JPH069298U - デジタルサウンドプロセッサの自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 操作性に優れ正確な音場調整ができ、受聴点
毎の音場の調整が可能なデジタルサウンドプロセッサの
自動調整装置を提供する。 【構成】 音場データ記憶設定回路１１ａ〜ｄから特定
の音場を選択しランダムノイズ発生器３のランダムノイ
ズＲN を適応フィルター回路４ａ〜ｄ、スピーカ／マイ
ク間伝達特性推定回路１４ａ〜ｄ、音場データ記憶設定
回路１１ａ〜ｄに入力し適応フィルター回路４ａ〜ｄに
入力したランダムノイズＲN はスピーカ６ａ〜ｄから発
生されマイク７ａ〜ｄで音場信号として検出されフィル
ター係数更新回路１０ａ〜ｄに入力される。フィルター
係数更新回路１０ａ〜ｄで、ランダムノイズＲN よりス
ピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ｂ〜ｄで合成し
た信号を基に、先に設定した音場データ記憶設定回路１
１ａ〜ｄを通過した信号とマイク７ａ〜ｄで検出した信
号の和が一致するようフィルター係数を更新する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、カーオーディオなどに用いられるデジタルサウンドプロセッサの自 動調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、カーオーディオ等においても、音場を細かく調整できるものが求められ るようになっており、乗員の好みに合わせた音場や音質を得られるように、グラ フィックイコライザ及びデジタルサウンドプロセッサを搭載したカーオーディオ が実現されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のグラフィックイコライザは乗員自ら自分の聴覚を頼りに 周波数特性の調整を行なうため、操作が難しく、また、調整能力に個人差が有り 正確な調整が困難であるとともに、イコライザの操作者以外の受聴点（リスニン グポジション）の音場が考慮されない等の問題を有していた。

【０００４】 また、例えば、実開昭５９−１１０４６号公報において、受聴点を複数設け、 これらの受聴点毎に音質を調整できるイコライザを搭載したカーオーディオが示 されている。しかし、この技術は、あくまでも周波数特性だけで、残響特性等の 音場まで調整することはできなかった。

【０００５】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、乗員が容易に音場特性の調整を行 なうことができ操作性に優れ、乗員の調整能力に関係無く正確に音場調整が可能 であるとともに、受聴点毎に音場を調整できるデジタルサウンドプロセッサの自 動調整装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するため本考案によるデジタルサウンドプロセッサの自動調整 装置は、予め複数、所定の音場を記憶しこれらの音場を選択的に設定可能な音場 データ記憶設定手段と、音場設定の際に所定の周波数成分の信号を設定信号とし て発生させる設定音発生手段と、上記設定音発生手段からの設定信号を入力信号 として適応フィルターにより音源から発生する音に合成する入力信号合成手段と 、上記音源から発生した音を受聴点において音場信号として検出する音場信号検 出手段と、上記設定信号と上記音場信号とに基づき、この音場信号が上記音場デ ータ記憶設定手段で選択した所定の音場となるように上記適応フィルターのフィ ルター係数を更新するフィルター係数更新手段とを備えたものである。

【０００７】

【作 用】

上記構成において、まず、音場設定する際には、音場データ記憶設定手段で予 め記憶されている複数の音場の中から所定の音場を選択する。 次に、設定音発生手段で所定の周波数成分の信号を設定信号として発生させる と、入力信号合成手段で上記設定信号は入力信号として適応フィルターにより音 源から発生する音に合成され、音場信号検出手段で上記音源から発生した音が受 聴点において音場信号として検出される。 そして、フィルター係数更新手段で上記設定信号と上記音場信号とに基づき、 この音場信号が上記音場データ記憶設定手段で選択した所定の音場となるように 上記適応フィルターのフィルター係数が更新され、この後、この適応フィルター に入力される入力信号は上記選択した所定の音場特性を示す信号となる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。 図１は本考案の一実施例による車載用音場補正装置のシステム概略図である。 図中、符号１は車載用音場補正装置を示し、この車載用音場補正装置１には、 エンジン（図示せず）により発生する車内騒音と相関の高い騒音振動源信号（プ ライマリソース）ＰSEが入力される車室内こもり音低減のための４つの適応フィ ルター回路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、オーディオ入力信号ＡS あるいは設定音 発生手段としてのランダムノイズ発生器３からの所定の周波数成分からなるラン ダムノイズＲN が入力される入力信号合成手段としての４つの適応フィルター回 路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄとが形成されている。

【０００９】 上記プライマリソースＰSEは、例えば、点火パルス、燃料噴射パルスあるいは クランク角センサ（図示せず）等からの信号を所定に成形・加工した信号や、こ れらの信号にエンジンの負荷情報を反映させた信号で、車内騒音と相関の高い信 号となっている。

【００１０】 また、上記適応フィルター回路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよび上記適応フィル ター回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ所定のタップ数を有するフィルタ ー係数が更新可能なＦＩＲ（Ｆinite Ｉmpulse Ｒesponse ）フィルターで、入 力信号を、それぞれの上記適応フィルター回路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、４ａ、 ４ｂ、４ｃ、４ｄが有する上記フィルター係数で畳み込み積和して出力するもの である。

【００１１】 また、上記適応フィルター回路２ａ、４ａは、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）、ア ンプ５ａを介してスピーカ６ａと接続され、上記適応フィルター回路２ｂ、４ｂ は、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）、アンプ５ｂを介してスピーカ６ｂと接続され、 上記適応フィルター回路２ｃ、４ｃは、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）、アンプ５ｃ を介してスピーカ６ｃと接続され、上記適応フィルター回路２ｄ、４ｄは、Ｄ／ Ａ変換器（図示せず）、アンプ５ｄを介してスピーカ６ｄと接続されている。こ れらスピーカ６ａ、６ｂは、例えば、図示しないフロントドア等に配設され、ま た、上記スピーカ６ｃ、６ｄは、例えば、図示しない後部座席後方に配設されて いる。

【００１２】 さらに、運転席近傍、助手席近傍、運転席側後部座席近傍、助手席側後部座席 近傍（いずれも図示せず）の各受聴点（リスニングポジション）には、騒音低減 状態あるいは音場設定状態を音場信号として検出するための音場信号検出手段と しての４つのマイク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが配設されており、これらマイク７ ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、上記適応フィルター回路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのフ ィルター係数を更新するフィルター係数更新回路９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄと接続 され、また、上記適応フィルター回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのフィルター係数 を更新するフィルター係数更新手段としてのフィルター係数更新回路１０ａ、１ ０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、音場設定の際にＯＮとなるスイッチ１２ａ、１２ｂ、 １２ｃ、１２ｄを介して接続されている。

【００１３】 また、上記プライマリソースＰSEは、上記フィルター係数更新回路９ａ、９ｂ 、９ｃ、９ｄに、スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 、１４ｄを介して入力されるように接続され、同様に、上記ランダムノイズＲN は、上記フィルター係数更新回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに、音場調整 スイッチ１３およびスピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ ｃ、１４ｄを介して入力されるように接続されている。

【００１４】 さらに、上記ランダムノイズＲN は、予め複数の音場（フラット状態も含む） が記憶され乗員により特定の音場を選択的に設定可能な音場データ記憶設定手段 としての音場データ記憶設定回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと上記音場調 整スイッチ１３とを介して入力されるように接続され、これら音場データ記憶設 定回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、上記フィルター係数更新回路１０ａ 、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと接続されている。

【００１５】 上記スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは 入力された信号を、推定したスピーカ／マイク間伝達特性Ｃmn0(ｍはマイク番号 を示し、マイク７ａをNo.1、マイク７ｂをNo.2、マイク７ｃをNo.3、マイク７ｄ をNo.4とし、ｎはスピーカ番号を示し、スピーカ６ａをNo.1、スピーカ６ｂをNo .2、スピーカ６ｃをNo.3、スピーカ６ｄをNo.4とする）で補正して、リファレン スシグナル系列ｒとして出力する回路である。

【００１６】 また、上記フィルター係数更新回路９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄは、上記スピーカ ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで補正したプライ マリソースＰSEすなわちリファレンスシグナル系列ｒと、上記マイク７ａ、７ｂ 、７ｃ、７ｄからの信号とからフィルター修正量を求め、上記マイク７ａ、７ｂ 、７ｃ、７ｄからの信号が最小となるように前記適応フィルター２ａ、２ｂ、２ ｃ、２ｄのフィルター係数を更新するＬＭＳ（Ｌeast Ｍean Ｓquare ）アルゴ リズムを行なうものである。

【００１７】 また、上記フィルター係数更新回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、音場 設定にあたり、上記スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ ｃ、１４ｄで補正したランダムノイズＲN すなわちリファレンスシグナル系列ｒ と上記マイク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄからの音場信号とに基づき、これら音場信 号が、前記音場データ記憶設定回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで選択設定 した音場フィルターを通過したランダムノイズＲN と等しくなるように上記適応 フィルター回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのフィルター係数を更新するようになっ ている。

【００１８】 次に、上記構成による実施例の作用について説明する。 まず、乗員が音場設定するには、音場データ記憶設定回路１１ａ、１１ｂ、１ １ｃ、１１ｄに予め記憶されている複数の音場の中から好みとする特定の音場を 選択する。

【００１９】 次に、スイッチ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄをＯＮとするとともに、音場 調整スイッチ１３をランダムノイズ発生器３からのランダムノイズＲN が入力さ れる側にクローズして、ランダムノイズＲN を、適応フィルター回路４ａ、４ｂ 、４ｃ、４ｄと、スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 、１４ｄと、上記音場データ記憶設定回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄとに 入力する。

【００２０】 ここで、上記適応フィルター回路４ａを例にとり説明すると、上記適応フィル ター回路４ａに入力されたランダムノイズＲN は、この適応フィルター回路４ａ のフィルター係数と畳み込み積和して出力され、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）、ア ンプ５ａを介してスピーカ６ａから音として発生される。このスピーカ６ａから 発生した音は、スピーカ／マイク間伝達特性Ｃmnを受けてマイク７ａ、７ｂ、７ ｃ、７ｄに達し、これらマイク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより音場信号として検 出される。すなわち、スピーカ／マイク間伝達特性Ｃ11を受けて運転席近傍（図 示せず）に配設されているマイク７ａに、また、スピーカ／マイク間伝達特性Ｃ 21を受けて助手席近傍（図示せず）に配設されているマイク７ｂに、また、スピ ーカ／マイク間伝達特性Ｃ31を受けて運転席側後部座席近傍（図示せず）に配設 されているマイク７ｃに、また、スピーカ／マイク間伝達特性Ｃ41を受けて助手 席側後部座席近傍（図示せず）に配設されているマイク７ｄに達して音場信号と して検出され、これら各音場信号は、全て、上記フィルター係数更新回路１０ａ に入力される。

【００２１】 また、上記スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａに入力された前記ラン ダムノイズＲN は、推定したスピーカ／マイク間伝達特性Ｃmn0 でリファレンス シグナル系列ｒに補正され上記フィルター係数更新回路１０ａに入力される。

【００２２】 上記適応フィルター回路４ｂ、４ｃ、４ｄのフィルター係数を更新するフィル ター係数更新回路１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいても同様にして、スピーカ／マ イク間伝達特性推定回路１４ｂ、１４ｃ、１４ｄからのリファレンスシグナル系 列ｒと、上記７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄからの音場信号とが入力される。そして、 各フィルター係数更新回路１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおいて、上記リフ ァレンスシグナル系列ｒと上記７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄからの音場信号とに基づ き、これら各音場信号が、前記音場データ記憶設定回路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 、１１ｄで選択設定した音場フィルターを通過したランダムノイズＲN と等しく なるように上記適応フィルター回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのフィルター係数が 更新される。

【００２３】 この後、音場設定された上記各適応フィルター回路４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに オーディオ入力信号ＡS を入力して音楽等を聴くことにより、好みとする特定の 音場を得る。

【００２４】 このように、乗員が音場データ記憶設定回路に予め記憶されている複数の音場 の中から好みとする特定の音場（フラット状態も含む）を選択するだけで、各受 聴点毎に音場を最適に調整できるので、乗員が容易に音場の調整を行なうことが でき、乗員の調整能力に関係無く正確に音場の調整をすることが可能となる。

【００２５】 また、上記音場データ記憶設定回路に予め記憶しておく音場を、著名な音楽家 の設定した音場にすることにより、本デジタルサウンドプロセッサの自動調整装 置の高付加価値化を図ることが可能となる。

【００２６】 さらに、車内の変化、例えば、経時変化等によりスピーカ／マイク間伝達特性 Ｃmnが変化しても、この変化に合わせて各適応フィルター回路のフィルター係数 が更新されるため、環境変化にとらわれない安定した音場設定が可能となる。

【００２７】 一方、適応フィルター回路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄとスピーカ／マイク間伝達 特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとには、点火パルス、燃料噴射パ ルスあるいはクランク角センサ（図示せず）等からの信号を所定に成形・加工し た信号や、これらの信号にエンジンの負荷情報を反映させた信号で、車内騒音と 相関の高いプライマリソースＰSEが入力され、上記適応フィルター回路２ａ、２ ｂ、２ｃ、２ｄに入力されたプライマリソースＰSEは、これら適応フィルター回 路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのそれぞれのフィルター係数と畳み込み積和して出力 され、Ｄ／Ａ変換器（図示せず）、アンプ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを介して、ス ピーカ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄからエンジン振動騒音に対する相殺音として発生 される。これら相殺音は、スピーカ／マイク間伝達特性Ｃmnを受けてマイク７ａ 、７ｂ、７ｃ、７ｄに達し、これらマイク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄにより騒音低 減状態が音場信号として検出され、全て、フィルター係数更新回路９ａ、９ｂ、 ９ｃ、９ｄに入力される。

【００２８】 また、上記各スピーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、 １４ｄに入力されたプライマリソースＰSEは、推定したスピーカ／マイク間伝達 特性Ｃmn0 でリファレンスシグナル系列ｒに補正され、上記各フィルター係数更 新回路９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄに入力される。

【００２９】 そして、上記各フィルター係数更新回路９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで、上記スピ ーカ／マイク間伝達特性推定回路１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄからのリファ レンスシグナル系列ｒと、エンジン振動騒音に対する相殺音とからフィルター修 正量を求め、上記マイク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄからの信号が最小となるように 前記適応フィルター２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのフィルター係数を更新するＬＭＳ （Ｌeast Ｍean Ｓquare ）アルゴリズムを行ない各受聴点における騒音低減を 行う。

【００３０】 このように、騒音低減装置とオーディオ装置とを一体化することにより、コス トパフォーマンスの非常に高い車載用音場補正装置を実現することができる。

【００３１】 尚、本実施例ではマイク４個、スピーカ４個の場合について説明したが、これ に限定することなく、例えば、「マイク１個、スピーカ１個のシングルチャンネ ルの場合」や、「マイク２個、スピーカ４個の場合」等についても本装置を適用 することができる。

【００３２】

【考案の効果】

以上、説明したように本考案によれば、乗員が音場データ記憶設定回路に予め 記憶されている複数の音場の中から好みとする特定の音場（フラット状態も含む ）を選択するだけで、容易に音場特性の調整を行なうことができ操作性に優れ、 乗員の調整能力に関係無く正確に音場調整が可能となるとともに、受聴点毎の音 場の調整が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による車載用音場補正装置の
システム概略図

【符号の説明】

１ 車載用音場補正装置 ３ ランダムノイズ発生器（設定音発生手段） ４ａ 適応フィルター回路（入力信号合成手段） ４ｂ 適応フィルター回路（入力信号合成手段） ４ｃ 適応フィルター回路（入力信号合成手段） ４ｄ 適応フィルター回路（入力信号合成手段） ６ａ スピーカ ６ｂ スピーカ ６ｃ スピーカ ６ｄ スピーカ ７ａ マイク（音場信号検出手段） ７ｂ マイク（音場信号検出手段） ７ｃ マイク（音場信号検出手段） ７ｄ マイク（音場信号検出手段） １０ａ フィルター係数更新回路（フィルター係数更
新手段） １０ｂ フィルター係数更新回路（フィルター係数更
新手段） １０ｃ フィルター係数更新回路（フィルター係数更
新手段） １０ｄ フィルター係数更新回路（フィルター係数更
新手段） １１ａ 音場データ記憶設定回路（音場データ記憶設
定手段） １１ｂ 音場データ記憶設定回路（音場データ記憶設
定手段） １１ｃ 音場データ記憶設定回路（音場データ記憶設
定手段） １１ｄ 音場データ記憶設定回路（音場データ記憶設
定手段） １３ 音場調整スイッチ １４ａ スピーカ／マイク間伝達特性推定回路 １４ｂ スピーカ／マイク間伝達特性推定回路 １４ｃ スピーカ／マイク間伝達特性推定回路 １４ｄ スピーカ／マイク間伝達特性推定回路 ＡS オーディオ入力信号 Ｃmn スピーカ／マイク間伝達特性 ＲN ランダムノイズ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｈ 21/00 7037−5Ｊ Ｈ０４Ｓ 7/00 Ｚ 8421−5Ｈ (72)考案者 横田 恵太郎 東京都新宿区西新宿一丁目７番２号 富士 重工業株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め複数、所定の音場を記憶しこれらの
   音場を選択的に設定可能な音場データ記憶設定手段と、 音場設定の際に所定の周波数成分の信号を設定信号とし
   て発生させる設定音発生手段と、 上記設定音発生手段からの設定信号を入力信号として適
   応フィルターにより音源から発生する音に合成する入力
   信号合成手段と、 上記音源から発生した音を受聴点において音場信号とし
   て検出する音場信号検出手段と、 上記設定信号と上記音場信号とに基づき、この音場信号
   が上記音場データ記憶設定手段で選択した所定の音場と
   なるように上記適応フィルターのフィルター係数を更新
   するフィルター係数更新手段とを備えたことを特徴とす
   るデジタルサウンドプロセッサの自動調整装置。