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公開番号2021103869
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210715
出願番号2019235146
出願日20191225
発明の名称発音装置
出願人株式会社デンソーエレクトロニクス,トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人ゆうあい特許事務所
主分類H04R 3/00 20060101AFI20210618BHJP(電気通信技術)
要約【課題】スピーカの温度変化による騒音レベルの推定精度の低下を抑制する。
【解決手段】スピーカ3から出力される起電力信号のピーク周波数に対応する特定の阻止帯域を減衰させるフィルタ251と、フィルタ251を通過した起電力信号に基づいてスピーカ3により収集された音の騒音レベルを推定する騒音レベル推定部253と、スピーカ3の温度である発音体温度を推定する温度推定部26と、温度推定部26により推定された発音体温度を用いてフィルタ251の特定の阻止帯域を変化させる帯域制御部254と、を備えた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
発音する発音機能と、収集した音に応じた起電力信号を出力する集音機能と、を有する発音体(3)から報知音を発音させる発音装置であって、
前記発音体から出力される前記起電力信号のピーク周波数に対応する特定の阻止帯域を減衰させるフィルタ(251)と、
前記フィルタを通過した前記起電力信号に基づいて前記発音体により収集された前記音の騒音レベルを推定する騒音レベル推定部(253)と、
前記騒音レベル推定部により推定された前記音の騒音レベルに応じて前記発音体から発音する前記報知音の音量を調整する音量調整部(21、27)と、
前記発音体の温度である発音体温度を推定する温度推定部(26)と、
前記温度推定部により推定された前記発音体温度を用いて前記フィルタの前記特定の阻止帯域を変化させる帯域制御部(254)と、を備えた発音装置。
続きを表示(約 300 文字)【請求項2】
前記帯域制御部は、前記温度推定部により推定された前記発音体温度に基づいて前記起電力信号のピーク周波数を特定し、該起電力信号のピーク周波数に対応させるよう前記フィルタの前記特定の阻止帯域を変化させる請求項1に記載の発音装置。
【請求項3】
所定温度における前記発音体から出力される前記起電力信号のピーク周波数を個別に測定した周波数データを記憶する記憶部(255)を備え、
前記帯域制御部は、前記記憶部に記憶された前記周波数データを用いて、前記発音体の個別ばらつきを補正するよう前記フィルタの前記特定の阻止帯域を変化させる請求項2に記載の発音装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、発音装置に関するものである。
続きを表示(約 4,500 文字)【背景技術】
【0002】
従来より、車両に搭載されスピーカから車両の周囲に向けて音を発出させる装置がある。例えば、特許文献1には、スピーカから接近通報音を発生させることによって車両の周囲に車両の接近を通報する車両接近通報装置が記載されている。この装置は、スピーカの温度を推定し、推定した温度に基づいて接近通報音の音圧レベルを補正することによりスピーカから発出させる接近通報音の音圧の温度補正を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2017−95060号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような装置において、周囲の騒音を収集する専用のマイクロフォンを備え、このマイクロフォンを用いて周囲の騒音レベルを推定し、この騒音レベルに応じてスピーカから発出させる音の音量を調整するといったことが考えられる。
【0005】
例えば、周囲の騒音レベルが小さいときにはスピーカから出力させる音の音量を小さくし、周囲の騒音レベルが大きいときにはスピーカから出力させる音の音量を大きくする。これにより、周囲の状況に適した音量の音を出力することが可能となる。
【0006】
しかし、このような周囲の騒音を収集する専用のマイクロフォンを備えた構成では、マイクロフォンが必要となるためコストが高くなってしまうといった問題がある。また、マイクロフォンを設置するスペースが必要となるため製品の体格が大型化してしまうといった問題もある。
【0007】
そこで、本発明者らは、スピーカは音声を出力する発音機能だけでなくマイクロフォンとして機能させることができる点に着目し、スピーカをマイクロフォンとして機能させて周囲の騒音を収集することを考えた。
【0008】
しかし、発音するためのスピーカをマイクロフォンとして機能させた場合、スピーカから出力される起電力信号の周波数特性が良くないことが分かった。例えば、スピーカから出力される起電力信号のピーク周波数が大きく、更に、起電力信号のピーク周波数が変化してしまうことが分かった。これは、スピーカの温度変化によってボイスコイルのインピーダンスのピーク周波数が変化するためと考えられる。
【0009】
このように、スピーカから出力される起電力信号のピーク周波数が変化すると、周囲の音の騒音レベルの推定精度が低下してしまう。
【0010】
本発明は上記点に鑑みたもので、スピーカの温度変化による騒音レベルの推定精度の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、発音する発音機能と、収集した音に応じた起電力信号を出力する集音機能と、を有する発音体(3)から報知音を発音させる発音装置であって、発音体から出力される起電力信号のピーク周波数に対応する特定の阻止帯域を減衰させるフィルタ(251)と、フィルタを通過した起電力信号に基づいて発音体により収集された音の騒音レベルを推定する騒音レベル推定部(253)と、騒音レベル推定部により推定された音の騒音レベルに応じて発音体から発音する報知音の音量を調整する音量調整部(21、27)と、発音体の温度である発音体温度を推定する温度推定部(26)と、温度推定部により推定された発音体温度を用いてフィルタの特定の阻止帯域を変化させる帯域制御部(254)と、を備えている。
【0012】
このような構成によれば、温度推定部により発音体の温度である発音体温度が推定され、この温度推定部により推定された発音体温度を用いてフィルタの特定の阻止帯域が変化するので、スピーカの温度変化による騒音レベルの推定精度の低下を抑制することができる。
【0013】
また、請求項2に係る発明は、帯域制御部は、温度推定部により推定された発音体温度に基づいて起電力信号のピーク周波数を特定し、該起電力信号のピーク周波数に対応させるようフィルタの特定の阻止帯域を変化させる。
【0014】
このように、発音体温度に基づいて起電力信号のピーク周波数を特定し、該起電力信号のピーク周波数に対応させるようフィルタの特定の阻止帯域を変化させることもできる。
【0015】
また、請求項3に係る発明は、所定温度における発音体から出力される起電力信号のピーク周波数を個別に測定した周波数データを記憶する記憶部(255)を備え、帯域制御部は、記憶部に記憶された周波数データを用いて、発音体の個別ばらつきを補正するようフィルタの特定の阻止帯域を変化させる。
【0016】
したがって、発音体の個別ばらつきによる騒音レベルの推定精度の低下を抑制することができる。
【0017】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0018】
第1実施形態の発音装置の全体構成を示した図である。
スピーカをマイクロフォンとして機能させたときの起電力信号のピーク周波数と温度の関係を示した図である。
スピーカをマイクロフォンとして機能させたときの起電力信号の周波数特性を表している。
フィルタの周波数特性を表した図である。
フィルタを通過した起電力信号の周波数特性を表した図である。
帯域制御部254のフローチャートである。
温度変化により起電力信号のピーク周波数とフィルタの阻止帯域が変化する様子を表した図である。
音量調整部による音量調整処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【0020】
(第1実施形態)
第1実施形態に係る発音装置について図1〜図8を用いて説明する。本発音装置2は、車両に搭載され車両の周囲に対して報知音を発音する。本発音装置2は、発音する発音機能と、収集した音に応じた起電力信号を出力する集音機能と、を有するスピーカ3から報知音を発音する。報知音としては、例えば、車両のドアの施錠または解錠が行われた際に出力するロック報知音や車両のドアが半ドア状態であることをユーザに知らせる半ドア報知音等が挙げられる。本実施形態のスピーカ3は、車両のエンジンルーム内等、外気に晒される部位に設けられている。
【0021】
発音装置2は、ECUにより構成されている。発音装置2には、車速センサ10、液温センサ11、外気温センサ12、エンジンECU13およびスピーカ3が接続されている。
【0022】
車速センサ10は、車両の車速検知信号を出力し、発音装置2に対して入力する。液温センサ11は、ラジエータ水の温度を示す水温検知信号もしくはエンジンオイルの油温を示す油温検知信号を出力し、発音装置2に対して入力する。液温センサ11は、ラジエータ水の温度もしくはエンジンオイルの温度のいずれかを検出する1つの温度センサであっても良いし、それぞれ別々に検知結果を発音装置2に伝える2つの温度センサであっても良い。外気温センサ12は、車室外の外気温を示す外気温検知信号を出力し、発音装置2に対して入力する。エンジンECU13は、エンジン制御に用いられる種々の物理量の値などを扱っており、その中からエンジン作動時間に関する情報を発音装置2に対して入力する。
【0023】
各センサ10〜12の検知信号やエンジンECU13からの情報は、例えば車内LANなどを通じて発音装置2に対して入力されるようになっている。また、ここでは各センサ10〜12の検知信号がそのまま発音装置2に対して入力される形態を示しているが、車両に備えられている他の電子制御装置(以下、ECUという)において扱われている車速情報や温度情報を発音装置2に対して入力するようにしても良い。
【0024】
例えば、メータ制御用のECUにおいて、車速センサ10の車速検知信号を入力して車速を取得していることから、その車速情報を発音装置2に対して入力するようにしても良い。また、エンジンECU13において、液温センサ11の検知信号に基づいてラジエータ水やエンジンオイルの温度を取得していることから、それらの温度情報を発音装置2に対して入力するようにしても良い。また、車両用空調装置のエアコン制御用のECUにおいて、外気温センサ12の検知信号に基づいて外気温を取得していることから、その外気温情報を発音装置2に対して入力するようにしても良い。
【0025】
スピーカ3は、発音装置2のAMP231から入力される音声信号に応じた周波数、音圧レベルで報知音の発音を行うものである。スピーカ3は、発音体に相当する。
【0026】
また、スピーカ3は、発音する発音機能とマイクロフォンとしての集音機能を有している。スピーカ3は、周囲の音を収集し、収集した音に応じた起電力信号を出力する。
【0027】
スピーカ3は、例えば、磁界を形成するための磁石と、磁界に配置され音声電流が流れたときに振動するボイスコイルと、振動板と、を有し、ボイスコイルの振動が振動板に伝わることによって音波を放射する動電型スピーカによって構成することができる。
【0028】
発音装置2は、マイコン20、パワーアンプ(以下、AMPという)231、232および切替部24を有している。
【0029】
切替部24は、発音装置2からの切替信号に応じてスピーカ3の接続先を切り替える。スピーカ3を発音体として機能させる場合、切替部24は、スピーカ3の接続先をAMP231の出力端子に接続する。この際、発音装置2からの音声信号に応じたスピーカ電流がAMP231からスピーカ3に流れる。スピーカ3が発音する音圧は、AMP231から供給されるスピーカ電流の大きさによって決まる。
【0030】
また、スピーカ3をマイクロフォンとして機能させる場合、切替部24は、スピーカ3の接続先をAMP232の入力端子に接続する。この際、AMP232は、スピーカ3によって収集された音に応じた起電力信号を増幅し、この起電力信号を発音装置2に入力する。
(【0031】以降は省略されています)

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