CN106163871A - 车辆发动机声音增强 - Google Patents

Abstract

一种方法包括提供对应于车辆的发动机的RPM的基频；确定基频的多个谐波；以及确定多个谐波的目标波形。针对多个谐波的谐波中的每个谐波，目标波形包括作为发动机的RPM的函数的增益值。该方法还包括确定包括作为加速器踏板位置为函数的增益值的基于加速器踏板位置(APP)；以及确定包括作为设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益。该方法进一步包括组合多个谐波、多个谐波的目标波形、基于APP的增益、以及基于速度的增益来产生发动机谐波增强信号的集合。

Description

车辆发动机声音增强

发明内容

在装备有限速器和由加速器踏板位置(APP)控制的发动机声音增强系统两者的车辆中，一旦车辆速度达到经由限速器设定的最大速度，APP将不改变发动机状态。为了防止发动机声音增强系统在发动机状态中没有改变时响应于加速器踏板位置的改变而改变声音，提供了以下对策：随车辆速度达到设定的最大速度而减小增强的水平，并且在多数情况下当车辆达到设定的最大速度时将其减小至没有增强。

以下提及的所有示例和特征可以以任何技术上可行的方式进行组合。

一种方面具有下列方法特征，其包括提供对应于车辆的发动机的RPM的基频；确定基频的多个谐波；以及确定多个谐波的目标波形。针对多个谐波的谐波中的每个谐波，目标波形包括作为发动机的RPM的函数的增益值。该方法还包括确定包括作为加速器踏板位置(APP)为函数的增益值的基于加速器踏板位置；以及确定包括作为设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益。该方法进一步包括组合多个谐波、多个谐波的目标波形、基于APP的增益、以及基于速度的增益来产生发动机谐波增强信号的集合。

各个实施方式可以包括以下特征中的一个，或者其任意组合。

在一些实施方式中，确定基于APP的增益的步骤包括针对每个谐波单独地确定基于APP的增益。

在某些实施方式中，确定基于速度的增益的步骤包括针对每个谐波单独地确定基于速度的增益。

在一些情况下，确定基于速度的增益的步骤包括确定在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的范数。

在某些情况下，在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的范数根据以下被确定：

$\mathrm{\Δ}V=\frac{V_{max}-V_{measured}}{V_{\max }}$

其中，

ΔV是在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数；

V_max是所设定的最大车辆速度；以及

V_measured是所测量到的车辆速度。

在一些示例中，随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异的范数增大，基于速度的增益增大。

在某些示例中，随着在设定的速度限制与测量到的车辆速度之间的差异增大，基于速度的增益也增大。

在一些实施方式中，随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异减小，基于速度的增益减小，并且使得当所测量到的车辆速度等于所设定的最大速度时不提供发动机谐波增强。

在某些实施方式中，该方法还包括在车辆声音系统中将发动机谐波增强信号换能为声能，由此在车辆的乘客舱内产生发动机声音。

在另一方面中，一种系统包括用于提供对应于发动机的RPM的基频的电路；用于确定基频的多个谐波的电路；以及用于确定多个谐波的目标波形的电路。针对多个谐波的谐波中的每个谐波，目标波形包括作为发动机的RPM的函数的增益值。该系统还包括用于确定包括作为加速器踏板位置为函数的增益值的基于加速器踏板位置(APP)的电路；以及用于确定包括作为设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益的电路。该系统还包括用于组合多个谐波、多个谐波的目标波形、发动机谐波增强增益、以及发动机谐波增强修改增益来产生谐波增强信号的集合的电路。

各个实施方式可以包括以上和/或以下特征中的一个，或者其任意组合。

在一些实施方式中，用于确定基于APP的增益的电路包括用于针对每个谐波单独地确定基于APP的增益的电路。

在某些实施方式中，用于确定基于速度的增益的电路包括用于针对每个谐波单独地确定基于速度的增益的电路。

在一些情况下，其中用于确定基于速度的增益的电路被配置为通过确定在所设定的最大速度与所测量的车辆速度之间的差异的范数、以及范数到增益值的映射来确定基于速度的增益。

另一方面具有下列方法特征，其包括提供对应于车辆的发动机的RPM的基频；确定基频的多个谐波；以及确定多个谐波的目标波形。针对多个谐波的谐波中的每个谐波，目标波形包括作为发动机的RPM的函数的增益值。该方法还包括确定包括作为在设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益；以及确定包括作为加速器踏板位置的函数的增益值和基于速度的增益的发动机谐波增强(EHE)增益。该方法还包括组合多个谐波、多个谐波的目标波形、以及EHE增益来产生发动机谐波增强信号的集合。

各个实施方式可以包括以上和/或以下特征中的一个，或者其任意组合。

在一些实施方式中，该方法还包括确定包括作为附加的车辆参数的函数的增益值的至少一个附加的基于车辆参数的增益，并且基于EHE的增益包括作为加速器踏板位置的函数的增益值、基于速度的增益、和至少一个附加的基于车辆参数的增益。

在某些实施方式中，附加的基于车辆参数的增益选自以下项构成的群组：车辆正在运行的档位、RPM的变化率(ΔRPM)、以及车辆正在运行的驾驶模式。

附图说明

图1是包括车辆发动机声音增强系统的车辆的框图；

图2是发动机谐波音频信号源的框图；

图3A是发动机谐波增强均衡器(EHE EQ)和空间处理器的框图；

图3B是另一EHE EQ和空间处理器的框图；

图4A和图4B是声场处理器和放大器的框图；

图5是发动机谐波增强(EHE)增益确定器的框图；

图6是另一发动机谐波增强(EHE)增益确定器的框图；以及

图7是发动机谐波增强(EHE)增益确定器的又一实施方式的框图。

具体实施方式

尽管附图的多个视图的要素可被示出并描述为在框图中的离散要素并可被称为“电路”，除非另有指明，这些要素可被实施为模拟电路、数字电路的一种或组合，或一个或多个执行软件指令的微处理器。该软件指令可包括数字信号处理(DSP)指令。通过模拟电路或通过微处理器执行运行与模拟操作数学或逻辑等效的软件，可以执行各种操作。除非另有指明，信号线可以被实施作为离散模拟或数字信号线，作为具有处理音频信号的独立流的适当信号处理的单个离散数字信号线，或者作为无线通信系统的要素。一些处理可以描述在框图中。在每个框中执行的活动可以被一个要素或被多个要素执行，并且可以被时间分开。执行框的活动的要素可以被物理地分开。一个元件可以执行多于一个框的活动。除非另有指明，音频信号可以被编码并且以数字或模拟的形式传输；常规的数模转换器或模数转换器可从附图中省略。

图1是包括车辆发动机声音增强系统的车辆的框图。发动机谐波音频信号源10被操作地耦合到发动机谐波增强(EHE)均衡器及空间处理器12，其继而被耦合到加法器14。通过娱乐音频均衡器及空间处理器16也被耦合到加法器14的是娱乐音频信号源18。加法器14通过多声道放大器20被耦合到绕车辆客舱定位的多个扬声器22-1至22-4，并且在一些实施方式中例如可以被定位为扬声器24以向车辆的外部辐射声能。在发动机谐波音频信号源10与EHE EQ及空间处理器12之间的操作耦合由单线指示。在发动机谐波音频信号源10与EHEEQ及空间处理器12之间的操作关系的更完整的描述在接下来的附图中被示出并且在以下以更多细节进行描述。在EHE均衡器及空间处理器12、娱乐音频均衡器及空间处理器16、加法器14与放大器20之间的耦合可以是多声道的，如由多线所指示的。如以上所称，信号线可以被实施作为离散模拟或数字信号线，作为具有处理音频信号的独立流的适当信号处理的单个离散数字信号线，或者作为无线通信系统的要素。

在操作中，娱乐音频信号源18和娱乐音频均衡器及空间处理器16可以传统地操作，以提供均衡的且空间处理的音频娱乐至车辆客舱的乘员。在一些实施方式中，娱乐音频信号源可以包括公告音频信号(用于导航)、警告信号等等。EHE音频信号源提供表示合成地创建或录制的与发动机速度(通常以每分钟转数(RPM)做参考)相关的谐波频率的发动机声音的信号。EHE均衡器及空间处理器处理EHE音频信号，使得当由扬声器22-1至22-4和24再现时，它们提供期望的声体验。例如，可能期望的是，对应于EHE音频信号的声音呈现为从前发动机舱17或后排气管19而来。经处理的EHE音频信号和经处理的娱乐音频信号在加法器14处被相加，由放大器20放大并且由扬声器22-1至22-4和24换能至声能。

图2是发动机谐波音频信号源10具有更多细节的框图。RPM检测器及基频计算器28接收作为输入的指示发动机速度(以RPM)的信号。RPM检测器及基频计算器28操作地耦合谐波生成器34。加速器踏板位置检测器36接收作为输入的指示加速器踏板位置(APP)的信号。发动机谐波音频信号源10还包括最大速度检测器40，其接收作为输入的指示最大速度的信号，该最大速度是由用户(例如，车辆操作者)经由限速器设定的车辆速度限制；以及车辆速度检测器41，其接收作为输入的指示测量到的实际车辆速度的信号。该APP、设定的最大速度和测量到的车辆速度可以经由控制器区域网络(CAN)总线而可用于发动机谐波音频信号源10。

在一些情况下，发动机谐波音频信号源10还可以包括一个或多个附加的参数监测器43-1至43-n以用于检测诸如车辆正在运转所处的档位、发动机RPM的变化率(ΔRPM)、车辆正在运转所处的驾驶模式(例如，运动或豪华驾驶模式)之类的一个或多个附加车辆参数。

图3A是EHE均衡器及空间处理器12具有更多细节的框图。EHE增益确定器21操作地耦合以接收来自图2的发动机谐波音频信号源10的APP确定器36、最大速度检测器40、车辆速度检测器41以及在某些情况下的一个或多个附加参数检测器43-1至43-n的输入，并且输出信号至总增强增益50。总增强增益50被耦合到声场处理器52。H1波形查找表(LUT)44-1……Hn波形LUT 44-n操作地耦合到图2的发动机谐波音频信号源10的谐波生成器34。加法器46-1……46-n操作地耦合到对应的谐波波形LUT 44-1……44-n，耦合到图2的发动机谐波音频信号源10的谐波生成器34、并且耦合到对应的谐波增益48-1……48-n。谐波增益48-1……48-n操作地耦合到谐波加法器42。

图2和图3A的个体元件的操作现在将被解释。输入到RPM检测器及基频计算器28的RPM信号确定发动机谐波的基频并且发动机负载信号控制谐波增强的总声音水平。RPM信号可以是在线上的模拟信号或者在总线(GMLAN、CAN、MOST等)上的数字信号。在一个实施方式中，RPM信号指示发动机每转的脉冲的已知数目。如果RPM信号来自点火模块，每转的脉冲(PPR)数目通常等于每转点火的发动机气缸或活跃的发动机气缸的总数目的一半的数目，因为仅有一半的常规(四冲程)发动机气缸每转点火。例如，来自8缸发动机的基于点火的RPM信号将具有4PPR。如果RPM来自曲轴传感器，脉冲的数目等于在曲轴定位轮上的等距齿(不包括用来致使曲轴位置的特殊齿)的数目，这通常用来指示曲轴的上止点(TDC)位置。

RPM检测器及基频计算器测量在相继的RPM脉冲之间的时间，并且计算倒数来确定发动机谐波基频。为了摒弃RPM检测中的误差或TDC脉冲，如果新的脉冲周期大于之前接受的脉冲周期的预定容差(例如，±25％)，检测器可以用例如前一脉冲周期替代新的脉冲周期。

图2的APP检测器36确定固有的发动机声音水平以恰当地平衡声音增强。出于至少两个原因，表示加速器踏板位置(APP)的信号很好地适用于控制声音增强。首先，APP通常与发动机负载良好相关。第二，使用APP作为控制参数可以允许发动机声音增强系统创建车辆更加敏感的感觉。更具体地，通常在当加速器踏板被压时与当发动机状态(扭矩)改变时之间存在延迟(例如，300ms的延迟)。发动机声音增强系统可以在发动机状态改变之前使用APP来产生声音增强，由此给车辆操作者以发动机具有很小或没有延迟的响应的感知。APP信号通常从车辆的发动机控制单元(ECU)可用。

APP检测器36可以将APP信号从原生数据形式转换为对发动机声音增强系统更有用的形式。例如，APP检测器36可以将APP测量结果转换为指数；例如，最大APP可以被标记为100并且APP可以被表达为从1至100的数。类似地，最大速度检测器40和车辆速度检测器41可以将最大速度和车辆速度信号从原生形式转换为对发动机声音增强系统更有用的形式。

图2的谐波生成器34针对每个增强的发动机谐波(其可能是非整数谐波)输出两个参数。第一，其针对每个增强的谐波通过使发动机旋转基频与每个增强的发动机谐波的阶相乘而计算频率。接下来，其将基频转换为谐波波形查找表(LUT)的指数。

图3A的谐波波形LUT 44-1至44-n是频率到增益查找表(LUT)，其使得每个增强的谐波的声音水平能够取决于频率。该波形控制输出增益，其调节谐波的增强水平。通过扬声器输出并且与固有谐波声音水平声学地相加，产生的增强产生与期望目标匹配的声音水平。为了实现该目标，查找表必须归于固有谐波水平、目标谐波水平、以及音频系统的传递函数，所有的均理想地在乘员的耳朵处被测量到。查找表应当具有足够的频率分辨率，使得在相邻频率指数之间插入的声音水平值满足期望的增强需求，并且由于太粗的频率间隔而不导致伪像增强。为了计算效率，通常基于发动机RPM的第一谐波，所有的谐波波形LUT可以使用相同的频率指数。如果是这样，那么所有的波形LUT将具有相同数目的条目。假设是该情况，最高阶EHE谐波将决定所需数目的LUT条目，因为针对给定的RPM范围其将覆盖最大的频率范围。例如，一阶谐波针对从600至6000的RPM范围将覆盖90Hz范围(10至100)；而第十阶谐波针对相同的RPM范围将覆盖900Hz。

基于来自谐波波形LUT 44-1至44-n的输入以及针对由谐波生成器34确定的每个谐波频率的正弦波瞬时值，谐波增益48-1……48-n向每个谐波应用个体谐波特定增益。

EHE增益确定器21确定要被总增强增益50所应用的增益(EHE增益)的数目。EHE增益确定器可以使用加速器踏板位置测量(例如，作为发动机负载的估计)、最大车辆速度以及实际车辆速度来确定要被总增强增益50所应用的EHE增益。在此方面，随着测量到的实际车辆速度达到用户设定的最大速度，EHE增益确定器21可以缓慢地调节EHE增益。即，随着测量到的实际车辆速度达到用户设定的最大速度，EHE增益确定器21可以缓慢地减小增益，并且使得当车辆达到设定的最大速度时增益为零(没有增强)。当车辆操作者压下加速器踏板而车辆的限速器防止在发动机状态中的改变时，这种功能可以有助于防止发动机声音增强系统改变所感知的发动机声音。

附加地，EHE增益确定器还可以平滑增益，使得声音变化是自然且不失真的，这与在机械系统的及时声音变化类似。

总增强增益50可以改变个体谐波的总声音水平而不改变增强的取决于频率的“形状”。总增强增益50输出相加的及缩放的EHE音频信号。

图3B图示了发动机谐波增强(EHE)均衡器及特殊处理器12的可替代配置。图3B的EHE均衡器及特殊处理器12并不具有图3A的谐波加法器42、总增强增益50或EHE增益确定器21。取而代之的是，图3B的EHE均衡器及特殊处理器12具有单独的增益50-1至50-n以及单独的EHE增益确定器21-1至21-n，其中之一用于每个谐波。EHE增益确定器21-1至21-n中的每一个从APP检测器36、最大速度检测器40和车辆速度检测器41接收输入。针对每个谐波的增益可以是零(指示在该谐波处不存在增强)或一。

图3B的EHE均衡器及特殊处理器12允许加速器踏板位置测量、最大车辆速度、实际车辆速度以及在一些情况下的来自参数检测器43-1至43-n的一个或多个附加车辆参数被使用以针对每个谐波确定相应的EHE增益，由此不同地影响每个谐波。

声场处理器52和放大器20在图4A中以更多细节被示出。声场处理器52包括多个均衡器(EQ)53-1至53-5，其中之一用于每个扬声器。放大器20包括多个加法器54-1至54-5以及多个声道放大器56-1至56-5，两者用于每个扬声器。在一些示例中，均衡器的数目可以大于或小于扬声器的实际数目，并且根据一组理想的扬声器位置来均衡信号。经均衡的输出被混合以匹配扬声器的实际数目，或者是通过声场处理器52的附加声场或者是通过在放大器20内的处理。

在操作中，扬声器EQ 53-1至53-5中的每一个应用均衡，其可以包括量级(其可包括关闭扬声器)和相位调整以及向来自总增强增益50的信号应用的延迟。来自扬声器EQ53-1至53-5的个体均衡的信号在放大器中在加法器54-1至54-5处与来自旨在用于对应的扬声器的娱乐音频系统的信号相加，并且相加的信号被声道放大器56-1至56-5所放大。放大的声道信号随后被传输到扬声器22-1至22-4和24，其将音频信号换能至声音。

图4B示出了用于在图3B的EHE均衡器及特殊处理器12中使用的声场处理器52。图4B的声场处理器52处理来自总增强增益50-1至50-n的相加及缩放后的EHE信号以确定针对每个谐波的声像。声场处理器通过用于图1的每个扬声器22-1至22-4和24的单独音频均衡滤波器53-1至53-5分别处理来自总增强增益50-1至50-n的EHE信号中的每个信号。每个均衡滤波器53-1至53-5可以向来自总增强增益50-1至50-n的EHE信号应用不同的均衡，如由通过均衡滤波器53-1至53-5的虚线中的单独路径表示的。均衡路径在均衡之后被相加并且提供到放大器20。音频均衡滤波器控制作为频率的函数的量级和相位响应，并且控制延迟。除了传统的娱乐音频均衡器和空间成像调谐技术之外，声场处理器52还可以调整增益，甚至在某频率范围上关闭某EHE扬声器以实现期望的声像。因为EHE成像需求通常与用于娱乐音频的需求不同，EHE均衡分量中的至少一些可以与娱乐音频均衡分开。声场处理器52在EHE信号上操作以不仅实现期望的谐波的期望量级，也实现针对每组发动机谐波期望的明显源。例如，更高端的谐波的源可以是图1的发动机舱17并且较低阶谐波的源可以是图1的消声器19。

图5示出了可以被用于图3A的元件21的或者图3B中任何的元件21-1至21-n的EHE增益确定器。图5的EHE增益确定器包括基于APP的增益确定逻辑60，其从APP检测器36接收指示加速器踏板位置的输入并且确定作为加速器踏板位置的函数的基于APP的增益(g_app)。基于APP的增益(g_app)可以根据以下被确定：

g_app＝f₁(app)

其中函数f₁可以在调谐过程期间被定义。函数f₁例如可以被实施为加速器踏板位置APP至增益查找表，其将来自APP检测器36的输入转换为增强增益(亦称为发动机的基于APP的增益(g_app))。在针对每个谐波利用单独的EHE增益确定器21-1至21-n的实施方式中，诸如在图3B中，函数f₁可以针对EHE增益确定器21-1至21-n的不同确定器而不同。

图5的EHE增益确定器还包括基于速度的增益确定逻辑62。基于速度的增益确定逻辑62接收来自最大速度检测器40的指示设定的最大速度的输入以及来自车辆速度检测器41的指示测量到的实际车辆速度的输入，并且确定作为设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数而变化的基于速度的增益(g_ΔV)。这可以允许总声音增强基于测量到的实际车辆速度与设定的最大速度接近而被调节，在APP被用作控制输入以用于确定EHE增益时这可以是特别有利的。

在一个示例中，在确定基于速度的增益(g_ΔV)中由基于速度的增益确定逻辑62使用的控制参数是在设定的最大速度与测量到的实际车辆速度之间的差异的范数。在设定的最大速度与车辆速度之间的差异的范数(ΔV)由以下定义：

$\mathrm{\Δ}V=\frac{V_{max}-V_{measured}}{V_{\max }}$

其中，

V_max是如由最大速度检测器40(图2)提供的最大速度(例如，如经由限速器被车辆操作者所设定的)；以及

V_measured是如由车辆速度检测器41(图2)提供的测量到的实际车辆速度。

基于速度的增益(g_ΔV)可以根据以下被确定：

g_ΔV＝f₂(ΔV)

其中函数f₂可以在调谐过程期间被定义。函数f₂例如可以被实施为范数(ΔV)至增益查找表，其包含针对一组赋范的速度差的期望增益值。

示例性查找表在以下的表1中被图示。

显著地，随着在设定的速度限制与测量到的车辆速度之间的差异的范数增大，基于速度的增益(g_ΔV)也增大。随着在设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的范数减小，基于速度的增益(g_ΔV)减小，并且使得当测量到的车辆速度等于设定的最大速度时提供0的基于速度的增益。在针对每个谐波利用单独的EHE增益确定器21-1至21-n的实施方式中，诸如在图3B中，范数(ΔV)至增益查找表可以针对EHE增益确定器21-1至21-n的不同确定器而不同。

图5的EHE增益确定器21、21-1至21-n还包括EHE增益确定逻辑64。EHE增益确定逻辑64接收来自基于APP的增益确定逻辑60的指示基于APP的增益(g_app)的输入，以及来自基于速度的增益确定逻辑62的指示基于速度的增益(g_ΔV)的输入，并且确定待由关联的增益元件50、50-1至50-n应用的EHE增益(g_EHE)。当确定EHE增益(g_EHE)时将基于速度的增益(g_ΔV)列入考虑允许总声音增强能够基于测量到的实际车辆速度与设定的最大速度接近而被调整。

EHE增益确定逻辑64可以基于以下确定EHE增益(g_EHE)：

g_EHE＝G·g_app·g_ΔV＝G·f₁(app)·f₂(ΔV)

其中G是除了基于APP的增益(g_app)之外的任何附加增益与基于速度的增益(g_ΔV)的乘积。例如，EHE增益确定器21、21-1至21-n可以包括附加的基于车辆参数的增益确定逻辑65-1至65-n，其响应于从一个或多个附加的参数检测器(图2，43-1至43-n)接收到输入而确定根据车辆正在运行的档位而变化的诸如基于档位的增益之类的一个或多个附加增益、根据发动机RPM的变化率而变化的基于增益的ΔRPM、根据车辆正在运行驾驶模式而变化的驾驶模式增益等等。因而，EHE增益是多个增益、最显著地是基于APP的增益(g_app)与基于速度的增益(g_ΔV)的乘积。在一些实例中，基于APP的增益(g_app)和基于速度的增益(g_ΔV)可以是由EHE增益确定逻辑64在确定EHE增益时列入考虑的仅有增益，在该情况下G将等于1。

由于随着在设定的最大速度与测量到的车辆速度减小之间的差异的范数减小而基于速度的增益(g_ΔV)向着零减小，随着车辆速度接近于速度限制，即随着ΔV接近0，EHE增益将向着零缓慢减小。EHE缓慢地减小，直到车辆达到设定的最大速度，在该点处基于速度的增益(g_ΔV)被设定至零(其将g_EHE设定至零)，由此有效地关闭任何增强。

作为结果，当设置有限速器且车辆在设定的最大速度处行进时，发动机声音增强系统响应于车辆操作者压下加速器踏板将不产生发动机声音。因此，在那些情景下，发动机声音增强系统将不产生将给车辆操作者车辆正在加速而实际上限速器正在防止加速的错误感知发动机声音。

图6图示了可以被用于图3A的元件21的或者图3B中任何的元件21-1至21-n的EHE增益确定器的另一实施方式。除了如以上关于图5所描述而工作的基于APP的增益确定逻辑60、基于速度的增益确定逻辑62和EHE增益确定逻辑64之外，图6的EHE增益确定器还包括增益平滑器66。增益平滑器66从EHE增益确定逻辑62接收作为输入的EHE增益。增益平滑器66平滑化EHE增益以降低在经由增益元件50、50-1至50-n应用至谐波的总增强增益中的突然变化的可能性，该EHE增益可由根据APP和范数ΔV而变化的离散增益值的流构成。该平滑化可以采取回转、窗口平均、低通滤波、非线性平滑技术、时变平滑技术等的形式。在一个实施方式中，增益平滑器66是低通滤波器，其可以是单极低通滤波器或可变极低通滤波器。

图7图示了可以被用于图3A的元件21的或者图3B中任何的元件21-1至21-n的EHE增益确定器的又一实施方式。不像图5的EHE增益确定器，图7的EHE增益确定器并不包括基于APP的增益确定逻辑。反而，在图7的配置中，EHE增益确定逻辑64接收来自APP检测器36的指示加速器踏板位置的输入、来自基于范数的增益确定逻辑62的指示基于范数的增益(g_ΔV)的输入、并且可能还有来自附接的增益确定逻辑(如以上所述)的附加输入，并且根据以下来确定EHE增益：

g_EHE＝G·f₁(app·f₂(ΔV))

函数f₁例如可以被实施为包含映射到加速器踏板位置(APP)与基于速度的增益(g_ΔV)的乘积的期望增益值的查找表。如在以上的等式4，再次地，等式5中的G是可能在确定EHE增益中被考虑的任何附加增益的乘积。在针对每个谐波利用单独的EHE增益确定器21-1至21-n的实施方式中，诸如在图3B中，函数f₁和/或函数f₂可以针对EHE增益确定器21-1至21-n的不同确定器而不同。

图7的EHE增益确定器可以可选地包括诸如以上所述的增益平滑器66以用于平滑化来自EHE增益确定逻辑64的EHE增益。

在图5的EHE增益确定器的情况下，其根据等式4确定EHE增益，当车辆速度接近于设定的最大速度时EHE增益将被强迫至零而不管基于APP的增益被如何调谐。该配置的优点在于两个增益f₁(.)和f₂(.)是独立的，这使能更容易的、更小风险的调谐。

在其他的实施方式中，如果APP被期望作为控制输入，RPM的变化率(ΔRPM)可以被用来在RPM相当恒定时减小EHE增益(g_EHE)。当车辆达到限速器被设定的速度(即，设定的最大速度)时，其将缓慢地减小加速度至零，并且RPM将是恒定的。

若干实施方式已经被描述。然而，将理解的是，可以做出附加的修改而不偏离本文描述的发明构思的范围，并且相应地，其它实施例也处于以下权利要求书的范围以内。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

提供对应于车辆的发动机的RPM的基频；

确定所述基频的多个谐波；

确定所述多个谐波的目标波形，针对所述多个谐波的所述谐波中的每个谐波，所述目标波形包括作为所述发动机的所述RPM的函数的增益值；

确定包括作为加速器踏板位置(APP)的函数的增益值的基于加速器踏板位置的增益；

确定包括作为在设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益；以及

组合所述多个谐波、所述多个谐波的所述目标波形、所述基于APP的增益、以及所述基于速度的增益来产生发动机谐波增强信号的集合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定基于APP的增益包括针对每个谐波单独地确定基于APP的增益。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定基于速度的增益包括针对每个谐波单独地确定基于速度的增益。

4.根据权利要求1所述的方法，其中确定基于速度的增益包括确定在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的范数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数根据以下被确定：

$\mathrm{\Δ}V=\frac{V_{max}-V_{measured}}{V_{\max }}$

其中，

ΔV是在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数；

V_max是所设定的最大车辆速度；以及

V_measured是所测量到的车辆速度。

6.根据权利要求4所述的方法，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数增大，所述基于速度的增益增大。

7.根据权利要求1所述的方法，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异增大，所述基于速度的增益增大。

8.根据权利要求1所述的方法，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异减小，所述基于速度的增益减小，并且使得当所测量到的车辆速度等于所设定的最大速度时不提供发动机谐波增强。

9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在车辆声音系统中将所述发动机谐波增强信号换能为声能，由此在车辆的乘客舱内产生发动机声音。

10.一种系统，包括：

用于提供对应于发动机的RPM的基频的电路；

用于确定所述基频的多个谐波的电路；

用于确定所述多个谐波的目标波形的电路，针对所述多个谐波的所述谐波中的每个谐波，所述目标波形包括作为所述发动机的所述RPM的函数的增益值；

用于确定包括作为加速器踏板位置(APP)的函数的增益值的基于加速器踏板位置的增益的电路；

用于确定包括作为在设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益的电路；以及

用于组合所述多个谐波、所述多个谐波的所述目标波形、所述发动机谐波增强增益、以及所述发动机谐波增强修改增益来产生谐波增强信号的集合的电路。

11.根据权利要求10所述的系统，其中用于确定基于APP的增益的所述电路包括用于针对每个谐波单独地确定基于APP的增益的电路。

12.根据权利要求10所述的系统，其中用于确定基于速度的增益的所述电路包括用于针对每个谐波单独地确定基于速度的增益的电路。

13.根据权利要求10所述的系统，其中用于确定所述基于速度的增益的所述电路被配置为通过确定在所设定的最大速度与所测量的车辆速度之间的差异的范数、以及所述范数到增益值的映射来确定所述基于速度的增益。

14.根据权利要求13所述的系统，其中在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数根据以下被确定：

$\mathrm{\Δ}V=\frac{V_{max}-V_{measured}}{V_{\max }}$

其中，

ΔV是在所设定的速度限制与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数；

V_max是所设定的最大速度；以及

V_measured是所测量到的车辆速度。

15.根据权利要求13所述的系统，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异的所述范数增大，所述基于速度的增益增大。

16.根据权利要求10所述的系统，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异增大，所述基于速度的增益增大。

17.根据权利要求10所述的系统，其中随着在所设定的最大速度与所测量到的车辆速度之间的差异减小，所述基于速度的增益减小，并且使得当所测量到的车辆速度等于所设定的最大速度时不提供发动机谐波增强。

18.一种方法，包括：

提供对应于车辆的发动机的RPM的基频；

确定所述基频的多个谐波；

确定所述多个谐波的目标波形，针对所述多个谐波的所述谐波中的每个谐波，所述目标波形包括作为所述发动机的所述RPM的函数的增益值；

确定包括作为在设定的最大速度与测量到的车辆速度之间的差异的函数的增益值的基于速度的增益；

确定包括作为加速器踏板位置的函数的增益值以及所述基于速度的增益的发动机谐波增强(EHE)增益；

组合所述多个谐波、所述多个谐波的所述目标波形、以及所述EHE增益来产生发动机谐波增强信号的集合。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括确定包括作为附加的车辆参数的函数的增益值的至少一个附加的基于车辆参数的增益，并且其中所述基于EHE的增益包括作为所述加速器踏板位置的函数的增益值、所述基于速度的增益、和所述附加的基于车辆参数的增益。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述附加的基于车辆参数的增益选自以下项构成的群组：所述车辆正在运行的档位、发动机RPM的变化率(ΔRPM)、以及所述车辆正在运行的驾驶模式。