JPH03204351A - 自動車の排気音色改良装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の排気系から排出される排気音の音色
を改良する自動車の排気音色改良装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車には、排気系から排出される排気音によ
る環境破壊を防止するため、排気系に消音器等が装着さ
れており、これにより、排気音が規制レベル以下に低減
されている。

ところで、自動車では、走行中にエンジンの作動や車体
の振動等に起因する騒音が発生するが、車内で運転者等
によって聴取される騒音のうちには特に不快に感じられ
る音が存在することがあり、このような不快な騒音は、
例えば、特開昭６０−１４３１５７号公報に開示される
ような車内音改良装置により、車内騒音が改質されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題１ しかしながら、このような従来の自動車では、アクセル
を一杯に踏み込んだ時と、そうでない場合とではスピー
ド、加速度等が異なるのに、排気音が運転状況に対応せ
ず、このためスピード、加速感等が感じられず、運転者
等が物足りなさを感じる場合があるという問題があった
。

一方、このような運転状況に対応した排気音を、消音器
等の組み替えにより作り出すことは、非常に困難であっ
た。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、排気系から排出される排気音に音を付加するこ
とにより、運転状態に対応する排気音色を作り出すこと
ができる自動車の排気音色改良装置を捉供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１記載の自動車の排気音色改良装置は、自動車の
後部から出される音を集録し音声信号に変換するマイク
ロフォンと、このマイクロフォンにより変換された音声
信号の次数ピークが所定の周波数に生ずるように設定す
るイコライザと、前記音声信号の次数ピークにおける音
圧レベルを増幅するアンプと、前記イコライザおよび前
記アンプを通過した音声信号を音響に変換して発音し、
前記自動車の排気系からの排気音と合成するスピーカと
、エンジンの回転数を検出する回転数センサと、前記エ
ンジンのブースト圧力を検出するブースト圧力センサと
、前記音声信号が入力されるとともに、前記エンジンの
回転数およびブースト圧力に対して目標とする次数ピー
クにおける目標排気吐出音音圧レベルを導き、前記音声
信号の次数ピークが生ずる周波数が前記目標排気吐出音
音圧レベルにおける周波数とほぼ同じになるように前記
イコライザを制御し、さらに、同一周波数における前記
目標排気吐出音音圧レベルと前記音声信号の次数ピーク
における音圧レベルとの差分だけ前記音声信号の次数ピ
ークにおける音圧レベルを増幅するように前記アンプを
制御する制御装置とを備えてなるものである。

請求項２記載の自動車の排気音色改良装置は、請求項１
記載の自動車の排気音色改良装置において、音声信号の
次数ピークにおける音圧レベルが同一周波数における目
標排気吐出音音圧レベルよりも大となる場合には、制御
装置によりアンプのアンブレベルをＯＦＦに制御してな
るものである。

請求項３記載の自動車の排気音色改良装置は、請求項１
記載の自動車の排気音色改良装置において、制御装置は
、ブースト圧力が、一定以上であって、排気系から放出
される音が目標排気吐出音音圧レベルよりも大きくなる
と予想される圧力値以上となった場合には、アンプのア
ンプレベルをＯＦＦに制御してなるものである。

〔作　用〕

請求項１記載の自動車の排気音色改良装置では、回転数
センサおよびブースト圧力センサから、制御装置にエン
ジンの回転数およびブースト圧力が入力され、この制御
装置内で、エンジンの回転数およびブースト圧力に対応
する目標排気吐出音音圧レベルが導かれる。

次に、制御装置により、音声信号の次数ピークにおける
周波数が目標排気吐出音音圧レベルにおける周波数とほ
ぼ同しになるようにイコライザが制御される。そして、
同一周波数における目標排気吐出音音圧レベルと音声信
号の次数ピークにおける音圧レベルとの差分だけ、音声
信号の次数ビクにおける音圧レベルがアンプにより増幅
され、音声信号の次数ピークにおりる音圧レベルが、同
一周波数における目標排気吐出音音圧レベルとほぼ等し
くなるように制御され、増幅された音声信号がスピーカ
により音響に変換されて発音され、車両の排気系からの
排気音と合成される。

請求項２記載の自動車の排気音色改良装置は、請求項１
記載の自動車の排気音色改良装置において、音声信号の
次数ピークにおける音圧レベルが同一周波数における目
標排気吐出音音圧レベルよりも大となる場合には、制御
装置によりアンプのアンプレベルをＯＦＦに制御したの
で、この場合には、排気系から実際に出される排気音に
は、スピーカからの音は付加されない。

請求項３記載の自動車の排気音色改良装置は、請求項１
記載の自動車の排気音色改良装置において、制御装置は
、ブースト圧力が、一定以上であって、排気系から放出
される音が目標排気吐出音音圧レベルよりも大きくなる
と予想される圧力値基」−となった場合には、アンプの
アンプレベルをＯＦＦに制御するので、この場合には、
排気系から実際に出される排気音には、スピーカからの
音は付加されない。

〔実施例］ 以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図は、本発明の自動車の排気音色改良装置の−・実
施例を示すもので、図において、符号３１は、車両に搭
載されているエンジンを示している。

このエンジン３１には、排気ガスを排出するために排気
系３３が接続されており、この排気系３３には、排気ガ
スを浄化する触媒コンバータ３５排気音を低減するため
のブリマフラー３７．マフラー３９が配置されている。

そして、排気系３３は、車両の後部にまで延設されてお
り、その後端は車両の後方に向けて開口されている。

この排気系３３の後端部には、音を音声信号に変換する
マイクロフォン４１が配置されており、このマイクロフ
ォン４１とほぼ対向する排気系３３の位置に、音声信号
を音響に変換するスピーカ４３が配置されている。この
スピーカ４３には音響導管４５が配置され、この音９導
管４５の先端は、排気系３３の後端と同一方向に開口さ
れている。

マイクロフォン４１には、このマイクロフォン４Ｉから
の音声信号を増幅する増幅器４７が接続され、この増幅
器４７には、マイクロフォン４１から人力される音声信
号の次数ピークが所定の周波数に生ずるように設定する
イコライザ４９が接続されている。

このイコライザ４９には、マイクロフォン４１からの音
声信号の次数ピークにおける音圧レベルを増幅するアン
プ５１が接続され、このアンプ５１には、スピーカ４３
が接続されている。

そして、増幅器４７には、イコライザ４９およびアンプ
５１を制御する制御装置５３が接続されており、この制
御装置５３と増幅器４７との間にはＡ／Ｄ変換器５４が
配置され、マイクロフォン４１からの音声信号が制御装
置５３に数値データとして入力される。

また、エンジン３１には、エンジン３１の回転数を検出
する回転数センサ５５と、エンジン３１のブースト圧力
を検出するブースト圧力センサ５７が配置されており、
これらのセンサ５５，５７が制御装置５３に接続されて
いる。

センサ５５，５７と制御装置５３との間には、Ａ／Ｄ変
換器５９．６１がそれぞれ配置されており、これらのＡ
／Ｄ変換器５９．６１により、ブースト圧力と回転数が
数値データとして制御装置５３に入力される。

この制御装置５３には、エンジン３１の回転数０ およびブースト圧力に対応する目標排気吐出音音圧レベ
ルがデータとして取り込まれている。尚、目標排気吐出
音音圧レベルは、制御装置５３にデータとして取り込ま
れている必要は必ずしもなく、制御装置５３において、
例えば、計算式にエンジン３１の回転数およびブースト
圧力を代入して導き出せれば良い。

ここで、目標排気吐出音音圧レベルは自動車の後部から
出される音の目標とする次数ピークにおける音圧レベル
として決定されており、自動車の後部から出される音の
次数ピークにおける音圧レベルが目標排気吐出音音圧レ
ベルとなると、スピード、加速度等の運転状況に対応し
て排気音が発生し、運転者等が満足する程度の排気音レ
ベルとなる音圧レベルとして決定されている。

第２図乃至第４図は、目標排気吐出音音圧レベルと音声
信号の次数ピークにおける音圧レベルとの関係を示すも
ので、実線は音声信号の次数ピークにおける音圧レベル
、−点鎖線は目標排気吐出音音圧レベルを表している。

尚、第１図において、実線は音に基づく電気信号の伝達
経路を、破線はその他の情報に基づく電気信号の伝達経
路を示すものである。

以上のように構成された自動車の排気音色改良装置では
、第５図に示すように、エンジン３１に配置されたセン
ナ５５．５７によりエンジン３１の回転数およびブース
ト圧力が検出され、回転信号およびブースト圧力信号が
Ａ／Ｄ変換器５９６１で変換され、数値データとして制
御装置５３に入力される。

この制御装置５３内で、エンジン３１の回転数およびブ
ースト圧力に対応する目標排気吐出音音圧レベルが導か
れる。

次に、第６図に示すように、制御装置５３により、音声
信号の次数ピークにおける周波数が目標排気吐出音音圧
レベルにおける周波数となるようにイコライザ４９が制
御される。そして、同一周波数における目標排気吐出音
音圧レベル（第６図に一点鎖線で示す）と音声信号の次
数ピークにおける音圧レベル（第６図に実線で示す）と
の差分１ ２ ｙだけ、音声信号の次数ピークにおける音圧レベルがア
ンプ５１により増幅され、音声信号の次数ピークにおけ
る音圧レベルが、同一周波数における目標排気吐出音音
圧レベルとほぼ等しくなるように制御され、増幅された
音声信号がスピーカ４３により音響に変換されて発音さ
れ、車両の排気系３３からの排気音と合成される。

一方、音声信号の次数ピークにおける音圧レベルが、エ
ンジン３１の回転数、ブースト圧力により決定される目
標排気吐出音音圧レベルよりも大となる場合には、制御
装置５３によりアンプ５１のアンプレベルがＯＦＦとさ
れる。

尚、ブースト圧力が、一定以上であって、排気系３３か
ら放出される音が、目標排気吐出音音圧レベルよりも大
きくなると予想される圧力値以上となった場合には、マ
イクロフォン４１での集録台に基づく音声信号の解析を
行なうまでもなく、アンプ５１のアンプレベルをＯＦＦ
に制御する。

従って、ブースト圧力が一定圧力値以上の場合には、排
気系３３から実際に出される排気音には、スピーカ４３
からの音は付加されない。

しかして、以上のように構成された排気音色改良装置で
は、回転数センサ５５およびブースト圧力センサ５７か
ら、制御装置５３にエンジン３１の回転数およびブース
ト圧力が入力され、この制御装置５３内で、エンジン３
１の回転数およびブースト圧力に対応する目標排気吐出
音音圧レベルが導かれ、制御装置５３により、音声信号
の次数ピークにおける周波数が目標排気吐出音音圧レベ
ルにおける周波数とほぼ同じになるようにイコライザ４
９が制御されるとともに、同一周波数における目標排気
吐出音音圧レベルと音声信号の次数ピークにおける音圧
レベルとの差分だけ、音声信号の次数ピークにおける音
圧レベルがアンプ５１により増幅され、この増幅された
音声信号がスピーカ４３により音響に変換されて発音さ
れ、車両の排気系３３からの排気音と合成されるので、
排気系３３から排出される排気音に音を付加することに
より、運転状態に対応する排気音色を作り出すことがで
き、これにより、スピード、加速感等３ ４ を運転者等に十分に感じさせることができる。

また、音声信号をイコライザ４９に直接入力して、その
次数ピークが生ずる周波数を設定し、アンプ５１により
増幅し、排気系３３からの排気音と合成したので、排気
系３３から排出される排気音の位相に合わせる作業を行
う必要がなく、運転状態に対応する排気音色を確実に作
り出すことができる。

さらに、音声信号の次数ピークにおける音圧レベルが同
一周波数における目標排気吐出音音圧レベルよりも大と
なる場合には、制御「装置５３によりアンプ５１のアン
プレベルをＯＦＦに制御したので、この場合には、排気
系３３から実際に出される排気音には、スピーカ４３か
らの音は付加されず、排気音の次数ピークにおける音圧
レベルが目標排気吐出音音圧レベルから突出する量を最
小限に抑制することができる。

〔発明の効果〕

請求項１記載の自動車の排気音色改良装置は、回転数セ
ンサおよびブースト圧力センサから、制御装置にエンジ
ンの回転数およびブースト圧力が入力され、この制御装
置内で、エンジンの回転数およびブースト圧力に対応す
る目標排気吐出音音圧レベルが導かれ、制御装置により
、音声信号の次数ピークにおける周波数が目標排気吐出
音音圧レベルにおける周波数とほぼ同じになるようにイ
コライザが制御されるとともに、同一周波数における目
標排気吐出音音圧レベルと音声信号の次数ピークにおけ
る音圧レベルとの差分だけ、音声信号の次数ピークにお
ける音圧レベルがアンプにより増幅され、音声信号の次
数ピークにおける音圧レベルが、同一周波数における目
標排気吐出音音圧レベルとほぼ等しくなるように制御さ
れ、増幅された音声信号がスピーカにより音響に変換さ
れて発音され、車両の排気系からの排気音と合成される
ので、排気系から排出される排気音に音を付加すること
により、運転状態に対応する排気音色を作り出すことが
できる。

請求項２記載の自動車の排気音色改良装置は、５ ６ 請求項１記載の自動車の排気音色改良装置において、音
声信号の次数ピークにおける音圧レベルが同一周波数に
おける目標排気吐出音音圧レベルよりも大となる場合に
は、制御装置によりアンプのアンプレベルをＯＦＦに制
御したので、この場合には、排気系から実際に出される
排気音には、スピーカからの音は付加されず、排気音の
次数ピークにおける音圧レベルが目標排気吐出音音圧レ
ベルから突出する量を最小限に抑制することができる。

請求項３記載の自動車の排気音色改良装置は、請求項１
記載の自動車の排気音色改良装置において、制御装置は
、エンジンのブースト圧力が一定値以上の場合には、ア
ンプのアンプレベルをＯＦＦに制御したので、スピーカ
からの不必要な発音は防止され、排気音の次数ピークに
おける音圧レベルが目標排気吐出音音圧レベルから突出
する量を最小限に抑制することができる。従って、本自
動車の排気音色改良装置は、自動車内の運転者に走行状
態に応じた排気音を認識させることが可能となり、運転
者は、例えば、加速時の加速感等を充分満喫することが
でき、運転フィーリングが著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車の排気音色改良装置の一実
施例を示す説明図である。 第２図乃至第４図は目標排気吐出音音圧レベルと音声信
号の次数ピークにおける音圧レベルとの関係を示すグラ
フである。 第５図は第１図の制御装置の制御例を示すフローチャー
トである。 第６図は音声信号の音圧レベルと目標排気吐出音音圧レ
ベルの周波数スペクトル分布図である。 〔主要な部分の符号の説明］ ３１・・・エンジン ；３３・・　ＩＪ＋気系 ４１・・・マイクロフォン ４３・・・スピーカ ４９・・・イコライザ ７ ・アンプ ・制御装置 ・回転数センサ ブースト圧力センサ。 ■ ４１３− 頽況Δ？→男

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の後部から出される音を集録し音声信号に
   変換するマイクロフォンと、このマイクロフォンにより
   変換された音声信号の次数ピークが所定の周波数に生ず
   るように設定するイコライザと、前記音声信号の次数ピ
   ークにおける音圧レベルを増幅するアンプと、前記イコ
   ライザおよび前記アンプを通過した音声信号を音響に変
   換して発音し、前記自動車の排気系からの排気音と合成
   するスピーカと、エンジンの回転数を検出する回転数セ
   ンサと、前記エンジンのブースト圧力を検出するブース
   ト圧力センサと、前記音声信号が入力されるとともに、
   前記エンジンの回転数およびブースト圧力に対して目標
   とする次数ピークにおける目標排気吐出音音圧レベルを
   導き、前記音声信号の次数ピークが生ずる周波数が前記
   目標排気吐出音音圧レベルにおける周波数とほぼ同じに
   なるように前記イコライザを制御し、さらに、同一周波
   数における前記目標排気吐出音音圧レベルと前記音声信
   号の次数ピークにおける音圧レベルとの差分だけ前記音
   声信号の次数ピークにおける音圧レベルを増幅するよう
   に前記アンプを制御する制御装置とを備えてなることを
   特徴とする自動車の排気音色改良装置。
2. （２）音声信号の次数ピークにおける音圧レベルが同一
   周波数における目標排気吐出音音圧レベルよりも大とな
   る場合には、制御装置によりアンプのアンプレベルがＯ
   ＦＦに制御される請求項１記載の自動車の排気音色改良
   装置。
3. （３）制御装置は、ブースト圧力が、一定以上であって
   、排気系から放出される音が目標排気吐出音音圧レベル
   よりも大きくなると予想される圧力値以上となった場合
   には、アンプのアンプレベルをＯＦＦに制御する請求項
   １記載の自動車の排気音色改良装置。