一种基于车载系统级芯片的无麦KTV系统及方法与流程

一种基于车载系统级芯片的无麦ktv系统及方法
技术领域
1.本发明涉及车载娱乐技术领域，具体涉及一种基于车载系统级芯片的无麦ktv系统及方法。


背景技术：

2.目前，在汽车内实现的ktv技术方案主要是基于车载娱乐系统的ktv应用以及外部配套的手持麦克风来实现；
3.但是由于用户要手持麦克风才可以进行ktv的功能，所以为了保证驾驶员的安全需要车辆保持静止状态的时候才能打开该功能；另外，手持麦克风价格不菲，车内一般只会配置1个手持麦克风，当车内乘客较多时无法进行互动体验；如果配置多个手持麦克风，又会增加太高的成本，而且手持麦克风通过蓝牙与主机进行连接，音频信号传输以及整体时延导致ktv打分的效果，造成用户体感较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的还在于，提供一种基于车载系统级芯片的无麦ktv系统及方法，解决以上技术问题；
5.一种基于车载系统级芯片的无麦ktv系统，包括：
6.麦克风阵列(1)，包括多路麦克风(11)，采集车内用户发出的语音并转换为音频信号；
7.通信模块(2)，连接所述麦克风阵列(1)，传输所述音频信号；
8.车载系统级芯片控制系统(3)，连接所述通信模块(2)，接收并处理所述音频信号，得到处理后的音频信号；
9.功放模块(4)，连接所述车载系统级芯片控制系统(3)，对所述处理后的音频信号进行放大并转换为模拟信号；
10.扬声器模块(5)，连接所述功放模块(4)，包括多路发声单元(51)，于所述模拟信号的作用下播放。
11.优选的，其中，所述车载系统级芯片控制系统(3)包括：
12.音频总线端口模块(31)，设有一输出端口，一输入端口；
13.麦克风阵列前端处理模块(32)，通过第一通路(l1)连接所述输出端口，对所述音频信号进行降噪和人声优化；
14.音频通路管理器(33)，通过第二通路(l2)以及第五通路(l5)连接所述麦克风阵列前端处理模块(32)，通过第六通路(l6)连接所述输入端口，用于管理所述音频信号的流经通路；
15.ktv应用模块(34)，通过第三通路(l3)以及第四通路(l4)连接所述音频通路管理器(33)，用于在车内显示ktv场景并提供ktv显示页面、播放ktv的背景音乐以及对所述音频信号进行实时打分；
16.控制模块(35)，通过第七通路(l7)连接所述麦克风阵列前端处理模块(32)，提供人机交互功能及控制所述麦克风阵列前端处理模块的工作模式；
17.配置模块(36)，通过第八通路(l8)连接所述麦克风阵列前端处理模块(32)，为所述麦克风阵列前端处理模块(32)进行参数配置。
18.优选的，其中，所述麦克风阵列前端处理模块(32)包括：
19.干音处理部，连接所述输出端口；
20.湿音处理部，连接所述干音处理部以及所述音频通路管理器(33)。
21.优选的，其中，所述干音处理部包括：
22.麦克风阵列控制模块(321)，连接所述输出端口；
23.回音消除模块(322)，连接所述麦克风阵列控制模块(321)；
24.音频压缩模块(323)，连接所述回音消除模块(322)。
25.优选的，其中，所述湿音处理部包括：
26.ktv音效处理模块(324)，连接所述音频压缩模块(323)；
27.音效模块(325)，连接所述ktv音效处理模块(324)；
28.多媒体增益控制模块(326)，连接所述音效模块(325)。
29.优选的，其中，多路所述麦克风(11)分别对应设置于车内座椅所在位置。
30.优选的，其中，多路所述发声单元(51)分别对应设置于车内座椅所在位置。
31.一种基于车载系统级芯片的无麦ktv方法，应用于所述无麦ktv系统，包括：
32.步骤s1，通过多路所述麦克风(11)收录车内用户的语音并转换为所述音频信号；
33.步骤s2，所述通信模块(2)将所述音频信号传输至所述车载系统级芯片控制系统(3)；
34.步骤s3，所述车载系统级芯片控制系统(3)接收并处理所述音频信号，结合一伴奏信号形成所述处理后的音频信号并发送至所述功放模块(4)；
35.步骤s4，所述功放模块(4)将所述处理后的音频信号进行放大并转换为所述模拟信号传输至所述扬声器模块(5)；
36.步骤s5，所述扬声器模块(5)的于所述模拟信号的作用下进行播放。
37.优选的，其中，所述步骤s3包括：
38.步骤s30，用户打开所述ktv应用模块(34)，所述控制模块(35)同步发动控制命令给到所述麦克风阵列前端处理模块(32)；
39.步骤s31，所述音频总线端口模块(31)将所述音频信号由所述第一通路(l1)发送给所述麦克风阵列前端处理模块(32)；
40.步骤s32，所述麦克风阵列前端处理模块(32)从所述配置模块(36)中加载对应的功能参数，并对所述音频信号进行回音消除、降噪以及人声优化处理，将所述处理后的音频信号通过所述第二通路(l2)给到所述音频通路管理器(33)；所述麦克风阵列前端处理模块(32)接收所述第五通路(l5)上所述音频通路管理器(33)发送给所述音频总线端口模块(31)的所述处理后的音频信号；
41.步骤s33，所述音频通路管理器(33)模块从所述第二通路(l2)接收到的所述处理后的音频信号通过所述第三通路(l3)给到所述ktv应用模块(34)，同时通过所述第四通路(l4)接收所述ktv应用模块(34)播放的所述伴奏信号，并和所述第二通路(l2)的所述音频
信号进行混音效果；
42.步骤s34，所述ktv应用模块(34)通过所述第三通路(l3)接收并分析所述处理后的音频信号并依据所述处理后的音频信号的音色、音调、响度以及与伴奏的合拍程度进行实时打分，同时通过所述第四通路(l4)将所述伴奏信号的音频流发送至所述音频通路管理器(33)进行后期处理；
43.步骤s35，所述输入端口通过所述第六通路(l6)接收所述音频通路管理器(33)的音频信号并发送给所述功放模块(4)；
44.优选的，其中，所述步骤s32具体包括：
45.步骤s321，所述麦克风阵列控制模块(321)将多路所述麦克风(11)配置为前排和后排两个声场，并将所述两个声场的所述音频信号发送到所述回音消除模块(322)；
46.步骤s322，所述回音消除模块(322)对所述音频信号进行回音消除和降噪处理；并将所述音频信号发送到所述音频压缩模块(323)；
47.步骤s323，所述音频压缩模块(323)对所述音频信号的不同频段进行压缩，并将产生的干音信号通过发送到所述ktv应用模块(34)进行打分；同时发送至所述ktv音效处理模块(324)；
48.步骤s324，所述ktv音效处理模块(324)进行空间混响功能的设置；并将所述音频信号发送到所述音效模块(325)；
49.步骤s325，所述音效模块(325)对所述音频信号的人声进行优化；并将所述音频信号发送至所述多媒体增益控制模块(326)；
50.步骤s326，所述多媒体增益控制模块(326)调整所述音频信号与所述伴奏信号混音播放效果，形成所述处理后的音频信号。
51.本发明的有益效果：由于采用以上技术方案，本发明实现车内无麦ktv的功能，并达到车内多人的互动效果，同时降低成本。
附图说明
52.图1为本发明实施例中无麦ktv系统架构图；
53.图2为本发明实施例中车载娱乐系统架构图；
54.图3为本发明实施例中麦克风阵列前端处理模块架构图；
55.图4为本发明实施例中车内麦克风与发声单元布置示意图；
56.图5为本发明实施例中无麦ktv方法步骤流程图；
57.图6为本发明实施例中步骤s3的步骤流程图；
58.图7为本发明实施例中步骤s32的步骤流程图。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
60.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
61.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
62.一种基于车载系统级芯片的无麦ktv系统，如图1、图4所示，包括：
63.麦克风阵列1，包括多路麦克风11，采集车内用户发出的语音并转换为音频信号；
64.通信模块2，连接麦克风阵列1，传输音频信号；
65.车载系统级芯片控制系统3，连接通信模块2，接收并处理音频信号，得到处理后的音频信号；
66.功放模块4，连接车载系统级芯片控制系统3，对处理后的音频信号进行放大并转换为模拟信号；
67.扬声器模块5，连接功放模块4，包括多路发声单元51，于模拟信号的作用下播放，给用户真实的ktv效果，具体地，扬声器模块可以包括高音扬声器，低音扬声器，全频域扬声器。
68.在一种较优的实施例中，如图2所示，车载系统级芯片控制系统3包括：
69.音频总线端口模块31，设有一输出端口，一输入端口；
70.麦克风阵列前端处理模块32，通过第一通路l1连接输出端口，对音频信号进行降噪和人声优化；
71.音频通路管理器33，通过第二通路l2以及第五通路l5连接麦克风阵列前端处理模块32，通过第六通路l6连接输入端口，用于管理音频信号的流经通路；
72.ktv应用模块34，通过第三通路l3以及第四通路l4连接音频通路管理器33，用于在车内显示ktv场景并提供ktv显示页面、播放ktv的背景音乐以及对音频信号进行实时打分；
73.控制模块35，通过第七通路l7连接麦克风阵列前端处理模块32，提供人机交互功能及控制麦克风阵列前端处理模块的工作模式；
74.配置模块36，通过第八通路l8连接麦克风阵列前端处理模块32，为麦克风阵列前端处理模块32进行参数配置。
75.具体地，配置模块36可以将不同环境下的配置信息写到不同的文件中，模块内部可以自动判断当前项目所处的环境，然后根据环境读取相应的文件里面的配置信息，有利于对项目进行维护，当需要修改不同环境下的配置信息时，直接对相应的文件进行修改即可。
76.在一种较优的实施例中，如图3所示，麦克风阵列前端处理模块32包括：
77.干音处理部，连接输出端口；
78.湿音处理部，连接干音处理部以及音频通路管理器33。
79.在一种较优的实施例中，干音处理部包括：
80.麦克风阵列控制模块321，连接输出端口；
81.回音消除模块322，连接麦克风阵列控制模块321；
82.音频压缩模块323，连接回音消除模块322。
83.在一种较优的实施例中，湿音处理部包括：
84.ktv音效处理模块324，连接音频压缩模块323；
85.音效模块325，连接ktv音效处理模块324；
86.多媒体增益控制模块326，连接音效模块325。
87.具体地，多路麦克风11分别对应设置于车内座椅所在位置。
88.具体地，麦克风11可以是数字麦克风也可以是模拟麦克风，本实施例中采用4个数字麦克风，其中2个布置于车内主驾驶座位和副驾驶座位的前方，后排座位靠左/右车门处各布置一个。
89.具体地，多路发声单元51分别对应设置于车内座椅所在位置。
90.具体地，本实施例中采用4个发声单元，其中分别布置于车内的四个车门处，因此，本实施例提供的车辆能够实现在保障低成本的前提下实现车载ktv的声音效果的目的。
91.一种基于车载系统级芯片的无麦ktv方法，应用于上述任意一项实施例中的无麦ktv系统，如图5所示，包括：
92.步骤s1，通过多路麦克风11收录车内用户的语音并转换为音频信号；
93.步骤s2，通信模块2将音频信号传输至车载系统级芯片控制系统3；
94.步骤s3，车载系统级芯片控制系统3接收并处理音频信号，结合一伴奏信号形成处理后的音频信号并发送至功放模块4；
95.步骤s4，功放模块4将处理后的音频信号进行放大并转换为模拟信号传输至扬声器模块5；
96.步骤s5，扬声器模块5的于模拟信号的作用下进行播放。
97.在一种较优的实施例中，如图6所示，步骤s3包括：
98.步骤s30，用户打开ktv应用模块34，控制模块35同步发动控制命令给到麦克风阵列前端处理模块32；
99.步骤s31，音频总线端口模块31将音频信号由第一通路l1发送给麦克风阵列前端处理模块32；
100.步骤s32，麦克风阵列前端处理模块32从配置模块36中加载对应的功能参数，并对音频信号进行回音消除、降噪以及人声优化处理，将处理后的音频信号通过第二通路l2给到音频通路管理器33；麦克风阵列前端处理模块32接收第五通路l5上音频通路管理器33发送给音频总线端口模块31的处理后的音频信号；
101.步骤s33，音频通路管理器33模块从第二通路l2接收到的处理后的音频信号通过第三通路l3给到ktv应用模块34，同时通过第四通路l4接收ktv应用模块34播放的伴奏信号，并和第二通路l2的音频信号进行混音效果；
102.步骤s34，ktv应用模块34通过第三通路l3接收并分析处理后的音频信号并依据处理后的音频信号的音色、音调、响度以及与伴奏的合拍程度进行实时打分，同时通过第四通路l4将伴奏信号的音频流发送至音频通路管理器33进行后期处理；
103.步骤s35，输入端口通过第六通路l6接收音频通路管理器33的音频信号并发送给功放模块4；
104.在一种较优的实施例中，如图7所示，步骤s32具体包括：
105.步骤s321，麦克风阵列控制模块321将多路麦克风11配置为前排和后排两个声场，并将两个声场的音频信号发送到回音消除模块322；
106.步骤s322，回音消除模块322对音频信号进行回音消除和降噪处理；并将音频信号发送到音频压缩模块323；
107.步骤s323，音频压缩模块323对音频信号的不同频段进行压缩，并将产生的干音信
号通过发送到ktv应用模块34进行打分；同时发送至ktv音效处理模块324；
108.步骤s324，ktv音效处理模块324进行空间混响功能的设置；并将音频信号发送到音效模块325；
109.步骤s325，音效模块325对音频信号的人声进行优化；并将音频信号发送至多媒体增益控制模块326；
110.步骤s326，多媒体增益控制模块326调整音频信号与伴奏信号混音播放效果，形成处理后的音频信号。
111.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。