JP2005134749A - 自動車音処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車の動力部が発生する自動車音に効果を付与するなどの処理行って車室内で発生することのできる自動車音処理装置を提供することを目的としている。
【解決手段】 エンジン音のエンベロープレベルに連動して、入力されるエンジン音の周波数特性を変化させるように設定された信号処理部であり、自動車のアクセルを踏み込んで加速する場合や、下り坂でエンジンブレーキが掛かっているときにエンジン音の音量と音質が共に変化する。この変化の仕方が、スポーツタイプやレーサタイプにより異なるが、これらの状態を模擬する部分である。フィルタとして、ＨＳＨＶ（ハイ・シェルビング・フィルタ）が構成され、エンジン音のエンベロープレベル（音量）とエンコーダにより設定される値に応じて、このフィルタのカットオフ周波数やゲインが変化される。
【選択図】 図３

Description

本発明は自動車音処理装置に関し、特に、自動車のエンジンやトランスミッションが発生する自動車音を処理し車室内で発生する自動車音処理装置に関する。

従来の自動車のエンジン音発生装置としては、種々の自動車のエンジン音（排気音を含む）を記憶手段に記憶し、自動車の走行状態に応じて再生する装置（特許文献１）や、ユーザが選択する車種やマフラーの種類に応じた排気音を発生する装置などが知られている。また、特開平１１−２１９１９２号公報（特許文献２）に開示されているように、バッテリーから抽出されるオルタネータノイズを変換した擬似エンジン音を車室内で発生するようにしたものが知られている。
特開２０００−１０５７６号公報 特開平１１−２１９１９２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている記憶手段に記憶されているエンジン音（排気音を含む）を、自動車の走行状態に応じて再生すると、実際の自動車の走行に比べ、エンジン音の変化に遅れが発生したり、自動車の走行状態とは異なる音が発生し、違和感があった。

また、特許文献２に記載されている自動車のエンジン音は、オルタネータノイズを変換することにより発生される擬似エンジン音であって、その音の変化も自動車の走行状態の変化とは異なるので、やはり違和感があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、自動車の動力部が発生する自動車音に効果を付与するなどの処理を行って車室内で発生することのできる自動車音処理装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載の自動車音処理装置は、自動車の動力部が発生する自動車音を検出する検出手段と、その検出手段により検出された自動車音を入力する入力手段と、前記自動車の動力部の稼動状態に応じて上記入力手段に入力される自動車音に効果を付与する効果付与手段とを備えている。

この請求項１記載の自動車音処理装置によれば、エンジンやマフラーやトランスミッションなどから得られる自動車の動力部が発生する音に、エンジンの回転数や負荷などの動力部の状態に応じて効果が付与される。

請求項２に記載の自動車音処理装置は、請求項１記載の自動車音処理装置であって、前記効果付与手段は、前記入力手段に入力される自動車音の周波数特性を変化させるものである。

請求項３記載の自動車音処理装置は、請求項１又は２記載の自動車音処理装置であって、前記効果付与手段は、前記入力手段に入力される自動車音のエンベロープレベルに応じて前記自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものである。

請求項４記載の自動車音処理装置は、請求項１から３のいずれかに記載の自動車音処理装置であって、前記効果付与手段は、自動車のエンジンの回転数に応じて前記入力手段に入力される自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものである。

請求項５記載の自動車音処理装置は、請求項１から４のいずれかに記載の自動車音処理装置であって、前記効果付与手段は、自動車のエンジンの負荷に応じて前記入力手段に入力される自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものである。

請求項６記載の自動車音処理装置は、請求項１から５のいずれかに記載の自動車音処理装置であって、車種を選択する車種選択手段を備え、前記効果付与手段は、前記車種選択手段により選択された車種に応じて、前記自動車の動力部の稼動状態に応じて自動車音に付与する効果の態様を変化させるものである。

請求項７記載の自動車音処理装置は、請求項１から６のいずれかに記載の自動車音処理装置であって、制御値を設定する操作子を備え、前記効果付与手段は、前記操作子により設定された制御値に応じて、前記自動車の動力部の稼動状態に応じて自動車音に付与する効果の態様を変化させるものである。

本発明の自動車音処理装置によれば、自動車の動力部が発生する自動車音を検出する検出手段と、その検出された自動車音を入力する入力手段と、前記自動車の動力部の稼動状態に応じて前記入力手段に入力される音に効果を付与する効果付与手段とを備えているので、エンジン音等の自動車音にエンジンの稼動状態に合致した音の効果を付与することができる。このため、自動車が発生する元の音とは異なる音にして楽しむことができるとともに、記憶手段に記憶された波形を読み出す方式に比べ、より実際の自動車の動力部の稼働状態に合致した臨場感の高い自動車音とすることができるという効果がある。

効果付与手段の好適な態様としては、自動車音の周波数特性を変化させることであり、このことにより、自動車音を異なる車種や好みに応じて特徴のある自動車音に処理し発生させることができるという効果がある。

また、動力部の稼働状態としては、エンジン音のエンベロープレベルやエンジン負荷やエンジンの回転数があり、これらの状態の変化に応じてフィルタの特性を変化させることにより、より自動車音に特徴付けあるいは強調した自動車音に変化することができるという効果がある。

また、エンジンなどの動力部や走行状態に応じて変化する周波数特性の変化の仕方を任意に設定する手段を設けたので、ユーザの好みに合った自動車音に変更することができるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明による自動車音処理装置の電気的構成を示すブロック図である。同図において、ＣＰＵ１０と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１４と、自動車の各部に搭載され各種の情報を保有している他のＣＰＵとを接続する車内ＬＡＮ（Local Area Network）のインターフェース１６と、ユーザにより操作される操作子等を備えた操作パネル１８と、所定の音を発生する音源２０と、自動車音に効果を付与するなどの処理を行うＤＳＰ２２とが、バス３４により接続されている。

ＣＰＵ１０は、中央演算処理装置であり、ＲＯＭ１２は、このＣＰＵ１０により実行される各種の制御プログラムや、そのプログラムを実行する際に参照される固定値データが格納されている。後述するＤＳＰ２２が実行するプログラムやＤＳＰ２２が効果を付与する際に参照するテーブルなどの各種テーブルは、このＲＯＭ１２に記憶されている。

ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１０が制御プログラムを実行する際に必要な各種レジスタ群などが設定されたワーキングエリアや、処理中のデータを一時的に格納するテンポラリエリア等を有しランダムにアクセスできる書き換え可能なメモリである。

インターフェース１６は、車内ＬＡＮのインターフェースであって、このインターフェースを介して、スピードメータが表示している自動車のスピードやタコメータが表示しているエンジンの回転数や現在設定されているトランスミッションのギヤ比などの情報を得ることができる。

操作パネル１８は、図２に示すように各種パラメータを設定する操作子群であり、音量や音質を調整する操作子や、効果選択スイッチを有している。

音源２０は、音源２０の内部に備えられた波形メモリに記憶された波形を読み出し、その波形をＤＳＰ２２に出力するもので、本装置では、自動車音に効果を付与するとともに、音源２０が記憶している音を付加して自動車音のバリエーションを増やすことができる。

ＤＳＰ２２は、エンジンの各部やマフラー、トランスミッションなどに取り付けられたセンサ２６から得られる電気信号がＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル信号に変換され、そのデジタル信号に効果を付与する等の処理を行うデジタル信号処理回路である。ＤＳＰ２２により処理されたデジタル信号は、Ｄ／Ａ変換器２８によりアナログ信号に変換され、アンプ３０により増幅されてスピーカ３２から放音される。スピーカ３２は、車内の座席の前や後の複数の位置に配置される。

図２は、操作パネル１８の詳細を示す図であり、タッチディスプレイ４０は、ＬＣＤ表示画面に圧力センサを備え、ユーザにより押圧された位置とその位置に表示されている内容に応じて選択等の操作を行うことができるもので、この図の画面では、プリセットされている効果の種類を選択する画面が表示されている。

ここでは、ノーマル４０ａ、Ｓ（スポーツタイプ）４０ｂ、Ｒ１（レースタイプ１）４０ｃ、Ｒ２（レースタイプ２）４０ｄの４種類の効果のプリセットが表示されていて、いずれかの表示領域を指等で押圧すると、その領域に表示されているプリセットが選択される。この図では、Ｓ（スポーツタイプ）４０ｂが反転表示され、現在選択されている例を示している。ノーマル４０ａは、何も効果がかからないプリセットで、このプリセットが選択された場合は、センサ２６により検出された自動車音がそのままアンプ３０により増幅されてスピーカ３０から放音される。

上下の矢印が表示されている領域４０ｅは、表示内容をスクロールさせる操作領域で、現在表示されている効果の種類以外の効果を選択する場合や他のパラメータを設定するなどの場合に、矢印の上を押圧することにより上方向または下方向へスクロールさせることができる。あるいは、この領域のカーソル４０ｆを押圧しながら上方向または下方向へ移動することによりスクロールさせることもできる。

エンコーダであるレーシー４２、ボトム４４、ボリューム４６は、それぞれのパラメータを設定する回転ノブで、ボリューム４６は、スピーカ３２から出力される音量を調節するものであり、レーシー４２、ボトム４４についての詳細は後述する。

図３は、ＤＳＰ２２が行う処理を簡易的に説明するブロック図である。自動車音は、エンジンやマフラーやトランスミッションが自動車の走行に伴って発生する音など多種の音がある。これらの音は、走行状態に応じて多様に変化し、自動車音のレベルや周波数特性は非常に複雑に変化する。これらの音を車種（タイプ）などに応じて周波数特性を変化させるには、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタ、コムフィルタなどの多数のフィルタを必要とし、それぞれのフィルタの特性を動力部の状態や走行状態に合わせて変化させる必要がある。

本実施例では、理解を容易にするために、自動車音としては、エンジンそのものが発生するエンジン音を例として説明する。また、これらのフィルタのうち最も特徴がある２つのフィルタがそれぞれ一つずつのパラメータによりその特性を変化させる例について説明することにする。以下の説明では、パラメータとしては、エンジン音のエンベロープレベルとエンジンの回転数を例示するが、いずれのパラメータもエンジンの負荷に置き換えてもよい。なお、エンジンの負荷は、自動車の速度と加速度とトランスミッションのギア比などから得ることができる。

図３（ａ）は、エンジン音のエンベロープレベルに連動して、入力されるエンジン音の周波数特性が変化するように設定された信号処理部を示す図であり、自動車のアクセルを踏み込んで加速する場合や、下り坂でエンジンブレーキが掛かっているときにエンジン音の音量と音質が共に変化する。この変化の仕方が、スポーツタイプやレースタイプにより異なり、これらの状態をこの信号処理部により模擬すると、ノーマル車の自動車音をあたかもスポーツタイプやレースタイプの自動車音であるかのように変換することができる。

フィルタとして、ＨＳＨＶ（ハイ・シェルビング・フィルタ）５０が構成され、エンジン音のエンベロープレベル（音量）とエンコーダにより設定される制御値に応じて、このフィルタのカットオフ周波数やゲインが変化される。

図３（ｂ）は、エンジンの回転数に連動して、入力されるエンジン音の周波数特性が変化するように設定された信号処理部を示す図であり、自動車のエンジン音はエンジンの回転数に応じて音量や音質が変化する。この変化の仕方が、スポーツタイプやレースタイプにより異なり、これらの状態をこの信号処理部により模擬すると、ノーマル車の自動車音をあたかもスポーツタイプやレースタイプの自動車音であるかのように変換することができる。フィルタとして、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）５２が構成され、エンジンの回転数とエンコーダにより設定される制御値に応じてこのバンドパスフィルタの中心周波数やゲインやＱが変化される。

エンジンの回転数は、タコメータにより表示される情報から得るようにしてもよいし、点火プラグの点火周期や、エンジン音からピッチあるいは周波数特性を検出し、その情報から得るようにしてもよい。なお、上記図３（ａ）に示したＨＳＨＶ５０と図３（ｂ）に示したバンドパスフィルタ５２は、直列に配置されるが、前後関係は、いずれでもよい。

図４は、エンジン音のエンベロープレベルに応じてフィルタの特性を変化させることによりエンジン音の周波数特性を変化させる様子を示すもので、ここでは、いわゆるノーマル車のエンジンにセンサを取り付け、Ｓ（スポーツタイプ）に変換する場合（プリセットのうちＳ（スポーツタイプ）が選択された場合）であって、回転数が２０００ｒｐｍである場合について説明する。

図４において、（ａ）は、ノーマル車のエンジンのエンベロープレベルが小さいときのエンジン音の周波数特性である。この自動車音は、低域にピークをもち、高域へかけてなだらかに減衰する特性である。（ｂ）は、このノーマル車で同じく回転数が２０００ｒｐｍであって、エンベロープレベルが大きい場合の周波数特性を表し、エンベロープレベルが小さい場合に比べて、全域に渡ってレベルが持ち上がり、特に低域のレベルが増大する。

選択されているプリセットであるＳ（スポーツタイプ）では、エンベロープレベルが小さいときは（ｃ）に示すようなフィルタ特性、すなわち高域のレベルを下げる特性とし、エンジン音のエンベロープレベルが大きいときは、（ｄ）に示すように高域を少し持ち上げるフィルタ特性とする。

（ｅ）は、（ａ）に示すエンジン音を（ｃ）に示す特性のフィルタにより処理されたときに得られるエンジン音の周波数特性で、元の自動車音の高域が押さえられる。（ｆ）は、（ｂ）に示すエンジン音を（ｄ）に示す特性のフィルタにより処理されたときに得られるエンジン音で、高域が持ち上げられる。このようにエンジンのエンベロープレベルに応じてフィルタの特性を変化させることにより、スポーツタイプのエンジン音の振る舞いを模擬することができる。

図５は、プリセットの種類に応じて設定されるＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数とゲインとを示すもので、同様にエンジンの回転数が２０００ｒｐｍである場合に、プリセットがＳ（スポーツタイプ）で、エンジン音のエンベロープレベルが小さいときのフィルタ特性を（ａ）、エンジン音のエンベロープレベルが大きいときのフィルタ特性を（ｂ）に示す（図４の（ｃ）と（ｄ）と同じ）。

プリセットがＲ１（レースタイプ１）であって、エンジン音のエンベロープレベルが小さいときのフィルタ特性を（ｃ）に、エンジン音のエンベロープレベルが大きいときのフィルタ特性を（ｄ）にそれぞれ示す。Ｓ（スポーツタイプ）に比べエンジン音のエンベロープレベルが小さい場合も大きい場合もＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数が低く設定される。 プリセットがＲ２（レースタイプ２）であって、エンジン音のエンベロープレベルが小さいときのフィルタ特性を（ｅ）に、エンジン音のエンベロープレベルが大きいときのフィルタ特性を（ｆ）にそれぞれ示す。エンジン音のエンベロープレベルが小さい場合、Ｒ１（レースタイプ１）に比べＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数が更に低く設定され、エンジン音のエンベロープレベルが大きい場合は、ＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数は高く設定される。

図６は、エンジン音のエンベロープレベルに応じてＨＳＨＶのパラメータが変化する様子を示す図である。図６（ａ）は、エンジン音のエンベロープレベルにより、ＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数が変化する変化曲線を、各プリセット毎に図示したもので、横軸をエンベロープレベル、縦軸をカットオフ周波数とし、プリセットＳを実線、プリセットＲ１を破線、プリセットＲ２を一点鎖線でそれぞれ表したグラフである。いずれも、エンベロープレベルが大きくなるに従ってカットオフ周波数を高く設定するが、傾きや、大きさがプリセットにより異なる。

図６（ｂ）は、エンジン音のエンベロープレベルにより、ＨＳＨＶ５０のゲインが変化する変化曲線を、図２に示すエンコーダのノブの一つであるレーシー４２の設定毎に図示したもので、横軸をエンベロープレベル、縦軸をＨＳＨＶ５０のゲインとするグラフである。エンベロープレベルが大きくなるに従って、ゲインはマイナスの所定値からプラス方向へ変化するが、レーシー４２により設定される制御値が大きいほどその傾きは大きい。なお、エンベロープレベルは、入力されるエンジン音を整流し、その整流した波高値を積分することなどの方法により得ることができる。

つぎにエンジンの回転数に連動して自動車音の周波数特性を変化させる処理について説明する。

図７は、エンジンの回転数に応じてフィルタの特性を変化させることによりエンジン音の周波数特性を変化させる様子を示すもので、ここでは、ノーマル車のエンジンにセンサを取り付け、Ｓ（スポーツタイプ）がプリセットとして選択されている場合について説明する。

図７（ａ）は、ノーマル車のエンジンの回転数が１２００ｒｐｍであるときのエンジン音の周波数特性で、４０Ｈｚ付近にピークを持ち高域へ向けてなだらかに減衰している。図７（ｂ）は、同じくノーマル車のエンジンの回転数が６０００ｒｐｍであるときのエンジン音の周波数特性で、２００Ｈｚ付近にピークを持ち、高域へかけてなだらかに減衰している。なお、回転数１２００ｒｐｍは、周波数では２０Ｈｚに対応し、４サイクルエンジンでは、２回転に１回爆発が行われるので、１気筒の場合の爆発の周期は、１０Ｈｚである。４気筒の場合は、４つの気筒の爆発の間隔が車種により異なるが、ここではほぼ均等な間隔で爆発するものとし、その周波数特性のピークは約４０Ｈｚとなる。同様に、回転数が６０００ｒｐｍの場合の周波数特性のピークは、２００Ｈｚとなる。

選択されているプリセットであるＳ（スポーツタイプ）では、エンジンの回転数が低いときは（ｃ）に示すようにバンドパスフィルタの中心周波数をエンジン音の周波数特性のピークとなる周波数である約４０Ｈｚとし、エンジンの回転数が高いときは、（ｄ）に示すようにバンドパスフィルタの中心周波数をエンジン音の周波数特性のピークとなる周波数である約２００Ｈｚにすると共に、バンドパスフィルタ５２のゲインを上げるフィルタ特性とする。

（ｅ）は、エンジンの回転数が低い場合で、（ａ）に示すエンジン音を（ｃ）に示す特性のバンドパスフィルタで処理したエンジン音の周波数特性を示すもので、元のエンジン音の回転数に対応する周波数が少し持ちあげられる。

（ｆ）は、エンジンの回転数が高い場合で、（ｂ）に示すエンジン音を（ｄ）に示す特性のバンドパスフィルタで処理したエンジン音の周波数特性を示すもので、元のエンジン音の回転数に対応する周波数のレベルがより大きく持ちあげられる。

図８は、プリセットの種類に応じて設定されるバンドパスフィルタ５２の中心周波数とゲインを示すもので、プリセットがＳ（スポーツタイプ）で、エンジンの回転数が１２００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ａ）、エンジンの回転数が６０００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ｂ）に示す。（図７の（ｃ）と（ｄ）と同じ）
プリセットがＲ１（レースタイプ１）で、エンジンの回転数が１２００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ｃ）に、エンジンの回転数が６０００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ｄ）にそれぞれ示す。Ｓ（スポーツタイプ）に比べエンジンの回転数が低い場合も高い場合もバンドパスフィルタ５２の中心周波数は同じであるが、バンド幅が狭く設定される。

プリセットがＲ２（レースタイプ２）で、エンジンの回転数が１２００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ｅ）に、エンジンの回転数が６０００ｒｐｍのときのフィルタ特性を（ｆ）にそれぞれ示す。エンジンの回転数が低い場合、Ｒ１（レースタイプ１）に比べ、バンドパスフィルタ５２の中心周波数は同じであるが、バンド幅は広く設定される。

図９は、エンジンの回転数に応じてバンドパスフィルタのパラメータが変化する様子を示す図である。図９（ａ）は、エンジンの回転数によりバンドパスフィルタ５２の中心周波数を変化させた変化曲線をエンコーダであるボトム４４により設定される制御値毎に図示したもので、横軸をエンジンの回転数、縦軸をバンドパスフィルタ５２の中心周波数とし、ボトム４４の設定が小、中、大の時のグラフである。いずれも、エンジンの回転数が高いほどバンドパスフィルタ５２の中心周波数を高く設定するが、ボトム４４の設定が大きいほど右肩上がりの傾きが大きくなるように設定されている。

なお、エンジン音の周波数特性のピークとなる周波数（Ｈｚ）は、４サイクルエンジンの回転数（ｒｐｍ）と気筒数から数式１により演算で求められるので、ピークとなる周波数を演算で求め、この周波数にボトム４４により設定される制御値に応じた係数を掛けることにより、バンドパスフィルタ５２の中心周波数を設定するようにしてもよい。

この数式１において、６０で割るのは、回転数が１分間当りの値であるのに対し周波数の単位であるヘルツ（Ｈｚ）は、１秒間あたりの値であり、２で割るのは、４サイクルエンジンの場合は、エンジンの回転軸が２回転に１回の割合で爆発が行われるからである。

図９（ｂ）は、同様にエンジンの回転数によりバンドパスフィルタ５２のゲインを変化させた変化曲線をエンコーダであるボトム４４の設定毎に図示したもので、横軸をエンジンの回転数、縦軸をバンドパスフィルタ５２のゲインとし、ボトム４４により設定される制御値が、小、中、大の時のグラフである。いずれもエンジンの回転数が高くなるにしたがって、ゲインは所定値からプラス方向へ変化するが、ボトム４４により設定される制御値の値が大きいほど右肩上がりの傾きが大きくなるように設定されている。

図９（ｃ）は、同様にエンジンの回転数によりバンドパスフィルタ５２のＱを変化させた変化曲線を、プリセットの設定毎に図示したもので、横軸をエンジンの回転数、縦軸をバンドパスフィルタ５２のＱとし、プリセットＳの場合を実線、プリセットＲ１の場合を破線、プリセットＲ２の場合を一点鎖線でそれぞれ示すグラフである。いずれもエンジンの回転数が高くなるにしたがって、Ｑは小さくなるように設定されている。

以上説明したように、エンジン音について、エンベロープレベルと回転数の変化に応じて周波数特性を変化させる様子や、この変化の様子がプリセットやエンコーダの設定でも変化することについて説明した。

つぎにＣＰＵ１０とＤＳＰ２２が行う処理について説明する。
図１０は、ＣＰＵ１０がＲＯＭ１２に記憶されたプログラムに従って実行する処理を表すフローチャートである。

本装置の電源が投入されると、まずＲＯＭ１２に記憶されているＤＳＰ２２が実行する効果処理プログラムと選択されているプリセットのパラメータやテーブルをＤＳＰ２２に送る（Ｓ１）。次に、エンコーダ４２、４４、４６が設定している値を読み込み、ＤＳＰ２２へ送り、ＤＳＰ２２が効果処理を開始するよう指示する（Ｓ２）。

ＤＳＰ２２は、ＣＰＵ１０から送られた各種データをＤＳＰ２２内のＲＡＭ２２ａの所定の領域に記憶し、受け取ったプログラムに従って、効果処理を開始する。

次に、ＣＰＵ１０は、操作パネル１８のタッチディスプレイ４０によりプリセットのいずれかが選択されたか否かを判断し（Ｓ３）、選択されたと判断した場合は（Ｓ３：Ｙｅｓ）、その選択されたプリセットに応じた処理プログラムやパラメータやテーブルＲＯＭ１２から読み出してＤＳＰ２２へ送り（Ｓ４）Ｓ５の処理へ進む。一方、Ｓ３の処理で、プリセットの選択が行われていないと判断した場合は（Ｓ３：Ｎｏ）、Ｓ５の処理へ進む。

Ｓ５の処理では、エンコーダ４２、４４、４６のいずれかが操作されたか否かを判断し、操作されたと判断した場合は（Ｓ５：Ｙｅｓ）そのエンコーダに対応するパラメータの値を求め、その値をＤＳＰ２２へ送り（Ｓ６）Ｓ７の処理へ進む。一方、Ｓ５の処理で、エンコーダのいずれもが操作されなかったと判断した場合は（Ｓ５：Ｎｏ）Ｓ７の処理へ進む。

Ｓ７の処理では、インターフェース１６を介してＤＳＰ２２が効果処理に必要なデータを受信したか否かを判断し、効果処理に必要なデータを受信したと判断した場合は（Ｓ７：Ｙｅｓ）そのデータに従って、ＤＳＰ２２で使用されるパラメータの値を求め、その値をＤＳＰ２２へ送り（Ｓ８）Ｓ３の処理へ戻る。一方、Ｓ７の処理で、効果処理に必要なデータを受信していないと判断した場合は（Ｓ７：Ｎｏ）Ｓ３の処理へ戻る。

次に、ＤＳＰ２２における処理について、説明する。ここでは、図１１に示す方法と図１２に示す方法の二つの方法について説明する。

図１１および図１２において、ＲＡＭ２２ａは、エンジンの負荷と回転数の離散的なそれぞれの値に応じて、ＨＳＨＶ５０のカットオフ周波数とゲインおよびバンドパスフィルタ５２の中心周波数とゲインとＱ値とがテーブルとして記憶されている。このテーブルは、ＲＯＭ１２に記憶されているものであり、選択された車のタイプに応じてＣＰＵ１０により、図１０で説明したフローチャートのＳ１またはＳ４の処理において転送されたものである。また、図１１に示すフィルタＡ２２ｂおよびフィルタＢ２２ｃと図１２に示すフィルタ２２ｈとは、ＤＳＰ２２により形成され、ＨＳＨＶ５０とバンドパスフィルタ５２とが直列に配置されているものである。

図１１は、ＤＳＰ２２において実行されるエンジンの負荷と回転数の変化に応じて周波数特性を変化させる第１の方法を模式的に表す図である。図１１において、エンジンの負荷と回転数が与えられると、これらの値に近い二つの状態における、カットオフ周波数やゲインやＱの値から成るフィルタ係数群がＲＡＭ２２ａに記憶されたテーブルから読み出され、エンコーダであるレーシー４２とボトム４４により設定されている制御値に応じて設定され一方のフィルタ係数群１がフィルタＡ２２ｂに供給され、同時に他方のフィルタ係数群２がフィルタＢ２２ｃに供給される。入力されたエンジン音は、フィルタＡ２２ｂおよびフィルタＢ２２ｃによりそれぞれ周波数特性が変更され、クロスフェードミックス部２２ｄに入力される。このクロスフェードミックス部は、与えられたエンジンの負荷および回転数に対応した混合比で、入力された自動車音信号を合成し、出力する。

このことにより、フィルタの特性をエンジンの負荷と回転数とに応じて変化させることができる。

図１２は、図１１を参照して説明したフィルタを切り替える方式に対し、一つのフィルタに与えるパラメータを補間する方式である。エンジンの負荷と回転数が与えられると、これらの値に近い２つの状態におけるフィルタ係数群１およびフィルタ係数群２が、ＲＡＭ２２ａに記憶されたテーブルから読み出され、係数補間部２２ｇにおいて補間演算が行われ、補間された係数がフィルタ２２ｈに供給される。

なお、図１１および図１２では、テーブルにエンジンの負荷と回転数に応じたフィルタ係数群を記憶するということで説明したが、負荷と回転数とエンベロープレベルの３つのパラメータのそれぞれの値に応じたフィルタ係数群を記憶するようにし、これらの３つのパラメータに基づいたフィルタ係数群を求めて、このフィルタ係数群により周波数特性を変化するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施例の自動車音処理装置によれば、エンジン音の周波数特性をエンジンの負荷や回転数およびエンジン音のレベルに応じて変化させ、その変化の仕方を、車種やユーザの好みにすることができる。

なお、請求項１記載の、自動車のエンジン音を検出する検出手段は、エンジンの吸気管や排気管、マフラーなどに取り付けた圧電セラミックなどのセンサまたは、エンジンルームに設置されたマイクロフォンでもよい。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、上記実施例では、エンジン音のエンベロープレベルによりＨＳＨＶ５０のパラメータを変化させたが、ＨＳＨＶ５０に代えてレゾナンス付きのローパスフィルタや、ハイパスフィルタやコムフィルタでもよい。

また、ＨＳＨＶ５０のパラメータは、エンジン音のエンベロープレベルにより変化するものとしたが、エンジン音のエンベロープレベルに代えて、エンジンの負荷あるいはエンジンの回転数、あるいはこれらの組み合わせとしてもよい。このことは、バンドパスフィルタ５２についても同様である。

また、上記実施例では、フィルタにより入力される自動車音の周波数特性を変化させるようにしたが、自動車音を歪ませるディストーションなどの効果を付与してもよい。ディストーションの効果を付与する場合には、エンジンの負荷に応じてディストーションの深さを変化させるなどとしてもよい。

本発明の自動車音処理装置の電気的構成を示したブロック図である。 操作パネルを示す図である。 ＤＳＰにより実行される処理を示す図である。 エンジン音のエンベロープレベルに応じてエンジン音の周波数特性を変化させる様子を示す図である。 プリセットの種類に応じて設定されるＨＳＨＶのカットオフ周波数とゲインとを示す図である 横軸をエンベロープレベル、縦軸をＨＳＨＶのゲインとするグラフである。 エンジンの回転数に応じてエンジン音の周波数特性を変化させる様子を示す図である。 プリセットの種類に応じてバンドパスフィルタの中心周波数とゲインの設定を示す図である。 エンジンの回転数に応じてバンドパスフィルタのパラメータを変化させる様子を示す図である。 ＣＰＵがプログラムに従って実行する処理を表すフローチャートである ＤＳＰにおいて実行されるエンジンの負荷と回転数の変化に応じてエンジン音の周波数特性を変化させる第１の方法を模式的に表す図である。 ＤＳＰにおいて実行されるエンジンの負荷と回転数の変化に応じてエンジン音の周波数特性を変化させる第２の方法を模式的に表す図である。

符号の説明

１０ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１４ ＲＡＭ
１６ インターフェース
１８ 操作パネル
２０ 音源
２２ ＤＳＰ（効果付与手段）
２６ センサ（検出手段）
４０ タッチディスプレイ（車種選択手段）
４２、４４、４６ エンコーダ（操作子）
５０ ＨＳＨＶ（効果付与手段）
５２ バンドパスフィルタ（効果付与手段）

Claims (7)

1. 自動車の動力部が発生する自動車音を検出する検出手段と、
   その検出手段により検出された自動車音を入力する入力手段と、
   前記自動車の動力部の稼動状態に応じて前記入力手段に入力される自動車音に効果を付与する効果付与手段とを備えたことを特徴とする自動車音処理装置。
2. 前記効果付与手段は、前記入力手段に入力される自動車音の周波数特性を変化させるものであることを特徴とする請求項１記載の自動車音処理装置。
3. 前記効果付与手段は、前記入力手段に入力される自動車音のレベルに応じて前記自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車音処理装置。
4. 前記効果付与手段は、自動車のエンジンの回転数に応じて前記入力手段に入力される自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の自動車音処理装置。
5. 前記効果付与手段は、自動車のエンジン負荷に応じて前記入力手段に入力される自動車音を通過させるフィルタの特性を変化させるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自動車音処理装置。
6. 車種を選択する車種選択手段を備え、
   前記効果付与手段は、前記車種選択手段により選択された車種に応じて、前記自動車の動力部の稼動状態に応じて自動車音に付与する効果の態様を変化させるものであることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の自動車音処理装置。
7. 制御値を設定する操作子を備え、
   前記効果付与手段は、前記操作子により設定された制御値に応じて、前記自動車の動力部の稼働状態に応じて自動車音に付与する効果の態様を変化させるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の自動車音処理装置。
   

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