中文

基于可微脉冲列合成的物理信息神经引擎声学建模

声音 2026-03-11 v1 人工智能 音频与语音处理

摘要

发动机声音源自排气压力脉冲序列,而非持续的谐波振荡。虽然神经合成方法通常旨�逼近结果谱特征,但我们提出直接建模脉冲形状和时间结构。我们提出了脉冲列共振器 (PTR) 模型,一种可微分的合成架构,将发动机音频生成参数化脉冲列,按发动机点火模式对齐,并通过递归卡尔普克-斯特rong 共振器模拟排气声学。该架构整合了包括谐波衰减、热力学音调调制、阀门动力学包络、排气系统共振以及街减油切断 (DCFO) 等在内的物理信息归纳偏置,并推导发动机运行模式。该方法在三个不同发动机类型、总计 7.5 小时音频数据上验证,PTR 在谐波重构上实现 21% 的改进,总损失降低 5.7%,并提供对应物理现象的可解释参数。完整代码、模型权重和音频示例均已公开。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.09391,
  title  = {Physics-Informed Neural Engine Sound Modeling with Differentiable Pulse-Train Synthesis},
  author = {Robin Doerfler and Lonce Wyse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.09391},
  year   = {2026}
}

备注

Preprint. 5 pages, 2 figures. Audio examples, code, and model weights available online