车内声音分区控制装置和方法、控制器及介质与流程

本发明涉及车载音响系统技术领域，尤其涉及一种车内声音分区控制装置和方法、控制器及介质。

背景技术：

随着汽车高端系统在市场上占有率的增加，越来越多的用户开始追求更为舒适和愉悦的车内音响环境。在正常行驶的情况下，车内会产生多种不同的声音，如导航提示，音乐，免提通话和车内警报等，但并非所有位置的乘客都需要接收上述所有声音。例如，导航提示和车内警报对驾驶者很重要，但却会影响到乘客欣赏音乐，而乘客在享受音乐、广播和电影等的时的声音，也会影响到驾驶员。因此如何使驾驶员和乘客能够拥有属于自己的独立音响区，实现个性化车内音响体验显得尤为重要。

现有技术中，可采用哈曼音响独立声区等技术实现车内声音分区，哈曼音响独立声区技术采用了创新性音响设计和互补式数字信号处理系统，能够优化扬声器的定向性能，并降低车内各区间的串扰。但是，现有的独立声区方案中，通常需要配有微型扬声器技术的头枕式扬声器，以及位于车顶的电动平面扬声器来实现，且数字信号需经过特殊处理以适应车内空间和扬声器，来调和其他区域的音乐、语音或杂音。上述方案对音响系统扬声器的扬声器需求较高、算法复杂，对于不同的车内环境和乘客位置都需要专门调试，对整车环境适用性差。

技术实现要素：

本发明目的在于，提供一种车内声音分区控制装置和方法、控制器及介质，基于参量扬声器的强指向性，实现声音的定向传播，使得车内驾驶员和乘客仅接收与其相关的声音，本发明简单易实现，对整车环境的适应性强，应用更加广泛和灵活。

为了解决上述技术问题，根据本发明第一实施例，提供了一种车内声音分区控制装置，包括:主控模块、功放模块和多个定向传输模块，其中，所述主控模块与所述功放模块相连接，所述功放模块通过多个通道与所述多个定向传输模块相连接，所述功放模块与每一所述定向传输模块之间对应一个所述通道，每一所述定向传输模块对应一个车内声音区域；

所述主控模块配置为判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号，并将所述待发通道号以及所述音频信号发送给功放模块；

所述功放模块配置为将所述音频信号放大预设倍数，将所述放大后的音频信号发送至所述待发通道号对应的定向传输模块；

所述定向传输模块配置为将所述放大后的音频信号定向传输给对应的声音区域，以使得该声音区域对应的乘客接收到对应的声音。

进一步的，所述定向传输模块包括参量阵扬声器，所述参量阵扬声器能将放大后的音频信号定向传输至对应的车内声音区域的预设人耳区域，所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离。

进一步的，所述装置包括m个所述车内声音区域，m为大于等于2的正整数，每一乘客对应一个所述车内声音区域，驾驶员对应第一声音区域，第m乘客对应第m声音区域，m＝2、3…m，

所述第一声音区域对应的参量阵扬声器安装在仪表台和挡风玻璃夹角处、仪表盘屏幕两侧、主驾对应的前排顶衬或主驾对应的a柱处；

所述第m声音区域对应的参量阵扬声器安装在该乘客对应的前排顶衬、a柱、后排顶衬、d柱、尾门或车内底板处。

进一步的，车内设置有m个声音传输通道，m为大于等于2的正整数，通道号1对应驾驶员，通道号m对应第m乘客，m＝2、3…m，所述主控模块包括判断单元，配置为判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号；具体为：

判断所述音频信号类别，包括第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号，所述第一音频信号仅用于发送给驾驶员所处车内声区；所述第二音频信号用于发送给驾驶员以及车内全部乘客所处车内声区；第三音频信号用于发送给指定乘客所处车内声区；

若所述音频信号属于第一音频信号，则待发通道号为1；

若所述音频信号属于第二音频信号，则待发通道号为1-m；

若所述音频信号属于第三音频信号，则待发通道号为指定乘客所处车内声区对应的通道号。

进一步的，所述第一音频信号包括导航声音信号、报警声音信号；

所述第二音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号和广播声音信号；

所述第三音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号、广播声音信号、通话声音信号。

根据本发明第二实施例，提供了一种车内声音分区控制方法，车内设置多个声音传输通道，每一通道对应一个声音区域，包括:

判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号；

将所述音频信号放大预设倍数；

将放大后的音频信号定向传输至所述待发通道号对应的声音区域。

进一步的，所述将放大后的音频信号定向传输至所述待发通道号对应的声音区域，包括：

采用参量阵扬声器将放大后的音频信号定向传输至所述待发通道号对应的声音区域的预设人耳区域，所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离。

进一步的，车内包括m个所述车内声音区域，m为大于等于2的正整数，每一乘客对应一个所述车内声音区域，驾驶员对应第一声音区域，第m乘客对应第m声音区域，m＝2、3…m，

所述第一声音区域对应的参量阵扬声器安装在仪表台和挡风玻璃夹角处、仪表盘屏幕两侧、主驾对应的前排顶衬或主驾对应的a柱处；

所述第m声音区域对应的参量阵扬声器安装在该乘客对应的前排顶衬、a柱、后排顶衬、d柱、尾门或车内底板处。

进一步的，车内设置有m个声音传输通道，m为大于等于2的正整数，通道号1对应驾驶员，通道号m对应第m乘客，m＝2、3…m，所述判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号；包括：

判断所述音频信号类别，包括第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号，所述第一音频信号仅用于发送给驾驶员所处车内声区；所述第二音频信号用于发送给驾驶员以及车内全部乘客所处车内声区；第三音频信号用于发送给指定乘客所处车内声区；

若所述音频信号属于第一音频信号，则待发通道号为1；

若所述音频信号属于第二音频信号，则待发通道号为1-m；

若所述音频信号属于第三音频信号，则待发通道号为指定乘客所处车内声区对应的通道号。

进一步的，所述第一音频信号包括导航声音信号、报警声音信号；

所述第二音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号和广播声音信号；

所述第三音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号、广播声音信号、通话声音信号。

根据本发明又一方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述方法的步骤。

根据本发明又一方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现所述方法的步骤。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种车内声音分区控制装置和方法、控制器及介质可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明通过设置多个定向传输模块，使得车内每一乘客均可拥有自己的独立声音区域，基于参量扬声器的强指向性，实现声音的定向传播，使得车内驾驶员和乘客仅接收与其相关的声音，本发明简单易实现，成本低，对整车环境的适应性强，应用更加广泛和灵活。提升了驾驶员及车内乘客的乘车体验。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例提供车内声音分区控制装置示意图；

图2为参量阵扬声器的音频传播示意图；

图3为传统的扬声器的音频传播示意图；

图4为本发明一实施例提供的车内声音分区控制方法示意图。

【符号说明】

1：主控模块2：功放模块

3：定向传输模块

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种车内声音分区控制装置和方法、控制器及介质的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明施例提供了一种车内声音分区控制装置，如图1所示，包括:主控模块1、功放模块2和多个定向传输模块3，其中，主控模块1与功放模块2相连接，功放模块2通过多个通道与多个定向传输模块3相连接，功放模块2与每一定向传输模块3之间对应一个通道，每一定向传输模块3对应一个车内声音区域。其中，主控模块1配置为判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号，并将待发通道号以及所述音频信号发送给功放模块2；功放模块2配置为将所述音频信号放大预设倍数，将放大后的音频信号发送至待发通道号对应的定向传输模块3；定向传输模块3配置为将放大后的音频信号定向传输给对应的声音区域，以使得该声音区域对应的乘客接收到对应的声音。所述装置使得驾驶员和乘客能够拥有属于自己的独立音响区，实现个性化车内音响体验。

功放模块2是音响系统中基本的设备，它用于把来自信号源(也可调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音，具体预设倍数根据装置的具体播放需求来设定，在此不再赘述。

作为一种示例，所述定向传输模块3包括参量阵扬声器，参量阵扬声器具有强指向性，其原理是将音频信号与超声载波信号进行调制，利用超声载波在空气介质中传播时的非线性效应，重新生成音频信号，借由超声载波的强指向性来实现扬声器的定向功能，从而确保车内驾驶员和乘客只听到与其相关的声音。所述参量阵扬声器能将放大后的音频信号定向传输至对应的车内声音区域的预设人耳区域，参量阵扬声器的具体设置位置可根据其设置的区域、预设的人耳区域，以及音频信号传播线路来具体设定。预设的人耳区域即每一座位乘客正常入座后，可接收到对应参量阵扬声器发送的音频信号的区域，例如乘客的头部区域。

此外，由于超声波的特性，参量阵扬声器与人耳需要保持一定的距离，避免乘客产生眩晕等不适，因此，所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离，作为示例，预设安全距离为300mm。采用参量阵扬声器，将可听声调制到超声波频段，并利用超声波的超指向性特性，实现可听声的定向传播，参量阵扬声器的音频传播示意图如图2所示，传统的扬声器的音频传播示意图如图3所示，图2图3对比可清楚地体现参量阵扬声器的强指向性。本发明实施例基于参量阵扬声器的定向特性，仅需安装参量阵扬声器即可简单划分车内独立声音区域，无需复杂的运算，对整车环境的适应性强，应用更加广泛和灵活。

假设所述装置包括m个所述车内声音区域，m为大于等于2的正整数，每一乘客对应一个所述车内声音区域，驾驶员对应第一声音区域，第m乘客对应第m声音区域，m＝2、3…m，作为示例，所述第一声音区域对应的参量阵扬声器安装在仪表台和挡风玻璃夹角处、仪表盘屏幕两侧、主驾对应的前排顶衬或主驾对应的a柱处，该参量阵扬声器发送的声音至驾驶员，同时驾驶员以及主驾座椅头枕等会挡住声音的继续传播，从而不会使其他乘客听到该声音，副驾乘客及后排乘客均不会受到影响。所述第m声音区域对应的参量阵扬声器安装在该乘客对应的前排顶衬、a柱、后排顶衬、d柱、尾门或车内底板处，但可以理解的是，上述位置仅为示例，只要能满足将声音定向传输给对应乘客，且使得所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离的车内位置，均可安装对应的参量阵扬声器。

对应于上述示例，车内也设置有m个声音传输通道，m为大于等于2的正整数，通道号1对应驾驶员，通道号m对应第m乘客，m＝2、3…m，所述主控模块1包括判断单元，配置为判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号，具体为：

判断所述音频信号类别，包括第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号，所述第一音频信号仅用于发送给驾驶员所处车内声区；所述第二音频信号用于发送给驾驶员以及车内全部乘客所处车内声区；第三音频信号用于发送给指定乘客所处车内声区；

若所述音频信号属于第一音频信号，则待发通道号为1；

若所述音频信号属于第二音频信号，则待发通道号为1-m；

若所述音频信号属于第三音频信号，则待发通道号为指定乘客所处车内声区对应的通道号。

作为示例，所述第一音频信号包括导航声音信号、报警声音信号；所述第二音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号和广播声音信号；所述第三音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号、广播声音信号、通话声音信号，需要说明的是，第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号可根据具体播放需求相互转换。对于第二音频信号，可通过所有参量阵扬声器分别播放，也可再另外设置一个传统扬声器用于在车内播放第二音频信号对应的声音。

以下通过几个具体应用场景，来进一步描述本发明实施例，以下示例中以五座车为例进行说明：

实施例一、

主驾，副驾和后排均有乘客，当前车内播放着音乐，该音乐的声音信号对应于第二音频信号，即驾驶员和所有乘客均收听该声音，主控模块1获取到导航声音信号或报警声音信号，并判断导航声音信号或报警声音信号属于第一音频信号，此时主控模块1将在继续向功模块传送音乐声音信号，同时发送导航声音信号或报警声音信号，且该音乐声音信号对应的通道号为所有通道号，导航声音信号或报警声音信号对应的额通道号为1。功放模块2进行对应的放大及信息传输后，音乐继续在传统扬声器通道或者所有参量阵扬声器中播放，导航或报警等信息仅通过主驾对应的参量阵扬声器通道中播放，该情况下：

a)驾驶员位置：在听音乐的同时能正常接受到新的导航声音或报警声音；

b)车内其他乘客位置，包括副驾驶乘客和后排乘客：继续享受音乐，不受上述导航声音或报警声音的影响。

实施例二、

主驾，副驾和后排均有乘客，当车内安静时，副驾驶乘客打开观看车载影音，此时主控模块1接收到副驾驶区域对应影音声音信号，并判断该信号属于第三音频信号，通道号为2，则主控模块1向功放模块2发送影音声音信号，并告知功模块放该信息仅在副驾参量阵扬声器通道中播放，功放模块2进行放大及信息传输后，该影音声音信号发送到副驾参量阵扬声器，该情况下：

a)驾驶员位置：听不到该影音，不受任何声音干扰；

b)副驾驶位置：享受独立空间的影音；

c)其他乘客位置：同驾驶员位置一样，不受任何声音干扰。

实施例三、

主驾，副驾和后排均有乘客，当车内播放音乐时，该音乐声音信号对应于第二音频信号，即驾驶员和所有乘客均收听该声音，后排左侧乘客手机连接主控模块1蓝牙，并拨打蓝牙电话，此时主控模块1会获取到通话声音信号，判断该通话声音信号为第三音频信号，假设后后排左侧乘客位置对应的通道号为3，则该通话声音信号对应的通道号为3，同时，该音乐声音信号由第二音频信号转换为第三音频信号，对应的通道号转换为除3以外的其他通道号。主控模块1将该音乐声音信号给功放模块2，同时也将该通话声音信号给功放模块2，该音乐声音信号对应的通道号为除3以外的所有通道号，该通话声音信号对应的通道号为3。功放模块2进行对应的放大及信息传输后，音乐继续在除后排左侧位置以外的所有参量阵扬声器通道中播放，蓝牙电话信息仅在后排左侧位置对应的参量阵扬声器通道中播放，该情况下：

a)驾驶员位置：继续享受音乐，不受蓝牙电话另一方的声音干扰；

b)副驾驶位置：同驾驶员位置一样，继续享受音乐，不受蓝牙电话另一方的声音干扰；

c)后排左侧位置：可以正常接听蓝牙电话，并且停止播放音乐，减少对通话的干扰；

d)后排其他位置：同驾驶位置一样，继续享受音乐，不受蓝牙电话另一方的声音干扰。

基于本发明实施例所述的车内声音分区控制装置，本发明实施例还提供了一种车内声音分区控制方法，车内设置多个声音传输通道，每一通道对应一个声音区域，如图4所示，所述方法包括以下步骤:

步骤s1、判断音频信号所需发送的通道，得到待发通道号；

步骤s2、将所述音频信号放大预设倍数；

其中，步骤s2通过功放模块实现，功放模块是音响系统中基本的设备，它用于把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音，具体预设倍数根据装置的具体播放需求来设定，在此不再赘述。

步骤s3、将放大后的音频信号定向传输至所述待发通道号对应的声音区域，以使得该声音区域对应的乘客接收到对应的声音。

所述方法使得驾驶员和乘客能够拥有属于自己的独立音响区，实现个性化车内音响体验。

作为一种示例，所述步骤s3包括：采用参量阵扬声器将放大后的音频信号定向传输至所述待发通道号对应的声音区域的预设人耳区域，所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离，作为示例，预设安全距离为300mm。本发明实施例基于参量阵扬声器的定向特性，仅需安装参量阵扬声器即可简单划分车内独立声音区域，无需复杂的运算，对整车环境的适应性强，应用更加广泛和灵活。

假设车内包括m个所述车内声音区域，m为大于等于2的正整数，每一乘客对应一个所述车内声音区域，驾驶员对应第一声音区域，第m乘客对应第m声音区域，m＝2、3…m，作为示例，所述第一声音区域对应的参量阵扬声器安装在仪表台和挡风玻璃夹角处、仪表盘屏幕两侧、主驾对应的前排顶衬或主驾对应的a柱处，该参量阵扬声器发送的声音至驾驶员，同时驾驶员以及主驾座椅头枕等会挡住声音的继续传播，从而不会使其他乘客听到该声音，副驾乘客及后排乘客均不会受到影响。所述第m声音区域对应的参量阵扬声器安装在该乘客对应的前排顶衬、a柱、后排顶衬、d柱、尾门或车内底板处，但可以理解的是，上述位置仅为示例，只要能满足将声音定向传输给对应乘客，且使得所述参量阵扬声器与对应的所述人耳区域的距离大于等于预设安全距离的车内位置，均可安装参量阵扬声器。

对应于上述示例，车内设置有m个声音传输通道，m为大于等于2的正整数，通道号1对应驾驶员，通道号m对应第m乘客，m＝2、3…m，所述步骤s1包括：

步骤s11、判断所述音频信号类别，包括第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号，所述第一音频信号仅用于发送给驾驶员所处车内声区；所述第二音频信号用于发送给驾驶员以及车内全部乘客所处车内声区；第三音频信号用于发送给指定乘客所处车内声区；

步骤s12、若所述音频信号属于第一音频信号，则待发通道号为1；若所述音频信号属于第二音频信号，则待发通道号为1-m；若所述音频信号属于第三音频信号，则待发通道号为指定乘客所处车内声区对应的通道号。

作为示例，第一音频信号包括导航声音信号、报警声音信号；第二音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号和广播声音信号；第三音频信号包括音乐声音信号、影音声音信号、广播声音信号、通话声音信号，需要说明的是，第一音频信号、第二音频信号和第三音频信号可根据具体播放需求相互转换。

本发明实施例还提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述车内声音分区控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述指令在由一计算机或处理器执行时实现所述车内声音分区控制方法的步骤。

本发明实施例通过设置多个定向传输模块，使得车内每一乘客均可拥有自己的独立声音区域，基于参量扬声器的强指向性，实现声音的定向传播，使得车内驾驶员和乘客仅接收与其相关的声音，本发明简单易实现，成本低，对整车环境的适应性强，应用更加广泛和灵活，提升了驾驶员及车内乘客的乘车体验。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。