JP2014052442A - エンジン音加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載センサの出力信号を加工して合成エンジン音信号を生成する際に、車載センサの出力信号に含まれるノイズを的確に特定および抑圧し、ノイズの少ない合成エンジン音信号を生成することを可能にする技術を提供することを目的としている。
【解決手段】 ユーザが操作ボタン４０Ａを操作したとき、かつ、エンジンを始動したとき、ノイズ情報更新部１３０は、圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報を推定し、推定したノイズ情報をノイズ情報テーブル１２０に上書きしてノイズ情報を更新する。ノイズ抑圧部１１０は、ノイズ情報テーブル１２０に格納されるノイズ情報を用いて、圧力センサ２０の出力信号に含まれるエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境により変化するノイズを抑圧する。信号加工部２００は、ノイズ抑圧済みの信号に、ノイズイコライザ２１０などの各種信号加工処理施すことにより合成エンジン音信号を生成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の搭乗者の耳に入るエンジン音を加工する装置に関する。

乗用車などの車両のエンジンルーム内にマイクロホンを設け、このマイクロホンの出力信号をイコライザなどにより加工してエンジン音を模した音信号（以下、合成エンジン音信号という）を生成し、この合成エンジン音信号を音として当該車両の車室内に放音する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１）。この種の技術によれば、運転者の好みに応じて加工したエンジン音を車室内に放音することで、運転者はその加工したエンジン音を聴きながら運転操作を行うことができ、運転者の満足感を高めることが可能になる。

ところで、車両のエンジンルーム内は、各種の機械油や塵埃により汚れ、エンジンの稼働状況や季節あるいは天候に応じて温度が大きく変動し、雨天時には雨水の浸入などが発生する。このような、過酷な環境条件であるエンジンルーム内に設置されたマイクロホンは、正常に動作するための動作条件を満たすことができなくなる場合もある、という問題がある。そこで、近年では、マイクロホンを使用せずに、エンジンの稼働制御を行う際に必要となる情報を収集するために設けられた車載センサ（例えば、エンジンに外気を供給するための吸気管内に設けられた圧力センサ）を利用して、その車載センサの出力信号を加工して合成エンジン音信号を生成することが提案されている。

特開２００９−４６０３４号公報

J.Benesty, S.Makino, J.Chen編,"Speech Enhancement"（Springer）,3.6.1

しかし、この種の車載センサの出力信号には、車載センサ自体が有する熱雑音等のノイズ、および車載センサからの出力信号を伝送するための信号線などに車載センサの周囲の環境から重畳されるノイズなどが含まれている。このノイズは耳障りなものであり、運転者に継続的に聴かせるのは好ましくないので、抑圧することが望まれる。ここで、車載センサの熱雑音は、エンジンルーム内の温度に依存し、車載センサからの出力信号を伝送するための信号線などに重畳されるノイズは、車載センサ周囲の環境に依存するため、車載センサの出力信号に含まれるノイズは、エンジンルーム内の温度の変化や車載センサの周囲の環境の変化（例えば車載センサを搭載した車両のギアポジション等の運転状態）などにより変化する。このため、車載センサの出力信号に含まれるノイズを抑圧するためには、このようなエンジンルーム内の温度や車載センサ周囲の環境により変化するノイズを的確に特定する必要がある。そして、車載センサの出力信号に含まれるノイズを的確に特定することができれば、車載センサの出力信号からそのノイズを的確に抑圧することができる。しかし、このような車載センサの出力信号に含まれるノイズを的確に特定し抑圧する技術は提案されていなかった。

この発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、車載センサの出力信号に含まれるノイズを的確に特定および抑圧し、ノイズの少ない合成エンジン音信号を生成することを可能にする技術を提供することを目的としている。

この発明は、エンジンルーム内に設けられたセンサの出力信号から合成エンジン音信号を生成する信号処理手段であって、与えられたノイズ情報が示すノイズを抑圧するノイズ抑圧処理を入力信号に対して施すノイズ抑圧手段を含む信号処理手段と、前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を前記センサの出力信号に含まれるノイズに対応させるための更新制御を行うノイズ情報更新手段とを具備することを特徴とするエンジン音加工装置を提供する。

この発明によれば、ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報をセンサの出力信号に含まれるノイズに対応させるための更新制御がノイズ情報更新手段によって行われるので、常にセンサの出力信号に含まれるノイズを適切に抑圧することができ、ノイズの少ない合成エンジン音信号を生成することができる。

この発明の第１実施形態であるエンジン音加工装置１０を含むエンジン音加工システム１の構成例を示す図である。 この発明の第２実施形態であるエンジン音加工装置１０Ａを含むエンジン音加工システム１Ａの構成例を示す図である。 この発明の第３実施形態であるエンジン音加工装置１０Ｂを含むエンジン音加工システム１Ｂの構成例を示す図である。 この発明の変形例（４）によるエンジン音加工装置１０Ｃを含むエンジン音加工システム１Ｃの構成例を示す図である。

以下、図面を参照し、この発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態によるエンジン音加工装置１０を含むエンジン音加工システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、このエンジン音加工システム１は、エンジン音加工装置１０の他に、車載センサである圧力センサ２０、車室内に設置されたスピーカ３０、車室内に設置された操作ボタン４０Ａおよびエンジンの駆動制御を行うＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５０を含んでいる。

圧力センサ２０は、エンジン音加工システム１を搭載した車両のエンジンに外気を供給するための吸気管内に設置され、当該吸気管内における圧力の時間変動を表わす信号を出力する。圧力センサ２０の出力信号は、ＥＣＵ５０に供給されてエンジンの回転数制御等に利用されるとともに、エンジン音加工装置１０にも供給される。

エンジン音加工装置１０は、供給された圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを抑圧し、ノイズ抑圧済みの信号を電気的に加工して合成エンジン音信号を生成し、車室内に設置されたスピーカ３０に供給する手段である。ここで、抑圧の対象となるノイズとしては、主に圧力センサ２０の熱雑音、圧力センサ２０の出力信号を伝送するための信号線に圧力センサ２０の周囲の環境から重畳されるノイズが挙げられる。

図１に示すように、エンジン音加工装置１０は、ノイズ抑圧部１１０、ノイズ情報テーブル１２０、ノイズ情報更新部１３０および信号加工部２００を含んでいる。エンジン音加工装置１０は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）であり、ノイズ抑圧部１１０、ノイズ情報テーブル１２０、ノイズ情報更新部１３０および信号加工部２００は、当該ＤＳＰによって実行されるソフトウェアモジュールである。なお、本実施形態では、ノイズ抑圧部１１０、ノイズ情報テーブル１２０、ノイズ情報更新部１３０、および信号加工部２００をソフトウェアモジュールで実現するが、これら各部を電子回路で実現しても良い。

ノイズ情報テーブル１２０は、圧力センサ２０の出力信号において抑圧対象となるノイズを定義したノイズ情報を記憶するテーブルである。ここで、圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズは、エンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境に依存して変化する。従って抑圧対象となるノイズが変化するのに合わせて、ノイズ情報を適切に書き換える必要がある。そこで、本実施形態におけるノイズ情報テーブル１２０は、書き換え可能なメモリにより実現されている。また、このノイズ情報は、ノイズ抑圧部１１０にて行うノイズの抑圧方法により様々な形態と成り得る。例えば、ノイズ抑圧部１１０にて行うノイズ抑圧方法がスペクトル減算による方法であれば、ノイズ情報テーブル１２０には、抑圧対象であるノイズのパワースペクトルを示すノイズ情報が格納される。

本実施形態によるエンジン音加工システム１を搭載した車両の工場出荷時、ノイズ情報テーブル１２０には、初期値となるノイズ情報が予め格納される。この初期値となるノイズ情報は、エンジン始動時の標準的なエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境において発生するノイズを示しており、実験等を行って好適な値に定められる。

ノイズ抑圧部１１０は、圧力センサ２０の出力信号に対し、ノイズ情報テーブル１２０に格納されたノイズ情報により定義されるノイズを抑圧するノイズ抑圧処理を施し、ノイズ抑圧済みの信号を出力する手段である。さらに詳述すると、ノイズ抑圧部１１０は、圧力センサ２０の出力信号を所定時間長のフレームに区切って、短時間フーリエ変換を施し、フレーム毎に当該信号のパワースペクトルを算出する。そして、ノイズ抑圧部１１０は、この算出したパワースペクトルからノイズ情報テーブル１２０に格納されるノイズ情報が示すパワースペクトルを減算するスペクトル減算を行う。このスペクトル減算により、フレーム毎に圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズ情報の内容と同じノイズが抑圧され、圧力センサ２０の出力信号からノイズが抑圧されたノイズ抑圧済み信号が生成される。なお、短時間フーリエ変換のアルゴリズムは周知のものを適宜利用すれば良く、フレームの時間長は実験等を行って適宜好適な値に定めるようにすれば良い。

次に、ノイズ抑圧部１１０から出力されたノイズ抑圧済みの信号は信号加工部２００に送られる。信号加工部２００は、ノイズ抑圧済みの信号に各種の信号加工処理を施し、合成エンジン音信号を生成する手段である。図１に示すように、信号加工部２００は、イコライザ２１０、コンプレッサ２２０およびリバーブ２３０を含んでいる。イコライザ２１０は、ノイズ抑圧済みの信号の各周波数成分の強度を調整し、調整した信号をコンプレッサ２２０に送る。コンプレッサ２２０は、イコライザ２１０から送られる信号のダイナミックレンジを調整し、調整した信号をリバーブ２３０に送る。リバーブ２３０は、コンプレッサ２２０から送られる信号の残響を調整し、最終的な合成エンジン音信号を生成する。

ノイズ情報更新部１３０は、エンジン音加工システム１の操作ボタン４０Ａの出力信号を受け取ったとき、および（または）ＥＣＵ５０のエンジン点火指令（エンジンを点火する指示）を受け取ったときに、圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報を推定し、ノイズ情報テーブル１２０に格納されるノイズ情報を推定したノイズ情報に更新する手段である。より詳細に説明すると、操作ボタン４０Ａは、例えばノイズ情報の更新を指示するボタンであり、ユーザ（運転者あるいは同乗者）が操作ボタン４０Ａを操作したとき、ノイズ情報の更新の開始を指示する信号をノイズ情報更新部１３０に出力する。そして、ノイズ情報更新部１３０は、操作ボタン４０Ａからノイズ情報の更新の開始を指示する信号を受け取ると、圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報の推定を開始する。

ノイズ情報の推定についてさらに詳述すると、ノイズ情報更新部１３０は、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点を始点とする所定時間長（以下、指定時間区間という）の期間、圧力センサ２０の出力信号を所定時間のフレームに区切って、短時間フーリエ変換を施し、フレーム毎に当該信号のパワースペクトルを算出する。次いで、ノイズ情報更新部１３０は、指定時間区間に属する複数のフレームにおけるパワースペクトルのフレーム間の平均値を算出する。この算出したパワースペクトルのフレーム間の平均値を、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点のノイズのパワースペクトルの推定値とし、このパワースペクトルの推定値をノイズ情報とする。

ノイズ情報更新部１３０は、上述のようにして生成したノイズ情報を、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点のエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境における新たなノイズ情報として、ノイズ情報テーブル１２０に上書きすることでノイズ情報を更新する。これにより、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点のエンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境における圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを特定することができる。以後、ノイズ抑圧部１１０は、圧力センサ２０の出力信号を構成する成分のうちノイズ情報テーブル１２０内の更新後のノイズ情報が示すパワースペクトルを持った成分を抑圧し、このノイズ抑圧後の信号加工部２００に供給する。

また、ノイズ情報更新部１３０は、前述したように、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作したときの他、ＥＣＵ５０のエンジン点火指令を受け取ったときにも圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報を生成し、ノイズ情報テーブル１２０に格納されたノイズ情報を生成したノイズ情報により更新する。より詳細に説明すると、例えばユーザがエンジンキーを回すなどのエンジンを始動させる操作を行うと、ＥＣＵ５０は、エンジン点火指令をエンジン点火装置に出力するとともに、当該エンジン点火指令をノイズ情報更新部１３０にも出力する。そして、ノイズ情報更新部１３０は、ＥＣＵ５０からエンジン点火指令を受け取ると、その時点を始点とする指定時間区間内の圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報を生成する。そして、ノイズ情報更新部１３０は、生成したノイズ情報をノイズ情報テーブル１２０に上書きすることでノイズ情報を更新する。これにより、エンジン始動時点のエンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境における圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを特定することができる。

なお、エンジン始動時点のノイズ情報の更新は、エンジン始動直後に行うようにしても良いし、エンジン始動から所定時間経過した時点（すなわち、エンジンの稼働状態が安定したアイドリング状態となった時点）に行うようにしても良い。エンジン始動から所定時間経過したアイドリング状態では、エンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境がより安定した状態であるため、より的確にノイズを特定することができる。

また、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作したときノイズ情報の更新を行う態様と、エンジンを始動したときノイズ情報の更新を行う態様とを組み合わせた態様としても良い。これにより、エンジン始動時点においてエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境による圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを的確に特定した後、当該車両の走行により圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズが変化したとしても、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作することにより随時圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを的確に特定することができる。

また、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点のみノイズ情報の更新を行う態様、および（または）エンジン始動時点のみノイズ情報の更新を行う態様の他、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作した時点を起点とし、および（または）エンジン始動時点を起点とし、継続してノイズ情報の更新を行う態様としても良いし、一定時間間隔毎に定期的にノイズ情報の更新を行う態様としても良い。継続してノイズ情報の更新を行う態様または一定時間間隔毎にノイズ情報の更新を行う態様の場合、エンジン音加工装置１０は、継続してまたは一定時間間隔毎に、ノイズ情報の更新を行うための圧力センサ２０の出力信号を取得する。このとき、圧力センサ２０の出力信号において、指定時間区間のパワースペクトルのフレーム間の移動平均値をノイズ情報の推定値とし、この値を新たなノイズ情報としてノイズ情報テーブル１２０に上書きしても良い。これにより、エンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境に依存して変化する圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを継続してまたは定期的に常に最新のノイズ情報として定義することができる。

このように、本実施形態によるエンジン音加工装置１０は、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作したとき、かつ、エンジンを始動したとき、その時点を始点とする指定時間区間内の圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報を生成し、ノイズ情報テーブル１２０に格納されたノイズ情報を更新する。そして、圧力センサ２０の出力信号からノイズ情報テーブル１２０に格納されたノイズ情報が示すノイズを減算するスペクトル減算などのノイズ抑圧処理を行い、圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを抑圧した後、イコライザ２１０などの各種信号加工処理を行うことにより合成エンジン音信号を生成する。これにより、圧力センサ２０の出力信号に含まれる温度および圧力センサ２０周囲の環境により変化するノイズを的確に特定することがでる。そして、そのノイズを的確に特定したノイズ情報を用いてノイズ抑圧処理を行うことで、圧力センサ２０の出力信号に含まれる温度および圧力センサ２０周囲の環境により変化するノイズを的確に抑圧することができ、ノイズの少ない合成エンジン音信号を生成することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態によるエンジン音加工装置１０は、書き換え可能なノイズ情報テーブル１２０に格納されたノイズ情報を上書きすることで新たなノイズ情報に更新する構成であった。これに対して、第２実施形態によるエンジン音加工装置１０Ａは、様々な種類のノイズ情報を複数のノイズ情報テーブルに予め用意しておき、その複数のノイズ情報テーブルの中からノイズ抑圧処理を行う際に用いるノイズ情報テーブルを適宜選択する構成である。

図２は、本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ａを含むエンジン音加工システム１Ａの構成例を示す図である。本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ａは、ノイズ情報テーブル１２０に代えてＮ個（Ｎは複数）のノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を有し、ノイズ情報更新部１３０に代えてノイズ情報更新部１３０Ａを有する点が第１実施形態（図１参照）によるエンジン音加工装置１０と異なる。

ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の各々には、予め想定されるそれぞれ異なった種類のノイズ情報が格納される。例えば、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の中のあるノイズ情報テーブルには、エンジンルーム内の温度がある値のときの典型的なノイズ情報が格納され、また、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の中の別のノイズ情報テーブルには、エンジンルーム内の温度が別のある値のときの典型的なノイズ情報が格納されるといった具合である。これら様々な種類のノイズ情報は、エンジンルーム内の温度および圧力センサ２０周囲の環境を様々に変化させた実験等により好適な値に定められる。このように、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）には、様々な種類のノイズ情報が予め用意されている。

ノイズ情報更新部１３０Ａは、エンジン音加工システム１Ａの操作ボタン４０Ｂの出力信号を受け取ったとき、およびＥＣＵ５０のエンジン点火指令（エンジンを点火する指示）を受け取ったとき、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の中からノイズ抑圧処理を行う際に用いるノイズ情報テーブルを適宜選択する処理を行う手段である。より詳細に説明すると、ユーザが車室内に設置された操作ボタン４０Ｂを操作すると、ノイズ情報更新部１３０Ａは、ユーザが操作ボタン４０Ｂを操作した時点のエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境情報（例えば圧力センサ２０を搭載した車両のギアポジション等）を取得し、この温度および環境情報のときに発生すると想定されるノイズ情報（あるいは、想定されるノイズ情報に近似したノイズ情報）が格納されるノイズ情報テーブルをノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の中から選択する。これにより、ユーザが操作ボタン４０Ｂを操作した時点のエンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境における圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを特定することができる。

ノイズ抑圧部１１０は、ノイズ情報更新部１３０Ａにより選択されたノイズ情報テーブルに格納されるノイズ情報を用いて圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズに対して第１実施形態と同様なノイズ抑圧処理を施してノイズ抑圧処理済みの信号を出力する。そして、信号加工部２００は、このノイズ抑圧処理済みの信号にイコライザ２１０、コンプレッサ２２０およびリバーブ２３０の各信号加工処理を施して合成エンジン音信号を生成する。これにより、圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを的確に抑圧した合成エンジン音信号を得ることができる。

この第２実施形態には次のような変形例が考えられる。
まず、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の各々に対応した複数の操作ボタン４０Ｂを設け、ユーザが操作した操作ボタン４０Ｂに対応付けられたノイズ情報テーブル１２０ｉを選択してノイズ抑圧処理に使用する態様としても良い。これにより、ユーザの耳に入る合成エンジン音に含まれるノイズをユーザが任意に特定して抑圧することができる。

また、ノイズ情報更新部１３０Ａを次のように変更しても良い。すなわち、ユーザが操作ボタン４０Ｂを操作したとき圧力センサ２０の出力信号を解析して圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを推定し、推定したノイズと同じ内容のノイズ情報（あるいは、推定したノイズ情報に近似したノイズ情報）が格納されているノイズ情報テーブルをノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）の中から選択する構成とするのである。具体的には、次の通りである。まず、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）には、各種のノイズの波形の振幅の平均値と分散値をノイズ情報として格納しておく。そして、ユーザが操作ボタン４０Ｂを操作したとき、この操作時点を始点とする指定時間区間内の圧力センサ２０の出力信号の振幅の平均値と分散値を算出し、ノイズ情報とする。そして、ノイズ情報テーブル１２０ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）に格納された各ノイズ情報を圧力センサ２０の出力信号から得られたノイズ情報と比較し、前者の各ノイズ情報の中から後者のノイズ情報に最も近いものを選択する。そして、ノイズ抑圧処理では、このようにして選択されたノイズ情報により特定されるノイズを抑圧するのである。

また、ユーザが操作ボタン４０Ｂを操作した時点を起点とし、およびエンジン始動時点を起点とし、ノイズ情報テーブルの選択を行うことに加えて、ノイズ情報テーブルの選択を一定時間間隔毎に定期的に行い、あるいは間隔を空けないで連続的に繰り返し行う態様としても良い。これにより、エンジンルーム内の温度や圧力センサ２０の周囲の環境の変化に合わせて常に最適なノイズ情報を選択し、ノイズ抑圧処理に使用することができる。

＜第３実施形態＞
第１実施形態によるエンジン音加工装置１０は、ユーザが操作ボタン４０Ａを操作したとき、かつ、エンジンを始動したときノイズ情報を更新する構成であった。これに対して、本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ｂは、圧力センサ２０以外の他の車載センサの出力信号をトリガとしてノイズ情報を更新する構成である。

図３は、本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ｂを含むエンジン音加工システム１Ｂの構成例を示す図である。本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ｂは、ノイズ情報更新部１３０に代えてノイズ情報更新部１３０Ｂを有する点が第１実施形態（図１参照）によるエンジン音加工装置１０と異なり、本実施形態によるエンジン音加工システム１Ｂは、操作ボタン４０ＡおよびＥＣＵ５０が削除され、スピードセンサ６０が追加されている点が第１実施形態によるエンジン音加工システム１と異なる。そして、本実施形態によるエンジン音加工装置１０Ｂには、圧力センサ２０の出力信号に加え、スピードセンサ６０の出力信号も入力される。

スピードセンサ６０は、当該車両の走行速度を検知するセンサであり、検知した走行速度を示す信号をノイズ情報更新部１３０Ｂに出力する。また、スピードセンサ６０は、圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを抑圧するためのノイズ情報を更新するトリガとしての役割を果たす信号を出力する手段でもある。

ノイズ情報更新部１３０Ｂは、スピードセンサ６０の出力信号の値が閾値以下となったとき、圧力センサ２０の出力信号に基づいて圧力センサ２０の出力信号に含まれるノイズを推定し、ノイズ情報テーブル１２０に格納されるノイズ情報を推定したノイズ情報に更新する手段である。より詳細に説明すると、ノイズ情報更新部１３０Ｂは、スピードセンサ６０の出力信号である当該車両の走行速度の値を随時受け取っており、当該信号の値が零に近い閾値以下であるか否かを判定する。そして、そのスピードセンサ６０の出力信号の値が閾値以下である場合、ノイズ情報更新部１３０Ｂは、圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズ情報の推定を開始する。ノイズ情報の推定は、第１実施形態と同様な処理を行う。そして、ノイズ情報更新部１３０Ｂは、推定したノイズ情報を、スピードセンサ６０の出力信号の値が閾値以下であるときのエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境における新たなノイズ情報として、ノイズ情報テーブル１２０に上書きすることでのノイズ情報を更新する。なお、スピードセンサ６０の出力信号の閾値は、車種などにより好適な値を設定することができる。

ノイズ抑圧部１１０の構成は、上記第１実施形態のものと同様である。

一般に車両が高速で走行しているときと比べ、停止している場合または低速で走行している場合の車室内に放音されるノイズは合成エンジン音に対して顕著に聴こえる。本実施形態によるエンジン音加工装置１Ｂは、スピードセンサ６０の出力信号の値が閾値以下であるとき（すなわち、当該車両が停止しているときおよび低速で走行しているとき）、ノイズ情報の更新を行う。このため、車両が停止しているときおよび低速で走行しているときに顕著に聴こえるノイズを的確に特定および抑圧することができる。そして、当該車両が停止しているときおよび低速で走行しているとき、ユーザは、操作ボタンを操作することなく、ノイズを的確に抑圧した合成エンジン音を聴くことができる。

また、本実施形態によるエンジン音加工システム１Ｂでは、車両の停止および低速走行の状態を、合成エンジン音信号の素材となる信号を出力する車載センサである圧力センサ２０とは別の車載センサであるスピードセンサ６０の出力信号を用いて判別している。このため、車両の停止および低速走行の状態をより多面的およびより正確に判別することができる。

本実施形態には次のような変形例が考えられる。
まず、車両のエンジン始動時はスピードセンサ６０の出力信号の値は閾値以下であり、車両は停止（アイドリング）状態であるため、車両のエンジン始動時に強制的にノイズ情報を更新する態様としても良い。このとき、エンジン始動時から所定時間経過した時点（すなわち、エンジンの稼働状態が安定したアイドリング状態となった時点）を始点とする指定時間区間内の圧力センサ２０の出力信号をフレームに区切り、各フレームのパワースペクトルを求め、フレーム間のパワースペクトルの平均値をノイズ情報としてノイズ情報テーブルを更新しても良い。

また、スピードセンサ６０の出力信号の値が閾値以下であるときノイズ情報を更新する態様の他、スピードセンサ６０の出力信号の振幅値が急激に下降したとき、ノイズ情報を更新する態様としても良い。スピードセンサ６０の出力信号の振幅値が急激に下降したことは、当該車両が停止状態に向かって急激に減速したと推定することができるからである。

また、本実施形態では、ノイズ情報を更新する契機となったか否かを判定するためのセンサとしてスピードセンサ６０を使用した。しかし、このセンサは、合成エンジン音信号の素材となる信号を出力する車載センサ（本実施形態では圧力センサ）以外の車載センサであれば良く、スピードセンサ６０に限られない。要は合成エンジン音信号の素材となる信号を出力する車載センサ以外であり、当該車両の停止および低速の状態を判別可能な車載センサ（例えば、ガスセンサやアクセルペダルポジションセンサなど）であれば良い。また、合成エンジン音信号の素材となる信号を出力する車載センサ以外の車載センサを複数利用し（例えばスピードセンサとガスセンサの両方を利用するなど）、これら複数の車載センサからの情報をそれぞれ用いてノイズ情報を更新する態様としても良い。

＜他の実施形態＞
以上、この発明の第１〜第３実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態が考えられる。例えば次の通りである。

（１）第１〜第３実施形態では、圧力センサ２０の出力信号からノイズを抑圧して合成エンジン音信号を生成する場合について説明した。しかし、合成エンジン音信号を生成するための素材となる信号を出力するセンサは圧力センサ２０に限られない。例えば、エンジンの振動を検出するセンサ、エンジンの回転数を検出するセンサまたはエンジンのトルクを検出するセンサなど、エンジンの動作状態を検出しその動作状態を表わす信号を出力する車載センサであれば良い。

（２）第１〜第２実施形態では、ユーザが操作ボタン４０Ａおよび４０Ｂを操作したとき、かつ、エンジンを始動したとき、圧力センサ２０の出力信号に基づいてノイズの推定を行った。しかし、ノイズの推定方法として非特許文献１において説明される最小統計法を用いることも可能である。最小統計法によりノイズの推定を行う態様によれば、圧力センサ２０の出力信号のみを用いてノイズを推定することが可能となるため、ユーザが操作ボタン４０Ａおよび４０Ｂを操作する必要がなくなる、ノイズ情報更新部１３０および１３０Ａはエンジン点火指令を受け取る必要がなくなる、といった利点がある。

（３）第１〜第３実施形態では、ノイズの抑圧方法は、スペクトル減算を例にして説明した。しかし、ノイズの抑圧方法はスペクトル減算に限られず、例えば、信号強度が閾値未満の信号成分を雑音とみなして後段へ出力しないノイズゲートなどを用いても良い。ノイズの抑圧処理にノイズゲートを用いる場合、雑音とみなしてよい信号成分の信号強度をノイズ情報としてノイズ情報テーブルに格納すればよい。

また、ノイズ抑圧方法は、スペクトル減算などの１つのノイズ抑圧方法を用いるだけでなく、例えば、ノイズゲートとスペクトル減算の併用あるいはイコライザとウィナーフィルタの併用など、複数のノイズ抑圧方法を併用しても良い。

（４）第１〜第３実施形態によるエンジン音加工装置１０〜１０Ｂは、ノイズ抑圧部１１０に続いてイコライザ２１０、コンプレッサ２２０およびリバーブ２３０の順に各モジュールを配し、ノイズ抑圧済みの信号に各種の信号加工処理を施す構成であった。しかし、信号加工処理を行う各モジュールの配置はこの順番に限られない。

また、エンジン音加工装置は、信号加工処理を行う各モジュールの後にノイズ抑圧部１１０を配置し、信号加工処理を施した信号にノイズ抑圧処理を施す構成としても良い。図４は、リバーブの後段にノイズ抑圧部１１０を配置したエンジン音加工装置１０Ｃを含むエンジン音加工システム１Ｃの構成例を示す図である。図４に示すエンジン音加工装置１０Ｃは、圧力センサ２０からの出力信号にイコライザ２１０、コンプレッサ２２０、リバーブ２３０の各信号加工処理を施した後、当該信号加工処理済みの信号をノイズ抑圧部１１０に送る。この信号加工処理済みの信号にはまだ圧力センサ２０の熱雑音などのノイズが含まれている。ノイズ抑圧部１１０は、このノイズが含まれている信号加工処理済みの信号にノイズ情報テーブル１２０に格納されるノイズ情報を用いてノイズ抑圧処理を施すことにより、ノイズが抑圧された合成エンジン音信号を生成する。

（５）第１〜第３実施形態によるそれぞれのエンジン音加工装置１０〜１０Ｂの特徴を組み合わせても良い。例えば、第１実施形態によるエンジン音加工装置１０と第２実施形態によるエンジン音加工装置１０Ａを組み合わせて、エンジン音加工装置は複数のノイズ情報テーブルを有し、ユーザが操作ボタンを操作したときエンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境において想定されるノイズ情報と同一のノイズ情報をノイズ情報テーブルから選択することに加え、当該エンジンルーム内の温度および圧力センサ２０の周囲の環境において想定されるノイズ情報と同一のノイズ情報がノイズ情報テーブルに格納されていない場合、圧力センサ２０の出力信号を用いてノイズ情報を推定し、複数のノイズ情報テーブルの中の利用頻度の少ないノイズ情報テーブルに推定したノイズ情報を上書きするような態様としても良い。

（６）第１〜第３実施形態では、エンジン音加工装置（ＤＳＰ）を制御プログラムに従って作動させることによって当該ＤＳＰをノイズ抑圧部１１０、ノイズ情報テーブル１２０、ノイズ情報更新部１３０、信号加工部２００として機能させた。しかし、コンピュータを上記各部として機能させるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に書き込んで配布しても良く、また、インターネットなどの電気通信回線からダウンロードにより配布しても良い。このようにして配布されるプログラムに従って一般的なコンピュータ（ＣＰＵ）を作動させることによって、当該コンピュータを上記の各実施形態のエンジン音加工装置として機能させることが可能になるからである。

（７）第１〜第３実施形態では、車室を有する車両（例えば、４輪車）にエンジン音加工装置を含むエンジン音加工システムを搭載する場合について説明したが、２輪車に搭載することも可能である。この場合には、運転者が頭に被るヘルメット内にスピーカ３０を設けるようにすれば良い。

１，１Ａ，１Ｂ…エンジン音加工システム、１０，１０Ａ，１０Ｂ…エンジン音加工装置、２０…圧力センサ、３０…スピーカ、４０Ａ，４０Ｂ…操作ボタン、５０…ＥＣＵ、６０…スピードセンサ、１１０…ノイズ抑圧部、１２０，１２０ｉ…ノイズ情報テーブル、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ…ノイズ情報更新部、２００…信号加工部、２１０…イコライザ、２２０…コンプレッサ、２３０…リバーブ。

Claims (5)

1. エンジンルーム内に設けられたセンサの出力信号から合成エンジン音信号を生成する信号処理手段であって、与えられたノイズ情報が示すノイズを抑圧するノイズ抑圧処理を入力信号に対して施すノイズ抑圧手段を含む信号処理手段と、
   前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を前記センサの出力信号に含まれるノイズに対応させるための更新制御を行うノイズ情報更新手段と
   を具備することを特徴とするエンジン音加工装置。
2. 前記ノイズ情報更新手段は、前記センサの出力信号に基づいて前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を更新することを特徴とする請求項１に記載のエンジン音加工装置。
3. 前記ノイズ情報更新手段は、所定の操作子が操作されたときの前記センサの出力信号から抑圧対象となるノイズを推定し、この推定結果に基づいて前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を更新することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン音加工装置。
4. 前記ノイズ情報更新手段は、エンジンの始動時の前記センサの出力信号から抑圧対象となるノイズを推定し、この推定結果に基づいて前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を更新することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載のエンジン音加工装置。
5. 前記センサとは別の１または複数のセンサをさらに具備し、
   前記ノイズ情報更新手段は、前記センサとは別の１または複数のセンサの出力信号を用いて当該車両の停止および低速走行の状態を判別し、当該車両が停止および低速走行の状態である場合、前記ノイズ抑圧手段に与えるノイズ情報を更新する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載のエンジン音加工装置。
   

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