[发明专利]一种飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法

说明书

本发明涉及一种飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法，包括音响仿真系统，用以对声音进行处理；飞行仿真系统，用以发送飞行仿真数据；功率放大器；音响，用以播放声音；所述音响仿真系统包括音色库、合成器和音响仿真程序；所述音色库由采集的声音样本制作而成，用以供应程序控制和调用；所述音响仿真程序用以接收来自飞行仿真系统的仿真数据并根据飞机当前的飞行状态和参数向合成器实时发送MIDI消息；所述合成器用以按照MIDI消息播放音色库内的声音样本输出音频信号。该发明和通常在频域建模或插值的方法相比，该方法具有处理速度快、计算简单、编程实现容易、能够方便处理大量声音样本等特点，声音仿真在样本点上逼真度高。

技术领域

本发明涉及飞行训练器环境仿真技术领域，特别涉及一种飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法。

背景技术

飞行模拟机模拟真实的飞行环境，用于训练飞行员，也可以用于对飞机的性能进行分析研究，在通常情况下，飞行模拟机通常由仿真计算机、模拟座舱、运动系统、音响系统、视景系统、操纵负荷系统和仿真总控台等组成。

数字音响系统给飞行员提供10％的信息，作为飞行模拟机的一个重要组成部分，在整个飞行过程中要给飞行员逼真的音响效果，逼真的音响效果可以增加沉浸感，使飞行员身临其境，帮助飞行员从听觉能正确判断出飞机的飞行状态，在高度逼真的环境下飞行员能够身临其境，拥有更好的训练效果，故此，提出一种飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法以解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法，该飞行训练器环境仿真模拟系统及其方法的声音仿真效果更加逼真，且可以做较多的音效变化。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种飞行训练器环境仿真模拟系统，包括音响仿真系统，用以对声音进行处理；飞行仿真系统，用以发送飞行仿真数据；功率放大器；音响，用以播放声音；所述音响仿真系统包括音色库、合成器和音响仿真程序；所述音色库由采集的声音样本制作而成，用以供应程序控制和调用；所述音响仿真程序用以接收来自飞行仿真系统的仿真数据并根据飞机当前的飞行状态和参数向合成器实时发送MIDI消息；所述合成器用以按照MIDI消息播放音色库内的声音样本输出音频信号。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述音响仿真系统还包括网络通讯模块、图形显示模块、参数设置模块、时钟模块、数据分析模块、声音生成模块和数据采集模块，所述声音样本的采集为录制大量具有代表性的声音样本，并对样本做一些必要的预处理，对每一个特定状态下的样本立音量控制函数和音调控制函数，确定其作用范围。

进一步，所述网络通讯模块用以接收来自飞行仿真系统的飞行参数及命令并将本地的信息回馈给对方。

进一步，所述图形显示模块用以用户提供可视化的界面，主要功能是实时显示声音的时域波形、频谱和系统参数，所述参数设置模块用以用户块输入系统运行过程中所需要的参数，该模块允许用户在运行过程中随时修改参数。

进一步，所述时钟模块用以提供精度为1毫秒的仿真时钟，所述数据分析模块用于对音频信号的频谱分析，分析结果通过图形显示模块显示出来以便于观察。

进一步，所述声音生成模块用以完成从飞行参数到MIDI消息的转换并向合成器实时发送MIDI消息，从而产生特定环境下的声音，所述数据采集模块用以完成音频数据实时采集和保存的任务，以供其它模块使用和离线处理。

本发明还提供了一种飞行训练器环境仿真模拟方法，包括以下步骤：

S1、音响仿真程序通过以太网接收来自飞行仿真系统的仿真数据并根据飞机当前的飞行状态和参数向合成器实时发送MIDI消息；

S2、合成器按照MIDI消息播放音色库内的声音样本输出音频信号；

S3、音频信号最终经过功放送至布置在座舱内的音箱。