JP2007171657A - Sound controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車室内の音を制御する音制御装置に関する。 The present invention relates to a sound control device that controls sound in a vehicle cabin.
車室内に到達するエンジン音を低減させて車室内の静寂を確保する技術として、エンジン音と逆相等音圧のキャンセル音を車室内に出力するANC(Active Noise Control)と称されるものがある(例えば、特許文献1参照)。一方、近年、車室内に任意のエンジン音を出力させて運転者等が爽快感を得ることができるようにする技術として、エンジンの回転数に応じた擬似的なエンジン音を車室内に出力するASC(Active Sound Control)と称されるものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
ところで、ANCによる音制御は、キャンセル音の周波数が最大150Hz程度であるのに対し、ASCによる音制御は、擬似エンジン音の周波数が最大1kHz程度と高い。このため、マイクロコンピュータにより生成されるPWM(Pulse Width Modulation)形式の音信号のフィルタリングを行うローパスフィルタ(LPF)のカットオフ周波数を高くする必要がある。 By the way, in the sound control by ANC, the frequency of the canceling sound is about 150 Hz at maximum, whereas in the sound control by ASC, the frequency of the pseudo engine sound is as high as about 1 kHz. For this reason, it is necessary to increase the cutoff frequency of a low-pass filter (LPF) that performs filtering of a PWM (Pulse Width Modulation) type sound signal generated by a microcomputer.
また、LPFのカットオフ周波数が高いと、マイクロコンピュータにおいて音信号を生成する際のサンプリング周波数に近づく。このため、LPFのスロープを急峻にする、換言すれば、カットオフ周波数から必要な減衰量が得られる周波数までの帯域幅を狭くして、サンプリング周波数の半分以上の音信号がLPFにおいて確実に除去されるようにする必要がある。 Further, when the cutoff frequency of the LPF is high, it approaches the sampling frequency used when generating a sound signal in the microcomputer. Therefore, the slope of the LPF is steep, in other words, the bandwidth from the cutoff frequency to the frequency at which the required attenuation can be obtained is narrowed, and sound signals that are more than half the sampling frequency are reliably removed in the LPF. Need to be done.
しかし、例えば一次型のLPFは、スロープが急峻ではないため、図5の出力特性201に示すように、不要な音信号がLPFにおいて確実に除去されるようにカットオフ周波数を下げると、必要な音信号についてまで減衰されてしまう(図5の斜線部参照)。一方、必要な音信号が減衰されないようにカットオフ周波数を上げると、図5の出力特性202に示すように、不要な音信号がLPFにおいて除去されない。また、高次型(例えば二次型)のLPFは、図5の特性203に示すように、スロープを急峻にすることができるものの(図5の点線参照)、部品点数が増え、コストが増加してしまう。
However, for example, the primary type LPF has a steep slope, so that it is necessary to reduce the cutoff frequency so that unnecessary sound signals are reliably removed in the LPF as shown in the
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、簡易にLPFの出力を所望の値とすることが可能な音制御装置を提供するものである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a sound control device that can easily set an LPF output to a desired value.
本発明の音制御装置は、車室内の音を制御するものであって、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、擬似エンジン音信号を生成する擬似エンジン音生成手段と、前記擬似エンジン音信号を入力し、前記所定のサンプリング周波数以下の信号を通過させるローパスフィルタと、前記前記ローパスフィルタに入力される前記擬似エンジン音信号のうち、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号のゲインを増加させるゲイン調整手段とを有することを特徴とする。 The sound control device of the present invention controls the sound in the passenger compartment, and samples the predetermined signal at a predetermined sampling frequency to generate a pseudo engine sound signal, and the simulated engine sound generation means. A low-pass filter that inputs an engine sound signal and passes a signal that is less than or equal to the predetermined sampling frequency, and a gain of a pseudo engine sound signal that is less than or equal to a predetermined frequency among the pseudo engine sound signal that is input to the low-pass filter. Gain adjusting means for increasing.
この構成により、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号は、ゲインが増加された上でローパスフィルタに入力されるため、ローパスフィルタのスロープが急峻でないために所定の周波数以下の擬似エンジン音信号をも減衰させてしまう場合であっても、当該ローパスフィルタの出力を所望の値とすることが可能となる。 With this configuration, a pseudo engine sound signal having a predetermined frequency or lower is input to the low-pass filter after the gain is increased. Therefore, since the slope of the low-pass filter is not steep, the pseudo engine sound signal having a predetermined frequency or lower is also included. Even in the case of attenuation, the output of the low-pass filter can be set to a desired value.
また、本発明の音制御装置は、前記ゲイン調整手段が、前記ローパスフィルタによる減衰を打ち消す分のゲインを増加させるようにしてもよい。 In the sound control apparatus of the present invention, the gain adjustment means may increase the gain for canceling the attenuation by the low-pass filter.
この構成により、ローパスフィルタが所定の周波数以下の擬似エンジン音信号を減衰させてしまう場合に、その減衰分を確実に補うことが可能となる。 With this configuration, when the low-pass filter attenuates a pseudo engine sound signal having a predetermined frequency or less, it is possible to reliably compensate for the attenuation.
また、本発明の音制御装置は、前記擬似エンジン音信号の周波数とゲイン量との対応関係を表すテーブルを有し、前記ゲイン調整手段が、前記テーブルの内容に基づいて、前記擬似エンジン音信号のゲインを増加させるようにしてもよい。 Moreover, the sound control apparatus of the present invention has a table representing a correspondence relationship between the frequency and the gain amount of the pseudo engine sound signal, and the gain adjusting means is configured to generate the pseudo engine sound signal based on the contents of the table. The gain may be increased.
本発明によれば、ローパスフィルタが所定の周波数以下の擬似エンジン音信号を減衰させてしまう場合であっても、当該ローパスフィルタの出力を所望の値とすることが可能となる。 According to the present invention, even when the low-pass filter attenuates a pseudo engine sound signal having a predetermined frequency or lower, the output of the low-pass filter can be set to a desired value.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかる音制御装置の構成を示す図である。図1に示す音制御装置10は、ASCによる音制御を行い、擬似エンジン音を車室内に出力させるものであり、マイクロコンピュータ12、ローパスフィルタ(LPF)14、アッテネータ(ATT)16、アンプ(AMP)18により構成される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a sound control apparatus according to an embodiment of the present invention. A
マイクロコンピュータ12は、エンジン回転数の情報を入力し、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号を生成する。更に、マイクロコンピュータ12は、生成した擬似エンジン音信号について、周波数に応じてゲインを補正する。擬似エンジン音信号の補正の詳細については後述する。
The
LPF14は、マイクロコンピュータ12からの擬似エンジン音信号を入力し、当該擬似エンジン音信号のうち、予め定められたカットオフ周波数以下の信号を通過させる。図2は、LPF14の回路構成を示す図である。図2に示すLPF14は、一次型であり、非反転入力端子が接地されたOPアンプ20と、入力端とOPアンプ20の反転入力端子との間の抵抗21と、OPアンプ20の反転入力端子と出力端子との間に並列に接続された抵抗22及びコンデンサ23とにより構成される。このLPF14の入出力特性G(Vo/Vi)は、抵抗21の抵抗値をR1、抵抗22の抵抗値をR2、コンデンサ23の容量をC、入力信号の角周波数をωとすると、G=−R2/R1・{1/(CR2)}/{jω+1/(CR2)}となる。
The
LPF14は、一次型であるために、スロープが急峻ではなく、カットオフ周波数から必要な減衰量が得られる周波数までの帯域幅が広い。このため、LPF14において、マイクロコンピュータ12における擬似エンジン音信号に含まれる不要な音信号を除去するためには、カットオフ周波数は、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数よりも小さい値となる。
Since the
ATT16は、音量調整のためのものであり、LPF14を通過した擬似エンジン音信号を所定の減衰度で減衰させる。AMP18は、ATT16からの減衰された擬似エンジン音信号を、図示しない後段の出力部(例えばスピーカ)に応じた増幅度で増幅させて出力する。
The ATT 16 is for volume adjustment, and attenuates the pseudo engine sound signal that has passed through the
次に、マイクロコンピュータ12による擬似エンジン音信号の補正の詳細について説明する。マイクロコンピュータ12は、エンジン回転数の情報を入力し、所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号を生成した後、その擬似エンジン音信号のうち、後段のLPF14におけるカットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号について、ゲインを増加させて出力する。
Next, details of the correction of the pseudo engine sound signal by the
上述したように、LPF14におけるカットオフ周波数は、当該LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数よりも小さい値である。従って、マイクロコンピュータ12によって生成されたエンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号がそのままLPF14に入力されると、この擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号は、LPF14によって減衰されてしまう。このため、マイクロコンピュータ12は、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、LPF14による減衰を打ち消すようにゲインを増加させる。
As described above, the cutoff frequency in the
具体的には、マイクロコンピュータ12は、信号周波数とゲイン量との対応関係を示すテーブルを内蔵するメモリ(図示せず)に保持している。図3は、信号周波数とゲイン量との対応関係を示すテーブルの一例を示す図である。このテーブルは、擬似エンジン音信号について、後段のLPF14におけるカットオフ周波数からLPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数までの各周波数に対応して、マイクロコンピュータ12が増加させるべきゲイン量の情報が含まれている。マイクロコンピュータ12は、このテーブルの内容を参照して、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号についてのゲイン量を取得する。
Specifically, the
そして、マイクロコンピュータ12は、取得した各周波数に対応するゲイン量に基づいて、エンジンの回転数に対応する擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号のゲイン量を増加させる補正を行う。
Based on the gain amount corresponding to each acquired frequency, the
このような補正が行われることにより、LPF14が出力する擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数からLPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数までの信号については、当該LPF14による減衰が打ち消されたものとなる。
By performing such correction, the attenuation by the
図4は、マイクロコンピュータ12による補正が行われる場合と補正が行われない場合とのそれぞれにおける、LPF14の出力特性の一例を示す図である。図4の点線で表される出力特性51は、マイクロコンピュータ12による補正が行われない場合のものであり、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上の信号については、減衰されてしまう。このため、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、必要なゲインを得られない。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the output characteristics of the
これに対し、図4の実線で表される出力特性50は、マイクロコンピュータ12による補正が行われた場合のものである。擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、マイクロコンピュータ12によってLPF14における減衰を打ち消す分のゲインが増加された上でLPF14に入力される。このため、出力特性50に示すように、擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、カットオフ周波数未満の信号と同等のゲインが確保される。
On the other hand, an output characteristic 50 represented by a solid line in FIG. 4 is obtained when correction by the
このように、本実施形態の音制御装置10では、マイクロコンピュータ12が、LPF14における減衰を考慮して、生成した擬似エンジン音信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、減衰を打ち消す分のゲインを増加した上でLPF14に入力する。従って、LPF14が出力する擬似エンジン信号のうち、カットオフ周波数以上であり、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号については、カットオフ周波数未満の信号と同等のゲインが確保される。
As described above, in the
従って、LPF14が一次型であるために、スロープが急峻でなく、LPF14が出力すべき擬似エンジン音信号の最大の周波数以下の信号をも減衰させてしまう場合であっても、当該LPF14の出力を所望の値とすることが可能となる。また、一次型のLPF14を用いることが可能となるため、部品点数を抑えることができ、コストの削減を図ることができる。
Accordingly, since the
以上、説明したように、本発明に係る音制御装置は、簡易にLPFの出力を所望の値とすることができ、音制御装置として有用である。 As described above, the sound control device according to the present invention can easily set the output of the LPF to a desired value, and is useful as a sound control device.
10 音制御装置
12 マイクロコンピュータ
14 LPF
16 ATT
18 AMP
20 OPアンプ
21、22 抵抗
23 コンデンサ
10
16 ATT
18 AMP
20
Claims (3)
所定の信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングすることにより、擬似エンジン音信号を生成する擬似エンジン音生成手段と、
前記擬似エンジン音信号を入力し、前記所定のサンプリング周波数以下の信号を通過させるローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタに入力される前記擬似エンジン音信号のうち、所定の周波数以下の擬似エンジン音信号のゲインを増加させるゲイン調整手段とを有することを特徴とする音制御装置。 A sound control device for controlling the sound in the passenger compartment,
A pseudo engine sound generation means for generating a pseudo engine sound signal by sampling a predetermined signal at a predetermined sampling frequency;
A low-pass filter that inputs the pseudo engine sound signal and passes a signal equal to or lower than the predetermined sampling frequency;
A sound control apparatus comprising: gain adjusting means for increasing a gain of a pseudo engine sound signal having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency among the pseudo engine sound signals input to the low-pass filter.
前記ゲイン調整手段は、前記テーブルの内容に基づいて、前記擬似エンジン音信号のゲインを増加させることを特徴とする請求項1又は2に記載の音制御装置。 A table representing the correspondence between the frequency of the pseudo engine sound signal and the gain amount;
The sound control apparatus according to claim 1, wherein the gain adjusting unit increases the gain of the pseudo engine sound signal based on the contents of the table.
Priority Applications (1)
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JP2005370416A JP2007171657A (en) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | Sound controller |
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2005
- 2005-12-22 JP JP2005370416A patent/JP2007171657A/en not_active Withdrawn
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