CN101048018A - 用于车辆的电子设备、及车辆中的声场最佳校正方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆的电子设备、及车辆中的声场最佳校正方法和系统，其可进一步容易和最佳地校正车辆中的声场，而不强迫用户进行麻烦工作。用提供成埋入在头部单元的前面板上以附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央位置上的麦克风，拾取通过从假定在车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的头部接触表面上的驾驶员收听点看在较远位置处的左扬声器或右扬声器发出的测量声音。并且基于从左扬声器或右扬声器到达麦克风的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头部接触表面上的驾驶员收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，校正上述声音的频率特性。

Description

用于车辆的电子设备、及车辆中的声场最佳校正方法和系统

对于相关申请的交叉参考

本发明包含涉及于2006年3月29日提交给日本专利局的日本专利申请JP 2006-091691的主题，该申请的全部内容通过参考包括在这里。

技术领域

本发明涉及用于车辆的电子设备、一种用来最佳地校正在车辆中的声场的方法、及一种在车辆中的声场最佳校正系统，并且可应用于例如附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的中央控制盘上的车辆声频头部单元。

背景技术

至今，在车辆声频系统中，即使在车辆中进行声频再现，收听点也不在左扬声器与右扬声器之间的中心处，并且移动到驾驶员座位或乘客座位中的任一个。

因而，在这样的收听点中，从每个扬声器到以上收听点的距离分别不同，从而来自每个扬声器的声音的频率特性和在每个收听点处的声音的频率特性分别不同。因此，处于一种很难说用户在最佳收听位置收听声频的情形。

为了解决这个问题，已经提出了一种声场校正设备(见例如，日本专利公开No.2005-341384)，在该声场校正设备中，得到关于至少两个正常校正位置的校正信息，并且使用该信息通过操作得到关于除正常校正位置之外的校正位置的校正信息。

而且，在车辆声频系统中，声频信号波由于车辆空间的形式在车辆中反射。声频信号波和反射波彼此干涉，从而产生驻波。因此，频率特性易于受干扰。

为了改进这样的收听环境，已经开发了“由均衡器可调节的车辆声频系统”和能够时间对准调节的车辆声频系统”，其中，测量麦克风安装在收听点处，测量来自安装在车辆中的每个扬声器的声音到达时间，及控制通过每个扬声器的声音的输出计时，从而适当地调节来自每个扬声器的声波的相位，并且抑制由干涉对每个声波的频率特性的干扰。

就这样的均衡器调节和时间对准调节而论，有两种方式：其中它依据人们听觉的意义基于在车辆中测量的声场数据被相互进行的情形；和其中车辆声频系统本身自动地进行从声场测量到反映结果的处理的情形。

发明内容

顺便说明，在具有以上构造的车辆声频系统中，即使自动地进行从声场测量到反映结果的处理，在收听点处安装的专用于测量的麦克风也必需与以上车辆声频系统在一起。已经有强迫用户进行麻烦工作以把1m或更长麦克风电缆连接到专用于测量的麦克风上并且把麦克风安装在驾驶员座位或乘客座位上的收听点处的问题。

鉴于上文，希望提供用于车辆的电子设备、一种用来最佳地校正在车辆中的声场的方法、及一种在车辆中的声场最佳校正系统，该设备、方法及系统可进一步简单地最佳校正在车辆中的声场，而不强迫用户进行麻烦工作。

根据本发明实施例的用于车辆的电子设备、用来最佳地校正在车辆中的声场的方法、及在车辆中的声场最佳校正系统，可应用于改进在狭窄室内空间中的收听环境的情形，因为头部单元提供在左扬声器与右扬声器之间的几乎中央处，并且例如收听位置在稍微移离头部单元的前面的位置处。

根据本发明的实施例，提供一种附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前控制面板上的用于车辆的电子设备、和一种由用于车辆的电子设备最佳地校正在车辆中的声场的方法。在该电子设备和方法中，通过从收听点看在较远位置处的左扬声器或右扬声器发出的声音用在用于车辆的电子设备的前面板上提供的麦克风拾取，该收听点假定在车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上。并且基于从左扬声器或右扬声器通过前面板到达麦克风的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，校正上述声音的频率特性。

由此，通过使用用在用于车辆的电子设备的前面板上提供的麦克风拾取的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，仅通过校正用上述麦克风拾取的声音的频率特性，就可校正将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声音的虚拟频率特性。因此，可任意调节假定在头靠的前部上的收听点处的声频声音的虚拟频率特性，而不强迫用户进行麻烦工作。

而且，根据本发明的实施例，提供有一种在车辆中的声场最佳校正系统，该系统由附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前控制面板上的用于车辆的电子设备、和从假定在车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看提供在左侧和右侧上的左扬声器或右扬声器形成。在该系统中，通过从收听点看在较远位置处的左扬声器或右扬声器发出的声频声音用在用于车辆的电子设备的前面板上提供的麦克风拾取，该收听点假定在车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上。并且基于从前部左扬声器或前部右扬声器通过前面板到达麦克风的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，校正以上声音的频率特性。

由此，通过使用用在用于车辆的电子设备的前面板上提供的麦克风拾取的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，仅通过校正用上述麦克风拾取的声音的频率特性，就可校正将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声音的虚拟频率特性。因此，可任意调节假定在头靠的前部上的收听点处的声频声音的虚拟频率特性，而不强迫用户进行麻烦工作。

本发明的本质、原理及实用性由如下详细描述当联系附图阅读时将变得更明白，在附图中，类似部分由类似附图标记或字符指示。

附图说明

在附图中：

图1是示意图，表示根据本发明实施例的一种声场最佳校正系统的整体构造；

图2是示意图，表示头部单元的构造；

图3是示意图，用来解释测量点；

图4是示意立体图，表示麦克风的安装位置；

图5A至5D是特性曲线图，表示在每种车辆类型中的频率特性；

图6是示意图，用来解释头部单元和收听点对于扬声器的位置关系；

图7A至7D是特性曲线图，表示在前部左扬声器与前部右扬声器之间的频率特性的差值；

图8是示意方块图，表示耳机的电路构造；

图9是特性曲线图，表示麦克风的频率特性；

图10A和10B是流程图，表示声场最佳校正处理过程；

图11是特性曲线图，用来解释用来校正频率特性的例子；及

图12是示意立体图，表示在其它实施例中的头部单元的构造。

具体实施方式

参照附图将描述本发明的优选实施例：

(1)声场最佳校正系统的构造

参照图1，附图标记1作为整体指示安装本发明实施例的声场最佳校正系统2的车辆。以上声场最佳校正系统2由如下形成：前部右扬声器FR，提供在驾驶员座位侧的车门中；前部左扬声器FL，提供在乘客座位侧的车门中；及头部单元3，用作车辆声频再现设备，诸如紧致盘(CD)播放器、和数字多用途盘(DVD)播放器。这个头部单元3附加在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前部控制盘上。

而且，如图2中所示，在头部单元3中，CD或DVD的插入孔10、和用来显示诸如再现轨道号码和再现时间之类的各种信息的显示部分11提供在前面板3A上。并且，在前面板3A的几乎中央上部处，实现蜂窝电话的免提功能的无方向麦克风MF1也提供成埋入。以上麦克风MF1用于声场校正。

在这种连接中，作为麦克风MF1，不必绝对是无方向的。它可以具有对中前面板3A的近似180度的方向性，处于可拾取从前部左扬声器FL或前部右扬声器FR发射的声音的角度。

在这种声场最佳校正系统2(图1)中，如果把驾驶员座位的头靠的头接触表面假定成驾驶员的收听点LP1，并且把乘客座位的头靠的头接触表面假定成乘客的收听点LP2，则实际上仅测量从前部左扬声器FL到达提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1的声频的频率特性fHU。并且基于测量结果可提供用于在驾驶员收听点LP1处的驾驶员和在乘客收听点LP2处的乘客的最佳收听环境。考虑到，不强迫用户进行麻烦工作，如像常规工作那样把专用于测量的麦克风安装在驾驶员座位和乘客座位中。将具体地描述用于这种的构造。

如图3中所示，在声场最佳校正系统2中，在其中基于仅从前部左扬声器FL经头部单元3发射的用于声场校正的测量信号(例如，时间扩展脉冲(TSP)信号)的测量声音在驾驶员收听点LP1处拾取的情形、与其中基于仅从前部左扬声器FL发射的TSP信号的测量声音用提供成埋入在头部单元3的前面板3A中(在头部单元点HP处)的麦克风MF1拾取的情形之间，首先检查它们的频率特性的差值。

在这种情况下，在声场最佳校正系统2中，在驾驶员收听点LP1处拾取测量声音的情况下，如图4中所示，形成使用在驾驶员座位的头靠H1的头接触表面H1A上安装的测量麦克风MF2的状态。

这里，用于声场校正的TSP信号是测量脉冲响应的信号，并且是通过在短时间内把正弦波的频率从高频扩展到低频并且连续地进行扫描输出而得到的信号。然而，用于声场校正的测量信号不只限于TSP信号，而且也可以使用诸如M序列信号之类的其它各种信号。

实际上，当把用在驾驶员座位的头靠H1的头接触表面H1A上(在驾驶员收听点LP1处)安装的测量麦克风MF2拾取的仅从前部左扬声器FL到达的测量声音的频率特性fDL与在头部单元3(图3)中(在头部单元点HP处)的麦克风MF1测量的仅从前部左扬声器FL到达的测量声音的频率特性fHU相比较时，得到在图5A至5D中表示的比较结果。

就是说，如图5A至5D中所示，尽管四种比较结果在车辆类型中都不同，但证明一般图案在头部单元点HP处的前部左扬声器FL的频率特性fDL与在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的频率特性fHU之间几乎相同，并且在头部单元点HP处的频率特性fHU和在驾驶员收听点LP1处的频率特性fDL两者没有大的差别，并且极近似。下面，将进行验证。

这里，考虑到，一般对于车辆1的车辆空间，与其中家庭声频设备安装的室内空间等的声音环境相比，特性即使在不同车辆类型中也近似。能够安装用作车辆声频再现设备的头部单元3的主要目标车辆类型等效于在日本分类中的“普通车辆”(根据道路载重车辆法，“普通车辆”是指乘客容量是10或更小的车辆，如3号牌车辆和5号牌车辆)。对于车辆宽度，除履带车等之外的几乎所有普通车辆在近似1.5m至近似1.9m内。

而且，即使添加在日本分类中的“轻型车辆”，车辆宽度也在近似1.4m至近似1.9m程度内。所有它们都集中于50cm程度的稍微差别。此外，也对于车辆空间的高度尺寸，几乎所有“普通车辆”都在近似1m至近似1.5m程度内。

不仅如此，驾驶员座位和乘客座位(有时附加座位(bench seat))安装在车辆前部处。一般地，每个座位以对于在车辆1的纵向方向上的中心线CL几乎对称的形式布置(图1和3)。在任何车辆1中，方向盘装在驾驶员座位侧上。因此，如果只考虑车辆宽度，与中心线CL的尺寸差值只有最大近似25cm程度。

车辆1在多种特性方面在近似50cm程度的尺寸差值内一致，而与以上的车辆类型无关。因此，推导出即使在不同车辆类型中，更具体地说，它们在驾驶员座位和乘客座位附近在声场特性方面也具有相互通用的趋势。

因而，如图5A至5D中所示，对于频率特性的整体图案即使在不同车辆类型中也几乎通用，考虑到的是，因为与不同的车辆类型无关，所以车辆1的车辆空间基本上通用。

在另一方面，关于在头部单元3的头部单元点HP处的频率特性fHU与在头靠H1的驾驶员收听点LP1处的频率特性fDL几乎没有差别、并且它们极为接近的原因，认为它基于在前部左扬声器FL与头部单元3的麦克风MF1之间的位置关系，并且在前部左扬声器FL与在头靠H1中的测量麦克风MF2之间的布置关系近似。

这里，如图6中所示，从前部左扬声器FL到提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1(头部单元点HP)的距离L1与从前部左扬声器FL到附加到头靠H1上的测量麦克风MF2(驾驶员收听点LP1)的距离L2不同，并且满足关系L1＜L2。因此，准确地说，自然是，在头部单元3的头部单元点HP处的频率特性fHU与在头靠H1的驾驶员收听点LP1处的频率特性fDL不同。

然而，如果假定一个虚拟声音空间BOX(盒)由前部左扬声器FL、头部单元3及头靠H1形成，则从前部左扬声器FL到达的测量声音反射到作为壁的头部单元3的前面板3A，并且从前部左扬声器FL到达的测量声音反射到作为壁的头靠H1的头接触表面H1A。因此，从前部左扬声器FL看，头部单元3的头部单元点HP和头靠H1的驾驶员收听点LP1处于其中声音被类似反射的声音环境中。

而且，尽管从前部左扬声器FL到提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1的距离L1不等于从前部左扬声器FL到附加到头靠H1上的测量麦克风MF2的距离L2，但它是仅在是车辆的车辆空间的有限车辆宽度内的事情。距离L1与距离L2之差即使最大也近似为25cm程度，并且它并不是很大。可以说，如果从前部左扬声器FL看，它们处于几乎对称的位置关系中。

因此，在声场最佳校正系统2中，仅从前部左扬声器FL到达提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1的测量声音的频率特性fHU被模拟。并且在头部单元点HP处的频率特性fHU可用作从前部左扬声器FL到达头靠H1的驾驶员收听点LP1处的测量声音的频率特性fDL。

在这时，在声场最佳校正系统2中，如果它被类似地考虑，则在乘客座位上的乘客收听点LP2处，在前部右扬声器FR与头部单元3的麦克风MF1之间的位置关系、和在前部右扬声器FR与头靠H1的测量麦克风MF2之间的布置关系也是近似的。因此，通过模拟从前部左扬声器FL到达提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1的测量声音而得到的头部单元点HP的频率特性fHU，可用作从前部右扬声器FR到达乘客收听点LP2的测量声音的频率特性fPR。

就是说，在声场最佳校正系统2中，通过提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1仅一次模拟仅从前部左扬声器FL到达的测量声音而得到的频率特性fHU，可用作在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK，而不用在驾驶员座位的头靠H1的头接触表面H1A上安装测量麦克风。

类似地，在声场最佳校正系统2中，通过提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1仅一次模拟仅从前部左扬声器FL到达的测量声音而得到的频率特性fHU，可用作在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK，而不用在乘客座位的头靠的头接触表面上安装测量麦克风。

然而，在这时，尽管可得到将从前部左扬声器FL到达在驾驶员座位上的驾驶员收听点LP1的测量声音的虚拟频率特性fDLK、和将从前部右扬声器FR到达在乘客座位上的乘客收听点LP2的测量声音的虚拟频率特性fPRK，但还不能得到将从前部右扬声器FR到达驾驶员收听点LP1的测量声音的虚拟频率特性fDRK、和将从前部左扬声器FL到达乘客收听点LP2的测量声音的虚拟频率特性fPLK。

然后，在声场最佳校正系统2中，关于将从前部右扬声器FR到达驾驶员收听点LP1的测量声音的虚拟频率特性fDRK、和将从前部左扬声器FL到达乘客收听点LP2的测量声音的虚拟频率特性fPLK，它们可通过计算得到，而不用通过在头部单元3中的麦克风MF1再次测量。

因此，在根据本发明实施例的声场最佳校正系统2中，测量麦克风预先安装在驾驶员座位上的驾驶员收听点LP1处，并且检测仅从前部左扬声器FL到达的测量声音的实际频率特性fDL。然后，检测仅从前部右扬声器FR到达以上驾驶员收听点LP1的测量声音的实际频率特性fDR，并且频率特性的差值D被预先计算和预先存储在头部单元3中。

然后，在声场最佳校正系统2中，当仅使用头部单元3而不使用任何测量麦克风等改进收听环境时，通过把频率特性的这种差值D添加到在头部单元3的头部单元点HP处测得的频率特性fHU(就是说，在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK)上而进行校正，从而可产生在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK。

类似地，在声场最佳校正系统2中，当仅使用头部单元3而不使用任何测量麦克风等改进收听环境时，通过把频率特性的这种差值D添加到在头部单元3的头部单元点HP处测得的频率特性fHU(在是说，在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK)上而进行校正，从而可产生在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

这里，作为频率特性的上述差值D，可发现，如图7A至7D中所示，尽管它们是不同的车辆类型，但特性是几乎在近似400Hz附近处可得到大的增益。这个原因由车辆空间的通用特性和具体特性推出：即使在不同车辆类型的车辆1中，它们也具有声场特性的共同趋势，而与车辆类型无关。

注意，关于在头部单元3中存储的频率特性的差值D的增益，它是在仅从前部左扬声器FL实际到达驾驶员收听点LP1处的测量声音的频率特性fDL与仅从前部右扬声器FR实际到达驾驶员收听点LP1的测量声音的频率特性fDR之间的差值。因此，它是严格正确的值。

顺便说明，如图7A至7D中所示，频率特性的差值D的增益不是通用的，并且它们依据车辆类型而不同。更具体地说，有这样一种趋势：在具有较大车辆宽度的车辆1中(车辆空间的宽度较大)，频率特性的差值D的增益较大，并且在具有较小车辆宽度的车辆1中，频率特性的差值D的增益较小。因此，理想的是，用于每种车辆类型的频率特性的所有差值D都预先计算，并且存储在头部单元3中。

然而，在声场最佳校正系统2的头部单元3中，存储用于每种车辆类型的频率特性的所有差值D在存储器容量方面是不实际的。因此，实际上，依据前部左扬声器FL与在头部单元3的头部单元点HP处提供的麦克风MF1之间的距离是否超越预定阈值，把频率特性的差值D的增益选择性地切换成设置为较大值并添加还是设置为较小值并添加。由此，计算在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK和在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

以这种方式，在头部单元3中，也对于在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK和在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK，它们通过计算可立即得到，而不用实际测量。

然后，在头部单元3中，通过使用在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK，进行校正，以便最终成为由用户希望的声场空间。由此，可改进收听环境。其次，将描述实际进行这样的处理和声场最佳校正处理过程的头部单元3的电路构造。

(2)头部单元的电路构造

如图8中所示，在声场最佳校正系统2的头部单元3中，具有中央处理单元(CPU)构造的微型计算机20整体地控制整个系统。微型计算机20接收从是在前面板3A上的各种操作按钮的用户接口22供给的各种命令，并且使数字信号处理(DSP)21基于以上各种命令执行信号处理。由此，可执行普通CD或普通DVD的再现处理等。

而且，为了实现免提功能，头部单元3可经输入和输出终端T1和T2连接到蜂窝电话CP上。在由DSP 21对于从蜂窝电话CP供给的其它连接方的声频信号进行解调处理等之后，其它连接方的声音经放大器24从前部左扬声器FL和前部右扬声器FR发出。

另一方面，在头部单元3中，通过提供成埋入在前面板3A中的用来实现免提功能的麦克风MF1得到的用户的声音经麦克风放大器23在DSP 21中获取。由以上DSP 21通过进行预定压缩编码处理和调制处理而得到的声频信号无线地从蜂窝电话CP传输到其它连接方。

顺便说明，在头部单元3中，为了最佳地校正在车辆1的车辆中的声场，基于用于声场校正的测量信号的测量声音首先只从前部左扬声器FL发出。用提供成埋入在前面板3A中的麦克风MF1拾取测量声音。测量信号经麦克风放大器23供给到DSP 21。

这里，作为麦克风MF1，如图9中所示，使用具有从近似70Hz至接近近似7kHz是平的频率特性的麦克风。因此，即使它提供成埋入在头部单元3的前面板3A中，在从接近近似70Hz至接近近似7kHz的频带中在车辆中的频率特性也可被足够和确定地测量。

在头部单元3的微型计算机20中，从麦克风放大器23供给的测量信号由DSP 21分析，并且检测在头部单元点HP处的频率特性fHU。在把这个当作在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK时，添加频率特性的上述差值D，并且基于它进行校正，从而计算在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK。

然后，头部单元3的微型计算机20基于由DSP 21得到的在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK，校正频率特性。由此，可形成在驾驶员收听点LP1处由用户希望的最佳收听环境。

类似地，在头部单元3的微型计算机20中，在把通过由DSP 21分析从麦克风放大器23供给的测量信号而检测到的在头部单元点HP处的频率特性fHU当作在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK时，添加频率特性的上述差值D，并且基于它进行校正，从而计算在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

然后，头部单元3的微型计算机20基于由DSP 21得到的在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK，校正频率特性。由此，可形成在乘客收听点LP2处由用户希望的最佳收听环境。下面，将描述这样的声场最佳校正处理过程。

(3)声场最佳校正处理过程

如图10A和10B中所示，头部单元3的微型计算机20从开始步骤进入例行程序RT1，并且转到下个步骤SP1。如果响应由用户对用户接口22的操作，识别到供给了用来检测在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK的测量开始触发脉冲，则微型计算机20转到下个步骤SP2。

在步骤SP2中，头部单元3的微型计算机20经DSP 21从前部左扬声器FL发出测量声音。微型计算机20转到下个步骤SP3，以用提供成埋入在以上头部单元3的前面板3A中的麦克风MF1拾取测量声音。微型计算机20转到下个步骤SP4以在DSP 21中获取测量声音，并且转到下个步骤SP5。

在步骤SP5中，头部单元3的微型计算机20通过DSP 21分析测量声音(脉冲响应分析处理、快速傅里叶变换(FFT)处理等)以检测在头部单元点HP处的前部左扬声器FL的频率特性fHU，把它当作在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK，及转到下个步骤SP6。

在步骤SP6中，头部单元3的微型计算机20通过脉冲响应计算从前部左扬声器FL发出的测量声音到达提供在头部单元3的头部单元点HP处的麦克风MF1的时间，基于该时间计算在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离，及转到下个步骤SP7。

在步骤SP7中，头部单元3的微型计算机20确定在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离是否大于预定阈值。

如果这里得到肯定结果，则这意味着在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离大于预定阈值。在这时，头部单元3的微型计算机20转到下个步骤SP8。

在步骤SP8中，头部单元3的微型计算机20识别到，由于在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离大于预定阈值，所以车辆1是车辆宽度比标准大的3号牌车辆，并且转到下个步骤SP9。

在步骤SP9中，头部单元3的微型计算机20如上述那样把接近近似400Hz的频率特性的差值D的增益设置到较大值，并且把这个添加到在头部单元点HP处的前部左扬声器FL的频率特性fHU上并校正，及然后转到下个步骤SP12。

相反，如果在步骤SP7中得到否定结果，则这意味着在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离小于预定阈值。在这时，头部单元3的微型计算机20转到下个步骤SP10。

在步骤SP10中，头部单元3的微型计算机20识别到，由于在前部左扬声器FL与在头部单元点HP处的麦克风MF1之间的距离小于预定阈值，所以车辆1是车辆宽度比标准小的5号牌车辆，并且转到下个步骤SP11。

在步骤SP11中，头部单元3的微型计算机20把接近近似400Hz的频率特性的差值D的增益设置到较小值，并且把这个添加到在头部单元点HP处的前部左扬声器FL的频率特性fHU上并校正，及然后转到下个步骤SP12。

在步骤SP12中，头部单元3的微型计算机20把在步骤SP9或步骤SP11中设置的频率特性的差值D的增益设置到在头部单元点HP处的前部左扬声器FL的频率特性fHU，就是说，在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK或在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK，并且添加这个。由此，产生在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK或在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。然后，微型计算机20转到下个步骤SP13。

在步骤SP13中，如图11中所示，头部单元3的微型计算机20抽取通过在头部单元点HP处实际测量得到的频率特性fHU(就是说，在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK、或在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK)、与是最终形成由用户希望的声场空间的目标的目标频率特性FF之间的差值，并且转到下个步骤SP14。

注意，头部单元3的微型计算机20也抽取通过基于通过在头部单元点HP处实际测量得到的频率特性fHU的上述计算而计算所得到的在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK与是最终形成由用户希望的声场空间的目标的目标频率特性FF之间的差值、和在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK与目标频率特性FF之间的差值，并且转到下个步骤SP14。

在步骤SP14中，头部单元3的微型计算机20基于在步骤SP13中抽取的差值进行校正性均衡以便使频率特性接近于目标频率特性FF，并且得到在校正后的最终频率特性fDLk′、fDRk′、fPRk′及fPLk′。同时，微型计算机20通过前部左扬声器FL和前部右扬声器FR控制声音的输出计时以进行用来适当调节相位的时间对准调节，并且改进在驾驶员收听点LP1和乘客收听点LP2处的收听环境。然后，微型计算机20转到下个步骤SP15以结束处理。

(4)操作和效果

根据以上构造，在声场最佳校正系统2中，来自前部左扬声器FL和前部右扬声器FR的测量声音由提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的用于免提功能的麦克风MF1测量。由此，可容易地改进在驾驶员收听点LP1和乘客收听点LP2处的收听环境，而不强迫用户进行诸如靠近驾驶员座位的头靠H1附近安装麦克风之类的工作。

而且，在声场最佳校正系统2中，通过由在头部单元3中用于免提功能的麦克风MF1测量来自前部左扬声器FL的测量声音得到的头部单元点HP的频率特性fHU可当作在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK。同时，通过使用预先校正计算的在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL与前部右扬声器FR之间的频率特性的差值D而校正以上虚拟频率特性fDLK，通过计算也可立即得到在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK。

在这时，类似地，在声场最佳校正系统2中，可把头部单元点HP的频率特性fHU当作在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK。同时，通过使用预先校正计算的在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR与前部左扬声器FL之间的频率特性的差值D而校正以上虚拟频率特性fPRK，通过计算也可立即得到在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

以这种方式，在声场最佳校正系统2中，把头部单元点HP的频率特性fHU当作在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK，并且基于这个通过使用频率特性的相应差值D的计算可计算在驾驶员收听点LP1处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK和在乘客收听点LP2处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。因此，比实际测量的情形相比，可得到适当和准确的、并且没有通过驻波的波峰和波谷的虚拟频率特性fDRK和虚拟频率特性fPLK。

就是说，在声场最佳校正系统2中，基于由在头部单元3中用于免提功能的麦克风MF1迅速地仅一次测量来自前部左扬声器FL的测量声音而得到的头部单元点HP的频率特性fHU，可得到在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK。同时，可得到在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

因而，在声场最佳校正系统2中，它通过由在头部单元3中的麦克风MF1只一次测量前部左扬声器FL的测量声音就可完成。因此，与常规情形相比，可大大地减少对于用户的麻烦。

而且，在声场最佳校正系统2中，使用预先计算的频率特性的准确差值D、以及使用提供成埋入在头部单元3的前面板3A中的固定麦克风MF1，校正头部单元点HP的频率特性fHU。由此，可除去像常规系统那样对于测量麦克风的诸如安装错误和测量错误之类的人为错误。因此，可进一步准确地得到在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK、和在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。

然后，声场最佳校正系统2基于在驾驶员收听点LP1处这样高度准确的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和这样高度准确的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK，以高精度进行校正均衡和时间对准调节。由此，可容易和高度准确地把驾驶员收听点LP1改进成由用户所希望的收听环境。

类似地，声场最佳校正系统2基于在乘客收听点LP2处这样高度准确的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和这样高度准确的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK，进行校正均衡和时间对准调节。由此，可容易和高度准确地把乘客收听点LP2改进成由用户所希望的收听环境。

根据以上构造，声场最佳校正系统2安装在具有类似车辆空间而与车辆类型无关的车辆1中。因此，以简单结构和较少测量次数，通过使用在车辆空间中的通用特性和具体特性，能以高精确度得到在驾驶员收听点LP1和乘客收听点LP2处的虚拟频率特性fDLK、fDRK、fPRK及fPLK，并且可通过使用它而改进收听环境。因而，可进一步容易、最佳及高度准确地校正在车辆中的声场，而不强迫用户进行麻烦工作。

(5)其它实施例

在上述实施例中，已经处理了其中使用处于前部右扬声器FR和前部左扬声器FL的两通道构造中的声场最佳校正系统2的情形。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而且也可以使用处于其中除前部右扬声器FR和前部左扬声器FL之外添加后部右扬声器和后部左扬声器的四通道构造的、或处于具有更多扬声器的多通道构造的声场最佳校正系统。

在上述实施例中，已经处理了其中使用提供成埋入在头部单元3的前面板3A的几乎中央上部部分处的用于免提功能的无方向麦克风MF1进行在车辆中的声场校正的情形。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而是如图12中所示，使用提供成埋入在头部单元3的前面板3A的左上部分处的麦克风MF1可以进行在车辆中的声场校正。类似地，使用提供成埋入在头部单元3的前面板3A的右上部分处的麦克风MF1可以进行在车辆中的声场校正。

而且，在上述实施例中，已经处理了这样一种情形：其中，测量从前部左扬声器FL或前部右扬声器FR到达头部单元3的麦克风MF1的测量声音的频率特性fHU，并且通过使用测量结果改进在驾驶员收听点LP1和乘客收听点LP2处的收听环境。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而是也可能的是：头部单元3附加到后部右座位和后部左座位的几乎中心上，测量从后部左扬声器和后部右扬声器到达头部单元3的麦克风MF1的声频声音的频率特性，及通过使用测量结果改进在后部右座位收听点和后部左座位收听点处的收听环境。

而且，在上述实施例中，已经处理了这样一种情形：其中，基于由头部单元3的用于免提功能的麦克风MF1仅一次测量来自前部左扬声器FL的测量声音而得到的头部单元点HP的频率特性fHU，得到在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK，并且也得到在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而是也可能的是：基于由头部单元3的用于免提功能的麦克风MF1仅一次测量来自前部右扬声器FR的测量声音而得到的头部单元点HP的频率特性fHU，得到在乘客收听点LP2处的前部右扬声器FR的虚拟频率特性fPRK和前部左扬声器FL的虚拟频率特性fPLK，并且也得到在驾驶员收听点LP1处的前部左扬声器FL的虚拟频率特性fDLK和前部右扬声器FR的虚拟频率特性fDRK。

而且，在上述实施例中，已经处理了这样一种情形：其中，从前部左扬声器FL看，以上前部左扬声器FL附加到在乘客座位侧的车门上，从而头部单元3的头部单元点HP和头靠H1的驾驶员收听点LP1成为处于对称位置关系中，并且从前部右扬声器FR看，以上前部右扬声器FR附加到在驾驶员座位侧的车门上，从而头部单元3的头部单元点HP和乘客收听点LP2成为处于对称位置关系中。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而是如果在头部单元点HP处测到的频率特性fHU几乎接近在驾驶员收听点LP1或乘客收听点LP2处将测量的虚拟频率特性fDLK、fPRK，则前部左扬声器FL和前部右扬声器FR的位置不限于它们。从前部左扬声器FL和前部右扬声器FR看，它们可以附加到不是准确地处于对称位置关系中的稍微移动位置上。

而且，在上述实施例中，已经处理了这样一种情形：其中，用作用于车辆的电子设备的头部单元3由用作拾取装置的麦克风MF1、用作控制装置的微型计算机20和DSP 21形成。然而，本发明不仅仅限于这种情形，而是用于车辆的电子设备可以由具有其它各种构造的拾取装置和控制装置形成。

根据本发明的实施例，可实现用于车辆的电子设备、一种用来最佳校正在车辆中的声场的方法、及一种声场最佳校正系统，其中通过使用用在用于车辆的电子设备的前面板上提供的麦克风拾取的声频声音的频率特性与将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声频声音的虚拟频率特性几乎接近的趋势，仅通过校正用以上麦克风拾取的声音的频率特性，就可校正将从左扬声器或右扬声器到达假定在头靠的前部上的收听点的声音的虚拟频率特性，从而可任意调节假定在头靠的前部上的收听点处的声频声音的虚拟频率特性，而不强迫用户进行麻烦工作。

尽管联系本发明的优选实施例已经描述，但对于本领域的技术人员显然，在本发明的实正精神和范围内可以做各种变更、修改、组合、子组合及改变，因此在附属权利要求书中覆盖所有这样的变更、及修改。

Claims (6)

1.一种用于车辆的电子设备，其附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前控制面板上，包括：

麦克风，提供在用于车辆的所述电子设备的前面板上；

声音拾取装置，用来从假定在所述车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看，用所述麦克风来拾取通过前部左扬声器或前部右扬声器发出的声频声音；及

控制装置，用来基于从所述前部左扬声器或所述前部右扬声器经所述前面板到达所述麦克风的所述声音的频率特性与从所述前部左扬声器或所述前部右扬声器到达假定在所述头靠的前部上的收听点的所述声音的频率特性几乎接近的假设，校正上述声音的频率特性。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的电子设备，其中：

所述声音拾取装置分别拾取通过从假定在所述车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看在较远位置处的前部左扬声器或前部右扬声器发出的声频声音、和在较近位置处的前部左扬声器或前部右扬声器发出的声频声音；并且

所述控制装置预先计算从在所述较远位置处的所述前部左扬声器或所述前部右扬声器通过所述前面板的前表面到达所述麦克风的所述声音的频率特性、与从在所述较近位置处的所述前部左扬声器或所述前部右扬声器经所述前面板到达所述麦克风的所述声音的频率特性之间的频率特性的差值，并且通过使用频率特性的以上差值校正所述声音的频率特性。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的电子设备，其中：

所述控制装置调节均衡器，从而在所述校正之后的频率特性是用户所希望的收听环境。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的电子设备，其中：

所述声音拾取装置的麦克风是无方向麦克风，以实现蜂窝电话的免提功能。

5.一种通过用于车辆的电子设备来最佳地校正车辆中的声场的方法，所述用于车辆的电子设备附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前控制面板上并包括提供在所述电子设备的前面板上的麦克风，所述方法包括：

用来从假定在所述车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看，用所述麦克风拾取通过前部左扬声器或前部右扬声器发出的声频声音的步骤；及

用来基于从所述左扬声器或所述右扬声器通过所述前面板的前部到达所述麦克风的所述声音的频率特性与从所述前部左扬声器或所述前部右扬声器通过所述头靠的前部到达所述收听点的所述声音的频率特性几乎接近的假设，校正以上声音的频率特性的步骤。

6.一种在车辆中的声场最佳校正系统，该系统由附加到在车辆中在驾驶员座位与乘客座位之间的几乎中央处的前控制面板上的用于车辆的电子设备、和从假定在所述车辆中在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看提供在左侧和右侧上的前部左扬声器和前部右扬声器形成，其中

用于车辆的所述电子设备包括：

麦克风，提供在用于车辆的上述电子设备的前面板上；

声音拾取装置，用来从假定在驾驶员座位或乘客座位的头靠的前部上的收听点看，用所述麦克风来拾取通过所述前部左扬声器或所述前部右扬声器发出的声频声音；及

控制装置，用来基于从所述前部左扬声器或所述前部右扬声器通过所述前面板的前部到达所述麦克风的所述声音的频率特性与从所述左扬声器或所述右扬声器通过所述头靠的前部到达所述收听点的所述声音的频率特性几乎接近的假设，校正上述声音的频率特性。

Images