Algoritme finder personlige lydzoner i biler til chauffør, passagerer

At skabe en individuel lytteoplevelse for hver passager har været en ambition for bilindustrien i årtier. Bilkabinens akustisk skiftende karakter har hæmmet at gøre sådanne personlige lydzoner (PSZ'er) til virkelighed.

I Journal of the Acoustical Society of America , forskere fra Stellantis og Laboratoire d'Acoustique de l'Universite du Mans skitserer en algoritme, der tilpasser PSZ'er i en bil til ændringer i sædeposition, giver ryttere mulighed for at lytte til deres egen lyd uden hovedtelefoner og afbrydelser. Algoritmen koordinerer forskellige lydkilder i bilens kabine for at producere "lyse" zoner med god lydkvalitet og "mørke" zoner med reduceret kvalitet.

"Denne teknologi skulle i sidste ende give hver passager mulighed for at lytte til sit eget lydprogram uden at forstyrre andre og uden at bruge hovedtelefoner, " sagde forfatter Lucas Vindrola.

PSZ'er opnås ofte gennem en række højttalere og filtre, der manipulerer filtrene for at tune de akustiske veje, kaldet overførselsfunktioner, til ønskede zoner i bilen. Selvom det er muligt at oprette disse arrays og kalibrere dem, før biler sælges, disse overførselsfunktioner er tilbøjelige til ændringer i bilen, herunder ændringer i bilens temperatur, antal passagerer, eller sædepositioner.

For at overvinde dette, gruppen placerede mikrofoner i bilen for at overvåge lydkarakteristika fra de forskellige kilder i realtid. Algoritmen tilpasser de eksisterende filtre, når der sker en ændring af det akustiske miljø, for eksempel, i sædets placering.

"Højttalere er placeret i nakkestøtterne, og specifikke filtre for hver transducer er beregnet til at gengive et lydsignal, der bevarer god kvalitet i den pågældende zone og er stærkt dæmpet i andre zoner, " sagde Vindrola.

Systemet opretholder en 30-decibel forskel i lydstyrke mellem de to forsæder, nogenlunde forskellen mellem at tale med nogen og at hviske. Det kan pålideligt opnå denne lyddiskriminering, selvom et sæde bevæger sig op til 5 tommer.

"Prisen at betale er at have kontrolmikrofoner i kabinen, så algoritmen kan fungere, " sagde Vindrola. "Resultaterne forblev interessante, selv når antallet af kontrolmikrofoner blev reduceret."

Han sagde, at systemet har et stort potentiale til andre anvendelser, såsom hjemmelydsystemer og museer.

Algoritmen kan kun rumme lyde fra 100 til 1, 000 hertz, et område, der svarer fra bastoner til forståelig menneskelig tale. Næste, de ser ud til at øge båndbredden til 10, 000 hertz, som kunne formidle lyde som den højeste tone på et klaver og de fleste af de mere indviklede lyde i tale.

Artiklen, "Brug af den filtrerede x-algoritme til at tilpasse personlige lydzoner i en bilkabine, " er skrevet af Lucas Vindrola, Manuel Melon, Jean-Christophe Chamard, og Bruno Gazengel. Artiklen vises i Journal of the Acoustical Society of America den 14. sept. 2021.