【摘要】随着计算机技术、通信技术和数字化技术的飞速发展，使得传统的车载音响系统收音技术向数字化、多功能化、节能环保方向发展，车载音响系统收音技术变得越来越先进。与此同时，在性能提高和成本降低两个方面不断改善，声音是人类信息交流最自然最便捷的方式，与计算机或电子设备进行自然的声音交流，是人类梦寐以求的梦想。因此，研究车载音响系统收音技术具有非常重要的意义。本文通过对车载音响系统收音技术的阐述分析，希望藉此能给车载音响系统收音技术业界同行有所帮助。
【关键词】车载；音响系统；收音技术
一、引言
目前，车载音响系统收音技术在车载影音娱乐、通信系统、舒适系统中得到了广泛的应用。车载音响系统收音技术应用在车载领域，将改变汽车现有的人机信息交流方式，解放驾
驶者的双手和双眼，使汽车具备更人性化魅力，体现个性化特，车载音响系统收音技术将进一步增强汽车的安全与舒适性能。不久，声音系统将成为车载内信息获取、互动娱乐、程序操控的重要工具，真正成为车载设备综合控制终端。它为改善行车安全、提升车载娱乐价值、促进车载信息化发挥举足轻重的作用。随着中国汽车工业的快速发展，国内汽车消费者对于汽车性能提出了更高的要求，电子化、智能化和网络化趋势已成为当前汽车行业的流行主题，车载音响系统收音技术在汽车领域中的应用空间十分广阔。
二、车载音响系统收音技术
（一）车载音响系统收音基本原理
车载音响系统收音本质是一种模式识别的过程，其中主要包括声音信号预处理、特征提取、特征建模、相似性度量和后处理等几个功能模块，后处理为可选部分。
车载音响系统收音系统包括训练和识别两个阶段，两个阶段中预处理和特征提取都要进行，预处理模块，对输入的原始声音信号进行处理，滤除掉其中不重要的信息以及背景噪声等，并进行声音信号的端点检测，声音分帧以及预加重等处理工作。特征提取模块负
责计算声音的声学参数，并进行特征的计算，以便提取出反映信号特征的关键特征参数，以降低维数便于后续处理。在训练阶段，由用户输入若干次训练声音，经过上述预处理和特征提取后得到特征矢量参数，然后通过特征建模模块建立训练声音的参考模式库，或对已有的参考模式作适应性修正。在识别阶段，将输入声音的特征矢量参数和参考模式库中的模式进行相似性度量比较，将相似度量最高的模式所属的类别作为识别的中间侯选结果输出。后处理模块则是对侯选结果通过更多的语言学知识（如声音模型、词法、句法等）的约束处理，得到最终的识别结果。
汽车影音娱乐系统（二）车载环境下的噪声分析
目前的车载音响系统收音技术在理想的环境或实验室环境下，虽然已经达到较高的识别率，但在有噪音的环境中，车载音响系统收音技术的性能将会普遍地大幅度地下降。车载环境下的噪声非常复杂，主要有汽车引擎产生的噪声、车轮胎磨擦地面产生的噪声、车在运行中与风磨擦产生的噪声、车内乘客谈话、嘻笑的声音、车内其它车载设备（空调、音响、风机等）产生的噪声、道路上人、作业机器等外界环境的噪声等。通常在研究噪声时，根据噪声对声音频谱的干扰方式，把噪声分为加性噪声和乘性噪声。根据噪声的统
计特性随时间变化的程度，可以将噪声分为平稳噪声和时变噪声。根据噪声带宽的不同，可以把噪声分为全带噪声和窄带噪声。车载环境下风扇的声音、汽车引擎声，车内乘客的说话声都属于加性噪声；车窗关闭情况下风噪声在车厢内的回音属于乘性噪声；车外街道上人的噪声又属于时变噪声。但相对而言，车载环境下加性噪声的比重较大。背景噪声可以看作加性噪声，由于背景噪声的广泛存在性，而且车载音响系统收音系统对加性噪声非常敏感，因此针对这类噪声的研究是抗噪车载音响系统收音领域里的一个重点，车载环境下的车载音响系统收音更是将这类噪声列为重点考虑对象。
（三）抗噪声车载音响系统收音技术
车载音响系统收音系统在噪声环境下性能下降的主要原因是由于训练环境下的声音数据和识别环境下的声音数据严重不匹配造成的，因此可以通过减小这种训练环境和识别环境的不匹配来提高车载音响系统收音系统性能，一般通过以下两条途径解决这个问题：
（1）基于模型的方法修改声音模型的参数来匹配识别环境；
（2）基于数据的方法将识别时的噪声声音变换为训练环境下的声音。
目前主要有三种方法：
1）使用抗噪特征和抗噪测度。该方法假定声音模型与背景噪声无关，不论哪种带噪声的声音都用同一套模型来识别，它重点在于研究噪声对声音信号的作用而不是尝试去除噪声，主要研究抗噪声的声音特征和抗噪声的失真测度。该方法的主要优点是对噪声环境没有任何假设，应用范围广。
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