减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法及系统与流程

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法及系统。

背景技术

随着车联网技术的快速发展，其中，智能座舱是当前车联网应用最广泛的方向之一，而语音交互功能是智能座舱关键的功能之一。

现有技术判断语音交互体验是否优秀的评价标准之一就是语音识别率的高低。而语音识别率依赖车内麦克风采集车内的声源，并将底噪消除，以留下人声部分供语音系统分析并处理，根据语音系统识别的误识、漏识来判断语音识别率的高低。

但是，汽车在使用的过程中所经历的场景复杂多样，从而影响语音底噪的因素较多，在某些场景中，当扬声器输出音频时，会与车身上的门钣金产生共振并引起扬声器失真，导致特定场景下语音系统降噪处理效果较差，降低了语音识别率，从而降低了用户的使用体验。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的是提供一种减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法及系统，以解决现有技术会发生扬声器与门钣金产生共振并引起扬声器失真，导致特定场景下语音识别率低的问题。

一种减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法，所述方法包括：

确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围；

根据所述共振频率范围内最大的共振强度检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点；

通过DSP降低所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率。

本发明的有益效果是：通过确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围，再根据所述共振频率范围检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点，以确定出需要进行处理的最大共振频率点，最后通过DSP降低所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率，从而能够减轻扬声器与门钣金在上述最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而能够大幅减轻扬声器的失真程度，对应提升了语音系统的降噪处理效果，提升了语音的识别率，也提升了用户的使用体验。

优选的，所述确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围的步骤包括：

确定当前所述车辆的型号，以获取所述门钣金的第一型号和所述扬声器的第二型号；

根据所述第一型号和所述第二型号分别获取所述门钣金对应的第一振动频率范围和所述扬声器对应的第二振动频率范围；

根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

优选的，所述根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围的步骤包括：

当所述门钣金和所述扬声器置于同一隔音室内时，控制所述扬声器在所述第二振动频率范围内工作；

采集所述门钣金在所述第一振动频率范围内与所述扬声器产生共振的起始频率和终止频率；

根据所述起始频率和所述终止频率确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

优选的，所述根据所述共振频率范围检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率范围的步骤包括：

逐一检测出所述共振频率范围内的每个共振频率对应的共振强度；

通过比较每个所述共振频率对应的所述共振强度确定出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点。

优选的，所述通过DSP降低所述最大固定共振频率范围的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率范围的输出功率的步骤包括：

当所述DSP接收到所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益时，获取所述最大固定共振频率点前后范围内的频谱图；

通过所述DSP中的滤波器降低所述频谱图中的峰值，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益并使所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率减小。

本发明的另一个目的在于提出一种减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统，该系统包括：

第一检测模块，用于确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围；

第二检测模块，用于根据所述共振频率范围检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率范围；

信号处理模块，用于通过DSP降低所述最大固定共振频率范围的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率范围的输出功率。

其中，所述减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统中的所述第一检测模块具体用于：

确定当前所述车辆的型号，以获取所述门钣金的第一型号和所述扬声器的第二型号；

根据所述第一型号和所述第二型号分别获取所述门钣金对应的第一振动频率范围和所述扬声器对应的第二振动频率范围；

根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

其中，所述减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统中的所述第一检测模块具体用于：

当所述门钣金和所述扬声器置于同一隔音室内时，控制所述扬声器在所述第二振动频率范围内工作；

采集所述门钣金在所述第一振动频率范围内与所述扬声器产生共振的起始频率和终止频率；

根据所述起始频率和所述终止频率确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

其中，所述减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统中的所述第二检测模块具体用于：

逐一检测出所述共振频率范围内的每个共振频率对应的共振强度；

通过比较每个所述共振频率对应的所述共振强度确定出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点。

其中，所述减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统中的所述信号处理模块具体用于：

当所述DSP接收到所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益时，获取所述最大固定共振频率点前后范围内的频谱图；

通过所述DSP中的滤波器降低所述频谱图中的峰值，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益并使所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率减小。

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。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法的流程图；

图2为本发明第二实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法的流程图；

图3为本发明第三实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统的结构框图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

现有汽车上的门钣金和扬声器会产生一定的共振，从而会使扬声器失真，该噪音会影响汽车内部语音系统识别用户的语音指令，从而降低了语音系统的语音识别率，降低了用户的使用体验。

请参阅图1，所示为本发明第一实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法，该方法主要运用在汽车上的门钣金以及扬声器之间，以降低门钣金与扬声器之间产生的共振能量，避免扬声器出现失真，提高语音系统的识别率。

其中：该减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法具体包括以下步骤：

步骤S10，确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围；

具体的，在本实施例中，可以理解的是，在汽车工作的过程中，门钣金会在一定的频率范围内产生振动，同理，扬声器在工作的过程中，也会在一定的频率范围内产生振动，因此，可将当前车辆置于隔音室内，启动当前车辆并在门钣金和扬声器上设置振动传感器，其中，门钣金与扬声器两者之间重合的振动频率范围即为两者的共振频率范围。

步骤S20，根据所述共振频率范围内最大的共振强度检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点；

具体的，在本实施例中，当获取到门钣金和扬声器两者之间的共振频率范围时，分别检测上述共振频率范围内的每个共振频率，并对应获取到上述每个共振频率对应的共振强度，经过对比每个共振频率对应的共振强度即可得到门钣金与扬声器之间的最大固定共振频率点。

步骤S30，通过DSP降低所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率点前后范围的输出功率；

具体的，在本实施例中，本领域技术人员可以理解的是，现有汽车通常会在车身内部预装有DSP(数字信号处理模块)，当获取到最大固定共振频率点时，按照DSP软件内预设的降低输出增益的规则，并通过DSP以降低上述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益。

在本实施例中，可以理解的，当用户播放音频，且该音频的频率达到上述最大固定共振频率点的前后范围时，上述DSP能够自动降低该音频的输出增益，从而能够减小该最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而降低了共振频率对扬声器的影响，避免了扬声器出现失真，提高了语音系统的识别率，提升了用户的使用体验。

使用时，通过确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围，再根据所述共振频率范围检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点，以确定出需要进行处理的最大共振频率点，最后通过DSP降低所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率，从而能够减轻扬声器与门钣金在上述最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而能够大幅减轻扬声器的失真程度，对应提升了语音系统的降噪处理效果，提升了语音的识别率，也提升了用户的使用体验。

需要说明的是，上述的实施过程只是为了说明本申请的可实施性，但这并不代表本申请的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法只有上述唯一一种实施流程，相反的，只要能够将本申请的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法实施起来，都可以被纳入本申请的可行实施方案。

综上，本发明上述实施例当中的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法能够减轻扬声器与门钣金在上述最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而能够大幅减轻扬声器的失真程度，对应提升了语音系统的降噪处理效果，提升了语音的识别率，也提升了用户的使用体验。

请参阅图2，所示为本发明第二实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法，具体包括以下步骤：

步骤S11，确定当前所述车辆的型号，以获取所述门钣金的第一型号和所述扬声器的第二型号；根据所述第一型号和所述第二型号分别获取所述门钣金对应的第一振动频率范围和所述扬声器对应的第二振动频率范围；根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

在本实施例中，本领域技术人员可以理解的是，现有汽车的型号和种类繁多，因此，在汽车的生产制造过程中，现有汽车使用的门钣金与扬声器的型号也存在着一定的差异，因此，在本实施例中，首先需要确定当前车辆的型号，再根据当前车辆确定其车身上使用的门钣金的第一型号以及扬声器的第二型号。

当获取到第一型号和第二型号时，根据第一型号和第二信号分别对应检测出门钣金的第一振动频率范围和扬声器的第二振动频率范围，再根据第一振动频率范围和第二振动频率范围确定门钣金与扬声器的共振频率范围。

所述根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围的步骤包括：

步骤S21，当所述门钣金和所述扬声器置于同一隔音室内时，控制所述扬声器在所述第二振动频率范围内工作；采集所述门钣金在所述第一振动频率范围内与所述扬声器产生共振的起始频率和终止频率；根据所述起始频率和所述终止频率确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

在本实施例中，为了便于实施，将当前车辆置于隔音室内，可以理解的，即将门钣金与扬声器置于同一隔音室内，与此同时，在门钣金与扬声器上分别安装有振动传感器并连接计算机，实施时，通过计算机控制扬声器在上述第二振动频率范围内工作，同时采集门钣金在上述第一振动频率范围内与扬声器产生共振的起始频率和终止频率，可以理解的，将该起始频率与该终止频率分别作为上述共振频率范围的两个端点，即可准确的得到门钣金与扬声器的共振频率范围。

步骤S31，逐一检测出所述共振频率范围内的每个共振频率对应的共振强度；通过比较每个所述共振频率对应的所述共振强度确定出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点。

具体的，在本实施例中，当计算机获取到上述共振频率范围时，能够立即进行分析处理，并逐一检测出上述共振频率范围内的每个共振频率对应的共振强度，再通过比较每个所述共振频率对应的共振强度即可确定出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点。

步骤S41，当所述DSP接收到所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益时，获取所述最大固定共振频率点前后范围内的频谱图；通过所述DSP中的滤波器降低所述频谱图中的峰值，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益并使所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率减小。

在本实施例中，DSP能够立即接收到上述最大固定共振频率点，并获取到该最大固定共振频率点前后范围内的频谱图，再通过该DSP中的滤波器降低上述频谱图中的峰值，即可减小上述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益并使该最大固定共振频率点前后范围内的输出功率减小，避免了扬声器出现失真，其中，上述滤波器为带通滤波器，该带通滤波器能够将某一频率范围内的音频输出增益衰减到较低水平。

具体的，在本实施例中，例如某车型中的门钣金与扬声器的最大固定共振频率点为266Hz时，上述DSP中的滤波器能够将该最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益减小6db，从而能够大幅降低上述最大固定共振频率点前后范围内的频谱图中的峰值，进而减小该最大固定共振频率点前后范围的音频输出增益，对应减小该最大固定共振频率点前后范围的输出功率，避免了扬声器出现失真，提高了语音系统的语音识别率，对应提升了用户的使用体验。

需要指出的是，本发明第二实施例所提供的方法，其实现原理及产生的一些技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

综上，本发明上述实施例当中的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法能够减轻扬声器与门钣金在上述最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而能够大幅减轻扬声器的失真程度，对应提升了语音系统的降噪处理效果，提升了语音的识别率，也提升了用户的使用体验。

请参阅图3，所示为本发明第三实施例提供的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理系统，该系统具体包括：

第一检测模块12，用于确定当前车辆内的门钣金与扬声器的共振频率范围；

第二检测模块22，用于根据所述共振频率范围内最大的共振强度检测出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点；

信号处理模块32，用于通过DSP降低所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益，以减小所述最大固定共振频率点前后范围的输出功率。

其中，所述第一检测模块具体用于：

确定当前所述车辆的型号，以获取所述门钣金的第一型号和所述扬声器的第二型号；

根据所述第一型号和所述第二型号分别获取所述门钣金对应的第一振动频率范围和所述扬声器对应的第二振动频率范围；

根据所述第一振动频率范围和所述第二振动频率范围确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

其中，所述第一检测模块具体用于：

当所述门钣金和所述扬声器置于同一隔音室内时，控制所述扬声器在所述第二振动频率范围内工作；

采集所述门钣金在所述第一振动频率范围内与所述扬声器产生共振的起始频率和终止频率；

根据所述起始频率和所述终止频率确定所述门钣金与所述扬声器的所述共振频率范围。

其中，所述第二检测模块具体用于：

逐一检测出所述共振频率范围内的每个共振频率对应的共振强度；通过比较每个所述共振频率对应的所述共振强度确定出所述门钣金与所述扬声器的最大固定共振频率点。

其中，所述信号处理模块具体用于：

当所述DSP接收到所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益时，获取所述最大固定共振频率点前后范围内的频谱图；通过所述DSP中的滤波器降低所述频谱图中的峰值，以减小所述最大固定共振频率点前后范围内的音频输出增益并使所述最大固定共振频率点前后范围内的输出功率减小。

综上所述，本发明上述实施例当中的减轻门钣金与扬声器共振的音频处理方法及系统能够减轻扬声器与门钣金在上述最大固定共振频率点前后范围内的共振强度，进而能够大幅减轻扬声器的失真程度，对应提升了语音系统的降噪处理效果，提升了语音的识别率，也提升了用户的使用体验。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。