CN102804259B

CN102804259B - 有源模拟声发生装置

Info

Publication number: CN102804259B
Application number: CN201080027841.1A
Authority: CN
Inventors: 井上敏郎; 小林康统
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2030-02-08
Also published as: EP2450878B1; WO2011001701A1; US20120101611A1; US8942836B2; JP4967000B2; EP2450878A1; JP2011013311A; CN102804259A; EP2450878A4

Abstract

本发明涉及一种有源模拟声发生装置，具体是指一种产生车辆发动机模拟声等的有源模拟声的有源模拟声发生装置。包括，行驶状态检测机构、波形数据表、基准信号生成机构、声音控制机构、增益调整机构、有源模拟声输出机构、有源模拟声检测机构、增益比较机构和增益补正机构。本发明的目的在于，能够对有源模拟声输出机构的个体差异导致的性能不均一和随时间变化的老化进行补偿。

Description

有源模拟声发生装置

技术领域

本发明涉及一种有源模拟声发生装置，具体是指一种产生车辆发动机模拟声等有源模拟声的有源模拟声发生装置。

背景技术

已知现有技术中，能提高车厢内声响效果的装置有有源模拟声发生装置(ActiveSoundControlApparatus，以下简称“ASC装置”)(例如参照美国专利申请公开第2006/0215846号公报，美国专利第5635903号公报以及美国专利公开第2006-193002号公报)

美国专利申请公开第2006/0215846号公报中，对应发动机转动频率[Hz]生成多个基准信号(Sr1，Sr2，Sr3)，由上述的基准信号进行所定的增益补正处理，对上述的基准信号进行合成，将生成了有源模拟声的控制信号(Sc)进行输出。然后，对于这种控制信号，按照发动机转动频率单位时间内的变化量[Hz/s]的增益进行补正处理(例如，参照本公报的图12，图14)。

美国专利第5635903号公报中，对应电动汽车的起步，行驶以及加减速的车辆工作状态，生成模拟声音信号，同时上述模拟声音信号的大小程度随着周围噪音的大小程度而变化，从而导致模拟声音的音量的交替变化(例如，参考本公报的说明书摘要及权利要求书1)。

专利公开第2006-193002号公报中，发动机模拟声对应车厢内的声音的变化而增减(例如，参考本公报的说明书摘要及权利要求书1)。

前述各公报中，虽然，根据各自的问题对模拟声(有源模拟声)进行了调整，但还有需要改进的地方。例如，前述各公报中，并没有考虑，由于有源模拟声输出机构(例如，扬声器)的个体差异导致的性能不均一和随时间变化的老化问题。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种有源模拟声发生装置，能够对有源模拟声输出机构性能上的不均一性和随时间变化的老化进行补偿。

为了实现上述目的，本发明前述的有源模拟声发生装置具有：对移动体的行驶状态进行检测的行驶状态检测机构、存储一个周期波形数据的波形数据表、基准信号生成机构、声音控制机构、增益调整机构、有源模拟声输出机构、有源模拟声检测机构、增益比较机构和增益补正机构，

前述基准信号生成机构，根据行驶状态，由前述波形数据表顺次读取前述波形数据，生成所定次数的基准信号，

前述声音控制机构根据前述基准信号，生成控制信号，

前述增益调整机构具有，第1增益表，前述控制信号用的增益与前述行驶状态按对应关系存储在第1增益表中，前述增益调整机构根据前述行驶状态检测机构检测出的前述行驶状态由前述第1增益表中读取与之对应的前述增益，使用该增益对前述控制信号的增益进行调整后，将增益调整后的前述控制信号输出，

前述有源模拟声输出机构根据经过增益调整后的控制信号输出有源模拟声，

有源模拟声检测机构设置在乘坐人员附近的评价位置，并在前述评价位置检测前述有源模拟声，

前述增益比较机构具有第2增益表，在第2增益表中存储有预测增益，前述预测增益是由存储在前述第1增益表中的前述控制信号用的增益，结合由前述有源模拟声输出机构到前述有源模拟声检测机构的信号传递特性而求得的在前述评价位置的增益，前述增益比较机构将预测增益与前述有源模拟声检测机构检测到的前述有源模拟声的实测增益进行比较，

前述增益补正机构根据经前述增益比较机构的比较结果，对前述经增益调整后的控制信号的增益进行补正。

根据本发明，由移动体的行驶状态(例如，发动机转动频率，发动机转动频率变化量，行驶电动机的转动频率，行驶电动机的转动频率变化量，车速及至少一个的车速变化量)，针对有源模拟声的预测增益与有源模拟声的实测增益的比较结果，对规定有源模拟声的控制信号的增益进行补正。因此，例如，由于有源模拟声的随时间变化的老化，有源模拟声的实测增益产生变动的情况下，移动体在规定的行驶状态的时候，有源模拟声输出机构的输出保持不变，能够进行老化补偿。此外，在多数的有源模拟声发生装置中，使预测增益共通化，能够对有源模拟声输出机构的性能上的不均一性进行补偿。

前述增益比较机构包括，预测增益特定机构及实测增益检测机构，预测增益特定机构根据前述第2增益表，确定所定次数的预测增益，实测增益检测机构根据前述评价位置上的前述有源模拟声检测出所定次数的实测增益。由此可知，能够只在所定次数，确定预测增益和实测增益，与次数没有确定的情况相比较，预测增益和实测增益的确定精度会更高。

前述实测增益检测机构包括，根据前述所定次数的基准信号，输出第2控制信号的自适应带阻滤波器、将在前述评价位置上的有源模拟声中的前述第2控制信号去除的去除信号输出的去除机构以及根据前述所定次数的基准信号和前述去除信号，使前述去除信号的前述所定次数的成分最小的前述自适应带阻滤波器的该滤波器系数逐次更新的滤波器系数更新机构，通过检测前述自适应带阻滤波器的该滤波器系数对前述所定次数的实测增益进行检测。

前述增益比较机构在前述控制信号的控制频率中，通过前述声音控制机构使前述控制信号的增益设定为相对增大的频率，将前述预测增益和前述实测增益进行比较，或者，前述增益补正机构针对由前述声音控制机构所设定，前述控制信号的增益设定为相对较大的频率，对前述控制信号的增益进行补正。由上可知，对实测增益的确定能够进行精确的进行。

本发明的有源模拟声发生装置包括，对移动体的行驶状态进行检测的行驶状态检测机构、存储一个周期的波形数据的波形数据表、基准信号生成机构、声音控制机构、增益调整机构、有源模拟声输出机构、有源模拟声检测机构、增益比较机构和增益补正机构，前述基准信号生成机构，由前述波形数据表顺次读取前述波形数据而生成与行驶状态对应的谐波的基准信号，前述声音控制机构根据前述基准信号，生成控制信号，前述增益调整机构具有增益表，前述控制信号用的增益与前述行驶状态按对应关系存储在增益表中，前述增益调整机构根据前述行驶状态检测机构检测出的前述行驶状态，由前述增益表读取与之相应的前述增益，使用该增益将前述控制信号的增益调整后，将增益调整后的前述控制信号输出，前述有源模拟声输出机构根据经过增益调整后的控制信号输出有源模拟声，有源模拟声检测机构设置在乘坐人员附近的评价位置，并在前述评价位置检测前述有源模拟声，前述增益比较机构将实测增益与前述增益表中的增益进行比较，前述实测增益为，将前述有源模拟声检测机构检测到的前述有源模拟声的增益通过前述信号传递特性进行补正，并计算得出的由前述有源模拟声输出机构输出时的前述有源模拟声的实测增益，前述信号传递特性为由前述有源模拟声输出机构到前述有源模拟声检测机构的信号传递特性并被存储，前述增益补正机构根据经前述增益比较机构的比较结果，对前述经增益调整后的控制信号的增益进行补正。

由本发明，根据控制信号用的增益与有源模拟声的实测增益的比较结果，对规定有源模拟声的控制信号的增益进行补正。因此，例如，由于有源模拟声的随时间变化的老化，有源模拟声的实测增益产生变动的情况下，移动体在规定的行驶状态的时候，有源模拟声输出机构的输出保持不变，能够进行老化补偿。此外，在多数的有源模拟声发生装置中，使控制信号用的增益及信号传递特性共通化，能够对有源模拟声输出机构的性能上的不均一性进行补偿。

本发明的有源模拟声发生装置，用于对车辆中的驱动源产生其模拟工作声的有源模拟声，其包括，生成用于确定前述有源模拟声的控制信号的控制信号生成机构、输出与前述控制信号对应的前述有源模拟声的有源模拟声输出机构以及在评价位置上检测前述有源模拟声的有源模拟声检测机构，前述控制信号生成机构对前述车辆在所定的行驶状态下，前述有源模拟声的音量的基准值，即基准音量进行设定，前述车辆在前述所定的行驶状态的时候，前述控制信号生成机构将前述有源模拟声检测机构检测出的前述有源模拟声的实测音量与前述基准音量进行比较，根据比较的结构对前述控制信号的增益进行补正。

由本发明，根据有源模拟声的基准音量与实测音量的比较结果，对规定有源模拟声的控制信号的增益进行补正。因此，例如，由于有源模拟声的随时间变化的老化，有源模拟声的实测音量产生变动的情况下，车辆在规定的行驶状态的时候，有源模拟声输出机构的输出保持不变，能够进行老化补偿。此外，在多数的有源模拟声发生装置中，使基准音量共通化，能够对有源模拟声输出机构的性能上的不均一性进行补偿。

附图说明

图1是表示搭载有本发明一个实施方式所述的有源模拟声发生装置的车辆的大致结构图。

图2是表示前述的有源模拟声发生装置的实测增益检测器的结构示意图。

图3是表示关于前述的有源模拟声发生装置的音量安定化系数更新流程图。

图4是表示声音控制ECU在工作的时候车厢内声音的音量、前述声音控制ECU在不工作的时候车厢内声音的音量与对音量安定化系数更新的更新实行值之间关系的一例示意图。

图5是表示搭载前述的有源模拟声发生装置变形例的车辆的大致结构图。

具体实施方式

[A、一个实施方式]

下面参照附图说明本发明的一个实施方式。

1.整体及各部分结构

(1)整体结构

图1是表示搭载有本发明一个实施方式所述的声音控制ECU14(ECU：ElectronicControlUnit)的的车辆10的大致结构图。其中，声音控制ECU14具有源模拟声发生装置(ASC装置)的功能。车辆10可以是汽油发动机驱动的汽车、电动汽车或者燃料电池汽车。

车辆10包括声音系统12，其中声音系统12包括，声音控制ECU14、音源16、加法器18、放大器20、扬声器22和麦克风24。

声音控制ECU14(以下简称为“ECU14”)同时具有有源噪音控制装置(以下简称为“ANC装置”)以及ASC装置的功能。

当ECU14作为ANC装置工作时，由ECU14输出的控制信号Sc1为，对发动机工作(振动)时在车室内产生的噪音(由发动机发出的低频的声音)和车辆10行驶中车轮与地面接触在车厢内产生的振动噪音(路面噪音)等实施抵消的抵消音。另外，当ECU14作为ASC装置工作时，控制信号Sc1为，与由发动机发出的低频的声音同步的有源模拟声(发动机模拟声)。

音源16由音频机器和导航装置组成，将表示音乐及道路上导航用的声音等的音频信号Sau输出到加法器18中，

加法器18将来自ECU14的控制信号Sc1及来自音源16的音频信号Sau合成控制信号Sc2，并通过放大器20，输出到扬声器22中。

由扬声器22将来自加法器18的控制信号Sc2所表示的控制音CS输出给乘员26。由上可知，当ECU14作为ANC装置工作时，产生作为抵消音的控制音CS将发动机发出的低频的声音消除，当ECU14作为ASC装置工作时，产生作为有源模拟声(发动机模拟声)的控制音CS。

麦克风24设置在乘员26的靠近耳朵的位置(评价位置)，从而进行声音的检测。根据检出的声音生成电气信号(麦克风信号Smic)，输出到ECU14中。当ECU14作为ANC装置工作时，通过麦克风检测出的声音中为，抵消音与由发动机发出的低频的声音等的室内声音实施抵消后残留下的噪音。这种情况下，麦克风信号Smic表示残留噪音的误差信号。另外，当ECU14作为ASC装置工作时，麦克风24检测到的声音为，由发动机发出的低频的声音等的室内声音与有源模拟声(发动机模拟声)混合的声音。本发明的实施方式为，通过对当ECU14作为ASC装置工作时的麦克风信号Smic的使用，对控制信号Sc1的增益(振幅)进行补正(后面将详细说明)。

(2)声音控制ECU14

(i)整体结构

ECU14包括，发动机转动频率检测器30(以下简称“fe检测器30”)、ANC电路32、ASC电路34、加法器36和数字/模拟变换器38(以下简称“D/A变换器38”)。

fe检测器30为，根据发动机燃油喷射(未图示)控制的燃油喷射控制装置(未图示){以下简称“FIECU”(FuelInjectionElectronicControlUnit)}中的发动机脉冲Ep，对发动机转动频率fe[Hz]实施检测，然后将检测出的发动机转动频率fe输出到ANC电路32及ASC电路34中。

ANC电路32为，例如，产生相对于由发动机产生的低频声音和路面噪音等噪音的抵消音，使前述的噪音降低。作为ANC电路32，举例来说，适用于美国专利申请公开第2004/0247137号公报及美国专利第7062049号公报上记载内容。

ASC电路34为，作为发动机模拟声的有源模拟声产生的时候，强调车辆的速度变化，能够增强车室内的声音效果。

如图1所示，来自ANC电路32的输出信号(控制信号Sc3)与来自ASC电路34的输出信号(控制信号Sc4)在加法器36中被合成为控制信号Sc1。控制信号Sc1为，通过D/A变换器38对数字/模拟(D/A)进行变换。将通过D/A变换后的控制信号Sc1输出到加法器18中。

(ii)ASC电路34的详细说明：

如图1所示，ASC电路34包括，倍频器40，42，44、基准信号生成器46a，46b，46c、波形数据表48、声音补正机构55(第1声音补正器50a，50b，50c、第2声音补正器52a，52b，52c、第3声音补正器54a，54b，54c)、加法器56、频率变化量检测器58(以下简称“Δaf检测器58”)、音压调整器60及音量补正器62。除了音量补正器62以外的其他构成单元，举例来说，适用于美国专利申请公开第2006/0215846号公报及美国专利申请公开第2009/0028353号公报上记载的构成(美国专利申请公开第2006/0215846号公报的图12和美国专利申请公开第2009/0028353号公报的图1)。

倍频器40，42，44生成具有发动机转动频率fe的所定次数(所定倍)频率的谐波信号。即，倍频器40生成O₁次(例如，2次)的谐波信号，倍频器42生成O₂次(例如，3次)的谐波信号，倍频器44生成O₃次(例如，4次)的谐波信号。

基准信号生成器46a～46c与来自倍频器40，42，44的谐波信号，通过使用存储在波形数据表48的波形数据，生成基准信号Sr1，Sr2，SR3，并将其输出到第1声音补正器50a～50c中。

第1声音补正器50a～50c为，相对于加速操作，将带来具有真实感的有源模拟声的控制音CS在乘员26的耳边进行平坦化处理(参考美国专利申请公开第2006/0215846号公报的段落“0069”～“0076”)。

第2声音补正器52a～52c为，作为有源模拟声的控制音CS对所期望的频率进行强调处理(参考同公报的段落“0079”～“0082”)。第3声音补正器54a～54c为，基准信号Sr1～SR3，按照次数进行补正的次数，进行每次补正处理(参考同公报的段落“0088”)。经过第1声音补正器50a～50c、第2声音补正器52a～52c、第3声音补正器54a～54c的基准信号Sr1～SR3，在加法器56中，合成控制信号Sc5。

Δaf检测器58为，根据来自fe检测器30的发动机转动频率fe，检测出发动机转动频率fe单位时间的变化量[Hz/s](以下简称“频率变化量Δaf”)，然后输出到音压调整器60和音量补正器62。

音压调整器60为，作为一个音压调整器功能，例如，根据美国专利申请公开第2006/0215846号公报的图14那样，将规定频率变化量Δaf和加权增益的关系的增益表预先存储，对应频率变化量Δaf，设定来自加法器56的控制信号Sc5用的增益，并对有源模拟声的音量进行调整。

音量补正器62为，作为有源模拟声输出机构的扬声器22，为了补偿个体差异导致的性能不均一和随时间变化的老化现象，对控制信号Sc5的振幅进行调整处理(音量安定化处理)。

(iii)音量补正器62的详细说明：

音量补正器62包括，增益补正部70、基准表72、实测增益检测器74和增益比较器76。

增益补正部70为，将通过音压调整器60而来的加法器56的控制信号Sc5，与音量安定化系数Gs相乘。音量安定化系数Gs(以下简称“系数Gs”)为，对扬声器22的个体差异导致的性能不均一和随时间变化的老化现象，进行补偿的系数，使车辆10在所定的行驶状态，由扬声器22输出的控制音CS(有源模拟声)的音量(振幅)，保持一定的状态。根据本实施方式，前述的行驶状态为，发动机的转动频率数fe和频率变化量Δaf具有的规定值的状态。关于系数Gs的设定方法，后面将详细说明。

基准表72中保存有预测增益G1，预测增益G1为，车辆10在上述所定的状态中时，由麦克风24检出的控制音CS(有源模拟声)中对所定成分的增益(振幅)的预测值(基准值)，按照发动机转动频率fe与频率变化量Δaf的组合，确定预测增益G1，预测增益G1输出到增益比较器76中。此时，放大器20的放大率与预测增益G1的乘积也是可以的。上述所定成分为，发动机转动频率fe的所定次数的成分，通过倍频器40，42，44等生成，在本实施方式中，为发动机转动频率fe的O₁次的成分，或者，使用发动机转动频率fe的O₂次的成分和O₃次的成分。

根据上述，预先设定作为对象的次数，另外，事先能够确定由扬声器22到麦克风24的信号传递函数，因此只要了解发动机转动频率fe与频率变化量Δaf，就能确定预测增益G1。例如，在基准信号生成器46a中生成的基准信号Sr1的增益(振幅)设为1时，对于音量补正器62，在没有进行音量安定化处理的时候，由音压调整器60输出的控制信号Sc5中O₁次成分的增益中，考虑了前述信号传递函数，可将其作为预测增益G1(详细的说，如果能考虑放大器20的放大率，能够更准确的确定预测增益G1的值)。

然而，下面说明的是，通过实测增益检测器74检测出的实测增益G2为，作为实际的增益的平方积算出的数值，本实施方式中使用的预测增益G1，为作为预测值(基准值)的增益的平方积被寄存。另外，本实施方式中，在麦克风24中，为了对预测增益G1和实测增益G2进行比较(为了使评价位置统一)，由上述可知，预测增益G1为预先考虑了由扬声器22到麦克风24的信号传递函数的值。

实测增益检测器74为，在麦克风24检测出的控制音CS(有源模拟声)中，检测出作为前述所定成分(O₁次成分)的增益(振幅)的实测值的实测增益G2。

图2为实测增益检测器74的详细的结构图。如图2所示，实测增益检测器74包括，倍频器80、余弦波生成部82、正弦波生成部84、第1自适应滤波器86、第2自适应滤波器88、加法器90、减法器92、第1滤波系数更新部94、第1滤波系数更新部96和实测增益算出部98。

倍频器80用于产生，被作为预测增益G1的对象的特定次数的谐波信号Sh，是与倍频器40相同的部件。换一种说法为，谐波信号Sh的频率f1与由倍频器40输出的谐波信号的频率相同。

余弦波生成部82生成频率为f1，增益(振幅)为1的余弦波信号Scos，输出到第1自适应滤波器86及第1滤波系数更新部94。余弦波信号Scos定义为cos(2πf1)。正弦波生成部84生成频率为f1，增益(振幅)为1的正弦波信号Ssin，输出到第2自适应滤波器88及第2滤波系数更新部96。正弦波信号Ssin定义为sin(2πf1)。

第1自适应滤波器86将余弦波信号Scos与滤波系数A₁的乘积输出到加法器90中。滤波系数A₁为，通过第1滤波系数更新部94随时进行更新。第2自适应滤波器88将正弦波信号Ssin与滤波系数B₁的乘积输出到加法器90中。滤波系数B₁为，通过第2滤波系数更新部96随时进行更新。

加法器90为，将由第1自适应滤波器86输出的余弦波信号Scos及第2自适应滤波器88输出的正弦波信号Ssin相加计算，生成控制信号Sc6。

上述控制信号Sc6输出到减法器92中。上述控制信号Sc6为，只有O₁次的成分被提取的信号。

减法器92生成，表示麦克风24的麦克风信号Smic及加法器90的控制信号Sc6之间的差值的误差信号e。上述误差信号e输出到第1滤波系数更新部94和第2滤波系数更新部96中。

第1滤波系数更新部94为，将第1自适应滤波器86的滤波系数A₁进行逐次的计算，更新。第1滤波系数更新部94为，使用算法计算方式{例如，最小平方法(LMS)算法计算}对滤波系数A₁进行计算。即根据由余弦波生成部82产生的余弦波信号Scos与由减法器92生成的误差信号e，为了使误差信号e的平方e²为0，对滤波系数A₁进行计算，具体使用以下公式，

A₁(n+1)＝A₁(n)-μ{e(n)·Scos(n)+Scos(n)}…(1)

根据上述式(1)，“μ”为步长参数。由式(1)可知，通过调整步长参数μ，对误差信号e的平方e²成为最小为止的结束时间进行调整。

第2滤波系数更新部96为，将第2自适应滤波器88的滤波系数B1进行逐次的计算，更新。第2滤波系数更新部96为，使用算法计算方式{例如，最小平方法(LMS)算法计算}对滤波系数B₁进行计算。对滤波系数B₁的计算与上述滤波系数A₁的计算相同。

实测增益算出部98为，根据滤波系数A₁，B₁，计算出实测增益G2，输出到增益比较器76中。即，根据实测增益G2，计算出滤波系数A₁的平方与滤波系数B₁的平方的和A₁ ²+B₁ ²。上述A₁ ²+B₁ ²，表示包含在麦克风信号Smic中的所定次数(在本实施方式中，为O₁)的成分的振幅的平方值。另外，实测增益算出部98输出到增益比较器76中的实测增益G2的值为，例如，最近的10个值的移动平均值。

增益比较器76为，由基准表72表示的预测增益G1与由实测增益算出部98输出的实测增益G2进行比较，根据比较的结果对增益补正部70的音量安定化系数Gs进行调整。即，当预测增益G1比实测增益G2大时，由扬声器22输出的控制音CS(有源模拟声)没有达到需要的音量(振幅)因此，通过增益比较器76，将音量安定化系统Gs增大，从而使控制音CS的音量(振幅)增大。另一方面，当预测增益G1比实测增益G2小时，由扬声器22输出的控制音CS(有源模拟声)，大于需要的音量(振幅)，在此，通过增益比较器76，将音量安定化系统Gs减小，从而使控制音CS的音量(振幅)减小。根据上述的处理方式，通过音压调整器60，抑制经音压调整后的控制信号Sc5的增益(振幅)与由扬声器22输出的控制音CS(有源模拟声)的增益(振幅)的对应关系的变化。

2.关于音量补正器62的相关处理

下面，对ASC电路34中的音量补正器62的相关处理进行说明。

步骤S1中，音量补正器62判定音量安定化系数Gs是否需要更新。具体的说，预先设定多个发动机转数NE[rpm](与发动机转动频率fe意义相同)的值(更新实行值Vu)，判定现在的发动机转数NE是否为更新实行值Vu中的一个，从而判定音量安定化系数Gs是否需要更新。

在图4中，表示ECU14工作时车厢内的音量、ECU14不工作时车厢内的音量与更新实行值Vu之间的关系的一个例子。在图4中，记载了多个更新实行值Vu的更新实行值Vu1～Vu4。

首先，如图4所示，根据本实施方式，根据发动机转数NE[rpm]ANC电路32与ASC电路34相应地交替工作。即，发动机转数NE处在2200rpm以下时，使ANC电路32工作，发动机转数NE超出2200rpm时，使ASC电路34工作。

接下来，图4中的实线表示，当ANC电路32或者ASC电路34工作时车厢内的音量SVon[dB]。上述车厢内的声音为，由发动机产生的低频声音(实际的发动机声音)和控制音CS(抵消音或者有源模拟声)的混合音。图4中的虚线表示，ANC电路32及ASC电路34都不工作的时候的车厢内声音(由发动机产生的低频声音)的音量SVoff[dB]。音量SVon和音量SVoff，都是作为通过麦克风24检测出的麦克风信号Smic的振幅被检测出的。另外，在图4的示例中，为车辆10加速时的波形(即，发动机转数NE增加时候的波形)。

有图4可知，在ASC电路34的工作范围(发动机转数NE超出2200rpm的范围)中，音量SVon与音量SVoff的差D为变化值，根据发动机转数NE的不同而不同。例如，发动机转数NE为，约3550rpm，约4380rpm，约4850rpm，约5380rpm时，差D也相应地变大。本实施方式中，将在这些数值的发动机转数NE作为更新实行值Vu1～Vu4进行设定。由上可知，音量安定化系数Gs能够进行非常精确的更新。即，当在发动机转数NE中，如果是差D相对较大的发动机转数NE时，由麦克风24检测出的声音中，控制音CS(有源模拟声)占据了很大的比例，同时，由发动机产生的低频声音占据的比例变小。因此，控制音CS的音量SVon很容易被检测，根据音量SVon音量安定化系数Gs也能够进行非常精确的更新。

返回到图3，步骤1中，当发动机转数NE没有在更新实行值Vu1～Vu4中的任何一个，系数Gs没有更新的时候(S1：NO)，处理终止。当发动机转数NE在更新实行值Vu，系数Gs进行更新的时候(S1：YES)，进入到步骤2中。

在步骤S2中，由音量补正器62，取得预测增益G1。具体的说，根据来自fe检测器30的发动机转动频率fe和来自Δaf检测器58的转动频率变化量Δaf，由基准表72读取预测增益G1，并将其输出到增益比较器76中。这种情况下，做好使预测增益G1中能考虑了放大器20的放大率。根据上述，本实施方式中，预测增益G1为，考虑了由扬声器22到麦克风24的信号传递函数的值。

在步骤S3中，由音量补正器62取得实测增益G2。具体的说，提取来自麦克风24的麦克风信号Smic的O₁次成分，并计算O₁次成分的增益的平方值(A₁ ²+B₁ ²)。然后，将上述平方值作为实测增益G2输出到增益比较器76中。

在步骤S4中，由音量补正器62的增益比较器76将在步骤S2中取得的预测增益G1和在步骤S3中取得的实测增益G2进行比较。

在步骤S5中，增益比较器76根据在步骤S4中的比较结果，对音量安定化系数Gs进行更新。具体的说，当预测增益G1比实测增益G2大时，系数Gs被增加，当预测增益G1比实测增益G2小时，系数Gs被减少，当预测增益G1和实测增益G2相等时，系数Gs不变。另外，系数Gs的初始值为1[倍]。

3.本实施方式的技术效果

由上可知，在本实施方式中，根据由发动机转动频率fe及频率变化量Δaf产生的有源模拟声的预测增益G1和有源模拟声的实测增益G2的比较结果，对规定有源模拟声的控制信号Sc5的增益进行补正。因此，例如，由于扬声器22的随时间变化的老化，有源模拟声的实测增益G2产生变动的时候，车辆10在规定的行驶状态的时候的扬声器22的输出保持不变，能够进行老化补偿。此外，在多数的车辆10(ECU14)中，使预测增益G1(或者基准表72)共通化，能够对扬声器22在性能上的不均一性进行补偿。

在本实施方式中，由于根据基准表72来确定所定次数的预测增益G1，并通过评价位置处的有源模拟声来检测出前述所定次数的实测增益G2。由此可知，能够只在所定次数，确定预测增益G1和实测增益G2，与次数没有确定的情况相比较，预测增益G1和实测增益G2的确定精度会更高。

在上述实施方式中，增益比较器76，对控制音CS(控制信号Cs5)的控制频率中，根据声音补正机构55将控制音CS的增益相对增大的设定频率(更新实行值Vu1～Vu4)中的任何一个，将预测增益G1和实测增益G2进行比较，增益补正器70，根据更新实行值Vu1～Vu4中的任何一个都对控制音CS的增益进行补正。由上可知，对实测增益G2的确定能够进行精确的进行。

[B、本发明的应用]

因此，本发明，不仅限于上述实施方式，根据说明说中记载的内容可以采取不同的结构形式。例如，能够采用如下所示的结构构成。

上述实施方式中，车辆10为汽油发动机驱动的汽车，由扬声器22输出的作为有源模拟声的控制音CS虽然包括发动机模拟音，但不局限于驱动源的模拟工作声。例如，当车辆为电动车时，始终会有驱动电动机的模拟工作声，当车辆为燃料电池车的时候，会有空气压缩机的模拟工作声。

上述实施方式中，虽然预测增益G1的设定是根据发动机转动频率fe和频率变化量Δaf的组合，但不局限于此，例如，根据发动机转动频率fe和频率变化量Δaf的任何一方，也可以设定。或者说，根据车辆10的车速V[km/h]及车速的变化量Δav[km/h/s]的任何一方或者双方，都能够进行设定。尤其是，根据美国专利申请公开第2009/0028353号公报上记载的结构(参考公报的图1)基准信号或者控制信号的增益，当使用车速V的时候，最好至少使用其中一个车速V或者车速变化量Δav。

或者，当车辆10为电动汽车的时候，行驶电动机的转动频率[Hz]及行驶电动机的转动频率变化量[Hz/s]，根据上述人任何一方或者双方进行设定。

上述实施方式中，各个基准信号Sr1～Sr3实施合成，通过音压调整器60对于进行音压调整处理后的控制信号Sc5，通过音量补正器62，实施音量安定化处理，但不局限于此，例如，根据图5的车辆10A的声音系统12a，声音控制ECU14a的ASC电路34a，通过音压调整器60a，60b进行音压调整处理和通过音量补正器62a，62b进行音量安定化处理后，对各个次数成分的控制信号Sc71，Sc72实施合成。

即，ASC电路34a包括，音压调整器60a，60b和音量补正器62a，62b。音压调整器60a对由基准信号生成器46a输出的通过声音补正机构55对声音补正的基准信号Sr1，实施音压调整，并输出控制信号Sc71。同样的，音压调整器60b对由基准信号生成器46b输出的通过声音补正机构55对声音补正的基准信号Sr2，实施音压调整并输出控制信号Sc72。

音量补正器62a包括，增益补正部70a、基准表72a、实测增益检测器74a及增益比较器76a。同样的，音量补正器62b包括，增益补正部70b、基准表72b、实测增益检测器74b及增益比较器76b。音量补正器62a，62b的构成与音量补正器62基本相同，实测增益检测器74a，74b输入来自倍频器40，42的谐波信号，实测增益检测器74a，74b自身不生成谐波信号。此外，音量补正器62a对来自音压调整器60a的输出控制信号Sc71进行音量安定化处理，同样的，音量补正器62b对来自音压调整器60b的输出控制信号Sc72进行音量安定化处理。由上可知，能够对与次数相对应的音量安定化系数Gs1，Gs2进行补正。

然后，通过音量补正器62a，62b进行音量安定化处理的控制信号Sc71，Sc72在加法器56a中，进行加法计算后，生成控制信号Sc8，并输出到加法器36中。

在上述实施方式中，由扬声器22到达麦克风24滞后时间(相位差)的由扬声器22到麦克风24的信号传递的特性在预测增益G1上反映出来，并由控制音CS进行补偿。换句话说，麦克风24由控制音CS检测出时间点的预测增益G1和实测增益G2进行比较。可是，上述对于时间滞后的补偿方法，不仅局限于此，例如，提前得到前述信号的传输特性，可通过对应上述信号传输特性，对实测增益G2进行补偿。换句话说，将控制音CS向扬声器22输出的时间点的预测增益G1和实测增益G2进行比较。或者，将在扬声器22和麦克风24中间的所定的评价位置处的预测增益G1和实测增益G2进行比较。此时，通过由扬声器22到该评价位置的信号传递函数补正的预测增益G1和通过由该评价位置到麦克风24的信号传递函数补正的实测增益G2进行比较。

Claims

1.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，其特征在于，具有：

对移动体(10，10A)的行驶状态进行检测的行驶状态检测机构(30，58)、存储一个周期波形数据的波形数据表(48)、基准信号生成机构(46a，46b，46c)、声音控制机构(55)、增益调整机构(60，60a，60b)、有源模拟声输出机构(22)、有源模拟声检测机构(24)、增益比较机构(76，76a，76b)和增益补正机构(70，70a，70b)，

所述基准信号生成机构(46a，46b，46c)，根据行驶状态，由所述波形数据表(48)顺次读取所述波形数据，生成所定次数的基准信号，

所述声音控制机构(55)根据所述基准信号，生成控制信号，

所述增益调整机构(60，60a，60b)具有，第1增益表，所述控制信号用的增益与所述行驶状态按对应关系存储在第1增益表中，所述增益调整机构(60，60a，60b)根据所述行驶状态检测机构(30，58)检测出的所述行驶状态由所述第1增益表中读取与之对应的所述增益，使用该增益对所述控制信号的增益进行调整后，将增益调整后的所述控制信号输出，

所述有源模拟声输出机构(22)根据经过增益调整后的控制信号输出有源模拟声，

有源模拟声检测机构(24)设置在乘坐人员附近的评价位置，并在所述评价位置检测所述有源模拟声，

所述增益比较机构(76，76a，76b)具有第2增益表(72，72a，72b)，在第2增益表(72，72a，72b)中存储有预测增益，所述预测增益是由存储在所述第1增益表中的所述控制信号用的增益，结合由所述有源模拟声输出机构(22)到所述有源模拟声检测机构(24)的信号传递特性而求得的在所述评价位置的增益，所述增益比较机构(76，76a，76b)将预测增益与所述有源模拟声检测机构(24)检测到的所述有源模拟声的实测增益进行比较，

所述增益补正机构(70，70a，70b)根据经所述增益比较机构(76，76a，76b)的比较结果，对所述经增益调整后的控制信号的增益进行补正，

所述增益比较机构(76，76a，76b)以如下频率将所述预测增益和所述实测增益进行比较，所述频率为，在所述控制信号的控制频率中，通过所述声音控制机构(55)使所述控制信号的增益设定为相对较大值时的频率，或者，

所述增益补正机构(70，70a，70b)以如下频率对所述控制信号的增益进行补正，所述频率为，通过所述声音控制机构(55)使所述控制信号的增益设定为相对较大值时的频率。

2.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，其特征在于，具有：

所述声音控制机构(55)根据所述基准信号，生成控制信号，

所述增益比较机构(76，76a，76b)包括，

预测增益特定机构(72，72a，72b)及实测增益检测机构(74，74a，74b)，预测增益特定机构(72，72a，72b)根据所述第2增益表(72，72a，72b)，确定所定次数的预测增益，实测增益检测机构(74，74a，74b)根据所述评价位置上的所述有源模拟声检测出所定次数的实测增益，

所述实测增益检测机构(74，74a，74b)包括，根据所述所定次数的基准信号，输出第2控制信号的自适应带阻滤波器(86，88)、

将在所述评价位置上的有源模拟声中的所述第2控制信号去除的去除信号输出的去除机构(92)以及

根据所述所定次数的基准信号和所述去除信号，使所述去除信号的所定次数的成分最小的所述自适应带阻滤波器(86，88)的该滤波器系数逐次更新的滤波器系数更新机构(94，96)，

通过检测所述自适应带阻滤波器(86，88)的该滤波器系数对所述所定次数的实测增益进行检测。

3.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，其特征在于，包括，

对移动体(10，10A)的行驶状态进行检测的行驶状态检测机构(30，58)、存储一个周期的波形数据的波形数据表(48)、基准信号生成机构(46a，46b，46c)、声音控制机构(55)、增益调整机构(60，60a，60b)、有源模拟声输出机构(22)、有源模拟声检测机构(24)、增益比较机构(76，76a，76b)和增益补正机构(70，70a，70b)，

所述基准信号生成机构(46a，46b，46c)，由所述波形数据表(48)顺次读取所述波形数据而生成与行驶状态的发动机或电动机的转动频率对应的谐波的基准信号，

所述声音控制机构(55)根据所述基准信号，生成控制信号，

所述增益调整机构(60，60a，60b)具有增益表，所述控制信号用的增益与所述行驶状态按对应关系存储在增益表中，所述增益调整机构(60，60a，60b)根据所述行驶状态检测机构(30，58)检测出的所述行驶状态，由所述增益表读取与之相应的所述增益，使用该增益将所述控制信号的增益调整后，将增益调整后的所述控制信号输出，

所述增益比较机构(76，76a，76b)将实测增益与所述增益表中的增益进行比较，所述实测增益为，将所述有源模拟声检测机构(24)检测到的所述有源模拟声的增益通过所述信号传递特性进行补正，并计算得出的由所述有源模拟声输出机构(22)输出时的所述有源模拟声的实测增益，所述信号传递特性为由所述有源模拟声输出机构(22)到所述有源模拟声检测机构(24)的信号传递特性并被存储，

所述增益比较机构(76，76a，76b)以如下频率将所述实测增益与所述增益表中的增益进行比较，所述频率为，在所述控制信号的控制频率中，通过所述声音控制机构(55)使所述控制信号的增益设定为相对较大值时的频率，或者，

4.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，其特征在于，包括，

所述声音控制机构(55)根据所述基准信号，生成控制信号，

所述增益比较机构(76，76a，76b)具有，

根据所述评价位置上的所述有源模拟声检测出所定次数的实测增益的实测增益检测机构(74，74a，74b)，

所述实测增益检测机构(74，74a，74b)包括，根据所定次数的所述基准信号，输出第2控制信号的自适应带阻滤波器(86，88)、

通过检测所述自适应带阻滤波器(86，88)的该滤波器系数对所述评价位置处的有源模拟声的实测增益进行检测。

5.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，用于对车辆(10，10A)中的驱动源产生其模拟工作声的有源模拟声，其特征在于，包括，

生成用于确定所述有源模拟声的控制信号的控制信号生成机构(14，14a)、

输出与所述控制信号对应的所述有源模拟声的有源模拟声输出机构(22)以及，

在评价位置上检测所述有源模拟声的有源模拟声检测机构(24)，

所述控制信号生成机构(14，14a)对所述车辆(10，10A)在所定的行驶状态下，所述有源模拟声的音量的基准值，即基准音量进行设定，

所述车辆(10，10A)在所述所定的行驶状态的时候，所述控制信号生成机构(14，14a)将所述有源模拟声检测机构(24)检测出的所述有源模拟声的实测音量与所述基准音量进行比较，根据比较的结果对所述控制信号的增益进行补正，

所述有源模拟声的实测音量与所述基准音量进行比较的时候，在所述控制信号生成机构(14，14a)中的所述控制信号的控制频率中，所述控制信号生成机构(14，14a)以如下频率将所述实测音量与所述基准音量进行比较，所述频率为，使所述控制信号的增益设定为相对较大值时的频率，或者，

对所述控制信号的增益进行补正时，在所述控制信号生成机构(14，14a)中的所述控制信号的控制频率中，所述控制信号生成机构(14，14a)，以如下频率对所述控制信号的增益进行补正，所述频率为，使所述控制信号的增益设定为相对较大值时的频率。

6.一种有源模拟声发生装置(12，12a)，用于对车辆(10，10A)中的驱动源产生其模拟工作声的有源模拟声，其特征在于，包括，

所述控制信号生成机构(14，14a)具有，所述车辆(10，10A)在所定的行驶状态的时候，对所述有源模拟声检测机构(24)检测出的所述有源模拟声的实测音量进行检测的实测音量检测机构(74，74a，74b)，

由所述实测音量检测机构(74，74a，74b)检测出的所述有源模拟声的实测音量与所述基准音量进行比较，

根据比较结果对所述控制信号的增益进行补正，

所述实测音量检测机构(74，74a，74b)包括，根据生成所述控制信号的所定次数的基准信号，输出第2控制信号的自适应带阻滤波器(86，88)、

通过检测所述自适应带阻滤波器(86，88)的该滤波器系数对所述所定次数的实测音量进行检测。