JP2012203275A - 車載用音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内で異なる音源を再生する際に、別の座席からの音にマスキングされずに、明瞭にオーディオ信号を聴くこと。
【解決手段】音源の振幅周波数特性を制御するイコライザ１０３、１０４と、イコライザのゲインを変更するイコライザ制御器１０５、１０６と、前席と後席のように異なる音源を再生する座席で、どちらの席の再生を優先させるかを指定する優先席指定信号に応じて、前席と後席で再生する音源のうち一方を他方の音をマスキングするマスカーとし、もう一方を他方の音にマスキングされるマスキーとする切り替え器１０１と、前記マスキーの補償量を算出する補償量算出器１０２とを備え、補償量算出器１０２で算出された補償量を、イコライザ制御器１０５または１０６によって、イコライザ１０３または１０４のゲイン量として設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内の例えば前後座席で別々の音源を再生する際に、マスキングを利用して聴取効果を向上させる車載用音響装置に関する。

従来の同一空間で複数の音源を再生する装置として、他の座席のスピーカから漏れ聞こえる音をマスキングするように走行騒音を出力するマスキング手段を設けたことを特徴とする車載用音響装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、従来の別の同一空間で複数の音源を再生する装置として、前後席それぞれのスピーカの再生音がお互いのスピーカから漏れ聞こえる音をマスキングするように音響特性制御手段を制御することを特徴とする車載用音響装置が知られている（例えば特許文献２参照）。

また、従来のマスキング量に応じて音響信号を制御する装置として、周波数帯域毎に騒音によるソース信号のマスキング量を算出し、ソース信号の周波数特性を変更して再生するようにしたことを特徴とする音響再生装置が知られている（例えば特許文献３参照）。

特許第３７１９６９０号公報 特開２００８−２０３７１６号公報 特許第３０６９５３５号公報

しかしながら、従来の車載用音響装置においては、騒音によって他の座席から漏れ聞こえる音をマスキングするようにするため、漏れ聞こえる音が大きいときは出力する騒音も大きくなり、聴感上不自然になってしまうという問題がある。

また、別の従来の車載用音響装置においては、お互いのスピーカから漏れ聞こえる音をマスキングするように制御するため、お互いに同じ帯域の音を聞いている場合には制御できるが、マスキングする帯域の音が再生されていなければ制御できないという問題がある。また、漏れ聞こえる音をマスキングするように制御するため、漏れ聞こえる音が大きいときは、マスキングする再生音も大きくなり、聴感上不自然になってしまうという問題がある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、同一空間で複数の音源を再生しても、聴感上自然な制御ができる車載用音響装置を提供することを目的とする。

本発明の車載用音響装置は、車室内の同一空間内において異なる複数の音源を再生する再生装置において、再生を優先させる音源に対応する座席を優先席として指定する優先席指定信号に応じて、優先席で再生する音源を、他の音源をマスキングするマスカーとし、前記他の音源を、前記優先席で再生する音源にマスキングされるマスキーとする切り替え器と、前記マスカーの信号レベルと前記マスキーの信号レベルに基づいて前記マスキーの補償量を算出する補償量算出器と、前記複数の音源の振幅周波数特性を制御するイコライザと、前記補償量算出器によって算出された補償量分、前記イコライザのゲインを変更するイコライザ制御器と、を備えた構成を採る。

本発明は、優先席指定信号によりマスカーとマスキーとを切り替える切り替え器を設けることにより、優先席で再生される音を、別の座席からの音にマスキングされずに、明瞭にオーディオ信号を聴くことができるものである。

また本発明は、オーディオ信号がマスキングされないように補償する制御を、切り替え器によってマスカーとマスキーとを切り替えるだけで、簡単に切り替えることができるものである。

本発明の実施の形態１における車載用音響装置のブロック図 本発明の実施の形態２における車載用音響装置のブロック図 本発明の実施の形態３における車載用音響装置のブロック図 マスキング量特性図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において、優先席とは、再生を優先させる音源に対応する座席のことである。例えば、前席と後席との切り替えであれば、運転手が、ラジオなどから、交通情報や緊急情報を集中して聴取する場合などは前席が優先席になり、アミューズメント系（ＤＶＤやゲームなど）の音声を自由に楽しむ場合などは後席が優先席となる。また、心理音響学上、ある音が他の音（妨害音）によって聴こえにくくなる現象はマスキング現象と呼ばれ、その妨害音のことをマスカー、妨害音によってマスクされる音をマスキーという。以下の説明では、簡単のために、音としてのマスカーおよび音として再生された場合にマスカーとなる音源または信号もマスカーとし、音としてのマスキーおよび音として再生された場合にマスキーとなる音源または信号もマスキーとする。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の車載用音響装置を図１に示す。図１において、車載用音響装置１００は、フロント用音源入力端子１０７でフロント用オーディオ信号Ａを出力する図示していないＣＤプレーヤなどの信号発生装置に接続され、また、リア用音源入力端子１０８でリア用オーディオ信号Ｂを出力する図示していないＣＤプレーヤなどの信号発生装置に接続されている。車載用音響装置１００はまた、オーディオ信号を車１１０内に再生する車１１０内に設置されたフロントスピーカ１１１およびリアスピーカ１１２に接続されている。車載用音響装置１００はさらに、選択された優先席を示す優先席指定信号を出力するコントローラ１０９に接続されている。コントローラ１０９は、リモコンや、車載用音響装置１００に取り付けられたつまみやボタンや、車載用音響装置１００の画面をタッチするようなもので、車１１０の前席と後席でどちらを優先席とするかを選択できるものである。車載用音響装置１００は、コントローラ１０９からの優先席指定信号により、フロント用オーディオ信号Ａとリア用オーディオ信号Ｂを、一方をマスキングするマスカー信号と一方にマスキングされるマスキー信号とに切り替える切り替え器１０１と、マスカー信号とマスキー信号に応じてマスキー信号を補償する量を算出する補償量算出器１０２と、オーディオ信号Ａの振幅周波数特性を変えるイコライザ１０３と、オーディオ信号Ｂの振幅周波数特性を変えるイコライザ１０４と、イコライザ１０３の特性を変えるイコライザ制御器１０５と、イコライザ１０４の特性を変えるイコライザ制御器１０６とから構成されている。

以上のように構成された車載用音響装置について、図１を用いてその動作を説明する。

オーディオ信号Ａはイコライザ１０３によって振幅周波数特性が変えられ、オーディオ信号Ｂはイコライザ１０４によって振幅周波数特性が変えられ、図示していないＤ／Ａ変換器によってディジタル信号からアナログ信号に変換され、図示していないアンプによって増幅され、それぞれフロントスピーカ１１１およびリアスピーカ１１２によって再生される。フロントスピーカ１１１は車１１０の前座席に座っている搭乗者向けに、またリアスピーカ１１２は後座席に座っている搭乗者向けに、オーディオ信号を再生するものである。切り替え器１０１は、コントローラ１０９からの優先席指定信号によって、オーディオ信号Ａとオーディオ信号Ｂを、マスカーとマスキーに切り替える。例えば、コントローラ１０９によって前席が優先席であると指定された場合、優先席である前席で再生されるオーディオ信号Ａが後席で再生されるオーディオ信号Ｂによってマスキングされないように制御するために、オーディオ信号Ａをマスキーとし、オーディオ信号Ｂをマスカーとするように切り替える。優先席が後席であると指定された場合は、オーディオ信号Ａをマスカーと、オーディオ信号Ｂをマスキーとするように切り替える。補償量算出器１０２は、切り替え器１０１によって切り替えられたマスカー信号とマスキー信号を周波数分析し、マスカー信号がマスキー信号によってマスキングされないようにするために必要なマスキー信号の補償量を算出する。補償量算出器１０２は、優先席が前席の場合は前席に再生するオーディオ信号Ａ用イコライザ１０３を制御するイコライザ制御器１０５に、優先席が後席の場合は後席に再生するオーディオ信号Ｂ用イコライザ１０４を制御するイコライザ制御器１０６に、算出した補償量を通知する。イコライザ制御器１０５またはイコライザ制御器１０６は、補償量算出器１０２によって算出された補償量だけ、イコライザ１０３またはイコライザ１０４の特性を変更する。

ここで、補償量算出器１０２の補償量算出例を説明する。

マスキーがマスカーの存在によって聴こえにくくなっている場合、マスカーがないときのマスキーの音の大きさと等しい音の大きさで聴こえさせるのに必要な補償量（マスキング量）は、マスカーとマスキーの信号レベルの差と相関が高いことが知られている。マスカーの信号レベルをＮ［ｄＢ］、マスキーの信号レベルをＳ［ｄＢ］とすると、マスキング量Ｍ［ｄＢ］は、
Ｍ ＝ ａ（Ｓ−Ｎ）^２＋ｂ（Ｓ−Ｎ）＋ｃ
で近似することができる。ただし、ａ、ｂ、ｃは定数である。図４は、マスキーの信号レベル（Ｓ）が７０ｄＢのときの、マスカーの信号レベル（Ｎ）に対するマスキング量（Ｍ）のグラフを示したものである。図４において、例えばＮ＝７０ｄＢのときには、マスキング量Ｍは約７．３ｄＢである。このことから、Ｓ＝７０ｄＢ、Ｎ＝７０ｄＢのときは、マスキー（Ｓ）のレベルを７．３ｄＢ大きくすれば、マスカー（Ｎ）が存在しないときと同じ音の大きさで、マスキーの信号を聴くことができる。このように、補償量算出器１０２は、イコライザ１０３、１０４で設定された周波数バンドごとマスキング量を算出し、それをマスキーの補償量とする。

このような本発明の実施の形態１の車載用音響装置によれば、優先席指定信号によってマスカーとマスキーとを切り替える切り替え器と、マスカーとマスキーの信号レベルに応じてマスキーの補償量を算出する補償量算出器と、マスキーの振幅周波数特性を変更するイコライザと、前記補償量算出器で算出された補償量を前記イコライザのゲインとして設定するイコライザ制御器を設けることにより、優先席指定信号によって指定された座席において再生されるオーディオ信号が、他の座席からのオーディオ信号にマスキングされることなく明瞭に聴取することができる。また、前記切り替え器によってマスカーとマスキーを切り替えるだけで、前席や後席などのどの座席で再生されるオーディオ信号を制御すれば良いかを、簡単に切り替えることができる。

なお、補償量算出器の補償量算出方法として、マスカーがないときと同じ音の大きさに聴こえるのに必要なマスキーの補償量としたが、明瞭性が確保できるのに必要な補償量としても良い。例えば上記マスキング量の算出式において、マスキング量Ｍを一定値（たとえば３ｄＢ）とし、入力されたマスカーの信号レベルＮに応じたマスキーの信号レベルＳを算出し、そのＳと入力されたマスキーの信号レベルとの差を補償量とする。または、算出されたマスキング量（Ｍ）より小さな値、例えば４ｄＢ小さな値（Ｍ−４）を補償量とする。この場合には、補償量がマイナス、つまりゲインを下げることもあり得る。イコライザに設定するゲイン量を明瞭性が確保できるのに必要な補償量とすることで、優先席において明瞭に聴こえるように再生した上で他の座席へ漏れる音を最小限に抑える効果を有する。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の車載用音響装置を図２に示す。図２において、２００は車載用音響装置であり、フロント用音源入力端子２０７からフロント用オーディオ信号Ａを、リア用音源入力端子２０８からリア用オーディオ信号Ｂを、優先席指定信号入力端子２０９から優先席指定信号を、それぞれ入力する。車載用音響装置２００はまた、フロント用音源出力端子２１０およびリア用音源出力端子２１１から、それぞれ制御後のフロント用オーディオ信号Ａおよびリア用オーディオ信号Ｂを出力する。車載用音響装置２００は、切り替え器２０１、補償量算出器２０２、乗算器２０３、２０４、乗算器制御器２０５、２０６とで構成されている。車載用音響装置２００は、図１におけるイコライザ１０３、１０４を、乗算器２０３、２０４に、イコライザ制御器１０５、１０６を、乗算器制御器２０５、２０６に変えたものである。

以上のように構成された車載用音響装置について、図２を用いてその動作を説明する。

図２において、車載用音響装置２００以外の動作は、図１と同様である。また、車載用音響装置２００において、乗算器２０３、２０４、および乗算器制御器２０５、２０６以外の動作は、図１の車載用音響装置１００と同様である。ただし、補償量算出器２０２は、マスカー信号とマスキー信号の周波数分析は行わずに、全帯域でのレベル分析を行う。その分析結果から、実施の形態１と同様にマスキー信号の補償量を算出する。補償量算出器２０２は、優先席が前席の場合は前席に再生するオーディオ信号Ａ用乗算器２０３を制御する乗算器制御器２０５に、優先席が後席の場合は後席に再生するオーディオ信号Ｂ用乗算器２０４を制御する乗算器制御器２０６に、算出した補償量を通知する。乗算器制御器２０５または乗算器制御器２０６は、補償量算出器２０２によって算出された補償量だけ、乗算器２０３または乗算器２０４の係数を変更する。乗算器２０３は乗算器制御器２０５によって変更された係数分、乗算器２０４は乗算器制御器２０６によって変更された係数分、オーディオ信号Ａまたはオーディオ信号Ｂのレベルを変更する。

このような本発明の実施の形態２の車載用音響装置によれば、優先席指定信号によってマスカーとマスキーとを切り替える切り替え器と、マスカーとマスキーの信号レベルに応じてマスキーの補償量を算出する補償量算出器と、マスキーのレベルを変更する乗算器と、前記補償量算出器で算出された補償量を前記乗算器の係数として設定する乗算器制御器を設けることにより、優先席指定信号によって指定された座席において再生されるオーディオ信号が、他の座席からのオーディオ信号にマスキングされることなく明瞭に聴取することができる。また、前記切り替え器によってマスカーとマスキーを切り替えるだけで、前席や後席などのどの座席で再生されるオーディオ信号を制御すれば良いかを、簡単に切り替えることができる。また、オーディオ信号の制御を乗算器とすることで、複数の周波数バンドごとの制御はできないが、簡易的な制御として、制御や補償量算出などの演算量を削減できるという効果を有する。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の車載用音響装置を図３に示す。図３において、３００は車載用音響装置であり、フロント用音源入力端子３０７からフロント用オーディオ信号Ａを、リア用音源入力端子３０８からリア用オーディオ信号Ｂを、優先席指定信号入力端子３０９から優先席指定信号を、それぞれ入力する。３１３はマイクロホンであり、車室内に設置されており、マイクロホン３１３による検出信号を車載用音響装置３００に入力する。車載用音響装置３００はまた、フロント用音源出力端子３１０およびリア用音源出力端子３１１から、それぞれ制御後のフロント用オーディオ信号Ａおよびリア用オーディオ信号Ｂを出力する。車載用音響装置３００は、切り替え器３０１、補償量算出器３０２、イコライザ３０３、３０４、イコライザ制御器３０５、３０６、騒音分析器３１２とで構成されている。

以上のように構成された車載用音響装置について、図３を用いてその動作を説明する。

図３において、補償量算出器３０２、騒音分析器３１２、マイクロホン３１３以外の動作は、図１と同様である。マイクロホン３１３は、車室内の騒音を検出し、騒音分析器３１２に入力する。騒音分析器３１２は、マイクロホン３１３で検出された車室内騒音を周波数分析し、補償量算出器３０２に入力する。補償量算出器３０２は、まず、マスカー入力あるいはマスキー入力として入力されたオーディオ信号Ａおよびオーディオ信号Ｂを周波数分析してマスキー（Ｓ）とし、車室内騒音をマスカー（Ｎ）として、マスキーの補償量を算出する。補償量算出器３０２は、さらに、算出された車室内騒音によるマスキング量を、オーディオ信号Ａおよびオーディオ信号Ｂの周波数分析結果に加えた後、オーディオ信号Ａまたはオーディオ信号Ｂの一方をマスカー（Ｓ）、もう一方をマスキー（Ｎ）として、マスキーの補償量を算出する。補償量算出器３０２は、算出された騒音によるマスキング量と、一方のオーディオ信号によるマスキング量を、イコライザ３０３、イコライザ３０４のゲイン量とするように、イコライザ制御器３０５、３０６に通知する。

このような本発明の実施の形態３の車載用音響装置によれば、優先席指定信号によってマスカーとマスキーとを切り替える切り替え器と、車室内騒音を分析する騒音分析器と、マスカーとマスキーの信号レベルおよび前記騒音分析器によって分析された車室内騒音レベルに応じてマスキーの補償量を算出する補償量算出器と、マスキーの振幅周波数特性を変更するイコライザと、前記補償量算出器で算出された補償量を前記イコライザのゲインとして設定するイコライザ制御器を設けることにより、優先席指定信号によって指定された座席において再生されるオーディオ信号が、他の座席からのオーディオ信号にマスキングされることなく、さらに車室内騒音によってもマスキングされることなく明瞭に聴取することができる。また、前記切り替え器によってマスカーとマスキーを切り替えるだけで、前席や後席などのどの座席で再生されるオーディオ信号を制御すれば良いかを、簡単に切り替えることができる。

なお、騒音に対する制御は、優先席指定信号で指定された優先席で再生されるオーディオ信号に対してだけ行っても良いし、すべてのオーディオ信号に対して行っても良い。優先席で再生されるオーディオ信号にだけ騒音に対する制御を行うときは、優先席で再生されるオーディオ信号をより明瞭に聴こえさせることができるという効果を有する。また、すべてのオーディオ信号に対する制御を行うときは、優先席指定信号に関わらず、オーディオ信号を騒音にマスキングされずに明瞭に聴こえさせることができるという効果を有する。

以上のように、本発明にかかる車載用音響装置は、優先席で再生される音を、別の座席からの音にマスキングされずに、明瞭にオーディオ信号を聴くことができるという効果を有し、車室内の例えば前後座席で別々の音源を再生する際に、マスキングを利用して聴取効果を向上させる車載用音響装置等として有用である。

１００、２００、３００ 車載用音響装置
１０１、２０１、３０１ 切り替え器
１０２、２０２、３０２ 補償量算出器
１０３、１０４、３０３、３０４ イコライザ
１０５、１０６、３０５、３０６ イコライザ制御器
１０７、２０７、３０７ フロント用音源入力端子
１０８、２０８、３０８ リア用音源入力端子
１０９ コントローラ
１１０ 車
１１１ フロントスピーカ
１１２ リアスピーカ
２０３、２０４ 乗算器
２０５、２０６ 乗算器制御器
２０９、３０９ 優先席指定信号入力端子
２１０、３１０ フロント用音源出力端子
２１１、３１１ リア用音源出力端子
３１２ 騒音分析器
３１３ マイクロホン

Claims (5)

1. 車室内の同一空間内において異なる複数の音源を再生する再生装置において、
   再生を優先させる音源に対応する座席を優先席として指定する優先席指定信号に応じて、優先席で再生する音源を、他の音源をマスキングするマスカーとし、前記他の音源を、前記優先席で再生する音源にマスキングされるマスキーとする切り替え器と、
   前記マスカーの信号レベルと前記マスキーの信号レベルに基づいて前記マスキーの補償量を算出する補償量算出器と、
   前記複数の音源の振幅周波数特性を制御するイコライザと、
   前記補償量算出器によって算出された補償量分、前記イコライザのゲインを変更するイコライザ制御器と、
   を備えたことを特徴とする車載用音響再生装置。
2. 前記補償量算出器は、マスキング量を補償量とすることを特徴とする請求項１記載の車載用音響再生装置。
3. 前記補償量算出器は、マスキング量一定として算出されるマスキーのレベルを補償量とすることを特徴とする請求項１記載の車載用音響再生装置。
4. 前記補償量算出器は、車室内騒音によるオーディオ信号のマスキング量を加えて補償量を算出することを特徴とする請求項１ないし３記載の車載用音響再生装置。
5. イコライザに変えて乗算器、イコライザ制御器に変えて乗算器制御器とし、音源の全体レベルを制御することを特徴とする請求項１ないし４記載の車載用音響再生装置。
   
   

Images