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EP2700069B1 - Generation d'un son de machine tournante d'un appareil - Google Patents

Generation d'un son de machine tournante d'un appareil Download PDF

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Publication number
EP2700069B1
EP2700069B1 EP12712119.2A EP12712119A EP2700069B1 EP 2700069 B1 EP2700069 B1 EP 2700069B1 EP 12712119 A EP12712119 A EP 12712119A EP 2700069 B1 EP2700069 B1 EP 2700069B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotating machine
sound
generating
values
machine sound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP12712119.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2700069A1 (fr
Inventor
Nathalie LE-HIR
Gaël GUYADER
Patrick BOUSSARD
Benoît GAUDUIN
Florent Jaillet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genesis
Renault SA
Original Assignee
Genesis
Renault SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genesis, Renault SA filed Critical Genesis
Publication of EP2700069A1 publication Critical patent/EP2700069A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2700069B1 publication Critical patent/EP2700069B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00—Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/02—Synthesis of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H7/00—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs
    • G10H7/08—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform
    • G10H7/10—Instruments in which the tones are synthesised from a data store, e.g. computer organs by calculating functions or polynomial approximations to evaluate amplitudes at successive sample points of a tone waveform using coefficients or parameters stored in a memory, e.g. Fourier coefficients
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/131—Mathematical functions for musical analysis, processing, synthesis or composition
    • G10H2250/211—Random number generators, pseudorandom generators, classes of functions therefor
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/315—Sound category-dependent sound synthesis processes [Gensound] for musical use; Sound category-specific synthesis-controlling parameters or control means therefor
    • G10H2250/371—Gensound equipment, i.e. synthesizing sounds produced by man-made devices, e.g. machines
    • G10H2250/381—Road, i.e. sounds which are part of a road, street or urban traffic soundscape, e.g. automobiles, bikes, trucks, traffic, vehicle horns, collisions

Definitions

  • the invention relates to a method for generating a sound of a rotating machine, such as the motor of a motor vehicle, a train, a helicopter, etc., and a method for generating a engine sound within a device like a motor vehicle. It also relates to a sound device generating a motor sound of a motor vehicle using such a method. Finally, it also relates to a motor vehicle equipped with such a sound device.
  • the document FR2924260 proposes a solution for generating a synthetic sound inside the motor vehicle taking into account the engine speed and the position of the accelerator pedal. This synthesis of sound consists of a classical method of decomposing the sound of the real engine into different harmonics.
  • the document WO200225628 also describes a more complicated method of synthesizing a sound, which integrates a calculation of a phase associated with each harmonic of the sound, with the aim of seeking the most realistic reproduction of real sounds.
  • the calculations used are complex and incompatible with real-time use in a motor vehicle.
  • the document EP1705644 discloses a method of generating a rotating machine tone, comprising a step of determining frequencies and amplitudes of harmonics.
  • the invention is based on a method of generating a rotating machine sound, comprising a step of determining the frequencies and amplitudes of n partials and / or harmonic relevant in the sound of a rotating machine, characterized in it includes a step of determining values and a step of calculating a synthesized sound of the rotating machine, composed from n partial and / or harmonic but whose frequency is wholly or partly offset values.
  • the invention is based on a method for generating a sound of a particular motor of a motor vehicle, an algorithm according to one embodiment of which is shown in FIG. figure 1 .
  • the same method can be used for generating a sound of any rotating machine or sound of an imaginary machine, which does not actually exist. It can be the rotating machine of any device, such as a helicopter, a plane, a train, etc.
  • the method first comprises an upstream phase, preparing parameters that will be used to generate the synthesis sound.
  • This upstream phase comprises a first step E1 for determining a fundamental frequency f 0 (N) of the sound of the engine, then of n harmonics and / or partials i (i 1 to i n ) of the sound of this engine considered.
  • the sound of the motor is represented by this fundamental frequency f 0 (N), which depends in general on its operating speed N, that is to say on the crankshaft rotation frequency for a motor vehicle engine, then by the frequencies ixf 0 (N), for all selected harmonic and / or partial values i.
  • i is an integer
  • we speaks of harmonic while in other cases, it is a partial. For example, for a four-stroke engine, all selected partials are half-integers.
  • this step E1 makes it possible to define the frequencies of n harmonic and / or partial relevant in the sound of the machine in question.
  • Figures 2a and 2b illustrate stored harmonic and partial solutions for respectively a six-cylinder and a four-cylinder engine.
  • several solutions can be provided for the same engine, according to different desired renderings.
  • the table of the figure 3 represents a more complete choice for a six-cylinder engine.
  • the method comprises a second step E2 generating n any number ai, advantageously between [-0.2; 0,2]. Since these numbers may be arbitrary, they are defined for example by a random generation. However, any other method to define them may be appropriate since they are arbitrary.
  • the values of ai between [-0.1; 0,1].
  • n values ai may be chosen less than n values ai.
  • the method comprises a third step E3 of determining a data table of reference values of an amplitude k (i, N *) in dB as a function of the harmonics and / or partial determined in the first step and in function certain selected values of engine speed N *.
  • this third step is performed empirically, by recording the actual noise of the engine and then decomposition.
  • this third step is carried out by a simple expertise, according to artistic criteria.
  • the method then comprises a fourth step E4 of determining a data table representing a gain G 1 in dB, to take into account the intervention of the driver on the engine.
  • a data table representing a gain G 1 in dB takes into account the intervention of the driver on the engine.
  • it takes into account the position of the accelerator pedal, which represents an important desire of the driver in terms of the operation of the vehicle.
  • gain values G1 as a function of certain predefined values C * representing an action of a conductor are predefined and stored, as illustrated by way of example by the table of the figure 4 .
  • the method then comprises a fifth step E5 of determining a data table representing a second gain G 2 in dB as a function of predefined speed values V * of the motor vehicle.
  • the table presented in figure 5 presents the values retained for this gain as a function of V *, according to this embodiment. This gain reduces the volume of the sound when the speed increases, to reach a comfortable situation at high speed on the highway for example.
  • the method comprises a sixth step E6 of recording the values thus obtained in a memory.
  • These stored data are represented by way of example by the table of the figure 3 .
  • the method implements an iterative phase, which evolves with time.
  • the values defined previously during the upstream phase then remain always constant, and the process is limited to the second iterative phase. Alternatively, it may be chosen to modify these values according to defined criteria.
  • this step therefore integrates the measurement or estimation of a regime N of the engine at time t.
  • the amplitude value k (i, N) is obtained by extrapolation of the predefined values during the upstream phase and stored in the data table.
  • the frequency of each harmonic and / or partial i is slightly shifted by a random value, that is to say in the sense of any value.
  • An eighth step E8 of the method consists in considering the gains G1 and G2 to finally obtain the retained sound S (N, t):
  • S NOT t BOY WUT 1 VS ⁇ BOY WUT 2 V ⁇ s NOT t
  • the two gain values G 1 (C) and G 2 (V) are obtained by extrapolation of the values stored in the tables of values defined during the upstream phase.
  • Steps E7 and E8 are repeated in time, according to a certain time step dt predefined.
  • the method comprises a step E9 for broadcasting the calculated sound.
  • the sound generation method described above can naturally undergo variations without departing from the scope of the invention.
  • the use of gains G 1 and / or G 2 remains optional.
  • the amplitude values k (i, N) can be defined differently.
  • the method described above is implemented in a sound generation device of a motor, comprising at least one computer, which implements the steps of the method described above and which is connected to a sound diffusion device, which comprises an amplifier coupled to one or more speakers.
  • the computer is further connected to a memory, comprising the various data mentioned above, useful for the implementation of the method.
  • the sound generation method of a motor vehicle engine can be implemented in different applications.
  • the engine sound generation device is advantageously connected to a communication network on board the motor vehicle, by which it retrieves the values of the data representative of the engine speed, the position of the accelerator pedal, the vehicle speed, and possibly any vehicle actuator or other driver control and / or other quantities representative of the condition or operation of the vehicle, such as hybrid, thermal, electrical, LPG, etc., the motorization of the vehicle and / or the torque experienced by the engine to deal with deceleration, etc.
  • the sound diffuser can be connected to the onboard speakers of the vehicle, also provided for broadcasting radio for example.
  • the engine generating device is adapted to emit an engine sound inside the cabin, perfectly correlated with the real sound of the engine.
  • steps E7 and E8 are repeated very quickly, in a very small time step, so as to be able to better follow the engine variations, to obtain a synthesis sound correlated best with the actual operation of the engine.
  • steps E7, E8 use a measurement of the engine speed N transmitted periodically to the calculator of the sound generator for the application of equations (1) or (2) of step E7.
  • this transmitted value of the engine speed N can be modified by the computer, according to an interpolation of the last values retained, in order to obtain a value of the engine speed varying according to a smaller period, in order to better follow the variations of the engine.
  • the same approach applies to other data taken into account, such as the position of the accelerator pedal.
  • the device for generating its engine is used in a motor vehicle simulator, so as to reproduce the sound of a motor as realistic as possible.
  • the engine generating device is used to simply create a sound file from data from a predefined driving profile of a motor vehicle, including data of the engine speed, the support on the accelerator pedal, etc. In the latter case, the application of the principle of sound generation is no longer in a real-time constraint.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mathematical Optimization (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • L'invention concerne un procédé de génération d'un son d'une machine tournante, comme le moteur d'un véhicule automobile, d'un train, d'un hélicoptère, etc., ainsi qu'un procédé de génération d'un son de moteur au sein d'un appareil comme un véhicule automobile. Elle concerne aussi un dispositif sonore générant un son de moteur d'un véhicule automobile à l'aide d'un tel procédé. Enfin, elle concerne aussi un véhicule automobile équipé d'un tel dispositif sonore.
  • Les progrès effectués dans les véhicules automobiles ont permis de fortement réduire le niveau de bruit à l'intérieur de leur habitacle. Les occupants du véhicule ont parfois le souhait d'associer un son particulier au fonctionnement de leur véhicule, et cette réduction du niveau de bruit des véhicules automobiles leur donne la liberté d'imposer le son de leur choix.
  • Le document FR2924260 propose une solution de génération d'un son de synthèse à l'intérieur du véhicule automobile tenant compte du régime moteur et de la position de la pédale d'accélération. Cette synthèse du son consiste en une méthode classique de décomposition du son du moteur réel en différentes harmoniques.
  • Le document WO200225628 décrit par ailleurs une méthode plus compliquée de synthèse d'un son, qui intègre un calcul d'une phase associée à chaque harmonique du son, dans le but de rechercher une reproduction la plus réaliste possible des sons réels. Les calculs mis en oeuvre sont toutefois complexes et incompatibles avec une utilisation en temps réel dans un véhicule automobile.
  • Le document EP1705644 décrit un procédé de génération d'un ton de machine tournante, comprenant une étape de détermination des fréquences et des amplitudes de harmoniques.
  • Ainsi, il existe un besoin d'une solution de génération d'un son de synthèse d'une machine tournante comme un moteur de véhicule automobile permettant d'atteindre un résultat plus réaliste et/ou agréable et compatible avec une génération en temps réel, de manière coordonnée avec le fonctionnement réel d'un moteur de véhicule automobile par exemple.
  • A cet effet, l'invention repose sur un procédé de génération d'un son de machine tournante, comprenant une étape de détermination des fréquences et des amplitudes de n partiels et/ou harmoniques pertinents dans la sonorité d'une machine tournante, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination de valeurs et une étape de calcul d'un son de synthèse de la machine tournante, composé à partir des n partiels et/ou harmoniques mais dont la fréquence est tout ou partie décalée des valeurs.
  • L'invention est plus précisément définie par les revendications.
  • Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
    • La figure 1 représente un algorithme du procédé de génération d'un son de moteur selon un mode de réalisation de l'invention.
    • Les figures 2a et 2b représentent des tableaux d'harmoniques et/ou partiels i pour respectivement deux types de moteurs différents selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 3 représente un tableau de valeurs d'amplitudes en dB en fonction des harmoniques et/ou partiels et du régime moteur selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 4 représente un tableau de valeurs d'un gain en fonction d'un souhait du conducteur selon un mode de réalisation de l'invention.
    • La figure 5 représente un tableau de valeurs d'un gain en fonction de la vitesse du véhicule automobile selon un mode de réalisation de l'invention.
  • Selon un mode de réalisation, l'invention repose sur un procédé de génération d'un son d'un moteur particulier d'un véhicule automobile, dont un algorithme selon un mode de réalisation est représenté à la figure 1. En variante, le même procédé peut être utilisé pour la génération d'un son de toute machine tournante ou d'un son d'une machine imaginaire, qui n'existe pas réellement. Il peut s'agir de la machine tournante de tout appareil, comme un hélicoptère, un avion, un train, etc.
  • Le procédé comprend d'abord une phase amont, de préparation de paramètres qui seront utilisés pour générer le son de synthèse.
  • Cette phase amont comprend une première étape E1 de détermination d'une fréquence fondamentale f0(N) du son du moteur, puis de n harmoniques et/ou de partiels i (i1 à in) du son de ce moteur considéré. Le son du moteur est représenté par cette fréquence fondamentale f0(N), qui dépend en général de son régime de fonctionnement N, c'est à dire de la fréquence de rotation du vilebrequin pour un moteur de véhicule automobile, puis par les fréquences i x f0(N), pour toutes les valeurs d'harmoniques et/ou partiels i sélectionnées. Lorsque i est un entier, on parle d'harmonique, alors que dans les autres cas, il s'agit d'un partiel. Par exemple, pour un moteur quatre temps, tous les partiels choisis sont des demi-entiers. Ainsi, cette étape E1 permet de définir les fréquences de n harmoniques et/ou de partiels pertinents dans la sonorité de la machine considérée.
  • A titre d'exemple, les figures 2a et 2b illustrent des solutions d'harmoniques et partiels mémorisés pour respectivement un moteur à six cylindres et à quatre cylindres. En remarque, plusieurs solutions peuvent être prévues pour un même moteur, en fonction de rendus différents souhaités. A titre d'exemple, le tableau de la figure 3 représente un choix plus complet pour un moteur six cylindres. Ces deux solutions de représentation d'un moteur six cylindres (figures 2a et 3) sont cohérentes entre elles car elles comprennent un nombre important d'harmoniques et/ou partiels en commun.
  • Ensuite, le procédé comprend une seconde étape E2 de génération de n nombres ai quelconques, avantageusement compris entre [-0,2 ; 0,2]. Comme ces nombres ai peuvent être quelconques, on les définit par exemple par une génération aléatoire. Toutefois, toute autre méthode pour les définir peut convenir puisqu'ils sont quelconques.
  • Selon une variante de réalisation avantageuse, on choisira les valeurs de ai entre [-0,1 ; 0,1].
  • Selon une variante de réalisation, il peut être choisi moins de n valeurs ai.
  • Selon une autre variante de réalisation, on fera en sorte d'obtenir au moins une valeur non nulle de ai.
  • Ensuite, le procédé comprend une troisième étape E3 de détermination d'un tableau de données de valeurs de référence d'une amplitude k(i, N*) en dB en fonction des harmoniques et/ou partiels déterminés à la première étape et en fonction de certaines valeurs choisies de régime du moteur N*.
  • Selon une première approche, cette troisième étape est réalisée empiriquement, par enregistrement du bruit réel du moteur puis décomposition. Selon une seconde approche, cette troisième étape est réalisée par une simple expertise, en fonction de critères artistiques.
  • Le procédé comprend ensuite une quatrième étape E4 de détermination d'un tableau de données représentant un gain G1 en dB, pour tenir compte de l'intervention du conducteur sur le moteur. Notamment on tient compte de la position de la pédale d'accélérateur, qui représente un souhait important du conducteur en termes de fonctionnement du véhicule. Pour cela, des valeurs de gain G1 en fonction de certaines valeurs prédéfinies C* représentant une action d'un conducteur sont prédéfinies et mémorisées, comme illustré à titre d'exemple par le tableau de la figure 4.
  • Le procédé comprend ensuite une cinquième étape E5 de détermination d'un tableau de données représentant un second gain G2 en dB en fonction de valeurs de vitesse V* prédéfinies du véhicule automobile. Le tableau présenté en figure 5 présente les valeurs retenues pour ce gain en fonction de V*, selon ce mode de réalisation. Ce gain permet de réduire le volume du son quand la vitesse augmente, pour atteindre une situation confortable à haute vitesse sur autoroute par exemple.
  • Le procédé comprend une sixième étape E6 d'enregistrement des valeurs ainsi obtenues dans une mémoire. Ces données mémorisées sont représentées à titre d'exemple par le tableau de la figure 3.
  • Ensuite, le procédé met en oeuvre une phase itérative, qui évolue avec le temps. Les valeurs définies précédemment lors de la phase amont restent ensuite toujours constantes, et le procédé se limite à la seconde phase itérative. En variante, il peut être choisi de modifier ces valeurs selon des critères définis.
  • La septième étape E7 comprend le calcul d'un son s(N, t) synthétisé du moteur du véhicule automobile, pour un instant t et pour le régime N du moteur, par la formule suivante : s N t = ∑ i = i 1 in k i N × sin 2 × π × t × f i + ai N
    Figure imgb0001
  • En remarque, cette étape intègre donc la mesure ou l'estimation d'un régime N du moteur à l'instant t. La valeur d'amplitude k(i, N) est obtenue par extrapolation des valeurs prédéfinies lors de la phase amont et mémorisées dans le tableau de données.
  • Ainsi, selon le mode de réalisation de l'invention, la fréquence de chaque harmonique et/ou partiel i est légèrement décalée d'une valeur aléatoire, c'est-à-dire s'entendant au sens de valeur quelconque. Ce calcul des fréquences prises en compte dans ce calcul du son permet d'arriver à un son plus réaliste, sans augmenter la complexité du calcul, qui est compatible avec une mise en oeuvre par des dispositifs de calcul modestes tout en permettant un calcul en temps réel.
  • Selon une variante de réalisation, l'équation (1) est remplacée par l'équation (2) suivante, dans laquelle une phase Φ(i) est ajoutée pour chaque harmonique et/ou partiel, ces phases Φ(i) étant au préalable calculées une fois pour toutes de manière quelconque, par exemple aléatoire, dans l'intervalle ] 0 ; 2 π [. s N t = ∑ i = i 1 in k i N × sin 2 × π × t × f i + ai N + Φ i
    Figure imgb0002
  • Selon un mode de réalisation, la fonction de fréquence f(i, N) est déterminée par f(i, N) = (N/60) * i, ce qui fait que dans les deux équations (1) et (2) précédentes, f ((i + ai), N) = (N/60) x (i + ai),
    où N/60 représente le régime du moteur en tour/s.
    En remarque, cette réalisation revient à considérer comme fréquence fondamentale du son du moteur f0(N) = N/60.
  • Une huitième étape E8 du procédé consiste à considérer les gains G1 et G2 pour obtenir finalement le son retenu S(N, t) : S N t = G 1 C × G 2 V × s N t
    Figure imgb0003
     Les deux valeurs de gains G1(C) et G2(V) sont obtenues par extrapolation des valeurs mémorisées dans les tableaux de valeurs définis lors de la phase amont.
  • Les étapes E7 et E8 sont répétées dans le temps, selon un certain pas temporel dt prédéfini. A chaque instant t, le procédé comprend une étape E9 de diffusion du son calculé.
  • Le procédé de génération de son décrit ci-dessus peut naturellement subir des variantes, sans sortir du cadre de l'invention. Notamment, l'utilisation des gains G1 et/ou G2 reste optionnelle. De plus, les valeurs d'amplitude k(i, N) peuvent être définies différemment.
  • Le procédé décrit précédemment est mis en oeuvre dans un dispositif de génération de son d'un moteur, comprenant au moins un calculateur, qui met en oeuvre les étapes du procédé décrit précédemment et qui est relié à un dispositif de diffusion de son, qui comprend un amplificateur couplé à un ou plusieurs haut-parleurs. Le calculateur est de plus relié à une mémoire, comprenant les différentes données mentionnées précédemment, utiles à la mise en oeuvre du procédé.
  • Le procédé de génération de son d'un moteur de véhicule automobile peut être implémenté dans différentes applications.
  • D'abord, il peut être implémenté à bord d'un véhicule automobile. Pour cela, le dispositif de génération de son de moteur est avantageusement relié à un réseau de communication à bord du véhicule automobile, par lequel il récupère les valeurs des données représentatives du régime moteur, de la position de la pédale d'accélérateur, de la vitesse du véhicule, et éventuellement de tout actionneur du véhicule ou de toute autre commande du conducteur et/ou de toutes autres grandeurs représentatives de l'état ou du fonctionnement du véhicule, comme le type hybride, thermique, électrique, GPL, etc., de la motorisation du véhicule et/ou comme le couple subi par le moteur pour traiter la décélération, etc. Le diffuseur de son peut être relié aux haut-parleurs de bord du véhicule, prévus aussi pour la diffusion de la radio par exemple. Ainsi, le dispositif de génération de son moteur est adapté pour émettre un son de moteur à l'intérieur de l'habitacle, parfaitement corrélé avec le son réel du moteur.
  • Dans cette application, les étapes E7 et E8 sont répétées très rapidement, selon un pas temporel très petit, de sorte à pouvoir suivre au mieux les variations du moteur, d'obtenir un son de synthèse corrélé au mieux avec le fonctionnement réel du moteur. Ces étapes E7, E8 utilisent une mesure du régime moteur N transmise périodiquement au calculateur du générateur de son pour l'application des équations (1) ou (2) de l'étape E7. En variante, cette valeur transmise du régime moteur N peut être modifiée par le calculateur, selon une interpolation des dernières valeurs retenues, afin d'obtenir une valeur du régime moteur variant selon une plus faible période, pour suivre au mieux les variations du moteur. La même approche s'applique aux autres données prises en compte, comme la position de la pédale d'accélérateur.
  • En variante, le dispositif de génération de son moteur est utilisé dans un simulateur de véhicule automobile, de manière à reproduire un son de moteur le plus réaliste possible.
  • En variante, le dispositif de génération de son moteur est utilisé pour simplement créer un fichier sonore à partir de données issues d'un profil de conduite prédéfini d'un véhicule automobile, comprenant des données du régime du moteur, de l'appui sur la pédale d'accélération, etc. Dans ce dernier cas, l'application du principe de génération de son n'est plus dans une contrainte de temps réel.
  • Ainsi, la solution décrite précédemment permet la génération d'un son associé à toute machine tournante, qui peut être implémenté pour des utilisations en temps réel ou pas, avec des dispositifs de type numérique et/ou analogique.

Claims (15)

  1. Procédé de génération d'un son de machine tournante, comprenant une étape (E1) de détermination des fréquences et des amplitudes de n partiels et/ou harmoniques (i) pertinents dans la sonorité d'une machine tournante, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (E2) de détermination de valeurs (ai) et une étape de calcul (E7-E8) d'un son de synthèse de la machine tournante, composé à partir des n partiels et/ou harmoniques (i) mais dont la fréquence est tout ou partie décalée des valeurs (ai).
  2. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (E2) de détermination de valeurs aléatoires (ai) et une étape de calcul (E7-E8) d'un son de synthèse de la machine tournante, à partir des fréquences déterminées par les partiels et/ou harmoniques (i) tout ou partie décalés des valeurs aléatoires (ai).
  3. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de calcul d'un son s(N,t) de synthèse (E7) comprend un calcul défini par l'équation : s N t = ∑ i = i 1 in k i N × sin 2 × π × t × f i + ai N
    Figure imgb0004
     où N est le régime de la machine tournante, t le temps, k(i, N) une amplitude en dB, f(i+ai) la fréquence associée à l'harmonique/partiel (i) décalé de la valeur (ai).
  4. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de calcul d'un son s(N,t) de synthèse (E7) comprend un calcul défini par l'équation : s N t = ∑ i = i 1 in k i N × sin 2 × π × t × f i + ai N + Φ i
    Figure imgb0005
     où N est le régime de la machine tournante, t le temps, k(i, N) une amplitude en dB, f(i+ai) la fréquence associée à l'harmonique/partiel (i) décalé de la valeur (ai), Φ(i) une phase quelconque associée à l'harmonique/partiel (i), comme aléatoirement choisie entre ] 0 ; 2 π [.
  5. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fréquence f((i+ai), N) de chaque harmonique et/ou partiel (i) est définie par l'équation f((i+ai), N) = (N/60) x (i + ai),
    où N/60 représente le régime de la machine tournante en tour/s.
  6. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les valeurs (ai) sont comprises dans l'intervalle [-0,2 ; 0,2].
  7. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les valeurs (ai) sont comprises dans l'intervalle [-0,1 ; 0,1].
  8. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend la détermination de n valeurs aléatoires (ai), dont au moins une non nulle.
  9. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les n partiels et/ou harmoniques (i) pertinents dans la sonorité de la machine tournante sont déterminés de manière empirique, par un simulateur, et/ou mémorisés (E6).
  10. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un gain G1 fonction d'une commande du conducteur comme la position de la pédale d'accélérateur, et/ou d'un gain G2 en fonction de la vitesse du véhicule, des valeurs de référence de ces gains étant mémorisés, et une étape de calcul (E8) du son de synthèse par sa multiplication par ce ou ces gain(s).
  11. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est réalisé à bord d'un appareil, en ce qu'il comprend une itération de l'étape de calcul (E7-E8) d'un son de synthèse de la machine tournante, et une étape de transmission périodique du régime N et de la position d'un actionneur de l'appareil.
  12. Procédé de génération d'un son de machine tournante selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'appareil est un véhicule automobile, ferroviaire ou aérien, et en ce que la machine tournante est le moteur de l'appareil.
  13. Dispositif de génération d'un son de machine tournante, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une mémoire et un calculateur, qui met en oeuvre le procédé de génération d'un son de machine tournante selon l'une des revendications précédentes.
  14. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de génération d'un son de machine tournante selon la revendication précédente.
  15. Simulateur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de génération d'un son de machine tournante selon la revendication 13.
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