CN116935876A - 音频合成方法、装置及车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于一种音频合成方法、装置及车辆，属于声音处理技术领域。该方法包括：获取车辆状态信息，基于车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度；采集初始环境声音，并对初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子；基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频；对目标音频进行播放。由此，本方案基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和第一谐波幅度，并基于采集的初始环境声音确定校正因子。进而进行音频合成，得到合成的目标音频，通过对目标音频进行播放，可以保障电动汽车的驾驶体验，提高车辆在行驶过程中的安全性。

Description

音频合成方法、装置及车辆
技术领域
本公开涉及声音处理技术领域，尤其涉及一种音频合成方法、装置及车辆。
背景技术
由于在电动汽车行驶过程中，因缺少发动机电机驱动过于安静，不仅降低了驾驶体验，而且车辆发出的声响难以察觉，对行人存在着较大的安全隐患。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种音频合成方法、装置、车辆、计算机可读存储介质，以解决电动汽车行驶过程中，因缺少发动机的声音导致驾驶体验差、存在安全隐患的问题。本公开的技术方案如下：
根据本公开实施例的第一方面，提供一种音频合成方法，包括：获取车辆状态信息，基于所述车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度；采集初始环境声音，并对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子；基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频；对所述目标音频进行播放。
在本公开的一个实施例中，所述对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子，包括：对所述初始环境声音进行去噪处理，确定所述环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度；针对每个谐波频率上的第二谐波幅度，基于所述第二谐波幅度，获取所述谐波频率的校正因子。
在本公开的一个实施例中，所述基于所述第二谐波幅度，获取所述谐波频率的校正因子，包括：获取所述第二谐波幅度所处的目标幅度范围；基于所述目标幅度范围，确定所述第二谐波幅度的修正参数；基于所述修正参数和所述第二谐波幅度，确定所述第一谐波幅度的校正因子。
在本公开的一个实施例中，所述待合成音频包括的多阶谐波频率的确定过程，包括：基于所述车辆状态信息，确定首个阶次的谐波频率；基于所述首个阶次的谐波频率，确定所述待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述基于所述首个阶次的谐波频率，确定所述待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率，包括：获取每个剩余阶次与所述首个阶次的移频倍率；针对每个剩余阶次，基于所述剩余阶次的移频倍率和所述首个阶次的谐波频率，得到所述剩余阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述基于所述车辆状态信息，确定基频谐波的谐波频率，包括：基于所述车辆状态信息，确定所述车辆的转速和发动机的气缸点火周期内的点火次数；根据所述转速和所述气缸点火周期内的点火次数，确定所述首个阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述待合成音频包括的多阶谐波频率的确定过程，包括：基于所述多阶谐波频率，查询谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。
在本公开的一个实施例中，所述对所述初始环境声音进行去噪处理，确定所述环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度，包括：基于自适应线谱增强算法，对所述初始环境声音进行噪声消除，获取去除噪声的目标环境声音；从所述目标环境声音中提取所述谐波频率上的幅度，作为所述第二谐波幅度。
在本公开的一个实施例中，所述方法还包括：若所述环境声音为车内采集的第一环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车内声浪信号，作为所述目标音频；若所述环境声音为所述车辆外部的第二环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车外警示信号，作为所述目标音频。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种音频合成装置，包括：获取模块，用于获取车辆状态信息，基于所述车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度；确定模块，用于采集初始环境声音，并对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子；合成模块，用于基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频；播放模块，用于对所述目标音频进行播放。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种车辆，包括处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为实现本公开实施例第一方面所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种车辆，包括：CAN总线，所述CAN总线连接麦克风、扬声器和控制器；其中，所述麦克风，被配置为采集初始环境声音；所述扬声器，被配置为播放合成的目标音频；所述控制器被配置为实现本公开实施例第一方面所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被车辆执行时实现本公开实施例第一方面所述方法的步骤。
根据本公开实施例的第六方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被车辆执行时实现如本公开实施例第一方面所述方法的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的校正因子。进而基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图。
图2是根据本公开的一些实施例示出的另一种音频合成方法的流程图。
图3是根据本公开的一些实施例示出的另一种音频合成方法的流程图。
图4是根据本公开的一些实施例示出的另一种音频合成方法的流程图。
图5是根据本公开的一些实施例示出的另一种音频合成方法的流程图。
图6是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成装置的框图。
图7是根据本公开的一些实施例示出的一种车辆的功能框图示意图。
图8是根据本公开的一些实施例示出的一种车辆的结构框图示意图。
具体实施方式
这里将详细地对本公开一些实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。本文所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、变型及等同物将在理解本公开之后变得显而易见。例如，本文所描述的操作的顺序仅仅为示例，且并非受限于本文中所阐述的那些顺序，而是除了必须以特定顺序进行的操作之外，如在理解本公开之后变得显而易见的那样可进行改变。另外，为提升清楚性和简洁性，对本领域中已知的特征的描述可被省略。
以下本公开的一些实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图，如图1所示，音频合成方法包括但不限于以下步骤：
S101，获取车辆状态信息，基于车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。
需要说明的是，本公开实施例音频合成方法的执行主体为具有声音信息和车辆状态信息采集装置的电子设备，电子设备可以基于采集到的信息生成目标音频。电子设备可以是具有音频合成能力的车载终端或车辆控制系统。本公开实施例的音频合成方法可以由本公开实施例的音频合成装置执行，本公开实施例的音频合成装置可以配置在任意电子设备中，以执行本公开实施例的音频合成方法。
本公开实施例中，可以通过CAN总线获取车辆的状态信息，如转速、速度、加速、刹车、方向盘的转向角度及踏板开合等。可选地，车辆控制系统通过CAN总线采集汽车行驶过程中的各种数据，将采集到的数据发送至CAN总线上，控制芯片通过获取CAN总线信号，得到车辆状态信息。
在一些实现中，可以根据预先标定好的映射曲线，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。其中，标定好的映射曲线是关于车辆状态信息与谐波频率和第一谐波幅度之间的映射关系。将车辆状态信息输入映射曲线中，可以输出谐波频率和第一谐波幅度。
S102，采集初始环境声音，并对初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子。
在一些实现中，可以在车辆上安装麦克风，用于采集环境声音。可选地，可以在车辆上安装麦克风阵列，以采集来自不同方向的环境声音；还可以在车辆上安装一个或多个单独的麦克风，采集车辆周围的环境声音。本公开对安装麦克风的方式不做限定。
本公开实施例中，将安装在车辆上的麦克风，采集到的环境声音作为初始环境声音。其中，环境声音分为车内采集的第一环境声音和车外采集的车辆外部的第二环境声音。第一环境声音包括车内喇叭播放的声音。车辆外部的第二环境声音包括但不限于：其他车辆的引擎声、喇叭声、行人产生的声音、警笛声等环境声音。
在一些实现中，可以通过对初始环境声音进行去噪处理，以提高环境声音清晰度和准确性，得到去除噪声的环境声音。可选地，可以使用时域滤波器、频域滤波器或自适应滤波器对初始环境声音进行去噪处理。
进一步地，可以从去噪后的环境声音中提取每个谐波频率上的第二谐波幅度，并根据第二谐波幅度所处的幅度范围，确定其对应的修正参数。进而根据第二谐波幅度和修正参数，确定每个谐波频率对应的校正因子。
可以理解的是，校正因子可以用于调整谐波频率的幅度响应，以准确反映原始声音信号的频谱特征。通过校正因子，可以实现对特定频率范围的增益或衰减，从而使处理后的声音更加真实和准确。
S103，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频。
在一些实现中，可以基于校正因子对多阶谐波频率和第一谐波幅度进行修正，以得到合成的目标音频。可选地，可以使用加权或乘法操作将校正因子应用于谐波频率和第一谐波幅度上，以实现校正效果。
可以理解的是，目标音频包括车内声浪信号和车外警示信号。可选地，可以基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度合成车内声浪信号，作为目标音频。可选地，可以基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子合成车外警示信号，作为目标音频。
S104，对目标音频进行播放。
在一些实现中，可以在车辆的车内和车外安装一个或多个扬声器，如喇叭，用于播放目标音频。可以理解的是，不同的频率和幅度会产生不同的音调和音量，从而可以产生不同的声音。
可选地，车内扬声器播放与车辆状态相匹配的车内声浪信号，以给驾驶员反馈，提高驾驶电动汽车的体验感。可选地，车外扬声器根据车辆的状态信息，播放车外警示信号，用于警示周边路人，以提升驾驶电动汽车的安全性。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的校正因子。进而基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
图2是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图，如图2所示，音频合成方法包括但不限于以下步骤：
S201，获取车辆状态信息，基于车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。
在本公开实施例中，步骤S201的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S202，采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪处理，确定环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度。
在本公开实施例中，采集初始环境声音的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
在一些实现中，可以通过自适应滤波器对初始环境音进行去噪处理。可选地，可以基于自适应线谱增强算法(Adaptive Line Enhancer，ALE)，对初始环境声音进行噪声消除，获取去除噪声的目标环境声音。
进一步地，从目标环境声音中提取谐波频率上的幅度，作为第二谐波幅度。可选地，可以通过获取谐波频率对应的幅度值，或计算频率数据中特定谐波频率的振幅，作为第二谐波幅度。
示例性说明，根据车辆状态信息对环境声音进行分析，对于某一车速下，基频为f0，其中，f0随车速变化。环境声音中包含6次谐波，频率分别为f0、f1、f2、f3、f4、f5，则从6个谐波频率上提取的第二谐波幅度分别为A′0dB、A′1dB、A′2dB、A′3dB、A′4dB、A′5dB。
S203，针对每个谐波频率上的第二谐波幅度，基于第二谐波幅度，获取谐波频率的校正因子。
在一些实现中，可以通过确定第二谐波幅度所处的幅度范围，确定其对应的修正参数。其中，修正参数是一个和幅度有关的变量，用于修正谐波的幅度。进而根据第二谐波幅度和修正参数，计算谐波频率的校正因子。
S204，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频。
在一些实现中，可以根据不同的环境声音合成对应的目标音频。其中，环境声音分为车内采集的第一环境声音和车外采集的车辆外部的第二环境声音。第一环境声音对应的目标音频为车内声浪信号，用于模拟不同车辆状态下不同的声浪音频。车辆外部的第二环境声音对应的目标音频为车外警示信号，用于提醒行人周边有汽车，可能存在危险。
可选地，若环境声音为车内采集的第一环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子，合成车内声浪信号，作为目标音频。可选地，若环境声音为车辆外部的第二环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子，合成车外警示信号，作为目标音频。
示例性说明，将车外警示信号作为目标音频，则合成目标音频的公式如下所示：
其中，其中M表示谐波的个数，Ai为第一谐波幅度，fi为谐波频率，αi为校正因子。
可以理解的是，合成车内声浪信号与合成车外警示信号的过程和公式都相同，这里不再赘述。
S205，对目标音频进行播放。
在本公开实施例中，步骤S205的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的第二谐波频率，进而得到对应的校正因子。根据不同的环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，合成对应的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
图3是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图，如图3所示，音频合成方法包括但不限于以下步骤：
S301，获取车辆状态信息，基于车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。
在本公开实施例中，步骤S301的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S302，采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪处理，确定环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度。
在本公开实施例中，步骤S302的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S303，获取第二谐波幅度所处的目标幅度范围。
可选地，可以根据声音信号的特征，预先定义目标幅度范围，例如，可以设定一个最小值和最大值，或者通过设置一个目标值和允许的幅度波动范围来确定目标幅度范围。
可选地，可以对环境声音进行分析，计算谐波幅度的均值或标准差，从而确定第二谐波幅度所处的目标幅度范围。
S304，基于目标幅度范围，确定第二谐波幅度的修正参数。
本公开实施例中，修正参数是一个跟幅度有关的变量，不同的目标幅度范围对应不同的修正参数。处于不同目标幅度范围内的第二谐波幅度，对应不同的修正参数。当第二谐波幅度小于等于65dB时，修正参数为0.5，当第二谐波幅度大于65dB且小于等于80dB时，修正参数为0.8，第二谐波幅度大于80dB时，修正参数为1。修正参数如下所示：
其中，τ为修正参数，A′为第二谐波频率。
S305，基于修正参数和第二谐波幅度，确定第一谐波幅度的校正因子。
在一些实现中，校正因子与修正系数、第二谐波幅度呈指数关系。计算第一谐波幅度的校正因子的公式如下所示：
其中，τ为修正参数，A′i为第二谐波频率。
例如，可以通过exp(A′0/10)，计算首个谐波频率上的第一谐波幅度的校正因子，若首个首个谐波频率上的第二谐波幅度为sqrt(3.9794)，则其对应的第一谐波幅度的校正因子为exp(sqrt(3.9794)/10)。
S306，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频。
在本公开实施例中，步骤S306的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S307，对目标音频进行播放。
在本公开实施例中，步骤S307的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的第二谐波频率，进而得到对应的校正因子。根据不同的环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，合成对应的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
图4是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图，如图4所示，音频合成方法包括但不限于以下步骤：
S401，获取车辆状态信息。
在本公开实施例中，步骤S401的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S402，基于车辆状态信息，确定首个阶次的谐波频率。
在一些实现中，为了确定多阶谐波频率，可以先确定首个阶次的谐波频率，进而得到剩余阶次的谐波频率。可以根据车辆的转速和发动机的气缸点火周期内的点火次数，确定首个阶次的谐波频率。
可选地，可以基于车辆状态信息，确定车辆的转速和发动机的气缸点火周期内的点火次数。其中，发动机的气缸点火周期内的点火次数为固定值，也就是每个气缸点火周期内的点火次数为2次。进而根据转速和气缸点火周期内的点火次数，确定首个阶次的谐波频率。计算首个阶次的谐波频率的公式如下所示：
f0＝rpm*(p/60) (4)
其中，f0表示首个阶次的谐波频率，rpm表示车辆的转速，p表示气缸点火周期内的点火次数。
示例性说明，每个气缸点火周期内的点火次数为2次，当发动机转速为6000rpm时，首个阶次的谐波频率为：f0＝6000*(2/60)＝200Hz。
S403，基于首个阶次的谐波频率，确定待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率。
在一些实现中，由于存储空间有限，车辆为了节省资源，利用公式(4)计算首个阶次的谐波频率，则剩余阶次的谐波频率可以通过移频来实现。本公开实施例中，可以基于移频倍率对首个阶次的谐波频率进行移频，得到剩余阶次的谐波频率。
可选地，通过获取每个剩余阶次与首个阶次的移频倍率，并针对每个剩余阶次，基于剩余阶次的移频倍率和首个阶次的谐波频率，得到剩余阶次的谐波频率。可选地，可以通过将每个剩余阶次对应的移频倍率与首个阶次的谐波频率相乘，得到每个剩余阶次的谐波频率。
示例性说明，设待合成的音频包括6个阶次的谐波频率，首个阶次的谐波频率为f0，剩余阶次的移频倍率分别为1.5、2、2.5、3、4，则第二阶次的谐波频率为1.5*f0、第三阶次的谐波频率为2*f0、第四阶次的谐波频率为2.5*f0、第五阶次的谐波频率为3*f0、第六阶次的谐波频率为4*f0。
S404，基于多阶谐波频率，查询谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。
在一些实现中，可以预先建立谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，，也是说为每个谐波频率预先确定第一谐波幅度，并基于每个谐波频率和该谐波频率对应的第一谐波幅度率，建立上述映射关系。
进一步地，在确定多阶谐波频率后，通过查询该映射关系，可以得到每个谐波频率上的第一谐波幅度。可选地，可以将该映射关系存储在电子设备的内存中，以实现快速查找映射关系，提高数据处理的效率。
S405，采集初始环境声音，并对初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子。
在本公开实施例中，步骤S405的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S406，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频。
在本公开实施例中，步骤S406的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
S407，对目标音频进行播放。
在本公开实施例中，步骤S407的实现方式可以分别采用本公开各实施例中的任一种方式实现，在此并不对此作出限定，也不再赘述。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，基于车辆状态信息，可以首个阶次的谐波频率，进而确定剩余阶次的谐波频率，并根据映射关系确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的校正因子。进而基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
图5是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成方法的流程图，如图5所示，音频合成方法包括但不限于以下步骤：
S501，获取车辆状态信息，基于车辆状态信息，确定首个阶次的谐波频率。
S502，基于首个阶次的谐波频率，确定待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率。
S503，基于多阶谐波频率，查询谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。
S504，采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪处理，确定环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度。
S505，针对每个谐波频率上的第二谐波幅度，基于第二谐波幅度，获取谐波频率的校正因子。
S506，若环境声音为车内采集的第一环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度，合成车内声浪信号，作为目标音频。
S507，若环境声音为车辆外部的第二环境声音，基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第二谐波幅度和校正因子，合成车外警示信号，作为目标音频。
S508，对目标音频进行播放。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的校正因子。进而基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
图6是根据本公开的一些实施例示出的一种音频合成装置框图600。参照图6，该装置包括获取模块601，确定模块602、合成模块603和播放模块604。
获取模块601，用于获取车辆状态信息，基于所述车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。
确定模块602，用于采集初始环境声音，并对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子。
合成模块603，用于基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频。
播放模块604，用于对所述目标音频进行播放。
在本公开的一个实施例中，所述确定模块602，还用于：对所述初始环境声音进行去噪处理，确定所述环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度；针对每个谐波频率上的第二谐波幅度，基于所述第二谐波幅度，获取所述谐波频率的校正因子。
在本公开的一个实施例中，所述确定模块602，还用于：获取所述第二谐波幅度所处的目标幅度范围；基于所述目标幅度范围，确定所述第二谐波幅度的修正参数；基于所述修正参数和所述第二谐波幅度，确定所述第一谐波幅度的校正因子。
在本公开的一个实施例中，所述获取模块601，还用于：基于所述车辆状态信息，确定首个阶次的谐波频率；基于所述首个阶次的谐波频率，确定所述待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述获取模块601，还用于：获取每个剩余阶次与所述首个阶次的移频倍率；针对每个剩余阶次，基于所述剩余阶次的移频倍率和所述首个阶次的谐波频率，得到所述剩余阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述获取模块601，还用于：基于所述车辆状态信息，确定所述车辆的转速和发动机的气缸点火周期内的点火次数；根据所述转速和所述气缸点火周期内的点火次数，确定所述首个阶次的谐波频率。
在本公开的一个实施例中，所述获取模块601，还用于：基于所述多阶谐波频率，查询谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。
在本公开的一个实施例中，所述确定模块602，还用于：基于自适应线谱增强算法，对所述初始环境声音进行噪声消除，获取去除噪声的目标环境声音；从所述目标环境声音中提取所述谐波频率上的幅度，作为所述第二谐波幅度。
在本公开的一个实施例中，所述合成模块603，还用于：若所述环境声音为车内采集的第一环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车内声浪信号，作为所述目标音频；若所述环境声音为所述车辆外部的第二环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车外警示信号，作为所述目标音频。
在本公开实施例提供的音频合成方法中，可以基于车辆状态信息，确定多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度。并通过采集初始环境声音，对初始环境声音进行去噪，以确定每个谐波频率对应的校正因子。进而基于多阶谐波频率、每个谐波频率上的第一谐波幅度和校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频，将环境声音引入到声浪合成中，避免了环境变化造成声音体验的差异以及车外环境影响行人对警示音的感知。通过对目标音频进行播放，可以保障在不同的声音环境下电动汽车的驾驶体验，以及提高车辆在行驶过程中的安全性。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
图7是根据本公开的一些实施例示出的一种车辆700的框图。例如，车辆700可以是混合动力车辆，也可以是非混合动力车辆、电动车辆、燃料电池车辆或者其他类型的车辆。车辆700可以是自动驾驶车辆、半自动驾驶车辆或者非自动驾驶车辆。
参照图7，车辆700可包括各种子系统，例如，信息娱乐系统701、感知系统702、决策控制系统703、驱动系统704以及计算平台705。其中，车辆700还可以包括更多或更少的子系统，并且每个子系统都可包括多个部件。另外，车辆700的每个子系统之间和每个部件之间可以通过有线或者无线的方式实现互连。
在一些实施例中，信息娱乐系统701可以包括通信系统，娱乐系统以及导航系统等。
感知系统702可以包括若干种传感器，用于感测车辆700周边的环境的信息。例如，感知系统702可包括全球定位系统(全球定位系统可以是GPS系统，也可以是北斗系统或者其他定位系统)、惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)、激光雷达、毫米波雷达、超声雷达以及摄像装置。
决策控制系统703可以包括计算系统、整车控制器、转向系统、油门以及制动系统。
驱动系统704可以包括为车辆700提供动力运动的组件。在一个实施例中，驱动系统704可以包括引擎、能量源、传动系统和车轮。引擎可以是内燃机、电动机、空气压缩引擎中的一种或者多种的组合。引擎能够将能量源提供的能量转换成机械能量。
车辆700的部分或所有功能受计算平台705控制。计算平台705可包括至少一个处理器751和存储器752，处理器751可以执行存储在存储器752中的指令753。
处理器751可以是任何常规的处理器，诸如商业可获得的CPU。处理器还可以包括诸如图像处理器(Graphic Process Unit，GPU)，现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array，FPGA)、片上系统(System on Chip，SOC)、专用集成芯片(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)或它们的组合。
存储器752可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
除了指令753以外，存储器752还可存储数据，例如道路地图，路线信息，车辆的位置、方向、速度等数据。存储器752存储的数据可以被计算平台705使用。
在本公开实施例中，处理器751可以执行指令753，以完成上述的多相机的图像融合方法的全部或部分步骤。
图8是根据本公开的一些实施例示出的一种车辆的结构框图示意图。图8示出的车辆仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图8所示，该车辆800包括CAN总线801、麦克风802、扬声器803和控制器804。CAN总线801连接了麦克风802、扬声器803和控制器804。其中，CAN总线801用于获取车辆的状态信息，麦克风802用于采集初始环境声音，扬声器803用于播放合成的目标音频，控制器804用于控制车辆合成并播放目标音频，以实现上述实施例中的音频合成方法。
可选地，麦克风802的数量可以是一个或多个。
可选地，扬声器803的数量可以是一个或多个。
本公开还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该程序指令被处理器执行时实现本公开提供的音频合成方法的步骤。
此外，在本文中使用词语“示例性的”以表示充当示例、实例、示图。在本文中被描述为“示例性的”任何方面或设计都不一定理解为与其他方面或设计相比是有利的。相反，使用词语示例性的旨在以具体的方式呈现概念。如在本文中所使用的，术语“或”旨在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非另外指定，或者从上下文中清楚，否则“X应用A或B”旨在表示自然的包括性排列中的任何一种排列。即，如果X应用A；X应用B；或者X应用A和B两者，则“X应用A或B”在前述实例中的任何一个实例下都满足。另外，除非另外指定或者从上下文中清楚指向单数形式，否则如在该公开和所附权利要求中所使用的冠词“一”和“一个”通常被理解为表示“一个或多个”。
同样，尽管已经关于一个或多个实现示出并描述了本公开，但是在阅读并理解了该说明书和附图之后，本领域技术人员将想到等同的变型和修改。本公开包括所有这样的修改和变型，并且仅由权利要求的范围来限制。特别关于由上文所描述的组件(例如，元件、资源等)执行的各种功能，除非另外指出，否则用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所描述的组件的具体功能的任何组件(功能上等价的)，即使结构上不等价于所公开的结构。另外，尽管可以已经关于几个实现中的仅仅一个而公开了本公开的特定的特征，但是如可以是期望的并且有利于任何给定的或特定的应用的那样，这样的特征可以与其它实现的一个或多个其它特征相结合。此外，就在具体实施方式或者权利要求中所使用的“包括”、“拥有”、“具有”、“有”、或其变型而言，这样的术语旨在作为类似于术语“包含”的方式是包括性的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
在上述详细描述中，参考了附图，其中通过图示的方式示出了可以实践本公开的特定方面。在这点上，可以参考所描述的图的取向来使用诸如“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示方向或表示位置关系的术语。由于所描述的器件的部件可以以多个不同的取向定位，所以方向术语可以用于说明的目的，而不是限制性的。应当理解，在不脱离本公开的概念的情况下，可以利用其它方面并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被视为限制意义。
应当理解，除非另外特别指出，否则本文描述的各种本公开的一些实施例的特征可以彼此组合。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任一者以及任何两者或更多者的任何组合；类似地，“.......中的至少一个”包括相关所列项中的任一者以及任何两者或更多者的任何组合。
应当理解，除非另有明确的规定和限定，本公开的实施例中所采用的，术语“接合”、“附接”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
此外，关于在表面“之上”形成或位于表面“之上”的部件、元件或材料层中所使用的词语“之上”在本文中可用于表示部件、元件或材料层“间接”定位(例如，放置、形成、沉积等)在该表面上而使得一个或多个附加部件、元件或层布置在该表面与所述部件、元件或材料层之间。然而，关于在表面“之上”形成或位于表面“之上”的部件、元件或材料层中所使用的词语“之上”还可以可选地具有特定含义：部件、元件或材料层“直接”定位(例如，放置、形成、沉积等)在该表面上、例如与该表面直接接触。
尽管本文中可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、部件、区域、层或区段，但是这些构件、部件、区域、层或区段并不受限于这些术语。相反地，这些术语仅用于将一个构件、部件、区域、层或区段与另一个构件、部件、区域、层或区段区分开。因此，在不脱离各示例的教导的情况下，本文所描述的示例中所提到的第一构件、部件、区域、层或区段也可以被称作第二构件、部件、区域、层或区段。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本文描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
应当理解，在本文中使用空间相对术语，诸如“上方”、“上部”、“下方”和“下部”等来描述图中所示的一个元件与另一元件的关系。除了附图中描绘的定向之外，这种空间相对术语还旨在包含装置在使用或操作中的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为在相对于另一元件的“上方”或“上部”的元件则将处于相对于该另一元件的“下方”或“下部”。因此，根据装置的空间定向，术语“上方”包含上方和下方两种定向。装置可具有其他方式的定向(例如，旋转90度或处于其他定向)，并且本文中使用的空间相对术语应相应地进行解释。

Claims (13)

1.一种音频合成方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆状态信息，基于所述车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度；
采集初始环境声音，并对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子；
基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频；
对所述目标音频进行播放。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子，包括：
对所述初始环境声音进行去噪处理，确定所述环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度；
针对每个谐波频率上的第二谐波幅度，基于所述第二谐波幅度，获取所述谐波频率的校正因子。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二谐波幅度，获取所述谐波频率的校正因子，包括：
获取所述第二谐波幅度所处的目标幅度范围；
基于所述目标幅度范围，确定所述第二谐波幅度的修正参数；
基于所述修正参数和所述第二谐波幅度，确定所述第一谐波幅度的校正因子。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待合成音频包括的多阶谐波频率的确定过程，包括：
基于所述车辆状态信息，确定首个阶次的谐波频率；
基于所述首个阶次的谐波频率，确定所述待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述首个阶次的谐波频率，确定所述待合成音频包括的剩余阶次的谐波频率，包括：
获取每个剩余阶次与所述首个阶次的移频倍率；
针对每个剩余阶次，基于所述剩余阶次的移频倍率和所述首个阶次的谐波频率，得到所述剩余阶次的谐波频率。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述车辆状态信息，确定基频谐波的谐波频率，包括：
基于所述车辆状态信息，确定所述车辆的转速和发动机的气缸点火周期内的点火次数；
根据所述转速和所述气缸点火周期内的点火次数，确定所述首个阶次的谐波频率。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待合成音频包括的多阶谐波频率的确定过程，包括：
基于所述多阶谐波频率，查询谐波频率与谐波幅度之间的映射关系，确定每个谐波频率上的第一谐波幅度。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述初始环境声音进行去噪处理，确定所述环境声音在每个谐波频率上的第二谐波幅度，包括：
基于自适应线谱增强算法，对所述初始环境声音进行噪声消除，获取去除噪声的目标环境声音；
从所述目标环境声音中提取所述谐波频率上的幅度，作为所述第二谐波幅度。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述环境声音为车内采集的第一环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车内声浪信号，作为所述目标音频；
若所述环境声音为所述车辆外部的第二环境声音，基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子，合成车外警示信号，作为所述目标音频。
10.一种音频合成装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取车辆状态信息，基于所述车辆状态信息，确定待合成音频包括的多阶谐波频率和每个谐波频率上的第一谐波幅度；
确定模块，用于采集初始环境声音，并对所述初始环境声音进行去噪处理，确定每个谐波频率对应的校正因子；
合成模块，用于基于所述多阶谐波频率、每个谐波频率上的所述第一谐波幅度和所述校正因子进行音频合成，得到合成的目标音频；
播放模块，用于对所述目标音频进行播放。
11.一种车辆，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
实现权利要求1-9中任一项所述方法的步骤。
12.一种车辆，其特征在于，包括：
CAN总线，所述CAN总线连接麦克风、扬声器和控制器；
其中，所述麦克风，被配置为采集初始环境声音；
所述扬声器，被配置为播放合成的目标音频；
所述控制器被配置为：实现权利要求1-9中任一项所述方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该程序指令被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述方法的步骤。
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