特許 7434311 合成波データの生成方法、合成波データ生成プログラム、記憶媒体、合成波データ生成装置、及び波形データの生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-09

(45)【発行日】2024-02-20

(54)【発明の名称】合成波データの生成方法、合成波データ生成プログラム、記憶媒体、合成波データ生成装置、及び波形データの生成方法

(51)【国際特許分類】

   G10K 15/02 20060101AFI20240213BHJP

【ＦＩ】

G10K15/02

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021522903

(86)(22)【出願日】2020-05-29

(86)【国際出願番号】 JP2020021369

(87)【国際公開番号】W WO2020241832

(87)【国際公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-05-24

(31)【優先権主張番号】P 2019102317

(32)【優先日】2019-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】308033711

【氏名又は名称】ラピスセミコンダクタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】赤堀 博次

【審査官】渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３４３３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－３０７５８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ ５／００－ ７／０２

Ｇ１０Ｈ １／００－ ７／１２

Ｇ１０Ｋ １５／００－１５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データの生成方法であって、
前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、
前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、
前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、
前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、
前記総サンプル数分の前記サンプリング間隔時間毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、
を含むことを特徴とする合成波データの生成方法。

【請求項2】

前記第１のステップでは、前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の各々の前記基準時間長内での振動数（整数）を夫々取得し、
前記基準時間長、及び前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の各々が前記サンプリング間隔時間に基づいて決定された値であることを特徴とする請求項１に記載の合成波データの生成方法。

【請求項3】

前記合成波データ片各々の前記データ系列中における先頭のサンプル値と、最後尾のサンプル値と、が同一値となるように、前記基準時間長及び前記複数の音データ片各々の前記振動数の値が決定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の合成波データの生成方法。

【請求項4】

前記複数の音データ片は互いに周波数が異なる第１～第ｎ（ｎは２以上の整数）の正弦波を夫々表すｎ個の音データ片であり、
前記第４のステップでは、
複数の前記合成波データ片の各々毎に、以下の数式、
Ｗ１＝Ｖ１・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ１＋α１）
Ｗ２＝Ｖ２・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ２＋α２）
Ｗ３＝Ｖ３・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ３＋α３）
・
・
・
Ｗｎ＝Ｖｎ・ｓｉｎ（２πｔ・ｒｎ＋αｎ）
Ｗ１～Ｗｎ：前記第１～第ｎの正弦波各々のサンプル値
Ｖ１～Ｖｎ：前記第１～第ｎの正弦波各々の振幅値
ｔ：０～前記総サンプル数までの整数
ｒ１～ｒｎ：前記第１～第ｎの正弦波に夫々対応した回転角
α１～αｎ：０°又は１８０°のシフト回転角
により求めたサンプル値Ｗ１～Ｗｎを合成することで、前記合成波データ片各々の前記データ系列を生成することを特徴とする請求項１～３のいずれか１に記載の合成波データの生成方法。

【請求項5】

前記シフト回転角α１～αｎのうちの少なくとも１つのシフト回転角が０°であり、前記少なくとも１つのシフト回転角を除く他のシフト回転角が１８０°であることを特徴とする請求項４に記載の合成波データの生成方法。

【請求項6】

互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データ生成装置の制御部が実行する合成波データ生成プログラムであって、
前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、
前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、
前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、
前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、
前記総サンプル数分の前記サンプリング間隔時間毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、
を含むことを特徴とする合成波データ生成プログラム。

【請求項7】

請求項６に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

【請求項8】

互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データ生成装置であって、
前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、
前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、
前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、
前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、
前記総サンプル数分の前記サンプリング間隔時間毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、
を実行する制御部を有することを特徴とする合成波データ生成装置。

【請求項9】

１の波形を表すデータ系列を示す波形データ片を複数生成する波形データの生成方法であって、
前記１の波形の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、
前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の波形を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、
前記１の波形について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、
前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記１の波形の値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、
前記総サンプル数分の前記サンプリング間隔時間毎の前記１の波形の値の系列を前記１の波形データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、
前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記波形データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、
を含むことを特徴とする波形データの生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、合成波データ、特に複数の合成波データ片を生成する合成波データの生成方法、合成波データ生成プログラム、当該プロログラムが記憶されている記憶媒体、合成波データ生成装置、及び波形データの生成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電動モータで走行を行う電気自動車や電気ハイブリッド車として、エンジン車と比べて低速走行時の騒音が極めて小さいことから、自車両の接近を車両外部に知らせる音（以下、車両接近音と称する）を発生する車両接近通報装置を搭載したものが製品化されている。

【0003】

車両接近通報装置は、車両が所定速度よりも低速で走行している際に、その走行速度に応じて当該車両接近音の音色を変化させる。

【0004】

このような車両接近通報装置として、予め車両の走行速度に対応付けして、互いに音色が異なる複数の音色生成用データが予め格納されているメモリを備えたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。音色生成用データとしては、例えば実際に走行している車両のタイヤノイズやエンジン音を合成音で表すものが用いられる。

【0005】

車両接近通報装置では、先ず、当該メモリから、車両の現在の走行速度に対応した合成音を表す音色生成用データ片を読み出す。そして、車両接近通報装置は、当該メモリから順次読み出された当該音色生成用データ片同士を連結したものをアナログの音声信号に変換し、これをスピーカによって車両外部に音響出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－２０７３９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記した車両接近通報装置のような、メモリから読み出された、合成音を表すデータ片（音色生成用データ）に基づき車両接近音を発生させる発音装置では、データ片同士の連結部で、車両接近音にノイズ音が重畳する場合があった。

【0008】

そこで、本発明は、ノイズ音の発生を抑制することが可能な合成波データの生成方法、合成波データ生成プログラム、記憶媒体、合成波データ生成装置、及び波形データの生成方法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】

【0009】

本発明に係る合成波データの生成方法は、互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データの生成方法であって、前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、前記総サンプル数分の前記サンプリング時間間隔毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、を含む。

【0010】

本発明に係る合成波データ生成プログラムは、互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データ生成装置の制御部が実行する合成波データ生成プログラムであって、前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、前記総サンプル数分の前記サンプリング時間間隔毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、を含む。

【0011】

本発明に係る記憶媒体は、互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データ生成装置の制御部が実行する合成波データ生成プログラムが記憶されている記憶媒体であって、前記合成波データ生成プログラムは、前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、前記総サンプル数分の前記サンプリング時間間隔毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する
第５のステップと、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、を含む。

【0012】

本発明に係る合成波データ生成装置は、互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成して得た１の合成波を示すデータ系列を表す合成波データ片を複数生成する合成波データ生成装置であって、前記１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、前記互いに周波数の異なる複数の音データ片各々について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記互いに周波数の異なる複数の音データ片の値の各々を合成した合成値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、前記総サンプル数分の前記サンプリング時間間隔毎の前記合成値の系列を前記１の合成波データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記合成波データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、を実行する制御部を有する。

【0013】

本発明に係る波形データの生成方法は、１の波形を表すデータ系列を示す波形データ片を複数生成する波形データの生成方法であって、前記１の波形の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する第１のステップと、前記基準時間長、前記サンプリング間隔時間、前記周波数変動率に基づいて前記１の波形を示すデータ系列における総サンプル数を算出する第２のステップと、前記１の波形について、前記総サンプル数に基づいて前記サンプリング間隔時間に対する回転角を算出する第３のステップと、前記サンプリング間隔時間毎に、前記回転角に基づいて算出される前記１の波形の値を、前記総サンプル数分算出する第４のステップと、前記総サンプル数分の前記サンプリング時間間隔毎の前記１の波形の値の系列を前記１の波形データ片のデータ系列として生成する第５のステップと、前記第２のステップ、前記第３のステップ、前記第４のステップ及び前記第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に前記周波数変動率を変更しつつ、前記一連の処理を所定の回数実施することで複数の前記波形データ片の各々を示すデータ系列を生成する第６のステップと、を含むことを特徴とする波形データの生成方法。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、互いに周波数の異なる複数の音データ片を合成した合成波データ片にて表されるデータ系列として、先頭のサンプル値と、最後尾のサンプル値と、が同一値になるものを生成することが可能となる。

【0015】

かかる合成波データ片によれば、合成波データ片同士を連結して可聴音を発生させる場合において、当該連結部での急激な音のレベル変化を抑えることができるので、不要なノイズ音を抑制した、違和感の無い良好な可聴音を発生することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成する合成波データ生成装置２００の構成を示すブロック図である。

【図2】合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）に基づく可聴音の周波数の高低関係を表す図である。

【図3】合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）の各々を表すサンプル値の系列Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の一例を表す図である。

【図4】合成波データ生成プログラムにしたがって制御部２０２が実行する合成波データ生成処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図5】合成波データ生成プログラムにしたがって制御部２０２が実行する合成波データ生成処理手順の一例を表すフローチャートである。

【図6】車両ＣＲに搭載されている車両接近通報システム１００の構成を示すブロック図である。

【図7】接近通報装置１２の構成を示すブロック図である。

【図8】音声メモリ１２１のメモリマップの一例を示す図である。

【図9】速度信号ＶＳに応じて音声メモリ１２１から読み出される合成波データＡＦの系列を含む合成音データ信号ＳＥの形態の一例を表すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0018】

図１は、本発明に係る合成波データの生成方法にしたがって、図２に示すように夫々が異なる周波数の可聴音を表す合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）（Ｓは２以上の整数）を生成する合成波データ生成装置２００の構成を示すブロック図である。

【0019】

図１に示すように、合成波データ生成装置２００は、プログラムメモリ２０１及び制御部２０２を含む。

【0020】

プログラムメモリ２０１には、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成する為の合成波データ生成プログラムが格納されている。尚、プログラムメモリ２０１は、例えばＮＡＮＤ又はＮＯＲ型のフラッシュメモリ又はＲＯＭのような不揮発性の半導体メモリ、或いは、磁気記録式のハードディスク等の記憶媒体からなる。

【0021】

制御部２０２は、プログラムメモリ２０１に格納されている合成波データ生成プログラムを実行する。これにより、制御部２０２は、夫々が、図３に示すような１データ片分の長さの可聴音をサンプリング間隔時間Ｔのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）（Ｎは２以上の整数）のデータ系列で表す合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成する。

【0022】

図４及び図５は、合成波データ生成プログラムにしたがって制御部２０２が実行する合成波データ生成処理の手順の一例を表すフローチャートである。

【0023】

尚、かかる合成波データ生成プログラムによって生成される合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）の各々は、周波数が異なる第１～第ｎ（ｎは２以上の整数）の正弦波を合成した合成波を表すものである。つまり、１つの合成波データＡＦは、第１～第ｎの正弦波を表す第１～第ｎの音データ片が合成されたものである。この際、第１～第ｎの正弦波の全てが可聴帯域の周波数を有するものである必要はなく、一部の正弦波が可聴帯域外の周波数を有するものであっても良い。

【0024】

図４において、制御部２０２は、まず、以下の各種パラメータの夫々を取得する（ステップＳ１１）。

【0025】

合成波データＡＦの総数Ｓ
サンプリング間隔時間Ｔ［秒］
１音データ片の基準時間長Ｌ［秒］
合成波データＡＦ毎の周波数変動率Ｇ［％］
第１～第ｎの正弦波各々の基準時間長Ｌ内での振動数Ｆ１～Ｆｎ
第１～第ｎの正弦波各々の振幅Ｖ１～Ｖｎ
例えば可聴音として車両接近音を想定し、０～５０［ｋｍ／ｈ］の速度範囲内で０．２［ｋｍ／ｈ］刻みで車両接近音の周波数を変化させるには、５０×（１／０．２）＋１＝２５１個の合成波データＡＦが必要となる。この際、制御部２０２は、合成波データＡＦの総数Ｓとして「２５１」を取得する。

【0026】

また、車両接近音のサンプリング周波数を例えば４８［ｋｓｐｓ］とする場合、制御部２０２は、サンプリング間隔時間Ｔとして１／４８０００秒を取得する。

【0027】

また、制御部２０２は、１音データ片による音の再生時間の基準となる基準時間長Ｌとして、例えば１／４８０００秒のサンプリング間隔時間Ｔの整数倍の時間である例えば０．４８秒を取得する。

【0028】

また、制御部２０２は、例えば０．２［ｋｍ／ｈ］刻みで車両接近音の周波数を上昇させる場合、０．２［ｋｍ／ｈ］分の速度上昇期間内での周波数の変動率を指定する周波数変動率Ｇとして０．５％を取得する。

【0029】

また、制御部２０２は、合成される第１～第ｎの正弦波の各々毎に、その正弦波に要求される周波数に対応した、基準時間長Ｌ内での振動数（整数）を表す振動数Ｆ１～Ｆｎを夫々取得する。例えば、第１の正弦波に要求される周波数が４００［Ｈｚ］、基準期間長Ｌが例えば０．４８秒である場合には、０．４８秒内での振動数Ｆ１は、０．４８秒＊４００［Ｈｚ］の結果である１９２回となる。

【0030】

特に、ステップＳ１１では、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）の全てに対して、図３に示すサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列のうちの先頭のサンプル値Ｑ０と、最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）と、が同一値となるように、基準時間長Ｌ及び振動数Ｆ１～Ｆｎの各値が決定されている。

【0031】

尚、上記した各種のパラメータについては、制御部２０２が、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等に格納されているものを取り込んでも良いし、或いは適宜必要となるパラメータの入力を受けても良い。

【0032】

上記したステップＳ１１の実行後、制御部２０２は、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）のうちの１つを指定する番号ｅとして、初期値「１」を設定する（ステップＳ１２）。

【0033】

次に、制御部２０２は、合成波データＡＦ（ｅ）内での第１～第ｎの正弦波の周波数変動係数Ｃを、以下の数式、
Ｃ＝（１＋Ｇ／１００）＾（ｅ－１）
によって算出する（ステップＳ１３）。

【0034】

次に、制御部２０２は、図３に示すような１音データ片で表されるデータ系列中の総サンプル数（Ｎ＋１）のうちのＮ（Ｎは２以上の整数）を、小数点以下を四捨五入する以下の関数式、
Ｎ＝Ｒｏｕｎｄ［Ｌ／（Ｔ・Ｃ）］
によって算出する（ステップＳ１４）。

【0035】

尚、ステップＳ１４において「Ｎ」を算出するにあたり、［Ｌ／（Ｔ・Ｃ）］の結果の小数点以下を切り捨てる、或いは切り上げるようにして良い。

【0036】

次に、制御部２０２は、第１～第ｎの正弦波各々の１サンプルあたりの回転角ｒ１～ｒｎを、以下の数式、
第１の正弦波の回転角ｒ１＝Ｆ１／Ｎ
第２の正弦波の回転角ｒ２＝Ｆ２／Ｎ
第３の正弦波の回転角ｒ３＝Ｆ３／Ｎ
・
・
・
第ｎの正弦波の回転角ｒｎ＝Ｆｎ／Ｎ
によって算出する（ステップＳ１５）。

【0037】

次に、制御部２０２は、１音データ片内のサンプル値によるデータ系列中から１つのサンプルを指定する番号ｔとして、初期値「０」を設定する（ステップＳ１６）。

【0038】

次に、制御部２０２は、第１～第ｎの正弦波各々の１音データ片内でのｔ番目のサンプル値Ｗ１～Ｗｎを、以下の数式、
第１の正弦波のサンプル値Ｗ１＝Ｖ１・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ１＋α１）
第２の正弦波のサンプル値Ｗ２＝Ｖ２・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ２＋α２）
第３の正弦波のサンプル値Ｗ３＝Ｖ３・ｓｉｎ（２πｔ・ｒ３＋α３）
・
・
・
第ｎの正弦波のサンプル値Ｗｎ＝Ｖｎ・ｓｉｎ（２πｔ・ｒｎ＋αｎ）
α１、α２、α３、・・・、αｎは０°又は１８０°のシフト回転角
によって算出する（ステップＳ１７）。

【0039】

次に、制御部２０２は、ステップＳ１７で算出した第１～第ｎの正弦波各々のｔ番目のサンプル値Ｗ１～Ｗｎを合成、つまりＷ１～Ｗｎを合計した結果をサンプル値Ｑ（ｔ）として求め、これを内蔵レジスタ（図示せず）に保持する（ステップＳ１８）。

【0040】

次に、制御部２０２は、サンプル値を指定する番号ｔがＮ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。

【0041】

ステップＳ１９において、番号ｔがＮ以上ではないと判定した場合、制御部２０２は、番号ｔに「１」を加算したものを新たな番号ｔに設定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の実行後、制御部２０２は、上記したステップＳ１７に戻り、前述したステップＳ１７及びＳ１８を再び実行する。

【0042】

つまり、制御部２０２は、番号ｔがＮとなるまでステップＳ１７及びＳ１８を繰り返し実行することで、第１～第ｎの正弦波を合成した合成波を表すサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列を生成する。

【0043】

ここで、ステップＳ１９において、番号ｔがＮ以上であると判定した場合、制御部２０２は、上記したサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列を、合成波データＡＦ（ｅ）のサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）として内蔵レジスタに保持する（ステップＳ２１）。

【0044】

ステップＳ２１の実行後、制御部２０２は、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）のうちの１つを指定する番号ｅが、合成波データＡＦの総数Ｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。かかるステップＳ２２において、番号ｅが合成波データＡＦの総数Ｓ以上ではないと判定した場合、制御部２０２は、番号ｅに「１」を加算したものを新たな番号ｅに設定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３の実行後、制御部２０２は、上記したステップＳ１３に戻り、前述したステップＳ１３～Ｓ２１による一連の処理を再び実行する。

【0045】

このように、制御部２０２は、番号ｅが合成波データＡＦの総数Ｓ以上となるまでステップＳ１３～Ｓ２１による一連の処理を実行することで、夫々周波数が異なる合成波を表すサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）のデータ系列を含む合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成する。各合成波データＡＦで表される合成波の周波数は、周波数変動率Ｇが正の値であるため、図２に示すようにＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３、・・・、ＡＦ（Ｓ）の順に高くなって行く。この際、合成波の周波数が高いほど、高い音が聴感される。

【0046】

つまり、制御部２０２は、先ず、基準時間長Ｌ、サンプリング間隔時間Ｔ、周波数変動率Ｇ、第１～第ｎの正弦波各々の振動数Ｆ１～Ｆｎを指定する情報を取得する（Ｓ１１）。次に、周波数変動率Ｇに基づいて合成波データＡＦ毎に算出した周波数変動係数Ｃに基づき、当該周波数変動係数Ｃが大きいほど少なくなる総サンプル数（Ｎ＋１）を求める（Ｓ１４）。そして、かかる総サンプル数（Ｎ＋１）と、振動数Ｆ１～Ｆｎとに基づき、第１～第ｎの正弦波に夫々対応した回転角ｒ１～ｒｎを合成波データＡＦ毎に算出する（Ｓ１５）。

【0047】

次に、合成波データＡＦ毎に、回転角ｒ１～ｒｎに基づき各正弦波の位相を回転して得られたｎ個の値に、夫々振幅Ｖ１～Ｖｎを掛けあわせることでサンプル値Ｗ１～Ｗｎを求める（Ｓ１７）。次に、各合成波データＡＦについて、サンプリング間隔時間Ｔ毎に回転角ｒ１～ｒｎに基づいて算出したサンプル値Ｗ１～Ｗｎの各々を合成した合成値をサンプル値Ｑとし、これを総サンプル数（Ｎ＋１）の分求める（Ｓ１８～Ｓ２０）。ここで、総サンプル数（Ｎ＋１）個分のサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列を、合成波データＡＦのデータ系列として得る。（Ｓ２１）。

【0048】

これにより、各合成波データＡＦのデータ系列として、先頭のサンプル値Ｑ０と、最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）と、を共に同一位相のゼロレベルにしたものを生成することが可能となる。

【0049】

特に、１音データ片で表される音の長さの基準である基準時間長Ｌ内での第１～第ｎの正弦波の振動数Ｆ１～Ｆｎを全て整数とし、この基準時間長Ｌをサンプリング時間間隔Ｔの整数倍として、これら基準時間長Ｌ及び振動数Ｆ１～Ｆｎを決定することで、各合成波データＡＦのデータ系列内の先頭のサンプル値Ｑ０及び最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）を同一値にできる。

【0050】

よって、このように生成された合成波データＡＦ同士を連結して可聴音を発生させる場合において、当該連結部での急激な音のレベル変化を抑えることができるので、不要なノイズ音を抑制した、違和感の無い良好な可聴音を発生することが可能となる。

【0051】

ところで、上記した合成波データ生成処理によると、各合成波データＡＦ内で合成される第１～第ｎの正弦波各々の振動数がＦ１～Ｆｎに固定されている。よって、表現する可聴音の周波数が高くなるほど、合成波データＡＦ内での総サンプル数が少なくなり、その分だけ合成波データＡＦで表される音の長さも短くなる。すなわち、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）各々で表される音の長さは、例えば合成波データＡＦ１が最大（基準時間長Ｌ）であり、ＡＦ２、ＡＦ３、・・・、ＡＦ（Ｓ）の順に徐々に短くなって行く。

【0052】

尚、上記実施例では、各合成波データＡＦ内において、全ての正弦波の先頭のサンプルを回転角０°から始めているが、第１～第ｎの正弦波のうちの一部の正弦波において回転角１８０°から始めても同様に合成した波形がゼロになる。例えば、第１～第ｎの正弦波のうちの奇数番目の正弦波各々の先頭のサンプル値を回転角０°から開始させ、偶数番目の正弦波各々の先頭のサンプル値を回転角１８０°から開始させる。この際、ステップＳ１７において実行する数式のうちの奇数番のシフト回転角α１、α３、α５、・・・を０°、偶数番のシフト回転角α２、α４、α６、・・・を１８０°とする。要するに、シフト回転角α１～αｎのうちの少なくとも１つのシフト回転角を０°とし、その他のシフト回転角を１８０°とする。

【0053】

このように、先頭のサンプル値を回転角１８０°から開始させた正弦波と、先頭のサンプル値を回転角０°から開始させた正弦波とを混在させることで、一部のサンプルタイミングでサンプル値が過大な値になることを防ぐことができる。上述の例では奇数と偶数とでシフト回転角を異ならせる例を示したが、シフト回転角の組み合わせは当然これに限られない。

【0054】

また、上記実施例では、ステップＳ１３～Ｓ２１による一連の処理を繰り返し実行することで、ＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３、・・・、ＡＦ（Ｓ）の順に正弦波の周波数が高くなる合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成している。しかしながら、例えば周波数変動率Ｇ を負の値とすることにより、ＡＦ１、ＡＦ２、ＡＦ３、・・・、ＡＦ（Ｓ）の順に正弦波の周波数が低くなる合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）を生成しても良い。

【0055】

要するに、互いに周波数の異なる複数の音データ片（第１～第ｎの正弦波）を合成して得た１の合成波を示すデータ系列［Ｑ０～Ｑ（Ｎ）］を表す合成波データ片（ＡＦ）を以下の第１～第６のステップの処理によって複数［ＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）］生成するものであれば良い。

【0056】

すなわち、第１のステップ（Ｓ１１）では、１の合成波の時間の長さの基準となる基準時間長（Ｌ）、サンプリング間隔時間（Ｔ）、周波数変動率（Ｇ）を取得する。第２のステップ（Ｓ１４）では、これら基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率に基づいて１の合成波を示すデータ系列における総サンプル数［（Ｎ＋１）］を算出する。第３のステップ（Ｓ１５）では、互いに周波数の異なる複数の音データ片（例えば第１～第ｎの正弦波）各々について、上記した総サンプル数に基づきサンプリング間隔時間に対する回転角（ｒ１～ｒｎ）を算出する。第４のステップ（Ｓ１７、Ｓ１８）では、サンプリング間隔時間毎に、上記した回転角に基づいて算出される、互いに周波数の異なる複数（ｎ個）の音データ片の値の各々（Ｗ１～Ｗｎ）を合成した合成値（Ｑ）を、総サンプル数分算出する。第５のステップ（Ｓ２１）では、総サンプル数分のサンプリング時間間隔毎の上記合成値の系列を１の合成波データ片（ＡＦ）のデータ系列として生成する。

【0057】

そして、第６のステップ（Ｓ１３～Ｓ２３）では、上記した第２～第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に周波数変動率を変更（Ｓ２３、Ｓ１３）しつつ、当該一連の処理を所定の回数（Ｓ回）実施することで複数の合成波データ片［ＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）］の各々を示すデータ系列［Ｑ０～Ｑ（Ｎ）］を生成する。

【0058】

ところで、図４及び図５に示す一例では、互いに周波数が異なる可聴音を表すＳ個の波形データ片［ＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）］の各々として、第１～第ｎの正弦波を合成した合成波を表すものを採用している。しかしながら、互いに周波数が異なる可聴音を表す複数の波形データ片として、例えば単一の正弦波、矩形波、又は鋸歯状波を表すものを生成するようにしても良い。

【0059】

要するに、１の波形を表すデータ系列を示す波形データ片を複数生成するにあたり、上記した合成波データ片を複数生成する場合と同様に、以下の第１～第６のステップを含む波形データの生成方法を採用する。

【0060】

すなわち、第１のステップでは、１の波形の時間の長さの基準となる基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率を取得する。第２のステップでは、基準時間長、サンプリング間隔時間、周波数変動率に基づいて１の波形を示すデータ系列における総サンプル数を算出する。第３のステップでは、１の波形について、総サンプル数に基づいてサンプリング間隔時間に対する回転角を算出する。第４のステップでは、サンプリング間隔時間毎に、この回転角に基づいて算出される１の波形の値を、総サンプル数分算出する。第５のステップでは、総サンプル数分のサンプリング時間間隔毎の１の波形の値の系列を１の波形データ片のデータ系列として生成する。

【0061】

そして、第６のステップでは、上記した第２～第５のステップによる一連の処理を１回実行する度に周波数変動率を変更しつつ、この一連の処理を所定の回数実施することで複数の波形データ片の各々を示すデータ系列を生成する。

【0062】

図６は、図４及び図５に示す合成波データ生成処理によって生成された合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）に基づき可聴音を発生する発音装置の一例として、車両ＣＲに搭載されている車両接近通報システム１００の構成を示すブロック図である。

【0063】

車両接近通報システム１００は、車速センサ１１、接近通報装置１２、及びスピーカ１３を有する。

【0064】

車速センサ１１は、車両ＣＲの走行速度を表す速度信号ＶＳを接近通報装置１２に供給する。

【0065】

接近通報装置１２は、速度信号ＶＳにて表される走行速度に対応した可聴帯域の周波数成分を有する車両接近音信号ＡＬを生成し、スピーカ１３に供給する。

【0066】

スピーカ１３は、例えば車両ＣＲのフロントバンパーに設置されており、車両接近音信号ＡＬに基づく可聴音を車両接近音として、車両ＣＲの外部の空間に放出する。

【0067】

図７は、接近通報装置１２の内部構成を表すブロック図である。

【0068】

図７に示すように、接近通報装置１２は、制御部１２０、音声メモリ１２１、音声合成部１２２、アンプ１２３、及び外部端子ＴＰを含む。

【0069】

制御部１２０は、速度信号ＶＳを受け、当該速度信号ＶＳにて表される走行速度に対応した合成波データ片を音声メモリ１２１から読み出す読出アクセスを音声メモリ１２１に施す。

【0070】

音声メモリ１２１には、車両接近音を発生させる走行速度の範囲を複数に区分けした各速度範囲に対応付けして、夫々が異なる周波数成分を有する複数の車両接近音を個別に表す合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）が格納されている。音声メモリ１２１は、例えばＮＡＮＤ又はＮＯＲ型のフラッシュメモリ、又はＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）のような不揮発性の半導体メモリ、或いは、磁気記録式のハードディスク等の記憶媒体からなる。

【0071】

図８は、音声メモリ１２１のメモリマップの一例を示す図である。

【0072】

図８に示すように、音声メモリ１２１には、車両接近音を発生させる走行速度範囲をＳ（Ｓは２以上の整数）個に区分けした各速度範囲に対応付けして、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）が格納されている。

【0073】

すなわち、図８に示すように、音声メモリ１２１には、速度Ｙ１～速度Ｙ２（例えば０～０．５［ｋｍ／ｈ］）の速度範囲に対応付けして、合成波データＡＦ１が記憶されている。また、音声メモリ１２１には、速度Ｙ２～速度Ｙ３（例えば０．５～１．０［ｋｍ／ｈ］）の範囲に対応付けして、合成波データＡＦ１よりも高い周波数の車両接近音に対応した合成波データＡＦ２が記憶されている。また、音声メモリ１２１には、速度Ｙ３～速度Ｙ４（例えば１．０～１．５［ｋｍ／ｈ］）の範囲に対応付けして、合成波データＡＦ２よりも高い周波数の車両接近音に対応した合成波データＡＦ３が記憶されている。

【0074】

尚、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）の各々は、基準時間長Ｌ分の長さの車両接近音を、前述した図３に示すように、サンプリング間隔時間Ｔのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列（白丸にて示す）で表すものである。

【0075】

つまり、図３に示すように、各合成波データＡＦに含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）のうちで、先頭のサンプル値Ｑ０は無音を表すゼロレベルであり、最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）は、先頭のサンプル値Ｑ０と同一値である。

【0076】

音声メモリ１２１は、制御部１２０からの読出アクセスに応じて、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）のうちから、速度信号ＶＳにて表される走行速度を含む速度範囲に対応した１つの合成波データＡＦを読み出す。

【0077】

図９は、速度信号ＶＳに応じて音声メモリ１２１から読み出される合成波データＡＦを含む合成音データ信号ＳＥの形態の一例を表すタイムチャートである。

【0078】

例えば、車両ＣＲが停止した状態（速度Ｙ１＝０［ｋｍ／ｈ］）からその走行速度が図９に示すように速度Ｙ２に到るまでの期間Ｐ１に亘り、制御部１２０は、音声メモリ１２１から合成波データＡＦ１を繰り返し読み出す。具体的には、制御部１２０は、音声メモリ１２１から、合成波データＡＦ１に含まれる図３に示すサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を順に読出し、サンプル値Ｑ（Ｎ）に連結して再び合成波データＡＦ１に含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を順に読出す。制御部１２０は、このような音声メモリ１２１からのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の読み出し処理を、期間Ｐ１を基準時間長Ｌで除算した除算結果の商に１を加算した回数の分だけ繰り返し行う。

【0079】

その後、車両ＣＲの走行速度が速度Ｙ２（例えば０．５［ｋｍ／ｈ］）を超え、その走行速度が速度Ｙ３（例えば１．０［ｋｍ／ｈ］）に至るまでの期間Ｐ２に亘り、制御部１２０は、合成波データＡＦ１に代えて、これよりも車両接近音の周波数が１段階だけ高い合成波データＡＦ２を音声メモリ１２１から繰り返し読み出す。具体的には、制御部１２０は、その直前に音声メモリ１２１から読み出した合成波データＡＦ１のサンプル値Ｑ（Ｎ）に連続して、合成波データＡＦ２に含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を順に読み出す。その後、制御部１２０は、間を置くことなく再び合成波データＡＦ２に含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を音声メモリ１２１から順に読み出す。制御部１２０は、このような音声メモリ１２１からのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の読み出し処理を、期間Ｐ２を基準時間長Ｌで除算した除算結果の商に１を加算した回数の分だけ繰り返し行う。

【0080】

そして、車両ＣＲの走行速度が速度Ｙ３を超え、その走行速度が速度Ｙ４（例えば１．５［ｋｍ／ｈ］）に至るまでの期間Ｐ３に亘り、制御部１２０は、合成波データＡＦ２に代えて、これよりも車両接近音の周波数が１段階だけ高い合成波データＡＦ３を音声メモリ１２１から繰り返し読み出す。具体的には、制御部１２０は、その直前に音声メモリ１２１から読み出した合成波データＡＦ２のサンプル値Ｑ（Ｎ）に連続して、合成波データＡＦ３に含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を順に読み出す。その後、制御部１２０は、
間を置くことなく再び合成波データＡＦ３に含まれるサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）を音声メモリ１２１から順に読み出す。制御部１２０は、このような音声メモリ１２１からのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の読み出し処理を、期間Ｐ３を基準時間長Ｌで除算した除算結果の商に１を加算した回数の分だけ繰り返し行う。

【0081】

これにより、図９に示すように、速度信号ＶＳに応じて音声メモリ１２１から読み出された合成波データＡＦを連結した合成音データ信号ＳＥが、音声合成部１２２に供給される。

【0082】

音声合成部１２２は、合成音データ信号ＳＥに含まれる各合成波データＡＦをアナログ信号の形態に変換した車両接近音信号ＭＳＶをアンプ１２３に供給する。

【0083】

アンプ１２３は、当該車両接近音信号ＭＳＶの振幅を増幅したものを車両接近音信号ＡＬとしてスピーカ１３に供給する。

【0084】

よって、接近通報装置１２によれば、音声メモリ１２１に格納されている合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）に基づき、車両ＣＲの走行速度が高くなるにつれて周波数が高くなる車両接近音が再生される。

【0085】

ここで、接近通報装置１２では、夫々が異なる周波数の車両接近音を表す合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）の各々として、図３に示すように、基準時間長Ｌ分の長さの車両接近音をサンプリング間隔時間Ｔのサンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列で表すものを採用している。この際、各合成波データＡＦは、図３に示すように、サンプル値Ｑ０～Ｑ（Ｎ）の系列うちで先頭のサンプル値Ｑ０の値が例えば無音を表すゼロレベルである。更に、最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）の値が、先頭のサンプル値Ｑ０の値と同一である。

【0086】

従って、図３に示すような形態の合成波データＡＦを連結させることで車両ＣＲの走行速度に追従した周波数の車両接近音を発生するにあたり、合成波データＡＦ同士の連結部では両者のサンプル値の値及びその位相が一致する。これにより、合成波データ同士の連結部で車両接近音の振幅が大幅に変化することで発生する不要なノイズ音が生じなくなり、違和感の無い良好な車両接近音を再生することが可能となる。

【0087】

また、合成波データＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）によれば、合成波データ同士の連結部において１サンプル又は複数サンプル分の音が再生されない場合でも、先頭のサンプル値Ｑ０及び最後尾のサンプル値Ｑ（Ｎ）の値が共にゼロレベルであることから、不要なノイズ音が重畳されにくい。よって、このような再生が実施される場合であっても違和感の無い良好な車両接近音を再生することが可能となる。

【0088】

尚、図６及び図７では、車両の接近を当該車両側から歩行者に知らせる車両接近音を発生する接近通報装置１２を一例にとって、発音装置の動作を説明したが、発生させる音は車両接近音に限定されない。

【0089】

要するに、周波数が変化する音を発生する発音装置としては、以下の音声メモリ、制御部、及び音声合成部を含むものであれば良い。すなわち、音声メモリ（１２１）には、互いに異なる周波数の複数の可聴音の各々を同一のサンプリング間隔時間（Ｔ）でサンプリングしたサンプル値の系列［Ｑ０～Ｑ（Ｎ）］で個別に表す複数の合成波データ片［ＡＦ１～ＡＦ（Ｓ）］が記憶されている。尚、複数の合成波データ片各々の上記したサンプル値の系列のうちの先頭のサンプル値［Ｑ０］と、サンプル値の系列のうちの最後尾のサンプル値［Ｑ（Ｎ）］とが同一値である。制御部（１２０）は、音声メモリから複数の合成波データ片の１つを繰り返し読み出す、又は合成波データ片を順に読み出す読出アクセスを音声メモリに施す。音声合成部（１２２）は、音声メモリから読み出された合成波データをアナログの音信号（ＭＳＶ）に変換して出力する。

【符号の説明】

【0090】

１１ 車速センサ
１２ 接近通報装置
１３ スピーカ
１２０、２０２ 制御部
１２１ 音声メモリ
１２２ 音声合成部
２００ 合成波データ生成装置
２０１ プログラムメモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】