中文字幕理论片,69视频免费在线观看,亚洲成人app,国产1级毛片,刘涛最大尺度戏视频,欧美亚洲美女视频,2021韩国美女仙女屋vip视频

作者：黃嘉桐 回姝 丁冠源 鄭紅麗

中國第一汽車股份有限公司研發(fā)總院,長(zhǎng)春

汽車行業(yè)向著智能化趨勢(shì)發(fā)展,在人車關(guān)系變革的時(shí)代,汽車成了用戶生活的“第三空間”,用戶對(duì)信息娛樂性的要求不斷提高,使車載信息娛樂系統(tǒng)在豐富車內(nèi)娛樂生活方面發(fā)揮越來越重要的作用?

“聽覺”是駕乘人員高級(jí)感官之一,車載娛樂系統(tǒng)中的音頻娛樂系統(tǒng)是駕乘人員經(jīng)常使用的車內(nèi)設(shè)備,但是汽車音頻播放功能的局限,極大影響了車載娛樂系統(tǒng)性能的發(fā)揮^[1]?汽車用傳統(tǒng)模擬音頻雙絞線對(duì)座艙內(nèi)音頻信息傳輸容量有限,與此同時(shí),傳統(tǒng)模擬音頻傳輸方式抗干擾能力差,線阻高,音頻傳輸衰減大,已經(jīng)無法滿足用戶對(duì)高品質(zhì)整車音效的追求?如何減少線束用量并提升信息傳輸效率,加強(qiáng)信號(hào)抗干擾性,提升音質(zhì)及感官體驗(yàn)是紅旗品牌及行業(yè)亟需解決的問題?

本文建立了一種基于數(shù)字音頻總線技術(shù)(Au?tomotiveAudioBus,A2B)的音頻架構(gòu)設(shè)計(jì),通過車載信息娛樂音頻播放系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)多音源混合播放,基于用戶體驗(yàn)的音源增益降低策略,旨在提高車載音頻播放系統(tǒng)的娛樂性和功能性,提高用戶體驗(yàn)^[2]?

音頻架構(gòu)設(shè)計(jì)

信息娛樂系統(tǒng)的音頻鏈路主要由信息娛樂控制器?功率放大器(簡(jiǎn)稱“功放”)以及音頻線束組成,在整體架構(gòu)設(shè)計(jì)上,音源類型的區(qū)分以及音源的混音?增益策略均在信息娛樂系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn),功放主要用于音頻源的疊加及音效處理工作,下文通過硬件連接及軟件實(shí)現(xiàn)2個(gè)維度進(jìn)行詳細(xì)闡述?

首先,需要建立車載信息娛樂系統(tǒng)和功率放大器間的音頻傳輸鏈路?信息娛樂控制器和功放直接建立連接,第一步先確保雙方硬件中的車載數(shù)字音頻(AutomotiveAudioBus,A2B)芯片建立通信?其中,信息娛樂系統(tǒng)中的A2B芯片作為主節(jié)點(diǎn)(Master),功放中的A2B芯片作為從節(jié)點(diǎn)(Slave),如圖1所示?

A2B芯片在控制器通電后,先完成自身初始化工作,同時(shí)A2B總線實(shí)時(shí)進(jìn)行錯(cuò)誤檢查?如果檢測(cè)到錯(cuò)誤,A2B會(huì)通過中斷要求(InterruptReQuest,IRQ)中斷反饋給主芯片(SystemOnChip,SOC),SOC通過讀取A2B芯片寄存器數(shù)據(jù)識(shí)別錯(cuò)誤類型^[3]?

整體系統(tǒng)接口如圖2所示,信息娛樂系統(tǒng)和功放系統(tǒng)間由A2B線束連接?除傳遞音頻信息外,A2B總線協(xié)議支持串行總線(InterIntegratedCircuit,I2C)通信數(shù)據(jù)和輸入輸出信號(hào)(General-PurposeInput/Out?put,GPIO)數(shù)據(jù)透?jìng)?圖2)^[4]?

信息娛樂系統(tǒng)和功放系統(tǒng)間音頻鏈路的通信建立在A2B通道上?首先信息娛樂控制器側(cè)通過I2C總線控制A2BMaster設(shè)備,再通過A2B總線透?jìng)鱅2C通信來控制A2BSlave設(shè)備^[5],主從設(shè)備建立連接后,2個(gè)控制器的通信即被打通?

I2C總線數(shù)據(jù)信號(hào)線(SerialData,SDA)和數(shù)據(jù)控制線(SerialClockLine,SCL)信號(hào)線同時(shí)處于高電平時(shí),總線屬于空閑狀態(tài)^[6]?主機(jī)在SCL為高電平時(shí),將SDA從高電平轉(zhuǎn)換為低電平,從而發(fā)出具有開始條件的傳輸開始信號(hào)^[7]?主機(jī)完成與從機(jī)通信后,通過在SCL為高電平時(shí)將SDA從低電平轉(zhuǎn)換為高電平來發(fā)出停止條件,然后總線空閑以進(jìn)行下一次傳輸?

接收方在應(yīng)答時(shí)鐘脈沖期間拉低SDA,在時(shí)鐘脈沖高電平期間,SDA線穩(wěn)定在低電平?當(dāng)主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),由于從設(shè)備是接收方,因此從設(shè)備會(huì)生成確認(rèn)位?當(dāng)從設(shè)備發(fā)送到主設(shè)備時(shí),主設(shè)備會(huì)生成確認(rèn)位,因?yàn)橹髟O(shè)備是接收方^[8]?

A2BMaster和A2BSlave數(shù)據(jù)傳輸過程中,I2C寫數(shù)據(jù)傳輸格式如圖3所示^[9]?I2C讀數(shù)據(jù)傳輸格式如圖4所示?

信息娛樂控制器作為主節(jié)點(diǎn)通過A2B總線連接整車功放?A2B總線可傳輸上下行多路數(shù)字音頻信號(hào),其中下行通道方向?yàn)樾畔蕵房刂破鞯焦Ψ?稱為A2B播放主通道^[10];上行通道方向?yàn)楣Ψ诺叫畔蕵房刂破?稱為回聲消除,參考音頻通道?

A2B播放主通道為功放發(fā)聲的唯一數(shù)據(jù)通道,8路音頻詳細(xì)分配如表1所示?

A2B參考音頻通道是由于語音識(shí)別的要求,由功放將其末端輸出音頻截流,發(fā)回信息娛樂控制器進(jìn)行回聲消除而設(shè)計(jì)的通道,信息娛樂控制器將8路音頻輸入給功放,功放將音頻處理,生成2路參考音(左?右),反饋給娛樂主機(jī),主機(jī)將參考音發(fā)送給回聲消除模塊^[11],如表2所示?

息娛樂系統(tǒng)支持4路模擬信號(hào)麥克風(fēng),實(shí)現(xiàn)緊急救援電話(ECall)?一鍵電話救援(BCall)?人工座席電話(ICall)?麥克風(fēng)分別安裝于車廂前左?前右?后左?后右,并支持4音區(qū)的麥克風(fēng)拾音,以實(shí)現(xiàn)4音區(qū)定位?信息娛樂控制器連接此4路模擬信號(hào)麥克風(fēng),并將模擬信號(hào)通過編解碼器(Codec)芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),傳輸?shù)街餍酒M(jìn)行后續(xù)語音識(shí)別或藍(lán)牙電話功能輸入^[12]?當(dāng)ECall?BCall?ICall激活時(shí),主駕駛位麥克風(fēng)用于通話,以支持ECall?BCall?ICall的上行數(shù)據(jù)傳輸?而ECall?BCall?ICall的下行數(shù)據(jù)則以模擬信號(hào)的方式將音頻從無線網(wǎng)關(guān)(TelematicsBox,T-Box)傳輸?shù)叫畔蕵房刂破?并由Codec芯片進(jìn)行模擬至數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換后,與麥克風(fēng)通路合并傳至主芯片,最后由主芯片將此數(shù)據(jù)透?jìng)鞯紸2B播放主通道的電話聲道,最終由功放發(fā)出ECall?BCall?ICall下行聲音^[13]?藍(lán)牙電話通道包含2路音頻信號(hào)?

一路為藍(lán)牙電話下行信號(hào),即從藍(lán)牙芯片傳輸至主芯片,再由主芯片的軟件模塊傳送至A2B播放主通道的電話聲道進(jìn)行發(fā)聲?

另一路為藍(lán)牙電話的上行信號(hào),即從麥克風(fēng)輸入,經(jīng)過藍(lán)牙軟件的回聲消除算法處理或通過數(shù)字信號(hào)處理(DigitalSignalProcessing,DSP),由主芯片回傳給藍(lán)牙芯片,最終到遠(yuǎn)端手機(jī)發(fā)聲?

藍(lán)牙音樂通道則為單向通道,信息娛樂系統(tǒng)作接收端時(shí),由藍(lán)牙芯片經(jīng)過串行口傳輸至主芯片,并由主芯片傳送至A2B播放主通道的多媒體聲道進(jìn)行發(fā)聲?信息娛樂系統(tǒng)作發(fā)送端時(shí),主芯片播放的音頻通過串口傳輸至藍(lán)牙芯片,經(jīng)藍(lán)牙音頻傳輸(AdvancedAudioDistributionProfile,A2DP)通道到藍(lán)牙耳機(jī)或音箱播放^[14]?

車載信息娛樂系統(tǒng)內(nèi)音頻流眾多,除部分音頻流存在混合播放需求外,大多數(shù)音頻流在播出前,均需在系統(tǒng)內(nèi)完成聲音仲裁工作,車內(nèi)音頻流仲裁邏輯如圖5所示?

儀表音頻流:根據(jù)汽車所處的狀態(tài),儀表可能有不同的聲音播放需求?通過儀表內(nèi)置的仲裁模塊,決定當(dāng)前可以播放的音頻類型?分為儀表報(bào)警音和儀表提示音?這些音源通過儀表仲裁后轉(zhuǎn)交給中控進(jìn)行2次仲裁,決定儀表音源是否可以通過汽車揚(yáng)聲器播放?

中控音頻流:中控應(yīng)用根據(jù)用戶輸入可以有不同的音源播放需要?音源包括電話音?導(dǎo)航音?語音識(shí)別音?多媒體播放音和收音機(jī)播放音?這些音源在中控仲裁下決定是否可以通過汽車揚(yáng)聲器播放?

仲裁結(jié)果如果涉及到Slot7和8時(shí),中控需要發(fā)送對(duì)應(yīng)的總線(ControllerAreaNetwork,CAN)信號(hào)值?

在車載信息娛樂系統(tǒng)中,無混合播放的聲音可直接通過仲裁模塊搶奪播放權(quán)限?但在車載用戶實(shí)際使用過程中,存在多種聲音同時(shí)輸出的場(chǎng)景,因此在設(shè)計(jì)車載信息娛樂系統(tǒng)音頻架構(gòu)時(shí),要考慮聲音混音需求,對(duì)多路系統(tǒng)聲音并發(fā)場(chǎng)景的混音要求及音量輸出限制進(jìn)行設(shè)定?

根據(jù)使用場(chǎng)景不同,音源分為駕駛安全類?通訊類?語音類?多媒體類和系統(tǒng)提示音?各主機(jī)廠對(duì)音源優(yōu)先級(jí)定義主要為:駕駛安全類>通訊類>語音類>媒體類>系統(tǒng)提示音?音頻策略仲裁原則是高優(yōu)先級(jí)搶占低優(yōu)先級(jí),同優(yōu)先級(jí)后者中斷前者,通訊除外,后者不能中斷前者?

多個(gè)音源混音規(guī)則:后發(fā)音源與之前已發(fā)音源兩兩混音,混音音量的基礎(chǔ)是混音前的音量;多重混音增益降低時(shí),只降低一次或執(zhí)行最大的增益降低;如果多重混音存在不同的混音結(jié)果,按照屏蔽聲音>增益降低>原有音量的原則執(zhí)行?

安全類:警告播報(bào)音(SafetyAlert)?儀表提示音(Chime)通常是一些簡(jiǎn)短的音源,如嚴(yán)重故障播報(bào)和駕駛輔助提示音?安全類聲音優(yōu)先級(jí)最高,不能被任何類型聲音中斷,除了同類型的后事件聲音?

通訊類:ECall?BCall?ICall?藍(lán)牙電話(BT-Call)?來電鈴聲(RingTone)?網(wǎng)絡(luò)電話(VoiceoverIn?ternetProtocol,VOIP)為通訊類聲音,在駕駛場(chǎng)景下優(yōu)先級(jí)低于安全類,但對(duì)用戶來說可能是很重要的信息,這類聲音需要用戶持續(xù)關(guān)注并做出反饋,不能被隨意打斷,采取跟安全播報(bào)混音的策略?

語音類:語音(VoiceRecognition,VR)?導(dǎo)航(Navi?gation,Navi)和消息通知提示音(Notification)為語音類,語音類聲音優(yōu)先級(jí)低于安全類和通訊類,會(huì)被前2者搶占?語音類聲音通常都是即時(shí)信息且信息密度高,系統(tǒng)在解碼這些聲音時(shí),非常消耗資源,所以同時(shí)只能播放一路聲音?

多媒體類:收音機(jī)調(diào)頻電波(FrequencyModula?tion,FM)?收音機(jī)調(diào)幅電波(AmplitudeModulation,AM)?U盤音樂(USB-Music)?藍(lán)牙音樂(BT-Music)?在線音樂(OnlineMusic)?在線電臺(tái)(OnlineRadio)和在線視頻(OnlineVideo)為多媒體類,多媒體類聲音和視頻雖然優(yōu)先級(jí)較低,信息重要程度不是很高,但如果經(jīng)常被打斷,斷斷續(xù)續(xù)地播放,用戶體驗(yàn)不好,適合作為背景音播放?

系統(tǒng)提示類:系統(tǒng)(System)類聲音短促而有節(jié)奏,傳遞固定的信息,可以跟所有其它類型包括自身混音播出?

多音源在進(jìn)行混音時(shí),為了提升用戶體驗(yàn),需要系統(tǒng)針對(duì)不同音源音量值進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)混音時(shí)的音源增益降低?

增益降低策略:假設(shè)A?B為2個(gè)不同音源,A為非增益降低音源,B為增益降低音源?當(dāng)A音源和B音源的音量值設(shè)置符合如下條件時(shí),執(zhí)行增益降低策略?

（1）  當(dāng)A或B音量值設(shè)置為0級(jí)時(shí),則視為該音源靜音,不執(zhí)行增益降低策略;當(dāng)A和B中音量值不為0級(jí)的音源正常按照所設(shè)置音量值發(fā)聲?

（2）  當(dāng)A與B音量值都不為0級(jí)時(shí),則執(zhí)行增益降低策略?B降到A音量的60%,如果音源B當(dāng)前音量小于固定音量,則不執(zhí)行降音?

當(dāng)B執(zhí)行完成增益降低策略后,立即恢復(fù)到增益降低前的音量?同時(shí)B在執(zhí)行增益降低或恢復(fù)過程中,要有漸入漸出處理以保證聲音變化不突兀?

Android系統(tǒng)只有一個(gè)錄音聲卡設(shè)備,且不支持多個(gè)App打開同一個(gè)錄音聲卡設(shè)備,因此多個(gè)App使用錄音功能時(shí)存在互相競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,為了管理這種競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系引入了錄音用的焦點(diǎn)?因此在車載信息娛樂系統(tǒng)中必須遵守聲音焦點(diǎn)的規(guī)則進(jìn)行聲音的播放處理?錄音用的焦點(diǎn)同樣遵循聲音焦點(diǎn)的使用規(guī)則[15]?麥克(MIC)焦點(diǎn)管理規(guī)則,應(yīng)用必須遵守以下原

則:

（1）申請(qǐng)并獲得聲音焦點(diǎn)后才可以開始錄音;

（2）App被通知失去聲音焦點(diǎn)后,停止錄音;

（3）App退出時(shí)釋放(Abandon)掉自己申請(qǐng)的聲音焦點(diǎn)?

MIC在錄音前也必須申請(qǐng)錄音的聲音焦點(diǎn)?同樣App退出或者不再使用聲音焦點(diǎn)時(shí)要釋放聲音焦點(diǎn)?

聲音焦點(diǎn)變更通知:App需要在失去焦點(diǎn)時(shí)暫?；蛲Ｖ共シ?如果是錄音情況,要停止錄音?在重新獲得焦點(diǎn)時(shí)可以選擇繼續(xù)播放或者錄音?

結(jié)束語

本文提出了一種基于用戶體驗(yàn)的車載信息娛樂系統(tǒng)音頻架構(gòu)設(shè)計(jì),可適用于車載信息娛樂系統(tǒng)的不同使用場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)多音源混合播放,通過增益降低策略靈活設(shè)計(jì)混音時(shí)音源狀態(tài),提升用戶體驗(yàn)?當(dāng)前該設(shè)計(jì)已經(jīng)應(yīng)用在紅旗H9?E-HS9車型上,未來將分別從座艙內(nèi)聲音的功能性和娛樂性兩方面繼續(xù)深入研究,聚焦聲音與場(chǎng)景匹配度?悅耳性以及車型的定位,進(jìn)一步發(fā)揮汽車系統(tǒng)的智能化優(yōu)勢(shì)?

 【參考文獻(xiàn)】

[1]石攀,董天哥,劉暢.基于用戶體驗(yàn)的車載信息娛樂系統(tǒng)研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2019(3):224-226.

[2]王峻.基于Android系統(tǒng)的音頻架構(gòu)[J].電聲技術(shù),2012,36(11):76-79.

[3]馮少奇,鞏思亮,陳春明.面向Android的音視頻傳輸策略的研究[J].電視技術(shù),2017,41(6):9-30.

[4]徐登峰.車載數(shù)字音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào),2013(3):49-51.

[5]尤毅.淺析數(shù)字音頻系統(tǒng)失真[J].音響技術(shù),2011(3):53-58.

[6]周滿滿.智能座艙技術(shù)對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)鏈組織結(jié)構(gòu)的影響[J].汽車與配件,2020(3):49-51.

[7]陳琦,延鋒.汽車智能座艙“黑科技”5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)落地[J].汽車與配件,2020(13):52-54.

[8]賴國燕,馬少偉,望習(xí)東,等.車載DSP設(shè)計(jì)原理及其在車載數(shù)字功放中的應(yīng)用[J].電聲技術(shù),2021,45(4):39-44.

[9]張士宏,王翀,劉丹,等.基于Android的車載娛樂系統(tǒng)的音頻流傳輸策略的研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2020,38(1):62-63.

[10]BENBARAN,REBILLATM,MECHBALN.Bendingwavesfocusinginarbitraryshapedplate-likestructures:Applicationtospatialaudioincars[J].JournalofSoundandVibration,2020,487(10):115587.

[11]MANASAK,PADMAJAV,DEEPAN.HVACandAudioControlSystemusingGestureRecognitioninCars[J].Inter?nationalJournalofInnovativeTechnologyandExploringEngineering(IJITEE),2020,9(3):3193-3196.

[12]HSIEHCT,JUTF.Gesturerecognitionmethodandges?turerecognitiondevice:US20200285320A1[P].2020-09-30.

[13]CHENYS,LIUPA.ASelf-StructuringImpedanceMatch?erforIn-VehicleDigitalAudioBroadcastingApplications[J].IEEETransactionsonAntennasandPropagation,2017,65(8):4220-4229.

[14]ALTINSOYM.ERCAN.Electriccarsounddesign—Theparadoxofalmostunlimitedfreedom[J].TheJournaloftheAcousticalSocietyofAmerica,2019,146(4):2948-2948.HSIEHCT,JUTF,LUKH,etal.Method,moduleandsystemofgesturerecognition:US10810417B2[P].202003-03