CN109117113A - 一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，通过对每一个车载音响都配置一个车载音响调节盒子，使得车载音响在出厂后，用户也可以根据实际需要随时通过车载音响调节盒子对车载音响进行音频调节，操作方便简单；用户不但可以在标准的音频模式之间切换，还可以根据喜好对各项音频参数进行精准调节，形成符合自己要求的音频效果；整个通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统的结构合理，满足使用要求。

Description

一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统
技术领域
本发明涉及一种车载音响调节设备，尤其涉及的是一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统。
背景技术
随着汽车生活水平的不断提高，对车载音质要求也越来越高，而现有的车载设备已达不到用户的体验需求，目前市场改善音质方案是通过外置DSP音频处理盒及专业的调音师来调节，将DSP音频处理盒通过USB接口与PC端连接进行音频的各项调节来达到用户相要的音质效果。而这种PC端调节做法非常复杂需专业调音师来完成，并且需要电脑调音，极大地增加了成本，而且对用户来讲受到了很大的限制，就是完全对用户不开放（用户无法自己进行调节），用户无法根据自己需要对音响进行调节，无法满足使用需求。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，旨在解决现有的DSP音频处理盒需要通过PC端进行复杂的音效调节，调节成本高昂的问题，从而提供一种对用户开放的音效调节应用，用户随时可根据自己需要对音响进行调节，满足使用需求。
本发明的技术方案如下：一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，包括车载终控主机、DSP音频处理盒子和喇叭；
所述车载终控主机包括：用于控制整个车载终控主机的主处理器、用于车载音响的音频处理的音频处理单元；用于输入指令和输出显示的人机交互面板；
所述DSP音频处理盒子包括：用于控制整个DSP音频处理盒子的控制器；用于根据指令对音频信号进行处理的DSP音效处理单元；用于将DSP音效处理单元处理后的音频信号进行放大的音频放大处理单元；
所述音频处理单元与主处理器连接，人机交互面板与主处理器连接，控制器与主处理器连接，控制器与DSP音效处理单元连接，DSP音效处理单元与音频放大处理单元连接，音频放大处理单元与喇叭连接，音频处理单元与DSP音效处理单元连接：通过人机交互面板输入指令至主处理器，主处理器通过控制器将指令传输至DSP音效处理单元，音频处理单元将车载音响的音频信号传输至DSP音效处理单元，DSP音效处理单元根据指令对音频信号进行处理，得到符合要求的音频效果经音频放大处理单元处理，并通过喇叭输出音频。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述人机交互面板包括输入指令的触摸屏单元和用于输出显示的显示屏单元，所述触摸屏单元和显示屏单元均与主处理器连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音频处理盒子还包括降噪单元，所述降噪单元与音频处理单元连接，降噪单元与DSP音效处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括存储有多种标准音效模式的预设音效模块，所述预设音效模块与MCU处理器连接，预设音效模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括皇帝位调节模块，所述皇帝位调节模块与MCU处理器连接，皇帝位调节模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括高低通自动匹配模块，所述高低通自动匹配模块与MCU处理器连接，高低通自动匹配模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括相位自动调节模块，所述相位自动调节模块与MCU处理器连接，相位自动调节模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括EQ调节模块，所述EQ调节模块与MCU处理器连接，EQ调节模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括Q值或带宽调节模块，所述Q值或带宽调节模块与MCU处理器连接，Q值或带宽调节模块与AMP处理单元连接。
所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其中，所述DSP音效处理单元包括联调模块，所述联调模块与MCU处理器连接，联调模块与AMP处理单元连接。
本发明的有益效果：本发明通过提供一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，通过对每一个车载音响都配置一个车载音响调节盒子，使得车载音响在出厂后，用户也可以根据实际需要随时通过车载音响调节盒子对车载音响进行音频调节，操作方便简单；用户不但可以在标准的音频模式之间切换，还可以根据喜好对各项音频参数进行精准调节，形成符合自己要求的音频效果；整个通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统的结构合理，满足使用要求。
附图说明
图1是本发明中通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统的模块连接图。
图2是本发明中DSP音效处理单元内的模块连接图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1和图2所示，一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，包括车载终控主机100、DSP音频处理盒子200和喇叭300；
所述车载终控主机100包括：用于控制整个车载终控主机的主处理器110、用于车载音响的音频处理的音频处理单元120；用于输入指令和输出显示的人机交互面板130；
所述DSP音频处理盒子200包括：用于控制整个DSP音频处理盒子200的控制器210；用于根据指令对音频信号进行处理的DSP音效处理单元220；用于将DSP音效处理单元220处理后的音频信号进行放大的音频放大处理单元230；
所述音频处理单元120与主处理器110连接，人机交互面板130与主处理器110连接，控制器210与主处理器110连接，控制器210与DSP音效处理单元220连接，DSP音效处理单元220与音频放大处理单元230连接，音频放大处理单元230与喇叭300连接，音频处理单元120与DSP音效处理单元220连接：通过人机交互面板130输入指令至主处理器110，主处理器110通过控制器210将指令传输至DSP音效处理单元220，音频处理单元120将车载音响的音频信号传输至DSP音效处理单元220，DSP音效处理单元220根据指令对音频信号进行处理，得到符合要求的音频效果经音频放大处理单元230处理，并通过喇叭300输出音频。
具体地，所述主处理器110采用ARM处理器，所述ARM处理器使一个32位元精简指令集(RISC)处理器架构，ARM处理器的指令长度固定，具有体积小、低功耗、低成本、高性能，执行效率高，低成本等优点。
具体地，所述人机交互面板130包括输入指令的触摸屏单元131和用于输出显示的显示屏单元，所述触摸屏单元131和显示屏单元均与主处理器110连接：用户通过触摸屏单元131输入指令至主处理器110，主处理器110控制显示屏单元对输出结果进行显示。
进一步地，所述显示屏单元采用TFT（Thin Film Transistor）显示屏，即薄膜场效应晶体管，属于有源矩阵液晶显示器中的一种，TFT显示屏具有亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳等优点。
进一步地，所述触摸屏单元131通过I2C总线（I2C总线是一种简单、双向二线制同步串行总线，I2C总线具有数据传输可靠，数据传输和地址设定由软件设定，操作灵活，便于系统故障诊断和调试，双向数据传输位速率高，耗电量低等优点）与主处理器110连接；所述显示屏单元通过DSI 4-lane（DSI 是一种 Lane 可扩展的接口，DSI 定义了一个位于处理器和显示模组之间的高速串行接口）连接。
具体地，所述控制器210采用MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）处理器，所述MCU处理器的集成度高，适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算，通用性强。
具体地，所述DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）音效处理单元220通过数字音频处理，用数学运算的方法来处理音频，产生诸如混响、和声、失真等等音效。
具体地，所述音频放大处理单元230采用AMP（放大器）处理单元，所述AMP处理单元对DSP音效处理单元220处理后的低电平音频信号进行放大，得到高电平音频信号，通过高电平音频信号驱动喇叭300进行播放；所述AMP处理单元还同时具备对电路进行短路、过载、空载等的保护。
具体地，为了保证播放的音频效果，所述DSP音频处理盒子200还包括降噪单元240，所述降噪单元240与音频处理单元120连接，降噪单元240与DSP音效处理单元220连接：音频处理单元120对车载音频信号进行处理，将车载音频信号放大至高电平输出至降噪单元240，降噪单元240对高电平音频信号进行衰减至低电平，并对低电平音频信号进行噪声抑制处理，然后将低电平音频信号输出至DSP音效处理单元220进行处理。
具体地，所述车载终控主机100和DSP音频处理盒子200可以根据实际要求通过有线连接或者通过无线连接：当车载终控主机100和DSP音频处理盒子200通过有线连接时，所述ARM处理器与MCU处理器通过UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器）连接；当车载终控主机100和DSP音频处理盒子200通过无线连接时，可以通过Wifi或者蓝牙连接。
具体地，所述喇叭300的数量按实际要求而设定，可以设置一个或多个。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括存储有多种标准音效模式的预设音效模块221，所述预设音效模块221与MCU处理器连接，预设音效模块221与AMP处理单元连接，通过触摸屏单元131选择输入不同的音效模式指令，预设音效模块221根据指令输出与指令对应的标准模式音效到喇叭300进行输出。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括皇帝位调节模块222，所述皇帝位调节模块222与MCU处理器连接，皇帝位调节模块222与AMP处理单元连接：根据输入指令要求，将车上不同的位置（包括驾驶位，副驾驶位，后排左边座位，后排右边座位，后排中间座位，等）设为皇帝位，通过皇帝位调节模块222控制将处理后的音频信号输出至不同的喇叭300，实现不同喇叭300的延时输出，使皇帝位实现最好的音频效果。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括高低通（所述高低通是指输出音频信号的下限频率和音频信号的上限频率）自动匹配模块223，所述高低通自动匹配模块223与MCU处理器连接，高低通自动匹配模块223与AMP处理单元连接：因为不同配置的车型，其车载音响的配置也不同；通过连接的车载终控主机100和喇叭300，通过高低通自动匹配模块223自动调节输出音频信号的下限频率和音频信号的上限频率，使音频输出效果达到最佳。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括相位自动调节模块224，所述相位自动调节模块224与MCU处理器连接，相位自动调节模块224与AMP处理单元连接：因为在实际接线操作中，可能会出现车载音响正反相接错的情况，虽然车载音响可以播放，但影响音频效果，现有的操作一般是需要把音响拆开重新接线，操作麻烦；本技术方案通过设置相位自动调节模块224，相位自动调节模块224可自动识别音响中的正反相接线是否正确，若不正确，则自动进行正反相调节，保证音频的输出效果。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括EQ（EQ叫滤波器，又叫均衡器）调节模块235，所述EQ调节模块235与MCU处理器连接，EQ调节模块235与AMP处理单元连接：根据输入指令要求，EQ调节模块235可以根据指令随意对每个喇叭300进行EQ调节。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括Q值或带宽（是指一个信号所包含谐波的最高频率与最低频率之差，为该信号的频率范围，即为该信号的带宽，信号的频率变化范围越大，信号的带宽就越宽，高Q值的频带较窄一些，低Q值的频带越宽）调节模块236，所述Q值或带宽调节模块236与MCU处理器连接，Q值或带宽调节模块236与AMP处理单元连接：根据输入指令要求，Q值或带宽调节模块236对车载音响的Q值进行调节。在传统的车载音响中，Q值一般是固定的，用户无法按照实际要求进行调节，本技术方案通过设置Q值调节模块236，用户可以根据实际需要（特别是用户在更换车载音响时，可以根据实际需要进行调节）进行Q值的自由调节，满足使用要求。
具体地，所述DSP音效处理单元220包括联调模块237，所述联调模块237与MCU处理器连接，联调模块237与AMP处理单元连接：根据输入指令要求，联调模块237可以同时对多个被选择的喇叭300进行音频参数调节，满足用户要求。
本技术方案相对于现有技术具有以下优点：
（1）每一个车载音响都配置一个车载音响调节盒子，使得车载音响在出厂后，用户也可以根据实际需要随时通过车载音响调节盒子对车载音响进行音频调节，操作方便简单。
（2）用户不但可以在标准的音频模式之间切换，还可以根据喜好对各项音频参数（如，皇帝位调节，高低通调节，EQ调节，Q值调节，带宽调节，等）进行精准调节，形成符合自己要求的音频效果。
（3）用户不但可以对喇叭300进行逐个单独音频参数调节，也可以通过联调模块237同时对多个被选择的喇叭300进行音频参数调节，操作方便简单。
（4）本技术方案通过正反相位自动调节模块224可自动识别音响中的正反相接线是否正确，若不正确，则自动进行正反相调节，保证音频的输出效果，解决了在车载音响正反相接错时需要拆开重新接线的问题，满足使用要求。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，包括车载终控主机、DSP音频处理盒子和喇叭；
所述车载终控主机包括：用于控制整个车载终控主机的主处理器、用于车载音响的音频处理的音频处理单元；用于输入指令和输出显示的人机交互面板；
所述DSP音频处理盒子包括：用于控制整个DSP音频处理盒子的控制器；用于根据指令对音频信号进行处理的DSP音效处理单元；用于将DSP音效处理单元处理后的音频信号进行放大的音频放大处理单元；
所述音频处理单元与主处理器连接，人机交互面板与主处理器连接，控制器与主处理器连接，控制器与DSP音效处理单元连接，DSP音效处理单元与音频放大处理单元连接，音频放大处理单元与喇叭连接，音频处理单元与DSP音效处理单元连接：通过人机交互面板输入指令至主处理器，主处理器通过控制器将指令传输至DSP音效处理单元，音频处理单元将车载音响的音频信号传输至DSP音效处理单元，DSP音效处理单元根据指令对音频信号进行处理，得到符合要求的音频效果经音频放大处理单元处理，并通过喇叭输出音频。
2.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述人机交互面板包括输入指令的触摸屏单元和用于输出显示的显示屏单元，所述触摸屏单元和显示屏单元均与主处理器连接。
3.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音频处理盒子还包括降噪单元，所述降噪单元与音频处理单元连接，降噪单元与DSP音效处理单元连接。
4.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括存储有多种标准音效模式的预设音效模块，所述预设音效模块与MCU处理器连接，预设音效模块与AMP处理单元连接。
5.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括皇帝位调节模块，所述皇帝位调节模块与MCU处理器连接，皇帝位调节模块与AMP处理单元连接。
6.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括高低通自动匹配模块，所述高低通自动匹配模块与MCU处理器连接，高低通自动匹配模块与AMP处理单元连接。
7.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括相位自动调节模块，所述相位自动调节模块与MCU处理器连接，相位自动调节模块与AMP处理单元连接。
8.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括EQ调节模块，所述EQ调节模块与MCU处理器连接，EQ调节模块与AMP处理单元连接。
9.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括Q值或带宽调节模块，所述Q值或带宽调节模块与MCU处理器连接，Q值或带宽调节模块与AMP处理单元连接。
10.根据权利要求1所述的通过车机实现车载音频调节的汽车音响调节系统，其特征在于，所述DSP音效处理单元包括联调模块，所述联调模块与MCU处理器连接，联调模块与AMP处理单元连接。
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