JP2020144185A - Sound creation method - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示される技術は、音作成方法に関する。 The techniques disclosed herein relate to sound production methods.
従来、車両走行時の騒音対策として、軟質材と硬質材とを積層した遮音材を用いることが記載されている(下記特許文献1)。遮音材を用いることで、車室内に騒音が侵入する事態を抑制することができる。 Conventionally, it has been described that a sound insulating material obtained by laminating a soft material and a hard material is used as a noise countermeasure when the vehicle is running (Patent Document 1 below). By using the sound insulating material, it is possible to suppress the situation where noise enters the vehicle interior.
上記のような遮音材を用いた構成では、遮音材を配置することで、省スペース化や軽量化を図ることが困難となる場合がある。また、騒音対策として、様々な種類の対策を組み合わせるとより好適である。このような事情から、騒音対策として、遮音材を用いる方法以外の方法が求められている。 In the configuration using the sound insulating material as described above, it may be difficult to save space and weight by arranging the sound insulating material. Further, as a noise countermeasure, it is more preferable to combine various kinds of countermeasures. Under these circumstances, a method other than the method using a sound insulating material is required as a noise countermeasure.
本明細書で開示される技術は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車内空間において、遮音材の有無に関わらず、騒音対策を図ることで快適な車内空間を提供することを目的とする。 The technology disclosed in the present specification has been completed based on the above circumstances, and provides a comfortable interior space by taking noise countermeasures regardless of the presence or absence of a sound insulating material in the vehicle interior space. The purpose is.
上記課題を解決するための手段として、本明細書で開示される音作成方法は、車両が走行する際の騒音を録音する録音ステップと、前記録音ステップで録音された前記騒音を被験者に聞かせつつ、前記被験者の脳波を計測する計測ステップと、前記計測ステップにおいて計測された前記脳波におけるアルファ波の計測結果と前記騒音との相関関係に基づいて前記被験者が好む前記騒音のパラメータを特定し、特定された前記パラメータに基づいて音を作成する音作成ステップと、を備えることに特徴を有する。 As a means for solving the above problems, the sound creation method disclosed in the present specification includes a recording step of recording the noise when the vehicle is traveling and the subject while listening to the noise recorded in the recording step. , The noise parameter preferred by the subject is specified and specified based on the measurement step of measuring the brain wave of the subject and the correlation between the measurement result of the alpha wave in the brain wave measured in the measurement step and the noise. It is characterized by including a sound creation step of creating a sound based on the above-mentioned parameters.
上記構成によれば、音作成ステップにおいて、車両走行時の騒音に基づいて、被験者が好む音を作成することができる。被験者が車両に搭乗した場合において、音作成ステップで作成された音(被験者が好む音)を車両走行時に流すことで、被験者は、その音を選択的に聞き取ることになり(いわゆるカクテルパーティ効果)、それ以外の音については聞こえ難くなる。これにより、遮音材の有無に関わらず、騒音対策を図ることができ、さらには被験者が好む音を聞かせることができる。この結果、より快適な車内環境を提供することができる。また、音作成ステップによって作成された音は、車両走行時の騒音に基づいて作成された音であるから、車両走行時に被験者が聞いた場合、不自然に感じる事態を抑制することができる。 According to the above configuration, in the sound creation step, it is possible to create a sound preferred by the subject based on the noise when the vehicle is running. When the subject gets on the vehicle, the sound created in the sound creation step (the sound preferred by the subject) is played while the vehicle is running, so that the subject selectively hears the sound (so-called cocktail party effect). , It becomes difficult to hear other sounds. As a result, it is possible to take measures against noise regardless of the presence or absence of the sound insulating material, and further, it is possible to hear the sound preferred by the subject. As a result, a more comfortable vehicle interior environment can be provided. Further, since the sound created by the sound creation step is a sound created based on the noise when the vehicle is running, it is possible to suppress a situation in which the subject feels unnatural when the subject hears the sound while the vehicle is running.
また、前記パラメータは、前記車両のエンジンの爆発音に係るパラメータ、ロードノイズに係るパラメータのうち、少なくとも1つを含むものとすることができる。車両走行時の騒音の主成分であるエンジン爆発音やロードノイズを反映した音を作成することができる。 Further, the parameter may include at least one of a parameter related to the explosion sound of the engine of the vehicle and a parameter related to the road noise. It is possible to create a sound that reflects the engine explosion sound and road noise, which are the main components of noise when the vehicle is running.
また、前記被験者は、前記車両の所有者であるものとすることができる。車両の所有者が好む音を作成することが可能となる。 In addition, the subject can be assumed to be the owner of the vehicle. It is possible to create sounds that vehicle owners like.
本明細書で開示される技術によれば、車内空間において、遮音材の有無に関わらず、騒音対策を図ることで快適な車内空間を提供することができる。 According to the technology disclosed in the present specification, it is possible to provide a comfortable interior space by taking noise countermeasures regardless of the presence or absence of a sound insulating material in the vehicle interior space.
本発明の一実施形態を図1から図5によって説明する。本実施形態では、車両走行時において、車両に搭載された出力装置(スピーカー等)から出力するための音を作成するための音作成方法について説明する。本実施形態の音作成方法は、録音ステップと、計測ステップと、音作成ステップと、を備える。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the present embodiment, a sound creation method for creating a sound for output from an output device (speaker, etc.) mounted on the vehicle when the vehicle is running will be described. The sound creation method of the present embodiment includes a recording step, a measurement step, and a sound creation step.
(録音ステップ)
録音ステップでは、車両が走行する際の騒音を録音するもので、図1に示すように、車両10に搭載された録音装置11を用いて実行される。録音装置11は、図1に示すように、騒音計12と、記憶部13と、を備える。騒音計12は、図示しないマイクロフォン及び演算処理部を備え、音の騒音レベル(A特性音圧レベル)を測定することが可能となっている。記憶部13としては例えばデータロガーを用いることができる。
(Recording step)
In the recording step, the noise when the vehicle travels is recorded, and is executed by using the
録音ステップでは、車両10で周回路(テストコース)を走行し、走行時の騒音を騒音計12によって取得する。車両10が走行する周回路は、複数のカーブや起伏を有しており、路面変化に富んだものとされる。このような周回路を走行することで、走行時のロードノイズ(騒音の一部)は、時間毎に変化することになる。また、車両10の運転手は、上記周回路を走行する際に車両10が一定の速度(例えば60km/h)となるようにアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)を調整する。これにより走行中にはアクセル開度が変化することで、エンジン爆発音(騒音の一部)が時間毎に変化する。このようにして録音された騒音のデータは、記憶部13に記憶される。
In the recording step, the
(計測ステップ)
計測ステップでは、録音ステップで録音された騒音を被験者に聞かせつつ、被験者の脳波を計測する。計測ステップ及び後述する音作成ステップは、例えば、図2に示す音作成装置21を用いて実行する。また、ここで言う被験者とは、例えば、車両10(又は車両10と同じ車種の車両)の所有者である。
(Measurement step)
In the measurement step, the subject's brain waves are measured while letting the subject hear the noise recorded in the recording step. The measurement step and the sound creation step described later are executed using, for example, the
音作成装置21は、制御部22と、記憶部25と、周波数解析部26と、ヘッドホン27と、脳波計28と、を備える。記憶部25には、録音ステップで録音された騒音のデータ(騒音データ)が記憶されている。なお、記憶部25が記憶部13と同一のものであってもよい。制御部22は、記憶部25、周波数解析部26、ヘッドホン27、脳波計28とそれぞれ電気的に接続されている。
The
周波数解析部26は記憶部25に記憶されている騒音データについて周波数解析を行うことが可能となっている。周波数解析の手法としては、例えば、高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)を例示することができる。周波数解析部26は、記憶部25に記憶されている騒音データについて周波数解析を行うことで、騒音に係る下記4つのパラメータ(1)〜(4)を時間毎に算出することが可能となっている。
The
パラメータ(1):騒音のオーバーオール値A1
騒音のオーバーオール値A1は、全周波数帯域における騒音レベルの総和である。
Parameter (1): Noise overall value A1
The noise overall value A1 is the sum of the noise levels in all frequency bands.
パラメータ(2):オーバーオール値A1に対するエンジンの爆発一次成分の割合B1
エンジンの爆発一次成分の周波数(以下の説明では周波数F31と呼ぶ)は、車両10に搭載されたエンジンの仕様から計算によって求めることができる。このため、騒音データ中の周波数F31における騒音レベルB2を参照することで割合B1を算出することができる。なお、図3にオーバーオール値A1及びエンジンの爆発一次成分の騒音レベルB2の時間変化の一例を示す。なお、割合B1=B2/A1である。
Parameter (2): Ratio of engine explosion primary component to overall value A1 B1
The frequency of the primary explosion component of the engine (referred to as frequency F31 in the following description) can be calculated from the specifications of the engine mounted on the
パラメータ(3):オーバーオール値A1に対するロードノイズ成分の割合C1
一般的にロードノイズは100〜400Hzの周波数帯域の音によって構成されている。このため、本実施形態では、騒音における100〜400Hzの範囲において、1/3オクターブバンドの周波数帯域毎の騒音レベルの総和をロードノイズ成分とし、オーバーオール値A1に対するロードノイズ成分の割合C1を算出する。なお、図4にロードノイズの周波数特性の一例を示す。なお、ロードノイズ成分R2とした場合、割合C1=R2/A1である。
Parameter (3): Ratio of road noise component to overall value A1 C1
Road noise is generally composed of sounds in the frequency band of 100 to 400 Hz. Therefore, in the present embodiment, the sum of the noise levels for each frequency band of the 1/3 octave band is used as the road noise component in the range of 100 to 400 Hz in the noise, and the ratio C1 of the road noise component to the overall value A1 is calculated. .. Note that FIG. 4 shows an example of the frequency characteristics of road noise. When the road noise component R2 is used, the ratio C1 = R2 / A1.
パラメータ(4):1/3オクターブバンドの中心周波数160Hz、250Hz、315Hzの各周波数帯域の騒音レベルの比率D1
一般的にロードノイズの多くは、1/3オクターブバンドの中心周波数160Hz、250Hz、315Hzの3つの周波数帯域でピークとなることが多い。このため、本実施形態では、ロードノイズの周波数特性を反映するパラメータとして、中心周波数160Hz、250Hz、315Hzの各騒音レベルの比率D1を算出する。なお、160Hzの周波数帯域の騒音レベルをX1、250Hzの周波数帯域の騒音レベルをX2、315Hzの周波数帯域の騒音レベルをX3とした場合、比率D1=X1:X2:X3である。
Parameter (4): Ratio of noise level in each frequency band of 1/3 octave band center frequency 160Hz, 250Hz, 315Hz D1
In general, most of the road noise often peaks in three frequency bands of 1/3 octave band,
制御部22は、記憶部25に記憶されている騒音データに基づいてヘッドホン27を動作させる。これによりヘッドホン27から、録音ステップで録音した車両走行時の騒音が出力される。脳波計28は、被験者の脳波を計測することが可能となっている。脳波計28は、例えば、被験者が装着可能なヘッドギアの形態をなしており、ヘッドホン27はそのヘッドギアに設けられている。また、制御部22は、脳波計28で計測された脳波データについて、周波数解析部26を用いて周波数解析を実行することが可能となっている。これにより、被験者の脳波のうち、アルファ波(8〜13Hz成分)の強度を計測することが可能となっている。
The
計測ステップでは、録音ステップで録音された騒音をヘッドホン27を介して被験者に聞かせつつ、脳波計28によって被験者の脳波を計測する。制御部22は、被験者に聞かせた騒音の騒音データ(上記パラメータ(1)〜(4)のデータを含む)と計測されたアルファ波の計測データについて時系列を対応させつつ記憶部25に記憶させる。
In the measurement step, the subject's electroencephalogram is measured by the
(音作成ステップ)
制御部22は、音作成部23と、パラメータ決定部24と、を備える。パラメータ決定部24は、人工知能(AI)を備え、記憶部25に記憶された(計測ステップにおいて計測された)アルファ波の計測データと騒音データとの相関関係に基づいて深層学習を行うことで、パラメータ(1)〜(4)についてそれぞれ被験者が好む数値(被験者が好む騒音のパラメータ)を決定する。具体的には、ある時間においてアルファ波が所定の閾値を超えた場合、その時間での各パラメータ(1)〜(4)の数値や、その時間前後での各パラメータ(1)〜(4)の変化の傾向(時間微分値)等を参照し、被験者が好む各パラメータ(1)〜(4)の数値を特定する。例えば、アルファ波が所定の閾値を超えた時点T1においてオーバーオール値A1のみが瞬間的に上昇していた場合、その時点T1でのオーバーオール値A1が、被験者が好むオーバーオール値A1であると特定することができる。
(Sound creation step)
The
なお、録音ステップ及び計測ステップにおいて取得したデータにおいて、アルファ波の計測データと騒音データとの相関関係が見出し難い場合には、録音ステップ及び計測ステップに戻り、アルファ波の計測データ及び騒音データの量を増やせばよい。具体的には、録音ステップにおいて周回路を様々な速度で定速走行し、騒音データを速度毎に取得することで騒音データの量を増やし、計測ステップにおいて被験者に聞かせる騒音データの量を増やすことでアルファ波の計測データの量を増やすことができる。 If it is difficult to find the correlation between the alpha wave measurement data and the noise data in the data acquired in the recording step and the measurement step, return to the recording step and the measurement step and return to the recording step and the amount of the alpha wave measurement data and the noise data. Should be increased. Specifically, in the recording step, the circuit is driven at a constant speed at various speeds, and the amount of noise data is increased by acquiring noise data for each speed, and the amount of noise data to be heard by the subject is increased in the measurement step. This makes it possible to increase the amount of alpha wave measurement data.
そして、各パラメータ(1)〜(4)について、被験者が好む数値がそれぞれ特定された後、音作成部23は、音のオーバーオール値や1/3オクターブバンドの各周波数帯域における騒音レベルを設定すること等によって被験者が好む音を作成する。具体的には、音作成部23は、以下の手順(1)〜(5)を経て音を作成する。図5は、作成された音の一例について周波数特性を示すグラフである。なお、音作成部23は、図5に示すように、例えば、車内騒音を主に構成する40〜800Hzの周波数帯域について騒音レベルを設定する。なお、以下の説明では、被験者が好む騒音のオーバーオール値A1をオーバーオール値ALと呼び、被験者が好む爆発一次成分の割合B1を割合BL(車両のエンジンの爆発音に係るパラメータ)と呼び、被験者が好むロードノイズ成分の割合C1を割合CL(ロードノイズに係るパラメータ)と呼び、被験者が好む各騒音レベルの比率D1を比率DL(ロードノイズに係るパラメータ)と呼ぶものとする。
Then, after the numerical values preferred by the subject are specified for each of the parameters (1) to (4), the
手順(1)作成する音のオーバーオール値を決定する。
被験者が好むオーバーオール値ALを作成する音のオーバーオール値とする(図5のF1参照)。
Procedure (1) Determine the overall value of the sound to be created.
Overall value preferred by the subject The overall value of the sound that creates the AL is used (see F1 in FIG. 5).
手順(2)作成する音の周波数F31(爆発一次成分の周波数)の騒音レベルL1を算出する。
(騒音レベルL1)=(オーバーオール値AL)*(割合BL)である(図5のF3参照)。
Procedure (2) Calculate the noise level L1 of the frequency F31 (frequency of the primary explosion component) of the sound to be created.
(Noise level L1) = (overall value AL) * (ratio BL) (see F3 in FIG. 5).
手順(3)ロードノイズ成分R1(100〜400Hzの騒音レベルの総和)を算出する。
(ロードノイズ成分R1)=(オーバーオール値AL)*(割合CL)である(図5のF2参照)。
Procedure (3) Calculate the road noise component R1 (sum of noise levels of 100 to 400 Hz).
(Road noise component R1) = (overall value AL) * (ratio CL) (see F2 in FIG. 5).
手順(4)1/3オクターブバンドの中心周波数160Hz、250Hz、315Hzの各周波数帯域の騒音レベルを算出する。
中心周波数160Hz、250Hz、315Hzの各周波数帯域の騒音レベルは、ロードノイズ成分R1の90%を比率DLで配分したものとする(図5のF4、F5、F6参照)。例えば、比率DL=160Hzの周波数帯域の騒音レベルX1:250Hzの周波数帯域の騒音レベルX2:315Hzの周波数帯域の騒音レベルX3である場合、作成する音について、160Hzの周波数帯域の騒音レベルは、R1*0.9*(X1/(X1+X2+X3))となる。また、250Hzの周波数帯域の騒音レベルは、R1*0.9*(X2/(X1+X2+X3))であり、315Hzの周波数帯域の騒音レベルは、R1*0.9*(X3/(X1+X2+X3))である。
Procedure (4) Calculate the noise level of each frequency band of the center frequency 160Hz, 250Hz, 315Hz of the 1/3 octave band.
As for the noise level in each frequency band of the
手順(5)1/3オクターブバンドにおいて中心周波数160Hz、250Hz、315Hz以外の周波数帯域の各騒音レベルを決定する。
1/3オクターブバンドにおいて中心周波数160Hz、250Hz、315Hz以外の各周波数帯域(図5のF7〜F17参照)については、次の手順(A)〜(C)に基づいて定める。
(A):騒音データ中の周波数帯域F7〜F17の各騒音レベルの各平均値を算出する。
(B):周波数帯域F7〜F17の各騒音レベルの各平均値を各周波数帯域F7〜F17の比率とする。
(C):上記(B)で定めた比率を維持しつつ、各周波数帯域F7〜F17の騒音レベルの総和がロードノイズ成分R1の10%となるように各周波数帯域F7〜F17の各騒音レベルを設定する。
Procedure (5) Determine each noise level in a frequency band other than the
Each frequency band (see F7 to F17 in FIG. 5) other than the
(A): Each average value of each noise level of the frequency bands F7 to F17 in the noise data is calculated.
(B): Let each average value of each noise level of the frequency bands F7 to F17 be the ratio of each frequency band F7 to F17.
(C): Each noise level of each frequency band F7 to F17 so that the total noise level of each frequency band F7 to F17 is 10% of the road noise component R1 while maintaining the ratio defined in the above (B). To set.
上記手順(1)〜(5)を踏まえて作成された音は、被験者が好むパラメータ(オーバーオール値AL、爆発一次成分の割合BL、ロードノイズ成分の割合CL、160Hz、250Hz、315Hzの各騒音レベルの比率DL)を含む音であり、被験者が好む音(被験者が聞いた際にアルファ波を発生する音)となっている。 The sounds created based on the above procedures (1) to (5) are the parameters preferred by the subject (overall value AL, explosion primary component ratio BL, road noise component ratio CL, 160Hz, 250Hz, 315Hz noise levels. It is a sound including the ratio DL) of, and is a sound preferred by the subject (a sound that generates an alpha wave when the subject hears it).
次に本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、音作成ステップにおいて、車両10走行時の騒音に基づいて、被験者が好む音を作成することができる。被験者が車両10に搭乗した場合において、音作成ステップで作成された音(被験者が好む音)を車両10走行時に流すことで、被験者は、その音を選択的に聞き取ることになり(いわゆるカクテルパーティ効果)、それ以外の音については聞こえ難くなる。これにより、遮音材の有無に関わらず騒音対策を図ることができ、さらには被験者に好みの音を聞かせることができる。この結果、より快適な車内環境を提供することができる。また、音作成ステップによって作成された音は、車両走行時の騒音に基づいて作成された音であるから、車両走行時に被験者が聞いた場合、不自然に感じる事態を抑制することができる。
Next, the effect of this embodiment will be described. According to the present embodiment, in the sound creation step, a sound preferred by the subject can be created based on the noise when the
また、被験者が好む騒音のパラメータは、車両10のエンジンの爆発音に係るパラメータと、ロードノイズに係るパラメータとを含む。車両走行時の騒音の主成分であるエンジン爆発音やロードノイズを反映した音を作成することができる。また、被験者は、車両10の所有者である。車両10の所有者が好む音を作成することが可能となる。
Further, the noise parameters preferred by the subject include parameters related to the explosion sound of the engine of the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態において、被験者と車両の所有者とは別の人物であってもよい。
(2)音作成ステップで作成した音は図5に示したものに限定されない。
(3)音作成部23による音の作成手順(1)〜(5)は、その順番に限定されるものではなく、可能な範囲で順番を入れ替えてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described in the above description and drawings, and for example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above embodiment, the subject and the owner of the vehicle may be different persons.
(2) The sound created in the sound creation step is not limited to that shown in FIG.
(3) The sound creation procedures (1) to (5) by the
10…車両、BL…爆発一次成分の割合B1(車両のエンジンの爆発音に係るパラメータ、被験者が好む騒音のパラメータ)、CL…ロードノイズ成分の割合(ロードノイズに係るパラメータ、被験者が好む騒音のパラメータ)、DL…160Hz、250Hz、315Hzの各騒音レベルの比率(ロードノイズに係るパラメータ、被験者が好む騒音のパラメータ) 10 ... Vehicle, BL ... Ratio of primary explosion component B1 (parameters related to the explosion sound of the vehicle engine, noise parameters preferred by the subject), CL ... Ratio of road noise components (parameters related to road noise, noise preferred by the subject) Parameters), DL ... Ratio of each noise level of 160Hz, 250Hz, 315Hz (parameters related to road noise, noise parameters preferred by the subject)
Claims (3)
前記録音ステップで録音された前記騒音を被験者に聞かせつつ、前記被験者の脳波を計測する計測ステップと、
前記計測ステップにおいて計測された前記脳波におけるアルファ波の計測データと前記騒音との相関関係に基づいて前記被験者が好む前記騒音のパラメータを特定し、特定された前記パラメータに基づいて音を作成する音作成ステップと、を備える音作成方法。 A recording step that records the noise when the vehicle is running, and
A measurement step of measuring the brain wave of the subject while letting the subject hear the noise recorded in the recording step,
A sound that identifies the noise parameter preferred by the subject based on the correlation between the alpha wave measurement data in the brain wave measured in the measurement step and the noise, and creates a sound based on the specified parameter. A sound creation method that includes a creation step.
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