特開 2023-99420 車内独立音領域制御方法、システム及び関連装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023099420

(43)【公開日】2023-07-13

(54)【発明の名称】車内独立音領域制御方法、システム及び関連装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/12 20060101AFI20230706BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20230706BHJP

【ＦＩ】

H04R3/12 Z

H04R3/00 310

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022096707

(22)【出願日】2022-06-15

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-10-05

(31)【優先権主張番号】202111671087.1

(32)【優先日】2021-12-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】517409583

【氏名又は名称】エーエーシー マイクロテック（チャンヂョウ）カンパニー リミテッド

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．３ ｃｈａｎｇｃａｏ ｒｏａｄ， Ｈｉ－ＴＥＣＨ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｚｏｎｅ， Ｗｕｊｉｎ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ， Ｊｉａｎｇｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100124039

【弁理士】

【氏名又は名称】立花 顕治

(74)【代理人】

【識別番号】100207217

【弁理士】

【氏名又は名称】樋口 智夫

(72)【発明者】

【氏名】▲孫▼ 舒▲遠▼

(72)【発明者】

【氏名】孟 ▲義▼明

(72)【発明者】

【氏名】尹 昊

(72)【発明者】

【氏名】▲張▼ ▲ホン▼李子

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AA05

5D220AA16

5D220AB06

(57)【要約】

【課題】本発明は、自動車に適用される車内独立音領域制御方法、システム及び関連装置を開示する。
【解決手段】当該方法は、制御領域及び非制御領域を予め設定するステップと、第１音響応答を生成するために自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるステップと、制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするステップと、ターゲット音響応答、第１音響応答及び第２音響応答をオーディオアルゴリズムによって処理して車内独立音領域の音質を制御するステップとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車に適用される車内独立音領域制御方法であって、
制御領域及び非制御領域を予め設定するステップであって、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域であるステップと、
第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるステップと、
前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするステップと、
前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御するステップと、を含むことを特徴とする車内独立音領域制御方法。

【請求項2】

前記スピーカアレイは、複数のスピーカユニットを含み、複数の前記スピーカユニットは、線形アレイ及び円形アレイを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項3】

前記オーディオアルゴリズム処理は、音領域アイソレーション処理及び音領域音質最適化処理を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項4】

前記音領域アイソレーション処理は、前記制御領域内の前記第１音響応答と前記非制御領域内の前記第１音響応答との差分値を最大化する処理、および、前記制御領域内の前記第２音響応答と前記非制御領域内の前記第２音響応答との差分値を最大化する処理を含む、ことを特徴とする請求項３に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項5】

前記音領域音質最適化処理は、前記第１音響応答、前記第２音響応答及び前記ターゲット音響応答に応答フィッティングを行うことを含む、ことを特徴とする請求項３に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項6】

前記仮想ターゲットスピーカをフィッティングするステップは、具体的には、仮想スピーカにフィッティングするために前記制御領域内にターゲット位置を予め設定し、前記第１音響応答及び前記第２音響応答を前記制御領域の前記予め設定されたターゲット位置内に総合的な重畳を実施することによって、前記仮想スピーカが生成した前記ターゲット音響応答を実現する、ことを特徴とする請求項１に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項7】

前記応答フィッティングは、前記ターゲット音響応答と伝達関数との間の関係を連立することによって取得される、ことを特徴とする請求項５に記載の車内独立音領域制御方法。

【請求項8】

車内独立音領域制御システムであって、プリセット制御モジュール、応答生成モジュール、所定ターゲットモジュール及び処理モジュールを含み、
前記プリセット制御モジュールは、制御領域及び非制御領域を予め設定するために用いられ、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域であり、
前記応答生成モジュールは、第１音響応答を生成するために自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるために用いられ、
前記所定ターゲットモジュールは、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするために用いられ、
前記処理モジュールは、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御するために用いられる、ことを特徴とする車内独立音領域制御システム。

【請求項9】

電子機器であって、前記電子機器は、プロセッサ及びメモリを含み、
前記メモリには、前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムが記憶され、前記プロセッサは、前記メモリにおけるコンピュータプログラムを読み取ったときに、請求項１～７のいずれか一項に記載の車内独立音領域制御方法におけるステップを実行する、ことを特徴とする電子機器。

【請求項10】

コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記コンピュータ可読記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶され、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されたときに、請求項１～７のいずれか一項に記載の車内独立音領域制御方法におけるステップを実現する、ことを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載娯楽の技術分野に関し、特に車内独立音領域制御方法、車内独立音領域制御システム、電子機器及びコンピュータ可読記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車技術は急速に発展し、スマートコックピットの技術更新は、既にユーザに多くのより良質なユーザ体験を提供している。ここで、優れた車載映像エンタテインメントシステムは、既に優れた運転体験を提供することにとって不可欠な部分である。ユーザは、高音質、高忠実な車載音響に満足せず、ますます多くのユーザは、個人化された車内音声体験に傾向し、すなわち車内の各位置の乗客は、音声の品質、聴取音の内容に対していずれも異なる需要を有し、新たなユーザ体験方向は、各位置が互いに干渉しない前提で、それぞれ聴取する必要がある音声を自由に選択する必要がある。

【0003】

関連技術において、車載のオーディオシステムは、車載娯楽装置、電力増幅器及びスピーカを含む。前席シートの運転席や助手席がスピーカを調整することによって、車内空間全体に放音される。

【0004】

しかしながら、関連技術において高いパーティション効果を実現することができず、一つは、ヘッドレスト逆相音源相殺又は車内の従来のスピーカを利用してパーティションを行うことであり、このような技術手段では、一般的に各音領域間のアイソレーションが不十分であり、特に中高周波数帯域でのパーティション効果が不十分である。もう一つは、スピーカ指向性制御を利用してパーティションを行い、このような技術手段では、一般的に音質面で表現が悪く、乗客の実際の音響体験が良くないことをもたらす。

【0005】

したがって、上記技術問題を解決するために、新たな車内独立音領域制御方法、システム及び装置を提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記技術問題を解決して、ユーザ体験のよい車内独立音領域制御方法、車内独立音領域制御システム、電子装置及びコンピュータ可読記憶媒体を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、第１局面において、本発明の実施例は、自動車に適用される車内独立音領域制御方法を提供し、当該方法は、
制御領域及び非制御領域を予め設定するステップであって、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域であるステップと、
第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設け、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるステップと
前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするステップと、
前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御するステップと、を含む。

【0008】

好ましくは、前記スピーカアレイは、複数のスピーカユニットを含み、複数の前記スピーカユニットは、線形アレイ及び円形アレイを含む。

【0009】

好ましくは、前記オーディオアルゴリズム処理は、音領域アイソレーション処理及び音領域音質最適化処理を含む。

【0010】

好ましくは、前記音領域アイソレーション処理は、前記制御領域内の前記第１音響応答と前記非制御領域内の前記第１音響応答との差分値を最大化する処理、及び、前記制御領域内の前記第２音響応答と前記非制御領域内の前記第２音響応答との差分値を最大化する処理を含む。

【0011】

好ましくは、前記音領域音質最適化処理は、前記第１音響応答、前記第２音響応答及び前記ターゲット音響応答に応答フィッティングを行うことを含む。

【0012】

好ましくは、前記仮想ターゲットスピーカをフィッティングするステップは、具体的には、仮想スピーカにフィッティングするために、前記制御領域内にターゲット位置を予め設定し、前記第１音響応答及び前記第２音響応答を前記制御領域の前記予め設定されたターゲット位置内に総合的な重畳を実施することによって、前記仮想スピーカが生成した前記ターゲット音響応答を実現することである。

【0013】

好ましくは、前記応答フィッティングは、前記ターゲット音響応答と伝達関数との間の関係を連立することによって取得される。

【0014】

第２局面において、本発明の実施例は、さらに車内独立音領域制御システムを提供し、当該制御システムは、プリセット制御モジュール、応答生成モジュール、所定ターゲットモジュール及び処理モジュールを含み、
前記プリセット制御モジュールは、制御領域及び非制御領域を予め設定するために用いられ、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域であり、
前記応答生成モジュールは、第１音響応答を生成するために自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるために用いられ、
前記所定ターゲットモジュールは、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするために用いられ、
前記処理モジュールは、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御するために用いられる。

【0015】

第３局面において、本発明の実施例は、さらに電子装置を提供し、前記電子装置は、プロセッサ及びメモリを含み、前記メモリには、前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムが記憶され、前記プロセッサは、前記メモリにおけるコンピュータプログラムを読み取ったときに、上記いずれか一項に記載の車内独立音領域制御方法におけるステップを実行する。

【0016】

第４局面において、本発明の実施例は、さらにコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータ可読記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶され、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されたときに、上記いずれか一項に記載の車内独立音領域制御方法におけるステップを実現する。

【発明の効果】

【0017】

従来技術に比べて、本発明の車内独立音領域制御方法、システム、電子機器及びコンピュータ可読記憶媒体は、制御領域及び非制御領域を予め設定し、第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設け、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設け、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングし、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御する。上記方法は、自動車内にスピーカアレイ及びヘッドレストスピーカを設けて、スピーカアレイ及びヘッドレストスピーカの音響応答をオーディオアルゴリズム処理で処理することによって、車内独立音領域パーティションを満たす場合、制御領域内の音質を最適化し、より良好な音響ユーザ体験を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本発明の実施例における技術案をより明瞭に説明するために、以下、実施例に記載された使用が必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に記載される図面は、本発明の一部の実施例に過ぎず、当業者にとって、創造的労力をかけない前提で、これらの図面より他の図面を得ることができる。

【図1】本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のフローチャートである。

【図2】本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウト概略図である。

【図3】本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウト概略図である。

【図4】本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウトモジュール図である。

【図5】本発明の実施例による車内独立音領域制御方法の仮想スピーカのレイアウト概略図である。

【図6】本発明の実施例による車内独立ボイスコイルの制御システムの構造ブロック図である。

【図7】本発明の実施例による電子機器の構造概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施例における図面を参照しながら、本発明の実施例における技術案を明瞭に、完全に説明する。当然ながら、説明される実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎす、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づき、当業者は、創造的労力をかけない前提で、得た全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。

【0020】

本発明は、車内独立音領域制御方法を提供する。車内独立音域制御方法は、自動車に適用される。

【0021】

前記自動車内には、独立音領域が設けられており、前記独立音領域は、前記自動車内において聴覚的にターゲット環境を作り出す音声シーンである。すなわち、前記独立音領域は、乗員が聴覚的にターゲット環境を作り出す音声シーンである。

【0022】

図１を参照し、図１は、本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のフローチャートである。

【0023】

当該車内独立音領域制御方法は、以下のステップを含む。

【0024】

Ｓ０１では、制御領域９及び非制御領域１０を予め設定する。ここで、前記制御領域９は、車内の乗客が位置する聴取領域を指し、車内独立音領域を形成する。前記非制御領域１０とは、車内の前記制御領域以外の領域を指す。車内のターゲット乗客は、一般的に制御領域９内に着座し、ターゲット乗客が制御領域９によって独立音領域制御を行うことに便利である。

【0025】

Ｓ０２では、第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設ける。
具体的には、制御領域９は、前席シートの背後と後席シートとの間に位置し、実際にターゲット乗客が着座する位置に属する。前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイ１を設け、後席シートにヘッドレストスピーカ２を設けることで、スピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２から発された元の音声信号を利用して、それぞれ第１音響応答及び第２音響応答を生成することによって、ターゲット乗客は、良好な音響性能を聴取する。
ここで、後席位置が２つであり、ターゲット乗客が制御領域９内に位置するため、制御領域９及び非制御領域１０は、ターゲット乗客の位置に応じて選択することができる。

【0026】

Ｓ０３では、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングする。
具体的には、前記ターゲットスピーカは、仮定された仮想スピーカであり、ユーザの正面に位置するスピーカであってもよいが、それに限定されるものではない。

【0027】

Ｓ０４では、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御する。

【0028】

このようにスピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２の音響応答をオーディオアルゴリズム処理で処理することによって、車内独立音領域パーティションを満たす場合、制御領域９内の音質を最適化し、より良好な音響ユーザ体験を提供する。

【0029】

本実施例において、前記スピーカアレイ１は、複数のスピーカユニットを含み、複数の前記スピーカユニットは、線形アレイ及び円形アレイを含む。複数のスピーカユニット又は複数のスピーカモジュールを設けることによって、ヘッドレストスピーカ２も複数のスピーカユニット又は複数のスピーカモジュールを含む。複数のスピーカユニットによって発された音声信号は、オーディオアルゴリズム処理によって処理された後に良好な音質効果を実現することができ、ユーザ体験が良好である。

【0030】

図２～図５を参照し、図２は、本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウト概略図であり、図３は、本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウト概略図であり、図４は、本発明の実施例による車内独立音領域制御方法のスピーカレイアウトモジュール図であり、図５は、本発明の実施例による車内独立音領域制御方法の仮想スピーカのレイアウト概略図である。

【0031】

ここで、当該実施例は、前席シートの背後に取り付けられたスピーカアレイ１と後席シートのヘッドレスト位置に取り付けられたヘッドレストスピーカ２によって、後席シートの左右位置の音声パーティションを図る。スピーカアレイ１は、４つのスピーカモジュールで構成される。本実施例に記載されたスピーカは、サイズが３０×６０×１２ｍｍのムービングコイル式全帯域マイクロ車載スピーカを採用し、他のタイプ又はサイズのスピーカを採用してもよい。

【0032】

具体的には、前席スピーカアレイ１は、スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、及びスピーカ６を含み、ヘッドレストスピーカ２は、スピーカ７及びスピーカ８を含む。後席右側の乗客にとっては、後席右側の位置は、制御領域９であり、後席左側の位置は、非制御領域１０である。本実施例において後席右側位置のオーディオアルゴリズム処理を例とし、（左側が対称であり、処理方式が同じである）、上記オーディオアルゴリズム処理の過程を具体的に説明する。

【0033】

図３～４に示すように、Ｈ₁～Ｈ₁₂は、図３～４に示す各スピーカから発した音声が制御領域９及び非制御領域１０に伝播する音響伝達関数を示し、伝達関数は、ゼロ初期条件で線形システム応答（即ち、出力）量のラプラス変換（又はｚ変換）と励起（即ち、入力）量のラプラス変換との比を指す。Ｈ＝Ｙ／Ｕと表記し、ここでＹ、Ｕは、それぞれ出力量と入力量のラプラス変換である。伝達関数は、線形システムの動的特性を説明する基本的な数学的ツールの一つであり、古典的な制御理論を研究する主要なツールの一つである。本実施例に記載される伝達関数は、実際の車内状況によって直接測定して取得することができる。

【0034】

ここで、初期音声信号がＳであり、スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号が初期信号Ｓを処理した後の信号であり、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６であると仮定すると、第１音響応答及び第２音響応答によって制御領域９内に生成された音響応答は、以下のとおりである。
S1・H₁+S2・H₂+S3・H₃+S4・H₄+S5・H₅+S6・H₆；
行列の形式に書くと、以下のとおりである。

【数1】

【0035】

第１音響応答及び第２音響応答によって非制御領域１０内に生成された音響応答は、以下のとおりである。
S1・H₇+S2・H₈+S3・H₉+S4・H₁₀+S5・H₁₁+S6・H₁₂；
行列の形式に書くと、以下のとおりである。

【数2】

【0036】

スピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２の音響応答をオーディオアルゴリズムを利用して処理することによって、車内独立音領域のパーティションを満たす場合、制御領域内の音質を最適化し、より良好な音響ユーザ体験を提供する。

【0037】

本実施例において、前記オーディオアルゴリズム処理は、音領域アイソレーション処理及び音領域音質最適化処理を含む。

【0038】

具体的には、前記音領域アイソレーション処理は、前記制御領域内の前記第１音響応答と前記非制御領域内の前記第１音響応答との差分値を最大化する処理、及び、前記制御領域内の前記第２音響応答と前記非制御領域内の前記第２音響応答との差分値を最大化する処理を含む。

【0039】

具体的には、仮想スピーカ１１は、制御領域９の直前位置に位置し、説明すべき点として、仮想スピーカ１１は、ターゲット音響応答を測定して特定するために用いられるだけであり、実際の使用において当該位置にスピーカが存在せず、また仮想スピーカの位置は設計者の需要に応じて調整することができ、乗客の直前位置、ヘッドレスト位置、前席センターコンソール位置等を含むがそれらに限定されず、当該実施例において制御領域の直前位置を仮想スピーカ１１の位置として選択すると、制御領域９内のターゲット音響応答は、以下のとおりである。
S・H₁₃
ここで、Ｓは元の音声信号であり、Ｈ₁₃は仮想スピーカ１１から発した音声が制御領域９内に伝播する音響伝達関数である。

【0040】

スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号は、元の信号Ｓがオーディオアルゴリズムで処理された後の信号であり、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６であり、オーディオアルゴリズム処理は、以下の２つの部分の最適化条件を満たす。

【0041】

音領域アイソレーション処理

【数3】

ここで、

は、ベクトルを計算するノルムを示す。当該部分の処理最適化によって、制御領域９と非制御領域１０との間の音響応答差値を最大化し、理想的な音領域アイソレーションに達することができる。

【0042】

具体的には、前記音領域音質最適化処理は、前記制御領域の前記制御音響応答及び前記非制御領域の前記非制御音響応答を前記ターゲット応答と応答フィッティングすることを含む。

【0043】

本実施例において、ステップＳ０３は、以下のステップを含む。
仮想スピーカにフィッティングするために前記制御領域内にターゲット位置を予め設定し、前記第１音響応答及び前記第２音響応答を前記制御領域の前記予め設定されたターゲット位置内に総合的な重畳を実施することによって、前記仮想スピーカが生成した前記ターゲット音響応答を実現する。

【0044】

本実施例において、前記応答フィッティングは、前記ターゲット音響応答と伝達関数との間の関係を連立することによって取得される。

【0045】

具体的には、仮想スピーカ１１は、制御領域９の直前位置に位置し、説明すべき点として、仮想スピーカ１１は、ターゲット音響応答を測定して特定するために用いられるだけであり、実際の使用において当該位置にスピーカが存在せず、また仮想スピーカ１１の位置は設計者の需要に応じて調整することができ、乗客の直前位置、ヘッドレスト位置、前席センターコンソール位置などを含むがそれらに限定されず、当該実施例において制御領域の直前位置を仮想スピーカ１１の位置として選択すると、制御領域９内のターゲット音響応答は、以下のとおりである。
S・H₁₃
ここで、Ｓは元の音声信号であり、Ｈ₁₃は仮想スピーカ１１から発した音声が制御領域９内に伝播する音響伝達関数である。

【0046】

具体的には、音領域音質最適化処理は、下記の通りである。

【数4】

ここで、

は、ベクトルを計算するノルムを示す。当該部分の最適化によって、スピーカアレイ１とヘッドレストスピーカ２の制御領域９内で重畳する音響応答を仮想スピーカ１１の制御領域９内での音響応答に可能な限り近づけることができ、それによって音質を最適化して、制御領域９内の音場音像を調整するという目的を達成する。

【0047】

以上の２つの最適化条件での最適解を算出することによって、オーディオアルゴリズム処理において、元の音声信号Ｓが処理された後に得られた、実際にスピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を算出することができる。同様に、後席左側のスピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２は、同じ最適化過程を採用し、オーディオアルゴリズム処理された後の音声信号を算出する。

【0048】

第２局面において、図６を参照し、図６は、本発明の実施例による車内独立ボイスコイルの制御システムの構造ブロック図である。本発明の実施例は、さらに車内独立音領域制御システム２００を提供し、当該制御システムは、プリセット制御モジュール２０１、応答生成モジュール２０２、所定ターゲットモジュール２０３及び処理モジュール２０４を含む、

【0049】

前記プリセット制御モジュール２０１は、制御領域９及び非制御領域１０を予め設定するために用いられ、ここで、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域である。

【0050】

前記応答生成モジュール２０２は、第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設け、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設けるために用いられる。

【0051】

前記所定ターゲットモジュール２０３は、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングするために用いられる。

【0052】

前記処理モジュール２０４は、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御するために用いられる。前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域を制御する。このようにスピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２の音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理することによって、車内独立音領域パーティションを満たす場合、制御領域９内の音質を最適化し、より良好な音響ユーザ体験を提供する。

【0053】

本実施例において、前記スピーカアレイ１は、複数のスピーカユニットを含み、複数の前記スピーカユニットは、線形アレイ及び円形アレイを含む。複数のスピーカユニット又は複数のスピーカモジュールを設けることによって、ヘッドレストスピーカ２も複数のスピーカユニット又は複数のスピーカモジュールを含む。複数のスピーカユニットによって発された音声信号は、オーディオアルゴリズム処理によって処理された後に良好な音質効果を実現することができ、ユーザ体験が良好である。

【0054】

ここで、当該実施例は、前席シートの背後に取り付けられたスピーカアレイ１と後席シートのヘッドレスト位置に取り付けられたヘッドレストスピーカ２によって、後席シートの左右位置の音声パーティションを実現する。スピーカアレイ１は、４つのスピーカモジュールで構成される。本実施例に記載のスピーカは、サイズが３０×６０×１２ｍｍのムービングコイル式全帯域マイクロ車載スピーカを採用し、他のタイプ又はサイズのスピーカを採用してもよい。

【0055】

具体的には、前席スピーカアレイ１は、スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６を含み、ヘッドレストスピーカ２は、スピーカ７、スピーカ８を含む。後席右側の乗客にとって、後席右側の位置は制御領域９であり、後席左側の位置は非制御領域１０である。本実施例において後席右側位置のオーディオアルゴリズム処理を例とし、（左側が対称であり、処理方式が同じである）、上記オーディオアルゴリズム処理の過程を具体的に説明する。

【0056】

図３～４に示すように、Ｈ₁～Ｈ₁₂は、図３～４に示す各スピーカから発した音声が制御領域９及び非制御領域１０に伝播する音響伝達関数を示し、伝達関数は、ゼロ初期条件で線形システム応答（即ち、出力）量のラプラス変換（又はｚ変換）と励起（即ち、入力）量のラプラス変換との比を指す。Ｈ＝Ｙ／Ｕと表記し、ここでＹ、Ｕは、それぞれ出力量と入力量のラプラス変換である。伝達関数は、線形システムの動的特性を説明する基本的な数学的ツールの一つであり、古典的な制御理論を研究する主要なツールの一つである。本実施例に記載される伝達関数は、実際の車内状況によって直接測定して取得することができる。

【0057】

ここで、初期音声信号がＳであり、スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号が初期信号Ｓを処理した後の信号であり、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６であると仮定すると、第１音響応答及び第２音響応答によって制御領域９内に生成された音響応答は、以下のとおりである。
S1・H₁+S2・H₂+S3・H₃+S4・H₄+S5・H₅+S6・H₆；
行列の形式に書くと、以下のとおりである。

【数5】

【0058】

第１音響応答及び第２音響応答によって非制御領域１０内に生成された音響応答は、以下のとおりである。
S1・H₇+S2・H₈+S3・H₉+S4・H₁₀+S5・H₁₁+S6・H₁₂；
行列の形式に書くと、以下のとおりである。

【数6】

【0059】

スピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２の音響応答をオーディオアルゴリズムを利用して処理することによって、車内独立音領域のパーティションを満たす場合、制御領域内の音質を最適化し、より良好な音響ユーザ体験を提供する。

【0060】

本実施例において、前記オーディオアルゴリズム処理は、音領域アイソレーション処理及び音領域音質最適化処理を含む。

【0061】

具体的には、前記音領域アイソレーション処理は、前記制御領域内の前記第１音響応答と前記非制御領域内の前記第１音響応答との差分値を最大化する処理、及び、前記制御領域内の前記第２音響応答と前記非制御領域内の前記第２音響応答との差分値を最大化する処理を含む。

【0062】

具体的には、前記音領域音質最適化処理は、前記制御領域の前記制御音響応答及び前記非制御領域の前記非制御音響応答を前記ターゲット応答と応答フィッティングすることを含む。

【0063】

具体的には、仮想スピーカ１１は、制御領域９の直前位置に位置し、説明すべき点として、仮想スピーカ１１は、ターゲット音響応答を測定して特定するために用いられるだけであり、実際の使用において当該位置にスピーカが存在せず、また仮想スピーカの位置は設計者の需要に応じて調整することができ、乗客の直前位置、ヘッドレスト位置、前席センターコンソール位置などを含むがそれらに限定されず、当該実施例において制御領域の直前位置を仮想スピーカ１１の位置として選択すると、制御領域９内のターゲット音響応答は、以下のとおりである。
S・H₁₃
ここで、Ｓは元の音声信号であり、Ｈ１３は仮想スピーカ１１から発した音声が制御領域９内に伝播する音響伝達関数である。

【0064】

スピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号は、元の信号Ｓがオーディオアルゴリズム処理された後の信号であり、それぞれＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６であり、オーディオアルゴリズム処理は、以下の２つの部分の最適化条件を満たす。

【0065】

音領域アイソレーション処理

【数7】

ここで、

は、ベクトルを計算するノルムを示す。当該部分の処理最適化によって、制御領域９と非制御領域１０との間の音響応答差値を最大化し、理想的な音領域アイソレーションに達することができる。

【0066】

音領域音質最適化処理

【数8】

ここで、

は、ベクトルを計算するノルムを示す。当該部分の最適化によって、スピーカアレイ１とヘッドレストスピーカ２の制御領域９内で重畳する音響応答を仮想スピーカ１１の制御領域９内での音響応答に可能な限り近づけることができ、それによって音質を最適化し、制御領域９内の音場音像を調整するという目的を達成する。

【0067】

以上の２つの最適化条件での最適解を算出することによって、オーディオアルゴリズム処理において、元の音声信号Ｓが処理された後に得られた、実際にスピーカ３、スピーカ４、スピーカ５、スピーカ６、スピーカ７、スピーカ８、スピーカ９に与えられる音声信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を算出することができる。同様に、後席左側のスピーカアレイ１及びヘッドレストスピーカ２は、同じ最適化過程を採用し、オーディオアルゴリズム処理された後の音声信号を算出する。

【0068】

第３局面において、図７を参照し、図７は、本発明の実施例による電子機器の構造概略図である。本発明の実施例は、さらに電子機器を提供し、前記電子機器はプロセッサ及びメモリを含み、前記メモリには前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムが記憶され、前記プロセッサは、前記メモリにおけるコンピュータプログラムを読み取ったときに、上記いずれか一項に記載の車内独立音領域制御方法におけるステップを実行する。

【0069】

具体的には、プロセッサは、以下のステップを実行することに用いられる。
Ｓ０１では、制御領域及び非制御領域を予め設定する。ここで、前記制御領域とは、車内の乗客が位置する聴取の領域を指し、車内独立音領域を形成し、前記非制御領域は、車内の前記制御領域以外の領域である。

【0070】

Ｓ０２では、第１音響応答を生成するために前記自動車の前席シートの背後にスピーカアレイを設けて、第２音響応答を生成するために前記自動車の後席シートのヘッドレストにヘッドレストスピーカを設ける。

【0071】

Ｓ０３では、前記制御領域内にターゲット音響応答を生成するための仮想ターゲットスピーカをフィッティングする。

【0072】

Ｓ０４では、前記ターゲット音響応答、前記第１音響応答及び前記第２音響応答をオーディオアルゴリズム処理によって処理して前記車内独立音領域の音質を制御する。

【0073】

本発明の実施例による前記電子機器１０００は、方法の実施例における各実施形態、及び対応する有益な効果を実現することができ、重複を回避するために、ここで説明を省略する。

【0074】

なお、図において所有するアセンブリ１００１～１００３のみを示すが、理解すべきことは、示される全てのアセンブリを実施することを要求せず、より多く又はより少ないアセンブリを代替して実施することができることである。ここで、当業者であれば理解できるように、ここでの前記電子機器１０００は、予め設定されるか又は記憶されるコマンドに応じて、数値計算及び／又は情報処理を自動的に行うことができる装置であり、そのハードウェアは、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、ＦＰＧＡ）、デジタルプロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＳＰ）、組み込み機器などを含むがこれらに限定されるものではない。

【0075】

前記メモリ１００２は、少なくとも一種の読み取り可能な記憶媒体を含み、読み取り可能な記憶媒体は、フラッシュメモリ、ハードディスク、マルチメディアカード、カード型メモリ（例えば、ＳＤ又はＤＸメモリなど）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、電気的消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、磁気メモリ、磁気ディスク、光ディスクなどを含む。いくつかの実施例において、前記メモリ１００２は、前記電子機器１０００の内部記憶ユニットであってもよく、例えば、当該電子機器１０００のハードディスク又はメモリである。他の実施例において、前記メモリ１００２は、前記電子装置１０００の外部記憶装置であってもよく、例えば、当該電子装置１０００に備えられたプラグイン式ハードディスク、スマートメモリカード（Ｓｍａｒｔ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ、ＳＭＣ）、セキュリティデジタル（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ、ＳＤ）カード、フラッシュメモリカード（Ｆｌａｓｈ Ｃａｒｄ）などである。当然のことながら、前記メモリ１００２は、さらに前記電子機器１０００の内部記憶ユニットを含むだけでなく、その外部記憶装置を含むことができる。前記メモリ１００２には、前記プロセッサ１００１によって実行可能なコンピュータプログラムが記憶されている。本実施例において、前記メモリ１００２は、一般的に前記電子機器１０００にインストールされたオペレーティングシステム及び各種のアプリケーションソフトウェア、例えば、電子機器１０００の方法のプログラムコードなどを記憶するために用いられる。また、前記メモリ１００２はさらに、既に出力されたか又は出力される各種のデータを一時的に記憶するために用いられる。

【0076】

前記プロセッサ１００１は、いくつかの実施例において中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＣＰＵ）、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又は他のデータ処理チップであってもよい。当該前記プロセッサ１００１は、一般的に前記電子装置１０００の全体動作を制御するために用いられる。本実施例において、前記プロセッサ１００１は、前記メモリ１００２に記憶されたプログラムコードを実行するか又はデータを処理するために用いられ、例えば、電子機器１０００の方法のプログラムコードを実行するために用いられる。

【0077】

ネットワークインタフェース１００３は、無線ネットワークインタフェース又は有線ネットワークインタフェースを含むことができ、当該ネットワークインタフェース１００３は、一般的に電子機器１０００と他の電子機器との間に通信接続を確立するために用いられる。

【0078】

第４局面において、本発明の実施例は、さらにコンピュータ可読記憶媒体を提供し、前記コンピュータ可読記憶媒体にはコンピュータプログラムが記憶され、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されたときに、前記車内独立音領域制御方法におけるステップを実現し、かつ、同じ技術効果を達成することができる。重複を回避するために、ここでは説明を省略する。

【0079】

当業者であれば理解できるように、実施例の電子機器１０００を実現する方法における全部又は一部のフローは、コンピュータプログラムによって関連するハードウェアを命令して完了することができ、当該プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶することができ、当該プログラムを実行する場合、各方法の実施例のフローを含むことができる。ここで、記憶媒体は、磁気ディスク、光ディスク、リードオンリーメモリ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＯＭ）又はランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ、ＲＡＭと略称する）等であってもよい。

【0080】

上述したのは、本発明の実施例に過ぎず、本発明の特許範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面内容を利用して行われた等価構造又は等価フロー変換、又は他の関連する技術分野に直接的又は間接的に応用することは、いずれも同様に本発明の特許請求の範囲内に含まれると理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】