Tecnología

El algoritmo que ayudará a viajar en coche con niños: burbujas de sonido delimitadas a cada asiento

Investigadores franceses desarrollan un algoritmo para calibrar las zonas de audio personal que los fabricantes de coches llevan persiguiendo años.

1 enero, 2022 00:10

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La industria automovilística lleva décadas persiguiendo aislar la experiencia auditiva de cada pasajero en los coches. Marcas como Kia o SEAT presentaron hace años distintos proyectos para dar a cada pasajero la oportunidad de escuchar su propia música sin interferir en la de los demás y sin la necesidad de usar auriculares. Sin embargo, esta tecnología está aún en desarrollo con estudios como el que han presentado en la Universidad de Le Mans.

En un viaje largo en coche, los ocupantes deben ponerse de acuerdo para escuchar la misma música, detenerla para responder llamadas o soportar el audio de alguna película infantil que ven los pequeños en los asientos traseros. Situaciones que ponen a prueba la paciencia del resto de acompañantes.

Poder dirigir el sonido hacia un único individuo, sin depender de auriculares puede ser de gran utilidad en este caso, así como en museos u oficinas donde se podría prescindir de las audioguías y silenciar las molestas videollamadas. Con la intención de acelerar el despliegue de estos sistemas de audio personalizado, un grupo de investigadores franceses ha desarrollado un algoritmo que nivela el audio de cada zona personal ante los cambios que pueden interferir en su calidad. 

Zonas de sonido personales

Zonas de sonido personales Instituto Fraunhofer de Tecnología de Medios Digitales IDMT Omicrono

Un equipo del Laboratorio de Acústica de la Universidad de Le Mans en Francia se ha propuesto controlar las zonas de sonido independientes dentro de una misma estancia. Su proyecto, publicado en la revista The Journal of the Acoustical Society of America, intenta compensar los cambios físicos que se producen dentro del coche y que afectan al sistema de audio, uno de los inconvenientes que impiden a esta tecnología llegar a los usuarios.

En desarrollo

Antes de profundizar en esta nueva investigación, puede ser interesante hacer un breve repaso de las propuestas que se está elaborando para obtener esas zonas de sonido personalizadas. Cuatro años atrás, SEAT ponía en marcha un proyecto para dirigir la música hacia la persona que desea oírla, sin que los demás puedan percibir ese sonido, Kia proponía algo muy similar ampliando y disminuyendo las ondas de sonido para que se anularán entre ellas al encontrarse, algo parecido a los actuales sistemas de cancelación de ruido activa.

Altavoz Noveto  para recibir un audio personal

Altavoz Noveto para recibir un audio personal Noveto Systems Omicrono

Por su parte, SEAT se ha asociado con la empresa Noveto System, quién cuenta entre sus inventos con el altavoz SoundBeamer. Este dispositivo usa ondas ultrasónicas para colocar el sonido justo en la entrada de los oídos, evitando que nadie más lo oiga.

Las ondas ultrasónicas de SoundBeamer viajan hasta la entrada del oído de la persona, cuya cabeza es previamente analizada por su sistema de detección 3D para percibir su posición. Una vez se acercan a las orejas, se crean unas pequeñas bolsas donde la frecuencia disminuye hasta convertirse en ondas audibles, así solo escucha el sonido esa persona y no el resto de la sala.

Nivelando el audio personal

A pesar de todos estos proyectos, la tecnología no acaba de aplicarse en los vehículos. Cuando se crean zonas de sonido personales o PSZ dentro de un coche, algunos aspectos pueden provocar cambios en su funcionamiento. Por ejemplo, la fluctuación de la temperatura, la cantidad de pasajeros que viajan en el vehículo o las posiciones de los asientos provocan alteraciones en el sonido que recibe cada individuo. 

Esto supone que si un coche se lanza al mercado con esas zonas de música individuales, el sistema acabe dando problemas. De ahí la necesidad de un mecanismo que analice la recepción de audio y calibre cada una de las zonas para que lleguen con mayor calidad al pasajero o conductor.

Micrófonos colocados en un coche de prueba

Micrófonos colocados en un coche de prueba Universidad de Le Mans Omicrono

El algoritmo ejerce como nivelador, al coordinar las diferentes fuentes de sonido dentro de la cabina del coche para producir zonas brillantes con buena calidad de sonido, y otras zonas oscuras donde la calidad se reduce. Con cada cambio del entorno, la tecnología se adapta para mantener la recepción de la música o de una llamada telefónica, en una sola zona del espacio interno del vehículo.

La primera parte del estudio ha puesto a prueba un entorno de dos burbujas o zonas de sonido. Para ello se han equipado los dos reposacabezas de los asientos delanteros con hasta ocho micrófonos, a través de los cuales el algoritmo puede percibir que el sonido llega a la zona adecuada con calidad. De momento, solo admite sonidos de 100 a 1.000 hercios, lo que equivale a unas notas graves o una conversación suave. Pero la investigación continúa con la intención de aumentar el ancho de banda a 10.000 hercios para poder transmitir sonidos como la nota más alta de un piano.

Menos micrófonos

Los investigadores decidieron aplicar tres variables para comprobar cómo respondía el sistema acústico: cambiaron la posición de los asientos, la elevación del reposacabezas y la incorporación de pasajeros en los asientos traseros. "Los resultados muestran que el prototipo mantiene su rendimiento independientemente de la modificación introducida" indica Lucas Vindrola, uno de los investigadores.

Proyecto de SEAT para crear sonido personalizable y directo al oído

Proyecto de SEAT para crear sonido personalizable y directo al oído

Con esta tecnología el contraste acústico se mantiene en 30 decibelios en el volumen entre los dos asientos delanteros, una diferencia similar a una conversación y un susurro. Resultado que se consigue incluso si el asiento se mueve unos 12 centímetros.

El estudio propone dos formas de conseguir los filtros que requiere el equipo de sonido para mantener la calidad dentro de cada zona de sonido. El primero requiere construir una base de datos amplia catalogando todas las posibles modificaciones que se pueden dar antes de poner el vehículo en marcha. Mientras que el segundo consiste en medir la respuesta del habitáculo mediante micrófonos para recalcular los filtros en curso.

Sistema Harman de Samsung

Sistema Harman de Samsung Harman- Individual Sound Zones Omicrono

El equipo es consciente de que esta función, por muy atractiva que resulte, puede producir rechazo entre los posibles usuarios al saber que el vehículo está plagado de micrófonos. Por no mencionar que ocho micrófonos por asiento puede traducirse en un coste excesivo para el fabricante. Por esta razón han trabajado para tratar de reducir el número de micros necesarios y mantener el funcionamiento de su algoritmo, hasta dejarlos en dos micrófonos por cada oído.

De las empresas automovilísticas depende elaborar medidas de seguridad para proteger la privacidad de los pasajeros si este sistema se acaba aplicando en los vehículos del futuro. No hay que olvidar que los coches ya cuentan con micrófonos para usar el manos libres en las llamadas.

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