JPH07302093A - エンジン音生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の車室内にて、自車のエンジン音とは異
なる所望のエンジン音を生成発音させかつ運転者の運転
操作に応じた走行状態変化をエンジン音変化にて知らせ
ること。 【構成】 車両の動力部稼動状態出力部１と、この出力
信号に基づき稼動状態指示信号を演算出力する演算処理
部３と、所望のエンジン音を生成するための音声データ
を記録したメモリ部７と、演算処理部３の指示信号に基
づき、メモリ部７から読み出された音声データを生成す
る音声信号生成部８と、走行状態検出部１Ｄからの出力
信号変化により音声信号生成部８の生成音量を調節する
音量調節部11とから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に車両室内にて利用
され、車両の動力部稼動状態に応じた所望のエンジン音
を生成し、発音可能とするエンジン音生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に車両のエンジン音は特に内燃機関
の爆発音からくる各車両の車種特有の音色を有する。こ
うしたエンジン音は一方で騒音となる可能性も強いが、
また一方ではエンジン音による壮快感を得ることも事実
であり、自車のマフラーを細工して音色を変えたりする
場合もある。

【０００３】また、特に若者やマニアの間ではスポーツ
カーや馬力の大きい外国車の持つ、あるいは高級車の持
つ独特のエンジン音への興味もあり、自車のエンジン音
では満足できずにカーレースやアミューズメントでの擬
似体験を求めることが多い。

【０００４】さらに、エネルギー問題や大気汚染の問題
からガソリンを燃料とする内燃機関を用いたエンジン動
力車両に代わって最近では電気自動車が注目されてきて
おり、モータを動力とした静かな電気音となりエンジン
音を聞くことが不可能となる状況にある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したような状況の
中で、伝統的なエンジン音を求める傾向は強いものがあ
り、自車のマフラーを細工した結果による周囲への騒音
公害を起こすことにもなる。特に高級車を入手できない
中でのそうした車両のエンジン音を求める行為は、これ
が電気自動車への移行に伴ってますます強いものとな
る。

【０００６】また、車両の高性能化に伴う車室内の静粛
性は、これを求める人にとっては好ましいものの、エン
ジン音による運転の実感を求める人にとってはおもしろ
みのないものとなってきており、これらの要求の各々に
答える車種を揃えることも車両の生産側にとっては大き
な負担となってしまう。

【０００７】そこで本発明は、自車の持つエンジン音と
は別にたとえば高級乗用車やスポーツカーに見られる伝
統的なエンジン音を車室内に居ながらにして聴くことが
でき、かつその再生音の音量変化によって車両の走行状
態を知ることのできるエンジン音生成装置を提供せんと
するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】車両の動力部の稼動に対
応した信号を出力する動力部稼動状態出力部と、この動
力部稼動状態出力部からの出力信号を検出し、この状態
に応じた稼動状態指示信号を演算出力する演算処理部
と、車両の所望のエンジン音にして動力部の稼動状態に
相応した音色の変化を呈する音声信号を生成するための
音声データを記憶したメモリ部と、前記演算処理部から
の稼動状態指示信号に基づいて前記メモリ部から読み出
された音声データを音声信号として生成する音声信号生
成部と、車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
この走行状態検出部の出力により前記音声信号生成部に
よる生成音量を調節しもしくは音声信号生成部からの音
声信号を音量調節する音量調節部とからエンジン音生成
部を構成したものである。

【０００９】

【作用】エンジン回転数に比例する稼動状態出力信号に
基づきエンジン回転数を検出し、この検出結果に基づい
た稼動状態指示信号に対応した音声データをメモリ部か
ら読み出し、音声信号生成部により音声信号を生成する
とともに、走行状態検出部からの出力に基づく音量調節
部によって生成音声の音量を調節してカーオーデオ機器
等のスピーカによって発声させることで、エンジン回転
数に対応した所望のエンジン音を車両の走行状態変化時
において車室内で容易に聴くことができる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明に係るエンジン音生成装置の最
も基本的な簡易ブロック図を示したものであり、動力部
稼動状態出力部１は、たとえばエンジンの点火系統から
その点火パルス信号を出力する点火回路１Ａ、エンジン
ギヤ部に配置されるピックアップセンサ１Ｂ、車両のシ
ガレットライターに装着してエンジン点火ノイズを抽出
可能なアタッチメント電極１Ｃ、エンジンスロットル開
度によりエンジン回転数に対応した信号を出力可能な弁
開度センサ１Ｄ、あるいは電気式自動車の動力部である
モータ回転数に対応した信号を出力するモータ回転セン
サ１Ｅ、車両の動力部であるエンジンやモータの回転稼
動状態に対応した出力信号を得られるものによって構成
される。

【００１１】ここでは、アタッチメント電極体１Ｃを用
いた場合の構成につき説明するが、シガレットライター
の電極にはエンジンの点火ノイズが重畳した電圧信号が
出力されており、アタッチメント電極体１Ｃにはこの電
圧信号が電気接続によって供給される。この電圧信号に
はエンジン点火ノイズ（エンジン回転数に対応した信
号）の他にも高周波ノイズが重畳しているため、アタッ
チメント電極体１Ｃから得た電気信号は信号フィルター
回路２を通して点火ノイズ分をエンジン回転数信号とし
て取り出すようにしている。

【００１２】前記信号フィルター回路２は、たとえばエ
ンジン回転のパルスとして有り得ない幅（狭い幅）の信
号に対してはノイズと判定し、その信号エッジを無視す
る構成をフィルター機能として持たせることができる。
このフィルター機能は後述するマイクロコンピュータ等
の演算処理部３によっても持たせることができ、たとえ
ば４サイクル４気筒エンジンの場合、15000rpm（最大回
転数）のときのエンジン点火周期が２ｍsec となること
から、それ以下の信号は有り得ないノイズ信号と判定し
こうした信号入力時にはそのパルス周期測定によってカ
ウント処理対象であるパルスエッジを無視することでエ
ンジン回転数成分信号のみをカウント処理することがで
きる。

【００１３】また、前述したノイズ除去手法としては、
前記信号フィルター回路２でパルス信号のみを通過させ
るとともに、演算処理部３に正しいエンジン点火信号の
変化特性を記憶させておき、実際に入力されるパルス信
号の特性（パルス幅，パルス度化方向，変化量等）が記
憶特性から外れる場合はノイズと判定し特性を満たすパ
ルス信号のみをエンジン点火対応信号として入力処理す
ることも可能である。

【００１４】アタッチメント電極体１Ｃによって供給さ
れるエンジン点火ノイズ信号を含んだ電圧信号は、前述
したような信号フィルター回路２を通しあるいは演算処
理部３における入力段の判定処理によってエンジン回転
数に対応したパルス信号として入力される。演算処理部
３におけるエンジン回転数検出は、カウンタ４により高
周波数のクロック信号発生部５からのクロック信号を入
力パルス信号周期毎にカウントし、このカウント値に基
づき演算部６において入力パルス信号毎にそのパルス周
期からの演算によってエンジン回転数を求めるものであ
る。

【００１５】演算部６では、こうして求めた回転数デー
タに対応する予め定めたメモリアドレス指定信号を出力
し、音声データを記憶したメモリ部（ＲＯＭ）７の指定
アドレス記憶データを読み出す。演算部６でのアドレス
指定信号の設定は、メモリ部７に記憶した音声データの
メモリアドレスに対応させるものであり、メモリ部７に
記憶する音声データは、音声信号として再現するに際し
てエンジン回転数変化にどれだけ滑らかに対応変化させ
るかによってそのアドレス容量を設定する。

【００１６】本実施例では、メモリ部７に記憶する音声
データとして高級スポーツカーの生のエンジン音をマイ
ク録音し、その録音データを所定の分解能によって回転
数帯域毎に細分化してデジタル化している。つまり、高
級スポーツカーのエンジンをアイドリングからアクセル
を操作し次第に回転数を現実の走行における最高回転数
まで増加し、その回転数増加に伴うエンジン音変化をア
ナログ周波数信号として記録した図２に示す信号Ａとし
て記録する。

【００１７】こうして記録したアナログ周波数信号を、
たとえば数十ｍsec 毎に分割し、この分割単位でメモリ
部７のメモリブロックに割り当て記憶させる。アナログ
周波数信号Ａをサンプリングデジタル化するサンプリン
グ周期は、数十ｍ′sec 毎の分割単位毎にさらに細かい
周波数たとえば32ＫＨｚ信号周期にて設定される。

【００１８】図３に示したようにメモリ部７のメモリエ
リアを前記分割単位に対応したメモリブロック７Ａ，７
Ｂ，７Ｃといった構成にて区分し、各メモリブロック７
Ａ等を前記32ＫＨｚ信号等のさらに短い周期毎のサンプ
リングデータを記憶する７Ａ００１，７Ａ００２，７Ａ
００３といったアドレスを設定し、このアドレスに前記
アナログ周波数信号をサンプリングデジタル変換した音
声データとして記憶させるものである。

【００１９】メモリ部７に記憶した音声データは、演算
処理部３において入力回転数に対応した分割単位部分の
メモリブロックから読み出され、そのメモリブロックに
おける各アドレスに記憶した音声データの合成によって
分割単位部分の周波数特性信号として再成するべく音声
信号生成部８に出力される。

【００２０】たとえばメモリ部７のメモリブロック７Ａ
の各アドレスに記憶された音声データは、図２の対応す
る分割単位部分のアナログ周波数信号特性をサンプリン
グ周期による細分化デジタルデータとして記憶されてい
るため、このメモリブロック７Ａの各アドレスから読み
出したデジタルデータは、サンプリング周期と同様の変
換周期で順次Ｄ／Ａ変換することで容易に図２に示した
と同様のアナログ周波数信号に再生できる。

【００２１】このようにして音声信号生成部８にて生成
された音声信号は、増幅器９を通してスピーカ等の発音
体10に発声させることができ、演算処理部３への入力信
号が一定の回転数にて入力され続けていれば、その回転
数に相応した周波数の図２に示す分割単位部分の再生信
号として発声させることができ、演算処理部３では入力
信号の周波数（回転数）変化による対応した分割単位部
分のアドレス信号（稼動状態指示信号）をメモリ部７に
出力し、対応するメモリブロックからの音声データの読
み出しと音声信号生成によって入力信号の周波数帯域
（回転数）に対応した生のエンジン音にきわめて近い音
色変化を発生させることができる。

【００２２】前記の基本構成において本発明における走
行状態検出部は前記動力部稼動状態検出部１を兼用する
ことで構成でき、たとえば弁開度センサ１Ｄ出力を車両
の走行状態として判定するようこの弁開度センサ１Ｄを
走行状態検出部とする。

【００２３】また、走行状態検出部としての弁開度セン
サ１Ｄの出力に接続され、その出力の変化を判定して音
声信号生成部８における生成音声音量を調節する音量調
節部11が設けてあり、弁開度センサ１Ｄ出力が変化して
いるときに音声信号生成部８からの生成音声音量を大き
くし、弁開度センサ１Ｄ出力がほとんど変化していない
ときは音量を小さくあるいは無くするよう調節する。

【００２４】すなわち、運転者によるアクセル操作等車
両の走行状態（エンジンの回転変化のみの場合も含む）
に運転者の変更操作がない安定した定速走行時やアイド
リング時のような特にエンジン音を聴く必要のない場合
は、生成音量を小さくしあるいは無くすことによって、
騒音的印象をなくすとともに、加減速時やギヤチェンジ
による変速等運転者の走行状態変更操作時にエンジン音
を再生しあるいは大きくすることによって操作感覚に応
じたエンジン音の変化を聴くことで操作実感や走行状態
の変化を知ることができる。

【００２５】なお、音量調節部11は図に示したように音
声信号生成部８における生成音量を直接調節するように
してもよいが、音声信号生成部８の出力段に接続してそ
の生成音声信号を音量調節することにより発音体（スピ
ーカ）10での発音を制御するよう構成することもでき
し、あるいは音声信号生成部８からの生成信号を増幅す
る増幅器９を制御して発音体10でのエンジン音の音量を
調節するような接続構成とすることもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明は、車両の車室内に
て簡単に利用可能であり、エンジン回転数に比例した信
号入力に基づいて自車のエンジン音とは異なる所望のエ
ンジン音をエンジン回転数に対応した変化にて生成発声
させることができるため、たとえば高級乗用車や高価な
スポーツカーのエンジン音をあらかじめマイク録音等に
てデジタル化し音声データとして記憶させておくことに
より、自車エンジンのアクセル操作に連動した前記スポ
ーツカー等のエンジン音の発声を行うことができ、運転
の単調さを解消するにも効果を得られ、自車エンジン音
をマフラー等のチェーンアップ等にて増大させ騒音化す
るといった面にもその代替え手段として利用でき、遊び
感覚とともに運転者の運転環境の向上にも寄与すること
ができるものである。また、運転者の運転操作に応じて
走行状態に変化があるときのみ生成エンジン音を発生し
あるいは音量を大きくすることで、定速走行時等特にエ
ンジン音を聴く必要のないときのエンジン音生成による
騒音イメージを無くして生成エンジン音によっての走行
状態変化を操作感覚とマッチして知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的実施例の回路ブロック図。

【図２】本発明の音声データサンプリングを示すエンジ
ン音電圧波形図。

【図３】本発明を構成するメモリ部の音声データ記憶エ
リア説明図。

【符号の説明】

１ 動力部稼動状態出力部 ３ 演算処理部 ４ カウンタ ５ クロック信号発生部 ６ 演算部 ７ メモリ部 ８ 音声信号生成部 ９ 増幅器 10 発音体 11 音量調節部 １Ｄ 走行状態検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嘉鳥 浩一 新潟県長岡市藤橋１丁目190番地１ 日本 精機株式会社アール・アンド・デイセンタ ー内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の動力部の稼動に対応して変化する
   信号を出力する動力部稼動状態出力部と、この動力部稼
   動状態出力部からの出力信号に基づいて動力部の稼動状
   態を検出し、この状態に応じた稼動状態指示信号を演算
   出力する演算処理部と、車両の所望のエンジン音にして
   動力部の稼動状態に相応した音色の変化を呈する音声信
   号を生成するための音声データを記憶したメモリ部と、
   前記演算処理部からの稼動状態指示信号に基づいて前記
   メモリ部から読み出された音声データを音声信号として
   生成する音声信号生成部と、車両の走行状態を検出する
   走行状態検出部と、この走行状態検出部の出力により、
   前記音声信号生成部における生成音量を調節しもしくは
   音声信号生成部からの音声信号を音量調節する音量調節
   部とから構成されるエンジン音生成装置。