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Dokumentenidentifikation DE68925208T2 23.05.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0429469
Titel RADIOMETER
Anmelder Viewfacts, Inc., Chicago, Ill., US
Erfinder WELSH, Russell, J., Toronto, Ontario M4B 1G4, CA;
FOURDRAINE, John, D., Toronto, Ontario M4B 1G4, CA
Vertreter Hauck, Graalfs & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 68925208
Vertragsstaaten CH, DE, FR, GB, IT, LI
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 13.06.1989
EP-Aktenzeichen 899079198
WO-Anmeldetag 13.06.1989
PCT-Aktenzeichen US8902566
WO-Veröffentlichungsnummer 9000330
WO-Veröffentlichungsdatum 11.01.1990
EP-Offenlegungsdatum 05.06.1991
EP date of grant 20.12.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.05.1996
IPC-Hauptklasse H04H 9/00

Beschreibung[de]

Man hat sich bisher im Stand der Technik auf die Verteilung von Listen an beliebige Haushaltungen oder auf gelegentliche telefonische oder persönliche Interviews verlassen, um die Sender zu bestimmen, denen die Leute zuhörten und so ihre Hörergewohnheiten erfaßt, wenn auch jetzt insbesondere für den TV-Teilnehmer modernere und automatisierte Systeme benutzt worden sind.

Beispielsweise sind die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Verfahrensschritte, wie auch die im Oberbegriff des Patentanspruchs 29 aufgelisteten Signalprozessormittel in FR-A-2 555 383 geschildert. Nach dem Erfassen und Verarbeiten der elektronischen Signale, die einmal von einem externen Empfänger herrühren, also einem Radio, das von einer einzelnen Person abgehört wird, sowie des von einem internen Empfänger erzeugten Signals, werden dann diese beiden Signale direkt mit Hilfe einer statistischen Korrelation verglichen. Dies heißt, daß das erste Signal mit seinem begleitenden, nicht periodischen Rauschen mit dem Radiosignal des internen Empfängers verglichen wird. Weil außerdem der vom externen Empfänger aufgenommene Klang gegenüber dem vom internen Empfänger empfangenen Signal verzögert vorliegt, ist es nötig, einen Offset einzubauen, der voreingestellt werden muß, indem er kalibriert wird. Eine erneute Kalibrierung muß stets dann erfolgen, wenn sich der Offset ändert. Ein anderes Verfahren zum automatischen elektronischen Erkennen von Sendungen über TV und Radio ist in US-A-3,919,479 geschildert.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Überwachen der Sender-Hörergewohnheiten zu schaffen, um zuverlässigere Resultate zu erhalten und Kosten beim Installieren und Betreiben zu sparen.

Erfindungsgemäß wird die vorgenannte Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 29 gelöst.

Erfindungsgemäß werden die beiden Signale zuerst autokorreliert, was zum Erzeugen eines Frequenz-Spektrogramms des Signals führt. Korrelationskoeffizienten werden dann basierend auf diesen autokorrelierten Signalen erzeugt. Damit erfolgt der Vergleich in der Frequenzdomäne und nicht in der Zeitdomäne, wie in dem vorgenannten Dokument. Diese Arbeitsweise hat zum Resultat, daß die Offset-Einrichtung entfällt und deshalb entfällt auch das Voreinstellen und wiederholte Neueinstellen der Anlage.

Es wird darauf hingewiesen, daß das Autokorrelationsverfahren an sich als Leroux-Gueguen Rekursionsberechnung in IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, Juni 1977, S. 257-259, bekannt ist. Außerdem bezieht sich EP-A-0 242 258 auf eine Schaltung zum Ausführen einer Leroux-Gueguen Autokorrelation.

Die Erfindung liefert ein Verfahren und eine Einrichtung zum automatischen Überwachen von Rundfunk-Hörergewohnheiten unter Verwendung eines elektronischen Motors. In einer Ausführungsform überwacht der Monitor Hörergewohnheiten, in dem ein Audiofrequenzsignal in einem hörbaren Bereich des Monitors akustisch erfaßt wird, ein Rundfunk-Empfangsgerät im Monitor elektronisch abgestimmt wird, bis eine Übereinstimmung mit dem akustisch erfaßten Signal aufgefunden wird und dann die Zeit und Frequenz beim Auffinden einer Übereinstimmung im Monitor aufgezeichnet werden. Der Monitor prüft dann periodisch, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen dem akustisch erfaßten Audiofrequenzsignal und dem elektronischen abgestimmten Rundfunk-Frequenzsignal vorhanden ist oder verlorengegangen ist und zeichnet elektronisch den Zeitpunkt auf, zu dem die Übereinstimmung verlorengeht.

Um Energie zu sparen, wird das Abstimmen und der Signalvergleich nur dann vorgenommen, wenn das akustische Signal größer ist als ein Schwellwert. Um außerdem den Suchvorgang zu beschleunigen, sucht die Abstimmung nur Frequenzen, die dort gesendet werden, wo die Hörgewohnheiten überwacht werden sollen. Als eine weitere Verfeinerung speichert der Monitor Frequenzen, die an dem überwachten Ort abgehört werden und sucht nach Übereinstimmung innerhalb dieser Frequenzen, bevor andere Frequenzen aufgesucht werden.

Der Monitor ist tragbar mit einer internen aufladbaren Batterie, die vorzugsweise Energie für mindestens 24 Stunden liefert und zum Laden nachts in eine Basiseinheit eingelegt wird. Während der Nachtzeit wird die interne Batterie des Monitors aufgeladen und Zeit, Datum und Frequenz für jede Übereinstimmung über ein Modem in der Basiseinheit an einen Computer einer zentralen Datensammelstation übertragen. Während dieser Übertragung synchronisiert die zentrale Datensammelstation eine Tageszeit-Uhr nötigenfalls im Monitor neu. Sobald die Daten in die Zentrale übertragen worden sind, wird der Speicher im Monitor gelöscht und bietet Platz für die Eintragung des nächsten Tages.

Das tragbare System, das nicht an das Radio, TV oder ein anderes zu überwachendes Gerät angeschlossen werden muß, hat Vorteile gegenüber festeingebauten Einheiten, so daß erfindungsgemäß Hörergewohnheiten bei tragbaren Radiogeräten, insbesondere im Kraftfahrzeug überwacht und aufgezeichnet werden konnen.

In der vorgenannten Ausführungsform wird ein Mikrofon oder ein anderer akustischer Sensor oder Wandler benutzt. Alternativ kann anstelle des akustischen Sensors eine direkte Signaleingabe verwendet werden und so kann der Monitor auch mit Kopfhörern benutzt werden.

Die Erfindung betrifft nicht nur eine elektronische Einrichtung, mit der bestimmbar ist, welche Radio- oder Fernsehstation eine Person eingeschaltet hat, sondern auch ein Gesamtsystem mit mehreren Monitoren an einzelnen Orten, von denen jeder eine solche Einrichtung besitzt. Während des normalen Betriebes wird vom Hörer erwartet, daß er die tragbare Einheit in einer Tasche o.ä. mit sich trägt. Ist nur das Abhören des Autoradios von Interesse, so wird der Probant gefragt, die tragbare Einheit in das Auto zu legen (auf die vordere Ablage oder die Sonnenblende), jeweils am Morgen und sie nachts mit der Basiseinheit zu verbinden.

Der tragbare Monitor verwendet ein Mikrofon, um akustische Audiofrequenzsignale im Hörbereich des Probanten zu erfassen. Der Ausgang des Mikrofons wird in einem A/D-Wandler digitalisiert, um ein digitales Signal zu erhalten. Das Mikrofonsignal wird analog und digital gefiltert und die Audioempfindlichkeit des Mikrofons annähernd auf das menschliche Gehör eingestellt. Auch Radiohören mit Kopfhörem wird berücksichtigt, indem eine Eingangsbuchse benutzt wird.

Der tragbare Monitor hat auch einen Mikroprozessor-gesteuerten Tuner, dessen Frequenz vom Mikroprozessor in einer Steuerschaltung bestimmt wird. Der Audioausgang des Tuners wird ebenfalls in einem A/D-Wandler digitalisiert und man erhält ein digitales Signal.

Die beiden digitalisierten Audiosignale werden miteinander verglichen, um festzustellen, ob sie äquivalent sind. Der Algorithmus für diesen Vergleich berücksichtigt auch, daß das vom Mikrofon empfangene Audiosignal verzerrt ist und mit einem Rauschen versehen ist, das im direkt vom Tuner empfangenen Audiosignal nicht vorhanden ist. Diese Verzerrungen können Echos und Zeitverzögerung und Hintergrundrauschen sein, die von Quellen wie Konversation, Fahrgeräuschen o.ä. herrühren. Deshalb wird die tragbare Einheit selten eine perfekte Übereinstimmung der beiden Signalquellen feststellen, doch hat sich herausgestellt, daß ein hoher Korrelationspegel vorherrscht, wenn das vom Mikrofon aufgefangene Audiosignal das Programm des Senders enthält, das der interne Tuner empfängt.

Der Algorithmus, den der tragbare Monitor benutzt, um eine Senderübereinstimmung festzustellen, paßt sich an laufende Bedingungen an, um Batterieleistung zu sparen und eine genaue Überwachung zu liefern. Der Tuner und die Digitalisier-Elektronik werden nicht eingeschaltet, bis das vom Mikrofon erfaßte Signal einen bestimmten Schwellwert überschreitet. Ein Mikroprozessor in der Steuerschaltung des Monitors wird vorzugsweise mit Stationsfrequenzen geladen, die im Ortsbereich des Probanten empfangen werden und nur solche Stationen werden ausgewählt, wenn die Suche nach Übereinstimmung erfolgt. Die Steuerschaltung des Monitors lernt auch, welche Stationen normalerweise von einem Probanten abgehört werden und sucht nach Übereinstimmungen dieser "beliebten" Stationen, bevor alle anderen Stationen abgesucht werden. Ist einmal eine Sendeübereinstimmung erfolgt, so hält der Mikroprozessor den Tuner auf dieser Station, bis die Übereinstimmung verlorengeht. Der Mikroprozessor spart Batterieleistung, indem eine Sendeübereinstimmung intermittierend oder periodisch getestet wird. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild des elektronischen Monitors und der Basiseinheit;

Fig. 2 ein kombiniertes Blockschaltbild der Mikrofonschaltung der Fig. 1 mit einem alternativen Kopfhörer- Buchseneingang;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Digitalisierschaltung der Fig. 1;

Fig. 3a ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der Digitalisierschaltung der Fig. 1;

Fig. 3b ein Blockschaltbild einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Digitalisierschaltung und des Digitalsignalprozessors der Fig. 1;

Fig. 4 ein Blockschaltbild des Tuners der Fig. 1;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Digitalsignalprozessors der Fig. 1 zur Verwendung mit der Digitalisierschaltung der Fig. 3 und 3a;

Fig. 6 ein Blockschaltbild der internen Spannungsversorgung und Überwachung der eingebauten Energiequelle der Fig. 1;

Fig. 7 ein ins einzelne gehende Blockschaltbild der Basiseinheit der Fig. 1;

Fig. 8 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung der Fig. 1;

Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Betriebsablauf 5 der Erfindung;

Fig. 10 detaillierte Flußdiagramme zur Darstellung von bis 12 Teilprogrammen der Fig. 9;

Fig. 13 mit 13a und 13b Flußdiagramme zur Darstellung der Verschaltung des Digitalsignalprozessors der Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen tragbaren elektronischen Monitor 10 und eine Basiseinheit 12. Der Monitor 10 hat eine Mikrofonschaltung 14 und eine Tunerschaltung 16. Die Mikrofonschaltung 14 ist über eine Leitung 18 und die Tunerschaltung 16 über eine Leitung 22 mit einer Digitalisierschaltung 20 verbunden.

Der Monitor 10 besitzt auch ein Steuersystem 24 mit einer Steuerschaltung 26, einer Prozessorschaltung 28 für digitale Signale und eine eingebaute Energieversorgung 30. Der Monitor 10 ist vorzugsweise mit der Basiseinheit 12 über direkte elektrische Verbindungen 32, 34 und vorzugsweise optoelektronische Verbindungen 36 verbunden. Die Basiseinheit 12 hat vorzugsweise einen Anschluß an eine bekannte Wechselstrom-Haushaltssteckdose 138,140.

In Fig. 2 ist die Mikrofonschaltung der Fig. 1 näher dargestellt. Ein Mikrofon 42 hat vorzugsweise ein relativ flaches Frequenzverhalten von 300 bis 3 kHz mit einem nachgeschalteten Pufferverstärker 44 fester Verstärkung. Das Signal aus dem Verstärker 44 liegt an Kondensatoren 46,48 und wird von den Widerständen 50,52 und 54 angepaßt. Ein alternativer Eingang dient zum Anschluß von Kopfhörern. Ein Stereoeingangsstecker 56 trennt automatisch das Mikrofon 42 und den Verstärker 44 über die Kontakte 58, wenn in 56 ein Anschluß (nicht dargestellt) mit einem passenden Stecker eingesteckt wird. Liegt ein Signal am Stecker 56 an, so wird es mit Hilfe der Widerstände 52,54 auf Mono geschaltet. Ein Kopfhörer-Eingang 57 liegt parallel zu den Widerständen 52,54 am Ausgang des Steckers 56, so daß ein Hörer Stereokopfhörer benutzen kann, da das andere Ende des Anschlusses (nicht dargestellt) in bekannter Weise in die Kopfhörerbuchse am Radio, TV oder einer anderen zu überwachenden Rundfunkeinrichtung eingesteckt werden kann. Ein Gleichspannungsanteil am Signal am Stecker 56 wird von den Kondensatoren 46,48 unterdrückt und gelangt nicht in die Mikrofonschaltung. Ein zweiter Verstärker 60 mit festem Verstärkungsfaktor puffert das Testsignal, das der Kondensator 48 durchläßt. Das Testsignal auf der Leitung 62 gelangt zu einem automatischen Schwundausgleich 64 (ALC). Die ALC-Schaltung 64 ist für Audiofrequenzen vorzugsweise linear, und unterdrückt vorzugsweise den Signalpegel für Werte über 70 dbA. Die ALC-Schaltung 64 besitzt einen Widerstand 66, einen Kondensator 68, Verstärker 70, 72 und ein ALC-Netzwerk 74 und einen veränderlichen Widerstand 76. Fig. 3 zeigt, daß der Ausgang der Mikrofonschaltung 14 auf der Leitung 18 als Testsignal zu einem ersten Eingang 58 der Digitalisierschaltung 10 geführt wird. In Fig. 3 besteht die Digitalisierschaltung 10 vorzugsweise aus zwei einzelnen integrierten Schaltungen mit einem Chipfilter und PCM-Codierer/Decodierer (CODEC), wie sie von Texas Instruments mit der Modellbezeichnung TCM 29 C16 hergestellt werden. Ein Testkanal-CODEC 80 hat ein Bandpaßfilter 82 mit einem Bandpaß, vorzugsweise zwischen 300 und 3000 Hz. Ein solches Bandpaßfilter läßt Audiofrequenzen im mittleren Bereich durch, doch verhindert ein Alliasieren beim nachfolgenden Digitalisieren. CODEC 80 hat ferner einen A/D-Wandler 84, der das gefilterte Signal bei vorzugsweise einer 8 kHz Abtastrate mit einer effektiven Genauigkeit von 12 Bits pro Abtastung digitalisiert. Ein zweiter CODEC 86 erhält am zweiten Eingang 88 ein Signal und führt dies durch einen Identischen Filter 82 und einen A/D-Wandler 84. Ein Taktsignal auf der Leitung 88 und ein Rahmensynchronisiersignal auf der Leitung 90 steuer und synchronisieren die A/D- Wandler in CODEC 80,86 derart, daß der Ausgang des ersten bzw. Testkanals 92 und des zweiten bzw. Referenzkanals 94 die laufenden Abtastwerte darstellen.

Insbesondere zeigt Fig. 3a eine alternative Ausführungsform mit einem einzelnen CODEC 96 mit einem Bandpaßfilter 82 und einem A/D-Wandler 84, die mit Hilfe eines dem Filter vorgeschalteten Multiplexers 97 und einem Demultiplexer 98 hinter dem Wandler gemeinsam benutzt werden. In dieser Ausführungsform wird zeitlich ein einzelner Kanal 100, 102 über Steuerleitungen 104, 106 seitlich verzahnt, so daß die Ausgänge 108, 110 eine Information entsprechend der an den Ausgängen 92, 94 der vorigen Ausführungsform liefern.

Fig. 3b zeigt eine weitere alternative Ausführungsform einer Digitalisierschaltung 10. In Fig. 3b wäre die Mikrofonschaltung 14 über die Leitung 18 mit einer integrierten Schaltung 112 (IC) zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe eines Audiosignais verbunden. IC 112 ist vorzugsweise ein TC 8830 F von Toshiba. IC 112 kann vorzugsweise eine oder mehrere statische RAM integrierte Schaltungen 114 aufweisen. IC 114 ist vorzugsweise ein Modell TC 55257 statischer RAM (S-RAM) von Toshiba. Ein Multiplexer 116 liefert auf einer Leitung 118 ein Ausgangssignal entsprechend dem Ausgang 120 des IC 112 oder des Eingangs 122 entsprechend der Steuerung 124.

Fig. 4 zeigt einen elektronischen Tuner, beispielsweise einen AM/FM-Tuner oder alternativ bzw. zusätzlich einen TV- Audiotuner 126, dessen Eingang an die Antenne 128 angeschlossen ist. Ein Abstimmsynthesizer 130, vorzugsweise ein Modell SAA 1057 IC von SIGNETICS CO erhält Eingangsbefehle auf den Leitungen 132, 134 und 136, so daß der Tuner 126 mit einer anbefohlenen Frequenz arbeitet. Vorzugsweise wird das Ausgangssignal auf der Leitung 138 des Tuners 136 von einem automatischen Schwundausgleich im Tuner 126 konstant gehalten.

Fig. 3 zeigt den Anschluß des Tunerausgangs 138 vorzugsweise an den zweiten bzw. Referenzsignal-Kanaleingang 88, und die Verarbeitung im CODEC 86. Das Signal am Ausgang 88 ist vom Bandpaßfilter 82 gefiltert, das ebenfalls auf 300 bis 3000 Hz eingestellt ist und wird dann mit einer 8 kHz Abtastrate vom A/D-Wandler 84 digitalisiert, der ebenfalls eine effektive Genauigkeit von 12 Bits pro Abtastung besitzt.

Fig. 5 zeigt eine Prozessorschaltung 28, vorzugsweise mit einem Prozessor IC 140 zur digitalen Signalverarbeitung. IC 140 ist vorzugsweise ein Modell TCM 32 0C17 Digitalsignalprozessor IC von Texas Instruments. Wie aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Flußdiagrammen der Fig. 13a und 13b hervorgeht, erhält IC 140 den Ausgang der CODEC 80, 86 auf den Leitungen 92 und 94 und berechnen einen Satz Autokorrelations-Koeffizienten für jeden dieser Kanäle, vergleicht diese Autokorrelations-Koeffizienten und bestimmt, ob eine Übereinstimmung zwischen dem ersten und zweiten Kanal aufgetreten ist, d.h. zwischen dem von der Mikrofonschaltung 14 aufgenommenen Signal und dem von der Tunerschaltung 16 aufgenommenen oder erfaßten Signal. Der Digitalsignalprozessor 140 hat vorzugsweise vier k-Wörter Programmspeicher und 256 Wörter Datenspeicher und liefert ein Ausgangssignal auf den Datenleitungen 142, das im Speicher 144 festgehalten wird und anzeigt, ob sich eine Übereinstimmung ergeben hat, und ferner anzeigt, ob jeder der beiden Kanäle einen minimalen Energieschwellwert überschritten hat. Der Ausgang des Speichers 144 liegt an den Datenleitungen 146 an, wenn der Speicher 144 von einem Signal auf der Ausgangs-Einschaltleitung 148 aktiviert ist. Der Digitalsignalprozessor 140 frischt die Daten im Speicher 144 über einen Ladebefehl auf der Leitung 150 auf. IC 140 hat einen 3-Bit breiten Eingabe-/Ausgabeanschluß-Adressenbus 142, der an die Steuerschaltung 26 zum Betrieb des Systems in Verbindung mit den Daten auf den Leitungen 146 angeschlossen ist.

Fig. 3b zeigt eine alternative Ausführungsform des Digitalsignalprozessors 28 mit einer Sprach-/Phasenerkennung IC 154. IC 154 ist vorzugsweise ein Modell T 6658A von Toshiba. IC 154 kann einen oder mehrere zugehörige SRAM 156 aufweisen. SRAM 156 besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Speicher-Chips TC 5514 oder TC 5516 von Toshiba. IC 154 erhält alternativ Darstellungen der Signale auf den Leitungen 18 und 122 über die Leitung 118 und Kontrolle der Leitung 124 und vergleicht das Signal auf der Leitung 122 mit einer zeitverschobenen Darstellung des Signals auf der Leitung 18, das auf der Leitung 120 ansteht, um festzustellen, ob sich eine Übereinstimmung ergeben hat. Vorhandensein oder Abwesenheit einer vom IC 154 festgestellten Übereinstimmung wird auf den Datenleitungen 155 angezeigt. Ein Speicher 157 (der dem Speicher 144 in Fig. 5 entspricht) erhält und speichert Daten, wenn dies auf der Ladeleitung 159 angewiesen wird. Bei Verwendung der Ausführungsform in Fig. 3b kann die Steuerschaltung 26 einen 8 Bit breiten Steuerbus 158 verwenden. Der Bus 158 wird vom Speicher 121 unter Kontrolle der Speichersteuerleitung 153 gehalten. Steuerleitungen 124 können einzeln oder multibit sein, wie fijr die ICS 112, 116 und 154 benötigt. Die Ausgabe des IC 154 auf der Leitung 155 wird im Speicher 157 zur Übergabe zur Steuerschaltung 26 auf der Leitung 160 gespeichert. Außerdem kann der Datenbus 160 in dieser Ausführungsform eine 4 Bit breite Ausführung aufweisen. Ausgabe-/Einschaltleitung 161 schaltet den Tri-State-Speicher 157 von hoher Impedanz auf einen Zustand zur Wiedergabe der Ausgabe des IC 154, wenn dies von der Steuerschaltung 26 angewiesen wird.

Fig. 6 zeigt eine eingebaute Energieversorgung mit einer wiederaufladbaren Batterie 162, die von einem Ladegerät 164 aufgeladen wird, wenn Energie an die Anschlüsse 32, 34 geliefert wird. Die Batterie 162 hat 6 V, eine Ah vom Typ NP1-6 von YUASA. Verschiedene Spannungswerte, wie sie von den Schaltungen benötigt werden, werden von einer Leistungsstufe 166 bereitgestellt. Eine Spannungsprüfschaltung 168 überwacht die Batterspannung 162, um zu erfassen, ob die Batterieleistung absinkt. Der Spannungsmonitor 168 kann ein Modell TL 7705 von Texas Instruments sein. LED 170 wird in diesem Zeitpunkt eingeschaltet, um den Benutzer anzuzeigen, daß der Monitor 10 zum Aufladen an die Basiseinheit 12 anzuschließen ist.

Fig. 7 zeigt die Basiseinheit 10 mit einer Leistungsstufe 172 zum Zuführen von Energie zu den Anschlüssen 32, 34. Die Basiseinheit 12 beinhaltet auch ein Modem 174 vom Bell-Typ 212, vorzugsweise für volle Duplex-Kommunikation bei 1200 Baud und hat eine Möglichkeit zum Anwählen über eine direkte Telefonanschluß-Schnittstelle 176. Das Modem 174 kann aus einem STC 9492 C1D-Modem von ESMOS bestehen. Die Basiseinheit 12 besitzt ferner eine Infrarot-Übergabeschnittstelle 178 zum Übertragen und Zuführen von Daten über die opto-elektronische Verknüpfung 36. Die Basiseinheit 12 kann ferner einen Speicher 180 zum zeitweisen Abspeichern von Daten aufweisen, die zwischen den Abschnitten 178 und 174 bzw. umgekehrt ausgetauscht werden. Ein üblicher Phonostecker 182 kann zum Anschluß an die Telefonschnittstelle 176 verwendet werden.

Nachts wird das Radiometer bzw. der Monitor 10 in eine Gabel der Basiseinheit 12 eingelegt. Die elektrische Verbindung zwischen dem Monitor 10 und der Basiseinheit 12 erfolgt durch mechanische Kontakte bei 32, 34.

Fig. 8 zeigt Einzelheiten der Steuerschaltung 26. Hier ist die Steuerschaltung ein Modell 80 C31 Mikrocomputer 184 von INTEL Corporation.

Der Mikrocomputer 184 besitzt einen 16 Bit Multiplex-Daten- Adressenbus 186 und einen 8 Bit-Datenbus 188. Der Digitalsignalprozessor 28 liegt am Mikroprozessor 184 über den Adressenbus 166 und den Datenbus 188 über einen Ein-/Ausgabe-Decoder 190 (beispielsweise zwei 74 HC 139-Decoder von Texas Instruments) und einen Tri-State-Puffer 192 (z.B. 74 HC 244 von Texas Instruments). Die Steuerschaltung 26 hat auch einen 32 KX8-ROM 194 (z.B. Texas Instruments P27256A), einen 32 KX8 RAM 196 (Toshiba TC 5565 PL15), einen Echtzeit-Taktgenerator 198 (z.B. ICM 7170 von Intersill) und einen EEPROM 200 mit 128 Byte oder größer (z.B. HY 93C 46 von Hyundai). Die Steuerschaltung 26 hat auch eine Adressen-Decoder-Elektronik (nicht im einzelnen dargestellt) und Schnittstellenspeicher 202 für die Infrarot-Elektronik 204 der opto-elektronischen Verknüpfungen 36. Ein 8 Bit-Speicher (94 HC 373 von Texas Instruments) wird vom Mikrocomputer 184 in Verbindung mit Bus 186 und 188 benutzt. Der Echtzeit-Taktgenerator 198 liefert einen genauen Tageszeit- Bezug in der Steuerschaltung 26. RAM 196 wird vom Mikrocomputer 184 benutzt, um angesammelte Daten zu speichern, auch zum Gebrauch durch das allgemeine System. Die Verschaltung des Mikroprozessors 184 liegt im ROM 194. EEPROM 200 dient zum Speichern anlagenspezifischer Parameter wie der Identifikationsnummer einzelner Einheiten, Telefonnummern der Zentrale, Anrufzeiten und eine Liste der "beliebten" Radiosender und anderer Informationen, um ein Entladen der Batterie in der Energieversorgung 30 zu überstehen. Die Spannung am Tuner 16, der Digitalisierschaltung 10, dem Digitalsignaiprozessor 28 und dem -5 V Teil 167 der Energieversorgung 30 kann vom Mikroprozessor 184 über einen elektronisch gesteuerten Schalter 185 abgeschaltet werden. Das Abschalten dieser Teile erhält die Leistung der Batterie 182. Der Schalter 184 ist vorzugsweise ein Halbleiterschalter und liegt in der Energieversorgung 30 und nicht in der Steuerschaltung 26.

Wendet man sich nun den Fig. 9 bis 12 zu, so setzt der Mikroprozessor 184 im Block 206 nach dem Einschalten zurück und initialisiert die Systemparameter in 208. Der Vorgang tritt dann in die Hauptschleife ein, in der am Testeingang der Mikrofonschaltung 14 empfangene Signale überwacht werden, um zu bestimmen, ob in 210 eine Übereinstimmung aktiv ist, während in 212 der Anschluß an die Basiseinheit überprüft wird und ferner in 214, ob Energie vorhanden ist und in 216 wird dann letztendlich der Echtzeit-Taktgenerator 198 geprüft, ob es an der Zeit ist, die zentrale Datensammelstation anzurufen. Die Zeitdauer für das Ausschalten der Energie über den Schalter 185 hängt davon ab, ob eine Kanalübereinstimmung aktiv ist und kann vom Zentralcomputer geändert werden.

Ist eine Übereinstimmung nicht aktiv, so beginnt im Block 218 eine Suche nach einem Kanal. Der Block 218 ist in Fig. 10 dargestellt. Im Block 220 initialisiert der Monitor 10 die Steuervariablen für den Code-Ablauf. Im Block 222 wird der Tuner 16 auf den nächsten zu prüfenden Radiokanal abgestimmt und der Digitalsignalprozessor 28 wird im Block 224 zurückgesetzt. In 226 erhält die Steuerschaltung 26 die Resultate der versuchten Kanalübereinstimmung vom Digitalsignalprozessor 28. Zwei Parameter werden vom Digitalsignalprozessor 28 an die Steuerschaltung 26 zurückgegeben. Der erste Parameter wird im Block 228 getestet, um die Energiehöhe bzw. Signalstärke zu bestimmen, die an jedem Mikrofon und den Tunerkanälen 14, 16 aufgenommen wird. Der zweite Parameter wird im Block 230 getestet, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen dem ersten und zweiten Kanal existiert. Die im Block 230 bestimmte Übereinstimmungszählung zeigt die Höhe der Korrelation zwischen dem ersten und zweiten Kanal an.

Im Block 228 wird der Testkanal mit einem Grenzwert verglichen und wenn dieser nicht überschritten wird, so zeigt dies an, daß kein auswertbares Audiosignal vorliegt und die Kontrolle kehrt zum Punkt C 246 in der Hauptschleife der Fig. 9 zurück. Wird der Grenzwert beim Testen im Block 228 überschritten, so wird die Übereinstimmungszählung oder Korrelation zwischen den beiden Kanälen im Block 230 getestet und wenn die Zählung kleiner ist als der Grenzwert, so zeigt dies an, daß zwischen den beiden Signalen keine ausreichende Korrelation vorhanden war, um eine Übereinstimmung zu liefern. Die Steuerschaltung 26 stimmt dann den nächsten Kanal ab, wie dies Block 222 zeigt, um eine Übereinstimmung bei einer anderen Frequenz zu suchen. Wird die Übereinstimmungszählung im Block 230 überschritten, so folgt Block 232, in dem interne Software-Flags gesetzt werden und dann folgt Block 234, in dem ein Übereinstimmungsereignis in einem Datenjournal eröffnet wird und die Liste der beliebten Kanäle wird im Block 236 aufgefrischt. Der Mikroprozessor 184 speichert eine Liste beliebter Radiokanäle und frischt diese jedesmal auf, wenn eine Übereinstimmung aufgefunden wurde. Während die Steuerschaltung 26 nach einer Übereinstimmung sucht, versucht sie jedesmal in der Schleife der Fig. 10 nach einem anderen Radiokanal. Die Liste der beliebten Kanäle wird zuerst durchsucht und dann folgen alle Kanäle im AM- und FM-Frequenzband (oder anderen interessierenden Bändern), wenn keine Übereinstimmung in einem Kanal aus der beliebten Liste im EEPROM 200 aufgefunden wurde.

Wendet man sich nun den Fig. 9 und 11 zu, so verifiziert die Steuerschaltung 26 im Block 238, daß es noch eine Übereinstimmung mit dem laufenden Kanal gibt, wenn die Entscheidung im Block 210 zeigt, daß eine Übereinstimmung aktiv oder offen ist. Im Block 240 initialisiert der Mikrocontroller 184 die Steuerparameter. Da der vom Tuner 16 empfangene Kanal nicht verändert worden ist, seitdem die Kanalübereinstimmung zuerst aufgefunden wurde, frägt der Mikrocomputer 184 den Digitalsignalprozessor 28 für die laufenden Statusinformation im Block 242 ab. Im Block 244 werden die Werte der vom Digitalsignalprozessor 28 an die Steuerschaltung 26 zurückgeführten Parameterwerte mit Grenzwerten verglichen und wenn die Grenzwerte von den zurückgeführten Parameterwerten überschritten werden, so ist die Übereinstimmungszählung größer als der Grenzwert, der anzeigt, daß eine Übereinstimmung weiterhin gefunden worden ist. In solch einem Fall kehrt die Steuerung zur Hauptschleife in Fig. 9 am Eingang C 246 der Hauptschleife in Fig. 9 zurück.

Wenn weiter keine Übereinstimmung existiert, also die Übereinstimmungszähler kleiner als der Schwellwert ist, weil beispielsweise der Signalpegel am Mikrofon oder im Tuner zu gering ist, oder die Korrelation zwischen den Signalen in den beiden Schleifen fehlt, wird ein Fehlerzähler im Block 248 inkrementiert. Der Fehlerzähler wird im Block 250 überprüft, um zu sehen, ob der Fehlerzähler einen Grenzwert überschreitet. Ist dies nicht der Fall, so werden die Schritte der Blöcke 242 bis 250 wiederholt. Der Grenzwert im Block 250 für den Fehlerzähler wird vorzugsweise hoch genug eingestellt, um sicher zu gehen, daß vom Mikrofon aufgenommenes Rauschen (oder zeitweilige Störsignale am Tuner 16) die Steuerschaltung 26 nicht veranlassen, daß sie solche Störungen als fehlende Übereinstimmung oder einen Verlust einer Übereinstimmung interpretiert. Überschreitet der Fehlerzähler den Grenzwert im Block 250, so setzt der Mikroprozessor 184 Software-Flags um anzuzeigen, daß eine Kanalübereinstimmung im Block 252 nicht mehr aktiv ist und das Ereignis "offene Übereinstimmung" im Datenjournal des Blockes 254 wird abgeschlossen. Die Steuerung kehrt dann zum Punkt 246 in der Hauptschleife der Fig. 9 zurück.

In Fig. 12 sind die Einzelheiten des Blocks 256 der Fig. 9 ersichtlich. Im Block 258 erneuert der Mikroprozessor 184 vom EEPROM 200 die Telefonnummer der zentralen Datensammelstation und weist das Modem 174 über die opto-elektronische Verknüpfung 36 an, die Telefonnummer des Zentralcomputers zu wählen. Im Block 260 bestimmt die Steuerschaltung 26, ob ein Anschluß mit dem Zentralcomputer hergestellt worden ist. Wenn ja, so übermittelt der Zentralcomputer eine Folge von Befehlen an den Monitor oder das Meßgerät 10 im Block 262, was die Steuerschaltung 26 im Meßgerät 10 veranlaßt, die gesammelten Daten gemäß Block 264 zu übertragen. Sobald die Daten zur zentralen Datensammelstation übermittelt worden sind, wird das Journal im Monitor 10 im Block 266 gelöscht, die Tageszeit wird überprüft und nötigenfalls im Block 268 eingestellt. Lokale Lauf zeitveränderungen werden ebenfalls im Block 268 eingestellt. Im Block 270 wird die Telefonleitung freigegeben. Im Block 272 wird die nächste Anrufzeit gesetzt, abhängig davon, ob der Monitor 10 in Verbindung mit der zentralen Datensammelstation war. War dies nicht der Fall, wie sich im Ergebnis aus Block 260 ergibt, so kann eine andere Anrufzeit im Block 272 eingestellt werden. Ist der versuchte Anruf erfolgreich, so wird normalerweise die nächste Anruf zeit auf die gleiche Zeit am nächsten Tag eingestellt. Nach dem Einstellen der nächsten Anruf zeit im Block 272 kehrt die Steuerschaltung 66 zur Hauptschleife am Punkt E 270 der Fig. 9 zurück.

In den Fig. 13a und 13b ist ein Flußdiagramm für die Verschaltung im Digitalsignalprozessor 28 dargestellt. Nach dem Einschalten wird im Block 273 der Signalprozessor 140 und Speicher 144 initialisiert. Dies erfolgt auch unter Steuerung des Mikroprozessors 184, wenn gewünscht. Im Block 274 werden alle internen Softwareparameter initialisiert und die Hardware-Steuerung der Digitalisierschaltung 20 wird initialisiert. In der Ausführungsform der Fig. 3 bedeutet dies, daß CODEC 80 und 86 initialisiert werden. Die Signale werden vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 8 K Abtastungen pro Sekunde digitalisiert, so daß ein neues Signal aus jedem Signalkanal alle 125 Mikrosekunden erzeugt wird. Im Block 276 wird die Software im Digitalsignalprozessor 140 initialisiert, der die Korrelationskoeffizienten berechnet. Im Block 278 werden Schleifenzähler initialisiert. Die Blöcke 280 und 282 stellen die innere Schleife der Verschaltung des Digitalsignalprozessors dar. In dieser Schleife erhält man die Abtastungen von der Digitalisierschaltung 20, die in der Ausführungsform der Fig. 3 die CODEC 80 und 86 umfaßt. Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Abtastungen werden berechnet und bleiben für jeden Kanal im Block 282 erhalten. Der Block 284 testet einen inneren Schleifenzähler, um zu bestimmen, ob die Abtastzahl gleich 128 ist. Nachdem 128 Abtastpunkte gesammelt worden sind (wofür bei der angegebenen Abtastgeschwindigkeit 16 Millisekunden benötigt werden), berechnet der Prozessor 140 die Autokorrelationsfunktion für den Testkanal im Block 286. Es sollte auch gesagt werden, daß der Satz mit 128 Abtastungen eine Art Modell oder Spektrogram für das zu analysierende Signal darstellt. Im Block 288 werden die Korrelationskoeffizienten für den Testkanal gespeichert. Im Block 290 wird die Autokorrelation für den Referenzkanal berechnet und die Referenzkanalkoeffizienten werden im Block 292 gespeichert. Wenn auch diese Blöcke nacheinander dargestellt sind, erfolgen die Berechnen für den Referenz- und Testkanal in dieser Ausführungsform parallel. Ferner kann die Leroux-Gueguen Rekursionsberechnung (IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing, Juni 1977, S. 257 bis 259, vom Digitalsignalprozessor 28 benutzt werden, wenn ein TMS 320C17 IC zum Ausführen der Schritte in den Fig. 13a und 13b Verwendung findet. Ein zweiter Schleifenzähler wird im Block 294 getestet, um zu bestimmen, ob die Korrelationskoeffizienten 16mal gesammelt worden sind. Wenn nein, so kehrt der Digitalsignalprozessor zum Eingang 277 des Blockes 278 zurück und der Vorgang wird wiederholt, bis die Korrelationskoeffizienten 16mal angesammelt worden sind. Der Digitalsignalprozessor 140 hat dann 256 Millisekunden von Daten verarbeitet. Dies ist ausreichend, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung vorliegt. Im Block 296 erfolgt ein Vergleich der Autokorrelationsresultate jedes Kanals, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung aufgefunden wurde. In der praktischen Ausführung der Erfindung erfolgt die Signalübereinstimmung durch Vergleich der Spektrogramme oder Modelle für jeden der beiden Eingangskanäle. Ein ausreichender Korrelationsgrad zwischen den Modellen zeigt an, daß eine Übereinstimmung zwischen den Kanälen festgestellt wurde. Wenn in entsprechender Weise die Korrelation zwischen den Kanalmodellen unter einen vorbestimmten Grenzwert abfällt, so zeigt das Ergebnis an, daß eine Übereinstimmung verloren worden ist. Dies kann von einem wirklichen Verlust herrühren oder einer vorübergehenden Störung in einem der Kanäle. Block 250 (Fig. 11) verhindert einen falschen Verlust des Übereinstimmungsergebnisses. Der Digitalsignalprozessor 28 bestimmt auch, ob ein minimaler Energiepegel in jedem der beiden Signalkanäle aufgetreten ist. Im Block 298 werden die Resultate der Berechnungen des Digitalsignalprozessors an die Steuerschaltung 26 gegeben. Der Digitalsignalprozessor 140 kehrt dann über die Schleife 300 zum Eingang 275 des Blockes 276 zurück und setzt die Wiederholungen fort, bis er von der Steuerschaltung 26 angehalten oder zurückgesetzt wird.

Es ist somit ersichtlich, daß ein Verfahren zum Ausführen der Erfindung geschildert wird, mit dem automatisch die Rundfunk-Hörergewohnheiten überwacht werden, indem ein elektronischer Monitor Verwendung findet, mit dem akustisch ein Audiofrequenzsignal im hörbaren Bereich des Monitors erfaßt wird. Dann wird ein Tuner im Monitor elektronisch abgestimmt, bis eine Übereinstimmung mit dem akustisch erfaßten Signal festgestellt wird und dann wird im Monitor die Zeit und Rundfunkfrequenz aufgezeichnet, für die eine Übereinstimmung festgestellt wurde und später verlorenging. Um falsche Anzeigen für das Verlorengehen einer Übereinstimmung zu vermeiden, wird nur dann die Zeit für das Verlorengehen einer Übereinstimmung aufgezeichnet, wenn die Übereinstimmung länger als eine bestimmte Zeitdauer verlorengegangen ist. Der Tuner kann dann auf die nächsten Rundfunkfrequenzen abgestimmt werden, die in einem Bereich gesendet werden, in dem die Hörergewohnheiten überwacht werden sollen. Das Erfassen und Abstimmen kann kontinuierlich, intermittierend oder periodisch erfolgen. Alternativ kann das Erfassen und Abstimmen kontinuierlich erfolgen, bis eine Übereinstimmung aufgefunden wird und dann erfolgt dies periodisch, bis die Übereinstimmung verlorengeht. In einer weiteren Alternative kann das Abstimmen nur dann erfolgen, wenn beim Abtasten ein Signal festgestellt wird, das einen Schwellwert überschreitet. Die Rundfunkfrequenz und der Zeitpunkt einer Übereinstimmung kann zusammen mit der Zeit aufgezeichnet werden, zu der eine Übereinstimmung als aufgezeichnet oder in einem Journal eingetragen festgestellt wurde, und eine laufende Liste der eingetragenen Daten kann aufgefrischt und aufgezeichnet werden, um als Prüfrichtlinie für die eingetragenen Daten zu dienen.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Abtasten und Abstimmen intermittierend mit einer ersten Abtastrate erfolgen, bis eine Übereinstimmung festgestellt ist und wird dann intermittierend mit einer zweiten Abtastrate durchgeführt, bis die Übereinstimmung verlorengeht. Die erste und zweite Abtastrate können aber auch gleich sein, vorzugsweise hat aber die erste Abtastrate eine höhere Frequenz als die zweite. Zum besseren Suchen nach einer Übereinstimmung wird erfindungsgemäß bevorzugt, zunächst nacheinander die Abstimmung auf einen Satz gespeicherter Frequenz vorzunehmen, bei denen früher eine Übereinstimmung festgestellt wurde und dann auf andere Frequenzen abzustimmen, bis eine Übereinstimmung festgestellt wird. Mit diesem Suchverfahren kann vorzugsweise auch der Satz gespeicherte Frequenzen ergänzt werden.

Das Verfahren zum Ausführen der Erfindung kann ferner beinhalten, daß die Zeiten, Daten und Rundfunkfrequenzen, die im Monitor aufgezeichnet werden, zu einer zentralen Sammelstation übertragen werden, vorzugsweise an jedem Abend, worauf dann die Zeiten, Daten und Frequenzen im Monitor gelöscht werden, um das Eintragen neuer Daten im Monitor zu ermöglichen. Während der Monitor arbeitet, wird die interne Energiequelle elektronisch überwacht und das Abtasten, Abstimmen und Aufzeichnen der Daten unterbrochen, wenn der Spannungspegel unter einen bestimmten Wert abfällt. Doch bleiben im Monitor die Zeiten, Daten und Frequenzen gespeichert, wenn die Spannung unter den Schwellwert abfällt. Außerdem zeichnet der Monitor auf, wenn die interne Spannungsversorgung abfällt oder über den vorbestimmten Pegel ansteigt und überprüft den Satz gespeicherter Frequenzen und die laufende Testsumme sowie eine interne Tageszeit-Uhr auf gültige Werte, wenn die interne Spannungsversorgung über den bestimmten Pegel ansteigt. Nach Herstellen der Verbindung mit der zentralen Station (was vorzugsweise täglich erfolgt), restoriert der Monitor den richtigen Satz der gespeicherten Frequenzen und den gültigen Wert für die interne Echtzeit-Uhr, falls beim Überprüfen ein ungültiger Wert festgestellt wurde.

Mit anderen Worten ausgedrückt, besitzt eine Einrichtung zum automatischen Überwachen von Rundfunk-Hörergewohnheiten einen tragbaren mit Energiequelle versehenen elektronischen Monitor 10 mit einem Sensor 14, der Eingangsstecker 56 für die Eingabe eines Rundfunkprogramms aus einem Kopfhörerausgang eines Rundfunkempfängers aufweist und ferner eine Mikrofonschaltung 44, 46, 50 mit einem Mikrofon 52 für Audiofrequenzen, sowie mit einem automatischen Schwundausgleich 94 zum Unterdrücken der Dynamik im Ausgang der Mikrofonschaltung zum Erfassen von Energie im Audiofrequenzspektrum und zur Ausgabe eines entsprechenden Ausgangssignals, mit ersten Signalwandlern, die an den Sensorausgang angeschlossen sind und ein erstes repräsentatives elektronisches Signal liefern, mit einem Tuner 16 für ein auswählbares Rundfunksignal zum Liefern eines zweiten repräsentativen elektronischen Signals, mit an den Tuner 16 angeschlossenen Steuermitteln 26 zum Steuern der Abstimmung des Tuners durch Ändern der Abstimmung, bis eine Übereinstimmung zwischen dem ersten und zweiten Signal gefunden wird und zum Aufzeichnen der Zeit und Rundfunkfrequenz, bei der die Übereinstimmung festgestellt wurde, und mit Digitalsignal verarbeitungsmitteln 28, denen das erste und zweite Signal zugeführt wird, zum Vergleichen der beiden Signale um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen den beiden Signalen besteht. Der Digitalsignalprozessor berechnet (vorzugsweise periodisch) mindestens einen oder mehrere Korrelationskoeffizienten, die dem Grad der Korrelation zwischen dem ersten und zweiten Signal entsprechen.

Der erste Signalwandler kann auch eine Digitalisierschaltung 20 aufweisen, um die beiden Signale zu digitalisieren.

Die Steuerschaltung 26 besitzt eine Echtzeit-Uhr 198 und spricht auf die beiden elektronischen Signale an, um den Monitor 10 in einer Energiesparschaltung zu halten, wenn eines oder beide der Signale unterhalb von Schwellwerten liegen.

In der Ausführung der Erfindung kann ferner eine Basiseinheit 12 für den Monitor 10 vorgesehen sein, der mit der Basiseinheit körperlich verbunden werden kann und Mittel 178 sind zum Übertragen von Informationen zum und vom Monitor 10 über die Basiseinheit 12 vorgesehen, wenn der Monitor an der Basiseinheit abgelegt wird und ferner ist eine Telefonschnittstelle 176 vorgesehen, um aufgezeichnete Daten an eine zentrale Datensammelstation über eine Telefonleitung 182 zu übertragen. Der Monitor hat ferner vorzugsweise eine aufladbare Batterie 162 mit einem elektrischen Anschluß in der Basiseinheit zum Aufladen der Batterie 162 im Monitor 10.

Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Systems besteht das Verfahren zum Überwachen und Aufzeichnen eines empfangenen Rundfunk-Audiosignals darin, daß ein Audiofrequenzspektrum für den Empfang eines Rundfunksignals von einem Rundfunkhörer elektronisch überwacht wird (entweder über eine Mikrofonschaltung oder einen Audioverstärker, der das Audiosignal direkt an einer Kopfhörerbuchse empfängt); dann erfolgt das elektronische Abstimmen eines Tuners nacheinander auf Rundfunksignal-Radiofrequenzen, die jeweils mit einem Audiosignal moduliert sind, die Audiosignale werden beim Überwachen und Abstimmen des Tuners elektronisch verglichen, bis eine Übereinstimmung festgestellt wird und es wird dann das Datum, die Tageszeit und die Radiofrequenz für die Übereinstimmung elektronisch aufgezeichnet. Das elektronische Überwachen und Aufzeichnen erfolgt in einem tragbaren Monitor mit einer internen aufladbaren Energiequelle, die periodisch zum Aufladen mit einer Basiseinheit verbunden wird. Ist der Monitor an die Basiseinheit angeschlossen, so werden die aufgezeichneten Daten zu einer zentralen Datensammelstation über die Basiseinheit übertragen. Beim Vergleichsvorgang der Audiosignale hat sich als bevorzugt herausgestellt, die Audiosignale zu digitalisieren (entweder laufend oder abwechselnd) und die digitalisierten Signale zu vergleichen. In jedem Fall werden die digitalisierten Signale mit elektronisch berechneten Korrelationskoeffizienten verglichen, insbesondere durch einen Vergleich der Spektrogramme oder Modelle, die ein Ergebnis von Schritten darstellen, bei denen ein Signal, das vom elektronischen Überwachen eines Rundfunkempfangs von Seiten eines Zuhörers resultiert, autokorreliert wird und ein Signal, das vom aufeinanderfolgenden elektronischen Abstimmen eines Tuners auf audiomodulierte Rundfunk-Signalfrequenzen herrührt, autokorreliert wird. Es ist klar, daß das Autokorrelieren jedes Signals vorgenommen wird, bevor der Vergleich durchgeführt wird.

Die Erfindung ist nicht als eingeschränkt auf all die Einzelheiten anzusehen, da Änderungen vorgenommen werden können, ohne von der Erfindung abzuweichen, die durch die folgenden Ansprüche definiert ist.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum automatischen Überwachen von Rundfunk-Hörergewohnheiten mit einem elektronischen Monitor und mit folgenden Schritten:

(a) Ein Audio-Frequenzsignal frei von einem eingestreuten Identifikationssignal wird in einem passenden Bereich von dem elektronischen Monitor akustisch erfaßt (14);

(b) ein Radio-Frequenztuner (16) im Monitor wird elektronisch abgestimmt, um den Audio-Frequenzanteil im Ausgangssignal des Tuners zu erfassen;

(c) die in den Schritten (a) und (b) erfaßten Signale werden verglichen, um eine Übereinstimmung zwischen den Signalen aufzufinden;

(d) der Zeitpunkt der Feststellung einer Übereinstimmung wird im Monitor aufgezeichnet,

gekennzeichnet durch

(e) jedes der in den Schritten (a) und (b) erfaßten Signale wird autokorreliert (286,290), um einen Satz Korrelationskoeffizienten für jedes Signal zu erhalten (288,292);

(f) eine Übereinstimmung zwischen dem akustisch erfaßten Signal und dem Tuner-Ausgangssignal wird festgestellt, indem die im Schritt (e) erhaltenen Korrelationskoeffizientensätze verglichen werden (296).

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (b) ferner der Tuner (16) nur auf Rundfunkfrequenzen abgestimmt wird, die in einem Bereich gesendet werden, in dem die Hörergewohnheiten überwacht werden sollen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) und (b) kontinuierlich ausgeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) und (b) intermittierend ausgeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) und (b) periodisch ausgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) und (b) kontinuierlich bis zum Auffinden einer Übereinstimmung ausgeführt werden und dann periodisch, bis die Übereinstimmung verlorengeht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem Schritt (b) nur ausgeführt wird, wenn das im Schritt (a) erfaßte Signal einen Schwellwert übersteigt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (e) ferner die Rundfunkfrequenz aufgezeichnet wird, für die Übereinstimmung aufgefunden wurde.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem im Schritt (e) ferner das Datum aufgezeichnet wird, an dem eine Übereinstimmung aufgefunden wurde.

10. Verfahren nach Anspruch 8, ferner bestehend aus einem Auffrischen und Aufzeichnen einer laufenden Überprüfungssumme der eingetragenen Daten.

11. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schritte (a) und (b) intermittierend mit einer ersten Abtastrate ausgeführt werden, bis eine Übereinstimmung gefunden ist und dann intermittierend mit einer zweiten Abtastrate, bis die Übereinstimmung verlorengeht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die ersten und zweiten Abtastraten gleich sind.

13. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die erste Abtastrate eine höhere Frequenz als die zweite hat.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem im Schritt (b) ferner eine erste Abstimmung nacheinander auf einen Satz gespeicherter Frequenzen erfolgt, für die früher eine Übereinstimmung gefunden wurde und dann andere Frequenzen abgestimmt werden, bis eine Übereinstimmung aufgefunden ist.

15. Verfahren nach Anspruch 14, ferner mit einem Auffrischen des Satzes gespeicherter Frequenzen mit einer Frequenz, für die eine Übereinstimmung aufgefunden wurde.

16. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt (g), wonach der Zeitpunkt des Endes einer Übereinstimmung aufgezeichnet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem das Aufzeichnen des Schrittes (g) nur dann erfolgt, wenn eine Übereinstimmung länger als eine bestimmte Zeitdauer verlorengeht.

18. Verfahren nach Anspruch 16, wobei im Schritt (e) die Frequenz aufgezeichnet wird, für die eine Übereinstimmung aufgefunden wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit einem zusätzlichen Schritt (h), wonach die im Monitor aufgezeichneten Zeiten und Rundfunkfrequenzen zu einer zentralen Sammelstation übertragen werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wonach im Schritt (h) ferner die im Monitor gespeicherten Daten an die zentrale Sammelstation übertragen werden.

21. Verfahren nach Anspruch 18, ferner mit einem zusätzlichen Schritt (i), wonach die im Monitor aufgezeichneten Zeiten und Frequenzen gelöscht werden.

22. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit elektrischen Abtasten einer internen Energiequelle und Unterbrechen der Schritte (a) bis (e), wenn die Energiequelle unter einem bestimmten Wert absinkt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem der elektronische Monitor die aufgezeichneten Zeiten und Frequenzen speichert, wenn die Energiequelle unter den vorbestimmten Pegel abfällt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem ferner das Abfallen der internen Energiequelle unter den vorbestimmten Pegel aufgezeichnet wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem ferner das Ansteigen der internen Energiequelle über den vorbestimmten Pegel aufgezeichnet wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem ferner der Satz gespeicherter Frequenzen und die laufende Überprüfungssumme und eine interne Tageszeituhr für gültige Werte geprüft wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem ferner eine Verbindung mit einer Zentralstation hergestellt wird und ein korrekter Satz gespeicherter Frequenzen und ein gültiger Wert für die interne Tageszeituhr immer dann wieder hergestellt wird, wenn ein ungültiger Wert beim Überprüfen festgestellt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem die Verbindung mit der Zentralstation täglich hergestellt wird.

29. Einrichtung zum automatischen Überwachen von Rundfunk-Hörergewohnheiten, bestehend aus:

(a) einem tragbaren mit Energiequelle versehenen elektronischen Monitor (10), der aufweist:

(I) Sensormittel (14) zum Erfassen von Energie im Autofrequenzspektrum und zum Bereitstellen eines entsprechenden Ausgabesignals;

(II) an den Ausgang der Sensormittel (14) angeschlossene erste Signalwandlermittel (80) zum Erzeugen eines ersten repräsentativen elektronischen Signals;

(III) elektronische Abstimmittel (16) für den Empfang eines wählbaren Rundfunksignals frei von einem eingestreuten Identifikationssignal und zum Erzeugen eines zweiten repräsentativen elektronischen Signals;

(IV) an die Abstimmittel (16) angeschlossene Steuermittel (26) zum Steuern der Abstimmung der Abstimmittel durch Andern der Abstimmung der Abstimmittel und Vergleichsmittel zum Vergleichen des ersten und zweiten elektronischen Signals, bis eine Übereinstimmung zwischen dem ersten und zweiten elektronishen Signal aufgefunden ist und zum Aufzeichnen von Daten des Zeitpunktes, in dem die Übereinstimmung aufgefunden wird;

gekennzeichnet durch

(V) Autokorrelationsmittel (28,140) zum Autokorreheren des ersten und zweiten elektronischen Signals und zum Erzeugen eines ersten und zweiten Korrelationskoeffizientensatzes und

(VI) die Vergleichsmittel sind geeignet, den ersten mit dem zweiten Korrelationskoeffizientensatz zu vergleichen, bis zwischen dem ersten und zweiten elektronischen Signal eine Übereinstimmung aufgefunden wird.

30. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die Steuermittel (26) ferner Mittel aufweisen, um als Daten eine Rundfunkfrequenz aufzuzeichnen, für die eine Übereinstimmung aufgefunden wird.

31. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die Steuermittel (26) ferner eine Echtzeituhr (198) aufweisen.

32. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die Sensormittel (14) einen Eingangsstecker (56) zum Zuführen eines Rundfunkprogramms auf einer Leitung von einer Kopfhörer- Ausgangsbuchse eines Rundfunkempfängers aufweisen.

33. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die Sensormittel (14) eine Mikrofonschaltung mit einem audiofrequenzempfindlichen Mikrofon (42) aufweisen.

34. Einrichtung nach Anspruch 33, bei der die Mikrofonschaltung (14) ferner einen automatischen Schwundausgleich (94) aufweisen, um den Dynamikbereich des Ausgangs der Mikrofonschaltung zu kompriminieren.

35. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die ersten Signalwandlermittel (80) ferner eine Digitalisierschaltung (84) zum Wandeln des ersten Signals in ein Digitalsignal aufweisen.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, bei der die ersten Signalwandlermittel (80) ferner eine Digitalisierschaltung (84) zum Umwandeln des zweiten elektronischen Signals in ein Digitalsignal aufweisen.

37. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der der Monitor ferner aufweist:

(VI) digitale Signalverarbeitungsmittel (28) für den Empfang des ersten und zweiten elektronischen Signals zum Vergleich des ersten und zweiten elektronischen Signals, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung zwischen dem ersten und zweiten Signal vorhanden ist.

38. Einrichtung nach Anspruch 37, bei der die digitalen Signalverarbeitungsmittel (28) mindestens einen Korrelationskoeffizienten entsprechend dem Korrelationsgrad zwischen ersten und zweiten elektronischen Signal berechnen.

39. Einrichtung nach Anspruch 38, bei der die digitalen Signalverarbeitungsmittel (28) den Korrelationskoeffizienten periodisch berechnen.

40. Einrichtung nach Anspruch 38, bei der die digitalen Signalverarbeitungsmittel (28) mehrere Korrelationskoeffizienten berechnen.

41. Einrichtung nach Anspruch 29, bei der die Steuermittel (26) auf das erste elektronische Signal ansprechen, um den Monitor (10) in einer Energiesparschaltung zu halten, wenn das erste elektronische Signal unterhalb eines Schwellwertes liegt.

42. Einrichtung nach Anspruch 41, bei der die Steuermittel (26) ferner auf das zweite elektronische Signal ansprechen, um den Monitor (10) in einer Energiesparschaltung zu halten, wenn das zweite elektronische Signal unter einem Schwellwert liegt.

43. Einrichtung nach Anspruch 29, ferner mit:

(b) einer Basiseinheit (12) für den elektronischen Computer, die aufweist:

(I) Mittel zum körperlichen Verbinden des Monitors mit der Basiseinheit und

(II) Mittel (172,174,176,180,178) zum Übertragen von Information zu und vom Monitor über die Basiseinheit, wenn der Monitor an der Basiseinheit angeschlossen ist.

44. Einrichtung nach Anspruch 43, bei der die Mittel zum Übertragen der Information ferner eine Telefonschnittstelle (176) zum Übertragen der aufgezeichneten Daten an eine zentrale Datensammelstation über die Telefonleitung besitzen.

45. Einrichtung nach Anspruch 43, bei der der Monitor ferner eine aufladbare Batterie (164) und die Basiseinheit ferner aufweist:

(III) elektrische Energieverbindungsmittel (32,34) zum Aufladen der Batterie.

46. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (c) ferner die Audiosignale der Schritte (a) und (b) digitallsiert und die digitalisierten Signale verglichen werden.

47. Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die digitallsierten Signale laufend verglichen werden.

48. Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die Signale abwechselnd digitalisiert und verglichen werden.

49. Verfahren nach Anspruch 46, bei dem die digitallsierten Signale durch elektronisches Berechnen von Korrelationskoeffizienten verglichen werden.

50. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (c) die als Resultat der Schritte (a) und (b) gebildeten Spektrogramme verglichen werden.

51. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem im Schritt (c) die als Resultat der Schritte (a) und (b) gebildeten Schablonen verglichen werden.







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