ES2905264T3 - Aeronave multirrotor controlada de manera remota mediante voz humana - Google Patents
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Abstract
Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) para capturar señales de audio y/o de vídeo, que comprende - por lo menos un primer motor que puede ser controlado por una señal de control de motor y acoplado a una primera hélice, que es capaz de generar un empuje para hacer volar dicha aeronave (100), - unos medios de control de vuelo (213) adaptados para recibir una señal de orden que define una actitud y/o un movimiento y/o una orientación de la aeronave (100), y para dar salida a por lo menos una señal de control para controlar dicho por lo menos un motor sobre la base de dicha señal de orden, - unos medios de adquisición de audio (101) adaptados para recibir una señal de audio que transporta una orden de voz para dicha aeronave (100) y por lo menos una componente de ruido, - unos medios de reducción de ruido (200) para reducir dicha por lo menos una componente de ruido, que comprenden un selector de componentes de ruido (211) configurado para seleccionar por lo menos una frecuencia de filtrado de dicha por lo menos una componente de ruido de dicha señal de ruido sobre la base de dicha por lo menos una señal de control de motor recibida de dichos medios de control de vuelo (213), representando dicha por lo menos una frecuencia de filtrado la velocidad de rotación de dicho primer motor, unos medios de ajuste de filtros (207) adaptados para fijar unos datos de filtrado que definen por lo menos una banda de rechazo, comprendiendo dicha por lo menos una banda de rechazo dicha por lo menos una frecuencia de filtrado o un armónico de la misma, un filtro de entrada (203) configurado para filtrar dicha señal de audio sobre la base de dichos datos de filtrado, generando una señal de audio filtrada, unos medios de conversión de habla (206) adaptados para convertir dicha señal de audio filtrada, que transporta una orden de voz, en una señal de orden para dichos medios de control de vuelo (213); en la que la aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) comprende además: - un segundo motor que puede ser acoplado a una segunda hélice capaz de generar un empuje para hacer volar dicha aeronave (100), - un primer controlador de velocidad adaptado para controlar la velocidad de rotación de dicho primer motor, - un segundo controlador de velocidad adaptado para controlar la velocidad de rotación de dicho segundo motor, y - unos medios de procesado en comunicación con dicho primer y segundo controladores de velocidad para regular la velocidad de rotación de dicho primer y segundo motores, caracterizada por que dichos medios de procesado están configurados para - aumentar, por medio de dicho primer controlador de velocidad, la velocidad de rotación del primer motor, y - reducir, por medio de dicho segundo controlador de velocidad, la velocidad de rotación del segundo motor, en el que dicho aumento y dicha reducción se llevan a cabo antes de seleccionar por lo menos una frecuencia de filtrado.
Description
DESCRIPCIÓN
Aeronave multirrotor controlada de manera remota mediante voz humana
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una aeronave multirrotor de control remoto para capturar señales de audio y/o vídeo y a un método para controlar de manera remota dicha aeronave.
Antecedentes
Una aeronave multirrotor (como un bicóptero, un tricóptero, un cuadricóptero, un hexacóptero, un octocóptero o similares) es por naturaleza inestable, por lo que requiere un ajuste constante de la velocidad del motor para mantener la orientación fijada por el piloto y/o por el sistema de control de vuelo.
El ajuste de velocidad se lleva a cabo habitualmente mediante reguladores especiales (tales como reguladores Proporcionales, Integrales y Derivativos - de manera abreviada PID) que actúan por separado sobre cada uno de los tres ejes de rotación (cabeceo, balanceo y guiñada) de la aeronave, para mantener las velocidades de rotación angular según estos ejes lo más próximas posibles a los valores seleccionados por el piloto a través de un dispositivo de control remoto, tal como un mando de control remoto, un mando de radiocontrol o similares, y/o por el sistema de control de vuelo.
El manejo torpe de este dispositivo de control remoto, típico de pilotos inexpertos, provoca inevitablemente problemas de seguridad y/u oscilaciones de la aeronave, que dificultan el control de la misma y la toma de imágenes, ya que, bajo ciertas condiciones de exposición, las fotografías y los vídeos capturados por los medios de captura de vídeo se ven afectados por sacudidas, conocidas también como efecto “Jello”, cuando los sensores están equipados con Obturadores Rodantes.
Por lo tanto, para este tipo de aeronaves, existe una necesidad de disponer de un control remoto, sencillo de usar y que permita que los usuarios inexpertos eviten movimientos bruscos de la aeronave. De hecho, los dispositivos de radiocontrol habituales son complejos de utilizar y requieren cierto entrenamiento. Por otra parte, deben transportarse junto con la aeronave y representan una carga para el usuario.
Sumario de la invención
Como también se sugiere en el documento WO 2016/118626 A1, la presente invención pretende solucionar estos y otros problemas proporcionando un método de control por voz mediante el cual el usuario puede controlar la aeronave con órdenes de voz utilizando palabras del lenguaje común, tales como “adelante”, “atrás”, “derecha”, “izquierda”, “parar” o “girar a la izquierda”, “girar a la derecha”, “desplazarse a la izquierda”, “desplazarse a la derecha” o similares. Por consiguiente, la aeronave comprende medios de adquisición de audio adaptados para recibir una señal de audio que transporta la voz del usuario, y medios de conversión de habla para convertir órdenes de voz en señales de control de vuelo. Preferentemente, estos medios de adquisición de audio se pueden ajustar para reconocer el habla en diferentes idiomas, siendo seleccionado uno de ellos por el usuario de la aeronave.
No obstante, los motores de la aeronave y sus hélices generan ruido acústico que puede afectar a la banda vocal completa. De hecho, los armónicos de la frecuencia de la hélice/eje motor y la velocidad de paso de las palas presentan amplitudes muy altas hasta el quinto armónico de la velocidad del eje (véase Experimental Study of Quadcopter Acoustics and Performance at Static Thrust Conditions, de W. Nathan Alexander et al., Aeroacoustics Conferences [Conferencias sobre Aeroacústica], 30 de mayo - 1 de junio, 2016, Lyon, Francia, 22nd AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference [22a Conferencia sobre Aeroacústica del AlAA/CEAS]). Por lo tanto, el quinto armónico de la velocidad del eje de 18,000 RPM (300 Hz) tiene una frecuencia de 1,500 Hz, que se encuentra en el núcleo de la banda de 300 Hz a 3400 Hz usada, por ejemplo, en la comunicación para el servicio de voz telefónica (véase https://en.wikipedia.org/wiki/Voice_frequency).
Para reducir la energía de las componentes de ruido no deseadas que afecte a la señal de voz, la invención revela dos técnicas complementarias: eliminar por filtrado, de la señal de voz, las componentes de ruido por medio de filtros de banda de rechazo, y cancelar las componentes de ruido por medio de una técnica de cancelación. Preferentemente, la técnica de filtrado se usa para atenuar las componentes no deseadas que no están en el núcleo de la banda vocal, mientras que la técnica de cancelación se puede usar también para frecuencias que están dentro de la banda vocal.
Ambas técnicas aprovechan la presencia, en el ruido ambiental, de tonos relacionados con la velocidad de los ejes de los motores de la aeronave. Permiten la identificación de las frecuencias de componentes de ruido para su eliminación y la valoración de las características generales del ruido.
La velocidad del eje de los motores de la aeronave se puede obtener a partir de las señales de control de los motores o a partir de un análisis espectral de la señal de audio. Para una mejor y más sencilla identificación de las componentes del ruido ambiental, se pueden usar medios de adquisición dedicados con el fin de leer una señal de ruido con una componente mínima de la señal de voz del usuario.
En el caso de la técnica de cancelación, se pueden usar filtros pasabanda estrechos con su banda de paso centrada en torno a las frecuencias de componentes no deseadas (velocidades de los ejes, armónicos de las velocidades de los ejes, y otros), para extraer componentes de señal correspondientes de la señal de ruido y la señal de audio. A continuación, cada componente de señal extraída de la señal de ruido se compara con la correspondiente extraída de la señal de audio, y se calculan datos de amplitud, fase y retardo relativos. Con esos datos, se define una función de transferencia para un filtro que ecualiza y alinea la parte de ruido contenida en la señal de ruido con respecto a la parte de ruido contenida en la señal de audio. A continuación, la señal de ruido, procesada por dicha función de transferencia, se resta de la señal de audio.
De esta manera, es posible, a bordo de la aeronave, adquirir señales de audio que transportan órdenes de voz y traducir las órdenes de voz en señales de control para los medios de control de vuelo.
La presente invención queda definida por las reivindicaciones independientes adjuntas. En las reivindicaciones dependientes se exponen aspectos adicionales ventajosos.
Breve descripción de los dibujos
Estas características y otras ventajas de la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción de una forma de realización de la misma, mostrada en los dibujos adjuntos, que se proporcionan meramente a título de ejemplo no limitativo, en donde:
- la figura 1 muestra una vista en perspectiva de una aeronave multirrotor equipada con medios de adquisición de sonido;
- la figura 2 muestra un diagrama de bloques de medios de reducción de ruido comprendidos en una aeronave controlada por voz de acuerdo con la invención;
- la figura 3 muestra una forma ilustrativa de la característica de amplitud de un filtro pasabanda con una banda de rechazo estrecha;
- la figura 4 muestra una forma ilustrativa de la característica de amplitud de un filtro de banda de paso múltiple con bandas de paso espaciadas equitativamente y un ancho de banda fraccionario constante. Descripción detallada de la invención
En esta descripción, cualquier referencia a “una forma de realización” indicará que una configuración, estructura o característica particular descrita en relación con la implementación de la invención está comprendida en al menos una forma de realización. Por lo tanto, la expresión “en una forma de realización” y otras expresiones similares, que pueden estar presentes en diferentes partes de esta descripción, no se referirán todas ellas necesariamente a la misma forma de realización. Además, cualquier configuración, estructura o característica particular se puede combinar en una o más formas de realización de cualquier manera que se considere apropiada. Por lo tanto, las referencias posteriores se usan únicamente para simplificar, y no limitan el alcance o extensión de protección de las diversas formas de realización.
La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una aeronave multirrotor 100 equipada con dos tipos de medios de captura de sonido: los medios de adquisición de audio 101 adaptados para recibir una señal de audio que transporta una orden de control para la aeronave 100, y los medios de adquisición de ruido 102 para recibir una señal de ruido que proviene del entorno que circunda la aeronave 100.
Los medios de adquisición de audio 101 pueden ser un micrófono o un conjunto de micrófonos diseñados para capturar la voz del usuario de la aeronave. Pueden presentar propiedades direccionales para leer sonido que provenga predominantemente de una dirección, en particular de la dirección en la que está ubicado el usuario de la aeronave. Preferentemente, los medios de adquisición de audio 101 se pueden implementar mediante una matriz de elementos de captación juntamente con algoritmos de conformación de haz, cuya dirección de apuntamiento se puede controlar mediante una señal de control. Por otra parte, la aeronave 100 puede estar equipada con unos medios de localización de fuentes de voz, configurados para calcular la dirección de la cual proviene la señal de audio, que transporta la voz del usuario.
Los medios de localización de fuentes de voz pueden funcionar procesando las señales capturadas por los elementos de captación de los medios de adquisición de audio 101. No obstante, también pueden utilizar otros elementos de captación, posiblemente en combinación con los correspondientes de los medios de adquisición de
audio 101. Con la dirección calculada de la cual proviene la voz del usuario, los medios de localización de fuentes de voz emiten una señal de control para los medios de adquisición (101) con el fin de apuntar su haz en dicha dirección calculada.
Se pueden usar elementos de captación de MEMS (Sistemas MicroElectro-Mécánicos) para implementar pequeños micrófonos de alto rendimiento con un alto rango dinámico. No obstante, los expertos pueden sugerir otras tecnologías y otra estructura, para implementar los medios de adquisición de audio 101 y los medios de localización de voz sin desviarse con respecto a las enseñanzas de la presente invención.
Los medios de adquisición de ruido 102 pueden ser un micrófono o un conjunto de micrófonos y/o sensores de vibración, y están configurados para capturar el ruido ambiental.
Tanto los medios de adquisición de audio 101 como los medios de adquisición de ruido 102 capturan la voz del usuario de la aeronave y el ruido ambiental, pero con diferentes características y niveles relativos. Analizando estas diferencias, es posible diferenciar las componentes de voz de las componentes de ruido y restar las componentes de ruido de la señal de audio para obtener una señal de audio suficientemente limpia con el fin de detectar de manera fiable órdenes de voz sencillas.
A continuación, se describe también el conjunto 200 para llevar a cabo estas funciones en referencia a las Figs. 1 y la figura 2, considerando que la aeronave multirrotor 100 está equipada, preferentemente, con
- por lo menos un primer motor (preferentemente cuatro), que puede ser controlado por una señal de control de motor y puede estar acoplado a una primera hélice, capaz de generar un empuje para hacer que la aeronave 100 vuele,
- unos medios de control de vuelo 213, tales como una unidad modelo PixHawk® producida por 3D Robotics, adaptados para recibir una señal de orden que define una actitud y/o un movimiento y/o una dirección de la aeronave, y emitir por lo menos una señal de control para controlar el vuelo de la aeronave, por medio de dicho por lo menos primer motor, sobre la base de dicha señal de control.
- los medios de adquisición de audio 101, tales como un micrófono acoplado a una unidad de conversión analógica-a-digital (ADC), capaces de adquirir una señal de audio que transporta una orden de audio para la aeronave 100;
- los medios de adquisición de ruido 102 aptos para recibir una señal de ruido proveniente del entorno que circunda la aeronave 100;
- un filtro de entrada 203, tal como un filtro pasaalto y/o un filtro pasabanda, un filtro de ranura, un filtro de Respuesta Impulsional Finita (FIR) o Respuesta Impulsional Infinita (IIR) u otro, para filtrar la señal de audio que transporta una orden de audio y, en particular, para reducir la energía de una componente de ruido en una primera banda de frecuencia;
- un filtro de retardo 204 posiblemente para retardar la señal de audio filtrada que sale del filtro de entrada 203 sobre la base de un dato de retardo fijado por el procesado de ecualización de ruido 210;
- unos medios de cancelación 205 adaptados para restar de la señal de audio filtrada una componente de ruido con el fin de cancelar la componente de ruido de la señal de audio;
- unos medios de conversión de habla 206 aptos para convertir una señal de audio que transporta una orden de audio en una señal de orden para los medios de control de vuelo 213;
- unos medios de ajuste de filtros 207 adaptados para fijar parámetros que definen filtros de banda de rechazo o pasabanda, que comprenden filtros multibanda, sobre la base de datos de frecuencia de referencia recibidos en su entrada desde un selector de componentes de ruido 211;
- un filtro de componentes de audio 208, que implementa un filtro pasabanda o un filtro de banda de paso múltiple especificado por unos medios de ajuste de filtros 207, para extraer de la señal de audio componentes de señal,
- un filtro de componentes de ruido 209, que implementa un filtro pasabanda o un filtro de banda de paso múltiple especificado por los medios de ajuste de filtros 207, para extraer de la señal de ruido componentes de señal;
- un procesador de ecualización de ruido 210, tal como una CPU o un conjunto de CPU, que funciona preferentemente de una manera programable y que ejecuta instrucciones específicas, configurado para fijar datos que definen un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido de un filtro que
ecualiza la parte de ruido de una componente de señal extraída de una señal de ruido con respecto a la parte de ruido de una componente de señal extraída de una señal de audio, sobre la base de dichas componentes extraídas y/o dicha señal de ruido y/o dicha señal de audio;
- un selector de componentes de ruido 211 configurado para fijar por lo menos una frecuencia de referencia de una componente de ruido de la señal de ruido, sobre la base de por lo menos una señal de control de motor recibida de los medios de control de vuelo 213, que representa la velocidad de rotación de dicho primer motor, y/o sobre la base de un análisis de la señal de ruido;
- un filtro de ecualización (212) configurado para implementar la función de transferencia del filtro de ecuación de ruido fijada por el procesador de ecuación de ruido (210).
El filtro de entrada 203 puede comprender un filtro analógico, es decir, un filtro realizado con componentes electrónicos discretos (tales como, por ejemplo, resistores, condensadores e inductores, preferentemente de tipo variable), y/o un filtro digital, es decir, un conjunto de instrucciones que implementen un algoritmo de filtrado. Su función de transferencia puede ser una combinación de una función de transferencia pasabanda, que abarque la banda vocal, con una función de transferencia de banda de rechazo o con una función de transferencia de banda de rechazo múltiple, para atenuar una componente de ruido de banda estrecha o una serie de componentes de ruido de banda estrecha. La figura 3 muestra una característica de amplitud de ejemplo de dicha función de transferencia referente al caso de la banda de rechazo única.
En una primera forma de realización de la invención, la atenuación de la interferencia de ruido se logra únicamente filtrando la señal de audio por medio del filtro de entrada 203 (Fig. 2). En caso de que los motores estén funcionando a la misma velocidad, esto se logra mediante el funcionamiento de:
- unos medios de adquisición de audio 101 aptos para recibir una señal de audio que transporta órdenes de voz para dicha aeronave 100 y por lo menos una componente de ruido no deseada;
- un selector de componentes de ruido 211 configurado para obtener la frecuencia de dicha por lo menos una componente de ruido de la señal de ruido sobre la base de las señales de control de motor recibidas de los medios de control de vuelo 213, que representa la velocidad de rotación de los motores; debe señalarse que, preferentemente, la frecuencia de dicha componente de ruido es la frecuencia del armónico de la velocidad de rotación del motor más próximo al borde inferior de la banda de frecuencias vocal y, preferentemente, fuera de la banda de frecuencias vocal; por lo tanto, preferentemente, el selector de componentes de ruido 211 obtiene la velocidad de rotación del motor a partir de la señal de control de motor recibida de los medios de control de vuelo 213 y calcula la frecuencia de la componente de ruido que se debe de atenuar de acuerdo con los criterios anteriores; no obstante, la característica de banda de rechazo estrecha también puede tener su banda de rechazo en la banda vocal;
- unos medios de ajuste de filtros 207 configurados para fijar unos datos que definen por lo menos una característica de banda de rechazo de un filtro de entrada 203, incluyendo la banda de rechazo de dicha por lo menos una característica de banda de rechazo dicha frecuencia seleccionada o un armónico de la misma; suponiendo, por ejemplo, que el filtro de entrada 203 se implementa con un filtro pasabanda fijo en cascada con un filtro de ranura, los medios de ajuste de filtros 207 simplemente fijan la frecuencia de la ranura del filtro; no obstante, los expertos en la materia conocen otras maneras de implementar el filtro de entrada 203;
- un filtro de entrada 103 configurado para implementar dicha por lo menos una característica de banda de rechazo y filtrar dicha señal de audio; debe señalarse que las características de banda de rechazo pueden implementarse en combinación con otras características de filtrado (por ejemplo, pasaalto, pasabanda, u otras);
- unos medios de conversión de habla 206 aptos para convertir una señal de audio, que transporta órdenes de voz, en una señal de orden para dichos medios de control de vuelo 213.
Los medios de conversión de habla 206 se pueden configurar para generar la señal de control sobre la base de dicha señal de audio filtrada ejecutando un conjunto de instrucciones que implementan un algoritmo de reconocimiento de habla, tal como un algoritmo que reproduce el funcionamiento de una Red Neuronal apropiadamente entrenada, de manera preferentemente del tipo Red Neuronal Profunda (DNN). De hecho, usando una red neuronal, es posible eludir la carencia de señal de audio que conlleva el filtrado necesario para eliminar el ruido generado por motores y hélices, incluso si las características de filtrado varían en función de la velocidad de rotación de los motores.
Esto permite controlar la aeronave 100 usando solamente la voz, sin utilizar un mando de control remoto en el estado de la técnica. De esta manera, se mejora ventajosamente la seguridad de la aeronave 100 y se reducen ventajosamente las oscilaciones/vibraciones de la aeronave provocadas por usuarios inexpertos, con el fin de
conseguir que la calidad de las imágenes capturadas por los medios de captura de vídeo sea independiente de las habilidades del usuario para pilotar.
Más detalladamente, el algoritmo de reconocimiento lee la señal de audio filtrada que representa una orden de voz (tal como “adelante”, “atrás”, “derecha”, “izquierda”, “parar” o “girar a la izquierda”, “girar a la derecha”, “desplazarse a la izquierda”, “desplazarse a la derecha” o similares) comunicada por el usuario de dicha aeronave y da salida a una señal de control que, como se ha descrito anteriormente, define una actitud y/o un movimiento y/o una orientación de la aeronave, tal como una inclinación de la aeronave según su eje y/o un movimiento según una dirección particular y/o una orientación hacia una dirección particular (por ejemplo, expresada en grados medidos en el sentido de las agujas del reloj con respecto al Norte). Debe señalarse que dicha orden de voz se codifica preferentemente en un formato de codificación de audio digital (tal como WAV, MP3 u otro) de manera que pueda ser procesada por medios de procesado digitales.
Cuando los motores de la aeronave no funcionan a la misma velocidad, el selector de componentes de ruido 211 puede obtener una frecuencia de componente de ruido para cada uno de ellos o sacar un promedio en el caso de valores de frecuencia próximos.
Por consiguiente, los medios de ajuste de filtros 207 pueden fijar datos para las características relevantes del filtro, y el filtro de entrada 103 implementará las bandas de rechazo pertinentes.
Una de las variantes de la forma de realización antes descrita tiene en cuenta que la relación entre la señal de control de motor recibida de los medios de control de vuelo 213 y la velocidad de rotación real del motor controlado es algo flexible. De acuerdo con esta variante, la selección de la frecuencia de la componente de ruido que se va a eliminar por filtrado comprende además la adquisición de la señal de ruido proveniente del entorno que circunda la aeronave 100 por parte de los medios de adquisición de ruido 102, al tiempo que dicho selector de componentes de ruido 211 está configurado para fijar la frecuencia de dicha componente de ruido sobre la base de la señal de control de motor y/o sobre la base de por lo menos una característica de la señal de ruido que es detectada por dicho selector de componentes de ruido 211. Dicha característica de la señal de ruido puede ser un peine de tonos, una secuencia esperada de tonos, u otra cosa. En particular, puede ser una componente de banda estrecha y de alto nivel de dicha señal de ruido, por ejemplo, la componente de banda estrecha más alta o un subarmónico de la misma. Por lo tanto, la frecuencia de la componente de ruido que se debe eliminar por filtrado se puede seleccionar de acuerdo con una indicación aproximada dada por la señal de control de motor y un ajuste de precisión obtenido a partir de una característica de la señal de ruido; alternativamente puede obtenerse solo a partir de una característica de la señal de ruido.
Una segunda forma de realización de la invención comprende las características de la primera forma de realización con sus variantes, como se ha descrito anteriormente, con la adición de una técnica de cancelación de ruido, que consiste en generar una señal de ruido ecualizada con respecto a la componente de ruido contenida en una señal de audio y restar de la señal de audio dicha componente de ruido ecualizada. Esta técnica de cancelación se logra mediante el funcionamiento de
- unos medios de ajuste de filtros 207 configurados para fijar adicionalmente datos que definen una característica pasabanda que, en su banda de paso, incluye la frecuencia de la componente de ruido seleccionada; los datos adicionales se fijan sobre la base de una frecuencia (seleccionada por el selector de componentes de ruido 211) de por lo menos una componente de ruido y/o sus armónicos;
- un filtro de componentes de ruido 209 y un filtro de componentes de audio 208 configurados para implementar dicho filtro pasabanda y extraer, respectivamente, por lo menos una componente de la señal de ruido y una componente correspondiente de la señal de audio proveniente del filtro de entrada 203; - un procesador de ecualización de ruido 210 configurado para fijar datos que definen un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido de un filtro que ecualiza la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido con respecto a la parte de ruido contenida en dicha componente correspondiente extraída de dicha señal de audio proveniente del filtro de entrada 203, sobre la base de las componentes de señal extraídas por el filtro de componentes de ruido 209 y el filtro de componentes de audio 208;
- un filtro de retardo 204 configurado para implementar dicho retardo, que es fijado por dicho procesador de ecualización de ruido (210); este retardo debe compensar el retardo que experimenta la componente de ruido extraída de la señal de ruido, a través del filtro de ecualización (212), menos el retardo que introduce el filtro de audio 203 en el trayecto de audio; en caso de que esta diferencia dé un valor negativo, el procesador de ecualización de ruido 210 fija este retardo a cero y añade un retardo correspondiente a la función de transferencia de ecualización de ruido;
- un filtro de ecualización 212 configurado para implementar la función de transferencia de filtro definida por el procesador de ecualización de ruido 210;
- unos medios de cancelación 205 configurados para reducir, en la señal de audio retardada por dicho filtro de retardo 203, la energía de la componente de ruido no deseada, sobre la base de la señal del filtro de ecualización de ruido 212.
Con esta segunda forma de realización de la invención, mejora notablemente la reducción del ruido en la señal de audio. De hecho, el procesador de ecualización de ruido 210 puede definir una serie de puntos de la función de transferencia que ecualizan la componente de ruido de la señal de ruido con respecto a la componente de ruido de la señal de audio e interpolar esos puntos para proporcionar la ecualización sobre la banda vocal completa o una gran parte de la misma.
En una variante de la segunda forma de realización de la invención, la característica de filtro pasabanda puede ser una banda de paso múltiple con las bandas de paso espaciadas equitativamente para hacer frente a los armónicos de una frecuencia fundamental. Por otra parte, las bandas de paso de la característica de banda de paso múltiple pueden tener el mismo ancho de banda fraccionario (la relación del ancho de una banda de frecuencia con respecto a la frecuencia central de la banda) para dar acomodo al posible desplazamiento de frecuencia y las fluctuaciones que pueden afectar a componentes de la señal de manera proporcional a su número ordinal. Este caso se ilustra cualitativamente en la figura 4.
Se aplica lo mismo a los filtros de banda de rechazo, con los que se ha tratado principalmente en la primera forma de realización de la invención: puede definirse un filtro de banda de rechazo múltiple con bandas de rechazo espaciadas equitativamente y/o que tengan un mismo ancho de banda fraccionario.
En otra variante de la segunda forma de realización, los datos que definen un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido son fijados, por el procesador de ecualización de ruido 210, sobre la base de las componentes de señal extraídas por dicho filtro de componentes de ruido 209 y dicho filtro de componentes de audio 208 y/o sobre la base de dicha señal de ruido y/o dicha señal de audio proveniente del filtro de entrada 203. Comparando y analizando ambas señales en diversas frecuencias, el procesador de ecualización de ruido 210 puede definir mejor la función de transferencia de ecualización sobre la banda vocal completa o una gran parte de la misma.
Sobre la base de la señal de audio limpia obtenida a la salida de los medios de cancelación 205, como se ha explicado anteriormente los medios de conversión de habla 206 generan una señal de control para que los medios de control de vuelo 213 lleven a cabo las etapas de
- ejecutar un conjunto de instrucciones que implementan un algoritmo de reconocimiento de habla, convirtiendo la señal de audio en una cadena de bits, y
- generar la señal de control basándose en dicha cadena de bits. Lo que se ha descrito anteriormente, en referencia a la figura adjunta, define no solamente una aeronave multirrotor 100 controlada mediante órdenes de voz, sino también un dispositivo de captura de audio capaz de capturar una señal de audio que transporta órdenes de voz y que transmite dichas órdenes, convertidas en señales de control adecuadas, a un aparato controlado.
Cuando la aeronave 100 está en una condición de funcionamiento, el conjunto de elementos mostrado en la figura 2 ejecuta un método para el control remoto de la aeronave 100, que comprende las siguientes fases: a. una fase de selección de frecuencia, en la que, por medio de un selector de componentes de ruido 211, se selecciona la frecuencia de por lo menos una componente de ruido de una señal de ruido sobre la base de la señal de control de un primer motor, que representa la velocidad de rotación de dicho primer motor que está comprendido en la aeronave 100;
b. una fase de ajuste de filtros, en la que se fija una primera banda de frecuencia a través de medios de ajuste de filtros 207 sobre la base de dicha frecuencia seleccionada o un armónico de la misma;
c. una fase de filtrado, en la que una señal de audio adquirida por los medios de adquisición de audio 101 es filtrada por un filtro de entrada 203 que presenta una característica de filtro de banda de rechazo de acuerdo con dicha primera banda de frecuencia, para reducir la energía de por lo menos una componente de dicha señal de audio que tiene una frecuencia contenida en dicha primera banda de frecuencia y generar una señal de audio filtrada;
d. una fase de generación de órdenes, en la que se genera una señal de orden, a través de medios de conversión de habla 206, sobre la base de dicha señal de audio filtrada, en donde dicha señal de orden define una actitud y/o un movimiento y/o una orientación de la aeronave 100;
e. una fase de transmisión de control, en donde dicha señal de orden se transmite a unos medios de control
de vuelo 213 para controlar el vuelo de dicha aeronave 100.
En combinación con las características antes descritas, el conjunto de elementos mostrado en la figura 2 puede ejecutar las siguientes etapas:
- adquirir, a través de medios de adquisición de audio 102, una señal de ruido que representa el ruido ambiental que rodea dicha aeronave 100;
- fijar la frecuencia de por lo menos una componente de dicha señal de ruido, sobre la base de dicha señal de control de motor y/o por lo menos una característica de dicha señal de ruido que es detectada por dicho selector de componentes de ruido 211 en dicha señal de ruido.
Un caso particular del método es aquel en el que dicha por lo menos una característica de la señal de ruido es la frecuencia de una componente de banda estrecha y alto nivel de la señal de ruido.
Una mejora adicional del método es la adición de una técnica de cancelación de ruido, que consiste, tal como se ha dicho anteriormente, en generar una señal de ruido ecualizada con respecto a la componente de ruido contenida en la señal de audio correspondiente, y restar de la señal de audio pertinente dicha señal de ruido ecualizada. Esta técnica de cancelación se logra ejecutando las siguientes fases en lugar de la anterior fase de filtrado c
c1 - una fase de extracción de componentes de ruido, en donde se extrae por lo menos una componente de la señal de ruido por medio de un filtro de componentes de ruido 209 que implementa dicha característica de filtrado pasabanda, y se extrae una componente correspondiente de dicha señal de audio filtrada por medio de un filtro de componentes de audio 208 que implementa dicha característica de filtrado pasabanda;
c2 - una fase de cálculo de ecualización, en donde se calcula, por medio de un procesador de ecualización de ruido 210, sobre la base de dichas componentes extraídas y/o dicha señal de ruido y/o dicha señal de audio filtrada, un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido de un filtro que ecualiza por lo menos la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido con respecto a la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de audio filtrada;
c3 -una fase de retardo, en la que dicha señal de audio filtrada se retarda según dicho retardo calculado en la fase previa por medio de un filtro de retardo 204;
c4 -una fase de ecualización de ruido, en la que dicha señal de ruido adquirida por dichos medios de adquisición de ruido 102 se procesa de acuerdo con dicha función de transferencia de ecualización de ruido por medio de un filtro de ecualización de ruido 212;
c5 - una fase de cancelación, en la que, en dicha señal de audio retardada, la energía de dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido por medio de un filtro de componentes de ruido 209 se reduce a través de medios de cancelación 205 sobre la base de por lo menos dicha señal de ruido procesada por dicho filtro de ecualización de ruido (212).
En una de las variantes del método, la característica de filtro de banda de rechazo y/o la característica de filtro pasabanda es una característica de banda múltiple, en donde las bandas de rechazo de un filtro de banda de rechazo múltiple están espaciadas de manera regular por un primer espaciado fijo y/o las bandas de paso de un filtro de banda de paso múltiple están espaciadas de manera regular por un segundo espaciado fijo.
Por otra parte, el ancho de banda fraccionario de las bandas de rechazo puede ser una primera magnitud fija y/o el ancho de banda fraccionario de las bandas de paso puede ser una segunda magnitud fija.
Esta solución posibilita el uso de motores y/o controladores de velocidad de acuerdo con el estado de la técnica, con lo cual no se requiere el uso de sensores de velocidad que harían que aumentase el peso de la aeronave. De esta manera, es posible controlar la aeronave 100 usando solamente la voz sin utilizar un mando de control remoto de acuerdo con el estado de la técnica, de modo que se puede incrementar ventajosamente la seguridad y reducir las oscilaciones/vibraciones de la aeronave.
En combinación con las características antes descritas, la aeronave puede incluir equipos electrónicos (la denominada aviónica), que puede comprender controladores de velocidad capaces de controlar velocidades de motores, medios de control de vuelo 213, una batería para suministrar energía eléctrica a motores y/u otro dispositivo electrónico o similares.
En una variante particularmente ventajosa, los dispositivos electrónicos antes descritos se pueden materializar
de manera parcial o total utilizando el hardware ya presente en un dispositivo de telecomunicaciones móvil alojado a bordo de la aeronave. Por ejemplo, la batería puede estar comprendida en el dispositivo de telecomunicaciones móvil; por otra parte, también los medios de control de vuelo y/o los medios de procesado (por ejemplo, una CPU) pueden estar comprendidos en el dispositivo de telecomunicaciones móvil, aprovechando así el poder de cálculo que pueden proporcionar los microprocesadores del dispositivo de telecomunicaciones móvil. En este caso, las conexiones eléctricas entre los motores de la aeronave y la electrónica comprendida en el dispositivo de telecomunicaciones móvil se pueden realizar por medio de un conector macho adecuado que se conecta al conector de salida proporcionado en el dispositivo de telecomunicaciones móvil y un arnés de cables alojado en el chasis de la aeronave.
De esta manera, se evita ventajosamente el aumento de peso de la aeronave debido a la presencia de una batería ad-hoc y/o una aviónica proporcionada fuera del dispositivo de telecomunicaciones móvil. Los giroscopios y acelerómetros requeridos para controlar el vuelo de la aeronave también pueden ser los correspondientes ya comprendidos en dicho dispositivo de telecomunicaciones móvil, reduciéndose así de forma ventajosa el peso de la aeronave completa. En otras palabras, el dispositivo de telecomunicaciones móvil comprende una batería adecuada para suministrar energía a dicha aeronave, y/o dicho dispositivo de telecomunicaciones móvil está configurado para controlar el vuelo de dicha aeronave, por ejemplo generando señales de control de motor adecuadas (dirigidas a motores o controladores de velocidad de los motores) sobre la base de las salidas de los acelerómetros y/o giroscopios comprendidos en dicho dispositivo de telecomunicaciones móvil.
Este hecho crea una reducción de peso que reduce las vibraciones generadas por los motores, reduciendo así la amplitud de vibración/oscilación a la que están sujetos dichos medios de adquisición de vídeo 21 de dicho dispositivo de telecomunicaciones móvil durante el vuelo. De esta manera, la calidad de las imágenes producidas por los medios de captura de vídeo 21 dependen menos de la capacidad del piloto para hacer volar la aeronave 100.
De manera alternativa o en combinación con las características antes descritas, la aeronave 100 puede comprender medios de procesado configurados para hacer variar la velocidad de rotación de los motores de la aeronave de una manera opuesta con el fin de incrementar la relación señal/ruido correspondiente a la señal de audio adquirida por los medios de adquisición de audio 101.
En particular, los medios de procesado pueden estar configurados para hacer variar las velocidades de rotación de dos o más motores de una manera opuesta, es decir, aumentando la velocidad de rotación de uno de los motores y reduciendo la velocidad de rotación de otro motor, de manera que el flujo de aire generado por el motor que está funcionando a una velocidad menor será inferior y generará una cantidad insignificante de ruido, mientras que el flujo de aire generado por el motor que está funcionando a una velocidad mayor (en comparación con la normal) generará ruido que tiene una frecuencia ventajosamente superior. Esto permite que el filtro de entrada 203 filtre la señal de manera más eficaz, es decir, que obtenga una señal de audio filtrada que tiene una mayor relación señal/ruido que las soluciones acordes al estado de la técnica, tal como se describirá de manera óptima en el siguiente ejemplo.
En un cuadricóptero similar a la aeronave 100, se sabe que, en una condición de vuelo estacionario, todos los motores giran a velocidades similares, por ejemplo, iguales a una velocidad de rotación de 250 Hz, que se corresponde con una velocidad de rotación de 15.000 rpm. Si la frecuencia principal de este ruido (junto con sus armónicos) hiciera imposible capturar señales de audio por parte de los medios de adquisición de audio 101 (por ejemplo, debido a que el armónico superior de la velocidad de rotación del motor activa una resonancia en el chasis de la aeronave, generando tanto ruido en la banda de 1-2 kHz que se equipara a la banda de la señal de audio), es posible aumentar la velocidad de rotación de un par de motores que giran en la misma dirección y, al mismo tiempo, reducir la velocidad de rotación del par motor que gira en la dirección opuesta. En otras palabras, los medios de procesado también se pueden configurar para llevar a cabo (durante una fase de ajuste de la velocidad del motor del método de acuerdo con la invención), antes de fijar el intervalo de filtrado (es decir, previamente a la fase de filtrado), las siguientes etapas:
- aumentar, por medio de un primer controlador de velocidad, la velocidad de rotación de un primer motor; - reducir, por medio de un segundo controlador de velocidad, la velocidad de rotación de un segundo motor. Esto evita la activación de modos de vibración del bastidor, mejorando la adquisición de señales de audio con los medios de adquisición de audio 101, para permitir el control de la aeronave 100 con la voz, incluso en presencia de un bastidor que tenga por lo menos una frecuencia de resonancia que se sitúe dentro del espectro de las frecuencias de audio, es decir, en el intervalo de 300 Hz a 3.4 kHz.
Esto posibilita la captura de señales de audio por parte de la aeronave, reduciendo al menos parte del ruido de la vibración del chasis. Esto también posibilita el uso de un algoritmo de reconocimiento de habla, permitiendo el control de la aeronave sin el uso de mandos de control remoto dedicados.
Utilizando un cuadricóptero similar a la aeronave 100, el uso de esta solución genera una guiñada de la aeronave en una dirección particular, haciendo que la misma gire en torno a su eje vertical (al que se hace referencia también como eje de guiñada). Este movimiento se puede usar ventajosamente para indicarle al usuario de dicha aeronave 100 que los medios de adquisición de audio 101 pueden capturar su voz con una mayor relación señal/ruido, es decir, pueden capturar la señal de audio generada por las ondas de presión del usuario en voz alta.
Debe señalarse que esta solución es aplicable también a un bicóptero coaxial, un cuadricóptero, un hexacóptero, un octocóptero, u otros. Por otra parte, esta solución se puede aplicar ventajosamente a toda aeronave multirrotor que tenga, por motivos de redundancia, dos motores acoplados por encima y por debajo de la misma ubicación de alojamiento (por ejemplo, un multirrotor en una configuración Y8). De hecho, en esta configuración (y también en las configuraciones de hexacóptero y octocóptero) es también ventajosamente posible evitar la guiñada de la aeronave, ya que resulta posible equilibrar el par de reacción generado usando los motores (redundantes) de la aeronave.
En otra forma de realización, la aeronave, que puede comprender todas las características antes descritas para todas las formas de realización anteriores, comprende, además, medios de localización de fuentes (por ejemplo, un microcontrolador configurado para controlar la dirección de un micrófono direccional y/o una cámara configurada para reconocer al usuario y generar datos posicionales sobre la base de la posición del usuario en una imagen adquirida) configurados para llevar a cabo (durante una fase de selección espacial) las siguientes etapas:
- identificar, sobre la base de señales recibidas de dichos medios de adquisición de audio 101 y/u otros medios de recepción de audio, una posición en un espacio de una fuente que produce ondas de presión que generan dicha señal de audio;
- generar una señal de control de apuntamiento sobre la base de dicha posición.
De forma más detallada, los medios de adquisición de audio 101 comprenden una red de conformación de haz configurada para seleccionar órdenes de voz en dicho espacio sobre la base de dicha señal de control de apuntamiento, en donde dicha red de conformación de haz recibe dos o más entradas de micrófonos distintos, preferentemente micrófonos que producen una señal de salida con modulación por densidad de impulsos (PDM), y genera una señal de audio de salida que resulta de la selección de las partes de la señal de audio generada por las ondas de presión provenientes de la posición de la fuente (identificada durante la fase de selección espacial).
De esta manera, a bordo de la aeronave es posible adquirir señales de audio que transportan órdenes de voz y traducir las órdenes de voz en señales de control para los medios de control de vuelo, con el fin de hacer que la calidad de las imágenes capturadas por los medios de captura de vídeo sea independiente de las habilidades del usuario para pilotar.
Evidentemente, existen muchas variantes posibles con respecto a las formas de realización antes descritas. Algunas de las posibles variantes se han descrito anteriormente, aunque es evidente para un experto en la materia que, en la implementación práctica, existen otras formas de realización, con elementos diferentes que se pueden sustituir por otros técnicamente equivalentes.
Claims (16)
1. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) para capturar señales de audio y/o de vídeo, que comprende
- por lo menos un primer motor que puede ser controlado por una señal de control de motor y acoplado a una primera hélice, que es capaz de generar un empuje para hacer volar dicha aeronave (100),
- unos medios de control de vuelo (213) adaptados para recibir una señal de orden que define una actitud y/o un movimiento y/o una orientación de la aeronave (100), y para dar salida a por lo menos una señal de control para controlar dicho por lo menos un motor sobre la base de dicha señal de orden,
- unos medios de adquisición de audio (101) adaptados para recibir una señal de audio que transporta una orden de voz para dicha aeronave (100) y por lo menos una componente de ruido,
- unos medios de reducción de ruido (200) para reducir dicha por lo menos una componente de ruido, que comprenden un selector de componentes de ruido (211) configurado para seleccionar por lo menos una frecuencia de filtrado de dicha por lo menos una componente de ruido de dicha señal de ruido sobre la base de dicha por lo menos una señal de control de motor recibida de dichos medios de control de vuelo (213), representando dicha por lo menos una frecuencia de filtrado la velocidad de rotación de dicho primer motor, unos medios de ajuste de filtros (207) adaptados para fijar unos datos de filtrado que definen por lo menos una banda de rechazo, comprendiendo dicha por lo menos una banda de rechazo dicha por lo menos una frecuencia de filtrado o un armónico de la misma, un filtro de entrada (203) configurado para filtrar dicha señal de audio sobre la base de dichos datos de filtrado, generando una señal de audio filtrada, unos medios de conversión de habla (206) adaptados para convertir dicha señal de audio filtrada, que transporta una orden de voz, en una señal de orden para dichos medios de control de vuelo (213);
en la que la aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) comprende además:
- un segundo motor que puede ser acoplado a una segunda hélice capaz de generar un empuje para hacer volar dicha aeronave (100),
- un primer controlador de velocidad adaptado para controlar la velocidad de rotación de dicho primer motor,
- un segundo controlador de velocidad adaptado para controlar la velocidad de rotación de dicho segundo motor, y
- unos medios de procesado en comunicación con dicho primer y segundo controladores de velocidad para regular la velocidad de rotación de dicho primer y segundo motores,
caracterizada por que dichos medios de procesado están configurados para
- aumentar, por medio de dicho primer controlador de velocidad, la velocidad de rotación del primer motor, y - reducir, por medio de dicho segundo controlador de velocidad, la velocidad de rotación del segundo motor, en el que dicho aumento y dicha reducción se llevan a cabo antes de seleccionar por lo menos una frecuencia de filtrado.
2. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según la reivindicación 1, que comprende además unos medios de adquisición de ruido (102) adaptados para recibir una señal de ruido procedente del entorno que rodea dicha aeronave (100), y en la que dicho selector de componentes de ruido (211) está configurado también para fijar la frecuencia de filtrado también sobre la base de por lo menos una característica de dicha señal de ruido que es detectada por dicho selector de componentes de ruido (211) en dicha señal de ruido.
3. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dichos medios de ajuste de filtros (207) están adaptados para fijar unos segundos datos de filtrado sobre la base de dicha frecuencia de filtrado, en la que dicha frecuencia de filtrado define por lo menos una banda de paso que comprende la frecuencia de dicha por lo menos una componente de ruido seleccionada, y dichos medios de reducción de ruido (200) comprenden además
un filtro de componentes de ruido (209) y un filtro de componentes de audio (208) configurados para filtrar, respectivamente, dicha señal de ruido y dicho audio filtrado sobre la base de dichos segundos datos de filtrado, de manera que extraigan, respectivamente, por lo menos una componente de dicha señal de ruido y
una componente correspondiente de dicha señal de audio filtrada,
un procesador de ecualización de ruido (210) configurado para fijar, sobre la base de las componentes de señal extraídas por dicho filtro de componentes de ruido (209) y/o dicho filtro de componentes de audio (208), unos datos de ecualización que definen un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido de un filtro que ecualiza la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido con respecto a la parte de ruido contenida en dicha componente correspondiente extraída de dicha señal de audio filtrada por dicho filtro de entrada (203),
un filtro de retardo (204) configurado para añadir un retardo a la señal de audio filtrada sobre la base de los datos de ecualización,
un filtro de ecualización (212) configurado para ecualizar dicha por lo menos una componente extraída por el filtro de componentes de ruido (209) de dicha señal de ruido sobre la base de los datos de ecualización, unos medios de cancelación (205) configurados para reducir, en la señal de audio filtrada retardada por dicho filtro de retardo (203), la energía de dicha por lo menos una componente de ruido, sobre la base de por lo menos la salida de dicho filtro de ecualización de ruido (212).
4. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según la reivindicación 3, en la que dicha por lo menos una banda de rechazo y/o dicha por lo menos una banda de paso define una pluralidad de bandas, en la que las bandas de rechazo de un filtro de banda de rechazo múltiple están espaciadas de manera regular por un primer espaciado fijo y/o las bandas de paso de un filtro de banda de paso múltiple están espaciadas de manera regular por un segundo espaciado fijo.
5. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según la reivindicación 4, en la que el ancho de banda fraccionario de las bandas de rechazo es una primera magnitud fija y/o el ancho de banda fraccionario de las bandas de paso es una segunda magnitud fija.
6. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en la que dichos datos de ecualización están fijados por dicho procesador de ecualización de ruido (210) también sobre la base de dicha señal de ruido y/o dicha señal de audio filtrada por dicho filtro de entrada (203).
7. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la señal de audio filtrada en la entrada de dichos medios de conversión de habla (206) representa una orden de voz dada por el usuario de dicha aeronave (100) y dichos medios de conversión de habla (206) están configurados para generar una señal de control sobre la base de dicha señal de audio recibida en su entrada llevando a cabo las etapas siguientes
- ejecutar un conjunto de instrucciones que implementan un algoritmo de reconocimiento de habla, convirtiendo dicha señal de audio filtrada en una cadena de bits, y
- generar la señal de control basándose en dicha cadena de bits.
8. Aeronave multirrotor controlada de manera remota (100) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además unos medios de localización de fuentes configurados para
- identificar, sobre la base de señales recibidas de dichos medios de adquisición de audio (101) y/u otros medios de recepción de audio, una posición en un espacio de una fuente que produce unas ondas de presión que generan dicha señal de audio, y
- generar una señal de control de apuntamiento sobre la base de dicha posición,
en la que dichos medios de adquisición de audio (101) comprenden una red de conformación de haz configurada para seleccionar unas órdenes de voz en dicho espacio sobre la base de dicha señal de control de apuntamiento.
9. Método para controlar de manera remota una aeronave multirrotor (100), que comprende:
a. una fase de adquisición, en la que una señal de audio que transporta una orden de voz para dicha aeronave (100) y por lo menos una componente de ruido son recibidas a través de unos medios de adquisición de audio (101),
b. una fase de selección de frecuencias, en la que, por medio de un selector de componentes de ruido (211), se selecciona por lo menos una frecuencia de filtrado de por lo menos una componente de ruido de una señal de ruido sobre la base de la señal de control de un primer motor, representando dicha por lo menos
una frecuencia de filtrado la velocidad de rotación de dicho primer motor comprendido en la aeronave (100),
c. una fase de ajuste de filtros, en la que se fija por lo menos una banda de rechazo de frecuencia, a través de unos medios de ajuste de filtros (207), sobre la base de dicha por lo menos una frecuencia de filtrado o un armónico de la misma,
d. una fase de filtrado, en la que se filtra una señal de audio adquirida por unos medios de adquisición de audio (101) mediante un filtro de entrada (203) que presenta una característica de filtro de banda de rechazo de acuerdo con dicha por lo menos una banda de rechazo de frecuencia, para reducir la energía de por lo menos una componente de dicha señal de audio que tiene una frecuencia contenida en dicha por lo menos una banda de rechazo de frecuencia y para generar una señal de audio filtrada,
e. una fase de generación de órdenes, en la que se genera una señal de orden, a través de unos medios de conversión de habla (206), sobre la base de dicha señal de audio filtrada, en la que dicha señal de orden define una actitud y/o un movimiento y/o una orientación de la aeronave (100),
f. una fase de transmisión de control, en la que se transmite dicha señal de orden a unos medios de control de vuelo (213) para controlar el vuelo de dicha aeronave (100),
g. una fase de ajuste de velocidad de los motores, caracterizada por que se aumenta la velocidad de rotación del primer motor por medio de un primer controlador de velocidad, y se reduce una velocidad de rotación de un segundo motor comprendido en dicha aeronave (100) por medio de un segundo regulador de velocidad, y llevando a cabo dicha fase de ajuste de velocidad de los motores antes de la fase de selección de frecuencias.
10. Método según la reivindicación 9, en la que, durante la fase de selección de frecuencias, el selector de componentes de ruido (211) lleva a cabo las etapas siguientes
- adquirir, a través de unos medios de adquisición de ruido (102), una señal de ruido que representa el ruido ambiental que rodea dicha aeronave (100),
- seleccionar por lo menos una frecuencia de filtrado de por lo menos una componente de dicha señal de ruido también sobre la base de por lo menos una característica de dicha señal de ruido que es detectada por dicho selector de componentes de ruido (211) en dicha señal de ruido.
11. Método según la reivindicación 10, en la que dicha por lo menos una característica de dicha señal de ruido es la frecuencia de una componente de banda estrecha y alto nivel de dicha señal de ruido.
12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en la que, durante dicha fase de ajuste de filtros, se fija una segunda banda de frecuencia, a través de unos medios de ajuste de filtros (207), sobre la base de dicha frecuencia de filtrado y sus armónicos, definiendo dicha segunda banda de frecuencia una banda de paso, y en el que dicho método comprende además
C1. una fase de extracción de componentes de ruido, en la que se extrae por lo menos una componente de dicha señal de ruido por medio de un filtro de componentes de ruido (209) que implementa dicha banda de paso, y se extrae una componente correspondiente de dicha señal de audio filtrada por medio de un filtro de componentes de audio (208) que implementa dicha banda de paso,
c2. una fase de cálculo de ecualización, en la que se calcula, por medio de un procesador de ecualización de ruido (210), sobre la base de dichas componentes extraídas y/o dicha señal de ruido y/o dicha señal de audio filtrada, unos datos de ecualización que definen un retardo y una función de transferencia de ecualización de ruido de un filtro que ecualiza por lo menos la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido con respecto a la parte de ruido contenida en dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de audio filtrada,
c3. una fase de retardo, en la que dicha señal de audio filtrada se retarda según dicho retardo definido en los datos de ecualización, produciendo una señal de audio retardada,
c4. una fase de ecualización de ruido, en la que dicha señal de ruido adquirida por dichos medios de adquisición de ruido (102) se ecualiza, por medio de un filtro de ecualización de ruido (212), a través de la función de transferencia de ecualización de ruido definida en dichos datos de ecualización, produciendo una señal de ruido ecualizada,
c5. una fase de cancelación, en la que, en dicha señal de audio retardada, se reduce la energía de dicha por lo menos una componente extraída de dicha señal de ruido, a través de unos medios de cancelación
(205), sobre la base de por lo menos dicha señal de ruido ecualizada.
13. Método según la reivindicación 12, en la que dicha por lo menos una banda de rechazo y/o dicha por lo menos una banda de paso define una pluralidad de bandas, estando las bandas de rechazo de un filtro de banda de rechazo múltiple espaciadas de manera regular por un primer espaciado fijo y/o estando las bandas de paso de un filtro de banda de paso múltiple espaciadas de manera regular por un segundo espaciado fijo.
14. Método según la reivindicación 13, en donde el ancho de banda fraccionario de las bandas de rechazo es una primera magnitud fija y/o el ancho de banda fraccionario de las bandas de paso es una segunda magnitud fija.
15. Método según las reivindicaciones 9 a 14, que comprende
- una fase de selección espacial, en la que se identifica una posición en un espacio de una fuente que produce unas ondas de presión que generan dicha señal de audio, a través de unos medios de localización de fuentes, sobre la base de unas señales recibidas de dichos medios de adquisición de audio (101) y/u otros medios de recepción de audio, y en la que se genera una señal de control de apuntamiento, a través de dichos medios de localización de fuentes, sobre la base de dicha posición, y en el que, durante la fase de adquisición, dicha señal de audio se procesa, por medio de una red de conformación de haz configurada sobre la base de dicha señal de control de apuntamiento, con el fin de seleccionar las partes de dicha señal de audio producida por las ondas de presión procedentes de la posición identificada durante la fase de selección espacial.
16. Producto de programa informático que se puede cargar en la memoria de un ordenador electrónico, y que comprende unas instrucciones que, cuando son ejecutadas por el ordenador electrónico, hacen que dicho ordenador electrónico lleve a cabo las etapas del método según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 15.
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