一种车载音响播放音量自动调节系统的制作方法

本发明属于车载电子设备技术领域，特别涉及一种车载音响播放音量自动调节系统。

背景技术

目前，一般的汽车上都会安装车载音响，用于播放音乐或者导航提示，但是现在的车载音响基本都是手动调节音量，音量调节好后会一直保持这个音量；如果此时车内的人需要沟通闲聊时，只能手动调节音量，等聊天完毕后再手动调高音量，操作麻烦，因此有改进的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以根据汽车当前的行驶环境自动调节车载音响播放音量的车载音响播放音量自动调节系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种车载音响播放音量自动调节系统，包括：

声音信号拾取单元，实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝，并记为；

声音信号标准等级数据库，存储有汽车空间中人说话相应标准等级声音信号分贝；其中定义，高级声音信号分贝的范围为,中级声音信号分贝的范围为,低级声音信号分贝的范围为；

音响播放音量等级数据库，存储有汽车空间中人说话相应标准等级声音信号分贝所对应的音响播放音量等级；其中定义，高级声音信号分贝对应的音响播放高音量为，且的范围为；

中级声音信号分贝对应的音响播放中音量为,且的范围为；低级声音信号分贝对应的音响播放低音量为,且的范围为；

执行单元，用于调节车载音响播放音量的大小；

中央处理器，实时接收声音信号拾取单元所拾取的汽车空间中人说话分贝并根据汽车空间中人说话分贝的改变控制执行单元；

声音信号拾取单元实时拾取当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器，中央处理器接收声音信号拾取单元所拾取的人说话分贝并于声音信号标准等级数据库中获取该说话分贝所属的声音信号分贝等级；中央处理器获取当前声音信号分贝等级并以声音信号分贝等级于音响播放音量等级数据库中查询所对应的音响播放音量等级以控制执行单元按照该音响播放音量等级调节当前的车载音响播放音量。

采用上述方案，车载信号拾取单元实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器，在中央处理器的控制下，使得当前的说话分贝与声音信号标准等级数据库进行匹配，并按照当前说话分贝所匹配的声音信号标准等级依据音响播放音量等级数据库中所对应的音响播放音量通过执行单元去调节车载音响。

作为优选，声音信号拾取单元包括：

声音拾取装置，实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝并记为；

声音计算装置，内置有声音第一计算函数：；

——声音计算装置在某段时间内对声音拾取装置所拾取的记录次数，且；

——某段时间内对声音拾取装置所拾取次的的总体均值；

且将作为当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器。

采用上述方案，通过声音第一计算函数实现声音信号拾取单元向中央处理器中所输入的声音信号为某段时间内的均值，进而避免了声音信号拾取单元向中央处理器中所输入的声音信号为一瞬间过高或者过低的声音分贝；其次平均信号相较于瞬间信号，使得执行单元在调节车载音响播放音量的过程中更加平缓避免忽高忽低的情况，提高汽车人员的听觉效果。

作为优选，所述声音计算装置还内置有声音第二计算函数；

以时间为间隔，形成一个当前汽车空间中人说话分贝矩阵,且该矩阵记为；其中定义为当前汽车空间中人说话分贝前推某段时间的说话分贝，且>1，为当前汽车空间中人说话分贝后推某段时间的说话分贝，且>1；计算出的均值并记为，且将作为当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器。

采用上述方案，声音第二计算函数的设置，实现声音信号拾取单元向中央处理器中所输入的声音信号为此时前一段时间声音信号的均值，也即声音信号拾取单元向中央处理器中所输入的声音信号存在一定时间的迟滞，进而避免执行单元误触发，避免了车载音响播放音量出现忽高忽低的情况，提高汽车人员的听觉效果，其次迟滞某段时间再取均值并对当前的播放音量进行调整，使得车载音响播放音量的调节更加合理、因环境的变化而变化、更加科学实际。

作为优选，声音信号拾取单元还包括：

声音判断装置，内设有声音第一判断函数；

——当前汽车空间中人说话分贝矩阵均值；

——有效汽车空间中人说话分贝矩阵均值，其中取值；

——固定值；

若当前人说话分贝矩阵均值满足声音第一判断函数，则声音信号拾取单元将该说话分贝矩阵均值输入至中央处理器。

采用上述方案，第一判断函数的设置，使得当前声音信号拾取单元所拾取的声音信号要满足一定的条件后，声音信号拾取单元才会将该满足条件的声音信号输入至中央处理器，使得声音信号拾取单元不仅实时对车内人说话的声音进行拾取同时对拾取的信号进行过滤。

作为优选，所述声音判断装置内部还设有声音第二判断函数：

——两矩阵的相关系数；

——为的方差；

——为的方差；

——两矩阵的协方差；

若当前人说话分贝矩阵均值满足声音第一判断函数，且若当前人说话分贝矩阵同时满足声音第二判断函数，则声音信号拾取单元将该说话分贝矩阵均值输入至中央处理器。

采用上述方案，声音第二判断函数在声音第一判断函数对声音分贝过滤之后进一步将当前汽车空间中的声音分贝与预先设置好的声音分贝值进行判断，以确保声音分贝符合声音信号拾取单元输入至中央处理器中的声音分贝。

作为优选，还包括，

车速信号拾取单元，实时拾取并记录当前汽车行驶车速并记为；

车速信号标准等级数据库，存储有汽车车速相应标准等级；其中定义，高级车速的范围为,中级车速的范围为,低级车速的范围为；其中定义，低级车速对应的音响播放高音量为，且的范围为；中级车速对应的音响播放中音量为,且的范围为；高级车速对应的音响播放低音量为,且的范围为；

当声音信号拾取单元一段时间所拾取的人说话分贝未发生改变时，则车速信号拾取单元拾取当前汽车行驶车速并将汽车行驶车速输入至中央处理器，中央处理器接收车速信号拾取单元所拾取的汽车行驶车速数值并于车速信号标准等级数据库中获取该汽车行驶车速数值所属的声音信号分贝等级；中央处理获取当前声音信号分贝等级并以前声音信号分贝等级于音响播放音量等级数据库中查询所对应的音响播放音量等级以控制执行单元按照该音响播放音量等级调节当前的音响播放音量。

采用上述方案，在汽车行驶的过程中，当一段时间汽车空间中的声音分贝未发生改变时，通过驾驶员对车速的调控可间接判断驾驶员当前的驾驶状况，一旦车速发生改变时，中央处理器通过执行单元适当调节车载音响播放音量，以避免人手动调节音量的问题。

作为优选，车速信号拾取单元包括：

车速拾取装置，当声音信号拾取单元一段时间所拾取的人说话分贝未发生改变时，则车速信号拾取装置拾取当前汽车行驶车速并记为；

车速计算装置，内置有车速第一判断函数：

——车速信号拾取装置拾取某段时间汽车行驶车速的平均值；

——汽车行驶车速的标准参考值；

——某段时间汽车行驶车速的平均值与汽车行驶车速的标准参考值的差值；

当声音信号拾取单元一段时间所拾取的人说话分贝未发生改变时，且汽车行驶车速满足车速第一判断函数，则车速信号拾取单元拾取并将输入至中央处理器。

采用上述方案，通过车速第一计算函数对当前车速进行过滤，车速信号拾取单元对有用的车速进行筛选过滤并输送至中央处理器，以便于中央处理器根据有用的车速调控车载音响播放音量的大小。

作为优选，还包括灯光指示单元，且所述灯光指示单元受控于执行单元，其中车载音响播放音量增加和车载音响播放音量减少时的灯光指示颜色不同。

采用上述方案，当中央处理器通过执行单元以调节当前的车速时，指示单元给予视觉上的指示，且车载音响播放音量增大和减少时的灯光不同。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

车载信号拾取单元实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器，在中央处理器的控制下，使得当前的说话分贝与声音信号标准等级数据库进行匹配，并按照当前说话分贝所匹配的声音信号标准等级依据音响播放音量等级数据库中所对应的音响播放音量通过执行单元去调节车载音响。

附图说明

图1为车载音响播放音量自动调节系统的总流程框图；

图2为声音信号拾取单元的流程框图；

图3为车速信号拾取单元的流程框图。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例公开的一种车载音响播放音量自动调节系统，包括声音信号拾取单元、声音信号标准等级数据库、音响播放音量等级数据库、中央处理器、执行单元。

声音信号拾取单元，实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝，并记为。声音信号标准等级数据库，存储有汽车空间中人说话相应标准等级声音信号分贝；其中定义，高级声音信号分贝的范围为,中级声音信号分贝的范围为,低级声音信号分贝的范围为。

音响播放音量等级数据库，存储有汽车空间中人说话相应标准等级声音信号分贝所对应的音响播放音量等级；其中定义，高级声音信号分贝对应的音响播放高音量为，且的范围为；中级声音信号分贝对应的音响播放中音量为,且的范围为；低级声音信号分贝对应的音响播放低音量为,且的范围为。执行单元，用于调节车载音响播放音量的大小。中央处理器，实时接收声音信号拾取单元所拾取的汽车空间中人说话分贝并根据汽车空间中人说话分贝的改变控制执行单元。

声音信号拾取单元实时拾取当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器，中央处理器接收声音信号拾取单元所拾取的人说话分贝并于声音信号标准等级数据库中获取该说话分贝所属的声音信号分贝等级；中央处理获取当前声音信号分贝等级并以声音信号分贝等级于音响播放音量等级数据库中查询所对应的音响播放音量等级以控制执行单元按照该音响播放音量等级调节当前的车载音响播放音量。

如图2所示，声音信号拾取单元包括声音拾取装置、声音计算装置、声音判断装置。声音拾取装置，实时拾取并记录当前汽车空间中人说话分贝并记为，其中声音拾取装置内设有拾音器。声音计算装置，内置有声音第一计算函数：；

——声音计算装置在某段时间（1min）内对声音拾取装置所拾取的记录次数，且,在本实施例中取值6，也即平均每间隔10秒声音计算装置从声音拾取装置获取一次声音拾取装置；

——某段时间（1min）内对声音拾取装置所拾取次的的总体均值；

且将作为当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器，

。

如图2所示，为了避免执行单元在调节车载音响播放音量时出现音量忽高忽低的情况，声音计算装置还内置有声音第二计算函数。

以时间为间隔，形成一个当前汽车空间中人说话分贝矩阵,且该矩阵记为；其中定义为当前汽车空间中人说话分贝前推某段时间（1min）的说话分贝，且>1，在本实施例中取值6，也即平均每间隔10秒声音计算装置从声音拾取装置获取一次声音拾取装置；为当前汽车空间中人说话分贝后推某段时间（1min）的说话分贝，且>1，在本实施例中取值6，也即平均每间隔10秒声音计算装置从声音拾取装置获取一次声音拾取装置；计算出的均值并记为，且将作为当前汽车空间中人说话分贝并将该说话分贝输入至中央处理器。

如图2所示，声音判断装置内部还设有声音第一判断函数和声音第二判断函数，使得声音信号拾取单元不仅实时对车内人说话的声音进行拾取同时对拾取的信号进行过滤。

声音第一判断函数；

——当前汽车空间中人说话分贝矩阵均值；

——有效汽车空间中人说话分贝矩阵均值，其中取值为；

——固定值，其中取值为；

若当前人说话分贝矩阵均值满足声音第一判断函数，则声音信号拾取单元将该说话分贝矩阵均值输入至中央处理器。

声音判断装置内部还设有声音第二判断函数：

——两矩阵的相关系数；

——为的方差，其中的方差为固定值；

——为的方差；

——两矩阵的协方差；

若当前人说话分贝矩阵均值满足声音第一判断函数，且若当前人说话分贝矩阵同时满足声音第二判断函数，则声音信号拾取单元将该说话分贝矩阵均值输入至中央处理器。

如图3所示，在汽车行驶过程中，存在一段时间汽车空间中的声音分贝未发生改变，但此时驾驶员因其他事情需要处理此时汽车车速会有所改变，考虑到此时车载音响播放的音量有可能影响到驾驶员，因此车载音响播放音量自动调节系统还包括车速信号拾取单元、车速信号标准等级数据库。

车速信号拾取单元，实时拾取并记录当前汽车行驶车速并记为。车速信号标准等级数据库，存储有汽车车速相应标准等级；其中定义，高级车速的范围为,中级车速的范围为,低级车速的范围为；其中定义，低级车速对应的音响播放高音量为，且的范围为；中级车速对应的音响播放中音量为,且的范围为；高级车速对应的音响播放低音量为,且的范围为。

当声音信号拾取单元一段时间（3min）所拾取的人说话分贝未发生改变时，则车速信号拾取单元拾取当前汽车行驶车速并将汽车行驶车速输入至中央处理器，中央处理器接收车速信号拾取单元所拾取的汽车行驶车速数值并于车速信号标准等级数据库中获取该汽车行驶车速数值所属的声音信号分贝等级；中央处理获取当前声音信号分贝等级并以前声音信号分贝等级于音响播放音量等级数据库中查询所对应的音响播放音量等级以控制执行单元按照该音响播放音量等级调节当前的音响播放音量。

如图3所示，车速信号拾取单元包括车速拾取装置、车速计算装置。车速拾取装置，当声音信号拾取单元一段时间（3min）所拾取的人说话分贝未发生改变时，则车速信号拾取装置拾取当前汽车行驶车速并记为。车速计算装置，内置有车速第一判断函数：

——车速信号拾取装置拾取某段时间汽车行驶车速的平均值；

——汽车行驶车速的标准参考值,其中取值为；

——某段时间汽车行驶车速的平均值与汽车行驶车速的标准参考值的差值，其中取值；

当声音信号拾取单元一段时间（3min）所拾取的人说话分贝未发生改变时，且汽车行驶车速满足车速第一判断函数，则车速信号拾取单元拾取并将输入至中央处理器。

如图1所示，车载音响播放音量自动调节系统还包括灯光指示单元，且灯光指示单元受控于执行单元，其中车载音响播放音量增加和车载音响播放音量降低时的灯光指示颜色不同。其中灯光指示单元为双色led灯，当车载音响播放音量增加时双色led灯发出红色灯光，当车载音响播放音量降低时双色led灯发出绿色灯光。

声音信号拾取单元实时拾取汽车空间中的声音分贝并通过声音第一计算函数、声音第二计算函数、声音第一判断函数、声音第二判断函数进行计算和过滤并将符合条件的声音分贝输入至中央处理器，中央处理器通过执行单元调节车载音响播放音量的大小；若声音信号拾取单元一段时间（3min）所拾取的人说话分贝未发生改变时，且汽车行驶车速满足车速第一判断函数，则车速信号拾取单元拾取并将输入至中央处理器，中央处理器通过执行单元调节车载音响播放音量的大小。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。