[发明专利]车辆引擎声音提取以及再现

说明书

一种方法包括在目标引擎声音上执行谐波分解，从而提取目标引擎声音在一个RPM范围上的N个谐波的每一个谐波；从所提取的N个谐波，提取在RPM范围上的N个谐波中的每一个谐波的相位和形状信息，用于再现目标引擎声音。该方法还包括配置引擎谐波增强(EHE)系统以利用所提取的相位和形状信息来产生将被添加在基线引擎声音之上的引擎谐波增强信号he(t)。

背景技术

本公开涉及经由引擎谐波增强来再现车辆中引擎声音的特征。该方法可提供用于需要高水平增强的应用中的自然声音。

一些已知的引擎谐波增强方法使用仅基于幅度的谐波生成。在一些情况下，引入谐波之间的初相位差。然而，这类方法可能不足以产生自然声音、高水平的增强，或不能够再现特定的引擎声音特征。

发明内容

本公开部分地基于这样的认识，即在引擎谐波增强(EHE)过程中谐波生成期间可以考虑在RPM范围(例如，600RPM至7500RPM)上的多个谐波(例如，0.5谐波次数直至第40谐波次数)的每一个谐波的相应相位。同时，通过在生成过程中引入失真信号可以保留赋予所产生的引擎声音以自然性的相位和幅度的微小变化。该失真信号与原始引擎声音的分析中识别的变化具有相同的标准偏差。

在一个方面，一种方法包括在目标引擎声音上执行谐波分解，从而提取目标引擎声音在RPM范围上的N个谐波的每一个谐波；以及从所提取的谐波，提取在RPM范围上的N个谐波中的每一个谐波的相位和形状信息，用于再现目标引擎声音。该方法还包括配置引擎谐波增强(EHE)系统以利用所提取的相位和形状信息来产生将被添加在基线引擎声音之上的引擎谐波增强信号he(t)。

实施方式可包括以下特征的一个或其任意组合。

在一些实施方式中，执行谐波分解包括获得在RPM范围上N个谐波中的每一个谐波的一组频率加权系数a_k(t)和b_k(t)。据认为，随着时间的经过，RPM会增加，诸如在时间t＝0时，引擎处于最低RPM，以及时间上的最后时刻对应于最高RPM。

在某些实施方式中，执行谐波分解包括利用自适应算法以获得谐波频率加权系数a_k(t)和b_k(t)。

在一些实施方式中，自适应算法是最小均方(LMS)算法。

在某些实施方式中，提取针对N个谐波的每一个谐波的相位和形状信息包括实时地平滑谐波频率加权系数a_k(t)和b_k(t)，从而获得在RPM范围上的N个谐波中的每一个谐波平滑的谐波频率加权系数和

在一些实施方式中，通过低通滤波谐波频率加权系数a_k(t)和b_k(t)来执行平滑化。

在某些实施方式中，用有限脉冲响应(FIR)滤波器来执行低通滤波。

在一些实施方式中，有限脉冲响应(FIR)滤波器基于窗口(例如Hamming，Hanning，Blackman，Blackman-Harris，Kaiser，Chebyshev等)，其中该窗口的长度决定该谐波频率系数将被平滑的程度。

在某些实施方式中，用无限脉冲响应(IIR)滤波器来执行低通滤波。

在一些实施方式中，该方法还包括操作EHE系统以将引擎谐波增强信号he(t)转换为声能。

在一些实施方式中，N是40至80的整数。

在某些实施方式中，RPM范围是600RPM至7500RPM。