JP3709738B2 - 車両用音響機器の自動音量制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内に設けられた音響機器の設定音量を自動的に調整する、車両用音響機器の自動音量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、主にエンジン音に起因した車室内の騒音（車内騒音）によって聴き取り難くなってしまう車両用音響機器（以下、カーオーディオともいう）の音を聴き取り易くするために、音量を自動的に調整する車両用音響機器の自動音量制御装置が、種々提案，開発されている。
【０００３】
例えば、実開平３−２７２０号公報には、エンジン回転数検出手段から検出されたエンジン回転数（単位時間当たりの回転数＝回転速度であるが、略して回転数という）情報に基づいてカーオーディオの音量を制御する技術（従来技術１）が開示されている。
また、実開平１−１３７６１０号公報には、エンジン回転数検出手段から検出されたエンジン回転数情報に基づいて、カーオーディオの音声信号のうち、特に車内騒音に影響される低域成分の音量を制御する技術（従来技術２）が開示されている。
【０００４】
この他、車内をマイクロホンでモニタし、このモニタ結果に基づいて、カーオーディオの音量を制御する技術（従来技術３）も開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術１〜従来技術３には、それぞれ、以下のような課題がある。
つまり、従来技術１及び従来技術２では、例えば、市街地走行のように発進及び停止を繰り返して車速が逐次に変化して、エンジン回転数Ｎxi、つまり車内騒音の大きさが頻繁に変化するような場合には、このようなエンジン回転数Ｎxiに追従して音量制御が不自然となり、却って、カーオーディオの音が聴き取り難くなってしまうという課題がある。
【０００６】
また、従来技術３においても、従来技術１及び従来技術２と同様に、車内騒音が頻繁に変化するような場合には、これに応じてカーオーディオの音量が不自然に増減を繰り返すため却って聴き取り難くなってしまうという課題がある。
さらに、マイクロホンでモニタした音（モニタ音）には、当然ながら、車内騒音だけでなくカーオーディオの音量も含まれているので、車内騒音のみを相殺するような音量制御を行なうためには、モニタ音からカーオーディオの音を取り除いて車内騒音を推定するためのキャンセル回路が必要となり、制御ロジックが複雑になってしまう。また、車内をモニタするためのマイクロホンも必要となる。このため、自動音量制御装置が高価なシステムになってしまうという課題もある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようにした、車両用音響機器の自動音量制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数を検出し、この検出情報に基づいて、エンジン回転数が増加傾向のときには、エンジン回転数平均化手段が、エンジン回転数の増加傾向を平均化処理して、実際のエンジン回転数の増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数を出力する。そして、増音量設定用エンジン回転数に応じて増音量設定手段が音響機器の増音量を設定し、音量自動調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量に基づいて車室内に設けられた音響機器の音量を制御する。
【０００９】
これにより、エンジン回転数が増加傾向のときには、増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数に基づいて音響機器の設定音量が自動的に調整され、急激な音量増加が抑制される。
なお、上述の構成に加えて、エンジン回転数が増加傾向ではないときには、実際のエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力するのが好ましい。
【００１０】
請求項２記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数を検出し、この検出情報に基づいて、エンジン回転数遅延手段が、所定時間前のエンジン回転数を遅延エンジン回転数とし、実際のエンジン回転数と遅延エンジン回転数とを比較して、実際のエンジン回転数が遅延エンジン回転数以下である場合には、実際のエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力し、実際のエンジン回転数が遅延エンジン回転数よりも大きい場合には、遅延エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力する。
【００１１】
そして、増音量設定用エンジン回転数に応じて増音量設定手段が音響機器の増音量を設定し、音量自動調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量に基づいて車室内に設けられた音響機器の音量を制御する。
これにより、常に実際のエンジン回転数以下の増音量設定用エンジン回転数に基づいて音響機器の設定音量が自動的に調整されて違和感のない音量制御を実行できる。
【００１２】
請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、請求項１又は２記載の車両用音響機器の自動音量制御装置において、増音量設定手段により設定された増音量又は音響機器の設定音量に基づいて、音量自動調整手段にそなえられた高域周波数特性調整手段により、音響機器の音量における高域周波数の音質調整が行なわれる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、請求項３記載の車両用音響機器の自動音量制御装置において、増音量設定手段が、音響機器の設定音量に基づいて、増音量の設定を変更するように構成することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての車両用音響機器（以下、カーオーディオともいう）の自動音量制御装置について図１〜図４を参照しながら説明する。
本発明の第１実施形態にかかるカーオーディオは、図１に示すようにカーラジオやカーステレオ等から出力される複数のオーディオ信号のうち音量Ｖｓを調節する手動音量調整器１１と、手動音量調整器１１により調整された設定音量Ｖ０と後述する制御テーブル（増音量設定手段）３から出力される増音量ΔＶとを加算した音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）を出力する音量自動調整手段１２と、音量Ｖを増幅する増幅器１３と、増幅器１３により増幅された音量Ｖを出力するスピーカ１４とをそなえて構成され、ドライバは手動音量調整器１１を操作することにより設定音量Ｖ０を調整することができるようになっている。
【００１５】
また、音量自動調整手段１２は、音量調整器１２ａと高域周波数特性調整器（高域周波数特性調整手段）１２ｂとから構成され、音量調整器１２ａは、設定音量Ｖ０に増音量ΔＶを加算して音量Ｖを演算し、高域周波数特性調整器１２ｂは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ０よりも大きいときには、音量Ｖの高周波域の増音を抑制するようになっている。このように増音量ΔＶが所定値ΔＶ０よりも大きいときに高周波域の増音を抑制するのは、増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなると、高周波域の音量が耳障りなものとなってくるので、これを防止するためである。
【００１６】
さらに、カーオーディオは、自動音量制御装置１０ａをそなえている。自動音量制御装置１０ａは、図１に示すように、上述の音量自動調整手段１２と制御テーブル３とに加えて、車内騒音を代表するパラメータとしてのエンジン回転数Ｎxiを検出するエンジン回転数検出器（エンジン回転数検出手段）１と、平均化回路（エンジン回転数平均化手段）２ａとをそなえて構成され、平均化回路２ａは、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、エンジン回転数Ｎxiの増加傾向を平均化処理してエンジン回転数Ｎxiの増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力するようになっている。そして、この増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて、後述する制御テーブル３おいてカーオーディオの増音量ΔＶが設定されるようになっている。
【００１７】
ここで、実際のエンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、エンジン回転数Ｎxiの増加傾向を鈍くして増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力しているのは、主に、以下の理由による。
即ち、車内騒音の瞬間的な増加や急激な増加（実際のエンジン回転数Ｎxiの瞬間的な増加や急激な増加）にカーオーディオの音量増加を正確に追従させると、急激な音量の増減が繰り返されて却って不自然な音量制御となるため、車内騒音が上昇する場合（つまり、そのパラメータとしてのエンジン回転数Ｎxiが上昇する場合）には、カーオーディオの増音が鈍くなるように平均化処理を施しているのである。
【００１８】
具体的には、平均化回路２ａは、エンジン回転数Ｎxiが上昇時（増加傾向のとき）には、以下の式（１）により、今回の制御周期におけるエンジン回転数（以下、現エンジン回転数ともいう）Ｎxiと前回の制御周期における増音量設定用エンジン回転数（以下、前増音量設定用エンジン回転数ともいう）Ｎyi-1との指数平均を計算して、この指数平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、エンジン回転数Ｎxiが下降時には、エンジン回転数Ｎxiを、そのまま増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。
Ｎyi＝（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）／（ｋ＋１） ・・・（１）
【００１９】
ここで、上式（１）のｋは、指数平均（増音量設定用エンジン回転数Ｎyi）を決定するにあたり、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との重みを決定する重み係数である。つまり、重み係数ｋが大きくなるほど、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは現エンジン回転数Ｎxiの影響を強く受け、重み係数ｋが小さくなるほど、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1の影響を強く受け、また、重み係数ｋが１のときに、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との中間値（平均値）になるのである。
【００２０】
この増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、増音量ΔＶを設定するためのもので、音量Ｖ（増音量ΔＶ）が、極端に増減して人間（ドライバ）の感覚に対して不自然にならないように、ここでは、重み係数ｋを０より大きく且つ１以下の値に設定して、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1から大きく離れないようにしている。
【００２１】
なお、上述したように、現エンジン回転数Ｎxiが上昇時の時に限って、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との指数平均として算出するようになっており、現エンジン回転数Ｎxiが減少傾向にあるときには、このような平均化処理を行なわず、現エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。
【００２２】
これは、平均化処理されてエンジン回転数Ｎxiよりも減少傾向のなだらかな増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいてカーオーディオの音量が制御されると、車内騒音が減少（エンジン回転数Ｎxiが下降）したにもかかわらず、音量が増大したままとなってしまうことがあるので、これを避けるためである。
つまり、車内騒音に対してカーオーディオの音量が過剰に増音された状態は、人間（ドライバ）の感覚に際立って不自然に感じられるため、このようなことがないように、エンジン回転数Ｎxiが下降時においては、速やかに音量Ｖを減少させるべく、上述したように増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを実際のエンジン回転数Ｎxiとしているのである。
【００２３】
このような平均化回路２ａによれば、例えば、図２（ａ）に示すように、瞬時に上昇するエンジン回転数Ｎxiの入力に対しては、緩やかに上昇する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力し、一方、瞬時に下降するエンジン回転数Ｎxiの入力に対しては、このエンジン回転数Ｎxiと同様に瞬時に下降する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力することができるようになっている。
【００２４】
さて、制御テーブル３は、図１に示すように平均化回路２ａで設定された増音量設定用エンジン回転数Ｎyi及び手動音量調整器１１によりドライバが設定した設定音量Ｖ０に基づいて、増音量ΔＶを設定して音量自動調整手段１２に出力するようになっている。つまり、制御テーブル３では、例えば、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときには、図３（ａ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定され、一方、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときには図３（ｂ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定されるようになっている。
【００２５】
ここで、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときに使用される図３（ｂ）に示すマップは、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときに使用される図３（ａ）に示すマップよりも、同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して、増音量ΔＶを小さく設定するようになっている。
ここでは、図３（ｂ）に示すマップは、図３（ａ）に示すマップに対して、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを示す横軸を増音量ΔＶ０だけ上方にシフトしたマップとなっている。つまり、同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して、図３（ｂ）に示すマップは、図３（ａ）に示すマップよりも増音量ΔＶを増音量ΔＶ０だけ小さく設定するようになっているのである。
【００２６】
即ち、ドライバが設定した設定音量Ｖ０の大きさを考慮せずに増音量ΔＶを設定した場合、設定音量Ｖ０自体が小さい場合には、増音後の音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）が十分増音されなかったり、設定音量Ｖ０自体がある程度大きい場合には、増音後の音量Ｖが過剰に増大されてしまう虞があるため、上述したように設定音量Ｖ０に応じて増音量ΔＶの設定用のマップを切り換えることによって、このようなことを防止するようにしているのである。
【００２７】
なお、上述のように、増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなるほど、高域周波数成分が耳障りなものとなってくるため、図３（ａ）に示すマップでは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ１以上において、図３（ｂ）に示すマップでは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ２以上において、それぞれ、図示するように高周波域抑制領域が設定され、この高周波域抑制領域については、音量自動調整手段１２の高域周波数特性調整器１２ｂで高周波域の増音が抑制されるようになっている。
【００２８】
本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、以下のように車両用音響機器の自動音量制御が行なわれる。
まず、図１に示すように、エンジン回転数検出器１によりエンジン回転数Ｎxiが検出され、次に、このエンジン回転数Ｎxiに基づいて、平均化回路２ａで増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
【００２９】
ここで、平均化回路２ａでは、図４に示すような処理を行なうことにより増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
まず、エンジン回転数検出器１により検出された今回の制御周期におけるエンジン回転数（現エンジン回転数）Ｎxiと、前回の制御周期におけるエンジン回転数（前エンジン回転数）Ｎxi-1との比較が行なわれ、現エンジン回転数Ｎxiが前エンジン回転数Ｎxi-1以下であるときは、エンジン回転数が減少しているものとして、現エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、一方、現エンジン回転数Ｎxiが前エンジン回転数Ｎxi-1よりも大きいときは、エンジン回転数が上昇しているので、以下のように平均化処理を行ない出力（増音量設定用エンジン回転数Ｎyi）の増加傾向を鈍らせる。
【００３０】
つまり、この場合には、現エンジン回転数Ｎxiに重み係数ｋを乗じ（ｋ×Ｎxi）、この値に前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1を加えた値（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）を、重み係数ｋに１を加えた値で除して指数平均値〔（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）／（ｋ＋１）〕を算出し、この指数平均値を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして制御テーブル３に出力する。なお、次の制御周期でこの増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1として出力する。
【００３１】
そして、制御テーブル３では、ドライバの設定した設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときには、図３（ａ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定され、一方、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときには、図３（ａ）に示すマップよりも同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して増音量ΔＶが小さく設定される図３（ｂ）に示すマップにしたがい、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定される。
【００３２】
このように、増音量ΔＶは、設定音量Ｖ０の大きさに応じて設定されるので、増音後の音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）が、十分増音されなかったり、過剰に増大されてしまうようなことがないという利点がある。
そして、制御テーブル３からの増音量ΔＶは、音量自動調整手段１２に入力されて、音量自動調整手段１２を構成する音量調整器１２ａへ送られる。音量調整器１２ａには増音量ΔＶとともに手動音量調整器１１から設定音量Ｖ０が入力されており、音量調整器１２ａは、増音量ΔＶと設定音量Ｖ０とを加算して音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）を算出する。
【００３３】
そして、この音量Ｖは増幅器１３に出力されるが、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下且つ増音量ΔＶが所定値ΔＶ１以上のとき、または、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きく且つ増音量ΔＶが所定値ΔＶ２以上のとき〔図３（ａ），（ｂ）参照〕には、音量Ｖは高域周波数特性調整器１２ｂを介して増幅器１３に出力される。
【００３４】
増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなると、一般に、高周波域の音量が耳障りなものとなってくるが、このような高域周波数特性調整器１２ｂにより高周波域の増音が抑制されるので、高周波域の音量が過剰になってしまうことが防止されるという利点がある。
この後、増幅器に出力された音量Ｖは、増幅器１３で増幅されてスピーカ１４へと出力されて、制御の１サイクルが終了する。そして、以降このような制御サイクルが繰り返される。
【００３５】
したがって、例えば、短時間の間にトランスミッションのギアを５速から２速まで順次に切り換えることにより、実際のエンジン回転数Ｎxiが上昇と下降とを繰り返したとしても、平均化回路２ａによって、増音量ΔＶを決定する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、エンジン回転数Ｎxiよりも増加傾向を鈍くして演算されるため、実際のエンジン回転数Ｎxiに比べて短時間内での上昇と下降との繰り返しによる急速な変化が緩和されて出力される。
【００３６】
このように平均化回路１２ａを設けることにより、実際のエンジン回転数Ｎxiに比べて、短時間内での上昇と下降との繰り返しによる急速な変化が緩和された増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて増音量ΔＶが設定されて、音量Ｖが不自然に増減を繰り返してしまうことが防止される。つまり、違和感のない音量制御をできるという利点がある。また、急激に音量が増大してしまうことが防止されるという利点もある。
【００３７】
また、増音量ΔＶは増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて決定され、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、実際のエンジン回転数Ｎxiに基づいて決定される。つまり、増音量ΔＶの決定は、主にエンジン回転数Ｎxiに基づいて行なわれ、他の車両情報を必要としない。さらにエンジン回転数Ｎxiは従来よりインストルメントパネルのタコメータに入力されている既存の情報を利用すれば良い。したがって、簡易で安価なシステムによりカーオーディオの自動音量制御を行なうことができるという利点もある。
【００３８】
なお、本実施形態では、平均化回路１２ａにおいて、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との指数平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっているが、指数平均の代わりに、以下の式（２）に示すような移動平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようにしてもよい。ここで、Ｎxi-nは、ｎ回前の制御周期における実際のエンジン回転数を示す。
【００３９】
【式２】
【００４０】
このように、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときに、エンジン回転数Ｎxiの移動平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとすることにより、例えば、図２（ｂ）に示すように、入力されるエンジン回転数Ｎxiが瞬時に上昇したような場合でも、指数平均を用いたときと同様に、出力される増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは緩やかに上昇する。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置について図５及び図６を参照しながら説明する。
なお、図５及び図６において第１実施形態と同様の構成部については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置１０ｂは、図５に示すように第１実施形態の車両用音響機器の自動音量制御装置１０ａに対し、平均化回路２ａを遅延回路（エンジン回転数遅延手段）２ｂに置き換えたものである。
【００４２】
具体的には、自動音量制御装置１０ｂがそなえられるカーオーディオは、図５に示すように、音量Ｖｓを調節する手動音量調整器１１と、手動音量調整器１１から出力された設定音量Ｖ０と制御テーブル３で設定された増音量ΔＶとを加算した音量Ｖを出力する音量自動調整手段１２と、音量Ｖを増幅する増幅器１３と、増幅器１３により増幅された音量Ｖを出力するスピーカ１４とをそなえて構成され、音量自動調整手段１２は、音量調整器１２ａと高域周波数特性調整器１２ｂとから構成されている。
【００４３】
さらに、カーオーディオは、本発明の第２実施形態としての自動音量制御装置１０ｂをそなえており、この自動音量制御装置１０ｂにより、エンジン回転数信Ｎxiに応じてカーオーディオの音量Ｖを制御するようになっている。
自動音量制御装置１０ｂは、図５に示すように、上述の音量自動調整手段１２及び制御テーブル３に加えて、エンジン回転数Ｎxiを検出するエンジン回転数検出器１と、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力する遅延回路２ｂとをそなえて構成されており、遅延回路２ｂから出力された増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて制御テーブル３において増音量ΔＶが決定されるようになっている。
【００４４】
遅延回路２ｂは、所定時間Δｔ前（即ち、所定回数ｍ前の制御周期）のエンジン回転数Ｎxi-mを遅延エンジン回転数とし、エンジン回転数Ｎxiと遅延エンジン回転数Ｎxi-mとを比較して、常に小さいエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。つまり、エンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-m以下である場合には、エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、エンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-mよりも大きい場合には、遅延エンジン回転数Ｎxi-mを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっているのである。
【００４５】
したがって、例えば、エンジン回転数Ｎxiが、所定時間Δｔの間にエンジン回転数Ｎ0 からエンジン回転数Ｎ1 まで上昇した後に直ぐにエンジン回転数Ｎ0 に下降してしまうような場合には、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとしては一定してエンジン回転数Ｎ0 が出力されるようになっている。
つまり、遅延エンジン回転数Ｎxi-mはエンジン回転数Ｎxiの所定時間Δｔの位相遅れ信号であるので、所定時間Δｔ遅れてエンジン回転数Ｎ0 からエンジン回転数Ｎ1 まで上昇する。このため、遅延回路２ｂにより、エンジン回転数Ｎxi及び遅延エンジン回転数Ｎxi-mのうち小さいエンジン回転数が選択されて、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは一定してエンジン回転数Ｎ0 で出力されるようになっている。即ち、所定時間Δｔの間に上昇及び下降するような瞬間的なエンジン回転数Ｎxiの上昇に追従して増音量ΔＶが設定されないようになっているのである。
【００４６】
本発明の第２実施形態として車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、第１実施形態と略同様に車両用音響機器の自動音量制御が行なわれる。上述したように本実施形態の自動音量制御装置１０ｂは、第１実施形態の車両用音響機器の自動音量制御装置１０ａに対し、平均化回路２ａを遅延回路２ｂに置き換えたものなので、遅延回路２ｂについてのみ説明する。
【００４７】
遅延回路２ｂでは、図６に示す処理により増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
まず、現エンジン回転数Ｎxiと、所定回数ｍ前の制御周期の遅延エンジン回転数Ｎxi-mとの差ΔＮが演算される（ΔＮ＝Ｎxi−Ｎxi-m）。そして、差ΔＮが０以下であれば（つまりエンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-m以下であれば）、エンジン回転数Ｎxiが増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力され、差ΔＮが０よりも大きければ（つまりエンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-mよりも大きければ）、遅延エンジン回転数Ｎxi-mが増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力される。
【００４８】
これにより、現エンジン回転数Ｎxi及び遅延エンジン回転数Ｎxi-mのうち低いエンジン回転数が、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力されるのである。
したがって、上述したように、エンジン回転数Ｎxiが上昇しても、この上昇が所定時間Δｔの僅かな間の瞬間的なものである場合には、遅延回路２ｂから制御テーブル３に出力される増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、このような瞬間的な上昇がなかったものとして出力される。これにより、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて制御テーブル３で決定される増音量ΔＶは、瞬間的なエンジン回転数Ｎxiの上昇に対しては追従しなくなるので、音量Ｖが、短時間内で上昇してすぐに下降してしまうようなことが防止されて、違和感のない音量制御をできるという利点がある。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置について図７を参照しながら説明する。
なお、図７において第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成部については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置１０ｃは、図７に示すように構成されており、第１実施形態の自動音量制御装置１０ａが平均化回路２ａをそなえ、第２実施形態の自動音量制御装置１０ｂが遅延回路２ｂをそなていたのに対し、本実施形態の自動音量制御装置１０ｃは、平均化回路２ａと遅延回路２ｂとを併せてそなえている。
【００５０】
自動音量制御装置１０ｃがそなえられるカーオーディオは、図７に示すように、手動音量調整器１１，音量自動調整手段１２，増幅器１３及びスピーカ１４をそなえて構成され、さらに、本発明の第３実施形態としての自動音量制御装置１０ｃをそなえており、この自動音量制御装置１０ｃにより、エンジン回転数信Ｎxiに応じてカーオーディオの音量Ｖが制御されるようになっている。
【００５１】
自動音量制御装置１０ｃは、図７に示すように、音量自動調整手段１２に加えて、エンジン回転数検出器１，平均化回路２ａ，遅延回路２ｂ及び制御テーブル３をそなえて構成されている。
本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、平均化回路２ａ及び遅延回路２ｂの作用により、第１実施形態及び第２実施形態の自動音量制御装置１０ａ，１０ｂよりも、音量Ｖが短時間内で上昇してすぐに下降してしまうようなことが効果的に防止されて、より違和感のない音量制御をできるという利点がある。
【００５２】
なお、本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば、各実施形態では、増音量ΔＶに応じて高域周波数の音質調整を行なうようにしているが、設定音量Ｖ０が所定値よりも大きくなったときに高域周波数の音質調整を行なうようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、エンジン回転数が増加傾向のときには、エンジン回転数平均化手段により、エンジン回転数の増加傾向が平均化処理されて、エンジン回転数の増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数が出力され、この増音量設定用エンジン回転数に基づいて増音量が設定されるので、例えば、トランスミッションのギアの切り替え時のように短時間内にエンジン回転数が上昇して下降するような場合には、この急変化するエンジン回転数に追従して音量が増減するような不自然な音量制御が防止される。また、単にエンジン回転数にのみ基づいた制御であるので、このような音量制御を簡易なシステムで行なうことができる。したがって、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようになるという利点がある。
【００５４】
請求項２記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、エンジン回転数遅延手段が、所定時間前のエンジン回転数を遅延エンジン回転数とし、エンジン回転数と遅延エンジン回転数とを比較して、エンジン回転数が遅延エンジン回転数以下である場合には、エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力し、エンジン回転数が遅延エンジン回転数よりも大きい場合には、遅延エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力するので、常にエンジン回転数と遅延エンジン回転数とのうちの何れか小さいほうが増音量設定用エンジン回転数となるので、例えば、トランスミッションのギアの切り替え時のように短時間内にエンジン回転数が上昇して下降するような場合には、この急変化するエンジン回転数に追従して音量が増減するような不自然な音量制御が防止される。また、単にエンジン回転数にのみ基づいた制御であるので、このような音量制御を簡易なシステムで行なうことができる。したがって、請求項１記載の車両用音響機器の自動音量制御装置と同様に、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようになるという利点がある。
【００５５】
請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、高域周波数特性調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量又は音響機器の設定音量に基づいて高域周波数の音質調整を行なうので、高域周波数の過剰な増音を防止することができるという利点がある。
さらに、請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置の増音量設定手段を、音響機器の設定音量に基づいて増音量の設定を変更できるように構成すると、設定音量に応じたより違和感のない音量制御をできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の平均化回路（エンジン回転数平均化手段）の演算結果の一例を示す模式図であり、（ａ）は指数演算による演算結果を示す図、（ｂ）は移動平均による演算結果を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の増音量設定用のマップであり、（ａ）は設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときに使用するマップ、（ｂ）は設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときに使用するマップである。
【図４】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の平均化回路（エンジン回転数平均化手段）のブロック線図である。
【図５】本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の遅延回路（エンジン回転数遅延手段）のブロック線図である。
【図７】本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１ エンジン回転数検出器（エンジン回転数検出手段）
２ａ 平均化回路（エンジン回転数平均化手段）
２ｂ 遅延回路（エンジン回転数遅延手段）
３ 制御テーブル（増音量設定手段）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 自動音量制御装置
１１ 手動音量調整器
１２ 音量自動調整手段
１２ａ 音量調整器
１２ｂ 高域周波数特性調整器（高域周波数特性調整手段）
Ｖ 音量
Ｖ０ 設定音量
ΔＶ 増音量
Ｎxi エンジン回転数
Ｎyi 増音量設定用エンジン回転数
Ｎxi-m 所定時間前のエンジン回転数，遅延エンジン回転数
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内に設けられた音響機器の設定音量を自動的に調整する、車両用音響機器の自動音量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、主にエンジン音に起因した車室内の騒音（車内騒音）によって聴き取り難くなってしまう車両用音響機器（以下、カーオーディオともいう）の音を聴き取り易くするために、音量を自動的に調整する車両用音響機器の自動音量制御装置が、種々提案，開発されている。
【０００３】
例えば、実開平３−２７２０号公報には、エンジン回転数検出手段から検出されたエンジン回転数（単位時間当たりの回転数＝回転速度であるが、略して回転数という）情報に基づいてカーオーディオの音量を制御する技術（従来技術１）が開示されている。
また、実開平１−１３７６１０号公報には、エンジン回転数検出手段から検出されたエンジン回転数情報に基づいて、カーオーディオの音声信号のうち、特に車内騒音に影響される低域成分の音量を制御する技術（従来技術２）が開示されている。
【０００４】
この他、車内をマイクロホンでモニタし、このモニタ結果に基づいて、カーオーディオの音量を制御する技術（従来技術３）も開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術１〜従来技術３には、それぞれ、以下のような課題がある。
つまり、従来技術１及び従来技術２では、例えば、市街地走行のように発進及び停止を繰り返して車速が逐次に変化して、エンジン回転数Ｎxi、つまり車内騒音の大きさが頻繁に変化するような場合には、このようなエンジン回転数Ｎxiに追従して音量制御が不自然となり、却って、カーオーディオの音が聴き取り難くなってしまうという課題がある。
【０００６】
また、従来技術３においても、従来技術１及び従来技術２と同様に、車内騒音が頻繁に変化するような場合には、これに応じてカーオーディオの音量が不自然に増減を繰り返すため却って聴き取り難くなってしまうという課題がある。
さらに、マイクロホンでモニタした音（モニタ音）には、当然ながら、車内騒音だけでなくカーオーディオの音量も含まれているので、車内騒音のみを相殺するような音量制御を行なうためには、モニタ音からカーオーディオの音を取り除いて車内騒音を推定するためのキャンセル回路が必要となり、制御ロジックが複雑になってしまう。また、車内をモニタするためのマイクロホンも必要となる。このため、自動音量制御装置が高価なシステムになってしまうという課題もある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようにした、車両用音響機器の自動音量制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数を検出し、この検出情報に基づいて、エンジン回転数が増加傾向のときには、エンジン回転数平均化手段が、エンジン回転数の増加傾向を平均化処理して、実際のエンジン回転数の増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数を出力する。そして、増音量設定用エンジン回転数に応じて増音量設定手段が音響機器の増音量を設定し、音量自動調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量に基づいて車室内に設けられた音響機器の音量を制御する。
【０００９】
これにより、エンジン回転数が増加傾向のときには、増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数に基づいて音響機器の設定音量が自動的に調整され、急激な音量増加が抑制される。
なお、上述の構成に加えて、エンジン回転数が増加傾向ではないときには、実際のエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力するのが好ましい。
【００１０】
請求項２記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、エンジン回転数検出手段によりエンジン回転数を検出し、この検出情報に基づいて、エンジン回転数遅延手段が、所定時間前のエンジン回転数を遅延エンジン回転数とし、実際のエンジン回転数と遅延エンジン回転数とを比較して、実際のエンジン回転数が遅延エンジン回転数以下である場合には、実際のエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力し、実際のエンジン回転数が遅延エンジン回転数よりも大きい場合には、遅延エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力する。
【００１１】
そして、増音量設定用エンジン回転数に応じて増音量設定手段が音響機器の増音量を設定し、音量自動調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量に基づいて車室内に設けられた音響機器の音量を制御する。
これにより、常に実際のエンジン回転数以下の増音量設定用エンジン回転数に基づいて音響機器の設定音量が自動的に調整されて違和感のない音量制御を実行できる。
【００１２】
請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、請求項１又は２記載の車両用音響機器の自動音量制御装置において、増音量設定手段により設定された増音量又は音響機器の設定音量に基づいて、音量自動調整手段にそなえられた高域周波数特性調整手段により、音響機器の音量における高域周波数の音質調整が行なわれる。
【００１３】
さらに、本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置では、請求項３記載の車両用音響機器の自動音量制御装置において、増音量設定手段が、音響機器の設定音量に基づいて、増音量の設定を変更するように構成することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
まず、本発明の第１実施形態としての車両用音響機器（以下、カーオーディオともいう）の自動音量制御装置について図１〜図４を参照しながら説明する。
本発明の第１実施形態にかかるカーオーディオは、図１に示すようにカーラジオやカーステレオ等から出力される複数のオーディオ信号のうち音量Ｖｓを調節する手動音量調整器１１と、手動音量調整器１１により調整された設定音量Ｖ０と後述する制御テーブル（増音量設定手段）３から出力される増音量ΔＶとを加算した音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）を出力する音量自動調整手段１２と、音量Ｖを増幅する増幅器１３と、増幅器１３により増幅された音量Ｖを出力するスピーカ１４とをそなえて構成され、ドライバは手動音量調整器１１を操作することにより設定音量Ｖ０を調整することができるようになっている。
【００１５】
また、音量自動調整手段１２は、音量調整器１２ａと高域周波数特性調整器（高域周波数特性調整手段）１２ｂとから構成され、音量調整器１２ａは、設定音量Ｖ０に増音量ΔＶを加算して音量Ｖを演算し、高域周波数特性調整器１２ｂは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ０よりも大きいときには、音量Ｖの高周波域の増音を抑制するようになっている。このように増音量ΔＶが所定値ΔＶ０よりも大きいときに高周波域の増音を抑制するのは、増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなると、高周波域の音量が耳障りなものとなってくるので、これを防止するためである。
【００１６】
さらに、カーオーディオは、自動音量制御装置１０ａをそなえている。自動音量制御装置１０ａは、図１に示すように、上述の音量自動調整手段１２と制御テーブル３とに加えて、車内騒音を代表するパラメータとしてのエンジン回転数Ｎxiを検出するエンジン回転数検出器（エンジン回転数検出手段）１と、平均化回路（エンジン回転数平均化手段）２ａとをそなえて構成され、平均化回路２ａは、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、エンジン回転数Ｎxiの増加傾向を平均化処理してエンジン回転数Ｎxiの増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力するようになっている。そして、この増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて、後述する制御テーブル３おいてカーオーディオの増音量ΔＶが設定されるようになっている。
【００１７】
ここで、実際のエンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、エンジン回転数Ｎxiの増加傾向を鈍くして増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力しているのは、主に、以下の理由による。
即ち、車内騒音の瞬間的な増加や急激な増加（実際のエンジン回転数Ｎxiの瞬間的な増加や急激な増加）にカーオーディオの音量増加を正確に追従させると、急激な音量の増減が繰り返されて却って不自然な音量制御となるため、車内騒音が上昇する場合（つまり、そのパラメータとしてのエンジン回転数Ｎxiが上昇する場合）には、カーオーディオの増音が鈍くなるように平均化処理を施しているのである。
【００１８】
具体的には、平均化回路２ａは、エンジン回転数Ｎxiが上昇時（増加傾向のとき）には、以下の式（１）により、今回の制御周期におけるエンジン回転数（以下、現エンジン回転数ともいう）Ｎxiと前回の制御周期における増音量設定用エンジン回転数（以下、前増音量設定用エンジン回転数ともいう）Ｎyi-1との指数平均を計算して、この指数平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、エンジン回転数Ｎxiが下降時には、エンジン回転数Ｎxiを、そのまま増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。
Ｎyi＝（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）／（ｋ＋１） ・・・（１）
【００１９】
ここで、上式（１）のｋは、指数平均（増音量設定用エンジン回転数Ｎyi）を決定するにあたり、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との重みを決定する重み係数である。つまり、重み係数ｋが大きくなるほど、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは現エンジン回転数Ｎxiの影響を強く受け、重み係数ｋが小さくなるほど、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1の影響を強く受け、また、重み係数ｋが１のときに、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との中間値（平均値）になるのである。
【００２０】
この増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、増音量ΔＶを設定するためのもので、音量Ｖ（増音量ΔＶ）が、極端に増減して人間（ドライバ）の感覚に対して不自然にならないように、ここでは、重み係数ｋを０より大きく且つ１以下の値に設定して、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1から大きく離れないようにしている。
【００２１】
なお、上述したように、現エンジン回転数Ｎxiが上昇時の時に限って、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との指数平均として算出するようになっており、現エンジン回転数Ｎxiが減少傾向にあるときには、このような平均化処理を行なわず、現エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。
【００２２】
これは、平均化処理されてエンジン回転数Ｎxiよりも減少傾向のなだらかな増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいてカーオーディオの音量が制御されると、車内騒音が減少（エンジン回転数Ｎxiが下降）したにもかかわらず、音量が増大したままとなってしまうことがあるので、これを避けるためである。
つまり、車内騒音に対してカーオーディオの音量が過剰に増音された状態は、人間（ドライバ）の感覚に際立って不自然に感じられるため、このようなことがないように、エンジン回転数Ｎxiが下降時においては、速やかに音量Ｖを減少させるべく、上述したように増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを実際のエンジン回転数Ｎxiとしているのである。
【００２３】
このような平均化回路２ａによれば、例えば、図２（ａ）に示すように、瞬時に上昇するエンジン回転数Ｎxiの入力に対しては、緩やかに上昇する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力し、一方、瞬時に下降するエンジン回転数Ｎxiの入力に対しては、このエンジン回転数Ｎxiと同様に瞬時に下降する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力することができるようになっている。
【００２４】
さて、制御テーブル３は、図１に示すように平均化回路２ａで設定された増音量設定用エンジン回転数Ｎyi及び手動音量調整器１１によりドライバが設定した設定音量Ｖ０に基づいて、増音量ΔＶを設定して音量自動調整手段１２に出力するようになっている。つまり、制御テーブル３では、例えば、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときには、図３（ａ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定され、一方、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときには図３（ｂ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定されるようになっている。
【００２５】
ここで、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときに使用される図３（ｂ）に示すマップは、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときに使用される図３（ａ）に示すマップよりも、同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して、増音量ΔＶを小さく設定するようになっている。
ここでは、図３（ｂ）に示すマップは、図３（ａ）に示すマップに対して、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを示す横軸を増音量ΔＶ０だけ上方にシフトしたマップとなっている。つまり、同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して、図３（ｂ）に示すマップは、図３（ａ）に示すマップよりも増音量ΔＶを増音量ΔＶ０だけ小さく設定するようになっているのである。
【００２６】
即ち、ドライバが設定した設定音量Ｖ０の大きさを考慮せずに増音量ΔＶを設定した場合、設定音量Ｖ０自体が小さい場合には、増音後の音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）が十分増音されなかったり、設定音量Ｖ０自体がある程度大きい場合には、増音後の音量Ｖが過剰に増大されてしまう虞があるため、上述したように設定音量Ｖ０に応じて増音量ΔＶの設定用のマップを切り換えることによって、このようなことを防止するようにしているのである。
【００２７】
なお、上述のように、増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなるほど、高域周波数成分が耳障りなものとなってくるため、図３（ａ）に示すマップでは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ１以上において、図３（ｂ）に示すマップでは、増音量ΔＶが所定値ΔＶ２以上において、それぞれ、図示するように高周波域抑制領域が設定され、この高周波域抑制領域については、音量自動調整手段１２の高域周波数特性調整器１２ｂで高周波域の増音が抑制されるようになっている。
【００２８】
本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、以下のように車両用音響機器の自動音量制御が行なわれる。
まず、図１に示すように、エンジン回転数検出器１によりエンジン回転数Ｎxiが検出され、次に、このエンジン回転数Ｎxiに基づいて、平均化回路２ａで増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
【００２９】
ここで、平均化回路２ａでは、図４に示すような処理を行なうことにより増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
まず、エンジン回転数検出器１により検出された今回の制御周期におけるエンジン回転数（現エンジン回転数）Ｎxiと、前回の制御周期におけるエンジン回転数（前エンジン回転数）Ｎxi-1との比較が行なわれ、現エンジン回転数Ｎxiが前エンジン回転数Ｎxi-1以下であるときは、エンジン回転数が減少しているものとして、現エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、一方、現エンジン回転数Ｎxiが前エンジン回転数Ｎxi-1よりも大きいときは、エンジン回転数が上昇しているので、以下のように平均化処理を行ない出力（増音量設定用エンジン回転数Ｎyi）の増加傾向を鈍らせる。
【００３０】
つまり、この場合には、現エンジン回転数Ｎxiに重み係数ｋを乗じ（ｋ×Ｎxi）、この値に前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1を加えた値（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）を、重み係数ｋに１を加えた値で除して指数平均値〔（Ｎyi-1＋ｋ×Ｎxi）／（ｋ＋１）〕を算出し、この指数平均値を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして制御テーブル３に出力する。なお、次の制御周期でこの増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1として出力する。
【００３１】
そして、制御テーブル３では、ドライバの設定した設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときには、図３（ａ）に示すマップにしたがい増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定され、一方、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときには、図３（ａ）に示すマップよりも同じ増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに対して増音量ΔＶが小さく設定される図３（ｂ）に示すマップにしたがい、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに応じて増音量ΔＶが設定される。
【００３２】
このように、増音量ΔＶは、設定音量Ｖ０の大きさに応じて設定されるので、増音後の音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）が、十分増音されなかったり、過剰に増大されてしまうようなことがないという利点がある。
そして、制御テーブル３からの増音量ΔＶは、音量自動調整手段１２に入力されて、音量自動調整手段１２を構成する音量調整器１２ａへ送られる。音量調整器１２ａには増音量ΔＶとともに手動音量調整器１１から設定音量Ｖ０が入力されており、音量調整器１２ａは、増音量ΔＶと設定音量Ｖ０とを加算して音量Ｖ（Ｖ＝Ｖ０＋ΔＶ）を算出する。
【００３３】
そして、この音量Ｖは増幅器１３に出力されるが、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下且つ増音量ΔＶが所定値ΔＶ１以上のとき、または、設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きく且つ増音量ΔＶが所定値ΔＶ２以上のとき〔図３（ａ），（ｂ）参照〕には、音量Ｖは高域周波数特性調整器１２ｂを介して増幅器１３に出力される。
【００３４】
増音量ΔＶが大きくなって音量Ｖが大きくなると、一般に、高周波域の音量が耳障りなものとなってくるが、このような高域周波数特性調整器１２ｂにより高周波域の増音が抑制されるので、高周波域の音量が過剰になってしまうことが防止されるという利点がある。
この後、増幅器に出力された音量Ｖは、増幅器１３で増幅されてスピーカ１４へと出力されて、制御の１サイクルが終了する。そして、以降このような制御サイクルが繰り返される。
【００３５】
したがって、例えば、短時間の間にトランスミッションのギアを５速から２速まで順次に切り換えることにより、実際のエンジン回転数Ｎxiが上昇と下降とを繰り返したとしても、平均化回路２ａによって、増音量ΔＶを決定する増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、エンジン回転数Ｎxiよりも増加傾向を鈍くして演算されるため、実際のエンジン回転数Ｎxiに比べて短時間内での上昇と下降との繰り返しによる急速な変化が緩和されて出力される。
【００３６】
このように平均化回路１２ａを設けることにより、実際のエンジン回転数Ｎxiに比べて、短時間内での上昇と下降との繰り返しによる急速な変化が緩和された増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて増音量ΔＶが設定されて、音量Ｖが不自然に増減を繰り返してしまうことが防止される。つまり、違和感のない音量制御をできるという利点がある。また、急激に音量が増大してしまうことが防止されるという利点もある。
【００３７】
また、増音量ΔＶは増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて決定され、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、実際のエンジン回転数Ｎxiに基づいて決定される。つまり、増音量ΔＶの決定は、主にエンジン回転数Ｎxiに基づいて行なわれ、他の車両情報を必要としない。さらにエンジン回転数Ｎxiは従来よりインストルメントパネルのタコメータに入力されている既存の情報を利用すれば良い。したがって、簡易で安価なシステムによりカーオーディオの自動音量制御を行なうことができるという利点もある。
【００３８】
なお、本実施形態では、平均化回路１２ａにおいて、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときには、現エンジン回転数Ｎxiと前増音量設定用エンジン回転数Ｎyi-1との指数平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっているが、指数平均の代わりに、以下の式（２）に示すような移動平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようにしてもよい。ここで、Ｎxi-nは、ｎ回前の制御周期における実際のエンジン回転数を示す。
【００３９】
【式２】
このように、エンジン回転数Ｎxiが増加傾向のときに、エンジン回転数Ｎxiの移動平均を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとすることにより、例えば、図２（ｂ）に示すように、入力されるエンジン回転数Ｎxiが瞬時に上昇したような場合でも、指数平均を用いたときと同様に、出力される増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは緩やかに上昇する。
【００４１】
次に、本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置について図５及び図６を参照しながら説明する。
なお、図５及び図６において第１実施形態と同様の構成部については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置１０ｂは、図５に示すように第１実施形態の車両用音響機器の自動音量制御装置１０ａに対し、平均化回路２ａを遅延回路（エンジン回転数遅延手段）２ｂに置き換えたものである。
【００４２】
具体的には、自動音量制御装置１０ｂがそなえられるカーオーディオは、図５に示すように、音量Ｖｓを調節する手動音量調整器１１と、手動音量調整器１１から出力された設定音量Ｖ０と制御テーブル３で設定された増音量ΔＶとを加算した音量Ｖを出力する音量自動調整手段１２と、音量Ｖを増幅する増幅器１３と、増幅器１３により増幅された音量Ｖを出力するスピーカ１４とをそなえて構成され、音量自動調整手段１２は、音量調整器１２ａと高域周波数特性調整器１２ｂとから構成されている。
【００４３】
さらに、カーオーディオは、本発明の第２実施形態としての自動音量制御装置１０ｂをそなえており、この自動音量制御装置１０ｂにより、エンジン回転数信Ｎxiに応じてカーオーディオの音量Ｖを制御するようになっている。
自動音量制御装置１０ｂは、図５に示すように、上述の音量自動調整手段１２及び制御テーブル３に加えて、エンジン回転数Ｎxiを検出するエンジン回転数検出器１と、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiを出力する遅延回路２ｂとをそなえて構成されており、遅延回路２ｂから出力された増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて制御テーブル３において増音量ΔＶが決定されるようになっている。
【００４４】
遅延回路２ｂは、所定時間Δｔ前（即ち、所定回数ｍ前の制御周期）のエンジン回転数Ｎxi-mを遅延エンジン回転数とし、エンジン回転数Ｎxiと遅延エンジン回転数Ｎxi-mとを比較して、常に小さいエンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっている。つまり、エンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-m以下である場合には、エンジン回転数Ｎxiを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力し、エンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-mよりも大きい場合には、遅延エンジン回転数Ｎxi-mを増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力するようになっているのである。
【００４５】
したがって、例えば、エンジン回転数Ｎxiが、所定時間Δｔの間にエンジン回転数Ｎ0 からエンジン回転数Ｎ1 まで上昇した後に直ぐにエンジン回転数Ｎ0 に下降してしまうような場合には、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとしては一定してエンジン回転数Ｎ0 が出力されるようになっている。
つまり、遅延エンジン回転数Ｎxi-mはエンジン回転数Ｎxiの所定時間Δｔの位相遅れ信号であるので、所定時間Δｔ遅れてエンジン回転数Ｎ0 からエンジン回転数Ｎ1 まで上昇する。このため、遅延回路２ｂにより、エンジン回転数Ｎxi及び遅延エンジン回転数Ｎxi-mのうち小さいエンジン回転数が選択されて、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは一定してエンジン回転数Ｎ0 で出力されるようになっている。即ち、所定時間Δｔの間に上昇及び下降するような瞬間的なエンジン回転数Ｎxiの上昇に追従して増音量ΔＶが設定されないようになっているのである。
【００４６】
本発明の第２実施形態として車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、第１実施形態と略同様に車両用音響機器の自動音量制御が行なわれる。上述したように本実施形態の自動音量制御装置１０ｂは、第１実施形態の車両用音響機器の自動音量制御装置１０ａに対し、平均化回路２ａを遅延回路２ｂに置き換えたものなので、遅延回路２ｂについてのみ説明する。
【００４７】
遅延回路２ｂでは、図６に示す処理により増音量設定用エンジン回転数Ｎyiが設定される。
まず、現エンジン回転数Ｎxiと、所定回数ｍ前の制御周期の遅延エンジン回転数Ｎxi-mとの差ΔＮが演算される（ΔＮ＝Ｎxi−Ｎxi-m）。そして、差ΔＮが０以下であれば（つまりエンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-m以下であれば）、エンジン回転数Ｎxiが増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力され、差ΔＮが０よりも大きければ（つまりエンジン回転数Ｎxiが遅延エンジン回転数Ｎxi-mよりも大きければ）、遅延エンジン回転数Ｎxi-mが増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力される。
【００４８】
これにより、現エンジン回転数Ｎxi及び遅延エンジン回転数Ｎxi-mのうち低いエンジン回転数が、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiとして出力されるのである。
したがって、上述したように、エンジン回転数Ｎxiが上昇しても、この上昇が所定時間Δｔの僅かな間の瞬間的なものである場合には、遅延回路２ｂから制御テーブル３に出力される増音量設定用エンジン回転数Ｎyiは、このような瞬間的な上昇がなかったものとして出力される。これにより、増音量設定用エンジン回転数Ｎyiに基づいて制御テーブル３で決定される増音量ΔＶは、瞬間的なエンジン回転数Ｎxiの上昇に対しては追従しなくなるので、音量Ｖが、短時間内で上昇してすぐに下降してしまうようなことが防止されて、違和感のない音量制御をできるという利点がある。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置について図７を参照しながら説明する。
なお、図７において第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成部については、同じ符号を付し、詳しい説明を省略する。
本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置１０ｃは、図７に示すように構成されており、第１実施形態の自動音量制御装置１０ａが平均化回路２ａをそなえ、第２実施形態の自動音量制御装置１０ｂが遅延回路２ｂをそなていたのに対し、本実施形態の自動音量制御装置１０ｃは、平均化回路２ａと遅延回路２ｂとを併せてそなえている。
【００５０】
自動音量制御装置１０ｃがそなえられるカーオーディオは、図７に示すように、手動音量調整器１１，音量自動調整手段１２，増幅器１３及びスピーカ１４をそなえて構成され、さらに、本発明の第３実施形態としての自動音量制御装置１０ｃをそなえており、この自動音量制御装置１０ｃにより、エンジン回転数信Ｎxiに応じてカーオーディオの音量Ｖが制御されるようになっている。
【００５１】
自動音量制御装置１０ｃは、図７に示すように、音量自動調整手段１２に加えて、エンジン回転数検出器１，平均化回路２ａ，遅延回路２ｂ及び制御テーブル３をそなえて構成されている。
本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述のように構成されているので、平均化回路２ａ及び遅延回路２ｂの作用により、第１実施形態及び第２実施形態の自動音量制御装置１０ａ，１０ｂよりも、音量Ｖが短時間内で上昇してすぐに下降してしまうようなことが効果的に防止されて、より違和感のない音量制御をできるという利点がある。
【００５２】
なお、本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば、各実施形態では、増音量ΔＶに応じて高域周波数の音質調整を行なうようにしているが、設定音量Ｖ０が所定値よりも大きくなったときに高域周波数の音質調整を行なうようにしてもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、エンジン回転数が増加傾向のときには、エンジン回転数平均化手段により、エンジン回転数の増加傾向が平均化処理されて、エンジン回転数の増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数が出力され、この増音量設定用エンジン回転数に基づいて増音量が設定されるので、例えば、トランスミッションのギアの切り替え時のように短時間内にエンジン回転数が上昇して下降するような場合には、この急変化するエンジン回転数に追従して音量が増減するような不自然な音量制御が防止される。また、単にエンジン回転数にのみ基づいた制御であるので、このような音量制御を簡易なシステムで行なうことができる。したがって、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようになるという利点がある。
【００５４】
請求項２記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、エンジン回転数遅延手段が、所定時間前のエンジン回転数を遅延エンジン回転数とし、エンジン回転数と遅延エンジン回転数とを比較して、エンジン回転数が遅延エンジン回転数以下である場合には、エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力し、エンジン回転数が遅延エンジン回転数よりも大きい場合には、遅延エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力するので、常にエンジン回転数と遅延エンジン回転数とのうちの何れか小さいほうが増音量設定用エンジン回転数となるので、例えば、トランスミッションのギアの切り替え時のように短時間内にエンジン回転数が上昇して下降するような場合には、この急変化するエンジン回転数に追従して音量が増減するような不自然な音量制御が防止される。また、単にエンジン回転数にのみ基づいた制御であるので、このような音量制御を簡易なシステムで行なうことができる。したがって、請求項１記載の車両用音響機器の自動音量制御装置と同様に、安価なシステムで違和感のない音量制御をできるようになるという利点がある。
【００５５】
請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置によれば、高域周波数特性調整手段が、増音量設定手段により設定された増音量又は音響機器の設定音量に基づいて高域周波数の音質調整を行なうので、高域周波数の過剰な増音を防止することができるという利点がある。
さらに、請求項３記載の本発明の車両用音響機器の自動音量制御装置の増音量設定手段を、音響機器の設定音量に基づいて増音量の設定を変更できるように構成すると、設定音量に応じたより違和感のない音量制御をできるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の平均化回路（エンジン回転数平均化手段）の演算結果の一例を示す模式図であり、（ａ）は指数演算による演算結果を示す図、（ｂ）は移動平均による演算結果を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の増音量設定用のマップであり、（ａ）は設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１以下のときに使用するマップ、（ｂ）は設定音量Ｖ０が所定音量Ｖ１よりも大きいときに使用するマップである。
【図４】本発明の第１実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の平均化回路（エンジン回転数平均化手段）のブロック線図である。
【図５】本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の遅延回路（エンジン回転数遅延手段）のブロック線図である。
【図７】本発明の第３実施形態としての車両用音響機器の自動音量制御装置の構成を模式的に示す制御ブロック図である。
【符号の説明】
１ エンジン回転数検出器（エンジン回転数検出手段）
２ａ 平均化回路（エンジン回転数平均化手段）
２ｂ 遅延回路（エンジン回転数遅延手段）
３ 制御テーブル（増音量設定手段）
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 自動音量制御装置
１１ 手動音量調整器
１２ 音量自動調整手段
１２ａ 音量調整器
１２ｂ 高域周波数特性調整器（高域周波数特性調整手段）
Ｖ 音量
Ｖ０ 設定音量
ΔＶ 増音量
Ｎxi エンジン回転数
Ｎyi 増音量設定用エンジン回転数
Ｎxi-m 所定時間前のエンジン回転数，遅延エンジン回転数
Claims (3)
- 車室内に設けられた音響機器の設定音量を自動的に調整する車両用音響機器の自動音量制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
該エンジン回転数検出手段からの検出情報に基づいて、該エンジン回転数が増加傾向のときには、該エンジン回転数の該増加傾向を平均化処理して、該エンジン回転数の該増加傾向よりも増加傾向の鈍い増音量設定用エンジン回転数を出力するエンジン回転数平均化手段と、
該増音量設定用エンジン回転数に応じて該音響機器の増音量を設定する増音量設定手段と、
該増音量設定手段により設定された該増音量に基づいて該音響機器の音量を制御する音量自動調整手段とをそなえて構成されている
ことを特徴とする、車両用音響機器の自動音量制御装置。 - 車室内に設けられた音響機器の設定音量を自動的に調整する車両用音響機器の自動音量制御装置において、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
該エンジン回転数検出手段からの検出情報に基づいて、所定時間前のエンジン回転数を遅延エンジン回転数とし、該エンジン回転数と該遅延エンジン回転数とを比較して、該エンジン回転数が該遅延エンジン回転数以下である場合には、該エンジン回転数を増音量設定用エンジン回転数として出力し、該エンジン回転数が該遅延エンジン回転数よりも大きい場合には、該遅延エンジン回転数を該増音量設定用エンジン回転数として出力するエンジン回転数遅延手段と、
該増音量設定用エンジン回転数に応じて該音響機器の増音量を設定する増音量設定手段と、
該増音量設定手段により設定された該増音量に基づいて該音響機器の音量を制御する音量自動調整手段とをそなえて構成されている
ことを特徴とする、車両用音響機器の自動音量制御装置。 - 該音量自動調整手段が、該増音量設定手段により設定された該増音量又は該音響機器の該設定音量に基づいて、該音響機器の該音量における高域周波数の音質調整を行なう高域周波数特性調整手段をそなえている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両用音響機器の自動音量制御装置。
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| JP11414599A JP3709738B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 車両用音響機器の自動音量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11414599A JP3709738B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 車両用音響機器の自動音量制御装置 |
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| JP2000307366A JP2000307366A (ja) | 2000-11-02 |
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| JP11414599A Expired - Fee Related JP3709738B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 車両用音響機器の自動音量制御装置 |
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| JP4945546B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2012-06-06 | 本田技研工業株式会社 | 能動型音響制御装置 |
-
1999
- 1999-04-21 JP JP11414599A patent/JP3709738B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000307366A (ja) | 2000-11-02 |
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