ES2382281A1 - Acoustic system for vehicles (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Sistema acústico para vehículos.Acoustic system for vehicles.
La invención se refiere a un sistema acústico para vehículos, que comprende un cancelador del ruido presente en el habitáculo y un refuerzo de voz que capta la voz de los ocupantes y la devuelve amplificada a otros ocupantes del habitáculo.The invention relates to an acoustic system for vehicles, comprising a noise canceller present in the cabin and voice booster that captures the voice of the occupants and he returns it amplified to other occupants of the cabin.
Dentro de un vehículo en el cual viajen varios ocupantes puede resultar en ocasiones difícil el mantener una conversación debido a una serie de fenómenos: por un lado, el ruido presente en el habitáculo proveniente del motor, del exterior del vehículo o de cualquier otra fuente de ruido puede ser lo suficientemente elevado como para dificultar la comunicación; por otra parte, la distancia física entre ocupantes, especialmente entre ocupantes de distinta fila de asientos, puede hacer que el volumen de la voz emitida por unos no sea suficiente para que la voz sea captada por otros.Inside a vehicle in which several travel occupants can sometimes be difficult to maintain a conversation due to a series of phenomena: on the one hand, noise present in the passenger compartment from the engine, outside the vehicle or any other source of noise can be what high enough to make communication difficult; by on the other hand, the physical distance between occupants, especially between occupants of different row of seats, can make the volume of the voice emitted by some is not enough for the voice to be captured by others.
Para solucionar este problema y mejorar la comunicación entre los ocupantes de un vehículo, en el estado de la técnica se proponen diversas soluciones. Por ejemplo, se conocen sistemas de refuerzo de voz y cancelación de eco que permiten captar la voz de los ocupantes del vehículo y emitir la voz amplificada a otros ocupantes del vehículo, de manera que estos segundos ocupantes puedan escuchar con claridad a los primeros. Ejemplos de este tipo de solución pueden encontrarse en los documentos EP1429315B1 y US6535609B1 y WO02052543A1.To solve this problem and improve the communication between the occupants of a vehicle, in the state of the Various solutions are proposed. For example, they know each other voice reinforcement and echo cancellation systems that allow to capture the voice of the occupants of the vehicle and emit the amplified voice to other occupants of the vehicle, so that these second occupants You can clearly hear the first ones. Examples of this type for solution can be found in documents EP1429315B1 and US6535609B1 and WO02052543A1.
La presente invención tiene como objetivo proponer una alternativa de sistema acústico para vehículos que proporcione un óptimo resultado de refuerzo de voz para que la voz sea correctamente captada por los ocupantes entre sí, por encima del ruido ambiental del vehículo. El sistema según la invención debe además presentar la menor cantidad de hardware posible, compartiendo recursos y ser relativamente modular y sencillo de montar en el vehículo.The present invention aims at propose an alternative acoustic system for vehicles that provide optimal voice reinforcement result for voice be correctly captured by the occupants of each other, above the environmental noise of the vehicle. The system according to the invention must also present the least amount of hardware possible, sharing resources and be relatively modular and simple to mount on the vehicle.
Es objeto de la invención un sistema acústico que comprende un módulo de cancelación de ruido y un módulo de refuerzo de voz. El módulo de cancelación de ruido reduce el ruido presente en la proximidad de al menos un ocupante del habitáculo (ruido primario) mediante la generación de una señal de ruido en contrafase adaptativo que se superpone con el ruido primario, anulándolo en su práctica totalidad. El módulo de refuerzo de voz, a su vez, capta la voz de al menos un ocupante del habitáculo y la trasmite amplificada a un altavoz próximo escuchable por al menos otro ocupante del habitáculo. Ambos módulos, que reciben señales procedentes de micrófonos y que generan señales dirigidas a altavoces como se explicará más adelante, están gestionados por un módulo de control. Los tres módulos están a su vez integrados en una unidad de procesado digital (DSP, microprocesador, FPGA, etc.), la cual es responsable del tratamiento de las señales, y para ello comprende generalmente un microprocesador especializado, sistemas periféricos necesarios para la gestión de los canales I/O, conversores AD y DA, memorias, etc. El sistema comprende además un amplificador que amplifica las señales de salida dirigidas a los altavoces.The object of the invention is an acoustic system comprising a noise cancellation module and a module voice reinforcement The noise cancellation module reduces noise present in the vicinity of at least one occupant of the passenger compartment (primary noise) by generating a noise signal in adaptive contraphase that overlaps with primary noise, canceling it in its entirety. The voice reinforcement module, to in turn, captures the voice of at least one occupant of the cabin and the transmits amplified to a nearby speaker that can be heard by at least Another occupant of the cabin. Both modules, which receive signals coming from microphones and that generate signals directed to speakers as will be explained later, are managed by a control module. The three modules are in turn integrated into a digital processing unit (DSP, microprocessor, FPGA, etc.), the which is responsible for the signal processing, and for that generally comprises a specialized microprocessor, systems peripherals necessary for the management of the I / O channels, AD and DA converters, memories, etc. The system also comprises a amplifier that amplifies the output signals directed to the speakers.
En lo que se refiere al número y naturaleza de los micrófonos y altavoces, el sistema comprende al menos un módulo de captación y emisión que agrupa micrófonos y altavoces. Dicho módulo de captación y emisión comprende al menos un micrófono para la captación de la resultante de la suma del ruido primario y el ruido en contrafase generado por el módulo de cancelación de ruido y para la captación de la voz de un ocupante para el módulo de refuerzo de voz. Además, el módulo de captación y emisión comprende al menos un altavoz para la emisión del ruido en contrafase. Preferentemente el módulo de cancelación de ruido y el módulo de refuerzo de voz utilizan micrófonos separados. Preferentemente, el módulo de cancelación de ruido utiliza micrófonos omnidireccionales mientras que el módulo de refuerzo de voz utiliza micrófonos direccionales.Regarding the number and nature of the microphones and speakers, the system comprises at least one module of capture and emission that groups microphones and speakers. Saying pickup and broadcast module comprises at least one microphone for the collection of the result of the sum of the primary noise and the counter noise generated by the noise cancellation module and for picking up the voice of an occupant for the module voice reinforcement In addition, the acquisition and emission module comprises at least one loudspeaker for the emission of noise in counter phase. Preferably the noise cancellation module and the module Voice booster use separate microphones. Preferably, the noise cancellation module uses omnidirectional microphones while the voice booster module uses microphones directional.
Preferentemente, el sistema cuenta con un módulo de captación y emisión localizado encima de cada ocupante del vehículo, incluido el conductor, aunque se contemplan otros modos de realización.Preferably, the system has a module of collection and emission located above each occupant of the vehicle, including the driver, although other modes of realization.
Preferentemente, gran parte o todos los componentes del sistema están integrados en el módulo techo del vehículo, constituyendo ésta una realización muy favorable mecánica y acústicamente. Desde un punto de vista mecánico y muy especialmente si todos los componentes del sistema están integrados en el módulo techo, se consigue la integración en un único módulo de la funcionalidad completa, facilitando el montaje del sistema. Desde un punto de vista acústico y muy especialmente si todos los elementos acústicos (micrófonos y altavoces) están integrados en el módulo techo, se mejora el funcionamiento ya que los elementos acústicos podrán encontrarse muy próximos a los oídos y la boca de los ocupantes, consiguiéndose una mejor calidad de captación o emisión, y a menor potencia.Preferably, much or all of the system components are integrated in the roof module of the vehicle, this being a very favorable mechanical realization and acoustically. From a mechanical point of view and very especially if all system components are integrated in the roof module, integration into a single module of full functionality, facilitating the assembly of the system. Since an acoustic point of view and especially if all Acoustic elements (microphones and speakers) are integrated into the roof module, performance is improved since the elements acoustics may be very close to the ears and mouth of the occupants, getting a better quality of recruitment or emission, and at lower power.
De este modo, el sistema acústico según la invención constituye una solución integrada para la mejora de las condiciones acústicas en los vehículos. La integración del sistema se da en dos aspectos principales: por un lado, la integración en la implementación de los dos subsistemas que lo componen (cancelación de ruido y refuerzo de voz), compartiendo recursos tanto hardware como software de la manera más eficiente posible; por otro lado, la integración en la instalación del sistema a bordo del vehículo, buscando aislar y minimizar el impacto en el conjunto del vehículo, gracias a la integración preferente en el módulo techo del vehículo de gran parte o todos los elementos físicos que componen el sistema.Thus, the acoustic system according to the invention constitutes an integrated solution for the improvement of acoustic conditions in vehicles. System integration It occurs in two main aspects: on the one hand, integration into the implementation of the two subsystems that compose it (cancellation noise and voice reinforcement), sharing resources both hardware as software in the most efficient way possible; on the other hand, the integration into the installation of the system on board the vehicle, seeking to isolate and minimize the impact on the vehicle as a whole, thanks to the preferential integration in the roof module of the vehicle of much or all of the physical elements that make up the system.
Los detalles de la invención se aprecian en las figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del alcance de la invención:The details of the invention can be seen in the accompanying figures, not pretending to be limiting of scope of the invention:
- La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del sistema acústico según la invención.- Figure 1 shows a block diagram of an embodiment of the acoustic system according to the invention.
- La Figura 2 muestra muy esquemáticamente una vista superior de un primer modo de realización de la invención aplicado en un vehículo.- Figure 2 shows very schematically a top view of a first embodiment of the invention Applied in a vehicle.
- La Figura 3 muestra una vista lateral del vehículo de la Figura 2.- Figure 3 shows a side view of the vehicle of Figure 2.
- La Figura 4 muestra muy esquemáticamente una vista superior de un segundo modo de realización de la invención aplicado en un vehículo.- Figure 4 shows very schematically a top view of a second embodiment of the invention Applied in a vehicle.
- La Figura 5 muestra una vista lateral del vehículo de la Figura 4.- Figure 5 shows a side view of the vehicle of Figure 4.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del sistema acústico según la invención, el cual permite mejorar el confort de los ocupantes del vehículo por medio de una reducción del nivel de ruido en el interior del habitáculo y por medio de una amplificación de la voz de los ocupantes del vehículo. Para ello, el sistema comprende un módulo de cancelación de ruido (1) que reduce el ruido presente en la proximidad de al menos un ocupante del habitáculo y un módulo de refuerzo de voz (2) que amplifica las voces de los ocupantes del vehículo, ambos gestionados por un módulo de control (3) que además controla la integración de los dos módulos (1, 2) con el resto de sistemas de audio del vehículo (CD, radio, DVD, manos libres, etc.), en caso de existir dicha integración, como se explicará más adelante. Los tres módulos (1, 2, 3) están integrados en una unidad de procesado digital (4), es decir, en un dispositivo de procesado digital de señal.Figure 1 shows a block diagram of a embodiment of the acoustic system according to the invention, which allows to improve the comfort of the occupants of the vehicle through of a reduction of the noise level inside the cabin and by means of an amplification of the voice of the occupants of the vehicle. For this, the system includes a cancellation module of noise (1) that reduces the noise present in the vicinity of the minus one passenger occupant and one voice booster module (2) which amplifies the voices of the occupants of the vehicle, both managed by a control module (3) that also controls the integration of the two modules (1, 2) with the other systems of vehicle audio (CD, radio, DVD, hands-free, etc.), in case of there is such integration, as will be explained later. The three Modules (1, 2, 3) are integrated in a processing unit digital (4), that is, in a digital processing device of signal.
El módulo de cancelación de ruido (1) y el módulo de refuerzo de voz (2) reciben entradas procedentes de micrófonos (7, 9) y generan salidas a altavoces (11). Antes de alcanzar los altavoces (11), dichas salidas atraviesan una etapa de amplificación representada en la figura mediante el amplificador (5).The noise cancellation module (1) and the Voice booster module (2) receive inputs from microphones (7, 9) and generate speaker outputs (11). Prior to reach the speakers (11), said outputs go through a stage of amplification represented in the figure by the amplifier (5).
Además, el sistema comprende al menos un módulo
de captación y emisión (6) que agrupa una serie de micrófonos (7, 9)
y altavoces (11). Más concretamente, en el modo de realización
representado cada módulo de captación y emisión (6) comprende dos
micrófonos omnidireccionales (7) encargados de captar el ruido
ambiental en la zona de al menos un ocupante. Cada uno de los
micrófonos omnidireccionales (7) está destinado a estar localizado a
un lado de la cabeza de un ocupante; por lo tanto, el disponer de
dos micrófonos omnidireccionales (7) permite captar el ruido en
ambos oídos de dicho ocupante, es decir, captar perfectamente el
ruido ambiental percibido en definitiva por el ocupante. Las señales
SL1 Y SR1 captadas por dichos micrófonos omnidireccionales (7),
previo paso por unos acondicionadores de micrófono (8) encargados de
proporcionar alimentación a los micrófonos y de amplificar las
señales recogidas por ellos, son transmitidas al módulo de
cancelación de ruido (1). Por otro lado, el módulo de captación y
emisión (6) comprende un micrófono direccional (9) localizado
preferentemente orientado a la boca de un ocupante y destinado a
captar la voz del ocupante. La señal SV1 captada por dicho micrófono
direccional (9), previo paso por un acondicionador de micrófono
(10), es transmitida al módulo de refuerzo de voz (2). El módulo de
captación y emisión (6) comprende además al menos un altavoz (11)
destinado a emitir el ruido adaptativo en contrafase; en este caso,
se dispone concretamente de dos altavoces (11), cada uno orientado a
un respectivo oído del
ocupante.In addition, the system comprises at least one pickup and emission module (6) that groups a series of microphones (7, 9) and speakers (11). More specifically, in the embodiment shown, each pickup and emission module (6) comprises two omnidirectional microphones (7) responsible for capturing ambient noise in the area of at least one occupant. Each of the omnidirectional microphones (7) is intended to be located on the side of an occupant's head; therefore, having two omnidirectional microphones (7) allows to capture the noise in both ears of said occupant, that is, to perfectly capture the environmental noise ultimately perceived by the occupant. The SL1 and SR1 signals picked up by said omnidirectional microphones (7), after passing through microphone conditioners (8) responsible for providing power to the microphones and amplifying the signals collected by them, are transmitted to the noise cancellation module (1 ). On the other hand, the pickup and emission module (6) comprises a directional microphone (9) located preferably oriented to the mouth of an occupant and intended to capture the voice of the occupant. The SV1 signal picked up by said directional microphone (9), after passing through a microphone conditioner (10), is transmitted to the voice booster module (2). The pick-up and emission module (6) further comprises at least one loudspeaker (11) intended to emit adaptive noise in contraphase; in this case, there are specifically two speakers (11), each oriented to a respective ear of the
occupant.
Preferentemente, el sistema comprende un módulo de captación y emisión (6) para cada posible ocupante del vehículo, incluido el conductor. Esto permitirá a cada ocupante ver cancelado el ruido próximo a él de forma óptima, ya que los micrófonos omnidireccionales (7) y altavoces (11) involucrados están muy orientados y dedicados a él, cosa que no ocurre si el módulo de captación y emisión (6) es compartido por más de un ocupante. Además, esto permite que la voz del ocupante en cuestión sea amplificada y emitida por el módulo de refuerzo de voz (2) al resto de módulos de captación y emisión (6) del resto de ocupantes, de forma que cada ocupante escucha las voces amplificadas del resto de ocupantes del habitáculo.Preferably, the system comprises a module of collection and emission (6) for each possible occupant of the vehicle, including the driver This will allow each occupant to see canceled the noise near it optimally, since the microphones omnidirectional (7) and speakers (11) involved are very oriented and dedicated to it, which does not happen if the module Recruitment and issuance (6) is shared by more than one occupant. In addition, this allows the voice of the occupant in question to be amplified and issued by the voice booster module (2) to the rest of modules of capture and emission (6) of the rest of occupants, of so that each occupant hears the amplified voices of the rest of occupants of the cabin.
El módulo de captación y emisión (6) puede presentar la forma de un dispositivo físico (módulo, caja o similar) que contenga los componentes descritos con anterioridad.The capture and emission module (6) can present the shape of a physical device (module, box or similar) containing the components described above.
El funcionamiento del módulo de cancelación de ruido (1) básicamente consiste en generar señales de audio SL2 y SR2 en contrafase con el ruido que se desea eliminar (conocido como ruido primario). Estas señales, una vez amplificadas (SL3 y SR3) son enviadas a dos respectivos altavoces (11) comprendidos en el módulo de captación y emisión (6), los cuales emiten el ruido en contrafase, el cual al quedar superpuesto al ruido original produce una suma de ruidos idealmente igual a cero. Sin embargo, en realidad la suma no es exactamente cero sino que se mantiene un ruido residual o error, el cual es captado por los micrófonos omnidireccionales (7) y transmitido al módulo de cancelación de ruido (1) para que reconfigure y reajuste su funcionamiento con el fin de cancelar dicho ruido residual. Es decir, el módulo de cancelación de ruido (1) es adaptativo, lo cual es necesario para poder cancelar ruidos muy variables del tipo de los que se generan en un vehículo: ruidos relacionados con el motor, la velocidad, el tipo de piso, las condiciones de propagación del habitáculo, etc.The operation of the cancellation module of noise (1) basically consists of generating audio signals SL2 and SR2 in contrast to the noise that you want to eliminate (known as primary noise). These signals, once amplified (SL3 and SR3) are sent to two respective speakers (11) included in the module of collection and emission (6), which emit the noise in contraphase, which when superimposed on the original noise produces a sum of noise ideally equal to zero. However, in reality the sum is not exactly zero but a noise is maintained residual or error, which is picked up by the microphones omnidirectional (7) and transmitted to the cancellation module of noise (1) to reconfigure and readjust its operation with the in order to cancel said residual noise. That is, the module noise cancellation (1) is adaptive, which is necessary for be able to cancel very variable noises of the type that are generated in a vehicle: engine related noise, speed, type of floor, cabin propagation conditions, etc.
Para que la generación en contrafase sea efectiva, debe estar perfectamente sincronizada con el ruido del habitáculo (ruido primario) tal y como se percibe en la posición de la cabeza del conductor, pues de no ser perfecto este sincronismo la atenuación del ruido se reduce rápidamente. Esta necesidad tiene dos consecuencias importantes:So that the generation in contraphase is effective, it must be perfectly synchronized with the noise of the cabin (primary noise) as perceived in the position of the head of the driver, because if this synchronism is not perfect the Noise reduction is reduced rapidly. This need has two important consequences:
- \bullet?
- Para poder generar la señal en contrafase a tiempo y no retrasada respecto al ruido primario, se deben aplicar técnicas de predicción de la misma. La predicción sólo se puede realizar sobre señales correladas, que, en el caso de los vehículos, son los ruidos tipo periódicos producidos por el motor en las bajas y medias frecuencias (85-500 Hz). Esta predicción es adaptativa, reconfigurándose para seguir las variaciones en las características del ruido que se cancelará. Debido a todo ello, la cancelación será sólo de los ruidos tonales, y requiere de unos altavoces con buena respuesta en bajas frecuencias. Los altavoces, preferentemente planos para su mejor integración en el módulo techo del vehículo, presentarán preferiblemente una respuesta adecuada a partir de los 85 Hz.To be able to generate the signal in time and non-delay counter to primary noise, They must apply prediction techniques. Prediction only it can be done on correlated signals, which, in the case of vehicles, are the periodic type noises produced by the engine in low and medium frequencies (85-500 Hz). This prediction is adaptive, reconfiguring itself to follow the variations in the characteristics of the noise to be canceled. Due to all this, the cancellation will be only of the tonal noises, and requires speakers with good response in bass frequencies The speakers, preferably flat for your best integration into the roof module of the vehicle, will present preferably a suitable response after 85 Hz.
- \bullet?
- Debido a las complejas condiciones de propagación acústica del habitáculo de un vehículo, no es posible mantener la sincronización entre el ruido primario y la señal de cancelación en contrafase en todo el habitáculo. Es decir, la cancelación óptima estará confinada a una zona alrededor del punto donde se sitúan los micrófonos omnidireccionales (7). Por ello, el sistema presenta un óptimo funcionamiento si comprende dos altavoces (11) y dos micrófonos omnidireccionales (7), uno para cada oído, y si además los micrófonos omnidireccionales (7) se localizan a la altura de las orejas, es decir, están comprendidos en algún elemento del techo que es capaz de descender o abatirse hasta quedar a la altura de las orejas del ocupante.Due to complex acoustic propagation conditions of the interior of a vehicle, it is not possible to maintain synchronization between the primary noise and the signal of cancellation in contrafase in all the cabin. Is that is, the optimal cancellation will be confined to an area around from the point where omnidirectional microphones are located (7). By this, the system has an optimal operation if it comprises two speakers (11) and two omnidirectional microphones (7), one for each heard, and if the omnidirectional microphones (7) are also located at the height of the ears, that is, they are included in some roof element that is capable of descending or collapsing until it is at the height of the occupant's ears.
Por último, para generar la señal de ruido en contrafase, el módulo de cancelación de ruido (1) tiene que predecir la señal de ruido a partir de lo que efectivamente se oye en el vehículo. Para ello, el módulo de cancelación de ruido (1) necesita una señal de referencia SN (que se corresponde con el ruido primario). Para obtener esta señal de referencia SN caben cuatro opciones preferentes, cuya selección está representada por el interruptor (12) de la Figura 1:Finally, to generate the noise signal in In contrast, the noise cancellation module (1) has to predict the noise signal from what is actually heard in the vehicle. For this, the noise cancellation module (1) needs a reference signal SN (corresponding to the noise primary). To obtain this reference signal SN four can fit Preferred options, whose selection is represented by the switch (12) of Figure 1:
- 1.one.
- Señal de referencia SN de tipo acústico, captada por un micrófono omnidireccional de referencia (13). Dicho micrófono es independiente del resto de micrófonos del módulo de captación y emisión (6) y está acompañado de un acondicionador de micrófono (14). El sistema funciona, en este caso, en "feedforward", es decir, reaccionando a los cambios en su entorno (cambio en el ruido primario) para responder adaptando el ruido en contrafase según algoritmos internos.Signal of reference SN of acoustic type, picked up by a microphone omnidirectional reference (13). Said microphone is independent of the rest of the microphones of the pickup and emission module (6) and is accompanied by a microphone conditioner (14). The system it works, in this case, in "feedforward", that is, reacting to changes in your environment (change in noise primary) to respond by adapting the counter noise according to internal algorithms
- 2.2.
- Señal de referencia SN de tipo acústico, captada por el micrófono direccional (9) utilizado para el módulo de refuerzo de voz (2). Al igual que en el caso anterior, el funcionamiento es también "feedforward".Signal reference SN of acoustic type, picked up by the microphone directional (9) used for the voice reinforcement module (2). To the As in the previous case, the operation is also "feedforward"
- 3.3.
- Señal de referencia SN no acústica, obtenida a partir de un sensor (15) que capta información correlada con la señal de ruido primario: un sensor de revoluciones de vehículo, un acelerómetro, etc. Al igual que en los casos anteriores, el funcionamiento es también "feedforward".Signal Non-acoustic SN reference, obtained from a sensor (15) that captures information correlated with the primary noise signal: a vehicle speed sensor, accelerometer, etc. As that in the previous cases, the operation is also "feedforward"
- 4.Four.
- Señal de referencia SN a partir de la señal de ruido residual o de error que se capta en los micrófonos omnidireccionales (7). Se trata de un sistema "feedback", es decir, un sistema en el cual el resultado de las operaciones del sistema efectuadas en un determinado instante de tiempo pasado tienen influencia sobre el resultado presente o futuro del sistema.Signal reference SN from the residual noise or error signal which is captured in omnidirectional microphones (7). It's about a feedback system, that is, a system in which the result of system operations carried out in a certain moment of past time have influence on the present or future result of the system.
A su vez, el módulo de refuerzo de voz (2) es un sistema que busca mejorar la comunicación entre los ocupantes delanteros y traseros, generalmente. Para ello, el módulo de refuerzo de voz (2) recibe la señal SV1 captada por el micrófono direccional (9) que apunta hacia un ocupante y, tras un procesado que se comentará seguidamente, la amplifica y genera la señal de salida SV3 que se transmite a un altavoz situado próximo a otro ocupante (por ejemplo en otro módulo de captación y emisión (6) situado sobre dicho otro ocupante).In turn, the voice reinforcement module (2) is a system that seeks to improve communication between occupants front and rear, generally. To do this, the module Voice booster (2) receives the SV1 signal picked up by the microphone directional (9) pointing towards an occupant and, after processing which will be discussed below, amplifies it and generates the signal of SV3 output that is transmitted to a speaker located next to another occupant (for example in another module of acquisition and emission (6) located on said other occupant).
La complicación del módulo de refuerzo de voz (2) estriba en que una mínima amplificación de la señal SV1 captada por el micrófono direccional (9), en un habitáculo tan reducido como el de un vehículo, entra rápidamente en un bucle de realimentación acústica, degradándose en un pitido extremadamente molesto que invalida el sistema. Para evitarlo, el módulo de refuerzo de voz (2) realiza procesados de cancelación de ecos y supresión de realimentación. Este procesamiento permite aumentar en varios dB's la amplificación antes de que comiencen a notarse los efectos de la realimentación.The complication of the voice reinforcement module (2) is that a minimum amplification of the SV1 signal captured by the directional microphone (9), in a cabin as small as that of a vehicle, quickly enters a feedback loop acoustic, degrading into an extremely annoying beep that invalidates the system. To avoid this, the voice reinforcement module (2) performs echo cancellation processes and suppression of feedback. This processing allows to increase by several dB's the amplification before the effects of the feedback.
Como se ha comentado al principio, se prevé la conexión del resto de los sistemas de audio del vehículo para aprovechar la infraestructura instalada en el techo. Las señales de audio estarán conectadas al amplificador, bien directamente (como se ha representado con la flecha (17) o bien a través de la unidad de procesado digital (4), en cuyo caso podría utilizarse la unidad de procesado digital para controlar la distribución de las señales a través de los diferentes canales y altavoces. El módulo de control (3) en la unidad de procesado digital (4) conmutaría los diferentes sistemas en función de las necesidades del momento; por ejemplo, con música a volumen alto podrían apagarse los módulos de cancelación de ruido (1) y de refuerzo de voz (2), y a la inversa. Los sistemas de audio que pueden estar conectados al sistema de la invención son, entre otros, el sistema de manos libres, el sistema de audio del equipo de sonido, posibles sistemas multimedia disponibles en el vehículo, etc.As mentioned at the beginning, the connection of the rest of the vehicle's audio systems to take advantage of the infrastructure installed on the roof. The signs of audio will be connected to the amplifier, either directly (as is has represented with the arrow (17) or through the unit of digital processing (4), in which case the unit of digital processing to control the distribution of signals to through the different channels and speakers. Control module (3) in the digital processing unit (4) would switch the different systems depending on the needs of the moment; for example with loud music could turn off the cancellation modules of noise (1) and voice reinforcement (2), and vice versa. The systems of Audio that may be connected to the system of the invention are, among others, the hands-free system, the audio system of the sound equipment, possible multimedia systems available in the vehicle, etc.
Los micrófonos (7, 9) instalados también pueden aprovecharse para otras aplicaciones. Así el micrófono direccional (9) puede capturar la señal para el sistema de manos libres, habiéndose representado dicha señal con la flecha (18). También es posible que los micrófonos omnidireccionales (7) sean utilizados para controlar el volumen del audio en función del ruido ambiente, o para bajar el mismo cuando se detecta que alguien habla en el coche, etc.The microphones (7, 9) installed can also Take advantage of other applications. So the directional microphone (9) can capture the signal for the hands-free system, said signal having been represented with the arrow (18). It is also it is possible that omnidirectional microphones (7) are used to control the audio volume based on ambient noise, or to lower it when it is detected that someone is talking in the car, etc.
Las Figuras 2 y 3 muestran respectivamente una vista superior y una vista lateral de un vehículo, representando muy esquemáticamente la localización física de los elementos que componen un modo de realización del sistema según la invención. En este caso, el sistema comprende un dispositivo central (19) localizado en el techo del vehículo, el cual comprende la unidad de procesado digital (4), el amplificador (5) y demás elementos relacionados. Dicho dispositivo central (19) se comunica con un módulo de captación y emisión (6) localizado sobre el conductor del vehículo, el cual comprende los micrófonos omnidireccionales (7) para la cancelación de ruido, los altavoces (11) y el micrófono direccional (9) para el refuerzo de voz. El módulo de cancelación de ruido (1) comprendido en el dispositivo central (19) recibe las señales de error captadas por los micrófonos omnidireccionales (7) y genera un ruido en contrafase por los altavoces (11) del propio módulo de captación y emisión (6). A su vez, el módulo de refuerzo de voz (2) comprendido en el dispositivo central (19) recibe la señal captada por el micrófono direccional (9) y la amplifica, transmitiéndola en este caso a un único altavoz (20) localizado encima de un ocupante trasero. Es decir, en este caso el sistema sólo realiza un refuerzo de voz en el sentido delantero-trasero. Por supuesto, la invención contempla otros modos de realización en los cuales pueda disponerse, por ejemplo, de un módulo de captación y emisión (6) localizado encima de otros ocupantes aparte del conductor.Figures 2 and 3 show respectively a top view and a side view of a vehicle, representing very schematically the physical location of the elements that they compose an embodiment of the system according to the invention. In In this case, the system comprises a central device (19) located on the roof of the vehicle, which comprises the unit of digital processing (4), the amplifier (5) and other elements related. Said central device (19) communicates with a pickup and emission module (6) located on the driver of the vehicle, which includes omnidirectional microphones (7) for noise cancellation, speakers (11) and microphone directional (9) for voice reinforcement. The cancellation module of noise (1) included in the central device (19) receives the error signals picked up by omnidirectional microphones (7) and generates a noise in contraphase by the speakers (11) of the own module of capture and emission (6). In turn, the reinforcement module of voice (2) included in the central device (19) receives the signal picked up by the directional microphone (9) and amplifies it, transmitting it in this case to a single speaker (20) located on top of a rear occupant. That is, in this case the system just perform voice reinforcement in the sense front rear. Of course the invention contemplates other embodiments in which it can be arranged, for example, of a localized capture and emission module (6) on top of other occupants apart from the driver.
Las Figuras 4 y 5 muestran respectivamente una vista superior y una vista lateral de otro modo de realización de la invención, en el cual el módulo de captación y emisión (6) comprende unos micrófonos omnidireccionales (7) que son abatibles de manera que pueden descender hasta situarse próximos a las orejas del conductor, como se muestra en la Figura 4. Este modo de realización ofrecerá una cancelación de ruido óptima.Figures 4 and 5 show respectively a top view and a side view of another embodiment of the invention, in which the capture and emission module (6) comprises omnidirectional microphones (7) that are collapsible so which can descend until they are close to the ears of the conductor, as shown in Figure 4. This embodiment It will offer optimal noise cancellation.
Alternativamente, se contempla un modo de realización de la invención en el cual al menos un micrófono (7, 9) esté localizado en el reposacabezas asociado al conductor o a un ocupante del habitáculo. Preferentemente, serán los dos micrófonos omnidireccionales (7) del módulo de cancelación de ruido los que estén localizados en dicho lugar.Alternatively, a mode of embodiment of the invention in which at least one microphone (7, 9) is located in the headrest associated with the driver or a cabin occupant. Preferably, they will be the two microphones omnidirectional (7) of the noise cancellation module which are located in that place.
Claims (15)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200900923A ES2382281B1 (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | ACOUSTIC SYSTEM FOR VEHICLES |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200900923A ES2382281B1 (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | ACOUSTIC SYSTEM FOR VEHICLES |
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| Country | Link |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP1158488A2 (en) * | 2000-05-24 | 2001-11-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Active noise control system |
| US20040240678A1 (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-02 | Yoshio Nakamura | Active noise control system |
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| US7415116B1 (en) * | 1999-11-29 | 2008-08-19 | Deutsche Telekom Ag | Method and system for improving communication in a vehicle |
-
2009
- 2009-04-03 ES ES200900923A patent/ES2382281B1/en not_active Withdrawn - After Issue
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| US20040240678A1 (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-02 | Yoshio Nakamura | Active noise control system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2382281B1 (en) | 2013-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2382281 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20130507 |
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| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20131002 |