WO2018096197A1 - Dispositivo de audio de contaminación acústica mínima - Google Patents

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WO2018096197A1
WO2018096197A1 PCT/ES2017/070767 ES2017070767W WO2018096197A1 WO 2018096197 A1 WO2018096197 A1 WO 2018096197A1 ES 2017070767 W ES2017070767 W ES 2017070767W WO 2018096197 A1 WO2018096197 A1 WO 2018096197A1
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WO
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sound
user
bone
emission
air
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PCT/ES2017/070767
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English (en)
French (fr)
Inventor
Carlos CAPDEPÓN JIMÉNEZ
Original Assignee
Capdepon Jimenez Carlos
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Application filed by Capdepon Jimenez Carlos filed Critical Capdepon Jimenez Carlos
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F15/00—Flooring
    • E04F15/02—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13—Hearing devices using bone conduction transducers

Definitions

  • the present invention pertains in general to the field of acoustics, and more particularly to the directional audio emission.
  • the object of the present invention is a new device for audio broadcasting capable of emitting audio so that it is only perceptible to a user, or group of users, located within a confined space, and that at the same time preserves silence to your surroundings. Thanks to this, it is possible to reduce noise and noise pollution generated outside the space where the user, or group of users, enjoys audio broadcasting.
  • Speakers are generally known, capable of broadcasting the audio file so that it is heard by anyone around it. While the speakers have a main broadcast address, the sound they emit can be heard by anyone located near them, even if it is located on the side or behind the speakers. Therefore, this known audio emission system generates a large amount of noise pollution when used in concerts or discos. This problem can be aggravated when the architectural design of the space is not well thought out from the acoustic point of view, or when several different sound files are played simultaneously. This requires complicated and expensive soundproofing tasks, in the case of interiors, or multiple limitations of place and time, in the case of exteriors.
  • headphones which allow only the user wearing them to hear the sound in question.
  • the headphones can be currently wireless, so that each user can listen to an audio file no need to be physically connected to the sound source.
  • headphones have the disadvantage that, by requiring direct physical contact with the user, they can be annoying for some people.
  • its use blocks the passage of any sound that does not come from the headphones themselves and therefore hinders communication between some users and others, which on certain occasions can be unattractive, inconvenient, or even dangerous.
  • the present invention solves the above problems thanks to a particular combination of technologies currently known but used in other fields and which have not yet been efficiently combined together.
  • the concept of the invention consists in the emission of an audio file by a combination of sound by bone and sound by air, so that the sound is confined within a very particular volume of space. This allows only the user, or group of users, located within this volume of space to perceive said combination of sound and vibration, while the people located in the environment of said user, or group of users, but outside said volume from space, you can enjoy the silence.
  • Airborne sound is emitted using an audible sound emission medium capable of emitting sound in a directional manner, along a particular direction of space, or in a localized manner, in a particular region of space.
  • an audible sound emission medium capable of emitting sound in a directional manner, along a particular direction of space, or in a localized manner, in a particular region of space.
  • technologies capable of emitting sound in this way a) It is possible to generate a localized or directional sound from the combination of several ultrasound signals. These systems are based on the emission of at least two ultrasound signals that are inaudible to a user in isolation but are parameterized in such a way that the interaction between the two causes the appearance of an audible sound.
  • An acoustic lens is attached to this speaker, which is an implementation of what is called metamaterial, metavolumen or meta surface, capable of focusing the sound emitted by the speaker along a particular direction or in a localized volume of space.
  • metamaterial metavolumen
  • meta surface capable of focusing the sound emitted by the speaker along a particular direction or in a localized volume of space.
  • acoustic lenses reference can be made to document US 8672088 entitled “Phase plug and acoustic lens fordirect radiating loudspeaket” or to the document “Controling sound with acoustic metamaterials", S. Cummer, J. Christensen, A. Al ⁇ , Nature Reviews Material, 2016. Other documents describing similar systems are mentioned at the end of this description.
  • Bone sound emission is performed using a touch transducer or vibrator designed to transmit vibrations directly to the user with a specific frequency according to the sound file being played.
  • a touch transducer or vibrator designed to transmit vibrations directly to the user with a specific frequency according to the sound file being played.
  • An example of such devices is defined in document US 7553288 entitled “Sound and vibration transmission pad and system”.
  • an additional advantage of the present invention is that the sound file is divided into a first portion that is transmitted by bone and a second portion that is transmitted by air. This allows the transmission of certain frequency bands to the user only by bone in order to improve the user experience. For example, only the lowest frequencies can be transmitted by bone so that the user You can feel the vibration of the music intensely without risking hearing loss. In this way, it is also possible to significantly reduce noise pollution in the environment, since low frequency sounds are the ones that transmit the most energy and their radial propagation is much greater than for audible high frequency sounds.
  • Sound file This term refers to any set of sounds that will be emitted for the enjoyment of a user, such as music, conferences, movies, etc. It includes not only files themselves, that is, files stored on a storage medium such as a hard disk or similar, but also sets of sounds broadcast live, such as at a concert or through the technology known as " streaming "from download via internet or from the cloud.
  • a sound file refers to any set of sounds that will be emitted for the enjoyment of a user, regardless of the way in which it is obtained (storage, download, streaming, direct, or others).
  • Bone sound / airborne sound The human hearing system is designed to transform air pressure waves into vibrations that are later interpreted in the brain as sounds. As a consequence of this mode of operation, the auditory system can also interpret as sound a vibration applied directly by contact on the body of the human being and which, after being transmitted fundamentally through the bone chain, reaches the auditory system for interpretation by the brain. Therefore, in this document the term “bone sound” refers to a sound generated from vibrations applied to the user by direct contact, while the term “air sound” refers to a sound generated as waves of pressure that are transmitted through the air.
  • Directional / localized sound Conventional sound emission devices, such as loudspeakers and the like, emit sound by air primarily in all directions of space.
  • a "directional sound” is an airborne sound that is emitted in a particular direction of space so that it is only audible by a person who is in that direction, but not by a person who is outside of said address.
  • a "localized sound” is an airborne sound that, being directional, is only audible within a particular volume of space in that space. address but not out of it. In both cases, the amplitude of the sound waves decays very rapidly from an audible magnitude by the human being within the direction of emission (or particular volume of space) to an imperceptible or non-audible magnitude by the human being outside the direction of emission (or particular volume of space).
  • Noise Refers to any unwanted airborne sound, both inside and outside the device of the invention.
  • the object of the present invention is precisely the reduction of noise to the minimum possible values in order to minimize noise pollution.
  • the present invention describes a minimum noise pollution audio device that, in its simplest version, is intended for use by an individual. However, as described later in this document, it is possible to design devices intended for use by more than one person. Therefore, in this document it should be interpreted that the term "user” encompasses both a single person and a group of people.
  • a first aspect of the present invention is directed to a minimum acoustic contamination audio device for transmitting a sound file to a user who fundamentally comprises a sound emission means by bone and an air sound emission means.
  • the sound emission means by bone is an emission means configured to emit a first portion of the sound file by vibrations that are only noticeable to the user who is in direct contact with said sound emission means by bone.
  • the sound emission medium by air is configured to emit a second portion of the sound file by generating a sound by air essentially in the direction of the sound emitting means by bone, so that the sound by air generated is only noticeable to a user located in said direction of sound generation by air. It is, therefore, an airborne sound of directional type.
  • the bone emission means is configured so that the user rests on it.
  • the sound emission medium by air is located above the user's head and essentially vertically in relation to the sound emission means by bone. Thanks to this configuration, only the user receives the sound file located within a space with essentially a vertical prism located between the sound emission means by bone and the sound emission means by air.
  • the term "essentially vertical” should be interpreted broadly, such that the airborne sound emission medium may be displaced a certain distance relative to the vertical of the bone sound emission medium. That is, the axis of essentially vertical prism-shaped space can form a certain angle relative to a strictly vertical axis. Indeed, the underlying concept of this configuration is that airborne sound essentially reaches the user from above, which ensures that it does not bother any other user.
  • the axis of essentially vertical space can form up to approximately 30 ° in relation to the vertical of the sound emission medium by bone.
  • the term 'space essentially in the form of a vertical prism' refers to an elongated volume in an essentially vertical direction and whose horizontal cross section can take any form according to the shape and arrangement of the sound emission medium by air, such as for example polygonal, circular, or others.
  • this novel device generates what is called an essentially vertical prismatic "auditory cell" between the bone emission means located at its base and the sound emission medium by air located at its top. Only a user located inside the ear cell can listen to the sound file. The first portion of the sound file will reach you by bone when you are physically supported on the sound emission medium by bone, and the second portion of the sound file will arrive by air by having your head inside the direction of sound emission by air.
  • this invention allows a user to listen to a sound file without disturbing the people around him.
  • the noise pollution generated by this system is therefore practically nil.
  • the device is configured to determine the position of the user's head inside the space essentially in the form of vertical prism with the purpose of emitting the sound by air in the direction of the user's head. This will allow the sound emission medium by air to emit said sound by air specifically in the direction of the user's head, which gives the system even greater precision.
  • the means of detecting the position of the user's head can in principle be configured in any manner known in the art. For example, an image acquisition medium located in a suitable place, such as a video camera or the like, can be used to subsequently treat the images for the purpose of locating the position of the user's head.
  • the airborne sound emission medium itself is an ultrasonic based parametric sound system
  • those same ultrasonic emission means can be used to detect the head of the Username. That is, the airborne sound emission medium may periodically emit from its elevated position an essentially vertical downward ultrasonic signal capable of detecting by echo-location the presence of a user and the distance to the highest portion of said user, That is, his head.
  • the means of detecting the position of the head the user communicates the information obtained to a central means of processing the device, which orders the means of sound emission by air the direction according to which the sound should be emitted by air to follow the position of the user's head, thereby improving the quality of the sound experience.
  • the device is further configured to determine the position of the user's ears inside the essentially vertical prism-shaped space for the purpose of emitting binaural airborne sound in the direction of user's ears.
  • the device is configured to detect the presence of a user inside the space essentially in the form of a vertical prism and to reproduce the sound file only if the detection is positive.
  • the detection of the presence of the user can be carried out in different ways.
  • the device may have a detection means based on known eco-localization techniques in a manner similar to the user head detection means described above.
  • the detection of the presence of a user may be based on a detection means capable of measuring the weight that the bone emission medium supports on which the user must rest. For example, using a load cell or the like, the weight that supports the sound emission medium by bone can be measured and based on this determine whether a user is supported on it.
  • the Detection means communicates the information obtained to the central processing means of the device, which orders to reproduce, adapt, or stop the reproduction of the sound file depending on the presence or absence of a user.
  • the airborne sound emission means is configured to generate the airborne sound so that it is only audible within a specific volume of space essentially in the form of a vertical prism. That is, in this particular embodiment, the volume of the space in which the airborne sound is audible by the user in relation to the embodiment described above is further restricted, since said volume goes from including the entire essentially vertical prism that conforms the cell to include only a particular region within the entire volume of the prism, specifically the region in which the user's head is located.
  • any of the directional sound emission technologies described above allows localized sound emission to be only detectable in a particular region of space within that direction. Note that this possibility can be combined with the detection of the position of the user's ears to allow the binaural perception of sound by air by the user.
  • the device is further configured to capture the exterior and / or interior noise essentially in the form of a vertical prism so that the sound emission means by air and / or bone. mask them and / or cancel them.
  • the effect of canceling a sound is known when it interacts with an "opposite" sound that has the same amplitude but is 180 ° out of phase, so that the peaks of one sound are canceled when added to the valleys of the other sound .
  • the device of the invention receives information about the sounds that enter the auditory cell from the outside, and that in the context of the interior of the auditory cell constitute noise, it is possible to act on the sound emission medium by air and / or bone so that it emits an opposite sound that cancels and / or masks these sounds. In this way, the user inside the ear cell does not receive outside noise. Conversely, if the device of the invention receives information about the sounds generated within the auditory cell itself, and that outside the auditory cell constitute noise, it is possible to act on the sound emission medium by air and / or bone so that it emits an opposite sound that cancels and / or masks these sounds.
  • the device of the invention may comprise a noise detection means for capturing the internal and / or external noise to the cell, such as one or several microphones properly placed inside and / or outside the cell.
  • This noise detection means communicates the information obtained to the central processing means of the device, which in turn orders the sound and air or / or bone sound emission medium to emit a cancellation and / or masking sound.
  • Cancellation / masking can be total or partial.
  • the sound file is divided into two portions that are reproduced respectively by the means of sound emission by bone and the means of sound emission by air.
  • Each of these portions includes certain frequencies, carefully selecting which frequency bands and how they are emitted in one way or another in order to improve the user experience while ensuring the safety of your hearing system.
  • the first portion of the sound file corresponds to frequencies that may be harmful to the user if they are emitted as audible sound at high volume, or power, but which are harmless to the ear if emitted. by bone.
  • the first portion of the sound file essentially corresponds to the low frequencies of the sound file. That is, the amplitude of the bass in the second sound portion, emitted by air, is eliminated or attenuated, and at the same time the amplitude of the bass in the first sound portion, emitted by bone, is increased.
  • the bass when emitted by bone, do not constitute a danger to the user's hearing system and at the same time allow the user to feel the vibration of the music.
  • the elimination or attenuation of the bass of the second portion emitted by air makes it possible to increase the sound quality at high frequencies, which further enhances the user's sound experience.
  • the incorporation into the sound file can be carried out directly, or indirectly through psychoacoustics.
  • Psychoacoustics studies the way in which the human mind processes the auditory experience, and it involves many physical and neuronal factors. Thanks to psychoacoustics, if a person hears a sound that has been Having eliminated the fundamental frequency, the mind is able to "create” that fundamental frequency from the higher harmonics. This allows to "generate” a sound of great amplitude or power in a virtual way avoiding the possible damages that this sound could cause to the user's auditory system if it were emitted in a conventional way.
  • the device is configured to remove and / or completely or partially mask both the first portion of the sound file and the second portion of the sound file specific frequency bands harmful to the user.
  • a sound that includes certain frequencies.
  • a sound whose frequency coincides with the resonant frequency of a fractured bone piece can cause discomfort or pain to the person in question by causing a resonance effect on the bone piece in question.
  • a person suffering from Tinnitus may experience discomfort when hearing sounds with certain frequencies.
  • the device of the invention allows to eliminate certain frequency bands from the sound file that is emitted through the air and bone transmission means.
  • the device is configured to allow wireless communication with the user so that the user controls the playback characteristics of the sound file.
  • the wireless communication can be carried out through a wireless communication medium, which in principle be of any type, such as WiFi, Bluetooth or the like.
  • This wireless communication medium allows the user to communicate with the device of the invention to control features such as volume, frequencies emitted by bone or air, eliminated frequencies, etc.
  • a user who is going to use the device of the invention can, before beginning to listen to the sound file, use his mobile phone to communicate with the wireless communication means of the device and indicate that he suffers from Tinnitus. In this way, the device takes this information into account to eliminate and / or mask the necessary frequencies of the reproduced sound file.
  • the means Sound emission by air capable of emitting a sound in a particular direction or volume of space is selected from: a medium based on the emission of at least two ultrasounds whose interaction causes the appearance of audible sound; a medium based on the vibration of an ultrasonic and / or sonic sheet or membrane; and a medium based on at least one speaker coupled to an acoustic lens capable of focusing the airborne sound emitted by it.
  • the sound emission medium by air is located in an elevated position in relation to a user who rests on the sound emission means by way that is.
  • the sound emission medium by air can in principle take any form provided that it meets this condition, although in a preferred embodiment of the invention it is configured as a ceiling plate, a canopy, an umbrella, a luminaire or other similar elements.
  • a ceiling plate refers to any essentially flat element configured to be fixed, hung, or part of a ceiling or false ceiling.
  • the airborne sound emission medium can take any form that allows the generation of a hearing cell of a suitable size. For example, it can have a polygonal shape (square, hexagon, or others), circular shape, etc.
  • the minimum size may be the size a person occupies, whether standing, sitting, lying or lying down, or even a smaller size, such as the size of his or her head or ears.
  • the maximum size can be variable, since it is possible to design an audio device of this type whose size allows several people to enjoy the same sound experience at the same time.
  • the size of the device of the invention can range between a few tenths of a square meter for the individual use case, for example between 0.3-1.0 m 2 , and several square meters for the use case collective, for example 100 m 2 .
  • the means of sound emission by bone it can in principle take any form as long as it allows the user to rest on it.
  • the term "support” should be interpreted broadly, so that it includes user support when standing, when sitting or when lying or lying down. Therefore, according to a preferred embodiment of the invention, the bone emission means is configured so that the user remains standing on it, so that the user sits on it, or for the user to lie down. or lie on him.
  • the bone emission medium can thus take many forms, such as for example floor plate form in general, such as a tile, tile, etc., general seat form, such as a chair, armchair, sofa, bench, bench, etc. , or form of an element for lying or lying in general, such as a bed, daybed, sunbed, hammock, etc.
  • floor plate form such as a tile, tile, etc.
  • general seat form such as a chair, armchair, sofa, bench, bench, etc.
  • an element for lying or lying in general such as a bed, daybed, sunbed, hammock, etc.
  • the bone emission means may be integrated into the back support area; in the case of a seat without a backrest, the bone emission means may be integrated into the support area of the ischium; in the case of a pillow, the bone emission means may be integrated in the head support area; and in the case of a couch, the means of sound emission by bone can be integrated in the anterior support areas: head, back and / or pelvis.
  • the comments made regarding the medium of sound emission by air are applicable.
  • a preferred embodiment of a bone-sound emission medium configured as a floor plate on which the user can stand is described below.
  • This floor plate comprises: a) A first layer formed by granules of an elastic material that regulates the surface of the floor and dampens vibrations.
  • the granules can be made, for example, of rubber, and can vary in size, shape and composition as long as they allow the described function to be carried out.
  • This frame constitutes a relatively rigid base to support the rest of the upper layers of the floor plate, and at the same time limits the maximum vertical movement of the vibration and also the horizontal movement between several adjacent plates in the event that several devices according to the invention are arranged adjacent to each other.
  • a third layer which rests on the second layer, formed by a plurality of gas bubbles and provided with a central cavity.
  • the main function of the bubble layer for example air bubbles enclosed within a plastic material, it is the damping of the vibrations generated by the vibrating element described below or by the user himself in case he dances or jumps.
  • This third layer may include bubbles of different sizes and arrangements, as well as several sub-layers.
  • a fourth layer which rests on the third layer, formed by a plate of a rigid material whose lower face comprises a vibrating element.
  • This fourth layer constitutes the surface on which the user rests, and therefore must have sufficient mechanical rigidity.
  • This plate is placed on the third layer so that the vibrating element, which is responsible for the emission of sound by bone, is within the central cavity of the third layer.
  • the fourth layer may optionally include a top sheet of coating, for example vinyl, to prevent scratches or improve waterproofing. Being supported on the bubble layer, the fourth layer has a certain freedom of movement, so it can convey to an user who is on it an intense sound sensation.
  • the vibrations are absorbed for the most part by the user who is on it, since the different means of damping vibrations arranged below it reduce their propagation. Additionally, these floor plates can also integrate known cooling and heating systems.
  • An especially preferred embodiment of the invention is directed to a minimum noise pollution audio system comprising a plurality of devices such as those described in the preceding paragraphs arranged adjacent to one another. That is to say, a system formed by a lower surface, or floor, can be designed with a plurality of means of emission by bone arranged next to each other (although mechanically insulated from each other) and an upper surface, or ceiling, provided with a plurality of air emission means arranged next to each other.
  • a dance floor can be configured so that the floor is formed by a plurality of sound emission means by bone in the form of floor plates and the ceiling is formed by a plurality of Sound emission means by air in the form of ceiling plates.
  • the dance floor would be subdivided into a plurality of auditory cells essentially vertical prismatic, allowing a plurality of users located within the respective auditory cells to listen to different sound files without disturbing each other.
  • each ear cell lodges only one user, it is possible to design devices whose cell size allows to accommodate several users.
  • a second aspect of the present invention is directed to a method of operating a device for localized sound emission of the type described in the preceding paragraphs, and comprising the steps of:
  • a preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of determining the position of the user's head inside the space essentially in the form of a vertical prism located between located between the sound emission means by bone and the emission means of sound by air with the purpose of emitting the sound by air in the direction of the user's head.
  • Another preferred embodiment of the method of the invention further comprises the steps of determining the position of the user's ears inside the essentially vertical prism-shaped space and emitting sound by air of binaural type in the direction of the user's ears.
  • Another preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of detecting the presence of a user inside the space essentially in the form of a vertical prism and reproducing the sound file only if the detection is positive.
  • a further preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of generating the sound by air so that it is only audible within a specific volume of space essentially in the form of a vertical prism.
  • Another preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of capturing exterior and / or interior noise essentially in the form of a vertical prism and emitting a sound through the air and / or bone sound emission medium that masks and / or cancel said noise. Cancellation or masking can be total or partial.
  • Another preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of removing and / or masking both of the first portion of the sound file and of the second portion of the sound file those specific frequency bands harmful to the user.
  • a further preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of eliminating or attenuating from the second portion of the sound file those frequencies that may be harmful to the user if they are emitted as audible sound at high volume but which are harmless if emitted by bone route, and incorporate them into the first portion of the sound file.
  • the incorporation into the sound file can be carried out directly, or indirectly through psychoacoustics.
  • Another preferred embodiment of the method of the invention further comprises the step of communicating wirelessly with the user so that he controls the reproduction characteristics of the sound file. This also allows the user to interact with other users who are inside the adjacent auditory cells.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an example of a device according to the invention where the airborne sound emitting means emits a directional sound.
  • Fig. 2 shows an example of a device according to the invention where the sound emission medium by air emits a localized sound.
  • Fig. 3 shows a simplified scheme of the different elements that make up an example of a device according to the present invention.
  • Fig. 4 shows an example for interiors of a system formed by a plurality of devices according to the invention where the sound emission means by bone is configured so that the user is standing.
  • Fig. 5 shows an example for exteriors of a system formed by a plurality of devices according to the invention where the bone sound emission means is configured so that the user is standing.
  • Fig. 6 shows another example for exteriors of a system formed by a plurality of devices according to the invention where the sound emission means by bone is configured so that the user feels.
  • Fig. 7 shows another example of a system that has different zones formed by devices according to the invention.
  • Fig. 8 shows a cross-section of a bone-emitting sound medium configured as a floor plate.
  • Figs. 9a-9b show two views of an example of a second layer of the bone emission sound medium shown in Fig. 8.
  • Figs. 10a-10c show three views of the lower sub-layer of an example of a third layer of the bone emission sound medium shown in Fig. 8.
  • Figs. 11 a-11c show three views of the upper sub-layer of an example of a third layer of the bone emission sound medium shown in Fig. 8.
  • Figs. 12a-12b show two views of an example of a fourth layer of the bone emission sound medium shown in Fig. 8.
  • Fig. 1 shows an example of individual audio device (1) according to the present invention.
  • the device (1) is essentially formed by a means (2) for sound emission by bone and a means (3) for sound emission by air.
  • the means (2) of sound emission by bone is mainly formed by a vibrating element arranged so that it transmits the vibrations generated to a surface on which the user rests.
  • the means (2) of sound emission by bone is configured as a hexagonal shaped floor plate with half a square meter of surface. It is a sufficient surface to allow a user to stand on it.
  • the means (3) for airborne sound emission in this example is a parametric type based on ultrasound, and comprises organized ultrasonic emitters organized in pairs and arranged as rings.
  • the means (3) of sound emission by air is configured as a hexagonal shaped ceiling plate with half a square meter of surface, and is located vertically above the means (2) of sound emission by bone.
  • the gap between the means (2) for sound emission by bone and the means (3) for sound emission by air must be sufficient to accommodate a user in the desired position, in this case standing. Therefore, the space must be greater than approximately 2 meters. In any case, in configurations of the device (1) in which the user is sitting or lying down, the separation space may be smaller.
  • the bone emission means (2) is configured to isolate as completely as possible the vibrations generated from the base on which it rests, as will be described in detail later in this document. Additionally, the bone emission means (2) also includes lateral isolation elements, such as elastic joints or similar elements (not shown in the figures), to prevent vibrations from being transmitted laterally to other floor elements. adjacent.
  • the sound emitted by the means (3) of sound emission by air is of a directional type and therefore is essentially limited to the direction of emission, which as mentioned in this case is vertical down following the direction of the axis of the auditory cell (CA), rapidly decreasing its intensity outside that direction.
  • the sound emitted by the bone emission means (2) is only noticeable to a person who is in direct physical contact with said bone emission means (2).
  • the medium (2) for bone emission emits some small audible sound by air, it would be practically imperceptible in most cases because of the low frequency musical compositions they coincide with the tide of musical time, which in turn coincides with the moment of impact of the user when dancing, which would limit or prevent said residual aerial emission of the medium (2).
  • the device (1) of the invention is not limited to reproducing the sound file at the same time by bone and by air through the respective means (2, 3), but the portions of the sound file that are emitted Bone and air are different.
  • the sound file is divided into a first portion, which is emitted by bone through the means (2) of sound emission by bone, and a second portion, which is emitted by air through the medium ( 3) sound emission by air.
  • the selection of the frequencies that are emitted in one way or another is done with the purpose of maximizing the intensity of the user experience while minimizing the risk of damage to your hearing system. For this reason, normally the lowest frequencies are emitted by bone and the highest frequencies by air.
  • Fig. 2 shows an example of device (1) according to the invention similar to the previous one but where the means (3) of sound emission by air is configured to emit a sound by air of localized type. Therefore, in this case the airborne sound emitted is not audible throughout the entire auditory cell (CA), but only in a particular volume of space (VE) located inside.
  • CA auditory cell
  • VE volume of space
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of the main elements that make up the device (1) of any of Figs. 1-2.
  • a central processing means (10) is connected to the rest of the elements to manage the operation of the system.
  • This processing means (10) can be implemented, for example, through a microcontroller, microprocessor, FPGA, DSP, ASIC, or others.
  • the device (1) of any of Figs. 1-2 may also comprise a means (4) for detecting the user's head that allows direct sound to be directed more accurately.
  • the detection of the user's head can be carried out in different ways, although in this example it is performed by echo-location.
  • the echo-location is based on the emission of an ultrasonic frequency sound, and therefore not audible, and on the detection of the return after it has bounced against the objects that are in its path.
  • the sound emission means (3) by air can fine-tune the direction of sound emission by air, in the case that it is directional, or the position of the particular volume of the space (VE) where said sound by air is audible, in the case of localized sound.
  • the process of detecting the user's position in the auditory cell (AC) is continuous, which allows the sound to be generated by air with the maximum sound power, as well as with sufficient precision to minimize noise pollution in remote areas of the user's head.
  • the means (4) of detecting the position of the user's head could even recognize if the user is standing, sitting, lying down, lying down, or interpreting the movements of his arms, etc.
  • the means (4) for detecting the position of the head of the user is integrated into the means (3) for sound emission by way Aerial
  • the means (3) for airborne sound emission initially function as an echo-locator (4) and, once the position of the user's head has been detected, switches to a state of creation of an audible sound via aerial, either directional in the entire auditory cell (CA) or located only in a particular volume of the same (VE).
  • the device (1) of the invention can also include a means (5) for detecting the presence of a user, so that when there is no user inside the ear cell (CA) no sound is emitted by air or that is.
  • This presence detection means (5) could be configured such that it is adaptable to the user's weight.
  • the presence detection means (5) can be configured in different ways, such as through a weight sensor or load cell arranged in the means (2) for sound emission by bone in the form of a floor plate.
  • the presence detection means (5) is integrated in the air emission means (3) to take advantage of the eco-location functions that it performs.
  • the information obtained during the process of detecting the position of the user's head is used to determine if there are any users inside the auditory cell (CA) and act accordingly.
  • the device (1) of any of Figs. 1-2 may also include a means (6) for detecting noise inside and / or outside the ear cell (AC).
  • This detection means (6) can be implemented through one or more microphones (not shown in Figs. 1-2) arranged in suitable places that allow to capture the sound generated inside and / or outside the auditory cell (AC).
  • the noise detection for example, inside the auditory cell (AC), allows the management of the sound emission medium (3) so that it emits an air sound "opposite" to the detected noise, and that by both be able to dampen or eliminate such noise by cancellation.
  • the noise cancellation is valid both to prevent the outflow of noises generated inside the auditory cell (CA), for example if the user jumps or sings, or to prevent the entrance to the interior of the auditory cell (CA) of Noises generated outside. In the case of a system consisting of several devices (1), this would prevent the transmission of noise between auditory cells (AC) and others.
  • Fig. 3 also shows a wireless communication means (7) that allows a user contact the device (1) of Figs. 1-2 to indicate your preferences or pathological needs.
  • This means of communication (7) can be of the Bluetooth, WiFi, or similar type, which allows the user to control the communication through a simple application installed on their mobile phone or similar .
  • the user could manage characteristics of the sound file such as the frequency distribution between the first portion (by bone) and the second portion (by air) of the sound file, the volume or power of playback of each portion, the sound file you wish to listen to, or the elimination of any frequency band that may be harmful to that particular user.
  • Figs. 4-7 show different system configurations (10) formed by a plurality of devices (1) according to the invention.
  • Fig. 4 shows a system (10) formed by a plurality of devices (1) where the sound emission means by bone (2) and air (3) are respectively configured as floor plates and ceiling plates. These devices (1) are arranged next to each other, so that together they form a plurality of adjacent auditory cells (CAs).
  • Fig. 5 shows a system (10) of the same type formed designed for outdoor use. In this case, the means (3) for sound emission by bone are implemented as portions of an umbrella, and the means (2) for sound emission by bone are implemented as floor plates.
  • Fig. 6 shows an outdoor system (10) similar to the previous one but where the means (2) for sound emission by bone are implemented as seats.
  • Fig. 7 shows a system (10) formed by several devices (1) arranged according to several of the configurations shown in Figs. above, so that a room is divided into different areas with different acoustic characteristics that do not mix with each other.
  • any of these provisions allows several people who are very close to each other, but in different auditory cells (CA), to listen to different sound files without bothering.
  • each particular user could use an application installed on their mobile phone to choose the music they want to listen to. Users could also use the application to choose whether or not the noise coming from outside their cell is canceled.
  • auditory CA
  • CA auditory
  • users located in different auditory cells (CA) are allowed to talk to each other or even for the system to self-regulate to improve communication between people located in different auditory cells (CA).
  • the first layer (21) acts as a vibrational, sonic, thermal insulator, etc. and at the same time as an element that regularizes the surface of the soil and allows horizontalizing the following layers. It is formed by granules of rubber, or other material of similar properties, of small size and which can vary in size, shape, composition, etc. This layer (21) is arranged along the entire surface to be occupied by the device (1) or, in the case of a system (10), the set of devices (1)
  • the second layer (22), shown in greater detail in Figs. 9a and 9b, is formed by a frame that serves to provide mechanical support to the rest of the layers while allowing vertical mobility of the immediately upper layer.
  • the frame of this example has a hexagonal shape and is made up of a set of elongated elements arranged to generate a triangular array of holes.
  • the third layer (23) is formed by several sub-layers of gas-filled bubbles (usually low pressure air) to dampen the vibrations generated in the fourth layer (24) arranged above, and at the same time provide said fourth layer (24) of a certain movement capacity in the vertical direction.
  • the third layer (23) is formed by two sub-layers (23a, 23b).
  • the lower sub-layer (23a), shown in greater detail in Figs. 10a-10c, is formed by two sheets, which in this example have a hexagonal shape, and which contain a matrix arrangement of small bubbles (for example, between 2-10 mm). Each sheet has a flat face and another by which bubbles protrude.
  • the lower sub-layer (23a) is shaped so that the respective hemispheres of the faces by which the bubbles protrude are facing each other.
  • the upper and lower faces of this lower sub-layer (23a) are flat, and can act as a separator between the frame of the second layer (22) and the upper sub-layer (23b).
  • 1 1a-1 1c is formed by a sheet that in this example has a hexagonal shape and that contains a matrix arrangement of larger bubbles (for example, between 20-50 mm) and a cavity located in its central area.
  • This sheet of the upper sub-layer (23b) is formed by spheres so that the contact surface with the lower (23a) and upper (24) layer is minimal.
  • the configuration formed by essentially spherical large bubbles at a relatively low pressure makes it possible to reduce the transmission of vibration between the layers that are in contact with it, specifically the lower layer (23a) and the upper layer (24). This allows maximum vertical mobility of the layer (24).
  • the upper layer (23b) on the lower layer (23a) and having said layers (23a, 23b) different acoustic and vibrational properties, propagation to the real ground of resonance frequencies of a single medium is prevented shock absorber.
  • the fourth layer (24), as shown in Figs. 12a-12b is formed by a rigid hexagonal plate on whose upper surface the user will be supported.
  • This rigid plate has a vibrating element (25) that protrudes from its lower face, and is responsible for the emission of sound by bone to transmit the sound sensation through the bone chain of the user.
  • the rigid plate rests on the third layer (23) so that the vibrating element is inserted into the cavity of the upper sub-layer (23b).
  • a scratch-resistant and waterproof top coat to the fourth layer (24) to prevent users from damaging the bone emission means (2).
  • a vinyl sheet can be applied over the entire floor of a system (10) formed by a plurality of devices (1).
  • This configuration of the means (2) of sound emission by bone in the form of a floor plate manages to produce an intense sound sensation of the user who is above.
  • the freedom of movement in the vertical direction thanks to the minimum contact with the sub-layer (23b) of large bubbles at low pressure, allows the vibrations produced to be absorbed mostly by the user.
  • the different layers that make up the means (2) of sound emission by bone can dampen the propagation of these vibrations downwards.

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Abstract

La invención describe un dispositivo (1 ) de audio de contaminación acústica mínima para transmitir un archivo sonoro a un usuario, que comprende: un medio (2) de emisión de sonido por vía ósea que emite una primera porción del archivo sonoro mediante vibraciones sólo perceptibles para el usuario en contacto directo; y un medio (3) de emisión de sonido por vía aérea que emite una segunda porción del archivo sonoro mediante la generación de un sonido por vía aérea esencialmente en dirección al medio (2), donde dicho medio (2) está configurado para que el usuario se apoye sobre el mismo y dicho medio (3) está situado por encima de la cabeza del usuario y esencialmente en vertical con relación al medio (2), de manera que sólo percibe el archivo sonoro el usuario ubicado dentro de un espacio (CA) esencialmente prismático vertical situado entre el medio (2) y el medio (3).

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de audio de contaminación acústica mínima OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención pertenece de manera general al campo de la acústica, y más particularmente a la emisión de audio de manera direccional. El objeto de la presente invención es un nuevo dispositivo para la emisión de audio capaz de emitir audio de manera que únicamente es perceptible para un usuario, o grupo de usuarios, situados dentro de un espacio confinado, y que al mismo tiempo preserva el silencio a su alrededor. Gracias a ello, es posible disminuir el ruido y la contaminación acústica generada fuera del espacio donde se encuentra el usuario, o grupo de usuarios, que disfruta de la emisión de audio.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
El estado actual de la técnica en lo que respecta a la reproducción de audio, especialmente cuando se desea emitir un mismo archivo de audio para un conjunto de usuarios, como por ejemplo en un concierto o discoteca, apenas ha variado en los últimos años.
Son conocidos de manera general los altavoces, capaces de emitir el archivo de audio para que éste sea oído por cualquier persona situada a su alrededor. Si bien los altavoces tienen una dirección principal de emisión, el sonido que éstos emiten puede ser oído por cualquier persona situada cerca de ellos, incluso si está situada a un lado o detrás de los altavoces. Por ello, este sistema conocido de emisión de audio genera una gran cantidad de contaminación acústica cuando se emplea en conciertos o discotecas. Este problema puede agravarse cuando el diseño arquitectónico del espacio no está bien pensado desde el punto de vista acústico, o bien cuando se reproducen simultáneamente varios archivos sonoros diferentes. Esto obliga a complicadas y costosas tareas de insonorización, en el caso de interiores, o a múltiples limitaciones de lugar y horario, en el caso de exteriores.
Para solucionar este problema existen los auriculares, que permiten que únicamente el usuario que los tiene puestos escuche el sonido en cuestión. Los auriculares pueden ser actualmente inalámbricos, de manera que cada usuario puede escuchar un archivo de audio sin necesidad de estar conectado físicamente a la fuente del sonido. Sin embargo, los auriculares tienen el inconveniente de que, al requerir un contacto físico directo con el usuario, pueden resultar molestos para algunas personas. Además, su uso bloquea el paso de cualquier sonido que no provenga de los propios auriculares y por tanto dificulta la comunicación entre unos usuarios y otros, lo que en determinadas ocasiones puede resultar poco atractivo, inconveniente, o incluso peligroso.
En la actualidad, aún no se ha desarrollado ningún dispositivo que permita resolver los problemas anteriores de una manera completa y adecuada.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención resuelve los problemas anteriores gracias a una particular combinación de tecnologías actualmente conocidas pero utilizadas en otros campos y que aún no se han combinado eficientemente de forma conjunta. El concepto de la invención consiste en la emisión de un archivo de audio mediante una combinación de sonido por vía ósea y sonido por vía aérea, de tal manera que el sonido queda confinado dentro de un volumen muy particular del espacio. Esto permite que únicamente el usuario, o grupo de usuarios, situado dentro de este volumen del espacio pueda percibir dicha combinación de sonido y vibración, mientras que las personas situadas en el entorno de dicho usuario, o grupo de usuarios, pero fuera de dicho volumen del espacio, pueden disfrutar del silencio.
La emisión del sonido por vía aérea se realiza utilizando un medio de emisión de sonido audible capaz de emitir sonido de manera direccional, a lo largo de una dirección particular del espacio, o bien de manera localizada, en una región particular del espacio. Actualmente existen diversas tecnologías capaces de emitir sonido de este modo: a) Es posible generar un sonido localizado o direccional a partir de la combinación de varias señales de ultrasonidos. Estos sistemas están basados en la emisión de al menos dos señales de ultrasonidos que son inaudibles para un usuario de manera aislada pero que están parametrizadas de tal modo que la interacción entre ambas provoca la aparición de un sonido audible. Como ejemplo de este tipo de sistemas, que en ocasiones se denominan "sistemas de sonido pa ra métrico" , puede mencionarse el documento US 2014/0241552 titulado "Sound reproduction device'O el documento US 2012/0281858 titulado "Method and apparatus for transmission of sound waves with high localization of sound production". b) La generación de sonido localizado o direccional puede llevarse a cabo utilizando una membrana piezoeléctrica como elemento generador de la vibración acústica audible, produciendo el mismo efecto direccional y localizado que en el caso anterior. Esta tecnología es actualmente conocida y se describen diversas configuraciones de sistemas de este tipo en diversos documentos de patente. Como ejemplo de este tipo de sistemas pueden mencionarse el documento US20040052387 titulado "Piezoelectric film emitter configuration" o el documento US6427017 titulado "Piezoelectric diaphragm and piezoelectric speaker". Al final de esta descripción se mencionan otros documentos que describen sistemas similares. c) La generación del sonido localizado o direccional puede conseguirse también empleando una combinación de altavoz convencional y lente acústica. El altavoz convencional es un altavoz de cualquier tipo conocido que emite un sonido en todas las direcciones del espacio ubicado en el lado del ángulo principal de emisión o lado delantero. A este altavoz se acopla una lente acústica, que es una implementación de lo que se denomina metamaterial, metavolumen o metasuperficie, capaz de focalizar el sonido emitido por el altavoz a lo largo de una dirección particular o en un volumen localizado del espacio. Como ejemplos de lentes acústicas puede hacerse referencia al documento US 8672088 titulado "Phase plug and acoustic lens fordirect radiating loudspeaket" o al documento "Controling sound with acoustic metamaterials" , S. Cummer, J. Christensen, A. Alú, Nature Reviews Material, 2016. Al final de esta descripción se mencionan otros documentos que describen sistemas similares.
La emisión de sonido por vía ósea se realiza utilizando un transductor táctil o vibrador diseñado para transmitir por contacto directo vibraciones al usuario con una frecuencia determinada según el archivo sonoro que se reproduce. Un ejemplo de este tipo de dispositivos se define en el documento US 7553288 titulado "Sound and vibration transmission pad and system".
Además, una ventaja adicional de la presente invención es que el archivo sonoro se divide en una primera porción que se transmite por vía ósea y una segunda porción que se transmite por vía aérea. Ello permite transmitir al usuario determinadas bandas de frecuencia únicamente por vía ósea con el propósito de mejorar la experiencia del usuario. Por ejemplo, pueden transmitirse únicamente por vía ósea las frecuencias más bajas para que el usuario pueda sentir intensamente la vibración de la música sin arriesgarse a sufrir pérdida auditiva. De ese modo, se consigue además reducir significativamente la contaminación acústica en el entorno, ya que los sonidos de baja frecuencia son los que más energía transmiten y su propagación radial es mucho mayor que para los sonidos de alta frecuencia audible.
A continuación, se describe brevemente el significado de algunos de los términos que se utilizarán a lo largo de este documento para describir el objeto de la invención
Archivo sonoro: Este término se refiere a cualquier conjunto de sonidos que se vayan a emitir para el disfrute de un usuario, como por ejemplo música, conferencias, películas, etc. Incluye no sólo archivos propiamente dichos, es decir, archivos almacenados en un medio de almacenamiento tal como un disco duro o similar, sino también conjuntos de sonidos emitidos en directo, como por ejemplo en un concierto o bien a través de la tecnología conocida como "streaming" a partir de la descarga a través de internet o de la nube. De manera general, un archivo sonoro hace referencia a cualquier conjunto de sonidos que se vaya a emitir para disfrute de un usuario, independientemente del modo en que se obtiene (almacenamiento, descarga, streaming, directo, u otros).
Sonido por vía ósea/sonido por vía aérea: El sistema auditivo del ser humano está diseñado para transformar ondas de presión del aire en vibraciones que posteriormente se interpretan en el cerebro como sonidos. Como consecuencia de este modo de funcionamiento, el sistema auditivo puede también interpretar como sonido una vibración aplicada directamente por contacto sobre el cuerpo del ser humano y que, tras transmitirse fundamentalmente a través de la cadena ósea, llega al sistema auditivo para su interpretación por el cerebro. Por lo tanto, en este documento el término "sonido por vía ósea" hace referencia a un sonido generado a partir de vibraciones aplicadas al usuario por contacto directo, mientras que el término "sonido por vía aérea" hace referencia a un sonido generado como ondas de presión que se transmiten a través del aire. Sonido direccional/localizado: Los dispositivos de emisión sonora convencionales, tales como altavoces y similares, emiten sonido por vía aérea fundamentalmente en todas las direcciones del espacio. En contraposición, un "sonido direccional" es un sonido por vía aérea que se emite en una dirección particular del espacio de tal manera que únicamente es audible por una persona que se encuentra en dicha dirección, pero no por una persona que está fuera de dicha dirección. Similarmente, un "sonido localizado" es un sonido por vía aérea que, siendo direccional, únicamente es audible dentro de un volumen particular del espacio en dicha dirección pero no fuera del mismo. En ambos casos, la amplitud de las ondas sonoras decae muy rápidamente desde una magnitud audible por el ser humano dentro de la dirección de emisión (o volumen particular del espacio) hasta una magnitud imperceptible o no audible por el ser humano fuera de la dirección de emisión (o volumen particular del espacio).
Ruido: Hace referencia a cualquier sonido por vía aérea no deseado, tanto dentro como fuera del dispositivo de la invención. El objeto de la presente invención es precisamente la reducción del ruido a los valores mínimos posibles con el propósito de minimizar la contaminación acústica.
Usuario: La presente invención describe un dispositivo de audio de contaminación acústica mínima que, en su versión más sencilla, está dirigido para su uso por una persona individual. Sin embargo, como se describe más adelante en este documento, es posible diseñar dispositivos destinados a ser utilizados por más de una persona. Por lo tanto, en este documento debe interpretarse que el término "usuario" abarca tanto una única persona como un grupo de personas.
Un primer aspecto de la presente invención está dirigido a un dispositivo de audio de contaminación acústica mínima para transmitir un archivo sonoro a un usuario que fundamentalmente comprende un medio de emisión de sonido por vía ósea y un medio de emisión de sonido por vía aérea. El medio de emisión de sonido por vía ósea es un medio de emisión configurado para emitir una primera porción del archivo sonoro mediante vibraciones que sólo son perceptibles para el usuario que está en contacto directo con dicho medio de emisión de sonido por vía ósea. El medio de emisión de sonido por vía aérea está configurado para emitir una segunda porción del archivo sonoro mediante la generación de un sonido por vía aérea esencialmente en dirección al medio de emisión de sonido por vía ósea, de tal modo que el sonido por vía aérea generado sólo es perceptible para un usuario situado en dicha dirección de generación del sonido por vía aérea. Se trata, por tanto, de un sonido por vía aérea de tipo direccional. Además, el medio de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario se apoye sobre el mismo. Por su parte, el medio de emisión de sonido por vía aérea está situado por encima de la cabeza del usuario y esencialmente en vertical con relación al medio de emisión de sonido por vía ósea. Gracias a esta configuración, sólo percibe el archivo sonoro el usuario ubicado dentro de un espacio con forma esencialmente de prisma vertical situado entre el medio de emisión de sonido por vía ósea y el medio de emisión de sonido por vía aérea. En este documento, el término "esencialmente vertical" debe interpretarse de manera amplia, de tal modo que el medio de emisión de sonido por vía aérea puede estar desplazado una cierta distancia con relación a la vertical del medio de emisión de sonido por vía ósea. Es decir, el eje del espacio de forma esencialmente de prisma vertical puede formar un cierto ángulo con relación a un eje estrictamente vertical. En efecto, el concepto subyacente a esta configuración es que el sonido por vía aérea le llegue al usuario esencialmente desde arriba, con lo que se asegura que no molesta a ningún otro usuario. Para conseguir este objetivo, no es necesario que la dirección de emisión del sonido por vía aérea sea estrictamente vertical hacia abajo, sino que es posible que ésta forme un cierto ángulo con relación a la vertical. Por tanto, el eje del espacio esencialmente vertical puede formar hasta aproximadamente 30° con relación a la vertical del medio de emisión de sonido por vía ósea.
En este documento, el término "espacio con forma esencialmente de prisma vertical' hace referencia a un volumen alargado en dirección esencialmente vertical y cuya sección transversal horizontal puede adoptar cualquier forma según la forma y disposición del medio de emisión de sonido por vía aérea, como por ejemplo poligonal, circular, u otros.
En otras palabras, este novedoso dispositivo genera lo que se denomina una "celdilla auditiva" prismática esencialmente vertical entre el medio de emisión de sonido por vía ósea situado en su base y el medio de emisión de sonido por vía aérea situado en su parte superior. Únicamente un usuario situado dentro de la celdilla auditiva podrá escuchar el archivo sonoro. La primera porción del archivo sonoro le llegará por vía ósea al estar físicamente apoyado sobre el medio de emisión de sonido por vía ósea, y la segunda porción del archivo sonoro le llegará por vía aérea al tener su cabeza dentro de la dirección de emisión del sonido por vía aérea. Por el contrario, un usuario situado junto a la celdilla auditiva pero fuera de ella no oirá prácticamente nada: no oye la primera porción del archivo sonoro porque, al estar fuera de la celdilla auditiva, no está físicamente apoyado en el medio de emisión de sonido por vía ósea, y por lo tanto no recibe las vibraciones generadas por éste; y tampoco oye la segunda porción del archivo sonoro porque, al estar fuera de la celdilla auditiva, su cabeza no se encuentra dentro de la dirección de emisión del sonido por vía aérea. Por lo tanto, esta invención permite que un usuario escuche un archivo sonoro sin molestar a las personas que se encuentran a su alrededor. La contaminación acústica generada por este sistema es por tanto prácticamente nula.
En una realización preferida de la invención, el dispositivo está configurado para determinar la posición de la cabeza del usuario en el interior del espacio con forma esencialmente de prisma vertical con el propósito de emitir el sonido por vía aérea en dirección a la cabeza del usuario. Esto permitirá que el medio de emisión de sonido por vía aérea emita dicho sonido por vía aérea específicamente en dirección a la cabeza del usuario, lo que dota al sistema de una precisión aún mayor. El medio de detección de la posición de la cabeza del usuario puede en principio configurarse de cualquier modo conocido en la técnica. Por ejemplo, puede utilizarse un medio adquisición de imágenes ubicado en un lugar adecuado, como una cámara de vídeo o similar, para tratar posteriormente las imágenes con el propósito de localizar la posición de la cabeza del usuario. Sin embargo, en una realización especialmente preferida de la invención, cuando el propio medio de emisión de sonido por vía aérea es un sistema de sonido paramétrico basado en ultrasonidos, pueden utilizarse esos mismos medios de emisión de ultrasonidos para realizar la detección de la cabeza del usuario. Es decir, el medio de emisión de sonido por vía aérea puede emitir periódicamente desde su posición elevada una señal ultrasónica esencialmente vertical hacia abajo capaz de detectar por eco-localización la presencia de un usuario y la distancia hasta la porción más elevada de dicho usuario, es decir, su cabeza. En cualquier caso, el medio de detección de la posición de la cabeza el usuario comunica la información obtenida a un medio central de procesamiento del dispositivo, el cual ordena al medio de emisión de sonido por vía aérea la dirección según la cual debe emitir el sonido por vía aérea para que siga la posición de la cabeza del usuario, con lo que se consigue mejorar la calidad de la experiencia sonora.
En una realización particularmente preferida de la invención, el dispositivo está además configurado para determinar la posición de las orejas del usuario en el interior del espacio con forma de prisma esencialmente vertical con el propósito de emitir sonido por vía aérea de tipo binaural en dirección a las orejas del usuario.
En otra realización preferida de la invención, el dispositivo está configurado para detectar la presencia de un usuario en el interior del espacio con forma esencialmente de prisma vertical y para reproducir el archivo sonoro sólo en caso de que la detección sea positiva. La detección de la presencia del usuario puede realizarse de diferentes modos. Por ejemplo, el dispositivo puede tener un medio de detección basado en técnicas de eco-localización conocidas de un modo similar al medio de detección de la cabeza del usuario descrito anteriormente. Alternativamente, la detección de presencia de un usuario puede estar basada en un medio de detección capaz de medir del peso que soporta el medio de emisión de sonido por vía ósea sobre el cual debe apoyarse el usuario. Por ejemplo, utilizando una célula de carga o similar, se puede medir el peso que soporta el medio de emisión de sonido por vía ósea y en función de ello determinar si hay un usuario apoyado sobre el mismo. En cualquiera de los casos, el medio de detección comunica la información obtenida al medio central de procesamiento del dispositivo, el cual ordena reproducir, adaptar, o detener la reproducción del archivo sonoro en función de la presencia o ausencia de un usuario. De acuerdo con una realización particularmente preferida de la invención, el medio de emisión de sonido por vía aérea está configurado para generar el sonido por vía aérea de manera que sólo es audible dentro de un volumen específico del espacio con forma esencialmente de prisma vertical. Es decir, en esta realización particular se restringe aún más el volumen del espacio en el que el sonido por vía aérea es audible por el usuario con relación a la realización descrita anteriormente, ya que dicho volumen pasa de incluir la totalidad del prisma esencialmente vertical que conforma la celdilla a incluir únicamente una región en particular dentro de todo el volumen del prisma, concretamente la región en la que se encuentra la cabeza del usuario. Esto permite restringir aún más el volumen del espacio en el que el sonido por vía aérea es audible, minimizando las posibilidades de molestar a otras personas que se encuentran en el entorno. Cualquiera de las tecnologías de emisión de sonido direccional descritas anteriormente permite la emisión de sonido localizado para que sólo sea perceptible en una región particular del espacio dentro de dicha dirección. Nótese que esta posibilidad puede combinarse con la detección de la posición de las orejas del usuario para permitir la percepción binaural del sonido por vía aérea por parte del usuario.
En otra realización preferida de la invención, el dispositivo además está configurado para captar el ruido exterior y/o interior al espacio con forma esencialmente de prisma vertical con el propósito de que el medio de emisión de sonido por vía aérea y/o por vía ósea los enmascare y/o los cancele. En efecto, es conocido el efecto de cancelación de un sonido cuando interacciona con un sonido "opuesto" que tiene la misma amplitud pero que está desfasado 180°, de modo que los picos de un sonido se cancelan al sumarse a los valles del otro sonido. Si el dispositivo de la invención recibe información sobre los sonidos que entran en la celdilla auditiva desde el exterior, y que en el contexto del interior de la celdilla auditiva constituyen ruido, es posible actuar sobre el medio de emisión de sonido por vía aérea y/o ósea para que éste emita un sonido opuesto que cancele y/o enmascare estos sonidos. De este modo, el usuario que está dentro de la celdilla auditiva no recibe el ruido del exterior. Inversamente, si el dispositivo de la invención recibe información sobre los sonidos generados dentro de la propia celdilla auditiva, y que fuera de la celdilla auditiva constituyen ruido, es posible actuar sobre el medio de emisión de sonido por vía aérea y/o ósea para que éste emita un sonido opuesto que cancele y/o enmascare estos sonidos. De este modo, cualquier ruido generado por el usuario dentro de la celdilla auditiva, por ejemplo si grita, salta, etc., es cancelado y/o enmascarado para que no moleste a otras personas situadas fuera de dicha celdilla auditiva. Para ello, el dispositivo de la invención puede comprender un medio de detección de ruido para captar el ruido interior y/o exterior a la celdilla, como por ejemplo uno o varios micrófonos colocados adecuadamente dentro y/o fuera de la celdilla. Este medio de detección de ruido comunica la información obtenida al medio central de procesamiento del dispositivo, el cual a su vez ordena al medio de emisión de sonido por vía aérea y/o ósea la emisión de un sonido de cancelación y/o enmascaramiento. La cancelación/enmascaramiento puede ser total o parcial. Como se ha comentado anteriormente, el archivo sonoro se divide en dos porciones que son reproducidas respectivamente por el medio de emisión de sonido por vía ósea y el medio de emisión de sonido por vía aérea. Cada una de estas porciones incluye unas determinadas frecuencias, seleccionándose cuidadosamente qué bandas de frecuencia y cómo se emiten por una u otra vía con el propósito de mejorar la experiencia del usuario al mismo tiempo que se vela por la seguridad de su sistema auditivo. En este contexto, en una realización preferida de la invención la primera porción del archivo sonoro corresponde a frecuencias que pueden resultar dañinas para el usuario si se emiten como sonido audible a gran volumen, o potencia, pero que son inocuas para el oído si se emiten por vía ósea. En efecto, cuando un usuario escucha música, por ejemplo en un concierto o discoteca, los bajos son responsables de una gran parte de la experiencia sonora, que se percibe no sólo auditivamente sino también a través de las cavidades del cuerpo humano. Sin embargo, un volumen excesivamente alto de los bajos puede comprometer la salud del sistema auditivo del usuario. Por ello, en una realización preferida de la presente invención, la primera porción del archivo sonoro corresponde esencialmente a las frecuencias bajas del archivo sonoro. Es decir, se elimina o atenúa la amplitud de los bajos en la segunda porción de sonido, emitida por vía aérea, y al mismo tiempo se incrementa la amplitud de los bajos en la primera porción de sonido, emitida por vía ósea. Los bajos, cuando se emiten por vía ósea, no constituyen un peligro para el sistema auditivo del usuario y al mismo tiempo permiten que éste sienta la vibración de la música. Además, la eliminación o atenuación de los bajos de la segunda porción emitida por vía aérea permite aumentar la calidad del sonido en las frecuencias altas, lo que mejora aún más la experiencia sonora del usuario.
Además, la incorporación al archivo sonoro puede realizarse de forma directa, o bien de forma indirecta mediante psicoacústica. La psicoacústica estudia el modo en que la mente humana procesa la experiencia auditiva, y en ella intervienen multitud de factores tanto físicos como neuronales. Gracias a la psicoacústica, si una persona escucha un sonido del que se ha eliminado la frecuencia fundamental, la mente es capaz de "crear" esa frecuencia fundamental a partir de los armónicos superiores. Esto permite "generar" de manera virtual un sonido de gran amplitud o potencia evitando los posibles daños que ese sonido podría provocar al sistema auditivo del usuario si se emitiese de forma convencional.
En otra realización preferida de la invención, el dispositivo está configurado para eliminar y/o enmascarar total o parcialmente tanto de la primera porción del archivo sonoro como de la segunda porción del archivo sonoro bandas de frecuencia específicas dañinas para el usuario. En efecto, existen diversas dolencias que pueden provocar molestias o dolor cuando la persona que las sufre se ve afectada por un sonido que incluye unas frecuencias determinadas. Por ejemplo, un sonido cuya frecuencia coincide con la frecuencia de resonancia de una pieza ósea fracturada puede ocasionar molestias o dolor a la persona en cuestión al provocar un efecto de resonancia en la pieza ósea en cuestión. También una persona que sufre Tinitus puede experimentar molestias al oír sonidos con determinadas frecuencias. Para evitarlo, el dispositivo de la invención permite eliminar determinadas bandas de frecuencia del archivo sonoro que se emite a través de los medios de emisión por vía aérea y ósea. Es más, en este caso es posible sustituir dichas frecuencias eliminadas por otras que, gracias a la psicoacústica, provoquen que el cerebro del usuario "genere" esas frecuencias faltantes. El resultado de este proceso es el usuario percibe el sonido completo a pesar de que se hayan eliminado algunas frecuencias.
En otra realización preferida de la invención, el dispositivo está configurado para permitir la comunicación inalámbrica con el usuario para que éste controle las características de reproducción del archivo sonoro. La comunicación inalámbrica puede llevarse a cabo a través de un medio de comunicación inalámbrico, que en principio ser de cualquier tipo, como por ejemplo WiFi, Bluetooth o similares. Este medio de comunicación inalámbrico permite al usuario comunicarse con el dispositivo de la invención para controlar características tales como volumen, frecuencias emitidas por vía ósea o aérea, frecuencias eliminadas, etc. Por ejemplo, un usuario que va a usar el dispositivo de la invención puede, antes de comenzar a escuchar el archivo sonoro, utilizar su teléfono móvil para comunicarse con el medio de comunicación inalámbrico del dispositivo e indicarle que sufre de Tinitus. De este modo, el dispositivo tiene en cuenta esta información para eliminar y/o enmascarar las frecuencias necesarias del archivo sonoro reproducido. Como se ha mencionado anteriormente, la emisión de sonido por vía aérea puede realizarse utilizando diferentes medios. Por tanto, en otra realización preferida de la invención, el medio de emisión de sonido por vía aérea capaz de emitir un sonido en una dirección o volumen particular del espacio se selecciona entre: un medio basado en la emisión de al menos dos ultrasonidos cuya interacción provoca la aparición de sonido audible; un medio basado en la vibración de una lámina o membrana ultrasónica y/o sónica; y un medio basado en al menos un altavoz acoplado a una lente acústica capaz de focalizar el sonido por vía aérea emitido por el mismo.
En cuanto a la configuración física del dispositivo de la invención, como se ha comentado con anterioridad el medio de emisión de sonido por vía aérea está situado en una posición elevada con relación a un usuario que se apoya sobre el medio de emisión de sonido por vía ósea. El medio de emisión de sonido por vía aérea puede en principio adoptar cualquier forma siempre que cumpla esta condición, aunque en una realización preferida de la invención está configurado como una placa de techo, un toldo, una sombrilla, una luminaria u otros elementos similares. En este contexto, una placa de techo hace referencia a cualquier elemento esencialmente plano configurado para fijarse, colgar, o formar parte de un techo o falso techo. En cuanto a la forma, el medio de emisión de sonido por vía aérea puede adoptar cualquier forma que permita generar una celdilla auditiva de un tamaño adecuado. Por ejemplo, puede tener forma poligonal (cuadrado, hexágono, u otros), forma circular, etc. Su tamaño será suficiente para que al menos un usuario permanezca en el interior de la celdilla auditiva. Por ejemplo, el tamaño mínimo puede ser el tamaño que ocupe una persona, ya sea de pie, sentada, recostada o tumbada, o incluso un tamaño menor, como por ejemplo el tamaño de su cabeza o de sus orejas. El tamaño máximo puede ser variable, ya que es posible diseñar un dispositivo de audio de este tipo cuyo tamaño permita a varias personas a la vez disfrutar de la misma experiencia sonora. En definitiva, podría decirse que el tamaño del dispositivo de la invención puede oscilar entre algunas décimas de metro cuadrado para el caso de uso individual, por ejemplo entre 0,3 - 1 ,0 m2, y varios metros cuadrados para el caso de uso colectivo, por ejemplo 100 m2.
En cuanto al medio de emisión de sonido por vía ósea, éste puede en principio adoptar cualquier forma siempre que permita que el usuario se apoye sobre el mismo. En este contexto, el término "apoyar" debe interpretarse de manera amplia, de modo que incluye el apoyo del usuario cuando está de pie, cuando está sentado o cuando está recostado o tumbado. Por tanto, de acuerdo con una realización preferida de la invención, el medio de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario permanezca de pie sobre él, para que el usuario se siente sobre él, o para que el usuario se tumbe o recueste sobre él.
El medio de emisión de sonido por vía ósea puede así adoptar muy diversas formas, como por ejemplo forma de placa de suelo en general, tal como una baldosa, azulejo, etc., forma de asiento en general, tal como una silla, sillón, sofá, banco, banqueta, etc. , o forma de elemento para tumbarse o recostarse en general, tal como una cama, diván, tumbona, hamaca, etc. En este contexto, debe interpretarse que no es necesario que el medio de emisión por vía ósea conforme completamente el elemento en cuestión, sino que puede estar integrado en una parte o zona de alguno de los elementos mencionados, por ejemplo la zona correspondiente a la posición de la cabeza, de la espalda, de los pulmones y/o de la pelvis cuando el usuario se apoya sobre dicho elemento. Por ejemplo, en el caso de un asiento con respaldo, el medio de emisión de sonido por vía ósea puede estar integrado en la zona de apoyo de la espalda; en el caso de un asiento sin respaldo, el medio de emisión de sonido por vía ósea puede estar integrado en la zona de apoyo del isquion; en el caso de una almohada, el medio de emisión de sonido por vía ósea puede estar integrado en la zona de apoyo de la cabeza; y en el caso de un diván, el medio de emisión de sonido por vía ósea puede estar integrado en las zonas de apoyo anteriores: cabeza, espalda y/o pelvis. En lo que respecta a forma y tamaño, son aplicables los comentarios realizados con relación al medio de emisión de sonido por vía aérea.
Se describe a continuación una realización preferida de un medio de emisión de sonido por vía ósea configurado como una placa de suelo sobre la cual el usuario puede estar de pie. Esta placa de suelo comprende: a) Una primera capa formada por gránulos de un material elástico que regulariza la superficie del suelo y amortigua las vibraciones. Los gránulos pueden estar hechos, por ejemplo, de caucho, y pueden variar en cuanto a tamaño, forma y composición siempre que permitan llevar a cabo la función descrita. b) Una segunda capa, que se apoya sobre la primera capa, que comprende un armazón dotado de una pluralidad de orificios. Este armazón constituye una base relativamente rígida para dar apoyo al resto de capas superiores de la placa de suelo, y al mismo tiempo limita el movimiento vertical máximo de la vibración y también el movimiento horizontal entre varias placas contiguas en el caso de que varios dispositivos según la invención se dispongan de manera adyacente unos a otros. c) Una tercera capa, que se apoya sobre la segunda capa, formada por una pluralidad de burbujas de gas y dotada de una cavidad central. La función principal de la capa de burbujas, por ejemplo burbujas de aire encerradas en el interior de un material plástico, es la amortiguación de las vibraciones generadas por el elemento vibrador que se describe a continuación o por el propio usuario en caso de que baile o salte. Esta tercera capa puede incluir burbujas de diferentes tamaños y disposiciones, así como varias sub-capas. d) Una cuarta capa, que se apoya sobre la tercera capa, formada por una placa de un material rígido cuya cara inferior comprende un elemento vibrador. Esta cuarta capa constituye la superficie sobre la que se apoya el usuario, y por lo tanto debe tener una rigidez mecánica suficiente. Esta placa se coloca sobre la tercera capa de manera que el elemento vibrador, que es el responsable de la emisión del sonido por vía ósea, quede dentro de la cavidad central de la tercera capa. Además, la cuarta capa puede opcionalmente incluir una lámina superior de recubrimiento, por ejemplo de vinilo, para evitar arañazos o mejorar la impermeabilización. Al estar apoyada sobre la capa de burbujas, la cuarta capa tiene una cierta libertad de movimiento, por lo que puede transmitir a un usuario que se encuentra sobre ella una sensación sonora intensa. Además, las vibraciones son absorbidas en su mayor parte por el usuario que se encuentra sobre ella, ya que los diferentes medios de amortiguación de vibraciones dispuestos debajo de ella reducen su propagación. Adicionalmente, estas placas de suelo pueden integrar además sistemas conocidos de refrigeración y calefacción.
Una realización especialmente preferida de la invención está dirigida a un sistema de audio de contaminación acústica mínima que comprende una pluralidad de dispositivos como los descritos en los párrafos anteriores dispuestos de manera adyacente uno junto a otro. Es decir, puede diseñarse un sistema formado por una superficie inferior, o suelo, dotada de una pluralidad de medios de emisión por vía ósea dispuestos unos junto a otros (aunque aislados mecánicamente entre sí) y una superficie superior, o techo, dotada de una pluralidad de medios de emisión por vía aérea dispuestos unos junto a otros. Por ejemplo, en el caso de una discoteca, puede configurarse una pista de baile de manera que el suelo está formado por una pluralidad de medios de emisión de sonido por vía ósea en forma de placas de suelo y el techo esté formado por una pluralidad de medios de emisión de sonido por vía aérea en forma de placas de techo. De ese modo, la pista de baile quedaría subdividida en una pluralidad de celdillas auditivas de forma esencialmente prismática vertical, permitiendo que una pluralidad de usuarios situados dentro de las respectivas celdillas auditivas escuchen diferentes archivos sonoros sin molestarse unos a otros. En este contexto, es importante señalar que no es imprescindible que cada celdilla auditiva aloje únicamente a un usuario, sino que es posible diseñar dispositivos cuyo tamaño de celdilla permita alojar a varios usuarios.
Un segundo aspecto de la presente invención está dirigido a un método de operación de un dispositivo para la emisión de sonido localizado del tipo descrito en los párrafos anteriores, y que comprende los pasos de:
- emitir, mediante el medio de emisión de sonido por vía ósea, una primera porción del archivo sonoro mediante vibraciones que sólo son perceptibles para el usuario que está en contacto directo con dicho medio de emisión de sonido por vía ósea; y
- emitir, mediante el medio de emisión de sonido por vía aérea, una segunda porción del archivo sonoro mediante la generación de un sonido por vía aérea esencialmente en dirección al medio de emisión de sonido por vía ósea, donde el sonido por vía aérea generado solo es perceptible para un usuario situado en dicha dirección de generación del sonido por vía aérea.
Una realización preferida del método de la invención comprende además el paso de determinar la posición de la cabeza del usuario en el interior del espacio con forma esencialmente de prisma vertical situado entre situado entre el medio de emisión de sonido por vía ósea y el medio de emisión de sonido por vía aérea con el propósito de emitir el sonido por vía aérea en dirección a la cabeza del usuario.
Otra realización preferida del método de la invención además comprende los pasos de determinar la posición de las orejas del usuario en el interior del espacio con forma de prisma esencialmente vertical y emitir sonido por vía aérea de tipo binaural en dirección a las orejas del usuario.
Otra realización preferida del método de la invención comprende además el paso de detectar la presencia de un usuario en el interior del espacio con forma esencialmente de prisma vertical y reproducir el archivo sonoro sólo en caso de que la detección sea positiva.
Otra realización preferida más del método de la invención comprende además el paso de generar el sonido por vía aérea de manera que sólo es audible dentro de un volumen específico del espacio con forma esencialmente de prisma vertical. Otra realización preferida del método de la invención comprende además el paso de captar el ruido exterior y/o interior al espacio con forma esencialmente de prisma vertical y emitir un sonido a través del medio de emisión de sonido por vía aérea y/o ósea que enmascare y/o cancele dicho ruido. La cancelación o enmascaramiento puede ser total o parcial.
Otra realización preferida del método de la invención comprende además el paso de eliminar y/o enmascarar tanto de la primera porción del archivo sonoro como de la segunda porción del archivo sonoro aquellas bandas de frecuencia específicas dañinas para el usuario. Otra realización preferida más del método de la invención comprende además el paso de eliminar o atenuar de la segunda porción del archivo sonoro aquellas frecuencias que pueden resultar dañinas para el usuario si se emiten como sonido audible a gran volumen pero que son inocuas si se emiten por vía ósea, e incorporarlas a la primera porción del archivo sonoro. Como se ha mencionado anteriormente, la incorporación al archivo sonoro puede realizarse de forma directa, o bien de forma indirecta mediante psicoacústica.
Otra realización preferida del método de la invención comprende además el paso de comunicarse de manera inalámbrica con el usuario para que éste controle las características de reproducción del archivo sonoro. Esto permite al usuario además interactuar con otros usuarios que se encuentran en el interior de las celdillas auditivas adyacentes.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de dispositivo de acuerdo con la invención donde el medio de emisión de sonido por vía aérea emite un sonido direccional.
La Fig. 2 muestra un ejemplo de dispositivo de acuerdo con la invención donde el medio de emisión de sonido por vía aérea emite un sonido localizado. La Fig. 3 muestra un esquema simplificado de los diferentes elementos que componen un ejemplo de dispositivo según la presente invención.
La Fig. 4 muestra un ejemplo para interiores de un sistema formado por una pluralidad de dispositivos según la invención donde el medio de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario esté de pie. La Fig. 5 muestra un ejemplo para exteriores de un sistema formado por una pluralidad de dispositivos según la invención donde el medio de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario esté de pie. La Fig. 6 muestra otro ejemplo para exteriores de un sistema formado por una pluralidad de dispositivos según la invención donde el medio de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario se siente.
La Fig. 7 muestra otro ejemplo de un sistema que presenta diferentes zonas formadas por dispositivos según la invención.
La Fig. 8 muestra una sección transversal de un medio de emisión de sonido por vía ósea configurado como una placa de suelo. Las Figs. 9a-9b muestran dos vistas de un ejemplo de segunda capa del medio de emisión de sonido por vía ósea mostrado en la Fig. 8.
Las Figs. 10a-10c muestran tres vistas de la sub-capa inferior de un ejemplo de tercera capa del medio de emisión de sonido por vía ósea mostrado en la Fig. 8.
Las Figs. 11 a-11c muestran tres vistas de la sub-capa superior de un ejemplo de tercera capa del medio de emisión de sonido por vía ósea mostrado en la Fig. 8.
Las Figs. 12a-12b muestran dos vistas de un ejemplo de cuarta capa del medio de emisión de sonido por vía ósea mostrado en la Fig. 8.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
A continuación, se describen con mayor detalle algunos ejemplos de dispositivos (1) y sistemas (10) de acuerdo con la presente invención.
La Fig. 1 muestra un ejemplo de dispositivo (1) de audio individual de acuerdo con la presente invención. El dispositivo (1) está formado fundamentalmente por un medio (2) de emisión de sonido por vía ósea y un medio (3) de emisión de sonido por vía aérea.
El medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está formado fundamentalmente por un elemento vibrador dispuesto de manera que transmite las vibraciones generadas a una superficie sobre la que se apoya el usuario. En lo que respecta a su forma, en este ejemplo el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está configurado como una placa de suelo de forma hexagonal con medio metro cuadrado de superficie. Se trata de una superficie suficiente como para permitir que un usuario esté de pie sobre la misma. Sin embargo, esto no constituye una limitación de la presente invención, ya que el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, y por tanto el dispositivo (1) en su conjunto, podría tener un área mayor para dar cabida a más de un usuario. El medio (3) de emisión de sonido por vía aérea en este ejemplo es de tipo paramétrico basado en ultrasonidos, y comprende unos emisores ultrasónicos organizados organizados en parejas y dispuestos a modo de anillos. Esto permite optimizar su transmisión y dotarlos de regiones de enfoque de pequeño tamaño (normalmente menor de 5 cm de diámetro), habilitándolos para la emisión de sonido binaural. Al igual que el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea está configurado como una placa de techo de forma hexagonal con medio metro cuadrado de superficie, y está situado en vertical por encima del medio (2) de emisión de sonido por vía ósea. El espacio de separación entre el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea y el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea debe ser suficiente como para acomodar a un usuario en la posición deseada, en este caso de pie. Por tanto, el espacio debe ser superior a 2 metros aproximadamente. En cualquier caso, en configuraciones del dispositivo (1) en las que el usuario esté sentado o tumbado, el espacio de separación puede ser menor.
Además, en este contexto es importante evitar la transmisión de las vibraciones a lo largo de la base inferior sobre la que se apoya el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, ya sean éstas vibraciones generadas por el propio medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, o bien vibraciones que pueda generar un usuario, por ejemplo al saltar o bailar. Para ello, el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está configurado para aislar lo más completamente posible las vibraciones generadas de la base sobre la que se apoya, como se describirá con detalle más adelante en este documento. Adicionalmente, el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea también comprende elementos de aislamiento lateral, como por ejemplo juntas elásticas o elementos similares (no mostrados en las figuras), para evitar que las vibraciones se transmitan lateralmente a otros elementos del suelo adyacentes. Con esta configuración, cuando el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea emite un sonido por vía aérea dirigido esencialmente en vertical hacia abajo, se crea un espacio con forma esencialmente de prisma vertical hexagonal denominado "celdilla auditiva" (CA) en cuyo interior es audible dicho sonido por vía aérea. Como, además, para que un usuario esté dentro de la celdilla auditiva (CA) es necesario que se apoye sobre el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, dicho usuario recibirá tanto el sonido por vía aérea como el sonido por vía ósea. Por el contrario, los sonidos emitidos respectivamente por el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea y por el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea serán prácticamente imperceptibles para una persona situada fuera de la celdilla auditiva (CA). El sonido emitido por el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea es de tipo direccional y por tanto está limitado esencialmente a la dirección de emisión, que como se ha comentado en este caso es vertical hacia abajo siguiendo la dirección del eje de la celdilla auditiva (CA), decayendo rápidamente su intensidad fuera de dicha dirección. Por otra parte, el sonido emitido por el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea sólo es perceptible para una persona que está en contacto físico directo con dicho medio (2) de emisión de sonido por vía ósea. Es más, en el caso de que el medio (2) de emisión por vía ósea emitiese de manera residual algún pequeño sonido audible por vía aérea, este sería prácticamente imperceptible en la mayoría de los casos debido a que en las composiciones musicales las bajas frecuencias coinciden con el mareaje del tiempo musical, el cual a su vez coincide con el momento del impacto del usuario al bailar, lo que limitaría o impediría dicha emisión aérea residual del medio (2). Además, el dispositivo (1) de la invención no se limita a reproducir el archivo sonoro al mismo tiempo por vía ósea y por vía aérea a través de los respectivos medios (2, 3), sino que las porciones del archivo sonoro que se emiten por vía ósea y por vía aérea son diferentes. En efecto, el archivo sonoro se divide en una primera porción, que se emite por vía ósea a través del medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, y una segunda porción, que se emite por vía aérea a través del medio (3) de emisión de sonido por vía aérea. La selección de las frecuencias que se emiten por una u otra vía se realiza con el propósito de maximizar la intensidad de la experiencia del usuario al mismo tiempo que se minimiza el riesgo de producir daños en su sistema auditivo. Por este motivo, normalmente las frecuencias más bajas se emiten por vía ósea y las frecuencias más altas por vía aérea. Sin embargo, las posibilidades no se limitan a esta, y el reparto de frecuencias y amplitudes entre las porciones que se emiten por vía ósea o aérea puede realizarse en función de diferentes parámetros. Por ejemplo, es posible emitir la totalidad del archivo sonoro por vía ósea, por ejemplo para personas sordas, y viceversa para personas con problemas óseos. La Fig. 2 muestra un ejemplo de dispositivo (1) según la invención similar al anterior pero donde el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea está configurado para emitir un sonido por vía aérea de tipo localizado. Por tanto, en este caso el sonido por vía aérea emitido no es audible a lo largo de toda la celdilla auditiva (CA), sino solamente en un volumen particular del espacio (VE) ubicado en su interior. El resto del dispositivo (1) es idéntico al anterior. La Fig. 3 muestra un diagrama esquemático de los elementos principales que conforman el dispositivo (1) de cualquiera de las Figs. 1-2. Como se puede apreciar, un medio (10) de procesamiento central está conectado al resto de elementos para gestionar el funcionamiento del sistema. Este medio (10) de procesamiento puede implementarse, por ejemplo, a través de un microcontrolador, microprocesador, FPGA, DSP, ASIC, u otros.
El dispositivo (1) de cualquiera de las Figs. 1-2 puede comprender además un medio (4) de detección de la cabeza del usuario que permite dirigir el sonido por vía aérea con mayor precisión. Como se ha comentado anteriormente, la detección de la cabeza del usuario puede llevarse a cabo de diferentes maneras, aunque en este ejemplo se realiza mediante eco- localización. La eco-localización está basada en la emisión de un sonido de frecuencia ultrasónica, y por tanto no audible, y en la detección del retorno después de que haya rebotado contra los objetos que se encuentra en su camino. Mediante la ubicación de los elementos emisores de ultrasonidos en la parte superior de la celdilla auditiva (CA) y la emisión de dichos ultrasonidos verticalmente hacia abajo, es posible crear un mapa de profundidad de la celdilla auditiva (CA) a partir del cual puede deducirse la posición de la cabeza del usuario. Es más, sería posible determinar la posición aproximada de sus orejas, lo que permitiría generar el sonido por vía ósea para proporcionar al usuario una percepción binaural fija y/o adaptativa. La orientación del cuerpo se podría determinar por la posición de los hombros. Una vez determinada la posición de la cabeza del usuario, el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea puede afinar la dirección de emisión del sonido por vía aérea, en el caso de que éste sea direccional, o la posición del volumen particular del espacio (VE) donde dicho sonido por vía aérea es audible, en el caso de sonido localizado. Además, el proceso de detección de posición del usuario en la celdilla auditiva (CA) es continuo, lo que permite generar el sonido por vía aérea con la potencia sonora máxima salubre, así como con la precisión suficiente para minimizar la contaminación acústica en zonas alejadas de la cabeza del usuario. Es más, el medio (4) de detección de la posición de la cabeza del usuario podría incluso reconocer si el usuario está de pie, sentado, tumbado, recostado, o interpretar los movimientos de sus brazos, etc.
Aunque es posible implementar el medio (4) de detección de la posición de la cabeza del usuario como un elemento separado con relación al medio (3) de emisión de sonido por vía aérea, en este ejemplo el medio (4) de detección de la cabeza del usuario está integrado en el propio medio (3) de emisión de sonido por vía aérea. Para ello, el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea funciona inicialmente como un eco-localizador (4) y, una vez detectada la posición de la cabeza del usuario, conmuta a un estado de creación de un sonido audible por vía aérea, ya sea direccional en toda la celdilla auditiva (CA) o localizado solo en un volumen particular de la misma (VE).
El dispositivo (1) de la invención también puede incluir un medio (5) de detección de la presencia de un usuario, de manera que cuando no hay ningún usuario dentro de la celdilla auditiva (CA) no se emite ningún sonido por vía aérea u ósea. Este medio (5) de detección de presencia podría estar configurado de tal modo que fuese adaptable al peso del usuario. El medio (5) de detección de presencia puede configurarse de diferentes modos, como por ejemplo a través de un sensor de peso o célula de carga dispuesto en el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea en forma de placa de suelo. Sin embargo, en este ejemplo el medio (5) de detección de presencia está integrado en el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea para aprovechar las funciones de eco-localización que éste realiza. Así, se aprovecha la información obtenida durante el proceso de detección de la posición de la cabeza del usuario para determinar si hay algún usuario dentro de la celdilla auditiva (CA) y actuar en consecuencia.
Como se aprecia en la Fig. 3, el dispositivo (1) de cualquiera de las Figs. 1-2 también puede incluir un medio (6) de detección de ruido interior y/o exterior a la celdilla auditiva (CA). Este medio (6) de detección puede implementarse a través de uno o varios micrófonos (no mostrados en las Figs. 1-2) dispuestos en lugares adecuados que permitan captar el sonido generado dentro y/o fuera de la celdilla auditiva (CA). La detección del ruido, por ejemplo, interior a la celdilla auditiva (CA), permite la gestión del medio (3) de emisión de sonido por vía aérea para que emita un sonido por vía aérea "opuesto" al ruido detectado, y que por tanto sea capaz de amortiguar o eliminar dicho ruido por cancelación. La cancelación del ruido es válida tanto para impedir la salida al exterior de ruidos generados dentro de la propia celdilla auditiva (CA), por ejemplo si el usuario salta o canta, como para impedir la entrada al interior de la celdilla auditiva (CA) de ruidos generados en el exterior. En el caso de un sistema formado por varios dispositivos (1), esto impediría la transmisión del ruido entre unas celdillas auditivas (CA) y otras.
La Fig. 3 también muestra un medio (7) de comunicación inalámbrico que permite que un usuario se comunique con el dispositivo (1) de las Figs. 1-2 para indicarle sus preferencias o necesidades patológicas. Este medio (7) de comunicación (no mostrado en las Figs. 1-2) puede ser de tipo Bluetooth, WiFi, o similar, lo que permite al usuario controlar la comunicación a través de una simple aplicación instalada en su teléfono móvil o similar. A través de esta aplicación, por ejemplo, el usuario podría gestionar características del archivo sonoro tales como la distribución de frecuencias entre la primera porción (por vía ósea) y la segunda porción (por vía aérea) del archivo sonoro, el volumen o potencia de reproducción de cada porción, el archivo sonoro que desea escuchar, o la eliminación de alguna banda de frecuencias que puede resultar dañina para ese usuario en particular. Como se ha comentado con anterioridad en este documento, esto puede resultar especialmente útil para una persona que tiene una fractura o fisura ósea, o bien que padece de tinitus, y que podría comunicar estas dolencias al dispositivo (1) para que éste se auto-configurase con el propósito de garantizar la salubridad del usuario. Las Figs. 4-7 muestran diferentes configuraciones de sistemas (10) formados por una pluralidad de dispositivos (1) según la invención.
La Fig. 4 muestra un sistema (10) formado por una pluralidad de dispositivos (1) donde los medios de emisión de sonido por vía ósea (2) y aérea (3) están respectivamente configurados como placas de suelo y placas de techo. Estos dispositivos (1) están dispuestos uno junto a otro, de manera que en conjunto forman una pluralidad de celdillas auditivas (CA) contiguas. La Fig. 5 muestra un sistema (10) del mismo tipo formado pensado para exteriores. En este caso, los medios (3) de emisión de sonido por vía ósea están implementados a modo de porciones de una sombrilla, y los medios (2) de emisión de sonido por vía ósea están implementados a modo de placas de suelo. La Fig. 6 muestra un sistema (10) para exteriores similar al anterior pero donde los medios (2) de emisión de sonido por vía ósea están implementados a modo de asientos. La Fig. 7 muestra un sistema (10) formado por varios dispositivos (1) dispuestos según varias de las configuraciones mostradas en las Figs. anteriores, de manera que una sala queda dividida en diferentes zonas con diferentes características acústicas que no se mezclan entre sí.
Cualquiera de estas disposiciones permite que varias personas que están muy cerca unas de otras, pero en diferentes celdillas auditivas (CA), puedan escuchar archivos sonoros diferentes sin molestarse. Por ejemplo, cada usuario particular podría utilizar una aplicación instalada en su teléfono móvil para elegir la música que desea escuchar. Los usuarios podrían también usar la aplicación para elegir si se cancelan o no los ruidos que llegan del exterior de su celdilla auditiva (CA), de manera que se permita que usuarios situados en diferentes celdillas auditivas (CA) hablen entre sí o incluso que el sistema se auto-regule para mejorar la comunicación entre personas situadas en diferentes celdillas auditivas (CA). A continuación, se describe con mayor detalle la configuración de un ejemplo particular de medio (2) de emisión de sonido por vía ósea configurado como una placa de suelo representada en la Fig. 8.
La primera capa (21) actúa como aislante vibracional, sónico, térmico, etc. y al mismo tiempo como elemento que regulariza la superficie del suelo y permite horizontalizar las siguientes capas. Está formada por gránulos de caucho, u otro material de propiedades similares, de pequeño tamaño y que pueden variar en tamaño, forma, composición, etc. Esta capa (21) se dispone a lo largo de toda la superficie que va a ocupar el dispositivo (1) o, en el caso de un sistema (10), el conjunto de dispositivos (1)
La segunda capa (22), que se muestra con mayor detalle en las Figs. 9a y 9b, está formada por un armazón que sirve para proporcionar soporte mecánico al resto de capas al mismo tiempo que permite la movilidad vertical de la capa inmediatamente superior. El armazón de este ejemplo tiene forma hexagonal y está conformado por un conjunto de elementos alargados dispuestos para generar una matriz de orificios de forma triangular.
La tercera capa (23) está formada por varias sub-capas de burbujas rellenas de gas (normalmente aire a baja presión) para amortiguar las vibraciones que se generan en la cuarta capa (24) dispuesta encima, y al mismo tiempo dotar a dicha cuarta capa (24) de una cierta capacidad de movimiento en dirección vertical. En este ejemplo, la tercera capa (23) está formada por dos sub-capas (23a, 23b).
La sub-capa (23a) inferior, que se muestra con mayor detalle en las Figs. 10a-10c, está formada por dos láminas, que en este ejemplo tienen forma hexagonal, y que contienen una disposición matricial de burbujas de pequeño tamaño (por ejemplo, entre 2-10 mm). Cada lámina tiene una cara plana y otra por la que sobresalen las burbujas. La sub-capa (23a) inferior está conformada de manera que las respectivas semiesferas de las caras por las que sobresalen las burbujas están enfrentadas entre sí. De este modo, las caras superior e inferior de esta sub-capa (23a) inferior son planas, y puede actuar como separador entre el armazón de la segunda capa (22) y la sub-capa (23b) superior. La sub-capa (23b) superior, que se muestra con mayor detalle en las Figs. 1 1a-1 1c, está formada por una lámina que en este ejemplo tiene forma hexagonal y que contiene una disposición matricial de burbujas de mayor tamaño (por ejemplo, entre 20-50 mm) y una cavidad ubicada en su zona central. Esta lámina de la sub-capa (23b) superior está conformada por esferas de manera que la superficie de contacto con la capa inferior (23a) y superior (24) sea mínima. De este modo, la configuración formada por burbujas grandes esencialmente esféricas y a una presión relativamente baja permite reducir la transmisión de vibración entre las capas que están en contacto con ésta, concretamente la capa (23a) inferior y la capa (24) superior. Esto permite una movilidad vertical máxima de la capa (24). Además, al apoyarse la capa (23b) superior sobre la capa (23a) inferior, y al tener dichas capas (23a, 23b) propiedades acústicas y vibracionales diferentes, se evita la propagación hacia el suelo real de frecuencias de resonancia de un único medio amortiguador.
La cuarta capa (24), como se muestra en las Figs. 12a-12b está formada por una placa rígida de forma hexagonal sobre cuya superficie superior constituirá se apoyará el usuario. Esta placa rígida tiene un elemento vibrador (25) que sobresale por su cara inferior, y que es el responsable de la emisión del sonido por vía ósea para transmitir a través de la cadena ósea del usuario la sensación sonora. La placa rígida se apoya sobre la tercera capa (23) de manera que el elemento vibrador queda introducido dentro de la cavidad de la sub-capa (23b) superior.
Adicionalmente, es posible aplicar a la cuarta capa (24) un recubrimiento superior resistente a arañazos e impermeable para evitar que los usuarios dañen el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea. Por ejemplo, puede aplicarse una lámina de vinilo sobre todo el suelo de un sistema (10) formado por una pluralidad de dispositivos (1).
Esta configuración del medio (2) de emisión de sonido por vía ósea en forma de placa de suelo consigue producir una sensación sonora intensa el usuario que se encuentra encima. La libertad de movimiento en dirección vertical, gracias al mínimo contacto con la sub-capa (23b) de burbujas grandes a baja presión, permite que las vibraciones producidas sean absorbidas en su mayor parte por el usuario. Al mismo tiempo, las diferentes capas que conforman el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea permiten amortiguar la propagación de estas vibraciones hacia abajo.
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Claims

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (1) de audio de contaminación acústica mínima para transmitir un archivo sonoro a un usuario, caracterizado por comprender:
- un medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, configurado para emitir una primera porción del archivo sonoro mediante vibraciones que sólo son perceptibles para el usuario que está en contacto directo con dicho medio (2) de emisión de sonido por vía ósea; y
- un medio (3) de emisión de sonido por vía aérea, configurado para emitir una segunda porción del archivo sonoro mediante la generación de un sonido por vía aérea esencialmente en dirección al medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, donde el sonido por vía aérea generado solo es perceptible para un usuario situado en dicha dirección de generación del sonido por vía aérea,
- donde dicho medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario se apoye sobre el mismo y dicho medio (3) de emisión de sonido por vía aérea está situado por encima de la cabeza del usuario y esencialmente en vertical con relación al medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, de manera que sólo percibe el archivo sonoro el usuario ubicado dentro de un espacio (CA) con forma esencialmente de prisma vertical situado entre el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea y el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea.
2. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 1 , que además está configurado para determinar la posición de la cabeza del usuario en el interior del espacio (CA) con forma esencialmente de prisma vertical con el propósito de emitir el sonido por vía aérea en dirección a la cabeza del usuario.
3. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 2, que además está configurado para determinar la posición de las orejas del usuario en el interior del espacio (CA) con forma de prisma esencialmente vertical con el propósito de emitir sonido por vía aérea de tipo binaural en dirección a las orejas del usuario.
4. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está configurado para detectar la presencia de un usuario en el interior del espacio (CA) con forma esencialmente de prisma vertical y para reproducir el archivo sonoro sólo en caso de que la detección sea positiva.
5. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea está configurado para generar el sonido por vía aérea de manera que sólo es audible dentro de un volumen específico (VE) del espacio (CA) con forma esencialmente de prisma vertical.
6. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que además está configurado para captar el ruido exterior y/o interior al espacio con forma esencialmente de prisma vertical con el propósito de que el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea y/o por vía ósea los enmascare y/o cancele.
7. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la primera porción del archivo sonoro corresponde a frecuencias que pueden resultar dañinas para el usuario si se emiten como sonido audible a gran volumen pero que son inocuas si se emiten por vía ósea.
8. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 7, donde la primera porción del archivo sonoro corresponde esencialmente a las frecuencias bajas del archivo sonoro.
9. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está configurado para eliminar y/o enmascarar total o parcialmente tanto de la primera porción del archivo sonoro como de la segunda porción del archivo sonoro bandas de frecuencia específicas dañinas para el usuario.
10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está configurado para permitir la comunicación inalámbrica con el usuario para que éste controle las características de reproducción del archivo sonoro.
11. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea por vía aérea capaz de emitir un sonido en una dirección o volumen particular del espacio se selecciona entre: un medio basado en la emisión de al menos dos ultrasonidos cuya interacción provoca la aparición de sonido audible; un medio basado en la vibración de una lámina o membrana ultrasónica y/o sónica; y un medio basado en al menos un altavoz acoplado a una lente acústica capaz de focalizar el sonido por vía aérea emitido por el mismo.
12. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea está configurado como una placa de techo, un toldo, una sombrilla o una luminaria.
13. Dispositivo (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está configurado para que el usuario permanezca de pie sobre él, para que el usuario se siente sobre él, o para que el usuario se tumbe o recueste sobre él.
14. Dispositivo (1) de acuerdo con la reivindicación 13, donde el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea está configurado como una placa de suelo, que comprende:
- una primera capa (21) formada por gránulos de un material elástico que regulariza la superficie del suelo y amortigua las vibraciones;
- una segunda capa (22), que se apoya sobre la primera capa (21), que comprende un armazón dotado de una pluralidad de orificios;
- una tercera capa (21), que se apoya sobre la segunda capa (22), formada por una pluralidad de burbujas de gas y dotada de una cavidad central; y
- una cuarta capa (24) que se apoya sobre la segunda capa (23), formada por una placa de un material rígido cuya cara inferior comprende un elemento vibrador (25).
15. Sistema (10) para la emisión de sonido localizado, que comprende una pluralidad de dispositivos (1) como los descritos en cualquiera de las reivindicaciones 1-14 dispuestos de manera adyacente uno junto a otro, de tal modo que varios usuarios situados dentro de los respectivos espacios con forma esencialmente prismática de cada dispositivo (1) pueden escuchar diferentes archivos sonoros sin molestarse.
16. Método de operación de un dispositivo (1) para la emisión de sonido localizado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizado por que comprende los pasos de:
- emitir, mediante el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, una primera porción del archivo sonoro mediante vibraciones que sólo son perceptibles para el usuario que está en contacto directo con dicho medio (2) de emisión de sonido por vía ósea;
- emitir, mediante el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea, una segunda porción del archivo sonoro mediante la generación de un sonido por vía aérea esencialmente en dirección al medio (2) de emisión de sonido por vía ósea, donde el sonido por vía aérea generado solo es perceptible para un usuario situado en dicha dirección de generación del sonido por vía aérea.
17. Método de acuerdo con la reivindicación 16, que además comprende el paso de determinar la posición de la cabeza del usuario en el interior del espacio (CA) con forma esencialmente de prisma vertical situado entre situado entre el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea y el medio (3) de emisión de sonido por vía aérea con el propósito de emitir el sonido por vía aérea en dirección a la cabeza del usuario.
18. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-17, que además comprende los pasos de determinar la posición de las orejas del usuario en el interior del espacio (CA) con forma de prisma esencialmente vertical y emitir sonido por vía aérea de tipo binaural en dirección a las orejas del usuario.
19. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-18 que además comprende el paso de detectar la presencia de un usuario en el interior del espacio con forma esencialmente de prisma vertical y reproducir el archivo sonoro sólo en caso de que la detección sea positiva.
20. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-19, que además comprende el paso de generar el sonido por vía aérea de manera que sólo es audible dentro de un volumen específico del espacio con forma esencialmente de prisma vertical.
21. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-20, que además comprende el paso de captar el ruido exterior y/o interior al espacio con forma esencialmente de prisma vertical y emitir un sonido a través del medio (3) de emisión de sonido por vía aérea y/o el medio (2) de emisión de sonido por vía ósea que enmascare y/o cancele dicho ruido.
22. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-21 , que además comprende el paso de eliminar o atenuar de la segunda porción del archivo sonoro aquellas frecuencias que pueden resultar dañinas para el usuario si se emiten como sonido audible a gran volumen pero que son inocuas si se emiten por vía ósea, e incorporarlas a la primera porción del archivo sonoro.
23. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-22, que además comprende el paso de eliminar y/o enmascarar total o parcialmente tanto de la primera porción del archivo sonoro como de la segunda porción del archivo sonoro aquellas bandas de frecuencia específicas dañinas para el usuario.
24. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 16-23, que además comprende el paso de comunicarse de manera inalámbrica con el usuario para que éste controle las características de reproducción del archivo sonoro.
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