CN108243369A - 一种车载音频装置的控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开一种车载音频装置的控制方法、装置及系统，属于控制技术领域。本发明所述方法实施例将来自模拟信号采集装置的模拟音频输入信号转换成数字信号；计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；通过所述归一化能量与设定的阈值的大小，确定所述按键处于第一状态的次数；判断所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。本发明适用于通过模拟信号控制电子设备的场合，尤其适用于通过手唛控制车载DVR的音频输出通道之间的切换。

Description

一种车载音频装置的控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种车载音频装置的控制方法、装置及系统。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，车载DVR(Digital Video Recorder，硬盘录像机)的应用越来越广泛。车载DVR是随着数字视音频编码技术在车辆上应用而发展起来的一个新兴专用产品。它是一套进行图像存储处理的计算机系统，具有对图像/语音进行长时间录像、录音、远程监视和控制的功能。

车载DVR通常配置有手唛。手唛是一种能够拿在手中进行模拟音频信号输入(即采集)和输出的装置，其接口配置示意图如图1所示，包括接地接口、电源接口、数据输入端和数据输出端。手唛上一般设置一个按键(图中未画出)，用于实现模拟音频数据的输入与输出的切换：当按键按下时，手唛处于模拟音频数据输入(采集)状态，采集的数据传输给车载DVR；当按键松开时，手唛处于数据输出状态，车载DVR输出的模拟音频数据可通过手唛输出。

车载DVR通常有多个音频输出通道，如输出模拟音频信号至车内喇叭的音频输出通道和输出模拟音频信号至车外喇叭的音频输出通道。当需要进行音频输出通道之间的切换时，需要手动操作车载DVR上的硬件开关来实现，操作十分不便。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种车载音频装置的控制方法、装置及系统，能够方便灵活地对电子设备进行控制。

第一方面，本发明实施例提供一种车载音频装置的控制方法，包括：

将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号；其中，所述模拟信号采集装置上的一按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；

比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键的状态处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态；

确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；

判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，包括：

按照下面的公式计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量：

其中，E为所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，单位为分贝；x_k ⁽ⁱ⁾为所述数字信号在k帧的第i个采样点的采样值，其中k的范围为[1，N」，i的范围为[1，M]；M为一帧音频数据的采样点个数，N为连续的预定帧数；Q为x_k ⁽ⁱ⁾的预设归一化常量。

结合第一方面，在第一方面的第二种实施方式中，所述控制功能为将模拟音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

结合第一方面、第一方面的第一种或第二种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，在将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号之后，在计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量之前，还包括：

对所述数字信号进行低通滤波。

第二方面，本发明实施例提供一种车载音频装置的控制装置，包括：模数转换模块、计算模块、按键状态判断模块、统计模块和控制模块，其中，

所述模数转换模块，用于将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号；其中，所述模拟信号采集装置上的一按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置为模拟信号采集状态；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

所述计算模块，用于计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；

所述按键状态判断模块，用于比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键的状态处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态；

所述统计模块，用于确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；

所述控制模块，用于判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

结合第二方面，在第二方面的第一种实施方式中，所述计算模块具体用于：

按照下面的公式计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量：

其中，

E为所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，单位为分贝；

x_k ⁽ⁱ⁾为所述数字信号在k帧的第i个采样点的采样值，其中k的范围为[1，N」，i的范围为[1，M]；M为一帧音频数据的采样点个数，N为连续的预定帧数；

Q为x_k ⁽ⁱ⁾的预设归一化常量。

结合第二方面，在第二方面的第二种实施方式中，所述控制模块包括：

判断子模块，用于判断所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等；

通道切换子模块，用于如果所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则将模拟音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

结合第二方面、第二方面的一种或第二种实施方式，在第二方面的第三种实施方式中，所述装置还包括：低通滤波模块，用于对所述数字信号进行低通滤波。

第三方面，本发明实施例提供一种车载音频装置的控制系统，包括：控制装置和与所述控制装置相连的模拟信号采集装置；其中，

所述模拟信号采集装置，包括音频采集单元和一按键；其中，当所述按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态；当所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

所述控制装置，为第二方面及第二方面的任一实施方式所述的车载音频装置的控制装置。

本发明实施例提供的一种车载音频装置的控制方法、装置及系统，通过将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号；计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；通过比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，判断所述模拟信号采集装置上一按键的状态，并确定所述按键处于第一状态的次数；如果在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能，能够通过模拟信号方便地对电子设备进行控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为车载DVR配置的手唛的接口配置示意图；

图2为本发明的实施例车载音频装置的控制方法的流程图；

图3为本发明的实施例车载音频装置的控制装置的方框图；

图4为本发明的实施例车载音频装置的控制系统的方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明的实施例车载音频装置的控制方法流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：

步骤101、将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号。

本实施例中，所述模拟信号采集装置用于对模拟音频信号如人的语音信号进行采集。在所述模拟信号采集装置上设置一按键用于对模拟音频信号的采集进行通断控制。所述按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态，可以进行模拟音频信号的采集；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集。

其中，所述第一状态可以是所述按键的按下状态，本发明不限于此，所述第一状态也可以是所述按键的松开状态。

将模拟音频信号转换成数字信号，目的是便于对音频信号进行数据处理。

步骤102、计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量。

本实施例中，所述归一化能量为对待分析的数据通过归一化及后续相关操作，得出当前能量大小的一个标准值。

只有稳态的信息才方便进行信号处理。语音信号因为是准稳态信号，在处理时常把信号分帧，每帧长度约20ms-30ms，在这一区间内把语音信号看作为稳态信号。

本实施例中，可计算所述数字信号中连续25帧音频数据的归一化能量。

作为一可选实施方式，可按照下面的公式计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量：

其中，

E为所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，单位为分贝；

x_k ⁽ⁱ⁾为所述数字信号在k帧的第i个采样点的采样值，其中k的范围为[1，N」，i的范围为[1，M]；M为一帧音频数据的采样点个数，N为连续的预定帧数；

Q为x_k ⁽ⁱ⁾的预设归一化常量。

其中，所述采样值可通过A/D(模数转换)芯片将模拟音频数据转换为数字音频数据之后获取。所述归一化常量Q用于对所述连续预定帧数的音频数据做归一化处理使用。

步骤103、比较所述归一化能量与设定的阈值的大小。

本实施例中，所述阈值为-60分贝。本发明不限于此，也可设定所述阈值为-55分贝，-65分贝等等。

本实施例中，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键的状态处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态。

步骤104、确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数。

本实施例中，可确定在1秒或2秒内所述按键处于第一状态的次数，比如是1次、2次或三次等。

步骤105、判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等。

本实施例中，当在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则执行步骤106，否则结束本流程。

步骤106、按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

本实施例中，所述控制功能可以是不同模拟音频输出通道之间的切换，也可以是电子设备发出声音的音量高低的控制等。

可预先建立所述按键处于第一状态次数与对应的控制功能的数据列表，可如表一所示。

表一：

本实施例中，根据步骤103的判断，首先判断所述按键在所述预定时间长度内处于第一状态的次数比如2次，然后根据表一确定所述按键处于第一状态的次数为2次所对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能，即输出控制信息将音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

本发明实施例，通过计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，判断所述模拟信号采集装置上一按键的状态，并确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；如果在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能，能够通过模拟信号方便地对电子设备进行控制。

作为一种可选的实施例，在所述将来自模拟信号采集装置的模拟音频输入信号转换成数字信号之后，在所述计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量之前，所述方法还包括：对所述数字信号进行低通滤波。

在本实施例中，为了提高确定所述按键处于第一状态的次数的准确度，在计算所述数字信号的归一化能量之前对所述数字信号进行低通滤波，使有用的模拟输入信号顺利通过，滤除高频噪声。

下面给出一个利用车载DVR配置的手唛来实现对车载DVR的模拟音频输出通道的切换控制的具体实施例。

本实施例中，车载DVR具有两个模拟音频输出通道，即向车内进行音频输出的模拟音频输出通道1和向车外进行音频输出的模拟音频输出通道2。

手唛与车载DVR之间的接口包括接地接口、电源接口、数据输入端和数据输出端，如图1所示。

手唛上设置一个按键(图中未画出)，按压这个按键可以实现音频数据的输入(采集)与输出的切换。当按键按下时，手唛处于音频数据的采集状态，即通过手唛采集音频数据至车载DVR；当按键松开时，手唛处于音频数据的输出状态即车载DVR通过手唛输出音频数据。

利用车载DVR配置的手唛来实现对车载DVR的模拟音频输出通道的切换控制的过程包括如下步骤：

S1、在手唛外部有声音信号时连续按压2次手唛上的按键。

本实施例中，在手唛外部有声音信号时，按下手唛上的按键时，可通过手唛对所述声音信号进行采集，抬起按键时，停止对所述声音信号的采集。所述连续按压2次是指从按下按键、抬起按键到再次按下按键的过程。

S2、车载DVR将来自手唛的模拟输入音频信号转换成数字信号。

S3、计算所述数字信号中连续25帧的音频数据的归一化能量。

本步骤中，计算所述数字信号中连续25帧的音频数据的归一化能量的公式可采用上述方法实施例中的所述公式，在此不再赘述。

S4、比较所述归一化能量与设定的阈值的大小。

本实施例中，所述设定的阈值为-60dB。

S5、确定在预定时间长度内所述按键处于按下状态的次数。

本实施例中，确定在预定时间长度如1秒内所述按键处于按下状态的次数为2次。

S6、判断在所述预定时间长度内所述按键处于按下状态的次数与预先设定的次数是否相等。

本实施例中，在所述预定时间长度内所述按键处于按下状态的次数与预先设定的次数2次相等。预先设定的次数2次对应的控制功能为将模拟音频输出通道1切换到模拟音频输出通道2。

S6、将模拟音频输出通道1切换到模拟音频输出通道2。

本实施例中，利用车载DVR配置的手唛来即可实现对车载DVR的模拟音频输出通道的切换控制。

图3为本发明实施例车载音频装置的控制装置的方框图，如图3所示，本实施例的装置包括：模数转换模块11、计算模块12、按键状态判断模块13、统计模块14和控制模块15，其中，所述模数转换模块11，用于将来自模拟信号采集装置的模拟音频输入信号转换成数字信号；其中，所述模拟信号采集装置上的一按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置为模拟信号采集状态；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；所述计算模块12，用于计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；所述按键状态判断模块13，用于比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态；所述统计模块14，用于确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；所述控制模块15，用于判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在前述车载音频装置的控制装置实施例的基础上，所述控制模块15可包括：判断子模块，用于判断所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等；通道切换子模块，用于如果所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则将模拟音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

根据本实施例，可通过模拟音频信号如语音即可方便地实现不同模拟音频输出通道之间的切换。

作为一种可选的实施例，所述装置还可包括：低通滤波模块，用于对所述数字信号进行低通滤波，以提高控制的准确度。

图4为本发明实施例车载音频装置的控制系统的方框图，如图4所示，本实施例的系统包括：控制装置41和与所述控制装置41相连的模拟信号采集装置42；其中，所述模拟信号采集装置42，包括音频采集单元和一按键；其中，当所述按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态；当所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；所述控制装置41，为前述装置实施例中任意一种实施例所述的车载音频装置的控制装置。

本实施例的系统，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

作为一可选实施例，所述控制装置41为车载DVR，所述模拟信号采集装置42为手唛。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种车载音频装置的控制方法，其特征在于，包括：

将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号；其中，所述模拟信号采集装置上的一按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；

比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键的状态处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态；

确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；

判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

2.根据权利要求1所述的车载音频装置的控制方法，其特征在于，所述计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，包括：

按照下面的公式计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量：

其中，

E为所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，单位为分贝；

x_k ⁽ⁱ⁾为所述数字信号在k帧的第i个采样点的采样值，其中k的范围为[1，N]，i的范围为[1，M]；M为一帧音频数据的采样点个数，N为连续的预定帧数；

Q为x_k ⁽ⁱ⁾的预设归一化常量。

3.根据权利要求1所述的车载音频装置的控制方法，其特征在于，所述控制功能为将车载音频装置的模拟音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

4.根据权利要求1～3任一项所述的车载音频装置的控制方法，其特征在于，在将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号之后，在计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量之前，还包括：

对所述数字信号进行低通滤波。

5.一种车载音频装置的控制装置，其特征在于，包括：模数转换模块、计算模块、按键状态判断模块、统计模块和控制模块，其中，

所述模数转换模块，用于将来自模拟信号采集装置的模拟音频信号转换成数字信号；其中，所述模拟信号采集装置上的一按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置为模拟信号采集状态；所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

所述计算模块，用于计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量；

所述按键状态判断模块，用于比较所述归一化能量与设定的阈值的大小，若所述归一化能量大于所述阈值，则确定所述按键的状态处于第一状态，否则，则确定所述按键的状态为离开第一状态；

所述统计模块，用于确定在预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数；

所述控制模块，用于判断在所述预定时间长度内所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等，如果相等，按照预先设定的次数对应的控制功能，输出相应的控制信号实现所述控制功能。

6.根据权利要求5所述的车载音频装置的控制装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

按照下面的公式计算所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量：

其中，E为所述数字信号中连续预定帧数的音频数据的归一化能量，单位为分贝；

x_k ⁽ⁱ⁾为所述数字信号在k帧的第i个采样点的采样值，其中k的范围为[1，N]，i的范围为[1，M]；M为一帧音频数据的采样点个数，N为连续的预定帧数；

Q为x_k ⁽ⁱ⁾的预设归一化常量。

7.根据权利要求5所述的车载音频装置的控制装置，其特征在于，所述控制模块包括：

判断子模块，用于判断所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数是否相等；

通道切换子模块，用于如果所述按键处于第一状态的次数与预先设定的次数相等，则将模拟音频输出通道从第一模拟音频输出通道切换到第二模拟音频输出通道。

8.根据权利要求5～7任一项所述的车载音频装置的控制装置，其特征在于，还包括：低通滤波模块，用于对所述数字信号进行低通滤波。

9.一种车载音频装置的控制系统，其特征在于，包括：控制装置和与所述控制装置相连的模拟信号采集装置；其中，

所述模拟信号采集装置，包括音频采集单元和一按键；其中，当所述按键处于第一状态时，所述模拟信号采集装置处于模拟音频信号采集状态；当所述按键离开第一状态时，所述模拟信号采集装置停止模拟音频信号的采集；

所述控制装置，为前述权利要求6～8任一项所述的车载音频装置的控制装置。