音响音量控制系统和方法与流程

本发明涉及汽车控制领域，尤其涉及一种音响音量控制系统和方法。

背景技术：

通常，汽车在行驶过程中，音响处于开启状态。如果音响音量过大会影响驾驶员集中精力、影响乘客谈话。当环境声音过大，音量太小又无法满足听众需求，这时在传统汽车上，驾驶员需要手动调节音量使听觉感受达到最佳，但这会给驾驶员的操作带来极大的不便利性。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种音响音量控制系统，该系统能够根据环境声音自动调节音响音量，方便用户使用，满足用户需求，提升了用户体验。

本发明第二个目的提出一种音响音量控制方法。

本发明第三个目的提出一种计算机设备。

本发明第四个目的提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明第五个目的提出一种计算机程序产品。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种音响音量控制系统，包括：声音检测模块，用于采集环境声音信号，并从所述环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号；控制模块，用于监测所述外界声音信号的电平大小，并根据所述电平大小调整音响音量。

根据本发明实施例的音响音量控制系统，通过声音检测模块采集环境声音信号并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，然后通过控制模块监测外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量，从而实现根据环境声音自动调节音响音量，方便用户使用，满足用户需求，提升了用户体验。

另外，根据本发明上述实施例提出的音响音量控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述声音检测模块包括：声音采集单元、音响信号反向单元、以及信号叠加单元，其中，所述信号叠加单元分别与所述声音采集单元和所述音响信号反向单元连接；其中，所述声音采集单元，用于采集环境声音信号；所述音响信号反向单元，用于提取播放器的音响信号，对所述音响信号进行相位反向处理；所述信号叠加单元，用于将所述环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号。

可选地，所述声音采集单元包括：驻极体话筒，其中，所述驻极体话筒经阻抗转换器与放大电路相连，以通过所述放大电路将所述采集环境声音信号进行放大处理。

可选地，所述控制模块包括：微控制单元，以及分别与所述微控制单元连接的模拟/数字转换器、单片机控制电路、音响音量控制电路，其中，所述模拟/数字转换器，用于将所述外界声音信号进行模数转化处理；所述单片机控制电路，用于根据经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小；所述音响音量控制电路，用于根据音量大小的调整结果控制集成电路的音频信号衰减量。

可选地，所述单片机控制电路包括：音响音量方式控制开关和环境声音限值档位电路；其中，所述环境声音限值档位电路，用于根据场景需要设定声音阈值，并将经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果发送音量调整指令；所述音响音量方式控制开关，用于根据所述音量调整指令控制音量的增大或减小。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种音响音量控制方法，包括：采集环境声音信号，并从所述环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号；监测所述外界声音信号的电平大小，并根据所述电平大小调整音响音量。

根据本发明实施例的音响音量控制方法，通过采集环境声音信号并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，然后监测外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量，从而实现根据环境声音自动调节音响音量，方便用户使用，满足用户需求，提升了用户体验。

另外，根据本发明上述实施例提出的音响音量控制方法还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述从所述环境声音中滤除音响信号获取外界声音信号，包括：提取播放器的音响信号，对所述音响信号进行相位反向处理；将所述环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号。

可选地，所述监测所述外界声音信号的电平大小，并根据所述电平大小调整音响音量，包括：将所述外界声音信号进行模数转化处理；根据经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小；根据音量大小的调整结果控制集成电路的音频信号衰减量。

可选地，所述根据经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小，包括：根据场景需要设定声音阈值，并将经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果发送音量调整指令；根据所述音量调整指令控制音量的增大或减小。

可选地，所述播放器与驾驶员手机通过蓝牙信号连接，所述方法还包括：当检测到驾驶员有电话接入时，停止播放器的音响播放。

为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如第一方面实施例所述的方法。

为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例所述的方法。

为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令由处理器执行时，执行如第一方面实施例所述的方法。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的音响音量控制系统的结构示意图。

图2是根据本发明一个实施例的声音检测模块的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的驻极体话筒的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的控制模块的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的单片机控制电路的结构示意图；

图6是根据本发明另一个实施例的音响音量控制系统的结构示意图；

图7是根据本发明一个实施例的音响音量控制方法的流程示意图；

图8是根据本发明另一个实施例的音响音量控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的音响音量控制系统和方法。

目前，在汽车的行驶过程中，需要驾驶员根据自己的感受与需求对音响音量的大小进行手动调节，造成使用上的不方便。

为了解决上述问题，本发明提出一种音响音量控制系统，当环境声音发生变化，自己控制增大或减小音响音量，比如当环境声音较小，维持较低的音量，避免音量过大影响驾乘人员感受，或者，当环境声音较大时，能自动提高音量满足驾乘人员需求。具体如下：

图1是根据本发明一个实施例的音响音量控制系统的结构示意图。如图1所示，该音响音量控制系统包括：声音检测模块11和控制模块12。

具体地，声音检测模块11，用于采集环境声音信号，并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号。

控制模块12，用于监测外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量。

进一步地，在本发明的一种可能实现形式中，如图2所示，声音检测模块11包括：声音采集单元111、音响信号反向单元112和信号叠加单元113。

其中，信号叠加单元113分别与声音采集单元111和音响信号反向单元112连接。

具体地，声音采集单元111，用于采集环境声音信号。

可以理解的是，声音采集单元111可以包括很多种声音采集设备，作为一种示例，声音采集单元包括驻极体话筒，驻极体话筒经阻抗转换器与放大电路相连，以通过放大电路将采集环境声音信号进行放大处理。

可以理解的是，驾驶员可以给音响设定一个初始值，当驾驶员打开播放器时，播放器的音量是驾驶员设置的初始值。

需要说明的是，通过驻极体话筒采集环境声音，驻极体话筒经阻抗转换器与放大电路相连，通过放大电路放大为合适电平，其中包括了环境声音信号和播放器的音响信号。

为了本领域人员更加清楚驻极体话筒如何采集环境声音，下面结合图3具体描述其结构并说明。

图3是根据本发明一个实施例的驻极体话筒的结构示意图。如图3所示，驻极体话筒由一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极构成。

具体地，驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙，形成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。电容的两极之间有输出电极，当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时改变了电容两极板之间的距离，从而引起电容的容量发生变化，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定，可以根据公式：q＝cu进行分析。

因此，当c变化时必然引起电容器两端电压u的变化，从而输出电信号，实现声音信号-电平的变换。

需要说明的是，由于实际电容器的电容量很小，输出的电信号极为微弱，输出阻抗极高。因此它不能直接与放大电路相连接，必须连接阻抗变换器。通常用一个专用的场效应管和一个二极管复合组成阻抗变换器。

音响信号反向单元112，用于提取播放器的音响信号，对音响信号进行相位反向处理。

信号叠加单元113，用于将环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号。

具体地，转换的电平包括了环境声音信号和播放器的音响信号，为了得到环境声音信号，可以通过直接提取播放器的音响信号，将音响信号相位反向处理，这两种声波相遇产生相消干涉。

进一步地，通过干涉，采集的声音中的音响信号和相位反向处理的音响信号抵消掉。当两个成分波幅(音量)大小相同，相位相反时，两个声波就会互相抵消，只剩下采集到的环境声音信号作为外界声音信号。

进一步地，在本发明的一种可能实现形式中，如图4所示，控制模块12包括：微控制单元121、模拟/数字转换器122、单片机控制电路123和音响音量控制电路124。

其中，分别与微控制单元121连接的有模拟/数字转换器122、单片机控制电路123和音响音量控制电路124。

具体地，模拟/数字转换器122，用于将外界声音信号进行模数转化处理。

单片机控制电路123，用于根据经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小。

进一步地，在本发明的一种可能实现形式中，如图5所示，单片机控制电路123包括：环境声音限值档位电路1231和音响音量方式控制开关1232。

其中，环境声音限值档位电路1231，用于根据场景需要设定声音阈值，并将经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果发送音量调整指令。

音响音量方式控制开关1232，用于根据音量调整指令控制音量的增大或减小。

音响音量控制电路123，用于根据音量大小的调整结果控制集成电路的音频信号衰减量。

具体地，通过adc(analogtodigitalconverter，模拟/数字转换器)122采集外界声音信号，将外界声音信号的电信号转换为数字信号，由单片机控制电路123监测其电平大小，控制音响的音量大小程度，实现按设计目的增大或减小音响音量。

更具体地，将外界声音信号通过单片机的采集与处理，即由外接的单片机控制电路123决定微控制单元121(microcontrollerunit，mcu)控制声音增大还是减小。音响音量控制电路采用电子音量控制集成电路直接与单片机相连，通过微控制单元121对通过音量控制集成电路的音频信号衰减量进行控制。

其中，单片机控制电路123由环境声音限值档位电路1231和音响音量方式控制开关1232组成。音响音量方式控制开关1232控制开关是控制音量的增大或减小。环境声音限值档位电路1231是根据不同人群，不同场合需要设定环境声音，决定其起作用的阈值大小。比如测试普通说话能产生一个电压，这个电压经adc转化后，输出电平和限值进行比较，超出限值微控制单元的就发出音量指令。

由此，设置了最舒适音量设置功能，当车辆启动时，播放器的音量为驾驶员设置的最舒适音量，并在驻极体话筒检测环境声音信号，并根据环境声音大小自动调整播放器音量大小。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，当驾驶员手机与播放器进行蓝牙相连时有电话打入驾驶员手机时，播放器自动停止播放。

为了本领域人员更加清楚本申请实施例的具体过程，下面结合图6进行具体描述，如图6所示，通过声音采集单元111采集环境声音信号和音响信号反向单元112提取播放器的音响信号，对音响信号进行相位反向处理，最后信号叠加单元113将环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号输入单片机。

进一步地，控制模块12的模拟/数字转换器122，用于将外界声音信号进行模数转化处理输入单片机控制电路123，单片机控制电路123根据经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小，从而决定微控制单元121控制声音增大还是减小，即音响音量控制电路采用电子音量控制集成电路直接与单片机相连，通过微控制单元121对通过音量控制集成电路的音频信号衰减量进行控制。

综上所述，根据本发明实施例的音响音量控制系统，通过声音检测模块采集环境声音信号并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，然后通过控制模块监测外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量，从而实现根据环境声音自动调节音响音量，方便用户使用，满足用户需求，提升了用户体验。

与上述几种实施例提供的音响音量控制系统相对应，本发明的一种实施例还提供一种音响音量控制方法，由于本发明实施例提供的音响音量控制方法与上述几种实施例提供的音响音量控制系统相对应，因此在前述音响音量控制系统的实施方式也适用于本实施例提供的音响音量控制方法，在本实施例中不再详细描述。

图7是根据本发明一个实施例的音响音量控制方法的流程示意图。如图7所示，该音响音量控制方法包括以下步骤：

步骤101，采集环境声音信号，并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号。

具体地，可以通过驻极体话筒等设备采集环境声音信号，可以理解的是有很多种方式从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号。作为一种示例，提取播放器的音响信号，对音响信号进行相位反向处理，将环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号。

步骤102，监测所外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量。

具体地，可以采用很多种方式监测外界声音信号的电平大小并根据电平大小调整音响音量。作为一种示例，将外界声音信号进行模数转化处理，根据经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小，根据音量大小的调整结果控制集成电路的音频信号衰减量。

其中，根据经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小，包括：根据场景需要设定声音阈值，并将经过模数转化后所述外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果发送音量调整指令，根据音量调整指令控制音量的增大或减小。

需要说明的是，在本发明的一个实施例中，播放器与驾驶员手机通过蓝牙信号连接，当检测到驾驶员有电话接入时，停止播放器的音响播放。

图8是根据本发明另一个实施例的音响音量控制方法的流程示意图。如图8所示，该音响音量控制方法包括以下步骤：

步骤201，采集环境声音信号并提取播放器的音响信号，对音响信号进行相位反向处理，将环境声音信号与经过反向处理的音响信号叠加获取外界声音信号。

步骤202，将外界声音信号进行模数转化处理，并根据经过模数转化后外界声音信号的电平大小与预设声音阈值进行比较，根据比较结果调整音量大小。

步骤203，根据音量大小的调整结果控制集成电路的音频信号衰减量。

综上所述，根据本发明实施例的音响音量控制方法，通过采集环境声音信号并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，然后监测外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量，从而实现根据环境声音自动调节音响音量，方便用户使用，满足用户需求，提升了用户体验。

为了实现上述实施例，本发明还提出计算机设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，使得能够执行一种音响音量控制方法，所述方法包括：采集环境声音信号，并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，监测所外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器被执行时，使得能够执行一种音响音量控制方法，所述方法包括：采集环境声音信号，并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，监测所外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，使得能够执行一种音响音量控制方法，所述方法包括：采集环境声音信号，并从环境声音中滤除播放器的音响信号获取外界声音信号，监测所外界声音信号的电平大小，并根据电平大小调整音响音量。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。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。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。