CN116811728A - 用于生成虚拟声音的设备和方法 - Google Patents

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尹泰建
朴东喆
赵恩洙
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Abstract

提供了用于生成虚拟声音的设备和方法，以根据车辆的行驶情况生成虚拟声音。该设备包括：检测装置，被配置为检测车辆环境数据；声音输出装置，被配置为播放并输出虚拟声音；以及处理装置，与检测装置和声音输出装置连接。处理装置被配置为使用车辆环境数据和基于大数据的声音数据库在零到百条件下生成虚拟声音并且控制声音输出设备播放生成的虚拟声音。

Description

用于生成虚拟声音的设备和方法
相关申请
本申请要求于2022年3月21日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2022-0034839号的权益，通过引用将其全部内容结合在此。
技术领域
本公开的实施方式涉及用于生成虚拟声音的设备和方法，以根据车辆的行驶情况生成虚拟声音。
背景技术
当电气化车辆(例如，电动车辆、氢电动车辆等)使用其电动机行驶时，因为电气化车辆中不存在发动机声音，所以行人难以意识到接近的电气化车辆。为了解决该问题，生成虚拟发动机声音并允许行人意识到虚拟发动机声音的虚拟发动机声音系统(VESS)或声学车辆警告系统(AVAS)已经被开发并且已经被强制安装在电气化车辆中。
VESS或AVAS使用电子声音生成器(ESG)实现发动机声音。ESG安装在车辆的前围上盖板上以在生成发动机声音时使用车身振动生成附加声音(或结构振动声音)。然而，由于同位异音出现在装有ESG的车身前罩支架和前罩顶盖的焊接部分，因此结构加固和隔振的质量成本过高。
发明内容
已经做出本公开以解决在现有技术中出现的上述问题，同时保持由现有技术实现的优势不受影响。
本公开的一方面提供一种用于生成虚拟声音的设备和方法，以结合行驶环境和在零到百条件下的油门踏板响应性生成虚拟声音。
本公开要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
根据本公开的一方面，一种用于生成虚拟声音的设备可包括：检测装置，检测车辆环境数据；声音输出装置，播放并输出虚拟声音；以及处理装置，与检测装置和声音输出装置连接。处理装置可被配置为在零到百条件下基于车辆环境数据和基于大数据的声音数据库生成虚拟声音，并且可被配置为控制声音输出装置以播放生成的虚拟声音。
处理装置可被配置为当油门踏板完全操作在停止状态下时确定车辆行驶状态满足零到百模式进入条件。
处理装置可被配置为基于油门位置传感器(APS)输出信号确定油门踏板响应性，可被配置为基于油门踏板响应性计算用于感测行驶加速度的动力，并且可被配置为基于所计算的动力输出虚拟声音控制信号。
处理装置可被配置为基于车速和油门踏板响应性以三个阶段实现虚拟声音。
处理装置可被配置为分析使用安装在车辆外部的相机获得的图像以估计行驶环境并且可被配置为基于估计的行驶环境调整虚拟声音的音量。
处理装置可被配置为合成动物声音与排气声音以生成虚拟声音。
处理装置可被配置为使用共振峰滤波器合成动物声音与排气声音。
处理装置可被配置为基于油门踏板开度确定虚拟声音的冲击定时(impacttiming)。
声音输出装置可被配置为在播放虚拟声音时控制低音扬声器、内部扬声器或外部扬声器中的至少一个的声音输出。
根据本公开的另一方面，一种用于生成虚拟声音的方法可包括：在零至百条件下基于车辆环境数据和基于大数据的声音数据库生成虚拟声音；并且控制声音输出装置以播放虚拟声音。
生成虚拟声音可包括：当油门踏板完全操作在停止状态下时，确定车辆行驶状态满足零到百模式进入条件。
生成虚拟声音的步骤可包括：基于APS输出信号确定油门踏板响应性；基于油门踏板响应性计算用于行驶加速度感觉的动力；以及基于所计算的动力输出虚拟声音控制信号。
生成虚拟声音可包括基于车速和油门踏板响应性以三个阶段实施虚拟声音。
虚拟声音的生成可包括分析使用安装在车辆外部的相机获得的图像以估计行驶环境并且基于估计的行驶环境调整虚拟声音的音量。
生成虚拟声音可包括将动物声音与排气声音合成以生成虚拟声音。
虚拟声音的生成可包括使用共振峰滤波器将动物声音与排气声音合成。
控制声音输出装置可包括基于油门踏板开度确定虚拟声音的冲击定时。
控制声音输出装置可包括当播放虚拟声音时控制低音扬声器、内部扬声器或外部扬声器中的至少一个的声音输出。
附图说明
从以下结合附图的详细描述中，本公开的上述和其他目的、特征以及优点将变得更加显而易见：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的用于生成虚拟声音的设备的配置的框图；
图2是示出根据本公开的示例性实施例的控制虚拟声音的过程的流程图；
图3是示意性示出根据本公开的示例性实施方式的虚拟行驶模拟构造过程的示图；
图4是示出了根据本公开示例性实施方式的在虚拟行驶模拟装置中调节虚拟声音的过程的示图；
图5是示出根据本公开的示例性实施方式的实现排气声音的过程的示图；
图6是示出了根据本公开内容的示例性实施方式的声源混合逻辑的示图；以及
图7为说明根据本发明的示范性实施例的用于生成虚拟声音的方法的流程图。
具体实施方式
应当理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆”或其他类似术语通常包括机动车辆，例如包括运动型多功能车(SUV)的乘用车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、包括各种船舶、飞机等，包括混合动力汽车、电动汽车、插电式混合动力电动汽车、氢动力汽车和其他替代燃料汽车(例如源自石油以外资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两种或更多种动力源的车辆，例如，汽油动力和电动车辆。
本文中使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的，而并非旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。这些术语仅旨在区分一个部件与另一个部件，并且这些术语不限制组成部件的性质、顺序或顺序。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括”指定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或它们的组。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。在整个说明书中，除非明确地描述为相反，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变体将被理解为暗示包含所述元件，但不排除任何其他元件。另外，说明书中描述的术语“单元”、“-器”、“-者”和“模块”意指用于处理至少一个功能和操作的单元，并且可以通过硬件组件或软件组件及其组合来实现。
尽管示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是应理解，示例性处理也可以通过一个或多个模块来执行。此外，应当理解，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器并且被特别编程以执行本文描述的过程的硬件设备。存储器被配置为存储模块，并且处理器具体地被配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。
此外，本公开的控制逻辑可体现为在计算机可读介质上的非易失性计算机可读介质，该计算机可读介质包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROMs、磁带、软盘、闪存行驶器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦合的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)。
除非特别说明或从上下文显而易见，否则如本文所使用的，术语“约”应理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”可以被理解为在所述值的10％,9％,8％,7％,6％,5％,4％,3％,2％,1％,0.5％,0.1％,0.05％或0.01％内。除非上下文另外清楚，否则本文提供的所有数值由术语“约”修饰。
在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开的一些实施方式。在附图中，相同的参考标号在全文中用于指代相同或等同的元件。此外，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地模糊本公开的主旨。
在描述根据本公开的实施方式的部件时，可以使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，而不限制相应的元件，而与相应的元件的顺序或优先级无关。此外，除非另外定义，否则在此使用的包括技术术语和科学术语的所有术语将被解释为本披露所属领域的惯用术语。如在通常使用的词典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有理想的或过于正式的含义。
图1是示出根据本公开的实施方式的用于生成虚拟声音的设备的配置的框图。
用于生成虚拟声音的设备100可被配置为装载到使用电动机行驶的诸如电动车辆(EV)、插电式混合电动车辆(PHEV)和/或混合电动车辆(HEV)的电气化车辆中。用于生成虚拟声音的设备100可以被配置为基于用户的听力体验设计虚拟声音，并且可以被配置为通过音调调节和油门踏板响应性调节来个性化虚拟声音。
参见图1，用于生成虚拟声音的设备100可包括通信装置110、检测装置120、存储器130、声音输出装置140和处理装置150。
通信装置110可以被配置为辅助设备100与装载到电气化车辆(在下文中，称为“车辆”)中的电子控制单元(ECU)通信。通信装置110可以包括使用CAN协议发送和接收控制器局域网(CAN)消息的收发器。通信装置110可以被配置为辅助设备100与外部电子装置(例如，终端、服务器等)通信。通信装置110可包括无线通信电路、有线通信电路等。
检测装置120可被配置为检测行驶信息和/或环境信息(即，车辆内部环境信息和/或车辆外部环境信息)。检测装置120可被配置为使用装载到车辆中的传感器和/或ECU检测诸如驾驶员转向角(或方向盘转向角)、轮胎转向角(或横拉杆)、车速、马达每分钟转数(RPM)、电机扭矩、和/或油门踏板开度的行驶信息。油门位置传感器(APS)、转向角传感器、麦克风、图像传感器、距离传感器、轮速传感器、高级驾驶员辅助系统(ADAS)传感器、3-轴加速计、惯性测量单元(IMU)等可用作传感器。ECU可以是电机控制单元(MCU)、车辆控制单元(VCU)等。
存储器130可以包括基于大数据的声音数据库(DB)。基于大数据的声音DB可包括面向未来的DB、人类语音DB、自然声音DB、动物声音DB、以及排气声音DB。面向未来的DB可以包括太空船声音等。人类语音DB可以包括家庭语音、演员语音等。自然声音DB可包括波浪的声音、大雨的声音、风的声音等。此外，动物声音DB可包括老虎声音、狮子声音等。排气声音DB可包括回火声音等。存储器130可被配置为存储诸如轮胎打滑声音、警告声音、行驶声音、加速声音和/或转弯声音的虚拟声音的声源。
存储器130可被配置为存储情绪识别模型、声音设计算法、音量设置算法、音量控制逻辑、声音均衡器逻辑等。可基于基于声音的情绪因子和基于动态特征的情绪因子来实现情绪识别模型。基于声音的情绪因子可包括降档情绪的加速和减速、漂移情绪的滑动和踏板响应性、轮胎打滑和行驶的排气声音和响应情绪等。基于动态特征的情绪因子可包括声音反馈情绪的振动、乘坐舒适性情绪的体刚度、可操纵性情绪的底盘平衡等。基于声音的情绪因子和基于动态特征的情绪因子可通过预先评估车辆动力学性能和行驶情绪之间的相关性来导出。例如，停车加速时的打滑、换挡时的急动和急加速节气门全开(WOT)情绪因子相关性可通过车速和没答复RPM随时间的变化来评估。可以通过横摆率和侧滑角随时间的变化来分析除了转弯时的机动性之外的动态特征情绪因子相关性。声音设计算法可以包括高性能声音均衡器逻辑，其中考虑发动机声音的发动机声音均衡器(ESE)逻辑通过目标简档和发动机信息(例如，RPM、节流阀开度、扭矩等)被添加到现有的主动声音设计(ASD)功能中。
存储器130可以是存储由处理装置150执行的指令的非暂时性存储介质。存储器130可包括存储介质中的至少一个，诸如，随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除和可编程ROM(EEPROM)、可擦除和可编程ROM(EPROM)、硬盘行驶器(HDD)、固态盘(SSD)、嵌入式多媒体卡(eMMC)、通用闪存(UFS)和/或网络存储器。
声音输出装置140可被配置为将虚拟声音播放并输出至安装在车辆内部和/或外部的扬声器。声音输出装置140可以被配置为播放和输出预先存储或实时流传输的声源。声音输出装置140可包括放大器、声音播放装置等。声音播放装置可被配置为在处理装置150的指令下调整并播放声音的音量、音调(或声音质量)、声音图像等。声音播放装置可包括数字信号处理器(DSP)、微处理器等。放大器可被配置为放大从声音播放装置播放的声音的电信号。
处理装置150可与各个部件110至140电连接。处理装置150可包括诸如专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、微控制器和/或微处理器等处理装置中的至少一个。
处理装置150可被配置为在车辆行进时通过检测装置120检测(或获得)驾驶员操纵信息、车辆内部环境信息、车辆外部环境信息等。这里，驾驶员操纵信息可包括驾驶员转向角、轮胎转向角等。车辆内部环境信息可以包括诸如室内空气温度、油门踏板开度、基于轮速的车速和/或节气门开度的信息。车辆外部环境信息可以包括室外空气温度、基于GPS的车速等。处理装置150可被配置为基于驾驶员操纵信息、车辆内部环境信息、车辆外部环境信息等设计虚拟声音，并且可被配置为调整虚拟声音的音调、音量等。
处理装置150可被配置为在车辆行进时使用检测装置120来检测驾驶员的操纵。换言之，处理装置150可被配置为检测压下油门踏板的程度(或者油门踏板位置、压下的油门踏板的量、油门踏板压力的量等)。处理装置150可被配置为基于油门踏板被下压的程度，即，APS感测值(或APS输出信号)，确定车辆行驶状态。当在车辆停止的状态下油门踏板被完全压下时，处理装置150可被配置为确定车辆行驶状态满足零到百条件(或者急加速行驶条件)。在此，零到百(zero to hundred)指的是在停止状态下将油门踏板完全压下直到100km/h(或60英里/h)所花费的时间。
处理装置150可被配置为在零到百条件下结合行驶环境(例如，乡村道路、市区、隧道内部等)、车速、RPM、油门踏板响应性等生成虚拟声音(或情绪声音、零到百声音、加速声音等)。此外，处理装置150可被配置为使用油门踏板响应性和基于大数据的声音DB来控制虚拟声音。此时，处理装置150可被配置为使用情绪声音设计算法。处理装置150可被配置为首先选择能够经历高性能声音的四个行驶声音情绪模型以实施情绪声音设计算法。四个行驶声音情绪模型可分成运动(SPORTY)、高性能(HIGH PERFORMANCE,)、赛车(touring carracing，TCR)以及个人(PERSONAL)。这里，个人可以通过额外使用考虑个性化的算法来提出情绪声音。接下来，处理装置150可配置为通过为每个音量定制行驶声音并进行注册以实施高性能车辆情绪模型来进行优化。最后，处理装置150可被配置为借助于音量和音调设计以三个阶段实现零到百声音，以提供冲击声音。
处理装置150可被配置为基于油门踏板响应性和车速分三个阶段生成加速声音。换言之，处理装置150可被配置为将急加速行驶条件分成三个阶段，并且可被配置为根据急加速行驶阶段(或者零到百阶段)控制加速声音。急加速的第一步是指油门踏板被完全压下并且车速小于第一加速间隔(大于0kph并且小于或等于100kph)的状态。急加速的第二阶段是增压模式，其中在油门踏板被完全下压的状态下再次完全下压油门踏板，并且急加速的第二阶段是指车速小于第二加速间隔(大于100kph且小于或等于160kph)的状态。急加速的第三步是指油门踏板响应性是增压模式并且车速小于第三加速间隔(大于160kph并且小于或等于200kph)的状态。此后，处理装置150可被配置为根据车辆的急加速行驶条件(或者零到百条件)生成虚拟声音。
处理装置150可被配置为控制声音输出设备140以在零到百条件下播放并输出声音。虚拟声音可以是其中老虎咆哮的声音(即，动物声音)和实际车辆的发动机回火声音(即，排气声音)彼此合成的声音。
处理装置150可被配置为基于车辆的后燃信号分开播放后燃声音。在一般的后燃声音播放方案中，声源位于真实排气歧管中，使得驾驶员识别来自车辆后方的声音。本实施例可以被配置为解决由于车辆封装的限制而限制声音播放装置的布置的问题，并且可以被配置为使用分声播放技术(sound division playback technology)来提供各种模式的后燃声音。作为实例，与一般的音乐播放不同，本实施例可以被配置为对播放后燃声音的声道进行划分，以减小位于车辆前方的声音播放装置的声压并增大位于车辆后方的声音播放装置的声压，从而提供与内燃机的后燃声音不同的情绪。此外，本发明能够调节每个声道的延迟，以调节声音彼此相遇的位置，从而提供与内燃机的后燃声音不同的情绪。这样，由于使用了分声播放技术，因此增加了设计的自由度，可以播放各种原始虚拟声音。
图2是示出根据本公开的实施例的控制虚拟声音的过程的流程图。
图1的处理装置150可被配置为借助于APS控制执行零到百声音情绪设计(zero tohundred sound emotion design)。APS控制是调整油门踏板开度的函数，这是针对实际车辆的恒定速度或加速行驶条件的声音设计的过程。
在S110中，处理装置150可被配置为接收从APS输出的APS输出信号。在S120中，处理装置150可被配置为基于接收的APS输出信号确定油门踏板响应性。油门踏板响应性可以分为“中间”、“完全”和“增压”。
在S130中，处理装置150可以被配置为基于油门踏板响应性计算功率，即，用于行驶加速度感觉的音量和音调。在S140中，处理装置150可被配置为基于所计算的电力输出加速声音控制信号。
图3是示意性示出根据本公开的实施方式的虚拟行驶模拟构造处理的示图。
参考图3，虚拟行驶模拟模型(或逻辑)可以通过在虚拟环境中测量实际车辆内部噪声测量数据和用于实际车辆行驶模拟的每个放大器的传递函数而开发。详细地，可以测量每个车辆规格的内部噪声并且可以使用测量的数据生成车辆模型。可以测量每个放大器的传递函数，并且可以基于所测量的每个放大器的传递函数生成内部声场输出模型(即，ASD声音输出模型)。生成的车辆模型和生成的ASD声音输出模型可以彼此集成，以构造虚拟行驶模拟模型，即，ASD硬件在环仿真(HiLS)。虚拟行驶模拟模型可被配置为调谐用于各种放大器规格的虚拟环境声音。
图4是示出了根据本公开的实施方式的在虚拟行驶模拟装置中调节虚拟声音的处理的示图。
参照图4，当油门踏板被操纵时，噪声、振动、声振粗糙度(NVH)模拟器210可被配置为检测油门踏板压力的量(①)。NVH模拟器210可被配置为根据油门踏板压力的量计算参数(或者在模拟器模型中计算的参数)并且可被配置为将计算的参数传递给CAN接口220(②)。参数可以包括RPM、速度、油门踏板传感器(APS)值、扭矩等。
CAN接口220可被配置为将包括由NVH模拟器210计算的参数的CAN信号传送至连接端子230(③)。连接端子230可被配置为将CAN信号传递至AMP 240(④)。AMP 240可以被配置为接收声音调谐程序250的调谐参数(⑤)。
AMP 240可以被配置为根据转向参数和CAN信号计算输出信号(⑥)。AMP 240可被配置为将计算的输出信号传送至连接端子230(⑦)。连接端子230可被配置为将输出信号传送至声音播放控制器260(⑧)。
声音播放控制器260可被配置为将从连接端子230输入的六个或者七个输出信号转换为立体声(⑨)。声音播放控制器260可以配置为输出所转换的立体声(即，ASD声音)(⑩)。
NVH模拟器210可被配置为输出记录在实际车辆中的声音(或默认内部声音)耳机270可以被配置为实时地将从NVH模拟器210输出的声音(即，默认声音)与从声音播放控制器260输出的立体声(即，ASD声音)同步和合成/>耳机270可被配置为输出合成立体声(或复合声音)/>NVH模拟器210可以被配置为将复合声音与预定的目标声音进行比较，可以被配置为当复合声音与目标声音一致时选择复合声音，并且可以被配置为将比较结果反馈回ASD装置260，以在生成ASD声音时反映它，当复合声音与目标声音不一致时，因此重复它，直到输出与目标声音一致的复合声音为止。在这种情况下，目标声音可以是在理想情况下的复合声音，当从车辆输出目标声音时，复合声音可能劣化以被听到。因此，本公开的实施方式可将实际输出至车辆的复合声音校正为接近目标声音。
图5是示出根据本公开的实施方式的实现排气声音的过程的示图。
为了实施排气声音，在S210中，图1中用于生成虚拟声音的设备100的处理装置150可以配置为提取设计(即，ASD)所必需的阶(order)。换言之，处理装置150可被配置为提取多级阶。此时，处理装置150可被配置为将每个阶的目标声音的声压与目标车辆声音的声压进行比较以选择声音设计所需的阶。处理装置150可被配置为针对每个阶使用根据目标车辆的RPM的声压曲线。
在S220中，处理装置150可被配置为针对每个提取的阶生成廓线(profile)。换言之，处理装置150可被配置为通过针对每个阶的目标声音和目标车辆声音的线性回归分析来计算间隔声压差，以生成声压文件。
在S230中，处理装置150可被配置为自动生成扭矩校正廓线并且可被配置为使用所生成的扭矩校正廓线实现声音。处理装置150可被配置为根据用于各个阶的RPM生成油门踏板开度曲线，并且可被配置为根据代表性RPM选择油门踏板开度曲线。处理装置150可被配置为根据代表性RPM基于所选择的油门踏板开度曲线生成扭矩校正廓线。
图6是示出根据本公开的实施方式的声源混合逻辑的示图。
首先，图1的处理装置150可被配置为分析与先前选择的车辆概念匹配的动物声音的声源。处理装置150可被配置为使用快速傅里叶变换(FFT)将动物声音中的动物语音信号分成三个频域。处理装置150可以被配置为在每个划分的频域中提取特征向量并且可以被配置为将用于每个频率的权重分配给提取的特征向量。处理装置150可被配置为基于人类听觉体验模型来强调动物语音信号共振峰。
处理装置150可被配置为使用共振峰滤波器执行通过声源分析的动物声音和用于车辆开发的默认声音的声音质量合成。处理装置150可以被配置为将模拟动物语音信号转换为数字动物语音信号。处理装置150可被配置为结合车速(或者低速、中速以及高速)和RPM合成通过声源分析提取的三个频域的动物声音和排出声音。处理装置150可以被配置为基于油门踏板开度确定冲击定时。处理装置150可被配置为基于行驶环境(例如，乡村道路、隧道内部等)生成音量校正廓线。此外，处理装置150可被配置为根据行驶环境控制零至百声音。例如，处理装置150可被配置为根据行驶环境来添加低音扬声器，或者可被配置为选择内部和外部扬声器(或者内扬声器和外扬声器)。
图7是示出根据本公开的实施例的用于生成虚拟声音的方法的流程图。
在S310中，图1中用于生成虚拟声音的设备100的处理装置150可被配置为检测车辆的零到百。当在停止状态下油门踏板完全操作时，处理装置150可被配置为确定车辆行驶状态满足零到百模式进入条件。
当检测到零到百时，在S320中，处理装置150可被配置为使用车辆环境数据和基于大数据的声音DB设计虚拟声音。车辆环境数据可以包括行驶环境、急加速行驶阶段、车速、RPM、油门踏板响应性等。处理装置150可被配置为使用车辆外部的相机获得图像。处理装置150可被配置为分析由相机获得的图像以估计(或识别)行驶环境，例如，隧道内部、市区、乡村道路等。此时，处理装置150可被配置为使用基于人工神经网络的图像分析算法(例如，视觉卷积神经网络(CNN)等)。处理装置150可被配置为通过CAN接口接收包括车辆环境数据的CAN信号。CAN接口可以包括在处理装置150与AMP之间执行CAN信号发送和接收的CAN播放器。处理装置150可被配置为使用情绪声音设计算法结合车辆环境数据将动物声音与排气声音合成，以生成虚拟声音(或零到百声音)。处理装置150可被配置为在合成动物声音与排气声音时使用共振峰滤波器。
在S330中，处理装置150可被配置为校正根据行驶环境设计的虚拟声音的音量。当使用零到百音量校正算法将行驶环境(或行驶地点)识别为乡村道路时，处理装置150可被配置为将音量调整至+3dB。当行驶环境(或行驶地点)被识别为隧道内部时，处理装置150可被配置为将音量调节至+7dB。
在S340中，处理装置150可被配置为播放校正的虚拟声音。处理装置150可被配置为使用图1的声音输出设备140来播放和输出虚拟声音。声音输出设备140可以被配置为根据处理装置150的控制命令控制低音扬声器、内部扬声器或外部扬声器中的至少一个。
本公开的实施方式可被配置为在零到百条件下结合行驶环境和油门踏板响应性生成虚拟声音，从而为驾驶员提供乐趣和情绪满意度。
在上文中，虽然已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是在不背离在所附权利要求中要求保护的本公开的精神和范围的情况下，可由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变。因此，本公开的实施方式并非旨在限制本公开的技术精神，而是仅出于说明性目的而提供。本公开的范围应基于所附权利要求来解释，并且与权利要求等同的范围内的所有技术构思应包括在本公开的范围内。

Claims (18)

1.一种用于生成虚拟声音的设备，所述设备包括：
检测装置，被配置为检测车辆环境数据；
声音输出装置，被配置为播放并输出所述虚拟声音；以及
处理装置，与所述检测装置和所述声音输出装置相连，所述处理装置被配置为：
在零到百条件下基于所述车辆环境数据和基于大数据的声音数据库生成所述虚拟声音；以及
控制所述声音输出装置播放所生成的虚拟声音。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为当在停止状态下油门踏板被完全操作时确定车辆行驶状态满足零到百模式进入条件。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为：
基于油门位置传感器(APS)输出信号确定油门踏板响应性，
基于所述油门踏板响应性计算用于行驶加速感觉的功率；以及
基于所述功率输出虚拟声音控制信号。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为基于车速和油门踏板响应性分三个阶段实施所述虚拟声音。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为：
分析使用安装在车辆外部的相机获得的图像以估计行驶环境；以及
基于估计的所述行驶环境调整所述虚拟声音的音量。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为将动物声音与排气声音合成以生成所述虚拟声音。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理装置被配置为使用共振峰滤波器将所述动物声音与所述排气声音合成。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理装置被配置为基于油门踏板开度确定所述虚拟声音的冲击定时。
9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述声音输出装置被配置为当播放所述虚拟声音时控制低音扬声器、内部扬声器、外部扬声器中的至少一者的声音输出。
10.一种用于生成虚拟声音的方法，所述方法包括：
由处理装置在零到百条件下基于车辆环境数据和基于大数据的声音数据库生成所述虚拟声音；以及
由所述处理装置控制声音输出装置播放所述虚拟声音。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置确定当在停止状态下油门踏板被完全操作时车辆行驶状态满足零到百模式进入条件。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置基于油门位置传感器(APS)输出信号确定油门踏板响应性；
由所述处理装置基于所述油门踏板响应性计算用于行驶加速感觉的功率；以及
由所述处理装置基于所述功率输出虚拟声音控制信号。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置基于车速和油门踏板响应性分三个阶段实施所述虚拟声音。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置分析使用安装在车辆外部的相机获得的图像以估计行驶环境；以及
由所述处理装置基于估计的所述行驶环境调整所述虚拟声音的音量。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置将动物声音与排气声音合成以生成所述虚拟声音。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，生成所述虚拟声音包括：
由所述处理装置使用共振峰滤波器将所述动物声音与所述排气声音合成。
17.根据权利要求10所述的方法，其中，控制所述声音输出装置包括：
由所述处理装置基于油门踏板开度确定所述虚拟声音的冲击定时。
18.根据权利要求10所述的方法，其中，控制所述声音输出装置包括：
当播放所述虚拟声音时，由所述处理装置控制低音扬声器、内部扬声器、外部扬声器中的至少一者的声音输出。
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