(57)【要約】【課題】  エンジン音の解析、評価および修正を低周波数側から高周波数側に亘る全周波数域において詳細かつ高精度に行うことを可能として、エンジン音の低減を実現し得るエンジン音の音質調整方法及びその装置を提供する。【解決手段】  エンジン音を収録してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記エンジン音を解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するエンジン音の音質調整手段であって、収録されたエンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット．パケット解析を行い、このウェーブレット．パケット解析結果に基づき前記エンジン音の音質を修正し、音質の修正を盛り込んだ音質修正音を再生して出力することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから放射されたエンジン音を収録してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記エンジン音を解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するエンジン音の音質調整方法において、前記収録されたエンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット．パケット解析を行い、このウェーブレット．パケット解析結果に基づき前記エンジン音の音質を修正し、音質の修正を盛り込んだ音質修正音を再生して出力することを特徴とするエンジン音の音質調整方法。
【請求項２】
前記エンジンにおける騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラに入力し、前記ウェーブレット．パケット解析による周波数解析結果と前記エンジンイベントの振動特性とに基づき、音質修正を必要とするエンジンイベント及び当該エンジンイベントの音質修正量を算出することを特徴とする請求項１記載のエンジン音の音質調整方法。
【請求項３】
前記コントローラでの前記音質修正量に基づき前記エンジンイベントの構造あるいは仕様の変更点を求めることを特徴とする請求項２記載のエンジン音の音質調整方法。
【請求項４】
エンジンから放射されたエンジン音をエンジン音収録手段で収録してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記エンジン音を解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するように構成されたエンジン音の音質調整装置において、前記コントローラは、前記エンジン音収録手段からのエンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット．パケット解析演算部と、該ウェーブレット．パケット解析演算部での解析結果に基づき前記エンジン音の音質を修正する音質修正部と、該音質修正部での修正を盛り込んだ音質修正音を再生して出力する音波再生部とをそなえてなることを特徴とするエンジン音の音質調整装置。
【請求項５】
前記エンジンにおける騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラに入力するエンジンイベント入力手段をそなえ、前記コントローラの音質修正部は前記ウェーブレット．パケット解析演算部からの周波数解析結果と前記エンジンイベント入力手段からのエンジンイベントに基づき音質修正を必要とするエンジンイベント及び当該エンジンイベントの音質修正量を算出するように構成されてなることを特徴とする請求項４記載のエンジン音の音質調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから放射されたエンジン音を、コントローラにおいて解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するエンジン音の音質調整方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンから放射されるエンジン音等の機器発生音の音質を解析してシミュレータによって評価し、この評価結果に基づいて該機器発生音の修正を行う技術が近年提案されてきているが、かかる技術の一つに本件出願人の出願に係る特許文献１（特開平２０００−３４７６７７号公報）の技術がある。
かかる技術においては、対象機器の発生音を収録する収録手段と、該収録手段で収録された発生音の波形における時間、周波数成分を変更する変更手段とをそなえ、前記機器からの発生音を高周波数成分と低周波数成分とに分解し、該低周波数成分をさらに二つの異なる周波数成分に分解することを繰り返して行うウェーブレット解析を用いて周波数解析を行っている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２０００−３４７６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンから放射されるエンジン音は、排気音、動弁装置からの機械音等の低周波数大振幅の音から排気ターボ過給機の吸気音や回転音等の高周波数の音まで、周波数の範囲が広範囲に亘っている。
然るに、前記特許文献１（特開平２０００−３４７６７７号公報）の技術にあっては、機器からの発生音を周波数解析するにあたって、該発生音を高周波数成分と低周波数成分とに分解してからは、低周波数成分側をさらに二つの異なる周波数成分に分解して行くことを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット解析を用いている。
【０００５】
従って、前記特許文献１の技術を、エンジンから放射されるエンジン音の解析、評価に用いるにあたっては、前記のようにエンジン音は低周波数大振幅の音から高周波数の音まで、周波数の範囲が広範囲に亘っているため、低周波数側は周波数成分を細かく分解できて、周波数解析及び該解析結果に基づく発生音の修正が詳細かつ高精度にできるが、高周波側は分解幅が広いことから、排気ターボ過給機の発生音等の高周波数側の音については、細かな解析及び修正が困難となる。
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジン音の解析、評価および修正を低周波数側から高周波数側に亘る全周波数域において詳細かつ高精度に行うことを可能として、エンジン音の低減を実現し得るエンジン音の音質調整方法及びその装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明はかかる目的を達成するもので、エンジンから放射されたエンジン音を収録してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記エンジン音を解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するエンジン音の音質調整方法において、前記収録されたエンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット．パケット解析を行い、このウェーブレット．パケット解析結果に基づき前記エンジン音の音質を修正し、音質の修正を盛り込んだ音質修正音を再生して出力することを特徴とする。
【０００８】
また前記方法を実施する装置の発明は、エンジンから放射されたエンジン音をエンジン音収録手段で収録してコントローラに入力し、該コントローラにおいて前記エンジン音を解析して音質を修正し、この修正音を再生して出力するように構成されたエンジン音の音質調整装置において、前記コントローラは、前記エンジン音収録手段からのエンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返して周波数解析を行うウェーブレット．パケット解析演算部と、該ウェーブレット．パケット解析演算部での解析結果に基づき前記エンジン音の音質を修正する音質修正部と、該音質修正部での修正を盛り込んだ音質修正音を再生して出力する音波再生部とをそなえてなることを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、エンジン音収録手段で収録したエンジン音を、コントローラのウェーブレット．パケット解析演算部において、該エンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返すウェーブレット．パケット解析による周波数解析を行うことにより、エンジン音の低周波数成分の詳細な周波数解析に加えて、高周波数成分についても詳細な周波数解析を行うことが可能となる。
従って、従来技術のように高周波域での分解幅が広く排気ターボ過給機の発生音等の高周波数側の音について細かな解析及び修正が困難という問題点を解消できて、排気音、動弁装置からの機械音等の低周波数の音から排気ターボ過給機の音等の高周波数の音まで、周波数の範囲が広範囲に亘っているエンジン音の周波数解析及び該周波数解析結果に基づくエンジン音の修正を、全周波数域において詳細かつ高精度に行うことができ、エンジン音の低減を実現できる。
【００１０】
また本発明は、前記エンジン音の音質調整方法において、前記エンジンにおける騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラに入力し、前記ウェーブレット．パケット解析による周波数解析結果と前記エンジンイベントの振動特性とに基づき、音質修正を必要とするエンジンイベント及び当該エンジンイベントの音質修正量を算出することを特徴とする。
かかる発明において、好ましくは、前記コントローラでの前記音質修正量に基づき前記エンジンイベントの構造あるいは仕様の変更点を求める。
【００１１】
また前記方法を実施する装置の発明は、前記エンジンにおける騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラに入力するエンジンイベント入力手段をそなえ、前記コントローラの音質修正部は前記ウェーブレット．パケット解析演算部からの周波数解析結果と前記エンジンイベント入力手段からのエンジンイベントに基づき音質修正を必要とするエンジンイベント及び当該エンジンイベントの音質修正量を算出するように構成されてなることを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、エンジン音収録手段で収録したエンジン音を、コントローラにおいてウェーブレット．パケット解析あるいは低周波数側のウェーブレット解析を行い、この周波数解析結果を、エンジンイベント入力手段からの動弁装置、排気ターボ過給機等のエンジンイベントの固有振動数等の振動特性と対比させて、つまり前記ウェーブレット．パケット解析あるいはウェーブレット解析による周波数解析結果の振動波形をエンジンイベントの振動特性（固有振動数等）とを対比させて、該周波数解析結果の振動波形と共振する振動特性を有するエンジンイベントを抽出することにより、音質修正を必要とするエンジンイベントを特定できるとともに、前記周波数解析結果の振動波形と前記エンジンイベントの振動特性との関係から当該エンジンイベントの音質修正量を算出できる。
【００１３】
従って、かかる発明によれば、エンジン音の前記ウェーブレット．パケット解析あるいはウェーブレット解析による周波数解析結果とエンジンイベントの振動特性とを対比させることにより、発生音の音質の変更を要するエンジンイベントを容易に抽出できるとともに、当該エンジンイベントの音質を変更するための構造及び仕様の変更点を把握でき、結果としてエンジン音の低減を実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、エンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返すウェーブレット．パケット解析による周波数解析を行うことにより、該エンジン音の低周波数成分の詳細な周波数解析に加えて高周波数成分についても詳細な周波数解析を行うことが可能となり、周波数の範囲が広範囲に亘っているエンジン音の周波数解析及び該周波数解析結果に基づくエンジン音の修正を、全周波数域において詳細かつ高精度に行うことができ、エンジン音の低減を実現できる。
【００１５】
また本発明によれば、エンジン音の前記ウェーブレット．パケット解析あるいはウェーブレット解析による周波数解析結果とエンジンイベントの振動特性とを対比させることにより、発生音の音質の変更を要するエンジンイベントを容易に抽出できるとともに、当該エンジンイベントの音質を変更するための構造及び仕様の変更点を把握でき、結果としてエンジン音の低減を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は、本発明の実施例（第１、第２実施例）に係るエンジン音の音質調整装置の全体構成を示すブロック図である。
図１において、１は音源であるエンジン、２は前記エンジン１から放射されたエンジン音を収録するエンジン音収録手段、３は後述する制御動作を行うコントローラ、４は前記エンジン１の排気脈動（排気圧力反動）、動弁装置の開閉タイミング、排気ターボ過給機の振動特性等の、前記エンジン１における騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラ３に入力するエンジンイベント入力手段である。
【００１８】
かかるエンジン音の音質調整装置において、前記エンジン１から放射されたエンジン音は前記エンジン音収録手段２で収録されて、前記コントローラ３のウェーブレット．パケット解析演算部３１に入力される。
該ウェーブレット．パケット解析演算部３１においては、詳細を後述するように、該エンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返すウェーブレット．パケット解析による周波数解析を行い、その解析結果を音波修正部３２に入力する。
該音波修正部３２においては、前記ウェーブレット．パケット解析演算部３１からの周波数解析結果と前記エンジンイベント入力手段４から入力されるエンジンイベントの振動特性（固有振動数等）とを対比して、該周波数解析結果の振動波形と共振する振動特性を有するエンジンイベントつまり音質修正を必要とするエンジンイベントを抽出して、前記周波数解析結果の振動波形とエンジンイベントの振動特性とによって当該エンジンイベントの音質修正量を算出し、音波再生部３３に入力する。
該音波再生部３３においては、前記音波修正部３２における当該エンジンイベントの音質修正量を盛り込んだエンジン１のエンジン音を再編成する。
【実施例１】
【００１９】
次に、図２は本発明の第１実施例に係るエンジン音の音質調整装置の制御フローチャートで、前記コントローラ３におけるウェーブレット．パケット解析を含むエンジン音の音質調整の制御フローチャートである。
図２及び図１において、コントローラ３のウェーブレット．パケット解析部３１に、図５の（１）に示すような波形のエンジン音を入力する（ステップ（１））とともに、該エンジン音をどの周波数帯（設定周波数帯）まで分解するかを該ウェーブレット．パケット解析部３１に入力する（ステップ（２））。
該ウェーブレット．パケット解析部３１においては、次の手順で前記エンジン音のウェーブレット．パケット解析（ステップ（３））を行う。
【００２０】
図４は前記ウェーブレット．パケット解析の説明図である。
図４において、前記ウェーブレット．パケット解析においては、最初にエンジン音（周波数  ＤＣ〜２０ＫＨｚ）を１０〜２０ＫＨｚの高周波数成分とＤＣ〜１０ＫＨｚの低周波数成分とに分解する。前記１０〜２０ＫＨｚの高周波数成分は１５〜２０ＫＨｚの高周波数成分と１０〜１５ＫＨｚの低周波数成分とに分解され、ＤＣ〜１０ＫＨｚの低周波数成分は５〜１０ＫＨｚの高周波数成分とＤＣ〜５ＫＨｚの低周波数成分とに分解される。
このように、前記ウェーブレット．パケット解析は、該エンジン音（周波数  ＤＣ〜２０ＫＨｚ）を高周波数成分（１０〜２０ＫＨｚ）と低周波数成分（ＤＣ〜１０ＫＨｚ）とに分解し、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを、前記設定周波数帯まで繰り返す。図５の（２）は前記ウェーブレット．パケット解析によるエンジン音波形の状態を示す。
【００２１】
次いで、エンジン音の修正要素に基づいて、エンジン音を修正する時間帯、周波数帯、修正値を前記音波修正部３２に入力し（ステップ（４））、該音波修正部３２において、前記修正要素で指定された音質の修正情報に対応する音質の修正を行う（ステップ（５））。
次いで、前記音波再生部３３にいて、前記音波修正部３２における音質の修正量を盛り込んだエンジン１のエンジン音を再編成して、エンジン音を再生する（ステップ（６）、（７））。
【００２２】
かかる第１実施例によれば、エンジン音収録手段２で収録したエンジン音を、コントローラ３のウェーブレット．パケット解析演算部３１において、該エンジン音（この例では周波数  ＤＣ〜２０ＫＨｚ）を高周波数成分と低周波数成分（この例では１０〜２０ＫＨｚの高周波数成分とＤＣ〜１０ＫＨｚの低周波数成分）とに分け、該高周波数成分及び低周波数成分のそれぞれをさらに高周波数成分及び低周波数成分に分けることを繰り返すウェーブレット．パケット解析による周波数解析を行うことにより、エンジン音の低周波数成分の詳細な周波数解析に加えて高周波数成分についても詳細な周波数解析を行うことが可能となる。
従って、従来技術のように、高周波域での分解幅が広く排気ターボ過給機の発生音等の高周波数側の音について細かな解析及び修正が困難という問題点を解消できて、排気音、動弁装置からの機械音等の低周波数の音から排気ターボ過給機の音等の高周波数の音まで、周波数の範囲が広範囲に亘っているエンジン音の周波数解析及び該周波数解析結果に基づくエンジン音の修正を、全周波数域において詳細かつ高精度に行うことができ、エンジン音の低減を実現できる。
【実施例２】
【００２３】
図３は本発明の第２実施例に係るエンジン音の音質調整装置の制御フローチャートで、前記コントローラ３におけるウェーブレット．パケット解析またはウェーブレット解析を含むエンジン音の音質調整の制御フローチャートである。
また、図５は、かかる前記第１、第２実施例における周波数解析及び音質修正及び音質再編成の説明図である。
図３及び図１において、コントローラ３のウェーブレット．パケット解析部３１に図５の（１）に示すような波形のエンジン音を入力する（ステップ（１））。
次いで、前記エンジンイベント入力手段４により、エンジン１の排気脈動（排気圧力反動）、動弁装置の開閉タイミング、排気ターボ過給機の振動特性等の、前記エンジン１における騒音の発生要因となるエンジンイベント（機器要目）を前記コントローラ３の音波修正部３２に入力する（ステップ（２））。
【００２４】
次いで、前記ウェーブレット．パケット解析部３１において、前記第１実施例と同様な手順で前記エンジン音のウェーブレット．パケット解析、あるいはウェーブレット解析即ち前記エンジン音を高周波数成分と低周波数成分とに分解してからは、低周波数成分側をさらに二つの異なる周波数成分に分解して行くことを繰り返す周波数解析を行い（ステップ（３））、前記ウェーブレット．パケット解析結果（あるいはウェーブレット解析結果）を図５の（２）のようにグラフ表示で出力する（ステップ（４））。
【００２５】
そして、前記エンジンイベント入力手段４により入力されたエンジンイベントにおける振動特性（図５のグラフ出力例）と、図５の（２）のようにグラフ表示されたウェーブレット．パケット解析結果（あるいはウェーブレット解析結果）とを対比して、該周波数解析結果の振動波形と共振する周波数域（例えば図５（２）のＺ１）を抽出し、該周波数域の音質を修正して、図５（２）のＺ２のように振幅を縮小させる（ステップ（５））。
前記音波再生部３３においては、以上のようにしてなされた音質の修正量を盛り込んだエンジン音を再編成して、エンジン音を再生する。
【００２６】
かかる第２実施例によれば、エンジン音収録手段２で収録したエンジン音を、コントローラ３においてウェーブレット．パケット解析（あるいは低周波数側のウェーブレット解析）を行い、この周波数解析結果を、エンジンイベント入力手段４からの動弁装置、排気ターボ過給機等のエンジンイベントの振動特性（固有振動数等）と対比させて、つまり前記ウェーブレット．パケット解析あるいはウェーブレット解析による周波数解析結果の振動波形をエンジンイベントの振動特性（固有振動数等）とを対比させて、該周波数解析結果の振動波形と共振する振動特性を有するエンジンイベントを抽出することにより、音質修正を必要とするエンジンイベントを特定できるとともに、前記周波数解析結果の振動波形と前記エンジンイベントの振動特性との関係から当該エンジンイベントの音質修正量を算出できる。
従って、エンジン音の前記ウェーブレット．パケット解析あるいはウェーブレット解析による周波数解析結果とエンジンイベントの固有振動数とを対比させることにより、発生音の音質の変更を要するエンジンイベントを容易に抽出できるとともに、当該エンジンイベントの音質を変更するための構造及び仕様の変更点を把握でき、結果としてエンジン音の低減を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、エンジン音の解析、評価および修正を、低周波数側から高周波数側に亘る全周波数域において詳細かつ高精度に行うことが可能となり、エンジン音の低減を実現し得るエンジン音の音質調整方法及びその装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１、第２実施例に係るエンジン音の音質調整装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るエンジン音の音質調整装置の制御フローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例に係るエンジン音の音質調整装置の制御フローチャートである。
【図４】前記第１、第２実施例におけるウェーブレット．パケット解析の説明図である。
【図５】前記第１、第２実施例における周波数解析及び音質修正及び音質再編成の説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    エンジン
２    エンジン音収録手段
３    コントローラ
４    エンジンイベント入力手段
３１    ウェーブレット．パケット解析演算部
３２    音波修正部
３３    音波再生部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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