JPH0981171A - In-car sound synthesis device on vehicle - Google Patents

In-car sound synthesis device on vehicle

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JPH0981171A
JPH0981171A JP7262144A JP26214495A JPH0981171A JP H0981171 A JPH0981171 A JP H0981171A JP 7262144 A JP7262144 A JP 7262144A JP 26214495 A JP26214495 A JP 26214495A JP H0981171 A JPH0981171 A JP H0981171A
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waveform
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Yoshiyuki Umemura
祥之 梅村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance pleasantness of vehicle drive by deciding musical interval and sound volume according to a detected state of driving state based on extracted music scale data. SOLUTION: The vehicle's driving state is detected by inputting signals to CPU 10 from a revolution sensor 18 and a load sensor 20, and a waveform for one segment is generated and the generated waveform data are outputted to a D/A converter 12. In this case, one segment of the sound waveform in each interval of the scale for every musical instrument is stored, and the revolution speed and the load are continuously measured. The tone waveform of a frequency and a tone color corresponding to timewise variable revolution speed and load changing with time can be obtained from the prestored waveforms by means of arithmetic interpolation. The waveforms obtained by the arithmetic interpolation is outputted from the sound generation means 16. Thus, the interval and the sound volume are decided according to the detected driving state based sound on the extracted music scale data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車室内において車
両の走行状態に応じた楽器音を発生させて、運転の快適
性を向上させた車内音合成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-vehicle sound synthesizing apparatus which generates a musical instrument sound according to a running state of a vehicle in a vehicle interior to improve driving comfort.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車の排気音を疑似的に発生さ
せるものとして、「自動車の疑似排気音発生装置」(特
開平1−140199号公報)が知られている。この発
明は、ホワイトノイズを発生させ、それを次数成分の個
数分のバンドパスフィルタに通し、バンドパスフィルタ
の中心周波数をエンジン回転数に同期させて変化させる
ことにより、回転次数成分に相当するバンドノイズを得
て、こられの成分を様々に重み付けして重ね合わせるこ
とで、疑似排気音を生成するようにしたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a "motor vehicle pseudo exhaust noise generating device" (Japanese Patent Laid-Open No. 1-140199) has been known as a device which artificially generates automobile exhaust noise. The present invention generates white noise, passes it through bandpass filters corresponding to the number of order components, and changes the center frequency of the bandpass filter in synchronization with the engine speed to change the band corresponding to the order component of rotation. The noise is obtained, and these components are variously weighted and superimposed to generate a pseudo exhaust sound.

【0003】その他の従来技術として、「車内の音響合
成装置」特表平4−504916号公報がある。この発
明では、例えば、レーシングカーまたは他のハイパフォ
ーマンスな車の音を自分の車内に聞こえるようにしてい
る。
As another prior art, there is Japanese Patent Laid-Open No. 4-504916, "In-vehicle sound synthesizer". In the present invention, for example, the sound of a racing car or other high-performance car can be heard inside the car.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記「自動車
の疑似排気音発生装置」あるいは「車内の音響合成装
置」で出力される音は、エンジン音又はそれに類似した
音である。従来の自動車音の域を出ていないため、カー
マニアではない多くの一般のドライバーに対して必ずし
も快適な車内音を提供することはできなかった。
However, the sound output by the "pseudo exhaust sound generator for automobile" or "acoustic synthesizer in vehicle" is an engine sound or a sound similar thereto. It is not possible to provide a comfortable in-vehicle sound to many general drivers who are not car enthusiasts because it is not beyond the range of conventional vehicle sounds.

【0005】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、車室内において、車両の
運転状態を表した快適な音を生成することで、車両運転
の快適性を向上させることである。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to generate a comfortable sound representing a driving state of a vehicle in a passenger compartment, thereby improving the comfort of driving the vehicle. Is to improve.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項1の発明は、動力源により走行する車両の車内
において音を生成する装置において、車両の走行状態を
検出する走行状態検出手段と、少なくとも1種類の楽器
が発する音階の複数の音の波形を音階データとして記憶
する楽器音記憶手段と、楽器音記憶手段に記憶されてい
る音階データを抽出し、その音階データに基づいて、走
行状態検出手段により検出された走行状態に応じて、音
程と音量を決定する音響加工手段と、音響加工手段によ
り決定された音程と音量の音を車内で出力する音響発生
手段とを設けたことである。尚、動力源として、内燃機
関又は外燃機関等の原動機あるいは電動機を用いること
ができる。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a running state detecting means for detecting a running state of a vehicle is provided in a device for producing a sound in a vehicle traveling by a power source. And musical instrument sound storage means for storing, as musical scale data, waveforms of a plurality of musical tones generated by at least one type of musical instrument, and musical scale data stored in the musical instrument sound storage means are extracted, and based on the musical scale data, The sound processing means for determining the pitch and the volume according to the running state detected by the running state detecting means, and the sound generating means for outputting the sound of the pitch and the volume determined by the acoustic processing means in the vehicle are provided. Is. A prime mover such as an internal combustion engine or an external combustion engine or an electric motor can be used as a power source.

【0007】走行状態としては、動力源の単位時間当た
りの回転数や負荷、走行振動等である。音程の決定に
は、予め音階の全ての音程、例えば、全音階や半音階の
全ての音を記憶しておき、走行状態に応じて、発生する
音の音程をその中から決定する方式や、走行状態に応じ
て音程が連続的に変化するように半音階の間を補間する
方式等や、さらに、その音程補間にも最低音程と最高音
程の2音だけ記憶しておき、その間の音程は補間により
演算する方式等を採用できる。又、音色の決定について
も、複数種類の楽器を用いれば、走行状態に応じて、記
憶された楽器の音を段階的に切り換える方式、複数楽器
間の音色補間を行って、走行状態に応じて、連続的に複
数楽器の音色の混合音色を生成する方式が採用できる。
The running state includes the number of revolutions of the power source per unit time, the load, the running vibration, and the like. To determine the pitch, all the pitches of the scale are stored in advance, for example, all the notes of the diatonic scale and the chromatic scale are stored, and the pitch of the generated sound is determined from among them according to the running state, For example, a method of interpolating between chromatic scales so that the pitch changes continuously according to the running state, and further, only two notes of the lowest pitch and the highest pitch are stored in the pitch interpolation, and the pitch between them is A method of calculating by interpolation or the like can be adopted. Also, regarding the determination of the tone color, if a plurality of types of musical instruments are used, the stored tone of the musical instrument is switched step by step according to the running state, tone color interpolation between a plurality of musical instruments is performed, and the tone state is changed according to the running state. It is possible to adopt a method of continuously generating a mixed tone of a plurality of instruments.

【0008】又、請求項2の発明は、楽器音記憶手段
は、複数種類の楽器に対して、音階データを記憶してお
り、音響加工手段は、検出された走行状態に応じて、複
数の楽器の音階データに基づいて音色を決定することを
特徴とし、請求項3の発明は、音響加工手段は、検出さ
れた走行状態に応じて、複数の楽器の音階データの楽器
間の補間により音色補間を行って、音階データの音色を
加工することを特徴とする。
According to the second aspect of the present invention, the musical instrument sound storage means stores scale data for a plurality of types of musical instruments, and the acoustic processing means stores a plurality of musical scale data in accordance with the detected running state. The tone color is determined based on the scale data of the musical instrument, and the invention of claim 3 is that the sound processing means interpolates the musical tone data of a plurality of musical instruments according to the detected running state. It is characterized in that interpolation is performed to process the timbre of the scale data.

【0009】又、請求項4の発明は、動力源の単位時間
当たりの回転数を検出し、検出された回転数に応じて音
階データの音程を補間することを特徴とし、請求項5の
発明は、動力源にかかる負荷を検出し、検出された負荷
に応じて音色補間を行うことを特徴とする。
Further, the invention of claim 4 is characterized in that the number of revolutions of the power source per unit time is detected and the pitch of the scale data is interpolated according to the detected number of revolutions. Is characterized by detecting the load on the power source and performing tone color interpolation according to the detected load.

【0010】又、請求項6の発明は、動力源の単位時間
当たりの回転数及び動力源にかかる負荷を検出し、検出
された回転数及び検出された負荷に応じて音量を決定す
るものである。
According to the invention of claim 6, the number of revolutions of the power source per unit time and the load applied to the power source are detected, and the volume is determined according to the detected number of revolutions and the detected load. is there.

【0011】さらに、請求項7の発明は、検出された回
転数に応じて音階データの音程を補間し、検出された負
荷に応じて音色補間を行い、検出された回転数及び前負
荷に応じて音量を決定するものである。
Further, according to the invention of claim 7, the pitch of the scale data is interpolated according to the detected number of revolutions, the tone color is interpolated according to the detected load, and the tone speed is interpolated according to the detected number of revolutions and the preload. To determine the volume.

【0012】[0012]

【発明の作用及び効果】楽器音記憶手段に、予め、少な
くとも1種類の楽器が発する音階の複数の音の波形を音
階データとして記憶しておく。走行時には、車両の走行
状態が検出され、その走行状態に応じて、音階データに
基づいて、発音する音の音程と音量が決定され、決定さ
れた音程と音量の音が車内で出力される。よって、走行
状態に応じて快適な楽器音が出力されるため、車両運転
の快適性が向上する。
The operation and effect of the present invention is stored in advance in the musical instrument sound storage means as a plurality of waveforms of a plurality of tones produced by at least one kind of musical instrument. When the vehicle is running, the running state of the vehicle is detected, and the pitch and volume of the sound to be generated are determined based on the scale data in accordance with the running state, and the determined pitch and volume are output in the vehicle. Therefore, a comfortable musical instrument sound is output according to the running state, and the comfort of driving the vehicle is improved.

【0013】又、請求項2の発明では、複数種類の楽器
に対する音階データが記憶されており、検出された走行
状態に応じて、複数の楽器の音階データに基づいて音色
が決定され、請求項3の発明では、複数の楽器の音階デ
ータの楽器間の補間による音色補間が実行される。この
ため、走行状態に対応して音色が変化することになり、
より走行状態を表す快適な音が車室内で得られ、より運
転の快適性が向上する。
According to the invention of claim 2, scale data for a plurality of types of musical instruments are stored, and the tone color is determined based on the scale data of the plurality of musical instruments in accordance with the detected running state. According to the third aspect of the present invention, tone color interpolation is performed by interpolating the musical scale data of a plurality of musical instruments. Therefore, the timbre will change according to the running condition,
A more comfortable sound that indicates the running condition is obtained in the vehicle compartment, and driving comfort is further improved.

【0014】又、請求項4の発明は、音程が動力源の回
転数に応じて変化し、請求項5の発明は、負荷に応じて
音色補間が行われ、請求項6の発明は、回転数及び負荷
に応じて音量が決定されるので、より走行状態を表す快
適な音が車室内で得られ、より運転の快適性が向上す
る。
According to the invention of claim 4, the pitch changes according to the number of revolutions of the power source, the invention of claim 5 performs the tone color interpolation according to the load, and the invention of claim 6 is the rotation. Since the sound volume is determined according to the number and the load, a more comfortable sound representing the running state can be obtained in the vehicle interior, and driving comfort is further improved.

【0015】又、請求項7の発明は、回転数に応じて音
階データの音程が補間され、負荷に応じて音色補間が行
われ、回転数及び負荷に応じて音量補正が行われるの
で、同様に、より走行状態を表す快適な音が車室内で得
られ、より運転の快適性が向上する。
In the invention of claim 7, the pitch of the scale data is interpolated according to the number of revolutions, the tone color is interpolated according to the load, and the volume is corrected according to the number of revolutions and the load. In addition, a more comfortable sound representing the running state can be obtained in the passenger compartment, and driving comfort is further improved.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な一実施例
に基づいて説明する。尚、本実施例では、車両の動力源
として、内燃機関(以下、エンジンと言う)を用いた例
を示す。図1は、本実施例装置の全体の構成を示してい
る。CPU10には車両のエンジンの回転数を検出する
回転数センサ18、アクセルぺダルの開度によりエンジ
ン負荷を検出する負荷センサ20、RAM30、D/A
変換器12が接続されている。そして、D/A変換器1
2には増幅器14が接続され、その増幅器14にはスピ
ーカ16が接続されている。又、RAM30には、各楽
器毎に全音階の各音程の音の1周期分の波形が記憶され
た音階データ領域301が形成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on a specific embodiment. In this embodiment, an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) is used as the power source of the vehicle. FIG. 1 shows the overall configuration of the apparatus of this embodiment. The CPU 10 includes a rotation speed sensor 18 that detects the rotation speed of the engine of the vehicle, a load sensor 20 that detects the engine load based on the accelerator pedal opening, a RAM 30, a D / A.
The converter 12 is connected. And the D / A converter 1
An amplifier 14 is connected to the amplifier 2, and a speaker 16 is connected to the amplifier 14. Further, the RAM 30 is formed with a scale data area 301 in which a waveform of one cycle of a tone of each pitch of each musical instrument is stored for each musical instrument.

【0017】図2は、CPU10の動作を示すメインプ
ログラムを表したフローチャートである。ステップ10
0では、回転数センサ18と負荷センサ20から信号を
入力して車両の走行状態が検出され、ステップ102で
1セグメント分の波形が生成され、ステップ104でそ
の生成された波形データがD/A変換器12に出力され
る。この処理は、波形の1セグメントの周期で繰り返し
実行される。このように、1セグメント分の処理を繰り
返してセグメント毎にパラメータを変化させて行くとい
う方法は、音声合成や電子楽器の処理等において一般に
実行されている。ここで、1セグメントは、具体的に、
人間の聴感上問題とならない時間長として例えば10ms
ec〜50msec程度としている。
FIG. 2 is a flow chart showing a main program showing the operation of the CPU 10. Step 10
At 0, signals are input from the rotation speed sensor 18 and the load sensor 20 to detect the running state of the vehicle, a waveform for one segment is generated at step 102, and the generated waveform data is D / A. It is output to the converter 12. This process is repeatedly executed in the cycle of one segment of the waveform. As described above, the method of repeating the processing for one segment and changing the parameter for each segment is generally executed in the processing such as voice synthesis and electronic musical instrument processing. Here, one segment is specifically
As a time length that does not cause a human hearing problem, for example, 10 ms
ec is about 50 msec.

【0018】上記の装置の機能図は、図3に示すように
なる。各楽器毎の音階の各音程における音の1セグメン
トの波形が記憶されており、回転数と負荷が連続的に測
定される。そして、時間的に変化する回転数と負荷に対
応する周波数と音色の音の波形が予め記憶されている波
形から補間演算により求められる。そして、補間演算に
より求められた波形が音響発生手段から出力される。
The functional diagram of the above apparatus is shown in FIG. The waveform of one segment of the sound in each pitch of the scale of each musical instrument is stored, and the rotation speed and the load are continuously measured. Then, the frequency corresponding to the rotational speed and the load, which change with time, and the waveform of the timbre sound are obtained by interpolation calculation from the waveforms stored in advance. Then, the waveform obtained by the interpolation calculation is output from the sound generating means.

【0019】又、車両の走行状態の検出に関して、1周
期前に入力した値が生成波形の1セグメント開始時の
値、今回入力した値が生成波形の1セグメント終了時の
値とし、その間は走行状態が連続して変化しているもの
として、波形を生成している。
Regarding the detection of the running state of the vehicle, the value input one cycle before is the value at the start of one segment of the generated waveform, and the value input this time is the value at the end of one segment of the generated waveform. The waveform is generated assuming that the state is continuously changing.

【0020】次に、図2のステップ102における1セ
グメント分の波形を生成する手順について、図4を参照
して説明する。図4は、1セグメント分の継続時間ΔT
の間に回転数と負荷で表現される走行状態が状態図中の
セグメント開始点a点からセグメント終了点b点に移行
する場合における波形生成の様子を示している。a点に
おける生成波形の周波数fs はその時の回転数から決定
され、b点における生成波形の周波数fe はその時の回
転数から決定される。4つの格子点P1,2,1,
2 は、RAM30の音階データ領域301に予め記憶さ
れている各楽器毎の波形データの状態点のうち、a点、
b点を内包する最近接点を示している。即ち、格子点P
1 はハープで周波数F1 の音程を示し、格子点P2 はハ
ープで周波数F2 の音程を示し、格子点Q1 はバイオリ
ンで周波数F1 の音程を示し、格子点Q2 はバイオリン
で周波数F2 の音程を示している。このように、多数の
各格子点における1セグメント分の波形データが予め準
備され、RAM30の音階データ領域301に記憶され
ている。
Next, the procedure for generating the waveform for one segment in step 102 of FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the duration ΔT for one segment.
7 shows how the waveform is generated when the running state represented by the number of revolutions and the load shifts from the segment start point a point to the segment end point b point in the state diagram. The frequency f s of the generated waveform at point a is determined from the rotational speed at that time, and the frequency f e of the generated waveform at point b is determined from the rotational speed at that time. Four grid points P 1, P 2, Q 1, Q
2 is a point among the state points of the waveform data of each musical instrument stored in advance in the scale data area 301 of the RAM 30,
The closest contact including the point b is shown. That is, the grid point P
1 indicates a pitch of frequency F 1 on a harp, grid point P 2 indicates a pitch of frequency F 2 on a harp, grid point Q 1 indicates a pitch of frequency F 1 on a violin, grid point Q 2 indicates a frequency on a violin The pitch of F 2 is shown. In this way, the waveform data for one segment at a large number of grid points is prepared in advance and stored in the scale data area 301 of the RAM 30.

【0021】1セグメント分の波形素片は、次のように
して求められる。楽器、シンセサイザ、自然界の音等を
サンプリングして、各音の種類毎に、且つ、基本周波数
毎、即ち、音階の各音程毎に波形素片を生成する。図4
では、低負荷では軟らかな音色のハープ、高負荷では硬
い音色のバイオリンとしている。
The waveform segment for one segment is obtained as follows. A musical instrument, a synthesizer, a natural sound, etc. are sampled, and a waveform segment is generated for each type of sound and for each fundamental frequency, that is, for each pitch of a scale. FIG.
Then, the harp has a soft tone at low load and the violin has a hard tone at high load.

【0022】もともとの音は、波形の立ち上がり部(電
子楽器の用語でアタック部)と減衰部(ディケイ部)を
有し、継続時間も数秒に達する。しかし、本実施例では
その波形をそのまま使用するのではなく、図5に示すよ
うに、電子楽器技術におけるルーピング処理を施して短
時間の周期波形に変換した後、この波形を記憶するよう
にしている。そのようにすることで、定常走行時の連続
音の合成が可能となり、さらに、RAM30の記憶容量
が節約できる。
The original sound has a rising portion (attack portion in electronic instrumental terms) and an attenuation portion (decay portion) of the waveform, and the duration thereof reaches several seconds. However, in the present embodiment, the waveform is not used as it is, but as shown in FIG. 5, the waveform is stored after being subjected to looping processing in the electronic musical instrument technology and converted into a periodic waveform of a short time. There is. By doing so, continuous sounds can be synthesized during steady running, and the storage capacity of the RAM 30 can be saved.

【0023】ルーピング処理の結果、波形の始点と終点
とが連続するが、処理手法によっては、開始点の位相が
一定しない場合がある。この結果、図5に示すように、
波形が振幅0で始まり、振幅0で終了しない場合、即
ち、基本周波数波形の位相がπ/2とならない場合が生
じる。各波形素片の基本波の位相が一定でないと、波形
間の線形補間を行う時、波形同志が相殺するなどの不都
合が生じる。そこで、図6に示すように、基本波の位相
がπ/2になるように波形を巡回的にシフトしておく。
同図の方法は、元の波形から基本波成分の位相を求め、
位相角を時間に変換してその分をシフトするというもの
である。
As a result of the looping process, the start point and the end point of the waveform are continuous, but the phase of the start point may not be constant depending on the processing method. As a result, as shown in FIG.
A case occurs where the waveform starts with an amplitude of 0 and does not end with an amplitude of 0, that is, the phase of the fundamental frequency waveform does not become π / 2. If the phase of the fundamental wave of each waveform segment is not constant, when performing linear interpolation between waveforms, the waveforms may cancel each other out. Therefore, as shown in FIG. 6, the waveform is cyclically shifted so that the phase of the fundamental wave becomes π / 2.
The method in the figure is to find the phase of the fundamental wave component from the original waveform,
It converts the phase angle into time and shifts that amount.

【0024】上記の方法で得られた4つの波形素片は、
図6に示すように、位相が揃い且つ始点と終点とが連続
する波形である。a点からb点へ至る1セグメントを得
るには、4つの格子点P1 ,P2 ,Q1 ,Q2 での波形
素片から、線形補間とスイープ波形の生成を行う。
The four corrugated pieces obtained by the above method are
As shown in FIG. 6, the waveform has a uniform phase and a start point and an end point are continuous. In order to obtain one segment from the point a to the point b, linear interpolation and generation of a sweep waveform are performed from the waveform segments at the four grid points P 1 , P 2 , Q 1 and Q 2 .

【0025】図4において、状態点がa点からb点へ移
行する場合の波形の生成方法は次の通りである。尚、以
下では、説明の都合上、極端に大きく変化する状況を例
に説明する。上記の選択されたP1 は回転数1000rp
m 、負荷1とし、P2 は回転数2000rpm 、負荷1と
し、選択されたQ1 は回転数1000rpm 、負荷2と
し、Q2 は回転数2000rpm 、負荷2とする。先ず、
図7において、P1 とQ1 点における波形から、R
1 点、即ち、回転数1000rpm でa点の負荷と同一負
荷の状態点での波形が線形補間により発生される。これ
は、2つの波形の振幅の内分である。次に、P2 とQ2
点における波形から、R2 点、即ち、回転数2000rp
m でb点の負荷と同一負荷の状態点での波形が線形補間
により発生される。そして、R1 点とR2 点での2波形
を用いて、回転数1000rpm から回転数2000rpm
まで、周波数を徐徐に変化させる。
In FIG. 4, the method of generating the waveform when the state point shifts from the point a to the point b is as follows. Note that, for convenience of description, a situation in which the value changes extremely greatly will be described below as an example. The above selected P 1 is 1000 rpm
m 2, load 1, P 2 is rotation speed 2000 rpm, load 1, selected Q 1 is rotation speed 1000 rpm, load 2, and Q 2 is rotation speed 2000 rpm, load 2. First,
In FIG. 7, from the waveforms at points P 1 and Q 1 , R
A waveform is generated by linear interpolation at one point, that is, at the same load as the load at the point a at a rotation speed of 1000 rpm. This is the internal division of the amplitude of the two waveforms. Next, P 2 and Q 2
From the waveform at the point, R 2 point, that is, the rotation speed 2000 rp
The waveform at the state point of the same load as the load at point b in m is generated by linear interpolation. Then, by using two waveforms at the R 1 point and the R 2 point, the rotation speed is from 1000 rpm to the rotation speed is 2000 rpm.
Until the frequency is gradually changed.

【0026】次に、周波数を徐徐に変化させる方法につ
いて、図8を参照して説明する。図8の波形cは、図7
の(c) で得られた負荷補間点R1 での波形であり、図8
の波形eは、図7の(e) で得られた負荷補間点R2 での
波形である。次に、波形cの周波数だけを変化させて、
回転数を1000rpm から2000rpm まで徐徐に増加
させた波形を生成する。このためには、波形cのサンプ
リング点と異なるサンプリング点でのデータが必要とな
る。図9において、黒丸は元の波形のサンプリング点で
あり、白丸が周波数を変化させた時の波形のサンプリン
グ点である。周波数が変化することで、この白丸のサン
プリング点の位置が変化するが、そのサンプリング点で
の値を直線補間により求める。即ち、リサンプリングす
る。このリサンプリングは直線補間の他、精度は低下す
るものの0次補間も可能である。
Next, a method of gradually changing the frequency will be described with reference to FIG. The waveform c in FIG. 8 corresponds to that in FIG.
The waveform at the load interpolation point R 1 obtained in (c) of FIG.
The waveform e of is the waveform at the load interpolation point R 2 obtained in (e) of FIG. Next, changing only the frequency of the waveform c,
A waveform in which the rotation speed is gradually increased from 1000 rpm to 2000 rpm is generated. For this purpose, data at a sampling point different from the sampling point of the waveform c is required. In FIG. 9, black circles are sampling points of the original waveform, and white circles are sampling points of the waveform when the frequency is changed. As the frequency changes, the position of the sampling point of this white circle changes, but the value at that sampling point is obtained by linear interpolation. That is, resampling is performed. This resampling can be performed by linear interpolation as well as zero-order interpolation, although the accuracy is reduced.

【0027】リサンプリングを短い周期で行えば高い周
波数に変換され、長い周期でリサンプリングすれば、低
い周波数に変換される。周波数F1 と周波数F2 での波
形素片をリサンプリングして、時間ΔTの間に周波数f
s から周波数fe に変化するような波形を得るために必
要なリサンプリングの周期(又は、リサンプリング時
刻)を求める方法を図10に示す。図4におけるt1,
2 は、それぞれ、周波数F1 と周波数F2 での波形素片
をリサンプリングする際の始点で、t1 ' , 2 ' は、
それぞれ、周波数F1 と周波数F2 での波形素片をリサ
ンプリングする際の終点である。
If resampling is performed in a short cycle, it is converted into a high frequency, and if resampling is performed in a long cycle, it is converted into a low frequency. By re-sampling the waveform fragments at the frequencies F 1 and F 2 , the frequency f
FIG. 10 shows a method of obtaining the resampling period (or resampling time) required to obtain a waveform that changes from s to the frequency f e . T 1, t in FIG.
2 is the starting point when resampling the waveform segment at frequency F 1 and frequency F 2 , respectively, and t 1 ' and t 2 ' are
These are the end points when resampling the waveform segments at the frequencies F 1 and F 2 , respectively.

【0028】図10のステップ202の式、The equation of step 202 in FIG.

【数1】 f=fs +〔(fe −fs )/ΔT〕τ(i−2) は、ΔTの区間において、周波数をfs からfe までサ
ンプリング点iに対して直線的に増加させるための式で
ある。τ(i−2)はサンプリング点iまでのサンプリ
ング開始点t1,2 からの経過時刻である。このよう
に、先ず、周波数を時間に対して直線的に増加させる。
[Number 1] f = f s + [(f e -f s) / ΔT] tau (i-2) is in the interval of [Delta] T, linearly with respect to the sampling point i the frequency from f s to f e It is a formula for increasing. τ (i−2) is the time elapsed from the sampling start points t 1 and t 2 up to the sampling point i. Thus, first, the frequency is increased linearly with time.

【0029】ステップ204の式、The equation of step 204,

【数2】ts [i]=ts [i-1]+τf/F1 は、周波数F1 の波形データのサンプリング周期がτで
あるので、そのτを周波数fに対して比例的に増加させ
るための式である。そして、その補正されたサンプリン
グ周期τf/F1 だけ、新しいサンプリング時刻t
s [i] は前のサンプリング時刻ts [i-1] より長く補正
される。
## EQU00002 ## Since t s [i] = t s [i-1] + τf / F 1 is the sampling period of the waveform data of frequency F 1 , τ is proportional to frequency f. It is a formula for increasing. Then, a new sampling time t is obtained by the corrected sampling period τf / F 1.
s [i] is corrected longer than the previous sampling time t s [i-1].

【0030】ステップ208の判定は、サンプリング点
がサンプリング終了時刻t1 ' , 2 ' を越えたか否か
の判定である。このようにして、周波数F1 、F2 にお
ける波形データの各サンプリング時刻が、それぞれ、演
算される。これらのサンプリング時刻における波形の振
幅値を補間により演算することで、周波数が徐徐に増加
する場合の波形が得られる。
The determination in step 208 is to determine whether or not the sampling point exceeds the sampling end times t 1 ' and t 2 ' . In this way, each sampling time of the waveform data at the frequencies F 1 and F 2 is calculated. By calculating the amplitude values of the waveform at these sampling times by interpolation, the waveform when the frequency gradually increases can be obtained.

【0031】又、連続的に生成される波形は連続させる
必要があり、しかも、波形間の線形補間に使用される2
つの周波数F1 と周波数F2 との波形の位相を一致させ
なければ、波形間の線形補間において、波形同志が相殺
するという不都合が発生する。そのために、サンプリン
グ開始時刻t1 , 2 が、常に、適正に設定される必要
がある。各波形素片から同じ角度の部分がリサンプリン
グの元波形として使用されるように、リサンプリング開
始点を選ぶ必要がある。そのための演算方法を図11に
示す。Ωは開始点の位相角度を表している。前回発生さ
せた波形の終了時刻t1 ' により、次のサンプリング開
始位相Ωを設定する(ステップ306)
Further, it is necessary to make continuously generated waveforms continuous, and moreover, it is used for linear interpolation between waveforms.
If the phases of the waveforms of the two frequencies F 1 and F 2 do not match, inconvenience that the waveforms cancel each other out in the linear interpolation between the waveforms. Therefore, the sampling start times t 1 and t 2 must always be set appropriately. It is necessary to select the resampling start point so that the same angle portion from each waveform segment is used as the original waveform for resampling. A calculation method therefor is shown in FIG. Ω represents the phase angle of the starting point. The next sampling start phase Ω is set according to the end time t 1 ' of the previously generated waveform (step 306).

【0032】このようにして、エンジンの回転数、負荷
に応じて、音程、音色が変化する波形に、さらに、エン
ジンの回転数と負荷に応じて振幅の補正が行われる。そ
して、この最終的に確定された波形がD/A変換器12
に出力されることで、その音がスピーカ16から出力さ
れる。
In this way, the amplitude and the waveform are changed according to the engine speed and the load, and the amplitude is corrected according to the engine speed and the load. The finally determined waveform is the D / A converter 12
The sound is output from the speaker 16 by being output to the speaker 16.

【0033】上記実施例では、基準となる波形に楽器音
の音の波形を用いたが自然界の音や、シンセサイザ等の
電子楽器の音の波形を用いても良い。
In the above embodiment, the sound waveform of the musical instrument sound is used as the reference waveform, but a natural sound or a sound waveform of an electronic musical instrument such as a synthesizer may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の具体的な一実施例に係る車内音合成装
置の構成を示したブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an in-vehicle sound synthesizer according to a specific embodiment of the present invention.

【図2】CPUによる出力音の波形の生成手順を示した
フローチャート。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for generating a waveform of an output sound by a CPU.

【図3】同実施例装置の機能を示したブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing functions of the apparatus of the embodiment.

【図4】エンジン回転数と負荷に応じて音程、音色を変
化させるための方法を示した説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a method for changing a pitch and a timbre according to an engine speed and a load.

【図5】予め記憶装置に記憶しておく楽器の各音程にお
ける音の波形データを得るための方法を示した説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing a method for obtaining sound waveform data in each pitch of the musical instrument which is stored in a storage device in advance.

【図6】同じく波形データを得るための方法を示した説
明図。
FIG. 6 is an explanatory view showing a method for obtaining waveform data.

【図7】音程補間と音色補間の手順を示した説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a procedure of pitch interpolation and tone color interpolation.

【図8】音程補間(周波数スイープ)の方法を示した説
明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method of pitch interpolation (frequency sweep).

【図9】音程補間におけるリサンプリングのデータを生
成する方法を示した説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a method of generating resampling data in pitch interpolation.

【図10】リサンプリング時刻の演算手順を示したフロ
ーチャート。
FIG. 10 is a flowchart showing a calculation procedure of resampling time.

【図11】リサンプリングのための開始時刻を決定する
演算手順を示したフローチャート。
FIG. 11 is a flowchart showing a calculation procedure for determining a start time for resampling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…CPU 30…RAM 301…音階データ領域 10 ... CPU 30 ... RAM 301 ... Scale data area

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 動力源により走行する車両の車内におい
て音を生成する装置において、 車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、 少なくとも1種類の楽器が発する音階の複数の音の波形
を音階データとして記憶する楽器音記憶手段と、 前記楽器音記憶手段に記憶されている音階データを抽出
し、その音階データに基づいて、前記走行状態検出手段
により検出された前記走行状態に応じて、音程と音量を
決定する音響加工手段と、 前記音響加工手段により決定された音程と音量の音を車
内で出力する音響発生手段とから成る車両における車内
音合成装置。
1. A device for generating sound in a vehicle that is driven by a power source, wherein: a running state detecting means for detecting a running state of the vehicle; and a plurality of waveforms of notes of a scale emitted by at least one type of musical instrument. Musical instrument sound storage means for storing as data, and scale data stored in the musical instrument sound storage means are extracted, and based on the scale data, in accordance with the running state detected by the running state detecting means, a pitch An in-vehicle sound synthesizer in a vehicle, comprising: an acoustic processing unit that determines a volume and a sound generation unit that outputs a sound of a pitch and a volume determined by the acoustic processing unit in the vehicle.
【請求項2】 前記楽器音記憶手段は、複数種類の楽器
に対して、前記音階データを記憶しており、 前記音響加工手段は、検出された前記走行状態に応じ
て、前記複数の楽器の音階データに基づいて音色を決定
することを特徴とする請求項1に記載の車両における車
内音合成装置。
2. The musical instrument sound storage means stores the scale data for a plurality of types of musical instruments, and the acoustic processing means stores the musical scale data of the plurality of musical instruments in accordance with the detected running state. The in-vehicle sound synthesizer for a vehicle according to claim 1, wherein the tone color is determined based on the scale data.
【請求項3】 前記音響加工手段は、検出された走行状
態に応じて、複数の楽器の音階データの楽器間の補間に
より音色補間を行って、音階データの音色を決定するこ
とを特徴とする請求項2に記載の車両における車内音合
成装置。
3. The sound processing means determines a tone color of the scale data by performing tone color interpolation by interpolating tone scale data of a plurality of musical instruments between musical instruments in accordance with the detected running state. An in-vehicle sound synthesizer for a vehicle according to claim 2.
【請求項4】 前記走行状態検出手段は、前記動力源の
単位時間当たりの回転数を検出するものであり、 前記音響加工手段は、検出された前記回転数に応じて前
記音階データの音程を補間するものであることを特徴と
する請求項1に記載の車両における車内音合成装置。
4. The running state detecting means detects the number of revolutions of the power source per unit time, and the acoustic processing means determines the pitch of the scale data according to the detected number of revolutions. The in-vehicle sound synthesizer for a vehicle according to claim 1, wherein the in-vehicle sound synthesizer interpolates.
【請求項5】 前記走行状態検出手段は、前記動力源に
かかる負荷を検出するものであり、 前記音響加工手段は、検出された前記負荷に応じて前記
音色補間を行うことを特徴とする請求項3に記載の車両
における車内音合成装置。
5. The running state detection means detects a load applied to the power source, and the acoustic processing means performs the tone color interpolation according to the detected load. Item 5. The in-vehicle sound synthesizer in the vehicle according to Item 3.
【請求項6】 前記走行状態検出手段は、前記動力源の
単位時間当たりの回転数及び前記動力源にかかる負荷を
検出するものであり、 前記音響加工手段は、検出された前記回転数及び検出さ
れた前記負荷に応じて前記音量を決定するものであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の車両における車内音合
成装置。
6. The running state detecting means detects the number of revolutions of the power source per unit time and the load applied to the power source, and the acoustic processing means detects the number of revolutions detected and the detection. The in-vehicle sound synthesizer for a vehicle according to claim 1, wherein the volume is determined according to the applied load.
【請求項7】 前記走行状態検出手段は、前記動力源の
単位時間当たりの回転数及び前記動力源にかかる負荷を
検出するものであり、 前記音響加工手段は、検出された前記回転数に応じて前
記音階データの音程を補間し、検出された前記負荷に応
じて前記音色補間を行い、検出された前記回転数及び前
記負荷に応じて音量を決定するものであることを特徴と
する請求項3に記載の車両における車内音合成装置。
7. The running state detection means detects the number of rotations of the power source per unit time and the load applied to the power source, and the acoustic processing means responds to the detected number of rotations. 7. The pitch of the scale data is interpolated according to the detected load, the tone color interpolation is performed according to the detected load, and the volume is determined according to the detected rotation speed and the detected load. The in-vehicle sound synthesizer in the vehicle according to item 3.
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