CN117041857A - 调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质 - Google Patents

调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质，包括以下步骤：以预设周期采集车外不同方向的噪音；获取座舱声场的均衡参数范围和座舱音量范围；根据车外不同方向的噪音以及座舱声场的均衡参数范围计算声场均衡参数值，并基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号，即实现声场位置的调节；根据车外不同方向的噪音以及座舱音量范围计算座舱音箱的音量值，并基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量，即实现音量大小的调节。本发明能够根据车外噪音的大小和位置自动调节座舱声场位置和音量的大小，以使驾驶员和乘客享受更好的音响体验。

Description

调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质
技术领域
本发明属于声音控制技术领域，具体涉及一种调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质。
背景技术
专利文献CN115767408A公开的声场调节方法、装置、车辆及计算机可读存储介质，其中，所述声场调节方法包括以下步骤：获取目标终端在所述车辆中的目标位置；基于所述目标位置调节所述车辆的多个扬声器，以将各个扬声器对应的声场中心的位置调节至所述目标位置。又如专利文献CN114194128A公开的一种车辆的音量控制方法、车辆以及存储介质，将车辆的座舱划分为至少四个音区，实时监听车内的乘客声音；在乘客声音发生变化时，获取乘客状态；根据乘客状态控制各个音区内的音量大小。以上两种方法仅通过收集座舱内声音来动态调节座舱的环境，而实际驾驶过程中，更多的噪音来源是车外的风燥、胎噪、引擎噪音等，会影响驾驶者的注意力和舒适感。
因此，有必要开发一种新的调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质。
发明内容
本发明的目的在于提供一种调节座舱声场位置和音量的方法、系统、车辆及存储介质，能根据车外噪音的大小和位置自动调节座舱声场位置和音量的大小，以使驾驶员和乘客享受更好的音响体验。
第一方面，本发明所述的一种调节座舱声场位置和音量的方法，包括以下步骤：
以预设周期采集车外不同方向的噪音；
获取座舱声场的均衡参数范围和座舱音量范围；
根据车外不同方向的噪音以及座舱声场的均衡参数范围计算声场均衡参数值，并基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号，即实现声场位置的调节；
根据车外不同方向的噪音以及座舱音量范围计算座舱音箱的音量值，并基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量，即实现音量大小的调节。
可选地，所述车外不同方向的噪音包括车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值。
可选地，所述声场均衡参数值的计算方法为：
X = (（LV-RV）/(LV+RV))*S ；
Y = (（FV-BV）/(FV+BV))*S ；
其中，X 为左右均衡参数值；Y为前后均值参数值；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值；S为均衡参数的最大值。
可选地，在基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号之前，还执行：
将当前周期计算的声场均衡参数值与前一周期计算的声场均衡参数值进行比较；
若两者的差值在预设声场差值范围内，则不调节声场的位置；
若两者的差值不在预设声场差值范围内，则调节声场的位置；通过设置一个阈值进行判断，允许声场误差出现在人耳难以区分的范围内。
可选地，所述音量值的计算方法为：
V = b/P*VM ；
b=（FV+BV+LV+RV）/4 ；
其中，V表示音量值；b为平均噪音分贝值；P 表示预设最大平均噪音分贝值；VM表示座舱音量的最大值；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值。
可选地，当计算的平均噪音分贝值大于等于预设最大平均噪音分贝值时，b等于P；即此时V等于座舱音量的最大值VM。
可选地，在基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量之前，还执行：
将当前周期计算的座舱音箱的音量值与前一周期计算的座舱音箱的音量值进行比较；
若两者的差值在预设音量差值范围内，则不调节座舱音箱输出的音量；
若两者的差值不在预设音量差值范围内，则调节座舱音箱输出的音量；以避免频繁调节音量的大小。
第二方面，本发明所述的一种调节座舱声场位置和音量的系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如本发明所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的调节座舱声场位置和音量的系统。
第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本发明所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
本发明具有以下优点：本发明能够根据车外噪音的大小和位置自动调节座舱声场位置和音量的大小，以使驾驶员和乘客享受更好的音响体验，从而提高了驾驶安全性和乘坐舒适度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实施例的流程图；
图2为本实施例中麦克风或其他声音采集传感器的布置位置示意图；
图3为某一车辆座舱内部的声场坐标示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的某些实施例，然而应当理解的是，本申请可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本申请。应当理解的是，本申请的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本申请的保护范围。
如图1所示，本实施例中，一种调节座舱声场位置和音量的方法，包括以下步骤：
以预设周期采集车外不同方向的噪音；
获取座舱声场的均衡参数范围和座舱音量范围；
根据车外不同方向的噪音以及座舱声场的均衡参数范围计算声场均衡参数值，并基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号，即实现声场位置的调节；
根据车外不同方向的噪音以及座舱音量范围计算座舱音箱的音量值，并基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量，即实现音量大小的调节。
本实施例中，可以通过麦克风或其他声音采集传感器来检测车外环境的噪音水平。将声音采集传感器或麦克风安装在车辆外部，确保其可以准确地检测车外环境的噪音水平。
本实施例中，所述车外不同方向的噪音包括车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值。为了实现对车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值的采集。如图2所示，麦克风或其他声音采集传感器至少需要四个，一个布置在驾驶台中间位置，用于获取车外前方噪音分贝值，一个布置在后车窗底部中间位置，用于获取车外后方噪音分贝值，一个布置在B柱左，用于获取车外左侧噪音分贝值；一个布置在B柱右，用于获取车外右侧噪音分贝值。
本实施例中，通过车载控制单元来接收声音采集传感器或麦克风发送的噪音检测数据，并根据检测结果调节车内座舱音箱的音量和声场。例如，当车外环境的噪音水平较高时，系统会自动将音量调大并调整声场，使驾乘者可以更清晰地听到音乐或其他声音，同时减轻环境噪音的干扰。反之，当车外环境的噪音水平较低时，系统会自动将音量调小，以保证驾乘者的听觉体验不受影响。
本实施例中，车内座舱音箱用于播放音乐或其他声音的设备，可以根据车载控制单元的指令自动调节音量的大小和声场的位置。
本实施例中，以间隔1s周期性地收集车外不同方向的噪音，包括车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值。所述声场均衡参数值的计算方法为：
X = (（LV-RV）/(LV+RV))*S ；
Y = (（FV-BV）/(FV+BV))*S ；
其中，X 为左右均衡参数值，当X为正值时，表示右均衡参数值，X 为负值时，表示右均衡参数值；Y为前后均值参数值，当Y为正值时，表示前均值参数值，Y为负值时，表示后均衡参数值；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值；S为均衡参数的最大值。
本实施例中，座舱声场的均衡参数范围包括声场的左右后均衡参数范围和前后均衡参数范围，为自定义参数，常规是[-127～127]，此时，S=127。当然，不同扬声器，其均衡参数范围亦可不同。
本实施例中，如图3所示，以左右后均衡参数范围和前后均衡参数范围均为[-127～127]为例，当前方噪音大于后方噪音，即FV>BV时，Y是正值，在0～127之间；当后方噪音大于前方噪音，即BV>FV时，Y是负值，在-127～0之间；当左侧噪音大于右侧噪音，即LV>RV时，X是正值，在0～127之间；当右侧噪音大于左侧噪音，即RV>LV时，X时负值，在-127～0之间；当LV=RV且FV=BV时，X=0，Y=0，即在座舱的中心位置。
本实施例中，根据声场均衡参数值来调节声场的位置属于常规技术手段，当需要调节时，将X值和Y值输入到座舱音箱的均衡器中，均衡器通过X值和Y值调整座舱音箱输出的音频信号，从而实现对声场位置的调节。
本实施例中，在基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号之前，还执行：
将当前周期计算的声场均衡参数值与前一周期计算的声场均衡参数值进行比较；若两者的差值在预设声场差值范围内，则不调节声场的位置；若两者的差值不在预设声场差值范围内，则调节声场的位置；通过设置一个预设声场差值范围来进行判断，即允许声场误差出现在人耳难以区分的范围内。该预设声场差值范围是可通过环境使用情况来调整。
本实施例中，在基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量之前，还执行：
将当前周期计算的座舱音箱的音量值与前一周期计算的座舱音箱的音量值进行比较；若两者的差值在预设音量差值范围内，则不调节座舱音箱输出的音量；若两者的差值不在预设音量差值范围内，则调节座舱音箱输出的音量；以避免频繁调节音量的大小。
本实施例中，以间隔1s周期性地收集车外不同方向的噪音，包括车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值；所述音量值的计算方法为：
V = b/P*VM ；
b=（FV+BV+LV+RV）/4 ；
其中，V表示音量值；b为平均噪音分贝值；P 表示预设最大平均噪音分贝值；VM表示座舱音量的最大值；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值。
本实施例中，预设最大平均噪音分贝值的取值为100分贝。
本实施例中，当计算的平均噪音分贝值大于等于预设最大平均噪音分贝值时，b等于P；即此时V等于座舱音量的最大值VM。
本实施例中，在所述平均噪音分贝值大于预设分贝值（比如：100分贝，可以根据需求调整预设分贝值）时，自动开启座椅的振动和按摩功能中的至少一种，以减少驾驶者的疲劳感。当然，车内的照明系统、空调系统等也可以根据车载控制单元的指令进行自动调节，以提供更加舒适的驾乘体验。
本实施例中，一种调节座舱声场位置和音量的系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如本实施例中所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
本实施例中，一种车辆，采用如本实施例中所述的调节座舱声场位置和音量的系统。
本实施例中，一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如本实施例中所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
本实施例中，存储介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于，包括以下步骤：
以预设周期采集车外不同方向的噪音；
获取座舱声场的均衡参数范围和座舱音量范围；
根据车外不同方向的噪音以及座舱声场的均衡参数范围计算声场均衡参数值，并基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号，即实现声场位置的调节；
根据车外不同方向的噪音以及座舱音量范围计算座舱音箱的音量值，并基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量，即实现音量大小的调节。
2.根据权利要求1所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：所述车外不同方向的噪音包括车外前方噪音分贝值、车外后方噪音分贝值、车外左侧噪音分贝值和车外右侧噪音分贝值。
3.根据权利要求2所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：所述声场均衡参数值的计算方法为：
X = (（LV-RV）/(LV+RV))*S ；
Y = (（FV-BV）/(FV+BV))*S ；
其中，X 为左右均衡参数值；Y为前后均值参数；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值；S为均衡参数的最大值。
4.根据权利要求1所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：在基于声场均衡参数值调节座舱音箱输出的音频信号之前，还执行：
将当前周期计算的声场均衡参数值与前一周期计算的声场均衡参数值进行比较；
若两者的差值在预设声场差值范围内，则不调节声场的位置；
若两者的差值不在预设声场差值范围内，则调节声场的位置。
5.根据权利要求2所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：所述音量值的计算方法为：
V = b/P*VM ；
b=（FV+BV+LV+RV）/4 ；
其中，V表示音量值；b为平均噪音分贝值；P表示预设最大平均噪音分贝值；VM表示座舱音量的最大值；LV为车外左侧噪音分贝值；RV为车外右侧噪音分贝值；FV为车外前方噪音分贝值；BV为车外后方噪音分贝值。
6.根据权利要求5所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：当计算的平均噪音分贝值大于等于预设最大平均噪音分贝值时，b等于P。
7.根据权利要求6所述的调节座舱声场位置和音量的方法，其特征在于：在基于座舱音箱的音量值调节座舱音箱输出的音量之前，还执行：
将当前周期计算的座舱音箱的音量值与前一周期计算的座舱音箱的音量值进行比较；
若两者的差值在预设音量差值范围内，则不调节座舱音箱输出的音量；
若两者的差值不在预设音量差值范围内，则调节座舱音箱输出的音量。
8.一种调节座舱声场位置和音量的系统，其特征在于：包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时能执行如权利要求1至7任一所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
9.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求8所述的调节座舱声场位置和音量的系统。
10.一种存储介质，其特征在于：其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时能执行如权利要求1至7任一所述的调节座舱声场位置和音量的方法的步骤。
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