The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

The study of sound source synthesis IC to realize the virtual engine sound of a car powered by electricity without an engine

엔진 없이 전기로 구동되는 자동차의 가상 엔진 음 구현을 위한 음원합성 IC에 관한 연구

  • Received : 2021.08.02
  • Accepted : 2021.09.23
  • Published : 2021.11.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This study is a study on System On Chip (SOC) that implements virtual engine sound in electric vehicles without engines, and realizes vivid engine sound by combining Adaptive Difference PCM (ADPCM) method and frequency modulation method for satisfaction of driver's needs and safety of pedestrians. In addition, by proposing an electronic sound synthesis algorithm applying Musical Instrument Didital Interface (MIDI), an engine sound synthesis method and a constitutive model of an engine sound generation system are presented. In order to satisfy both drivers and pedestrians, this study uses Controller Area Network (CAN) communication to receive information such as Revolution Per Minute (RPM), vehicle speed, accelerator pedal depressed amount, torque, etc., transmitted according to the driver's driving habits, and then modulates the frequency according to the appropriate preset parameters We implemented an interaction algorithm that accurately reflects the intention of the system and driver by using interpolation for the system, ADPCM algorithm for reducing the amount of information, and MIDI format information for making engine sound easier.

본 연구는 기존의 엔진 없이 전기로 운행되는 자동차에 가상의 엔진소리를 구현해주는 반도체 에 관한 연구로, 운전자의 욕구 및 보행자의 안전을 지키기 위해 Adaptive Difference PCM(ADPCM) 방식과 Frequency modulation 방식을 조합하여 생생한 엔진음을 구현하였다. 또한 미디를 응용하는 전자음 합성 알고리즘을 제안하여 엔진음 합성방법, 엔진음 발생 시스템의 구성 모델을 제시한다. 본 연구는 운전자와 보행자를 모두 만족시키기 위해 캔 통신을 이용하여 운전자의 운전 습관에 따라 전해지는 엔진회전량, 차량 속도, 가속 페달 눌림 량, 토크 등의 정보를 받은 후, 미리 설정된 적절한 파라미터에 따라 주파수 변조를 위한 인터폴레이션, 정보량 축소를 위하 ADPCM 알고리즘, 엔진음을 쉽게 만들기 위한 미디 포맷을 이용하여 시스템과 운전자의 의도를 정확히 반영할 수 있는 인터렉션 알고리즘을 구현하였다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 중소기업부의 2020' 중소기업 기술혁신 시장확장형 지원과제로 아이티아이일렉트로닉스의 연구과제인 "자율주행 및 전기자동차의 가상 엔진음 합성 IC 개발"의 연구 결과 중 일부이다

References

  1. V. Verfaille, U. Zolzer, and D. Arfib, "Adaptive digital audio effects (A-DAFx): A new class of sound transformations," IEEE Trans. on Audio, Speech, and Lang. Process. 14, 1817-1831 (2006). https://doi.org/10.1109/TSA.2005.858531
  2. N. Juillerat, S. Schubiger-Banz, and S.M. Arisona, "Low latency audio pitch shifting in the time domain," Proc. ICALIP. 29-35 (2008).
  3. J. Chowning, "The synthesis of complex Audio spectra by means of frequency modulation," J. Audio Eng. Soc. 24, 525-534 (1973).
  4. J. A. Moor, "The synthesis of complex audio spectra by means of discrete summation formulas," J. Audio Eng. Soc. 2, 717-727 (1976).
  5. J. E. Koo, H. C. Bang, H. S. Yun, and W. H. Kim, "A study on the digital reverberation system for processing sound effect" (in Korean), J. Acoust. Soc. Kr. 11, 5-14 (1992).
  6. Y. Song, K. Lee, H. Bae, J. Ahn, J. Koo, and C. Park, "Development of hands-free tailgate using ultrasonic sensor detection laser image irradiation method" (in Korean), Proc. Hyundai. Kia Motors Group's conf. 25-31 (2015).