CN102714033B - 用于模拟的多档车辆声音产生的系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆声音产生器系统，其被配置成产生信号，该信号被配置成驱动一个或多个喇叭产生模拟与所需发动机型号相关的声音的声波。所述信号基于车辆的一个或多个工作条件。所述车辆声音产生器系统被配置成基于所述车辆的工作条件从多个声音中选择声音。每个声音对应于在各挡下工作的发动机的模拟声音。所述车辆声音产生器系统可以产生信号从而驱动喇叭产生所选声音，进而模拟各档之间的切换。

Description

用于模拟的多档车辆声音产生的系统
技术领域
本发明一般涉及产生模拟的车辆声音，且更具体地，涉及基于实际车辆工作条件产生与多档车辆的工作相关的模拟声音。 
背景技术
由于环境问题以及与矿物燃料和其它燃烧燃料相关的成本，使得电动车辆及混合动力车辆越来越多地受到欢迎。然而，电动车辆通常可能不具有燃烧机车辆中提供的所需特性。那些特性之一是与发动机加速和换档（自动控制或通过手动控制）相关的声音。因此，需要提供模拟的车辆声音产生，以便在操作另一类型车辆时提供所需车辆类型的模拟音频体验。 
发明内容
车辆声音产生器系统可以产生一种或多种信号，这些信号被配置成驱动车辆中的喇叭从而产生模拟的发动机声音。车辆声音产生器系统可以基于车辆的工作条件产生信号。在一个实施例中，车辆声音产生器所产生的信号可以驱动喇叭产生在各档下工作的发动机的模拟声音。 
车辆声音产生器系统可以检测车辆的工作条件的变化并且可以基于检测到的变化选择不同的声音。在一个实施例中，车辆声音产生器可以基于车速、车辆节气门位置或这两者的变化来选择声音。车辆声音产生器系统可以基于具有车辆的预定工作阈值的一个或多个表 格来检测工作条件。在车辆的工作条件达到与特定档相对应的预定工作阈值时，车辆声音产生器系统可以产生与所需发动机的特定档相对应的特定声音。 
车辆声音产生器系统可以被存储作为计算机可读介质上的一个或多个软件模块或者可以是硬件模块与软件模块的组合。车辆声音产生器系统可以通过一个或多个处理器执行。车辆声音产生器系统可以从声音库中选择声音。车辆声音产生器系统可以被配置成产生信号驱动喇叭，所述喇叭适于将声波产生至车辆舱中、从车辆外部产生声波或者上述两者。 
基于下面的附图及详述，对于本领域技术人员来说，本发明的其它系统、方法、特征和优点将会更加明显。全部这样的附加系统、方法、特征和优点都旨在包含在本说明书中、包含在本发明的范围内并且受到所附权利要求书保护。 
附图说明
参照下面的附图及说明可以更好地理解本系统。附图中的组件不必按比例绘制，反而重点在于示出本发明的原理。此外，在附图中，相同的参考数字在不同的图中表示相同的部件。 
图1描述包括模拟的车辆声音产生器系统的电动车辆的实施例的图。 
图2描述模拟的车辆声音产生器系统的实施例。 
图3描述电动车辆的伪发动机速度相对于行进速度的图的实施例。 
图4描述模拟的升档表的实施例。 
图5描述模拟的降档表的实施例。 
图6描述用于图2的模拟的车辆声音产生器系统的工作流程图的实施例。 
图7是用于图2的模拟的车辆声音产生系统的工作流程图的另一实施例。 
图8是用于图2的模拟的车辆声音产生系统的工作流程图的又一实施例。 
具体实施方式
在图1中，车辆100示出为包括模拟的车辆声音产生器(SVSG)系统102。车辆100可以包括音频系统(AS)104，该音频系统(AS)104在图1中示出为位于车辆100的仪表板106中。音频系统104可以包括与车辆音频系统相关的各种组件，例如AM/FM收音机、CD播放器、盒式录音座、个人音乐播放器输入连接器、均衡器、扩音器、手机接口、导航系统以及适于车辆音频系统的任何其它组件。音频系统104可以是双声道立体声或者多声道（例如，五、六或七声道）环绕系统。音频系统104可以包括用于对提供给遍布车辆100的多个喇叭105的音频信号进行处理的软件模块、硬件模块或者它们的组合。音频系统104可以包括处理器和能够支持SVSG系统102的存储器，例如关于图2稍后将描述。 
在一个实施例中，车辆100可以是全电动车辆或部分电动车辆。车辆100可以由电动马达110驱动。在其它实施例中，车辆100可以包括内燃机。车辆100的马达110可以产生与其它车辆类型（例如具有内燃机的车辆）的车辆占有者所听到的声音不同的声音。电动车辆的占有者可能想要体验与内燃机相关的声音或者其它音效。SVSG系统102可以被配置成模拟与通过内燃机驱动的车辆（例如，喷气式飞机、汽艇、火箭或者其它车辆种类）相关的声音。SVSG系统102也可以被配置成模拟其它声音。在一个实施例中，SVSG系统102可以基于车辆100的工作条件（例如，行进速度和节气门位置）产生模拟的发动机声音。例如，SVSG系统102可以被配置成产生与具有多档内燃机的车辆相关的模拟声音。在一个实施例中，车辆100可以包括内燃机。SVSG系统102可以被配置成产生与内燃机的声音匹配的模拟声音，从而使听者体验到被模拟声音加强的内燃机的声音。 
声音可以通过车辆105内的喇叭105产生。如图1所示，喇叭105可以包括中心(CTR)喇叭、右前方(RF)和左前方(LF)喇叭、右侧(RS)和左侧(LS)喇叭以及右后方(RR)和左后方(LR)喇叭。在一个实施例中，车辆100还可以包括位于车辆100的马达组件中的右外部(R EXT)和左外部(L EXT)喇叭。每个喇叭105可以基于SVSG系统102所产生的音频信号来驱动，从而产生声波。右外部和左外部喇叭可以被驱动产生对于车辆100以及车辆100内的占有者来说是外部/外置可听见的模拟车辆声音。在一个实施例中，外置喇叭发出的声波可以用来使车辆100的发动机舱的部分振动。在其它实施例中，电磁振动板可以与SVSG系统102一起使用从而单独或与喇叭105结合产生模拟发动机声音。通过产生与根据所需发动机型号的工作而振动的车辆组件相关的模拟车辆声音，可以向车辆100中的占有者提供更逼真的车辆声音。 
SVSG系统102可以基于车辆100的各种工作条件产生声音。例如，SVSG系统102可以基于车辆100的节气门(T)108和车辆100的行进速度接收输入信号。“行进速度”可以指与包括飞机、船舶或任何其它车辆种类的特定车辆有关的速度。“行进速度”也可以指不考虑车辆是否在道路上、不在道路上或者一些其它非路面上行驶情况下的轮式车辆的速度。 
节气门108的位置水平如图1所示可以直接提供给SVSG系统102或者可以通过控制区域网络(CAN)(未示出)或其它适当车辆通信总线系统由SVSG系统102间接获得。车辆100的行进速度可以在测试装置模块109处确定，测试装置模块109可以产生表示车辆100的行进速度的行进速度信号。SVSG系统102可以接收节气门108的 节气门水平和行进速度信号。SVSG系统102可以基于节气门水平和行进速度信号产生模拟的发动机声音。在其它实施例中，作为节气门位置和行进速度的添加或替代，可以采用一个或多个其它输入信号，例如发动机负载、转矩、功率、车灯状态或巡航控制操作。 
车辆100也可以包括输入装置(ID)114。输入装置114可以包括手动换档器，进而使得车辆占有者能够向SVSG系统102手动提供输入，以指示何时需要模拟升档或降档。输入装置114可以结合自动模拟多档功能一起使用，进而使得SVSG系统102以半自动方式进行工作。在一个实施例中，输入装置114可以是安装在车辆100的转向柱、仪表板106或者在车辆100内另一适当区域中的杆。在其它实施例中，输入装置114可以包括多个杆或者布置在车辆100内配置用来接收手动输入的其它机构，例如单独的专用升档杆或降档杆。杆或其它装置可以位于多个位置，从而使特定模拟档具有具体位置。在其它实施例中，杆可以是使杆在模拟降档/升档中从初始位置偏移并在随后的模拟切换中返回至该初始位置的“快速切换(slap-shift)”构造。 
SVSG系统102可以在如图1所示的音频系统104中实施或者可以实施作为与音频系统104分开的单独系统。SVSG系统102可以通过一个以上喇叭105产生可听声音，所述一个以上喇叭105可以与音频系统104共用或者完全专用于SVSG系统102。可选地，可以将额外喇叭105添加至图1所示的喇叭中，从而与SVSG系统102一起使用。SVSG系统102可以选择一个子集的可用喇叭105，以基于来自当前车辆占有者的输入或者基于预定标准产生所需模拟发动机声音。例如，车辆100的第一个司机可能期望使用左外部和右外部以及中心喇叭产生来自SVSG系统102的声音。车辆100的第二个随后司机可能期望仅使用中心喇叭产生来自SVSG系统102的声音并选择这种喇叭构造。在一个实施例中，SVSG系统102可以包括用户界面(例如车辆上的图形用户界面(GUI)112)和/或与用户界面进行通信，从而使车辆100的占有者能够选择特定喇叭选集、音效等。GUI 112可以被集成为控制车辆100的各种方面，例如音频系统104、环境控制等。 
图2是SVSG系统102(例如，图1所示的)的框图。SVSG系统102可以包括具有存储器202和处理器204的计算机装置200。存储器202可以包括一个或多个存储器并且可以是计算机可读存储介质或存储器，例如高速缓冲存储器、缓存器、RAM、可移动介质、硬盘驱动器或者其它计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以包括各种类型的易失性和非易失性存储介质。可以通过处理器204执行各种处理技术，例如多重处理、多任务处理、并行处理等。处理器204可以包括一个或多个处理器。计算机装置200可以如关于图1所述包含在音频系统104中或者可以是除音频系统104之外的单独装置。 
处理器204可以执行SVSG系统102中包含的模拟车辆声音产生器模块206。如本文所述，术语“模块”可以被定义成包括可由处理器204执行的软件、硬件或者软件和硬件的一些组合。软件可以包括存储在存储器202或其它存储器装置中可由处理器204或其它处理器执行的指令。硬件可以包括性能可以执行、定向和/或控制的各种装置、组件、电路、门电路、电路板等。 
计算机装置200可以基于车辆100的工作条件接收来自不同传感器或其它源的输入信号。在图2中，计算机装置200可以接收来自节气门108的节气门水平信号210以及来自测试装置模块109的行进速度信号212。计算机装置200还可以产生多个模拟声音信号214，这些信号可以用于通过驱动喇叭105来产生声音。每个模拟声音信号214被分别指定为图2中的SSI～SSN，其中N是可以接收模拟声音信号214的喇叭105的数量。 
模拟车辆声音产生器模块206可以从GUI 112接收表示与想要的特定声音(例如汽车、喷气式飞机、火箭、航天器等的特定制造/模型或者非车辆音效)有关的用户所选参数的输入。用户可以从存储在存储器202中的声音库数据集216中存储的多种音效中选择所需音效。声音库数据集216可以通过GUI 112、无线通信、有线通信或者 向计算机装置200传送更新信息的任何其它方式更新，以添加其它音效或者更新当前音效。 
在一个实施例中，模拟车辆声音产生器模块206可以被配置成基于车辆100的工作条件产生模拟声音信号，从而包括模拟换档以及模拟发动机型号的特定档中的工作。模拟换档可以指与具有内燃机的各种车辆中齿轮传动发动机的工作相关的模拟，所述模拟可以包括升档(即，从当前档切换成较高档)和降档(即，从当前档切换成较低档)。 
基于节气门信号210和行进速度信号212，模拟车辆声音产生模块206可以产生与工作车辆(例如在多个模拟档中随着对档进行升档和降档操作而加速和减速)相关的声音。模拟车辆声音产生器模块206可以存取存储器202中存储的切换表数据集218。与模拟换档相关的声音可以基于车辆100的实际行进速度和节气门108的节气门位置。使用模拟换档可以向车辆100的占有者提供与特定车辆类型有关的模拟发动机声音相关的丰富体验。 
声音库216可以被配置成存储关于特定发动机型号的模拟声音的信息。声音可以被存储成可由SVSG模块206实施的用于每个发动机型号的信息，由此产生模拟声音信号214。在一个实施例中，声音可以作为与特定发动机型号所采用的声音测量有关的声音信息(“SI”)存储在声音库216中。特定发动机型号所采用的声音测量可以从特定类型的实际发动机得到并被分析以确定不同的声音特性(例如特定发动机型号的主导谐波)以及与特定发动机型号相关的其它声音特性。这些声音测量可以被处理成由SVSG模块206使用的声音信息219所表示的数据。在一个实施例中，SVSG模块206可以实施合成器模块(“SM”)207，这使得SVSG模块206能够基于存储在声音库216中的声音信息219产生模拟声音信号214。 
声音库216可以包括查找表，该查找表将与每个可用发动机型号的声音相关的声音信息映射成车辆100的相应工作条件。例如，声音 信息219可被数位存储，从而使声音信息219的特定部分对应于车辆100的特定工作条件。然后，SVSG模块206可以分别从节气门108、测试装置模块109和输入装置114中接收信号210、212和/或213，并基于信号210、212和/或213从声音库216中检索相应的声音信息219由此合成模拟声音信号214。随着车辆100的速度的变化，SVSG模块206可以操纵模拟声音信号214驱动喇叭105，从而产生所需的模拟发动机声音。SVSG模块206也可以将切换表218实施成调节模拟声音信号214以经由喇叭105产生所需声音。 
SVSG模块206也可以监控车辆速度的差异，该差异可以用作全电动或混合动力车辆100中节气门108的节气门位置和马达110的负载的替代。基于该差异，SVSG模块206可以确定马达110中出现的能量再生量。在一个实施例中，为了使车辆100减速，马达110可以进行再生制动。SVSG模块206在再生制动过程中可以使用由马达110产生的电流，由此确定车辆在减速。例如，SVSG模块206可以从与再生制动电流水平相对应的声音库216中检索声音信息219并基于检索的声音信息219产生模拟声音信号214。模拟声音信号214可以驱动喇叭105，从而产生与被模拟的特定发动机型号的发动机制动相关的声音。因此，喇叭105所产生的声音也可以向听者提供表示发生再生制动的水平的音频。 
图3示出代表模拟升档阈值点和降档阈值点相对于车辆100的行进速度的绘图的实施例。绘图300绘出车辆100的行进速度(R)对车辆100的伪发动机速度(rpm)。伪发动机速度可以提供代表基于车辆100的实际行进速度与模拟发动机相关的每分钟计算出的转数的参考数字。 
在图3中，伪发动机速度对行进速度的绘图生成六种不同的模拟档，图3中用G1～G6单独表示。在其它实施例中，可以使用任意数量的档。可以使用下面的等式计算伪行进速度： 
等式1              En＝R/Gn
其中En是伪发动机速度，R是车辆100的实际行进速度，并且Gn是有效传动比。下标“n”代表特定档数。由于Gn对于各档而言都是常数，所以如图3所示，各档的所得行进速度对伪发动机速度绘图生成一条直线。在一个实施例中，六种模拟档的模拟档比可以如表1所示： 
图3的绘图示出相对于车辆100的行进速度可以设定不同的升档和降档阈值点。在图3中，连接各档的相邻绘图线的向下指向箭头302代表特定模拟档中的最低速度，其中可能出现模拟升档至下一档，例如G1至G2。向上指向箭头304可以代表可能出现降档至特定档的箭头头部终止的该特定档的最高行进速度。 
虽然图3的绘图示出对车辆100的不同行进速度进行模拟升档和降档的行进速度阈值，但模拟车辆声音产生器模块206也可以依靠节气门108的节气门位置选择通过喇叭105产生的适当的模拟档声音。在一个实施例中，节气门108的不同节气门位置阈值点可以确定用于模拟车辆声音产生器模块206。例如，最小节气门位置Tmin可以被选择为完整节气门位置的约10％或以下，而最大节气门位置Tmax可以被选择为完整节气门位置的约90％或以上。与模拟档相关的声音(包括与特定档下操作发动机相关的声音)以及与升档和降档至特定档相关的声音可以基于车辆100的当前行进速度和节气门位置而产生。 
当合成模拟发动机声音或者使用来自声音信息219的记录的声音时，为了精确地产生所需的模拟声音，SVSG模块206可以实施切换表218。SVSG模块206可以利用如关于图3所述的信号210、212和213来调节模拟声音信号214。在调节过程中，SVSG模块206也同样可以实施切换表218，从而使SVSG模块206产生所需模拟档的所需声音。 
在一些实际内燃机中，切换过程中档之间的转变由于换档内机械组件的惯性而实质上可能不会立即发生。在一个实施例中，SVSG模块206可以产生模拟声音信号214，从而驱动喇叭105产生与这种性质的换档相关的声音。SVSG模块206取决于车辆当前的工作条件可能产生与“过冲”和“未冲”相关的声音。例如，“过冲”可以指司机已经接上离合器并且还正在接节气门从而使得由于司机接上离合器而使发动机速度快速增大的情况。“未冲”可以指接上离合器而没有操作节气门使得发动机速度快速下降。基于信号210、212和213，SVSG模块206可以确定出现产生模拟声音信号214的情况，从而在切换模拟档时模拟与过冲和未冲相关的声音。在一个实施例中，SVSG模块206模块可以产生模拟声音信号214，从而在预定时间周期内驱动喇叭105产生适于过冲和未冲的声音。 
SVSG模块206可以允许调节用于产生模拟声音信号214的各种参数。例如，SVSG模块206可以通过GUI 112提供界面，从而接收用于调节传动比的输入。可以对每个虚拟档进行调节使得可以输入特定比率。SVSG模块206也可以允许通过GUI 112进行最小和最大伪发动机速度的调节。SVSG模块206还可以允许通过GUI 112将每个模拟档的升档和降档阈值点调节至所需行进速度。SVSG模块206可以允许通过GUI 112接收用于调节每个模拟档达到所要求速度的时间间隔的输入。这可能包括用于每个模拟档的加速斜坡和减速斜坡。SVSG模块206可以产生模拟声音信号214，该模拟声音信号214用于产生在所选时间间隔中分别与加速斜坡中的加速度以及减速斜坡中的减速度相关的声音。 
图4是模拟升档表400的实施例，且图5是模拟降档表500的实施例，它们可以分别包含在存储器202中存储的切换表数据集218中。模拟升档表400示出用于模拟档G1～G5的升档。模拟车辆声音产生器模块206可以产生与特定模拟档G1～G6相关并且与升至每个模拟档的升档相关的模拟声音信号214。模拟车辆声音产生器模块206可以被配置成产生代表升档的模拟声音信号214，从而通过驱动喇叭105产生声音，以基于模拟升档表400产生与下一个最高档中的模拟操作相关的声波。在一个实施例中，除了最高模拟档G6之外的每个模拟档可以包括第一升档阈值点和第二升档阈值点。例如，在模拟升档表400中，将会产生与第一模拟档G1相关的声音，直至行进速度大于R1并且节气门位置小于Tmax为止。如果存在这些条件，将会产生与升档进入第二模拟档G2相关的声音，从而生成与第二模拟档G1下的工作相关的模拟发动机声音。可以将节气门位置和行进速度的这一范围选择成允许可能发生在与内燃机或其它发动机型号相关的相同行进速度和发动机速度下的车辆100的工作过程中出现模拟升档。 
如果在行进速度达到R2之前，节气门108被快速压下并且大于Tmax，那么模拟升档至G2可能被忽视直至行进速度达到R4。这种配置允许与从第一模拟档G1模拟升档至第二模拟档G2相关的音频体验还在行进速度大于R4且节气门位置大于或等于Tmax时出现。在行进速度和节气门位置的这一范围内的模拟升档可以提供与快速压下具有内燃机的车辆的加速器所产生的声音相关的模拟音频体验，这样可以提高发动机速度而不会立即切换到下一档。模拟升档表400包括用于其它模拟档G2至G5的相同的模拟升档条件。 
在车辆100的工作过程中，模拟车辆声音产生器模块206也可以存取模拟降档表500。模拟降档表500可以包含在切换表数据集218中。取决于车辆100的行进速度和节气门130的节气门位置，可以发生从每个当前模拟档至任何其它较低模拟档的模拟降档。模拟降档表500可以包括从每个档G2～G6至每个相对较低档的模拟降档条件。 例如，第六模拟档G6可以降档至档G5～G1中的每个。取决于行进速度R和节气门位置T，可以从第六档降档至任何其它档。模拟降档表500包括产生其它模拟档G2～G5中任一者的模拟降档的相同工作条件。 
当行进速度大于零且在节气门位置小于Tmin时，可能不会出现模拟降档。这可能生成与没有油门输入情况下滑行的车辆相关的体验，这样即便具有减小的行进速度也将无法降档直至再次将油门踩到某种程度。降档阈值点被选择成不同于升档阈值点，从而避免模拟档之间的绷板，如果车辆在特定行进速度下工作大量时间，那么会导致共用阈值点产生模拟档之间的频繁绷板。 
在替代实施例中，SVSG模块206可以利用一组等式生成模拟声音信号214。等式可以存储在存储器202中并由SVSG模块206实施。在这种配置中，SVSG模块206可以基于车辆100的不同当前工作条件作为输入周期性地更新该组等式中的变量，例如行进速度和节气门位置。SVSG模块206可以基于该组等式中的更新值来控制模拟声音信号214。可以将特定等式专用于确定升档和降档阈值点，这使得这些等式的特定值可以指示SVSG模块206何时应操纵模拟声音信号214模拟升档和降档声音。也可以将特定等式专用于表示可能出现允许SVSG模块206相应地操纵模拟声音信号214的模拟过冲或未冲条件。 
图6是使用用于六速模拟发动机的模拟车辆声音产生器模块206来产生声音的工作流程图。在块600处，模拟车辆声音产生器模块206可以开始产生与第一模拟档G1相关的模拟声音信号214。在块602处，SVSG模块206可以确定是否存在用于模拟档G1的第一升档条件(UC11)。例如，如关于图3-5所论述的，一个升档条件可以是超过第一行进速度阈值点(例如行进速度R1)的车辆100的行进速度和介于Tmin和Tmax之间的节气门位置。如果存在这样的条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以产生与升档至第二模拟档G2相关 的声音。如果不存在第一升档条件，那么在块604处，模拟声音产生器模块206可以确定是否存在第二升档条件(UCI2)。在一个实施例中，第二升档条件可以是大于R4的行进速度和大于Tmax的节气门位置。如果存在这些条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以产生与切换至第二模拟档G2以及该第二模拟档G2下的工作相关的模拟声音信号214。 
当在第二模拟档G2下进行工作时，在块608处，模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于G2的第一升档条件(UC21)，例如大于R3的行进速度和小于Tmax的节气门位置。如果存在第一升档条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以产生与切换至第三模拟档G3以及该第三模拟档G3下的工作相关的声音。如果不存在第一升档条件，那么模拟声音产生器模块可以确定存在第二升档(UC23)条件，例如大于R10的行进速度和大于或等于Tmax的节气门位置。如果存在第二升档条件，那么模拟车辆产生器模块206可以产生与升档至第三模拟档G3以及该第三模拟档G3下的工作相关的声音。 
如果第二模拟档G2的升档条件均不存在，那么在块612处，模拟车辆产生器模块206可以确定是否存在降档至第一模拟档G1的降档条件(DS G1)。在一个实施例中，模拟声音产生器模块206可以确定是否行进速度小于R2且节气门介于Tmin和Tmax之间。如果节气门位置小于或等于Tmin，那么车辆100可能处于代表施加相对小量节气门的“滑行”条件。如果存在滑行条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可能不会产生与降档至第一模拟档G1相关的声音。如果在块612处存在降档条件，那么在块614处模拟车辆声音产生器模块206可以产生与降档至第一模拟档G1相关的声音，并且模拟声音产生器模块206可以继续产生与该第一模拟档G1下的工作相关的声音，同时继续监控升档条件UC11和UC12的存在。 
当在第三模拟档G3下工作时，在块618处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于G3的第一升档条件(UC31)，例如大 于R6的行进速度和小于Tmax的节气门位置。如果存在第一升档条件，那么在块622处模拟车辆声音产生器模块206可以产生与切换至第四模拟档G4以及在该第四模拟档G4下的随后工作相关的模拟声音信号。如果不存在第一升档条件，那么在块620处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在第二升档条件(UC32)，例如大于R12的行进速度和大于或等于Tmax的节气门位置。如果存在第二升档条件，那么在块622处模拟车辆声音产生器模块206可以产生与升档至第四模拟档G4以及在该第四模拟档G4下的随后工作相关的声音。 
如果不存在用于第三模拟档G3的升档条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在降档条件。模拟降档条件可以基于车辆100的行进速度，并且车辆100的当前行进速度可以确定通过模拟车辆声音产生器模块206产生出来的特定模拟档声音。在块612处，以先前论述的方式通过模拟车辆声音产生器模块206可以做出降档的决定。如果存在降档至第一模拟档G1的条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以产生与降档至第一模拟档G1以及该第一模拟档G1的工作相关的模拟声音信号214。然而，行进速度可以高于车辆100的模拟降档阈值速度，但是可以适用于降档至第二模拟档G2。在块624处，通过模拟车辆声音产生器模块206做出确定降至第二模拟档G2的降档条件(DS G2)是否合适。在一个实施例中，这些条件可以是大于或等于R2且小于R5的行进速度和介于Tmin和Tmax之间的节气门位置。如果存在模拟降档条件，那么在块625处模拟车辆声音产生器模块206可以调节将产生的切换至第二模拟档G2的声音并且可以返回至产生代表第二模拟档G2下的工作的模拟声音信号214。 
当在第四模拟档G4下工作时，在块626处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于G4的第一升档条件(UC41)，例如大于或等于R7的行进速度和小于Tmax的节气门位置。如果存在第一升档条件，那么在块630处，模拟车辆声音产生器模块206可以产生与升档至第五模拟档G5以及在该第五模拟档G5下的工作相关的模拟声音信号。如果不存在第一升档条件，那么在块628处模拟车辆声音 产生器模块206可以确定是否存在第二升档条件(UC32)，例如大于R14的行进速度和大于或等于Tmax的节气门位置。如果存在第二升档条件，那么在块630处模拟声音产生器模块可以产生与升档至第五模拟档G5以及在该第五模拟档G5下的工作相关的模拟声音信号214。 
如果不存在用于第四模拟档G4的模拟升档条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在模拟降档条件。模拟车辆声音产生器模块206可以确定分别在块612和622处是否存在降至第一模拟档G1和第二模拟档G2的降档条件。如果检测到上述条件之一的存在，那么通过模拟车辆声音产生器模块206可以产生用于降档至特定模拟档所产生的合适的模拟声音信号214。如果不存在上述条件，那么在块632处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在降至第三模拟档G3的模拟降档条件(DS G3)。在一个实施例中，上述条件可以是大于或等于R5且小于R8的行进速度和介于Tmin和Tmax之间的节气门水平。如果存在上述条件，那么在块634处，模拟车辆声音产生器模块206可以产生与降档至第三模拟档G3相关的声音。如果不存在上述条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可能继续产生与第三模拟档G3相关的声音。 
当产生与在第五模拟档G5下的工作相关的声音时，在块636处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于G5的第一升档条件(UC51)，例如大于或等于R9的行进速度和小于Tmax的节气门位置。如果存在第一升档条件，那么在块640处模拟车辆声音产生器模块206可以产生与升档至第六模拟档G6以及该第六模拟档G6的工作相关的模拟声音信号214。如果不存在第一升档条件，那么在块638处模拟声音产生器模块206可以确定是否存在第二升档条件(UC52)，例如大于R15的行进速度和大于或等于Tmax的节气门位置。如果存在第二升档条件，那么在块640处模拟车辆声音产生器模块206则可以产生与模拟升档至第六模拟档G6以及该第六模拟档G6的工作相关的模拟声音信号214。 
模拟车辆声音产生器模块206也可以确定在产生与在第五模拟档G5下的工作相关的声音时是否出现模拟降档。在一个实施例中，模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否应该与前述情况相同地出现与降档至第一、第二和第三模拟档相关的声音。在不存在上述条件的情况下，在块642处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于降档至第四模拟档G4的降档条件(DS G4)。在一个实施例中，上述条件可以是大于或等于R8且小于R11的行进速度和介于Tmin和Tmax之间的节气门位置。如果存在上述条件，那么在块644处，模拟车辆声音产生器模块206可以产生与降档至第四模拟档G4相关的模拟声音信号214，并且可以继续产生与操作第四模拟档G4相关的模拟声音信号214。如果不存在上述降档条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可能继续产生与操作第五模拟档G5相关的模拟声音信号214。 
当产生与在第六模拟档G6下的工作相关的声音时，模拟车辆声音产生器模块206可以确定降档至较低模拟档是否合适。模拟车辆声音产生器模块206可以确定模拟降档是否适用于如前所述的模拟档G1～G4中的每个。如果不存在用于降档至这些档的条件，那么在块646处模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在用于降档至第五模拟档G5的条件(DS G5)。在一个实施例中，这些条件可以是小于或等于R11且大于R13的行进速度和介于Tmin和Tmax之间的节气门位置。如果存在这些条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可以产生与模拟降档至第五模拟档G5相关的声音并且继续产生与在第五模拟档G5下的工作相关的声音。如果存在这些条件，那么模拟车辆声音产生器模块206可能继续产生与在第六模拟档G6下的工作相关的模拟声音信号214。 
图6的工作流程图可以被配置成包括附加档或者少于所述档。此外，对于模拟车辆声音产生器模块206的特定实施来说，可以改变、去除或者代替特定模拟升档和降档条件。特定升档和降档阈值可以通过GUI 112所接收到的输入而被用户调节。在一个实施例中，SVSG 系统102可以包括例如模拟车辆选择等多种选择，这可以更改用于确定速率的传动比Gn，从而增大或减小关于车辆100的行进速度的模拟声音。其它输入参数可以包括模拟手动或自动变速器。这种特征的调节可以改变每个模拟档的模拟声音信号214，进而使车辆占有者获得与SVSG系统102相关的所需声音体验。 
图7是使用SVSG系统102产生模拟的多档车辆声音的另一个工作流程图。在块700处，可以确定模拟声音参数。在一个实施例中，模拟声音参数可以包括包含在声音库数据集216中的不同车辆特性。用户可以通过GUI 112选择具有特定特性的特定车辆类型。为了确定产生合适的模拟声音信号214，可以通过模拟车辆声音产生模块206接收所选的参数。 
在块702处，可以在最低模拟档G1中开始产生模拟车辆声音。在工作过程中，可以对与车辆100相关的各种工作条件(例如，行进速度和节气门位置)进行监控。在块704处，模拟车辆声音产生器模块206可以确定是否存在升档条件。可以使用不同的升档条件，例如关于模拟升档表400所述的那些升档条件。如果不存在升档条件，那么模拟车辆声音产生模块206可以继续产生与第一模拟档G1相关的模拟声音信号214。如果存在升档条件，那么在块706处模拟车辆声音产生模块206可以产生与下一个最高档G2相关的模拟声音信号214。在产生用于第二模拟档G2的模拟声音信号214期间，在块708处模拟车辆声音产生模块206可以确定是否存在另一个升档条件。如果存在另一个升档条件，那么在块706处模拟车辆声音产生模块206可以开始产生与下一个最高档相关的模拟声音信号。 
如果在块708处不存在升档条件，那么在块710处模拟车辆声音产生模块206可以确定是否存在降档条件。例如，可以参照模拟降档表500的这种论述来预定降档条件。如果不存在降档条件，那么模拟车辆声音产生模块206可以继续产生用于当前模拟档的模拟声音信号214。如果存在降档条件，那么在块712处模拟车辆声音产生模块 206可以基于例如模拟降档表500中的那些条件确定将要降档至的适当档。根据适当模拟档的确定，在块714处模拟车辆声音产生模块206可以产生与所确定的较低档相关的模拟声音信号214。 
在块716处，模拟车辆声音产生模块206可以确定车辆100是否由于行进速度为零而停止。如果车辆已经停止，那么模拟车辆声音产生模块206可以开始产生用于第一模拟档G1的模拟声音信号214。如果行进速度不为零，那么模拟车辆声音产生模块206可以继续产生用于所选的当前模拟档的模拟声音。图7的工作流程图可以继续工作直至车辆占有者停用SVSG系统102或者车辆熄火。 
图7的工作流程图可以结合图6的工作流程图一起使用。在一个实施例中，图6的工作流程图中的第六模拟档可以被配置成图7的工作流程图的子集。 
图8是使用SVSG系统102产生模拟多档车辆声音的又一个工作流程图。图8的工作流程图类似于图7的工作流程图。在图8中，如果存在升档条件(块708)，那么可以确定相关的节气门接合(块800)。如果车辆100的节气门108被接合，那么在产生下一个最高档的模拟声音(块706)之前可能产生与发动机过冲相关的声音(块802)。如果节气门108没有被接合，那么在产生下一个最高档的模拟声音(块706)之前可能产生与发动机未冲相关的声音(块804)。 
如果确定存在降档条件并且确定较低档(块712)，那么可以确定相关的节气门接合(块800)。如果节气门108被接合，那么在确定的较低档的模拟声音(块712)之前可能产生与发动机过冲相关的声音(块802)。如果节气门108没有被接合，那么做出关于是否存在马达再生的确定(块806)。如果存在马达再生，那么在产生确定的较低档的模拟声音(块714)之前可能产生与发动机制动相关的模拟声音(块808)。如果不存在再生，那么在产生确定的较低档的模拟声音(块714)之前可能产生与发动机制动相关的模拟声音(块 810)。 
虽然已经描述了本发明的各种实施方案，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是在本发明的范围内可以做出很多实施方案及实施。因此，除了根据本发明所附权利要求及其等同物之外，本发明不受限制。 

Claims (22)

1.一种用于车辆的模拟车辆声音产生器系统，所述系统包括：
存储器，所述存储器被配置成存储多个预定发动机型号中的每个的声音信息；
处理器，所述处理器与所述存储器通信；以及
模拟车辆声音产生模块，所述模块由所述处理器执行以：
接收表示所述车辆的工作条件的信号，其中所述工作条件是所述车辆的行进速度以及节气门位置；
响应于所述车辆的所述工作条件，检索所述多个预定发动机型号中的一个的声音信息；以及
基于所述检索的声音信息产生声音信号，所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的第一模拟档下的工作；
基于所述接收到的信号确定所述车辆的工作条件中的变化；
响应于确定的所述工作条件中的变化调节所述声音信号，其中，调节的声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的第二模拟档下的工作。
2.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以响应于所述检索的声音信息合成所述声音信号，其中所述合成的声音信号被配置成包括与所述多个预定发动机型号中的一个的所述第一模拟档下的工作相关的主谐振频率。
3.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以响应于所述检索的声音信息合成所述声音信号，其中所述声音信息与来自所述多个预定发动机型号中的一个的记录声音相关。
4.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以当所述车辆的所述行进速度大于预定行进速度阈值并且所述节气门位置小于预定节气门阈值时，检索与所述多个预定发动机型号中的一个的第二模拟档下的工作相对应的声音信息，其中所述第二模拟档低于所述多个预定发动机型号中的一个的所述第一模拟档，并且其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以基于所述检索的声音信息产生所述声音信号，并且其中所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的所述第二模拟档下的工作。
5.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以当所述车辆的所述行进速度大于预定车辆行进速度阈值并且所述车辆节气门位置大于或等于预定节气门阈值时，检索与所述多个预定发动机型号中的一个的第二模拟档下的工作相对应的声音信息，其中所述第二模拟档高于所述多个预定发动机型号中的一个的所述第一模拟档，并且其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以基于所述检索的声音信息产生声音信号，并且其中所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的所述第二模拟档下的工作。
6.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以当所述车辆的所述行进速度在预定车辆行进速度范围内并且所述车辆节气门位置在第一节气门位置范围内时，检索与所述多个预定发动机型号中的一个的第二模拟档下的工作相对应的声音信息，其中所述第二模拟档低于所述多个预定发动机型号中的一个的所述第一模拟档，并且其中进一步执行所述模拟车辆声音产生模块以基于所述检索的声音信息产生声音信号，并且其中所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的所述第二模拟档下的工作。
7.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中所述至少一个喇叭和/或振动板包括被配置成将声波投射到所述车辆内部的第一喇叭和被配置成将声波投射到所述车辆外部的第二喇叭。
8.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟车辆声音产生器模块以：
接收来自所述车辆的手动输入装置的换档信号；
检索与所述换档信号相对应的声音信息；以及
基于与所述换档信号相对应的所述声音信息产生所述声音信号，所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟与所述多个预定发动机型号中的一个的所述第一模拟档不同的第二模拟档下的工作。
9.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中所述工作条件是所述车辆的行进速度，其中所述模拟车辆声音产生模块进一步执行以下操作：
接收表示所述车辆的所述行进速度的信号；
确定所述车辆的所述行进速度的差异；
检索与所述车辆的所述行进速度以及所述车辆的所述差异相对应的所述多个预定发动机型号中的一个的声音信息；以及
基于所述检索的声音信息产生声音信号，所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的第一模拟档下的工作。
10.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中所述车辆是具有电机的至少部分电动车辆，并且其中所述工作条件是所述车辆的行进速度，其中所述模拟车辆声音产生模块被配置成：
接收表示所述车辆的所述行进速度的信号；
确定用于所述车辆的电能再生的电流量；
检索与所述车辆的所述行进速度以及用于电能再生的所述电流量相对应的所述多个预定发动机型号中的一个的声音信息；以及
基于所述检索的声音信息产生声音信号，所述声音信号被配置成驱动至少一个喇叭和/或振动板产生声波，所述声波被配置成模拟所述多个预定发动机型号中的一个的第一模拟档下的工作。
11.根据权利要求1所述的模拟车辆声音产生器系统，其中进一步执行所述模拟声音产生模块以：
基于一组等式确定一组值，
响应于所述组值检索所述声音信息；以及
基于所述组等式更新所述组值；以及
响应于所述更新组值检索不同的声音信息。
12.一种在车辆中产生模拟发动机声音的方法，所述方法包括：
将车辆的工作参数中的多个工作条件值绘制成多个各自模拟档，所述工作参数包括所述车辆的行进速度和节气门位置；
确定所述工作参数的当前工作条件，其中所述当前工作条件是所述多个工作条件值中的一个；
从所述多个各自模拟档中选择第一模拟档，其中所述第一模拟档对应于所述当前工作条件；
产生发动机声音信号，所述发动机声音信号被配置成驱动所述车辆的至少一个喇叭和/或振动板产生声波，从而模拟所述第一模拟档中预定发动机型号的工作；
检测所述当前工作条件至不同工作条件的变化；
响应于检测的当前工作条件的变化从所述多个各自模拟档中选择第二模拟档，其中所述第二模拟档对应于所述不同工作条件，并且其中所述第二模拟档不同于所述第一模拟档；以及
产生发动机声音信号，所述发动机声音信号被配置成驱动所述车辆的至少一个喇叭和/或振动板产生声波，从而模拟所述第二模拟档中预定发动机型号的工作。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在对所述车辆进行加速和减速时改变所述发动机声音信号。
14.根据权利要求12所述的方法，其中检测所述车辆的所述当前工作条件中的变化包括检测所述车辆的行进速度的减小，其中选择所述第二模拟档包括选择所述第二模拟档，其中所述第二模拟档是比所述第一模拟档低的模拟档。
15.根据权利要求12所述的方法，其中检测所述车辆的所述当前工作条件中的变化包括检测当车辆节气门位置低于预定阈值时所述车辆的行进速度的增大，其中选择所述第二模拟档包括选择所述第二模拟档，其中所述第二模拟档是比所述第一模拟档高的模拟档。
16.一种在车辆中产生模拟发动机声音的方法，所述方法包括：
确定所述车辆的至少一个工作条件，其中，所述工作条件是所述车辆的行进速度以及节气门位置；
基于所述车辆的所述至少一个工作条件选择第一声音，其中所述第一声音选自多个声音，其中所述多个声音中的每个是在各档下工作的发动机的模拟声音；以及
产生发动机声音信号，所述发动机声音信号被配置成驱动所述车辆的至少一个喇叭和/或振动板产生所选的第一声音；
确定多个升档阈值点或降档阈值点，其中每个升档阈值点或降档阈值点对应于所述车辆的一组各自工作条件阈值；
检测所述车辆的所述至少一个工作条件中的变化；
响应于所述车辆的所述至少一个工作条件达到各个升档阈值点或降档阈值点选择与所述第一声音不同的第二声音，其中所述第二声音选自所述多个声音；以及
产生所述发动机声音信号，所述发动机声音信号被配置成驱动所述车辆的至少一个喇叭和/或振动板产生所述所选的第二声音。
17.根据权利要求16所述的方法，其中检测所述车辆的所述至少一个工作条件中的变化包括检测所述车辆的行进速度减小至预定车辆行进速度范围内以及检测所述车辆的车辆节气门位置在预定节气门位置阈值内，其中选择与所述第一声音不同的第二声音包括从所述多个声音中选择第二声音，其中所述第二声音是在比所述第一声音的各档低的各档下工作的发动机的模拟声音。
18.根据权利要求16所述的方法，其中检测所述车辆的所述至少一个工作条件中的变化包括检测所述车辆的行进速度的增大以及检测所述车辆的节气门位置超过预定节气门位置阈值，其中选择与所述第一声音不同的第二声音包括从所述多个发动机工作声音中选择第二声音，其中所述第二声音是在比所述第一声音的各档高的各档下工作的发动机的模拟声音。
19.一种车辆声音产生系统，其包括：
存储器，其被配置成存储包括多个声音的声音库，其中每个声音对应于在各档下工作的各个发动机型号；
声音产生模块，所述声音产生模块存储在所述存储器中并由处理器执行以：
确定车辆的至少一个当前工作条件，其中所述工作条件是所述车辆的行进速度以及节气门位置；
基于所述车辆的所述至少一个当前工作条件从所述声音库的多个声音中选择第一声音；以及
产生被配置成驱动至少一个喇叭产生所述所选的第一声音的第一声音信号；
所述车辆声音产生系统还包括：
存储在所述存储器中的切换表，所述切换表包括多个切换点，其中所述多个切换点中的每个切换点对应于所述车辆的一组各自工作条件阈值，其中所述声音产生模块被配置成响应于达到所述多个切换点中的各个切换点的所述至少一个当前工作条件从所述多个声音中选择第二声音，其中所述第二声音对应于与对应于所述第一声音的各档不同的各档。
20.根据权利要求19所述的车辆声音产生系统，其中所述多个声音中的至少一个对应于第一切换点和与所述第一切换点不同的第二切换点。
21.根据权利要求19所述的车辆声音产生系统，其中每个切换点对应于所述车辆的各自车辆行进速度和车辆节气门位置阈值。
22.根据权利要求20所述的车辆声音产生系统，其中所述声音库包括汽车、飞机和船舶中至少一者的模拟发动机声音。
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