CN111845590A - 基于车载以太网的车载音频采集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车载以太网的车载音频采集系统及方法，所述系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，与现有技术中各功能单元都使用各自独立的麦克风和电路进行音频采集相比，本发明由车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备组成车载以太网，在车载电子功能设备需要使用音频信号时，生成音频请求信号，由音频采集处理设备基于音频请求信号采集声音信息，并进行音频处理得到目标音频信号，通过车载以太网交换设备将目标音频信号反馈给车载电子功能设备，克服了现有技术中车载音频采集复杂，且整体成本高的缺陷，提高了车载音频采集效果。

Description

基于车载以太网的车载音频采集系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于车载以太网的车载音频采集系统及方法。

背景技术

随着车载信息娱乐系统功能的不断丰富，需要使用车内音频信号的功能单元越来越多：比如汽车蓝牙免提电话和车辆远程监控系统需要采集用于通话的语音；语音对话系统需要采集人声信号用于语音识别。由于不同的车载单元的功能不同，对于所采集的音频信号的要求也不相同，需要对所采集的音频进行不同的处理。

现有车载系统中的各功能单元都使用各自独立的麦克风和电路进行音频采集和降噪处理，常见的有在娱乐主机内部集成麦克风和蓝牙音频处理模块用于采集和处理通话声音，音响系统通过连接的独立拾音麦克风进行噪声的采集。这种在一辆车中采用多个独立音频采集和处理模块来满足不同功能单元对车内音频需求的方式，使得整体实现成本非常昂贵，也比较复杂。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于车载以太网的车载音频采集系统及方法，旨在解决现有技术中车载音频采集复杂，且整体成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于车载以太网的车载音频采集系统，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网；

所述车载电子功能设备，用于在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备；

所述音频采集处理设备，用于接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备；

所述车载以太网交换设备，用于接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。

优选地，所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块；

所述车载以太网模块，用于接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块；

所述音频采集模块，用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块，用于对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块；

所述车载以太网模块，用于将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

优选地，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块；

所述音频采集模块，还用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块；

所述模数转换模块，用于对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块，还用于对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

优选地，所述音频采集模块包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述麦克风阵列模块，用于根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

优选地，所述音频处理模块，还用于对所述数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对所述待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于车载以太网的车载音频采集方法，所述基于车载以太网的车载音频采集方法适用于基于车载以太网的车载音频采集系统，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网，所述基于车载以太网的车载音频采集方法包括以下步骤：

所述车载电子功能设备在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备；

所述音频采集处理设备接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备；

所述车载以太网交换设备接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。

优选地，所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块；

所述音频采集处理设备接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备的步骤，具体包括：

所述车载以太网模块接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块；

所述车载以太网模块将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

优选地，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块的步骤，具体包括：

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块；

所述模数转换模块对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块；

相应地，所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块的步骤，具体包括：

所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

优选地，所述音频采集模块包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块的步骤，具体包括：

所述麦克风阵列模块根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

优选地，所述音频处理模块对所述音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块的步骤，具体包括：

所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对所述待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

本发明提出的基于车载以太网的车载音频采集系统，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网；所述车载电子功能设备，用于在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备；所述音频采集处理设备，用于接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备；所述车载以太网交换设备，用于接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。与现有技术中各功能单元都使用各自独立的麦克风和电路进行音频采集相比，本发明由车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备组成车载以太网，在车载电子功能设备需要使用音频信号时，生成音频请求信号，由音频采集处理设备基于音频请求信号采集声音信息，并进行音频处理得到目标音频信号，通过车载以太网交换设备将目标音频信号反馈给车载电子功能设备，克服了现有技术中车载音频采集复杂，且整体成本高的缺陷，提高了车载音频采集效果。

附图说明

图1为本发明基于车载以太网的车载音频采集系统第一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明基于车载以太网的车载音频采集系统第一实施例的车载以太网的拓扑结构示意图；

图3为本发明基于车载以太网的车载音频采集系统第二实施例的功能模块示意图；

图4为本发明基于车载以太网的车载音频采集方法第一实施例的流程示意图；

图5为本发明基于车载以太网的车载音频采集方法第二实施例的流程示意图；

图6为本发明基于车载以太网的车载音频采集方法第三实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明基于车载以太网的车载音频采集系统第一实施例的功能模块示意图。所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备10、音频采集处理设备20以及车载以太网交换设备30，由所述车载电子功能设备10、所述音频采集处理设备20以及所述车载以太网交换设备30组成车载以太网。

所述车载电子功能设备10，用于在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备20。

需要说明的是，所述车载电子功能设备10包括车载娱乐主机、车载远程监控终端、车载音响功率放大器等中的一种或多种，还可为包括其他车载设备，本实施例对此不作限制。这些车载电子功能设备10通过车载以太网接收音频采集处理设备20提供的目标音频信号。

需要说明的是，在本实施例中，由车载电子功能设备10、音频采集处理设备20以及车载以太网交换设备30组成车载以太网，其中，车载以太网可以采用有线的连接方式，包括同轴电缆、双绞线或光纤，也可以采用无线的连接方式，例如，wifi连接等，本实施例对此不作限制。

需要说明的是，车载以太网可以采用多种拓扑结构，包括星形拓扑结构、总线型拓扑结构或无线网络拓扑结构，还可为其他拓扑结构，本实施例对此不作限制。在本实施例中，以车载以太网采用的拓扑结构为星型拓扑结构为例进行说明，如图2所示，图2为车载以太网的拓扑结构示意图，图中有一个音频采集处理设备、一个车载以太网交换设备以及多个车载电子功能设备，车载电子功能设备通过车载以太网来接收音频采集处理设备提供的目标音频信号。由于车载以太网可以扩展多个节点，所以车载以太网中的车载电子功能设备的数量不会有限制。

应当理解的是，在车载电子功能设备10需要使用音频信号时，会接收到音频获取指令，从所述音频获取指令中提取音频获取信息，基于音频获取信息生成音频请求信号。其中，音频获取指令可为用户输入，也可为在触发应用场景时自动生成，本实施例对此不作限制。

在具体实现中，音频获取信息可为获取去噪音频，也可为获取不去噪音频等，还可为其他信息，本实施例对此不作限制。

应当理解的是，车载电子功能设备10通过车载以太网将音频请求信号发送至音频采集处理设备20，具体为：车载电子功能设备10将音频请求信号发送至车载以太网交换设备30，车载以太网交换设备30接收音频请求信号，并将音频请求信号发送至音频采集处理设备20。

所述音频采集处理设备20，用于接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备30。

需要说明的是，所述音频采集处理设备20设置在目标车辆内，在接收到音频请求信号时，基于音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并从音频请求信号中提取音频获取信息，根据所述音频获取信息对声音信息进行音频处理，获得目标音频信号。

应当理解的是，由于不同的车载电子功能设备10对音频的需求不同，例如，汽车蓝牙免提电话需要采集车内去噪后的音频信号，而汽车音响系统需要采集车内带有噪声的音频信号，因此，可根据音频获取信息来确定对声音信息进行处理的处理方式。

在具体实现中，在音频获取信息为获取去噪音频时，可对声音信息进行去噪处理，得到目标音频信号；在音频获取信息为其他类型的信息时，对声音信号进行其他音频处理，得到目标音频信号。从而可对声音信息按照不同车载电子功能设备的需求进行不同的音频处理，从而提供适应不同需求的目标音频信号。

所述车载以太网交换设备30，用于接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备10。

应当理解的是，目前虽然也有采用一个公共的车载实时音频采集处理设备采集车内音频的方式，还需解决通讯的问题，虽然当今汽车上普遍通过CAN总线来连接各个设备，但采用CAN总线数据传播速率慢，仅仅适用于控制信号的传输，达不到音频数据传输高精度、高实时性的要求。

应当理解的是，在本实施例中，由车载电子功能设备10、音频采集处理设备20以及车载以太网交换设备30组成车载以太网，各车载电子功能设备10与音频采集处理设备20之间通过车载以太网来进行数据传输，在音频采集处理设备20得到目标音频信号后，将目标音频信号发送至以太网交换设备30，由以太网交换设备30将目标音频信号发送至车载电子功能设备10，从而通过本实施例中的技术方案，提供了一种传输速度快、传输距离长、可靠性高的通讯方式，减少车辆上对音频信号有需求的多个装置之间的传输线数量。

在本实施例中，与现有技术中各功能单元都使用各自独立的麦克风和电路进行音频采集相比，本实施例由车载电子功能设备10、音频采集处理设备20以及车载以太网交换设备30组成车载以太网，在车载电子功能设备10需要使用音频信号时，生成音频请求信号，由音频采集处理设备20基于音频请求信号采集声音信息，并进行音频处理得到目标音频信号，通过车载以太网交换设备30将目标音频信号反馈给车载电子功能设备10，克服了现有技术中车载音频采集复杂，且整体成本高的缺陷，提高了车载音频采集效果。

进一步地，参照图3，图3为本发明基于车载以太网的车载音频采集系统第二实施例的功能模块示意图，基于上述图1所示的实施例，提出本发明基于车载以太网的车载音频采集系统的第二实施例。

所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块201、音频采集模块202、模数转换模块203以及音频处理模块204；

所述车载以太网模块201，用于接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块204。

应当理解的是，音频采集处理设备可包括车载以太网模块201、音频采集模块202以及音频处理模块204，还可包括其他更多的模块，本实施例对此不作限制。

可以理解的是，车载以太网模块201用于与车载以太网交换设备进行通信以及数据传输，音频采集模块202用于采集目标车辆内的声音信息，音频处理模块204用于对采集的声音信息进行音频处理。其中，声音信息可包括人声、噪声等多种类型的声音信息，还可包括其他类型的声音信息，本实施例对此不作限制。

可以理解的是，车载以太网模块201接收音频请求信号，并将音频请求信号发送至音频采集模块202，由音频采集模块202基于音频请求信号进行音频采集。

所述音频采集模块202，用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块204。

应当理解的是，音频采集模块202可设置在目标车辆内，可基于音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，然后将采集的声音信息发送至音频处理模块204，由音频处理模块204对采集的声音信息进行音频处理。

进一步地，对于车载音频的采集，目前的常规做法是使用单个音频采集设备来进行音频采集，但是存在音频采集效果不好的问题，为了克服这一缺陷，所述音频采集模块202包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述麦克风阵列模块，用于根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块203。

需要说明的是，所述麦克风阵列模块可为前端麦克风阵列模块，可包含多个麦克风拾音单元，麦克风拾音单元的数量可以为2个或2以上，可按照预定的间距安装与车辆的预定位置，优选于诸如方向盘、顶灯、A柱内部等位置，但并不限定于这些位置，还可设置在其他位置，本实施例对此不作限制。通过麦克风阵列模块进行收音，可以拾取多路音源，形成麦克风阵列，达到更好的音频采集效果。

在具体实现中，例如，预定位置可为A柱内部，预定的间距可以5厘米，即在A柱内部每间隔5厘米安装一个麦克风拾音单元，由这些安装在A柱内部的麦克风拾音单元组成麦克风阵列模块，以进行音频采集。其中，预定位置还可包含方向盘，即除了在A柱内部安装麦克风拾音单元外，还可同时在方向盘上安装麦克风拾音单元，数量可为1个也可为多个，由A柱内部的麦克风拾音单元和方向盘上的麦克风拾音单元共同组成麦克风阵列模块，以进行音频采集。有多种安装方式，也有多种组合方式，可根据实际情况进行设置，并不限制于上述例子中的设置及组合方式。

所述音频处理模块204，用于对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块201。

需要说明的是，音频处理模块可以通过PCI总线或SPI总线等方式与车载以太网模块相连，还可为其他连接方式，本实施例对此不作限制。

应当理解的是，车载以太网模块201还可将接收到的音频处理信号发送至音频处理模块204，音频处理模块204可从音频请求信号中提取音频获取信息，根据所述音频获取信息对声音信息进行音频处理，获得目标音频信号。

所述车载以太网模块201，用于将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

应当理解的是，音频处理模块204在对音频进行音频处理得到目标音频信号后，将目标音频信号发送至车载以太网模块201，由车载以太网模块201将目标音频信号发送至车载以太网交换设备，车载以太网交换设备通过有线或无线的方式将目标音频信号发送到指定的车载电子功能单元。

在本实施例中，通过车载以太网模块201接收、发送信号，与车载以太网交换设备进行数据传输，通过音频采集模块202采集声音信息，通过音频处理模块204进行音频处理，保证了音频采集处理的质量，也提高了音频采集处理的效率。

进一步地，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块203；

所述音频采集模块202，还用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块203。

应当理解的是，由于对音频采集模块203采集的目标车辆内的声音信息进行音频处理的效果不是太好，因此，本实施例中的音频采集处理设备还包括模数转换模块203，音频采集模块202采集到声音信息后，不直接将声音信息发送至音频处理模块，而是将声音信息发送至模数转换模块203，由模数转换模块203对声音信息进行模数转换，得到数字化的音频信号。

所述模数转换模块203，用于对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块204。

应当理解的是，所述模数转换模块203可为A/D转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号。

可以理解的是，模数转换模块203对采集的声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，然后将数字化的音频信号发送至音频处理模块204，以进行后续的处理。

所述音频处理模块204，还用于对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块201。

应当理解的是，音频处理模块204可根据音频请求指令确定车载电子功能设备的设备信息以及音频获取信息，从而确定音频处理方式，进而判断是否需要进行滤波处理，在需要进行滤波处理时，对数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号；在不需要进行滤波处理时，不进行滤波，而是保留数字化的音频信号中的噪声，生成目标音频信号。

在具体实现中，例如，车载电子功能设备可为车载娱乐主机，当启动一个通话功能时，车载娱乐主机将以车载以太网消息格式发送通话音频的音频请求信号到车载以太网交换设备，车载以太网交换设备根据消息的目的地地址判断出消息的发送对象为车载音频采集处理模块，然后将音频请求信号发送给车载音频采集处理模块。车载音频采集处理模块对消息进行解析，基于音频请求信号执行相应的通话音频采集处理工作，具体步骤为通过麦克风阵列模块实时地采集目标车辆内的声音信息，然后通过A/D转换模块进行模数转换，并通过音频处理模块进行相应的音频处理，得到目标音频信号，将处理后的目标音频信号通过车载以太网模块发送出去，并通过车载以太网交换设备分析目的地址后，将目标音频信号发送给车载娱乐主机，以完成车载音频采集的步骤。

在本实施例中，由音频采集模块202采集声音信息，由模数转换模块203进行模数转换得到数字化的音频信号，由音频处理模块204对数字化的音频信号进行音频处理得到目标音频信号，提高了音频信号的采集处理效果。

参照图4，本发明提出一种基于车载以太网的车载音频采集方法，所述基于车载以太网的车载音频采集方法适用于基于车载以太网的车载音频采集系统，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网，所述基于车载以太网的车载音频采集方法包括以下步骤：

步骤S10，所述车载电子功能设备在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备。

需要说明的是，所述车载电子功能设备包括车载娱乐主机、车载远程监控终端、车载音响功率放大器等中的一种或多种，还可为包括其他车载设备，本实施例对此不作限制。这些车载电子功能设备通过车载以太网接收音频采集处理设备提供的目标音频信号。

需要说明的是，在本实施例中，由车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备组成车载以太网，其中，车载以太网可以采用有线的连接方式，包括同轴电缆、双绞线或光纤，也可以采用无线的连接方式，例如，wifi连接等，本实施例对此不作限制。

需要说明的是，车载以太网可以采用多种拓扑结构，包括星形拓扑结构、总线型拓扑结构或无线网络拓扑结构，还可为其他拓扑结构，本实施例对此不作限制。在本实施例中，以车载以太网采用的拓扑结构为星型拓扑结构为例进行说明，如图2所示，图2为车载以太网的拓扑结构示意图，图中有一个音频采集处理设备、一个车载以太网交换设备以及多个车载电子功能设备，车载电子功能设备通过车载以太网来接收音频采集处理设备提供的目标音频信号。由于车载以太网可以扩展多个节点，所以车载以太网中的车载电子功能设备的数量不会有限制。

应当理解的是，在车载电子功能设备需要使用音频信号时，会接收到音频获取指令，从所述音频获取指令中提取音频获取信息，基于音频获取信息生成音频请求信号。其中，音频获取指令可为用户输入，也可为在触发应用场景时自动生成，本实施例对此不作限制。

在具体实现中，音频获取信息可为获取去噪音频，也可为获取不去噪音频等，还可为其他信息，本实施例对此不作限制。

应当理解的是，车载电子功能设备通过车载以太网将音频请求信号发送至音频采集处理设备，具体为：车载电子功能设备将音频请求信号发送至车载以太网交换设备，车载以太网交换设备接收音频请求信号，并将音频请求信号发送至音频采集处理设备。

步骤S20，所述音频采集处理设备接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

需要说明的是，所述音频采集处理设备设置在目标车辆内，在接收到音频请求信号时，基于音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并从音频请求信号中提取音频获取信息，根据所述音频获取信息对声音信息进行音频处理，获得目标音频信号。

应当理解的是，由于不同的车载电子功能设备对音频的需求不同，例如，汽车蓝牙免提电话需要采集车内去噪后的音频信号，而汽车音响系统需要采集车内带有噪声的音频信号，因此，可根据音频获取信息来确定对声音信息进行处理的处理方式。

在具体实现中，在音频获取信息为获取去噪音频时，可对声音信息进行去噪处理，得到目标音频信号；在音频获取信息为其他类型的信息时，对声音信号进行其他音频处理，得到目标音频信号。同时，音频获取信息中还可包含电子功能设备的设备信息，根据设备信息也可确定对音频的处理方式，例如，车载娱乐主机需要采集降噪后的声音信息，而车载音响系统需要采集原本的不需要降噪的声音信息等。可对声音信息按照不同车载电子功能设备的需求进行不同的音频处理，从而提供适应不同需求的目标音频信号。

步骤S30，所述车载以太网交换设备接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。

应当理解的是，目前虽然也有采用一个公共的车载实时音频采集处理设备采集车内音频的方式，还需解决通讯的问题，虽然当今汽车上普遍通过CAN总线来连接各个设备，但采用CAN总线数据传播速率慢，仅仅适用于控制信号的传输，达不到音频数据传输高精度、高实时性的要求。

应当理解的是，在本实施例中，由车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备组成车载以太网，各车载电子功能设备与音频采集处理设备之间通过车载以太网来进行数据传输，在音频采集处理设备得到目标音频信号后，将目标音频信号发送至以太网交换设备，由以太网交换设备将目标音频信号发送至车载电子功能设备，从而通过本实施例中的技术方案，提供了一种传输速度快、传输距离长、可靠性高的通讯方式，减少车辆上对音频信号有需求的多个装置之间的传输线数量。

本实施例中，与现有技术中各功能单元都使用各自独立的麦克风和电路进行音频采集相比，本实施例由车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备组成车载以太网，在车载电子功能设备需要使用音频信号时，生成音频请求信号，由音频采集处理设备基于音频请求信号采集声音信息，并进行音频处理得到目标音频信号，通过车载以太网交换设备将目标音频信号反馈给车载电子功能设备，克服了现有技术中车载音频采集复杂，且整体成本高的缺陷，提高了车载音频采集效果。

进一步地，如图5所示，基于第一实施例提出本发明基于车载以太网的车载音频采集方法第二实施例，在本实施例中，所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块；

所述步骤S20，包括：

步骤S201，所述车载以太网模块接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块。

应当理解的是，音频采集处理设备可包括车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块，还可包括其他更多的模块，本实施例对此不作限制。

可以理解的是，车载以太网模块用于与车载以太网交换设备进行通信以及数据传输，音频采集模块用于采集目标车辆内的声音信息，音频处理模块用于对采集的声音信息进行音频处理。其中，声音信息可包括人声、噪声等多种类型的声音信息，还可包括其他类型的声音信息，本实施例对此不作限制。

可以理解的是，车载以太网模块接收音频请求信号，并将音频请求信号发送至音频采集模块，由音频采集模块基于音频请求信号进行音频采集。

步骤S202，所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块。

应当理解的是，音频采集模块可设置在目标车辆内，可基于音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，然后将采集的声音信息发送至音频处理模块，由音频处理模块对采集的声音信息进行音频处理。

进一步地，对于车载音频的采集，目前的常规做法是使用单个音频采集设备来进行音频采集，但是存在音频采集效果不好的问题，为了克服这一缺陷，所述音频采集模块包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述麦克风阵列模块根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

需要说明的是，所述麦克风阵列模块可为前端麦克风阵列模块，可包含多个麦克风拾音单元，麦克风拾音单元的数量可以为2个或2以上，可按照预定的间距安装与车辆的预定位置，优选于诸如方向盘、顶灯、A柱内部等位置，但并不限定于这些位置，还可设置在其他位置，本实施例对此不作限制。通过麦克风阵列模块进行收音，可以拾取多路音源，形成麦克风阵列，达到更好的音频采集效果。

在具体实现中，例如，预定位置可为A柱内部，预定的间距可以5厘米，即在A柱内部每间隔5厘米安装一个麦克风拾音单元，由这些安装在A柱内部的麦克风拾音单元组成麦克风阵列模块，以进行音频采集。其中，预定位置还可包含方向盘，即除了在A柱内部安装麦克风拾音单元外，还可同时在方向盘上安装麦克风拾音单元，数量可为1个也可为多个，由A柱内部的麦克风拾音单元和方向盘上的麦克风拾音单元共同组成麦克风阵列模块，以进行音频采集。有多种安装方式，也有多种组合方式，可根据实际情况进行设置，并不限制于上述例子中的设置及组合方式。

步骤S203，所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

需要说明的是，音频处理模块可以通过PCI总线或SPI总线等方式与车载以太网模块相连，还可为其他连接方式，本实施例对此不作限制。

应当理解的是，车载以太网模块还可将接收到的音频处理信号发送至音频处理模块，音频处理模块可从音频请求信号中提取音频获取信息，根据所述音频获取信息对声音信息进行音频处理，获得目标音频信号。

步骤S204，所述车载以太网模块将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

应当理解的是，音频处理模块在对音频进行音频处理得到目标音频信号后，将目标音频信号发送至车载以太网模块，由车载以太网模块将目标音频信号发送至车载以太网交换设备，车载以太网交换设备通过有线或无线的方式将目标音频信号发送到指定的车载电子功能单元。

在本实施例中，通过所述车载以太网模块接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块；所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块；所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块；所述车载以太网模块将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。通过车载以太网模块接收、发送信号，与车载以太网交换设备进行数据传输，通过音频采集模块采集声音信息，通过音频处理模块进行音频处理，保证了音频采集处理的质量，也提高了音频采集处理的效率。

进一步地，如图6所示，基于第二实施例提出本发明基于车载以太网的车载音频采集方法第三实施例，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块；

所述步骤S202，包括：

步骤S2021，所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

应当理解的是，由于对音频采集模块采集的目标车辆内的声音信息进行音频处理的效果不是太好，因此，本实施例中的音频采集处理设备还包括模数转换模块，音频采集模块采集到声音信息后，不直接将声音信息发送至音频处理模块，而是将声音信息发送至模数转换模块，由模数转换模块对声音信息进行模数转换，得到数字化的音频信号。

步骤S2022，所述模数转换模块对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块。

应当理解的是，所述模数转换模块可为A/D转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号。

可以理解的是，模数转换模块对采集的声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，然后将数字化的音频信号发送至音频处理模块，以进行后续的处理。

相应地，所述步骤S203，包括：

步骤S2031，所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

应当理解的是，音频处理模块可根据音频请求指令确定车载电子功能设备的设备信息以及音频获取信息，从而确定音频处理方式，进而判断是否需要进行滤波处理，在需要进行滤波处理时，对数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号；在不需要进行滤波处理时，不进行滤波，而是保留数字化的音频信号中的噪声，生成目标音频信号。

在具体实现中，例如，车载电子功能设备可为车载娱乐主机，当启动一个通话功能时，车载娱乐主机将以车载以太网消息格式发送通话音频的音频请求信号到车载以太网交换设备，车载以太网交换设备根据消息的目的地地址判断出消息的发送对象为车载音频采集处理模块，然后将音频请求信号发送给车载音频采集处理模块。车载音频采集处理模块对消息进行解析，基于音频请求信号执行相应的通话音频采集处理工作，具体步骤为通过麦克风阵列模块实时地采集目标车辆内的声音信息，然后通过A/D转换模块进行模数转换，并通过音频处理模块进行相应的音频处理，得到目标音频信号，将处理后的目标音频信号通过车载以太网模块发送出去，并通过车载以太网交换设备分析目的地址后，将目标音频信号发送给车载娱乐主机，以完成车载音频采集的步骤。

在本实施例中，通过所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块；所述模数转换模块对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块；所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。从而由音频采集模块采集声音信息，由模数转换模块进行模数转换得到数字化的音频信号，由音频处理模块对数字化的音频信号进行音频处理得到目标音频信号，提高了音频信号的采集处理效果。

需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个计算机可读存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台智能终端设备(可以是手机，计算机，终端设备，空调器，或者网络终端设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于车载以太网的车载音频采集系统，其特征在于，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网；

所述车载电子功能设备，用于在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备；

所述音频采集处理设备，用于接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备；

所述车载以太网交换设备，用于接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。

2.如权利要求1所述的基于车载以太网的车载音频采集系统，其特征在于，所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块；

所述车载以太网模块，用于接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块；

所述音频采集模块，用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块，用于对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块；

所述车载以太网模块，用于将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

3.如权利要求2所述的基于车载以太网的车载音频采集系统，其特征在于，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块；

所述音频采集模块，还用于基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块；

所述模数转换模块，用于对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块，还用于对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

4.如权利要求3所述的基于车载以太网的车载音频采集系统，其特征在于，所述音频采集模块包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述麦克风阵列模块，用于根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

5.如权利要求3所述的基于车载以太网的车载音频采集系统，其特征在于，所述音频处理模块，还用于对所述数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对所述待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

6.一种基于车载以太网的车载音频采集方法，其特征在于，所述基于车载以太网的车载音频采集方法适用于基于车载以太网的车载音频采集系统，所述基于车载以太网的车载音频采集系统包括：车载电子功能设备、音频采集处理设备以及车载以太网交换设备，由所述车载电子功能设备、所述音频采集处理设备以及所述车载以太网交换设备组成车载以太网，所述基于车载以太网的车载音频采集方法包括以下步骤：

所述车载电子功能设备在接收到音频获取指令时，基于所述音频获取指令生成音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集处理设备；

所述音频采集处理设备接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备；

所述车载以太网交换设备接收所述目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载电子功能设备。

7.如权利要求6所述的基于车载以太网的车载音频采集方法，其特征在于，所述音频采集处理设备包括：车载以太网模块、音频采集模块以及音频处理模块；

所述音频采集处理设备接收所述音频请求信号，基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备的步骤，具体包括：

所述车载以太网模块接收所述音频请求信号，并将所述音频请求信号发送至所述音频采集模块；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块；

所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块；

所述车载以太网模块将所述目标音频信号发送至所述车载以太网交换设备。

8.如权利要求7所述的基于车载以太网的车载音频采集方法，其特征在于，所述音频采集处理设备还包括：模数转换模块；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述音频处理模块的步骤，具体包括：

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块；

所述模数转换模块对所述声音信息进行模数转换，获得数字化的音频信号，并将所述数字化的音频信号发送至所述音频处理模块；

相应地，所述音频处理模块对所述声音信息进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块的步骤，具体包括：

所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

9.如权利要求8所述的基于车载以太网的车载音频采集方法，其特征在于，所述音频采集模块包括：麦克风阵列模块，所述麦克风阵列模块包含多个麦克风拾音单元，所述麦克风拾音单元设置在所述目标车辆内；

所述音频采集模块基于所述音频请求信号采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块的步骤，具体包括：

所述麦克风阵列模块根据所述音频请求信号生成声音采集指令，基于所述声音采集指令控制所述麦克风拾音单元采集目标车辆内的声音信息，并将所述声音信息发送至所述模数转换模块。

10.如权利要求8所述的基于车载以太网的车载音频采集方法，其特征在于，所述音频处理模块对所述音频信号进行音频处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块的步骤，具体包括：

所述音频处理模块对所述数字化的音频信号进行降噪滤波处理，获得待处理音频信号，对所述待处理音频信号进行回声消除处理，获得目标音频信号，并将所述目标音频信号发送至所述车载以太网模块。

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