CN112420029A - 车辆及车辆的声音处理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种车辆及车辆的声音处理系统,包括:声音采集装置,语音控制系统和降噪控制系统,其中,声音采集装置与语音控制系统和降噪控制系统连接,其中,声音采集装置,用于采集车辆内的声音数据,并将声音数据发送至语音控制系统和降噪控制系统;语音控制系统,用于提取声音数据中的语音数据,并根据语音数据控制车辆;降噪控制系统,用于提取声音数据中的噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作。根据本申请实施例的车辆的声音处理系统,通过语音控制系统和降噪控制系统复用车辆的声音采集装置,不仅可以确保语音控制系统和降噪控制系统独立正常的工作,而且便于声音采集装置的安装,同时降低了声音采集装置的成本。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种车辆及车辆的声音处理系统。
背景技术
随着车辆功能的丰富,语音控制系统和主动路噪控制系统被广泛应用于车辆领域。其中,语音控制系统可以由4个麦克风、语音识别模块、核心处理器组成;主动路噪控制系统(Road Noise Control System,简称RNC)可以由4个麦克风、加速度传感器、RNC控制器、外置功放以及扬声器组成。
然而,由于语音控制系统和主动路噪控制系统各需要4个麦克风采集声音信号,从而使得两个系统所需的麦克风多达8个,不仅导致麦克风在顶棚上的安装布置困难,而且成本大大增加,有待解决。
申请内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本申请的一个目的在于提出一种车辆的声音处理系统,通过语音控制系统和降噪控制系统复用车辆的声音采集装置,不仅可以确保语音控制系统和降噪控制系统独立正常的工作,而且便于声音采集装置的安装,同时降低了声音采集装置的成本。
本申请的另一个目的在于提出一种车辆。
为达到上述目的,本申请一方面实施例提供一种车辆的声音处理系统,包括:声音采集装置,语音控制系统和降噪控制系统,其中,所述声音采集装置与所述语音控制系统和所述降噪控制系统连接,其中,
所述声音采集装置,用于采集车辆内的声音数据,并将所述声音数据发送至所述语音控制系统和所述降噪控制系统;
所述语音控制系统,用于提取所述声音数据中的语音数据,并根据所述语音数据控制所述车辆;
所述降噪控制系统,用于提取所述声音数据中的噪音数据,并根据所述噪音数据执行降噪操作。
另外,根据本申请上述实施例的车辆的声音处理系统还可以具有以下附加的技术特征:
可选地,所述语音控制系统包括:语音识别模块,其中,所述声音采集装置与所述语音识别模块连接,
所述语音识别模块,用于提取所述声音数据的声纹特征,并根据所述声纹特征确定符合预设语音声纹特征的所述语音数据。
可选地,所述语音控制系统包括:语音处理器,其中,所述语音处理器与所述语音识别模块连接,
所述语音处理器,用于将所述语音数据转换为文本信息,并将所述文本信息与预设指令表匹配,确定与所述文本信息匹配的控制指令。
可选地,所述语音处理器,还用于:
向所述车辆内的CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)通信网络发送所述控制指令。
可选地,所述降噪控制系统包括:无线网络控制器,所述无线网络控制器与所述声音采集装置连接,
所述无线网络控制器,用于提取所述声音数据的声纹特征,并根据所述声纹特征确定符合预设噪音声纹特征的所述噪音数据。
可选地,所述降噪控制系统还包括:加速度传感器,所述加速度传感器与所述无线网络控制器连接,
所述无线网络控制器,还用于获取与所述加速度传感器采集得到的振动声音数据,并生成与所述振动声音数据和所述噪音数据对应的反向波信号。
可选地,所述降噪控制系统还包括:功放模块和扬声器,所述功放模块的输入端与所述无线网络控制器通信连接,所述功放模块的输出端与所述扬声器连接,
所述功放模块,用于接收所述无线网络控制器发送所述反向波信号,并根据所述反向波信号向所述扬声器发送针对所述反向波信号的驱动指令;
所述扬声器,用于语音播放所述反向波信号以实现降噪操作。
可选地,所述无线网络控制器,具体用于:
根据所述振动声音数据和所述噪音数据生成目标噪音数据;
获取所述目标噪音数据的相位信息和幅度信息;
根据与所述相位信息相反的相位信息和所述幅度信息构建所述反向波信号。
可选地,所述声音采集装置分别设置在所述车辆顶棚的左前把手上方位置、左后把手上方位置、右前把手上方位置与右后把手上方位置。
为达到上述目的,本申请另一方面实施例提供一种车辆,其包括上述的车辆的声音处理系统。
由此,通过声音采集装置将采集到的声音数据,通过硬线连接分别接入语音控制系统和降噪控制系统,语音控制系统可以从声音数据中提取到语音数据,并根据提取到的语音数据控制车辆,降噪控制系统可以从声音数据中提取到噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作,不仅可以确保语音控制系统和降噪控制系统独立正常的工作,而且便于声音采集装置的安装,同时降低了声音采集装置的成本。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请实施例提供的一种车辆的声音处理系统的方框示意图;
图2为根据本申请一个实施例的声音处理系统的结构示例图;
图3为根据本申请一个实施例的声音处理系统的声音处理示意图;
图4为根据本申请一个实施例语音控制系统的处理示意图;
图5为根据本申请一个实施例的噪声抵消示意图;
图6为根据本申请实施例的车辆的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例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例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆及车辆的声音处理系统。
具体而言,图1为本申请实施例所提供的一种车辆的声音处理系统的结构示意图。
如图1所示,该车辆的声音处理系统10包括:声音采集装置100、语音控制系统200和降噪控制系统300。
其中,声音采集装置100与语音控制系统200和降噪控制系统300连接。
声音采集装置100用于采集车辆内的声音数据,其可以将模拟信号的声音数据转换为数字信号的声音数据,并将声音数据发送至语音控制系统200和降噪控制系统300。语音控制系统200用于提取声音数据中的语音数据,并根据语音数据控制车辆。降噪控制系统300用于提取声音数据中的噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作。
可以理解的是,本申请实施例中可以是乘用车辆,车辆上可以具有声音采集装置100,例如,声音采集装置可以为麦克风,从而可以通过声音采集装置100采集车辆内的声音数据,如乘客发出的声音数据,并将声音数据发送至语音控制系统200和降噪控制系统300。
举例而言,如图2所示,声音采集装置100可以为多个麦克风,其可以包括第一麦克风101、第二麦克风102、第三麦克风103和第四麦克风104。其中,第一麦克风101、第二麦克风102、第三麦克风103和第四麦克风104可以设置于车辆顶棚,可以按照预设距离,如间隔30厘米在车辆顶棚位置进行放置,也可以根据座椅位置进行放置。
优选地,在一些实施例中,声音采集装置100分别设置在车辆顶棚的左前把手上方位置、左后把手上方位置、右前把手上方位置与右后把手上方位置,不仅可以较好采集到乘客的声音,而且可以便于降噪控制系统300的降噪操作。例如,声音采集装置100为多个麦克风时,第一麦克风101可以布置安装于车辆顶棚的左前把手位置,第二麦克风102可以布置安装于车辆顶棚的左后把手位置,第三麦克风103可以布置安装于车辆顶棚的右前把手位置,第四麦克风104可以布置安装于车辆顶棚的右后把手位置。
由此,本申请实施例可以通过声音采集装置100将采集到的声音数据,通过硬线连接分别接入语音控制系统200和降噪控制系统300,语音控制系统200可以从声音数据中提取到语音数据,并根据提取到的语音数据控制车辆,降噪控制系统300可以从声音数据中提取到噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作,不仅降低了麦克风的成本,而且还可以确保语音控制系统200和降噪控制系统300独立正常的工作。
进一步地,在一些实施例中,结合图2和图3所示,语音控制系统200可以包括:语音识别模块201和语音处理器202。其中,声音采集装置100与语音识别模块201连接,语音识别模块201用于提取声音数据的声纹特征,并根据声纹特征确定符合预设语音声纹特征的语音数据。语音处理器202与语音识别模块201连接,语音处理器202用于将语音数据转换为文本信息,并将文本信息与预设指令表匹配,确定与文本信息匹配的控制指令。
可以理解的是,声音是由物体振动产生的声波,乘客发出的声音数据的频率与噪声的声音数据的频率是完全不一样的。因此,在声音采集装置100采集到的语音数据后,本申请实施例可以通过语音识别模块201提取声音数据的声纹特征,例如根据声音数据的频率从采集到的声音数据中提取到有效的语音信号,即声纹特征确定符合预设语音声纹特征的语音数据。其中,预设语音声纹特征可以由本领域技术人员预先设定好的,例如声音数据的频率在某个范围内时,属于预设语音声纹特征。
进一步地,语音处理器202可以将提取到的语音数据转换为文本信息,并将转换后的文本信息与预设指令表匹配,如果可以在预设指令表中匹配到与转换后的文本信息一致或者相似的文本信息,则根据预设指令表生成与文本信息匹配的控制指令;如果在预设指令表中未能匹配到与转换后的文本信息一致或者相似的文本信息,则可以丢弃该条语音数据。
举例而言,如图4所示,语音识别模块201识别麦克风采集的声音数据,并提取声音数据的声纹特征,从而根据声纹特征确定符合预设语音声纹特征的语音数据,并发送至语音处理器202,其中,语音处理器202中可以包括:GPIO(General-purpose input/output,通用型之输入输出)、控制函数和执行三部分组成,在接收到语音数据后,语音处理器202通过可以将语音数据转换为文本信息,并将文本信息与预设指令表匹配,确定与文本信息匹配的控制指令,例如,语音控制开启空调、语音控制开启车窗等功能。
需要说明的是,预设指令表可以由本领域技术人员预先设定好的,预设指令表中预设有与文本信息相对应的控制指令,当语音处理器202可以将提取到的语音数据转换为文本信息,通过查询该预设指令表,即可在文本信息与预设指令表匹配后,确定与文本信息匹配的控制指令。
可选地,在一些实施例中,语音处理器202还用于:向车辆内的CAN通信网络发送控制指令。也就是说,结合图2和图3所示,本申请实施例可以在确定与文本信息匹配的控制指令,通过CAN1输出控制命令,从而控制车辆的车载设备按照控制指令执行相应动作。
可选地,在一些实施例中,降噪控制系统300包括:无线网络控制器301。其中,无线网络控制器301可以与声音采集装置100连接,无线网络控制器301用于提取声音数据的声纹特征,并根据声纹特征确定符合预设噪音声纹特征的噪音数据。
可以理解的是,正如上述所说,乘客发出的声音数据的频率与噪声的声音数据的频率是完全不一样的。因此,本申请实施例还可以通过无线网络控制器301从声音采集装置100采集的声音数据中提取与噪声数据频率相同,即符合预设噪音声纹特征的噪声数据。其中,预设噪音声纹特征可以由本领域技术人员预先设定好的,例如声音数据的频率在某个范围内时,属于预设噪音声纹特征。
进一步地,在一些实施例中,降噪控制系统300还包括:加速度传感器302。其中,加速度传感器302与无线网络控制器301连接,无线网络控制器301还用于获取与加速度传感器302采集得到的振动声音数据,并生成与振动声音数据和噪音数据对应的反向波信号。
可以理解的是,车辆底盘及车内的振动声音数据均为噪音数据,因此,本申请实施例还可以通过无线网络控制器301获取加速度传感器302采集到的车辆底盘及车内的振动声音数据,并根据振动声音数据和噪音数据计算出反向波信号。
需要说明的是,根据振动声音数据和噪音数据计算出反向波信号的方式有很多,例如,在一些实施例中,本申请实施例可以根据振动声音数据和噪音数据生成目标噪音数据,并获取目标噪音数据的相位信息和幅度信息;根据与相位信息相反的相位信息和幅度信息构建反向波信号;相关技术中还有其他的方式根据振动声音数据和噪音数据计算出反向波信号,为避免冗余,在此不做详细赘述。
进一步地,在一些实施例中,降噪控制系统300还包括:功放模块303和扬声器304。
具体地,功放模块303的输入端与无线网络控制器301通信连接(如信号通过CAN2传输),功放模块303的输出端与扬声器304连接,功放模块303用于接收无线网络控制器301发送反向波信号,并根据反向波信号向扬声器304发送针对反向波信号的驱动指令;扬声器304用于语音播放反向波信号以实现降噪操作,确保实现路噪控制的功能。
也就是说,功放模块303可以在接收到无线网络控制器301发送的反向波信号后,向扬声器304发送针对反向波信号的驱动指令,通过与目标噪音数据相位相反的反向波信号,从而通过反向波信号的振动传播抵消振动声音数据和噪音数据,对车内声场进行路噪降噪控制,其中,如图5所示,图5为噪声抵消示意图。
根据本申请实施例提出的车辆的声音处理系统,通过声音采集装置将采集到的声音数据,通过硬线连接分别接入语音控制系统和降噪控制系统,语音控制系统可以从声音数据中提取到语音数据,并根据提取到的语音数据控制车辆,降噪控制系统可以从声音数据中提取到噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作,不仅可以确保语音控制系统和降噪控制系统独立正常的工作,而且便于麦克风的安装,同时降低了麦克风的成本。
此外,如图6所示,本申请实施例还提出了一种车辆20,该车辆20包括上述的车辆的声音处理系统10。
根据本申请实施例提出的车辆,通过上述的车辆的声音处理系统,通过声音采集装置将采集到的声音数据,通过硬线连接分别接入语音控制系统和降噪控制系统,语音控制系统可以从声音数据中提取到语音数据,并根据提取到的语音数据控制车辆,降噪控制系统可以从声音数据中提取到噪音数据,并对噪音数据执行降噪操作,不仅可以确保语音控制系统和降噪控制系统独立正常的工作,而且便于麦克风的安装,同时降低了麦克风的成本。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。在本申请的描述中,“N个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或N个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种车辆的声音处理系统,其特征在于,包括:多个麦克风,语音控制系统和降噪控制系统,其中,所述声音采集装置与所述语音控制系统和所述降噪控制系统连接,其中,
所述声音采集装置,用于采集车辆内的声音数据,并将所述声音数据发送至所述语音控制系统和所述降噪控制系统;
所述语音控制系统,用于提取所述声音数据中的语音数据,并根据所述语音数据控制所述车辆;
所述降噪控制系统,用于提取所述声音数据中的噪音数据,并对所述噪音数据执行降噪操作。
2.如权利要求1所述的声音处理系统,其特征在于,所述语音控制系统包括:语音识别模块,其中,所述声音采集装置与所述语音识别模块连接,
所述语音识别模块,用于提取所述声音数据的声纹特征,并根据所述声纹特征确定符合预设语音声纹特征的所述语音数据。
3.如权利要求2所述的声音处理系统,其特征在于,所述语音控制系统包括:语音处理器,其中,所述语音处理器与所述语音识别模块连接,
所述语音处理器,用于将所述语音数据转换为文本信息,并将所述文本信息与预设指令表匹配,确定与所述文本信息匹配的控制指令。
4.如权利要求3所述的声音处理系统,其特征在于,所述语音处理器,还用于:
向所述车辆内的CAN通信网络发送所述控制指令。
5.如权利要求1所述的声音处理系统,其特征在于,所述降噪控制系统包括:无线网络控制器,所述无线网络控制器与所述声音采集装置连接,
所述无线网络控制器,用于提取所述声音数据的声纹特征,并根据所述声纹特征确定符合预设噪音声纹特征的所述噪音数据。
6.如权利要求5所述的声音处理系统,其特征在于,所述降噪控制系统还包括:加速度传感器,所述加速度传感器与所述无线网络控制器连接,
所述无线网络控制器,还用于获取与所述加速度传感器采集得到的振动声音数据,并生成与所述振动声音数据和所述噪音数据对应的反向波信号。
7.如权利要求5所述的声音处理系统,其特征在于,所述降噪控制系统还包括:功放模块和扬声器,所述功放模块的输入端与所述无线网络控制器通信连接,所述功放模块的输出端与所述扬声器连接,
所述功放模块,用于接收所述无线网络控制器发送所述反向波信号,并根据所述反向波信号向所述扬声器发送针对所述反向波信号的驱动指令;
所述扬声器,用于语音播放所述反向波信号以实现降噪操作。
8.如权利要求6所述的声音处理系统,其特征在于,所述无线网络控制器,具体用于:
根据所述振动声音数据和所述噪音数据生成目标噪音数据;
获取所述目标噪音数据的相位信息和幅度信息;
根据与所述相位信息相反的相位信息和所述幅度信息构建所述反向波信号。
9.如权利要求1-8任一所述的声音处理系统,其特征在于,所述声音采集装置分别设置在所述车辆顶棚的左前把手上方位置、左后把手上方位置、右前把手上方位置与右后把手上方位置。
10.一种车辆,其特征在于,包括:如权利要求1-9任一项所述的车辆的声音处理系统。
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2020
- 2020-07-27 CN CN202010731227.9A patent/CN112420029A/zh active Pending
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PB01 | Publication | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210226 |
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