集成语音提示的汽车娱乐系统设计研究

景巍 国能新能源汽车有限责任公司

汽车原本是我们的代步工具，可是随着汽车电子技术不断的发展，研究者为了能够保证使用者的使用情况比较良好，考虑到使用者便利以及安全性能的情况，一般都会把汽车的状态通过驾驶座前面的各种仪器表显示出来，或者会使用一些语音来提醒使用者，而这些提示音往往会通过频率的不同来让使用者对它们所提示的具体内容进行区分。但是，如果是那种新用户在使用这种类型的车时，他们往往会因为不熟悉车辆提示音而造成不必要的损失，从这一方面来说，这种设计人性化程度比较低。

1 总体类型的设计方案

如果我们想要在车辆当中增加语音提示功能，那么我们不妨可以把它与汽车内部的娱乐系统互相配合着使用，这样做可以更好的利用声音播放体系。一般类型的娱乐系统可以包含收音机、CD、USB 的接口以及SD 卡插入等，其中收音机以及USB 都是比较低的配置，这种系统也是我们经常见到的类型，但是CD 与DVD 却是属于比较高的配置。

在汽车上，收音机是比较常见的一种系统。这其中主要是由音频解码电路、广播调谐电路等部件共同组合而成。这里面包含了一种处理器，这种处理器是通过采集按键开关状态、12C 总线广播调谐电路以及相应的USB 接口处状态，以此来最终决定让这其中哪一个部件进行相应的运转，并让相应的音频来选择自己需要播放的电路，而在汽车上的显示板上还可以为我们展现相应的内容。

为了可以在这种类型的汽车上面顺利的完成收音机系统集成语音提示功能，我们还需要按照一定的需求为其增加提示请求的输入接口以及相应的语音存储空间。我们可以把CAN 作为输入接口，只需要在原有的汽车收音机体系上面再增加一个CAN 接口和CAN 控制器就可以了，在此基础之上我们还需要语言提示请求的ECU 把我们的请求信息准确的通过CAN 总线发送给相应的收音机体系，然后再由这些收音机体系里面的处理器在储存卡里面找到相对应的语音文件，并把这些文件打开并播放，然后整个流程就顺利的结束了。

2 关于集成语音提示方面的汽车娱乐体系主要设计方案

2.1 针对主控MCU 资源的具体使用方法

因为这种方案具备通用性的特点，因此在一般情况下我们都会使用ROM 一类的大型通用芯片，这主要是因为ROM 里面的资源比较丰富。这种类型的芯片内置了8M 的振荡器，里面有很多的I/O 可以为我们提供比较好的服务。不仅如此，这种类型的芯片还具备低电压保护的功能，它里面还设计了丰富的通讯接口，可以方便我们进行选择与操作，多路定时器以及看门狗功能也是比较全面的。这款MCU还增加了基本的乘除法器装备。

2.2 音频放大器

这种类型的放大器可以在8Ω 的条件下完成15W 的双通道功率，还可以保证PWN 可以顺利的进入到放大器当中，让单电压控制在11V～25V 的范围之内，而那些嵌入过的电流和过温保护以及低电压保护等设置体系是具备基本的静音和播放的功能，而且载波频率以及放大器里面输出的功率都是可以通过外部设置的电阻进行合理化调节。即使放大器处于静音状态下或者是等待状态，我们都可以为其控制终端安装上比较合适的电压，这样就可以顺利的完成对多种状态转换、调节的控制。当设备正处于等待状态的时候，我们应该停止所有的输出并打开静音装置，让所有等待状态下所引起的电流控制在最小额度。而除了那些处于等待状态下的电路之外，其他的电路也会全部停止运转，在这个过程当中还会停止输出脉冲调整的具体指令，因此在这种情况下是不会出现平时经常出现的噪音。当放大器处于静音状态的时候，静音不仅会出现一个输入信号和输出信号，它里面还会出现一个脉冲调整信号。为了保证放大器不会因为不正确的操作而造成损坏现象，我们可以对这些放大器进行嵌入保护电流的操作。过温保护电路一般都是工作人员用于检测电路是不是因为不正确的操作而引发的过温现象的检测，这种检测可以帮助我们及时对集成电路进行有效的保护策略。当放大器外面环境的温度高达150 摄氏度的时候，这种过温保护电路设置就会主动开始工作。但是当总线的功率出现了增加或者是减少的情况时，负载的电流也会随之而发生改变，当供给电压突然变低以后，低压保护电路设置就会自动开始工作。这种类型的电路不仅可以帮助我们防止因为不正确操作导致的损毁情况的出现，还可以帮助我们把系统运转过程中出现的噪音尽量降到最低。

2.3 上位机软件方面的设计

上位机软件的设计可以算作是人机界面当中最为简单的设计了，一般会在编辑过程中出现比较方便简易的特点。一般都是左边界面出现音频波形，而右边的界面就会相应出现有关的图形，比如会出现"打开文件"、"关闭文件"、"保存文件"以及"删除文件"等类型的图形，一旦当我们看到这方面的图形时，就会知道它所想要表达的具体含义。因此，以此为基础的加载音频的操作就会变得相应简单一点。其具体的操作程序：首先，打开软件，然后单击软件当中出现的"打开文件"的图形，再在里面找到我们所需要的音频文件，而这些音频文件一般都是通过wav 的格式进行保存的；其次，点击一下表示"输出数据"的图形，然后再根据我们的个人需求选择相应的解码或者是选择4bit类型的解码，以及选择编辑C 语言也是可以完成的；最后我们还需要选择文件保存的方法，然后再为其进行重命名，它们就可以自动生成我们所需要的文件了，我们再通过函数库变换我们所需要语言文件当中的各种数据，最后再输出与之相对应的PWM 就可以了。

2.4 通过使用语音处理软件来对语音进行系统化处理

每一款车型所使用的语音提示可能会有所差异，而当同一款车型进行相应的升级处理以后可能会增加以前所没有的语言提示请求。基于这种情况，我们可以为语音提示请求的接口部位安装上一个可以扩展的处理设备，这样一来根据就不需要更新娱乐体系就可以顺利的完成语音提示系统的升级。为了可以很好的达到这种效果，我们可以为整辆车系统提前预备好比较充裕的语音提示处理接口，并把这些接口与它们互相对应的音频文件进行绑定。一旦语言提示发生一点变化以后，我们只需要增加或者是减少SD 卡里所保存的语音文件就可以轻松完成。我们还可以使用MCU 和语音处理软件来帮助我们顺利实现声音模拟器当中的语音处理体系，这种方法是不需要语音合成相应的集成电路的，因此我们可以适当的减少相应的部件数量，这种方法可以完美的符合电动汽车对声音模拟器的高要求，可以提醒周围的行人注意车辆，发出的声音也比较温和，也不会对周围的人产生不必要的噪音污染。

3 结语

现在，通过娱乐系统安装集成语音提示功能，可以在一定程度上提升人与汽车之间的沟通，增强汽车人机界面的人性化程度。目前，这种语音提示已经受到了不少使用者的认可，我们可以通过改变语音提示中所涉及到的内容，帮助人机界面更好的切换各种类型的语音、内容，以此来满足客户的不同需求，为其提供比较良好的人性化服务。