CN110364173A - 用于控制车辆中的车辆声音的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及用于车辆的主动声音管理的系统和方法。在一个实施方案中，用于车辆的主动声音管理的过程包括：确定车辆操作状态和所述车辆的动力系统操作；以及检测由所述车辆的所述动力系统操作产生的声音。可以基于以下项确定用于输出的合成声音：选择由所述动力系统产生的所述声音的至少一个频率，以驱动正弦波发生器的频率；基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成；以及将正弦波发生器输出与所述合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音。可以控制所述合成声音的输出，以提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年4月9日提交的标题为“用于控制车辆中的车辆声音的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING VEHICLE SOUND IN A VEHICLE)”的第62/655,203号美国临时申请的优先权，所述申请的内容明确地以引用方式全文并入。
技术领域
本公开涉及电子声音合成和主动噪声消除，且更具体来说，涉及车辆的内部电子声音合成。
背景技术
需要改进车辆中的声学噪声管理。包括单个或混合动力系统的车辆的操作可能导致车辆产生噪声。在一些情况下，车辆产生的噪声会向操作员或乘客产生非均匀噪声。车辆噪声可能会分散车辆乘客的注意力或对车辆乘客造成烦扰。另外，不同的操作状态可能导致车辆在不同时间产生噪声。另外，需要改进车辆中的内部电子声音合成并且需要具有混合传动系的车辆。
发明内容
本文公开和主张用于车辆的主动声音管理的系统和方法。在一个实施方案中，所述方法包括：通过控制装置确定车辆操作状态以及所述车辆的动力系统操作；以及通过所述控制装置检测由所述车辆的所述动力系统操作产生的声音。所述方法还包括通过所述控制装置基于以下项确定用于输出的合成声音：选择由所述动力系统产生的所述声音的至少一个频率以驱动正弦波发生器的频率；基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成；以及将正弦波发生器输出与所述合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音。所述方法还包括通过所述控制装置控制所述合成声音的输出，其中所述合成声音的输出提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。
在一个实施方案中，车辆操作状态包括关闭、停车、行驶和倒车，并且所述动力系统操作包括内燃机、电力以及内燃机和电力的组合的操作。
在一个实施方案中，检测由所述动力系统产生的声音包括：确定由所述车辆的内燃机产生的至少一个频率。
在一个实施方案中，通过声频控制单元、声频控制单元、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元以及路面噪声消除(RNC)单元执行至少一个频率的选择，以最大化发动机阶次噪声消除。
在一个实施方案中，合成输出波文件包括基于波的合成，所述基于波的合成通过波文件在输入信号与用于内部电子声音合成(iESS)的音调控制速率之间的基于表的音调偏移来实现。
在一个实施方案中，将正弦波发生器输出与所述合成波文件混合包括针对每个车辆操作模式和动力系统操作产生声音，并且混合转换每个模式和操作的声音输出。
在一个实施方案中，通过消除至少一个选定频率的噪声来提供至少一个频率范围内的同时消除与合成。
在一个实施方案中，控制所述合成声音的输出包括音调偏移以形成声音的自然增加和减小中的至少一个。
在一个实施方案中，控制所述合成声音的输出包括合成波的随机化以确保声音输出的不重复。
在一个实施方案中，控制所述合成声音的输出包括控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。
另一实施方案涉及一种用于通过控制装置控制装置对车辆进行主动声音管理的系统。所述系统包括：输入端，所述输入端被配置成接收车辆信息以及由所述车辆产生的声音；输出端，所述输出端被配置成输出合成声音；以及控制器，所述控制器耦合至所述输入端和输出端。所述控制器被配置成：确定车辆操作状态以及所述车辆的动力系统操作；以及检测由所述车辆的所述动力系统操作产生的声音。所述控制器被配置成基于以下项确定用于输出的合成声音：选择由所述动力系统产生的所述声音的至少一个频率的以驱动正弦波发生器的频率；基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成；以及将正弦波发生器输出与所述合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音。所述控制器被配置成控制所述合成声音的输出，其中所述合成声音的输出提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。
在一个实施方案中，控制所述合成声音的输出包括：合成波的随机化以确保声音输出的不重复；以及控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。
鉴于实施方案的以下详细描述，其它方面、特征和技术对于相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
通过下文结合附图阐述的详细描述，本公开的特征、目标和优点将变得更加显而易见，其中相同附图标记始终相应地表示，并且其中：
图1描绘根据一个或多个实施方案的系统的图形表示；
图2描绘根据一个或多个实施方案的过程；
图3描绘根据一个或多个实施方案的控制装置的图形表示；
图4描绘根据一个或多个实施方案的系统的图形表示；以及
图5描绘根据一个或多个实施方案的系统操作的图形表示。
具体实施方式
概述和术语
本公开的一个方面涉及车辆的内部电子声音合成。在一个实施方案中，提供一种系统以确定并输出车辆内的一种或多种声音。另一实施方案涉及用于合成声音的方法，其允许考虑车辆操作。其它实施方案涉及用于具有不同动力系统源的车辆的声音合成。
本公开的一个实施方案涉及一种用于消除不需要的动力系统噪声并且合成车辆的所需声音的数字信号处理系统。本文所描述的实施方案可以被配置用于具有多个动力系统模式的车辆，例如混合动力汽车。另一实施方案涉及将车辆控制信号集成至信号处理链的各个点以形成内聚声音，就像单个动力系统在所有动力系统模式下操作车辆一样。
在一个实施方案中，提供一种用于车辆的声学噪声管理系统。所述系统可以包括用于内部电子声音合成(iESS)的功能块、声频控制单元(例如，混合控制)、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元，以及路面噪声消除(RNC)单元。所述系统可以被配置成通过在若干模式中的一个模式之间交替的动力系统解决对车辆乘客的听觉反馈。因此，系统可以校正可能使车辆的乘客感到非常不舒服的噪声。在一个实施方案中，系统可以提供多种操作模式，包括：关闭、纯电动、燃烧、燃料电池，或其组合。
根据本公开的一个实施方案，提供用于基于阶次的声音合成的内部电子声音合成(iESS)的系统和过程。在一个实施方案中，可以提供正弦合成，其中振荡器的频率可以由多个源驱动。这可以允许车辆速度或车辆中的其它参考用于形成声音。在一个实施方案中，阶次生成器的频率可以具有以Hz为单位的偏移频率。这是为了处理与参数相关的频率，所述参数例如可以具有0值的速度。可以采用各种增益表来控制个别或全部振荡器的量值与一个或多个车辆控制信号的关系。
根据一个实施方案，提供用于内部电子声音合成(iESS)的系统和过程，所述iESS被配置用于具有非传统动力系统(即，电动、混合电动/内燃(IC))的车辆。所述配置可以校正对驱动器的不一致声音反馈。配置还可以提供乘客已习惯的声音(例如，内燃机产生的声音)。
根据一个实施方案，本文所描述的系统和过程可以确定车辆操作和条件，以合成用于在车辆中输出的声音。举例来说，可以合成相关联车辆的声音，以复制与内燃机相关联的声音。针对包括具有多个动力驱动器的动力系统的车辆，可以产生并合成这些声音。举例来说，本文所描述的声音合成可以检测与混合动力汽车相关联的车辆操作并且输出混合动力汽车的声音，所述声音模拟内燃机内的车辆声音。进一步举例来说，可以在例如启动和关机的操作周期内产生车辆的声音，所述声音与在燃气发动机车辆的点火和关闭期间的声音类似。根据另一实施方案，基于通过本文所描述的一个或多个组件执行的多个动力系统操作的变化来产生声音并且对声音进行分层。
用于车辆操作的声音合成的实例可以包括产生类似于内燃机操作以及多个动力系统元件的平稳过渡的声音。在一个实施方案中，声音合成被配置成在转动点火之后提供与发动机启动声音相关联的噪声。在许多混合动力汽车中，没有听到声音，因此不存在车辆正运行的听觉反馈。用于声音合成的另一类型的动力系统操作包括当车辆加速时发动机噪声声音的音量增加。在混合动力汽车中，当在内燃机关闭的周期期间加速时，车辆动力系统可能是安静的。内燃机将仅在高负载或电池充电事件下产生噪声。用于声音合成的另一类型的动力系统操作包括当负载减小时发动机噪声声音减小。此处，内燃机将仅在高负载或电池充电事件下产生噪声。在另一实施方案中，可以在发动机关闭时合成声音，使得声音消失。在混合动力汽车中，当车辆停止时没有声音。不存在车辆关闭的不同听觉指示。
还可以提供用于声音合成的配置，以关于针对动力系统具有多种模式的车辆产生声音而提供声音合成和主动声音控制解决方案。另外，除了当发动机RPM处于一定范围内时，以及在电动机rpm和/或速度处于一定范围内时的纯电动车辆操作期间，还提供声音合成解决方案来产生噪声。
如本文所使用的术语“一”或“一个”应表示一个或多于一个。术语“多个”应表示两个或多于两个。术语“另一个”定义为第二个或更多个。术语“包括”和/或“具有”是开放式的(例如，包括(comprising))。如本文所使用的术语“或”应解释为包含性的，或表示任何一个或任何组合。因此，“A、B或C”表示以下项中的任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C。仅当元件、功能、步骤或动作的组合以某种方式固有地相互排斥时，才会出现此定义的例外。
整个此文档对“一个实施方案”、“某些实施方案”、“实施方案”或类似术语的提及意味着结合实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。因此，本说明书中不同地方出现的这些短语未必都指代相同实施方案。此外，特定特征、结构或特性可以通过任何合适方式组合在一个或多个实施方案中，没有限制。
示例性实施方案
图1描绘根据一个或多个实施方案的系统的图形表示。根据一个实施方案，提供一种用于车辆的声学噪声管理系统。系统100包括内部电子声音合成(iESS)单元105、声频控制单元110、定位单元115和发动机阶次噪声消除(EOC)单元120。系统100的组件可以被配置成通过主动地管理车辆内部和外部的噪声和声音来增强驾驶体验。iESS单元105可以被配置成产生与车辆操作相关联的一种或多种声音。声频控制单元110可以被配置成控制车辆内产生的声音的输出水平。定位单元115可以控制车辆中的声音输出，例如控制声音输出至车辆的一个或多个部分。
在一个实施方案中，将用于娱乐的音频信号添加至iESS单元105的局部输出。此信号进入EOC单元120，以充当不应被消除的噪声的参考。消除信号被添加至iESS单元105和音频，随后被发送至车辆系统。EOC单元120还输入麦克风信号。
EOC单元120可以被配置成输出声音以消除由车辆产生的噪声，例如音频125，以及通过输出130到达一个或多个扬声器的音频。系统可以被配置成在具有非传统动力系统(即，电动、混合电动/内燃(IC))的车辆中输出用于主动噪声控制的声音。
本文所论述的系统和配置允许典型的混合动力汽车可以处于的以下5种状态的任何组合之间的声学转换，所述状态包括1)在负载下的燃气发动机，2)通过燃气发动机充电电池，两个电机都可能以固定RPM接通，3)通过燃气发动机驱动轮，两个电机都接通，4)仅电动机，以及5)两个电机都断开。在一个实施方案中，当车辆在这5种稳态条件中的每一种条件下时，可能有若干动作。声学噪声产生可以用于在5种状态期间转换和保持声音，包括高频电动机呜呜声消除、跟踪车辆rpm的模拟发动机声音、模仿燃气发动机空转声音的模拟发动机声音，以及在反向传输时替代蜂鸣声。
根据一个实施方案，可以执行发动机阶次噪声消除，以始终最大限度地消除发动机噪声。在一个实施方案中，然后可以创建(通过对发动机进行采样以及可能增加某些阶次)发动机阶次的所需平衡，并且创建的信号可以与某种类型的噪声或阶次之间的发动机采样声音组合。在另一实施方案中，可以产生所需发动机声音(可能听起来根本不像发动机)的采样或合成音频文件(例如，.WAV文件)。音频系统可以从油门踏板、扭矩输出和车轮rpm(基本上是车辆速度)，而不是轴杆RPM输出基于按比例缩放或“假”RPM声音的输入。当扭矩和轴杆RPM与车轮速度相关时，可以产生发动机噪声，并且当扭矩和轴杆RPM与车辆速度不相关时，通过以上选项中的一个交叉淡变此音频输出。这可以最佳地包括将合成发动机空转声音合成，以便驾驶员知道车辆已通电。
图2描绘根据一个或多个实施方案的过程。可以通过根据一个或多个实施方案的用于主动声音管理的车辆装置执行过程200。过程200可以执行车辆的主动声音管理。根据一个实施方案，过程200包括在框205处确定车辆操作。车辆操作可以确定车辆的速度、加速度和其它操作特性，而不管车辆的系统何时可以提供哪个车辆驱动元件在操作中的指示。如果车辆操作模式不容易获得，则过程200可以被配置成从与模块所接收的个别动力系统组件相关联的信息推断出模式。
在一个实施方案中，在框205处确定车辆操作状态和车辆的动力系统操作。在一个实施方案中，车辆操作状态包括关闭、停车、行驶和倒车，并且动力系统操作包括内燃机、电力以及内燃机和电力的组合的操作。还可以在框205处确定由车辆的动力系统操作产生的声音，例如发动机噪声和电驱动噪声。在一个实施方案中，检测由动力系统产生的声音包括：确定由车辆的内燃机产生的至少一个频率。
过程200可以在框在框210处确定声音输出。根据一个实施方案，打开和关闭车辆动力驱动元件可能导致非均匀声音。例如，具有电驱动器和内燃机的车辆可以在几乎没有噪声的情况下初始地驱动，然后在内燃机打开时产生噪声。声音合成可以为车辆提供单一类型的声音，而不管基于车辆操作采用的车辆动力驱动元件如何。
在框210处，过程200基于以下项确定用于输出的合成声音：选择由动力系统产生的声音的至少一个频率以驱动正弦波发生器的频率；基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成；以及将正弦波发生器输出与合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音。
在一个实施方案中，通过声频控制单元、声频控制单元、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元，以及路面噪声消除(RNC)单元执行至少一个频率的选择，以最大化发动机阶次噪声消除。根据另一实施方案，合成输出波文件包括基于波的合成，所述基于波的合成通过波文件在输入信号与用于内部电子声音合成(iESS)的音调控制速率之间的基于表的音调偏移来实现。在一个实施方案中，将正弦波发生器输出与合成波文件混合包括针对每个车辆操作模式和动力系统操作产生声音，并且混合转换每个模式和操作的声音输出。在一个实施方案中，通过消除至少一个选定频率的噪声来提供至少一个频率范围内的同时消除与合成。
在框215处，输出车辆的所确定声音。声音可以通过主动方式输出，其中声音被定位至车辆的位置。可以输出声音，以添加噪声并且从车辆的一个或多个源消除噪声。可以控制合成声音的输出，以提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。在一个实施方案中，控制合成声音的输出包括音调偏移，以形成声音的自然增加和减小中的至少一个。在一个实施方案中，控制合成声音的输出包括合成波的随机化以确保声音输出的不重复。在一个实施方案中，控制合成声音的输出包括控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。在一个实施方案中，控制合成声音的输出包括：合成波的随机化以确保声音输出的不重复；以及控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。
图3描绘根据一个或多个实施方案的控制装置的图形表示。根据一个实施方案，控制装置可以涉及用于车辆中的主动声音管理的电子装置。装置300是根据一个或多个实施方案的控制装置的表示。
根据一个实施方案，装置300包括控制器305、存储器310和主动噪声产生模块315。控制器305可以涉及被配置成引导装置的操作的处理器或控制装置。存储器310为可由控制器305执行的装置300的操作代码提供非暂时性存储。控制器305可以包括用于内部电子声音合成(iESS)的功能块，声频控制单元(例如，混合控制)、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元，以及路面噪声消除(RNC)单元。控制接口310可以包括装置的一个或多个控制元件。
可以将装置300的输出提供至车辆系统320。在某些实施方案中，控制器305可以与车辆系统320通信，以通过主动噪声产生模块315产生噪声。根据一个实施方案，控制器305包括相对于车辆系统320的输入端和输出端。控制器305上的输入端被配置成接收车辆信息以及由车辆产生的声音，并且控制器305的输出端可以输出合成声音。控制器305耦合至输入端和输出端，并且被配置成：确定车辆操作状态以及车辆的动力系统操作；以及检测由车辆的动力系统操作产生的声音。控制器305可以用于声学噪声管理系统，并且可以通过在若干模式中的一个模式之间交替的动力系统解决对车辆乘客的听觉反馈，所述模式包括：关闭、纯电动、燃烧、燃料电池，或其组合。控制器305被配置成基于以下项确定用于输出的合成声音：由动力系统产生的声音的至少一个频率的选择，以驱动正弦波发生器的频率；基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成；以及将正弦波发生器输出与合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音。控制器305被配置成控制合成声音的输出，其中所述合成声音的输出提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。控制器305可以包括声频控制单元、声频控制单元(例如，混合控制)、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元，以及路面噪声消除(RNC)单元，以最大化发动机阶次噪声消除。
图4描绘根据一个或多个实施方案的系统的图形表示。系统400包括放大器405，所述放大器可以被配置成提供主动噪声管理，如本文所论述。放大器405包括控制器410(例如，数字信号处理器)，以执行本文所描述的一个或多个功能。
根据一个实施方案，放大器包括iESS单元450或模块，以执行一个或多个声音的基于阶次的合成。在一个实施方案中，声音合成可以基于使用一个或多个振荡器的正弦合成。振荡器的频率可以由多个源驱动。这允许使用速度或车辆中的其它参考来形成声音。阶次生成器的频率可以具有以Hz为单位的偏移频率。这是为了处理与参数相关的频率，所述参数例如可以具有0值的速度。各种增益表控制个别或全部振荡器的量值与一个或多个车辆控制信号的关系。
放大器410可以接收如415所示的输入。输入415可以包括车辆加速度(例如，加速计)数据416、音频数据417、麦克风输入418、通过控制器局域网总线的速度、扭矩和油门数据419，以及用于修改产生的声音的调谐工具420。加速计数据416可以包括汽车应用的外围传感器接口(PSIS)、模拟、A2B，或其它数字接口，并且可以由现场可编程门阵列(FPGA)卡425(例如，集成电路)处理。网络处理器430可以馈送用于控制器410的输入数据。控制器410包括iESS单元450、混合控制单元455以及定位单元460，用于馈送EOC 440，所述EOC将输出提供至DSP输出缓冲器465。
控制器410包括定位单元460，用于将动力系统噪声置于预期的位置。控制器410包括EOC单元440，每当动力系统有效且具有强窄带噪声时，激活所述EOC单元。控制器410包括RNC单元435用于提供宽带噪声消除算法，所述宽带噪声消除算法可以用于消除由多个源(动力系统、路面噪声等)引起的结构振动相关的噪声。在一个实施方案中，RNC单元435从FPGA卡425接收外围传感器接口数据。根据一个实施方案，EOC单元440和RNC单元435的输出混合并且由DSP输出缓冲器465输出，以通过控制器410提供输出声音。放大器405可以包括数模转换器470和功率集成电路(IC)475，增强用于输出至扬声器480的信号增益，所述扬声器可以包括一个或多个扬声器。
图5描绘根据一个或多个实施方案的系统操作的图形表示。系统500被配置成提供主动噪声管理。根据一个实施方案，系统500将iESS添加至混合声音发生器；基于车辆模式混合不同合成方法；随机化控制信号以减小重复率；提供基于动力系统或用户控制事件触发的wav合成；以及允许用于处理稳态条件的特征(不同专利申请)。
系统500被配置用于声音层，所述声音层还可以具有包括调制的振荡器组，其中引导信号控制调制的深度和频率。在一个实施方案中，系统500提供基于正弦曲线的合成。与使用预定车辆信号来驱动正弦波发生器的频率的系统不同，系统550允许在调谐期间选择车辆信号。个别或全部振荡器的量值可以基于一个或多个车辆控制信号。根据一个实施方案，可以在框501处确定踏板位置，并且在框502处的增益与踏板位置表可以确定个别或全部振荡器的量值与一个或多个车辆控制信号。类似地，可以在框503处确定车辆速度，并且框504处的方差(例如，声音方差)与速度位置表可以确定声音信号的量值。框505处的随机化器可以将分量引入至声音，并且框506处的增益与速度表可以基于车辆速度产生声波。循环wav播放器507基于以下来平衡输出：框501处的踏板位置和框503处的速度，以及框502处的增益与踏板位置表和框506处的增益与速度表的输出。循环wav播放器507可以在框508处接收闪存存储器输入，用于产生声波。因此，可以基于车辆操作状态来提供车辆的声音合成。
根据一个实施方案，可以将框509处的方差与速度表和框510处的随机化器操作输出至框515处的速率与速度表，以将声音速率输出至循环wav播放器507。一个或多个触发器(如516所示)可以通过循环wav播放器507激活或启用输出，并且在一些情况下，从闪存存储器508触发一个或多个声音的选择。在一个实施方案中，系统500提供基于波的合成。与在整个控制范围内使用固定速度的wav文件的音调偏移相比，系统550允许输入信号与音调控制速率之间的基于表的平衡或灵活的平衡。
根据一个实施方案，循环wav播放器507将声波数据输出至增益混合器525。在一些实施方案中，将框524处较少层的确定馈送至增益混合器525，以减少声音输出的层。框523可以输出重复图案长度的控制信号。系统500被配置用于随机化，以确保声音从不重复。控制随机化器与速度或其它参数的方差提供了改变随机特性的能力。一个实例将是增加怠速时的随机性，以用强烈的声音吸引驾驶员的注意。系统500可以包括在框521处检测用于启动、换挡(例如，上/下)、关机等)中的一个或多个的触发事件。
根据一个实施方案，系统500包括确定动力系统操作。可以在框517处确定动力系统状态，例如，停车、空挡、驱动和电池功率。可以在框518处确定动力系统操作模式，例如，电力、内燃机功率、重生成、功率节省/效率，以及电力和内燃机功率的组合。基于在框517处确定的动力系统操作以及在框518处确定的动力系统操作模式，可以在框519处确定驱动模式。可以将驱动模式提供至增益混合器525，用于声音选择。
根据一个实施方案，例如速度、加速度的车辆操作状态可以控制声音输出的增益并且触发合成声音的增益。在框530处确定车辆速度，并且在框531处确定车辆加速度。在框535处，使用阈值范围来评估所需增益。在框540处，提供定时器操作以测量车辆操作特性的持续时间，以便确定声音输出。在框545处，定时器540可以设定触发。可以在框520处检测动力系统操作的变化，以在框545处复位触发器。系统500被配置成在车辆静止时允许操作，并且对于基于模式的层混合，提供针对关闭、停车、驱动(即，车辆准备出发)的唯一声音。因此，框545处的触发可以基于驱动条件和动力系统操作状态中的一个或多个。
系统500被配置用于在驱动时操作，使得基于动力系统状态的层混合提供混合声音的能力。例如，在电驱动期间，可能缺少来自IC发动机的一些噪声。这种声音特性包括在此模式期间播放的一个层。增益混合器525每模式产生一个或多个声音层。在框526处的层滤波基于来自框527的输入选择一个或多个声音层，从而提供滤波器参数和引导信号。在一个实施方案中，系统500提供正弦和波合成的混合。与使用简单的信号添加不同，系统550允许基于车辆操作模式(PRNDL)和动力系统操作(IC、电力、两者)进行管理。
在某些实施方案中，可以通过特定频率的选择来提供发动机阶次噪声消除。在框528处，提供声道混合以将合成声音和发动机阶次消除噪声混合。在一个实施方案中，系统500提供在相同频率范围内实现同时消除与合成。现有系统防止用于声音合成和发动机阶次消除的重叠频率范围。系统550允许消除至合成部分所指定的水平。框529处的触发增益控制声音至车辆的一个或多个局部点的输出。
系统500被配置用于wav合成，以提供声音设计可以含有非常复杂的声音的灵活性。系统500被配置用于音调偏移以形成如传统动力系统所预期的频率的自然增加/减小。
尽管已经参考本公开的示例性实施方案具体示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所主张实施方案的范围的情况下可以在其中进行形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种用于由车辆的控制装置对所述车辆进行主动声音管理的方法，所述方法包括：
通过控制装置确定车辆操作状态以及所述车辆的动力系统操作；
通过所述控制装置检测由所述车辆的所述动力系统操作产生的声音；
通过所述控制装置基于以下项确定用于输出的合成声音:
选择由所述动力系统产生的所述声音的至少一个频率以驱动正弦波发生器的频率，
基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成，以及
将正弦波发生器输出与合成的波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音；以及
通过所述控制装置控制所述合成声音的输出，其中所述合成声音的输出提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。
2.如权利要求1所述的方法，其中车辆操作状态包括关闭、停车、行驶和倒车，并且所述动力系统操作包括内燃机、电力以及内燃机和电力的组合的操作。
3.如权利要求1所述的方法，其中检测由所述动力系统产生的声音包括：确定由所述车辆的内燃机产生的至少一个频率。
4.如权利要求1所述的方法，其中通过声频控制单元、声频控制单元、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元以及路面噪声消除(RNC)单元执行至少一个频率的选择，以最大化发动机阶次噪声消除。
5.如权利要求1所述的方法，其中合成输出波文件包括基于波的合成，所述基于波的合成通过波文件在输入信号与用于内部电子声音合成(iESS)的音调控制速率之间的基于表的音调偏移来实现。
6.如权利要求1所述的方法，其中将正弦波发生器输出与所述合成的波文件混合包括针对每个车辆操作模式和动力系统操作产生声音，并且混合转换每个模式和操作的声音输出。
7.如权利要求1所述的方法，其中通过消除至少一个选定频率的噪声来提供至少一个频率范围内的同时消除与合成。
8.如权利要求1所述的方法，其中控制所述合成声音的输出包括音调偏移以形成声音的自然增加和减小中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中控制所述合成声音的输出包括合成波的随机化以确保声音输出的不重复。
10.如权利要求1所述的方法，其中控制所述合成声音的输出包括控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。
11.一种用于通过控制装置对车辆进行主动声音管理的系统，所述系统包括：
输入端，所述输入端被配置成接收车辆信息以及由所述车辆产生的声音；
输出端，所述输出端被配置成输出合成声音；以及
控制器，所述控制器耦合至所述输入端和输出端，所述控制器被配置成
确定车辆操作状态以及所述车辆的动力系统操作；
检测由所述车辆的所述动力系统操作产生的声音；
基于以下项确定用于输出的合成声音：
选择由所述动力系统产生的所述声音的至少一个频率以驱动正弦波发生器的频率，
基于动力系统操作将输出波文件与频率的音调偏移合成，以及
将正弦波发生器输出与所述合成波文件混合，以消除不需要的动力系统噪声并且产生车辆的所需声音；以及
控制所述合成声音的输出，其中所述合成声音的输出提供至少一个相同频率范围内的同时消除与合成。
12.如权利要求11所述的系统，其中车辆操作状态包括关闭、停车、行驶和倒车，并且所述动力系统操作包括内燃机、电力以及内燃机和电力的组合的操作。
13.如权利要求11所述的系统，其中检测由所述动力系统产生的声音包括：确定由所述车辆的内燃机产生的至少一个频率。
14.如权利要求11所述的系统，其中通过声频控制单元、声频控制单元、定位单元、发动机阶次噪声消除(EOC)单元以及路面噪声消除(RNC)单元执行至少一个频率的选择，以最大化发动机阶次噪声消除。
15.如权利要求11所述的系统，其中合成输出波文件包括基于波的合成，所述基于波的合成通过波文件在输入信号与用于内部电子声音合成(iESS)的音调控制速率之间的基于表的音调偏移来实现。
16.根据本公开的一个实施方案，提供用于基于阶次的声音合成的内部电子声音合成(iESS)的系统和过程。
17.如权利要求11所述的系统，其中将正弦波发生器输出与所述合成的波文件混合包括针对每个车辆操作模式和动力系统操作产生声音，并且混合转换每个模式和操作的声音输出。
18.如权利要求11所述的系统，其中通过消除至少一个选定频率的噪声来提供至少一个频率范围内的同时消除与合成。
19.如权利要求11所述的系统，其中控制所述合成声音的输出包括音调偏移以形成输出声音的自然增加和减小中的至少一个。
20.如权利要求11所述的系统，其中控制所述合成声音的输出包括：合成波的随机化以确保声音输出的不重复；以及控制随机化器相对于速度的方差，用于控制声音随机化特性。
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| KR20220109845A (ko) * | 2021-01-29 | 2022-08-05 | 현대자동차주식회사 | 차량의 사운드 출력 장치 및 방법 |
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| CN114339546A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 科大讯飞(苏州)科技有限公司 | 一种车辆声音播放方法、装置、存储介质及设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120130580A1 (en) * | 2010-05-26 | 2012-05-24 | Asako Omote | Artificial engine sound control unit, approaching vehicle audible system, and electric vehicle having them |
| CN102572650A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-07-11 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆的听觉平滑系统 |
| CN103650029A (zh) * | 2011-04-21 | 2014-03-19 | 大陆汽车系统公司 | 主动声音控制 |
| US20140228078A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Base Corporation | Motor Vehicle Noise Management |
| US20150197195A1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Bose Corporation | Engine Sound Management |
| US20160284334A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Bose Corporation | Vehicle Engine Harmonic Sound Control |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4945546B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2012-06-06 | 本田技研工業株式会社 | 能動型音響制御装置 |
| JP5359305B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2013-12-04 | パナソニック株式会社 | 能動型騒音制御装置 |
| EP2884489B1 (en) * | 2013-12-16 | 2020-02-05 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | Sound system including an engine sound synthesizer |
| US10147412B2 (en) * | 2016-02-04 | 2018-12-04 | Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America | Active noise control simulated noise audio output for active noise control testing |
| JP6795613B2 (ja) * | 2016-04-06 | 2020-12-02 | エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー | 音に能動的に影響を与えるためのシステムおよび方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120130580A1 (en) * | 2010-05-26 | 2012-05-24 | Asako Omote | Artificial engine sound control unit, approaching vehicle audible system, and electric vehicle having them |
| CN102572650A (zh) * | 2010-09-29 | 2012-07-11 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 车辆的听觉平滑系统 |
| CN103650029A (zh) * | 2011-04-21 | 2014-03-19 | 大陆汽车系统公司 | 主动声音控制 |
| US20140228078A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Base Corporation | Motor Vehicle Noise Management |
| US20150197195A1 (en) * | 2014-01-10 | 2015-07-16 | Bose Corporation | Engine Sound Management |
| US20160284334A1 (en) * | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Bose Corporation | Vehicle Engine Harmonic Sound Control |
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