JPH0580790A - 車室内音響制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車室外での騒音を増加させることなく、スポ
ーティなエキゾーストノートに溢れた車室内空間が得ら
れるようにした車室内音響制御装置を提供すること。 【構成】 点火信号検出器１１によりエンジン１０の点
火信号を検出し、これによりマイクロプロセッサ１３に
割込みをかけ、正弦波テーブルの検索によりエンジンの
回転周期に同期した正弦波信号を作成し、車室内にある
スピーカ１７から再生させるようにした。 【効果】 エンジンの回転周期に同期して発生する正弦
波音は、低いゴロゴロと響くエンジン排気音に特有な低
周波成分音として再生され、従って、これを車室内で再
生することにより、エンジン排気音に充分に類似した音
響を聴かせることができ、外部騒音の低下と、スポーテ
ィなエキゾーストノートに溢れた車室内空間の両立が可
能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車室内で再生
される音響の制御装置に係り、特にカーラジオやカース
テレオを備えた乗用自動車に好適な車室内音響制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の室内は、外界から音響的にほぼ
独立した空間を形成しているから、そこでは、独自の音
響再生が可能であり、このため、従来からカーラジオや
カーステレオなどの音響再生装置が広く使用されてお
り、特に乗用車では、車室内での静粛性性能の向上と共
に、これらの装置が、車室内での快適な空間形成に大き
く寄与している。

【０００３】一方、ユーザの要求は多様化しており、自
動車が発生する騒音を、むしろ快適な音として受け止め
るユーザもあり、このようなユーザにとっては、自動車
の静粛性性能の向上は、手放しに歓迎されることではな
かった。

【０００４】そこで、このようなユーザの要求に答え
て、特開昭６４−６３０００号公報では、予め、好まし
いと考えられている自動車の走行音を記録しておき、こ
れを車室内で再生することにより、快適な走行音が楽し
めるようにした技術について開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、エ
ンジン排気音の車室内での再生について配慮がされてお
らず、全てのユーザの要求を満足されるという観点で問
題があった。つまり、従来技術では、騒音の低下に重き
をおいた自動車では、エンジン排気音の低周波成分によ
って車室内に醸し出されるスポーティな雰囲気が犠牲に
なってしまい、或る種のユーザにとっては、甚だしく不
満足なものとなってしまうのである。

【０００６】本発明の目的は、車両の騒音を増加させる
ことなく、エンジン排気音を楽しみたいと望むユーザの
要求に充分に答えることができるようにした車室内音響
制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のために、
エンジンの回転周期を検出する手段と、正弦波信号を発
生する手段とを設け、エンジンの回転周期に同期した正
弦波音を再生するようにしたものである。

【０００８】

【作用】エンジンの回転周期に同期して発生する正弦波
音は、スポーティな自動車音として認識されている、低
いゴロゴロと響くエンジン排気音に特有な低周波成分音
として再生され、従って、これを車室内で再生すること
により、エンジン排気音に充分に類似した音響を聴かせ
ることができ、外部騒音の低下と、スポーティなエキゾ
ーストノートに溢れた車室内空間の両立が可能になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明による車室内音響制御装置につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。図１は、本
発明の一実施例で、１１は点火信号検出器で、エンジン
１０の点火系統の１次信号を検出する。この点火信号検
出器１１により検出された点火パルス信号は波形整形器
１２により矩形波に整形され、マイクロプロセッサ１３
の割込み入力に供給される。

【００１０】マイクロプロセッサ１３は、この点火パル
ス信号の割込みにより、後述する所定の割込み処理を実
行し、点火パルス信号に同期して位相と振幅が調整され
た正弦波を発生し、ＤＡ(ディジタル・アナログ)コンバ
ータ１４に出力する。ＤＡコンバータ１４でアナログ信
号に変換された正弦波信号は、ローパスフィルタ１５に
より周波数の高域成分が除去されてから増幅器１６に供
給され、スピーカ１７により車室内に再生される。

【００１１】従って、この実施例によれば、エンジン１
０が回転すると、その回転周期に同期した正弦波信号に
よる音が車室内に再生されることになり、外部に騒音を
撒き散らすことなく、エンジン排気音の低周波成分によ
り車室内に醸し出されるスポーティな雰囲気を充分に楽
しむことができる。なお、この図１の実施例では、スピ
ーカが１個であるが、複数個のスピーカから再生するよ
うにしても良いことは言うまでもない。

【００１２】次に、マイクロプロセッサ１３による上記
演算処理について、図２の処理フローにより説明する。
図２において、(a) は上記点火パルス信号によって起動
する割込み処理で、このタスクでは、まず処理２０１
で、矩形波に整形されている点火パルス信号の立上りか
ら次の立ち上がりまでの時間(周期)Ｔを計測する。この
実施例では、ここでの計測をマイクロプロセッサ１３内
のハードウェアタイマ(カウンタ)で行なうようになって
いる。

【００１３】処理２０２では、計測された周期Ｔを用い
て、出力用内部正弦波データの更新周期ｄＴを次式によ
り計算する。 ｄＴ＝Ｔ／Ｍ ここで、Ｍは、図３に示す出力用内部正弦波データテー
ブルの１周期の分割数である。

【００１４】そして、処理２０３では、周期Ｔから周波
数Ｆを算定するのである。算定式は次の通りである。 Ｆ＝１／Ｔ この周波数Ｆは、エンジンの点火周期であるから、例え
ば４気筒演算では回転２次成分の高調波の周波数とな
り、６気筒エンジンでは回転３次成分の高調波の周波数
となる。

【００１５】図２の(b)はマイクロプロセッサ１３のメ
インタスクで、このタスクは、例えばタイマ割込みなど
による一定時間毎に起動されるもので、以下の処理を実
行する。まず、判断処理２０４では、ループカウンタの
カウント値ｔが、上記の更新周期ｄＴ以下か否かをチェ
ックする。そして、結果がＹesのときには処理２１０に
進み、ループカウンタをインクリメントしてから、リタ
ーン(終了)する。しかして、処理２０４での結果がＮo
、つまりカウント値ｔが更新周期ｄＴを越えていたと
きには、処理２０５に進み、図３のテーブルから上記周
波数Ｆに基づいた振幅と位相のテーブル値を読み込む。

【００１６】処理２０６では、この振幅と位相のテーブ
ル値を用いて、正弦波となるべき振幅と位相が調整され
たデータがＤＡコンバータ１４に出力され、この結果、
このＤＡコンバータ１４から、エンジンの回転に同期し
た正弦波信号がえられることになる。そして、このと
き、正弦波テーブルからの読み込み値に対して所定の定
数を乗じることにより振幅を調整することができ、正弦
波テーブルの読み込みアドレスｍに対して所定のオフセ
ットを与えることにより位相を調整(シフト)することが
できる。

【００１７】処理２０７では、出力用内部正弦波テーブ
ルのアドレスｍをインクリメントする。判断処理２０８
では、この出力用内部正弦波テーブルのアドレスｍが、
出力用内部正弦波テーブルの１周期の分割数Ｍ(テーブ
ルの長さに相当)を越えたか否をチェックする。そし
て、結果がＮo 、つまり越えていたときには処理２０９
に進み、ここでアドレスｍをゼロにする。一方、処理２
０８でＹes となったとき、及び処理２０９での処理を
終えた後は、何れも処理２１１でループカウンタのカウ
ント値ｔをクリアし、リターンすのである。

【００１８】次に、出力用内部正弦波テーブルについ
て、図３により説明する。この図３は、出力用内部正弦
波テーブルが或る一状態にあるときを示したもので、正
弦波データ３０１は、その１周期がＭ等分された上で、
その振幅値がメモリ３０２に順次、アドレスをずらして
格納されている。従って、メモリ３０２のスタートアド
レスからのオフセット値が正弦波の出力時刻になり、１
周期を過ぎると、このオフセット値がゼロになり、再び
スタートアドレスに戻る。つまり、図２の処理２０７に
おいて、アドレスｍがインクリメントされる毎に、この
メモリ３０２のオフセットが加算され、時刻に応じた正
弦波データが発生されるのである。

【００１９】次に、この実施例におけるエンジンの点火
信号の周波数に対する振幅と位相の特性について、図４
により説明する。まず、図４の(a)はエンジンの点火信
号の周波数に対する振幅特性で、この特性から明らかな
ように、この実施例では、１００Ｈ_Z (例えば、４気筒
エンジンでは３０００ｒｐｍに相当)以下の領域では正
弦波信号の振幅を上げ、付加される音のレベルを大に
し、これにより図太い低音が強調され、スポーティさが
前面に押し出されるようにする。

【００２０】次に、図４の(b)はエンジンの点火信号の
周波数に対する位相特性で、これを変化させることによ
り、車室内での付加音の音場形成状態が変わるから、雰
囲気を変えることができ、スポーティ感を一層強調する
ことすることができる。実際には、上記したように、正
弦波テーブルからの読み込み値に対して所定の定数を乗
じることにより振幅を調整することができ、正弦波テー
ブルの読み込みアドレスｍに対して所定のオフセットを
与えることにより位相を調整することができるから、所
定の調整用つまみなどにより、これらを調整可能にして
おき、ユーザが任意に調整できるように構成してもよ
く、或いは実験などにより予め最適な振幅特性や位相特
性を求めておき、これらが得られるようにプリセットし
ておくようにしてもよい。

【００２１】また、スピーカを複数個用いて本発明を実
施する場合には、複数の正弦波テーブルを用いて、個々
のスピーカ毎に異なった位相特性をもたせるようにして
も良く、この実施例によれば、さらに独特の音場形成が
可能で、優れた臨場感による排気音を楽しむことができ
る。

【００２２】ところで、上記実施例では、エンジンの回
転周期を点火信号から求めるようになっているため、例
えば４気筒エンジンでは回転２次成分、６気筒エンジン
では回転３次成分の高調波の周波数に相当する音が車室
内に再生されるようになっているが、本発明はこれに限
ることなく実施可能なことはいうまでもなく、例えばエ
ンジンのクランク回転角度を検出するセンサを用いるよ
うにすれば、このクランク回転角度の測定値を分周する
ことによって、任意の次数の高調波成分の音を再生させ
るようにできる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、自動車などの騒音を増
加させることなく、低音が任意に強調されたエンジンの
エキゾーストノートを車室内で聞くことができるから、
スポーティな感じに溢れた快適な走行を充分に楽しむこ
とができる、車室内音響制御装置を容易に提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車室内音響制御装置の一実施例を
示すシステム構成図である。

【図２】本発明の一実施例におけるソフトウエア処理を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の一実施例における正弦波テーブルの説
明図である。

【図４】本発明の一実施例における振幅特性と位相特性
を説明する特性図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １１ 点火信号検出器 １２ 波形整形器 １３ マイクロプロセッサ １４ ＤＡコンバータ １５ ローパスフィルタ １６ 増幅器 １７ スピーカ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に音響再生手段を備えた自動車にお
   いて、エンジンの回転周期を検出して所定の周期毎に信
   号を発生する回転周期検出手段と、正弦波データが書込
   まれたメモリテーブルと、上記回転周期検出手段の信号
   に応じて上記メモリテーブルから正弦波データを読出す
   演算処理手段と、この演算処理手段により読出された正
   弦波データをアナログ化する変換手段と、この変換手段
   から出力されるアナログ正弦波信号の高周波数成分を制
   限するフィルタ手段とを設け、このフィルタ手段の出力
   を上記音響再生手段に供給して音響再生を行なうように
   構成したことを特徴とする車室内音響制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の発明において、上記アナログ
   正弦波信号の振幅と位相を上記エンジンの回転周期に応
   じて変化させる手段が設けられていることを特徴とする
   車室内音響制御装置。