(57)【要約】【課題】音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを外部設定された圧縮率および増幅率で圧縮および増幅し、出力する音響システムにおいて、使用者がこの音響システムにより再生される音響を、周波数帯によらず良好に聞き取ることができるようにする。【解決手段】音響処理部１０は、スピーカ２３により出力される音響の振幅の大きさを表す音響レベルが、分割した周波数帯毎に車内騒音取得処理により検出された各騒音レベルを超えるように、音響信号を圧縮する際に参照するダイナミックレンジの圧縮率を周波数帯毎に設定し、音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを、設定された圧縮率で圧縮し、該圧縮後の音響信号を出力する。そして、音響処理部１０から出力された音響信号は、増幅装置２１およびスピーカ２３を介して、増幅されつつ特定領域内に向けて音響として出力される。【選択図】図１
2007320476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを外部設定された圧縮率で圧縮し、該圧縮後の音響信号を出力する圧縮出力手段と、
前記圧縮出力手段により出力された音響信号を入力し、該音響信号を外部設定された増幅率で増幅して出力する増幅手段と、
前記増幅手段により出力された音響信号を入力し、該音響信号に応じた音響を該音響の可聴領域である特定領域内に向けて出力する音響出力手段と
前記特定領域内において、前記音響出力手段により出力された音響、および騒音を検出し、該音響および騒音に応じた検出信号を生成する検出信号生成手段と、
少なくとも前記増幅手段または前記音響出力手段に入力される音響信号、および前記検出信号生成手段により生成された検出信号に基づいて、前記検出信号から前記音響信号成分を除いた騒音信号を抽出する騒音信号抽出手段と、
前記騒音信号抽出手段により抽出された騒音信号を予め設定された複数の周波数帯に分割した状態を表す分割信号毎に騒音の振幅の大きさを表す騒音レベルを検出する騒音レベル検出手段と、
前記音響出力手段により出力される音響の振幅の大きさを表す音響レベルが前記周波数帯毎に前記騒音レベル検出手段により検出された各騒音レベルを超えるように、前記圧縮出力手段が音響信号を圧縮する際に参照するダイナミックレンジの圧縮率を前記周波数帯毎に設定する圧縮率設定手段と、
を備えたことを特徴とする音響システム。
【請求項２】
前記騒音レベル検出手段が検出する騒音レベルは、前記分割信号の振幅の大きさを表す検出レベルを目標値として、予め設定された時定数で前記目標値を追従するよう設定されていること
を特徴とする請求項１に記載の音響システム。
【請求項３】
当該音響システムは車両に搭載されており、前記音響出力手段は前記音響信号に応じた音響を前記特定領域としての車室内に向けて出力するよう構成されており、
当該音響システムが搭載された車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
予め前記騒音レベルが変化する地点を表す騒音変化地点、および前記車両が前記騒音変化地点を通過した後に前記車室内にて検出される騒音レベルを表す参照レベルが登録された登録手段と、
前記現在地検出手段により前記登録手段に登録された騒音変化地点を通過したことが検出されると、前記騒音レベル検出手段が前記登録手段に登録された参照レベルを前記目標値として前記圧縮率設定手段を作動させる作動制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響システム。
【請求項４】
当該音響システムは車両に搭載されており、前記音響出力手段は前記音響信号に応じた音響を前記特定領域としての車室内に向けて出力するよう構成されており、
当該音響システムが搭載された車両の現在地を検出する現在地検出手段と、
少なくとも予め騒音レベルが変化する地点を表す騒音変化地点が登録された登録手段と、
前記現在地検出手段により前記車両が前記登録手段に登録された騒音変化地点から予め設定された制御距離以内に位置することが検出されると、前記騒音レベル検出手段が前記騒音レベルを検出する際に使用する時定数をより小さな値に設定する時定数設定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の音響システム。
【請求項５】
前記時定数設定手段は、前記時定数を小さな値に設定後、前記現在地検出手段により前記車両が前記騒音変化地点から前記制御距離外に位置することが検出されると、前記時定数を元の値に戻すこと
を特徴とする請求項４に記載の音響システム。
【請求項６】
予め設定された監視時間内において、前記騒音レベル検出手段により検出された騒音レベルに予め設定された閾値を超える変化があるか否かを監視し、前記騒音レベルに前記閾値を超える変化があれば、少なくとも前記現在地検出手段により検出された車両の現在地を前記登録手段に登録する登録制御手段を備えたこと
を特徴とする請求項３〜請求項５の何れかに記載の音響システム。
【請求項７】
前記騒音レベル検出手段は、前記騒音信号抽出手段により抽出された騒音信号を予め対数的に設定された周波数毎に、複数の周波数帯に分割した分割信号を生成すること
を特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の音響システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを外部設定された圧縮率で圧縮後、所定の増幅率で増幅して出力する音響システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上記音響システムにおいて、このシステムにより音響が再生される領域における全体的な（特に周波数帯を区分することなく）騒音の大きさ（振幅の大きさ）を検出し、この検出結果に応じて特定の周波数帯毎の騒音の大きさを予想し、この騒音の大きさに応じてダイナミックレンジの圧縮率を設定するものが知られている。
【特許文献１】特許第３１８２４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記音響システムでは、全体的な騒音の大きさから周波数帯毎の騒音の大きさを予想しているので、実際の周波数帯毎の騒音の大きさが予想した騒音の大きさと一致しない虞があった。また、上記音響システムでは、騒音には当該音響システムにより再生された音響が混じるので、騒音の大きさを正確に検出することができない虞があった。
【０００４】
よって、上記音響システムにおいてダイナミックレンジの圧縮率を設定したとしても、再生される音響の振幅の大きさを適切に制御することができないので、上記音響システムにより再生された音響は、周波数帯によって騒音に掻き消されたり、必要以上に大きな音響に設定されたりしてしまうことになる。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを外部設定された圧縮率および増幅率で圧縮および増幅し、出力する音響システムにおいて、使用者がこの音響システムにより再生される音響を、周波数帯によらず良好に聞き取ることができるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために成された請求項１に記載の音響システムにおいて、騒音信号抽出手段は、少なくとも増幅手段または音響出力手段に入力される音響信号、および検出信号生成手段により生成された検出信号に基づいて、検出信号から前記音響信号成分を除いた騒音信号を抽出する。そして、騒音レベル検出手段は、騒音信号抽出手段により抽出された騒音信号を予め設定された複数の周波数帯に分割した状態を表す分割信号毎に騒音の振幅の大きさを表す騒音レベルを検出する。さらに、圧縮率設定手段は、音響出力手段により出力される音響の振幅の大きさを表す音響レベルが周波数帯毎に騒音レベル検出手段により検出された各騒音レベルを超えるように、圧縮出力手段が音響信号を圧縮する際に参照するダイナミックレンジの圧縮率を周波数帯毎に設定する。
【０００７】
この構成により、圧縮出力手段は、音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを圧縮率設定手段により設定された圧縮率で圧縮し、該圧縮後の音響信号を出力する。そして、圧縮出力手段により出力された音響信号は、増幅手段および音響出力手段を介して、増幅されつつ特定領域内に向けて出力される。
【０００８】
従って、このような音響システムによれば、使用者はこの音響システムにより再生される音響を、周波数帯によらず良好に聞き取ることができる。つまり、周波数帯によって音響が聞こえないことや、必要以上に大きな音響が再生されることを防止することができる。
【０００９】
なお、騒音レベル検出手段は、騒音信号抽出手段により抽出された騒音信号を複数の周波数帯に分割した分割信号を生成し、この分割信号を用いて騒音レベルを検出するようにしてもよいし、騒音信号抽出手段により分割信号が生成されていれば、この分割信号を用いて騒音レベルを検出するようにしてもよい。
【００１０】
また、圧縮率設定手段は、増幅手段から出力される音響信号と騒音信号抽出手段により出力される騒音信号とを入力し、周波数帯毎にこれらのレベル（振幅の大きさ）を比較することによりダイナミックレンジの圧縮率を設定すればよい。また、増幅手段から出力される音響信号に換えて、増幅手段に入力される音響信号および増幅手段による増幅率の情報を入力してもよい。このようにしても、増幅手段に入力される音響信号と増幅手段による増幅率の情報とから、増幅手段から出力される音響信号を演算により求めることができるので、ダイナミックレンジの圧縮率を良好に設定することができる。
【００１１】
ところで、請求項１に記載の音響システムにおいて、騒音レベル検出手段が検出する騒音レベルは、請求項２に記載のように、分割信号の振幅の大きさを表す検出レベルを目標値として、予め設定された時定数で目標値を追従するよう設定されていてもよい。
【００１２】
このような音響システムによれば、例えば車両が複数の橋脚の継ぎ目を連続して走行するときに生じる騒音のように、騒音が一時的に大きく変化する場合であっても、音響出力手段により出力される音響が頻繁に大きく変化することを防止することができる。よって、この音響システムから再生される音響を聞き易くすることができる。
【００１３】
また、当該音響システムが車両に搭載されており、音響出力手段が音響信号に応じた音響を特定領域としての車室内に向けて出力するよう構成されており、さらに、当該音響システムが搭載された車両の現在地を検出する現在地検出手段を備えている場合には、請求項３に記載のように、予め騒音レベルが変化する地点を表す騒音変化地点、および車両が騒音変化地点を通過した後に車室内にて検出される騒音レベルを表す参照レベルが登録された登録手段と、現在地検出手段により登録手段に登録された騒音変化地点を通過したことが検出されると、騒音レベル検出手段が登録手段に登録された参照レベルを目標値として、圧縮率設定手段を作動させる作動制御手段とを備えていてもよい。
【００１４】
このような音響システムによれば、騒音レベルが変化する騒音変化地点を通過すると、登録手段に登録された参照レベルを目標値として騒音レベルを検出し、この騒音レベルに基づいてダイナミックレンジの圧縮率を設定するので、音響出力手段により出力される音響の振幅の大きさを変化後の騒音レベルに早期に対応させることができる。
【００１５】
さらに、請求項２に記載の音響システムにおいては、請求項３に記載のような構成にしてもよいが、請求項４に記載のように、少なくとも予め騒音レベルが変化する地点を表す騒音変化地点が登録された登録手段と、現在地検出手段により車両が登録手段に登録された騒音変化地点から予め設定された制御距離以内に位置することが検出されると、騒音レベル検出手段が騒音レベルを検出する際に使用する時定数をより小さな値に設定する時定数設定手段と、を備えていてもよい。
【００１６】
このような音響システムによれば、車両が騒音変化地点から制御距離以内に位置することが検出されると、騒音レベル検出手段が騒音レベルを変化させる際に使用する時定数を小さく設定するので、騒音レベルを騒音の変化（検出レベルの変化）に早期に追従させることができる。よって、このような時定数を利用して検出された騒音レベルを用いてダイナミックレンジの圧縮率を設定すれば、音響出力手段により出力される音響の振幅の大きさを変化後の騒音レベルに早期に対応させることができる。
【００１７】
さらに、請求項４に記載の音響システムにおいて、時定数設定手段は、請求項５に記載のように、時定数を小さな値に設定後、現在地検出手段により車両が前記騒音変化地点から制御距離外に位置することが検出されると、時定数を元の値に戻すようにしてもよい。
【００１８】
このような音響システムによれば、車両が騒音変化地点から制御距離外に位置することが検出されると、時定数を元の大きな値に戻すので、音響出力手段により出力される音響が頻繁に大きく変化することを防止することができる。よって、音響を聞き易くすることができる。
【００１９】
また、請求項３〜請求項５の何れかに記載の音響システムにおいては、請求項６に記載のように、予め設定された監視時間内において、騒音レベル検出手段により検出された騒音レベルに予め設定された閾値を超える変化があるか否かを監視し、騒音レベルに閾値を超える変化があれば、少なくとも現在地検出手段により検出された車両の現在地を登録手段に登録する登録制御手段を備えていてもよい。
【００２０】
このような音響システムによれば、騒音が変化する地点を登録することができるので、車両がこの地点を再び通過する際には、騒音レベルの変化に対応して迅速にダイナミックレンジの圧縮率を設定することができる。
【００２１】
なお、本発明を請求項３に記載の発明に適用する場合には、車両の現在地に加えて、検出信号生成手段、騒音信号抽出手段、騒音レベル検出手段により検出される、車両が騒音変化地点を通過した後の車室内の騒音レベルを参照レベルとして登録するように構成してもよい。
【００２２】
さらに、請求項１〜請求項６の何れかに記載の音響システムにおいて、騒音レベル検出手段は、請求項７に記載のように、騒音信号抽出手段により抽出された騒音信号を予め対数的に設定された周波数毎に、複数の周波数帯に分割した分割信号を生成するようにしてもよい。
【００２３】
即ち、騒音信号は、例えばサブオクターブ単位（周波数帯の中心周波数の数列が、公比２1/n（ｎは自然数）の等比数列となるような周波数毎）で分割されていればよい。
このような音響システムによれば、騒音信号を対数的に周波数分割するので、使用者の聴覚特性に合わせたダイナミックレンジの圧縮率を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
図１（ａ）は音響システム１の概略構成を示すブロック図である。
音響システム１は、車両に搭載されたシステムであって、音響信号を出力する音響機器１９と、音響機器１９からの音響信号入力し、ダイナミックレンジを圧縮した音響信号を出力する音響処理部１０と、音響処理部１０からの音響信号を入力し、外部設定された増幅率で増幅して出力する増幅装置２１（増幅手段）と、増幅装置２１により増幅された音響信号を車室内（車内）に音響として出力するスピーカ２３（音響出力手段）とを備えている。
【００２５】
また、音響処理部１０には、車内の音響（スピーカ２３からの音響および車外から車内に侵入する騒音）に応じた検出信号を出力するマイク１１と、車両の速度を検出する車速センサ１３と、車両の現在地を検出するためのＧＰＳ受信機１６（現在地検出手段）を有するナビゲーション装置１５と、騒音の振幅の大きさを表す騒音レベルが変化する地点の情報が登録された地点登録メモリ１７（登録手段）とが接続されている。
【００２６】
音響処理部１０は、例えば、周知のＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（図示は省略）を備え、ＲＯＭに格納されたプログラムに基づいて、後述する各種処理を実行する。
【００２７】
また、音響処理部１０は、適応フィルタ１０１、バンドパスフィルタ１０３、コンプレッサ１０５、合成フィルタ１０７を備えている。
適応フィルタ１０１は、マイク１１による検出信号をＡＤ変換し、この検出信号からスピーカ２３から出力される音響に相当する音響信号を減算することにより、騒音信号のみを抽出する。なお、騒音信号を抽出する処理は、ＤＳＰによるソフトウェア処理（車内騒音取得処理）として実行される。
【００２８】
音響処理部１０は、騒音信号を抽出すると、この騒音信号を所定の周波数毎に分割した分割信号を生成し、この分割信号の振幅の大きさ（検出レベル）を目標値として所定の時定数でこの目標値を追従することにより騒音レベルを検出する。
【００２９】
つまり、音響処理部１０には、所定の時定数が設定された時定数処理（例えば周知の低域通過フィルタ）が備えられており、分割信号をこの時定数処理に入力し、この処理からの出力を騒音レベルとして検出する。
【００３０】
なお、音響処理部１０には、予め異なる時定数が設定された時定数処理が並列に配置されており、両方の時定数処理にスペクトル分析された信号を入力し、何れかの時定数処理からの出力を選択して採用する。ここで、何れの時定数処理からの出力を選択するかについては、後述する時定数を変更する処理により決定される。
【００３１】
また、時定数処理に入力される各分割信号は、隣接する帯域の中心周波数の比が１／３オクターブとなるように、騒音信号を複数の周波数帯に分割することにより生成されており、騒音レベルは分割された周波数帯毎に検出される。なお、このように周波数帯を分割する場合には、各分割信号（周波数帯）の中心周波数の数列は、公比２1/3の等比数列となる。
【００３２】
バンドパスフィルタ１０３は、音響機器１９からの音響信号を入力し、騒音レベルを検出する際の周波数帯に合わせて、隣接する帯域の中心周波数の比が、１／３オクターブとなるよう複数の周波数帯に音響信号を分割した周波数帯信号を生成する。
【００３３】
コンプレッサ１０５は、バンドパスフィルタ１０３により生成された各周波数帯信号について周波数帯信号毎にダイナミックレンジを圧縮し、出力する。ここで、周波数帯信号毎にダイナミックレンジを圧縮する処理では、例えば、後述する補正データ設定処理（図１（ｂ））にて設定された補正データと、ダイナミックレンジの圧縮の度合い（圧縮率）とが関連付けられたマップを用いて、ダイナミックレンジの圧縮率を一義的に設定し、この圧縮率に基づいた処理を行う（圧縮出力手段）。なお、周波数帯信号毎にダイナミックレンジを圧縮する処理は、ＤＳＰによるソフトウェア処理として実行される。
【００３４】
合成フィルタ１０７は、コンプレッサ１０５から出力された各周波数帯信号を合成して音響信号として増幅装置２１に対して出力する。
ここで、ダイナミックレンジの圧縮率について図２を用いて説明する。図２はコンプレッサ１０５に入力される音響信号の振幅の大きさの平均値を表す音圧レベル（ｄＢ）を横軸に取り、コンプレッサ１０５から出力される音響信号の振幅の大きさの平均値を表す音圧レベル（ｄＢ）を縦軸に取ったグラフである。
【００３５】
図２に示すグラフから解るように、コンプレッサ１０５は、入力音圧レベルが比較的小さいときは出力音圧レベルを大きく引き上げ、入力音圧レベルが比較的大きいときには出力音圧レベルをほとんど引き上げないように設定されている。つまり、出力音圧レベルのダイナミックレンジは、入力音圧レベルのダイナミックレンジよりも小さくなっており、ダイナミックレンジが圧縮されていることが解る。
【００３６】
ここで、本実施例においては、入力音圧レベルが最大のときの出力音圧レベル（図中のＯに相当）を固定し、入力音圧レベルが最小のとき（厳密には予め設定された閾値の音圧レベル（図中の最小音圧レベル）のとき）の出力音圧レベル（図中のＰに相当）を騒音レベルに応じて変動させる。このとき、入力音圧レベルが最小のときの出力音圧レベル（図中のＰに相当）は、騒音レベルを超える程度（音響が騒音にマスクされずに聞き取れる程度大きな出力：例えば、「騒音レベル」＋５ｄＢ程度）に設定される。なお、入力音圧レベルが中間のとき（最小の音圧レベルと最大の音圧レベルとの中間の音圧レベルのとき）には、例えば、図２において出力音圧レベルが線形になるような出力音圧レベルが設定される。
【００３７】
このようにダイナミックレンジを設定する理由について、図３を用いて説明する。図３は車内における騒音および音響の周波数（Ｈｚ）と音圧レベル（ｄＢ）との関係を示すグラフである。
【００３８】
図３に示すように、使用者にとって、快適に音響を聞き取ることができる音圧レベルの範囲は、人により多少の違いはあるものの概ね決まっている。使用者は、この範囲を下回る音圧レベルの音響を聞き取ることは困難であり、また一方でこの範囲を上回る音圧レベルの音響を不快に感じる。また、ノードノイズ等の車内騒音（ハッチング表示）がある場合には、この車内騒音と同じ周波数帯の音響の大きさ（音響レベル）は、車内騒音（騒音レベル）よりも音圧レベルが高くなければ聞き取ることができない。
【００３９】
そこで、本実施例では、音響信号のダイナミックレンジを圧縮することにより、騒音レベルを下回る音響の音圧レベルを、騒音レベルを上回る音圧レベルに引き上げるようにしている（図３のＡ参照）。このとき、もともと音圧レベルが高い音響は、ほとんど音圧レベルが引き上げられないように、ダイナミックレンジの圧縮率を設定しているので、音響の音圧レベルが快適に聞こえる範囲を逸脱することはない（つまり、図３のＢのようにはならない）。
【００４０】
また、車内騒音が存在しない周波数帯の音響（図３のＣ参照）については、音圧レベルを引き上げる必要がないので、ダイナミックレンジを圧縮する必要がない。
次に、ダイナミックレンジの圧縮率を設定するための基となる処理について図１（ｂ）以下を用いて説明する。まず、図１（ｂ）は、音響処理部１０（ＤＳＰ）が実行する補正データ設定処理を示すフローチャートである。
【００４１】
補正データ設定処理は、音響システム１の電源が投入されると開始される処理であって、まず、初期データをＲＯＭから取得する（Ｓ１１０）。この初期データとは補正データに相当するデータであって、例えば、各周波数帯におけるダイナミックレンジの圧縮率が１（つまり圧縮しない）となるようなデータ等が挙げられる。
【００４２】
次いで、この初期データを補正データとして設定し、補正データに基づいてダイナミックレンジの圧縮率を設定する（Ｓ１２０）。
続いて、他の処理（具体的には、後述する補正データ送出処理（図４））により送出された補正データを取得したか否かを判定する（Ｓ１３０）。補正データを取得していれば（Ｓ１３０：Ｙｅｓ）、取得した補正データに基づいてダイナミックレンジの圧縮率を設定し（Ｓ１４０）、Ｓ１３０に戻る。
【００４３】
また、補正データを取得していなければ（Ｓ１３０：Ｎｏ）、Ｓ１３０の処理を繰り返す。
このように、補正データ設定処理では、音響システム１の電源が切断されるまで、Ｓ１３０とＳ１４０の処理が繰り返し実行されながら、各周波数帯におけるダイナミックレンジの圧縮率を順次更新する。
【００４４】
次に、補正データを生成する処理について図４を用いて説明する。図４は音響処理部１０（ＤＳＰ）が実行する補正データ送出処理を示すフローチャートである。
この補正データ送出処理は、補正データ設定処理（図１（ａ））と並行して繰り返し実行される処理であって、補正データ設定処理にて設定される補正データを精製する処理である。この処理では、まず、車速センサ１３を介して当該音響システム１が搭載された車両の速度を取得する（Ｓ２１０）。
【００４５】
続いて、ＧＰＳ受信機１６により検出された車両の現在地と、地点登録メモリ１７に登録された騒音変化検出ポイントの位置とを比較することにより、現在地付近（現在地から予め設定された制御距離（例えば５０ｍ）以内）に騒音変化検出ポイントが存在するか否かを判定する（Ｓ２２０）。ここで、騒音変化検出ポイントとは、音響システム１を搭載した車両が以前に同じ道を走行した際に、車速データと関連付けて騒音が変化する地点として、補正データを地点登録メモリ１７に登録した地点を示す。なお、騒音変化検出ポイントは、後述する登録処理（Ｓ２９０）にて登録される。
【００４６】
続いて、現在地付近に騒音変化検出ポイントが存在すれば（Ｓ２２０：Ｙｅｓ）、検出ポイント処理を実行する（Ｓ２３０）。
この検出ポイント処理については、図５に示すように、まず、騒音レベルを検出する際に使用する時定数を小さな値に設定する（Ｓ３１０）。
【００４７】
ここで、車内における検出レベル（車内における実際の騒音レベル）の変化と時定数に応じて音響処理部１０にて検出される騒音レベルとの関係について図６を用いて説明する。
【００４８】
例えば、トンネルの出口を通過した場合のように、マイク１１により検出される検出レベル（車内における実際の騒音レベル）が変化（ここでは減少）する場合には、実際の騒音レベル（破線にて表示）は一定の時間をかけて変化する。そして、音響処理部１０にて検出される騒音レベルは、マイク１１による検出レベルを目標値として設定された時定数に応じてこの目標値に追従する。
【００４９】
例えば、時定数が大きく設定されている場合には、図６（ａ）に示すように、音響処理部１０にて検出される騒音レベルは、マイク１１による検出レベルの変化よりも遅れて変化する（時定数（大）の実線にて表示）。このため、マイク１１による検出レベルが大きく変化した場合には、マイク１１による検出レベルに音響処理部１０にて検出される騒音レベルが追いつくまでに多くの時間を費やしてしまう。
【００５０】
また、時定数が小さく設定されている場合には、音響処理部１０にて検出される騒音レベルは、マイク１１による検出レベルの変化に比較的早く追従することができるが、マイク１１による検出レベルを行き過ぎるオーバーシュートを繰り返すことにより、安定までには多くの時間を費やしてしまう（時定数（小）の実線にて表示）。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、マイク１１による検出レベルが変化を開始する頃の時定数を小さく設定することにより騒音レベルの追従性を向上し（Ｓ３１０、後述する予測ポイント処理Ｓ５１０）、マイク１１による検出レベルの変化が終了する頃に元の大きな時定数に設定することにより検出した騒音レベルが早く安定するようにしている。
【００５２】
この結果、図６（ａ）の一点鎖線にて示すように、時定数が一定のときよりも早期に検出した騒音レベルを安定させることができるのである。
また、例えば車両がトンネルに入った場合等、実際には騒音の大きさが変化を開始してから騒音の大きさが一定のレベルで安定するまでには所定の時間（例えば２秒程度）を要するが、本実施例においては、騒音の大きさの変化が開始したときに、騒音の大きさが変化した後のマイク１１による検出レベルを予想する（Ｓ３４０，Ｓ５４０）。つまり、マイク１１による検出レベルの変化が終了するよりも前に、この予想結果を音響処理部１０にて検出される騒音レベルの目標値として設定する（図６（ｂ）における「予想した騒音レベル」として表示）。
【００５３】
このため、図６（ｂ）の実線にて示すように、音響処理部１０にて検出される騒音レベルは、マイク１１による検出レベルを目標値に設定した場合と比較して早期に安定させることができるのである。
【００５４】
続いて図５に戻り、Ｓ３１０の処理が終了すると、車内騒音取得処理を実行する（Ｓ３２０）。
この車内騒音取得処理については、図７に示すように、まず、マイク１１からの検出信号を入力する（Ｓ４１０）。そして、音響処理部１０（コンプレッサ１０５）によるダイナミックレンジが圧縮処理された音響信号、および増幅装置２１から音響信号の増幅率の情報を参照信号として取得する（Ｓ４２０）。
【００５５】
続いて、マイク１１からの検出信号と、ダイナミックレンジの圧縮処理後の参照信号に増幅装置２１による増幅率を乗じた増幅信号と、を比較することにより（例えば、検出信号から増幅信号を適応フィルタを用いてキャンセルすることにより）、車内騒音信号を抽出する（Ｓ４３０）。
【００５６】
そして、この車内騒音信号をスペクトル分析（周波数分析）する（Ｓ４４０）。ここで、このスペクトル分析は、音響処理部１０に備えられた適応フィルタ１０１を通過後の車内騒音信号の振幅の大きさの平均値（騒音レベル）を周波数帯毎に求めることにより実施する。
【００５７】
続いて、騒音レベル（車内騒音レベル）が定常であるか否かを判定する（Ｓ４５０）。ここで、この処理は、車両の乗員の声やウインカ音等の非定常的に発生する音を除外することを趣旨としている。また、騒音レベルが定常であるか否かの判定は、所定時間（例えば１秒間）におけるマイク１１による検出レベルの変化率が予め設定された割合（例えば±５％））以内であるか否かを判定することにより行う。
【００５８】
そして、騒音レベルが定常であれば（Ｓ４５０：Ｙｅｓ）、スペクトル分析により得られたスペクトルデータをＲＡＭ等のメモリに保存し（Ｓ４６０）、車内騒音取得処理を終了する。
【００５９】
また、騒音レベルが定常でなければ（Ｓ４５０：Ｎｏ）、このまま車内騒音取得処理を終了する。
この車内騒音取得処理が終了すると、図５に戻り、現在の騒音レベル（車内騒音レベル）が定常であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。この処理では、車両が騒音変化検出ポイントに到達し、車内の騒音レベルが変化を始めたか否かを判定することを趣旨としている。また、騒音レベルが定常であるか否かの判定は、所定時間（例えば１秒間）における騒音レベルの変化率が予め設定された割合（例えば±５％））以内であるか否かを判定することにより行う。
【００６０】
騒音レベルが定常であれば（Ｓ３３０：Ｙｅｓ）、検出ポイント処理を終了する。
また、騒音レベルが定常でなければ（Ｓ３３０：Ｎｏ）、地点登録メモリ１７に登録されたこの騒音変化検出ポイントに対応する騒音レベル（過去の騒音レベル：参照レベル）、および車速データから、周波数毎に安定後（騒音変化終了後）の騒音レベルを求めた騒音スペクトルを演算する。ここでは、地点登録メモリ１７に登録された騒音レベルを登録された速度における車室内の騒音レベルとみなし、登録された速度と現在の速度との速度差に応じて予め設定された定数を乗算することにより、現在の速度に対応するスペクトルを演算する。
【００６１】
そして、車内騒音取得処理にてＲＡＭ等のメモリに保存されたスペクトルデータと、演算した騒音スペクトルとを所定割合で加算することにより、最も確からしい騒音スペクトルデータを生成し、この騒音スペクトルデータから補正データを作成する（Ｓ３５０）。
【００６２】
ここで、補正データは、ダイナミックレンジの圧縮処理後の参照信号に増幅装置２１による増幅率を乗じた増幅信号のレベル（振幅の大きさ）と各周波数帯における騒音レベルとを比較し、ダイナミックレンジの圧縮処理後の参照信号に増幅装置２１による増幅率を乗じた増幅信号のレベルのほうが大きくなるように、各周波数帯において夫々設定される。
【００６３】
そして、この補正データを送出する（Ｓ３６０）。なお、この処理にて送出された補正データは、前述の補正データ設定処理（図１（ａ））にてダイナミックレンジの圧縮率を設定する際に使用される。
【００６４】
続いて、検出ポイント処理にて騒音レベルが変化したことが検出された地点（騒音変化検出ポイント）と、車速データに対応した補正データを地点登録メモリ１７に登録し（Ｓ３７０）、検出ポイント処理を終了する。
【００６５】
この検出ポイント処理が終了すると、図４に戻り、補正データ送出処理を始めから繰り返す。
一方、現在地付近に騒音変化検出ポイントが存在しなければ（Ｓ２２０：Ｎｏ）、現在地付近に騒音変化予想ポイントが存在するか否かを判定する（Ｓ２４０）。ここで、騒音変化予想ポイントとは、ナビゲーション装置１５から取得する情報であって、ナビゲーション装置１５が有する道路の種別（舗装の有無、トンネル、橋梁等の路面状況）から予想される騒音レベルが変化する地点を示す。より具体的には、例えば、トンネルの出入口や、橋梁の両端部等が変化予想ポイントとして認識される。
【００６６】
続いて、現在地付近に騒音変化予想ポイントが存在すれば（Ｓ２４０：Ｙｅｓ）、予想ポイント処理を実行する（Ｓ２５０）。
この予想ポイント処理については、図８（ａ）に示すように、まず、Ｓ５１０〜Ｓ５３０の処理では、検出ポイント処理のＳ３１０〜Ｓ３３０の処理と同様の処理を行う。そして、Ｓ５３０にて現在の騒音レベルが定常でないと判定されると（Ｓ５３０：Ｎｏ）、地点登録メモリ１７に登録されたこの騒音変化予想ポイントに対応する騒音レベル（道路の種別によって予め登録された騒音レベル）、および車速データから、安定後の騒音レベルを予測する（Ｓ５４０）。ここでは、地点登録メモリ１７に登録された騒音レベルを登録された速度における車室内の騒音レベルとみなし、登録された速度と現在の速度との速度差に応じて予め設定された定数を乗算することにより、現在の速度に対応する騒音レベルを演算する。
【００６７】
そして、Ｓ５５０〜Ｓ５７０の処理では、Ｓ３５０〜Ｓ３７０の処理と同様の処理を行い、検出ポイント処理を終了する。
この予想ポイント処理が終了すると、補正データ送出処理を始めから繰り返す。
【００６８】
一方、現在地付近に騒音変化予想ポイントが存在しなければ（Ｓ２４０：Ｎｏ）、騒音レベルを検出する際に使用する時定数を元の大きな値に設定し（Ｓ２６０）、車内騒音取得処理（図７参照）を実行する（Ｓ２７０）。
【００６９】
そして、入力された騒音（保存されたスペクトルデータ）に変化があるか否かを判定する（Ｓ２８０）。
入力された騒音に変化があれば（Ｓ２８０：Ｙｅｓ）、登録処理を実行する（Ｓ２９０）。
【００７０】
この登録処理については、図８（ｂ）に示すように、まず、騒音レベル（車内騒音レベル）に基づいて補正データを作成し（Ｓ６１０）、この補正データを送出する（Ｓ６２０）。
【００７１】
そして、検出ポイント処理にて騒音レベルが変化したことが検出された地点（騒音変化検出ポイント）と、車速データに対応した補正データを地点登録メモリ１７に登録し（Ｓ３７０）、登録処理を終了する。
【００７２】
この登録処理が終了すると、補正データ送出処理を始めから繰り返す。
一方、入力された騒音に変化がなければ（Ｓ２８０：Ｎｏ）、補正データ送出処理を始めから繰り返す。
【００７３】
なお、本実施例の音響処理部１０が実行する処理において、車内騒音取得処理におけるＳ４１０〜Ｓ４３０の処理は、本発明でいう騒音信号抽出手段に相当し、車内騒音取得処理におけるＳ４４０の処理は、騒音レベル検出手段に相当する。また、補正データ設定処理におけるＳ１４０の処理、検出ポイント処理におけるＳ３５０の処理、予想ポイント処理におけるＳ５５０の処理は、圧縮率設定手段に相当し、補正データ送出処理におけるＳ２２０の処理、検出ポイント処理におけるＳ３４０の処理は、作動制御手段に相当する。さらに、補正データ送出処理におけるＳ２２０，Ｓ２４０，Ｓ２６０の処理、検出ポイント処理におけるＳ３１０の処理、予想ポイント処理におけるＳ５１０の処理は、時定数設定手段に相当し、補正データ送出処理におけるＳ２８０，Ｓ２９０の処理は、登録制御手段に相当する。
【００７４】
以上のように詳述した音響システム１において音響処理部１０は、車内騒音取得処理にて、増幅装置２１およびスピーカ２３に入力される音響信号、およびマイク１１により生成された検出信号を入力し、これらの信号に基づいて、検出信号から音響信号成分を除いた騒音信号を抽出する。そして、音響処理部１０は、抽出された騒音信号を予め設定された複数の周波数帯に分割した分割信号を生成し、該生成した分割信号毎に騒音の振幅の大きさを表す騒音レベルを検出する。
【００７５】
さらに、音響処理部１０は、補正データ設定処理、補正データ送出処理にて、スピーカ２３により出力される音響の振幅の大きさを表す音響レベルが、分割した周波数帯毎に車内騒音取得処理により検出された各騒音レベルを超えるように、音響信号を圧縮する際に参照するダイナミックレンジの圧縮率を周波数帯毎に設定する。
【００７６】
この構成により、音響処理部１０は、音響機器から入力した音響信号のダイナミックレンジを、補正データ設定処理、補正データ送出処理にて設定された圧縮率で圧縮し、該圧縮後の音響信号を出力する。そして、音響処理部１０から出力された音響信号は、増幅装置２１およびスピーカ２３を介して、増幅されつつ特定領域内に向けて音響として出力される。
【００７７】
従って、このような音響システム１によれば、使用者はこの音響システム１により再生される音響を、周波数帯によらず良好に聞き取ることができる。つまり、周波数帯によって音響が聞こえないことや、必要以上に大きな音が再生されることを防止することができる。
【００７８】
また、音響処理部１０が車内騒音取得処理にて検出する騒音レベルは、分割信号の振幅の大きさを目標値として、予め設定された時定数で目標値を追従するよう設定されている。
【００７９】
従って、このような音響システム１によれば、騒音が一時的に変化したような場合に、スピーカ２３により出力される音響が頻繁に大きく変化することを防止することができるので、音響を聞き易くすることができる。
【００８０】
また、本実施例において、音響システム１は車両に搭載されており、スピーカ２３は音響信号に応じた音響を特定領域としての車室内に向けて出力するよう構成されている。そして、音響システム１は、車両の現在地を検出するＧＰＳ受信機１６と、予め騒音レベルが変化する地点を表す騒音変化地点、および車両が騒音変化地点を通過した後に車室内にて検出される騒音レベルを表す参照レベルが登録された地点登録メモリ１７とを備えている。そして、音響処理部１０は、ＧＰＳ受信機１６により地点登録メモリ１７に登録された騒音変化地点を通過したことが検出されると、地点登録メモリ１７に登録された参照レベルを、騒音レベルを検出する際の目標値に設定する。
【００８１】
従って、このような音響システム１によれば、予め騒音レベルが変化する騒音変化地点を通過すると、地点登録メモリ１７に登録された参照レベルを目標値としてダイナミックレンジの圧縮率を設定するので、スピーカ２３により出力される音響の振幅の大きさを変化後の騒音レベルに早期に対応させることができる。
【００８２】
さらに、本実施例の音響処理部１０は、ＧＰＳ受信機１６により車両が地点登録メモリ１７に登録された騒音変化地点から予め設定された制御距離以内に位置することが検出されると、騒音レベルを検出する際に使用する時定数をより小さな値に設定し、時定数を小さな値に設定後、ＧＰＳ受信機１６により車両が前記騒音変化地点から制御距離外に位置することが検出されると、時定数を元の値に戻す。
【００８３】
このような音響システム１によれば、車両が騒音変化地点から制御距離以内に位置することが検出されると、騒音レベルを検出する際に使用する時定数を小さく設定するので、騒音レベルを騒音の変化に早期に追従させることができる。よって、この騒音レベルを用いてダイナミックレンジの圧縮率を設定すれば、スピーカ２３により出力される音響の振幅の大きさを変化後の騒音レベルに早期に対応させることができる。
【００８４】
また、このような音響システム１によれば、車両が騒音変化地点から制御距離外に位置することが検出されると、時定数を元の大きな値に戻すので、騒音レベルの変化度合いを安定させることができる。よって、スピーカ２３により出力される音響が頻繁に大きく変化することを防止することができるので、音響を聞き易くすることができる。
【００８５】
さらに、音響処理部１０は、予め設定された監視時間内において、検出された騒音レベルに予め設定された閾値を超える変化があるか否かを監視し、騒音レベルに閾値を超える変化があれば、ＧＰＳ受信機１６により検出された車両の現在地を地点登録メモリ１７に登録する。また、車両が騒音変化地点を通過した後の車室内の騒音レベルを参照レベルとして地点登録メモリ１７に登録する。
【００８６】
このような音響システム１によれば、騒音が変化する地点を登録することができるので、車両がこの地点を再び通過する際には、騒音レベルの変化に対応して迅速にダイナミックレンジの圧縮率を設定することができる。
【００８７】
さらに、音響処理部１０は、抽出された騒音信号を予め対数的に設定された周波数毎に、複数の周波数帯に分割した分割信号を生成するようにしてもよい。
即ち、騒音信号は、例えばサブオクターブ単位（周波数帯の中心周波数の数列が、公比２1/n（ｎは自然数）の等比数列となるような周波数毎）で分割されていればよい。
【００８８】
このような音響システム１によれば、騒音信号を対数的に周波数分割するので、使用者の聴覚特性に合わせたダイナミックレンジの圧縮率を設定することができる。
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００８９】
例えば、本実施例においては、ダイナミックレンジの圧縮率を周波数帯毎に設定したが、ロードノイズ等の騒音は低周波数帯に多く検出されるため、低周波数帯におけるダイナミックレンジの圧縮率のみを上記手順で設定し、この周波数帯よりも高周波数の周波数帯におけるダイナミックレンジの圧縮率については、例えば図９に示すように、周波数が高くなるにつれて連続的にダイナミックレンジの圧縮率を引き下げるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】音響システムの概略構成を示すブロック図（ａ）、および音響処理部（ＤＳＰ）が実行する補正データ設定処理を示すフローチャート（ｂ）である。
【図２】コンプレッサに入力される音響信号の音圧レベル（ｄＢ）とコンプレッサ１０５から出力される音響信号の音圧レベル（ｄＢ）との関係を示すグラフである。
【図３】車内における騒音および音響の周波数（Ｈｚ）と音圧レベル（ｄＢ）との関係を示すグラフである。
【図４】補正データ送出処理を示すフローチャートである。
【図５】検出ポイント処理を示すフローチャートである。
【図６】車内における騒音レベルの変化と検出される騒音レベルとの関係を示す説明図である。
【図７】車内騒音取得処理を示すフローチャートである。
【図８】予想ポイント処理を示すフローチャート（ａ）、登録処理を示すフローチャート（ｂ）である。
【図９】変形例における周波数帯とダイナミックレンジの圧縮率との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…音響システム、１０…音響処理部、１１…マイク、１３…車速センサ、１５…ナビゲーション装置、１６…ＧＰＳ受信機、１７…地点登録メモリ、１９…音響機器、２１…増幅装置、２３…スピーカ、１０３…バンドパスフィルタ、１０５…コンプレッサ、１０７…合成フィルタ。
【図１】
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【図２】
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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】
2007320476.tif 000009
【図９】
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【図３】
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