騒音補正装置
【課題】 演算処理量を削減しつつ広帯域の周波数にわたって騒音補正をすることができる「騒音補正装置」を提供する。
【解決手段】 本発明のオーディオ装置は、オーディオ信号Ｓａを車内の音響空間に出力する出力手段と、音響空間内の音声を入力するマイクロフォン３０と、マイクロフォン３０から得られた音声信号Ｓｄとオーディオ信号Ｓａを用いて騒音信号を検出し、検出された騒音信号に応じた利得ＧＬを算出する補正パラメータ算出部１２０と、車速に応じた騒音レベルの利得ＧＬを推定するコントローラ６０と、低域のオーディオ信号を算出された利得ＧＬにより補正し、高域のオーディオ信号を推定された利得ＧＨにより補正する信号レベル補正部１３０とを有する。
【解決手段】 本発明のオーディオ装置は、オーディオ信号Ｓａを車内の音響空間に出力する出力手段と、音響空間内の音声を入力するマイクロフォン３０と、マイクロフォン３０から得られた音声信号Ｓｄとオーディオ信号Ｓａを用いて騒音信号を検出し、検出された騒音信号に応じた利得ＧＬを算出する補正パラメータ算出部１２０と、車速に応じた騒音レベルの利得ＧＬを推定するコントローラ６０と、低域のオーディオ信号を算出された利得ＧＬにより補正し、高域のオーディオ信号を推定された利得ＧＨにより補正する信号レベル補正部１３０とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音補正装置に関し、特に、車両に搭載されたオーディオ装置の騒音補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるオーディオ装置には、走行中の騒音による影響を少なくするような騒音補正に関する技術が利用されている。例えば、オーディオ装置で再生されるオーディオ信号とマイクロフォンによって捕捉された車内空間に放射された音声信号との差分から騒音信号を抽出し、これを打ち消すような信号をオーディオ信号に与えたり、あるいは騒音信号が抑制されるようにオーディオ信号の利得（ゲイン）を補正している。
【０００３】
自動車内で音楽を聴取する場合、種々の騒音によって音楽の聴こえが悪くなる。時々刻々と変化する騒音レベルに適応して音楽の聴こえを改善するオーディオ装置（特許文献１）が開示されている。この装置では、車室内のマイクロフォンで観測された騒音レベルと再生中のオーディオ信号のレベルから、聴感上最適な補正利得を算出し、オーディオ信号のレベルを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２２４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、従来の車載用オーディオ装置の構成を示す図である。オーディオ装置１は、車内の音響空間に放射された音声を捕捉するマイクロフォン２と、ＣＤ、ＤＶＤ、テレビ放送等の音源ソース３と、マイクロフォン２から得られた音声信号と音源ソース３から得られたオーディオ信号を用いて騒音信号を抽出し、騒音信号に応じた補正を行うディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）４と、ＤＳＰ４で処理されたオーディオ信号を増幅するアンプ５と、増幅されたオーディオ信号を車内の音響空間に放射するスピーカ６とを備えている。
【０００６】
マイクロフォン２で観測される音声には、騒音と音楽が混在しており、この騒音の抽出には、適応フィルタが利用される。適応フィルタによって車室内の音響伝達特性を模擬し、マイクロフォン位置でのオーディオ信号を推定し、この信号を観測信号から差し引くことによって騒音抽出が行われる。しかし、車室内の音響伝達特性を模擬するためには、高次のＦＩＲフィルタが必要となり、膨大な処理量のために高性能なＤＳＰ４を必要とし、コストが増大するという課題がある。他方、演算処理量を削減する手段として、観測信号をダウンサンプリングして単位時間当たりの演算量を削減する方法があるが、ダウンサンプリングによる帯域制限のため、高周波数域の情報が失われ、高周波数域の騒音補正が不十分になるという課題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、演算処理量を削減しつつ広帯域の周波数にわたって騒音補正をすることができる騒音補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る騒音補正装置は、オーディオ信号を車内の音響空間に出力する出力手段と、前記音響空間内の音声を入力する入力手段と、前記入力手段から得られた音声信号と前記オーディオ信号を用いて騒音情報を検出し、検出された騒音情報に応じた利得を算出する算出手段と、移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定する推定手段と、基準周波数以下の周波数帯域のオーディオ信号を前記算出手段により算出された利得により補正し、基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を前記推定手段により推定された利得により補正する補正手段とを有する。
【０００９】
好ましくは前記算出手段はさらに、前記音声信号およびオーディオ信号をダウンサンプリングするサンプリング手段を含み、前記補正手段は、ダウンサンプリングされた音声信号およびオーディオ信号に基づき騒音情報を抽出する。好ましくは前記算出手段は、基準周波数以下の複数の周波数帯域に応じた複数の利得を算出する。好ましくは前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を保持し、前記推定手段は、前記推定情報に基づき利得を決定する。好ましくは前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を複数保持しており、前記推定手段は、走行状態に応じて複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択し、選択された推定情報に基づき利得を決定する。この場合、前記推定手段は、ユーザ入力に基づき複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定し、推定された利得を用いて基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を補正するようにしたので、騒音補正装置による高い周波数帯域での演算処理量を削減することができる。他方、基準周波数以下のオーディオ信号は、実際の信号に基づき算出された利得により騒音補正されるため、騒音が発生する周波数帯域の全体にわたってオーディオ信号の騒音補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のオーディオ装置の構成を示す図である。
【図２】適応フィルタの典型的な構成例を示す図である
【図３】本発明の実施例に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す補正パラメータ算出部の構成を示す図である。
【図５】車速に応じた推定騒音レベルと補正利得の関係を示すテーブルである。
【図６】図３に示す信号レベル補正部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態に係る騒音補正装置について図面を参照して詳細に説明する。本発明の好ましい実施の形態として、騒音補正装置は、車両に搭載されるオーディオ装置に適用される。
【００１３】
本実施の形態に係るオーディオ装置では、車速情報から高域の騒音レベルを簡易推定し、この推定結果を利用して高域のオーディオ信号の騒音補正を行う。一般に、車速と騒音レベルとの間に明らかな相関関係はない。自動車の騒音の中で、車体の固有振動、タイヤ内の空気の気柱共鳴、エンジン振動、トランスミッション振動による騒音は、車速との関連付けが難しく、これらの騒音を車速から推定することは望ましくない。しかし、走行風や、タイヤ回転による騒音は、車速とともに騒音レベルが増加する傾向にあり、車速との相関関係にある騒音と言える。
上記した車速と相関関係にない騒音の主たる周波数帯域は、数百Ｈｚ以下であり、車速と相関関係があるとみなされる騒音（走行風やタイヤ回転による騒音）は、数百から２０００Ｈｚ程度であり、後者の騒音の方が高域側に帯域が広い。
そこで、マイクロフォンによる騒音観測を、数百Ｈｚ以下に限定し、それ以上の周波数の騒音は、車速から簡易推定することで、騒音推定処理のサンプリング周波数を低くし、ＤＳＰの演算量を削減する。
【実施例】
【００１４】
図３は、本発明の実施例に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。ＣＤ、ＤＶＤ、テレビ放送などからのオーディオ信号Ｓａを出力する音源ソース２０と、車内の音響空間に放射された音声を捕捉するマイクロフォン３０と、マイクロフォン３０で捕捉された音声信号Ｓｄを増幅するアンプ４０と、音源ソース２０からのオーディオ信号Ｓａおよびアンプ４０からの音声信号Ｓｄを入力し、オーディオ信号Ｓａの騒音補正を行うディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）５０と、車速に応じて推定された利得ＧＨをＤＳＰ５０へ提供するコントローラ６０と、ＤＳＰ５０で騒音補正されたオーディオ信号Ｓｂをディジタル／アナログ変換および増幅するＤＡＣ/アンプ７０と、増幅されたオーディオ信号Ｓｂを車内の音響空間に放射するスピーカ８０とを有する。
【００１５】
ＤＳＰ５０は、オーディオ信号Ｓａおよび音声信号Ｓｄを入力し、これらの信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１００と、ダウンサンプリングされたオーディオ信号および音声信号を入力し、これらの信号から騒音信号Ｓｎを抽出し、さらに車室内の音響伝達特性を模擬したオーディオ信号Ｓａ’を出力する適応フィルタ１１０と、適応フィルタ１１０からのオーディオ信号Ｓａ’および騒音信号Ｓｎに基づき騒音補正のパラメータとして利得ＧＬを算出する補正パラメータ算出部１２０と、補正パラメータ算出部１２０からの利得ＧＬとコントローラ６０からの推定された利得ＧＨを入力し、利得ＧＬおよびＧＨに基づきオーディオ信号Ｓａのレベルを補正する信号レベル補正部１３０とを有する。
【００１６】
ダウンサンプラ１００は、オーディオ信号Ｓａおよび音声信号Ｓｄのサンプリング周波数よりもさらに低い周波数で再サンプリングする。例えば、ダウンサンプリングする周波数は、元の周波数の２倍または４倍である。
【００１７】
適応フィルタ１１０の典型的な機能ブロックを図２に示す。適応フィルタ１１０は、スピーカ８０からマイクロフォン３０までの信号遅延特性を付与する遅延素子２００と、遅延されたオーディオ信号Ｓａのディジタルフィルタ処理を行うフィルタ処理部（ＡＤＦ）２０２と、フィルタ処理部２０２のフィルタ係数を算出する係数算出部２０４と、マイクロフォン３０からの音声信号Ｓｄとフィルタ処理部１０２でフィルタ処理されたオーディオ信号Ｓａ’との差分を算出し誤差信号ｅを出力する減算器２０６とを有する。係数算出部２０４は、例えば、ＬＭＳ(Least Mean Square)適応アルゴリズムに従って、誤差信号ｅが最小となるようにフィルタ係数を決定し、フィルタ処理部２０２は、決定されたフィルタ係数に従ってオーディオ信号Ｓａをディジタルフィルタ処理し信号Ｓａ’を出力する。
適応フィルタ１１０により抽出された誤差信号ｅ、すなわち騒音信号Ｓｎとオーディオ信号Ｓａ’は、補正パラメータ算出部１２０へ出力される。
【００１８】
補正パラメータ算出部１２０は、騒音信号Ｓｎの騒音レベル（ｄＢ）を計算し、騒音レベルに応じた利得ＧＬを算出する。人間の知覚する音の大きさは、ラウドネスとして表され、同一のラウドネスを得るためには騒音が大きい程、実際の音のレベルを大きくしなければならない。そして、騒音の大きさに応じて実際の音のレベルを制御すれば、騒音下でも静穏状態と同等の音を聴くことができるようになり、騒音をマスキングすることができる。
【００１９】
図４は、補正パラメータ算出部１２０の構成を示す図である。補正パラメータ算出部１２０は、オーディオ信号Ｓａ’を各周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎに分割し、分割された信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を有するフィルタバンク１２２と、騒音信号Ｓｎを各周波数帯域Ａｆ１、Ａｆ２、・・・Ａｆｎに分割し、分割された信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を有するフィルタバンク１２４と、フィルタバンク１２２、１２４からのサブバンド信号に基づき各周波数帯域の利得を算出する利得算出部１２６とを有する。利得算出部１２６−１は、フィルタバンク１２２からの周波数帯域ｆ１のオーディオ信号と、フィルタバンク１２４からの周波数帯域Ａｆ１（Ａｆ１＝ｆ１）の騒音信号とを入力し、周波数帯域ｆ１の利得Ｇ１を算出する。同様に、利得算出部１２６−２、・・・１２６−ｎは、周波数帯域ｆ２、・・・ｆｎの利得Ｇ２、・・・Ｇｎを算出する。算出された利得Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎは、利得ＧＬとして信号レベル補正部１３０へ出力される。
【００２０】
車速と相関関係にない騒音の主たる周波数帯域は、数百Ｈｚ以下であり、フィルタバンク１２２、１２４は、このような車速と相関関係にない騒音の周波数帯域を複数の周波数帯域ｆ１（Ａｆ１）、ｆ２（Ａｆ２）、・・・ｆｎ（Ａｆｎ）に分割する。ここで、車速と相関関係にない騒音の上限の周波数をｆｍａｘとしたとき、ｆ１（Ａｆ１）＜ｆ２（Ａｆ２）＜・・・ｆｎ（Ａｆｎ）≪ｆｍａｘとなるように、フィルタバンク１２２、１２４が構成される。つまり、フィルタバンク１２２、１２４からは、走行により発生する騒音のうち、ｆｍａｚ以下の車速と相関関係にない騒音の周波数成分が出力される。なお、ｆｍａｘは、車両、経験則、実験値などから適宜決定することができる。
【００２１】
利得算出部１２６は、予め用意された数式または参照テーブルに基づき騒音レベルに応じた利得ＧＬを計算する。利得ＧＬは、騒音レベルおよび音圧レベルとの関係から算出することができ、騒音レベルが大きくなるに従い利得は大きくなり、反対に、同一騒音レベルであれば、音圧レベルが大きくなるにつれ利得が小さくなる関係がある（特許文献１を参照）。
利得を算出する好ましい例として、オーディオ信号の音圧レベルをＬ、利得をＧとしたとき、
Ｇ＝Ａ・Ｌ＋Ｃ
で表すことができる。但し、Ａは傾き、Ｃは定数である。
【００２２】
コントローラ６０は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、電子処理装置などから構成される。好ましくは、データを記憶するデータメモリ、プログラムを記憶するプログラムメモリ、プログラムを実行する演算装置、外部バスやネットワークでデータの送受を可能にするＩ／Ｏポート等を含んで構成される。
【００２３】
コントローラ６０は、車内バス等を通じて、自車に搭載された車速センサから自車の車速情報を取得し、取得された車速に基づき騒音レベルを推定し、推定された騒音レベルから利得ＧＨを決定し、利得ＧＨをＤＳＰ５０へ提供する。上記したように、車速と相関関係にあると考えられる騒音（例えば、走行風やタイヤ回転による騒音）は、車速とともに騒音レベルが増加する傾向にあり、この騒音の周波数帯域は、数百から２０００Ｈｚ程度と高域側に広い。コントローラ６０は、このような車速と相関関係にある騒音を補正するための利得ＧＨを、ＤＳＰによる実際の信号から演算により算出するのではなく、簡易的な手法を用いて決定する。ＤＳＰ５０は、コントローラ６０からの高域側の利得ＧＨを用いてオーディオ信号Ｓａの高域側の騒音補正を実行する。
【００２４】
好ましくは、コントローラ６０は、車速、騒音レベルおよび利得との関係を定めたテーブルを保持し、当該テーブルを参照して利得を推定する。図５は、車速、騒音レベルおよび利得との関係を示した例である。例えば、車速０、すなわち自車が停止しているとき、推定される騒音レベルは３０ｄＢ、補正利得は０ｄＢである。利得０ｄＢは、入力された信号のレベルを可変しないことを意味する。車速が２０Ｋｍ以下であれば、推定される騒音レベルは４０ｄＢ、補正利得は３ｄＢである。車速との相関関係により、車速が大きくなるにつれ、推定される騒音レベルも大きくなり、かつ騒音レベルから得られる補正利得も大きくなる。コントローラ６０は、一定のサンプリング周期で車速情報を取得し、車速が変更されたと判定した場合には、テーブルを参照し、車速に該当する補正利得を選択し、これをＤＳＰ５０へ提供する。
【００２５】
なお、コントローラ６０は、車速、騒音レベルおよび利得の関係をテーブルにて保持する以外にも、簡単な数式から演算により算出するようにしてもよい。また、テーブルは、車速と騒音レベルの関係を規定し、車速に対応する騒音レベルから利得を算出するものでもよいし、車速と利得の関係を規定、車速に対応する利得を選択するものであってもよい。さらに、車速情報は、車内バスからネットワークコントローラを介してコントローラ６０が取得することが一般的だが、これらのデバイスの機能を統合してもよい。
【００２６】
信号レベル補正部１３０は、補正パラメータ算出部１２０で算出された低域の利得ＧＬおよびコントローラ６０から提供された高域の利得ＧＨを受け取り、利得ＧＬ、ＧＨに基づきオーディオ信号Ｓａのレベルを補正をする。
【００２７】
図６（ａ）は、信号レベル補正部１３０の構成を示す図である。信号レベル補正部１３０は、オーディオ信号Ｓａを各周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎに分割するＢＰＦを有するフィルタバンク２１０と、オーディオ信号Ｓａの高周波帯域を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２２０と、各周波数帯域のオーディオ信号に利得Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎを乗算する利得可変アンプ２３０と、利得可変アンプ２３０の各出力を合成する合成部２４０とを有する。
【００２８】
フィルタバンク２１０で分割される周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎは、補正パラメータ算出部１２０のフィルタバンク１２２によって分割される周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎと等しい。一方、ハイパスフィルタ２２０の遮断（カットオフ）周波数は、車速と相関関係にない騒音の上限となる周波数ｆｍａｘに一致し、周波数ｆｍａｘ以下の周波数成分を遮断し、ｆｍａｘよりも高い周波数成分を通過させる。
【００２９】
利得可変アンプ２３０−１は、周波数帯域ｆ１のオーディオ信号を利得Ｇ１に基づき補正し、利得可変アンプ２３０−２は、周波数帯域ｆ２のオーディオ信号を利得Ｇ２に基づき補正し、利得可変アンプ２３０−ｎは、周波数帯域ｆｎのオーディオ信号を利得Ｇｎに基づき補正する。利得Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、補正パラメータ算出部１２０によって演算により求められた利得ＧＬである。一方、利得可変アンプ２３２は、ＨＰＦ２２０から出力された高周波数帯域のオーディオ信号を利得ＧＨに基づき補正する。利得ＧＨは、コントローラ６０によって車速から推定されたものである。合成部２４０は、利得可変アンプ２３０によって利得補正された各周波数帯域の信号を合成し、オーディオ信号Ｓｂを出力する。
【００３０】
図６（ｂ）は、信号レベル補正部の他の構成例である。コントローラ６０で推定された利得ＧＨは、車速と相関関係にある騒音であり、その周波数帯域は、数百から２０００Ｈｚであり、この周波数帯域でオーディオ信号の利得が補正されればよい。従って、図６（ｂ）では、バンドパスフィルタ２２４とハイパスフィルタ２２６を含み、バンドパスフィルタ２２４が通過させる帯域ｆｐをｆｍａｘ＜ｆｐ≪２０００Ｈｚとし、この周波数帯域の信号が利得可変アンプ２３２により推定利得ＧＨを用いて補正される。この場合、ＨＰＦ２２６の遮断周波数は、２０００Ｈｚである。
【００３１】
このように、本実施例によれば、ダウンサンプラ１００によるダウンサンプリングによって適応フィルタ１１０による演算処理量を減らし、他方、ダウンサンプリングによって失われた高周波帯域の騒音情報は、コントローラ６０により簡易に推定することで、走行により発生する騒音の周波数帯域の全体にわたって騒音補正を行うことができる。これにより、比較的廉価なＤＳＰ５０を利用した低コストなオーディオ装置を実現することが可能になり、あるいはＤＳＰ５０の演算資源を他の計算に利用しシステムの効率化を図ることができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第１の実施例において、コントローラ６０は、図５に示すように１つの車速に対して１つの騒音レベルと補正利得の関係を規定した１つのテーブルを保持するものであるが、第２の実施例では、複数種のテーブルを用意し、最適なテーブルを選択するものである。
【００３３】
同一の車速であっても、路面（例えば、アスファルトやコンクリート）によって騒音レベルは異なる。そこで、アスファルトやコンクリートなどの複数の路面の状態において実測した騒音レベルや、計算機シミュレーションで計算した騒音レベルから複数のテーブルを用意しておく。車載用カメラなどによって路面の種類を判別することができるのであれば、コントローラ６０は、判別された路面の種類に合致するテーブルを選択し、選択されたテーブルから騒音レベルを推定し、これに対応する利得ＧＨを決定し、利得ＧＨをＤＳＰ５０に提供する。これとは別に、コントローラ６０は、ユーザにより路面の種類を選択させるようにしてもよい。例えば、オーディオ信号を再生するとき、ディスプレイに路面の種類を選択するための入力ボタンなどを表示し、それを選択させる。
【００３４】
また、同一の車速であっても、天候によって騒音レベルは異なる。例えば、路面が雨で濡れているとき、または積雪されているときである。このような場合にも、コントローラア６０は、天候に応じたテーブルを選択するようにしてもよい。天候の判別は、温度センサ、湿度センサを用いることができるが、それ以外に、メニュー画面からユーザに選択させるようにしてもよい。なお、複数のテーブルに変えて、複数の数式から補正レベルを推測し、これに該当する利得を決定するようにしてもよい。
【００３５】
このように、第２の実施例によれば、走行状態に近い騒音レベルを正確に推定し、その騒音レベルから利得ＧＨを決定することができるので、発生した騒音を精度よくマスキングすることができる。
【００３６】
次に、本実施例の具体的な効果を説明する。上記したように、マイクロフォン３０を使って観測する騒音の周波数帯域を制限することで演算量を削減でき、また、以下の条件で、２０００Ｈｚまでの騒音を推定する場合を考える。
サンプリング周波数: ４０００Ｈｚ
インパルス応答長: ２５０ｍｓ
車内の音響特性を模擬したときのＦＩＲフィルタ長: １０００
【００３７】
従来のオーディオ装置におけるＤＳＰの１秒あたりの積和演算量は、
４０００×１０００＝４００００００[回]
となる。
【００３８】
本実施例のオーディオ装置において、１/４ダウンサンプリングを行った場合のＤＳＰ５０の積和演算量は、
(４０００／４)×(１０００／４)＝２５００００[回]
となり、演算処理量を従来の１/１６に削減することができる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４０】
上記実施例では、コントローラ６０が車速情報等を取得し、それに応じて推定された利得ＧＨをＤＳＰ５０に提供する例を示したが、コントローラ６０は、ＤＳＰ５０に機能的に結合されるものであってもよいし、あるいは、ＤＳＰ５０が車速情報を取得し車速情報から高域の騒音についての利得ＧＨを推定してもよい。
【００４１】
上記実施例では、騒音補正装置をオーディオ装置に適用する例を示したが、本発明の騒音補正装置は、オーディオ装置の他にも、オーディオ機能に加えて、ナビゲーション機能、ビデオ機能、テレビ受信機能、ラジオ受信機能などが搭載された電子装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：オーディオ装置 ２０：音源ソース
３０：マイクロフォン ４０：アンプ
５０：ＤＳＰ ６０：コントローラ
７０：ＤＡＣ／アンプ ８０：スピーカ
１００：ダウンサンプラ １１０：適応フィルタ
１２０：補正パラメータ算出部 １２２、１２４：フィルタバンク
１２６：利得算出部 １３０：信号レベル補正部
２００：遅延素子 ２０２：ディジタルフィルタ処理
２０４：係数算出部 ２０６：減算部
２１０：フィルタバンク ２２０、２２６：ＨＰＦ
２２４：ＢＰＦ ２３０、２３２：利得可変部
２４０：合成部
Ｓｄ：音声信号 Ｓａ：オーディオ信号
Ｓｂ：騒音補正されたオーディオ信号 Ｓｎ：騒音信号
ＧＬ：算出された利得 ＧＨ：推定された利得
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音補正装置に関し、特に、車両に搭載されたオーディオ装置の騒音補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるオーディオ装置には、走行中の騒音による影響を少なくするような騒音補正に関する技術が利用されている。例えば、オーディオ装置で再生されるオーディオ信号とマイクロフォンによって捕捉された車内空間に放射された音声信号との差分から騒音信号を抽出し、これを打ち消すような信号をオーディオ信号に与えたり、あるいは騒音信号が抑制されるようにオーディオ信号の利得（ゲイン）を補正している。
【０００３】
自動車内で音楽を聴取する場合、種々の騒音によって音楽の聴こえが悪くなる。時々刻々と変化する騒音レベルに適応して音楽の聴こえを改善するオーディオ装置（特許文献１）が開示されている。この装置では、車室内のマイクロフォンで観測された騒音レベルと再生中のオーディオ信号のレベルから、聴感上最適な補正利得を算出し、オーディオ信号のレベルを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３３２２４７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１は、従来の車載用オーディオ装置の構成を示す図である。オーディオ装置１は、車内の音響空間に放射された音声を捕捉するマイクロフォン２と、ＣＤ、ＤＶＤ、テレビ放送等の音源ソース３と、マイクロフォン２から得られた音声信号と音源ソース３から得られたオーディオ信号を用いて騒音信号を抽出し、騒音信号に応じた補正を行うディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）４と、ＤＳＰ４で処理されたオーディオ信号を増幅するアンプ５と、増幅されたオーディオ信号を車内の音響空間に放射するスピーカ６とを備えている。
【０００６】
マイクロフォン２で観測される音声には、騒音と音楽が混在しており、この騒音の抽出には、適応フィルタが利用される。適応フィルタによって車室内の音響伝達特性を模擬し、マイクロフォン位置でのオーディオ信号を推定し、この信号を観測信号から差し引くことによって騒音抽出が行われる。しかし、車室内の音響伝達特性を模擬するためには、高次のＦＩＲフィルタが必要となり、膨大な処理量のために高性能なＤＳＰ４を必要とし、コストが増大するという課題がある。他方、演算処理量を削減する手段として、観測信号をダウンサンプリングして単位時間当たりの演算量を削減する方法があるが、ダウンサンプリングによる帯域制限のため、高周波数域の情報が失われ、高周波数域の騒音補正が不十分になるという課題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の課題を解決し、演算処理量を削減しつつ広帯域の周波数にわたって騒音補正をすることができる騒音補正装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る騒音補正装置は、オーディオ信号を車内の音響空間に出力する出力手段と、前記音響空間内の音声を入力する入力手段と、前記入力手段から得られた音声信号と前記オーディオ信号を用いて騒音情報を検出し、検出された騒音情報に応じた利得を算出する算出手段と、移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定する推定手段と、基準周波数以下の周波数帯域のオーディオ信号を前記算出手段により算出された利得により補正し、基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を前記推定手段により推定された利得により補正する補正手段とを有する。
【０００９】
好ましくは前記算出手段はさらに、前記音声信号およびオーディオ信号をダウンサンプリングするサンプリング手段を含み、前記補正手段は、ダウンサンプリングされた音声信号およびオーディオ信号に基づき騒音情報を抽出する。好ましくは前記算出手段は、基準周波数以下の複数の周波数帯域に応じた複数の利得を算出する。好ましくは前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を保持し、前記推定手段は、前記推定情報に基づき利得を決定する。好ましくは前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を複数保持しており、前記推定手段は、走行状態に応じて複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択し、選択された推定情報に基づき利得を決定する。この場合、前記推定手段は、ユーザ入力に基づき複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定し、推定された利得を用いて基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を補正するようにしたので、騒音補正装置による高い周波数帯域での演算処理量を削減することができる。他方、基準周波数以下のオーディオ信号は、実際の信号に基づき算出された利得により騒音補正されるため、騒音が発生する周波数帯域の全体にわたってオーディオ信号の騒音補正をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のオーディオ装置の構成を示す図である。
【図２】適応フィルタの典型的な構成例を示す図である
【図３】本発明の実施例に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示す補正パラメータ算出部の構成を示す図である。
【図５】車速に応じた推定騒音レベルと補正利得の関係を示すテーブルである。
【図６】図３に示す信号レベル補正部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態に係る騒音補正装置について図面を参照して詳細に説明する。本発明の好ましい実施の形態として、騒音補正装置は、車両に搭載されるオーディオ装置に適用される。
【００１３】
本実施の形態に係るオーディオ装置では、車速情報から高域の騒音レベルを簡易推定し、この推定結果を利用して高域のオーディオ信号の騒音補正を行う。一般に、車速と騒音レベルとの間に明らかな相関関係はない。自動車の騒音の中で、車体の固有振動、タイヤ内の空気の気柱共鳴、エンジン振動、トランスミッション振動による騒音は、車速との関連付けが難しく、これらの騒音を車速から推定することは望ましくない。しかし、走行風や、タイヤ回転による騒音は、車速とともに騒音レベルが増加する傾向にあり、車速との相関関係にある騒音と言える。
上記した車速と相関関係にない騒音の主たる周波数帯域は、数百Ｈｚ以下であり、車速と相関関係があるとみなされる騒音（走行風やタイヤ回転による騒音）は、数百から２０００Ｈｚ程度であり、後者の騒音の方が高域側に帯域が広い。
そこで、マイクロフォンによる騒音観測を、数百Ｈｚ以下に限定し、それ以上の周波数の騒音は、車速から簡易推定することで、騒音推定処理のサンプリング周波数を低くし、ＤＳＰの演算量を削減する。
【実施例】
【００１４】
図３は、本発明の実施例に係るオーディオ装置の構成を示すブロック図である。ＣＤ、ＤＶＤ、テレビ放送などからのオーディオ信号Ｓａを出力する音源ソース２０と、車内の音響空間に放射された音声を捕捉するマイクロフォン３０と、マイクロフォン３０で捕捉された音声信号Ｓｄを増幅するアンプ４０と、音源ソース２０からのオーディオ信号Ｓａおよびアンプ４０からの音声信号Ｓｄを入力し、オーディオ信号Ｓａの騒音補正を行うディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）５０と、車速に応じて推定された利得ＧＨをＤＳＰ５０へ提供するコントローラ６０と、ＤＳＰ５０で騒音補正されたオーディオ信号Ｓｂをディジタル／アナログ変換および増幅するＤＡＣ/アンプ７０と、増幅されたオーディオ信号Ｓｂを車内の音響空間に放射するスピーカ８０とを有する。
【００１５】
ＤＳＰ５０は、オーディオ信号Ｓａおよび音声信号Ｓｄを入力し、これらの信号をダウンサンプリングするダウンサンプラ１００と、ダウンサンプリングされたオーディオ信号および音声信号を入力し、これらの信号から騒音信号Ｓｎを抽出し、さらに車室内の音響伝達特性を模擬したオーディオ信号Ｓａ’を出力する適応フィルタ１１０と、適応フィルタ１１０からのオーディオ信号Ｓａ’および騒音信号Ｓｎに基づき騒音補正のパラメータとして利得ＧＬを算出する補正パラメータ算出部１２０と、補正パラメータ算出部１２０からの利得ＧＬとコントローラ６０からの推定された利得ＧＨを入力し、利得ＧＬおよびＧＨに基づきオーディオ信号Ｓａのレベルを補正する信号レベル補正部１３０とを有する。
【００１６】
ダウンサンプラ１００は、オーディオ信号Ｓａおよび音声信号Ｓｄのサンプリング周波数よりもさらに低い周波数で再サンプリングする。例えば、ダウンサンプリングする周波数は、元の周波数の２倍または４倍である。
【００１７】
適応フィルタ１１０の典型的な機能ブロックを図２に示す。適応フィルタ１１０は、スピーカ８０からマイクロフォン３０までの信号遅延特性を付与する遅延素子２００と、遅延されたオーディオ信号Ｓａのディジタルフィルタ処理を行うフィルタ処理部（ＡＤＦ）２０２と、フィルタ処理部２０２のフィルタ係数を算出する係数算出部２０４と、マイクロフォン３０からの音声信号Ｓｄとフィルタ処理部１０２でフィルタ処理されたオーディオ信号Ｓａ’との差分を算出し誤差信号ｅを出力する減算器２０６とを有する。係数算出部２０４は、例えば、ＬＭＳ(Least Mean Square)適応アルゴリズムに従って、誤差信号ｅが最小となるようにフィルタ係数を決定し、フィルタ処理部２０２は、決定されたフィルタ係数に従ってオーディオ信号Ｓａをディジタルフィルタ処理し信号Ｓａ’を出力する。
適応フィルタ１１０により抽出された誤差信号ｅ、すなわち騒音信号Ｓｎとオーディオ信号Ｓａ’は、補正パラメータ算出部１２０へ出力される。
【００１８】
補正パラメータ算出部１２０は、騒音信号Ｓｎの騒音レベル（ｄＢ）を計算し、騒音レベルに応じた利得ＧＬを算出する。人間の知覚する音の大きさは、ラウドネスとして表され、同一のラウドネスを得るためには騒音が大きい程、実際の音のレベルを大きくしなければならない。そして、騒音の大きさに応じて実際の音のレベルを制御すれば、騒音下でも静穏状態と同等の音を聴くことができるようになり、騒音をマスキングすることができる。
【００１９】
図４は、補正パラメータ算出部１２０の構成を示す図である。補正パラメータ算出部１２０は、オーディオ信号Ｓａ’を各周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎに分割し、分割された信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を有するフィルタバンク１２２と、騒音信号Ｓｎを各周波数帯域Ａｆ１、Ａｆ２、・・・Ａｆｎに分割し、分割された信号を通過させる帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を有するフィルタバンク１２４と、フィルタバンク１２２、１２４からのサブバンド信号に基づき各周波数帯域の利得を算出する利得算出部１２６とを有する。利得算出部１２６−１は、フィルタバンク１２２からの周波数帯域ｆ１のオーディオ信号と、フィルタバンク１２４からの周波数帯域Ａｆ１（Ａｆ１＝ｆ１）の騒音信号とを入力し、周波数帯域ｆ１の利得Ｇ１を算出する。同様に、利得算出部１２６−２、・・・１２６−ｎは、周波数帯域ｆ２、・・・ｆｎの利得Ｇ２、・・・Ｇｎを算出する。算出された利得Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎは、利得ＧＬとして信号レベル補正部１３０へ出力される。
【００２０】
車速と相関関係にない騒音の主たる周波数帯域は、数百Ｈｚ以下であり、フィルタバンク１２２、１２４は、このような車速と相関関係にない騒音の周波数帯域を複数の周波数帯域ｆ１（Ａｆ１）、ｆ２（Ａｆ２）、・・・ｆｎ（Ａｆｎ）に分割する。ここで、車速と相関関係にない騒音の上限の周波数をｆｍａｘとしたとき、ｆ１（Ａｆ１）＜ｆ２（Ａｆ２）＜・・・ｆｎ（Ａｆｎ）≪ｆｍａｘとなるように、フィルタバンク１２２、１２４が構成される。つまり、フィルタバンク１２２、１２４からは、走行により発生する騒音のうち、ｆｍａｚ以下の車速と相関関係にない騒音の周波数成分が出力される。なお、ｆｍａｘは、車両、経験則、実験値などから適宜決定することができる。
【００２１】
利得算出部１２６は、予め用意された数式または参照テーブルに基づき騒音レベルに応じた利得ＧＬを計算する。利得ＧＬは、騒音レベルおよび音圧レベルとの関係から算出することができ、騒音レベルが大きくなるに従い利得は大きくなり、反対に、同一騒音レベルであれば、音圧レベルが大きくなるにつれ利得が小さくなる関係がある（特許文献１を参照）。
利得を算出する好ましい例として、オーディオ信号の音圧レベルをＬ、利得をＧとしたとき、
Ｇ＝Ａ・Ｌ＋Ｃ
で表すことができる。但し、Ａは傾き、Ｃは定数である。
【００２２】
コントローラ６０は、中央処理装置、マイクロプロセッサ、電子処理装置などから構成される。好ましくは、データを記憶するデータメモリ、プログラムを記憶するプログラムメモリ、プログラムを実行する演算装置、外部バスやネットワークでデータの送受を可能にするＩ／Ｏポート等を含んで構成される。
【００２３】
コントローラ６０は、車内バス等を通じて、自車に搭載された車速センサから自車の車速情報を取得し、取得された車速に基づき騒音レベルを推定し、推定された騒音レベルから利得ＧＨを決定し、利得ＧＨをＤＳＰ５０へ提供する。上記したように、車速と相関関係にあると考えられる騒音（例えば、走行風やタイヤ回転による騒音）は、車速とともに騒音レベルが増加する傾向にあり、この騒音の周波数帯域は、数百から２０００Ｈｚ程度と高域側に広い。コントローラ６０は、このような車速と相関関係にある騒音を補正するための利得ＧＨを、ＤＳＰによる実際の信号から演算により算出するのではなく、簡易的な手法を用いて決定する。ＤＳＰ５０は、コントローラ６０からの高域側の利得ＧＨを用いてオーディオ信号Ｓａの高域側の騒音補正を実行する。
【００２４】
好ましくは、コントローラ６０は、車速、騒音レベルおよび利得との関係を定めたテーブルを保持し、当該テーブルを参照して利得を推定する。図５は、車速、騒音レベルおよび利得との関係を示した例である。例えば、車速０、すなわち自車が停止しているとき、推定される騒音レベルは３０ｄＢ、補正利得は０ｄＢである。利得０ｄＢは、入力された信号のレベルを可変しないことを意味する。車速が２０Ｋｍ以下であれば、推定される騒音レベルは４０ｄＢ、補正利得は３ｄＢである。車速との相関関係により、車速が大きくなるにつれ、推定される騒音レベルも大きくなり、かつ騒音レベルから得られる補正利得も大きくなる。コントローラ６０は、一定のサンプリング周期で車速情報を取得し、車速が変更されたと判定した場合には、テーブルを参照し、車速に該当する補正利得を選択し、これをＤＳＰ５０へ提供する。
【００２５】
なお、コントローラ６０は、車速、騒音レベルおよび利得の関係をテーブルにて保持する以外にも、簡単な数式から演算により算出するようにしてもよい。また、テーブルは、車速と騒音レベルの関係を規定し、車速に対応する騒音レベルから利得を算出するものでもよいし、車速と利得の関係を規定、車速に対応する利得を選択するものであってもよい。さらに、車速情報は、車内バスからネットワークコントローラを介してコントローラ６０が取得することが一般的だが、これらのデバイスの機能を統合してもよい。
【００２６】
信号レベル補正部１３０は、補正パラメータ算出部１２０で算出された低域の利得ＧＬおよびコントローラ６０から提供された高域の利得ＧＨを受け取り、利得ＧＬ、ＧＨに基づきオーディオ信号Ｓａのレベルを補正をする。
【００２７】
図６（ａ）は、信号レベル補正部１３０の構成を示す図である。信号レベル補正部１３０は、オーディオ信号Ｓａを各周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎに分割するＢＰＦを有するフィルタバンク２１０と、オーディオ信号Ｓａの高周波帯域を通過させるハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２２０と、各周波数帯域のオーディオ信号に利得Ｇ１、Ｇ２・・・Ｇｎを乗算する利得可変アンプ２３０と、利得可変アンプ２３０の各出力を合成する合成部２４０とを有する。
【００２８】
フィルタバンク２１０で分割される周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎは、補正パラメータ算出部１２０のフィルタバンク１２２によって分割される周波数帯域ｆ１、ｆ２、・・・ｆｎと等しい。一方、ハイパスフィルタ２２０の遮断（カットオフ）周波数は、車速と相関関係にない騒音の上限となる周波数ｆｍａｘに一致し、周波数ｆｍａｘ以下の周波数成分を遮断し、ｆｍａｘよりも高い周波数成分を通過させる。
【００２９】
利得可変アンプ２３０−１は、周波数帯域ｆ１のオーディオ信号を利得Ｇ１に基づき補正し、利得可変アンプ２３０−２は、周波数帯域ｆ２のオーディオ信号を利得Ｇ２に基づき補正し、利得可変アンプ２３０−ｎは、周波数帯域ｆｎのオーディオ信号を利得Ｇｎに基づき補正する。利得Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、補正パラメータ算出部１２０によって演算により求められた利得ＧＬである。一方、利得可変アンプ２３２は、ＨＰＦ２２０から出力された高周波数帯域のオーディオ信号を利得ＧＨに基づき補正する。利得ＧＨは、コントローラ６０によって車速から推定されたものである。合成部２４０は、利得可変アンプ２３０によって利得補正された各周波数帯域の信号を合成し、オーディオ信号Ｓｂを出力する。
【００３０】
図６（ｂ）は、信号レベル補正部の他の構成例である。コントローラ６０で推定された利得ＧＨは、車速と相関関係にある騒音であり、その周波数帯域は、数百から２０００Ｈｚであり、この周波数帯域でオーディオ信号の利得が補正されればよい。従って、図６（ｂ）では、バンドパスフィルタ２２４とハイパスフィルタ２２６を含み、バンドパスフィルタ２２４が通過させる帯域ｆｐをｆｍａｘ＜ｆｐ≪２０００Ｈｚとし、この周波数帯域の信号が利得可変アンプ２３２により推定利得ＧＨを用いて補正される。この場合、ＨＰＦ２２６の遮断周波数は、２０００Ｈｚである。
【００３１】
このように、本実施例によれば、ダウンサンプラ１００によるダウンサンプリングによって適応フィルタ１１０による演算処理量を減らし、他方、ダウンサンプリングによって失われた高周波帯域の騒音情報は、コントローラ６０により簡易に推定することで、走行により発生する騒音の周波数帯域の全体にわたって騒音補正を行うことができる。これにより、比較的廉価なＤＳＰ５０を利用した低コストなオーディオ装置を実現することが可能になり、あるいはＤＳＰ５０の演算資源を他の計算に利用しシステムの効率化を図ることができる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第１の実施例において、コントローラ６０は、図５に示すように１つの車速に対して１つの騒音レベルと補正利得の関係を規定した１つのテーブルを保持するものであるが、第２の実施例では、複数種のテーブルを用意し、最適なテーブルを選択するものである。
【００３３】
同一の車速であっても、路面（例えば、アスファルトやコンクリート）によって騒音レベルは異なる。そこで、アスファルトやコンクリートなどの複数の路面の状態において実測した騒音レベルや、計算機シミュレーションで計算した騒音レベルから複数のテーブルを用意しておく。車載用カメラなどによって路面の種類を判別することができるのであれば、コントローラ６０は、判別された路面の種類に合致するテーブルを選択し、選択されたテーブルから騒音レベルを推定し、これに対応する利得ＧＨを決定し、利得ＧＨをＤＳＰ５０に提供する。これとは別に、コントローラ６０は、ユーザにより路面の種類を選択させるようにしてもよい。例えば、オーディオ信号を再生するとき、ディスプレイに路面の種類を選択するための入力ボタンなどを表示し、それを選択させる。
【００３４】
また、同一の車速であっても、天候によって騒音レベルは異なる。例えば、路面が雨で濡れているとき、または積雪されているときである。このような場合にも、コントローラア６０は、天候に応じたテーブルを選択するようにしてもよい。天候の判別は、温度センサ、湿度センサを用いることができるが、それ以外に、メニュー画面からユーザに選択させるようにしてもよい。なお、複数のテーブルに変えて、複数の数式から補正レベルを推測し、これに該当する利得を決定するようにしてもよい。
【００３５】
このように、第２の実施例によれば、走行状態に近い騒音レベルを正確に推定し、その騒音レベルから利得ＧＨを決定することができるので、発生した騒音を精度よくマスキングすることができる。
【００３６】
次に、本実施例の具体的な効果を説明する。上記したように、マイクロフォン３０を使って観測する騒音の周波数帯域を制限することで演算量を削減でき、また、以下の条件で、２０００Ｈｚまでの騒音を推定する場合を考える。
サンプリング周波数: ４０００Ｈｚ
インパルス応答長: ２５０ｍｓ
車内の音響特性を模擬したときのＦＩＲフィルタ長: １０００
【００３７】
従来のオーディオ装置におけるＤＳＰの１秒あたりの積和演算量は、
４０００×１０００＝４００００００[回]
となる。
【００３８】
本実施例のオーディオ装置において、１/４ダウンサンプリングを行った場合のＤＳＰ５０の積和演算量は、
(４０００／４)×(１０００／４)＝２５００００[回]
となり、演算処理量を従来の１/１６に削減することができる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００４０】
上記実施例では、コントローラ６０が車速情報等を取得し、それに応じて推定された利得ＧＨをＤＳＰ５０に提供する例を示したが、コントローラ６０は、ＤＳＰ５０に機能的に結合されるものであってもよいし、あるいは、ＤＳＰ５０が車速情報を取得し車速情報から高域の騒音についての利得ＧＨを推定してもよい。
【００４１】
上記実施例では、騒音補正装置をオーディオ装置に適用する例を示したが、本発明の騒音補正装置は、オーディオ装置の他にも、オーディオ機能に加えて、ナビゲーション機能、ビデオ機能、テレビ受信機能、ラジオ受信機能などが搭載された電子装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：オーディオ装置 ２０：音源ソース
３０：マイクロフォン ４０：アンプ
５０：ＤＳＰ ６０：コントローラ
７０：ＤＡＣ／アンプ ８０：スピーカ
１００：ダウンサンプラ １１０：適応フィルタ
１２０：補正パラメータ算出部 １２２、１２４：フィルタバンク
１２６：利得算出部 １３０：信号レベル補正部
２００：遅延素子 ２０２：ディジタルフィルタ処理
２０４：係数算出部 ２０６：減算部
２１０：フィルタバンク ２２０、２２６：ＨＰＦ
２２４：ＢＰＦ ２３０、２３２：利得可変部
２４０：合成部
Ｓｄ：音声信号 Ｓａ：オーディオ信号
Ｓｂ：騒音補正されたオーディオ信号 Ｓｎ：騒音信号
ＧＬ：算出された利得 ＧＨ：推定された利得
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号を車内の音響空間に出力する出力手段と、
前記音響空間内の音声を入力する入力手段と、
前記入力手段から得られた音声信号と前記オーディオ信号を用いて騒音情報を検出し、検出された騒音情報に応じた利得を算出する算出手段と、
移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定する推定手段と、
基準周波数以下の周波数帯域のオーディオ信号を前記算出手段により算出された利得により補正し、基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を前記推定手段により推定された利得により補正する補正手段と、
を有する騒音補正装置。
【請求項２】
前記算出手段はさらに、前記音声信号およびオーディオ信号をダウンサンプリングするサンプリング手段を含み、前記補正手段は、ダウンサンプリングされた音声信号およびオーディオ信号に基づき騒音情報を抽出する、請求項１に記載の騒音補正装置。
【請求項３】
前記算出手段は、基準周波数以下の複数の周波数帯域に応じた複数の利得を算出する、請求項１または２に記載の騒音補正装置。
【請求項４】
前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を保持し、前記推定手段は、前記推定情報に基づき利得を決定する、請求項１に記載の騒音補正装置。
【請求項５】
前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を複数保持しており、前記推定手段は、走行状態に応じて複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択し、選択された推定情報に基づき利得を決定する、請求項４に記載の騒音補正装置。
【請求項６】
前記推定手段は、ユーザ入力に基づき複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択する、請求項５に記載の騒音補正装置。
【請求項１】
オーディオ信号を車内の音響空間に出力する出力手段と、
前記音響空間内の音声を入力する入力手段と、
前記入力手段から得られた音声信号と前記オーディオ信号を用いて騒音情報を検出し、検出された騒音情報に応じた利得を算出する算出手段と、
移動体の速度に応じた騒音レベルの利得を推定する推定手段と、
基準周波数以下の周波数帯域のオーディオ信号を前記算出手段により算出された利得により補正し、基準周波数よりも高い周波数帯域のオーディオ信号を前記推定手段により推定された利得により補正する補正手段と、
を有する騒音補正装置。
【請求項２】
前記算出手段はさらに、前記音声信号およびオーディオ信号をダウンサンプリングするサンプリング手段を含み、前記補正手段は、ダウンサンプリングされた音声信号およびオーディオ信号に基づき騒音情報を抽出する、請求項１に記載の騒音補正装置。
【請求項３】
前記算出手段は、基準周波数以下の複数の周波数帯域に応じた複数の利得を算出する、請求項１または２に記載の騒音補正装置。
【請求項４】
前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を保持し、前記推定手段は、前記推定情報に基づき利得を決定する、請求項１に記載の騒音補正装置。
【請求項５】
前記推定手段は、移動体の速度と推定される騒音レベルの関係を示す推定情報を複数保持しており、前記推定手段は、走行状態に応じて複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択し、選択された推定情報に基づき利得を決定する、請求項４に記載の騒音補正装置。
【請求項６】
前記推定手段は、ユーザ入力に基づき複数の推定情報の中から１つの推定情報を選択する、請求項５に記載の騒音補正装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１４１０６（Ｐ２０１２−１４１０６Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５２９８２（Ｐ２０１０−１５２９８２）
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月５日（２０１０．７．５）
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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