JP3210509B2 - 車載用オーディオ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車載用オーディオ装置に
係り、特にオーディオ聴取中でも会話を円滑に行うこと
のできるようにした車載用オーディオ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の車載用オーディオ装置は、ＣＤ、
ＤＡＴ、ＭＤ、ＤＣＣ等のディジタルオーディオソース
による高音質化、ハイパワーアンプによる大音量化が進
んでおり、ホームオーディオに匹敵するシステムとなっ
ている。そして、スピーカもフロント側に左右１組、リ
ア側に左右１組設置されるのが通例となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな車載用オーディオ装置の充実に伴い、音量を大きく
しても歪みなく音響再生できることから、音量を大きく
して音楽を聴取する傾向があり、何人かが同乗中に音楽
を流していると、自分の近くのスピーカ出力が大き過ぎ
て他の乗員が話かけてきても聞こえず、会話できない場
合がある。この場合、オーディオ音量を下げれば会話で
きるようになるが、今度は、音楽が聞き取り難くなって
しまう。以上から本発明の目的は、オーディオ聴取中で
も会話を円滑に行える車載用オーディオ装置を提供する
ことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明におい
ては、乗員の発話及び発話したのがどの座席の乗員かを
識別する識別手段と、識別手段で或る乗員の発話が識別
されたとき、発話中の乗員以外の乗員近くのスピーカ出
力レベルを低下させる出力レベル低下手段とを設けたこ
とにより達成される。

【０００５】

【作用】本発明によれば、乗員の発話及び発話したのが
どの座席の乗員かを識別し、識別した発話中の乗員以外
の乗員近くのスピーカ出力レベルを低下させる。これに
より、誰かが発話したとき、他の乗員は近くのスピーカ
出力が下がるので、容易に発話された音声を聞くことが
でき、オーディオ聴取中でもオーディオ音量を下げる操
作をしなくても円滑に会話を行うことができる。また、
会話が中断しているときは本来の音量により音楽を十分
に満喫することができ、会話中でも、発話している乗員
は近くのスピーカ出力が下がらないので音楽を良好に聞
き取ることができる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係わる車載用オー
ディオ装置の全体構成図である。図において、１はヘッ
ドユニットであり、本実施例ではＣＤ等のディジタルオ
ーディオソースから再生した左右２チャンネルのディジ
タルオーディオ信号を出力するものとする。２ａ，２ｂ
はチャンネル別に音量調整を行うボリューム回路（ＶＯ
Ｌ）であり、後述する制御部による音量制御を受けて例
えば１ｄＢ単位で音量を増減する。ボリューム回路２
ａ，２ｂはディジタル領域で音量調整を行う。３は音量
可変操作等を行う操作部、４は操作部での音量可変操作
に従い可変するボリュームデータを各ボリューム回路２
ａ，２ｂに出力し、ボリュームデータの示す音量に設定
させる。

【０００７】５ａと５ｂはボリューム回路２ａの出力側
が２系統に分岐されたあと設けられた減衰率可変の減衰
器、５ｃと５ｄはボリューム回路２ａの出力側が２系統
に分岐されたあと設けられた減衰率可変の減衰器であ
る。これらの減衰器５ａ〜５ｄは後述する出力レベル低
下部の制御を受けて、個別に減衰率を０ｄＢ（減衰無
し）に設定したり、減衰率を−１４ｄＢに設定したりす
る。６ａ〜６ｄは各減衰器の出力側に個別に設けられた
Ｄ／Ａ変換器、７ａ〜７ｄは各Ｄ／Ａ変換器の出力側に
設けられた電力増幅器（ＡＭＰ）、８ａは電力増幅器７
ａの出力側に設けられたフロントＬチャンネルのスピー
カ、８ｂは電力増幅器７ｂの出力側に設けられたリアＬ
チャンネルのスピーカ、８ｃは電力増幅器７ｃの出力側
に設けられたフロントＲチャンネルのスピーカ、８ｄは
電力増幅器７ｄの出力側に設けられたリアＲチャンネル
のスピーカであり、図１の右下に示す如く、車両９の中
の前後所定箇所に設置されている。なお、車両９は４人
乗りであり、座席別の乗員をＡ〜Ｄで区別する。

【０００８】１０ａ〜１０ｄは、各乗員の目の前に個別
に設置されて、各乗員Ａ〜Ｄの発話を個別にキャッチす
るため鋭い指向性を有するマイク、１１ａ〜１１ｄはマ
イク別にマイク出力を増幅するマイクアンプ、１２ａ〜
１２ｄは各マイクアンプ出力を個別にＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器、１３ａ〜１３ｄは各Ａ／Ｄ変換器の出力側
に個別に設けられてロードノイズ成分が含まれる300Hz
以下をカットするＨＰＦである。

【０００９】１４は減衰器５ａ〜５ｄの出力と、各ＨＰ
Ｆの出力から乗員の発話及びどの座席の乗員が発話した
かを識別する識別部であり、具体的には図２に示す如く
構成されている。図２において、１５ａ〜１５ｄは各減
衰器の出力別に300Hz 以下をカットするＨＰＦであり、
ＨＰＦ１３ａ〜１３ｄに対応して設けられている。１６
ａ〜１６ｄは相関度検査部であり、マイク別に、減衰器
１５ａ〜１５ｄの出力から予測したマイク入力と、実際
のマイク入力の間の相関度を検査する。相関度検査部１
６ａ〜１６ｄは同様に構成されており、この内、１６ａ
について説明すると、１７ａは減衰器１５ａから出力さ
れたＬチャンネルオーディオ信号がスピーカ８ａを介し
てマイク１０ａに到達するまでに要する時間分だけ遅延
させる遅延回路（ＤＬ）、１７ｂは減衰器１５ｂから出
力されたＬチャンネルオーディオ信号がスピーカ８ｂを
介してマイク１０ａに到達するまでに要する時間分だけ
遅延させる遅延回路、１７ｃは減衰器１５ｃから出力さ
れたＲチャンネルオーディオ信号がスピーカ８ｃを介し
てマイク１０ａに到達するまでに要する時間分だけ遅延
させる遅延回路、１７ｄは減衰器１５ｄから出力された
Ｒチャンネルオーディオ信号がスピーカ８ｄを介してマ
イク１０ａに到達するまでに要する時間分だけ遅延させ
る遅延回路である。

【００１０】１８ａ〜１８ｄは遅延回路１７ａ〜１７ｄ
の各出力を、スピーカ８ａ〜８ｄとマイク１０ａの間の
距離の２乗に反比例するようにレベルを落とすレベル調
整回路、１９はレベル調整回路１８ａ〜１８ｄの出力を
加算して、マイク１０ａに関する予測マイク入力信号を
作成する加算器、２０と２１は各々サンプルクロックに
基づき予測マイク入力信号に対するラッチ動作を行う縦
列２段構成のラッチ回路であり、ラッチ回路２０から今
回のサンプルデータが出力され、ラッチ回路２１から前
回のサンプルデータが出力される。２２は比較回路であ
り、図３（１）に示す如く、ラッチ回路２１でラッチさ
れた前回のサンプルデータを基準にしてラッチ回路２０
でラッチされた今回のサンプルデータが同じか大きいと
き「１」を出力し、今回のサンプルデータが小さいとき
「０」を出力する。これにより、予測マイク入力信号が
増大傾向にあるとき、各サンプルクロック毎に比較回路
２２は「１」を出力し、逆に、予測マイク入力信号が減
少傾向にあるとき各サンプルクロック毎に比較回路２２
は「０」を出力する。

【００１１】２３と２４は各々サンプルクロックに基づ
き実際のマイク入力信号（ＨＰＦ１３ａの出力信号）に
対するラッチ動作を行う縦列２段構成のラッチ回路であ
り、ラッチ回路２３から今回のサンプルデータが出力さ
れ、ラッチ回路２４から前回のサンプルデータが出力さ
れる。２５は比較回路であり、図３（１）に示す如く、
ラッチ回路２４でラッチされた前回のサンプルデータを
基準にしてラッチ回路２３でラッチされた今回のサンプ
ルデータが同じか大きいとき「１」を出力し、今回のサ
ンプルデータが小さいとき「０」を出力する。これによ
り、実際のマイク入力信号が増大傾向にあるとき、各サ
ンプルクロック毎に比較回路２５は「１」を出力し、逆
に、実際のマイク入力信号が減少傾向にあるとき各サン
プルクロック毎に比較回路２２は「０」を出力する。

【００１２】２６は比較回路２２の出力と比較回路２５
の出力をサンプルクロック毎に比較し、一致していると
き「１」、不一致のとき「０」を出力する比較回路、２
７はサンプルクロックに基づき比較回路２７の出力が
「０」となった回数を計数するカウンタであり、或るタ
イミングで計数値を零としてから所定の一定期間（例え
ば、１万サンプル分）経過すると、計数値を後述する判
定部へ出力するとともに、再び、計数値を零として計数
を再開するようになっている。カウンタ２７が計数値を
出力したとき、該計数値が小さいときは、マイク１０ａ
に関して予測マイク入力信号と実際のマイク入力信号の
間の相関度が大きいことを示し、当該計数値が大きいと
きは相関度が小さいことを示す。乗員Ａが発話していな
ければ、相関度は大きい筈であり、乗員Ａが発話してい
れば相関度は小さい筈であるから、計数値を所定の基準
値（例えばカウンタ２７の計数期間を１万サンプル分と
したとき基準値を5000とする）と比較することで、乗員
Ａの発話の有無を判定することができる（図３（２）参
照）。

【００１３】相関度検査部１６ａはマイク１０ａに関し
て以上の如く構成されているが、他の相関度検査部１６
ｂ〜１６ｄについてもマイク１０ｂ〜１０ｄに関して、
相関度検査部１６ａと同様に構成されており、各々に設
けられたカウンタが一定期間経過する毎に予測マイク入
力信号と実際のマイク入力信号の間の相関度を示す計数
値を出力する。２８は各相関度検査部１６ａ〜１６ｄか
らカウンタの計数値を入力して、乗員の発話の有無と、
発話があったとき、どの座席の乗員か判定する判定部で
ある。具体的には、各相関度検査部１６ａ〜１６ｄから
入力したカウンタの計数値を個別に所定の基準値と比較
し、いずれも基準値を下回っているときはだれも発話し
ていないと判定し、いずれか１つが基準値を上回ってい
るとき、例えば、相関度検査部１６ａが上回っていると
き、対応する乗員Ａが発話していると判定する。若し、
同時に複数の計数値が基準値を上回っているとき、最も
計数値の大きい相関度検査部１６ａに対応する乗員一人
が発話していると判定する。判定結果は、後述する合成
部２９へ出力する。

【００１４】図１に戻って、２９は識別部１４での識別
結果（判定部２８での判定結果）に基づき、発話者がい
る場合に、発話者以外の乗員近くの各スピーカ出力レベ
ルを一定量低下させる出力レベル低下部である。この
内、３０は制御部であり、識別部１４から入力した識別
結果に基づき、だれも発話者がいないと判定されている
ときは、全ての減衰器１５ａ〜１５ｄの減衰率を０ｄＢ
に設定させ、乗員Ａが発話していると判定されたとき
は、減衰器１５ｂ〜１５ｄの減衰率を−１４ｄＢに設定
させるとともに減衰器１５ａの減衰率を０ｄＢに設定さ
せ、乗員Ｂが発話していると判定されたときは、減衰器
１５ａ、１５ｃ、１５ｄに対しては減衰率を−１４ｄＢ
に設定させるとともに減衰器１５ｂの減衰率を０ｄＢに
設定させる。乗員Ｃが発話していると判定されたとき
は、減衰器１５ａ、１５ｂ、１５ｄに対しては減衰率を
−１４ｄＢに設定させるとともに減衰器１５ｃの減衰率
を０ｄＢに設定させ、乗員Ｄが発話していると判定され
たときは、減衰器１５ａ〜１５ｃの減衰率を−１４ｄＢ
に設定させるとともに減衰器１５ｄの減衰率を０ｄＢに
設定させる。

【００１５】次に上記した実施例の動作を簡単に説明す
る。或る音量でディジタルオーディオソースから再生し
た音楽を聴取している状態で、誰も発話していなけれ
ば、識別部１４の各相関度検査部１６ａ〜１６ｄのカウ
ンタから出力される計数値はいずれも基準値を下回り、
判定部２８は誰も発話していないとの判定結果を出力レ
ベル低下部２９の制御部３０へ出力する。このとき、制
御部３０は全ての減衰器１５ａ〜１５ｄの減衰率を０ｄ
Ｂとし、いずれのスピーカ８ａ〜８ｄの出力も低下させ
ない。よって、各乗員は音楽を十分に満喫することがで
きる。

【００１６】ここで、例えば、乗員Ａが乗員Ｄと会話す
るため呼び掛けの発話をしたとき、識別部１４の相関度
検査部１６ａのカウンタ２７から出力される計数値が基
準値を越え、判定部２８は乗員Ａが発話したと判定し、
判定結果を制御部３０へ出力する。すると、制御部３０
は減衰器１５ａの減衰率は０ｄＢとしたまま、減衰器１
５ｂ〜１５ｄについては−１４ｄＢに設定させる。よっ
て、スピーカ８ｂ〜８ｄの音楽の出力レベルが低下する
ので、乗員Ｂ〜Ｄは乗員Ａの声を聞き取ることができ、
この際、乗員Ａは発話しながら音楽を聞くことができ
る。次に、乗員Ａからの呼び掛けを確認した乗員Ｄが受
け答えの発話をすると、識別部１４の相関度検査部１６
ｄのカウンタから出力される計数値が基準値を越え、判
定部２８は乗員Ｄが発話したと判定し、判定結果を制御
部３０へ出力する。すると、制御部３０は減衰器１５ｄ
の減衰率は０ｄＢに戻しながら他の減衰器１５ａ〜１５
ｃの減衰率を−１４ｄＢに設定させる。よって、スピー
カ８ａ〜８ｃからの音楽の出力レベルが低下するので、
乗員Ａ〜Ｃは乗員Ｄの声を聞き取ることができ、この
際、乗員Ｄは発話しながら音楽を聞くことができる。以
下、同様にして乗員ＡとＤは会話を進めるとができる。

【００１７】この実施例によれば、誰かが発話したと
き、他の乗員は近くのスピーカ出力が下がるので、容易
に発話された音声を聞くことができ、オーディオ聴取中
でもオーディオ音量を下げる操作をしなくても円滑に会
話を行うことができる。また、会話が中断しているとき
は本来の音量により音楽を十分に満喫することができ、
会話中でも、発話している乗員は近くのスピーカ出力が
下がらないので音楽を良好に聞き取ることができる。

【００１８】なお、上記した実施例において、ＨＰＦ１
３ａ〜１３ｄの出力を整流、平滑化したあと識別部１４
の各相関度検査部１６ａ〜１６ｄに入力するようにし、
識別部１４内において、ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄの出力を
個別に整流、平滑化したあと各相関度検査部１６ａ〜１
６ｄに入力するようにしてもよい。また、判定部２８
は、それまで発話者が存在しない内容の判定結果を出力
していたが、或る時点で発話者が存在する内容の判定結
果を出力したとき、一定時間、該出力を保持するように
し、一定時間経過後、再び、判定し直すようにしてもよ
い。逆に、発話者が存在する内容の判定結果を出力して
いたが、或る時点で発話者が存在しなくなったとの判定
をしたとき、一定時間、発話者が存在しない状態が継続
したとき、初めて発話者が存在しない内容の判定結果を
出力するようにしてもよい。更に、識別部１４の各相関
度検査部１６ａ〜１６ｄにおけるレベル調整回路１８ａ
〜１８ｄは、マイク−各スピーカ間の距離だけでなく、
マイクの指向性も考慮してレベル調整するようにしても
よい。

【００１９】また、識別部は図４に示す如く変形しても
よい。図４において、４０ａ〜４０ｄは図１の減衰器１
５ａ〜１５ｄの出力側に設けられたＨＰＦであり、300H
z 以下のロードノイズをカットする。４１ａ〜４１ｄは
マイク１０ａ〜１０ｄの別に設けられた基準レベル発生
部であり、予測マイク入力信号のレベルを求め、該レベ
ルより一定レベルだけ大きくした基準レベルを発生す
る。基準レベル発生部４１ａ〜４１ｄは同様の構成を有
するので、この内、基準レベル発生部４１ａについて説
明すると、４２ａはＬチャンネルオーディオ信号がスピ
ーカ８ａを介してマイク１０ａに到達するまでに要する
時間分だけ遅延させる遅延回路、４２ｂはＬチャンネル
オーディオ信号がスピーカ８ｂを介してマイク１０ａに
到達するまでに要する時間分だけ遅延させる遅延回路、
４２ｃはＲチャンネルオーディオ信号がスピーカ８ｃを
介してマイク１０ａに到達するまでに要する時間分だけ
遅延させる遅延回路、４２ｄはＲチャンネルオーディオ
信号がスピーカ８ｄを介してマイク１０ａに到達するま
でに要する時間分だけ遅延させる遅延回路である。

【００２０】４３ａ〜４３ｄは遅延回路４２ａ〜４２ｄ
の各出力に対し個別にレベル調整するレベル調整回路で
あり、４３ａはＬチャンネルオーディオ信号に対する自
身の出力レベルがＨＰＦ１３ａの出力に含まれるスピー
カ８ａの出力成分のレベルと同一になるように調整し、
４３ｂはＬチャンネルオーディオ信号に対する自身の出
力レベルがＨＰＦ１３ｂの出力に含まれるスピーカ８ｂ
の出力成分のレベルと同一になるように調整し、４３ｃ
はＲチャンネルオーディオ信号に対する自身の出力レベ
ルがＨＰＦ１３ｃの出力に含まれるスピーカ８ｃの出力
成分のレベルと同一になるように調整し、４３ｄはＲチ
ャンネルオーディオ信号に対する自身の出力レベルがＨ
ＰＦ１３ｄの出力に含まれるスピーカ８ｄの出力成分の
レベルと同一になるように調整する。

【００２１】４４はレベル調整回路４３ａ〜４３ｄの出
力を加算して、マイク１０ａに関する予測マイク入力信
号を作成する加算器、４５は加算器出力に対し整流、平
滑化を行い予測マイク入力信号のレベルを検出する整流
・平滑化回路、４６は整流・平滑化回路４５の出力に対
し一定レベル（例えば、８ｄＢ）だけ持ち上げた基準レ
ベル信号を発生する基準レベル発生回路であり、基準レ
ベル信号を後述する判定部へ出力する。他の基準レベル
発生部４１ｂ〜４１ｄについても、マイク１０ｂ〜１０
ｄに関して、マイク１０ａに関する基準レベル発生部４
１ａと同様に構成されている。

【００２２】４７ａ〜４７ｄは各ＨＰＦ１３ａ〜１３ｄ
の出力を個別に整流、平滑化する整流・平滑化回路、４
８は各基準レベル発生部４１ａ〜４１ｄから入力した基
準レベル信号と、整流・平滑化回路４７ａ〜４７ｄから
入力した実際のマイク入力信号レベルを比較して、乗員
の発話の有無及びどの座席の乗員が発話したかを判定す
る判定部である。具体的には、マイク１０ａに関して整
流・平滑化回路４７ａから入力した実際のマイク入力信
号レベルを基準レベル発生部４１ａから入力した基準レ
ベルと比較し、若し、実際のマイク入力信号レベルが基
準レベルを下回っているときは、乗員Ａが発話していな
いと判定し、逆に、実際のマイク入力信号レベルが基準
レベルを上回っているときは、乗員Ａが発話していると
判定する。同様に、マイク１０ｂに関して整流・平滑化
回路４７ｂから入力した実際のマイク入力信号レベルを
基準レベル発生部４１ｂから入力した基準レベルと比較
し、若し、実際のマイク入力信号レベルが基準レベルを
下回っているときは、乗員Ｂが発話していないと判定
し、逆に、実際のマイク入力信号レベルが基準レベルを
上回っているときは、乗員Ｂが発話していると判定し、
マイク１０ｃに関して整流・平滑化回路４７ｃから入力
した実際のマイク入力信号レベルを基準レベル発生部４
１ｃから入力した基準レベルと比較し、若し、実際のマ
イク入力信号レベルが基準レベルを下回っているとき
は、乗員Ｃが発話していないと判定し、逆に、実際のマ
イク入力信号レベルが基準レベルを上回っているとき
は、乗員Ｃが発話していると判定し、マイク１０ｄに関
して整流・平滑化回路４７ｄから入力した実際のマイク
入力信号レベルを基準レベル発生部４１ｄから入力した
基準レベルと比較し、若し、実際のマイク入力信号レベ
ルが基準レベルを下回っているときは、乗員Ｄが発話し
ていないと判定し、逆に、実際のマイク入力信号レベル
が基準レベルを上回っているときは、乗員Ｄが発話して
いると判定する。

【００２３】そして、どのマイクに関しても実際のマイ
ク入力レベルが対応する基準レベルを下回っていると
き、発話者無しの判定結果を出力し、ただ１つのマイク
に関してだけ、実際のマイク入力レベルが対応する基準
レベルを上回っているとき、該当する一人の乗員が発話
しているとの判定結果を出力し、同時に複数のマイクに
関して、実際のマイク入力レベルが対応する基準レベル
を上回っているときは、その内、マイク入力レベルと基
準レベルとの差の最も大きいマイクに該当する一人の乗
員が発話しているとの判定結果を出力する。図４の如く
構成した識別部によっても、発話の有無及びどの座席の
乗員が発話しているかを識別することができる。

【００２４】なお、図４の変形例においても、判定部４
８は、それまで発話者が存在しない内容の判定結果を出
力していたが、或る時点で発話者が存在する内容の判定
結果を出力したとき、一定時間、該出力を保持するよう
にし、一定時間経過後、再び、判定し直すようにしても
よい。逆に、発話者が存在する内容の判定結果を出力し
ていたが、或る時点で発話者が存在しなくなったとの判
定をしたとき、一定時間、発話者が存在しない状態が継
続したとき、初めて発話者が存在しない内容の判定結果
を出力するようにしてもよい。

【００２５】

【発明の効果】以上本発明によれば、乗員の発話及び発
話したのがどの座席の乗員かを識別する識別手段と、識
別手段で或る乗員の発話が識別されたとき、発話中の乗
員以外の乗員近くのスピーカ出力レベルを低下させる出
力レベル低下手段とを設け、乗員の発話及び発話したの
がどの座席の乗員かを識別し、識別した発話中の乗員以
外の乗員近くのスピーカ出力レベルを低下させるように
構成したから、誰かが発話したとき、他の乗員は近くの
スピーカ出力が下がるので、容易に発話された音声を聞
くことができ、オーディオ聴取中でもオーディオ音量を
下げる操作をしなくても円滑に会話を行うことができ
る。また、会話が中断しているときは本来の音量により
音楽を十分に満喫することができ、会話中でも、発話し
ている乗員は近くのスピーカ出力が下がらないので音楽
を良好に聞き取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車載用オーディオ装置
の全体構成図である。

【図２】図１中の識別部の具体的構成図である。

【図３】図２中の相関度検査部の相関度検査法の説明図
である。

【図４】識別部の変形例構成図である。

【符号の説明】

１ ヘッドユニット ８ａ〜８ｄ スピーカ １０ａ〜１０ｄ マイク １４ 識別部 ２９ 出力レベル低下部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−273597（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−274812（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04R 3/00 310 B60R 11/02 G11B 20/04 101

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オーディオソースから得たオーディオ信
   号を増幅し、車室内の複数箇所に設置したスピーカより
   出力するようにした車載用オーディオ装置において、 乗員の発話及び発話したのがどの座席の乗員かを識別す
   る識別手段と、 識別手段で或る乗員の発話が識別されたとき、発話中の
   乗員以外の乗員近くのスピーカ出力レベルを低下させる
   出力レベル低下手段と、を設けたことを特徴とする車載
   用オーディオ装置。