發動機起動狀況期間的車輛聲音合成制造技術

一種車輛聲音合成系統設有揚聲器和控制器。所述揚聲器響應于接收到合成發動機噪聲(SEN)信號而在車輛的車廂內投射指示SEN的聲音。所述控制器被編程為產生所述SEN信號；以及接收指示發動機起動命令的第一輸入。所述控制器被進一步編程為：響應于所述發動機起動命令而調節所述SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的發動機操作特性匹配；以及向所述揚聲器提供包括所述已調節的特性的調整后的SEN信號。

Vehicle sound synthesis during engine starting conditions

【技術實現步驟摘要】
發動機起動狀況期間的車輛聲音合成
一個或多個實施方案涉及用于在發動機起動/停止狀況期間合成聲音的車輛系統和方法。
技術介紹
車輛包括產生駕駛員和乘客艙內的任何乘客通常都能聽到的噪聲的部件。例如，駕駛員可以聽到由動力傳動系統的發動機和車輛的排氣系統產生的噪聲。在新的車輛架構和駕駛模式中可以減少或不存在這類噪聲。例如，混合動力電動車輛(HEV)可以在內燃發動機(ICE發動機或IC發動機)關閉的情況下作為電動車輛(EV)操作，在此期間HEV不產生典型的發動機噪聲。對于駕駛員來說，發動機噪聲的這種缺失可能是出乎意料的。因此，車輛音頻系統可以產生合成噪聲，所述合成噪聲表示在操作車輛時產生的典型或預期噪聲。
技術實現思路
在一個實施方案中，一種車輛聲音合成系統設有揚聲器和控制器。所述揚聲器響應于接收到SEN信號而在車輛的車廂內投射指示合成發動機噪聲(SEN)的聲音。所述控制器被編程為產生SEN信號；以及接收指示發動機起動命令的第一輸入。所述控制器被進一步編程為：響應于發動機起動命令而調節SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的發動機操作特性匹配；以及向揚聲器提供包括已調節的特性的調整后的SEN信號。在另一個實施方案中，提供了一種設備，所述設備包括控制器，所述控制器被配置為：產生指示合成發動機噪聲(SEN)的SEN信號。所述控制器被進一步編程為：響應于接收到發動機起動信號而調節SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的預定發動機操作特性匹配；以及向揚聲器提供包括已調節的特性的調整后的SEN信號以在車廂內投射聲音。在另一個實施方案中，提供了一種被編程用于合成發動機噪聲(SEN)的計算機程序產品，所述計算機程序產品體現于非暫時性計算機可讀介質中。接收指示即將到來的發動機起動的發動機起動信號和指示發動機操作特性的信息。產生指示SEN的SEN信號。基于發動機起動信號而調節SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的發動機操作特性匹配。向揚聲器提供包括已調節的特性的調整后的SEN信號以在車廂內投射聲音。在一種簡化的方法中，可以僅基于發動機停止狀況期間的車輛速度而調節SEN的頻率。所述方法在聽覺上輔助從ICE到EV的轉換，在此期間監測發動機RPM和車輪RPM兩者。在此轉換處，合成產生的發動機階次噪聲模擬現已停用的ICE的自然聲音，并且可以通過車輛揚聲器來播放。在車輛加速時，可以使用車輪rpm來取代現已停用的發動機RPM信號，以便增加合成發動機階次噪聲的音高以模擬在ICE操作的情況下將存在的聲音景觀。隨著車輛減速到較慢的速度，使合成發動機階次噪聲或合成發動機噪聲的音高在頻率上向下移位。在一個或多個實施方案中，車輛系統提升了車輛在電動模式(EM)與ICE模式，即發動機起動狀況之間轉換的聲音體驗。當ICE重新激活并開始為車輛提供動力時，基于馬達控制器、擋位選擇和/或車輛速度，所述ICE將具有特定RPM。與此特定RPM相關聯的是ICE將自然地輻射的一組發動機階次噪聲。然而，被設計來掩蓋ICE的缺失的合成發動機階次噪聲可能并不同等匹配ICE在那時的發動機階次噪聲。因此，使用合成換擋來將合成發動機階次噪聲的音高匹配到在ICE重新激活時的實際ICE階次噪聲的音高。在一個或多個實施方案中，產生合成發動機階次噪聲的處理器可以運行在車輛中運行的相同的發動機管理算法。然后，ICE重新激活的預先通知將使得聽覺合成移位能夠被產生并通過車輛揚聲器播放。非零或增加的ICERPM信號也可以用作發動機起動信號。此外，目標ICE階次噪聲頻率和幅度水平也將是已知的，并且因此可以由合成階次噪聲在頻率和幅度兩者上匹配所述頻率和幅度水平。在一個或多個實施方案中，車輛系統采用一種或多種策略來在發動機起動狀況期間合成發動機聲音，所述策略包括：1)改變一個當前播放的合成發動機階次噪聲的頻率以匹配ICE重新起動時的一個發動機階次噪聲的頻率；2)改變SEN的頻率和幅度兩者以匹配在乘客位置處感知到的ICE噪聲；3)改變主導(某一階次噪聲如此高，以至于其是突出的)合成發動機階次噪聲的頻率以匹配ICE重新起動時的主導ICE階次噪聲；4)改變主導合成發動機階次噪聲的頻率和幅度以進行匹配；5)改變多個發動機階次噪聲的頻率；6)改變多個階次噪聲的頻率和幅度；7)改變多個主導發動機階次噪聲的頻率；8)改變多個主導階次噪聲的頻率和幅度。對于不只是由發動機階次噪聲組成的合成發動機聲音的情況，車輛系統可以改變WAV文件回放速率以調整音高，使得合成聲音的主導頻帶匹配主導發動機階次噪聲頻率。某些實施方案改變回放速率，使得頻率匹配，并且還改變增益以另外匹配幅度。此外，在合成附加發動機階次噪聲或者在ICE操作時減小一個或多個階次噪聲的幅度以增強聲音的系統中，改變這些合成發動機階次噪聲中的一個或多個的頻率和/或幅度以在發動機重新起動時進行匹配。在一個或多個實施方案中，車輛系統可以在各種車輛中實施，包括：具有用于乘客的合成發動機噪聲發生系統的包括無級變速器(CVT)或常規的固定齒輪比變速器的車輛；類似內燃發動機(ICE)，或不類似ICE的合成發動機噪聲；合成附加發動機階次噪聲以增強其ICE的性質的混合動力車輛；減小一個或多個發動機階次噪聲與SEN的幅度的混合動力車；以及為混合動力的，或具有汽油/柴油ICE的自動起動停止車輛。在一個或多個實施方案中，合成移位指代：1)合成發動機噪聲的調節的音高，其可以是：A)可以模擬ICE中存在的各個發動機階次噪聲的各個正弦波；B)存儲在波(.wav)文件中的調節的合成發動機噪聲的回放速率(或以其他音頻格式存儲的預先錄制和經過處理的聲音)；或C)A和B的組合。合成移位還可以指代2)“錄音聲音”，其是ICE變速桿的“預先錄制的”或“預先合成的”聲音。這種經過預處理的聲音可能必須包含一個或多個減小或增加的音高，以相應地模擬ICE升擋或降擋的聲音。在一個或多個實施方案中，合成移位可以通過調節以上的1A或1B的音高，或者通過簡單地播放諸如方法2中的存儲的音頻文件來產生。可以通過在合成發動機噪聲發生系統內添加處理塊來實現合成移位。在1A的情況下，SEN的移位前頻率和幅度是已知的，并且ICE發動機的移位后頻率和幅度也是已知的。目標移位持續時間也是已知的。有了這些輸入和目標，在這些開始與結束頻率和幅度之間的眾多平穩而快速的轉換是可能的。在以上的1B的情況下，通過改變.wav文件的回放速率來調節發動機噪聲的音高。為了產生合成移位，回放速率在快速轉換中變為最終回放速率，其中SEN的主導發動機階次噪聲、多個發動機階次噪聲或主導頻率范圍將匹配ICE在ICE發動機重新起動時的主導發動機階次噪聲。一般而言，對于傳統的固定齒輪比變速器中的換擋，發動機噪聲的級別在換擋期間可以略微減小，因為發動機的扭矩輸出在換擋期間會下降。在一個或多個實施方案中，車輛系統可以任選地在合成移位期間模擬這種幅度調節行為。例如，在從1擋升到2擋的升擋期間，根據變速器的齒輪比的差異在頻率方面降低發動機階次噪聲，例如發動機4階次噪聲從100Hz移動到78Hz。高性能車輛具有持續時間比低性能車本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種車輛聲音合成系統，所述車輛聲音合成系統包括：/n揚聲器，所述揚聲器響應于接收到合成發動機噪聲(SEN)信號而在車輛的車廂內投射指示SEN的聲音；以及/n控制器，所述控制器被編程為：/n產生所述SEN信號；/n接收指示發動機起動命令的第一輸入；/n響應于所述發動機起動命令而調節所述SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的預定發動機操作特性匹配；以及/n向所述揚聲器提供包括所述已調節的特性的調整后的SEN信號。/n

【技術特征摘要】
20180927 US 16/144,5891.一種車輛聲音合成系統，所述車輛聲音合成系統包括：
揚聲器，所述揚聲器響應于接收到合成發動機噪聲(SEN)信號而在車輛的車廂內投射指示SEN的聲音；以及
控制器，所述控制器被編程為：
產生所述SEN信號；
接收指示發動機起動命令的第一輸入；
響應于所述發動機起動命令而調節所述SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的預定發動機操作特性匹配；以及
向所述揚聲器提供包括所述已調節的特性的調整后的SEN信號。


2.如權利要求1所述的車輛聲音合成系統，其中所述SEN信號的所述特性包括幅度和頻率中的至少一者。


3.如權利要求1所述的車輛聲音合成系統，其中所述SEN信號指示至少一個發動機階次噪聲。


4.如權利要求1所述的車輛聲音合成系統，其中所述控制器被進一步編程為：
基于至少一個音頻文件而產生所述SEN信號；以及
通過調整所述至少一個音頻文件的回放速率來調節所述SEN信號的頻率特性。


5.如權利要求1所述的車輛聲音合成系統，其中所述控制器被進一步編程為：
基于至少一個音頻文件而產生所述SEN信號；以及
通過調整所述至少一個音頻文件的增益來調節所述SEN信號的幅度特性。


6.如權利要求1所述的車輛聲音合成系統，其中所述控制器被進一步編程為：
接收第二輸入，所述第二輸入指示擋位轉換和在第一擋位與第二擋位之間的轉換期間的預先錄制的發動機聲音；以及
響應于指示所述第一擋位與所述第二擋位之間的變化的所述擋位轉換而通過播放所述預先錄制的發動機聲音來調節所述SEN信號的所述特性。


7.如權利要求6所述的車輛聲音合成系統，其中所述第一擋位大于所述第二擋位，并且所述擋位轉換指示降擋。


8.如權利要求6所述的車輛聲音合成系統，其中所述第一擋位小于所述第二擋位，并且所述擋位轉換指示升擋。


9.一種設備，所述設備包括：
控制器，所述控制器被配置為：
產生指示合成發動機噪聲(SEN)的SEN信號；
響應于發動機起動信號而調節所述SEN信號的特性以與起動狀況期間的對應的預定發動機操作特性匹配；以及
向揚聲器提供包括所述已調節的特性的調整后的SEN信號以在車廂內投射聲音。


10.如權利要求9所述的設備，其中所述SEN信號指示至少兩個發動機階次噪聲。


11.如權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：KJ巴斯蒂爾，
申請(專利權)人：哈曼國際工業有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US