LUNA RAMIREZ, Salvador (Linaje, 2-3, Malaga, E-29001, ES)
PEREZ LOPEZ, Guillermo (Linaje, 2-3-A, Malaga, E-29001, ES)
MARTIN CRUZADO, Carlos German (Linaje, 2-3, Malaga, E-29001, ES)
LUNA RAMIREZ, Salvador (Linaje, 2-3, Malaga, E-29001, ES)
PEREZ LOPEZ, Guillermo (Linaje, 2-3-A, Malaga, E-29001, ES)
| R E I V I N D I C A C I O N E S I a .- Dispositivo de control de calidad de megafonía, caracterizado porque está constituido a partir de una carcasa (1) en la que se establece al menos un conector de entrada de señal original (2) y un conector de entrada de señal degradada (3), de manera que a dicho conector de entrada de señal degradada (3) se le conecta un micrófono (4) situado en la zona de audiencia, mientras que al conector de entrada de señal original (2) se conectará un cable de conexión (5) al equipo o instalación a testear, conectores a los que están asociados respectivos conversores analógico digitales (6) asociados a su vez a procesador de señal digital (7), dotado de un firmware de programación de análisis y cálculo los índices de modulación así como los valores de calidad sonora, procesador asistido por una pantalla (8), una memoria (9) de almacenamiento, una fuente de alimentación (10) y un interfaz de control (12). 2a.- Dispositivo de control de calidad de megafonía, según reivindicación I a, caracterizado porque incluye una serie de testigos luminosos (14) de diferentes colores, indicadores de si los valores calculados son adecuados o no. 3a .- Dispositivo de control de calidad de megafonía, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incluye un conector de salida (14) para comunicación con equipos externos (15), tales como una red de datos o un ordenador externo, así como para su configuración a través de equipos externos. |
D E S C R I P C I Ó N
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un dispositivo que ha sido concebido especialmente para medir el índice de transmisión de la voz de un sistema de megafonía, utilizando señales de voz en lugar de las señales de prueba utilizadas en los métodos tradicionales.
El objeto de la invención es conseguir un dispositivo que permita cuantificar la calidad sonora de la instalación, así como realizar el control de módulos del resto del dispositivo sin interferir en el funcionamiento del sistema de megafonía.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Actualmente la comprobación del funcionamiento de sistemas de megafonía se realiza mediante el chequeo de la impedancia eléctrica de las líneas de megafonía. Este chequeo permite comprobar que los altavoces de la línea de megafonía están conectados correctamente, sin existir cortocircuitos o desconexiones. Sin embargo, este chequeo no permite conocer si el mensaje sonoro llega adecuadamente a la audiencia ya que no se comprueba la señal sonora, ni las posibles degradaciones que puede sufrir.
Respecto a la cuantifícación de la calidad sonora, existe una norma internacional redactada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC-60268-16), que describe un método para cuantifícar la calidad sonora de un sistema de megafonía, obteniéndose los parámetros conocidos como STI ó RASTI. Para llevar a cabo este método es necesario usar unas señales de prueba, como son un "ruido rosa" o un "barrido en frecuencias". De esta manera, este método es útil para realizar la verificación de un sistema de megafonía en la fase de instalación, pero no permite chequear la calidad del sistema de megafonía una vez está en funcionamiento, no pudiendo conocer ni dar aviso de las degradaciones que pueden aparecer en el sistema de megafonía a lo largo de su tiempo de vida.
Así pues, es bastante frecuente que la señal original se vea distorsionada por ruidos, reverberaciones, ecos y otros efectos de sala, por lo que dicha señal debe ser tratada o corregida.
Para ello, y hasta la fecha, dichas pruebas de sonido se llevan a cabo mediante la utilización de señales de voz, las cuales son reproducidas por la instalación de audio, de manera que un técnico, a partir de su propia fineza de oído determina la calidad de las señales de audio emitidas.
Evidentemente se trata de un proceso "artesanal" , totalmente subjetivo, que a todas luces sería deseable automatizar, con un dispositivo que sea totalmente objetivo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El dispositivo de control de calidad de megafonía que la invención propone viene a llenar el vacío técnico anteriormente expuesto, permitiendo de forma automática valorar la calidad de la señal de audio que llega a la audiencia, así como, hacer las correspondientes correcciones. Para ello y de forma mas concreta, el dispositivo que se preconiza está constituido a partir de una carcasa o unidad principal, en la que se establecen una pareja de conectores de entrada, para conectar la señal de audio original, así como para entrada de la señal real o degradada emitida a la audiencia, y que será captada a través de un micrófono establecido en el seno del citado local o lugar de audiencia, conectores asociados a los correspondientes conversores analógico/digitales, que transforman la señal de entrada al dominio digital, de manera que dichas señales son analizadas por un procesador de señal digital, dotado de un firmware de programación interno, encargado de realizar los cálculos sobre la señal original y la degradada para obtener los índices de modulación y, posteriormente, los valores de calidad sonora.
El dispositivo se complementa con una pantalla, a través de la que se muestran los valores calculados para cada uno de los mensajes, así como con una interfaz o botonera de configuración del dispositivo.
Igualmente se complementa con una serie de testigos luminosos a través de los que se indican si los valores calculados son adecuados o no.
Dichos valores se almacenarán en una memoria, así como las señales captadas.
Así pues, el firmware de programación permitirá llevar a cabo las siguientes funciones: - Cálculo de retardo: calcula el posible retardo que pueda existir entre ambas señales, para alinearlas en el tiempo. - Cálculo correlación cruzada: permite conocer, en un primer paso, la similitud entre ambas señales, para determinar si la señal degradada realmente es una degradación de la señal original, o una señal totalmente ajena (ruidos externos, interferencias, etc).
- índices de modulación: calcula los índices de modulación de la envolvente de la señal de voz para diferentes bandas de frecuencias
- Reducción de índices: mediante una división, calcula cuánto han disminuido los índices de modulación en la señal degradada.
- Cálculo de la inteligibilidad: se calcula la inteligibilidad del mensaje sonoro a partir de la reducción de los índices de modulación y siguiendo los parámetros indicados en la norma IEC-60268-16).
El valor obtenido en el paso anterior (con rango entre Ό' y T) da el valor de la calidad sonora del mensaje, en el caso que el valor de correlación esté por encima de un umbral determinado. En el caso de que el valor de la correlación esté por debajo del umbral se entiende calidad sonora nula, debido al ruido exterior.
Se consigue de esta forma, un dispositivo con el que no es necesario usar señales de prueba para cuantificar la calidad sonora, ya que se usan los propios mensajes transmitidos por el sistema de megafonía, permitiendo llevar a cabo una monitorización y alerta constante y en tiempo real del sistema megafonía, así como el control de la cadena completa del sonido ya que se analiza la señal sonora que llega a la audiencia. DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra, una vista en perspectiva de un dispositivo de control de calidad de megafonía realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención. La figura 2.- Muestra un diagrama de bloques de la estructura interna del dispositivo de la figura anterior.
La figura 3.- Muestra, finalmente, un diagrama de bloques del funcionamiento o proceso de tratamiento de señales que se lleva a cabo con el dispositivo de la invención.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN A la vista de las figuras reseñadas, y en especial de las figuras
1 y 2, puede observarse como el dispositivo que se preconiza está constituido a partir de una carcasa (1) en la que se establece al menos un conector de entrada de señal original (2) y un conector de entrada de señal degradada (3), de manera que a dicho conector de entrada de señal degradada (3) se le conecta un micrófono (4) situado en la zona de audiencia, mientras que al conector de entrada de señal original (2) se conectará un cable de conexión (5) al equipo o instalación a testear.
Dichos conectores estará asociados a respectivos conversores analógico digitales (6) a través de los que dichas señales son digitalizadas, y procesadas por un procesador de señal digital (7), que analiza ambas señales, y lleva a cabo los cálculos sobre la señal original y la degradada para obtener los índices de modulación así como, posteriormente, los valores de calidad sonora.
El citado procesador de señal digital (7) está asistido por una pantalla (8) así como por una memoria (9) de almacenamiento, contando con la clásica fuente de alimentación (10) asistida por el correspondiente conector de alimentación (11), así como con una interfaz de control (12) en la que se establecen una serie de botones e interruptores (13) para llevar a cabo el encendido/apagado del dispositivo, así como su configuración.
Adicionalmente, el dispositivo se complementa con una serie de testigos luminosos (14) de diferentes colores, a través de los cuales se muestra si los valores calculados son adecuados o no.
El dispositivo incluye asimismo un conector de salida (23) para comunicación con equipos externos (15), como por ejemplo una red de datos o un ordenador externo, pudiendo enviar datos tales como calidad sonora, duración, nivel sonoro, relación señal a ruido. También envía señales de aviso en el caso de que los niveles de calidad sonora estén por debajo del umbral. Dicho conector permitirá que el equipo sea configurado a través de equipos externos como un ordenador.
Tal y como se puede observar en la figura 3, la operativa del dispositivo, a través de su firmware de programación es la siguiente:
A partir de la señal original (5) y de la señal degradada (4'), se lleva a cabo el cálculo de retardo (16) que pueda existir entre ambas señales, para alinearlas en el tiempo. Seguidamente se lleva a cabo el cálculo de correlación cruzada (17), el cual permite conocer, en un primer paso, la similitud entre ambas señales, para determinar si la señal degradada realmente es una degradación de la señal original, o una señal totalmente ajena (ruidos externos, interferencias, etc).
Seguidamente se calculan los índices de modulación (18) de la envolvente de la señal de voz para diferentes bandas de frecuencias y se lleva a cabo la reducción de índices (19), en la que, mediante una división, se calcula cuánto han disminuido los índices de modulación en la señal degradada.
A continuación se lleva a cabo el cálculo de la inteligibilidad (20) del mensaje sonoro a partir de la reducción de los índices de modulación y siguiendo los parámetros indicados en la norma IEC-60268- 16).
El valor obtenido en el paso anterior (con rango entre O' y T) da el valor de la calidad sonora del mensaje (21), en el caso que el valor de correlación (17) esté por encima de un umbral determinado. En el caso de que el valor de la correlación esté por debajo del umbral se entiende calidad sonora nula (22), debido al ruido exterior.