CN116090085A - 一种车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置及介质 - Google Patents

一种车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置及介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置及介质，该方案通过在现有的DSP芯片中增加部分调试模块，不仅成本低，且资源占用少，首先对正常输入的模拟声浪进行常规的静音以及混音操作，随后进行多分的处理，比如常规的两路分为十二路；完成混音处理后，再次进行静音处理，并控制每个通道的打开和关闭，进而实现之后对单独通道的控制调试。随后依次进行增益和反向、延时、滤波等处理，最终通过扬声器输出；通过增益、反向、延时以及滤波器处理能够有效提升模拟声浪的音质。

Description

一种车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置及介质
技术领域
本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置及介质。
背景技术
随着新能源车辆的迅速发展，越来越多的用户选择购买新能源汽车作为首选，但是在实际的驾车过程中，部分用户发现新能源汽车的驾驶舱内过于安静，没有了发动机轰鸣的声音，缺少了驾驶感。也是正对这部分用户的需求，模拟发动机声浪的车载音响技术也就应运而生。
但是目前，市面上车载音响的模拟声浪技术还处于初期的发展阶段，大多数的新能源车辆仅仅有模拟声浪的声音，音质方面没有任何提升。比如仅仅只是播放发动机的声音，而音质则不够圆润，毛刺感强，发动机的声音定位模糊不清，给用户带来的体验仍有待提升。目前绝大部分的模拟声浪都是两路输入，经过混音处理后直接输出，这样的方式不仅声浪音色不够圆润平滑，且只能够对两路音源的输入端进行处理，但整车通常是有12路的，因此该方式也就无法对整车的12路进行单独的处理，比如每个通道设置不同的延时参数等等。
如公开号为CN115270293A的发明专利申请《一种新的音乐驾舱设计方法》中，写道采用高品质硬件新的音频架构，多扬声器+多通道外置功放系统，并在功放中集成专业调音算法，实现立体声、2D/3D环绕、模拟声浪、虚拟空间、主动降噪功能并支持多功能拓展。而下文中也并没有关于专业调音算法的细节说明，因此可以看到的是，该方案只是从外部硬件设施的角度说明可以实现模拟声浪的优化，但具体如何对模拟圣蓝改进行调试，也没有相关内容涉及。
公开号为CN114973846A的发明专利申请《一种驾驶体感和声浪模拟系统》中，写到本发明的驾驶体感和声浪模拟系统在音频播放器的基础上增加振动激励器，能够将声音转化为振动给到驾驶者，可以模拟出燃油车从车辆引擎启动到加油换挡的感觉，且根据实时的转速信号、油门踏板深度信号、加速度信号通过实时基频算法模型的信号处理，来控制印象和激励器还原燃油车的加油、换挡过程的声音以及引擎、变速箱传到驾驶者身上的振动。可以看到的是，该方案中主要是结合了外部其他硬件设施的信号数据，进而模拟出真实的声浪体验，在软件调试方面也没有相关内容涉及。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种从对声音的调试方面提升模拟声浪的音质的车载音响模拟声浪调试方法、系统、装置以及介质。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：所述的车载音响模拟声浪调试方法，包括以下步骤：
(1)确认模拟声浪的输入通道路数以及输出通道路数；
(2)输入模拟声浪，依次进行静音以及混音处理；
(3)根据输出通道路数进行多分处理；
(4)对多分处理后的模拟声浪再进行静音处理；
(5)对静音处理后的模拟声浪进行增益和反向处理；
(6)对进行增益和反向处理后的模拟声浪进行延时处理；
(7)对进行延时处理后的模拟声浪进行滤波处理；
(8)输出完成滤波处理后的模拟声浪。
在上述技术方案中，通过在现有的DSP芯片中增加部分调试模块，不仅成本低，且资源占用少。首先对正常输入的模拟声浪进行常规的静音以及混音操作，随后进行多分的处理，比如常规的两路分为十二路。完成混音处理后，再次进行静音处理，并控制每个通道的打开和关闭，进而实现之后对单独通道的控制调试。随后依次进行增益和反向、延时、滤波等处理，最终通过扬声器输出。通过增益、反向、延时以及滤波器处理能够有效提升模拟声浪的音质，且该处理步骤并非唯一的，也可以经过多次的延时、滤波重复处理。
本方案结合了高端品牌音响的调音经验，从内部调试的角度出发，来提升模拟声浪的音质。
所述的车载印象模拟声浪调试系统，包括通道输入模块、通道输出模块、DSP内部模块、信号流制定模块以及调试标定模块；
其中，通道输入模块用以输入模拟声浪；
通道输出模块用以输出经调试标定模块调试过后的模拟声浪；
DSP内部模块用以采集所需要输出的模拟声浪需求信息；
信号流制定模块根据DSP内部模块采集的需求信息制定符合需求的模拟声浪的信号流；
调试标定模块根据信号流制定模块制定的信号流对模拟声浪进行调试以及标定。
在上述技术方案中，设计了一套完整的车载音响模拟声浪调试系统，能够根据用户的需求智能化、自动化地对模拟声浪进行调试，从而输出音质比较高的模拟声浪。
进一步地，调试标定模块可对模拟声浪的路数进行多分处理，以实现对单独一个或多个通道的调试。
进一步地，调试标定模块可对模拟声浪进行增益和反向处理，该处理能够更改多个通道不同的增益，以及对声音相位的调节，从而使得整车的模拟声浪更加均衡。
进一步地，调试标定模块可对模拟声浪进行延时处理，该处理能够更改多个通道不同的延时，从而提高对整车模拟声浪声场的定位效果。
进一步地，调试标定模块可对模拟声浪进行滤波处理，该处理能够使得每个通道音频输出的每一路进行整车内频响的标定，从而使每一路都有一个平滑的频响曲线。
所述的车载音响模拟声浪调试装置，该装置包括人机交互单元、声浪设计单元以及控制单元，其中声浪设计单元搭载了上述的车载音响模拟声浪调试系统；
人机交互单元配置为用户能够通过该单元对车载音响模拟声浪调试系统中的DSP内部模块进行预设，并自动存储预设；
声浪设计单元配置为根据DSP内部模块的预设以及信号流制定模块生成信号流；
控制单元配置为用户能够通过该单元对声浪设计单元以及人机交互单元的设计方式、交互方式进行控制。
在上述技术方案中，主要设计了一种车载音响模拟声浪调试的硬件装置，包括人机交互、声浪设计以及控制组件三部分，分别用于实现驾驶员、用户对车载音响模拟声浪调试过程的主动介入、主动参数，根据用户的主动介入结合系统本身设定对模拟声浪进行调试，以及对上述两部分的整体控制。
通过人为介入的方式能够拓展整体系统、装置的实用性，使得最终生成的模拟声浪更加符合用户的需求和预想，更进一步地丰富了用户的驾驶体验。
进一步地，人机交互单元包括车辆的触控式中控显示屏，用户通过触控式中控显示屏进行模拟声浪模式的预设，模拟声浪的预设与车辆自身搭载的驾驶模式相对应，这样可以更进一步地简化用户的操作，使得用户在对模拟声浪进行预设时，能够直接应用到车辆原有的驾驶模式中比如充电模式、夜晚模式、高速模式、运动模式等等，使得用户只需要切换到对应的驾驶模式，即可感受到相对应的模拟声浪，也更进一步地提升了用户的驾驶体验。
进一步地，模拟声浪的预设内容包括车辆内部元件设置数量以及工作方式，车辆内部元件包括发动机、排气管，发动机的工作方式包括发动机的缸数、排量、自然吸气、涡轮增压、机械增压、双增压等，排气管的工作方式包括排气管内回压鼓、外回压、S鼓以及直排等，通过这样的设置能够使得用户能够更细节地对模拟声浪的效果进行调节，从而来提高驾驶体验。此外，实际上的车辆内部元件也并不止发动机、排气管等，发动机和排气管是产生声浪的两大主要部件，其他部件也可以作为变量放入到预设内容中。
进一步地，DSP内部模块采集用户通过人机交互单元对模拟声浪的预设，并作为需求信息进行分析，并将分析结果发送到信号流制定模块；
分析内容包括输入的模拟声浪在调试标定模块中的调试参数；
调试参数包括需要进行增益处理的通道数量以及大小、需要进行反向处理的通道数量以及大小、需要进行延时处理的通道数量以及大小、需要进行滤波处理的通道数量以及大小，由此可通过对每个通道进行单独的增益、反向、延时以及滤波处理来调节模拟声浪最终输出的效果，从而更进一步地符合用户的体验需求，同时，用户在参数调节的过程中能够从车辆的音响中直接地听到调节所带来的变化。
进一步地，控制单元连接车辆CAN总线获取车速、油门开度、档位以及动机部件的转速、扭矩信号，并将获取的信号数据发送到DSP内部模块，DSP内部模块存储有声浪函数，声浪函数的变量为车速、油门开度、档位，以及动机部件的转速、扭矩信号，通过声浪函数得到分析结果，并将该分析结果发送到信号流制定模块，由此能够提升模式声浪的整体音质，使其更加真实。
进一步地，声浪函数的变量还包括动力部件音频参数和车内音量参数，通过动力部件音频参数和车内音量参数获取同辐反相的反声音执行信号，控制单元将反声音执行信号发送到信号流制定模块，这样可以实现对驾驶舱内噪声的有效抵消，从而提升整车的模拟声浪音质，提升用户的驾驶乐趣。
所述的计算机可读存储介质，该介质内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现商户的车载音响模拟声浪调试方法。
与现有技术相比，本方案所具备的显著优点有：
一、本方案从模拟声浪的内部调试出发，通过静音、增益、反向、延时、滤波等处理来提高模拟声浪的音质，进而提高了用户的驾驶体验；
二、本方案所采取的调试手段结合了高端品牌音响的调音经验，能够将两路输入实现到整车的多路输出，可以有效解决背景技术中所存在的问题；
三、本方案所设计的调试装置，能够方便用户根据喜好进行调试的预设参数调整，并可获取车辆其他机构数据，来制定相对应的信号流，从而进一步提升输出的模拟声浪的音质。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中调试方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例中调试系统的模块结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明所述的车载音响模拟声浪调试方法，包括以下步骤：
(1)确认模拟声浪的输入通道路数以及输出通道路数；
(2)输入模拟声浪，依次进行静音以及混音处理；
(3)根据输出通道路数进行多分处理；
(4)对多分处理后的模拟声浪再进行静音处理；
(5)对静音处理后的模拟声浪进行增益和反向处理；
(6)对进行增益和反向处理后的模拟声浪进行延时处理；
(7)对进行延时处理后的模拟声浪进行滤波处理；
(8)输出完成滤波处理后的模拟声浪。
在上述步骤中，需要注意的是，进行增益、反向、延时、滤波处理的顺序以及次数并不是唯一的，可以根据实际的用户需求，或者说定制的信号流进行调节。
相对应的，如图2所示，本发明所述的车载音响模拟声浪调试系统，包括通道输入模块、通道输出模块、DSP内部模块、信号流制定模块、以及调试标定模块；
通道输入模块用以输入模拟声浪；
通道输出模块用以输出经调试标定模块调试过后的模拟声浪；
DSP内部模块用以采集所需要输出的模拟声浪需求信息；
信号流制定模块根据DSP内部模块采集的需求信息制定符合需求的模拟声浪的信号流；
调试标定模块根据信号流制定模块制定的信号流对模拟声浪进行调试以及标定。具体的，调试标定模块可对模拟声浪的路数进行多分处理、增益和反向处理、延时处理以及滤波处理。
上述的几种处理方式都是比较基本的方式，通过制定不同的信号流能够对处理方式的顺序以及次数进行调节。
整体上，该方案通过在现有的DSP芯片中增加部分调试模块，不仅成本低，且资源占用少。首先对正常输入的模拟声浪进行常规的静音以及混音操作，随后进行多分的处理，比如常规的两路分为十二路。完成混音处理后，再次进行静音处理，并控制每个通道的打开和关闭，进而实现之后对单独通道的控制调试。随后依次进行增益和反向、延时、滤波等处理，最终通过扬声器输出。通过增益、反向、延时以及滤波器处理能够有效提升模拟声浪的音质，且该处理步骤并非唯一的，也可以经过多次的延时、滤波重复处理。
本发明所述的车载音响模拟声浪调试装置，该装置包括人机交互单元、搭载了上述的车载音响模拟声浪调试系统的声浪设计单元以及控制单元。
其中，人机交互单元包括车辆的触控式中控显示屏，其被配置为用户能够通过该触控式中控显示屏对车载音响模拟声浪调试系统中的DSP内部模块进行预设，并自动存储预设。
声浪设计单元配置为根据DSP内部模块的预设以及信号流制定模块生成信号流。具体的，模拟声浪的预设内容包括车辆内部元件设置数量以及工作方式，所述的车辆内部元件包括发动机、排气管，发动机的工作方式包括发动机的缸数、排量、自然吸气、涡轮增压、机械增压、双增压等，排气管的工作方式包括排气管内回压鼓、外回压、S鼓、直排等。通过这样的设置能够使得用户能够更细节地对模拟声浪的效果进行调节，从而来提高驾驶体验。此外，实际上的车辆内部元件也并不止发动机、排气管等，发动机和排气管是产生声浪的两大主要部件，其他部件也可以作为变量放入到预设内容中。
随后，DSP内部模块采集用户通过人机交互单元对模拟声浪的预设，并作为需求信息进行分析，并将分析结果发送到信号流制定模块。
分析内容包括输入的模拟声浪在调试标定模块中的调试参数；
调试参数包括需要进行增益处理的通道数量以及大小、需要进行反向处理的通道数量以及大小、需要进行延时处理的通道数量以及大小、需要进行滤波处理的通道数量以及大小，由此可通过对每个通道进行单独的增益、反向、延时以及滤波处理来调节模拟声浪最终输出的效果，从而更进一步地符合用户的体验需求，同时，用户在参数调节的过程中能够从车辆的音响中直接地听到调节所带来的变化。
控制单元配置为用户能够通过该单元对声浪设计单元以及人机交互单元的设计方式、交互方式进行控制。
具体的，控制单元连接车辆CAN总线获取车速、油门开度、档位以及动机部件的转速、扭矩信号，并将获取的信号数据发送到DSP内部模块，DSP内部模块存储有声浪函数，声浪函数的变量为车速、油门开度、档位，以及动机部件的转速、扭矩信号，通过声浪函数得到分析结果，并将该分析结果发送到信号流制定模块，由此能够提升模式声浪的整体音质，使其更加真实。
此外，声浪函数的变量还包括动力部件音频参数和车内音量参数，通过动力部件音频参数和车内音量参数获取同辐反相的反声音执行信号，控制单元将反声音执行信号发送到信号流制定模块，这样可以实现对驾驶舱内噪声的有效抵消，从而提升整车的模拟声浪音质，提升用户的驾驶乐趣。
本发明所述的计算机可读存储介质，该介质内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现商户的车载音响模拟声浪调试方法。
与现有技术相比，本方案所具备的显著优点有：
一、本方案从模拟声浪的内部调试出发，通过静音、增益、反向、延时、滤波等处理来提高模拟声浪的音质，进而提高了用户的驾驶体验；
二、本方案所采取的调试手段结合了高端品牌音响的调音经验，能够将两路输入实现到整车的多路输出，可以有效解决背景技术中所存在的问题；
三、本方案所设计的调试装置，能够方便用户根据喜好进行调试的预设参数调整，并可获取车辆其他机构数据，来制定相对应的信号流，从而进一步提升输出的模拟声浪的音质。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载音响模拟声浪调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)确认模拟声浪的输入通道路数以及输出通道路数；
(2)输入模拟声浪，依次进行静音以及混音处理；
(3)根据输出通道路数进行多分处理；
(4)对多分处理后的模拟声浪再进行静音处理；
(5)对静音处理后的模拟声浪进行增益和反向处理；
(6)对进行增益和反向处理后的模拟声浪进行延时处理；
(7)对进行延时处理后的模拟声浪进行滤波处理；
(8)输出完成滤波处理后的模拟声浪。
2.一种车载音响模拟声浪调试系统，其特征在于，包括通道输入模块、通道输出模块、DSP内部模块、信号流制定模块、以及调试标定模块；
所述通道输入模块用以输入模拟声浪；
所述通道输出模块用以输出经所述调试标定模块调试过后的模拟声浪；
所述DSP内部模块用以采集所需要输出的模拟声浪需求信息；
所述信号流制定模块根据所述DSP内部模块采集的需求信息制定符合需求的模拟声浪的信号流；
所述调试标定模块根据所述信号流制定模块制定的信号流对模拟声浪进行调试以及标定。
3.根据权利要求2所述的车载音响模拟声浪调试系统，其特征在于，所述调试标定模块可对模拟声浪的路数进行多分处理；
所述调试标定模块可对模拟声浪进行增益和反向处理；
所述调试标定模块可对模拟声浪进行延时处理；
所述调试标定模块可对模拟声浪进行滤波处理。
4.一种车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，该装置包括人机交互单元、声浪设计单元以及控制单元，所述声浪设计单元搭载上述权利要求2-3任意一项所述的车载音响模拟声浪调试系统；
所述人机交互单元配置为用户能够通过该单元对所述车载音响模拟声浪调试系统中所述的DSP内部模块进行预设，并自动存储预设；
所述声浪设计单元配置为根据所述DSP内部模块的预设以及所述信号流制定模块生成信号流；
所述控制单元配置为用户能够通过该单元对声浪设计单元以及人机交互单元的设计方式、交互方式进行控制。
5.根据权利要求4所述的车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，所述人机交互单元包括车辆的触控式中控显示屏，用户通过所述触控式中控显示屏进行模拟声浪模式的预设，所述模拟声浪的预设与车辆自身搭载的驾驶模式相对应。
6.根据权利要求5所述的车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，所述模拟声浪的预设内容包括车辆内部元件设置数量以及工作方式，所述的车辆内部元件包括发动机、排气管，所述的发动机的工作方式包括发动机的缸数、排量、自然吸气、涡轮增压、机械增压、双增压，所述的排气管的工作方式包括排气管内回压鼓、外回压、S鼓、直排。
7.根据权利要求5所述的车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，所述DSP内部模块采集用户通过所述人机交互单元对模拟声浪的预设，并作为需求信息进行分析，并将分析结果发送到所述信号流制定模块；
所述的分析内容包括对输入的模拟声浪在所述调试标定模块中的调试参数；
所述的调试参数包括需要进行增益处理的通道数量以及大小、需要进行反向处理的通道数量以及大小、需要进行延时处理的通道数量以及大小、需要进行滤波处理的通道数量以及大小。
8.根据权利要求4所述的车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，所述控制单元连接车辆CAN总线获取车速、油门开度、档位以及动机部件的转速、扭矩信号，并将获取的信号数据发送到所述DSP内部模块，所述DSP内部模块存储有声浪函数，所述声浪函数的变量为车速、油门开度、档位，以及动机部件的转速、扭矩信号，通过声浪函数得到分析结果，并将该分析结果发送到所述信号流制定模块。
9.根据权利要求8所述的车载音响模拟声浪调试装置，其特征在于，所述的声浪函数的变量还包括动力部件音频参数和车内音量参数，通过动力部件音频参数和车内音量参数获取同辐反相的反声音执行信号，所述控制单元将所述反声音执行信号发送到所述信号流制定模块。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1所述的车载音响模拟声浪调试方法。
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