1.本技术涉及车载技术领域，具体涉及一种车载音频系统。
背景技术：2.传统的车载音响系统的控制界面只有调整音量、淡化(fade)、平衡(balance)或多段均衡等标准的控制，人机交互非常的不便利。在司机开车时，由于传统的控制界面操控复杂，司机很容易分神，致使行车十分不安全，同时这种传统的操控界面不能精准地控制车载音响系统，后排乘客无法控制汽车音响；另外，在播放声音时，每次只能在全车播放一种音源，不能实现每个座位播放不同的声源。
技术实现要素：3.本技术提供一种车载音频系统，能够在车内使用扬声器播放不同的音源。
4.为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：提供一种车载音频系统，该车载音频系统包括：音频输出设备、音频采集设备以及音频处理设备，音频输出设备包括设置于车内的多个扬声器，扬声器的位置与车内的座位的位置匹配；音频采集设备用于采集车内的人员发出的语音控制指令；音频处理设备分别与音频采集设备以及音频输出设备连接，用于在多音区工作模式下对语音控制指令进行处理得到人员的位置信息，将获取到的第一音频数据发送至与人员的位置信息相匹配的扬声器。
5.通过上述方案，本技术的有益效果是：本技术的车载音频系统包括音频输出设备、音频采集设备以及音频处理设备，在音频处理设备的工作模式为多音区工作模式时，音频采集设备将采集到的语音控制指令发送给音频处理设备，音频处理设备对该语音控制指令进行处理，得到目标车辆内发出语音控制指令的人员的位置信息，然后将第一音频数据发送至与该位置信息相匹配的扬声器，实现使得不同座位的人员能够独立通过语音控制所在音区的扬声器，播放自身想要听取的音源，更好地满足不同人员的个性化需求。
附图说明
6.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。其中：
7.图1是本技术提供的车载音频系统一实施例的结构示意图；
8.图2是本技术提供的车载音频系统另一实施例的结构示意图；
9.图3是本技术提供的多音区语音交互模块、音源管理模块以及音效管理模块的示意图；
10.图4是本技术提供的音频码流通道定义的示意图；
11.图5是本技术提供的车内的车机音频设备、功放设备、扬声器以及麦克风阵列的示
意图；
12.图6是本技术提供的音效信号处理模块的示意图；
13.图7是本技术提供的第一音效处理单元的示意图；
14.图8是本技术提供的第二音效处理单元的示意图。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
16.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
17.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
18.请参阅图1，图1是本技术提供的车载音频系统一实施例的结构示意图，车载音频系统包括音频输出设备10、音频采集设备20以及音频处理设备30。
19.音频输出设备10包括设置于目标车辆(图中未示出)的车内的多个扬声器11，扬声器11的位置与车内的座位的位置匹配，可在目标车辆的每个座位设置至少一个扬声器11，比如：以目标车辆具有4个座位为例，可在目标车辆的每个座位设置2个扬声器11。
20.音频采集设备20用于采集车内的人员发出的语音控制指令；具体地，音频采集设备20可以为麦克风阵列，麦克风阵列用于采集目标车辆上每个音区的声音数据；例如，以具有四个座位的目标车辆为例，可设置前后两个麦克风阵列，每个麦克风阵列由两个麦克风组成，能够将目标车辆划分为四个音区，每个音区对应一个目标车辆的一个座位。
21.音频处理设备30分别与音频采集设备20以及音频输出设备10连接，其用于在多音区工作模式下对语音控制指令进行处理得到人员的位置信息，将获取到的第一音频数据发送至与人员的位置信息相匹配的扬声器11。具体地，音频处理设备30具备语音识别以及声源定位的功能，多音区工作模式为位于目标车辆的人员独立对其所在的音区内的音响系统进行控制的模式，即位于不同音区的人员可以听取不同的音源，比如：音乐、导航音或蓝牙电话，方便车内的各个人员的使用，满足自身的需求。例如，目标车辆内的人员a想要听音乐，通过将音频处理设备30的工作模式切换至多音区工作模式，使与人员a对应的音区内的扬声器11播放音乐；目标车辆内的人员b想要观看新闻，音频处理设备30通过处理，使得与
人员b对应的音区内的扬声器11播放新闻，实现在同一个目标车辆中播放不同的音源。
22.本实施例设计了一种分音区的人机交互、播放控制管理的系统，可以实现不同座位的人员听到不同音源的声音，比如：驾驶员在听导航音时，副驾人员使用蓝牙电话，后排人员播放电影，或者可以让几个音区的人员一起与他人举行电话会议。由于采用了语音交互，可以更加精准、快速地调整扬声器11，比如：以音量控制为例，用户可通过语音将音量增加15.5db；虽然通过图形交互界面也可以实现音量控制，但是比较麻烦，需要数字输入；此外，虽然还可通过预设音量等级的方式来调整音量，但是可能无法一步调整到位，而且不精确。而且，语音交互的方式使得控制更加方便、灵活，比如：在开车过程中，如果车内人员觉得音乐低音不够有力，虽然可以通过调整均衡的界面，设置低频参数，但是操作比较复杂，影响行车安全，但是使用本方案可以避免产生该问题，提升行车安全性。另外，可以实现分音区播放和控制，如果用图形界面的方式实现则比较复杂，因为不是每个人员都可以控制车机的图形界面。
23.在另一具体的实施例中，音频采集设备20还可采集车内的人员发出的唤醒指令，并将唤醒指令发送至音频处理设备30；音频处理设备30用于对唤醒指令进行处理，得到与唤醒指令对应的人员的位置信息，该唤醒指令与语音控制指令可以对应于车内的同一人员，即目标车辆中的人员先发出唤醒指令使得车机音频设备获取该人员的位置信息，然后该人员发出语音控制指令，使得音频处理设备30对该语音控制指令进行解析，并执行与该语音控制指令对应的操作，实现对相应音源(即第一音频数据)的播放。
24.在其他具体的实施例中，音频处理设备30的工作模式还包括全音区工作模式，在全音区工作模式下，音频处理设备30用于对目标车辆上的人员下发的语音控制指令进行识别，得到意图信息，基于意图信息获取与意图信息匹配的第四音频数据，并将第四音频数据发送至每个扬声器11。
25.进一步地，由于需要在不同音区同时播放不同音源，原来的管理策略不再适用，因此需要进行改进。具体地，音源分为两类音源：第一类音源是普通音源，其包括媒体播放器播放的所有类型的声音(包括音乐、新闻、相声或故事等)、蓝牙音乐或收音机；第二类音源是中断音源，比如：导航音、警报音或蓝牙电话；为了实现多音区的独立播放，多音区工作模式与全音区工作模式下的音源管理策略如下所示：
26.1)全音区工作模式下的音源管理策略
27.a.在同一时刻只能播放一种普通音源，比如：在用户听蓝牙音乐时，就不可以听相声了；如果用户要听相声，就不能听取其他任何一种普通音源了。
28.b.中断音源中的导航音和报警音可以和任意一种普通音源一起播放；但是，当播放中断音源时，普通音源的音量要自动下降，等中断音源的播放结束后，普通音源的音量自动恢复。
29.c.当播放蓝牙电话时，需要关闭其他所有普通音源的播放，只允许同时播放中断音源中的警报音，导航音也不允许播放。
30.2)多音区工作模式下的音源管理策略
31.a.每个音区可以独立播放各自的普通音源，但是每个音区只能同时播放一种普通音源，比如：一个音区可以播放相声，另一个音区可以播放蓝牙音乐，但是同一个音区不能同时播放两种普通音源。
32.b.如果中断音源是导航音和警报音，则每个音区中的这两个音源可以与普通音源同时播放，但是有导航音或者警报音时，普通音源的音量自动下降；但是由于多数情况下，只有驾驶员所在的音区才需要导航音，其他音区不需要使用导航音，因此可根据客户的需求来确定是否调整普通音源的音量。
33.c.如果中断音源是蓝牙电话，则同一时刻只有一个音区可以接听电话，该音区除了有报警音，其他所有音源都不能播放。而且，所有其他音区播放的普通音源和导航音的音量都需要自动下降，并且其他音区不能同时播放多种音源。
34.本实施例设计了一种基于多音区、语音交互的智能车载音频系统，将拾音端(即音频采集设备)和放音端(即音频输出设备)的技术紧密结合起来，对现有车载音响功放系统落后的人机交互方式进行了改进，让原来的全车共用一套音响系统变成每个座位都有一个独立的音响系统，并且多个音区的音响系统之间还能相互交互，让不同座位上的人员都可以独立在各自音区通过语音就能轻松、方便、精准地控制所在音区或者整车的音响系统，更好地满足每个座位上的人员的个性化需求。
35.请参阅图2与图3，图2是本技术提供的车载音频系统另一实施例的结构示意图，图3是本技术提供的多音区语音交互模块、音源管理模块以及音效管理模块的示意图，车载音频系统包括音频输出设备10、麦克风阵列20以及音频处理设备30。
36.音频输出设备10包括设置于车内的多个扬声器11，扬声器11的位置与车内的座位的位置匹配；具体地，利用多个扬声器11实现多音区播放，为了保证用户能够有更好的体验，可设置较多的扬声器11，比如：配置12个扬声器11。进一步地，为了增加音区之间的隔离，可在目标车辆的每个座位增加一个头枕扬声器，因此总共在目标车辆内设置16个扬声器11。
37.音频处理设备30包括互相连接的车机音频设备31与功放设备32；具体地，车机音频设备31和功放设备32之间的通信协议可采用控制器局域网络(controller area network，can)；麦克风阵列20与车机音频设备31、车机音频设备31与功放设备32之间的音频数据的传输可采用车载音频总线(automotive audio bus，a2b)，因为布线成本比较低；车机音频设备31作为a2b总线的主节点，麦克风阵列20和功放设备32都是a2b总线的从节点；另外，可以同时双向传输，采用采样率为48khz、最高32路通道的时分复用技术(time-division multiplexing，tdm)音频信号。
38.车机音频设备31用于在多音区工作模式下对语音控制指令进行处理得到识别数据，识别数据包括人员的位置信息以及人员的需求信息，需求信息用来表示人员具体需要那种类型的音源服务。
39.功放设备32与车机音频设备31、音频采集设备20以及音频输出设备10连接，功放设备32用于接收人员的位置信息，对获取到的第一音频数据进行处理，生成第二音频数据，并将第二音频数据发送至与人员的位置信息相匹配的扬声器11。
40.在一具体的实施例中，如图2所示，车机音频设备31包括互相连接的音源管理模块311与多音区语音交互模块312，音源管理模块311与功放设备32连接，音源管理模块311用于获取第一音频数据，将语音控制指令转发至多音区语音交互模块312；多音区语音交互模块312用于对语音控制指令进行识别处理，得到识别数据。
41.进一步地，如图2所示，车机音频设备31还可包括音源应用模块313，音源应用模块
313是车机音频系统中可以产生音频信号的程序或功能模块的集合；具体地，音源应用模块313包括蓝牙电话、蓝牙音乐、收音机、导航音、警报声或媒体播放器，媒体播放器包括本地音乐资源、网络音乐资源、新闻、相声或故事等。
42.多音区语音交互模块312用来分析处理音频采集设备20采集的多路音频信号；具体地，如图3所示，多音区语音交互模块312包括降噪模块3121、回声消除模块3122、音区判别模块3123、语音识别模块3124以及语义理解模块3125，多音区语音交互模块312能够对输入的数据进行降噪与回声消除，确认说话人的位置信息，并且通过唤醒语音识别模块3124来实现对系统的控制。
43.进一步地，降噪模块3121采用窄波束降噪算法，在波束范围内(特别是正对波束的方向)人的声音被正常拾取并且噪声被抑制；在波束范围外，无论是人声还是噪声都被大幅度的抑制。
44.回声消除模块3122与降噪模块3121连接，其将扬声器11的输出信号作为参考，动态估计自适应滤波的系数，然后对麦克风阵列20输入的实际语音信号进行滤波，来实现抵消麦克风阵列20对扬声器11播放的声音的拾取。具体地，回声消除是蓝牙电话的一个基础算法，用于防止电话远端的声音经过扬声器11放大被麦克风阵列20拾取并传回远端的移动终端(比如：手机)而形成的回音，其具体实现原理与相关技术中相同，在此不再赘述。
45.音区判别模块3123与回声消除模块3122连接，其利用多路唤醒识别、声音能量大小以及声源定位算法等技术，综合判定来自多通道输入的语音，最终确定说话人在哪个音区，并且把该音区采集的语音输出给语音识别模块3124；因此，音区判别模块3123有两个作用，第一个作用是判断说话人的位置信息，另一个作用是激活语音识别模块3124。
46.进一步地，当音区判别模块3123确定音源的位置信息并唤醒语音识别模块3124后，不仅将相关语音信号发送给语音识别模块3124，同时把确定的相关语音信号以及位置信息都发送给音源管理模块311。
47.语音识别模块3124与音区判别模块3123连接，其用于进行语音识别处理；具体地，可采用在线识别和离线识别这两种方式，在线识别需要连接网络，上传语音信号至云端服务器(图中未示出)来实现识别，识别率较高；离线识别不需要网络，通过本地处理器与本地存储语料库(图中未示出)来实现语音识别，能够随时随地进行识别。
48.语义理解模块3125与语音识别模块3124连接，其能够按照多音区语音交互模块312的特定应用场景，来匹配输出相关的命令。比如：当用户使用蓝牙电话时，语义理解模块3125工作在蓝牙电话模式，其他模式的命令不立即响应，只有属于蓝牙电话模式的命令才会立即发送给音源管理模块311。
49.音源管理模块311包括互相连接的输入输出管理模块3111与第一控制模块3112。
50.输入输出管理模块3111与多音区语音交互模块312以及功放设备32连接，其用于将语音控制指令发送至多音区语音交互模块312，并将第一音频数据发送至功放设备32。具体地，输入输出管理模块3111负责统一管理音频码流，该音频码流由车机上所有可以产生声音的硬件或者应用程序通过扬声器11输出。
51.进一步地，输入输出管理模块3111按照预定的顺序集合所有的音源，并通过a2b总线发送给功放设备32，同时也按照预定的顺序通过a2b总线接受麦克风阵列20采集的音频信号以及功放设备32传给多音区语音交互模块312的参考信号。具体地，a2b总线是16路输
出、16路输入的总线，定义的音频通道的顺序如图4所示，其中，slot为时隙，参考1-4与参考信号对应。
52.第一控制模块3112用于基于位置信息与车机音频设备31的工作模式信息，生成控制指令，并将控制指令发送至功放设备32。具体地，第一控制模块3112负责功放设备32的输入音源的混音管理、扬声器11的输出混音管理、音量调整、fade/balance控制或音调(tone)控制等，它是功放设备32在车机端的控制接口，例如，以安卓(android)音频系统为例，第一控制模块3112相当于功放设备32在android音频系统中的设备驱动，它是连接车机音频设备31和功放设备32的一个接口。进一步地，多音区语音交互模块312通过第一控制模块3112来精准地操控功放设备32，所以第一控制模块3112还能将多音区语音交互模块312发送过来的指令转换为功放设备32能够理解的命令，最后通过can总线发送给功放设备32。
53.功放设备32包括音效管理模块321与功放模块322，音效管理模块321包括音效信号处理模块3211与第二控制模块3212。
54.音效信号处理模块3211与输入输出管理模块3111连接，其用于将语音控制指令转发至输入输出管理模块3111，并对第一音频数据进行处理，得到数字音频数据。具体地，音效信号处理模块3211包括多个音效处理单元(图中未示出)，音效信号处理模块3211可以为数字信号处理器(digital signal process，dsp)，其用于对输入的音频数据进行相关计算，其可包括：音量调节模块、输入混音模块、输出混音模块、输出增益计算模块、环绕算法模块、均衡模块、声音限幅模块或扬声器保护模块(图中未示出)。
55.进一步地，车机音频设备31还包括第一接口314，功放设备32还包括第二接口323，第一接口314与第二接口323连接，第一接口314用于通过a2b总线将第一音频数据传输至第二接口323，以使得第二接口323将第一音频数据转发至音效信号处理模块3211。
56.第二控制模块3212用于对控制指令进行解析得到解析信息，并基于解析信息控制与人员对应的音效处理单元处于工作模式。具体地，第二控制模块3212可以为微控制单元(microcontroller unit，mcu)，负责与功放设备32进行can通信、电源管理、硬件启动时序管理、硬件模块的驱动管理、功放诊断管理或音效控制接口管理等。
57.功放模块322与音效管理模块321连接，其用于对音效管理模块321输出的数字音频数据进行数模转换与放大处理，得到第二音频数据；具体地，功放模块322将音效管理模块321输出的数字音频数据转换为模拟音频数据，对该模拟音频数据进行功率放大后输出给相应的扬声器11。
58.基于上述结构，结合图2与图3来描述多音区语音交互模块312如何来管理功放设备32以及整个数据链路是如何运行的，以图5所示的四个座位的车辆为例，整个控制过程如下所示：
59.1)用户在目标车辆的车内某个音区发出唤醒指令，麦克风阵列20收集4个音区的语音数据打包为tdm信号，并经由a2b总线将tdm信号发送给输入输出管理模块3111以及音效信号处理模块3211。
60.2)输入输出管理模块3111在配置有4路麦克风信号(即tdm信号)和4路参考信号后，分别发送给降噪模块3121和回声消除模块3122。
61.3)降噪模块3121在接收到4路麦克风信号后，通过波束形成的算法，对4路麦克风信号进行降噪处理，然后将降噪后的4路麦克风信号发给回声消除模块3122。
62.4)回声消除模块3122获得4路经过降噪处理后的语音信号，结合从音效信号处理模块3211发过来的4路参考信号进行回声消除计算，得到的4路语音信号发给音区判别模块3123。
63.5)音区判别模块3123通过4路唤醒识别、声源定位以及信号能量检查等算法，最终确认说话人所在音区，并且把该音区的信号发送给语音识别模块3124和输入输出管理模块3111；另外，把说话人所在音区的位置信息发送给第一控制模块3112。
64.6)在音区唤醒后，当用户发出语音控制指令时，语音识别模块3124进行识别处理，识别后的结果发送给语义理解模块3125；语义理解模块3125根据当前特定的业务场景，输出控制指令给第一控制模块3112。
65.7)第一控制模块3112在接收到多音区语音交互模块312发送过来的控制指令后，结合位置信息，转换成音效管理模块321可以理解的控制指令，然后通过can总线发送给第二控制模块3212。
66.8)第二控制模块3212解析can总线传送过来的控制指令，然后把该控制指令转译成音效信号处理模块3211可以理解的相关参数，最后通过串行外设接口(serial peripheral interface，spi)总线发送给实现音效信号处理的音效信号处理模块3211。
67.9)音效信号处理模块3211在接受到相关参数后进行计算，按照命令要求来实现相关的功能。
68.下面描述如何实现多音区播放以及如何让一个功放设备32在车内实现多个功放的效果。
69.音效信号处理模块3211兼容两种模式：全音区工作模式与多音区工作模式。在全音区工作模式下，功放设备32的工作原理与传统方案类似，在此不再赘述；在全音区工作模式下，由于是针对全车的扬声器11进行调音，可以实施声场重建以及环绕音效算法等技术，因此音乐效果更好。在多音区工作模式下，分别对指定音区的扬声器11输出的信号进行单独处理；在多音区工作模式下，每个音区能够分配到的扬声器11的数量比较少，而且中心(center)扬声器和低音音箱(subwoofer)扬声器是全车共享的，无法独立分配给每个音区，所以单个音区听音乐的效果比全音区工作模式差，但多音区播放能够为车内的人员提供差异化的服务，因此单个音区可用来听取新闻、故事、蓝牙电话或者音乐，并不追求很好的效果，相对而言，单个音区的音效信号处理比较简单。
70.如图6所示，音效信号处理模块3211还包括第一混音器41、第二混音器42以及调整电路43，每个音效处理单元与第一混音器41以及第二混音器42连接。
71.第一混音器41用于对第一音频数据进行混音处理，并发送至与人员对应的音效处理单元；第二混音器42用于对音效处理单元输出的数据进行混音处理，得到参考信号与第三音频数据，将参考信号通过输入输出管理模块3111发送至多音区语音交互模块312，将第三音频数据输入至调整电路43；调整电路43用于对第三音频数据进行限幅处理，得到数字音频数据。具体地，调整电路43包括第一限幅器431与保护模块432，第一限幅器431用于对第三音频数据进行限幅处理，得到第五音频数据，并将第五音频数据输入保护模块432；保护模块432采用扬声器保护算法对第五音频数据进行处理，得到数字音频数据。
72.进一步地，如图6所示，多个音效处理单元包括第一音效处理单元44与多个第二音效处理单元45，第一音效处理单元44用于在全音区工作模式下工作，第二音效处理单元45
用于在多音区工作模式下工作，且第二音效处理单元45的数量与座位的数量匹配。可以理解地，图6以1个第一音效处理单元44以及4个第二音效处理单元45为例进行说明，第二音效处理单元45的具体数量可以根据具体需要进行设置。
73.在一实施方式中，如图7所示，第一音效处理单元44包括第一增益计算模块441、第一处理模块442、第二处理模块443、第二增益计算模块444、第三混音器445以及第二限幅器446，第一增益计算模块441对6通道的输入数据进行增益计算；第一处理模块442用于第一增益计算模块441输出的数据进行音调处理，且可依次采用环绕算法与声场重建算法对经过音调处理后的数据进行处理，得到12通道的数据，并输入第二增益计算模块444；第二处理模块443对2通道的输入数据(包括警报音和导航音)进行均衡处理并输入第二增益计算模块444；第二增益计算模块444对第一处理模块442与第二处理模块443输出的数据进行增益计算处理；第三混音器445对第二增益计算模块444输出的数据进行混音处理，并输入第二限幅器446中；第二限幅器446对第三混音器445输出的数据进行限幅处理，得到12通道的输出数据。
74.如图8所示，第二音效处理单元45包括第三增益计算模块451、音效处理模块452、第三处理模块453、第四增益计算模块454、第四混音器455以及第三限幅器456，第三增益计算模块451对2通道的输入数据进行增益计算处理；音效处理模块452对第三增益计算模块451输出的数据进行音效处理；第三处理模块453对2通道的输入数据(包括警报音和导航音)进行均衡处理并输入第四增益计算模块454；第四增益计算模块454对音效处理模块452与第三处理模块453输出的数据进行增益计算处理；第四混音器455对第四增益计算模块454输出的数据进行混音处理；第三限幅器456对第四混音器455输出的数据进行限幅处理，得到4通道的输出数据。
75.本实施例提供的新的车载音频系统的音源路数较多，支持16路的输入数据；且新的车载音频系统有5路音效处理单元，其包括1路全局音效处理单元(即第一音效处理单元44)和4路音区音效处理单元(即第二音效处理单元45)，且这5路音效处理单元可以并行工作，能提高工作效率；也可以通过使能信号控制某个音效处理单元的工作与否，通过音效信号处理模块3211实现了多音区播放。
76.下面以一个具体的实施例来解释如何通过车机音频设备31和功放设备32的互动来实现多音区播放：
77.1)车内的人员a发出命令说要在多音区工作模式下听网络音乐，多音区语音交互模块312识别出该命令后，打开网络音乐播放器，并且给音源管理模块311发送人员a的位置信息以及工作模式信息。
78.2)网络音乐播放器播放音乐，并把音频码流按照输入输出管理模块3111定义好的顺序放到指定的通道；输入输出管理模块3111把音频码流输出到音效管理模块321。
79.3)第二控制模块3212根据位置信息和工作模式信息，发送控制指令给音效管理模块321。
80.4)第二控制模块3212收到控制指令后，开始解析控制指令，生成相应的控制指令和音效信号处理模块3211中需要更新的音区的相关参数；根据人员a所在的音区控制该音区的音效处理单元处于工作模式；然后更新第一混音器41的参数，使第一混音器41只允许有两个通道的普通音源输入到指定音区的音效处理单元，并更新第二混音器42的相关参
数，使得指定音区的输出信号输出至相应的扬声器11；最后把这些控制指令和所有的相关参数发送给音效信号处理模块3211。
81.5)音效信号处理模块3211根据第二控制模块3212下发的命令使能人员a所在音区的音效处理单元，通过第一混音器41来获取2通道的网络音乐信号，并进行相应的计算；然后通过第二混音器42来混入相应音区的扬声器11，从而实现了指定音区的音乐播放。
82.6)如果人员b想要听故事，在发出相应的语音命令后，重复执行上述5个步骤，就可在人员b所在的音区听到故事，从而实现音源的分音区播放。
83.本实施例提供了一种车载音频系统，其采用基于麦克风阵列的多音区语音交互模块，根据语音识别的结果和声源定位技术来精准、实时操控功放设备；打通了拾音端技术和放音端技术的控制链路，实现了多音区语音交互模块与功放设备的完美结合，摒弃了传统通过图形界面或者旋钮等操控音响的控制方式，极大地方便了司机以及车内其他人员对车载音频系统的操控，而且满足了车内人员对车载音响差异化的需求。
84.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
技术特征：1.一种车载音频系统，其特征在于，包括：音频输出设备，包括设置于车内的多个扬声器，所述扬声器的位置与所述车内的座位的位置匹配；音频采集设备，用于采集车内的人员发出的语音控制指令；音频处理设备，分别与所述音频采集设备以及所述音频输出设备连接，用于在多音区工作模式下对所述语音控制指令进行处理得到所述人员的位置信息，将获取到的第一音频数据发送至与所述人员的位置信息相匹配的扬声器。2.根据权利要求1所述的车载音频系统，其特征在于，所述音频处理设备包括：车机音频设备，用于在所述多音区工作模式下对所述语音控制指令进行处理得到识别数据，所述识别数据包括所述人员的位置信息以及所述人员的需求信息；功放设备，与所述车机音频设备、所述音频采集设备以及所述音频输出设备连接，用于接收所述人员的位置信息，对所述第一音频数据进行处理生成第二音频数据，并将所述第二音频数据发送至与所述人员的位置信息相匹配的扬声器。3.根据权利要求2所述的车载音频系统，其特征在于，所述车机音频设备包括互相连接的音源管理模块与多音区语音交互模块，所述音源管理模块与所述功放设备连接，用于获取所述第一音频数据，将所述语音控制指令转发至所述多音区语音交互模块；所述多音区语音交互模块用于对所述语音控制指令进行识别处理，得到所述识别数据。4.根据权利要求3所述的车载音频系统，其特征在于，所述音源管理模块包括互相连接的输入输出管理模块与第一控制模块，所述输入输出管理模块与所述多音区语音交互模块以及所述功放设备连接，用于将所述语音控制指令发送至所述多音区语音交互模块，并将所述第一音频数据发送至所述功放设备；所述第一控制模块用于基于所述位置信息与所述车机音频设备的工作模式信息，生成控制指令，并将所述控制指令发送至所述功放设备。5.根据权利要求4所述的车载音频系统，其特征在于，所述功放设备包括音效管理模块与功放模块，所述音效管理模块包括音效信号处理模块，所述音效信号处理模块与所述输入输出管理模块连接，用于将所述语音控制指令转发至所述输入输出管理模块，并对所述第一音频数据进行处理，得到数字音频数据；所述功放模块与所述音效管理模块连接，用于对所述音效管理模块输出的数字音频数据进行数模转换与放大处理，得到所述第二音频数据。6.根据权利要求5所述的车载音频系统，其特征在于，所述车机音频设备还包括第一接口，所述功放设备还包括第二接口，所述第一接口与所述第二接口连接，用于将所述第一音频数据传输至所述第二接口，以使得所述第二接口将所述第一音频数据转发至所述音效信号处理模块。7.根据权利要求5所述的车载音频系统，其特征在于，所述音效信号处理模块包括多个音效处理单元，所述音效管理模块还包括第二控制模块，所述第二控制模块用于对所述控制指令进行解析得到解析信息，并基于所述解析信息控制与所述人员对应的音效处理单元处于工作模式。8.根据权利要求7所述的车载音频系统，其特征在于，
所述音效信号处理模块还包括第一混音器、第二混音器以及调整电路，每个所述音效处理单元与所述第一混音器以及所述第二混音器连接，所述第一混音器用于对所述第一音频数据进行混音处理，并发送至与所述人员对应的音效处理单元；所述第二混音器用于对所述音效处理单元输出的数据进行混音处理，得到参考信号与第三音频数据，将所述参考信号通过所述输入输出管理模块发送至所述多音区语音交互模块，将所述第三音频数据输入至所述调整电路；所述调整电路用于对所述第三音频数据进行限幅处理，得到所述数字音频数据。9.根据权利要求7所述的车载音频系统，其特征在于，所述音频处理设备的工作模式还包括全音区工作模式，所述多个音效处理单元包括第一音效处理单元与多个第二音效处理单元，所述第一音效处理单元用于在所述全音区工作模式下工作，所述第二音效处理单元用于在所述多音区工作模式下工作，且所述第二音效处理单元的数量与所述座位的数量匹配。10.根据权利要求9所述的车载音频系统，其特征在于，在所述全音区工作模式下，所述音频处理设备用于对所述语音控制指令进行识别，得到意图信息，基于所述意图信息获取与所述意图信息匹配的第四音频数据，并将所述第四音频数据发送至每个所述扬声器。11.根据权利要求1所述的车载音频系统，其特征在于，所述音频采集设备还用于采集所述车内的人员发出的唤醒指令，并将所述唤醒指令发送至所述音频处理设备；所述音频处理设备用于对所述唤醒指令进行处理，得到与所述唤醒指令对应的人员的位置信息。
技术总结本申请公开了一种车载音频系统，该车载音频系统包括音频输出设备、音频采集设备以及音频处理设备，音频输出设备包括设置于车内的多个扬声器，扬声器的位置与车内的座位的位置匹配；音频采集设备用于采集车内的人员发出的语音控制指令；音频处理设备分别与音频采集设备以及音频输出设备连接，用于在多音区工作模式下对语音控制指令进行处理得到人员的位置信息，将获取到的第一音频数据发送至与人员的位置信息相匹配的扬声器。通过上述方式，本申请能够在车内使用扬声器播放不同的音源。能够在车内使用扬声器播放不同的音源。能够在车内使用扬声器播放不同的音源。
技术研发人员：许震洪 马桂林 陶然 雷琴辉 刘俊峰
受保护的技术使用者：科大讯飞（苏州）科技有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/7/5
