JP2007264485A - 車両用能動音響制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車内娯楽システムに車両用能動音響制御装置が組み込まれて搭載された車両において、車両用能動音響制御装置の異常による不快音の発生を防止する。
【解決手段】車両用能動音響制御装置１０１の制御手段２０１は、スピーカ１４の駆動信号Ｓｄ３の値が所定回数連続して所定の閾値を超えたときに、スイッチ７９を閉状態から開状態にすることで、制御信号Ｓｃ１に基づく不快音の発生を防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のエンジン回転数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する。

従来から、車両において、乗員（運転者）による加減速操作を検出し、加減速量に応じた効果音を、車室内スピーカを通じて車室内に発生する車両用能動音響制御装置が提案されている（特許文献１）。

この車両用能動音響制御装置では、例えば加速操作に応じてエンジン回転数が増加すると、そのエンジン回転数の増加に応じて高周波数で大音量の効果音をスピーカから発生させて車室内の演出効果を高めている。

また、車両においては、騒音低減装置も提案されている（特許文献２）。

この騒音低減装置では、エンジンから伝搬してくる機械信号により騒音が発生する場合、振動周波数から騒音を相殺する二次音信号を算出してスピーカから発生させる。そして、二次音信号が著しく増大するときは騒音を増幅すると判断して、二次音のスピーカからの出力を自動的に中断させる制御を行っている。

特開昭５４−８０２７号公報（図１） 特開平５−６６７８０号公報（図１）

しかしながら上記従来の車両用能動音響制御装置においては、エンジン回転数に応じたＦＦ（フィードフォワード）制御を採用していることから、前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれかの経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付け等によりスピーカから異常出力を出し続ける可能性がある。

また、上記従来の騒音低減装置では、二次音信号が正常状態を示す範囲から逸脱して著しく増大するときに、二次音のスピーカからの出力を停止するようにしているので、雑音等により二次信号が瞬時に正常状態を示す範囲から逸脱して著しく増大した場合にも出力が瞬時に停止されてしまい、制御が適切であるとは言えない。

この発明は、上記した前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれかの経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付けがあった場合等に、スピーカからの異常出力（不快音の出力）を回避することを可能とする車両用能動音響制御装置を提供することを目的とする。

また、この発明は、上記した前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれかの経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付けがあった場合において、スピーカからの異常出力を回避し、かつ正常出力（本来の効果音を出力）することを可能とする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、１周期分の波形を格納する波形データテーブルと、前記波形データテーブルから順次波形データを読込むことにより基準信号を生成する基準信号生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段により検出された前記車両の走行状態に応じて前記基準信号を音響変化させて制御信号を生成する制御手段と、前記制御信号に基づく駆動信号を音響出力する出力手段とを有する車両用能動音響制御装置において、以下の（１）〜（５）の特徴を有する。

（１）前記制御手段は、前記駆動信号の値が所定回数連続して所定の閾値を超えたときに、制御信号の生成を禁止することを特徴とする。

この発明によれば、出力手段から音響出力とされる駆動信号の値が所定回数連続して所定の閾値を超えたときに、制御信号の生成を禁止するようにしているので、不快音の発生が防止され、かつ雑音等により駆動信号の値が瞬時に所定の閾値を超えた場合には制御信号の生成が禁止されることがないので制御が適切である。

（２）前記制御手段は、前記制御信号と前記駆動信号との増幅比率を算出し、算出された比率に応じて前記制御信号の値を調整することを特徴とする。

この発明によれば、前記制御信号と前記駆動信号との増幅比率を算出し、算出した増幅比率に応じて前記制御信号の値を調整するようにしているので、前記駆動信号の値を所望の値に調整することができる。

（３）上記の特徴（２）を有する発明において、さらに、報知手段を有し、前記制御手段は、前記増幅比率が所定値を超えたときに、前記報知手段を作動させることを特徴とする。

この発明によれば、前記制御信号と前記駆動信号との増幅比率が所定値を超えたときに、前記報知手段を作動させるようにしているので、前記制御信号と前記駆動信号との間に配置される部品の故障等の有無を的確に判断することができる。

（４）上記の特徴（１）〜（３）のいずれか１つの特徴を有する発明において、前記制御信号を所定増幅比率で増幅し増幅制御信号として出力する増幅器を有し、前記駆動信号は、前記増幅制御信号であることを特徴とする。

この発明によれば、前記増幅器（１つには限らない）の故障等の有無を的確に判断することができる。

（５）上記の特徴（１）〜（４）のいずれか１つの特徴を有する発明において、さらに、車内娯楽システムのオーディオ信号源と、前記オーディオ信号源からの音信号と、前記制御信号又は増幅制御信号とを混合して混合信号として出力するミキサとを有し、前記駆動信号は、前記混合信号であることを特徴とする。

この発明によれば、前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれか１つの要素の経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付けがあった場合にスピーカからの異常出力（不快音の出力）を回避することができる。

また、この発明によれば、前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれかの経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付けがあった場合において、スピーカからの異常出力を回避し、かつ正常出力することができる。

この発明によれば、能動音響制御の異常を原因とする不快音の発生を防止することができる。

例えば、前置増幅器、車内娯楽システムのオーディオ信号とのミキサ、並びにスピーカを駆動する主増幅器のいずれかの経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつき、並びに誤った部品の取り付けがあった場合に、スピーカからの異常出力を回避することができる。また、異常出力（不快音の出力）を回避し、かつ正常出力（本来の効果音を出力）することができる。

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、この発明の第１実施例に係る車両用能動音響制御装置１０１の構成を示すブロック図である。

この車両用能動音響制御装置１０１は図示しない車両に搭載され、基本的には、能動音響効果音用の制御信号Ｓｃ１等を生成する総合制御手段であるＥＣＵ（electric control unit）１２１により構成される部分と、オーディオ信号Ｓａを出力するオーディオシステム、ビデオシステム、ナビゲーションシステム等の車内娯楽システム１００と、駆動信号Ｓｄ３を音響出力する出力手段であるスピーカ１４とから構成される。実際上、車両用能動音響制御装置１０１は、車内娯楽システム１００にオプション装備等として組み込まれる。

ＥＣＵ１２１により構成される部分は、ダッシュボードに配置され、基本的には、１周期分の波形を格納する波形データテーブル１６と、エンジン回転周波数ｆｅに基づいた調波（調波信号）Ｓｈの基準信号Ｓｒを波形データテーブル１６から順次波形データを読み込むことにより生成する基準信号生成手段１８と、基準信号Ｓｒを音響変化させて制御信号Ｓｃ１を生成する制御手段２０１とを備えている。

運転席や助手席等の乗員位置２９の乗員に対して音響を聞かせるためのスピーカ１４は、両サイドのフロントドア内パネル、あるいは両サイドのキックパネル（運転者レッグスペースのドア側内側）に固定配置される。また、ダッシュボード中央下部に配置される場合もある。

ＥＣＵ１２１の制御手段２０１で生成された制御信号Ｓｃ１は、制御信号生成禁止手段として機能するスイッチ７９を介しＤ／Ａ変換器２２を通じてアナログ信号の制御信号Ｓｃ３とされる。この制御信号Ｓｃ３の高域ノイズ成分が低域通過フィルタ８２を通じて遮断された後、前置増幅器８４により駆動信号（増幅制御信号）Ｓｄ１に増幅され、ミキサ８６によりオーディオ信号Ｓａと混合され、混合信号である駆動信号（増幅制御信号）Ｓｄ２とされる。この駆動信号Ｓｄ２は、主増幅器８８により駆動信号（増幅制御信号）Ｓｄ３に増幅される。

結局、スピーカ１４は、制御信号Ｓｃ１に基づく駆動信号Ｓｄ３を音響出力する。すなわち、スピーカ１４は、音響信号である効果音に変換して出力する。

なお、主増幅器８８は、乗員によりそのゲインを変更することができるようになっている。

基準信号生成手段１８の入力ポートには、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Ｅｐの周波数を車両の走行状態として検出する周波数カウンタ等を含む走行状態検出手段２３と、走行状態検出手段２３で検出したエンジン回転周波数ｆｅ（基本次数の周波数）の６倍の周波数（６次高調波の周波数）６ｆｅを有する調波信号Ｓｈ６を出力する倍数手段２６との直列回路が接続されている。倍数手段２６による倍数は、２、３、４、５、６、…等の整数倍でもよく、２．５、３．３…等の実数倍でもよい。

制御信号Ｓｃ３、駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３は、それぞれＥＣＵ１２１内のマルチプレクサ９０の各固定ポートに供給され、マルチプレクサ９０による選択により共通ポートにフィードバック信号Ｓｆｂ１（Ｓｆｂ１は、Ｓｃ３、Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３のいずれかの信号）として供給される。

フィードバック信号Ｓｆｂ１は、Ａ／Ｄ変換器９２によりデジタル信号のフィードバック信号Ｓｆｂ２とされて制御手段２０１を構成する比較手段９４に供給される。

比較手段９４は、制御信号Ｓｃ３、駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３の各信号値と、これら各信号値に対してそれぞれ定められている限界値である各所定の閾値と比較し、各信号値のいずれか１つの値が対応する所定の閾値を所定回数連続して超えた場合には、ブザー又は音声合成器等の報知器９６を作動させるとともに、スイッチ７９を閉状態から開状態として音響補正手段５１とＤ／Ａ変換器２２との間を切り離すことで実質的に制御信号Ｓｃ１の生成を禁止するようにしている。

ここで、スピーカ１４と乗員位置（ここでは、前席の乗員位置とする。）２９との間には、車室内構造や車室内の使用材料等を原因とする固有の音響特性（音場特性、周波数伝達特性、又は、音場のゲイン特性ともいう。）Ｃ００が存在する。このゲイン特性Ｃ００には、上述した車室内構造や車室内の使用材料等を原因として、応答上にピークやディップ等の複雑なあばれが存在する。

この音場のゲイン特性Ｃ００は、例えば、スピーカ１４への入力信号である制御信号Ｓｃを一定振幅の正弦波信号とし、この正弦波信号の周波数（この周波数は、エンジン回転周波数ではなく、音響信号の周波数である。）を低周波から高周波まで掃引したときの乗員位置２９、具体的には、乗員の耳の位置の所に配置した受音手段であるマイクロフォンから出力される信号の周波数に対するマイクロフォンから出力される信号の振幅（大きさ）に対する比）としての、いわゆるゲイン周波数特性（以下、単に、ゲイン特性あるいは周波数特性ともいう。）として得られる。

換言すれば、音場のゲイン特性Ｃ００は、制御手段２０１を取り外し、基準信号生成手段１８とＤ／Ａ変換器２２を直接接続したときに、基準信号生成手段１８で一定振幅の正弦波信号を発生し、周波数を数十［Ｈｚ］程度の低周波から１［ｋＨｚ］程度の高周波まで掃引したときの乗員位置２９でのゲイン特性である。すなわち、スピーカ１４から乗員位置２９までの基準信号Ｓｒの周波数に応じて変化するゲイン特性Ｃ００である。より厳密に説明すると、ゲイン特性Ｃ００は、基準信号生成手段１８から乗員位置２９までの基準信号Ｓｒの周波数に応じたゲイン特性である。

図２Ａは、約３０［Ｈｚ］〜約９７０［Ｈｚ］まで実際に測定した、スピーカ１４の位置から乗員位置２９、正確には乗員の耳位置までの音場特性を表すゲイン特性Ｃ００を示している。横軸は、周波数［Ｈｚ］、縦軸はゲイン［ｄＢ］である。

ここで、基準信号Ｓｒの生成の仕方について説明すると、上述した波形データテーブル１６は、メモリに格納される。

図３Ａ、図３Ｂに模式的に示すように、波形データテーブル１６は、正弦波１周期分の波形を時間軸方向（＝位相軸方向）に所定数（Ｎ）等分したときの各瞬時値を表すように、各瞬時値データをアドレス毎に波形データとして記憶している。なお、前記アドレス（ｉ）は０から（前記所定数−１）までの整数（ｉ＝０、１、２、…、Ｎ−１）であり、図３Ａ及び図３Ｂに記載されるＡは１又は任意の正の実数である。したがって、アドレスｉの波形データは、Ａｓｉｎ（３６０°×ｉ／Ｎ）で算出される。換言すれば、１サイクルの正弦波を時間方向にＮ分割して標本化し、各標本化点を順次メモリ１９のアドレスとし、各標本化点における正弦波の瞬時値を量子化したデータを波形データとして、対応するメモリ１９のアドレス位置に格納したものである。

基準信号生成手段１８は、入力される調波信号Ｓｈ６の周期に応じて読み出しアドレス周期を変化させて、波形データテーブル１６から波形データを読み出すことで、調波信号Ｓｈ６に対応する周波数の正弦波信号である基準信号Ｓｒを生成する。

上記の制御手段２０１は、音響補正手段５１を備えている。この音響補正手段５１は、フィルタとしての機能を有し、このフィルタのゲイン特性（横軸は周波数、縦軸はゲイン）は、スピーカ１４から乗員位置２９までの基準信号Ｓｒの周波数に応じて変化する上述したゲイン特性Ｃ００を反転させた図２Ｂに示すゲイン特性（反転ゲイン特性）Ｃｉ００にしている。

反転させたゲイン特性とは、音響的に伝わりにくいディップとなっている周波数の出力信号は大きくなるようにし、音響的に伝わりやすいピークとなっている周波数の出力信号は小さくなるようにする特性であり、式（伝達関数）で表現すると、Ｃｉ００＝Ｂ／Ｃ００（Ｂは基準値）となる。

以上のように構成される車両用能動音響制御装置１０１では、基準信号生成手段１８により一定振幅で３０［Ｈｚ］〜９７０［Ｈｚ］までの基準信号Ｓｒを生成したとき、乗員位置２９では、音響補正手段５１の補正用のゲイン特性Ｃｉ００と音場のゲイン特性Ｃ００とが乗算されて、図２Ｃのゲイン特性Ｃ１に示すように、周波数に対して音圧が平坦な音響が聞こえる特性Ｃ１となる。

したがって、乗員による加速操作、減速操作、一定速保持操作に応じて、エンジンパルスの周期が変化し、あるいは一定値に保持されたとき、走行状態検出手段２３で検出されるエンジンの回転周波数ｆｅの倍数手段２６による６次高調波の周波数６ｆｅを有する調波信号Ｓｈ６に対して、略リアルタイムに周波数が増加し、減少し、あるいは一定周波数に保持される正弦波の基準信号Ｓｒが基準信号生成手段１８により生成される。

そして、この基準信号Ｓｒが音響補正手段５１のゲイン特性Ｃｉ００で補正された制御信号Ｓｃ１に変換される。よって、乗員位置２９では、スピーカ１４から出力された効果音が車室内音響特性Ｃ００により乗員位置２９で周波数に応じて変動することを防止できる。すなわち、乗員位置２９において、周波数特性が平坦な特性となる。このため、エンジン回転数（エンジン回転周波数ｆｅの６倍）に応じた、換言すれば、騒音源の状態に応じたリニア感のある効果音を乗員位置２９で発生させることができる。

図４は、補正前後の乗員位置２９における音圧レベルの周波数特性を示している。ただし、この図４の特性を得る際に、よりリニア感を増すために、基準信号Ｓｒ又は制御信号Ｓｃ１は、エンジン回転周波数ｆｅに比例して振幅が大きくなる信号を発生するようにしている。

図４から分かるように、補正前のディップとピークのあるあばれが存在する特性３９に比較して、補正後の特性４０は、エンジン回転周波数ｆｅに対して音圧レベルがリニアに変化していることが分かる。

以上説明したエンジン回転周波数ｆｅの増加、換言すれば、加速操作に対してリニア感のある効果音を乗員位置２９で発生させる処理を音場調整処理又は平坦化処理という。

音響補正手段５１では、この平坦化処理の他、例えば、図２Ｄに実線で示すように、所定周波数範囲、例えば、３００［Ｈｚ］〜４５０［Ｈｚ］帯のゲインが増加するゲイン特性Ｃｅｈをゲイン特性Ｃｉ００に直列に接続することにより、合成ゲイン特性Ｃｉ００ｅｈが、図２Ｅに示すように、図２Ｂに示した反転ゲイン特性Ｃｉ００に対して、３００［Ｈｚ］〜４５０［Ｈｚ］帯の周波数範囲が強調される（この例では、音が大きくされる）特性Ｃｉ００ｅｈとすることができる。なお、乗員位置２９で図２Ｄに点線で示したゲイン特性Ｃｅｈ´となるように構成することで所定周波数範囲の音を弱める（小さくする）こともできる。このように、所望の周波数の音響信号のみを強調させる処理を周波数強調処理という。

基本的には以上のように構成されかつ動作する第１実施例の車両用能動音響制御装置１０１の不安定動作の防止処理について図５のフローチャート及び図６の波形図を参照して説明する。

［第１実施例］
車両用能動音響制御装置１０１が動作中に、制御手段２０１から出力される制御信号Ｓｃ１がＤ／Ａ変換器２２を通じて制御信号Ｓｃ３として出力されると、この制御信号Ｓｃ３が低域通過フィルタ８２及び前置増幅器８４を通じて駆動信号Ｓｄ１まで増幅される。駆動信号Ｓｄ１とオーディオ信号Ｓａとがミキサ８６により混合されて駆動信号Ｓｄ２とされ、さらに主増幅器８８により増幅された駆動信号Ｓｄ３がスピーカ１４を通じて音響として出力される。

このような動作中にステップＳ１において、制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３がマルチプレクサ９０を通じて切り替えられたフィードバック信号Ｓｆｂ１（Ｓｃ３、Ｓｄ１、Ｓｄ２又はＳｄ３）がＡ／Ｄ変換器９２によりフィードバック信号Ｓｆｂ２（Ｓｃ３、Ｓｄ１、Ｓｄ２又はＳｄ３）として制御手段２０１に取り込まれ、フィードバック信号Ｓｆｂ２の各最大電圧値Ｖｍａｘが、制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３のそれぞれについて予め定められた所定の閾値である各閾値電圧Ｖｔｈを超えた値となっているかどうかが比較手段９４により判断される。

ステップＳ１の判断が非成立の場合には、スイッチ７９は閉状態のまま保持され、ステップＳ４において、通常の制御信号Ｓｃ２のＤ／Ａ変換器２２への出力動作が継続して許可されることで、スピーカ１４から効果音が音響出力される。

その一方、ステップＳ１において、時点ｔ１に示すように、制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３に対応する各フィードバック信号Ｓｆｂ２の各最大電圧値Ｖｍａｘの中、いずれかが、制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３のそれぞれについて予め定められた所定の閾値である各閾値電圧Ｖｔｈを超えた値となっていた場合には、ステップＳ２において、ステップＳ１の判断が、所定回数ｎ（ここでは、図６中○印で示す６回、ｎ≧２）連続して発生したかどうかが判断され、その間ステップＳ４において出力は許可されるが、時点ｔ２に示すように異常出力のカウント値がｎ回となったときにステップＳ２の判断が成立する（時点ｔ２参照）。

このステップＳ２の判断が成立したとき、ステップＳ３においてスイッチ７９が閉状態から開状態とされ車両用能動音響制御装置１０１によるスピーカ１４からの効果音の発生が停止される（出力が禁止される）ことで、図６に示す時点ｔ２以降において効果音の出力電圧に対応するフィードバック信号Ｓｆｂ１の値がゼロ値とされる。

このステップＳ３の処理では、同時に報知器９６により異常出力状態が発生したことを報知する。

以上説明したように、上述した第１実施例によれば、車両用能動音響制御装置１０１は、１周期分の波形を格納する波形データテーブル１６と、波形データテーブル１６から順次波形データを読込むことにより基準信号Ｓｒを生成する基準信号生成手段１８と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段２３と、走行状態検出手段２３により検出された車両の走行状態において基準信号Ｓｒを音響変化させて制御信号Ｓｃ１を生成する制御手段２０１と、制御信号Ｓｃ１に基づく駆動信号Ｓｄ３を音響出力する出力手段としてのスピーカ１４を有し、制御手段２０１は、制御信号Ｓｃ３及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３のいずれかの値が所定回数ｎ連続して所定の閾値Ｖｔｈを超えたときに、スイッチ７９を閉状態から開状態に移して実質的に制御信号Ｓｃ１の生成を禁止するようにしているので、不快音の発生が防止される。この場合、雑音等により各フィードバック信号Ｓｆｂ１のいずれかの値が瞬時に所定の閾値Ｖｔｈを超えた場合には、制御信号の生成が禁止されることがないので制御が適切である。

なお、この第１実施例によれば、走行状態検出手段２３により車両の走行状態として、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Ｅｐの周波数を検出しているが、車両の走行状態として、エンジンパルスＥｐの周波数に代替して、インテークマニーホールド中の空気流量・内圧、スロットル開度等のエンジン負荷、車両加速度の変化等を検出するようにしてもよい。

次に、第２実施例について説明する。

［第２実施例］
図７に示すように、第２実施例に係る車両用能動音響制御装置１０１Ａは、図１に示す第１実施例に係る車両用能動音響制御装置１０１に比較して、ＥＣＵ１２１Ａ内のスイッチ７９が、比較手段９４Ａの出力により制御信号Ｓｃ１の値（大きさ、振幅）を可変して制御信号Ｓｃ２とするゲイン調整手段（可変ゲイン増幅手段）８０に代替されている。

比較手段９４Ａには、制御信号Ｓｃ１とフィードバック信号Ｓｆｂ２とが供給され、制御信号Ｓｃ１に対する各フィードバック信号Ｓｆｂ２（Ｓｃ３）、Ｓｆｂ２（Ｓｄ１）、Ｓｆｂ２（Ｓｄ２）、Ｓｆｂ２（Ｓｄ３）の各増幅比率Ｓｆｂ２（Ｓｃ３）／Ｓｃ１、Ｓｆｂ２（Ｓｄ１）／Ｓｃ１、Ｓｂ２（Ｓｄ３）／Ｓｃ１が、予め定められている所定範囲内の増幅比率となっているかどうかを比較し、所定範囲内の増幅比率となっていない場合には、所定範囲内の増幅比率となるように、ゲイン調整手段８０のゲインを調整して、制御信号Ｓｃ３及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３の値が所定の値となるようにする。なお、ゲイン調整手段８０のゲインは、デフォルトでは０［ｄＢ］になっている。

比較手段９４Ａの動作を図８のフローチャートを参照して説明する。

車両用能動音響制御装置１０１の動作中には、制御手段２０１から出力される制御信号Ｓｃ１がゲイン調整手段８０により値（大きさ）が調整された制御信号Ｓｃ２とされ、さらにＤ／Ａ変換器２２を通じて制御信号Ｓｃ３として出力され、この制御信号Ｓｃ３が低域通過フィルタ８２及び前置増幅器８４を通じて駆動信号Ｓｄ１まで増幅される。

駆動信号Ｓｄ１とオーディオ信号Ｓａとがミキサ８６により混合されて駆動信号Ｓｄ２とされ、さらに主増幅器８８により増幅された駆動信号Ｓｄ３がスピーカ１４を通じて音響として出力される。

このように車両用能動音響制御装置１０１が動作中のステップＳ１１において、制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３がマルチプレクサ９０を通じて切り替えられた各フィードバック信号Ｓｆｂ１がＡ／Ｄ変換器９２により各フィードバック信号Ｓｆｂ２として制御手段２０１の比較手段９４Ａに取り込まれ、比較手段９４Ａにより各フィードバック信号Ｓｆｂ２の値と制御信号Ｓｃ１の値との比（増幅比率）Ｓｆｂ２／Ｓｃ１が求められる。

そして制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３のそれぞれに対応する増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１が、次の（１）式に示すように、それぞれの増幅比率に対して予め定められた所定増幅比率の上限増幅比率Ｇ１より小さいかどうが判断される。
（Ｓｆｂ２／Ｓｃ１）≦Ｇ１ …（１）

このステップＳ１１の判断が成立しているときは、正常範囲内の増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１であると判断され、ステップＳ１２において制御信号Ｓｃ２の出力が許可され、通常の効果音発生動作が継続される。

その一方、ステップＳ１１の判断が成立しなかったとき、すなわち増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１が上限増幅比率Ｇ１を上回っていたときには、ステップＳ１３において、検出された増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１の値が履歴としてメモリに記録される。

次いで、ステップＳ１４において、経時変化、雑音等の影響を考慮し、ステップＳ１１の判定が満足するように、ゲイン調整手段８０により現在のゲインＳｆｂ２／Ｓｃ１をゲインＧ２／（Ｓｆｂ２／Ｓｃ１）に下げる（Ｇ２の値は固定値で、例えばＧ１＜Ｇ２＜２×Ｇ１を満足する所定値）。

次いで、ステップＳ１５において、ステップＳ１１の判定条件が所定回数ｍ（ｍ≧２）連続して成立したかどうかが判断され、所定回数ｍ連続して成立していなかった場合には、ステップＳ１２の出力許可以降の処理を継続し（Ｓ１２→Ｓ１１→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５）、所定回数ｍ連続して成立したときには、ステップＳ１６において、ゲイン調整手段８０を切断状態として制御信号Ｓｃ２をゼロ値とし出力を禁止する。

そして、ステップＳ１７において、報知器９６により異常状態が発生したことが報知される。

以上説明したように、上述した第２実施例によれば、制御手段２０１は、制御信号Ｓｃ１と制御信号Ｓｃ３及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３との各増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１を算出し、算出された増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１に応じて制御信号Ｓｃ１をゲイン調整手段８０のゲインを調整することで調整後の制御信号Ｓｃ２にしている。結果、フィードバック信号Ｓｆｂ１に係る制御信号Ｓｃ３、及び駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３の値を所望の値に調整することができる。

なお、増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１が所定値である上限増幅比率Ｇ１を連続してｍ回超えたときに、報知器９６を作動させるようにしているので、制御信号Ｓｃ３と駆動信号Ｓｄ３との間に配置されている能動部品である前置増幅器８４、ミキサ８６又は主増幅器８８の故障等の有無を的確に判断することができる。

さらに、駆動信号Ｓｄ１、Ｓｄ２、Ｓｄ３と制御信号Ｓｃ１との各増幅比率Ｓｆｂ２／Ｓｃ１を求めているので、前置増幅器８４、車内娯楽システム１００のオーディオ信号とのミキサ８６、並びにスピーカ１４を駆動する主増幅器８８のいずれかの部品の経年変化、量産時における部品レベルでの性能のばらつきを吸収することが可能となり、万一、誤った部品の取り付けがあった場合にもスピーカからの異常出力を回避することができ、かつ正常出力を出力することができる場合がある。

このように、上述した第１実施例及び第２実施例によれば、能動音響制御の異常を原因とする不快音の発生を防止することができる。また、スピーカ１４からの異常出力（不快音の出力）を回避して正常出力（本来の効果音の出力）することができる。

図１は、この発明の第１実施例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。 図２Ａは、測定したゲイン特性図である。図２Ｂは、ゲイン特性を反転したゲイン特性図である。図２Ｃは、補正後のゲイン特性図である。図２Ｄは、所定周波数範囲を強調するゲイン特性図である。図２Ｅは、所定周波数範囲が強調された反転ゲイン特性図である。 図３Ａは、波形データメモリの内容を示す説明図である。図３Ｂは、波形データメモリを参照して生成された正弦波を示す説明図である。 図４は、補正前後の音圧レベルの周波数特性を示している。 図５は、第１実施例の動作説明に供されるフローチャートである。 図６は、第１実施例の動作説明に供される波形図である。 図７は、この発明の第２実施例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。 図７は、第２実施例の動作説明に供されるフローチャートである。

符号の説明

１４…スピーカ（出力手段） １６…波形データテーブル
１８…基準信号生成手段 ２３…走行状態検出手段
７９…スイッチ ８０…ゲイン調整手段
８４…前置増幅器 ８６…ミキサ
８８…主増幅器 ９４、９４Ａ…比較手段
９６…報知器 １０１、１０１Ａ…車両用能動音響制御装置
１２１、１２１Ａ…ＥＣＵ

Claims (5)

1. １周期分の波形を格納する波形データテーブルと、前記波形データテーブルから順次波形データを読込むことにより基準信号を生成する基準信号生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段により検出された前記車両の走行状態に応じて前記基準信号を音響変化させて制御信号を生成する制御手段と、前記制御信号に基づく駆動信号を音響出力する出力手段とを有する車両用能動音響制御装置において、
   前記制御手段は、前記駆動信号の値が所定回数連続して所定の閾値を超えたときに、制御信号の生成を禁止する
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
2. １周期分の波形を格納する波形データテーブルと、前記波形データテーブルから順次波形データを読込むことにより基準信号を生成する基準信号生成手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態検出手段により検出された前記車両の走行状態に応じて前記基準信号を音響変化させて制御信号を生成する制御手段と、前記制御信号に基づく駆動信号を音響出力する出力手段とを有する車両用能動音響制御装置において、
   前記制御手段は、前記制御信号と前記駆動信号との増幅比率を算出し、算出した増幅比率に応じて前記制御信号の値を調整する
   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、
   さらに、報知手段を有し、
   前記制御手段は、前記増幅比率が所定値を超えたときに、前記報知手段を作動させる
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
4. 請求項１〜３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、
   前記制御信号を所定増幅比率で増幅し増幅制御信号として出力する増幅器を有し、
   前記駆動信号は、前記増幅制御信号である
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
5. 請求項１〜４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、
   さらに、
   車内娯楽システムのオーディオ信号源と、
   前記オーディオ信号源からの音信号と、前記制御信号又は増幅制御信号とを混合して混合信号として出力するミキサとを有し、
   前記駆動信号は、前記混合信号である
   ことを特徴とする車両用能動音響制御装置。
   
   

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