JP4221418B2 - Sound effect generator for vehicles - Google Patents
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Description
この発明は、車両のエンジン回転周波数に応じた効果音を車両内で発生する車両用効果音発生装置に関する。 The present invention relates to a vehicle sound effect generating device that generates sound effects in a vehicle according to the engine rotational frequency of the vehicle.
従来から、運転者による加減速操作を検出し、加減速量に応じた効果音を車室内スピーカを通じて車室内に発生する効果音発生装置が提案されている(特許文献1、特許文献2)。
Conventionally, there has been proposed a sound effect generator that detects an acceleration / deceleration operation by a driver and generates a sound effect corresponding to the amount of acceleration / deceleration in a vehicle interior through a speaker in the vehicle interior (
これらの効果音発生装置では、例えば加速操作に応じてエンジン回転数が増加すると、そのエンジン回転数の増加に応じて高周波数で大音量の効果音をスピーカから発生させて車室内の演出効果を高めている。 In these sound effect generators, for example, when the engine speed increases in response to an acceleration operation, a loud sound effect sound is generated from the speaker at a high frequency in accordance with the increase in the engine speed, thereby producing an effect in the passenger compartment. It is increasing.
しかし、エンジン回転数に基づき効果音を発生させている従来の効果音発生装置では、クラッチが切れている間、エンジン回転数の増減と、車両の実際の加減速との間に相関関係がなくなる。例えば、シフトダウンのためにクラッチを切りつつアクセルペダルを踏み込む場合、エンジン回転数は増加し、これに応じて効果音も大きくなるが、車両の実際の速度自体は変化しない。このようなずれが生じると、運転手や同乗者に違和感を生じさせてしまう。 However, in the conventional sound effect generator that generates sound effects based on the engine speed, there is no correlation between the increase / decrease of the engine speed and the actual acceleration / deceleration of the vehicle while the clutch is disengaged. . For example, when the accelerator pedal is depressed while disengaging the clutch for downshifting, the engine speed increases and the sound effect increases accordingly, but the actual speed of the vehicle itself does not change. When such a shift occurs, the driver and passengers feel uncomfortable.
この発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、シフトチェンジの際でも自然な効果音を生じさせることのできる車両用効果音発生装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle sound effect generator that can generate a natural sound effect even at the time of a shift change.
この発明に係る車両用効果音発生装置は、1周期分の波形データを格納する波形データテーブルと、エンジンの回転周波数を検出する周波数検出手段と、前記回転周波数に基づいた調波の基準信号を、前記波形データテーブルから順次前記波形データを読込むことにより生成する基準信号生成手段と、前記基準信号に基づく制御信号を生成する制御手段と、クラッチの接続状態を示すクラッチ信号を生成し、前記制御手段に出力するクラッチ信号生成手段と、前記制御信号を効果音として出力する出力手段と、を備える。ここで、前記制御手段は、前記回転周波数の単位時間当たりの変化量に応じて前記制御信号のゲインを変化させ、且つ前記クラッチが切れているときの前記ゲインの値を、前記クラッチがつながっているときの前記ゲインの値よりも低く設定する。 The sound effect generator for a vehicle according to the present invention includes a waveform data table for storing waveform data for one period, frequency detection means for detecting the engine rotation frequency, and a harmonic reference signal based on the rotation frequency. A reference signal generating means for generating by sequentially reading the waveform data from the waveform data table, a control means for generating a control signal based on the reference signal, and a clutch signal indicating a clutch engagement state, Clutch signal generation means for outputting to the control means, and output means for outputting the control signal as a sound effect. Here, the control means changes the gain of the control signal according to the amount of change per unit time of the rotation frequency, and the value of the gain when the clutch is disengaged is connected to the clutch. It is set lower than the value of the gain when
この発明によれば、車両のクラッチが切れている際、基準信号に基づく制御信号のゲインが低く設定される。従って、シフトチェンジのためにエンジン回転周波数を増加させても、制御信号のゲインの増加が抑制される。よって、車両の実際の加速度と、出力手段から出力される効果音との間のずれを小さくすることができ、運転手や同乗者の違和感を低減することができる。 According to this invention, when the vehicle clutch is disengaged, the gain of the control signal based on the reference signal is set low. Therefore, even if the engine rotation frequency is increased for a shift change, an increase in the gain of the control signal is suppressed. Therefore, the deviation between the actual acceleration of the vehicle and the sound effect output from the output means can be reduced, and the driver and passengers can feel a sense of discomfort.
この発明において、前記クラッチ信号生成手段は、前記クラッチに接続されたクラッチペダルの踏み込み状態に応じて前記クラッチ信号を生成することが好ましい。これにより、クラッチの接続状態を検出するセンサをクラッチ自体に設けることなく、クラッチの接続状態を判定できる。このため、一般に制御が重要且つ複雑となりがちなクラッチ及びその周辺の設計変更を要さずに、簡易にクラッチの接続状態を判定可能となる。 In this invention, it is preferable that the clutch signal generating means generates the clutch signal in accordance with a depression state of a clutch pedal connected to the clutch. Thus, the clutch connection state can be determined without providing a sensor for detecting the clutch connection state in the clutch itself. For this reason, it is possible to easily determine the clutch engagement state without requiring a change in design of the clutch and its surroundings, which generally tend to be important and complicated in control.
ここで、前記クラッチペダルが踏み込まれていない状態における前記制御信号のゲインの値を有する通常ゲインテーブルと、前記クラッチペダルが踏み込まれている状態における前記制御信号のゲインの値を有するシフトチェンジ用ゲインテーブルとを備えることもできる。 Here, a normal gain table having a gain value of the control signal when the clutch pedal is not depressed, and a shift change gain having a gain value of the control signal when the clutch pedal is depressed A table can also be provided.
この発明によれば、車両のクラッチが切れている際、基準信号に基づく制御信号のゲインが低く設定される。従って、シフトチェンジのためにエンジン回転周波数を増加させても、制御信号のゲインの増加が抑制される。よって、車両の実際の加速度と、出力手段から出力される効果音との間のずれを小さくすることができ、運転手や同乗者の違和感を低減することができる。 According to this invention, when the vehicle clutch is disengaged, the gain of the control signal based on the reference signal is set low. Therefore, even if the engine rotation frequency is increased for a shift change, an increase in the gain of the control signal is suppressed. Therefore, the deviation between the actual acceleration of the vehicle and the sound effect output from the output means can be reduced, and the driver and passengers can feel a sense of discomfort.
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1.効果音発生の仕組みの概要]
図1は、この発明の一実施形態に係る車両用効果音発生装置101の構成を示すブロック図である。
[1. Outline of sound effect generation mechanism]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle sound
この車両用効果音発生装置101は、マニュアルトランスミッション車(MT車)用のものであり、車両におけるエンジン(図示せず)の回転周波数に応じた効果音を発生させて、運転時の演出効果を高めるものである。この効果音を発生させるための仕組みの概要は以下のようなものである。
The vehicle sound
すなわち、エンジンの出力軸の回転毎にホール素子等のセンサから得られるエンジンパルスEpの周波数(エンジン回転周波数fe)を周波数カウンタ等の周波数検出器23で検出する。次に、周波数変換器としての倍数器26において、周波数検出器23で検出されたエンジン回転周波数feに基づいてより高周波の周波数信号である調波信号Shを生成する。次いで、基準信号生成手段18において、前記調波信号Shと、波形データテーブル16に記憶されている波形データとに基づいて基準信号Srを生成する。制御手段201において、前記基準信号Srに基づき制御信号Sc1を生成し、さらに、この制御信号Sc1に基づき制御信号Sc2を生成する。この制御信号Sc2をデジタル/アナログ変換器(D/A変換器)22によりアナログ変換して制御信号Sdを生成する。この制御信号Sdに基づく効果音をスピーカ14から出力する。なお、図示していないが、D/A変換器22とスピーカ14との間には出力増幅器が挿入され、乗員によりそのゲインを変更することができるようになっている。
That is, the frequency of the engine pulse Ep (engine rotation frequency fe) obtained from a sensor such as a Hall element is detected by the
また、本実施形態では、周波数変化量検出器68によりエンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δaf[Hz/秒]が演算される。この変化量Δafは、制御手段201に出力され、制御信号Sc1を制御信号Sc2に変換する際の処理に用いられる。
In the present embodiment, the change amount Δaf [Hz / second] of the engine rotation frequency fe per unit time is calculated by the frequency
さらに、本実施形態では、クラッチペダル120に接続されたクラッチスイッチ122によりクラッチペダル120の踏み込み状態が検出され、図示しないクラッチの接続状態を示すクラッチ信号Csが生成される。このクラッチ信号Csは、制御手段201に出力され、制御信号Sc1を制御信号Sc2に変換する際の処理に用いられる。
Further, in the present embodiment, the depression state of the
周波数検出器23、倍数器26、基準信号生成手段18、波形データテーブル16、制御手段201、周波数変化量検出器68は、車両のダッシュボードに配置され、総合制御手段としてのECU(electric control unit)121を構成する。
The
スピーカ14は、運転席や助手席等の乗員位置29の乗員に対して音響を聞かせるためのものであり、両サイドのフロントドア内パネル、あるいは両サイドのキックパネル(運転者レッグスペースのドア側内側)に固定配置される。また、ダッシュボード中央下部に配置される場合もある。
The
[2.調波信号Sh(倍数器26)について]
上述の通り、倍数器26は、周波数検出器23で検出されたエンジン回転周波数feに基づいてより高周波の周波数信号である調波信号Shを生成する。具体的には、エンジン回転周波数feを基本次数の周波数とし、基本次数の周波数のn次(例えば、6次)の周波数nfe(例えば、6fe)の調波信号Shを生成する。倍数器26による倍数は、2、3、4、5、6、…等の整数倍でもよく、2.5、3.3…等の実数倍でもよい。
[2. Harmonic signal Sh (multiplier 26)]
As described above, the
本実施形態では、1つの倍数器26が周波数検出器23と直列に接続されている。複数の倍数器26を並列的に設けて、異なる次数(例えば、4次、5次及び6次)の調波信号Shを出力させてもよい。また、倍数器26を設けない構成も可能である。
In the present embodiment, one
[3.基準信号Sr(基準信号生成手段18及び波形データテーブル16)について]
上述の通り、基準信号生成手段18は、調波信号Shと、波形データテーブル16に記憶されている波形データとに基づいて基準信号Srを生成する。
[3. Reference signal Sr (reference signal generating means 18 and waveform data table 16)]
As described above, the reference
ここで、基準信号Srの生成の仕方について説明すると、上述した波形データテーブル16は所定のメモリに格納されている。 Here, the method of generating the reference signal Sr will be described. The waveform data table 16 described above is stored in a predetermined memory.
図2A及び図2Bに模式的に示すように、波形データテーブル16は、正弦波1周期分の波形を時間軸方向(=位相軸方向)に所定数(N)で等分したときの各瞬時値を表すように、各瞬時値データをアドレス毎に波形データとして記憶している。なお、前記アドレス(i)は0からN−1までの整数(i=0、1、2、…、N−1)であり、図2A及び図2Bに記載されるアルファベットAは1又は任意の正の実数である。従って、アドレスiの波形データは、Asin(360°×i/N)で算出される。換言すれば、1サイクルの正弦波を時間方向にN分割して標本化し、各標本化点を順次メモリのアドレスとし、各標本化点における正弦波の瞬時値を量子化したデータを波形データとして、対応するメモリのアドレス位置に格納したものである。 As schematically shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the waveform data table 16 shows each instant when the waveform for one cycle of the sine wave is equally divided by a predetermined number (N) in the time axis direction (= phase axis direction). Each instantaneous value data is stored as waveform data for each address so as to represent a value. The address (i) is an integer from 0 to N−1 (i = 0, 1, 2,..., N−1), and the alphabet A described in FIG. 2A and FIG. It is a positive real number. Accordingly, the waveform data at the address i is calculated by Asin (360 ° × i / N). In other words, a sine wave of one cycle is sampled by dividing it into N in the time direction, each sampling point is sequentially set as an address of the memory, and data obtained by quantizing the instantaneous value of the sine wave at each sampling point is used as waveform data. , Stored at the address location of the corresponding memory.
基準信号生成手段18は、入力される調波信号Shの周期に応じて読み出しアドレス周期を変化させて、波形データテーブル16から波形データを読み出すことで、調波信号Shに対応する周波数の正弦波信号である基準信号Srを生成する。 The reference signal generation means 18 reads the waveform data from the waveform data table 16 by changing the read address cycle in accordance with the cycle of the input harmonic signal Sh, thereby obtaining a sine wave having a frequency corresponding to the harmonic signal Sh. A reference signal Sr which is a signal is generated.
なお、倍数器26が複数設けられ、周波数の異なる複数の調波信号Shが生成されている場合、基準信号生成手段18を複数設ける等の構成により、複数の基準信号Srが生成される。
When a plurality of
[4.制御信号Sc2、変化量Δaf及びクラッチ信号Cs(制御手段201、周波数変化量検出器68及びクラッチスイッチ122)について]
図1に示すように、基準信号Srを音響変化させて制御信号Sc2を出力する制御手段201は、それぞれが音響補正手段としての音場調整器51と音圧調整器70とを備えている。音場調整器51は、後述する「音場調整処理」(「平坦化処理」ともいう。)、「周波数強調処理」及び「次数毎調整処理」を行う。音圧調整器70は、後述する「音圧調整処理」を行う。
[4. Control signal Sc2, change amount Δaf, and clutch signal Cs (control means 201, frequency
As shown in FIG. 1, the control means 201 that acoustically changes the reference signal Sr and outputs the control signal Sc2 includes a
(1)音場調整処理(平坦化処理)
音場である車室内では、場所毎に異なる音響特性(音場特性、周波数伝達特性、又はゲイン特性ともいう。)があり、乗員位置、例えば、運転席と後部座席に応じて聞き取り易い周波数と聞き取り難い周波数とが存在する。すなわち、図3のゲイン特性39に示すように、スピーカ位置と乗員位置との間の音響特性にはピークやディップが存在することが分かっている。
(1) Sound field adjustment processing (flattening processing)
In the vehicle interior, which is a sound field, there are different acoustic characteristics (also referred to as sound field characteristics, frequency transmission characteristics, or gain characteristics) for each location, and the frequency is easy to hear depending on the occupant position, for example, the driver's seat and the rear seat. There are frequencies that are difficult to hear. That is, as shown by the gain characteristic 39 in FIG. 3, it is known that there is a peak or dip in the acoustic characteristic between the speaker position and the occupant position.
そのため、たとえ加速に応じてリニアに(直線的に)スピーカから発生される効果音の周波数を高くし且つ音量を大きくしても、乗員の耳元では、音響特性により処理された効果音となるので、リニア感がなくなり、息継ぎ感が発生し、却って商品性が悪くなっている。 Therefore, even if the frequency of the sound effect generated from the speaker is increased linearly (linearly) in response to acceleration and the volume is increased, the sound effect is processed at the passenger's ear according to the acoustic characteristics. The feeling of linearity disappears, the feeling of breathing occurs, and the merchantability is worsening.
この点を考慮して音響特性にリニア感を発生させるための処理が音場調整処理(平坦化処理)である。この音場調整処理は、音場調整器51を用いて以下のように行われる。
A process for generating a linear feeling in the acoustic characteristics in consideration of this point is a sound field adjustment process (flattening process). This sound field adjustment processing is performed as follows using the
音場調整器51は、フィルタとしての機能を有し、このフィルタのゲイン特性(横軸はエンジン回転周波数、縦軸はゲイン)は、スピーカ14から乗員位置29までの基準信号Srの周波数に応じて変化するゲイン特性C00(図4A)を反転させたゲイン特性(反転ゲイン特性)Ci00(図4B)にしている。
The
反転させたゲイン特性とは、音響的に伝わりにくいディップとなっている周波数の出力信号は大きくなるようにし、音響的に伝わりやすいピークとなっている周波数の出力信号は小さくなるようにする特性であり、式(伝達関数)で表現すると、Ci00=B/C00(Bは基準値)となる。 The inverted gain characteristic is a characteristic that increases the output signal of the frequency that has a dip that is difficult to be transmitted acoustically, and decreases the output signal of the peak frequency that is easily transmitted acoustically. Yes, when expressed by an expression (transfer function), Ci00 = B / C00 (B is a reference value).
ここで、音圧調整器70のゲインが1、すなわち0[dB]であると仮定すると、車両用効果音発生装置101では、基準信号生成手段18により一定振幅で30[Hz]〜970[Hz]までの基準信号Srを生成したとき、乗員位置29では、音場調整器51の補正用のゲイン特性Ci00と音場のゲイン特性C00とが乗算されて、図4Cのゲイン特性C1に示すように、エンジン回転周波数に対して音圧が平坦な音響が聞こえるゲイン特性C1となる。
Here, assuming that the gain of the
従って、乗員による加速操作、減速操作、一定速保持操作に応じて、エンジンパルスEpの周期が変化し、あるいは一定値に保持されたとき、周波数検出器23で検出されるエンジン回転周波数feの倍数器26によるn次高調波の周波数nfe(例えば、6次高調波の周波数6fe)を有する調波信号Shに対して、略リアルタイムに周波数が増加し、減少し、あるいは一定周波数に保持される正弦波の基準信号Srが基準信号生成手段18により生成される。
Accordingly, when the period of the engine pulse Ep changes or is held at a constant value according to the acceleration operation, the deceleration operation, and the constant speed holding operation by the occupant, a multiple of the engine rotation frequency fe detected by the
そして、図3のゲイン特性40で示されるように、この基準信号Srが音場調整器51のゲイン特性Ci00で補正された制御信号Sc1に変換される。音圧調整器70のゲインが周波数変化に対して0[dB]、いわゆるフラットであるとすれば、乗員位置29では、スピーカ14から出力された効果音が車室内音響特性C00により乗員位置29で周波数に応じて変動することを防止できる。すなわち、乗員位置29において、周波数特性が平坦な特性となる。このため、エンジン回転周波数fe(本実施形態ではエンジン回転周波数feのn倍の周波数)に応じた、換言すれば、騒音源の状態に応じたリニア感のある効果音を乗員位置29で発生させることができる。
Then, as indicated by the gain characteristic 40 in FIG. 3, the reference signal Sr is converted into a control signal Sc1 corrected by the gain characteristic Ci00 of the
なお、この図3に示すゲイン特性40を得る際に、よりリニア感を増すために、基準信号Sr又は制御信号Sc1は、エンジン回転周波数feに比例して振幅が大きくなる信号を発生するようにしている。 When the gain characteristic 40 shown in FIG. 3 is obtained, the reference signal Sr or the control signal Sc1 generates a signal whose amplitude increases in proportion to the engine rotational frequency fe in order to increase the linear feeling. ing.
図3から分かるように、補正前のディップとピークのあるあばれが存在するゲイン特性39に比較して、補正後のゲイン特性40は、エンジン回転周波数feに対して音圧レベル[dbA]がリニアに変化していることが分かる。 As can be seen from FIG. 3, the gain characteristic 40 after correction has a linear sound pressure level [dbA] with respect to the engine rotational frequency fe as compared to the gain characteristic 39 where there is a dip and a peak with a peak before correction. You can see that it has changed.
以上のように、音場調整処理(平坦化処理)とは、エンジン回転周波数feの増加、換言すれば、加速操作に対してリニア感のある効果音を乗員位置29で発生させる処理である。
As described above, the sound field adjustment process (flattening process) is a process of generating an effect sound having a linear feeling at the
(2)周波数強調処理
周波数強調処理は、基準信号Srにおける所定範囲の周波数の大きさ(ゲイン)を調整する、いわゆるイコライザの機能を実行する処理である。周波数強調処理は、以下のように行われる。
(2) Frequency emphasis processing The frequency emphasis processing is processing that performs a so-called equalizer function that adjusts the magnitude (gain) of a predetermined range of frequencies in the reference signal Sr. The frequency enhancement process is performed as follows.
前記音場調整処理を行う音場調整器51において、例えば、図4Dに実線で示すように、所定周波数範囲、例えば、300[Hz]〜450[Hz]帯のゲインが増加するゲイン特性Cehをゲイン特性Ci00に直列に接続することにより、合成ゲイン特性Ci00ehが、図4Eに示すように、図4Bに示した反転ゲイン特性Ci00に対して、300[Hz]〜450[Hz]帯の周波数範囲が強調される(この例では、音が大きくされる)特性Ci00ehとされる。
In the
なお、乗員位置29で図4Dに点線で示したゲイン特性Ceh´となるように構成することで所定周波数範囲の音を弱める(小さくする)こともできる。また、上述のように倍数器26を複数設けた場合、それぞれの倍数器26からの出力に周波数強調処理が行われる。
Note that the sound in the predetermined frequency range can be weakened (decreased) by configuring the
(3)次数毎調整処理
次数毎調整処理は、次数の異なる複数の基準信号Sr毎に大きさ(ゲイン)を調整する処理である。次数毎調整処理は、倍数器26が複数設けられ、基準信号Srが複数生成される構成において用いることができる。
(3) Adjustment processing for each order The adjustment processing for each order is processing for adjusting the magnitude (gain) for each of a plurality of reference signals Sr having different orders. The order adjustment process can be used in a configuration in which a plurality of
各基準信号Srをその次数に応じて補正することにより、乗員位置29に存在する乗員の耳元で演出したい重厚感のある音色の効果音を発生させることができ、一層商品性が向上する。
By correcting each reference signal Sr according to its order, it is possible to generate a sound effect with a profound feeling that is desired to be produced at the occupant's ears present at the
(4)音圧調整処理
音圧調整処理は、制御信号Sc1のゲインを変化させて、スピーカ14から出力される効果音の音圧レベルを調整するものである。本実施形態における音圧調整処理には、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δaf[Hz/秒]に応じてなされる第1音圧調整処理、及びクラッチの接続状態に応じてなされる第2音圧調整処理が含まれる。
(4) Sound pressure adjustment process The sound pressure adjustment process is to adjust the sound pressure level of the sound effect output from the
(a)エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafに基づく音圧調整処理(第1音圧調整処理)
例えば、図5Aのゲイン特性72aとして示すように、第1音圧調整処理では、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafに応じて制御信号Sc1のゲインYを変化させる。
(A) Sound pressure adjustment processing based on the amount of change Δaf per unit time of the engine rotation frequency fe (first sound pressure adjustment processing)
For example, as shown as the gain characteristic 72a in FIG. 5A, in the first sound pressure adjustment process, the gain Y of the control signal Sc1 is changed according to the change amount Δaf per unit time of the engine rotation frequency fe.
変化量Δafは、ECU121に設けられた周波数変化量検出器68により算出される。周波数変化量検出器68は、周波数検出器23で順次検出されるエンジンパルスEp(図6)における前後のパルスの周波数f1(1つ前の周波数)及び周波数f2(今回の周波数)の差Δf(Δf=f2−f1)を採り、この差Δfに今回の周波数f2を乗算することでエンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafを求める。Δaf=Δf×f2[Hz/秒]であり、Δafはエンジン回転周波数feの加速度である。
The change amount Δaf is calculated by a frequency
この変化量Δafは、図7に示すように変速機が何速に入っているかにより異なる値となることが分かっている。ローギア側では変化量Δafが大きく、ハイギア側では変化量Δafが小さい。 As shown in FIG. 7, it is known that the amount of change Δaf varies depending on the speed at which the transmission enters. The change amount Δaf is large on the low gear side, and the change amount Δaf is small on the high gear side.
一般に、ハイギア側に比較してローギア側では変化量Δafに対して効果音の音量が大きくなることが好ましい。また、車両の速度を自動的に一定に保持するクルーズ走行時や減速時においては、効果音が小さくなることが好ましい。さらに、1速全開加速に対応する変化量Δafを上回る空ぶかし時あるいはキックダウン時には、不快音とならないように効果音を低減させることが好ましい。 In general, it is preferable that the volume of the sound effect is larger with respect to the change amount Δaf on the low gear side than on the high gear side. In addition, it is preferable that the sound effect is small during cruise traveling or deceleration where the vehicle speed is automatically maintained constant. Furthermore, it is preferable to reduce the sound effect so as not to cause an unpleasant sound at the time of flying or kicking down exceeding the change amount Δaf corresponding to the first speed full open acceleration.
図5Aのゲイン特性72a、72bは、このような考察に基づいて、音圧調整器70に設定される音響補正特性である重み付けのゲイン特性を示している。
The gain characteristics 72a and 72b in FIG. 5A indicate weighting gain characteristics that are acoustic correction characteristics set in the
ゲイン特性72aは、通常モード(クラッチ接合モード)のゲイン特性を示す。通常モードとは、クラッチ(図示せず)がつながっている状態におけるモードである。ゲイン特性72bは、シフトチェンジモード(クラッチ切断モード)のゲイン特性を示す。シフトチェンジモードとは、クラッチが切れている状態におけるモードである。ゲイン特性72bの詳細については後述する。 The gain characteristic 72a indicates the gain characteristic in the normal mode (clutch engagement mode). The normal mode is a mode in a state where a clutch (not shown) is engaged. The gain characteristic 72b indicates the gain characteristic in the shift change mode (clutch disengagement mode). The shift change mode is a mode when the clutch is disengaged. Details of the gain characteristic 72b will be described later.
通常モードのゲイン特性72a(図5A)では、1速全開周波数変化量X2(図7)における重み付けゲインYを最大(例えば、0[dB])とし、1速全開周波数変化量X2より変化量Δafが小さくなるに従い4速全開周波数変化量X1(図7)まで徐々に重み付けゲインYが小さくなるようにしている。つまり、ローギア側での加速時には大きな効果音となり、ハイギア側での加速時には小さな効果音となるようにしている。また、クルーズ走行時、減速時といったエンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafがゼロ近傍にある場合、重み付けゲインYが最小(例えば、−15[dB])となるようにしている。さらに1速全開周波数変化量X2を上回る空ぶかし領域(キックダウン時も含む)では、不快音を発生しないように急激に重み付けゲインYが小さくなる重み付けゲイン特性72a1とするか、重み付けゲインYが変化しない重み付けゲイン特性72a2を選択可能としている。通常、重み付けゲイン特性72a1が選択される。 In the normal mode gain characteristic 72a (FIG. 5A), the weighting gain Y in the first speed full open frequency change amount X2 (FIG. 7) is maximized (for example, 0 [dB]), and the change amount Δaf from the first speed full open frequency change amount X2. As the value becomes smaller, the weighting gain Y is gradually reduced to the fourth speed full open frequency change amount X1 (FIG. 7). That is, a large sound effect is obtained when accelerating on the low gear side, and a small sound effect is obtained when accelerating on the high gear side. Further, when the amount of change Δaf per unit time of the engine rotation frequency fe, such as during cruise traveling or deceleration, is near zero, the weighting gain Y is set to the minimum (for example, −15 [dB]). Further, in the empty range (including the time of kickdown) exceeding the first-speed full-open frequency change amount X2, the weighting gain characteristic 72a1 that decreases the weighting gain Y suddenly so as not to generate an unpleasant sound or the weighting gain Y The weighting gain characteristic 72a2 that does not change can be selected. Normally, the weighting gain characteristic 72a1 is selected.
(b)クラッチの接続状態に基づく音圧調整処理(第2音圧調整処理)
第2音圧調整処理では、クラッチの接続状態に応じて制御信号Sc1のゲインを変化させる。すなわち、図5Aに示す通常モードのゲイン特性72a及びシフトチェンジモードのゲイン特性72bをクラッチの接続状態に応じて切り換える。図8に示すように、ゲイン特性72a、72bの切り換えは、クラッチスイッチ122からのクラッチ信号Csにより行われる。
(B) Sound pressure adjustment processing based on clutch engagement state (second sound pressure adjustment processing)
In the second sound pressure adjustment process, the gain of the control signal Sc1 is changed according to the engagement state of the clutch. That is, the normal mode gain characteristic 72a and the shift change mode gain characteristic 72b shown in FIG. 5A are switched in accordance with the engagement state of the clutch. As shown in FIG. 8, the gain characteristics 72 a and 72 b are switched by the clutch signal Cs from the
図5Aに示すように、シフトチェンジモードのゲイン特性72bも、ゲイン特性72aと同様の波形を示すが、ゲイン特性72aと比べてゲインの変化の幅が小さく設定されている。例えば、重み付けゲインYが最大となる1速全開周波数変化量X2(図7)のゲインYが、例えば、−5[dB]とされ、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafがゼロ近傍にある場合の重み付けゲインYが、例えば、−15[dB]とされる。 As shown in FIG. 5A, the gain characteristic 72b in the shift change mode also shows the same waveform as the gain characteristic 72a, but the gain change width is set smaller than that of the gain characteristic 72a. For example, the gain Y of the first-speed full-open frequency change amount X2 (FIG. 7) that maximizes the weighting gain Y is set to, for example, -5 [dB], and the change amount Δaf per unit time of the engine rotation frequency fe is near zero. For example, the weighting gain Y is -15 [dB].
なお、これらゲイン特性のデータは、EEPROM等のメモリ(図示せず)に予め書き込まれている。 The gain characteristic data is written in advance in a memory (not shown) such as an EEPROM.
次に、クラッチの接続状態に応じてゲイン特性72aとゲイン特性72bとを切り換える方法の詳細を説明する。 Next, details of a method for switching between the gain characteristic 72a and the gain characteristic 72b in accordance with the engagement state of the clutch will be described.
音圧調整器70(制御手段201)は、クラッチの接続状態をクラッチスイッチ122からのクラッチ信号Csの有無により判断する。図1に示すように、クラッチ信号Csは、クラッチペダル120に接続されたクラッチスイッチ122により生成される。
The sound pressure adjuster 70 (control unit 201) determines the clutch engagement state based on the presence or absence of the clutch signal Cs from the
クラッチスイッチ122は、固定端子の一端が接地され他端が抵抗器124を通じて+12[V]の電源に接続されるノーマルクローズの開閉器を採用している。このため、図9に示すように、運転者がクラッチペダル120を踏んでいる間、換言すれば、図示しないクラッチを切っている間、可動接点が離れて閉状態から開状態となり、その開状態となっている間に+12[V]のクラッチ信号Csが制御手段201を構成する音圧調整器70に供給される。このため、制御手段201は、+12[V]のクラッチ信号Csが供給されたとき、クラッチが切れていると認識することができる。
The
なお、運転者がクラッチペダル120を踏んでいる場合であっても、クラッチペダル120の遊びによりエンジンからの駆動力が駆動輪に完全に伝達される状態や、エンジンからの駆動力の一部が駆動輪に伝達される状態(いわゆる半クラッチの状態)は、厳密に言えば、クラッチが切れているとは言えない。しかし、シフトチェンジ時においてこれらの状態が継続する時間は短く、この発明の特徴である、クラッチが切れているときの効果音のゲインを下げるという特徴をほとんど損なうものではない。よって、この発明ではこれらの状態もクラッチが切れている状態に含めることができる。なお、後述するように、これらの状態を判別してゲイン調整することもできる。
Even when the driver is stepping on the
図10には、音圧調整器70(制御手段201)が、クラッチの接続状態を判別するためのフローチャートが示されている。 FIG. 10 shows a flowchart for the sound pressure adjuster 70 (control unit 201) to determine the clutch engagement state.
ステップS1において、図示しないバッテリがECU121に対して接続されると、音圧調整器70はクラッチ信号Csの検出を行い、クラッチ信号Csがあるかどうか、すなわち、クラッチスイッチ122からの出力が閾値電圧である10[V]を超える電圧であるかどうかを判定する。クラッチスイッチ122からの出力が10[V]以下の場合、ステップS2において、音圧調整器70は通常モード(クラッチ結合モード)となり、図5Aのゲイン特性72aを用いて第1音圧調整処理を行う。ステップS2の後は、ステップS1に戻る。ステップS1においてクラッチスイッチ122からの出力が10[V]を超える場合、ステップS3において、音圧調整器70はシフトチェンジモード(クラッチ切断モード)となり、図5Aのゲイン特性72bを用いて第1音圧調整処理を行う。ステップS3の後は、ステップS1に戻る。これらのステップS1〜S3は、車両のエンジンが停止するまで繰り返される。
In step S1, when a battery (not shown) is connected to the
図5Bに示すゲイン特性72a’、72b’も、ゲイン特性72a、72bとそれぞれ同様であるが、ゲイン特性72b’は、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δが1速全開周波数変化量X2を超えたときのゲインYの値が、ゲイン特性72a’のゲインYの値よりも大きくなるようにされている。これにより、運転手が意図的に空ぶかしを行った際に急激なゲインの低下を避け、効果音に違和感が生じるのを避けることができる。 The gain characteristics 72a ′ and 72b ′ shown in FIG. 5B are the same as the gain characteristics 72a and 72b, respectively. However, the gain characteristic 72b ′ has a change amount Δ per unit time of the engine rotation frequency fe that is a first-speed full-open frequency change amount. The value of the gain Y when exceeding X2 is set larger than the value of the gain Y of the gain characteristic 72a ′. As a result, when the driver deliberately performs the idling, it is possible to avoid a rapid decrease in gain and to prevent the sound effect from feeling uncomfortable.
(c)音圧調整処理の効果
図11Aには、変速機を2速から3速にシフトチェンジした際のエンジン回転周波数feを縦軸に、時間t[秒]を横軸にとったデータが示されている。図11B(p次高周波の対策前後)、図11C(q次高周波の対策前後)及び図11D(高調波全体の対策前後)には、図11Aのエンジン回転周波数feに対応するスピーカからの出力Frの音圧[dB]が、この発明の一実施形態の実施である車両用効果音発生装置を使用した場合と使用しない場合とで示されている。
(C) Effect of Sound Pressure Adjustment Processing FIG. 11A shows data with the engine rotation frequency fe when the transmission is shift-changed from the second speed to the third speed on the vertical axis and the time t [second] on the horizontal axis. It is shown. In FIG. 11B (before and after the countermeasure for the p-order high frequency), FIG. 11C (before and after the countermeasure for the q-order high frequency), and FIG. The sound pressure [dB] is shown when the vehicle sound effect generator according to the embodiment of the present invention is used and when it is not used.
図11A〜図11Dからわかるように、クラッチ信号Csが出力されている間、上記車両用効果音発生装置を使用しない場合に比べ、使用した場合の方がスピーカからの出力Frの音圧が低くなっている。このため、この発明の実施をすることで、車両の実際の加速度と、スピーカから出力される効果音との間のずれを小さくすることができ、効果音に対する運転手や同乗者の違和感を低減することができているといえる。 As can be seen from FIGS. 11A to 11D, while the clutch signal Cs is being output, the sound pressure of the output Fr from the speaker is lower when the vehicle sound effect generator is used than when the vehicle sound effect generator is not used. It has become. For this reason, by implementing this invention, the deviation between the actual acceleration of the vehicle and the sound effect output from the speaker can be reduced, and the driver and passengers feel uncomfortable with the sound effect. It can be said that it is possible.
[5.本実施形態における効果]
以上説明したように上述した実施形態によれば、車両用効果音発生装置101は、1周期分の波形データを格納する波形データテーブル16と、エンジン回転周波数feを検出する周波数検出器23と、エンジン回転周波数feに基づいた調波の基準信号Srを、波形データテーブル16から順次前記波形データを読込むことにより生成する基準信号生成手段18と、基準信号Srに基づく制御信号Sc2を生成する制御手段201と、クラッチの接続状態を示すクラッチ信号Csを生成し、制御手段201に出力するクラッチスイッチ122と、制御信号Sc2を効果音として出力するスピーカ14と、を備える。ここで、制御手段201は、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafに応じて制御信号Sc2のゲインを変化させ、クラッチが切れているときのゲインの値を、クラッチがつながっているときのゲインの値よりも低く設定する。
[5. Effects in this embodiment]
As described above, according to the embodiment described above, the vehicle sound
このため、車両のクラッチが切れている際、基準信号Srに基づく制御信号Sc2のゲインが低く設定される。従って、シフトチェンジのためにエンジン回転周波数feを増加させても、制御信号Sc2のゲインの増加が抑制される。よって、車両の実際の加速度と、スピーカ14から出力される効果音との間のずれを小さくすることができ、運転手や同乗者の違和感を低減することができる。
For this reason, when the clutch of the vehicle is disengaged, the gain of the control signal Sc2 based on the reference signal Sr is set low. Therefore, even if the engine rotation frequency fe is increased for a shift change, an increase in the gain of the control signal Sc2 is suppressed. Therefore, the deviation between the actual acceleration of the vehicle and the sound effect output from the
上記実施形態では、クラッチに接続されたクラッチペダル120の踏み込み状態に応じてクラッチの接続状態を判定することができる。これにより、クラッチの接続状態を検出するセンサをクラッチ自体に設けることなく、クラッチの接続状態を判定できる。このため、一般に制御が重要且つ複雑となりがちなクラッチ及びその周辺の設計変更を要さずに、簡易にクラッチの接続状態を判定可能となる。
In the above embodiment, the clutch engagement state can be determined according to the depression state of the
[6.この発明の応用]
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
[6. Application of the present invention]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the description in this specification.
上記実施形態では、クラッチペダル120に接続されたクラッチスイッチ122を用いてクラッチの接続状態を判定したが、クラッチの接続状態を判定できるものであればこれに限られない。例えば、エンジン側のフライホイールに対してクラッチディスクを進退させるクラッチプレッシャレバーへの制御信号を検出することで、クラッチの接続状態を判定することもできる。また、クラッチは、一般的ないわゆる乾式単版クラッチに限られず、クラッチが切れている間、エンジン回転周波数feの単位時間当たりの変化量Δafと、車両の実際の加速度との相関関係がないものであれば、どのようなクラッチであってもよい。
In the above embodiment, the clutch connection state is determined using the
また、上記実施形態では、クラッチスイッチ122がオンオフ型のものとされ、クラッチがつながっている状態と、クラッチが切れている状態との2つの状態を判定するものとされていた。しかし、例えば、クラッチスイッチ122の出力をクラッチペダル120の踏み込み量に応じて変化させることで、3つ又はそれより多い数の状態を判定することもできる。3つ又はそれより多い数の状態としては、例えば、エンジンからの駆動力が駆動輪に完全に伝達される状態、エンジンからの駆動力の一部が駆動輪に伝達される状態(いわゆる半クラッチの状態)及びエンジンからの駆動力が駆動輪に全く伝達されない状態を挙げることができる。この場合、これらの状態に応じた複数のモード及びゲインテーブルを設定すればよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、クラッチスイッチ122はオンオフ型のものとしたままで、車両の速度を測定する速度計や車両の加速度を測定する加速度計の数値を用いてクラッチの接続状態を判定し、この判定結果に応じて制御信号Sc2のゲインを下げる度合を調節するような構成も可能である。
Further, the
上記実施形態では、クラッチペダル120が踏み込まれていない状態における制御信号Sc2のゲインの値を有する通常ゲインテーブル81と、クラッチペダル120が踏み込まれている状態における制御信号Sc2のゲインの値を有するシフトチェンジ用ゲインテーブル82とを設けた。しかし、クラッチが切れているときの制御信号Sc2のゲインの値を、クラッチがつながっているときの制御信号Sc2の値よりも低く設定することができるものであれば、これに限られない。例えば、クラッチペダル120が踏み込まれていない状態における制御信号Sc2のゲインの値を有する通常ゲインテーブル81を備え、クラッチペダル120が踏み込まれている場合、通常ゲインテーブル81における制御信号Sc2のゲインの値に係数P(0<P<1)を乗算するような構成を採ることもできる。
In the above embodiment, the normal gain table 81 having the gain value of the control signal Sc2 when the
上記実施形態では、第1・第2音圧調整処理の前に、音場調整器51により音場調整処理、周波数強調処理及び次数毎調整処理を行ったが、乗員位置29の音場特性C00に応じて音場調整処理、周波数強調処理及び次数毎調整処理を行わないことも可能である。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、クラッチ信号Csは、クラッチペダル120が踏み込まれたときに出力されるものであったが、クラッチの接続状態を示すものであれば、これに限られない。例えば、クラッチペダル120が踏み込まれない状態でクラッチ信号Csが出力され、クラッチペダル120が踏み込まれた状態でクラッチ信号Csが出力されない構成を採ることもできる。また、クラッチペダル120の踏み込み量に比例してクラッチ信号Csの電圧値を変化させる構成も可能である。
In the above embodiment, the clutch signal Cs is output when the
14…スピーカ(出力手段) 16…波形データテーブル
18…基準信号生成手段 23…周波数検出器
68…周波数変化量検出器 70…音圧調整器
81…通常ゲインテーブル 82…シフトチェンジ用ゲインテーブル
101…車両用効果音発生装置 120…クラッチペダル
122…クラッチスイッチ(クラッチ信号生成手段)
201…制御手段
Cs…クラッチ信号 fe…エンジン回転周波数
Sc1、Sc2…制御信号 Sr…基準信号
Δaf…エンジン回転周波数の単位時間当たりの変化量
DESCRIPTION OF
201 ... control means Cs ... clutch signal fe ... engine rotation frequency Sc1, Sc2 ... control signal Sr ... reference signal Δaf ... change amount per unit time of engine rotation frequency
Claims (3)
エンジンの回転周波数を検出する周波数検出手段と、
前記回転周波数に基づいた調波の基準信号を、前記波形データテーブルから順次前記波形データを読込むことにより生成する基準信号生成手段と、
前記基準信号に基づく制御信号を生成する制御手段と、
クラッチの接続状態を示すクラッチ信号を生成し、前記制御手段に出力するクラッチ信号生成手段と、
前記制御信号を効果音として出力する出力手段と、を備える車両用効果音発生装置であって、
前記制御手段は、
前記回転周波数の単位時間当たりの変化量に応じて前記制御信号のゲインを変化させ、且つ
車両の加速度と前記効果音とのずれによる運転手や同乗者の違和感を低減するために、前記クラッチが切れているときの前記ゲインの値を、前記クラッチがつながっているときの前記ゲインの値よりも低く設定する
ことを特徴とする車両用効果音発生装置。 A waveform data table for storing waveform data for one period;
Frequency detection means for detecting the rotational frequency of the engine;
A reference signal generating means for generating a harmonic reference signal based on the rotation frequency by sequentially reading the waveform data from the waveform data table;
Control means for generating a control signal based on the reference signal;
Clutch signal generating means for generating a clutch signal indicating a clutch connection state and outputting the clutch signal to the control means;
An output means for outputting the control signal as a sound effect, a vehicle sound effect generator,
The control means includes
Changing the gain of the control signal according to the amount of change per unit time of the rotational frequency, and
In order to reduce the uncomfortable feeling of the driver and passengers due to the difference between the acceleration of the vehicle and the sound effect, the gain value when the clutch is disengaged is the gain value when the clutch is engaged. A sound effect generator for a vehicle characterized by being set lower than the above.
前記クラッチ信号生成手段は、前記クラッチに接続されたクラッチペダルの踏み込み状態に応じて前記クラッチ信号を生成する
ことを特徴とする車両用効果音発生装置。 A sound effect generator for a vehicle according to claim 1,
The vehicle sound effect generating device, wherein the clutch signal generating unit generates the clutch signal in accordance with a depression state of a clutch pedal connected to the clutch.
前記クラッチペダルが踏み込まれていない状態における前記制御信号のゲインの値を有する通常ゲインテーブルと、前記クラッチペダルが踏み込まれている状態における前記制御信号のゲインの値を有するシフトチェンジ用ゲインテーブルとを備える
ことを特徴とする車両用効果音発生装置。 A sound effect generator for a vehicle according to claim 2,
A normal gain table having a gain value of the control signal when the clutch pedal is not depressed, and a shift change gain table having a gain value of the control signal when the clutch pedal is depressed. A vehicle sound effect generator comprising: a vehicle sound effect generator;
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