一种车载混音方法及其装置与流程

本发明涉及汽车语音领域，特别涉及一种车载混音方法及其装置。

背景技术：

近年来，随着各类车辆行驶的软件发展，通过车内多媒体对驾驶者提供的音频需求逐渐增多,有基于娱乐性的多媒体音频信号,有基于导航驾驶的提示音频信号,有基于安全辅助驾驶的报警提示音频信号等。对这些多种音频要求同时播放时，由于车辆最多只有固定的四个喇叭输出,一般采用混合的方式处理后输出,如基于多媒体娱乐音频,混合导航提示或安全驾驶提示方式，但是类似导航提示与安全驾驶提示这类混合的音频信号本身存在噪声大问题,而且只在短时间内播放,长时间基本无需求,如果长时间打开混合通道,使得原来正常的高保真需求的多媒体娱乐信号收到混合通道的噪声干扰,影响驾驶者的听觉享受,。

现有的解决方式是对多声道进行音量处理，使得输出相对舒适的音量，如cn201610276920.5，但是这种方法不能消除混音通道的噪声干扰，在不需要混合的时间段，降低混合音频的音量，提高多媒体音频的信号幅值，从而提高多媒体音频的信噪比，使得噪声相对有用音频减弱，但这种方式容易造成多媒体信号因幅值过大导致的失真。

另外一种方法是通过软件控制混音通道开关的方式，当第二个音频要求打开混音通道的情况下，才会通过软件打开，即保证空闲的时间里，没有混音通道的噪声干扰，此方案虽从听觉上减少混音通道的噪声干扰，但在实际应用中，会增加软件逻辑复杂性，也极有可能会影响系统的稳定性，另外该方法通过软件判断，会带来一定的延时，这种延迟使得混音通道打开的时间跟不上音频的播放的时间，往往导致音频已经播放完成，还没有打开混音通道的情况，使得驾驶者只能够听到一部分或者完全没有听到的需要混合音频的内容。在此外，如果混合语音不是来自本身系统方案，而是通过外部设备直接引进系统中，则无法通过软件控制方式处理了。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是，如何解决现有车载混音中，不能够同时存在消除噪声干扰、混音延迟、音量舒适、控制通用性和结构简单。

为了解决上述问题，本发明提供了一种车载混音方法，包括以下步骤：

s10：设定噪声基准幅值；

s20：对输入的混合语音信号进行处理；

s30：将处理后的混合语音信号的幅值与噪声基准幅值进行比较，若混合语音信号的幅值小于或等于噪声基准幅值，则跳至s50，否则跳至s40；

s40：打开混音通道，将处理后的混合语音信号与多媒体音源进行混合，之后跳转至s20；

s50：关闭混音通道，之后跳转至s20。

通过设置噪声基准值，输入的混合语音信号进行统一的处理，处理后通过与噪声基准值进行判断是否为噪声，普通的声道噪声一般通过前面的处理步骤滤走，所以一般低于噪声基准值的混合语音信号均为残存的噪声信号，其幅值均小于噪声基准值，不能够打开混音通道，反之有用的混合语音信号则能够打开混声通道，通过这种方法，不仅不需要区分声音的来源是否是系统本身的方案，降低方案的复杂性，提高反应效率，还能够对声道中的噪声进行处理。

步骤s40包括以下步骤：

s41：对幅值大于噪声基准幅值的混合语音信号，进行延时处理；

s42：打开混音通道，将处理后的混合语音信号与多媒体音源进行混合，之后跳转至s20。

通过对准备进入混音通道的混合语音信号进行延时处理，能够保证该信号中有用的信息段（即大于噪声基准值的频段）能够避免因信号传递过程造成混声通道较慢打开而造成一部分有用信息未混入声道中，使得驾驶者不能够听到完整的信息。

s20包括以下步骤：

s21：对输入的混合语音信号进行滤波处理；

s22：对输入的混合语音信号进行放大处理。

通过对输入的混合语音信号进行滤波处理，能够将一部分噪声直接滤除，提高音频质量，也防止后续的音频放大步骤会将一部分噪声放大，影响后续的幅值比较判断。对输入的混合语音信号进行放大，能够使得有用的信息段能够在后续混声后能够被驾驶者清楚听到。

s10包括以下步骤：

s11：设定噪声基准幅值；

s12：设定混音声道。

通过设定混声通道，能够使得相关混声能够只在某一个声道中体现，不会在全车内播放，提高车内乘坐人员的乘坐舒适度。

步骤s40包括以下步骤：

s42：打开混音通道，

s43：将处理后的混合语音信号与选定的多媒体音源的声道进行混合，之后跳转至s20。

一种车载混音装置，包括信号处理模块、检测模块、开关模块，所述的信号处理模块与检测模块连接，所述的检测模块与开关模块连接，所述的检测模块能够控制开关模块的通断。通过在内部直接设置以上各模块，能够不管音频来源，直接对音频处理，提高音频的处理能力，另外检测模块能够通过检测结果直接对开关模块进行控制，保证了开关的准确性，另外也提高开关模块的通断速度，减少延迟播放的时间，使得驾驶者更快接收到相关的音频信息。

信号处理模块包括语音滤波模块和语音放大模块，所述的语音滤波模块与语音放大模块连接，所述的语音放大模块与检测模块连接。两个模块能够对输入的音频进行预处理，提高后续的检测模块的判断精度。

还包括语音延迟模块，所述的语音延迟模块设置在检测模块与开关模块之间。延迟模块能够解决在检测模块在向开关模块进行闭合的信息，开关模块闭合过程所需时间的这段过程，相关音频信息提前到达开关模块后不能够通过而造成有用信息损失的情况发生。

本发明具有以下的有益效果：

1.能够完整清晰输出混合语音信号。通过前期的滤波降噪处理，以及后续有用信息段进行延时处理，使得待输出的混合语音信号能够完整地进行混合，清晰地进行播放。

2.能够在不需要混合导航提示音或安全驾驶提示音的时间里，完全拒绝混合通道的噪声对多媒体音频的干扰，高保真地播放多媒体音乐。

3.通用性强。能够处理车载系统内或者是外部系统中的音频信号。

4.结构简单。本发明的结构简单，相对与现有的复杂软件控制方法，在成本以及维修上都有巨大的优势。

附图说明

图1为本发明一种车载混音方法的方法流程图。

图2为本发明一种车载混音方法及其装置的硬件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的有点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚的界定。

实施例1

首先设定噪声基准幅值，该基准值可以通过电路结构的参数进行设置，也可以存储在相应的信息储存媒介中。同时还能够设定混声通道，混声通道指的是不同的外放通道，车内有4个喇叭，可以简单认为有4个混声通道，设定的混声通道可以是1个或者是几个。在进行处理时，首先对输入的混合语音信号进行处理，处理的方式可以通过电路的方式进行处理，也可也通过微处理器中的软件算法进行处理，具体包括了对信号的滤波，放大，调频和降噪等处理内容。在完成对输入的信号进行处理后，则将处理后的信号实时与噪声基准幅值比较，在幅值大于噪声基准幅值的情况下，将混声通道打开，因为幅值的比较是实时比较，所以通道的打开和关闭是根据实时的比较结果决定的，当比较的幅值小于噪声基准幅值时，混声通道会马上关闭。进入混声通道后的有用信息段会根据预先设定的混声通道进行混声，在指定的通道下输出混合的音频。

实施例2

如图1和图2所示，以车内多媒体音源为基本音源，待混合的音源所发出的信号称为混合语音信号。车内包括有音频处理模块和车辆mcu模块，车辆mcu模块，车辆内部的4个不同声道的喇叭，车辆mcu模块与音频处理模块连接，音频处理模块与车辆内部4个不同声道的喇叭分别连接，即车辆mcu能够控制音频处理模块进行工作，而音频控制模块能够将外部输入的音频进行处理，然后通过相关的控制指令发送给不同的声道喇叭进行发声。还包括本发明的语音滤波模块、语音放大模块、检测模块、延迟模块和开关模块，待混合的音源与滤波模块连接，语音滤波模块的输出端与语音放大模块的输入端连接，语音放大模块的输出端与检测模块连接，检测模块的输出端与延迟模块连接，延迟模块的输出端与开关模块连接，同时，检测模块可以控制开关模块的通断。开关模块的输出端则是与音频控制模块连接。

待混合的音源在接通的情况下会长时间连接，即会长时间对本发明发出音频信号，但是音源长时间发送的音频信号中并不是全是有用的信息段，当音源中不产生有用信息时，其发出的音频信息理论上应为0，但是由于传输环境和内部的电子元件的作用，常常会产生较多的噪声。

在与本发明的连接后，待混合的音源不断向本发明发出音频，要求进行混合，待混合的音频实时通过语音滤波器进行滤波，这里滤波器具体为带通滤波器，所述的滤波器范围为20hz~20khz，经过滤波器后，实时的滤波语音将会被语音放大器进行放大，将语音放大至合适的幅值大小，放大后将送至检测模块。检测模块本身设置有噪声基准幅值，噪声基准幅值具体为一幅值数值。检测模块将实时传送的待混合的音频与噪声基准幅值进行比较，若幅值小于噪声基准幅值，则不予动作，此时，实时的语音信号仍然能够通过检测模块，进入到延时模块，此时实时的语音信号将会被延时输出，延时的时间与开关模块的动作时间有关，当被延时的语音信号输出时，因为开关信号尚未闭合，所以信号将无法输出；当幅值大于噪声基准幅值时，检测模块则控制开关模块进行闭合，使得待混合的音频能够通过开关模块，进入到音频处理模块中进行混音的处理。因为延时模块对实时的语音信号进行延迟，延迟的时间与开关模块的动作时间相同，而信号在如此环境下传输的时间忽略不计，所以能够保证有用的信息能够完整地输出。当音频信号被音频处理模块接收后，即按照预定的程序进行混音，并输出，完成整体的混音流程。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。