音频处理方法、装置、系统、车载音频系统及存储介质与流程

1.本技术涉及音频处理领域，特别涉及音频处理方法、装置、系统、车载音频系统及存储介质。


背景技术：

2.在汽车行驶或者静止不动的状态下，由于汽车车体本身隔音，车内人员无法清晰获取到车身周围的环境声音，车内人员必须开车门下车后才能对周围环境声音进行感知，一方面，在一些特殊停车环境下开车门可能会存在人身安全隐患，另一方面，在一些特殊行驶路况下无法感知到外界的提示信息，可能会影响行车安全。
3.因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种音频处理方法、装置、系统、车载音频系统及存储介质，用户无需打开车门就能感知车体周围环境声音，保证行车安全和用户人身安全。
5.为解决上述技术问题，本技术提供了一种音频处理方法，应用于车辆，所述车辆包括车体和车载扬声器，所述车体上设有多个用于采集环境音频信号的声音采集装置，多个所述声音采集装置设于所述车体上的不同位置，该音频处理方法包括：
6.基于用户选择指令在多个所述声音采集装置中确定目标声音采集装置，所述用户选择指令用于指示目标拾音方向；
7.获取所述目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号；
8.对所述第一环境音频信号进行处理，得到与所述目标拾音方向对应的第二环境音频信号，并通过所述车载扬声器输出所述第二环境音频信号。
9.可选的，所述目标声音采集装置的个数为多个；
10.所述对所述第一环境音频信号进行处理，得到与所述目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
11.通过波束形成算法对所有所述目标声音采集装置采集到的所述第一环境音频信号进行处理得到与所述目标拾音方向对应的第二环境音频信号。
12.可选的，所述通过波束形成算法对所有所述目标声音采集装置采集到的所述第一环境音频信号进行处理得到与所述目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
13.基于所述目标拾音方向对所有所述目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行延时补偿处理；
14.对所述延时补偿处理后的各个所述第一环境音频信号进行同相叠加得到第二环境音频信号。
15.可选的，所述基于用户选择指令在多个所述声音采集装置中确定目标声音采集装置的过程包括：
16.当接收到用户选择指令，确定所述用户选择指令对应的目标拾音方向；
17.在多个所述声音采集装置中选择采集范围包括所述目标拾音方向的所述采集装置作为目标声音采集装置。
18.可选的，所述基于用户选择指令在多个所述声音采集装置中确定目标声音采集装置之后，该音频处理方法还包括：
19.控制所述目标声音采集装置上电，以便所述目标声音采集装置采集环境音频信号。
20.可选的，该音频处理方法还包括：
21.控制与所述目标拾音方向对应的信号传输通道导通，以便将第二环境音频信号通过所述信号传输通道传输至所述车载扬声器。
22.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种音频处理装置，应用于车辆，所述车辆包括车体和车载扬声器，所述车体上设有多个用于采集环境音频信号的声音采集装置，多个所述声音采集装置设于所述车体上的不同位置，该音频处理装置包括：
23.确定模块，用于基于用户选择指令在多个所述声音采集装置中确定目标声音采集装置；
24.获取模块，用于获取所述目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号；
25.处理模块，用于对所述第一环境音频信号进行处理，得到与所述用户选择指令对应的目标拾音方向的第二环境音频信号，并通过所述车载扬声器输出所述第二环境音频信号。
26.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种音频处理系统，包括：
27.存储器，用于存储计算机程序；
28.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任意一项所述的音频处理方法的步骤。
29.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种车载音频系统，应用于车辆，所述车辆包括车体，该车载音频系统包括：
30.设于所述车体的内部的车载扬声器；
31.设于所述车体的内部、如上文所述的音频处理系统；
32.设于所述车体上的多个声音采集装置，所述声音采集装置用于采集环境音频信号。
33.为解决上述技术问题，本技术还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项所述的音频处理方法的步骤。
34.本技术提供了一种音频处理方法，用户可以对拾音方向进行选择，通过车体上设置的与目标拾音方向对应的声音采集装置采集环境音频信号，对环境音频信号进行处理得到目标拾音方向上的第二环境音频信号，并通过车载扬声器输出该第二音频信号，使用户无需打开车门就能感知车体周围环境声音，保证行车安全和用户人身安全。本技术还提供了一种音频处理装置、系统、车载音频系统及存储介质，具有和上述音频处理方法相同的有益效果。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本技术所提供的一种音频处理方法的步骤流程图；
37.图2为本技术所提供的一种声音信号采集装置的布设示意图；
38.图3a为本技术所提供的一种拾音方向提示信息示意图；
39.图3b为本技术所提供的另一种拾音方向提示信息示意图；
40.图4为本技术所提供的一种同一拾音方向上的环境音频信号传输至多个声音采集装置的示意图；
41.图5为本技术所提供的一种多环境音频信号的延迟求和示意图；
42.图6为本技术所提供的一种音频处理装置的结构示意图；
43.图7为本技术所提供的一种车载音频系统的结构示意图。
具体实施方式
44.本技术的核心是提供一种音频处理方法、装置、系统、车载音频系统及存储介质，用户无需打开车门就能感知车体周围环境声音，保证行车安全和用户人身安全。
45.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
46.请参照图1，图1为本技术所提供的一种音频处理方法的步骤流程图，应用于车辆，该音频处理方法包括：
47.s101：基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装置，用户选择指令用于指示目标拾音方向；
48.具体的，多个声音采集装置设置在车体外部的不同位置上，分别用于采集车体外部不同方位的环境音频信号，参照图2所示，可在车体外部布设6个声音采集装置，分别为s1、s2、s3、s4、s5和s6。
49.具体的，为便于用户操作，可以在车辆驾驶室内设置交互装置，用户可以通过交互装置选择目标拾音方向，也即用户通过该交互装置生成用户选择指令，目标拾音方向包括但不限于车体前方、车体后方、车体右侧、车体左侧、车体左前方、车体右前方、车体右后方、车体左后方等。举例说明，交互装置可以为驾驶室内的显示屏或控制按键，以显示屏为例，可以通过该显示屏直接显示如车体前方、车体后方等具体的拾音方向信息，参照图3a所示，用户可直接选择某一拾音方向信息来生成用户选择指令，或者通过该显示屏显示整个车体信息，参照图3b所示，用户在显示的车体上选择某个位置来生成对应的用户选择指令，交互装置以及提示内容根据实际工程需要选择即可，本技术在此不做限定。
50.具体的，根据用户输出的用户选择指令确定目标拾音方向，基于目标拾音方向选择对应的目标声音采集装置，目标声音采集装置为采集范围包括目标拾音方向的声音采集装置，由于声音采集装置的安装位置固定，因此，可预先设置各拾音方向和声音采集装置的
对应关系，当确定目标拾音方向后，直接根据该对应关系确定目标声音采集装置，参照图2所示，比如目标拾音方向为车体左前方，那么目标声音采集装置包括s1和s6，比如目标拾音方向为车体前方，那么目标声音采集装置可以包括s1，也可以包括s1、s2和s6。
51.其中，声音采集装置具体可以为麦克风，在车体外部设置的多个麦克风构成麦克风阵列，通过麦克风阵列更容易定位声源。
52.s102：获取目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号；
53.可以理解的是，目标声音采集装置可以实现全向拾音，其采集到的第一环境音频信号包括其采集范围内各个方向上的环境音频信号，即第一环境音频信号既包括目标拾音方向上的环境音频信号，也包括其他方向上的环境音频信号。
54.s103：对第一环境音频信号进行处理，得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号，并通过车载扬声器输出第二环境音频信号。
55.具体的，对第一环境音频信号进行处理包括对目标拾音方向上的环境音频信号进行增强、对非目标拾音方向上的环境音频信号进行抑制，从而得到增强后的、目标拾音方向对应的第二音频信号，并通过车载扬声器输出，以便用户在驾驶室内即可感知车身周围的环境声音。
56.可见，本实施中，用户可以对拾音方向进行选择，通过车体上设置的与目标拾音方向对应的声音采集装置采集环境音频信号，对环境音频信号进行处理得到目标拾音方向上的第二环境音频信号，并通过车载扬声器输出该第二音频信号，使用户无需打开车门就能感知车体周围环境声音，保证行车安全和用户人身安全。
57.在上述实施例的基础上：
58.作为一种可选的实施例，目标声音采集装置的个数为多个；
59.对第一环境音频信号进行处理，得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
60.通过波束形成算法对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行处理得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号。
61.具体的，目标声音采集装置的个数为多个时，即存在多通道的环境音频信号，本实施例通过波束形成算法实现多通道音频信号在某一方向上的声音增强，波束形成算法具有运算复杂度低、算法可实现性强的优势，便于在车载音频控制中实现，而且可以控制麦克风阵列波束图的特定指向角度，以便及时反馈车体外部的目标拾音方向上的环境音频信号。
62.当然，除了可以选择波束形成算法还可以通过后置滤波算法等方案实现多通道音频信号在某一方向上的声音增强。
63.作为一种可选的实施例，通过波束形成算法对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行处理得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
64.基于目标拾音方向对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行延时补偿处理；
65.对延时补偿处理后的各个第一环境音频信号进行同相叠加得到第二环境音频信号。
66.具体的，考虑到目标声音采集装置在车体上设置的位置不同，某一固定方向、特定幅度的环境音频信号传递到各个目标声音采集装置时，会存在有时间(相位)差，参照图4所
示，因此，对各个目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行延时补偿处理，具体可以通过给各个第一环境音频信号进行加权来实现延时补偿，以补齐相位，然后对经过延时补偿处理后的各个第一音频环境信号进行同相叠加即可得到增强后的目标拾音方向上的第二音频信号。
67.具体的，参照图5所示，假设目标声音采集装置有3个，分别为s1，s2，s6，对s1采集到的第一环境音频信号增加一个延迟时间t2，对s2采集到的第一环境音频信号增加一个时间延迟t1，对s6采集到的第一环境音频信号增加一个时间延迟0，进行延时补偿处理后，目标拾音方向上的环境音频信号会对齐，然后进行同相求和，即可实现信号增强，而其他方向上的干扰信号可相互抵消，从而实现增强目标拾音方向的环境音频信号、抑制非目标拾音方向的干扰信号的目的。
68.其中，时间延迟可以根据声音传播速度和个目标声音采集装置的设置位置确定。
69.作为一种可选的实施例，基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装置之后，该音频处理方法还包括：
70.控制目标声音采集装置上电，以便目标声音采集装置采集环境音频信号。
71.具体的，当用户不需要感知车体外部的环境音频信号时，可以控制所有声音采集装置断电，当接收到用户选择指令后，控制用户选择指令对应的目标声音采集装置上电，其他声音采集装置仍处于断电状态，避免信号干扰。
72.作为一种可选的实施例，该音频处理方法还包括：
73.控制与目标拾音方向对应的信号传输通道导通，以便将第二环境音频信号通过信号传输通道传输至车载扬声器。
74.可以理解的是，一个拾音方向可以对应一个信号传输通道，在确定目标拾音方向后，控制该目标拾音方向对应的信号传输通道导通，获取到某一拾音方向上的第二环境音频信号后，通过该信号传输通道将第二环境音频信号传输给车载扬声器。
75.其中，控制信号传输通道导通可以和上述控制目标拾音方向对应的目标声音采集装置上电同时进行，也可以先控制目标拾音方向对应的目标声音采集装置上电，再控制该目标拾音方向对应的信号传输通道导通，根据实际工程需要选择即可，本技术在此不作具体的限定。
76.具体的，用户可以选择多个目标拾音方向，控制多个目标拾音方向对应的信号传输通道均导通即可，以便多个目标拾音方向上的第二环境音频信号可以同时从各自对应的信号传输通道传输至车载扬声器，使用户能够同时获取多个目标拾音方向上的环境音频信号。
77.综上所述，本技术通过设置于车身外围的麦克风阵列，配合车内的车载音响，可以实现定向的语音透传，在车门关闭的车内环境中，可以通过控制按键进行特定方向的环境音的拾取，将外部环境的声音通过车载音响发出，解决在不开车门的条件下无法听见车外环境音的问题，对于用户具备使用安全性和便携性的优点。
78.请参照图6，图6为本技术所提供的一种音频处理装置的结构示意图，应用于车辆，车辆包括车体和车载扬声器，车体上设有多个用于采集环境音频信号的声音采集装置，多个声音采集装置设于车体上的不同位置，该音频处理装置包括：
79.确定模块11，用于基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装
置；
80.获取模块12，用于获取目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号；
81.处理模块13，用于对第一环境音频信号进行处理，得到与用户选择指令对应的目标拾音方向的第二环境音频信号，并通过车载扬声器输出第二环境音频信号。
82.可见，本实施中，用户可以对拾音方向进行选择，通过车体上设置的与目标拾音方向对应的声音采集装置采集环境音频信号，对环境音频信号进行处理得到目标拾音方向上的第二环境音频信号，并通过车载扬声器输出该第二音频信号，使用户无需打开车门就能感知车体周围环境声音，保证行车安全和用户人身安全。
83.作为一种可选的实施例，目标声音采集装置的个数为多个；
84.对第一环境音频信号进行处理，得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
85.通过波束形成算法对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行处理得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号。
86.作为一种可选的实施例，通过波束形成算法对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行处理得到与目标拾音方向对应的第二环境音频信号的过程包括：
87.基于目标拾音方向对所有目标声音采集装置采集到的第一环境音频信号进行延时补偿处理；
88.对延时补偿处理后的各个第一环境音频信号进行同相叠加得到第二环境音频信号。
89.作为一种可选的实施例，基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装置的过程包括：
90.当接收到用户选择指令，确定用户选择指令对应的目标拾音方向；
91.在多个声音采集装置中选择采集范围包括目标拾音方向的采集装置作为目标声音采集装置。
92.作为一种可选的实施例，基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装置之后，该音频处理装置还包括：
93.第一控制模块，用于控制目标声音采集装置上电，以便目标声音采集装置采集环境音频信号。
94.作为一种可选的实施例，基于用户选择指令在多个声音采集装置中确定目标声音采集装置之后，该音频处理装置还包括：
95.第二控制模块，用于控制与目标拾音方向对应的信号传输通道导通，以便将第二环境音频信号通过信号传输通道传输至车载扬声器。
96.另一方面，本技术还提供了一种音频处理系统，包括：
97.存储器，用于存储计算机程序；
98.处理器，用于执行计算机程序时实现如上文任意一个实施例所描述的音频处理方法的步骤。
99.对于本技术所提供的一种音频处理系统的介绍请参照上述实施例，本技术在此不再赘述。
100.本技术所提供的一种音频处理系统具有和上述音频处理方法相同的有益效果。
101.另一方面，请参照图7，图7为本技术还提供了一种车载音频系统的结构示意图，应用于车辆，车辆包括车体，该车载音频系统包括：
102.设于车体的内部的车载扬声器21；
103.设于车体的内部、如上文的音频处理系统22；
104.设于车体上的多个声音采集装置，声音采集装置用于采集环境音频信号。
105.具体的，按照如图2所示的声音采集装置的布设位置，图7中由任意两个相邻的声音采集装置来得到一个目标拾音方向上的环境音频信号，图7中以mic表示声音采集装置，其中，path1表示mic1和mic2夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，path2表示mic2和mic3夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，path3表示mic3和mic4夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，path4表示mic4和mic5夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，path5表示mic5和mic6夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，path6表示mic6和mic1夹角范围内的某一拾音方向上的环境音频信号的信号传输通道，每个信号传输通道上设置有一个开关设备switch，通过该开关设备的导通或断开来控制信号传输通道的导通或断开。
106.其中，音频处理系统22具体可以通过dsp实现。
107.对于本技术所提供的一种车载音频系统的介绍请参照上述实施例，本技术在此不再赘述。
108.本技术所提供的一种车载音频系统具有和上述音频处理方法相同的有益效果。
109.另一方面，本技术还提供了一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项的音频处理方法的步骤。
110.对于本技术所提供的一种存储介质的介绍请参照上述实施例，本技术在此不再赘述。
111.本技术所提供的一种存储介质具有和上述音频处理方法相同的有益效果。
112.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
113.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。