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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Maskieren eines einem Fahrzeug zugehörigen Geräusches und ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Elektrische und Hybridfahrzeuge können verschiedene Klangprofile aufweisen, während sie verschiedene Fahrbedingungen durchlaufen. Klänge in elektrischen oder Hybridfahrzeugen können insbesondere aufgrund des geringen oder nicht vorhandenen Hintergrund-Maschinengeräusches offenkundig sein. Während bestimmter Fahrzeugmanöver können Fahrzeugbediener vorher vorhandene Erwartungen bezüglich der Fahrzeugklänge haben, die sich von den tatsächlichen Fahrzeugklängen unterscheiden können. Wechsel wie z. B. eine Änderung einer Elektromotor-Drehzahl während einer Fahrzeugverlangsamung können abrupte Änderungen bei den von dem Fahrzeug abgegebenen Klängen verursachen. Unerwartete abrupte Änderungen im Klang können für einen Fahrzeuglenker unerwünscht sein. Es ist demgemäß wünschenswert, Systeme und Verfahren zum Verbessern der gesamten Klanglandschaft eines Fahrzeuges vorzusehen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zum Maskieren eines einem Fahrzeug zugehörigen Geräusches vorgesehen. Eine Verarbeitungsschaltung überwacht Fahrzeugdaten. Es werden eine Art einer tonalen Störung und ein zu maskierender Ton, welcher der Art der tonalen Störung zugehörig ist, auf der Basis der Fahrzeugdaten identifiziert. Es wird ein geformtes Band von Klängen auf der Basis des zu maskierenden Tons bestimmt. Das geformte Band von Klängen deckt einen Bereich von Frequenzen um den zu maskierenden Ton herum ab und kann einen niedrigeren Energieinhalt aufweisen als der zu maskierende Ton. Das geformte Band von Klängen wird auf einen Audio-Ausgang des Fahrzeuges angewendet. Ferner werden eine untere Geräuschbandgrenze und eine obere Geräuschbandgrenze gewählt und es werden viele Töne zwischen der unteren Geräuschbandgrenze und der oberen Geräuschbandgrenze erzeugt, um ein bandbegrenztes Geräusch zu produzieren. Eine Formgebungsfunktion wird auf das bandbegrenzte Geräusch auf der Basis des zu maskierenden Tons angewendet, um ein geformtes, bandbegrenztes Geräusch zu produzieren. Ein Bandsperrfilter wird auf das geformte, bandbegrenzte Geräusch angewendet, um den Energieinhalt an dem zu maskierenden Ton herabzusetzen.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Triebwerk, ein Steuermodul, welches selektiv eine oder mehrere Komponenten des Triebwerks steuert und Fahrzeugdaten erzeugt, und ein Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem umfasst. Das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem überwacht die Fahrzeugdaten, identifiziert auf der Basis der Fahrzeugdaten eine Art der tonalen Störung und einen zu maskierenden Ton, welcher der Art der tonalen Störung zugehörig ist, und bestimmt auf der Basis des zu maskierenden Tons ein geformtes Band von Klängen, welches als ein Audio-Ausgang des Fahrzeuges anzuwenden ist, wobei das geformte Band von Klängen einen Bereich von Frequenzen um den zu maskierenden Ton herum abdeckt und einen niedrigeren Energieinhalt aufweisen kann als der zu maskierende Ton. Das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem wählt eine untere Geräuschbandgrenze und eine obere Geräuschbandgrenze und erzeugt viele Töne zwischen der unteren Geräuschbandgrenze und der oberen Geräuschbandgrenze, um ein bandbegrenztes Geräusch zu produzieren. Ferner wendet das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem eine Formgebungsfunktion auf das bandbegrenzte Geräusch auf der Basis des zu maskierenden Tons an, um ein geformtes, bandbegrenztes Geräusch zu produzieren, und wendet ein Bandsperrfilter auf das geformte, bandbegrenzte Geräusch an, um den Energieinhalt an dem zu maskierenden Ton herabzusetzen.
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Die oben stehenden Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.
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Figurenliste
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Details werden rein beispielhaft aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsform ersichtlich, wobei sich die detaillierte Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
- 1 eine schematische Illustration eines Fahrzeuges ist, welches ein Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem gemäß einer exemplarischen Ausführungsform umfasst;
- 2 eine Illustration einer Hybridsystem-Triebwerkkonfiguration des Fahrzeuges von 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist;
- 3 eine Illustration einer Elektrosystem-Triebwerkkonfiguration des Fahrzeuges von 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform ist;
- 4 ein Datenflussdiagramm ist, welches ein Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem gemäß einer exemplarischen Ausführungsform illustriert;
- 5 ein Datenflussdiagramm ist, welches ein Geräuschmaskierungsmodul gemäß einer exemplarischen Ausführungsform illustriert; und
- 6 ein Flussdiagramm ist, welches ein Fahrzeuggeräusch-Maskierungsverfahren gemäß einer exemplarischen Ausführungsform illustriert.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhaft. Es sollte einzusehen sein, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugsziffern durchweg gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine Verarbeitungsschaltung, die einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder weitere geeignete Komponenten umfassen kann, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung ist ein Fahrzeug allgemein bei 10 in 1 gezeigt. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12. Das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 kommuniziert mit einem oder mehreren Steuermodulen 14. Das eine oder die mehreren Steuermodule 14 (hierin nachfolgend als Steuermodul 14 bezeichnet) steuert bzw. steuern ein Triebwerk 16 des Fahrzeuges 10. Das Triebwerk 16 umfasst eine oder mehrere Antriebsquellen für das Fahrzeug 10.
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In verschiedenen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, umfasst das Triebwerk 16 ein Maschinensystem 18. Das Maschinensystem 18 umfasst einen Verbrennungsmotor 20, der ein Luft- und Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment zu produzieren. Wie einzusehen ist, ist das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 auf verschiedenartige Maschinen 20 anwendbar und ist nicht auf das vorliegenden Beispiel beschränkt.
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In einer Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, umfasst das Triebwerk 16 ein Hybridsystem 44, welches eine Maschine 20 und einen oder mehrere elektrische Antriebsmotoren 46 umfasst. In dem Beispiel von 2 umfasst das Hybridsystem 44 zwei elektrische Antriebsmotoren 46a und 46b, die mit einem Getriebe 30 gekoppelt sind. Das Hybridsystem 44 kann in einer Reihen-Konfiguration (wie gezeigt), in einer Parallel-Konfiguration oder in einer Reihen-Parallel-Konfiguration angeordnet sein. In der Reihen-Konfiguration treibt die Maschine 20 einen Generator 48 an, um Elektrizität zu erzeugen. Die Elektrizität wird in einem Energiespeichersystem 50 (z. B. einer Vielzahl von Batterien 51) gespeichert oder wird zu den elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b geschickt. Die elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b können als die Primär-Fahrantriebsquellen des Fahrzeuges 10 fungieren, indem sie zwei oder mehrere Räder 24 von 1 über das Getriebe 30 antreiben. Das Getriebe 30 verwendet einen Zahnradsatz (nicht gezeigt), um mechanische Energie über eine Antriebswelle (nicht gezeigt) und eine oder mehrere Achsen (nicht gezeigt) auf zwei oder mehr der Räder 24 von 1 zu übertragen. Die elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b arbeiten auf der Basis der Energie von dem Energiespeichersystem 50 und/oder von der Maschine 20.
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In der Parallel-Konfiguration (die Konfiguration ist nicht gezeigt) fungieren die Maschine 20 und die elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b jeweils als eine Fahrantriebsquelle des Fahrzeuges 10. Die Maschine 20 und die elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b können zusammenwirken, um das Fahrzeug 10 anzutreiben, und/oder dies einzeln auf der Basis von Drehmomentbedürfnissen tun.
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In verschiedenen anderen Ausführungsformen, wie in 3 gezeigt, ist das Triebwerk 16 ein rein elektrisches System 52, welches den einen oder mehrere elektrische Antriebsmotoren 46a und 46b umfasst. In dem Beispiel von 3 umfasst das rein elektrische System 52 zwei elektrische Antriebsmotoren 46a und 46b, die mit dem Getriebe 30 gekoppelt sind. Die elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b arbeiten mit Energie von dem Energiespeichersystem 50. Das Energiespeichersystem 50 kann über eine externe Leistungsquelle (z. B. durch Einstecken in eine Steckdose) geladen werden. In solche einer Anordnung kann eine Maschine 20 als eine alternative Ladequelle vorgesehen sein, um das Energiespeichersystem 50 zu laden, wenn der Ladezustand schwach ist, um so einen erweiterten Einsatzbereich bereitzustellen.
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Mit neuerlicher Bezugnahme auf 1 kommuniziert das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 ferner mit einem Infotainment-System 60. Unter anderen Funktionen, die für Fahrzeuginfotainment-Systeme typisch sind, umfasst das Infotainment-System 60 ein Infotainment-Modul 62, welches die Erzeugung verschiedener Klänge innerhalb des Fahrzeuges 10 und/oder außerhalb des Fahrzeuges 10 über einen oder mehrere Lautsprecher 64 regelt. Die Lautsprecher 64 können innerhalb des Fahrzeuginneren, unter der Fahrzeughaube und/oder an der Außenseite des Fahrzeuges 10 angeordnet sein.
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Wie einzusehen ist, kann das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 innerhalb des Steuermoduls 14 integriert sein, kann innerhalb des Infotainment-Moduls 62 integriert sein oder kann von dem Steuermodul 14 und dem Infotainment-Modul 62 getrennt sein, und das Infotainment-Moduls 62 kann mit jedem über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 66 kommunizieren. Das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 66 kann einen oder mehrere Kommunikationsbusse mit gemeinsamen Verbindungen, unabhängigen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, drahtgebundenen Verbindungen, optischen Verbindungen und/oder drahtlosen Verbindungen in Übereinstimmung mit bekannten Kommunikationsprotokollen umfassen. Die Offenbarung wird zu Beispielszwecken im Kontext damit erläutert, dass das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 von dem Infotainment-Modul 62 und dem Steuermodul 14 getrennt ist und in Kommunikation mit diesen steht.
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In verschiedenen Ausführungsformen überwacht das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 Daten, die von dem Steuermodul 14 erzeugt werden, und die in dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 66 weitergeleitet werden. Auf der Basis der Daten erkennt das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 tonale Störungen und führt ein oder mehrere Klangbeeinflussungsverfahren aus. Die Klangbeeinflussungsverfahren kommunizieren mit dem Infotainment-System 60, um eine Fahrzeuggeräuschmaskierung von Klängen durchzuführen, die von dem Fahrzeug 10 erzeugt werden. Die von dem Fahrzeug 10 erzeugten Klänge können von einem oder mehreren Untersystemen des Fahrzeuges 10 wie z. B. dem Triebwerk 16 stammen. In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Klangbeeinflussungsverfahren Klangmischverfahren. In verschiedenen Ausführungsformen führen die Klangmischverfahren ein geformtes Band von Klängen ein, um von dem Fahrzeug 10 erzeugte Klänge zu maskieren. Eine Fahrzeuggeräuschmaskierung kann für Töne angewendet werden, die durch eine aktive Geräuschauslöschung nicht bewältigt werden können. Eine Fahrzeuggeräuschmaskierung kann z. B. für höherfrequente Hintergrundrauschtöne mit beispielsweise mehr als etwa 2 kHz anwendbar sein, während eine aktive Geräuschauslöschung für niedrigere Frequenzen, beispielsweise von etwa 35 - 190 Hz verwendet werden kann.
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Nunmehr Bezug nehmend auf 4 illustriert ein Datenflussdiagramm verschiedene Ausführungsformen des Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystems 12. Wie einzusehen ist, können verschiedene Ausführungsformen des Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystems 12 gemäß der vorliegenden Offenbarung eine beliebige Anzahl von Modulen umfassen. Wie einzusehen ist, können die in 4 gezeigten Module kombiniert und/oder weiter unterteilt sein, um in ähnlicher Weise eine Fahrzeuggeräuschmaskierung durchzuführen. Eingänge in das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 können direkt von dem Fahrzeug 10 von 1 erfasst werden, von anderen Modulen innerhalb des Fahrzeuges 10 von 1, z. B. über das Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 66 von 1, empfangen werden und/oder durch andere Module (nicht gezeigt) des Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystems 12 bestimmt/modelliert werden. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 ein Störungsbestimmungsmodul 70 und ein Geräuschmaskierungsmodul 72, welches ausgestaltet ist, um einen Audio-Ausgang 74 zu erzeugen.
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Das Störungsbestimmungsmodul 70 empfängt als Eingang Fahrzeugdaten 76. Die Fahrzeugdaten können auf dem Fahrzeugkommunikationsnetzwerk 66 von 1 als eine Vielzahl von Fahrzeugparametern und/oder anderen Eingangsquellen (nicht abgebildet) empfangen werden. Die Fahrzeugdaten 76 können z. B. Elektromotordaten 78 der elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b der 2 und 3, eine Fahrzeuggeschwindigkeit 80, Maschinendaten 82 der Maschine 20 der 2 und 3, Getriebedaten 84 für das Getriebe 30 der 2 und 3 oder andere Signale, die für Fahrzeugbedingungen bezeichnend sind, umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Fahrzeugdaten 76 können auch oder alternativ einen Audio-Eingang von einem oder mehreren Mikrofonen (nicht abgebildet) umfassen. Elektromotordaten 78 können Drehzahl-, Drehmoment- und/oder Beschleunigungsinformationen umfassen, die den elektrischen Antriebsmotoren 46a und 46b der 2 und 3 zugehörig sind. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 80 kann für eine Geschwindigkeit der Räder 24 von 1 oder eine Antriebswellen- oder Achsengeschwindigkeit stehen. Die Maschinendaten 82 können einen Maschinen-Aktivierungs/Deaktivierungs-Zustand, eine Drehzahl, ein Drehmoment und/oder eine Beschleunigung der Maschine 20 der 2 und 3 umfassen. Die Getriebedaten 84 können einen Gangzustand, ein Zahnradsatz-Drehmoment und/oder eine Zahnradsatz-Eingriffsfrequenz des Getriebes 30 der 2 und 3 umfassen.
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Es können verschiedene Signale direkt in den Fahrzeugdaten 76 bereitgestellt oder von den Fahrzeugdaten 76 abgeleitet werden. Das Zahnradsatz-Drehmoment kann z. B. als eine lineare Summe eines Maschinendrehmoments, eines Motordrehmoments und eines Ausgangsdrehmoments berechnet werden. In einem weiteren Beispiel kann eine Zahneingriffsfrequenz als eine lineare Summe einer Maschinendrehzahl, einer Motordrehzahl und einer Ausgangsdrehzahl abgeleitet werden. Als ein anderes Beispiel können Beschleunigungssignale als eine Änderungsrate von Drehzahl/Geschwindigkeits-Signale abgeleitet werden. Beispiele für andere Fahrzeugsignale können ein Tachometersignal, Relais-Status, einen Pumpenstatus, einen Kühlgebläsestatus, eine Drehzahl des Generators 48 der 2 und 3 und andere Signale umfassen, die für sich ändernde Fahrzeugbedingungen bezeichnend sind.
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Auf der Basis der Fahrzeugdaten 76 und eines Störungsprofildatenspeichers 97 bestimmt das Störungsbestimmungsmodul 70 eine Art einer tonalen Störung 92. Die Art der tonalen Störung 92 zeigt eine Art eines auftretenden Geräuschs an, die zu maskieren ist. Wenn beispielsweise das Triebwerk 16 von 1 das HybridSystem 44 von 2 umfasst, kann die Art der tonalen Störung 92 z. B. ein Elektromotorgeräusch sein, welches einer Verlangsamung des Fahrzeuges 10 in Verbindung damit zugehörig ist, dass die Maschine 20 der 2 und 3 abgestellt ist (z. B. bei einer Maschinendrehzahl von null Umdrehungen pro Minute). Der Aktivierungs/Deaktivierungsstatus der Maschine 20 der 2 und 3 kann als ein Zuschaltsignal dienen, um zu bestimmen, wann eine Fahrzeuggeräuschmaskierung durchzuführen ist, da Geräusche stärker bemerkbar sein können, wenn die Maschine 20 der 2 und 3 abgestellt ist oder bei einer niedrigen Drehzahl läuft. Ein Gebläsedrehzahlbereich, Elektromotor-Drehzahlen, Relais-Schaltfrequenzen und andere, mit der Zeit variierende Signale, die eine Hardware-Resonanz produzieren können, die von dem Störungsbestimmungsmodul 70 nachverfolgt und charakterisiert werden kann.
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Vorbestimmte Fahrzeug-Charakteristikmuster auf der Basis einer oder mehrerer Werte in dem Störungsprofildatenspeicher 97 stellen Störungsprofildaten zum Vergleichen und Identifizieren der Art der tonalen Störung 92 im Hinblick auf die Fahrzeugdaten 76 bereit. Störungsprofildaten können z. B. auf der Basis eines oder mehrerer von: einem Maschinendrehzahlbereich, einem Elektromotordrehzahlbereich, einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, einem Maschinenaktivierungsstatus, einem Maschinendrehmoment, einem Elektromotordrehmoment, einem Zahnradsatzdrehmoment, einer Zahnradsatz-Eingriffsfrequenz, einem Gebläsedrehzahlbereich, einem Pumpendrehzahlbereich, einem Relais-Status, einem Übergangsgeschwindigkeitsprofil, einer Beschleunigungsrate, einer Gangwechsel-Initiierung, einer Gangwechseldauer und einer Gangwechselbeendigung definiert sein.
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Nach dem Identifizieren einer Art der tonalen Störung 92 kann das Störungsbestimmungsmodul 70 einen zugehörigen Verfolgungsparameter 94 und einen zu maskierenden Ton 96 identifizieren. Wenn die Art der tonalen Störung 92 z. B. auf einer Drehzahl eines elektrischen Antriebsmotors als eine Art einer elektrischen Antriebsmotor-Störung basiert, kann der zugehörige Verfolgungsparameter 94 eine Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit sein, und der zu maskierende Ton 96 kann als eine spezielle Frequenz definiert werden, die als ein unangenehmer Ton unter den zugehörigen Fahrzeugbedingungen bekannt ist.
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Das Geräuschmaskierungsmodul 72 empfängt als Eingang die Art der tonalen Störung 92, den zugehörigen Verfolgungsparameter 94, einen Geräuschmaskierungsdatenspeichers 95 und/oder den zu maskierenden Ton 96. Auf der Basis der Eingänge 92, 94, 95 und 96 wendet das Geräuschmaskierungsmodul 72 ein geformtes Band von Klängen 90 an, um den zu maskierenden Ton 96 wirksam zu mischen. In verschiedenen Ausführungsformen sind die Toninformationen zur Geräuschmaskierung in dem Geräuschmaskierungsdatenspeicher 95 in einem zwei- oder dreidimensionalen Tabellenformat auf der Basis der Art der tonalen Störung 92, des zugehörigen Verfolgungsparameters 94 und/oder des zu maskierenden Tons 96 vorbestimmt und gespeichert. Das geformte Band von Klängen 90 kann in Echtzeit unter Verwendung einer Nachschlagetabellenfunktion in dem Geräuschmaskierungsdatenspeicher 95 bestimmt werden. In verschiedenen anderen Ausführungsformen wird das geformte Band von Klängen 90 auf der Basis einer oder mehrerer Tonerzeugungs- und -formungsfunktionen in dem Geräuschmaskierungsmodul 72 abgeschätzt. Das geformte Band von Klängen 90 kann spezielle Töne, breitbandiges Rauschen (z. B. gleichmäßiges Zufallsrauschen) oder eine Kombination daraus umfassen. In einer Ausführungsform umfasst das geformte Band von Klängen 90 eine oder mehrere Oberschwingungen des zu maskierenden Tons 96, um dadurch einen Akkord zu bilden, um den zu maskierenden Ton 96 mit einem oder mehreren ähnlichen Klängen zu mischen. Wenn viele zu maskierende Töne 96 vorhanden sind, kann jeder zu maskierende Ton 96 als eine Grundfrequenz zum Hinzufügen einer oder mehrerer ganzzahliger Vielfacher Oberschwingungswellenformen dienen, um mehrere Akkorde zur Geräuschmaskierung zu bilden.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann das Geräuschmaskierungsmodul 72 ein geformtes Band von Klängen 90 anwenden, welches für den zu maskierenden Ton 96 ausgewählt ist, um den Audio-Ausgang 74 als ein oder mehrere Geräuschmaskierungssignale 98, 99, 100, 101 zu erzeugen. Die Geräuschmaskierungssignale 98-101 können für vordere linke, vordere rechte, hintere linke und hintere rechte Audio-Signale des Audio-Ausganges 74 stehen, der mit dem Ausgang des Infotainment-Systems 60 kombiniert werden soll, um den zu maskierenden Ton 96 wirksam innerhalb des Zusatzgeräusches zu verstecken. Wenngleich vier Geräuschmaskierungssignale 98-101 abgebildet und beschrieben sind, wird verständlich sein, dass in exemplarischen Ausführungsformen eine beliebige Anzahl von Geräuschmaskierungssignalen erzeugt werden kann. Die Geräuschmaskierungssignale 98-101 können ausgewählte Lautsprecher 64 von 1 in Kombination mit einem anderen Audio-Ausgang steuern. In verschiedenen anderen Ausführungsformen werden die Geräuschmaskierungssignale 98-101 direkt an ausgewählte Lautsprecher 64 von 1 zur Fahrzeuggeräuschmaskierung weitergeleitet. Beispielsweise können durch Projizieren der Geräuschmaskierungssignale 98-101 durch ausgewählte Lautsprecher 64 von 1 die Klänge über tonale Störungsübergänge hinweg durch das Einführen von Maskierungsklängen und Halten von Klängen gemischt werden. Das Mischen von Klängen kann ein zumindest rechtzeitiges partielles Überlappen vieler Töne umfassen, um Übergänge zwischen Klängen zu glätten. Der zeitliche Ablauf der Geräuschmaskierungssignale 98-101 kann auf Trends basieren, die durch das Geräuschmaskierungsmodul 72 erkannt werden. Beispielsweise kann die Dauer der Geräuschmaskierungssignale 98-101 länger sein als die Zeit einer tatsächlichen Störung, sodass die Störung schwerer wahrzunehmen ist. Die Geräuschmaskierungssignale 98-101 können auch für einen Hintergrundgeräuschpegel angepasst werden.
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5 ist ein Datenflussdiagramm, welches das Geräuschmaskierungsmodul 72 von 4 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform illustriert. Als eine exemplarische Ausführungsform, bei der das geformte Band von Klängen 90 zur direkten Verwendung oder zum Bestücken von Nachschlagetabellen in dem Geräuschmaskierungsdatenspeicher 95 erzeugt wird, kann das Geräuschmaskierungsmodul 72 eine Anzahl von Signalverarbeitungsfunktionen umfassen. Ein Grenzwertwähler 102 kann die Art der tonalen Störung 92 und den zugeordneten Verfolgungsparameter 94 verwenden, um eine untere Geräuschbandgrenze 104 und eine obere Geräuschbandgrenze 106 zur Frequenzbegrenzung eines dem zu maskierenden Ton 96 hinzuzufügenden Geräuschbandes zu wählen. Ein Geräuschbanderzeuger 108 erzeugt ein Geräusch, welches mehrere Töne zwischen der unteren Geräuschbandgrenze 104 und der oberen Geräuschbandgrenze 106 umfasst, um ein bandbegrenztes Geräusch 110 zu produzieren. Das bandbegrenzte Geräusch 110 wird zu einem Geräuschformungsblock 112 weitergeleitet, der eine Formgebungsfunktion auf der Basis des zu maskierenden Tons 96 anwendet. Die Formgebungsfunktion kann ein Filter sein, welches mehr Energie neben den zu maskierenden Ton 96 setzt, um ein geformtes, bandbegrenztes Geräusch 114 zu produzieren. Das geformte, bandbegrenzte Geräusch 114 kann dann durch ein Tiefpassfilter 116 hindurch weitergeleitet werden, um Hochfrequenz-Inhalte zu entfernen, Übergänge zu glätten und ein tiefpassgefiltertes Geräusch 118 zu erzeugen. Das tiefpassgefilterte Geräusch 118 wird an ein Bandsperrfilter 120 weitergeleitet, welches auf den zu maskierenden Ton 96 abgestimmt ist. Das Bandsperrfilter 120 kann als eine Kombination aus einem Tiefpass- und einem Hochpassfilter realisiert sein, welche ausgestaltet ist, um einen Energieinhalt an dem zu maskierenden Ton 96 auf ein Minimum als ein bandsperrgefiltertes Geräusch 122 zu treiben. Nach dem Bandsperrfilter 120 kann eine Abklingfunktion 124 an das bandsperrgefilterte Geräusch 122 auf der Basis des Verfolgungsparameters 94 angewendet werden. Die Abklingfunktion 124 kann ein geformtes Band von Klängen produzieren, welches einblendet, um langsam einen Übergang zu beginnen, zu dem Verfolgungsparameter 94 mit einer entsprechenden bandinternen Verstärkung nachfolgt, und ausblendet, um den Übergang langsam zu beenden, was das geformte Band von Klängen 90 zur Folge hat. Das geformte Band von Klängen 90 kann durch einen Splitter 126 zwischen den Geräuschmaskierungssignalen 98-101 geteilt werden. Das rechtzeitige Mischen von partiell überlappenden, vielen Tönen und/oder Abklingen kann auch auf Akkorde von Oberschwingungen angewendet werden.
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Das Geräuschmaskierungsmodul 72, wie in 5 abgebildet, kann als Ganzes oder teilweise innerhalb des Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystems 12 von 4 realisiert sein. Beispielsweise kann die Erzeugung des geformten Bandes von Klängen 90 dynamisch durchgeführt werden, während das Fahrzeug 10 von 1 funktionsbereit ist. Alternativ kann das geformte Band von Klängen 90 offline oder auf einem separaten System (nicht abgebildet) entwickelt und eine Nachschlageoperation in den Geräuschmaskierungs-Datenspeicher 95 von 4 hinein durchgeführt werden, um das geformte Band von Klängen 90 auf der Basis eines oder mehrerer von der Art der tonalen Störung 92, dem Verfolgungsparameter 94 und dem zu maskierenden Ton 96 zu bestimmen. Als eine weitere Alternative kann bzw. können einer oder mehrere der Werte 110, 114, 118 oder 122 auf einer in den Geräuschmaskierungs-Datenspeicher 95 von 4 hinein durchgeführten Nachschlageoperation auf der Basis vorhergehender Berechnungen basieren. Es können Filter- und Verstärkungsanpassungen ausgestaltet werden, um innere Audio-Übertragungsfunktionen des Fahrzeuges 10 von 1, einen Hintergrundgeräuschpegel und eine spezielle Frequenz, Amplitude und Phasenbeziehungen von Geräuschen des Fahrzeuges 10 von 1 zu berücksichtigen.
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Wenngleich die Beispiele der 4 und 5 mit Bezug auf das Erkennen und Maskieren eines einzigen zu maskierenden Tons 96, der einer speziellen tonalen Störung zugehörig ist, beschrieben sind, wird verständlich sein, dass innerhalb des Schutzumfanges exemplarischer Ausführungsformen viele tonale Störungen parallel überwacht, verfolgt und berücksichtigt werden können. Es kann z. B. viele Fälle des parallel betriebenen Geräuschmaskierungsmoduls 72 geben, wobei resultierende Geräuschmaskierungssignale 98-101 kombiniert werden. Alternativ können das Störungsbestimmungsmodul 70 und das Geräuschmaskierungsmodul 72 viele tonale Störungen und zu maskierende Tön 96 parallel, z. B. mithilfe einer Vektorverarbeitung, verarbeiten.
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Nunmehr Bezug nehmend auf 6 und mit fortgesetzter Bezugnahme auf die 1-5 illustriert ein Flussdiagramm Fahrzeuggeräusch-Maskierungsverfahren, die von dem Fahrzeuggeräusch-Maskierungssystem 12 gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können. Wie im Licht der Offenbarung einzusehen ist, ist die Reihenfolge von Operationen innerhalb des Verfahrens nicht auf die sequenzielle Ausführung, wie in 6 illustriert, beschränkt, sondern kann in einer oder mehreren unterschiedlichen Reihenfolgen, wie anwendbar und gemäß der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden. Wie ferner einzusehen ist, kann bzw. können ein oder mehrere Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, ohne den Geist des Verfahrens zu verändern.
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In verschiedenen Ausführungsformen kann das Verfahren von 6 geplant sein, um auf der Basis vorbestimmter Ereignisse abzulaufen und/oder während eines Betriebes des Fahrzeuges 10 kontinuierlich abzulaufen.
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In einem Beispiel kann das Verfahren bei 200 beginnen. Die Fahrzeugdaten 76 werden bei 210 überwacht, um eine Art einer tonaler Störung 92 bei 220 zu erkennen. Wenn eine Analyse der Fahrzeugdaten 76 gegenüber einem entsprechenden Störungsprofildatenspeicher 97 anzeigt, dass bei 221 keine Art der tonalen Störung 92 erkannt wird, setzt das Verfahren bei 210 mit dem Überwachen der Fahrzeugdaten fort.
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Wenn bei 222 jedoch eine tonale Störung erkannt wird, wird bei 230 die Art der tonalen Störung 92 bestimmt. Bei 240 können ein zugeordneter Verfolgungsparameter 94 und zu maskierender Ton 96 bestimmt werden. Bei 250 wird ein geformtes Band von Klängen 90 auf der Basis des zu maskierenden Tons 96 bestimmt, wobei das geformte Band von Klängen 90 einen Bereich von Frequenzen um den zu maskierenden Ton herum abdeckt und einen niedrigeren Energieinhalt aufweisen kann als der zu maskierende Ton 96. Das geformte Band von Klängen 90 wird bei 260 auf einen Audio-Ausgang 74 des Fahrzeuges 10 angewendet. Der Audio-Ausgang 74 kann als ein oder mehrere Geräuschmaskierungssignale 98-101 an das Infotainment-System 60 als Ausgang an einen oder mehrere Lautsprecher 74 geschickt werden. Die Dauer der Ausgabe des geformten Bandes von Geräuschen 90 kann auf der Art der tonalen Störung 92 und/oder dem zugeordneten Verfolgungsparameter 94 basieren. Das Verfahren von 6 fährt bei 210 damit fort, die Fahrzeugdaten 76 im Hinblick auf eine oder mehrere tonale Störungen zu überwachen.
