专利名称：车载多媒体的音响匹配方法和音响匹配系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及音频处理领域，具体涉及一种车载多媒体的音响匹配方法和音响匹配系统。
背景技术：
车载多媒体系统一般包括音源I’、滤波电路2’、音频处理芯片DSP 3’、功率放大器AMP 4’、扬声器5’等部件，如图1所示，其中任何环节的信号失真都会直接影响多媒体音响的品质。传统的车载多媒体的音响匹配方法通常采用如下技术:选取某一音源作为标准，对此音源匹配滤波电路，输出电压Utl;调整音频处理芯片的增益，在音频处理芯片的输出端输出合适的电压值Uln,作为某一高音部分的音量；通过调整音频处理芯片的增益，对U0值施加增量AU，以确定其它音量对应在音频处理芯片处的输出值，从而确定各音量在音频处理芯片处的增益，实现主音量的匹配；选择功率放大器的放大倍数，使功率小的扬声器工作在额定功率。由于传统的车载音响匹配方法中的滤波电路只是根据某一音源匹配，在输入其他音源时，同一音量可能有不同的响度，因此用户在切换音源时需要手动调整音量，这将给用户在行驶过程带来不便和增加驾驶危险性。并且传统的车载音响匹配方法只对某一种扬声器进行匹配，在声音重放时可能导致其他种类的扬声器无法良好工作，从而影响整个音响系统的播放效果。另外，由于设计人员调试音量匹配的过程，需要进行多次的测试和调整，导致效率低下。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是提供一种车载多媒体系统的音响匹配方法和音响匹配系统，使其相对于传统的音响匹配系统更能够贴合人耳听觉特性。为达到上述目的，本发明一方面提出一种车载多媒体的音响匹配方法，包括以下步骤:接收多个车载音源输入信号；对所述多个车载音源输入信号进行滤波以将所述多个车载音源输入信号的电压调整至预设值Uln,通过确定所述预设值Uin以确定滤波电路，实现音频输入级的匹配；将滤波之后的所述多个车载音源输入信号输入至音频处理芯片；计算多个扬声器在额定功率下的额定电压Um,并根据所述多个扬声器的在额定功率下的额定电压Um计算功率放大器各个通道的输入电压Vm，其中，所述功率放大器中每个通道与一个扬声器对应，m为扬声器编号,通过确定所述功率放大器各个通道的输入电压Vm,实现音频输出级的匹配；根据所述功率放大器的各个通道的输入电压Vm和所述预设值Uin计算所述音频处理芯片中各个通道的增益g(m)，其中，所述音频处理芯片中每个通道与所述功率放大器中的一个通道对应；以及任意选取音频处理芯片中的第X个通道的增益g(x)作为第η级音量下的音频处理芯片系统增益Gn，并计算所述音频处理芯片中各个通道的增益g(m)和音频处理芯片系统增益Gn之间的差值以得到所述音频处理芯片中各个通道的单独增益gm，其中X为正整数且m，η为正整数，将所述各个通道的单独增益gm设置在所述音频处理芯片内部，并确定音频处理芯片的系统增益，实现音频处理级的匹配。根据本发明实施例的车载多媒体的音响匹配方法，为了将多个车载音源输入信号的电压调整至预设值Uin值，需要对各个音源输入信号的滤波电路进行调整，预设值Uin确定后，该滤波电路也随之确定，从而实现音频输入级的匹配；为了计算出功率放大器中各通道输入电压值Vm，需要合理确定功放中各通道的放大倍数，将该放大倍数设置在功率放大器中，从而实现音频输出级的匹配；将计算出的各个通道的单独增益gm设置在音频处理芯片内部，并确定音量控制时音频处理芯片的系统增益，从而实现音频处理级的匹配。本发明另一方面提出一种车载多媒体的音响匹配系统，包括:滤波电路，所述滤波电路包括多个滤波器，每个滤波器与一个车载音源输入信号对应，所述滤波电路用于对所述多个车载音源输入信号进行滤波以将所述多个车载音源输入信号的电压调整至预设值；音频处理芯片，所述音频处理芯片与所述滤波电路相连，用于从所述多个车载音源输入信号中选择一个进行处理，并根据音量档位对所述选择的车载音源输入信号进行放大，以及对放大后的车载音源输入信号进行分频以对分频后的车载音源输入信号进行多路输出；功率放大器，所述功率放大器接收所述音频处理芯片多路输出信号，并对所述多路输出信号进行放大以生成多路放大信号；以及多个扬声器，所述多个扬声器分别接收对应的所述多路放大信号并播放。根据本发明实施例的车载多媒体的音响匹配方法及音响匹配系统，综合考虑扬声器、功率放大器、音频处理芯片、滤波电路各环节的参数设置，对各路音源输入信号的电压进行充分匹配，并且通过从扬声器进行反向推导，合理地设置系统增益以及各扬声器通道的单独增益，减小音源信号在音响匹配系统各环节的失真，使车载多媒体的音量设置更能满足人耳的听觉特性，从而提高车载多媒体系统的音质效果。另外，本发明实施例匹配每个音源分别设置滤波电路，以将进入音频处理芯片的电压信号调制为相等的预设值，从而进一步提闻首响匹配效率。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1为传统的车载多媒体音响匹配系统的不意图；图2为本发明实施例的车载多媒体音响匹配方法的流程图；图3为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的示意图；图4为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的音源示意5为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的滤波电路示意图；图6为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的音频处理芯片不意图；图7为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的功率放大器不意图；图8为本发明实施例的车载多媒体音响匹配系统的扬声器不意图；图9为本发明实施例的车载多媒体音响匹配方法的LabVIEW软件操作流程图10为本发明实施例的车载多媒体音响匹配方法的LabVIEW用户输入数据示意图；图11为本发明实施例的车载多媒体音响匹配方法的LabVIEW用户输出数据示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本发明实施例一方面提供一种车载多媒体的音响匹配方法，图2为本发明实施例的车载多媒体的音响匹配方法的流程图，参考图2，该音响匹配方法包括以下步骤:步骤S101，接收多个车载音源输入信号。车载音源输入信号可以是现有的以及将来可能出现的任何音源信号，例如，可以包括但不限于CD/DVD信号、广播(FM/AM)信号、USB接口信号、辅助输入接口 AUX信号等信号中的多种。为了避免各路音源信号经过音频芯片处理后播放的声音响度对于人耳的听觉感应差别过大，要求各路音源在标准节目输入下，到达音频处理芯片的输入电压值相等。本发明实施例以lKHz、0dB正弦信号为标准测试信号，规定各路音源的标准节目如表I所示。表1不同类型音源的标准节目
权利要求
1.一种车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，包括以下步骤: 接收多个车载音源输入信号； 对所述多个车载音源输入信号进行滤波以将所述多个车载音源输入信号的电压调整至预设值Uin，通过确定所述预设值Uin以确定滤波电路，实现音频输入级的匹配； 将滤波之后的所述多个车载音源输入信号输入至音频处理芯片； 计算多个扬声器在额定功率下的额定电压Um，并根据所述多个扬声器的在额定功率下的额定电压Um计算功率放大器各个通道的输入电压Vm，其中，所述功率放大器中每个通道与一个扬声器对应，m为扬声器编号,通过确定所述功率放大器各个通道的输入电压Vm,实现音频输出级的匹配； 根据所述功率放大器的各个通道的输入电压Vm和所述预设值Uin计算所述音频处理芯片中各个通道的增益g(m)，其中，所述音频处理芯片中每个通道与所述功率放大器中的一个通道对应；以及 任意选取音频处理芯片中的第X个通道的增益g(x)作为第η级音量下的音频处理芯片系统增益Gn，并计算所述音频处理芯片中各个通道的增益g(m)和音频处理芯片系统增SGn之间的差值以得到所述音频处理芯片中各个通道的单独增益gm，其中X为正整数且l^x^m,n为正整数，将所述各个通道的单独增益gm设置在所述音频处理芯片内部，并确定音频处理芯片的系统增益，实现音频处理级的匹配。
2.如权利要求1所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，所述多个车载音源输入信号包括⑶/DVD输入信号、广播输入信号、USB接口输入信号、辅助输入接口输入的信号中的多种。
3.如权利要求1所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，所述预设值Uin为所述音频处理芯片的输入管脚所允许的最大电压。
4.如权利要求1所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，所述多个扬声器的额定电压Um根据使用者设定的扬声器的额定功率Pm和额定阻抗Rm计算得到。
5.如权利要求4所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，所述功率放大器各个通道的输入电压Vm根据各个通道所选用的放大倍数Mm和所述多个扬声器的额定电压Um计算得到。
6.如权利要求5所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，所述音频处理芯片中各个通道的增益g(m)通过g(m) =20*log(Vm/Uin)-A计算得到，其中，A为所述音频处理芯片自身的增益，所述音频处理芯片自身的增益A通过公式A = 20*logUA(M/UAin计算得到，其中UAin为所述音频芯片输入管脚处的电压，UAout为所述音频芯片输出管脚处的电压。
7.如权利要求1所述的车载多媒体的音响匹配方法，其特征在于，进一步包括步骤，根据所述η级音量下的音频处理芯片系统增益Gn，计算其他各级音量下的音频处理系统增益。
8.一种车载多媒体的音响匹配系统，其特征在于，包括: 滤波电路，所述滤波电路包括多个滤波器，每个滤波器与一个车载音源输入信号对应，所述滤波电路用于对所述多个车载音源输入信号进行滤波以将所述多个车载音源输入信号的电压调整至预设值； 音频处理芯片，所述音频处理芯片与所述滤波电路 相连，用于从所述多个车载音源输入信号中选择一个进行处理，并根据音量档位对所述选择的车载音源输入信号进行放大，以及对放大后的车载音源输入信号进行分频以对分频后的车载音源输入信号进行多路输出； 功率放大器，所述功率放大器接收所述音频处理芯片多路输出信号，并对所述多路输出信号进行放大以生成多路放大信号；以及 多个扬声器，所述多个扬声器分别接收对应的所述多路放大信号并播放。
9.如权利要求8所述的车载多媒体的音响匹配系统，其特征在于，所述音频处理芯片进一步包括: 多个接收端，所述多个接收端用以接收多个经过滤波处理后的音源； 多路选择器(multiplexer，MUX)，所述多路选择器与所述多个接收端相连，用以从所述多个经过滤波处理后的音源中选择一个滤波处理后的音源； 增益调整模块，所述增益调整模块与所述多路选择器相连，用以对信号进行系统增益调整； 分频器，所述分频器与所述增益调整模块相连，用以将不同频率的信号分为多个频段； 多个放大模块，所述多个放大模块与分频器相连，用以对不同频段的信号进行单独增益调整，其中所述多个 放大模块与所述多个频段的信号一一对应。
全文摘要
本发明提出一种车载多媒体的音响匹配方法以及音响匹配系统，该方法包括接收多个车载音源输入信号；对多个车载音源输入信号进行滤波以将其电压调整至预设值；将滤波之后的多个车载音源输入信号输入至音频处理芯片；计算多个扬声器在额定功率下的额定电压，并根据多个扬声器的在额定功率下的额定电压计算功率放大器各个通道的输入电压；根据功率放大器的各个通道的输入电压和预设值计算音频处理芯片中各个通道的增益；以及任意选取音频处理芯片中的某个通道的增益作为音频处理系统增益，并计算音频处理芯片中各个通道的增益和音频处理芯片系统增益之间的差值以得到音频处理芯片中各个通道的单独增益。该方法可以提高车载多媒体系统的音质效果。
文档编号H04R3/00GK103188584SQ201110447999
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日
发明者赫庆佳, 王伟伟, 马志明, 刘锦江 申请人:比亚迪股份有限公司