JP2007253772A - 車両用能動音響制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の乗員に違和感を感じさせることのない効果音を出力することが可能な車両用能動音響制御装置を提供する。
【解決手段】ＡＳＣ１２は、エンジン回転数検出手段４４で検出したエンジン回転周波数ｆｅに基づいて制御信号Ｓｆを生成し、スピーカ２６は、この制御信号Ｓｆに応じた効果音を車両１８内に出力する。この場合、スピーカ２６は、車両１８の運転席２２及び助手席２４前方のダッシュボード２０における車幅方向の略中央部に配置されている。これにより、車両１８の乗員は、スピーカ２６を通じて前記効果音を聞くことになるので、当該乗員は、前記効果音がエンジン回転周波数ｆｅに応じた演出音であると判断し、違和感を感じることなく、あたかも、音楽を楽しむように前記効果音を楽しむことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の走行状態に応じた効果音を車両内で発生する車両用能動音響制御装置に関し、より詳細には、エンジンの回転周波数に応じた制御信号を出力手段から効果音として車両内に出力する車両用能動音響制御装置に関する。

従来から、運転者による加減速操作を検出し、その加減速量に応じた制御信号をスピーカ等の出力手段を通じ効果音として車両内に出力する能動音響制御装置が提案されている（特許文献１、２参照）。

この場合、前記能動音響制御装置は、前記車両の標準装備ではないので、車載用オーディオ装置とは別途に該車両内に設けられる。

ここで、前記出力手段を前記オーディオ装置と前記能動音響制御装置とで共用する場合には、前記能動音響制御装置から出力された前記加減速量に応じた制御信号と、前記オーディオ装置からのオーディオ信号とを加算器にて合成し、この合成信号を前記出力手段から合成音（前記効果音及び前記オーディオ信号に応じた音響）として前記車両内に出力する。

特開昭６３−４３４９４号公報 特許第３２６１１２８公報

ところで、オーディオ装置と能動音響制御装置とで共用する出力手段には、車両の前席両側のドアに配置されたドアスピーカや、後席背後に配置されたリアスピーカがあり、これらのスピーカから前記車両の走行状態（例えば、エンジンの回転周波数）に応じた効果音を出力すると、前記車両の乗員は、前記エンジンが車両前方にあるにも関わらず、この効果音が左右又は背後から聞こえるため、当該効果音が前記エンジンの回転周波数に応じた演出音ではないと判断して、出力した前記効果音に違和感を感じるという問題がある。

この発明はこのような問題を考慮してなされたものであり、車両の乗員に違和感を感じさせることのない効果音を出力することが可能な車両用能動音響制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車両用能動音響制御装置は、車両の走行状態に応じた音響変化を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号を効果音として出力する第１出力手段とを有し、下記の特徴（１）〜（５）を備えている。

（１） 前記第１出力手段は、前記車両の前席前方における車幅方向の略中央部に配置されていることを特徴としている。

これにより、前記車両の乗員は、前記前席前方に配置された前記第１出力手段を通じて前記効果音を聞くことになるので、前記車両の走行状態を示すものが前記エンジンの回転周波数であれば、当該乗員は、前記効果音が前記エンジンの回転周波数に応じた演出音であると判断し、違和感を感じることなく、あたかも、音楽を楽しむように前記効果音を楽しむことができる。従って、この発明によれば、前記効果音に関する所望の音像定位（前記乗員が前記効果音が聞こえる方向に前記エンジンがあることを知覚できること）が得られるので、前記乗員に違和感を感じさせることのない前記効果音を出力することが可能となる。なお、前記車幅方向の略中央部とは、前記前席としての運転席の乗員と助手席の乗員との対向する両側面の間の範囲をいう。

（２） 前記効果音を出力する第２出力手段が前記車両の前席前方における車幅方向の両側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。

これにより、前記乗員は、前記第１及び第２出力手段からの効果音を聞くことになるので、前記効果音に対する音像定位が向上する。

（３） 前記第１出力手段は、ダッシュボードの略中央部に配置され、前記各第２出力手段は、前記ダッシュボードの両側にそれぞれ配置されている
これにより、前記効果音に対する前記乗員の音像定位がさらに向上する。

（４） 前記第１出力手段はスコーカであり、前記第２出力手段はツィータであることを特徴とする。

これにより、前記乗員の聴覚に対する指向性が高くなる２００［Ｈｚ］以上の音である３００［Ｈｚ］〜４０００［Ｈｚ］の効果音が前記スコーカから出力され、それよりも高周波音の１０００［Ｈｚ］〜２００００［Ｈｚ］の効果音が前記ツィータから出力されるので、前記効果音に対する音像定位がさらに向上すると共に、より嗜好性の高い効果音を前記乗員に聞かせることが可能となる。

（５） 前記制御信号を増幅して前記第１及び第２出力手段に出力する制御信号増幅手段をさらに有し、前記制御信号増幅手段のゲインは、前記車両の走行状態に基づいて変化されることを特徴とする。

これにより、演出性や嗜好性がさらに高められた効果音を前記乗員に聞かせることが可能となる。

この発明によれば、効果音に関して所望の音像定位が得られるので、車両の乗員に違和感を感じさせることのない効果音を出力することが可能となる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この発明の実施形態に係る車両用能動音響制御装置１０の構成を示す概略ブロック図である。

この車両用能動音響制御装置１０は、車両１８に搭載され、基本的には、能動音響効果音用の制御信号Ｓｆ、Ｓｒを生成するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成される制御信号生成手段（以下、ＡＳＣともいう。）１２と、オーディオ信号Ｓａ１〜Ｓａ６と制御信号Ｓｆ、Ｓｒとを合成して合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６を出力するオーディオヘッドユニット１４と、合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６を増幅して出力信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３を出力する合成信号増幅手段１６と、出力信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３を音響出力するスピーカ２６〜３４、３８〜４２とから構成される。なお、ＡＳＣ１２は、車両１８のオプション装備として組み込まれ、オーディオヘッドユニット１４、合成信号増幅手段１６及びスピーカ２６〜３４、３８〜４２は、標準装備として車両１８内に備えられている。

ＡＳＣ１２は、例えば、車両１８の前席としての運転席２２及び助手席２４の前方にあるダッシュボード２０に配置され、図示しないエンジンの出力軸の回転毎にホール素子等から得られるエンジンパルスの周波数（エンジン回転周波数）ｆｅを車両１８の走行状態として検出する周波数カウンタ等を含むエンジン回転数検出手段４４を備え、検出したエンジン回転周波数ｆｅに基づく音響変化を示す制御信号Ｓｆ、Ｓｒを生成する。

すなわち、ＡＳＣ１２は、エンジン回転周波数ｆｅを基本次数の周波数とし、この周波数に基づく所定調波の基準信号を生成して、この基準信号に基づいた制御信号Ｓｆ、Ｓｒを生成する。なお、制御信号Ｓｆは、スピーカ２６〜３４から効果音を出力するための制御信号であり、制御信号Ｓｒは、後部座席３６の背後に配置されたスピーカ３８〜４２から効果音を出力するための制御信号である。換言すれば、各スピーカ２６〜３４、３８〜４２から出力される効果音は、制御信号Ｓｆ、Ｓｒに基づく演出音である。

オーディオヘッドユニット１４は、ダッシュボード２０の略中央部に配置され、増幅器（制御信号増幅手段）４６ａ〜４６ｃと音源４８とミキサ５０ａ〜５０ｆとを有する。

増幅器４６ａ〜４６ｃは、エンジン回転数検出手段４４で検出したエンジン回転周波数ｆｅに基づいてゲインＧ１〜Ｇ３が変化する可変利得増幅器であり、入力された制御信号Ｓｆを増幅してミキサ５０ａ〜５０ｃに出力する。

ミキサ５０ａ〜５０ｃは、増幅器４６ａ〜４６ｃで増幅した制御信号Ｓｆと、ＣＤ、カセットテープ、チューナラジオ等の音源４８からのオーディオ信号Ｓａ１〜Ｓａ３とを合成し、その合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ３を合成信号増幅手段１６に出力する。また、ミキサ５０ｄ〜５０ｆは、制御信号Ｓｒと音源４８からのオーディオ信号Ｓａ４〜Ｓａ６とを合成し、その合成信号Ｓｍ４〜Ｓｍ６を合成信号増幅手段１６に出力する。

合成信号増幅手段１６は、イコライザ５２ａ〜５２ｆと増幅器５４ａ〜５４ｆとを有する。イコライザ５２ａ〜５２ｆは、合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６の所定周波数範囲での大きさを調整して増幅器５４ａ〜５４ｆに出力し、増幅器５４ａ〜５４ｆは、イコライザ５２ａ〜５２ｆからの合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６を増幅し、その増幅信号を出力信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３としてスピーカ２６〜３４、３８〜４２に出力する。

この場合、増幅器５４ａ〜５４ｆのうち、（ａ）スピーカ２６に接続されている増幅器５４ａのゲインが最も大きく、（ｂ）スピーカ３０、３４に接続されている増幅器５４ｂのゲインと、スピーカ２８、３２に接続されている増幅器５４ｃのゲインとが次いで大きく、（ｃ）後部座席３６の背後に配置されたスピーカ３８に接続されている増幅器５４ｆのゲインと、スピーカ４０に接続されている増幅器５４ｅのゲインと、スピーカ４２に接続されている増幅器５４ｄのゲインとが最も小さい。

スピーカ（第１出力手段）２６は、ダッシュボード２０における車幅方向の略中央部に配置され、出力信号Ｓｆ１のうち３００［Ｈｚ］〜４［ｋＨｚ］の周波数範囲を出力音として車両１８内に出力するスコーカである。なお、前記車幅方向の略中央部とは、運転席２２の乗員と助手席２４の乗員との対向する両側面の間の範囲をいう。

また、スピーカ（第２出力手段）２８、３０は、ダッシュボード２０における車幅方向の左右両側に配置され、出力信号Ｓｆ２、Ｓｆ３のうち１［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数範囲を出力音として車両１８内に出力するツィータである。

さらに、スピーカ３２、３４は、運転席２２又は助手席２４側部にあるドアに配置され、出力信号Ｓｆ２、Ｓｆ３のうち４０［Ｈｚ］〜数十［ｋＨｚ］の周波数範囲を出力音として車両１８内に出力するフルレンジ型のドアスピーカである。さらにまた、スピーカ３８、４０、４２は、後部座席３６背後に配置され、出力信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３のうち４０［Ｈｚ］〜数十［ｋＨｚ］の周波数範囲を出力音として車両１８内に出力するフルレンジ型のリアスピーカである。

前述したように、ミキサ５０ａ〜５０ｆにて制御信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３とオーディオ信号Ｓａ１〜Ｓａ６とが合成されて合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６が生成され、該合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６に基づく出力信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３がスピーカ２６〜３４、３８〜４２に出力されるので、各スピーカ２６〜３４、３８〜４２からの出力音は、前記エンジン回転周波数ｆｅに基づく制御信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３に応じた効果音と、音源４８からのオーディオ信号Ｓａ１〜Ｓａ６に基づく音との合成音である。

すなわち、エンジン回転数検出手段４４がエンジン回転周波数ｆｅを検出すると、ＡＳＣ１２は、検出したエンジン回転周波数ｆｅに基づく制御信号Ｓｆ、Ｓｒをオーディオヘッドユニット１４に出力する。オーディオヘッドユニット１４の増幅器４６ａ〜４６ｃは、エンジン回転周波数ｆｅに応じて変化したゲインＧ１〜Ｇ３に基づいて制御信号Ｓｆ、Ｓｒを増幅する。ミキサ５０ａ〜５０ｃは、増幅した制御信号Ｓｆとオーディオ信号Ｓａ１〜Ｓａ３とを合成した合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ３を合成信号増幅手段１６に出力し、ミキサ５０ｄ〜５０ｆは、制御信号Ｓｒとオーディオ信号Ｓａ４〜Ｓａ６とを合成した合成信号Ｓｍ４〜Ｓｍ６を合成信号増幅手段１６に出力する。合成信号増幅手段１６のイコライザ５２ａ〜５２ｆは、合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６の所定周波数範囲での大きさを調整し、増幅器５４ａ〜５４ｆは、イコライザ５２ａ〜５２ｆからの合成信号Ｓｍ１〜Ｓｍ６を増幅した出力信号Ｓｆ１〜Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３をスピーカ２６〜３４、３８〜４２に出力する。

スピーカ２６は、出力信号Ｓｆ１のうち３００［Ｈｚ］〜４［ｋＨｚ］の周波数範囲に応じた出力音を車両１８内に出力し、スピーカ２８、３０は、出力信号Ｓｆ２、Ｓｆ３のうち１［ｋＨｚ］〜２０［ｋＨｚ］の周波数範囲に応じた出力音を車両１８内に出力し、スピーカ３２、３４、３８〜４２は、出力信号Ｓｆ２、Ｓｆ３、Ｓｒ１〜Ｓｒ３のうち４０［Ｈｚ］〜数十［ｋＨｚ］の周波数範囲に応じた出力音を車両１８内に出力する。

この場合、増幅器５４ａ〜５４ｆの各ゲインの大きさを上述した（ａ）〜（ｃ）の順番に設定した（増幅器５４ａのゲインが最も大きく、次いで、増幅器５４ｂ、５４ｃのゲインが大きく、増幅器５４ｄ、５４ｅ、５４ｆのゲインが最も小さい）ので、スピーカ２６からの出力音が最も大きく、次いで、スピーカ２８、３０、３２、３４からの出力音が大きく、スピーカ３８、４０、４２からの出力音が最も小さい。

このように、車両用能動音響制御装置１０は、車両１８のエンジン回転周波数ｆｅをエンジン回転数検出手段４４により検出し、検出したエンジン回転周波数ｆｅに応じた音響変化を示す制御信号Ｓｆ、Ｓｒを生成するＡＳＣ１２と、生成した制御信号Ｓｆに応じた効果音を出力するスピーカ２６とを有し、下記の特徴及び効果（１）〜（５）を有する。

（１） スピーカ２６は、車両１８の運転席２２及び助手席２４前方における車幅方向の略中央部に配置されているので、車両１８の乗員は、運転席２２及び助手席２４前方に配置されたスピーカ２６を通じて前記効果音を聞くことになる。これにより、当該乗員は、前記効果音がエンジン回転周波数ｆｅに応じた演出音であると判断し、違和感を感じることなく、あたかも、音楽を楽しむように、前記効果音を楽しむことができる。従って、本実施形態によれば、前記効果音に関する所望の音像定位（前記乗員が前記効果音が聞こえる方向にエンジンがあることを知覚できること）が得られるので、前記乗員に違和感を感じさせることのない前記効果音を出力することが可能となる。

（２） また、前記効果音を出力するスピーカ２８、３０が前記車幅方向の左右両側にそれぞれ配置されているので、前記乗員は、各スピーカ２６〜３０からの効果音を聞くことになり、前記効果音に対する音像定位が向上する。

（３） さらに、スピーカ２６は、ダッシュボード２０の略中央部に配置され、スピーカ２８、３０は、該ダッシュボード２０の左右両側にそれぞれ配置されているので、前記効果音に対する前記乗員の音像定位がさらに向上する。

（４） さらにまた、スピーカ２６をスコーカとし、スピーカ２８、３０をツィータとすれば、前記乗員の聴覚に対する指向性が高くなる２００［Ｈｚ］以上の音を含む３００［Ｈｚ］〜４０００［Ｈｚ］の効果音が前記スコーカ（スピーカ２６）から出力され、それよりも高周波音の１０００［Ｈｚ］〜２００００［Ｈｚ］の効果音が前記ツィータ（スピーカ２８、３０）から出力されるので、前記乗員は、前記効果音がスピーカ３２、３４、３８〜４２の方向ではなく、スピーカ２８、３０の方向（前記エンジンの方向）から聞こえてくるものと認識する。従って、前記効果音に対する音像定位がさらに向上すると共に、より嗜好性の高い効果音を前記乗員に聞かせることが可能となる。

例えば、ＡＳＣ１２において、６気筒エンジンの燃焼・膨張行程での基本次数（３次）（ｆｅ＝２５０［Ｈｚ］）に対して４．５次高調波又は６次高調波の制御信号Ｓｆを生成した場合、スピーカ２６からは、３７５［Ｈｚ］（４．５次高調波）又は５００［Ｈｚ］（６次高調波）の効果音を含む出力音が車両１８内に出力されるので、前記乗員は、この効果音が前記エンジンに関わる演出音であることを容易に認識することができる。

（５） また、制御信号Ｓｆを増幅してスピーカ２６〜３０に出力する増幅器４６ａ〜４６ｃを有し、増幅器４６ａ〜４６ｃのゲインＧ１〜Ｇ３をエンジン回転周波数ｆｅに基づいて変化させることで、演出性や嗜好性がさらに高められた効果音を前記乗員に聞かせることが可能となる。

この場合、増幅器５４ａ〜５４ｆの各ゲインの大きさを上述した（ａ）〜（ｃ）の順番に設定した（増幅器５４ａのゲインが最も大きく、次いで、増幅器５４ｂ、５４ｃのゲインが大きく、増幅器５４ｄ、５４ｅ、５４ｆのゲインが最も小さい）ので、スピーカ２６からの効果音が最も大きく、次いで、スピーカ２８、３０、３２、３４からの効果音が大きく、スピーカ３８、４０、４２からの効果音が最も小さくなり、この結果、前記乗員にとっては、エンジンに関わる前記効果音が車両１８の前方から聞こえてくることになり、当該効果音の演出性をさらに高めることができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、種々の構成を採り得ることは勿論である。

この実施形態に係る車両用能動音響制御装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０…車両用能動音響制御装置 １２…ＡＳＣ
１４…オーディオヘッドユニット １６…合成信号増幅手段
１８…車両 ２０…ダッシュボード
２２…運転席 ２４…助手席
２６〜３４、３８〜４２…スピーカ ３６…後部座席
４４…エンジン回転数検出手段
４６ａ〜４６ｃ、５４ａ〜５４ｆ…増幅器
４８…音源 ５０ａ〜５０ｆ…ミキサ
５２ａ〜５２ｆ…イコライザ

Claims (5)

1. 車両の走行状態に応じた音響変化を示す制御信号を生成する制御信号生成手段と、前記制御信号を効果音として出力する第１出力手段と、
   を有し、
   前記第１出力手段は、前記車両の前席前方における車幅方向の略中央部に配置されている
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
2. 請求項１記載の車両用能動音響制御装置において、
   前記効果音を出力する第２出力手段が前記車両の前席前方における車幅方向の両側にそれぞれ配置されている
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
3. 請求項２記載の車両用能動音響制御装置において、
   前記第１出力手段は、ダッシュボードの略中央部に配置され、
   前記各第２出力手段は、前記ダッシュボードの両側にそれぞれ配置されている
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
4. 請求項２又は３記載の車両用能動音響制御装置において、
   前記第１出力手段は、スコーカであり、
   前記第２出力手段は、ツィータである
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用能動音響制御装置において、
   前記制御信号を増幅して前記第１及び第２出力手段に出力する制御信号増幅手段をさらに有し、
   前記制御信号増幅手段のゲインは、前記車両の走行状態に基づいて変化される
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。

Images