JP2012166662A - Travel sound amplifying device, travel sound amplifying method and program - Google Patents

Travel sound amplifying device, travel sound amplifying method and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To notify a travel sound of indicating the approach of a vehicle by a sound easily discriminated by a person even in noise.SOLUTION: An adjusting part 13 analyzes a frequency by acquiring an environmental sound around the vehicle 20 and the travel sound of the vehicle 20, sets power to the acquired travel sound by the respective frequencies based on the target sound volume ratio of the environmental sound and the travel sound, and adjusts a filter factor of a filter 11 and the amplification ratio of an amplifying part 12 based on the set power. The filter 11 performs filter processing by the adjusted filter factor, and the amplifying part 12 amplifies and outputs the travel sound subjected to the filter processing in the adjusted amplification ratio.

Description

本発明は、走行音増幅装置、走行音増幅方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a traveling sound amplifying device, a traveling sound amplifying method, and a program.

電気自動車など駆動手段に電気モータを使用している車両は、内燃機関を使用する自動車よりも走行音が小さい。ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などでも、低速時には電気モータによる走行となり、その走行音は小さい。   A vehicle using an electric motor for driving means such as an electric vehicle has a lower running sound than an automobile using an internal combustion engine. Even in a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and the like, traveling is performed by an electric motor at low speed, and the traveling sound is small.

走行音が小さいと、歩行者らは聴覚によって自動車の接近を知ることが難しい。そこで、従来、車両の接近を知らせる警告音発生器を備え、加速度など、車両の走行状態に応じて警告音の音質や、音量を変化させる電気自動車が知られている。また、歩行者との距離や周囲の騒音レベルに応じて警報の音量を変える手法も知られている。   If the running noise is low, it is difficult for pedestrians to know the approach of the car by hearing. Therefore, conventionally, an electric vehicle that includes a warning sound generator that notifies the approach of a vehicle and changes the sound quality and volume of the warning sound according to the running state of the vehicle, such as acceleration, is known. Also known is a method of changing the volume of an alarm according to the distance from a pedestrian and the ambient noise level.

特開平１１−２７８１０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-27810 特開２００６−２１５９７０号公報JP 2006-215970 A 特開２００８−２４１８９９号公報JP 2008-241899 A 特開２００６−２６８８２４号公報JP 2006-268824 A

しかし、車両の周囲の環境音（騒音）には様々な周波数の音が含まれるため、環境音に対して人が判別しやすい音で警告音を報知することは困難であった。たとえば、単に騒音レベルに応じて警報の音量を変えるだけでは、一部の周波数で周辺の環境音よりも突き抜けて大きい音が出力されて耳障りな警告音となったり、環境音に埋もれた警告音を報知してしまう可能性があった。   However, since environmental sounds (noise) around the vehicle include sounds of various frequencies, it is difficult to notify the warning sound with sounds that are easy for humans to distinguish from environmental sounds. For example, if you simply change the volume of the alarm according to the noise level, it will sound louder than the surrounding environmental sound at some frequencies, producing an annoying warning sound, or a warning sound buried in the environmental sound. There was a possibility of reporting.

発明の一観点によれば、車両の走行音に対してフィルタ処理を行うフィルタ部と、フィルタ処理された走行音を増幅して出力する増幅部と、前記車両の周囲の環境音と、前記車両の走行音を取得して周波数解析を行い、環境音と走行音との目標音量比を基に、取得した走行音に対する倍率を各周波数で設定し、設定した倍率を基に、前記フィルタ部のフィルタ係数と前記増幅部の増幅率を調整する調整部と、を備えた走行音増幅装置が提供される。   According to one aspect of the invention, a filter unit that performs a filtering process on a running sound of a vehicle, an amplifying unit that amplifies and outputs the filtered traveling sound, an environmental sound around the vehicle, and the vehicle Frequency is analyzed and frequency analysis is performed. Based on the target sound volume ratio between the environmental sound and the traveling sound, the magnification for the acquired traveling sound is set for each frequency. Based on the set magnification, the filter unit There is provided a traveling sound amplifying apparatus including a filter coefficient and an adjusting unit that adjusts an amplification factor of the amplifying unit.

車両の接近を示す走行音を、騒音の中でも人が判別しやすい音で報知することができる。   The traveling sound indicating the approach of the vehicle can be notified with a sound that is easy for a person to distinguish among noises.

第１の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving sound amplification apparatus of 1st Embodiment. 走行音増幅装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of a process of a driving sound amplification apparatus. ＦＦＴ後の走行音と環境音の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the running sound and environmental sound after FFT. 単に増幅させた走行音の周波数特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic of the driving sound which was simply amplified. フィルタ処理及び増幅処理を行った走行音の周波数特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic of the running sound which performed the filter process and the amplification process. 第２の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving sound amplification apparatus of 2nd Embodiment. 距離感変換用フィルタ部の設計方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the design method of the filter part for distance feeling conversion. 音の発生源から１ｍと７ｍ離れた位置で収録された音に対するインパルスレスポンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the impulse response with respect to the sound recorded in the position 1m and 7m away from the sound generation source. 設計された距離感変換用フィルタ部の一例の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of an example of the filter part for distance sense conversion designed. 第３の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the driving sound amplification apparatus of 3rd Embodiment. 走行音増幅処理の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of driving sound amplification processing. 走行音増幅装置のハードウェア例を示す図である。It is a figure which shows the hardware example of a traveling sound amplification apparatus.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a traveling sound amplifying apparatus according to the first embodiment.

走行音増幅装置１０は、フィルタ部１１、増幅部１２、調整部１３を有しており、たとえば、図１に示すような車両２０に搭載される。
車両２０は、たとえば、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車などであり、電気モータ２１を有している。また、車両２０は、車両２０の周辺の環境音を採取するために車外に設けられたマイク２２と、車両２０の走行音を採取するためのマイク２３〜２５を有している。 The traveling sound amplifying apparatus 10 has a filter unit 11, an amplifying unit 12, and an adjusting unit 13, and is mounted on, for example, a vehicle 20 as shown in FIG.
The vehicle 20 is, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and the like, and has an electric motor 21. The vehicle 20 includes a microphone 22 provided outside the vehicle for collecting environmental sounds around the vehicle 20 and microphones 23 to 25 for collecting running sounds of the vehicle 20.

車両２０の走行音には、たとえば、電気モータ２１の音や、車両２０が走行することによって発生するロードノイズなどがある。たとえば、マイク２３は、電気モータ２１から発生する音を採取し、マイク２４，２５は、車両２０が走行することによって発生するロードノイズを採取する。   The traveling sound of the vehicle 20 includes, for example, the sound of the electric motor 21 and road noise generated when the vehicle 20 travels. For example, the microphone 23 collects sound generated from the electric motor 21, and the microphones 24 and 25 collect road noise generated when the vehicle 20 travels.

マイク２２〜２５を作動させるか否かの制御は、たとえば、走行音増幅装置１０内または外部の図示しない制御部などが行う。
なお、環境音を採取するマイクの数は１つに限定されず、複数設けてもよい。また、走行音を採取するマイクの数は、３つに限定されない。電気モータ２１から発生する音を採取するマイクだけ配置するようにしてもよいし、ロードノイズを採取するマイクだけ配置するようにしてもよい。また、マイクを３つ以上設けるようにしてもよい。 Whether or not to operate the microphones 22 to 25 is controlled by, for example, a control unit (not shown) inside or outside the traveling sound amplifying apparatus 10.
Note that the number of microphones that collect environmental sounds is not limited to one, and a plurality of microphones may be provided. Further, the number of microphones that collect the running sound is not limited to three. Only a microphone that collects sound generated from the electric motor 21 may be arranged, or only a microphone that collects road noise may be arranged. Three or more microphones may be provided.

また、調整部１３が、電気モータ音とロードノイズのうち、車両２０の加速または減速などで変化が大きいもの、または音量が大きいものを切り替えて走行音として採用するようにしてもよい。たとえば、調整部１３は、ロードノイズの方が電気モータ音よりも大きい場合には、ロードノイズを採用するようにしてもよい。   In addition, the adjustment unit 13 may switch between the electric motor sound and the road noise that change greatly due to acceleration or deceleration of the vehicle 20 or the sound that has a large volume, and adopt it as the running sound. For example, the adjustment unit 13 may adopt road noise when the road noise is larger than the electric motor sound.

車両２０は、さらに、走行音増幅装置１０で処理された走行音を出力するスピーカ２６を備えている。
走行音増幅装置１０のフィルタ部１１は、走行音に対してフィルタ処理を行う。フィルタ部１１としては、たとえば、ＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタ、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ、アクティブフィルタなどのデジタルフィルタが適用可能である。 The vehicle 20 further includes a speaker 26 that outputs the traveling sound processed by the traveling sound amplifying apparatus 10.
The filter unit 11 of the traveling sound amplifying apparatus 10 performs a filtering process on the traveling sound. As the filter unit 11, for example, a digital filter such as a FIR (Finite Impulse Response) filter, an IIR (Infinite Impulse Response) filter, or an active filter is applicable.

増幅部１２は、フィルタ処理された走行音を所定の増幅率で増幅して出力する。
調整部１３は、マイク２２で採取された環境音と、マイク２３〜２５で採取された走行音を取得して、たとえば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を行い、周波数解析を行う。そして調整部１３は、環境音と走行音の目標音量比を基に、走行音に対する倍率を各周波数で設定し、設定した倍率を基に、フィルタ部１１でのフィルタ係数と増幅部１２での増幅率を調整する。 The amplifying unit 12 amplifies the filtered traveling sound with a predetermined amplification factor and outputs the amplified sound.
The adjustment unit 13 acquires the environmental sound collected by the microphone 22 and the traveling sound collected by the microphones 23 to 25, performs, for example, FFT (Fast Fourier Transform), and performs frequency analysis. Then, the adjustment unit 13 sets the magnification for the traveling sound at each frequency based on the target sound volume ratio of the environmental sound and the traveling sound, and based on the set magnification, the filter coefficient in the filter unit 11 and the amplification unit 12 Adjust the amplification factor.

目標音量比は、あるＳＮＲ（Signal-Noise Ratio）の値として表すことができる。ＳＮＲは、ＳＮＲ＝（走行音の音量）／（環境音の音量）、という式で表される。あるＳＮＲの値を目標音量比として設定した場合、ＳＮＲが小さい周波数では、目標音量比を達成するために走行音に対して大きな倍率が設定される。   The target volume ratio can be expressed as a value of a certain SNR (Signal-Noise Ratio). The SNR is expressed by the following equation: SNR = (volume of traveling sound) / (volume of environmental sound). When a certain SNR value is set as the target sound volume ratio, a large magnification is set for the traveling sound in order to achieve the target sound volume ratio at a frequency with a small SNR.

以下、走行音増幅装置１０の動作を説明する。
たとえば、車両２０が走行を開始すると、図示しない制御部の制御のもと、走行音増幅装置１０の動作が開始される。 Hereinafter, the operation of the traveling sound amplifying apparatus 10 will be described.
For example, when the vehicle 20 starts traveling, the operation of the traveling sound amplifying apparatus 10 is started under the control of a control unit (not shown).

図２は、走行音増幅装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
調整部１３は、マイク２３〜２５で採取された車両２０の走行音を取得する（ステップＳ１）。また、調整部１３は、マイク２２で採取された車両２０の周囲の環境音を取得する（ステップＳ２）。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a process flow of the traveling sound amplifying apparatus.
The adjustment unit 13 acquires the traveling sound of the vehicle 20 collected by the microphones 23 to 25 (step S1). Moreover, the adjustment part 13 acquires the environmental sound around the vehicle 20 collected with the microphone 22 (step S2).

走行音や環境音の取得は、完全にリアルタイムでなくても間欠的に行ってもよい。たとえば、取得期間を数ｍｓ〜数十ｍｓとして、各取得期間の間（非取得期間）を８０μｓ程度以下とし、後述の処理で走行音を増幅して出力することで、人はリアルタイムに走行音が出力されていると感じることができる。   The acquisition of the running sound and the environmental sound may be performed intermittently even if it is not completely real time. For example, the acquisition period is set to several ms to several tens of ms, the period between each acquisition period (non-acquisition period) is set to about 80 μs or less, and the driving sound is amplified and output by a process described later, so that the person can drive the driving sound in real time You can feel that is output.

続いて周波数解析が行われる。調整部１３は、取得した走行音に対してＦＦＴを行う（ステップＳ３）。また、調整部１３は、取得した環境音に対してＦＦＴを行う（ステップＳ４）。そして、調整部１３は、ＦＦＴ後の走行音と環境音を周波数軸上で比較する（ステップＳ５）。   Subsequently, frequency analysis is performed. The adjustment unit 13 performs FFT on the acquired traveling sound (step S3). Moreover, the adjustment part 13 performs FFT with respect to the acquired environmental sound (step S4). And the adjustment part 13 compares the running sound after FFT, and environmental sound on a frequency axis (step S5).

図３は、ＦＦＴ後の走行音と環境音の一例を示す図である。
横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）を示している。図３では、環境音として、都会の地下道の雑踏の音の例が示されている。また、走行音としてハイブリッド車の電気モータ音の例が示されている。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of running sound and environmental sound after FFT.
The horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents sound pressure (dB). In FIG. 3, an example of a crowded sound in an urban underpass is shown as an environmental sound. Moreover, the example of the electric motor sound of a hybrid vehicle is shown as driving | running | working sound.

図３に示されているように、走行音は環境音よりも２０ｄＢ程度小さいが、その度合いは周波数によって異なる。たとえば、１４００Ｈｚ付近にピークＰ１が存在しており、環境音との差は小さい。なお、電気モータ音のピークは、電気モータ２１の回転数に応じてリアルタイムに変化する。環境音もリアルタイムに変化する。   As shown in FIG. 3, the traveling sound is about 20 dB smaller than the environmental sound, but the degree varies depending on the frequency. For example, the peak P1 exists in the vicinity of 1400 Hz, and the difference from the environmental sound is small. The peak of the electric motor sound changes in real time according to the rotational speed of the electric motor 21. Environmental sound also changes in real time.

次に、調整部１３は、環境音と走行音の目標音量比を基に、走行音に対する倍率を各周波数で設定する（ステップＳ６）。
目標音量比は、環境音の中で走行音を歩行者などに気付かせることができるような、環境音と走行音の比率として予め設定されている。たとえば、環境音に対して走行音が数倍となるように目標音量比が設定されている。目標音量比は、たとえば、内燃機関を使用する自動車のエンジン音の音量を考慮して、エンジン音と取得した環境音との音量の比率を基に調整部１３が自動的に設定するようにしてもよい。 Next, the adjustment unit 13 sets the magnification for the traveling sound at each frequency based on the target sound volume ratio between the environmental sound and the traveling sound (step S6).
The target volume ratio is set in advance as a ratio of the environmental sound and the traveling sound so that the pedestrian or the like can notice the traveling sound among the environmental sounds. For example, the target volume ratio is set so that the traveling sound is several times as much as the environmental sound. The target volume ratio is set automatically by the adjustment unit 13 based on the volume ratio between the engine sound and the acquired environmental sound, taking into account the volume of the engine sound of an automobile using an internal combustion engine, for example. Also good.

調整部１３は、走行音の各周波数において、走行音が環境音に対して目標音量比になるような倍率を設定する。
そして、調整部１３は、設定された倍率を基に、フィルタ部１１のフィルタ係数と増幅部１２の増幅率を調整する（ステップＳ７）。調整部１３は、たとえば、設定した各周波数における倍率の情報に対して逆ＦＦＴを行うことで、フィルタ係数と増幅率が調整されたフィルタ部１１と増幅部１２をリアルタイムで設計する。 The adjustment unit 13 sets a magnification such that the traveling sound has a target volume ratio with respect to the environmental sound at each frequency of the traveling sound.
Then, the adjustment unit 13 adjusts the filter coefficient of the filter unit 11 and the amplification factor of the amplification unit 12 based on the set magnification (step S7). The adjustment unit 13 designs the filter unit 11 and the amplification unit 12 in which the filter coefficient and the amplification factor are adjusted in real time, for example, by performing inverse FFT on the magnification information at each set frequency.

フィルタ部１１は、調整されたフィルタ係数で、現在の走行音に対してフィルタ処理を行い、増幅部１２は調整された増幅率で、フィルタ処理された走行音を増幅する（ステップＳ８）。   The filter unit 11 performs a filter process on the current traveling sound with the adjusted filter coefficient, and the amplifying unit 12 amplifies the filtered traveling sound with the adjusted amplification factor (step S8).

増幅された走行音は、スピーカ２６から出力されて、歩行者などに報知される。
図４は、単に増幅させた走行音の周波数特性の一例を示す図である。
また、図５は、フィルタ処理及び増幅処理を行った走行音の周波数特性の一例を示す図である。 The amplified traveling sound is output from the speaker 26 and notified to a pedestrian or the like.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of the simply amplified traveling sound.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of frequency characteristics of running sound that has been subjected to filter processing and amplification processing.

横軸は周波数（Ｈｚ）、縦軸は音圧（ｄＢ）を示している。図４では、図３で示した走行音を、単純に増幅した波形が示されている。また、図５では、環境音との音量比１２ｄＢを目標音量比として、フィルタ処理及び増幅処理を行った走行音の周波数特性の例が示されている。   The horizontal axis represents frequency (Hz) and the vertical axis represents sound pressure (dB). FIG. 4 shows a waveform obtained by simply amplifying the running sound shown in FIG. FIG. 5 shows an example of frequency characteristics of running sound that has been subjected to filter processing and amplification processing with a volume ratio of 12 dB relative to environmental sound as a target volume ratio.

図４のように、走行音を単純に増幅した場合、ピークＰ２のような周波数では、非常に大きな音となり、オーバーフローが生じて耳障りな音となる可能性がある。
これに対して、図５で示されるフィルタ処理及び増幅処理を施した走行音は、全ての周波数領域において、環境音との音量比１２ｄＢが確保される。 As shown in FIG. 4, when the running sound is simply amplified, at a frequency such as the peak P <b> 2, there is a possibility that the sound becomes very loud and overflows, resulting in an annoying sound.
On the other hand, the traveling sound subjected to the filtering process and the amplification process shown in FIG. 5 has a volume ratio of 12 dB with respect to the environmental sound in all frequency regions.

以上のように、本実施の形態の走行音増幅装置１０は、車両２０の走行音と環境音を周波数解析し、走行音と環境音との目標音量比を基に、走行音に対する倍率を各周波数で設定し、その倍率を基に、走行音に対してフィルタ処理と増幅処理を行う。   As described above, the traveling sound amplifying apparatus 10 according to the present embodiment frequency-analyzes the traveling sound and the environmental sound of the vehicle 20, and sets the magnification for the traveling sound based on the target volume ratio between the traveling sound and the environmental sound. The frequency is set, and the filter processing and amplification processing are performed on the running sound based on the magnification.

これにより、様々な周波数特性をもつ騒音の中でも、電気自動車などの接近を、耳障りでなく歩行者らが気付きやすい音で報知することができる。
（第２の実施の形態）
図６は、第２の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。 As a result, it is possible to notify the approach of an electric vehicle or the like with a sound that is easily noticed by pedestrians, not annoying, among noises having various frequency characteristics.
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a traveling sound amplifying apparatus according to the second embodiment.

図１で示した走行音増幅装置１０と同一の要素については同一符号を付し、説明を省略する。
第２の実施の形態の走行音増幅装置１０ａは、距離感変換用フィルタ部１４を有している。 The same elements as those of the traveling sound amplifying apparatus 10 shown in FIG.
The traveling sound amplifying apparatus 10a of the second embodiment has a distance conversion filter unit 14.

距離感変換用フィルタ部１４は、たとえば、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、アクティブフィルタなどであり、走行音が報知される距離感を変換する。たとえば、距離感変換用フィルタ部１４は、スピーカ２６から出力される車両２０の走行音を、歩行者に実際の位置よりも近くで発生しているように感じさせるフィルタ処理を行う。このような距離感変換用フィルタ部１４は、たとえば、設計者が予め設計しておく。   The sense of distance conversion filter unit 14 is, for example, an FIR filter, an IIR filter, an active filter, and the like, and converts a sense of distance at which traveling sound is notified. For example, the distance conversion filter unit 14 performs a filter process that makes the pedestrian feel that the traveling sound of the vehicle 20 output from the speaker 26 is generated closer to the actual position. Such a distance conversion filter unit 14 is designed in advance by a designer, for example.

図７は、距離感変換用フィルタ部の設計方法の一例を示すフローチャートである。
まず、たとえば、設計者は、あるスピーカから、何らかの音を一定時間（たとえば、数十ｍｓ〜数ｓ程度）出力させ（ステップＳ１０）、距離Ａと距離Ａよりも遠い距離Ｂの地点に配置されたマイクで音の収録を行う（ステップＳ１１，Ｓ１２）。 FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a design method of the distance conversion filter unit.
First, for example, the designer outputs a certain sound from a certain speaker for a certain period of time (for example, about several tens of ms to several s) (step S10), and is arranged at a distance B and a distance B far from the distance A. The sound is recorded with the selected microphone (steps S11 and S12).

２つのマイクは、たとえば、コンピュータに接続されており、コンピュータは、距離Ａの地点での収録音と、距離Ｂの地点での収録音のインパルスレスポンスを計算し、各インパルスレスポンスに対してＦＦＴを行う（ステップＳ１３，Ｓ１４）。   The two microphones are connected to a computer, for example, and the computer calculates the impulse response of the recorded sound at the point of distance A and the recorded sound at the point of distance B, and performs FFT on each impulse response. Perform (steps S13, S14).

図８は、音の発生源から１ｍと７ｍ離れた位置で収録された音に対するインパルスレスポンスの一例を示す図である。
縦軸は強度である。横軸はサンプリング数であり、時間の経過を示している。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of an impulse response to sound recorded at positions 1 m and 7 m away from the sound generation source.
The vertical axis is intensity. The horizontal axis is the number of samplings and shows the passage of time.

音の発生源から１ｍ離れた位置で収録されたインパルスレスポンスは、７ｍ離れた位置で収録されたインパルスレスポンスよりも早い時間に現れ、強度も大きく、周波数特性も異なる。   The impulse response recorded at a position 1 m away from the sound source appears at an earlier time than the impulse response recorded at a position 7 m away, the intensity is large, and the frequency characteristics are different.

その後、コンピュータは、各周波数において、ＦＦＴ後の距離Ａの地点での収録音を、ＦＦＴ後の距離Ｂの地点での収録音の大きさで除算して、周波数軸上で倍率を計算する（ステップＳ１５）。そして、コンピュータは、計算された倍率に対して逆ＦＦＴを行うことで、距離感変換用フィルタ部１４を設計する（ステップＳ１６）。   Thereafter, the computer calculates the magnification on the frequency axis by dividing the recorded sound at the distance A after the FFT by the magnitude of the recorded sound at the distance B after the FFT at each frequency ( Step S15). And a computer designs the filter part 14 for distance sense conversion by performing inverse FFT with respect to the calculated magnification (step S16).

このような方法で設計される距離感変換用フィルタ部１４によれば、音の発生源から距離Ｂ離れた位置でも、距離Ａの近さで発生している音と同様な大きさ、周波数特性になるように変換することができる。   According to the distance conversion filter unit 14 designed by such a method, the same magnitude and frequency characteristics as the sound generated near the distance A even at a distance B away from the sound generation source. Can be converted to

図９は、設計された距離感変換用フィルタ部の一例の特性を示す図である。
縦軸は強度である。横軸はサンプリング数であり、時間の経過を示している。図９は、図８に示した音の発生源から１ｍと７ｍ離れた位置で収録された音に対するインパルスレスポンスから求めた距離感変換用フィルタ部１４の特性を示している。 FIG. 9 is a diagram illustrating characteristics of an example of the designed distance sensation conversion filter unit.
The vertical axis is intensity. The horizontal axis is the number of samplings and shows the passage of time. FIG. 9 shows the characteristics of the distance conversion filter unit 14 obtained from the impulse response to the sound recorded at positions 1 m and 7 m away from the sound source shown in FIG.

図９に示すような特性を示す距離感変換用フィルタ部１４によれば、音の発生源から７ｍ離れた位置でも、１ｍの近さで発生している音と同様な大きさ、周波数特性になるように変換することができる。   According to the distance conversion filter unit 14 having the characteristics as shown in FIG. 9, the same magnitude and frequency characteristics as those of sound generated at a distance of 1 m are obtained even at a position 7 m away from the sound source. Can be converted to

図６に示される第２の実施の形態の走行音増幅装置１０ａは、上記のように設計した距離感変換用フィルタ部１４を有している。距離感変換用フィルタ部１４は、フィルタ部１１で処理された走行音に対して、さらにフィルタ処理を行う。距離感変換用フィルタ部１４で処理された走行音は増幅部１２で増幅され、スピーカ２６から出力される。   The traveling sound amplifying apparatus 10a of the second embodiment shown in FIG. 6 has a distance conversion filter unit 14 designed as described above. The distance conversion filter unit 14 further performs filter processing on the traveling sound processed by the filter unit 11. The traveling sound processed by the distance conversion filter unit 14 is amplified by the amplification unit 12 and output from the speaker 26.

これにより、第１の実施の形態の走行音増幅装置１０ａと同様の効果が得られるとともに、歩行者らに報知される走行音が、実際よりも車両２０が近くにいるような音となるので、歩行者らは早めに回避行動をとることができる。したがって、安全性が増す。   As a result, the same effect as the traveling sound amplifying apparatus 10a of the first embodiment can be obtained, and the traveling sound notified to the pedestrians becomes a sound that the vehicle 20 is closer to the actual distance. Pedestrians can take avoidance action early. Therefore, safety is increased.

なお、図６に示す例では、フィルタ部１１で処理された走行音に対して距離感変換用フィルタ部１４でフィルタ処理を行うようにしたが、これに限定されない。たとえば、マイク２３〜２５で採取された走行音を、距離感変換用フィルタ部１４が処理してから、フィルタ部１１による処理が行われるようにしてもよいし、増幅部１２で増幅された走行音に対して、距離感変換用フィルタ部１４による処理を施してもよい。   In the example shown in FIG. 6, the travel sound processed by the filter unit 11 is filtered by the distance conversion filter unit 14, but the present invention is not limited to this. For example, the travel sound collected by the microphones 23 to 25 may be processed by the distance sense conversion filter unit 14 and then processed by the filter unit 11, or the travel sound amplified by the amplification unit 12 may be performed. The sound may be processed by the distance sense conversion filter unit 14.

（第３の実施の形態）
図１０は、第３の実施の形態の走行音増幅装置の一例を示す図である。
図１で示した走行音増幅装置１０と同一の要素については同一符号を付し、説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a traveling sound amplifying device according to the third embodiment.
The same elements as those of the traveling sound amplifying apparatus 10 shown in FIG.

第３の実施の形態の走行音増幅装置１０ｂは、フィルタ係数格納部１５とフィルタ係数切替部１６を、さらに有している。
フィルタ係数格納部１５は、車両２０の周囲の環境に応じたフィルタ係数を予め格納している。 The traveling sound amplifying apparatus 10b according to the third embodiment further includes a filter coefficient storage unit 15 and a filter coefficient switching unit 16.
The filter coefficient storage unit 15 stores filter coefficients corresponding to the environment around the vehicle 20 in advance.

スピーカ２６から出力される走行音は、車両２０の周囲の環境によっては反射したり吸収される場合がある。たとえば、人が多い雑踏であれば、走行音は、あちこちで吸収されて反射され、歩行者らは走行音を把握しにくくなる可能性がある。   The traveling sound output from the speaker 26 may be reflected or absorbed depending on the environment around the vehicle 20. For example, if the crowd is crowded with many people, the traveling sound is absorbed and reflected in various places, and pedestrians may have difficulty grasping the traveling sound.

そのため、フィルタ係数切替部１６は、マイク２７で測定された周囲の環境の状況に応じたフィルタ係数をフィルタ係数格納部１５から読み出し、調整部１３で調整されるフィルタ部１１のフィルタ係数を切り替える。たとえば、フィルタ係数切替部１６は、スピーカ２６から出力された音と、マイク２７で採取した音を周波数軸上で比較し、インパルスレスポンスを計算する。フィルタ係数切替部１６は、インパルスレスポンスに現れる反射や吸収の情報を基に、周囲の環境を把握し、それに応じたフィルタ係数を選択する。たとえば、周囲の環境が、人が多い雑踏であると判定した場合には、走行音において、高い周波数が大きくなるようなフィルタ係数を選択する。   Therefore, the filter coefficient switching unit 16 reads out the filter coefficient corresponding to the surrounding environment measured by the microphone 27 from the filter coefficient storage unit 15 and switches the filter coefficient of the filter unit 11 adjusted by the adjustment unit 13. For example, the filter coefficient switching unit 16 compares the sound output from the speaker 26 with the sound collected by the microphone 27 on the frequency axis, and calculates an impulse response. The filter coefficient switching unit 16 grasps the surrounding environment based on reflection and absorption information appearing in the impulse response, and selects a filter coefficient corresponding to the surrounding environment. For example, when it is determined that the surrounding environment is a crowd with many people, a filter coefficient is selected so that a high frequency is increased in the running sound.

調整部１３は、環境音に応じた調整されたフィルタ係数に対して、フィルタ係数切替部１６で選択されたフィルタ係数を適用することで、人が多い雑踏の中でも、遠くの歩行者らにも車両２０の接近を、気付きやすい音で報知することができる。   The adjustment unit 13 applies the filter coefficient selected by the filter coefficient switching unit 16 to the filter coefficient adjusted according to the environmental sound, so that even a crowded person can travel to distant pedestrians. The approach of the vehicle 20 can be notified with an easily noticeable sound.

なお、図６に示した距離感変換用フィルタ部１４を、第３の実施の形態の走行音増幅装置１０ｂに適用するようにしてもよい。
ところで、以上説明した走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂは、歩行者らに車両２０の接近を報知させるものであるから、歩行者らが回避行動をとることが難しいような速い速度の場合、フィルタ部１１と増幅部１２での処理が停止されるようにしてもよい。 The distance conversion filter unit 14 shown in FIG. 6 may be applied to the traveling sound amplifying apparatus 10b of the third embodiment.
By the way, since the traveling sound amplifying devices 10, 10 a, and 10 b described above are intended to notify pedestrians of the approach of the vehicle 20, in the case of a high speed at which it is difficult for the pedestrians to take an avoidance action, Processing in the filter unit 11 and the amplification unit 12 may be stopped.

速い速度の場合には、増幅しなくてもロードノイズなどの走行音が大きくなると考えられるので、たとえば、走行音が一定の音量以上の場合には、フィルタ部１１と増幅部１２の処理が停止されるようにする。   In the case of a high speed, it is considered that the running noise such as road noise is increased without amplification. For example, when the running sound is above a certain volume, the processing of the filter unit 11 and the amplifying unit 12 is stopped. To be.

図１１は、走行音増幅処理の変形例を示す図である。
ステップＳ４までは、図２で説明した処理と同じである。調整部１３は、ステップＳ３の処理で走行音に対するＦＦＴを行った後、各周波数での走行音の音量が規定値以上であるか判定する（ステップＳ２０）。 FIG. 11 is a diagram illustrating a modified example of the traveling sound amplification process.
The process up to step S4 is the same as the process described in FIG. After performing the FFT on the running sound in the process of step S3, the adjustment unit 13 determines whether the volume of the running sound at each frequency is equal to or higher than a specified value (step S20).

この規定値は、所定の速度（たとえば、時速３０ｋｍまたは時速４０ｋｍなど）における走行音の測定結果とＦＦＴの結果に基づき、予め設定されている。
各周波数での走行音の音量が規定値に達していない場合には、前述したステップＳ５からの処理が行われる。各周波数での走行音の音量が規定値以上の場合には、調整部１３は、フィルタ部１１と増幅部１２での処理を停止し（ステップＳ２１）、走行音増幅処理を終了する。 This specified value is set in advance based on the measurement result of the running sound and the FFT result at a predetermined speed (for example, 30 km / h or 40 km / h).
When the volume of the running sound at each frequency does not reach the specified value, the process from step S5 described above is performed. When the volume of the traveling sound at each frequency is equal to or higher than the specified value, the adjustment unit 13 stops the processing in the filter unit 11 and the amplifying unit 12 (Step S21) and ends the traveling sound amplification processing.

このように、ある一定速度に達したことを走行音の音量で判定し、フィルタ及び増幅処理を停止することで、走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂによる電力消費や、負荷を抑えることができる。   In this way, it is possible to suppress the power consumption and load by the traveling sound amplifying devices 10, 10a, and 10b by determining that the vehicle has reached a certain speed based on the volume of the traveling sound and stopping the filter and the amplification process. .

なお、調整部１３は、図示しない速度センサからの信号を基に、一定速度に達したらフィルタ及び増幅処理を停止するようにしてもよい。
ところで、上記の走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂは、たとえば、以下のようなハードウェアで実現される。 Note that the adjustment unit 13 may stop the filter and the amplification process when a constant speed is reached based on a signal from a speed sensor (not shown).
By the way, the above-described traveling sound amplifying apparatuses 10, 10a, 10b are realized by the following hardware, for example.

図１２は、走行音増幅装置のハードウェア例を示す図である。
走行音増幅装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの制御装置５１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３と、入出力装置５４を有する。 FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware example of the traveling sound amplifying apparatus.
The travel sound amplifying device 50 includes a control device 51 such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) 52, a ROM (Read Only Memory) 53, and an input / output device 54.

制御装置５１は、ＲＯＭ５３に格納されているプログラム５３ａや、各種データに応じて各部を制御し、図１、図６、図１０に示した走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂの各部の機能を行う。   The control device 51 controls each part according to the program 53a stored in the ROM 53 and various data, and functions of each part of the traveling sound amplifying devices 10, 10a, 10b shown in FIGS. Do.

ＲＡＭ５２は、制御装置５１が実行途中のプログラムや、演算途中のデータを格納する。
ＲＯＭ５３は、制御装置５１が実行する基本的なプログラムやデータの他、前述の走行音増幅処理を行うプログラム５３ａを格納する。 The RAM 52 stores programs being executed by the control device 51 and data being calculated.
The ROM 53 stores a program 53a for performing the above-described running sound amplification process in addition to the basic program and data executed by the control device 51.

入出力装置５４は、環境音や走行音などを採取するマイクからの音声データを入力したり、走行音増幅装置５０でフィルタ及び増幅処理が施された走行音をスピーカ２６に出力する。   The input / output device 54 inputs sound data from a microphone that collects environmental sound, traveling sound, and the like, and outputs traveling sound that has been filtered and amplified by the traveling sound amplifying device 50 to the speaker 26.

走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂの処理機能は、図１２のようなハードウェアを有するコンピュータによって実現することができる。その場合、上記の走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂが有すべき機能の処理内容を記述したプログラム（図１２ではプログラム５３ａ）が提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。   The processing functions of the traveling sound amplifying devices 10, 10a, 10b can be realized by a computer having hardware as shown in FIG. In that case, a program (program 53a in FIG. 12) describing the processing contents of the functions that the traveling sound amplifying devices 10, 10a, 10b should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer.

なお、処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記憶装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記憶装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。   The program describing the processing contents can be recorded on a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include a magnetic storage device, an optical disk, a magneto-optical recording medium, and a semiconductor memory. Examples of the magnetic storage device include a hard disk device (HDD), a flexible disk (FD), and a magnetic tape. Optical disks include DVD (Digital Versatile Disc), DVD-RAM, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), CD-R (Recordable) / RW (ReWritable), and the like. Magneto-optical recording media include MO (Magneto-Optical disk).

プログラムを流通させる場合には、たとえば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。   When distributing the program, for example, portable recording media such as a DVD and a CD-ROM in which the program is recorded are sold. It is also possible to store the program in a storage device of a server computer and transfer the program from the server computer to another computer via a network.

プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、ネットワークを介して接続されたサーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。   The computer that executes the program stores, for example, the program recorded on the portable recording medium or the program transferred from the server computer in its own storage device. Then, the computer reads the program from its own storage device and executes processing according to the program. The computer can also read the program directly from the portable recording medium and execute processing according to the program. In addition, each time a program is transferred from a server computer connected via a network, the computer can sequentially execute processing according to the received program.

また、上記の処理機能の少なくとも一部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現することもできる。   In addition, at least a part of the above processing functions can be realized by an electronic circuit such as a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a PLD (Programmable Logic Device).

また、走行音増幅装置１０，１０ａ，１０ｂは、１チップまたは複数チップの半導体集積回路であってもよい。たとえば、増幅部１２を除いた部分を１チップの半導体集積回路としてもよいし、調整部１３、フィルタ部１１、増幅部１２、距離感変換用フィルタ部１４、フィルタ係数切替部１６などを別々の半導体集積回路としてもよい。   Further, the traveling sound amplifying devices 10, 10a, 10b may be one-chip or plural-chip semiconductor integrated circuits. For example, the portion excluding the amplifier 12 may be a one-chip semiconductor integrated circuit, or the adjustment unit 13, the filter unit 11, the amplifier unit 12, the distance sensation conversion filter unit 14, the filter coefficient switching unit 16, and the like may be provided separately. A semiconductor integrated circuit may be used.

以上、実施の形態に基づき、本発明の走行音増幅装置、走行音増幅方法及びプログラムの一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。   As described above, one aspect of the traveling sound amplifying apparatus, the traveling sound amplifying method, and the program according to the present invention has been described based on the embodiments. However, these are merely examples, and the present invention is not limited to the above description.

たとえば、上記では、走行音増幅装置を、自動車に適用した例を説明したが、２輪車や鉄道またはモノレールなどに備えるようにしてもよい。走行音増幅装置を鉄道やモノレールなどの車両に適用した場合、たとえば、プラットホームへの侵入時（低速時）に、騒音の中でもよい音質で走行音を乗車待ちの客に報知することで、客の安全を図れる。   For example, in the above description, an example in which the traveling sound amplifying device is applied to an automobile has been described. However, a motorcycle, a railroad, a monorail, or the like may be provided. When the traveling sound amplifier is applied to a vehicle such as a railroad or a monorail, for example, when the vehicle enters the platform (at low speed), the traveling sound is reported to the passenger waiting for boarding with a good sound quality among the noise. Safety can be achieved.

１０ 走行音増幅装置
１１ フィルタ部
１２ 増幅部
１３ 調整部
２０ 車両
２１ 電気モータ
２２，２３，２４，２５ マイク
２６ スピーカ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Traveling sound amplification apparatus 11 Filter part 12 Amplification part 13 Adjustment part 20 Vehicle 21 Electric motor 22, 23, 24, 25 Microphone 26 Speaker

Claims (6)

車両の走行音に対してフィルタ処理を行うフィルタ部と、
フィルタ処理された走行音を増幅して出力する増幅部と、
前記車両の周囲の環境音と、前記車両の走行音を取得して周波数解析を行い、環境音と走行音との目標音量比を基に、取得した走行音に対する倍率を各周波数で設定し、設定した倍率を基に、前記フィルタ部のフィルタ係数と前記増幅部の増幅率を調整する調整部と、
を有することを特徴とする走行音増幅装置。 A filter unit that performs a filter process on the running sound of the vehicle;
An amplifying unit for amplifying and outputting the filtered running sound;
The ambient sound around the vehicle and the running sound of the vehicle are obtained and frequency analysis is performed, and based on the target volume ratio of the environmental sound and the running sound, the magnification for the obtained running sound is set at each frequency, Based on the set magnification, an adjustment unit for adjusting the filter coefficient of the filter unit and the amplification factor of the amplification unit,
A running sound amplifying device characterized by comprising: 車両からの第１の距離における第１の走行音の特性と、第２の距離における第２の走行音の特性に基づいて設計された他のフィルタ部を有し、前記他のフィルタ部は、前記走行音に対してフィルタ処理を行うことで前記走行音が報知される距離感を変換することを特徴とする請求項１記載の走行音増幅装置。   The other filter unit is designed based on the characteristics of the first traveling sound at the first distance from the vehicle and the characteristics of the second traveling sound at the second distance. The travel sound amplifying apparatus according to claim 1, wherein a feeling of distance in which the travel sound is notified is converted by performing a filtering process on the travel sound. 前記車両の周囲の環境に応じた前記フィルタ係数を予め格納する格納部と、
前記車両の周囲の環境に応じて、前記フィルタ係数を切り替える切替部と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の走行音増幅装置。 A storage unit that stores in advance the filter coefficient according to the environment around the vehicle;
A switching unit for switching the filter coefficient according to the environment around the vehicle;
The travel sound amplifying device according to claim 1, wherein the travel sound amplifying device is provided. 前記調整部は、各周波数で前記車両の走行音の音量が規定値以上の場合に、前記フィルタ部でのフィルタ処理と前記増幅部での増幅処理を停止させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の走行音増幅装置。   The adjustment unit stops the filter processing in the filter unit and the amplification processing in the amplification unit when the volume of the running sound of the vehicle is equal to or higher than a predetermined value at each frequency. The traveling sound amplifying device according to any one of claims 3 to 4. コンピュータが、
車両の周囲の環境音と、前記車両の走行音を取得して周波数解析を行い、
環境音と走行音との目標音量比を基に、取得した走行音に対する倍率を各周波数で設定し、
設定した倍率を基に、取得した走行音に対して適用するフィルタ係数と増幅率を調整し、
調整したフィルタ係数と増幅率にて、取得した走行音に対してフィルタ処理と増幅処理を行うことを特徴とする走行音増幅方法。 Computer
Obtain the environmental sound around the vehicle and the running sound of the vehicle to perform frequency analysis,
Based on the target volume ratio of environmental sound and driving sound, set the magnification for the acquired driving sound at each frequency,
Based on the set magnification, adjust the filter coefficient and amplification factor applied to the acquired running sound,
A traveling sound amplification method, wherein filtering processing and amplification processing are performed on the acquired traveling sound with the adjusted filter coefficient and amplification factor. 車両の周囲の環境音と、前記車両の走行音を取得して周波数解析を行い、
環境音と走行音との目標音量比を基に、取得した走行音に対する倍率を各周波数で設定し、
設定した倍率を基に、取得した走行音に対して適用するフィルタ係数と増幅率を調整し、
調整したフィルタ係数と増幅率にて、取得した走行音に対してフィルタ処理と増幅処理を行う処理をコンピュータに実行させるプログラム。 Obtain the environmental sound around the vehicle and the running sound of the vehicle to perform frequency analysis,
Based on the target volume ratio of environmental sound and driving sound, set the magnification for the acquired driving sound at each frequency,
Based on the set magnification, adjust the filter coefficient and amplification factor applied to the acquired running sound,
A program for causing a computer to execute a process of performing a filter process and an amplification process on the acquired traveling sound with the adjusted filter coefficient and amplification factor.
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