СИСТЕМА И СПОСОБ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗВУКОИЗОЛЯЦИИ В АКУСТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SYSTEM AND METHOD OF INDIVIDUAL SOUND INSULATION IN ACOUSTIC ZONES OF VEHICLE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка относится в общем к акустическим системам транспортного средства и более конкретно к обеспечению индивидуальной звукоизоляции в транспортном средстве.
Уровень техники
Езда в автомобильных транспортных средствах становится все более тихой ситуацией. Например, в большинстве транспортных средств используются звукопоглощающие материалы и конструкции пассажирского отделения, способствующие изоляции пользователей транспортного средства от нежелательного шума двигателя и дороги. Некоторые автомобильные транспортные средства также включают в себя системы активного подавления или снижения шума, помогающие обеспечивать более тихое и спокойное впечатление от езды. Помимо звуков двигателя и шума дороги, другие нежелательные шумы в салоне транспортного средства могут включать в себя шум ветра, звуки от других пользователей транспортного средства, и шум, вырабатываемый блоком обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) транспортного средства. Напротив, в некоторых спортивных транспортных средствах звуки двигателя, проникающие в салон транспортного средства, дополняются или усиливаются, например, путём передачи шума двигателя через громкоговорители транспортного средства с заданным коэффициентом усиления. Независимо от типа обработки, такие эффекты подавления или дополнения шума обычно применяются равномерно по всему салону транспортного средства.
Некоторые существующие акустические системы транспортного средства формируют звуковые зоны вокруг одного или более пользователей транспортного средства, причём каждая звуковая зона может быть выполнена таким образом, чтобы включать в себя только желательные звуковые сигналы и исключать любые нежелательные звуки или шум, захватываемые поблизости от пользователя. Например, первая звуковая зона может включать в себя объем вокруг ушей водителя транспортного средства, а вторая звуковая зона может включать в себя объем вокруг ушей одного или более пассажиров транспортного средства. Пользовательский интерфейс или панель управления позволяет пользователю определять границы каждой звуковой зоны, например, посредством пользовательского выбора заданных геометрических профилей, которые представляют собой имеющиеся в распоряжении звуковые зоны, и возможность включать или выключать звуковые зоны. Панель управления также дает пользователю возможность выбирать источники звука, которые должны воспроизводиться внутри каждой звуковой зоны, и управлять уровнем громкости звука для каждой звуковой зоны. Однако существующие акустические системы не способны обеспечивать индивидуализированное пользовательское управление функциями подавления и дополнения шума, предусмотренными в каждой звуковой зоне транспортного средства.
Соответственно, в данной области техники по-прежнему существует потребность в системах и способах для транспортных средств, которые могут обеспечивать улучшенную звукоизоляцию в пределах каждой звуковой зоны салона транспортного средства.
Раскрытие изобретения
Изобретение предназначено для решения отмеченных выше и других проблем благодаря системам и способам обеспечения управляемой пользователем звукоизоляции в пределах каждой звуковой зоны салона транспортного средства, при этом каждая звуковая зона связана с пользовательским интерфейсом для выбора значений управления шумом, например, таких как значение шума дороги, значение шума двигателя и значение шума в салоне.
Например, один из вариантов осуществления предусматривает транспортное средство, содержащее акустическую систему, выполненную с возможностью создания множества акустических зон в пределах салона транспортного средства, и по меньшей мере одно устройство отображения, соединенное с возможностью осуществления связи с акустической системой. Устройство отображения выполнено с возможностью отображения отдельного пользовательского интерфейса для каждой акустической зоны. Каждый пользовательский интерфейс содержит элемент управления звуком двигателя и элемент управления шумом в салоне для регулирования акустического выходного сигнала, выдаваемого в соответствующую акустическую зону.
Еще один примерный вариант осуществления предусматривает пользовательский интерфейс для многоместного транспортного средства, имеющего множество акустических зон. Пользовательский интерфейс содержит для каждой акустической зоны первое устройство ввода, выполненное с возможностью приёма пользовательского ввода коэффициента усиления шума в салоне, и второе устройство ввода, выполненное с возможностью приёма пользовательского ввода коэффициента усиления звука двигателя. Коэффициент усиления шума в салоне и коэффициент усиления звука двигателя выдаются в акустическую систему для регулирования акустического выходного сигнала, выдаваемого в акустическую зону.
Дополнительный примерный вариант осуществления включает в себя способ обеспечения управляемой пользователем звукоизоляции в множестве акустических зон в пределах транспортного средства. Способ содержит представление для каждой акустической зоны пользовательского интерфейса, включающего в себя элемент управления звуком двигателя и элемент управления шумом в салоне, и формирование акустического выходного сигнала для каждой акустической зоны на основании первого значения, принятого с элемента управления звуком двигателя, и второго значения, принятого с элемента управления шумом в салоне, соответствующего пользовательского интерфейса.
Как будет понятно, настоящее изобретение определено прилагаемой формулой изобретения. Описание обобщает аспекты вариантов осуществления и не должно использоваться для ограничения формулы изобретения. Другие реализации предполагаются в соответствии с технологиями, описанными в материалах настоящей заявки, как будет очевидно специалисту в данной области техники при изучении нижеследующих чертежей и подробного описания, и подразумевается, что такие реализации должны входить в объем настоящей заявки.
Краткое описание чертежей
Для лучшего понимания изобретения можно обратиться к вариантам осуществления, показанным на нижеследующих чертежах. Компоненты на чертежах не обязательно выполнены в масштабе, и связанные элементы могут быть пропущены, или в некоторых случаях могут быть преувеличены пропорции, чтобы подчеркнуть и ясно проиллюстрировать новые признаки, описанные в материалах настоящей заявки. Кроме того, компоненты системы могут быть скомпонованы по-разному, как известно в данной области техники. Кроме того, на чертежах одинаковые номера ссылочных позиций обозначают соответствующие части на всех из нескольких видов.
Фиг. 1 - иллюстрация примерного транспортного средства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 2 - структурная схема, показывающая примерную акустическую систему, включенную в транспортное средство по фиг. 1, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 3 - иллюстрация примерного пользовательского интерфейса для акустической зоны, показанной на фиг. 1, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 4 - иллюстрация примерной акустической зоны в пределах транспортного средства по фиг. 1 в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 5 - структурная схема, показывающая примерную вычислительную систему транспортного средства, содержащую акустическую систему по фиг. 2, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Фиг. 6 - блок-схема примерного способа обеспечения управляемой пользователем звукоизоляции в каждой из множества акустических зон внутри транспортного средства в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
Осуществление изобретения
Несмотря на то, что изобретение может быть реализовано в различных формах, на чертежах показаны и будут описаны ниже некоторые примерные и неограничивающие варианты осуществления с пониманием, что настоящее раскрытие должно считаться иллюстративным примером изобретения и не подразумевается, что должно ограничивать изобретение проиллюстрированными конкретными вариантами осуществления.
В настоящей заявке подразумевается, что использование дизъюнктивных суждений должно включать в себя конъюнктивное суждение. Использование единственного числа не подразумевает указание на количество элементов. В частности, подразумевается, что упоминание объекта в единственном числе также может обозначать один из возможного множества таких объектов.
Фиг. 1 иллюстрирует примерное транспортное средство 10 с множеством акустических зон 12 для выдачи индивидуализированного акустического выходного сигнала пользователю (пользователям, не показаны) транспортного средства, сидящему в каждой акустической зоне 12, в соответствии с вариантами осуществления. Каждая из акустических зон 12 может быть связана с по меньшей мере одним из множества сидений 14 транспортного средства, включенных в зону 16 салона транспортного средства 10, и может представлять собой объем или трехмерное пространство, окружающее сиденье(я) 14, связанное с ней или, более точно, уши пользователя (пользователей), сидящего в нем. В вариантах осуществления, каждая акустическая зона 12 может быть выполнена таким образом, чтобы пользователь (пользователи) или слушатель(и) в пределах такой зоны 12 испытывал заданный пользователем эффект звукоизоляции в дополнение к любому звуковому сигналу, выбранному для воспроизведения через один или более акустических громкоговорителей 18, направленных в акустическую зону 12. Эффект звукоизоляции включает в себя подавление, снижение и/или дополнение шума и, наряду с выбранным звуковым сигналом, может формировать индивидуализированный акустический выходной сигнал, выдаваемый в каждую акустическую зону 12 (например, такой как акустические выходные сигналы 104, показанные на фиг. 2).
Например, на фиг. 1, первая акустическая зона 12a (в материалах настоящей заявки также называемая «зоной A») включает в себя первый объем, окружающий водительское сиденье 14a, и выполнена с возможностью представления индивидуализированного акустического выходного сигнала водителю, сидящему в нем. Подобным образом, вторая акустическая зона 12b (в материалах настоящей заявки также указываемая ссылкой как «зона B») включает в себя второй объем, окружающий переднее пассажирское сиденье 14b, и может быть выполнена с возможностью представления второго акустического выходного сигнала переднему пассажиру, сидящему в нем. В качестве дополнительного примера, третья акустическая зона 12c (в материалах настоящей заявки также указываемая ссылкой как «зона C») включает в себя третий объем, окружающий левое заднее пассажирское сиденье 16c, и может быть выполнена с возможностью представления третьего акустического выходного сигнала левому заднему пассажиру, сидящему в нем. Как также показано, четвертая акустическая зона 12d (в материалах настоящей заявки также указываемая ссылкой как «зона D») включает в себя четвертый объем, окружающий правое заднее пассажирское сиденье 16d, и может быть выполнена с возможностью представления четвертого акустического выходного сигнала правому заднему пассажиру, сидящему в нем. В некоторых вариантах осуществления, каждое сиденье 14 транспортного средства включает в себя датчик присутствия (не показан) для определения, сидит ли пользователь на сиденье 14, перед вводом в действие функций звукоизоляции, описанных в материалах настоящей заявки. Сиденья 14 транспортного средства могут быть отдельными или сиденьями командирского типа, либо сиденьями неразделенного многоместного типа.
Как будет принято во внимание, количество акустических зон 12 может меняться в зависимости от разновидности или типа транспортного средства 10 (например, с кузовом седан, полноразмерного автофургона, пассажирского минивэна, SUV (транспортного средства для активного отдыха), грузового автомобиля, автомобиля с кузовом купе и т.д.) и может иметь некоторое количество конфигураций, отличных от показанной на фиг. 1, в том числе объединяющих одну или более акустических зон 12 для формирования большей акустической зоны. Например, все задние акустические зоны (например, зоны 12c и 12d) могут быть объединены для формирования единой задней акустической зоны, и все передние акустические зоны (например, зоны 12a и 12b) могут быть объединены для формирования единой передней акустической зоны. В качестве еще одного примера, все пассажирские акустические зоны (например, зоны 12b, 12c и 12d) могут быть объединены для формирования единой пассажирской акустической зоны, а водительская акустическая зона (например, зона 12a) может оставаться независимой от пассажирской акустической зоны. В кроме того еще одном примере, если одно из сидений 14 транспортного средства является неразделенным многоместным сиденьем, соответствующая акустическая зона 14 может быть профилирована, чтобы покрывать все неразделенное многоместное сиденье или конкретные участки неразделенного многоместного сиденья.
Как показано на фиг. 1, транспортное средство 10 включает в себя множество акустических громкоговорителей 18, множество приёмных микрофонов 20 и множество микрофонов 22 ошибки, выполненных с возможностью представления индивидуализированного акустического выходного сигнала, формируемого для каждой акустической зоны 12, в соответствующую зону 12. Дополнительно, со ссылкой на фиг. 2, акустические громкоговорители 18, приёмные микрофоны 20 и микрофоны 22 ошибки образуют часть акустической системы 100 транспортного средства, включенной в транспортное средство 10, для создания множества акустических зон 12 и выдачи индивидуализированного акустического выходного сигнала в каждую зону 12 в соответствии с вариантами осуществления. Точнее, акустическая система 100 включает в себя модуль 102 управления звуком для формирования конфигурируемого пользователем акустического выходного сигнала 104 для каждой из акустических зон 12 и для выдачи каждого акустического выходного сигнала 104 на один или более громкоговорителей 18, направленных в соответствующую акустическую зону 12.
A
B
C
D
В вариантах осуществления, каждая из акустических зон 12 может быть связана с заданным набором громкоговорителей 18, набор громкоговорителей содержит по меньшей мере два акустических громкоговорителя 18 для выдачи улучшенного направленного звука в пределах акустической зоны 12. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления, первый набор громкоговорителей 18a (S) выполнен с возможностью выдачи первого акустического выходного сигнала 104a в зону A; второй набор громкоговорителей 18b (S) выполнен с возможностью выдачи второго акустического выходного сигнала 104b в зону B; третий набор громкоговорителей 18c (S) выполнен с возможностью выдачи третьего акустического выходного сигнала 104c в зону C; и четвертый набор громкоговорителей 18d (S) выполнен с возможностью выдачи четвертого акустического выходного сигнала 104d в зону D. В вариантах осуществления каждый входной звуковой сигнал 104 может быть разделен на некоторое количество канальных составляющих (например, передняя и задняя составляющие и/или левая и правая составляющие) в зависимости от количества и/или размещения громкоговорителей 18 в пределах набора.
Акустическая система 100 дополнительно включает в себя систему 106 активного подавления шума (ANC) для обеспечения эффекта звукоизоляции для каждой акустической зоны 12, среди прочего, посредством формирования противошумового сигнала 108 для каждой акустической зоны 12 на основании нежелательных звуков или шума, захватываемых микрофонами 20 и 22 в соответствующей акустической зоне 12. Как показано на фиг. 2, система 106 ANC выдает противошумовые сигналы 108a, 108b, 108c и 108d в модуль 102 управления звуком. Модуль 102 управления звуком объединяет противошумовые сигналы 108 с соответственными выбранными пользователем звуковыми сигналами 110a, 110b, 110c, 110d, чтобы создавать соответствующий акустический выходной сигнал 104 для каждой из акустических зон 12a, 12b, 12c и 12d.
В вариантах осуществления, модуль 102 управления звуком формирует акустический выходной сигнал 104 для каждой акустической зоны 12 на основании соответствующего противошумового сигнала 108 и соответствующего входного звукового сигнала 110, и выбранного для такой акустической зоны 12, принимаемого из одного или более источников 112 звука. Источник(и) 112 звука, например, могут включать в себя проигрыватель CD/DVD (компакт-дисков/цифровых многофункциональных дисков), радиоприемник AM/FM/XM, MP3-плеер, навигационное устройство, видеокамеру, персональный медиапроигрыватель, устройство мобильной связи (например, сотовый телефон), проигрыватель видеоигр или любой другой источник звука, включенный в акустическую систему 100 транспортного средства или соединенный с ней с возможностью осуществления связи. Входной звуковой сигнал 110 может выбираться пользователем, сидящим в пределах соответствующей акустической зоны 12, или водителем транспортного средства в зависимости от того, где элементы управления звуковыми входами расположены в транспортном средстве 10. В некоторых случаях, один и тот же входной звуковой сигнал 110 может выдаваться во все акустические зоны 12, но каждая акустическая зона 12 может иметь разный выбранный пользователем эффект звукоизоляции. В других случаях, как входной звуковой сигнал 110, так и эффект звукоизоляции могут быть разными для каждой акустической зоны 12. В кроме того других случаях, выбранное количество акустических зон 12 может принимать один и тот же индивидуализированный акустический выходной сигнал 104, тем временем, остальные акустические зоны 12 могут принимать разные акустические выходные сигналы 104.
В вариантах осуществления, система 106 ANC может ослаблять или устранять нежелательные звуки или шум, слышимые в пределах каждой акустической зоны 12 и/или в салоне 16 транспортного средства в целом, формируя звуковые волны, которые деструктивно интерферируют с нежелательными звуками. Деструктивно интерферирующие звуковые волны представлены противошумовым сигналом 108, который включен в состав в качестве части акустического выходного сигнала 102, представляемого громкоговорителями 18 в каждую акустическую зону 12. Система 106 ANC формирует противошумовой сигнал 108 для каждой акустической зоны 12 на основании сигнала 114 шума в салоне, принятого от приёмных микрофонов 20, направленных в зону 12или расположенных в ней.
В вариантах осуществления, каждый сигнал 114 шума в салоне может быть указывающим какой-нибудь нежелательный звук или шум (в материалах настоящей заявки также указываемые ссылкой как «шум в салоне»), который происходит из одного или более источников 24 шума и слышим в пределах соответствующей акустической зоны 12. Источники 24 шумов могут быть расположены внутри салона 16 транспортного средства и/или вне транспортного средства 10. Например, шум в салоне, порожденный внешними источниками 24 шума, может включать в себя шум ветра, шум дороги и другие сформированные снаружи звуки. Шум в салоне, порождаемый источниками 24 шума в салоне, может включать в себя шум HVAC, шум, сформированный другими пользователями в транспортном средстве (например, личными разговорами с участием других пользователей), акустические выходные сигналы, представляемые в другие акустические зоны 12 в транспортном средстве 10 (например, вызов сотового телефона по громкой связи или звуки видеоигры, выведенные через один или более громкоговорителей 18), и другие сформированные внутри звуки.
Приёмные микрофоны 20 в каждой акустической зоне 12 могут быть выполнены с возможностью обнаружения или захвата нежелательного шума в салоне и вывода соответствующего сигнала 114 шума в салоне в модуль 118 управления шумом, включенный в систему 106 ANC. Модуль 118 управления шумом может включать в себя алгоритм 120 подавления шума и управляемый алгоритмом фильтр 122 для формирования звуковых волн, которые находятся приблизительно на 180 градусов не в фазе с каждым сигналом 114 шума в салоне, принятым от приёмных микрофонов 20, направленных в соответствующую акустическую зону 12. Эти звуковые волны могут формировать противошумовой сигнал 108, выдаваемый в модуль 102 управления звуком модулем 118 подавления шума, для каждой акустической зоны 12, как показано на фиг. 2. Этот фазовый сдвиг на 180 градусов может вызывать желательную деструктивную интерференцию, когда ненужные звуковые волны, обнаруженные в каждой акустической зоне 12, комбинируются с противошумовыми звуковыми волнами соответствующего противошумового сигнала 108, тем самым, нейтрализуя нежелательный шум, который воспринимается пользователем (пользователями) каждой зоны 12. В некоторых вариантах осуществления, модуль 118 управления шумом содержит противошумовой генератор (не показан) или другой звуковой компонент для формирования противошумовых сигналов 108.
A
B
C
D
В вариантах осуществления, каждая акустическая зона 12 также может быть связана с заданным набором приёмных микрофонов 20, набор микрофонов содержит по меньшей мере два приёмных микрофона 20 для обеспечения улучшенного обнаружения шума в акустической зоне 12. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления, первый набор приёмных микрофонов 20a (M) выполнен с возможностью обнаружения нежелательного шума, слышимого в зоне A, и формирования первого сигнала 114a шума в салоне; второй набор микрофонов 20b (M) выполнен с возможностью обнаружения нежелательного шума, слышимого в зоне B, и формирования второго сигнала 114b шума в салоне; третий набор микрофонов 20c (M) выполнен с возможностью обнаружения нежелательного шума, слышимого в зоне C, и формирования третьего сигнала 114c шума в салоне; и четвертый набор микрофонов 20d (M) выполнен с возможностью обнаружения нежелательного шума, слышимого в зоне D, и формирования четвертого сигнала 114d шума в салоне.
Обращаясь вновь на фиг. 1 и 2, система 106 ANC может динамически регулировать или доводить до нужной точности противошумовой сигнал 108, формируемый для каждой акустической зоны 12, на основании сигнала 116 ошибки подавления шума, обнаруженной микрофонами 22 ошибки, направленными в или расположенными в пределах такой акустической зоны 12. Сигнал 116 ошибки подавления шума может отражать любые различия между противошумовым сигналом 108 и нежелательным шумом в салоне, слышимым в пределах каждой акустической зоны 12, или сигнал 114 шума в салоне, захватываемый приёмными микрофонами 20 в ней. Сигналы 116 ошибки подавления шума могут вводиться в модуль 118 управления шумом для более точной выработки противошумовых звуковых волн, которые деструктивно интерферируют с нежелательными звуковыми волнами, слышимыми в соответствующей акустической зоне 12. Перед регулированием противошумового сигнала 108, сигнал 116 ошибки для каждой акустической зоны 12 может обрабатываться для согласования или удаления звуковых волн на основании входного звукового сигнала 110, представляемого в такую акустическую зону 12 с использованием соответствующих громкоговорителей 18.
A
B
C
D
Согласно вариантам осуществления, каждая акустическая зона 12 может быть связана с заданным набором микрофонов 22 ошибки, набор содержит по меньшей мере два микрофона 22 ошибки для обеспечения улучшенного обнаружения сигнала ошибки в пределах акустической зоны 12 для регулирования эффекта подавления шума соответствующего противошумового сигнала 108. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления, первый набор микрофонов 22a (E) ошибки выполнен с возможностью обнаружения первого сигнала 116a ошибки в зоне A; второй набор микрофонов 22b (E) ошибки выполнен с возможностью обнаружения второго сигнала 116b ошибки в зоне B; третий набор микрофонов 22c (E) ошибки выполнен с возможностью обнаружения третьего сигнала 116c ошибки в зоне C; и четвертый набор микрофонов 22d (E) ошибки выполнен с возможностью обнаружения четвертого сигнала 116d ошибки в зоне D.
E
В некоторых вариантах осуществления, шум в салоне, обнаруженный приёмными микрофонами 20, включает в себя шум двигателя, слышимый в салоне 16 транспортного средства и обнаруженный приёмными микрофонами 20. В других вариантах осуществления, например, как показано на фиг. 1, шум или звук двигателя может выдаваться микрофоном 26 (M) двигателя, расположенным в двигателе 28 (или блоке цилиндров двигателя) транспортного средства 10 и выводиться в качестве сигнала 124 звука двигателя микрофоном 26 для дополнения или регулирования шума двигателя, слышимого в пределах каждой акустической зоны 12. Микрофон 26 двигателя может быть любым типом устройства, пригодного для детектирования звука в двигателе 28. В некоторых случаях, микрофон 26 двигателя является микрофоном, выполненным с возможностью захвата или приёма слышимых звуков, издаваемых двигателем 28. В других случаях, микрофон 26 может быть датчиком, таким как датчик вибраций, который выполнен с возможностью формирования сигнала 124 звука двигателя на основании текущего рабочего состояния двигателя 28, обнаруженного датчиком, причём рабочее состояние может указывать на уровень шума двигателя.
В некоторых вариантах осуществления, сигнал 124 звука двигателя может выдаваться в модуль 118 управления шума для нейтрализации или ослабления шума двигателя, слышимого в пределах акустической зоны 12. В других вариантах осуществления, например, как показано на фиг. 2, микрофон 26 двигателя может быть выполнен с возможностью выдачи сигнала 124 звука двигателя в модуль 126 звука двигателя, включенный в модуль 102 управления звуком. В вариантах осуществления, модуль 126 звука двигателя может быть выполнен с возможностью дополнения или повышения шума двигателя по мере надобности на основании выбранных пользователем установочных параметров шума двигателя для каждой акустической зоны 12 и вырабатывать дополненный или отрегулированный сигнал 128 шума двигателя для каждой акустической зоны 12. Модуль 102 управления звуком может включать в себя звуковой микшер 129 для объединения отрегулированных сигналов 128a, 128b, 128c и 128d шума двигателя с соответствующими входными звуковыми сигналами 110a, 110b, 110c и 110d, и соответствующими противошумовыми сигналами 108a, 108b, 108c и 108d, для формирования акустического выходного сигнала 104a, 104b, 104c и 104d для каждой из акустических зон 12a, 12b, 12c и 12d, соответственно.
Возвращаясь к фиг. 1, транспортное средство 10 также включает в себя устройство 30 отображения транспортного средства, которое может быть выполнено с возможностью отображения одного или более звуковых пользовательских интерфейсов 32 (UI) для управления различными компонентами акустической системы 100 транспортного средства. Устройство 30 отображения транспортного средства может быть экраном дисплея, включенным в человеко-машинный интерфейс (например, такой как человеко-машинный интерфейс 210 (HMI), показанный на фиг. 5) транспортного средства 10 или другой блок транспортного средства, способный отображать информацию. Например, как показано на фиг. 1, устройство 30 отображения транспортного средства может быть включено в приборный щиток 34 или приборную панель (например, такую как приборная панель 216, показанная на фиг. 5) транспортного средства 10. В других случаях, устройство 30 отображения транспортного средства может быть отдельным мультимедийным экраном дисплея (например, таким как дисплей 214, показанный на фиг. 5) для отображения информационно-развлекательной информации транспортного средства, например, такой как информация системы навигации, информация акустической системы, и т. д. В некоторых вариантах осуществления, устройство 30 отображения транспортного средства может быть независимым экраном дисплея или устройством отображения головного блока, включенным в транспортное средство 10 и выделенным для отображения звуковых пользовательских интерфейсов 32 для индивидуального управления пользователем.
В некоторых вариантах осуществления, устройство 30 отображения транспортного средства может быть в экране дисплея, который связан с транспортным средством 10 и включен во внешнее вычислительное устройство (не показано), которое соединено с возможностью осуществления связи через беспроводное сетевое соединение с облачным сервером или центром обслуживания, связанным с транспортным средством или производителем транспортного средства. Удаленное вычислительное устройство может быть выполнено с возможностью отображения пользовательских интерфейсов 32, обеспечивая возможность пользовательского управления акустической системой 100 транспортного средства пользователем, оператором или другим авторизованным лицом. В некоторых случаях, удаленное вычислительное устройство также может быть выполнено с возможностью отображения другой информационно-развлекательной информации транспортного средства (например, такое как приложение FORD SYNC). Например, устройство 30 отображения транспортного средства может быть экраном дисплея мобильного устройства, которое включает в себя мобильное приложение, соединённое с транспортным средством 10 или, точнее, с вычислительной системой транспортного средства в нем (например, такой как вычислительная система 200 (VCS) транспортного средства, показанная на фиг. 5), для отображения информационно-развлекательной информации транспортного средства и/или пользовательских интерфейсов 32. В еще одном варианте осуществления, устройство 30 отображения транспортного средства может быть экраном дисплея компьютера, дорожного компьютера, планшета или другого персонального вычислительного устройства, которое может осуществлять доступ к веб-сайту или основанному на облачных вычислениях приложению для отображения информационно-развлекательной информации и/или пользовательских интерфейсов 32.
Как показано на фиг. 1 и 2, каждая из акустических зон 12 может быть связана с отдельным пользовательским интерфейсом 32 для управления звуковыми установочными параметрами для такой зоны 12. Например, пользовательский интерфейс 32a может быть выполнен с обеспечением возможности пользовательского управления звуковыми установочными параметрами для зоны A, пользовательский интерфейс 32b может быть выполнен с обеспечением возможности пользовательского управления звуковыми установочными параметрами для зоны B, пользовательский интерфейс 32c может быть выполнен с обеспечением возможности пользовательского управления звуковыми установочными параметрами для зоны C, и пользовательский интерфейс 32d может быть выполнен с обеспечением возможности пользовательского управления звуковыми установочными параметрами для зоны D.
В вариантах осуществления, пользовательские интерфейсы 32 могут включать в себя элементы управления для выбора акустической зоны 12, чтобы конфигурировать, выбирать источник(и) 112 звука, которые будут слышны в выбранной акустической зоне 12, и выбора уровня громкости для звука, воспроизводимого в пределах выбранной акустической зоны 12, в числе других звуковых установочных параметров (например, установочных параметров эквалайзера, замирания и других установочных параметров громкоговорителя, и т. д.). Пользовательские интерфейсы 32 также могут включать в себя элементы управления для обеспечения возможности выбора граничных линий для акустических зон 12, вариант выбора для выбора того, какие громкоговорители 18 должны быть включены в каждую зону 12, например, предусматривая вариант выбора для объединения двух или более акустических зон 12 для формирования большей зоны, вариант выбора для выбора, какие сиденья 14 транспортного средства включены в каждую зону 12, или другие варианты выбора для определения границ каждой акустической зоны 12.
В предпочтительном варианте осуществления, пользовательские интерфейсы 32 дополнительно включают в себя элементы управления или устройства ввода для обеспечения пользователю возможности выбора эффекта звукоизоляции, обеспечиваемого для каждой акустической зоны 12. В таких случаях, каждый пользовательский интерфейс 32 может включать в себя элементы ввода или варианты выбора для выбора уровня или значения для различных установочных параметров управления шумом, например, таких как установочный параметр подавления или ослабления шума в салоне, установочный параметр дополнения или регулирования шума двигателя, установочный параметр снижения шума дороги и/или установочный параметр снижения шума HVAC. Выбранное пользователем значение для каждого установочного параметра управления шумом может определять, какой нежелательный шум(ы) в салоне остается слышимым в данной зоне 12, если таковой имеет место, и степень, с которой слышен шум(ы) в салоне.
Например, выбранное пользователем значение для установочного параметра шума в салоне может представлять собой коэффициент усиления, который применяется к противошумовому сигналу 108 для управления тем, насколько шум в салоне, если таковой имеет место, может быть слышим в зоне 12. Подобным образом, выбранное пользователем значение для установочного параметра звука двигателя может представлять собой коэффициент усиления, который применяется к сигналу 124 звука двигателя для управления тем, насколько дополнение, если таковое имеет место, применяется к звуку двигателя в зоне 12. В некоторых случаях, модуль 118 управления шумом может проводить различие между разными составляющими входных сигналов 114 шума в салоне на основании известных источников звука, например, такими как входные звуковые сигналы 110, которые подаются источниками 112 звука в каждую акустическую зону 12. В таких случаях, выбранное пользователем значение для данного установочного параметра может представлять собой коэффициент усиления, который применяется к известной составляющей входного сигнала 114 шума в салоне (например, такой как входные звуковые сигналы 110), или наоборот, оставшейся или неизвестной составляющей входного сигнала 114 шума в салоне (например, шуму дороги, шуму HVAC и/или другому шуму пользователя (пользователей)), в качестве части процесса формирования противошумового сигнала, выполняемого модулем 118 управления шумом.
Для иллюстрации, фиг. 3 показывает примерный пользовательский интерфейс 32a, выполненный с обеспечением возможности управления эффектом звукоизоляции, предусмотренным для примерной акустической зоны 12a (или зоны A), в соответствии с вариантами осуществления. Как показано, пользовательский интерфейс 32a включает в себя элемент 36 управления звуком двигателя для выбора значения 37 звука двигателя и элемент 38 управления шумом в салоне для выбора значения 39 шума в салоне. В других вариантах осуществления, пользовательский интерфейс 32a может включать в себя дополнительные элементы управления (не показаны), например, для выбора значения шума в салоне, значения шума дороги и/или других значений управления шумом, как описано в материалах настоящей заявки.
Выбранное значение 37 звука двигателя может представлять собой коэффициент усиления, который должен применяться к сигналу 124 звука двигателя, включенному в акустический выходной сигнал 104a, или другое значение для управления дополнением шума двигателя в акустической зоне 12a. В качестве примера, нулевое значение коэффициента усиления может выбираться, если пользователь транспортного средства (например, водитель) акустической зоны 12a не желает слышать шум двигателя или желает выключить эффект дополнения шума двигателя (например, нулевой или минимальный выходной сигнал шума двигателя). Максимальное значение коэффициента усиления может выбираться, если пользователь транспортного средства желает дополнить шум двигателя до наивысшей амплитуды или испытывать эффект полного дополнения шума двигателя (например, максимальный выходной сигнал шума двигателя). Промежуточные значения коэффициента усиления, такие как значение 37 звука двигателя, показанное на фиг. 3, могут выбираться, если пользователь транспортного средства желает выбрать конкретный уровень дополнения шума двигателя (например, высокий, низкий, средний).
Подобным образом, значение 39 шума в салоне может представлять собой коэффициент усиления, который должен применяться к противошумовому сигналу 108a, включенному в акустический выходной сигнал 104a, или другое значение для управления подавления или ослабления шума в пределах акустической зоны 12a. В качестве примера, нулевое значение коэффициента усиления может выбираться, если пользователь транспортного средства не желает слышать шум в салоне или желает испытывать эффект полного подавления шума (например, нулевой или минимальный выходной сигнал шума в салоне). Максимальное значение коэффициента усиления может выбираться, если пользователь транспортного средства желает слышать весь слышимый шум в салоне или выключить эффект подавления шума (например, максимальный выходной сигнал шума в салоне). Промежуточные значения коэффициента усиления, такие как значение 39 шума в салоне, показанное на фиг. 3, могут выбираться, если пользователь желает уменьшать величину шума в салоне или испытывать эффект ослабления шума, вместо подавления шума, выбранное значение указывает желательную величину ослабления шума (например, высокую, низкую, среднюю).
В проиллюстрированном варианте осуществления, элементы 36 и 38 управления изображены в виде ползунковых элементов управления для выбора значения в пределах диапазона от 0 до 10, при этом, положение ползунковых элементов управления указывает выбранные значения 37 и 38. В других вариантах осуществления, элементы 36 и 38 управления могут включать в себя другие типы устройств ввода, например, таких как, кнопки, программируемые клавиши, связанные с предварительно конфигурированными значениями, стрелки или ручки для увеличения или уменьшения выбранного на данный момент значения, или поле ввода данных для ввода желательного значения. Как будет принято во внимание, хотя фиг. 3 показывает только пользовательский интерфейс 32a для зоны A, пользовательские интерфейсы 32b, 32c и 32d для других зон 12b, 12c и 12d, соответственно, могут быть скомпонованы аналогичным образом и включать в себя аналогичные элементы управления или устройства ввода.
Дополнительно со ссылкой на фиг. 2, выбранное значение 39 шума в салоне может выдаваться в модуль 118 управления шумом или, более точно, алгоритм 120 подавления шума. Модуль 118 управления шумом формирует противошумовой сигнал 108a на основании сигнала 114a шума в салоне, принятого с микрофонов 20a в акустической зоне 12a, и, кроме того, на основании значения 39 шума в салоне, принятого из пользовательского интерфейса 32a. Модуль 118 управления шумом использует значение 39 шума в салоне для регулирования коэффициента усиления противошумового сигнала 108a или уровня подавления/ослабления шума, обеспечиваемого противошумовым сигналом 108a. Модуль 118 управления шумом затем выдает противошумовой сигнал 108a в модуль 102 управления звуком для включения в акустический выходной сигнал 104a.
Подобным образом, значение 37 шума двигателя может выдаваться в модуль 102 управления звуком или, более точно, модуль 126 звука двигателя. Модуль 126 звука двигателя формирует отрегулированный сигнал 128a звука двигателя посредством использования значения 37 звука двигателя, принятого из пользовательского интерфейса 32, для регулирования коэффициента усиления сигнала 124 звука двигателя или уровня дополнения шума двигателя, предусмотренного для акустической зоны 12a. Модуль 102 управления звуком или звуковой микшер 129 затем объединяет отрегулированный сигнал 128 звука двигателя с акустическим выходным сигналом 104a для представления в акустической зоне 12a.
В некоторых вариантах осуществления, каждый из отдельных пользовательских интерфейсов 32a, 32b, 32c и 32d может отображаться по отдельности на устройстве 30 отображения транспортного средства в ответ на пользовательский выбор соответствующей акустической зоны 12. В некоторых случаях, пользователь может переключаться между отдельными пользовательскими интерфейсами 32 с использованием надлежащих элементов управления для выбора акустической зоны. В других случаях, пользовательские интерфейсы 32 могут отображаться в виде группы на устройстве 30 отображения транспортного средства, например, посредством размещения пользовательских интерфейсов 32 рядом или мозаичным образом. Управление пользовательскими интерфейсами 32, осуществляемое пользователем, может зависеть от положения устройства 30 отображения транспортного средства в салоне 16 транспортного средства. Например, если устройство 30 отображения транспортного средства расположено в передней части транспортного средства 10, то пользовательские интерфейсы 32 могут управляться водителем транспортного средства или передним пассажиром, а если устройство 30 отображения транспортного средства расположено в задней части транспортного средства 10, то пользовательские интерфейсы 32 могут управляться одним или более задних пассажиров.
В других вариантах осуществления, в дополнение к устройству 30 отображения транспортного средства, транспортное средство 10 может включать в себя один или более независимых блоков отображения или устройств отображения головного блока (например, таких как блоки 218 управления, показанные на фиг. 5), которые физически расположены в заданном положении(ях) в пределах салона 16 транспортного средства для обеспечения дополнительного доступа к пользовательским интерфейсам 32. В некоторых случаях, дополнительный блок отображения может быть расположен рядом с каждым рядом сидений, чтобы позволить пользователям в каждом ряду получить доступ к пользовательскому интерфейсу 32, связанному с таким рядом. Например, хотя не показано на фиг. 1, дополнительный блок управления может быть расположен в задней части салона 16 транспортного средства, например, между сиденьями 14c и 14d транспортного средства, и может быть выполнен с возможностью представления пользовательских интерфейсов 32c и 32d для доступа пользователей с задних сидений 14c и 14d. В других случаях, дополнительны блок отображения может быть расположен в пределах каждой из акустических зон 12 или рядом с соответствующими сиденьями 14 транспортного средства и может быть выполнен с возможностью представления пользовательского интерфейса 32, связанного с такой зоной 12, как показано на фиг. 1. В таких случаях, пользователь (пользователи) каждой акустической зоны 12 может иметь непосредственное управление над звуковыми установочными параметрами для такой зоны 12.
Далее, со ссылкой на фиг. 4, показано примерное представление акустической зоны 12a, созданной во время эксплуатации акустической системы 100 по фиг. 2, в соответствии с вариантами осуществления. Акустическая зона 12a может быть выполнена с возможностью выдачи индивидуализированного акустического выходного сигнала 104a пользователю A, сидящему в водительском сиденье 14a транспортного средства 10, показанного на фиг. 1. В вариантах осуществления, общий звук 130, воспринимаемый пользователем A, может вырабатываться в результате операции суммирования, выполняемой, когда звуковые волны, происходящие из некоторого количества источников, комбинируются, конструктивно или деструктивно, в пределах объема, представляющего собой акустическую зону 12a. В проиллюстрированном варианте осуществления, общий звук 130 создается посредством объединения следующих звуков: входного звукового сигнала 110a и отрегулированного сигнала 128a шума двигателя, представляемого громкоговорителями 18a пользователю A, нежелательного шума 132 в салоне, сформированного источниками 24 шума и противошумового сигнала 108a, сформированного в ответ на обнаружение шума 132 микрофонами 20a (не показаны), направленными в зону A. Отрегулированный сигнал 128a шума двигателя может представлять собой сигнал 124 шума двигателя, отрегулированный согласно уровню дополнения или коэффициенту усиления, определенному на основании значения 37 звука двигателя, введенного в пользовательский интерфейс 32a, показанный на фиг. 3. Например, если значение 37 звука двигателя установлено в промежуточное значение, как показано на фиг. 3, общий звук 130 будет включать в себя слышимую составляющую шума двигателя наряду с входными звуковыми сигналами 110a.
В вариантах осуществления, противошумовой сигнал 108a деструктивно интерферирует с нежелательным шумом 132 в салоне согласно уровню деструкции или коэффициенту усиления, определенному значением 39 шума в салоне, введенным в пользовательский интерфейс 32a. Например, если значение 39 шума в салоне установлено в ноль, общий звук 130, испытываемый пользователем A, может главным образом представлять собой входной звуковой сигнал 110a и сигнал 128 дополненного звука двигателя. Если, с другой стороны, значение 39 шума в салоне установлено в промежуточное значение, как показано на фиг. 3, общий звук 130, испытываемый пользователем A, может включать в себя пониженную составляющую шума в салоне наряду с сигналами 110a и 128. Как будет принято во внимание, несмотря на то, что фиг. 3 показывает только акустическую зону 12a, другие акустические зоны 12b, 12c и 12d или любая их комбинация могут создаваться аналогичным образом с использованием соответствующих компонентов акустической системы 100.
Возвращаясь к фиг. 2, различные компоненты акустической системы 100 могут быть включены в салон 16 транспортного средства, сиденья 14 транспортного средства, вычислительную систему транспортного средства у транспортного средства 10 или внешнее устройство на связи с телематическим блоком транспортного средства 10 (например, таким как блок 212 телематического управления, показанный на фиг. 5). В вариантах осуществления, акустическая система 100 может быть соединена с возможностью осуществления связи с вычислительной системой транспортного средства (например, такой как вычислительная система 200 транспортного средства (VCS), показанная на фиг. 5) транспортного средства 10 для осуществления признаков изобретения. Как показано на фиг. 2, модуль 102 управления звуком акустической системы 100 может быть соединен с возможностью осуществления связи с пользовательскими интерфейсами 21 (или устройством(ами), отображающими интерфейсы 32), источниками 112 звука, микрофоном 26 двигателя, акустическими громкоговорителями 18 и системой 106 ANC. Как также показано, модуль 118 управления шумом может быть соединен с возможностью осуществления связи с микрофонами 20 и 22, включенными в каждую из акустических зон 12. В вариантах осуществления, компоненты акустической системы 100 могут поддерживать связь друг с другом и/или компонентами вычислительной системы транспортного средства с использованием проводных или беспроводных соединений. Если поддерживает связь беспроводным образом, акустическая система 100 дополнительно включает в себя один или более передатчиков (не показаны) для беспроводной передачи выходных сигналов в другие компоненты.
В вариантах осуществления, множество громкоговорителей 18 может включать в себя любой тип акустического громкоговорителя, пригодного для воспроизведения звука внутри салона 16 транспортного средства, и, например, может включать в себя низкочастотные громкоговорители, сверхнизкочастотные громкоговорители, высокочастотные громкоговорители, сверхвысокочастотные громкоговорители и среднечастотные громкоговорители. В одном из вариантов осуществления, громкоговорители 18 могут включать в себя ультразвуковые громкоговорители, выполненные с возможностью фокусировки направленных звуковых пучков в направлении каждой акустической зоны 12. Хотя не показано, громкоговорители 18a, 18b, 18c и 18d могут быть расположены в зоне крыши транспортного средства над каждой акустической зоной 12 или сиденьем 14, в двери и/или стойке кузова транспортного средства, которая находится ближе всего к каждой акустической зоне 12 или сиденью 14, в подголовнике каждого сиденья 12 транспортного средства или в других пригодных местах салона 16 транспортного средства. Точное расположение и количество громкоговорителей 18 в салоне 16 транспортного средства могут меняться в зависимости от типа транспортного средства 10 (например, с кузовом седан, автофургона, SUV, и т. д.), конфигурации акустических зон 12 и типа акустического громкоговорителя 18. Например, меньшее количество громкоговорителей 18 может быть необходимо, если есть меньшее количество акустических зон 12, таких как единая передняя акустическая зона, покрывающая передние сиденья 14a и 14b, и единая задняя акустическая зона, покрывающая задние сиденья 14c и 14d.
A
B
C
D
A
B
C
D
В некоторых вариантах осуществления, в дополнение к громкоговорителям S, S, S и S, акустические громкоговорители 18 могут включать в себя множество традиционных громкоговорителей 18e транспортного средства, расположенных по периметру салона 16 транспортного средства, например, в переднем левом (FL) и переднем правом (FR) углах приборного щитка 34 транспортного средства и в заднем левом (RL) и заднем правом (RR) углах задней полки 40 транспортного средства 10, как показано на фиг. 1. Традиционные громкоговорители 18e транспортного средства могут быть избирательно выполнены с возможностью выдачи одной или более составляющих акустического выходного сигнала 104 на основании конфигурации акустических зон 12. Например, в проиллюстрированном варианте осуществления, передний левый громкоговоритель 18e может вносить вклад в создание акустической зоны 12a, передний правый громкоговоритель 18e может вносить вклад в создание акустической зоны 12b, задний левый громкоговоритель 18e может вносить вклад в создание акустической зоны 12c, и задний правый громкоговоритель 18e может вносить вклад в создание акустической зоны 12d. В других случаях, громкоговорители S, S, S и S могут включать в себя один или более из, или могут быть расположенными в проиллюстрированных расположениях переднего левого, переднего правого, заднего левого, заднего правого (FL, FR, RL, RR) громкоговорителей 18e. В кроме того других случаях, транспортное средство может включать в себя только передний левый, передний правый, задний левый, задний правый громкоговорители 18e для представления акустического выходного сигнала 104. Точные конфигурация и количество громкоговорителей 18 могут зависеть от типа транспортного средства 10.
Согласно вариантам осуществления, микрофоны 20 и 22 могут включать в себя любой тип микрофона или другого датчика, пригодный для детектирования звуковых сигналов в салоне 16 транспортного средства. Хотя это не показано, приёмные микрофоны 20 и микрофоны 22 ошибки могут быть расположены на или рядом с сиденьем 14 транспортного средства в пределах акустической зоны 14 и направлены в уши пользователя, сидящего на сиденье 14 транспортного средства. В качестве примера, микрофоны 20 и/или 22 могут быть расположены в пределах подголовника каждого сиденья 14, в зоне крыши транспортного средства над каждой зоной 12 или сиденьем 14 и/или в двери или стойке кузова, которые находятся ближе всего к каждой зоне 12 или сиденью 14.
В некоторых вариантах осуществления, точное количество микрофонов 20 и 22, включенных в каждую акустическую зону 12, может быть разным в зависимости от конфигурации зоны 12 и/или сиденья 14 транспортного средства, включенного в нее, и характеристик звукоизоляции, желательных для каждой. Например, большее количество микрофонов 20, 22 может быть направлено на водительское сиденье 14a, чем на другие пассажирские сиденья 14b, 14c или 14d, для обеспечения более точного эффекта звукоизоляции для водителя. В качестве еще одного примера, большее количество микрофонов 20, 22 может быть направлено на задние пассажирские сиденья 14c и 14d, чем передние сиденья 14a и 14b, для обеспечения более тихой поездки или усиленного эффекта звукоизоляции для задних пассажиров по сравнению с передними пассажирами.
Согласно вариантам осуществления, каждый из модуля 102 управления звуком, модуля 126 звука двигателя и модуля 118 управления шумом может быть реализован в аппаратных средствах, программном обеспечении или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления, модули 102, 126 и/или 118 содержат программные модули или команды программного обеспечения, хранимые в устройстве хранения данных (например, таком как устройство 202 хранения данных, показанное на фиг. 5) и приводимые в исполнение процессором данных (например, таким как процессор 204 данных, показанный на фиг. 5) вычислительной системы транспортного средства, как подробнее описано ниже. В других вариантах осуществления, акустическая система 100 может включать в себя электронный блок управления (ECU) или другой электронный процессор данных, выполненный с возможностью исполнения модулей 102, 126 и/или 118, например, с использованием команд программного обеспечения, хранимых в памяти акустической системы 100.
Со ссылкой на фиг. 5, показана примерная вычислительная система 200 транспортного средства (VCS), которая может быть включена в транспортное средство 10, например, в виде части электронной системы транспортного средства или информационно-развлекательной системы транспортного средства 10, в соответствии с вариантами осуществления. VCS 200 может быть информационно-развлекательной системой, такой как система SYNC, произведенная в FORD MOTOR COMPANY. Другие варианты осуществления VCS 200 могут включать в себя иные, меньшее количество или дополнительные компоненты, нежели описанные ниже и показанные на фиг. 5.
Как проиллюстрировано, VCS 200 может включать в себя устройство 202 хранения данных, процессор 204 данных (например, электронный процессор данных) и шину 206 данных транспортного средства. VCS 200 дополнительно может включать в себя различные электронные блоки управления (ECU), ответственные за контроль и управление электрическими системами или подсистемами транспортного средства 10. Каждый ECU, например, может включать в себя один или более входов и выходов для сбора, приема и/или передачи данных, память для хранения данных и процессор для обработки данных и/или формирования новой информации на их основании. В проиллюстрированном варианте осуществления, ECU из VCS 200 включают в себя акустическую систему 100, блок 208 управления двигателем, человеко-машинный интерфейс 210 (HMI) и блок 212 телематического управления (TCU). Хотя и не показано, VCS 200 может включать в себя другие ECU, например, такие как модуль управления кузовом (BCM) для управления и контроля различного вспомогательного оборудования в кузове транспортного средства 10, и модуль управления трансмиссией для управления и контроля трансмиссии транспортного средства 10.
ECU из VCS 200 связаны шиной 206 данных транспортного средства (например, такой как шина локальной сети контроллеров (CAN) или шина автомобильной сети Ethernet), которая пересылает данные в и из различных ECU, а также других компонентов транспортного средства и/или компонентов вспомогательных устройств на связи с VCS 200. Кроме того, процессор 204 данных может поддерживать связь с любым одним из ECU и устройства 202 хранения данных через шину 206 данных, для выполнения одной или более функций, в том числе функций, связанных с акустической системой 100.
Блок 208 управления двигателем является ECU для управления и контроля двигателя 28 транспортного средства 10. В некоторых вариантах осуществления, блок 208 управления двигателем объединен с блоком управления трансмиссией и включен в единый ECU, такой как модуль управления силовой передачей (PCM). Как показано, блок 208 управления двигателем может включать в себя микрофон 26 двигателя для обнаружения или захвата звука двигателя 28 или может быть соединен с ним с возможностью осуществления связи, и может выдавать сигнал 124 звука двигателя в акустическую систему 100 через шину 206 данных транспортного средства.
Как показано на фиг. 5, акустическая система 100 может включать в себя множество громкоговорителей 18 и систему 106 ANC, показанную на фиг. 2, или может быть соединена с ними с возможностью осуществления связи. Хотя это не показано, акустическая система 100 может включать в себя радиоприемник или тюнер AM/FM, усилитель для возбуждения звукового сигнала для громкоговорителей 18 или других акустических устройств вывода и одно или более мультимедийных устройств (например, магнитофон, проигрыватель CD, проигрыватель DVD, спутниковый радиоприемник, вспомогательные устройства, и т. д.). В некоторых вариантах осуществления, акустическая система 100 образует часть установленной ранее информационно-развлекательной системы или другой системы производителя оригинального оборудования (OEM) транспортного средства 10. В других вариантах осуществления, акустическая система 100 содержит головной блок, который установлен в транспортном средстве 10 от стороннего производителя, например, посредством присоединения головного блока к громкоговорителям 18 и другим компонентам OEM вычислительной системы 200 транспортного средства.
Человеко-машинный интерфейс 210 (HMI) (также указываемый ссылкой как «пользовательский интерфейс») может быть ECU для создания возможности взаимодействия пользователя с транспортным средством 10 и для представления информации о транспортном средстве оператору или водителю транспортного средства. Согласно вариантам осуществления, один или более компонентов HMI 210 могут быть выполнены с возможностью представления отдельных пользовательских интерфейсов 32a, 32b, 32c и 32d для управления звуковыми установочными параметрами для акустической зоны 12, например, как показано на фиг. 3. Как показано, HMI 210 включает в себя по меньшей мере один мультимедийный дисплей 214, приборную панель 216 (IP) и, в некоторых случаях, один или более блоков 218 управления акустической зоной. Хотя и не показано, HMI 210 и/или любое из устройств, включенных в него, может включать в себя одно или более устройств ввода и/или устройств вывода для ввода, внесения, приема, захвата, отображения или вывода данных, связанных с вычислительной системой 200 транспортного средства, акустической системой 100 и/или технологиями, раскрытыми в материалах настоящей заявки.
HMI 210 может быть выполнен с возможностью взаимодействия с другими ECU из VCS 200 и/или процессором 204 данных через шину 206 данных для выдачи информации или элементов ввода, принятые через HMI 210, в надлежащий компонент VCS 200 и представления оператору или пользователю транспортного средства информации или выходных сигналов, принятых из различных компонентов VCS 200. Например, когда HMI 210 принимает входные сигналы, предназначенные для управления одним или более аспектов акустической системы100 (например, через пользовательские интерфейсы 32), HMI 210 может отправлять входные сигналы в акустическую систему 100 через шину 206 данных транспортного средства.
Как показано, HMI 210 включает в себя приборную панель 216 (также указываемую ссылкой как «приборный щиток» или «комбинация приборов»), которая содержит панель управления, расположенную перед водительским сиденьем, для размещения контрольно-измерительных приборов и элементов управления для эксплуатации транспортного средства 10. Приборная панель 216 может включать в себя рулевое колесо и различные измерительные приборы (например, спидометр, счетчик пробега, указатель уровня топлива, и т. д.), а также различные индикаторы транспортного средства, например, такие как выбранного положения избирателя механизма переключения передач, предупреждения или уведомления о ремне безопасности, низкого уровня топлива, низкого давления в шинах, и т. д. В некоторых случаях, приборная панель 216 включает в себя экран дисплея для электронного или цифрового отображения различных измерительных приборов или значений, имеющих к ним отношение, и другой информации о транспортном средстве. В некоторых вариантах осуществления, один или более звуковых пользовательских интерфейсов 32 отображаются на приборной панели 216.
HMI 210 также включает в себя по меньшей мере один мультимедийный экран 214 дисплея, отдельный от приборной панели 26, для отображения дополнительной информации о транспортном средстве, например, такой как информация системы навигации, информация акустической системы, видеозапись, захваченная наружной камерой транспортного средства (не показана), информация об отоплении и кондиционировании воздуха, и т. д. В предпочтительном варианте осуществления, звуковой пользовательский интерфейс 32 представляется на мультимедийном экране 214 дисплея, например, как показано на фиг. 3. В таких случаях, мультимедийный экран 14 дисплея может быть выполнен с возможностью отображения всех звуковых пользовательских интерфейсов 32 по отдельности или в виде группы, и пользовательский ввод может приниматься с помощью сенсорного ввода или пользовательского выбора клавиш, кнопок или других устройств ввода, связанных с мультимедийным дисплеем 214. Например, HMI 210 может быть выполнен с обеспечением пользователю возможности переключения между разными звуковыми пользовательскими интерфейсами 32 и/или акустическими зонами 12 на экране 214 дисплея с использованием устройств ввода HMI 210. В таких случаях, мультимедийный экран 214 дисплея отображает каждый пользовательский интерфейс 32 по одному за раз. В еще одном варианте осуществления, HMI 210 может быть выполнен с возможностью отображения всех пользовательских интерфейсов 32 одновременно, но с отдельными входными элементами 36, 38 управления для каждого пользовательского интерфейса 32. В таких случаях, группа звуковых пользовательских интерфейсов 32 может отображаться рядом или в виде мозаичных элементов в сетке на мультимедийном экране 214 дисплея.
В других вариантах осуществления, вместо или в дополнение к представлению пользовательских интерфейсов 32 на мультимедийном дисплее 214 или приборной панели 216, HMI 210 включает в себя блоки 118 управления акустической зоной, расположенные в или рядом с каждой акустической зоной 12. В таких случаях, пользователь транспортного средства, сидящий в каждой акустической зоне 12, может использовать специализированный блок 218 управления для индивидуализации акустического выходного сигнала, представляемого в его/ее акустическую зону. Блоки 218 управления зоной могут быть любым типом консоли пользовательского интерфейса и могут включать в себя сенсорный экран, стандартный экран дисплея и/или физические устройства ввода, такие как ручки управления, кнопки, клавиши, ползунки, номеронабиратели, переключатели, клавиатуры, кнопочные панели, координатно-указательные устройства, и т. д. В некоторых вариантах осуществления, первый блок 218 управления может быть предусмотрен в зоне A или рядом с ней и может быть выполнен с возможностью отображения пользовательского интерфейса 32a, показанного на фиг. 3; второй блок 218 управления может быть предусмотрен в зоне B или рядом с ней и выполнен с возможностью отображения пользовательского интерфейса 32b; и так далее. В других вариантах осуществления, блоки 218 управления могут быть реализованы специализированными аппаратными средствами или панелями управления, которые соединены с возможностью осуществления связи с HMI 210 или включены в него и включают в себя элементы 36 и 38 управления пользовательского интерфейса для управления эффектом звукоизоляции, предусмотренным для каждой акустической зоны 12.
TCU 212 может представлять собой ECU, позволяющий транспортному средству 10 соединяться с одной или более беспроводными сетями, например, такими как сети WiFi, WiMax, сотовые сети (например, GSM (Глобальной системы мобильной связи), GPRS (общей службы пакетной радиопередачи), LTE (долгосрочного развития), 3G (3-его поколения), 4G (4-ого поколения), CDMA (множественного доступа с кодовым разделением и т. д.), сети Bluetooth, связи ближнего действия (NFC), радиочастотной идентификации (RFID), спутниковые сети, специализированные сети связи ближнего действия (DSRC), глобальная система определения местоположения (GPS) и инфракрасные сети. В вариантах осуществления, TCU 212 включает в себя модуль 220 беспроводной связи, содержащий одну или более антенн, радиоустановок, модемов, приемников и/или передатчиков (не показаны) для соединения с различными беспроводными сетями или взаимодействия с ними.
В некоторых случаях, TCU 212 может принимать внешние данные через модуль 220 беспроводной связи с одного или более внешних устройств (не показаны), связанных с транспортным средством 10, например, таких как брелок для ключей (не показан), пользовательское устройство, соединённое с транспортным средством, и/или удаленный сервер, соединенный с возможностью осуществления связи с TCU 212. В таких случаях, TCU 212 выдает принятые внешние данные в надлежащий ECU из VCS 200. В некоторых случаях, TCU 212 также может принимать внешние данные из одного или более ECU и/или процессора 204 данных с командами передавать внешние данные на внешнее устройство, связанное с транспортным средством 10.
Например, TCU 212 может давать VCS 200 или транспортному средству возможность образовывать пару с пользовательским устройством (например, мобильным телефоном, планшетом, персональным компьютером, и т. д.) оператора транспортного средства с использованием Bluetooth, WiFi, сотовой или другой сети беспроводной связи и/или через удаленный сервер, связанный с производителем транспортного средства 10, VCS 200 и/или информационно-развлекательной системой транспортного средства 10, такой как система FORD SYNC. Пользовательское устройство может быть выполнено с возможностью отображения звукового пользовательского интерфейса 32 для обеспечения возможности пользовательского управления эффектом звукоизоляции, предусмотренным в каждой акустической зоне 12 в пределах транспортного средства, и другими звуковыми установочными параметрами. Например, пользовательское устройство может отображать звуковой пользовательский интерфейс 32a для зоны A, показанной на фиг. 3. VCS 200 может отправлять данные, относящиеся к звуковому пользовательскому интерфейсу 32, оператору транспортного средства или другому пользователю через пользовательское устройство и/или мобильное приложение. В дополнение VCS 200 может принимать входные сигналы или значения, введенные через пользовательские интерфейсы 32 с пользовательского устройства. В некоторых случаях, пользовательское устройство может отображать и обеспечивать доступ к пользовательскому интерфейсу 32 с помощью мобильного приложения, работающего на пользовательском интерфейсе. В других случаях, пользовательское устройство может отображать пользовательский интерфейс 32 и обеспечивать доступ к нему с помощью веб-сайта, размещенного на удаленном сервере.
Процессор 204 данных может содержать один или более из микропроцессора, микроконтроллера, программируемой логической матрицы, специализированной интегральной схемы, логического устройства или другого электронного устройства для обработки, ввода, вывода, манипулирования, хранения или извлечения данных В вариантах осуществления, VCS 200 может содержать компьютер общего применения, который запрограммирован различными программными командами или модулями, хранимыми в устройстве 202 хранения данных (например, электронной памяти) или где-угодно в другом месте.
Устройство 202 хранения данных может содержать одно или более из электронной памяти, энергонезависимого оперативного запоминающего устройства (RAM), триггеров, записываемого компьютером или машинно-читаемого запоминающего носителя, привода магнитного или оптического устройства хранения данных, привода магнитных или оптических дисков, накопителя на жестком диске или другого электронного устройства для хранения, извлечения, чтения или записи данных. Устройство 202 хранения данных хранит один или более программно реализованных программных модулей или команд программного обеспечения, в том числе, модуль 118 управления звуком и/или модуль 126 звука двигателя для приведения в исполнение процессором 204 данных. Как показано на фиг. 5, в некоторых случаях, устройство 202 хранения данных также хранит звуковые пользовательские интерфейсы 32 или графические и другие данные, используемые для формирования пользовательских интерфейсов 32, и выдает таковые на устройство 214 отображения и/или в блоки 218 управления для отображения на них во время эксплуатации акустической системы 100.
Фиг. 6 иллюстрирует примерный способ 600 обеспечения управляемого пользователем эффекта звукоизоляции для каждой из множества акустических зон в транспортном средстве (например, таких как акустическая зона 12 транспортного средства, показанного на фиг. 1) в соответствии с вариантами осуществления. Способ 600 может выполняться одним или более процессоров (или контроллеров), например, включенных в акустическую систему транспортного средства (например, такую как акустическая система 100 транспортного средства, показанная на фиг. 2) и/или вычислительную систему транспортного средства (например, такую как вычислительная система 200 транспортного средства (VCS), показанная на фиг. 5). В одном из вариантов осуществления по меньшей мере частично способ 600 реализуется процессором 204 данных из VCS 200, выполняющим программное обеспечение, хранимое в устройстве 202 хранения данных, например, такое как модуль 102 управления звуком и/или модуль 118 управления шумом, и взаимодействующий с одним или более компонентов VCS 200 и/или акустической системы 200 транспортного средства, включенной в нее.
Способ 600 может начинаться на этапе 602, где процессор и/или акустическая система представляет, для каждой акустической зоны, отдельный пользовательский интерфейс (например, такой как звуковые пользовательские интерфейсы 32, показанные на фиг. 2), в том числе, специфичные источнику элементы управления шумом, например, такие как элемент управления звуком двигателя (например, такой как элемент 36 управления, показанный на фиг. 3) и элемент управления шумом в салоне (например, такой как элемент 38 управления, показанный на фиг. 3). Например, каждый пользовательский интерфейс может отображаться на устройстве отображения транспортного средства (например, таком как мультимедийный экран 214 дисплея и/или блоки 218 управления, показанные на фиг. 5) и может быть выполнен с возможностью приёма пользовательского ввода через элемент управления звуком двигателя, элемент управления шумом в салоне и любые другие соответствующие источнику элементы управления шумом (например, элемент управления шумом дороги, элемент управления шумом пользователей, и т.д.). В предпочтительном варианте осуществления элемент управления звуком двигателя, элемент управления шумом в салоне и любые другие элементы управления шумом представлены на пользовательском интерфейсе в виде ползунковых элементов управления, выполненных с обеспечением пользователю возможности выбора значения в пределах заданного диапазона с помощью сдвига, например, как показано на фиг. 3.
На этапе 604, процессор и/или акустическая система формирует выходной сигнал (например, такой как акустические выходные сигналы 104, показанные на фиг. 2) для каждой акустической зоны на основании первого значения (например, такого как значение 37, показанное на фиг. 2), принятого с элемента управления звуком двигателя, и второго значения (например, такого как значение 39, показанное на фиг. 2), принятого с элемента управления шумом в салоне, соответствующего пользовательского интерфейса, а также любых других значений управления шумом, принятых с пользовательского интерфейса. В вариантах осуществления, первое значение является коэффициентом усиления звука двигателя или коэффициентом усиления составляющей шума двигателя акустического выходного сигнала, представляемого акустической системой транспортного средства в соответствующую акустическую зону. По существу, первое значение может определять уровень дополнения шума двигателя для акустической зоны. К тому же, в вариантах осуществления, второе значение является коэффициентом усиления шума в салоне или коэффициентом усиления противошумовой составляющей акустического выходного сигнала. По существу, второе значение может определять уровень подавления или снижения шума для акустической зоны. Благодаря пользовательскому выбору первого значения, второго значения и любых других значений управления шумом, пользователь может индивидуализировать эффект звукоизоляции, предусмотренный для каждой акустической зоны, например, включая/выключая подавление шума в салоне или выбирая конкретный уровень снижения шума между ними, и/или включая/выключая дополнение звука двигателя или выбирая конкретный уровень дополнения между ними.
Согласно вариантам осуществления, формирование акустического выходного сигнала для каждой акустической зоны включает в себя объединение противошумового сигнала (например, такого как противошумовые сигналы 108, показанные на фиг. 2), отрегулированного сигнала звука двигателя (например, такого как отрегулированные сигналы 128 звука двигателя, показанные на фиг. 2), и выбранного пользователем звукового сигнала (например, такого как звуковые входные сигналы 110, показанные на фиг. 2). Отрегулированный сигнал звука двигателя может формироваться акустической системой и/или процессором на основании первого значения и шума двигателя, обнаруженного микрофоном рядом с двигателем транспортного средства (например, таким как микрофон 26 двигателя в двигателе 28, как показано на фиг. 1). Противошумовой сигнал может формироваться акустической системой и/или процессором на основании второго значения и сигнала шума в салоне (например, такого как сигналы 114, показанные на фиг. 2), обнаруженного множеством микрофонов, связанных с соответствующей акустической зоной (например, таких как приёмные микрофоны 20, показанные на фиг. 2). В некоторых случаях, противошумовой сигнал для каждой акустической зоны формируется дополнительно на основании сигнала ошибки подавления шума (например, такого как сигнал 116 ошибки, показанный на фиг. 2), обнаруженного множеством микрофонов ошибки, связанных с акустической зоной (например, таких как микрофоны 22 ошибки, показанные на фиг. 2).
В некоторых вариантах осуществления, способ 600 дополнительно включает в себя этап 606, на котором процессор и/или акустическая система выдает звуковой выходной сигнал, сформированный на этапе 604 для каждой акустической зоны, на множество громкоговорителей (например, таких как громкоговорители 18, показанные на фиг. 1), связанных с акустической зоной. В вариантах осуществления, каждая акустическая зона может быть связана с двумя или более громкоговорителей, которые направлены в акустическую зону и выполнены с возможностью вывода только звуковых сигналов, выбранных для такой акустической зоны. Способ 600 может заканчиваться после этапа 606.
В некоторых вариантах осуществления, описания или блоки процессов на чертежах, таких как фиг. 6, могут представлять собой модули, сегменты или части машинной программы, которые включают в себя одну или более исполняемых команд для реализации конкретных логических функций или этапов процесса. Любые альтернативные реализации находятся в рамках объема вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, в которых функции могут выполняться не в том порядке, в котором они показанны или рассмотрены, в том числе по существу одновременно или в обратном порядке, в зависимости от используемых функциональных возможностей, как будет понятно специалистам в данной области техники.
Следует подчеркнуть, что описанные выше варианты осуществления, в частности, любые «предпочтительные» варианты осуществления, являются возможными примерами реализаций, изложенными лишь для ясного понимания принципов изобретения. Многие варианты и модификации могут быть произведены в отношении описанных выше вариантов осуществления по существу без выхода за рамки сущности и принципов технологий, описанных в материалах настоящей заявки. Подразумевается, что все такие модификации должны быть включены в материалы настоящей заявки в объеме данного изобретения и на них распространяется правовая охрана нижеследующей формулы изобретения.