Cancelación activa de ruido de motor en comunicaciones dentro de vehículos de competición.

Abstract

[ES] La comunicación vocal entre el usuario de una cabina de un vehículo y el exterior a través de un canal de telecomunicaciones no está exento de la transmisión del ruido de motor en la cabina que puede llegar a hacer ininteligible la comunicación. En este trabajo se propone el uso de un cancelador activo de ruido basado en un algoritmo adaptativo de bloque, similar a los empleados en la aplicación de cancelación de eco acústico. La dificultad del diseño del algoritmo adaptativo reside en que la señal de motor no es estacionaria ni de espectro plano, por lo que los tradicionales y sencillos algoritmos basados en el LMS pueden resultar ineficientes. Además, el canal acústico puede ser variante debido a la existencia de movimientos significativos en la cabina, como suele ocurrir en los coches de competición en los que la cabeza del piloto (donde suele ir colocado el micrófono) sufre de vibración y movimiento casi constante. Esto obliga al empleo de algoritmos adaptativos de rápida adaptación y capacidad de seguimiento frente a los cambios. Y puesto que el objetivo final es mejorar la calidad de la transmisión de la señal de vocal, tenemos que proteger al algoritmo frente a problemas de desadaptación que creen artefactos en la voz transmitida, por lo que se hacen necesarios determinar mecanismos de detección de la presencia de la señal de voz. Por tanto, se pretende estudiar y desarrollar un cancelador activo de ruido que funcione en tiempo real para emplearlo en las comunicaciones procedentes de la cabina de un vehículo de forma que minimice la señal de ruido de motor y mejore la señal de voz a transmitir, siendo robusto a las particularidades del sistema donde se pretende implementar.

[EN] Oral communication between the user of the vehicle cockpit and the exterior is not free to trans mit the engine¿s noise. This document proposes an active noise canceller similar to those used in acoustic echo cancellers. The main challenge of designing this adaptative filter is that the engine noise signal is not stationary and does not have a flat spectrum, so traditional methods and simple algorithms based on LMS can be ineffective. In addition, the acoustic channel can be dynamic due to cockpit movements, like in race cars where the driver¿s head (where usually the microphone) usually has vibrations and constant movement. This forces us to use adaptative algorithms with fast adaptation and high capability to follow the changes. The final objective is to improve the quality of speech signal. We have to protect the algorithm from maladaptation problems which can create undesired effects in the transmitted signal, so that will be a necessary voice detection mechanism. Therefore, it is pretended to study and develop an active noise canceller working in real time for cockpit communications to minimize the noise from the engine and improve the voice to transmit being robust with all particularities of the system we want to implement.