车载音响控制装置及车载中控系统的制作方法

本申请涉及汽车领域，具体而言，涉及一种车载音响控制装置及车载中控系统。

背景技术：

随着全球经济的发展，车载中控系统已集成越来越多的娱乐功能，其中，车载音响是车载中控系统的重要组成部分，不仅能为使用者提供娱乐功能，同时也可以辅助导航系统进行语音导航。

但是在车载音响的使用过程中，常常会产生杂音，严重影响用户体验，基于此，如何有效消除车载音响的杂音是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种车载音响控制装置及车载中控系统，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种车载音响控制装置，应用于车载中控系统，所述车载音响控制装置包括：

用于与所述车载中控系统的车载音响电性连接的音响控制电路；以及用于电性连接于所述车载中控系统的供电电源与所述音响控制电路之间的电压比较电路；

所述电压比较电路用于判断所述供电电源的供电电压是否在预设电压范围内，并根据判断结果生成对应的电平信号，其中，所述电平信号包括第一电平信号和第二电平信号；

所述音响控制电路用于根据生成的电平信号对所述车载音响的工作状态进行控制；

其中，当所述电压比较电路判定所述供电电压不在所述预设电压范围内时，生成第二电平信号，所述音响控制电路根据生成的第二电平信号将所述车载音响的工作状态切换到静音状态。

可选地，所述电压比较电路包括分压单元以及电压比较器；

所述分压单元一端用于与所述供电电源电性连接、另一端与所述电压比较器的输入端电性连接，所述电压比较器的输出端与所述音响控制电路电性连接；

所述分压单元用于对所述供电电源的供电电压分压并将分压后的供电电压输入到所述电压比较器，所述电压比较器用于在判定所述分压后的供电电压不在所述预设电压范围时生成第二电平信号，或者在判定所述分压后的供电电压在所述预设电压范围时生成第一电平信号。

可选地，所述分压单元包括第一分压子单元以及第二分压子单元；

所述第一分压子单元的一端用于与所述车载中控系统的供电电源电性连接、另一端与所述电压比较器的第一输入端电性连接；

所述第二分压子单元的一端用于与所述车载中控系统的供电电源电性连接、另一端与所述电压比较器的第二输入端电性连接；

所述第一分压子单元用于以第一分压比例对所述供电电源的供电电压进行分压，并将分压后的第一供电电压输入到所述第一输入端，所述第二分压子单元用于以第二分压比例对所述供电电源的供电电压进行分压，并将分压后的第二供电电压输入到所述第二输入端；

所述电压比较器用于在判断所述第一供电电压低于第一预设阈值时，在第一输出端输出第二电平信号，或者在判断所述第二供电电压高于第二预设阈值时，在第二输出端输出第二电平信号。

可选地，所述第一分压子单元包括第一电阻(R1)以及第二电阻(R2)，所述第二分压子单元包括第三电阻(R3)以及第四电阻(R4)；

所述第一电阻(R1)的一端用于与所述供电电源电性连接、另一端分别与所述第二电阻(R2)的一端以及所述电压比较器的第一输入端(INA)电性连接，所述第二电阻(R2)的另一端接地(GND)；

所述第三电阻(R3)的一端用于与所述供电电源电性连接、另一端分别与所述第四电阻(R4)的一端以及所述电压比较器的第二输入端(INB)电性连接，所述第四电阻(R4)的另一端接地(GND)。

可选地，所述第一分压子单元包括第一电容(C1)，所述第二分压子单元包括第二电容(C2)；

所述第一电容(C1)电性连接于所述第二电阻(R2)两端；

所述第二电容(C2)电性连接于所述第四电阻(R4)两端。

可选地，所述第一分压子单元包括第一分压电阻以及第一可变电位箱，所述第二分压子单元包括第二分压电阻以及第二可变电位箱；

所述第一分压电阻的一端用于与所述供电电源电性连接、另一端分别与所述第一可变电位箱的一端以及所述电压比较器的第一输入端电性连接，所述第一可变电位箱的另一端接地；

所述第二分压电阻的一端用于与所述供电电源电性连接、另一端分别与所述第二可变电位箱的一端以及所述电压比较器的第二输入端电性连接，所述第二可变电位箱的另一端接地。

可选地，所述音响控制电路包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻 (R7)、第八电阻(R8)以及第一三极管(T1)；

所述电压比较器的第一输出端(OUTA)分别与所述第一二极管(D1)的负极以及所述第三二极管(D3)的负极电性连接、第二输出端(OUTB)分别与所述第二二极管(D2)的负极以及所述第四二极管(D4)的负极电性连接，所述第七电阻(R7)的一端与所述第八电阻(R8)的一端电性连接，并用于与所述车载音响电性连接、另一端分别与所述第一二极管(D1)的正极、所述第二二极管 (D2)的正极以及所述第一三极管(T1)的集电极电性连接，所述第五电阻(R5) 的一端分别与第六电阻(R6)的一端以及第一三极管(T1)的基极电性连接、另一端分别与第三二极管(D3)的正极以及所述第四二极管(D4)的正极电性连接，所述第六电阻(R6)的另一端接地(GND)，所述第八电阻(R8)的另一端用于与驱动电源(VDD)电性连接，所述第一三极管(T1)的发射极接地(GND)。

可选地，所述音响控制电路还包括第九电阻(R9)；

所述第九电阻(R9)的一端与所述第七电阻(R7)用于电性连接所述车载音响的一端电性连接、另一端用于与所述车载中控系统的微控制单元中用于控制所述车载音响的引脚电性连接。

可选地，所述车载音响控制装置用于与所述车载中控系统的微控制单元电性连接。

第二方面，本申请实施例还提供一种车载中控系统，所述车载中控系统包括供电电源、车载音响以及分别与所述车载音响和所述供电电源电性连接的第一方面所述的车载音响控制装置。

相比现有技术，本申请提供的有益效果是：

本申请实施例提供的车载音响控制装置及车载中控系统，避免汽车打火启动时由于供电电压发生突变，导致微控制单元无法及时响应或者无法正常工作，造成微控制单元无法及时控制车载音响静音从而使车载音响出现杂音的情况，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的车载中控系统的一种结构示意框图；

图2为图1所示的车载音响控制装置的一种结构示意框图；

图3为本申请提供的车载音响控制装置的一种电路结构图；

图4为本申请实施例提供的车载中控系统的另一种结构示意框图。

图标：10-车载中控系统；100-车载音响控制装置；110-电压比较电路； 111-分压单元；1111-第一分压子单元；1113-第二分压子单元；113-电压比较器；130-音响控制电路；200-供电电源；300-车载音响；400-微控制单元； C1-第一电容；C2-第二电容；C3-第三电容；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；D4-第四二极管；GND-地；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；R8-第八电阻；R9-第九电阻；T1-第一三极管。

具体实施方式

如背景技术，本申请发明人在研究过程中发现，车载音响发出杂音的主要原因是车载音响的两端电压可能会变化，具体地，本申请发明人发现车载音响常会在以下四种情况下产生杂音：

1、切换音频模式。2、开启或关闭车载中控系统。3、汽车中控气系统进行复位。4、汽车打火启动。

其中情况1～3可以通过车载控制系统中的微控制单元改变车载中控系统中待执行软件的时间顺序，在车载中控系统的动作前对车载音响进行静音，从而避免杂音产生。

但是，对于情况4的杂音，由于汽车打火启动，火花塞需要利用高压电产生电火花，在汽车打火启动时，汽车的供电系统负载突变，车载中控系统的供电电压会随之突变，从而使车载音响的供电电压突变，进而产生杂音。此时利用微控制单元检测供电电压变化从而对车载音响进行静音的方法会有一定的响应时间，从而导致无法及时对车载音响进行静音，同时，微控制单元还可能因为供电电压变化而无法正常工作，进而无法对车载音响进行静音操作。

针对目前问题与现有技术的缺点，本申请发明人发现设置车载音响控制装置可以解决上述问题与现有技术缺点，车载音响控制装置在检测供电电源的电压突变时可以及时对车载音响进行静音。由此避免汽车打火启动时由于供电电压发生突变，导致微控制单元无法及时响应或者无法正常工作，造成微控制单元无法及时控制车载音响静音从而使车载音响出现杂音的情况，提高了用户体验。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是申请人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是申请人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的关键可以相互组合。

请参阅图1，为本申请实施例提供的车载中控系统10的一种结构示意框图。

本申请提供的车载音响控制装置100设置在车载中控系统10内，车载中控系统10还可以包括供电电源200以及车载音响300。

其中，车载音响控制装置100电性连接于供电电源200与车载音响300 之间，供电电源200可以是车辆供电系统的一部分且用于为车载中控系统 10中的各个装置进行供电。

可以理解的是，供电电源200可以经过稳压分压电路得到不同的电压，并为车载中控系统10的各个装置提供对应的电压。其中，供电电源200可以为12V的恒压电压源，例如，车载蓄电池。

请参阅图2，车载音响控制装置100可以包括电压比较电路110以及音响控制电路130。音响控制电路130与车载音响300电性连接，电压比较电路110电性连接于供电电源200与音响控制电路130之间。

在工作时，电压比较电路110用于判断供电电源200的供电电压是否在预设电压范围内，并根据判断结果生成对应的电平信号，音响控制电路 130用于根据生成的电平信号对车载音响300的工作状态进行控制。

其中，电平信号可以包括第一电平信号和第二电平信号。第一电平信号与第二电平信号可以与高低电平信号对应，具体的对应关系可以根据比较电路的具体结构进行调整，例如，第一电平信号可以为高电平信号，第二电平信号可以为低电平信号。

需要说明的是，供电电源200的供电电压可以为经过稳压分压电路得到不同的电压，也可以为供电电源200经过稳压分压电路之前的总电压，可以理解，当负载突变，即汽车打火启动时，供电电源200经过稳压分压电路之前的总电压变化最大，因此，本申请中检测的供电电压一般为供电电源200经过稳压分压电路之前的总电压。

作为一种实施方式，供电电源200的正常供电电压一般为12V，对应地，预设电压范围可以为6.1V～18.1V。

在上述基础上，电压比较电路110可判断当供电电源200的供电电压是否在6.1V～18.1V内，如果供电电压不在6.1V～18.1V时，例如供电电压低于6.1V，或者高于18.1V时，电压比较电路110则生成低电平信号。音响控制电路130根据生成的低电平信号将车载音响300的工作状态切换到静音状态。

可选地，车载音响300的工作状态可以由车载音响300的工作状态引脚的电平状态进行控制，例如，当工作状态引脚的电平信号为高电平状态时，车载音响300进入正常工作状态，工作状态引脚的电平信号为低电平状态时，车载音响300进入静音状态。基于此，本申请提供的音响控制电路130可以根据生成的电平信号控制工作状态引脚的电平状态，从而控制车载音响300的工作状态，例如，音响控制电路130可以根据第二电平信号使工作状态引脚的电平信号为低电平信号，进而使车载音响300进入静音状态，从而消除杂音。

可以理解，本申请实施例提供的车载音响控制装置100在供电电压不在预设电压范围内时，控制使车载音响300进入静音模式。

基于上述设计，车载音响控制装置100在检测供电电源200的电压突变时可以及时对车载音响300进行静音，由此，避免汽车打火启动时由于供电电压发生突变，导致微控制单元400无法及时响应或者无法正常工作，造成微控制单元400无法及时控制车载音响300静音从而使车载音响300 出现杂音的情况，提高了用户体验。

请继续参阅图2，电压比较电路110包括分压单元111以及电压比较器 113。

分压单元111电性连接于供电电源200与电压比较器113之间，并用于对供电电压进行分压，再将分压后的供电电压输入电压比较器113的输入端。电压比较器113用于在判定分压后的供电电压不在预设电压范围时生成第二电平信号，或者在判定分压后的供电电压在预设电压范围时生成第一电平信号。

在工作时，因为供电电源200的供电电压较高，在进行电压比较时，需要对供电电源200进行分压，按分压比例获得较小的电压。基于较小的分压后电压，电压比较器113需要的电压比较器供电电源VCC较小，一般为3.3V直流电源，而在供电电压突变时，最低电压一般在5V以上，因此即使供电电压突变，电压比较器113仍可以正常工作。

可选地，分压单元111可以包括第一分压子单元1111以及第二分压子单元1113，电压比较器113可以包括第一输入端INA、第二输入端INB、第一输出端OUTA以及第二输出端OUTB。

第一分压子单元1111可以电性连接于供电电源200和第一输入端INA 之间，并用于以第一分压比例对供电电源200的供电电压进行分压，并将分压后的第一供电电压输入到第一输入端INA。

第二分压子单元1113可以电性连接于供电电源200和第二输入端INB 之间，并用于以第二分压比例对供电电源200的供电电压进行分压，并将分压后的第二供电电压输入到第二输入端INB。

电压比较器113还用于在判断第一供电电压低于第一预设阈值时，在第一输出端OUTA输出第二电平信号，或者在判断第二供电电压高于第二预设阈值时，在第二输出端OUTB输出第二电平信号。

其中，第一预设阈值和第二预设阈值为预设电压范围的边界值，即供电电压分压后在预设电压范围内等价于第一供电电压高于第一预设阈值且第二供电电压低于第二预设阈值。

需要注意的是，第一分压比例和第二分压比较需要根据电压比较器113 的类型与预设电压范围进行设计，第一预设阈值与第二预设阈值之间没有明确的大小关系，第一预设阈值与第二预设阈值可能相同也可以不同。

基于上述设计，将预设电压范围拆分为第一预设阈值与第二预设阈值，使本申请提供的电压比较器113可以通过常见的阈值电压比较器实现，降低了本申请提供的车载音响控制装置100的成本。

下面结合图3对本申请实施例提供的车载音响控制装置100的电路结构进行进一步说明。

如图3所示，第一分压子单元1111可以包括第一电阻R1以及第二电阻R2，第二分压子单元1113可以包括第三电阻R3以及第四电阻R4。

第一电阻R1的一端用于与供电电源200电性连接、另一端分别与第二电阻R2的一端以及第一输入端INA电性连接，第二电阻R2的另一端接地 GND。

第三电阻R3的一端用于与供电电源200电性连接、另一端分别与第四电阻R4的一端以及第二输入端INB电性连接，第四电阻R4的另一端接地 GND。

其中，第一分压比例由第二电阻R2与第一电阻R1的比例确定，具体地，第一分压比例类似的，第二分压比例需要注意的是，为得到适合的第一分压比例和第二分压比例，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4可以由多个电阻组成。

可选地，为消除供电电压中交流成分以及环境噪声对结果的影响，第一分压子单元1111包括第一电容C1，第二分压子单元1113包括第二电容 C2。

第一电容C1电性连接于第二电阻R2两端，第二电容C2电性连接于第四电阻R4两端。

在工作时，第一电容C1和第二电容C2可以过滤供电电压中的交流成分以及环境噪音，避免其对比较结果造成影响。

类似地，电压比较器113还可以包括用于滤波的第三电容C3，第三电容C3的一端电性连接于电压比较器113与电压比较器供电电源VCC连接的一端、另一端接地GND。

作为一种可替换方案，第一分压子单元1111包括第一分压电阻以及第一可变电位箱，第二分压子单元1113包括第二分压电阻以及第二可变电位箱。

第一分压电阻的一端用于与供电电源200电性连接、另一端分别与第一可变电位箱的一端以及第一输入端INA电性连接，第一可变电位箱的另一端接地GND。

第二分压电阻的一端用于与供电电源200电性连接、另一端分别与第二可变电位箱的一端以及第二输入端INB电性连接，第二可变电位箱的另一端接地GND。

在工作时，可以通过调节第一可变电位箱的电阻进而调节第一分压比例以及调节第二可变电位箱的电阻进而调节第二分压比例。特别地，在供电电源200老化，无法确认供电电压突变情况的时候，可以通过改变可变电位箱的电阻确认消音效果较好的第一分压比例以及第二分压比例。

作为一种实施方式，音响控制电路130可以包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8以及第一三极管T1。

电压比较器113的第二输出端OUTB分别与第一二极管D1的负极以及第三二极管D3的负极电性连接、第一输出端OUTA分别与第二二极管 D2的负极以及第四二极管D4的负极电性连接，第七电阻R7的一端与第八电阻R8的一端电性连接，并用于与车载音响300电性连接、另一端分别与第一二极管D1的正极、第二二极管D2的正极以及第一三极管T1的集电极电性连接，第五电阻R5的一端分别与第六电阻R6的一端以及第一三极管T1的基极电性连接、另一端分别与第三二极管D3的正极以及第四二极管D4的正极电性连接，第六电阻R6的另一端接地GND，第八电阻R8的另一端用于与驱动电源VDD电性连接，第一三极管T1的发射极接地GND。

在工作时，当从输入端IN输入的供电电压处于预设电压范围内时，即第一供电电压高于第一预设阈值且第二供电电压低于第二预设阈值时，第一输出端OUTA以及第二输出端OUTB输出高电平信号，第一三极管T1 处于饱和导通状态，经过第一二极管D1和第二二极管D2输出的电压通过第七电阻R7以及第八电阻R8上拉，与驱动电源VDD电性连接以使输出端OUT输出高电平信号。

当从输入端IN输入的供电电压处于预设电压范围内时，即第一供电电压低于第一预设阈值或第二供电电压高于第二预设阈值时，电压比较器113 的对应输出端输出低电平信号，此时，第一三极管T1处于截止状态，驱动电源VDD通过第八电阻R8、第七电阻R7以及第一二极管D1或第二二极管D2接地GND，以使输出端OUT输出低电平信号。

例如，第一供电电压低于第一预设阈值时，第一输出端OUTA输出低电平信号，此时，第一二极管D1正向导通，驱动电源VDD通过第八电阻 R8、第七电阻R7以及第一二极管D1接地GND，以使输出端OUT电压降低，输出低电平信号。

请参与图4，车载中控系统10的微控制单元400还可以与车载音响300 电性连接，并通过微控制单元400中用于控制车载音响300的引脚对车载音响300进行控制。

为方便说明，在此将微控制单元400中用于控制车载音响300的引脚记为引脚MUTE。

可选地，请继续参阅图3，音响控制电路130还可以包括第九电阻R9。

第九电阻R9的一端与第七电阻R7用于电性连接车载音响300的一端电性连接、另一端与引脚MUTE电性连接。

在工作时，引脚MUTE输出高电平信号，且电压比较器113输出高电平信号时，输出端OUT输出高电平信号。当引脚MUTE或电压比较器113 任一一个输出低电平信号时，驱动电源VDD接地GND，从而使输出端OUT 输出低电平信号。

基于上述设计，本申请提供的车载音响控制装置100可以兼容微控制单元400，可以与微控制单元400一起对车载音响300进行控制，提高了本申请提供的车载音响控制装置100的泛用性。

可选地，请继续参阅图4，本申请提供的车载音响控制装置100还可以与微控制单元400电性连接，并将比较结果发送给微控制单元400，提高微控制单元400的供电电压监控能力。

作为一种实施方式，图3中各个电子元件的型号可以为：

第一电阻R1可以为阻值1000000Ω(1MΩ)的电阻，第二电阻R2可以为阻值为38000Ω(38KΩ)的电阻与阻值为2000Ω(2KΩ)的电阻串联得到的 40000Ω(40KΩ)电阻，第三电阻R3可以为阻值1000000Ω(1MΩ)的电阻，第四电阻R4可以为将22000Ω(22KΩ)的电阻与499Ω的电阻串联得到的 22499Ω电阻，第五电阻R5可以为将2200Ω的电阻与100Ω的电阻串联得到的2300Ω电阻，第六电阻R6可以为阻值10000Ω(10KΩ)的电阻，第七电阻R7可以为阻值13000Ω(13KΩ)的电阻，第八电阻R8可以为阻值6800 Ω(6.8KΩ)的电阻，第九电阻R9可以为阻值10000Ω(10KΩ)的电阻，本申请采用的电压比较器113可以为TPS3701DDCR型号的比较器，第一输入端INA可以为电压比较器113的第三引脚，第二输入端INB可以为电压比较器113的第四引脚，第一输出端OUTA可以为电压比较器113的第一引脚，第一输出端OUTB可以为电压比较器113的第六引脚，本申请中利用的二极管可以为高速肖特基二极管(BAT54A)，第一三极管T1可以为 MMDT5551型号的三极管，本申请利用的电容可以为容值为100nF的滤波电容。

本申请还提供一种包括上述任意一种车载音响控制装置100的车辆。

需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本关键的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。