CN116761114A - 一种车载音响播放声音调节方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载音响播放声音调节方法及其系统，其方法包括如下操作：利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中；利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配；判断是否匹配成功；若是，则获取当前车机声音的播放状态，并监听当前播放类别，根据监听结果对车载音响进行音量调节；若否，则继续通过麦克风采集音频信号，提取其音质音色。用于实现上述方法的系统包括手机、车机设备、声音学习模块、声音匹配模块、执行判断模块和声音控制模块。本发明有效解决了在行驶过程中汽车音响播放音量较大造成用户无法清楚的听到手机导航提示的问题，且不需要车机具备与手机互联、传输数据的能力。
Description
技术领域
本发明涉及车载音响技术领域，具体是一种车载音响播放声音调节方法及其系统。
背景技术
目前在汽车领域，已经实现了很多的车机与手机端的互联，车机端能够同时拥有众多的应用软件。也有越来越多的用户习惯在日常开车中在车机上播放音乐的同时，选择在手机上导航，网约车领域更是如此。在这种场景下，很容易造成导航声音听不清楚，从而导致一些交通事故，对用户和他人的生命财产造成损失，对社会治安造成危害。
目前虽然很多智能汽车可以在播放导航时减低歌曲的播放音量，但是仅限于车机与手机互联的情况（使用usb、wifi，且需要支持对应的手机品牌协议，如carplay），且用户每次使用前均需要链接手机与车机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种车载音响播放声音调节方法及其系统，能够在监听到导航声音时，暂停或降低车载的音响音量。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明是一种车载音响播放声音调节方法，包括如下操作：
利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中；
利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配；
判断是否匹配成功；若是，则获取当前车机声音的播放状态，并监听当前播放类别，根据监听结果对车载音响进行音量调节；若否，则继续通过麦克风采集音频信号，提取其音质音色。
本发明的进一步改进在于：所述利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中的具体步骤包括：
a1，在车机系统中录入手机导航关键词进行本地保存作为预设数据库；
a2，车机系统通过车机麦克风录入手机导航的音频信号；
a3，将音频信号转为文字，并保存文字与音频信号的对应关系；
a4，将文字与预设数据库中手机导航关键词匹配；
a5，通过文字与音频信号的对应关系，获得匹配成功的文字对应的音频信号段；
a6，分析a5中获得的音频信号段，生成音质音色文件，作为导航音质音色保存到本地/云端数据库内。
本发明的进一步改进在于：所述手机导航关键词包括前方道路、请沿当前道路、保持直行。
本发明的进一步改进在于：a6的具体操作步骤包括：对获得的音频信号段采用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，并将提取结果生成音质音色文件。
本发明的进一步改进在于：利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配的具体步骤包括：利用车机麦克风采集音频信号，并利用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，将提取到的MFCC 特征输入至已经经过训练的卷积神经网络模型中进行分类。
本发明的进一步改进在于：所述当前播放类别包括音乐播放、FM/小说播放、语音播报、蓝牙电话；
所述根据监听结果对车载音响进行音量调节具体包括：
若为音乐播放，则当前音量降低50%；
若为FM/小说播放，则暂停播放；
若为语音播放，则结束播放；
若为蓝牙电话，则当前音量降低50%。
本发明是一种车载音响播放声音调节系统，所述系统包括手机、车机设备、声音学习模块、声音匹配模块、执行判断模块和声音控制模块；
所述手机用于输出导航音频信号；
所述车机设备包括车机麦克风和车机音响，所述车机麦克风用于采集音频信号和导航音频信号；
所述声音学习模块用于对手机输出的导航音频信号进行分析，生成音质音色文件，并存储到导航音质音色本地/云端库单元；
所述声音匹配模块用于对车机麦克风采集到的音频信号进行处理，生成音质音色文件，并与导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件进行匹配，输出匹配结果；
所述执行判断模块用于在匹配成功的情况下获取车机声音的播放状态，判断播放类别，并输出控制指令给所述声音控制模块的音响控制单元；
所述声音控制模块包括音响控制单元用于调节车机音响音量。
本发明的进一步改进在于：所述声音学习模块包括预设数据库单元、声音收集单元A、文字转换单元、文字匹配单元、音质提取单元A和导航音质音色本地/云端库单元；
所述预设数据库单元用于存储录入的手机导航关键词；
所述声音收集单元A用于将导航音频信号转换为音频的编码，并输出到所述文字转换单元；
所述文字转换单元用于将音频的编码转换为文字信息传输至文字匹配单元；
所述文字匹配单元用于读取所述预设数据库单元中的手机导航关键词并与文字转换单元输出的文字信息进行匹配，若匹配成功，则发送命令至音质提取单元；
所述音质提取单元A在接收到命令后获取音频的编码，并采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件并向导航音质音色本地/云端库单元传输；
所述导航音质音色本地/云端库单元用于存储所述音质提取单元A输出的音质音色文件。
本发明的进一步改进在于：所述声音匹配模块包括声音收集单元B、音质提取单元B和声音比对单元；
所述声音收集单元B用于接收车机麦克风采集到的音频信号，并音频信号转换为音频的编码，并传输至所述音质提取单元B；
所述音质提取单元B用于对音频的编码采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件，并传输至所述声音比对单元；
所述声音比对单元用于匹配所述音质提取单元B输出的音质音色文件与所述导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件，若匹配成功，则输出控制命令至车机状态获取单元
本发明的进一步改进在于：所述执行判断模块包括所述车机状态获取单元、判断类别单元；
所述车机状态获取单元用于获取当前车机声音的播放状态，并自动进入所述判断类别单元；
所述判断类别单元用于判断当前车机声音的播放类别，并根据播放类别向所述音响控制单元输出调控指令。
本发明的有益效果是：本发明通过对车辆内的音频信号进行判断，在音频信号被判定为手机导航声音后，自动对汽车音响播放音量进行调节，且不需要车机具备与手机互联、传输数据的能力。有效解决了在行驶过程中汽车音响播放音量较大造成用户无法清楚的听到手机导航提示的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的方法流程图；
图2是本发明实施例的车载音响播放声音调节系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明是一种车载音响播放声音调节方法，包括如下步骤：
S1，利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中；
S2，利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配，判断是否匹配成功，若否，则继续通过麦克风采集音频信号，提取其音质音色；若是，则执行S3；
S3，获取当前车机声音的播放状态，并监听当前播放类别；
S4，根据监听结果对车载音响进行音量调节。
S1具体操作步骤包括：
S11，在车机系统中录入手机导航关键词进行本地保存作为预设数据库，其中关键词包括但不限于“前方”“前方道路”“在道路”“请沿当前道路”“保持直行”“左转”“右转”；
S12，车机系统通过车机麦克风录入手机导航的音频信号；
S13，将音频信号转为文字，并使用哈希表来存储和管理文字和音频信号的对应关系，以便快速查找和访问与文字相对应的音频信号；
S14，将文字与预设数据库中手机导航关键词匹配；
S15，通过文字与音频信号的对应关系，获得匹配成功的文字对应的音频信号段；
S16，对获得的音频信号段采用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，并生成音质音色文件，作为导航音质音色保存到本地/云端数据库内。
S2中利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配的具体步骤包括：利用车机麦克风采集音频信号，并利用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，将提取到的MFCC 特征输入至已经经过训练的卷积神经网络模型中进行分类。本发明采用的卷积神经网络模型由卷积层、激活函数、池化层、全连接层和softmax分类器组成，为典型的卷积神经网络结构。
S3中所述当前播放类别包括但不限于音乐播放、FM/小说播放、语音播报、蓝牙电话。根据监听结果对车载音响进行音量调节具体包括：
若为音乐播放，则当前音量降低50%；
若为FM/小说播放，则暂停播放；
若为语音播放，则结束播放；
若为蓝牙电话，则当前音量降低50%。
如以下具体场景：
车内麦克风在识别车内声音的过程中，匹配到“前方道路左转”的音频信号与数据库中导航音质音色一致
↓
当前机车在播放音乐
↓
车载音响自动降低50%音量。
上述方法是通过本发明的一种车载音响播放声音调节系统来实现的，所述系统包括手机、车机设备、声音学习模块、声音匹配模块、执行判断模块和声音控制模块；
所述手机用于输出导航音频信号；
所述车机设备包括车机麦克风和车机音响，所述车机麦克风用于采集音频信号和导航音频信号；
所述声音学习模块用于对手机输出的导航音频信号进行分析，生成音质音色文件，并存储到导航音质音色本地/云端库单元；
所述声音匹配模块用于对车机麦克风采集到的音频信号进行处理，生成音质音色文件，并与导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件进行匹配，输出匹配结果；
所述执行判断模块用于在匹配成功的情况下获取车机声音的播放状态，判断播放类别，并输出控制指令给所述声音控制模块的音响控制单元；
所述声音控制模块包括音响控制单元用于调节车机音响音量。
所述声音学习模块包括预设数据库单元、声音收集单元A、文字转换单元、文字匹配单元、音质提取单元A和导航音质音色本地/云端库单元；
所述预设数据库单元用于存储录入的手机导航关键词；
所述声音收集单元A用于将导航音频信号转换为音频的编码，并输出到所述文字转换单元；
所述文字转换单元用于将音频的编码转换为文字信息传输至文字匹配单元；
所述文字匹配单元用于读取所述预设数据库单元中的手机导航关键词并与文字转换单元输出的文字信息进行匹配，若匹配成功，则发送命令至音质提取单元；
所述音质提取单元A在接收到命令后获取音频的编码，并采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件并向导航音质音色本地/云端库单元传输；
所述导航音质音色本地/云端库单元用于存储所述音质提取单元A输出的音质音色文件。
所述声音匹配模块包括声音收集单元B、音质提取单元B和声音比对单元；
所述声音收集单元B用于接收车机麦克风采集到的音频信号，并音频信号转换为音频的编码，并传输至所述音质提取单元B；
所述音质提取单元B用于对音频的编码采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件，并传输至所述声音比对单元。
所述声音比对单元用于匹配所述音质提取单元B输出的音质音色文件与所述导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件，若匹配成功，则输出控制命令至车机状态获取单元；声音比对单元中集成有已经经过训练的卷积神经网络模型，通过卷积神经网络模型对音质音色文件中的MFCC 特征进行识别，从而判断出是否属于导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件所对应的导航音频信号。
所述执行判断模块包括所述车机状态获取单元、判断类别单元；
所述车机状态获取单元用于获取当前车机声音的播放状态，并自动进入所述判断类别单元；
所述判断类别单元用于判断当前车机声音的播放类别，并根据播放类别向所述音响控制单元输出调控指令，其中：
若为音乐播放，则输出指令：当前音量降低50%；
若为FM/小说，则输出指令：暂停播放；
若为语音播放，则输出指令：结束播放；
若为蓝牙电话，则输出指令：当前音量降低50%。
本发明的方法及系统具有广适性，不需要车机具备与手机互联、传输数据的能力，也可以实现根据手机声音调节车机的声音、音量。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，除非类似这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，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)
1.一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：包括如下操作：
利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中；
利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配；
判断是否匹配成功；若是，则获取当前车机声音的播放状态，并监听当前播放类别，根据监听结果对车载音响的播放音量进行音量调节；若否，则继续通过车机麦克风采集音频信号，提取其音质音色。
2.根据权利要求1所述一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：所述利用车机系统提取导航音质音色并保存到数据库中的具体步骤包括：
a1，在车机系统中录入手机导航关键词进行本地保存作为预设数据库；
a2，车机系统通过车机麦克风录入手机导航的音频信号；
a3，将音频信号转为文字，并保存文字与音频信号的对应关系；
a4，将文字与预设数据库中手机导航关键词匹配；
a5，通过文字与音频信号的对应关系，获得匹配成功的文字对应的音频信号段；
a6，分析a5中获得的音频信号段，生成音质音色文件，作为导航音质音色保存到本地/云端数据库内。
3.根据权利要求2所述一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：所述手机导航关键词包括前方道路、请沿当前道路、保持直行。
4.根据权利要求1所述一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：所述a6的具体操作步骤包括：对获得的音频信号段采用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，并生成音质音色文件。
5.根据权利要求4所述一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：利用车机麦克风采集音频信号，提取音频信号中的音质音色，并与导航音质音色进行匹配的具体步骤包括：利用车机麦克风采集音频信号，并利用PCM编码的编码方式进行音频编码，对编码后的音频信号进行MFCC 特征提取，将提取到的MFCC 特征输入至已经经过训练的卷积神经网络模型中进行分类。
6.根据权利要求1所述一种车载音响播放声音调节方法，其特征在于：所述当前播放类别包括音乐播放、FM/小说播放、语音播报、蓝牙电话；
所述根据监听结果对车载音响进行音量调节具体包括：
若为音乐播放，则当前音量降低50%；
若为FM/小说播放，则暂停播放；
若为语音播放，则结束播放；
若为蓝牙电话，则当前音量降低50%。
7.一种车载音响播放声音调节系统，其特征在于：所述系统包括手机、车机设备、声音学习模块、声音匹配模块、执行判断模块和声音控制模块；
所述手机用于输出导航音频信号；
所述车机设备包括车机麦克风和车机音响，所述车机麦克风用于采集音频信号和导航音频信号；
所述声音学习模块用于对手机输出的导航音频信号进行分析，生成音质音色文件，并存储到导航音质音色本地/云端库单元；
所述声音匹配模块用于对车机麦克风采集到的音频信号进行处理，生成音质音色文件，并与导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件进行匹配，输出匹配结果；
所述执行判断模块用于在匹配成功的情况下获取车机声音的播放状态，判断播放类别，并输出控制指令给所述声音控制模块的音响控制单元；
所述声音控制模块包括音响控制单元用于调节车机音响音量。
8.根据权利要求7所述的一种车载音响播放声音调节系统，其特征在于：所述声音学习模块包括预设数据库单元、声音收集单元A、文字转换单元、文字匹配单元、音质提取单元A和导航音质音色本地/云端库单元；
所述预设数据库单元用于存储录入的手机导航关键词；
所述声音收集单元A用于将导航音频信号转换为音频的编码，并输出到所述文字转换单元；
所述文字转换单元用于将音频的编码转换为文字信息传输至文字匹配单元；
所述文字匹配单元用于读取所述预设数据库单元中的手机导航关键词并与文字转换单元输出的文字信息进行匹配，若匹配成功，则发送命令至音质提取单元；
所述音质提取单元A在接收到命令后获取音频的编码，并采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件并向导航音质音色本地/云端库单元传输；
所述导航音质音色本地/云端库单元用于存储所述音质提取单元A输出的音质音色文件。
9.根据权利要求8所述的一种车载音响播放声音调节系统，其特征在于：所述声音匹配模块包括声音收集单元B、音质提取单元B和声音比对单元；
所述声音收集单元B用于接收车机麦克风采集到的音频信号，并音频信号转换为音频的编码，并传输至所述音质提取单元B；
所述音质提取单元B用于对音频的编码采用MFCC 特征提取技术进行特征提取，生成音质音色文件，并传输至所述声音比对单元；
所述声音比对单元用于匹配所述音质提取单元B输出的音质音色文件与所述导航音质音色本地/云端库单元中的音质音色文件，若匹配成功，则输出控制命令至车机状态获取单元。
10.根据权利要求9所述的一种车载音响播放声音调节系统，其特征在于：
所述执行判断模块包括所述车机状态获取单元、判断类别单元；
所述车机状态获取单元用于获取当前车机声音的播放状态，并自动进入所述判断类别单元；
所述判断类别单元用于判断当前车机声音的播放类别，并根据播放类别向所述音响控制单元输出调控指令。
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