JP2005352255A - Noise eliminating device, sound reproduction system,and noise eliminating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波スピーカを用いて音響信号を出力する電子機器に使用され、音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音（雑音）を消去し、音響信号の音質を向上することができる、雑音消去装置、音響再生システム、および雑音消去方法に関する。 The present invention is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and eliminates environmental sound (noise) at a specific point (listening point) in the reproduction range of the acoustic signal, thereby improving the sound quality of the acoustic signal. The present invention relates to a noise canceling apparatus, a sound reproduction system, and a noise canceling method.
従来から、超音波に対する媒質（空気）の非線形性を利用した超音波スピーカが、通常
のスピーカに比べてはるかに鋭い指向性を持つ可聴周波数帯の信号を再生し得ることが
知られている。
Conventionally, it is known that an ultrasonic speaker using the nonlinearity of a medium (air) with respect to an ultrasonic wave can reproduce a signal in an audible frequency band having a much sharper directivity than a normal speaker.
構成としては、可聴周波数帯の信号源からの信号によって超音波周波数帯のキャリア信号を変調し、パワーアンプ等で増幅した後に超音波トランスデューサから有限振幅レベルの音波に変換して媒質中（空気中）に放射し、媒質（空気）の非線形効果によって元の可聴周波数帯の信号音を再生するようになっている。この場合、可聴周波数帯の再生信号の再生範囲は、超音波トランスデューサから放出軸方向へのビーム状の範囲となる（例えば、特許文献１参照）。 As a configuration, a carrier signal in an ultrasonic frequency band is modulated by a signal from a signal source in an audible frequency band, amplified by a power amplifier, etc., and then converted into a sound wave of a finite amplitude level from an ultrasonic transducer (in the air) ), And the signal sound in the original audible frequency band is reproduced by the nonlinear effect of the medium (air). In this case, the reproduction range of the reproduction signal in the audible frequency band is a beam-shaped range from the ultrasonic transducer toward the emission axis (see, for example, Patent Document 1).
ところで、スピーカからの音響出力を聴取する際、聴取位置近辺の雑音（環境音）が大きいと十分な再生音量が得られない為に、一般には音響出力レベルを上げることで必要音量を確保することになる。しかし、超音波スピーカはラウドスピーカなどに対して、出力上限が比較的低いのが一般的である。その為、雑音が大きい環境下にて超音波スピーカを使用する際に、十分な再生音量が得られないという課題があった。 By the way, when listening to the sound output from the speaker, if the noise (environmental sound) in the vicinity of the listening position is large, sufficient playback volume cannot be obtained. become. However, an ultrasonic speaker generally has a relatively lower output upper limit than a loudspeaker or the like. For this reason, there has been a problem that a sufficient reproduction volume cannot be obtained when an ultrasonic speaker is used in a noisy environment.
上記課題に対し、本発明は聴取位置における環境音の能動的な雑音除去を行うことで、超音波スピーカの対雑音性を向上させるものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention improves the noise resistance of an ultrasonic speaker by performing active noise removal of environmental sound at a listening position.
なお、雑音除去技術について、既に従来技術としていくつかの発明が開示されている。例えば、内蔵ＣＲ−ＲＯＭなどの雑音発生源から発せられる雑音を簡単に除去することのできる音響装置を提供することを目的する発明が開示されている。この発明は、音響再生用スピーカと雑音発生源が内蔵された音響装置において、雑音発生源の近傍に配置されたマクロホン部、該マクロホン部の出力から雑音成分以外の信号成分を除去する非線形回路と、該非線形回路の出力に基づいて雑音と逆位相の信号を生成する適用フィルタ、該適用フィルタの出力信号を音響信号に変換するスピーカ部と、スピーカ部の近傍に配置されたマクロホン部と、該マクロホン部の出力の信号成分のうちの、非線形回路の出力信号と同じ信号成分が最小となるように、適用フィルタのフィルタパラメータを制御する制御部とを有する（例えば、特許文献２参照）。 In addition, several inventions have already been disclosed as conventional techniques for noise removal techniques. For example, an invention is disclosed that aims to provide an acoustic device that can easily remove noise emitted from a noise generation source such as a built-in CR-ROM. The present invention relates to a sound device incorporating a sound reproduction speaker and a noise generation source, a macrophone unit disposed in the vicinity of the noise generation source, a non-linear circuit for removing a signal component other than the noise component from the output of the macrophone unit, and An applied filter that generates a signal having a phase opposite to that of noise based on the output of the nonlinear circuit, a speaker unit that converts an output signal of the applied filter into an acoustic signal, a macrophone unit disposed in the vicinity of the speaker unit, A control unit that controls the filter parameter of the applied filter so that the same signal component as the output signal of the nonlinear circuit among the signal components of the output of the macrophone unit is minimized (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、従来技術の発明では、何れもスピーカ出力近辺での雑音消去を対象としており、超音波スピーカのようなスポット的な聴取位置における雑音消去は実現できていなかった。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、超音波スピーカを用いて音響信号を出力する電子機器において、音響信号の聴取位置における環境音の能動的な雑音除去を行い、超音波スピーカの対雑音性を向上させることができる、雑音消去装置、音響再生システム、および雑音消去方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to actively monitor environmental sound at an acoustic signal listening position in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker. An object of the present invention is to provide a noise canceling device, a sound reproduction system, and a noise canceling method that can remove noise and improve noise resistance of an ultrasonic speaker.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の雑音消去装置は、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための雑音消去装置であって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信する信号受信部と、前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、前記キャリア波信号を前記消去信号で変調した変調信号で駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサとを備えることを特徴とする。
このような構成により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、消去信号生成部により、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する。そして、この消去信号により、キャリア波信号源から出力される超音波周波数帯のキャリア波を変調し、超音波トランスデューサにより変調信号を音波に変換して出力する。
これにより、聴取地点では本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。なお、実際には、環境音を完全に消し去ることは難しいものの、継続的な雑音などは消去（または低減）でき、再生音質を向上させるとともに、聴取者が聞く再生音量も上がることになる。また、雑音の多いシーンでの出力不足を解消する効果もあり、超音波スピーカでの特定場所再生という特徴を活かした環境音消去方法を提供できる。また、音響信号を出力せずに環境音のみの消去を行う場合には、聴取地点における雑音を軽減させることにより、リラックスできる音環境を作り出す用途にも応用できる。
The present invention has been made to solve the above problems, and the noise canceling device of the present invention is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and at a point where the acoustic signal is heard. A noise canceling device for canceling noise, comprising: recording an environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone, and transmitting the recorded environmental sound signal; and the environmental sound signal recording unit A signal receiving unit that receives an environmental sound signal to be transmitted; a noise signal is extracted from the environmental sound signal; and an erasure signal generation unit that generates an erasure signal for erasing the noise signal component; and an ultrasonic frequency band A carrier wave signal source that generates a carrier wave signal and an ultrasonic transducer that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the erasure signal, converts the modulation signal into a sound wave, and outputs the sound wave. Characterized in that it comprises a chromatography support.
With such a configuration, the environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of the acoustic signal output from the electronic device using the ultrasonic speaker is acquired by the environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Further, the erasure signal generation unit extracts a noise signal from the environmental sound signal and generates an erasure signal for erasing the noise signal component. Then, the carrier wave in the ultrasonic frequency band outputted from the carrier wave signal source is modulated by this erasure signal, and the modulation signal is converted into a sound wave by the ultrasonic transducer and outputted.
As a result, only the original sound signal can be heard at the listening point. Actually, although it is difficult to completely eliminate the environmental sound, continuous noise or the like can be eliminated (or reduced), improving the reproduction sound quality and increasing the reproduction volume heard by the listener. In addition, there is an effect of eliminating an output shortage in a noisy scene, and an environmental sound erasing method can be provided that takes advantage of the feature of reproduction at a specific location with an ultrasonic speaker. Further, when only the environmental sound is erased without outputting an acoustic signal, it can be applied to a purpose of creating a relaxing sound environment by reducing noise at the listening point.
また、本発明の雑音消去装置は、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号を保存する可聴周波数帯信号バッファと、前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定部と、前記信号受信部にて受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部とを備えることを特徴とする。
このような構成により、可聴周波数帯信号バッファにより、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源が出力する可聴周波数帯信号（音響信号など）を保存する。また、バッファ格納時間設定部により、可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行う。そして、前記信号受信部にて受信した環境音信号から、可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号（音響信号など）の成分を除去し、マイクロフォンの位置における純粋な環境音信号（部雑音信号成分）を取得し、この雑音信号を基に、この雑音信号を消去するために消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、聴取地点では雑音信号のみを消去（または低減）し、本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。
The noise canceling apparatus of the present invention includes an audible frequency band signal buffer for storing an audible frequency band signal output from an audible frequency band signal oscillation source for a preset time, and the audible frequency band signal buffer. A buffer storage time setting unit for setting a signal storage time to be stored, and an audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer are removed from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, and the microphone An erasure signal generation unit that obtains a noise signal at a position and generates an erasure signal for erasing the noise signal; an erasure signal generated by the erasure signal generation unit; and an audible frequency band signal oscillation source that is output And a signal synthesis processing unit that synthesizes the audible frequency band signal and generates a synthesized acoustic signal.
With such a configuration, an audible frequency band signal (such as an acoustic signal) output from the audible frequency band signal oscillation source is stored by the audible frequency band signal buffer for a preset time. The buffer storage time setting unit sets the signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer. Then, a component of the audible frequency band signal (such as an acoustic signal) stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, and a pure environmental sound signal (partial noise) at the position of the microphone is removed. Signal component) is acquired, and based on this noise signal, an erasure signal is generated in order to cancel this noise signal. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the noise signal is erased (or reduced) at the listening point, and only the original acoustic signal can be heard.
また、本発明の雑音消去装置は、前記消去信号生成部には、前記消去信号生成部には、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理部と、消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択部と、雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整部とを備えることを特徴とする。
このような構成により、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理部により、純粋な環境音信号（雑音信号）に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分毎に分解した後に、位相・振幅調整部により、雑音信号の各成分の位相調整（例えば、位相を反転）と振幅調整したものを足し合わせて消去信号を生成する。また、消去対象周波数帯選択部により、消去対象の周波数帯を区分する。
これにより、環境音信号（雑音信号）のうちの定常的（周期的）に発生する雑音信号を効果的に消去（または低減）できる。例えば、電子機器から発生する冷却ファンや、モータ音などを効果的に消去（または低減）できる。さらに、消去する雑音帯域を区分することにより、例えば、人間が雑音として（強く）知覚する周波数帯（４ｋＨｚ付近）を中心に効果的に環境音（雑音）を除去することができる。
In the noise canceling device of the present invention, the canceling signal generating unit extracts a noise signal from the environmental sound signal to the canceling signal generating unit, performs FFT processing on the noise signal, The FFT processing unit to be decomposed into the frequency band to be erased, the frequency band to be erased, the frequency band selection unit to limit the frequency band of the noise signal to be erased, the phase adjustment and the amplitude adjustment of the noise signal, And a phase / amplitude adjusting unit for generating.
With such a configuration, a FFT (Fast Fourier Transform) processing unit performs FFT processing on a pure environmental sound signal (noise signal), decomposes each frequency component, and then a phase / amplitude adjustment unit performs a noise signal. The erasure signal is generated by adding the phase adjustment (for example, phase inversion) of each component and the amplitude adjustment. Further, the frequency band to be erased is classified by the frequency band selection unit for erasure.
Thereby, the noise signal which generate | occur | produces regularly (periodically) among environmental sound signals (noise signal) can be effectively erased (or reduced). For example, it is possible to effectively eliminate (or reduce) cooling fans, motor sounds, and the like generated from electronic devices. Furthermore, by classifying the noise band to be erased, for example, environmental sounds (noise) can be effectively removed centering on a frequency band (around 4 kHz) that humans perceive (strongly) as noise.
また、本発明の音響再生システムは、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための音響再生システムであって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信するための信号受信部と、前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、可聴周波数帯の信号を生成する可聴周波数帯信号発振源と、超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部と、前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサとを備えることを特徴とする。
このような構成により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、消去信号生成部により、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、聴取地点では本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。なお、実際には、環境音を完全に消し去ることは難しいものの、継続的な雑音などは消去（または低減）でき、再生音質を向上させるとともに、聴取者が聞く再生音量も上がることになる。また、雑音の多いシーンでの出力不足を解消する効果もあり、超音波スピーカでの特定場所再生という特徴を活かした環境音消去方法を提供できる。また、音響信号を出力せずに環境音のみの消去を行う場合には、聴取地点における雑音を軽減させることにより、リラックスできる音環境を作り出す用途にも応用できる。
The acoustic reproduction system of the present invention is an acoustic reproduction system that is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and that eliminates noise at a point where the acoustic signal is listened to. An environmental sound signal recording unit that records environmental sound at a signal listening point using a microphone and transmits the recorded environmental sound signal, and a signal receiving unit for receiving the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording unit A noise signal is extracted from the environmental sound signal and an erasure signal generator for generating an erasure signal for erasing the noise signal component; an audible frequency band signal oscillation source for generating an audible frequency band signal; A carrier wave signal source for generating a carrier wave signal in a sonic frequency band, an erasure signal generated by the erasure signal generator, and an audible frequency band signal oscillation source A signal synthesis processing unit that synthesizes a signal in a frequency band and generates a synthesized acoustic signal, and a supervise that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, converts the modulated signal into a sound wave, and outputs the sound wave And a sonic transducer.
With such a configuration, an environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of an acoustic signal output from an electronic device using an ultrasonic speaker is acquired by an environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Further, the erasure signal generation unit extracts a noise signal from the environmental sound signal and generates an erasure signal for erasing the noise signal component. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the original sound signal can be heard at the listening point. In practice, it is difficult to completely eliminate the environmental sound, but continuous noise or the like can be eliminated (or reduced), improving the reproduction sound quality and increasing the reproduction volume heard by the listener. In addition, there is an effect of eliminating an output shortage in a noisy scene, and an environmental sound erasing method can be provided that takes advantage of the feature of reproduction at a specific location with an ultrasonic speaker. Further, when only the environmental sound is erased without outputting an acoustic signal, it can be applied to a purpose of creating a relaxing sound environment by reducing noise at the listening point.
また、本発明の音響再生システムは、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための音響再生システムであって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信する信号受信部と、可聴周波数帯の信号を生成する可聴周波数帯信号発振源と、超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、予め設定された時間分だけ、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号を保存する可聴周波数帯信号バッファと、前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定部と、前記信号受信部にて受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部と、前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサとを備えることを特徴とする。
このような構成により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、可聴周波数帯信号バッファにより、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源が出力する可聴周波数帯信号（音響信号など）を保存しておく。また、バッファ格納時間設定部により、可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行う。そして、信号受信部にて受信した環境音信号から、可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号（音響信号など）の成分を除去し、マイクロフォンの位置における純粋な環境音信号（部雑音信号成分）を取得し、この雑音信号を基に、この雑音信号を消去するために消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、音響信号の聴取地点では雑音信号のみを消去（または低減）し、本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。
The acoustic reproduction system of the present invention is an acoustic reproduction system that is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and that eliminates noise at a point where the acoustic signal is listened to. An environmental sound at a listening point of the signal is recorded by a microphone or the like, an environmental sound signal recording unit that transmits the recorded environmental sound signal, and a signal receiving unit that receives the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording unit; An audible frequency band signal oscillation source for generating an audible frequency band signal, a carrier wave signal source for generating an ultrasonic frequency band carrier wave signal, and output from the audible frequency band signal oscillation source for a preset time. Audible frequency band signal buffer for storing a signal in the audible frequency band, and buffer storage for setting a signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer And removing an audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer from the environmental sound signal received by the interval setting unit and the signal receiving unit to obtain a noise signal at the position of the microphone; An erasing signal generation unit for generating an erasing signal for erasing, an erasing signal generated by the erasing signal generating unit, and an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source A signal synthesis processing unit that generates an acoustic signal, and an ultrasonic transducer that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, converts the modulation signal into a sound wave, and outputs the sound wave. .
With such a configuration, an environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of an acoustic signal output from an electronic device using an ultrasonic speaker is acquired by an environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Also, an audible frequency band signal (such as an acoustic signal) output from the audible frequency band signal oscillation source is stored by an audible frequency band signal buffer for a preset time. The buffer storage time setting unit sets the signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer. Then, the component of the audible frequency band signal (such as an acoustic signal) stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, and a pure environmental sound signal (partial noise signal) at the position of the microphone is removed. Component) is acquired, and on the basis of this noise signal, an erasure signal is generated in order to cancel this noise signal. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the noise signal is erased (or reduced) at the listening point of the acoustic signal, and only the original acoustic signal can be heard.
また、本発明の音響再生システムは、前記消去信号生成部には、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理部と、消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択部と、雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整部とを備えることを特徴とする。
このような構成により、ＦＦＴ処理部により、純粋な環境音信号（雑音信号）に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解した後に、位相・振幅調整部により、雑音信号の各成分の位相調整（例えば、位相を反転）と振幅調整したものを足し合わせて消去信号を生成する。また、消去対象周波数帯選択部により、消去対象の周波数帯を区分する。
これにより、環境音信号（雑音信号）のうちの定常的（周期的）に発生する雑音信号を効果的に消去（または低減）できる。例えば、電子機器から発生する冷却ファンや、モータ音などを効果的に消去（または低減）できる。さらに、消去する雑音帯域を区分することにより、例えば、人間が雑音として（強く）知覚する周波数帯（４ｋＨｚ付近）を中心に効果的に環境音（雑音）を除去することができる。
Further, in the sound reproduction system of the present invention, the erasure signal generation unit extracts a noise signal from the environmental sound signal, performs an FFT process on the noise signal, and decomposes each frequency component, The frequency band selection unit that divides the frequency band to be erased and limits the frequency band of the noise signal to be erased, and the phase / amplitude adjustment for generating the erase signal by adjusting the phase and amplitude of the noise signal And a section.
With such a configuration, the FFT processing unit performs FFT processing on a pure environmental sound signal (noise signal) and decomposes each frequency component, and then the phase / amplitude adjustment unit performs the phase of each component of the noise signal. An erasure signal is generated by adding the adjustment (for example, phase inversion) and the amplitude adjustment. Further, the frequency band to be erased is classified by the frequency band selection unit for erasure.
Thereby, the noise signal which generate | occur | produces regularly (periodically) among environmental sound signals (noise signal) can be effectively erased (or reduced). For example, it is possible to effectively eliminate (or reduce) cooling fans, motor sounds, and the like generated from electronic devices. Furthermore, by classifying the noise band to be erased, for example, environmental sound (noise) can be effectively removed centering on a frequency band (around 4 kHz) that humans perceive (strongly) as noise.
また、本発明の雑音消去方法は、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための雑音消去装置における雑音消去方法であって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、前記環境音信号収録手順により送信される環境音信号を受信する信号受信手順と、前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、前記キャリア波信号を前記消去信号で変調した変調信号で超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、消去信号生成部により、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する。そして、この消去信号により、キャリア波信号源から出力される超音波周波数帯のキャリア波を変調し、超音波トランスデューサにより変調信号を音波に変換して出力する。
これにより、聴取地点では本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。なお、実際には、環境音を完全に消し去ることは難しいものの、継続的な雑音などは消去（または低減）でき、再生音質を向上させるとともに、聴取者が聞く再生音量も上がることになる。また、雑音の多いシーンでの出力不足を解消する効果もあり、超音波スピーカでの特定場所再生という特徴を活かした環境音消去方法を提供できる。また、音響信号を出力せずに環境音のみの消去を行う場合には、聴取地点における雑音を軽減させることにより、リラックスできる音環境を作り出す用途にも応用できる。
The noise canceling method of the present invention is a noise canceling method used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and cancels noise at a point where the acoustic signal is heard. An environmental sound signal recording procedure for recording an environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone or the like and transmitting the recorded environmental sound signal, and a signal for receiving the environmental sound signal transmitted by the environmental sound signal recording procedure A reception procedure, a noise signal extraction procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal and generating a cancellation signal for canceling the noise signal component, and a carrier wave signal of an ultrasonic frequency band generated by a carrier wave signal source And an ultrasonic transducer is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the erasure signal, and the modulation signal is converted into a sound wave and output. Characterized in that it comprises a sequence.
By such a procedure, the environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of the acoustic signal output from the electronic device using the ultrasonic speaker is acquired by the environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Further, the erasure signal generation unit extracts a noise signal from the environmental sound signal and generates an erasure signal for erasing the noise signal component. Then, the carrier wave in the ultrasonic frequency band outputted from the carrier wave signal source is modulated by this erasure signal, and the modulation signal is converted into a sound wave by the ultrasonic transducer and outputted.
As a result, only the original sound signal can be heard at the listening point. In practice, it is difficult to completely eliminate the environmental sound, but continuous noise or the like can be eliminated (or reduced), improving the reproduction sound quality and increasing the reproduction volume heard by the listener. In addition, there is an effect of eliminating an output shortage in a noisy scene, and an environmental sound erasing method can be provided that takes advantage of the feature of reproduction at a specific location with an ultrasonic speaker. Further, when only the environmental sound is erased without outputting an acoustic signal, it can be applied to a purpose of creating a relaxing sound environment by reducing noise at the listening point.
また、本発明の雑音消去方法は、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数の帯信号を可聴周波数帯信号バッファに保存する手順と、前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定手順と、前記信号受信手順により受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、可聴周波数帯信号バッファにより、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源が出力する可聴周波数帯信号（音響信号など）を保存する。また、バッファ格納時間設定部により、可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行う。そして、前記信号受信部にて受信した環境音信号から、可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号（音響信号など）の成分を除去し、マイクロフォンの位置における純粋な環境音信号（部雑音信号成分）を取得し、この雑音信号を基に、この雑音信号を消去するために消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、聴取地点では雑音信号のみを消去（または低減）し、本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。
The noise canceling method of the present invention includes a procedure for storing an audio frequency band signal output from an audio frequency band signal oscillation source in an audio frequency band signal buffer for a preset time, and the audio frequency band signal. A buffer storage time setting procedure for setting a signal storage time to be stored in the buffer, and a component of the audible frequency band signal stored in the audible frequency band signal buffer from the environmental sound signal received by the signal reception procedure, and a microphone An erasure signal generation procedure for acquiring a noise signal at the position of the erasure signal and generating an erasure signal for erasing the noise signal, an erasure signal generated by the erasure signal generation procedure, and an output from the audible frequency band signal oscillation source And a signal synthesis processing procedure for synthesizing the audible frequency band signal and generating a synthesized acoustic signal.
By such a procedure, an audible frequency band signal (such as an acoustic signal) output from the audible frequency band signal oscillation source is stored by the audible frequency band signal buffer for a preset time. The buffer storage time setting unit sets the signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer. Then, a component of the audible frequency band signal (such as an acoustic signal) stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, and a pure environmental sound signal (partial noise) at the position of the microphone is removed. Signal component) is acquired, and based on this noise signal, an erasure signal is generated in order to cancel this noise signal. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the noise signal is deleted (or reduced) at the listening point, and only the original acoustic signal can be heard.
また、本発明の雑音消去方法は、前記消去信号生成手順には、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理手順と、消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択手順と、雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、ＦＦＴ処理部により、純粋な環境音信号（雑音信号）に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解した後に、位相・振幅調整部により、雑音信号の各成分の位相調整（例えば、位相を反転）と振幅調整したものを足し合わせて消去信号を生成する。また、消去対象周波数帯選択部により、消去対象の周波数帯を区分する。
これにより、環境音信号（雑音信号）のうちの定常的（周期的）に発生する雑音信号を効果的に消去（または低減）できる。例えば、電子機器から発生する冷却ファンや、モータ音などを効果的に消去（または低減）できる。さらに、消去する雑音帯域を区分することにより、例えば、人間が雑音として（強く）知覚する周波数帯（４ｋＨｚ付近）を中心に効果的に環境音（雑音）を除去することができる。
Further, in the noise cancellation method of the present invention, the cancellation signal generation procedure includes extracting an noise signal from the environmental sound signal, performing an FFT process on the noise signal, and decomposing the noise signal for each frequency component; The frequency band to be erased is classified and the frequency band selection procedure for restricting the frequency band of the noise signal to be erased, and the phase and amplitude adjustment for generating the erase signal by adjusting the phase and amplitude of the noise signal Including a procedure.
Through such a procedure, the FFT processing unit performs FFT processing on a pure environmental sound signal (noise signal), decomposes each frequency component, and then the phase / amplitude adjustment unit performs phase of each component of the noise signal. An erasure signal is generated by adding the adjustment (for example, phase inversion) and the amplitude adjustment. Further, the frequency band to be erased is classified by the frequency band selection unit for erasure.
Thereby, the noise signal which generate | occur | produces regularly (periodic) among environmental sound signals (noise signal) can be erase | eliminated effectively (or reduced). For example, it is possible to effectively eliminate (or reduce) cooling fans, motor sounds, and the like generated from electronic devices. Furthermore, by classifying the noise band to be erased, for example, environmental sound (noise) can be effectively removed centering on a frequency band (around 4 kHz) that humans perceive (strongly) as noise.
また、本発明の雑音消去方法は、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための音響再生システムにおける雑音消去方法であって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、前記環境音信号収録手順から送信される環境音信号を受信するための信号受信手順と、前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号発振源により生成する手順と、超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順と、前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、消去信号生成部により、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、聴取地点では本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。なお、実際には、環境音を完全に消し去ることは難しいものの、継続的な雑音などは消去（または低減）でき、再生音質を向上させるとともに、聴取者が聞く再生音量も上がることになる。また、雑音の多いシーンでの出力不足を解消する効果もあり、超音波スピーカでの特定場所再生という特徴を活かした環境音消去方法を提供できる。また、音響信号を出力せずに環境音のみの消去を行う場合には、聴取地点における雑音を軽減させることにより、リラックスできる音環境を作り出す用途にも応用できる。
The noise canceling method of the present invention is a noise canceling method used in an electronic apparatus that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and for canceling noise at a point where the acoustic signal is heard. In order to receive the environmental sound signal recorded from the environmental sound signal recording procedure and the environmental sound signal recording procedure for recording the environmental sound signal at the listening point of the acoustic signal with a microphone and transmitting the recorded environmental sound signal. Signal reception procedure, a noise signal extraction procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal and generating a cancellation signal for canceling the noise signal component, and an audible frequency band signal by an audible frequency band signal oscillation source A generation procedure, a procedure for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band by a carrier wave signal source, and an erasure signal generated by the erasure signal generation procedure. A signal synthesis processing procedure for synthesizing an audio frequency band signal output from the audio frequency band signal oscillation source to generate a synthesized acoustic signal, and a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal. And a procedure of driving a sound wave transducer and converting a modulation signal into a sound wave and outputting the sound wave.
By such a procedure, the environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of the acoustic signal output from the electronic device using the ultrasonic speaker is acquired by the environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Further, the erasure signal generation unit extracts a noise signal from the environmental sound signal and generates an erasure signal for erasing the noise signal component. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the original sound signal can be heard at the listening point. In practice, it is difficult to completely eliminate the environmental sound, but continuous noise or the like can be eliminated (or reduced), improving the reproduction sound quality and increasing the reproduction volume heard by the listener. In addition, there is an effect of eliminating an output shortage in a noisy scene, and an environmental sound erasing method can be provided that takes advantage of the feature of reproduction at a specific location with an ultrasonic speaker. Further, when only the environmental sound is erased without outputting an acoustic signal, it can be applied to a purpose of creating a relaxing sound environment by reducing noise at the listening point.
また、本発明の雑音消去方法は、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器に使用され、前記音響信号を聴取する地点における雑音を消去するための音響再生システムにおける雑音消去方法であって、音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、前記環境音信号収録手順から送信される環境音信号を受信する信号受信手順と、可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号発振源により生成する手順と、超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、予め設定された時間分だけ、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号バッファに保存する手順と、前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定手順と、前記信号受信手順により受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順と、前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、超音波スピーカを使用した電子機器から出力される音響信号の再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音をマイクロフォンなどの環境音信号収録部により取得し、信号受信部により環境音信号収録部（マイクロフォンなど）から送信される環境音信号を受信する。また、可聴周波数帯信号バッファにより、予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源が出力する可聴周波数帯信号（音響信号など）を保存しておく。また、バッファ格納時間設定部により、可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行う。そして、前記信号受信部にて受信した環境音信号から、可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号（音響信号など）の成分を除去し、マイクロフォンの位置における純粋な環境音信号（部雑音信号成分）を取得し、この雑音信号を基に、この雑音信号を消去するために消去信号を生成する。そして、この消去信号と、可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成して、超音波トランスデューサから出力する。
これにより、聴取地点では雑音信号のみを消去（または低減）し、本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。
The noise canceling method of the present invention is a noise canceling method used in an electronic apparatus that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and for canceling noise at a point where the acoustic signal is heard. In addition, the environmental sound at the listening point of the acoustic signal is recorded by a microphone or the like, the environmental sound signal recording procedure for transmitting the recorded environmental sound signal, and the signal for receiving the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording procedure A reception procedure, a procedure for generating an audible frequency band signal by an audible frequency band signal oscillation source, a procedure for generating a carrier wave signal of an ultrasonic frequency band by a carrier wave signal source, and a predetermined amount of time, A procedure of storing an audible frequency band signal output from an audible frequency band signal oscillation source in an audible frequency band signal buffer, and the audible frequency band signal buffer. A buffer storage time setting procedure for setting a signal storage time to be stored in the signal, and an audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer from the environmental sound signal received by the signal reception procedure, An erasure signal generation procedure for acquiring a noise signal at a position and generating an erasure signal for erasing the noise signal, an erasure signal generated by the erasure signal generation procedure, and an audible frequency band signal output from the oscillation source A signal synthesis processing procedure for synthesizing a signal in an audible frequency band to generate a synthesized acoustic signal, an ultrasonic transducer is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, and the modulated signal is converted into a sound wave. And converting and outputting the data.
By such a procedure, the environmental sound at a specific point (listening point) in the reproduction range of the acoustic signal output from the electronic device using the ultrasonic speaker is acquired by the environmental sound signal recording unit such as a microphone, and the signal receiving unit An environmental sound signal transmitted from an environmental sound signal recording unit (such as a microphone) is received. Also, an audible frequency band signal (such as an acoustic signal) output from the audible frequency band signal oscillation source is stored by an audible frequency band signal buffer for a preset time. The buffer storage time setting unit sets the signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer. Then, a component of the audible frequency band signal (such as an acoustic signal) stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, and a pure environmental sound signal (partial noise) at the position of the microphone is removed. Signal component) is acquired, and based on this noise signal, an erasure signal is generated to cancel the noise signal. Then, the erasure signal and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source are synthesized to generate a synthesized acoustic signal, which is output from the ultrasonic transducer.
As a result, only the noise signal is erased (or reduced) at the listening point, and only the original acoustic signal can be heard.
また、本発明の雑音消去方法は、前記消去信号生成手順には、環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理手順と、消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択手順と、雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整手順とを含むことを特徴とする。
このような手順により、ＦＦＴ処理部により、純粋な環境音信号（雑音信号）に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解した後に、位相・振幅調整部により、雑音信号の各成分の位相調整（例えば、位相を反転）と振幅調整したものを足し合わせて消去信号を生成する。また、消去対象周波数帯選択部により、消去対象の周波数帯を区分する。
これにより、環境音信号（雑音信号）のうちの定常的（周期的）に発生する雑音信号を効果的に消去（または低減）できる。例えば、電子機器から発生する冷却ファンや、モータ音などを効果的に消去（または低減）できる。さらに、消去する雑音帯域を区分することにより、例えば、人間が雑音として（強く）知覚する周波数帯（４ｋＨｚ付近）を中心に効果的に環境音（雑音）を除去することができる。
In the noise cancellation method of the present invention, in the cancellation signal generation procedure, a noise signal is extracted from the environmental sound signal, an FFT process is performed on the noise signal, and an FFT processing procedure is performed for each frequency component, The frequency band to be erased is classified, the frequency band selection procedure for limiting the frequency band of the noise signal to be erased, and the phase / amplitude adjustment for generating the erase signal by adjusting the phase and amplitude of the noise signal Including a procedure.
Through such a procedure, the FFT processing unit performs FFT processing on a pure environmental sound signal (noise signal), decomposes each frequency component, and then the phase / amplitude adjustment unit performs phase of each component of the noise signal. An erasure signal is generated by adding the adjustment (for example, phase inversion) and the amplitude adjustment. Further, the frequency band to be erased is classified by the frequency band selection unit for erasure.
Thereby, the noise signal which generate | occur | produces regularly (periodically) among environmental sound signals (noise signal) can be effectively erased (or reduced). For example, it is possible to effectively eliminate (or reduce) cooling fans, motor sounds, and the like generated from electronic devices. Furthermore, by classifying the noise band to be erased, for example, environmental sound (noise) can be effectively removed centering on a frequency band (around 4 kHz) that humans perceive (strongly) as noise.
次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の雑音消去装置、音響再生システム、および雑音消去方法における特徴は、超音波スピーカを使用して音響信号を出力する電子機器において、その音質を向上するために、再生範囲の特定地点（聴取地点）の環境音を取得し、その環境音を消去するための信号を再生音響に加算する点にあり、この処理によって、聴取地点では本来の音響信号のみを聞くことが可能となる。これにより、実際には、環境音を完全に消し去ることは難しいものの、継続的な雑音などは消去でき、再生音質を向上させるとともに、聴取者が聞く再生音量も上がることになる。このように、本発明は、雑音の多いシーンでの超音波スピーカの出力不足を解消するものであり、超音波スピーカによる特定場所再生という特徴を活かした環境音（雑音）の消去方法である。 The noise canceling apparatus, sound reproducing system, and noise canceling method according to the present invention are characterized by a specific point (listening of a reproduction range) in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker in order to improve sound quality. Point) is acquired, and a signal for erasing the environmental sound is added to the reproduced sound. By this processing, it is possible to hear only the original sound signal at the listening point. As a result, in reality, it is difficult to completely eliminate the environmental sound, but continuous noise and the like can be eliminated, so that the reproduction sound quality is improved and the reproduction volume heard by the listener is increased. As described above, the present invention solves the shortage of output of the ultrasonic speaker in a noisy scene, and is a method for erasing environmental sound (noise) utilizing the feature of reproduction at a specific location by the ultrasonic speaker.
また、本発明においては、音響信号の聴取地点における環境音は、その地点に設けられたマイクロフォン等により取得されるものとする。マイクロフォンとしては、例えば、クリップ型の簡易マイクなどが考えられ、取得した環境音は無線通信により超音波スピーカ側に送出されるようにする。 In the present invention, the environmental sound at the listening point of the acoustic signal is acquired by a microphone or the like provided at that point. As the microphone, for example, a clip-type simple microphone can be considered, and the acquired environmental sound is transmitted to the ultrasonic speaker side by wireless communication.
図２は、本発明の雑音消去装置の機器構成例を示す図であり、図２に示すように、超音波スピーカ（超音波トランスデューサ）１５を搭載した電子機器（例えば、プロジェクタや携帯電話など）を使用する際、聴取者の胸元に取り付けたクリップ型のマイクロフォン３０ａにより環境音（雑音）を取得して、聴取者の周囲の環境音（雑音）の消音（または低減）を実現する。 FIG. 2 is a diagram showing a device configuration example of the noise canceling apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, an electronic device (for example, a projector or a mobile phone) on which an ultrasonic speaker (ultrasonic transducer) 15 is mounted. Is used, the environmental sound (noise) is acquired by the clip-type microphone 30a attached to the listener's chest, and the environmental sound (noise) around the listener is silenced (or reduced).
また、電子機器が音響信号（音声信号など）を出力せずに環境音のみの消去を行う場合には、聴取地点における雑音を軽減させることにより、リラックスできる音環境を作り出す用途にも応用可能となる。 In addition, when an electronic device does not output an acoustic signal (such as an audio signal) and only deletes environmental sound, it can be applied to create a relaxing sound environment by reducing noise at the listening point. Become.
図１は、本発明の雑音消去装置（音響再生システム）の構成例を示すブロック図であり、本発明の雑音消去装置１は、超音波スピーカ（超音波トランスデューサ）により音響信号を出力する電子機器に使用され、本発明の雑音消去装置１は、雑音消去部（スピーカ側）１０とマイクロフォン部（環境音信号収録部）３０とで構成される。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a noise canceling apparatus (sound reproduction system) according to the present invention. The
雑音消去部（スピーカ側）１０において、キャリア波発振源１１は、超音波周波数帯のキャリア波信号（例えば、４０ｋＨｚのサイン（Sin）波など）を生成する。可聴周波数帯信号発振源１２は、可聴周波数帯信号（例えば、音声信号など）を生成する。変調部１３は、キャリア波発振源１１から出力されるキャリア波信号を、信号合成処理部２０から受け取った合成音響信号で変調し、変調信号を生成する。パワーアンプ１４は、変調部１３から受け取った変調信号を増幅する。
In the noise canceling unit (speaker side) 10, the carrier
超音波トランスデューサ１５は、パワーアンプ１４により増幅された合成音響信号による変調信号を有限振幅レベルの音波（超音波）に変換して媒質中（空気中）に放射する。
The
可聴周波数帯信号バッファ１６は、バッファ格納時間設定部１７により予め設定された時間分だけ、可聴周波数帯信号発振源１２から出力される可聴周波数帯信号（例えば、音声信号）を保存する。この可聴周波数帯信号バッファ１６に保存された可聴周波数帯信号は、消去信号生成部１９にて信号分離処理用に使用される。
The audible frequency
バッファ格納時間設定部１７は、可聴周波数帯信号バッファ１６に格納しておく信号時間の設定を行う。その際は音波伝播に必要な時間として、超音波トランスデューサ１５とマイクロフォン部３０との距離を自動取得して設定することができる。例えば、可聴周波数帯信号発振源１２から音声信号が出力された後、該音声信号がマイク集音部３１で集音され送信されるまでの時間を計測して算出することができる。また、ツマミ１７a等と連動する可変抵抗器など使用して、ユーザーが調節する構成としてもよい。
The buffer storage
信号合成処理部２０は、消去信号生成部１９から出力される消去信号と、可聴周波数帯信号発振源１２から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、この生成した合成音響信号を変調部１３に渡す。
The signal synthesis processing unit 20 synthesizes the erasure signal output from the erasure
信号受信部１８は、マイクロフォン部３０からの環境音信号を受信し、該環境音信号を消去信号生成部１９へ渡す。
The
図３は、消去信号生成部１９の構成例を示す図であり、消去信号生成部１９内の環境音信号抽出部１９ａは、信号受信部１８にて受信した環境音信号から、可聴周波数帯信号バッファ１６に保存した可聴周波数帯信号の成分（スケール考慮）を除去し、マイクロフォン部３０の位置における純粋な環境音（雑音信号）を得る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the erasure
また、ＦＦＴ処理部１９ｂは、環境音信号抽出部１９ａにより抽出された純粋な環境音（雑音信号）の周波数分析により周期的な信号成分を抽出する。消去対象周波数帯選択部１９ｃは、消去対象の周波数帯を区分すると共に、位相反転させる信号の周波数帯を制限する機能を有している。例えば、人間が雑音として（強く）知覚する周波数帯（４ｋＨｚ付近）を中心に帯域を制限する。位相調整部１９ｄは、消去対象の周波数帯の環境音信号（雑音信号）の位相調整（例えば、１８０度の位相反転など）を行う。また、振幅調整部１９ｅは、位相調整した信号の振幅調整を行い、消去用の信号を生成する。
Further, the
図１に戻り、マイクロフォン部（環境音信号収録部）３０は、マイク集音部３１と信号送出部３２から構成され、マイク集音部３１は、音響信号の聴取地点における環境音の収録、環境音信号化を行う。信号送出部３２は、環境音信号を雑音消去部（スピーカ側）１０の信号受信部１８に送信する。なお、この信号送出部３２から雑音消去部１０への環境音信号の送出は、無線通信により送信する例を示しているが、この無線通信方式としては、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（bluetooth）、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）などが使用できる他、赤外線通信も利用できる。また、有線通信方式を使用してもよい。
Returning to FIG. 1, the microphone unit (environmental sound signal recording unit) 30 includes a microphone
以上、本発明による雑音消去装置の構成例について説明したが、本発明の雑音消去装置が適用される電子機器としては、超音波スピーカ（超音波トランスデューサ）を使用できる電子機器であれば何でもよく、例えば、プロジェクタ、携帯端末（携帯電話）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等に適用できる。また、車内やジェット機内における環境音消去にも利用できる。 As described above, the configuration example of the noise canceling device according to the present invention has been described, but the electronic device to which the noise canceling device of the present invention is applied may be any electronic device that can use an ultrasonic speaker (ultrasonic transducer), For example, the present invention can be applied to a projector, a mobile terminal (mobile phone), a personal computer (PC), and the like. It can also be used to eliminate environmental sounds in cars and jets.
図４は、超音波スピーカ（超音波トランスデューサ）における環境音消去処理の流れを示す図であり、超音波スピーカ側における基本的な処理手順をフローチャートで示した図である。
図４を参照して、最初に、可聴周波数帯信号発振源１２により、可聴周波数帯の信号生成（音響信号生成）を行う（ステップＳ１）。また、キャリア波発振源１１により、超音波周波数帯のキャリア波信号を生成する（ステップＳ２）。例えば、４０ｋＨｚのサイン（Sin）波を生成する。
FIG. 4 is a diagram showing a flow of environmental sound erasing processing in the ultrasonic speaker (ultrasonic transducer), and is a diagram showing a basic processing procedure on the ultrasonic speaker side in a flowchart.
Referring to FIG. 4, first, an audible frequency band signal generation (acoustic signal generation) is performed by audible frequency band signal oscillation source 12 (step S1). The carrier
次に、変調部１３により、超音波周波数のキャリア波信号を可聴周波数帯信号にてＡＭ変調し（ステップＳ３）、パワーアンプ１４により、変調信号を増幅する（ステップＳ４）。そして、超音波トランスデューサ１５により、変調信号を音波（超音波）に変換して空気中に放出する（ステップＳ５）。放出された音波（超音波）の空気伝播中にパラメトリック効果が起こり、可聴周波数音波が自己復調される（ステップＳ６）。
Next, the carrier wave signal of the ultrasonic frequency is AM-modulated with an audible frequency band signal by the modulation unit 13 (step S3), and the modulation signal is amplified by the power amplifier 14 (step S4). Then, the
次に本発明の特徴である聴取ポイント（聴取地点）における環境音消去を実現するために必要なマイクロフォン部３０における環境音の集音と、それに伴う環境音の消去処理手順について示す。なお、図２に示すように、マイクロフォン３０（図１）に相当するものとしては、聴取位置にいる人の胸ポケットに取り付けられたクリップ型のマイク３０ａを用いることができる。なお、このクリップ型のマイク３０ａは無線通信可能なものである。 Next, environmental sound collection in the microphone unit 30 necessary for realizing the environmental sound erasure at the listening point (listening point), which is a feature of the present invention, and the environmental sound erasure processing procedure associated therewith will be described. As shown in FIG. 2, a clip-type microphone 30a attached to a person's breast pocket at the listening position can be used as the microphone 30 (FIG. 1). The clip-type microphone 30a is capable of wireless communication.
図５は、マイクロフォン部における環境音の集音と、それに伴う環境音消去の処理手順について説明するための図であり、以下、図５を参照して、その処理手順について説明する。
最初に、マイクロフォン部３０（例えば、クリップ型のマイクロフォン３０ａなど）のマイク集音部３１にて、音響信号の聴取地点における環境音を収録し、環境音信号を生成する（ステップＳ１１）。また、マイクの信号送出部３２により、環境音信号を雑音消去部（超音波スピーカ側）１０に無線送信する（ステップＳ１２）。
FIG. 5 is a diagram for explaining the environmental sound collection in the microphone unit and the environmental sound erasing process procedure associated therewith. Hereinafter, the processing procedure will be described with reference to FIG.
First, the microphone
次に、雑音消去部（超音波スピーカ側）１０の信号受信部１８において、マイクロフォン部３０からの環境音信号を受信する（ステップＳ１３）。また、消去信号生成部１９により、環境音信号から可聴周波数帯信号（可聴周波数帯信号発振源１２から出力された信号）を除去し、最終的な消去信号を生成する（ステップＳ１４）。
Next, the environmental sound signal from the microphone unit 30 is received by the
また、マイク集音部３１を通して得られた環境音に含まれる音響信号は、空気中の伝播に伴う時間及び各処理部での処理時間を考慮して扱う必要がある。そのために、前述したように、可聴周波数帯信号バッファ１６が設けられ、バッファ格納時間設定部１７において指定された時間分だけ音響信号（可聴周波数帯信号発振源１２から出力される可聴周波数帯信号）が格納されているので、時間を遡った音響信号参照が行える。なお、バッファ格納時間設定部１７により設定される時間は、自動的に設定してもよいし、聴取者が自由に変更できる様にツマミ等のインタフェースにより設定できるようにしてもよい。例えば、このツマミにより、設定時間を調整しながら、雑音を一番効率良く除去できるようにする。
In addition, the acoustic signal included in the environmental sound obtained through the microphone
次に、可聴周波数帯信号バッファ１６に保存された音響信号（可聴周波数帯の信号）を用いて、環境音信号から音響信号を除去し、聴取地点（聴取位置）における純粋な環境音信号（雑音信号）を得る。そして、位相調整部１９ｄと振幅調整部１９ｅ（図３参照）により、雑音信号の位相調整（例えば、１８０度位相反転など）と振幅調整を行い、消去用の信号を生成する。
Next, the acoustic signal is removed from the environmental sound signal by using the acoustic signal (audible frequency band signal) stored in the audible frequency
なお、この場合、ＦＦＴ処理部１９ｂ（図３参照）により、純粋な環境音信号に対しＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行い、周波数成分ごとに分解した後に、各成分の位相を反転させたものを足し合わせて消去信号を生成する。例えば、位相調整部１９ｄ（図３参照）には、その回路特性が各周波数成分を位相反転させるものを使用する。また、消去対象周波数帯選択部１９ｃ（図３参照）により、消去対象の周波数帯を区分すると共に、位相反転させる信号の周波数帯を制限する機能を付加してもよい。
In this case, the
次に、信号合成処理部２０において、消去信号と、可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する（ステップＳ１５）。また、変調部１３により、超音波周波数信号を合成音響信号にてＡＭ変調する（ステップＳ１６）。
Next, the signal synthesis processing unit 20 synthesizes the erasure signal and the audible frequency band signal to generate a synthesized acoustic signal (step S15). Further, the
以降、ステップＳ１〜ステップＳ６（図４）、およびステップＳ１１〜ステップＳ１６（図５）の処理を繰り返す形となるが、消去信号生成部１９における消去信号の取得処理は常に行う必要はなく、時間間隔を空けて処理されるものとしてもよい。その場合は、生成した消去信号をバッファ処理する仕組みを設けることになる。
Thereafter, the processing of step S1 to step S6 (FIG. 4) and step S11 to step S16 (FIG. 5) is repeated, but the erasure signal generation processing in the erasure
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の雑音消去装置（音響再生システム）は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the noise canceling apparatus (sound reproduction system) of the present invention is not limited to the above-described illustrated example, and various types can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, changes can be made.
本発明においては、超音波スピーカを用いて音響信号を出力する電子機器において、音響信号の聴取位置における雑音除去を行うことができる効果を奏するので、本発明は、雑音消去装置、音響再生システム、および雑音消去方法などに有用である。 In the present invention, in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, there is an effect that noise can be removed at the listening position of the acoustic signal. Therefore, the present invention provides a noise canceling device, an acoustic reproduction system, It is useful for noise cancellation methods.
１…雑音消去装置、１０…雑音消去部、１１…キャリア波発振源、１２…可聴周波数帯信号発振源、１３…変調部、１４…パワーアンプ、１５…超音波スピーカ（超音波トランスデューサ）、１６…可聴周波数帯信号バッファ、１７…バッファ格納時間設定部、 １７ａ…ツマミ、１８…信号受信部、１９…消去信号生成部、１９ａ…環境音信号抽出部、１９ｂ…ＦＦＴ処理部１９ｃ…消去対象周波数帯選択部、１９ｄ…位相調整部、１９ｅ…振幅調整部、２０…信号合成処理部、 ３０…マイクロフォン部、３０ａ…マイクロフォン、３１…マイク集音部、３２…信号送出部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、
前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信する信号受信部と、
前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、
超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、
前記キャリア波信号を前記消去信号で変調した変調信号で駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサと
を備えることを特徴とする雑音消去装置。 A noise canceling device that is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and that eliminates noise at a point where the acoustic signal is heard,
An environmental sound signal recording unit that records environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmits the recorded environmental sound signal;
A signal receiving unit for receiving the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording unit;
A noise signal is extracted from the environmental sound signal, and an erasure signal generation unit that generates an erasure signal for erasing the noise signal component;
A carrier wave signal source for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band;
An ultrasonic transducer that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the erasure signal, converts the modulation signal into a sound wave, and outputs the sound wave.
前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定部と、
前記信号受信部にて受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、
前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の雑音消去装置。 An audible frequency band signal buffer for storing an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source for a preset time; and
A buffer storage time setting unit for setting a signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer;
For removing an audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, obtaining a noise signal at a microphone position, and erasing the noise signal An erasure signal generator for generating an erasure signal;
A signal synthesis processing unit that synthesizes the erasure signal generated by the erasure signal generation unit and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generates a synthesized acoustic signal. The noise canceling device according to claim 1.
環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理部と、
消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択部と、
雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整部と
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の雑音消去装置。 In the erasure signal generation unit,
An FFT processing unit that extracts a noise signal from the environmental sound signal, performs FFT processing on the noise signal, and decomposes the noise signal for each frequency component;
An erasure target frequency band selection unit that divides the frequency band to be erased and limits the frequency band of the noise signal to be erased,
The noise cancellation apparatus according to claim 1, further comprising: a phase / amplitude adjustment unit configured to perform phase adjustment and amplitude adjustment of the noise signal to generate an erasure signal.
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、
前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信するための信号受信部と、
前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、
可聴周波数帯の信号を生成する可聴周波数帯信号発振源と、
超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、
前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部と、
前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサと
を備えることを特徴とする音響再生システム。 An acoustic reproduction system that is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and that eliminates noise at a point where the acoustic signal is heard,
An environmental sound signal recording unit that records environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmits the recorded environmental sound signal;
A signal receiving unit for receiving the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording unit;
A noise signal is extracted from the environmental sound signal, and an erasure signal generation unit that generates an erasure signal for erasing the noise signal component;
An audible frequency band signal oscillation source for generating an audible frequency band signal;
A carrier wave signal source for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band;
A signal synthesis processing unit that synthesizes an erasure signal generated by the erasure signal generation unit and an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generates a synthesized acoustic signal;
An acoustic reproduction system comprising: an ultrasonic transducer that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, converts the modulation signal into a sound wave, and outputs the sound wave.
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録部と、
前記環境音信号収録部から送信される環境音信号を受信する信号受信部と、
可聴周波数帯の信号を生成する可聴周波数帯信号発振源と、
超音波周波数帯のキャリア波信号を生成するキャリア波信号源と、
予め設定された時間分だけ、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号を保存する可聴周波数帯信号バッファと、
前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定部と、
前記信号受信部にて受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成部と、
前記消去信号生成部により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理部と、
前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により駆動され、変調信号を音波に変換して出力する超音波トランスデューサと
を備えることを特徴とする音響再生システム。 An acoustic reproduction system that is used in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker, and that eliminates noise at a point where the acoustic signal is heard,
An environmental sound signal recording unit that records environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmits the recorded environmental sound signal;
A signal receiving unit for receiving an environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording unit;
An audible frequency band signal oscillation source for generating an audible frequency band signal;
A carrier wave signal source for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band;
An audible frequency band signal buffer for storing an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source for a preset time; and
A buffer storage time setting unit for setting a signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer;
For removing an audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer from the environmental sound signal received by the signal receiving unit, obtaining a noise signal at a microphone position, and erasing the noise signal An erasure signal generator for generating an erasure signal;
A signal synthesis processing unit that synthesizes the erasure signal generated by the erasure signal generation unit and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generates a synthesized acoustic signal;
An acoustic reproduction system comprising: an ultrasonic transducer that is driven by a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, converts the modulation signal into a sound wave, and outputs the sound wave.
環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理部と、
消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択部と、
雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整部と
を備えることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の音響再生システム。 In the erasure signal generation unit,
An FFT processing unit that extracts a noise signal from the environmental sound signal, performs FFT processing on the noise signal, and decomposes the noise signal for each frequency component;
An erasure target frequency band selection unit that divides the frequency band to be erased and limits the frequency band of the noise signal to be erased,
The sound reproduction system according to claim 4, further comprising: a phase / amplitude adjustment unit that performs phase adjustment and amplitude adjustment of the noise signal to generate an erasure signal.
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、
前記環境音信号収録手順により送信される環境音信号を受信する信号受信手順と、
前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、
超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、
前記キャリア波信号を前記消去信号で変調した変調信号で超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順と
を含むことを特徴とする雑音消去方法。 A noise canceling method in a noise canceling device used for electronic equipment that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and for canceling noise at a point where the acoustic signal is heard,
Environmental sound signal recording procedure for recording environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmitting the recorded environmental sound signal,
A signal receiving procedure for receiving the environmental sound signal transmitted by the environmental sound signal recording procedure;
An erasure signal generation procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal and generating an erasure signal for erasing the noise signal component;
A procedure for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band by a carrier wave signal source;
A noise canceling method comprising: driving an ultrasonic transducer with a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the cancellation signal, converting the modulation signal into a sound wave, and outputting the sound wave.
前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定手順と、
前記信号受信手順により受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、
前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順と
を含むことを特徴とする請求項７に記載の雑音消去方法。 A procedure for storing an audible frequency band signal output from an audible frequency band signal oscillation source in an audible frequency band signal buffer for a preset time;
A buffer storage time setting procedure for setting a signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer;
An audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal reception procedure, a noise signal at the position of the microphone is acquired, and an erasure for erasing the noise signal is performed. An erasure signal generation procedure for generating a signal;
A signal synthesis processing procedure for synthesizing the erasure signal generated by the erasure signal generation procedure and the audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generating a synthesized acoustic signal. The noise canceling method according to claim 7.
環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理手順と、
消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択手順と、
雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整手順と
を含むことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の雑音消去方法。 In the erase signal generation procedure,
An FFT processing procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal, performing FFT processing on the noise signal, and decomposing the noise signal for each frequency component;
The frequency band selection procedure for classifying the frequency band to be erased and limiting the frequency band of the noise signal to be erased;
The noise cancellation method according to claim 7, further comprising: a phase / amplitude adjustment procedure for generating a cancellation signal by performing phase adjustment and amplitude adjustment of the noise signal.
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、
前記環境音信号収録手順から送信される環境音信号を受信するための信号受信手順と、
前記環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号成分を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、
可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号発振源により生成する手順と、
超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、
前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順と、
前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順と
を含むことを特徴とする雑音消去方法。 A noise canceling method for use in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and for canceling noise at a point where the acoustic signal is heard,
Environmental sound signal recording procedure for recording environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmitting the recorded environmental sound signal,
A signal receiving procedure for receiving the environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording procedure;
An erasure signal generation procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal and generating an erasure signal for erasing the noise signal component;
A procedure for generating an audio frequency band signal by an audio frequency band signal oscillation source;
A procedure for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band by a carrier wave signal source;
A signal synthesis processing procedure for synthesizing the erasure signal generated by the erasure signal generation procedure and an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generating a synthesized acoustic signal;
A method of driving an ultrasonic transducer with a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, and converting the modulation signal into a sound wave and outputting the sound wave.
音響信号の聴取地点における環境音をマイクロフォン等により収録し、収録した環境音信号を送信する環境音信号収録手順と、
前記環境音信号収録手順から送信される環境音信号を受信する信号受信手順と、
可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号発振源により生成する手順と、
超音波周波数帯のキャリア波信号をキャリア波信号源により生成する手順と、
予め設定された時間分だけ、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号を可聴周波数帯信号バッファに保存する手順と、
前記可聴周波数帯信号バッファに格納する信号保存時間の設定を行うバッファ格納時間設定手順と、
前記信号受信手順により受信した環境音信号から、前記可聴周波数帯信号バッファに保存した可聴周波数帯信号の成分を除去し、マイクロフォンの位置における雑音信号を取得し、該雑音信号を消去するための消去信号を生成する消去信号生成手順と、
前記消去信号生成手順により生成された消去信号と、前記可聴周波数帯信号発振源から出力される可聴周波数帯の信号とを合成し、合成音響信号を生成する信号合成処理手順と、
前記キャリア波信号を前記合成音響信号で変調した変調信号により超音波トランスデューサを駆動し、変調信号を音波に変換して出力する手順と
を含むことを特徴とする雑音消去方法。 A noise canceling method for use in an electronic device that outputs an acoustic signal using an ultrasonic speaker and for canceling noise at a point where the acoustic signal is heard,
Environmental sound signal recording procedure for recording environmental sound at a listening point of an acoustic signal with a microphone and transmitting the recorded environmental sound signal,
A signal reception procedure for receiving an environmental sound signal transmitted from the environmental sound signal recording procedure;
A procedure for generating an audio frequency band signal by an audio frequency band signal oscillation source;
A procedure for generating a carrier wave signal in an ultrasonic frequency band by a carrier wave signal source;
A procedure for storing an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source in an audible frequency band signal buffer for a preset time;
A buffer storage time setting procedure for setting a signal storage time to be stored in the audible frequency band signal buffer;
An audible frequency band signal component stored in the audible frequency band signal buffer is removed from the environmental sound signal received by the signal reception procedure, a noise signal at the position of the microphone is acquired, and an erasure for erasing the noise signal is performed. An erasure signal generation procedure for generating a signal;
A signal synthesis processing procedure for synthesizing the erasure signal generated by the erasure signal generation procedure and an audible frequency band signal output from the audible frequency band signal oscillation source, and generating a synthesized acoustic signal;
A noise canceling method comprising: driving an ultrasonic transducer with a modulation signal obtained by modulating the carrier wave signal with the synthesized acoustic signal, converting the modulation signal into a sound wave, and outputting the sound wave.
環境音信号から雑音信号を抽出し、該雑音信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数成分ごとに分解するＦＦＴ処理手順と、
消去対象の周波数帯を区分すると共に、消去する雑音信号の周波数帯を制限する消去対象周波数帯選択手順と、
雑音信号の位相調整と振幅調整とを行い消去信号を生成するための位相・振幅調整手順と
を含むことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の雑音消去方法。
In the erase signal generation procedure,
An FFT processing procedure for extracting a noise signal from the environmental sound signal, performing FFT processing on the noise signal, and decomposing the noise signal for each frequency component;
The frequency band selection procedure for classifying the frequency band to be erased and limiting the frequency band of the noise signal to be erased;
The noise cancellation method according to claim 10 or 11, further comprising: a phase / amplitude adjustment procedure for generating a cancellation signal by performing phase adjustment and amplitude adjustment of the noise signal.
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