CN111863041B - 一种声音信号处理方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种声音信号处理方法、装置及设备，该方法包括：先获取声音采样参数以及文件格式转换参数；之后，触发声音信号采样设备对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样；再根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样得到的声音信号，生成原始声音文件；最后，根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。通过第一格式的声音文件可以获取声音信号中的声音内容，可以实现对于第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号的解析和分析，便于对车载单元之间通过总线传输的声音信号进行解析和分析，得到声音信号中的声音内容。

Description

一种声音信号处理方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，具体涉及一种声音信号处理方法、装置及设备。

背景技术

目前在集成了多个车载单元的车机系统中，会涉及在多个车载单元之间传输声音信号的场景。例如，第一车载单元将声音信号通过总线传递给第二车载单元，由第二车载单元将声音信号进行解码后播放。

在现有技术中，可以对车载单元内部处理的声音数据进行解析、分析，但是无法对各个车载单元之间通过总线传输的声音信号进行解析、分析。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种声音信号处理方法、装置及设备，以实现对车载单元之间通过总线传输的声音信号进行解析、分析。

为解决上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种声音信号处理方法，所述方法包括：

获取声音采样参数以及文件格式转换参数；

触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；

根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；

根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件，包括：

根据所述声音采样参数中的截取持续时长，从当前时刻开始截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，直到达到所述截取持续时长停止截取，获得截取到的声音信号；

根据所述截取到的声音信号，生成原始声音文件，所述原始声音文件的文件名根据所述声音采样参数中的文件名设定参数确定。

在一种可能的实现方式中，所述第一格式的声音文件为脉冲编码调制PCM格式的声音文件，所述根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件，包括：

提取所述原始声音文件中每个采样点的采样值字符串；

将各个所述采样值字符串分别转换为包括两个元素值的数组；

根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理；

将处理后的各个数组的元素值写入空白PCM格式的文件，生成PCM格式的声音文件。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理，包括：

如果根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数确定进行大端/小端转换，对各个数组内的两个元素值进行位置交换处理；

如果根据所述文件格式转换参数中是否进行MSB/LSB转换参数确定进行MSB/LSB转换，对各个数组内的两个元素值进行对应的二进制位顺序转换处理。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述文件格式转换参数，将所述第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件。

在一种可能的实现方式中，所述第二格式的声音文件为wav格式的声音文件，所述根据所述文件格式转换参数，将所述第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，包括：

根据所述文件格式转换参数中的声音通道数、采样点位宽以及采用率，生成wav文件的文件头数据；

将所述wav文件的文件头数据以及所述第一格式的声音文件的数据内容写入空白wav格式的文件，生成wav格式的声音文件。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

设置所述声音信号采样设备的解析参数；

触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号，包括：

触发声音信号采样设备按照所述解析参数采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形和/或所述第二格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元；和/或，根据所述第二格式的声音文件的播放结果，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

一种声音信号处理装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取声音采样参数以及文件格式转换参数；

采样单元，用于触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；

截取单元，用于根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；

解析单元，用于根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

一种声音信号处理设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的声音信号处理方法。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行上述的声音信号处理方法。

由此可见，本申请实施例具有如下有益效果：

本申请实施例中，先获取声音采样参数以及文件格式转换参数，以便后续利用声音采样参数进行声音信号的截取以及利用文件格式转换参数进行声音文件的生成；之后，触发声音信号采样设备对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样；再根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样得到的声音信号，生成原始声音文件；最后，根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。通过获取的声音采样参数对声音信号采样设备采样的第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号进行截取，并生成原始声音文件，再利用获取的文件格式转换参数可以实现对于原始声音文件的解析，得到第一格式的声音文件。通过第一格式的声音文件可以获取声音信号中的声音内容，可以实现对于第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号的解析和分析，便于对车载单元之间通过总线传输的声音信号进行解析和分析，得到声音信号中的声音内容。

附图说明

图1为本申请实施例提供的声音信号处理的场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种声音信号处理方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种第一格式的声音文件为PCM格式的声音文件的生成方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的一种CSV文件的文件内容的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种PCM格式的声音文件的文件内容的示意图；

图6为本申请实施例提供的wav格式的声音文件的文件内容的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种实现声音信号处理的模块的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种声音信号处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、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申请实施例作进一步详细的说明。

发明人对传统的车机系统中传输的声音信号进行研究后发现，对于车机系统中的车载单元内部传输的声音信号可以进行解析和分析，得到车载单元内部软件模块之间传输的声音信号，并可以得到声音信号对应的声音内容。而对于车载单元之间通过总线传输的声音信号缺乏解析和分析的方法，仅能判断车载单元之间有无声音信号传输，不能得到传输的声音信号对应的声音内容。

基于此，本申请实施例提供了一种声音信号处理方法，该方法包括：首先，获取声音采样参数以及文件格式转换参数；其次，触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；再次，根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；最后，根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

为了便于理解本申请实施例提供的声音信号处理方法，下面结合图1所示的场景示例进行说明。其中，本申请实施例提供的声音信号处理方法可以应用于终端设备104。

如图1所示，该图为本申请实施例提供的声音信号处理的场景示意图。第一车载单元101和第二车载单元102之间通过通信链路连接，声音信号采样设备103接入通信链路，并且声音信号采样设备103与终端设备104连接。终端设备104可以控制声音信号采样设备103从第一车载单元101与第二车载单元102之间的通信链路对声音信号进行采样。

在实际应用中，终端设备104获取声音采样参数以及文件格式转换参数，触发声音信号采样设备103采样第一车载单元101与第二车载单元102之间通信链路上传输的声音信号，声音信号采样设备103将采样得到的声音信号传输至终端设备104。终端设备104根据声音采样参数截取声音信号采样设备103采样的声音信号，生成原始声音文件。终端设备104根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

本领域技术人员可以理解，图1所示的框架示意图仅是本申请的实施方式可以在其中得以实现的一个示例。本申请实施方式的适用范围不受到该框架任何方面的限制。

需要说明的是，第一车载单元101和第二车载单元102是车机系统中的车载单元。例如，第一车载单元101可以为TCU(Telematics Control Unit，远程信息控制单元)，第二车载单元102可以是IVI(In-Vehicle Infotainment，车载信息娱乐单元)。IVI与TCU之间可以通过总线连接，进行I2S(Inter—IC Sound，集成电路内置音频)信号的传输。

终端设备104可以是现有的、正在研发的或将来研发的、能够通过任何形式的有线和/或无线连接(例如，Wi-Fi、LAN、蜂窝、同轴电缆等)相互交互的任何用户设备，包括但不限于：现有的、正在研发的或将来研发的智能手机、非智能手机、平板电脑、膝上型个人计算机、桌面型个人计算机、小型计算机、中型计算机、大型计算机等。本申请的实施方式在此方面不受任何限制。

为了便于理解本申请，下面结合附图对本申请实施例提供的一种声音信号处理方法进行说明。

参见图2所示，该图为本申请实施例提供的一种声音信号处理方法的流程图，该方法包括步骤S201-S204：

S201：获取声音采样参数以及文件格式转换参数。

当第一车载单元和第二车载单元之间具有声音信号的传输时，可以通过对传输的声音信号进行采样，得到需要进行解析的声音信号。

在对第一车载单元和第二车载单元之间通信链路中传输的声音信号进行采样以及解析之前，先获取声音采样参数以及文件格式转换参数，以便能够灵活地根据设定的声音采样参数以及文件格式转换参数，确定需要采样的声音信号以及所要得到的文件格式。

本申请实施例不限定获取声音采样参数以及文件格式转换参数的方法，在一种可能的实现方式中，可以通过用户输入的指令获取声音采样参数以及文件格式转换参数。

其中，声音采样参数为对获取到的声音信号进行采样时所需的参数，根据声音采样参数可以对声音信号采样设备采样得到的声音信号进行进一步截取，得到需要进行解析和分析的声音信号。例如，声音采样参数具体可以包括：截取持续时长、声音信号采样设备触发路径、文件名设定参数等参数。

可以理解的是，在根据声音采样参数进行声音信号的采样后，会根据得到的采样声音信号生成对应的原始声音文件。原始声音文件具有特殊格式，不能直接通过原始声音文件进行文件内容，也就是声音信号对应的声音内容的读取，需要进行文件格式转换。文件格式转换参数是用于进行文件格式转换的，通过文件格式转换参数，可以对原始声音文件进行解析，并生成文件格式转换参数对应的格式的文件，便于利用格式转换后的文件进行声音内容的读取。

本申请实施例中不限定文件格式转换参数中包含的具体参数的类型。具体的，文件格式转换参数具体可以包括：是否进行大端/小端转换参数、是否进行MSB(MostSignificant Bit，最高有效位)/LSB(Least Significant Bit，最低有效位)转换参数、声音通道数、采样点位宽、采用率等。

S202：触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。

声音信号采样设备是用于获取通信链路上的声音信号的。声音信号采样设备具体可以为逻辑分析仪。

在获取声音采样参数与文件格式转换参数之后，触发声音信号采样设备，声音信号采样设备对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样，得到对应的声音信号。

需要说明的是，声音信号采样设备是根据声音信号采样设备中预先设置的解析参数进行对声音信号的采样的。则在一种可能的实现方式中，还可以设置声音信号采样设备的解析参数，以便通过触发声音信号采样设备得到需要的声音信号。

设置声音信号采样设备的解析参数可以先设置信号类型，例如，将需要进行获取的声音信号设置为I2S格式。进一步，可以根据I2S格式进行解析参数设置，可以包括：数据记录有效位顺序、数据有效方式、比特深度、帧信号转换等。最后还可以声音信号采样设备的触发等进行设置。

相应的，S202触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号，可以包括：

触发声音信号采样设备按照解析参数采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。

在对声音信号采样设备进行解析参数的设置后，在触发声音信号采样设备进行采样后，声音信号采样设备按照解析参数采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。便于后续对于第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号的解析和分析。

S203：根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件。

可以理解的是，声音信号采样设备采样得到的声音信号是通信链路中传输的声音信号，需要根据声音采样参数对获得的声音信号进行截取，得到需要进行解析、分析的声音信号。

在通过声音信号采样设备获取到采样后的声音信号之后，根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样的声音信号。利用截取后得到的声音信号生成原始声音文件。原始声音文件可以为CSV(Comma-Separated Values，逗号分隔值)格式的声音文件。

在一种具体的实施方式中，根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件，可以包括以下两个步骤：

A1：根据声音采样参数中的截取持续时长，从当前时刻开始截取声音信号采样设备采样的声音信号，直到达到截取持续时长停止截取，获得截取到的声音信号。

声音采样参数中具有截取持续时长，用于确定声音信号的截取长度。在获取到声音信号采样设备采样得到的声音信号之后，从当前时刻开始截取，根据截取持续时长截取对应的时间长度的声音信号，获得截取到的声音信号。其中，当前时刻可以为触发声音信号采样设备的时刻。

A2：根据截取到的声音信号，生成原始声音文件，原始声音文件的文件名根据声音采样参数中的文件名设定参数确定。

根据截取到的声音信号，生成原始声音文件，原始声音文件中的内容与截取到的声音信号相对应。

另外，可以根据声音采样参数中的文件名设定参数确定生成的原始声音文件的文件名。声音采样参数中的文件名设定参数用于设置原始声音文件的文件名。文件名设定参数具体可以为以当前时间为文件名，得到的原始声音文件就以当前时间命名，如此便于区分不同的时间生成的原始声音文件。

S204：根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

原始声音文件的文件格式并不能支持对声音信号的解析，直接得到声音信号对应的声音内容。

在得到原始声音文件后，需要根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。通过读取第一格式的声音文件，可以得到声音信号对应的声音内容。

文件格式转换参数用于进行文件格式转换。文件格式转换参数中具有转换的文件格式，以及与文件格式对应的文件内容的转换方法。通过文件格式转换参数可以将原始声音文件转换为第一格式的声音文件，便于对声音信号中的声音内容进行读取。

第一格式的声音文件可以为PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)文件。本申请实施例提供了一种第一格式的声音文件为PCM格式的声音文件的生成方式，具体请参见下文具体实施方式。

基于上述S201至S204的相关内容可知，本申请实施例提供的声音信号处理方法通过触发声音信号采样设备对第一车载单元和第二车载单元之间的通信链路上的传输的声音信号进行采样。根据获取到的声音采样参数对声音信号采样设备采样得到的声音信号进行截取，再根据截取的声音信号生成原始声音文件。根据获取的文件格式转换参数对原始声音文件进行解析，得到可以读取声音信号对应的声音内容的第一格式的声音文件。由此，可以实现对第一车载单元和第二车载单元之间的通信链路上传输的声音信号进行解析、分析。

PCM格式的声音文件为一种便于读取的声音信号对应的声音内容的文件。为了便于对声音信号进行解析、分析，第一格式的声音文件可以为PCM格式的声音文件。

在一种可能的实施方式中，本申请实施例还提供了一种第一格式的声音文件为PCM格式的声音文件的生成方式。如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种第一格式的声音文件为PCM格式的声音文件的生成方法的流程图。在该实施方式中，根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件，包括以下四个步骤：

S301：提取原始声音文件中每个采样点的采样值字符串。

原始声音文件是对声音信号采样设备采样得到的声音信号截取得到的声音信号生成的，原始声音文件的文件内容中具有各个采样点的采样值字符串。在将原始声音文件根据文件格式转换参数解析生成第一格式的声音文件时，需要对每个采样点的采样值字符串进行转换，提取原始声音文件中每个采样点的采样值字符串。

需要说明的是，为了保证第一格式的声音文件中的采样点的顺序与对声音信号采样的顺序一致，可以按照原始声音文件中记录的采样点的顺序对采样点的采样值字符串进行提取。

在一种可能的实现方式中，原始声音文件为CSV文件。如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种CSV文件的文件内容的示意图。其中，第一行为对应的各个数据的属性，每行数据分别表示时间、分析信号类型名称、通道号和采样值。从第二行开始，具有对应的采样点的采样值字符串。如图4中方框所示，方框中的数据“0X0A00”为第二行数据中的采样值，其中“0X”为分隔符，采样值字符串为“0A00”。按照文件内容中行的顺序，依次对原始声音文件中的每个采样点的采样值字符串进行提取，得到“0A00”、“0000”、“0300”等采样值字符串。在本申请实施例中，可以通过split函数对每个采样点的采样值字符串进行提取。

S302：将各个采样值字符串分别转换为包括两个元素值的数组。

对各个采样值字符串进行数组转换，每个采样值字符串转换为包括两个元素值的数组。具体可以根据元素值对应的数字的位数进行采样值字符串的转换。

以上述CSV文件的内容为例，第二行采样值字符串为“0A00”，可以对采样值字符串“0A00”进行数组转换，得到元素值为两位的“0A”和“00”，得到数组[0X0A，0X00]。在一种可能的实现方式中，可以通过fromhex函数对采样值字符串进行数组转换。

S303：根据文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，对各个数组进行处理。

对原始声音文件进行解析生成PCM格式的声音文件时，可能还需要对PCM格式的声音文件中数据的格式进行控制。具体可以包括对数据的大小端以及最高有效位和最低有效位的转换。

文件格式转换参数中可以具有是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，可以根据是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数对数据进行对应的处理。

具体的，根据文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，对各个数组进行处理，包括：

如果根据文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数确定进行大端/小端转换，对各个数组内的两个元素值进行位置交换处理；

如果根据文件格式转换参数中是否进行MSB/LSB转换参数确定进行MSB/LSB转换，对各个数组内的两个元素值进行对应的二进制位顺序转换处理。

如果确定对数组进行大端/小端转换，需要对各个数组内的两个元素值进行位置交换处理。

数组内的两个元素值是具有位置顺序的，若需要对数组进行大端/小端转换，就对数组内的两个元素值进行位置交换处理，将原来处于大端的元素值转换为小端的元素值，将原来处于小端的元素值转换为大端的元素值。

以上述数组[0X0A，0X00]为例，对数组[0X0A，0X00]进行大端/小端转换，具体为对[0X0A，0X00]中的两个元素值进行位置交换处理，得到的处理后的数组为[0X00，0X0A]。

在一种可能的实现方式中，可以通过reverse函数对数组进行大端/小端转换。

如果根据文件格式转换参数中是否进行MSB/LSB转换参数确定进行MSB/LSB转换，对各个数组内的两个元素值进行对应的二进制位顺序转换处理。

进行MSB/LSB转换为对数组中的两个元素值分别进行二进制位顺序的转换，具体为对元素值中每个数字进行二进制位顺序的逐位转换，将处于高位的二进制位上的数字转换为对应的低位。

需要说明的是，若元素值为十六进制等非二进制的数值时，需要先进行进制转换，将元素值转换为对应的二进制的数值。

以上述数组[0X0A，0X00]为例，进行MSB/LSB转换。先将十六进制的“0X0A”转换为二进制数值“00001010”，再进行顺序反转，即原先最后一位数值为反转后的第一位数值，原先倒数第二位数值为反转后的正数第二位数值，……，原先第一位数值为反转后的最后一位数值。得到“01010000”。将得到的“01010000”转换为十六进制，得到“0X50”。对应的，将“0X00”转换为二进制数值“00000000”，反转后得到“00000000”，转换为十六进制得到“0X00”。经过MSB/LSB转换后得到的数组为[0X50，0X00]。

在一种可能的实现方式中，可以通过for函数进行二进制位顺序的反转。

需要说明的是，本申请实施例不限定对于数组进行处理的先后顺序。在一种可能的实现方式中，根据文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，可能确定对于数组的处理为进行大端/小端转换或者为进行MSB/LSB转换。在另一种可能的实现方式中，根据文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，可能确定对于数组的处理为进行大端/小端转换和进行MSB/LSB转换。此时可以先对数组进行大端/小端转换，再将进行大端/小端转换处理后得到的数组进行MSB/LSB转换。也可以先对数组进行MSB/LSB转换，再将进行MSB/LSB转换处理后的数组进行大端/小端转换。需要说明的是，不同处理顺序得到的最终的数组是相同的。

以上述数组[0X0A，0X00]为例，若要进行大端/小端转换和MSB/LSB转换，一种可能的实现方式是先进行大端/小端转换，得到[0X00，0X0A]，再对[0X00，0X0A]进行MSB/LSB转换，得到[0X00，0X50]。另一种可能的实现方式为先进行MSB/LSB转换，得到[0X50，0X00]，再对[0X50，0X00]进行大端/小端转换，得到[0X00，0X50]。

S304：将处理后的各个数组的元素值写入空白PCM格式的文件，生成PCM格式的声音文件。

将处理后的各个数组的元素值写入空白的PCM格式文件中，得到原始声音文件解析后的PCM格式的声音文件。

如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种PCM格式的声音文件的文件内容的示意图，其中，实线方框中的数据为写入的数组的元素值，虚线方框中的数据用于表示每一行数据在文件中的起始地址。其中，第一行第一个数组的元素值“0050”为上述CSV文件中数组[0X0A，0X00]进行大端/小端转换和MSB/LSB转换后的数组[0X00，0X50]中的元素值写入的结果。

为了确保采样点的顺序一致，在进行各个数组的元素值的写入时需要按照原始声音文件中采样点提取的顺序，使得写入的元素值与原始声音文件中各个采样点的采样值字符串的顺序是一一对应的。

基于上述S301至S304的相关内容可知，通过根据文件格式转换参数解析原始声音文件，可以得到对应的PCM格式的声音文件。通过得到的PCM格式的声音文件，可以对PCM格式的声音文件的内容进行读取，可以实现对于第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号的解析和分析。并且通过文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行MSB/LSB转换参数，可以实现对于PCM格式的声音文件中数据的格式控制，使得生成的PCM格式的声音文件更能满足对于声音信号解析和分析的需要。

通过读取第一格式的声音文件，例如PCM格式的声音文件，可以得到声音信号对应的声音波形，可以根据声音波形进行声音信号的分析。但是，第一格式的声音文件可能不便于直接进行播放，通过声音信号对应的声音进行声音信号的分析。

基于上述问题，本申请实施例还提供了一种声音信号处理方法，在包括上述S201-S204之外，还包括以下步骤：

根据文件格式转换参数，将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件。

第二格式的声音文件可以为可播放格式的声音文件。通过根据文件格式转换参数可以对第一格式的声音文件进行进一步格式转换，得到可播放格式的声音文件，以便对第二格式的声音文件直接进行播放，通过声音进行对声音信号进行分析。

在一种可能的实现方式中，第二格式的声音文件可以为wav格式的声音文件，则根据文件格式转换参数，将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，具体包括以下两个步骤：

B1：根据文件格式转换参数中的声音通道数、采样点位宽以及采用率，生成wav文件的文件头数据。

wav文件具有44字节的文件头数据，用于对主体数据的描述。

根据文件格式转换参数中的声音通道数、采样点位宽以及采用率，进行wav文件文件头数据的计算。具体的，将通道数写入wav文件的0X16地址中，将采用率写入wav文件的0X18地址中。根据通道数、采样点位宽、采用率计算得到wav文件的长度，将得到的wav文件的长度写入wav文件的0X04地址中。计算通道数、采样点位宽与采用率的乘积，得到传输速率，写入wav文件的0X1C地址中。计算通道数与采样点位宽的乘积，得到采样帧大小，写入wav文件的0X20地址中。计算8倍采样点位宽，得到采样位数，写入wav文件的0X22地址中。其余地址的数据是根据wav文件的文件头数据的标准格式确定的。

B2：将wav文件的文件头数据以及第一格式的声音文件的数据内容写入空白wav格式的文件，生成wav格式的声音文件。

如图6所示，图6为本申请实施例提供的wav格式的声音文件的文件内容的示意图。其中，实线方框中的数据为wav文件的文件头数据，虚线方框中的数据为第一格式的声音文件的数据内容。

在得到wav文件的文件头数据后，将第一格式的声音文件的数据内容写入空白wav格式的文件中。根据文件头数据和第一格式的声音文件的数据内容，得到wav文件的文件内容，生成wav格式的声音文件。

在本申请实施例中，通过将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，可以通过对为可播放格式的第二格式的声音文件进行播放，获取声音信号对应的声音，通过声音进行对声音信号的分析。将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，可以通过播放的声音对声音信号进行分析，便于对第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号进行解析、分析，提高了对声音信号的分析效率。

可以理解的是，声音信号采样设备可以通过不同的采样方式对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样。

第二车载单元获取第一车载单元传输的声音信号，可以对声音信号进行处理后进行播放。播放的声音可能会存在异常，例如断音、失真等问题。针对声音异常的排查方式为分别在不同车载单元内部的软件模块的接口处建立排查点，对各个排查点处的声音信号进行解析和分析，判断排查点处的声音信号是否正常。由于软件模块接口处数量较多，通过对不同的车载单元内部软件模块接口处进行声音信号的排查，会导致排查范围过大，需要排查的排查点数量较多，无法快速定位出现问题的位置。

基于此，本申请实施例还提供了一种声音信号处理方法，除了包括上述步骤以外，还包括：

当第二车载单元播放的声音存在异常时，根据第一格式的声音文件的波形，在第一车载单元和第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

通过触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号，对得到的声音信号进行截取生成原始声音文件，进而对原始声音文件进行解析，得到第一格式的声音文件。第一格式的声音文件中具有第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号，可以根据第一格式的声音文件的波形，判断第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号是否具有异常。若具有异常，则说明声音信号在传输至第二车载单元之前已经存在问题，仅针对第一车载单元中的软件模块进行排查即可。若第一格式的声音文件的波形不具有异常，则说明声音信号是在第二车载单元传输的过程中出现异常的，可以针对第二车载单元中的软件模块进行排查。

本申请实施例中根据第一格式的声音文件的波形可以确定的出现问题的车载单元，进而可以针对出现问题的车载单元进行针对性的问题排查，可以快速缩小问题排查的范围，提高问题排查的效率。

进一步的，如果通过文件格式转换参数将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，可以通过对第二格式的声音文件进行播放来实现对于存在异常的车载单元的判断。

在一种可能的实施方式中，上述方法还包括：

当第二车载单元播放的声音存在异常时，根据第一格式的声音文件的波形和/或第二格式的声音文件的波形，在第一车载单元和第二车载单元中确定存在异常的车载单元；和/或，根据第二格式的声音文件的播放结果，在第一车载单元和第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

当第二车载单元播放的声音存在异常时，可以通过第一格式的声音文件的波形和/或第二格式的声音文件的波形进行存在异常的车载单元的判断。根据第一格式的声音文件和/或第二格式的声音文件的波形确定存在异常的车载单元的方法，与上述根据第一格式的声音文件的波形确定存在异常的车载单元的方法相似，在此不再赘述。

当第二车载单元播放的声音存在异常时，可以根据第二格式的声音文件播放结果，确定存在异常的车载单元。具体的，可以对第二格式的声音文件进行播放，若第二格式的声音文件播放结果正常，说明第一车载单元向第二车载单元传输的声音信号是正常的，第二车载单元存在问题；若第二格式的声音文件播放结果异常，说明第一车载单元传输的声音信号是异常的，第一车载单元存在问题。

本申请实施例不限定具体确定存在异常的车载单元的方式。在一种可能的实现方式中，可以仅通过波形确定存在异常的车载单元。所选用的波形可以为第一格式的声音文件波形，也可以为第二格式的声音文件波形，还可以为第一格式的声音文件波形和第二格式的声音文件波形。在另一种可能的实现方式中，也可以仅通过第二格式的声音文件的播放结果确定存在异常的车载单元。此外，还可以通过第一格式的声音文件波形和/或第二格式的声音文件波形和第二格式的声音文件播放结果确定存在异常的车载单元。

在本申请实施例中，若将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，可以根据第一格式的声音文件和/或第二格式的声音文件的波形，和/或第二格式的声音文件的播放结果确定出现异常的车载单元。如此可以通过第一车载单元和第二车载单元之间传输的声音信号，可以快速地并且较为准确地确定出现异常的车载单元，便于对于声音异常的问题的排查。

在一种可能的实现方式中，可以通过建立模块的方式实现对声音信号的处理。如图7所示，图7为本申请实施例提供的一种实现声音信号处理的模块的结构示意图。

建立调度模块701、声音信号采样设备控制模块702和第一格式的声音文件转换模块703。其中，调度模块701用于接收命令，根据命令调度其他模块。声音信号采样设备控制模块702用于根据调度模块701的调度指令触发声音信号采样设备进行信号采样，以及对声音信号采样设备采样得到的声音信号进行处理，生成原始声音文件。第一格式的声音文件转换模块703用于根据调度模块701的调度指令将原始声音文件转换为第一格式的声音文件。

调度模块701获取声音采样参数以及文件格式转换参数。

调度模块701可以是根据脚本建立的，调度模块701可以根据执行脚本的命令获取声音采样参数以及文件格式转换参数。例如，具体的命令可以为：

Sudo./capture.py—logicpath～/tools/logic-1.2.18/-t20–e–d

其中，capture.py为建立调度模块701的脚本，logicpath为声音信号采样设备的路径，logic-1.2.18为声音信号采样设备的型号。-t是声音采样参数中的截取持续时长，-t20为截取持续时长为20s。

–e为文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数，若命令行中具有–e，则需要进行大端/小端转换。–d为文件格式转换参数中是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，若命令行中具有–d，则需要进行MSB/LSB转换。

声音采样参数还包括文件名设定参数，用于设置原始声音文件的文件名。

调度模块701向声音信号采样设备控制模块702发送声音采样参数，声音信号采样设备控制模块702触发声音信号采样设备对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样。声音信号采样设备控制模块702根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件。声音信号采样设备控制模块702将原始声音文件传输至调度模块701。原始声音文件可以为CSV格式的文件。

调度模块701根据文件格式转换参数，向第一格式的声音文件转换模块703发送文件格式转换参数和原始声音文件，第一格式的声音文件转换模块703根据文件格式转换参数对原始声音文件进行解析，生成第一格式的声音文件。第一格式的声音文件可以为PCM格式的声音文件。

在一种可能的实现方式中，还可以包括第二格式的声音文件转换模块704，调度模块701获取的命令中具有将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件的命令。

又例如，调度模块701获取到的包含声音采样参数以及文件格式转换参数的命令为：

Sudo./capture.py—logicpath～/tools/logic-1.2.18/-t20–d–g–c2–b2–r16000

其中，–g为将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件的命令，–c为声音通道数，–b为采样点位宽，–r为采用率。–c、–b和–r均为将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件的文件格式转换参数。

调度模块701在获取到第一格式的声音文件转换模块703发送的第一格式的声音文件后，将第一格式的声音文件以及文件格式转换参数发送至第二格式的声音文件转换模块704。第二格式的声音文件转换模块704根据文件格式转换参数将第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，将第二格式的声音文件发送至调度模块701。第二格式的声音文件可以为wav格式的声音文件。

在本申请实施例中，建立调度模块701、声音信号采样设备控制模块702、第一格式的声音文件转换模块703和第二格式的声音文件转换模块704。通过建立的模块以及获取的参数，可以根据对于声音信号的解析、分析的需要，灵活确定所需要的模块以及对于声音信号的解析、分析的方式，便于自动实现对于第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号的解析和分析。

基于上述方法实施例提供的声音信号处理方法，本申请实施例还提供了一种声音信号处理装置，下面将结合附图对该声音信号处理装置进行说明。

参见图8，该图为本申请实施例提供的一种声音信号处理装置的结构示意图。如图8所示，该声音信号处理装置包括：

获取单元801，用于获取声音采样参数以及文件格式转换参数；

采样单元802，用于触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；

截取单元803，用于根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；

解析单元804，用于根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件。

可选的，所述截取单元803，包括：

截取子单元，用于根据所述声音采样参数中的截取持续时长，从当前时刻开始截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，直到达到所述截取持续时长停止截取，获得截取到的声音信号；

第一生成子单元，用于根据所述截取到的声音信号，生成原始声音文件，所述原始声音文件的文件名根据所述声音采样参数中的文件名设定参数确定。

可选的，所述第一格式的声音文件为脉冲编码调制PCM格式的声音文件，所述解析单元804，包括：

提取子单元，用于提取所述原始声音文件中每个采样点的采样值字符串；

转换子单元，用于将各个所述采样值字符串分别转换为包括两个元素值的数组；

处理子单元，用于根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理；

写入子单元，用于将处理后的各个数组的元素值写入空白PCM格式的文件，生成PCM格式的声音文件。

可选的，所述处理子单元，包括：

大端/小端转换子单元，用于如果根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数确定进行大端/小端转换，对各个数组内的两个元素值进行位置交换处理；

MSB/LSB转换子单元，用于如果根据所述文件格式转换参数中是否进行MSB/LSB转换参数确定进行MSB/LSB转换，对各个数组内的两个元素值进行对应的二进制位顺序转换处理。

可选的，所述装置还包括：

转换单元，用于根据所述文件格式转换参数，将所述第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件。

可选的，所述第二格式的声音文件为wav格式的声音文件，所述转换单元，包括：

第二生成子单元，用于根据所述文件格式转换参数中的声音通道数、采样点位宽以及采用率，生成wav文件的文件头数据；

第三生成子单元，用于将所述wav文件的文件头数据以及所述第一格式的声音文件的数据内容写入空白wav格式的文件，生成wav格式的声音文件。

可选的，所述装置还包括：

参数设置单元，用于设置所述声音信号采样设备的解析参数；

采样单元802，具体用于触发声音信号采样设备按照所述解析参数采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。

可选的，所述装置还包括：

第一异常确定单元，用于当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

可选的，所述装置还包括：

第二异常确定单元，用于当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形和/或所述第二格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元；和/或，根据所述第二格式的声音文件的播放结果，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

另外，本申请实施例还提供了一种声音信号处理设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述实施例所述的声音信号处理方法的任一实施方式。

另外，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如上述实施例所述的声音信号处理方法的任一实施方式。

本申请实施例中，先获取声音采样参数以及文件格式转换参数，以便后续利用声音采样参数进行声音信号的截取以及利用文件格式转换参数进行声音文件的生成；之后，触发声音信号采样设备对第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号进行采样；再根据声音采样参数截取声音信号采样设备采样得到的声音信号，生成原始声音文件；最后，根据文件格式转换参数解析原始声音文件，生成第一格式的声音文件。通过获取的声音采样参数对声音信号采样设备采样的第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号进行截取，并生成原始声音文件，再利用获取的文件格式转换参数可以实现对于原始声音文件的解析，得到第一格式的声音文件。通过第一格式的声音文件可以获取声音信号中的声音内容，可以实现对于第一车载单元与第二车载单元之间传输的声音信号的解析和分析，便于对车载单元之间通过总线传输的声音信号进行解析和分析，得到声音信号中的声音内容。

需要说明的是，本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种声音信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取声音采样参数以及文件格式转换参数；

触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；

根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；所述原始声音文件为逗号分隔值CSV格式的声音文件；

根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件；所述第一格式的声音文件为脉冲编码调制PCM格式的声音文件；

所述根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件，包括：

提取所述原始声音文件中每个采样点的采样值字符串；

将各个所述采样值字符串分别转换为包括两个元素值的数组；

根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理；

将处理后的各个数组的元素值写入空白PCM格式的文件，生成PCM格式的声音文件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件，包括：

根据所述声音采样参数中的截取持续时长，从当前时刻开始截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，直到达到所述截取持续时长停止截取，获得截取到的声音信号；

根据所述截取到的声音信号，生成原始声音文件，所述原始声音文件的文件名根据所述声音采样参数中的文件名设定参数确定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理，包括：

如果根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数确定进行大端/小端转换，对各个数组内的两个元素值进行位置交换处理；

如果根据所述文件格式转换参数中是否进行MSB/LSB转换参数确定进行MSB/LSB转换，对各个数组内的两个元素值进行对应的二进制位顺序转换处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述文件格式转换参数，将所述第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二格式的声音文件为wav格式的声音文件，所述根据所述文件格式转换参数，将所述第一格式的声音文件转换为第二格式的声音文件，包括：

根据所述文件格式转换参数中的声音通道数、采样点位宽以及采用率，生成wav文件的文件头数据；

将所述wav文件的文件头数据以及所述第一格式的声音文件的数据内容写入空白wav格式的文件，生成wav格式的声音文件。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置所述声音信号采样设备的解析参数；

触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号，包括：

触发声音信号采样设备按照所述解析参数采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第二车载单元播放的声音存在异常时，根据所述第一格式的声音文件的波形和/或所述第二格式的声音文件的波形，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元；和/或，根据所述第二格式的声音文件的播放结果，在所述第一车载单元和所述第二车载单元中确定存在异常的车载单元。

9.一种声音信号处理装置，其特征在于，所述装置包括：

获取单元，用于获取声音采样参数以及文件格式转换参数；

采样单元，用于触发声音信号采样设备采样第一车载单元与第二车载单元之间通信链路上传输的声音信号；

截取单元，用于根据所述声音采样参数截取所述声音信号采样设备采样的声音信号，生成原始声音文件；所述原始声音文件为逗号分隔值CSV格式的声音文件；

解析单元，用于根据所述文件格式转换参数解析所述原始声音文件，生成第一格式的声音文件；所述第一格式的声音文件为脉冲编码调制PCM格式的声音文件；

所述解析单元，包括：

提取子单元，用于提取所述原始声音文件中每个采样点的采样值字符串；

转换子单元，用于将各个所述采样值字符串分别转换为包括两个元素值的数组；

处理子单元，用于根据所述文件格式转换参数中是否进行大端/小端转换参数以及是否进行最高有效位MSB/最低有效位LSB转换参数，对各个数组进行处理；

写入子单元，用于将处理后的各个数组的元素值写入空白PCM格式的文件，生成PCM格式的声音文件。

10.一种声音信号处理设备，其特征在于，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8任一项所述的声音信号处理方法。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如权利要求1-8任一项所述的声音信号处理方法。

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