JP2015111773A - 音響装置、音響処理方法および音響処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】再生音に対する外来ノイズの影響を適切に抑制可能とする。
【解決手段】実施形態の音響装置は、ロードノイズなどによる外来ノイズの周波数特性を取得して、取得した外来ノイズの周波数特性を聴覚感度の周波数特性に従い聴覚感度特性に変換する。当該音響装置は、聴覚感度特性に従ったパラメータをイコライザに設定する。イコライザは、設定されたパラメータに従い、再生部で再生されたオーディオ信号の周波数特性を補正する。
【選択図】図３

Description

本発明は、再生音の補正を行う音響装置、音響処理方法および音響処理プログラムに関する。

車内で音楽などを再生するための車載用音響再生装置において、車両の走行中に音楽などを再生した場合、再生音が聞き取りにくくなることがある。これは、走行に伴い発生するロードノイズにより再生音がマスキングされてしまうからである。ロードノイズは、路面にタイヤのトレッドパターンが叩き付けられることにより発生するノイズである。ロードノイズは、一般的に、低域成分を多く含んだ周波数特性を有する。

従来、マイクロフォンや車速パルスなどによる車両のエンジンの回転数や車両振動を計測し、計測値をロードノイズと相関がある入力情報として用いて再生音の音量などを制御する方法が知られている。例えば、ロードノイズの発生量に応じて再生音の音量を上げ、ロードノイズによる再生音のマスキングを弱める。

特許文献１には、ロードノイズと相関がある情報として車両速度やルーフの開閉状態を検出し、検出結果に基づき再生音に対するイコライジング補正を行うようにした技術が開示されている。特許文献１では、再生音の低域の音量を増加させ、高域の音量を低下させて、ロードノイズによる再生音のマスキングの解消を行っている。

一方、フレッチャー・マンソンによる等ラウドネス曲線に示されるように、人の聴覚の特性は、音が弱くなるに連れ、低域および高域の感度が悪くなることが知られている。そのため、従来から、オーディオ再生装置において、等ラウドネス曲線に従い、ボリューム値に応じて、小さいボリューム値ほど低域および高域を強調する補正が行われていた。

特開平７−８７５８７号公報

従来では、オーディオ信号の再生音に対するロードノイズによるマスキングを解消するために、ロードノイズの周波数特性に応じてオーディオ信号の再生音における低域の音量を増加させていた。しかしながら、従来の方法では、低域におけるロードノイズによるマスキングを抑制しつつ再生音の低域が適切に聞こえるように制御することが難しいという問題点があった。

また、ロードノイズには、低域成分と比較すると低いレベルであるが、高域成分も含まれており、スピーカから出力された再生音の高域成分のうちレベルの低い成分は、ロードノイズの高域成分にマスキングされてしまう。これを解消するために、ロードノイズの周波数特性に応じてオーディオ信号の再生音における高域の音量を増加させた場合においても、上述と同様に、高域が適切に聞こえるように制御することが難しかった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、再生音に対する外来ノイズの影響を適切に抑制可能とすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、再生部で再生されるオーディオ信号の周波数特性を設定されたパラメータに従い補正するイコライザと、外来ノイズの周波数特性を取得する取得部と、取得部で取得された外来ノイズの周波数特性を聴覚感度の周波数特性に従い聴覚感度特性に変換する変換部と、聴覚感度特性に従ったパラメータをイコライザに設定する設定部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、再生音に対する外来ノイズの影響を適切に抑制可能となるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態に適用可能なカーオーディオ装置の一例の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係る制御部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。 図３は、第１の実施形態に係るロードノイズ補正部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。 図４は、等ラウドネス曲線を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る、Ａ特性を用いたロードノイズ信号の周波数特性の変換について説明するための図である。 図６は、第１の実施形態に係る、Ａ特性を用いたロードノイズ信号の周波数特性の変換について説明するための図である。 図７は、第１の実施形態に係る、イコライザに設定する周波数特性の例を示す図である。 図８は、第１の実施形態による処理の例を示すフローチャートである。 図９は、第１の実施形態の変形例による処理の例を示すフローチャートである。 図１０は、第２の実施形態を説明するための図である。 図１１は、第２の実施形態に係るカーオーディオ装置の一例の構成を示すブロック図である。 図１２は、第２の実施形態に係る制御部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。 図１３は、第２の実施形態に係るロードノイズ補正部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。 図１４は、第２の実施形態による処理の例を示すフローチャートである。 図１５は、第２の実施形態の変形例による処理の例を示すフローチャートである。 図１６は、第２の実施形態の変形例に係るロードノイズ補正部の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。

以下に図面を参照しながら、本発明に係る音響装置、音響処理方法および音響処理プログラムの好適な実施形態を説明する。係る実施形態に示す具体的な数値および外観構成などは、本発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本発明に直接関係のない要素は詳細な説明および図示を省略している。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に適用可能な車載用音響再生装置（以下、カーオーディオ装置と呼ぶ）の一例の構成を示す。図１において、カーオーディオ装置１ａは、車両１００に搭載されて用いられる。カーオーディオ装置１ａは、オーディオ再生部１０と、ラウドネス補正部１１と、イコライザ１２と、ＤＡＣ(Digital/Analog Convertor)１３と、音量調整部１４と、アンプ部１５と、スピーカ（ＳＰ）１６とを有する。さらに、カーオーディオ装置１ａは、制御部２０ａと、記憶部２１と、操作部２２とを有する。

オーディオ再生部１０は、ＣＤ(Compact Disk)といったディスク記録媒体や、不揮発性の半導体メモリに記録されたオーディオデータを再生し、ディジタル方式のオーディオ信号として出力する。オーディオ再生部１０から出力されたオーディオ信号は、ラウドネス補正部１１に供給される。ラウドネス補正部１１は、供給されたオーディオ信号に対して、制御部２０ａから供給されるラウドネス補正値に応じて等ラウドネス曲線に従った周波数特性の補正（ラウドネス補正）を施して出力する。

ラウドネス補正部１１から出力されたオーディオ信号は、イコライザ１２に供給される。イコライザ１２は、供給されたオーディオ信号に対して制御部２０ａから供給されるパラメータ（ＥＱパラメータ）に従い周波数特性の補正を施して出力する。イコライザ１２から出力されたオーディオ信号は、ＤＡＣ１３によりアナログ方式のオーディオ信号に変換されて音量調整部１４に供給される。

音量調整部１４は、制御部２０ａから供給される音量制御値に従い、ＤＡＣ１３から供給されたオーディオ信号のレベルを調整する。音量制御部１４でレベルを調整されたオーディオ信号は、アンプ部１５で電力増幅されて、車両１００の車内に取り付けられるスピーカ１６に供給され、音として出力される。

制御部２０ａは、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)およびＲＡＭ(Random Access Memory)と、上述したラウドネス補正部１１、イコライザ１２および音量調整部１４に対するインターフェイスとを有する。これに限らず、制御部２０ａは、オーディオ再生部１０に対するインターフェイスをさらに有してもよい。制御部２０ａは、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして用いてＣＰＵが動作し、インターフェイスを介して上述の各部を制御する。

記憶部２１は、例えば不揮発性の半導体メモリやハードディスクドライブであって、制御部２０ａが用いる各種データが記憶される。操作部２２は、ユーザ操作を受け付け、ユーザ操作に応じた制御信号を制御部２０ａに供給する。操作部２２から供給された制御信号に応じて制御部２０ａがオーディオ再生部１０、ラウドネス補正部１１、イコライザ１２および音量調整部１４を制御することで、ユーザは、カーオーディオ装置１ａに操作に応じた動作を実行させることができる。

なお、第１の実施形態では、カーオーディオ装置１ａは、車両１００に設けられたマイクロフォン３０から出力された、マイクロフォン３０に収音された音声に基づくオーディオ信号が入力される。マイクロフォン３０から出力されカーオーディオ装置１ａに入力されたオーディオ信号は、制御部２０ａに供給される。

例えば、マイクロフォン３０により、走行中の車両１００において路面にタイヤのトレッドパターンが叩き付けられることにより発生する音が当該車両１００の車内に伝達したロードノイズを収音し、このロードノイズによるオーディオ信号を制御部２０ａに供給する。以下、特に記載のない限り、このロードノイズによるオーディオ信号を、ロードノイズ信号と呼ぶ。ロードノイズは、カーオーディオ装置１ａのスピーカ１６から出力される音に対する外来ノイズである。

なお、マイクロフォン３０により、走行中の車両１００のエンジン音などのメカニカルノイズを、ロードノイズと共に、スピーカ１６の再生音に対する外来ノイズとして収音してもよい。

図２は、第１の実施形態に係る制御部２０ａの機能を説明するための一例の機能ブロック図である。制御部２０ａは、ロードノイズ補正部２００ａと、音量調整部２２０とを含む。これらロードノイズ補正部２００ａおよび音量調整部２２０は、制御部２０ａに含まれるＣＰＵ上で動作するプログラムにより構成される。これに限らず、これらロードノイズ補正部２００ａおよび音量調整部２２０を、それぞれ独立したハードウェアで構成してもよい。

ロードノイズ補正部２００ａは、マイクロフォン３０から供給されたロードノイズ信号が入力される。また、ロードノイズ補正部２００ａは、ロードノイズ信号の周波数特性を人の聴覚の特性に応じた周波数特性に変換するための変換係数が入力される。ロードノイズ補正部２００ａは、入力されたロードノイズ信号と変換係数とに基づきＥＱパラメータを生成し、イコライザ１２に供給する。

音量調整部２２０は、ユーザ操作に応じて操作部２２から出力された制御信号が操作入力として入力される。音量調整部２２０は、例えば、操作入力に応じて音量制御値を生成し、音量調整部１４に供給する。また、音量調整部２２０は、音量制御値に応じてラウドネス補正値を生成し、ラウドネス補正部１１に供給する。

図３は、第１の実施形態に係るロードノイズ補正部２００ａの機能を説明するための一例の機能ブロック図である。ロードノイズ補正部２００ａは、ロードノイズ取得部２０１と、解析部２０２ａと、変換部２０３と、ＥＱ設定部２０４とを含む。これらロードノイズ取得部２０１、解析部２０２ａ、変換部２０３およびＥＱ設定部２０４は、制御部２０ａに含まれるＣＰＵ上で動作する音響処理プログラムにより構成される。これに限らず、これらロードノイズ取得部２０１、解析部２０２ａ、変換部２０３およびＥＱ設定部２０４をそれぞれ独立したハードウェアで構成してもよい。また、当該音響処理プログラムに、上述した音量調整部２２０の機能を含めてもよい。

なお、上述した音響処理プログラムは、例えば制御部２０ａが有するＲＯＭに予め記憶されて提供される。これに限らず、カーオーディオ装置１ａに対して不揮発性メモリや、ＣＤやＤＶＤ(Digital Versatile Disk)を再生するドライブを接続するインターフェイスを設け、当該音響処理プログラムを、これら不揮発性メモリやＣＤ、ＤＶＤといった記録媒体から提供してもよい。さらに、カーオーディオ装置１ａに対してインターネットに接続するための通信インターフェイスを設け、当該音響処理プログラムをインターネットから供給することも可能である。

ロードノイズ取得部２０１は、マイクロフォン３０から供給されたロードノイズ信号を取得する。例えば、ロードノイズ取得部２０１は、アナログ方式で供給されたロードノイズ信号をディジタル方式の信号に変換し、図示されないメモリに一時的に記憶する。解析部２０２ａは、例えばフーリエ変換を用いて、ロードノイズ取得部２０１で取得されたロードノイズ信号の周波数特性を解析する。解析結果は、変換部２０３に供給される。

変換部２０３は、解析部２０２ａで解析されたロードノイズ信号の周波数特性を、変換係数に従い、人の聴覚特性（聴覚感度特性）を考慮した周波数特性に変換する。以下、この変換部２０３の処理について詳細に説明する。

人は、空気振動を耳で検出することで、脳が音として認識する。その際、人は、聴覚特性に従い、実際に空気振動として放出されている音の周波数特性と異なった周波数特性で音を感じる。具体的には、図４のフレッチャー・マンソンの等ラウドネス曲線（ＩＳＯ(International Organization for Standardization) ２２６）に示されるように、人の聴覚は、中域（例えば１kHz〜５kHz）に対して低域および高域の感度が低く、また、音量（音圧）が低いほど、低域および高域の中域に対する感度の低下が顕著となる。さらに、感度の低下は、高域よりも低域の方がより顕著となる。

音の実測値に基づく周波数特性を、このような、人の聴覚特性を考慮した周波数特性に変換するための周波数重み付け特性の一つとして、Ａ特性と呼ばれる特性が規定されている。図５を用いて、第１の実施形態に係る、Ａ特性を用いたロードノイズ信号の周波数特性の変換について説明する。なお、図５は、ディジタル方式のオーディオ信号の基準レベルを０ｄＢとして示した図である。

図５において、曲線３０２がＡ特性を示す。Ａ特性は、主に騒音レベルの測定に用いられる、人の聴覚を考慮した周波数重み付け特性であって、ＪＩＳ Ｃ１５０９シリーズ「電気音響−サウンドレベルメータ（騒音計）」に規定される。Ａ特性は、図５において曲線３０２として示されるように、２，０００Ｈｚ〜３，０００Ｈｚ付近をピークとして、低域側および高域側にそれぞれ音圧レベルが低下する周波数特性を示す。

図５において、曲線３００ａは、ロードノイズの実測値すなわちロードノイズ信号の周波数特性の例を示し、曲線３００ａを平均化して曲線３０１ａとして示す。曲線３００ａおよび３０１ａに示すように、ロードノイズ信号は、高域から低域に向けてレベルが増大する周波数特性を有し、低域成分を多く含む信号となる。以下、この曲線３００ａを平均化した曲線３０１ａが示す周波数特性を、ロードノイズ信号の周波数特性と見做す。

図５において、曲線３０３ａは、曲線３０１ａの周波数特性を、曲線３０２で示されるＡ特性周波数重み付けを用いて人の聴覚を考慮した特性に変換した変換後の周波数特性を示す。曲線３０３ａに示されるように、Ａ特性周波数重み付けを用いて周波数特性を変換することで、２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ付近をピークとして、低域側および高域側にそれぞれ音圧レベルが低下する周波数特性が得られる。また、変換後の周波数特性は、Ａ特性の周波数特性のピークに近い１，５００Ｈｚ付近にも小さなピークが存在する。この曲線３０３ａに示される周波数特性が、人が聞いて感じるロードノイズの周波数特性と見做すことができる。より具体的には、ロードノイズは、人の耳には、２００Ｈｚ〜３００Ｈｚ付近の成分が感知され易く、次いで、１，５００Ｈｚ付近の成分が感知され易いことになる。

図６は、ロードノイズが図５の場合に比べて小さく、ロードノイズ信号のレベルが図５の曲線３０１ａ（曲線３００ａ）よりも低い場合の例を示す。すなわち、図６において、曲線３００ｂがロードノイズ信号の周波数特性であり、この曲線３００ｂの特性を平均化した周波数特性を曲線３０１ｂで示している。この場合は、ロードノイズ信号の周波数特性をＡ特性周波数重み付けを用いて変換すると、図６に曲線３０３ｂで示されるように、図５に示す曲線３０３ａに対して全体的にレベルの低い周波数特性が得られる。この場合、変換後の周波数特性は、１００Ｈｚ付近と１，５００Ｈｚ付近にピークがあり、これらの周波数成分の音が、人の耳に感知され易いことを示している。

例えば図５の例において、カーオーディオ装置１のスピーカ１６から出力される音声のうち、曲線３０３ａ以下の成分は、ロードノイズにマスキングされ人には聞こえないことになる。そのため、第１の実施形態に係るロードノイズ補正部２００ａは、オーディオ再生部１０から出力されるオーディオ信号の周波数特性を、この曲線３０３ａに応じた周波数特性で補正することで、ロードノイズによる再生音のマスキングを抑制する。

より具体的には、曲線３０２で示されるＡ特性による周波数特性を示す情報を、記憶部２１に予め記憶しておく。変換部２０３は、記憶部２１から、曲線３０２のような、Ａ特性周波数重み付けを示す情報を変換係数として取得する。変換部２０３は、解析部２０２ａから供給された、曲線３０１ａ（曲線３００ａ）で示したようなロードノイズ信号の周波数特性を変換係数を用いて変換して、曲線３０３ａに示されるような変換後の周波数特性を取得する。

変換部２０３は、取得した変換後の周波数特性を示す情報を、ＥＱ設定部２０４に供給する。ＥＱ設定部２０４は、変換部２０３から供給された変換後の周波数特性を示す情報に基づき、イコライザ１２においてオーディオ信号の周波数特性の補正を行うためのパラメータを生成する。例えば、ＥＱ設定部２０４は、図７に曲線３１０で例示するように、イコライザ１２が、曲線３０３ａに対応してオーディオ信号の周波数毎のレベルを増加させるような特性となるようなパラメータを生成する。パラメータは、例えば、イコライザ１２を構成するディジタルフィルタに対するフィルタ係数である。

なお、図７の曲線３１１は、図６の、ロードノイズが低い場合の曲線３０３ｂに対応して設定されるイコライザ１２の周波数特性の例を示す。このように、ロードノイズの大きさに応じて、イコライザ１２に設定される周波数特性も変化する。

ＥＱ設定部２０４は、生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。イコライザ１２が、設定されたパラメータに従い供給されたオーディオ信号に対して周波数特性の補正を行うことで、ロードノイズによりマスキングされる周波数帯域のレベルが増大され、マスキングを抑制することができる。

図８は、第１の実施形態による処理の例を示すフローチャートである。ロードノイズ補正部２００ａにおいて、ロードノイズ取得部２０１は、ステップＳ１０で、マイクロフォン３０から出力されたロードノイズ信号を取得する。次のステップＳ１１で、解析部２０２ａは、ステップＳ１０で取得されたロードノイズ信号を解析して、周波数特性を取得する。次のステップＳ１２で、変換部２０３は、例えば記憶部２１から読み出した、曲線３０２に示したＡ特性周波数重み付けに基づく変換係数を用いて、ステップＳ１１で解析部２０２ａに解析されたロードノイズ信号の周波数特性を、聴覚特性を考慮した周波数特性に変換する。

次のステップＳ１３で、ＥＱ設定部２０４は、ステップＳ１２で変換部２０３に変換された周波数特性に従いオーディオ信号の周波数特性を補正するためのイコライザ１２のパラメータを生成する。そして、ＥＱ設定部２０４は、次のステップＳ１４で、生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。

以上の、ステップＳ１０〜ステップＳ１４の処理を、所定の周期で繰り返し実行することで、車両１００において発生するロードノイズの、カーオーディオ装置１ａの再生音に対するマスキングを略リアルタイムで抑制することが可能となる。

従来では、例えば図５において曲線３０１ａで示される、ロードノイズ信号の周波数特性そのものを用いてイコライザ１２のパラメータを設定していた。この場合、ロードノイズ信号は、人の聴覚特性が考慮されたものではないため、例えばＡ特性周波数重み付けによる低域および高域の減衰が加味されていない。したがって、従来の技術では、人の聴覚特性では感度が低下する低域や高域のレベルを過度に増大させてしまうことになる。

ロードノイズは、オーディオ再生部１０から出力されるオーディオ信号に含まれる音ではなく、人が直接的に聞く音である。したがって、第１の実施形態のように、ロードノイズ信号の周波数特性を、例えばＡ特性周波数重み付けを用いて人の聴覚特性に従い変換した周波数特性に基づき、イコライザ１２のパラメータを設定することで、人が直接的に聞くロードノイズによる、スピーカ１６から出力される音に対するマスキングを抑制することができる。

（第１の実施形態の変形例）
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。上述では、ロードノイズ信号の周波数特性を聴覚特性を考慮した周波数特性に変換するために、Ａ特性周波数重み付けを用いたが、これはこの例に限定されない。第１の実施形態では、この周波数特性の変換を、フレッチャー・マンソンによる等ラウドネス曲線に基づき行う。例えば、等ラウドネス曲線の凹凸を逆にした特性に従い、周波数特性の変換を行うことが考えられる。

図４を用いて説明したように、等ラウドネス曲線によれば、人の聴覚の周波数特性は、音の大きさに応じて変化する。そのため、第１の実施形態では、ロードノイズ補正部２００ａにおいて、解析部２０２ａは、ロードノイズ信号のレベルをさらに取得し、変換部２０３は、ロードノイズ信号の信号レベルに応じた変換係数を取得する。

図９は、第１の実施形態の変形例による処理の例を示すフローチャートである。上述した図３の構成を参照しながら、図９のフローチャートによる処理について説明する。ロードノイズ補正部２００ａにおいて、ロードノイズ取得部２０１は、ステップＳ２０で、マイクロフォン３０から出力されたロードノイズ信号を取得する。解析部２０２ａは、取得されたロードノイズ信号を解析して周波数特性を取得する（ステップＳ２１）。

また、解析部２０２ａは、取得されたロードノイズ信号を解析して信号レベルを取得する（ステップＳ２２）。次のステップＳ２３で、変換部２０３は、ステップＳ２２で取得された信号レベルに対応する変換係数を選択する。例えば、等ラウドネス曲線に基づき信号レベルの各段階に対応する変換係数をそれぞれ作成し、記憶部２１に予め記憶しておく。変換部２０３は、ステップＳ２２で取得された信号レベルに従い、記憶部２１に記憶される変換係数から対応する変換係数を選択する。

ステップＳ２１およびステップＳ２３の処理が終了すると、処理がステップＳ２４に移行される。ステップＳ２４で、変換部２０３は、ステップＳ２１で取得されたロードノイズ信号の周波数特性を、ステップＳ２３で選択された変換係数を用いて聴覚特性を考慮した周波数特性に変換する。

次のステップＳ２５で、ＥＱ設定部２０４は、ステップＳ２４で変換部２０３に変換された周波数特性に従いオーディオ信号の周波数特性を補正するためのイコライザ１２のパラメータを生成する。そして、ＥＱ設定部２０４は、次のステップＳ２６で、生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。

以上の、ステップＳ２０〜ステップＳ２６の処理を、所定の周期で繰り返し実行することで、車両１００において発生するロードノイズの、カーオーディオ装置１ａの再生音に対するマスキングを、等ラウドネス曲線に基づき略リアルタイムで抑制することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係るカーオーディオ装置は、予め、車両で発生するロードノイズを、ロードノイズの大きさが変わる条件毎に収音して各ロードノイズ信号の周波数特性を取得し、記憶部に記憶させる。そして、当該カーオーディオ装置は、車両の走行時に当該条件を取得して、取得された条件に対応するロードノイズ信号の周波数特性を記憶部から選択し、選択された周波数特性に、聴覚特性を考慮した周波数特性に変換する変換処理を施すようにしている。

第２の実施形態に係るカーオーディオ装置は、これにより、車両の走行中にマイクロフォンでロードノイズを収音すること無く、ロードノイズによるカーオーディオ装置の再生音に対するマスキングを抑制することができる。

図１０〜図１３を用いてより具体的に説明する。なお、図１０〜図１３において、上述の図１と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。図１０において、解析部２０２ｂは、予め車両１００のロードノイズをマイクロフォン３０で収音したロードノイズ信号を解析して、当該ロードノイズ信号の周波数特性を取得する。そして、解析部２０２ｂは、取得した周波数特性を示す情報を記憶部２１に記憶させる。解析部２０２ｂは、この処理を、車両１００走行時の、ロードノイズが変化する各条件について実行し、周波数特性を示す情報と条件とを関連付けて記憶部２１に記憶させる。

第２の実施形態では、ロードノイズが変化する条件として、車両１００の走行速度を用いる。例えば、車両１００の走行速度が高速になるほど、ロードノイズの大きさが大きくなり、走行速度が低速では、ロードノイズの大きさが小さくなる。そこで、複数の走行速度についてそれぞれロードノイズを収音して、解析部２０２ｂにより、各ロードノイズ信号の周波数特性を解析する。解析部２０２ｂは、ロードノイズ信号の周波数特性を示す情報と、走行速度とを関連付けて記憶部２１に記憶させる。

図１１は、第２の実施形態に係るカーオーディオ装置１ｂの一例の構成を示す。図１１において、車両１００の走行速度を示す速度情報として、例えば車速パルスが車両１００から制御部２０ｂに供給される。制御部２０ｂは、図１２に例示されるように、ロードノイズ補正部２００ｂと、音量調整部２２０とを有する。速度情報は、ロードノイズ補正部２００ｂに供給される。

図１３は、第２の実施形態に係るロードノイズ補正部２００ｂの機能を説明するための一例の機能ブロック図である。ロードノイズ補正部２００ｂは、図３に示したロードノイズ補正部２００ａに対して、ロードノイズ取得部２０１および解析部２０２ａの代わりに、速度情報取得部２３０およびロードノイズ特性取得部２３１を有している。

なお、図１０に示した解析部２０２ｂは、ロードノイズ補正部２００ｂ内または制御部２０ｂ内に含めてもよいし、制御部２０ｂ外、さらには、カーオーディオ装置１ｂ外の構成であってもよい。

速度情報取得部２３０は、車両１００からの速度情報が供給される。速度情報取得部２３０は、車速パルスとして供給された速度情報に基づき車両１００の走行速度を取得する。速度情報取得部２３０は、取得した走行速度を、ロードノイズ特性取得部２３１に供給する。

ロードノイズ特性取得部２３１は、速度情報取得部２３０から供給された走行速度に基づき、記憶部２１から、図１０を用いて説明したようにして解析部２０２ｂにより取得され予め記憶された、当該走行速度に対応する周波数特性を示す情報を選択して取得する。取得された周波数特性を示す情報は、変換部２０３に供給される。変換部２０３は、聴覚特性を考慮した周波数特性に基づく変換係数を例えば記憶部２１から取得する。

ここでは、聴覚特性を考慮した周波数特性として、第１の実施形態で説明した、Ａ特性周波数重み付けを用いるものとする。これに限らず、聴覚特性を考慮した周波数特性として、第１の実施形態の変形例で説明したように、等ラウドネス曲線に基づく特性を用いることもできる。この場合、走行速度に応じて特性を選択することが考えられる。

変換部２０３は、第１の実施形態と同様にして、ロードノイズ特性取得部２３１から取得された情報に示される周波数特性を変換係数を用いて変換して、変換後の周波数特性を取得する。変換後の周波数特性は、ＥＱ設定部２０４に供給される。ＥＱ設定部２０４は、上述と同様にして、供給された変換後の周波数特性に応じたイコライザ１２のパラメータを生成し、イコライザ１２に設定する。

図１４は、第２の実施形態による処理の例を示すフローチャートである。ロードノイズ補正部２００ｂにおいて、速度情報取得部２３０は、ステップＳ３０で、車両１００から供給された速度情報に基づき車両１００の走行速度を取得する。次のステップＳ３１で、ロードノイズ特性取得部２３１は、ステップＳ３０で取得された走行速度に対応するロードノイズ信号の周波数特性を記憶部２１から取得する。

次のステップＳ３２で、変換部２０３は、例えば記憶部２１から読み出したＡ特性に基づく変換係数を用いて、ステップＳ３１で取得されたロードノイズ信号の周波数特性を、聴覚特性を考慮した周波数特性に変換する。

次のステップＳ３３で、ＥＱ設定部２０４は、ステップＳ３２で変換部２０３に変換された周波数特性に従いオーディオ信号の周波数特性を補正するためのイコライザ１２のパラメータを生成する。そして、ＥＱ設定部２０４は、次のステップＳ３４で、生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。

以上の、ステップＳ３０〜ステップＳ３４の処理を、例えば所定の周期で繰り返し実行することで、車両１００において発生するロードノイズの、カーオーディオ装置１ｂの再生音に対するマスキングを、マイクロフォン３０によるロードノイズの収音を行うこと無く、略リアルタイムで抑制することが可能となる。

これに限らず、ロードノイズ補正部２００ｂは、速度情報取得部２３０にステップＳ３０で取得された速度情報に基づき車両１００の走行速度が変化したか否かを判定し、走行速度が変化したと判定した場合に、ステップＳ３１〜ステップＳ３４の処理を実行することも考えられる。

（第２の実施形態の変形例）
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。人の聴覚特性の一つとして、音の変化に対する感知の遅延がある。すなわち、人の聴覚は、音が大きくなる変化には、反応が速く、音が小さくなる変化には、反応が遅い特性がある。ここで、車両１００の走行速度が大きいほど、ロードノイズが大きくなり、走行速度が小さいほど、ロードノイズが小さくなる傾向がある。換言すれば、車両１００の加速および減速時には、ロードノイズが急激に変化する。

第２の実施形態の変形例では、ロードノイズ補正部２００ｂは、速度情報取得部２３０で取得される速度情報を監視して車両１００が加速したか減速したかを判定し、判定結果に応じて、ＥＱ設定部２０４によるイコライザ１２に対するパラメータの設定を遅延させる。

図１５は、第２の実施形態の変形例による処理の例を示すフローチャートである。また、図１６は、第２の実施形態の変形例に係るロードノイズ補正部２００ｂ’の機能を説明するための一例の機能ブロック図である。なお、図１６において、図１３と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。この図１６に例示される構成は、上述した図１３に例示される構成に対して、速度情報取得部２３０’およびＥＱ設定部２０４’の機能が一部、異なっている。

ロードノイズ補正部２００ｂ’において、速度情報取得部２３０’は、ステップＳ４０で、車両１００から供給された速度情報に基づき車両１００の走行速度を取得する。また、速度情報取得部２３０’は、当該速度情報を監視し、走行速度の変化を検出する。速度情報取得部２３０’は、検出の結果、少なくとも走行速度の減速を示す速度変化情報をＥＱ設定部２０４’に供給する。

次のステップＳ４１で、ロードノイズ特性取得部２３１は、ステップＳ４０で取得された走行速度に対応するロードノイズ信号の周波数特性を記憶部２１から取得する。次のステップＳ４２で、変換部２０３は、例えば記憶部２１から読み出したＡ特性に基づく変換係数を用いて、ステップＳ４１で取得されたロードノイズ信号の周波数特性を、聴覚特性を考慮した周波数特性に変換する。

次のステップＳ４３で、ＥＱ設定部２０４’は、ステップＳ４２で変換部２０３に変換された周波数特性に従いオーディオ信号の周波数特性を補正するためのイコライザ１２のパラメータを生成する。

次のステップＳ４４で、ＥＱ設定部２０４’は、速度情報取得部２３０’から供給された速度変化情報に基づき、車両１００が減速したか否かを判定する。ＥＱ設定部２０４’は、車両１００が減速したと判定した場合、処理をステップＳ４５に移行させ、所定時間待機して処理を遅延させた後に処理をステップＳ４６に移行させ、ステップＳ４３で生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。

ステップＳ４５での処理の遅延時間は、例えば２００ｍｓｅｃ程度とすることができる。ステップＳ４５での遅延時間は、２００ｍｓｅｃに限定されず、他の値でもよい。また、遅延時間を、例えば操作部２２に対するユーザ操作により設定可能としてもよい。

一方、ＥＱ設定部２０４’は、ステップＳ４４で車両１００が減速していない、すなわち、加速および走行速度に変化無しのうち一方であると判定した場合、待機時間を設けずに処理をステップＳ４６に移行させ、ステップＳ４３で生成したパラメータをイコライザ１２に設定する。

以上の、ステップＳ４０〜ステップＳ４６の処理を、例えば所定の周期で繰り返し実行することで、車両１００において発生するロードノイズの、カーオーディオ装置１ｂの再生音に対するマスキングを、マイクロフォン３０によるロードノイズの収音を行うこと無く、略リアルタイムで抑制することが可能となる。

これに限らず、ロードノイズ補正部２００ｂ’は、速度情報取得部２３０’にステップＳ４０で取得された速度情報に基づき車両１００の走行速度が変化したか否かを判定し、走行速度が変化したと判定した場合に、ステップＳ４１〜ステップＳ４６の処理を実行することも考えられる。この場合、ステップＳ４４では、減速および加速の何れかを判定すればよい。

（他の実施形態）
上述では、ロードノイズ信号の周波数特性を聴覚特性を考慮した周波数特性に変換し、変換後の周波数特性に従いイコライザ１２の周波数特性を設定している。他の実施形態では、さらに、上述したカーオーディオ装置１ａおよび１ｂは、スピーカ１６から出力される再生音が小さい場合に、等ラウドネス曲線に従い高域および低域を強調するラウドネス補正処理を、ロードノイズに応じた聴覚特性を考慮した周波数特性の補正処理とは非連動で実行可能である。

すなわち、例えばカーオーディオ装置１ａにおいて、制御部２０ａから出力する音量制御値に従い音量調整部１４においてオーディオ信号のレベルを下げた場合を考える。この場合、等ラウドネス曲線に従い、スピーカ１６から出力される再生音の高域および低域が人に感知されにくくなる。そこで、制御部２０ａにおいて、音量調整部２２０は、音量制御値に応じたラウドネス補正値を生成してラウドネス補正部１１に供給し、ロードノイズ補正部２００ａの処理とは非連動で、高域および低域を等ラウドネス曲線に従い強調する。

１ａ，１ｂ カーオーディオ装置
１０ オーディオ再生部
１１ ラウドネス補正部
１２ イコライザ
２０ａ，２０ｂ 制御部
２１ 記憶部
２２ 操作部
３０ マイクロフォン
１００ 車両
２００ａ，２００ｂ ロードノイズ補正部
２０１ ロードノイズ取得部
２０２ａ，２０２ｂ，２００ｂ’ 解析部
２０３ 変換部
２０４，２０４’ ＥＱ設定部
２２０ 音量調整部
２３０，２３０’ 速度情報取得部
２３１ ロードノイズ特性取得部

Claims (7)

1. 再生部で再生されるオーディオ信号の周波数特性を設定されたパラメータに従い補正するイコライザと、
   外来ノイズの周波数特性を取得する取得部と、
   前記取得部で取得された前記外来ノイズの周波数特性を聴覚感度の周波数特性に従い聴覚感度特性に変換する変換部と、
   前記聴覚感度特性に従った前記パラメータを前記イコライザに設定する設定部と
   を有する
   ことを特徴とする音響装置。
2. 走行速度を取得する速度取得部と、
   前記外来ノイズの周波数特性を走行速度毎に予め記憶する記憶部と、
   をさらに有し、
   前記取得部は、
   前記速度取得部で取得された走行速度に対応する前記外来ノイズの周波数特性を前記記憶部から取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の音響装置。
3. 前記再生部に設定された再生音量に応じて等ラウドネス曲線に従い前記オーディオ信号に対して周波数特性の補正を行うラウドネス補正部をさらに有し、
   前記ラウドネス補正部は、前記イコライザに対して独立して前記オーディオ信号に対する周波数特性の補正を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響装置。
4. 前記変換部は、
   Ａ特性周波数重み付けを前記聴覚感度の周波数特性として用いて前記外来ノイズの周波数特性の変換を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の音響装置。
5. 前記変換部は、
   等ラウドネス曲線を前記聴覚感度の周波数特性として用いて前記外来ノイズの周波数特性の変換を行う
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の音響装置。
6. 外来ノイズの周波数特性を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記外来ノイズの周波数特性を聴覚感度の周波数特性に従い聴覚感度特性に変換する変換ステップと、
   前記聴覚感度特性に従ったパラメータを、再生部で再生されるオーディオ信号の周波数特性を設定されたパラメータに従い補正するイコライザに設定する設定ステップと
   を有する
   ことを特徴とする音響処理方法。
7. 外来ノイズの周波数特性を取得する取得ステップと、
   前記取得ステップにより取得された前記外来ノイズの周波数特性を聴覚感度の周波数特性に従い聴覚感度特性に変換する変換ステップと、
   前記聴覚感度特性に従ったパラメータを、再生部で再生されるオーディオ信号の周波数特性を設定されたパラメータに従い補正するイコライザに設定する設定ステップと
   をコンピュータに実行させるための音響処理プログラム。