(57)【要約】【課題】  自動車のアンビエントノイズを補償すること。【解決手段】  自動車オーディオコントローラ１０２は、自動車に結合され、自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサー１０８と、振動信号を受信するように振動センサー１０８に結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源１０４もしくは１０６に結合されたダイナミックフィルター１１８とを備えている。ダイナミックフィルター１１８は、オーディオ信号と振動信号との関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオコントローラであって、
自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、
該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合されたダイナミックフィルターと
を備え、
該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号との関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、自動車オーディオコントローラ。
【請求項２】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備えた、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項３】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたＡ／Ｄ変換器であって、前記振動信号をディジタル振動信号に変換するＡ／Ｄ変換器を更に備えた、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項４】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合された振動フィルターを更に備え、
前記振動フィルターは、前記振動信号を変化させる、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項５】
前記振動フィルターは、
約１００Ｈｚと約１ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備えた、請求項４に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項６】
前記振動フィルターは、
約２ｋＨｚと約２０ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備えた、請求項４に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項７】
前記振動フィルターは、
約２Ｈｚと約２０Ｈｚとの間の遮断周波数を有するハイパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるハイパスフィルターを備えた、請求項４に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項８】
前記振動フィルターは、
ノッチフィルターを備えた、請求項４に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項９】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたパワー推定器を更に備え、
該パワー推定器は、前記振動信号を受信し、前記振動信号を前記振動センサーによって検出された前記振動レベルを表すパワー値に変換する、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１０】
前記パワー値は、正規化される、請求項９に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１１】
前記パワー推定器は、前記振動信号を時間で積分することによって前記振動信号をパワー値に変換する、請求項９に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１２】
前記パワー推定器は、前記振動信号の二乗を時間で積分することによって前記振動信号をパワー値に変換する、請求項９に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１３】
前記パワー推定器は、前記振動信号を前記パワー値の時間に対する変化を制限するパワー値に変換する、請求項９に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１４】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて、オーディオ信号のゲイン値を増加させることにより前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１５】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルが増加するにつれてオーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項１に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１６】
オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオ自動車オーディオコントローラであって、
自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、
該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合され、速度信号を受信するように速度センサーに結合されたダイナミックフィルターと
を備え、
該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号と該速度信号との関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、自動車オーディオコントローラ。
【請求項１７】
前記速度センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたＡ／Ｄ変換器を更に備えた、請求項１６に記載のラウドスピーカーシステム。
【請求項１８】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて、オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項１６に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項１９】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号の関数としてオーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項１８に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２０】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項１６に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２１】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号のレベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２０に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２２】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合された振動フィルターを更に備え、該振動フィルターは前記振動信号を変化させる、請求項１６に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２３】
前記振動フィルターは、
約１００Ｈｚと約１ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備える、請求項２２に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２４】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備える、請求項１６に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２５】
オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオ自動車オーディオコントローラであって、
自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、
該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合され、速度信号を受信するように速度センサーに結合され、音量制御信号を受信するように音量制御器に結合されたダイナミックフィルターと
を備え、
該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号と該速度信号と該音量制御信号の関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、自動車オーディオコントローラ。
【請求項２６】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２７】
前記ダイナミックフィルターは、
前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、
前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記オーディオ信号から直接的に前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２８】
前記ダイナミックフィルターは、
前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて第１ファクターによる前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、
前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて第２ファクターによる前記オーディオ信号の該ゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項２９】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号の関数として、前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項３０】
前記ダイナミックフィルターは、
前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記速度信号の関数として前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、
前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記オーディオ信号から直接的に前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項３１】
前記ダイナミックフィルターは、
前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記速度信号の関数として第１ファクターによる前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、
前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記速度信号の関数として第２ファクターによる前記オーディオ信号のゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項３２】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備えた、請求項２５に記載の自動車オーディオコントローラ。
【請求項３３】
自動車サウンドシステムにおいて周囲のノイズ（ａｍｂｉｅｎｔ  ｎｏｉｓｅ）を補償する方法であって、
オーディオ源からオーディオ信号を受信することと、
振動センサーを用いて自動車の振動レベルを検出することと、
該オーディオ信号と該振動レベルとの関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成することと
を包含する、方法。
【請求項３４】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のより低い周波数レベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のより高い周波数レベルを増加させること  
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記振動レベルの平均が時間の経過とともに増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記振動レベルの平方二乗平均（ＲＭＳ）値が増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
速度センサーから速度信号を受信することを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記速度信号が増加するにつれて前記オーディオ信号のより高い周波数レベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
速度センサーから速度信号を受信することを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
前記速度信号が増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４１】
音量制御器から音量制御信号を受信することを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
該音量制御信号が増加するにつれてオーディオ信号のレベルを増加させること
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４２】
音量制御器から音量制御信号を受信することを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
該音量制御信号がしきい値レベルより下の場合、前記振動レベルに基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、
該音量制御信号がしきい値レベルより上の場合、前記振動レベルに基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４３】
音量制御器から音量制御信号を受信することと、速度センサーから速度信号を受信することとを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下の場合、前記速度信号に基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、
該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより上の場合、前記速度信号に基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
音量制御器から音量制御信号を受信することと、速度センサーから速度信号を受信することとを更に包含し、
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、
該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下の場合、該速度信号と前記振動レベルとに基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、
該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより上の場合、該速度信号と前記振動レベルとに基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと
を包含する、請求項３３に記載の方法。
【請求項４５】
オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオコントローラであって、
自動車に結合された振動検出手段であって、該自動車の振動レベルを表す振動信号を生成する振動検出手段と、
該振動センサーとオーディオ源とに結合されたフィルター手段であって、該振動信号とオーディオ信号とを受信し、該オーディオ信号と該振動信号との関数としてフィルター済みのオーディオ信号を生成するフィルター手段と
を備えた、自動車オーディオコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のサウンドシステムに関する。より詳細には、本発明は、自動車の振動レベルに従って再生されたオーディオ信号のゲインとトーン特性とをダイナミックに調整することができるサウンドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
オーディオ再生システムによって生成される音楽、スピーチなどのオーディオ信号による聴覚信号に対する人間の知覚は、周囲のノイズ（アンビエントノイズ；ａｍｂｉｅｎｔ  ｎｏｉｓｅ）の存在により影響を受ける。したがって、自動車の内部のようにノイズの多い環境で動作するように設計されているオーディオ再生システムは、しばしば、ノイズによって生じるオーディオ信号の知覚される劣化を補償することを試みる構成要素を含む。
【０００３】
例えば、エンジンによってまたはタイヤと路面との相互作用によって生じる自動車のアンビエントノイズは、帯域は限られていてはいないが、通常ほぼ２００Ｈｚより下の強い成分を有する。この低周波アンビエントノイズは、自動車オーディオ再生システムに問題を引き起こす。第１に、一般に「見かけの音量」と呼ばれる、聴取者によって知覚される信号の音量は、ノイズの関数であり、それ故、ノイズが増加するにつれて見かけの音量は減少する。聴取者は、見かけの音量を一定のレベルに維持することを望むが、これは困難である。なぜなら、例えば、道路条件の変化、および／または、自動車の速度の変化などの原因のために、アンビエントノイズは自動車においてダイナミックに変化するからである。この問題は、しばしば「見かけの音量問題」と呼ばれる。
【０００４】
見かけの音量問題を補償する１つの方法は、「ノイズだけの方法」（ｎｏｉｓｅ−ｏｎｌｙ−ｍｅｔｈｏｄ）と呼ばれる。この方法は、アンビエントノイズの関数として、信号のゲインを増加させることを含む。この方法は、ノイズによってソフトパッセージが押しつぶされることを防止する。しかしながら、この方法は不利かもしれない。なぜならユーザーによってセットされた音量レベルに関わり無くゲインを変化させ、非常に高音量レベルにおいてさえもノイズが増加するのに応答してゲインを増加させるからである。これらの増加は、聴取者に取って苦痛になるほど大きく、オーディオ再生装置にとって有害で、または両方にとって有害である信号を生成する結果になるかもしれない。
【０００５】
自動車において、アンビエントノイズは低周波数域に集中するので、信号はより高い周波数範囲におけるよりも、より低い周波数範囲においてマスクされる。このことは、信号から所望のトーンを失わせる。この問題は、しばしば「平坦でないマスキング問題」と呼ばれる。
【０００６】
一般に、見かけの音量問題か平坦でないマスキング問題を補償するように設計されているシステムは、アンビエントノイズのレベルを推定するいくつかの方法を含む。ある自動車オーディオ再生システムは、アンビエントノイズを測定するために自動車の乗客室内に設置したマイクを使用する。しかしながら、乗客室内のマイクの使用は、いくつかの不利な点を有する可能性がある。マイクは一般にオーディオ再生システムによって生成される信号を含む自動車内の全ての音響に対し敏感なので、ノイズを代表する信号を生成するためにマイクによって生成された信号にフィルターをかけることが必要かもしれない。
【０００７】
マイク出力信号にフィルターをかける１つの方法は、再生されたオーディオ信号が集中するかもしれないより高い周波数を取り除くローパスフィルターの使用を含む。しかしながら、この方法は、より高い周波数を含んでいるかもしれない実際のマスキングノイズよりむしろサブオーディオ（ｓｕｂ−ａｕｄｉｏ）低周波ノイズだけを代表する信号を生成するかもしれない。マイクロフォン信号にフィルターをかける他の方法は、ノイズを代表する信号を得るためにマイクロフォン信号から再生されたオーディオ信号を減ずることである。この方法はオーディオ再生システムのスピーカーからマイクまでの変換関数を含むので、不利かもしれない。変換関数は、決定するのが困難である上に、例えば自動車の乗客数が変わると共に、ダイナッミックに変動しうる。加えて、自動車の乗客室でマイクを使用することは、乗客の話に応答して信号の増加を引き起こすかもしれない。その結果、オーディオ再生システムは、会話を「おいだす」ことを試みるかもしれない。
【０００８】
自動車のアンビエントノイズを補償するために、センサーおよびディジタル信号処理装置の複合システムを実施している他の方法も使われてきた。これらの複合システムの多くは、大量生産される自動車に使用されるには、経済的に採算が合わない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの従来のシステムのいずれも、経済的に現実的で満足なサウンディングの解決を提供しない。それゆえに、満足なサウンディングおよび自動車のアンビエントノイズを補償する経済的な自動車サウンドシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
自動車オーディオコントローラは、オーディオ音源からのオーディオ信号を受信し、自動車内のアンビエントノイズを補償するためにフィルター済みのオーディオ信号を提供するために設けられている。オーディオコントローラは、自動車内の振動を表す振動信号を生成する振動センサーを有しうる。オーディオコントローラのダイナミックフィルターは振動信号およびオーディオ信号を受信し、振動信号に基づいてオーディオ信号のゲインレベルおよび／またはトーンを変化させることにより、フィルター済みのオーディオ信号を生成することができる。例えば、ダイナミックフィルターは、振動信号が増加するにつれてオーディオ信号のゲインレベルを増加させることにより、フィルター済みのオーディオ信号を生成することができる。
【００１１】
オーディオコントローラはまた、速度信号を受信し、速度信号に基づいてオーディオ信号のゲインレベルおよび／またはトーンを変化させることにより、フィルター済みのオーディオ信号を生成することができる。例えば、ダイナミックフィルターは、速度信号が増加するにつれてオーディオ信号のゲインレベルを増加させることにより、フィルター済みのオーディオ信号を生成することができる。オーディオコントローラはまた、音量制御信号を受信することができる。音量制御信号は、ダイナミックフィルターが振動および／または速度信号の関数としてオーディオ信号を変化させる方法に影響を及ぼしうる。例えば、音量制御信号が低い場合には、ダイナミックフィルターは、フィルター済みのオーディオ信号を生成するために、速度信号および／または振動信号が増加するにつれて第１ファクターによってオーディオ信号のゲインレベルを増加させてもよい。しかしながら、音量制御信号が高い場合には、ダイナミックフィルターは、フィルター済みのオーディオ信号を生成するために、速度信号および／または振動信号が増加するにつれて第２ファクターによってオーディオ信号のゲインレベルを増加させてもよいし、全く何もしなくてもよい。
【００１２】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図および詳細な説明を精査すれば当業者には明らかであり、もしくは明らかになるだろう。そのような追加のシステム、方法、特徴および利点はこの記載の範囲内に含まれており、本発明の範囲内に含まれており、本願に記載の請求項によって保護されることが意図されている。
【００１３】
本発明の自動車オーディオコントローラは、オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオコントローラであって、自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合されたダイナミックフィルターとを備え、該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号との関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている。
【００１４】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備えてもよい。
【００１５】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたＡ／Ｄ変換器であって、前記振動信号をディジタル振動信号に変換するＡ／Ｄ変換器を更に備えてもよい。
【００１６】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合された振動フィルターを更に備え、前記振動フィルターは、前記振動信号を変化させてもよい。
【００１７】
前記振動フィルターは、約１００Ｈｚと約１ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備えてもよい。
【００１８】
前記振動フィルターは、約２ｋＨｚと約２０ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備えてもよい。
【００１９】
前記振動フィルターは、約２Ｈｚと約２０Ｈｚとの間の遮断周波数を有するハイパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるハイパスフィルターを備えてもよい。
【００２０】
前記振動フィルターは、ノッチフィルターを備えてもよい。
【００２１】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたパワー推定器を更に備え、該パワー推定器は、前記振動信号を受信し、前記振動信号を前記振動センサーによって検出された前記振動レベルを表すパワー値に変換してもよい。
【００２２】
前記パワー値は、正規化されてもよい。
【００２３】
前記パワー推定器は、前記振動信号を時間で積分することによって前記振動信号をパワー値に変換してもよい。
【００２４】
前記パワー推定器は、前記振動信号の二乗を時間で積分することによって前記振動信号をパワー値に変換してもよい。
【００２５】
前記パワー推定器は、前記振動信号を前記パワー値の時間に対する変化を制限するパワー値に変換してもよい。
【００２６】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて、オーディオ信号のゲイン値を増加させることにより前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００２７】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルが増加するにつれてオーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００２８】
本発明の自動車オーディオコントローラは、オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオ自動車オーディオコントローラであって、自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合され、速度信号を受信するように速度センサーに結合されたダイナミックフィルターとを備え、該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号と該速度信号との関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている。
【００２９】
前記速度センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合されたＡ／Ｄ変換器を更に備えてもよい。
【００３０】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて、オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００３１】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号の関数としてオーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００３２】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００３３】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号のレベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００３４】
前記振動センサーと前記ダイナミックフィルターとの間に結合された振動フィルターを更に備え、該振動フィルターは前記振動信号を変化させてもよい。
【００３５】
前記振動フィルターは、約１００Ｈｚと約１ｋＨｚとの間の遮断周波数を有するローパスフィルターであって、該遮断周波数より下の前記振動信号の周波数を減衰させるローパスフィルターを備えてもよい。
【００３６】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備えてもよい。
【００３７】
本発明の自動車オーディオコントローラは、オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオ自動車オーディオコントローラであって、自動車に結合され、該自動車に関連する振動レベルを表す振動信号を生成するように構成された振動センサーと、該振動信号を受信するように該振動センサーに結合され、オーディオ信号を受信するようにオーディオ源に結合され、速度信号を受信するように速度センサーに結合され、音量制御信号を受信するように音量制御器に結合されたダイナミックフィルターとを備え、該ダイナミックフィルターは、該オーディオ信号と該振動信号と該速度信号と該音量制御信号の関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されている。
【００３８】
前記ダイナミックフィルターは、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００３９】
前記ダイナミックフィルターは、前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記オーディオ信号から直接的に前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４０】
前記ダイナミックフィルターは、前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて第１ファクターによる前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、
前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記振動信号の前記振動レベルに基づいて第２ファクターによる前記オーディオ信号の該ゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４１】
前記ダイナミックフィルターは、前記速度信号の関数として、前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４２】
前記ダイナミックフィルターは、前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記速度信号の関数として前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記オーディオ信号から直接的に前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４３】
前記ダイナミックフィルターは、前記音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下のときに、前記速度信号の関数として第１ファクターによる前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成し、前記音量制御信号のレベルが該しきい値レベルより上のときに、前記速度信号の関数として第２ファクターによる前記オーディオ信号のゲインを増加させることによって前記フィルター済みのオーディオ信号を生成するように構成されていてもよい。
【００４４】
前記ダイナミックフィルターに結合された増幅器であって、前記フィルター済みのオーディオ信号を受信し、スピーカーのための駆動電気信号を生成するように構成された増幅器を更に備えてもよい。
【００４５】
本発明の方法は、自動車サウンドシステムにおいて周囲のノイズ（ａｍｂｉｅｎｔ  ｎｏｉｓｅ）を補償する方法であって、オーディオ源からオーディオ信号を受信することと、振動センサーを用いて自動車の振動レベルを検出することと、該オーディオ信号と該振動レベルとの関数として、フィルター済みのオーディオ信号を生成することとを包含する。
【００４６】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のより低い周波数レベルを増加させることを包含してもよい。
【００４７】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のより高い周波数レベルを増加させることを包含してもよい。
【００４８】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記振動レベルが増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させることを包含してもよい。
【００４９】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記振動レベルの平均が時間の経過とともに増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させることを包含してもよい。
【００５０】
前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記振動レベルの平方二乗平均（ＲＭＳ）値が増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させることを包含してもよい。
【００５１】
速度センサーから速度信号を受信することを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記速度信号が増加するにつれて前記オーディオ信号のより高い周波数レベルを増加させることを包含してもよい。
【００５２】
速度センサーから速度信号を受信することを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、前記速度信号が増加するにつれて前記オーディオ信号のレベルを増加させることを包含してもよい。
【００５３】
音量制御器から音量制御信号を受信することを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、該音量制御信号が増加するにつれてオーディオ信号のレベルを増加させることを包含してもよい。
【００５４】
音量制御器から音量制御信号を受信することを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、該音量制御信号がしきい値レベルより下の場合、前記振動レベルに基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、該音量制御信号がしきい値レベルより上の場合、前記振動レベルに基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることとを包含してもよい。
【００５５】
音量制御器から音量制御信号を受信することと、速度センサーから速度信号を受信することとを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下の場合、前記速度信号に基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより上の場合、前記速度信号に基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることとを包含してもよい。
【００５６】
音量制御器から音量制御信号を受信することと、速度センサーから速度信号を受信することとを更に包含し、前記フィルター済みのオーディオ信号を生成することは、該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより下の場合、該速度信号と前記振動レベルとに基づいて第１ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることと、該音量制御信号のレベルがしきい値レベルより上の場合、該速度信号と前記振動レベルとに基づいて第２ファクターによって前記オーディオ信号のゲイン値を増加させることとを包含してもよい。
【００５７】
本発明の自動車オーディオコントローラは、オーディオ源からオーディオ信号を受信し、フィルター済みのオーディオ信号を提供する自動車オーディオコントローラであって、自動車に結合された振動検出手段であって、該自動車の振動レベルを表す振動信号を生成する振動検出手段と、該振動センサーとオーディオ源とに結合されたフィルター手段であって、該振動信号とオーディオ信号とを受信し、該オーディオ信号と該振動信号との関数としてフィルター済みのオーディオ信号を生成するフィルター手段とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（第１の自動車オーディオコントローラ）
自動車に用いられる第１の例示の自動車オーディオコントローラ１０２を図１に示す。本願明細書において使用される用語「自動車オーディオコントローラ」は、専門用語で「カーステレオ」または「カーステレオコンポーネント」として知られている項目のことをいう。自動車オーディオコントローラは、大部分の種類の動力化された乗物にしばしばインストールされている。本願明細書において使用される用語「オートモービル」（ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ）は、動力付乗物、例えば自動二輪車、ボート、固定または回転翼航空機またはエンジンを有して乗客を移送するいかなる他の乗物をいう。本願明細書において「乗客室」（ｐａｓｓｅｎｇｅｒ  ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ）は、例えば、車または航空機のキャビンのように乗客によって占められる乗物の中または上の空間か一般に自動二輪車のハンドルおよびテールライト間の空間をいう。
【００５９】
自動車オーディオコントローラ１０２は、アナログオーディオ源１０４、ディジタルオーディオ源１０６および少なくとも一つのスピーカー１２４に結合されうる。自動車オーディオコントローラ１０２は、アナログオーディオ源１０４からアナログオーディオ信号を受け入れ、ディジタルオーディオ源１０６からディジタルオーディオ信号を受け入れるように構成されうる。自動車オーディオコントローラ１０２は、スピーカー１２４を駆動するための駆動電気信号を生成しうる。自動車オーディオコントローラ１０２は、振動を表す振動レベル信号を生成する振動センサー１０８を含みうる。駆動電気信号は、アナログおよび／またはディジタルオーディオ信号および振動レベル信号に基づきうる。自動車オーディオコントローラ１０２は、例えば、アンビエントノイズレベルの増加に応答して駆動電気信号のレベルを上げること、および／または、トーンを変更することよって、自動車乗客室のアンビエントノイズに対する駆動電気信号を「補償」しうる。
【００６０】
アナログおよび／またはディジタルオーディオ信号は、例えば、ステレオまたはサラウンドサウンド信号などの多チャンネル信号でもよい。自動車オーディオコントローラ１０２は、スピーカー１２４に結合された増幅器１２２を含みうる。増幅器１２２は、サブウーファー増幅器付きの、もしくは、サブウーファー増幅器なしの５または７チャンネル・サラウンドサウンド増幅器のような、ステレオまたは多チャンネル増幅器を含みうる。同様に、スピーカー１２４は、ステレオまたは多チャンネルオーディオを再生するために増幅器１２２のチャンネルと結合された複数のスピーカーを含んでも良い。
【００６１】
振動センサー１０８は、振動を検出し、検出された振動の周波数および振幅を示すアナログまたはディジタル信号を生成しうるいかなる種類の振動センサーを含みうる。例えば、振動センサー１０８は、大負荷重片持ち振動センサーを含んでいてもよい。そのような振動センサーの１つは、ペンシルバニア州ウェイン所在のメジャーメント・スペシャリティーズ社（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ，Ｉｎｃ．）によって生産されるミニセンス１００−ＨＴ振動センサーである。振動センサー１０８は、タイヤと路面間との相互作用によるか自動車を横切る風によって生じる振動が、同様にエンジンまたは他の可動部によって生じる振動に起因する振動が、振動センサー１０８を励起する（振動する）ように自動車に搭載されうる。例えば、振動センサー１０８は、ダッシュの中に、座席の下に、屋根とヘッドライナーに間に、ドアのうちの１つの中に、トランクの中に、フレーム等々に搭載されうる。
【００６２】
アナログ・オーディオ源１０４は、地上または衛星無線受信機、カセットテーププレーヤー、コンパクトディスクプレーヤー（「ＣＤプレーヤー」）、ミニディスクプレーヤー（「ＭＤプレーヤー」）、８トラック・テーププレーヤー、ディジタルオーディオテープ・プレーヤー（「ＤＡＴプレーヤー」）、ディジタル多用途ディスクプレーヤー（「ＤＶＤプレーヤー」）、ＭＰＥＧレイヤー３オーディオプレーヤー（「ＭＰ３プレーヤー」）などのアナログオーディオ信号を生じる他の機器を含みうる。
【００６３】
ディジタルオーディオ源１０６は、ＣＤプレーヤー、ＭＤプレーヤー、ＤＡＴプレーヤー、ＤＶＤプレーヤー、ＭＰ３プレーヤー、ディジタルオーディオ受信機、またはディジタルオーディオ出力を生成しうる類似した機器を含みうる。例えば、ディジタルオーディオ源１０６は、光学的な東芝（登録商標）リンク（「ＴＯＳＬＩＮＫ（登録商標）」）、および／または、電気的なソニー（登録商標）・フィリップス（登録商標）・ディジタルインターフェイス（「Ｓ／ＰＤＩＦ」を経由して、パルス符号変調（「ＰＣＭ」）、ディジタルシアターシステム（「ＤＴＳ（登録商標）」）またはＤｏｌｂｙ（登録商標）  Ｄｉｇｉｔａｌ信号を提供しうる。ディジタルオーディオ源泉１０６はまた、例えば、ＭＯＳＴ（登録商標）ネットワーク、ＣＯＢＲＡＮｅｔ（登録商標）ネットワーク、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ネットワーク、汎用シリアルバス（「ＵＳＢ（登録商標）」）ネットワークおよび／または有線か無線の他種類のネットワークのような広領域またはローカルエリア・ネットワークを通じてディジタルオーディオ信号を提供しうる。
【００６４】
自動車オーディオコントローラ１０２は、第１および第２アナログ−ディジタル変換器（「Ａ／Ｄ変換器」）１１０および１１２、ダイナミックフィルター１１８、振動フィルター１１４、パワー推定器１１６、ディジタル−アナログ変換器（「Ｄ／Ａ変換器」）１２０および増幅器１２２を含みうる。Ａ／Ｄ変換器１１０および１１２は、例えば、電圧または電流のような連続的に変化する（アナログ）信号を離散的なディジタル値に各々変換する機器でありうる。Ａ／Ｄ変換器１１０および１１２のそれぞれは、アナログ信号を周期的にサンプリングし、各サンプルに対するアナログ信号の振幅を表すディジタル値を生成しうる。
【００６５】
例えば、第１Ａ／Ｄ変換器１１０は、アナログオーディオ源１０４に結合されており、４４．１ｋＨｚまたはそれより上のアナログオーディオ信号をサンプリングして、各サンプルに対するアナログオーディオ信号の振幅を表す８ビットから２４ビットの数を生成しうる。第２Ａ／Ｄ変換器１１２は、振動センサー１０８に結合されており、例えは、１ｋＨｚまたはそれより上のアナログ振動信号をサンプリングして、各サンプルに対する振動信号の振幅を表す４ビットから２４ビットの数を生成しうる。Ｄ／Ａ変換器１２０は、ディジタルデータをラインレベル信号のようなアナログ信号に変換する機器でありうる。Ｄ／Ａ変換器１２０は、ダイナミックフィルター１１８に結合されており、入力としてダイナミックフィルター１１８からの一連の離散的なディジタル値を受信しうる。Ｄ／Ａ変換器１２０はまた、増幅器１２２に結合されており、それに対する出力としてアナログ信号を生成することができ、その振幅はそのときの各ディジタル値に対応する。
【００６６】
ダイナミックフィルター１１８は、複数のディジタルオーディオ信号と１以上の制御信号とを受信し、制御信号の関数としてもしくは予め決定されている態様のいずれかでディジタルオーディオ信号間で変更および／またはスイッチングすることができるディジタルシグナルプロセッサー（「ＤＳＰ」）でありうる。本願明細書では、１つまたはそれ以上のフィルターを記述するのに、「フィルター（単数または複数）；ｆｉｌｔｅｒ（ｓ）」または「フィルター手段；ｆｉｌｔｅｒ  ｍｅａｎｓ」の代わりに「フィルター（複数）；ｆｉｌｔｅｒｓ」という用語が使用されている。しかし、このことは、どのような場合においても本願にて請求されている発明を制限するように解釈されてはならない。ダイナミックフィルター１１８は、第１Ａ／Ｄ変換器１１０とディジタルオーディオ源１０６とに結合されており、それらからディジタルオーディオ信号を受信しうる。ダイナミックフィルター１１８はまたパワー推定器１１６に結合されており、パワー推定器１１６からの制御信号を受信しうる。
【００６７】
増幅器１２２は、ラインレベル信号のようなアナログオーディオ信号を受信し、それをラウドスピーカーに十分なレベルにまで増幅することができるオーディオ増幅器である。例えば、増幅器１２２は、自動車ステレオまたはサラウンド・サウンド増幅器であってもよい。増幅器１２２は、Ｄ／Ａ変換器１２０に結合されており、Ｄ／Ａ変換器１２０からアナログオーディオ信号を受信しうる。増幅器１２２は、スピーカー１２４に結合されており、スピーカー１２４に駆動電気信号を供給しうる。
【００６８】
振動フィルター１１４は、ディジタル振動信号を受信し、予め定められた態様でディジタル振動信号を変化させることができるＤＳＰでありうる。振動フィルター１１４は、第２Ａ／Ｄ変換器１１２に結合されうる。パワー推定器１１６は、振動センサーによって検出される振動の相対レベルを表す正規化パワー値を生成することができるＤＰＳもしくはコントローラでありうる。例えば、パワー推定器は自動車の特定のモデルに同調し、０と１００の間の正規化振動電源値を生成しうる。パワー推定器１１６は、振動フィルター１１４とダイナミックフィルター１１８との間に結合しうる。
【００６９】
図１において、アナログ源１０４は、第１Ａ／Ｄ変換器１１０にアナログオーディオ信号を伝送しうる。第１Ａ／Ｄ変換器１１０は、アナログオーディオ信号を第１ディジタルオーディオ信号に変換でき、第１ディジタルオーディオ信号をダイナミックフィルター１１８に送信しうる。ディジタル源１０６は、第２ディジタルオーディオ信号を直接的にダイナミックフィルター１１８に送信しうる。アナログおよびディジタルオーディオ信号のそれぞれは、モノホニック・オーディオ信号であってもよいし、ステレオホニック・オーディオ信号であってもよいし、多チャンネル・オーディオ信号であってもよい。
【００７０】
ダイナミックフィルター１１８は、ディジタル源１０６および／または第１Ａ／Ｄ変換器１１０からディジタルオーディオ信号を受信しうる。これらのディジタルオーディオ信号の１つは、例えば、選択制御信号（図示せず）によって、選定され、変換され（フィルターを掛けられ）、ダイナミックフィルター１１８によってＤ／Ａ変換器１２０に伝送されうる。Ｄ／Ａ変換器１２０は、フィルター済みのディジタルオーディオ信号をフィルター済みのアナログオーディオ信号に変換しうる。フィルター済みのアナログオーディオ信号は、Ｄ／Ａ変換器１２０によって増幅器１２２に送信されうる。増幅器１２２は、スピーカー１２４を駆動するためにフィルター済みのアナログオーディオ信号を増幅しうる。
【００７１】
図２は、第１の例示の自動車オーディオコントローラ１０２のための例示のフローチャートである。２０２において、第２Ａ／Ｄ変換器１１２は、アナログ振動信号１０８を振動センサーからディジタル振動信号に変換しうる。２０４において、振動フィルター１１４は、ディジタル振動信号を第２Ａ／Ｄ変換器１１２から受信しうる。振動フィルター１１４は、バスシェルフ（ローパス）、トレブルシェルフ（ハイパス）、ピークおよび／またはノッチフィルターの組合せをインプリメントしうる。振動フィルター１１４にインプリメントされた特定のフィルターは、異なる自動車モデルにカスタマイズされることがありうる。
【００７２】
例えば、特定の自動車モデルでは、乗客室のアンビエントノイズは、主に２０Ｈｚから５００Ｈｚまでの周波数範囲の振動によって生じるかもしれない。したがって、振動フィルター１１４は、５００Ｈｚの遮断周波数を有するバスシェルフ・フィルターを含みうる。５００Ｈｚの遮断周波数を有する例示のバスシェルフ・フィルター３０２の周波数応答プロットを図３に示す。
【００７３】
更なる例示として、振動センサー１０８は、１００Ｈｚの周波数で振動しているエアコンディショナ・ファンのように、自動車内部の振動源に近く位置しうる。この種の振動源が振動信号をゆがめるのを防止するために、振動フィルター１１４は、５００Ｈｚの遮断周波数を有するバスシェルフ・フィルターに加えて、１００Ｈｚに中心があるノッチフィルターを含みうる。５００Ｈｚの遮断周波数を有するバスシェルフフィルター４０４に結合された５００Ｈｚの中心周波数を有する例示のノッチフィルター４０２の周波数応答プロットを図４に示す。
【００７４】
振動フィルター１１４はまた、さまざまなオーダーのハイパスおよびローパスフィルターを含みうる。例えば、振動フィルター１１４は、可聴範囲以上の振動をフィルターに掛けて除去するために約２０ｋＨｚの遮断周波数を有するローパスフィルターと、直流（ＤＣ）信号にフィルターを掛けて除去するために約２Ｈｚの遮断周波数を有するハイパスフィルターとを含みうる。
【００７５】
振動フィルター１１４は、フィルター済みの振動信号をパワー推定器１１６に送りうる。パワー推定器１１６も、異なる自動車モデルのためにカスタマイズされることがありうる。例えば、パワー推定器１１６は振動センサーによって検出される振動の相対レベルを表す正規化された振動レベル値を生成しうるので、正規化された振動レベルは１つの自動車モデルから他のモデルに首尾一貫している。自動車の第１モデルは、フィルター済みの最大振動信号レベル２００を有し、自動車の第２モデルは、フィルター済みの最大振動信号レベル５０を有しうる。パワー推定器１１６は、第１自動車モデルのフィルター済みの振動信号レベルを２で割ることによって正規化し、第２自動車モデルのフィルター済みの振動信号レベルに２を掛けることによって正規化しうる。そのような正規化は、ダイナミックフィルター１１８がより広範囲の自動車モデルの操作に対して設計ができるようにさせうる。
【００７６】
２０８において、パワー推定器１１６は正規化された振動レベル値を決定するために、
フィルター済みの振動信号の根を二乗することおよび／または積分することおよび／または決定しうる。これら３つの動作のそれぞれが実行されると、正規化された振動レベル値は、フィルター済みの振動信号の平方二乗平均（ＲＭＳ）パワーレベルの関数でありうる。
【００７７】
２１０において、パワー推定器１１６は、フィルター済みの信号のレベル遷移を平滑化するために、受信されたフィルター済みの振動信号を時間で積分（平均）しうる。例えば、フィルター済みの振動信号は、１０秒の期間にわたって平均化されうる。平均化は、フィルター済みの信号に対する突然で不自然な調整を減少しうる。自動車が隆起に衝突すると、短い持続時間のではあるが極度に大きな振動レベルの増加がありうる。大きな隆起に対して、フィルター済みの信号に対する対応する増加（平均算出なしの）は、乗客を驚かせ、または、他のマイナスの結果を生じうる。
【００７８】
フィルター済みの振動信号を時間で平均することに加えて、２１２において、パワー推定器１１６も正規化された振動レベル値を時間で制約することがありうる。例えば、パワー推定器１１６は、正規化された振動レベル値を例えば５秒のような一定時間にわたって、平均正規化振動レベル値の約１５％前後に制限（制約）することがありうる。そのような制限は、フィルター済み信号の突然で不自然な調整を減少することの助けになりうる。
【００７９】
２１４において、ダイナミックフィルター１１８は、オーディオ信号に加えてパワー推定器１１６から正規化された振動レベル値を受信しうる。ダイナミックフィルター１１８は、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のトーンを調整するために、さまざまなオーダーのハイパス、帯域通過および／またはローパスフィルターを含みうる。更に、フィルター済みのディジタルオーディオ信号の全体的なレベルを調整しうる。フィルター済みのディジタルオーディオ信号レベルの「見かけの音量」の変化を補償するために、ダイナミックフィルター１１８は、正規化された振動レベル値の関数として、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルを増加しうる。例えば、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、正規化された振動レベル値に比例して増加されうる。
【００８０】
アンビエントノイズによるフィルター済みのディジタルオーディオ信号の「平坦でないマスキング」を補償するために、ダイナミックフィルター１１８は、正規化された振動レベル値の関数として、フィルター済みディジタルオーディオ信号の特定の周波数範囲のレベルを増加しうる。例えば、フィルター済みのディジタルオーディオ信号の「バス」（低周波数域）レベルは、他の周波数範囲より増加しうる。
【００８１】
異なる自動車モデルは、同じ振動レベルに対して異なるアンビエントノイズを生じうる。これらの差を補償するために、自動車オーディオコントローラ１０２は、異なるモデルのために異なって構成されうる。例えば、アンビエントノイズおよび振動特性は、振動の関数として、アンビエントノイズ特性を決定するために、テストトラック上の自動車モデルに対して測定されうる。これらの測定された特性は、自動車モデルの振動フィルター１１４、パワー推定器１１６およびダイナミックフィルター１１８を構成するために用いうる。
【００８２】
（第２の自動車オーディオコントローラ）
第２の例示の自動車オーディオコントローラ５０２は、図５に示す通りであり、速度センサー５０４と速度推定器５０６とを含む。自動車オーディオコントローラ５０２は、上述した第１の例示の自動車オーディオコントローラ１０２と同様に、アナログおよび／またはディジタルオーディオ信号を受信し、振動レベル信号を生成するために振動センサー１０８を含むように構成されうる。第２の例示の自動車オーディオコントローラ５０２はまた、速度センサー５０４に結合され、速度センサー５０４から速度信号を受信しうる。例えば、速度センサー５０４はディジタル出力を有する速度計でありうる。速度センサーは、自動車オーディオコントローラ５０２に速度信号を直接的に伝送してもよいし、自動車インターフェースバスを通して速度信号を伝送してもよい。自動車オーディオコントローラ５０２は、自動車オーディオコントローラ１０２と同様に、スピーカー１２４を駆動するための駆動電気信号を生成しうる。
【００８３】
自動車オーディオコントローラ５０２は、Ａ／Ｄ変換器１１０および１１２、振動フィルター１１４、パワー推定器１１６、Ｄ／Ａ変換器１２０、増幅器１２２、速度推定器５０６およびダイナミックフィルター５０８を含みうる。速度センサー５０６を除いて、第２の例示の自動車オーディオコントローラ５０２の構成要素は、第１の例示の自動車オーディオコントローラ１０２の構成要素と同様に構成されうる。図６は、第２の例示の自動車オーディオコントローラ５０２のための例示のフローチャートである。６０２から６１０において、第２の自動車オーディオコントローラ５０２は、第１の自動車オーディオコントローラ１０２と同じように動作しうる。
【００８４】
速度推定器５０６は、速度センサー５０４とダイナミックフィルター５０８との間に結合されうる。６１２において、速度推定器５０６は、速度センサー５０４から速度信号を受け取り、速度信号を速度値（例えば、毎時キロメートルまたは毎時マイルのような速度の数値表示）に変換しうる。速度推定器５０６は、速度値をダイナミックフィルター５０８に伝送しうる。
【００８５】
ダイナミックフィルター５０８は、複数のディジタルオーディオ信号および１つ以上の制御信号を受信し、制御信号の関数として、もしくは、予め決められた態様のいずれかで、ディジタルオーディオ信号の間で変更し、および／または。スイッチングすることができるＤＳＰでありうる。ダイナミックフィルター５０８は、オーディオ信号に加えて、パワー推定器１１６から正規化された振動レベル値を受け取り、速度推定量５０６から速度値を受け取りうる。ダイナミックフィルター５０８は、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のトーンおよび／またはレベルを調整するために、さまざまなオーダーのハイパス、帯域通過および／またはローパスフィルターを含みうる。
【００８６】
６１４において、フィルター済みのディジタルオーディオ信号の「見かけの音量」レベルの変更を補償するために、ダイナミックフィルター５０８は、正規化された振動レベル値の関数として、速度値の関数として、または両方の関数として、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルを増加しうる。例えば、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、正規化された振動レベル値に比例して、速度値に比例して、または、正規化された振動レベル値および速度値の両方に比例して増加しうる。
【００８７】
また６１４において、アンビエントノイズによるフィルター済みのディジタルオーディオ信号の「平坦でないマスキング」を補償するために、ダイナミックフィルター５０８は、正規化された振動レベル値の関数として、速度値の関数として、または両方の関数として、フィルター済みディジタルオーディオ信号の特定周波数範囲のレベルを増加しうる。例えば、フィルター済みディジタルオーディオ信号の「バス」（低周波数域）レベルは、正規化した振動レベル値が増加する場合に他の周波数範囲より増加しえ、フィルター済みのディジタルオーディオ信号の「トレブル」（高い周波数範囲）レベルは、速度値が増加する場合に他の周波数範囲より増加しうる。このような構成は、高い速度値が、特定の自動車モデルにおいて高い周波数に集中することがありえるウインドノイズの増加を示す場合に望ましい。
【００８８】
（第３の自動車オーディオコントローラ）
第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２を図７に示す。自動車オーディオコントローラ７０２は、上述した第１および第２の例示の自動車オーディオコントローラ１０２および５０２と同様に、アナログおよび／またはディジタルオーディオ信号を受信し、振動レベル信号を生成するために振動センサー１０８を含むことができるように構成されうる。
【００８９】
自動車オーディオコントローラ７０２は、Ａ／Ｄ変換器１１０および１１２、振動フィルター１１４、パワー推定器１１６、Ｄ／Ａ変換器１２０、増幅器１２２、速度推定器５０６およびダイナミックフィルター７０６を含みうる。ダイナミックフィルター７０６は、複数のディジタルオーディオ信号および１つ以上の制御信号を受信し、制御信号の関数として、もしくは、予め決められた態様のいずれかで、ディジタルオーディオ信号の間で変更、および／または、スイッチングをすることができるＤＳＰでありうる。第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２の構成要素は、第２の例示の自動車コントローラ５０２の構成要素と同様に構成されうる。
【００９０】
しかし、第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２はまた、音量制御器７０４に結合されうる。第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２は、音量制御器７０４から音量制御信号を受け取りうる。音量制御器７０４は、例えば、音量制御信号、パルスを生成するジョグ／シャトル制御等を生成するＡ／Ｄ変換器付きの手動作動の電位差計であってもよい。
【００９１】
図８は、第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２のための例示のフローチャートである。８０２から８１２において、第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２は、第２の例示の自動車オーディオコントローラ５０２と同じように動作しうる。８１４において、音量制御器７０４は、第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２に直接的に音量調節信号を送ってもよいし、自動車インターフェースバスを通じて音量調節信号を送ってもよい。第３の例示の自動車オーディオコントローラ７０２は、自動車オーディオコントローラ５０２と同じようにスピーカー１２４を駆動するための駆動電気信号を生成しうる。
【００９２】
ダイナミックフィルター７０６は、オーディオ信号に加えて、パワー推定器１１６から正規化された振動レベル値を受け取り、速度推定器５０６から速度値を受け取り、音量制御器７０４から音量制御信号を受け取りうる。ダイナミックフィルター７０６は、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のトーンを調整するために、さまざまなオーダーのハイパス、帯域通過および／またはローパスフィルターを含むことができ、またフィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルを調整しうる。フィルター済みのディジタルオーディオ信号の「見かけの音量」レベルの変更を補償するために、ダイナミックフィルター７０６は、音量制御信号の関数として、また正規化された振動レベル値の関数として、および／または、速度値の関数として、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルを増加しうる。
【００９３】
例えば、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、音量制御信号のレベルに比例して増加しうる。８１６において、音量制御信号のレベルが低い、すなわち第１しきい値より下のとき、８１８において、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、正規化された振動レベル値および／または速度値に基づく第１のレートで増加されうる。８１６において、音量制御信号のレベルが「中間」、すなわち第１しきい値より上であるが第２しきい値より下のとき、８１８において、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、正規化された振動レベル値および／または速度値に基づく第２のレートで増加されうる、なぜなら、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルがすでに上がっている場合には、その同じ量によって「見かけの音量」レベルは減少しえないからである。８１８において、音量制御信号のレベルが高い、すなわち第２しきい値より上のとき、フィルター済みのディジタルオーディオ信号のレベルは、正規化された振動レベル値および／または速度値に拘わらず一定値を保ちうる、なぜなら、アンビエントノイズによって「見かけ音量」のレベルに大きな変化がありえないからである。
【００９４】
同様に、アンビエントノイズによるフィルター済みのディジタルオーディオ信号の「平坦でないマスキング」を補償するために、８１８において、ダイナミックフィルター７０６は、フィルター済みディジタルオーディオ信号の特定周波数範囲のレベルを大なり小なり音量制御信号に従って増やすことがありうる。例えば、８１６において音量制御信号が高いときに、８１８においてダイナミックフィルター７０６は、増加した正規化された振動レベルおよび／または速度値に応答してバスより少なくトレブルを増やしうる。
【００９５】
第１、第２、第３の例示の自動車オーディオコントローラ１０２、５０２および７０２は、振動センサー１０８が増幅器１２２を有するハウジング内になるように構成されうる。この構成において、増幅器１２２によって生成される熱は、振動信号をゆがめうる。したがって、オーディオコントローラ１０２、５０２および７０２は、振動センサー１０８の近くに各々温度センサー（図示せず）を含みうる。温度センサーは、正規化された振動レベル値の熱によって誘発された変化を補償するために、振動フィルター１１４および／またはパワー推定器１１６によって使われる温度値を生成しうる。
【００９６】
自動車オーディオコントローラ１０２、５０２および７０２は、自動車乗客室（例えば、マイクを有する）のアンビエントノイズを直接測定しないので、振動センサー１０８と同様に自動車オーディオコントローラ１０２、５０２および７０２は、自動車のトランク内か、乗客室から「絶縁した」もう一方の領域に位置しうる。更に、自動車オーディオコントローラ１０２、５０２および７０２がアンビエントノイズを直接測定しないので、スピーカー１２４によって再生されるオーディオからの「フィードバック」の低減された可能性があり、または、乗客会話がノイズとして検出される低減された可能性がある。
【００９７】
本発明のさまざまな実施の形態が記載されているので、当業者にとって、本発明の範囲内でより多くの実施の形態およびインプリメンテーションが可能であることは明らかである。したがって、本発明は、添付の請求の範囲およびそれらの等価物を考慮する以外は制限されてはならない。
【００９８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
本発明は、図面および明細書を参照することにより、よりよく理解することができる。図における構成要素は必ずしも一定の比率で表現されておらず、その代わりに本発明の原理を図示する際に強調されていることがある。さらに、図において、異なる視点であっても、同一の参照番号は全図面を通して対応する部材を指し示している。
【図１】例示の自動車オーディオコントローラのブロック図
【図２】図１の例示の自動車オーディオコントローラの例示のフローチャート
【図３】バスシェルフ・フィルターを含む自動車オーディオコントローラの例示の振動フィルターの周波数応答グラフを示す図
【図４】バスシェルフ・フィルターとともにノッチフィルターを含む自動車オーディオコントローラの第２の例示の振動フィルターの周波数応答グラフを示す図
【図５】速度センサーと速度推定器とを含む第２の例示の自動車オーディオコントローラのブロック図
【図６】図５の第２の例示の自動車オーディオコントローラの例示のフローチャート
【図７】音量制御を含む第３の例示の自動車オーディオコントローラのブロック図
【図８】図７の第３の例示の自動車オーディオコントローラの例示のフローチャート
【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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【図７】
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【図８】
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