(57)【要約】【課題】車の車速信号を用いることで速度によって常に変化する騒音特性をデータベースから推測し、騒音に影響されることなく会話音声信号だけを抽出することができる音量制御システムを提供することを目的とするものである。【解決手段】ＤＳＰ部１８は、オーディオ音源部１７からオーディオ信号、マイク部９から車室内の音声信号をそれぞれ取得し、オーディオ音量制御部３６は、音声信号に基づいてオーディオ信号の音量を制御する。マイコン部１６は車速に基づいて騒音を推測する。騒音除去用ＨＰＦ部３５はマイコン部１６の命令に従ってカットオフ周波数を設定する。これによって、騒音除去用ＨＰＦ部３５は車速に応じて騒音の影響を低減した会話音声信号を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源部からオーディオ信号、マイクから車室内の音声信号をそれぞれ取得し、前記音声信号に基づいて前記オーディオ信号の音量を制御する制御部と、
自車両の車速情報に基づいて前記音声信号における騒音を推測する騒音推測部とを備え、
前記制御部は、前記音声信号から前記騒音推測部が推測した騒音を除去した信号に基づいて前記オーディオ信号の音量を制御することを特徴とする音量制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記音声信号から騒音を除去する騒音除去部をさらに備え、
前記騒音除去部は、前記騒音推測部の推測結果に基づいて、騒音を除去するカットオフ周波数を設定することを特徴とする請求項１記載の音量制御システム。
【請求項３】
前記騒音除去部は、所定の平均会話音声の音圧レベルと、前記車速情報に基づいて推測された騒音とに基づいて前記カットオフ周波数を設定することを特徴とする請求項２に記載の音量制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記音声信号から前記オーディオ信号を除去する演算部と、前記オーディオ信号の音量を制御する音量制御部とをさらに備え、
前記騒音除去部は前記演算部から取得した信号から騒音を除去して会話音声信号を検出し、前記音量制御部は、前記騒音除去部が検出した会話音声信号に基づいて前記オーディオ信号の音量を制御することを特徴とする請求項３に記載の音量制御システム。
【請求項５】
前記車速情報と前記音声信号における周波数と騒音とが対応付けられたデータベースを格納したメモリ部をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の音量制御システム。
【請求項６】
前記オーディオ信号を取得して前記制御部に出力する音源部と、前記音声信号を取得して前記制御部に出力するマイクとをさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の音量制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車の室内において走行時に騒音の影響を受けずに会話音声だけを検出し、検出された会話音声信号のレベルに応じてオーディオの音量を制御するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこのような装置としては、例えば座席に設置したマイクで集音した車内音から会話音声信号を分離し、騒音の音圧レベルに応じて会話音声信号の出力レベルを変化させるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
従来の別の装置としては、例えば適応フィルタを用いて雑音を除去し、対象信号を得るものが知られている（例えば特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５１３９２号公報
【特許文献２】特開平７−１３４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術においては、車の速度によって常に騒音が大きく変化するような環境下で会話音声信号と騒音信号の分離が十分でなく、システムの誤動作を招いたり違和感を感じたりするという問題があった。
【０００６】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、システムの誤動作を抑え、オーディオの音量制御に違和感を感じることを抑えることができる音量制御システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、音源部からオーディオ信号、マイクから車室内の音声信号をそれぞれ取得し、音声信号に基づいてオーディオ信号の音量を制御する制御部と、自車両の車速情報に基づいて音声信号における騒音を推測する騒音推測部とを備え、制御部は、音声信号から騒音推測部が推測した騒音を除去した信号に基づいてオーディオ信号の音量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、騒音が常に変化する車室内において、走行時の騒音に影響されることなく安定した会話音声信号の抽出が可能となり、これによって誤動作のない安定したオーディオの音量制御ができ、その結果、会話を邪魔しないオーディオを実現させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における音量制御システムのブロック図
【図２】本発明の実施の形態におけるＤＳＰ部内部の信号処理ブロック図
【図３】本発明の実施の形態における車の速度と騒音の関係図
【図４】本発明の実施の形態における騒音と会話音声信号の関係概念図
【図５】本発明の実施の形態における騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数の設定例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態における音量制御システムについて図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明の実施の形態における音量制御システムのブロック図である。
【００１２】
図１において、音量制御システム１０は、車載用コンピュータ部１５と接続可能な構成であり、音量制御システム１０および車載用コンピュータ部１５は、ともに自動車などの車両に設けられている。
【００１３】
車載用コンピュータ部１５は、車速センサ１１と接続されており、車速センサ１１で検出された速度情報を音量制御システム１０に出力する。
【００１４】
音量制御システム１０は、車内音を集音するためのマイク部９と、集音された電気信号を増幅するためのマイクアンプ部１３と、集音・増幅された電気信号をアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ部１４を有する。マイク部９で集音された車内音は、マイクアンプ部１３及びＡ／Ｄ部１４を通ってＤＳＰ部１８に入力される。また、音量制御システム１０は、ＣＤやＤＶＤ、圧縮音源などのオーディオ信号を生成（再生）し出力する音源部としてのオーディオ音源部１７と、オーディオ音源部１７から出力される信号に対して会話に最適な音量を制御するためのデジタル音声信号を生成する信号処理部としてのＤＳＰ部１８と、ＤＳＰ部１８の制御に必要なパラメータを車両情報から生成するためのマイコン部１６およびメモリ部１２とを有している。
【００１５】
さらに、音量制御システム１０は、ＤＳＰ部１８から出力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するためのデジタルアナログ変換回路である第１Ｄ／Ａ部１９と第２Ｄ／Ａ部２０と第３Ｄ／Ａ部２１と第４Ｄ／Ａ部２２とを備える。
【００１６】
また、音量制御システム１０は、４つのＤ／Ａ部から出力されたアナログ音声信号をそれぞれ増幅するための第１増幅器２３と第２増幅器２４と第３増幅器２５と第４増幅器２６とを備える。
【００１７】
音量制御システム１０は、これら４つの増幅器のアナログ音声信号をそれぞれ音響信号に変換するための第１スピーカ２７と第２スピーカ２８と第３スピーカ２９と第４スピーカ３０とに接続される。
【００１８】
本実施の形態において、第１スピーカ２７は車両の前席左側（ＦＬ）、第２スピーカ２８は車両の前席右側（ＦＲ）、第３スピーカ２９は車両の後席左側（ＲＬ）第４スピーカ３０は車両の後席右側（ＲＲ）にそれぞれ配置される。
【００１９】
以上のように構成された音量制御システム１０について、以下にその処理動作を説明する。
【００２０】
ただし、本実施の形態において、マイコン部１６に車載用コンピュータ部１５を介して車両情報が入力されるまでの処理動作は従来技術と同様である。
【００２１】
また、オーディオ音源部１７、各Ｄ／Ａ部１９〜２２、各増幅器２３〜２６の、各スピーカ２７〜３０についても、その動作は公知の技術と同等である。
【００２２】
図２は本発明の実施の形態におけるＤＳＰ内部の信号処理ブロック図である。
【００２３】
図２において、ＤＳＰ部１８は、オーディオ音源部１７から出力されるオーディオ信号を入力可能な適応フィルタ部３３を有している。適応フィルタ部３３は、車室内の音響空間の伝達特性を模擬するためのものであり、オーディオ音源部１７から入力されるオーディオ信号を参照信号として所定の適応信号処理を行う。また、演算部３４は、Ａ／Ｄ部１４から出力されるマイク信号と適応フィルタ部３３の出力信号が入力されており、これら２つの信号の差分を演算する。この演算によってマイク信号からオーディオ成分が除去される。
【００２４】
また、ＤＳＰ部１８は、騒音除去用ＨＰＦ部３５を有する。騒音除去用ＨＰＦ部３５は、マイク信号から騒音を除去するためのものであり、演算部３４にてオーディオ成分が除去された信号が入力され、車の速度によってカットオフ周波数を可変可能なフィルタを有する。また、騒音除去用ＨＰＦ部３５はマイコン部１６と接続可能な構成であり、マイコン部１６によってフィルタのカットオフ周波数が制御される。
【００２５】
また、ＤＳＰ部１８は、オーディオ音量制御部３６を有する。オーディオ音量制御部３６はオーディオ音源部１７からのオーディオ信号を入力し、騒音除去用ＨＰＦ部３５の出力レベルによって音量を制御する。オーディオ音量制御部３６は、この音量制御したオーディオ信号を各Ｄ／Ａ部１９〜２２へ出力する。
【００２６】
ただし、本実施の形態において、騒音除去用ＨＰＦ部３５の出力信号に応じてオーディオ音源部１７から出力されるオーディオ信号がオーディオ音量制御部３６によって制御され、Ｄ／Ａ部１９から２２に出力されるまでの処理動作は従来技術と同様である。
【００２７】
図３に本発明の実施の形態における車の速度と騒音の関係を示す。車の速度が上がるに従って、走行時の騒音レベルは所定の傾きを持って上昇する特性を持っている。この速度に対する騒音の変化は、データベースとして前述図１のメモリ部１２に格納される。すなわち、図３に示される車の速度と周波数と騒音レベルとが対応付けられてデータテーブルとしてメモリ部１２に格納される。マイコン部１６は、入力された車の速度に対応する騒音レベルをメモリ部１２に格納されたデータベースから参照することで、時々刻々と変化する車の速度における各周波数毎の騒音レベルを推測する騒音推測部としての機能を果たすことが可能となる。
【００２８】
図４に本発明の実施の形態における騒音と会話音声信号の関係概念図を示す。図４において、騒音４０の境界線（以下、単に騒音４０と記す）は、可聴域（２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）の範囲で所定の傾きで単調減少する直線として示される。会話音声信号４１は、所定の周波数の範囲（１００Ｈｚ〜４ｋＨｚの範囲）で所定の音圧幅を持った領域で示される。
【００２９】
図４に示すように、騒音４０は速度によって図４の上下方向に常に変化している。このため、図４に示されるように、車の速度によっては、会話音声信号４１の領域が騒音４０の領域にマスクされて、会話音声信号４１よりも騒音４０のレベルが大きくなる場合がある。この時にＤＳＰ部１８が会話音声信号４１を検出した場合、検出された会話音声信号４１に騒音４０が混ざったものとなり、システムに誤動作が生じる。そこで、騒音除去用ＨＰＦ部３５は、マイコン部１６の命令に従って、平均会話音声の音圧レベル４２と騒音４０との接点の周波数ポイントを騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数４３に設定する。これによって、会話音声信号４１のうち、騒音の影響が大きいカットオフ周波数４３より低い周波数の領域を除去し、騒音の割合が小さいカットオフ周波数４３以上の領域を抽出することができる。ここで、騒音の割合は、図４の会話音声信号４１のＹ軸部分における騒音４０にマスクされた領域の割合を意味する。
【００３０】
以上より、騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数４３の設定について換言すると、カットオフ周波数４３は、図４の会話音声信号４１のＹ軸部分における騒音４０にマスクされた範囲とマスクされていない範囲とが等しくなる位置に設定される。このようなカットオフ周波数４３の設定によって、カットオフ周波数４３以上の各周波数については、会話音声信号４１に占める騒音の割合がゼロもしくは５０％未満であるため、騒音に影響されにくい会話音声信号４１の検出が可能となる。この時の平均会話音声の音圧レベル４２は、一般的な会話音声の平均的な音圧レベルとされる６０ｄＢＳＰＬと定義している。
【００３１】
図５は騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数の設定例を示す図である。車速が上がるに連れて騒音のレベルが上昇するため、それに合わせて騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数も上げることによって、会話音声信号の検出と騒音の除去とを両立することができる値に設定している。これによって、騒音に影響されずに会話音声を検出することが可能となる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態の音量制御システム１０によれば、車速が常に変動する環境化においても、マイコン部１６は、車速に応じた騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数を騒音除去用ＨＰＦ部３５に設定させる。これによって、騒音除去用ＨＰＦ部３５は騒音の影響を抑えた会話音声信号４１を検出することができる。そして、この結果、オーディオ音量制御部３６は、騒音をできるだけ除去した会話音声信号４１の音圧レベルに基づいて、オーディオ音源部１７からのオーディオ信号の音量を制御することができる。したがって、システムの誤作動を抑えるとともに、会話の邪魔をしない快適なオーディオ環境を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の音量制御システムは、騒音が常に変化する車室内において、会話状況を考慮したオーディオの音量制御を行う車載用再生装置として有用である。
【符号の説明】
【００３４】
９  マイク部
１０  音量制御システム
１１  車速センサ
１３  マイクアンプ部
１４  Ａ／Ｄ部
１５  車載用コンピュータ部
１６  マイコン部
１７  オーディオ音源部
１８  ＤＳＰ部
１９  第１Ｄ／Ａ部
２０  第２Ｄ／Ａ部
２１  第３Ｄ／Ａ部
２２  第４Ｄ／Ａ部
２３  第１増幅器
２４  第２増幅器
２５  第３増幅器
２６  第４増幅器
２７  第１スピーカ
２８  第２スピーカ
２９  第３スピーカ
３０  第４スピーカ
３３  適応フィルタ部
３４  演算部
３５  騒音除去用ＨＰＦ部
３６  オーディオ音量制御部
４０  騒音
４１  会話音声信号
４２  平均会話音声の音圧レベル
４３  騒音除去用ＨＰＦのカットオフ周波数
【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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