CN103137123A - 排气声音的有源设计 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及排气声音的有源设计,尤其涉及用于具有内燃机和/或电动机的车辆的声音发生器系统,该系统具有电声换能器和控制单元。该电声换能器配置成根据电输入信号产生声信号并且连接到配置用于将声音传输到车辆的环境和/或传输到车辆的排气线路中的声线路。该控制单元配置成生成具有给定频率范围内的频率的初级音频信号,选择性地放大该初级音频信号的选定段,使得选定段中放大的音频信号具有至少一个其中所有音频信号值对应于指定用于该段的最大幅值的部分,并且选定段中放大的音频信号在从所述至少一个部分到其相邻部分的转变处是连续的,并且其中控制单元生成的音频信号形成电输入信号的基础。

Description

排气声音的有源设计
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年12月2日在德国提交的标题为“AKTIVEGESTALTUNG VON
Figure BDA00002513900100011
”的专利申请No.102011120051.0的优先权,其内容整体引用合并于此。
技术领域
本发明涉及用于与内燃机、混合驱动单元或电动机一起操作的车辆的排气声音的有源设计。本发明具体涉及排气声音的整体声波图的影响。
背景技术
内燃机(不管它们的具体设计如何,比如往复式发动机、非活塞式(pistonless)旋转发动机或自由活塞发动机)的操作以重复的行程(stroke)发生,在每一个行程中,某些过程被实施,比如燃料和空气混合物的吸入和压缩、燃烧、以及经燃烧的燃料空气混合物的排放等等。由此产生的声音一方面直接作为固体载声通过发动机传播,并且另一方面它们伴随燃烧气体通过发动机的排气系统或排气线路而排出。
通过内燃机作为固体载声传播的声音一般地可以通过车辆的发动机舱中的适当的隔音(insulating)材料而被良好地隔绝。
为了减少与排放的气体一起逃逸的发声,声音吸收设备通常被布置在排气管中。这样的消音器可以例如根据吸收和/或反射原理来工作。所谓的有源的(active)的消音或声音消除系统也是已知的,其将电声地生成的抗噪声脉冲串叠加在与燃烧气体一起传送的声脉冲串上。这种有源的消音系统(也被称为反声音系统)的描述将会例如在文献US 4,177,874,US 5,229,556,US 5,233,137,US 5,343,533,US 5,336,856,US 5,432,857,US 5,600,106,US 5,619,020,EP 0373188,EP 0674097,EP 0755045,EP 0916817,EP 1055804,EP 1627996,DE 19751596,DE 102006042224,DE 102008018085和DE 102009031848中找到。
然而,出于若干个原因,排气声音的完全消除是不可取的。一方面,几乎无声的车辆在道路交通中代表重大的安全风险,因为交通参与者于是只能在该几乎无声的车辆已经处于他或她的中心视野中时识别它。因此交通参与者通常将不会感知到从侧面接近或者甚至从后面接近的极低噪声的车辆。而且,大多数车辆驾驶员习惯于借助排气声音估计他们的车辆的速度和加速度以及车辆的驱动系统中的潜在不规则情况。因此,例如,与车辆停止时的汽缸结束工作相关联的噪声减少,经常引起乘客对车辆驱动系统的可能的故障的担忧。最后,还应当提及,车辆留给人们的印象不仅由其光学外观支配,而且刚好在很大程度上由其驱动噪声以及特别是其排气声音的声波图(acoustic pattern)支配。
在现代柴油机车辆和具有混合驱动系统的车辆的情况下,一般地不再可能以通常的方式根据排气声音判断实际的发动机功率或车辆速度。正是如此,汽缸结束工作的车辆的驾驶员可能再也不能非常确定他尚未使发动机停转。
因此,有源的声音系统已被开发用于车辆的排气系统中,利用该有源的声音系统,有可能通过合成方式生成排气声音。相应的系统具有电声换能器,其通过连接器件连接到内燃机的排气线路以便将电声地生成的声波叠加在源于发动机中的燃烧过程的声波上。以此方式,车辆的排气声音可以被故意地修改。考虑发动机参数的当前值,比如发动机速度或点火次序,换能器的电输入信号通过控制生成为所谓的控制信号。
这种控制的当前实施例具有用于生成控制信号的软件处理设备,其中所生成的特定的控制信号根据特定发动机操作状态所期望的排气声音模式而产生。由于技术的限制,这种软件生成的控制信号的频率范围目前限于大约500Hz,然而其结果是,所得的排气声音被感知为合成的而非自然的。在这里,自然发声的排气声音是指具有由利用消声器(muffler)的传统排气系统生成的声波图的排气声音。
为了显得自然的声波图,控制信号应当具有更高频率的分量,而这些分量的单独生成是控制设备的沉重负担并且因此是不实用的。
基于以上所述,因此期望的是提供一种用于具有内燃机或混合驱动系统的车辆的排气系统或用于具有纯电驱动系统的车辆的声音生成系统,其产生自然发声的排气声音、车辆的特定驱动系统条件的特性。
发明内容
这种用于具有内燃机和/或电动机的车辆的声音生成系统的实施例具有电声换能器和控制单元,其中该电声换能器配置成根据电输入信号产生声信号并且连接到配置用于将声音传输到车辆的环境和/或传输到车辆的排气线路中的声线路,并且其中该控制单元配置成产生具有第一频率范围内的频率的初级音频信号,选择性地放大该初级音频信号的选定段使得具有放大的选定段的音频信号具有至少一个其中所有音频信号值对应于指定用于该段的最大幅值的部分,并且在选定段中放大的音频信号的曲线图(graph)在从所述至少一个部分到其相邻部分的转变处是连续的,并且其中由控制单元生成的音频信号形成所述电输入信号的基础。
与内燃机的常规排气系统相比,这种用于电声换能器的分部分(section-wise)的、振幅受限的输入信号具有高谐波内容,该高谐波内容为由它生成的声信号赋予自然声波图。
在本上下文中,应当指出,如本说明书和权利要求书中使用的术语“包括”、“具有”、“含有”和“包含”以及它们的语法修改一般地被理解为特征的非穷举清单,所述特征比如是过程步骤、设备、范围、大小等,并且绝不排除存在其他或附加特征或其他或附加特征的组。
在这种声音生成系统的有利实施例中,控制单元配置成依据车辆发动机的相应的当前操作参数生成初级音频信号,由此确保所生成的声波图与发动机的相应当前操作条件的直接耦合。
声音发生器系统的实施例中的声线路根据应用目的具有不同的配置。例如,在具有内燃机的车辆的情况下,声线路配置用于连接到发动机的排气线路,使得当该声线路被紧固到排气线路时由电声换能器生成的声信号叠加在排气线路中传导的排气声音上。在无排气车辆的情况下,比如在电动车辆的情况下,声线路配置用于连接到车辆的主体,使得由声学换能器生成的声信号从声线路直接发射到车辆的外部区域或者甚至发射到车辆的内部区域。
与内燃机一起使用的实施例具有附加的电声换能器,其被配置成将排气线路上存在的声压转换成电测量信号并且相对于排气流被布置在声线路的连接的下游。在此情况下,控制单元被配置成依据测量信号生成初级音频信号。相应的实施例使得能够基于反声连同排气声音的有源修改或设计,实现来源于燃烧过程的声音发射的减少。
为了产生具有高频率的高谐波内容,在这种声音发生器系统的有利实施例中的控制单元被配置成通过下述工作步骤生成所述选定段中的音频信号:将选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,使得在选定段的至少一个部分中相乘后的值大于给定的最大幅值;将如此相乘的值中的每一个与给定的最大幅值进行比较;以及如果该值大于最大幅值,将相乘后的值设置在最大幅值处。
上面说明的声音发生器系统的其他有利实施例能够实现电声换能器的输入信号的较高频率谐波内容的影响,由此换能器生成的声信号的声波图可以更容易地调整以适应于给定的声波图。为此,控制单元配置成通过下述工作步骤生成选定段中的音频信号:将选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,以使得在选定段中的至少一个部分中相乘后的值大于给定的最大幅值;将相乘后的值中的每一个与给定的最大幅值进行比较;根据第一个相乘后的值与最大幅值之间的差,将第一个相乘后的值与乘法因子重复相乘,使得在选定段中形成其中音频信号的所有值都对应于最大幅值的部分,并且音频信号在该部分的边界处与相邻部分形成拐角。所述较高频率谐波的含量可以被调节这样的程度:在第二个相乘中生成的音频信号被取整为(rounded to)最大幅值的所述段。
在声音发生器系统的实施例中,控制单元被配置成通过软件处理产生音频信号并且可以有利地在现有有源消声系统的控制单元中实现而无需结构改变。在其他实施例中,控制单元包括用于处理且可选地还用于生成初级音频信号的电子电路。
为了音频信号的选定段的放大,控制单元的实施例具有放大器设备,其被操作以在饱和度方面限制音频信号,并且因此根据规定生成过载的音频信号。优选地,为此人们使用具有可控增益因子的放大器设备,并且对增益因子的控制是依据发动机参数随时间变化的,使得只有初级音频信号的某些段是过载的。在该上下文中,应当指出,贯穿本文,术语“控制”被用作等同于术语“反馈控制”,除非另外明确指示,背离德语的使用。这还涉及这两个术语的所有语法变形。因此,在本文中,术语“控制”也可以涉及控制变量或其测量值的反馈,正如术语“反馈控制”可以涉及简单的非反馈控制电路。
附图说明
根据下面参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的前述和其他有利特征将更明显。应当注意,不是本发明的所有可能的实施例都必然展示出本文所标识的优点中的每一个或任一个。
本发明的其他特征将从下面结合权利要求以及附图而对示例性实施例的描述中显现。在附图中,相同或相似的元件由相同或相似的附图标记指示。应当指出,本发明不限于所描述的样本实施例,而是更确切地,由所附的专利权利要求的范围确定。具体地,本发明的实施例中的各个特征可以以与下面给出的示例中不同的数量和组合来实现。在本发明的示例性实施例的下述说明中,参考附图,其中
图1示意性示出声音发生器系统的透视图,
图2示出用于图解说明与内燃机的排气系统协作的声音发生器系统的示意性表示,
图3表示内燃机的平稳操作状态下排气线路中声压的频率依赖性,
图4以示意性表示示出音频信号的示例性曲线图,该音频信号导致生成自然发声排气声音的电声换能器,
图5以示意性表示示出音频信号的示例性曲线图,该音频信号导致生成高频谐波含量减少的自然发声排气声音的电声换能器,
图6示出由控制单元生成的作为发动机速度的函数的音频信号的各个谱分量的频率响应,以及
图7是用于图解说明与内燃机的排气系统协作的具有有源排气声音设计的消声系统的示意性表示。
具体实施方式
在下面描述的示例性实施例中,在功能和结构方面相似的各个部件尽可能由相似的附图标记标示。因此,为了理解特定实施例的各个部件的特征,应当参考其他实施例和本发明的发明内容的描述。
为了清楚,附图仅示出为理解本发明所必需的那些元件、部件和功能。然而,本发明的实施例不限于所解释的元件、部件或功能,而是相反,还可以包含由于其特定用途或功能范围而被认为必需的其他元件、部件和功能。
图1示出声音发生器系统1的示意性透视图表示。该声音发生器系统包括在所示实施例中由上壳体3和下壳体5形成的声音发生器外壳,其可以通过连接器件7以所示的方式声学地连接到内燃机(图中未示出)的排气线路9。与排放气体一起从发动机发出的声波脉冲串经过排气线路的部分9a被带到排气线路的部分9b,在部分9b中它们与声音发生器外壳发出的声音叠加。
声音发生器系统1的构造从图2的示意性表示中显现。由内燃机15排出的排放气体经由排气线路9而被带离到环境中。用于对排放气体进行化学后处理的催化剂17可以布置在排气线路9中。而且,常规消声器18也可以布置在排气线路9中。在发动机15中的燃烧过程期间生成的声脉冲串也与排放气体一起通过排气线路传播。为了修改由该声脉冲串产生的排气声音,利用布置在声音发生器外壳4中的电声换能器生成声信号,该声信号通过连机器件7馈送到排气线路9的区域9b中,在该区域9b中该声信号被叠加在起源于内燃机的声脉冲串上。为了保护电声换能器11免受尘垢和腐蚀性气体的影响,容纳它的空间可以由声音传播膜25密封。声脉冲串被声信号的叠加可以如图2中所示发生在排气线路9的端部区域处。在其他实施例中,叠加区9b位于更远离排气线路的外部嘴的地方,使得排气后处理模块可以布置在叠加区9b与排气线路的嘴之间。
声脉冲串的时间变化性和频谱受到发动机15中的燃烧过程的影响。重要的影响因素是发动机的速度和点火次序,还有源于发动机15的惯性力的声音发射的较高阶(order)。图3示出图示30,其中示出了在内燃机的特定的稳定操作状态期间存在于排气线路9中的声压水平31与频率的关系的示例。从图3的图示显而易见,声压在特定频率以及该频率的倍数处比在其他频率范围中明显更高。声音发射的这些阶被称为发动机阶。根据一个实施例,术语发动机阶是指每循环内燃机中周期性发生率(incidence)的发生频率。在发动机速度的单位为转/分(rpm)和周期性发生率的发生频率以Hz为单位的情况下,“发动机阶”被例如定义为周期性发生率的发生频率乘以60并且除以发动机速度。支配发动机阶的影响因素(比如速度或点火次序)由发动机控制单元19检测或设置并通过它传输到声音发生器系统1。
为了控制电声换能器11,声音发生器系统1具有控制单元24,其包括控制设备21和放大器设备23。放大器设备23将由控制设备21生成的音频信号放大成电输入信号,该电输入信号被提供给电声换能器11。
由控制设备21生成音频信号发生在若干阶段或工作步骤中。首先,利用某些发动机操作参数来生成初级音频信号,该初级音频信号适合用于通过电声换能器11生成具有某些声波图质量的声信号。为了音频信号实时生成,人们通常诉诸于信号模板,每一个模板代表分配给特定发动机操作状态的初级音频信号。为了生成初级音频信号,人们于是选择或调节(利用电子电路)对应于瞬时发动机操作状态的信号模板。为了将生成初级视频信号的代价保持在合理的范围内,即,不使初级音频信号的软件生成负担过重或使得设计用于所述生成的电子电路不太复杂,初级音频信号的频率范围被限于给定的值。当使用当前可用的用于有源消声系统的控制单元时,频率范围被限于大约500Hz的最大频率,该频率范围产生被感觉为不自然的声波图。
因此,在用于生成音频信号的方法的第二阶段或第二工作步骤中的初级音频信号被修改,使得它具有过载信号的典型质量,其中超过容许区域的信号分量被截去或裁剪,或者更准确地说,被设置为统一的恒定最大值。这种对信号峰值的“截去”具有以下效应:经修改的信号在形式方面不再忠实于原始信号,而是相当失真,使得在信号谱中生成附加的泛音,其表示在该信号中生成的谐波的比例。
在实施例中,控制单元24被配置成选择性地放大初级音频信号的多个选定段(segment),使得所得的信号具有其中所有信号值对应于针对所述特定段设置的最大幅值的部分(section),而经放大的信号的曲线图在从该部分到其相邻部分的转变处是连续的。这样的信号修改可以例如通过如下操作来进行:选择性放大多个选定信号段使得所述特定段内的信号的一个部分具有大于指定的最大幅值的值,之后,将这些值随后限制于最大幅值。该最大幅值指其绝对值对应于最大值的所有幅值,由此符号可以是正的或负的。本上下文中的术语“连续的”将在其数学意义下被理解,使得在部分边界(section boundary)之一处经放大的信号的左极限等于在该部分边界处经放大的信号的右极限,并且因此在该部分边界处经放大的信号没有突变,尤其是,并且也没有中断。
在图4的图40中示意性图解说明了这样经修改的初级音频信号41的一个示例。在由“V”指示的段中,经修改的音频信号41代表初级音频信号的放大的版本,并且在不同于这些段的其他段中,经修改的音频信号反映初级音频信号的曲线图。在图4所示的示例中,音频信号的最大幅值限于10伏特。该值仅代表一个示例并且可以具有与10V不同的值,取决于用于生成反声的电声换能器、其操作和环境条件、用于放大音频信号的放大器23以及其他的这样的影响因素。在不限制到最大幅值的情况下,在通过振幅限制建立的部分中初级音频信号的放大将遵循虚线示出的曲线图。该限制具有裁剪相应放大的信号的效应。
由于振幅峰值的“裁剪”而引起的信号的非线性,在该信号谱中产生了附加泛音,其给予残余排气声音的声波图更完整的主体(body)。信号边缘的梯度可能影响谐波的哪些谱分量相对于其他分量得到增强。该梯度主要取决于没有限制地放大的信号的最大振幅(其是图4中的虚信号曲线42的振幅)与信号振幅的实际最大值(其是在图4中为10V的音频信号41的水平行进的部分)的比率。梯度越陡,较高频率谐波含量越高。
根据一个实施例,通过仅在选定段中放大和“裁剪”音频信号,音频信号的反声生成功能(这对于与燃烧气体一起传输的噪声或声音脉冲串的有源消声而言是必需的)基本上得到保持,同时生成附加的较高频率谐波用于实现更自然的排气声音。根据一个实施例,在图4中图解说明的示例中,位于初级音频信号的两个零交叉之间的每个信号周期的段“V”被选择性地放大,该段“V”包含具有负的和正的振幅的信号部分(在下文中被表示为“子周期”)。初级信号的零交叉之间的相应的选择性信号放大导致在该段的边界处经修改的音频信号没有明显的拐角,使得实际上仅振幅的“裁剪”有助于较高频率谐波的生成。
根据一个实施例,初级音频信号包括相同区段(sector)的序列。因此,在一个序列中,区段是周期性的。每个相同区段的序列的持续时间对应于初级音频信号模拟的内燃机的一个静态操作状态。例如,每个相同区段的序列的持续时间可以超过100ms,尤其可以超过200ms,更尤其是可以超过500ms。由于相同区段的序列的这种持续时间,形成该序列的相同区段的每个频率成分可以被认为是周期函数。在该实施例中,在相同区段的序列的每个区段中选择相同的段进行放大和裁剪,因此在该相同区段的序列中,不同区段的相同段之间的时间距离相等。
根据能够与上文公开的实施例组合的一个实施例,以这样的方式产生初级音频信号:在例如高达500Hz的给定频率范围(例如,如图3所示)内表示假想的内燃机的声音。因此,该假想的内燃机的发动机阶可以分配给所述初级音频信号的频率。
根据能够与上文公开的实施例组合的另一个实施例,初级音频信号的被选定、放大和裁剪的段的边界是时间域中该初级音频信号的零交叉。
根据能够与上文公开的实施例组合的又一个实施例,选择初级音频信号的被放大和裁剪的段,使得这些段包括该信号的具有最高振幅或者两个最高振幅的部分,因为这部分基本上由初级音频信号所代表的假想的内燃机的第一发动机阶占主导。
根据能够与上文公开的实施例组合的再一个实施例,选择初级音频信号的被放大和裁剪的段,使得该段包括该信号的具有比所述两个最高振幅低的振幅的部分,因为这部分不是由该初级音频信号所代表的假想内燃机的第一发动机阶占主导,而是由其它发动机阶占主导。
谐波的谱分布也可能受到向着“裁剪的”信号区段逐渐的信号转变的影响。例如,如图5所图解说明,增益因子可以在“裁剪的”区域的边界处减小,使得控制信号41在部分边界处是弯曲的而不是具有拐角,这减少了较高频率高次谐波的共享。
如所描述的,具有放大的信号段的音频信号的生成可以以各种方式完成。在优选实施例中,控制设备21具有软件处理设备(在图中未示出),其被配置成计算初级音频信号。如前所述,适合于要被生成的声波图的某些段然后被放大,这是指其值在多个选定段中在很大程度上大于该区域中初级视频信号的原始值的经修改的信号的计算。例如,在软件处理设备的实施例中,初级音频信号的所有值可以乘以恒定值,将各个乘积值与给定的作为最大幅值的极限值进行比较,并且如果该值大于极限值,则它被设置为该极限值。当然,该计算方法处理信号值的绝对值并且忽略其符号。
控制单元的可选实施例包括具有固定的或可控的输出信号限制的电子放大器设备(在图中未示出),其中该放大器设备的增益因子可以被定时(timed),使得只有某些信号段被放大。增益因子的控制可根据诸如曲轴的位置的发动机特性来进行。
如所描述的,控制单元的其他实施例被配置成放大初级控制信号的不同段,同时增益因子的不同过程可以用在这些不同的段中。
在图6的图60中,示出了根据上文生成的音频信号的频谱与发动机速度的关系。在所示的实例中的较低速度处,起先,只有高达大约700Hz的频率对信号的谱有贡献。随着速度的增加,信号谱加宽到高达大约1500Hz的更高频率并且因此生成通常被认为对该速度而言自然的“排气声音”。
迄今为止,已经关于内燃机的排气声音的修改描述了本发明。然而,显然,本发明还可以以所描述的方式用来生成在利用电动机操作期间或在汽缸结束工作期间车辆的合成的排气声音。
所描述的发明也可以与有源消声系统一致地实现。在图7的示意性表示中图解说明了具有可配置的排气声音的这种消声系统70。该图中示出的系统具有在内燃机15的排气线路9中的用于对排放气体进行后处理的模块17和消声系统70。不同于该图示,消声系统70还可以布置在发动机15与排放气体后处理模块17之间。
与图2的声音发生器系统1对比,消声系统70具有另一个电声换能器13,其将换能器11发射的声波的输入区域下游的声压转换成相应的电测量信号。该测量信号代表源于发动机11中的燃烧过程的声脉冲串和由换能器11引入到排气线路9中的声波的破坏性叠加导致的残余声音。
测量信号被带到消声控制设备71,该控制设备71基于该测量信号生成控制信号,该控制信号由下游连接的放大器设备73放大并且被作为电输入信号提供给声音生成电磁换能器11。控制设备71和放大器设备73是控制单元74的一部分。
控制信号基本上由消声控制设备71生成,使得标准化的测量信号与音频信号之间的差的有效值被最小化或调整成给定值。标准化的测量信号在这里是指其幅值或有效值适应于根据初级音频信号生成的音频信号的幅值或有效值的测量信号。本系统中的初级音频信号具有用于对源于发动机的声脉冲串进行有源消声的反声分量和形成期望的排气声音的迄今无谐波的声波图中的主要成分的合成分量。
控制单元可以具有若干个相互独立操作的控制子单元,这些子单元中的每一个以熟悉的方式生成控制信号的、被限于通常与发动机阶相关联的局部频率区域的分量。为了使得排气声音的有效修改成为可能,按照惯例提前确定用于为内燃机的某些稳定操作状态生成控制信号的控制函数的参数并且让消声控制设备71根据相应的当前发动机操作特性选择所述参数。在一个实施例中,控制子单元用于从一组初级音频子信号产生所述初级音频信号,其中每个初级音频子信号与一个发动机阶相关联,根据该实施例,仅对与感兴趣的发动机阶相关的初级音频子信号并且因此在组合这些初级音频子信号以形成所述初级音频信号之前,执行所述放大和裁剪。
所描述的发明使得能够简单实现具有给定水平并具有给定的声波图的排气声音,所述声波图具有用于生成自然印象的较高频率谐波内容。
尽管已经关于某些示例性实施例描述了本发明,但是显然许多可供选择的方案、修改和变形对本领域技术人员而言将是明显的。相应地,本文所阐述的本发明的示例性实施例旨在是说明性的而非以任何方式限制。可以在不背离如在随后的权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下进行各种改变。

Claims (14)

1.用于具有内燃机(15)和/或电动机的车辆的声音发生器系统,其中该声音发生器系统(1,70)具有下述:
-电声换能器(11),其配置成根据电输入信号产生声信号并且连接到配置用于将声音传输到车辆的环境和/或传输到车辆的排气线路(9)中的声线路(7),以及
-控制单元(24,74),其配置成产生具有给定频率范围内的频率的初级音频信号,选择性地放大该初级音频信号的多个选定段使得所述选定段中放大的音频信号具有至少一个其中所有音频信号值都对应于指定用于该段的最大幅值的部分,并且所述选定段中放大的音频信号(41)的曲线图在从所述至少一个部分到其相邻部分的转变处是连续的,
其中由控制单元生成的音频信号(41)形成所述电输入信号的基础。
2.根据权利要求1的声音发生器系统,其中所述控制单元配置成根据车辆发动机(15)的相应的当前操作参数生成初级音频信号。
3.根据权利要求1或2的声音发生器系统,其中当车辆具有内燃机(15)时,所述声线路(7)配置用于连接到发动机(15)的排气线路(9),使得当声线路(7)紧固到排气线路(9)时由电声换能器(11)生成的声信号被叠加在排气线路中传导的排气声音上。
4.根据权利要求3的声音发生器系统,其具有附加的电声换能器(13),该附加的电声换能器配置成将存在于排气线路(9)的一位置处的声压转换成电测量信号,其中该位置相对于排气流位于声线路(7)的连接的下游,并且其中所述控制单元配置成根据该测量信号生成所述初级音频信号。
5.根据权利要求1或2的声音发生器系统,其中所述声线路(7)配置用于连接到车辆的主体,使得由声学换能器生成的声信号从该声线路直接发射到车辆的外部区域或内部区域中。
6.根据前述权利要求之一的声音发生器系统,其中所述控制单元配置成通过下述操作生成所述选定段中的音频信号:
-将所述选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,使得在所述选定段中的至少一个部分中的相乘后的值大于给定的最大幅值;
-将如此相乘的值中的每一个与给定的最大幅值进行比较,以及
-如果该值大于最大幅值,将相乘后的值设置在最大幅值处。
7.根据权利要求1-5之一的声音发生器系统,其中所述控制单元配置成通过下述操作生成在所述选定段中的音频信号:
-将所述选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,使得在所述选定段中的至少一个部分中的相乘后的值大于给定的最大幅值,
-将所述相乘后的值中的每一个与所述最大幅值进行比较,以及
-根据第一个相乘后的值与最大幅值之间的差,将第一个相乘后的值与乘法因子重复相乘,使得在选定段中形成其中音频信号的所有值对应于最大幅值的部分,并且该音频信号在该部分与相邻部分的边界处没有拐角。
8.根据前述权利要求之一的声音发生器系统,其中所述控制单元具有用于生成音频信号的电子电路。
9.根据权利要求1-7之一的声音发生器系统,其中所述控制单元具有软件处理设备以用于产生所述音频信号。
10.根据权利要求1-7之一的声音发生器系统,其中所述控制单元具有用于在饱和度方面限制所述音频信号的放大器设备。
11.具有根据前述权利要求之一的声音发生器系统(1,70)的车辆。
12.用于通过下述步骤生成音频信号的方法:
-根据代表车辆发动机的当前操作特性的参数来生成初级音频信号,而该初级音频信号具有给定频率范围内的频率,
-选择性地放大该初级音频信号的多个选定段以使得所述选定段中放大的音频信号具有至少一个其中所有音频信号值对应于指定用于该段的最大幅值的部分,并且所述选定段中放大的音频信号在从所述至少一个部分到其相邻部分的转变处是连续的。
13.根据权利要求12的方法,其中选择性地放大初级音频信号的多个选定段的步骤包括如下子步骤:
-将选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,以使得该选定段的至少一部分中的相乘后的值大于给定的最大幅值;
-将如此相乘的值中的每一个与给定的最大幅值进行比较,以及
-如果所述相乘后的值大于最大幅值,将该相乘后的值设置在最大幅值处。
14.根据权利要求12的方法,其中选择性地放大初级音频信号的多个选定段的步骤包括如下子步骤:
-将选定段中的初级音频信号的所有值与常数值相乘,以使得在该选定段的至少一部分中的所述相乘后的值大于给定的最大幅值,
-将这样相乘后的值中的每一个与所述最大幅值进行比较,以及
-根据第一个相乘后的值与最大幅值之间的差,将第一个相乘后的值与乘法因子重复相乘,以使得在选定段中形成其中音频信号的所有值对应于最大幅值的部分,并且该音频信号在该部分到相邻部分的边界处没有拐角。
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