掩蔽車輛噪聲的制作方法
【專利摘要】提供了一種與車輛相關(guān)聯(lián)的掩蔽聲音的方法。所述方法包括在處理電路上執(zhí)行車輛數(shù)據(jù)的監(jiān)測。基于車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與該音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)?；诖诒我粽{(diào)確定經(jīng)整形的聲音頻帶。經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。經(jīng)整形的聲音頻帶被施加到車輛的音頻輸出。
【專利說明】掩蔽車輛噪聲

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明的示例性實施例涉及用于利用聲音增強(qiáng)(enhancement)來掩蔽車輛噪聲的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電動車輛和混合動力車輛在轉(zhuǎn)換通過各種駕駛條件的同時可呈現(xiàn)出不同的聲音分布。電動車輛或混合動力車輛中的聲音可能由于背景發(fā)動機(jī)噪聲低量或沒有而尤其明顯。在某些車輛操縱期間，車輛操作者可具有可能與實際車輛聲音不同的車輛聲音預(yù)先存在的預(yù)期。諸如在車輛減速期間電動機(jī)速度變化的轉(zhuǎn)變可引起從車輛發(fā)出的聲音中的急劇變化。聲音中的突發(fā)性的急劇變化可能是車輛操作者不期望的。因此，希望提供用于改善車輛的總體音景的系統(tǒng)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個不例性實施例中，提供了一種與車輛相關(guān)聯(lián)的掩蔽噪聲的方法。處理電路監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)?；谲囕v數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與該音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)?；诖诒我粽{(diào)(tone to mask)確定經(jīng)整形的聲音頻帶(shaped band of sounds)。經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍并且可具有在待掩蔽音調(diào)處較低的能量含量。經(jīng)整形的聲音頻帶被施加到車輛的音頻輸出。
[0004]在另一個不例性實施例中，提供了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括干擾確定模塊和噪聲掩蔽模塊。干擾確定模塊監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)并且基于車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與該音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)。噪聲掩蔽模塊基于待掩蔽音調(diào)確定要作為音頻輸出施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，該經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍，并且可具有在待掩蔽音調(diào)處較低的能量含量。
[0005]在又一個示例性實施例中，提供了一種車輛，該車輛包括:動力系；控制模塊，其選擇性地控制動力系的一個或多個部件并生成車輛數(shù)據(jù)；以及車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)。車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)、基于車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與該音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)、基于待掩蔽音調(diào)確定要作為車輛的音頻輸出施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍，并且可具有在待掩蔽音調(diào)處較低的能量含量。
[0006]本發(fā)明還包括如下方案:
1.一種掩蔽與車輛相關(guān)聯(lián)的噪聲的方法,包括:
在處理電路上執(zhí)行:
監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)；
基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)；
基于所述待掩蔽音調(diào)確定經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽首調(diào)周圍的頻率范圍；以及將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述車輛的音頻輸出。
[0007]2.根據(jù)方案I所述的方法，還包括:
將所述車輛數(shù)據(jù)與干擾簡檔相比較以識別所述音調(diào)干擾類型；以及
基于識別所述音調(diào)干擾類型而開始將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述音頻輸出。
[0008]3.根據(jù)方案2所述的方法，其中，所述干擾簡檔基于下列項中的一項或多項限定:發(fā)動機(jī)速度范圍、電動機(jī)速度范圍、車輛速度范圍、發(fā)動機(jī)啟動狀況、發(fā)動機(jī)扭矩、電動機(jī)扭矩、齒輪組扭矩、齒輪組嚙合頻率、風(fēng)扇速度范圍、泵速度范圍、繼電器狀況、瞬態(tài)速度曲線、加速率、換檔開始、換檔持續(xù)時間、以及換檔結(jié)束。
[0009]4.根據(jù)方案I所述的方法，還包括:
確定與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)；以及
基于所述跟蹤參數(shù)調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶，其中，調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶還包括確立對于所述經(jīng)整形的聲音頻帶的漸顯、漸沒和帶內(nèi)的增益以及通過在時間上至少部分地使多個音調(diào)重疊來混合聲音。
[0010]5.根據(jù)方案I所述的方法，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶在所述待掩蔽音調(diào)處具有較低的能量含量。
[0011]6.根據(jù)方案I所述的方法，還包括:
基于所述車輛數(shù)據(jù)識別附加的音調(diào)干擾類型和與所述附加的音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的附加的待掩蔽音調(diào)；以及
基于所述附加的待掩蔽音調(diào)確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述附加的待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
[0012]7.根據(jù)方案I所述的方法，其中，確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶還包括:
選擇噪聲頻帶下限和噪聲頻帶上限；
生成在所述噪聲頻帶下限和所述噪聲頻帶上限之間的多個音調(diào)以產(chǎn)生限制頻帶的噪聲；
基于所述待掩蔽音調(diào)將整形功能施加到所述限制頻帶的噪聲以產(chǎn)生經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲；以及
施加帶阻濾波器以降低在所述待掩蔽音調(diào)處的所述能量含量。
[0013]8.根據(jù)方案I所述的方法，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶包括所述待掩蔽音調(diào)的一個或多個諧波。
[0014]9.一種系統(tǒng)，包括:
干擾確定模塊，其監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)并且基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)；以及
噪聲掩蔽模塊，其基于所述待掩蔽音調(diào)確定用以作為音頻輸出而施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍，并且在所述待掩蔽音調(diào)處具有較低的能量含量。
[0015]10.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述干擾確定模塊將所述車輛數(shù)據(jù)與干擾簡檔相比較以識別所述音調(diào)干擾類型，并且所述噪聲掩蔽模塊基于識別所述音調(diào)干擾類型而開始將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述音頻輸出。
[0016]11.根據(jù)方案10所述的系統(tǒng)，其中，所述干擾簡檔基于下列項中的一項或多項限定:發(fā)動機(jī)速度范圍、電動機(jī)速度范圍、車輛速度范圍、發(fā)動機(jī)啟動狀況、發(fā)動機(jī)扭矩、電動機(jī)扭矩、齒輪組扭矩、齒輪組嚙合頻率、風(fēng)扇速度范圍、泵速度范圍、繼電器狀況、瞬態(tài)速度曲線、加速率、換檔開始、換檔持續(xù)時間、以及換檔結(jié)束。
[0017]12.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述干擾確定模塊確定與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)，并且所述噪聲掩蔽模塊基于所述跟蹤參數(shù)調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶，包括確立對于所述經(jīng)整形的聲音頻帶的漸顯、漸沒和帶內(nèi)的增益以及通過在時間上至少部分地使多個音調(diào)重疊來混合聲音。
[0018]13.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶在所述待掩蔽音調(diào)處具有較低的能量含量。
[0019]14.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述干擾確定模塊基于所述車輛數(shù)據(jù)識別附加的音調(diào)干擾類型和與所述附加的音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的附加的待掩蔽音調(diào)，并且所述噪聲掩蔽模塊基于所述附加的待掩蔽音調(diào)確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述附加的待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
[0020]15.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述噪聲掩蔽模塊:選擇噪聲頻帶下限和噪聲頻帶上限；生成在所述噪聲頻帶下限和所述噪聲頻帶上限之間的多個音調(diào)，以產(chǎn)生限制頻帶的噪聲；基于所述待掩蔽音調(diào)將整形功能施加到所述限制頻帶的噪聲，以產(chǎn)生經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲；并且施加帶阻濾波器以降低在所述待掩蔽音調(diào)處的能量含量。
[0021]16.根據(jù)方案9所述的系統(tǒng)，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶包括所述待掩蔽音調(diào)的一個或多個諧波。
[0022]17.一種車輛，包括:
動力系；
控制模塊，其選擇性地控制所述動力系的一個或多個部件并生成車輛數(shù)據(jù)；以及車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)，其監(jiān)測所述車輛數(shù)據(jù)、基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)、基于所述待掩蔽音調(diào)確定用以作為所述車輛的音頻輸出而施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
[0023]18.根據(jù)方案17所述的車輛，其中，所述車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)將所述車輛數(shù)據(jù)與干擾簡檔相比較以識別所述音調(diào)干擾類型并且基于識別所述音調(diào)干擾類型而開始將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述音頻輸出。
[0024]19.根據(jù)方案18所述的車輛，其中，所述干擾簡檔基于下列中的一項或多項限定:發(fā)動機(jī)速度范圍、電動機(jī)速度范圍、車輛速度范圍、發(fā)動機(jī)啟動狀況、發(fā)動機(jī)扭矩、電動機(jī)扭矩、齒輪組扭矩、齒輪組嚙合頻率、風(fēng)扇速度范圍、泵速度范圍、繼電器狀況、瞬態(tài)速度曲線、加速率、換檔開始、換檔持續(xù)時間、以及換檔結(jié)束。
[0025]20.根據(jù)方案17所述的車輛，其中，所述車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)確定與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)并且基于所述跟蹤參數(shù)調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶，包括確立對于所述經(jīng)整形的聲音頻帶的漸顯、漸沒和帶內(nèi)的增益以及通過在時間上至少部分地使多個音調(diào)重疊來混合聲音。
[0026]21.根據(jù)方案17所述的車輛，其中，所述車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)基于所述車輛數(shù)據(jù)識別附加的音調(diào)干擾類型和與所述附加的音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的附加的待掩蔽音調(diào)、并且基于所述附加的待掩蔽音調(diào)確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述附加的待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
[0027]22.根據(jù)方案17所述的車輛，其中，所述車輛噪聲掩蔽系統(tǒng):選擇噪聲頻帶下限和噪聲頻帶上限；生成在所述噪聲頻帶下限和所述噪聲頻帶上限之間的多個音調(diào)，以產(chǎn)生限制頻帶的噪聲；基于所述待掩蔽音調(diào)將整形功能施加到所述限制頻帶的噪聲，以產(chǎn)生經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲；并且施加帶阻濾波器以降低在所述待掩蔽音調(diào)處的能量含量。
[0028]23.根據(jù)方案17所述的車輛，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶包括所述待掩蔽音調(diào)的一個或多個諧波。
[0029]當(dāng)結(jié)合附圖時，本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點及其它特征和優(yōu)點從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述將變得更加顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]其它目的、特征、優(yōu)點和細(xì)節(jié)僅以舉例方式出現(xiàn)在實施例的以下詳細(xì)描述、參考附圖的詳細(xì)描述中，在附圖中:
圖1是根據(jù)一個不例性實施例的包括車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)的車輛的不意圖；
圖2是根據(jù)一個示例性實施例的圖1的車輛的混合動力系統(tǒng)動力系配置的圖示；
圖3是根據(jù)一個示例性實施例的圖1的車輛的電動系統(tǒng)動力系配置的圖示；
圖4是根據(jù)一個示例性實施例的示出車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖；
圖5是根據(jù)一個示例性實施例的示出噪聲掩蔽模塊的數(shù)據(jù)流圖；以及圖6是根據(jù)一個示例性實施例的示出車輛噪聲掩蔽方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0031]以下描述本質(zhì)上僅僅是示例性的，而并非意圖限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解，在整個附圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記指示相同或?qū)?yīng)的部分和特征。如本文所用，術(shù)語“模塊”是指處理電路，該電路可包括專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共享、專用或成組)和執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的存儲器、組合邏輯電路、和/或提供所描述的功能的其它合適的部件。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例，車輛在圖1中大體上示出為10。車輛10包括車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12。車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12與一個或多個控制模塊14通信。一個或多個控制豐旲塊14 (以下稱為控制t旲塊14)控制車輛10的動力系16。動力系16包括用于車輛10的一個或多個推進(jìn)力源。
[0033]在各種實施例中，如圖2所示，動力系16包括發(fā)動機(jī)系統(tǒng)18。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)18包括內(nèi)燃發(fā)動機(jī)20，內(nèi)燃發(fā)動機(jī)20燃燒空氣和燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動扭矩。如可理解的，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12適用于各種發(fā)動機(jī)20并且不限于本示例。
[0034]在實施例中，如圖2所tjk，動力系16包括混合動力系統(tǒng)44，混合動力系統(tǒng)44包括發(fā)動機(jī)20和一個或多個電驅(qū)動馬達(dá)46。在圖2的示例中，混合動力系統(tǒng)44包括聯(lián)接到變速器30的兩個電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b?；旌蟿恿ο到y(tǒng)44可被布置成串聯(lián)配置(如圖所示)、并聯(lián)配置或混聯(lián)配置。當(dāng)處于串聯(lián)配置時，發(fā)動機(jī)20驅(qū)動發(fā)電機(jī)48以生成電力。電力儲存在儲能系統(tǒng)50 (例如，多個蓄電池51)中或被發(fā)送到電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b。電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b可通過經(jīng)由變速器30驅(qū)動圖1的兩個或更多個車輪24而充當(dāng)車輛10的初級推進(jìn)力源。變速器30使用齒輪組(未描繪)將機(jī)械能傳輸通過驅(qū)動軸(未描繪)和一個或多個輪軸(未描繪)到圖1的車輪24中的兩個或更多個。電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b基于來自儲能系統(tǒng)50和/或來自發(fā)動機(jī)20的能量而操作。
[0035]當(dāng)處于并聯(lián)配置(未示出的配置)時，發(fā)動機(jī)20和電驅(qū)動馬達(dá)46a及46b均充當(dāng)車輛10的推進(jìn)力源。發(fā)動機(jī)20和電驅(qū)動馬達(dá)46a及46b可一起操作以推進(jìn)車輛10和/或基于扭矩需求單獨地操作。
[0036]在各種其它實施例中，如圖3所示，動力系16是包括一個或多個電驅(qū)動馬達(dá)46的純電動系統(tǒng)52。在圖3的示例中，純電動系統(tǒng)52包括聯(lián)接到變速器30的兩個電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b。電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b依靠來自儲能系統(tǒng)50的能量操作。儲能系統(tǒng)50可經(jīng)由外部功率源(例如，通過插入電插座中)充電。在這樣的布置中，發(fā)動機(jī)20可作為備選的充電源提供以便在荷電狀態(tài)較低時對儲能系統(tǒng)50充電，從而提供延長的使用里程。
[0037]重新參照圖1，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12還與信息娛樂系統(tǒng)60通信。除了對于車輛信息娛樂系統(tǒng)典型的其它功能之外，信息娛樂系統(tǒng)60包括信息娛樂模塊62，該模塊通過一個或多個揚聲器64來管理車輛10內(nèi)和/或車輛10外部的各種聲音的生成。揚聲器64可位于車輛內(nèi)部內(nèi)、在車罩下方和/或在車輛10的外部。
[0038]如可理解的，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12可集成在控制模塊14、可集成在信息娛樂模塊62內(nèi)、或者可與控制模塊14和信息娛樂模塊62并可經(jīng)由車輛通信網(wǎng)絡(luò)66與每一個通信。車輛通信網(wǎng)絡(luò)66可包括一個或多個通信總線，根據(jù)已知的通信協(xié)議，通信總線包括共用的鏈路、獨立的點對點鏈路、有線鏈路、光學(xué)鏈路、和/或無線鏈路。出于示例性目的，本公開將在車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12與信息娛樂模塊62和控制模塊14分開并通信的背景下進(jìn)行討論。
[0039]在各種實施例中，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12監(jiān)測由控制模塊14生成并且在車輛通信網(wǎng)絡(luò)66上通信的數(shù)據(jù)。基于該數(shù)據(jù)，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12識別音調(diào)干擾并執(zhí)行一種或多種聲音管理方法。聲音管理方法與信息娛樂系統(tǒng)60通信以執(zhí)行由車輛10生成的聲音的車輛聲音掩蔽。由車輛10生成的聲音可源自車輛10的一個或多個子系統(tǒng)，例如動力系16。在各種實施例中，聲音管理方法包括聲音混合方法。在各種實施例中，聲音混合方法引入經(jīng)整形的聲音頻帶以掩蔽由車輛10生成的聲音。車輛噪聲掩蔽可應(yīng)用于不能通過主動噪聲抵消調(diào)節(jié)的音調(diào)。例如，車輛噪聲掩蔽可適用于較高頻率的嘯聲類音調(diào)，例如大于約2kHz，而主動噪聲抵消可用于較低的頻率，例如約35 - 190Hz。
[0040]現(xiàn)在參看圖4，數(shù)據(jù)流圖示出了車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12的各種實施例。如可理解的，根據(jù)本公開的車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12的各種實施例可包括許多模塊。如可理解的，圖4所示模塊可以結(jié)合和/或進(jìn)一步分割以類似地執(zhí)行車輛噪聲掩蔽。車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12的輸入可直接從圖1的車輛10感測、從圖1的車輛10內(nèi)的其它模塊(例如，經(jīng)由圖1的車輛通信網(wǎng)絡(luò)66)接收、和/或由車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12的其它模塊(未示出)確定/建模。在各種實施例中，車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12包括干擾確定模塊70和配置成生成音頻輸出74的噪聲掩蔽模塊72。
[0041]干擾確定模塊70作為輸入而接收車輛數(shù)據(jù)76。車輛數(shù)據(jù)76可在圖1的車輛通信網(wǎng)絡(luò)66上接收為多個車輛參數(shù)和/或其它輸入源(未描繪)。車輛數(shù)據(jù)76可包括例如但不限于圖2和3的電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b的電動機(jī)數(shù)據(jù)78、車輛速度80、圖2和3的發(fā)動機(jī)20的發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)82、用于圖2和3的變速器30的變速器數(shù)據(jù)84、或指示車輛狀況的其它信號。車輛數(shù)據(jù)76也可或備選地包括來自一個或多個麥克風(fēng)(未描繪)的音頻輸入。電動機(jī)數(shù)據(jù)78可包括與圖2和3的電驅(qū)動馬達(dá)46a和46b相關(guān)聯(lián)的速度、扭矩、和/或加速度信息。車輛速度80可表示圖1的車輪24的速度或驅(qū)動軸或輪軸速度。發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)82可包括圖2和3的發(fā)動機(jī)20的發(fā)動機(jī)啟動/關(guān)閉狀況、速度、扭矩、和/或加速度。變速器數(shù)據(jù)84可包括圖2和3的變速器30的檔位狀態(tài)、齒輪組扭矩、和/或齒輪嚙合頻率。
[0042]各種信號可在車輛數(shù)據(jù)76中直接提供或從車輛數(shù)據(jù)76導(dǎo)出。例如，齒輪組扭矩可被計算為發(fā)動機(jī)扭矩、馬達(dá)扭矩和輸出扭矩的線性和。在另一示例中，齒輪嚙合頻率可導(dǎo)出為發(fā)動機(jī)速度、馬達(dá)速度和輸出速度的線性和。作為另一示例，加速度信號可導(dǎo)出為速度/速率信號的變化率。其它車輛信號的示例可包括轉(zhuǎn)速計信號、繼電器狀態(tài)、泵狀況、冷卻風(fēng)扇狀況、圖2和3的發(fā)電機(jī)48的速度、以及指示變化中的車輛狀況的其它信號。
[0043]基于車輛數(shù)據(jù)76和干擾簡檔(profile)數(shù)據(jù)存儲97，干擾確定模塊70確定音調(diào)干擾類型92。音調(diào)干擾類型92指示出現(xiàn)的待掩蔽的噪聲的類型。例如，當(dāng)圖1的動力系16包括圖2的混合動力系統(tǒng)44時，結(jié)合圖2和3的發(fā)動機(jī)20被關(guān)閉(例如，零轉(zhuǎn)/分的發(fā)動機(jī)速度)，音調(diào)干擾類型92可以是例如與車輛10的減速相關(guān)聯(lián)的電動機(jī)噪聲。圖2和3的發(fā)動機(jī)20的啟動/關(guān)閉狀況可用作使能信號以確定何時進(jìn)行車輛噪聲掩蔽，因為當(dāng)圖2和3的發(fā)動機(jī)20關(guān)閉或低速運轉(zhuǎn)時噪聲可能更明顯。風(fēng)扇速度范圍、電動機(jī)速度、繼電器切換頻率、以及其它時變信號可產(chǎn)生硬件諧振，該諧振可由干擾確定模塊70跟蹤和特征化。
[0044]基于干擾簡檔數(shù)據(jù)存儲97中的一個或多個值的預(yù)定的車輛特性圖提供干擾簡檔數(shù)據(jù)以用于根據(jù)車輛數(shù)據(jù)76比較和識別音調(diào)干擾類型92。例如，干擾簡檔數(shù)據(jù)可基于下列中的一項或多項限定:發(fā)動機(jī)速度范圍、電動機(jī)速度范圍、車輛速度范圍、發(fā)動機(jī)啟動狀況、發(fā)動機(jī)扭矩、電動機(jī)扭矩、齒輪組扭矩、齒輪組嚙合頻率、風(fēng)扇速度范圍、泵速度范圍、繼電器狀況、瞬態(tài)速度曲線、加速率、換檔開始、換檔持續(xù)時間、以及換檔結(jié)束。
[0045]在識別音調(diào)干擾類型92時，干擾確定模塊70可識別相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94和待掩蔽音調(diào)96。例如，如果音調(diào)干擾類型92作為電驅(qū)動馬達(dá)類型干擾而基于電驅(qū)動馬達(dá)速度，則相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94可以是電驅(qū)動馬達(dá)速度或車輛速度，并且待掩蔽音調(diào)96可限定為已知在相關(guān)聯(lián)的車輛狀況下為不愉快的音調(diào)的特定頻率。
[0046]噪聲掩蔽模塊72作為輸入而接收音調(diào)干擾類型92、相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94、噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95和/或待掩蔽音調(diào)96。基于輸入92、94、95和96，噪聲掩蔽模塊72施加經(jīng)整形的聲音頻帶90以有效地混合待掩蔽音調(diào)96。在各種實施例中，用于噪聲掩蔽的音調(diào)信息是預(yù)定的并且基于音調(diào)干擾類型92、相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94和/或待掩蔽音調(diào)96而以二維或三維表格式存儲在噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95中。經(jīng)整形的聲音頻帶90可使用噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95中的表查找功能實時確定。在各種其它實施例中，經(jīng)整形的聲音頻帶90基于噪聲掩蔽模塊72中的一個或多個音調(diào)生成和整形功能來估計。經(jīng)整形的聲音頻帶90可包括特定的音調(diào)、寬帶噪聲(例如，隨機(jī)白噪聲)、或它們的組合。在一個實施例中，經(jīng)整形的聲音頻帶90包括待掩蔽音調(diào)96的一個或多個諧波，從而形成用于將待掩蔽音調(diào)96與一種或多種類似聲音混合的和弦。當(dāng)存在多個待掩蔽音調(diào)96時，每個待掩蔽音調(diào)96可充當(dāng)基本頻率，用于添加一個或多個整數(shù)的多個諧波波形，以形成用于噪聲掩蔽的多個和弦。
[0047]在各種實施例中，噪聲掩蔽模塊72可施加為待掩蔽音調(diào)96選擇的經(jīng)整形的聲音頻帶90，以生成作為一個或多個噪聲掩蔽信號98、99、100、101的音頻輸出74。噪聲掩蔽信號98-101可表不將與信息娛樂系統(tǒng)60的輸出結(jié)合的音頻輸出74的前左、前右、后左和后右音頻信號，以有效地掩蓋加性噪聲內(nèi)的待掩蔽音調(diào)96。雖然描繪和描述了四個噪聲掩蔽信號98-101,但應(yīng)當(dāng)理解,在不例性實施例中可生成許多噪聲掩蔽信號。噪聲掩蔽信號98-101可結(jié)合其它音頻輸出控制圖1的選定的揚聲器64。在各種其它實施例中，噪聲掩蔽信號98-101直接通信至圖1的選定的揚聲器64以用于車輛噪聲掩蔽。例如，通過經(jīng)圖1的選定的揚聲器64投射噪聲掩蔽信號98-101,可通過引入掩蔽聲音和聲音的斜坡變化而橫跨音調(diào)干擾過渡區(qū)混合聲音。聲音的混合可包括在時間上至少部分地重疊的多個音調(diào)以在聲音之間平滑過渡。噪聲掩蔽信號98-101的定時可基于由噪聲掩蔽模塊72識別的趨勢。例如，噪聲掩蔽信號98-101的持續(xù)時間可長于實際干擾的時間，從而更難以察覺該干擾。噪聲掩蔽信號98-101也可針對背景噪聲水平而調(diào)整。
[0048]圖5是根據(jù)一個示例性實施例的示出圖4的噪聲掩蔽模塊72的數(shù)據(jù)流圖。作為其中經(jīng)整形的聲音頻帶90為了直接使用或填充噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95中的查找表而形成的示例性實施例，噪聲掩蔽模塊72可包括多個信號處理功能。極限選擇器102可使用音調(diào)干擾類型92和相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94來選擇噪聲頻帶下限104和噪聲頻帶上限106以限制要添加到待掩蔽音調(diào)96的噪聲頻帶的頻率。噪聲頻帶生成器108生成包括在噪聲頻帶下限104和噪聲頻帶上限106之間的多個音調(diào)的噪聲，以產(chǎn)生限制頻帶的噪聲110。限制頻帶的噪聲110被傳送到噪聲整形塊112，噪聲整形塊112基于待掩蔽音調(diào)96施加整形功能。整形功能可以是濾波器，該濾波器在待掩蔽音調(diào)96附近設(shè)置更多能量以產(chǎn)生經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲114。經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲114可被傳送通過低通濾波器116，以除去高頻率內(nèi)容、使過渡平滑并且產(chǎn)生經(jīng)低通濾波的噪聲118。經(jīng)低通濾波的噪聲118被傳送到帶阻濾波器120，帶阻濾波器120被調(diào)諧至待掩蔽音調(diào)96。帶阻濾波器120可實施為低通和高通濾波器的組合，其被配置成將在待掩蔽音調(diào)96處的能量含量驅(qū)動至最小值作為經(jīng)帶阻濾波的噪聲122。在帶阻濾波器120之后，可基于跟蹤參數(shù)94將衰落功能124施加到經(jīng)帶阻濾波的噪聲122。衰落功能124可產(chǎn)生經(jīng)整形的聲音頻帶，該聲音漸顯以緩慢地過渡開啟，以對應(yīng)的帶內(nèi)的增益跟蹤到跟蹤參數(shù)94，并且漸沒以緩慢地過渡關(guān)閉，導(dǎo)致經(jīng)整形的聲音頻帶90。經(jīng)整形的聲音頻帶90可由分路器126在噪聲掩蔽信號98-101之間分割。在時間上部分重疊的多個音調(diào)的混合和/或衰落也可被施加到諧波的和弦。
[0049]如圖5所描繪的噪聲掩蔽模塊72可以全部或部分地在圖4的車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12內(nèi)實施。例如，經(jīng)整形的聲音頻帶90的生成可在圖1的車輛10可操作時動態(tài)地進(jìn)行。備選地，經(jīng)整形的聲音頻帶90可離線或在單獨的系統(tǒng)(未描繪)上開發(fā)并且將查找操作執(zhí)行到圖4的噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95中以基于音調(diào)干擾類型92、跟蹤參數(shù)94和待掩蔽音調(diào)96中的一項或多項確定經(jīng)整形的聲音頻帶90。作為另一備選方案，值110、114、118或122中的一個或多個可根據(jù)基于先前的計算執(zhí)行到圖4的噪聲掩蔽數(shù)據(jù)存儲95中的查找操作。濾波和增益調(diào)整可被配置成適應(yīng)圖1的車輛10的內(nèi)部音頻傳遞功能、背景噪聲水平、以及圖1的車輛10的噪聲的特定頻率、振幅和相位關(guān)系。
[0050]雖然圖4和5的示例參照檢測和掩蔽與特定音調(diào)干擾相關(guān)聯(lián)的單個待掩蔽音調(diào)96進(jìn)行描述，但應(yīng)當(dāng)理解，在示例性實施例的范圍內(nèi)，多個音調(diào)干擾可被并行地監(jiān)測、跟蹤和調(diào)節(jié)。例如，可存在其中所得的噪聲掩蔽信號98-101結(jié)合的并行操作的噪聲掩蔽模塊72的多個實例。備選地，干擾確定模塊70和噪聲掩蔽模塊72可例如使用矢量處理來并行地處理多個音調(diào)干擾和待掩蔽音調(diào)96。
[0051]現(xiàn)在參看圖6，并且繼續(xù)參照圖1-5，流程圖示出可由根據(jù)本公開的車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)12執(zhí)行的車輛噪聲掩蔽方法。如根據(jù)本公開可理解的，方法內(nèi)的操作的次序不限于如圖6所示的順序執(zhí)行，而是可以在適當(dāng)時且根據(jù)本公開以一種或多種變化的次序執(zhí)行。如可進(jìn)一步理解的，在不改變該方法的精神的情況下，可以增加或移除一個或多個步驟。
[0052]在各種實施例中，圖6的方法可以被排程以基于預(yù)定事件運行和/或在車輛10的操作期間連續(xù)運行。
[0053]在一個示例中，該方法可始于200。車輛數(shù)據(jù)76在210中被監(jiān)測以在220中識別音調(diào)干擾類型92。如果車輛數(shù)據(jù)76對照對應(yīng)的干擾簡檔數(shù)據(jù)存儲97的分析指示在221中未檢測到音調(diào)干擾類型92，則該方法繼續(xù)在210中監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)。
[0054]然而，如果在222中檢測到音調(diào)干擾，則在230中確定音調(diào)干擾類型92。在240中可確定相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94和待掩蔽音調(diào)96。在250中基于待掩蔽音調(diào)96確定經(jīng)整形的聲音頻帶90，其中經(jīng)整形的聲音頻帶90覆蓋待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍并且可在待掩蔽音調(diào)96處具有較低的能量含量。在260中將經(jīng)整形的聲音頻帶90施加到車輛10的音頻輸出74。音頻輸出74可作為一個或多個噪聲掩蔽信號98-101傳送到信息娛樂系統(tǒng)60以在一個或多個揚聲器64上輸出。輸出經(jīng)整形的聲音頻帶90的持續(xù)時間可基于音調(diào)干擾類型92和/或相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)94。圖6的方法在210中針對一個或多個音調(diào)干擾繼續(xù)監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)76。
[0055]雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行各種改變并且可以用等同物替代本發(fā)明的要素。此外，在不脫離本發(fā)明實質(zhì)范圍的情況下，基于本發(fā)明的教導(dǎo)可進(jìn)行許多修改以適應(yīng)特定的情況或材料。因此，并非意圖將本發(fā)明局限于本發(fā)明所公開的具體實施例，相反，本發(fā)明將包括屬于本申請范圍內(nèi)的所有實施例。
【權(quán)利要求】
1.一種掩蔽與車輛相關(guān)聯(lián)的噪聲的方法,包括: 在處理電路上執(zhí)行: 監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)； 基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)； 基于所述待掩蔽音調(diào)確定經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽首調(diào)周圍的頻率范圍；以及 將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述車輛的音頻輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 將所述車輛數(shù)據(jù)與干擾簡檔相比較以識別所述音調(diào)干擾類型；以及 基于識別所述音調(diào)干擾類型而開始將所述經(jīng)整形的聲音頻帶施加到所述音頻輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述干擾簡檔基于下列項中的一項或多項限定:發(fā)動機(jī)速度范圍、電動機(jī)速度范圍、車輛速度范圍、發(fā)動機(jī)啟動狀況、發(fā)動機(jī)扭矩、電動機(jī)扭矩、齒輪組扭矩、齒輪組嚙合頻率、風(fēng)扇速度范圍、泵速度范圍、繼電器狀況、瞬態(tài)速度曲線、加速率、換檔開始、換檔持續(xù)時間、以及換檔結(jié)束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 確定與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的跟蹤參數(shù)；以及 基于所述跟蹤參數(shù)調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶，其中，調(diào)整所述經(jīng)整形的聲音頻帶還包括確立對于所述經(jīng)整形的聲音頻帶的漸顯、漸沒和帶內(nèi)的增益以及通過在時間上至少部分地使多個音調(diào)重疊來混合聲音。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶在所述待掩蔽音調(diào)處具有較低的能量含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 基于所述車輛數(shù)據(jù)識別附加的音調(diào)干擾類型和與所述附加的音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的附加的待掩蔽音調(diào)；以及 基于所述附加的待掩蔽音調(diào)確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述附加的待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述經(jīng)整形的聲音頻帶還包括: 選擇噪聲頻帶下限和噪聲頻帶上限； 生成在所述噪聲頻帶下限和所述噪聲頻帶上限之間的多個音調(diào)以產(chǎn)生限制頻帶的噪聲； 基于所述待掩蔽音調(diào)將整形功能施加到所述限制頻帶的噪聲以產(chǎn)生經(jīng)整形的限制頻帶的噪聲；以及 施加帶阻濾波器以降低在所述待掩蔽音調(diào)處的所述能量含量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述經(jīng)整形的聲音頻帶包括所述待掩蔽音調(diào)的一個或多個諧波。
9.一種系統(tǒng),包括: 干擾確定模塊，其監(jiān)測車輛數(shù)據(jù)并且基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)；以及 噪聲掩蔽模塊，其基于所述待掩蔽音調(diào)確定用以作為音頻輸出而施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍，并且在所述待掩蔽音調(diào)處具有較低的能量含量。
10.一種車輛，包括: 動力系； 控制模塊，其選擇性地控制所述動力系的一個或多個部件并生成車輛數(shù)據(jù)；以及車輛噪聲掩蔽系統(tǒng)，其監(jiān)測所述車輛數(shù)據(jù)、基于所述車輛數(shù)據(jù)識別音調(diào)干擾類型和與所述音調(diào)干擾類型相關(guān)聯(lián)的待掩蔽音調(diào)、基于所述待掩蔽音調(diào)確定用以作為所述車輛的音頻輸出而施加的經(jīng)整形的聲音頻帶，所述經(jīng)整形的聲音頻帶覆蓋所述待掩蔽音調(diào)周圍的頻率范圍。
【文檔編號】B60R16/023GK104340114SQ201410388347
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】J.T.拉戈津斯基, F.C.瓦列里, S.M.雷利, J.P.米勒, O.永 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司