基于智能检测的车载音频处理系统与方法与流程

1.本技术各实施例属车辆音频处理技术领域，尤其涉及一种基于智能检测的车载音频处理系统与方法。


背景技术：

2.随着智能座舱技术的不断发展，很多车辆内集成了车载歌唱系统，车载歌唱系统利用车机系统提供的音乐资源和车辆内置的麦克风，给车内人员提供唱歌服务，以缓解车内人员的乘车疲劳。现有技术中，为了迎合买车者的需求，车载歌唱系统的麦克风通常是内置在汽车前部的仪表板上，以确保麦克风能够捕捉到驾驶员和前排乘客的声音。驾驶员和前排乘客想要歌唱时，通过操作车辆的触摸屏，控制内置麦克风开机，从车机系统选取到音乐信号，然后选择歌唱控件，从而启动车载歌唱系统。麦克风内置在汽车前部的仪表板上，唱歌需要驾驶员或前排乘客对触摸屏进行操作，不方便后座乘客使用，同时，如果是驾驶员在行车过程中进行操作，还会造成一定程度的安全隐患。另外，内置的麦克风通常会受到车辆内部结构和材料的限制，信号捕捉范围有一定的局限性，如果麦克风出现故障，也不便于维修护理。
3.综上所述，现有车载歌唱技术存在操作复杂，不利于行车安全，不方便车辆后座人员使用，不方便维修护理以及信号捕捉范围有限等技术问题。
4.申请内容
5.针对上述现有技术存在的不足，本技术提供一种基于智能检测的车载音频处理系统与方法，以方便车内人员使用，方便维修护理，提升行车安全，扩大信号捕捉范围。
6.第一方面，本技术提供一种基于智能检测的车载音频处理系统，包括：
7.智能开关，设置在车辆dsp模块的信号输入端，用于检测音频信号，在检测到所述音频信号为音乐信号时，将所述音乐信号传输至所述车辆dsp模块；
8.外置麦克风，配备在车辆内移动使用，用于检测车内人员发出的语音信号，将检测到的所述语音信号传输至车辆dsp模块；
9.车辆dsp模块，与所述智能开关和所述外置麦克风信号连接，所述车辆dsp模块接收所述音乐信号，并接收所述外置麦克风提供的语音信号，对所述音乐信号和所述语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号；
10.扬声器，与所述车辆dsp模块信号连接，用于接收所述歌唱信号进行发声播放。
11.进一步，所述智能开关与车辆的车机系统信号连接，在所述车机系统开机时，检测所述车机系统提供的模拟音频信号，在检测到所述模拟音频信号为模拟音乐信号时，将所述模拟音乐信号传输至所述车辆dsp模块。
12.进一步，所述智能开关与无线通信模块信号连接，对无线通信模块提供的数字音频信号进行检测，在检测到所述无线通信模块提供的数字音频信号为数字音乐信号时，将所述数字音乐信号传输至所述车辆dsp模块。
13.进一步，所述无线通信模块为外置蓝牙模块或外置光纤模块，所述外置蓝牙模块
或所述外置光纤模块用于和音频播放器信号连接，以获取所述数字音乐信号。
14.进一步，所述智能开关执行以下步骤：
15.通过音频信号检测接口接收音频信号；
16.将接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件进行比较，在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件匹配时，则判定检测到的所述音频信号为音乐信号。
17.进一步，所述预设音乐信号判断条件根据音乐信号的特定频率范围和/或振幅阈值进行设置。
18.进一步，所述智能开关在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件不匹配时，判定检测到的所述音频信号为语言类播报信号，将所述语言类播报信号传输至车辆dsp模块，所述车辆dsp模块接收到所述语言类播报信号时，将预设的提示内容传输至扬声器发声播放，以提示用户没有发现音乐信号。
19.进一步，所述智能开关判定检测到的所述音频信号为音乐信号时，向所述车辆dsp模块发送噪声消除信号，所述车辆dsp模块接收到所述噪声消除信号后对所述音乐信号进行背景噪声消除。
20.进一步，所述车辆dsp模块通过自适应降噪算法对所述音乐信号进行背景噪声消除。
21.第二方面，本技术提供一种基于智能检测的车载音频处理方法，所述车载音频处理方法用于上述任一项所述的基于智能检测的车载音频处理系统；所述基于智能检测的车载音频处理方法包括：
22.检测音频信号，在检测到所述音频信号为音乐信号时，将所述音乐信号传输至所述车辆dsp模块；
23.检测车内人员发出的语音信号，将检测到的所述语音信号传输至车辆dsp模块；
24.其中，所述外置麦克风配备在车辆内移动使用，所述车辆dsp模块与所述智能开关、所述外置麦克风以及所述扬声器信号连接；所述车辆dsp模块接收所述音乐信号，并接收所述外置麦克风提供的语音信号，对所述音乐信号和所述语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号；所述扬声器接收所述歌唱信号进行发声播放。
25.本技术与现有技术相比，其有益效果如下：
26.本技术提供一种基于智能检测的车载音频处理系统与方法，基于智能检测的车载音频处理系统包括智能开关、外置麦克风、车辆dsp模块以及扬声器，智能开关设置在车辆dsp模块的信号输入端，用于检测音频信号，在检测到音频信号为音乐信号时，将音乐信号传输至车辆dsp模块，外置麦克风配备在车辆内移动使用，用于检测车内人员发出的语音信号，将检测到的语音信号传输至车辆dsp模块，车辆dsp模块与智能开关和外置麦克风信号连接，车辆dsp模块接收音乐信号，并接收外置麦克风提供的语音信号，对音乐信号和语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号，扬声器与车辆dsp模块信号连接，用于接收歌唱信号进行发声播放，从而方便车内所有位置的人员使用，智能开关自动检测音乐信号，与车辆dsp模块配合控制扬声器播放歌唱信号，减少用户频繁操作车辆显示屏，提升行车安全，外置麦克风配备在车辆内移动使用，扩大信号捕捉范围。
附图说明
27.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：
28.图1是本技术基于智能检测的车载音频处理系统的一种架构示意图；
29.图2是本技术基于智能检测的车载音频处理系统的另一种架构示意图；
30.图3是本技术基于智能检测的车载音频处理系统的另一种架构示意图；
31.图4是本技术基于智能检测的车载音频处理系统的另一种架构示意图；
32.图5是本技术基于智能检测的车载音频处理方法的一种流程示意图。
具体实施方式
33.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
34.实施例一
35.参见图1-图4，本实施例提供一种基于智能检测的车载音频处理系统，该基于智能检测的车载音频处理系统包括智能开关、外置麦克风、车辆dsp模块以及扬声器，智能开关设置在车辆dsp模块的信号输入端，用于检测音频信号，在检测到音频信号为音乐信号时，将音乐信号传输至车辆dsp模块，外置麦克风配备在车辆内移动使用，用于检测车内人员发出的语音信号，将检测到的语音信号传输至车辆dsp模块，车辆dsp模块与智能开关和外置麦克风信号连接，车辆dsp模块接收音乐信号，并接收外置麦克风提供的语音信号，对音乐信号和语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号，扬声器与车辆dsp模块信号连接，用于接收歌唱信号进行发声播放。
36.需要说明的是，现有技术中，车载歌唱系统的麦克风通常是内置在汽车前部的仪表板上，以确保麦克风能够捕捉到驾驶员和前排乘客的声音。驾驶员和前排乘客想要歌唱时，通过操作车辆的触摸屏，控制内置麦克风开机，从车机系统选取到音乐信号，然后选择歌唱控件，从而启动车载歌唱系统。麦克风内置在汽车前部的仪表板上，唱歌需要驾驶员或前排乘客对触摸屏进行操作，不方便后座乘客使用，同时，如果是驾驶员在行车过程中进行操作，还会造成一定程度的安全隐患。另外，内置的麦克风通常会受到车辆内部结构和材料的限制，信号捕捉范围有一定的局限性，如果麦克风出现故障，也不便于维修护理。
37.需要说明的是，智能开关设置在车辆dsp模块的信号输入端，可以在音频信号被放大和处理之前检测判断音乐信号，实现更为精确的判断。
38.本实施例中，外置麦克风配备在车辆内移动使用，扩大信号捕捉范围，从而方便车内所有位置的人员使用。同时，外置麦克风方便维修更换，独立于车机系统，可以根据语音指令进行自动唤醒，不需依赖车机系统的触摸屏进行操作唤醒。另外，智能开关自动检测音
乐信号，与车辆dsp模块配合控制扬声器播放歌唱信号，减少用户频发操作车机系统的触摸屏，提升行车安全。
39.在一些优选实施例中，所述智能开关与车辆的车机系统信号连接，在所述车机系统开机时，检测所述车机系统提供的模拟音频信号，在检测到所述模拟音频信号为模拟音乐信号时，将所述模拟音乐信号传输至所述车辆dsp模块。进一步，所述智能开关与无线通信模块信号连接，对无线通信模块提供的数字音频信号进行检测，在检测到所述无线通信模块提供的数字音频信号为数字音乐信号时，将所述数字音乐信号传输至所述车辆dsp模块。进一步，所述无线通信模块为外置蓝牙模块或外置光纤模块，所述外置蓝牙模块或所述外置光纤模块用于和音频播放器信号连接，以获取所述数字音乐信号。
40.需要说明的是，智能开关可以检测模拟音乐信号，也可以检测数字音乐信号，模拟音乐信号由车机系统提供，数字音乐信号则由音频播放器提供，例如，数字音乐信号可以由手机、随身听等音频播放器提供，从而可以适配不同信号源，实现多场景应用。另外，相比模拟音频信号，数字音乐信号则具有更高的音质，可以满足对音质具有高要求的用户。
41.在一些优选实施例中，所述智能开关执行以下步骤：通过音频信号检测接口接收音频信号；将接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件进行比较，在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件匹配时，则判定检测到的所述音频信号为音乐信号。其中，所述预设音乐信号判断条件可以根据音乐信号的特定频率范围和/或振幅阈值进行设置。进一步，所述智能开关在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件不匹配时，判定检测到的所述音频信号为语言类播报信号，将所述语言类播报信号传输至车辆dsp模块，所述车辆dsp模块接收到所述语言类播报信号时，将预设的提示内容传输至扬声器发声播放，以提示用户没有发现音乐信号。
42.需要说明的是，语言类播报信号是指音乐信号之外的信号，例如，广告信号，新闻报道信号等。本实施例中，通过判定检测到的所述音频信号为语言类播报信号，将所述语言类播报信号传输至车辆dsp模块，所述车辆dsp模块接收到所述语言类播报信号时，将预设的提示内容传输至扬声器发声播放，以提示用户没有发现音乐信号，从而可以帮助用户做出播放选择。
43.在进一步的实施例中，在提示用户没有发现音乐信号后，如果外置麦克风接收到播放所述语言类播报信号的语音指令，则将所述语音指令传输给车辆dsp模块，所述车辆dsp模块接收到播放所述语言类播报信号的语音指令后，传输所述语言类播报信号至扬声器发声播放。此时，用户选择播放语言类播报信号，实现播放自由和歌唱自由。例如，智能开关在一段时间检测到音乐信号，用户可以跟着音乐信号进行实时的歌唱，智能开关在另一段时间检测到语言类播报信号，用户则可以指令播放语言类播报信号，实现播放自由和歌唱自由，不用来回操作车机系统的显示屏。
44.在一些优选实施例中，所述智能开关判定检测到的所述音频信号为音乐信号时，向所述车辆dsp模块发送噪声消除信号，所述车辆dsp模块接收到所述噪声消除信号后对所述音乐信号进行背景噪声消除。进一步，所述车辆dsp模块通过自适应降噪算法对所述音乐信号进行背景噪声消除。
45.需要说明的是，车辆内可能存在行车噪声以及风噪等干扰信号，会影响到音质状态，本实施例中，所述智能开关判定检测到的所述音频信号为音乐信号时，向所述车辆dsp
模块发送噪声消除信号，所述车辆dsp模块接收到所述噪声消除信号后对所述音乐信号进行背景噪声消除，从而提升歌唱时的音质状态。
46.在一些优选实施例中，所述自适应降噪算法包括：
47.设所述车辆dsp模块中滤波器的输入信号为x(n)，滤波器的权值向量为w(n)，期望的音乐信号为d(n)，算法的更新步长为μ，滤波器的输出为y(n)＝w
t
(n)
·
x(n)，其中，w
t
(n)表示权值向量的转置；
48.根据最小均方误差准则，计算出误差信号e(n)，e(n)＝d(n)-y(n)；
49.更新滤波器的权值向量：w(n+1)＝w(n)+μ
·
e(n)
·
x(n)；μ是算法的步长参数，控制权值的更新速度和收敛性；
50.不断迭代更新滤波器的权值向量，使自适应降噪算法逐渐适应噪声环境，并减少背景噪声对音乐信号的影响。
51.需要说明的是，本实施例中，通过利用自适应降噪算法来对音乐信号进行背景噪声消除，通过将输入信号x(n)与滤波器的权值向量的转置w
t
(n)相乘得到滤波器的输出y(n)，并与期望的音乐信号d(n)进行比较得到误差信号e(n)，然后不断调整权值向量w(n)的数值，最终实现背景噪声的减少。
52.实施例二
53.参见图1-图5，本实施例提供一种基于智能检测的车载音频处理方法，所述车载音频处理方法用于上述任一项所述的基于智能检测的车载音频处理系统；所述基于智能检测的车载音频处理方法包括步骤s1和步骤s2。
54.s1、检测音频信号，在检测到所述音频信号为音乐信号时，将所述音乐信号传输至所述车辆dsp模块；
55.s2，检测车内人员发出的语音信号，将检测到的所述语音信号传输至车辆dsp模块；
56.其中，所述外置麦克风配备在车辆内移动使用，所述车辆dsp模块与所述智能开关、所述外置麦克风以及所述扬声器信号连接；所述车辆dsp模块接收所述音乐信号，并接收所述外置麦克风提供的语音信号，对所述音乐信号和所述语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号；所述扬声器接收所述歌唱信号进行发声播放。
57.需要说明的是，本实施例中，通过将基于智能检测的车载音频处理系统设置包括智能开关、外置麦克风、车辆dsp模块以及扬声器，智能开关设置在车辆dsp模块的信号输入端，用于检测音频信号，在检测到音频信号为音乐信号时，将音乐信号传输至车辆dsp模块，外置麦克风配备在车辆内移动使用，用于检测车内人员发出的语音信号，将检测到的语音信号传输至车辆dsp模块，车辆dsp模块与智能开关和外置麦克风信号连接，车辆dsp模块接收音乐信号，并接收外置麦克风提供的语音信号，对音乐信号和语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号，扬声器与车辆dsp模块信号连接，用于接收歌唱信号进行发声播放，从而方便车内所有位置的人员使用，智能开关自动检测音乐信号，与车辆dsp模块配合控制扬声器播放歌唱信号，减少用户频发操作车辆显示屏，提升行车安全，外置麦克风配备在车辆内移动使用，扩大信号捕捉范围。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，包括：智能开关，设置在车辆dsp模块的信号输入端，用于检测音频信号，在检测到所述音频信号为音乐信号时，将所述音乐信号传输至所述车辆dsp模块；外置麦克风，配备在车辆内移动使用，用于检测车内人员发出的语音信号，将检测到的所述语音信号传输至车辆dsp模块；车辆dsp模块，与所述智能开关和所述外置麦克风信号连接，所述车辆dsp模块接收所述音乐信号，并接收所述外置麦克风提供的语音信号，对所述音乐信号和所述语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号；扬声器，与所述车辆dsp模块信号连接，用于接收所述歌唱信号进行发声播放。2.如权利要求1所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述智能开关与车辆的车机系统信号连接，在所述车机系统开机时，检测所述车机系统提供的模拟音频信号，在检测到所述模拟音频信号为模拟音乐信号时，将所述模拟音乐信号传输至所述车辆dsp模块。3.如权利要求1所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述智能开关与无线通信模块信号连接，对无线通信模块提供的数字音频信号进行检测，在检测到所述无线通信模块提供的数字音频信号为数字音乐信号时，将所述数字音乐信号传输至所述车辆dsp模块。4.如权利要求3所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述无线通信模块为外置蓝牙模块或外置光纤模块，所述外置蓝牙模块或所述外置光纤模块用于和音频播放器信号连接，以获取所述数字音乐信号。5.如权利要求1-4任一项所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述智能开关执行以下步骤：通过音频信号检测接口接收音频信号；将接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件进行比较，在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件匹配时，则判定检测到的所述音频信号为音乐信号。6.如权利要求5所述基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述预设音乐信号判断条件根据音乐信号的特定频率范围和/或振幅阈值进行设置。7.如权利要求5所述基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述智能开关在接收到的所述音频信号与预设音乐信号判断条件不匹配时，判定检测到的所述音频信号为语言类播报信号，将所述语言类播报信号传输至车辆dsp模块，所述车辆dsp模块接收到所述语言类播报信号时，将预设的提示内容传输至扬声器发声播放，以提示用户没有发现音乐信号。8.如权利要求5所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述智能开关判定检测到的所述音频信号为音乐信号时，向所述车辆dsp模块发送噪声消除信号，所述车辆dsp模块接收到所述噪声消除信号后对所述音乐信号进行背景噪声消除。9.如权利要求5所述的基于智能检测的车载音频处理系统，其特征在于，所述车辆dsp模块通过自适应降噪算法对所述音乐信号进行背景噪声消除。10.一种基于智能检测的车载音频处理方法，其特征在于，所述车载音频处理方法用于如权利要求1-9任一项所述的基于智能检测的车载音频处理系统；所述基于智能检测的车
载音频处理方法包括：检测音频信号，在检测到所述音频信号为音乐信号时，将所述音乐信号传输至所述车辆dsp模块；检测车内人员发出的语音信号，将检测到的所述语音信号传输至车辆dsp模块；其中，所述外置麦克风配备在车辆内移动使用，所述车辆dsp模块与所述智能开关、所述外置麦克风以及所述扬声器信号连接；所述车辆dsp模块接收所述音乐信号，并接收所述外置麦克风提供的语音信号，对所述音乐信号和所述语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号；所述扬声器接收所述歌唱信号进行发声播放。

技术总结
本申请实施例涉及车辆音频处理技术领域，提供一种基于智能检测的车载音频处理系统与方法，基于智能检测的车载音频处理系统包括智能开关、外置麦克风、车辆DSP模块以及扬声器，智能开关检测到音频信号为音乐信号时，将音乐信号传输至车辆DSP模块，外置麦克风检测车内人员发出的语音信号传输至车辆DSP模块，车辆DSP模块对音乐信号和语音信号进行混音处理，以得到歌唱信号，扬声器与车辆DSP模块信号连接，用于接收歌唱信号进行发声播放，方便车内所有位置的人员使用，智能开关自动检测音乐信号，与车辆DSP模块配合控制扬声器播放歌唱信号，减少用户频发操作车辆显示屏，提升行车安全，外置麦克风配备在车辆内移动使用，扩大信号捕捉范围。号捕捉范围。号捕捉范围。


技术研发人员：李辉 邓浩 李慧
受保护的技术使用者：深圳市启睿特科技有限公司
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/10/15