(57)【要約】【課題】簡易にＬＰＦの出力を所望の値とすることが可能な「音制御装置」を提供する。【解決手段】マイクロコンピュータ１２は、ＬＰＦ１４における減衰を考慮して、生成した擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、減衰を打ち消す分のゲインを増加した上でＬＰＦ１４に入力する。従って、ＬＰＦ１４が出力する擬似エンジン信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、カットオフ周波数未満の信号と同等のゲインが確保される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内の音を制御する音制御装置であって、
所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、擬似エンジン音信号を生成する擬似エンジン音生成手段と、
前記擬似エンジン音信号を入力し、前記所定のサンプリング周波数以下の信号を通過させるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタに入力される前記擬似エンジン音信号のうち、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号のゲインを増加させるゲイン調整手段とを有することを特徴とする音制御装置。
【請求項２】
前記ゲイン調整手段は、前記ローパスフィルタによる減衰を打ち消す分のゲインを増加させることを特徴とする請求項１に記載の音制御装置。
【請求項３】
前記擬似エンジン音信号の周波数とゲイン量との対応関係を表すテーブルを有し、
前記ゲイン調整手段は、前記テーブルの内容に基づいて、前記擬似エンジン音信号のゲインを増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載の音制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室内の音を制御する音制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内に到達するエンジン音を低減させて車室内の静寂を確保する技術として、エンジン音と逆相等音圧のキャンセル音を車室内に出力するＡＮＣ（Active Noise Control）と称されるものがある（例えば、特許文献１参照）。一方、近年、車室内に任意のエンジン音を出力させて運転者等が爽快感を得ることができるようにする技術として、エンジンの回転数に応じた擬似的なエンジン音を車室内に出力するＡＳＣ（Active Sound Control）と称されるものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平６−１７５６６７号公報
【特許文献２】特開平６−２８９８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ＡＮＣによる音制御は、キャンセル音の周波数が最大１５０Ｈｚ程度であるのに対し、ＡＳＣによる音制御は、擬似エンジン音の周波数が最大１ｋＨｚ程度と高い。このため、マイクロコンピュータにより生成されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）形式の音信号のフィルタリングを行うローパスフィルタ（ＬＰＦ）のカットオフ周波数を高くする必要がある。
【０００４】
また、ＬＰＦのカットオフ周波数が高いと、マイクロコンピュータにおいて音信号を生成する際のサンプリング周波数に近づく。このため、ＬＰＦのスロープを急峻にする、換言すれば、カットオフ周波数から必要な減衰量が得られる周波数までの帯域幅を狭くして、サンプリング周波数の半分以上の音信号がＬＰＦにおいて確実に除去されるようにする必要がある。
【０００５】
しかし、例えば一次型のＬＰＦは、スロープが急峻ではないため、図５の出力特性２０１に示すように、不要な音信号がＬＰＦにおいて確実に除去されるようにカットオフ周波数を下げると、必要な音信号についてまで減衰されてしまう（図５の斜線部参照）。一方、必要な音信号が減衰されないようにカットオフ周波数を上げると、図５の出力特性２０２に示すように、不要な音信号がＬＰＦにおいて除去されない。また、高次型（例えば二次型）のＬＰＦは、図５の特性２０３に示すように、スロープを急峻にすることができるものの（図５の点線参照）、部品点数が増え、コストが増加してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、簡易にＬＰＦの出力を所望の値とすることが可能な音制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の音制御装置は、車室内の音を制御するものであって、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、擬似エンジン音信号を生成する擬似エンジン音生成手段と、前記擬似エンジン音信号を入力し、前記所定のサンプリング周波数以下の信号を通過させるローパスフィルタと、前記前記ローパスフィルタに入力される前記擬似エンジン音信号のうち、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号のゲインを増加させるゲイン調整手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
この構成により、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号は、ゲインが増加された上でローパスフィルタに入力されるため、ローパスフィルタのスロープが急峻でないために所定の周波数以下の擬似エンジン音信号をも減衰させてしまう場合であっても、当該ローパスフィルタの出力を所望の値とすることが可能となる。
【０００９】
また、本発明の音制御装置は、前記ゲイン調整手段が、前記ローパスフィルタによる減衰を打ち消す分のゲインを増加させるようにしてもよい。
【００１０】
この構成により、ローパスフィルタが所定の周波数以下の擬似エンジン音信号を減衰させてしまう場合に、その減衰分を確実に補うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の音制御装置は、前記擬似エンジン音信号の周波数とゲイン量との対応関係を表すテーブルを有し、前記ゲイン調整手段が、前記テーブルの内容に基づいて、前記擬似エンジン音信号のゲインを増加させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ローパスフィルタが所定の周波数以下の擬似エンジン音信号を減衰させてしまう場合であっても、当該ローパスフィルタの出力を所望の値とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態にかかる音制御装置の構成を示す図である。図１に示す音制御装置１０は、ＡＳＣによる音制御を行い、擬似エンジン音を車室内に出力させるものであり、マイクロコンピュータ１２、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４、アッテネータ（ＡＴＴ）１６、アンプ（ＡＭＰ）１８により構成される。
【００１５】
マイクロコンピュータ１２は、エンジン回転数の情報を入力し、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号を生成する。更に、マイクロコンピュータ１２は、生成した擬似エンジン音信号について、周波数に応じてゲインを補正する。擬似エンジン音信号の補正の詳細については後述する。
【００１６】
ＬＰＦ１４は、マイクロコンピュータ１２からの擬似エンジン音信号を入力し、当該擬似エンジン音信号のうち、予め定められたカットオフ周波数以下の信号を通過させる。図２は、ＬＰＦ１４の回路構成を示す図である。図２に示すＬＰＦ１４は、一次型であり、非反転入力端子が接地されたＯＰアンプ２０と、入力端とＯＰアンプ２０の反転入力端子との間の抵抗２１と、ＯＰアンプ２０の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続された抵抗２２及びコンデンサ２３とにより構成される。このＬＰＦ１４の入出力特性Ｇ（Ｖｏ／Ｖｉ）は、抵抗２１の抵抗値をＲ１、抵抗２２の抵抗値をＲ２、コンデンサ２３の容量をＣ、入力信号の角周波数をωとすると、Ｇ＝−Ｒ２／Ｒ１・｛１／（ＣＲ２）｝／｛ｊω＋１／（ＣＲ２）｝となる。
【００１７】
ＬＰＦ１４は、一次型であるために、スロープが急峻ではなく、カットオフ周波数から必要な減衰量が得られる周波数までの帯域幅が広い。このため、ＬＰＦ１４において、マイクロコンピュータ１２における擬似エンジン音信号に含まれる不要な音信号を除去するためには、カットオフ周波数は、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数よりも小さい値となる。
【００１８】
ＡＴＴ１６は、音量調整のためのものであり、ＬＰＦ１４を通過した擬似エンジン音信号を所定の減衰度で減衰させる。ＡＭＰ１８は、ＡＴＴ１６からの減衰された擬似エンジン音信号を、図示しない後段の出力部（例えばスピーカ）に応じた増幅度で増幅させて出力する。
【００１９】
次に、マイクロコンピュータ１２による擬似エンジン音信号の補正の詳細について説明する。マイクロコンピュータ１２は、エンジン回転数の情報を入力し、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号を生成した後、その擬似エンジン音信号のうち、後段のＬＰＦ１４におけるカットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号について、ゲインを増加させて出力する。
【００２０】
上述したように、ＬＰＦ１４におけるカットオフ周波数は、当該ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数よりも小さい値である。従って、マイクロコンピュータ１２によって生成されたエンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号がそのままＬＰＦ１４に入力されると、この擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号は、ＬＰＦ１４によって減衰されてしまう。このため、マイクロコンピュータ１２は、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、ＬＰＦ１４による減衰を打ち消すようにゲインを増加させる。
【００２１】
具体的には、マイクロコンピュータ１２は、信号周波数とゲイン量との対応関係を示すテーブルを内蔵するメモリ（図示せず）に保持している。図３は、信号周波数とゲイン量との対応関係を示すテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、擬似エンジン音信号について、後段のＬＰＦ１４におけるカットオフ周波数からＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数までの各周波数に対応して、マイクロコンピュータ１２が増加させるべきゲイン量の情報が含まれている。マイクロコンピュータ１２は、このテーブルの内容を参照して、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号についてのゲイン量を取得する。
【００２２】
そして、マイクロコンピュータ１２は、取得した各周波数に対応するゲイン量に基づいて、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号のゲイン量を増加させる補正を行う。
【００２３】
このような補正が行われることにより、ＬＰＦ１４が出力する擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数からＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数までの信号については、当該ＬＰＦ１４による減衰が打ち消されたものとなる。
【００２４】
図４は、マイクロコンピュータ１２による補正が行われる場合と補正が行われない場合とのそれぞれにおける、ＬＰＦ１４の出力特性の一例を示す図である。図４の点線で表される出力特性５１は、マイクロコンピュータ１２による補正が行われない場合のものであり、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上の信号については、減衰されてしまう。このため、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、必要なゲインを得られない。
【００２５】
これに対し、図４の実線で表される出力特性５０は、マイクロコンピュータ１２による補正が行われた場合のものである。擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、マイクロコンピュータ１２によってＬＰＦ１４における減衰を打ち消す分のゲインが増加された上でＬＰＦ１４に入力される。このため、出力特性５０に示すように、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、カットオフ周波数未満の信号と同等のゲインが確保される。
【００２６】
このように、本実施形態の音制御装置１０では、マイクロコンピュータ１２が、ＬＰＦ１４における減衰を考慮して、生成した擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、減衰を打ち消す分のゲインを増加した上でＬＰＦ１４に入力する。従って、ＬＰＦ１４が出力する擬似エンジン信号のうち、カットオフ周波数以上であり、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、カットオフ周波数未満の信号と同等のゲインが確保される。
【００２７】
従って、ＬＰＦ１４が一次型であるために、スロープが急峻でなく、ＬＰＦ１４が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号をも減衰させてしまう場合であっても、当該ＬＰＦ１４の出力を所望の値とすることが可能となる。また、一次型のＬＰＦ１４を用いることが可能となるため、部品点数を抑えることができ、コストの削減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上、説明したように、本発明に係る音制御装置は、簡易にＬＰＦの出力を所望の値とすることができ、音制御装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態にかかる音制御装置の構成を示す図である。
【図２】ＬＰＦの回路構成を示す図である。
【図３】信号周波数とゲイン量との対応関係を示すテーブルの一例を示す図である。
【図４】ＬＰＦの出力特性を示す図である。
【図５】従来のＬＰＦの出力特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  音制御装置
１２  マイクロコンピュータ
１４  ＬＰＦ
１６  ＡＴＴ
１８  ＡＭＰ
２０  ＯＰアンプ
２１、２２  抵抗
２３  コンデンサ
【図１】
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【図２】
2007171657.tif 000004
【図３】
2007171657.tif 000005
【図４】
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【図５】
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