CN114173254A - 车辆音频控制 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了“车辆音频控制”。一种计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器包括将由处理器执行以进行以下操作的指令：确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平，基于所述第一均方根信号电平和音频音量水平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流，确定具有第二延迟的音频数据流的第二均方根信号电平并且基于所述第二均方根信号电平和所述音频音量水平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流。所述指令包括用于将所述音频数据流输出到音频放大器和一个或多个扬声器的另外的指令。

Description

车辆音频控制
技术领域
本公开总体上涉及车辆音频***。
背景技术
车辆可以配备有计算装置、网络、传感器和控制器以获取关于车辆的环境的数据并基于所述数据来操作车辆。车辆传感器可提供关于在车辆环境中要行驶的路线和要避开的对象的数据。车辆的操作可以依赖于在车辆正在道路上进行操作时获取关于车辆的环境中的对象的准确且及时的数据。
发明内容
车辆中的计算装置可以被编程为控制车辆操作的各方面，包括操作娱乐***。一种车辆娱乐***可以包括车辆音频***，所述车辆音频***可以包括音频节目选择器、音量控件、音频数据处理器、一个或多个音频放大器和一个或多个扬声器。音频节目选择器可以从各种源中选择音频节目素材或数据，所述源包括接收到的无线电信号、包括固态存储装置的本地来源的节目素材以及包括智能电话的有线或无线连接的节目源。音量控件调节从车辆音频***发出的可听信号的响度，以分贝(dB)为单位测量。音频数据处理器可以包括用于调整音频数据的均衡(EQ)的部件。EQ是指存在于音频数据中的低音频率、中音频率或高音频率的相对水平。低音频率是指低音频频率，通常在音频***可以再现的最低频率的范围内，例如约20Hz至约300Hz。中音频率通常在约300Hz至约4,000Hz的范围内。高音频率通常在约4,000Hz至由音频***产生的最高频率(通常为约20,000Hz)的范围内。
例如，音频节目中的音频数据可以包括以不同的均衡(EQ)记录的各种音量水平的音乐。在本文所述的示例中，音频数据处理器被实现为数字信号处理器。音频数据处理器也可以通过配置模拟电路来实现，以实现与本文所述的数字电路相同的功能。本文描述的数字电路通过使用模数转换器对模拟音频数据流进行采样和数字化或直接处理数字音频流来处理模拟音频数据。车辆音频***的感知到的总音量可以取决于由音量控件设置的车辆音频***的音量水平、音频数据被记录的音量以及音频数据的特定部分的音量。例如，音乐的低音量段落可能需要与高音量段落不同的EQ调整。用户倾向于调整音频信号电平以实现可接受的中等音量。因为低频(低音)和高频(高音)对人类听觉具有不同的影响，所以基于中音频率调整音量可能需要额外的调整以实现可接受的收听。由于不同音频节目源的音量和EQ的复杂交互，这种调整对于车辆的乘员来说可能是不明显的并且因此是困难的。本文讨论的技术通过确定要应用于所有类型的音频数据的正确的EQ来改进音频数据EQ，而不管新节目源开始的几秒钟内的节目源或音量水平如何。
取决于音频信号的总体音量水平，人类听觉对音频EQ的反应不同。例如，在与高频(高音)相同的水平下，低频(低音)可能需要更多的音频功率被感知。高频(高音)可以在非常低的音量水平下被感知为“嘶嘶声”，并且在高音量水平下被感知为“刺耳”或信号噪声。因为音频数据的各种节目源上的记录的音量水平和EQ可以是不同的，所以可以针对音频节目的每个部分(例如，每首歌曲或歌曲的部分)调整低音和高音控制以提供可接受的感知的EQ。
可接受的感知的EQ被定义为提供音频信号的EQ，其被人类收听者感知为在该音频信号中具有平衡量的低音和高音。尽管“平衡量的高音和低音”可以是主观量度，但是用于本目的的平衡量的高音和低音可以例如通过调查收听多个音频节目的多个用户来预先确定，该多个音频节目包括多个低音和高音设置以及多个音量下的音乐和人类语音记录两者。可以将调查结果制成表，以确定针对每种类型的音频数据和每个音量水平产生被大多数收听者感知为平衡的结果的低音和高音设置。本文描述的技术通过以下方式来改进音频***：确定低音和高音控制水平以应用到音频节目的每个部分，分析选定的音量水平下的音频数据并将所确定的低音和高音控制应用于该音频数据以自动产生低音和高音控制已被调整的音频信号以提供可接受的感知的EQ，并且因此在任何选定的音量水平下都令人类听觉愉悦地收听。在本文讨论的示例中，这些技术将应用于车辆音频***，然而，类似的技术也将应用于家用或商用音频***。
本文公开了一种方法，所述方法包括：确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平并且基于所述第一均方根信号电平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流，确定具有第二延迟的所述音频数据流的第二均方根信号电平并且基于所述第二均方根信号电平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流，以及将所述音频数据流输出到音频功率放大器。可以通过对模拟音频信号进行采样和数字化来确定音频数据流。第一延迟可以大于第二延迟。可以通过将第一时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第一均方根信号电平。所述低音搁架滤波器可通过输入基于以下方式由第一查找表输出的第一dB值来执行低音增强滤波器：将所述第一均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于零和最大音频音量的第一百分比之间的第一均方根信号值确定所述第一dB值以输出至所述低音搁架滤波器，并且其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由所述第一查找表输出的第二dB值来执行低音增强滤波器：将所述均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于所述第一百分比和最大音频音量之间的第一均方根信号值确定第二dB值以输出至所述低音搁架滤波器。
可以通过将第二时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第二均方根信号电平。所述高音搁架滤波器可通过输入基于以下方式从第二查找表输出的第三dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于零和最大音频音量的第二百分比之间的第二均方根信号值确定所述第三dB值以输出至所述高音搁架滤波器，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第四dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于最大音频音量的所述第二百分比和所述最大音频音量的第三百分比之间的第二均方根信号电平确定第四dB值以输出至所述高音搁架滤波器，并且其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第五dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于所述最大音频音量的所述第三百分比和所述最大音频音量之间的第二均方根信号电平确定从所述第二查找表输出的所述第五dB值。音频音量水平可为介于零和100％之间的值，所述值被应用到所述音频数据流以确定要施加的输出信号强度。所述音频数据流可包括左立体声音频数据流和右立体声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器被应用至所述左立体声音频数据流和所述右立体声音频数据流。所述音频数据流可包括多个环绕声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器在左立体声音频数据流和右立体声音频数据流上混以形成所述多个环绕声音频数据流之前应用至左立体声音频数据流和右立体声音频数据流。音频数据流可以由车辆音频***处理。所述车辆音频***可包括节目选择器以选择音频节目素材。所述车辆音频***可包括一个或多个计算装置和一个或多个数字信号处理器。车辆音频***可以包括在车辆信息娱乐***中。
还公开了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于执行上述方法步骤中的一些或全部的程序指令。还公开了一种计算机，所述计算机被编程用于执行上述方法步骤中的一些或全部，包括：确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平并且基于所述第一均方根信号电平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流，确定具有第二延迟的所述音频数据流的第二均方根信号电平并且基于所述第二均方根信号电平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流，以及将所述音频数据流输出到音频功率放大器。可以通过对模拟音频信号进行采样和数字化来确定音频数据流。第一延迟可以大于第二延迟。可以通过将第一时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第一均方根信号电平。所述低音搁架滤波器可通过输入基于以下方式由第一查找表输出的第一dB值来执行低音增强滤波器：将所述第一均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于零和最大音频音量的第一百分比之间的第一均方根信号值确定所述第一dB值以输出至所述低音搁架滤波器，并且其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由所述第一查找表输出的第二dB值来执行低音增强滤波器：将所述均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于所述第一百分比和最大音频音量之间的第一均方根信号值确定第二dB值以输出至所述低音搁架滤波器。
所述计算机可被进一步编程为通过将第二时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第二均方根信号电平。所述高音搁架滤波器可通过输入基于以下方式从第二查找表输出的第三dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于零和最大音频音量的第二百分比之间的第二均方根信号值确定所述第三dB值以输出至所述高音搁架滤波器，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第四dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于最大音频音量的所述第二百分比和所述最大音频音量的第三百分比之间的第二均方根信号电平确定第四dB值以输出至所述高音搁架滤波器，并且其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第五dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于所述最大音频音量的所述第三百分比和所述最大音频音量之间的第二均方根信号电平确定从所述第二查找表输出的所述第五dB值。音频音量水平可为介于零和100％之间的值，所述值被应用到所述音频数据流以确定要施加的输出信号强度。所述音频数据流可包括左立体声音频数据流和右立体声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器被应用至所述左立体声音频数据流和所述右立体声音频数据流。所述音频数据流可包括多个环绕声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器在左立体声音频数据流和右立体声音频数据流上混以形成所述多个环绕声音频数据流之前应用至左立体声音频数据流和右立体声音频数据流。音频数据流可以由车辆音频***处理。所述车辆音频***可包括节目选择器以选择音频节目素材。所述车辆音频***可包括一个或多个计算装置和一个或多个数字信号处理器。车辆音频***可以包括在车辆信息娱乐***中。
附图说明
图1是示例***通基础设施***的图示。
图2是示例性车辆音频***的图示。
图3是示例性高音搁架滤波器的图示。
图4是示例性低音搁架滤波器的图示。
图5是用于控制车辆音频的示例性过程的流程图。
具体实施方式
图1是交通基础设施***100的图示，所述交通基础设施***100包括可以自主(“自主”本身在本公开中意指“完全自主”)、半自主和乘员驾驶(也称为非自主)模式操作的车辆110。一个或多个车辆110的计算装置115可以从传感器116接收关于车辆110的操作的数据。计算装置115可以以自主模式、半自主模式或非自主模式操作车辆110。
计算装置115包括诸如已知的处理器和存储器。此外，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并且存储可由处理器执行的用于执行包括如本文所公开的各种操作的指令。例如，计算装置115可以包括编程以操作车辆制动、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一者或多者来控制车辆110的加速度)、转向、气候控制、内部灯和/或外部灯等中的一者或多者，以及确定计算装置115(而不是人类操作员)是否以及何时控制此类操作。
计算装置115可以经由车辆网络向车辆中的各种装置(例如，控制器、致动器、传感器(包括传感器116)等)传输消息和/或从所述各种装置接收消息。替代地或另外，在计算装置115实际上包括多个装置的情况下，可以使用车辆通信网络来用于在本公开中表示为计算装置115的装置之间的通信。此外，如下文所提及，各种控制器或感测元件(诸如传感器116)可以经由车辆通信网络向计算装置115提供数据。
另外，计算装置115可以被配置用于通过车辆对基础设施(V对I)接口111经由网络130与远程服务器计算机120(诸如云服务器)通信，如下所描述的，所述接口包括硬件、固件和软件，所述硬件、固件和软件准许计算装置115经由诸如无线互联网(
Figure BDA0003255367010000071
)或蜂窝网络的网络130与远程服务器计算机120通信。因此，V对I接口111可以包括被配置为利用各种有线和/或无线联网技术(例如，蜂窝、
Figure BDA0003255367010000072
和有线和/或无线分组网络)的处理器、存储器、收发器等。计算装置115可以被配置为用于使用例如在附近车辆110间在移动自组网的基础上形成或通过基于基础设施的网络形成的车辆对车辆(V对V)网络(例如，根据专用短程通信(DSRC)和/或类似的通信)通过V对I接口111与其他车辆110通信。计算装置115还包括诸如已知的非易失性存储器。计算装置115可以通过将数据存储在非易失性存储器中来记录数据，以便以后检索并经由车辆通信网络和车辆对基础设施(V对I)接口111传输到服务器计算机120或用户移动装置160。
如本文使用的术语控制器为通常被编程来监测和/或控制特定车辆子***的计算装置。除了上面列出的示例之外，控制器的示例是信息娱乐控制器112。信息娱乐是词语“信息”和“娱乐”的组合。信息娱乐控制器112可以从车辆乘员获得数据并向车辆乘员呈现数据。信息娱乐控制器112可以与计算装置115或基于云的服务器计算机120通信以向车辆的乘员呈现数据，所述数据包括诸如车辆速度和方向的操作数据、诸如安全带或车门关闭状态的安全数据以及音乐或视频数据。信息娱乐控制器112可以与计算装置115或基于云的服务器计算机120通信，以经由包括视频屏幕的显示器在视觉上或经由合成语音或记录的音乐或声音在听觉上获得要呈现给车辆乘员的数据。信息娱乐控制器112可以经由诸如拨号盘或开关的物理控件从乘员获取关于车辆的操作的数据。信息娱乐控制器112还可以与计算装置115或基于云的服务器计算机120通信以经由语音识别从车辆获得输入数据。信息娱乐控制器112还可以与计算装置115或基于云的服务器计算机120和传感器116通信以处理包括车辆乘员的视频数据，从而经由手势识别获得输入数据。
图2是车辆音频***200的图示。车辆音频***200是车辆娱乐***的一部分并且是信息娱乐控制器112的一部分。车辆音频***200的部分(诸如模式选择器204和音量控件206的部分)可以被实现为在包括在计算装置115中的处理器上执行的软件。例如，音频数据处理器202通常被实现为在包括在计算装置115中的处理器或数字信号处理器(DSP)上执行的软件。在一些示例中，模式选择器204、音量控件206和音频数据处理器202可以全部或部分地实现为执行与本文描述的数字示例相同的功能的模拟电路。
模式选择器204选择包括来自音频节目源的音频数据的音频节目。音频节目源可以是接收经由射频传输的信号的无线电调谐器。音频节目源也可以是物理装置，诸如光盘或固态存储装置。音频节目源也可以是例如来自智能电话或其他手持式装置的蓝牙信号。音频节目源也可以是存储在计算装置115上的存储器中或从基于云的服务器计算机120下载的数字信号。音频节目源也可以是互联网音频流。模式选择器204基于用户输入来选择音频节目源并将所选择的音频数据传递到音量控件206。音量控件206增大或减小由车辆音频***200输出的可听功率。在音频数据是模拟信号的示例中，音量控件206通过增大或减小音频数据的电压来操作。在音频数据是数字信号的示例中，音量控件增大或减小音频数据中所包括的数字值。在该示例中，当音频节目源包括模拟音频数据时，在将音频数据传递到音频数据处理器202之前的某个时刻使用模数(A/D)转换器将模拟音频数据转换为数字信号。这可以在模式选择204或音量控制206之前或之后发生。
音频数据处理器202通过使用两个单独的均方根(RMS)信号电平测量块(SM1和SM2)208、210确定音频数据的两个单独的音量水平来操作。RMS信号电平测量是用于测量诸如音频数据的复杂波形的信号强度的技术，所述复杂波形包括具有正值和负值的正弦信号。RMS信号电平测量将音频数据划分为持续时间大致相等的样本。通过平方积分来处理每个样本，其中通过对样本中包括的平方值求和来对样本中的数字音频数据进行积分。对音频数据中的值进行平方允许平方和正确地对应于样本中包括的能量的量。然后对平方的样本求平均以产生与在与样本总数相对应的时间段内的平均能量相对应的数字。
在该示例中，RMS信号电平测量块208具有两秒的时间段，并且RMS信号电平测量块210具有五秒的时间段。可以利用移动窗口过程来确定RMS信号电平。移动窗口过程针对输入到所述过程的每个新样本输出新的RMS信号电平。从总和中减去最旧的平方总和样本，并且在求平均之前添加最新的平方总和。以这种方式，新的RMS信号电平在每个时间采样间隔可用，并且反映了最后n个时间间隔，其中n是要被平均的样本总数。时间间隔的范围可以从小于一毫秒到大于10毫秒。RMS信号电平测量块208、210测量输入音频数据的音量水平，所述音量水平是音频节目源的音量水平、记录音频数据时的音量水平以及由音量控件206设置的音量水平的组合。
在RMS信号测量块208、210之后，将测量的RMS信号值的两个单独的副本传递到查找表(LUT1和LUT2)212、214。查找表212、214实现图3和图4分别所示的功能。查找表212、214是值的索引阵列，其可以用于通过更简单的阵列访问来替换函数的运行时计算。例如，可以针对一系列x值来计算一个变量的函数y＝f(x)的值。可以对x的值进行索引，这意味着它们被分配了介于1和n之间的整数值、数字或x值。可以构造表或阵列，所述表或阵列将计算的y值存储在等于对应的x值的索引处。在运行时，可以使用x的值来选择用于从查找表访问y的对应值的索引，而无需计算函数y＝f(x)。
查找表也可以用于确定表示为曲线图的函数的值。例如，查找表212、214是分别对应于曲线图300和400中指定的dB值的索引阵列。查找表212、214的索引值分别基于曲线图300和400的x轴上出现的RMS信号值来确定。可以选择曲线图300和400的x轴上出现的RMS信号值的范围和采样率以将RMS信号值转换为索引。例如，曲线图300上的x轴具有0％-100％的范围，并且曲线图300上的x轴具有0％-40％的范围。RMS信号值可以例如0.1％的速率进行采样，从而针对曲线图300产生0-1000的索引，并且针对曲线图400产生0-400的索引。查找表212、214的值分别出现在由来自曲线图300的RMS信号值和来自曲线图300和400的y轴的dB值指定的索引值处。
查找表212、214通过基于测量的RMS信号值选择索引并使用查找表212、214来确定要分别使用高音搁架滤波器(TSF)218和低音搁架滤波器(BSF)216应用于音频数据的dB值来操作。例如，在查找表212中，对应于0％、20％、40％和100％的RMS信号值的索引值0、200、400和1000分别产生-16dB、0dB、0dB和-5dB的dB值。在查找表214中，对应于0％、10％和40％的RMS信号值的索引值0、100和400分别产生6dB、6dB和0dB的dB值。基于由RMS信号测量块208、210输出的所测量的RMS信号值，查找表212、214输出要传递到低音搁架滤波器和高音搁架滤波器的对应于dB增益或dB去除的数字值。正dB值(＞0)对应于dB增益，这意味着音频数据流电平的增加。负dB值(＜0)对应于dB去除，这意味着音频数据流电平的减少。0dB值对应于音频数据流电平没有变化。
由查找表212、214输出的dB去除或dB增益值分别输入到高音搁架滤波器(TSF)218和低音搁架滤波器(BSF)216。搁架滤波器是对一系列频率值进行操作的滤波器。例如，高音搁架滤波器(也称为高音去除滤波器)将数字音频数据中的从约4000Hz直到车辆音频***200的最大频率(通常为约20,000Hz)的所有频率降低由从查找表212输出的dB去除指定的dB值。低音搁架滤波器(也称为低音增强滤波器)将数字音频数据中在从车辆音频***输出的最低频率(通常为约20Hz)与通常高达约300Hz之间的所有低音频率增强或增大由来自查找表214的输出指定的量。从音量控件206输出的音频数据被输入到低音搁架滤波器216，其中根据来自查找表214的输出对信号进行低音滤波。然后将经低音滤波的音频数据传递到高音搁架滤波器218，其中根据来自查找表212的输出对经低音滤波的音频数据进行高音滤波。
然后，通常使用数模(D/A)转换器将经低音和高音滤波的音频数据流转换为模拟信号，并传递到音频功率放大器(APA)220，在音频功率放大器(APA)220中，信号电平增加到适合于驱动扬声器222以产生要由车辆110中的收听者听到的音频信号的水平。因为RMS信号测量块208具有两秒的积分时间，所以高音搁架滤波器218将以约两秒的延迟操作。因为RMS信号测量块210具有五秒的积分时间，所以低音搁架滤波器216将以约五秒的延迟操作。这些延迟将允许音频数据处理器202对音频节目数据的变化作出响应，而不会致使音频数据处理器202对音频数据的瞬时变化(诸如音乐中的短暂暂停或暂时响亮或柔和部分)作出响应。高音搁架滤波上的两秒延迟和低音搁架滤波上的五秒延迟允许音频数据处理器跟踪音频节目数据的变化，而不会听起来“急剧变化”，即，高音或低音滤波器的过于频繁的变化变得令人反感。
在要处理立体声音频数据的示例中，向信号电平测量块(SM1和SM2)馈送包括左和右的和的单信号。查找表(LUT1和LUT2)然后馈送立体声低音搁架滤波器和高音搁架滤波器。这是为了确保当左源信号和右源信号中的频率内容改变时，立体声分阶不会偏离。然后将立体声高音搁架滤波器的输出发送到两个单独的音频功率放大器220和扬声器222。在多通道***的情况下，在由立体声信号形成多通道信号的上混阶段之前，本文描述的方案将应用于立体声。音频功率放大器220还可以用相同的放大的音频数据供应两个或更多个扬声器222。
本文讨论的技术通过在音量控制206调整之后处理音频数据来改进用于调整EQ的现有***，从而考虑音量控制调整、音频节目源音量的变化和音频数据本身的变化。本文讨论的技术在高音调整时应用第一延迟并在低音调整时应用第二延迟，从而实现使人类收听者听起来感到愉悦的EQ调整。第一延迟通常小于第二延迟。第一延迟的范围可以从小于一秒到大于三秒，并且通常可以是约两秒。第二延迟的范围可以从小于两秒到大于十秒，并且通常可以是约五秒。RMS信号测量和查找表提供了用于持续测量音频数据的计算有效技术，而无需带通滤波器来单独地测量和调整音频数据流的低音、中音和高音部分，同时提供等效结果。
图3是在查找表212中实现的示例性高音搁架滤波器的曲线图300。曲线图300绘制了以dB为单位的查找表212的去除值与最大音量的百分比。曲线302在0音量下的-16dB信号去除处开始，并且在最大音量的约20％处上升到0dB信号去除。这趋向于消除低音量下对收听者通常明显的“嘶嘶声”或“噼啪声”，其中信号的高音部分是唯一具有足够能量以被收听者听到的信号。在超过最大***音量的80％直至最大***音量的100％的音量下，曲线302从0dB去除下降到5dB去除。这消除了由过度放大高音频高音量引起的刺耳感。
图4是在查找表214中实现的示例性低音搁架滤波器的曲线图400。曲线图400绘制了以dB为单位的查找表214的增强值与最大音量的百分比。这倾向于补偿低音量音频中由于低频(低音)需要比高频(高音)更多的能量来移动空气并产生可听信号而导致的明显的低音不足。曲线402从0音量开始并且维持6dB增益直到最大***音量的1-％。然后，曲线402从最大***音量的10％到最大***音量的40％降低到0dB增益。低音增益从最大***音量的40％到最大***音量的100％保持在0dB。
图5是关于图1至图4描述的过程500的流程图，过程500用于调整车辆音频***上的EQ。过程500可由计算装置115的处理器实现，例如，将来自多个音频源的音频数据视作输入、执行命令以及输出音频数据。过程500包括可以以所示顺序执行的多个框。过程500可替代地或另外包括更少的框，或者可包括以不同顺序执行的框。
过程500开始于框502，其中包括在车辆110中的计算装置115响应于用户的输入或来自计算装置115的输入而输入对应于由模式选择204选择的音频节目的音频数据。例如，用户可以选择音乐节目或无线电台。所确定的音频数据由模式选择204通过音量控件206输出到第一RMS信号电平测量块208。第一RMS信号电平测量块208在两秒内测量音频数据的平均平方样本值。第一RMS信号电平测量值被传递到第一查找表212。第一查找表实现图3所示的高音dB去除曲线302。
在框504处，将音频数据输入到第二RMS信号电平测量块210。第二RMS信号电平测量块210在五秒内测量音频数据的平均平方样本值。第二RMS信号电平测量值被传递到第二查找表214。第二查找表实现图4所示的低音增强曲线402。
在框506处，低音搁架滤波器216在20Hz与300Hz之间的低音频率上实现由第二查找表214输出的低音增强值，并且将低音增强的音频数据输出到高音搁架滤波器218。
在框508处，高音搁架滤波器218对由低音搁架滤波器216输出的音频数据实施由第一查找表212输出的高音去除值，并且将低音增强和高音去除的音频数据输出到音频功率放大器220。
在框510处，输出的经低音增强和高音去除的音频数据被放大到适合于驱动一个或多个扬声器222的信号电平，并且输出到一个或多个扬声器222以产生可听音频信号。在框510之后，过程500结束。
诸如本文讨论的那些计算装置的计算装置通常各自包括命令，所述命令可由诸如上文所识别的那些计算装置的一个或多个计算装置执行并用于执行上文所描述的过程的框或步骤。例如，上文所讨论的过程框可体现为计算机可执行命令。
计算机可执行命令可以根据使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解译，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于：JavaTM、C、C++、Python、Julia、SCALA、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。一般来说，处理器(例如，微处理器)接收例如来自存储器、计算机可读介质等的命令，并且执行这些命令，从而执行一个或多个过程，包括本文所描述的过程中的一者或多者。此类命令和其他数据可以存储在文件中并使用各种计算机可读介质来传输。计算装置中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。
计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(例如，命令)的任何介质。这种介质可以采用许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质包括通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。计算机可读介质的常见形式包括例如软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、快闪EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带、或者计算机可从其读取的任何其他介质。
除非本文作出相反的明确指示，否则权利要求中使用的所有术语意图给出如本领域技术人员所理解的普通和通常的含义。具体地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用诸如“一个”、该”、“所述”等单数冠词应被解读为叙述所指示的要素中的一者或多者。
术语“示例性”在本文中以表示示例的意义使用，例如，对“示例性小部件”的引用应被解读为仅指代小部件的示例。
修饰值或结果的副词“大约”意味着形状、结构、测量值、值、确定、计算等可能因材料、机加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通信时间等的缺陷而与确切描述的几何形状、距离、测量值、值、确定、计算等有偏差。
在附图中，相同的附图标记指示相同的元件。此外，可以改变这些元件中的一些或全部。关于本文所描述的介质、过程、***、方法等，应当理解，尽管此类过程等的步骤或框已被描述为按照特定顺序的序列发生，但是此类过程可以通过以本文所描述的顺序以外的顺序执行的所描述步骤来实践。还应当理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤，或者可以省略本文所描述的某些步骤。换句话说，本文对过程的描述是出于说明某些实施例的目的而提供的，并且决不应解释为限制所要求保护的发明。
根据本发明，提供了一种计算机，所述计算机具有：处理器和存储器，所述存储器包括可由处理器执行以进行以下操作的指令：确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平并且基于所述第一均方根信号电平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流；确定具有第二延迟的所述音频数据流的第二均方根信号电平并且基于所述第二均方根信号电平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流；以及将所述音频数据流输出到音频功率放大器。
根据一个实施例，所述指令包括用于通过对模拟音频信号进行采样和数字化来确定所述音频数据流的另外的指令。
根据一个实施例，所述第一延迟大于所述第二延迟。
根据一个实施例，所述指令包括用于通过将第一时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第一均方根信号电平的另外的指令。
根据一个实施例，所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由第一查找表输出的第一dB值来执行低音增强滤波器：将所述第一均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于零和最大音频音量的第一百分比之间的第一均方根信号值确定所述第一dB值以输出至所述低音搁架滤波器，并且其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由所述第一查找表输出的第二dB值来执行低音增强滤波器：将所述均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于所述第一百分比和最大音频音量之间的第一均方根信号值确定第二dB值以输出至所述低音搁架滤波器。
根据一个实施例，所述指令包括用于通过将第二时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第二均方根信号电平的另外的指令。
根据一个实施例，所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从第二查找表输出的第三dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于零和最大音频音量的第二百分比之间的第二均方根信号值确定所述第三dB值以输出至所述高音搁架滤波器，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第四dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于最大音频音量的所述第二百分比和所述最大音频音量的第三百分比之间的第二均方根信号电平确定第四dB值以输出至所述高音搁架滤波器，并且其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第五dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于所述最大音频音量的所述第三百分比和所述最大音频音量之间的第二均方根信号电平确定从所述第二查找表输出的所述第五dB值。
根据一个实施例，音频音量水平为介于零和100％之间的值，所述值被应用到所述音频数据流以确定要施加到一个或多个扬声器的输出信号强度。
根据一个实施例，所述音频数据流包括左立体声音频数据流和右立体声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器被应用至所述左立体声音频数据流和所述右立体声音频数据流。
根据一个实施例，所述音频数据流包括多个环绕声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器在左立体声音频数据流和右立体声音频数据流上混以形成所述多个环绕声音频数据流之前应用至左立体声音频数据流和右立体声音频数据流。
根据本发明，一种方法包括：确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平并且基于所述第一均方根信号电平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流；确定具有第二延迟的所述音频数据流的第二均方根信号电平并且基于所述第二均方根信号电平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流；以及将所述音频数据流输出到音频功率放大器。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于通过对模拟音频信号进行采样和数字化来确定所述音频数据流。
根据一个实施例，所述第一延迟大于所述第二延迟。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于通过将第一时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第一均方根信号电平。
根据一个实施例，所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由第一查找表输出的第一dB值来执行低音增强滤波器：将所述第一均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于零和最大音频音量的第一百分比之间的第一均方根信号值确定所述第一dB值以输出至所述低音搁架滤波器，并且其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由所述第一查找表输出的第二dB值来执行低音增强滤波器：将所述均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于所述第一百分比和最大音频音量之间的第一均方根信号值确定第二dB值以输出至所述低音搁架滤波器。
根据一个实施例，上述发明的特征还在于通过将第二时间段内的音频数据流的平方数字值求和来确定第二均方根信号电平。
根据一个实施例，所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从第二查找表输出的第三dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于零和最大音频音量的第二百分比之间的第二均方根信号值确定所述第三dB值以输出至所述高音搁架滤波器，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第四dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于最大音频音量的所述第二百分比和所述最大音频音量的第三百分比之间的第二均方根信号电平确定第四dB值以输出至所述高音搁架滤波器，并且其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第五dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于所述最大音频音量的所述第三百分比和所述最大音频音量之间的第二均方根信号电平确定从所述第二查找表输出的所述第五dB值。
根据一个实施例，音频音量水平为介于零和100％之间的值，所述值被应用到所述音频数据流以确定要施加的输出信号强度。
根据一个实施例，所述音频数据流包括左立体声音频数据流和右立体声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器被应用至所述左立体声音频数据流和所述右立体声音频数据流。
根据一个实施例，所述音频数据流包括多个环绕声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器在左立体声音频数据流和右立体声音频数据流上混以形成所述多个环绕声音频数据流之前应用至左立体声音频数据流和右立体声音频数据流。

Claims (15)

1.一种方法，其包括：
确定具有第一延迟的音频数据流的第一均方根信号电平，并且基于所述第一均方根信号电平将低音搁架滤波器应用于所述音频数据流；
确定具有第二延迟的所述音频数据流的第二均方根信号电平，并且基于所述第二均方根信号电平将高音搁架滤波器应用于所述音频数据流；以及
将所述音频数据流输出到音频功率放大器。
2.如权利要求1所述的方法，其还包括通过对模拟音频信号进行采样和数字化来确定所述音频数据流。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一延迟大于所述第二延迟。
4.如权利要求1所述的方法，其还包括通过将第一时间段内的所述音频数据流的平方数字值求和来确定所述第一均方根信号电平。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由第一查找表输出的第一dB值来执行低音增强滤波器：将所述第一均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于零和最大音频音量的第一百分比之间的第一均方根信号值确定所述第一dB值以输出至所述低音搁架滤波器，并且其中所述低音搁架滤波器通过输入基于以下方式由所述第一查找表输出的第二dB值来执行低音增强滤波器：将所述均方根信号电平输入到所述第一查找表以针对介于所述第一百分比和最大音频音量之间的第一均方根信号值确定第二dB值以输出至所述低音搁架滤波器。
6.如权利要求1所述的方法，其还包括通过将第二时间段内的所述音频数据流的平方数字值求和来确定所述第二均方根信号电平。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从第二查找表输出的第三dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于零和最大音频音量的第二百分比之间的第二均方根信号值确定所述第三dB值以输出至所述高音搁架滤波器，其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第四dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于最大音频音量的所述第二百分比和所述最大音频音量的第三百分比之间的第二均方根信号电平确定第四dB值以输出至所述高音搁架滤波器，并且其中所述高音搁架滤波器通过输入基于以下方式从所述第二查找表输出的第五dB值来执行高音去除滤波器：将所述第二均方根信号电平输入到所述第二查找表，所述第二查找表针对介于所述最大音频音量的所述第三百分比和所述最大音频音量之间的第二均方根信号电平确定从所述第二查找表输出的所述第五dB值。
8.如权利要求1所述的方法，其中音频音量水平是介于零和100％之间的值，所述值被应用到所述音频数据流以确定要施加的输出信号强度。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述音频数据流包括左立体声音频数据流和右立体声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器被应用至所述左立体声音频数据流和所述右立体声音频数据流。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述音频数据流包括多个环绕声音频数据流，并且其中所述低音搁架滤波器和所述高音搁架滤波器在左立体声音频数据流和右立体声音频数据流上混以形成所述多个环绕声音频数据流之前应用至左立体声音频数据流和右立体声音频数据流。
11.如权利要求1所述的方法，其中所述音频数据流由车辆音频***处理。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述车辆音频***包括节目选择器以选择音频节目素材。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述车辆音频***包括一个或多个计算装置和一个或多个数字信号处理器。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述车辆音频***包括在车辆信息娱乐***中。
15.一种***，其包括被编程为执行如权利要求1-14中任一项所述的方法的计算机。
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