一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法技术方案

本发明专利技术属于软件算法和汽车电子技术领域，涉及一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法；通过软件算法调整不同频率段的增益和声压级，并结合实车标定，改善不同频率范围的声音表现和等响度曲线，提高并扩宽声场；将至少4路音频通道采集到的信号作为输入值，叠加后生成声场虚拟效果图和频响曲线，调整各频段的增益，并结合车内真实声场环境，使声场和频响通过实车主客观评价；本发明专利技术在不增加整车成本的前提下，提升娱乐系统音效表现，引入负反馈信号，能够做到实时、动态监测参数变化，标定后参数集成进娱乐主机内的DSP芯片，不需额外硬件支持。支持。支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法


[0001]本专利技术属于软件算法和汽车电子
，涉及一种提高车载娱乐系统音效表现的方法。具体涉及一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法。

技术介绍

[0002]汽车驾乘舒适度提升包含很多方面，娱乐系统音效提升是其中一个重要方面。通过软件算法提升音效表现，相比硬件的改善和增加，有着明显优势，包括：降低整车设计难度、减轻整车成本压力、不增加整车重量、车型通用率高等。因此，音效软件算法日益成为娱乐系统音效提升的重要方法。
[0003]娱乐系统中的娱乐主机或外置功放，驱动扬声器发声，声波在狭小的、包含多种不同材料的乘员舱内，经过复杂的反射、折射、吸收、抵消等相互作用后，形成特定的声场。
[0004]目前，提升娱乐系统音效的方法，主要是针对扬声器本身，包括增加扬声器数量、提高性能、调整布置位置、改善布置环境等方面。这样的做法提升了硬件整体水平，但整车的成本、重量同时也限制了硬件水平提升的上限，这就导致软件音效算法的优劣成为了娱乐系统音效继续提升的关键因素。
[0005]现有技术中针对提高娱乐系统音效的方式主要有：
[0006]1、没有外置功放的条件下，增加扬声器数量和种类。这种方式是最直接，也是最容易实现的方式，根据声波频率的特性，高中低频不同频段的声波越多，在理想情况下，其对声音的还原和重现就越好。但是这种方式首先受限于娱乐主机的带载能力，娱乐主机内置功放的性能最多能驱动4路通道、8个扬声器。这8个扬声器一般由高指向性的4个高音扬声器，和4个中低音二合一扬声器组成，在中低频部分必然损失较大。其次受限于娱乐主机的内置DSP芯片的解码能力和性能。一般娱乐主机采用的芯片，如TEF6638、AK7739或同性能芯片，其内部负责将解码好的数字音频流，转换成模拟音频信号的DAC单元(数字-模拟转换器)性能只能满足基本使用，声音解析度、声场效果等都很一般。例如TEF6638的信噪比只能达到45dB，TDA1541的信噪比能达到95dB，当然后者的价格也更高，不适合作为内置DSP芯片使用。
[0007]2、增加外置功放和配套扬声器。此方式优点是硬件水平显著提升，但是缺点也十分明显。第一，成本增加过多。一般外置功放最低支持6通道、9扬声器，前4路与传统一致，新增2路分别驱动1个中音扬声器，或共同驱动1个重低音炮。其成本几乎也已经是普通扬声器的5～7倍。第二，对整车开发造成较大负担。外置功放和多出的扬声器，都需安装固定，且扬声器对安装布置要求比较苛刻，需要考虑共振、声音透过率、防水等方面。增加相关零件设计难度、提高整车重量、延长整车装配工时，对于家用轿车上的使用要求不符。
[0008]专利文献CN201410503352.9中公开了车载娱乐系统音效参数调试装置及方法，其中该装置包括：车载娱乐系统模块、音效参数调试模块以及无线通信模块，所述车载娱乐系统模块及音效参数调试模块均与所述无线通信模块连接，所述车载娱乐系统模块及音效参数调试模块之间通过所述无线通信模块进行无线通信，所述音效参数调试模块用于实时修
改音效参数并生成音效参数调试文件，所述音效参数和所述音效参数调试文件通过所述无线通信模块发送到所述车载娱乐系统模块中，所述车载娱乐系统根据所述音效参数播放娱乐文件并存储所述音效参数调试文件。本专利技术技术方案利用系统自带的无线通信模块进行音效参数调试，无需接入线束，且将音效参数单独存储，便于兼容不同的车型。
[0009]专利文献CN201410503352.9中公开的系统，其所述音效参数调节需有其他设备支持，且参数调整没有高灵敏度拾音设备提供负反馈信号，造成整车成本增加，音效调节能力有限。
[0010]专利文献CN201821979252.3中公开了一种音频放大电路和车载终端，用以传输和处理模拟音频信号，避免信号失真和噪声干扰，提高播放音效。所述音频放大电路，包括：初级放大电路，耦接至所述音频放大电路的输入端，用于接收模拟音频输入信号，并对所述模拟音频输入信号进行放大处理；电压跟随电路，连接所述初级放大电路的输出端，用于对所述初级放大电路的输出信号进行阻抗变换；二级放大电路，输入端连接所述电压跟随电路，输出端耦接至所述音频放大电路的输出端，用于对所述电压跟随电路的输出信号进行放大处理。
[0011]专利文献CN201821979252.3中公开的系统，其所述音效处理是通过硬件优化设计避免声音失真和提高信噪比，没有提高扬声器出声后各频段音频性能和整车声场效果，对娱乐系统音效提升帮助有限。
[0012]专利文献CN201811162655.3中公开了一种车辆音效自动调整方法、系统及车辆。该方法包括如下步骤：获取并预存基于车厢空间下的最优音效特征；获取基于车厢空间下的、与所述最优音效特征性质相同的实际音效特征；分析所述实际音效特征和所述最优音效特征间的差异；根据所述差异，对所述实际音效特征进行补偿，以获得贴近所述最优音效特征的目标音效特征。本专利技术的车辆音效自动调整方法，在音效装置发生变更后，能够获得贴近最优音效特征的目标音效特征，使音效装置发生变更后的车内音效趋近于原始设定的最优音效，改善了车辆的使用性能。
[0013]专利文献CN201811162655.3中公开的系统，其所述音效参数调节需有其他设备支持，其使用场景是用户更换娱乐系统控制单元后的被动改善，造成整车成本增加，改善效果有限。

技术实现思路

[0014]本专利技术目的在于基于现有车载娱乐系统的娱乐主机和扬声器的性能，实现声场抬升、解析度提高，而提供的一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法。
[0015]本专利技术采取的技术方案是：
[0016]一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法，通过软件算法调整不同频率段的增益和声压级，并结合实车标定，改善不同频率范围的声音增益和等响度曲线，提高并扩宽声场；
[0017]所述软件算法，具体内容如下：
[0018]将至少4路音频通道采集到的信号作为输入值，叠加后生成声场虚拟效果图和频响曲线，调整各频段的增益，并结合车内真实声场环境，使声场和频响通过实车主客观评价。
[0019]技术方案中所述不同频率段的增益和声压级，具体内容如下：
[0020]结合车内真实声场环境，真实声场环境包括座椅材质、仪表板材质、是否有天窗，对声音的反射、折射、混响都有影响，调整各频段的增益值和声压级，以减小混响提高空间表现。
[0021]技术方案中所述软件算法在设计阶段运行于音效提升单元内，并通过高灵敏度声音采集设备提供的实时负反馈信号，动态调整软件算法内参数；
[0022]所述音效提升单元，具体是指：
[0023]音效提升单元用于音效标定阶段，完成声音处理和计算工作，且音频处理性能要高于音响系统的控制单元。
[0024]技术方案中所述音效提升单元支持至少4路声音输入通道的采集、计算和优化工作，在生成音效参数后，导入音响系统的控制单元。
[0025]技术方案中所述音效提升单元直接驱动扬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于软件算法的娱乐系统音效提升方法，其特征在于：通过软件算法调整不同频率段的增益和声压级，并结合实车标定，改善不同频率范围的声音增益和等响度曲线，提高并扩宽声场；所述软件算法，具体内容如下：将至少4路音频通道采集到的信号作为输入值，叠加后生成声场虚拟效果图和频响曲线，调整各频段的增益，并结合车内真实声场环境，使声场和频响通过实车主客观评价。2.根据权利要求1所述的娱乐系统音响提升的软件算法，其特征在于：所述不同频率段的增益和声压级，具体内容如下：结合车内真实声场环境，真实声场环境包括座椅材质、仪表板材质、是否有天窗，对声音的反射、折射、混响都有影响，调整各频段的增益值和声压级，以减小混响提高空间表现。3.根据权利要求2所述的娱乐系统音响提升的软件算法，其特征在于：所述软件算法在设计阶段运行于音效提升单元内，并通过高灵敏度声音采集设备提供的实时负反馈信号，动态调整软件算法内参数；所述音效提升单元，具体是指：音效提升单元用于音效标定阶段，完成声音处理和计算工作，且音频处理性能要高于音响系统的控制单元。4.根据权利要求3所述的娱乐系统音响提升的软件算法，其特征在于：所述音效提升单元支持至少4路声音输入通道的采集、计算和优化工作，在生成音效参数后，导入音响系统的控制单元。5.根据权利要求4所述的娱乐系统音响提升的软件算法，其特征在于：所述音效提升单元直接驱动扬声器，车内架设高灵敏度声音采集设备；音效提升单元的DSP与娱乐主机内相同，通过接收并分析来自声音采集设备的信息，实时获取当前音效参数对整车...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，马文峰，节忠海，马宁，张乐，
申请(专利权)人：一汽奔腾轿车有限公司，
类型：发明
国别省市：