JPH04152394A - 走行模擬音発生装置 - 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、実車両または模擬車両の走行状態に応じて走
行模擬音を発生させる走行模擬音発生装置に関するもの
である。

（従来の技術） 車両が走行すると、これに伴いエンジン音１パワートレ
イン音、風切り音等種々の走行音が発生するが、これら
走行音を、ドライビングシミュレータあるいは展示用車
両等の模擬車両（すなわち、実車両と同一の走行を行わ
ない車両）において、その模擬走行状態に応じて再現す
るようにすれば、模擬車両においても実車両の走行感覚
を演出することができる。また、実車両においても、そ
の走行音を適当に強調することにより、通常の運転では
得られない走行感覚を演出することかできる。

例えば、風切り音を強調することにより実際の車速以上
のスピード感を味わうことができるし、エンジン音を強
調することによりエンジン状態を詳しく知ることができ
る。

このような走行模擬音を発生させる走行模擬音発生装置
のうち、模擬車両に設けられたものとして、従来、次の
ような走行模擬音発生装置が知られている。すなわち、
エンジン音、タイヤ音等の各走行音に対応して、それぞ
れ複数の正弦波ジェネレータおよび狭帯域ノイズジェネ
レータを設け、これら各ジェネレータを、ホストコンピ
ュータからの模擬走行状態の情報に基づいて、音響用コ
ンピュータによりコントロールして走行模擬音を合成す
るように構成された走行模擬音発生装置が知られている
。

（発明が解決しようとする課題） このような走行模擬音発生装置においては、発生音の周
波数、振幅を任意に変更することが可能であり、そして
、このようにして合成された走行模擬音は、一応、実車
両の走行音らしく聞こえるのではあるが、実在する特定
の車両の走行音を忠実に再現するのは困難であり、リア
リティに欠けたものとなる。また、上記走行模擬音発生
装置は、システムが複雑であり高コストとなる。例えば
、エンジン音、パワートレイン音２　タイヤ音および風
切り音発生用の４チヤンネル構成とした場合、正弦波ジ
ェネレータ２０個、ノイズジェネレータ３２個、−マイ
クロプロセッサ５０個か必要となる。

なお、玩具車両においては、従来、特開昭５９−２２３
４９６号公報に開示されているように、車速に応じたパ
ルスを発生させ、このパルスによりエンジン模擬音をス
ピーカから発生させるように構成された走行模擬音発生
装置が提案されているが、これを実車両あるいは模擬車
両に適用するのは、音のりアリティの低さの点で現実的
ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、走行模擬音を高いリアリティで発生させることがで
き、かつ、これを低コストのシステムで実現することの
できる走行模擬音発生装置を提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る走行模擬音発生装置は、予め録音された実
車両の走行音データを、走行状態に応じて加工し、これ
を走行模擬音として再生することにより、上記目的達成
を図るようにしたものである。

すなわち、実車両または模擬車両の走行状態に応じて走
行模擬音を発生させる走行模擬音発生装置であって、 実車両または模擬車両の走行状態を検出する検出手段と
、 予め録音された実車両の走行音データを記憶している記
憶手段と、 この記憶手段に記憶された走行音データを読み出す読出
手段と、 この読出手段により読み出された走行音データを、前記
検出手段により検出された走行状態に応じて加工する加
工手段と、 この加工手段により加工された走行音データを走行模擬
音として再生する再生手段とを備えてなることを特徴と
するものである。

上記「実車両または模擬車両の走行状態」とは、実車両
にあっては実際の走行状態そのものを意味するが、模擬
車両にあっては模擬走行状態を意味する。また、上記「
走行状態の検出」についても、実車両にあっては実際の
走行状態の検出を意味するが、模擬車両にあっては模擬
走行状態の検出または算出を意味する。

（発明の作用および効果） 上記構成に示すように、本発明に係る走行模擬音発生装
置は、予め録音された実車両の走行音データを、走行状
態に応して加工し、これを走行模擬音として再生するよ
うになっているので、走行模擬音を高いリアリティで発
生させることができ、かつ、これを低コストのシステム
で実現することができる。

（実　施　例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明に係る走行模擬音発生装置の一実施例
の全体構成を示すブロック図である。

この走行模擬音発生装置は、模擬車両たるシュミレータ
キャビン１０の模擬走行状態に応じて走行模擬音を発生
させるための装置であって、ホストコンピュータ１２（
検出手段）と、音響用コンピュータ１４（続出手段）と
、サンプラ１６（記憶手段）と、エフェクタ１８（加工
手段）と、ミキサ２０、アンプ２２およびスピーカ２４
（再生手段）とを備えてなっている。

ホストコンピュータ１２は、模擬走行状態制御用のミニ
スーパーコンピュータであり、シミュレートしている車
両の走行状態を刻々算出し、走行音発生に必要なエンジ
ン回転数、エンジントルク、車速、タイヤ状態、エンジ
ン過給状態音等のブタを音響用コンピュータ１４に送信
するようになっている。

音響用コンピュータ１４は、これらのデータを受け、サ
ンプラ１６および複数のエフェクタ１８（１〜ね）を制
御して、走行状態にふされしい音響を発生させるための
ＭＩＤＩＩＤ−準拠したコントロール信号を発生させる
ようになっている。

サンプラ１Ｂには予めエンジン音、風切り音、タイヤの
スキール音、過給機のタービン音など、走行模擬音発生
に必要と考えられる走行音データが記憶されている。具
体的には、フロッピーディスクからなる音データディス
ク２６に記憶されている。

そして、これら走行音データは、音響用コンピュータ１
４からの制御信号によって、走行状態に応した音響信号
として読み出されるようになっている。

複数のエフェクタ１８は、各種のフィルタであり、サン
プラ１６と同様に音響用コンピュータ１４からの制御信
号によって特性が制御され、サンプラ１６から発生する
各種の音を加工するようになっている。

ミキサー２０およびアンプ２２は、サンプラ１６および
エフェクタ１８からの音響信号を適当に混合分配し、増
幅を行うようになっており、該音響信号に基づいてシミ
ュレータキャビンＩＯ内の４つのスピーカ２４より、走
行模擬音を出力するようになっている。

第２図は、上記サンプラ１６の音データディスク２６に
記憶されている実車両の走行音データを録音するための
実車走行音記録装置３０を示すブロック図である。

この実車走行音記録装置３０は、複数のマイク３２を用
いて実車両３４での各種の走行音を録音するデータレコ
ーダ３６と、この録音データから必要部分をサンプリン
グして上記音データディスク２６に記憶させるサンプラ
３８と、効率のよいサンプラデータを編集するための波
形編集用コンピュータ４ｏとからなっている。

次に本実施例の作用について説明する。

車両走行音の特徴として、例えば、エンジン音は、エン
ジンの回転数に応じて基本周波数成分が変化し、また、
アクセル開度（発生トルク）ニ応じて周波数分布や音量
が変化する。さらに、風切り音、ロードノイズは、車速
によって中心周波数や音量が変化する。このため、第１
図に示す音響用コンピュータ■４においては、このよう
な走行音の変化に応じて次のような制御を行う。

すなわち、基本周波数の変化には、サンプラ１６のキー
およびピッチベンドをコントロールすることにより対応
し、周波数分布、音量の変化には、エフェクタ１８をコ
ントロールすることにより対応する。

具体的には、第２図に示すように、実車両３４で各種の
走行音をデータレコーダＳ６に録音し、これをサンプラ
３８にロードし、そのデータを波形編集用コンピュータ
４０によりディジタル編集処理する。

このとき、エンジン音、０−ドノイズなど、走行状態に
よって基本周波数成分が変化する走行音については、サ
ンプラ３８の各音程のキーにその音程に相当する周波数
のエンジン回転数、車速の走行音データを割り付はメモ
リする。このデータは、メモリの効率的な使用のため数
百ｍ５ｅｃのデータ長（周波数など、データ特性によっ
て多少異なり、適宜決定する）として、ループ再生可能
に編集する。

第１図に示す走行模擬音発生装置の動作時には、音響用
コンピュータ１４が、エンジン回転数、車速に応じたキ
ーを決定し、サンプラ１Ｇにこのキーのエンジン音やロ
ートノイズを発生させる制御信号を送る。ただし、キー
は連続的に設定できない（たとえばＩ／１２ｏｃｔ、　
（オクターブ）毎）タメ、これらキー間はピッチベンド
を変化させてエンジン音やロードノイズが滑らかに変化
するよう、キーおよびピッチベンドを音響用コンピュー
タ１４が協調的にコントロールする。

このように、サンプラ１６は複数の走行音を同時にメモ
リしているが、種類の違う走行音は、走行音毎に定める
ノートに割り付けておく。そして、サンプラ１Ｂは、音
響用コンピュータ１４が発生させようとする走行音を、
ノート、キー、ピッチベンドのデータとして刻々と受は
取り、それに応じた音響信号を出力する。

エフェクタ１８は、速度やアクセル開度（発生トルク）
に応じて、風切り音やエンジン音の周波数分布、音量を
変化させるようフィルタの特性がコントロールされる。

例えば、エンジン音については、アクセル開度（発生ト
ルク）に応じてバンドパスフィルタのゲインを変化させ
るようにコントロールする。

このようにして、サンプラ１６から発生し、エフェクタ
１８によって加工された音響信号は、ミキサ２０によっ
て適当に混合分配され、アンプ２２で増幅されてシミュ
レータキャビン１０内のスピーカ２４より出力される。

また、タイヤのスキール音のように、どのタイヤから発
生しているかが重要な音は、サンプラ１６内で１輪毎、
別の出力端子に割り付け、音響用コンピュータ１４から
の制御に応じて、スキール音の発生しているタイヤ位置
に相当するスピーカ２４に対応する端子より出力し、音
の発生方向の制御を行う。

以上詳述したように、本実施例に係る走行模擬音発生装
置は、実車走行音記録装置３０を用いて予め録音され、
サンプラ１６の音データディスク２６に記憶された実車
両の走行音データを、音響用コンピュータ１４により読
み出し、これを走行状態に応じてエフェクタ１８により
加工し、これをミキサ２０アンプ２２およびスピーカ２
４により走行模擬音として再生するようになっているの
で、走行模擬音を実車両の走行音に忠実な音として高い
リアリティで発生させることができ、かつ、これを低コ
ストのシステムで実現することができる。

本実施例において、サンプリングする走行音は、上記の
走行音以外にも、例えば緊急自動車の接近時のシミュレ
ートのためのサイレン音など、車内において聞こえてく
る音ならば何でもよい。このようにサンプリングすべき
走行音の種類に応じてエフェクタ１８を必要数追加し、
より多数のスピーカ２４を用いる構成にすることにより
、さらに多様な車室内台のシミュレートを行うことがで
きる。

第３図は、本実施例における実車走行音記録装置３０の
変形例を示すブロック図である。

本変形例に係る実車走行音記録装置３０′　は、データ
レコーダ３６とサンプラ３８との間に原音加工装置４２
か介設されてなり、これにより、サンプリングされた波
形データから切り出された短時間の波形をループ化する
際の波形編集を容易にし、また、実車両の走行音を適宜
変更した走行音の評価を可能にするようになっている。

すなわち、上記実施例の走行音記録装置３ｏにおいては
、サンプリングされた波形データから短時間の波形を切
り出し、切り出し波形のループ化を行ってサンプラ１６
用のデータとすることによって、メモリの効率的使用を
図って任意の時間の連続発音を可能にしている。

しかし、このような波形データのループ化編集を行い、
音のりアリティを確保するためには、切り出した短時間
波形の中で、エンジン回転がほぼ一定でなけばループ化
した際、違和感か生しる。

一方、切出し時間をより短時間として、エンジン回転の
変化の影響を排除しようとすると、今度は車両の走行音
らしさが損なわれる。このため、所望の運転状態毎に、
一定秒間、その運転状態を保持し、この間の音を録音し
、これを必要データ数繰り返して、サンプリング音の元
データとしている。そして、この元データの中のもっと
も状態の安定している時間をターゲットにしてサンプリ
ングを行っている。このような一連の作業には、かなり
の時間と労力が必要である。

また、車両の走行音に特徴的で人間の聴感に深く関わる
、エンジン音などの次数化成分を増減させる原音加工が
できず、限られた走行音の官能評価しか行えない。

これに対し、本変形例においては、原音加工装置４２を
用い、録音した原音データ（元データ）を加工すること
によって、ループ化波形編集を録音時およびサンプリン
グ時共に容易とすることができ、また、次数比成分の加
工による実在しない走行音の官能評価を行うことができ
る。

第４図は、原音加工袋Ｎ４２の構成に示すブロック図で
ある。

原音加工装置４２は、周期抽出部４４、次数化分解部４
６、加工部４８および合成部５０からなっており、実車
録音を行った原音データから周期抽出部４４において基
本周期の抽出を行い、その後、次数化分解部４６におい
て次数比分解を行い、周期抽出部４４により得られた周
期データと次数化分解部４６により得られた次数比成分
のデータとを加工部４８において加工した後、合成部５
０において再度音として合成を行い、これにより合成音
を得るようになっている。

上記周期データおよび次数比成分データは、第１表に示
すように、次数比分解された刻々の各次数比成分を複素
数の形式（Ｒ：実部、■＝虚部）で、また、エンジン回
転数に対応する刻々の角速度（ω）で構成される。合成
は、このデータに基づいて行われるので、これを書き換
えることによって次数比成分、角速度に特定の特徴をも
たせた合成音を得ることができる。

第　　１　　表 つぎに、このような原音加工装置４２を用いて、ループ
化波形編集を容易にする手法および次数比成分の加工に
よる実在しない車両の走行音の合成手法について説明す
る。

まず、ループ化波形編集の容易化については、実車走行
記録装置３０′の作用とともに説明する。

サンモル音（走行音データ）の作成は、第５図に示すよ
うにして行われる。すなわち、まず、同図（Ａ）に示す
ように、元になる音データをサンプラ３８によりサンプ
リングし、同図（Ｂ）に示すように、このディジタル化
された波形データの中から、波形編集用コンピュータ４
０により短時間の波形を切り出す。そして、同図（Ｃ）
に示すように、その切出し波形の両端のデータを加工し
て、この波形の始点と終点をつなぐ「ループ化」を行っ
て、再生した場合につなぎ目の違和感が無く聞こえるよ
う、両端の連続化処理を行う。

このとき、２段階の波形のサンプリング（サンプラ３８
によるサンプリングと波形編集用コンピュータ４０によ
る波形の切出し）を行うのは、実車録音したデータの走
行状態が安定化していないときなどの音波形は周期がふ
らついており、このような波形を用いてループ化を行っ
たデータは聴感上非常に違和感かあるため、まず、おお
ざっばにデータを切り出して、良く安定している部分を
探し、この部分を用いてループ化を行うためである。

すなわち、第６図に示すように、第１表のテーブルのあ
る時刻ＴＫからＴＬを切り出し、何回かの繰り返しを行
う。このＴＫ−ＴＬを短時間にとると、ωがほぼ一定の
任意時間長の合成音が得られる。また、必要であればω
を書き換えて、よりωの安定した合成音とすることもで
きる。

このようにして、元データ（第３図のデータレコーダ３
６に記録された走行音データ）の必要部分に変動が大き
くても、また、加速、減速時のような変動する音であっ
ても、安定した任意時間長のループ化可能な走行音デー
タが得られる。

よって、実車録音時の一定運転状態への保持、サンプリ
ング時の安定データの切出し等の作業が容易となる。

次数比成分の加工による実在しない走行音の合成手法に
ついては、第７図に示すような第１表に示すテーブルの
書換えを行い、これを用いて合成を行うことによって、
次数比成分にさまざまな特徴をもたせた音データを得る
ことができる。

このように加工された音データを用いることによって、
実在しない車両走行音を用いた聴感官能評価も行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る走行模擬音発生装置の一実施例
の全体構成を示すブロック図、第２図は、上記実施例の
実車走行音記録装置を示すブロック図、 第３図は、上記実施例の変形例を示す、第２図と同様の
図、 第４図は、上記変形例の原音加工装置を示すブロック図
、 第５図は、上記変形例に係る実車走行音記録装置の波形
のサンプリング方法をサンプリング波形とともに示す説
明図、 第６および７図は、上記サンプリング方法を第１表のテ
ーブルとともに示す説明図である。 １０・・・シミュレータキャビン（模擬車両）１２・・
・ホストコンピュータ（検出手段）１４・・・音響用コ
ンピュータ（読出手段）１６・・・サンプラ（記憶手段
） １８・・・エフェクタ（加工手段） ２０・・・ミキサ（再生手段） ２２・・・アンプ（再生手段） ２４・・・スピーカ（再生手段） ２６・・・音データディスク（記憶手段）３４・・・実
車両 只シ 図 第４図 ／４２ Ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 実車両または模擬車両の走行状態に応じて走行模擬音を
   発生させる走行模擬音発生装置であって、実車両または
   模擬車両の走行状態を検出する検出手段と、 予め録音された実車両の走行音データを記憶している記
   憶手段と、 この記憶手段に記憶された走行音データを読み出す読出
   手段と、 この読出手段により読み出された走行音データを、前記
   検出手段により検出された走行状態に応じて加工する加
   工手段と、 この加工手段により加工された走行音データを走行模擬
   音として再生する再生手段とを備えてなることを特徴と
   する走行模擬音発生装置。