專利名稱：車載多媒體的音響匹配方法和音響匹配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻處理領(lǐng)域，具體涉及一種車載多媒體的音響匹配方法和音響匹配系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車載多媒體系統(tǒng)一般包括音源I’、濾波電路2’、音頻處理芯片DSP 3’、功率放大器AMP 4’、揚聲器5’等部件，如圖1所示，其中任何環(huán)節(jié)的信號失真都會直接影響多媒體音響的品質(zhì)。傳統(tǒng)的車載多媒體的音響匹配方法通常采用如下技術(shù):選取某一音源作為標(biāo)準(zhǔn)，對此音源匹配濾波電路，輸出電壓Utl;調(diào)整音頻處理芯片的增益，在音頻處理芯片的輸出端輸出合適的電壓值Uln,作為某一高音部分的音量；通過調(diào)整音頻處理芯片的增益，對U0值施加增量AU，以確定其它音量對應(yīng)在音頻處理芯片處的輸出值，從而確定各音量在音頻處理芯片處的增益，實現(xiàn)主音量的匹配；選擇功率放大器的放大倍數(shù)，使功率小的揚聲器工作在額定功率。由于傳統(tǒng)的車載音響匹配方法中的濾波電路只是根據(jù)某一音源匹配，在輸入其他音源時，同一音量可能有不同的響度，因此用戶在切換音源時需要手動調(diào)整音量，這將給用戶在行駛過程帶來不便和增加駕駛危險性。并且傳統(tǒng)的車載音響匹配方法只對某一種揚聲器進(jìn)行匹配，在聲音重放時可能導(dǎo)致其他種類的揚聲器無法良好工作，從而影響整個音響系統(tǒng)的播放效果。另外，由于設(shè)計人員調(diào)試音量匹配的過程，需要進(jìn)行多次的測試和調(diào)整，導(dǎo)致效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是提供一種車載多媒體系統(tǒng)的音響匹配方法和音響匹配系統(tǒng)，使其相對于傳統(tǒng)的音響匹配系統(tǒng)更能夠貼合人耳聽覺特性。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種車載多媒體的音響匹配方法，包括以下步驟:接收多個車載音源輸入信號；對所述多個車載音源輸入信號進(jìn)行濾波以將所述多個車載音源輸入信號的電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值Uln,通過確定所述預(yù)設(shè)值Uin以確定濾波電路，實現(xiàn)音頻輸入級的匹配；將濾波之后的所述多個車載音源輸入信號輸入至音頻處理芯片；計算多個揚聲器在額定功率下的額定電壓Um,并根據(jù)所述多個揚聲器的在額定功率下的額定電壓Um計算功率放大器各個通道的輸入電壓Vm，其中，所述功率放大器中每個通道與一個揚聲器對應(yīng)，m為揚聲器編號,通過確定所述功率放大器各個通道的輸入電壓Vm,實現(xiàn)音頻輸出級的匹配；根據(jù)所述功率放大器的各個通道的輸入電壓Vm和所述預(yù)設(shè)值Uin計算所述音頻處理芯片中各個通道的增益g(m)，其中，所述音頻處理芯片中每個通道與所述功率放大器中的一個通道對應(yīng)；以及任意選取音頻處理芯片中的第X個通道的增益g(x)作為第η級音量下的音頻處理芯片系統(tǒng)增益Gn，并計算所述音頻處理芯片中各個通道的增益g(m)和音頻處理芯片系統(tǒng)增益Gn之間的差值以得到所述音頻處理芯片中各個通道的單獨增益gm，其中X為正整數(shù)且m，η為正整數(shù)，將所述各個通道的單獨增益gm設(shè)置在所述音頻處理芯片內(nèi)部，并確定音頻處理芯片的系統(tǒng)增益，實現(xiàn)音頻處理級的匹配。根據(jù)本發(fā)明實施例的車載多媒體的音響匹配方法，為了將多個車載音源輸入信號的電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值Uin值，需要對各個音源輸入信號的濾波電路進(jìn)行調(diào)整，預(yù)設(shè)值Uin確定后，該濾波電路也隨之確定，從而實現(xiàn)音頻輸入級的匹配；為了計算出功率放大器中各通道輸入電壓值Vm，需要合理確定功放中各通道的放大倍數(shù)，將該放大倍數(shù)設(shè)置在功率放大器中，從而實現(xiàn)音頻輸出級的匹配；將計算出的各個通道的單獨增益gm設(shè)置在音頻處理芯片內(nèi)部，并確定音量控制時音頻處理芯片的系統(tǒng)增益，從而實現(xiàn)音頻處理級的匹配。本發(fā)明另一方面提出一種車載多媒體的音響匹配系統(tǒng)，包括:濾波電路，所述濾波電路包括多個濾波器，每個濾波器與一個車載音源輸入信號對應(yīng)，所述濾波電路用于對所述多個車載音源輸入信號進(jìn)行濾波以將所述多個車載音源輸入信號的電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值；音頻處理芯片，所述音頻處理芯片與所述濾波電路相連，用于從所述多個車載音源輸入信號中選擇一個進(jìn)行處理，并根據(jù)音量檔位對所述選擇的車載音源輸入信號進(jìn)行放大，以及對放大后的車載音源輸入信號進(jìn)行分頻以對分頻后的車載音源輸入信號進(jìn)行多路輸出；功率放大器，所述功率放大器接收所述音頻處理芯片多路輸出信號，并對所述多路輸出信號進(jìn)行放大以生成多路放大信號；以及多個揚聲器，所述多個揚聲器分別接收對應(yīng)的所述多路放大信號并播放。根據(jù)本發(fā)明實施例的車載多媒體的音響匹配方法及音響匹配系統(tǒng)，綜合考慮揚聲器、功率放大器、音頻處理芯片、濾波電路各環(huán)節(jié)的參數(shù)設(shè)置，對各路音源輸入信號的電壓進(jìn)行充分匹配，并且通過從揚聲器進(jìn)行反向推導(dǎo)，合理地設(shè)置系統(tǒng)增益以及各揚聲器通道的單獨增益，減小音源信號在音響匹配系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的失真，使車載多媒體的音量設(shè)置更能滿足人耳的聽覺特性，從而提高車載多媒體系統(tǒng)的音質(zhì)效果。另外，本發(fā)明實施例匹配每個音源分別設(shè)置濾波電路，以將進(jìn)入音頻處理芯片的電壓信號調(diào)制為相等的預(yù)設(shè)值，從而進(jìn)一步提聞首響匹配效率。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:圖1為傳統(tǒng)的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的不意圖；圖2為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的音源示意5為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的濾波電路示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的音頻處理芯片不意圖；圖7為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的功率放大器不意圖；圖8為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配系統(tǒng)的揚聲器不意圖；圖9為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配方法的LabVIEW軟件操作流程圖10為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配方法的LabVIEW用戶輸入數(shù)據(jù)示意圖；圖11為本發(fā)明實施例的車載多媒體音響匹配方法的LabVIEW用戶輸出數(shù)據(jù)示意圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明實施例一方面提供一種車載多媒體的音響匹配方法，圖2為本發(fā)明實施例的車載多媒體的音響匹配方法的流程圖，參考圖2，該音響匹配方法包括以下步驟:步驟S101，接收多個車載音源輸入信號。車載音源輸入信號可以是現(xiàn)有的以及將來可能出現(xiàn)的任何音源信號，例如，可以包括但不限于CD/DVD信號、廣播(FM/AM)信號、USB接口信號、輔助輸入接口 AUX信號等信號中的多種。為了避免各路音源信號經(jīng)過音頻芯片處理后播放的聲音響度對于人耳的聽覺感應(yīng)差別過大，要求各路音源在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)目輸入下，到達(dá)音頻處理芯片的輸入電壓值相等。本發(fā)明實施例以lKHz、0dB正弦信號為標(biāo)準(zhǔn)測試信號，規(guī)定各路音源的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)目如表I所示。表1不同類型音源的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)目
權(quán)利要求
1.一種車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，包括以下步驟: 接收多個車載音源輸入信號； 對所述多個車載音源輸入信號進(jìn)行濾波以將所述多個車載音源輸入信號的電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值Uin，通過確定所述預(yù)設(shè)值Uin以確定濾波電路，實現(xiàn)音頻輸入級的匹配； 將濾波之后的所述多個車載音源輸入信號輸入至音頻處理芯片； 計算多個揚聲器在額定功率下的額定電壓Um，并根據(jù)所述多個揚聲器的在額定功率下的額定電壓Um計算功率放大器各個通道的輸入電壓Vm，其中，所述功率放大器中每個通道與一個揚聲器對應(yīng)，m為揚聲器編號,通過確定所述功率放大器各個通道的輸入電壓Vm,實現(xiàn)音頻輸出級的匹配； 根據(jù)所述功率放大器的各個通道的輸入電壓Vm和所述預(yù)設(shè)值Uin計算所述音頻處理芯片中各個通道的增益g(m)，其中，所述音頻處理芯片中每個通道與所述功率放大器中的一個通道對應(yīng)；以及 任意選取音頻處理芯片中的第X個通道的增益g(x)作為第η級音量下的音頻處理芯片系統(tǒng)增益Gn，并計算所述音頻處理芯片中各個通道的增益g(m)和音頻處理芯片系統(tǒng)增SGn之間的差值以得到所述音頻處理芯片中各個通道的單獨增益gm，其中X為正整數(shù)且l^x^m,n為正整數(shù)，將所述各個通道的單獨增益gm設(shè)置在所述音頻處理芯片內(nèi)部，并確定音頻處理芯片的系統(tǒng)增益，實現(xiàn)音頻處理級的匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，所述多個車載音源輸入信號包括⑶/DVD輸入信號、廣播輸入信號、USB接口輸入信號、輔助輸入接口輸入的信號中的多種。
3.如權(quán)利要求1所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)值Uin為所述音頻處理芯片的輸入管腳所允許的最大電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，所述多個揚聲器的額定電壓Um根據(jù)使用者設(shè)定的揚聲器的額定功率Pm和額定阻抗Rm計算得到。
5.如權(quán)利要求4所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，所述功率放大器各個通道的輸入電壓Vm根據(jù)各個通道所選用的放大倍數(shù)Mm和所述多個揚聲器的額定電壓Um計算得到。
6.如權(quán)利要求5所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，所述音頻處理芯片中各個通道的增益g(m)通過g(m) =20*log(Vm/Uin)-A計算得到，其中，A為所述音頻處理芯片自身的增益，所述音頻處理芯片自身的增益A通過公式A = 20*logUA(M/UAin計算得到，其中UAin為所述音頻芯片輸入管腳處的電壓，UAout為所述音頻芯片輸出管腳處的電壓。
7.如權(quán)利要求1所述的車載多媒體的音響匹配方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟，根據(jù)所述η級音量下的音頻處理芯片系統(tǒng)增益Gn，計算其他各級音量下的音頻處理系統(tǒng)增益。
8.一種車載多媒體的音響匹配系統(tǒng)，其特征在于，包括: 濾波電路，所述濾波電路包括多個濾波器，每個濾波器與一個車載音源輸入信號對應(yīng)，所述濾波電路用于對所述多個車載音源輸入信號進(jìn)行濾波以將所述多個車載音源輸入信號的電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值； 音頻處理芯片，所述音頻處理芯片與所述濾波電路 相連，用于從所述多個車載音源輸入信號中選擇一個進(jìn)行處理，并根據(jù)音量檔位對所述選擇的車載音源輸入信號進(jìn)行放大，以及對放大后的車載音源輸入信號進(jìn)行分頻以對分頻后的車載音源輸入信號進(jìn)行多路輸出； 功率放大器，所述功率放大器接收所述音頻處理芯片多路輸出信號，并對所述多路輸出信號進(jìn)行放大以生成多路放大信號；以及 多個揚聲器，所述多個揚聲器分別接收對應(yīng)的所述多路放大信號并播放。
9.如權(quán)利要求8所述的車載多媒體的音響匹配系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻處理芯片進(jìn)一步包括: 多個接收端，所述多個接收端用以接收多個經(jīng)過濾波處理后的音源； 多路選擇器(multiplexer，MUX)，所述多路選擇器與所述多個接收端相連，用以從所述多個經(jīng)過濾波處理后的音源中選擇一個濾波處理后的音源； 增益調(diào)整模塊，所述增益調(diào)整模塊與所述多路選擇器相連，用以對信號進(jìn)行系統(tǒng)增益調(diào)整； 分頻器，所述分頻器與所述增益調(diào)整模塊相連，用以將不同頻率的信號分為多個頻段； 多個放大模塊，所述多個放大模塊與分頻器相連，用以對不同頻段的信號進(jìn)行單獨增益調(diào)整，其中所述多個 放大模塊與所述多個頻段的信號一一對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種車載多媒體的音響匹配方法以及音響匹配系統(tǒng)，該方法包括接收多個車載音源輸入信號；對多個車載音源輸入信號進(jìn)行濾波以將其電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)值；將濾波之后的多個車載音源輸入信號輸入至音頻處理芯片；計算多個揚聲器在額定功率下的額定電壓，并根據(jù)多個揚聲器的在額定功率下的額定電壓計算功率放大器各個通道的輸入電壓；根據(jù)功率放大器的各個通道的輸入電壓和預(yù)設(shè)值計算音頻處理芯片中各個通道的增益；以及任意選取音頻處理芯片中的某個通道的增益作為音頻處理系統(tǒng)增益，并計算音頻處理芯片中各個通道的增益和音頻處理芯片系統(tǒng)增益之間的差值以得到音頻處理芯片中各個通道的單獨增益。該方法可以提高車載多媒體系統(tǒng)的音質(zhì)效果。
文檔編號H04R3/00GK103188584SQ201110447999
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者赫慶佳, 王偉偉, 馬志明, 劉錦江 申請人:比亞迪股份有限公司