(57)【要約】【課題】車室の静粛性を精度良く評価することができる車室内音場評価装置を提供する。【解決手段】車室内音場評価装置は、車室内の音を検出し、検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する。【選択図】図１３
2019045824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の音場を評価する車室内音場評価装置であって、
車室内の音を検出する音検出部と、
前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、
前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価部と、
を備えていることを特徴とする車室内音場評価装置。
【請求項２】
前記空間分布特徴抽出部は、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを作成し、
前記音場評価部は、前記空間分布特徴抽出部によって作成された前記空間分布特徴の特徴マップに基づいて車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップを作成し、前記空間分布特徴の顕著性マップに基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車室内音場評価装置。
【請求項３】
前記空間分布特徴抽出部は、前記音検出部によって検出された車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車室内音場評価装置。
【請求項４】
前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴を抽出する周波数特徴抽出部と、
前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の時間特徴を抽出する時間特徴抽出部と、
を備え、
前記音場評価部は、前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴、前記周波数特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の周波数特徴、及び前記時間特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車室内音場評価装置。
【請求項５】
車室内の音場を評価する車室内音場評価方法であって、
車室内の音を検出する音検出ステップと、
前記音検出ステップによって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出ステップと、
前記空間分布特徴抽出ステップによって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価ステップと、
を備えていることを特徴とする車室内音場評価方法。
【請求項６】
車室内の音場を制御する車室内音場制御装置であって、
車室内の音を検出する音検出部と、
前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、
前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価部と、
前記音場評価部によって評価された車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御する音場制御部と、
を備えていることを特徴する車室内音場制御装置。
【請求項７】
移動体の室内の音場を評価する室内音場評価装置であって、
移動体の室内の音を検出する音検出部と、
前記音検出部によって検出された移動体の室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して移動体の室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、
前記空間分布特徴抽出部によって抽出された移動体の室内の音場の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場を評価する音場評価部と、
を備えていることを特徴とする室内音場評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内の音場を評価する車室内音場評価装置及び車室内音場評価方法、車室内の音場を制御する車室内音場制御装置、並びに移動体の室内の音場を評価する室内音場評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両では、エンジン音やロードノイズなどの車室外から車室内に伝達される音などによって車室内に種々の音が発生して車室内の乗員の快適性が損なわれることから、乗員の快適性を向上させるために車室の静粛性を向上させることが求められている。
【０００３】
車室の静粛性を向上させるためには、車室内の音場を評価してその評価結果に応じて車室内の音場を制御することが有効であると考えられるが、車室の静粛性は人間の聴覚特性に基づく人間の感覚によって評価されるものであることから、車室の静粛性について車室内の音場を適切に評価することは困難である。車室内の音場を評価するものではないが、例えば特許文献１には、人間の聴覚特性を考慮して音響信号からリズムやテンポ等の事象を検出する事象検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２５７７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から、音場を評価する場合、人間の聴覚特性を考慮して音の周波数特徴などに基づいて評価することが行われている。また、近年では、スペクトログラムから音の周波数特徴や時間特徴に基づいて視覚顕著性マップを作成して評価することも知られている。しかしながら、前述したように、車室の静粛性は人間の聴覚特性に基づく人間の感覚によって評価されることから、車室の静粛性について車室内の音場を適切に評価することは難しく、車室内の音場を精度良く評価することが望まれる。
【０００６】
本願発明者等は、種々の試験研究などを重ねた結果、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と車室内の音場の空間分布特徴とが高い相関を有し、この空間分布の均一性が高いものほど車室の静粛性についての官能評価が高いことを見出した。かかる知見によれば、車室の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を精度良く評価することができると考えられる。
【０００７】
また、車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を適切に評価することができれば、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御することで、車室の静粛性を向上させることができると考えられる。
【０００８】
このことは、移動体としての車両に限定されるものでなく、他の移動体における室内についても同様に、移動体の室内の音場の空間分布特徴に基づいて移動体の室内の静粛性について移動体の室内の音場を精度良く評価することができると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、車室の静粛性について車室内の音場を精度良く評価すること、及び車室の静粛性を有効に向上させることを基本的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、車室内の音場を評価する車室内音場評価装置であって、車室内の音を検出する音検出部と、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記空間分布特徴抽出部は、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを作成し、前記音場評価部は、前記空間分布特徴抽出部によって作成された前記空間分布特徴の特徴マップに基づいて車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップを作成し、前記空間分布特徴の顕著性マップに基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記空間分布特徴抽出部は、前記音検出部によって検出された車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴を抽出する周波数特徴抽出部と、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の時間特徴を抽出する時間特徴抽出部と、を備え、前記音場評価部は、前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴、前記周波数特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の周波数特徴、及び前記時間特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、車室内の音場を評価する車室内音場評価方法であって、車室内の音を検出する音検出ステップと、前記音検出ステップによって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出ステップと、前記空間分布特徴抽出ステップによって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価ステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、車室内の音場を制御する車室内音場制御装置であって、車室内の音を検出する音検出部と、前記音検出部によって検出された車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、前記空間分布特徴抽出部によって抽出された車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価部と、前記音場評価部によって評価された車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御する音場制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、移動体の室内の音場を評価する室内音場評価装置であって、移動体の室内の音を検出する音検出部と、前記音検出部によって検出された移動体の室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して移動体の室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、前記空間分布特徴抽出部によって抽出された移動体の室内の音場の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場を評価する音場評価部と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本願の請求項１に記載の発明によれば、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する。
【００１９】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と相関性を有する車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場が評価されるので、車室の静粛性について精度良く評価することができる。仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の均一性が高いほど車室の静粛性が高いと評価することで、人間の聴覚特性を考慮して車室の静粛性について精度良く評価することができる。
【００２０】
また、請求項２に記載の発明によれば、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを作成し、特徴マップに基づいて顕著性マップを作成し、顕著性マップに基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することにより、顕著性マップを用いて車室の静粛性について定量的に評価することができ、前記効果を有効に得ることができる。
【００２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出することにより、人間の聴覚における空間感度を考慮して車室の静粛性についてさらに精度良く評価することができる。
【００２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴、及び時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することにより、車室内の音場の空間分布特徴に加えて周波数特徴及び時間特徴を考慮して車室の静粛性について車室内の音場を評価することができ、前記効果をより有効に得ることができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明によれば、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する。
【００２４】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と相関性を有する車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場が評価されるので、車室の静粛性について精度良く評価することができる。仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の均一性が高いほど車室の静粛性が高いと評価することで、人間の聴覚特性を考慮して車室の静粛性について精度良く評価することができる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明によれば、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価し、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御する。
【００２６】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と相関性を有する車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場が評価されるので、車室の静粛性について精度良く評価することができる。そして、精度良く評価された車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場が制御されるので、車室の静粛性を有効に向上させることができる。車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音を打ち消すように車室内の音場を制御することで、車室の静粛性を有効に向上させることができる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明によれば、移動体の室内の音を検出し、移動体の室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して移動体の室内の音場の空間分布特徴を抽出し、室内の音場の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場を評価する。
【００２８】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による移動体の室の静粛性についての官能評価と相関性を有する移動体の室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場が評価されるので、移動体の室の静粛性について精度良く評価することができる。仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の均一性が高いほど移動体の室の静粛性が高いと評価することで、人間の聴覚特性を考慮して移動体の室の静粛性について精度良く評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】インパルス音発生時における車室内の音の音圧の検出結果を示すグラフである。
【図２】仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す図である。
【図３】図２に示す仮想音源の空間分布についてＺ方向と直交する断面で切断した図である。
【図４】極座標系を説明するための説明図である。
【図５】人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像である。
【図６】車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップである。
【図７】スペクトログラムを示す図である。
【図８】車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップである。
【図９】車室内の音場の時間特徴の顕著性マップである。
【図１０】車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれのサリエンシーレベルを示すグラフである。
【図１１】車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和を示すグラフである。
【図１２】本発明の実施形態に係る車室内音場評価装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】車室内音場評価装置の評価処理制御を示すフローチャートである。
【図１４】空間分布特徴の抽出処理を示すフローチャートである。
【図１５】周波数特徴の抽出処理を示すフローチャートである。
【図１６】時間特徴の抽出処理を示すフローチャートである。
【図１７】車室内の音場の評価処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態に係る車室内音場制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】車室内音場制御装置の音場処理制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００３１】
本願発明者等は、車室の静粛性について車室内の音場を評価するため、先ず、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価を行った。複数のメンバで構成される評価会を設定し、この評価会で複数の車種、具体的には車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃの３つの車種について車室の静粛性についての官能評価を実施した。そして、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃの順に車室の静粛性が高くなるという官能評価の結果が得られた。
【００３２】
また、３つの車種Ａ、Ｂ、Ｃについて、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と、車室内の音場の複数の特徴、具体的には空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴との相関性についてサリエンシーマップ（顕著性マップ）を作成して調べた。
【００３３】
車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップを作成するに際し、３つの車種Ａ、Ｂ、Ｃについてそれぞれ、助手席に着座した乗員の耳近傍となる助手席のヘッドレストに車室内の音を検出する音検出部（音検出センサ）としてマイクを設置すると共に、後部座席に音を出力する音出力部（音出力装置）としてスピーカを設置した。
【００３４】
マイクは、車室内の音の音圧を検出すると共に車体前後方向、車幅方向及び車体上下方向の粒子速度を検出するように構成されている。スピーカは、音を出力するように構成されている。マイク及びスピーカは、図示しない制御ユニットに接続されている。制御ユニットは、コンピュータを中心として構成され、制御ユニットには、ディスプレイなどの表示装置が接続されている。
【００３５】
そして、スピーカからインパルス音を発生させてマイクによって車室内の音を検出し、検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップを作成した。
【００３６】
図１は、インパルス音発生時における車室内の音の音圧の検出結果を示すグラフである。図１では、音圧を縦軸にとり、時間を横軸にとって表示している。スピーカからインパルス音を発生させ、図１に示すように、マイクによって車室内の音の音圧の時間変化を検出した。
【００３７】
また、インパルス音発生時にマイクによって車室内の音の粒子速度、具体的には車体前後方向、車幅方向及び車体上下方向の粒子速度を検出した。マイクを基準として、車体前後方向をＸ方向、車幅方向をＹ方向、車体上下方向をＺ方向とし、車体前方側をＸ方向の正側とし、車体右側をＹ方向の正側とし、車体上側をＺ方向の正側とした。
【００３８】
車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップの作成について説明する。
先ず、インパルス音発生時に検出される車室内の音の音圧及びＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の粒子速度に基づいてインパルス音発生時からの各時間において音圧と各方向の粒子速度との積を各方向の音の強さとして算出すると共に各方向の音の強さの二乗の和の平方根を全体の音の強さとして算出した。
【００３９】
例えば、インパルス音発生時からの時間ｔ１では、音圧Ｐｔ１とＸ方向の粒子速度Ｖｘｔ１との積をＸ方向の音の強さＩｘｔ１として算出し、音圧Ｐｔ１とＹ方向の粒子速度Ｖｙｔ１との積をＹ方向の音の強さＩｙｔ１として算出し、音圧Ｐｔ１とＺ方向の粒子速度Ｖｚｔ１との積をＺ方向の音の強さＩｚｔ１として算出すると共に、各方向の音の強さの二乗の和の平方根√｛（Ｉｘｔ１）２＋（Ｉｙｔ１）２＋（Ｉｚｔ１）２｝を音の強さＩｔ１として算出した。インパルス音発生時からの各時間について同様に各方向の音の強さ及び全体の音の強さを算出した。
【００４０】
また、インパルス音発生時からの各時間についてＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の粒子速度から、各時間にマイクによって検出される音の音源と考えられる仮想音源の方向を算出すると共に、インパルス音発生時からの各時間と音速との積をマイクから仮想音源までの距離として算出し、各時間にマイクによって検出される音の仮想音源の位置を算出した。仮想音源からの音が順次マイクによって検出されるものとして仮想音源の位置を算出した。
【００４１】
例えば、インパルス音発生時からの時間ｔ１において検出される音の仮想音源について、時間ｔ１におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の粒子速度Ｖｘｔ１、Ｖｙｔ１、Ｖｚｔ１から、マイクを基準とした仮想音源のＸ方向成分、Ｙ方向成分、Ｚ方向成分を（−Ｖｘｔ１、−Ｖｙｔ１、−Ｖｚｔ１）として算出すると共に時間ｔ１と音速ｃとの積をマイクから仮想音源までの距離として算出し、仮想音源の位置を（ｔ１×ｃ）・（−Ｖｘｔ１、−Ｖｙｔ１、−Ｖｚｔ１）／√｛（−Ｖｘｔ１）２＋（−Ｖｘｔ１）２＋（−Ｖｘｔ１）２｝として算出した。インパルス音発生時からの各時間について同様に仮想音源の位置を算出した。
【００４２】
図２は、仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す図である。図２では、マイクを基準とした直交座標系に、仮想音源の位置を黒丸（●）印で表示すると共に仮想音源の強さを黒丸印の大きさで表示し、仮想音源の強さが大きいほど大きく表示している。車室内の音に基づいて算出される全体の音の強さを仮想音源の強さとし、仮想音源の強さ及び仮想音源の位置を算出し、図２に示すように、直交座標系において仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を算出した。
【００４３】
図３は、図２に示す仮想音源の空間分布についてＺ方向と直交する断面で切断した図である。図３では、マイクを基準としたＸＹ座標系に、仮想音源の位置を黒丸印で表示すると共に仮想音源の強さを黒丸印の大きさで表示し、仮想音源の強さが大きいほど大きく表示している。図３では、仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の理解を容易にするためにＸＹ座標系について示しているが、図２に示すように、直交座標系において仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を算出した。
【００４４】
そして、ＸＹＺ座標系における仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布について、マイクを基準とする単位球面に投影させ、単位球面について仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を算出した。各仮想音源について、仮想音源の位置のみをそれぞれ単位球面に投影させ、仮想音源の強さは元の仮想音源の強さとした。
【００４５】
例えば、インパルス音発生時からの時間ｔ１において検出される音の仮想音源では、単位球面に投影させた仮想音源の位置を（−Ｖｘｔ１、−Ｖｙｔ１、−Ｖｚｔ１）／√｛（−Ｖｘｔ１）２＋（−Ｖｘｔ１）２＋（−Ｖｘｔ１）２｝として算出した。インパルス音発生時からの各時間について同様に単位球面に投影させた仮想音源の位置を算出した。
【００４６】
次に、単位球面について投影させた仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布について、直交座標系から極座標系に座標変換した。
図４は、極座標系を説明するための説明図である。図４に示すように、マイクを基準としたＺ方向と直交する直交面においてＸ方向の正側からＹ方向の負側に向かう方向を正の方位角φとすると共に前記直交面からＺ方向の正側に向かう方向を正の仰角θとする極座標系に座標変換した。
【００４７】
単位球面に投影させた仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布について、直交座標系から極座標系に座標変換した後に、人間の聴覚における空間感度特性を考慮して、各仮想音源の強さに人間の聴覚における空間感度係数を掛けて、人間の聴覚における空間感度特性を考慮して仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を算出した。
【００４８】
実際の人間の聴覚における空間感度は、方位角φ及び仰角θがゼロ度である人間の真正面では高く、方位角φが１８０度又は−１８０度で仰角がゼロ度である人間の真背面では低く、仰角が９０度又は−９０度である人間の真上又は真下では真正面より低く真背面より高く、音源の方向によって異なっている。
【００４９】
人間の聴覚における空間感度特性は、人間の真正面から真背面に向けて余弦関数に準ずる関数的に低下するものと考えられ、車室の静粛性についての官能評価と車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴との相関性について調べる際には、人間の聴覚における空間感度係数として、人間の真正面では１に設定し、人間の真背面では０．５に設定し、人間の真正面から真背面に向けて余弦関数に準ずる関数的に低下するものとして設定した。
【００５０】
図５は、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像である。図５では、極座標系に座標変換された単位球面における仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布について、各仮想音源の強さに人間の聴覚における空間感度係数を掛けた人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の画像を示している。
【００５１】
図５に示す人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の画像では、各画素に存在する仮想音源についてそれぞれ空間感度係数を掛けた仮想音源の強さの総和を色の濃淡で示し、仮想音源の強さの総和の大きい部分を淡色で示し、仮想音源の強さの総和の小さい部分を濃色で示している。
【００５２】
図５に示すように、単位球面に投影させた仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布から、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像を作成した。
【００５３】
そして、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像に対し、中心−周辺間の差分処理を行い、分散小のガウス関数からなる平滑化フィルタを適用した画像と分散大のガウス関数からなる平滑化フィルタを適用した画像の差分をとって特徴抽出した特徴マップを作成した。
【００５４】
中心−周辺間の差分処理では先ず、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像について異分解能化処理を行い、解像度を段階的に縮小したスケール画像を複数作成した。例えば、解像度を１／２、１／４、１／８などに縮小したスケール画像を複数作成した。
【００５５】
中心−周辺間の差分処理では次に、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す複数のスケール画像について、異なる解像度間でそれぞれ差分処理を行い、その差分を聴覚的な刺激の強さとして仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴として抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを複数作成した。例えば、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像と解像度を１／２に縮小したスケール画像との差分処理を行うなど、異なる解像度間でそれぞれ差分処理を行い、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを複数作成した。
【００５６】
そして、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップについて正規化処理及び線形結合処理を行い、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップを作成した。
【００５７】
正規化処理では、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップについてそれぞれ、特徴マップの刺激の強さの最大値Ｍを算出し、特徴マップの各刺激の強さがゼロからＭになるように正規化し、最大値Ｍを除く極大値の平均値ｍを算出し、特徴マップの各刺激の強さに（Ｍ−ｍ）２を掛けて正規化処理を行った。
【００５８】
線形結合処理では、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップについてそれぞれ正規化処理された特徴マップの線形和を算出し、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップに基づいて車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップを作成した。
【００５９】
図６は、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップである。図６では、聴覚的な刺激の強さの大小を色の濃淡で示し、刺激の強さが大きい部分を淡色で示し、刺激の強さが小さい部分を濃色で示している。
【００６０】
図６に示すように、車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップについてそれぞれ正規化処理された特徴マップの線形和を算出して車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップを作成した。そして、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップについて、画素ごとの聴覚的な刺激の強さを加算して聴覚的な刺激の強さの総和をサリエンシーレベル（顕著性値）として算出した。後述する図１０に示すように、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃについて、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップについてサリエンシーレベルを算出した。
【００６１】
次に、車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップの作成について説明する。
車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップを作成する際には先ず、インパルス音発生時に検出される車室内の音の音圧の時間変化に基づいて、周波数時間軸強度分布であるスペクトログラムを算出した。
【００６２】
図７は、スペクトログラムを示す図である。図７では、周波数を縦軸にとり、時間を横軸にとり、各時間について各周波数における強さの大小を色の濃淡で示し、強さが大きい部分を淡色で示し、強さが小さい部分を濃色で示している。図７に示すように、インパルス音発生時からの音圧の時間変化に基づいてスペクトログラムの画像を作成した。
【００６３】
図７に示すようなスペクトログラムの画像に対し、周波数方向に強さの変化が大きい部分を抽出する周波数特徴検出フィルタ処理を行い、周波数特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像を作成した。
【００６４】
そして、周波数特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像に対し、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップの作成時と同様に、中心−周辺間の差分処理、具体的には異分解能化処理及び差分処理を行い、車室内の音場の周波数特徴の特徴マップを複数作成した。次に、複数の車室内の音場の周波数特徴の特徴マップについて正規化処理及び線形結合処理を行い、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップを作成した。
【００６５】
図８は、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップである。図８では、聴覚的な刺激の強さの大小を色の濃淡で示し、刺激の強さが大きい部分を淡色で示し、刺激の強さが小さい部分を濃色で示している。
【００６６】
図８に示すように、車室内の音場の周波数特徴の特徴マップについてそれぞれ正規化処理された特徴マップの線形和を算出して車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップを作成した。そして、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップについて、画素ごとの聴覚的な刺激の強さを加算して聴覚的な刺激の強さの総和をサリエンシーレベルとして算出した。後述する図１０に示すように、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃについて、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップについてサリエンシーレベルを算出した。
【００６７】
図７に示すようなスペクトログラムの画像に対し、時間方向に強さの変化が大きい部分を抽出する時間特徴検出フィルタ処理を行い、時間特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像を作成した。
【００６８】
そして、時間特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像に対し、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップの作成時と同様に、中心−周辺間の差分処理、具体的には異分解能化処理及び差分処理を行い、車室内の音場の時間特徴の特徴マップを複数作成した。次に、複数の車室内の音場の時間特徴の特徴マップについて正規化処理及び線形結合処理を行い、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップを作成した。
【００６９】
図９は、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップである。図９では、聴覚的な刺激の強さの大小を色の濃淡で示し、刺激の強さが大きい部分を淡色で示し、刺激の強さが小さい部分を濃色で示している。
【００７０】
図９に示すように、車室内の音場の時間特徴の特徴マップについてそれぞれ正規化処理された特徴マップの線形和を算出して車室内の音場の時間特徴の顕著性マップを作成した。そして、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップについて、画素ごとの聴覚的な刺激の強さを加算して聴覚的な刺激の強さの総和をサリエンシーレベルとして算出した。後述する図１５に示すように、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃについて、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップについてサリエンシーレベルを算出した。
【００７１】
図１０は、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれのサリエンシーレベルを示すグラフである。図１０に示すように、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃについて、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップについてそれぞれサリエンシーレベルを算出した。
【００７２】
図１１は、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和を示すグラフである。車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップについてそれぞれ算出されたサリエンシーレベルについて線形和を算出する線形結合処理を行い、図１１に示すように、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和を算出した。
【００７３】
このようにして算出された車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和は、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃの順に低くなるという結果が得られた。
【００７４】
これらの結果から、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和は、車室の静粛性についての官能評価と相関性を有し、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルの総和が低くなるほど車室の静粛性が高くなることが分かった。
【００７５】
また、図１０に示すように、車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルは、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃでほぼ等しいのに対し、車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルは、車種Ａ、車種Ｂ、車種Ｃの順に著しく低くなっていることから、車室の静粛性についての官能評価と車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルとが高い相関を有し、車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルが低いほど、すなわち車室内の音場の空間分布の均一性が高いほど車室の静粛性が高いことを見出した。
【００７６】
そこで、車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を適切に評価することができると考えられる。また、車室の静粛性について車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御することで、車室の静粛性を向上させることができると考えられる。
【００７７】
次に、本発明の実施形態に係る車室内音場評価装置について説明する。
図１２は、本発明の実施形態に係る車室内音場評価装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る車室内音場評価装置１は、車両の車室内の音場を評価するもので、図１２に示すように、車室内の音を検出する音検出部としての音検出センサ２と、音検出センサ２によって検出された車室内の音に基づいて車室内の音場の評価に関する処理制御を行う制御ユニット１０とを備えている。
【００７８】
音検出センサ２として、マイクなどが用いられ、音検出センサ２は、乗員が着座する助手席のヘッドレストなどに設置される。音検出センサ２は、車室内の音の音圧を検出すると共に、車室内の音の粒子速度を車体前後方向、車幅方向及び車体上下方向についてそれぞれ検出するように構成されている。
【００７９】
制御ユニット１０には、音検出センサ２によって検出された車室内の音の検出データが入力され、車室内の音に基づいて車室の静粛性について車室内の音場の評価を行うようになっている。制御ユニット１０は、コンピュータを主要部として構成されている。
【００８０】
制御ユニット１０は、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部１１と、車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴を抽出する周波数特徴抽出部１２と、車室内の音に基づいて車室内の音場の時間特徴を抽出する時間特徴抽出部１３と、空間分布特徴抽出部１１によって抽出された空間分布特徴、周波数特徴抽出部１２によって抽出された周波数特徴、及び時間特徴抽出部１３によって抽出された時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する音場評価部１４とを備えている。
【００８１】
具体的には、空間分布特徴抽出部１１は、車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを作成し、周波数特徴抽出部１２は、車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴を抽出して車室内の音場の周波数特徴の特徴マップを作成し、時間特徴抽出部１３は、車室内の音に基づいて車室内の音場の時間特徴を抽出して車室内の音場の時間特徴の特徴マップを作成する。
【００８２】
音場評価部１４は、空間分布特徴の特徴マップに基づいて空間分布特徴の顕著性マップを作成し、周波数特徴の特徴マップに基づいて周波数特徴の顕著性マップを作成し、時間特徴の特徴マップに基づいて時間特徴の顕著性マップを作成し、空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれの顕著性マップに基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する。
【００８３】
制御ユニット１０にはまた、ディスプレイなどの表示装置３が接続されている。制御ユニット１０は、表示装置３の制御を行う表示制御部１５を備え、表示制御部１５は、表示装置３に仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の画像などの表示制御を行う。
【００８４】
図１３は、車室内音場評価装置の評価処理制御を示すフローチャートである。車室内の音場の評価処理制御は、制御ユニット１０によって実行され、図１３に示すように、制御ユニット１０には、例えば５ｍｓなどの所定期間ごとに、所定期間中の各時間、例えば１／６５０００秒ごとの時間において音検出センサ２によって乗員の耳近傍位置において検出された車室内の音の検出データが取得され（ステップＳ１）、車室内の音の音圧及び車体前後方向、車幅方向及び車体上下方向それぞれの粒子速度の検出データが取得される。
【００８５】
そして、ステップＳ１において取得された車室内の音の音圧及び粒子速度に基づいて、前述した車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の顕著性マップの作成時と同様に、車室内の音場の空間分布特徴の抽出処理（ステップＳ２）、車室内の音場の周波数特徴の抽出処理（ステップＳ３）、車室内の音場の時間特徴の抽出処理（ステッＳ４）が並行して行われる。
【００８６】
図１４は、空間分布特徴の抽出処理を示すフローチャートである。図１４に示すように、空間分布特徴の抽出処理では、前述した車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップの作成時と同様に、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像が作成される（ステップＳ１１）。
【００８７】
ステップＳ１において取得された車室内の音の音圧及び各方向の粒子速度に基づいて、各時間における仮想音源の強さ及び仮想音源の位置が算出され、直交座標系において仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布が算出される。そして、直交座標系における仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布が単位球面に投影されて、単位球面について仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布が算出された後に直交座標系から極座標系に座標変換される。
【００８８】
その後に、各仮想音源の強さに人間の聴覚における空間感度係数が掛けられて、人間の聴覚における空間感度特性を考慮して仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布が算出され、人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像が作成される。
【００８９】
本実施形態では、人間の聴覚における空間感度特性は、人間の真正面では１に設定し、人間の真背面では０．５に設定し、人間の真正面から真背面に向けて余弦関数に準ずる関数的に低下するように設定したが、これに限定されるものでなく、例えば人間の真正面では１に設定し、人間の真背面では０．５に設定し、人間の真正面から真背面に向けて線形的に低下するように設定することも可能である。
【００９０】
ステップＳ１１において人間の聴覚における空間感度特性を考慮した仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布を示す画像が作成されると、ステップＳ１１において作成された仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の画像に対し、中心−周辺間の差分処理が行われて車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップが複数作成される（ステップＳ１２）。
【００９１】
ステップＳ１２における中心−周辺間の差分処理では、ステップＳ１１に作成された仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の画像について異分解能化処理が行われて複数のスケール画像が作成され、複数のスケール画像について、異なる解像度間でそれぞれ差分処理が行われてその差分が仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴として抽出された車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップが複数作成される。
【００９２】
図１５は、周波数特徴の抽出処理を示すフローチャートである。図１５に示すように、周波数特徴の抽出処理では、前述した車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップの作成時と同様に、ステップＳ１において取得された車室内の音の音圧に基づいて、周波数時間軸強度分布であるスペクトログラムの画像が作成される（ステップＳ２１）。
【００９３】
次に、ステップＳ２１において作成されたスペクトログラムの画像に対し、周波数特徴検出フィルタ処理が行われ（ステップＳ２２）、周波数特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像が作成される（ステップＳ２３）。
【００９４】
そして、ステップＳ２３において作成された周波数特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像に対し、中心−周辺間の差分処理が行われて車室内の音場の周波数特徴の特徴マップが複数作成される（ステップＳ２４）。
【００９５】
図１６は、時間特徴の抽出処理を示すフローチャートである。図１６に示すように、時間特徴の抽出処理では、前述した車室内の音場の時間特徴の顕著性マップの作成時と同様に、ステップＳ１において取得された車室内の音の音圧に基づいて、周波数時間軸強度分布であるスペクトログラムの画像が作成される（ステップＳ３１）。周波数特徴の抽出処理時にステップＳ２１において作成されたスペクトログラムと同様の画像が作成される。周波数特徴の抽出処理時にステップＳ２１において作成されたスペクトログラムの画像を用いるようにしてもよい。
【００９６】
次に、ステップＳ３１において作成されたスペクトログラムの画像について時間特徴検出フィルタ処理が行われ（ステップＳ３２）、時間特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像が作成される（ステップＳ３３）。
【００９７】
そして、ステップＳ３３において作成された時間特徴検出フィルタ処理が行われたスペクトログラムの画像に対し、中心−周辺間の差分処理が行われて車室内の音場の時間特徴の特徴マップが複数作成される（ステップＳ３４）。
【００９８】
ステップＳ２、Ｓ３、Ｓ４において車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれの抽出処理が行われると、図１３に示すように、車室の静粛性について車室内の音場の評価処理が行われる（ステップＳ５）。
【００９９】
図１７は、車室内の音場の評価処理を示すフローチャートである。図１７に示すように、車室内の音場の評価処理では、前述した車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴、時間特徴それぞれの顕著性マップの作成時と同様に、ステップＳ１２において作成された空間分布特徴の特徴マップ、ステップＳ２４において作成された周波数特徴の特徴マップ、ステップＳ３４において作成された時間特徴の特徴マップについてそれぞれ正規化処理及び線形結合処理が行われ、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップが作成され（ステップＳ４１）、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップが作成され（ステップＳ４２）、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップが作成される（ステップＳ４３）。正規化処理及び線形結合処理は、正規化処理後に線形結合処理を行うようにしても、線形結合処理後に正規化処理を行うようにしてもよい。
【０１００】
そして、車室内の音場の空間分布特徴の顕著性マップから空間分布特徴のサリエンシーレベルが算出され（ステップＳ４４）、車室内の音場の周波数特徴の顕著性マップから周波数特徴のサリエンシーレベルが算出され（ステップＳ４５）、車室内の音場の時間特徴の顕著性マップから時間特徴のサリエンシーレベルが算出され（ステップＳ４６）、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴のサリエンシーレベルについて線形結合処理が行われ、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の全サリエンシーレベルが算出される（ステップＳ４７）。
【０１０１】
ステップＳ４７において車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の全サリエンシーレベルが算出されると、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の全サリエンシーレベルが予め設定された所定値以下であるか否かが判定される（ステップＳ４８）。制御ユニット１０には、前記所定値として、車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると判定される全サリエンシーレベルの上限値が予め設定されて記憶されている。
【０１０２】
ステップＳ４８での判定結果がＹＥＳの場合、すなわち全サリエンシーレベルが所定値以下である場合には車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると評価され（ステップＳ４９）、ステップＳ４８での判定結果がＮＯの場合、すなわち全サリエンシーレベルが所定値より大きい場合には車室の静粛性が低く車室内の音場が良好でないと評価され（ステップＳ５２）、車室の静粛性について車室内の音場が評価される。車室の静粛性について車室内の音場の評価結果を表示装置３に表示させるようにしてもよい。
【０１０３】
本実施形態では、車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出しているが、人間の聴覚における空間感度特性を考慮することなく、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出することも可能である。
【０１０４】
また、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価しているが、車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴を考慮することなく車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することも可能である。かかる場合についても、車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルが予め設定された所定値以下であるか否かが判定されるが、前記所定値として車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルについて車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると判定されるサリエンシーレベルの上限値が予め設定される。
【０１０５】
このように、本実施形態では、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価する。
【０１０６】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と相関性を有する車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場が評価されるので、車室の静粛性について精度良く評価することができる。仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の均一性が高いほど車室の静粛性が高いと評価することで、人間の聴覚特性を考慮して車室の静粛性について精度良く評価することができる。
【０１０７】
また、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴の特徴マップを作成し、特徴マップに基づいて顕著性マップを作成し、顕著性マップに基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することにより、顕著性マップを用いて車室の静粛性について定量的に評価することができる。
【０１０８】
また、車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出することにより、人間の聴覚における空間感度を考慮して車室の静粛性についてさらに精度良く評価することができる。
【０１０９】
また、車室内の音に基づいて車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴、及び時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価することにより、車室内の音場の空間分布特徴に加えて周波数特徴及び時間特徴を考慮して車室の静粛性について車室内の音場を評価することができる。
【０１１０】
前述した実施形態では、移動体としての車両について、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価しているが、他の移動体における室内についても同様に適用することができる。
【０１１１】
移動体の室内の音場を評価する室内音場評価装置では、移動体の室内の音を検出する音検出部と、音検出部によって検出された移動体の室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して移動体の室内の音場の空間分布特徴を抽出する空間分布特徴抽出部と、空間分布特徴抽出部によって抽出された移動体の室内の音場の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場を評価する音場評価部とが備えられる。
【０１１２】
かかる室内音場評価装置では、車室内音場評価装置１と同様に、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による移動体の室の静粛性についての官能評価と相関性を有する移動体の室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて移動体の室の静粛性について移動体の室内の音場が評価されるので、移動体の室の静粛性について精度良く評価することができる。仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布の均一性が高いほど移動体の室の静粛性が高いと評価することで、人間の聴覚特性を考慮して移動体の室の静粛性について精度良く評価することができる。
【０１１３】
次に、本発明の実施形態に係る車室内音場制御装置について説明する。
図１８は、本発明の実施形態に係る車室内音場制御装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る車室内音場制御装置２１は、前述した車室内音場評価装置１において、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御するようにしたものであり、車室内音場評価装置１と同様の構成については説明を省略する。
【０１１４】
図１８に示すように、車室内音場制御装置２１は、車室内音場評価装置１と同様に、音検出センサ２、制御ユニット１０及び表示装置３を備えると共に、音を出力する音出力装置４を備えている。音出力装置４として、スピーカなどが用いられ、音出力装置４は、ドアなどに配設され、車室内の音場を制御するための制御音などを出力するように構成されている。
【０１１５】
車室内音場制御装置２１の制御ユニット３０は、制御ユニット１０と同様に、空間分布特徴抽出部１１、周波数特徴抽出部１２、時間特徴抽出部１３、音場評価部１４及び表示制御部１５を備えると共に、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御する音場制御部３６を備えている。
【０１１６】
音場制御部３６は、音場評価部１４によって評価される車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて、車室の静粛性が低く車室内の音場が良好でないと評価される場合、音検出センサ２によって検出される車室内の音を打ち消す制御音を出力するように音出力装置４を制御して車室内の音場を制御する。
【０１１７】
例えば、音場制御部３６は、所定期間ごとに評価される車室の静粛性についての音場の評価結果に基づいて車室の静粛性が低く車室内の音場が良好でないと評価される場合、車室内の音を打ち消す制御音として、音検出センサ２によって検出される車室内の音の音圧の波形と所定の位相差、好ましくは逆位相の位相差を有する音圧の波形となる制御音を出力するように音出力装置４を制御して車室内の音場を制御する。
【０１１８】
図１９は、車室内音場制御装置の音場処理制御を示すフローチャートである。図１９に示すように、車室内の音場処理制御は、車室内音場評価装置１における車室内の音場の評価処理制御と同様に、制御ユニット３０によって実行され、制御ユニット３０には、所定期間ごとに、所定期間中の各時間において音検出センサ２によって検出された車室内の音の検出データが取得され（ステップＳ１）、車室内の音の音圧及び車体前後方向、車幅方向及び車体上下方向それぞれの粒子速度の検出データが取得される。
【０１１９】
そして、車室内の音場の空間分布特徴の抽出処理（ステップＳ２）、車室内の音場の周波数特徴の抽出処理（ステップＳ３）、車室内の音場の時間特徴の抽出処理（ステッＳ４）が並行して行われ、車室の静粛性について車室内の音場の評価が行われる（ステップＳ５）。
【０１２０】
車室内の音場の評価処理では、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれの顕著性マップが作成され（ステップＳ４１、Ｓ４２、Ｓ４３）、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴それぞれのサリエンシーレベルが算出され（ステップＳ４４、Ｓ４５、Ｓ４６）、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の全サリエンシーレベルが算出される（ステップＳ４７）。
【０１２１】
そして、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴の全サリエンシーレベルが予め設定された所定値以下であるか否かが判定され（ステップＳ４８）、全サリエンシーレベルが所定値以下である場合には車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると評価され（ステップＳ４９）、全サリエンシーレベルが所定値より大きい場合には車室の静粛性が低く車室内の音場が良好でないと評価される（ステップＳ５０）。
【０１２２】
ステップＳ５において車室の静粛性について車室内の音場の評価が行われると、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場制御処理が行われる（ステップＳ５６）。車室内の音場制御処理では、ステップＳ５０において車室の静粛性が低く車室内の音場が良好でないと評価される場合に、車室内の音を打ち消す制御音として、ステップＳ１において取得された車室内の音の音圧に基づいて、音検出センサ２によって検出される車室内の音の音圧の波形と所定の位相差、好ましくは逆位相の位相差を有する音圧の波形となる制御音を出力するように音出力装置４を制御して車室内の音場を制御する。
【０１２３】
車室内の音場制御処理では、ステップＳ４９において車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると評価される場合には、車室内の音を打ち消す制御音を出力しないように音出力装置４を制御する。
【０１２４】
本実施形態に係る車室内音場制御装置２１についても、車室内の音及び人間の聴覚における空間感度特性に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出しているが、人間の聴覚における空間感度特性を考慮することなく、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出することも可能である。
【０１２５】
また、車室内の音場の空間分布特徴、周波数特徴、及び時間特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価しているが、車室内の音場の周波数特徴及び時間特徴を考慮することなく車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室内の音場を評価することも可能である。かかる場合についても、車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルが予め設定された所定値以下であるか否かが判定されるが、前記所定値として車室内の音場の空間分布特徴のサリエンシーレベルについて車室の静粛性が高く車室内の音場が良好であると判定されるサリエンシーレベルの上限値が予め設定される。
【０１２６】
このように、本実施形態に係る車室内音場制御装置２１では、車室内の音を検出し、車室内の音に基づいて仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴を抽出して車室内の音場の空間分布特徴を抽出し、車室内の音場の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場を評価し、車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場を制御する。
【０１２７】
これにより、人間の聴覚特性に基づく人間の感覚による車室の静粛性についての官能評価と相関性を有する車室内の音場の空間分布特徴、具体的には仮想音源の強さを含む仮想音源の空間分布特徴に基づいて車室の静粛性について車室内の音場が評価されるので、車室の静粛性について精度良く評価することができる。そして、精度良く評価された車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音場が制御されるので、車室の静粛性を有効に向上させることができる。車室の静粛性についての車室内の音場の評価結果に基づいて車室内の音を打ち消すように車室内の音場を制御することで、車室の静粛性を有効に向上させることができる。
【０１２８】
前述した実施形態では、車室内の音場における３つの特徴、具体的には空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴についてサリエンシーマップを作成して車室の静粛性について車室内の音場を評価しているが、車室内の音場における空間分布特徴、周波数特徴及び時間特徴に加えてその他の特徴についてサリエンシーマップを作成して車室の静粛性について車室内の音場を評価することも可能である。
【０１２９】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
以上のように、本発明によれば、例えば車両の製造時や車両の走行時などに車室の静粛性を精度良く評価することが可能となるから、車両の製造産業分野などにおいて好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【０１３１】
１  車室内音場評価装置
２  音検出センサ
３  表示装置
４  音出力装置
１０、３０  制御ユニット
１１  空間分布特徴抽出部
１２  周波数特徴抽出部
１３  時間特徴抽出部
１４  音場評価部
１５  表示制御部
２１  車室内音場制御装置
３６  音場制御部
【図１】
2019045824.tif 000003
【図２】
2019045824.tif 000004
【図３】
2019045824.tif 000005
【図４】
2019045824.tif 000006
【図５】
2019045824.tif 000007
【図６】
2019045824.tif 000008
【図７】
2019045824.tif 000009
【図８】
2019045824.tif 000010
【図９】
2019045824.tif 000011
【図１０】
2019045824.tif 000012
【図１１】
2019045824.tif 000013
【図１２】
2019045824.tif 000014
【図１３】
2019045824.tif 000015
【図１４】
2019045824.tif 000016
【図１５】
2019045824.tif 000017
【図１６】
2019045824.tif 000018
【図１７】
2019045824.tif 000019
【図１８】
2019045824.tif 000020
【図１９】
2019045824.tif 000021