JPH10335960A - 騒音感応自動音量調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両に搭載されたオーディオ装置において、再
生音量を走行中に発生する騒音レベルに対応して可変す
る騒音感応自動音量調節装置を提供する。 【解決手段】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
イクロホンと、前記マイクロホンにより検出された車室
内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信号を用
いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号
抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出された騒
音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正する音量
補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応して、乗員
が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信号を聴取
できるようにする騒音感応自動音量調節装置において、
前記オーディオ信号源の出力音響信号レベル、前記マイ
クロホンが検出した車室内音信号の信号レベルの変化状
態、等に応じて音量補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両に搭載されたオ
ーディオ装置において、再生音量を走行中に発生する騒
音レベルに対応して、聴取しやすいように自動調整する
騒音感応自動音量調節装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車載用オーディオ装置はラジオ放送等の
番組、カセットテープ、ＣＤ媒体からの音楽を乗員であ
る聴取者にスピーカから音響信号として伝えている。車
両が走行し加速するに従い、車室内はロードノイズ、風
切り音あるいはエンジン音等により騒音が増加し、停車
時に適した音量ではオーディオ信号が聞き取り難くな
る。この状態を解決する手段として、車室内のオーディ
オ信号と騒音が混在した音響レベルをマイクロホンで集
音し、別途、音源（オーディオ）自体より出力される電
気信号から得たオーディオ信号レベルと前記の車室内オ
ーディオ信号レベルと比較（演算処理）して騒音レベル
を検出し、自動的に騒音に対応した音量に加減する技術
を基礎として、音量調節システムが構成されている。

【０００３】さらに、音量制御が聴取者に対して違和感
を与えないように、正確にオーディオ信号と騒音レベル
を検出し、騒音レベルに応じて、車室内の前後に設置し
たスピーカの音量配分を変更する先行技術が、例えば特
開平４―１０８２０７に開示されている。また、騒音検
出のための入力系統に、自己の発生する音響出力を除外
するような特定の周波数特性を持たせる考え方（フィル
タの挿入）が、例えば、特開平１―１８９２１５に開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現状の技術は騒音レベ
ルに一義的に追従して、車室内の音量レベルを加減する
もので、動作に際し、乗員に違和感を与えないための先
行技術、特開平４―１０８２０７とか特開平１―１８９
２１５では、音楽ソースあるいは騒音の急激な変動に対
して、聴取者の音響心理的な状況まで考慮した処理を行
うことは出来ない。

【０００５】例えば、騒音レベルが高く、それに対応し
て音楽ソースのレベルも高くなっている場合、曲と曲と
の間（曲間）のように、ある時間、音楽ソースのレベル
が無くなると、騒音検出回路の特性から、実際の騒音レ
ベルは変化していないにもかかわらず、マイクロホンか
ら検出される騒音量が大きくなり、それに対応して、音
量ボリュームの設定値が自動的に高くなり、このままの
状態で次の曲が始ると、冒頭の音が異常に大きいレベル
で再生され、乗員に違和感を与えることになる。また、
騒音レベルが比較的狭い範囲内で周期的に変動している
場合、それに忠実に音量を調節すると聴取者に不快感を
与えることになる。また、騒音レベルが連続して広い範
囲で、上昇或いは下降する場合、時間遅れなく、音量レ
ベルを追従させると、聴取者に違和感を与えることがあ
る。

【０００６】さらに、騒音感応自動音量調節装置の動作
を開始したり、停止させる場合、オーディオ信号と騒音
の状態によって、瞬時に動作させると、聴取者に不快感
を与えることがある。また、音源、つまりオーディオ装
置にラウドネス機能が付加されている場合、自動音量調
節が動作し、音量レベルが変化すると、設定したラウド
ネス特性も変わることがあり、人によっては違和感を覚
える場合もある。

【０００７】また、オーディオ装置に騒音による音量制
御を行う部分以降（後段）に利得を調整できる機能、例
えばパワーアンプに利得を加減できる機能がある場合、
当該、利得を加減すると自動音量調節機能の設定条件が
変わり、最適な制御が出来なくなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
・問題を解決するもので、車室内の適切な位置に設置さ
れ、オーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号
を検出するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検
出された車室内音信号にオーディオ信号源からのオーデ
ィオ信号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出
する騒音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により
検出された騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を
補正する音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対
応して、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音
響信号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装
置において、前記オーディオ信号源の出力音響信号レベ
ルが所定レベル以下に低下したことを検出する音響信号
レベル低下検出手段と、前記マイクロホンが検出した車
室内音信号の信号レベルの変動が所定範囲内にあること
を検出する変動検出手段と、前記音響信号レベル低下検
出手段が出力音響信号レベルの低下を検出し、かつ前記
変動検出手段が車室内音信号の信号レベルの変動が所定
範囲内にあること検出した場合に、前記音量補正手段に
よる音量の補正を無効化する補正無効化手段を有するこ
とを特徴とする。

【０００９】また、車室内の適切な位置に設置され、オ
ーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出
するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検出され
た車室内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信
号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒
音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出さ
れた騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正す
る音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応し
て、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信
号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装置に
おいて、前記オーディオ信号源の出力音響信号レベルが
所定レベル以下に低下したことを検出する音響信号レベ
ル低下検出手段と、前記マイクロホンが検出した車室内
音信号の信号レベルの変動が所定範囲内にあることを検
出する変動検出手段と、前記音響信号レベル低下検出手
段が出力音響信号レベルの低下を検出し、かつ前記変動
検出手段が車室内音信号の信号レベルの変動が所定範囲
内にあること検出した場合に、前記音量補正手段による
音量の補正制御における制御時定数を大きくする補正時
定数調整手段を有することを特徴とする。

【００１０】また、車室内の適切な位置に設置され、オ
ーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出
するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検出され
た車室内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信
号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒
音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出さ
れた騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正す
る音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応し
て、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信
号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装置に
おいて、前記音量補正手段は、騒音レベルを複数の段階
に分割する領域分割手段と、前記騒音信号抽出手段によ
り検出された騒音信号が、前記領域分割手段により分割
された騒音レベルのどの段階に該当するかを判断する段
階判断手段とを有し、前記音量調整手段は、前記段階判
断手段により判断された騒音レベルの段階に応じてオー
ディオ装置の音量を補正することを特徴とする。

【００１１】そしてまた、前記領域分割手段は、騒音レ
ベルの変化方向により領域の境界値を変化することを特
徴とする騒音感応自動音量調節装置。また、車室内の適
切な位置に設置され、オーディオ信号と騒音が混在して
いる車室内音信号を検出するマイクロホンと、前記マイ
クロホンにより検出された車室内音信号にオーディオ信
号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を施し、騒
音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、前記騒音信
号抽出手段により検出された騒音信号に応じて、オーデ
ィオ装置の音量を補正する音量補正手段を有し、車室内
の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオーディ
オ信号源からの音響信号を聴取できるようにする騒音感
応自動音量調節装置において、操作者の操作による音量
調整量を検出する音量調整量検出手段と、前記音量調整
量検出手段により検出された音量調整量が大きい程、前
記音量補正手段により音量の補正量を小さくする補正量
調整手段とを有することを特徴とする。

【００１２】また、車室内の適切な位置に設置され、オ
ーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出
するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検出され
た車室内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信
号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒
音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出さ
れた騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正す
る音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応し
て、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信
号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装置に
おいて、前記騒音感応自動音量調節装置の動作状態の変
化を検出する動作切換検出手段と、前記動作切換検出手
段により動作状態の変化が検出された時、前記音量補正
手段による補正量を徐々に変化させる動作切換時制御手
段とを有することを特徴とする。

【００１３】また、車室内の適切な位置に設置され、オ
ーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出
するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検出され
た車室内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信
号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒
音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出さ
れた騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正す
る音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応し
て、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信
号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装置に
おいて、前記音量補正手段は、音量調整量に応じて周波
数特性を補正するラウドネス手段による周波数特性を維
持したまま音量を補正することを特徴とする。

【００１４】また、車室内の適切な位置に設置され、オ
ーディオ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出
するマイクロホンと、前記マイクロホンにより検出され
た車室内音信号にオーディオ信号源からのオーディオ信
号を用いた演算処理を施し、騒音信号だけを抽出する騒
音信号抽出手段と、前記騒音信号抽出手段により検出さ
れた騒音信号に応じて、オーディオ装置の音量を補正す
る音量補正手段を有し、車室内の騒音レベルに対応し
て、乗員が好適な音量でオーディオ信号源からの音響信
号を聴取できるようにする騒音感応自動音量調節装置に
おいて、前記マイクロホンの出力信号の信号レベルを調
整するマイク出力調整手段を有することを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
説明する。図１は騒音感応自動音量調節装置の構成を示
す構成図である。０１はラジオチューナ、ＣＤプレー
ヤ、カセットテーププレーヤ等からなる再生音源で、音
響信号（ここではステレオ信号の左右チャンネル信号Ｌ
ｃｈ，Ｒｃｈ）を出力する。０２は再生音源０１からの
音響信号の音質、音場制御等を行うオーディオ信号処理
回路で、各種フィルタあるいはデジタル信号処理回路等
により構成され、音響信号に周波数特性の付加や残響音
付加等の各種音響処理を施し出力する。０３はオーディ
オ信号処理部０２の出力信号の信号レベルを可変する電
子ボリュームで、抵抗やトランジスタ等からなるスイッ
チング素子等から構成され、後述の制御部からの制御信
号（Ｃｉ）に応じて、オーディオ信号処理部０２の出力
信号の減衰を行う。０４は電子ボリューム０３によりレ
ベルが調整された音響信号を電力増幅して、スピーカ０
５より音声として出力するパワーアンプである。

【００１６】０６はオーディオ信号処理回路０２から出
力される左右チャンネル信号Ｌｃｈ，Ｒｃｈを加算する
加算回路である。０７はバンドパスフィルタで、加算回
路０６の出力信号から制御に不必要な帯域の信号を除去
する。０８はイコライザで、バンドパスフィルタ０７の
出力信号に、車室内の空間音響特性等に応じて周波数特
性を付加するもので、後述のマイクロホン１０により検
出されるべき音響信号を再現するためのものである。そ
してこのイコライザ０８の特性は、実際に車室内で音響
出力をし、それをマイクロホン１０で検出する等、測定
により特性を求めて、決定すればよい。０９はイコライ
ザ０８の出力信号のレベルを求めるレベル演算回路で、
検波整流回路、Ａ／Ｄ変換回路等により構成される。

【００１７】１０は車室内の音声信号を検出するための
マイクロホンで、集音がし易い車両のセンターコンソー
ル上部（通常オーディオ機器が設置される場所付近）等
に設置するのが好ましい。１５はマイクロホン１０の出
力信号を増幅するマイクアンプで、その利得は図示せぬ
可変抵抗器により調整可能となっている。１１はバンド
パスフィルタで、マイクアンプ１５の出力信号から制御
に不必要な帯域の信号を除去する。１２はパンドパスフ
ィルタ１１の出力信号のレベルを求めるレベル演算回路
で、検波整流回路、Ａ／Ｄ変換回路等により構成され
る。１３は電子ボリューム０３の制御を行うための制御
部で、レベル演算部０９，１２からの信号、ボリューム
等により構成され音量調整操作に用いられる手動音量設
定回路１４からの信号に応じて、電子ボリュームの制御
（減衰量制御）を行う。そして、この制御のためのプロ
グラム、制御量演算のためのデータが制御部内のメモリ
（ＲＯＭ，ＲＡＭ）に記憶されている。

【００１８】次に動作について説明する。制御部１３に
て再生音源からのオーディオ信号（Ｓｉ）とマイクロホ
ンで集音された車室内の音響信号（Ｓｉ＋Ｎｉ）の絶対
レベルと時間的な変化の状況を検出し、また、手動音量
設定値を入力し、以上３項目のデータから、予め決めら
れた判定式により制御信号（Ｃｉ）を算出する。そし
て、電子ボリューム０３にこの算出した制御信号（Ｃ
ｉ）を与えて、聴取者に対し違和感なく騒音に対応し
た、音量を提供する。制御部１３はマイクロ・プロッセ
ッサ［マイクロコンピュータ（マイコン）］及びデジタ
ル信号処理（ＤＳＰ）回路で構成され、動作は制御プロ
グラムよって実行される。

【００１９】以下、具体的に制御方式について説明す
る。 （１）従来の騒音感応自動音量調節装置では、騒音及び
オーディオ信号レベルが高い場合に、再生音源の信号が
曲間などで途切れ、騒音検出回路の特性から騒音レベル
が変動していないにも係わらず、騒音検出レベルが高く
なり、その間に、電子ボリュームが更に高く設定され、
次の曲が始まる冒頭に一瞬再生音が異常に高くなるが、
本実施の態様による騒音感応自動音量調節装置では、次
のように対処している。

【００２０】図２に示すように、オーディオ信号（Ｓ
ｉ）の時間に対する下降率（Ｓｉ’＝ΔＳｉ／Δｔ）
と、同じ時刻の車室内音響レベルの低下値［（δ＝Δ
（Ｓｉ＋Ｎｉ）］とを算出し、それぞれの値が電子ボリ
ューム０３の設定値（Ｖｎ）をパラメータとして決まる
範囲内にある時は曲間と見做し、電子ボリューム０３の
制御量を騒音に応じて変化させず、さらに次の曲が開始
する場合に違和感を与えないよう適切な時定数（ΔＴ
３；電子ボリューム０３の制御量の変化速度を比較的遅
くする）を設定する。あるいは電子ボリューム０３の制
御量の変化速度を低下させる（制御時定数を大きくす
る）。 （２）図３のＡ領域に示すように、騒音レベルが連続し
て、上昇する場合、あらかじめ決められた切替点（丸印
で示した境界）を騒音レベルが超えても、音量補正量は
瞬時に変化（増加）させずに、時定数（ΔＴ１）を経過
してから後、決められた音量補正（ΔＣｉ）を行うこと
によって、違和感を与えないようにする。 （３）図３の領域Ｂに示すように騒音レベルがあらかじ
め定められた範囲内で周期的に変動し、しかも、閾値
（ΔＮｓｈ）を超えない場合は音量補正を実行せず、違
和感、不快感を抑制する。 （４）図３のＣ領域に示すように騒音レベルが連続して
下降する場合、あらかじめ定められた切替点を騒音レベ
ルが低下しても、音量補正量は瞬時に低下させず、切替
点を超え、さらに定められた閾値である切替検出点（三
角印で示した境界）を超えた時から、時定数（ΔＴ２）
を経過して後、音量補正を行うことによって、違和感を
与えないようにする。 （５）オーディオ信号と騒音の変動による音量補正の加
え方を、代表的なケースとして（１）から（４）までに
ついて説明したが、音量補正量を、オーディオ信号レベ
ルの下降率（Ｓｉ’）、騒音レベル切替点、閾値、及び
各時定数（Δｔ１，Δｔ２，ΔＴ３）の絶対値は、電子
ボリュームの設定レベル（Ｖｎ），オーディオ信号（Ｓ
ｉ）及び騒音（Ｎｉ）の値から最適値を設定することが
できる。そして、これらの値は実験により求めることが
でき、そのデータをメモリ等に記憶しておくことにより
所望の制御を実現することができる。 （６）本騒音感応自動音量調節装置では、装置の動作を
開始、あるいは停止させる場合、正常動作に達するまで
の時間あるいは停止するまでの時間に適切な時定数を持
たせることによって、つまり音量の補正量を徐々に変化
させることにより、聴取者に違和感を与えないようにす
る。また、オーディオ装置にラウドネス機能がある場
合、本騒音感応自動音量調節装置では、設定したラウド
ネス特性を記憶しておき、音量補正量が変化しても、そ
の都度ラウドネス特性を再設定することによりラウドネ
ス特性を維持し、違和感を提言する。また、このラウド
ネスの維持機能を付加するか、しないかは、聴取者が選
択できように選択スイッチを設置している。

【００２１】また、騒音感応自動音量調節装置では、騒
音検出用マイクロホン１０のマイクアンプ１５の利得を
可変可能とすることにより、オーディオ装置にパワーア
ンプの利得を加減する機能がある場合でも、マイクアン
プ１５の利得を加減することにより、自動音量調節機能
の設定条件を変えることを容易にしており、パワーアン
プの利得を変化させても、最適な音量調整ができるよう
にしている。

【００２２】次に各部の具体的動作について説明する。
再生音源０１からオーディオ信号は、ステレオ化された
左右チャネルの信号（Rch ，Lch ）として、次のオーデ
ィオ信号処理回路０２で聴取者の要求に応じた音場、音
響特性の処理が行われた後、電子ボリューム０３と左右
チャネルの信号を合成する加算回路０６に供給される。

【００２３】電子ボリューム０３は手動による音量設定
（Ｖｎ）と騒音に対応する補正量によって定まる音量に
応じてオーディオ信号処理回路０２の出力信号の信号レ
ベルを調整（減衰）し、その出力は次段のパワーアンプ
０４で増幅された後、スピーカ０５から車室内に音響信
号として再生される。一方、加算回路０６では左右のオ
ーディオ信号が合成され、その出力はバンドパスフイル
タ０７で、レベル検出に必要な周波数、例えば５０から
２００Ｈｚの帯域の信号が取出される。そして、バンド
パスフイルタ０７出力は、更にイコライザ０８で周波数
補正が行われ、車室内音響周波数特性やマイクロホン１
０等の特性による信号の変化分が補正される。そして、
イコライザ０８出力はレベル演算回路０９で数値化され
オーディオ信号レベル（Ｓｉ）として、制御部１３に入
力される。

【００２４】マイクロホン１０で集音されたは車室内の
音響信号は、バンドパスフイルタ１１でレベル検出に必
要な周波数、例えば５０から２００Ｈｚの帯域の信号を
取出される。そしてバンドパスフィルタ１出力は、レベ
ル演算回路１２で数値化され車室内音響信号（Ｓｉ＋Ｎ
ｉ）として制御部１３に入力される。また、手動音量設
定器１４から、操作者の操作による設定音量レベル（Ｖ
ｎ）が音量補正演算に必要なパラメータとして制御部１
３に入力される。制御部１３は車室内音響信号（Ｓｉ＋
Ｎｉ）からオーディオ信号レベル（Ｓｉ）を引算処理
し、騒音レベル（Ｎｉ）を求め、設定音量レベル（Ｖ
ｎ）の値をパラメータとした係数を掛けて、電子ボリュ
ーム０３へ補正値（Ｃｉ）として出力する。

【００２５】例えば、設定音量レベル（Ｖｎ）の値が大
きい場合は補正値（Ｃｉ）は標準補正値より小さくし、
設定音量レベル（Ｖｎ）が小さい場合は補正値（Ｃｉ）
を標準補正値より大きくする。以上の動作は騒音感応自
動音量調節装置の基本的な動作であって、騒音レベルに
対応して、常に適切な音量を車室内に供給することが出
来る。次にこのような音量調整にさらに加えて行う、聴
取者の音響心理的な配慮を加味した音量補正について説
明する。

【００２６】図４はこのような音量補正の動作を示すフ
ローチャートで、図１の制御部１３の行う動作を示す。
以下このフローチャートを用いて説明する。処理Ｓ１１
で検出、数値化された車室内音響レベル（Ｓｉ＋Ｎｉ）
（マイクロホン側レベル）を、処理Ｓ１２で検出、数値
化されたオーディオ信号レベル（Ｓｉ）と処理Ｓ１３で
比較し、騒音レベル計算式［Ｎｉ＝（Ｓｉ＋Ｎｉ）―Ｓ
ｉ］を用いて騒音レベル（Ｎｉ）を算出する。次の処理
Ｓ１６で、騒音レベル（Ｎｉ）と処理Ｓ１７で検出され
た音量設定レベル（ボリュームの位置）（Ｖｎ）の値に
対応した音量補正の目標値（Ｃｔ）とを許容値（ΔＣｓ
ｈ）を設定する。

【００２７】そして、次の処理Ｓ１９で許容値（Ｃｔ−
Ｃｓｈ）と現在の補正量（Ｃｉ）とを比較して、（Ｃｔ
−Ｃｓｈ）の方が大きい場合は次の曲間判定処理Ｓ２１
に移行する。反対に、補正量（Ｃｉ）が大きい場合は処
理Ｓ２０の許容値判定プログラムに移行し、現在の補正
量が許容値（±ΔＣｓｈ）内にあるかの判定を行う。な
お、判定式はＣｔ−Ｃｉ＜｜±ΔＣｓｈ｜である。補正
量（Ｃｉ）が許容値（ΔＣｓｈ）内にあれば、処理Ｓ２
７に進み、音量補正を行わず、現状を維持する。もし、
許容値を超えれば、処理Ｓ２６で下降時の通常の時定数
ΔＴ２を設定し、処理Ｓ２９で音量補正レベルを（ΔＣ
ｉ）だけ下げる。曲間判定プログラムは処理Ｓ１１で検
出された車室内音響レベル（Ｓｉ＋Ｎｉ）を処理Ｓ１３
で変動幅の計算を行い、また、処理Ｓ１２のオーディオ
信号レベル（Ｓｉ）の時間変化率（Ｓｉ’＝ΔＳｉ／Δ
ｔ）の計算を行い、処理Ｓ２１のプログラムで変動幅が
［δ＝Δ（Ｓｉ＋Ｎｉ）］にあり、時間変化率が決めら
れた変化率内（Ｓｉ’±δＳｉ’）で低下するかを判定
し、条件を満足すれば、音量補正を加えないで、現状レ
ベルを維持する。

【００２８】同時に、処理Ｓ２４で曲間用時定数ΔＴ３
を設定し、オーディオ信号レベル（Ｓｉ）が増大した時
に備えて置く。また、処理Ｓ２１で曲間と判定されない
場合は処理Ｓ２５で上昇時の時定数（ΔＴ１）を設定
し、処理Ｓ２８で音量補正レベルを（ΔＣｉ）まで徐々
に上昇させる。図５は補正量の設定条件を示したもの
で、補正量の目標値（Ｃｔ）と現在の補正量（Ｃｉ）の
比較を行い、現在値が許容値（Ｃｔ±ΔＣｓｈ）内にあ
れば現状維持、低ければ補正量を（ΔＣｉ）だけ上昇さ
せ、高ければ補正量を（ΔＣｉ）だけ下降させることを
示している。

【００２９】図２は曲間時の各信号レベルの変化の状況
を示した図で、現在、聞いている曲が終わるとＡ点から
オーディオ信号レベル（Ｓｉ）が下降するので、（Ｓ
ｉ）の変化率（Ｓｉ’＝ΔＳｉ／Δｔ）を計測し、その
値が（Ｓｉ’±δＳｉ’）内にあり、（Ｓｉ）の値が雑
音レベルになれば曲の終了と判断する。終了時点Ｂから
Ｃ点までの時間（ｔｍ）が定められた時間、例えば５〜
１０秒間持続し、その間の車室内音響レベル（Ｓｉ＋Ｎ
ｉ）が低下し、決められた範囲内［δ＝Δ（Ｓｉ＋Ｎ
ｉ）］にあれば、曲間と判断し、騒音レベル（Ｎｉ）が
増大しても次の曲が開始されるＣ点からの、音量増大を
防止する。

【００３０】図３は騒音レベルが変動する場合に対応し
た音量補正量の変化状況を示した図である。先ず、Ａ領
域で騒音レベルが増大し、最初の切替点（図３ではＮ
１＝３ｄＢ点）を超えると、上昇時の時定数（ΔＴ１）
が設定され、その間に騒音レベルが切替点より低下し
なければ、音量補正量は（ΔＴ１）後に（ΔＣｉ）だけ
高くする。その後、騒音レベルが継続して増大する時は
切替点と同じような動作を切替点、と繰返して、
騒音に対応した音量レベルを設定する。

【００３１】騒音レベルがＢ領域のように切替点を基
準に許容値（±ΔＣｓｈ）（図３では±２ｄＢ）内にあ
れば、非補正区間と判断し、騒音が変化しても音量補正
は行わない。次に、騒音レベルが許容値（ΔＣｓｈ）以
上に低下すると、切替点で下降時の時定数（ΔＴ２）
が設定され、その間に騒音レベルが切替点より上昇し
なければ、音量補正量は（ΔＴ２）後に（ΔＣｉ）だけ
低くする。その後、騒音レベルが継続して低下する時は
切替点と同じような動作を切替点、と繰返して、
騒音に対応した音量レベルを設定する。

【００３２】図３では、騒音切替点（、、）はそ
れぞれ（Ｎ１＝３、Ｎ２＝６、Ｎ３＝９ｄＢ），切替許
容値は（±２ｄＢ），音量補正量は１ｄＢとしている
が、これらの数値は固有の値でなく、個別の装置におい
ては、実測、あるいはシミュレーションにて最適値を決
めることが可能である。図６は本騒音感応自動音量調節
装置の動作停止あるいは動作開始時の状況を示した図で
時刻ｔ１で動作停止の命令が与えられると、最適な値に
決められた時定数ΔＴｓ１で動作が暫時低減（音量補正
量の適用量が低減）し、時刻ｔ２で動作が終了する。動
作開始時は時刻ｔ３で命令が与えられると、同じように
時定数ΔＴｓ２で決まる時間を掛けて、暫時動作（音量
補正量の適用量が増加）が開始され、過渡時のオーバー
シュートのような異常な動作を抑制する。

【００３３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車室内音
響およびオーディオ信号のレベル変動状態を監視するこ
とにより、騒音感応自動音量調節装置を聴取者に違和
感、不快感を与えることなく、動作させることができ
る。また、レベル変動状態の監視に必要な信号処理はす
べてデジタル信号処理で実行可能であるので、想定され
る条件に対して、最適な自動音量調節が可能になり、ま
たデジタル信号処理（ＤＳＰ）回路を用いることで、こ
の回路、機能を変更あるいは拡充することによって、実
現できるので、小型でしかも低コストが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】騒音感応自動音量調節装置の基本構成図であ
る。

【図２】曲間検出の原理図である。

【図３】騒音レベルが変動する時の騒音レベル検出と音
量補正量を決める原理図である。

【図４】本発明の信号処理の基本動作を示すフローチャ
ートである。

【図５】音量を補正する条件設定を示した原理図であ
る。

【図６】本装置の動作を開始、あるいは停止する時の動
作状態を示した原理図である。

【符号の説明】

０１・・・再生音源 ０２・・・オーディオ信号処理回路 ０３・・・電子ボリューム ０４・・・パワーアンプ ０５・・・スピーカ ０６・・・加算回路 ０７・・・バンドパスフイルタ ０８・・・イコライザ ０９・・・レベル演算機能 １０・・・マイクロホン １１・・・バンドパスフイルタ １２・・・レベル演算機能 １３・・・デジタル制御部 １４・・・手動音量設定器

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記オーディオ信号源の出力音響信号レベルが所定レベ
   ル以下に低下したことを検出する音響信号レベル低下検
   出手段と、 前記マイクロホンが検出した車室内音信号の信号レベル
   の変動が所定範囲内にあることを検出する変動検出手段
   と、 前記音響信号レベル低下検出手段が出力音響信号レベル
   の低下を検出し、かつ前記変動検出手段が車室内音信号
   の信号レベルの変動が所定範囲内にあること検出した場
   合に、前記音量補正手段による音量の補正を無効化する
   補正無効化手段を有することを特徴とする騒音感応自動
   音量調節装置。
2. 【請求項２】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記オーディオ信号源の出力音響信号レベルが所定レベ
   ル以下に低下したことを検出する音響信号レベル低下検
   出手段と、 前記マイクロホンが検出した車室内音信号の信号レベル
   の変動が所定範囲内にあることを検出する変動検出手段
   と、 前記音響信号レベル低下検出手段が出力音響信号レベル
   の低下を検出し、かつ前記変動検出手段が車室内音信号
   の信号レベルの変動が所定範囲内にあること検出した場
   合に、前記音量補正手段による音量の補正制御における
   制御時定数を大きくする補正時定数調整手段を有するこ
   とを特徴とする騒音感応自動音量調節装置。
3. 【請求項３】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記音量補正手段は、 騒音レベルを複数の段階に分割する領域分割手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号が、前
   記領域分割手段により分割された騒音レベルのどの段階
   に該当するかを判断する段階判断手段とを有し、 前記音量調整手段は、前記段階判断手段により判断され
   た騒音レベルの段階に応じてオーディオ装置の音量を補
   正することを特徴とする騒音感応自動音量調節装置。
4. 【請求項４】前記領域分割手段は、騒音レベルの変化方
   向により領域の境界値を変化することを特徴とする騒音
   感応自動音量調節装置。
5. 【請求項５】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 操作者の操作による音量調整量を検出する音量調整量検
   出手段と、 前記音量調整量検出手段により検出された音量調整量が
   大きい程、前記音量補正手段により音量の補正量を小さ
   くする補正量調整手段とを有することを特徴とする騒音
   感応自動音量調節装置。
6. 【請求項６】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記騒音感応自動音量調節装置の動作状態の変化を検出
   する動作切換検出手段と、 前記動作切換検出手段により動作状態の変化が検出され
   た時、前記音量補正手段による補正量を徐々に変化させ
   る動作切換時制御手段とを有することを特徴とする騒音
   感応自動音量調節装置。
7. 【請求項７】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記音量補正手段は、音量調整量に応じて周波数特性を
   補正するラウドネス手段による周波数特性を維持したま
   ま音量を補正することを特徴とする騒音感応自動音量調
   節装置。
8. 【請求項８】車室内の適切な位置に設置され、オーディ
   オ信号と騒音が混在している車室内音信号を検出するマ
   イクロホンと、 前記マイクロホンにより検出された車室内音信号にオー
   ディオ信号源からのオーディオ信号を用いた演算処理を
   施し、騒音信号だけを抽出する騒音信号抽出手段と、 前記騒音信号抽出手段により検出された騒音信号に応じ
   て、オーディオ装置の音量を補正する音量補正手段を有
   し、 車室内の騒音レベルに対応して、乗員が好適な音量でオ
   ーディオ信号源からの音響信号を聴取できるようにする
   騒音感応自動音量調節装置において、 前記マイクロホンの出力信号の信号レベルを調整するマ
   イク出力調整手段を有することを特徴とする騒音感応自
   動音量調節装置。