(57)【要約】  エンジン高調波強調システム。EHEシステムは、EHEゲインを決定するために、エンジン負荷、ギヤ、動作している気筒の数、及び変速比などの複数のパラメータを使用する。EHEシステムは、各高調波に対して別々のEHEゲインを決定する。
2014507679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するステップと、
前記基本周波数の複数の高調波を決定するステップと、
他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲインと異なる、前記複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波強調ゲインを決定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
エンジン高調波強調ゲインを前記決定するステップは、各高調波に関するエンジン高調波ゲインを別々に決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
エンジン高調波ゲインを前記決定するステップは、エンジン負荷を決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
エンジン負荷を決定する前記ステップは、アクセルペダル位置を決定するステップ、吸入空気量を決定するステップ、多岐管の絶対圧力を決定するステップ、又はエンジントルクを決定するステップのうちの1つを含む、請求項3に記載の方法。
【請求項５】
前記複数の高調波の前記少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを前記決定するステップは、
車両の動作状態に関連するエンジン負荷以外のパラメータの値を決定するステップと、
前記パラメータの値及びエンジン負荷に応じて、前記エンジン高調波強調ゲインを決定するステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを決定するための回路は、
車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するステップと、
前記車両の動作状態に関連して、前記第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するステップと、
前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータの値に応じて、前記エンジン高調波ゲインを決定するステップとを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
前記第1のパラメータは、前記車両が動作しているギヤである、請求項6に記載の方法。
【請求項８】
前記第1のパラメータは、動作している気筒の数である、請求項6に記載の方法。
【請求項９】
前記第1のパラメータは、無断変速機の変速比である、請求項6に記載の方法。
【請求項１０】
前記決定するステップは、ルックアップテーブルからエンジン強調ゲインを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項１１】
エンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するための回路と、
前記基本周波数の複数の高調波を決定するための回路と、
他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲインと異なる、前記複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波強調ゲインを決定するための回路と
を備える、装置。
【請求項１２】
エンジン高調波強調ゲインを決定するための前記回路は、各高調波に関するエンジン高調波ゲインを別々に決定するための回路を備える、請求項11に記載の装置。
【請求項１３】
エンジン高調波ゲインを決定するための前記回路は、エンジン負荷を決定するための回路を備える、請求項11に記載の装置。
【請求項１４】
エンジン負荷を決定するための前記回路は、アクセルペダル位置を決定するための回路、吸入空気量を決定するための回路、多岐管の絶対圧力を決定するための回路、又はエンジントルクを決定するための回路のうちの1つを備える、請求項13に記載の装置。
【請求項１５】
エンジン高調波ゲインを決定するための前記回路は、車両の動作状態に関連するエンジン負荷以外のパラメータの値を決定するための回路をさらに備える、請求項11に記載の装置。
【請求項１６】
前記複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを決定するための前記回路は、
車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するための回路と、
前記車両の動作状態に関連して、前記第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するための回路と、
前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路とを備える、請求項11に記載の装置。
【請求項１７】
前記第1のパラメータは、前記車両が動作しているギヤである、請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
前記第1のパラメータは、動作している気筒の数である、請求項16に記載の装置。
【請求項１９】
前記第1のパラメータは、無断変速機の変速比である、請求項16に記載の装置。
【請求項２０】
車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するステップと、
前記車両の動作状態に関連して、前記第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するステップと、
前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するステップと
を含む、方法。
【請求項２１】
前記エンジン高調波強調ゲインを前記決定するステップは、基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に対応するゲインを別々に決定するステップを含み、前記高調波の少なくとも1つに対応する前記エンジン高調波ゲインは、他の高調波に対応するエンジン高調波ゲインとは異なっており、前記方法は、基本エンジン周波数、及び基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲインを適用するステップをさらに含む、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記第1のパラメータは、前記車両が動作しているギヤである、請求項20に記載の方法。
【請求項２３】
前記第1のパラメータは、動作している気筒の数である、請求項20に記載の方法。
【請求項２４】
前記第1のパラメータは、無断変速機の変速比である、請求項20に記載の方法。
【請求項２５】
前記第2のパラメータは、エンジン負荷である、請求項20に記載の方法。
【請求項２６】
車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するための回路と、
前記車両の動作状態に関連して、前記第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するための回路と、
前記第1のパラメータ及び前記第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路と
を備える、装置。
【請求項２７】
前記エンジン高調波強調ゲインを決定するための前記回路は、基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に対応するエンジン高調波ゲインを別々に決定するための回路を備え、前記高調波の少なくとも1つに対応する前記エンジン高調波ゲインは、他の高調波に対応するエンジン高調波ゲインとは異なっており、
前記装置は、基本エンジン周波数、及び基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲインを適用するための回路をさらに備える、
請求項26に記載の装置。
【請求項２８】
前記第1のパラメータは、前記車両が動作しているギヤである、請求項26に記載の装置。
【請求項２９】
前記第1のパラメータは、動作している気筒の数である、請求項26に記載の装置。
【請求項３０】
前記第1のパラメータは、無断変速機の変速比である、請求項26に記載の装置。
【請求項３１】
前記第2のパラメータは、エンジン負荷である、請求項26に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、車両エンジン音強調システムについて記載する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン音強調システムは、車両の運転者又は車両の乗員の音及び/又は振動経験を変更するために強調した音を提供する。ハイブリッド車両では、音強調システムは、内燃動力から電気モータ動力への変更にもかかわらず、変更中のエンジン音の推移を滑らかにするために、運転者に一定の音波経験を提供することができる。エンジン音強調システムは、車両外部の人に対しては耳障りなほどうるさくすることなく、乗員には、うるさく刺激的なレベルのエンジン音を体験させることを可能にする。
【０００３】
さらなる背景については、米国特許出願第12/716,887号を参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第12/716,887号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書の一態様では、方法は、車両のエンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するステップと、基本周波数の複数の高調波を決定するステップと、他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲインと異なる、複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波強調ゲインを決定するステップとを含む。エンジン高調波強調ゲインを決定するステップは、各高調波に関するエンジン高調波ゲインを別々に決定するステップを含んでよい。エンジン高調波ゲインを決定するステップは、エンジン負荷を決定するステップを含んでよい。エンジン負荷を決定するステップは、アクセルペダル位置を決定するステップ、吸入空気量を決定するステップ、多岐管(manifold)の絶対圧力を決定するステップ、又はエンジントルクを決定するステップのうちの1つを含んでよい。複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを決定するステップは、車両の動作状態に関連するエンジン負荷以外のパラメータの値を決定するステップと、パラメータの値及びエンジン負荷に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するステップとをさらに含んでよい。複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを決定するための回路は、車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定することと、車両の動作状態に関連して、第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定することと、第1のパラメータ及び第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波ゲインを決定することとを含んでよい。第1のパラメータは、車両が動作しているギヤであってもよい。第1のパラメータは、動作している気筒の数であってもよい。第1のパラメータは、無断変速機の変速比であってもよい。決定するステップは、ルックアップテーブルからエンジン強調ゲインを選択するステップを含んでよい。
【０００６】
本明細書の他の態様では、エンジン高調波強調システムは、エンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するための回路と、基本周波数の複数の高調波を決定するための回路と、他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲインと異なる、複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波強調ゲインを決定するための回路とを含む。エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路は、各高調波に関するエンジン高調波ゲインを別々に決定するための回路を含んでよい。エンジン高調波ゲインを決定するための回路は、エンジン負荷を決定するための回路を含んでよい。エンジン負荷を決定するための回路は、アクセルペダル位置を決定するための回路、吸入空気量を決定するための回路、多岐管の絶対圧力を決定するための回路、又はエンジントルクを決定するための回路のうちの1つを含んでよい。エンジン高調波ゲインを決定するための回路は、車両の動作状態に関連するエンジン負荷以外のパラメータの値を決定するための回路をさらに含んでよい。複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波ゲインを決定するための回路は、車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するための回路と、車両の動作状態に関連する、第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するための回路と、第1のパラメータ及び第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路とを含んでよい。第1のパラメータは、車両が動作しているギヤであってもよい。第1のパラメータは、動作している気筒の数であってもよい。第1のパラメータは、無断変速機の変速比であってもよい。
【０００７】
本明細書の他の態様では、方法は、車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するステップと、車両の動作状態に関連する、第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するステップと、第1のパラメータ及び第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波ゲインを決定するステップとを含んでよい。エンジン高調波強調ゲインを決定するステップは、基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に対応するエンジン高調波強調ゲインを別々に決定するステップを含んでよい。高調波の少なくとも1つに対応するエンジン高調波ゲインは、他の高調波に対応するエンジン高調波ゲインとは異なっていてもよい。方法は、基本エンジン周波数、及び基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲインを適用するステップをさらに含んでよい。第1のパラメータは、車両が動作している可能性があるギヤであってもよい。パラメータは、動作している気筒の数であってもよい。パラメータは、無断変速機の変速比であってもよい。第2のパラメータは、エンジン負荷であってもよい。
【０００８】
本明細書の他の態様では、装置は、車両の動作状態に関連する第1のパラメータの値を決定するための回路と、車両の動作状態に関連する、第1のパラメータと異なる第2のパラメータの値を決定するための回路と、第1のパラメータ及び第2のパラメータの値に応じて、エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路とを含んでよい。エンジン高調波強調ゲインを決定するための回路は、基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に対応するエンジン高調波ゲインを別々に決定するための回路を含んでよい。高調波の少なくとも1つに対応するエンジン高調波ゲインは、他の高調波に対応するエンジン高調波ゲインとは異なっていてもよい。装置は、基本エンジン周波数、及び基本エンジン周波数の複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲインを適用するための回路をさらに含んでよい。請求項4の装置の第1のパラメータは、車両が動作しているギヤであってもよい。第1のパラメータは、動作している気筒の数であってもよい。第1のパラメータは、無断変速機の変速比であってもよい。第2のパラメータは、エンジン負荷であってもよい。
【０００９】
他の特徴、目的、及び利点は、以下の図面に関連して読まれた場合、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両エンジン音強調システムを含む車両のブロック図である。
【図２】エンジン高調波強調(EHE)プロセッサのフロントエンドのブロック図である。
【図３Ａ】EHEプロセッサのバックエンドのブロック図である。
【図３Ｂ】EHEプロセッサのバックエンドのブロック図である。
【図３Ｃ】EHEプロセッサのバックエンドのブロック図である。
【図４Ａ】サウンドステージプロセッサ及び増幅器のブロック図である。
【図４Ｂ】サウンドステージプロセッサ及び増幅器のブロック図である。
【図５Ａ】EHEゲイン及び遅延決定器、及びEHEプロセッサの他の要素を示すブロック図である。
【図５Ｂ】EHEゲイン及び遅延決定器、及びEHEプロセッサの他の要素を示すブロック図である。
【図５Ｃ】EHEゲイン及び遅延決定器、及びEHEプロセッサの他の要素を示すブロック図である。
【図６】音圧レベル(SPL)、エンジン回転数、及びエンジン負荷の三次元プロットである。
【図７】音圧レベル(SPL)、エンジン回転数、及びエンジン負荷の三次元プロットである。
【図８】音圧レベル(SPL)、エンジン回転数、及びエンジン負荷の三次元プロットである。
【図９】音圧レベル(SPL)、エンジン回転数、及びエンジン負荷の三次元プロットである。
【図１０】音圧レベル(SPL)、エンジン回転数、及びエンジン負荷の三次元プロットである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面のいくつかの図の要素が、ブロック図内に別々の要素として示され、記載され、「回路」と呼ばれている可能性があるが、特に断らない限り、要素は、アナログ回路、デジタル回路、又はソフトウェア命令を実行する1つ若しくは複数のマイクロプロセッサのうちの1つ又はこれらの組合せとして実装され得る。ソフトウェア命令は、デジタル信号処理(DSP)命令を含んでよい。演算は、アナログ回路によって、又はアナログ演算に対する数学的若しくは論理的等価物を実行するソフトウェアを実行するマイクロプロセッサによって実行され得る。特に断らない限り、信号線は、離散的なアナログ若しくはデジタル信号線として、オーディオ信号の別個のストリームを処理する適切な信号処理を伴う単一の離散的なデジタル信号線として、又は無線通信システムの要素として実装され得る。プロセッサのいくつかは、ブロック図で説明されることが可能である。各ブロックで実行される作業は、1つの要素によって、若しくは複数の要素によって実行され得、又は時間的に分離され得る。ブロックの作業を実行する要素は、物理的に分離され得る。1つの要素が2つ以上の作業を実行してもよい。特に断らない限り、オーディオ信号若しくはビデオ信号、又はその両方が、デジタル又はアナログ形態のいずれかで符号化及び伝送されてもよく、すなわち、従来のデジタル-アナログ変換器、又はアナログ-デジタル変換器が図から省略されている可能性がある。
【００１２】
図1は、車両エンジン音強調システムを含む車両のブロック図である。エンジン高調波強調(EHE)プロセッサ12が加算器14に結合される。後続の図に示すように、加算器14は複数の加算器として実装され得る。また、エンターテイメントオーディオ信号源18が、エンターテイメントオーディオイコライザ及び空間プロセッサ16によって加算器14に結合される。加算器14は、多チャンネル増幅器20を介して、車室の周囲に配置された多数のラウドスピーカ22-1〜22-4に結合され、ラウドスピーカは、いくつかの実施形態では、例えば、車両の外部に音響エネルギーを放射するラウドスピーカ24として配置されてもよい。エンジン高調波オーディオ信号源と、EHE EQ及び空間プロセッサとの間の作動的結合は、単一の線によって示される。EHEプロセッサ12、エンターテイメントオーディオイコライザ及び空間プロセッサ16、加算器14、並びに増幅器20間の結合は、複数の線によって示されるように、多チャンネルであってもよい。上述したように、信号線は、離散的なアナログ若しくはデジタル信号線として、オーディオ信号の別個のストリームを処理する適切な信号処理を伴う単一の離散的なデジタル信号線として、又は無線通信システムの要素として実装され得る。
【００１３】
動作に際して、エンターテイメントオーディオ源18並びにエンターテイメントオーディオイコライザ及び空間プロセッサ16は、従来の方式で、イコライズされ空間的に処理されたオーディオエンターテイメントを車室内の乗員に提供するために動作する。いくつかの実装形態では、エンターテイメントオーディオ信号は、ナビゲーション、警告信号、等のためのアナウンスオーディオ信号を含むことができる。EHEオーディオ信号源は、典型的には毎分回転数(RPM)で参照されるエンジン回転数に関連する高調波周波数の、合成的に作られた又は録音されたエンジン音を提供する。EHEプロセッサ12は、EHEオーディオ信号がラウドスピーカ22-1〜22-4、24によって再生されたとき所望の音響体験を提供するように、EHEオーディオ信号を処理する。例えば、EHEオーディオ信号に対応する音に関して、前部エンジン室17又は後部排気管19のいずれかから来るように思われることが望ましい可能性がある。処理されたEHEオーディオ信号及び処理されたエンターテイメントオーディオ信号は、加算器14で加算され、増幅器20によって増幅され、ラウドスピーカ22-1〜22-4、24によって音響エネルギーに変換される。
【００１４】
図2は、より詳細なEHEプロセッサのフロントエンド12Fのブロック図である。RPM検出器及び基本周波数計算器28は、入力として、エンジン回転数をRPMで示す信号を受ける。RPM検出器及び基本周波数計算器28は、変化検出器30のRPM率、RPM範囲内検出器32、及び高調波発生器34に任意に結合される。エンジン負荷検出器36は、入力として、エンジン負荷を表す信号を受け、エンジン負荷ゲイン変化検出器39に任意に結合される。EHEゲインに作用するエンジン負荷以外のパラメータが望まれる場合、要素136及び236によって表されるパラメータ検出器は、パラメータの値を表す信号を受け取ることができる。パラメータ、以下により完全に説明される。
【００１５】
動作に際して、RPM検出器及び基本周波数計算器28に入力されるRPM信号は、エンジン高調波の基本周波数を決定し、エンジン負荷信号は、高調波強調の全体的な音量レベルを制御する。本明細書で使用される「高調波」は、1/2高調波又は1/4高調波を含むことができ、簡略化のため、基本周波数を含む。RPM信号は、線上のアナログ信号、又はバス(GMLAN、CAN、MOST、等)上のデジタル信号であってもよい。1つの実装形態では、RPM信号は、エンジン回転当たりの既知のパルス数を示す。RPM信号が点火モジュールから来る場合、回転当たりのパルス数(PPR)は、通常、各回転で発火するエンジン気筒の数に等しく、又は従来の(4ストローク)エンジンの気筒の半分のみが各回転で発火するため、動作中のエンジン気筒の総数の半分に等しい。例えば、8気筒エンジンからの点火ベースのRPM信号は、4PPRを有することになる。RPMがクランク軸センサから来る場合、パルスの数は、クランク位置を示すために、典型的にはクランク軸の上死点(TDC)を示すために使用される特別な歯を含まないクランク軸位置ホイール上の等間隔の歯の数に等しい。
【００１６】
RPM検出器及び基本高調波周波数計算器28は、連続するRPMパルス間の時間を測定し、基本エンジン高調波周波数を決定するために逆数を計算する。RPM検出でのTDCパルス及びエラーを拒否するために、検出器は、新たなパルス周期が、前に許容されたパルス周期の予め決められた許容差(例えば、±25%)より大きい場合、新たなパルス周期を、例えば前のパルス周期と入れ替えることができる。
【００１７】
エンジン負荷検出器36は、適切に音の強調のバランスをとるために、固有エンジン音量レベルを決定する。エンジン負荷を表す信号が、少なくとも2つの理由のため、音強調レベルを制御するのに適している。第1に、全体のエンジンノイズレベルは、正のエンジン負荷が増加すると共に単調に増加する。第2に、強い強調は、典型的には、エンジンが変速機を推進させるときの正のエンジン負荷にのみ望ましい。エンジンブレーキとしても知られる負のエンジン負荷は、変速機がエンジンを推進させる場合に生じる。エンジンブレーキ中、高いレベルの固有エンジンノイズが存在する可能性があり、ノイズ打ち消しはこの状況に望ましい可能性があるが、大きな音の強調はめったに望まれない。
【００１８】
車両のエンジン制御ユニット(ECU)は、典型的には、エンジン負荷とよく相関し、アナログ又はデジタル形態のいずれかのEHEシステムに利用可能であり得る利用可能な以下の信号、例えば、アクセルペダル位置(APP)、スロットル開度センサ(TPS)、吸入空気量(MAF)、多岐管の絶対圧力(MAP)、エンジントルク、及び/又は計算されたエンジン負荷を有することになる。これらの信号のいずれかが、信号と高調波強調の所望の音量レベルとの間に一対一の関係に十分に近い関係がある場合、EHE制御に適している。
【００１９】
エンジン負荷検出器36は、エンジン負荷信号を、本来のデータからEHEシステムにより有用な形態に変換することができる。例えば、エンジン負荷信号がエンジントルクを表す場合、エンジン負荷検出器は、トルク測定値をエンジン負荷測定値に変換することができる。エンジン負荷はインデックスとして表されてもよく、例えば、最大エンジン負荷は100として指定されてもよく、エンジン負荷は1〜100の数として表現されてもよい。同様に、パラメータ検出器126、236は、パラメータ値信号を、本来の形態からEHEシステムによってより有用な形態に変換することができる。
【００２０】
変化検出器30のRPM率は、RPMの変化率を検出する。エンジンは、運転者がエンジンからのかなりの量の出力を要求する場合にのみ、聴覚フィードバックとして、快適な、聞き取れる、強力な音を放射すべきである。このような使用法は、通常、著しく増加するエンジン負荷及びRPMの両方に結び付けられる。他のエンジン負荷状況下では、エンジンは静かであるべきである。車両が平坦な幹線道路上で巡航しているとき、エンジン負荷及びRPMの両方は一般的に一様である。固定された変速ギヤでの車両の減速中、エンジン負荷及びRPMの両方は低下する。したがって、変化検出器30のRPM率は、例えば、PRMの変化が小さいか減少されるときはいつも、EHEシステムをターンオフさせてもよい。例えば、「ダブルクラッチ」に関連する変化のRPM率が検出された場合、変化検出器のRPM率がEHEシステムを異なって動作させる他の状況が存在し得る。
【００２１】
RPM範囲内検出器32は、基本エンジン回転周波数が、EHEシステムが動作するように設計されたRPMの範囲を決定する最小周波数しきい値より下である場合、又は最大周波数しきい値より上である場合を決定する。
【００２２】
エンジン負荷ゲイン変化検出器39は、エンジン負荷が増加しているか又は減少しているかを決定し、エンジン負荷が増加している又は減少している速度を決定することができる。一般的に、EHE信号の振幅がエンジン負荷を追跡する場合、エンジン負荷が増加しているとき、より現実的な効果が達成されるが、エンジン負荷が減少しているとき、エンジン負荷より徐々に減少する。
【００２３】
高調波発生器34は、各々の強調したエンジン高調波(非整数高調波であってもよい)に関する2つのパラメータを決定し、出力する。第1のパラメータを決定するために、高調波発生器34は、基本エンジン回転周波数に、各々の強調したエンジン高調波の次数を乗算することによって、各々の強調した高調波に関する周波数を計算し、その周波数の正弦波信号を出力する。第2のパラメータを決定するために、高調波発生器は、基本周波数を、高調波形状に対するインデックスに変換し、すなわち、各々の高調波に関する音圧レベル(SPL)を、SPLがRPMと共に変化するように決定する。典型的には、高調波形状は、ルックアップテーブル(LUT)として表される。代わりに、高調波形状は、式に従って計算又は近似されてもよい。
【００２４】
図3Aは、EHEプロセッサのバックエンド12B-1のブロック図である。EHEゲイン及び遅延決定器21は、変化検出器30(この図には示さず)のRPM率、エンジン負荷検出器36、及びRPM範囲内検出器32(この図には示さず)から信号を受け、信号を全体強調ゲイン50に出力するように作動的に結合される。加えて、EHEゲイン及び遅延決定器21は、ここではパラメータ1信号126...パラメータn信号236で示されるパラメータ信号源に作動的に結合される。全体強調ゲイン50は、サウンドステージプロセッサ52に結合される。H1形状決定器44-1...Hn形状決定器44-nは、図2の高調波発生器34に作動的に結合される。乗算器46-1...46-nは、対応する高調波形状決定器44-1...44-n、図2のエンジン高調波オーディオ信号源10の高調波発生器34、及び対応する高調波ゲイン48-1...48-nに作動的に結合される。高調波ゲイン48-1...48-nは、高調波加算器42に作動的に結合される。
【００２５】
本明細書で使用される「パラメータ」は、EHE信号のゲイン又は遅延に影響を及ぼすために望まれる条件又は測定値をさす。パラメータの例は、車両が動作しているギヤ、無断変速機(CVT)の変速比又は変速比の間隔、及びエンジンの「動作モード」を含む。例えば、(8気筒エンジンが、8、6、又は4気筒で動作するように設計されているように)エンジンがすべての気筒又は一部の気筒で動作することができる場合、「動作モード」は、動作している気筒の数を指してもよい。動作モードは、製造業者又はユーザの希望に応じて、同じ車両又は類似の車両に関して異なる音響体験を提供するために使用されてもよい。例えば、車両は、ツーリングセダンモデルのプロファイルと異なる音響プロファイルを有するスポーツセダンモデルを有してもよい。動作モードは、ハイブリッド車が電気又は内燃動力のどちらで動作しているかを指定することもできる。例えば、車両が動作しているギヤ、変速比、又は車両の動作モードは、典型的に、RPM信号の説明で後述するバスで利用可能である。車両がバスを有していない場合、パラメータ検出器は、情報を利用可能な情報から得ることができ、例えば、車両が動作しているギヤは、車両速度及びRPMから推測され得る。
【００２６】
図3Aの高調波形状決定器44-1〜44-nは、典型的には、各々の強調される高調波の音量レベルを周波数依存にすることができる周波数対ゲインルックアップテーブル(LUT)として実装される。代わりに、高調波形状は、式に従って計算又は近似されてもよい。この形状制御は、高調波強調レベルを調節するゲインを出力する。スピーカを介して出力され、固有の高調波音量レベルと音響的に加算された、結果として生じる強調は、所望の目標と一致する音量レベルを生成する。各高調波に関するゲインは、ゼロ(その高調波では強調がないことを示す)又は単一であってもよい。この目標を達成するために、ルックアップテーブルは、固有高調波レベル、目標高調波レベル、及びオーディオシステムの伝達関数を考慮する必要があり、これらのすべては、理想的には乗員の耳で測定される。ルックアップテーブルは、隣接する周波数インデックス間で補間される音量レベル値が、所望の強調要件を満たし、粗すぎる周波数間隔による強調アーティファクトを引き起こさないように、十分な周波数分解能を有するべきである。計算効率のため、すべての高調波形状LUTは、通常はエンジンRPMの最初の高調波に基づく、同じ周波数インデックスを使用してもよい。そうであれば、すべての形状LUTは同じ数の項目を有することになる。これがその場合であると仮定すると、所定のRPM範囲に関する周波数の最も広い範囲をカバーすることになるため、最も高次のEHE高調波がLUT項目の所望の数を決定することになる。例えば、第1次高調波は、600から6000までのRPM範囲に関して90Hzの範囲(10から100まで)をカバーすることになり、第10次高調波は、同じRPM範囲に関して900Hzをカバーすることになる。
【００２７】
高調波ゲイン48-1...48-nは、高調波形状LUTの44-1〜44-nからの入力、及び高調波発生器34によって決定される高調波周波数の各々に関する正弦波の瞬時値に基づいて、個々の高調波特定ゲインを高調波の各々に適用する。
【００２８】
EHEゲイン及び遅延決定器21は、EHE全体強調ゲイン50によって適用されるべきゲイン及び遅延の量を決定する。EHEゲイン及び遅延決定器は、(米国特許出願第12/716,887号に記載のように)、EHEゲインを決定するために、エンジン負荷、エンジン負荷の変化、RPM、及びRPMの変化率を変数として含む(「マッピング関数」又は「マッピング」とも呼ばれる)ゲイン関数を用いてもよい。加えて、EHEゲイン及び遅延決定機21によって適用されるゲイン関数は、変数として、パラメータ1検出器136...パラメータm検出器236のようなソースから受信される他のパラメータの値を使用してもよい。EHEゲイン及び遅延決定器21は、音変化が自然で、変更されず、機械系の時間における音変化と類似するように、ゲイン値を滑らかにしてもよい。
【００２９】
全体強調ゲイン50は、強調の周波数依存「形状」を変更することなく、個々の高調波の全体的な音量レベルを変更することができる。
【００３０】
サウンドステージプロセッサ52は、音強調システムの音響イメージングを提供するために、加算/スケーリングされたEHE信号を処理する。サウンドステージプロセッサは、図1の各ラウドスピーカ22-1〜22-4及び24に関する別個のオーディオイコライゼーションフィルタを介してEHE信号を処理する。EHE信号は、同じ信号がすべてのラウドスピーカ22-1〜22-4に供給されることを示すモノラルであってよく、又は多チャンネル、例えばステレオであってもよい。一実施形態では、1つ又は複数のラウドスピーカ22-1〜22-4への出力は、他のラウドスピーカへの他の出力に対して位相シフトされる。オーディオイコライゼーションフィルタは、周波数の関数としての振幅及び位相応答、並びに遅延を制御する。従来のエンターテイメントオーディオイコライゼーション及び空間イメージングチューニング技術の他に、サウンドステージプロセッサ52は、所望の音響イメージングを達成するために、特定の周波数範囲で特定のEHEスピーカのゲインを調節し、ターンオフすることもできる。EHEイメージング要件は、通常はエンターテイメントオーディオに関する要件と異なるため、EHEイコライゼーション構成要素の少なくともいくつかは、エンターテイメントオーディオイコライゼーションと別個であってもよい。サウンドステージプロセッサ52は、所望の高調波の所望の振幅を達成するためだけでなく、エンジン高調波の所望の見かけのソース、例えば、図1のエンジン室17又はマフラー19を達成するためにも、EHE信号に作用する。
【００３１】
図3AによるEHE EQ及び空間プロセッサは、エンジン負荷に加えて多数のパラメータがEHE強調信号に影響を与えることを可能にする。エンジン負荷に加えてパラメータを可能にすることは、より現実的な音響体験を提供する。
【００３２】
図3BのEHEプロセッサのバックエンド12B-2は、図3Aの高調波加算器42、全体強調ゲイン50、又はEHEゲイン及び遅延決定器21を有していない。代わりに、図3BのEHEプロセッサのバックエンド12B-2は、別個のゲイン50-1〜50-n、並びに別個のEHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nを、各高調波に1つ有する。各高調波に関するゲインは、ゼロ(その高調波では強調がないことを示す)又は単一であってもよい。個々のゲイン及び遅延決定器は、計算によってEHEゲインを決定若しくは近似することができ、又はEHEゲインをルックアップテーブルから引き出すことができる。エンジン負荷ゲイン決定器からのデータは、エンジン負荷に応じて異なる高調波形状を提供するために使用されてもよい。
【００３３】
動作に際して、各EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nは、エンジン負荷検出器36から入力を受ける。エンジン負荷検出器36からの入力に基づいて、各EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nは、対応するゲイン50-1〜50-nによって適用されるべきゲインを決定する。加えて、EHEゲイン決定器21-1〜21-nは、(米国特許出願第12/716,887号に記載のように)、EHEゲインを決定するために、エンジン負荷の変化、及びRPMの変化率を使用することができる。
【００３４】
図3BのEHEプロセッサのバックエンド12B-2は、エンジン負荷が個々のエンジン高調波に異なって影響を与えることができるように、EHEシステムを可能にし、それによって、EHE信号のより細かい制御を可能にする。
【００３５】
図3CのEHEプロセッサのバックエンド12B-3は、図3Bと同様に、それぞれ、別個のゲイン50-1〜50-n、並びに別個のEHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nを、各高調波に1つ含む、図3A及び3BのEHEプロセッサのバックエンド12B-1及び12B-2の両方の要素を有する。EHEゲイン及び遅延決定器21-1...21-nの各々は、エンジン負荷検出器36からの入力を受け、パラメータ1検出器136...パラメータm検出器236のようなパラメータゲイン決定器からの入力も受ける。個々のゲイン及び遅延決定器は、計算によってEHEゲインを決定することができ、又はEHEゲインをルックアップテーブルから引き出すことができる。各高調波に関するゲインは、ゼロ(その高調波では強調がないことを示す)又は単一であってもよい。
【００３６】
図3CのEHEプロセッサのバックエンド12B-3は、複数のパラメータがEHEゲインに影響を与えることを可能にし、複数のパラメータの各々が各高調波に異なって影響を与えることを可能にする。
【００３７】
サウンドステージプロセッサ52及び増幅器20を、図4Aにより詳細に示す。サウンドステージプロセッサ52は、複数のイコライザ(EQ)53-1〜53-5を、各スピーカに1つ含む。増幅器20は、複数の加算器54-1〜54-5及び複数のチャンネル増幅器56-1〜56-5を、両方共各スピーカに1つ含む。いくつかの例では、イコライザの数は、実際のスピーカの数より多くても少なくてもよく、理想的なスピーカ位置の設定に従って信号をイコライズしてもよい。イコライズされた出力は、サウンドステージプロセッサ52の追加の段、又は増幅器20内の処理のいずれかによって、実際のスピーカの数と一致するように再混合される。
【００３８】
動作に際して、スピーカEQ53-1〜53-5の各々はイコライゼーションを適用し、イコライゼーションは、増幅(スピーカをターンオフすることを含んでよい)と、全体強調ゲイン50からの信号に対する位相調節及び遅延の適用とを含むことができる。スピーカEQ53-1〜53-5からの個々のイコライズされた信号は、増幅器内で加算器54-1〜54-5で、対応するスピーカのために意図されたエンターテイメントオーディオシステムからの信号と加算され、加算された信号は、チャンネル増幅器56-1〜56-5によって増幅される。増幅されたチャンネル信号は、次に、オーディオ信号を音に変換するラウドスピーカ22-1〜22-4及び24に送信される。
【００３９】
図4Bは、図3B及び3Cのバックエンド12B-2及び12B-3でそれぞれ使用するためのサウンドステージプロセッサ52を示す。図4Bのサウンドステージプロセッサ52は、高調波の各々に関する音響イメージングを決定するために、全体強調ゲイン50A〜50nからの加算/スケーリング済みEHE信号を処理する。サウンドステージプロセッサは、全体強調ゲイン50A〜50nからのEHE信号の各々を、図1の各ラウドスピーカ22-1〜22-4及び24に関する別々のオーディオイコライゼーションフィルタ53-1〜53-5を介して別々に処理する。各イコライゼーションフィルタ53-1〜53-5は、イコライゼーションフィルタ53-1〜53-5を通る破線の別々の経路によって表されるように、異なるイコライゼーションを、全体強調ゲイン50A〜50nからのEHE信号に適用してもよい。イコライゼーション経路は、イコライゼーション後に加算され、増幅器20に供給される。オーディオイコライゼーションフィルタは、周波数の関数としての振幅及び位相応答、並びに遅延を制御する。従来のエンターテイメントオーディオイコライゼーション及び空間イメージングチューニング技術の他に、サウンドステージプロセッサ52は、所望の音響イメージングを達成するために、特定の周波数範囲で特定のEHEスピーカのゲインを調節し、ターンオフすることもできる。EHEイメージング要件は、通常はエンターテイメントオーディオに関するものと異なるため、EHEイコライゼーション構成要素の少なくともいくつかは、エンターテイメントオーディオイコライゼーションと別個であってもよい。サウンドステージプロセッサ52は、所望の高調波の所望の振幅を達成するためだけでなく、エンジン高調波の所望の見かけのソースを達成するためにも、EHE信号に作用する。例えば、より高次の高調波のソースはエンジン室17であってよく、より低次の高調波のソースは図1のマフラー19であってもよい。
【００４０】
図5Aは、図3AのEHEプロセッサのバックエンド12B-1のいくつかの要素の実装形態を示す。図3A及び5Aの実装形態では、すべての高調波に適用される1つの高調波ゲインを決定するために、複数のパラメータが使用される。EHEゲイン及び遅延決定器21は、パラメータ(この例では、エンジン負荷及びギヤ)をゲインにマッピングするLUT70を含む。この例では、LUTは4項目(2つの負荷値×2つのギヤ値)を有する。EHEゲイン及び遅延決定器21は、図2のエンジン負荷検出器36からの入力に応答する第1のスイッチ210によって表されるロジックも含む。スイッチ210の2つの出力スイッチ端子は、図2に関するパラメータ1検出器136の入力に応答するスイッチ212A及び212Bの入力部に結合され、この実装形態では、パラメータ1は、車両が現在動作しているギヤである。H1形状決定器44-1...44-nへの入力は、この図には示されない。
【００４１】
この実装形態では、スイッチ210が「0」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「0」位置にある場合、スイッチ210は、負荷値1によって表されるエンジン負荷及びギヤ1に適切なゲインを出力する。同様に、スイッチ210が「0」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「1」位置にある場合、スイッチ210は、負荷値1によって表されるエンジン負荷及びギヤ2に適切なゲインを出力し、スイッチ210が「1」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「0」位置にある場合、スイッチ210は、負荷値2によって表されるエンジン負荷及びギヤ1に適切なゲインを出力し、スイッチ210が「1」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「1」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器は、負荷値2によって表されるエンジン負荷及びギヤ2に適切なゲインを出力する。EHEゲインを決定するプロセスは、例えば、20ミリ秒間隔で繰り返される。
【００４２】
スイッチ210によって出力されるゲインは、ゲイン修正ロジック60、アタック/ディケイロジック66、及びゲイン平滑器62を介して、全体EHEゲイン素子50に供給される。EHEゲイン素子50は、ゲイン及び遅延を、加算された高調波に適用する。高調波へのゲイン及び遅延の適用は、例えば、約90マイクロ秒の間隔で繰り返される。
【００４３】
ゲイン修正ロジック60は、変更検出器30のRPM率、RPM範囲内検出器32、及びエンジン負荷ゲイン変化検出器39からの入力に基づいて、ゲイン値を変更することができる。例えば、RPM、RPM変化率、又はエンジン負荷変化の1つ又は複数が、動作の意図された範囲外である場合、ゲイン修正ロジックは、ゲインをゼロに設定してEHEシステムを効果的にターンオフしてよく、ゲインがEHEゲイン素子50によって加えられないように、ゲインを1に設定してよく、又はゲインを何らかの最小値又は最大値に設定してもよい。
【００４４】
アタック/ディケイロジック66は、例えば、エンジン負荷ゲイン変化検出器39からの入力に基づいてEHEシステムによって適用されるように、遅延を適用することによってゲインを修正することができる。エンジン負荷ゲイン変化検出器39の説明で上述したように、エンジン負荷が増加しているときに、EHE信号の振幅がエンジン負荷を追跡する場合、エンジン負荷が増加しているとき、より現実的な効果が達成されるが、エンジン負荷が減少しているとき、エンジン負荷より徐々に減少する。エンジン負荷が減少している場合、アタック/ディケイロジック66はゲインの適用に遅延を適用してもよい。
【００４５】
ゲイン平滑器62は、EHEゲインの突然の変化の可能性を低減するために、EHEゲインの流れを平滑化することができる。平滑化は、旋回(slewing)、窓平均化(windowed averaging)、ローパスフィルタ処理、非線形平滑化技術、時間変化する平滑化技術、他の形態をとってもよい。ある実装形態では、ゲイン平滑器62はローパスフィルタであり、ローパスフィルタは、単極ローパスフィルタ又は可変極ローパスフィルタであってもよい。エンジン負荷が減少している場合、ゲイン平滑器は、平滑化パラメータを変更することができる。例えば、ローパスフィルタの折点周波数が変更されてよく、又は窓平均化システムの窓の幅が変更されてもよい。
【００４６】
説明及び図を簡潔にするため、図5Aの実装形態は、2つのギヤ及び2つの負荷値で示される。実際の実装形態では、ギヤの典型的な数は4乃至6(後進ギヤが含まれる場合、おそらくそれより多く)であり、負荷は、1パーセント間隔で最大負荷のパーセンテージとして、例えば、約100の負荷値が存在するように1%、2%...99%、100%として表されてもよい。スイッチ210、212A、及び212Bは、説明のみのためであり、全体EHEゲインの決定がスイッチによって行われなければならないことを示すものではない。実際の実装形態では、全体EHEゲイン及び遅延の決定は、LUTのセルから値を読み出すマイクロプロセッサによって、又は一般的ではないが、EHEゲイン及び遅延決定器21への入力を全体EHEゲインと関係付ける式の計算によって行われてもよい。さらに、図のブロック図は、論理的な結果を示すが、動作が行われる順序、又は動作がどのように行われるかを、必ずしも示さない。例えば、EHEシステムを「ターンオフ」することは、ゲイン修正ロジック60で、EHEゲインをゼロに設定することによって行われてよく、又はマイクロプロセッサに、EHEゲイン及び遅延決定器21の、LUTからのEHEゲインの選択を一時的に停止する動作を実行させることによって、若しくはEHEゲインをゼロに設定することによって行われてもよい。
【００４７】
図5Bは、図3BのEHEプロセッサのバックエンド12B-2のいくつかの要素の実装形態を示す。H1形状決定器44-1...44-nへの入力は、この図には示されず、ゲイン修正ロジック60、アタック/ディケイロジック66、及びゲイン平滑器62への入力も示されない。
【００４８】
図3B及び5Bの実装形態では、単一のパラメータが、各高調波に関する強調ゲインを決定するために使用される。各EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nは、各負荷値に関して1つLUT72-1〜72-nを含み、各LUTは2つの項目を含む。各EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nは、図2のエンジン負荷検出器36からの入力に応答する、スイッチ214によって表されるロジックも含む。ゲイン及び遅延決定器21-1のスイッチ214が「0」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器21-1は、負荷値1に適切なEHEゲイン及び遅延を出力する。スイッチ214が「1」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器21-1は、負荷値2に適切なEHEゲイン及び遅延を出力する。EHEゲイン及び遅延決定器によって選択されたゲイン及び遅延は、高調波H1に関する全体EHEゲイン素子50-1に供給され、全体EHEゲイン素子50-1は、ゲイン及び遅延を高調波H1に適用する。残りのEHEゲイン及び遅延決定器は、同様に動作する。高調波H1に関する負荷1に関するEHEゲイン及び遅延は、高調波H2に関する負荷1に関するEHEゲイン及び遅延と同じであっても異なってもよい。
【００４９】
説明及び図を簡潔にするため、図5Bの実装形態は、2つの負荷値で示される。実際の実装形態では、99又は100個の負荷値が存在してもよい。スイッチ214の使用は、説明のみのためであり、全体EHEゲインの決定がスイッチによって行われなければならないことを示すものではない。実際の実装形態では、全体EHEゲイン及び遅延の決定は、各高調波に関してLUTのセルから値を読み出すマイクロプロセッサによって、又は一般的ではないが、EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nへの入力を各高調波に関する全体EHEゲインと関係付ける式の計算によって行われてもよい。EHEゲイン及び遅延が提供される高調波の典型的な数は、6であり、エンジンモードが2つ以上ある場合、12から18までである。
【００５０】
ゲイン修正ロジック60、アタック/ディケイロジック66、及びゲイン平滑器62は、図5Aの説明で上述したように、各高調波に関するゲインのストリームに関して動作する。
【００５１】
図5Cは、図3CのEHEプロセッサのバックエンド12B-3のいくつかの要素の実装形態を示す。図3C及び5Cの実装形態では、複数のパラメータが、高調波の各々に関する強調ゲインを決定するために使用される。H1形状決定器44-1〜44-n及び乗算器46-1〜46-nに対する入力は、この図には示されない。
【００５２】
EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nの各々は、LUT(74-1〜74-n)を含む。各LUTは、4項目(2つの負荷値×2つのギヤ値)を有する。EHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-nの各々は、図2のエンジン負荷検出器36からの入力に応答する第1のスイッチ210によって表されるロジックも含む。スイッチ210の2つの出力スイッチ端子は、図2に関するパラメータ1検出器136からの入力に応答するスイッチ212A及び212Bの入力部に結合され、この実装形態では、パラメータ1は、車両が現在動作しているモードである。(上述したように、本明細書では、「モード」は、すべての気筒又は一部の気筒で動作することができるエンジンのパラメータであってもよい。例えば、8、6、又は4気筒で動作するように設計された8気筒エンジンは、3つのモード、すなわち、8気筒モード、6気筒モード、及び4気筒モードを有する。他のモードの例は上述されている。)図5Cの実装形態は2つのモードを有する。図5Cの実装形態では、スイッチ210が「0」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「0」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器は、負荷値1によって表されるエンジン負荷及びモード1に適切なゲイン及び遅延を出力する。同様に、スイッチ210が「0」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「1」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器は、負荷値1によって表されるエンジン負荷及びモード2に適切なゲイン及び遅延を出力し、スイッチ210が「1」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「0」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器は、負荷値2によって表されるエンジン負荷及びモード1に適切なゲイン及び遅延を出力し、スイッチ210が「1」位置にあり、スイッチ212A及び212Bが「1」位置にある場合、EHEゲイン及び遅延決定器は、負荷値2によって表されるエンジン負荷及びモード2に適切なゲイン及び遅延を出力する。EHEゲイン及び遅延決定器によって選択されるゲイン及び遅延は、全体EHEゲイン素子50-1〜50-nに供給され、全体EHEゲイン素子50-1〜50-nは、ゲイン及び遅延を対応する高調波H1〜Hnに適用する。
【００５３】
説明及び図を簡潔にするため、図5Cの実装形態は、2つのモード及び2つの負荷値で示される。実際の実装形態では、LUTに関するモードの典型的な数は2又は3であってよく、LUTに関する負荷値の典型的な数は99又は100であってもよい。スイッチ210、212A及び212Bは説明のみのためであり、全体EHEゲインの決定がスイッチによって行われなければならないことを示すものではない。実際の実装形態では、全体EHEゲイン及び遅延の決定は、各高調波に関してLUTのセルから値を読み出すマイクロプロセッサによって、又は一般的ではないが、EHEゲイン及び遅延決定器21への入力を各高調波に関する全体EHEゲインと関係付ける式の計算によって行われてもよい。
【００５４】
ゲイン修正ロジック60、アタック/ディケイロジック66、及びゲイン平滑器62は、図5Aの説明で上述したように、各高調波に関するゲインのストリームに関して動作する。
【００５５】
図6〜10は、垂直軸上のSPL及び水平軸上のRPMによる三次元プロットである。
【００５６】
図6は、単一のパラメータ(典型的には、この例でのようなエンジン負荷)がEHEゲインを決定し、同じゲイン関数がすべての周波数に、したがってすべての高調波に適用されるEHEシステムの動作を示す。曲線102は、SPLが(時には、スロットル全開[WOT]負荷と呼ばれる)100%負荷でRPMと共にどのように変化するかを示す。曲線104は、すべての周波数にわたって適用されるゲイン関数を表す。曲線104によって表されるゲイン関数の曲線102への適用は、図7に示す強調面103を結果として生じる。面103を、各々がRPM値、負荷値、及び対応するSPLを有する複数の点として表すことができる。点は、LUT内の項目に対応する。面103を、2つの独立変数(RPM及び負荷値)を有する数学的関数として表すこともでき、この数学的関数から、SPLを計算又は近似することができる。
【００５７】
図8は、単一のパラメータ(典型的には、この例でのようなエンジン負荷)がEHEゲインを決定するが、異なるゲイン関数がいくつかの周波数又は周波数帯に適用されるEHEシステムの動作を示す。
【００５８】
図8では、5つの異なるゲイン関数104-1A〜104-5Aが存在する。この例では、ゲイン関数104-1A、104-2A、104-4A、及び104-5Aは同一であるが、ゲイン関数104-3Aは、3500RPMから4500RPMまでのRPM範囲で、ゲイン関数104-1A、104-2A、104-4A、及び104-5Aと異なる。ゲイン関数104-1A〜104-5AのWOT曲線102への適用は、図9の強調面106を結果として生じる。図8及び9の動作を有するEHEシステムの例は、図3Bのバックエンド12B-2を有するEHEプロセッサ12である。図3Bのnの値は5であり、3500RPMから4500RPMまでの範囲での高調波に対応するEHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-5は、高調波に適用するEHEゲインを決定するために、図8の曲線104-3Aによって表されるゲイン関数を用いることになる。3500RPMから4500RPMまでの範囲ではない高調波に対応するEHEゲイン及び遅延決定器21-1〜21-5は、高調波に適用するEHEゲインを決定するために、図8の曲線104-1A、104-2A、104-4A、及び104-5Aによって表されるゲイン関数を用いることになる。
【００５９】
図10は、複数のパラメータ(この例では、エンジン負荷及びギヤ)がEHEゲインを決定し、単一のゲイン関数がすべての周波数に適用されるEHEシステムの動作を示す。図10の例では、5つのゲイン関数又はマッピング104-1B〜104-5Bが、各ギヤに1つ存在する。ゲイン関数104-1B〜104-5BのWOT曲線102への適用は、5つの強調面(この図には示さず)を、各ギヤに1つ結果として生じる。図10の動作を有するEHEシステムの例は、図3Aのバックエンド12B-1を有するEHEプロセッサを有するEHEシステムである。図3Aのnの値は5であり、図2のmの値は2であり、2つのパラメータはエンジン負荷及びギヤということになる。ギヤパラメータの値は、5つの面のどれが高調波に適用されるべきゲイン関数に対応するかを決定することになる。
【００６０】
本明細書で開示された装置及び技術の多数の使用及びこれらからの逸脱が、本発明の概念から逸脱することなく行われてもよい。したがって、本発明は、本明細書に開示された各々の及びすべての新規な特徴及び特徴の新規な組合せを包含するものとして解釈されるべきであり、添付の特許請求の範囲の要旨及び範囲によってのみ限定されるべきである。
【符号の説明】
【００６１】
10  エンジン高調波オーディオ信号源
12  エンジン高調波強調(EHE)プロセッサ
12B-1  EHEプロセッサのバックエンド
12B-2  EHEプロセッサのバックエンド
12F  EHEプロセッサのフロントエンド
14  加算器
16  エンターテイメントオーディオイコライザ及び空間プロセッサ
17  前部エンジン室
18  エンターテイメントオーディオ信号源
19  後部排気管
20  増幅器
21  EHEゲイン及び遅延決定器
21-1〜21-n  EHEゲイン及び遅延決定器
22-1〜22-4  ラウドスピーカ
24  ラウドスピーカ
28  RPM検出器及び基本周波数計算器
30  変化検出器
32  RPM範囲内検出器
34  高調波発生器
36  エンジン負荷検出器
39  エンジン負荷ゲイン変化検出器
42  高調波加算器
44-1〜44-n  H1〜Hn形状決定器
46-1〜46-n  乗算器
48-1〜48-n  高調波ゲイン
50  全体強調ゲイン素子
50-1〜50-n  ゲイン
50A〜50n  全体強調ゲイン
52  サウンドステージプロセッサ
53-1〜53-5  イコライザ(EQ)
54-1〜54-5  加算器
56-1〜56-5  チャンネル増幅器
60  ゲイン修正ロジック
62  ゲイン平滑器
66  アタック/ディケイロジック
70  LUT
72-1〜72-n  LUT
74-1〜74-n  LUT
102  曲線
103  強調面
104  曲線
104-1A〜104-5A  ゲイン関数
104-1B〜104-5B  ゲイン関数
106  強調面
136  パラメータ検出器
210  第1のスイッチ
212A  スイッチ
212B  スイッチ
214  スイッチ
236  パラメータ検出器
【図１】
2014507679.tif 000003
【図２】
2014507679.tif 000004
【図３Ａ】
2014507679.tif 000005
【図３Ｂ】
2014507679.tif 000006
【図３Ｃ】
2014507679.tif 000007
【図４Ａ】
2014507679.tif 000008
【図４Ｂ】
2014507679.tif 000009
【図５Ａ】
2014507679.tif 000010
【図５Ｂ】
2014507679.tif 000011
【図５Ｃ】
2014507679.tif 000012
【図６】
2014507679.tif 000013
【図７】
2014507679.tif 000014
【図８】
2014507679.tif 000015
【図９】
2014507679.tif 000016
【図１０】
2014507679.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月5日(2013.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するステップと、
前記基本周波数の複数の高調波を決定するステップと、
前記複数の高調波の各々に関して、前記エンジンのRPMの関数としてのゲイン値を含む、前記複数の高調波の目標形状を決定するステップと、
エンジン負荷の関数としてのゲイン値を含むエンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するステップと、
高調波強調信号の組を生成するために、前記複数の高調波、前記複数の高調波の前記目標形状、及び前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を組み合わせるステップとを含み、
前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するステップは、前記複数の高調波の少なくとも1つに関して、他の高調波に対応するエンジン負荷の関数としてのゲイン値の組と異なる、エンジン負荷の関数としてのゲイン値の組を決定するステップを含み、
前記複数の高調波の少なくとも1つに関するエンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するステップは、
車両の動作状態に関連する前記エンジン負荷以外のパラメータの値を決定するステップと、
前記パラメータの値及び前記エンジン負荷に応じて、前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するステップとを含み、
前記パラメータは、前記車両が動作しているギヤ、すべての気筒若しくは一部の気筒において動作することができるマルチモードエンジンで動作している気筒の数、又は無断変速機の変速比である、
方法。
【請求項２】
エンジン高調波強調ゲイン曲線を前記決定するステップは、各高調波に関するエンジン高調波ゲイン曲線を独立して決定するステップを含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
エンジンのRPMに対応する基本周波数を供給するための回路と、
前記基本周波数の複数の高調波を決定するための回路と、
前記複数の高調波の各々に関して、前記エンジンのRPMの関数としてのゲイン値を含む、前記複数の高調波の目標形状を決定するための回路と、
エンジン負荷の関数としてのゲイン値を含むエンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための回路と、
高調波強調信号の組を生成するために、前記複数の高調波、前記複数の高調波の前記目標形状、及び前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を組み合わせるための回路とを備え、
前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための前記回路は、前記複数の高調波の少なくとも1つに関して、他の高調波に対応するエンジン負荷の関数としてのゲイン値の組と異なる、エンジン負荷の関数としてのゲイン値の組を決定し、
前記複数の高調波の少なくとも1つに関してエンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための前記回路は、
車両の動作状態に関連する前記エンジン負荷以外のパラメータの値を決定するための回路と、
前記パラメータの値及び前記エンジン負荷に応じて、エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための回路とを備え、
前記パラメータは、前記車両が動作しているギヤ、すべての気筒若しくは一部の気筒において動作することができるマルチモードエンジンで動作している気筒の数、又は無断変速機の変速比である、
装置。
【請求項４】
エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための前記回路は、各高調波に関するエンジン高調波ゲイン曲線を独立して決定するための回路を備える、請求項3に記載の装置。
【請求項５】
前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を前記決定するステップは、基本エンジン周波数の前記複数の高調波の各々に対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線を独立して決定するステップをさらに含み、前記高調波の少なくとも1つに対応する前記エンジン高調波強調ゲイン曲線は、他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線とは異なっており、
前記方法は、前記基本エンジン周波数、及び前記基本エンジン周波数の前記複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線を適用するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記エンジン高調波強調ゲイン曲線を決定するための前記回路は、基本エンジン周波数の前記複数の高調波の各々に対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線を独立して決定するための回路をさらに備え、前記高調波の少なくとも1つに対応する前記エンジン高調波強調ゲイン曲線は、他の高調波に対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線とは異なっており、
前記装置は、前記基本エンジン周波数、及び前記基本エンジン周波数の前記複数の高調波の各々に、対応するエンジン高調波強調ゲイン曲線を適用するための回路をさらに備える、請求項3に記載の装置。
【請求項７】
前記高調波強調信号の組を生成するステップは、前記複数の高調波の各々の高調波に関して、当該高調波、当該高調波に関する目標形状のゲイン値、及び、他の高調波と別の当該高調波に関するゲイン曲線のゲイン値の組を結合するステップを備える、請求項1に記載の方法。
【請求項８】
前記高調波強調信号の組を生成するための回路は、前記複数の高調波の各々の高調波に関する目標形状のゲイン値を、他の高調波と別の当該高調波に関するゲイン曲線のゲイン値の組と結合する、請求項3に記載の装置。
【請求項９】
前記車両のエンジンのRPMの変化率を決定するステップと、前記RPMの変化率が一定又は減少している場合、前記高調波強調信号の組の生成を中止するステップとをさらに備える、請求項5に記載の方法。
【請求項１０】
前記車両のエンジンのRPMの変化率を決定する回路と、前記RPMの変化率が一定又は減少している場合、前記高調波強調信号の組の生成を中止する回路とをさらに備える、請求項6に記載の装置。
【国際調査報告】
2014507679.tif 000018
2014507679.tif 000019