CN112770224A - 车内音源采集系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车内音源采集系统及方法，车内音源采集系统包括第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块，第一拾音装置设置于第二拾音装置和第三拾音装置之间，控制模块首先开启第一拾音装置和第三拾音装置，第一拾音装置与第三拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给控制模块，控制模块对第一拾音装置与第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较，根据比较结果进而判断出音源位置，针对性使用距离音源最近的拾音装置进行后续声音采集以提高识别的准确率，且能够在外接数量有限的麦克风的情况下进行音源采集与噪声消除，不仅具有相对低廉的成本，同时兼有高度的定位准确性和实时性。

Description

车内音源采集系统及方法
技术领域
本发明涉及音源定位技术领域，特别涉及一种车内音源采集系统及方法。
背景技术
随着语音识别技术发展的日趋成熟，应用在汽车上的语音交互功能也越来越受消费者欢迎，而实现车载语音交互功能则需要通过麦克风采集音源，确定音源在空间的位置，进而选用离音源最近的麦克风进行语音拾取，确保后续语音指令识别的准确度。目前，大部分的音源定位方案是在车内空间布置麦克风阵列，出于性能和成本的考虑，主机厂会在一些车型上选择使用低成本平台作为车载语音交互功能的主控芯片，这些主控芯片大多数只能外接数量有限的麦克风，而又因麦克风数量少造成语音识别率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中缺少需求麦克风数量少且识别率高的音源定位系统的缺陷，提供一种车内音源采集系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供一种车内音源采集系统，所述车内音源采集系统包括第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块，所述第一拾音装置设置于所述第二拾音装置和所述第三拾音装置之间；
所述控制模块用于首先开启所述第一拾音装置和所述第三拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第三拾音装置用于采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第三拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第三拾音装置并开启所述第二拾音装置进行声音采集；当所述第三拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第三拾音装置进行声音采集；
或，
所述控制模块用于首先开启所述第一拾音装置和所述第二拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第二拾音装置用于采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第二拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第二拾音装置并开启所述第三拾音装置进行声音采集；当所述第二拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第二拾音装置进行声音采集。
较佳地，所述车内音源采集系统还包括第一模数转换单元和第二模数转换单元，所述第一拾音装置通过所述第一模数转换单元与所述控制模块电连接，所述第二拾音装置和所述第三拾音装置通过所述第二模数转换单元与所述控制模块电连接。
较佳地，在所述第一拾音装置、第二拾音装置和第三拾音装置中，所述第三拾音装置最靠近主驾驶，所述第二拾音装置最靠近副驾驶。
较佳地，所述第一拾音装置与所述第三拾音装置之间的距离小于所述第一拾音装置与所述第二拾音装置之间的距离。
较佳地，所述车内音源采集系统还包括降噪单元，所述第一拾音装置还用于采集环境噪声，所述降噪单元根据所述第一拾音装置采集到的环境噪声对所述第一拾音装置和所述第二拾音装置进行降噪处理，或对所述第一拾音装置和所述第三拾音装置进行降噪处理。
本发明还提供一种车内音源采集方法，所述车内音源采集方法利用第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块实现，所述第一拾音装置设置于所述第二拾音装置和所述第三拾音装置之间；
所述车内音源采集方法包括：
所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第三拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第三拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第三拾音装置并开启所述第二拾音装置进行声音采集；当所述第三拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第三拾音装置进行声音采集；
或，
所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第二拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第二拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第二拾音装置并开启所述第三拾音装置进行声音采集；当所述第二拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第二拾音装置进行声音采集。
较佳地，所述车内音源采集方法还利用第一模数转换单元和第二模数转换单元实现，所述第一拾音装置通过所述第一模数转换单元与所述控制模块电连接，所述第二拾音装置和所述第三拾音装置通过所述第二模数转换单元与所述控制模块电连接。
较佳地，在所述第一拾音装置、第二拾音装置和第三拾音装置中，所述第三拾音装置于最靠近主驾驶，所述第二拾音装置于最靠近副驾驶。
较佳地，所述第一拾音装置与所述第三拾音装置之间的距离小于所述第一拾音装置与所述第二拾音装置之间的距离。
较佳地，所述车内音源采集方法还利用降噪单元实现，所述述车内音源采集方法还包括所述第一拾音装置采集环境噪声，所述降噪单元根据所述第一拾音装置采集到的环境噪声对所述第一拾音装置和所述第二拾音装置进行降噪处理，或对所述第一拾音装置和所述第三拾音装置进行降噪处理。
本发明的积极进步效果在于：通过设置第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块，控制模块对第一拾音装置与第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较，根据比较结果进而判断出音源位置，针对性使用距离音源最近的拾音装置进行后续声音采集以提高识别的准确率，且能够在外接数量有限的麦克风的情况下进行音源采集与噪声消除，不仅具有相对低廉的成本，同时兼有高度的定位准确性和实时性。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的车内音源采集系统的电路连接示意图。
图2为本发明实施例1提供的车内音源采集系统的拾音装置的安装位置示意图。
图3为本发明实施例2提供的车内音源采集方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种车内音源采集系统，如图1所示，所述车内音源采集系统包括第一拾音装置1、第二拾音装置2、第三拾音装置3和控制模块4。
本实施例中，如图2所示，在所述第一拾音装置1、第二拾音装置2和第三拾音装置3中，所述第三拾音装置3设置在最靠近主驾驶，所述第二拾音装置2设置在最靠近副驾驶，所述第一拾音装置1设置于所述第二拾音装置2和所述第三拾音装置3之间，其中，所述第一拾音装置1与所述第三拾音装置3之间的距离小于所述第一拾音装置1与所述第二拾音装置2之间的距离，例如所述第一拾音装置1与所述第三拾音装置3的距离为20CM，所述第一拾音装置1与所述第二拾音装置2的距离为30CM，当然，它们间的距离也可以有其它选择，本领域技术人员根可以结合实际应用场景设置即可。本实施例中，所述控制模块4选用MSM8909主控平台，所述第一拾音装置1、所述第二拾音装置2、所述第三拾音装置3可以是本领域已知的常用语音采集设备，例如麦克风。
当系统激活后，所述控制模块4首先开启所述第一拾音装置1和所述第三拾音装置3，所述第一拾音装置1与所述第三拾音装置3采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块4，所述控制模块4对所述第一拾音装置1与所述第三拾音装置3采集的声音信号强度进行比较。
当所述第三拾音装置3采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置1采集的声音信号强度时，所述控制模块4判定此时副驾驶正在说话，所述控制模块4关闭第三拾音装置3并开启所述第二拾音装置2进行后续声音采集；当所述第三拾音装置3采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置1采集的声音信号强度时，所述控制模块4判定此时主驾驶正在说话并使用所述第三拾音装置3进行后续声音采集。
在一种可以选的实施方式中，当系统激活后，所述控制模块4首先开启所述第一拾音装置1和所述第二拾音装置2，所述第一拾音装置1与所述第二拾音装置2采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块4，所述控制模块4对所述第一拾音装置1与所述第二拾音装置2采集的声音信号强度进行比较。
当所述第二拾音装置2采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置1采集的声音信号强度时，所述控制模块4判定此时主驾驶正在说话，所述控制模块4关闭第二拾音装置2并开启所述第三拾音装置3进行后续声音采集；当所述第二拾音装置2采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置1采集的声音信号强度时，所述控制模块4判定此时副驾驶正在说话并使用所述第二拾音装置2进行后续声音采集。
本实施例中，所述车内音源采集系统还包括第一模数转换单元5和第二模数转换单元6，所述第一拾音装置1通过所述第一模数转换单元5与所述控制模块4电连接，所述第二拾音装置2和所述第三拾音装置3通过所述第二模数转换单元6与所述控制模块4电连接，即第二拾音装置2和所述第三拾音装置3共用一个所述第二模数转换单元6，其中，所述第一数模转换单元1和所述第二模数转换单元6是AD芯片或MCU的AD模块中的任一种。
由于汽车噪音会影响拾音装置采集声音的准确度，因此需要减少噪音。在本实施例中，所述车内音源采集系统还包括降噪单元，所述第一拾音装置1还用于采集环境噪声，当所述控制模块4开启所述第二拾音装置2时(即所述控制模块4判定副驾驶正在说话)，所述降噪单元根据所述第一拾音装置1采集到的环境噪声对所述第一拾音装置1和所述第二拾音装置2进行降噪处理，或当所述控制模块4开启所述第三拾音装置3时(即所述控制模块4判定主驾驶正在说话)，所述降噪单元根据所述第一拾音装置1采集到的环境噪声对所述第一拾音装置1和所述第三拾音装置3进行降噪处理。其中，所述环境噪声可以是车内播放的音乐、车载环境背景噪音、引擎噪声和风噪等。
本实施例的车内音源采集系统通过设置第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块，控制模块对第一拾音装置与第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较，根据比较结果进而判断出音源位置，针对性使用距离音源最近的拾音装置进行后续声音采集以提高识别的准确率，且能够在外接数量有限的麦克风的情况下进行音源采集与噪声消除，不仅具有相对低廉的成本，同时兼有高度的定位准确性和实时性。
实施例2
本实施例提供一种车内音源采集方法，所述车内音源采集方法利用实施例1所述的车内音源采集系统实现。
如图3所示，所述车内音源采集方法包括：
S1、所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第三拾音装置；
S2、所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
S3、判断所述第三拾音装置采集的声音信号强度是否小于所述第一拾音装置；
S41、当所述第三拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第三拾音装置并开启所述第二拾音装置进行声音采集；
S42、当所述第三拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第三拾音装置进行声音采集。
本实施例中，另一种可选的实施方式是所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第二拾音装置，其后续相应流程与上述类似，在此不做赘述。
本实施例中，所述车内音源采集方法还利用第一模数转换单元和第二模数转换单元实现，所述第一拾音装置通过所述第一模数转换单元与所述控制模块电连接，所述第二拾音装置和所述第三拾音装置通过所述第二模数转换单元与所述控制模块电连接，即第二拾音装置和所述第三拾音装置共用一个所述第二模数转换单元，其中，所述第一数模转换单元和所述第二模数转换单元是AD芯片或MCU的AD模块中的任一种。
由于汽车噪音会影响拾音装置采集声音的准确度，因此需要减少噪音。在本实施例中，所述车内音源采集方法还利用降噪单元实现，所述述车内音源采集方法还包括所述第一拾音装置采集环境噪声，当所述控制模块开启所述第二拾音装置时(即所述控制模块判定副驾驶正在说话)，所述降噪单元根据所述第一拾音装置采集到的环境噪声对所述第一拾音装置和所述第二拾音装进行降噪处理，或当所述控制模块开启所述第三拾音装置时(即所述控制模块判定主驾驶正在说话)，对所述第一拾音装置和所述第三拾音装置进行降噪处理。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车内音源采集系统，其特征在于，所述车内音源采集系统包括第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块，所述第一拾音装置设置于所述第二拾音装置和所述第三拾音装置之间；
所述控制模块用于首先开启所述第一拾音装置和所述第三拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第三拾音装置用于采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第三拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第三拾音装置并开启所述第二拾音装置进行声音采集；当所述第三拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第三拾音装置进行声音采集；
或，
所述控制模块用于首先开启所述第一拾音装置和所述第二拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第二拾音装置用于采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第二拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第二拾音装置并开启所述第三拾音装置进行声音采集；当所述第二拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第二拾音装置进行声音采集。
2.如权利要求1所述的车内音源采集系统，其特征在于，所述车内音源采集系统还包括第一模数转换单元和第二模数转换单元，所述第一拾音装置通过所述第一模数转换单元与所述控制模块电连接，所述第二拾音装置和所述第三拾音装置通过所述第二模数转换单元与所述控制模块电连接。
3.如权利要求1所述的车内音源采集系统，其特征在于，在所述第一拾音装置、第二拾音装置和第三拾音装置中，所述第三拾音装置最靠近主驾驶，所述第二拾音装置最靠近副驾驶。
4.如权利要求3所述的车内音源采集系统，其特征在于，所述第一拾音装置与所述第三拾音装置之间的距离小于所述第一拾音装置与所述第二拾音装置之间的距离。
5.如权利要求1所述的车内音源采集系统，其特征在于，所述车内音源采集系统还包括降噪单元，所述第一拾音装置还用于采集环境噪声，所述降噪单元根据所述第一拾音装置采集到的环境噪声对所述第一拾音装置和所述第二拾音装置进行降噪处理，或对所述第一拾音装置和所述第三拾音装置进行降噪处理。
6.一种车内音源采集方法，其特征在于，所述车内音源采集方法利用第一拾音装置、第二拾音装置、第三拾音装置和控制模块实现，所述第一拾音装置设置于所述第二拾音装置和所述第三拾音装置之间；
所述车内音源采集方法包括：
所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第三拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第三拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第三拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第三拾音装置并开启所述第二拾音装置进行声音采集；当所述第三拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第三拾音装置进行声音采集；
或，
所述控制模块首先开启所述第一拾音装置和所述第二拾音装置；
所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集音源发出的声音信号并传输给所述控制模块，所述控制模块对所述第一拾音装置与所述第二拾音装置采集的声音信号强度进行比较；
当所述第二拾音装置采集的声音信号强度小于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块关闭第二拾音装置并开启所述第三拾音装置进行声音采集；当所述第二拾音装置采集的声音信号强度大于所述第一拾音装置采集的声音信号强度时，所述控制模块使用所述第二拾音装置进行声音采集。
7.如权利要求6所述的车内音源采集方法，其特征在于，所述车内音源采集方法还利用第一模数转换单元和第二模数转换单元实现，所述第一拾音装置通过所述第一模数转换单元与所述控制模块电连接，所述第二拾音装置和所述第三拾音装置通过所述第二模数转换单元与所述控制模块电连接。
8.如权利要求6所述的车内音源采集方法，其特征在于，在所述第一拾音装置、第二拾音装置和第三拾音装置中，所述第三拾音装置于最靠近主驾驶，所述第二拾音装置于最靠近副驾驶。
9.如权利要求8所述的车内音源采集方法，其特征在于，所述第一拾音装置与所述第三拾音装置之间的距离小于所述第一拾音装置与所述第二拾音装置之间的距离。
10.如权利要求6所述的车内音源采集方法，其特征在于，所述车内音源采集方法还利用降噪单元实现，所述述车内音源采集方法还包括所述第一拾音装置采集环境噪声，所述降噪单元根据所述第一拾音装置采集到的环境噪声对所述第一拾音装置和所述第二拾音装置进行降噪处理，或对所述第一拾音装置和所述第三拾音装置进行降噪处理。
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