JP2006193002A - Engine tone quality control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車室内の環境に適したエンジン音を発生させるエンジン音制御システムに関する。 The present invention relates to an engine sound control system that generates engine sound suitable for an environment in a vehicle interior.
最近まで、エンジン音は車室内の乗員にとって消音したい騒音の1つであると一般に考えられていた。よって、車室内にエンジン音を進入させないようにした遮音性の高い構造の車両が提供されている。その一方で、従来からエンジン音を魅力的な音と感じているユーザが存在していた。また、車室内があまりに静か過ぎると運転者がドライブ気分を感じることができないことになる。このような理由から、適度なエンジン音を車室内に流す(車室内にエンジン音を積極的に供給する)技術が検討されるようになっている。 Until recently, engine sound was generally considered to be one of the noises that passengers wanted to mute. Therefore, a vehicle having a structure with high sound insulation that prevents the engine sound from entering the passenger compartment is provided. On the other hand, there have been users who have conventionally felt the engine sound as an attractive sound. Also, if the passenger compartment is too quiet, the driver will not feel like driving. For these reasons, a technique for flowing an appropriate engine sound into the vehicle interior (proactively supplying engine sound into the vehicle interior) has been studied.
例えば、特許文献1は魅力的なエンジン擬似音を作り出すエンジン音発生装置について開示している。このエンジン音発生装置は運転者の操作するエンジンの回転数に比例した信号を生成し、この信号をカーラジオで受信してスピーカからエンジン擬似音を発生させる。このエンジン音発生装置を用いると、運転者が車両操作に応じて好みのエンジン音を車室内で聞くことができる。
For example,
しかし、乗員にとって好ましい車室環境はときによって異なるものである。例えば、車内でロック音楽を聴いているときには比較的大きなエンジン音が好まれ、クラシック音楽を聴いているときには小さいエンジン音が好ましい。さらに、乗員が会話しているときにもエンジン音を小さくすることが好ましい。 However, the preferred cabin environment for the occupant varies from time to time. For example, a relatively large engine sound is preferred when listening to rock music in a car, and a small engine sound is preferred when listening to classical music. Furthermore, it is preferable to reduce the engine sound even when the occupant is talking.
しかしながら、特許文献1のエンジン音発生装置は車室環境とは関係なく運転者のエンジン操作に応じてエンジン音を発生させるので、乗員が好まない時に不快となる大きなエンジン音を発生させてしまう場合がある。
However, since the engine sound generating device of
したがって、本発明の目的は、車室環境に応じて乗員が快適と感じるエンジン音を発生させるエンジン音色制御システムを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine tone control system that generates an engine sound that a passenger feels comfortable according to the vehicle cabin environment.
上記目的は、車室内の音を収集する集音手段と、該集音手段により集音した車室音に応じて前記車室内へ流すエンジン音を増減するエンジン音調整手段とを有するエンジン音色制御システムによって達成される。本発明によると、車室環境に応じて自動調整されたエンジン音が車室内に流れるので、乗員は適切なエンジンを楽しむことができる。 An object of the present invention is to provide engine tone control including sound collecting means for collecting sound in the vehicle interior and engine sound adjusting means for increasing or decreasing engine sound flowing into the vehicle interior according to the vehicle interior sound collected by the sound collecting means. Achieved by the system. According to the present invention, the engine sound automatically adjusted according to the vehicle cabin environment flows into the vehicle cabin, so that the occupant can enjoy an appropriate engine.
また、前記エンジン音調整手段は、前記集音手段で収集した前記車室音を分析する音声分析部と、該音声分析部で分析した音の種類に応じたエンジン音の音色信号を生成させる音色生成部とを含むことができる。そして、前記音声分析部は、音声指紋に基づいて前記車室音に含まれている音を分類するようにしてもよい。 In addition, the engine sound adjusting means includes a voice analysis unit that analyzes the cabin sound collected by the sound collection means, and a timbre that generates a timbre signal of the engine sound according to the type of sound analyzed by the voice analysis unit. And a generating unit. And the said voice analysis part may classify | categorize the sound contained in the said vehicle interior sound based on a voice fingerprint.
また、前記エンジン音調整手段は、車両の状態に応じて前記音色生成部を制御して、前記音色信号を調整する制御部をさらに含んでもよい。そして、前記制御部は、前記車両に配置したセンサから車両側情報を取得して前記音色信号を調整してもよい。また、前記制御部は、前記車両側情報により車速が一定値以上となったことを確認したときに、前記音色生成部の音色生成を停止させるようにしてもよい。さらに、前記制御部は、車載されているオーディオ装置の状態に応じ前記音色生成部を制御して、前記音色信号を調整するようにしてもよい。 The engine sound adjusting means may further include a control unit that controls the timbre generation unit according to a state of the vehicle to adjust the timbre signal. And the said control part may acquire vehicle side information from the sensor arrange | positioned at the said vehicle, and may adjust the said timbre signal. Further, the control unit may stop the timbre generation by the timbre generation unit when the vehicle side information confirms that the vehicle speed has reached a certain value or more. Furthermore, the control unit may adjust the timbre signal by controlling the timbre generation unit in accordance with a state of an audio device mounted on the vehicle.
また、前記音色生成部は、車室内に配置したスピーカに接続されて車室内にエンジン音を発生させる構成を採用できる。また、前記集音手段は、乗員の耳元に配置したマイクを含めることができる。 In addition, the timbre generator may be configured to generate an engine sound in the vehicle interior by being connected to a speaker disposed in the vehicle interior. Further, the sound collecting means may include a microphone arranged at the ear of the passenger.
本発明のエンジン音色制御システムによれば、車室環境に応じて自動的にエンジン音が増減されるので、乗員は車室内で最適なエンジン音を楽しむことができる。 According to the engine tone color control system of the present invention, the engine sound is automatically increased or decreased according to the vehicle cabin environment, so that the occupant can enjoy the optimum engine sound in the vehicle cabin.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るエンジン音色制御システム(以下、単に音色制御システムと称する)について説明する。まず、図を参照して、音色制御システムの概略を説明する。図1は、音色制御システムを機能ブロックにより示した図である。 Hereinafter, an engine tone color control system (hereinafter simply referred to as a tone color control system) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of the timbre control system will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of the timbre control system.
音色制御システム1は、集音手段2とエンジン音調整手段3とを含んでいる。集音手段2は車室内で発生している音声(以下、車室音と称す)を収集するための手段である。この集音手段2は、例えば車室内に配置した集音マイクである。この集音マイクは、乗員の周囲に発生している種々の音を効率良く収集できる場所に配置することが好ましい。例えば集音マイクは運転席のヘッドレストに埋設される。この集音マイクは運転者の耳元に近い音を収集できるので好ましい。また、集音マイクは車室内に複数配置してもよい。複数の集音マイクを配置する場合には、例えば助手席、後部座席のヘッドレストや座席などに埋設すればよい。
The tone
エンジン音調整手段3は、音声分析部4、音色生成部5、記憶部6及びこれらを全体的に制御する制御部7を含んで構成される。音声分析部4は集音手段2が収集した車室音を分析する。音声分析部4は、例えば車室音の音声信号に含まれる音声指紋に基づいて、音楽、会話、雑音等の他の音に分類する。
The engine sound adjustment means 3 includes a voice analysis unit 4, a
音色生成部5は車室環境に適したエンジン音を生成させる信号(この信号を音色信号と称する)を発する。この音色信号が後述のエンジン音発生手段8へ供給されると、エンジン音発生手段8から車室環境に適したエンジン音が出力されることになる。記憶部6は、この音色制御システム1で用いるプログラムや一連のデータを記憶している。この記憶部6には、例えば上記音声分析部4が車室音の分析に使用するデータや、音色生成部5が前記音色信号を生成させる際に参照するエンジン音データ等が格納される。
The
制御部7は、車室環境に応じて好ましいエンジン音を流すために必要な一連の制御を実行する。制御部7は、記憶部6から所定のプログラムを読み出して、上記音声分析部4及び音色生成部5を制御する。また、この制御部7は車両側に配置したセンサ等から車両側情報9も取得して、車室環境が変化しても乗員が快適と感じるエンジン音を車室内へ流すことができるように音色生成部5が生成する音色信号を調整する。
The control unit 7 executes a series of controls necessary for flowing a preferable engine sound according to the vehicle cabin environment. The control unit 7 reads a predetermined program from the storage unit 6 and controls the voice analysis unit 4 and the
この音色制御システム1には、車室内にエンジン音を発するためのエンジン音発生手段8が接続される。エンジン音発生手段8としては、例えば車室内に配置したスピーカである。車両内に既存のオーディオ装置がある場合には、そのスピーカを流用するようにすれば設備を有効活用できる。
The
図2は、上記音色制御システムを車両CRに適用した場合について示した図であり、また図3は図2に対応する音色制御システム1の電気的な構成例を示した図である。なお、図2及び図3で示す例は、車両CR内の適宜な位置に配置されるECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)10と、運転席のヘッドレスト23内に埋設されているマイク21とによって前述した音色制御システムが構成されている。また、図1との関係では、エンジン音調整手段3はECU10によって実現され、集音手段2はマイク21によって実現されている。ECU10は車室内のスピーカ22に接続されており、ECU10からの音声信号ESをスピーカ22へ供給して車室環境に適したエンジン音を出力する。
FIG. 2 is a diagram showing a case where the timbre control system is applied to a vehicle CR, and FIG. 3 is a diagram showing an electrical configuration example of the
また、図2は音色制御システムを採用する場合のより好ましい形態を示しており、車両CRの状態を検出するセンサ30からの検出信号DSがECU10に供給されている。この検出信号DSは、図1の車両側情報9に相当する。ECU10は、車室RS内で発生している車室音と共に車両CRの状態も確認して、乗員により好ましいエンジン音を流すように制御する。なお、図2及び図3で示すセンサ30は車両CRの状態を検出する種々のセンサを抽象化して示している。センサ30には、例えばエンジン回転数を検出する回転数センサ、アクセルの踏込み量を検出するスロット開度センサ、車両の速度を検出する車速センサなど車両CRの状態を確認できるセンサが含まれる。
FIG. 2 shows a more preferable form in the case where the timbre control system is adopted, and a detection signal DS from the
図3を参照して、音色制御システムの電気的な構成を説明する。この図3は図2と対応させて示している。ECU10は、CPU(Central Processing Unit)11を中心にして構成されている。CPU11にはROM(Read Only Memory)12、RAM(Random Access Memory)13が接続されている。ROM12とRAM13とが図1の記憶部6に対応する。ROM12には快適なエンジン音を生成させるための種々のプログラムやデータが格納されている。RAM13はCPU11が一連の処理を行う際の処理領域を提供する。CPU11は、図1で示した音声分析部4及び音色生成部5として機能する。CPU11によって生成された音色信号はアンプ14によって増幅される。ただし、アンプ14はCPU11の一部として実現してもよい。
The electrical configuration of the timbre control system will be described with reference to FIG. FIG. 3 is shown corresponding to FIG. The ECU 10 is configured around a CPU (Central Processing Unit) 11. A ROM (Read Only Memory) 12 and a RAM (Random Access Memory) 13 are connected to the
マイク21で集音した車室音及び車両状態を検出してるセンサ30からの検出信号は、インターフェース部15を介してCPU11へ供給される。また、CPU11によって生成された音色信号はアンプ14及びインターフェース部16を介してスピーカ22へ供給される。
A vehicle interior sound collected by the
図4は、上記CPU11がエンジン音を生成させるときに実行する処理の流れを示したブロック図である。なお、この図4ではセンサ30によってエンジン回転数31、スロットル開度32、車速33が検出され、その信号がCPU11へ供給されている。また、車載オーディオ装置のボリューム(音量)34を検出した信号もCPU11へ供給されるように構成されている。
FIG. 4 is a block diagram showing the flow of processing executed when the
すなわち、図4ではCPU11がマイク21で収集した車室音と共に、エンジン回転数31、スロットル開度32、車速33により車両CRの状態を確認し、更にオーディオのボリューム34も監視している場合の例を示している。
That is, in FIG. 4, the
まず、音声分析部として機能するCPU11は、マイク21で収集した車室音の音分析を行う(S1)。CPU11は、公知の音声認識技術を利用して車室音に含まれている音を分類する。音声認識技術では、例えば音声データの波形から特徴的な周波数部分を抜出したデータを多数蓄積して判定データベースを構築する。この判定データベースに蓄積したデータと検出した音声データとを照合して、その音声がどのようなものであるかの判断を行う。なお、本明細書では音声データの照合に用いる特徴的な部分を音声指紋と称する。
First, the
本エンジン音色制御システムでは、車室内で発生する音声を予め多数収集して作成した判定データベースを前述したROM12に格納している。この判定データベースには、車載ラジオやオーディオ装置から出力される音楽に関する音声データ、乗員の会話に関する音声データなどが含まれている。特に音楽に関する音声データは、例えばジャンルが異なるクラッシクやロックを区別できるように音声指紋が確立されている。よって、判定データベース中の音声指紋とマイク21で収集した車室音中に含む音声指紋とを照合することで、車室内にクラッシク音楽が流れているか、ロック音楽が流れているかを区別できる。
In this engine tone control system, a determination database created by collecting a large number of sounds generated in the passenger compartment in advance is stored in the
CPU11はマイク21で収集した車室音の音声指紋を生成し、これを判定データベースの音声指紋と照合することにより分析を行う(ステップS1)。そして、車室音に含まれている複数の音を分類する(ステップS2)。このようにして車室音に含まれている音を区別できれば、例えばロック音楽を聴いている、クラシック音楽を聴いている、会話をしているなどを確認できることになる。一般に、ロック音楽を聴いている場合には音量が比較的大きいエンジン音が好まれる傾向があり、これとは逆にクラシック音楽を聴いているときや会話をしているときにはエンジン音の音量は抑制することが好ましい。
The
そこで、次にCPU11は音色生成部として機能して、車室音にロック音楽の音声指紋が含まれていることを確認したときには、相対的に大きなエンジン音を発生させる音色信号を生成させる(ステップS5)。これとは逆に、車室音にクラシック音楽や会話の音声指紋を確認したときには、音量を絞った小さいエンジン音を発生させる音色信号を生成させる(ステップS5)。このようにCPU11がマイク21によって収音した車室音に応じてエンジン音を自動的に増減するので、乗員に心地良いエンジン音を常に車室内に流すことができる。
Therefore, next, the
ところで、車両CRが走行しているときには、車両CRの走行状態により車室音が変化する。例えば、車両CRが50km/h以下の低・中速走行で走行しているときには車外で発生している風切音は問題とならない。しかし、車速が100km/hを越えるような高速走行になると、車室内でも風切音が大きく聞こえるようになる。このような車室環境となったときには、さらに車両状態に応じて車室内に流すエンジン音を増減することが好ましい。 By the way, when the vehicle CR is traveling, the vehicle interior sound changes depending on the traveling state of the vehicle CR. For example, wind noise generated outside the vehicle does not cause a problem when the vehicle CR is traveling at a low / medium speed traveling at 50 km / h or less. However, when the vehicle speed is high such that the vehicle speed exceeds 100 km / h, a loud noise can be heard even in the passenger compartment. When such a passenger compartment environment is reached, it is preferable to increase or decrease the engine sound flowing in the passenger compartment according to the vehicle condition.
そこで、図4で示している例では、CPU11はマイク21で集音した車室音を分析して音色信号を生成させるときに、車両CR側の状態に応じてエンジン音を車室環境により適したものに調整する。このときCPU11は図1の制御部7として機能している。
Therefore, in the example shown in FIG. 4, when the
制御部7として機能するCPU11は、エンジン回転数31、スロットル開度32、車速33の情報を取得して(ステップS3)、車両CRの運転状態を確認する(ステップS4)。このステップS3及びステップS4の処理は、先に示した車室音の分析処理ステップS2、S3と並行して行われる。
The
そして、CPU11はステップS5でエンジン音の音色信号生成をするときに、車両CR側の状態を反映したエンジン音となるように音色信号を調整する。例えば車速と車室音とが特定されたときに、最適なエンジン音を出すように設定したエンジン音調整マップをROM12に予め準備しておく。そして、CPU11がROM12からこのマップを読み出し、車両状態に応じ調整した音色信号を生成する。なお、車両CRが例えば車速120km/hを越えるような高速で走行しているような場合には、風切音が極めて大きくなる。このような場合はエンジン音を車室内に流さないようにするのが好ましい。よって、本実施例のCPU11は車速が所定値以上であることを確認したときには音色信号を生成させないように設定されている。このようなプログラムもROM12格納しておけばよい。
When the
なお、図4はより好ましい例として更に車載オーディオのボリューム34も加味してエンジン音を調整する場合を示している。ボリュームを大きく設定しているときには乗員が大きな音を好む傾向があると推測できるので、CPU11は通常より大きなエンジン音を出力するように音色信号を調整する。これとは逆に、ボリュームが小さく設定しているときには乗員が小さな音を好む傾向があると推測できるので、CPU11は通常より小さなエンジン音を出力するように音色信号を調整する。
FIG. 4 shows a case where the engine sound is adjusted by taking into account the
以上説明した各ステップS1〜S5により、CPU11は車室環境及び車両状態に応じて最適な音色信号が生成される。この音色信号はアンプ14を介して(ステップS6)、車内のスピーカ22から出力される(ステップS7)。このようにスピーカ22から出力させるエンジン音は車室音及び車両状態を反映した最適なものであるから、乗員は快適なエンジン音を楽しむことができる。
Through the steps S1 to S5 described above, the
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
1 エンジン音色制御システム
2 集音手段
3 エンジン音調整手段
4 音声分析部
5 音色生成部
6 記憶部
7 制御部
8 エンジン音発生手段
10 ECU
11 CPU
12 ROM
13 RAM
21 マイク
22 スピーカ
30 センサ
ES 音色信号
DESCRIPTION OF
11 CPU
12 ROM
13 RAM
21
Claims (9)
The engine tone control system according to any one of claims 1 to 8, wherein the sound collecting means includes a microphone arranged at an occupant's ear.
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