CN109982209A - 一种车载音响系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种车载音响系统，包括：数字信号处理DSP模块，与所述DSP模块连接的多个放大器，设于车内的构成立体声场的多路扬声器模块、以及与所述DSP模块以及所述放大器连接的微控制单元MCU模块；每个所述放大器与每路所述扬声器模块单独连接。本发明实施例通过声学硬件手段在汽车内设置构成立体声场的多路扬声器模块，每路扬声器模块都与一单独的放大器11连接。MCU模块可以对与音源位置信息匹配的放大器和扬声器模块进行单独控制，实现声场高度更加符合真实情况的声音效果。

Description

一种车载音响系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车载音响系统。

背景技术

传统的汽车音响系统通常在水平方向设置扬声器，构成二维声场。例如，在汽车的左前、右前、左后、右后设置扬声器。

随着车载娱乐的发展，目前越来越多用户在汽车播放各种多声道音频，由于传统汽车扬声器的布局方式以及安装位置，使得多声道音频需要被算法压缩、处理后，形成一虚拟的立体声场进行播放，但在声场高度方向很难提升，仍然模拟在真实的高度位置的音效。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车载音响系统。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种车载音响系统，包括：

数字信号处理DSP模块，与所述DSP模块连接的多个放大器，设于车内的构成立体声场的多路扬声器模块、以及与所述DSP模块以及所述放大器连接的微控制单元MCU模块；每个所述放大器与每路所述扬声器模块单独连接，

所述DSP模块，用于接收模拟音频信号，并将所述模拟音频信号转换为数字音频信号发送；所述数字音频信号包括音源位置信息；

所述多个放大器，用于放大所述数字音频信号，并将放大后的数字音频信号传输至所述扬声器模块；

所述扬声器模块，用于将所述放大后的数字音频信号，转换为声音信号进行播放；

所述MCU模块，用于确定与所述音源位置信息匹配的控制器和扬声器模块，并控制所述与所述音源位置信息匹配的控制器和扬声器模块。

可选地，所述多路扬声器模块包括：设于车身顶端的置顶扬声器模块、设于车身前端的前置扬声器模块、设于车身后端的后置扬声器模块。

可选地，所述MCU模块包括：

第一调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成坐标信息，并确定与所述坐标信息匹配的目标放大器；以及根据所述音源位置信息生成第一调整指令，并将所述第一调整指令发送至所述匹配的放大器；

所述放大器用于按照所述第一调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制相应的所述扬声器模块。

可选地，所述MCU模块还包括：

第二调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成第二调整指令，以及将所述第二调整指令发送至所述DSP模块；

所述DSP模块，还用于按照所述第二调整指令，调整所述数字音频信号。

可选地，所述DSP模块包括：

解码子模块，用于若所述数字音频信号为多声道立体声信号，则从所述数字音频信号解码出多个声道信号，并将各个声道信号发送至相应的放大器。

可选地，所述解码子模块，还用于若所述数字音频信号为双声道信号，则从所述双声道信号解码出两个声道的信号，将所述两个声道的信号发送至相应的放大器；提取所述两个声道信号的高频信号，将所述高频信号发送至所述置顶扬声器模块对应的放大器。

可选地，所述DSP模块还包括高通滤波器；

所述解码子模块，还用于通过所述高通滤波器过滤出所述两个声道信号的高频信号。

可选地，还包括：

操作界面模块，用于接收用户输入的声场调整信息；

所述MCU模块还包括：

第三调整子模块，用于确定与所述声场调整信息匹配的放大器，以及根据所述声场调整信息生成第三调整指令，并将所述第三调整指令发送至所述匹配的放大器；

所述放大器，用于按照所述第三调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制所述扬声器模块的启动或者关闭。

可选地，还包括：

所述MCU模块还包括：

第四调整子模块，用于根据所述声场调整信息生成第四调整指令，并将所述第四调整指令发送至所述DSP模块；

所述DSP模块，还用于按照所述第四调整指令，调整所述数字音频信号。

可选地，所述置顶扬声器模块数量包括多路，包括设于车身顶端的前方的置顶扬声器模块、设于车身顶端的中间的置顶扬声器模块，以及设于车身顶端的后方的置顶扬声器模块。

可选地，所述扬声器模块包括一个或多个扬声器。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，通过声学硬件手段在汽车内设置构成立体声场的多路扬声器模块，每路扬声器模块都与一单独的放大器连接。MCU模块可以对与音源位置信息匹配的放大器和扬声器模块进行单独控制，实现声场高度更加符合真实情况的声音效果。

附图说明

图1是本发明的一种车载音响系统实施例的结构框图；

图2是本发明实施例中车载音响系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种车载音响系统实施例的结构框图，具体可以包括：数字信号处理DSP(Digital Signal Processor)模块10，与所述DSP模块10连接的多个放大器11，设于车内的构成立体声场的多路扬声器模块12、以及与所述DSP模块10以及所述放大器11连接的微控制单元MCU(Microcontroller Unit)模块13；每个所述放大器11与每路所述扬声器模块12单独连接，

所述DSP模块10，用于接收模拟音频信号，并将所述模拟音频信号转换为数字音频信号发送；所述数字音频信号包括音源位置信息；

所述多个放大器11，用于放大所述数字音频信号，并将放大后的数字音频信号传输至所述扬声器模块12；

所述扬声器模块12用于将所述放大后的数字音频信号，转换为声音信号进行播放；

所述MCU模块13，用于确定与所述音源位置信息匹配的控制器11和扬声器模块12，并控制所述与所述音源位置信息匹配的控制器11和扬声器模块12。

DSP模块10可以接收车内的音源设备发送的模拟音频信号，将模拟音频信号转换为数字音频信号。音源设备可以是车载系统内置的音源设备，也可以是外置的音源设备，例如，外接到车载系统的移动终端，U盘等等。

音源位置信息是描述音源位置的信息，如在录音时，音源相对拾音设备的位置的信息，音源相对拾音设备的位置可以是一直移动的，因此音源位置信息可以包括移动的位置信息。例如，音源可以是飞机发出的声音，音源位置信息可以是音源位于拾音设备的上方并且离拾音设备越来越近。

MCU模块13可以根据音源位置信息，控制放大器11和扬声器模块12的工作，从而调整立体音场。

在本发明实施例中，通过声学硬件手段在汽车内设置构成立体声场的多路扬声器模块12，每路扬声器模块12都与一单独的放大器11连接。MCU模块13可以对与音源位置信息匹配的放大器11和扬声器模块12进行单独控制，实现声场高度更加符合真实情况的声音效果。

参照图2所示为本发明实施例中车载音响系统的结构框图。在本发明实施例中，所述多路扬声器模块12可以包括：设于车身顶端的置顶扬声器模块121、设于车身前端的前置扬声器模块122、设于车身后端的后置扬声器模块123。

车身顶部一般可以包括顶盖，置顶扬声器模块121可以包括一路或多路；若置顶扬声器模块121只有一路，则置顶扬声器模块121可以设在顶盖的中间。

若置顶扬声器模块121包括多路，则置顶扬声器模块可以分布在顶盖的中间和四周。例如，置顶扬声器模块可以设于车身顶端的前方、设于车身顶端的中间，以及设于车身顶端的后方。

前置扬声器模块122和后置扬声器模块123可以包括一路或多路，前置扬声器模块122和后置扬声器模块123均设于置顶扬声器模块之下，构成二维声场。前置扬声器模块122可以设于左前方和右前方，后置扬声器模块123可以设于左后方和右后方。当然前置扬声器模块122还可以设置在车身前端的不同位置，后置扬声器模块123还可以设置在车身后端的不同位置，本发明实施例对此不做限定。

在本发明实施例中，每一路扬声器模块可以包括一个或多个扬声器。

若每一路扬声器模块只包括一个扬声器，则每一个放大器11都单独控制一个扬声器，可以对声场进行精准调整，但是由于每个扬声器都需要单独的放大器11，成本较高。

若每一路扬声器模块包括多个扬声器，则每个放大器11可以控制多个扬声器。输入到一个放大器11的数字音频信号可以同时发送到多个扬声器，在声场调节时，难以实现只对特定方向的声场进行精准调节，但是能节省成本。

在本发明实施例中，所述MCU模块13可以包括：

第一调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成坐标信息，并确定与所述坐标信息匹配的放大器；以及根据所述音源位置信息生成第一调整指令，并将所述第一调整指令发送至所述匹配的放大器；

所述放大器11用于按照所述第一调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制相应的所述扬声器模块12。

具体的，每路扬声器模块12可以负责播放声源来自一定方位范围的数字音频信号。坐标信息可以表示声源的方位，可以包括三维坐标信息，第一调整子模块可以根据坐标信息，选择由哪些路扬声器模块12播放数字音频信号，向被选择的扬声器模块12对应的放大器11发送第一调整指令。

放大器11可以根据第一调整指令启动自身，关闭自身，调整音量大小，控制相应的扬声器模块12的中启动的扬声器的数量，以及启动哪些扬声器。

在本发明实施例中，所述MCU模块13还可以包括：

第二调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成第二调整指令，以及将所述第二调整指令发送至所述DSP模块10；

所述DSP模块，还用于按照所述第二调整指令，调整所述数字音频信号。

具体的，DSP模块可以按照第二调整指令，对数字音频信号做频率、幅度、相位等方面的调整。

在本发明实施例中，所述DSP模块10可以包括：

解码子模块，用于若所述数字音频信号为多声道立体声信号，则从所述数字音频信号解码出多个声道信号，并将各个声道信号发送至相应的放大器11。

多声道立体声信号为包含顶部信道的信号，常见的多声道一般为5.1,7.1声道。

所述解码子模块，还用于若所述数字音频信号为双声道信号，则从所述双声道信号解码出两个声道的信号，将所述两个声道的信号发送至相应的放大器11；提取所述两个声道信号的高频信号，将所述高频信号发送至所述置顶扬声器模块121对应的放大器11。

双声道信号通常只分配到构成二维声场的扬声器模块12中播放，没有专门配置给置顶扬声器模块121的信号，因此本发明实施例中，可以从两个声道信号中提取信号，将提取的信号发送至置顶扬声器模块121对应的放大器11。进一步的，由于高频信号指向性强，对于声场高度有明显的提升作用。因此可以从两个声道信号中提取高频信号，将高频信号发送至置顶扬声器模块121对应的放大器11。

在本发明实施例中，所述DSP模块10还可以包括高通滤波器；

所述解码子模块，还用于通过所述高通滤波器过滤出所述两个声道信号的高频信号。

具体的，高通滤波器可以包括两个，每个高通滤波器分别过滤出一个声道信号的高频信号。

在本发明实施例中，车载音响系统还可以包括：

操作界面模块，用于接收用户输入的声场调整信息；

所述MCU模块13还可以包括：

第三调整子模块，用于确定与所述声场调整信息匹配的放大器11，以及根据所述声场调整信息生成第三调整指令，并将所述第三调整指令发送至所述匹配的放大器11；

所述放大器11，用于按照所述第三调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制所述扬声器模块12的启动或者关闭。

具体的，操作界面模块可以是车载系统的显示屏中展示的虚拟界面，虚拟界面中可以展示有调整选项，例如，声源方位、调整声场高度、声音大小等等。

操作界面模块还可以是包含实体按键的操作界面，通过实体按键，可以调整声源方位、声场高度、声音大小等等。

用户可以在操作界面模块输入声场调整信息，声场调整信息可以为表示对声场进行调整的信息。

第三调整子模块可以根据声场调整信息确定需要对哪些扬声器模块12进行调整，并且根据声场调整信息生成第三调整指令，以及将第三调整指令发送到相应的扬声器模块12的放大器11。

放大器11可以根据第三调整指令启动自身，关闭自身，调整音量大小，控制相应的扬声器模块12的中启动的扬声器的数量，以及启动哪些扬声器。

在本发明实施例中，所述MCU模块13还可以包括：

第四调整子模块，用于根据所述声场调整信息生成第四调整指令，并将所述第四调整指令发送至所述DSP模块10；

所述DSP模块10，还用于按照所述第四调整指令，调整所述数字音频信号。

具体的，DSP模块10可以按照第四调整指令，对数字音频信号做频率、幅度、相位等方面的调整。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种车载音响系统，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种车载音响系统，其特征在于，包括：

数字信号处理DSP模块，与所述DSP模块连接的多个放大器，设于车内的构成立体声场的多路扬声器模块、以及与所述DSP模块以及所述放大器连接的微控制单元MCU模块；每个所述放大器与每路所述扬声器模块单独连接，

所述DSP模块，用于接收模拟音频信号，并将所述模拟音频信号转换为数字音频信号发送；所述数字音频信号包括音源位置信息；

所述多个放大器，用于放大所述数字音频信号，并将放大后的数字音频信号传输至所述扬声器模块；

所述扬声器模块，用于将所述放大后的数字音频信号，转换为声音信号进行播放；

所述MCU模块，用于确定与所述音源位置信息匹配的控制器和扬声器模块，并控制所述与所述音源位置信息匹配的控制器和扬声器模块。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多路扬声器模块包括：设于车身顶端的置顶扬声器模块、设于车身前端的前置扬声器模块、设于车身后端的后置扬声器模块。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述MCU模块包括：

第一调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成坐标信息，并确定与所述坐标信息匹配的目标放大器；以及根据所述音源位置信息生成第一调整指令，并将所述第一调整指令发送至所述匹配的放大器；

所述放大器用于按照所述第一调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制相应的所述扬声器模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述MCU模块还包括：

第二调整子模块，用于采用所述音源位置信息生成第二调整指令，以及将所述第二调整指令发送至所述DSP模块；

所述DSP模块，还用于按照所述第二调整指令，调整所述数字音频信号。

5.根据权利要求2述的系统，其特征在于，所述DSP模块包括：

解码子模块，用于若所述数字音频信号为多声道立体声信号，则从所述数字音频信号解码出多个声道信号，并将各个声道信号发送至相应的放大器。

6.根据权利要求5述的系统，其特征在于，

所述解码子模块，还用于若所述数字音频信号为双声道信号，则从所述双声道信号解码出两个声道的信号，将所述两个声道的信号发送至相应的放大器；提取所述两个声道信号的高频信号，将所述高频信号发送至所述置顶扬声器模块对应的放大器。

7.根据权利要求6述的系统，其特征在于，所述DSP模块还包括高通滤波器；

所述解码子模块，还用于通过所述高通滤波器过滤出所述两个声道信号的高频信号。

8.根据权利要求2述的系统，其特征在于，还包括：

操作界面模块，用于接收用户输入的声场调整信息；

所述MCU模块还包括：

第三调整子模块，用于确定与所述声场调整信息匹配的放大器，以及根据所述声场调整信息生成第三调整指令，并将所述第三调整指令发送至所述匹配的放大器；

所述放大器，用于按照所述第三调整指令启动，或者关闭，或者调整音量，或者控制所述扬声器模块的启动或者关闭。

9.根据权利要求8述的系统，其特征在于，还包括：

所述MCU模块还包括：

第四调整子模块，用于根据所述声场调整信息生成第四调整指令，并将所述第四调整指令发送至所述DSP模块；

所述DSP模块，还用于按照所述第四调整指令，调整所述数字音频信号。

10.根据权利要求2述的系统，其特征在于，所述置顶扬声器模块数量包括多路，包括设于车身顶端的前方的置顶扬声器模块、设于车身顶端的中间的置顶扬声器模块，以及设于车身顶端的后方的置顶扬声器模块。

11.根据权利要求2述的系统，其特征在于，所述扬声器模块包括一个或多个扬声器。