CN103895567A - 一种电动汽车的声音模拟发声方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车的声音模拟发声方法及装置，包括选择声音模式、获取实时车辆信息、控制单元的信号处理及声音文件播放，控制单元分别与所述信号采集单元、声音模式选择开关及车内声音播放装置连接；控制单元用于接收所述转速传感器、油门开度传感器和车速传感器的信号，并依据驾乘人选择运动模式开关或舒适模式开关传来的信号，对所述车内声音播放装置进行控制，使车内声音播放装置发声。本发明准确地模拟相同状态下机动汽车的行驶声音，个性化的选择声音类型，解决了电动汽车车内噪声小，声音单一，驾乘感受不佳的问题。

Description

一种电动汽车的声音模拟发声方法及装置
技术领域
本发明涉及电动汽车的电气系统，更具体地说涉及一种电动汽车声音模拟发声方法及装置。
背景技术
随着国家对新能源汽车的大力推动，越来越多的消费者亲身感受了电动汽车带来的不同的魅力。电动汽车与传统汽车存在着较大的区别，除了能源形式不同外，给消费者最直观的感受就是电动汽车声音小，驾驶室内部特别安静，低速行驶过程中，几乎听不到明显的声音，这使得NVH工程师不必再为电动汽车的降噪工作而烦恼。但任何事物都具有两面性，由于车内声音比传统车较小，使得驾乘者无法根据声音的大小来直观判断车辆行进的速度，另外由于失去了澎湃的发动机噪声，也减少了驾驶者的驾驶感受。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动汽车声音模拟发生方法及装置，其能够根据车辆具体的行驶情况和驾乘人员的喜好，模拟发出传统车发动机的声音，解决电动汽车车内噪声小，声音单一，驾乘感受不佳的问题。
本发明所述电动汽车的声音模拟发声方法，包括以下步骤：
步骤一、选择声音模式：驾乘人员根据自身喜好，选择运动型声音或舒适型声音模式；
步骤二、获取实时车辆信息：通过在车身相应位置布置转速传感器、油门开度传感器和车速传感器，获取电机转速信号、油门踏板开度信号及车速信号；
步骤三、控制单元的信号处理：控制单元根据步骤二中选取的声音模式和步骤三中获取的信号，检索匹配，确定匹配的声音文件；所述声音样本文件分为运动型声音样本和舒适型声音样本；所述舒适型声音样本包含用于体现发动机的2、4、6等偶数主阶次，所述运动型声音样本除了包含发动机的2、4、6等偶数主阶次外，还包括1、3、5、7等奇数阶次；
步骤四、声音文件播放：控制单元发出声音信号给车内功放及扬声器，驱动扬声器模拟发出声音。
进一步，所述步骤三中的声音文件是采取以下步骤获得：
（1）、录制传统车在不同状态下的车内声音，并对原始录制的声音文件进行滤波处理，去除动力系统主阶次以外的杂音；
（2）、对声音进行主观评价，调整各个阶次之间的匹配关系，以达到模拟运动型或舒适型车辆的声音要求；
（3）、实车测试，对模拟声音的声压大小进行调节，以满足在不同工况下，整车内的声音品质感良好。
进一步，所述步骤三中检索匹配，确定匹配的声音文件具体为：
根据电机转速信号、油门踏板开度信号、车速信号和驾乘人员主观选择的声音模式，采用查表的方式查找匹配的声音文件。
进一步，在步骤三和步骤四之间包括速度判断步骤，当获取的车速信号显示高于100km/h，则自动关闭模拟发生装置。当车速高于100km/h后，整车车内噪声中风噪的贡献度最大，此时，模拟发声的意义就失去了。
本发明还包括采用上述电动汽车声音模拟发声方法的装置，包括：
信号采集单元，其包括用于检测电机转速的转速传感器、用于检测油门开度的油门开度传感器和用于检测汽车车速的车速传感器；
声音模式选择开关，其包括运动模式开关和舒适模式开关；
车内声音播放装置；以及
控制单元，控制单元分别与所述信号采集单元、声音模式选择开关及车内声音播放装置连接；控制单元用于接收所述转速传感器、油门开度传感器和车速传感器的信号，并依据驾乘人选择运动模式开关或舒适模式开关传来的信号，对所述车内声音播放装置进行控制，使车内声音播放装置发声。 
本发明所述电动汽车声音模拟发声方法及装置，在车内搭建一套模拟发声系统，该系统可根据驾驶者不同的驾驶条件，例如：油门加速快慢，电机转速区间，车速的高低等信息，模拟出不同的发动机声音，给驾驶者和传统车相当的驾乘感受。其准确地模拟了相同状态下机动汽车的行驶声音，并可根据驾乘人员的喜好个性化的选择声音类型，弥补了电动汽车声音单一、驾驶感受一般的不足，提升了驾乘感受。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的结构框图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明进行详细阐述。
参见图1所示，该电动汽车声音模拟发声方法，包括以下步骤：
步骤一、建立声音样本文件库：录制传统车在不同状态下的车内声音，对原始录制的声音文件进行处理和调试，具体步骤如下：
（1）、对原始录制的声音文件进行滤波处理，去除动力系统主阶次以外的杂音；
（2）、对声音进行主观评价，调整各个阶次之间的匹配关系，以达到模拟运动型或舒适型车辆的声音要求；
（3）、实车测试，对模拟声音的声压大小进行调节，以满足在不同工况下，整车内的声音品质感良好。
处理和调试完成后声音样本文件分为运动型声音样本和舒适型声音样本。所述舒适型声音样本用于体现发动机的2、4、6等偶数主阶次，所述运动型声音样本除包含发动机的2、4、6等偶数主阶次外，还包括1、3、5、7等奇数阶次。
步骤二、选择声音模式：驾乘人员根据自身喜好，选择运动型声音或舒适型声音模式。该控制信号作为控制条件传输到控制单元中。
步骤三、获取实时车辆信息：通过在车身相应位置布置转速传感器、油门开度传感器和车速传感器，获取电机转速信号、油门踏板开度信号及车速信号。所述油门踏板开度信号用来保证声音的大小与加速性进行匹配。电机转速是一个与模拟发声强相关的输入信息，需对电机转速与发动机转速进行匹配，匹配原则可以根据相同车速下的不同转速进行对应，原始的声音记录文件都是关于发动机转速和声音（频谱和大小）的对应关系，据此可以找到电机转速和声音样本之间的内在对应关系。
步骤四、控制单元的信号处理：控制单元根据步骤二中选择的声音模式和步骤三中获取的信号，检索匹配，确定匹配的声音文件。检索匹配声音文件可以采用查表的方式来实现；如表1所示：
Figure 848747DEST_PATH_IMAGE001
表1
声音样本A1（B1）与声音样本A2（B2）的区别是声压级的大小不同，可根据油门开度的大小和乘客选择的声音模式匹配到合适的声音样本。
步骤五、车速判断：当获取的车速信号显示小于或等于100km/h时，执行步骤六，当获取的车速信号显示高于100km/h，则自动关闭模拟发声装置。
步骤六、声音文件播放：控制单元发出声音信号给车内功放及扬声器，驱动扬声器模拟发出声音。
参见图2所示，该电动汽车声音模拟发声装置，包括信号采集单元、控制单元5、声音模式选择开关和车内声音播放装置6。所述信号采集单元包括用于检测电机转速的转速传感器1、用于检测油门开度的油门开度传感器2和用于检测汽车车速的车速传感器3。声音模式选择开关，其包括运动模式开关7和舒适模式开关8。控制单元5分别与所述信号采集单元、声音模式选择开关及车内声音播放装置6连接。控制单元5用于接收所述转速传感器1、油门开度传感器2和车速传感器3的信号，并依据驾乘人选择运动模式开关7或舒适模式开关8传来的信号，对所述车内声音播放装置6进行控制，使车内声音播放装置6发声。

Claims (5)

1.一种电动汽车的声音模拟发声方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、选择声音模式：驾乘人员根据自身喜好，选择运动型声音或舒适型声音模式；
步骤二、获取实时车辆信息：通过在车身相应位置布置转速传感器、油门开度传感器和车速传感器，获取电机转速信号、油门踏板开度信号及车速信号；
步骤三、控制单元的信号处理：控制单元根据步骤二中选取的声音模式和步骤三中获取的信号，检索匹配，确定匹配的声音文件；所述声音样本文件分为运动型声音样本和舒适型声音样本；所述舒适型声音样本包含用于体现发动机的2、4、6等偶数主阶次，所述运动型声音样本除了包含发动机的2、4、6等偶数主阶次外，还包括1、3、5、7等奇数阶次；
步骤四、声音文件播放：控制单元发出声音信号给车内功放及扬声器，驱动扬声器模拟发出声音。
2.根据权利要求1所述电动汽车的声音模拟发声方法，其特征在于：所述步骤三中的声音文件是采取以下步骤获得：
（1）录制传统车在不同状态下的车内声音，并对原始录制的声音文件进行滤波处理，去除动力系统主阶次以外的杂音；
（2）对声音进行主观评价，调整各个阶次之间的匹配关系，以达到模拟运动型或舒适型车辆的声音要求；
（3）实车测试，对模拟声音的声压大小进行调节，以满足在不同工况下，整车内的声音品质感良好。
3.根据权利要求3所述电动汽车的声音模拟发声方法，其特征在于：所述步骤三中检索匹配，确定匹配的声音文件具体为：
根据电机转速信号、油门踏板开度信号、车速信号和驾乘人员主观选择的声音模式，采用查表的方式查找匹配的声音文件。
4.根据权利要求3所述电动汽车的声音模拟发声方法，其特征在于：在步骤三和步骤四之间包括速度判断步骤，当获取的车速信号显示高于100km/h，则自动关闭模拟发生装置。
5.一种采用权利要求1所述电动汽车的声音模拟发声方法的装置，其特征在于：包括，
信号采集单元，其包括用于检测电机转速的转速传感器（1）、用于检测油门开度的油门开度传感器（2）和用于检测汽车车速的车速传感器（3）；
声音模式选择开关，其包括运动模式开关（7）和舒适模式开关（8）；
车内声音播放装置（6）；以及
控制单元，该控制单元分别与所述信号采集单元、声音模式选择开关及车内声音播放装置连接；控制单元用于接收所述转速传感器（1）、油门开度传感器（2）和车速传感器（3）的信号，并依据驾乘人选择运动模式开关或舒适模式开关传来的信号，对所述车内声音播放装置进行控制，使车内声音播放装置（6）发声。
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