JP2008145659A

JP2008145659A - エンジン音再生装置

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Publication number: JP2008145659A
Application number: JP2006331663A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Kuroiwa; 清人黒岩
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-08
Also published as: JP4760694B2

Abstract

【課題】エンジンルーム内で収音した車両のエンジン音をリアルさを損なうことなく他の車両のエンジン音に変換して再生することを可能する。
【解決手段】車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段と、そのエンジン音信号にエンジンの回転数およびアクセルペダルの操作速度に応じた歪みを付与して出力する手段であって、エンジン音信号生成により生成されたエンジン音信号を２分流し、アクセルペダルの操作速度が遅い程歪みの度合いが大きい非線形歪みをその一方に付与し、歪みを付与したエンジン音信号の比率をエンジン回転数が大きいほど大きくして他方のエンジン音信号と加算して出力するディストーション手段と、ディストーション手段から出力されるエンジン音信号を受け取り、そのエンジン音信号に応じた音を再生するスピーカとを具備することを特徴とするエンジン音再生装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行状態などに応じて加工されたエンジン音を車室内に再生する技術に関する。

近年、ガソリンエンジン車などの車両の車室内にその車両の走行状態に応じたエンジンの作動音（以下、エンジン音）をそのエンジン回転数等に比例する増幅率で増幅して再生したり、実際のエンジン音とは異なるエンジン音（例えば、高級車のずっしりとした高級感のあるエンジン音やスポーツカーの軽やかなエンジン音や馬力を感じさせる迫力のあるエンジン音）に加工して再生する技術が提案されている。
例えば、特許文献１では、エンジンの点火タイミングに同期して正弦波信号を生成し、排気音特有の低周波成分音として再生することが提案されている。また、特許文献２では、エンジン回転数に比例する稼動状態出力信号に対応した音声データをメモリ部から読み出して再生することにより、エンジン回転数に対応するエンジン音を再生することが提案されている。
特開平５−８０７９０号公報特開平７−３０２０９３号公報

しかしながら、エンジンルーム内で収音したエンジン音をエンジン回転数に比例して増幅するといったリニア特性では、再生されるエンジン音が単調になり、本物のエンジンが発する歪み感やパワフル感に欠け、不自然に聞こえる場合がある。また、運転者のアクセル操作の速さが異なっていても、常に同じ入出力特性で増幅が行われるため、車室内で再生されるエンジン音にアクセル操作などの運転状態が反映されず、リアルさに欠けるという問題点もある。
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、エンジンルーム内で収音した車両のエンジン音をリアルさを損なうことなく他の車両のエンジン音に変換して再生する技術を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段と、前記エンジン音信号にエンジンの回転数およびアクセルペダルの操作速度に応じた歪みを付与して出力する手段であって、前記エンジン音信号生成手段により生成されたエンジン音信号を２分流し、前記操作速度が遅い程歪みの度合いが大きい非線形歪みをその一方に付与し、歪みを付与したエンジン音信号の比率を前記回転数が大きいほど大きくして他方のエンジン音信号と加算して出力するディストーション手段と、前記ディストーション手段から出力されるエンジン音信号を受け取り、そのエンジン音信号に応じた音を再生するスピーカとを具備することを特徴とするエンジン音再生装置を提供する。

このようなエンジン音再生装置によれば、エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を表すものとしてエンジン音信号生成手段により生成された音信号に、エンジンの回転数およびアクセル操作ペダルの操作速度に応じた歪みがディストーション手段によって付与され、そのエンジン音信号に応じた音がスピーカから放音される。このため、本発明に係るエンジン音再生装置を搭載した車両の車室内に上記スピーカを配置し、かつ、アクセル操作速度と非線形歪みの度合いの対応関係およびエンジン回転数と歪み成分の比率との対応関係を、エンジン音の再現対象である車両のエンジン特性にしたがって予め定めておけば、そのエンジン特性を反映したリアルなエンジン音が上記車室内に再生出力される。

また、上記課題を解決するために、本発明は、エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段と、前記エンジン音信号にエンジンの回転数の変化量およびアクセルペダルの操作速度の変化量を算出する算出手段と、前記算出手段により算出されたエンジン回転数の変化量およびアクセルペダルの操作速度の変化量に応じた歪みを付与して出力する手段であって、前記エンジン音信号生成手段により生成されたエンジン音信号を２分流し、前記操作速度の変化量が大きい程歪みの度合いが大きい非線形歪みをその一方に付与し、歪みを付与したエンジン音信号の比率を前記回転数の変化量が大きいほど大きくして他方のエンジン音信号と加算して出力するディストーション手段と、前記ディストーション手段から出力されるエンジン音信号を受け取り、そのエンジン音信号に応じた音を再生するスピーカとを具備することを特徴とするエンジン音再生装置を提供する。

このようなエンジン音再生装置によれば、エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を表すものとしてエンジン音信号生成手段により生成されたエンジン音信号に、エンジンの回転数の変化量およびアクセルペダルの操作速度の変化量に応じた歪みがディストーション手段によって付与され、そのエンジン音信号に応じた音がスピーカから放音される。このため、本発明に係るエンジン音再生装置を搭載した車両の車室内に上記スピーカを配置し、かつ、アクセル操作速度の変化量と非線形歪みの度合いの対応関係およびエンジン回転数の変化量と歪み成分の比率との対応関係を、エンジン音の再現対象である車両のエンジン特性にしたがって予め定めておけば、そのエンジン特性を反映したリアルなエンジン音が上記車室内に再生出力される。

本発明によれば、エンジンルーム内で収音した車両のエンジン音をリアルさを損なうことなく他の車両のエンジン音に変換して再生することが可能になる、といった効果を奏する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン音再生装置の構成例を示すブロック図である。図１に示すエンジン音再生装置は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関を動力源として走行する車両に搭載されるものであり、その車両の車室内にそのエンジン音を再生するものである。ただし、図１に示すエンジン音再生装置は、エンジンルーム内で収音したエンジン音をそのまま再生するのではなく、アクセルペダルの踏み込み速度（以下、アクセル操作速度）およびエンジン回転数に応じて定まる歪みを付与して再生する。本実施形態では、図１に示すエンジン音再生装置は、自装置が搭載されている車両とは車種が異なる車両のエンジン特性を反映させた歪みを付与するように構成されている。
以下、本実施形態に係るエンジン音再生装置の構成について詳細に説明する。

マイク１１０ａおよび１１０ｂは、エンジン音再生装置が搭載されている車両のエンジンルーム内にて例えば吸気口の近傍やエンジンの近傍等互いに異なる位置に設置され、各々の設置位置にてエンジン音を収音し、そのエンジン音を示す電気信号（以下、エンジン音信号）をヘッドアンプ１２０ａおよび１２０ｂに各々出力する。本実施形態では、エンジンルーム内の互いに異なる位置に設置された２個のマイクによってそのエンジンルーム内のエンジン音を収音する場合について説明するが、１個のマイクでエンジン音を収音するとしても良く、また、３個以上のマイクでエンジン音を収音するとしても勿論良い。ヘッドアンプ１２０ａおよび１２０ｂは、各々マイク１１０ａおよび１１０ｂから受け取ったエンジン音信号をミキサ１３０やディストーション部１４０による信号処理に適したレベルに増幅してミキサ１３０に出力する。ミキサ１３０は、ヘッドアンプ１２０ａおよび１２０ｂから受け取ったエンジン音信号からノイズ成分等を除去した後に両者を合成し、左右２チャネル分のエンジン音信号ＸＬおよびＸＲを生成して出力する。つまり、マイク１１０ａおよび１１０ｂ、ヘッドアンプ１２０ａおよび１２０ｂ、ミキサ１３０は、エンジンルーム内で収音されるエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段として機能する。
図１に示すように、ミキサ１３０により生成されたエンジン音信号ＸＬは２分流され、その一方はディストーション部１４０に、他方は左チャネル歪み設定部１７０Ｌに与えられる。同様に、エンジン音信号ＸＲも２分流され、一方はディストーション部１４０に、他方は右チャネル歪み設定部１７０Ｒに与えられる。

ディストーション部１４０は、ミキサ１３０から受け取ったエンジン音信号ＸＬおよびＸＲの各々にアクセル操作速度およびエンジン回転数に応じた歪みを付与してエンジン音信号ＹＬおよびＹＲを生成し、出力アンプ１５０Ｌおよび１５０Ｒに出力する。図１に示すように、ディストーション部１４０は、アンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒ、イコライザ１４２Ｌおよび１４２Ｒ、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒ、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒ、加算器１４５Ｌおよび１４５Ｒを有している。

ディストーション部１４０に入力されたエンジン音信号ＸＬは、図１に示すように、２分流され、その一方はアンプ１４１Ｌ、イコライザ１４２Ｌおよびアンプ１４３Ｌにより増幅等の信号処理が為された後に加算器１４５Ｌへ入力され、他方はアンプ１４４Ｌにより増幅された後に加算器１４５Ｌへ入力される。ディストーション部１４０に入力されたエンジン音信号ＸＲについても同様に２分流され、その一方にはアンプ１４１Ｒ、イコライザ１４２Ｒおよびアンプ１４３Ｒによる信号処理が施された後に加算器１４５Ｒに入力され、他方にはアンプ１４４Ｒによる増幅が施された後に加算器１４５Ｒに入力される。

アンプ１４１Ｌは、与えられたエンジン音信号ＸＬのレベルを増幅してイコライザ１４２Ｌに出力する。同様に、アンプ１４１Ｒも、与えられたエンジン音信号ＸＲのレベルを増幅してイコライザ１４２Ｒに出力する。アンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒは、いわゆる可変利得増幅器であり、アンプ１４１Ｌの入出力特性（すなわち、入力信号レベルと出力信号レベルの比：すなわち増幅率）は、左チャネル歪み設定部１７０Ｌによって設定され、アンプ１４１Ｒの入出力特性は右チャネル歪み設定部１７０Ｒによって設定される。
詳細については後述するが、アクセル操作速度Ｖが第１の閾値Ｖ１以下の低速であれば、図２のグラフＧ０１に示す４次関数で示される入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される。また、アクセル操作速度Ｖが、Ｖ１よりも大きな第２の閾値Ｖ２と等しい中速である場合には、図２のグラフＧ０２に示す３次関数で示される入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される。そして、アクセル操作速度ＶがＶ２よりも大きい第３の閾値Ｖ３以上の高速であれば、図２のグラフＧ０３に示す線形の入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される。
また、アクセル操作速度ＶがＶ１より大きくかつＶ２未満である場合には、図２のグラフＧ０１とグラフＧ０２とを用いて得られる補間曲線で示される入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定され、アクセル操作速度ＶがＶ２より大きくかつＶ３未満である場合には、図２のグラフＧ０２とグラフＧ０３とを用いて得られる補間曲線で示される入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される。
このように、本実施形態では、アクセル操作速度が遅いほど非線形の度合いが大きい入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される。

例えば非線形の入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定された場合には、線形の入出力特性がそれらアンプに設定された場合に比較して、それらアンプのクリップレベル手前で出力波形に非線形歪みが生じているため、クリップ発生時に急激に出力波形が歪むことが回避される。前述したように、アクセル操作速度が遅いほど非線形の度合いが大きい入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに与えられるのであるから、アクセル操作速度が遅い場合には、クリップ発生前後で出力波形が急激に歪むことが回避され、不自然な聴感をユーザに与えることはない。また、本実施形態では、上記アクセル操作速度と歪みの種類との対応関係は、例えばスポーツカーや高級車などエンジン音の再生対象である車両のエンジン特性を反映して定められるため、上記非線形歪みに応じた周波数成分がそれら車両のエンジン音としてのリアル感や臨場感をユーザに与えることになる。

イコライザ１４２Ｌおよび１４２Ｒには、アンプ１４１Ｌまたは１４１Ｒにより増幅されたエンジン音信号が各々入力されるとともに、エンジン回転数Ｎを示す運転情報がＥＣＵ２００から与えられる。イコライザ１４２Ｌおよび１４２Ｒは、入力されたエンジン音信号に含まれる周波数成分のうち、エンジン回転数Ｎに応じた周波数成分にローシェルビングフィルタ処理やハイシェルビングフィルタ処理、バンドパスフィルタ処理などの各種フィルタ処理を施し各々アンプ１４３Ｌまたはアンプ１４３Ｒに出力する。前述したように、イコライザ１４２Ｌおよび１４２Ｒに入力されるエンジン音信号には、アクセル操作速度に応じた歪みが付与されているのであるから、上記フィルタ処理が施されることによって、歪み付与の対象となる周波数領域がエンジン回転数に応じて選択されることになる。このイコライザ１４２Ｌおよび１４２Ｒには、パラメトリックイコライザ又はグラフィックイコライザの何れを用いても良い。

アンプ１４３Ｌおよび１４４Ｌは、入力されたエンジン音信号のレベルを、バランス制御部１８０によって設定された増幅率で増幅して加算器１４５Ｌへ出力する。この加算器１４５Ｌはアンプ１４３Ｌおよび１４４Ｌから入力されたエンジン音信号を加算してエンジン音信号ＹＬを生成し出力する。同様に、アンプ１４３Ｒおよび１４４Ｒも、入力されたエンジン音信号のレベルを、バランス制御部１８０によって設定された増幅率で増幅して加算器１４５Ｒへ出力し、加算器１４５Ｒは両者の和信号をエンジン音信号ＹＲとして出力する。

詳細については後述するが、バランス制御部１８０は、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒには、増幅率ｒを設定し、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒには、増幅率１−ｒを設定する。ここで、ｒはエンジン回転数に応じて定まる値であり、バランス制御部１８０は、エンジン回転数Ｎが第１の閾値Ｎ１未満である場合にはｒの値を０にセットし、エンジン回転数ＮがＮ１以上かつ、Ｎ１よりも大きな第２の閾値Ｎ２未満である場合にはエンジン回転数Ｎの増加に伴ってｒの値を１まで線形に増加させ、エンジン回転数ＮがＮ２以上である場合にはｒの値を１にセットする。このため、本実施形態では、エンジン回転数Ｎの値に応じて、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒには、図３のグラフＧ０４で示される増幅率が設定され、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒには、図３のグラフＧ０５で示される増幅率が設定される。なお、本実施形態では、上記ｒの値とエンジン回転数との対応関係も、例えばスポーツカーや高級車などエンジン音の再生対象である車両のエンジン特性を反映して予め定められている。

図３を参照すれば明らかように、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒの増幅率はエンジン回転数Ｎの増加に伴って増加する一方、その増加の分だけアンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒの増幅率は減少し、両者の和は一定（本実施形態では１）に保たれている。ここで、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒに入力されるエンジン音信号には、前述したようにアクセル操作速度Ｖに応じた歪みが付与されており、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒに入力されるエンジン音信号には上記歪みは付与されていないのであるから、ディストーション部１４０から出力されるエンジン音信号ＹＬおよびＹＲには、アクセル操作速度Ｖに応じた種類の歪みがエンジン回転数Ｎに応じた度合いで含まれていることになる。

そして、ディストーション部１４０から出力されるエンジン音信号ＹＬおよびＹＲは、各々アンプ１５０Ｌおよび１５０Ｒによりスピーカ駆動に適したレベルに増幅された後に、車室内に設置されたスピーカ１６０Ｌおよび１６０に供給される。その結果、車室内には、アクセル操作速度Ｖに応じた種類の歪みをエンジン回転数Ｎに応じた度合いで含んだエンジン音が放音されることになる。

（Ａ−１；左チャネル歪み設定部１７０Ｌの構成および機能）
次いで、左チャネル歪み設定部１７０Ｌの構成および機能について詳細に説明する。なお、右チャネル歪み設定部１７０Ｒの構成および機能は、左チャネル歪み設定部１７０Ｌの構成および機能と同一であるため説明を省略する。
左チャネル歪み設定部１７０Ｌは、図１に示すように、記憶部１７１と補間演算部１７２とを含んでいる。記憶部１７１は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and
Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリであり、前述した３種類の閾値に対応付けて、各閾値に対応する入出力特性（図２に示す４次、３次および１次の入出力特性）の各々を示す入出力特性テーブル（以下、「ＴＢＬ」と表記、図１においても同じ）０１、０２および０３を格納している。例えば、閾値Ｖ１に対応する入出力特性ＴＢＬ０１には、−１．０から１．０までの所定刻み（例えば、０．０１刻み）の各入力値に対応付けて図２の入出力特性グラフＧ０１に示す出力値が格納されている。同様に、閾値Ｖ２に対応する入出力特性ＴＢＬ０２には、上記各入力値に対応付けて図２の入出力特性グラフＧ０２に示す出力値が格納されており、閾値Ｖ３に対応する入出力特性ＴＢＬ０３には、上記各入力値に対応付けて図２の入出力特性グラフＧ０３に示す出力値が格納されている。また、記憶部１７１には、アンプ１４１Ｌの増幅率を上記各入出力特性ＴＢＬの格納内容およびアクセル操作速度Ｖに応じて設定する処理を補間演算部１７２に実行させる制御プログラムが記憶されている。なお、上記各入出力特性ＴＢＬの格納内容およびアクセル操作速度についての３種類の閾値については、エンジン音の再生対象である車両にてアクセル操作速度とエンジン音に生じる歪みとの対応関係を実測して定めるようにすれば良い。

補間演算部１７２には、ミキサ１３０からエンジン音信号ＸＬが与えられるとともに、ＥＣＵ（Engine Control Unit）２００からアクセル操作速度Ｖを表す運転情報が与えられる。この補間演算部１７２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、ＲＡＭ（Random
Access Memory）などの不揮発性メモリをワークエリアとして上記制御プログラムを実行する。上記制御プログラムにしたがって作動している補間演算部１７２は、以下の処理を実行する。

ステップａ．補間演算部１７２は、ＥＣＵ２００から引き渡されたアクセル操作速度Ｖと上記３種類の閾値を比較し、ＶがＶ１以下である場合には入出力特性ＴＢＬ０１を、ＶがＶ１より大きくかつＶ２未満であれば入出力特性ＴＢＬ０１とＴＢＬ０２を、ＶがＶ２に等しい場合は入出力特性ＴＢＬ０２を、ＶがＶ２より大きくかつＶ３未満であれば入出力特性ＴＢＬ０２とＴＢＬ０３を、ＶがＶ３以上であれば入出力特性ＴＢＬ０３を選択する。

ステップｂ．次いで、補間演算部１７２は、ミキサ１３０から与えられたエンジン音信号ＸＬの信号レベルに対応する出力値をステップａにて選択した１または２つの入出力特性ＴＢＬの格納内容から決定する。具体的には、ステップａにて１つの入出力特性ＴＢＬが選択されている場合は、その入出力特性ＴＢＬからエンジン音信号ＸＬの信号レベルに該当する入力値に対応する出力値を読み出す。なお、上記エンジン音信号ＸＬの信号レベルに該当する入力値が上記入出力特性ＴＢＬに格納されていない場合には、線形補間などの適当な補間処理を行ってその出力値を算出するようにすれば良い。
一方、ステップａにて２つの入出力特性ＴＢＬが選択されている場合、例えば、入出力特性ＴＢＬ０１と入出力特性ＴＢＬ０２がステップａにて選択された場合には、以下の数（１）にしたがって出力値を算出する。
出力値＝
｛（Ｖ２−Ｖ）×入出力ＴＢＬ０１から読み出した出力値
＋（Ｖ−Ｖ１）×入出力ＴＢＬ０２から読み出した出力値｝／（Ｖ２−Ｖ１）
・・・（１）
なお、エンジン音信号ＸＬの信号レベルに該当する入力値が上記各入出力特性テーブルに格納されていない場合には、線形補間などの適当な補間処理を行ってその出力値を算出した後に上記数（１）に示す演算を行うようにすれば良い。

ステップｃ．次いで、補間演算部１７２は、ステップｂにて求めた出力値を上記エンジン音信号ＸＬの信号レベルの値で除算して得られる値を、アンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒの増幅率としてそれらアンプに設定する。
以上に説明したステップａからステップｃまでの処理を補間演算部１７２が実行することによって、アクセル操作速度Ｖの値に応じた入出力特性がアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定されることになる。

（Ａ−２；バランス制御部１８０の構成および機能）
バランス制御部１８０は、エンジン回転数Ｎを表す運転情報をＥＣＵ２００から受け取り、そのエンジン回転数が高いほど歪みが付与されたエンジン音信号の加算比率が高くなるようにアンプ１４３Ｌおよび１４４Ｌと、アンプ１４３Ｒおよび１４４Ｒの増幅率を設定する。
より詳細に説明すると、バランス制御部１８０は、例えばＣＰＵ、不揮発性メモリおよび揮発性メモリ（図１では何れも図示省略）を含んでいる。不揮発性メモリには、図３のグラフＧ０４に示すエンジン回転数と増幅率ｒの対応関係を示すバランス管理テーブルと、このバランス管理テーブルの格納内容とＥＣＵ２００から引き渡される運転情報とにしたがって、上記各アンプに増幅率を設定する処理を上記ＣＰＵに実行させる制御プログラムが予め記憶されている。上記ＣＰＵは上記揮発性メモリをワークエリアとして上記制御プログラムを実行することにより、上記運転情報の示すエンジン回転数ＮとグラフＧ０４から定まる値ｒをアンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒの増幅率としてそれらアンプに設定するとともに、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒの増幅率として１−ｒをそれらアンプに設定する処理を実行する。その結果、アンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒの増幅率とエンジン回転数とは図３のグラフＧ０４に示す対応関係を満たし、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒの増幅率とエンジン回転数とは図３に示すグラフＧ０５の対応関係を満たすことになる。
以上が本実施形態に係るエンジン音再生装置の構成である。

（Ｂ．動作）
次いで、本実施形態に係るエンジン音再生装置が行う動作について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すエンジン音再生装置が搭載されている車両においては、その走行中のエンジン音がマイク１１０ａおよび１１０ｂにより収音され、それらマイクの出力信号に応じたエンジン音信号ＸＬおよびＸＲがミキサ１３０により生成されディストーション部１４０に引き渡される。ディストーション部１４０に引き渡されたエンジン音信号ＸＬおよびＸＲには、運転者のアクセル操作速度Ｖおよびそのアクセル操作が為された時点のエンジン回転数Ｎに応じた歪みが付与される。以下、アクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合、ＶがＶ１より大きくかつＶ２未満である場合、ＶがＶ２に等しい場合、ＶがＶ２より大きくＶ３より小さい場合、ＶがＶ３以上である場合の各々についてそのアクセル操作を行った時点のエンジン回転数Ｎが、第１の閾値Ｎ１未満である場合、Ｎ１以上かつＮ２未満である場合およびＮ２以上である場合に上記車両の車室内に再生されるエンジン音について説明する。

アクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合には、左チャネル歪み設定部１７０Ｌおよび右チャネル歪み設定部１７０Ｒの各補間演算部１７２は、入力特性ＴＢＬ０１を選択しミキサ１３０から引き渡されたエンジン音信号の信号レベルに対応付けてこのテーブルに格納されている値を読み出し、読み出した値と上記信号レベルとの比を増幅率としてアンプ１４１Ｌまたは１４１Ｒに設定する。入出力特性ＴＢＬ０１の格納内容は図２のグラフＧ０１で示される４次の入出力特性を表しているため、アクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合は、アンプ１４１Ｌまたはアンプ１４１Ｒを通過するエンジン音信号には４次の非線形歪みが付与されることになる。

一方、バランス制御部１８０は、ＥＣＵ２００から引き渡される運転情報の表すエンジン回転数Ｎの値に応じてアンプ１４３Ｌおよび１４３Ｒには増幅率ｒ（ｒは０〜１の値）を設定し、アンプ１４４Ｌおよび１４４Ｒには増幅率１−ｒを設定する。例えば、アクセル操作が為された時点のエンジン回転数ＮがＮ１未満である場合には、バランス制御部１８０は上記ｒに“０”をセットする。このため、エンジン回転数ＮがＮ１未満である場合には、加算器１４５Ｌおよび１４５Ｒには、歪みが付与されていないエンジン音信号のみが入力され、それら歪みを付与されていないエンジン音信号がスピーカ１６０Ｌおよび１６０Ｒに供給されることになる。つまり、エンジン回転数ＮがＮ１未満である場合には、エンジンルーム内で収納されたエンジン音がそのまま車室内に再生されることになる。
これに対して、エンジン回転数ＮがＮ１以上かつＮ２未満の値である状態では、バランス制御部１８０は上記ｒの値をエンジン回転数の増加に伴って増加させるため、係る状態でアクセル操作が為された場合には、上記ｒの値に応じた割合で４次の非線形歪みを含むエンジン音が上記車室内に再生されることになる。
そして、エンジン回転数Ｎが更に増加しＮ２以上の値となった状態では、バランス制御部１８０は上記ｒの値を“１”にセットするため、係る状態でアクセル操作が為されると４次の非線形歪みを最大限に含むエンジン音が上記車室内に再生されることになる。
以上が、アクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合の動作である。

アクセル操作速度ＶがＶ１より大きくかつＶ２未満である場合には、４次の非線形歪みに代えて、４次の非線形歪みと３次の非線形歪みを補間して得られる歪みがアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒで付与される点のみが、上述のアクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合と異なる。同様に、アクセル操作速度ＶがＶ２に等しい場合は、３次の非線形歪みがアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒで付与される点、アクセル操作速度ＶがＶ２よりも大きくＶ３未満である場合は、３次の非線形歪みと線形の歪みとを補間して得られる歪みがアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒで付与される点、アクセル操作速度ＶがＶ３以上である場合は、線形の歪みがアンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒで付与される点が、前述したアクセル操作速度ＶがＶ１以下である場合と異なる。

以上に説明したことをまとめると、本実施形態に係るエンジン音再生装置によれば、運転者によりアクセル操作が為されたときのエンジン回転数Ｎとそのアクセル操作速度Ｖとに応じて、図４に示す１５通りのパターンのエンジン音が再生されることになる。アクセル操作速度Ｖとそのアクセル操作速度Ｖに応じて付与される非線形歪みの種類との対応関係、および、エンジン回転数とエンジン音に付加される歪み成分の割合との対応関係は、何れもエンジン音再生装置が搭載されている車両とは種類が異なる他の車両のエンジン特性に基づいて定められたものであるから、このエンジン音再生装置を用いることによって、そのエンジン音再生装置が搭載されている車両の車室内にその車両とは車種が異なる車両のエンジン音をアクセル操作速度やエンジン回転数に応じてリアルに再現することが可能になる。

（Ｃ．変形）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、係る実施形態に以下に述べる変形を加えても良いことは勿論である。
（１）上述した実施形態では、アクセル操作速度に応じた種類の歪みをエンジン回転数Ｎに応じた度合いで付与することによって、他の車種のエンジン音を車両の運転状況に応じてリアルに再生する場合について説明した。しかしながら、アクセル操作速度の変化量に応じた種類の歪みをエンジン回転数の変化量に応じた度合いで付与するようにしても良い。具体的には、図５に示すように、ＥＣＵ２００から出力される運転情報の表すアクセル操作速度の差分を算出する差分算出部３１０ａとその出力結果を積和して上記アクセル操作速度の変化量を検出するエンベロープ部３２０ａを設け、アクセル操作速度に代えてその変化量を左チャネル歪み設定部１７０Ｌおよび右チャネル歪み設定部１７０Ｒに与え、その変化量に応じて入出力特性テーブルを選択させるようにすれば良い。同様に、ＥＣＵ２００から出力される運転情報の表すエンジン回転数の差分を算出する差分算出部３１０ｃとその出力結果を積和して上記エンジン回転数の変化量を検出するエンベロープ部３２０ｃを設け、エンジン回転数に代えてその変化量をバランス制御部１８０に与え、その変化量に応じてアンプ１４３Ｌ、１４３Ｒ、１４４Ｌおよび１４４Ｒの増幅率を設定させるようにすれば良い。

（２）上述した実施形態では、左チャネル歪み設定部１７０Ｌおよび右チャネル歪み設定部１７０Ｒの各記憶部１７１に１次、３次および４次の入出力特性を表す３種類のテーブルが格納されている場合について説明したが、例えば５次などの高次の入出力特性を表すテーブルを更に追加しても良いことは勿論である。
また、上述した実施形態では、エンジン音再生装置が搭載されている車両とは車種が異なる１の車両のエンジン特性を表す入出力特性テーブルを記憶部１７１に格納しておくとともに、そのエンジン特性に応じたエンジン回転数―歪み割合を表すバランス管理テーブルをバランス制御部１８０の不揮発性メモリに格納しておく場合について説明した。しかしながら、エンジン音再生装置が搭載されている車両とは車種が異なる複数の車両の各々を示す識別子に対応付けてその車両のエンジン特性を表す入出力特性テーブルを記憶部１７１に格納しておくとともに、それら識別子の各々に対応付けてその識別子で示される車両のエンジン特性に応じたエンジン回転数―歪み割合を表すバランス管理テーブルをバランス制御部１８０の不揮発性メモリに格納しておき、それら複数の識別子のうちユーザにより選択された識別子に対応する入出力特性テーブルおよびバランス管理テーブルを用いてエンジン音の再生制御を行わせるようにしても良い。このようにすると、１つのエンジン音再生装置で複数種の車両のうちユーザにより選択された車両のエンジン音を、そのエンジン音再生装置が搭載されている車両の運転状況に応じてその車室内に再生することが可能になる。

（３）上述した実施形態では、アクセルペダルの操作速度およびエンジン回転数を示す運転情報をＥＣＵから取得する場合について説明したが、ＥＣＵとは別個に上記操作速度を検出するセンサやエンジン回転数を検出するセンサを設け、それらセンサによって上記運転情報を取得するようにしても良い。

本発明の一実施形態に係るエンジン音再生装置の構成例を示すブロック図である。アンプ１４１Ｌおよび１４１Ｒに設定される入出力特性の一例を示す図である。バランス制御部１８０によりアンプ１４３Ｌ、１４３Ｒ、１４４Ｌおよび１４４Ｒにセットされる増幅率とエンジン回転数の関係の一例を示す図である。エンジン音再生装置により再生されるエンジン音に含まれる歪み成分と、アクセル操作速度およびエンジン回転数の関係を示す図である。変形例１に係るエンジン音再生装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１１０ａ，１１０ｂ…マイク、１２０ａ，１２０ｂ…ヘッドアンプ、１３０…ミキサ、１４０…ディストーション部、１５０Ｌ，１５０Ｒ…出力アンプ、１６０Ｌ，１６０Ｒ…スピーカ、１７０Ｌ…左チャネル歪み設定部、１７０Ｒ…右チャネル歪み設定部、１７１…記憶部、１７２…補間演算部、１８０…バランス制御部、２００…ＥＣＵ、３１０ａ，３１０ｃ…差分算出部、３２０ａ，３２０ｃ…エンベロープ検出部。

Claims

エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段と、
前記エンジン音信号にエンジンの回転数およびアクセルペダルの操作速度に応じた歪みを付与して出力する手段であって、前記エンジン音信号生成手段により生成されたエンジン音信号を２分流し、前記操作速度が遅い程歪みの度合いが大きい非線形歪みをその一方に付与し、歪みを付与したエンジン音信号の比率を前記回転数が大きいほど大きくして他方のエンジン音信号と加算して出力するディストーション手段と、
前記ディストーション手段から出力されるエンジン音信号を受け取り、そのエンジン音信号に応じた音を再生するスピーカと、
を具備することを特徴とするエンジン音再生装置。
エンジンを動力源として走行する車両のエンジンルーム内で収音されたエンジン音を示すエンジン音信号を生成するエンジン音信号生成手段と、
前記エンジン音信号にエンジンの回転数の変化量およびアクセルペダルの操作速度の変化量を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたエンジン回転数の変化量およびアクセルペダルの操作速度の変化量に応じた歪みを付与して出力する手段であって、前記エンジン音信号生成手段により生成されたエンジン音信号を２分流し、前記操作速度の変化量が大きい程歪みの度合いが大きい非線形歪みをその一方に付与し、歪みを付与したエンジン音信号の比率を前記回転数の変化量が大きいほど大きくして他方のエンジン音信号と加算して出力するディストーション手段と、
前記ディストーション手段から出力されるエンジン音信号を受け取り、そのエンジン音信号に応じた音を再生するスピーカと、
を具備することを特徴とするエンジン音再生装置。