(57)【要約】【課題】効果音出力手段の性能上のばらつきや経年変化を補償することが可能な効果音発生装置を提供する。【解決手段】効果音発生装置３４の制御信号生成手段は、車両１０が所定の走行状態における効果音の音量の基準値である基準音量を設定し、車両１０が前記所定の走行状態のときに効果音検出手段２４が検出した前記効果音の実測音量と、前記基準音量とを比較し、比較結果に基づいて制御信号Ｓｃ５のゲインを補正する。【選択図】図１
2011013311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
１周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、
前記走行状態に基づいて前記波形データテーブルから順次前記波形データを読み込むことで所定次数の基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号に基づいて制御信号を生成する音響制御手段と、
前記制御信号用のゲインを前記走行状態に対応させて格納した第１ゲインテーブルを保持し、前記走行状態検出手段が検出した前記走行状態に応じて前記第１ゲインテーブルから前記ゲインを読み出し、当該ゲインを用いてゲイン調整した前記制御信号を出力するゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整した制御信号に対応する効果音を出力する効果音出力手段と
を備える効果音発生装置であって、さらに、
乗員付近における評価位置に配置され、前記評価位置における前記効果音を検出する効果音検出手段と、
前記第１ゲインテーブルにおける前記制御信号用のゲインに、前記効果音出力手段から前記効果音検出手段までの信号伝達特性を反映した前記評価位置における前記制御信号の予測ゲインを格納する第２ゲインテーブルを保持し、前記予測ゲインと、前記効果音検出手段が検出した前記効果音の実測ゲインとを比較するゲイン比較手段と、
前記ゲイン比較手段の比較結果に基づいて、前記ゲイン調整した制御信号のゲインを補正するゲイン補正手段と
を有することを特徴とする効果音発生装置。
【請求項２】
請求項１記載の効果音発生装置において、
前記ゲイン比較手段は、
前記第２ゲインテーブルに基づいて前記所定次数の予測ゲインを特定する予測ゲイン特定手段と、
前記評価位置での効果音から前記所定次数の実測ゲインを検出する実測ゲイン検出手段と
を備えることを特徴とする効果音発生装置。
【請求項３】
請求項２記載の効果音発生装置において、
前記実測ゲイン検出手段は、
前記所定次数の基準信号に基づいて第２制御信号を出力する適応ノッチフィルタと、
前記評価位置での効果音から前記第２制御信号を除去した除去信号を出力する除去手段と、
前記所定次数の基準信号と前記除去信号とに基づいて前記除去信号の前記所定次数の成分が最小となるように前記適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新手段と
を備え、
前記適応ノッチフィルタのフィルタ係数を前記所定次数の実測ゲインとして検出する
ことを特徴とする効果音発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の効果音発生装置において、
前記ゲイン比較手段は、前記制御信号の制御周波数のうち、前記音響制御手段において前記制御信号のゲインを相対的に大きく設定する周波数で前記予測ゲインと前記実測ゲインとを比較し、又は、
前記ゲイン補正手段は、前記音響制御手段において前記制御信号のゲインを相対的に大きく設定する周波数で前記制御信号のゲインを補正する
ことを特徴とする効果音発生装置。
【請求項５】
移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
１周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、
前記走行状態に基づく調波の基準信号を前記波形データテーブルから順次前記波形データを読み込むことにより生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号に基づいて制御信号を生成する音響制御手段と、
前記制御信号用のゲインを前記走行状態に対応させて格納したゲインテーブルを保持し、前記走行状態検出手段が検出した前記走行状態に応じて前記ゲインテーブルから前記ゲインを読み出し、当該ゲインを用いてゲイン調整した前記制御信号を出力するゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整した制御信号に対応する効果音を出力する効果音出力手段と
を備える効果音発生装置であって、さらに、
乗員付近における評価位置に配置され、前記評価位置における前記効果音を検出する効果音検出手段と、
前記効果音出力手段から前記効果音検出手段までの信号伝達特性を保持し、前記効果音検出手段が検出した前記効果音のゲインを前記信号伝達特性で補正して前記効果音出力手段が出力した時点での前記効果音の実測ゲインを演算し、前記実測ゲインと前記ゲインテーブルのゲインとを比較するゲイン比較手段と、
前記ゲイン比較手段の比較結果に基づいて、前記ゲイン調整した制御信号のゲインを補正するゲイン補正手段と
を有することを特徴とする効果音発生装置。
【請求項６】
車両の駆動源の擬似作動音としての効果音を発生させる効果音発生装置であって、
前記効果音を規定する制御信号を生成する制御信号生成手段と、
前記制御信号に対応する前記効果音を出力する効果音出力手段と、
評価位置において前記効果音を検出する効果音検出手段と
を備え、
前記制御信号生成手段は、
前記車両が所定の走行状態における前記効果音の音量の基準値である基準音量を設定し、
前記車両が前記所定の走行状態のときに前記効果音検出手段が検出した前記効果音の実測音量と、前記基準音量とを比較し、
比較結果に基づいて前記制御信号のゲインを補正する
ことを特徴とする効果音発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の擬似エンジン音等の効果音を発生させる効果音発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内の音響効果を高める機器として効果音発生装置｛以下、「ＡＳＣ装置」（ＡＳＣ：Active Sound Control）ともいう。｝が知られている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１では、エンジン回転周波数［Ｈｚ］に応じた複数の基準信号（Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３）を生成し、これらの基準信号に所定のゲイン補正処理を行った後、これらの基準信号を合成し、効果音を生成するための制御信号（Ｓｃ）を出力する。そして、この制御信号に対して、エンジン回転周波数の単位時間当たりの変化量［Ｈｚ／ｓ］に応じたゲイン補正処理を行う（例えば、特許文献１の図１２、図１４参照）。
【０００４】
特許文献２では、電気車両の始動、走行及び加減速の車両動作状態に対応した擬似音信号を生成すると共に、この擬似音信号のレベルを周囲騒音のレベルに応じて変化させて擬似音の音量を切り替える（例えば、特許文献２の要約及び請求項１参照）。
【０００５】
特許文献３では、車室内の音に応じて擬似エンジン音を増減する（例えば、特許文献３の要約及び請求項１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０１５９８号公報
【特許文献２】特開平０７−１８２５８７号公報
【特許文献３】特開２００６−１９３００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記各特許文献では、課題に応じて擬似音（効果音）の調整を行っているが、未だ改善の余地がある。例えば、前記各特許文献では、効果音出力手段（例えば、スピーカ）の個体差による性能のばらつきや経年変化が考慮されていない。
【０００８】
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、効果音出力手段の性能上のばらつきや経年変化を補償することが可能な効果音発生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】
【０００９】
この発明に係る効果音発生装置は、移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、１周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、前記走行状態に基づいて前記波形データテーブルから順次前記波形データを読み込むことで所定次数の基準信号を生成する基準信号生成手段と、前記基準信号に基づいて制御信号を生成する音響制御手段と、前記制御信号用のゲインを前記走行状態に対応させて格納した第１ゲインテーブルを保持し、前記走行状態検出手段が検出した前記走行状態に応じて前記第１ゲインテーブルから前記ゲインを読み出し、当該ゲインを用いてゲイン調整した前記制御信号を出力するゲイン調整手段と、前記ゲイン調整した制御信号に対応する効果音を出力する効果音出力手段とを備えるものであって、さらに、乗員付近における評価位置に配置され、前記評価位置における前記効果音を検出する効果音検出手段と、前記第１ゲインテーブルにおける前記制御信号用のゲインに、前記効果音出力手段から前記効果音検出手段までの信号伝達特性を反映した前記評価位置における前記制御信号の予測ゲインを格納する第２ゲインテーブルを保持し、前記予測ゲインと、前記効果音検出手段が検出した前記効果音の実測ゲインとを比較するゲイン比較手段と、前記ゲイン比較手段の比較結果に基づいて、前記ゲイン調整した制御信号のゲインを補正するゲイン補正手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、移動体の走行状態（例えば、エンジン回転周波数、エンジン回転周波数変化量、走行モータの回転周波数、走行モータの回転周波数変化量、車速及び車速変化量の少なくとも１つ）に基づく効果音の予測ゲインと、効果音の実測ゲインとの比較結果に基づいて、効果音を規定する制御信号のゲインを補正する。従って、例え、効果音出力手段の経年変化により効果音の実測ゲインに変動が生じた場合にも、移動体が所定の走行状態のときの効果音出力手段の出力を一定に保ち、経年変化を補償することが可能となる。また、複数の効果音発生装置で予測ゲインを共通化すれば、効果音出力手段の性能上のばらつきを補償することも可能となる。
【００１１】
前記ゲイン比較手段は、前記第２ゲインテーブルに基づいて前記所定次数の予測ゲインを特定する予測ゲイン特定手段と、前記評価位置での効果音から前記所定次数の実測ゲインを検出する実測ゲイン検出手段とを備えてもよい。これにより、予測ゲイン及び実測ゲインの特定を所定次数のみに基づいて行うことが可能となり、次数を特定しない場合と比較して予測ゲイン及び実測ゲインの特定精度を高めることができる。
【００１２】
前記実測ゲイン検出手段は、前記所定次数の基準信号に基づいて第２制御信号を出力する適応ノッチフィルタと、前記評価位置での効果音から前記第２制御信号を除去した除去信号を出力する除去手段と、前記所定次数の基準信号と前記除去信号とに基づいて前記除去信号の前記所定次数の成分が最小となるように前記適応ノッチフィルタのフィルタ係数を逐次更新するフィルタ係数更新手段とを備え、前記適応ノッチフィルタのフィルタ係数を前記所定次数の実測ゲインとして検出してもよい。
【００１３】
前記ゲイン比較手段は、前記制御信号の制御周波数のうち、前記音響制御手段において前記制御信号のゲインを相対的に大きく設定する周波数で前記予測ゲインと前記実測ゲインとを比較し、又は、前記ゲイン補正手段は、前記音響制御手段において前記制御信号のゲインを相対的に大きく設定する周波数で前記制御信号のゲインを補正してもよい。これにより、実測ゲインの特定を精度よく行うことができる。
【００１４】
この発明に係る効果音発生装置は、移動体の走行状態を検出する走行状態検出手段と、１周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、前記走行状態に基づく調波の基準信号を前記波形データテーブルから順次前記波形データを読み込むことにより生成する基準信号生成手段と、前記基準信号に基づいて制御信号を生成する音響制御手段と、前記制御信号用のゲインを前記走行状態に対応させて格納したゲインテーブルを保持し、前記走行状態検出手段が検出した前記走行状態に応じて前記ゲインテーブルから前記ゲインを読み出し、当該ゲインを用いてゲイン調整した前記制御信号を出力するゲイン調整手段と、前記ゲイン調整した制御信号に対応する効果音を出力する効果音出力手段とを備えるものであって、さらに、乗員付近における評価位置に配置され、前記評価位置における前記効果音を検出する効果音検出手段と、前記効果音出力手段から前記効果音検出手段までの信号伝達特性を保持し、前記効果音検出手段が検出した前記効果音のゲインを前記信号伝達特性で補正して前記効果音出力手段が出力した時点での前記効果音の実測ゲインを演算し、前記実測ゲインと前記ゲインテーブルのゲインとを比較するゲイン比較手段と、前記ゲイン比較手段の比較結果に基づいて、前記ゲイン調整した制御信号のゲインを補正するゲイン補正手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、制御信号用のゲインと効果音の実測ゲインとの比較結果に基づいて、効果音を規定する制御信号のゲインを補正する。従って、例え、効果音出力手段の経年変化により効果音の実測ゲインに変動が生じた場合にも、移動体が所定の走行状態のときの効果音出力手段の出力を一定に保ち、経年変化を補償することが可能となる。また、複数の効果音発生装置で制御信号用のゲイン及び信号伝達特性を共通化すれば、効果音出力手段の性能上のばらつきを補償することも可能となる。
【００１６】
この発明に係る効果音発生装置は、車両の駆動源の擬似作動音としての効果音を発生させるものであって、前記効果音を規定する制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号に対応する前記効果音を出力する効果音出力手段と、評価位置において前記効果音を検出する効果音検出手段とを備え、前記制御信号生成手段は、前記車両が所定の走行状態における前記効果音の音量の基準値である基準音量を設定し、前記車両が前記所定の走行状態のときに前記効果音検出手段が検出した前記効果音の実測音量と、前記基準音量とを比較し、比較結果に基づいて前記制御信号のゲインを補正することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、効果音の基準音量と実測音量との比較結果に基づいて、効果音を規定する制御信号のゲインを補正する。従って、効果音出力手段の経年変化により効果音の実測音量に変動が生じた場合にも、車両が所定の走行状態のときの効果音出力手段の出力を一定に保ち、経年変化を補償することが可能となる。また、複数の効果音発生装置で基準音量を共通化すれば、効果音出力手段の性能上のばらつきを補償することも可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、移動体の走行状態（例えば、エンジン回転周波数、エンジン回転周波数変化量、走行モータの回転周波数、走行モータの回転周波数変化量、車速及び車速変化量の少なくとも１つ）に基づく効果音の予測ゲインと、効果音の実測ゲインとの比較結果に基づいて、効果音を規定する制御信号のゲインを補正する。従って、例え、効果音出力手段の経年変化により効果音の実測ゲインに変動が生じた場合にも、制御信号に対応する効果音出力手段の出力を一定に保ち、経年変化を補償することが可能となる。また、複数の効果音発生装置で予測ゲインを共通化すれば、効果音出力手段の性能上のばらつきを補償することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態に係る効果音発生装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】前記効果音発生装置の実測ゲイン検出器の構成を示す図である。
【図３】前記効果音発生装置において音量安定化係数を更新するフローチャートである。
【図４】音響制御ＥＣＵを作動させた場合の室内音の音量と、前記音響制御ＥＣＵを作動させない場合の室内音の音量と、前記音量安定化係数の更新を行う更新実行値との関係の一例を示す図である。
【図５】前記効果音発生装置の変形例を搭載した車両の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［Ａ．一実施形態］
１．全体及び各部の構成
（１）全体構成
図１は、この発明の一実施形態に係る効果音発生装置（ＡＳＣ装置）の機能を有する音響制御ＥＣＵ１４（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を搭載した車両１０の概略的な構成を示す図である。車両１０は、ガソリン車であるが、電気自動車、燃料電池車等の車両とすることもできる。
【００２１】
車両１０は、音響システム１２を有し、この音響システム１２は、音響制御ＥＣＵ１４に加え、音源１６と、加算器１８と、増幅器２０と、スピーカ２２と、マイクロホン２４とを有する。
【００２２】
音響制御ＥＣＵ１４（以下「ＥＣＵ１４」ともいう。）は、能動型騒音制御装置（以下「ＡＮＣ装置」ともいう。）としての機能と、ＡＳＣ装置としての機能を併せ持つ。ＥＣＵ１４がＡＮＣ装置として機能しているとき、ＥＣＵ１４から出力される制御信号Ｓｃ１は、エンジンの作動（振動）に応じて車室内に生ずる騒音（エンジンこもり音）や、車両１０の走行中における車輪と路面との接触によって車室内に生ずる騒音（ロードノイズ）等を相殺する相殺音を規定する。また、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、制御信号Ｓｃ１は、エンジンこもり音に同期した効果音（擬似エンジン音）を規定する。
【００２３】
音源１６は、オーディオ機器やナビゲーション装置からなり、音楽や経路案内用の音声等を規定するオーディオ信号Ｓａｕを加算器１８に出力する。
【００２４】
加算器１８は、ＥＣＵ１４からの制御信号Ｓｃ１と音源１６からのオーディオ信号Ｓａｕとを合成して制御信号Ｓｃ２を生成し、増幅器２０を介してスピーカ２２に出力する。
【００２５】
スピーカ２２は、加算器１８からの制御信号Ｓｃ２が規定する制御音ＣＳを乗員２６に対して出力する。これにより、ＥＣＵ１４がＡＮＣ装置として機能しているとき、エンジンこもり音を打ち消す相殺音として制御音ＣＳが出力され、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、効果音（擬似エンジン音）として制御音ＣＳが出力される。
【００２６】
マイクロホン２４は、乗員２６の耳位置近傍の位置（評価位置）に配置され、当該位置における音を検出する。そして、検出した音に応じた電気信号（マイクロホン信号Ｓｍｉｃ）を生成し、ＥＣＵ１４に出力する。ＥＣＵ１４がＡＮＣ装置として機能しているとき、マイクロホン２４が検出する音は、相殺音がエンジンこもり音等の室内音を相殺した後の残留騒音である。この場合、マイクロホン信号Ｓｍｉｃは、残留騒音を示す誤差信号である。また、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、マイクロホン２４が検出する音は、エンジンこもり音等の室内音と効果音（擬似エンジン音）とを合わせた音である。本実施形態では、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているときのマイクロホン信号Ｓｍｉｃを用いて制御信号Ｓｃ１のゲイン（振幅）を補正する（詳細は後述する。）。
【００２７】
（２）音響制御ＥＣＵ１４
（ｉ）全体構成
ＥＣＵ１４は、エンジン回転周波数検出器３０（以下「ｆｅ検出器３０」ともいう。）と、ＡＮＣ回路３２と、ＡＳＣ回路３４と、加算器３６と、デジタル／アナログ変換器３８（以下「Ｄ／Ａ変換器３８」ともいう。）とを有する。
【００２８】
ｆｅ検出器３０は、図示しないエンジンの燃料噴射を制御する図示しない燃料噴射制御装置｛以下「ＦＩ  ＥＣＵ」（ＦＩ  ＥＣＵ：Fuel Injection Electronic Control Unit）とも称する。｝からのエンジンパルスＥｐに基づいてエンジン回転周波数ｆｅ［Ｈｚ］を検出する。そして、検出したエンジン回転周波数ｆｅを、ＡＮＣ回路３２及びＡＳＣ回路３４に出力する。
【００２９】
ＡＮＣ回路３２は、例えば、エンジンこもり音やロードノイズ等の騒音に対する相殺音を発生させて前記騒音を低減する。ＡＮＣ回路３２としては、例えば、特開２００４−３６１７２１号公報及び特開２０００−２８０８３１号公報に記載のものを用いることができる。
【００３０】
ＡＳＣ回路３４は、擬似エンジン音としての効果音を発生させることで、車両の速度変化を強調する等、車室内の音響効果を高める。
【００３１】
図１に示すように、ＡＮＣ回路３２からの出力信号（制御信号Ｓｃ３）と、ＡＳＣ回路３４からの出力信号（制御信号Ｓｃ４）とが加算器３６で合成されて制御信号Ｓｃ１が生成される。制御信号Ｓｃ１は、Ｄ／Ａ変換器３８でデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換される。そして、Ｄ／Ａ変換後の制御信号Ｓｃ１は、加算器１８に出力される。
【００３２】
（ｉｉ）ＡＳＣ回路３４の詳細
図１に示すように、ＡＳＣ回路３４は、倍数器４０、４２、４４と、基準信号生成器４６ａ、４６ｂ、４６ｃと、波形データテーブル４８と、第１音響補正器５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、第２音響補正器５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び第３音響補正器５４ａ、５４ｂ、５４ｃを有する音響補正手段５５と、加算器５６と、周波数変化量検出器５８（以下「Δａｆ検出器５８」ともいう。）と、音圧調整器６０と、音量補正器６２とを有する。音量補正器６２を除く構成要素は、例えば、特許文献１や特開２００９−０３１４２８号公報に記載の構成（特許文献１の図１２や、特開２００９−０３１４２８号公報の図１）を適用することができる。
【００３３】
倍数器４０、４２、４４は、エンジン回転周波数ｆｅの所定次数（所定倍）の周波数を有する調波信号を生成する。すなわち、倍数器４０は、Ｏ1次（例えば、２次）の調波信号を生成し、倍数器４２は、Ｏ2次（例えば、３次）の調波信号を生成し、倍数器４４は、Ｏ3次（例えば、４次）の調波信号を生成する。
【００３４】
基準信号生成器４６ａ〜４６ｃは、倍数器４０、４２、４４からの調波信号と、波形データテーブル４８に格納されている波形データとを用いて基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３を生成し、第１音響補正器５０ａ〜５０ｃに出力する。
【００３５】
第１音響補正器５０ａ〜５０ｃは、加速操作に対してリニア感のある効果音としての制御音ＣＳを乗員２６の耳元で発生させる平坦化処理を行う（特許文献１の段落［００４４］〜［００５１］参照）。第２音響補正器５２ａ〜５２ｃは、効果音としての制御音ＣＳのうち所望の周波数のみを強調する周波数強調処理を行う（特許文献１の段落［００５４］〜［００５７］参照）。第３音響補正器５４ａ〜５４ｃは、基準信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３を次数に応じて補正する次数毎補正処理を行う（特許文献１の段落［００６３］参照）。第１音響補正器５０ａ〜５０ｃ、第２音響補正器５２ａ〜５２ｃ及び第３音響補正器５４ａ〜５４ｃを経た基準信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３は、加算器５６で合成されて制御信号Ｓｃ５とされる。
【００３６】
Δａｆ検出器５８は、ｆｅ検出器３０からのエンジン回転周波数ｆｅに基づいて、エンジン回転周波数ｆｅの単位時間当たりの変化量（以下「周波数変化量Δａｆ」ともいう。）［Ｈｚ／ｓ］を検出し、音圧調整器６０及び音量補正器６２に出力する。
【００３７】
音圧調整器６０は、音圧調整器として機能し、例えば、特許文献１の図１４のように、周波数変化量Δａｆと重み付けゲインとの関係を規定したゲインテーブルを予め記憶しておき、周波数変化量Δａｆに応じて加算器５６からの制御信号Ｓｃ５用のゲインを設定し、効果音の音量を調整する。
【００３８】
音量補正器６２は、効果音出力手段としてのスピーカ２２の個体差による性能のばらつきや経年変化を補償するために制御信号Ｓｃ５のゲイン（振幅）を調整する処理（音量安定化処理）を行う。
【００３９】
（ｉｉｉ）音量補正器６２の詳細
音量補正器６２は、ゲイン補正部７０と、基準テーブル７２と、実測ゲイン検出器７４と、ゲイン比較器７６とを有する。
【００４０】
ゲイン補正部７０は、加算器５６からの制御信号Ｓｃ５に対して音量安定化係数Ｇｓを乗算する。音量安定化係数Ｇｓ（以下「係数Ｇｓ」ともいう。）は、スピーカ２２の個体差による性能のばらつきや経年変化を補償するための係数であり、車両１０が所定の走行状態であるとき、スピーカ２２から出力される制御音ＣＳ（効果音）の音量（振幅）を一定に保持するために用いられる。本実施形態において、前記所定の走行状態は、エンジン回転周波数ｆｅと周波数変化量Δａｆが所定の値である状態を指す。係数Ｇｓの設定方法については後述する。
【００４１】
基準テーブル７２は、車両１０が上記所定の状態であるとき、マイクロホン２４が検出する制御音ＣＳ（効果音）のうち所定成分のゲイン（振幅）の予測値（基準値）としての予測ゲインＧ１が格納されており、エンジン回転周波数ｆｅと周波数変化量Δａｆの組合せに応じて予測ゲインＧ１を特定し、当該予測ゲインＧ１をゲイン比較器７６に出力する。この際、増幅器２０の増幅率を予測ゲインＧ１に乗算してもよい。上記所定成分は、倍数器４０、４２、４４等を介して生成されるエンジン回転周波数ｆｅの所定次数の成分であり、本実施形態では、エンジン回転周波数ｆｅのＯ1次の成分である。或いは、エンジン回転周波数ｆｅのＯ2次の成分やＯ3次の成分を用いることもできる。
【００４２】
上記のように対象とする次数が予め設定されており、また、スピーカ２２からマイクロホン２４までの信号伝達関数も事前に特定可能であるため、エンジン回転周波数ｆｅ及び周波数変化量Δａｆがわかれば、予測ゲインＧ１を特定することができる。例えば、基準信号生成器４６ａで生成される基準信号Ｓｒ１のゲイン（振幅）を１とし、音量補正器６２における音量安定化処理を行わないとき、音圧調整器６０から出力される制御信号Ｓｃ４のうちＯ1次成分のゲインに前記信号伝達関数を反映したものが予測ゲインＧ１とされる（より詳細には、増幅器２０の増幅率を反映すると、より精度よく予測ゲインＧ１を特定することができる。）。
【００４３】
但し、後述するように、実測ゲイン検出器７４が検出する実測ゲインＧ２は、実際のゲインの二乗値として算出されるため、本実施形態で用いられる予測ゲインＧ１も、予測値（基準値）としてのゲインの二乗値として記憶されている。また、本実施形態では、マイクロホン２４における予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２の比較をするため（評価位置を合わせるため）、上述の通り、予測ゲインＧ１は、スピーカ２２からマイクロホン２４までの信号伝達関数が予め反映された値となっている。
【００４４】
実測ゲイン検出器７４は、マイクロホン２４が検出した制御音ＣＳ（効果音）のうち前記所定成分（Ｏ1次成分）のゲイン（振幅）の実測値としての実測ゲインＧ２を検出する。
【００４５】
図２は、実測ゲイン検出器７４の詳細を示すブロック図である。図２に示すように、実測ゲイン検出器７４は、倍数器８０と、余弦波生成部８２と、正弦波生成部８４と、第１適応フィルタ８６と、第２適応フィルタ８８と、加算器９０と、減算器９２と、第１フィルタ係数更新部９４と、第２フィルタ係数更新部９６と、実測ゲイン算出部９８とを有する。
【００４６】
倍数器８０は、予測ゲインＧ１の対象とされた特定次数（本実施形態では、Ｏ1次）の調波信号Ｓｈを生成するものであり、倍数器４０と同様のものである。換言すると、調波信号Ｓｈの周波数ｆ１は、倍数器４０から出力される調波信号の周波数と同じである。
【００４７】
余弦波生成部８２は、周波数がｆ１でありゲイン（振幅）が１の余弦波信号Ｓｃｏｓを生成し、第１適応フィルタ８６及び第１フィルタ係数更新部９４に出力する。なお、余弦波信号Ｓｃｏｓは、ｃｏｓ（２πｆ１）として定義される。正弦波生成部８４は、周波数がｆ１でありゲイン（振幅）が１の正弦波信号Ｓｓｉｎを生成し、第２適応フィルタ８８及び第２フィルタ係数更新部９６に出力する。なお、正弦波信号Ｓｓｉｎは、ｓｉｎ（２πｆ１）として定義される。
【００４８】
第１適応フィルタ８６は、余弦波信号Ｓｃｏｓにフィルタ係数Ａ1を乗算して加算器９０に出力する。フィルタ係数Ａ1は、第１フィルタ係数更新部９４により随時更新される。第２適応フィルタ８８は、正弦波信号Ｓｓｉｎにフィルタ係数Ｂ1を乗算して加算器９０に出力する。フィルタ係数Ｂ1は、第２フィルタ係数更新部９６により随時更新される。
【００４９】
加算器９０は、第１適応フィルタ８６から出力された余弦波信号Ｓｃｏｓと第２適応フィルタ８８から出力された正弦波信号Ｓｓｉｎとを加算して制御信号Ｓｃ６を生成し、この制御信号Ｓｃ６を減算器９２に出力する。この制御信号Ｓｃ６は、Ｏ1次の成分のみが抽出されたものとなる。
【００５０】
減算器９２は、マイクロホン２４からのマイクロホン信号Ｓｍｉｃと加算器９０からの制御信号Ｓｃ６との差を示す誤差信号ｅを生成し、この誤差信号ｅを第１フィルタ係数更新部９４及び第２フィルタ係数更新部９６に出力する。
【００５１】
第１フィルタ係数更新部９４は、第１適応フィルタ８６のフィルタ係数Ａ1を逐次演算・更新する。第１フィルタ係数更新部９４は、適応アルゴリズム演算｛例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）アルゴリズム演算｝を用いてフィルタ係数Ａ1を演算する。すなわち、余弦波生成部８２からの余弦波信号Ｓｃｏｓと減算器９２からの誤差信号ｅとに基づいて、誤差信号ｅの二乗ｅ2をゼロとするようにフィルタ係数Ａ1を演算する。具体的には、以下の式（１）を用いる。
Ａ1（ｎ＋１）＝Ａ1（ｎ）―μ｛ｅ（ｎ）・Ｓｃｏｓ（ｎ）＋Ｓｃｏｓ（ｎ）｝      ・・・（１）
【００５２】
上記式（１）において、「μ」はステップサイズパラメータである。式（１）からわかるように、ステップサイズパラメータμを調整することにより、誤差信号ｅの二乗ｅ2が最小となるまでの収束時間を調整することができる。
【００５３】
第２フィルタ係数更新部９６は、第２適応フィルタ８８のフィルタ係数Ｂ1を逐次演算・更新する。第２フィルタ係数更新部９６は、適応アルゴリズム演算｛例えば、最小二乗法（ＬＭＳ）アルゴリズム演算｝を用いてフィルタ係数Ｂ1を演算する。フィルタ係数Ｂ1の演算は、フィルタ係数Ａ1の演算と同様である。
【００５４】
実測ゲイン算出部９８は、フィルタ係数Ａ1、Ｂ1に基づいて実測ゲインＧ２を算出し、ゲイン比較器７６に出力する。すなわち、実測ゲインＧ２として、フィルタ係数Ａ1の二乗とフィルタ係数Ｂ1の二乗の和Ａ12＋Ｂ12を算出する。この和Ａ12＋Ｂ12は、マイクロホン信号Ｓｍｉｃに含まれる所定次数（本実施形態では、Ｏ1）の成分の振幅の二乗値を示す。なお、実測ゲイン算出部９８がゲイン比較器７６に出力する実測ゲインＧ２の値は、例えば、直近の１０個の値の移動平均値であってもよい。
【００５５】
ゲイン比較器７６は、基準テーブル７２から読み出した予測ゲインＧ１と、実測ゲイン算出部９８から出力された実測ゲインＧ２とを比較し、その比較結果に応じてゲイン補正部７０の音量安定化係数Ｇｓを調整する。すなわち、予測ゲインＧ１が実測ゲインＧ２よりも大きいとき、スピーカ２２から出力される制御音ＣＳ（効果音）は、必要な音量（振幅）に足りていない。そこで、ゲイン比較器７６は、音量安定化係数Ｇｓを大きくして制御音ＣＳの音量（振幅）を増大させる。一方、予測ゲインＧ１が実測ゲインＧ２よりも小さいとき、スピーカ２２から出力される制御音ＣＳ（効果音）は、必要以上の音量（振幅）となっている。そこで、ゲイン比較器７６は、音量安定化係数Ｇｓを小さくして制御音ＣＳの音量（振幅）を減少させる。このような処理により、音圧調整器６０による音圧調整後の制御信号Ｓｃ５のゲイン（振幅）と、スピーカ２２から出力される制御音ＣＳ（効果音）のゲイン（振幅）との対応関係の変化を抑制することができる。
【００５６】
２．音量補正器６２における処理
次に、ＡＳＣ回路３４の音量補正器６２における処理について説明する。図３には、音量補正器６２において音量安定化係数Ｇｓを更新するフローチャートが示されている。
【００５７】
ステップＳ１において、音量補正器６２は、音量安定化係数Ｇｓの更新を要するかどうかを判定する。具体的には、音量安定化係数Ｇｓの更新の要否を判定するエンジン回転数ＮＥ［ｒｐｍ］（エンジン回転周波数ｆｅと同義）の値（更新実行値Ｖｕ）を予め複数設定しておき、現在のエンジン回転数ＮＥが更新実行値Ｖｕの１つであるかどうかを判定する。
【００５８】
図４には、ＥＣＵ１４を作動させた場合の室内音の音量と、ＥＣＵ１４を作動させない場合の室内音の音量と、更新実行値Ｖｕとの関係の一例が示されている。図４では、複数の更新実行値Ｖｕを更新実行値Ｖｕ１〜Ｖｕ４として記載している。
【００５９】
まず、図４に示すように、本実施形態におけるＡＮＣ回路３２の作動とＡＳＣ回路３４の作動の切替えはエンジン回転数ＮＥ［ｒｐｍ］に応じて行う。すなわち、エンジン回転数ＮＥが２２００ｒｐｍ以下であれば、ＡＮＣ回路３２を作動させ、エンジン回転数ＮＥが２２００ｒｐｍを超えるときは、ＡＳＣ回路３４を作動させる。
【００６０】
次に、図４中の実線は、ＡＮＣ回路３２又はＡＳＣ回路３４を作動させた場合の室内音の音量ＳＶｏｎ［ｄＢ］を示す。この室内音は、エンジンこもり音（実際のエンジン音）と制御音ＣＳ（相殺音又は効果音）とを合わせたものである。図４中の破線は、ＡＮＣ回路３２及びＡＳＣ回路３４を作動させない場合の室内音（エンジンこもり音）の音量ＳＶｏｆｆ［ｄＢ］を示す。音量ＳＶｏｎ、ＳＶｏｆｆは、いずれもマイクロホン２４で検出されるマイクロホン信号Ｓｍｉｃの振幅として検出されたものである。また、図４の例は、車両１０を加速させたときの波形（すなわち、エンジン回転数ＮＥが増加していくときの波形）である。
【００６１】
図４からわかるように、ＡＳＣ回路３４の作動領域（エンジン回転数ＮＥが２２００ｒｐｍを超える領域）では、音量ＳＶｏｎと音量ＳＶｏｆｆとの差Ｄは一定ではなく、エンジン回転数ＮＥによって異なる。例えば、エンジン回転数ＮＥが約３５５０ｒｐｍ、約４３８０ｒｐｍ、約４８５０ｒｐｍ、約５３８０ｒｐｍで、差Ｄが相対的に大きくなる。本実施形態では、これらの値となるエンジン回転数ＮＥを更新実行値Ｖｕ１〜Ｖｕ４として設定する。これにより、音量安定化係数Ｇｓの更新を精度よく行うことができる。すなわち、差Ｄが相対的に大きいエンジン回転数ＮＥであれば、マイクロホン２４が検出する音において制御音ＣＳ（効果音）が占める割合は大きくなる一方、エンジンこもり音が占める割合は小さくなる。このため、制御音ＣＳの音量ＳＶｏｎを検出し易くなる結果、音量ＳＶｏｎに応じる音量安定化係数Ｇｓも精度よく更新することが可能となる。
【００６２】
図３に戻り、ステップＳ１において、エンジン回転数ＮＥが更新実行値Ｖｕ１〜Ｖｕ４のいずれでもなく係数Ｇｓの更新を行わない場合（Ｓ１：ＮＯ）、そのまま今回の処理を終える。エンジン回転数ＮＥが更新実行値Ｖｕであり係数Ｇｓの更新を行う場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２に進む。
【００６３】
ステップＳ２において、音量補正器６２は、予測ゲインＧ１を取得する。具体的には、ｆｅ検出器３０からのエンジン回転周波数ｆｅと、Δａｆ検出器５８からの回転周波数変化量Δａｆとに基づいて基準テーブル７２から予測ゲインＧ１を読み出し、ゲイン比較器７６に出力する。この場合、予測ゲインＧ１は、増幅器２０の増幅率を反映することが好ましい。また、上述の通り、本実施形態における予測ゲインＧ１は、スピーカ２２からマイクロホン２４までの信号伝達関数を反映したものである。
【００６４】
ステップＳ３において、音量補正器６２は、実測ゲインＧ２を取得する。具体的には、マイクロホン２４からのマイクロホン信号ＳｍｉｃからＯ1次成分を抽出し、当該Ｏ1次成分のゲインの二乗値（Ａ12＋Ｂ12）を演算する。そして、この二乗値を実測ゲインＧ２としてゲイン比較器７６に出力する。
【００６５】
ステップＳ４において、音量補正器６２のゲイン比較器７６は、ステップＳ２で取得した予測ゲインＧ１と、ステップＳ３で取得した実測ゲインＧ２とを比較する。
【００６６】
ステップＳ５において、ゲイン比較器７６は、ステップＳ４の比較結果に応じて音量安定化係数Ｇｓを更新する。具体的には、予測ゲインＧ１が実測ゲインＧ２よりも大きいときは、係数Ｇｓを増加させ、予測ゲインＧ１が実測ゲインＧ２よりも小さいときは、係数Ｇｓを減少させ、予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２が等しいときは、係数Ｇｓをそのまま維持する。なお、係数Ｇｓの初期値は１［倍］である。
【００６７】
３．本実施形態における効果
以上のように、本実施形態によれば、エンジン回転周波数ｆｅ及び周波数変化量Δａｆに基づく効果音の予測ゲインＧ１と、効果音の実測ゲインＧ２との比較結果に基づいて、効果音を規定する制御信号Ｓｃ５のゲインを補正する。従って、例え、スピーカ２２の経年変化により効果音の実測ゲインＧ２に変動が生じた場合にも、車両１０が所定の走行状態のときのスピーカ２２の出力を一定に保ち、経年変化を補償することが可能となる。また、複数の車両１０（ＥＣＵ１４）で予測ゲインＧ１（又は基準テーブル７２）を共通化すれば、スピーカ２２の性能上のばらつきを補償することも可能となる。
【００６８】
本実施形態によれば、基準テーブル７２に基づいて所定次数（本実施形態ではＯ1次）の予測ゲインＧ１を特定し、評価位置での効果音から前記所定次数の実測ゲインＧ２を検出する。これにより、予測ゲインＧ１及び実測ゲインＧ２の特定を所定次数のみに基づいて行うことが可能となり、次数を特定しない場合と比較して予測ゲインＧ１及び実測ゲインＧ２の特定精度を高めることができる。
【００６９】
上記実施形態において、ゲイン比較器７６は、制御音ＣＳ（制御信号Ｃｓ５）の制御周波数のうち、音響補正手段５５において制御音ＣＳのゲインを相対的に大きく設定する周波数（更新実行値Ｖｕ１〜Ｖｕ４）のいずれかで予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２とを比較し、ゲイン補正部７０は、更新実行値Ｖｕ１〜Ｖｕ４のいずれかで制御音ＣＳのゲインを補正する。これにより、実測ゲインＧ２の特定を精度よく行うことができる。
【００７０】
［Ｂ．この発明の応用］
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下に示す構成を採ることができる。
【００７１】
上記実施形態では、車両１０はガソリン車であり、スピーカ２２から出力される効果音としての制御音ＣＳは擬似エンジン音であったが、駆動源の擬似作動音であればこれに限られない。例えば、車両１０が電気自動車であれば、走行モータの擬似作動音であってもよく、車両１０が燃料電池車であれば、エアコンプレッサの擬似作動音であってもよい。
【００７２】
上記実施形態では、予測ゲインＧ１の設定をエンジン回転周波数ｆｅと周波数変化量Δａｆの組合せに応じて行ったが、これに限られない。例えば、エンジン回転周波数ｆｅと周波数変化量Δａｆのいずれか一方のみに基づいて行ってもよい。或いは、車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］及び車速変化量Δａｖ［ｋｍ／ｈ／ｓ］のいずれか一方又は両方に基づいて行うこともできる。特に、特開２００９−０３１４２８号公報に記載の構成（特開２００９−０３１４２８号公報の図１）のように基準信号又は制御信号のゲイン調整に車速Ｖを用いる場合、車速Ｖ又は車速変化量Δａｖの少なくとも一方を用いることが好ましい。
【００７３】
或いは、車両１０が電気自動車であれば、走行モータの回転周波数［Ｈｚ］及び走行モータの回転周波数変化量［Ｈｚ／ｓ］のいずれか一方又は両方に基づいて行ってもよい。
【００７４】
上記実施形態では、各基準信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３を合成し、音圧調整器６０による音圧調整処理を行った後の制御信号Ｓｃ５に対して音量補正器６２による音量安定化処理を行ったが、これに限られない。例えば、図５の車両１０Ａにおける音響制御ＥＣＵ１４ａのＡＳＣ回路３４ａのように、音圧調整器６０ａ、６０ｂによる音圧調整処理及び音量補正器６２ａ、６２ｂによる音量安定化処理を行った後に各次数成分の制御信号Ｓｃ７１、Ｓｃ７２を合成してもよい。
【００７５】
すなわち、ＡＳＣ回路３４ａは、音圧調整器６０ａ、６０ｂと音量補正器６２ａ、６２ｂとを有する。音圧調整器６０ａは、基準信号生成器４６ａから出力され音響補正手段５５により音響補正された基準信号Ｓｒ１に対して音圧調整を行って制御信号Ｓｃ７１を出力する。同様に、音圧調整器６０ｂは、基準信号生成器４６ｂから出力され音響補正手段５５により音響補正された基準信号Ｓｒ２に対して音圧調整を行って制御信号Ｓｃ７２を出力する。
【００７６】
音量補正器６２ａは、ゲイン補正部７０ａ、基準テーブル７２ａ、実測ゲイン検出器７４ａ及びゲイン比較器７６ａを有する。同様に、音量補正器６２ｂは、ゲイン補正部７０ｂ、基準テーブル７２ｂ、実測ゲイン検出器７４ｂ及びゲイン比較器７６ｂを有する。音量補正器６２ａ、６２ｂの構成は、音量補正器６２と基本的に同様であるが、実測ゲイン検出器７４ａ、７４ｂは、倍数器４０、４２から調波信号を入力し、実測ゲイン検出器７４ａ、７４ｂ自体で調波信号の生成は行っていない。また、音量補正器６２ａは、音圧調整器６０ａから出力された制御信号Ｓｃ７１に対して音量安定化処理を行い、音量補正器６２ｂは、音圧調整器６０ｂから出力された制御信号Ｓｃ７２に対して音量安定化処理を行う。これにより、次数に合わせた音量安定化係数Ｇｓ１、Ｇｓ２の補正をすることが可能となる。
【００７７】
そして、音量補正器６２ａ、６２ｂにより音量安定化処理が行われた制御信号Ｓｃ７１、Ｓｃ７２を加算器５６ａで加算して制御信号Ｓｃ８を生成し、加算器３６に出力する。
【００７８】
上記実施形態では、制御音ＣＳがスピーカ２２からマイクロホン２４に到達するまでの時間的なずれ（位相差）を、スピーカ２２からマイクロホン２４までの信号伝達特性を予測ゲインＧ１に反映させることで補償した。換言すると、マイクロホン２４が制御音ＣＳを検出した時点の予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２を比較した。しかし、上記のような時間的なずれの補償方法はこれに限られない。例えば、前記信号伝達特性を予め取得しておき、実測ゲインＧ２に当該信号伝達特性を反映させることで補償することもできる。換言すると、制御音ＣＳをスピーカ２２が出力した時点の予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２を比較してもよい。或いは、スピーカ２２とマイクロホン２４との間の所定の評価位置における予測ゲインＧ１と実測ゲインＧ２を比較することもできる。この場合、スピーカ２２から当該評価位置までの信号伝達関数で補正した予測ゲインＧ１と、当該評価位置からマイクロホン２４までの信号伝達関数で補正した実測ゲインＧ２を比較する。
【符号の説明】
【００７９】
１０、１０Ａ…車両                    １４、１４ａ…音響制御ＥＣＵ
２２…スピーカ（効果音出力手段）      ２４…マイクロホン（効果音検出手段）
３０…エンジン回転周波数検出器        ３４、３４ａ…ＡＳＣ回路
４６ａ〜４６ｃ…基準信号生成器        ４８…波形データテーブル
５０ａ〜５０ｃ…第１音響補正器        ５２ａ〜５２ｃ…第２音響補正器
５４ａ〜５４ｃ…第３音響補正器        ５５…音響制御手段
６０…音圧調整器（ゲイン調整手段）
６２、６２ａ、６２ｂ…音量補正器（ゲイン補正手段）
７０、７０ａ、７０ｂ…ゲイン補正部
７２、７２ａ、７２ｂ…基準テーブル（第２ゲインテーブル）
７４、７４ａ、７４ｂ…実測ゲイン検出器
７６、７６ａ、７６ｂ…ゲイン比較器    ８６…第１適応フィルタ
８８…第２適応フィルタ                ９２…減算器（除去手段）
９４…第１フィルタ係数更新部          ９６…第２フィルタ係数更新部
Ａ1…フィルタ係数                     Ｂ1…フィルタ係数
ＣＳ…制御音（相殺音、効果音）        ｅ…誤差信号（除去信号）
ｆｅ…エンジン回転周波数              Ｇ１…予測ゲイン
Ｇ２…実測ゲイン                      Ｓｃｏｓ…余弦波信号
Ｓｃ５…制御信号                      Ｓｃ６…第２制御信号
Ｓｒ１〜Ｓｒ３…基準信号              Ｓｓｉｎ…正弦波信号
Δａｆ…エンジン回転周波数の単位時間当たりの変化量
【図１】
2011013311.tif 000003
【図２】
2011013311.tif 000004
【図３】
2011013311.tif 000005
【図４】
2011013311.tif 000006
【図５】
2011013311.tif 000007