JP2007015526A

JP2007015526A - 車載用音響制御システム

Info

Publication number: JP2007015526A
Application number: JP2005198308A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Yamaguchi; 勝広山口
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-01-25
Also published as: WO2007007523A1; US8121307B2; EP1826900A1; US20100040242A1; EP1826900A4

Abstract

【課題】音源ソースが再生するメディア情報に応じて自動音響制御方法を変更することによって、メディア交換時やメディア内における音源チャンネルが切り替わっても、聴感上最適な自動音響制御ができる車載用音響制御システムを提供する。
【解決手段】複数の音源ソース１０１、１０２、１０３と車の走行速度を検出する車速検出ユニット１１３と、音響再生装置１２０が車載通信ネットワーク１００に接続され、車速検出ユニット１１３より送信される車速信号に応じて再生音響信号を制御する車載用音響制御システムであって、音響再生装置１２０は入力される複数の音源ソースおよび音源ソースのメディア情報に応じて、車速信号から決定される音響制御部１０６への制御量を切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は車速や車室内騒音に感応し、音量などの音響特性値を自動的に調整する車載用音響制御システムに関するものである。

図６に、車内における騒音レベルにより自動音量制御を行うシステムの一例として、音源入力ソースの切り替え時に補正値を変更する切り替え器を介して自動的に音量制御することにより、聴感上自然な音質・音量制御効果を得る方法が示されている。

図６において、音源Ａ１０で音源信号が出力中であるときは、切り替え器１２は音源Ａ１０側を入力させるようにしている。この時、マイクロフォン１６で集音されたマイク信号と音源Ａ１０からの音源信号は制御量算出器１７に入力され、推定される騒音レベルから予め音源Ａ１０用に決められた制御量に基づいて、音響制御部１３を制御する。この状態において、音源Ｂ１１が選択されると、切り替え制御器１８は制御量算出器１７および切り替え器１２を制御する。制御量算出器１７は、予め音源Ｂ１１用に決められた制御量に基づいて、音響制御部１３を制御し、切り替え器１２は音源Ｂ１１側を入力させる。このような制御を行うことにより、音源Ａ１０と音源Ｂ１１に対する制御量を常に算出しておき、音源信号が切り替わったときに制御量も切り替えるため、音源信号レベルが急に大きくなったとき、又はその逆のときにも、最適な制御量で音質や音量を調整でき聴感上自然な制御ができるようにしている。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特許第３３５２９４６号公報

しかしながら、前記の公報においては音源入力ソースによる切り替え制御となっているが、近年ＤＶＤなどのマルチ・チャンネルオーディオに代表される多チャンネル化、多メディア化により、同一の音源ソースであっても入力される音源信号は変化するため、例えば音源ソースがＤＶＤの場合、ＤＶＤリニアＰＣＭ信号再生時やＤＶＤ５．１ｃｈ信号再生時などに、制御方法を変化させないと、ＤＶＤ５．１ｃｈ信号再生時にセンターチャンネルから出力されるセリフ音などが、自動音響制御によりかえって聴き取りづらくなる場合や、聴感上不自然な制御になるという問題があった。

本発明は上記の従来の課題を解決するもので、音源ソースが再生するメディア情報に応じて自動音響制御方法を変更することによって、メディア交換時やメディア内における音源チャンネルが切り替わっても、聴感上最適な自動音響制御ができる車載用音響制御システムを提供するものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、複数の音源ソースと車の走行速度を検出する車速検出ユニットと音響再生装置が車載通信ネットワークに接続され、前記車速検出ユニットより送信される車速信号に応じて再生音響信号を制御する車載用音響制御システムであって、前記音響再生装置は複数のスピーカと接続され、前記複数の音源ソースから入力される音源信号を所定のチャンネルに振り分ける音源信号分配部と、前記チャンネル毎に振り分けられた音源信号の周波数特性と音量を調整する音響制御部と、この音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を前記スピーカにそれぞれ入力し、前記音響制御部、音源信号分配部を制御するマイクロコントローラとを備え、入力される前記複数の音源ソースおよび音源ソースのメディア情報に応じて前記車速信号から決定される音響制御部への制御量を切り替えることにより、同じ音源ソースにおいて再生チャンネルや音源信号のレベルが大きく異なるメディアに切り替わった場合においても、最適な自動音響制御が行えるという効果が得られる。

本発明の請求項２に記載の発明は、複数の音源ソースと車の走行速度を検出する車速検出ユニットと音響再生装置が車載通信ネットワークに接続され、前記音響再生装置には複数のスピーカと少なくとも１つ以上のマイクロフォンが接続され、前記車速検出ユニットより送信される車速信号または前記マイクロフォンで検出した騒音レベルに応じて再生音響信号を制御する車載用音響制御システムであって、前記音響再生装置は前記複数の音源ソースから入力される音源信号を所定のチャンネルに振り分ける音源信号分配部と、前記チャンネル毎に振り分けられた音源信号の周波数特性と音量を調整する音響制御部と、この音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を前記スピーカにそれぞれ入力し、前記音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を所定の方法で抽出する再生信号分析・選択部と、前記それぞれのマイクロフォンから入力される信号を所定の方法で抽出するマイク信号分析・抽出部と、前記再生信号分析・選択部とマイク信号分析・抽出部からの出力信号レベルを比較する信号レベル比較部と、前記音響制御部、音源信号分配部、再生信号分析・選択部、マイク信号分析・抽出部を制御するマイクロコントローラとを備え、入力される前記複数の音源ソースおよび音源ソースのメディア情報に応じて、再生信号分析・選択部で選択するチャンネルの再生信号とマイク信号分析・抽出部で抽出するマイク信号とを切り替えることにより、メディアの種類や再生チャンネルにより騒音信号検出方法を変化させるとともに、前記車速信号またはマイクロフォンで抽出した騒音レベルから音響制御部への制御方法を最適な方法に切り替えることができるという効果が得られる。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、信号レベル比較部の出力がある所定のレベル以上かつ所定の時間以上継続しない場合は、車速信号によって音響制御部への制御量を決定することにより、一時的に発生するマイクロフォンから集音される騒音に対して過度な制御を行わないという効果が得られる。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、音源ソースにＤＶＤデッキが含まれる時に、メディア情報として、ディスクの種類情報を得る再生メディア情報と、メディアの録音情報を得るデジタルサラウンド情報と、再生チャンネルを得る出力チャンネル情報とを識別できる所定の通信手順とを備え、セットされた再生メディアの音源がセンターチャンネルよりセリフ音が出力されるメディアであると特定されたとき、再生信号分析・選択部とマイク信号分析・抽出部に対して、センターチャンネルにおける帯域での騒音レベルを特定できるように制御を行うことにより、センターチャンネル個別の音響制御を行いセリフ音を聴き取り易い状態にすることができるという効果が得られる。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項２〜４に記載の発明において、音源ソースから無音区間を検知した時には、信号レベル比較部の動作を停止することにより、曲間やオーディオ機器の操作中断時にマイクロフォンから集音される騒音に対して過度な制御を行わないという効果が得られる。

以上のように本発明の車載用音響制御システムは、同一の音源ソースであっても再生メディアに応じて自動音響制御方法を変更することができるので、メディア交換時やメディア内における音源チャンネルが切り替わっても、聴感上最適な自動音響制御ができる車載用音響制御システムを提供することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１における車載用音響制御システムの構成例を示す図である。

図１において、車載通信ネットワーク１００に、第１の音源ソースであるＤＶＤデッキ１０１と、第２の音源ソースであるヘッドユニット１０２と、第３の音源ソースであるナビゲーションユニット１０３と、車速検出ユニット１１３と、音響再生装置１２０が接続されている。音響再生装置１２０は、音源信号入力部１０４から入力された音源ソースを音源信号分配部１０５により所定のチャンネルに振り分け、ＤＳＰなどで構成される音響制御部１０６に直接もしくはＡ／Ｄ変換器１０７を通して入力される。音響制御部１０６で所定の音量や周波数特性を制御された再生信号は、Ｄ／Ａ変換器１０８、増幅器１０９に入力され、再生チャンネル毎に設置された複数のスピーカ１１０により各再生チャンネルが出力される。マイクロコントローラ１１１は通信Ｉ／Ｆ部１１２から車速検出ユニット１１３より送信される車速信号や各音源ソース１０１、１０２、１０３から送信される制御信号を受信し、音響制御部１０６、音源信号分配部１０５を制御する。

次に具体的な動作事例を図２〜図３を用いて説明する。

図２は、音響再生装置１２０がある音源ソースを再生中である場合に、音源ソースの切り替え（もしくは、同音源ソースのメディア交換）が発生したときにマイクロコントローラ１１１が行う処理内容である。

音源ソースの出力開始要求（変更要求）を表す制御信号を受信すると、音響出力を停止し自動音量制御を停止する（Ｓ２１〜２２）。現在の音量値を保存しておき（Ｓ２３）、音源ソース情報を前記音源ソースより受信し、その音源ソースがマルチメディア型であるかを判定する（Ｓ２４）。ここでマルチメディア型とは、その音源ソースが多くの音源媒体を出力可能なものとする。マルチメディア型でなければ、音源ソースによってのみ決定される自動音響制御パラメータを設定し（Ｓ２７）、マルチメディア型であれば、さらに再生メディア情報を通信信号等で要求し（Ｓ２５）、受信した再生メディア情報により決定される自動音響制御パラメータを設定する（Ｓ２６）。

なお、自動音響制御パラメータとは、車速信号情報と上記の音源ソース、メディア情報によって決まるもので、音響制御部１０６、音源信号分配部１０５へマイクロコントローラ１１１が行う制御量である。

以上の処理終了後、自動音量制御が開始され（Ｓ２８）、前記車速信号値の刻々の変化に応じてマイクロコントローラ１１１は最適な音量で出力させるため、音響制御部１０６を制御するようになる。その後、音響出力を開始し処理終了となる（Ｓ２９）。

図３は、図２における音響制御パラメータ設定（Ｓ２６）の再生メディア情報の取得処理方法の具体例であり、本事例ではＤＶＤメディアについて記したものである。

図２のＳ２５において、メディア情報を要求後、メディア情報を取得すると、現在の再生メディアを特定する（Ｓ３１）。メディアがＤＶＤメディアである場合は、ＤＶＤの録音情報を要求、取得する（Ｓ３２）。ＤＶＤの場合、録音形態が映画用ＤＶＤビデオメディア等で多く用いられるＤＴＳ、ＤｏｌｂｙＤｉｇｉｔａｌであるかを判断し、該当すればその出力チャンネル情報を要求、取得し（Ｓ３３）、５．１ｃｈと判断すれば５．１ｃｈ音響制御パラメータを設定する（Ｓ３４）。

一方、Ｓ３１においてＤＶＤメディア以外（ＣＤなど）と判断された場合や、Ｓ３２において音楽用ＤＶＤメディアに多く使用されるリニアＰＣＭやＭＬＰと判断された場合や、Ｓ３３において５．１ｃｈ以外と判断された場合において、２ｃｈサラウンド用音響信号パラメータを設定する（Ｓ３５）。

なお、上記５．１ｃｈ音響制御パラメータ、２ｃｈサラウンド用音響信号パラメータについては詳細に記載しないが、例えば、５．１ｃｈ音響制御パラメータでは車速の上昇につれ、センタースピーカの音量増幅度を他のチャンネルのスピーカの増幅度よりも強調するようにし、センタースピーカ音をより聴取しやすくするように働くものであり、２ｃｈサラウンド用音響信号パラメータは車速の上昇につれ、全体のチャンネル出力音が増幅するように働くものである。

以上のように、音源ソースだけではなく、再生メディアに応じて自動音響制御パラメータを変更することで、最適な制御を行えるようになる。

なお、本実施の形態についてはＤＶＤデッキにおける再生メディアの一例についてのみ説明したが、他のメディアや音源ソースの場合においても同様に制御できることは自明である。

また、メディア交換時などに自動音響制御によって音量レベルに大きな差異が発生するような場合（特に急激に上昇してしまう場合）については、所定の時定数に応じた音量変化を与えることにより違和感を防止できる。

（実施の形態２）
次に実施の形態２について図面を参照しながら説明する。

図４は本発明の実施の形態２における車載用音響制御システムの構成例を示す図である。

図４は実施の形態１で説明した図１の構成要素に加え、音響再生装置４２０内に再生信号分析・選択部４１３と、信号レベル比較部４１４と、マイク信号分析・抽出部４１５とを備え、マイクロフォン４１６と接続させた構成である。なお、マイクロフォン４１６とマイク信号分析・抽出部４１５は対であり、図示しないが複数個備えるものとする。

再生信号分析・選択部４１３はマイクロコントローラ４１１に制御され、増幅器４０９の出力信号から所定の出力チャンネルを選択・抽出し、信号レベル比較部４１４に入力するような動作を行う。

マイク信号分析・抽出部４１５はマイクロコントローラ４１１に制御され、マイクロフォン４１６に入力されるスピーカ４１０から出力される再生音に騒音を含んだ車内音に対し、所定の加工処理を行い信号レベル比較部４１４に入力する。信号レベル比較部４１４は前記再生信号分析・選択部４１３からの入力信号とマイク信号分析・抽出部４１５からの入力信号のレベルを比較し、そのレベル差を表す信号をマイクロコントローラ４１１に入力する。

次に本実施例の自動音響制御方法について説明する。

本実施例では、車速検出ユニット４１７より送信される、車速信号もしくは前記信号レベル比較部４１４の出力より推定される、騒音レベルに応じて自動音響制御される。

マイクロコントローラ４１１は推定騒音レベルが所定のレベル以上かつ所定の時間以上を計測した場合は、推定騒音レベルを自動音響制御のパラメータとし、前記条件を満たさない場合は、車速信号を自動音響制御のパラメータとして適用する。なお、自動音響制御パラメータとは、実施の形態１と同様に、車速信号情報もしくは推定騒音レベルと音源ソース、メディア情報によって決まる、音響制御部４０６、音源信号分配部４０５へマイクロコントローラ４１１が行う制御量である。

具体的な動作事例については、実施の形態１で説明した図２、図３と同様の処理を行うが、図３における再生メディアによる音響制御パラメータ設定処理（Ｓ３４、Ｓ３５）、および音源信号再生中の処理が異なるので以下ではそれらについて説明する。

まず、前者の再生メディアによる音響制御パラメータ設定処理については、音響制御部４０６に対する音響パラメータ設定だけではなく、再生信号分析・選択部４１３およびマイク信号分析・抽出部４１５に対しても制御を行う。

具体的には、５．１ｃｈ音響制御パラメータの設定処理（Ｓ３４）においては、再生信号分析・選択部４１３でセンタースピーカへの出力チャンネルを選択するとともに、マイク信号分析・抽出部４１５でセンタースピーカからの出力音の入力が大きいマイクロフォン４１６からの入力を抽出する。もしくは、各スピーカチャンネルからの出力とそれに対応するマイク入力をそれぞれ入力し、信号レベル比較部４１４でセンタースピーカ出力成分に対して大きな重みを与えるような計算処理を行っても良い。以上の処理によって、センターチャンネルの出力に与える騒音成分に着目した制御ができる。

一方、２ｃｈサラウンド用音響信号パラメータ設定処理（Ｓ３５）においては、順次もしくは同時に出力再生チャンネルを選択し、それら各々においてマイク入力信号から騒音レベルを推定し平均化するなどの処理を行うなどの処理を行えばよい。

次に後者の音源信号再生中の処理について説明する。

本実施例では、マイクロフォンと音源の出力音により騒音レベルの推定を行うため、音源出力がゼロになる無音区間（例えば、再生メディアの音源トラック間やユーザ操作による音源出力一時停止やスイッチング動作など）が発生すると、無音区間におけるマイク入力音の変動に過度に反応し、無音区間終了後に音が変動し、自動音響制御によりかえって違和感を生じる可能性となり得る。

上記の問題を解決するため、本実施例では音源再生中に図５に示す処理を行う。

マイクロコントローラ４１１は、音源信号再生中に無音区間開始情報を受信すると、無音区間測定タイマをスタートさせる（Ｓ５１）。次に、信号レベル比較部４１４の動作を停止させる（Ｓ５２）。この状態で無音区間終了情報を受信すると、前記タイマ状態を判定する（Ｓ５３）。タイマ状態が終了していない場合は、現在の音量値を維持し一定時間経過後に信号レベル比較部の動作を開始させる（Ｓ５６）。一方、タイマ状態が終了していれば、現在の車速値を取得しその車速値に対する自動音量制御値に現在の音量値を更新する（Ｓ５４〜５５）。その後、前記と同様に一定時間経過後に信号レベル比較部４１４の動作を開始させる（Ｓ５６）。以上のように、音源出力がゼロになる無音区間に信号レベル比較部４１４の動作を停止させることで、自動音響制御による違和感を防止させる。

また、上記実施例では詳細に説明しなかったが、車速度による音量制御値と推定騒音レベルによる音量制御値の差が大きい場合は、両者の制御切り替え時に、急激な音量差が起きないように時定数的に変化させることで、より違和感の少ない自動音響制御が可能となる。

本発明にかかる車載用音響制御システムは、多様なマルチメディア音源ソースと車載通信ネットワークで接続され、計測した車速信号や周囲の騒音レベルに応じて自動音響制御を行い、特に音源ソースが５．１ｃｈメディアを再生する手法として用いるのに有用である。

本発明の実施の形態１における車載用音響制御システムの例を示す図実施の形態１における音響再生装置が音源ソースを再生中である場合に、音源ソース切り替えが発生したときのマイクロコントローラが行う処理フロー図実施の形態１における再生メディア情報の取得処理方法の処理フローの例を示す図実施の形態２における車載用音響制御システムの例を示す図実施の形態２における音響再生装置が音源信号再生中に無音区間情報を受信したときのマイクロコントローラが行う処理フロー図従来の車載用音響制御システムの例を示す図

符号の説明

１００車載通信ネットワーク
１０１ＤＶＤデッキ
１０２ヘッドユニット
１０３ナビゲーションユニット
１０４音源信号入力部
１０５、４０５音源信号分配部
１０６、４０６音響制御部
１０７Ａ／Ｄ変換器
１０８Ｄ／Ａ変換器
１０９、４０９増幅器
１１０、４１０スピーカ
１１１、４１１マイクロコントローラ
１１２通信Ｉ／Ｆ部
１１３、４１７車速検出ユニット
１２０、４２０音響再生装置
４１３再生信号分析・選択部
４１４信号レベル比較部
４１５マイク信号分析・抽出部
４１６マイクロフォン

Claims

複数の音源ソースと車の走行速度を検出する車速検出ユニットと音響再生装置が車載通信ネットワークに接続され、前記車速検出ユニットより送信される車速信号に応じて再生音響信号を制御する車載用音響制御システムであって、前記音響再生装置は複数のスピーカと接続され、前記複数の音源ソースから入力される音源信号を所定のチャンネルに振り分ける音源信号分配部と、前記チャンネル毎に振り分けられた音源信号の周波数特性と音量を調整する音響制御部と、この音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を前記スピーカにそれぞれ入力し、前記音響制御部、音源信号分配部を制御するマイクロコントローラとを備え、入力される前記複数の音源ソースおよび音源ソースのメディア情報に応じて、前記車速信号から決定される音響制御部への制御量を切り替えることを特徴とする車載用音響制御システム。
複数の音源ソースと車の走行速度を検出する車速検出ユニットと音響再生装置が車載通信ネットワークに接続され、前記音響再生装置には複数のスピーカと少なくとも１つ以上のマイクロフォンが接続され、前記車速検出ユニットより送信される車速信号または前記マイクロフォンで検出した騒音レベルに応じて再生音響信号を制御する車載用音響制御システムであって、前記音響再生装置は前記複数の音源ソースから入力される音源信号を所定のチャンネルに振り分ける音源信号分配部と、前記チャンネル毎に振り分けられた音源信号の周波数特性と音量を調整する音響制御部と、この音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を前記スピーカにそれぞれ入力し、前記音響制御部を通じて出力される複数のチャンネル毎の再生信号を所定の方法で抽出する再生信号分析・選択部と、前記それぞれのマイクロフォンから入力される信号を所定の方法で抽出するマイク信号分析・抽出部と、前記再生信号分析・選択部とマイク信号分析・抽出部からの出力信号レベルを比較する信号レベル比較部と、前記音響制御部、音源信号分配部、再生信号分析・選択部、マイク信号分析・抽出部を制御するマイクロコントローラとを備え、入力される前記複数の音源ソースおよび音源ソースのメディア情報に応じて、再生信号分析・選択部で選択するチャンネルの再生信号とマイク信号分析・抽出部で抽出するマイク信号とを切り替え、前記車速信号またはマイクロフォンで抽出した騒音レベルから決定される音響制御部への制御量を切り替えることを特徴とする車載用音響制御システム。
信号レベル比較部の出力がある所定のレベル以上かつ所定の時間以上継続しない場合は、車速信号により音響制御部への制御量を決定することを特徴とする請求項２に記載の車載用音響制御システム。
音源ソースにＤＶＤデッキが含まれる時に、メディア情報として、ディスクの種類情報を得る再生メディア情報と、メディアの録音情報を得るデジタルサラウンド情報と、再生チャンネルを得る出力チャンネル情報とを識別できる所定の通信手順とを備え、セットされた再生メディアの音源がセンターチャンネルよりセリフ音が出力されるメディアであると特定されたとき、再生信号分析・選択部とマイク信号分析・抽出部に対して、センターチャンネル出力における騒音レベルを特定できるように制御を行うことを特徴とする請求項２および３に記載の車載用音響制御システム。
音源ソースから無音区間を検知した時には、信号レベル比較部の動作を停止することを特徴とする請求項２〜４に記載の車載用音響システム。