JP5793445B2 - 車両用能動型効果音発生装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の擬似エンジン音等の効果音を発生させる車両用能動型効果音発生装置に関する。

車室内の音響効果を高める機器として効果音発生装置｛以下、「ＡＳＣ装置」（ＡＳＣ：Active Sound Control）ともいう。｝が知られている（例えば、特許文献１、２）。

特許文献１では、前方スピーカ２２ａの遅延Ｚｃ１よりも、後方スピーカ２２ｂの遅延Ｚｃ２を長くすることが示されている（図５〜図６Ｄ、［００４９］〜００６２）。これらの遅延Ｚｃ１、Ｚｃ２の長さは、固定値のみならず、エンジン回転周波数変化量Δａｆ［Ｈｚ／秒］や車速変化量［ｋｍ／時／秒］の増減に応じて変更させることができるとされている（［００９３］〜［００９５］）。

特許文献２では、より自然な効果音を発生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している（要約）。この目的を達成するため、特許文献２の能動型効果音発生装置１０１の制御手段２０１（第４音響調整器５４及び第５音響調整器５５）は、エンジン回転周波数変化量演算器６８で演算されたエンジン回転周波数変化量Δａｆ［Ｈｚ／秒］と、アクセル開度センサ６０により検出されたアクセル開度Ａｏｒ［％］に応じて基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３（中間信号Ｓｉ４、Ｓｉ５）の振幅を調整することにより制御信号Ｓｃの振幅を決定する（要約）。

特開２００８−２１３７６０号公報 特開２００９−０３１４２８号公報

上記のように、特許文献１では、後方スピーカ２２ｂの遅延Ｚｃ２の長さを、固定値とするのみならず、エンジン回転周波数変化量Δａｆ又は車速変化量の増減に応じて変更させることができるとされている（［００９３］〜［００９５］）。しかしながら、エンジン回転周波数変化量Δａｆ及び車速変化量は、車両の状態であり、運転者によるアクセルペダルの操作を反映したものとは必ずしもいえない。例えば、登坂時には、アクセルペダルを大きく踏み込んでも、エンジン回転周波数が平坦路の場合ほど上がらないが、特許文献１ではそのような場合までは検討されていない。

特許文献２には、アクセル開度Ａｏｒに応じて基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３（中間信号Ｓｉ４、Ｓｉ５）の振幅を調整することが記載されているものの（要約）、ここでの処理は、フロントスピーカでの効果音を生成する構成が前提とされている（図１、図１０、図１５参照）。このため、特許文献２では、リアスピーカの効果音に対する遅延という点では特に記載がない。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、リアスピーカからの効果音を好適なものとすることが可能な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、車両のエンジンの回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、前記回転周波数に基づく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み込むことにより生成する基準信号生成手段と、前記車両の車室内に出力する効果音の生成に用いる制御信号を前記基準信号に基づき生成する制御信号生成手段と、前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整して振幅調整制御信号を生成する振幅調整制御信号生成手段と、前記振幅調整制御信号を前記効果音として出力する複数のスピーカとを備えるものであって、前記複数のスピーカは、前記車両のフロントに位置するフロントスピーカと、前記車両のリアに位置するリアスピーカとを含み、前記効果音発生装置は、さらに、前記アクセル開度の単位時間当たりの変化量であるアクセル開度変化量又は前記アクセル開度自体に応じて前記リアスピーカから出力する効果音に遅延を与える遅延手段を備えることを特徴とする。

この発明によれば、リアスピーカから出力する効果音に対し、アクセル開度変化量又はアクセル開度に応じた遅延を与える。このため、運転者によるアクセルペダルの操作状態を反映した効果音を演出することが可能となる。例えば、アクセル開度の変化が急激な場合、フロントスピーカからの効果音の出力に対し、リアスピーカからの効果音の出力を遅延させることで、吸気音と排気音の時間差を考慮した効果音を出力することができる。また、音源の移動感（加速感）を演出することが可能となる。

前記遅延手段は、前記アクセル開度変化量が閾値を超えたとき、前記リアスピーカからの出力する効果音に所定量の遅延を与えてもよい。これにより、例えば、アクセルペダルの踏込み時のみに遅延を発生させることが可能となる。

前記遅延手段は、前記リアスピーカから出力する効果音に与える遅延の量を、前記アクセル開度変化量の大きさに応じて変化させてもよい。これにより、アクセルペダルの操作状態をより遅延に反映させることが可能となり、効果音の演出効果を高めることができる。

前記リアスピーカの振幅を前記フロントスピーカの振幅に比べて小さく設定してもよい。通常、エンジンの実際の作動に関連した音（吸気音、排気音等）は、車両の前側からの方が大きく、車両の後ろ側からの方が小さい。このため、上記構成によれば、より自然な効果音を発生することが可能となる。

前記振幅調整制御信号生成手段は、前記回転周波数及び前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整してもよい。これにより、エンジンの動作状態及びアクセルペダルの操作状態の両方を反映した効果音を出力することが可能となる。

これに加えて又はこれに代えて、前記効果音発生装置は、前記回転周波数の単位時間当たりの変化量である回転周波数変化量を演算する回転周波数変化量演算手段をさらに備え、前記振幅調整制御信号生成手段は、前記回転周波数変化量及び前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整してもよい。これによっても、エンジンの動作状態及びアクセルペダルの操作状態の両方を反映した効果音を出力することが可能となる。

この発明によれば、リアスピーカから出力する効果音に対し、アクセル開度変化量又はアクセル開度に応じた遅延を与える。このため、運転者によるアクセルペダルの操作状態を反映した効果音を演出することが可能となる。例えば、アクセル開度の変化が急激な場合、フロントスピーカからの効果音の出力に対し、リアスピーカからの効果音の出力を遅延させることで、吸気音と排気音の時間差を考慮した効果音を出力することができる。また、音源の移動感（加速感）を演出することが可能となる。

この発明の一実施形態に係る効果音発生装置の機能を有する音響制御電子制御装置（以下「音響制御ＥＣＵ」という。）を搭載した車両の概略構成図である。 アクセルペダルが踏み込まれた際に発生するエンジンの吸気音と排気音の発生タイミングを説明する図である。 前記アクセルペダルが踏み込まれた際、フロントスピーカの効果音（前側制御音）とリアスピーカの効果音（後ろ側制御音）との間において発生させる遅延を説明する図である。 前記フロントスピーカの出力と前記リアスピーカの出力の相違を説明する図である。

［Ａ．一実施形態］
１．全体及び各部の構成
（１−１．全体構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る効果音発生装置（ＡＳＣ装置）の機能を有する音響制御電子制御装置１４（以下「音響制御ＥＣＵ１４」又は「ＥＣＵ１４」という。）を搭載した車両１０の概略的な構成を示す図である。車両１０は、ガソリン車であるが、電気自動車、燃料電池車等の車両とすることもできる。

車両１０は、音響システム１２を有し、この音響システム１２は、音響制御ＥＣＵ１４に加え、音源１６と、加算器１８と、増幅器２０ｆ、２０ｒと、フロントスピーカ２２と、リアスピーカ２４とを有する。

音響制御ＥＣＵ１４は、ＡＳＣ装置としての機能に加え、能動型騒音制御装置（以下「ＡＮＣ装置」ともいう。）としての機能を併せ持ってもよい。ＡＮＣ装置としては、例えば、特開２００４−３６１７２１号公報及び特開２０００−２８０８３１号公報に記載のものを用いることができる。ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、エンジンこもり音に同期した効果音（擬似エンジン音）を規定する制御信号Ｓｃ２（振幅調整制御信号）を出力する。

音源１６は、オーディオ機器やナビゲーション装置からなり、音楽や経路案内用の音声等を規定するオーディオ信号Ｓａｕを加算器１８に出力する。

加算器１８は、ＥＣＵ１４からの制御信号Ｓｃ２と音源１６からのオーディオ信号Ｓａｕとを合成して制御信号Ｓｃ３を生成し、増幅器２０ｆを介してフロントスピーカ２２に出力する。増幅器２０ｒは、ＥＣＵ１４からの制御信号Ｓｃ４を増幅してリアスピーカ２４に出力する。

フロントスピーカ２２は、車両１０の前席２６（運転席）側｛例えば、両サイドのフロントドアパネル内、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）内、運転席上方のルーフ内等｝に設けられ、加算器１８からの制御信号Ｓｃ３が規定する前側制御音ＣＳｆを運転者２８に対して出力する。これにより、ＥＣＵ１４がＡＮＣ装置として機能しているとき、エンジンこもり音を打ち消す相殺音として前側制御音ＣＳｆが出力され、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、効果音（擬似エンジン音）として前側制御音ＣＳｆが出力される。

リアスピーカ２４は、車両１０の後席（図示せず）側（例えば、両サイドのリアドアパネル内、後席上方のルーフ内等）に設けられ、ＥＣＵ１４からの制御信号Ｓｃ４が規定する後ろ側制御音ＣＳｒを運転者２８に対して出力する。これにより、ＥＣＵ１４がＡＮＣ装置として機能しているとき、エンジンこもり音を打ち消す相殺音として後ろ側制御音ＣＳｒが出力され、ＥＣＵ１４がＡＳＣ装置として機能しているとき、効果音（擬似エンジン音）として後ろ側制御音ＣＳｒが出力される。

（１−２．音響制御ＥＣＵ１４）
（１−２−１．全体構成）
ＥＣＵ１４は、エンジン回転周波数検出器３０（以下「ｆｅ検出器３０」ともいう。）と、ＡＳＣ回路３２と、デジタル／アナログ変換器３４ｆ、３４ｒ（以下「Ｄ／Ａ変換器３４ｆ、３４ｒ」ともいう。）とを有する。

ｆｅ検出器３０は、エンジン１００（図２）の燃料噴射を制御する図示しない燃料噴射制御装置｛以下「ＦＩ ＥＣＵ」（ＦＩ ＥＣＵ：Fuel Injection Electronic Control Unit）とも称する。｝からのエンジンパルスＥｐに基づいてエンジン回転周波数ｆｅ［Ｈｚ］を検出する。そして、検出したエンジン回転周波数ｆｅをＡＳＣ回路３２に出力する。

ＡＳＣ回路３２は、擬似エンジン音としての効果音を発生させることで、車両の速度変化を強調する等、車室内の音響効果を高める。

図１に示すように、ＡＳＣ回路３２からは、フロントスピーカ２２用の出力信号（制御信号Ｓｃ２）と、リアスピーカ２４用の出力信号（制御信号Ｓｃ４）とが生成される。制御信号Ｓｃ２は、Ｄ／Ａ変換器３４ｆでデジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換される。そして、Ｄ／Ａ変換後の制御信号Ｓｃ２は、加算器１８に出力される。制御信号Ｓｃ４は、Ｄ／Ａ変換器３４ｒでＤ／Ａ変換される。そして、Ｄ／Ａ変換後の制御信号Ｓｃ４は、増幅器２０ｒに出力される。

（１−２−２．ＡＳＣ回路３２の詳細）
（１−２−２−１．ＡＳＣ回路３２の全体構成）
図１に示すように、ＡＳＣ回路３２は、倍数器４０、４２、４４と、基準信号生成器４６ａ、４６ｂ、４６ｃと、波形データテーブル４８と、第１音響補正器５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、第２音響補正器５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、第３音響補正器５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び加算器５６を有する制御信号生成部５８（制御信号生成手段）と、周波数変化量検出器６０（以下「Δａｆ検出器６０」ともいう。）と、全体音量補正器６２と、後ろ側音量補正器６４とを有する。全体音量補正器６２及び後ろ側音量補正器６４を除く構成要素は、例えば、特開２００６−３０１５９８号公報や特許文献２に記載の構成（特開２００６−３０１５９８号公報の図１２や、特許文献２の図１）を適用することができる。

倍数器４０、４２、４４は、エンジン回転周波数ｆｅの所定次数（所定倍）の周波数を有する調波信号を生成する。すなわち、倍数器４０は、Ｏ_１次（例えば、２次）の調波信号を生成し、倍数器４２は、Ｏ_２次（例えば、３次）の調波信号を生成し、倍数器４４は、Ｏ_３次（例えば、４次）の調波信号を生成する。

基準信号生成器４６ａ〜４６ｃは、倍数器４０、４２、４４からの調波信号と、波形データテーブル４８に格納されている波形データとを用いて基準信号Ｓｒ１、Ｓｒ２、Ｓｒ３を生成し、第１音響補正器５０ａ〜５０ｃに出力する。

第１音響補正器５０ａ〜５０ｃは、加速操作に対してリニア感のある効果音としての制御音ＣＳを運転者２８の耳元で発生させる平坦化処理を行う（特開２００６−３０１５９８号公報の段落［００４４］〜［００５１］参照）。第２音響補正器５２ａ〜５２ｃは、効果音としての制御音ＣＳのうち所望の周波数のみを強調する周波数強調処理を行う（特開２００６−３０１５９８号公報の段落［００５４］〜［００５７］参照）。第３音響補正器５４ａ〜５４ｃは、基準信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３を次数に応じて補正する次数毎補正処理を行う（特開２００６−３０１５９８号公報の段落［００６３］参照）。

第１音響補正器５０ａ〜５０ｃ、第２音響補正器５２ａ〜５２ｃ及び第３音響補正器５４ａ〜５４ｃを経た基準信号Ｓｒ１〜Ｓｒ３は、加算器５６で合成されて制御信号Ｓｃ１とされる。

Δａｆ検出器６０は、ｆｅ検出器３０からのエンジン回転周波数ｆｅ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（以下「周波数変化量Δａｆ」ともいう。）［Ｈｚ／ｓ］を検出し、全体音量補正器６２に出力する。

全体音量補正器６２は、エンジン１００（図２）の動作状態、アクセルペダル１０２の操作状態及び図示しないシフトレバーの位置（以下「シフト位置Ｐｓ」という。）に応じて前側制御音ＣＳｆ及び後ろ側制御音ＣＳｒ（効果音）の音量を補正する。後ろ側音量補正器６４は、アクセルペダル１０２の操作状態に応じてリアスピーカ２４の音量及び出力タイミングを補正する。

（１−２−２−２．全体音量補正器６２の詳細）
上記のように、全体音量補正器６２は、エンジン１００の動作状態、アクセルペダル１０２の操作状態及びシフト位置Ｐｓに応じて、フロントスピーカ２２が出力する前側制御音ＣＳｆ（効果音）及びリアスピーカ２４が出力する後ろ側制御音ＣＳｒ（効果音）の音量を補正する。エンジン１００の動作状態としては、エンジン回転周波数ｆｅ及び周波数変化量Δａｆを用いる。アクセルペダル１０２の操作状態としては、アクセル開度センサ８２（図１）が検出したアクセルペダル１０２の操作量（以下「アクセル開度θａｐ」という。）［°］を用いる。シフト位置Ｐｓは、シフト位置センサ８４が検出したものを用いる。

全体音量補正器６２は、第１ゲイン設定部７０、第２ゲイン設定部７２、第３ゲイン設定部７４、乗算器７６、加算器７８及び全体音量補正フィルタ８０を有する。

第１ゲイン設定部７０は、シフト位置Ｐｓ及び周波数変化量Δａｆに基づくゲイン（以下「周波数変化量ゲインＧΔａｆ」又は「第１ゲインＧΔａｆ」という。）を設定する。より具体的には、周波数変化量Δａｆと第１ゲインＧΔａｆとの関係を規定したマップをシフト位置Ｐｓ（１速、２速、３速等）毎に予め設定しておく。そして、シフト位置センサ８４から通知されるシフト位置Ｐｓに基づいてマップを切り替える。その上で、Δａｆ検出器６０からの周波数変化量Δａｆに基づいて第１ゲインＧΔａｆを設定する。

第２ゲイン設定部７２は、エンジン回転周波数ｆｅに基づくゲイン（以下「周波数ゲインＧｆｅ」又は「第２ゲインＧｆｅ」という。）を設定する。より具体的には、エンジン回転周波数ｆｅと第２ゲインＧｆｅとの関係を規定したマップを予め設定しておく。そして、ｆｅ検出器３０からのエンジン回転周波数ｆｅに基づいて第２ゲインＧｆｅを設定する。

第３ゲイン設定部７４は、アクセル開度θａｐに基づくゲイン（以下「アクセル開度ゲインＧａｐ」又は「第３ゲインＧａｐ」という。）を設定する。より具体的には、アクセル開度θａｐと第３ゲインＧａｐとの関係を規定したマップを予め設定しておく。そして、アクセル開度センサ８２が検出したアクセル開度θａｐに基づいて第３ゲインＧａｐを設定する。

上記のように、第３ゲインＧａｐは、アクセル開度θａｐに基づいて設定されるゲインである。このため、例えば、登坂時又は降坂時のように、アクセル開度θａｐとエンジン回転周波数ｆｅとの間に乖離が発生するような場合であっても、運転者２８のアクセルペダル１０２の操作状況を加味した効果音（前側制御音ＣＳｆ及び後ろ側制御音ＣＳｒ）を発生することが可能となる。

例えば、登坂時には、アクセルペダル１０２を大きく踏み込んでもエンジン回転周波数ｆｅの上昇は少ないが、アクセル開度θａｐに応じて効果音を大きくし、演出効果を高めることができる。逆に、降坂時には、アクセルペダル１０２の踏込みが少なくてもエンジン回転周波数ｆｅの上昇は大きくなるが、アクセル開度θａｐに応じて効果音を小さくすることで、車室内を静粛に保つことが可能となる。

また、アクセル開度θａｐとエンジン回転周波数ｆｅとの間に乖離が発生するような場合としては、エンジン１００とアクセルペダル１０２とを直結せずに電動で制御する仕組み（いわゆるステア・バイ・ワイヤ技術）や、無段変速機（ＣＶＴ）等、走行状態により最適なエンジン回転周波数ｆｅを利用するトランスミッションを適用した状況下でも発生する可能性がある。これらの場合においても、第３ゲインＧａｐを用いることで、運転者２８のアクセルペダル１０２の操作状況を加味した効果音（前側制御音ＣＳｆ及び後ろ側制御音ＣＳｒ）を発生することが可能となる。

乗算器７６は、第２ゲイン設定部７２で設定した第２ゲインＧｆｅ（回転周波数ゲインＧｆｅ）に、第３ゲイン設定部７４で設定した第３ゲインＧａｐ（アクセル開度ゲインＧａｐ）を乗算して加算器７８に出力する。

加算器７８（第４ゲイン設定部）は、第１ゲイン設定部７０で設定した第１ゲインＧΔａｆ（周波数変化量ゲインＧΔａｆ）と、第１ゲイン設定部７０で算出した第２ゲインＧｆｅと第３ゲインＧａｐの積とを加算した値（以下「共通補正ゲインＧｃｏｍ」又は「第４ゲインＧｃｏｍ」という。）を算出する。

全体音量補正フィルタ８０は、加算器５６からの制御信号Ｓｃ１に、加算器７８で算出した第４ゲインＧｃｏｍを乗算して制御信号Ｓｃ２（振幅調整制御信号）を生成する。生成した制御信号Ｓｃ２は、Ｄ／Ａ変換器３４ｆ及び後ろ側音量補正器６４に出力する。

以上のように、全体音量補正器６２では、エンジン１００の動作状態を示すエンジン回転周波数ｆｅ及び周波数変化量Δａｆと、アクセルペダル１０２の操作状態を示すアクセル開度θａｐと、シフト位置Ｐｓとを用いて、制御信号Ｓｃ１を補正して制御信号Ｓｃ２を生成する。

（１−２−２−３．後ろ側音量補正器６４の詳細）
上記のように、後ろ側音量補正器６４は、アクセルペダル１０２の操作状態に応じてリアスピーカ２４の音量及び出力タイミングを補正する。アクセルペダル１０２の操作状態としては、アクセル開度センサ８２からのアクセル開度θａｐを用いる。

後ろ側音量補正器６４は、アクセル開度変化量検出器９０（以下「Δθａｐ検出器９０」ともいう。）、遅延設定部９２、遅延フィルタ９４、第５ゲイン設定部９６及び後ろ側音量補正フィルタ９８（以下「フィルタ９８」ともいう。）を有する。

Δθａｐ検出器９０は、アクセル開度センサ８２からのアクセル開度θａｐに基づいて、アクセル開度θａｐの単位時間当たりの変化量（以下「アクセル開度変化量Δθａｐ」ともいう。）［°／ｓ］を検出し、遅延設定部９２に出力する。

遅延設定部９２は、アクセル開度変化量Δθａｐに基づく遅延（以下「リアスピーカ遅延Ｚｒ」又は「遅延Ｚｒ」という。）を設定する。より具体的には、アクセル開度変化量Δθａｐと遅延Ｚｒとの関係を規定したマップを予め設定しておく。そして、Δθａｐ検出器９０からのアクセル開度変化量Δθａｐに基づいて遅延Ｚｒを設定する。

なお、本実施形態では、アクセル開度変化量Δθａｐが所定の閾値（以下「閾値ＴＨ＿Δθａｐ」という。）を超えたとき、遅延Ｄを発生させる。閾値ＴＨ＿Δθａｐとして、例えば、正の値を設定すれば、アクセルペダル１０２の踏込み時のみに遅延Ｄを発生させることが可能となる。

遅延フィルタ９４は、全体音量補正フィルタ８０からの制御信号Ｓｃ２に、遅延設定部９２で算出した遅延Ｚｒを付与して第５ゲイン設定部９６に出力する。

上記のように、遅延Ｚｒは、アクセル開度変化量Δθａｐに基づいて設定される遅延である。このため、例えば、アクセルペダル１０２を大きく踏み込んだときは、フロントスピーカ２２からの効果音に対して、リアスピーカ２４からの効果音を遅延させて出力されることで加速感を演出することが可能になる。

第５ゲイン設定部９６は、アクセル開度θａｐに基づくゲイン（以下「ペダル操作ゲインＧｒ」又は「第５ゲインＧｒ」という。）を設定する。より具体的には、アクセル開度θａｐと第５ゲインＧｒとの関係を規定したマップを予め設定しておく。そして、アクセル開度センサ８２からのアクセル開度θａｐに基づいて第５ゲインＧｒを設定する。

なお、第５ゲインＧｒは、リアスピーカ２４からの効果音に用いるものであり、リアスピーカ２４からの効果音は、フロントスピーカ２２の効果音よりも小さくする方が自然である。このため、本実施形態の第５ゲインＧｒは、リアスピーカ２４からの効果音がフロントスピーカ２２の効果音よりも小さくなるように設定する（図４参照）。換言すると、第５ゲインＧｒを１以下となるようにする。

このように、第５ゲインＧｒは、アクセル開度θａｐに基づいてリアスピーカ２４用に設定されるゲインである。このため、運転者２８のアクセルペダル１０２の操作に応じて、リアスピーカ２４からの効果音の振幅（以下「振幅Ａｒ」という。）を制御することが可能となる。

後ろ側音量補正フィルタ９８は、遅延フィルタ９４が遅延Ｚｒを付与した制御信号Ｓｃ２に、第５ゲイン設定部９６で算出した第５ゲインＧｒを乗算して制御信号Ｓｃ４を生成する。生成した制御信号Ｓｃ４は、Ｄ／Ａ変換器３４ｒに出力される。

以上のように、後ろ側音量補正器６４では、アクセルペダル１０２の操作状態を示すアクセル開度θａｐ（及びこれに基づくアクセル開度変化量Δθａｐ）を用いて、制御信号Ｓｃ２を補正して制御信号Ｓｃ４を生成する。

２．後ろ側音量補正器６４における処理
次に、後ろ側音量補正器６４における処理についてさらに詳細に説明する。

図２は、アクセルペダル１０２が踏み込まれた際に発生するエンジン１００の吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅの発生タイミングを説明する図である。図３は、アクセルペダル１０２が踏み込まれた際、フロントスピーカ２２の効果音（前側制御音ＣＳｆ）とリアスピーカ２４の効果音（後ろ側制御音ＣＳｒ）との間において発生させる遅延Ｄを説明する図である。図４は、フロントスピーカ２２の出力とリアスピーカ２４の出力の相違を説明する図である。

（２−１．吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅの時間差）
図２に示すように、吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅとの間には時間差が発生する。すなわち、図示しないインテークマニホールド等を介してエンジン１００に吸気された空気は、その後、エンジン１００及び図示しないエキゾーストマニホールド等を介して排気される。このため、空気の流れに着目した場合、同じ空気が発生させる吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅとの間には時間差が発生する。

従って、運転者２８がアクセルペダル１０２を踏み込むことによって、吸気量及び排気量が変化する場合、排気音Ｓｅの増加は、吸気音Ｓｉの増加よりも遅れて現れる。

（２−２．前側制御音ＣＳｆと後ろ側制御音ＣＳｒの間に発生させる遅延Ｄ）
上記のように、吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅとの間には時間差が発生する。そこで、図３に示すように、本実施形態のＡＳＣ回路３２（後ろ側音量補正器６４）では、当該時間差を考慮して、フロントスピーカ２２からの効果音（前側制御音ＣＳｆ）に対して、リアスピーカ２４からの効果音（後ろ側制御音ＣＳｒ）に遅延Ｄを与える。

例えば、図４に示すように、アクセル開度θａｐが、θａｐ１からθａｐ２に変化した場合、その変化量（アクセル開度変化量Δθａｐ）に応じて遅延Ｄを発生させる。このため、例えば、アクセルペダル１０２を大きく踏み込んだときは、フロントスピーカ２２からの効果音に対して、リアスピーカ２４からの効果音が遅れて出力されることで加速感を演出することが可能になる。なお、遅延Ｄは、必ずしも実際の吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅの時間差と同じにする必要はなく、効果音の演出のため、異なる長さ（当該時間差よりも長い時間又は短い時間）とすることができる。

また、上記のように、本実施形態では、アクセル開度変化量Δθａｐが閾値ＴＨ＿Δθａｐを超えたとき、遅延Ｄを発生させる。閾値ＴＨ＿Δθａｐとしては、例えば、正の値を設定すれば、アクセルペダル１０２の踏込み加速時のみに遅延Ｄを発生させることが可能となる。

（２−３．第５ゲインＧｒの設定）
リアスピーカ２４からの効果音は、フロントスピーカ２２の効果音よりも小さくする方が自然である。第５ゲインＧｒは、リアスピーカ２４からの効果音に用いるものであるため、本実施形態の第５ゲインＧｒは、リアスピーカ２４からの効果音がフロントスピーカ２２の効果音よりも小さくなるように設定する。

例えば、図４において、アクセル開度θａｐがθａｐ１であるとき、前側制御音ＣＳｆの振幅Ａｆ１よりも後ろ側制御音ＣＳｒの振幅Ａｒ１の方が小さい。また、アクセル開度θａｐがθａｐ２であるとき、前側制御音ＣＳｆの振幅Ａｆ２よりも後ろ側制御音ＣＳｒの振幅Ａｒ２の方が小さい。

３．本実施形態における効果
以上のように、本実施形態によれば、リアスピーカ２４から出力する効果音（後ろ側制御音ＣＳｒ）に対し、アクセル開度変化量Δθａｐに応じた遅延Ｄを与える。このため、運転者２８によるアクセルペダル１０２の操作状態を反映した効果音を演出することが可能となる。例えば、アクセル開度θａｐの変化が急激な場合、フロントスピーカ２２からの効果音（前側制御音ＣＳｆ）の出力に対し、リアスピーカ２４からの効果音（後ろ側制御音ＣＳｒ）の出力を遅延させることで、吸気音Ｓｉと排気音Ｓｅの時間差を考慮した効果音を出力することができる。また、音源の移動感（加速感）を演出することが可能となる。

本実施形態において、ＡＳＣ回路３２の後ろ側音量補正器６４は、アクセル開度変化量Δθａｐが閾値ＴＨ＿Δθａｐを超えたとき、リアスピーカ２４からの出力する効果音に遅延Ｄを与える。これにより、例えば、アクセルペダル１０２の踏込み時のみに遅延Ｄを発生させることが可能となる。

本実施形態において、ＡＳＣ回路３２の後ろ側音量補正器６４は、リアスピーカ２４から出力する効果音（後ろ側制御音ＣＳｒ）に与える遅延Ｄの量を、アクセル開度変化量Δθａｐの大きさに応じて変化させる。これにより、アクセルペダル１０２の操作状態をより遅延Ｄに反映させることが可能となり、効果音の演出効果を高めることができる。

本実施形態において、リアスピーカ２４の振幅Ａｒをフロントスピーカ２２の振幅Ａｆに比べて小さく設定する（図４参照）。通常、エンジン１００の実際の作動に関連した音（吸気音Ｓｉ、排気音Ｓｅ等）は、車両１０の前側からの方が大きく、車両１０の後ろ側からの方が小さい。このため、上記構成によれば、より自然な効果音を発生することが可能となる。

本実施形態において、ＡＳＣ回路３２の全体音量補正器６２は、回転周波数変化量Δａｆ、エンジン回転周波数ｆｅ及びアクセル開度θａｐに応じて制御信号Ｓｃ１の振幅を調整する（図１参照）。これにより、エンジン１００の動作状態及びアクセルペダル１０２の操作状態の両方を反映した効果音（前側制御音ＣＳｆ及び後ろ側制御音ＣＳｒ）を出力することが可能となる。

本実施形態において、フロントスピーカ２２及びリアスピーカ２４から出力する効果音（加速音等）の大きさを、エンジン１００の状態を表現する回転周波数変化量Δａｆに対する第１ゲインＧΔａｆと、運転者２８の操作を表現するアクセル開度θａｐに対する第３ゲインＧａｐとにより決定する。また、アクセル開度θａｐに対する第３ゲインＧａｐには、エンジン回転周波数ｆｅに基づく第２ゲインＧｆｅを乗算させることで、エンジン回転周波数ｆｅに応じた重み付けを付与する。つまり、これらエンジン１００の状態とアクセルペダル１０２の操作状態とを表現する２つのゲインＧΔａｆ、Ｇａｐを並列に配置しその和で効果音（加速音等）の大きさを決定する。

これにより、登坂時においてはアクセルペダル１０２を踏み込んでいる（アクセル開度θａｐが大きい）にもかかわらずエンジン回転周波数ｆｅの変化が少ないときの効果音が必要以上に小さくなることを回避することが可能となる。また、降坂時においてはアクセルペダル１０２をあまり踏み込んでいない（アクセル開度θａｐが小さい）にもかかわらずエンジン回転周波数ｆｅの変化が大きいときの効果音が必要以上に大きくなることを回避することが可能となる。従って、より自然な効果音（加速音等）を演出することが可能となる。

［Ｂ．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。例えば、以下に示す構成を採ることができる。

１．適用対象
上記実施形態では、車両１０はガソリン車であり、フロントスピーカ２２及びリアスピーカ２４から出力される効果音としての制御音ＣＳｆ、ＣＳｒは擬似エンジン音であったが、駆動源の擬似作動音であればこれに限られない。例えば、車両１０が電気自動車であれば、走行モータの擬似作動音であってもよく、車両１０が燃料電池車であれば、エアコンプレッサの擬似作動音であってもよい。

２．全体音量補正器６２
上記実施形態では、第４ゲインＧｃｏｍの設定を、回転周波数変化量Δａｆ、エンジン回転周波数ｆｅ、アクセル開度θａｐ及びシフト位置Ｐｓの組合せに応じて行ったが、これに限られない。例えば、回転周波数変化量Δａｆ、エンジン回転周波数ｆｅ、アクセル開度θａｐ及びシフト位置Ｐｓのいずれか１つ又は２つに基づいて行ってもよい。

或いは、エンジン回転周波数ｆｅの代わりに車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を用いることもできる。或いは、回転周波数変化量Δａｆの代わりに、車速変化量Δａｖ［ｋｍ／ｈ／ｓ］を用いてもよい。特に、特許文献２に記載の構成（特許文献２の図１）のように基準信号又は制御信号のゲイン調整に車速Ｖを用いる場合、車速Ｖ又は車速変化量Δａｖの少なくとも一方を用いることが好ましい。

或いは、車両１０が電気自動車であれば、走行モータの回転周波数［Ｈｚ］及び走行モータの回転周波数変化量［Ｈｚ／ｓ］のいずれか一方又は両方に基づいて行ってもよい。

或いは、後ろ側音量補正器６４等での処理に着目すれば、全体音量補正器６２は省略することも可能である。

３．後ろ側音量補正器６４
（３−１．遅延フィルタ９４による遅延処理）
上記実施形態では、後ろ側音量補正器６４において、遅延フィルタ９４による遅延Ｄの付与と、後ろ側音量補正フィルタ９８による振幅調整とを行ったが、これに限らない。例えば、遅延Ｄの付与の観点からすれば、後ろ側音量補正フィルタ９８による振幅調整は省略することもできる。或いは、後ろ側音量補正フィルタ９８による振幅調整の観点からすれば、遅延Ｄの付与を省いてもよい。或いは、全体音量補正器６２等での処理に着目すれば、後ろ側音量補正器６４は省略することも可能である。

上記実施形態では、遅延Ｄの量をアクセル開度変化量Δθａｐに基づいて変化させたが（図１の遅延設定部９２参照）、アクセル開度変化量Δθａｐに応じて遅延Ｄを設定する観点からすれば、これに限らない。例えば、遅延Ｄの量は固定値とし、アクセル開度変化量Δθａｐが、所定の閾値（以下「閾値ＴＨ＿Δθａｐ２」という。）を上回るとき、遅延Ｄ（固定値）を発生させ、アクセル開度変化量Δθａｐが閾値ＴＨ＿Δθａｐ２を下回るとき、遅延Ｄを発生させない構成も可能である。

上記実施形態では、遅延フィルタ９４で用いる遅延Ｄをアクセル開度変化量Δθａｐに基づいて設定したが、アクセルペダル１０２の操作状態に基づくものであれば、別の方法も可能である。例えば、アクセル開度変化量Δａｐに加え又はこれに代えて、アクセル開度θａｐに基づいて遅延Ｄを変化させてもよい。この場合、例えば、アクセルペダル１０２を最も踏み込んだ状態が継続する場合において、遅延Ｄを最大値に維持することが可能となる。このため、新たな方法で効果音の演出を行うことができる。

（３−２．後ろ側音量補正フィルタ９８による振幅調整処理）
上記実施形態では、後ろ側音量補正フィルタ９８は、アクセル開度θａｐに応じて第５ゲインＧｒ（ペダル操作ゲインＧｒ）を変化させたが、この点に着目しないのであれば、第５ゲインＧｒを固定値とすること又はフィルタ９８による振幅調整処理を省略することも可能である。

また、上記実施形態の第５ゲインＧｒは、リアスピーカ２４からの効果音がフロントスピーカ２２の効果音よりも小さくなるように１以下に設定したが、１を超えることを許容してもよい。

１０…車両
１４…音響制御ＥＣＵ（車両用能動型効果音発生装置）
２２…フロントスピーカ ２４…リアスピーカ
３０…エンジン回転周波数検出器（回転周波数検出手段）
４６ａ〜４６ｃ…基準信号生成器（基準信号生成手段）
４８…波形データテーブル
５８…制御信号生成部（制御信号生成手段）
６０…周波数変化量検出器（回転周波数変化量演算手段）
６２…全体音量補正器（振幅調整制御信号生成手段）
６４…後ろ側音量補正器（遅延手段）
８２…アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
１００…エンジン
Ａｆ、Ａｆ１、Ａｆ２…フロントスピーカの振幅
Ａｒ、Ａｒ１、Ａｒ２…リアスピーカの振幅
Ｄ…遅延 ｆｅ…エンジン回転周波数
Ｓｃ１…制御信号 Ｓｃ２…振幅調整制御信号
Ｓｒ１〜Ｓｒ３…基準信号 ＴＨ＿ΔθＴＨ１…閾値
θａｐ…アクセル開度 Δａｆ…回転周波数変化量
Δθａｐ…アクセル開度変化量

Claims (6)

1. 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、
   車両のエンジンの回転周波数を検出する回転周波数検出手段と、
   前記回転周波数に基づく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み込むことにより生成する基準信号生成手段と、
   前記車両の車室内に出力する効果音の生成に用いる制御信号を前記基準信号に基づき生成する制御信号生成手段と、
   前記車両のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
   前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整して振幅調整制御信号を生成する振幅調整制御信号生成手段と、
   前記振幅調整制御信号を前記効果音として出力する複数のスピーカと
   を備える車両用能動型効果音発生装置であって、
   前記複数のスピーカは、前記車両のフロントに位置するフロントスピーカと、前記車両のリアに位置するリアスピーカとを含み、
   前記車両用能動型効果音発生装置は、さらに、前記アクセル開度の単位時間当たりの変化量であるアクセル開度変化量又は前記アクセル開度自体に応じて前記リアスピーカから出力する効果音に遅延を与える遅延手段を備える
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。
2. 請求項１記載の車両用能動型効果音発生装置において、
   前記遅延手段は、前記アクセル開度変化量が閾値を超えたとき、前記リアスピーカからの出力する効果音に所定量の遅延を与える
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用能動型効果音発生装置において、
   前記遅延手段は、前記リアスピーカから出力する効果音に与える遅延の量を、前記アクセル開度変化量の大きさに応じて変化させる
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用能動型効果音発生装置において、
   前記リアスピーカの振幅を前記フロントスピーカの振幅に比べて小さく設定する
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用能動型効果音発生装置において、
   前記振幅調整制御信号生成手段は、前記回転周波数及び前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整する
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用能動型効果音発生装置において、
   前記回転周波数の単位時間当たりの変化量である回転周波数変化量を演算する回転周波数変化量演算手段をさらに備え、
   前記振幅調整制御信号生成手段は、前記回転周波数変化量及び前記アクセル開度に応じて前記制御信号の振幅を調整する
   ことを特徴とする車両用能動型効果音発生装置。

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