車両室内における音声再生制御装置
【課題】ＦＩＲフィルタを用いて車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合に、各制御の切替時に音声の再生ができない状態を回避する。
【解決手段】車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、音声信号に対して定位制御処理および空間制御処理をする独立したＦＩＲフィルタを備え、何れかのＦＩＲフィルタによってフィルタリングされた音声信号が選択され、音声が再生されるときは、該選択の前に選択されるＦＩＲフィルタ用のフィルタ係数を予め設定する。
【解決手段】車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、音声信号に対して定位制御処理および空間制御処理をする独立したＦＩＲフィルタを備え、何れかのＦＩＲフィルタによってフィルタリングされた音声信号が選択され、音声が再生されるときは、該選択の前に選択されるＦＩＲフィルタ用のフィルタ係数を予め設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室内におけるオーディオや搭乗者への通知音等の音声再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内において音声を再生させる際に定位制御を行う技術として、２スピーカーシステムでＦＩＲフィルタに頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定し、畳み込み演算を行う技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。また、該室内において空間制御を行う技術として、ＦＩＲフィルタを利用して残響音を付加する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。この技術においては、ＦＩＲフィルタを利用することで緻密な初期反射音や残響音を形成することが可能である。
【０００３】
また、車両室内において定位制御と空間制御を行い、車両室内の広さやスピーカの配置、聴取位置等に応じて、音場をより好適なものとする技術が公開されている（例えば、特許文献３を参照。）。この技術においては、車室内の広さおよびスピーカ配置が一義的に決められた仮想車室内を定義し、仮想車室内の仮想車室内基準線における聴取環境と、対象車室内の対象車室内基準線における聴取環境とが同等となるように、空間制御を行う。その後、定位制御によって求められた、仮想車室内の各スピーカから出力される各音響信号の遅延時間および減衰量と、対象車室内の対応する各スピーカから出力される各音響信号の遅延時間および減衰量とを同等にすることで対象車室内の定位制御を行う。
【特許文献１】特開平１０−２３６００号公報
【特許文献２】実開平６−２６３９９号公報
【特許文献３】特開２００３−２７４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合、ＦＩＲフィルタが有用である。そして、このＦＩＲフィルタを定位制御および空間制御に用いる場合、それぞれの制御に応じたフィルタ係数をＦＩＲフィルタに設定する必要がある。従って、一台のＦＩＲフィルタで定位制御および空間制御を行おうとすると、各制御毎にＦＩＲフィルタを排他的に使用する必要があり、且つ実行する制御に応じたフィルタ係数を逐次ＦＩＲフィルタに設定する必要がある。その結果、車両室内で定位制御および空間制御を切り替えて行おうとする場合、ＦＩＲフィルタへのフィルタ係数設定に時間を要し、制御を切り替えた直後に音声を再生できない状態が存在する虞がある。
【０００５】
本発明では、上記した問題に鑑み、ＦＩＲフィルタを用いて車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合に、各制御の切替時に音声が直ちに再生できない状態を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、上記した課題を解決するために、車両室内における音声再生制御装置で、定位制御用のＦＩＲフィルタと空間制御用のＦＩＲフィルタを独立して設け、何れかの制御を切り替えて実行する場合、その切替の前に各制御に対応したＦＩＲフィルタに適宜フィルタ係数を予め設定しておくこととした。このようにすることで、各制御に切り替えた後には該制御に応じたＦＩＲフィルタにフィルタ係数が既に設定されていることになるため、該制御の切替直後、音声を直ちに再生することが可能となる。
【０００７】
詳細には、本発明は、車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、音声信号を定位制御用ＦＩＲフィルタによって畳み込み演算する第一フィルタ手段と、所定の方向からの前記車両の搭乗者への頭部伝達関数に対応する前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第一フィルタ係数設定手段と、空間制御用ＦＩＲフィルタによって、音声信号に残響音信号を付加する第二フィルタ手段と、前記残響音信号に対応する前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第二フィルタ係数設定手段と、前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号の何れかを選択的に出力音声信号として出力する音声信号選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記の音声再生制御装置では、音声信号は第一フィルタ手段もしくは第二フィルタ手段によってフィルタ処理される。ここで、それぞれのフィルタ手段に入力される音声信号は、同一の音声信号であってもよく、また独立した別々の音声信号であってもよい。
【０００９】
先ず、第一フィルタ手段によって、音声信号に対して定位制御が行われるべく畳み込み演算が実行される。このとき、第一フィルタ手段においては、定位制御用ＦＩＲフィルタが利用され、そのフィルタ係数の設定は第一フィルタ係数設定手段によって行われる。このフィルタ係数は、上記の頭部伝達関数に対応した係数であり、上記の所定の方向とは、定位制御において音像を定位させたい、搭乗者から見た相対的な方向である。
【００１０】
次に、第二フィルタ手段によって、音声信号に対して空間制御が行われるべく残響音信号の付加が実行される。このとき、第二フィルタ手段においては、空間制御用ＦＩＲフィルタが利用され、そのフィルタ係数の設定は第二フィルタ係数設定手段によって行われる。
【００１１】
このように本発明に係る音声再生制御装置には、定位制御を専ら行う定位制御用ＦＩＲフィルタと空間制御を専ら行う空間制御用ＦＩＲフィルタが設けられている。そして、該音声再生制御装置へ最終的に出力される音声信号は、音声信号選択手段によって選択される。即ち、該音声再生制御装置においては、音声信号選択手段によって、定位制御用ＦＩＲフィルタを介して得られる畳み込み演算後の音声信号か空間制御用ＦＩＲフィルタを介して得られる残響音付加後の音声信号の何れかが選択されて、出力される。
【００１２】
つまり、既に定位制御用にフィルタ係数が設定されている定位制御用ＦＩＲフィルタと既に空間制御用にフィルタ係数が設定されている空間制御用ＦＩＲフィルタとを切り替えることで、一つのＦＩＲフィルタにおいて定位制御と空間制御とを切り替えて行う場合よりも、制御切替後に目的のフィルタ処理が施された音声をより速やかに再生することが可能となる。
【００１３】
また、上記の音声再生制御装置において、前記音声信号選択手段によって前記第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定し、該音声信号選択手段によって前記第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第二フィルタ係数設定手段によって前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定制御手段を、更に備えるようにしてもよい。即ち、音声信号選択手段によって音声信号が選択されるとき、フィルタ係数設定制御手段による制御が行われる。
【００１４】
先ず、音声信号選択手段によって第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるとき、換言すると、音声再生制御装置において空間制御から定位制御に切り替えられる前に、切替後の定位制御に応じたフィルタ係数を定位制御用ＦＩＲフィルタに設定する。従って、音声再生制御装置において定位制御が行われるようになる時点では、既に定位制御用ＦＩ
Ｒフィルタには好適なフィルタ係数が設定されていることになるため、定位制御切替直後から直ちに音声を再生することが可能となる。
【００１５】
次に、音声信号選択手段によって第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるとき、換言すると、音声再生制御装置において定位制御から空間制御に切り替えられる前に、切替後の空間制御に応じたフィルタ係数を空間制御用ＦＩＲフィルタに設定する。従って、音声再生制御装置において空間制御が行われるようになる時点では、既に空間制御用ＦＩＲフィルタには好適なフィルタ係数が設定されていることになるため、空間制御切替直後から直ちに音声を再生することが可能となる。
【００１６】
ここで、上記の車両室内における音声再生制御装置において、前記定位制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、前記第一フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なる方向からの前記搭乗者への頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００１７】
定位制御を行う場合、音像を定位させたい位置に応じた頭部伝達関数に合わせて定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する必要がある。そこで、定位制御用ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、各領域に予め定位させたい位置に応じた頭部伝達関数に適合したフィルタ係数を設定しておき、定位制御を行うとき、その音像の定位位置に応じていずれかの領域を選択することで、フィルタ係数の設定に要する時間を短縮することが可能となる。また、定位制御を実行している最中に音像の定位位置を変更したいとき、定位制御用ＦＩＲフィルタの領域を切り替えるだけでよいので、より迅速な定位位置の変更が可能となる。
【００１８】
また、前記空間制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、前記第二フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なるパターンの残響音信号に対応するフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００１９】
空間制御を行う場合、付加させたい残響音に合わせた空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する必要がある。そこで、空間制御用ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、各領域に予め付加させたい残響音のパターンに適合したフィルタ係数を設定しておき、空間制御を行うとき、その残響音に応じていずれかの領域を選択することで、フィルタ係数の設定に要する時間を短縮することが可能となる。また、空間制御を実行している最中に残響音のパターンを変更したいとき、空間制御用ＦＩＲフィルタの領域を切り替えるだけでよいので、より迅速な残響音のパターンの変更が可能となる。
【００２０】
上述までの車両室内における音声再生制御装置において、前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号および／または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号を所定時間、遅延させる遅延処理手段を、更に備えるようにしてもよい。
【００２１】
第一フィルタ手段においては定位制御のために定位制御用ＦＩＲフィルタが利用されており、第二フィルタ手段においては空間制御のために空間制御用ＦＩＲフィルタが利用されている。これらのＦＩＲフィルタでは、音声信号の特性によってはＦＩＲフィルタからの出力を遅れさせるのが好ましい場合がある。例えば、音声再生制御装置で音声を再生させる場合、搭乗者に対して複数音源から同時に音声を出力するのが好ましいときがある。そのような場合、各音源の音声信号をＦＩＲフィルタで順次フィルタリングすると、各音声信号の出力されるタイミングがフィルタリングに要する時間分だけずれる。そこで、このような場合には、遅延処理手段によって各音声信号の出力タイミングを調整する。
【００２２】
また、音声信号の出力タイミングを目的とするタイミングとするために、遅延処理手段
によって音声信号を遅延させてもよい。従って、上記の所定時間とは、フィルタリングされた音声信号の音声再生制御装置への出力タイミングを目的のタイミングとするために調整される時間である。
【００２３】
また、上記の音声再生制御装置において、前記音声信号は、前記車両に対する方向に関する情報を前記搭乗者に通知するための情報通知用信号であって、前記情報通知用信号が含む方向に関する情報が変化する場合、該変化後の方向を予測する方向予測手段を更に備え、前記第一フィルタ係数設定手段は、前記方向予測手段によって予測された変化後の方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を前記定位制御用ＦＩＲフィルタに設定し、前記フィルタ係数設定制御手段は、前記音声信号選択手段によって前記情報通知用信号が選択されるとき、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００２４】
該音声信号は、車両の搭乗者に、該車両に対する何らかの方向に関する情報を通知するための音声信号である。この方向に関する情報には、車両に対して何らかの物体が接近するときのその接近方向や、車両自身が進もうとする進行方向等、車両と何らかの関係を有する方向に関する情報が含まれる。
【００２５】
そして、この情報通知用信号は、その方向に関する情報をより的確に搭乗者に知らせるべく第一フィルタ手段によって定位制御される。例えば、「右」に関する情報を搭乗者に通知する場合には、その通知音の音像が搭乗者の右側に定位するように定位制御が行われる。そして、この情報通知用信号に含まれる方向に関する情報が変化する場合、その変化方向を方向予測手段が予測し、フィルタ係数設定制御手段が、第一フィルタ係数設定手段を介して、その予測された方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を定位制御用ＦＩＲフィルタに予め設定する。このようにすることで、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、その情報通知用信号が有する方向に関する情報に適合した定位位置に通知音を定位させた状態で、直ちに音声を再生することが可能となる。
【００２６】
ここで、前記車両に対して接近する物体を検出する接近検出手段を、更に備える場合、前記情報通知用信号は、前記接近検出手段によって検出される前記車両へ接近する物体の接近方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であってもよい。即ち、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、該物体の接近方向に準じた方向に、該物体の接近を知らせる通知音の音像が定位され、直ちに再生され得る。
【００２７】
また、前記車両のナビゲーションを行うナビゲーション手段を、更に備える場合、前記情報通知用信号は、前記ナビゲーション手段によって指示される前記車両の進行方向または前記ナビゲーション手段によって指示される該車両の周囲環境物の存在方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であってもよい。即ち、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、車両の進行方向または車両から見た周囲環境物の存在方向に、それらを知らせる通知音の音像が定位され、直ちに再生され得る。
【発明の効果】
【００２８】
ＦＩＲフィルタを用いて車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合に、各制御の切替時に音声が直ちに再生できない状態を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
ここで発明に係る車両室内における音声再生制御装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明が適用される音声再生制御装置１が搭載される車両２の概略図である。車両２には室内空間３が設けられ、そこには車両２の操縦者４を含む搭乗者が滞在可能である。ここで、車両２の前方及び後方には音声再生制御装置１から出力された音声信号を音声に変換するスピーカ５ａ〜５ｈが設けられている。具体的には、車両２の前方左側には前方左側スピーカ５ａおよび操縦者４の前方左側には前方左側補助スピーカ５ｃが、車両２の前方右側には前方右側スピーカ５ｂおよび操縦者４の前方右側には前方右側補助スピーカ５ｄが設けられている。更に、車両２の後方左側には後方左側スピーカ５ｅおよび操縦者４の後方左側には後方左側補助スピーカ５ｇが、車両２の後方右側には後方右側スピーカ５ｆおよび操縦者４の後方右側には後方右側補助スピーカ５ｈが設けられている。
【００３１】
また、車両２の外側周囲には、車両２に対して外部から接近してくる物体を検出する接近センサ６ａ〜６ｈが設けられている。具体的には、車両２に対して斜め左前方向から接近してくる物体を検出する斜め左前方向接近センサ６ａ、車両２に対して前（正面）方向から接近してくる物体を検出する前方向接近センサ６ｂ、車両２に対して斜め右前方向から接近してくる物体を検出する斜め右前方向接近センサ６ｃ、車両２に対して左方向から接近してくる物体を検出する左方向接近センサ６ｄ、車両２に対して右方向から接近してくる物体を検出する右方向接近センサ６ｅ、車両２に対して斜め左後ろ方向から接近してくる物体を検出する斜め左後ろ方向接近センサ６ｆ、車両２に対して後ろ（背面）方向から接近してくる物体を検出する後ろ方向接近センサ６ｇ、車両２に対して斜め右後ろ方向から接近してくる物体を検出する斜め右後ろ方向接近センサ６ｈが、それぞれ設けられている。
【００３２】
ここで、図２に基づいて音声再生制御装置１の概略構成を示す。音声再生制御装置１は、ナビゲーション装置１０、ヘッドユニット２０、制御部３０、アンプ４０とから構成される。ナビゲーション装置１０は車両２のナビゲーションを行う装置であり、ナビゲーション情報を表示する表示部を有している。この表示部でのナビゲーション情報の表示に合わせて、操縦者４にナビゲーション情報を音声で伝える。このナビゲーション情報の音声については、音声信号がナビゲーション装置１０から図２中の信号線Ｌ１に沿って制御部３０に出力されるとともに、この音声信号に対していわゆる音像の定位制御が行われるべく定位制御用信号がナビゲーション装置１０から図２中の信号線Ｌ２に沿って制御部３０に出力される。該音声信号に対する定位制御については、後述する。
【００３３】
また、ナビゲーション装置１０には、上述した各接近センサ６ａ〜６ｈが電気的に接続されており、車両２に対して外部のどの方向から物体が接近しているが伝えられる。そして、この外部からの物体の接近情報に基づいて、ナビゲーション装置１０は、制御部３０に、物体接近の情報に関する音声信号と、該音声信号用の定位制御用信号を伝える。この物体接近の情報通知に関しても詳細は後述する。
【００３４】
ヘッドユニット２０は、車両室内３においてＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等を再生する装置であり、ナビゲーション装置１０の有する上記表示部に画像情報を表示するとともに、該画像情報の表示に合わせて、操縦者４に音声を伝える。この画像情報に伴う音声については、音声信号がヘッドユニット２０から図２中の信号線Ｌ３に沿って制御部３０に出力されるとともに、この音声信号に対して残響音の付加を行ういわゆる空間制御が行われるべく空間制御用信号がヘッドユニット２０から図２中の信号線Ｌ４に沿って制御部３０に出力される。該音声信号に対する空間制御については、後述する。
【００３５】
次に、制御部３０における信号処理について説明する。信号線Ｌ１に沿って制御部３０に入力された音声信号は、先ずＡ／Ｄコンバータ３１でデジタル信号に変換される。そして、デジタル信号に変換された音声信号は、ＦＩＲフィルタ３２によって定位制御が施さ
れる。このＦＩＲフィルタ３２は、信号線Ｌ２に沿って制御部３０中のマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）３７に入力された定位制御用信号に従って、そのフィルタ係数が設定される。即ち、音声信号に対応する音像が、定位制御用信号に従った所定の位置に定位するべく、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。
【００３６】
例えば、定位制御用信号が操縦者４の右側の近距離に音像を定位するという信号である場合には、スピーカ５ｃ及び５ｄ、または５ｇ及び５ｈの出力による音像の定位位置が操縦者４の右側の近距離となるべく、各スピーカの該定位位置から操縦者４までの頭部伝達関数に対応したフィルタ係数が、マイコン３７によってＦＩＲフィルタ３２に設定される。その結果、ＦＩＲフィルタ３２によってデジタル信号はフィルタ係数に応じた畳み込み演算されることで、定位制御が行われる。そして、定位制御が行われた音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ３３によってアナログ信号に変換される。
【００３７】
ここで、信号線Ｌ１に沿って制御部３０に音声信号を入力する処理が本発明に係る第一音声信号入力手段に該当し、ＦＩＲフィルタ３２による畳み込み演算、即ち定位制御が本発明に係る第一フィルタ手段に該当し、マイコン３７によるＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定処理が本発明に係る第一フィルタ係数設定手段に該当する。
【００３８】
また、信号線Ｌ３に沿って制御部３０に入力された音声信号は、先ずＡ／Ｄコンバータ３４でデジタル信号に変換される。そして、デジタル信号に変換された音声信号は、ＦＩＲフィルタ３５によって空間制御が施される。このＦＩＲフィルタ３４は、信号線Ｌ４に沿ってマイコン３７に入力された空間制御用信号に従って、そのフィルタ係数が設定される。即ち、音声信号に対応して空間制御用信号に従った残響音が付加されるべく、ＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数が設定される。
【００３９】
例えば、コンサートホール、ライブハウス、教会、スタジアムのようにそれぞれ音の拡がり感が異なる場所の残響音のうちいずれかが選択されたことが、空間制御用信号によって伝えられると、その選択された音の拡がり感に応じた残響音が付加されるフィルタ係数が、マイコン３７によってＦＩＲフィルタ３５に設定される。その結果、ＦＩＲフィルタ３５によってデジタル信号に空間制御が施される。そして、空間制御が行われた音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ３６によってアナログ信号に変換される。
【００４０】
ここで、信号線Ｌ３に沿って制御部３０に音声信号を入力する処理が本発明に係る第二音声信号入力手段に該当し、ＦＩＲフィルタ３５による残響音の付加、即ち空間制御が本発明に係る第二フィルタ手段に該当し、マイコン３７によるＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数の設定処理が本発明に係る第二フィルタ係数設定手段に該当する。
【００４１】
本発明に係る音声再生制御装置１は、上述したように、音声信号の定位制御用のＦＩＲフィルタ３２と音声信号の空間制御用のＦＩＲフィルタ３５との、それぞれ独立したＦＩＲフィルタを有している。そして、それぞれのＦＩＲフィルタにマイコン３７によって、各フィルタ行われる信号処理（定位制御または空間制御）に適したフィルタ係数が設定される。ここで、ＦＩＲフィルタ３２とＦＩＲフィルタ３５によってフィルタリングされた音声信号は、セレクタ３８によって何れか一方が選択されて、アンプ４０に出力される。アンプ４０では選択された信号が増幅されて、スピーカスピーカ５ｃ及び５ｄ、または５ｇ及び５ｈに出力され、車両室内３に音声が再生される。
【００４２】
このセレクタ３８は、ナビゲーション装置１０またはヘッドユニット２０からの出力に基づいて、ＦＩＲフィルタ３２によってフィルタリングされた音声信号を選択するか、またはＦＩＲ３５によってフィルタリングされた音声信号を選択する。例えば、操縦者４が、ナビゲーション装置１０によって車両のナビゲーションを行うときは、セレクタ３８は
ＦＩＲフィルタ３２によってフィルタリングされた音声信号を選択し、または操縦者４がヘッドユニット２０に搭載されたＤＶＤを使用するときは、セレクタ３８はＦＩＲフィルタ３５によってフィルタリングされた音声信号を選択する。
【００４３】
ここで、セレクタ３８が何れかのＦＩＲフィルタでフィルタリングされた音声信号を選択するとき、その選択の前に、マイコン３７は選択される方のＦＩＲフィルタのフィルタ係数を予め設定しておく。このマイコン３７によるフィルタ係数の予めの設定が、本発明に係るフィルタ係数設定制御手段に該当する。従って、セレクタ３８による選択が行われたときには既に選択された方のＦＩＲフィルタにはフィルタ係数が設定されているため、ナビゲーション装置１０またはヘッドユニット２０から入力された信号に対して、それぞれのＦＩＲフィルタによって定位制御または空間制御が施された音声信号を、直ちに車両室内３に再生することが可能となる。
【００４４】
図３、４、５に基づいて、音声再生制御装置１で行われる音声再生の制御（以下、「音声再生制御」という。）について説明する。尚、図３に示す音声再生制御は、マイコン３７によって一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。
【００４５】
先ず、Ｓ１０１では、マイコン３７に対して、定位制御から空間制御への制御モードの切替もしくは空間制御から定位制御への制御モードの切替が要求されたか否かが判定される。例えば、操縦者４からの要求によりヘッドユニット２０でＤＶＤを再生している状態においてナビゲーション装置１０で車両２のナビゲーションを行うようにしたり、またはその逆の要求等が制御モードの切替の一例として挙げられる。制御モードの切替要求があると判定されるとＳ１０２へ進み、制御モードの切替要求がないと判定されると本制御を終了する。
【００４６】
Ｓ１０２では、Ｓ１０１の判定の基礎となった切替後の制御に対応したＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定すべく、該ＦＩＲフィルタのゲイン調整が行われる。ここで、定位制御を行うＦＩＲフィルタ３２は、図４（ａ）に示す構成を有する。ＦＩＲフィルタ３２は八個の領域５０〜５７に分割されており、各領域に各方位から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数が設定されている。具体的には、車両２の斜め左前方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５０に、車両２の正面方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５１に、車両２の斜め右前方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５２に、車両２の左方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５３に、車両２の右方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５４に、車両２の斜め左後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５５に、車両２の後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５６に、車両２の斜め右後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５７に、それぞれ予め設定されている。そして、各領域に、それぞれに対応したゲイン乗算器６０〜６７が設けられ、各領域においてフィルタリングされた音声信号にゲインを乗ずる。その後、各ゲイン乗算器でゲインが乗ざれた音声信号は足し合わされ、遅延処理部６８にて遅延処理が行われる。この遅延処理については、後述する。
【００４７】
また、空間制御を行うＦＩＲフィルタ３５は、図４（ｂ）に示す構成を有する。ＦＩＲフィルタ３５は２個の領域７０、７１に分割されており、各領域にパターンの異なる残響音に対応したフィルタ係数が設定されている。具体的には、コンサートホールの残響音（パターン１）に対応したフィルタ係数は領域７０に、ライブハウスの残響音（パターン２）に対応したフィルタ係数は領域７１に、それぞれ予め設定されている。そして、各領域に、それぞれに対応したゲイン乗算器７２、７３が設けられ、各領域においてフィルタリングされた音声信号にゲインを乗ずる。その後、各ゲイン乗算器でゲインが乗ざれた音声
信号は足し合わされ、遅延処理部７４にて遅延処理が行われる。この遅延処理については、後述する。
【００４８】
従って、Ｓ１０２では、定位制御および空間制御の何れかにおいて、ゲイン乗算器のゲインを調整することで、必要とするフィルタ係数をＦＩＲフィルタ３２もしくはＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数として設定することになる。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
【００４９】
Ｓ１０３では、定位制御が行われる場合は遅延処理部６８によって、空間制御が行われる場合は遅延処理部７４によって、遅延処理が実行される。遅延処理部６８および遅延処理部７４によって行われる遅延処理は、実質的に同一である。本実施例では、図５に基づいて、該遅延処理について説明する。
【００５０】
本実施例では、音声信号のサンプリング周波数を４４．１ｋＨｚとする。図５には、音声信号のモデル図が示されている。該音声信号は、タップ数ｎの左方向の信号に、タップ数ｎの右方向の信号がつながっている。ここで、左方向の音声信号がＦＩＲフィルタ３２またはＦＩＲフィルタ３５でフィルタリングされた後に、右方向の音声信号がフィルタリングされる。このとき、アンプ４０への信号出力は左方向と右方向を同時に行うのが好ましい。そこで、先にフィルタリングされる左方向の音声信号をそのフィルタリングに要する時間分だけ遅延させて、右方向の音声信号と同時にアンプ４０に出力する。本実施例では、上述のサンプリング周波数に従うと、遅延処理における左方向の信号の遅延時間は、２２．６７μｓ×ｎ（タップ数）とし、右方向の信号の遅延時間を０ｓとすればよい。
【００５１】
尚、遅延処理部６８または７４の遅延処理は、上述のように左右方向の信号を同時にアンプ４０に出力することだけを目的とするのではなく、各ＦＩＲフィルタによってフィルタリングされた音声信号を、目的とするタイミングでアンプ４０に出力するために遅延処理を行うことも可能である。
Ｓ１０３における遅延処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
【００５２】
Ｓ１０４では、セレクタ３８によって、切替要求に従った制御モードに対応したＦＩＲフィルタによるフィルタリング、即ち定位制御または空間制御の何れかが選択される。Ｓ１０４の処理後、本制御を終了する。
【００５３】
本制御によると、セレクタ３８によって、定位制御から空間制御に切り替えられる前に、または空間制御から定位制御に切り替えられる前に、切替後の制御に対応したＦＩＲフィルタのフィルタ係数が予め設定されている。従って、セレクタ３８による切替直後から音声を車両室内３に再生することが可能となる。また、図４のように各ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、予め様々なフィルタ係数を設定しておくことで、ゲイン乗算器のゲイン値を調整するだけで、各ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を調整することが可能となる。
【００５４】
次に、図１および図６に示すように、車両２には、該車両に外部から接近する物体を検知する接近センサ６ａ〜６ｈが設けられている。これらの接近センサからの出力に基づいて、ナビゲーション装置１０が物体の接近を通知するが、その際に該通知音に対して定位制御が施される。この際のＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定に関する制御（以下、「方向情報通知制御」という。）について、図６、７、８に基づいて説明する。尚、この方向情報通知制御は、マイコン３７によって実行されるルーチンである。
【００５５】
図７に示す方向情報通知制御において、先ずＳ２０１では、図８（ａ）に示すように、ＦＩＲフィルタ３２に分割して設けられた各領域に設定されている、各接近センサから操
縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数を、遠方からの頭部伝達係数に対応するＦａｒ係数に設定する。即ち、図６（ａ）に示すように、車両２の遠方に物体が存在する場合を想定して、これらの状態に対応したＦａｒ係数を設定する。これにより、この時点で、セレクタ３８によって定位制御が選択されるときであって、物体の接近を知らせる通知音を車両室内３に再生するとき、該物体が遠方に存在することを定位制御を介して音像がその遠方に定位しているように通知音を直ちに再生することが可能となる。Ｓ２０１の処理が終了すると、Ｓ２０２へ進む。
【００５６】
Ｓ２０２では、外部からの物体が車両２に接近する方向を予測する。図６（ｂ）に示すように外部からの物体７が車両２にどの方向から近づき、どのようにその接近方向が変化していくかを、接近センサ６ａ〜６ｈの検出値に基づいて予測する。Ｓ２０２の処理が終了すると、Ｓ２０３へ進む。
【００５７】
Ｓ２０３では、Ｓ２０２での予測結果に基づいて、物体７が今後接近する可能性の高い車両２の部位（以下、「接近部」という。）と、物体７が今後接近する可能性が低い車両２の部位（以下、「非接近部」という。）が、それぞれ優先順位を付けて３箇所ずつ決定される。本実施例においては、車両２に対して物体７が左斜め前から図６（ｂ）に示す矢印の方向に接近している。そこで、Ｓ２０３では、接近部の第一候補として接近センサ６ａが決定され、非接近部の第一候補としてその対角に位置する接近センサ６ｈが決定される。尚、図６（ｂ）において、接近部は黒丸で、非接近部は黒三角の記号で表されている。
【００５８】
次に、物体７の移動方向から、接近部の第二候補として接近センサ６ｂが決定され、非接近部の第二候補としてその対角に位置する接近センサ６ｇが決定される。更に、接近部の第三候補として接近センサ６ｄが決定され、非接近部の第三候補としてその対角に位置する接近センサ６ｅが決定される。Ｓ２０３の処理が終了すると、Ｓ２０４へ進む。
【００５９】
Ｓ２０４では、Ｓ２０３で決定された接近部と非接近部とに基づいて、図８（ａ）に示すＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の一部が、近距離からの頭部伝達関数であるＮｅａｒ係数に変更される。具体的には、先ず、最も物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｈの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、最も物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ａの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（１）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。
【００６０】
次に、二番目に物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｇの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、二番目に物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ｂの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（２）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。
【００６１】
更に、三番目に物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｅの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、二番目に物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ｄの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（３）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。このように、一部の方向からのフィルタ係数を近距離からのフィルタ係数に置き換えた後、本制御を終了する。
【００６２】
本制御によると、物体７の動きからその接近を知らせる可能性が高い順に、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定されるとともに、物体７の接近を知らせる可能性が低い順にＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が消去される。従って、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数のうち、使用可能性が高いフィルタ係数が図８に示すように設定される。その結果、セレクタ３８によって、定位制御が選択されるときであって、物体７の接近を通知する通知音が、その音像が該接近方向に接近の程度に応じた距離感をもって定位されるとき、その定位制御に適合したフィルタ係数を予めＦＩＲフィルタ３２に設定しておくことが可能となる。よって、制御切替後、直ちに車両室内３に通知音を再生することが可能となる。
【００６３】
また、操縦者４に対して方向に関する情報を通知する場合として、ナビゲーション装置１０による車両２のナビゲーション処理が挙げられる。この場合、車両２が進むべき方向をナビゲーション装置１０が操縦者４に通知するが、その通知音に対して定位制御を施すことで、車両２が進むべき方向に該通知音の音像を定位させて、操縦者４に車両２の進むべき方向をより感覚的に知らせることが可能となる。この際のＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定に関する方向情報通知制御について、図９、１０、１１に基づいて説明する。
【００６４】
図９に示す方向情報通知制御において、先ずＳ３０１では、ナビゲーション装置１０によるナビゲーション処理が開始される。本実施例においては、図１０に示すように、スタート地点から直進し、その後右折する。更に、直進し、左折した後に直進してゴール地点に向かう行程をナビゲーション装置１０によって、ナビゲーションされる。Ｓ３０１の処理が終了すると、Ｓ３０２へ進む。
【００６５】
Ｓ３０２では、ナビゲーション装置１０によるナビゲーション処理に従って、車両２の進行方向が予測される。具体的には、図１０に示す行程における右折地点Ｃの３００ｍ手前Ａと左折地点Ｄの３００ｍ手前Ｂにおいて、車両２がそれぞれ右折することおよび左折することが予測される。Ｓ３０２の処理が終了すると、Ｓ３０３へ進む。
【００６６】
Ｓ３０３では、Ｓ３０２で予測された進路方向に基づいて、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。具体的に、図１１に基づいてフィルタ係数の設定について説明する。先ず、スタート直後は、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数には、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数が設定される。その後、右折地点手前のＡ地点で、該フィルタ係数を、車両２の右方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。その後、右折完了後のＣ地点通過時に、再び、該フィルタ係数を、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。
【００６７】
更に、左折地点手前のＢ地点で、該フィルタ係数を、車両２の左方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。その後、左折完了後のＤ地点通過時に、再び、該フィルタ係数を、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。
Ｓ３０３の処理後、本制御を終了する。
【００６８】
本制御によると、車両２の予測された進行方向に応じて、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。従って、セレクタ３８によって定位制御が選択されたときであって、車両２の進行方向が操縦者４に通知されるとき、既にその進行方向に応じたフィルタ係数がＦＩＲフィルタ３２に設定されているので、定位制御への切替後、直ちに通知音を車両室内３に再生することが可能となる。また、フィルタ係数に正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数が設定されている場合は、該前方に存在する車両２の周囲の建物やランドマークを、ナビゲーション装置１０によって操縦者４に通知するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例に係る音声再生制御装置が搭載される車両の概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る音声再生制御装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、音声再生制御に関するフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る音声再生制御装置を構成する定位制御用のＦＩＲフィルタおよび空間制御用のＦＩＲフィルタの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、定位制御用のＦＩＲフィルタまたは空間制御用のＦＩＲフィルタによってフィルタリングされる音声信号のモデル図である。
【図６】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、車両に対して接近する物体を検知する接近センサの働きを示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、方向情報通知制御に関する第一のフローチャートである。
【図８】図７に示す方向情報通知制御によって定位制御用のＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数を示すテーブルである。
【図９】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、方向情報通知制御に関する第二のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、車両のナビゲーション装置によってナビゲーションされる車両の行程を示す図である。
【図１１】図９に示す方向情報通知制御よって定位制御用のＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・・音声再生制御装置
２・・・・車両
３・・・・車両室内
４・・・・搭乗者
５ａ〜５ｈ・・・・スピーカ
６ａ〜６ｈ・・・・接近センサ
７・・・・物体
１０・・・・ナビゲーション装置
２０・・・・ヘッドユニット
３０・・・・制御部
３２・・・・ＦＩＲフィルタ（定位制御用のＦＩＲフィルタ）
３５・・・・ＦＩＲフィルタ（空間制御用のＦＩＲフィルタ）
３７・・・・マイコン（マイクロコンピュータ）
３８・・・・セパレータ
４０・・・・アンプ
５０〜５７・・・・領域
６０〜６７・・・・ゲイン乗算器
６８・・・・遅延処理部
７０、７１・・・・領域
７２、７３・・・・ゲイン乗算器
７４・・・・遅延処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両室内におけるオーディオや搭乗者への通知音等の音声再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内において音声を再生させる際に定位制御を行う技術として、２スピーカーシステムでＦＩＲフィルタに頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定し、畳み込み演算を行う技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。また、該室内において空間制御を行う技術として、ＦＩＲフィルタを利用して残響音を付加する技術が知られている（例えば、特許文献２を参照。）。この技術においては、ＦＩＲフィルタを利用することで緻密な初期反射音や残響音を形成することが可能である。
【０００３】
また、車両室内において定位制御と空間制御を行い、車両室内の広さやスピーカの配置、聴取位置等に応じて、音場をより好適なものとする技術が公開されている（例えば、特許文献３を参照。）。この技術においては、車室内の広さおよびスピーカ配置が一義的に決められた仮想車室内を定義し、仮想車室内の仮想車室内基準線における聴取環境と、対象車室内の対象車室内基準線における聴取環境とが同等となるように、空間制御を行う。その後、定位制御によって求められた、仮想車室内の各スピーカから出力される各音響信号の遅延時間および減衰量と、対象車室内の対応する各スピーカから出力される各音響信号の遅延時間および減衰量とを同等にすることで対象車室内の定位制御を行う。
【特許文献１】特開平１０−２３６００号公報
【特許文献２】実開平６−２６３９９号公報
【特許文献３】特開２００３−２７４４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合、ＦＩＲフィルタが有用である。そして、このＦＩＲフィルタを定位制御および空間制御に用いる場合、それぞれの制御に応じたフィルタ係数をＦＩＲフィルタに設定する必要がある。従って、一台のＦＩＲフィルタで定位制御および空間制御を行おうとすると、各制御毎にＦＩＲフィルタを排他的に使用する必要があり、且つ実行する制御に応じたフィルタ係数を逐次ＦＩＲフィルタに設定する必要がある。その結果、車両室内で定位制御および空間制御を切り替えて行おうとする場合、ＦＩＲフィルタへのフィルタ係数設定に時間を要し、制御を切り替えた直後に音声を再生できない状態が存在する虞がある。
【０００５】
本発明では、上記した問題に鑑み、ＦＩＲフィルタを用いて車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合に、各制御の切替時に音声が直ちに再生できない状態を回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、上記した課題を解決するために、車両室内における音声再生制御装置で、定位制御用のＦＩＲフィルタと空間制御用のＦＩＲフィルタを独立して設け、何れかの制御を切り替えて実行する場合、その切替の前に各制御に対応したＦＩＲフィルタに適宜フィルタ係数を予め設定しておくこととした。このようにすることで、各制御に切り替えた後には該制御に応じたＦＩＲフィルタにフィルタ係数が既に設定されていることになるため、該制御の切替直後、音声を直ちに再生することが可能となる。
【０００７】
詳細には、本発明は、車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、音声信号を定位制御用ＦＩＲフィルタによって畳み込み演算する第一フィルタ手段と、所定の方向からの前記車両の搭乗者への頭部伝達関数に対応する前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第一フィルタ係数設定手段と、空間制御用ＦＩＲフィルタによって、音声信号に残響音信号を付加する第二フィルタ手段と、前記残響音信号に対応する前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第二フィルタ係数設定手段と、前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号の何れかを選択的に出力音声信号として出力する音声信号選択手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記の音声再生制御装置では、音声信号は第一フィルタ手段もしくは第二フィルタ手段によってフィルタ処理される。ここで、それぞれのフィルタ手段に入力される音声信号は、同一の音声信号であってもよく、また独立した別々の音声信号であってもよい。
【０００９】
先ず、第一フィルタ手段によって、音声信号に対して定位制御が行われるべく畳み込み演算が実行される。このとき、第一フィルタ手段においては、定位制御用ＦＩＲフィルタが利用され、そのフィルタ係数の設定は第一フィルタ係数設定手段によって行われる。このフィルタ係数は、上記の頭部伝達関数に対応した係数であり、上記の所定の方向とは、定位制御において音像を定位させたい、搭乗者から見た相対的な方向である。
【００１０】
次に、第二フィルタ手段によって、音声信号に対して空間制御が行われるべく残響音信号の付加が実行される。このとき、第二フィルタ手段においては、空間制御用ＦＩＲフィルタが利用され、そのフィルタ係数の設定は第二フィルタ係数設定手段によって行われる。
【００１１】
このように本発明に係る音声再生制御装置には、定位制御を専ら行う定位制御用ＦＩＲフィルタと空間制御を専ら行う空間制御用ＦＩＲフィルタが設けられている。そして、該音声再生制御装置へ最終的に出力される音声信号は、音声信号選択手段によって選択される。即ち、該音声再生制御装置においては、音声信号選択手段によって、定位制御用ＦＩＲフィルタを介して得られる畳み込み演算後の音声信号か空間制御用ＦＩＲフィルタを介して得られる残響音付加後の音声信号の何れかが選択されて、出力される。
【００１２】
つまり、既に定位制御用にフィルタ係数が設定されている定位制御用ＦＩＲフィルタと既に空間制御用にフィルタ係数が設定されている空間制御用ＦＩＲフィルタとを切り替えることで、一つのＦＩＲフィルタにおいて定位制御と空間制御とを切り替えて行う場合よりも、制御切替後に目的のフィルタ処理が施された音声をより速やかに再生することが可能となる。
【００１３】
また、上記の音声再生制御装置において、前記音声信号選択手段によって前記第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定し、該音声信号選択手段によって前記第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第二フィルタ係数設定手段によって前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定制御手段を、更に備えるようにしてもよい。即ち、音声信号選択手段によって音声信号が選択されるとき、フィルタ係数設定制御手段による制御が行われる。
【００１４】
先ず、音声信号選択手段によって第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるとき、換言すると、音声再生制御装置において空間制御から定位制御に切り替えられる前に、切替後の定位制御に応じたフィルタ係数を定位制御用ＦＩＲフィルタに設定する。従って、音声再生制御装置において定位制御が行われるようになる時点では、既に定位制御用ＦＩ
Ｒフィルタには好適なフィルタ係数が設定されていることになるため、定位制御切替直後から直ちに音声を再生することが可能となる。
【００１５】
次に、音声信号選択手段によって第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるとき、換言すると、音声再生制御装置において定位制御から空間制御に切り替えられる前に、切替後の空間制御に応じたフィルタ係数を空間制御用ＦＩＲフィルタに設定する。従って、音声再生制御装置において空間制御が行われるようになる時点では、既に空間制御用ＦＩＲフィルタには好適なフィルタ係数が設定されていることになるため、空間制御切替直後から直ちに音声を再生することが可能となる。
【００１６】
ここで、上記の車両室内における音声再生制御装置において、前記定位制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、前記第一フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なる方向からの前記搭乗者への頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００１７】
定位制御を行う場合、音像を定位させたい位置に応じた頭部伝達関数に合わせて定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する必要がある。そこで、定位制御用ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、各領域に予め定位させたい位置に応じた頭部伝達関数に適合したフィルタ係数を設定しておき、定位制御を行うとき、その音像の定位位置に応じていずれかの領域を選択することで、フィルタ係数の設定に要する時間を短縮することが可能となる。また、定位制御を実行している最中に音像の定位位置を変更したいとき、定位制御用ＦＩＲフィルタの領域を切り替えるだけでよいので、より迅速な定位位置の変更が可能となる。
【００１８】
また、前記空間制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、前記第二フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なるパターンの残響音信号に対応するフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００１９】
空間制御を行う場合、付加させたい残響音に合わせた空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する必要がある。そこで、空間制御用ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、各領域に予め付加させたい残響音のパターンに適合したフィルタ係数を設定しておき、空間制御を行うとき、その残響音に応じていずれかの領域を選択することで、フィルタ係数の設定に要する時間を短縮することが可能となる。また、空間制御を実行している最中に残響音のパターンを変更したいとき、空間制御用ＦＩＲフィルタの領域を切り替えるだけでよいので、より迅速な残響音のパターンの変更が可能となる。
【００２０】
上述までの車両室内における音声再生制御装置において、前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号および／または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号を所定時間、遅延させる遅延処理手段を、更に備えるようにしてもよい。
【００２１】
第一フィルタ手段においては定位制御のために定位制御用ＦＩＲフィルタが利用されており、第二フィルタ手段においては空間制御のために空間制御用ＦＩＲフィルタが利用されている。これらのＦＩＲフィルタでは、音声信号の特性によってはＦＩＲフィルタからの出力を遅れさせるのが好ましい場合がある。例えば、音声再生制御装置で音声を再生させる場合、搭乗者に対して複数音源から同時に音声を出力するのが好ましいときがある。そのような場合、各音源の音声信号をＦＩＲフィルタで順次フィルタリングすると、各音声信号の出力されるタイミングがフィルタリングに要する時間分だけずれる。そこで、このような場合には、遅延処理手段によって各音声信号の出力タイミングを調整する。
【００２２】
また、音声信号の出力タイミングを目的とするタイミングとするために、遅延処理手段
によって音声信号を遅延させてもよい。従って、上記の所定時間とは、フィルタリングされた音声信号の音声再生制御装置への出力タイミングを目的のタイミングとするために調整される時間である。
【００２３】
また、上記の音声再生制御装置において、前記音声信号は、前記車両に対する方向に関する情報を前記搭乗者に通知するための情報通知用信号であって、前記情報通知用信号が含む方向に関する情報が変化する場合、該変化後の方向を予測する方向予測手段を更に備え、前記第一フィルタ係数設定手段は、前記方向予測手段によって予測された変化後の方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を前記定位制御用ＦＩＲフィルタに設定し、前記フィルタ係数設定制御手段は、前記音声信号選択手段によって前記情報通知用信号が選択されるとき、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するようにしてもよい。
【００２４】
該音声信号は、車両の搭乗者に、該車両に対する何らかの方向に関する情報を通知するための音声信号である。この方向に関する情報には、車両に対して何らかの物体が接近するときのその接近方向や、車両自身が進もうとする進行方向等、車両と何らかの関係を有する方向に関する情報が含まれる。
【００２５】
そして、この情報通知用信号は、その方向に関する情報をより的確に搭乗者に知らせるべく第一フィルタ手段によって定位制御される。例えば、「右」に関する情報を搭乗者に通知する場合には、その通知音の音像が搭乗者の右側に定位するように定位制御が行われる。そして、この情報通知用信号に含まれる方向に関する情報が変化する場合、その変化方向を方向予測手段が予測し、フィルタ係数設定制御手段が、第一フィルタ係数設定手段を介して、その予測された方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を定位制御用ＦＩＲフィルタに予め設定する。このようにすることで、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、その情報通知用信号が有する方向に関する情報に適合した定位位置に通知音を定位させた状態で、直ちに音声を再生することが可能となる。
【００２６】
ここで、前記車両に対して接近する物体を検出する接近検出手段を、更に備える場合、前記情報通知用信号は、前記接近検出手段によって検出される前記車両へ接近する物体の接近方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であってもよい。即ち、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、該物体の接近方向に準じた方向に、該物体の接近を知らせる通知音の音像が定位され、直ちに再生され得る。
【００２７】
また、前記車両のナビゲーションを行うナビゲーション手段を、更に備える場合、前記情報通知用信号は、前記ナビゲーション手段によって指示される前記車両の進行方向または前記ナビゲーション手段によって指示される該車両の周囲環境物の存在方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であってもよい。即ち、音声信号選択手段によって定位制御された情報通知用信号が選択されると、車両の進行方向または車両から見た周囲環境物の存在方向に、それらを知らせる通知音の音像が定位され、直ちに再生され得る。
【発明の効果】
【００２８】
ＦＩＲフィルタを用いて車両室内での音声再生において定位制御および空間制御を行う場合に、各制御の切替時に音声が直ちに再生できない状態を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
ここで発明に係る車両室内における音声再生制御装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明が適用される音声再生制御装置１が搭載される車両２の概略図である。車両２には室内空間３が設けられ、そこには車両２の操縦者４を含む搭乗者が滞在可能である。ここで、車両２の前方及び後方には音声再生制御装置１から出力された音声信号を音声に変換するスピーカ５ａ〜５ｈが設けられている。具体的には、車両２の前方左側には前方左側スピーカ５ａおよび操縦者４の前方左側には前方左側補助スピーカ５ｃが、車両２の前方右側には前方右側スピーカ５ｂおよび操縦者４の前方右側には前方右側補助スピーカ５ｄが設けられている。更に、車両２の後方左側には後方左側スピーカ５ｅおよび操縦者４の後方左側には後方左側補助スピーカ５ｇが、車両２の後方右側には後方右側スピーカ５ｆおよび操縦者４の後方右側には後方右側補助スピーカ５ｈが設けられている。
【００３１】
また、車両２の外側周囲には、車両２に対して外部から接近してくる物体を検出する接近センサ６ａ〜６ｈが設けられている。具体的には、車両２に対して斜め左前方向から接近してくる物体を検出する斜め左前方向接近センサ６ａ、車両２に対して前（正面）方向から接近してくる物体を検出する前方向接近センサ６ｂ、車両２に対して斜め右前方向から接近してくる物体を検出する斜め右前方向接近センサ６ｃ、車両２に対して左方向から接近してくる物体を検出する左方向接近センサ６ｄ、車両２に対して右方向から接近してくる物体を検出する右方向接近センサ６ｅ、車両２に対して斜め左後ろ方向から接近してくる物体を検出する斜め左後ろ方向接近センサ６ｆ、車両２に対して後ろ（背面）方向から接近してくる物体を検出する後ろ方向接近センサ６ｇ、車両２に対して斜め右後ろ方向から接近してくる物体を検出する斜め右後ろ方向接近センサ６ｈが、それぞれ設けられている。
【００３２】
ここで、図２に基づいて音声再生制御装置１の概略構成を示す。音声再生制御装置１は、ナビゲーション装置１０、ヘッドユニット２０、制御部３０、アンプ４０とから構成される。ナビゲーション装置１０は車両２のナビゲーションを行う装置であり、ナビゲーション情報を表示する表示部を有している。この表示部でのナビゲーション情報の表示に合わせて、操縦者４にナビゲーション情報を音声で伝える。このナビゲーション情報の音声については、音声信号がナビゲーション装置１０から図２中の信号線Ｌ１に沿って制御部３０に出力されるとともに、この音声信号に対していわゆる音像の定位制御が行われるべく定位制御用信号がナビゲーション装置１０から図２中の信号線Ｌ２に沿って制御部３０に出力される。該音声信号に対する定位制御については、後述する。
【００３３】
また、ナビゲーション装置１０には、上述した各接近センサ６ａ〜６ｈが電気的に接続されており、車両２に対して外部のどの方向から物体が接近しているが伝えられる。そして、この外部からの物体の接近情報に基づいて、ナビゲーション装置１０は、制御部３０に、物体接近の情報に関する音声信号と、該音声信号用の定位制御用信号を伝える。この物体接近の情報通知に関しても詳細は後述する。
【００３４】
ヘッドユニット２０は、車両室内３においてＤＶＤ（デジタルバーサタイルディスク）等を再生する装置であり、ナビゲーション装置１０の有する上記表示部に画像情報を表示するとともに、該画像情報の表示に合わせて、操縦者４に音声を伝える。この画像情報に伴う音声については、音声信号がヘッドユニット２０から図２中の信号線Ｌ３に沿って制御部３０に出力されるとともに、この音声信号に対して残響音の付加を行ういわゆる空間制御が行われるべく空間制御用信号がヘッドユニット２０から図２中の信号線Ｌ４に沿って制御部３０に出力される。該音声信号に対する空間制御については、後述する。
【００３５】
次に、制御部３０における信号処理について説明する。信号線Ｌ１に沿って制御部３０に入力された音声信号は、先ずＡ／Ｄコンバータ３１でデジタル信号に変換される。そして、デジタル信号に変換された音声信号は、ＦＩＲフィルタ３２によって定位制御が施さ
れる。このＦＩＲフィルタ３２は、信号線Ｌ２に沿って制御部３０中のマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）３７に入力された定位制御用信号に従って、そのフィルタ係数が設定される。即ち、音声信号に対応する音像が、定位制御用信号に従った所定の位置に定位するべく、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。
【００３６】
例えば、定位制御用信号が操縦者４の右側の近距離に音像を定位するという信号である場合には、スピーカ５ｃ及び５ｄ、または５ｇ及び５ｈの出力による音像の定位位置が操縦者４の右側の近距離となるべく、各スピーカの該定位位置から操縦者４までの頭部伝達関数に対応したフィルタ係数が、マイコン３７によってＦＩＲフィルタ３２に設定される。その結果、ＦＩＲフィルタ３２によってデジタル信号はフィルタ係数に応じた畳み込み演算されることで、定位制御が行われる。そして、定位制御が行われた音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ３３によってアナログ信号に変換される。
【００３７】
ここで、信号線Ｌ１に沿って制御部３０に音声信号を入力する処理が本発明に係る第一音声信号入力手段に該当し、ＦＩＲフィルタ３２による畳み込み演算、即ち定位制御が本発明に係る第一フィルタ手段に該当し、マイコン３７によるＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定処理が本発明に係る第一フィルタ係数設定手段に該当する。
【００３８】
また、信号線Ｌ３に沿って制御部３０に入力された音声信号は、先ずＡ／Ｄコンバータ３４でデジタル信号に変換される。そして、デジタル信号に変換された音声信号は、ＦＩＲフィルタ３５によって空間制御が施される。このＦＩＲフィルタ３４は、信号線Ｌ４に沿ってマイコン３７に入力された空間制御用信号に従って、そのフィルタ係数が設定される。即ち、音声信号に対応して空間制御用信号に従った残響音が付加されるべく、ＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数が設定される。
【００３９】
例えば、コンサートホール、ライブハウス、教会、スタジアムのようにそれぞれ音の拡がり感が異なる場所の残響音のうちいずれかが選択されたことが、空間制御用信号によって伝えられると、その選択された音の拡がり感に応じた残響音が付加されるフィルタ係数が、マイコン３７によってＦＩＲフィルタ３５に設定される。その結果、ＦＩＲフィルタ３５によってデジタル信号に空間制御が施される。そして、空間制御が行われた音声信号は、Ｄ／Ａコンバータ３６によってアナログ信号に変換される。
【００４０】
ここで、信号線Ｌ３に沿って制御部３０に音声信号を入力する処理が本発明に係る第二音声信号入力手段に該当し、ＦＩＲフィルタ３５による残響音の付加、即ち空間制御が本発明に係る第二フィルタ手段に該当し、マイコン３７によるＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数の設定処理が本発明に係る第二フィルタ係数設定手段に該当する。
【００４１】
本発明に係る音声再生制御装置１は、上述したように、音声信号の定位制御用のＦＩＲフィルタ３２と音声信号の空間制御用のＦＩＲフィルタ３５との、それぞれ独立したＦＩＲフィルタを有している。そして、それぞれのＦＩＲフィルタにマイコン３７によって、各フィルタ行われる信号処理（定位制御または空間制御）に適したフィルタ係数が設定される。ここで、ＦＩＲフィルタ３２とＦＩＲフィルタ３５によってフィルタリングされた音声信号は、セレクタ３８によって何れか一方が選択されて、アンプ４０に出力される。アンプ４０では選択された信号が増幅されて、スピーカスピーカ５ｃ及び５ｄ、または５ｇ及び５ｈに出力され、車両室内３に音声が再生される。
【００４２】
このセレクタ３８は、ナビゲーション装置１０またはヘッドユニット２０からの出力に基づいて、ＦＩＲフィルタ３２によってフィルタリングされた音声信号を選択するか、またはＦＩＲ３５によってフィルタリングされた音声信号を選択する。例えば、操縦者４が、ナビゲーション装置１０によって車両のナビゲーションを行うときは、セレクタ３８は
ＦＩＲフィルタ３２によってフィルタリングされた音声信号を選択し、または操縦者４がヘッドユニット２０に搭載されたＤＶＤを使用するときは、セレクタ３８はＦＩＲフィルタ３５によってフィルタリングされた音声信号を選択する。
【００４３】
ここで、セレクタ３８が何れかのＦＩＲフィルタでフィルタリングされた音声信号を選択するとき、その選択の前に、マイコン３７は選択される方のＦＩＲフィルタのフィルタ係数を予め設定しておく。このマイコン３７によるフィルタ係数の予めの設定が、本発明に係るフィルタ係数設定制御手段に該当する。従って、セレクタ３８による選択が行われたときには既に選択された方のＦＩＲフィルタにはフィルタ係数が設定されているため、ナビゲーション装置１０またはヘッドユニット２０から入力された信号に対して、それぞれのＦＩＲフィルタによって定位制御または空間制御が施された音声信号を、直ちに車両室内３に再生することが可能となる。
【００４４】
図３、４、５に基づいて、音声再生制御装置１で行われる音声再生の制御（以下、「音声再生制御」という。）について説明する。尚、図３に示す音声再生制御は、マイコン３７によって一定のサイクルで繰り返し実行されるルーチンである。
【００４５】
先ず、Ｓ１０１では、マイコン３７に対して、定位制御から空間制御への制御モードの切替もしくは空間制御から定位制御への制御モードの切替が要求されたか否かが判定される。例えば、操縦者４からの要求によりヘッドユニット２０でＤＶＤを再生している状態においてナビゲーション装置１０で車両２のナビゲーションを行うようにしたり、またはその逆の要求等が制御モードの切替の一例として挙げられる。制御モードの切替要求があると判定されるとＳ１０２へ進み、制御モードの切替要求がないと判定されると本制御を終了する。
【００４６】
Ｓ１０２では、Ｓ１０１の判定の基礎となった切替後の制御に対応したＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定すべく、該ＦＩＲフィルタのゲイン調整が行われる。ここで、定位制御を行うＦＩＲフィルタ３２は、図４（ａ）に示す構成を有する。ＦＩＲフィルタ３２は八個の領域５０〜５７に分割されており、各領域に各方位から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数が設定されている。具体的には、車両２の斜め左前方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５０に、車両２の正面方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５１に、車両２の斜め右前方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５２に、車両２の左方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５３に、車両２の右方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５４に、車両２の斜め左後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５５に、車両２の後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５６に、車両２の斜め右後ろ方向から操縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数は領域５７に、それぞれ予め設定されている。そして、各領域に、それぞれに対応したゲイン乗算器６０〜６７が設けられ、各領域においてフィルタリングされた音声信号にゲインを乗ずる。その後、各ゲイン乗算器でゲインが乗ざれた音声信号は足し合わされ、遅延処理部６８にて遅延処理が行われる。この遅延処理については、後述する。
【００４７】
また、空間制御を行うＦＩＲフィルタ３５は、図４（ｂ）に示す構成を有する。ＦＩＲフィルタ３５は２個の領域７０、７１に分割されており、各領域にパターンの異なる残響音に対応したフィルタ係数が設定されている。具体的には、コンサートホールの残響音（パターン１）に対応したフィルタ係数は領域７０に、ライブハウスの残響音（パターン２）に対応したフィルタ係数は領域７１に、それぞれ予め設定されている。そして、各領域に、それぞれに対応したゲイン乗算器７２、７３が設けられ、各領域においてフィルタリングされた音声信号にゲインを乗ずる。その後、各ゲイン乗算器でゲインが乗ざれた音声
信号は足し合わされ、遅延処理部７４にて遅延処理が行われる。この遅延処理については、後述する。
【００４８】
従って、Ｓ１０２では、定位制御および空間制御の何れかにおいて、ゲイン乗算器のゲインを調整することで、必要とするフィルタ係数をＦＩＲフィルタ３２もしくはＦＩＲフィルタ３５のフィルタ係数として設定することになる。Ｓ１０２の処理が終了すると、Ｓ１０３へ進む。
【００４９】
Ｓ１０３では、定位制御が行われる場合は遅延処理部６８によって、空間制御が行われる場合は遅延処理部７４によって、遅延処理が実行される。遅延処理部６８および遅延処理部７４によって行われる遅延処理は、実質的に同一である。本実施例では、図５に基づいて、該遅延処理について説明する。
【００５０】
本実施例では、音声信号のサンプリング周波数を４４．１ｋＨｚとする。図５には、音声信号のモデル図が示されている。該音声信号は、タップ数ｎの左方向の信号に、タップ数ｎの右方向の信号がつながっている。ここで、左方向の音声信号がＦＩＲフィルタ３２またはＦＩＲフィルタ３５でフィルタリングされた後に、右方向の音声信号がフィルタリングされる。このとき、アンプ４０への信号出力は左方向と右方向を同時に行うのが好ましい。そこで、先にフィルタリングされる左方向の音声信号をそのフィルタリングに要する時間分だけ遅延させて、右方向の音声信号と同時にアンプ４０に出力する。本実施例では、上述のサンプリング周波数に従うと、遅延処理における左方向の信号の遅延時間は、２２．６７μｓ×ｎ（タップ数）とし、右方向の信号の遅延時間を０ｓとすればよい。
【００５１】
尚、遅延処理部６８または７４の遅延処理は、上述のように左右方向の信号を同時にアンプ４０に出力することだけを目的とするのではなく、各ＦＩＲフィルタによってフィルタリングされた音声信号を、目的とするタイミングでアンプ４０に出力するために遅延処理を行うことも可能である。
Ｓ１０３における遅延処理が終了すると、Ｓ１０４へ進む。
【００５２】
Ｓ１０４では、セレクタ３８によって、切替要求に従った制御モードに対応したＦＩＲフィルタによるフィルタリング、即ち定位制御または空間制御の何れかが選択される。Ｓ１０４の処理後、本制御を終了する。
【００５３】
本制御によると、セレクタ３８によって、定位制御から空間制御に切り替えられる前に、または空間制御から定位制御に切り替えられる前に、切替後の制御に対応したＦＩＲフィルタのフィルタ係数が予め設定されている。従って、セレクタ３８による切替直後から音声を車両室内３に再生することが可能となる。また、図４のように各ＦＩＲフィルタを複数の領域に分割し、予め様々なフィルタ係数を設定しておくことで、ゲイン乗算器のゲイン値を調整するだけで、各ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を調整することが可能となる。
【００５４】
次に、図１および図６に示すように、車両２には、該車両に外部から接近する物体を検知する接近センサ６ａ〜６ｈが設けられている。これらの接近センサからの出力に基づいて、ナビゲーション装置１０が物体の接近を通知するが、その際に該通知音に対して定位制御が施される。この際のＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定に関する制御（以下、「方向情報通知制御」という。）について、図６、７、８に基づいて説明する。尚、この方向情報通知制御は、マイコン３７によって実行されるルーチンである。
【００５５】
図７に示す方向情報通知制御において、先ずＳ２０１では、図８（ａ）に示すように、ＦＩＲフィルタ３２に分割して設けられた各領域に設定されている、各接近センサから操
縦者４に向かう頭部伝達関数に対応したフィルタ係数を、遠方からの頭部伝達係数に対応するＦａｒ係数に設定する。即ち、図６（ａ）に示すように、車両２の遠方に物体が存在する場合を想定して、これらの状態に対応したＦａｒ係数を設定する。これにより、この時点で、セレクタ３８によって定位制御が選択されるときであって、物体の接近を知らせる通知音を車両室内３に再生するとき、該物体が遠方に存在することを定位制御を介して音像がその遠方に定位しているように通知音を直ちに再生することが可能となる。Ｓ２０１の処理が終了すると、Ｓ２０２へ進む。
【００５６】
Ｓ２０２では、外部からの物体が車両２に接近する方向を予測する。図６（ｂ）に示すように外部からの物体７が車両２にどの方向から近づき、どのようにその接近方向が変化していくかを、接近センサ６ａ〜６ｈの検出値に基づいて予測する。Ｓ２０２の処理が終了すると、Ｓ２０３へ進む。
【００５７】
Ｓ２０３では、Ｓ２０２での予測結果に基づいて、物体７が今後接近する可能性の高い車両２の部位（以下、「接近部」という。）と、物体７が今後接近する可能性が低い車両２の部位（以下、「非接近部」という。）が、それぞれ優先順位を付けて３箇所ずつ決定される。本実施例においては、車両２に対して物体７が左斜め前から図６（ｂ）に示す矢印の方向に接近している。そこで、Ｓ２０３では、接近部の第一候補として接近センサ６ａが決定され、非接近部の第一候補としてその対角に位置する接近センサ６ｈが決定される。尚、図６（ｂ）において、接近部は黒丸で、非接近部は黒三角の記号で表されている。
【００５８】
次に、物体７の移動方向から、接近部の第二候補として接近センサ６ｂが決定され、非接近部の第二候補としてその対角に位置する接近センサ６ｇが決定される。更に、接近部の第三候補として接近センサ６ｄが決定され、非接近部の第三候補としてその対角に位置する接近センサ６ｅが決定される。Ｓ２０３の処理が終了すると、Ｓ２０４へ進む。
【００５９】
Ｓ２０４では、Ｓ２０３で決定された接近部と非接近部とに基づいて、図８（ａ）に示すＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の一部が、近距離からの頭部伝達関数であるＮｅａｒ係数に変更される。具体的には、先ず、最も物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｈの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、最も物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ａの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（１）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。
【００６０】
次に、二番目に物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｇの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、二番目に物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ｂの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（２）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。
【００６１】
更に、三番目に物体７が接近する可能性が低い部位である接近センサ６ｅの方向から操縦者４への遠方からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｆａｒ係数）を、二番目に物体７が接近する可能性が高い部位である接近センサ６ｄの方向から操縦者４への近距離からの頭部伝達関数に対応するフィルタ係数（Ｎｅａｒ係数）に置き換える。これは、図８（ｂ）の（３）で示される領域におけるフィルタ係数の設定である。このように、一部の方向からのフィルタ係数を近距離からのフィルタ係数に置き換えた後、本制御を終了する。
【００６２】
本制御によると、物体７の動きからその接近を知らせる可能性が高い順に、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定されるとともに、物体７の接近を知らせる可能性が低い順にＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が消去される。従って、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数のうち、使用可能性が高いフィルタ係数が図８に示すように設定される。その結果、セレクタ３８によって、定位制御が選択されるときであって、物体７の接近を通知する通知音が、その音像が該接近方向に接近の程度に応じた距離感をもって定位されるとき、その定位制御に適合したフィルタ係数を予めＦＩＲフィルタ３２に設定しておくことが可能となる。よって、制御切替後、直ちに車両室内３に通知音を再生することが可能となる。
【００６３】
また、操縦者４に対して方向に関する情報を通知する場合として、ナビゲーション装置１０による車両２のナビゲーション処理が挙げられる。この場合、車両２が進むべき方向をナビゲーション装置１０が操縦者４に通知するが、その通知音に対して定位制御を施すことで、車両２が進むべき方向に該通知音の音像を定位させて、操縦者４に車両２の進むべき方向をより感覚的に知らせることが可能となる。この際のＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数の設定に関する方向情報通知制御について、図９、１０、１１に基づいて説明する。
【００６４】
図９に示す方向情報通知制御において、先ずＳ３０１では、ナビゲーション装置１０によるナビゲーション処理が開始される。本実施例においては、図１０に示すように、スタート地点から直進し、その後右折する。更に、直進し、左折した後に直進してゴール地点に向かう行程をナビゲーション装置１０によって、ナビゲーションされる。Ｓ３０１の処理が終了すると、Ｓ３０２へ進む。
【００６５】
Ｓ３０２では、ナビゲーション装置１０によるナビゲーション処理に従って、車両２の進行方向が予測される。具体的には、図１０に示す行程における右折地点Ｃの３００ｍ手前Ａと左折地点Ｄの３００ｍ手前Ｂにおいて、車両２がそれぞれ右折することおよび左折することが予測される。Ｓ３０２の処理が終了すると、Ｓ３０３へ進む。
【００６６】
Ｓ３０３では、Ｓ３０２で予測された進路方向に基づいて、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。具体的に、図１１に基づいてフィルタ係数の設定について説明する。先ず、スタート直後は、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数には、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数が設定される。その後、右折地点手前のＡ地点で、該フィルタ係数を、車両２の右方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。その後、右折完了後のＣ地点通過時に、再び、該フィルタ係数を、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。
【００６７】
更に、左折地点手前のＢ地点で、該フィルタ係数を、車両２の左方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。その後、左折完了後のＤ地点通過時に、再び、該フィルタ係数を、車両２の正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数に設定する。
Ｓ３０３の処理後、本制御を終了する。
【００６８】
本制御によると、車両２の予測された進行方向に応じて、ＦＩＲフィルタ３２のフィルタ係数が設定される。従って、セレクタ３８によって定位制御が選択されたときであって、車両２の進行方向が操縦者４に通知されるとき、既にその進行方向に応じたフィルタ係数がＦＩＲフィルタ３２に設定されているので、定位制御への切替後、直ちに通知音を車両室内３に再生することが可能となる。また、フィルタ係数に正面方向からの頭部伝達関数に応じたフィルタ係数が設定されている場合は、該前方に存在する車両２の周囲の建物やランドマークを、ナビゲーション装置１０によって操縦者４に通知するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例に係る音声再生制御装置が搭載される車両の概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る音声再生制御装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、音声再生制御に関するフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る音声再生制御装置を構成する定位制御用のＦＩＲフィルタおよび空間制御用のＦＩＲフィルタの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、定位制御用のＦＩＲフィルタまたは空間制御用のＦＩＲフィルタによってフィルタリングされる音声信号のモデル図である。
【図６】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、車両に対して接近する物体を検知する接近センサの働きを示す図である。
【図７】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、方向情報通知制御に関する第一のフローチャートである。
【図８】図７に示す方向情報通知制御によって定位制御用のＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数を示すテーブルである。
【図９】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において実行される、方向情報通知制御に関する第二のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例に係る音声再生制御装置において、車両のナビゲーション装置によってナビゲーションされる車両の行程を示す図である。
【図１１】図９に示す方向情報通知制御よって定位制御用のＦＩＲフィルタに設定されるフィルタ係数を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・・音声再生制御装置
２・・・・車両
３・・・・車両室内
４・・・・搭乗者
５ａ〜５ｈ・・・・スピーカ
６ａ〜６ｈ・・・・接近センサ
７・・・・物体
１０・・・・ナビゲーション装置
２０・・・・ヘッドユニット
３０・・・・制御部
３２・・・・ＦＩＲフィルタ（定位制御用のＦＩＲフィルタ）
３５・・・・ＦＩＲフィルタ（空間制御用のＦＩＲフィルタ）
３７・・・・マイコン（マイクロコンピュータ）
３８・・・・セパレータ
４０・・・・アンプ
５０〜５７・・・・領域
６０〜６７・・・・ゲイン乗算器
６８・・・・遅延処理部
７０、７１・・・・領域
７２、７３・・・・ゲイン乗算器
７４・・・・遅延処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、
音声信号を定位制御用ＦＩＲフィルタによって畳み込み演算する第一フィルタ手段と、
所定の方向からの前記車両の搭乗者への頭部伝達関数に対応する前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第一フィルタ係数設定手段と、
空間制御用ＦＩＲフィルタによって、音声信号に残響音信号を付加する第二フィルタ手段と、
前記残響音信号に対応する前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第二フィルタ係数設定手段と、
前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号の何れかを選択的に出力音声信号として出力する音声信号選択手段と、
を備えることを特徴とする車両室内における音声再生制御装置。
【請求項２】
前記音声信号選択手段によって前記第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定し、該音声信号選択手段によって前記第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第二フィルタ係数設定手段によって前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定制御手段を、更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項３】
前記定位制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、
前記第一フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なる方向からの前記搭乗者への頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項４】
前記空間制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、
前記第二フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なるパターンの残響音信号に対応するフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項５】
前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号および／または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号を所定時間、遅延させる遅延処理手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項６】
前記音声信号は、前記車両に対する方向に関する情報を前記搭乗者に通知するための情報通知用信号であって、
前記情報通知用信号が含む方向に関する情報が変化する場合、該変化後の方向を予測する方向予測手段を更に備え、
前記第一フィルタ係数設定手段は、前記方向予測手段によって予測された変化後の方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を前記定位制御用ＦＩＲフィルタに設定し、
前記フィルタ係数設定制御手段は、前記音声信号選択手段によって前記情報通知用信号が選択されるとき、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項７】
前記車両に対して接近する物体を検出する接近検出手段を、更に備え、
前記情報通知用信号は、前記接近検出手段によって検出される前記車両へ接近する物体の接近方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であることを特徴とする請求項６に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項８】
前記車両のナビゲーションを行うナビゲーション手段を、更に備え、
前記情報通知用信号は、前記ナビゲーション手段によって指示される前記車両の進行方向または前記ナビゲーション手段によって指示される該車両の周囲環境物の存在方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であることを特徴とする請求項６に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項１】
車両に設けられた室内に音声を再生する音声再生制御装置であって、
音声信号を定位制御用ＦＩＲフィルタによって畳み込み演算する第一フィルタ手段と、
所定の方向からの前記車両の搭乗者への頭部伝達関数に対応する前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第一フィルタ係数設定手段と、
空間制御用ＦＩＲフィルタによって、音声信号に残響音信号を付加する第二フィルタ手段と、
前記残響音信号に対応する前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する第二フィルタ係数設定手段と、
前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号の何れかを選択的に出力音声信号として出力する音声信号選択手段と、
を備えることを特徴とする車両室内における音声再生制御装置。
【請求項２】
前記音声信号選択手段によって前記第一フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定し、該音声信号選択手段によって前記第二フィルタ手段からの音声信号が選択されるときは、該選択の前に前記第二フィルタ係数設定手段によって前記空間制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定するフィルタ係数設定制御手段を、更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項３】
前記定位制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、
前記第一フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なる方向からの前記搭乗者への頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項４】
前記空間制御用ＦＩＲフィルタは、複数の領域に分割され、
前記第二フィルタ係数設定手段は、前記各領域にそれぞれ異なるパターンの残響音信号に対応するフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項５】
前記第一フィルタ手段によって出力された音声信号および／または前記第二フィルタ手段によって出力された音声信号を所定時間、遅延させる遅延処理手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項６】
前記音声信号は、前記車両に対する方向に関する情報を前記搭乗者に通知するための情報通知用信号であって、
前記情報通知用信号が含む方向に関する情報が変化する場合、該変化後の方向を予測する方向予測手段を更に備え、
前記第一フィルタ係数設定手段は、前記方向予測手段によって予測された変化後の方向に応じた頭部伝達関数に対応するフィルタ係数を前記定位制御用ＦＩＲフィルタに設定し、
前記フィルタ係数設定制御手段は、前記音声信号選択手段によって前記情報通知用信号が選択されるとき、該選択の前に前記第一フィルタ係数設定手段によって前記定位制御用ＦＩＲフィルタのフィルタ係数を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項７】
前記車両に対して接近する物体を検出する接近検出手段を、更に備え、
前記情報通知用信号は、前記接近検出手段によって検出される前記車両へ接近する物体の接近方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であることを特徴とする請求項６に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【請求項８】
前記車両のナビゲーションを行うナビゲーション手段を、更に備え、
前記情報通知用信号は、前記ナビゲーション手段によって指示される前記車両の進行方向または前記ナビゲーション手段によって指示される該車両の周囲環境物の存在方向に関する情報を前記搭乗者に通知する信号であることを特徴とする請求項６に記載の車両室内における音声再生制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−３４０３２４（Ｐ２００６−３４０３２４Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６６１４３（Ｐ２００５−１６６１４３）
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月６日（２００５．６．６）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【Ｆターム（参考）】
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