集成語音提示的汽車娛樂系統(tǒng)設計研究

景巍 國能新能源汽車有限責任公司

汽車原本是我們的代步工具，可是隨著汽車電子技術不斷的發(fā)展，研究者為了能夠保證使用者的使用情況比較良好，考慮到使用者便利以及安全性能的情況，一般都會把汽車的狀態(tài)通過駕駛座前面的各種儀器表顯示出來，或者會使用一些語音來提醒使用者，而這些提示音往往會通過頻率的不同來讓使用者對它們所提示的具體內容進行區(qū)分。但是，如果是那種新用戶在使用這種類型的車時，他們往往會因為不熟悉車輛提示音而造成不必要的損失，從這一方面來說，這種設計人性化程度比較低。

1 總體類型的設計方案

如果我們想要在車輛當中增加語音提示功能，那么我們不妨可以把它與汽車內部的娛樂系統(tǒng)互相配合著使用，這樣做可以更好的利用聲音播放體系。一般類型的娛樂系統(tǒng)可以包含收音機、CD、USB 的接口以及SD 卡插入等，其中收音機以及USB 都是比較低的配置，這種系統(tǒng)也是我們經(jīng)常見到的類型，但是CD 與DVD 卻是屬于比較高的配置。

在汽車上，收音機是比較常見的一種系統(tǒng)。這其中主要是由音頻解碼電路、廣播調諧電路等部件共同組合而成。這里面包含了一種處理器，這種處理器是通過采集按鍵開關狀態(tài)、12C 總線廣播調諧電路以及相應的USB 接口處狀態(tài)，以此來最終決定讓這其中哪一個部件進行相應的運轉，并讓相應的音頻來選擇自己需要播放的電路，而在汽車上的顯示板上還可以為我們展現(xiàn)相應的內容。

為了可以在這種類型的汽車上面順利的完成收音機系統(tǒng)集成語音提示功能，我們還需要按照一定的需求為其增加提示請求的輸入接口以及相應的語音存儲空間。我們可以把CAN 作為輸入接口，只需要在原有的汽車收音機體系上面再增加一個CAN 接口和CAN 控制器就可以了，在此基礎之上我們還需要語言提示請求的ECU 把我們的請求信息準確的通過CAN 總線發(fā)送給相應的收音機體系，然后再由這些收音機體系里面的處理器在儲存卡里面找到相對應的語音文件，并把這些文件打開并播放，然后整個流程就順利的結束了。

2 關于集成語音提示方面的汽車娛樂體系主要設計方案

2.1 針對主控MCU 資源的具體使用方法

因為這種方案具備通用性的特點，因此在一般情況下我們都會使用ROM 一類的大型通用芯片，這主要是因為ROM 里面的資源比較豐富。這種類型的芯片內置了8M 的振蕩器，里面有很多的I/O 可以為我們提供比較好的服務。不僅如此，這種類型的芯片還具備低電壓保護的功能，它里面還設計了豐富的通訊接口，可以方便我們進行選擇與操作，多路定時器以及看門狗功能也是比較全面的。這款MCU還增加了基本的乘除法器裝備。

2.2 音頻放大器

這種類型的放大器可以在8Ω 的條件下完成15W 的雙通道功率，還可以保證PWN 可以順利的進入到放大器當中，讓單電壓控制在11V～25V 的范圍之內，而那些嵌入過的電流和過溫保護以及低電壓保護等設置體系是具備基本的靜音和播放的功能，而且載波頻率以及放大器里面輸出的功率都是可以通過外部設置的電阻進行合理化調節(jié)。即使放大器處于靜音狀態(tài)下或者是等待狀態(tài)，我們都可以為其控制終端安裝上比較合適的電壓，這樣就可以順利的完成對多種狀態(tài)轉換、調節(jié)的控制。當設備正處于等待狀態(tài)的時候，我們應該停止所有的輸出并打開靜音裝置，讓所有等待狀態(tài)下所引起的電流控制在最小額度。而除了那些處于等待狀態(tài)下的電路之外，其他的電路也會全部停止運轉，在這個過程當中還會停止輸出脈沖調整的具體指令，因此在這種情況下是不會出現(xiàn)平時經(jīng)常出現(xiàn)的噪音。當放大器處于靜音狀態(tài)的時候，靜音不僅會出現(xiàn)一個輸入信號和輸出信號，它里面還會出現(xiàn)一個脈沖調整信號。為了保證放大器不會因為不正確的操作而造成損壞現(xiàn)象，我們可以對這些放大器進行嵌入保護電流的操作。過溫保護電路一般都是工作人員用于檢測電路是不是因為不正確的操作而引發(fā)的過溫現(xiàn)象的檢測，這種檢測可以幫助我們及時對集成電路進行有效的保護策略。當放大器外面環(huán)境的溫度高達150 攝氏度的時候，這種過溫保護電路設置就會主動開始工作。但是當總線的功率出現(xiàn)了增加或者是減少的情況時，負載的電流也會隨之而發(fā)生改變，當供給電壓突然變低以后，低壓保護電路設置就會自動開始工作。這種類型的電路不僅可以幫助我們防止因為不正確操作導致的損毀情況的出現(xiàn)，還可以幫助我們把系統(tǒng)運轉過程中出現(xiàn)的噪音盡量降到最低。

2.3 上位機軟件方面的設計

上位機軟件的設計可以算作是人機界面當中最為簡單的設計了，一般會在編輯過程中出現(xiàn)比較方便簡易的特點。一般都是左邊界面出現(xiàn)音頻波形，而右邊的界面就會相應出現(xiàn)有關的圖形，比如會出現(xiàn)"打開文件"、"關閉文件"、"保存文件"以及"刪除文件"等類型的圖形，一旦當我們看到這方面的圖形時，就會知道它所想要表達的具體含義。因此，以此為基礎的加載音頻的操作就會變得相應簡單一點。其具體的操作程序：首先，打開軟件，然后單擊軟件當中出現(xiàn)的"打開文件"的圖形，再在里面找到我們所需要的音頻文件，而這些音頻文件一般都是通過wav 的格式進行保存的；其次，點擊一下表示"輸出數(shù)據(jù)"的圖形，然后再根據(jù)我們的個人需求選擇相應的解碼或者是選擇4bit類型的解碼，以及選擇編輯C 語言也是可以完成的；最后我們還需要選擇文件保存的方法，然后再為其進行重命名，它們就可以自動生成我們所需要的文件了，我們再通過函數(shù)庫變換我們所需要語言文件當中的各種數(shù)據(jù)，最后再輸出與之相對應的PWM 就可以了。

2.4 通過使用語音處理軟件來對語音進行系統(tǒng)化處理

每一款車型所使用的語音提示可能會有所差異，而當同一款車型進行相應的升級處理以后可能會增加以前所沒有的語言提示請求。基于這種情況，我們可以為語音提示請求的接口部位安裝上一個可以擴展的處理設備，這樣一來根據(jù)就不需要更新娛樂體系就可以順利的完成語音提示系統(tǒng)的升級。為了可以很好的達到這種效果，我們可以為整輛車系統(tǒng)提前預備好比較充裕的語音提示處理接口，并把這些接口與它們互相對應的音頻文件進行綁定。一旦語言提示發(fā)生一點變化以后，我們只需要增加或者是減少SD 卡里所保存的語音文件就可以輕松完成。我們還可以使用MCU 和語音處理軟件來幫助我們順利實現(xiàn)聲音模擬器當中的語音處理體系，這種方法是不需要語音合成相應的集成電路的，因此我們可以適當?shù)臏p少相應的部件數(shù)量，這種方法可以完美的符合電動汽車對聲音模擬器的高要求，可以提醒周圍的行人注意車輛，發(fā)出的聲音也比較溫和，也不會對周圍的人產生不必要的噪音污染。

3 結語

現(xiàn)在，通過娛樂系統(tǒng)安裝集成語音提示功能，可以在一定程度上提升人與汽車之間的溝通，增強汽車人機界面的人性化程度。目前，這種語音提示已經(jīng)受到了不少使用者的認可，我們可以通過改變語音提示中所涉及到的內容，幫助人機界面更好的切換各種類型的語音、內容，以此來滿足客戶的不同需求，為其提供比較良好的人性化服務。