(57)【要約】  アクティブ音管理システムは、音発生源からの実際の音または振動を感知し、実際の音または振動の感知に応答してトランスデューサ信号を生成するトランスデューサと、トランスデューサ信号から複数の高調波を抽出する高調波抽出器デバイスと、抽出された高調波の特徴を所望の音に対応する目標高調波に関して所定の閾値内となるように調整する高調波修正器デバイスとを備える。
2019512728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音発生源からの実際の音または振動を感知し、前記実際の音または振動の感知に応答してトランスデューサ信号を生成するトランスデューサと、
前記トランスデューサ信号から複数の高調波を抽出する高調波抽出器デバイスと、
前記抽出された高調波の特徴を所望の音に対応する目標高調波に関して所定の閾値内となるように調整する高調波修正器デバイスと
を備える、アクティブ音管理システム。
【請求項２】
前記高調波抽出器デバイスは、
前記音発生源の回転速度を示す信号を受け取り、前記信号から前記音発生源の前記高調波の基本周波数を決定する基準周波数計算機と、
高調波周波数を計算するために前記高調波の前記基本周波数に各高調波の次数を乗算し、前記トランスデューサによって生成された前記信号から前記高調波を抽出する高調波分解器と
を備える、請求項1に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項３】
前記音発生源は、車両エンジンを含む、請求項1に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項４】
前記高調波修正器デバイスは、
入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、
エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを提供する複数の推定値を生成するエンベロープ検出器と、
前記抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために前記推定値および前記目標高調波を処理する利得計算機と、
前記利得調整および前記抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成する複数の利得デバイスと
を備える、請求項1に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項５】
前記推定されるエンベロープは、1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供される、請求項1に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項６】
目標計算機は、
前記目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、前記入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサ
を備える、請求項1に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項７】
前記目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備え、前記複数のLUTは、前記受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する、請求項6に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項８】
入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、
エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供する複数の推定値を生成するエンベロープ検出器と、
前記抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために前記推定値および前記目標高調波を処理する利得計算機と、
前記利得調整および前記抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成する複数の利得デバイスと
を備える、高調波修正器デバイス。
【請求項９】
前記目標計算機は、
前記目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す前記入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、前記入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサ
を備える、請求項8に記載の高調波修正器デバイス。
【請求項１０】
前記目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備え、前記複数のLUTは、前記受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する、請求項9に記載の高調波修正器デバイス。
【請求項１１】
車両エンジンの1分間当たりの回転数(RPM)に対応する基本周波数を提供するデバイスと、
前記車両エンジンからの出力の感知に応答して信号を生成するトランスデューサと、
トランスデューサ信号から個々の高調波を抽出する高調波抽出器デバイスと、
それぞれの抽出された高調波を前記車両エンジンに近接する車両キャビン内で聞こえる所望のエンジン音に対応する目標高調波と比較する比較器と、
前記抽出された高調波の特徴を前記目標高調波に関して閾値内となるように調整する高調波修正器デバイスと
を備える、車両エンジン高調波信号増強システム。
【請求項１２】
音発生源は、車両キャビン、エンジン、吸気管、または排気管の少なくとも1つである、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
前記高調波の前記特徴は、前記抽出された高調波の大きさ、位相、および/または周波数を含む、請求項11に記載の装置。
【請求項１４】
前記高調波抽出器デバイスは、
音発生源の回転速度を示す信号を受け取り、前記信号から前記音発生源の高調波の基本周波数を決定する基準周波数計算機と、
高調波周波数を計算するために前記高調波の前記基本周波数に各高調波の次数を乗算し、それに応じて前記トランスデューサによって生成された前記信号から前記高調波を抽出する高調波分解器と
を備える、請求項11に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項１５】
前記高調波修正器デバイスは、
入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、
エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを提供する複数の推定値を生成するエンベロープ検出器と、
前記抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために前記推定値および前記目標高調波を処理する利得計算機と、
前記利得調整および前記抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成する複数の利得デバイスと
を備える、請求項11に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項１６】
前記推定されるエンベロープは、1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供される、請求項15に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項１７】
目標計算機は、
前記目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、前記入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサ
を備える、請求項11に記載のアクティブ音管理システム。
【請求項１８】
前記目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備え、前記複数のLUTは、前記受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する、請求項17に記載のアクティブ音管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、2016年3月2日に出願された米国特許出願第15/058,553号の優先権および利益を主張するものであり、その全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、音増強に関し、より具体的には、車両キャビンの乗員または車両の近くの人の、音および/または振動の体験を修正するために、自然な車両エンジン高調波を生成し、それらを事前に定義された目標に従って調整するためのシステムおよび方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、音発生源からの実際の音または振動を感知し、実際の音または振動の感知に応答してトランスデューサ信号を生成するトランスデューサと、トランスデューサ信号から複数の高調波を抽出する高調波抽出器(extractor)デバイスと、抽出された高調波の特徴を所望の音に対応する目標高調波に関して所定の閾値内となるように調整する高調波修正器(modifier)デバイスとを備える、アクティブ音管理システムが、提供される。
【０００４】
態様は、次の特徴の1つまたは複数を含んでもよい。
【０００５】
高調波抽出器デバイスは、音発生源の回転速度を示す信号を受け取り、その信号から音発生源の高調波の基本周波数を決定する基準周波数計算機と、高調波周波数を計算するために高調波の基本周波数に各高調波の次数を乗算し、それに応じてトランスデューサによって生成される信号から高調波を抽出する高調波分解器とを備えてもよい。
【０００６】
音発生源は、車両エンジンを含んでもよい。
【０００７】
高調波修正器デバイスは、入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを提供する複数の推定値を生成するエンベロープ検出器と、抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために推定値および目標高調波を処理する利得計算機と、利得調整および抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成する複数の利得デバイスとを備えてもよい。
【０００８】
推定されるエンベロープは、1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供されてもよい。
【０００９】
目標計算機は、目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサを備えてもよい。
【００１０】
目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備えてもよく、複数のLUTは、受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する。
【００１１】
別の態様では、入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供する複数の推定値を生成するエンベロープ検出器と、抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために推定値および目標高調波を処理する利得計算機と、利得調整および抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成する複数の利得デバイスとを備える、高調波修正器デバイスが、提供される。
【００１２】
態様は、次の特徴の1つまたは複数を含んでもよい。
【００１３】
目標計算機は、目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサを備えてもよい。
【００１４】
目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備えてもよく、複数のLUTは、受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する。
【００１５】
別の態様では、車両エンジンの1分間当たりの回転数(RPM)に対応する基本周波数を提供するデバイスと、車両エンジンからの出力の感知に応答して信号を生成するトランスデューサと、トランスデューサ信号から個々の高調波を抽出する高調波抽出器と、それぞれの抽出された高調波を車両エンジンに近接する車両キャビン内で聞こえる所望のエンジン音に対応する目標高調波と比較する比較器と、抽出された高調波の特徴を目標高調波に関して閾値内となるように調整する高調波修正器とを備える、車両エンジン高調波信号増強システムが、提供される。
【００１６】
態様は、次の特徴の1つまたは複数を含んでもよい。
【００１７】
音発生源は、車両キャビン、エンジン、吸気管、または排気管の少なくとも1つであってもよい。
【００１８】
高調波の特徴は、抽出された高調波の大きさ、位相、および/または周波数を含んでもよい。
【００１９】
高調波抽出器デバイスは、音発生源の回転速度を示す信号を受け取り、その信号から音発生源の高調波の基本周波数を決定する基準周波数計算機と、高調波周波数を計算するために高調波の基本周波数に各高調波の次数を乗算し、それに応じてトランスデューサによって生成された信号から高調波を抽出してもよい高調波分解器とを備えてもよい。
【００２０】
高調波修正器デバイスは、入力信号の基本周波数に関連する複数の目標高調波を生成する目標計算機と、エンジン音から抽出された複数の高調波信号から、対応する高調波信号の推定されるエンベロープを提供する複数の推定値を生成してもよいエンベロープ検出器と、抽出された高調波信号について個々の利得調整を決定するために推定値および目標高調波を処理し得る利得計算機と、利得調整および抽出された高調波信号から調整された高調波信号を生成し得る複数の利得デバイスとを備えてもよい。
【００２１】
推定されるエンベロープは、1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから提供されてもよい。
【００２２】
目標計算機は、目標計算機によって受け取られる車両状態パラメータを表す入力信号におけるトルク測定値をエンジン負荷測定値に変換し、入力信号において提供されるRPMデータおよびエンジン負荷データの関数として高調波の大きさおよび位相を決定する負荷プロセッサを備えてもよい。
【００２３】
目標計算機は、複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)を備えてもよく、複数のLUTは、受け取られたRPMデータの値を基本周波数値と関連付け、目標高調波値を決定する。
【００２４】
上記の利点およびさらなる利点は、添付の図面と併せて次の記述を参照することによってよりよく理解されることが可能であり、添付の図面における類似の符号は、様々な図における類似の構造要素および特徴を示す。図面は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに概念の原理を例示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】いくつかの例による、アクティブ音管理システムのブロック図である。
【図２】いくつかの例による、アクティブ音管理システムの高調波抽出器および高調波修正器の詳細なブロック図である。
【図３】他の例による、アクティブ音管理システムの高調波抽出器および高調波修正器の詳細なブロック図である。
【図４】他の例による、アクティブ音管理システムの高調波抽出器および高調波修正器の詳細なブロック図である。
【図５】いくつかの実施形態による、車両エンジン音増強のための方法の流れ図である。
【図６Ａ】例となる比較のスペクトログラムグラフであり、従来のエンジン高調波増強(EHE)システムにおいて生成される高調波を表す。
【図６Ｂ】例となる比較のスペクトログラムグラフであり、いくつかの例に従って抽出される高調波を表す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面のいくつかの図の要素は、ブロック図における個別要素としてとして示され、述べられ得、「回路構成」と呼ばれ得るが、特に示されない限り、要素は、アナログ回路構成、デジタル回路構成、またはソフトウェア命令を実行する1つもしくは複数のマイクロプロセッサの1つ、または組み合わせとして実施されてもよい。ソフトウェア命令は、デジタル信号処理(DSP)命令を含んでもよい。演算は、アナログ回路構成によってまたはアナログ演算と等価な数学的もしくは論理的演算を行うソフトウェアを実行するマイクロプロセッサによって行われてもよい。特に示されない限り、信号ラインは、個別のアナログ信号ライン、デジタル信号ライン、音声信号の別個のストリームを処理するための適切な信号処理を有する単一の個別デジタル信号ライン、またはワイヤレス通信システムの要素として実施されてもよい。プロセスのいくつかは、ブロック図において述べられることもある。各ブロックにおいて行われる活動は、1つの要素または複数の要素によって行われてもよく、時間的な隔たりがあってもよい(separated in time)。ブロックの活動を行う要素は、物理的に分離されてもよい。特に示されない限り、音声信号もしくは映像信号または両方は、デジタルかまたはアナログの形でエンコードされ、伝達されてもよく、従来のデジタル/アナログまたはアナログ/デジタルコンバータは、図に示されないこともある。
【００２７】
いくつかのエンジン高調波増強方法は、特定のエンジン音特徴(character)を増強するまたはさもなければ再生するために、センサを通じて記録されるかまたは獲得される、エンジンからの合成的に作り出されるまたは抽出される高調波を表す信号を実際のエンジン音に対応する信号と組み合わせる。それに応じて、電動車両などの、比較的静かな車両では、そのような増強は、電気モータが動作しているという指示を運転手に提供することができ、車両の動作条件、例えば車両が進んでいる速度に感覚的指示を提供することができる。ハイブリッド車両では、音増強システムは、内燃力から電気モータ力への変化にもかかわらず、一貫した音の体験を運転手に提供してもよい。エンジン音増強システムは、車両の外部の人にとってうるさいほど大音量でなく、車両の乗員がエンジン音を大音量レベルでまたはさもなければ刺激的レベルで体験することを可能にしてもよい。
【００２８】
図1は、いくつかの例による、アクティブ音管理システム10のブロック図である。
【００２９】
図1に示されるように、システム10は、音発生源102からのRPM信号131およびマイクロホン、加速度計、または他の感知デバイスなどのトランスデューサ103からの信号132を受け取り、処理する高調波抽出器104を含む。いくつかの例では、音発生源102は、車両エンジン、例えば電気モータである。RPM信号131は、車両エンジンまたは関連する音発生源102の1分間当たりの回転数を表す。RPM信号131は、高調波抽出器104のためにエンジン高調波の基本周波数を提供し、それは、基準として使用されてもよい。RPM信号131は、ワイヤ上のアナログ信号もしくはバス上のデジタル信号または機械的かつ/もしくは電子的信号を交換するための関連する媒体とすることができる。RPM信号131は、点火モジュール、クランク軸センサ、または音発生源102の他の電子デバイス部分もしくは音発生源102と通信する他の電子デバイス部分から受け取られてもよい。
【００３０】
トランスデューサ103は、音波、圧力、振動、およびその他などの、音発生源102によって生成されるエネルギーの形を検出し、それに応じてトランスデューサ信号132を生成し、それは、RPM信号131と一緒に処理するために高調波抽出器104に入力される。トランスデューサ103は、車両エンジン、車両排気管、車両キャビン(例えば、図1に示されるキャビン12)ならびに/または音波、圧力、振動、およびその他が、所望の音信号を作成するために受け取られ、処理され、使用されてもよい他の場所の近くに位置する1つまたは複数のセンサを含んでもよい。いくつかの例では、異なる高調波が、アクティブ音管理システムによって処理するために得られてもよいように、多重トランスデューサが、異なる場所に位置決めされてもよい。
【００３１】
高調波抽出器104は、実際のエンジン音の一組の高調波を抽出するためにトランスデューサ信号132について高調波分解を行い、RPM信号131から決定される基準周波数を考慮して、抽出された高調波h1〜hnを高調波修正器106に出力する。抽出された高調波h1〜hnは、RPM信号131の基本周波数の倍数およびその近くの周波数成分を含有する。それに応じて、高調波抽出器104は、RPM範囲にわたってエンジン音の高調波を抽出することができる。高調波をトランスデューサ処理された(transducer-processed)音からこの仕方で抽出する際に、大きさ、位相、および/または周波数の情報が、抽出された高調波h1〜hnの各々について抽出されてもよく、これらは、目標エンジン音の特徴を再生するために使用することができる。
【００３２】
アクティブ音管理システム10はまた、抽出された高調波h1〜hnの大きさ、位相、周波数、および/または他の特徴を車両キャビン12内で聞こえる所望のエンジン音に対応する目標高調波に関して閾値内となるように調整するために、受け取られた音発生源回転周波数信号131、抽出された高調波h1〜hnおよび車両状態パラメータ133を処理する高調波修正器106も含む。例えば、高調波修正器106は、音発生源102からエンジン負荷および/または他の車両状態パラメータを表す入力信号133を受け取り、それを制御パラメータ信号に変換することができ、その制御パラメータ信号は、高調波増強の全体の音レベルをバランスさせるまたはさもなければ制御するために高調波修正器106によって作成される。例えば、エンジン負荷信号133は、エンジントルクを代表してもよく、それによってエンジン負荷検出器(図示されず)は、トルク測定値をエンジン負荷測定値に変換してもよい。負荷プロセッサ105は、トルク信号を入力信号133から受け取り、トルク信号に基づいて制御パラメータを決定することができる。他の車両状態パラメータは、質量空気流量(mass air flow)、分岐管絶対圧力、加速器位置、ギア位置、車両速度、速度リミッタ、および駆動軸速度を含んでもよいが、しかし限定はされない。
【００３３】
エンジン負荷を表す信号133は、少なくとも2つの理由のために音増強レベルを制御するのによく適している。第1に、全体のエンジンノイズレベルは、正のエンジン負荷の増加とともに単調に増加する。第2に、強い増強は典型的には、エンジンが、変速機を動かすとき、正のエンジン負荷に対してのみ望ましい。負のエンジン負荷は、変速機がエンジンを動かすときに生じ、またエンジンブレーキとしても知られている。エンジンブレーキ中に高レベルの固有のエンジンノイズがある間、ノイズ消去が、この状況に対して望まれることもあるが、しかし著しい音増強は、めったに望まれない。高調波修正器106は、高調波増強レベルを調整する利得を決定するために、エンジン負荷、エンジン負荷の変化、RPM、およびRPMの変化率を使用してもよい。
【００３４】
RPM信号131から導かれる基本周波数は、トランスデューサ信号132内の他のノイズから高調波を抽出する、または分離するために、高調波を推定する適応フィルタのための基準信号として高調波抽出器104によって使用される。それに応じて、高調波修正器106もまた、入力として負荷信号133と一緒にRPM信号131および抽出された高調波h1〜hnを受け取り、高調波h1〜hnの各々について個々の利得調整を決定し、出力信号138を作成するために電気的に合計される、調整された高調波信号h'1〜h'nを出力し、その出力信号138からの出力音が、車両キャビン12内で所望の音を達成するために、スピーカ108から演奏される。
【００３５】
図2は、図1のアクティブ音管理システム10の高調波抽出器104Aおよび高調波修正器106Aの詳細なブロック図である。
【００３６】
図1を参照して述べられるように、高調波抽出器104Aは、受け取られたRPM信号131に応答して生成される基準周波数に基づいて複数の高調波h1〜hn(ただしnは、考察される高調波の総数である)を抽出する。
【００３７】
高調波抽出器104Aは、RPM検出および基準周波数計算機202ならびに高調波分解器204を含む。RPM検出および基準周波数計算機202は、エンジン速度をRPM単位で示すRPM信号131を入力として受け取り、RPM信号131からエンジン高調波の基本周波数を決定する。RPM検出および基準周波数計算機202は、高調波分解器204に動作的に結合され、それは、トランスデューサ103によって受け取られた信号132から高調波を抽出する。RPM信号131は、トランスデューサ信号132内の他のノイズから高調波を抽出する、または分離するために、高調波を推定する適応フィルタのための基準信号として高調波分解器204によって使用される。高調波抽出/分解プロセスは、適応アルゴリズム、帯域通過フィルタリング、およびその他を使用して実施されてもよい。高調波分解器204は、基本周波数の倍数である、各高調波の中心周波数を計算するために複数の周波数コンバータ(図示されず)を含んでもよい。高調波分解器204は、高調波信号h1〜hnをそれぞれ抽出する。
【００３８】
高調波修正器106Aは、複数の目標高調波(Tgtk)を決定する目標計算機222を含んでもよく、ただしk=1〜nであり、RPM信号131の基本周波数の特定の高調波を指す。
【００３９】
いくつかの例では、目標計算機222は、エンジン負荷および/または他の車両状態パラメータを表す入力信号133を受け取ってもよい。例えば、入力信号133は、エンジントルクを代表してもよく、それによって目標計算機222は、トルク測定値をエンジン負荷測定値に変換するエンジン負荷プロセッサ105を含んでもよい。別法として、負荷プロセッサ105は、この機能を行い、その結果を目標計算機222に提供する別個の要素であってもよい。
【００４０】
目標計算機222は、RPMおよびエンジン負荷の関数として特定の高調波の大きさおよび位相を決定してもよい。目標計算機222は、例えば複数の高調波ルックアップテーブル(LUT)223を含んでもよく、複数のLUT223は、受け取られたRPM信号131の値を基本周波数値と関連付け、高調波h1〜hnについて目標値Tgt1〜Tgtnを決定する。別法として、大きさおよび/または位相は、公式、例えば関数(RPM、負荷)に従って計算されまたは近似されてもよい。
【００４１】
高調波修正器106Aは、受け取られた高調波信号h1〜hnから高調波h1〜hnをそれぞれ調整するための推定値Ek(ただしk=1〜n)を生成するエンベロープ検出器212を含む。推定値E1〜Enは、例えば1つの時間窓にわたる平滑化プロセスから、対応する高調波信号h1〜hnの推定されるエンベロープを提供する。推定値E1〜Enは、高調波h1〜hnについて個々の利得調整g1〜gnを決定するために、目標信号Tgt1〜Tgtnと組み合わせて、利得計算機216によって使用される。
【００４２】
利得計算機216は、結果として生じるキャビン内での音が目標高調波によって表される目標の音であるまたはそれに近いための高調波の利得値を決定する目的で、目標高調波Tgt1〜Tgtnと高調波の推定されるエンベロープE1〜Enとの間の比較器として機能してもよい。特に、高調波コントローラ216は、gk = Tgtk / Ekによって計算される利得(gk)を計算することができ、ただしk=1〜nである。
【００４３】
いくつかの例では、複数の高調波利得デバイス217a〜217nは、計算された利得g1〜gnによって高調波h1〜hnを調整するために利得計算機216の出力にある。利得デバイス217a〜217nは、出力信号138を作成するための調整された高調波信号h'1〜h'nの電気的合計110のために動作的に結合され、その出力信号138からの出力音が、車両キャビン12内で所望の音を達成するために、スピーカ108から演奏される。結果として生じる増強は従って、固有の高調波音レベルと音響的に合計されてもよく、所望の目標に合致する音レベルを作成する。
【００４４】
いくつかの例では、図2を参照して本明細書で述べられるように、アクティブ音管理処理は、高調波信号の大きさを調整することに関して複素利得(complex gain)を使用することによって生じる。しかしながら、概念は、それに限定されない。例えば、図2に述べられるエンベロープ検出器212は、高調波修正について他の統計情報が使用される場合には、統計計算機として機能することができる。いくつかの実施形態では、高調波修正プロセスは、大きさに加えてまたはその代わりに位相および/または周波数に関連してもよい。
【００４５】
図3は、他の例による、アクティブ音管理システムの高調波抽出器104Bおよび高調波修正器106Bの詳細なブロック図である。図3に示されるシステムは、抽出された高調波h1〜hnが、高調波の利得を決定し、音増強を生成するために使用されるだけであること、および例えば当業者に知られている独立型高調波生成器が、例えば正弦波信号を従来の仕方で生成するための高調波生成器14においてルックアップテーブルまたは類似のものを使用して、高調波h1a〜hnaを生成するために提供されることを除いては、図2のそれに似ている。図3に例示されるシステムの他の要素は、図2を参照して述べられるそれらと同じまたは似ており、簡潔さのために繰り返されない。
【００４６】
図4は、他の例による、アクティブ音管理システムの高調波抽出器104Cおよび高調波修正器106Cの詳細なブロック図である。図4は、抽出された高調波h1〜hnおよび生成された高調波h1a〜hnaの両方が、増強出力のために使用される場合を例示する。特に、各高調波利得デバイス217a〜217nは、入力として抽出された高調波および生成された高調波を受け取り、それらは、計算された利得g1〜gnおよびg1a〜gnaによってそれぞれ調整される。利得デバイス217a〜217nは、出力信号138を作成するために調整された高調波信号h'1〜h'nの電気的合計110のために動作的に結合される。図4に例示されるシステムの他の要素は、図2を参照して述べられるそれらと同じまたは同様であり、簡潔さのために繰り返されない。
【００４７】
図5は、いくつかの実施形態による、車両エンジン音増強のための方法300の流れ図である。いくつかの例では、方法300のいくつかまたはすべては、図1〜図4のアクティブ音管理システム10によって行われてもよい。
【００４８】
ブロック302において、トランスデューサ103が、音発生源からの実際の音または振動を感知し、対応する信号を生成する。
【００４９】
ブロック304において、一組の高調波信号h1〜hnが、受け取られたトランスデューサ信号から抽出される。
【００５０】
ブロック306において、抽出された高調波信号h1〜hnが、高調波h1〜hnに計算された利得g1〜gnを乗算することによって修正された、例えば、図1に例示される調整された高調波信号h'1〜h'nである。
【００５１】
ブロック308において、修正された高調波信号h'1〜h'nが、電気的に合計され、音を作成するためにスピーカ108または関連するデバイスに出力され、その音から車両キャビン内に結果として生じる音、すなわち1つまたは複数のスピーカからの出力と、音発生源からの実際の音との音響加算は、車両キャビン内の望ましいエンジン音であり、またはそれに近い。
【００５２】
図6Aおよび図6Bは、例となる比較のスペクトログラムグラフであり、図6Aは、従来のエンジン高調波増強(EHE)システムにおいて生成される高調波を表し、図6Bは、いくつかの例に従って抽出される高調波を表す。図6Aと図6Bとの間の比較は、抽出された高調波が、生成された高調波と比較してより広い周波数範囲内の周波数成分を含有し、優れた方法で音の所望の特性を保つことを明らかに例示する。抽出された高調波から結果として生じる音は、従って、より自然であり、音色がより少ない(less tonal)。
【００５３】
いくつかの実施が、述べられている。しかしながら、前の記述は、特許請求の範囲によって規定される発明概念の範囲を例示し、制限しないことを目的とすることが、理解されよう。他の例は、次の特許請求の範囲内である。
【符号の説明】
【００５４】
10  アクティブ音管理システム
12  車両キャビン
14  高調波生成器
102  音発生源
103  トランスデューサ
104  高調波抽出器
104A  高調波抽出器
104B  高調波抽出器
104C  高調波抽出器
105  負荷プロセッサ
106  高調波修正器
106A  高調波修正器
106B  高調波修正器
106C  高調波修正器
108  スピーカ
110  電気的合計
131  RPM信号、音発生源回転周波数信号
132  トランスデューサ信号
133  車両状態パラメータ、入力信号、エンジン負荷信号
138  出力信号
202  RPM検出および基準周波数計算機
204  高調波分解器
212  エンベロープ検出器
216  利得計算機、高調波コントローラ
217a〜217n  高調波利得デバイス
222  目標計算機
223  高調波ルックアップテーブル(LUT)
300  車両エンジン音増強のための方法
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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