一种高信噪比车载影音系统及其实现方法与流程

本发明涉及车载影音技术领域，尤其涉及一种高信噪比车载影音系统及其实现方法。

背景技术：

为节省研发成本及周期，越来越多车厂要求平台化开发车载导航影音系统，要求一部主机适配多个车型，通过车辆的can信息或线下配置达到兼容不同功能的目的。某些高配型车辆比低配型多一个车载外置功放，如果直接将车载导航影音系统的喇叭输出信号输入到车载外置功放，则会出现音量不匹配、输出幅度过大损坏外置功放或底噪音大的问题，严重影响体验感。针对这一缺陷，现有技术主要通过软件调节或选用可变增益的内置功放ic这两种方式来克服。

1、软件实现：通过软件调节音频处理器的输出幅度。缺点是：信噪比非常低。原因在于，音频处理器属于音频通路中底噪音最大的器件，底噪音的幅度是固定值，与调节音频处理器的输出幅度无关。底噪通过增益固定的功放ic后被放大传输到外置功放，使底噪音再次被放大。

2、选用可变增益的功放ic实现：提高音频处理器的输出幅度，降低功放的增益，在功放输出幅度不变的同时由于功放放大倍数降低使得音频处理器的底噪声的放大倍数也降低了。缺点是：可变增益的功放ic价格比固定增益的高很多；需要通过总线控制，增加软件工作量；增益只有26db/16db两档，可适用范围不够广。

技术实现要素：

本发明提供一种高信噪比车载影音系统及其实现方法，解决的技术问题是，现有固定增益的内置功放ic其输出幅度不匹配车载外置功放且系统的信噪比很低，以及现有可变增益的内置功放ic其价格高、需要通过总线控制、增益调节的档次不够多等。

为解决以上技术问题，本发明提供一种高信噪比车载影音系统，设有音频处理模块和内置功放模块，还设有模式控制模块、衰减模块和功放检测模块，所述衰减模块连接在所述音频处理模块和内置功放模块之间且还连接所述模式控制模块，所述功放检测模块连接所述模式控制模块，所述内置功放模块、功放检测模块在有外置功放模块时还连接所述外置功放模块；

所述音频处理模块用于输出多路初始音频信号；

所述功放检测模块用于在检测到所述外置功放模块或线下配置外置功放模式时生成外置功放配置信号并发送至所述模式控制模块；

所述模式控制模块用于根据所述外置功放配置信号生成相应的衰减控制信号并发送至所述衰减模块；

所述衰减模块用于在所述衰减控制信号的作用下对所述初始音频信号进行第一衰减幅度的衰减后输出多路外放音频信号至所述内置功放模块进行信号放大后而输出到所述外置功放模块。

优选地，所述衰减模块包括连接所述模式控制模块的衰减控制电路和多个衰减子电路；每个衰减子电路对应于一路所述初始音频信号；

所述衰减子电路包括第一～第三分压电阻和第一三极管；所述第一三极管的基极连接所述衰减控制电路的控制输出端，发射极接模拟地，集电极连接所述第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接所述第二分压电阻的一端和所述内置功放模块的一路音频信号输入端，所述第二分压电阻的另一端连接所述音频处理模块相对应的那路音频信号输出端；所述第三分压电阻连接在所述第一分压电阻的另一端和所述模拟地之间。

优选地，所述衰减控制电路包括第二三极管和保护电阻；所述第二三极管的基极通过所述保护电阻连接所述模式控制模块的控制信号输出端，集电极连接每个所述第一三极管的基极。

所述第一衰减幅度a1＝20log[(r1*r3+r2*(r1+r3))/(r1*(r2+r3))]，r1、r2、r3分别表示所述第一、第二、第三分压电阻的阻值。

具体地，所述音频处理模块至少输出前置左声道、前置右声道、后置左声道、后置右声道、中置声道和超重低音声道这六种初始音频信号中的两种。

在另一种情形下，所述功放检测模块还用于在未检测到所述外置功放模块或未检测到线下配置外置功放模式时不输出任何信号；

所述模式控制模块还用于在所述功放检测模块没有任何信号输出时不输出任何信号；

所述衰减模块还用于在所述模式控制模块没有任何信号输出时对所述初始音频信号进行第二衰减幅度的衰减后输出多路内放音频信号至所述内置功放模块。

优选地，所述功放检测模块通过can网络检测所述外置功放模块或线下配置外置功放模式。

具体地，所述内置功放模块采用增益固定的功放ic。

本发明还提供一种高信噪比车载影音系统实现方法，包括：

s1.模式控制模块通过功放检测模块检测是否存在外置功放模块，若是则生成外置功放配置信号并进入下一步，若否则进入步骤s5；

s2.模式控制模块根据所述外置功放配置信号生成相应的衰减控制信号；

s3.模式控制模块根据所述衰减控制信号调整或手动调整内置功放模块的第一衰减幅度；

s4.衰减模块按照所述第一衰减幅度对音频处理模块输出的多路初始音频信号进行衰减并由所述内置功放模块进行信号放大后输出至外置功放模块进行播放；

s5.衰减模块按照第二衰减幅度对音频处理模块输出的多路初始音频信号进行衰减并由所述内置功放模块进行信号放大后进行播放。

本发明提供的一种高信噪比车载影音系统及其实现方法，采用固定增益的内置功放ic，设置的衰减模块也仅由常规的三极管、电阻搭建，成本得到良好的控制；采用模式控制模块(mcu)通过can网络识别到外置功放模块或线下配置外置功放模式时，控制衰减模块的衰减幅度，以实现控制内置功放ic的输入幅度，从而降低音频输出幅度及底噪，实现了高信噪比，达到了兼容高低配车型目的。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高信噪比车载影音系统的模块结构图；

图2是本发明实施例的衰减模块的结构细化图。

图形标注：音频处理模块1，内置功放模块2，模式控制模块3，衰减模块4，功放检测模块5，外置功放模块6，衰减控制电路41(第二三极管q2、保护电阻r4)，衰减子电路42(第一～第三分压电阻r1～r3，第一三极管q1)。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

如图1所示，本发明实施例提供一种高信噪比车载影音系统，设有音频处理模块1和内置功放模块2，还设有模式控制模块3、衰减模块4和功放检测模块5，所述衰减模块4连接在所述音频处理模块1和内置功放模块2之间且还连接所述模式控制模块3，所述功放检测模块5连接所述模式控制模块3，所述内置功放模块2、功放检测模块5在有外置功放模块6时还连接所述外置功放模块6；

所述音频处理模块1用于输出多路初始音频信号；

所述功放检测模块5用于在检测到所述外置功放模块6或线下配置外置功放模式时生成外置功放配置信号并发送至所述模式控制模块3；

所述模式控制模块3用于根据所述外置功放配置信号生成相应的衰减控制信号并发送至所述衰减模块4；

所述衰减模块4用于在所述衰减控制信号的作用下对所述初始音频信号进行第一衰减幅度的衰减后输出多路外放音频信号至所述内置功放模块2进行信号放大后而输出到所述外置功放模块6。

具体地，所述音频处理模块1至少输出前置左声道、前置右声道、后置左声道、后置右声道、中置声道和超重低音声道这六种初始音频信号中的两种。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，所述音频处理模块1输出前置左声道(音频fl)、前置右声道(音频fr)、后置左声道(音频rl)、后置右声道(音频rr)四种初始音频信号，对应地，所述内置功放模块2和外置功放模块6也对应这四路信号。

在图2中，所述衰减模块4包括连接所述模式控制模块3的衰减控制电路41和四个衰减子电路42；每个衰减子电路42对应于一路所述初始音频信号。

所述衰减子电路42包括第一～第三分压电阻r1～r3和第一三极管q1；所述第一三极管q1的基极(b)连接所述衰减控制电路41的控制输出端(第二三极管q2的集电极c)，发射极(e)接模拟地(agnd)，集电极(c)连接所述第一分压电阻r1的一端，所述第一分压电阻r1的另一端连接所述第二分压电阻r2的一端和所述内置功放模块2的一路音频信号输入端，所述第二分压电阻r2的另一端连接所述音频处理模块1相对应的那路音频信号输出端；所述第三分压电阻r3连接在所述第一分压电阻r1的另一端和所述模拟地(agnd)之间。

具体地，所述衰减控制电路41包括第二三极管q2和保护电阻r4；所述第二三极管q2的基极(b)通过所述保护电阻r4连接所述模式控制模块3的控制信号输出端，集电极(c)连接每个所述第一三极管q1的基极(b)。在本实施例中，所述第一三极管q1选用内置限流电阻的三极管，如dtc343tk。

当模式控制模块3通过can网络检测到外置功放模块6或线下配置外置功放模式时，其输出衰减控制信号，使得第二三极管q2和四个第一三极管q1导通，内置功放模块2(的功放ic)的音频输入信号为第一分压电阻r1与第三分压电阻r3并联后再与第二分压电阻r2分压得到。在这种电路连通状态下，所述第一衰减幅度a1＝20log[(r1*r3+r2*(r1+r3))/(r1*(r2+r3))](a1是指外放工作模式相比非外放工作模式的衰减量，即设非外放工作的信号量为1)，r1、r2、r3分别表示所述第一、第二、第三分压电阻的阻值，在具体的实施方案中，根据外置功放模块6的类型而确定第一衰减幅度a1的大小(通过调整r1、r2、r3的阻值)。在本实施例中，第一、第二、第三分压电阻r1～r3的阻值均已选定，故第一衰减幅度已定，设定一较高的衰减幅度已能兼容大部分的外置功放模块6，比如，r1＝2kω，r2＝8.2kω，r3＝10kω，则a1＝10db。

在另一种情形下，所述功放检测模块5还用于在未检测到所述外置功放模块6或未检测到线下配置外置功放模式时不输出任何信号；

所述模式控制模块3还用于在所述功放检测模块5没有任何信号输出时不输出任何信号(q1、q2均不导通)；

所述衰减模块4还用于在所述模式控制模块3没有任何信号输出时对所述初始音频信号进行第二衰减幅度的衰减后输出多路内放音频信号至所述内置功放模块2。

具体地，内置功放模块2(的功放ic)的音频输入信号为第二分压电阻r2与第三分压电阻r3分压得到。

优选地，所述功放检测模块5通过can网络检测所述外置功放模块6或线下配置外置功放模式。

优选地，在本实施例种，所述内置功放模块2采用增益固定的功放ic。

本发明实施例还提供一种高信噪比车载影音系统实现方法，包括：

s1.模式控制模块3通过功放检测模块5检测是否存在外置功放模块6，若是则生成外置功放配置信号并进入下一步，若否则进入步骤s5；

s2.模式控制模块3根据所述外置功放配置信号生成相应的衰减控制信号；

s3.模式控制模块3根据所述衰减控制信号调整或手动调整内置功放模块2的第一衰减幅度；

s4.衰减模块4按照所述第一衰减幅度a1对音频处理模块1输出的多路初始音频信号进行衰减并由所述内置功放模块2进行信号放大后输出至外置功放模块6进行播放；

s5.衰减模块4按照第二衰减幅度(设为1)对音频处理模块1输出的多路初始音频信号进行衰减并由所述内置功放模块2进行信号放大后进行播放。

本发明实施例提供的一种高信噪比车载影音系统及其实现方法，采用固定增益的内置功放ic，设置的衰减模块4也仅由常规的三极管、电阻搭建，成本得到良好的控制；采用模式控制模块3(mcu)通过can网络识别到外置功放模块6或线下配置外置功放模式时，控制衰减模块4的衰减幅度，以实现控制内置功放ic的输入幅度，从而降低音频输出幅度及底噪，实现了高信噪比，达到了兼容高低配车型目的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。