Sistema de confort acústico para un habitáculo de vehículo, que comprende un módulo de cancelación de ruido (1) y un módulo de refuerzo de voz (2),

estando ambos módulos (1, 2) gestionados por un módulo de control (3), estando los tres módulos (1, 2, 3) integrados en una unidad de procesado digital (4), comprendiendo además el sistema un amplificador (5), y comprendiendo también el sistema al menos un módulo de captación y emisión (6) que a su vez comprende micrófonos (7, 9) y altavoces (11) para captar y emitir señales relevantes de los citados módulos (1, 2). El sistema está preferentemente integrado en el módulo techo del vehículo y permite mejorar el confort acústico de los ocupantes del habitáculo, reduciendo el nivel de ruido y amplificando las conversaciones entre ellos.

Sistema acústico para vehículos.

Sector de la técnica

La invención se refiere a un sistema acústico para vehículos, que comprende un cancelador del ruido presente en el habitáculo y un refuerzo de voz que capta la voz de los ocupantes y la devuelve amplificada a otros ocupantes del habitáculo.

Estado de la técnica

Dentro de un vehículo en el cual viajen varios ocupantes puede resultar en ocasiones difícil el mantener una conversación debido a una serie de fenómenos: por un lado, el ruido presente en el habitáculo proveniente del motor, del exterior del vehículo o de cualquier otra fuente de ruido puede ser lo suficientemente elevado como para dificultar la comunicación; por otra parte, la distancia física entre ocupantes, especialmente entre ocupantes de distinta fila de asientos, puede hacer que el volumen de la voz emitida por unos no sea suficiente para que la voz sea captada por otros.

Para solucionar este problema y mejorar la comunicación entre los ocupantes de un vehículo, en el estado de la técnica se proponen diversas soluciones. Por ejemplo, se conocen sistemas de refuerzo de voz y cancelación de eco que permiten captar la voz de los ocupantes del vehículo y emitir la voz amplificada a otros ocupantes del vehículo, de manera que estos segundos ocupantes puedan escuchar con claridad a los primeros. Ejemplos de este tipo de solución pueden encontrarse en los documentos EP1429315B1 y US6535609B1 y WO02052543A1.

La presente invención tiene como objetivo proponer una alternativa de sistema acústico para vehículos que proporcione un óptimo resultado de refuerzo de voz para que la voz sea correctamente captada por los ocupantes entre sí, por encima del ruido ambiental del vehículo. El sistema según la invención debe además presentar la menor cantidad de hardware posible, compartiendo recursos y ser relativamente modular y sencillo de montar en el vehículo.

Descripción breve de la invención

Es objeto de la invención un sistema acústico que comprende un módulo de cancelación de ruido y un módulo de refuerzo de voz. El módulo de cancelación de ruido reduce el ruido presente en la proximidad de al menos un ocupante del habitáculo (ruido primario) mediante la generación de una señal de ruido en contrafase adaptativo que se superpone con el ruido primario, anulándolo en su práctica totalidad. El módulo de refuerzo de voz, a su vez, capta la voz de al menos un ocupante del habitáculo y la trasmite amplificada a un altavoz próximo escuchable por al menos otro ocupante del habitáculo. Ambos módulos, que reciben señales procedentes de micrófonos y que generan señales dirigidas a altavoces como se explicará más adelante, están gestionados por un módulo de control. Los tres módulos están a su vez integrados en una unidad de procesado digital (DSP, microprocesador, FPGA, etc.), la cual es responsable del tratamiento de las señales, y para ello comprende generalmente un microprocesador especializado, sistemas periféricos necesarios para la gestión de los canales I/O, conversores AD y DA, memorias, etc. El sistema comprende además un amplificador que amplifica las señales de salida dirigidas a los altavoces.

En lo que se refiere al número y naturaleza de los micrófonos y altavoces, el sistema comprende al menos un módulo de captación y emisión que agrupa micrófonos y altavoces. Dicho módulo de captación y emisión comprende al menos un micrófono para la captación de la resultante de la suma del ruido primario y el ruido en contrafase generado por el módulo de cancelación de ruido y para la captación de la voz de un ocupante para el módulo de refuerzo de voz. Además, el módulo de captación y emisión comprende al menos un altavoz para la emisión del ruido en contrafase. Preferentemente el módulo de cancelación de ruido y el módulo de refuerzo de voz utilizan micrófonos separados. Preferentemente, el módulo de cancelación de ruido utiliza micrófonos omnidireccionales mientras que el módulo de refuerzo de voz utiliza micrófonos direccionales.

Preferentemente, el sistema cuenta con un módulo de captación y emisión localizado encima de cada ocupante del vehículo, incluido el conductor, aunque se contemplan otros modos de realización.

Preferentemente, gran parte o todos los componentes del sistema están integrados en el módulo techo del vehículo, constituyendo ésta una realización muy favorable mecánica y acústicamente. Desde un punto de vista mecánico y muy especialmente si todos los componentes del sistema están integrados en el módulo techo, se consigue la integración en un único módulo de la funcionalidad completa, facilitando el montaje del sistema. Desde un punto de vista acústico y muy especialmente si todos los elementos acústicos (micrófonos y altavoces) están integrados en el módulo techo, se mejora el funcionamiento ya que los elementos acústicos podrán encontrarse muy próximos a los oídos y la boca de los ocupantes, consiguiéndose una mejor calidad de captación o emisión, y a menor potencia.

De este modo, el sistema acústico según la invención constituye una solución integrada para la mejora de las condiciones acústicas en los vehículos. La integración del sistema se da en dos aspectos principales: por un lado, la integración en la implementación de los dos subsistemas que lo componen (cancelación de ruido y refuerzo de voz), compartiendo recursos tanto hardware como software de la manera más eficiente posible; por otro lado, la integración en la instalación del sistema a bordo del vehículo, buscando aislar y minimizar el impacto en el conjunto del vehículo, gracias a la integración preferente en el módulo techo del vehículo de gran parte o todos los elementos físicos que componen el sistema.

Descripción breve de las figuras

Los detalles de la invención se aprecian en las figuras que se acompañan, no pretendiendo éstas ser limitativas del alcance de la invención:

- La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del sistema acústico según la invención.

- La Figura 2 muestra muy esquemáticamente una vista superior de un primer modo de realización de la invención aplicado en un vehículo.

- La Figura 3 muestra una vista lateral del vehículo de la Figura 2.

- La Figura 4 muestra muy esquemáticamente una vista superior de un segundo modo de realización de la invención aplicado en un vehículo.

- La Figura 5 muestra una vista lateral del vehículo de la Figura 4.

Descripción detallada de la invención

La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un modo de realización del sistema acústico según la invención, el cual permite mejorar el confort de los ocupantes del vehículo por medio de una reducción del nivel de ruido en el interior del habitáculo y por medio de una amplificación de la voz de los ocupantes del vehículo. Para ello, el sistema comprende un módulo de cancelación de ruido (1) que reduce el ruido presente en la proximidad de al menos un ocupante del habitáculo y un módulo de refuerzo de voz (2) que amplifica las voces de los ocupantes del vehículo, ambos gestionados por un módulo de control (3) que además controla la integración de los dos módulos (1, 2) con el resto de sistemas de audio del vehículo (CD, radio, DVD, manos libres, etc.), en caso de existir dicha integración, como se explicará más adelante. Los tres módulos (1, 2, 3) están integrados en una unidad de procesado digital (4), es decir, en un dispositivo de procesado digital de señal.

El módulo de cancelación de ruido (1) y el módulo de refuerzo de voz (2) reciben entradas procedentes de micrófonos (7, 9) y generan salidas a altavoces (11). Antes de alcanzar los altavoces (11), dichas salidas atraviesan una etapa de amplificación representada en la figura mediante el amplificador (5).

Además, el sistema comprende al menos un módulo de captación y emisión (6) que agrupa una serie de micrófonos (7, 9) y altavoces (11). Más concretamente, en el modo de realización representado cada módulo de captación y emisión (6) comprende dos micrófonos omnidireccionales (7) encargados de captar el ruido ambiental en la zona de al menos un ocupante. Cada uno de los micrófonos omnidireccionales (7) está destinado a estar localizado a un lado de la cabeza de un ocupante; por lo tanto, el disponer de dos micrófonos omnidireccionales (7) permite captar el ruido en ambos oídos de dicho ocupante, es decir, captar perfectamente...

1. Sistema de confort acústico para un habitáculo de vehículo, que se caracteriza por que comprende un módulo de cancelación de ruido (1) que reduce el ruido presente en la proximidad de al menos un ocupante del habitáculo mediante la generación de ruido en contrafase adaptativo y un módulo de refuerzo de voz (2) que amplifica la voz de al menos un ocupante del habitáculo y la trasmite amplificada a un altavoz próximo escuchable por al menos otro ocupante del habitáculo, estando ambos módulos (1, 2) gestionados por un módulo de control (3), estando los tres módulos (1, 2, 3) integrados en una unidad de procesado digital (4), comprendiendo además el sistema un amplificador (5), y comprendiendo también el sistema al menos un módulo de captación y emisión (6) que a su vez comprende al menos un micrófono (7, 9) para la captación de la resultante de la suma del ruido primario y el ruido en contrafase generado por el módulo de cancelación de ruido (1) y para la captación de la voz de un ocupante para el módulo de refuerzo de voz (2), y al menos un altavoz (11) para la emisión del ruido en contrafase.

2. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que el módulo de captación y emisión (6) comprende dos altavoces (11) para la emisión del ruido en contrafase.

3. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende al menos un micrófono omnidireccional (7) para la captación de la resultante de la suma del ruido primario y el ruido en contrafase generado por el módulo de cancelación de ruido (1).

4. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 3, que se caracteriza por que el módulo de captación y emisión (6) comprende dos micrófonos omnidireccionales (7) para la captación de la resultante de la suma del ruido primario y el ruido en contrafase generado por el módulo de cancelación de ruido (1).

5. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende al menos un micrófono direccional (9) para la captación de la voz de un ocupante para el módulo de refuerzo de voz (2).

6. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que al menos un micrófono (7, 9) es abatible de manera que puede descender hasta situarse próximo a las orejas del correspondiente ocupante.

7. Sistema de confort acústico, según las reivindicaciones 3 y 6, que se caracteriza por que los micrófonos omnidireccionales (7) son abatibles.

8. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que al menos un micrófono (7, 9) está localizado en un reposacabezas.

9. Sistema de confort acústico, según las reivindicaciones 3 y 8, que se caracteriza por que los micrófonos omnidireccionales (7) están localizados en un reposacabezas.

10. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende un módulo de captación y emisión (6) para el conductor del vehículo.

11. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende un módulo de captación y emisión (6) por cada ocupante del vehículo.

12. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que comprende un dispositivo central (19) que comprende la unidad de procesado digital (4) y el amplificador (5), y al menos un dispositivo periférico, cada dispositivo periférico comprendiendo un módulo de captación y emisión (6), estando todos los dispositivos integrados en el módulo techo del vehículo.

13. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que recibe y amplifica señales procedentes de otros sistemas de audio del vehículo, para hacerlas sonar por los altavoces (11).

14. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 13, que se caracteriza por que el módulo de control (3) en la unidad de procesado digital (4) conmuta las señales del módulo de cancelación de ruido (1) y del módulo de refuerzo de voz (2) a favor de las señales procedentes de los otros sistemas en función de las necesidades, y viceversa.

15. Sistema de confort acústico, según la reivindicación 1, que se caracteriza por que las señales captadas por los micrófonos (7, 9) están disponibles hacia el exterior del sistema, para ser utilizadas por otros sistemas del vehículo.