技术白皮书

引擎里面, 究竟是怎么运作的

Happy Sound 并不是预录音片段的拼接或变速播放. 它是一套基于物理启发的 granular 合成引擎, 在每一次音频回调中 根据当前 RPM / 油门 / 档位实时生成采样.

音频管线架构

从 RPM 输入到 PCM 输出, 九级处理

   [1]  RPM 输入
             ↓
   [2]  AccelDecelModelSimulation
             ↓ (计算加速/减速分支)
   [3]  GrainPlayerState · Shift / PlayAbjacentGrain
             ↓ (grain ring 检索, 50 槽位 × 168 字节)
   [4]  RampReadAction · PreCrossfadeSetup + 50 动作队列
             ↓
   [5]  ADPCM 解码 (34 字节 → 64 采样)
             ↓
   [6]  线性插值 + 采样包络
             ↓
   [7]  CFilter · 24dB Butterworth 低通
             ↓
   [8]  加速 / 减速分支混合
             ↓
   [9]  Sweetener overlay (高频谐波点缀)
             ↓
          平滑饱和器: y = v / (1 + v⁴)^(1/4)
             ↓
          PCM float 缓冲区输出 (48 kHz, mono)

完整架构图与每一级的实现细节见 CLEAN_ROOM_PORT_REPORT_v1.0.md (授权方获取)

技术指标

生产版本 v1.1.1 实测数据

采样率48 kHz · mono
音频回调缓冲1024 samples (21.3 ms)
CPU 占用 (arm64 设备)单核 < 8%
内存占用单实例 ≈ 40 KB 静态 + 37.5 KB 模型数据
二进制大小2.0 MB (stripped, Release + LTO)
源码规模14,358 行 C++17, 57 个文件
测试用例48 个 dump_audio 对拍测试 + 47 个真实车型回归
RPM 覆盖范围800 – 8000 rpm, 全程平滑
输入参数Volume, RPM (normalised), Throttle, Gear, Velocity, Pitch
运行时无分配✓ 音频回调内零 malloc/free (实时安全)
IEEE-754 严格语义✓ 不使用 -ffast-math, 跨平台输出一致

47 款车型库

全部已登记到产品, 授权即可使用

美系肌肉车

Camaro SS · Chevelle 350 · Corvette Z06 · Corvette C7 · Challenger RT · Challenger Sixpack · Mustang · Pontiac Grand Prix · Camaro Super Hugger · Dodge Viper · Jeep SRT8

意大利跑车

Ferrari 430 · Ferrari 458 · Ferrari 488 GTB · Ferrari 575M · Alfa Romeo 8C · De Tomaso Pantera · Lamborghini Huracán · Lancia Delta Integrale

德系

BMW 740i · BMW M4 · Audi R8 · Audi S6 V10 · VW Golf VR6 · VW Van 1978 · Porsche 997 · Mercedes Range Rover

日系

Honda Civic · Honda NSX 1991 · Honda CBR1100XX · Toyota GT86 · Toyota Supra · Toyota CH-R Turbo · Nissan 370Z · Nissan GT-R Skyline · Mazda RX-8 · Acura Integra 1992

SUV / 皮卡 / 其他

Lincoln Navigator · Range Rover · Aston Martin Rapide S · Ford Mustang · Ford Puma S1600 · Ford RS200 · Volvo 242 · Triumph Bonneville · Yamaha 24MX

自定义车型

提供原始 WAV 样本, 我方可为客户制作 .mod 车型模型 (约需 3 – 5 个工作日). 支持客户自有品牌车型音色独家化.

与竞品对比

Happy Sound音频片段循环方案原厂 CrankcaseAudio SDK
合成方式采样级实时合成预录片段变速循环采样级实时合成
换挡平滑度原生支持需手动拼接原生支持
延迟< 5 ms依赖文件大小< 5 ms
源码授权可授权闭源 / 高额 SDK 授权费
车载端适配Android Automotive 已适配主要面向游戏
47 款车型库全量包含需逐个自制官方资源
中文本地化支持全程中文英文技术支持
二次开发支持 / 源码交付自行实现黑盒