JP4187615B2 - Output sound correction device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されたナビゲーション装置から出力される案内音声やオーディオ装置から出力されるオーディオ音等の音量を周囲の騒音レベルに応じて補正する出力音補正装置に関する。 The present invention relates to an output sound correction device that corrects the volume of a guidance voice output from a navigation device mounted on a vehicle or an audio sound output from an audio device in accordance with an ambient noise level.
一般に、車載のナビゲーション装置から出力される案内音声は、カーオーディオ装置の出力音やエンジン騒音等の音圧レベルによっては聞き取りにくくなる。案内音声の出力時にオーディオ装置の出力音量を小さくすることにより、案内音声の内容を聞き取りやすくする方法が考えられるが、これでは、案内音声が頻繁に出力される場合にその都度オーディオ装置の出力音量が小さくなって、違和感を感じることになる。また、エンジン騒音等の制御不可能な音源に対してはこのような対策をとることができない。そこで、オーディオ装置の出力音量等を低下させることなく案内音声の内容を聞き取ることができれば便利であり、このような要請に応えるものとして、聴覚理論に基づいたラウドネス補償技術を用いた音声補正装置が従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。この音声補正装置では、聴取位置にマイクロホンを設置して、この聴取位置での騒音レベルに応じて出力音声に対するゲイン補正を行っており、利用者は、騒音レベルが変化しても常に音声の内容を明瞭に聞き取ることができるようになる。
ところで、上述した特許文献1に開示された音声補正装置では、聴取位置での案内音声の音量が最適になるように案内音声の音量が補正されるが、走行中の車両において聴取位置にマイクロホンを設置することはほとんど困難であり、聴取位置からずれた位置に設置されたマイクロホンで代用することになると考えられる。例えば、ナビゲーション装置等の車載機器に対して音声指示を与えるために接続されたマイクロホンを用いて、音声補正装置において案内音声の音量を補正するために必要な周辺騒音を集音する場合が考えられる。 By the way, in the voice correction device disclosed in Patent Document 1 described above, the volume of the guidance voice is corrected so that the volume of the guidance voice at the listening position is optimized, but a microphone is placed at the listening position in the traveling vehicle. It is almost difficult to install, and it is considered that a microphone installed at a position shifted from the listening position is substituted. For example, there may be a case where ambient noise necessary for correcting the volume of the guidance voice is collected by the voice correction device using a microphone connected to give a voice instruction to the in-vehicle device such as a navigation device. .
しかし、上述した音声補正装置を用いて聴取者に最適な音量となるように案内音声の音量補正を行うためには聴取位置にマイクロホンを設置する必要があり、マイクロホンの設置位置が聴取位置とずれると案内音声の正確な補正を行うことができないという問題があった。特に、車種によって音響空間の形状(車両形状)が異なり、しかもマイクロホンの設置位置がまちまちであるため、音声補正装置の設置環境によって補正の程度が異なることになる。 However, it is necessary to install a microphone at the listening position in order to correct the volume of the guidance voice so as to obtain an optimum volume for the listener using the voice correction device described above, and the microphone installation position deviates from the listening position. There was a problem that it was not possible to correct the guidance voice accurately. Particularly, since the shape of the acoustic space (vehicle shape) differs depending on the vehicle type, and the installation position of the microphone varies, the degree of correction differs depending on the installation environment of the sound correction apparatus.
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、音響空間の形状やマイクロホンの設置位置に関係なく正確な補正を行うことができる出力音補正装置を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an output sound correction apparatus capable of performing accurate correction regardless of the shape of the acoustic space and the installation position of the microphone. It is in.
上述した課題を解決するために、本発明の出力音補正装置は、聴取位置と異なる位置に設置されたマイクロホンと、マイクロホンから出力される信号に基づいて、聴取位置に到達する周辺騒音を推定する周辺騒音推定手段と、スピーカから出力されて聴取位置に到達する補正対象音を推定する補正音推定手段と、スピーカから出力される補正対象音の音圧レベルを所定の補正ゲインで補正する出力音補正手段と、周辺騒音推定手段によって推定された周辺騒音に対応する信号レベルと補正音推定手段によって推定された補正対象音に対応する信号レベルとに基づいて出力音補正手段の補正ゲインを決定するゲイン決定手段とを備えている。マイクロホンを予め聴取位置と異なる位置に設置することを前提にして聴取位置における周辺騒音を推定しているため、マイクロホンの設置位置が聴取位置とずれる場合であっても補正対象音の音圧レベルを正確に補正することができる。 In order to solve the above-described problem, the output sound correction apparatus of the present invention estimates the ambient noise reaching the listening position based on a microphone installed at a position different from the listening position and a signal output from the microphone. Ambient noise estimation means, correction sound estimation means for estimating the correction target sound output from the speaker and reaching the listening position, and output sound for correcting the sound pressure level of the correction target sound output from the speaker with a predetermined correction gain The correction gain of the output sound correction means is determined based on the correction means, the signal level corresponding to the ambient noise estimated by the ambient noise estimation means, and the signal level corresponding to the correction target sound estimated by the correction sound estimation means. Gain determining means. Since the ambient noise at the listening position is estimated on the assumption that the microphone is installed in a position different from the listening position in advance, the sound pressure level of the sound to be corrected is adjusted even if the microphone installation position is different from the listening position. It can be corrected accurately.
また、上述したマイクロホンから出力される信号に基づいてスピーカからマイクロホンまでの音響特性を推定する音響特性推定手段と、スピーカから聴取位置までの音響特性が格納された音響特性格納手段とをさらに備え、周辺騒音推定手段は、音響特性推定手段によって推定されたスピーカからマイクロホンまでの音響特性を用いて、マイクロホンから出力される信号に基づいてスピーカの設置位置における周辺騒音を算出し、この算出した周辺騒音を用いて、音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて聴取位置における周辺騒音を算出し、補正音推定手段は、音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて聴取位置における周辺騒音を算出することが望ましい。これにより、マイクロホンの設置位置に対応する周辺騒音に基づいて聴取位置に対応する周辺騒音を正確に算出することが可能になり、マイクロホンの設置位置に関係なく常に正確な補正対象音の補正が可能になる。 Further, the apparatus further includes an acoustic characteristic estimation unit that estimates an acoustic characteristic from the speaker to the microphone based on a signal output from the microphone, and an acoustic characteristic storage unit that stores the acoustic characteristic from the speaker to the listening position. The ambient noise estimation means calculates the ambient noise at the speaker installation position based on the signal output from the microphone, using the acoustic characteristics from the speaker to the microphone estimated by the acoustic characteristic estimation means, and calculates the calculated ambient noise. The ambient noise at the listening position is calculated based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristic storage means, and the corrected sound estimation means is used to calculate the ambient noise at the listening position based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristic storage means. It is desirable to calculate This makes it possible to accurately calculate the ambient noise corresponding to the listening position based on the ambient noise corresponding to the microphone installation position, and always corrects the correct target sound regardless of the microphone installation position. become.
また、上述した音響特性格納手段には、特性値が異なる複数の音響特性が格納されており、スピーカから聴取位置までの距離やこれらの設置環境に対応する一の音響特性が、音響特性格納手段に格納された複数の音響特性の中から選択されて、周辺騒音推定手段および補正音推定手段による算出に用いられることが望ましい。これにより、スピーカから聴取位置までの音響特性を同定するために必要な聴取位置へのマイクロホンの設置等の煩雑な作業を省くことができる。 The above-described acoustic characteristic storage means stores a plurality of acoustic characteristics having different characteristic values, and one acoustic characteristic corresponding to the distance from the speaker to the listening position and the installation environment thereof is the acoustic characteristic storage means. Is preferably selected from the plurality of acoustic characteristics stored in the, and used for calculation by the ambient noise estimation means and the correction sound estimation means. Thereby, troublesome work such as installation of a microphone at the listening position necessary for identifying the acoustic characteristics from the speaker to the listening position can be omitted.
また、上述した音響特性格納手段に格納された複数の音響特性は、複数の選択条件のそれぞれに対応させて予め用意されており、選択条件を指定することにより、指定された選択条件に適合した一の音響特性が複数の音響特性の中から選択されて、周辺騒音推定手段および補正音推定手段による算出に用いられることが望ましい。これにより、選択条件を指定するだけで最適な音響特性を選択することができ、正確な補正対象音の補正が可能になる。 Further, the plurality of acoustic characteristics stored in the acoustic characteristic storage means described above are prepared in advance corresponding to each of the plurality of selection conditions, and are adapted to the specified selection conditions by specifying the selection conditions. Preferably, one acoustic characteristic is selected from a plurality of acoustic characteristics and used for calculation by the ambient noise estimation unit and the correction sound estimation unit. As a result, it is possible to select an optimal acoustic characteristic simply by specifying the selection condition, and it is possible to correct the correction target sound accurately.
また、利用者によって選択条件を入力する入力手段と、入力手段によって入力された選択条件に適合する一の音響特性を複数の音響特性の中から選択する音響特性選択手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、利用者自身が選択条件を指定することが可能になり、確実かつ正確に実情を反映した音響特性の選択が可能になる。 Further, it is desirable to further include input means for inputting a selection condition by a user and acoustic characteristic selection means for selecting one acoustic characteristic that matches the selection condition input by the input means from a plurality of acoustic characteristics. . As a result, the user himself / herself can specify the selection conditions, and the acoustic characteristics that reflect the actual situation can be selected reliably and accurately.
また、利用者による操作を伴わずに選択条件を設定する選択条件設定手段と、選択条件設定手段によって設定された選択条件に適合する一の音響特性を複数の音響特性の中から選択する音響特性選択手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、自動的に選択条件を設定して音響特性を選択することができ、音響特性を選択する際の操作の簡略化が可能になる。 In addition, a selection condition setting unit that sets a selection condition without user operation, and an acoustic characteristic that selects one acoustic characteristic that meets the selection condition set by the selection condition setting unit from a plurality of acoustic characteristics It is desirable to further comprise selection means. As a result, it is possible to automatically set the selection conditions and select the acoustic characteristics, and it is possible to simplify the operation when selecting the acoustic characteristics.
また、上述した選択条件には、車種が含まれていることが望ましい。これにより、車種毎に異なる音響空間の形状やスピーカ位置を考慮した音響特性の選択を行うことができ、正確な補正対象音の補正が可能になる。 Moreover, it is desirable that the above-mentioned selection conditions include a vehicle type. As a result, it is possible to select acoustic characteristics in consideration of the shape of the acoustic space and the speaker position that are different for each vehicle type, and it is possible to correct the correct correction target sound.
また、上述した選択条件には、スピーカの設置状態が含まれていることが望ましい。これにより、オンダッシュスピーカ、インダッシュスピーカ、ドアスピーカのようにスピーカの設置状態を考慮した音響特性の選択を行うことが可能になり、さらに正確な補正対象音の補正が可能になる。 Moreover, it is desirable that the selection condition described above includes the installation state of the speaker. As a result, it is possible to select acoustic characteristics in consideration of the installation state of speakers such as an on-dash speaker, an in-dash speaker, and a door speaker, and it is possible to correct the correction target sound more accurately.
以下、本発明を適用した一実施形態の出力音補正装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, an output sound correcting apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、一実施形態の音声補正装置の全体構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態の出力音補正装置100は、ゲイン補正部10、ゲイン決定部12、補正音推定部14、アンプ16、スピーカ18、マイクロホン20、適応フィルタ(ADF)22、フィルタ係数設定部24、データベース(DB)26、演算部28、34、周辺騒音推定部30、32、操作部36を含んで構成されている。この出力音補正装置100は、車両に搭載されており、音声出力部200から出力される補正対象音信号が入力され、ゲイン補正を行った後の補正音がスピーカ18から出力される。例えば、この音声出力部200は、ナビゲーション装置(図示せず)に備わっており、補正対象音信号として案内音声信号を出力する。また、スピーカ18は、少ない場合には運転席前方のダッシュボード内の左右2箇所や左右のドア内部に設置されるが、これに加えて後部座席のさらに後方の左右2箇所等に必要に応じて追加設置される。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a sound correction apparatus according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the output
ゲイン補正部10は、音声出力部200から入力される案内音声信号に対してゲイン補正を行う。ゲイン決定部12は、スピーカ18から出力されてナビゲーション装置の利用者によって聴取される案内音声の明瞭さが周辺騒音の大きさに無関係にほぼ一定となるように、案内音声の平均パワーと周辺騒音の平均パワーとに基づいて、ゲイン補正部10の補正ゲインを決定する。
The
アンプ16は、ゲイン補正部10から出力される案内音声信号を増幅し、スピーカ18を駆動する。マイクロホン20は、スピーカ18から出力される案内音声の聴取位置と異なる車両の所定位置、例えば運転席用のサンバイザーに設置されており、案内音声とともにロードノイズ、風切り音等の周辺騒音を集音する。
The
補正音推定部14は、ゲイン補正部10から出力される案内音声信号が入力されており、この案内音声信号に対応してスピーカ18から出力されて聴取位置に到達する案内音声を推定する補正用フィルタである。スピーカ18から聴取位置までの音響系のインパルス応答C2に対応する音響特性がこの補正音推定部14のフィルタ係数W2として設定されており、ゲイン補正部10から出力される案内音声信号に基づいて、この案内音声信号に対応する案内音声がスピーカ18から出力されて聴取位置に到達した時点における信号レベルの推定が行われる。
The correction
適応フィルタ22は、スピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答C1に対応する音響特性がフィルタ係数W1として設定されたフィルタである。ゲイン補正部10から出力される案内音声信号をこの適応フィルタ22に通すことにより、スピーカ18から出力されてマイクロホン20に到達するまでの音響系のインパルス応答C1を再現することができる。この適応フィルタ22のフィルタ係数W1の同定は、例えばLMS(Least Mean Square)アルゴリズムを用いて、演算部28から出力される誤差信号のパワーが最小となるように更新することにより行われる。演算部28は、マイクロホン20から出力される信号から、適応フィルタ22を通した後の信号を差し引いた誤差信号を出力する。ゲイン補正部10から出力された案内音声信号は、適応フィルタ22に入力されるとともに、アンプ16を介してスピーカ18から出力されてマイクロホン20に到達する。したがって、演算部28から出力される誤差信号のパワーが最小になるように適応フィルタ22のフィルタ係数W1を同定することにより、このフィルタ係数W1をスピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答C1に一致させることができる。
The
データベース26は、スピーカ18から聴取位置までの音響系のインパルス応答C2に対応する音響特性が、車種とスピーカの設置状態の組み合わせを考慮して複数種類格納されている。スピーカ18の設置位置や音響空間の形状(車室内形状)は車種毎に異なっているため、車種が異なればスピーカ18から聴取位置(例えば運転者の頭部位置)までの音響系のインパルス応答C2が異なってくる。また、スピーカ18の設置状態、例えば、スピーカ18の個数や設置形態(オンダッシュ、インダッシュ、ドア内等)によっても、スピーカ18から聴取位置までの音響系のインパルス応答C2が異なってくる。このため、音響系のインパルス応答に影響を与える要因の組み合わせ毎に音響特性が予め計算あるいは実測によって求められて、データベース26に格納されている。
The
フィルタ係数設定部24は、データベース26に格納された複数の音響特性の中から出力音補正装置100が搭載された車両に対応する一の音響特性を選択して、補正音推定部14および一方の周辺騒音推定部32のそれぞれのフィルタ係数W2として設定する。また、フィルタ係数設定部24は、適応フィルタ22によって同定されたインパルス応答C1に基づいてその逆特性C1-1を算出し、この逆特性C1-1を他方の周辺騒音推定部30のフィルタ係数W1-1として設定する。逆特性C1-1(フィルタ係数W1-1)の算出方法の具体例については後述する。
The filter
周辺騒音推定部30は、マイクロホン20の出力信号が入力されており、この信号に基づいてスピーカ18の設置位置における周辺騒音の信号レベルを算出する。上述したように、周辺騒音推定部30のフィルタ係数W1-1は、適応フィルタ22によって同定されたスピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答C1としての音響特性の逆特性C1-1であり、マイクロホン20で集音された周辺騒音の信号レベルに基づいてスピーカ18の設置位置に対応する周辺騒音の信号レベルを推定することができる。
The
また、周辺騒音推定部32は、前段の周辺騒音推定部30の出力信号が入力されており、この信号に基づいて聴取位置における周辺騒音の信号レベルを算出する。上述したように、周辺騒音推定部32のフィルタ係数W2は、スピーカ18から聴取位置までの音響系のインパルス応答C2に対応する音響特性に対応しており、周辺騒音推定部30によって推定されたスピーカ位置での周辺騒音の信号レベルを周辺騒音推定部32に入力することにより、聴取位置に対応する周辺騒音の信号レベルを推定することができる。
The ambient
演算部34は、後段の周辺騒音推定部32から出力される周辺騒音に対応する信号から、補正音推定部14から出力される聴取位置での案内音声信号を差し引いて真の周辺騒音を算出する。すなわち、マイクロホン20によって集音される音には、ロードノイズ等の周辺騒音だけでなく案内音声も含まれているため、このような周辺騒音全体から案内音声に対応する成分を取り除くことにより、案内音声が含まれない周辺騒音を算出することができる。算出された真の周辺騒音に対応する信号はゲイン決定部12に入力される。
The
操作部36は、利用者自身の操作によって選択条件を設定するためのものであり、フィルタ係数設定部24によって最適な音響特性を選択する際に、出力音補正装置100が搭載された車種やスピーカ18の設置状態を入力する。例えば、ナビゲーション装置のディスプレイ(図示せず)には、複数の車種と複数のスピーカ設置状態とが表示されており、操作部36を用いて車種とスピーカ設置状態を指定して選択条件を絞り込むことができる。
The
上述した周辺騒音推定部30、32、演算部34が周辺騒音推定手段に、補正音推定部14が補正音推定手段に、ゲイン補正部10が出力音補正手段に、ゲイン決定部12がゲイン決定手段に、適応フィルタ22、演算部28が音響特性推定手段に、データベース26が音響特性格納手段にそれぞれ対応する。また、操作部36が入力手段に、フィルタ計数設定部24が音響特性選択手段にそれぞれ対応する。
The ambient
本実施形態の出力音補正装置100はこのような構成を有しており、次にその動作を説明する。
The output
フィルタ係数W2の設定動作
まず、出力音補正装置100による案内音声の補正動作に先だって、この出力音補正装置100が搭載されている音響空間を特定して補正音推定部14と周辺騒音推定部32のそれぞれのフィルタ係数W2を設定する必要がある。このフィルタ係数W2の設定は、利用者が操作部36を操作して出力音補正装置100が搭載された車両について選択条件(車種とスピーカ18の配置状態)を指定することにより行われる。フィルタ係数設定部24は、指定された選択条件に適合する一の音響特性をデータベース26に格納された複数の音響特性の中から選択し、この音響特性を補正音推定部14、周辺騒音推定部32のそれぞれのフィルタ係数W2として設定する。
Setting operation of the filter coefficient W2 First, prior to the guidance sound correcting operation by the output
このようにして音響特性を補正音推定部14、周辺騒音推定部32のそれぞれのフィルタ係数W2として設定した後、適応フィルタ22によるスピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答としての音響特性C1の同定動作およびこの音響特性に基づいた周辺騒音推定部30のフィルタ係数W1-1の設定動作と、ゲイン決定部12による補正ゲインの設定動作およびゲイン補正部10によるゲイン補正動作とが並行して行われる。
After the acoustic characteristics are set as the filter coefficients W2 of the corrected
音声出力部200から出力されたナビゲーション装置の案内音声信号が出力音補正装置100に入力されると、ゲイン補正部10による所定のゲイン補正が行われた後アンプ16で増幅され、スピーカ18から案内音声が出力される。ゲイン補正部10から出力されるゲイン補正後の案内音声信号は適応フィルタ22にも入力されており、この適応フィルタ22は、演算部28によってマイクロホン20の出力信号から適応フィルタ22自身の出力信号を差し引いた誤差信号のパワーが最小となるようにフィルタ係数W1の更新を行っており、スピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答として音響特性の同定が行われる。
When the guidance voice signal of the navigation device output from the
フィルタ係数設定部24は、このようにして適応フィルタ22による音響特性の同定によって得られたフィルタ係数W1を取得し、周辺騒音推定部30のフィルタ係数W1-1を設定する。
The filter
図2は、同定済みのフィルタ係数W1を用いてその逆フィルタのフィルタ係数W1-1を設定する原理を示す図である。図2において、フィルタ係数W1がコピーされた第1のフィルタ38の後段に第2のフィルタ40が接続されている。また、第2のフィルタ40の後段には、第1のフィルタ38の入力信号から第2のフィルタ40の出力信号を差し引いた誤差信号を出力する演算部44が接続されており、LMSアルゴリズム制御部42は、LMSアルゴリズムを用いてこの誤差信号のパワーが最小となるように第2のフィルタ40のフィルタ係数を決定する。このように、所定の信号(例えば白色雑音信号)を第1のフィルタ38と第2のフィルタ40を通したときに、この信号とほぼ同じ信号が後段の第2のフィルタ40から出力されるように第2のフィルタ40のフィルタ係数を設定することにより、この第2のフィルタ40のフィルタ係数を第1のフィルタ38のフィルタ係数W1に対して逆特性W1-1に一致させることができる。フィルタ係数設定部24は、このようにして算出した逆特性W1-1を周辺騒音推定部30のフィルタ係数として設定する。
FIG. 2 is a diagram showing the principle of setting the filter coefficient W1 −1 of the inverse filter using the identified filter coefficient W1. In FIG. 2, the
マイクロホン20から出力される信号は、前段の周辺騒音推定部30に入力される。この周辺騒音推定部30のフィルタ係数W1-1は、スピーカ18からマイクロホン20までの音響系のインパルス応答としての音響特性C1の逆特性、すなわち、マイクロホン20からスピーカ18までの音響系のインパルス応答としての音響特性C1-1であるため、マイクロホン20の出力信号を周辺騒音推定部30に通すことにより、マイクロホン20で集音した周辺騒音に基づいてスピーカ18の設置位置での周辺騒音を推定することができる。次に、前段の周辺騒音推定部30の出力信号を後段の周辺騒音推定部32に通すことにより、推定したスピーカ設置位置での周辺騒音に基づいて聴取位置での周辺騒音を推定することができる。このようにして推定された周辺騒音にはマイクロホン20によって集音された案内音声も含まれており、演算部34によって案内音声に対応する信号成分を差し引くことにより、案内音声が含まれない周辺騒音信号が得られ、ゲイン決定部12に入力される。
The signal output from the
ゲイン決定部12は、補正音推定部14から入力される案内音声信号と、演算部34から入力される案内音声信号に基づいて、ゲイン補正部10の補正ゲインを決定する。この補正ゲインの決定は、分割された複数の周波数帯域毎に行われる。ゲイン補正部10は、ゲイン決定部12によって決定された各周波数帯域毎の補正ゲインで、音声出力部200から入力される案内音声信号のゲイン補正を行う。この結果、周辺騒音の信号レベルに応じて案内音声の信号レベルが変更され、騒音レベルが変化しても常に案内音声の内容を明瞭に聞き取ることができるようになる。
The
このように、本実施形態の出力音補正装置100では、マイクロホン20を予め聴取位置と異なる位置に設置することを前提にして聴取位置における周辺騒音を推定しているため、マイクロホン20の設置位置が聴取位置とずれる場合であっても補正対象音としての案内音声の音圧レベルを正確に補正することができる。特に、マイクロホン20から出力される信号に基づいてスピーカ18からマイクロホン20までの音響特性を推定する適応フィルタ22と、スピーカ18から聴取位置までの音響特性が格納されたデータベース26とを備えるとともに、周辺騒音推定部30、32によって、適応フィルタ22を用いて推定(同定)されたスピーカ18からマイクロホン20までの音響特性を用いて、マイクロホン18から出力される信号に基づいてスピーカ20の設置位置における周辺騒音を算出し、この算出した周辺騒音を用いて、データベース26に格納された音響特性に基づいて聴取位置における周辺騒音を算出し、補正音推定部14によって、データベース26に格納された音響特性に基づいて聴取位置における周辺騒音を算出することにより、マイクロホン20の設置位置に対応する周辺騒音に基づいて聴取位置に対応する周辺騒音を正確に算出することが可能になり、マイクロホン20の設置位置に関係なく常に正確な補正対象音の補正が可能になる。
As described above, in the output
また、データベース26に特性値が異なる複数の音響特性を格納しておいて、スピーカ18から聴取位置までの距離やこれらの設置環境に対応する一の音響特性を、これら複数の音響特性の中から選択して、周辺騒音推定部30、32および補正音推定部14による算出処理に用いているため、スピーカ18から聴取位置までの音響特性を同定するために必要な聴取位置へのマイクロホン20の設置等の煩雑な作業を省くことができる。
Further, a plurality of acoustic characteristics having different characteristic values are stored in the
特に、データベース26に格納されている複数の音響特性は、複数の選択条件のそれぞれに対応させて予め用意されており、選択条件を指定することにより、指定された選択条件に適合した一の音響特性が複数の音響特性の中から選択されて、周辺騒音推定部30、32および補正音推定部14による算出に用いられるため、選択条件を指定するだけで最適な音響特性を選択することができ、正確な補正対象音の補正が可能になる。
In particular, a plurality of acoustic characteristics stored in the
また、利用者によって選択条件を入力する操作部36と、操作部36によって入力された選択条件に適合する一の音響特性を複数の音響特性の中から選択するフィルタ係数設定部24とを備えることにより、利用者自身が選択条件を指定することが可能になり、確実かつ正確に実情を反映した音響特性の選択が可能になる。
In addition, an
また、利用者によって入力される選択条件には出力音補正装置100が搭載された車両の車種が含まれているため、車種毎に異なる音響空間の形状やスピーカ位置を考慮した音響特性の選択を行うことができ、正確な補正対象音の補正が可能になる。また、この選択条件には、スピーカの設置状態が含まれているため、オンダッシュスピーカ、インダッシュスピーカ、ドアスピーカのようにスピーカの設置状態を考慮した音響特性の選択を行うことが可能になり、さらに正確な補正対象音の補正が可能になる。
In addition, since the selection condition input by the user includes the vehicle type of the vehicle on which the output
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、フィルタ係数設定部24は、操作部36を用いて利用者によって入力された選択条件に適合した音響特性をデータベース26に格納された複数の音響特性の中から選択したが、エンジン制御装置等の外部制御装置を選択条件設定手段として用い、この外部制御装置によって車種やスピーカの設置状態を指定して、音響特性選択手段としてのフィルタ係数設定部24によって一の音響特性を選択するようにしてもよい。これにより、自動的に選択条件を設定して音響特性を選択することができ、音響特性を選択する際の操作の簡略化が可能になる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the above-described embodiment, the filter
また、上述した実施形態では、出力音補正装置100内にデータベース26を設けたがインターネット等のネットワークを介して接続されるサーバにデータベース26を備えるようにしてもよい。この場合には、出力音補正装置100内部あるいは外部の通信装置を介して出力音補正装置100とサーバとを接続し、フィルタ係数設定部24によって設定された選択条件に適合する一の音響特性をデータベース26に格納された複数の音響特性の中から選択して読み込むようにすればよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、音声出力部200から補正対象音としての案内音声信号が出力され、この案内音声信号の音圧レベルを各周波数帯域毎の補正ゲインで補正するようにしたが、各周波数帯域毎に補正ゲインを決定する代わりに全周波数帯域を対象に補正ゲインを決定するようにしてもよい。すなわち、周辺騒音レベルに応じて案内音声全体の音量を補正するようにしてもよい。
In the embodiment described above, a guidance voice signal as a correction target sound is output from the
また、案内音声以外の音を補正対象音としてもよい。例えば、左右2チャンネルのオーディオ音を補正対象音とし、これらのオーディオ音が周辺騒音レベルに関係なく明瞭に聞き取れるようにオーディオ音全体あるいは各周波数帯域毎に対してゲイン補正を行うようにしてもよい。 Further, a sound other than the guidance voice may be used as the correction target sound. For example, left and right two-channel audio sounds may be used as correction target sounds, and gain correction may be performed on the entire audio sound or each frequency band so that these audio sounds can be clearly heard regardless of the ambient noise level. .
また、上述した実施形態では、車両に搭載された出力音補正装置100について説明したが、他の乗り物や建物内に設置するとともに各種の音を補正対象音とする場合にも本発明を適用することができる。
Further, in the above-described embodiment, the output
10 ゲイン補正部
12 ゲイン決定部
14 補正音推定部
16 アンプ
18 スピーカ
20 マイクロホン
22 適応フィルタ(ADF)
24 フィルタ係数設定部
26 データベース(DB)
28、34 演算部
30、32 周辺騒音推定部
36 操作部
DESCRIPTION OF
24 Filter
28, 34
Claims (2)
前記マイクロホンから出力される信号に基づいて、前記聴取位置に到達する周辺騒音を推定する周辺騒音推定手段と、
スピーカから出力されて前記聴取位置に到達する補正対象音を推定する補正音推定手段と、
前記スピーカから出力される前記補正対象音の音圧レベルを所定の補正ゲインで補正する出力音補正手段と、
前記周辺騒音推定手段によって推定された周辺騒音に対応する信号レベルと、前記補正音推定手段によって推定された補正対象音に対応する信号レベルとに基づいて、前記出力音補正手段の補正ゲインを決定するゲイン決定手段と、
前記マイクロホンから出力される信号に基づいて前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響特性を推定する音響特性推定手段と、
前記スピーカから前記聴取位置までの音響特性であって特性値が異なる複数の音響特性が格納された音響特性格納手段と、を備え、
前記周辺騒音推定手段は、前記音響特性推定手段によって推定された前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響特性を用いて、前記マイクロホンから出力される信号に基づいて前記スピーカの設置位置における周辺騒音を算出し、この算出した周辺騒音を用いて、前記音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて前記聴取位置における周辺騒音を算出し、
前記補正音推定手段は、前記音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて前記聴取位置における補正対象音を算出し、
前記スピーカから前記聴取位置までの距離やこれらの設置環境に対応する一の前記音響特性であって自装置が搭載された車両に対応する一の音響特性が、前記音響特性格納手段に格納された前記複数の音響特性の中から選択されて、前記周辺騒音推定手段および前記補正音推定手段による算出に用いられ、
前記音響特性格納手段に格納された前記複数の音響特性は、複数の選択条件のそれぞれに対応させて予め用意されており、
選択条件を指定することにより、指定された選択条件に適合した一の音響特性が前記複数の音響特性の中から選択されて、前記周辺騒音推定手段および前記補正音推定手段による算出に用いられる出力音補正装置であって、
利用者によって前記選択条件を入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された選択条件に適合する一の音響特性を前記複数の音響特性の中から選択する音響特性選択手段と、
を備え、前記選択条件には、車種と前記スピーカの設置状態とが含まれていることを特徴とする出力音補正装置。 A microphone installed at a position different from the listening position;
Ambient noise estimation means for estimating ambient noise reaching the listening position based on a signal output from the microphone;
A correction sound estimation means for estimating a correction target sound that is output from a speaker and reaches the listening position;
Output sound correction means for correcting the sound pressure level of the correction target sound output from the speaker with a predetermined correction gain;
Based on the signal level corresponding to the ambient noise estimated by the ambient noise estimating means and the signal level corresponding to the correction target sound estimated by the corrected sound estimating means, the correction gain of the output sound correcting means is determined. Gain determining means for
Acoustic characteristic estimation means for estimating an acoustic characteristic from the speaker to the microphone based on a signal output from the microphone;
A plurality of acoustic characteristics storing acoustic characteristics from the speaker to the listening position and having different characteristic values; and
The ambient noise estimation means calculates the ambient noise at the installation position of the speaker based on the signal output from the microphone, using the acoustic characteristic from the speaker to the microphone estimated by the acoustic characteristic estimation means. Then, using the calculated ambient noise, calculate the ambient noise at the listening position based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristics storage means,
The correction sound estimation means calculates a correction target sound at the listening position based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristics storage means,
One acoustic characteristic corresponding to the vehicle on which the apparatus is mounted is stored in the acoustic characteristic storage means, corresponding to the distance from the speaker to the listening position and the installation environment of the speaker. Selected from the plurality of acoustic characteristics, used for calculation by the ambient noise estimation means and the correction sound estimation means ,
The plurality of acoustic characteristics stored in the acoustic characteristic storage means are prepared in advance corresponding to each of a plurality of selection conditions,
By designating the selection condition, one acoustic characteristic that matches the designated selection condition is selected from the plurality of acoustic characteristics, and output used for calculation by the ambient noise estimation unit and the corrected sound estimation unit A sound correction device,
An input means for inputting the selection condition by a user;
Acoustic characteristic selection means for selecting one acoustic characteristic that meets the selection condition input by the input means from the plurality of acoustic characteristics;
The provided, the selection condition, the output sound is characterized that you have includes an installation state of the the vehicle type speaker correction device.
前記マイクロホンから出力される信号に基づいて、前記聴取位置に到達する周辺騒音を推定する周辺騒音推定手段と、
スピーカから出力されて前記聴取位置に到達する補正対象音を推定する補正音推定手段と、
前記スピーカから出力される前記補正対象音の音圧レベルを所定の補正ゲインで補正する出力音補正手段と、
前記周辺騒音推定手段によって推定された周辺騒音に対応する信号レベルと、前記補正音推定手段によって推定された補正対象音に対応する信号レベルとに基づいて、前記出力音補正手段の補正ゲインを決定するゲイン決定手段と、
前記マイクロホンから出力される信号に基づいて前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響特性を推定する音響特性推定手段と、
前記スピーカから前記聴取位置までの音響特性であって特性値が異なる複数の音響特性が格納された音響特性格納手段と、を備え、
前記周辺騒音推定手段は、前記音響特性推定手段によって推定された前記スピーカから前記マイクロホンまでの音響特性を用いて、前記マイクロホンから出力される信号に基づいて前記スピーカの設置位置における周辺騒音を算出し、この算出した周辺騒音を用いて、前記音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて前記聴取位置における周辺騒音を算出し、
前記補正音推定手段は、前記音響特性格納手段に格納された音響特性に基づいて前記聴取位置における補正対象音を算出し、
前記スピーカから前記聴取位置までの距離やこれらの設置環境に対応する一の前記音響特性であって自装置が搭載された車両に対応する一の音響特性が、前記音響特性格納手段に格納された前記複数の音響特性の中から選択されて、前記周辺騒音推定手段および前記補正音推定手段による算出に用いられ、
前記音響特性格納手段に格納された前記複数の音響特性は、複数の選択条件のそれぞれに対応させて予め用意されており、
選択条件を指定することにより、指定された選択条件に適合した一の音響特性が前記複数の音響特性の中から選択されて、前記周辺騒音推定手段および前記補正音推定手段による算出に用いられる出力音補正装置であって、
利用者による操作を伴わずに前記選択条件を設定する選択条件設定手段と、
前記選択条件設定手段によって設定された選択条件に適合する一の音響特性を前記複数の音響特性の中から選択する音響特性選択手段と、
を備え、前記選択条件には、車種と前記スピーカの設置状態とが含まれていることを特徴とする出力音補正装置。
A microphone installed at a position different from the listening position;
Ambient noise estimation means for estimating ambient noise reaching the listening position based on a signal output from the microphone;
A correction sound estimation means for estimating a correction target sound that is output from a speaker and reaches the listening position;
Output sound correction means for correcting the sound pressure level of the correction target sound output from the speaker with a predetermined correction gain;
Based on the signal level corresponding to the ambient noise estimated by the ambient noise estimating means and the signal level corresponding to the correction target sound estimated by the corrected sound estimating means, the correction gain of the output sound correcting means is determined. Gain determining means for
Acoustic characteristic estimation means for estimating an acoustic characteristic from the speaker to the microphone based on a signal output from the microphone;
A plurality of acoustic characteristics stored in the acoustic characteristics from the speaker to the listening position and having different characteristic values; and
The ambient noise estimation means calculates the ambient noise at the installation position of the speaker based on the signal output from the microphone, using the acoustic characteristic from the speaker to the microphone estimated by the acoustic characteristic estimation means. Then, using the calculated ambient noise, calculate the ambient noise at the listening position based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristics storage means,
The correction sound estimation means calculates a correction target sound at the listening position based on the acoustic characteristics stored in the acoustic characteristics storage means,
One acoustic characteristic corresponding to the vehicle on which the apparatus is mounted is stored in the acoustic characteristic storage means, corresponding to the distance from the speaker to the listening position and the installation environment of the speaker. Selected from the plurality of acoustic characteristics, used for calculation by the ambient noise estimation means and the correction sound estimation means ,
The plurality of acoustic characteristics stored in the acoustic characteristic storage means are prepared in advance corresponding to each of a plurality of selection conditions,
By designating the selection condition, one acoustic characteristic that matches the designated selection condition is selected from the plurality of acoustic characteristics, and output used for calculation by the ambient noise estimation unit and the corrected sound estimation unit A sound correction device,
Selection condition setting means for setting the selection condition without an operation by a user;
Acoustic characteristic selection means for selecting one acoustic characteristic that matches the selection condition set by the selection condition setting means from the plurality of acoustic characteristics;
The provided, the selection condition, the output sound is characterized that you have includes an installation state of the the vehicle type speaker correction device.
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