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原文传递一种电动汽车主动发声系统设计方法

专利名称：	一种电动汽车主动发声系统设计方法
摘要：	本发明涉及电动汽车主动发声技术领域，公开了一种电动汽车主动发声系统设计方法，包括：确定主观感知目标，并选取最接近车型，根据此车型获取背景声音；根据此目标构建阶次声音，并与背景声音合成得到最终声音方案；根据此车型，得到主动发声系统声音幅值增益随加速踏板开度变化的第一控制曲线及随电机扭矩变化的第二控制曲线，采集车内声音信号，计算得到加速行驶下声音目标趋势线及匀速行驶下声音目标；根据声音特征参数和声音控制参数控制主动发声系统模拟不同加速踏板开度下加速行驶工况进行声音目标达成情况验证；控制主动发声系统模拟匀速行驶工况进行声音目标达成情况验证。进行动态驾驶条件下声音主观感知达标情况验证。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	中国第一汽车股份有限公司
发明人：	曹蕴涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-15T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-22T00:00:00+0800
申请号：	CN201910752819.6
公开号：	CN110481470A
代理机构：	北京远智汇知识产权代理有限公司
代理人：	张海英
分类号：	B60R16/037(2006.01);B;B60;B60R;B60R16
申请人地址：	130011 吉林省长春市长春汽车经济技术开发区东风大街8899号
主权项：	1.一种电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：确定电动汽车加速行驶车内主观感知目标，并选取与车内声音主观感知目标最接近的核心竞争车型，根据最接近的核心竞争车型获取电动汽车加速行驶的车内背景声音；根据车内主观感知目标构建电动汽车加速行驶车内阶次声音，与上述车内背景声音合成得到若干备选方案，并选取与主观感知目标最接近的方案作为电动汽车加速行驶车内最终声音方案；针对最终声音方案对应的加速行驶车内阶次声音，提取声音特征参数，所述声音特征参数包括声音幅值特征参数和相位特征参数；根据最接近的核心竞争车型得到，电动汽车主动发声系统声音幅值增益随加速踏板开度变化的第一控制曲线及电动汽车主动发声系统声音幅值增益随驱动电机扭矩变化的第二控制曲线；根据最接近的核心竞争车型，采集加速行驶和匀速行驶工况下车内声音信号，计算得到加速行驶工况下主动发声系统声音目标趋势线及匀速行驶工况下主动发声系统声音目标；根据声音特征参数和声音控制参数控制主动发声系统模拟不同加速踏板开度下加速行驶工况，进行加速行驶工况主动发声系统声音目标达成情况验证；控制主动发声系统模拟匀速行驶工况，进行匀速行驶工况下主动发声系统声音目标达成情况验证；进行电动汽车动态驾驶条件下车内声音主观感知达标情况验证，以确定电动汽车加速行驶车内声音概念目标达成情况。 2.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，选取与主观感知目标最接近的方案作为电动汽车加速行驶车内最终声音方案之后，要对此最终声音方案进行背景噪声幅值的调整和阶次成分的局部优化，以使该最终声音方案达到主观感知目标的要求。 3.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，针对最终声音方案对应的加速行驶车内阶次声音，提取声音特征参数，提取之后，根据所提取的声音幅值特征参数和相位特征参数进行离散短时傅里叶变换综合，拟合出最终声音方案的合成声音，从客观频谱分析与主观试听的角度评价合成声音与最终方案声音之间的差异，针对差异情况进行适当的离散短时傅里叶变化分析的参数调整，使得拟合出的合成声音达到最终声音方案的声音效果。 4.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，定义车速0-120km/h为主动发声系统的工作车速区间，其中车速0km/h对应主动发声系统虚拟发动机转速为750r/min，120km/h对应虚拟发动机转速为6000r/min，同时虚拟发动机转速随车速呈线性变化趋势，在工作车速区间内，针对最接近的核心竞争车型进行发动机输出功率与车内阶次声音幅值变化趋势的相关性分析，得到电动汽车主动发声系统声音幅值增益随加速踏板开度变化的第一控制曲线；针对最接近的核心竞争车型进行发动机输出扭矩与车内阶次声音幅值变化趋势的相关性分析，得到电动汽车主动发声系统增益控制随驱动电机扭矩变化的第二控制曲线。 5.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，根据最接近的核心竞争车型，采集加速行驶工况下车内声音信号，对此车内声音信号进行阶次成分声音和背景成分声音的分离，分别计算出阶次成分声音和背景声音幅值随车速或转速的变化曲线，并据此制定出加速行驶工况下主动发声系统声音目标趋势线；采集匀速行驶工况下车内声音信号，对此声音信号进行阶次成分声音和背景成分声音的分离，分别计算出匀速行驶工况下阶次成分声音和背景声音幅值大小，并以此制定出匀速行驶工况主动发声系统声音目标。 6.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，根据声音特征参数和声音控制参数控制主动发声系统模拟不同加速踏板开度下加速行驶工况，并测试声音信号，进行高保真声场还原系统条件下的声音合成精度、声音幅值控制精度及声音幅值增益控制精度验证，同时进行高保真声场还原系统条件下加速行驶工况主动发声系统声音目标达成情况验证；所述声音控制参数包括加速踏板开度和电机扭矩，还包括车速或电机转速；控制主动发声系统模拟匀速行驶工况，并测试声音信号，进行高保真声场还原系统条件下主动发声系统声音目标达成情况验证。 7.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，根据声音特征参数和声音控制参数控制主动发声系统模拟不同加速踏板开度下加速行驶工况，并测试声音信号，进行实车静止状态下的声音合成精度、声音幅值控制精度及声音幅值增益控制精度验证，同时进行实车静止状态下加速行驶工况主动发声系统声音目标达成情况验证；控制主动发声系统模拟匀速行驶工况，并测试声音信号，进行实车静止状态下主动发声系统声音目标达成情况验证。 8.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，实车静止状态下，控制主动发声模块通过车载音响系统发出白噪声信号，并在司机双耳位置测试声音响应，得到主动发声模块与车载音响系统到司机双耳位置的频率响应，在此基础上，针对主动发声模块在输出声音信号的频率范围内进行相应的滤波和均衡处理，使得主动发声模块与车载音响系统到司机双耳位置获得与高保真声场还原系统水平相当的频率响应。 9.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，根据声音特征参数和声音控制参数控制主动发声系统模拟不同加速踏板开度下加速行驶工况，并测试声音信号，进行实车动态驾驶条件下的声音合成精度、声音幅值控制精度及声音幅值增益控制精度验证，同时进行实车动态驾驶条件下加速行驶工况主动发声系统声音目标达成情况验证；控制主动发声系统模拟匀速行驶工况，并测试声音信号，进行实车动态驾驶条件下主动发声系统声音目标达成情况验证。 10.根据权利要求1所述的电动汽车主动发声系统设计方法，其特征在于，根据电动汽车车型定位与目标销售群体的喜好，制定该电动汽车加速行驶车内声音概念设计目标，明确要实现加速行驶车内声音主观感知目标，并确定在车内声音品质特征方面的若干核心竞争车型；针对核心竞争车型加速行驶车内声音品质进行主观评价打分，根据评价结果计算得到该电动汽车加速行驶车内声音品质主观感知最终目标。
所属类别：	发明专利