用于生成虚拟发动机声音的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于生成虚拟发动机声音的方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年8月18日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2014-0106921的优先权权益，通过弓|用将其全部内容结合在此。
技术领域
[0003]本公开内容涉及一种用于生成虚拟发动机声音的方法和使用该方法的虚拟发动机声音生成系统。更具体地，本公开内容涉及一种用于生成虚拟发动机声音的方法，用于生成与实际发动机声音的波形时间同步且具有对环境变化的鲁棒性的虚拟发动机声音，以及一种使用该方法的虚拟发动机声音生成系统。
【背景技术】
[0004]为了改变发动机运行时所产生的实际发动机声音的音调，正在研究ASD(有源声音设计)方法。通过在实际发动机声音上重叠虚拟发动机声音，与发动机声音有关的感官品质可以得到改进。
[0005]将参考图3描述用于生成虚拟发动机声音的现有技术处理。
[0006]图3示出了用于描述生成虚拟发动机声音的现有技术处理的曲线图。
[0007]参考图3，控制器具有随着其中存储的发动机RPM变化的实际发动机声音线(actual engine sound line)。利用考虑发动机的规格的经验，可提前设定随着发动机RPM变化的实际发动机声音线。控制器具有音量根据其中存储的发动机RPM增加的目标发动机声音线。目标发动机声音线可被预设成本领域的普通技术人员期望确定的值。可替代地，目标发动机声音线可被设置成用户期望的值。控制器确定与虚拟发动机声音线匹配的虚拟发动机声音的音量，用于生成虚拟发动机声音。
[0008]然而，在具体的发动机RPM状态下，如果具有具体发动机RPM下的频率的实际发动机声音的波形不与具有该频率的虚拟发动机声音的波形时间同步，则可能引起与目标发动机声音线匹配的音量由于相消干涉和相长干涉而不能输出的问题。
[0009]而且，实际发动机声音的音量随着诸如车辆的温度、使用的持续时间以及老化(degradat1n，磨损)等环境改变而变化。然而，因为根据经验在室温(例如，20°C )下预设实际发动机声音线，所以可能引起与目标发动机声音线匹配的音量不能输出的问题。
[0010]【背景技术】部分中所公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因此，其可包含并不构成已为该国的本领域普通技术人员所知的现有技术的信息。
【发明内容】
[0011]已经尽力作出本公开内容，以描述一种用于生成虚拟发动机声音的方法以及使用该方法的虚拟发动机声音生成系统，其具有生成与实际发动机声音的波形时间同步并且具有对环境变化的鲁棒性的虚拟发动机声音的优点。
[0012]因此，本发明的目的是提供一种用于生成虚拟发动机声音的方法和一种使用该方法的虚拟发动机声音生成系统，以用于生成与实际发动机声音的波形时间同步并且具有对环境变化的鲁棒性的虚拟发动机声音。
[0013]根据本发明的示例性实施方式，一种用于生成虚拟发动机声音的方法包括以下步骤:基于包括发动机RPM的发动机变量确定虚拟发动机声音的基本波形，基于环境变量初次校正基本波形的基本水平(basic level)以确定初次校正后的波形，基于反应变量(react1n variable，反作用变量)二次校正初次校正后的波形以确定最后波形，并且通过扬声器或者其他声音生成设备生成具有最后波形的虚拟发动机声音。
[0014]发动机变量可进一步包括曲柄轴的相角，并且基本波形可以是与实际发动机声音的波形时间同步的波形。
[0015]可以LXsin(cot+(i))表示基本波形，其中，L表示基于目前发动机RPM确定的基本水平，ω表示基于目前发动机RPM的频率确定的角频率，并且Φ表示基于曲柄轴的相角确定的相角延迟值。
[0016]环境变量可包括发动机的冷却液温度、进气温度、发动机油温度以及变速器油温度中的至少一个。
[0017]反应变量可包括加速器踏板的位置、发动机扭矩、以及车辆速度中的至少一个。
[0018]在初次校正基本波形的基本水平中，通过将根据环境变量设定的环境校正系数乘以基本水平可确定初次校正后波形的校正水平。
[0019]环境校正系数可被设定成随着发动机RPM而变化的值。
[0020]在二次校正初次校正后的波形时，通过将基于反应变量设定的校正曲线应用于初次校正后波形的校正水平可确定最后波形的最后水平。
[0021]根据本发明的示例性实施方式，一种用于生成虚拟发动机声音的方法可包括基于包括发动机RPM的发动机变量确定虚拟发动机声音的基本波形；基于反应变量初次校正基本波形的基本水平以确定初次校正后的波形；基于环境变量二次校正初次校正后的波形以确定最后波形；并且通过扬声器或者其他声音生成设备生成具有最后波形的虚拟发动机声
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[0022]发动机变量可进一步包括曲柄轴的相角，并且基本波形可以是与实际发动机声音的波形时间同步的波形。
[0023]可以LXsin(cot+(i))表示基本波形，其中，L表示基于目前发动机RPM确定的基本水平，ω表示基于目前发动机RPM的频率确定的角频率，并且Φ表示基于曲柄轴的相角确定的相角延迟值。
[0024]环境变量可包括发动机的冷却液温度、进气温度、发动机油温度、以及变速器油温度中的至少一个。
[0025]反应变量可包括加速器踏板的位置、发动机扭矩、以及车辆速度中的至少一个。
[0026]在初次校正基本波形的基本水平中，通过将基于反应变量设定的校正曲线应用于基本水平可确定初次校正后的波形的校正水平。
[0027]在二次校正初次校正后的波形中，通过将根据环境变量而设定的环境校正系数乘以初次校正后的波形的校正水平可确定最后波形的最后水平。
[0028]环境校正系数可被设置成随着发动机RPM而变化的值。
[0029]根据本发明的示例性实施方式，虚拟发动机声音生成系统可包括:数据检测器，数据检测器用于检测发动机变量、环境变量以及反应变量；控制器，控制器用于基于发动机变量、环境变量及反应变量确定虚拟发动机声音的波形；以及扬声器或者其他声音生成设备，扬声器或者其他声音生成设备用于根据控制器的控制生成虚拟发动机声音；其中，发动机变量可包括发动机RPM，环境变量可包括发动机的冷却液温度、进气温度、发动机油温度、以及变速器油温度中的至少一个，并且控制器可基于发动机变量确定虚拟发动机声音的基本波形，可基于环境变量和反应变量校正基本波形的基本水平以确定最后波形。
[0030]发动机变量可进一步包括曲柄轴的相角，反应变量可包括加速器踏板的位置、发动机扭矩、以及车辆速度中的至少一个，并且基本波形可以是与实际发动机声音的波形时间同步的波形。
[0031]控制器可基于环境变量初次校正基本波形的基本水平以确定初次校正后的波形，并且可基于反应变量来二次校正初次校正后的波形以确定最后波形。
[0032]控制器可基于反应变量初次校正基本波形的基本水平以确定初次校正的波形，并且可基于环境变量来二次校正初次校正后的波形以确定最后波形。
[0033]因此，根据本发明的示例性实施方式，虚拟发动机声音的波形可以与实际发动机声音的波形时间同步。并且，考虑环境变量而生成的虚拟发动