车载终端音频直接输出和外接功放切换控制装置及兼容切换方法与流程

1.本发明属于车载终端音频设计领域，具体涉及一种车载终端音频直接输出和外接独立功放兼容方法。


背景技术：

2.随着车辆变得越来越智能，车辆对于信息娱乐系统以及导航系统的巨大需求推动着车载显示屏市场飞速发展。车辆上搭载的多媒体，最初主要是为了提供娱乐休闲功能，车载主机是车载影音系统的核心部分，主要功能是播放音源，相当于家庭影院的影碟机。不过为了更适合车辆内空间狭小的特点，车载主机经常带有一定的功放能力，如果对扬声器要求不是太高，就不再需要外接功放，可以比较更简便的组成影音系统。此外，很多主机还带有显示屏，也就是屏幕了，这样的主机，只需连接扬声器就可以构成一套影音系统。车载音响的主机通常放置在车辆的控制面板上，方便驾驶员触及、操纵。在整个车载音响系统中，主机作为最终信号源，可以称得上是所有部件当中最基本、重要的一个。
3.主机的作用包括：1、音调调节，统一协调高、中、低不同频率范围的信号，使之更加协调。2、响度调节，对于一些响度不够的信号，主机负责适度予以补充，使声音更丰满；3、内置均衡，针对不同风格的音乐设置不同的频率增益补充，如选择了“rock”模式音效，那么主机将加强低音和高音，突出摇滚的感受。
4.现有车厂根据不同用户的需求，在同款车型上配置不同的音响系统，一种是普通的扬声器系统，一种是使用独立功放+扬声器系统。现有车载终端需针对不同的音响配置分别设计产品，增加了车载终端供应商和整车厂的开发生产成本。
5.另一方面，现有技术中车辆can总线信号，存在信号丢失的情况，假设外置功放的can总线丢失，那么会判断车型为无外置功放，实际上存在外置功放，则驱动功率过大，有烧毁扬声器的风险。二、内置功放输出的信号再次通过外置功放的放大，底噪会两倍放大，实际效果体验会非常差。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是：现有车载终端需针对不同的音响配置分别设计产品，增加了车载终端供应商和整车厂的开发生产成本；另外现有技术中车辆can总线信号，存在信号丢失的情况，有烧毁扬声器的风险，给用户的实际效果体验会非常差。
7.整车厂针对车型存在同款车型存在不同配置的音响设计，根据不同配置安装不同的车载主机，在工艺制造上的管理成本过高。
8.针对现有技术的以上缺陷或改进需求；
9.一种车载终端音频直接输出和外接功放切换控制装置，包括：
10.一号多路复用模拟高清电视音频开关u1、二号多路复用模拟高清电视音频开关u3、一号音频功率放大器u2、二号音频功率放大器u4、1个4路运算放大器u5、一号音频开关
k1、二号音频开关k2及控制芯片：
11.音频输入前左信号正极与u1的引脚4相连，音频输入前左信号负极与u1的引脚5相连，音频输入前右信号正极与u1的引脚6相连，音频输入前右信号正极与u1的引脚7相连，mcu控制开关的引脚与u1的引脚1、15相连，音频输入后左信号正极与u2的引脚4相连，音频输入后左信号负极与u2的引脚5相连，音频输入后右信号正极与u2的引脚6相连，音频输入后右信号负极与u2的引脚7相连，mcu控制开关的引脚与u2的引脚1、15相连；
12.u1的引脚2与u2的引脚14相连，u1的引脚11与u2的引脚3相连，u1的引脚5、引脚14与u2的引脚8相连，u3的引脚2与u4的引脚14相连，u3的引脚11与u4的引脚3相连，u3的引脚5、引脚14与u4的引脚8相连，u1的引脚3与u5的引脚1相连，u1的引脚5与u5的引脚2相连，u1的引脚10与u5的引脚3相连，u1的引脚13与u5的引脚4相连(，u3的引脚3与u5的引脚5相连，u3的引脚5与u5的引脚6相连，u3的引脚10与u5的引脚7相连，u3的引脚13与u5的引脚8相连；
13.u3的引脚11、u5的引脚11与左前扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚12与左前扬声器的负极相连，组成左前扬声器的回路；
14.u3的引脚6、u5的引脚13与左前扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚14与右前扬声器的负极相连，组成右前扬声器的回路；
15.u4的引脚11、u5的引脚15与左后扬声器的正极相连，u4的引脚9、u5的引脚16与左后扬声器的负极相连，组成左后扬声器的回路；
16.u4的引脚6、u5的引脚17与右后扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚18与右后扬声器的负极相连，组成右后扬声器的回路；
17.u1其余点：引脚8与音频公共地相连；引脚16与5v供电连接；
18.u2其余点：引脚8与音频公共地相连；引脚16与5v供电连接；
19.u3其余点：引脚10与音频公共地相连；引脚7、12与24v供电连接；
20.u4其余点：引脚10与音频公共地相连；引脚7、12与24v供电连接；
21.u5其余点：引脚9与音频公共地相连；引脚10与24v供电连接。
22.作为本发明的另一方面，还涉及一种车载终端音频直接输出和外接独立功放兼容方法，包括：
23.步骤s1、根据车型配置写入配置字到车载终端；
24.步骤s2、读取车载终端中写入的配置字；
25.步骤s3、根据配置字，通过控制音频信号在u1、u2、u3、u4、u5不同引脚之间的流转，选择音频的切换开关。
26.进一步的，所述步骤s1的具体方法为：在车载终端中定义一个did(did意为data id，即数据类id)，其value值定义如下：0x 01——外置功放；0x 00——内置功放；在做车型区分时，使用service 2e+did+value(service 2e是控制器的写入服务)写入其配置。
27.进一步的，所述步骤s2的具体方法为：
28.读取变量指令did，在did数据库中翻译出变量名，变量名寻址ecu的内存内容，赋值到uds诊断变量，网络层解析，详细步骤如下：
29.定义一个数据结构体，如下：
[0030][0031][0032]
将did、sa安全等级、需要读取的数据长度，定义的触发函数，定义的结果函数封装到结构体中，再将结构体封装成数组，数组的大小就是终端中0x22功能所有的did的个数，这就是保存了多个did相关数据的结构体数组；
[0033]
车ecu上电后，下位机软件加载完驱动后，读取did数组中的配置项，根据配置中车型属于高配还是低配读取配置，写入到引导加载程序bootloader中，这样再次启动后，系统就按配置好的设置项对设置音频的切换开关进行驱动。
[0034]
进一步的，所述步骤s3的具体方法为：音频共4路分别输入到u1、u3，做音频输出选择切换，分别输出到功放或者运算放大器，车载终端配置好车型后重新启动后，车辆mcu给net_en输入信号，高配车型输入高电平信号1、低配车型输入低电平信号0；
[0035]
信号net_en是使能开关选择的，当en为1时关闭音频输出，当en为0时输出其中一路，输出哪一路由in做选择，in为0输出a，即音频信号从u1、u3的4、7、9、12引脚输入，然后从u1、u3的2、11、12引脚到u2、u4的14、3、8引脚，然后通过u2、u4的11，6，9这3个引脚直驱到输出1、2、3、4的接口到扬声器；
[0036]
in为1为输出b，即音频信号从u1、u3的4、7、9、12引脚输入，然后从u1、u3的3、6、10、13引脚输出到u5路运算放大器的1、2、3、4、5、6、7、8引脚，然后通过u5的11、12、13、14、15、16、17、18引脚到输出1、2、3、4的接口到外置独立功放。
[0037]
进一步的，所述控制芯片为adg794brqz-reel7，由于一个芯片adg794brqz-reel7只能输入输出2个信号，所以需要2个芯片进行处理。
[0038]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0039]
(1)本发明的车载终端音频直接输出和外接独立功放兼容方法，在车载终端上提供一种兼容设计，整车厂只需一个零件用于不同车型装车，通过配置实现该车型音响方案；在设计初期采用该方案，不增加额外成本,经济可行。
[0040]
(2)本发明的车载终端音频直接输出和外接独立功放兼容方法，由于配置项属于已经是固定的配置，不会因为can总线丢失而导致每次启动的时候重新判断是否存在外置功放；降低了烧毁扬声器的风险，改善了用户的体验。
附图说明
[0041]
图1为本发明较佳实施例的音频切换控制原理结构图。
[0042]
图2为本发明较佳实施例的音频切换控制框图；
[0043]
图3为本发明较佳实施例的控制流程示意图；
具体实施方式
[0044]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0045]
请参阅图1-2，一种车载终端音频直接输出和外接功放切换控制装置，包括：
[0046]
一号多路复用模拟高清电视音频开关u1、二号多路复用模拟高清电视音频开关u3、一号音频功率放大器u2、二号音频功率放大器u4、1个4路运算放大器u5、一号音频开关k1、二号音频开关k2及控制芯片：
[0047]
音频输入前左信号正极与u1的引脚4相连，音频输入前左信号负极与u1的引脚5相连，音频输入前右信号正极与u1的引脚6相连，音频输入前右信号正极与u1的引脚7相连，mcu控制开关的引脚与u1的引脚1、15相连，音频输入后左信号正极与u2的引脚4相连，音频输入后左信号负极与u2的引脚5相连，音频输入后右信号正极与u2的引脚6相连，音频输入后右信号负极与u2的引脚7相连，mcu控制开关的引脚与u2的引脚1、15相连；
[0048]
u1的引脚2与u2的引脚14相连(代表左前信号正极)，u1的引脚11与u2的引脚3相连(代表右前信号正极)，u1的引脚5、引脚14与u2的引脚8相连(代表左前、右前信号的共用负极)，u3的引脚2与u4的引脚14相连(代表左后信号正极)，u3的引脚11与u4的引脚3相连(代表右后信号正极)，u3的引脚5、引脚14与u4的引脚8相连(代表左后、右后信号的共用负极)，u1的引脚3与u5的引脚1相连(代表左前信号正极)，u1的引脚5与u5的引脚2相连(代表左前信号负极)，u1的引脚10与u5的引脚3相连(代表右前信号正极)，u1的引脚13与u5的引脚4相连(代表右前信号正极)，u3的引脚3与u5的引脚5相连(代表左后信号正极)，u3的引脚5与u5的引脚6相连(代表左后信号负极)，u3的引脚10与u5的引脚7相连(代表右后信号正极)，u3的引脚13与u5的引脚8相连(代表右后信号正极)；
[0049]
u3的引脚11、u5的引脚11与左前扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚12与左前扬声器的负极相连，组成左前扬声器的回路；
[0050]
u3的引脚6、u5的引脚13与左前扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚14与右前扬声器的负极相连，组成右前扬声器的回路；
[0051]
u4的引脚11、u5的引脚15与左后扬声器的正极相连，u4的引脚9、u5的引脚16与左后扬声器的负极相连，组成左后扬声器的回路；
[0052]
u4的引脚6、u5的引脚17与右后扬声器的正极相连，u3的引脚9、u5的引脚18与右后扬声器的负极相连，组成右后扬声器的回路；
[0053]
u1其余点：引脚8与音频公共地相连；引脚16与5v供电连接；
[0054]
u2其余点：引脚8与音频公共地相连；引脚16与5v供电连接；
[0055]
u3其余点：引脚10与音频公共地相连；引脚7、12与24v供电连接；
[0056]
u4其余点：引脚10与音频公共地相连；引脚7、12与24v供电连接；
[0057]
u5其余点：引脚9与音频公共地相连；引脚10与24v供电连接。
[0058]
请参考图2-图3，相应的，本方案还涉及一种车载终端音频直接输出和外接独立功放兼容方法，包括：
[0059]
步骤s1、根据车型配置写入配置字到车载终端；
[0060]
步骤s2、读取车载终端中写入的配置字；
[0061]
步骤s3、根据配置字，通过控制音频信号在u1、u2、u3、u4、u5不同引脚之间的流转，选择音频的切换开关。
[0062]
所述步骤s1的具体方法为：在车载终端中定义一个did(did意为data id，即数据类id)，其value值定义如下：0x 01——外置功放；0x 00——内置功放；在做车型区分时，使用service 2e+did+value(service 2e是控制器的写入服务)写入其配置。
[0063]
所述步骤s2的具体方法为：
[0064]
读取变量指令did，在did数据库中翻译出变量名，变量名寻址ecu的内存内容，赋值到uds诊断变量，网络层解析，详细步骤如下：
[0065]
定义一个数据结构体，如下：
[0066][0067]
将did、sa安全等级、需要读取的数据长度，定义的触发函数，定义的结果函数封装到结构体中，再将结构体封装成数组，数组的大小就是终端中0x22功能所有的did的个数，这就是保存了多个did相关数据的结构体数组；
[0068]
车辆ecu上电后，下位机软件加载完驱动后，读取did数组中的配置项，根据配置中车型属于高配还是低配读取配置，写入到引导加载程序bootloader中，这样再次启动后，系统就按配置好的设置项对设置音频的切换开关进行驱动。
[0069]
所述步骤s3的具体方法为：音频共4路分别输入到u1、u3，做音频输出选择切换，分别输出到功放或者运算放大器，车载终端配置好车型后重新启动后，车辆mcu给net_en输入信号，高配车型输入高电平信号1、低配车型输入低电平信号0；
[0070]
信号net_en是使能开关选择的，当en为1时关闭音频输出，当en为0时输出其中一路，输出哪一路由in做选择，in为0输出a，即音频信号从u1、u3的4、7、9、12引脚输入，然后从
u1、u3的2、11、12引脚到u2、u4的14、3、8引脚，然后通过u2、u4的11，6，9这3个引脚直驱到输出1、2、3、4的接口到扬声器；
[0071]
in为1为输出b，即音频信号从u1、u3的4、7、9、12引脚输入，然后从u1、u3的3、6、10、13引脚输出到u5路运算放大器的1、2、3、4、5、6、7、8引脚，然后通过u5的11、12、13、14、15、16、17、18引脚到输出1、2、3、4的接口到外置独立功放。
[0072]
所述控制芯片为adg794brqz-reel7，由于一个芯片adg794brqz-reel7只能输入输出2个信号，所以需要2个芯片进行处理。
[0073]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。