CN114645808A - 车内发动机运行声音生成系统及生成方法和车辆 - Google Patents

车内发动机运行声音生成系统及生成方法和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种车内发动机运行声音生成系统及生成方法和车辆，本发明的生成系统包括设于空气滤清器下游的发动机进气管路上的采集单元，与采集单元相连的处理单元，与处理单元相连的执行单元，以及与执行单元相连的播放单元，采集单元为采集发动机进气管路内进气气流的共振频率，并输出与共振频率匹配的电信号，处理单元内存储有预设频谱样本，并接收处理电信号，且输出与电信号匹配的预设频谱信号，执行单元接收处理预设频谱信号，并输出与预设频谱信号匹配的音频信号，播放单元位于车厢内，且用于将音频信号播出。本发明的车内发动机运行声音生成系统能够使驾驶者更好感知发动机运行情况，而可提升车辆的驾驶体验。

Description

车内发动机运行声音生成系统及生成方法和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车内发动机运行声音生成系统，同时，本发明还涉及一种基于上述系统的车内发动机运行声音生成方法，以及具有上述车内发动机运行声音生成系统的车辆。
背景技术
随着车辆的日益普及，消费者对车辆使用时的趣味性等要求不断提升，原来人们希望车厢内越安静越好，但现在越来越多的人，尤其是车辆玩家希望能够在驾驶中感受到发动机的运行情况，特别是发动机加速或减速时的运行情况。而目前的设计中，均是通过对排气系统的设置以实现排气声浪的特效，不过由于排气声音处于车外，实际效果上仍有不足，限制了车辆驾驶体验的提升。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车内发动机运行声音生成系统，以能够提升车辆驾驶体验。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车内发动机运行声音生成系统，其包括：
采集单元，设于空气滤清器下游的发动机进气管路上，并被配置为采集所述发动机进气管路内进气气流的共振频率，且输出与所述共振频率匹配的电信号；
处理单元，与所述采集单元相连，所述处理单元内存储有预设频谱样本，且所述处理单元被配置为接收处理所述电信号，并输出与所述电信号匹配的预设频谱信号；
执行单元，与所述处理单元相连，且所述执行单元被配置为接收处理所述预设频谱信号，并输出与所述预设频谱信号匹配的音频信号；
播放单元，与所述执行单元相连，并位于车厢内，且所述播放单元被配置为将所述音频信号播出。
进一步的，所述发动机进气管路上设有涡轮增压器，所述采集单元位于所述空气滤清器和所述涡轮增压器之间。
进一步的，所述采集单元靠近所述涡轮增压器设置。
进一步的，所述采集单元采用振膜式谐振传感器。
进一步的，所述处理单元采用车辆ECU。
进一步的，所述执行单元采用音频控制器。
进一步的，所述播放单元采用扬声器。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明所述的车内发动机运行声音生成系统，通过对发动机进气管路内进气气流共振频率的采集，可借由进气气流随发动机运行工况的变化，实现对发动机当前运行工况状态的采集，并且经由处理单元和执行单元的处理，以及利用播放单元在车厢内播出与采集信息相匹配的预设音频，由此能够使得驾驶者通过所播放的音频更好地感知发动机运行情况，而可提升车辆的驾驶体验。
本发明的另一目的在于提出一种车内发动机运行声音生成方法，其包括采集空气滤清器下游的发动机进气管路内进气气流的共振频率，并将与所述共振频率匹配的预设频谱样本以音频信号的形式在车厢内播出。
进一步的，所述发动机进气管路上设有涡轮增压器，且于所述空气滤清器和所述涡轮增压器之间采集所述发动机进气管路内进气气流的共振频率。
此外，本发明也提出有一种车辆，所述车辆上具有如上所述的车内发动机运行声音生成系统。
本发明的车内发动机运行声音生成方法及车辆相较于现有技术具有的有益效果与上述生成系统相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车内发动机运行声音生成系统的构成图；
图2为本发明实施例所述的车内发动机运行声音生成系统的信号传递路径图；
附图标记说明：
1、空气滤清器；2、发动机进气管路；3、涡轮增压器；4、采集单元；5、处理单元；6、执行单元；7、播放单元。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例涉及一种车内发动机运行声音生成系统，结合于图1中所示的，该系统整体上包括设于空气滤清器1下游的发动机进气管路2上的采集单元4，与该采集单元4相连的处理单元5，与处理单元5相连的执行单元6，以及与执行单元6相连的播放单元7。
其中，上述的采集单元4也被配置为用于采集发动机进气管路2内进气气流的共振频率，且输出与共振频率匹配的电信号。在具体实施时，该采集单元4可采用振膜式谐振传感器，并且仍参见图1所示的，本实施例中作为一种实施形式，在发动机进气管路2上也设置有涡轮增压器3，而此时采集单元4即位于空气滤清器1和涡轮增压器3之间，同时，采集单元4也优选靠近涡轮增压器3设置，以能够获得更好的采集效果。
本实施例中，采集单元4采用的振膜式谐振传感器，其通常以圆形恒弹性合金膜片作为敏感元件，膜片的固有振动频率可随膜片上所受气流压力的变化而变化，且通过传感器内相应的测量电路便可获得与被测气流压力成一定关系的频率信号，而该频率信号也即以相匹配的电信号的形式输出。
本实施例的处理单元5内存储有预设频谱样本，且该处理单元5也被配置为接收处理上述电信号，并能够输出与电信号匹配的预设频谱信号。
具体来说，上述预设频谱样本也即预设置的按频率排布的谐振荡的幅值集合，并且以上所述的预设频谱信号便是指幅值信息。而对于以上由电信号形式输出的频率信号，不同的频率信号也便对应着不同的谐振荡幅值，所以此处的频率信号与对应的谐振荡幅值之间的关联，也便是所述的电信号(也即频率信号)和预设频谱信号之间的匹配关系。
在具体实施时，预设频谱样本根据设计需求进行设定便可，且同样的，下述的执行单元6将接收的预设频谱信号处理成设定幅值下的何种音频，其亦基于设计需求进行选择即可。而一般的，例如可使得处理得到的音频信号为模仿发动机运行时所发出的声音类型，且音频幅值的不同即与发动机加速或减速时的声音相仿，如此则能够给予驾驶者更好的音质感受。
本实施例中，在具体实施例时，处理单元5例如可采用车辆ECU，而对于处理单元5中预设频谱样本的存储，以及处理单元5基于接收的电信号调用预设频谱样本，以由此输出与电信号匹配的预设频谱信号，其采用现有常规的编程手段实施即可。
本实施例的执行单元6被配置为接收处理预设频谱信号，并输出与预设频谱信号匹配的音频信号，而播放单元7位于车厢内，且播放单元7即被配置为将所述的音频信号播出。
此时，在具体实施时，执行单元6一般采用音频控制器，且该音频控制器选用能够将接收的预设频谱信号处理成相应幅值下的声音类型的现有产品便可。而关于声音类型，其如前文中所述的基于设计需求进行设定即可。
另外，本实施例的播放单元7采用扬声器便可，且该播放单元7例如可采用单独固定在车厢中仪表板处的扬声器，或者，使得播放单元7采用车辆上既有的扬声器也是可以的。
本实施例的车内发动机运行声音生成系统在使用时，再参照图2中所示的，其所对应的生成方法主要即包括采集空气滤清器1下游的发动机进气管路2内进气气流的共振频率，并将与共振频率匹配的预设频谱样本以音频信号的形式在车厢内播出。
具体而言，对发动机进气管路2内进气气流共振频率的采集也便通过上述的采集单元4进行，而在采集后，采集单元4输出电信号至处理单元5，处理单元5再如上所述的调用预设频谱样本，将与电信号匹配的预设频谱信号输出至执行单元6，执行单元6再将接收的预设频谱信号转变为匹配的音频信号。该预设幅值与预设声音类型的音频信号输出至播放单元7，即最终由播放单元7播放，而在车厢内生成所需的与发动机运行工况相匹配的声音。
本实施例的车内发动机运行声音生成系统，通过对发动机进气管路2内进气气流共振频率的采集，可借由进气气流随发动机运行工况的变化，实现对发动机当前运行工况状态的采集，并且经由处理单元5和执行单元6的处理，以及再利用播放单元7在车厢内播出与采集信息相匹配的预设音频。由此可使得驾驶者通过所播放的音频更好地感知发动机运行情况，从而能够提升车辆的驾驶体验。
此外，本实施例也涉及一种车辆，该车辆上即具有以上的车内发动机运行声音生成系统。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车内发动机运行声音生成系统，其特征在于，包括：
采集单元(4)，设于空气滤清器(1)下游的发动机进气管路(2)上，并被配置为采集所述发动机进气管路(2)内进气气流的共振频率，且输出与所述共振频率匹配的电信号；
处理单元(5)，与所述采集单元(4)相连，所述处理单元(5)内存储有预设频谱样本，且所述处理单元(5)被配置为接收处理所述电信号，并输出与所述电信号匹配的预设频谱信号；
执行单元(6)，与所述处理单元(5)相连，且所述执行单元(6)被配置为接收处理所述预设频谱信号，并输出与所述预设频谱信号匹配的音频信号；
播放单元(7)，与所述执行单元(6)相连，并位于车厢内，且所述播放单元(7)被配置为将所述音频信号播出。
2.根据权利要求1所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述发动机进气管路(2)上设有涡轮增压器(3)，所述采集单元(4)位于所述空气滤清器(1)和所述涡轮增压器(3)之间。
3.根据权利要求2所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述采集单元(4)靠近所述涡轮增压器(3)设置。
4.根据权利要求1所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述采集单元(4)采用振膜式谐振传感器。
5.根据权利要求1所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述处理单元(5)采用车辆ECU。
6.根据权利要求1所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述执行单元(6)采用音频控制器。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的车内发动机运行声音生成系统，其特征在于：所述播放单元(7)采用扬声器。
8.一种车内发动机运行声音生成方法，其特征在于：包括采集空气滤清器(1)下游的发动机进气管路(2)内进气气流的共振频率，并将与所述共振频率匹配的预设频谱样本以音频信号的形式在车厢内播出。
9.根据权利要求8所述的车内发动机运行声音生成方法，其特征在于：所述发动机进气管路(2)上设有涡轮增压器(3)，且于所述空气滤清器(1)和所述涡轮增压器(3)之间采集所述发动机进气管路(2)内进气气流的共振频率。
10.一种车辆，其特征在于：所述车辆上具有权利要求1至7中任一项所述的车内发动机运行声音生成系统。
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