车载功放设备、车辆及其音频播放处理方法技术

本发明专利技术公开了一种车载功放设备、车辆及其音频播放处理方法，其中，设备包括数字信号处理器、语音处理模块和编解码器；数字信号处理器对中控设备发送的第一音频信号进行音效优化处理，获得第二音频信号并发送给编解码器；以及将编解码器发送的数字语音信号转发给中控设备；编解码器对第二音频信号进行数模转换为模拟音频信号以便通过播放器播放；以及对语音处理模块发送的语音信号模数转换为数字语音信号发送给数字信号处理器；语音处理模块从模拟音频信号获取回声参考信号，利用回声参考信号对声音采集设备发送的混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理，获得混合声音信号中的语音信号并发送给编解码器。本发明专利技术实现了对回声的有效抑制和消除。

【技术实现步骤摘要】
车载功放设备、车辆及其音频播放处理方法
本专利技术涉及车辆技术，尤其是一种车载功放设备、车辆及其音频播放处理方法。
技术介绍
目前，车载音响已成为汽车信息娱乐系统重要组成部分，用户对音质要求提高，需要支持的扬声器的数量越来越多，因而大多厂家在车辆上增加独立的外置功放主机。同时，车载语音识别也成为车辆人机交互的重要应用，例如，通过车载语音识别用户对车载音响的语音控制指令，或者用户通过车载电话发送的语音信号。如果在用户发出语音信号的同时，车载音响正在进行播放音乐或者语音电话，则由于信号反射途径的存在，使得回声干扰不可避免。基于回声产生的原因，可以将回声区分为声学回声(AcousticEcho)和线路回声(LineEcho)。其中，声学回声是指由扬声器播出的声音被麦克风拾取所引起的回声。声学回声包括直接回声和间接回声。其中，直接回声是由扬声器播出的声音直接进入麦克风所引起的回声；间接回声是由扬声器播出的声音，经过不同的传播路径(例如车辆内部或车内任何物体)经一次或多次反射后进入麦克风所引起的回声集合。由于麦克风接收到的是语音信号叠加了回声信号后的混合声音信号，回声经信道延迟后传回到扬声器并被讲话者听到，从而对讲话端的音频造成干扰，降低了音频清晰度，影响了音频通信质量。现有技术的车辆中，设置有车机系统(也称为：中控主机)和功放主机，在中控主机中设置语音处理模块，由语音处理模块从中控主机中的中央控制单元(CPU)发送给功放主机的音频信号中直接提取回声参考信号，基于该回声参考信号对麦克风接收到的混合声音信号进行回声消除(EchoCancellation,EC)，以获得干净的音频信号并发送给功放主机，由功放主机进行音效优化处理后通过扬声器播放。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现上述现有技术至少存在以下问题：由于功放主机对中控主机发送的音频信号进行了音效优化处理，会对原音频信号产生了非线性处理结果，麦克风拾取的回声便是原有音频信号经过非线性处理后的声音，则通过语音处理模块从中控主机发送的音频信号中直接提取的回声参考信号，便无法对混合声音信号中经过非线性处理后产生的回声进行有效抑制和消除。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种车载功放设备、车辆及其音频播放处理方法，以有效消除回声。根据本专利技术实施例的一个方面，提供的一种车载功放设备，包括数字信号处理器、语音处理模块和编解码器；其中：所述数字信号处理器，用于接收所在车辆的中控设备发送的第一音频信号，并对所述第一音频信号进行音效优化处理，获得第二音频信号并发送给所述编解码器；以及将所述编解码器发送的数字语音信号转发给所述中控设备；所述编解码器，用于对所述第二音频信号进行数模转换，将所述第二音频信号转换为模拟音频信号以便通过播放器播放；以及对所述语音处理模块发送的语音信号进行模数转换，将所述语音信号转换为数字语音信号并发送给所述数字信号处理器；所述语音处理模块，用于从所述模拟音频信号获取回声参考信号；以及接收声音采集设备发送的混合声音信号，所述混合声音信号包括用户发出的语音信号和所述播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的回声信号；利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理，获得所述混合声音信号中的语音信号并发送给所述编解码器。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述数字信号处理器对所述第一音频信号进行音效优化处理时，具体包括对所述第一音频信号进行以下任意一项或多项处理：上混音处理，延时处理，均衡处理，动态范围控制处理。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述语音处理模块从所述模拟音频信号获取回声参考信号时，具体用于：直接提取所述模拟音频信号为回声参考信号；或者对所述模拟音频信号进行预设线性处理，获得回声参考信号。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述语音处理模块利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理时，具体用于：利用回声传递函数，由所述回声参考信号获取回声消除信号；以及利用所述回声消除信号对所述混合声音信号进行回声消除处理，获得所述语音信号。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述播放器为多个时，所述语音处理模块，还用于根据多个播放器到所述声音采集设备的空间传输距离，对多个播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的多路回声信号分别进行延迟处理，以对齐多个播放器分别引起的多路回声信号。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述语音处理模块，还用于对回声消除后获得的语音信号进行降噪处理；和/或所述车载功放设备还包括：功率放大器，用于对所述编解码器输出的模拟音频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟音频信号发送给播放器进行播放。可选地，上述车载功放设备实施例中，所述第一音频信号包括多媒体播放业务的播放音频信号；所述语音信号包括用于对多媒体播放业务进行播放控制的语音控制指令；或者所述第一音频信号包括通话业务的音频信号；所述语音信号包括所述通话业务中用户发送的上行语音信号或者用于对所述通话业务进行控制的语音控制指令。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供的一种车辆，包括：中控设备，声音采集设备，播放器和上述任一实施例所述的车载功放设备。可选地，上述车辆实施例中，所述中控设备，用于识别当前的业务模式，所述业务处理模式包括多媒体播放业务或者通话业务；以及若当前的业务模式为多媒体播放业务，识别所述车载功放设备发送的语音控制指令，基于所述语音控制指令生成相应的控制消息并发送给所述车载功放设备中的微处理器，以便所述微处理器基于所述控制消息控制多媒体播放业务的播放；若当前的业务模式为通信业务，对所述车载功放设备发送的上行语音信号进行上行发送处理。根据本专利技术实施例的又一个方面，提供的一种车辆的音频播放处理方法方法，所述车辆包括中控设备和车载功放设备；所述方法包括：车载功放设备中的数字信号处理器接收中控设备发送的第一音频信号，并对所述第一音频信号进行音效优化处理，获得第二音频信号并发送给所述车载功放设备中的编解码器；编解码器对所述第二音频信号进行数模转换，将所述第二音频信号转换为模拟音频信号，并通过播放器播放；车载功放设备中的语音处理模块从所述模拟音频信号获取回声参考信号；语音处理模块接收声音采集设备发送的混合声音信号，所述混合声音信号包括用户发出的语音信号和所述播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的回声信号；语音处理模块利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理，获得所述混合声音信号中的语音信号并发送给所述编解码器；所述编解码器对所述语音处理模块发送的语音信号进行模数转换，将所述语音信号转换为数字语音信号并发送给所述数字信号处理器；所述数字信号处理器将所述编解码器发送的数字语音信号转发给所述中控设备。可选地，上述方法实施例中，对所述第一音频信号进行音效优化处理，包括：对所述第一音频信号进行以下任意一项或多项处理：上混音处理，延时处理，均衡处理，动态范围控制处理。可选地，上述方法实施例中，从所述模拟音频信号获取回声参考信号，包括：直接提取所述模拟音频信号为回声参考信号；或者对所述模拟音频信号进行预设线性处理，获得回声参考信号。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载功放设备，其特征在于，包括数字信号处理器、语音处理模块和编解码器；其中：所述数字信号处理器，用于接收所在车辆的中控设备发送的第一音频信号，并对所述第一音频信号进行音效优化处理，获得第二音频信号并发送给所述编解码器；以及将所述编解码器发送的数字语音信号转发给所述中控设备；所述编解码器，用于对所述第二音频信号进行数模转换，将所述第二音频信号转换为模拟音频信号以便通过播放器播放；以及对所述语音处理模块发送的语音信号进行模数转换，将所述语音信号转换为数字语音信号并发送给所述数字信号处理器；所述语音处理模块，用于从所述模拟音频信号获取回声参考信号；以及接收声音采集设备发送的混合声音信号，所述混合声音信号包括用户发出的语音信号和所述播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的回声信号；利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理，获得所述混合声音信号中的语音信号并发送给所述编解码器。

【技术特征摘要】
1.一种车载功放设备，其特征在于，包括数字信号处理器、语音处理模块和编解码器；其中：所述数字信号处理器，用于接收所在车辆的中控设备发送的第一音频信号，并对所述第一音频信号进行音效优化处理，获得第二音频信号并发送给所述编解码器；以及将所述编解码器发送的数字语音信号转发给所述中控设备；所述编解码器，用于对所述第二音频信号进行数模转换，将所述第二音频信号转换为模拟音频信号以便通过播放器播放；以及对所述语音处理模块发送的语音信号进行模数转换，将所述语音信号转换为数字语音信号并发送给所述数字信号处理器；所述语音处理模块，用于从所述模拟音频信号获取回声参考信号；以及接收声音采集设备发送的混合声音信号，所述混合声音信号包括用户发出的语音信号和所述播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的回声信号；利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理，获得所述混合声音信号中的语音信号并发送给所述编解码器。2.根据权利要求1所述的车载功放设备，其特征在于，所述数字信号处理器对所述第一音频信号进行音效优化处理时，具体包括对所述第一音频信号进行以下任意一项或多项处理：上混音处理，延时处理，均衡处理，动态范围控制处理。3.根据权利要求1或2所述的车载功放设备，其特征在于，所述语音处理模块从所述模拟音频信号获取回声参考信号时，具体用于：直接提取所述模拟音频信号为回声参考信号；或者对所述模拟音频信号进行预设线性处理，获得回声参考信号。4.根据权利要求1至3任一所述的车载功放设备，其特征在于，所述语音处理模块利用所述回声参考信号对所述混合声音信号中的回声信号进行回声消除处理时，具体用于：利用回声传递函数，由所述回声参考信号获取回声消除信号；以及利用所述回声消除信号对所述混合声音信号进行回声消除处理，获得所述语音信号。5.根据权利要求1至4任一所述的车载功放设备，其特征在于，所述播放器为多个时，所述语音处理模块，还用于根据多个播放器到所述声音采集设备的空间传输距离，对多个播放器播放所述模拟音频信号产生的声音被所述声音采集设备拾取所引起的多路回声信号分别进行延迟处理，以对齐多个播放器分别引起的多路回声信号。6.根据权利要求1至5任一所述的车载功放设备，其特征在于，所述语音处理模块，还用于对回声消除后获得的语音信号进行降噪处理；和/或所述车载功放设备还包括：功率放大器，用于对所述编解码器输出的模拟音频信号进行功率放大，并将功率放大后的模拟音频信号发送给播放器进行播放。7.根据权利要求1至6任一所述的车载功放设备，其特征在于，所述第一音频信号包括多媒体播放业务的播放音频信号；所述语音信号包括用于对多媒体播放业务进行播放控制的语音控制指令；或者所述第一音频信号包括通话业务的音频信号；所述语音信号包括所述通话业务中用户发送的上行语音信号或者用于对所述通话业务进行控制的语音控制指令。8.一种车辆，其特征在于，包括：中控设备，声音采集设备，播放器和权利要求1至7任一所述的车载功放设备。9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述中控设备，用于识别当前的业务模式，所述业务处理模式包括多媒体播放业务或者通话业务；以及若当前的业务模式为多媒体播放业务，识别所述车载功放设备发送的语音控制指令，基于所述语音控制指令生成相应的控制消息并发送给所述车载功放设备中的微处理器，以便所述微处理器基于所述控制消息控制多媒体播放业务的播放；若当前的业务模式为通信业务，对所述车载功放设备发送的上行语音信号进行上行发送处理。10.一种车辆...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐建永，蒋伟宏，刘海明，沈海寅，
申请(专利权)人：智车优行科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11