(57)【要約】【課題】  ＥＱ係数の組をダウンロードすることなく、オーディオシステムのための単一モデルの等化特性をカスタム化できるようにすること。【解決手段】  複数の音響的にユニークな車両環境のいずれかにマルチチャンネルオーディオシステムを設置できる。ソースオーディオ信号を処理するためのデジタル信号処理システムがオーディオトランスジューサに送るべき複数のオーディオ出力信号を発生する。この場合、デジタル信号処理システムはマルチチャンネル等化フィルタを含む。複数の等化特性の組を等化係数メモリが記憶しており、各等化特性の組は車両環境のそれぞれの１つに対応している。車両環境識別信号に応答してコントローラが等化特性の組の選択された１つをマルチチャンネル等化フィルタへ送るようになっている。【選択図】      図４
2004192793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響的にユニークな複数の車両環境のいずれかに設置するためのマルチチャンネルオーディオシステムにおいて、
マルチチャンネル等化（エコライゼイーション）フィルタを含み、ソースオーディオ信号を処理し、オーディオトランスジューサへ送るべき複数のオーディオ出力信号を発生するためのデジタル信号処理システムと、
各々が前記車両環境のそれぞれの１つに対応する複数の等化特性の組を記憶する等化係数メモリと、
車両環境識別信号に応答し、前記等化特性の組のうちの選択された１つを前記マルチチャンネル等化フィルタへ送るためのコントローラと、を有することを特徴とするマルチチャンネルオーディオシステム。
【請求項２】
ユニークな複数の車両環境内において単一モデルの自動車用オーディオシステムを作動させるための方法において、
等化係数のそれぞれの組を決定する工程を備え、前記等化係数のそれぞれの組が前記単一モデルのオーディオシステム内の等化フィルタにロードされるときに、前記単一モデルのオーディオシステムが前記等化係数の組によって前記ユニークな複数の車両環境の各々でそれぞれの等化されたオーディオの再生を行うようになっており、
複数の前記単一モデルのオーディオシステムを製造する工程を備え、前記製造されたオーディオシステムの各々が内部に記憶された等化係数の前記それぞれの組の各々を有し、
前記ユニークな車両環境のうちの１つを有する前記特定の車両内に前記製造されたオーディオシステムのうちの特定の１つを設置する工程と、
前記特定の車両に対応する等化係数の前記それぞれの組のうちの特定の１つを識別するためのポインタを前記製造されたオーディオシステムのうちの前記特定の１つに設定する工程と、
前記特定のオーディオシステムがオンにされるたびに、前記ポインタによって識別された等化係数の前記それぞれの組のうちの前記特定の１つを前記等化フィルタへ転送する工程と、を有することを特徴とする方法。
【請求項３】
前記ユニークな環境が複数の標準的な生産車両モデルを含む請求項２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には自動車用マルチメディアシステムに関し、より詳細には、種々の車両モデルおよびインテリア音響環境のためにカスタム化された音響周波数応答特性の等化（エコライゼイション）を行うことに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんど全ての自動車（すなわち乗用車およびトラック）はラジオまたはある種のマルチメディアオーディオシステムを搭載している。しかしながら、車両のインテリアは理想的な音響環境からほど遠いものである。インテリアの空間は比較的狭く、インテリア空間の形状は不規則であり、インテリア内の反射表面および障害物は音響特性を有し、スピーカーを取り付けるために利用できる位置は最適であるとは言えないので、聴取位置（例えば運転席）で聴く再生音の周波数応答特性は歪むことになる。
【０００３】
等化技術は公知の技術であり、この技術では再生された音響特性を補償し、周波数スペクトルをより望ましいものとするために、個々の各オーディオチャンネルの周波数応答および／または遅延時間を変更している。望ましいスペクトルは必ずしもフラットではない。多くの自動車への応用例では、道路およびエンジンのノイズをマスクするように、バス周波数での利得を比較的大きく（すなわちバスブースト）することが望ましい。等化方法は車両の音響環境により、所望するスペクトル曲線より上に過剰に強調されたオーディオ周波数を下げている。
【０００４】
一般にデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）内に実装された等化フィルタを使うことにより、聴取者が聴くスペクトル応答特性の形状を変えている。特定フィルタの周波数−利得曲線はマルチタップの、再帰性デジタルフィルタ構造体、例えば有限インパルス応答（ＦＩＲ）または無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタで使用されるフィルタ係数の組によって決定される。
【０００５】
フィルタ係数の組を調整することにより、等化フィルタを異なる車両のインテリアに適応させることができることが知られている。米国特許第5,617,480号に示されているように、サウンド実験室において特定の車両モデルまたはテスト車両を使った特定の車両環境に対して一組の係数を決定でき、この結果得られた等化パラメータをセーブし、次にテスト車両の同じ車両環境内に搭載すべきオーディオシステムのメモリ内にこれらパラメータをプログラムすることができる。
【０００６】
単一車両環境内で使用すべきオーディオシステムの基本設計の一部として予め等化フィルタを設計できるが、この設計を行うには自動車メーカーは異なるオーディオシステムの最終製品を維持しなければならない（すなわち各最終製品は別個の自動車モデルおよびインテリア構成内に設置される）。米国特許第5,617,480号が教示する別の例では、電気的にプログラム可能なメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）を設けるようにオーディオシステムを設計し、車両組立工場で車両内にオーディオシステムを設置するときに、このメモリに等化フィルタの係数をダウンロードすることができる。従って、システムの作動中に等化フィルタによって実際に使用される係数を保持するのに、ある量のフィールドプログラマブルメモリを別にセットしておく。予め多数のオーディオシステムを製造し、次にテスト車両のためにサウンド試験室において車両環境の特徴を測定した後に（すなわちフィルタ係数の適当な組をオーディオシステムにダウンロードできるよう）、任意の車両環境内に予め製造したオーディオシステムの１つを設置することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
多くの異なるモデルの車両および／または１つの車両の異なるインテリア構成を製造する車両組立工場においてフィルタ係数をプログラムするには、組立工場はダウンロードするための別々の電子ファイルだけでなく、ダウンロードを行うための機器および手順（これらはブレークダウンまたはエラーを受ける）も維持しなければならない。同じ車両モデルの異なる構成、例えば異なる内装材料（例えば布、ビニールまたはレザー（皮革）、車体スタイル（例えば２ドア、３ドア、４ドアおよび５ドア）、ドライブ構造（例えば左ハンドル車または右ハンドル車）およびスピーカー構造（例えばサブウーハを有するか、またはサブウーハを有しない構造）に対して、一般に異なる等化曲線が必要である。この結果、１）（同一の外観を有することさえもある）多数の異なるオーディオシステムを供給し、棚卸し、管理すること、または２）多数の等化（ＥＱ）係数の組を維持することおよび誤りを生じることなくすべての係数をダウンロードすることが複雑となる。このことは製造の見地から望ましいことではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、オーディオシステム内に多数の異なる車両モデルおよび／または各モデルのインテリア構造のためのＥＱ係数の組が記憶される。車両モデル、トリム材料、車体スタイルおよび／または車両インテリア環境の他の識別子に基づき、記憶された係数の組のうちの適当な１つを選択するための手動または自動機構が提供される。
本発明の１つの特徴によれば、音響的にユニークな複数の車両環境のいずれかに設置するための、マルチチャンネルオーディオシステムが提供される。ソースオーディオ信号を処理するためのデジタル信号処理システムがオーディオトランスジューサに結合すべき複数のオーディオ出力信号を発生する。この場合、デジタル信号処理システムはマルチチャンネル等化フィルタを含む。等化係数メモリは複数の等化特性の組を記憶しており、各等化特性の組は車両環境のそれぞれの１つに対応している。車両環境識別信号に応答し、等化特性の組のうちの選択された１つをコントローラがマルチチャンネル等化フィルタへ送るようになっている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明には車両組立工場でＥＱ係数の組をダウンロードすることなく、等化をカスタム化できる、オーディオシステムのための単一モデル、すなわち最終製品を提供できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に図１を参照すると、車両１０はマルチチャンネルオーディオシステムが内部で作動する音響車両環境を提供するインテリア空間１１を有する。このオーディオシステムは複数のスピーカー１３に接続された所定のモデルまたは主要ユニットすなわちヘッドユニット１２を含む。ヘッドユニットを車両モデル／構造に取り付けたときに使用すべき一組のＥＱ係数を決定するのに、試験室で特定の車両モデルおよびインテリア構造の初期製造ユニット、すなわちプロトタイプのユニットに対して試験が行われる。この試験のためにインテリア空間１１内に配備されたヘッドユニット１２またはマイクロフォン１５のバンクにテストコントローラ１４が接続される。スピーカー１３を通して再生するために、ヘッドユニット１２にオーディオ試験信号（例えばピークノイズ）が送られ、マイクロフォン１５はインテリア空間１１内の所定位置で上記再生の結果生じるサウンドを検出し、このマイク信号は発生中の周波数のスペクトルを決定するために分析される。所望するスペクトル曲線がマイクロフォン１５によって検出されるまで、ヘッドユニット１２内の等化フィルタの係数が繰り返し調整される。目標となる車両モデル／構造と共に使用するようになっている一般的な製造オーディオシステムに後に実装するための望ましい等化特性を発生させるための係数の最小の組が記憶される。
【００１１】
構造が異なれば、車両環境の音響挙動に対する効果を劇的に異なることがあるので、１つの車両モデルのいくつかの構造に対して図１に示される特性測定方法を実施しなければならないことがある。より詳細には、内装表面の材料（例えば布、ビニールまたはレザーシート）、（例えばドアおよび／またはハッチバックドアの数によって決定されるような車体のスタイル、およびスピーカーの構造（例えば１つの車両モデルが２つ以上のスピーカー構造を利用できるときには、スピーカーの数およびタイプ）が変わると、いずれも異なる等化係数の組を必要とする音響的な差異が生じる。更に、等化は一般にドライバーの聴取位置に対して最適にされるので、車両のドライブ側（すなわちハンドル１６が設置されている車両の側面）を考慮することができる。特定の車両モデル／インテリア構造に対する試験のために、試験コントローラ２０から対応するＥＱ係数の組が出力される。
【００１２】
図２の表に示されるように、ユニークな等化係数の組を音響的に必要とする複数の車両およびそれらの対応するインテリア構造は、適当な係数の組のオーディオシステムメモリ内の位置を識別するそれぞれのポインタの値とが相関化される。表の各欄はユニークな音響環境を生じさせ、これらを識別する車両構造の要素を示す。どの聴取位置に対して音場を最適化するかを決定するのに（双方において特定のモデルを入手できる場合）、右側ハンドル車であるか左側ハンドル車であるかが重要である。ドアの数は車体スタイルを決定し、各車体スタイルは一般に異なる形状のインテリア空間および／またはスピーカー位置を有する。内装材料、例えば布、レザーまたはビニールは異なる音の反射を生じさせ、異なるトリム材料を有する特定のモデルが入手できる場合、異なるＥＱ係数の組が必要となる。任意のスピーカー構造（例えばオプションのサブウーハ）を有する車両を製造する場合、対応するＥＱ係数の組を設けなければならない。
【００１３】
表の最後の欄にリストされているポインタの値またはインデックスの値によって、それぞれの各モデル／構造に対するＥＱ係数の組が識別される。オーディオシステムのモデルを車両のモデル／構造のうちの１つに設置する際に、どの係数の組（すなわちポインタの値）を選択すべきかを決定するのに、車両組立責任者によって表内の情報を使用できる。
【００１４】
図３はオーディオシステムのメインユニット１８の正式な製造ユニットを示す。オーディオシステムの作動をメインコントローラ２０（例えばプログラマブルマイクロコントローラ）がコーディネートし、このコントローラはデータアレイ内に複数のＥＱ係数の組を記憶するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２１を含む。オーディオシステムをオンにすると、ＥＱ係数の組が選択され、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２３内のＥＱフィルタ２２に転送される。オーディオソース２４（例えばラジオチューナー、ＣＤプレイヤー、ＭＰ３プレイヤーまたはカセットテーププレイヤー）からのオーディオ信号がＤＳＰ２３によって処理される。アナログソースに対してはアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ（図示せず）が使用され、オーディオ信号をＤＳＰ２３へ送るようになっている。ＤＳＰ２３のオーディオ処理に際し、フィルタ２２におけるオーディオ信号の等化が含まれる。この結果生じる等化されたオーディオ信号はデジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ２５によってアナログ信号へ変換され、オーディオスピーカー（図示せず）へ送られる。
【００１５】
車両環境識別信号２７（すなわち適当なＥＱ係数の組に対するポインタ）は、不揮発性のプログラマブル（すなわち再書き込み可能な）メモリ２６へ記憶される。このメモリは電気的に消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）から構成できる。メモリ２６はコントローラ２０の内部に設けてもよいし、また別個の部品でもよい。
【００１６】
ポインタの値を手動で設定するために、例えばメインユニット１８の正面制御パネル３０にある制御装置を使ってオーディオシステムと相互対話することができる。パネル３０はオンオフ式のボリューム制御ノブ３１と、情報ディスプレイ３２と制御ボタン３３とを含む。好ましい実施形態では、所定の時間（例えば２秒）の間、一対の制御ボタン３３を押すことによりアクセスされる隠れメニューを表示するように、メインコントローラ２０がプログラムされている。この隠されたメニューでは利用できるポインタの値がディスプレイされる。所定の制御ダイアル（例えばラジオの同調のための同調用上下移動スイッチ）を使ってユーザーはポインタの値のリストをスクロールし、制御ボタン３３のうちの別の１つを使って選択を表示する。コントローラ２０はＥＥＰＲＯＭ２６内に表示されたポインタの値を記憶しており、ディスプレイ３２の正常な動作に戻るようになっている。一部の現在製造されているオーディオシステム内に既に設けられた自動テスト方法内に隠れメニューを実装させることができる。
【００１７】
メインコントローラ２０内のマルチプレックスバスインターフェースと本体モジュール３６および／またはダイレクトマルチプレックスポート３７とを相互に接続するマルチプレックスバス３５を介して、ポインタの値をセットしてもよい。
【００１８】
所望するポインタの値またはメインコントローラ２０によってポインタの値に相関化できる情報のいずれかを含むマルチプレックスメッセージをメインコントローラ２０へ送ることができる。例えば本体モジュール３６を内装材料、車体スタイルおよびオーディオシステムが設置されている車両のドライブ構造に関する情報を記憶しているマルチプレックスバス３５で通信するドライバーのドアモジュールまたはその他の従来モジュールとすることができる。オーディオシステムが新たにメインバッテリー電源に接続されるたびに、オーディオシステムが初期化工程を通過する際に、オーディオシステムは（オーディオシステムがスピーカー構造自身を検出しながら）マルチプレックスメッセージを介し、本体モジュール３６からの情報をリクエストする。メインコントローラ２０は図２の表の記憶されたバージョンを含み、このメインコントローラはマルチプレックス情報と表とを比較し、適当なＥＱ係数の組に対応するポインタの値を決定し、これを記憶する。
【００１９】
オーディオシステムが別のモジュールからの情報をリクエストする代わりに、外部マルチプレックスポート３７（例えばこのポートは従来は車両診断およびプログラミングのために使用されている）を介し、自動的または手動のいずれかでリクエストがなくても情報を送ることができる。例えば車両組立工場におけるライン終了検査中にポインタの値のこのようなプログラムを行うことができる。再びオーディオシステムへ送られた情報はポインタの値自身または車両モデル、ドライブ構造、トリム、車体スタイルおよび／またはスピーカー構造に関する車両環境を定める情報を含むことができる。マルチプレックス通信において、車両環境情報を使用することにより、車両組立工場へポインタの値の情報を提供しなくてもよいようになり、よって工場の物流を簡略化できる。
【００２０】
図４には本発明の好ましい方法が示されている。ステップ４０では、マルチメディアオーディオシステムのハードウェアおよび作動ソフトウェアが設計される。この設計は異なる等化曲線を提供するように、異なる係数の組を取り込む等化フィルタを含む。設計のＲＯＭコード条件は複数のＥＱ係数の組を永久的に保持するためのメモリ空間を保留することを含む。ステップ４１ではオーディオシステムを取り付けることができる複数の目標車両をサウンド試験室で分析する。この分析は初期の製造車両またはプロトタイプ車両およびできるだけ最終製品状態に近い試験目標車両に設置されるプロトタイプのオーディオシステムを使用する。各車両環境を等化し、対応するＥＱ係数の組を決定する。
【００２１】
ステップ４２ではすべての目標車両環境からのＥＱ係数の組のすべてを、保留されたメモリスペース内のオーディオシステムのマイクロコントローラのＲＯＭコードに加える。製造のためのオーディオシステムが最初にレリースされた後で、ソフトウェアの更新によりオーディオシステムのその後製造されたユニットへ追加ＥＱ係数の組を加えることができる。
【００２２】
ステップ４３では、メモリにＥＱ係数の組のすべてを含む単一モデルのオーディオシステムを大量生産し、車両組立工場へ配送する。ステップ４４で目標車両内にオーディオシステムの１ユニットを設置する。
【００２３】
ステップ４５では、目標車両の車両環境に対応する適当なポインタ（すなわち車両環境識別信号）を決定する。ステップ４６では個々の各目標車両内のオーディオシステムのフィールドプログラマブルメモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）にポインタが設定される。上記のように、このポインタの設定は制御パネルから手動で行うこともできるし、またマルチプレックス接続を通して行うこともできる。マルチプレックスバスを通して実行する場合でも、オーディオシステムのサービスを容易にするように、オーディオシステムの制御パネルを使ってポインタの値を選択する能力を維持しなければならない。更に特殊な用途のために、１つの車両環境に対して２つ以上の等化曲線を構成することもできる。
【００２４】
別の実施形態では、オーディオシステムは特定の目標車両の代わりに所定の包括的車両環境（例えばピックアップトラック、小型セダンなど）に近似するＥＱ係数の組をオーディオシステムが含み、よってサウンド試験室で特性が測定されていない車両に設置する場合にオーディオシステムが妥当な性能を発揮できるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】特定の車両のインテリア環境で作動するオーディオシステムのためのＥＱ係数の組の特徴を定めるための試験／計測システム。
【図２】単一モデルのオーディオシステムを構成できる、音響的にユニークな車両環境を示す表である。
【図３】本発明に係わるオーディオシステムおよび車両マルチプレックスシステムを示すブロック図である。
【図４】本発明の好ましい方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２６】
１０    車両
１１    インテリア空間
１２    ヘッドユニット
１３    スピーカー
１４    試験コントローラ
１５    マイクロフォン
２０    メインコントローラ
２１    メモリ
２２    ＥＱフィルタ
２３    デジタル信号プロセッサ
２４    オーディオソース
２５    デジタル−アンログコンバータ
２６    メモリ
２７    車両環境識別信号
３０    正面制御パネル
３１    制御ダイヤル
３２    情報ディスプレイ
３３    制御ボタン
３５    マルチプレックスバス
３６    本体モジュール
３７    マルチプレックスポート
【図１】
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【図２】
2004192793.tif 000004
【図３】
2004192793.tif 000005
【図４】
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