CN104918179A - 声音加强系统性能健康监控 - Google Patents

Abstract

本发明公开了声音加强系统性能健康监控。提供一种车辆系统，车辆系统包括具有声音加强发生器的声音加强系统，声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数产生加强的音频输出以驱动至少一个音频输出。车辆系统还包括声音加强系统健康监控器，声音加强系统健康监控器将加强的音频输出的反馈与相对于至少一个环境条件的至少一个输入的水平进行比较以确定声音加强系统的当前性能水平。声音加强系统健康监控器还将声音加强系统的当前性能水平与至少一个性能阈值水平进行比较，并且在确定差异处于预定水平时开启警报。

Description

声音加强系统性能健康监控

技术领域

本发明的示例性实施例涉及用于声音加强系统性能的健康监控的系统和方法。

背景技术

为了增强驾驶者和乘客体验，一些车辆包括声音加强系统，诸如主动噪音消除系统、声音掩蔽系统或声音增强系统。主动噪音消除系统试图通过增加特别设计以消除或大体上减少不想要的声音的另一个声源来减少或去除不想要的声音。声音掩蔽系统添加声音以便通过使得更难以区别不想要的声音与添加的声音来盖住不想要的声音。声音增强系统可以增加声音以增强感觉到的性能特征，诸如从车辆乘客观点来说使得汽车发动机声音更有力或者更精练。

车辆中的声音加强系统可以包括用以检测声音的一个或多个麦克风、用以确定车辆的当前状态的车辆信息输入、放大器以及用于输出加强的声音的一个或多个扬声器。随着部件老化它们可能呈现出降级的性能。发出待加强的声音的部件或声音加强系统的声音特征的降级或改变可能导致车辆内的音频环境中的显著改变。因此，如果声音加强系统变得不工作，则车辆乘客可以注意到车辆声音不同但是不理解原因。

因此，需要提供用于声音加强系统性能的健康监控的系统和方法。

发明内容

在一个示例性实施例中，提供一种车辆系统，该系统包括具有联接到至少一个音频输出的声音加强发生器的声音加强系统。声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动至少一个音频输出。车辆系统还包括联接到至少一个输入和加强的音频输出的反馈的声音加强系统健康监控器。声音加强系统健康监控器将加强的音频输出的反馈与相对于至少一个环境条件的至少一个输入的水平进行比较以确定声音加强系统的当前性能水平。声音加强系统健康监控器还将声音加强系统的当前性能水平与至少一个性能阈值水平进行比较，并且在确定差异处于预定水平时开启警报。

在另一个示例性实施例中，提供一种车辆中的声音加强系统性能健康监控的方法。声音加强系统的声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动车辆中的至少一个音频输出。将加强的音频输出的反馈与相对于至少一个环境条件的至少一个输入的水平进行比较以确定声音加强系统的当前性能水平。确定声音加强系统的当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异。在确定差异处于预定水平时开启警报。

在另一个示例性实施例中，车辆包括至少一个音频输出、至少一个输入、声音加强系统以及声音加强系统健康监控器。至少一个输入包括以下各项中的一个或多个：来自一个或多个麦克风的至少一个音频输入和来自一个或多个扬声器的至少一个音频输出的至少一个反馈。声音加强系统包括联接到至少一个音频输出的声音加强发生器。声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动至少一个音频输出。声音加强系统健康监控器联接到至少一个输入和加强的音频输出的反馈。声音加强系统健康监控器将加强的音频输出的反馈与相对于至少一个车辆条件的至少一个输入的水平进行比较以确定声音加强系统的当前性能水平。声音加强系统还确定声音加强系统的当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异，并且在确定差异处于预定水平时开启警报。

本发明包括以下方案：

1. 一种车辆系统，包括：

包括联接到至少一个音频输出的声音加强发生器的声音加强系统，所述声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述至少一个音频输出；以及

联接到至少一个输入和所述加强的音频输出的反馈的声音加强系统健康监控器，所述声音加强系统健康监控器将所述加强的音频输出的所述反馈与相对于至少一个环境条件的所述至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平、确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异并且在确定所述差异处于预定水平时开启警报。

2. 如方案1所述的车辆系统，其中所述至少一个输入包括至少一个音频输入，所述声音加强系统联接到所述至少一个音频输入，并且所述转换函数是基于所述至少一个音频输出中的一个与所述至少一个音频输入中的一个的配对来限定。

3. 如方案1所述的车辆系统，其中所述声音加强系统健康监控器基于相对于所述至少一个环境条件的所述至少一个输入的水平和多个阈值产生多个边界图。

4. 如方案3所述的车辆系统，其中所述多个边界图与限定相对于当所述声音加强系统活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统打开综合图和限定相对于当所述声音加强系统不活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统关闭综合图相组合，并且进一步其中所述边界图被限定在所述声音加强系统打开综合图与所述声音加强系统关闭综合图之间的水平。

5. 如方案4所述的车辆系统，其中所述声音加强系统健康监控器重复地监控所述声音加强系统的当前性能水平并且通过改变所述音频调谐参数中的一个或多个来开始所述加强的音频输出的调整以便将所述当前性能水平转变为更接近于相对于如所述声音加强系统打开综合图中限定的所述至少一个环境条件的所述预期正常性能水平。

6. 如方案5所述的车辆系统，其中所述加强的音频输出的所述调整是基于在一个时间周期内所述声音加强系统的统计特征性能水平来触发。

7. 如方案5所述的车辆系统，其中所述加强的音频输出的所述调整是基于所述声音加强系统的当前性能水平符合相对于所述边界图中的一个或多个限定的调整阈值来触发。

8. 如方案1所述的车辆系统，其中所述至少一个环境条件包括从所述车辆系统的一个或多个模块接收到的一个或多个车辆条件，并且进一步其中对于所述至少一个音频输出的每个音频输出限定所述加强的音频输出的单独实例，所述声音加强系统健康监控器在所述加强的音频输出的所述单独实例中的每一种上并行操作，并且对于所述至少一个音频输出中的每一个限定所述警报的单独实例。

9. 一种车辆中的声音加强系统性能健康监控的方法，所述方法包括：

由声音加强系统的声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述车辆中的至少一个音频输出；

将所述加强的音频输出的反馈与相对于至少一个环境条件的至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平；

确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异；以及

在确定所述差异处于预定水平时开启警报。

10. 如方案9所述的方法，其中所述至少一个输入包括至少一个音频输入，所述声音加强系统联接到所述至少一个音频输入，并且所述转换函数是基于所述至少一个音频输出中的一个与所述至少一个音频输入中的一个的配对来限定。

11. 如方案9所述的方法，其进一步包括：

基于相对于所述至少一个环境条件的所述至少一个输入的水平和多个阈值生成多个边界图。

12. 如方案11所述的方法，其进一步包括：

将所述边界图与限定相对于当所述声音加强系统活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统打开综合图和限定相对于当所述声音加强系统不活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统关闭综合图相组合，其中所述边界图被限定在所述声音加强系统打开综合图与所述声音加强系统关闭综合图之间的水平。

13. 如方案12所述的方法，其进一步包括：

监控所述声音加强系统的当前性能水平；以及

通过改变所述音频调谐参数中的一个或多个来开始所述加强的音频输出的调整以便将所述当前性能水平转变为更接近于相对于如所述声音加强系统打开综合图中限定的所述至少一个环境条件的所述预期正常性能水平。

14. 如方案13所述的方法，其进一步包括：

基于在一个时间周期内所述声音加强系统的统计特征性能水平来触发所述加强的音频输出的所述调整。

15. 如方案13所述的方法，其进一步包括：

基于所述声音加强系统的所述当前性能水平符合相对于所述边界图中的一个或多个限定的调整阈值来触发所述加强的音频输出的所述调整。

16. 如方案9所述的方法，其中所述至少一个环境条件包括从所述车辆的一个或多个模块接收到的一个或多个车辆条件，并且进一步其中对于所述至少一个音频输出中的每个音频输出限定所述加强的音频输出的单独实例，对于所述至少一个音频输出中的每一个限定所述警报的单独实例，并且进一步包括：

在所述加强的音频输出的所述单独实例中的每一种上并行执行声音加强系统健康监控。

17. 一种车辆，包括：

至少一个音频输出；

至少一个输入，所述至少一个输入包括以下各项中的一个或多个：来自一个或多个麦克风的至少一个音频输入和来自一个或多个扬声器的所述至少一个音频输出的至少一个反馈；

声音加强系统，所述声音加强系统包括联接到所述至少一个音频输出的声音加强发生器，所述声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述至少一个音频输出；以及

声音加强系统健康监控器，所述声音加强系统健康监控器联接到所述至少一个输入和加强的音频输出的反馈，所述声音加强系统健康监控器将所述加强的音频输出的所述反馈与相对于至少一个车辆条件的所述至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平、确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异并且在确定所述差异处于预定水平时开启警报。

18. 如方案17所述的车辆，其中所述声音加强系统健康监控器基于相对于所述至少一个车辆条件的所述至少一个输入的水平和多个阈值生成多个边界图，所述多个边界图与限定相对于当所述声音加强系统活动时的所述至少一个车辆条件的预期正常性能水平的声音加强系统打开综合图和限定相对于当所述声音加强系统不活动时的所述至少一个车辆条件的预期正常性能水平的声音加强系统关闭综合图相组合，并且进一步其中所述边界图被限定在所述声音加强系统打开综合图与所述声音加强系统关闭综合图之间的水平。

19. 如方案18所述的车辆，其中所述声音加强系统健康监控器重复地监控所述声音加强系统的所述当前性能水平并且通过改变所述音频调谐参数中的一个或多个来开始所述加强的音频输出的调整以便将所述当前性能水平转变为更接近于相对于如所述声音加强系统打开综合图中限定的所述至少一个车辆条件的所述预期正常性能水平。

20. 如方案17所述的车辆，其中对于所述至少一个音频输出中的每个音频输出限定所述加强的音频输出的单独实例，所述声音加强系统健康监控器在所述加强的音频输出的所述单独实例中的每一种上并行操作，并且对于所述至少一个音频输出中的每一个限定所述警报的单独实例。

本发明的以上特征和优点以及其他特征和优点从结合附图进行的本发明的以下详细描述容易地显而易见。

附图说明

其他目标、特征、优点和细节在实施例的以下详细描述中仅通过示例呈现，详细描述参照附图，其中：

图1是根据示例性实施例的包括配置成执行声音加强的系统的车辆的示意性图示；

图2是根据示例性实施例的用于图1的系统的一部分的数据流图；

图3A是根据示例性实施例的用于声音减少的各种图的示例性描绘；

图3B是根据示例性实施例的用于声音增强的各种图的示例性描绘；

图4是根据示例性实施例的用于声音减少的各种阈值的示例性描绘；以及

图5是示出根据示例性实施例的方法的流程图。

具体实施方式

以下描述实质上仅是示例性的，且并不意欲限制本公开、其应用或使用。应理解，在全部附图中，对应的参考数字指示相同或对应的部分和特征结构。如本文所使用，术语模块指代处理电路，该处理电路可以包括特定应用集成电路（ASIC）、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器（共享、专用或集群）和内存、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他适合的部件。

根据本发明的示例性实施例，通常在图1中的10处示出车辆。车辆10包括车辆系统12，该车辆系统也称为系统12。车辆系统12包括联接到车辆信息总线16的多个模块14。模块14可以支持用于车辆10的若干特定功能，诸如像发动机控制模块、变速器控制单元、防抱死制动系统以及车身控制模块。在图1的示例中，车辆系统12也包括配置成执行声音增加的音频系统18。

音频系统18（通常也称为系统18）驱动对一个或多个扬声器20的至少一个音频输出19。在图1的示例中，音频系统18驱动对四个扬声器20的四个音频输出19；然而，将理解，车辆10中可以存在各种分布模式的任何数量的扬声器20。音频系统18可以从四个扬声器20接收四个音频输出反馈22。音频系统18还联接到来自一个或多个麦克风26的至少一个音频输入24。在图1的示例中，音频系统18从两个麦克风26接收两个音频输入24，其中每个麦克风26可以放置于车辆10内的一对扬声器20附近。在音频输出19或扬声器20中的一个与音频输入24或麦克风26中的一个之间可以限定配对28。每个配对28可以与转换函数30相关联，该转换函数描述横跨频率范围的配对28之间的关系的特征。转换函数30的个别示例可以基于车辆10内的扬声器20和麦克风26的放置以及每个配对28的个别特征和车辆10的特定配置而相对比彼此变化。转换函数30和相关的配置数据最初可以存在于数据存储设备32中，该设备可以装在音频系统18内或者以其他方式与音频系统18通信。在图1的示例中，数据存储设备32通过车辆信息总线16联接到音频系统18。音频系统18可以读取和/或更新存储在数据存储设备32中的数据。

音频系统18可以在车辆信息总线16上发送和接收各种数据。音频系统18可以从模块14中的一个或多个接收包括车辆条件的数据，所述数据指示车辆10的操作条件。车辆条件通常也可以称为环境条件，因为车辆条件可以用来推断促成车辆10的整体音频环境的可能来源。在替代实施例中，在音频系统18处从具有模块14中的一个或多个的一个或多个直接连接（未描绘）接收车辆条件。音频系统18可以在车辆信息总线16上产生输出（诸如警报）以指示何时检测到不良条件或已经执行调整。可以从音频系统18向车辆健康监控器34发送警报，所述监控器也从模块14收集车辆健康数据。车辆健康监控器34可以联接到用户界面36以显示状态消息和/或提供用于车辆10的交互式健康和诊断服务界面。

尽管车辆10内描绘了特征布置，但是实施例的范围并不限于此。例如，车辆10中可以使用各种定向和分布模式的配对28以及与输入和输出相关联的各种数量的扬声器20和麦克风26。此外，音频系统18可以被再分为多个系统或者集成在另一个部件或系统内。在其中仅执行前馈声音加强的实施例中，可以省略麦克风26和音频输入26，并且可以将音频输出反馈22用作用于声音加强系统健康监控的一个或多个输入。在其中仅执行反馈声音加强的实施例中，可以将麦克风26和音频输入24用作用于声音加强系统健康监控的一个或多个输入。在其中执行前馈和反馈声音加强的实施例中，可以将音频输入24和音频输出反馈22用作用于声音加强系统健康监控的输入。

图2是根据一个示例性实施例的图1的音频系统18的一部分的数据流图。在图2的示例中，较详细描绘用于一个音频通道44的声音加强系统40和声音加强健康监控器42。在图2的示例中，存在四个音频通道44，其中每个音频通道44驱动图1的相关扬声器20。声音加强系统40包括联接到至少一个音频输出19的声音加强发生器46。如图2中所描绘，声音加强发生器46可以通过放大器48和求和点50联接到音频输出19。求和点50可以将由声音加强发生器46产生的加强的音频输出52与音频系统18的基线音频输出54相组合。例如，基线音频输出54可以来自电台调谐器、光盘播放机、导航系统、辅助源、另一个加强源等。

声音加强发生器46基于转换函数30、一个或多个环境条件56以及多个音频调谐参数58产生加强的音频输出52以驱动至少一个音频输出19。如先前参照图1所描述，环境条件56可以是从图1的模块14中的一个或多个接收到的车辆条件。作为示例，环境条件56可以包括发动机速度、发动机扭矩、齿轮状态、扭矩变换器滑移、里程表值、时间参考、发动机命令、车辆速度以及本领域中已知的其他车辆和/或环境条件。可以从图1的数据存储设备32接收音频调谐参数58作为用于车辆10的初始调谐状态。音频调谐参数58可以本地缓存并且被调整作为获悉的音频调谐参数60。在一个实施例中，调整模块62可以调整获悉的音频调谐参数60以修改例如加强的音频输出52的增益和相位值。

声音加强发生器46可以执行一种或多种类型的声音加强。例如，声音加强发生器46可以通过将加强的音频输出52驱动成对齐的增益和相反的相位关系作为将消除的目标噪音频率来提供主动噪音消除。在主动噪音消除配置中，声音加强发生器46可以相对于音频输入24建立反馈回路。可以使用一个或多个环境条件56来确定何时应启用加强的音频输出52（例如，发动机速度范围）和从获悉的音频调谐参数60选择与一个或多个环境条件56相关联的值。在不包括基线音频输出54时，转换函数30可以确定频率响应相对于音频输入24和音频输出19的整体形状。在前馈配置中，声音加强发生器46无需监控音频输入24，并且可以省略音频输入24。前馈配置的示例可以包括通过添加音调以隐藏其他声音或者与其他声音混合而非试图消除目标噪音的声音掩蔽或声音增强。在前馈配置中，环境条件56（例如，发动机速度和扭矩）也可以用来确定何时应启用加强的音频输出52和从获悉的音频调谐参数60选择与一个或多个环境条件56相关联的值。

声音加强健康监控器42可以包括监控逻辑64，该逻辑可以基于若干因素开始调整模块62以调整获悉的音频调谐参数60。如图2中可以看出，声音加强健康监控器42联接到至少一个音频输入24和加强的音频输出52的反馈66。加强的音频输出52的反馈66是基于加强的音频输出52但是无需是加强的音频输出52的精确值。例如，尽管图2中描绘为与加强的音频输出52的直接连接，但是在替代实施例中，反馈66可以在任何下游点处从加强的音频输出52捕捉，诸如在放大器48之前或之后。声音加强系统健康监控器42还可以接收音频输出反馈22作为单独的输入。如可以了解，在不同点处获得的更多反馈信号（诸如反馈66和音频输出反馈22的单独实例）可以进一步增强故障隔离。

声音加强健康监控器42可以执行用于扬声器20、麦克风26以及放大器48的开路和短路测试作为较高级测试。如果这些较高级测试成功，则可以执行性能监控。否则，如果开路或短路测试中的一个或多个具有不良结果，则警报68可以被触发并且被发送到图1的车辆健康监控器34。在一个示例性实施例中，声音加强系统健康监控器42将加强的音频输出52的反馈66与相对于一个或多个环境条件56的音频输入24的水平进行比较以确定声音加强系统40的当前性能水平70。追踪相对于一个或多个环境条件56的当前性能水平70能够实现可以考虑到图1的车辆10的多个部件或系统的贡献的更精确的边界图72的生成和使用。声音加强系统健康监控器42可以确定声音加强系统40的当前性能水平70与至少一个性能阈值水平之间的差异并且在确定该差异处于预定水平时开启警报68。

可以限定用于性能监控的若干阈值74，包括至少一个性能阈值水平。性能阈值水平可以限定在操作者可以注意到或者变得关注图1的车辆10中的声音水平的改变的声音水平处。当前性能水平70、边界图72以及阈值74可以连同综合图76一起存储在本地存储器78中。声音加强系统健康监控器42可以基于相对于一个或多个环境条件56的至少一个音频输入24的水平和阈值74生成边界图72。边界图72可以指示当前性能水平70的可接受的或者在预定水平触发特定动作或警报68的偏差。取决于实施，预定水平可以小于最小水平或者大于最大水平。例如，预定水平可以被限定为处于或高于在监控由于不良噪音消除执行引起的声音降低时应试图进行调整的声音水平。预定水平可以被限定为处于或低于在监控由于添加的声音的水平低于所需水平引起的声音增强时应试图进行调整的声音水平。

综合图76可以包括限定相对于当声音加强系统40活动时的一个或多个环境条件56的预期正常性能水平的声音加强系统打开综合图80和限定相对于当声音加强系统40不活动时的一个或多个环境条件56的预期正常性能水平的声音加强系统关闭综合图82。声音加强系统打开综合图80和声音加强系统关闭综合图82可以被限定用于图1的车辆10并且存储在数据存储设备32中作为预期正常值，当前性能水平70可以在其之间偏离。边界图72可以限定在声音加强系统打开综合图80和声音加强系统关闭综合图82之间的水平。

声音加强系统健康监控器42还可以包括历史缓存84以存储当前性能水平70的过去值86和如同存储在历史缓存84中的过去值86所反映的当前性能水平70在一个时间周期内的统计特征性能水平88。统计特征性能水平88可以是移动平均、加权移动平均或者其他统计函数以特征化随时间的性能。由于有规律地执行监控并且确定当前性能水平70的新实例，所以可以将当前性能水平70的旧实例转换为过去值86并且更新统计特征性能水平88。声音加强系统健康监控器42的监控逻辑64可以重复地监控声音加强系统40的当前性能水平70并且通过调整逻辑62来开始加强的音频输出52的调整以便将当前性能水平70转变为更接近于相对于如声音加强系统打开综合图80中限定的一个或多个环境条件56的预期正常性能水平。加强的音频输出52的调整可以基于声音加强系统40在一个时间周期内的统计特征性能水平88来触发。替代地或额外地，由调整模块62进行的加强的音频输出52的调整可以基于声音加强系统40的当前性能水平70符合相对于边界图72中的一个或多个限定的调整阈值来触发，其中调整阈值限定在阈值74中。

虽然相对于一个音频通道44来描述图2的示例，但是每个音频通道44可以在图1的车辆10内并行操作。因此，对于每个音频输出19限定加强的音频输出52的单独实例。声音加强系统健康监控器42的单个实例或单独实例在加强的音频输出52的每个单独实例上并行操作，并且对于每个音频输出19限定警报68的单独实例。因此，不良条件可以更可靠地被识别为与特定部件相关联。在一个实施例中，不良条件的单独实例可能导致禁用由音频系统18执行的所有声音加强。然而，在一些实施例中，可以通过基于配对28调整用于单个音频输出19的获悉的音频调谐参数60来实现较少变化的调节。在不存在短路或开路故障并且调整模块62试图进行的增益和相位调整不足以改变当前性能水平70时，可以产生警报68。

图3A是根据一个示例性实施例的用于声音减少的各种图的示例性描绘。在图3A的示例中，描绘代表第一环境条件102、第二环境条件104以及水平106的三个维度。在图1的车辆10的背景下，第一环境条件102可以是发动机速度并且第二环境条件104可以是发动机扭矩。水平106是可以分贝（dB）、伏特数或者其他已知单位表达的声音水平。在图3A的示例中，图2的声音加强系统40的声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a被描绘为相对于第一环境条件102和第二环境条件104的水平。声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a是一个实施例中图2的声音加强系统关闭综合图82、声音加强系统打开综合图80以及当前性能水平70的部分的示例。声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a可以是具有相对于第一环境条件102和第二环境条件104的水平106的变化的表面或等高线图。声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a的整体形状可以取决于选定的环境条件组合而不同。不同水平的图复杂度可以取决于所包括的环境条件的数量来实现。虽然图3A的示例描绘两个环境条件102、104，但是可以包括单个环境条件或者可以包括更多数量的环境条件。

图3A是用于声音减少系统（诸如主动噪音消除）的示例，其中预期正常操作来减少声音的水平106。如声音加强系统关闭综合图108a与声音加强系统打开综合图110a之间的相对差异中可以看出，当图2的声音加强系统40不活动时（系统关闭）可以预期噪音的较高水平106。理想地，当图2的声音加强系统40活动时（系统打开），当前性能水平112a应大体上与声音加强系统打开综合图110a对齐。当前性能水平112a与声音加强系统打开综合图110a之间的差异可归因于部件老化或降级。示例性实施例量化并分析相对于至少一个性能阈值水平的当前性能水平112a（例如，相对于声音加强系统打开综合图110a的较大噪音水平）并且在确定当前性能水平112a与至少一个性能阈值水平之间的差异处于预定水平时开启图2的警报68。也可以使用相同或额外的阈值来开始图2的加强的音频输出52的调整以便将当前性能水平112a转变为更接近于相对于如声音加强系统打开综合图110a中限定的第一环境条件102和第二环境条件104的预期正常性能水平。

图3B是根据一个示例性实施例的用于声音增强的各种图的示例性描绘。类似于图3B，图3B描绘包括第一环境条件102、第二环境条件104以及水平106的三个维度示例。在图3B的示例中，图2的声音加强系统40的声音加强系统关闭综合图108b、声音加强系统打开综合图110b以及当前性能水平112b被描绘为相对于第一环境条件102和第二环境条件104的水平。声音加强系统关闭综合图108b、声音加强系统打开综合图110b以及当前性能水平112b是一个实施例中图2的声音加强系统关闭综合图82、声音加强系统打开综合图80以及当前性能水平70的部分的示例。声音加强系统关闭综合图108b、声音加强系统打开综合图110b以及当前性能水平112b可以是具有相对于第一环境条件102和第二环境条件104的水平106的变化的表面或等高线图。声音加强系统关闭综合图108b、声音加强系统打开综合图110b以及当前性能水平112b的整体形状可以取决于选定的环境条件组合而不同。不同水平的图复杂度可以取决于所包括的环境条件的数量来实现。虽然图3B的示例描绘两个环境条件102、104，但是可以包括单个环境条件或者可以包括更多数量的环境条件。

图3B是用于声音增强系统（诸如发动机声音增强系统）的示例，其中预期正常操作来增加声音的水平106。如声音加强系统关闭综合图108b与声音加强系统打开综合图110b之间的相对差异中可以看出，当图2的声音加强系统40不活动时（系统关闭）可以预期噪音的较低水平106。理想地，当图2的声音加强系统40活动时（系统打开），当前性能水平112b应大体上与声音加强系统打开综合图110b对齐。当前性能水平112b与声音加强系统打开综合图110b之间的差异可归因于部件老化或降级。示例性实施例量化并分析相对于至少一个性能阈值水平的当前性能水平112b（例如，相对于声音加强系统打开综合图110b的较低噪音水平）并且在确定当前性能水平112b与至少一个性能阈值水平之间的差异处于预定水平时开启图2的警报68。也可以使用相同或额外的阈值来开始图2的加强的音频输出52的调整以便将当前性能水平112b转变为更接近于相对于如声音加强系统打开综合图110b中限定的第一环境条件102和第二环境条件104的预期正常性能水平。

如可以了解，包括噪音消除和声音增强的系统在不同的关注频率上操作。因此，声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a可以相对于第一频率或频率集来限定，同时声音加强系统关闭综合图108b、声音加强系统打开综合图110b以及当前性能水平112b可以相对于第二频率或频率集来限定。由于将减少的频率内容与将增强的频率内容不同，所以图2的获悉的音频调谐参数60的调整可以修改相位并增加用于某些频率的增益同时减少用于其他频率的增益。

图4是根据一个示例性实施例的用于声音减少的各种阈值的示例性描绘。图4的示例是相对于声音减少实施例（诸如图3A的实施例）来提供。类似原理可以应用于声音增强系统，诸如图3B的声音增强系统。为了便于解释，图4描绘二维格式的相对于图3A的第一环境条件102的水平106。除了图3A的声音加强系统关闭综合图108a、声音加强系统打开综合图110a以及当前性能水平112a还描绘边界图114和116的二维示例。边界图114和116是图2的边界图72的部分的示例，并且可以包括例如相对图3A的第二环境条件104的额外维度。可以相对于边界图114、116中的一个或多个限定调整阈值118。边界图114和116可以限定用于当前性能水平112a的预期正常偏差范围。将调整阈值118转变成远离边界图114和116可以提供用于噪音或异常的额外余量度。虽然图4中仅描绘调整阈值118的一个示例，但是可以例如限定调整阈值118的其他示例以单独地指定向上和向下调整阈值。作为一个示例，调整阈值118可以被限定为比边界图114大3 dB和/或比边界图116小3 dB（未描绘）。调整阈值118可以存储在图2的阈值74中。

图4还包括故障阈值120的示例。如果当前性能水平112a符合故障阈值120（处于该阈值或高于该阈值），则这可以指示需要进一步动作的故障条件。可以在调整阈值118之前检查故障阈值120以使得可以在不良条件时快速禁用图2的声音加强系统40而非触发调整。调整阈值118和故障阈值120都是可以触发图2的警报68并且产生不同的动作的性能阈值水平的示例。警报68可以被指定为警报类型、安全等级，并且识别潜在地以不良方式执行的部件。例如，当开始调整时，警报68可以指示调整图1的哪个配对28，并且此信息可以被保存作为用于图1的车辆10的健康历史以辅助未来诊断和监控动作而无需直接传达给车辆10的乘客。相反，导致用于图1的车辆10的声音加强的停用的不良条件可能导致显示在图1的用户界面36上的图2的警报68的实例，这样使得车辆10的乘客可以理解图1的车辆10的声音配置文件已经改变的原因。

现在参照图5并且继续参照图1至4，流程图示出声音加强系统性能健康监控方法，其可以在根据本公开的车辆系统12中执行。如鉴于本公开可以了解，方法内的操作次序并不限于如图5中所示的顺序执行，而是可以如可适用的并且根据本公开的一个或多个不同的次序来执行。如可进一步了解，在不改变方法的精神的情况下可以增加或去除一个或多个步骤。

在一个示例中，方法可以在200开始。在210，声音加强系统40的声音加强发生器46至少部分地基于转换函数30、一个或多个环境条件56和多个音频调谐参数58来产生加强的音频输出52以驱动至少一个音频输出19。如之前所描述，声音加强系统40可以联接到一个或多个输入（诸如音频输入24），并且可以基于一个音频输出19与一个音频输入24的配对28来限定转换函数30。将加强的音频输出52的反馈66与相对于一个或多个环境条件56的至少一个输入（诸如音频输入24或音频输出反馈22）的水平进行比较以确定声音加强系统40的当前性能水平70。当驾驶车辆10经过若干英里和一个时间周期时（例如，几个月），声音加强健康监控器42监控相对于一个或多个环境条件56的声音等级以观察当前性能水平70和生成边界图72。边界图72可以基于相对于一个或多个环境条件56的至少一个输入（例如音频输入24或音频输出反馈22）的水平和多个阈值74生成。

在220，将边界图72与声音加强系统打开综合图80和声音加强系统关闭综合图82组合，其中边界图72被限定在声音加强系统打开综合图80与声音加强系统关闭综合图82之间的水平。也可以相对于边界图72、声音加强系统打开综合图80和声音加强系统关闭综合图82来限定各种阈值74。

在230，执行声音加强系统40的初始故障和调整检查。各种高级测试可以包括扬声器20、麦克风26和放大器48的开路和短路测试。声音加强健康监控器42还可以确定声音加强系统40的当前性能水平70与至少一个性能阈值水平（诸如调整阈值118和/或故障阈值120）之间的差异。

在240，如果测试指示存在不良条件或者需要调整，则采取路径242进行到250；否则，采取路径244进行到260。例如，在确定当前性能水平70与至少一个性能阈值水平之间的差异处于应开启警报68的预定水平时，采取路径242。在250，开启警报68。警报68指示不良条件、调整或其他系统状态信息。可以对于每个音频输出19限定警报68的单独示例。在255，如果需要调整并且不存在故障，则可以采取路径256进行到260；否则，方法在258结束。在不良条件时，可以禁用声音加强系统40并且可以将对应消息和支持诊断信息中继到车辆健康监控器34和用户界面36。

在260，声音加强健康监控器42继续监控当前性能水平70。在当前性能水平70随着时间缓慢改变时，边界图72可能转变。取决于实施，调整阈值118也可以连同边界图72一起随时间转变。例如，在当前性能水平70移动到更接近于声音加强系统打开综合图80时，可以减少调整阈值118以便将当前性能水平70朝向声音加强系统打开综合图80增量地转变。

在270，声音加强健康监控器42可以开始加强的音频输出52的调整以将当前性能水平70转变到更接近于相对于如声音加强系统打开综合图80中限定的一个或多个环境条件56的预期正常性能水平。加强的音频输出52的调整可以基于声音加强系统40的当前性能水平70符合相对于边界图72中的一个或多个限定的调整阈值118来触发。调整可以由调整模块62管理以修改获悉的音频调谐参数60。

在280，当前性能水平70可以缓存在历史缓存84中以存储当前性能水平70的过去值86和统计特征性能水平88。可以对于统计特征性能水平88限定调整阈值118的单独示例以对降低的性能的缓慢移动趋势触发调整。在一个实施例中，加强的音频输出52的调整是基于声音加强系统40在一个时间周期内的统计特征性能水平88来触发。图5的方法可以循环回到240并且继续确定是否存在故障或者是否需要调整。

虽然已参照示例性实施例描述本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以使用等效物替换其元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以进行许多修改以使得特定情况或材料适用于本发明的教示。因此，本发明并不意欲限于所披露的具体实施例，而是本发明将包括属于申请范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种车辆系统，包括：

包括联接到至少一个音频输出的声音加强发生器的声音加强系统，所述声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述至少一个音频输出；以及

联接到至少一个输入和所述加强的音频输出的反馈的声音加强系统健康监控器，所述声音加强系统健康监控器将所述加强的音频输出的所述反馈与相对于至少一个环境条件的所述至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平、确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异并且在确定所述差异处于预定水平时开启警报。

2.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述至少一个输入包括至少一个音频输入，所述声音加强系统联接到所述至少一个音频输入，并且所述转换函数是基于所述至少一个音频输出中的一个与所述至少一个音频输入中的一个的配对来限定。

3.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述声音加强系统健康监控器基于相对于所述至少一个环境条件的所述至少一个输入的水平和多个阈值产生多个边界图。

4.如权利要求3所述的车辆系统，其中所述多个边界图与限定相对于当所述声音加强系统活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统打开综合图和限定相对于当所述声音加强系统不活动时的所述至少一个环境条件的预期正常性能水平的声音加强系统关闭综合图相组合，并且进一步其中所述边界图被限定在所述声音加强系统打开综合图与所述声音加强系统关闭综合图之间的水平。

5.如权利要求4所述的车辆系统，其中所述声音加强系统健康监控器重复地监控所述声音加强系统的当前性能水平并且通过改变所述音频调谐参数中的一个或多个来开始所述加强的音频输出的调整以便将所述当前性能水平转变为更接近于相对于如所述声音加强系统打开综合图中限定的所述至少一个环境条件的所述预期正常性能水平。

6.如权利要求5所述的车辆系统，其中所述加强的音频输出的所述调整是基于在一个时间周期内所述声音加强系统的统计特征性能水平来触发。

7.如权利要求5所述的车辆系统，其中所述加强的音频输出的所述调整是基于所述声音加强系统的当前性能水平符合相对于所述边界图中的一个或多个限定的调整阈值来触发。

8.如权利要求1所述的车辆系统，其中所述至少一个环境条件包括从所述车辆系统的一个或多个模块接收到的一个或多个车辆条件，并且进一步其中对于所述至少一个音频输出的每个音频输出限定所述加强的音频输出的单独实例，所述声音加强系统健康监控器在所述加强的音频输出的所述单独实例中的每一种上并行操作，并且对于所述至少一个音频输出中的每一个限定所述警报的单独实例。

9.一种车辆中的声音加强系统性能健康监控的方法，所述方法包括：

由声音加强系统的声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述车辆中的至少一个音频输出；

将所述加强的音频输出的反馈与相对于至少一个环境条件的至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平；

确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异；以及

在确定所述差异处于预定水平时开启警报。

10.一种车辆，包括：

至少一个音频输出；

至少一个输入，所述至少一个输入包括以下各项中的一个或多个：来自一个或多个麦克风的至少一个音频输入和来自一个或多个扬声器的所述至少一个音频输出的至少一个反馈；

声音加强系统，所述声音加强系统包括联接到所述至少一个音频输出的声音加强发生器，所述声音加强发生器基于转换函数和多个音频调谐参数来产生加强的音频输出以驱动所述至少一个音频输出；以及

声音加强系统健康监控器，所述声音加强系统健康监控器联接到所述至少一个输入和加强的音频输出的反馈，所述声音加强系统健康监控器将所述加强的音频输出的所述反馈与相对于至少一个车辆条件的所述至少一个输入的水平进行比较以确定所述声音加强系统的当前性能水平、确定所述声音加强系统的所述当前性能水平与至少一个性能阈值水平之间的差异并且在确定所述差异处于预定水平时开启警报。