低速提示音声压级自适应调控方法、系统、车辆及介质与流程

1.本技术涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法、一种汽车低速提示音声压级自适应调控系统、一种车辆以及一种机器可读存储介质。


背景技术：

2.为积极响应节能减排的低碳环保要求，新能源汽车开始快速发展。由于缺乏发动机噪声，新能源汽车电动模式低速行驶时整车产生的声音较小，行人不易察觉有汽车接近，易发生碰撞等涉及安全的事故。因此各国发布了与低速提示音相关的法规，如我国的国家标准：《电动汽车低速提示音》、联合国第138号法规等。这些法规对低速提示音声压级的最低限值和最高限值做了相关要求，所以需要对新能源汽车电动模式的低速提示音声压级进行测试以及调试是否满足法规要求等工作。目前低速提示音声压级调试主要包含多项重复工作，如采集法规要求位置的麦克风数据、分析麦克风数据是否满足法规要求、不满足时在低速提示音算法中手动调控扬声器激励信号增益等。上述工作调试效率低，且费时费力。
3.cn110703645a公开了一种汽车低速提示音装置在线调试系统及其方法，该方法首先对汽车低速提示音发声装置进行在线调试，将满足基准参数的音频参数写入汽车低速提示音发声装置的存储器中，再将其安装于测试车内进行实车性能微调直至满足要求。此方法虽然无需进行多次线上、线下拆装的重复工作，提高了测试和调试的效率，但汽车提示音发声装置单体到测试麦克风的传递函数与汽车提示音发声装置装配至车上到测试麦克风的传递函数存在差异，因此仍需要实车调试工作，且该在线调试系统需要测试麦克风。


技术实现要素：

4.本技术的目的之一在于提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法，该方法基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求；目的之二在于提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控系统；目的之三在于提供一种车辆；目的值四在于提供一种机器可读存储介质。
5.为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
6.一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法，所述方法包括：
7.获取扬声器到测试麦克风的传递函数；
8.计算扬声器初始激励信号；
9.根据所述扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号；
10.计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
11.根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；
12.根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。
13.根据上述技术手段，基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数
重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。
14.在本技术实施例中，所述计算扬声器初始激励信号，包括：
15.基于提示音音源以及车速信息计算扬声器初始激励信号。
16.根据上述技术方案，可以构建扬声器初始激励信号，作为低速提示音调控的基础。
17.在本技术实施例中，根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益，包括：
18.1)判断a计权总声压级是否满足法规要求；
19.2)在a计权总声压级不满足法规要求的情况下，计算a计权总声压级对应的总声压级增益；
20.3)根据总声压级增益和第一重建声信号计算第二重建声信号，计算第二重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
21.4)根据最新计算的a计权总声压级重复步骤1)-步骤3)，直至a计权总声压级满足法规要求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益；
22.5)判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求；
23.6)在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益；
24.7)根据倍频程声压级增益、总声压级增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，计算第三重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
25.8)根据最新计算的a计权总声压级和1/3倍频程声压级重复步骤1)-步骤7)，直至a计权总声压级以及1/3倍频程声压级满足法规要求；
26.9)根据a计权总声压级以及1/3倍频程声压级均满足法规要求时确定的总声压级增益和倍频程声压级增益计算扬声器激励信号增益。
27.根据上述技术手段，可以实现对麦克风重建声信号的声压级与法规规定的声压级进行分析比较，最终确定的扬声器激励信号增益在作用到扬声器初始激励信号后，可以使扬声器发出并被测试麦克风接收的声音信号符合法规规定的声压级。在进行声压级比较分析过程中，先对a计权总声压级进行比较，可以相对减少比较的流程。
28.在本技术实施例中，在a计权总声压级不满足法规要求的情况下，计算a计权总声压级对应的总声压级增益，包括：
29.计算当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值；
30.根据当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值计算当前a计权总声压级对应的增益；
31.计算不同a计权总声压级对应的增益的乘积，得到a计权总声压级对应的总声压级增益。
32.根据上述技术手段，采用法规定义的最低a计权总声压级限值来计算当前a计权总声压级对应的增益，可以有效加快a计权总声压级调控速度，同时，将同一次调控中不同a计权总声压级对应的增益求积，得到a计权总声压级从最初值调控到符合需求值所需要的全部增益。
33.在本技术实施例中，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：
34.若存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程小于或等于预设频率时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0035][0036]
其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，k
t
为达标的1/3倍频程，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；
[0037]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；
[0038]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。
[0039]
根据上述技术手段，可以对存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程小于或等于预设频率的情况进行分析调控。
[0040]
在本技术实施例中，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：
[0041]
若存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程大于预设频率时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0042][0043]
其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；
[0044]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；
[0045]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。
[0046]
根据上述技术手段，可以对存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程大于预设频率的情况进行分析调控。
[0047]
在本技术实施例中，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：
[0048]
若存在2个1/3倍频程声压级不达标时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0049][0050]
其中，s
min,k1
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，s
min,k2
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级
[0051]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；
[0052]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。
[0053]
根据上述技术手段，可以对存在2个1/3倍频程声压级不达标的情况进行调控，结
合存在1个1/3倍频程声压级不达标的情况的调控方法，可以实现对1/3倍频程声压级分状态进行调控，调控结果能够更快收敛至符合法规规定。
[0054]
在本技术实施例中，所述方法还包括：
[0055]
在判断a计权总声压级满足法规要求后，在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求前，根据用户需求调控声压级。
[0056]
根据上述技术手段，可以通过调控使得低速提示应的最终调控结果即满足法规要求，又满足用户需求，提升用户的驾乘体验。
[0057]
在本技术实施例中，根据用户需求调控声压级，包括：
[0058]
根据用户需求确定用户期望的总声压级增益；
[0059]
根据用户期望的总声压级增益计算用户需求增益；
[0060]
根据用户需求增益、a计权总声压级满足法规要求时的总声压级增益以及第一重建声信号计算第四重建声信号；
[0061]
计算第四重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
[0062]
重复a计权总声压级对应的总声压级增益确定步骤，直至a计权总声压级满足法规要求，且满足用户需求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益和用户需求增益；
[0063]
在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求时，根据倍频程声压级增益、总声压级增益、用户需求增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号。
[0064]
根据上述技术手段，在调控过程中结合用户需求进行调控，满足用户需求。
[0065]
在本技术实施例中，所述方法还包括：
[0066]
计算扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0067]
根据上述技术手段，可以实时测量计算车辆的扬声器到测试麦克风的传递函数，以保证传递函数更贴合车辆的使用环境，从而使得低速提示应声压级调控结果更准确。
[0068]
在本技术实施例中，所述计算扬声器到测试麦克风的传递函数，包括：
[0069]
获取使扬声器发声的测试激励信号；
[0070]
获取测试麦克风采集的声音信号，所述声音信号为扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；
[0071]
根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0072]
根据上述技术手段，可以根据测量得到的声音信号和测试激励信号计算得到扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0073]
本技术第二方面提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控系统，所述系统包括：
[0074]
汽车提示音系统算法单元，用于计算扬声器初始激励信号；
[0075]
提示音声压级自适应调控单元，用于获扬声器到测试麦克风的传递函数和扬声器初始激励信号，根据扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号，计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；
[0076]
扬声器激励信号增益单元，用于根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。
[0077]
根据上述技术手段，该系统中提示音声压级自适应调控单元基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。
[0078]
在本技术实施例中，所述系统还包括：
[0079]
功率放大器，用于对测试激励信号进行功率放大后传递到扬声器；
[0080]
扬声器，用于在测试激励信号的激励下发出声音信号；
[0081]
测试麦克风，用于采集扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；
[0082]
所述汽车提示音系统算法单元，还用于计算测试激励信号；
[0083]
所述提示音声压级自适应调控单元，还用于根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0084]
根据上述技术手段，功率放大器、扬声器、测试麦克风、汽车提示音系统算法单元、提示音声压级自适应调控单元完成对扬声器到测试麦克风的传递函数的计算，用于辅助进行低速提示音声压级调控。
[0085]
本技术第三方面提供一种车辆，所述车辆采用所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法来调控低速提示音声压级。
[0086]
本技术第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法。
[0087]
本技术的有益效果：
[0088]
(1)本技术基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求；
[0089]
(2)本技术在分析麦克风信号与法规要求的声压级差距的同时，增加考虑用户需求，可以通过调控使得低速提示应的最终调控结果即满足法规要求，又满足用户需求，提升用户的驾乘体验。
附图说明
[0090]
图1为本技术第一种实施例提供的汽车低速提示音声压级自适应调控方法步骤图；
[0091]
图2为本技术第一种实施例提供的汽车低速提示音声压级自适应调控方法调控流程图；
[0092]
图3为本技术第二种实施例提供的汽车低速提示音声压级自适应调控方法步骤图；
[0093]
图4为本技术第二种实施例提供的汽车低速提示音声压级自适应调控方法调控流程图；
[0094]
图5为本技术汽车低速提示音声压级自适应调控系统示意图。
具体实施方式
[0095]
以下将参照附图和优选实施例来说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同
的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本技术，而不是为了限制本技术的保护范围。
[0096]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图示中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0097]
实施例一
[0098]
本实施例提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法，如图1所示，所述方法包括：
[0099]
步骤一：获取扬声器到测试麦克风的传递函数；在本实施例中，扬声器到测试麦克风的传递函数一般指的是安装在整车设计位置的扬声器到安装在法规要求位置的测试麦克风的传递函数。该传递函数可以通过测量计算得到，在进行低速提示音声压级自适应调控过程中应用该函数。
[0100]
步骤二：计算扬声器初始激励信号，在本技术实施例中，扬声器初始激励信号基于提示音音源以及车速信息计算得到，车速信息可以通过车辆的can总线信号获取。
[0101]
根据上述技术方案，可以构建扬声器初始激励信号，作为低速提示音调控的基础。
[0102]
步骤三：根据所述扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号，在本技术实施例中，根据公式(1)计算法规要求位置的测试麦克风重建声信号p(v,f)；
[0103]
p(v,f)＝h(f)g
ini
(v,f)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0104]
其中，h(f)为传递函数，f表示频域，g
ini
(v,f)为扬声器初始激励信号，v表示车速。
[0105]
步骤四：计算所述第一重建声信号的a计权总声压级l(v)和1/3倍频程声压级sk(v),k∈{法规要求所列举的1/3倍频程}。
[0106]
步骤五：根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益。在本技术实施例中，将a计权总声压级、1/3倍频程声压级与法规要求进行比较调试，从而获取扬声器激励信号增益，如图2所示，具体包括：
[0107]
首先判断a计权总声压级l(v)是否满足法规要求；
[0108]
在a计权总声压级不满足法规要求的情况下，即某速度下a计权总声压级小于法规最低限值l(v)《l
min
(v)或a计权总声压级大于法规最高限值l(v)》l
max
(v)时，计算a计权总声压级对应的总声压级增益。在本技术实施例中，通过如下方法计算a计权总声压级对应的总声压级增益：首先，计算当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值δ
r1
(v)，δ
r1
(v)＝l
min
(v)-l(v)；然后根据当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值计算当前a计权总声压级对应的增益g
r1
(v)，最后计算不同a计权总声压级对应的增益的乘积，得到a计权总声压级对应的总声压级增益。在第一次判断a计权总声压级不满足法规要求时，a计权总声压级对应的总声压级增益即为g
r1
(v)，若第一轮计算后仍然不合格，则需要再进行一轮计算，此时a计权总声压级对应的总声压级增益为两次计算得到的增益的乘积，依此类推。采用法规定义的最低a计权总声压级限值来计算当前a计权总声压级对应的增益，可以有效加快a计权总声压级调控速度，同时，将同一
次调控中不同a计权总声压级对应的增益求积，得到a计权总声压级从最初值调控到符合需求值所需要的全部增益。
[0109]
在计算得到a计权总声压级对应的总声压级增益后，根据总声压级增益和第一重建声信号计算第二重建声信号，第二重建声信号采用如下公式计算：p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g
ini
(v,f)；然后计算第二重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级，重新与法规要求进行比较判断，直至a计权总声压级满足法规要求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益。
[0110]
在判断a计权总声压级满足法规要求后，判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求；1/3倍频程声压级不满足法规要求存在三种情况，需要按判断结果来对应的计算倍频程声压级增益。
[0111]
第一种情况：存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程小于或等于预设频率时，根据公式(2)计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0112][0113]
其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，k
t
为达标的1/3倍频程，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级，在本技术实施例中，预设频率为1600hz。
[0114]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益g
r2
(v)，
[0115]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益，与总声压级增益相同，倍频程声压级增益指的是将1/3倍频程声压级从进行1/3倍频程声压级判断时的初始值调控到最终值所计算得到的所有增益的乘积。
[0116]
根据上述技术手段，可以对存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程小于或等于预设频率的情况进行分析调控。
[0117]
在计算得到倍频程声压级增益后，根据倍频程声压级增益、总声压级增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，计算公式如下：
[0118]
p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g
r2
(v)g
ini
(v,f)；
[0119]
然后再计算第三重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；重新与法规要求进行比较判断直至a计权总声压级以及1/3倍频程声压级满足法规要求。需要说明的是，若根据1/3倍频程声压级进行了调控，需要重新判断重建后的声信号的a计权总声压级是否满足法规要求，最终结果要保证a计权总声压级以及1/3倍频程声压级都满足法规要求。
[0120]
最后再根据a计权总声压级以及1/3倍频程声压级均满足法规要求时确定的总声压级增益和倍频程声压级增益计算扬声器激励信号增益g(v)：g(v)＝g
r1
(v)g
r2
(v)。
[0121]
根据上述技术手段，可以实现对麦克风重建声信号的声压级与法规规定的声压级进行分析比较，最终确定的扬声器激励信号增益在作用到扬声器初始激励信号后，可以使扬声器发出并被测试麦克风接收的声音信号符合法规规定的声压级。在进行声压级比较分析过程中，先对a计权总声压级进行比较，可以相对减少比较的流程。
[0122]
第二种情况：若存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程大于预设频率时，根据公式(3)计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0123][0124]
其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；
[0125]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益，第二种情况与第一种情况的增益计算方法一致；
[0126]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。
[0127]
根据上述技术手段，可以对存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程大于预设频率的情况进行分析调控。
[0128]
在计算得到倍频程声压级增益后，根据倍频程声压级增益、总声压级增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，计算公式如下：
[0129]
p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g
r2
(v)g
ini
(v,f)；
[0130]
然后再计算第三重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；重新与法规要求进行比较判断直至a计权总声压级以及1/3倍频程声压级满足法规要求。需要说明的是，若根据1/3倍频程声压级进行了调控，需要重新判断重建后的声信号的a计权总声压级是否满足法规要求，最终结果要保证a计权总声压级以及1/3倍频程声压级都满足法规要求。
[0131]
最后再根据a计权总声压级以及1/3倍频程声压级均满足法规要求时确定的总声压级增益和倍频程声压级增益计算扬声器激励信号增益g(v)：g(v)＝g
r1
(v)g
r2
(v)。
[0132]
第三种情况：存在2个1/3倍频程声压级不达标时，根据公式(4)计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：
[0133][0134]
其中，s
min,k1
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，s
min,k2
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，sk(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；
[0135]
根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益，与第一种情况和第二种情况一致；
[0136]
计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。
[0137]
根据上述技术手段，可以对存在2个1/3倍频程声压级不达标的情况进行调控，结合存在1个1/3倍频程声压级不达标的情况的调控方法，可以实现对1/3倍频程声压级分状态进行调控，调控结果能够更快收敛至符合法规规定。在计算得到倍频程声压级增益后，根据倍频程声压级增益、总声压级增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，计算公式如下：
[0138]
p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g
r2
(v)g
ini
(v,f)；
[0139]
然后再计算第三重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；重新与法规要求进行比较判断直至a计权总声压级以及1/3倍频程声压级满足法规要求。需要说明的是，若根据1/3倍频程声压级进行了调控，需要重新判断重建后的声信号的a计权总声压级是否满足法规要求，最终结果要保证a计权总声压级以及1/3倍频程声压级都满足法规要求。
[0140]
最后再根据a计权总声压级以及1/3倍频程声压级均满足法规要求时确定的总声压级增益和倍频程声压级增益计算扬声器激励信号增益g(v)：g(v)＝g
r1
(v)g
r2
(v)。
[0141]
需要说明的是，在一次调控的多轮计算中，1/3倍频程声压级的判断结果可能是在符合要求以及上述三种情况中变化。
[0142]
步骤六：根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号g
fin
(v,f)：g
fin
(v,f)＝g(v)g
ini
(v,f)
[0143]
根据上述技术手段，基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。
[0144]
在本技术一些实施例中，扬声器到测试麦克风的传递函数也通过计算得到，即汽车低速提示音声压级自适应调控方法还包括：计算扬声器到测试麦克风的传递函数。在本技术实施例中，通过如下方式计算扬声器到测试麦克风的传递函数：
[0145]
获取使扬声器发声的测试激励信号；
[0146]
获取测试麦克风采集的声音信号，所述声音信号为扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；
[0147]
根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0148]
根据上述技术手段，可以根据测量得到的声音信号和测试激励信号计算得到扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0149]
上述实施例提供的方法可以基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。
[0150]
实施例二
[0151]
本实施例提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法，如图3所示，所述方法包括：
[0152]
s001：获取扬声器到测试麦克风的传递函数；
[0153]
s002：计算扬声器初始激励信号；
[0154]
s003：根据所述扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号；
[0155]
s004：计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
[0156]
s005：根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级、用户需求及法规要求获取扬声器激励信号增益；
[0157]
s006：根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。
[0158]
在本实施例中，如图4所示，在判断a计权总声压级满足法规要求后，在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求前，根据用户需求调控声
压级，具体步骤如下：
[0159]
根据用户需求确定用户期望的总声压级增益δc(v)；
[0160]
根据用户期望的总声压级增益计算用户需求增益g2(v)，
[0161]
根据用户需求增益、a计权总声压级满足法规要求时的总声压级增益以及第一重建声信号计算第四重建声信号，重建声信号采用下式表示：
[0162]
p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g2(v)g
ini
(v,f)；
[0163]
计算第四重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；
[0164]
重复a计权总声压级对应的总声压级增益确定步骤，直至a计权总声压级满足法规要求，且满足用户需求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益和用户需求增益；
[0165]
在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求时，根据倍频程声压级增益、总声压级增益、用户需求增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，重建声信号表示如下：p(v,f)＝h(f)g
r1
(v)g2(v)g
r2
(v)g
ini
(v,f)；
[0166]
扬声器信号增益同样根据满足法规要求和用户要求时的倍频程声压级增益、总声压级增益、用户需求增益计算得到：g(v)＝g
r1
(v)g2(v)g
r2
(v)。
[0167]
根据上述技术手段，在调控过程中结合用户需求进行调控，满足用户需求。
[0168]
本实施例提供的方法可以基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求和用户需求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求和用户需求，提升用户的驾乘体验。
[0169]
为检验所述汽车低速提示音声压级自适应调控系统及方法的合理性，基于扬声器最终激励信号g
fin
(v,f)，扬声器发声，布置于法规要求位置处的测试麦克风采集声音信号，检验经汽车低速提示音声压级自适应调控后的声压级是否满足法规要求，如表1所示。由表1可得，经汽车低速提示音声压级自适应调控后，某电动汽车的低速提示音声压级在不同车速下均满足法规要求，验证了所述汽车低速提示音声压级自适应调控系统及方法的合理性。
[0170]
[0171][0172]
表1
[0173]
本技术第二方面提供一种汽车低速提示音声压级自适应调控系统，如图5所示，所述系统包括：
[0174]
汽车提示音系统算法单元，用于计算扬声器初始激励信号；
[0175]
提示音声压级自适应调控单元，用于获扬声器到测试麦克风的传递函数和扬声器初始激励信号，根据扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号，计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；
[0176]
扬声器激励信号增益单元，用于根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。
[0177]
根据上述技术手段，该系统中提示音声压级自适应调控单元介意基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。
[0178]
在本技术实施例中，所述系统还包括：
[0179]
功率放大器，用于对测试激励信号进行功率放大后传递到扬声器；
[0180]
扬声器，用于在测试激励信号的激励下发出声音信号；
[0181]
测试麦克风，用于采集扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；
[0182]
所述汽车提示音系统算法单元，还用于计算测试激励信号；
[0183]
所述提示音声压级自适应调控单元，还用于根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。
[0184]
根据上述技术手段，功率放大器、扬声器、测试麦克风、汽车提示音系统算法单元、提示音声压级自适应调控单元完成对扬声器到测试麦克风的传递函数的计算，用于辅助进行低速提示音声压级调控。
[0185]
上述系统可以用于计算扬声器到测试麦克风的传递函数、完成汽车低速提示音声
压级自适应调控以及完成汽车低速提示音声压级验证。
[0186]
①
当计算扬声器到测试麦克风的传递函数时，扬声器激励信号通过功率放大器，传递至扬声器，使其发声。布置于法规要求位置处的测试麦克风采集声音信号，通过计算获得扬声器到测试麦克风间的传递函数，输入到提示音声压级自适应调控单元，完成扬声器到测试麦克风传递函数的计算工作。
[0187]
②
当汽车低速提示音声压级自适应调控时，提示音音源以及can(controller area network)信号输入到avas算法单元。经avas算法处理后，输出扬声器初始激励信号。扬声器初始激励信号、扬声器到测试麦克风间的传递函数、法规声压级要求以及用户声压级需求输入到提示音声压级自适应调控单元，经提示音声压级自适应调控算法处理后，输出扬声器激励信号增益，完成调试工作。
[0188]
③
当汽车低速提示音声压级验证时，提示音音源以及can信号输入到avas算法单元。经avas算法处理后，输出扬声器初始激励信号。扬声器激励信号增益与扬声器初始激励输入到扬声器激励信号增益单元，经扬声器激励信号增益算法处理后，输出扬声器最终激励信号。扬声器最终激励信号经功率放大器传送至扬声器，使其发声。布置于法规要求位置处的测试麦克风采集声音信号，完成法规声压级要求及用户声压级需求的验证工作。
[0189]
需要说明的是，在本技术实施例中，根据具体车辆的应用环境，测试麦克风位置、总声压级最低限值、总声压级最高限值以及1/3倍频程声压级限值需符合国家标准或者国际标准。
[0190]
本技术第三方面提供一种车辆，所述车辆采用所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法来调控低速提示音声压级。
[0191]
本技术第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法。
[0192]
以上实施例仅是为充分说明本技术而所举的较佳的实施例，本技术的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本技术基础上所作的等同替代或变换，均在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，所述方法包括：获取扬声器到测试麦克风的传递函数；计算扬声器初始激励信号；根据所述扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号；计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。2.根据权利要求1所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，所述计算扬声器初始激励信号，包括：基于提示音音源以及车速信息计算扬声器初始激励信号。3.根据权利要求1所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益，包括：1)判断a计权总声压级是否满足法规要求；2)在a计权总声压级不满足法规要求的情况下，计算a计权总声压级对应的总声压级增益；3)根据总声压级增益和第一重建声信号计算第二重建声信号，计算第二重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；4)根据最新计算的a计权总声压级重复步骤1)-步骤3)，直至a计权总声压级满足法规要求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益；5)判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求；6)在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益；7)根据倍频程声压级增益、总声压级增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号，计算第三重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；8)根据最新计算的a计权总声压级和1/3倍频程声压级重复步骤1)-步骤7)，直至a计权总声压级以及1/3倍频程声压级满足法规要求；9)根据a计权总声压级以及1/3倍频程声压级均满足法规要求时确定的总声压级增益和倍频程声压级增益计算扬声器激励信号增益。4.根据权利要求3所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，在a计权总声压级不满足法规要求的情况下，计算a计权总声压级对应的总声压级增益，包括：计算当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值；根据当前a计权总声压级与法规定义的最低a计权总声压级限值的差值计算当前a计权总声压级对应的增益；计算不同a计权总声压级对应的增益的乘积，得到a计权总声压级对应的总声压级增益。5.根据权利要求3所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：若存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程小于或等于预设频率时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频
程声压级的差值δ
r2
(v)：其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，k
t
为达标的1/3倍频程，s
k
(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。6.根据权利要求3所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：若存在1个1/3倍频程声压级不达标，且达标的1/3倍频程大于预设频率时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：其中，s
min,k
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，s
k
(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。7.根据权利要求3所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，在1/3倍频程声压级不满足法规要求的情况下，计算倍频程声压级增益，包括：若存在2个1/3倍频程声压级不达标时，根据如下公式计算1/3倍频程声压级法规最低限值与a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级的差值δ
r2
(v)：δ
r2
(v)＝max(min(s
min,k1
(v)-s
k1
(v))，min(s
min,k2
(v)-s
k2
(v)))k1∈{法规要求≤1600hz的1/3倍频程频段}；k2≠k1，且k2∈{法规要求的1/3倍频程频段}其中，s
min,k1
(v)为速度v时法规要求的≤1600hz的1/3倍频程频段1/3倍频程声压级最低限值，s
min,k2
(v)为速度v时法规要求的第k频段1/3倍频程声压级最低限值，s
k
(v)为a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级；根据差值计算当前1/3倍频程声压级对应的增益；计算不同1/3倍频程声压级对应的增益的乘积，得到倍频程声压级增益。8.根据权利要求3所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，所述方法还包括：在判断a计权总声压级满足法规要求后，在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求前，根据用户需求调控声压级。9.根据权利要求8所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，根据用户需求调控声压级，包括：根据用户需求确定用户期望的总声压级增益；根据用户期望的总声压级增益计算用户需求增益；
根据用户需求增益、a计权总声压级满足法规要求时的总声压级增益以及第一重建声信号计算第四重建声信号；计算第四重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；重复a计权总声压级对应的总声压级增益确定步骤，直至a计权总声压级满足法规要求，且满足用户需求，得到a计权总声压级对应的总声压级增益和用户需求增益；在判断a计权总声压级满足法规要求时的1/3倍频程声压级是否满足法规要求时，根据倍频程声压级增益、总声压级增益、用户需求增益以及第一重建声信号计算第三重建声信号。10.根据权利要求1所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，所述方法还包括：计算扬声器到测试麦克风的传递函数。11.根据权利要求10所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法，其特征在于，所述计算扬声器到测试麦克风的传递函数，包括：获取使扬声器发声的测试激励信号；获取测试麦克风采集的声音信号，所述声音信号为扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。12.一种汽车低速提示音声压级自适应调控系统，其特征在于，所述系统包括：汽车提示音系统算法单元，用于计算扬声器初始激励信号；提示音声压级自适应调控单元，用于获扬声器到测试麦克风的传递函数和扬声器初始激励信号，根据扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号，计算所述第一重建声信号的a计权总声压级和1/3倍频程声压级；根据a计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；扬声器激励信号增益单元，用于根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。13.根据权利要求12所述的汽车低速提示音声压级自适应调控系统，其特征在于，所述系统还包括：功率放大器，用于对测试激励信号进行功率放大后传递到扬声器；扬声器，用于在测试激励信号的激励下发出声音信号；测试麦克风，用于采集扬声器在测试激励信号的激励下发出的声音信号；所述汽车提示音系统算法单元，还用于计算测试激励信号；所述提示音声压级自适应调控单元，还用于根据所述测试激励信号和所述声音信号计算扬声器到测试麦克风的传递函数。14.一种车辆，其特征在于，所述车辆采用权利要求1-11中任一项所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法来调控低速提示音声压级。15.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求1-11中任一项所述的汽车低速提示音声压级自适应调控方法。

技术总结
本申请涉及低速提示音声压级自适应调控方法、系统、车辆及介质，属于电动汽车技术领域。方法包括：获取扬声器到测试麦克风的传递函数；计算扬声器初始激励信号；根据扬声器初始激励信号和传递函数计算测试麦克风第一重建声信号；计算第一重建声信号的A计权总声压级和1/3倍频程声压级；根据A计权总声压级、1/3倍频程声压级及法规要求获取扬声器激励信号增益；根据扬声器激励信号增益以及扬声器初始激励信号计算满足法规要求的最终激励信号。上述技术手段基于实车扬声器到法规要求位置的测试麦克风间的传递函数重建麦克风信号，分析麦克风信号与法规要求的声压级差距，在不需要测试麦克风的情况下自适应调控扬声器激励信号增益，满足法规要求。满足法规要求。满足法规要求。


技术研发人员：廖祥凝 高海莲 陈光琼
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/15