CN103916797A - 一种车载音响装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载音响装置，各个音频输出模块输出的音频信号分别送入音效处理模块，由音效处理模块进行音效处理，音效处理后的音频信号送入音频振幅自动调节模块，由音频振幅自动调节模块采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较，如两者差值在设定差值范围内，则通过扬声器输出；如两者差值不在设定差值范围内，则中央处理器计算两者差值，并由音频振幅自动调节模将当前音频信号幅度进行逐级的线性非失真限幅或线性非失真放大后，通过扬声器输出。

Description

一种车载音响装置

技术领域

本发明涉及汽车电子领域，具体为一种车载音响装置。

背景技术

车载音响已经成为汽车不可或缺的车载电子设备。车载音响不仅为驾驶员和乘客提供舒适的影音享受，更提供了即时的道路路况信息。

目前，车载音响的播放效果，除受到音响自身的功能、性能设定外，还受到音源的制约。收音电台信号的不稳定，蓝牙电话信号的不稳定，CD、MP3等数字音源的多样性，都给车载音响对播放效果的处理带来了难度。主要体现以下两个方面：

1、切换音源时，或者在同一音源下更换电台或更换歌曲时，播放的声音突然变大；

2、切换音源时，或者在同一音源下更换电台或更换歌曲时，播放的声音突然变小；

无论声音突然变大还是突然变小，不仅给收听者带来不适感，影响驾乘体验；还可能由于需要经常手动调节音量，影响驾驶安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种车载音响装置，以解决现有技术播放不同音源时，音量突变问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种车载音响装置，其特征在于：包括有FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块、音效处理模块、音频振幅自动调节模块、中央处理器、功率放大模块、扬声器，所述FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块输出的音频信号分别送入音效处理模块，由中央处理器控制音效处理模块对音频信号进行音效处理，音效处理后的音频信号送入音频振幅自动调节模块，由中央处理器控制音频振幅自动调节模块采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较，如两者差值在设定差值范围内，则中央处理器控制音频振幅自动调节模块将当前音频信号输出至功率放大模块后，通过扬声器输出；如两者差值不在设定差值范围内，则中央处理器计算两者差值，并由中央处理器控制音频振幅自动调节模将当前音频信号幅度进行逐级的线性非失真限幅或线性非失真放大，自动调节两者幅度至设定差值范围内，然后再输出至功率放大模块后，通过扬声器输出。

所述的一种车载音响装置，其特征在于：在音频振幅自动调节模块中采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较过程如下：上电初始化，设置计数j=0，设置检测初始值为0，即上电初始化过程中无声音输出；同时，读取用户设置的音量最大值，用于比较，初始化完成后，有音频信号输入时，通过ADC将模拟信号转换为数字音频信号，在第一个采样数据j=1时，采集到的音量最大值为Dpv[1]，在一个时间窗内，连续采样N_D次，得到Dpv[1]~ Dpv[N_D]一组数据，将该组数据进行比较，输出最大值，再将最大值与用户设置的音量最大值进行比较。

所述的一种车载音响装置，其特征在于：通过时间窗的方式测量音量最大值与用户设置最大值进行比较后，采用ADSP算法对输入的音频信号进行逐级的现行非是真限幅或线性非失真放大处理，过程如下：

经使用时间窗的方式对测量音量最大值与用户设置最大值进行比较，得出音量需限幅或放大的增益后，音频振幅自动调节模块通过控制输出增益的逐级递减或逐级递增，实现输出音频幅度的逐级变化，避免音量突变。

本发明专利的有益效果

1、避免声音突然变大，对驾驶员和乘客的影响；

2、避免声音突然变小，造成的信息中断；

3、提升驾乘享受，降低驾驶安全风险。

附图说明

图1为本发明装置结构原理图。

图2为本发明时间窗处理流程图。

图3为本发明ADSP算法流程图。

具体实施方式

如图1所示。一种车载音响装置，包括有FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块、音效处理模块、音频振幅自动调节模块、中央处理器、功率放大模块、扬声器，所述FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块输出的音频信号分别送入音效处理模块，由中央处理器控制音效处理模块对音频信号进行音效处理，音效处理后的音频信号送入音频振幅自动调节模块，由中央处理器控制音频振幅自动调节模块采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较，如两者差值在设定差值范围内，则中央处理器控制音频振幅自动调节模块将当前音频信号输出至功率放大模块后，通过扬声器输出；如两者差值不在设定差值范围内，则中央处理器计算两者差值，并由中央处理器控制音频振幅自动调节模将当前音频信号幅度进行逐级的线性非失真限幅或线性非失真放大，自动调节两者幅度至设定差值范围内，然后再输出至功率放大模块后，通过扬声器输出。

如图2所示。在音频振幅自动调节模块中采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较过程如下：

上电初始化，设置计数j=0，设置检测初始值为0，即上电初始化过程中无声音输出；同时，读取用户设置的音量最大值，用于比较。初始化完成后，有音频信号输入时，通过ADC将模拟信号转换为数字音频信号，在第一个采样数据j=1时，采集到的音量最大值为Dpv[1]，在一个时间窗内，连续采样N_D次，得到Dpv[1]~ Dpv[N_D]一组数据。将该组数据进行比较，输出最大值，再将最大值与用户设置的音量最大值进行比较。

如图3所示。通过时间窗的方式测量音量最大值与用户设置最大值进行比较后，采用ADSP算法对输入的音频信号进行逐级的现行非是真限幅或线性非失真放大处理，过程如下：

经使用时间窗的方式对测量音量最大值与用户设置最大值进行比较，得出音量需限幅或放大的增益后，音频振幅自动调节模块通过控制输出增益的逐级递减或逐级递增，实现输出音频幅度的逐级变化，避免音量突变。

音频的音量与音频数据在一个时间段里面的峰谷值有关，测量一段音频数据的音量就是测量这段音频数据的峰谷值。本发明采用时间窗的测量方法对音频的音量进行检测。

时间窗：对音量进行检测的一种方法，时间窗的宽度是时间，正对数字化信号指的是一个时间窗内检测时，需要处理的数据的个数。时间窗的高度是音频的音量；

时间窗周期：时间窗的宽度，T_D（Detection Time），单位是秒；

采样率：每秒采样的音频脉冲个数，用SR来表示；

脉冲数：一个时间窗内检测的数字化音频脉冲个数，用N_D（Detection Number）来表示；

N_D和T_D、SR的对应关系是：N_D=T_D×SR；

例如：如果音频的采样率为48KBPS，T_D为5秒，N_D=48K×5=240K，则采用时间窗检测方法，需要同时处理240K个数据

音量：D_PV，在一段数据中，最大值与最小值之间的差值。

Claims (3)

1.一种车载音响装置，其特征在于：包括有FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块、音效处理模块、音频振幅自动调节模块、中央处理器、功率放大模块、扬声器，所述FM/AM音频输出模块、CD解码音频输出模块、USB解码音频输出模块、蓝牙传输音频输出模块输出的音频信号分别送入音效处理模块，由中央处理器控制音效处理模块对音频信号进行音效处理，音效处理后的音频信号送入音频振幅自动调节模块，由中央处理器控制音频振幅自动调节模块采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较，如两者差值在设定差值范围内，则中央处理器控制音频振幅自动调节模块将当前音频信号输出至功率放大模块后，通过扬声器输出；如两者差值不在设定差值范围内，则中央处理器计算两者差值，并由中央处理器控制音频振幅自动调节模采用ADSP算法将当前音频信号幅度进行逐级的线性非失真限幅或线性非失真放大，自动调节两者幅度至设定差值范围内，然后再输出至功率放大模块后，通过扬声器输出。

2.根据权利要求1所述的一种车载音响装置，其特征在于：在音频振幅自动调节模块中采用时间窗的测量方法，对当前时间窗口内音频信号幅度的最大值与用户设置的最大音量值进行比较，过程如下：

上电初始化，设置计数j=0，设置检测初始值为0，即上电初始化过程中无声音输出；同时，读取用户设置的音量最大值，用于比较，初始化完成后，有音频信号输入时，通过ADC将模拟信号转换为数字音频信号，在第一个采样数据j=1时，采集到的音量最大值为Dpv[1]，在一个时间窗内，连续采样N_D次，得到Dpv[1]~ Dpv[N_D]一组数据，将该组数据进行比较，输出最大值，再将最大值与用户设置的音量最大值进行比较。

3.根据权利要求1所述的一种车载音响装置，其特征在于：通过时间窗的方式测量音量最大值与用户设置最大值进行比较后，采用ADSP算法对输入的音频信号进行逐级的现行非是真限幅或线性非失真放大处理，过程如下：

经使用时间窗的方式对测量音量最大值与用户设置最大值进行比较，得出音量需限幅或放大的增益后，音频振幅自动调节模块通过控制输出增益的逐级递减或逐级递增，实现输出音频幅度的逐级变化，避免音量突变。