【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分中详细定义的类型的一种用于通过合成噪声掩盖在车辆运行期间出现的不期望的干扰噪声的方法，以及一种用于执行该方法的车辆。
技术介绍
1、车辆在运行期间会发出各种不同的噪声。其中一些声音，如清脆的发动机声或排气声，被认为是令人愉快的，而其他声音，如嘎嘎声、振动声、嗡嗡声或v形皮带摩擦声，则被认为是不愉快的。特别是在电气化车辆中，车辆发出的噪音对车辆使用的舒适性和道路使用者的安全起着重要的作用。由于电气化车辆通常比内燃机车辆安静，因此道路使用者往往很难察觉电气化车辆。例如，用于产生合成车辆噪声的方法和装置通常已经从现有技术中已知。例如，通过这种合成的车辆噪声，对相应车辆的加速度进行配音，从而一方面警告道路使用者注意电气化车辆，另一方面，通过产生特别空旷和悦耳的发动机声音，提高电气化车辆驾驶员的舒适度。
2、通常，电动机发出中高频振动，这些振动只能通过典型的噪声、振动与声振粗糙度(nvh)措施来有限地阻尼。振动产生的噪音原则上是安静的，但由于其调性以及音调与电动机转速或车辆速度的相关性，可以很容易地听到。
3、例如，从ep 3 514 790 a1中已知一种方法及其装置，用于产生用于设置车辆加速度的合成噪声。然而，这种与车辆加速度有关的噪声不足以掩盖不依赖于车辆加速度的噪声。
4、另一方面，de 10 2020 004 974 a1公开了一种用于掩盖车辆动力总成产生的不期望的噪声的方法，该方法适用于掩盖与车辆加速度无关的噪声。根据文献中公开的方法，未调制的合成噪
技术实现思路
1、本专利技术的目的是给出一种改进的方法，用于通过合成噪声掩盖在车辆运行期间出现的不期望的干扰噪声，其有助于在车辆运行期间提高车辆乘员的用户舒适度。
2、根据本专利技术，该目的通过具有权利要求1特征的一种用于通过合成噪声掩盖在车辆运行期间出现的不期望的干扰噪声的方法来实现。有利的设计方案和改进方案以及用于执行该方法的车辆从从属权利要求中得出。
3、在上述类型的用于掩盖不期望的干扰噪声的方法中，根据本专利技术使用1/f噪声作为未调制的合成噪声的输出源，并且在由至少一个依赖于车辆参数的滤波器和/或放大器调制未调制的合成噪声之前，通过至少一个静态滤波器预调制未调制的合成噪声。
4、借助于本专利技术的方法，可以产生听起来特别自然的合成噪声以掩盖干扰噪声。这种听起来自然的合成噪声可以特别舒适地嵌入到车辆的声学行为中，因此合成噪声被车辆乘员和外部道路使用者认为是特别自然的，是车辆的一部分。其中一个核心思想是使用1/f噪声作为未调制的合成噪声的输出源。未调制意味着相应的输出信号未被操纵。1/f噪声，也称为粉红噪声，是一种在频率空间中对应于线性下降函数的噪声。这意味着随着频率的增加，振幅，即各自频率的音量降低。在双对数图中，1/f噪声的负斜率约为每倍频程3db。另一方面，在白噪声的情况下，噪声的幅度在所有频率上几乎是恒定的。然而，对人类来说，白噪音听起来很偏高。这意味着人类对高频的感知更强。然而，由于1/f噪声的高频振幅减小，1/f噪声被认为是一种噪声，在这种噪声中，可听声谱的所有频率范围都发出大致相同的声音。这允许产生一个听起来特别自然的合成噪声，以掩盖干扰噪声。
5、借助于静态滤波器对1/f噪声进行调制，使得借助于静态滤波器预调制的合成噪声在存在待掩盖的干扰噪声的频率范围内具有峰值。静态滤波器的传递函数是恒定的，因此与车辆的任何加速度和/或速度或车辆的动力总成部件无关。
6、1/f噪声是归一化标准函数，作为形成未调制的合成噪声的唯一信号源。由此，用于产生合成噪声的计算能力和存储空间的资源需求被降低到最小。例如，1/f噪声可以以wav文件的形式存储在诸如闪存的存储元件中，并且从wav文件中采样未调制的合成噪声。
7、例如，可以由车辆的动力总成产生借助于合成噪声待掩盖的干扰噪声。特别是，其涉及至少部分电气化车辆的动力总成。在电气化车辆的情况下，特别是动力总成的电气化部分可能在特定的速度范围内，即在动力总成部件的特定转速下，产生具有特定频谱的啸声。该啸声是令人不安的，应该被掩盖。由于啸声的产生依赖于至少一个动力总成部件的旋转速度，因此啸声也发生在车辆的特定前进速度范围内。为了特别方便地掩盖干扰噪声，合成噪声被嵌入到车辆的声学行为中，使得合成噪声在车辆的前进速度范围内输出以掩盖噪声，在该速度范围内还发生啸声。
8、在这种情况下，必须使合成噪声的音量与待掩盖的干扰噪声的音量相匹配。如果合成噪声太小，干扰噪声仍然是可感知的。另一方面，如果合成噪音太大，车辆乘员可能会觉得合成噪音本身很烦人。通过将预调制的合成噪声与放大器相乘，可以将合成噪声的音量调整到目标音量。
9、该方法的一种有利改进方案规定，通过至少一个静态滤波器预调制未调制的合成噪声，使得预调制的合成噪声包括至少两个声学信号，其中，第一声学信号具有第一频谱宽度，第二声学信号具有第二频谱宽度，并且第一频谱宽度对应于0至最大2200hz的频率范围，并且第二频谱宽度位于高于第一频谱宽度的频率范围内，其中，第二频谱宽度完全包括至少一个待掩盖的干扰噪声的频谱宽度。通过产生预调制的合成噪声，使其至少包括第一声学信号和第二声学信号，增强听起来自然的合成噪声的可感知性。由于低频部分，合成噪声听起来像是特别自然的风噪声和/或滚动噪声。这进一步提高了车辆运行期间车辆乘员的舒适度。第一频谱宽度可以是0至2200hz频率范围内的任何宽度。例如，第一频谱宽度可以取0至500hz、0至1500hz、200至600hz或1700至2200hz的值。风噪声或滚动噪声的“基本噪声”的声音可以通过第一频谱宽度进行有针对性的调节。
10、第二频谱宽度至少包括待掩盖的干扰噪声发生的频率范围。在与待掩盖的干扰噪声相邻的频率范围内，例如±100hz，第二声学信号的幅度可以逐渐下降或增加。这进一步支持了合成噪声的自然声音。
11、根据本专利技术的方法的一种有利的改进方案，由低通滤波器形成至少一个自适应滤波器，其中，低通滤波器的截止频率依赖于车辆的前进速度。借助于低通滤波器，合成噪声的自然声音可以进一步增强。因此，车辆的自然风噪声或滚动噪声取决于车辆的前进速度。随着前进速度的增加，风噪声或滚动噪声中的高频比例也增加。低通滤波器被构造成自适应滤波器，并且依赖于车辆的前进速度。低通滤波器的截止频率随着车辆的前进速度的增加而向高频偏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于通过合成噪声(3)掩盖在车辆(1)运行期间出现的不期望的干扰噪声(2)的方法，其中，所述合成噪声(3)由用于调节期望的声音特性的未调制的合成噪声(3.1)通过与至少一个依赖于车辆参数(4)的滤波器(5)和/或放大器(6)相乘而产生，其中，在调制的合成噪声(3.3)的输出期间保持构成所调制的合成噪声(3.3)的所有声学信号(8)的音调恒定，其特征在于，未调制的合成噪声(3.1)形成为1/f噪声，并且在由至少一个依赖于车辆参数(4)的滤波器(5)和/或放大器(6)进行调制之前通过至少一个静态滤波器(7)进行预调制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少一个静态滤波器(7)预调制未调制的合成噪声(3.1)，使得预调制的合成噪声(3.2)包括至少两个声学信号(8.1，8.2)，其中，第一声学信号(8.1)具有第一频谱宽度(SB1)，第二声学信号(8.2)具有第二频谱宽度(SB2)，所述第一频谱宽度(SB1)对应于0至最大2200Hz的频率范围，所述第二频谱宽度(SB2)位于高于所述第一频谱宽度(SB1)的频率范围内，其中，第二频谱宽度(SB2)完全包
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由低通滤波器形成至少一个自适应滤波器(5)，其中，所述低通滤波器的截止频率依赖于所述车辆(1)的前进速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个自适应放大器(6)的放大因子(f)依赖于所述车辆(1)的前进速度，其中，所述放大因子(f)在发生干扰噪声(2)的至少一个速度范围内取最大值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在发生干扰噪声的速度范围开始之前和结束之后的预定距离上，所述放大因子(f)取最小值，并且特别地，从最小值到最大值连续增加以及减少。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在由至少一个自适应滤波器(5)和/或放大器(6)调制之后，所述合成噪声(3)经历反馈延迟，特别是具有传递函数对应于梳状滤波器的可调衰减。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在反馈延迟中对所述合成噪声(3)附加与所述待掩盖的干扰噪声(2)的频率(F)成倒数的延迟时间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个合成噪声(3)被分散到至少两个扬声器(10)以在所述车辆(1)中输出。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，通过至少两个扬声器(10)输出至少一个合成噪声(3)，使得用于车辆乘员的合成噪声(3)似乎来自的表观噪声源(11)的位置被定位到车辆内部(12)中的固定位置，特别是使用高保真度立体声响复制算法。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述车辆(1)中输出至少两个具有反馈延迟的合成噪声(3)，并且其噪声源(11)的表观位置定位在所述车辆内部(12)中的不同位置，其中，所述两个合成噪声(3)具有彼此不同的反馈延迟时间。
11.一种车辆(1)，所述车辆具有计算单元(13)，至少一个用于检测车辆速度的传感器(14)和至少一个扬声器(10)，其特征在于，所述计算单元(13)，所述传感器(14)和所述扬声器(10)被设置用于执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于通过合成噪声(3)掩盖在车辆(1)运行期间出现的不期望的干扰噪声(2)的方法，其中，所述合成噪声(3)由用于调节期望的声音特性的未调制的合成噪声(3.1)通过与至少一个依赖于车辆参数(4)的滤波器(5)和/或放大器(6)相乘而产生，其中，在调制的合成噪声(3.3)的输出期间保持构成所调制的合成噪声(3.3)的所有声学信号(8)的音调恒定，其特征在于，未调制的合成噪声(3.1)形成为1/f噪声，并且在由至少一个依赖于车辆参数(4)的滤波器(5)和/或放大器(6)进行调制之前通过至少一个静态滤波器(7)进行预调制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过至少一个静态滤波器(7)预调制未调制的合成噪声(3.1)，使得预调制的合成噪声(3.2)包括至少两个声学信号(8.1，8.2)，其中，第一声学信号(8.1)具有第一频谱宽度(sb1)，第二声学信号(8.2)具有第二频谱宽度(sb2)，所述第一频谱宽度(sb1)对应于0至最大2200hz的频率范围，所述第二频谱宽度(sb2)位于高于所述第一频谱宽度(sb1)的频率范围内，其中，第二频谱宽度(sb2)完全包括至少一个待掩盖的干扰噪声(2)的频谱宽度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由低通滤波器形成至少一个自适应滤波器(5)，其中，所述低通滤波器的截止频率依赖于所述车辆(1)的前进速度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个自适应放大器(6)的放大因子(f)依赖于所述车辆(1)的前进速度，其中，所述放大因子(f)在发生干扰噪声(2)的至少一个速度范围内取最大值。
<...【专利技术属性】
技术研发人员：T·库普斯，D·列斯克，A·特雷伯，
申请(专利权)人：梅赛德斯奔驰集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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