产生设备的旋转机器声的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用来产生旋转机器声的方法，包括确定在旋转机器的音质中的n个相关分音和/或泛音（i）的频率和振幅的步骤（E1），其特征在于，所述方法包括确定各值（ai）的步骤（E2）和计算旋转机器的合成声音的步骤（E7-E8），该合成声音由频率全部或部分地偏移所述各值（ai）的n个分音和/或泛音（i）组成。
【专利说明】产生设备的旋转机器声
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来产生旋转机器声的方法，该旋转机器例如为机动车辆、火车、直升机等等的发动机，以及涉及一种用来在诸如机动车辆的设备中产生发动机声的方法。它也涉及使用这样一种方法产生机动车辆的发动机声的发声装置。最后，它也涉及一种装有这样一种发声装置的机动车辆。
【背景技术】
[0002]在机动车辆中取得的进步已经使得可能的大大地降低在它们的乘客舱内部的噪声级。车辆的乘客有时想将特定声音与他们的车辆的操作相联系，并且机动车辆的噪声级的这种降低给予他们施加他们的选择声音的自由度。
[0003]文件FR2924260提出一种用来产生在机动车辆内部的合成声音的解决方案，这种解决方案考虑到发动机转速和加速踏板的位置。声音的这种合成包括用来将真实发动机的声音分解成不同泛音的常规方法。
[0004]文件W0200225628也描述了一种用来合成声音的更复杂方法，这种方法包括与声音的每个泛音相关联的相位的计算，以便寻求真实声音的尽可能真实的再现。然而，实施的计算复杂，并且与在机动车辆中的实时使用不相容。
[0005]因而，有对于用来产生诸如机动车辆发动机之类的旋转机器的合成声音的解决方案的需要，该解决方案使得可以以与例如机动车辆发动机的真实运行相协调的方式，实现更真实和/或愉快并且与实时产生相容的结果。
【发明内容】
[0006]为此,本发明基于一种用来产生旋转机器声的方法，这种方法包括确定旋转机器的音质中的η个相关分音和/或泛音的频率和振幅的步骤，其特征在于，它包括确定各值的步骤，和计算旋转机器的合成声音的步骤，该合成声音由频率全部或部分地偏移各值的η个分音和/或泛音组成。
[0007]本发明由权利要求书更明确地限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]本发明的这些目标、特征及优点将在具体实施例的如下描述中详细地解释，该具体实施例按非限制方式与附图相关地给出，在附图中:
[0009]图1表不根据本发明一个实施例用来产生发动机声的方法的算法。
[0010]图2a和2b表示根据本发明一个实施例的分别用于两种不同类型发动机的泛音和/或分音i的表格。
[0011]图3表示根据本发明一个实施例作为泛音和/或分音的和发动机转速的函数的按dB的振幅值的表格。
[0012]图4表示根据本发明一个实施例作为驾驶员的期望的函数的增益值的表格。[0013]图5表示根据本发明一个实施例作为机动车辆的速度的函数的增益值的表格。【具体实施方式】
[0014]根据一个实施例,本发明基于一种用来产生机动车辆的特定发动机的声音的方法，这种方法的算法根据一个实施例表不在图1中。作为一种变形，同一方法可用于任何旋转机器的声音的产生、或实际不存在的假想机器的声音的产生。旋转机器可以是任何设备，如直升机、飞机、火车、等等。
[0015]该方法首先包括参数准备的上游阶段，这些参数将用来产生合成声音。
[0016]该上游阶段包括第一步骤El:确定发动机声的基本频率L(N)、然后是这个涉及的发动机的声音的η个泛音和/或分音i Q1至in)。发动机声由这个基本频率L(N)代表，对于选中泛音和/或分音i的全部值，那么由频率i X f0 (N)代表，该基本频率& (N) 一般取决于发动机的运行转速N，就是说，取决于用于机动车辆发动机的曲轴的旋转频率。当i是整数时，称为泛音，而在其它情况下，称为分音。例如，对于四冲程发动机，全部选中分音是半整数。因而，这个步骤El使得可以定义在考虑的机器的音质中相关的η个泛音和/或分音的频率。
[0017]作为例子，图2a和2b表不分别为六缸和四缸发动机存储的泛音和分音的分解(solution)。应该注意，根据不同希望的再现，对于同一发动机可提供多种分解。作为例子，图3的表格代表用于六缸发动机的较完全选择。用于六缸发动机的代表的这两种分解(图2a和3)彼此一致，因为它们具有大量共同的泛音和/或分音。
[0018]然后，方法包括第二步骤E2，该第二步骤E2产生η个任意数值ai，这些数值ai有利地在[-0.2 ；0.2]之间。由于这些数值ai能是任何数值，所以它们例如通过随机产生而定义。然而，用来定义它们的任何其它方法可能是适当的，因为它们是任意数值。
[0019]根据有利变形实施例，ai的值将在[-0.1 ；0.1]之间选择。
[0020]根据变形实施例，可选择比η少的值ai。
[0021]根据另一个变形实施例，将保证的是，得到ai的至少一个非零值。
[0022]其次，方法包括确定按dB的振幅k(i，N*)的基准值数据的表格的第三步骤E3，该振幅k(i，N*)为在第一步骤中确定的泛音和/或分音、以及发动机转速N*的一些选中值的函数。
[0023]根据第一方案，这个第三步骤通过记录发动机的真实噪声、然后分解而经验地进行。根据第二方案，这个第三步骤根据艺术标准通过简单鉴定而进行。
[0024]方法然后包括考虑到驾驶员对于发动机的干预而确定数据表格的第四步骤E4，该数据代表按dB的增益Gp值得注意地，考虑到加速踏板的位置，该位置就车辆运行而论代表关于驾驶员的主要的希望。为此，取决于一些预定义值C*的增益值Gl的值被预定义和存储，如作为例子由图4的表格表明那样，预定值Cf代表驾驶员的动作。
[0025]方法然后包括确定数据表格的第五步骤E5，该数据代表按dB的第二增益G2,该第二增益G2为机动车辆的预定速度值V*的函数。在图5中表示的表格根据这个实施例，给出为对于这个增益作为V*的函数而确定的值。这个增益使得可以当速度增大时减小声音的音量，以在例如高速公路上的高速度下实现舒适状态。
[0026]方法包括将这样得到的值记录在存储器中的第六步骤E6。这些存储数据作为例子由图3的表格表不。
[0027]然后，方法实施迭代阶段，该迭代阶段随时间而变化。以前在上游阶段中定义的值然后始终保持恒定，并且方法限于第二迭代阶段。作为变形，可根据定义的标准选择修改这些值。
[0028]第七步骤E7包括对于瞬时t和对于发动机转速N由如下公式计算机动车辆发动机的合成声音s (N, t):
[0029]
【权利要求】
1.一种用来产生旋转机器声的方法，包括确定在旋转机器的音质中的η个相关分音和/或泛音(i)的频率和振幅的步骤(E1)，其特征在于，所述方法包括确定各值(ai)的步骤(E2)和计算旋转机器的合成声音的步骤(E7-E8)，该合成声音由频率全部或部分地偏移所述各值(ai )的η个分音和/或泛音(i )组成。
2.根据权利要求1所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，所述方法包括:确定随机值(ai)的步骤(E2);和基于通过将分音和/或泛音(i)全部或部分地偏移所述随机值(ai )确定的频率，计算旋转机器的合成声音的步骤(E7-E8)。
3.根据权利要求1或2所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，计算合成声音s (N, t)的步骤(E7)包括由如下公式定义的计算:
4.根据权利要求1或2所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，计算合成声音s (N, t)的步骤(E7)包括由如下公式定义的计算:
5.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，每个泛音和 / 或分音(i)的频率 f((i+ai)，N)由公式 f((i+ai)，N) = (N/60) X (i+ai)定义， 其中，N/60以转/秒s表示旋转机器的转速。
6.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，值(ai)包含在区间[-0.2 ；0.2]中。
7.根据权利要求6所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，值(ai)包含在区间[-0.1 ;0.1]中。
8.根据权利要求7所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，所述方法包括确定η个随机值(ai )，这些随机值(ai )中的至少一个为非零值。
9.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，在旋转机器的音质中的η个相关分音和/或泛音(i)由模拟器经验地确定，并且/或者被存储(E6)。
10.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，所述方法包括:确定增益G1和/或增益G2的步骤，该增益G1是驾驶员命令如加速踏板的位置的函数，该增益匕为车辆速度的函数，这些增益的基准值被存储；和通过将合成声音乘以这个增益或这些增益而计算合成声音的步骤(ES )。
11.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，所述方法在设备上机载进行，并且包括计算旋转机器的合成声音的步骤(E7-E8)的迭代，和周期地传送转速N和所述设备的致动器的位置的步骤。
12.根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法，其特征在于，所述设备是机动车辆、铁路车辆或飞行器，并且旋转机器是所述设备的发动机。
13.—种用于产生旋 转机器声的设备,其特征在于,所述设备包括至少一个存储器和一个计算机，所述设备实施根据上述任一项权利要求所述的用来产生旋转机器声的方法。
14.一种机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括根据权利要求13所述的用于产生旋转机器声的设备。
15.一种机动车辆模拟器，其特征在于，机动车辆模拟器包括根据权利要求13所述的用于产生旋转机器声的设备。
【文档编号】G10K15/02GK103907150SQ201280027317
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年4月4日 优先权日:2011年4月19日
【发明者】N·勒伊尔, G·居亚代, P·伯萨德, B·戈登, F·雅耶 申请人:雷诺两合公司, 创世纪公司