车辆发动机声音增强方法及系统

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车辆发动机声音增强方法及系统

时间:2020-01-13本站浏览次数:490

       

车辆发动机声音增强方法及系统

一种发动机谐波增强系统。EHE系统使用诸如发动机负载、齿轮、操作中的气缸数和传动比之类的多个参数来确定EHE增益。EHE系统针对每个谐波确定单独的EHE增益。

图5A-图5C是示出EHE处理器的EHE增益和延迟确定器以及其它元件的框图;以及

在图3Β和图5Β的实施方式中,使用单个参数来确定用于每个谐波的增强增益。每个EHE增益和延迟确定器21-1—21-n包括LUT72-1—72_n,每个LUT包括两个条目,每个负载数值一个。每个EHE增益和延迟确定器21-1—21-n还包括由开关214所表示的逻辑,开关214对来自图2的发动机负载检测器36的输入进行响应。如果EHE增益和延迟确定器21-1的开关214处于“O”位置,则EHE增益和延迟确定器212输出适于负载数值I的EHE增益和延迟。如果开关214处于“I”位置,则EHE增益和延迟确定器212输出适于负载数值2的EHE增益和延迟。由EHE增益和延迟确定器所选择的增益和延迟被提供至用于谐波Hl的总EHE增益元件50-1,其将该增益和延迟应用至谐波Hl。剩余的EHE增益和延迟确定器以类似方式操作。针对用于谐波Hl的负载I的EHE增益和延迟可以与针对用于谐波H2的负载I的EHE增益和延迟相同或不同。

在说明书的一个方面,一种方法包括提供与车辆发动机的RPM相对应的基频,确定基频的多个谐波,并且针对多个谐波中的至少一个确定发动机谐波增强增益,该发动机谐波增强增益不同于与其它谐波相对应的发动机谐波增强增益。确定发动机谐波增强增益可以包括针对每个谐波单独确定发动机谐波增益。确定发动机谐波增益可以包括确定发动机负载。确定发动机负载可以包括确定加速器踏板位置、确定空气质量流量、确定歧管绝对压力或者确定发动机扭矩之一。针对多个谐波中的至少一个确定发动机谐波增益可以进一步包括确定与车辆的操作条件相关的、除发动机负载之外的参数的数值,并且响应于参数的数值和发动机负载,确定发动机谐波增强增益。用于针对多个谐波中的至少一个确定发动机谐波增益的电路可以包括确定与车辆的操作条件相关的第一参数的数值,确定与车辆的操作条件相关的、不同于该第一参数的第二参数的数值,并且响应于第一参数和第二参数的数值,确定发动机谐波增强增益。第一参数可以是车辆以其进行操作的齿轮(Gear)。第一参数可以是操作中的气缸的数量。第一参数可以是无级变速器的传动比。该确定可以包括从查找表中选择发动机增强增益。

在该实施方式中,如果开关210处于“O”位置,并且开关212Α和212Β处于“O”位置,则开关210输出适于由负载数值I所表示的发动机负载和齿轮I的增益。类似地,如果开关210处于“O”位置,并且开关212Α和212Β处于“I”位置,则开关210输出适于由负载数值I所表示的发动机负载和齿轮2的增益;如果开关210处于“I”位置,并且开关212Α和212Β处于“O”位置,则开关210输出适于由负载数值2所表示的发动机负载和齿轮I的增益;以及如果开关210处于“I”位置,并且开关212Α和212Β处于“I”位置,则EHE增益和延迟确定器输出适于由负载数值2所表示的发动机负载和齿轮2的增益和延迟。确定EHE增益的过程以例如20ms的间隔进行重复。

图4A和图4B是音场(soundstage)处理器和放大器的框图;

对于更多的背景,参考美国专利申请12/716,887。

增益平滑器62可以平滑EHE增益的流,以降低EHE增益突变的可能性。该平滑可以采取快速定向(slewing)、窗口平均、低通滤波、非线性平滑技术、时变平滑技术的形式,等等。在一个实施方式中,增益平滑器62是低通滤波器,其可以是单极低通滤波器或可变极低通滤波器。如果发动机负载降低,则增益平滑器可以改变平滑参数。例如,可以改变低通滤波器的拐点频率或者可以改变窗口平均系统中的窗口宽度。

图5Α示出了图3Α的EHE处理器的后端12Β-1的一些元件的实施方式。在图3Α和5Α的实施方式中,使用多个参数来确定应用于所有谐波的一个谐波增益。EHE增益和延迟确定器21包括LUT70,其将参数(在该示例中为发动机负载和齿轮)映射至增益。在该示例中,LUT具有四个条目(2个负载数值X2个齿轮数值)。EHE增益和延迟确定器21还包括由第一开关210所表不的逻辑,第一开关210对来自图2的发动机负载检测器36的输入进行响应。开关210的两个输出开关端子耦合至开关212Α和212Β的输入,开关212Α和212Β对来自用于图2的参数I检测器136的输入进行响应;在该实施方式中,参数I是车辆当前以其进行操作的齿轮。对Hl形状确定器44-1...44-η的输入在该视图中未示出。

本发明涉及声音信号处理领域,并且具体涉及一种车辆发动机声音增强系统和方法。

EHE增益和延迟确定器21确定将由EHE总增强增益50所应用的增益和延迟的量。EHE增益和延迟确定器可以应用增益函数(也被称作“映射函数”或“映射”),其包括作为变量的发动机负载、发动机负载变化、RPM和RMP变化率以确定EHE增益(如美国专利申请12/716,887中所描述)。此外,由EHE增益和延迟确定器21所应用的增益函数可以使用从诸如参数I检测器136...参数m检测器236的源所接收的其它参数的数值作为变量。EHE增益和延迟确定器21可以平滑增益数值,使得声音变化是自然且非失真的,类似于机械系统的时间上的声音变化。

图5C示出了图3C的EHE处理器的后端12B-3的一些元件的实施方式。在图3C和5C的实施方式中,使用多个参数来确定用于每个谐波的增强增益。对Hl形状确定器44-1一44-η的输入以及对乘法器46-1—46-η的输入没有示出在该视图中。

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