anordnung von M Mikrofonen erzeugt werden, wobei M ein Vielfaches einer ganzen Zahl ist, um aus jedem der Mikrofonausgangssignale während jedem von jeweiligen Zeitfenstern einen Mikrofonsignalabschnitt zu extrahieren, und auf diese Weise aufeinander folgende Sätze an M Mikrofonsignalabschnitten zu erhalten, wobei die Sätze jeweiligen Fenstern der Zeitfenster entsprechen;

    ein Frequenzanalysatormittel (104) zum Anwenden einer Frequenzanalyse auf jeden der Sätze an M Mikrofonsignalabschnitten, um jeden Mikrofonsignalabschnitt in eine Vielzahl an Komponenten zu trennen, die jeweiligen verschiedenen Frequenzen eines festen Satzes an Frequenzen entsprechen, und

    ein Verarbeitungsmittel (107, 108, 109, 110, 106) zum Bearbeiten der Komponenten entsprechend jedem Satz an M Mikrofonsignalabschnitten, um für jede Frequenz des festen Satzes an Frequenzen Daten zu erhalten, die eine abgeschätzte Richtung der Schallquelle in Bezug auf eine Position in der Mikrofonanordnung ausdrücken;

    um auf diese Weise aufeinander folgende abgeschätzte Richtungen der Schallquelle, die jeweiligen Fenstern der Zeitfenster entsprechen, zu erhalten.
  32. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren umfasst:

    ein frequenzbasiertes Mittelwertbildungsmittel (114) zum Erhalten eines Mittelwerts von jeweiligen abgeschätzten Richtungen, die für den festen Satz an Frequenzen innerhalb jedes der Zeitfenster erhalten werden, um auf diese Weise aufeinander folgende frequenzgemittelte abgeschätzte Richtungen der Schallquelle, die jeweiligen Fenstern der Zeitfenster entsprechen, zu erhalten.
  33. Vorrichtung nach Anspruch 32, die des Weiteren ein Mittel zum Erhalten jeweiliger Mittelwerte von Sätzen mit fester Länge der frequenzgemittelten abgeschätzten Richtungen, die in aufeinander folgenden Zeitfenstern erhalten werden, umfasst, um auf diese Weise aufeinander folgende zeitgemittelte abgeschätzte Richtungen der Schallquelle zu erhalten.
  34. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die Verarbeitung, die von dem Verarbeitungsmittel für jede Frequenz des Satzes an Frequenzen angewandt wird, umfasst, dass eine Vielzahl an Werten empfangener Signalleistung mit den Werten, die jeweiligen verschiedenen Richtungen in Relation zu der Position in der Mikrofonanordnung entsprechen, abgeleitet wird, und eine der Richtungen herausgefunden wird, für die die empfangene Signalleistung einen Maximalwert aufweist, und wobei das Verarbeitungsmittel des Weiteren ein Mittel (112, 111) zum Ausschließen von Werten außerhalb des Bereichs umfasst, um:

    die Richtung zu beurteilen, für die die Signalleistung einen Maximalwert aufweist, und somit zu bestimmen, ob die Richtung innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und wenn herausgefunden wird, dass die Richtung außerhalb des Bereichs liegt, die Richtung von Berechnungen, die ausgeführt werden, um die abgeschätzte Richtung der Schallquelle zu erhalten, auszuschließen.
  35. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren ein Durchgangsdetektionsmittel (216) umfasst, das ein Beurteilungsmittel zum Bearbeiten der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen umfasst, die für eine Schallquelle in Relation zu einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich erhalten werden, um Daten zu erzeugen, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist.
  36. Vorrichtung nach Anspruch 35, wobei das Durchgangsdetektionsmittelumfasst:

    ein Richtungsbereichseinstellmittel (211) zum Spezifizieren des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs;

    ein Berechnungsmittel (212) für Vorkommnisse innerhalb eines Bereichs zum Detektieren einer Häufigkeit, mit der abgeschätzte Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, innerhalb des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegen; und

    ein Durchgangsdetektionsbeurteilungsmittel (213) zum Bestimmen, dass die Schallquelle durch mindestens eine Anfangsrichtung des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs hindurchgegangen ist, wenn die Häufigkeit eine vorbestimmte Schwellanzahl innerhalb eines festen Zeitintervalls erreicht, das beginnt, nachdem die Schallquelle in den Durchgangsdetektions-Richtungsbereich eingetreten ist.
  37. Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei das Durchgangsdetektionsbeurteilungsmittel (213) ein Mittel umfasst, um:

    ein Anfangszeitfenster als ein Zeitfenster zu detektieren, bei dem eine abgeschätzte Richtung, die für die Schallquelle erhalten wird, innerhalb eines vorbestimmten Anfangsteils des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegt;

    danach, während aufeinander folgende Zählwerte der Zeitfenster erhalten werden, aufeinander folgende Zählwerte von Vorkommnissen der abgeschätzten Richtungen zu erhalten, die dafür erhalten werden, dass die Schallquelle innerhalb des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs liegt, und jeder der Vorkommniszählwerte mit der Schwellenzahl verglichen wird;

    wenn herausgefunden wird, dass die Vorkommniszählwerte die Schwellenzahl erreichen, bevor die Zeitfensterzählwerte einen vorbestimmten Maximalzählwert erreichen, Ausgangsdaten als ein Durchgangsdetektionsergebnis zu erzeugen, um anzugeben, dass die Schallquelle durch mindestens die Anfangsrichtung des Durchgangsdetektions-Richtungsbereichs hindurchgegangen ist.
  38. Vorrichtung nach Anspruch 35, die des Weiteren ein Mittel zum Einleiten eines Aufzeichnens eines Mikrofonausgangssignals von mindestens einem der Mikrofone, wenn eine Schallquelle als durch die spezifische Richtung hindurchgegangen detektiert wird, wie es durch eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses angegeben wird, umfasst.
  39. Vorrichtung nach Anspruch 38, die umfasst:

    ein Puffermittel (307) zum temporären Speichern von jedem Satz von aufeinander folgenden erhaltenen Sätzen an Audiodaten, die von einem Ausgangssignal von mindestens einem der Mikrofone abgeleitet werden;

    ein Datenextraktionsmittel (308), das auf eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses zum Auslesen eines momentan gespeicherten Satzes der Sätze an Audiodaten antwortet; und

    ein Aufzeichnungsmittel (309) zum Aufzeichnen der Sätze an Audiodaten.
  40. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren ein Mittel zum Bestimmen, ob eine Schallquelle stationär ist, auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen Richtungen der abgeschätzten Richtungen der Schallquelle umfasst.
  41. Vorrichtung nach Anspruch 40, wobei das Mittel zum Bestimmen, ob eine Schallquelle stationär ist, umfasst:

    ein Varianzberechnungsmittel (406) zum Berechnen der Varianz von jeweiligen Sätzen der aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen innerhalb jedes von festen Beobachtungsintervallen; und

    ein Detektionsmittel (407) für stationäre Schallquellen zum Beurteilen der Varianzen, und zum Bestimmen, dass eine Schallquelle stationär ist, wenn herausgefunden wird, dass eine Varianz abgeschätzter Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
  42. Vorrichtung nach Anspruch 41, die des Weiteren ein Berechnungsmittel (405) für gleitende Mittelwerte zum Berechnen jeweiliger Mittelwerte der Sätze von abgeschätzten Richtungen innerhalb jedes der Beobachtungsintervalle umfasst:

    wobei das Detektionsmittel (407) für stationäre Schallquellen beurteilt, dass die Schallquelle stationär ist, wenn herausgefunden wird, dass die Varianz niedriger ist als der vorbestimmte Schwellwert, und der Mittelwert der abgeschätzten Richtungen auch innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Richtungen liegt.
  43. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren umfasst:

    ein Durchgangsdetektionsmittel (216), das ein Beurteilungsmittel umfasst, um die aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen zu bearbeiten, die für eine Schallquelle in Relation zu einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich erhalten werden, und somit Daten zu erzeugen, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist; und

    ein Bewegungsrichtungsableitungsmittel (509), das auf eine Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu einer Schallquelle antwortet, zum Bestimmen einer Bewegungsrichtung einer Schallquelle auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden.
  44. Vorrichtung nach Anspruch 43, wobei das Bewegungsrichtungsableitungsmittel (509) umfasst:

    ein Puffermittel (505) zum temporären Eintragen von jedem Satz aufeinander folgend erhaltener Sätze der abgeschätzten Richtungen;

    ein Vor-Durchgangs-Richtungsableitungsmittel (506), das auf eine Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu einer Schallquelle antwortet, zum Auslesen einer Richtung der abgeschätzten Richtungen aus dem Puffermittel, die in das Puffermittel zu einem Zeitpunkt eingetragen wurde, der einem Zeitpunkt des Erzeugens des Durchgangsdetektionsergebnisses vorangeht, als eine erste abgeschätzte Richtung;

    ein Nach-Durchgangs-Richtungsableitungsmittel (507), das auf die Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu der Schallquelle antwortet, zum Auswählen einer Richtung der abgeschätzten Richtungen, die zu einem Zeitpunkt erhalten wird, der mit einem Zeitpunkt identisch ist, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird, oder diesem nachfolgt, als eine zweite abgeschätzte Richtung; und

    ein Bewegungsrichtungsdetektionsmittel (508) zum Berechnen des Vorzeichens einer Differenz zwischen der ersten abgeschätzten Richtung und der zweiten abgeschätzten Richtung, wobei die Bewegungsrichtung durch das Vorzeichen der Differenz angegeben wird.
  45. Vorrichtung nach Anspruch 31, wobei die Mikrofonanordnung in einer bekannten Entfernung von einem Bewegungspfad der Schallquelle angeordnet ist, die des Weiteren umfasst:

    ein Durchgangsdetektionsmittel (216), das ein Beurteilungsmittel zum Bearbeiten der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen umfasst, die für eine Schallquelle in Relation zu einem vorbestimmten Durchgangsdetektions-Richtungsbereich erhalten werden, um Daten zu erzeugen, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist; und

    ein Geschwindigkeitsableitungsmittel (609), das auf eine Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu einer Schallquelle antwortet, zum Abschätzen der Lineargeschwindigkeit der Schallquelle auf der Grundlage von aufeinander folgend erhaltenen abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden.
  46. Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei das Geschwindigkeitsableitungsmittel (609) umfasst:

    ein Puffermittel (605) zum temporären Eintragen von jedem der aufeinander folgend erhaltenen Sätzen der abgeschätzten Richtungen;

    ein Winkelgrößenbestimmungsmittel (607) zum Spezifizieren einer vorbestimmten Winkelgröße;

    ein Bewegungsintervallberechnungsmittel (606), das auf eine Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu einer Schallquelle antwortet, zum Auslesen eines Satzes an abgeschätzten Richtungen, die momentan in dem Puffermittel gehalten sind, und zum Berechnen einer Zeitdauer, die die Schallquelle benötigt, um sich durch einen Richtungsbereich zu bewegen, der gleich der vorbestimmten Winkelgröße ist, auf der Grundlage des Satzes an abgeschätzten Richtungen, und

    ein Geschwindigkeitsdetektionsmittel (608) zum Berechnen der Winkelgeschwindigkeit der Schallquelle auf der Grundlage der Zeitdauer und der vorbestimmten Winkelgröße; und

    zum Berechnen eines ungefähren Lineargeschwindigkeitswerts der Schallquelle auf der Grundlage der Winkelgeschwindigkeit und der bekannten Entfernung der Mikrofonanordnung von dem Bewegungspfad.
  47. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren ein Richtwirkungssteuermittel (706) zum Ausrichten einer Richtwirkung der Mikrofonanordnung entlang einer abgeschätzten Richtung, die für die Schallquelle erhalten wird, um auf diese Weise ein Überwachungssignal, das einen Schall ausdrückt, der von der Schallquelle ausgesendet wird, als eine Kombination der Mikrofonausgangssignale mit der angewandten Richtwirkung abzuleiten, umfasst.
  48. Vorrichtung nach Anspruch 47, die des Weiteren ein Durchgangsdetektionsmittel (216) zum Detektieren, dass eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, auf der Grundlage der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, und zum Erzeugen von Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist, umfasst, und wobei das Richtwirkungssteuermittel (706) umfasst:

    ein Richtwirkungseinstellmittel (704, 703), das auf eine Erzeugung des Durchgangsdetektionsergebnisses in Relation zu einer Schallquelle antwortet, zum Ausrichten der Mikrofonanordnungsrichtwirkung entlang einer spezifischen Richtung der abgeschätzten Richtungen, wobei die spezifische abgeschätzte Richtung zu einem Zeitpunkt erhalten wird, der einem Zeitpunkt im Wesentlichen nahe liegt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird.
  49. Vorrichtung nach Anspruch 31, die des Weiteren umfasst:

    ein Durchgangsdetektionsmittel (216) zum Detektieren, dass eine Schallquelle durch eine spezifische Richtung hindurchgegangen ist, auf der Grundlage der aufeinander folgenden abgeschätzten Richtungen, die für die Schallquelle erhalten werden, und zum Erzeugen von Daten, die ein Durchgangsdetektionsergebnis ausdrücken, wenn herausgefunden wird, dass die Schallquelle durch die spezifische Richtung hindurchgegangen ist;

    ein Richtwirkungssteuermittel (706A, 706B) zum gleichzeitigen Herstellen einer Vielzahl an fest vorbestimmten Richtwirkungen für die Mikrofonanordnung; und

    ein Auswahlsteuermittel (814, 817), das auf eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses antwortet, zum Auswählen von einer Richtwirkung der Vielzahl an Richtwirkungen, wobei die Auswahl auf einer abgeschätzten Richtung basiert, die zu einem Zeitpunkt erhalten wird, der einem Zeitpunkt im Wesentlichen nahe liegt, zu dem das Durchgangsdetektionsergebnis erzeugt wird.
  50. Vorrichtung nach Anspruch 49, die des Weiteren eine Vielzahl an Datenpuffern (813, 816) umfasst, die jeweils der Vielzahl an Richtwirkungen entsprechen, wobei jeder solche Datenpuffer derart ausgebildet ist, dass er aufeinander folgende Zeitachsenabschnitte eines Überwachungssignals speichert, das mit der Richtwirkung, die dem Datenpuffer entspricht, erhalten wird, wobei das Auswahlsteuermittel (814, 817) auf eine Erzeugung eines Durchgangsdetektionsergebnisses durch Auslesen der momentanen Inhalte eines Datenpuffers, der ausgewählten Richtwirkungen der Vielzahl an Richtwirkungen entspricht, antwortet.
Es folgen 25 Blatt Zeichnungen






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