用于自动控制音频信号的响度的方法和用于自动控制音频信号的响度的装置与流程

本发明涉及用于自动控制音频信号的响度的方法。本发明还涉及用于自动控制音频信号的响度的装置。特别地，本发明涉及控制要在车辆诸如汽车内重放的音频信号的响度。

背景技术：

1、如今，车辆是用于收听音乐或其他声音(例如，音频读物)的常见环境。然而，移动中的车辆产生可能干扰听者的收听乐趣的速度相关的噪音。因此，许多汽车对声音使用非常简单的速度相关音量缩放，即，速度越高，声音被越大地回放。这是因为速度被用于衡量车舱内噪音水平。已知各种更复杂的解决方案，例如，用于控制在移动中的汽车内回放的声音的响度的电路。通常，这样的电路例如根据由车舱内的麦克风检测到的环境噪声水平来调整要回放的音乐的增益。

2、当在汽车内驾驶的同时收听音乐时，道路噪音可能部分地掩盖音乐，因此劣化汽车内收听体验。音乐是否被环境驾驶噪声掩盖在某种程度上由响度比确定：

3、响度比＝音乐响度/噪声响度

4、常规的解决方案通过调整音乐响度以努力保持相对恒定的响度比来解决噪声响度的改变。然而，在音乐响度本身变化的情况下，响度比也可能变化。例如，即使大声的部分没有被覆盖，音乐中安静的部分可能仍然被噪声覆盖。这个问题在古典音乐中特别普遍，原因是古典音乐的宽广的动态范围。汽车内噪声难题的现有解决方案没有解决这个问题。

技术实现思路

1、本发明基于以下事实的认识，在移动中的车辆中，不仅要考虑速度或环境噪声水平以控制要重放的声音的响度，而且还要考虑声音本身的动力学。特别地，本发明提供了音乐的动态范围的速度相关的减小，其中，与对音乐的大声部分施加的补偿增益相比对音乐的安静部分施加更大的补偿增益。这导致环境噪声不太掩盖音乐，使得在存在道路噪声时将仍然听到音乐的更安静部分。

2、原则上，本发明在实施方式中涉及用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的方法，其中，测量传入音频信号的响度，接收环境噪声水平指示信号，诸如例如速度指示信号或来自一个或更多个麦克风的信号，以及基于测量的响度和噪声水平指示信号二者来计算增益因子。为了计算增益因子，定义了中间速度或噪声水平和对应的增益曲线，并且使用了两种不同的插值。当速度或噪声水平处于或低于中间水平时，使用一种插值，以及当速度或噪音水平处于或高于中间水平时使用另一种插值。根据连续函数计算增益因子，并且在两个插值之间不存在间断，这具有以下优点，只要速度和/或噪声水平连续变化，就不发生增益因子的突然改变。

3、在另一实施方式中，本发明涉及用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的装置。该装置包括：一个或更多个响度测量器，所述一个或更多个响度测量器适用于在定义的时间段内测量传入音频信号的响度；输入电路，该输入电路适用于接收噪声水平指示信号诸如例如速度指示信号；以及处理器，该处理器适用于基于测量的响度和噪声水平指示信号来计算增益因子。

4、在又一实施方式中，本发明涉及计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在计算机上执行时使计算机执行如本文所描述的方法。

技术特征：

1.一种用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述噪声水平指示从指示所述车辆的速度的信号获得。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述噪声水平指示从所述车辆内的一个或更多个麦克风获得。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，响度测量基于恒定数目的具有高于静音阈值的响度的音频块，其中，具有低于所述静音阈值的响度的音频块不改变所述响度测量器的内部状态，并且其中，所述响度测量器保持其最新的响度测量值，直至传入音频块的响度高于所述静音阈值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，计算的所述增益因子是第一增益因子，并且其中，所述第一增益因子被加至第二增益因子，所述第一增益因子和所述第二增益因子一起确定要重放的所述音频信号的响度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增益因子独立于用户能够控制的音量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述增益因子关联于用户能够控制的音量。

8.一种用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的方法，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，响度测量基于恒定数目的具有高于所述静音阈值的响度的音频块。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，计算的增益因子是第一增益因子，并且其中，所述第一增益因子被加至第二增益因子，所述第一增益因子和所述第二增益因子一起确定要重放的所述音频信号的响度。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述增益因子独立于用户能够控制的音量。

12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述增益因子关联于用户能够控制的音量。

13.一种用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的装置，所述装置包括：

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述噪声水平指示从指示所述车辆的速度的信号获得。

15.根据权利要求13所述的装置，其中，所述噪声水平指示从所述车辆内的一个或更多个麦克风获得。

16.根据权利要求13所述的装置，其中，响度测量基于恒定数目的具有高于静音阈值的响度的音频块，其中，具有低于所述静音阈值的响度的音频块不改变所述响度测量器的内部状态，并且其中，所述响度测量器保持其最新的响度测量值，直至传入音频块的响度高于所述静音阈值。

17.根据权利要求13所述的装置，其中，计算的所述增益因子是第一增益因子，并且其中，所述第一增益因子被加至第二增益因子，所述第一增益因子和所述第二增益因子一起确定要重放的所述音频信号的响度。

18.根据权利要求13所述的装置，其中，所述增益因子独立于用户能够控制的音量。

19.根据权利要求13所述的装置，其中，所述增益因子关联于用户能够控制的音量。

20.一种用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的装置，所述装置包括：

21.根据权利要求20所述的装置，其中，响度测量基于恒定数目的具有高于所述静音阈值的响度的音频块。

22.根据权利要求20所述的装置，其中，计算的增益因子是第一增益因子，并且其中，所述第一增益因子被加至第二增益因子，所述第一增益因子和所述第二增益因子一起确定要重放的所述音频信号的响度。

23.根据权利要求20所述的装置，其中，所述增益因子独立于用户能够控制的音量。

24.根据权利要求20所述的装置，其中，所述增益因子关联于用户能够控制的音量。

25.一种计算机可读非暂态存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在计算机上被执行时使所述计算机执行根据权利要求1所述的方法。

26.一种计算机可读非暂态存储介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在计算机上被执行时使所述计算机执行根据权利要求8所述的方法。

技术总结
提供了用于自动控制要在车辆内重放的音频信号的响度的方法。该方法包括自动响度测量器测量包括数字音频块的序列的传入音频信号的响度。此外，接收指示车辆内的噪声水平的噪声水平指示信号，以及处理器基于传入音频信号的测量的响度和噪声水平指示信号来计算增益因子。如果测量的响度等于或高于预定义的第一目标响度(TLamS)，则增益因子为零。否则，如果噪声水平指示信号指示等于或高于预定义的中间噪声水平的噪声水平，则增益因子是受最大增益限制的测量的响度与当前目标响度之间的差，其中，最大增益是定义的绝对最大增益，并且当前目标响度根据噪声水平指示信号在与等于所述中间噪声水平的噪声水平的预定义的第二目标响度(TLaiS)与等于预定义的最大噪声水平的噪声水平的预定义的第一目标响度(TLamS)之间线性插值。否则，如果噪声水平指示信号指示低于中间噪声水平的噪声水平，则增益根据噪声水平在针对中间噪声水平定义的增益与零之间线性插值。此外，将增益因子施加至要重放的音频信号。

技术研发人员：索菲亚·切卡,约翰内斯·海因里希·卡雷斯,洛伦茨·布赫
受保护的技术使用者：森海塞尔电子股份有限及两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17