CN106464299B - 管理车辆音频平台中的电话和娱乐音频 - Google Patents

Abstract

信号输入模块接收来自车辆声音电路的娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。水平控制模块执行增益水平控制逻辑以根据比率而平衡娱乐音频信号和电话音频信号。增益控制信号至被应用至娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。路由模块混合娱乐音频信号和电话音频信号，并且将所混合的信号路由至与扬声器关联的输出通道。

Description

管理车辆音频平台中的电话和娱乐音频

技术领域

本公开通常涉及车辆声音***，更具体地，涉及支持电话音频的车载声音***。

背景技术

汽车扬声器向车辆的乘员提供音乐和其他娱乐音频。相同的扬声器可以被连接以向在电话会话中牵涉的驾驶者提供电话音频。在会话期间，娱乐音频被电话音频取代以适应电话会话。因此，鉴于电话通话，乘客收听体验被中断。而且，驾驶者的私人会话被广播至车辆中的所有乘客。

发明内容

在一个方面，一种装置包括信号输入模块，其用来接收来自车辆声音电路的娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。水平控制模块执行增益水平控制逻辑以根据比率而平衡娱乐音频信号和电话音频信号。增益控制信号至被应用至娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。路由模块混合娱乐音频信号和电话音频信号，并且将所混合的信号路由至与扬声器关联的输出通道。

水平控制模块使用包括娱乐音频信号、电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入来确定该比率。上混模块被配置为上混娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。信号输入模块进一步接收源自车辆乘员的语音信号。自适应滤波器从源自车辆乘员的语音信号中移除不想要的娱乐音频。自适应滤波器提供回声消除。扬声器包括头靠式扬声器。水平控制模块确定娱乐音频信号和上混娱乐音频信号的加权平均以生成娱乐参考信号。水平控制模块确定电话音频信号和上混电话音频信号的加权平均以生成电话参考信号。语音检测器模块响应于检测到源自车辆乘员的语音信号而更新电话参考信号。水平控制模块应用频率加权至娱乐参考信号和电话参考信号中的至少一个信号以生成增益控制信号。路由模块合并娱乐音频信号和电话音频信号。

在另一特定实施方式中，一种装置包括存储器和控制器，该存储器存储增益水平控制逻辑，该控制器被配置为访问该存储器并且执行增益水平控制逻辑以根据比率而平衡娱乐音频信号和电话音频信号。控制器进一步被配置为应用增益控制信号至娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。

控制器发起：混合娱乐音频信号和电话音频信号，以及将所混合的信号路由至与头靠式扬声器关联的输出通道。该控制器使用包括娱乐音频信号、电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入来确定该比率。该控制器确定娱乐音频信号和上混娱乐音频信号的加权平均以生成娱乐参考信号。该控制器确定电话音频信号和上混电话音频信号的加权平均以生成电话参考信号。

在另一特定实施方式中，一种音频管理的方法包括接收娱乐音频信号和电话音频信号。增益控制信号使用增益水平控制算法而被生成，该增益水平控制算法被配置为根据比率而平衡娱乐音频信号和电话音频信号。该增益控制信号至被应用至娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号。该娱乐音频信号与电话音频信号混合，并且合并的信号被路由至输出通道。

该输出通道可以被路由至头靠式扬声器。该比率可以使用包括娱乐音频信号、电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入而被确定。

所有车辆乘员的收听体验通过易理解地减小电话音频信号与娱乐音频信号之间的音频泄漏而被改进。声学配置利用头靠式扬声器硬件以提供更清晰的电话体验。同一时间，不在电话通话中牵涉的乘客也享受娱乐音频而没有来自电话通话的不期望的音频泄漏。

本公开的其他方面、优点和特征在审阅整个申请之后将变得明显，整个申请包括以下部分：附图说明、具体实施方式以及权利要求书。

附图说明

图1是汽车乘客车厢的顶示意图，该汽车乘客车厢具有被配置为同时回放电话语音和娱乐音频的音频***；

图2是图示了车辆音频再现***的部件和处理流程的流程图，该车辆音频再现***被配置为同时回放电话语音和娱乐音频；

图3是图示了车辆音频再现***的部件和处理流程的流程图，该车辆音频再现***被配置为使用麦克风和自适应滤波器信号处理路径同时回放电话语音和娱乐音频；以及

图4是图示了与增益水平控制算法关联的部件和过程的流程图，该增益水平控制算法平衡娱乐音频和电话音频，使得两者均选择性地可听见且可理解。

具体实施方式

本文本通常涉及同时回放电话语音和娱乐音频的车厢内再现***。声学配置利用头靠式扬声器硬件以提供更清晰的电话体验。同一时间，不在电话通话中牵涉的乘客也享受娱乐音频而没有来自电话通话的不期望的音频泄漏。有鉴于此，水平算法控制电话和娱乐音频两者的方面，使得驾驶者主要体验清晰的语音，而其他乘客以额外的水平主要体验娱乐音频。

通过根据增益水平控制算法生成相应的信号增益，驾驶者具有电话会话的需要与乘客收听娱乐音频的需要平衡。水平算法控制娱乐和电话音频两者的相对水平以避免驾驶者在响的音乐传递下丢失语音。类似地，相对水平被控制以最小化从电话通话到不参与该通话的乘客的泄漏。音频性能的期望水平的示例包括在电话参与者和其他乘客的体验之间掺混的一些音频水平。另一示例包括在电话参与者与乘客体验之间的零音频掺混。

头靠式阵列与在车厢中其他地方的固定扬声器结合使用以在电话通话期间管理针对驾驶者和乘客两者的音频。电话音频被限制为驾驶者和乘客之一或两者，而***继续向没有参与到通话中的那些人提供娱乐音频。娱乐音频以并不打扰通话参与者或劣化话音麦克风的信噪比的方式被提供。在一个示例中，前扬声器被排他地使用。这些扬声器是面向前的。然而，另一配置包括向上定向的扬声器。座位至座位通信被提供有隐私性或者至少不打扰在其他座位上的乘客。通过易理解地减小电话音频信号与娱乐音频信号之间的音频泄漏，该***改进了在车辆中所有人的收听体验。

娱乐音频经历音频处理并且被路由至包括头靠式扬声器的扬声器。电话音频通过处理被路由以控制空间呈现。通常，音频***接收娱乐和电话音频信号。水平控制信息(例如，增益水平)被提供，并且增益被应用至娱乐音频信号和电话音频信号以平衡及另行管理它们之间的关系。平衡的音频信号被路由至扬声器。

增益水平控制算法接收原生及上混的娱乐和电话音频信号。增益水平控制算法执行娱乐音频水平与电话音频水平的比较运算并且生成增益值。增益水平被用来确定应用至娱乐音频信号和电话音频信号的增益。增益水平被用来应用增益以产生缩放的音频信号。增益值被馈送至增益控制模块以相对于彼此缩放娱乐音频信号和电话音频信号。非线性压缩算法可以被用来保持增益水平受控制并且处于确定的比率。

在一个示例中，线性娱乐音频信号被用作确定水平控制值及缩放增益的参考。可替代地，车辆的娱乐音频的所有各种非线性输出可以被用来确定增益值。原生的和经处理的娱乐音频两者均被用作到增益水平控制算法的输入。类似地，原生的和经处理的电话音频两者均被馈送到水平控制算法中。

应用的增益根据经处理的娱乐音频输出而变化。例如，应用至爆发环绕声音分量的增益比应用至经处理的娱乐音频信号的中央分量的增益水平更轻。在这样的示例中，增益水平控制应用是非线性的及时变的。

在车厢中的一个或多个麦克风链接到音频处理以拾起语音并且抑制不想要的娱乐音频。麦克风信号通过自适应滤波器被处理。滤波器以消除车厢中的娱乐音频以及其他不想要的音频的这种方式适配。多个麦克风和关联的信号被用来提供更有方向性的麦克风拾音模式以辅助娱乐音频的抑制。潜在的麦克风位置包括车辆的内顶和头枕。

娱乐音频包括源自车辆娱乐播放器的原生的未处理的音频信号。娱乐音频被传递至放大器以用于声学平衡及其他处理。娱乐处理模块执行频谱调整。娱乐处理模块基于非线性信号处理而管理空间变化。在一个示例中，包括限幅器以保护扬声器。水平控制模块包括被配置为确定应用至每个输出信号的增益的算法，使得两个源的呈现是可接收的。增益模块从水平控制模块接收增益信号并且映射路由至每个扬声器的增益。路由模块将每个信号路由至适当的扬声器。

图1是汽车乘客车厢100的顶示意图，该汽车乘客车厢100具有被配置为同时回放电话语音和娱乐音频的音频***。乘客车厢100包括四个车座102、104、106、108，其具有其中安装有扬声器118、120、122、124、126、128、130、132的头枕110、112、114、116。在一个实施方式中，环绕通道通过围绕乘客车厢定位的扬声器而被辐射。例如，中央通道(C)通过定位在仪表板中的第一扬声器134以及通过定位在中控台138的后部附近的第二扬声器136而被辐射。中控台138被定位在前座102、104之间。

第二扬声器136被定向为使得其主要向着乘客车厢100的后部辐射声音。左(L)和右(R)通道的高频(例如，高于大约150Hz)部分通过第三和第四扬声器140、142而被辐射。第三和第四扬声器140、142分别被定位在仪表板的左边和右边上。左和右通道的低频(例如，低于大约150Hz)部分通过第五和第六扬声器144、146而被辐射。第五和第六扬声器144、146分别被定位在左前门和右前门中，在前座102、104之前。左和右通道频谱分量(例如，高于大约100Hz)分别通过第七和第八扬声器148、150而被辐射。第七和第八扬声器148、150分别被定位在左后门和右后门中，在后座106、108之前。

包括低频效果(LFE)的低音通道通过定位在乘客车厢100的行李架中的两个后座106、108之后的第九扬声器152，以及通过第三和第四扬声器140、142而被辐射。左环绕通道(LS)通过四个座102、104、106、108的头枕110、112、114、116中的四个扬声器120、124、128、132而被辐射。右环绕通道(RS)通过四个头枕110、112、114、116中的四个扬声器118、122、126、130而被辐射。

麦克风158、160、162、164、166的阵列被定位在乘客车厢100的头枕和仪表板中以拾起驾驶者或乘客的语音。放大器平台的数字信号处理器(DSP)154或控制器访问存储器以执行所存储的水平增益算法156。水平增益算法156被配置为同时回放及控制电话语音和娱乐音频两者的相对水平。DSP 154生成增益，该增益被应用至环境音频信号和电话音频信号以平衡及另行管理在电话通话期间用于驾驶者和乘客两者的音频。平衡的音频信号被路由至扬声器118、120、122、124、126、128、130、132、134、136、140、142、144、146、148、150、152。

图2是图示了车辆音频再现***的部件和处理流程的流程图200，该车辆音频再现***被配置为同时回放电话语音和娱乐音频。原生的娱乐音频202和原生的电话音频204由车辆提供。更特定地，娱乐音频202包括源自车辆娱乐播放器的原生的未经处理的音频信号，并且电话信号204是来自车辆的电话通信部件的原生的未经处理的信号。娱乐音频202和原生的电话音频204由放大器平台的DSP接收。例如，娱乐音频202和原生的电话音频204由DSP 154所接收，诸如在图1的***100中的。

娱乐音频202在娱乐上混模块206处经历上混，并且原生的电话音频204在电话上混模块208处经历上混。上混将原生的娱乐音频202和原生的电话音频204的立体声分量分为最终导向各种扬声器以控制空间呈现的多个信号。换句话说，上混针对每个扬声器产生了独特的音频信号。娱乐上混模块206和电话上混模块208进一步做出经上混的音频信号将被路由到哪些扬声器的确定。

水平控制模块210接收原生的娱乐音频202、原生的电话音频204、来自娱乐上混模块206和电话上混模块208的输出中的至少一者。水平控制模块210以使得电话音频和娱乐音频两者均可听且可理解并被选择性地呈现至适当的收听者的方式来平衡娱乐音频和电话音频。水平控制模块210包括被配置为确定应用至每个输出信号的增益的算法，使得两个源的呈现是可接收的。可接受的呈现包括满足语言传输指数(STI)参数的增益水平的预定比率。在一个情景中，该比率被设定为使得驾驶者仍意识到音频，并且乘客可以听见一些水平的电话。

在包括到水平控制模块210的多个输入处，非线性上混过程被考虑在内以平衡音频回放信号。水平控制模块210产生被应用至经上混的信号输出的增益控制信号212、214。因而，增益控制信号212、214根据水平控制模块210而应用增益。增益控制信号212、214被用来提供相对于彼此的电话音频信号和娱乐音频信号的平衡。

经上混的和经平衡的电话和娱乐音频信号在信号路由模块216处被相加在一起。相加的输出被路由至输出通道处理。信号路由模块216被配置为接收并相加以特定扬声器为目的地的电话音频和娱乐音频。相加的信号沿着特别为该扬声器设计的扬声器处理218、220、222而传递。即，信号路由模块216将信号混合在一起并且将它们路由至适当的输出通道。路由过程针对每个扬声器输出224、226、228被重复。扬声器输出过程包括均衡及非线性元件，包括限幅处理以保护扬声器。控制器将在外处理的信号传输到驱动扬声器的放大器微芯片。

图3是图示了车辆音频再现***的部件和处理流程的流程图300，该车辆音频再现***被配置为同时回放电话语音和娱乐音频。图3的流程图300与图2的流程图200相似，并添加了麦克风和自适应滤波器信号处理路径。如在图3中所示，自适应滤波器信号处理路径包括块330、332、334和336。一个或多个车厢麦克风从车辆中的扬声器拾起语音330。娱乐自适应滤波器模块332被配置为从传输到电话自适应滤波器模块334的话音信号中移除娱乐音频。电话自适应滤波器模块334被配置为提供回声消除。回声消除减少了扬声器听见返回到它们的它们自身的话音的情况。以此方式，两个模块332、334从检测到的语音中擦除不想要的信号。

更加具体地转向流程图300，原生的环境音频302和原生的电话音频304由DSP在放大器平台的输入模块处被接收。环境音频202和原生的电话音频204分别在娱乐上混模块306和电话上混模块308处经历上混。来自娱乐上混模块306的输出在娱乐自适应滤波器模块332处被接收。电话上混模块308在电话自适应滤波器模块334处被接收。来自娱乐上混模块306和电话上混模块308的经擦除的输出被提供作为车厢语音输出336。

水平控制模块310接收原生的娱乐音频302、原生的电话音频304、来自娱乐上混模块306和电话上混模块308的输出中的至少一者。水平控制模块210的增益控制模块产生增益控制信号312、314，其被用来应用增益到经上混的信号输出上。增益控制信号312、314被用来提供相对于彼此的电话音频信号和娱乐音频信号的平衡。

经上混的和经平衡的电话和娱乐音频信号在信号路由模块316处被相加在一起。相加的输出被路由至输出通道处理。信号路由模块316接收及相加娱乐音频和电话音频并沿特别为该扬声器设计的扬声器处理318、320、322传递娱乐音频和电话音频。路由过程针对每个扬声器输出324、326、328被重复。控制器将在外处理的信号传输到驱动扬声器的放大器微芯片。来自娱乐上混模块306和电话上混模块308的输出被中继为蜂窝电话以用于传输。

虽然音频***利用单个车厢麦克风工作，多个麦克风的阵列提供了更加方向性的拾音。该阵列的声学特性被用来抑制不想要的娱乐音频以及来自电话音频的回声，即使是在击中自适应滤波器之前。

图4是图示了与增益水平控制算法关联的部件和过程的流程图400。增益水平控制算法通过控制器在图2和图3的升级控制模块处被执行。水平控制模块平衡娱乐音频和电话音频，使得两者是选择性可听见及可理解的。如在图4中所示，增益水平控制算法接收四个输入。该四个输入包括原生的娱乐音频402，经上混的娱乐音频404、原生的电话音频406和经上混的电话音频408。

原生的娱乐音频402和经上混的娱乐音频404在娱乐参考信号混合模块410处被接收。娱乐参考信号混合模块410确定原生的娱乐音频信号402和经上混的娱乐音频404的加权平均以产生娱乐参考信号。在实际中，原生的电话音频406和经上混的电话音频408在电话信号混合模块412处被接收。电话信号混合模块414确定原生的电话音频406和经上混的电话音频408的加权平均以产生娱乐参考信号。

第一和第二水平检测器416、418相应地检测待被用作估计值的娱乐参考信号和电话参考信号的水平。更具体地，第一水平检测器416输出娱乐参考信号的估计水平。更具体地，第一水平检测器418输出娱乐参考信号的估计水平。

语音检测器模块420更新电话参考信号的估计。语音检测器模块420在存在语音时仅发送更新信号，以便于在电话通话另一端的人没有正在讲话时不过度补偿。

水平检测器416、418的输出，包括娱乐参考信号的和电话参考信号的估计水平，在水平比较器422处被接收。水平比较器422生成维持最小水平比率以及是娱乐音频源与电话音频源之间频率加权的增益控制信号。输出控制信号随长时间常数和短时间常数两者变化以提供音量控制和动态范围压缩。长时间常数元素用来逐渐移位音量控制，且短时间常数元素用来提供动态范围压缩。

水平比较器422观看两个水平的比率并且生成控制信号以维持最小水平比率。最小水平比率的实施方式包括频率加权的分量并且基于在***中出现的实际音频源而变化。输出控制信号是传回娱乐音频链和电话音频链的增益。更具体地，娱乐音频链使用娱乐增益424以减小或移除在娱乐音频中的短时间峰值，从而益于参与在电话通话中的驾驶者或乘客。类似地，电话音频链使用电话增益426来减小或移除在电话音频中的短时间峰值。

本文描述的特定实施方式可以采用整体硬件实施方式、整体软件实施方式或包含硬件和软件元素两者的实施方式的形式。在特定实施方式中，所公开的方法在嵌入处理器可读储存介质中并由处理器执行的软件中被实施，该软件包括但不限于固件、常驻软件、微码等。

此外，诸如一个或多个实施方式之类的本公开的实施方式可以采用能够从提供由计算机或任何指令执行***使用或与其相连的程序代码的计算机可用或计算机可读的储存介质接入的计算机程序产品的形式。对于本说明书的目的，非暂时性计算机可用或计算机可读储存介质可以是可有形地体现计算机程序的任何装置，并且该装置可包含、存储、通信、传播、或通过传输该程序以由指令执行***、装置或设备使用或与其连接。

在各种实施方式中，该介质可以包括电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***(或装置或设备)或传播介质。计算机可读储存介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、刚性磁盘和光盘。光盘的当前示例包括压缩盘-只读存储器(CD-ROM)、压缩盘-读/写(CD-R/W)和数字多功能盘(DVD)。

适合于存储和/或执行程序代码的数据处理***可以包括通过***总线直接或间接耦合到存储器元件的至少一个处理器。该存储器元件可以包括在程序代码的实际执行期间采用的本地存储器、大容量储存器、和高速缓存存储器，该高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储以便于减少代码在执行期间必须从大容量储存器被检索的次数。

输入/输出或I/O设备(包括但不限于键盘、显示器、定点设备等)可直接或通过中间I/O控制器耦合到数据处理***。网络适配器也可以耦合到数据处理***，以使数据处理***能够通过中间私人或公共网络而变得与其他数据处理***或远程打印机或储存设备耦合。调制解调器、电缆调制解调器以及以太网卡仅仅是当前可用类型的网络适配器中的几种。

公开的实施方式的先前描述被提供以使所属领域的技术人员能够制作或使用公开的实施方式。对这些实施方式的各种修改将是本领域技术人员而言显而易见的，并且本文定义的一般原理可应用于其他实施方式而不偏离本公开的范围。因而，本公开并不旨在被限制为本文示出的实施方式，但应被赋予能够与以下权利要求书中限定的特征和原理一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

信号输入模块，用来接收来自车辆声音电路的娱乐音频信号和电话音频信号中的至少一个信号；

水平控制模块，用来：

执行增益水平控制逻辑以根据比率来平衡所述娱乐音频信号和所述电话音频信号，其中所述比率是基于所述娱乐音频信号与上混娱乐音频信号的第一加权平均和所述电话音频信号与上混电话音频信号的第二加权平均，并且用来

应用增益控制信号至所述娱乐音频信号和所述电话音频信号中的至少一个信号；以及

路由模块，用来混合所述娱乐音频信号和所述电话音频信号，并且将所混合的信号路由至与扬声器关联的输出通道。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述水平控制模块使用包括所述娱乐音频信号、所述电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入来确定所述比率。

3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括上混模块，所述上混模块被配置为上混所述娱乐音频信号和所述电话音频信号中的至少一个信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述信号输入模块进一步接收源自车辆乘员的语音信号。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括自适应滤波器，所述自适应滤波器用来从源自车辆乘员的语音信号移除不想要的娱乐音频。

6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括自适应滤波器，所述自适应滤波器用来提供回声消除。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述扬声器是头靠式扬声器。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述水平控制模块确定所述娱乐音频信号和上混娱乐音频信号的加权平均以生成娱乐参考信号。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述水平控制模块确定所述电话音频信号和上混电话音频信号的加权平均以生成电话参考信号。

10.根据权利要求9所述的装置，进一步包括语音检测器模块，所述语音检测器模块用来响应于检测到源自车辆乘员的语音信号而更新所述电话参考信号。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述水平控制模块应用频率加权至娱乐参考信号和电话参考信号中的至少一个信号以生成所述增益控制信号。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述路由模块进一步合并所述娱乐音频信号和电话音频信号。

13.一种装置，包括：

存储器，存储增益水平控制逻辑；以及

控制器，被配置为：

访问所述存储器；

执行所述增益水平控制逻辑以根据比率来平衡娱乐音频信号和电话音频信号，其中所述比率是基于所述娱乐音频信号与上混娱乐音频信号的第一加权平均和所述电话音频信号与上混电话音频信号的第二加权平均；并且

应用增益控制信号至所述娱乐音频信号和所述电话音频信号中的至少一个信号。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制器发起：混合所述娱乐音频信号和所述电话音频信号，以及将所混合的信号路由至与头靠式扬声器关联的输出通道。

15.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制器使用包括所述娱乐音频信号、所述电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入来确定所述比率。

16.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制器确定所述娱乐音频信号和上混娱乐音频信号的加权平均以生成娱乐参考信号。

17.根据权利要求13所述的装置，其中所述控制器确定所述电话音频信号和上混电话音频信号的加权平均以生成电话参考信号。

18.一种音频管理的方法，所述方法包括：

接收娱乐音频信号和电话音频信号；

使用增益水平控制逻辑生成增益控制信号，所述增益水平控制逻辑被配置为根据比率来平衡所述娱乐音频信号和电话音频信号，其中所述比率是基于所述娱乐音频信号与上混娱乐音频信号的第一加权平均和所述电话音频信号与上混电话音频信号的第二加权平均；

应用所述增益控制信号至所述娱乐音频信号和所述电话音频信号中的至少一个信号；以及

合并所述娱乐音频信号和所述电话音频信号，并且将所合并的信号路由至输出通道。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括路由所述输出通道至头靠式扬声器。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括使用包括所述娱乐音频信号、所述电话音频信号、上混娱乐音频信号以及上混电话音频信号的输入来确定所述比率。