CN115497490A - 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统 - Google Patents

一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115497490A
CN115497490A CN202211015473.XA CN202211015473A CN115497490A CN 115497490 A CN115497490 A CN 115497490A CN 202211015473 A CN202211015473 A CN 202211015473A CN 115497490 A CN115497490 A CN 115497490A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sound
signal
sound wave
module
noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211015473.XA
Other languages
English (en)
Inventor
王俊军
陈文新
罗轶峰
邹柳生
黄华跃
孙成立
陈飞龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chaoyang Jushengtai Xinfeng Technology Co Ltd
Original Assignee
Chaoyang Jushengtai Xinfeng Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chaoyang Jushengtai Xinfeng Technology Co Ltd filed Critical Chaoyang Jushengtai Xinfeng Technology Co Ltd
Priority to CN202211015473.XA priority Critical patent/CN115497490A/zh
Publication of CN115497490A publication Critical patent/CN115497490A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • G10K11/1787—General system configurations
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0316—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation by changing the amplitude
    • G10L21/0324—Details of processing therefor
    • G10L21/034—Automatic adjustment
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)

Abstract

本发明涉及声音处理技术领域，尤其涉及一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统。提供一种减小驾驶员通话时车内的其他噪音，使电话对方能听得更加清晰的驾驶员语音增强系统。本发明提供了这样一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，由声音采集模块、数/模信号转换模块、声波处理模块、降噪模块和音量调节模块组成。通过本系统，能够使驾驶员的通话声音更加清晰的传递给对方，通过降噪模块，能够有效降低车内的噪声，保持车内较安静的环境。

Description

一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统
技术领域
本发明涉及声音处理技术领域，尤其涉及一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统。
背景技术
汽车噪声，即汽车行驶在道路上时，内燃机、喇叭、轮胎等都会发出大量的人类不喜欢的声音。车内的噪声主要是由发动机等机械构件噪声(发动机噪声)、轮胎与地面的摩擦声(路噪)、汽车冲破空气幕产生的碰撞及摩擦声(风噪)、外环境传入车内的声音(如大货柜车呼啸而过的声音)、驾驶舱内饰板等部件发生震动产生的内部噪音等组成。车内的噪声主要是低频噪音(250Hz—500Hz)它的穿透力极强，也是声学隔音技术中较难处理的部分。
在车内，当驾驶员在打电话时，其他乘客若在说话，那么会影响电话对方的听感，导致电话对方无法听到清晰的声音，因此，有必要研发一种能够在噪声下对驾驶员语音进行增强的系统。
发明内容
为了减少驾驶员通话时车内噪音的干扰，使驾驶员说话声音更加清晰，本发明提供了这样一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，包括有：
声音采集模块，用于采集车内的各种声音信号；
数/模信号转换模块，用于将模拟信号与数字信号进行互相转换；
声波处理模块，用于对声波数据进行处理，其处理方式包括但不限于对声波数据进行截取、叠加和反相；
降噪模块，用于将高频和低频的声波信号进行过滤；
音量调节模块，安装于车载麦克风的输入前端，用于将通话声波进行放大或缩小，用来调节输入电话麦克风的音量大小。
更进一步的，当车内任一座位在进行语音通话时，语音增强系统将按以下步骤工作：
S1：声音采集模块实时采集汽车内部至少一个座位的声音信号；
S2：数/模信号转换模块生成数字声波信号；
S3：声波处理模块将非驾驶位的数字声波信号中的超过预设幅值的声波片段进行反相；
S4：降噪模块将驾驶位的声波信号与其他座位的反相声波信号叠加。
更进一步的，所述预设幅值的取值范围是30-40dB。
更进一步的，步骤S2还包括：降噪模块将小于500Hz且大于2000Hz的声波进行过滤。
更进一步的，还包括有声音播放设备，在通话过程中对汽车内部进行降噪，具体为，声波处理模块对车内的声音信号进行处理，得到所述声音信号的频谱图，根据所述频谱图生成与声音信号大小相等且相位相反的反相降噪信号，声音播放设备将反相降噪信号在汽车内部进行播放，对声音信号实行降噪处理。
更进一步的，所述车内的声音信号为引擎盖、底盘、轮胎、车门、车顶和座位中一个或多个位置处发出的噪声信号。
更进一步的，所述声音播放设备包括左前扬声器、右前扬声器、左后扬声器和右后扬声器；
所述左前扬声器，设置在左前座椅头枕上，用于播放所述左前反相降噪信号；
所述右前扬声器，设置在右前座椅头枕上，用于播放所述右前反相降噪信号；
所述左后扬声器，设置在左后座椅头枕上，用于播放所述左后反相降噪信号；
所述右后扬声器，设置在右后座椅头枕上，用于播放所述右后反相降噪信号。
更进一步的，还包括音量调节模块，当声波处理模块检测到通话座位的声波信号振幅小于预设值J时，则通过音量调节模块将该声波信号放大M倍，当声波处理模块检测到通话座位的声波信号振幅大于预设值K时，则通过音量调节模块将该声波信号缩小N倍。
更进一步的，所述预设值J的取值范围是10-35dB，预设值K的取值范围是50-65dB，M、N的取值范围0-10的任意值。
本发明有以下优点：
1、通过语音增强系统，能够使驾驶员的通话声音更加清晰的传递给对方。
2、通过降噪模块，能够有效降低车内的噪声，保持车内较安静的环境。
3、通过音量调节模块，能够根据说话声的大小来自动调节输入电话的声波的音量。
附图说明
图1为本发明实施例1和实施例2示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加的清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，进一步的详细说明，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，包括有声音采集模块、数/模信号转换模块、声波处理模块、降噪模块、音量调节模块和声音播放设备，声音采集模块用于采集车内的各种声音信号，数/模信号转换模块用于将模拟信号与数字信号进行互相转换，声波处理模块用于对声波数据进行截取、叠加和反相等操作，降噪模块用于将高频和低频的声波信号进行过滤，音量调节模块安装于车载麦克风的输入前端，用于将通话声波进行放大或缩小，用来调节输入电话麦克风的音量大小，声音播放设备为扬声器。
当驾驶员位置a在进行语音通话时，如图1所示，语音增强系统将按以下步骤工作：
S1：声音采集模块实时采集汽车内部4个座位a、b、c和d的声音信号；
S2：数/模信号转换模块生成数字声波信号，降噪模块将小于500Hz且大于2000Hz的声波进行过滤；
S3：声波处理模块将非驾驶位的数字声波信号中的超过30dB的声波片段进行反相；
S4：声波处理模块将位置a的声波信号与其他座位的反相声波信号叠加输入电话麦克风的音量大小。
当汽车发动机噪声较响时，声波处理模块对车内的声音信号进行处理，得到发动机噪声信号的频谱图，根据频谱图生成与发动机噪声信号大小相等且相位相反的反相降噪信号，通过扬声器将反相降噪信号在汽车内部进行播放，对发动机噪声信号进行降噪处理。
当声波处理模块检测到通话座位的声波信号振幅小于20dB时，则通过音量调节模块将该声波信号放大2倍，声波信号输入到车载电话麦克风中。
实施例2
一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，包括有声音采集模块、数/模信号转换模块、声波处理模块、降噪模块和音量调节模块，声音采集模块用于采集车内的各种声音信号，数/模信号转换模块用于将模拟信号与数字信号进行互相转换，声波处理模块用于对声波数据进行截取、叠加和反相等操作，降噪模块用于将高频和低频的声波信号进行过滤，音量调节模块安装于车载麦克风的输入前端，用于将通话声波进行放大或缩小，用来调节输入电话麦克风的音量大小。
当乘客位置b在进行语音通话时，如图1所示，语音增强系统将按以下步骤工作：
S1：声音采集模块实时采集汽车内部4个座位a、b、c和d的声音信号；
S2：数/模信号转换模块生成数字声波信号，降噪模块将小于500Hz且大于2000Hz的声波进行过滤；
S3：声波处理模块将非驾驶位的数字声波信号中的超过35dB的声波片段进行反相；
S4：声波处理模块将位置b的数字声波信号与其他座位的反相数字声波信号叠加。
当汽车右后座噪声较响时，声波处理模块对右后座发出的噪声信号进行处理，得到右后座噪声信号的频谱图，根据频谱图生成与右后座噪声信号大小相等且相位相反的反相降噪信号，通过右后扬声器将反相降噪信号在汽车内部进行播放，对右后座的噪声信号进行降噪处理。
当声波处理模块检测到通话座位b的声波信号振幅大于60dB时，则通过音量调节模块将该声波信号缩小0.5倍,声波信号输入到车载电话麦克风中。
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征是，包括有：
声音采集模块，用于采集车内的各种声音信号；
数/模信号转换模块，用于将模拟信号与数字信号进行互相转换；
声波处理模块，用于对声波数据进行处理，其处理方式包括但不限于对声波数据进行截取、叠加和反相；
降噪模块，用于将高频和低频的声波信号进行过滤；
音量调节模块，安装于车载麦克风的输入前端，用于将通话声波进行放大或缩小，用来调节输入电话麦克风的音量大小。
2.根据权利要求1所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，当车内任一座位在进行语音通话时，语音增强系统将按以下步骤工作：
S1：声音采集模块实时采集汽车内部至少一个座位的声音信号；
S2：数/模信号转换模块生成数字声波信号；
S3：声波处理模块将非驾驶位的数字声波信号中的超过预设幅值的声波片段进行反相；
S4：降噪模块将驾驶位的声波信号与其他座位的反相声波信号叠加。
3.根据权利要求2所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，所述预设幅值的取值范围是30-40dB。
4.根据权利要求3所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，步骤S2还包括：降噪模块将小于500Hz且大于2000Hz的声波进行过滤。
5.根据权利要求4所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，还包括有声音播放设备，在通话过程中对汽车内部进行降噪，具体为，声波处理模块对车内的声音信号进行处理，得到所述声音信号的频谱图，根据所述频谱图生成与声音信号大小相等且相位相反的反相降噪信号，声音播放设备将反相降噪信号在汽车内部进行播放，对声音信号实行降噪处理。
6.根据权利要求5所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，所述车内的声音信号为引擎盖、底盘、轮胎、车门、车顶和座位中一个或多个位置处发出的噪声信号。
7.根据权利要求6所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，所述声音播放设备包括左前扬声器、右前扬声器、左后扬声器和右后扬声器；
所述左前扬声器，设置在左前座椅头枕上，用于播放所述左前反相降噪信号；
所述右前扬声器，设置在右前座椅头枕上，用于播放所述右前反相降噪信号；
所述左后扬声器，设置在左后座椅头枕上，用于播放所述左后反相降噪信号；
所述右后扬声器，设置在右后座椅头枕上，用于播放所述右后反相降噪信号。
8.根据权利要求7所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，还包括音量调节模块，当声波处理模块检测到通话座位的声波信号振幅小于预设值J时，则通过音量调节模块将该声波信号放大M倍，当声波处理模块检测到通话座位的声波信号振幅大于预设值K时，则通过音量调节模块将该声波信号缩小N倍。
9.根据权利要求8所述的一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统，其特征在于，所述预设值J的取值范围是10-35dB，预设值K的取值范围是50-65dB，M、N的取值范围0-10的任意值。
CN202211015473.XA 2022-08-24 2022-08-24 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统 Pending CN115497490A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211015473.XA CN115497490A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211015473.XA CN115497490A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115497490A true CN115497490A (zh) 2022-12-20

Family

ID=84465747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211015473.XA Pending CN115497490A (zh) 2022-08-24 2022-08-24 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115497490A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2654942B2 (ja) 音声通信装置及びその動作方法
US6937980B2 (en) Speech recognition using microphone antenna array
EP1591995B1 (en) Indoor communication system for a vehicular cabin
DE102018116651A1 (de) Ruhezone für freisprechmikrofon
AU716942B2 (en) Method and apparatus for adaptive volume control for a radiotelephone
US5185803A (en) Communication system for passenger vehicle
JPH08503832A (ja) ハンドフリー通話装置を備えた移動無線装置
CN112874400B (zh) 用于车辆座椅的噪音消除头枕
US9106312B2 (en) Vehicular microphone system and method for post processing optimization of a microphone signal
CN1671161A (zh) 回波消除器电路和方法
EP0949795B1 (en) Digital voice enhancement system
KR20110082582A (ko) 노이즈 수정 오버헤드 오디오 시스템
CN113066468A (zh) 一种基于车内环境主动噪音干扰消除优化装置及方法
CN208045095U (zh) 基于主动降噪技术的汽车座椅降噪装置
CN111696539A (zh) 对内部通话主动降噪的语音交互系统及车辆
JPH1141342A (ja) 自動車電話装置
CN115497490A (zh) 一种汽车噪声下驾驶员语音增强系统
JP3244062B2 (ja) 車載ハンズフリー電話装置
US10181316B2 (en) Dynamically increased noise suppression based on input noise characteristics
CN212647873U (zh) 汽车智能语音系统及车辆
JP2640098B2 (ja) 自動車電話用マイクロホン
JP2017030671A (ja) 騒音低減装置、騒音低減方法、及び車載システム
CN212642840U (zh) 一种基于汽车排气阀的主动降噪装置
JPH02244098A (ja) 音声信号処理装置
US11553274B2 (en) Autoregressive based residual echo suppression

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination