產(chǎn)生設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，包括確定在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的音質(zhì)中的n個(gè)相關(guān)分音和/或泛音（i）的頻率和振幅的步驟（E1），其特征在于，所述方法包括確定各值（ai）的步驟（E2）和計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的步驟（E7-E8），該合成聲音由頻率全部或部分地偏移所述各值（ai）的n個(gè)分音和/或泛音（i）組成。
【專利說(shuō)明】產(chǎn)生設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器例如為機(jī)動(dòng)車(chē)輛、火車(chē)、直升機(jī)等等的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及涉及一種用來(lái)在諸如機(jī)動(dòng)車(chē)輛的設(shè)備中產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)聲的方法。它也涉及使用這樣一種方法產(chǎn)生機(jī)動(dòng)車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)聲的發(fā)聲裝置。最后，它也涉及一種裝有這樣一種發(fā)聲裝置的機(jī)動(dòng)車(chē)輛。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中取得的進(jìn)步已經(jīng)使得可能的大大地降低在它們的乘客艙內(nèi)部的噪聲級(jí)。車(chē)輛的乘客有時(shí)想將特定聲音與他們的車(chē)輛的操作相聯(lián)系，并且機(jī)動(dòng)車(chē)輛的噪聲級(jí)的這種降低給予他們施加他們的選擇聲音的自由度。
[0003]文件FR2924260提出一種用來(lái)產(chǎn)生在機(jī)動(dòng)車(chē)輛內(nèi)部的合成聲音的解決方案，這種解決方案考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和加速踏板的位置。聲音的這種合成包括用來(lái)將真實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音分解成不同泛音的常規(guī)方法。
[0004]文件W0200225628也描述了一種用來(lái)合成聲音的更復(fù)雜方法，這種方法包括與聲音的每個(gè)泛音相關(guān)聯(lián)的相位的計(jì)算，以便尋求真實(shí)聲音的盡可能真實(shí)的再現(xiàn)。然而，實(shí)施的計(jì)算復(fù)雜，并且與在機(jī)動(dòng)車(chē)輛中的實(shí)時(shí)使用不相容。
[0005]因而，有對(duì)于用來(lái)產(chǎn)生諸如機(jī)動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)之類的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的解決方案的需要，該解決方案使得可以以與例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)運(yùn)行相協(xié)調(diào)的方式，實(shí)現(xiàn)更真實(shí)和/或愉快并且與實(shí)時(shí)產(chǎn)生相容的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為此,本發(fā)明基于一種用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，這種方法包括確定旋轉(zhuǎn)機(jī)器的音質(zhì)中的η個(gè)相關(guān)分音和/或泛音的頻率和振幅的步驟，其特征在于，它包括確定各值的步驟，和計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的步驟，該合成聲音由頻率全部或部分地偏移各值的η個(gè)分音和/或泛音組成。
[0007]本發(fā)明由權(quán)利要求書(shū)更明確地限定。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]本發(fā)明的這些目標(biāo)、特征及優(yōu)點(diǎn)將在具體實(shí)施例的如下描述中詳細(xì)地解釋，該具體實(shí)施例按非限制方式與附圖相關(guān)地給出，在附圖中:
[0009]圖1表不根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用來(lái)產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)聲的方法的算法。
[0010]圖2a和2b表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分別用于兩種不同類型發(fā)動(dòng)機(jī)的泛音和/或分音i的表格。
[0011]圖3表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例作為泛音和/或分音的和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的函數(shù)的按dB的振幅值的表格。
[0012]圖4表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例作為駕駛員的期望的函數(shù)的增益值的表格。[0013]圖5表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例作為機(jī)動(dòng)車(chē)輛的速度的函數(shù)的增益值的表格?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,本發(fā)明基于一種用來(lái)產(chǎn)生機(jī)動(dòng)車(chē)輛的特定發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音的方法，這種方法的算法根據(jù)一個(gè)實(shí)施例表不在圖1中。作為一種變形，同一方法可用于任何旋轉(zhuǎn)機(jī)器的聲音的產(chǎn)生、或?qū)嶋H不存在的假想機(jī)器的聲音的產(chǎn)生。旋轉(zhuǎn)機(jī)器可以是任何設(shè)備，如直升機(jī)、飛機(jī)、火車(chē)、等等。
[0015]該方法首先包括參數(shù)準(zhǔn)備的上游階段，這些參數(shù)將用來(lái)產(chǎn)生合成聲音。
[0016]該上游階段包括第一步驟El:確定發(fā)動(dòng)機(jī)聲的基本頻率L(N)、然后是這個(gè)涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音的η個(gè)泛音和/或分音i Q1至in)。發(fā)動(dòng)機(jī)聲由這個(gè)基本頻率L(N)代表，對(duì)于選中泛音和/或分音i的全部值，那么由頻率i X f0 (N)代表，該基本頻率& (N) 一般取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速N，就是說(shuō)，取決于用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)頻率。當(dāng)i是整數(shù)時(shí)，稱為泛音，而在其它情況下，稱為分音。例如，對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，全部選中分音是半整數(shù)。因而，這個(gè)步驟El使得可以定義在考慮的機(jī)器的音質(zhì)中相關(guān)的η個(gè)泛音和/或分音的頻率。
[0017]作為例子，圖2a和2b表不分別為六缸和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)存儲(chǔ)的泛音和分音的分解(solution)。應(yīng)該注意，根據(jù)不同希望的再現(xiàn)，對(duì)于同一發(fā)動(dòng)機(jī)可提供多種分解。作為例子，圖3的表格代表用于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的較完全選擇。用于六缸發(fā)動(dòng)機(jī)的代表的這兩種分解(圖2a和3)彼此一致，因?yàn)樗鼈兙哂写罅抗餐姆阂艉?或分音。
[0018]然后，方法包括第二步驟E2，該第二步驟E2產(chǎn)生η個(gè)任意數(shù)值ai，這些數(shù)值ai有利地在[-0.2 ；0.2]之間。由于這些數(shù)值ai能是任何數(shù)值，所以它們例如通過(guò)隨機(jī)產(chǎn)生而定義。然而，用來(lái)定義它們的任何其它方法可能是適當(dāng)?shù)?，因?yàn)樗鼈兪侨我鈹?shù)值。
[0019]根據(jù)有利變形實(shí)施例，ai的值將在[-0.1 ；0.1]之間選擇。
[0020]根據(jù)變形實(shí)施例，可選擇比η少的值ai。
[0021]根據(jù)另一個(gè)變形實(shí)施例，將保證的是，得到ai的至少一個(gè)非零值。
[0022]其次，方法包括確定按dB的振幅k(i，N*)的基準(zhǔn)值數(shù)據(jù)的表格的第三步驟E3，該振幅k(i，N*)為在第一步驟中確定的泛音和/或分音、以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N*的一些選中值的函數(shù)。
[0023]根據(jù)第一方案，這個(gè)第三步驟通過(guò)記錄發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)噪聲、然后分解而經(jīng)驗(yàn)地進(jìn)行。根據(jù)第二方案，這個(gè)第三步驟根據(jù)藝術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)簡(jiǎn)單鑒定而進(jìn)行。
[0024]方法然后包括考慮到駕駛員對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的干預(yù)而確定數(shù)據(jù)表格的第四步驟E4，該數(shù)據(jù)代表按dB的增益Gp值得注意地，考慮到加速踏板的位置，該位置就車(chē)輛運(yùn)行而論代表關(guān)于駕駛員的主要的希望。為此，取決于一些預(yù)定義值C*的增益值Gl的值被預(yù)定義和存儲(chǔ)，如作為例子由圖4的表格表明那樣，預(yù)定值Cf代表駕駛員的動(dòng)作。
[0025]方法然后包括確定數(shù)據(jù)表格的第五步驟E5，該數(shù)據(jù)代表按dB的第二增益G2,該第二增益G2為機(jī)動(dòng)車(chē)輛的預(yù)定速度值V*的函數(shù)。在圖5中表示的表格根據(jù)這個(gè)實(shí)施例，給出為對(duì)于這個(gè)增益作為V*的函數(shù)而確定的值。這個(gè)增益使得可以當(dāng)速度增大時(shí)減小聲音的音量，以在例如高速公路上的高速度下實(shí)現(xiàn)舒適狀態(tài)。
[0026]方法包括將這樣得到的值記錄在存儲(chǔ)器中的第六步驟E6。這些存儲(chǔ)數(shù)據(jù)作為例子由圖3的表格表不。
[0027]然后，方法實(shí)施迭代階段，該迭代階段隨時(shí)間而變化。以前在上游階段中定義的值然后始終保持恒定，并且方法限于第二迭代階段。作為變形，可根據(jù)定義的標(biāo)準(zhǔn)選擇修改這些值。
[0028]第七步驟E7包括對(duì)于瞬時(shí)t和對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N由如下公式計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)的合成聲音s (N, t):
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，包括確定在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的音質(zhì)中的η個(gè)相關(guān)分音和/或泛音(i)的頻率和振幅的步驟(E1)，其特征在于，所述方法包括確定各值(ai)的步驟(E2)和計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的步驟(E7-E8)，該合成聲音由頻率全部或部分地偏移所述各值(ai )的η個(gè)分音和/或泛音(i )組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，所述方法包括:確定隨機(jī)值(ai)的步驟(E2);和基于通過(guò)將分音和/或泛音(i)全部或部分地偏移所述隨機(jī)值(ai )確定的頻率，計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的步驟(E7-E8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，計(jì)算合成聲音s (N, t)的步驟(E7)包括由如下公式定義的計(jì)算:


4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，計(jì)算合成聲音s (N, t)的步驟(E7)包括由如下公式定義的計(jì)算:
5.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，每個(gè)泛音和 / 或分音(i)的頻率 f((i+ai)，N)由公式 f((i+ai)，N) = (N/60) X (i+ai)定義， 其中，N/60以轉(zhuǎn)/秒s表示旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，值(ai)包含在區(qū)間[-0.2 ；0.2]中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，值(ai)包含在區(qū)間[-0.1 ;0.1]中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，所述方法包括確定η個(gè)隨機(jī)值(ai )，這些隨機(jī)值(ai )中的至少一個(gè)為非零值。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的音質(zhì)中的η個(gè)相關(guān)分音和/或泛音(i)由模擬器經(jīng)驗(yàn)地確定，并且/或者被存儲(chǔ)(E6)。
10.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，所述方法包括:確定增益G1和/或增益G2的步驟，該增益G1是駕駛員命令如加速踏板的位置的函數(shù)，該增益匕為車(chē)輛速度的函數(shù)，這些增益的基準(zhǔn)值被存儲(chǔ)；和通過(guò)將合成聲音乘以這個(gè)增益或這些增益而計(jì)算合成聲音的步驟(ES )。
11.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，所述方法在設(shè)備上機(jī)載進(jìn)行，并且包括計(jì)算旋轉(zhuǎn)機(jī)器的合成聲音的步驟(E7-E8)的迭代，和周期地傳送轉(zhuǎn)速N和所述設(shè)備的致動(dòng)器的位置的步驟。
12.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法，其特征在于，所述設(shè)備是機(jī)動(dòng)車(chē)輛、鐵路車(chē)輛或飛行器，并且旋轉(zhuǎn)機(jī)器是所述設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)。
13.—種用于產(chǎn)生旋 轉(zhuǎn)機(jī)器聲的設(shè)備,其特征在于,所述設(shè)備包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器和一個(gè)計(jì)算機(jī)，所述設(shè)備實(shí)施根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的方法。
14.一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛，其特征在于，所述機(jī)動(dòng)車(chē)輛包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的設(shè)備。
15.一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛模擬器，其特征在于，機(jī)動(dòng)車(chē)輛模擬器包括根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)機(jī)器聲的設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G10K15/02GK103907150SQ201280027317
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2012年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月19日
【發(fā)明者】N·勒伊爾, G·居亞代, P·伯薩德, B·戈登, F·雅耶 申請(qǐng)人:雷諾兩合公司, 創(chuàng)世紀(jì)公司