JPH0346000A - 乗物用模擬音発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、音の特徴パラメータから音を合威する装置で
、特に車両の乗物で感じる各程合を横桟的に発生して、
乗物音の評価・シュミレーショ〉に、あるいは、娯楽の
ための遊技用乗物の動作着発生装置等として使用できる
乗物用模擬音発生装置に関する。

〔従来の技術〕

自動車の車室内には種々の騒音が感じられる。

例えば、エンジンから発生するエンジン音や、層面とタ
イヤの接触部より発生するロードノイズイボデイを通過
する空気の流れにより発生する風りり音などがその代表
例である。

これらの音から成る車内騒音は、運転者や他Ｑ乗具に心
理的に不快な影響を与えるために、車ｐの品質の重要な
要素のひとつである。従って、４内騒音のうち不快な成
分は低減させ、逆に快＜１３しる成分は増大させること
により車両の感性品鵞が向上するという観点にたち、車
内騒音を改良することか必要となってきている。

従来、上記改良をする際は車室内騒音を録音尋で録音し
、この録音した音を無響室にてパネラ−に試聴させる心
理的実験による評価を行なって、その結果を踏まえて車
両を改造し、再度同様の評価をするという繰り返しを行
なっていた。

しかし、この評価方法では無響室でパネラ−が評価する
ので、走行中の車内に居る状態ではなく、視感から得ら
れる情報や体感による加速度や振動がパネラ−の心理に
与える影響が異なるため、車内騒音の改良は困難を極め
ている。

さらに、改良を加えた後に再評価を実施するので、前回
の評価から今回の評価までに期間がかかるため、改良サ
イクルが長くなってしまうという問題があった。

また、模擬音を発生させるためには、スペクトルが時間
的に変化し、周期性を持つ任意波形を、ディジタル信号
処理により、実時間で発生する任意波形発生装置とも言
える模擬音発生装置が必要である。

ところで、従来のディジタル信号処理により、任意波形
を発生する方法には、■発生させようとする任意波形を
Ａ／Ｄ変換し、このディジタル量を記憶し、その記憶デ
ータをＤ／Ａ変換して再生するもの、■ＰＣＭ、■Δ変
調、■フーリエ変換■線形予測、■Ｃ３Ｍの様に一度、
原音を分析してパラメータを抽出し情報量を圧縮して記
憶し、その記憶データから分析の逆フィルタを用いて再
生するものなどがある。

一方、人間の聴覚が周波数分析と密接に関連しているこ
とや、発生の際にパラメータ間の補間を行なう時には、
周波数領域でのパラメータの方が補間特性が良いことが
知られており、周波数領域でのパラメータから発生波形
を制ｊｎすることが容易な装置が望まれている。このう
ち周波数領域のパラメータから信号波形を発生し時間的
にスペクトル制御が容易な装置の主なものとして、逆フ
ーリエ変換や、複合正弦波合成がある。

逆フーリエ変換法の場合、高速に実行できるディジタル
信号プロセッサＴＭＳ３２０２０を用いても２５６点の
ＦＦＴが訳３＋ｍｓかかり、実時間処理が要求される応
用では実行速度が追いつかなく発生する信号の帯域の上
限が制限される。複合正弦波合成法は複数の正弦波の和
で波形を合成する方法であるが、合成するためのパラメ
ータ情報は複数個の正弦波の振幅と周波数のペアであり
、位相情報がないため任意波形を発生することができな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

そのために、本発明が解決しようと、することは、車両
の運転状態に単心して任意の模擬音を発生することがで
き、しかも模擬音の変更や調整の容易な乗物用模擬音発
生装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明は、乗物の運転状態を検出する運転状
態検出手段、　合成音の基となる一組の合成パラメータ
を複数組記憶しており瞬時にランダムアクセス可能なパ
ラメータ記憶手段、前記一組の合成パラメータから前記
合成音の信号を合成する合成手段、 前記運転状態検出手段により検出した運転状態を把握し
て前記パラメータ記憶手段に記憶した複数組の合成パラ
メータのうちの一組の合成パラメータを前記合成手段に
指示する制御手段、および前記合成手段からの前記合成
音の信号で模擬音を再生するスピーカを備えたものであ
る。

（作用〕 上記構威においては、ランダムにアクセスすることので
きるパラメータ記憶手段から、運転状態に応じ一組の合
成パラメータを瞬時に取出して、この合成パラメータに
よって模擬音を合成できるから、運転状態の時々刻々の
変化に単心した模擬音が再生できる。

しかも、パラメータ記憶手段に記憶している合成パラメ
ータのデータを更新するだけで、異なる任意の音を再生
できるから、乗物の種類が変わったり、異なる音にした
い場合にはソフトウェアの変更で対応することができる
。

〔発明の効果〕

本発明においては、乗物の操作に応じて瞬時に任意の音
を発生させることができ、かつ、音の変更が容易である
ため、一種類の模擬音発生装置でタイプの異なる種々の
乗物に応じた模擬音を発生でき、乗物の騒音や警報音の
評価用シュミレータや、娯楽のための乗物用シュミレー
タ（模擬車両）等を容易に構成できる。

又、本発明の他の構成は、関数メモリ手段、乗算累積手
段、ディジタルアナログ変換手段を用いて、異なった複
数の関数の重ね合わせとしての任意波形の値を逐次計算
して出力するものである。

そして、それにより本発明は周波数領域での制御が容易
で、一組の合成パラメータだけで任意波形が合成され、
この合成パラメータを複数組記憶しておくことにより、
任意波形を連続して次々に実時間で発生することができ
るものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の装置を車両に搭載した模式図で、ｌは
車両内で運転操作される機器で、この場合はエンジンと
しである。２は本発明の模擬音発生装置、３０１，３０
２，３０３は車両に取り付けたスピーカ（ＳＰ）で模擬
音発生装置２で駆動され模擬音を発する。

次に模擬音発生装置２の構威について第２図を用いて説
明する。なお、この実施例では関数として正弦波を用い
ている。従って、異なった複数の正弦波の重ね合わせと
して任意波形を発生する。

第２図において、４は車両内機器の運転状態を検出する
運転状態検出手段で詳細は公知のため図示しないが例え
ば、エンジン（Ｅ／Ｇ）の回転数・吸気管圧力・車速・
加速量などでもって運転状態を表す、さらに、エンジン
回転数は図示しない点火装置の駆動信号の一周期を計数
して、その計数値の逆数として求める。さらに、吸気管
圧力は図示しない公知の半導体式圧力センサを用いてエ
ンジンの吸気管の圧力を絶対圧で検出して求める。

圧力センサの出力が電圧信号の場合は、図示しないが公
知のＡ／Ｄ変換器でディジタル量に変換する。また加速
量は吸気管圧力とエンジン回転数の２次元マツプから得
られる吸入空気量をエンジン回転数で割算をして求めた
エンシフ１回転当たりの吸入空気量をもとにその微分値
により求める。

また車速は図示しないがスピードメータを駆動するメー
タケーブルの回転を公知のリードスイッチ型のセンサで
検出する。

５は後述する制御手段、６はパラメータ記憶手段で、ラ
ンダムアクセスメモリなどで構威し、エンジン音とロー
ドノイズと風切り音などの３種類の音に関する合成パラ
メータが同一のフォーマットで記憶されている。７は合
成手段で、制御手段５から現在の車両内機器ｌの運転状
態を指示され、その運転状態に対応した合成すべき３種
の音についてそれぞれ一組ずつの合成パラメータをパラ
メータ記憶手段６から読み取り、エンジン音とロードノ
イズと風切り音の３種の音を合威し各スピーカ３０１，
３０２．３０３を駆動する。

次に、第２図に示した制御手段５の構成について第３図
を用いて説明する。第３図において、５１はマイクロコ
ンピュータ（以下ＣＰＬＩと呼ぶ）で、例えば日立製の
ＨＤ６８ＨＣＯＯＯを使用し、本装置の制御や演算を行
なう。５２はリードオンリメモリ（以下ＲＯＭと呼ぶ）
で、ＣＰＵ５１が実行するプログラムやデータが格納し
てあり、例えば富士連装のＭＢＭ２７Ｃ６４を使用する
。５３はランダムアクセスメモリ（以下１’？ＡＭと呼
ぶ）で、ＣＰＵ５１がプログラムを実行する際のワーキ
ング用のメモリとして使用され、例えば日立製ＨＭ６２
６４を用いる。５４はフロッピーディスクコントローラ
（以下ＦＤＣと呼ぶ）で、例えば富士連装Ｍ８８．８７
７Ａを使用する。このフロッピーディスクコントローラ
５４は、ＣＰＵ５１にて制御され、フロッピーディスク
ドライブ（以下ＦＤＤと呼ぶ〉５５を介して図示してい
ないフロッピーディスクに格納されている合成パラメー
タを読み出す。そして、前述のＣＰＵ５１が前記合成パ
ラメータを第２図のパラメータ記憶手段６へ転送スる。

５６は入出力インタフェースで、第２図の運転状態検出
手段４で検出された各運転状態信号のデータがこのイン
タフェース５６を介してＣＰＵ５１に読み込まれる。５
７はデータ転送等に必要なパスラインである。

次に、第２図に示したパラメータ記憶手段６の構成につ
いて第４図を用いて説明する。第４図において６１は正
弦波の振幅情報（振幅データともいう）を記憶する振幅
メモリ、６２は正弦波の周波数情報を記憶する周波数メ
モリである。また、６３は正弦波の位相情報を記憶する
位相メモリで、６４は帯域分割フィルタの振幅情報を記
憶するノイズ振幅メモリである。これらのメモリ６１，
６２．６３および６４は、それぞれデュアルポートメモ
リ構成となっており、例えば富士連装ＭＢ８４２２を使
用する。各メモリ６１，６２，６３゜６４の第一のボー
トは、前述の制御手段５とパスライン５７で接続されて
おり、第二のボートはパスライン６５で第２図の合成手
段７と接続されている。

次に、各メモリ６１，６２，６３．６４のデータ構成を
第５図を用いて説明する。振幅メモリ６１と周波数メモ
リ６２と位相メモリ６３とノイズ振幅メモリ６４は第一
のボートからみると、そのアドレスマツプはリニアに配
置してあり、振幅メモリ６１は相対アドレス０ＯＯＯＯ
ＯＨから、周波数メモリ６２は相対アドレス００３００
０Ｈから、位相メモリ６３は相対アドレス００６０００
Ｈから開始し、ノイズ振幅メモリ６４は相対アドレス０
０９０００Ｈから開始し、それぞれ１２にバイトの容量
となっている。振幅メモリ６１と周波数メモリ６２と位
相メモリ６３とノイズ振幅メモリ６４はそれぞれ同一の
データ構成である。そして、振幅メモリ６１を例にとる
と、アドレスの先頭から３２バイトごとのブロックデー
タが合計３５１ブロック分（ＡＭＰＩ−ＡＭＰ３５１）
記憶できる。３５１ブロツクにしたのは、エンジン回転
数でＯｒｐｍから７００Ｏｒｐｍまでを２Ｏｒｐｍステ
ップずつ区切りをつけて運転状態を把握し、この運転状
態に応じて波形を変えるためである。

この各ブロックには、データ当たり２バイトの１６デー
タが記憶できる。先頭のブロックデータであるＡＭＰＩ
を例にとると、１６個のデータ（ＡＭＰＩ−１〜ＡＭＰ
Ｉ−１６）が存在する。この振幅メモリ６１と周波数メ
モリ６２と位相メモリ６３に記憶した合成パラメータか
ら任意波形、つまり特にこの場合は車内音のうちの周期
音を合成する。そしてそのためには、振幅メモリ６１と
周波数メモリ６２と位相メモリ６３の同一番号のブロッ
クデータを使用する。すなわち、ｉ番目のブロックから
周期音５ｉ（ｔ）を合成するには振幅パラメータＡＭＰ
ｉのデータと周波数パラメータＦＲＥＱｉのデータと位
相パラメータＰＨＡＳｔのデータとから次式にて合成す
る。

ここで、ｊは第５図の各メモリのブロックデータ内の１
６個のデータの番号である。すなわち、第５図では３５
１個のブロックが存在するから、第５図に示す合成パラ
メータから、３５１個の周期音信号が合成できる。しか
も、各周期音信号は１６本の線スペクトルからなる。

ノイズ振幅メモリ６４は、振幅メモリ６１．周波数メモ
リ６２１位相メモリ６３とは使用する目的が異なり、単
に帯域分割フィルタ群の利得を決定するためのものであ
る。第５図に示した各メモリ６１，６２，６３．６４の
相対アドレスはパラメータ記憶手段の第一のボートから
みたアドレスでアドレスマツプはリニヤに配置しである
。一方、第二のボートからみたアドレスは振幅メモリ６
１゜周波数メモリ６２２位相メモリ６３．ノイズ振幅メ
モリ６４共に同一のアドレス上に配置しである。

なお、第５図に示したメモリマツプはエンジン音とロー
ドノイズと風切り音のうちのエンジン音に関するもので
、他の２種の音はこのエンジン音と同一構成のため図示
を省略した。

次に、第２図に示した合成手段７の構成について第６図
を用いて説明する。第６図において、７０１は合成手段
を作動させる基準のクロック信号を発生する１６ＭＨｚ
の水晶振動子をもちいた公知の発振器で、たとえばＴＤ
Ｃ３０ＢＣＩ６ＭＨｚ（ＮＤＫ社製）を用いる。なお、
発振器７０１には図示しない公知の分周器が含まれてお
り１６ＭＨを分周した各種のクロック信号を発生する。

７０２は公知のカウンタで発振器７０１のクロック信号
のうちＩＭＨｚのクロック信号を４ビツトで計算する。

カウンタ７０２の計数内容ｊ′は第５図に示したパラメ
ータ記憶手段６の振幅メモリ６１と周波数メモリ６２と
位相メモリ６３とノイズ振幅メモリ６４のブロックデー
タ内の１６個のデータの番号ｊと次式の関係となってい
る。

ｊ＝Ｊ’＋１　　　　　　　　　　　・・・・・・弐−
２すなわち、カウンタ７０２の計数内容ｊ′が０のとき
は、ブロックデータの１番と対応じている。

７０３は制御手段５のパスライン５７に接続されて制御
手段５から指示される運転状態を記憶して、この運転状
態の内容をパラメータ記憶手段６のパスライン６５に出
力する公知のラッチで、たとえば５Ｎ７４ＬＳ３７３　
（ＴＩ社製）を使用する。７０４は第１の加算器で、例
えば５Ｎ７４ＬＳ８３（ＴＩ社製）を使用し、一方の入
力はパスライン６５に接続され、パラメータ記憶手段６
の周波数データが入力され、他方の入力は後述の第１の
ラッチ群７１３の出力が接続されて、この両人力の加算
を行なう。７０５は公知の比較器で、例えば５Ｎ７４Ｌ
Ｓ８５　（ＴＩ社製）を使用して、一方の入力は第１の
加算器７０４の出力が接続され、他方の入力は第１の定
数回路７０６と接続されてこの両人力の大小比較を行な
い、第１の加算器７０４の出力が第１の定数回路７０６
の値より大きくなった時に比較信号を出力する。７０７
は第２の加算器で、例えば５Ｎ７４ＬＳ８３　（ＴＩ社
製）を使用し、一方の入力は第１の加算器７０４の出力
が接続され、他方の入力は第２の定数回路７０８と接続
されて、この両人力の加算を行なう。第２の定数回路７
０８の定数値は第１の定数回路７０６の定数値の符号が
反転した値となるようにあらかじめ設定されている。

７０９は第１のバッファで、例えはＳＮ７４　ＬＳ２４
４（ＴＩ社製）を使用し、第１の加算器７０４の出力が
接続される。７１０は第２のバッファで、例えば５Ｎ７
４ＬＳ２４４　（ＴＩ社製）を使用し、第２の加算器７
０７の出力が接続される。

７１１は第３のバッファで、例えばＳＮ７４　ＬＳ２４
４（ＴＩ社製）を使用し、パスライン６５が接続され、
パラメータ記憶手段６の位相データが人力される。７１
２は切り換えタイミング回路で第１のバッファ７０９と
第２のバッファ７１０と第３のバッファ７１１のいずれ
かのバッファをアクティブにする。７１３は多チャンネ
ルｆ１Ｍの第１のラッチ群で、たとえば５Ｎ７４ＬＳ３
７４（ＴＩ社製）を使用し、本実施例ではパラメータ記
憶手段６のブロンク当たりのデータ数であるところの１
６データにあわせて１６チヤンネルのラッチ群を構成し
ており、１６チヤンネルのラッチのいずれかのチャンネ
ルのみがアクティブになり、複数のチャンネルが同時に
アクティブになることはない。

７１４は正弦波メモリで、５１２にビットのリードオン
リメモリ（ＲＯＭ）であるＭＢＭＢ２７Ｃ５１２（富士
通型）を１０個使用して、正弦波の一周期分のデータを
３１２５００点分記憶してある。１点のデータは符号付
き１６ビツトの２の補数表現で構成しである。

７１５は乗算累積器で、例えば３Ｍ５８１０（ＮＰＣ社
製）を使用する６乗算累積器７１５の一方の入力はパス
ライン６５に接続され、パラメータ記憶手段６の振幅デ
ータが入力される。もう一方の入力は正弦波メモリ７１
４に接続されてｓｉｎ演算の結果が入力される。乗算累
積器７１５はこの再入力データの乗算累積を行なう。

７１６はディジタル−アナログ変換器（以後Ｄ／Ａと呼
ぶ）で、乗算累積器７１５のディジタル出力データをア
ナログ信号に変換するもので、例えばＤＡＣ８０（バー
ブラウン社製）を使用する。

７１７はカウンタ７０２の計数データと発振器７０１の
１６ＭＨｚのクロック信号から各種タイミング信号を作
成する５４１７９回路である。

７１Ｂは公知のランダムバイナリジェネレータ（以下Ｒ
ＢＧと呼ぶ）で例えばＣＧ７４２Ｌ（ＮＦ社製）を用い
て周期がランダムな矩形波を出力する。７１９は公知の
バターワース型ローパスフィルタ（以下ＬＰＦと呼ぶ）
で例えば５Ｒ−４ＢＬ（ＮＦ社製）を使用してＲＢＧｌ
　１　Ｂの出力が入力されて、ホワイトノイズを出力す
る。７２０は１／３オクターブのバンドパスフィルタ群
（以下ＢＰＦ群と呼ぶ）で、例えばバイパスフィルタ５
Ｒ−４ＦＨとローパスフィルタ５Ｒ−４ＦＬ（ともにＮ
Ｆ社製）からなり、帯域分割数は１６チヤンネルとしで
ある。７２１は第２のラッチ群で、例えば５Ｎ７４ＬＳ
３７４　（ＴＩ社）を使用して１６チヤンネルのラッチ
群を構成し、その入力はパスライン６５に接続しである
。７２２は可変利得増幅器（以下ＶＧＡと呼ぶ）群で、
例えばＡＤ５２６（ＡＤ社製）を使用する。

７２３はアナログ加算器で、オペアンプを使用した公知
の加算回路を用いてＶＧＡ群７２２の出力（帯域分割数
が１６チヤンネル）をすべて加算する。７２４は前段が
オペアンプを使用した公知の加算回路で後段がＴＡ７２
２２ＡＰ　（来旨製）の音響用リニアＩＣを用いた公知
のアンプで、Ｄ／Ａ７１６の出力信号とアナログ加算器
７２３の出力信号を加算し、さらに電力増幅をしてスピ
ーカの１つである例えばスピーカ３０３を駆動する。

なお第６図に示した合成手段７はエンジン音やロードノ
イズや風切り音のうちの一つを合成するもので、他の音
の合成に関しては同一構成のため構成説明を省略した。

次に上記一実施例の作動について説明する。

今、走行中の車両１０の車室内でエンジン音を発生する
ことを考える。車両１０がエンジン回転数２００Ｏｒｐ
ｍ＋で定速走行中とすると、運転状態検出手段４により
このエンジンｌの回転数が検出される。制御手段５は、
第３図のＲＯＭ５２に格納しであるプログラムにより、
運転状態検出手段４で検出されたエンジン回転数を人出
力インタフェース５６を介して読み取り、２０ｒｐｍ単
位で標本化して（２０００／２０＝１００）パスライン
５７を介して第６図の合成手段７に「エンジン回転数と
しての１００の値」を指示する。つまり、制御手段５は
、発生しようとする任意波形の番号（番号はＯから３５
０まであり、−例として１００とした）をパスライン５
７を介して合成手段７のラッチ７０３に指示する。この
指示を受けた合成手段７はラッチ７０３（第６図）によ
り任意波形の番号値１００を記憶するとともにパスライ
ン６５に出力する。なお、第５図の如くブロックデータ
の１つ（ＡＭＰＩ）は任意波形の１つの波高値に対応じ
ている０発振器７０１から出力する１ＭＨｚのクロック
信号を計数するカウンタ７０２は４ビツトカウンタの構
成であるから、計数値の初期状態がＯからＬｕｓ毎に１
ずつ増えて最大１５まで計数し、次のｌｌ１ｓ後の計数
で０となる繰り返し計数を行ない、パスライン６５に１
μｓ毎にＯ〜１５までのデータを繰り返し出力する。こ
の第６図のラッチ７０３の出力データとカウンタ７０２
の出力データとは、パラメータ記憶手段６の振幅メモリ
６１．周波数メモリ６２１位相メモリ６３及びノイズ振
幅メモリ６４の第二のボートの相対アドレス（第二のボ
ートからみたアドレスは各メモリ共、同一アドレス上に
配置しである）を決定するもので、そのビット構成はカ
ウンタ７０２の出力データがＡ１−Ａ４の４ビツトで、
ラッチ７０３の出力データがＡ５〜Ａ１３の９ビツトと
しである。したがって、０〜３５０まである任意波形の
番号の１つ（例えば１００）を記憶しているラッチ７０
３のラッチデータをＤａｔａｌ　　（任意波形番号デー
タ〉とし、０〜１５の１６個のデータを繰り返し出力す
るカウンタ７０２の出力データを口ａＬａ２とすると、
カウンタ７０２の計数内容ｊ′はブロックデータ内の１
６個のデータの番号ｊとｊ＝ｊ’　＋１の関係があり、
よって、Ｄａ　ｔａ２はデータの番号ｊに関連するから
、第二のボートの相対アドレスＡｄｄｒは次式となる。

Ａｄｄｒ＝　（Ｄａｔａ　Ｉ　Ｘ　１６　＋Ｄａｔａ２
　）　Ｘ　２−式−３つまり、任意波形のブロックの位
置と、ブロックデータ内の１６個のデータの番号ｊとが
判明すればＡｄｄｒが決定できる。

したがって、エンジン回転数が２０００ｒｐ−で（任意
波形の番号は前述の如く１００とした）、カウンタ７０
２の計数値がＯのときは、アドレスＡｄｄｒの値は１０
０Ｘ１６Ｘ２となり、１６進数で０００　Ｃ８０Ｈとな
り、パラメータ記憶手段６のブロック番号は１０１番が
選択される。そして、合成手段７は振幅メモリ６１のＡ
ＭＰ　１０１と、周波数メモリ６２のＦＲＥＱＩ　０１
と、位相メモリ６３のＰＨＡＳ　１０１のデータを用い
て周期音合成をし、ノイズ振幅メモリ６４のＮ０ＩＺＩ
Ｏ１のデータを用いて不規則音合成をする。

まず、周期音合成について以下に述べる。第６図の合成
手段７のカウンタ７０２の計数値とラッチ群７１３のラ
ッチデータとは、初期状態では共にＯとなっており、第
１のバッファ７０９と第２のバッファ７１０はインアク
ティブで第３のバッファ７１１のみアクティブとなって
いる。この時に前述の如くエンジン回転数の瞬時値が２
０００「ｐ−で任意波形の番号を１００としたときのア
ドレスである０００Ｃ８０Ｈがパラメータ記憶手段６に
与えられて、位相データＰＨＡＳＩＯＩ−１がパスライ
ン６５に乗り、第３のバッファ７１１に入力されてラッ
チ群７１３の第１チヤンネルにラッチされる。このラッ
チデータがラッチ群７１３より出力される。ラッチ群７
１３の出力データは正弦波メモリ７１４のアドレスを決
定するように構成されており、その出力データは第１の
加算器７０４の一方の入力ならびに正弦波メモリ７１４
に送られる。

ラッチ群７１３の出力データであるアドレス（位相デー
タにより決定されたアドレス）から、正弦波メモリ７１
４は正弦波データ（ある１つの波高の瞬時値データ）を
乗算累積器７１５に送る。

一方バスライン６５からは振幅メモリ６１のデータＡＭ
ＰＩＯＩ−１が送られ、この振幅データを受は取った乗
算累積器７１５はこの振幅データと前述の正弦波データ
との乗算を行なう。この時、タイミング回路７１７の指
示により、カウンタ７０２の計数値がＯであることを知
らされた乗算累積値７１５は単に乗算をした結果のデー
タを記憶するのみであり、Ｄ／Ａ７１６にデータを出力
しない。以上の実行を１ｔＩＳで行ない、この間カウン
タ７０２の計数値はＯから１になっている。

次にカウンタ７０２が計数を１つ増加して計数値が２に
なると、第１のラッチ群７１３はタイミング回路７１７
からの指示により第２チヤンネルのみがアクティブにな
る。その結果、パスライン６５に乗っている位相データ
ＰＨＡＳ　１０１−２が、第３のバッファ７１１に入力
されて第１のラッチ９１１３の１６あるチャンネルのう
ちの第２チヤンネルにラッチされる。この第２チヤンネ
ルにラッチされたデータから、正弦波メモリ１４は正弦
波データ（波高の瞬時値）を乗算累積器７１５に送り、
乗算累積器７１５はこのデータとパスライン６５から送
られてくる振幅メモリ６１のデータＡＭＰＩＯＩ−２と
の乗算を行ない、この乗算結果（瞬時値データ）と前回
の記憶していた乗算結果のデータを加算して記憶する。

この操作をカウンタ７０２の計数値が１５を越えるまで
繰り返すと、乗算累積器７１５の記憶データは、１６個
の振幅データと１６個の位相データとを使って１６回の
乗算と１５回の加算（計数値Ｏのときは加算しない）を
行った結果のデータ（波高の瞬時値の合計で、これも波
高値である。）となる。しかし、この間Ｄ／Ａ７１６に
出力していない。また、第１のラッチ群７１３の１６個
ある各チャンネルには正弦波メモリ７１４に与えた各デ
ータの各アドレスがラッチされている。この時点から１
μｓ経過すると、カウンタ７０２はＩＭＨ２のクロック
信号により計数値が１５から元のＯになる。

カウンタ７０２の計数値が１５から元の０になるタイミ
ングでＤ／Ａ７１６は乗算累積器７１５の記憶データ（
１つの波高値）を取り込み、アナログデータに変換して
、アンプ７２４に出力する。

この結果、スピーカ３０１にはある値をもった電圧が印
加される。この−例の動作は１６μｓの時間で実行され
る。なお、前述の式−１において、時間ｔが０のときは
２π／　５　Ｘ　Ｆ　ＲＥ　Ｑ　ｉ　−ｊの項は関係な
くなるので、振幅データＡＭＰと位相データＰＲＡＳの
みが使用されたのである。

カウンタ７０２の計数値がＯになると、次の１６μｓ期
間が開始し、上記動作を再度繰り返すのであるが、初期
状態とは異なり（初期状態では計数値０のときは第３の
バッファ７１１のみアクティブ）、第１のバッファ７０
９がアクティブ状態となり、第３のバッフ１７１１はイ
ンアクティブ状態となる。このとき、第２のバッファ７
１０はインアクティブ状態のままである。

また、第１のラッチ群７１３の各チャンネルには前回の
１６μｓ期間での正弦波メモリ７１４に出力したデータ
のアドレスＰＨＡＳＩＱＩ−１（ｉは第１のラッチ群７
１３の各チャンネル番号に対応）が記憶されているので
、第１の加算器７０４の一方の入力には前回の１６μｓ
期間での位相データＰＨＡＳＩＯＩ−１が入力されてい
る。

第１の加算器７０４の他方の入力にはパラメータ記憶手
段６の周波数メモリ６２のデータＦＲＥＱＩＯＩ−１が
入力され、この再入力データＰＨＡＳ１０１−１および
ＦＲＥＱＩＯＩ−１の加算値が第１の加算器７０４から
出力される。この出力データは第１のバッファ７０９を
介して第１のラッチ群７１３の第１チヤンネルにラッチ
される。

このラッチされたデータは正弦波メモリ７１４のアクセ
スアドレスであり、前回のアドレスに周波数データＦＲ
ＥＱＩＯＩ−１の分だけ加算されたアドレスとなってい
る。正弦波メモリ７１４には３１２５００点の波高値デ
ータが記憶されており、周波数データＦＲＥＱＩ　Ｏ１
−１の値が１００であれば（後述のｆｄが１００であれ
ば）、第１のラッチ群７１３の第１チヤンネルのラッチ
データによる正弦波メモリ７１４のアクセスアドレスは
１６μｓ毎に１００ずつ増加してゆくので、３１２５０
０点の°波高値データをもつ正弦波メモリ７１４を１６
μｓ毎に１００点飛びにアクセスすることになり正弦数
メモリ７１４に記憶された正弦波の一周期（２π分）を
３１２５回（１回１６，１／Ｓ）でアクセスすることに
なる。従って、この正弦波メモリ７１４からは、−周期
が１６μ５Ｘ３１２５回−５０ｍ５　（すなわち２０Ｈ
ｚ）の正弦波のデータを得ることがてきる。つまり、２
０００ｒｐｎ＋で一定としたときのエンジン回転数に対
応する周期音は、この場合、２０Ｈｚの正弦波形となる
。

第１のう・フチ群７１３の残りのチャンネル２〜１６も
第１チヤンネルと同様に正弦波メモリ７１４のアクセス
すべきアドレスを示すので、この残りのチャンネル２〜
１６からは、周波数メモリ６２に記憶したＦＲＥＱＩＯ
Ｉ−２からＦＲＥＱＩｏｌ−１６に対応した周波数の正
弦波のデータを得ることができる。

なお、周波数メモリ６２に記憶したデータ（ｆ　ｄ）と
周波数（Ｆ）との関係は、 であるから、次式となり、（ｆｄ）が変われば周波数が
それに比例して変化し、これが周期音の特徴である。

Ｆ　＝　ｒ　ｄ　ｘ　１０　’　／　（３１２５００ｘ
１６）　・・−・・・式−４従って、第５図の１つのブ
ロックデータの中の１６個の周波数データ（ＦＲＥＱｊ
−ｉ、ｉ　＝１・・・１６）から得られた正弦波データ
（波高の瞬時値）に、それぞれ振幅メモリ６１の１６個
の振幅データ（ＡＭＰｊ−ｉ、ｉ＝１・・・１６）を乗
算して、すべて加算することで、式−１の演算をなし得
る。１６μｓ期間が繰り返される毎に、第１のラッチ群
７１３の各チャンネルのラッチデータは周波数メモリ６
２のＦＲＥＱＩＯＩ−１のブロックデータの値ずつ増加
する。このとき、第１のラッチ群７１３の各チャンネル
のラッチデータが３１２５００を越えると、つまり１６
μＳを３１２５回繰り返すと正弦波メモリのアドレス範
囲を越えてしまう。そこで、第１のラッチ群７１３が第
１の加算器７０４の出力データをラッチする前にこの第
１の加算器７０４の出力データと第１の定数（３１２５
００）とを比較する。この比較の結果、もし、第１の加
算器７０４の出力データが第１の定数回路７０６の定数
よりも小さい場合は、第１のバッファ７０９はアクティ
ブのままで、第１のラッチ群７１３は第１の加算器７０
４の出力データをラッチする。逆に、第１の加算器７０
４の出力データが第１の定数回路７０６の定数よりも大
きい場合は、第１のバッファ７０９はインアクティブと
なり第２のバッファ７１０がアクティブとなる。このと
き、第２の加算器７０７は、第１の加算器７０４の出力
データと第２の定数回路７０８の定数とを加算し、この
加算データを第２のバッファ７１０を介して第１のラッ
チ群７１３に出力している。しかし、第２の定数回路７
０８の定数が−３１２５００としであるので、第２の加
算器７０７の出力データは、第１の加算器７０４の出力
データから３１２５００を減算した値となる。したがっ
て、第１のラッチ群７１３がラッチするデータは常にＯ
〜３１２５００までの値となる。

以上の−ようにして、乗算累積器７１５は六−１の計算
結果を１６μｓ毎にＤ／Ａ７１６に出力する。つまり、
１６μｓ毎に任意波形の中の１つの波高値信号がＤ／Ａ
７１６に出力される。このため、時間の進行につれて、
Ｄ／Ａ７１６の出力から周期音信号を表わす任意波形の
波高値が１６μｓ毎に次々と連続して出力され、スピー
カから周期音が再生される。

次に不規則音信号の合成について述べる。なお、不規則
音とは、例えばエンジンの回転数の上昇と共に周波数の
高くなる周期音とは異なり、エンジン回転数に周波数が
関係のない音をいう。ラッチ７０３とカウンタ７０２と
から出力された式−３に対応したアドレスは、パスライ
ン６５を介してパラメータ記憶手段６へ送られることは
周期音信号の合成ですでに述べた。このアドレスはノイ
ズ振幅メモリ６４にも与えられ、１６μＳ期間の間にカ
ウンタ７０２が計数をする毎に、ノイズ振幅メモリ６４
の１６個のデータが第２のう・７チ群７２１の１６個の
チャンネルにそれぞれラッチされる。一方、ＲＢＧ７１
８で発生した信号は周期がランダムな矩形波であるので
、その信号の振幅変化の確率分布は矩形波のハイレベル
への立上り点とローレベルへの立下り点の所で密になっ
ている。

そこで、この信号をＬＰＦ７１９に入力しているので、
ＬＰＦ７１９の出力信号の振幅変化の確率分布はガウス
分布（正規分布）となる、従って、ＬＰＦ７１９の出力
信号はホワイトノイズ（周波数ｆによらず一定のスペク
トルレベルをもつ白色雑音）となる。

ＬＰＦ７１９の出力信号をＢＰＦ群７２０の１６個のバ
ンドパスフィルタに入力しているので、ＢＦＰ７２０か
らは夫々の帯域が１／３オクターブの帯域分割ノイズが
１６個出力される。なお、ＢＰＦ群は前にも述べたよう
に、バイパスフィルタとローパスフィルタとからなり、
帯域分割数は１６チヤンネルとしである。この１６個の
帯域分割ノイズがそれぞれＶＧＡ群７２２の１６個のＶ
ＧＡ　（可変利得増幅器）にてそれぞれ増幅される。コ
ノとき、ＶＧＡ群７２２の１６個（７）ＶＧＡの利得は
前述の１６チヤンネルのラッチ群を持った第２のラッチ
群７２１にラッチしであるデータ（ノイズデータ）で決
定される。これにより、ＶＧＡ群７２２の１６個のアナ
ログ信号の利得はノイズデータで夫々決定される。そし
て、この１６個のアナログ信号はアナログ加算器７２３
により加算されるので、アナログ加算器７２３の出力信
号は帯域が１／３オクターブ毎に分割された１６帯域で
かつ帯域毎に利得レベルがノイズ振幅メモリ６４に格納
されたブロックデータで決定された信号となる。

このアナログ加算器７２３の出力信号である不規則音信
号とＤ／Ａ７１６から出力される周期音とがＡＭＰ？２
４で加えられてパワー増幅されてスピーカ３０３からエ
ンジン回転数に比例した周波数をもつ周期音と、エンジ
ン回転数には周波数が関係せず、利得レベルのみが関係
する不規則音とが合成されたエンジン音が発生する。こ
のときの車両のエンジン回転数は２００Ｏｒｐｍで一定
値である。この状態から車両の運転状態が変わり、エン
ジン回転数が別の値となると、運転状態検出手段４によ
り新しい運転状態が検出され、その運転状態であるエン
ジン回転数に対応した上述の作動が行われるので、スピ
ーカ３０３から発生するエンジン音はエンジン回転数に
追従する。なお、この際、音が変化する時にクリック音
が生じるので、これを防止するために、ブロックパラメ
ータの各位相情報を設定する際に合成波形がゼロから始
まりゼロで終わる周期波形となる様にしておくと良い。

以上述べた実施例においては、合成手段７により車内音
は、エンジンの回転数のみを制御パラメータとしたエン
ジン音の発生を示したが、第５図に示したパラメータ記
憶手段６のメモリを１ページとみなして、このようなペ
ージ数を増やすとともに、ページに対応した運転状態信
号（例えば加減速信号）をもエンジン音の制御情報とし
て追加しても良い。このためには、例えば第５図に示し
たパラメータ記憶手段６のメモリはエンジン回転数で３
５１のブロックのいずれかを選択し、さらにページ数を
５ページにして、各ページを加速量として減速・定常・
緩加速・中加速・急加速の各状態に対応させても良い。

また、車内音の合成方法として、車内音をスペクトル領
域で周期音と不規則音に分解して、周期音を複数の正弦
波の波高値の加算による合成をし、不規則音をフィルタ
バンク合成とし、両者をアナログ加算して合成したが、
車内音を高速フーリエ変換して得たフーリエ係数をパラ
メータとしてパラメータ記憶手段に記憶し、このデータ
を逆フーリエ変換して合成してもよい、また、車内音か
らＰＡＲＣＯＲ係数を求めて、これをパラメータとして
パラメータ記憶手段に記憶し、このデータからＰＡＲＣ
ＯＲ合威をして合成い。また、ＬＰＧ（線形予測符号化
法）、ＬＳＰ（線スペクトル対合酸）、Ｃ３Ｍ（複合正
弦波合成）を合成方法として採用してもよい。

また、上述の実施例ではパラメータ記憶手段として半導
体メモリを使用したが、磁気や光を使用した記憶装置で
もよい。

また、上述の実施例では合成音をエンジン音とロードノ
イズと風切り音としたが、ディフィレンシャルギャーノ
イズやミッションギヤーノイズを発生させてもよい。

なお、本発明の実施例は次のような構成と利点を持つ。

ａ０合合成パラメータ振幅情報と位相情報と周波数情報
とを少なくとも含み、前記パラメータ記憶手段は、複数
のアドレスに前記振幅情報と位相情報と周波数情報とが
ストアされたランダムアクセスメモリからなり、前記運
転状態検出手段は少なくとも前記乗物のエンジン回転数
を検出して、このエンジン回転数に応じた信号を前記制
御手段に送り、該制御手段は前記パラメータ記憶手段の
中の前記エンジン回転数に応じた信号によって決定され
た前記アドレスの中から前記合成パラメータを取出して
前記合成手段に該合成パラメータを指示し、前記エンジ
ン回転数に比例した周波数の周期的な模擬音を表わす周
期的模擬音信号を前記合成手段内にて合成し、この信号
から周期的な模擬音を前記スピーカから再生するように
構成されている。

ｂ、前記合成パラメータの中に、更にノイズ情報が含ま
れており、該ノイズ情報に応じた振幅を持ち、かつ、前
記エンジン回転数には無関係な周波数を持つ不規則音を
表わす不規則音信号を前記合成手段にて合成して、この
不規則音信号を前記周期的模擬音信号に加算して、この
加算した信号から前記エンジンの前記模擬音を再生する
ように構成されている。

Ｃ１前記乗物用模擬音発生装置を、乗物となる自動車に
搭載し、該自動車の路上での走行における運転状態を前
記運転状態検出手段によって検出し、前記自動車の室内
に設けた前記スピーカを用いて、前記走行中に前記エン
ジンの音を前記室内に再生するように構成されている。

そして、これにより、 ａ′、エンジン回転数に比例した周波数特性を持つ周期
的な任意の波形をもつ模擬音を運転状態に応じて再生で
きる。

ｂ′、エンジン回転数に応じてアクセスされる合成パラ
メータの中にノイズ情報を含ませることにより、エンジ
ン回転数の変化につれて振幅は変化するが、周波数がエ
ンジン回転数に無関係な不規則音を表わす信号を発生さ
せることができ、−層現実的なエンジン音を再生できる
。

ｃ′、実際の走行中の自動車に搭載することにより、該
自動車の騒音評価をより正確に出来る。

この場合、騒音対策した音の比較的静かな自動車に本装
置を搭載し、異なる自動車の騒音を現実的に評価できる
。

更に、自車の騒音に新たな騒音を追加して、静かに走行
するように設計された自動車をスポーツ感覚のあふれた
自動車にイメージチェンジすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一実施例を車両に搭載した模式
図、第２図は前記一実施例装置の更に具体例を示す全体
ブロック図、第３図は第２図に図示したブロックの中の
制御手段のブロック構成図、第４図は第２図のパラメー
タ記憶手段のブロック構成図、第５図は第４図のパラメ
ータ記憶手段の詳細なメモリマツプ図、第６図は第２図
の合成手段のブロック構成図である。 ４・・・運転状態検出手段、６・・・パラメータ記憶手
段、７・・・合成手段、５・・・制御手段、３０１・・
・スピーカ、７１３・・・ラッチ手段、７１４・・・関
数メモリ手段、７１５・・・乗算累積手段２７１６・・
・ディジタルアナログ変換手段。 ０２ 慎 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）乗物の運転状態を検出する運転状態検出手段、合
   成音の基となる一組の合成パラメータを複数組記憶して
   おり瞬時にランダムアクセス可能なパラメータ記憶手段
   、 前記一組の合成パラメータから前記合成音の信号を合成
   する合成手段、 前記運転状態検出手段により検出した運転状態を把握し
   て前記パラメータ記憶手段に記憶した複数組の合成パラ
   メータのうちの一組の合成パラメータを前記合成手段に
   指示する制御手段、および前記合成手段からの前記合成
   音の信号で模擬音を再生するスピーカを備えた乗物用模
   擬音発生装置。
2. （２）前記合成手段は、 前記パラメータ記憶手段から取出された合成パラメータ
   のうちの位相情報と周波数情報とを所定時間毎に次々と
   記憶するラッチ手段（７１３）、所定の関数のデータを
   記憶しており、前記ラッチ手段（７１３）からの信号に
   応じて前記所定の関数の波高値信号を出力する関数メモ
   リ手段（７１４）、 前記関数メモリ手段（７１４）の出力である前記波高値
   信号に前記パラメータ記憶手段からの前記振幅情報を乗
   算して、この乗算結果を累積する乗算累積手段（７１５
   ）、および該乗算累積手段からのディジタル信号を前記
   模擬音を表わすアナログ信号に変換するディジタルアナ
   ログ変換手段（７１６）を備える請求項１記載の乗物用
   模擬音発生装置。