CN111183477A - 车辆音响控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆音响控制装置具备：原动机转速检测器(2)，检测驱动车辆的原动机的转速；扬声器(4)，在车辆的车室内，产生包括根据原动机的转速而变化的原动机声音在内的车室内声音；增强阶次设定部(6)，根据由原动机转速检测器(2)检测出的转速，决定在原动机声音中增强的阶次分量；以及车室内声音控制部(7)，对扬声器(4)产生的车室内声音进行控制，以使由增强阶次设定部(6)决定的增强阶次分量被增强。增强阶次设定部(6)以随着转速的增加而更高的阶次分量被增强的方式，决定增强的阶次分量。

Description

车辆音响控制装置
技术领域
本发明涉及对车辆的车室内声音进行控制的车辆音响控制装置。
背景技术
在汽车等车辆中，为了提高行驶真实感，有时从设置于车室内的音响装置(扬声器)产生与驾驶操作相应的声音(发动机声)。作为这样的适当地控制车室内声音的技术，例如，在专利文献1(日本特表2014－507679)中，公开了根据发动机负载来设定发动机声的谐波分量的增益的发明。另外，在专利文献2(日本特开2016－145885)中，公开了调整发动机声的阶次分量的增益，并将伴随着车辆的加减速的G变化(转弯行驶状态)向驾驶员传递的发明。另外，在专利文献3(日本特开2008－230341)中，公开了根据行驶模式及发动机转速，在抗噪声控制装置与发动机效果音产生装置之间进行动作切换的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2014－507679
专利文献2：日本特开2016－145885
专利文献3：日本特开2008－230341
发明内容
发明要解决的课题
车辆的音响装置除了发动机声以外，有时还产生来自音频设备的声音(音乐等)，驾驶员与发动机声同时还感知音频声音。然而，在车辆加速时等、驾驶员想要集中于驾驶操作时，音频声音有时会阻碍发动机声的感知。因此，驾驶员有时难以根据发动机声适当地掌握驾驶状态。
本发明是考虑以上那样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够将在车辆的车室内产生的音响控制在最适于掌握驾驶状态的状态的车辆音响控制装置。
用来解决课题的手段
为了实现所述目的，在本发明中采用如下解决方案。即，在车辆音响控制装置中，具备：原动机转速检测器，检测驱动车辆的原动机的转速；扬声器，在所述车辆的车室内，产生包含根据所述原动机的转速而变化的原动机声音的车室内声音；增强阶次设定部，根据由所述原动机转速检测器检测出的转速，决定在所述原动机声音中增强的阶次分量；以及车室内声音控制部，对所述扬声器产生的车室内声音进行控制，以使由所述增强阶次设定部决定的增强阶次分量被增强，所述增强阶次设定部以随着所述转速的增加而更高的阶次分量被增强的方式，决定增强的阶次分量。
根据上述解决方案，为了容易根据原动机声音感知原动机的状态(原动机的转速的变化)，在原动机声音中，随着原动机的转速的增加，更高的阶次分量被增强，因此车辆的乘员(驾驶员)即使在听到来自音频设备的音频声音的同时，也能够适当地感知伴随着驾驶状态(原动机的转速)的变化而产生的原动机声音的变化。
以上述解决方案为前提的优选方式如下。即，也可以为，所述车室内声音控制部进行将所述车室内声音的所述增强阶次分量增强的控制。在该情况下，对感知重要的增强阶次分量本身被增强，因此车辆乘员对原动机声音的感知提高。
也可以为，所述车室内声音控制部进行将所述车室内声音的除了所述增强阶次分量以外的分量减弱的控制。在该情况下，增强阶次分量以外的分量被减弱，因此对感知重要的阶次分量被感知为原动机声音，车辆乘员对原动机声音的感知提高。
也可以为，所述扬声器能够产生所述原动机声音、以及来自音频设备的音频声音，所述车室内声音控制部进行将与所述增强阶次分量重叠的音频声音的频率分量减弱的控制。在该情况下，与增强阶次分量重叠的音频声音的频率分量被减弱，因此原动机声音的增强阶次分量被相对增强，车辆乘员对原动机声音的感知提高。
也可以为，所述车辆音响控制装置具备检测所述车辆的乘员的耳朵位置处的车室内声音的车室内声音检测器，所述车室内声音控制部使用由所述车室内声音检测器检测出的车室内声音的相位，产生与所述相位相同相位的所述原动机声音的所述增强阶次分量，或者产生与所述相位相反相位的所述原动机声音的除了所述增强阶次分量以外的分量。在该情况下，使用车辆乘员(驾驶员)的耳朵位置的车室内声音的相位的检测结果来控制车室内声音，因此通过产生与检测出的相位相同相位的声音、或者产生相反相位的声音，能够适当地控制由驾驶员感知的原动机声音。
也可以为，所述增强阶次设定部随着所述原动机的转速的增加，将增强阶次依次切换为2阶、4阶、6阶、8阶。在该情况下，原动机的转速越高，原动机声音的高阶的阶次分量(高频率分量)越被增强，因此车辆乘员能够以更线性的关系感知到相对于原动机的转速的上升而言原动机声音的高度的听觉上的变化。
发明效果
根据本发明，在原动机声音中，随着原动机的转速的增加，更高的阶次分量被增强，因此车辆乘员即使在听到音频声音的同时，也能够适当地感知到掌握驾驶状态(原动机的转速)所需的原动机声音。
附图说明
图1是表示本发明的控制系统的一例的结构框图。
图2是表示人类对声音的高度的感知特性的图表。
图3是表示发动机转速与频率感知量的关系的图表。
图4是表示发动机转速与频率(物理量)的关系的图表。
图5是表示本发明的车辆音响控制的一例的控制步骤的流程图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。
在图1中，用结构框图示出了本发明的车辆音响控制装置的控制系统的一例。如图所示，控制系统具备利用微型计算机而构成的控制器(控制单元)U。控制器U被输入来自检测车辆的加速器开度(加速踏板的踩踏量)的加速器开度检测器1、检测车辆的发动机转速的发动机转速检测器2、检测关于车辆的乘员(驾驶员)的耳边的车室内声音的信息(频率、声压、相位)的车室内声音检测器3的检测信号。车室内声音检测器3例如由与车辆的乘员(驾驶员)的耳边相邻地配设的麦克风构成。发动机转速检测器2是本公开中的原动机转速检测器的一例。
另外，控制系统具备产生车室内声音的扬声器4。扬声器4能够产生车辆的发动机声、来自音频设备的音频声音(音乐等)。
控制器U具备增强等级决定部5、增强发动机阶次设定部6、车室内声音控制部7。如以下详细说明的那样，由扬声器4产生的车室内声音(发动机声以及音频声音)被增强等级产生部5、增强发动机阶次设定部6以及车室内声音控制部7调整为最适于驾驶的状态。增强发动机阶次设定部6是本公开中的增强阶次设定部的一例。
图2是表示人类对声音的高度的感知特性的图表，示出了声音的频率(Hz)与人类所感受到的主观声音的高度(mel)的关系。另外，本图表是以横轴(频率)为对数刻度的半对数图表。从图表可知，若声音的频率变高，则人类对声音的高度的灵敏度下降，为了使人类感受到声音的高度的变化，与低频的情况相比，需要使频率大幅变化。本发明基于这样的关系控制车室内声音，以使车辆的乘员(驾驶员)能够根据发动机声的变化适当地感知发动机转速的提高。
图3是表示发动机转速与频率感知量的关系的图表。在本图表中，用虚线表示发动机转速与车辆驾驶员所感知的频率(频率的感知量)的实际的关系。另一方面，为了使车辆的驾驶员通过主观评价来适当地掌握发动机状态，如图3的实线所示那样，优选发动机转速与频率感知量的关系成为线性。但是，如上述那样，驾驶员的感知特性(参照图2)为频率越高，对声音的高度的变化越迟钝，因此在由虚线所示的发动机转速与频率感知量的实际的关系与由实线所示的线性的关系(理想状态)之间产生差距。因此，在本发明中，通过调整由驾驶员感知的发动机声，使驾驶员的频率感知量相对于发动机转速的关系接近理想状态。
图4是表示发动机转速与发动机声频率(物理量)的关系的图表，横轴表示发动机转速(rpm)，纵轴表示频率(Hz)。如图所示，发动机声由多个阶次分量(在本例中为2阶分量、4阶分量、6阶分量、8阶分量等)构成，各阶次分量的频率与发动机转速成比例地变高。
如此，发动机转速越上升，发动机声越高，但如图2和上述那样，当发动机声变高时，对于车辆乘员(驾驶员)而言，发动机声相对于相同的发动机转速上升量的变化变得难以被感知。因此，在本发明中，随着发动机转速提高，使得发动机声的更高阶的分量被增强，从而使得驾驶员容易感知发动机声的变化。
详细来说，本发明人获得了如下见解：作为发动机转速与频率(物理量)的对应，如图4中的最佳线P那样，设定发动机转速越高、则频率的增加量越大的物理特性，从而能够获得如图3中实线所示的频率感知特性。因此，在本发明中，将发动机的转速分成四个区域，在各发动机转速区域中，仅增强与最佳线P对应的发动机阶次分量、具体而言仅增强图4中的粗线部分。即，在图4所示的例子中，针对发动机转速的四个范围(低转速区域、中转速区域、高转速区域、极高转速区域)分别增强发动机声的2阶分量、4阶分量、6阶分量、8阶分量。增强发动机阶次设定部6按照这样的特性映射，按发动机转速的每个区域来决定应增强的阶次分量(最佳发动机阶次)。
由车室内声音控制部7进行的车室内声音的控制(发动机声的阶次分量的增强)例如通过以下的(1)～(3)的方法来执行。另外，(1)～(3)的车室内声音的控制方法如上述专利文献1至3中也记载的那样，是抗噪声控制中的公知技术。
(1)增强应增强的阶次分量(最佳发动机阶次)的声音。在该情况下，通过产生与由车室内声音检测器2检测出的相位相同相位的最佳发动机阶次的声音，来增强最佳发动机阶次的声音。
(2)减弱最佳发动机阶次以外的发动机阶次的声音。在该情况下，通过产生与由车室内声音检测器2检测出的相位相反相位的最佳发动机阶次以外的发动机阶次的声音，来使最佳发动机阶次以外的发动机阶次的声音衰减，结果，最佳发动机阶次被增强。
(3)使与最佳发动机阶次对应的音频声音的频率分量衰减。
另外，最佳发动机阶次的增强等级(增益)基于由加速器开度检测器1检测出的加速器开度而决定。
接下来，按照图5的流程图，对本发明的车辆音响控制的控制步骤进行说明。在车辆音响控制中，首先，在步骤S1中，检测加速器开度，接着，在步骤S2中，基于加速器开度来决定增强等级(增益)。
在步骤S3中，检测发动机转速，接着，在步骤S4中，基于特性映射来决定增强的发动机阶次(最佳发动机阶次)。进而，在步骤S5中，检测车辆驾驶员的耳朵位置的车室内声音。
在步骤S6中，基于在上述的步骤中所决定的增强等级、发动机阶次以及检测车室内声音(相位)，进行增强最佳发动机阶次分量的控制。具体而言，通过执行(1)与最佳发动机阶次相同相位的声音的产生、(2)与最佳发动机阶次以外的发动机阶次相反相位的声音的产生、(3)最佳发动机阶次的音频声音的衰减等处理，将发动机声控制在对于驾驶员而言容易被感知的状态，结束一个循环的控制。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行适当的变更。例如，在上述实施方式中，以发动机驱动车辆为例进行了说明，但本发明也能够应用于通过发动机以外的原动机、例如马达类进行驱动的车辆。在该情况下，只要按照原动机的转速来设定在原动机声音中增强的阶次分量即可。
工业上的可利用性
本发明能够用于将车辆的车室内声音控制成最适于驾驶的状态。
附图标记说明
U控制器
1加速器开度检测器
2发动机转速检测器(原动机转速检测器)
3车室内声音检测器
4扬声器
5增强等级决定部
6增强发动机阶次设定部(增强阶次设定部)
7车室内声音控制部

Claims (6)

1.一种车辆音响控制装置，其特征在于，具备：
原动机转速检测器，检测驱动车辆的原动机的转速；
扬声器，在所述车辆的车室内，产生包含根据所述原动机的转速而变化的原动机声音的车室内声音；
增强阶次设定部，根据由所述原动机转速检测器检测出的转速，决定在所述原动机声音中增强的阶次分量；以及
车室内声音控制部，对所述扬声器产生的车室内声音进行控制，以使由所述增强阶次设定部决定的增强阶次分量被增强，
所述增强阶次设定部以随着所述转速的增加而更高的阶次分量被增强的方式，决定增强的阶次分量。
2.如权利要求1所述的车辆音响控制装置，其中，
所述车室内声音控制部进行将所述车室内声音的所述增强阶次分量增强的控制。
3.如权利要求1所述的车辆音响控制装置，其中，
所述车室内声音控制部进行将所述车室内声音的除了所述增强阶次分量以外的分量减弱的控制。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆音响控制装置，其中，
所述扬声器能够产生所述原动机声音、以及来自音频设备的音频声音，
所述车室内声音控制部进行将与所述增强阶次分量重叠的音频声音的频率分量减弱的控制。
5.如权利要求1至4中任一项所述的车辆音响控制装置，其中，
所述车辆音响控制装置具备车室内声音检测器，该车室内声音检测器检测所述车辆的乘员的耳朵位置处的车室内声音，
所述车室内声音控制部使用由所述车室内声音检测器检测出的车室内声音的相位，产生与所述相位相同相位的所述原动机声音的所述增强阶次分量，或者产生与所述相位相反相位的所述原动机声音的除了所述增强阶次分量以外的分量。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆音响控制装置，其中，
所述增强阶次设定部随着所述原动机的转速的增加，将增强阶次依次切换为2阶、4阶、6阶、8阶。
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