JP4378388B2 - 能動型効果音発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す振動騒音源信号に基づいて効果音を発生させる能動型効果音発生装置に関する。

車室内の騒音に関連して音響を制御する装置の一つとして、能動型効果音発生装置（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｏｕｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｐｐａｒａｔｕｓ）（以下「ＡＳＣ装置」とも称する。）が知られている。

ＡＳＣ装置は、前記騒音に同期した効果音を発生させることで、車両の速度変化を強調するなど車室内の音響効果を高める。すなわち、ＡＳＣ装置では、エンジン回転数［ｒｐｍ］に基づく調波の基準信号に対し、基準信号の次数、エンジン回転数、車速変化量［ｋｍ／時／秒］等の制御パラメータを用いて、前記車室内の演出効果を高める効果音をスピーカから前記車室内に出力する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０１５９８号公報

しかしながら、特許文献１の発明にも、未だ車室内の演出効果を高める余地が存在する。

この発明は、このような問題を考慮してなされたものであり、車室内の演出効果を向上させることが可能な能動型効果音発生装置を提供することを目的とする。

この発明に係る能動型効果音発生装置（以下、「ＡＳＣ装置」とも称する。）は、車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す振動騒音源信号に基づいて効果音を発生させるものであって、前記効果音の少なくとも１つの成分の出力に遅延を与える遅延手段を有することを特徴とする。

この発明によれば、効果音の少なくとも１つの成分の出力に遅延を与えることができる。このため、効果音の出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

前記振動騒音源信号としては、例えば、エンジン回転周波数［Ｈｚ］（エンジン回転数［ｒｐｍ］を６０倍したもの）、車両の速度［ｋｍ／時］、及びマイクロフォンを介して得られた実際のエンジン音を示す信号を用いることができる。

前記効果音の成分には、前記効果音の周波数成分、及び振幅成分が含まれる。

前記振動騒音源信号がエンジン回転周波数を示す信号である場合、前記遅延手段は、前記エンジン回転周波数を示す信号を遅延させることで前記効果音の周波数成分の出力に遅延を与えることが好ましい。

エンジン回転周波数を示す信号を遅延させると、例えば、実際のエンジン音の周波数と前記効果音の周波数との間にずれが生じる。このずれにより、効果音の出力対象となる乗員位置では、実際のエンジン音と効果音とにより唸りが感受されることで、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

さらに、前記ＡＳＣ装置は、次数の異なる複数の調波の基準信号を前記エンジン回転周波数を示す信号に基づいて生成する基準信号生成手段を備え、前記遅延手段は、前記エンジン回転周波数を示す信号を前記複数の基準信号毎に遅延させることで前記効果音の周波数成分の出力に遅延を与えることが好ましい。

これにより、エンジン回転周波数に対応する効果音の周波数成分の出力の遅延を基準信号毎に設定することが可能となり、効果音の制御をより詳細に行うことが可能となる。

また、前記振動騒音源信号がエンジン回転周波数を示す信号である場合、前記ＡＳＣ装置は、さらに、前記エンジン回転周波数の単位時間当たりの変化量（以下、「エンジン回転周波数変化量」又は「変化量」とも称する。）を示す信号に応じて前記効果音の振幅成分を調整し、前記遅延手段は、前記エンジン回転周波数変化量を示す信号を遅延させることで前記効果音の振幅成分の出力に遅延を与えることが好ましい。

上記構成では、エンジン回転周波数変化量を示す信号を遅延させることで、前記効果音の振幅成分の出力に遅延を与えることができる。このため、前記効果音の振幅成分の出力が、例えば、実際のエンジン音の振幅成分の出力に対して遅れることにより、効果音の出力対象となる乗員位置では残響感が感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

また、前記ＡＳＣ装置は、次数の異なる複数の調波の基準信号を前記エンジン回転周波数を示す信号に基づいて生成する基準信号生成手段を備え、前記遅延手段は、前記変化量を示す信号を前記複数の基準信号毎に遅延させることで、前記効果音の振幅成分の出力に遅延を与えてもよい。

これにより、エンジン回転周波数変化量に対応する効果音の振幅成分の出力の遅延を基準信号毎に設定することが可能となり、効果音の制御をより詳細に行うことが可能となる。

前記遅延手段は、前記周波数成分及び前記振幅成分を含む前記効果音の全成分の出力に遅延を与えてもよい。

これにより、効果音は、実際のエンジン音よりも遅れて、効果音の出力対象となる乗員位置に到達する。このため、乗員位置では、振動騒音源としてのエンジンが移動しているように感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

また、前記効果音の出力手段を複数設け、前記遅延手段は、複数の前記出力手段毎に前記効果音の全成分の出力に遅延を与えてもよい。これにより、振動騒音源の移動感がより感受しやすくなり、車室内の演出効果をより高めることができる。

なお、前記遅延手段は、前記振動騒音源信号に基づいて前記遅延を変化させてもよい。これにより、遅延を発生すべき条件を設定し、遅延の程度を変更することができる。従って、状況に応じた遅延を発生させることが可能となる。

この発明によれば、効果音の少なくとも１つの成分の出力に遅延を与えることができる。このため、効果音の出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

［Ａ．第１実施形態］
（１）第１実施形態の概要
図１に示す第１実施形態に係る能動型効果音発生装置１０（以下、「ＡＳＣ装置１０」とも称する。）では、各時点において効果音ＳＥの音圧レベル（振幅成分の出力）を実際のエンジン音ＲＳの音圧レベルに一致させつつ、エンジン回転周波数ｆｅ［Ｈｚ］に対応する効果音ＳＥの周波数成分の出力を遅延させる。

（２）効果音発生の仕組み
図１は、ＡＳＣ装置１０の概略的な機能構成を示すブロック図である。ＡＳＣ装置１０は、エンジン回転周波数検出回路１２（以下、「検出回路１２」とも称する。）と、基準信号生成回路１４と、エンジン回転周波数変化量演算回路１６（以下、「演算回路１６」とも称する。）と、ゲイン決定回路１８と、乗算器２０と、スピーカ２２と、遅延回路５０（５０ａ）と、を有する。

ＡＳＣ装置１０では、以下のような処理が行われる。すなわち、エンジンパルスＥｐからエンジン回転周波数ｆｅ［Ｈｚ］を検出回路１２で検出し、このエンジン回転周波数ｆｅを示すエンジン回転周波数信号Ｓｆｅ（以下、「信号Ｓｆｅ」とも称する。）を生成する。次に、基準信号生成回路１４において、信号Ｓｆｅと、波形データテーブル（図示せず）に記憶されている波形データとに基づいて正弦波の調波の基準信号Ｓｒを生成する。これと並行して、エンジン回転周波数変化量演算回路１６において、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいてエンジン回転周波数ｆｅの単位時間当たりの変化量であるエンジン回転周波数変化量Δａｆ（以下、「変化量Δａｆ」とも称する。）［Ｈｚ／秒］を演算し、変化量Δａｆを示すエンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆ（以下、「信号Ｓａｆ」とも称する。）を生成する。ゲイン決定回路１８において、信号Ｓａｆに基づいて、基準信号Ｓｒに乗算するゲインＧを決定し、このゲインＧを示すゲイン信号Ｓｇを生成する。乗算器２０において、ゲイン信号Ｓｇに示されるゲインＧを、基準信号Ｓｒに乗算する。乗算後の信号（制御信号Ｓｃ）を図示しないＤ／Ａ変換器によりアナログ変換し、アナログ変換後の制御信号Ｓｃに基づく効果音ＳＥをスピーカ２２から出力する。

上述した処理は、基本的に特許文献１に記載された技術を用いて行うことができる。すなわち、エンジン回転周波数ｆｅの検出については、特許文献１の段落［００３６］等に、基準信号Ｓｒの生成については、同段落［００４１］〜［００４３］等に、エンジン回転周波数変化量Δａｆの算出については、同段落［００８１］〜「００８２」等に記載されている技術を用いることができる。ゲインＧの決定については、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じてゲインＧを決定する点は、特許文献１と同様であるが、本実施形態では、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて直線的にゲインＧが決定される。

また、第１実施形態では、検出回路１２と基準信号生成回路１４との間に、遅延回路５０（５０ａ）が配置されており、検出回路１２から送信されたエンジン回転周波数信号Ｓｆｅに所定時間（例えば、５０マイクロ秒）の遅延Ｚａを与える。

なお、以下では、遅延回路をまとめて「遅延回路５０」と称し、個々の遅延回路には、参照符号５０にアルファベット等の文字を付加して示すものとする。

（３）第１実施形態のＡＳＣ装置１０により出力される効果音
上述の通り、第１実施形態では、基準信号生成回路１４に入力されるエンジン回転周波数信号Ｓｆｅに対して遅延回路５０ａにより遅延処理が行われる。その一方、エンジン回転周波数変化量演算回路１６に入力されるエンジン回転周波数信号Ｓｆｅには、遅延処理が行われない。すなわち、エンジン回転周波数ｆｅの出力に対して遅延を発生させ、エンジン回転周波数変化量Δａｆの出力には遅延を発生させない。このため、エンジン８０の負荷が図２Ａに示すものであり、これに伴う実際のエンジン音ＲＳが図２Ｂに示すものである場合、第１実施形態のＡＳＣ装置１０により出力される効果音ＳＥは図２Ｃのようになる。

図２Ｂ及び図２Ｃからわかるように、実際のエンジン音ＲＳの音圧レベル（振幅成分の出力）と、効果音ＳＥの音圧レベルは、各時点において同一であるが、効果音ＳＥの周波数成分の出力は、実際のエンジン音ＲＳの周波数成分の出力よりも遅れて現れる。この際の遅延時間は、遅延回路５０に設定されている遅延Ｚａに起因する。

このため、エンジン回転周波数ｆｅが一定ではない場合、すなわち、エンジン回転周波数変化量Δａｆがゼロでない場合、同一の時点において、実際のエンジン音ＲＳの周波数と効果音ＳＥの周波数との間には、ずれが生じる。そして、このずれにより、乗員位置３０では、２つの音による唸りが感受される。

（４）第１実施形態による効果
上述のように、第１実施形態に係るＡＳＣ装置１０は、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいて効果音ＳＥを発生させるものであって、効果音ＳＥの周波数成分の出力に遅延Ｚａを与える遅延回路５０ａを有する。

この構成では、効果音ＳＥの周波数成分の出力に遅延Ｚａを与えることができる。このため、効果音ＳＥの出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

また、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに遅延Ｚａを付与しているため、実際のエンジン音ＲＳの周波数と効果音ＳＥの周波数との間にずれが生じる。このずれにより、効果音ＳＥの出力対象となる乗員位置３０では、実際のエンジン音ＲＳと効果音ＳＥとにより唸りが感受されることで、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

なお、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに与える遅延Ｚａは、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて変化させることができる。例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆの増加に応じて遅延時間を増やすことができる。また、エンジン回転周波数変化量Δａｆが所定値（例えば、５Ｈｚ／秒）を越える場合のみ、遅延Ｚａを付与してもよい。

［Ｂ．第２実施形態］
（１）第２実施形態の特徴
図３に示す第２実施形態の能動型効果音発生装置１０Ａ（以下、「ＡＳＣ装置１０Ａ」とも称する。）では、エンジン回転周波数ｆｅ［Ｈｚ］に対応する効果音ＳＥの周波数成分の出力を維持しつつ、効果音ＳＥの音圧レベル（振幅成分の出力）を実際のエンジン音ＲＳの音圧レベルに対して遅延させる点に特徴がある。

（２）効果音発生の仕組み（第１実施形態との相違）
図３は、第２実施形態のＡＳＣ装置１０Ａの概略的な機能構成を示すブロック図である。ＡＳＣ装置１０Ａは、第１実施形態のＡＳＣ装置１０と基本的に同じ構成を有するが、遅延回路５０（５０ｂ）が、エンジン回転周波数検出回路１２と基準信号生成回路１４との間ではなく、エンジン回転周波数検出回路１２とエンジン回転周波数変化量演算回路１６との間に配置されている点で第１実施形態のＡＳＣ装置１０と異なる。

（３）第２実施形態のＡＳＣ装置１０Ａにより出力される効果音
上述のように、ＡＳＣ装置１０Ａでは、遅延回路５０ｂが、検出回路１２と演算回路１６との間に配置されているため、遅延回路５０ｂにより発生される遅延Ｚｂは、ＡＳＣ装置１０Ａの効果音ＳＥの周波数成分の出力ではなく、ＡＳＣ装置１０Ａの効果音ＳＥの音圧レベル（振幅成分の出力）に生じる。

すなわち、エンジン８０の負荷が図４Ａに示すものであり、これに伴う実際のエンジン音ＲＳが図４Ｂに示すものである場合、ＡＳＣ装置１０Ａにより出力される効果音ＳＥは図４Ｃのようになる。

図４Ｂ及び図４Ｃからわかるように、実際のエンジン音ＲＳの周波数成分の出力と、効果音ＳＥの周波数成分の出力は、各時点において同一であるが、効果音ＳＥの音圧レベル（振幅成分の出力）は、実際のエンジン音ＲＳの音圧レベルよりも遅れて現れる。この際の遅延時間は、遅延回路５０に設定されている遅延Ｚｂに依存する。

このため、例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆが増加し、これに伴って実際のエンジン音ＲＳの音圧レベルが増加した場合、効果音ＳＥの音圧レベルの増加は所定時間遅れて発生し、その結果、乗員位置３０では、効果音ＳＥの音圧レベルの増加の遅れに伴う残響が感受される。

（４）第２実施形態による効果
上述のように、ＡＳＣ装置１０Ａは、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいて効果音ＳＥを発生させるものであって、効果音ＳＥの振幅成分の出力に遅延Ｚｂを与える遅延回路５０ｂを有する。

この構成では、効果音ＳＥの振幅成分の出力に遅延Ｚｂを与えることができる。このため、効果音ＳＥの出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

また、ＡＳＣ装置１０Ａのゲイン決定回路１８は、さらに、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて効果音ＳＥの振幅成分を調整し、遅延回路５０ｂは、エンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆを遅延させることで効果音ＳＥの振幅成分の出力に遅延Ｚｂを与える。

上記構成では、エンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆを遅延させることで、効果音ＳＥの振幅成分の出力に遅延Ｚｂを与えることができる。このため、効果音ＳＥの振幅成分の出力が、実際のエンジン音ＲＳの振幅成分の出力に対して遅れることにより、効果音ＳＥの出力対象となる乗員位置３０では残響感が感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

なお、エンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆに付与する遅延Ｚｂは、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて変化させることができる。例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆの増加に応じて遅延時間を増やすことができる。また、エンジン回転周波数変化量Δａｆが所定値（例えば、５Ｈｚ／秒）を越える場合のみ、遅延を発生させてもよい。

［Ｃ．第３実施形態］
（１）第３実施形態の特徴
図５に示す第３実施形態の能動型効果音発生装置１０Ｂ（以下、「ＡＳＣ装置１０Ｂ」とも称する。）では、複数のスピーカ２２ａ、２２ｂを設け、各スピーカ２２ａ、２２ｂからの効果音ＳＥ１、ＳＥ２の出力を、タイミングをずらして乗員位置３０に到達させる点に特徴がある。

（２）効果音発生の仕組み（第１実施形態との相違）
図５は、第３実施形態に係るＡＳＣ装置１０Ｂの概略的な機能構成を示すブロック図である。ＡＳＣ装置１０Ｂは、第１実施形態のＡＳＣ装置１０と基本的に同じ構成を有するが、以下の点で異なる。

すなわち、ＡＳＣ装置１０Ｂでは、乗員位置３０の前方及び後方の２つの位置にスピーカ２２ａ、２２ｂを設け、これに伴って後方のスピーカ２２ｂ用に補償フィルタ２４を設けている。補償フィルタ２４は、スピーカ２２ａから乗員位置３０への伝達特性Ｃ００と、スピーカ２２ｂから乗員位置３０への伝達特性Ｃ１０の相違を補償するものである。補償フィルタ２４としては、例えば、特許文献１に記載のものを用いることができる（特許文献１の段落［００７５］〜［００７９］等参照）。

また、遅延回路５０（５０ｃ１、５０ｃ２）は、エンジン回転周波数検出回路１２と基準信号生成回路１４との間ではなく、乗算器２０と前方のスピーカ２２ａの間、及び乗算器２０と補償フィルタ２４の間に配置される。そして、乗算器２０と前方のスピーカ２２ａの間の遅延回路５０ｃ１による遅延Ｚｃ１よりも、乗算器２０と補償フィルタ２４の間に配置される遅延回路５０ｃ２による遅延Ｚｃ２の方が遅延時間が長く設定されている。

（３）第３実施形態のＡＳＣ装置１０Ｂにより出力される効果音
上述のように、ＡＳＣ装置１０Ｂでは、乗算器２０と前方のスピーカ２２ａの間に遅延回路５０ｃ１が、及び乗算器２０と補償フィルタ２４の間に遅延回路５０ｃ２が配置されている。また、遅延回路５０ｃ１の遅延Ｚｃ１よりも遅延回路５０ｃ２の遅延Ｚｃ２の方が遅延時間が長くなるように設定されている。このため、エンジン８０の負荷が図６Ａに示すものであり、これに伴う実際のエンジン音ＲＳが図６Ｂに示すものである場合、前方のスピーカ２２ａにより出力される効果音ＳＥ１は、実際のエンジン音ＲＳから所定時間（例えば、０．０５秒）遅れて出力される。また、後方のスピーカ２２ｂにより出力される効果音ＳＥ２は、さらに長い遅延時間（例えば、０．１５秒）で出力される。

このため、乗員位置３０には、実際のエンジン音ＲＳ→前方のスピーカ２２ａからの効果音ＳＥ１→後方のスピーカ２２ｂからの効果音ＳＥ２の順に到達することとなり、乗員位置３０では、エンジン８０が乗員位置３０の前方から後方へと移動しているように感受される。

なお、スピーカ２２ａ、２２ｂから出力される効果音ＳＥ１、ＳＥ２の周波数ずれに応じて、第１実施形態と同様に、乗員位置３０において周波数ずれに起因する唸りが感受される。

また、実際のエンジン音ＲＳと前方のスピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１との間の振幅成分の出力の遅延時間、並びに実際のエンジン音ＲＳ及び前方のスピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１と後方のスピーカ２２ｂから出力される効果音ＳＥ２の振幅成分の出力の遅延時間に応じて、第２実施形態と同様に、乗員位置３０において残響が感受される。

（４）第３実施形態による効果
上述のように、ＡＳＣ装置１０Ｂは、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいて効果音ＳＥ１、ＳＥ２を発生させるものであって、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の全成分の出力に遅延を与える遅延回路５０ｃ１、５０ｃ２を有する。

この構成では、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の全成分の出力に遅延を与えることができる。このため、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

また、効果音ＳＥ１、ＳＥ２は、実際のエンジン音ＲＳよりも遅れて、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の出力対象となる乗員位置３０に到達する。このため、乗員位置３０では、振動騒音源としてのエンジン８０が移動しているように感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

さらに、第３実施形態では複数のスピーカ２２ａ、２２ｂを設け、遅延回路５０ｃ１、５０ｃ２は、スピーカ２２ａ、２２ｂ毎に効果音ＳＥ１、ＳＥ２の全成分の出力の遅延を設定している。

これにより、振動騒音源としてのエンジン８０の移動感がより感受しやすくなり、車室内の演出効果をより高めることができる。

なお、上述のように、スピーカ２２ａ、２２ｂから出力される効果音ＳＥ１、ＳＥ２の周波数ずれが小さい場合、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、実際のエンジン音ＲＳと前方のスピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１との間の振幅成分の出力の遅延時間、並びに実際のエンジン音ＲＳ及び前方のスピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１と後方のスピーカ２２ｂから出力される効果音ＳＥ２の振幅成分の出力の遅延時間に応じて、第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

［Ｄ．第４実施形態］
（１）第４実施形態の特徴
図７に示す第４実施形態の能動型効果音発生装置１０Ｃ（以下、「ＡＳＣ装置１０Ｃ」とも称する。）では、上記第１〜第３実施形態のＡＳＣ装置１０、１０Ａ、１０Ｂ全ての特徴を有する。すなわち、エンジン回転周波数検出回路１２と基準信号生成回路１４の間に遅延回路５０ｄ１が、エンジン回転周波数検出回路１２とエンジン回転周波数変化量演算回路１６の間に遅延回路５０ｄ２が、乗算器２０と前方のスピーカ２２ａとの間に遅延回路５０ｄ３が、乗算器２０と補償フィルタ２４との間に遅延回路５０ｄ４が設けられている。

（２）第４実施形態のＡＳＣ装置１０Ｃにより出力される効果音
上述の通り、第４実施形態では、４つの遅延回路５０（５０ｄ１〜５０ｄ４）それぞれにより遅延処理が行われる。このため、エンジン８０の負荷が図８Ａに示すものであり、これに伴う実際のエンジン音ＲＳが図８Ｂに示すものである場合、前方のスピーカ２２ａにより出力される効果音ＳＥ１は図８Ｃのようになり、後方のスピーカ２２ｂにより出力される効果音ＳＥ２は図８Ｄのようになる。

図８Ｂ〜図８Ｄからわかるように、ＡＳＣ装置１０Ｃでは、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の周波数が実際のエンジン音ＲＳの周波数とずれることによる唸り感と、効果音ＳＥ１、ＳＥ２の振幅成分の出力が実際のエンジン音ＲＳの振幅成分の出力から遅れることによる残響感と、スピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１が、実際のエンジン音ＲＳから遅れること及びスピーカ２２ｂから出力される効果音ＳＥ２が、実際のエンジン音ＲＳ及びスピーカ２２ａから出力される効果音ＳＥ１から遅れることによる振動騒音源の移動感とが、乗員位置３０で感受される。

（３）第４実施形態による効果
上述のように、ＡＳＣ装置１０Ｃは、第１〜第３実施形態のＡＳＣ装置１０、１０Ａ、１０Ｂの全ての効果を得ることができる。

［Ｅ．第５実施形態］
（１）第５実施形態の特徴
図９に示す第５実施形態の能動型効果音発生装置１０Ｄ（以下、「ＡＳＣ装置１０Ｄ」とも称する。）では、異なる次数を有する複数の基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３それぞれに対応させて遅延Ｚｅ１〜Ｚｅ６を与える点に特徴がある。

（２）効果音発生の仕組み（第１実施形態との相違）
図９は、第５実施形態に係るＡＳＣ装置１０Ｄの概略的な機能構成を示すブロック図である。ＡＳＣ装置１０Ｄは、異なる次数の調波の基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３に基づく制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２、Ｓｃ３を生成し、この３つの制御信号を加算器４４で合成して制御信号ＳＣを生成する。

各制御信号Ｓｃ１、Ｓｃ２、Ｓｃ３の生成は、基本的に第１実施形態のＡＳＣ装置１０の制御信号Ｓｃの生成と同様に行われる。

すなわち、制御信号Ｓｃ１の生成については、まず、基準信号生成回路１４において、エンジン回転周波数検出回路１２からのエンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいて基準信号Ｓｒ１を生成する。これと並行してゲイン決定回路１８において、エンジン回転周波数変化量演算回路１６からのエンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆに基づいてゲイン信号Ｓｇを生成する。そして、乗算器２０において、ゲイン信号Ｓｇに示されるゲインＧを用いて、基準信号Ｓｒ１を増幅することで制御信号Ｓｃ１を生成する。なお、検出回路１２と基準信号生成回路１４の間には、遅延回路５０ｅ１が配置され、信号Ｓｆｅに遅延Ｚｅ１を発生させる。また、ゲイン決定回路１８と乗算器２０の間には、遅延回路５０ｅ４が配置され、ゲイン信号Ｓｇに遅延Ｚｅ４を発生させる。

制御信号Ｓｃ２、Ｓｃ３も基本的に同様に生成されるが、制御信号Ｓｃ２を生成する際は倍数器４０が、制御信号Ｓｃ３を生成する際は倍数器４２が用いられる。倍数器４０、４２は、周波数変換器の機能を有するものである。倍数器４０は、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅの周波数を２倍に変換する。すなわち、エンジン回転周波数ｆｅの２次の調波信号Ｓｈを生成する。倍数器４２は、信号Ｓｆｅの周波数を３倍に変換する。すなわち、エンジン回転周波数ｆｅの３次の調波信号Ｓｈを生成する。

なお、第１〜第４実施形態と異なり、第５実施形態のゲイン決定回路１８では、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅ、エンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆ及び生成する基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３の次数に応じて各基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３に乗算するゲインＧを決定する。

例えば、特許文献１の「加速度調整処理」（特許文献１の段落［００８０］〜［００９０］、［００９９］等参照）、及び「次数毎補正処理」（同段落［００５８］〜［００６３］、［００９７］等参照）に用いるゲインや、エンジン回転周波数ｆｅに応じたゲインを、エンジン回転周波数ｆｅ、エンジン回転周波数変化量Δａｆ及び上記次数をパラメータとして記憶したゲイン特性マップを設け、これら３つのパラメータに基づいてゲインＧを決定する。第１実施形態の説明において述べたように、エンジン回転周波数変化量Δａｆに対応するゲインは、必ずしも特許文献１に記載のゲイン特性を用いる必要はなく、その他のゲイン特性であってもよい。

また、エンジン回転周波数ｆｅに応じたゲインとしては、例えば、低速域（例えば、０〜３０００ｒｐｍ）ではゲインの加算がなく、中速域（例えば、３００１〜４５００ｒｐｍ）では、エンジン回転周波数ｆｅの増加に応じてゲインの加算を増加させ、高速域（例えば、４５０１ｒｐｍ以上）では、ゲインの加算を最大且つ一定とするものを用いることができる。

なお、図９では、発明の理解の容易化のため、乗員位置、エンジン等を省略している。

（３）第５実施形態による効果
上述のように、第５実施形態のＡＳＣ装置１０Ｄは、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づいて効果音を発生させるものであって、前記効果音の周波数成分及び振幅成分の出力に遅延Ｚｅ１〜Ｚｅ６を与える遅延回路５０ｅ１〜５０ｅ６を有する。

この構成では、効果音の周波数成分及び振幅成分の出力に遅延を与えることができる。このため、効果音の出力制御をより広範囲に行うことが可能となり、車室内の演出効果を向上させることが可能となる。

また、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに遅延を与えると、実際のエンジン音の周波数と効果音の周波数との間にずれが生じる。このずれにより、効果音の出力対象となる乗員位置では、実際のエンジン音と効果音とにより唸りが感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

また、ＡＳＣ装置１０Ｄのゲイン決定回路１８は、さらに、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて効果音の振幅成分を調整し、遅延回路５０ｅ４〜５０ｅ６は、ゲイン信号Ｓｇに遅延Ｚｅ４〜Ｚｅ６を与えることで効果音の振幅成分の出力に遅延を与える。

上記構成では、ゲイン信号Ｓｇに遅延Ｚｅ４〜Ｚｅ６を与えると、効果音の振幅成分の出力に遅延を与える。このため、効果音の振幅成分の出力が、実際のエンジン音の振幅成分の出力に対して遅れることにより、効果音の出力対象となる乗員位置では、残響感が感受され、車室内の演出効果を高めることが可能となる。

さらに、ＡＳＣ装置１０Ｄは、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅに基づき、次数の異なる複数の調波の基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３を生成する基準信号生成回路１４を備え、遅延回路５０ｅ１〜５０ｅ６は、複数の基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３毎にエンジン回転周波数信号Ｓｆｅ及びゲイン信号Ｓｇの遅延を発生させている。

これにより、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅ及びゲイン信号Ｓｇに与える遅延Ｚｅ１〜Ｚｅ６を基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３毎に設定することが可能となり、効果音の出力制御をより詳細に行うことが可能となる。

なお、エンジン回転周波数信号Ｓｆｅ及びゲイン信号Ｓｇに与える遅延Ｚｅ１〜Ｚｅ６は、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて変化させることができる。例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆの増加に応じて遅延時間を増やすことができる。また、エンジン回転周波数変化量Δａｆが所定値（例えば、５Ｈｚ／秒）を越える場合のみ、遅延を発生させてもよい。

［Ｆ．この発明の応用］
なお、この発明は、上記各実施形態に限らず、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。例えば、以下に示す（１）〜（６）の構成を採ることができる。

（１）振動騒音源信号
上記各実施形態では、効果音を発生させるための振動騒音源信号としてエンジン回転周波数信号Ｓｆｅを用いたが、車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す信号であれば、これに限られない。例えば、車両の速度、タイヤの回転周波数、ホイールの回転周波数、プロペラシャフトの回転周波数、変速機のシャフトの回転周波数、エンジンのスロットル開度、エンジンのインテークマニホールド内圧力、エンジンの点火角度、車両の車速変化量、エンジンマウントの変位を示す信号を用いることができる。また、車両がハイブリッド車両や電気自動車の場合、モータの回転周波数を示す信号を用いてもよい。

（２）遅延対象及び遅延回路の配置
上記各実施形態では、遅延回路５０により遅延を発生させる対象として、基準信号生成回路１４に入力されるエンジン回転周波数信号Ｓｆｅ（図１の第１実施形態、図７の第４実施形態、図９の第５実施形態）、エンジン回転周波数変化量演算回路１６に入力されるエンジン回転周波数信号Ｓｆｅ（図３の第２実施形態、図７の第４実施形態）、スピーカ２２ａ、２２ｂに入力される制御信号Ｓｃ（図５の第３実施形態、図７の第４実施形態）を示した。しかし、遅延を発生させる対象は、適宜変更可能である。換言すると、遅延回路５０の配置は適宜変更できる。

例えば、図１０の能動型効果音発生装置１０ａ（以下、「ＡＳＣ装置１０ａ」と称する。）に示すように、エンジン回転周波数検出回路１２の直後に遅延回路５０（５０ｆ）を配置し、基準信号Ｓｒを生成するため及び基準信号Ｓｒに乗算するゲインＧを決定するためのエンジン回転周波数信号Ｓｆｅ、並びに基準信号Ｓｒに乗算するゲインＧを決定するためのエンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆの全てを一括して遅延させてもよい。

図１１の能動型効果音発生装置１０ｂ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｂ」と称する。）、図１２の能動型効果音発生装置１０ｃ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｃ」と称する。）及び図１３の能動型効果音発生装置１０ｄ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｄ」と称する。）に示すように、エンジン回転周波数変化量演算回路１６の直前に遅延回路５０（５０ｇ、５０ｈ１、５０ｉ１）を配置し、各ゲイン決定回路１８に入力されるエンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆを一括して遅延することもできる。或いは、図１４の能動型効果音発生装置１０ｅ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｅ」と称する。）に示すように、各ゲイン決定回路１８におけるエンジン回転周波数変化量信号Ｓａｆの入力側の直前にそれぞれ遅延回路５０（５０ｊ５〜５０ｊ８）を設けることで、効果音の振幅成分の出力に対する遅延を細かく設定することもできる。

図１２のＡＳＣ装置１０ｃ及び図１５の能動型効果音発生装置１０ｆ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｆ」と称する。）に示すように、各基準信号生成回路１４の直前に遅延回路５０（５０ｈ２〜５０ｈ５、５０ｋ６〜５０ｋ９）を配置し、基準信号Ｓｒ毎に遅延を発生させてもよい。

図１３、図１４及び図１５のＡＳＣ装置１０ｄ、１０ｅ、１０ｆに示すように、各ゲイン決定回路１８におけるエンジン回転周波数信号Ｓｆｅの入力側に遅延回路５０（５０ｉ２〜５０ｉ５、５０ｊ１〜５０ｊ４、５０ｋ２〜５０ｋ５）を配置してもよい。

図１６の能動型効果音発生装置１０ｇ（以下、「ＡＳＣ装置１０ｇ」と称する。）に示すように、各加算器４４の各入力側に遅延回路５０（５０ｌ１〜５０ｌ４）を設けることもできる。

また、上記項目Ｆ（１）で延べた効果音を発生させるための振動騒音源信号の内容に応じても遅延対象及び遅延回路の配置を変更可能である。

（３）遅延時間
各遅延回路５０に設定される遅延時間は、任意に設定可能であり、上記各実施形態における遅延時間に限られない。

また、各遅延回路５０に設定される遅延時間は、固定値に限定されず、例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆに応じて可変としてもよい。例えば、エンジン回転周波数変化量Δａｆや車両の車速変化量［ｋｍ／時／秒］の増減に応じて遅延時間を増減させることもできる。また、車両の加速時のみに遅延を発生させるため、エンジン回転周波数変化量Δａｆが所定値（例えば、５Ｈｚ／秒）を越えた場合にのみ、遅延を発生させる構成も可能である。

さらに、複数の基準信号Ｓｒを生成する構成では、基準信号Ｓｒ毎に異なる遅延時間を設定することもできる。

（４）唸り感
第１、第４及び第５実施形態のＡＳＣ装置１０、１０Ｃ、１０Ｄ（図１、図７、図９）では、実際のエンジン音に対して唸りを発生させる構成とした。しかし、同一次数の基準信号を複数生成し、一方の基準信号を他方の基準信号に対して遅延させることで唸りを発生させることもできる。第３実施形態（図５）の説明で述べたように、このような構成は、２つのスピーカ２２ａ、２２ｂを備え、各スピーカに出力される制御信号Ｓｃ（基準信号Ｓｒ）に遅延を発生させる構成（図５、図７等）において可能である。２つのスピーカ２２ａ、２２ｂの位置は、乗員位置３０の前方及び後方のように異なる位置に限られず、前方に２つスピーカを設ける構成も可能である。

（５）残響感
第２、第４及び第５実施形態のＡＳＣ装置１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ（図３、図７、図９）では、実際のエンジン音に対して残響感を発生させる構成とした。しかし、同一次数の基準信号を複数生成し、一方の基準信号の振幅成分の出力を他方の基準信号の振幅成分の出力に対して遅延させることで残響を発生させることもできる。第３実施形態（図５）の説明で述べたように、このような構成は、２つのスピーカ２２ａ、２２ｂを備え、各スピーカに出力される制御信号Ｓｃ（基準信号Ｓｒ）の振幅成分の出力に遅延を発生させる構成（図５、図７等）において可能である。２つのスピーカ２２ａ、２２ｂの位置は、乗員位置３０の前方及び後方のように異なる位置に限られず、前方に２つスピーカを設ける構成も可能である。

（６）振動騒音源の移動感
第３及び第４実施形態のＡＳＣ装置１０Ｂ、１０Ｃ（図５、図７）では、振動騒音源としてのエンジン８０の移動感を発生させるために複数のスピーカ２２ａ、２２ｂを用いたが、乗員位置３０に対する方向がスピーカとエンジンで異なるのであれば、スピーカは１つでもよい。例えば、後方のスピーカ２２ｂのみでも移動感を発生させることができる。

また、スピーカ２２ａ、２２ｂの位置は、車両の前側及び後ろ側のみならず、側面側でもよい。

図１は、この発明の第１実施形態に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図２Ａは、エンジン負荷の一例を示す図であり、図２Ｂは、図２Ａのエンジン負荷に対応する実際のエンジン音の波形を示す図であり、図２Ｃは、図２Ａのエンジン負荷に対応して図１の能動型効果音発生装置が出力する効果音の波形を示す図である。 図３は、この発明の第２実施形態に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図４Ａは、エンジン負荷の一例を示す図であり、図４Ｂは、図４Ａのエンジン負荷に対応する実際のエンジン音の波形を示す図であり、図４Ｃは、図４Ａのエンジン負荷に対応して図３の能動型効果音発生装置が出力する効果音の波形を示す図である。 図５は、この発明の第３実施形態に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図６Ａは、エンジン負荷の一例を示す図であり、図６Ｂは、図６Ａのエンジン負荷に対応する実際のエンジン音の波形を示す図であり、図６Ｃは、図６Ａのエンジン負荷に対応して図５の能動型効果音発生装置における前方のスピーカが出力する効果音の波形を示す図であり、図６Ｄは、図６Ａのエンジン負荷に対応して図５の能動型効果音発生装置における後方のスピーカが出力する波形を示す図である。 図７は、この発明の第４実施形態に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図８Ａは、エンジン負荷の一例を示す図であり、図８Ｂは、図８Ａのエンジン負荷に対応する実際のエンジン音の波形を示す図であり、図８Ｃは、図８Ａのエンジン負荷に対応して図７の能動型効果音発生装置における前方のスピーカが出力する効果音の波形を示す図であり、図８Ｄは、図８Ａのエンジン負荷に対応して図７の能動型効果音発生装置における後方のスピーカが出力する効果音の波形を示す図である。 図９は、この発明の第５実施形態に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１０は、この発明の第１の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１１は、この発明の第２の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１２は、この発明の第３の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１３は、この発明の第４の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１４は、この発明の第５の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１５は、この発明の第６の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 図１６は、この発明の第７の変形例に係る能動型効果音発生装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０、１０Ａ〜１０Ｄ、１０ａ〜１０ｇ…能動型効果音発生装置
１４…基準信号生成回路（基準信号生成手段）
５０…遅延回路（遅延手段） ８０…エンジン
ｆｅ…エンジン回転周波数
Ｓａｆ…エンジン回転周波数変化量信号
ＳＥ、ＳＥ１、ＳＥ２…効果音
Ｓｆｅ…エンジン回転周波数信号
Ｓｒ、Ｓｒ１〜Ｓｒ３…基準信号
Ｚａ、Ｚｂ、Ｚｃ１、Ｚｃ２、Ｚｄ１〜Ｚｄ４、Ｚｅ１〜Ｚｅ６、Ｚｆ、Ｚｇ、Ｚｈ１〜Ｚｈ５、Ｚｉ１〜Ｚｉ５、Ｚｊ１〜Ｚｊ８、Ｚｋ１〜Ｚｋ９、Ｚｌ１〜Ｚｌ４…遅延
Δａｆ…エンジン回転周波数変化量（エンジン回転周波数の単位時間当たりの変化量）

Claims (6)

1. 車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す振動騒音源信号に基づいて効果音を発生させる能動型効果音発生装置であって、
   前記信号騒音源信号に応じて前記効果音の周波数成分を出力する周波数成分出力手段と、
   前記振動騒音源信号の単位時間当たりの変化量に応じて前記効果音の振幅成分を出力する振幅成分出力手段と、
   前記周波数成分と前記振幅成分を乗算することで前記効果音を出力する乗算器と、
   前記効果音の周波数成分の出力に遅延を与える遅延手段と
   を有し、
   前記能動型効果音発生装置は、前記振幅成分の出力に対し、前記周波数成分の出力を遅延させた前記効果音を出力する
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
2. 車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す振動騒音源信号に基づいて効果音を発生させる能動型効果音発生装置であって、
   前記信号騒音源信号に応じて前記効果音の周波数成分を出力する周波数成分出力手段と、
   前記振動騒音源信号の単位時間当たりの変化量に応じて前記効果音の振幅成分を出力する振幅成分出力手段と、
   前記周波数成分と前記振幅成分を乗算することで前記効果音を出力する乗算器と、
   前記効果音の振幅成分の出力に遅延を与える遅延手段と
   を有し、
   前記能動型効果音発生装置は、前記周波数成分の出力に対し、前記振幅成分の出力を遅延させた前記効果音を出力する
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
3. 車両の走行状態又はエンジンの作動状態の情報を示す振動騒音源信号に基づいて効果音を発生させる能動型効果音発生装置であって、
   乗員位置の前方に配置された前方スピーカと、
   前記乗員位置の後方に配置された後方スピーカと、
   前記前方スピーカからの効果音の出力に遅延を与える第１遅延手段と、
   前記後方スピーカからの効果音の出力に遅延を与える第２遅延手段と
   を有し、
   前記能動型効果音発生装置は、振動騒音源からの振動騒音と比して、前記前方スピーカからの効果音が前記乗員位置に到達するタイミングを遅らせ、さらに、前記前方スピーカからの効果音が前記乗員位置に到達するタイミングと比して、前記後方スピーカからの効果音が前記乗員位置に到達するタイミングを遅らせる
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の能動型効果音発生装置において、
   前記振動騒音源信号は、エンジン回転周波数を示す信号である
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の能動型効果音発生装置において、
   前記遅延手段は、前記振動騒音源信号の単位時間当たりの変化量に応じて前記遅延を変化させる
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。
6. 請求項５記載の能動型効果音発生装置において、
   前記遅延手段は、前記振動騒音源信号の単位時間当たりの変化量の増加に応じて前記遅延を増加させる
   ことを特徴とする能動型効果音発生装置。

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