FR3078931A1 - Dispositif et procede pour l'amenagement d'au moins une zone acoustique privee dans l'habitacle d'un vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour l'aménagement d'au moins une zone acoustique privée dans l'habitacle d'un véhicule, comprenant : - une pluralité d'éléments de réception (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12) d'au moins un signal sonore initial, répartis dans l'habitacle du véhicule, - au moins un élément d'émission sonore (HP1, HP2, HP3, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP10, HP11, HP12) adapté à émettre un signal sonore d'atténuation dans une zone de l'habitacle extérieure à la première zone acoustique privée, et - une unité de commande programmée pour a) recevoir et traiter des informations relatives à chaque signal sonore initial transmises par lesdits éléments de réception, pour identifier un lieu d'émission de ce signal sonore initial, b) déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d'émission, ledit signal sonore d'atténuation de sorte que, dans au moins une partie de la zone de l'habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l'amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d'atténuation est inférieure à l'amplitude dudit signal sonore initial et c) commander l'émission de ce signal sonore d'atténuation par ledit au moins un élément d'émission sonore.

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne un dispositif et une méthode pour l’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle d’un véhicule.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

On connaît des dispositifs et des méthodes pour limiter l’amplitude des sons du moteur entendus par les passagers d’un véhicule.

Pour se faire, des moyens de réception des bruits du moteur sont disposés à proximité des éléments bruyants de ce moteur. L’ensemble des bruits reçus par ces moyens de réception sont alors atténués par l’émission, dans l’ensemble de l’habitacle, d’un signal sonore adapté à interférer avec les bruits du moteur pour limiter leur amplitude à une position d’observation donnée de l’habitacle.

Ces dispositifs et méthodes permettent de limiter le bruit ambiant du moteur dans l’habitacle et procure un plus grand confort aux passagers du véhicule. En revanche, ils ne permettent pas de sélectionner un signal sonore particulier parmi le bruit détecté afin d’en limiter l’amplitude dans une zone spécifique du véhicule.

Il n’est donc pas possible d’atténuer sélectivement certains signaux sonores dans une partie de l’habitacle.

Objet de l’invention

Afin de remédier à l’inconvénient précité de l’état de la technique, la présente invention propose un dispositif permettant d’atténuer de manière sélective un signal sonore dans une partie de l’habitacle du véhicule.

Plus particulièrement, on propose selon l’invention un dispositif pour l’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle d’un véhicule, comprenant :

- une pluralité d’éléments de réception d’au moins un signal sonore initial, répartis dans l’habitacle du véhicule,

- au moins un élément d’émission sonore adapté à émettre un signal sonore d’atténuation dans une zone de l’habitacle extérieure à la première zone acoustique privée, et

- une unité de commande programmée pour

a) recevoir et traiter des informations relatives à chaque signal sonore initial transmises par lesdits éléments de réception, pour identifier un lieu d’émission de ce signal sonore initial,

b) déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, ledit signal sonore d’atténuation de sorte que, dans au moins une partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

c) commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation par ledit au moins un élément d’émission sonore.

Ce dispositif autorise l’aménagement d’une zone acoustique privée dans l’habitacle du véhicule.

Au moins une partie de l’ensemble des signaux sonores émis dans cette zone acoustique privée est atténuée dans le reste de l’habitacle de manière à ce que seuls le ou les passagers du véhicule assis dans la zone acoustique privée entendent cette partie de l’ensemble des signaux sonores émis dans cette zone acoustique privée.

Grâce au dispositif selon l’invention, les signaux sonores émis dans la zone acoustique privée peuvent être atténués dans le reste de l’habitacle de manière sélective, en fonction de leur lieu d’émission.

La zone acoustique privée entoure de préférence une ou plusieurs places assises du véhicule.

Ainsi, il sera possible par exemple d’atténuer à l’extérieur de la zone acoustique privée les signaux sonores vocaux émis par les passagers assis dans cette zone, de manière à ce que leurs discussions restent privées. Il sera également possible d’atténuer de manière sélective, dans le reste de l’habitacle, la musique émise dans la zone acoustique privée par un système multimédia du véhicule de manière à ce que seuls les passagers assis dans la zone acoustique privée entendent cette musique.

Ainsi, les passagers assis dans la zone acoustique privée peuvent profiter de leurs conversations et de la musique en toute sérénité, en sachant que les passagers des autres zones ne pourront pas entendre ces conversations ou cette musique.

D’autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :

- à l’étape a), l’unité de commande est également programmée pour déterminer une direction de propagation de chaque signal sonore initial ;

- ladite unité de commande est programmée pour comparer, à l’étape a), les informations relatives à chaque signal sonore initial transmises par chaque élément de réception de ladite pluralité d’éléments de réception pour en déduire le lieu d’émission de ce signal sonore initial ;

- lesdites informations relatives à chaque signal sonore initial comprennent au moins sa phase et/ou son retard temporel et/ou son amplitude ;

- ladite unité de commande est programmée pour déterminer, à l’étape b), le signal sonore d’atténuation de manière à ce que la phase de ce signal sonore d’atténuation soit en opposition de phase par rapport à la somme de chaque signal sonore initial dans ladite partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée ;

- il est prévu une pluralité d’éléments d’émission sonore, et l’unité de commande est programmée pour, à l’étape c), commander l’émission du signal sonore d’atténuation par une partie de la pluralité d’éléments d’émission sonore déterminée en fonction de la direction de propagation de chaque signal sonore initial ;

- l’unité de commande est programmée pour, à l’étape c), commander l’émission du signal sonore d’atténuation destiné à atténuer un même signal sonore initial par au moins deux éléments d’émission sonore ;

- ladite unité de commande est en outre programmée pour déterminer, en fonctions du signal sonore initial et de son lieu d’émission, un signal sonore d’amplification de manière à ce que ce signal sonore d’amplification soit en phase avec le signal sonore initial dans une partie de la zone acoustique privée et pour commander l’émission de ce signal sonore d’amplification ;

- pour l’aménagement d’une pluralité de zones acoustiques privées dans l’habitacle du véhicule, le dispositif comprend ladite zone acoustique privée et au moins une zone acoustique privée supplémentaire, dans lequel il est prévu au moins un élément d’émission sonore supplémentaire d’un signal sonore d’atténuation supplémentaire dans une zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée supplémentaire, et dans lequel ladite unité de commande est programmée pour, à l’étape b), déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, ledit signal sonore d’atténuation supplémentaire de sorte que, dans la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée supplémentaire, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation supplémentaire est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et, à l’étape c), commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation supplémentaire par ledit élément d’émission sonore supplémentaire.

L’invention concerne également une méthode d’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle d’un véhicule comprenant les étapes suivantes :

- réception d’au moins un signal sonore initial par une pluralité d’éléments de réception,

- détermination du lieu d’émission de chaque signal sonore initial,

- détermination, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, d’un signal sonore d’atténuation tel que, dans au moins une partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

- émission de ce signal sonore d’atténuation dans la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée.

L’invention concerne enfin un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif selon l’une des revendications précédentes, aménageant au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle du véhicule.

Description detaillee d’un exemple de réalisation

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés, la figure unique est une vue schématique du dessus de l’habitacle d’un véhicule selon l’invention.

Sur la figure unique, on a représenté de manière schématique l’habitacle 100 d’un véhicule selon l’invention, équipé d’un dispositif pour aménager une pluralité de zones acoustiques privées.

Il s’agit ici par exemple d’un véhicule automobile d’un particulier. Bien entendu, il peut également s’agir en variante d’un véhicule destiné aux transports collectifs, ou aux transports aériens, fluviaux ou maritimes.

Cet habitacle 100 est délimité par des parois latérales 100A formées ici par les portières du véhicule, à l’avant par une paroi avant 100B comprenant le tableau de bord 101 et le pare-brise avant, à l’arrière par une paroi arrière 100C comprenant le pare-brise arrière et par le toit et le plancher du véhicule. On a représenté schématiquement le volant 102 à l’avant de l’habitacle 100.

Sur l’exemple représenté, l’habitacle 100 comporte ici quatre sièges définissant quatre places assises: les sièges 103 avant gauche, et siège 104 avant droit sont des sièges individuels tandis que les sièges 105, 106 arrière gauche et arrière droit font partie d’une banquette 107. Chaque siège 103, 104, 105, 106 est muni d’un appui-tête 103A, 104A, 105A, 106A.

Quatre places assises sont ainsi définies dans l’habitacle, permettent d’accueillir quatre passagers assis. La tête de chaque passager assis dans l’habitacle se situe de manière usuelle à proximité de l’appui-tête 103A, 104A, 105A, 106A du siège sur lequel il est assis.

Le véhicule est ici équipé d’un dispositif pour l’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle 100, selon l’invention.

De manière générale, le dispositif selon l’invention est prévu pour autoriser l’aménagement d’un nombre de zones acoustiques privées inférieur ou égal au nombre de places assises maximal du véhicule.

Les zones acoustiques privées peuvent présenter une étendue fixe, prédéterminée par exemple lors de l’installation du dispositif selon l’invention, ou présenter une étendue variable que les passagers peuvent ajuster selon leurs besoins, comme cela est expliqué plus loin.

Dans l’exemple décrit ici, le dispositif selon l’invention autorise l’aménagement d’un nombre de zones acoustiques privées ajustable compris entre une et quatre zones acoustiques privées.

Chaque zone acoustique privée est située de préférence autour d’un ou plusieurs sièges du véhicule, c’est-à-dire autour d’une ou plusieurs places assises.

Plus précisément, le dispositif selon l’invention comprend :

- une pluralité d’éléments de réception M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7,

M8, M9, M10, M11, M12 d’un signal sonore, répartis dans l’habitacle 100 du véhicule, et

- au moins un élément d’émission HP1, HP2, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP11, HP12 d’un signal sonore d’atténuation

- et une unité de commande (non représentée) adaptée à communiquer avec les éléments de réception et d’émission.

L’unité de commande peut être intégrée à l’ordinateur de bord du véhicule.

Ladite zone acoustique privée étant située autour d’au moins un des sièges 103, 104, 105, 106 du véhicule, lesdits éléments de réception comprennent au moins un élément de réception positionné dans la zone acoustique privée et un élément de réception positionné à l’extérieur de la zone acoustique privée et il est prévu un nombre d’éléments d’émission sonore au moins égale au nombre de siège compris dans la zone acoustique privée.

Les éléments de réception M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12 sont par exemple des microphones représentés schématiquement sur la figure unique par des cercles.

Chaque microphone peut être simple ou double, selon qu’ils possèdent une ou deux directions de réception privilégiées.

Les microphones simples M2, M4, M5, M6, M7, M9, M11 présentent une direction de réception privilégiée orientée soit vers l’avant du véhicule soit vers l’arrière du véhicule, tandis que les microphones doubles M1, M2, M3, M8, M10, M12, représentés par un cercle barré, présentent deux directions de réception privilégiées orientées vers l’avant et vers l’arrière du véhicule. Les microphones doubles sont donc équivalents à deux microphones simples placés dos-à-dos.

Les éléments de réception sont répartis dans l’habitacle de manière à pouvoir recevoir efficacement les signaux sonores émis dans toutes les zones acoustiques privées définies dans l’habitacle 100.

Lorsque le dispositif selon l’invention n’aménage qu’une seule zone acoustique privée, on prévoit de préférence au moins un élément de réception dans la zone acoustique privée et un élément de réception à l’extérieur de cette zone. Lorsque plusieurs zones acoustiques privées distinctes sont aménagées par le dispositif, on prévoit de préférence au moins un élément de réception disposé dans chaque zone acoustique privée.

De manière générale, la répartition des éléments de réception et leurs positions sont déterminées en fonction d’un modèle acoustique de l’habitacle du véhicule.

Un tel modèle acoustique est déterminé selon des méthodes connues de l’Homme du Métier.

Le modèle acoustique de l’habitacle permet notamment de déterminer la propagation d’un signal sonore dans l’habitacle en fonction de son lieu d’émission, ainsi que de déterminer les principales réflexions de ce signal sonore et leur propagation dans l’habitacle.

Le modèle acoustique de l’habitacle semblable à celui représenté sur la figure unique montre notamment une direction de propagation longitudinale centrale selon l’axe avant-arrière du véhicule passant entre les sièges avant et arrière, deux directions de propagation longitudinale latérale entre les parois latérales et les sièges et deux directions de propagation transverses avant et arrière passant devant chaque couple de sièges avant et arrière. On parlera dans la suite de couloirs de transmission sonore longitudinaux et transverses.

Le modèle acoustique modélisant la propagation des sons dans l’habitacle est en permanence mis à jour en fonction du nombre d’occupants dans la voiture (par détection de poids sur le siège ou caméra par exemple) et par l’analyse de la propagation des signaux sonores dans le véhicule. Cette analyse peut être aussi fournie et utilisée par les organes multimédia et téléphonie afin de servir de base aux annulations d’échos et autres algorithmes optimisant la diffusion des contenus sonores dans l’habitacle.

Les éléments de réception M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12 sont situés de préférence en hauteur dans l’habitacle 100, de préférence au-dessus du niveau des assises des sièges 103, 104 et de la banquette 107. Ils sont de préférence situés à une hauteur proche de celle de la tête des passagers lorsqu’ils sont assis sur les sièges 103, 104 et la banquette 107, et/ou à proximité du toit du véhicule.

Ainsi, l’effet des obstacles non-intrinsèques au véhicule, par exemple les corps des passagers, sur la propagation des signaux sonores, et donc leur réception par les éléments de réception, est limité.

Il est prévu de préférence au moins un élément de réception principal disposé en face de chaque place assise du véhicule, c’est-à-dire ici en face du dossier de chaque siège 103, 104, 105, 106, avec au moins une direction de réception privilégiée orientée vers le dossier de ce siège, c’est-à-dire vers l’arrière du véhicule.

Plus précisément, ces éléments de réception principaux sont disposés de préférence en face de chaque appui-tête 103A, 104A, 105A, 106A du véhicule. Ici, les microphones principaux M1, M3, M6, M7 sont placés de telle sorte qu’ils se trouvent en face de chaque passager, à hauteur du visage, lorsque les passagers sont assis sur les sièges 103, 104, 105, 106. Ces éléments de réception principaux reçoivent ainsi très efficacement les signaux sonores émis dans chaque zone acoustique privée correspondante, en particulier la voix de chaque passager assis sur le siège correspondant.

Ces éléments de réception principaux sont ainsi éloignés des couloirs de transmission sonore longitudinaux : couloir gauche et droit entre les portières et les sièges, couloir central entre les sièges 103, 104 à l’avant et entre les sièges 105, 106 de la banquette 107 à l’arrière.

Ils sont également éloignés des parties de l’habitacle situées en-dessous du niveau des surfaces vitrées (fenêtres et pare-brise) qui reçoivent de nombreuses réflexions de signaux sonores sur les parois de l’habitacle, et notamment sur les surface vitrées qui réfléchissent de manière importante les signaux sonores.

Les sièges 103, 104 et la banquette 107 du véhicule ont plutôt tendance à absorber les signaux sonores.

Les microphones principaux M1, M3 disposés à l’avant sont doubles et présentent une direction de réception privilégiée orientée vers l’avant et vers l’arrière du véhicule : il reçoivent d’un côté la voix du passager assis sur le siège 103, 104 situé en vis-à-vis grâce à la partie du microphone orienté vers l’arrière et les bruits du moteur et les signaux sonores réfléchis sur la paroi avant de l’habitacle (tableau de bord et pare-brise) grâce à la partie du microphone orientée vers l’avant.

Les microphones principaux M6, M7 disposés à l’arrière sont simples, et leur direction de réception privilégiée est orientée vers l’arrière du véhicule.

Des éléments de réception secondaires centraux, ici les microphones secondaires centraux M2 et M10 sont disposés entre les sièges 103, 104 avant et entre les sièges 105, 106 de la banquette 107. Ils reçoivent des signaux sonores et des réflexions de signaux sonores se propageant dans le couloir de transmission longitudinal central du véhicule, provenant principalement de l’arrière pour le microphone secondaire M10 et de l’avant pour le microphone secondaire M2. Les microphones secondaires centraux M2 et M10 sont doubles.

Des éléments de réception secondaires latéraux, ici les microphones secondaires latéraux M8 et M12, sont disposés entre les portières arrière du véhicule et la banquette 107.

Enfin, il est prévu de préférence un élément de réception de contrôle M4, M5, M9, M11 situé à proximité de la position usuelle de la tête de chaque passager, c’est-à-dire par exemple à proximité de chaque appui-tête 103A, 104A, 105A, 106A du véhicule. Le rôle de ces éléments de réception de contrôle sera explicité plus tard.

En outre, plus précisément, l’agencement des microphones dans l’habitacle du véhicule permet ici, par construction mécanique et acoustique, d’assurer que :

- tout signal sonore provenant de l’arrière de l’habitacle parvient à la partie du microphone secondaire central M2 orientée vers l’arrière du véhicule avant d’arriver aux oreilles des passagers assis sur les sièges 103, 104 avant,

- tout signal sonore provenant de l’avant de l’habitacle, par exemple du moteur, ou réfléchi sur la paroi avant de l’habitacle, arrive à la partie du microphone secondaire central M2 orientée vers l’avant avant d’arriver aux oreilles des passagers assis sur les sièges 103, 104 avant,

- tout signal sonore provenant de l’avant de l’habitacle arrive à la partie des microphones secondaires centraux ou latéraux M8, M10, M12 orientée vers l’avant avant d’arriver aux oreilles des passagers assis sur la banquette 107 arrière,

- tout signal sonore provenant de l’arrière, par exemple des signaux réfléchis sur la paroi arrière de l’habitacle, arrive à la partie des microphones secondaires centraux ou latéraux M8, M10, M12 orientée vers l’arrière avant d’arriver aux oreilles des passagers assis sur la banquette 107 arrière.

Il est prévu ici une pluralité d’éléments d’émission sonore HP1 à HP12. Il s’agit ici de hauts parleurs. Ils sont représentés schématiquement sur la figure unique par des triangles associés à un signe représentant une onde sonore et sa direction globale d’émission.

Le dispositif selon l’invention comporte de préférence au moins un élément d’émission sonore associé à chaque zone acoustique privée.

Ici, il est prévu un élément d’émission longitudinale HP1, HP2, HP7, HP8 disposé en face de chaque place assise du véhicule, c’est-à-dire en face de chaque siège 103, 104 avant et de chaque siège 105, 106 arrière de la banquette 107.

Les haut-parleurs avant HP1, HP2 disposés en face des sièges 103, 104 sont par exemple montés sur le tableau de bord du véhicule. Les haut-parleurs arrière HP7, HP8 disposés en face des sièges 105, 106 de la banquette 107 sont par exemple montés sur le dossier des sièges 103, 104 avant, dans les appuistête de ces sièges.

Ces haut-parleurs avant et arrière HP1, HP2, HP7, HP8 émettent selon une direction longitudinale, vers l’arrière, et seront donc particulièrement adaptés à émettre un signal sonore d’atténuation pour atténuer un signal sonore initial émis vers l’avant, selon une direction de propagation proche de la direction longitudinale.

Le domaine angulaire des directions de propagation pouvant être annulées varie selon les haut-parleurs, qui peuvent présenter un domaine angulaire d’émission compris entre environ 20°et 180°.

En outre, les ondes sonores émises par le haut-parleur sont différentes en face du haut-parleur et aux limites du domaine angulaire d’émission : les ondes émises à +/-80° par rapport à l’axe longitudinal d’émission par exemple seront « courbes >> à proximité du haut-parleur, alors que celles émises en face, selon l’axe longitudinal, seront d’abord planes puis deviendront courbes plus loin du haut-parleur. Les capacités du haut-parleur à émettre le signal sonore d’atténuation qui s’approche au mieux des caractéristiques du signal en opposition de phase par rapport au signal sonore initial, même si le haut-parleur n’est pas dans l’axe exact de la direction de propagation du signal sonore initial, sont également prises en compte.

Deux éléments d’émission sonore mixtes, c’est-à-dire ici des hautparleurs latéraux HP3, HP4, HP5, HP6, HP9, HP10, HP11, HP12 sont également disposés latéralement dans chaque appui-tête 103A, 104A, 105A, 106A des sièges 103, 104, 105, 106, l’un se trouvant du côté droit de l’appui-tête et l’autre du côté gauche. Ces haut-parleurs latéraux émettent selon une direction diagonale vers l’avant, ayant une composante longitudinale et une composante transverse et seront donc adaptés à émettre un signal sonore d’atténuation pour atténuer les composantes longitudinales et transverses d’un signal sonore initiale émis vers l’arrière.

On peut également envisager de fixer les haut-parleurs sur le toit du véhicule, avec une direction d’émission orientée du toit vers le plancher du véhicule.

De manière générale, les éléments de réception sont positionnés en retrait des éléments d’émission sonore, afin de minimiser la réception des signaux sonores directs émis par les éléments d’émission sonore.

Cette réception des signaux sonores directs émis par les éléments d’émission peut également être compensée par un traitement numérique des signaux sonores reçus par les éléments de réception, qui est réalisé par l’unité de commande.

Tout ou partie des éléments de réception et/ou d’émission sonore peuvent faire partie par ailleurs du système multimédia du véhicule, utilisé par exemple pour téléphoner sans fil ou écouter de la musique.

Les éléments de réception et d’émission sonore de l’exemple décrit et représenté permettent ici de définir un nombre de zones acoustiques privées compris entre un et quatre.

L’unité de commande du dispositif selon l’invention est en outre programmée pour :

a) recevoir et traiter des informations relatives à un signal sonore initial transmises par lesdits éléments de réception, pour en déduire le lieu d’émission de ce signal sonore initial,

b) déterminer, en fonction dudit signal sonore initial et de son lieu d’émission, un signal sonore d’atténuation de sorte que, dans la zone de l’habitacle extérieure à l’une desdits zones acoustiques privées, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition du signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

c) commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation par l’un desdits éléments d’émission sonore adapté à émettre le signal sonore d’atténuation à l’extérieure de cette zone acoustique privée.

De préférence, à l’étape a), l’unité de commande est également programmée pour déduire des informations relatives au signal sonore initial la direction de propagation de ce signal et/ou ses multiples réflexions sur les parois du véhicule et sur les obstacles inconnus du modèle acoustique, liés par exemple aux objets encombrants de l’habitacle : colis, vêtements, variabilité de la taille et de la corpulence des passagers...

De préférence, à l’étape b), l’unité de commande prend également en compte le modèle acoustique de l’habitacle, qui correspond à un modèle de propagation du signal sonore calculé dans le véhicule.

Le rôle du signal sonore d’atténuation est plus précisément d’atténuer suffisamment le signal sonore initial pour que ce signal sonore initial ne soit pas perçu par les autres passagers.

Cet objectif est par exemple atteint par une réduction d’environ 20 décibels de l’amplitude du signal sonore initial. On peut également envisager de diviser par un coefficient compris entre 10 et 100 l’amplitude du signal sonore initial.

Ce dispositif permet la mise en oeuvre de la méthode d’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle du véhicule selon l’invention, qui comprend les étapes suivantes :

- réception d’un signal sonore initial par lesdits éléments de réception,

- détermination du lieu d’émission de ce signal sonore initial,

- détermination, en fonction dudit signal sonore initial et de son lieu d’émission, d’un signal sonore d’atténuation de sorte que, dans la zone de l’habitacle extérieure à l’une des zones acoustiques privées, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition du signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

- émission de ce signal sonore d’atténuation dans la zone de l’habitacle extérieure à cette zone acoustique privée.

Comme mentionné précédemment, les zones acoustiques privées, leurs nombre, position et étendue peut être fixé à l’avance par construction ou être modulable.

De préférence, le nombre de zones acoustiques privées et la géométrie de ces zones est modulable selon les besoin des passagers. L’unité de commande comprend alors une interface de contrôle permettant à un ou plusieurs passagers, par exemple le conducteur ou les passagers avant ou chaque passager, d’indiquer à l’unité de commande comment doit être configurée chaque zone acoustique privée associée à une ou plusieurs places assises de l’habitacle. Plus précisément, il est possible, pour chaque zone acoustique privée pouvant être définie, d’indiquer à l’unité centrale si elle doit être activée ou non, c’est-à-dire isolée acoustiquement de chaque autre zone acoustique privée et/ou du reste de l’habitacle.

En pratique, dans l’exemple décrit ici, il est prévu au maximum quatre zones acoustiques privées individuelles, c’est-à-dire entourant un seul passager. Chaque passager peut donc activer la zone acoustique privée dans laquelle il est assis pour par exemple téléphoner sans gêner les autres passagers ou sans que sa conversation soit entendue par les autres passagers.

Cela est réalisé en appuyant sur un bouton ou en utilisant par exemple une commande vocale.

Il est également possible d’indiquer à l’unité de commande que plusieurs des zones acoustiques privées individuelles, ici deux ou trois, doivent être regroupées pour former une seule zone acoustique privée permettant une conversation discrète entre les passagers de ces deux ou trois zones regroupées.

Cela est réalisé dans une étape préalable à la mise en œuvre des étapes décrites précédemment, qui a lieu dès qu’au moins une zone acoustique privée est activée.

Lors de la mise en œuvre du dispositif selon l’invention, un signal sonore initial émis dans l’habitacle est reçu par l’ensemble des éléments de réception. La source de ce signal sonore peut être située à l’intérieur ou à l’extérieur de l’habitacle. Les sources sonores situées à l’intérieur de l’habitacle comportent notamment les passagers (leurs voix) et le système multimédia. Les sources sonores situées à l’extérieur comprennent notamment le moteur qui émet un bruit moteur dans l’habitacle globalement à travers la paroi avant de l’habitacle.

Les éléments de réception, ici les microphones M1 à M12, reçoivent ledit signal sonore initial. Ce signal sonore initial est convertit en un signal électrique par chaque microphone. Chaque signal électrique constitue un ensemble de données relatives au signal sonore initial reçu par chaque élément de réception, dont au moins une partie est transmise à l’unité de commande par chaque élément de réception.

L’unité de commande reçoit donc une partie des données relatives au signal sonore initial reçu par chaque élément de réception.

Ces données comprennent au moins une information sur la phase et/ou le retard temporel et/ou l’amplitude du signal sonore initial reçu par l’élément de réception correspondant.

La phase du signal sonore initial indique sa situation instantanée dans une période, le signal sonore initial étant périodique.

Le signal sonore initial arrive à un micro éloigné en retard. Le retard temporel est le temps mis par le signal pour se propager depuis la source qui l’a émis jusqu’au récepteur qui l’a reçu.

L’unité de commande est programmée pour analyser le déphasage de ce signal sonore initial lorsqu’il arrive sur chaque élément de réception, pour en déduire le lieu d’émission de ce signal sonore initial : le signal sonore initial arrivera plus tard sur un élément de réception plus éloigné de son lieu d’émission que sur un élément de réception plus proche de son lieu d’émission. Il s’agit alors ici de comparer la phase du signal sonore initial reçu par chaque élément de réception.

Cette analyse est réalisée sur la base d’un algorithme prenant en compte l’emplacement de chaque élément de réception, des éléments d’émission, des caractéristiques sonores du véhicule et acoustiques de l’habitacle, notamment le modèle acoustique de l’habitacle. Cette analyse permet de séparer les différentes composantes du signal sonore initial reçu, et de déterminer le lieu d’émission de chacun de ses composantes. Cet algorithme est en particulier utilisé par des systèmes de téléphonie mains-libres, afin d’annuler l’écho renvoyé par les hautparleurs à l’utilisateur distant via le microphone du téléphone. Dans ces systèmes de téléphonie, le signal sonore émis et sa source d’émission sont connus ; l’estimation de l’écho se fait habituellement par un seul microphone, et dans certains systèmes deux microphones peuvent être utilisés afin de mieux estimer les échos résiduels (réflexions sur les parois dans un espace clos par exemple). Cet algorithme est connu de l’Homme du métier et n’est pas l’objet de la présente invention. Il ne sera donc pas décrit plus en détail ici.

L’unité de commande est ici programmée pour prendre en compte l’amplitude de ce signal sonore initial lorsqu’il arrive sur chaque élément de réception, pour en déduire le lieu d’émission de ce signal sonore initial: l’amplitude du signal sonore initial est d’autant plus grande que l’élément de réception est plus proche du lieu d’émission.

Lorsqu’une pluralité de signaux sonores initiaux sont détectés par les éléments de réception, l’unité de commande est programmée pour

- recevoir et traiter des informations relatives à chaque signal sonore initial pour identifier un lieu d’émission de ce signal sonore initial : le lieu d’émission de chaque signal sonore initial est ainsi déterminé ;

- déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, ledit signal sonore d’atténuation de sorte que, dans au moins une partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial ; et

- commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation par ledit au moins un élément d’émission sonore.

En pratique, à l’étape b), le signal sonore d’atténuation est déterminé pour être en opposition de phase par rapport à la somme de chaque signal sonore initial dans ladite partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, comme cela sera exemplifié plus loin.

On considère par la suite que le signal sonore initial provient d’un unique lieu d’émission.

Ici, déterminer le lieu d’émission du signal sonore initial revient à identifier la source de ce signal sonore initial : si le lieu d’émission du signal sonore initial est situé à proximité de la tête de l’un des passagers, il s’agit de la voix de l’un des passagers : si le lieu d’émission est situé à l’avant du véhicule il s’agit d’un bruit du moteur.

L’unité de commande est ensuite programmée pour déterminer le signal sonore d’atténuation en fonction du signal sonore initial et de son lieu d’émission.

En particulier, le dispositif selon l’invention vise à atténuer voire annuler le son de la voix des passagers situés dans la zone acoustique privée définie pour les passagers situés dans le reste de l’habitacle.

Ainsi, l’unité de commande est programmée pour déterminer le signal sonore d’atténuation en fonction du signal sonore initial dont le lieu d’émission est situé dans certaines parties de la zone acoustique privée, qui correspondent par exemple à la position usuelle de la tête du ou des passagers assis dans cette zone acoustique privée, pour que, dans la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition du signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation soit inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial. Le signal sonore d’atténuation peut également être déterminé lorsque le lieu d’émission est situé dans d’autres parties de la zone acoustique privée, qui correspondent par exemple à la position des haut-parleurs du système multimédia ou à une partie avant du véhicule comprenant le moteur.

En outre, l’unité de commande peut être programmée pour prendre en compte les sources d’émissions sonores connues du véhicule : par exemple un contenu multimédia ou une conversation via le système téléphonique du véhicule et dont le son est diffusé par les systèmes d’émission du véhicule. Dans ce cas, la position de la source sonore est connue et son mode de propagation est prédéterminé. Le signal sonore émis par chaque source d’émission sonore connue, son mode de diffusion et sa propagation dans l’habitacle sont prédéterminés ou obtenus directement par l’unité de commande. L’unité de commande peut ainsi directement recevoir les informations concernant le signal sonore initial émis par ces sources d’émission sonores connues. L’unité de commande peut analyser en priorité ces signaux sonores initiaux.

Le signal reçu et transmis par les éléments de réception et correspondant aux signaux initiaux émis par ces sources d’émission sonores connues peut être utilisé pour affiner le modèle acoustique de l’habitacle.

Le signal reçu par les éléments de réception et correspondant aux signaux initiaux émis par ces sources d’émission sonores connues est exploité lorsque le modèle acoustique est modifié, par exemple par des obstacles dans la voiture.

Pour les autres sources sonores, non connues car n’appartenant pas au véhicule par exemple, de préférence, la détermination du signal sonore d’atténuation prend en compte le signal sonore initial reçu par l’élément de réception pour lequel ce signal sonore initial présente la plus grande amplitude.

A cet effet, l’unité de commande détermine si le lieu d’émission déterminé est situé dans une partie prédéterminée de la zone acoustique privée pour laquelle le signal sonore initial doit être atténué à l’extérieur de la zone acoustique privée. Par exemple, s’il s’agit d’atténuer la voix des passagers à l’extérieur de la zone acoustique privée, seuls les signaux sonores dont le lieu d’émission est situé à proximité de la tête des passagers sont atténués.

La détermination du signal d’atténuation utilise par exemple des algorithmes d’atténuation de signaux sonores connus de l’Homme du métier. Ces algorithmes prennent en compte l’environnement clos de l’habitacle dont l’acoustique, les contraintes spatiales et les réflexions sonores sont connues et modélisées dans le modèle acoustique de l’habitacle.

De manière générale, le signal sonore d’atténuation présente une amplitude similaire à l’amplitude du signal sonore initial et une phase en opposition par rapport à celle du signal sonore initial, au lieu d’écoute du signal sonore global, c’est-à-dire au niveau de la tête des passagers du reste de l’habitacle, hors de la zone acoustique privée.

Ainsi, les phases du signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation étant en opposition, le signal sonore global résultant de la superposition de ces deux signaux sonores, c’est-à-dire résultant de la somme de ces deux signaux, présente une amplitude inférieure à l’amplitude du signal sonore initial, c’est-à-dire une amplitude atténuée, voir annulée.

Plus précisément, le signal sonore d’atténuation est égal au signal sonore initial tel que reçu par l’élément de réception pour lequel l’amplitude de ce signal sonore initial est maximale, à ceci près que sa phase est en opposition avec celle de ce signal sonore initial et qu’il présente un retard de phase égal à la distance entre l’élément de réception pour lequel l’amplitude de ce signal sonore initial est maximale et la tête du passager pour lequel le signal sonore initiale est atténué, divisée par la vitesse du son dans l’air. En pratique, ce retard de phase est égal à la distance entre l’élément de réception pour lequel l’amplitude de ce signal sonore initial est maximale et l’appui-tête dudit passager, ou un élément de réception de contrôle disposé dans cet appui-tête.

En variante, différents retards de phase peuvent être pris en compte et l’atténuation du signal sonore initial peut être maximale en d’autres endroits de la zone acoustique privée. Par exemple le retard de phase peut être égal à la distance entre l’élément de réception pour lequel l’amplitude de ce signal sonore initial est maximale et le lieu où la propagation du signal sonore initial et/ou de ses échos peut être atténué de façon optimale au voisinage des frontières de l’espace acoustique privé du passager pour lequel le signal sonore est atténué, divisée par la vitesse du son dans l’air.

Par exemple, un signal sonore initial provenant par exemple du conducteur sera atténué, voir annulé, non pas en un seul point qui correspondrait au centre de la tête du passager avant-gauche mais à l’entrée de l’espace acoustique privé du passager avant-gauche, à droite de l’accoudoir par exemple.

D’une manière générale, même si les haut-parleurs sont optimisés pour atténuer au maximum le signal sonore initial au voisinage immédiat de la tête d’un passager, le signal sonore sera atténué de préférence là où il peut le mieux l’être. Selon sa direction de propagation et l’orientation des haut-parleurs dans le véhicule, un signal sonore initial particulier pourra être atténué dès l’accoudoir, et d’autres signaux sonores seront atténués un peu plus près du passager.

Le lieu de la zone acoustique privée où l’atténuation du signal sonore initial est optimisée dépend de la propagation de ce signal sonore initial et des limites imposées par un nombre réduit de haut-parleurs.

Si le lieu d’émission du signal sonore initial n’est pas situé dans la partie prédéterminée de la zone acoustique privée pour laquelle le signal sonore initial doit être atténué à l’extérieur de la zone acoustique privée, aucun signal sonore d’atténuation n’est déterminé ni émis sur la base de ce signal sonore initial.

L’unité de commande est également de préférence programmée pour déterminer la direction de propagation principale du signal sonore initial.

Cela est possible à partir de la détermination du lieu d’émission et du modèle acoustique de l’habitacle.

On considère ici par souci de simplification que le signal sonore initial était simple. En pratique, à un endroit donné de la zone acoustique privée se trouvent plusieurs signaux sonores initiaux (musique, voix, bruits, etc...) provenant de sources sonores différentes.

L’unité de commande commande ensuite l’émission du signal sonore d’atténuation par un ou plusieurs éléments d’émission sonore répartis dans l’habitacle et adaptés à émettre dans la zone de l’habitacle située en dehors de la zone acoustique privée.

Le signal sonore d’atténuation est émis de préférence par les éléments d’émission sonore permettant d’émettre le signal sonore d’atténuation selon une direction d’émission proche de la direction de propagation du signal sonore initial, dans le sens inverse de la propagation du signal sonore initial.

L’unité de commande est donc programmée pour sélectionner le ou les éléments d’émission sonore adaptés.

Par exemple, pour atténuer un signal sonore initial se propageant selon une direction longitudinale de l’avant vers l’arrière, on émet le signal sonore d’atténuation par un élément d’émission émettant au moins une composante longitudinale, de l’arrière vers l’avant.

Le signal sonore d’atténuation déterminé prend également en compte la position de l’élément d’émission sonore mis en oeuvre à l’étape c).

Dans le cas où plusieurs éléments d’émission sont utilisés, le signal sonore d’atténuation déterminé peut donc être différent pour chaque élément d’émission sonore.

Le signal sonore initial, correspondant ici par exemple à la voix des passagers assis dans la zone acoustique privée, est ainsi atténué, voire annulé dans au moins une partie du reste de l’habitacle, par exemple au moins à proximité la position de la tête d’au moins un passager lorsque celui-ci est assis dans la zone de l’habitacle extérieure à ladite zone acoustique privée.

La position et le nombre d’éléments d’émission sonore sont optimisés afin de fournir la meilleure atténuation possible.

Il est avantageux de disposer un élément de réception et un élément d’émission sonore dans l’appui-tête de la zone acoustique privée car l’algorithme d’atténuation peut de la sorte obtenir des informations sur le délai optimal à appliquer pour le signal sonore d’atténuation à déterminer.

En particulier, il faut mentionner que le signal d’atténuation en opposition de phase calculé pour être émis par chaque élément d’émission sonore, par exemple chaque haut-parleur, tient compte de la somme des signaux sonores initiaux devant être atténués par ce signal d’atténuation, en tenant compte par exemple d’une estimation de la propagation et des réflexions des signaux sonores initiaux émis par chaque source sonore initiale. Chaque haut-parleur va donc émettre un signal d’atténuation global comprenant par exemple un premier signal d’atténuation avec une amplitude forte en opposition de phase avec un premier signal initial émis par une première source initiale assez proche ajoutée à un second signal d’atténuation avec une amplitude faible en opposition de phase avec un deuxième signal sonore initial émis par une deuxième source initiale compensant une énième réflexion (assez atténuée) de ce deuxième signal sonore.

A un autre endroit, un autre haut-parleur émettra un mélange de ces premier et deuxième signal d’atténuation, mais avec des phases et des amplitudes différentes. Certains signaux sonores initiaux ne seront pas atténués par cet autre haut-parleur car pas atténuables par ce haut-parleur (par exemple en raison de sa position par rapport à la source de ces signaux sonores initiaux) ou pas présents à cet endroit.

Chaque passager peut à tout instant décider de désactiver la zone acoustique privée l’entourant, par des moyens similaires à ceux décrits pour l’activation.

Le dispositif selon l’invention permet d’atténuer le signal sonore initial et ses réflexions grâce à la réception de tous les signaux sonores par les différents éléments de réception.

En outre, de préférence, le procédé selon l’invention comprend une étape supplémentaire de contrôle d’efficacité de l’atténuation du signal sonore initial. Les éléments de réception disposés à l’extérieur de la zone acoustique privée reçoivent le signal sonore global correspondant à la superposition du signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation. Il est prévu de préférence qu’ils transmettent à l’unité de commande des informations sur ce signal sonore global, ce qui permet de vérifier l’efficacité de l’atténuation en comparant l’amplitude du signal global et l’amplitude du signal sonore initial. Les éléments de réception sont ainsi utilisés pour établir une boucle de contrôle pour adapter au mieux l’algorithme d’atténuation.

A cet effet, l’unité de commande utilise de préférence les éléments de réception de contrôle situés au niveau des appuis-tête des sièges non compris dans la zone acoustique privée.

Comme mentionné précédemment, le signal sonore d’atténuation est déterminé par exemple en prenant en compte uniquement ou essentiellement le signal sonore initial reçu par l’élément de réception captant le mieux ce signal, c’est-à-dire en prenant en compte le signal sonore initial reçu par l’élément de réception pour lequel le signal sonore initial présente la plus grande amplitude. En variante, la détermination du signal sonore d’atténuation prend en compte une moyenne pondérée du signal sonore initial reçu par différents éléments de réception.

Les réflexions acoustiques de ce signal sonore initial sur les parois de l’habitacle et ses répétitions dans l’habitacle sont prises en compte par l’émission d’une pluralité de signaux d’atténuation, en tenant compte des délais de propagation des réflexions et du modèle acoustique de l’habitacle, en utilisant un algorithme d’annulation d’écho fonctionnant sur une fenêtre temporelle glissante. Ainsi, l’unité de commande est programmée pour reconnaître les motifs de sons répétés dans le temps avec une amplitude dégressive, et les atténuer, voire les annuler avec un coefficient dégressif adapté.

Une fenêtre temporelle maximale est définie pour rechercher ces réflexions, dont la durée et le coefficient d’affaiblissement sont définis à partir des caractéristiques intrinsèques du véhicule (distance micro-paroi, coefficient de réflexion de la paroi, etc...).

Le déphasage et la différence d’amplitude du signal sonore initial avec ses réflexions et/ou répétition permet de corréler la réalité des réflexions et absorptions acoustiques avec ce qui était attendu dans le modèle acoustique de l’habitacle établi par exemple sur la base d’un modèle statistique d’occupation avec quatre passagers. Le modèle acoustique de l’habitacle peut ainsi être ajusté en temps réel pour tenir compte de ces différences, permettant ainsi de prendre en compte l’occupation de l’habitacle et les différents obstacles présents (personnes de différentes tailles, colis, vêtements suspendus...).

En outre, afin de favoriser la discussion privée entre deux passagers d’une même zone acoustique privée, ladite unité de commande peut en outre être programmée pour déterminer, en fonctions du signal sonore initial et de son lieu d’émission, un signal sonore d’amplification ou plusieurs signaux sonores d’amplification, de manière à ce que chaque signal sonore d’amplification soit en phase avec le signal sonore initial, c’est-à-dire présente la même phase, dans chaque partie de la zone acoustique privée où un passager écoute ce signal sonore initial et pour commander l’émission de ce signal sonore d’amplification. Cela permet d’amplifier sélectivement le son de la voix d’un passager pour un autre passager, ou plusieurs autres passagers.

En outre, les signaux sonores initiaux émis par certaines sources sonores comme le système multimédia ou le téléphone du véhicule peuvent être, selon configuration des passagers, diffusés uniquement dans certaines zones acoustiques privées, de telle sorte que les signaux sonores émis par ces sources sonores ne peuvent être entendus que par les passagers situés dans les zones acoustiques privées dans lesquelles ces signaux sonores sont diffusés.

Le dispositif et la méthode selon l’invention permettent également l’atténuation sélective des autres composantes d’un signal sonore, à savoir notamment la musique et le bruit du moteur, comme cela est décrit dans l’exemple ci-dessous.

Nous décrirons dans la suite un exemple d’implémentation de l’invention dans l’habitacle de la figure unique. Le dispositif selon l’invention permet ici d’aménager au maximum quatre zones acoustiques privées entourant chaque siège 103, 104, 105, 106.

Dans cet exemple, le dispositif est programmé pour atténuer sélectivement certaines composantes du signal sonore reçu dans chaque zone acoustique privée.

Le passager assis sur le siège 103 avant gauche du conducteur désire écouter de la musique sans être dérangé ni par le bruit ambiant ni par les conversations.

Les passagers assis sur le siège 104 avant droit et sur le siège 105 arrière gauche, c’est-à-dire derrière le conducteur, désirent discuter ensemble, sans être entendus par les autres passagers et sans être dérangés par les autres passagers.

Le passager assis sur le siège 106 arrière droit désire dormir, et donc entendre le moins de bruit possible.

Chaque passager indique ses souhaits à l’unité de commande grâce à l’interface de contrôle. Le dispositif selon l’invention est alors configuré pour aménager trois zones acoustiques privées détaillées ci-après. La musique est générée par un lecteur audio centralisé.

Les haut-parleurs latéraux HP3, HP4 disposés dans l’appui-tête 103A du siège 103 avant gauche diffuse la musique pour le passager de ce siège.

Dans la zone acoustique privée entourant le passager assis sur le siège avant droit 104 et celui assis sur le siège arrière gauche 105 : pour le passager du siège avant droit 104, l’unité de commande détermine un premier signal d’atténuation sonore et commande son émission par le haut-parleur avant HP2 disposé en face de ce passager.

Le premier signal d’atténuation sonore est en opposition de phase de la somme des signaux suivants, qui se propagent de l’arrière vers l’avant :

- signal sonore reçu par la partie du microphone M1 orientée vers l’arrière et correspondant à la voix du passager assis sur le siège avant gauche 103,

- signal sonore reçu par le microphone M7 et correspondant à la voix du passager assis sur le siège 105 arrière droit,

- signal sonore émis par les haut-parleurs latéraux HP3 et HP4 du siège 103 avant gauche et correspondant à la musique écoutée par le passager assis sur ce siège,

- signal sonore reçu par la partie du microphone M2 orientée vers l’arrière et correspondant au bruit ambiant.

Ces signaux sonores sont atténués par opposition de phase, avec un retard égal à la distance entre le microphone ayant reçu le signal avec la plus grande amplitude et le microphone disposé dans l’appui-tête 104A du siège avant droit 104, divisé par la vitesse du son dans l’air.

Il est également tenu compte des signaux résiduels reçus par le microphone M5 de l’appui-tête 104A du siège avant droit 104 après cette atténuation. S’ajoutent alors au premier signal d’atténuation décrit précédemment un signal de contre-réaction en opposition de phase à la somme des signaux suivants :

- signal sonore résiduel du bruit ambiant détecté par les parties avant des microphones M2 et M3 qui est reflété sur la paroi avant de l’habitacle, notamment le pare-brise, et qui est reçu par le microphone M5 à l’instant [t+n] avec une amplitude affaiblie, par utilisation d’un algorithme d’annulation d’écho à fenêtre temporelle glissante,

- tout signal sonore résiduel reçu par un microphone proche du passager correspondant.

Evidemment, la voix du passager du siège 104 avant droit est reçue par le microphone M3 et préservée pour permettre la conversation avec le passager assis sur le siège 105 arrière gauche.

En outre, de préférence, les signaux sonores reçus par les éléments de réception et correspondant à la voix du passager assis sur le siège 105 arrière gauche sont amplifiés par leur émission par les haut-parleurs latéraux HP5 et HP6 disposés dans l’appui-tête 104A du siège 104 avant droit.

Les haut-parleurs latéraux HP5, HP6 émettent alors un signal sonore d’amplification égale à la somme du signal sonore reçu par le microphone M6, correspondant à la voix du passager arrière gauche, et d’un sidetone de confort.

Pour plus de confort et de réalisme, le haut-parleur latéral HP5 situé à droite de l’appui-tête 104A pourra émettre le signal sonore reçu par le microphone M6 légèrement plus fort que le haut-parleur latéral HP6 situé à gauche de l’appuitête 104A, afin de spatialiser le son. Le sidetone correspond à un signal sonore retour de la voix du passager du siège 104 avant droit, il s’agit donc du signal sonore reçu par le microphone M3 affaibli. Il est émis par les deux haut-parleurs latéraux HP5, HP6 avec la même amplitude.

En outre, l’un ou l'autre ou les deux haut-parleurs latéraux HP5, HP6 peuvent participer à l’atténuation sonore en émettant un deuxième signal d’atténuation en opposition de phase au signal sonore correspondant au bruit ambiant reçu par les parties des microphones M3 et M2 orientées vers l’avant. Ces haut-parleurs permettent en effet d’atténuer les composantes du signal sonore initial se propageant de l’avant vers l’arrière.

Les coefficients d’atténuation et les retards appliqués pour l’atténuation des signaux sonores sélectionnés sont réévalués en temps réel pour éliminer les signaux sonores résiduels reçu par le microphone M5 disposé dans l’appui-tête 104A du siège avant droit. D’une manière générale, chaque microphone identifiant des signaux sonores proches du passager est pris en compte pour affiner le signal de contre-réaction.

Pour le passager assis sur la siège arrière gauche : l’unité de commande détermine un troisième signal d’atténuation émis par le haut-parleur arrière HP7 disposé en face du siège arrière gauche, qui est en opposition de phase de la somme des signaux sonores correspondent aux bruits ambiants provenant de l’arrière et réflexions sur la paroi arrière du véhicule, à savoir

- le signal sonore reçu par la partie du microphone M8 orientée vers l’arrière, et

- signal sonore reçu par la partie du microphone M10 orientée vers l’arrière.

Pour l’atténuation de ces bruits, une contribution conjointe des hautparleurs HP7, HP8 disposés sur les sièges avant en direction de l’arrière de l’habitacle peut être utilisée.

La voix du passager assis sur la banquette 105 à gauche, reçue par le microphone M6, est préservée.

L’unité de commande commande également l’émission par les hautparleurs latéraux HP9 et HP10 disposés dans l’appui-tête 105A du siège 105 d’un quatrième signal d’atténuation.

Ici, le quatrième signal d’atténuation déterminé par l’unité de commande comporte un signal en opposition de phase de la somme des signaux suivants :

- signal sonore reçu par la partie du microphone M1 orientée vers l’arrière et correspondant à la voix du passager assis sur le siège avant gauche 103,

- signal sonore reçu par le microphone M7 et correspondant à la voix du passager assis sur la banquette 105 à droite,

- signal sonore émis par les haut-parleurs latéraux du siège avant gauche HP3 et HP4 et correspondant à la musique écoutée par le passager assis sur le siège avant gauche,

- le signal sonore reçu par la partie du microphone M8 orientée vers l’avant, et

- signal sonore reçu par la partie du microphone M10 orientée vers l’avant.

Ces signaux sonores sont atténués par opposition de phase, avec un retard égal à la distance entre le microphone ayant reçu le signal avec la plus grande amplitude et le microphone disposé dans l’appui-tête 105A du siège 105 arrière gauche, divisé par la vitesse du son dans l’air.

Il est également tenu compte des signaux résiduels reçus par le microphone M9 de l’appui-tête 105A après cette atténuation.

Le microphone M9 disposé dans l’appui-tête du siège 105 arrière gauche est en effet utilisé pour détecter les résidus du bruit ambiant, permettant d’évaluer si ce bruit ambiant est correctement atténué. Selon le lieu d’émission du signal sonore à atténuer, le quatrième signal d’atténuation est émis par l’un ou l’autre des haut-parleurs latéraux HP9, HP 10, ou les deux.

S’ajoutent alors au quatrième signal d’atténuation décrit précédemment un signal de contre-réaction en opposition de phase à la somme des signaux suivants :

- signal sonore résiduel du bruit ambiant qui est reflété sur les parois avant et/ou arrière de l’habitacle, notamment le pare-brise, et qui est reçu par le microphone M9 à l’instant [t+n] avec une amplitude affaiblie, par utilisation d’un algorithme d’annulation d’écho,

- tout signal sonore résiduel reçu par un microphone proche du passager correspondant.

Les haut-parleurs latéraux HP9, HP10 émettent en outre un signal sonore d’amplification égale à la somme du signal sonore reçu par le microphone M6 et correspondant à la voix du passager arrière gauche et d’un sidetone de confort.

Pour le conducteur qui écoute de la musique :

L’unité de commande détermine un cinquième signal d’atténuation qui est émis par le haut-parleur avant HP1, qui est en opposition de phase avec la somme des signaux suivants :

- signal sonore reçu par la partie du microphone M3 orientée vers l’arrière et correspondant à la voix du passager assis sur le siège 104 avant droit,

- signal sonore reçu par le microphone M6 et correspondant à la voix du passager assis sur le siège 105 arrière gauche,

- signal sonore reçu par le microphone M7 et correspondant à la voix du passager assis sur le siège 106 arrière droit,

- signal sonore reçu par la partie du microphone M2 orientée vers l’arrière et correspondant au bruit ambiant.

Pour la détermination du signal d’atténuation, un retard est appliqué à chaque signal sonore pris en compte. Ce retard est égal à la distance entre chaque microphone et le microphone M4 disposé dans l’appui-tête 104 du siège avant gauche, divisé par la vitesse du son. Une correction de phase et d’amplitude supplémentaire peut être appliquée, tenant compte de l’acoustique de l’habitacle et en particulier des obstacles entre le microphone recevant le signal sonore ou le haut-parleur émettant le signal d’atténuation et le passager.

Comme précédemment, les signaux sonores résiduels reçus par le microphone M4 situé dans l’appui-tête du siège avant gauche, à savoir notamment le signal sonore résiduel du bruit ambiant réfléchi par la paroi avant de l’habitacle, et qui est reçu par le microphone M4 à l’instant [t+n] avec une amplitude plus faible que celle du bruit ambiant sont également pris en compte dans la détermination du signal d’atténuation.

L’unité de commande commande également l’émission par les haut parleurs latéraux HP3 et HP4 disposés dans l’appui-tête du siège avant gauche d’un sixième signal d’atténuation en plus de la musique diffusée. Ce sixième signal d’atténuation atténue les bruits ambiants ainsi que les signaux sonores résiduels.

Les haut-parleurs latéraux HP3 et HP4 permettent de compenser des signaux sonores résiduels qui ne seraient pas complètement longitudinaux. Dans le cas d’une voiture, ces compensations sont essentiellement limitées aux réflexions des bruits sur les parois du véhicule.

Pour le passager de la banquette arrière à droite, qui dort :

Le haut-parleur arrière HP8 disposé en face de ce passage émet un septième signal d’atténuation en opposition de phase de la somme des signaux suivants :

- signal sonore reçu par le microphone M6 correspondant à la voix du passager de la banquette à gauche,

- signal sonore reçu par la partie du microphone M12 orientée vers l’arrière correspondant au bruit ambiant,

- signal sonore reçu par la partie du microphone M10 orientée vers l’arrière correspondant au bruit ambiant et à des réflexions sonores sur la paroi arrière de l’habitacle. Pour l’atténuation de ces bruits, une contribution conjointe des haut-parleurs latéraux HP7 et HP8, disposés en face des places assises de la banquette, sera utilisée.

L’unité de commande détermine aussi un neuvième signal d’atténuation émis par les haut-parleurs latéraux HP11 et HP12 situés dans l’appui-tête 105B de la place arrière droite de la banquette 105.

Il s’agit d’un signal en opposition de phase de la somme des signaux suivants :

- signal sonore reçu par les microphones M1, M3 correspondant à la voix des autres passagers,

- signal sonore correspondant à la musique diffusée par les haut-parleurs latéraux HP3 et HP4 situés dans l’appui-tête du siège avant gauche,

- signal sonore reçu par les microphones M10 et M12 (partie avant) correspondant au bruit ambiant, avec chacun un retard égale à la distance entre le microphone recevant ce signal avec la plus grande amplitude et le microphone M11 situé dans l’appui-tête 106A du siège 106 arrière droit divisé par la vitesse du son dans l’air.

A cela s’ajoute un dixième signal d’atténuation déterminé en opposition de phase avec les bruits ambiants résiduels réfléchis par les parois avant et arrière, reçus à des instants t + n décalés avec une amplitude affaiblie, par utilisation d’un algorithme d’annulation d’écho.

Selon un autre exemple, il est prévu deux zones acoustiques privées : une zone avant incluant les deux sièges avant et une zone arrière comprenant la banquette arrière. Dans le cas d’un taxi, les deux zones peuvent être considérées comme « zone acoustique privée », la zone avant pour assurer la confidentialité du chauffeur et la zone arrière pour assurer la confidentialité des passagers.

De même, dans le cadre d’une utilisation familiale, la zone avant (le conducteur et son passager avant) serait considérée comme « zone acoustique privée >> vis-à-vis des passagers arrière. Dans cet exemple, la radio ou un lecteur multimédia est allumé.

Lorsque le conducteur souhaite avoir une conversation privée avec le passager avant, il configure la zone avant en « zone acoustique privée », soit en utilisant un bouton soit en utilisant le mot-clef « privé >> si la voiture est équipée d’un système de reconnaissance vocale.

Les microphones du système de divertissement reçoivent alors les signaux sonores émis dans la voiture. Ces signaux comprennent les sons émis à l’intérieur de la voiture, le son de la radio émis par le système de divertissement et les conversations entre les passagers.

Le dispositif et le procédé selon l’invention permettent de créer des zones acoustiques privées, notamment pour des conversations entre deux ou trois passagers.

Ils permettent également de diffuser de la musique ou du contenu audio (par exemple une conversation téléphonique) sélectivement à chacun des passagers, que les autres n’entendront pas et d’atténuer le bruit ambiant, et notamment les bruits du moteur.

En cas d’urgence (freinage d’urgence, choc, déclenchement d’air bag, cri d’alerte de la part d’un usager), le dispositif peut être automatiquement désactivé pour des raisons de sécurité.

On peut envisager l’utilisation d’appui-tête intégrant des haut-parleurs directifs proches des oreilles des passagers, disposé dans des ailes de l’appui29 tête repliées de part et d’autre de la tête du passager.

Enfin, afin de réaliser une meilleure atténuation des signaux sonore souhaitée, le signal d’atténuation destiné à atténuer un signal sonore initial donné, peut être émis en utilisant au moins deux haut-parleurs. On utilise alors de 5 préférence une technique de « beamforming >> pour mieux centrer l’annulation du son au niveau de la tête des passagers. Cette technique est connue de l’Homme du métier et ne sera pas décrite plus en détails ici. Dans le but de déterminer la cible du beamforming, ici par exemple la tête du passager, une caméra pourrait être utilisée pour traquer le visage du passager et ainsi déterminer la position de la 10 tête du passager dans la zone acoustique privée.

Pour les passagers avant du véhicule, on prévoit alors par exemple une caméra disposée au milieu du pare-brise, par exemple sur le rétroviseur central, et deux haut-parleurs disposés en face de chaque siège avant, soit au total quatre haut-parleurs avant orientés vers l’arrière du véhicule et répartis le long du tableau 15 de bord du véhicule.

Claims (11)

1. Dispositif pour l’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle d’un véhicule, comprenant :

- une pluralité d’éléments de réception (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12) d’au moins un signal sonore initial, répartis dans l’habitacle du véhicule,

- au moins un élément d’émission sonore (HP1, HP2, HP3, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP10, HP11, HP12) adapté à émettre un signal sonore d’atténuation dans une zone de l’habitacle extérieure à la première zone acoustique privée, et

- une unité de commande programmée pour

a) recevoir et traiter des informations relatives à chaque signal sonore initial transmises par lesdits éléments de réception (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12), pour identifier un lieu d’émission de ce signal sonore initial,

b) déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, ledit signal sonore d’atténuation de sorte que, dans au moins une partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

c) commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation par ledit au moins un élément d’émission sonore (HP1, HP2, HP3, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP10, HP11, HP12).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel à l’étape a), l’unité de commande est également programmée pour déterminer une direction de propagation de chaque signal sonore initial.

3. Dispositif selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite unité de commande est programmée pour comparer, à l’étape a), les informations relatives à chaque signal sonore initial transmises par chaque élément de réception de ladite pluralité d’éléments de réception (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12) pour en déduire le lieu d’émission de ce signal sonore initial.

4. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites informations relatives à chaque signal sonore initial comprennent au moins sa phase et/ou son retard temporel et/ou son amplitude.

5. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel, ladite unité de commande est programmée pour déterminer, à l’étape b), le signal sonore d’atténuation de manière à ce que la phase de ce signal sonore d’atténuation soit en opposition de phase par rapport à la somme de chaque signal sonore initial dans ladite partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée.

6. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel il est prévu une pluralité d’éléments d’émission sonore, et dans lequel l’unité de commande est programmée pour, à l’étape c), commander l’émission du signal sonore d’atténuation par une partie de la pluralité d’éléments d’émission sonore déterminée en fonction de la direction de propagation de chaque signal sonore initial.

7. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’unité de commande est programmée pour, à l’étape c), commander l’émission du signal sonore d’atténuation destiné à atténuer un même signal sonore initial par au moins deux éléments d’émission sonore.

8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel, ladite unité de commande est en outre programmée pour déterminer, en fonction du signal sonore initial et de son lieu d’émission, un signal sonore d’amplification de manière à ce que ce signal sonore d’amplification soit en phase avec le signal sonore initial dans une partie de la zone acoustique privée et pour commander l’émission de ce signal sonore d’amplification.

9. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, pour l’aménagement d’une pluralité de zones acoustiques privées dans l’habitacle du véhicule, comprenant ladite zone acoustique privée et au moins une zone acoustique privée supplémentaire, dans lequel il est prévu au moins un élément d’émission sonore (HP1, HP2, HP3, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP10, HP11, HP12) supplémentaire d’un signal sonore d’atténuation supplémentaire dans une zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée supplémentaire, et dans lequel ladite unité de commande est programmée pour, à l’étape b), déterminer, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, ledit signal sonore d’atténuation supplémentaire de sorte que, dans la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée supplémentaire, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation supplémentaire est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et, à l’étape c), commander l’émission de ce signal sonore d’atténuation supplémentaire par ledit élément d’émission sonore (HP1, HP2, HP3, HP3, HP4, HP5, HP6, HP7, HP8, HP9, HP10, HP10, HP11, HP12) supplémentaire.

10. Méthode d’aménagement d’au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle d’un véhicule comprenant les étapes suivantes :

- réception d’au moins un signal sonore initial par une pluralité d’éléments de réception (M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7, M8, M9, M10, M11, M12),

- détermination du lieu d’émission de chaque signal sonore initial,

- détermination, en fonction de chaque signal sonore initial et de son lieu d’émission, d’un signal sonore d’atténuation tel que, dans au moins une partie de la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée, l’amplitude du signal sonore global résultant de la superposition de chaque signal sonore initial et du signal sonore d’atténuation est inférieure à l’amplitude dudit signal sonore initial et

- émission de ce signal sonore d’atténuation dans la zone de l’habitacle extérieure à la zone acoustique privée.

11. Véhicule automobile comprenant au moins un dispositif selon l’une des revendications précédentes, aménageant au moins une zone acoustique privée dans l’habitacle du véhicule.

1/1

Figure unique