CN112435682B - 车辆降噪***、方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种车辆降噪***、方法、装置、车辆及存储介质,该车辆降噪***包括设置于车辆外部的麦克风模块,用于接收声音并基于声音生成原始音频信号;音频处理模块,与麦克风模块连接,音频处理模块用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号;设置于车辆内部的目标区域的播放模块,用于将目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。上述的车辆降噪***能够对车辆外部的声音进行降噪处理,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境。
Description
技术领域
本申请涉及车辆降噪技术领域,更具体地,涉及一种车辆降噪***、方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
近些年来,随着车辆技术的不断发展,车辆的普及程度逐渐提高,同时,消费者对车辆的要求也在不断提升。例如,为了提高消费者的用车体验,市场中车辆的消音效果也越来越好。目前,现有的车辆降噪方式一般是采用被动降噪(例如在车辆设置隔音层)的方式减小车辆内部产生的噪音,虽然该方式能够起到较好的消音效果,但是该种方法的实施容易消除对车辆内部人员而言有用的车外声音,不利于驾驶员掌握行车环境,存在一定安全隐患。
发明内容
鉴于上述问题,本申请提出了一种车辆降噪***、方法、装置、车辆及存储介质,以解决以上问题之一。
第一方面,本申请实施例提供了一种车辆降噪***,该车辆降噪***包括:设置于车辆外部的麦克风模块、与麦克风模块连接的音频处理模块和设置于车辆内部的目标区域的播放模块。麦克风模块用于接收声音并基于声音生成原始音频信号。音频处理模块用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。播放模块用于将目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
第二方面,本申请实施例提供了车辆降噪方法,该车辆降噪方法包括:获取由设置于车辆外部的麦克风模块生成的原始音频信号;对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号;以及将目标音频信号转换为声音模拟信号,并控制设置于车辆内部的目标区域的播放模块播放声音模拟信号,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
第三方面,本申请实施例提供了一种车辆降噪装置,该车辆降噪装置包括信号获取模块、音频信号获取模块和音频信号播放模块。信号获取模块用于获取由设置于车辆外部的麦克风模块生成的原始音频信号。音频信号获取模块用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。音频信号播放模块,用于将目标音频信号转换为声音模拟信号,并控制设置于车辆内部的目标区域的播放模块播放声音模拟信号,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
第四方面,本申请实施例提供了一种车辆,该车辆包括上述车辆降噪***,该车辆还包括:一个或多个处理器;存储器;一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个程序配置用于执行上述车辆降噪方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述车辆降噪方法的步骤。
相对于现有技术,在本申请提供的方案中,通过采用包括麦克风模块、音频处理模块和播放模块的车辆降噪***,能够对车辆外部的声音进行降噪处理,将降噪后的声音被有目的的保留,并播放经过降噪的声音,使该声音传输至目标区域,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境,同时可以防止处于目标区域内的用户遗漏掉有用的信息,提高乘车的安全性。
本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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的附图。
图1示出了本申请实施例提供的一种车辆降噪***的模块示意图。
图2示出了本申请实施例提供的一种车辆降噪***的另一种模块示意图。
图3示出了图2所示的车辆降噪***中麦克风单元的位置示意图。
图4示出了本实施例提供的车辆降噪***中麦克风单元相对参考位置的一种位置示意图。
图5示出了本实施例提供的车辆降噪***中播放单元相对目标区域的一种位置示意图。
图6示出了本实施例提供的车辆降噪***中播放单元应用于头枕的一种位置示意图。
图7示出了本申请实施例提供的一种车辆降噪方法的流程示意图。
图8示出了图7所示的方法中获取目标音频信号的流程示意图。
图9示出了图8所示的方法中获取目标音频信号的流程示意图。
图10示出了本申请实施例提供的一种车辆降噪方法的另一流程示意图。
图11示出了本申请实施例提出的一种车辆降噪装置的功能模块框图。
图12示出了本申请实施例提出的一种车辆的功能模块框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
为了清楚阐释本申请的方案,下面先对一些术语进行解释。
车辆控制***:用于控制车辆工作状态的***,例如,ECU(电子控制单元,Electronic Control Unit);
麦克风模块:用于接收车辆外部的声音的装置;
播放模块:用于播放目标音频信号所表征的声音的装置。
随着汽车工业的发展,特别是在高档汽车上,车内人员对驾驶舒适性有了更高的要求,特别是对于车辆及车辆外的噪声,是汽车体验的重要组成部分。大部分高端车辆主要通过主动降噪算法以及被动降噪在车身设计上贴吸音棉等。对于被动降噪而言,的确可以通过更好的材料来保证车内用户体验,但随之而来的是对于车外有用噪声,比如喇叭音,呼救音,特殊车辆报警音等等也会同时降低,给行车安全带来隐患。
为了能够解决上述描述的问题,本申请发明人投入研发,致力于研究如何在使得车辆内目标用户能够接收到车辆外部的声音。基于此,发明人提出了本申请的车辆降噪***,该车辆降噪***包括设置于车辆外部的麦克风模块、与麦克风模块连接的音频处理模块和设置于车辆内部的目标区域的播放模块。麦克风模块用于接收声音并基于声音生成原始音频信号。音频处理模块用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。播放模块用于将目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。通过本申请的实施,通过采用包括麦克风模块、音频处理模块和播放模块的车辆降噪***,能够对车辆外部的声音进行降噪处理,将降噪后的声音被有目的的保留,并播放经过降噪的声音,使该声音传输至目标区域,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境,同时可以防止处于目标区域内的用户遗漏掉有用的信息,提高乘车的安全性。
请参阅图1,本申请实施提供一种车辆降噪***100,该车辆降噪***100可以包括设置于车辆外部的麦克风模块11、音频处理模块12和设置于车辆内部的目标区域的播放模块13。麦克风模块11用于接收声音并基于声音生成原始音频信号。音频处理模块12与麦克风模块11连接,音频处理模块12用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。播放模块13用于将目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
在本实施例中,麦克风模块11可以包括用于接收车辆外部的声音的装置。例如,麦克风模块11可以包括一个或多个麦克风。另外,麦克风的类型可以是动圈式、电容式、驻极体式、硅微传声式等,此处对麦克风的数量和类型不做具体限制。其中,原始音频信号用以表征麦克风模块11所接收到的声音。该原始音频信号的表现形成可以是数字信号,也可以是模拟信号。
在本实施例中,音频处理模块12可以是用于对原始音频信号进行数据处理和转换的装置。其中,音频处理模块12可以基于软件实现,也可以基于电路实现,还可以基于软件和电路的结合实现,此处不做具体限制。目标音频信号可以是对原始音频信号进行降噪处理后获得的音频信号。
在本实施例中,降噪处理可以包括用于将原始音频信号所表征的声音进行降噪的处理步骤。例如,可以对原始音频信号所表征的声音按照第一倍数进行增益,从而获得用于表征经过缩小的声音的目标音频信号,该第一倍数可以小于1,例如,第一倍数可以是0.2、0.3、0.5等;也可以基于原始音频信号的振幅从原始音频信号中提取有效信号,按照第二倍数对有效信号所表征的声音(例如警报声、呼救声等)进行放大,第二倍数可以大于1,并从原始音频信号中提取噪音信号,按照第三倍数对噪音信号所表征的声音(例如鞭炮声、敲锣声等)进行缩小,例如,第二倍数可以是1.2、1.3、1.5等,第三倍数可以小于1,例如,第三倍数可以是0.2、0.3、0.5等;还可以通过相位反向声波方式对原始音频信号进行反向补偿,以对原始音频信号所表征的声音进行反向抵消,使得在目标区域的接收到的声音较小。也就是说,在本实施例中的降噪处理的方式可以是多种,此处对降噪处理的方式不做具体限制。
在本实施例中,播放模块13可以包括用于播放目标音频信号所表征的声音的装置。例如,播放模块13可以包括一个或多个扬声器。另外,扬声器的类型可以是动圈式、电容式、舌簧式、压电式等,此处对扬声器的类型不做具体限制。
在本实施例中,当麦克风模块11可以基于声音生成原始音频信号,该原始音频信号可以是数字信号或者模拟信号,音频处理模块12对该原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号,该目标音频信号可以是数字信号,播放模块13可以将该数字信号转换成声音模拟信号并播放该声音模拟信号所表征的声音,使该声音传输至目标区域。
需要注意的是,在本实施例中,目标区域可以是目标用户所在的区域。该目标用户可以是需要听到车辆外部的声音的用户,例如,当目标用户为驾驶员时,目标区域可以是驾驶位所在的区域,具体而言,目标区域可以为驾驶位的驾驶座椅的头枕区域,以使驾驶员能够清楚地收听到车辆外部的声音。
在本实施例中,通过采用包括麦克风模块11、音频处理模块12和播放模块13的车辆降噪***,能够对车辆外部的声音进行降噪处理,将降噪后的声音被有目的的保留,并播放经过降噪的声音,使该声音传输至目标区域,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境,同时可以防止处于目标区域内的用户遗漏掉有用的信息,提高乘车的安全性。
为了能够更好地接收到车辆外部各个方位的声音,可以设置多个麦克风单元111,在一些实施例中,如图2所示,麦克风模块11还可以包括多个麦克风单元111,多个麦克风单元111按照规定间隔设置于车辆外部,多个麦克风单元111分别与音频处理模块12连接;每个麦克风单元111用于接收声音并生成对应的子原始音频信号;音频处理模块12还用于分别对子原始音频信号进行降噪处理得到相应的子音频信号。
在本实施例中,多个麦克风单元111可以形成麦克风阵列。麦克风单元111可以包括一个或多个麦克风。另外,麦克风的类型可以是动圈式、电容式、驻极体式、硅微传声式等,此处对麦克风的数量和类型不做具体限制。其中,子原始音频信号以表征麦克风单元111所接收到的声音。该子原始音频信号的表现形成可以是数字信号,也可以是模拟信号。
其中,规定间隔可以根据实际场景需求设置,例如,相邻麦克风单元111彼此之间可以按照同一间隔设置,也可以分别按照不同间隔设置。在一些示例中,多个麦克风单元111可以按照不同方位设置于车辆200的外部,从而避免声音反射。如图3所示,麦克风单元111的数量可以是四个,四个麦克风单元111按照前后左右分别设置于车辆200外部,例如,可以在车辆200的车顶后部(如鲨鱼鳍天线处)、左后视镜、右后视镜、车头分别设置一个麦克风单元111。
在本实施例中,音频处理模块12可以对各麦克风单元111生成的子原始音频信号分别进行降噪处理,以得到与各麦克风单元111相对应的子音频信号。例如,如图3所示,可以对设置于左后视镜的麦克风单元111生成的子原始音频信号进行降噪处理,该降噪处理可以是按照第四倍数对子原始音频信号所表征的声音进行放大,可以对设置于右后视镜的麦克风单元111生成的子原始音频信号进行降噪处理,该降噪处理可以是按照第五倍数对子原始音频信号所表征的声音进行放大,其中第三倍数小于第四倍数,第三倍数和第四倍数均小于1,例如,第四倍数可以是0.7、0.8、0.9等。因此可以依据麦克风单元111实际设置的位置对该麦克风单元111生成的子原始音频信号进行对应的降噪处理,满足目标用户对于不同场景下的需求(例如,设置于车辆200外部某一位置或多个位置的麦克风单元111接收到的声音过大,需要较大程度上地减小一个或多个麦克风单元111生成的子原始音频信号)。
在本实施例中,通过采用多个麦克风单元111的麦克风模块11,通过音频处理模块12分别对各个麦克风单元111生成的子原始音频信号进行响应处理,使得接收车辆200外部的声音更加清楚和完整,有效避免处于目标区域的目标用户遗漏掉有效的信息。
为了能够更好地使处于目标区域的目标用户收听到车辆外部各个方位的声音,可以设置多个播放单元131,在一些实施例中,如图2所示,播放模块13可以包括多个播放单元131,多个播放单元131间隔地设置于目标区域,多个播放单元131分别与音频处理模块12连接,多个播放单元131与麦克风单元111对应关联。多个播放单元131分别用于将基于对应的麦克风单元111获得的子目标音频信号转换为子声音模拟信号,使子声音模拟信号的声音能够传输至目标区域。其中,播放单元131可以包括出音面,可以将播放单元131的出音面朝向目标区域。例如,若目标区域为驾驶座椅的头枕部分,播放单元131的出音面可以设置有出音孔,将该出音孔可以朝向至驾驶员的耳部,以使驾驶员能够更好地收听到播放单元131播放的声音。
在本实施例中,播放单元131可以是用于播放目标音频信号所表征的声音的装置。例如,播放单元131可以包括一个或多个扬声器。另外,扬声器的类型可以是动圈式、电容式、舌簧式、压电式等,此处对扬声器的类型不做具体限制。
另外,在本实施例中,多个播放单元131与麦克风单元111之间对应关联的关系可以包括:一个播放单元131与一个麦克风单元111对应关联,此时,每个麦克风单元111分别生成子原始音频信号,音频处理模块12分别对每个子原始音频信号进行降噪处理,得到与每个麦克风单元111对应的子目标音频信号,每个播放单元131播放与该播放单元131对应的子目标音频信号所表征的声音;一个播放单元131可以与多个麦克风单元111对应关联,此时,每个麦克风单元111分别生成子原始音频信号,音频处理模块12分别对每个子原始音频信号进行降噪处理,得到与每个麦克风单元111对应的子目标音频信号,每个播放单元131播放与该播放单元131对应的多个子目标音频信号所表征的声音;多个播放单元131可以与一个麦克风单元111对应关联,此时,麦克风单元111生成子原始音频信号,音频处理模块12对该子原始音频信号进行降噪处理,得到与该麦克风单元111对应的子目标音频信号,多个播放单元131播放与该多个播放单元131对应的子目标音频信号所表征的声音。也就是说,多个播放单元131与麦克风单元111对应关联可以是多个播放单元131与一个麦克风单元111对应,也可以是一个播放单元131与一个麦克风单元111对应,还可以是一个播放单元131与多个麦克风单元111对应,此处对播放单元131与麦克风单元111之间的对应关联关系不做具体限制。
在本实施例中,通过采用包括多个播放单元131的播放模块13,将多个播放单元131与麦克风单元111对应关联,使得处于目标区域内的目标用户能够收听到来自对应的麦克风单元111接收到的声音,尤其适用将多个麦克风单元111按照不同方位和规定间隔分别设置于车辆200外部,将多个播放单元131分别设置于车辆200内部的场景,确保处于目标区域内的目标用户可以接收到基于车辆200不同方位的声音。
为了进一步优化处于目标区域内部的目标用户接收到的声音,可以按照规定方位对麦克风单元111和播放单元131进行设置,在一些实施例中,多个麦克风单元111连接于车辆,且每个麦克风单元111与车辆的参考位置之间存在第一相对方位,每个播放单元131与目标区域之间存在第二相对方位,每个麦克风单元111的第一相对方位与和该麦克风单元111对应的播放单元131的第二相对方位所对应。
在本实施例中,参考位置可以是车辆200的部件所处的位置,例如,参考位置可以是挡风玻璃、天窗所处的位置等,此处对参考位置不做具体限制。其中,每个麦克风单元111与车辆200外部的参考位置之间存在的第一相对方位可以包括麦克风单元111与参考位置之间的方位,例如,当麦克风单元111的数量为四个时,四个麦克风单元111可以分别设置与在参考位置的正东方向、正南方向、正西方向、正北方向对应的位置;每个麦克风单元111与车辆200外部的参考位置之间存在的第一相对方位可以包括麦克风单元111在特定参考位置的方位上的距离,例如,当麦克风单元111的数量为四个时,四个麦克风单元111可以分别设置于与正东方向相距1.2米、正南方向相距0.8米、正西方向相距0.8米、正北方向相距1米所对应的位置。播放单元131与目标区域之间存在第二相对方位同理,例如,当目标区域为驾驶座椅时,播放单元131可以设置于驾驶座椅的各个方位,播放单元131可以设置于驾驶座椅上的各个位置。
关于麦克风单元111相对于参考位置51的第一相对方位,可以以图4为例,此时,参考位置51可以大致为多个麦克风单元111共同的几何中心。关于播放单元131相对于目标区域52的第二相对方位,可以以图5为例,此时,目标区域52可以大致为多个播放单元131共同的几何中心。关于播放单元131与麦克风单元111之间的对应关联关系,如图4-5所示,多个麦克风单元111可以包括第一麦克风单元1111、第二麦克风单元1112、第三麦克风单元1113、第四麦克风单元1114和第五麦克风单元1115,多个播放单元131可以包括第一播放单元1311、第二播放单元1312、第三播放单元1313、第四播放单元1314和第五播放单元1315,第一麦克风单元1111可以与第一播放单元1311对应关联,且第一麦克风单元1111关于参考位置51的第一相对方位对应于第一播放单元1311相对于目标区域52的第二相对方位,例如,第一麦克风单元1111位于参考位置51的12点钟方向,第一播放单元1311也位于目标区域52的12点钟方向;第二麦克风单元1112可以与第二播放单元1312对应关联,且第二麦克风单元1112关于参考位置51的第一相对方位对应于第二播放单元1312相对于目标区域52的第二相对方位,例如,第二麦克风单元1112位于参考位置51的2点24分方向,第二播放单元1312也位于目标区域52的2点24分方向;第三麦克风单元1113可以与第三播放单元1313对应关联,且第三麦克风单元1113关于参考位置51的第一相对方位对应于第三播放单元1313相对于目标区域52的第二相对方位,例如,第三播放单元1313位于参考位置51的4点48分方向,第三播放单元1313也位于目标区域52的4点48分方向;第四麦克风单元1114可以与第四播放单元1314对应关联,且第四麦克风单元1114关于参考位置51的第一相对方位对应于第四播放单元1314相对于目标区域52的第二相对方位,例如,第四播放单元1314位于参考位置51的7点12分方向,第四播放单元1314也位于目标区域52的7点12分方向;第五麦克风单元1115可以与第五播放单元1315对应关联,且第五麦克风单元1115关于参考位置51的第一相对方位对应于第五播放单元1315相对于目标区域52的第二相对方位,例如,第五播放单元1315位于参考位置51的9点36分方向,第五播放单元1315也位于目标区域52的9点36分方向;此时,第一播放单元1311播放与第一麦克风单元1111对应的子目标音频信号所表征的声音,第二播放单元1312播放与第二麦克风单元1112对应的子目标音频信号所表征的声音,第三播放单元1313播放与第三麦克风单元1113对应的子目标音频信号所表征的声音,第四播放单元1314播放与第四麦克风单元1114对应的子目标音频信号所表征的声音,第五播放单元1315播放与第五麦克风单元1115对应的子目标音频信号所表征的声音。
在本实施例中,由于麦克风单元111和播放单元131的数量均为多个,因此,可以每个麦克风单元111的第一相对方位与和该麦克风单元111对应的播放单元131的第二相对方位所对应,使得与麦克风单元111对应的播放单元131的设置位置与该麦克风单元111的设置位置大致处于同一方位,从而在车辆200内部模拟出处于目标区域52内部的目标用户在参考位置51收听声音的效果。例如,可以将设置于车辆200的左后视镜的麦克风单元111于设置于驾驶座椅的头枕左部的播放单元131对应,将设置于车辆200的右后视镜的麦克风单元111于设置于驾驶座椅的头枕右部的播放单元131对应,此时,设置于驾驶座椅的头枕左部的播放单元131可以播放与设置于车辆200的左后视镜的麦克风单元111对应的子目标音频信号所表征的声音,设置于驾驶座椅的头枕右部的播放单元131可以播放与设置于车辆200的右后视镜的麦克风单元111对应的子目标音频信号所表征的声音。也就是说,当多个麦克风单元111环形布置于参考位置51周围时,多个播放单元131也可以环形布置于目标区域52,并且在参考位置51某一方位上的麦克风单元111与目标区域52的某一方位的播放单元131对应。
在本实施例中,目标区域52可以为驾驶员头部对应的区域,以如图6所示的驾驶座椅的头枕30为例,头枕30包括后枕部31、第一侧部32和第二侧部33,第一侧部32和第二侧部33分别设置于后枕部31的两侧并相对后枕部弯曲,使得后枕部31、第一侧部32和第二侧部33形成了一个凹陷区域,该凹陷区域大致对应驾驶员头部,将该凹陷区域作为目标区域。此时,为了能够使驾驶员能够清楚地收听到播放模块13播放的声音,可以在后枕部31、第一侧部32和第二侧部33分别设置播放单元131,每个播放单元131可以包括一个或多个出音孔1311,每个出音孔1311朝向目标区域,。具体而言,可以将设置于后枕部31的播放单元131的出音孔1311与目标区域52中驾驶员的后脑部分对应,将设置于第一侧部32的播放单元131的出音孔1311与目标区域52中驾驶员的右耳部分对应,将设置于第二侧部33的播放单元131的出音孔1311与目标区域52中驾驶员的左耳部分对应,使得驾驶员能够清楚地收听到各个播放单元131播放的声音的同时,还能够使目标用户准确地获知声音来源的方位。
在本实施例中,通过将每个麦克风单元111的第一相对方位与和该麦克风单元111对应的播放单元131的第二相对方位所对应,同时对子原始音频信号进行了降噪处理,使得各个麦克风单元111接收的声音进行降噪并传输至对应的播放单元131,该播放单元131进而播放与该麦克风单元111对应的子音频信号所表征的声音,使得处于目标区域52内的目标用户可以产生在目标用户在参考位置51收听声音的效果。
请参阅图7,本申请实施还提供一种车辆降噪方法,该车辆降噪方法可以包括以下步骤S11至步骤S13。
步骤S11:获取由设置于车辆外部的麦克风模块生成的原始音频信号。
在本实施例中,原始音频信号以表征麦克风模块11所接收到的声音。该原始音频信号的表现形成可以是数字信号,也可以是模拟信号。当麦克风模块11生成原始音频信号,可以通过有线通信的方式从麦克风模块11获取原始音频信号,例如,有线通信的方式可以是基带传输、调制传输等;还可以通过无线通信的方式从麦克风模块11获取原始音频信号,例如,无线通信的方式可以是紫峰通信、蓝牙通信等。
需要注意的是,在本实施例中,设置麦克风模块11的车辆200可以与获取原始音频信号的车辆200不同。例如,当麦克风模块11设置于第一车辆,第二车辆获取原始音频信号时,第二车辆可以播放由第一车辆接收到的声音,从而便于第二车辆了解第一车辆当前所处的环境,以满足特殊场景的需求(例如测试处于无人驾驶状态下的车辆200状态)。
步骤S12:对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。
在本实施例中,降噪处理可以包括用于将原始音频信号所表征的声音进行降噪的方式。例如,可以对原始音频信号所表征的声音按照第一倍数进行放大,从而获得用于表征经过缩小的声音的目标音频信号,该第一倍数可以小于1;也可以基于原始音频信号的振幅从原始音频信号中提取有效信号,按照第二倍数对有效信号所表征的声音(例如警报声、呼救声等)进行放大,从原始音频信号中提取噪音信号,按照第三倍数对噪音信号所表征的声音(例如鞭炮声、敲锣声等)进行放大,第二倍数可以大于1,第三倍数可以小于1;还可以通过相位反向声波方式对原始音频信号进行反向补偿,以对原始音频信号所表征的声音进行反向抵消,使得在目标区域的接收到的声音较小。也就是说,在本实施例中的降噪处理的方式可以是多种,此处对降噪处理的方式不做具体限制。
步骤S13:将目标音频信号转换为声音模拟信号,并控制设置于车辆内部的目标区域的播放模块播放声音模拟信号,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
在本实施例中,目标区域可以是目标用户所在的区域。该目标用户可以是需要听到车辆200外部的声音的用户,例如,当目标用户为驾驶员时,目标区域可以是驾驶位所在的区域,具体而言,目标区域可以为驾驶位的驾驶座椅的头枕区域,以使驾驶员能够更好地收听到车辆外部的声音。
需要注意的是,本实施例提供的车辆降噪方法可以应用于上述实施例提供的车辆降噪***100中,也就是说,可以采用车辆降噪***100中的麦克风模块11、音频处理模块12和播放模块13实现上述步骤S11至步骤S13。
在本实施例中,通过上述步骤S11至步骤S13的实施,能够对车辆外部的声音进行降噪处理,将降噪后的声音被有目的的保留,并播放经过降噪的声音,使该声音传输至目标区域,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境,同时可以防止处于目标区域内的用户遗漏掉有用的信息,提高乘车的安全性。
本申请实施例还提供一种车辆降噪方法,该车辆降噪方法可以包括:以下步骤S21至步骤S23。在本实施例中提供的车辆降噪方法中,可以包括与上述实施例相同或相似的步骤,对于相同或相似步骤的执行,可参考前文介绍,本说明书不再一一赘述。
步骤S21:获取由麦克风模块11生成的原始音频信号。
步骤S22:对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。
在本实施例中,为了能够对原始音频信号所表征的声音进行针对性的降噪处理,将原始音频信号所表征的声音进行区分,如图8所示,上述步骤S22可以包括以下步骤S221至步骤S223。
步骤S221:分析原始音频信号以提取第一目标音频数据和第二目标音频数据。
在本实施例中,第一音频数据可以包括当前驾驶环境中的噪音的信息。例如,第一音频数据可以是用于表征鞭炮、敲锣、打雷等声音的音频信息。第二音频数据可以包括用于满足目标用户了解当前驾驶环境的信息。例如,第二音频数据可以是用于表征鸣笛、警报、呼救等声音的音频信息。
在本实施例中,可以通过提取原始音频信号中的音频特征,基于音频特征从原始音频信号中提取得到第一目标音频数据和第二目标音频数据。例如,可以将原始音频信号转换成时域波形图,根据该时域波形图获得原始音频信号中声音在各个时间节点的声音强度,基于在各个时间节点的声音强度提取第一目标音频数据和第二目标音频数据;也可以获取与原始音频信号中声音对应的频谱,基于该频谱获得共振峰频率和带宽,根据共振峰频率和带宽确定该声音的来源,基于该声音的来源提取第一目标音频数据和第二目标音频数据;还可以将时域波形图和频谱进行结合,综合确定第一目标音频数据和第二目标音频数据。
步骤S222:对第一目标音频数据进行降噪处理得到第一预处理数据。
在本实施例中,对第一目标音频数据进行降噪处理可以是按照第六倍数对第一目标音频数据进行降噪,也可以是通过相位反向声波方式对第一目标音频数据进行降噪,进而得到第一预处理数据,例如,第六倍数可以是0.2、0.3、0.5等。
步骤S223:基于第一预处理数据以及第二目标音频数据得到目标音频信号。
在本实施例中,可以对第二目标音频数据进行增益处理,得到与第二目标音频数据对应的音频数据,并将该第一预处理数据和该音频数据按照第一目标音频数据和第二目标音频数据原有的时序进行结合,从而得到目标音频信号;也可以按照第七倍数对第二目标音频数据进行降噪,得到与该第二目标音频数据对应的音频数据,并将该第一预处理数据和该音频数据按照第一目标音频数据和第二目标音频数据原有的时序进行结合,从而得到目标音频信号,其中,第七倍数大于第六倍数,例如,第七倍数可以是1.2、0.8、0.7等。
在本实施例中,通过上述步骤S221至步骤S223的实施,将原始音频信号所表征的声音进行区分,得到第一目标音频数据和第二目标音频数据,从而实现将声音进行分类,为目标用户播放更加有用的声音,屏蔽或减小对于目标用户而言的噪音,有效提高了目标用户的行车体验。
在用车过程中,为了能够行车舒适,用车人员经常会播放音乐、广播等多媒体文件,为了能够兼顾目标用户收听媒体文件的声音和车辆200外部的声音,可以基于多媒体的音量大小对第二目标音频数据进行处理,从而确保目标用户既可以收听到车辆200外部的有用的声音,又可以收听到对于多媒体对应的声音,以提高目标用户的用车体验,如图9所示,上述步骤S223可以包括以下步骤S2231至步骤S2233。
步骤S2231:获取车内环境的音量,则根据目标音频信号所表征的声音音量以及车内环境的音量确定音频增益。
在本实施例中,车内环境的音量可以包括通过播放模块13播放多媒体所产生的音频。例如,车内环境中的声音可以包括播放音乐、广播、视频等多媒体所发出的声音,此处对多媒体的性质不做具体限制。其中,可以基于目标音频信号和播放模块13的音量设置参数确定目标音频信号所表征的声音音量大小,也可以基于播放模块13的音量设置参数确定车内环境的音量大小。
另外,音频增益可以包括用于对第二目标音频按照一定倍数进行放大的参数。例如,该音频增益可以是0.4倍、0.6倍、1.2倍等。在一些示例中,当车内环境的音量大于目标音频信号所表征的声音音频时,若车内环境的音量与目标音频信号所表征的声音音量之间的差值绝对值越大,音频增益通常越大;当车内环境的音量小于目标音频信号所表征的声音音频时,若车内环境的音量与目标音频信号所表征的声音音量之间的差值绝对值越大,音频增益通常越小;
步骤S2232:根据音频增益对第二目标音频数据进行增益处理,得到第二预处理数据。
在本实施例,可以对第二目标音频数据按照音频增益所代表的倍数进行放大,从而得到第二预处理数据。
步骤S2233:基于第一预处理数据以及第二预处理数据得到目标音频信号。
在本实施例中,可以将该第一预处理数据和第二预处理数据按照第一目标音频数据和第二目标音频数据原有的时序进行结合,从而得到目标音频信号。
在本实施例中,通过上述步骤S2231至步骤S2233的实施,根据音频增益对第二目标音频数据进行处理,使得与目标音频信号对应的声音和车内环境的声音不会被掩盖,可以兼顾目标用户收听媒体文件的声音和车辆200外部的声音,确保目标用户既可以收听到车辆200外部的有用的声音,又可以收听到与多媒体对应的声音,以提高目标用户的用车体验。
步骤S23:将目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
在一些场景中,目标用户可以无需收听车辆200外部的声音,可以通过车辆当前的驾驶模式确定是否需要播放与目标音频信号所对应的声音,如图10所示,在上述步骤S21之前,还可以包括以下步骤S24至步骤S26。
步骤S24:获取车辆当前的驾驶模式,驾驶模式包括人工驾驶模式和全自动驾驶模式。
在本实施例中,可以基于车辆200的车辆控制***确定车辆200当前的驾驶模式。其中,人工驾驶模式可以包括由驾驶员操控车辆200进入行车状态的模式。全自动驾驶模式可以包括无需驾驶员操控即可使车辆200处于行车状态的模式。
步骤S25:若驾驶模式为人工驾驶模式,则控制麦克风模块11进入休眠状态。
在本实施例中,休眠状态可以包括麦克风模块11处于停止基于车辆200外部的声音生成原始音频信号的状态。
步骤S26:若驾驶模式为全自动驾驶模式,则控制麦克风模块11进入工作状态。
在本实施例中,工作状态可以包括麦克风模块11处于基于车辆200外部的声音生成原始音频信号的状态。
在本实施例中,通过上述步骤S24至步骤S26的实施,基于车辆200当前的驾驶模式自动确定是否生成原始音频信号,能够在车辆200处于全自动驾驶模式时,停止向目标用户播放车辆200外部的声音,提升目标用户的用车体验。
通过本实施例的车辆降噪方法的实施,能够对车辆外部的声音进行降噪处理,将降噪后的声音被有目的的保留,并播放经过降噪的声音,使该声音传输至目标区域,使得处于目标区域的用户能够收听到外部的声音,尤其适用于设置有隔音能力较强的车辆,使得能够有效地减小处于目标区域以外的用户接收到的声音,为处于目标区域以外的用户提供安静的乘车环境,同时可以防止处于目标区域内的用户遗漏掉有用的信息,提高乘车的安全性;将原始音频信号所表征的声音进行区分,得到第一目标音频数据和第二目标音频数据,从而实现将声音进行分类,为目标用户播放更加有用的声音,屏蔽或减小对于目标用户而言的噪音,有效提高了目标用户的行车体验;同时可以根据音频增益对第二目标音频数据进行处理,使得与目标音频信号对应的声音和与多媒体对应的声音不会被掩盖,可以兼顾目标用户收听媒体文件的声音和车辆200外部的声音,确保目标用户既可以收听到车辆200外部的有用的声音,又可以收听到与多媒体对应的声音,以提高目标用户的用车体验。
请参阅图11,其示出了本申请实施例提供的一种车辆降噪装置的结构框图,该车辆降噪装置可以包括信号获取模块41、音频信号获取模块42和音频信号播放模块43。各功能模块详细说明如下:
信号获取模块41用于获取由设置于车辆外部的麦克风模块11生成的原始音频信号。音频信号获取模块42用于对原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号。音频信号播放模块43,用于将目标音频信号转换为声音模拟信号,并控制设置于车辆内部的目标区域的播放模块13播放声音模拟信号,使表征声音模拟信号的声音传输至目标区域。
进一步地,作为本实施例的一种实施方式,音频信号获取模块42可以包括音频数据获取单元、第一预处理数据获取单元和目标音频信号获取单元。各功能单元详细说明如下:
音频数据获取单元用于分析原始音频信号以提取第一目标音频数据和第二目标音频数据。第一预处理数据获取单元用于对第一目标音频数据进行降噪处理得到第一预处理数据。目标音频信号获取单元用于基于第一预处理数据以及第二目标音频数据得到目标音频信号。
进一步地,作为本实施例的一种实施方式,音频信号获取模块42还可以包括音频增益获取子单元、第二预处理数据获取子单元和目标音频信号获取子单元。各功能子单元详细说明如下:
音频增益获取子单元,用于获取车内环境的音量,,则根据目标音频信号所表征的声音音量以及车内环境的音量确定音频增益。第二预处理数据获取子单元,用于根据音频增益对第二目标音频数据进行增益处理,得到第二预处理数据。目标音频信号获取子单元,用于基于第一预处理数据以及第二预处理数据得到目标音频信号。
进一步地,作为本实施例的一种实施方式,本实施例提供的车辆降噪装置还可以包括驾驶模式获取模块、休眠控制模块和工作控制模块。各功能模块详细说明如下:
驾驶模式获取模块用于获取车辆当前的驾驶模式,驾驶模式包括人工驾驶模式和全自动驾驶模式。休眠控制模块用于若驾驶模式为人工驾驶模式,则控制麦克风模块11进入休眠状态。工作控制模块用于若驾驶模式为全自动驾驶模式,则控制麦克风模块11进入工作状态。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述装置中各个模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所显示或讨论的模块相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。
请参阅图11,其示出了本申请实施例提供的一种车辆,该车辆包括上述实施例提供的车辆降噪***100;该车辆还包括处理器810、通信模块820、存储器830和总线。处理器810、通信模块820、存储器830、电池10和温控设备20通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA总线、PCI总线、EISA总线或CAN总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中:
存储器830,用于存放程序。具体地,存储器830可用于存储软件程序以及各种数据。存储器830可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作至少一个功能所需的应用程序程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。除了存放程序之外,存储器830还可以暂存通信模块820需要发送的消息等。存储器830可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个固态硬盘(Solid State Disk,简称SSD)。
处理器810用于执行存储器830存放的程序。程序被处理器执行时实现上述各实施例的车辆降噪方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述基于权限的智能设备控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,的计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory,简称RAM)、SSD、带电可擦可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable read only memory,简称EEPROM)或快闪存储器(Flash Memory,简称Flash)等。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、SSD、Flash)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (3)
1.一种车辆降噪***,其特征在于,包括:
设置于车辆外部的麦克风模块,用于接收声音并基于所述声音生成原始音频信号;
音频处理模块,与所述麦克风模块连接,所述音频处理模块用于对所述原始音频信号进行降噪处理,得到目标音频信号;以及
设置于车辆内部的目标区域的播放模块,用于将所述目标音频信号转换为声音模拟信号并播放,使表征所述声音模拟信号的声音传输至所述目标区域;
所述目标区域为车辆驾驶位的驾驶座椅的头枕区域;
所述麦克风模块包括多个麦克风单元,多个所述麦克风单元按照规定间隔设置于车辆外部,多个所述麦克风单元分别与所述音频处理模块连接,且每个所述麦克风单元与车辆的参考位置之间存在第一相对方位,所述参考位置是挡风玻璃或天窗所处的位置;
所述播放模块包括多个播放单元,多个所述播放单元间隔地设置于目标区域,多个所述播放单元分别与所述音频处理模块连接,多个所述播放单元与所述麦克风单元对应关联;
每个所述播放单元与所述目标区域之间存在第二相对方位,每个所述麦克风单元的第一相对方位与和该麦克风单元对应的播放单元的第二相对方位所对应。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,每个所述麦克风单元用于接收声音并生成对应的子原始音频信号;所述音频处理模块还用于分别对所述子原始音频信号进行降噪处理得到相应的子音频信号。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,多个所述播放单元分别用于将基于对应的麦克风单元获得的子目标音频信号转换为子声音模拟信号,使所述子声音模拟信号的声音传输至所述目标区域。
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