(57)【要約】【課題】車両の走行によって発生する騒音レベルが車両内の位置によって異なる場合であっても、車両内の各座席に位置する受聴者が聴取する音響信号の感覚レベルを略均一にする。【解決手段】周波数帯域別補償レベル設定部１０２が車両内の騒音信号に応じて設定した補償レベルに基づいて、座席別補償レベル設定部１０４が、車両の状況（例えば、車両の周辺に存在する物体までの距離及び方向）に応じて、車両内に設置されている複数の音響信号出力装置５００のそれぞれに関連する補償レベルを設定し、補償処理部１０５が、外部から供給される音響信号に対して、複数の音響信号出力装置のそれぞれに関連する補償レベルに基づいて補償処理を行うことで、車両内の騒音及び車両の状況に応じて、複数の音響信号出力装置のそれぞれにおいて異なる音響特性を有する音響信号を出力する。【選択図】図１
2012206617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内において取得された騒音信号の騒音レベルに応じて、前記車両内で出力する音響信号に対して補償処理を行うための第１補償レベルを設定する第１補償レベル設定部と、
前記車両の状況に応じて、前記第１補償レベル設定部で設定された前記第１補償レベルから、前記車両内に設置されている複数の音響信号出力装置のそれぞれに関連する第２補償レベルを設定する第２補償レベル設定部と、
外部から供給される音響信号に対して、前記第２補償レベル設定部で設定された前記第２補償レベルのそれぞれに基づいて補償処理を行い、前記複数の音響信号出力装置のそれぞれにおいて出力する音響信号を生成する補償処理部とを、
有する車載用音響処理装置。
【請求項２】
前記第１補償レベル設定部が、
前記車両内において取得された前記騒音信号の周波数成分を分析する周波数分析部と、
前記第１補償レベルとして、前記周波数分析部で分析された各周波数成分における補償レベルを設定する周波数帯域別補償レベル設定部とを、
有する請求項１に記載の車載用音響処理装置。
【請求項３】
前記車両外の状況を示す車外情報に基づいて前記車両外の状況を分析する車外状況分析部を有し、
前記第２補償レベル設定部が、前記車外状況分析部で分析された前記車両外の状況に基づいて前記第２補償レベルを設定する請求項１又は２に記載の車載用音響処理装置。
【請求項４】
前記車外情報が前記車両の周辺に存在する物体との距離及び方向を示す情報であり、
前記第２補償レベル設定部が、前記車両の周辺に存在する物体の距離及び方向に基づいて前記第２補償レベルを設定する請求項３に記載の車載用音響処理装置。
【請求項５】
前記車外情報が前記車両の進行方向に対して左側又は右側に存在する物体との距離及び方向を示す情報であり、
前記第２補償レベル設定部が、前記前記車両の進行方向に対して左側又は右側に存在する物体の距離及び方向に基づいて前記第２補償レベルを設定し、前記車両内の左側又は右側に設置されている音響信号出力装置において出力する音響信号を生成する請求項４に記載の車載用音響処理装置。
【請求項６】
前記第２補償レベル設定部が、前記車両の周辺に存在する物体の距離及び方向と、前記車両内に設置されている複数の音響信号出力装置のそれぞれにおいて出力する音響信号に関連する前記第２補償レベルとの対応関係を示す対応表を保持しており、前記対応表を用いて音響信号の補償処理を行う請求項４又は５に記載の車載用音響処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両外（車室外）からの騒音の影響を考慮して、車両内（車室内）において再生される音響信号の補償処理を行う車載用音響処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、車両内で収音された騒音信号の周波数特性を周波数成分解析手段で解析し、周波数帯域別補償レベル設定手段が周波数帯域毎に感覚レベルの補償量を設定し、その設定に基づいて、周波数帯域別特性変更手段５が、車両内で再生すべきオーディオ信号の周波数特性を変更することで、車両内の受聴者の感覚レベルを補償する技術が開示されている。また、特許文献１には、収音された騒音信号から受聴者耳位置近傍の騒音特性を推定し、推定された受聴者両耳位置近傍の騒音信号を用いて感覚レベルを補償する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４８８６７号公報（段落［００１１］−［００１８］、図１、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術によれば、車両内に存在する特定の受聴者の感覚レベルを補償するようにオーディオ信号の補償処理を行うことが可能である。しかしながら、車両内の各座席では騒音レベルに差があるにも関わらず、一律の補償レベルを設定せざるを得ず、車両内の各座席に位置する複数の受聴者の感覚レベルを略均一にすることはできなかった。
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するため、車両の走行によって発生する騒音レベルが車両内の位置によって異なる場合であっても、車両内の各座席に位置する受聴者が聴取する音響信号の感覚レベルを略均一にすることが可能な車載用音響処理装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の車載用音響処理装置は、車両内において取得された騒音信号の騒音レベルに応じて、前記車両内で出力する音響信号に対して補償処理を行うための第１補償レベルを設定する第１補償レベル設定部と、
前記車両の状況に応じて、前記第１補償レベル設定部で設定された前記第１補償レベルから、前記車両内に設置されている複数の音響信号出力装置のそれぞれに関連する第２補償レベルを設定する第２補償レベル設定部と、
外部から供給される音響信号に対して、前記第２補償レベル設定部で設定された前記第２補償レベルのそれぞれに基づいて補償処理を行い、前記複数の音響信号出力装置のそれぞれにおいて出力する音響信号を生成する補償処理部とを、
有している。
この構成により、車両の走行によって発生する騒音レベルが車両内の位置によって異なる場合であっても、車両内の各座席に位置する受聴者が聴取する音響信号の感覚レベルを略均一にすることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の車載用音響処理装置は、車両の走行によって発生する騒音レベルが車両内の位置によって異なる場合であっても、車両内の各座席に位置する受聴者が聴取する音響信号の感覚レベルを略均一にすることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態における車載用音響処理装置の構成の一例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態における無騒音環境下での感覚レベル特性図
【図３】本発明の実施の形態における騒音環境下での感覚レベル特性図
【図４】本発明の実施の形態における騒音環境下での感覚レベルの補償の一例を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態において、車両内の左右座席における騒音レベルが異なる場合の一例を示す車外状況説明図
【図６】本発明の実施の形態における騒音環境下での感覚レベルの補償の別の一例を示す特性図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態における車載用音響処理装置について、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施の形態における車載用音響処理装置を含む車載システムの構成の一例を示す図である。図１に図示されている車載システム１０は、車載用音響処理装置１００、車内騒音収音装置２００、車外情報出力装置３００、音響信号発生装置４００、音響信号出力装置５００を有している。車載用音響処理装置１００は、車内騒音収音装置２００、車外情報出力装置３００、音響信号発生装置４００、音響信号出力装置５００のそれぞれに接続されている。
【００１１】
車内騒音収音装置２００は、例えば、車両内に設置されたマイクロホン、マイクロホンから出力された電気信号を増幅するマイクアンプなどによって構成され、車両内における騒音を収音し、収音した騒音を騒音信号（電気信号）として出力する機能を有している。
【００１２】
また、車外情報出力装置３００は、車両外の状況を検出するための情報（車外情報）を取得及び出力する機能を有している。例えば、車外情報出力装置３００は、出射波を出射してから車両周囲の物体に反射して反射波として受信するまでの時間情報（車両周囲の物体との距離を示す時間情報）を検出する超音波センサなどによって構成され、上記の時間情報を車外情報として出力することが可能である。なお、車両には、例えば車両の右側に存在する物体を検出する超音波センサと、車両の左側に存在する物体を検出する超音波センサとが設けられ、物体を検出した超音波センサを特定することで、車両外のどの位置（あるいはどの方向）に物体が存在しているかを特定することが可能である。
【００１３】
また、音響信号発生装置４００は、例えばＣＤ（Compact Disc：コンパクトディスク）プレ−ヤやＨＤＤ（Hard Disk Drive：ハードディスクドライブ）プレーヤなどのオーディオ再生装置であり、音響信号（オーディオ信号）を電気信号として出力する機能を有している。
【００１４】
また、音響信号出力装置５００は、例えば、スピーカやアンプなどのオーディオ出力装置であり、音響信号（オーディオ信号）を振動（音）に変換する機能を有している。なお、車両内には複数の音響信号出力装置５００が設置されている。
【００１５】
また、車載用音響処理装置１００は、周波数分析部１０１、周波数帯域別補償レベル設定部１０２、車外状況分析部１０３、座席別補償レベル設定部１０４、補償処理部１０５を有している。
【００１６】
周波数分析部１０１は、騒音信号入力端子１２０を介して車内騒音収音装置２００と接続されており、車内騒音収音装置２００から供給される騒音信号の周波数特性の解析を行い、各周波数帯域の解析情報（周波数特性）を周波数帯域別補償レベル設定部１０２へ出力する機能を有している。
【００１７】
また、周波数帯域別補償レベル設定部１０２は、周波数帯域ごとに車両内の受聴者の感覚レベルが一定のレベルになるように補償レベルを設定し、各周波数帯域の補償レベルを座席別補償レベル設定部１０４へ出力する機能を有している。なお、周波数帯域別補償レベル設定部１０２によって設定される補償レベルは、騒音信号の騒音レベルに応じて一律に設定されるものであり、この時点では、車両内の各座席における騒音レベルの差は考慮されていない。
【００１８】
また、車外状況分析部１０３は、車外情報入力端子１３０を介して車外情報出力装置３００と接続されており、車外情報出力装置３００から供給される車外情報を分析し、その分析結果を含む情報（車外状況情報）を座席別補償レベル設定部１０４へ出力する機能を有している。上述のように車外情報出力装置３００から供給される車外情報は、例えば車両の周囲の物体との距離（及び方向）を示す時間情報であり、車外状況分析部１０３は、この時間情報に基づいて、車両の周囲の物体の有無、さらに、物体が存在する場合には車両からの距離（及び方向）を分析し、その分析結果を車外状況情報（車両の周囲の物体の有無、距離および方向）として座席別補償レベル設定部１０４へ出力する。
【００１９】
また、座席別補償レベル設定部１０４は、車外状況分析部１０３から供給される車外状況情報に応じて、周波数帯域別補償レベル設定部１０２から供給される各周波数帯域の補償レベルを各座席の受聴者の感覚レベルが略均一となるように変更し、車外状況情報に応じて変更された各周波数帯域の補償レベルを補償処理部１０５へ出力する機能を有している。なお、車両には複数の音響信号出力装置５００が設置されており、座席別補償レベル設定部１０４は、各座席の受聴者の感覚レベルが略均一となるように、各音響信号出力装置５００に対してそれぞれ異なる補償レベルを設定する。すなわち、座席別補償レベル設定部１０４は、各音響信号出力装置５００に関連する補償レベルを設定する。
【００２０】
例えば、座席別補償レベル設定部１０４は、車外状況情報として、車両の周囲の物体の有無、距離および方向を車外状況分析部１０３から取得し、車両の周囲の物体の有無、距離および方向から各座席における騒音レベルの差を推定して、各音響信号出力装置５００に関連する補償レベルを設定する。なお、後述のように、座席別補償レベル設定部１０４は、所定の対応表を参照したり所定の演算を行ったりすることで、車外状況情報に応じて、各音響信号出力装置５００に関連する補償レベルを設定することが可能である。
【００２１】
また、補償処理部１０５は、音響信号入力端子１４０を介して音響信号発生装置４００と接続されており、音響信号発生装置４００から供給される音響信号に対して、座席別補償レベル設定部１０４から供給される各音響信号出力装置５００に関連する補償レベルに基づいた補償処理を行い、当該補償処理後の音響信号を対応する各音響信号出力装置５００へスピーカ別音響信号出力端子１５０を介して出力する機能を有している。なお、座席別補償レベル設定部１０４から供給される補償レベルは各音響信号出力装置５００に関連付けられており、補償処理部１０５は、音響信号発生装置４００から供給される音響信号に対して、各音響信号出力装置５００に関連付けられている補償レベルに基づいて周波数特性の調整を行うことで、各音響信号出力装置５００へ出力する音響信号を生成する。
【００２２】
ここで、感覚レベルについての簡単な説明を行う。感覚レベルとは、ある音響信号が呈示されたときに、振幅周波数特性において入力音圧レベルとその帯域の最小可聴レベルの差で規定されるものである。図２は、騒音が無い場合の感覚レベルについて示した例であり、ある音響信号が実線で示される振幅周波数特性で呈示され、最小可聴レベルが点線である場合を表したものである。騒音が無い場合の感覚レベルは図２の斜線部分で表される。ただし、感覚レベルはある音響信号が呈示されたときに振幅周波数特性において入力音圧レベルとその帯域の最小可聴レベルを定数倍したものとの差としてもよい。
【００２３】
図３は、騒音が破線で表される振幅周波数特性で存在する場合について示したものであり、その際の感覚レベルは図３の斜線部分のようになり、騒音がない場合と比べて感覚レベルが減少する。そこで、この感覚レベルの減少分を補償するために、図４における補償レベルの分だけ音響信号の周波数特性を変更する。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態における車載用音響処理装置を用いることによって実現される音響信号出力の具体的な一例について説明する。
【００２５】
図５は、左右座席における騒音レベルが異なる場合の例を示したものである。図５には、車両１０００の進行方向に対して左側に防音壁１１００（物体）が存在する状況を表している。このような状況では、防音壁１１００からの反射が大きい左側席の騒音レベルが右側席の騒音レベルに比べて高くなる。つまり、車両内の左側席に座っている受聴者が感じる騒音は、右側席に座っている受聴者が感じる騒音よりも大きく、騒音信号の騒音レベルに応じて音響信号に対する補償レベルを一律に設定しただけでは、音響信号に対して、左側席に座っている受聴者の感覚レベルと右側席に座っている受聴者の感覚レベルは略均一とはならない。
【００２６】
図５に図示されている状況では、超音波センサ（車外情報出力装置３００）が車両１０００の左側に存在する防音壁１１００を検出し、車両１０００から防音壁１１００までの距離を示す時間情報（車外情報）を取得する。車外状況分析部１０３は、超音波センサから供給された時間情報を分析し、車両１０００の左側に物体（防音壁１１００）が存在すること、さらに、この防音壁１１００までの距離及び方向を含む情報（車外状況情報）を出力する。
【００２７】
一方、車両１０００内に設置されているマイクロホン（車内騒音収音装置２００）は、車両１０００の左側に存在する防音壁１１００の影響で車両内に発生する騒音を収音する。周波数分析部１０１は、収音された騒音を分析して騒音の各周波数帯域の解析情報（周波数特性）を出力し、周波数帯域別補償レベル設定部１０２は、この周波数特性に基づいて各周波数帯域の補償レベルを出力する。
【００２８】
座席別補償レベル設定部１０４は、車外状況分析部１０３から取得した防音壁１１００までの距離及び方向を含む車外状況情報から、車両１０００内の左側席における騒音レベルと、車両１０００内の右側席における騒音レベルとの差を推定する処理を行う。例えば、座席別補償レベル設定部１０４は、左右の物体までの距離差（車両１０００の左側に存在する物体までの距離と、車両１０００の右側に存在する物体までの距離との差）と、の座席における騒音レベルの差（音圧差）との関係を示す対応表を保持しており、この対応表を参照して、車両１０００の周囲に存在する物体によって発生する車両１０００内の左右の座席における騒音レベルの差を推定する。
【００２９】
そして、座席別補償レベル設定部１０４は、推定された左右の座席における騒音レベルに基づいて、各音響信号出力装置５００から出力する音響信号を生成する。具体的には、車両１０００の左側に存在する防音壁１１００の影響で、左側席の受聴者のほうが右側席の受聴者よりも大きな騒音を感じる状況では、車両１０００内の左側に配置されている音響信号出力装置５００（図５のスピーカ１２００ａ）から出力する音響信号の音圧が、車両１０００内の右側に配置されている音響信号出力装置５００（図５のスピーカ１２００ｂ）から出力する音響信号の音圧よりも大きくなるように、各音響信号出力装置５００（図５のスピーカ１２００ａ及びスピーカ１２００ｂ）から出力する音響信号を生成する。例えば、車両１０００内の右側に配置されている音響信号出力装置５００（図５のスピーカ１２００ａ）から出力する音響信号に対して図４に図示されている特性となるように補償処理を行い、一方、車両１０００内の左側に配置されている音響信号出力装置５００（図５のスピーカ１２００ａ）から出力する音響信号に対しては、図６に図示されている特性（より大きな騒音レベルを補償する補償レベル）となるように補償処理を行う。このように、座席別補償レベル設定部１０４は、車両外の状況に応じて、各音響信号出力装置５００から出力する音響信号を個別に補償することで、左右の座席に座っている受聴者の感覚レベルを略均一にすることが可能となる。
【００３０】
なお、上述の例では、車両１０００の左側に物体（防音壁１１００）が存在している状況について説明を行っているが、車両１０００の右側に物体が存在している場合も同様に、各音響信号出力装置５００から出力する音響信号を個別に補償することで、左右の座席に座っている受聴者の感覚レベルを略均一にすることが可能となる。また、車両１０００の周囲に検出される物体は、防音壁１１００に限定されるものではなく、中央分離帯の壁や他の車両など、任意の物体であってもよい。
【００３１】
また、車両１０００が走行している場合には、車両１０００の進行方向に対して左右に（左右の座席に）騒音レベルの差が発生するため、基本的に、車両１０００内の左右に設置されている音響信号出力装置５００から出力する音響信号に対して個別に補償処理を行うことが望ましいが、車両１０００内における音響信号出力装置５００の設置位置や台数、騒音の特性、車両内の音場環境などに応じて、各音響信号出力装置５００における音響信号の補償レベルを更に詳細に設定することが可能である。対応表は、車外状況分析部１０３が出力した車外状況情報と、車両１０００内の各座席の受聴者の感覚レベルを略均一とする補償レベル（各音響信号出力装置５００における音響信号の補償レベル）との関連を示す情報を含んでおり、各車両又は各車種に応じて最適な対応表の設定が行われることによって、より高い精度で、各座席における受聴者の感覚レベルを略均一にする音響信号の出力が実現可能である。
【００３２】
また、上記の例では、車外状況分析部１０３が出力した車外状況情報に対して、車両１０００内の各座席の受聴者の感覚レベルを略均一とする補償レベル（各音響信号出力装置５００における音響信号の補償レベル）が記載された対応表を用いているが、車外状況情報を入力とし、各音響信号出力装置５００における音響信号の補償レベルを出力とする所定の関数を用いた演算を行ってもよい。
【００３３】
また、車両１０００内に発生する騒音信号は主に低周波数帯域によって構成されており、上記騒音信号の周波数特性に依存して、音響信号に対して補償処理が行われる周波数帯域も主に低周波数帯域が対象となる。このことから、例えば、車両１０００内に設置されている低周波数帯域スピーカから出力される音響信号に対してのみ、本発明に係る補償処理を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の車載用音響処理装置は、車両の走行によって発生する騒音レベルが車両内の位置によって異なる場合であっても、車両内の各座席に位置する受聴者が聴取する音響信号の感覚レベルを略均一にすることができるという効果を有し、騒音によって聴こえにくくなる音響信号の補償処理を行う音響処理技術に適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  車載システム
１００  車載用音響処理装置
１０１  周波数分析部
１０２  周波数帯域別補償レベル設定部
１０３  車外状況分析部
１０４  座席別補償レベル設定部
１０５  補償処理部
１２０  騒音信号入力端子
１３０  車外情報入力端子
１４０  音響信号入力端子
１５０  スピーカ別音響信号出力端子
２００  車内騒音収音装置
３００  車外情報出力装置
４００  音響信号発生装置
５００  音響信号出力装置
１０００  車両
１１００  防音壁（物体）
１２００ａ、１２００ｂ  スピーカ
【図１】
2012206617.tif 000003
【図２】
2012206617.tif 000004
【図３】
2012206617.tif 000005
【図４】
2012206617.tif 000006
【図５】
2012206617.tif 000007
【図６】
2012206617.tif 000008