(57)【要約】【課題】スピーカが取り外された場合に、自動的に、かつ回路を物理的に破壊することなく音場制御機能を停止すること。【解決手段】車両用の能動型騒音制御装置において、スピーカＳＰ１との配線の抵抗値を取り外し検知部１１によって監視し、抵抗値が所定値以上となった場合に騒音制御回路１２とスピーカＳＰ２との間に設けたスイッチＳＷ１をオフ制御することで、ユーザがスピーカ交換を行なうためにスピーカを取り外した場合に自動的に騒音制御を停止する。【選択図】        図１
2008285016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定空間の音声に対する伝達特性を保持する伝達特性保持手段と、
前記伝達特性に基づく騒音低減制御を施す出力制御手段と、
前記出力制御手段による制御結果をスピーカに伝送する伝送経路と、
前記伝送経路の接続状態を監視し、前記スピーカが取り外されたことを検知する取り外し検知手段と、
前記取り外し検知手段によってスピーカの取り外しが検知された場合に、前記伝送経路を切断する、もしくは前記出力制御手段による制御を停止するスイッチと、
を備えたことを特徴とする音場制御装置。
【請求項２】
前記特定空間は車両の車室であり、前記車両に発生する騒音を検知して当該騒音を低減する騒音低減音を作成する騒音低減作成手段と、前記スピーカからの出力を前記車室内の所定位置に設けたエラーマイクによって集音して当該集音結果を前記騒音低減音にフィードバックするフィードバック手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の音場制御装置。
【請求項３】
前記スピーカは、前記車両に搭載された他の音声出力装置と共用され、前記スイッチは前記出力制御手段から前記スピーカにいたる伝送回路を選択的に切断して前記他の音声出力装置と前記スピーカとの接続を維持することを特徴とする請求項２に記載の音場制御装置。
【請求項４】
前記取り外し検知手段は、前記伝送経路に含まれる複数の配線間の抵抗値を監視し、当該抵抗値が所定値以上となった場合に前記スピーカが取り外されたと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の音場制御装置。
【請求項５】
特定空間内で出力する音声に対して当該特定空間の伝達特性に基づく制御を施す出力制御工程と、
前記出力制御工程による制御結果をスピーカに伝送する伝送経路の接続状態を監視し、前記スピーカが取り外されたことを検知する取り外し検知工程と、
前記取り外し検知工程によってスピーカの取り外しが検知された場合に、前記伝送経路を切断する、もしくは前記出力制御工程による制御を停止する伝送経路切断工程と、
を含んだことを特徴とする音場制御方法。
【請求項６】
前記特定空間は車両の車室であり、前記車両に発生する騒音を検知して当該騒音を低減する騒音低減音を前記特定空間内で出力する音声として作成する騒音低減作成工程と、前記スピーカからの出力を前記車室内の所定位置に設けたエラーマイクによって集音して当該集音結果を前記騒音低減音にフィードバックするフィードバック工程と、をさらに含んだことを特徴とする請求項５に記載の音場制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、特定空間の音場を制御する音場制御装置および音場制御方法に関し、特に車両走行時に発生する騒音を検知して当該騒音を低減するＡＮＣ（active noise control）を行なう音場制御装置および音場制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、騒音に対して逆位相の制御音を与えることで騒音を打ち消す騒音制御技術が考案されている。例えば特許文献１は、周囲の騒音を検知し、騒音の量や質に応じて音源信号の音量や音質を自動調整して最適な受聴環境を提供する技術を開示している。
【０００３】
また、特許文献２は、音場において再生しようとする音源信号に加え、不必要な騒音がある場合、その騒音信号に応じて音源信号の周波数特性および音量を制御する技術を開示している。
【０００４】
さらに特許文献３は、スピーカからの放射音と騒音とから自動的に制御目標値を決定し、受聴点におけるマスキングに対して騒音量に追従しながら自然な補正を行なう技術を開示している。
【０００５】
これらの騒音制御技術は、車両に適用することで車室内における自動車のエンジン音やモータ音、ロードノイズの低減に利用することができる。
【０００６】
かかる車両用の騒音制御では、制御対象の騒音（エンジン音やモータ音、ロードノイズなど）を参照マイクなどで取得し、取得結果から制御音を生成してスピーカから出力することで目的の位置において制御音を騒音に干渉させ、騒音を低減・消滅させる。また、目的の位置にはエラーマイクを設置し、エラーマイクの集音結果を制御音にフィードバックして制御音を適応的に変化させている。
【０００７】
ここで、車両のスピーカは、ユーザによって取り外されたり、交換される可能性がある。音声出力可能な装置においてスピーカの接続状態を検知する技術としては、特許文献４が携帯端末装置に対するスピーカの非接続を検出して再生動作を停止する技術を開示している。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２２４１７１号公報
【特許文献２】特開２０００−１１４８９９号公報
【特許文献３】特開２００３−９２７６号公報
【特許文献４】特開２００６−３５２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
車室の騒音制御を行なう場合に使用するスピーカは、他の車載装置、例えばオーディオ装置やナビゲーション装置と共用することが望ましい。そして、ユーザがスピーカを取り外して交換する場合、主にオーディオの出力における音場をユーザの嗜好に合致させることを目的としており、騒音制御の動作については考慮されない場合が多い。
【００１０】
車両用の騒音制御では、車両の経年変化や窓の開閉、乗員の数や位置によって生じる空間の伝達特性の変化に対応するため、伝達特性データの書き換えや適応制御を行なう技術が考案されている。
【００１１】
しかしながら、スピーカの交換による経路特性の変化は、経年変化などとは比較できないほど大きく、伝達特性の変化に対応するための技術では吸収することが困難である。そのため、スピーカの取替えを行なった後に不快な雑音が音楽信号に重畳する可能性がある。
【００１２】
したがって、ユーザに騒音制御に関する十分な知識が無い場合、もともと意図したオーディオ環境の改善を実現することができないという問題が発生していた。
【００１３】
また、騒音制御に対する対策を施す場合でも、ユーザはスピーカ交換の際にアンプ部に内蔵される騒音制御装置の信号線を物理的に切断することで騒音制御を停止していた。しかし、騒音制御用の信号線を切断してしまうと、例えば車検時のディーラー持込時など、交換後のスピーカに合わせて騒音制御の特性を変更可能な状況になったとしても、騒音制御可能な状態に戻すまでに物理的な配線の接続からやり直さねばならないという問題が生じる。
【００１４】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解消し、課題を解決するためになされたものであり、スピーカが取り外された場合に、自動的に、かつ回路を物理的に破壊することなく音場制御機能を停止することのできる音場制御装置および音場制御方法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】
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる音場制御装置および音場制御方法は、特定空間内で出力する音声に対して当該特定空間の伝達特性に基づく騒音低減制御を施す際に、前記出力制御工程による制御結果をスピーカに伝送する伝送経路の接続状態を監視し、スピーカが取り外されたことを検知したならば、前記伝送経路の切断や出力制御の停止を行なう。
【００１６】
また、本発明を車両の騒音制御に用いる場合、車両に発生する騒音を検知して当該騒音を低減する騒音低減音をスピーカから再生し、車室内の所定位置に設けたエラーマイクによる集音結果を騒音低減音にフィードバックする構成において、騒音低減音をスピーカに伝送する伝送経路の接続状態を監視して、スピーカが取り外された場合に伝送経路を切断する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば音場制御装置および音場制御方法は、スピーカへの伝送経路の接続状態を監視し、スピーカが取り外されたことを検知した場合に伝送経路の切断や出力制御の停止を行なうので、ユーザがスピーカを取り外した際に、自動的に、かつ回路を物理的に破壊することなく音場制御機能を停止する音場制御装置および音場制御方法を得ることができるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明を車両の騒音制御に用いる場合には、ユーザがスピーカを取り外した際に、自動的に、かつ回路を物理的に破壊することなく騒音制御機能を選択的に停止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る音場制御装置および音場制御方法の好適な実施の形態である車両騒音制御装置について詳細に説明する。
【実施例】
【００２０】
まず図１を参照し、本発明の概念について説明する。同図に示したように、車両騒音制御装置１は、オーディオユニット２やナビゲーションユニット３など他の車載装置と同一のスピーカＳＰ１を共用している。
【００２１】
オーディオユニット２は、ＨＤＤやＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体からの読み出しやテレビやラジオの放送受信によって取得した音楽や映像などのコンテンツデータを再生出力するユニットであり、音声出力にスピーカＳＰ１を使用する。
【００２２】
また、ナビゲーションユニット３は、自車両の現在位置を特定し、走行経路の案内や周辺の施設や道路状態の通知などの情報提供を行なうユニットであり、音声出力による情報提供を行なう際にスピーカＳＰ１を使用する。
【００２３】
車両騒音制御装置１は、車両のエンジン音やモータ音、ロードノイズなどの騒音を録音し、この騒音を相殺する制御音を騒音制御回路１２によって作成する。そして、作成した制御音をスピーカＳＰ１から出力することで騒音の制御を行なう。
【００２４】
ここで、スピーカＳＰ１は、ユーザによって交換される場合がある。このような場合、ユーザは主にオーディオの出力における音場をユーザの嗜好に合致させることを目的としており、騒音制御の動作については考慮されない場合が多い。
【００２５】
騒音制御回路１２は、当初設置されていたスピーカを用いる場合の経路特性、すなわち制御音がスピーカから出力されて制御対象位置に至るまでの伝達特性を前提として設定が行なわれているため、スピーカ交換が行なわれると経路特性が大きく変化し、騒音制御の実施によって不快な雑音が音楽信号に重畳する可能性がある。
【００２６】
そこで、本発明では、騒音制御回路１２からスピーカＳＰ１に至る伝送経路にスイッチＳＷ１を設けるとともに取り外し検知部１１によってスピーカＳＰ１の接続状態を監視し、取り外し検知部１１がスピーカＳＰ１の取り外しを検知した場合にスイッチＳＷ１を切断して騒音制御機能を電気的に停止する。
【００２７】
このように、車両騒音制御装置１は、ユーザがスピーカ交換を行なうためにスピーカを取り外した場合に自動的に騒音制御を停止することができるので、経路特性の変化によって騒音制御音自体が騒音として再生されることを防ぐことができる。
【００２８】
この時、オーディオユニット２など他の車載装置とスピーカＳＰ１との接続は維持されるので、ユーザは任意のスピーカを用いて所望の音場を得ることができる。
【００２９】
さらに、ディーラーなどで騒音制御の特性を変更可能な状況になった場合には、スイッチＳＷ１をオン状態に切り替えることで簡易に騒音制御機能を使用可能な状態に戻すことができる。
【００３０】
図２は、本発明の実施例である車両騒音制御装置１の概要構成を示す概要構成図である。車両騒音制御装置１は、取り外し検知部１１、騒音制御回路１２、参照マイクＭ１、スイッチＳＷ１、スピーカＳＰ１、エラーマイクＭ２を有する。
【００３１】
また、騒音制御回路１２は、適応フィルタＦ１１、ＬＭＳ演算部Ｆ１２、Ｆｘ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ）フィルタＦ１３によって構成される。
【００３２】
この車両騒音制御装置１では、参照マイクＭ１が騒音源（例えばエンジン）から発生する音を取得し、適応フィルタＦ１１およびＦｘフィルタＦ１３に入力する。
【００３３】
適応フィルタＦ１１は、参照マイクＭ１からの入力に対してフィルタ係数を畳み込んで制御音を生成し、スイッチＳＷ１およびスピーカＳＰ１を介して車室内で再生する。ここで、スピーカＳＰ１およびエラーマイクＭ２は、図３に示す様に車室内に設置されている。
【００３４】
特に、エラーマイクＭ２は同図に示すようにシートＳｔ１のヘッドレスト近傍、すなわち乗員の耳の近傍に設置されており、集音結果をＬＭＳ演算部Ｆ１２に入力する。
【００３５】
ＦｘフィルタＦ１３は、誤差経路を補償する騒音制御のためのフィルタ係数を格納しており、参照マイクＭ１からの入力に対して格納したフィルタ係数による処理を施してＬＭＳ演算部Ｆ１２に入力する。ＦｘフィルタＦ１３のフィルタ係数は、スピーカＳＰ１からエラーマイクＭ２までの空間伝達特性に対応した値であり、この値は予め設定しておく。
【００３６】
ＬＭＳ演算部Ｆ１２は、ＦｘフィルタＦ１３およびエラーマイクＭ２の入力を受けて最小二乗法を用い、エラーマイクＭ２からの入力が最小となるように適応フィルタＦ１１のフィルタ係数を更新する。
【００３７】
取り外し検知部１１は、スピーカＳＰ１の接続状態を監視し、スピーカＳＰ１の取り外しを検知した場合にスイッチＳＷ１を切断する処理を行なう。具体的には、取り外し検知部１１は、図４に示すように、伝送経路に含まれる複数の配線間の抵抗値を監視し、抵抗値が所定値以上となった場合にスピーカＳＰ１が取り外されたと判定する。なお、スピーカＳＰ１が取り外された状態では、配線間は開放され、抵抗値は無限大となるので、取り外し検知部１１が判定に使用する閾値は十分大きい値とすることが望ましい。
【００３８】
この取り外し検知部１１の動作について図５を参照してさらに説明する。同図に示したように、取り外し検知部１１は、スピーカＳＰ１の接続配線間における抵抗値が無限大となったことを検知した場合に、スイッチＳＷ１をオフ制御する。
【００３９】
このオフ制御によって、以降、新たにスピーカが接続され、配線間の抵抗値が所定値未満となってもスイッチＳＷ１はオフ状態のままとなり、騒音制御のための制御音がスピーカＳＰ１から出力されることは無い。
【００４０】
そして、ディーラーなどで騒音制御回路１２のフィルタ係数（例えば図２に示したＦｘフィルタＦ１３の係数）がその時点でのスピーカに合わせて再設定された場合、取り外し検知部１１は、その通知を受けてスイッチＳＷ１をオン制御し、騒音制御機能を使用可能な状態に復帰させる。
【００４１】
なお、ここではスイッチのオン制御についても取り外し検知部１１が実行する場合を例に説明をおこなったが、取り外し検知部１１はスイッチオフ動作のみを担当し、スイッチオン動作はスイッチＳｗ１の直接的な操作で行なうようにしてもよい。
【００４２】
以上説明してきたように、本実施例にかかる車両騒音制御装置１は、スピーカＳＰ１との配線の抵抗値を監視し、抵抗値が所定値以上となった場合にスイッチＳＷ１をオフ制御してスピーカＳＰ１との接続とを切断するので、ユーザがスピーカ交換を行なうためにスピーカを取り外した場合に自動的に騒音制御を停止することができる。
【００４３】
なお、本実施例はあくまで一例であって本発明を限定するものではなく、本発明は請求項に記載した記述的思想の範囲内において適宜変形して実施することかできるものである。
【００４４】
たとえば、本実施例では車両の騒音制御に本発明を適用する場合を例に説明を行なったが、本発明は音場を制御する音場制御装置に広く適用可能である。図６は、音場制御装置に本発明を適用する場合の構成例を説明する説明図である。
【００４５】
同図に示した音場制御装置４は、スピーカＳＰ２と接続され、その内部に音声出力要求受信部４１、音場特性格納部４２、取り外し検知部４３を有する。
【００４６】
音声出力要求受信部４１は、外部の装置から出力すべき音声データを受信する。また、音場特性格納部４２は、音声データに対して施す処理内容を音場特性として格納しており、スイッチＳＷ２がオン状態であれば音声出力要求受信部４１が受信した音声データに対して音場特性格納部４２が格納した処理内容を重畳することで、音声データに所定の音場特性が付加されてスピーカＳＰ２から出力される。
【００４７】
取り外し検知部４３は、スピーカＳＰ２との配線の抵抗値を監視しており、抵抗値が所定値以上となった場合にスイッチＳＷ２をオフ制御する。この結果、音声出力要求受信部４１が受信した音声出力データは、音場特性の付加を受けることなく、そのままスピーカＳＰ２から出力される。
【００４８】
このように、本発明は、車両用の騒音制御に限定されず、スピーカの交換によって設定を変更する必要がある音場制御装置に広く適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように、本発明にかかる音場制御装置および音場制御方法は、スピーカ交換による特性変化への自動対応に有効であり、特に車載用の騒音制御での利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の概念について説明する説明図である。
【図２】本発明の実施例にかかる車両騒音制御装置の概要構成を示す概要構成図である。
【図３】スピーカとエラーマイクの配置について説明する説明図である。
【図４】スピーカ取り外しの検知について説明する説明図である。
【図５】伝送経路のスイッチ制御について説明する説明図である。
【図６】本発明の変形例について説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１車両騒音制御装置
２    オーディオユニット
３    ナビゲーションユニット
４    音場制御装置
１１，４３取り外し検知部
１２    騒音制御回路
４１    音声出力要求受信部
４２    音場特性格納部
Ｍ１    参照マイク
Ｍ２    エラーマイク
Ｆ１１  適応フィルタ
Ｆ１２  ＬＭＳ演算部
Ｆ１３  Ｆｘフィルタ
ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチ
ＳＰ１，ＳＰ２  スピーカ
【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６】
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