JP2007002393A - Sound deadening helmet, vehicle system equipped with the same and method for deadening noise in helmet - Google Patents

Sound deadening helmet, vehicle system equipped with the same and method for deadening noise in helmet Download PDF

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篤 阪脇
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound-deadening helmet capable of suppressing or preventing deterioration of sound-deadening effect by suppressing influence of utterance of a helmet wearer. <P>SOLUTION: Sound in a helmet body 30 is detected by a microphone 102. Control sound for canceling noise detected by the microphone 102 is generated from a speaker 104. Control signals from a control signal producing circuit 106 are given to the speaker 104. Utterance-detecting microphones 1 and 2 for detecting utterance of a user P are provided in the helmet body 30. An utterance detector 3 detects presence or absence of utterance based on these output signals. In non-speaking in which utterance is not detected, gain of the control signal-producing circuit 106 is controlled by the gain control circuit 121 in non-speaking. In speaking in which utterance is detected, gain of the control signal-producing circuit 106 is controlled by a gain control circuit 122 in utterance. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、消音ヘルメット、これを備えた車両システム、およびヘルメット内騒音消音方法に関する。   The present invention relates to a silencing helmet, a vehicle system including the same, and a noise silencing method in the helmet.

左右両側の耳元にマイクロフォンおよびスピーカを配置し、マイクロフォンによって検出される騒音を打ち消す制御音をスピーカから発生させることによって、能動的に騒音を除去するアクティブ消音ヘルメットが知られている(特許文献1)。これにより、運転者が感じる騒音(主として風切音)を低減でき、快適な運転環境を実現することができる。
特開2000−54219号公報
An active silencing helmet is known that actively removes noise by arranging microphones and speakers at the left and right ears and generating a control sound from the speakers that cancels noise detected by the microphones (Patent Document 1). . Thereby, the noise (mainly wind noise) felt by the driver can be reduced, and a comfortable driving environment can be realized.
JP 2000-54219 A

しかし、ヘルメットの装着者が発話すると、その音声が騒音検出用マイクロフォンによって検出される。これによって、制御音の適切なボリューム調節が妨げられる。その結果、消音効果が劣化するおそれがある。
この発明の目的は、装着者の発話の影響を抑制して消音効果の劣化を抑制または防止することができる消音ヘルメット、これを備えた車両システム、およびヘルメット内騒音消音方法を提供することである。
However, when the helmet wearer speaks, the sound is detected by the noise detection microphone. This prevents proper volume adjustment of the control sound. As a result, the silencing effect may be deteriorated.
An object of the present invention is to provide a silencing helmet capable of suppressing or preventing the deterioration of the silencing effect by suppressing the influence of the utterance of the wearer, a vehicle system including the same, and a noise silencing method in the helmet. .

この発明の一実施形態に係る消音ヘルメットは、ヘルメット本体内の騒音を検出する騒音検出手段と、この騒音検出手段によって検出された騒音を打ち消すための制御音を発生する発音手段と、前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して前記制御音に対応した制御信号を生成して前記発音手段に与えるための制御信号生成手段と、前記ヘルメット本体を装着した装着者の発話を検出する発話検出手段と、この発話検出手段によって発話が検出されていない期間に前記制御信号生成手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節手段と、前記発話検出手段によって発話が検出される直前に前記非発話時ゲイン調節手段によって設定されるゲインを記憶する非発話時ゲイン記憶手段と、前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに基づいて前記制御信号生成手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節手段とを含む。   A noise reduction helmet according to an embodiment of the present invention includes a noise detection means for detecting noise in the helmet body, a sound generation means for generating a control sound for canceling the noise detected by the noise detection means, and the noise detection A control signal generating means for computing the output signal of the means to generate a control signal corresponding to the control sound and giving it to the sounding means, and an utterance detecting means for detecting the utterance of the wearer wearing the helmet body A non-speech gain adjusting unit that adjusts the gain of the control signal generating unit during a period when the utterance is not detected by the utterance detection unit, and the non-speech gain just before the utterance is detected by the utterance detection unit. A non-utterance gain storage means for storing a gain set by the adjustment means; and a period during which an utterance is detected by the utterance detection means. And a speech during gain adjustment means for adjusting the gain of said control signal generating means on the basis of the gain stored in the non-speech time gain storing means.

この構成によれば、騒音検出手段によって検出された騒音に応じた制御信号が制御信号生成手段によって生成されて発音手段に与えられることにより、この発音手段から騒音を打ち消す制御音が発生される。こうして、消音が行われる。
一方、発話検出手段によって、ヘルメット本体の装着者の発話の有無が検出される。発話が検出されていない期間には、非発話時ゲイン調節手段によって制御信号生成手段のゲインが調節される。発話が検出されている期間には、非発話時と同様なゲイン調節を行っても適切な消音を期することはできず、発振(ハウリング)を起こしてしまうおそれもある。そこで、発話時には、発話時ゲイン調節手段によって、別のゲイン調節制御が行われる。
According to this configuration, the control signal corresponding to the noise detected by the noise detecting means is generated by the control signal generating means and given to the sound generation means, so that a control sound for canceling the noise is generated from the sound generation means. Thus, mute is performed.
On the other hand, the presence or absence of the speech of the wearer of the helmet body is detected by the speech detection means. During a period in which no utterance is detected, the gain of the control signal generating means is adjusted by the non-speech gain adjusting means. During the period when the utterance is detected, even if gain adjustment similar to that at the time of non-utterance is performed, proper mute cannot be expected, and there is a possibility of causing oscillation (howling). Therefore, during utterance, another gain adjustment control is performed by the utterance gain adjusting means.

より具体的には、発話が検出される直前のゲインが非発話時ゲイン記憶手段に記憶される。これを用いて、発話時ゲイン調節手段は、制御信号生成手段のゲインを調節する。したがって、発話の影響を大きく受けずにゲイン調節が行われることになるので、消音効果の不所望な劣化を抑制または防止できる。
非発話時ゲイン記憶手段は、発話時ゲイン調節手段によって記憶データが参照されるときに、直前の非発話時のゲインを記憶していればよい。すなわち、たとえば、非発話時ゲイン記憶手段の記憶データを、非発話期間中において非発話時ゲイン調節手段が随時設定するゲインによって更新するとともに、前記発話検出手段による発話の検出に応答して、その記憶データの更新を停止する記憶データ更新手段が備えられていてもよい。これにより、発話が検出されると、非発話時ゲイン記憶手段には、その直前の非発話時のゲインが記憶されていることになる。
More specifically, the gain immediately before the utterance is detected is stored in the non-utterance gain storage means. Using this, the utterance gain adjusting means adjusts the gain of the control signal generating means. Therefore, since gain adjustment is performed without being greatly affected by the utterance, undesired deterioration of the silencing effect can be suppressed or prevented.
The non-speech gain storage unit only needs to store the gain of the previous non-speech when the stored data is referred to by the utterance gain adjustment unit. That is, for example, the stored data of the non-speech gain storage unit is updated with the gain set by the non-speech gain adjustment unit as needed during the non-speech period, and in response to the detection of the utterance by the utterance detection unit, Storage data update means for stopping the update of the storage data may be provided. Thus, when an utterance is detected, the non-speech gain storage means stores the non-speech gain immediately before.

前記騒音検出手段は、ヘルメット本体装着時に使用者の耳元に配置されるように、ヘルメット本体内に配置されていることが好ましい。これにより、使用者が聞く音に近い音に基づいて消音が行われるから、消音の精度を向上することができる。
また、前記制御信号生成手段は、騒音検出手段の出力信号の位相を反転して前記制御信号を生成するものであることが好ましい。
It is preferable that the noise detection means is disposed in the helmet body so as to be disposed at the user's ear when the helmet body is mounted. Thereby, since the mute is performed based on the sound close to the sound heard by the user, the accuracy of the mute can be improved.
The control signal generation means preferably generates the control signal by inverting the phase of the output signal of the noise detection means.

前記発話時ゲイン調節手段は、前記騒音検出手段の出力信号および前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに応じて、前記制御信号生成手段のゲインを調節するものであることが好ましい。
また、前記発話時ゲイン調節手段は、前記騒音検出手段の出力信号に基づいて、前記ヘルメット本体内の騒音の周波数スペクトルを求めるスペクトル演算手段と、前記発話検出手段によって発話が検出される直前に前記スペクトル演算手段によって演算された周波数スペクトルを記憶する非発話時騒音スペクトル記憶手段と、前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に前記スペクトル演算手段によって演算される騒音の周波数スペクトルと、前記非発話時騒音スペクトル記憶手段に記憶されている周波数スペクトルとを比較するスペクトル比較手段と、このスペクトル比較手段による比較結果と、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインとに基づいて前記制御信号生成手段のゲインを調節するゲイン制御手段とを含むことが好ましい。
The utterance gain adjusting means preferably adjusts the gain of the control signal generating means in accordance with the output signal of the noise detecting means and the gain stored in the non-utterance gain storage means.
Further, the utterance gain adjusting means includes a spectrum calculating means for obtaining a frequency spectrum of noise in the helmet body based on an output signal of the noise detecting means, and immediately before the utterance is detected by the utterance detecting means. A non-speech noise spectrum storage unit for storing a frequency spectrum calculated by a spectrum calculation unit; a noise frequency spectrum calculated by the spectrum calculation unit during a period in which an utterance is detected by the utterance detection unit; The control based on the spectrum comparison means for comparing the frequency spectrum stored in the utterance noise spectrum storage means, the comparison result by the spectrum comparison means, and the gain stored in the non-speech gain storage means Gain control means for adjusting the gain of the signal generation means. It is preferable.

この構成によれば、発話が検出される直前の騒音の周波数スペクトルが非発話時騒音スペクトル記憶手段に記憶される。この非発話時の騒音の周波数スペクトルと、発話中における騒音の周波数スペクトルとが比較され、その比較結果を加味して、制御信号生成手段のゲインが調節される。これにより、発話期間中にも、騒音状況の変化に応じて、制御信号生成手段のゲインを調整することができ、優れた消音効果を得ることができる。   According to this configuration, the frequency spectrum of noise immediately before the utterance is detected is stored in the non-utterance noise spectrum storage means. The frequency spectrum of noise during non-speaking is compared with the frequency spectrum of noise during speaking, and the gain of the control signal generating means is adjusted in consideration of the comparison result. Thereby, even during the utterance period, the gain of the control signal generating means can be adjusted according to the change of the noise situation, and an excellent silencing effect can be obtained.

周波数スペクトルは、振幅スペクトルおよび位相スペクトルからなる。
前記スペクトル比較手段は、1つ以上の特定周波数に対する振幅スペクトルまたはその相当値を、非発話時と発話時とで比較するものであってもよい。振幅スペクトルまたはその相当値の比較は、発話の影響の小さい周波数域(たとえば数十ヘルツの帯域)で行われることが好ましい。より具体的には、発話時振幅スペクトルにおいて発話に起因するピークが実質的に現れない周波数帯域で比較を行うことが好ましい。
The frequency spectrum consists of an amplitude spectrum and a phase spectrum.
The spectrum comparing means may compare the amplitude spectrum or its equivalent value for one or more specific frequencies between non-speaking and speaking. The comparison of the amplitude spectrum or its equivalent value is preferably performed in a frequency range (for example, a band of several tens of hertz) where the influence of speech is small. More specifically, it is preferable to perform the comparison in a frequency band in which a peak due to speech does not substantially appear in the speech amplitude spectrum.

前記特定周波数は、複数の異なる周波数を含むことが好ましい。
前記ゲイン制御手段は、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに対して、前記スペクトル比較手段による比較結果に応じた補正を施すことにより、前記制御信号生成手段のゲインを求めるものであってもよい。
前記非発話時ゲイン調節手段は、前記騒音検出手段の出力信号を用いて、互いに異なる周波数帯の音圧の比を取得する音圧比取得手段と、この音圧比取得手段によって取得された前記音圧比を用いて、前記騒音検出手段の出力信号のスペクトルが所定の目標スペクトルに近づくように前記制御信号生成手段のゲインを制御するゲイン制御手段とを含むものであってもよい。なお、「音圧」とは、音の大きさの指標となるものを意味し、具体的には、音波形の振幅の平均値であってもよいし、振幅の二乗平均などであってもよい。
The specific frequency preferably includes a plurality of different frequencies.
The gain control means obtains the gain of the control signal generation means by performing correction according to the comparison result by the spectrum comparison means on the gain stored in the non-speech gain storage means. There may be.
The non-speech gain adjusting means uses the output signal of the noise detecting means to obtain a sound pressure ratio acquiring means for acquiring a ratio of sound pressures in different frequency bands, and the sound pressure ratio acquired by the sound pressure ratio acquiring means. And a gain control means for controlling the gain of the control signal generation means so that the spectrum of the output signal of the noise detection means approaches a predetermined target spectrum. The “sound pressure” means an index of sound volume. Specifically, it may be an average value of the amplitude of the sound waveform, or a mean square of the amplitude. Good.

この構成によれば、騒音検出手段の出力信号を用いて互いに異なる周波数帯の音圧の比を取得し、得られた音圧比を用いて騒音検出手段の出力信号のスペクトルの形状が最適となるように制御信号生成手段のゲインが調節される。これにより、装着者とヘルメット内壁との空間形状に依存する耳元伝達関数の個人差に対応することができ、ヘルメットの装着者によらず十分な消音効果を得ることができる。   According to this configuration, the ratio of sound pressures in different frequency bands is acquired using the output signal of the noise detection means, and the shape of the spectrum of the output signal of the noise detection means is optimized using the obtained sound pressure ratio. In this way, the gain of the control signal generating means is adjusted. Thereby, it is possible to cope with individual differences in the ear transfer function depending on the space shape between the wearer and the inner wall of the helmet, and a sufficient silencing effect can be obtained regardless of the wearer of the helmet.

このような構成の非発話時ゲイン調節手段では、ヘルメット内壁と装着者の耳周辺との間に形成される耳元空間で風切音に装着者音声が混ざり合って周波数スペクトルが乱れると、必ずしも適切なゲイン調節を行うことができない。そこで、この発明では、発話時には、非発話時とは異なる処理によって制御信号生成手段のゲインを定めるようにしている。これにより、発話の影響を抑制しつつ、かつ、個人差に対応した良好な消音制御が可能となる。   In the non-speech gain adjusting means having such a configuration, if the wearer's voice is mixed with the wind noise in the ear space formed between the helmet inner wall and the wearer's ear periphery, the frequency spectrum is disturbed. Cannot adjust the gain properly. Therefore, in the present invention, at the time of utterance, the gain of the control signal generating means is determined by a process different from that at the time of non-utterance. As a result, it is possible to perform excellent mute control corresponding to individual differences while suppressing the influence of speech.

前記音圧比取得手段は、前記騒音検出手段の出力信号を互いに異なる周波数特性でフィルタリングする複数のフィルタと、前記複数のフィルタの各出力信号を処理して互いに異なる複数の周波数帯の音圧を算出する音圧算出手段と、この音圧算出手段によって算出された複数の周波数帯の音圧を用いて制御用の指標となる音圧比を算出する音圧比算出手段と、を有することが好ましい。これにより、比較的簡単な回路で制御用の指標となる音圧比を取得することができる。   The sound pressure ratio acquisition means calculates a plurality of filters that filter output signals of the noise detection means with different frequency characteristics, and calculates sound pressures of a plurality of different frequency bands by processing the output signals of the plurality of filters. It is preferable to include sound pressure calculation means for performing sound pressure ratio calculation, and sound pressure ratio calculation means for calculating a sound pressure ratio as an index for control using sound pressures of a plurality of frequency bands calculated by the sound pressure calculation means. Thereby, it is possible to acquire the sound pressure ratio that is an index for control with a relatively simple circuit.

また、前記音圧比取得手段は、前記騒音検出手段の出力信号を用いて共振周波数帯の音圧を獲得する第1獲得手段と、前記騒音検出手段の出力信号を用いて比較の基準となる基準音圧を獲得する第2獲得手段と、これらの第1および第2獲得手段によってそれぞれ獲得された共振周波数帯の音圧と比較用の基準音圧との比を算出する音圧比算出手段とを有する構成としてもよい。この構成により、比較的簡単に制御用の指標となる音圧比を取得することができる。   The sound pressure ratio acquisition means includes a first acquisition means for acquiring a sound pressure in a resonance frequency band using the output signal of the noise detection means, and a reference that is a reference for comparison using the output signal of the noise detection means. Second acquisition means for acquiring sound pressure; and sound pressure ratio calculation means for calculating a ratio between the sound pressure in the resonance frequency band acquired by each of the first and second acquisition means and the reference sound pressure for comparison. It is good also as a structure to have. With this configuration, it is possible to acquire a sound pressure ratio that is an index for control relatively easily.

前記第2獲得手段は、前記発音手段によって発音される音によって消音される消音域および前記共振周波数帯よりも消音による影響が少ない基準周波数域の音圧を前記基準音圧として獲得するものであることが好ましい。これにより、音圧比算出手段によって算出される音圧比は、共振周波数帯の音圧の増減に対応する値となる。したがって、制御信号生成手段のゲインの調整によって共振周波数帯の音圧レベルを調整でき、これにより、所望のスペクトルを得ることができる。   The second acquisition means acquires, as the reference sound pressure, a sound pressure in a reference frequency range that is less affected by the noise reduction and the resonance frequency band that is silenced by the sound produced by the sound generation means. It is preferable. As a result, the sound pressure ratio calculated by the sound pressure ratio calculation means becomes a value corresponding to the increase or decrease of the sound pressure in the resonance frequency band. Therefore, the sound pressure level in the resonance frequency band can be adjusted by adjusting the gain of the control signal generating means, and thereby a desired spectrum can be obtained.

前記基準周波数域は、全周波数域であってもよい。すなわち、全周波数域の音圧レベルを基準としてもよい。これは、全周波数域の音圧レベルはスペクトルの形状にほとんど依存しないと考えられるからである。
前記非発話時ゲイン調節手段は、前記音圧比取得手段によって取得される音圧比が前記所定の目標スペクトルに対応する目標音圧比に近づくように前記制御信号生成手段のゲインを調節するものであることが好ましい。これにより、簡単な制御で、騒音検出手段の出力信号のスペクトルを目標スペクトルに近づけることができ、良好な消音効果が得られる。
The reference frequency range may be the entire frequency range. That is, the sound pressure level in the entire frequency range may be used as a reference. This is because the sound pressure level in the entire frequency range is considered to hardly depend on the shape of the spectrum.
The non-speech gain adjusting means adjusts the gain of the control signal generating means so that the sound pressure ratio acquired by the sound pressure ratio acquiring means approaches a target sound pressure ratio corresponding to the predetermined target spectrum. Is preferred. Thereby, the spectrum of the output signal of the noise detecting means can be brought close to the target spectrum with simple control, and a good silencing effect can be obtained.

前記非発話時ゲイン調節手段は、無騒音時、前記ゲインをゼロに設定することが好ましい。この構成によれば、無騒音時に、ゲインをゼロに設定するため、不必要にゲインを上げることがなくなり、不要な消音の実施を回避することができる。
前記消音ヘルメットは、前記ヘルメット本体の装着者が発した音声をヘルメット本体内の異なる位置でそれぞれ検出して音声信号を出力する第1および第2の音声検出手段をさらに含んでいてもよい。また、前記発話検出手段は、前記第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算手段と、この相関性演算手段によって演算された相関性値に応じて、前記装着者が発話中か否かを判定する発話判定手段とを含んでいてもよい。
The non-speech gain adjusting means preferably sets the gain to zero when there is no noise. According to this configuration, since the gain is set to zero when there is no noise, the gain is not increased unnecessarily, and unnecessary silencing can be avoided.
The muffling helmet may further include first and second sound detection means for detecting sound generated by a wearer of the helmet body at different positions in the helmet body and outputting sound signals. The speech detection means includes a correlation calculation means for calculating a correlation value representing a correlation between voice signals output from the first and second voice detection means, and a correlation calculated by the correlation calculation means. An utterance determination unit that determines whether or not the wearer is speaking according to a sex value may be included.

この発明の他の実施形態に係る消音ヘルメットは、ヘルメット本体内の騒音を検出する騒音検出手段と、この騒音検出手段によって検出された騒音を打ち消すための制御音を発生する発音手段と、前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して前記制御音に対応した制御信号を生成して前記発音手段に与えるための制御信号生成手段と、前記ヘルメット本体の装着者が発した音声をヘルメット本体内の異なる位置でそれぞれ検出して音声信号を出力する第1および第2の音声検出手段と、この第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算手段、ならびにこの相関性演算手段によって演算された相関性値に応じて、前記ヘルメット本体を装着した装着者が発話中か否かを判定する発話判定手段を含む発話検出手段と、この発話検出手段によって発話が検出されていない期間に前記制御信号生成手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節手段と、前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に、前記非発話時ゲイン調節手段とは異なる態様で前記制御信号生成手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節手段とを含む。   A silencing helmet according to another embodiment of the present invention includes a noise detection means for detecting noise in the helmet body, a sound generation means for generating a control sound for canceling the noise detected by the noise detection means, and the noise. A control signal generating means for calculating the output signal of the detecting means to generate a control signal corresponding to the control sound and giving it to the sounding means, and a sound uttered by the helmet body wearer in the helmet body First and second sound detection means for detecting sound signals at different positions and outputting sound signals, and correlation for calculating a correlation value representing the correlation between the sound signals output by the first and second sound detection means. Utterance determination means for determining whether or not the wearer wearing the helmet body is speaking according to the correlation value calculated by the correlation calculation means An utterance detecting means including: a non-speech gain adjusting means for adjusting a gain of the control signal generating means during a period in which no utterance is detected by the utterance detecting means; and a utterance being detected by the utterance detecting means. And an utterance gain adjusting means for adjusting the gain of the control signal generating means in a manner different from the non-utterance gain adjusting means.

このような構成によれば、ヘルメット本体内の異なる位置に配置した第1および第2の音声検出手段の出力信号の相関性値を用いることによって、装着者が発話中か否かを正確に判定することができる。そして、発話中と非発話中とで異なる態様で制御信号生成手段のゲインが調節されることによって、発話中における消音効果の不所望な劣化を抑制または防止できる。   According to such a configuration, it is accurately determined whether or not the wearer is speaking by using the correlation value of the output signals of the first and second sound detection means arranged at different positions in the helmet body. can do. Then, by adjusting the gain of the control signal generation means in a different manner between when speaking and when not speaking, it is possible to suppress or prevent undesired deterioration of the silencing effect during speaking.

なお、音声検出手段は3個以上設けてもよく、この3個以上の音声検出手段の出力信号の相関性値に基づいて、装着者が発話中か否かを判定するようにしてもよい。
前記第1および第2の音声検出手段は、前記ヘルメット本体を装着する装着者の口元からほぼ等距離の位置にそれぞれ配置されていることが好ましい。
この構成により、装着者の発話をより確実に検出できる。すなわち、装着者の口元からほぼ等距離の位置において第1および第2の音声検出手段によって装着者が発した音声を検出すると、これに対応した出力信号には大きな相関性が認められる。一方、騒音もまた第1および第2の音声検出手段によって検出されることになるが、騒音に関しては、第1および第2の音声検出手段の出力信号に大きな相関性が現れない。このようにして、第1および第2の音声検出手段の出力信号の相関性に基づいて、装着者が発話しているか否かを検出することができる。
Three or more voice detection means may be provided, and it may be determined whether or not the wearer is speaking based on the correlation value of the output signals of the three or more voice detection means.
It is preferable that the first and second sound detection means are respectively disposed at substantially equal distances from the mouth of the wearer wearing the helmet body.
With this configuration, the utterance of the wearer can be detected more reliably. In other words, when the first and second voice detection means detect the voice uttered by the wearer at a position approximately equidistant from the wearer's mouth, a large correlation is recognized in the output signal corresponding to this. On the other hand, noise is also detected by the first and second sound detection means, but no significant correlation appears in the output signals of the first and second sound detection means with respect to the noise. In this way, it is possible to detect whether or not the wearer is speaking based on the correlation between the output signals of the first and second sound detection means.

前記第1および第2の音声検出手段は、前記相関性演算手段によって演算される相関性値が、前記ヘルメット本体の装着者の発話時には所定のしきい値以上となり、当該装着者の非発話時には前記しきい値未満となるように、前記ヘルメット本体内にそれぞれ配置されていることが好ましい。
この構成により、第1および第2の音声検出手段の出力信号の相関性に基づく発話期間の検出をより確実に行うことができる。
In the first and second sound detection means, the correlation value calculated by the correlation calculation means is equal to or greater than a predetermined threshold when the helmet body wearer speaks, and when the wearer does not speak It is preferable that they are respectively disposed in the helmet body so as to be less than the threshold value.
With this configuration, it is possible to more reliably detect the utterance period based on the correlation between the output signals of the first and second sound detection means.

本件発明者の検討によれば、第1および第2の音声検出手段は、ヘルメット本体内において、装着者のこめかみ付近や耳元付近に配置するよりも、口元付近に配置する方が、好結果が得られている。すなわち、第1および第2の音声検出手段を装着者の口元付近に配置することによって、装着者の発話音声に関しては第1および第2の音声検出手段の出力信号(発話周波数帯の音声信号)間に大きな相関性が得られ、騒音に関しては、いずれの周波数域においても、第1および第2の音声検出手段の出力信号間に大きな相関性は得られなかった。したがって、第1および第2の音声検出手段を装着者の口元に対応するヘルメット本体内の位置に配置することにより、装着者の発話と騒音とを良好に分離することができ、装着者の発話の有無を正確に検出できる。   According to the inventor's study, the first and second sound detection means are better placed in the helmet body than in the vicinity of the wearer's temple or in the ear, rather than in the vicinity of the wearer's temple. Has been obtained. That is, by arranging the first and second voice detection means in the vicinity of the wearer's mouth, the output signals of the first and second voice detection means (voice signals in the utterance frequency band) regarding the voice of the wearer. A large correlation was obtained between the output signals of the first and second sound detection means in any frequency range with respect to noise. Therefore, by arranging the first and second voice detection means at a position in the helmet body corresponding to the wearer's mouth, the wearer's speech and noise can be well separated, and the wearer's speech Presence or absence can be accurately detected.

消音ヘルメットの構成部分は、その全てがヘルメット本体に取り付けられていてもよいが、必ずしもその必要があるわけではない。たとえば、前記騒音検出手段および発音手段(さらに必要に応じてヘルメット装着者が発した音声を検出する音声検出手段)をヘルメット本体に取り付け、その他の部分の少なくとも一部は、ヘルメット本体とは別の装置として構成してもよい。   Although all the components of the muffling helmet may be attached to the helmet body, it is not always necessary. For example, the noise detection means and the sound generation means (further, if necessary, voice detection means for detecting a voice uttered by a helmet wearer) are attached to the helmet body, and at least a part of the other parts is different from the helmet body. You may comprise as an apparatus.

この発明の一実施形態に係る車両システムは、車体と、上述の消音ヘルメットとを含み、少なくとも前記騒音検出手段および発音手段(さらに必要に応じてヘルメット装着者が発した音声を検出する音声検出手段)は、前記消音ヘルメットのヘルメット本体に備えられ、前記消音ヘルメットの前記騒音検出手段および発音手段(さらに必要に応じて前記音声検出手段)を除く残余の構成部分の少なくとも一部が前記車体に備えられて車体側装置を形成しており、前記車体側装置と前記騒音検出手段および発音手段(さらに必要に応じて前記音声検出手段)との間で信号を授受するための通信手段をさらに含む。この構成により、消音ヘルメットの構成部分の一部を車体に配置することができる。   A vehicle system according to an embodiment of the present invention includes a vehicle body and the muffling helmet described above, and includes at least the noise detection unit and the sound generation unit (and a voice detection unit that detects a voice uttered by a helmet wearer as necessary. ) Is provided in the helmet body of the muffling helmet, and at least a part of the remaining components excluding the noise detection means and sound generation means (and the sound detection means as necessary) of the muffling helmet is provided in the vehicle body. And further includes communication means for transmitting and receiving signals between the vehicle body side apparatus, the noise detection means and the sound generation means (and the sound detection means as required). With this configuration, a part of the component part of the muffler helmet can be arranged on the vehicle body.

この発明の他の実施形態に係る車両システムは、車体と、上述の消音ヘルメットと、前記車体に備えられ、音情報を発生する音情報発生手段と、この音情報発生手段が発生する音情報を前記消音ヘルメットのヘルメット本体に伝達する伝達手段と、前記ヘルメット本体に備えられ、前記伝達手段によって伝達される音情報を音響化する音情報発音手段とを含む。   A vehicle system according to another embodiment of the present invention includes a vehicle body, the muffling helmet described above, sound information generating means for generating sound information provided in the vehicle body, and sound information generated by the sound information generating means. Transmission means for transmitting to the helmet body of the muffling helmet; and sound information sound generation means for sounding sound information provided in the helmet body and transmitted by the transmission means.

この構成により、個人差によらずにヘルメット本体内の騒音が消音されている状態で、車体側の音情報発生手段からの音情報をヘルメット装着者に提供することができる。これにより、ヘルメット装着者は、提供される音情報を快適に聞き取ることができる。
音情報発生手段の例としては、音声案内情報を生成するナビゲーションシステム、携帯電話のような移動電話機、ラジオ、オーディオ装置などを挙げることができる。
With this configuration, sound information from the sound information generating means on the vehicle body side can be provided to the helmet wearer in a state where the noise in the helmet body is muted regardless of individual differences. Thereby, the helmet wearer can hear the provided sound information comfortably.
Examples of the sound information generating means include a navigation system that generates voice guidance information, a mobile phone such as a mobile phone, a radio, and an audio device.

また、伝達手段には、音情報発生手段とヘルメット本体との間をケーブルで接続する有線通信手段のほか、赤外線通信や電波通信による無線通信手段も適用できる。
音情報発音手段の典型例は、ヘルメット本体内に装備されるスピーカである。たとえば、ヘルメット本体内に装備されたスピーカを音情報発音手段と消音のための発音手段とに共用してもよいし、音情報発音手段および消音用の発音手段として各別のスピーカをヘルメット本体内に設けてもよい。
In addition to the wired communication means for connecting the sound information generating means and the helmet body with a cable, wireless communication means by infrared communication or radio wave communication can be applied to the transmission means.
A typical example of the sound information generating means is a speaker equipped in the helmet body. For example, a speaker installed in the helmet body may be shared by the sound information sounding means and the sounding means for mute, or each speaker may be used as a sound information sounding means and a sounding means for mute. May be provided.

この発明の一実施形態に係るヘルメット内騒音消音方法は、ヘルメット本体内の騒音を騒音検出手段によって検出する騒音検出ステップと、検出された騒音を打ち消すための制御音を発音手段から発生させるステップと、前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して得られた制御信号を増幅手段によって増幅して前記発音手段に与えるステップと、前記ヘルメット本体を装着した装着者の発話を検出する発話検出ステップと、前記装着者の発話が検出されていない期間に、前記増幅手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節ステップと、前記装着者の発話が検出されている期間に、直前の非発話時ゲイン調節ステップにおいて設定されたゲインに基づいて前記増幅手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節ステップとを含む。   According to one embodiment of the present invention, a method for silencing a noise in a helmet includes a noise detecting step for detecting noise in the helmet body by a noise detecting unit, and a step for generating a control sound for canceling the detected noise from a sounding unit. A step of amplifying the control signal obtained by calculating the output signal of the noise detecting means by the amplifying means and supplying it to the sounding means; and an utterance detecting step of detecting the utterance of the wearer wearing the helmet body. A non-speech gain adjustment step for adjusting the gain of the amplification means during a period when the wearer's utterance is not detected; and a non-speech gain adjustment immediately before the wearer's utterance is detected. A speech gain adjustment step of adjusting the gain of the amplification means based on the gain set in the step.

この方法により、発話時には、直前の非発話時のゲインに基づいて増幅手段のゲインが調節されるので、発話の影響を大きく受けることなく、ヘルメット内の騒音を良好に消音できる。
また、この発明の他の実施形態に係るヘルメット内騒音消音方法は、ヘルメット本体内の騒音を騒音検出手段によって検出する騒音検出ステップと、検出された騒音を打ち消すための制御音を発音手段から発生させるステップと、前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して得られた制御信号を増幅手段によって増幅して前記発音手段に与えるステップと、前記ヘルメット本体の装着者が発した音声を、第1および第2の音声検出手段によって、ヘルメット本体内の異なる位置で検出する音声検出ステップと、前記第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算ステップと、前記演算された相関性値に応じて、前記ヘルメット本体を装着した装着者が発話中か否かを判定する発話判定ステップと、前記装着者が発話中でないと判定された期間に、前記増幅手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節ステップと、前記装着者が発話中であると判定された期間に、前記非発話時ゲイン調節ステップとは異なる態様で前記増幅手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節ステップとを含む。
With this method, when speaking, the gain of the amplification means is adjusted based on the gain at the previous non-speaking time, so that the noise in the helmet can be satisfactorily silenced without being greatly affected by the speaking.
In addition, in the helmet noise reduction method according to another embodiment of the present invention, a noise detection step for detecting noise in the helmet body by the noise detection means and a control sound for canceling the detected noise are generated from the sound generation means. A step of amplifying a control signal obtained by calculating an output signal of the noise detecting means by an amplifying means and supplying the sound to the sounding means; and a voice uttered by a wearer of the helmet body. And a second voice detecting means for calculating a correlation value representing a correlation between a voice detecting step for detecting at different positions in the helmet body and a voice signal output from the first and second voice detecting means. And an utterance determination step for determining whether or not the wearer wearing the helmet body is speaking according to the calculated correlation value. A non-speech gain adjusting step for adjusting the gain of the amplification means during a period when it is determined that the wearer is not speaking, and a non-speech period during which the wearer is determined to be speaking A speech gain adjustment step of adjusting the gain of the amplification means in a manner different from the time gain adjustment step.

この方法により、ヘルメット装着者の発話を正確に検出できる。そして、発話時と非発話時とでゲイン調節の態様を異ならせるようにしているから、発話の影響を最小限に抑制しつつ、ヘルメット内の騒音を消音できる。   By this method, the utterance of the helmet wearer can be accurately detected. And since the mode of gain adjustment is made different between when speaking and when not speaking, the noise in the helmet can be silenced while minimizing the influence of the speaking.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1Aは、本発明の一実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットのシステム構成を示すブロック図であり、図1Bは、そのアクティブ消音ヘルメットの外観図である。
このアクティブ消音ヘルメット100は、ヘルメットに適用されたフィードバック型のアクティブ消音装置であって、ヘルメット内の騒音(風切音など)を検出する騒音検出手段としてのマイクロフォン102と、検出された騒音を能動的に打ち消す制御音(2次音)を発生する発音手段としてのスピーカ104と、マイクロフォン102の出力信号を演算処理して、消音用の制御音(2次音)を発生させるための制御信号を生成する制御信号生成回路106(制御信号生成手段)と、この制御信号生成回路106の制御ゲインを調節するゲイン調節回路120とを備えている。制御信号生成回路106は、消音制御フィルタ回路107と、ゲインの変更が可能な増幅手段としてのアンプ108とを備え、アンプ108が出力する制御信号がスピーカ104に供給されるようになっている。ゲイン調節回路120は、アンプ108のゲイン(制御ゲイン)を調節する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1A is a block diagram showing a system configuration of an active silencing helmet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an external view of the active silencing helmet.
This active silencing helmet 100 is a feedback type active silencing device applied to a helmet, and a microphone 102 as noise detecting means for detecting noise (wind noise, etc.) in the helmet and active detected noise. A control signal for generating a control sound for muting (secondary sound) by computing the output signal of the speaker 104 and the microphone 102 as a sounding means for generating a control sound (secondary sound) to be canceled A control signal generation circuit 106 (control signal generation means) to be generated and a gain adjustment circuit 120 for adjusting the control gain of the control signal generation circuit 106 are provided. The control signal generation circuit 106 includes a mute control filter circuit 107 and an amplifier 108 as an amplifying means capable of changing the gain, and a control signal output from the amplifier 108 is supplied to the speaker 104. The gain adjustment circuit 120 adjusts the gain (control gain) of the amplifier 108.

マイクロフォン102およびスピーカ104は、ヘルメット本体30の外郭31内の適切な所定位置に配置される。具体的には、図1Aに示すように、マイクロフォン102とスピーカ104とは、使用者(装着者)Pがヘルメット本体30を装着した状態で、使用者Pの耳元空間に位置するようにそれぞれ配置される。特にマイクロフォン102は、使用者Pが聞く音に近い音を検出できるよう、使用者Pの耳元とスピーカ104との間にあって、使用者Pの耳元に位置するように配置される。このマイクロフォン102の位置が消音点となる。なお、図1Bにおいて、符号33はカバーを示し、符号35はシールドを示す。   The microphone 102 and the speaker 104 are disposed at appropriate predetermined positions in the outer shell 31 of the helmet body 30. Specifically, as shown in FIG. 1A, the microphone 102 and the speaker 104 are respectively arranged so that the user (wearer) P is positioned in the ear space of the user P with the helmet body 30 attached. Is done. In particular, the microphone 102 is disposed between the ear of the user P and the speaker 104 and positioned at the ear of the user P so that a sound close to the sound heard by the user P can be detected. The position of the microphone 102 becomes a muffle point. In FIG. 1B, reference numeral 33 indicates a cover, and reference numeral 35 indicates a shield.

消音制御フィルタ回路107は、マイクロフォン102によって測定されたヘルメット内の耳元空間の所定位置(消音点)の音波形の瞬時値を取り込み、耳元空間内の消音点の音圧レベルが最小になるように、スピーカ104を駆動する制御信号を算出する。この制御信号がアンプ108によって増幅されてスピーカ104に与えられることにより、スピーカ104から制御音が耳元空間に放射される。これにより、使用者Pの耳元の騒音が相殺される。こうして、制御信号生成回路106は、マイクロフォン102の位置で音が最小となるようにスピーカ104の出力を適応制御する。   The silencing control filter circuit 107 takes in the instantaneous value of the sound waveform at a predetermined position (silence point) in the ear space in the helmet measured by the microphone 102 so that the sound pressure level at the silencing point in the ear space is minimized. Then, a control signal for driving the speaker 104 is calculated. When this control signal is amplified by the amplifier 108 and given to the speaker 104, the control sound is radiated from the speaker 104 to the ear space. Thereby, the noise of the user's P ear is offset. In this way, the control signal generation circuit 106 adaptively controls the output of the speaker 104 so that the sound is minimized at the position of the microphone 102.

図2は、本実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットが対象とする制御系の構成を示す図である。図2中、「P」は制御対象の周波数伝達関数(耳元伝達関数)、「C」は消音制御フィルタ回路107の周波数伝達関数、「K」は制御ゲイン(アンプ108のゲイン)、「y」はマイクロフォン102の出力、「w」は騒音(風切音)である。
このアクティブ消音ヘルメット100においては、マイクロフォン102の出力yが、使用者Pが聞く音に近いため、この値を小さくすることを目的とする。周知の自動制御理論によれば、消音制御フィルタ回路107の周波数伝達関数Cを耳元伝達関数Pの負の逆関数(すなわち、C=−P-1)に設計した場合、制御ゲインKを大きくすれば、マイクロフォン出力yはゼロ(0)に近づくはずである。しかし、全周波数域で制御フィルタCを耳元伝達関数Pの負の逆関数に設計するのは困難であり、制御ゲインKを大きくすると、ある周波数(共振周波数)において、次第に増音し、ついには発散(ハウリング)してしまう。このように消音と増音とは表裏一体であり、増音を適度に抑えながら消音の効果を十分発揮するためには、制御ゲインKを適切な値に調節する必要がある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a control system targeted by the active silencing helmet according to the present embodiment. In FIG. 2, “P” is a frequency transfer function (ear transfer function) to be controlled, “C” is a frequency transfer function of the mute control filter circuit 107, “K” is a control gain (gain of the amplifier 108), and “y”. Is the output of the microphone 102, and "w" is noise (wind noise).
In this active silencing helmet 100, since the output y of the microphone 102 is close to the sound heard by the user P, the objective is to reduce this value. According to a known automatic control theory, when the frequency transfer function C of the mute control filter circuit 107 is designed to be a negative inverse function of the ear transfer function P (that is, C = −P −1 ), the control gain K is increased. For example, the microphone output y should approach zero (0). However, it is difficult to design the control filter C to be a negative inverse function of the ear transfer function P over the entire frequency range. When the control gain K is increased, the sound gradually increases at a certain frequency (resonance frequency), and finally It diverges (howling). As described above, the mute and the sound increase are two sides of each other, and the control gain K needs to be adjusted to an appropriate value in order to sufficiently exhibit the effect of the sound mute while appropriately suppressing the sound increase.

例えば、実験の結果、消音対象の周波数域である100〜400Hzの領域(消音域)では、アクティブ消音の効果があり、制御ゲインKを大きくすればするほど消音量も大きくなることがわかっている。これに対し、2.5kHz付近には共振周波数が存在し、制御ゲインKを大きくすればするほど増音量が大きくなることがわかっている。このように、制御量(ここではマイクロフォン出力y)をある周波数帯で下げようとすると別の周波数帯で上がってしまう現象は、一般に、「ウォータベット効果」として知られている。   For example, as a result of experiments, it has been found that there is an active silencing effect in the region of 100 to 400 Hz (silence range) that is the frequency range of the silencing target, and that the silencing volume increases as the control gain K increases. . On the other hand, it is known that there is a resonance frequency in the vicinity of 2.5 kHz, and that the volume increase increases as the control gain K increases. In this way, when the control amount (here, the microphone output y) is lowered in a certain frequency band, the phenomenon of increasing in another frequency band is generally known as a “water betting effect”.

一方、耳元伝達関数には個人差があることがわかっている。具体的には、耳元伝達関数の位相には個人差が少なく、そのゲインの形状(周波数依存性)にも個人差が少ないが、ゲインの大きさが使用者によって全体的にシフトしている。よって、個人差を考慮せずに制御ゲインを一律に調節すると、前述のように、使用者によっては制御ゲインKが効き過ぎて発散してしまったり、逆に、制御ゲインKが効かずに、発散はしなくても消音量が期待していたよりも小さくなってしまったりすることがある。したがって、制御対象のゲインに個人差がある場合にも、それに応じた制御ゲインKの調節が必要になる。   On the other hand, it is known that there are individual differences in the ear transfer function. Specifically, there is little individual difference in the phase of the ear transfer function, and there is also little individual difference in the shape of the gain (frequency dependence), but the magnitude of the gain is shifted overall by the user. Therefore, when the control gain is uniformly adjusted without considering individual differences, as described above, depending on the user, the control gain K may be too effective to diverge, or conversely, the control gain K may not be effective. Even if it does not diverge, the muffled sound may be smaller than expected. Therefore, even when there is an individual difference in the gain to be controlled, it is necessary to adjust the control gain K accordingly.

図1Aおよび図1Bを再び参照する。ヘルメット本体30の内部において、使用者Pの口元の近傍には、この使用者Pの口元からの距離が等しくなるように一対の発話検出マイクロフォン1,2(第1および第2の音声検出手段)が配置されている。アクティブ消音ヘルメット100は、さらに、発話検出マイクロフォン1,2の出力信号が入力され、使用者Pが発話しているかどうかを検出する発話検出器3(発話検出手段)を備えている。   Reference is again made to FIGS. 1A and 1B. Inside the helmet body 30, a pair of utterance detection microphones 1 and 2 (first and second sound detection means) are located near the mouth of the user P so that the distance from the mouth of the user P is equal. Is arranged. The active silencing helmet 100 further includes an utterance detector 3 (speech detection means) that receives the output signals of the utterance detection microphones 1 and 2 and detects whether the user P is speaking.

一方、ゲイン調節回路120は、使用者Pが発話していない非発話時における制御ゲインの調整のための非発話時ゲイン調節回路121(非発話時ゲイン調節手段)と、使用者Pが発話している発話時における制御ゲインの調節のための発話時ゲイン調節回路122(発話時ゲイン調節手段)と、非発話時ゲイン調節回路121が生成する制御ゲインと発話時ゲイン調節回路122が生成する制御ゲインとのいずれか一方を選択してアンプ108に入力するゲイン調節切り換え回路123と、このゲイン調節切り換え回路123を、発話検出器3の検出結果に基づいて制御する切り換え制御回路124とを備えている。   On the other hand, the gain adjusting circuit 120 includes a non-speech gain adjusting circuit 121 (non-speech gain adjusting means) for adjusting the control gain when the user P is not speaking, and the user P speaks. The control gain generated by the utterance gain adjustment circuit 122 (speech gain adjustment means) for adjusting the control gain during the utterance, the control gain generated by the non-utterance gain adjustment circuit 121, and the control generated by the utterance gain adjustment circuit 122 A gain adjustment switching circuit 123 that selects one of the gains and inputs it to the amplifier 108, and a switching control circuit 124 that controls the gain adjustment switching circuit 123 based on the detection result of the speech detector 3 are provided. Yes.

切り換え制御回路124は、使用者Pの発話が検出されていない非発話時には、非発話時ゲイン調節回路121が出力する制御ゲインがアンプ108に設定されるようにゲイン調節切り換え回路123を制御する。また、切り換え制御回路124は、発話検出器3によって使用者Pの発話が検出されている発話時には、発話時ゲイン調節回路122が出力する制御ゲインがアンプ108に設定されるようにゲイン調節切り換え回路123を制御する。   The switching control circuit 124 controls the gain adjustment switching circuit 123 so that the control gain output from the non-speaking gain adjustment circuit 121 is set in the amplifier 108 when the user P does not detect the utterance. Further, the switching control circuit 124 is a gain adjustment switching circuit so that the control gain output from the utterance gain adjustment circuit 122 is set in the amplifier 108 when the utterance of the user P is detected by the utterance detector 3. 123 is controlled.

発話時ゲイン調節回路122は、非発話時ゲイン調節回路121が出力するゲインを保存するためのゲイン保存メモリ5(非発話時ゲイン記憶手段)と、非発話時ゲイン調節回路121が出力する制御ゲインによってゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインを更新するか、このような更新を禁止するかを切り換えるためのゲイン更新切り換えスイッチ6と、このゲイン更新切り換えスイッチ6を発話検出器3による検出結果に応じて制御するゲイン更新制御回路7とを含む。このように、ゲイン更新切り換えスイッチ6およびゲイン更新制御回路7は、ゲイン保存メモリ5の記憶データを更新する記憶データ更新手段を構成している。   The utterance gain adjustment circuit 122 includes a gain storage memory 5 (non-utterance gain storage means) for storing the gain output by the non-utterance gain adjustment circuit 121, and a control gain output by the non-utterance gain adjustment circuit 121. The gain update changeover switch 6 for switching between updating the control gain stored in the gain storage memory 5 or prohibiting such update, and the detection result of the utterance detector 3 on the gain update changeover switch 6. And a gain update control circuit 7 that performs control according to the above. As described above, the gain update changeover switch 6 and the gain update control circuit 7 constitute storage data update means for updating the storage data of the gain storage memory 5.

発話時ゲイン調節回路122は、さらに、マイクロフォン102の出力信号の周波数スペクトルを生成するスペクトル演算手段としての高速フーリエ変換回路(FFT:Fast Fourier Transform)8と、この高速フーリエ変換回路8が出力する周波数スペクトルを記憶するためのスペクトル保存メモリ9(非発話時騒音スペクトル記憶手段)と、高速フーリエ変換回路8が出力する周波数スペクトルによるスペクトル保存メモリ9の記憶内容の更新を許可する状態とその更新を禁止する状態とで切り換わるスペクトル更新切り換えスイッチ10と、発話検出器3による検出結果に応じてスペクトル更新切り換えスイッチ10を制御するスペクトル更新制御回路11とを備えている。周波数スペクトルは、振幅スペクトルおよび位相スペクトルからなる。   The speech gain adjustment circuit 122 further includes a fast Fourier transform circuit (FFT) 8 as a spectrum calculation means for generating a frequency spectrum of the output signal of the microphone 102, and a frequency output from the fast Fourier transform circuit 8. The spectrum storage memory 9 for storing the spectrum (non-speech noise spectrum storage means) and the state in which the update of the stored contents of the spectrum storage memory 9 by the frequency spectrum output from the fast Fourier transform circuit 8 is permitted and the update is prohibited. And a spectrum update control switch 11 that controls the spectrum update changeover switch 10 in accordance with the detection result of the utterance detector 3. The frequency spectrum consists of an amplitude spectrum and a phase spectrum.

発話時ゲイン調節回路122は、さらに、高速フーリエ変換回路8が演算する周波数スペクトルと、スペクトル保存メモリ9に保存されている周波数スペクトルとを比較して、その比較結果に対応した比較値を演算するスペクトル比較回路12(スペクトル比較手段)と、このスペクトル比較回路12が生成する比較値およびゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインに基づいて、発話時にアンプ108に与えるべき制御ゲインを生成する制御ゲイン生成回路13(ゲイン制御手段)とを備えている。この制御ゲイン生成回路13が生成する制御ゲインが、ゲイン調節切り換え回路123に入力されるようになっている。   The utterance gain adjustment circuit 122 further compares the frequency spectrum calculated by the fast Fourier transform circuit 8 with the frequency spectrum stored in the spectrum storage memory 9, and calculates a comparison value corresponding to the comparison result. Control for generating a control gain to be given to the amplifier 108 at the time of speech based on the spectrum comparison circuit 12 (spectrum comparison means) and the comparison value generated by the spectrum comparison circuit 12 and the control gain stored in the gain storage memory 5 And a gain generation circuit 13 (gain control means). The control gain generated by the control gain generation circuit 13 is input to the gain adjustment switching circuit 123.

ゲイン更新制御回路7は、非発話時には、ゲイン更新切り換えスイッチ6を更新許可状態に制御する。これにより、非発話時ゲイン調節回路121が生成する制御ゲインは、ゲイン保存メモリ5に与えられ、ゲイン保存メモリ5に保存される制御ゲインは刻々と更新されていく。その一方で、発話検出器3によって使用者Pによる発話が検出されると、ゲイン更新制御回路7は、ゲイン更新切り換えスイッチ6を更新禁止状態に切り換える。これによって、ゲイン保存メモリ5には、発話が検出される直前に非発話時ゲイン調節回路121が出力していた制御ゲインが保持されることになる。   The gain update control circuit 7 controls the gain update changeover switch 6 to an update permission state when not speaking. Thereby, the control gain generated by the non-speech gain adjustment circuit 121 is given to the gain storage memory 5, and the control gain stored in the gain storage memory 5 is updated every moment. On the other hand, when the utterance by the user P is detected by the utterance detector 3, the gain update control circuit 7 switches the gain update changeover switch 6 to the update prohibited state. As a result, the gain storage memory 5 holds the control gain output from the non-speech gain adjustment circuit 121 immediately before the utterance is detected.

一方、スペクトル更新制御回路11は、発話検出器3によって発話が検出されていない非発話時には、スペクトル更新切り換えスイッチ10を更新許可状態に制御する。これにより、高速フーリエ変換回路8が生成する周波数スペクトルは、スペクトル保存メモリ9に与えられ、このスペクトル保存メモリ9の記憶内容を刻々と更新する。一方、発話検出器3によって使用者Pの発話が検出される発話時には、スペクトル更新制御回路11は、スペクトル更新切り換えスイッチ10を、スペクトル保存メモリ9の記憶内容の更新を禁止する更新禁止状態に制御する。その結果、スペクトル保存メモリ9には、発話が検出される直前の非発話時における周波数スペクトルが保存されることになる。   On the other hand, the spectrum update control circuit 11 controls the spectrum update changeover switch 10 to the update permission state when no utterance is detected by the utterance detector 3. Thereby, the frequency spectrum generated by the fast Fourier transform circuit 8 is given to the spectrum storage memory 9, and the stored contents of the spectrum storage memory 9 are updated every moment. On the other hand, during the utterance in which the utterance of the user P is detected by the utterance detector 3, the spectrum update control circuit 11 controls the spectrum update changeover switch 10 to an update prohibition state that prohibits updating of the stored contents of the spectrum storage memory 9. To do. As a result, the spectrum storage memory 9 stores the frequency spectrum at the time of non-utterance immediately before the utterance is detected.

したがって、発話時には、スペクトル比較回路12は、直前の非発話時における周波数スペクトルと、発話中における周波数スペクトルとを比較し、その比較結果に対応した比較値を生成することになる。そして、制御ゲイン生成回路13は、前記比較値とゲイン保存メモリ5に保存されている直前の非発話時における制御ゲインとに応じて、制御ゲインを生成することになる。その結果、たとえば、使用者Pの発話が検出される直前の非発話時における制御ゲイン(ゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲイン)に対して、直前の非発話時における周波数スペクトルとヘルメット本体30内における現在の騒音状況を表わす周波数スペクトルとの比較結果に応じた補正を施して、制御ゲインが生成されることになる。制御ゲイン生成回路13は、ゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインとスペクトル比較回路12が生成する比較値との入力を受けて、アンプ108に与えるべき制御ゲインを出力するゲインマップによって構成してもよい。   Therefore, at the time of utterance, the spectrum comparison circuit 12 compares the frequency spectrum at the time of the previous non-utterance with the frequency spectrum during the utterance, and generates a comparison value corresponding to the comparison result. Then, the control gain generation circuit 13 generates a control gain according to the comparison value and the control gain at the time of non-utterance immediately before stored in the gain storage memory 5. As a result, for example, with respect to the control gain at the time of non-speaking immediately before the user P's utterance is detected (control gain stored in the gain storage memory 5), the frequency spectrum at the time of non-speaking immediately before and the helmet body The control gain is generated by performing a correction according to the comparison result with the frequency spectrum representing the current noise situation in 30. The control gain generation circuit 13 is configured by a gain map that receives the control gain stored in the gain storage memory 5 and the comparison value generated by the spectrum comparison circuit 12 and outputs the control gain to be given to the amplifier 108. May be.

このようにして、使用者Pの発話による影響を抑制しつつ、刻々と変化する騒音状況に対応したゲイン制御を行うことができ、非発話時および発話時を問わず、優れた消音効果を得ることができる。
図3は、発話検出器3の構成例を説明するためのブロック図である。発話検出器3は、発話検出マイクロフォン1,2が出力する音声信号間のコヒーレンス(相関性)を演算するコヒーレンス演算部21(相関性演算手段)と、このコヒーレンス演算部21によって演算されるコヒーレンスに対応したしきい値を記憶したしきい値メモリ22と、コヒーレンス演算部21が演算するコヒーレンスとしきい値メモリ22に格納されたしきい値とを比較するコヒーレンス比較部23と、このコヒーレンス比較部23による比較結果に基づいて発話の有無を判定する発話判定部24(発話判定手段)とを備えている。
In this way, it is possible to perform gain control corresponding to an ever-changing noise situation while suppressing the influence due to the utterance of the user P, and obtain an excellent silencing effect regardless of whether or not the utterance is made. be able to.
FIG. 3 is a block diagram for explaining a configuration example of the utterance detector 3. The speech detector 3 includes a coherence computing unit 21 (correlation computing unit) that computes coherence (correlation) between the audio signals output from the speech detection microphones 1 and 2, and a coherence computed by the coherence computing unit 21. A threshold memory 22 that stores the corresponding threshold value, a coherence comparison unit 23 that compares the coherence calculated by the coherence calculation unit 21 with the threshold value stored in the threshold memory 22, and the coherence comparison unit 23 And an utterance determination unit 24 (utterance determination means) for determining the presence or absence of an utterance based on the comparison result of

図4は、コヒーレンス演算部21によって演算されたコヒーレンスの一例を示す図である。図4のグラフの横軸は音声信号の周波数であり、縦軸はコヒーレンスの値である(ただし、「m」は、ミリ(1/1000)を表す。そして、曲線L1は、使用者Pが発話しておらず、マイクロフォン102によって検出される主要な騒音が風切音のみである場合について求めたコヒーレンスを示す。また、曲線L2は、使用者Pが発話をしているときにおけるコヒーレンスの演算結果を示す。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of coherence calculated by the coherence calculation unit 21. The horizontal axis of the graph of FIG. 4 is the frequency of the audio signal, and the vertical axis is the coherence value (where “m” represents millimeters (1/1000). The coherence obtained when the main noise detected by the microphone 102 is not a wind noise but is not uttered, and shows the coherence calculated when the user P is speaking. Results are shown.

この図4から理解されるように、発話時には、使用者Pが発する音声の周波数帯域(700Hz〜1.5kHz)においてコヒーレンスが大きな値をとり、しきい値THを超える。これに対して、風切音は、ランダムなノイズであるため、発話検出マイクロフォン1,2によって検出される騒音の間に相関性が少なく、いずれの周波数においてもコヒーレンスは小さな値となる。   As understood from FIG. 4, at the time of speaking, the coherence takes a large value in the frequency band (700 Hz to 1.5 kHz) of the voice uttered by the user P and exceeds the threshold value TH. On the other hand, since the wind noise is random noise, there is little correlation between the noises detected by the speech detection microphones 1 and 2 and the coherence becomes a small value at any frequency.

そこで、コヒーレンス比較部23(図3参照)は、発話検出マイクロフォン1,2の出力信号のコヒーレンスを所定のしきい値THと比較する。そして、所定の周波数帯においてコヒーレンスがしきい値THを超える場合には、発話判定部24(図3参照)は、使用者Pが発話中であると判定する。また、コヒーレンスがしきい値TH以下であれば、発話判定部24は、使用者Pが発話していない非発話時であると判定する。   Therefore, the coherence comparison unit 23 (see FIG. 3) compares the coherence of the output signals of the speech detection microphones 1 and 2 with a predetermined threshold value TH. When the coherence exceeds the threshold value TH in the predetermined frequency band, the speech determination unit 24 (see FIG. 3) determines that the user P is speaking. If the coherence is equal to or less than the threshold value TH, the utterance determination unit 24 determines that the user P is not speaking when it is not speaking.

図5(a)および図5(b)は、ヘルメット本体内における発話検出マイクロフォン1,2の他の配置例を示す図である。図5(a)に示すように、発話検出マイクロフォン1,2を使用者Pの左右の耳元にそれぞれ配置すると、非発話時(風切音のみのとき)における発話検出マイクロフォン1,2の出力信号のコヒーレンスは、図6(a)に示す例のようになる。一方、図5(b)に示すように、発話検出マイクロフォン1,2を使用者Pのこめかみ付近(頭部付近)に配置した場合には、非発話時(風切音のみのとき)において、図6(b)に例を示すようなコヒーレンスが得られる。   FIGS. 5A and 5B are diagrams showing other arrangement examples of the speech detection microphones 1 and 2 in the helmet body. As shown in FIG. 5 (a), when the speech detection microphones 1 and 2 are respectively arranged at the left and right ears of the user P, the output signals of the speech detection microphones 1 and 2 at the time of non-speech (only wind noise). The coherence of is as in the example shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 5 (b), when the speech detection microphones 1 and 2 are arranged near the temple of the user P (near the head), at the time of non-speech (only wind noise), Coherence as shown in FIG. 6 (b) is obtained.

いずれの場合も、非発話時であるにもかかわらず、いずれかの周波数で、大きなコヒーレンスのピークが現れる。したがって、発話検出マイクロフォン1,2は、図1Aに示すように、使用者Pの口元に配置するのが適切であることが理解される。
換言すれば、発話検出マイクロフォン1,2の配置は、発話時(発話音および風切音のある状況)において所定の周波数帯において所定のしきい値を超えるコヒーレンスのピークが現れ、非発話時(風切音のみの状況)においては、当該しきい値を超えるコヒーレンスのピークが現れないように選択することが好ましい。
In either case, a large coherence peak appears at any frequency, even when not speaking. Therefore, it is understood that the speech detection microphones 1 and 2 are appropriately placed in the mouth of the user P as shown in FIG. 1A.
In other words, the arrangement of the utterance detection microphones 1 and 2 is such that a peak of coherence exceeding a predetermined threshold appears in a predetermined frequency band at the time of utterance (a situation where there is an utterance sound and a wind noise), and at the time of non-utterance ( In a situation where only wind noise is present, it is preferable to select so that a peak of coherence exceeding the threshold value does not appear.

図7は、ゲイン調節回路120の全体の動作をまとめて示すフローチャートである。非発話時ゲイン調節回路121は、マイクロフォン102の出力信号に基づいて、非発話時に適合した処理によって制御ゲインを求める(ステップS1)。一方、高速フーリエ変換回路8は、マイクロフォン102の出力信号の周波数スペクトルを演算する(ステップS2)。   FIG. 7 is a flowchart collectively showing the overall operation of the gain adjustment circuit 120. The non-speech gain adjustment circuit 121 obtains a control gain by processing suitable for non-speech based on the output signal of the microphone 102 (step S1). On the other hand, the fast Fourier transform circuit 8 calculates the frequency spectrum of the output signal of the microphone 102 (step S2).

発話検出器3は、発話検出マイクロフォン1,2の出力信号に基づき、使用者Pが発話中であるか否かを判断する(ステップS3)。
使用者Pの発話が検出されていない非発話時には、ゲイン保存メモリ5に非発話時ゲイン調節回路121が生成する制御ゲインが保存され(ステップS4)、スペクトル保存メモリ9に高速フーリエ変換回路8が演算する周波数スペクトル(風切音のみのスペクトル)が保存される(ステップS5)。そして、非発話時ゲイン調節回路121が生成する制御ゲインが、アンプ108に与えられる(ステップS6)。
The speech detector 3 determines whether or not the user P is speaking based on the output signals of the speech detection microphones 1 and 2 (step S3).
When the user P's speech is not detected, the control gain generated by the non-speech gain adjustment circuit 121 is stored in the gain storage memory 5 (step S4), and the fast Fourier transform circuit 8 is stored in the spectrum storage memory 9. The frequency spectrum to be calculated (the spectrum of only wind noise) is stored (step S5). Then, the control gain generated by the non-speech gain adjustment circuit 121 is given to the amplifier 108 (step S6).

一方、発話検出器3によって使用者Pの発話が検出されると(ステップS3のYES)、スペクトル比較回路12において、スペクトル保存メモリ9に保存されている周波数スペクトル(風切音のスペクトル)と高速フーリエ変換回路8によって演算される周波数スペクトルとが比較されて、その比較結果に対応した比較値が算出される(ステップS7)。この比較値は、たとえば、いずれかの周波数(1つでも複数でもよい)における振幅またはパワーの比であってもよい。   On the other hand, when the utterance of the user P is detected by the utterance detector 3 (YES in step S3), the spectrum comparison circuit 12 uses the frequency spectrum (wind noise spectrum) stored in the spectrum storage memory 9 and the high speed. The frequency spectrum calculated by the Fourier transform circuit 8 is compared, and a comparison value corresponding to the comparison result is calculated (step S7). This comparison value may be, for example, an amplitude or power ratio at any frequency (one or more).

そして、制御ゲイン生成回路13は、ゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインと、前記比較値とに基づき、制御ゲインを求める(ステップS8)。制御ゲイン生成回路13は、予め定めたゲインマップに基づいて制御ゲインを定めるものであってもよいし、ゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインに対して、スペクトル比較回路12によって演算された比較値に基づく補正を施して非発話時に対応した制御ゲインを求めるものであってもよい。   Then, the control gain generation circuit 13 obtains a control gain based on the control gain stored in the gain storage memory 5 and the comparison value (step S8). The control gain generation circuit 13 may determine the control gain based on a predetermined gain map, or is calculated by the spectrum comparison circuit 12 with respect to the control gain stored in the gain storage memory 5. A control gain corresponding to the time of non-speaking may be obtained by performing correction based on the comparison value.

こうして求められた非発話時の制御ゲインが、アンプ108に与えられることになる(ステップS9)。
このような処理が、所定の周期で繰り返し実行される。
図8は、スペクトル比較回路12の具体的な機能の一例を説明するための図であり、発話時騒音の振幅スペクトルと非発話時騒音の振幅スペクトルとの各例が重ねて描かれている。発話時騒音の振幅スペクトルには風切音成分と発話ピークとが重なっている。また、この例では、非発話時に比べて風切音成分が小さくなっている。
The non-speech control gain obtained in this way is provided to the amplifier 108 (step S9).
Such processing is repeatedly executed at a predetermined cycle.
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a specific function of the spectrum comparison circuit 12, and each example of the amplitude spectrum of the utterance noise and the amplitude spectrum of the non-utterance noise is drawn in an overlapping manner. The wind noise component and the utterance peak overlap the amplitude spectrum of utterance noise. Further, in this example, the wind noise component is smaller than that during non-speaking.

発話の影響の小さい周波数帯域(発話ピークが現れない周波数帯域)における特定の数個の周波数f1、f2、f3が予め選択されている。各周波数での発話時騒音の振幅スペクトルをLN1、LN2、LN3と表し、非発話時騒音の振幅スペクトルをLS1、LS2、LS3と表すことにする。
この場合、スペクトル比較回路12は、たとえば、各周波数での振幅スペクトルの比をとることにより、次の比較値C1,C2,C3を求める。
Several specific frequencies f 1 , f 2 , and f 3 in the frequency band where the influence of the utterance is small (frequency band where the utterance peak does not appear) are selected in advance. The amplitude spectrum of speech noise at each frequency is represented as L N1 , L N2 and L N3, and the amplitude spectrum of non-speech noise is represented as L S1 , L S2 and L S3 .
In this case, the spectrum comparison circuit 12 obtains the next comparison values C 1 , C 2 , and C 3 by, for example, taking the ratio of the amplitude spectrum at each frequency.

1=LN1/LS1
2=LN2/LS2
3=LN3/LS3
図9は、バンドパスフィルタを用いてスペクトル比較回路12を構成する例を示すブロック図である。この例では、前記の周波数f1、f2、f3をそれぞれ中心とした所定幅の通過帯域を有する複数個(この例では3個)のバンドパスフィルタ61,62,63がスペクトル比較回路12に備えられている。これらのバンドパスフィルタ61,62,63は、発話時と非発話時の各騒音波形から各周波数成分の波形を抽出して出力する。
C 1 = L N1 / L S1
C 2 = L N2 / L S2
C 3 = L N3 / L S3
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example in which the spectrum comparison circuit 12 is configured using a bandpass filter. In this example, a plurality of (three in this example) band-pass filters 61, 62, and 63 each having a pass band with a predetermined width centered on the frequencies f 1 , f 2 , and f 3 are spectrum comparison circuits 12. Is provided. These band pass filters 61, 62, and 63 extract and output the waveform of each frequency component from each noise waveform during speech and during non-speech.

その各々の波形について、絶対値平均、RMS(Root Mean Square)その他の平均値をとることによって、振幅スペクトル相当値LN1、LS1、LN2、LS2、LN3、LS3が得られる。これらに基づいて、各周波数での振幅スペクトル相当値の比をとることにより、比較値C1=LN1/LS1、C2=LN2/LS2、C3=LN3/LS3が求められる。
周波数f1、f2、f3は発話の影響の小さい周波数帯に含まれているので、これらの周波数での比較値C1,C2,C3は、風切音の変動成分のみを表す。また、比較値C1,C2,C3は、非発話時に対する発話時の風切音の振幅割合を表すから、風切音の変動を知るための適当な指標となる。
By taking an average of absolute values, an RMS (Root Mean Square), and other average values for each waveform, amplitude spectrum equivalent values L N1 , L S1 , L N2 , L S2 , L N3 , and L S3 are obtained. Based on these, the comparison values C 1 = L N1 / L S1 , C 2 = L N2 / L S2 , and C 3 = L N3 / L S3 are obtained by taking the ratio of the amplitude spectrum equivalent values at each frequency. It is done.
Since the frequencies f 1 , f 2 , and f 3 are included in the frequency band where the influence of the speech is small, the comparison values C 1 , C 2 , and C 3 at these frequencies represent only the fluctuation component of the wind noise. . In addition, the comparison values C 1 , C 2 , and C 3 represent the amplitude ratio of the wind noise during utterance with respect to the time when the utterance is not performed, and thus are appropriate indexes for knowing the fluctuation of the wind noise.

比較値はひとつでも良いが、複数個取った方が風切音の変動を精度良く判断できる。
次に、制御ゲイン生成回路13によって制御ゲインを求める処理の一例について説明する。たとえば、制御ゲイン生成回路13は、以下のような算出式に従って制御ゲインKを算出する。
(a) K=Kold11(単一周波数から算出の場合)
(b) K=Kold(W11+W22+W33)(複数周波数から算出の場合)
ここで、Koldは、ゲイン保存メモリ5に保存されている制御ゲインであり、W1、W2、W3は複数の周波数f1、f2、f3に対応した重み付け係数である。すなわち、比較値と重み付け係数とを掛け合わせることにより、保存された制御ゲインKoldが補正され、発話時に対応した制御ゲインKが求められる。
One comparison value may be used, but if a plurality of comparison values are taken, fluctuations in wind noise can be accurately determined.
Next, an example of processing for obtaining the control gain by the control gain generation circuit 13 will be described. For example, the control gain generation circuit 13 calculates the control gain K according to the following calculation formula.
(a) K = K old W 1 C 1 (calculated from a single frequency)
(b) K = K old (W 1 C 1 + W 2 C 2 + W 3 C 3 ) (when calculating from multiple frequencies)
Here, K old is a control gain stored in the gain storage memory 5, and W 1 , W 2 and W 3 are weighting coefficients corresponding to a plurality of frequencies f 1 , f 2 and f 3 . That is, by multiplying the comparison value and the weighting coefficient, the stored control gain K old is corrected, and the control gain K corresponding to the time of speech is obtained.

ある程度の車速レンジにおいては、風切音の全体のレベルが上がるほど、風切音中に占める低周波域騒音の割合が大きくなり、風切音全体のレベルが下がるほど低周波域騒音の割合が小さくなる。したがって、後述するように、低周波域騒音の割合が大きいほど制御ゲインKを大きくし、低周波域騒音の割合が小さいほど制御ゲインKを小さくするのが効果的である。算出式(a)または(b)によって算出される制御ゲインKは、そのように振舞うようになっており、妥当性がある。   At a certain speed range, the higher the overall wind noise level, the greater the proportion of low frequency noise in the wind noise, and the lower the overall wind noise level, the lower frequency noise rate. Get smaller. Therefore, as will be described later, it is effective to increase the control gain K as the proportion of low frequency noise increases, and to decrease the control gain K as the proportion of low frequency noise decreases. The control gain K calculated by the calculation formula (a) or (b) behaves in this way and is valid.

制御ゲインKをゲインマップによって算出する場合には、たとえば、図10に例示するゲインマップが適用される。このゲインマップは、単一の周波数f1での振幅スペクトル(またはバンドパスフィルタ出力の絶対値平均等の振幅スペクトル相当値)に基づいて比較値C1を求め、これを用いて制御ゲインKを求めるためのものである。
ほとんどのセルの値(制御ゲインK)は、前記の算出式(a)による算出結果と同じ数値(ただし、W1=1.0の場合)であり、したがって、前述のような妥当性がある。しかし、網掛けで示したセルでは、制御ゲインKがいずれも「8」に設定してある。制御ゲインKを大きくしすぎるとハウリングが発生してしまう。そこで、網掛け部では、制御ゲインKを強制的に頭打ちとすることで(所定の上限値に制限することで)、ハウリングの発生を防ぐように考慮されている。
When the control gain K is calculated using a gain map, for example, the gain map illustrated in FIG. 10 is applied. The gain map obtains a comparison value C 1 based on an amplitude spectrum at a single frequency f 1 (or an equivalent value of an amplitude spectrum such as an average of absolute values of the bandpass filter output), and uses this to calculate a control gain K. It is for seeking.
Most cell values (control gain K) are the same numerical values (when W 1 = 1.0) as the calculation result by the calculation formula (a), and therefore have the above-described validity. . However, the control gain K is set to “8” in the shaded cells. If the control gain K is increased too much, howling occurs. Therefore, in the shaded portion, consideration is given to preventing howling by forcing the control gain K to a peak (by limiting it to a predetermined upper limit value).

図11は、非発話時ゲイン調節回路121の構成例を説明するためのブロック図であり、図12は、図11の回路によって実現されるアクティブ消音制御を説明するための図である。図11には、非発話時における回路構成が示されており、この構成例では、アンプ108はデジタルアンプからなっていて、消音制御フィルタ回路107が生成する制御信号は、A/D変換器202を介してデジタルアンプ108に入力される。デジタルアンプ108は、消音制御フィルタ回路107で生成された制御信号を制御ゲインKで増幅した後、D/A変換器204を介してスピーカ104に出力する。スピーカ104は、増幅後の制御信号を入力として、消音用の音を耳元空間に放射して騒音を相殺する。   FIG. 11 is a block diagram for explaining a configuration example of the non-speech gain adjusting circuit 121, and FIG. 12 is a diagram for explaining active mute control realized by the circuit of FIG. FIG. 11 shows a circuit configuration during non-speech. In this configuration example, the amplifier 108 is a digital amplifier, and the control signal generated by the mute control filter circuit 107 is an A / D converter 202. To the digital amplifier 108. The digital amplifier 108 amplifies the control signal generated by the mute control filter circuit 107 with the control gain K, and then outputs the amplified signal to the speaker 104 via the D / A converter 204. The speaker 104 receives the amplified control signal as an input and radiates a sound for muting to the ear space to cancel the noise.

非発話時ゲイン調節回路121は、フィルタ206−1,206−2と、音圧算出部210−1,210−2(音圧算出手段)と、音圧比算出部212(音圧比算出手段)と、ゲイン制御手段としての調節部214とを備えている。
マイクロフォン102の出力信号(マイクロフォン位置の音圧値)は、フィルタ206−1,206−2に入力される。フィルタ206−1は、ある特定の周波数帯(例えば、中心周波数fr)の信号を選択して通過させるフィルタであり、フィルタ206−2は、別の特定の周波数帯(例えば、中心周波数fw)の信号を選択して通過させるフィルタである。周波数frは、アクティブ消音(ANC)による影響が少ない周波数帯域の中心周波数であり、周波数fwは、共振周波数である(図12参照)。なお、図12中、「N1」は、ヘルメット内のANCオフ時の騒音のスペクトルを示し、「N2」は、ヘルメット内のANCオン時の騒音のスペクトルを示す。
The non-speech gain adjustment circuit 121 includes filters 206-1, 206-2, sound pressure calculation units 210-1, 210-2 (sound pressure calculation unit), and sound pressure ratio calculation unit 212 (sound pressure ratio calculation unit). And an adjusting unit 214 as a gain control means.
The output signal of the microphone 102 (sound pressure value at the microphone position) is input to the filters 206-1 and 206-2. The filter 206-1 is a filter that selectively passes a signal of a specific frequency band (for example, the center frequency fr), and the filter 206-2 is a filter of another specific frequency band (for example, the center frequency fw). It is a filter that selectively passes a signal. The frequency fr is a center frequency in a frequency band that is less affected by active silence (ANC), and the frequency fw is a resonance frequency (see FIG. 12). In FIG. 12, “N 1 ” indicates a noise spectrum when the ANC is turned off in the helmet, and “N 2 ” indicates a noise spectrum when the ANC is turned on in the helmet.

各フィルタ206−1,206−2を通過した信号Xr,Xwは、それぞれ、A/D変換器208−1,208−2を介して音圧算出部210−1,210−2に入力される。音圧算出部210−1は、フィルタ206−1を通過した信号Xrの振幅の平均値(音圧)Lrを算出し、音圧算出部210−2は、フィルタ206−2を通過した信号Xwの振幅の平均値(音圧)Lwを算出する(図12参照)。このように、フィルタ206−2および音圧算出部210−2は、共振周波数帯の音圧を獲得する第1獲得手段に相当し、フィルタ206−1および音圧算出部210−1は、比較の基準となる基準音圧を獲得する第2獲得手段に相当する。フィルタ通過信号の平均値の算出方法は、例えば、実効値(RMS)でも絶対値平均でもよい。   The signals Xr and Xw that have passed through the filters 206-1 and 206-2 are respectively input to the sound pressure calculation units 210-1 and 210-2 via the A / D converters 208-1 and 208-2. . The sound pressure calculation unit 210-1 calculates an average value (sound pressure) Lr of the amplitude of the signal Xr that has passed through the filter 206-1, and the sound pressure calculation unit 210-2 receives the signal Xw that has passed through the filter 206-2. Average value (sound pressure) Lw is calculated (see FIG. 12). Thus, the filter 206-2 and the sound pressure calculation unit 210-2 correspond to first acquisition means for acquiring the sound pressure in the resonance frequency band, and the filter 206-1 and the sound pressure calculation unit 210-1 are compared. This corresponds to a second acquisition means for acquiring a reference sound pressure as a reference for the above. The calculation method of the average value of the filter passing signal may be, for example, an effective value (RMS) or an absolute value average.

そして、音圧算出部210−1,210−2で算出された音圧Lr,Lwは、それぞれ、音圧比算出部212に入力される。音圧比算出部212は、入力された音圧Lr,Lwの比J(=Lw/Lr)を算出する。
そして、音圧比算出部212で算出された音圧比Jは、調節部214に入力される。調節部214は、入力された音圧比Jを用いて、積分制御(I制御)によって制御ゲインK(デジタルアンプ108のゲイン)を調節する。
The sound pressures Lr and Lw calculated by the sound pressure calculation units 210-1 and 210-2 are input to the sound pressure ratio calculation unit 212, respectively. The sound pressure ratio calculation unit 212 calculates the ratio J (= Lw / Lr) of the input sound pressures Lr and Lw.
Then, the sound pressure ratio J calculated by the sound pressure ratio calculation unit 212 is input to the adjustment unit 214. The adjustment unit 214 uses the input sound pressure ratio J to adjust the control gain K (gain of the digital amplifier 108) by integral control (I control).

具体的には、次の(式1)に示すように、音圧比Jの目標値Jd(目標音圧比)を予め定めておき、この目標値Jdに対する音圧比Jの偏差(Jd−J)を時間積分し、その絶対値をとって制御ゲインKが定められる。 Specifically, as shown in the following (Expression 1), a target value J d (target sound pressure ratio) of the sound pressure ratio J is determined in advance, and a deviation (J d − of the sound pressure ratio J with respect to the target value J d is determined. J) is integrated over time, and the control gain K is determined by taking its absolute value.

要するに、このデジタル回路によって実現されるアクティブ消音制御では、フィルタリングと音圧算出処理によって特定の周波数帯fr,fwの音圧Lr,Lwを算出し、両者の比J(=Lw/Lr)を用いて制御ゲインKを調節する。 In short, in the active silencing control realized by this digital circuit, the sound pressures Lr and Lw of the specific frequency bands fr and fw are calculated by filtering and sound pressure calculation processing, and the ratio J (= Lw / Lr) between them is used. To adjust the control gain K.

なお、図11の回路では、一例として、例えば、デジタルアンプ108、音圧算出部210−1,210−2、音圧比算出部212、および調節部214は、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)216によって構成されている。
制御用の指標となる音圧比Jを構成する音圧の周波数帯は、上記の周波数帯fr、fwに限定されない。例えば、下記の(式2)〜(式5)を用いて制御ゲインKを調節してもよい。
In the circuit of FIG. 11, as an example, for example, the digital amplifier 108, the sound pressure calculation units 210-1 and 210-2, the sound pressure ratio calculation unit 212, and the adjustment unit 214 are a digital signal processor (DSP). ) 216.
The frequency band of the sound pressure that constitutes the sound pressure ratio J that is an index for control is not limited to the frequency bands fr and fw described above. For example, the control gain K may be adjusted using the following (Formula 2) to (Formula 5).

ここで、「L1」はマイクロフォン102の出力信号yにハイパスフィルタ(中心周波数fw)をかけて得た信号の絶対値平均(共振周波数域の音圧レベルに相当する。)であり、「L2」はマイクロフォン102の出力信号yをそのまま通過させた場合のその信号yの絶対値平均(基準周波数域としての全周波数域の音圧レベルに相当する。)である。両者の比J(=L1/L2)は、風切音全体の中で高周波成分(共振周波数を含む)が占める割合を意味する。また、Jdは音圧比Jの最適値(目標値)であり、kpは適当な定数である。また、(式2)中のF1は、前記ハイパスフィルタに対応する演算子を表す。すなわち、信号y(t)をハイパスフィルタによってフィルタリングした結果が「F1y(t)」と表されている。 Here, “L 1 ” is an absolute value average of signals obtained by applying the high-pass filter (center frequency fw) to the output signal y of the microphone 102 (corresponding to the sound pressure level in the resonance frequency range). “ 2 ” is an absolute value average (corresponding to the sound pressure level in the entire frequency range as the reference frequency range) when the output signal y of the microphone 102 is passed as it is. The ratio J (= L 1 / L 2 ) between the two means the ratio of high-frequency components (including resonance frequency) in the entire wind noise. J d is the optimum value (target value) of the sound pressure ratio J, and k p is an appropriate constant. Further, F 1 in (Expression 2) represents an operator corresponding to the high-pass filter. That is, the result of filtering the signal y (t) with the high-pass filter is expressed as “F 1 y (t)”.

制御ゲインを定める(式1)および(式5)には2つの機能がある。第1の機能は、音圧比Jが目標値Jdに近づくように制御ゲインKを調節することであり、第2の機能は、制御ゲインKをゼロ(0)以上の値にとどめることである。第1の機能は、積分制御(I制御)によって実現され、第2の機能は、(式1)および(式5)中の絶対値計算によって実現される。ここで、積分制御を行う理由は、音圧比Jと目標値Jdの間に、比例制御(P制御)や微分制御(D制御)では除去しきれない定常偏差が発生するのを防ぐためである。よって、少なくとも積分制御を含めばよく、積分制御に比例制御および/または微分制御を組み合わせることは可能である。 There are two functions in (Equation 1) and (Equation 5) that define the control gain. The first function is to sound pressure ratio J adjusts the control gain K so as to approach the target value J d, the second function is to keep the control gain K to zero (0) value greater than or equal to . The first function is realized by integral control (I control), and the second function is realized by absolute value calculation in (Expression 1) and (Expression 5). The reason for performing the integration control, during the sound pressure ratio J and the target value J d, in order to prevent the proportional control (P control) and steady state error which can not be differentiated control (D control) in removal occurs is there. Therefore, at least integral control should be included, and proportional control and / or differential control can be combined with integral control.

また、絶対値計算を行う理由は、制御ゲインKをデジタルで調節する場合はKの値が負になる可能性があり、これによる誤動作(発散現象)を防止するためである。
より具体的に説明すると、制御ゲインKに対して音圧比Jが単調増加することはあらかじめわかっているため、(Jd−J)に時間を掛けて積分した値をゲインKとすることにより、音圧比Jが目標値Jdよりも小さいときは、ゲインKが徐々に大きくなり、同時に音圧比Jも大きくなる。逆に、音圧比Jが目標値Jdよりも大きいときには、ゲインKが徐々に小さくなり、同時に音圧比Jも小さくなる。こうして、音圧比Jは目標値Jdへと収束していき、マイクロフォン102の出力信号のスペクトルが最適化されていく。
The reason for calculating the absolute value is to prevent the malfunction (divergence phenomenon) due to the possibility that the value of K may be negative when the control gain K is adjusted digitally.
More specifically, since it is known in advance that the sound pressure ratio J monotonously increases with respect to the control gain K, the value obtained by integrating (J d −J) over time is defined as the gain K. when the sound pressure ratio J is smaller than the target value J d, the gain K gradually increases, also increases the sound pressure ratio J simultaneously. Conversely, when the sound pressure ratio J is larger than the target value J d, the gain K gradually decreases, also decreases the sound pressure ratio J simultaneously. Thus, the sound pressure ratio J converges to the target value Jd , and the spectrum of the output signal of the microphone 102 is optimized.

一方、制御ゲインKが小さくなっていって負の値をとると発振(ハウリング)が生じるので、これを防止するために積分値の絶対値を制御ゲインKとしている。これにより、制御ゲインKの下限値を「0」に制限できる。
よって、(式1)または(式5)の積分制御によって制御ゲインKを最適な値に調節することができる。
On the other hand, if the control gain K is small and takes a negative value, oscillation (howling) occurs. To prevent this, the absolute value of the integral value is set as the control gain K. As a result, the lower limit value of the control gain K can be limited to “0”.
Therefore, the control gain K can be adjusted to an optimum value by the integral control of (Expression 1) or (Expression 5).

図13A、図13Bおよび図13Cは、前述のような非発話時ゲイン調節回路121の働きによるアクティブ消音制御による効果を説明するための図であって、図13Aは、風切音が大きい状態での効果を示す図、図13Bは、風切音が小さい状態での効果を示す図、図13Cは、風切音がない状態での効果を示す図である。
非発話時ゲイン調節回路121の働きによるアクティブ消音制御は、耳元伝達関数の個人差を解消することができるとともに、風切音の大小によらない最適制御を可能にすることができる。すなわち、このアクティブ消音制御は、騒音(風切音)のスペクトル形状をある目標のスペクトル形状に収束させることを、目標の一つとしている。目標のスペクトル形状の一例としては、例えば、音圧L2が音圧L1の10倍(音圧レベルでは+20dB)、つまり、(式5)における目標値Jd=1/10と設定することになる。そして、現在の音圧L1,L2の比J(=L1/L2)が目標値Jdと一致するように、(式5)により制御ゲインKを調節する。すなわち、異なる周波数帯の音圧の比を用いるため、マイクロフォン出力信号の絶対値に依存しない制御を行うことができる。
13A, 13B, and 13C are diagrams for explaining the effect of the active mute control by the function of the non-speech gain adjustment circuit 121 as described above. FIG. 13A shows a state in which the wind noise is large. FIG. 13B is a diagram illustrating an effect in a state where the wind noise is low, and FIG. 13C is a diagram illustrating an effect in a state where there is no wind noise.
The active mute control by the function of the non-speech gain adjustment circuit 121 can eliminate individual differences in the ear transfer function, and can enable optimum control independent of the magnitude of wind noise. In other words, this active silencing control is aimed at converging the spectrum shape of noise (wind noise) to a certain target spectrum shape. As an example of the target spectrum shape, for example, the sound pressure L 2 is set to 10 times the sound pressure L 1 (+20 dB at the sound pressure level), that is, the target value J d in Equation 5 is set to 1/10. become. Then, the control gain K is adjusted by (Equation 5) such that the current ratio J (= L 1 / L 2 ) of the sound pressures L 1 and L 2 matches the target value J d . That is, since the ratio of sound pressures in different frequency bands is used, control independent of the absolute value of the microphone output signal can be performed.

さらに説明すると、アクティブ消音(ANC)によって共振周波数帯の音圧L1が増音されるとき、使用者Pは、その「やかましさ」をANC前の音圧L1との比較によって認識する。これは、ANCによる影響が少ない周波数帯f3での音圧をL3とすると、ANC後の音圧L3を同じくANC後の音圧L1と比較することによって認識すると言い換えることができる。音圧L3は、ANCによってその音圧がほとんど変化しないからである(全体の騒音レベルの大小には影響される)。このことから、消音域(ANCによる消音対象の周波数域。主要な風切音の周波数域)の音がほどよく消音され、かつ、共振周波数帯の音があまり「やかましく」感じられない、適度な、音圧L3とL1との相対関係(ANC後の音圧比)が存在するはずである。このような適度な相対関係は、ある特定の周波数帯の音圧L3とL1に限ったことではなく、すべての周波数の間に存在する。したがって、一般に、ANC後のスペクトル形状として、快適さの点で適当なスペクトル形状が存在すると言える。 More specifically, when the sound pressure L 1 in the resonance frequency band is increased by the active silence (ANC), the user P recognizes the “noisiness” by comparison with the sound pressure L 1 before ANC. In other words, if the sound pressure in the frequency band f 3 that is less influenced by ANC is L 3 , the sound pressure L 3 after ANC is also recognized by comparing it with the sound pressure L 1 after ANC. This is because the sound pressure L 3 is hardly changed by ANC (it is influenced by the overall noise level). As a result, the sound in the muffler range (frequency range subject to mute by ANC; the frequency range of the main wind noise) is moderately muted, and the sound in the resonance frequency band is not so “noisy”. There should be a relative relationship (sound pressure ratio after ANC) between the sound pressures L 3 and L 1 . Such modest relative relationship is not unique to the sound pressure L 3 of a specific frequency band L 1, exists between all frequencies. Therefore, in general, it can be said that there is an appropriate spectrum shape in terms of comfort as the spectrum shape after ANC.

全周波数域の音圧レベルを表す前述の音圧L2は、ANC前後でほとんど変化しない値として用いることができるから、音圧比J=L1/L2は、制御ゲインKに依存するスペクトル形状を表す値である。そこで、この音圧比Jを目標値Jdに近づけるように制御ゲインKを調整することで、適切なスペクトルを実現できる。
例えば、図13Aおよび図13Bにおいて、低周波域(消音域)の騒音が大きい場合(音圧比Jが小さい場合)は制御ゲインKを高くする。これにより、同図中の矢印Aで示すように、低周波域の騒音が低下する。一方、高周波域(共振周波数域)の騒音が大きい場合(音圧比Jが大きい場合)は制御ゲインKを小さくする。これにより、同図中の矢印Bで示すように、高周波域の騒音が低下する。制御ゲインKのこのような制御が、前記(式1)または(式5)による積分制御によって自動的に行われ、これによって、適度な目標スペクトル形状に収束していくことになる。
Since the sound pressure L 2 representing the sound pressure level in the entire frequency range can be used as a value that hardly changes before and after ANC, the sound pressure ratio J = L 1 / L 2 is a spectrum shape that depends on the control gain K. Is a value representing Therefore, by adjusting the control gain K to approach the sound pressure ratio J to a target value J d, we can achieve appropriate spectrum.
For example, in FIGS. 13A and 13B, the control gain K is increased when the noise in the low frequency range (silence range) is large (when the sound pressure ratio J is small). Thereby, as shown by the arrow A in the same figure, the noise of a low frequency region falls. On the other hand, when the noise in the high frequency range (resonance frequency range) is large (when the sound pressure ratio J is large), the control gain K is decreased. As a result, as indicated by an arrow B in FIG. Such control of the control gain K is automatically performed by the integral control according to the above (Formula 1) or (Formula 5), and thereby converges to an appropriate target spectrum shape.

しかも、図13Aおよび図13Bに示すように、目標スペクトル形状は全体の騒音レベルの大小によらない。つまり、風切音の大小により目標スペクトルの形状が変わることはなく、この目標スペクトルを代表する目標値Jdは一定値として差し支えない。したがって、音圧比Jを用いた前述の積分制御によって制御ゲインKを調整することで、風切音の大小によらない最適制御が可能になる。 Moreover, as shown in FIGS. 13A and 13B, the target spectrum shape does not depend on the overall noise level. That is not the shape of the target spectrum is changed by the magnitude of the wind noise, the target value J d representative of the target spectrum may be regarded as a constant value. Therefore, by adjusting the control gain K by the above-described integral control using the sound pressure ratio J, optimum control can be performed regardless of the magnitude of the wind noise.

風切音にアクティブ消音をかけることの最終目標は、上記のように、風切音のスペクトル形状を、快適さの点で適当なスペクトル形状に収束させることである。どの使用者Pであっても制御ゲインKを調節すればその目標スペクトル形状に収束させることができるが、耳元伝達関数の個人差のために、収束させるための制御ゲインKの値が使用者Pによって異なる。したがって、個人差解消のためには、ただ単に制御ゲインを調節するのではなく、スペクトルの形状を直接監視しながら適当な形状に収束するように制御ゲインKを調節するべきである。このこともまた、前述の音圧比Jを用いた積分制御によって実現されることになる。   As described above, the final goal of applying active mute to the wind noise is to converge the spectrum shape of the wind noise to an appropriate spectrum shape in terms of comfort. Any user P can adjust to the target spectrum shape by adjusting the control gain K. However, because of individual differences in the ear transfer function, the value of the control gain K for convergence is the user P. It depends on. Therefore, in order to eliminate individual differences, the control gain K should be adjusted so as to converge to an appropriate shape while directly monitoring the shape of the spectrum rather than simply adjusting the control gain. This is also realized by the integral control using the above-described sound pressure ratio J.

また、風切音がない状態では、制御ゲインKはゼロ(0)に設定され、図13Cに示すように、アクティブ消音は行われず、不必要にノイズ信号を増音してしまうこともない。すなわち、風切音が無い状態では、風切音のある状態に比べて、マイクロフォン出力信号において暗騒音(主として高周波域の音)が支配的となる。そのため、全騒音の中で高周波成分が占める割合は、風切音が有る状態と比較して大きくなる。よって、音圧比J(=L1/L2またはLw/Lr)の値は目標値Jdを超え、例えば、(式5)に従って制御ゲインKは減少し続ける。ただし、絶対値計算のためKの値が負になることが防止されるから、最終的にはK=0へと収束し、スピーカ104の出力がゼロ(0)になる。つまり、アクティブ消音は行われない。 Further, when there is no wind noise, the control gain K is set to zero (0), and as shown in FIG. 13C, active silencing is not performed and the noise signal is not unnecessarily increased. That is, when there is no wind noise, background noise (mainly high frequency sound) is dominant in the microphone output signal as compared with the wind noise state. Therefore, the ratio of the high frequency component in the total noise is larger than that in the state where there is wind noise. Therefore, the value of the sound pressure ratio J (= L 1 / L 2 or Lw / Lr) exceeds the target value J d , and for example, the control gain K continues to decrease according to (Equation 5). However, since the K value is prevented from becoming negative because of the absolute value calculation, the output finally converges to K = 0 and the output of the speaker 104 becomes zero (0). That is, active mute is not performed.

このように、図11に示された構成の非発話時ゲイン調節回路121は、マイクロフォン102によって検出された風切音周波数スペクトルを目標スペクトル形状に収束させることにより、消音を図っている。そのため、マイクロフォン102の出力信号の周波数スペクトルが使用者Pの発話の影響を受けると、非発話時ゲイン調節回路121は、消音のための適切な制御ゲインを設定できなくなるおそれがある。   As described above, the non-speech gain adjustment circuit 121 having the configuration shown in FIG. 11 is designed to mute by converging the wind noise frequency spectrum detected by the microphone 102 to the target spectrum shape. Therefore, when the frequency spectrum of the output signal of the microphone 102 is affected by the speech of the user P, the non-speech gain adjustment circuit 121 may not be able to set an appropriate control gain for silencing.

そこで、この実施形態では、使用者Pの発話が検出されると、非発話時ゲイン調節回路121に代わって、発話時ゲイン調節回路122によってアンプ108の制御ゲインを設定するようにしている。これにより、非発話時および発話時を問わず、良好な消音動作が可能となる。
図14は、この発明の他の実施形態を説明するための図であり、前述のようなアクティブ消音ヘルメットを備えた車両システムの全体構成が示されている。また、図15は、この車両システムの電気的構成を示すブロック図である。これらの図14および図15では、前述の図1Aおよび図1Bに示された各部に対応する部分は、同一の参照符号で示す。
Therefore, in this embodiment, when the utterance of the user P is detected, the control gain of the amplifier 108 is set by the utterance gain adjustment circuit 122 instead of the non-utterance gain adjustment circuit 121. As a result, it is possible to perform a good silencing operation regardless of whether or not the user speaks.
FIG. 14 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and shows the overall configuration of a vehicle system including the active silencing helmet as described above. FIG. 15 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle system. In these FIG. 14 and FIG. 15, the part corresponding to each part shown by above-mentioned FIG. 1A and FIG. 1B is shown with the same referential mark.

この実施形態では、アクティブ消音ヘルメットの構成要素のうち、マイクロフォン102、スピーカ104(たとえば平板スピーカ)および発話検出マイクロフォン1,2のみがヘルメット本体30に取り付けられており、制御信号生成回路106などの残余の構成部分は、車両の一例としての二輪車両の車体40に取り付けられた車体側装置としてのANCコントローラアンプ41に備えられている。そして、このANCコントローラアンプ41とマイクロフォン102およびスピーカ104との間は、複数本のケーブルを束ねたワイヤハーネス42を介して有線接続されている。   In this embodiment, among the components of the active silencing helmet, only the microphone 102, the speaker 104 (for example, a flat speaker), and the speech detection microphones 1 and 2 are attached to the helmet body 30, and the rest such as the control signal generation circuit 106 is left. This component is provided in an ANC controller amplifier 41 as a vehicle body side device attached to a vehicle body 40 of a two-wheeled vehicle as an example of a vehicle. The ANC controller amplifier 41 is connected to the microphone 102 and the speaker 104 via a wire harness 42 in which a plurality of cables are bundled.

ワイヤハーネス42は、マイクロフォン102の出力信号をANCコントローラアンプ41に入力するためのマイク信号ライン43と、ANCコントローラアンプ41からの消音のための制御信号をスピーカ104に供給するための音声信号ライン44と、発話検出マイクロフォン1,2の出力信号をANCコントローラアンプ41に入力するための発話検出マイク信号ライン45とを備えた通信手段を形成している。   The wire harness 42 includes a microphone signal line 43 for inputting the output signal of the microphone 102 to the ANC controller amplifier 41 and an audio signal line 44 for supplying a control signal for muting from the ANC controller amplifier 41 to the speaker 104. And an utterance detection microphone signal line 45 for inputting the output signals of the utterance detection microphones 1 and 2 to the ANC controller amplifier 41.

音声信号ライン44には、さらに、車体40に備えられた音情報発生装置50(音情報発生手段)が接続されている。この音情報発生装置50は、音声信号を生成する音源部51と、この音源部51が生成した音声信号を増幅して制御信号生成回路106に送出するプリアンプ52とを備えている。
制御信号生成回路106は、この実施形態では、ANC制御ゲイン変更部108−1と、加算回路109と、パワーアンプ108−2とを備えている。ANC制御ゲイン変更部108−1は、消音制御フィルタ回路107からの制御信号を、ゲイン調節回路120が生成する制御ゲインに応じて増幅する前置増幅回路である。このANC制御ゲイン変更部108−1が出力する制御信号と、音情報発生装置50のプリアンプ52の出力信号とが、加算回路109において加算される。この加算後の信号が、パワーアンプ108−2によって一定のゲインで増幅されて、音声信号ライン44に送出される。
The sound signal line 44 is further connected to a sound information generating device 50 (sound information generating means) provided in the vehicle body 40. The sound information generating device 50 includes a sound source unit 51 that generates an audio signal, and a preamplifier 52 that amplifies the audio signal generated by the sound source unit 51 and transmits the amplified signal to the control signal generation circuit 106.
In this embodiment, the control signal generation circuit 106 includes an ANC control gain changing unit 108-1, an adding circuit 109, and a power amplifier 108-2. The ANC control gain changing unit 108-1 is a preamplifier circuit that amplifies the control signal from the mute control filter circuit 107 in accordance with the control gain generated by the gain adjustment circuit 120. The control signal output by the ANC control gain changing unit 108-1 and the output signal of the preamplifier 52 of the sound information generating device 50 are added by the adding circuit 109. The signal after the addition is amplified with a constant gain by the power amplifier 108-2 and sent to the audio signal line 44.

したがって、音声信号ライン44は、音情報発生装置50が生成する音声信号をヘルメット本体30に伝達する伝達手段としての機能をも担っている。
こうして、ヘルメット本体30内に備えられたスピーカ104からは、常時、消音のための制御音が発音されるとともに、音情報発生装置50から発生された音声信号が必要時に音響化されて出力されることになる。つまり、スピーカ104は、音情報を音響化する音情報発音手段としても機能することになる。このようにして、ヘルメット本体30の装着者は、風切音が良好に消音された状況下で、音情報発生装置50が発生する音情報を聴取できる。
Therefore, the audio signal line 44 also functions as a transmission unit that transmits the audio signal generated by the sound information generating device 50 to the helmet body 30.
Thus, the speaker 104 provided in the helmet body 30 always produces a control sound for muting, and the sound signal generated from the sound information generating device 50 is acousticized and output when necessary. It will be. That is, the speaker 104 also functions as sound information sounding means for sounding sound information. In this manner, the wearer of the helmet body 30 can listen to the sound information generated by the sound information generating device 50 in a situation where the wind noise is well silenced.

音情報発生装置50は、音声案内を行うナビゲーション装置であってもよいし、ラジオやオーディオプレーヤ等のオーディオ装置であってもよいし、携帯電話機(たとえば、会話のための基本機能のほかにメール読み上げ機能を有するもの)であってもよい。
ANCコントローラアンプ41および音情報発生装置50とヘルメット本体30との間は、必ずしも有線接続する必要はなく、赤外線通信等の無線通信によって、それらの間の信号の授受を行うようにしてもよい。
The sound information generating device 50 may be a navigation device that provides voice guidance, may be an audio device such as a radio or an audio player, or may be a mobile phone (for example, a mail function in addition to a basic function for conversation). May have a reading function).
The ANC controller amplifier 41 and the sound information generating device 50 and the helmet body 30 do not necessarily have to be connected by wire, and signals may be exchanged between them by wireless communication such as infrared communication.

むろん、この実施形態は、ヘルメットが必要とされる限りにおいて、四輪車両にも適用可能である。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Of course, this embodiment is applicable to a four-wheeled vehicle as long as a helmet is required.
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

本発明の一実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットのシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the active silencing helmet which concerns on one Embodiment of this invention. 前記アクティブ消音ヘルメットの外観図である。It is an external view of the active silencing helmet. 前記実施形態に係るアクティブ消音ヘルメットが対象とする制御系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the control system which the active silencing helmet which concerns on the said embodiment makes object. 発話検出器の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of a speech detector. コヒーレンス演算部によって演算されたコヒーレンスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the coherence calculated by the coherence calculating part. 図5(a)および図5(b)は、ヘルメット本体内における発話検出マイクロフォンの配置例を示す図である。FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams showing an arrangement example of the speech detection microphones in the helmet body. 図6(a)および図6(b)は、図5(a)および図5(b)の発話検出マイクロフォンの配置に対応したコヒーレンスの例をそれぞれ示す図である。6 (a) and 6 (b) are diagrams showing examples of coherence corresponding to the arrangement of the speech detection microphones of FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively. ゲイン調節回路の全体の動作をまとめて示すフローチャートである。It is a flowchart which shows collectively the operation | movement of the whole gain adjustment circuit. スペクトル比較回路の具体的な機能の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the specific function of a spectrum comparison circuit. バンドパスフィルタを用いてスペクトル比較回路を構成する例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example which comprises a spectrum comparison circuit using a band pass filter. 制御ゲインを算出するためのゲインマップの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the gain map for calculating a control gain. 非発話時ゲイン調節回路の構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the gain adjustment circuit at the time of a non-utterance. 図11の回路によって実現されるアクティブ消音制御を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the active mute control implement | achieved by the circuit of FIG. 図13A、図13Bおよび図13Cは、非発話時ゲイン調節回路の働きによるアクティブ消音制御による効果を説明するための図であって、図13Aは、風切音が大きい状態での効果を示す図、図13Bは、風切音が小さい状態での効果を示す図、図13Cは、風切音がない状態での効果を示す図である。13A, 13B, and 13C are diagrams for explaining the effect of the active mute control by the function of the non-speech gain adjustment circuit, and FIG. 13A is a diagram showing the effect in a state where the wind noise is large. FIG. 13B is a diagram illustrating an effect in a state where the wind noise is low, and FIG. 13C is a diagram illustrating an effect in a state where there is no wind noise. この発明の他の実施形態を説明するための図であり、前記アクティブ消音ヘルメットを備えた車両システムの全体構成が示されている。It is a figure for demonstrating other embodiment of this invention, and the whole structure of the vehicle system provided with the said active silencing helmet is shown. 前記車両システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of the said vehicle system.

1,2 発話検出マイクロフォン
3 発話検出器
5 ゲイン保存メモリ
6 ゲイン更新切り換えスイッチ
7 ゲイン更新制御回路
8 高速フーリエ変換回路
9 スペクトル保存メモリ
10 スペクトル更新切り換えスイッチ
11 スペクトル更新制御回路
12 スペクトル比較回路
13 制御ゲイン生成回路
21 コヒーレンス演算部
22 しきい値メモリ
23 コヒーレンス比較部
24 発話判定部
30 ヘルメット本体
31 外郭
33 カバー
35 シールド
40 車体
41 コントローラアンプ
42 ワイヤハーネス
43 マイク信号ライン
44 音声信号ライン
45 発話検出マイク信号ライン
50 音情報発生装置
51 音源部
52 プリアンプ
61〜63 バンドパスフィルタ
100 アクティブ消音ヘルメット
102 マイクロフォン
104 スピーカ
106 制御信号生成回路
107 消音制御フィルタ回路
108 アンプ
108−1 ANC制御ゲイン変更部
108−2 パワーアンプ
109 加算回路
120 ゲイン調節回路
121 非発話時ゲイン調節回路
122 発話時ゲイン調節回路
123 ゲイン調節切り換え回路
124 切り換え制御回路
202 A/D変換器
204 D/A変換器
206−1,206−2 フィルタ
208−1,208−2 A/D変換器
210−1,210−2 音圧算出部
212 音圧比算出部
214 調節部
P 使用者
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Utterance detection microphone 3 Utterance detector 5 Gain preservation memory 6 Gain update changeover switch 7 Gain update control circuit 8 Fast Fourier transform circuit 9 Spectrum preservation memory 10 Spectrum update changeover switch 11 Spectrum update control circuit 12 Spectrum comparison circuit 13 Control gain Generation circuit 21 Coherence calculation unit 22 Threshold memory 23 Coherence comparison unit 24 Speech determination unit 30 Helmet body 31 Outer 33 Cover 35 Shield 40 Car body 41 Controller amplifier 42 Wire harness 43 Microphone signal line 44 Audio signal line 45 Speech detection microphone signal line DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Sound information generator 51 Sound source part 52 Preamplifier 61-63 Band pass filter 100 Active silencer helmet 102 Microphone 104 Speaker 106 control signal generation circuit 107 mute control filter circuit 108 amplifier 108-1 ANC control gain changing unit 108-2 power amplifier 109 addition circuit 120 gain adjustment circuit 121 non-speech gain adjustment circuit 122 utterance gain adjustment circuit 123 gain adjustment switching circuit 124 switching control circuit 202 A / D converter 204 D / A converter 206-1, 206-2 filter 208-1, 208-2 A / D converter 210-1, 210-2 sound pressure calculation unit 212 sound pressure ratio Calculation unit 214 Adjustment unit P User

Claims (15)

ヘルメット本体内の騒音を検出する騒音検出手段と、
この騒音検出手段によって検出された騒音を打ち消すための制御音を発生する発音手段と、
前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して前記制御音に対応した制御信号を生成して前記発音手段に与えるための制御信号生成手段と、
前記ヘルメット本体を装着した装着者の発話を検出する発話検出手段と、
この発話検出手段によって発話が検出されていない期間に前記制御信号生成手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節手段と、
前記発話検出手段によって発話が検出される直前に前記非発話時ゲイン調節手段によって設定されるゲインを記憶する非発話時ゲイン記憶手段と、
前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに基づいて前記制御信号生成手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節手段とを含む、消音ヘルメット。
Noise detection means for detecting noise in the helmet body;
Sound generation means for generating a control sound for canceling the noise detected by the noise detection means,
A control signal generating means for calculating the output signal of the noise detecting means to generate a control signal corresponding to the control sound and giving it to the sounding means;
Utterance detection means for detecting the utterance of the wearer wearing the helmet body;
Non-speech gain adjusting means for adjusting the gain of the control signal generating means during a period when no utterance is detected by the utterance detecting means;
A non-speech gain storage unit that stores a gain set by the non-speech gain adjustment unit immediately before an utterance is detected by the utterance detection unit;
An utterance gain adjusting means for adjusting a gain of the control signal generating means based on a gain stored in the non-utterance gain storage means during a period in which an utterance is detected by the utterance detection means. helmet.
前記発話時ゲイン調節手段は、前記騒音検出手段の出力信号および前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに応じて、前記制御信号生成手段のゲインを調節するものである、請求項1記載の消音ヘルメット。   The utterance gain adjusting means adjusts the gain of the control signal generating means in accordance with the output signal of the noise detecting means and the gain stored in the non-utterance gain storage means. The mute helmet described. 前記発話時ゲイン調節手段は、
前記騒音検出手段の出力信号に基づいて、前記ヘルメット本体内の騒音の周波数スペクトルを求めるスペクトル演算手段と、
前記発話検出手段によって発話が検出される直前に前記スペクトル演算手段によって演算された周波数スペクトルを記憶する非発話時騒音スペクトル記憶手段と、
前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に前記スペクトル演算手段によって演算される騒音の周波数スペクトルと、前記非発話時騒音スペクトル記憶手段に記憶されている周波数スペクトルとを比較するスペクトル比較手段と、
このスペクトル比較手段による比較結果と、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインとに基づいて前記制御信号生成手段のゲインを調節するゲイン制御手段とを含む、請求項1記載の消音ヘルメット。
The utterance gain adjustment means includes:
Spectrum calculation means for obtaining a frequency spectrum of noise in the helmet body based on the output signal of the noise detection means,
Non-speech noise spectrum storage means for storing the frequency spectrum calculated by the spectrum calculation means immediately before the utterance is detected by the utterance detection means;
Spectrum comparison means for comparing the frequency spectrum of the noise calculated by the spectrum calculation means during a period when the utterance is detected by the utterance detection means and the frequency spectrum stored in the non-speech noise spectrum storage means; ,
The silencing helmet according to claim 1, further comprising: gain control means for adjusting the gain of the control signal generation means based on the comparison result by the spectrum comparison means and the gain stored in the non-speech gain storage means. .
前記スペクトル比較手段は、装着者の発話に対応した発話ピークが実質的に現れない周波数帯域内の特定周波数における振幅スペクトルまたはその相当値を、前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に前記スペクトル演算手段によって演算される騒音の周波数スペクトルと、前記非発話時騒音スペクトル記憶手段に記憶されている周波数スペクトルとの間で比較するものである、請求項3記載の消音ヘルメット。   The spectrum comparison unit is configured to calculate an amplitude spectrum at a specific frequency in a frequency band where an utterance peak corresponding to the utterance of a wearer does not substantially appear or an equivalent value thereof during a period when the utterance is detected by the utterance detection unit. The silencing helmet according to claim 3, which compares the frequency spectrum of the noise calculated by the spectrum calculation means and the frequency spectrum stored in the non-speech noise spectrum storage means. 前記特定周波数が、複数の異なる周波数を含む、請求項4記載の消音ヘルメット。   The silencing helmet according to claim 4, wherein the specific frequency includes a plurality of different frequencies. 前記ゲイン制御手段は、前記非発話時ゲイン記憶手段に記憶されているゲインに対して、前記スペクトル比較手段による比較結果に応じた補正を施すことにより、前記制御信号生成手段のゲインを求めるものである、請求項4または5記載の消音ヘルメット。   The gain control means obtains the gain of the control signal generation means by performing a correction according to the comparison result by the spectrum comparison means on the gain stored in the non-speech gain storage means. The silencing helmet according to claim 4 or 5, wherein 前記非発話時ゲイン調節手段は、
前記騒音検出手段の出力信号を用いて、互いに異なる周波数帯の音圧の比を取得する音圧比取得手段と、
この音圧比取得手段によって取得された前記音圧比を用いて、前記騒音検出手段の出力信号のスペクトルが所定の目標スペクトルに近づくように前記制御信号生成手段のゲインを制御するゲイン制御手段とを含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の消音ヘルメット。
The non-speech gain adjusting means includes:
A sound pressure ratio acquisition means for acquiring a ratio of sound pressures in different frequency bands using the output signal of the noise detection means;
Gain control means for controlling the gain of the control signal generation means so that the spectrum of the output signal of the noise detection means approaches a predetermined target spectrum using the sound pressure ratio acquired by the sound pressure ratio acquisition means. The silencing helmet according to any one of claims 1 to 6.
前記ヘルメット本体の装着者が発した音声をヘルメット本体内の異なる位置でそれぞれ検出して音声信号を出力する第1および第2の音声検出手段をさらに含み、
前記発話検出手段は、
前記第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算手段と、
この相関性演算手段によって演算された相関性値に応じて、前記装着者が発話中か否かを判定する発話判定手段とを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の消音ヘルメット。
And further comprising first and second sound detection means for detecting sound emitted by a wearer of the helmet body at different positions in the helmet body and outputting sound signals;
The speech detection means includes
Correlation calculating means for calculating a correlation value representing the correlation of the audio signals output by the first and second sound detecting means;
The muffler helmet according to any one of claims 1 to 7, further comprising: an utterance determination unit that determines whether or not the wearer is speaking according to a correlation value calculated by the correlation calculation unit. .
ヘルメット本体内の騒音を検出する騒音検出手段と、
この騒音検出手段によって検出された騒音を打ち消すための制御音を発生する発音手段と、
前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して前記制御音に対応した制御信号を生成して前記発音手段に与えるための制御信号生成手段と、
前記ヘルメット本体の装着者が発した音声をヘルメット本体内の異なる位置でそれぞれ検出して音声信号を出力する第1および第2の音声検出手段と、
この第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算手段、ならびにこの相関性演算手段によって演算された相関性値に応じて、前記ヘルメット本体を装着した装着者が発話中か否かを判定する発話判定手段を含む発話検出手段と、
この発話検出手段によって発話が検出されていない期間に前記制御信号生成手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節手段と、
前記発話検出手段によって発話が検出されている期間に、前記非発話時ゲイン調節手段とは異なる態様で前記制御信号生成手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節手段とを含む、消音ヘルメット。
Noise detection means for detecting noise in the helmet body;
Sound generation means for generating a control sound for canceling the noise detected by the noise detection means,
A control signal generating means for calculating the output signal of the noise detecting means to generate a control signal corresponding to the control sound and giving it to the sounding means;
First and second sound detection means for detecting sound emitted by a wearer of the helmet body at different positions in the helmet body and outputting sound signals;
Correlation calculating means for calculating the correlation value representing the correlation between the audio signals output by the first and second sound detecting means, and the helmet according to the correlation value calculated by the correlation calculating means. Speech detection means including speech determination means for determining whether or not the wearer wearing the main body is speaking;
Non-speech gain adjusting means for adjusting the gain of the control signal generating means during a period when no utterance is detected by the utterance detecting means;
A muffling helmet, comprising: an utterance gain adjusting means that adjusts the gain of the control signal generating means in a manner different from the non-utterance gain adjusting means during a period in which an utterance is detected by the utterance detecting means.
前記第1および第2の音声検出手段は、
前記ヘルメット本体を装着する装着者の口元からほぼ等距離の位置にそれぞれ配置されている、請求項8または9記載の消音ヘルメット。
The first and second sound detection means include
The silencer helmet according to claim 8 or 9, wherein the silencer helmet is disposed at a position substantially equidistant from a mouth of a wearer wearing the helmet body.
前記第1および第2の音声検出手段は、
前記相関性演算手段によって演算される相関性値が、前記ヘルメット本体の装着者の発話時には所定のしきい値以上となり、当該装着者の非発話時には前記しきい値未満となるように、前記ヘルメット本体内にそれぞれ配置されている、請求項8〜10のいずれか一項に記載の消音ヘルメット。
The first and second sound detection means include
The helmet value is calculated so that the correlation value calculated by the correlation calculation means is equal to or greater than a predetermined threshold value when the wearer of the helmet body speaks and less than the threshold value when the wearer does not speak. The silencing helmet according to any one of claims 8 to 10, which is disposed in the body.
車体と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の消音ヘルメットとを含み、
少なくとも前記騒音検出手段および発音手段は、前記消音ヘルメットのヘルメット本体に備えられ、
前記消音ヘルメットの前記騒音検出手段および発音手段を除く残余の構成部分の少なくとも一部が前記車体に備えられて車体側装置を形成しており、前記車体側装置と前記騒音検出手段および発音手段との間で信号を授受するための通信手段をさらに含む、車両システム。
The car body,
Including the muffling helmet according to any one of claims 1 to 11,
At least the noise detection means and the sound generation means are provided in a helmet body of the silencing helmet,
At least a part of the remaining components excluding the noise detection means and sound generation means of the muffling helmet is provided in the vehicle body to form a vehicle body side device, the vehicle body side device, the noise detection means, and the sound generation means, A vehicle system further comprising communication means for transmitting and receiving signals between the two.
車体と、
請求項1〜11のいずれか一項に記載の消音ヘルメットと、
前記車体に備えられ、音情報を発生する音情報発生手段と、
この音情報発生手段が発生する音情報を前記消音ヘルメットのヘルメット本体に伝達する伝達手段と、
前記ヘルメット本体に備えられ、前記伝達手段によって伝達される音情報を音響化する音情報発音手段とを含む、車両システム。
The car body,
The silencing helmet according to any one of claims 1 to 11,
Sound information generating means provided on the vehicle body for generating sound information;
Transmitting means for transmitting sound information generated by the sound information generating means to the helmet body of the muffling helmet;
A vehicle system comprising sound information sounding means that is provided in the helmet body and that makes sound information transmitted by the transmitting means sound.
ヘルメット本体内の騒音を騒音検出手段によって検出する騒音検出ステップと、
検出された騒音を打ち消すための制御音を発音手段から発生させるステップと、
前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して得られた制御信号を増幅手段によって増幅して前記発音手段に与えるステップと、
前記ヘルメット本体を装着した装着者の発話を検出する発話検出ステップと、
前記装着者の発話が検出されていない期間に、前記増幅手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節ステップと、
前記装着者の発話が検出されている期間に、直前の非発話時ゲイン調節ステップにおいて設定されたゲインに基づいて前記増幅手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節ステップとを含む、ヘルメット内騒音消音方法。
A noise detection step for detecting noise in the helmet body by a noise detection means;
Generating a control sound for canceling the detected noise from the sound generation means;
Amplifying a control signal obtained by calculating the output signal of the noise detecting means by an amplifying means and giving the sounding means;
An utterance detection step of detecting an utterance of a wearer wearing the helmet body;
A non-speech gain adjustment step of adjusting the gain of the amplification means during a period when the wearer's utterance is not detected;
A noise adjustment in a helmet, including a gain adjustment step during speech adjustment that adjusts the gain of the amplification means based on the gain set in the gain adjustment step during the previous non-speech during a period when the wearer's speech is detected Method.
ヘルメット本体内の騒音を騒音検出手段によって検出する騒音検出ステップと、
検出された騒音を打ち消すための制御音を発音手段から発生させるステップと、
前記騒音検出手段の出力信号を演算処理して得られた制御信号を増幅手段によって増幅して前記発音手段に与えるステップと、
前記ヘルメット本体の装着者が発した音声を、第1および第2の音声検出手段によって、ヘルメット本体内の異なる位置で検出する音声検出ステップと、
前記第1および第2の音声検出手段が出力する音声信号の相関性を表す相関性値を演算する相関性演算ステップと、
前記演算された相関性値に応じて、前記ヘルメット本体を装着した装着者が発話中か否かを判定する発話判定ステップと、
前記装着者が発話中でないと判定された期間に、前記増幅手段のゲインを調節する非発話時ゲイン調節ステップと、
前記装着者が発話中であると判定された期間に、前記非発話時ゲイン調節ステップとは異なる態様で前記増幅手段のゲインを調節する発話時ゲイン調節ステップとを含む、ヘルメット内騒音消音方法。
A noise detection step for detecting noise in the helmet body by a noise detection means;
Generating a control sound for canceling the detected noise from the sound generation means;
Amplifying a control signal obtained by calculating the output signal of the noise detecting means by an amplifying means and giving the sounding means;
A voice detection step of detecting a voice uttered by a wearer of the helmet body at different positions in the helmet body by the first and second voice detection means;
A correlation calculation step for calculating a correlation value representing the correlation between the audio signals output by the first and second audio detection means;
An utterance determination step for determining whether or not the wearer wearing the helmet body is speaking according to the calculated correlation value;
A non-speech gain adjustment step of adjusting the gain of the amplification means during a period when it is determined that the wearer is not speaking;
A method for silencing noise in a helmet, comprising: a gain adjustment step during speech that adjusts a gain of the amplification means in a manner different from the gain adjustment step during non-speech during a period when it is determined that the wearer is speaking.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009246431A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Sony Corp Headphone device, signal processing device, and signal processing method
JP2011508494A (en) * 2007-12-21 2011-03-10 ウォルフソン・マイクロエレクトロニクス・ピーエルシー Noise cancellation system with gain control based on noise level
JP2014187556A (en) * 2013-03-23 2014-10-02 Yamaha Corp Signal processor
US9245517B2 (en) 2008-06-27 2016-01-26 Sony Corporation Noise reduction audio reproducing device and noise reduction audio reproducing method
US9454952B2 (en) 2014-11-11 2016-09-27 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling noise in a vehicle
JP6124203B1 (en) * 2016-05-13 2017-05-10 株式会社ボーダレス Acoustic signal processing device and helmet equipped with the same
CN106997760A (en) * 2015-12-16 2017-08-01 哈曼贝克自动系统股份有限公司 Active noise control in the helmet
WO2018097946A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Harman International Industries, Incorporated Coherence based dynamic stability control system
JP2021026150A (en) * 2019-08-07 2021-02-22 株式会社コーエーテクモゲームス Information processing device, information processing method, and program
EP3869821A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-25 Beijing Xiaoniao Tingting Technology Co., Ltd Signal processing method and device for earphone, and earphone
CN113544767A (en) * 2019-03-05 2021-10-22 伯斯有限公司 Active Noise Reduction (ANR) system with multiple feedforward microphones and multiple controllers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04186399A (en) * 1990-11-21 1992-07-03 Seiko Epson Corp Speech recognition device
JPH06132846A (en) * 1992-10-19 1994-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communication equipment with built-in helmet
JPH10294989A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise control head set

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04186399A (en) * 1990-11-21 1992-07-03 Seiko Epson Corp Speech recognition device
JPH06132846A (en) * 1992-10-19 1994-05-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communication equipment with built-in helmet
JPH10294989A (en) * 1997-04-18 1998-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Noise control head set

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011508494A (en) * 2007-12-21 2011-03-10 ウォルフソン・マイクロエレクトロニクス・ピーエルシー Noise cancellation system with gain control based on noise level
US8737633B2 (en) 2007-12-21 2014-05-27 Wolfson Microelectronics Plc Noise cancellation system with gain control based on noise level
JP2009246431A (en) * 2008-03-28 2009-10-22 Sony Corp Headphone device, signal processing device, and signal processing method
JP4572945B2 (en) * 2008-03-28 2010-11-04 ソニー株式会社 Headphone device, signal processing device, and signal processing method
US8218782B2 (en) 2008-03-28 2012-07-10 Sony Corporation Headphone device, signal processing device, and signal processing method
US9245517B2 (en) 2008-06-27 2016-01-26 Sony Corporation Noise reduction audio reproducing device and noise reduction audio reproducing method
US9595252B2 (en) 2008-06-27 2017-03-14 Sony Corporation Noise reduction audio reproducing device and noise reduction audio reproducing method
JP2014187556A (en) * 2013-03-23 2014-10-02 Yamaha Corp Signal processor
US9454952B2 (en) 2014-11-11 2016-09-27 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for controlling noise in a vehicle
CN106997760A (en) * 2015-12-16 2017-08-01 哈曼贝克自动系统股份有限公司 Active noise control in the helmet
US11432610B2 (en) 2015-12-16 2022-09-06 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Active noise control in a helmet
JP6124203B1 (en) * 2016-05-13 2017-05-10 株式会社ボーダレス Acoustic signal processing device and helmet equipped with the same
JP2017203237A (en) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社ボーダレス Acoustic signal processor and helmet mounting the same
WO2018097946A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Harman International Industries, Incorporated Coherence based dynamic stability control system
KR20190087424A (en) 2016-11-23 2019-07-24 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 Coherence-based dynamic stability control system
KR102536283B1 (en) 2016-11-23 2023-05-24 하만인터내셔날인더스트리스인코포레이티드 Coherence-based dynamic stability control system
CN113544767A (en) * 2019-03-05 2021-10-22 伯斯有限公司 Active Noise Reduction (ANR) system with multiple feedforward microphones and multiple controllers
CN113544767B (en) * 2019-03-05 2024-04-26 伯斯有限公司 Active Noise Reduction (ANR) system with multiple feedforward microphones and multiple controllers
JP2021026150A (en) * 2019-08-07 2021-02-22 株式会社コーエーテクモゲームス Information processing device, information processing method, and program
JP7458720B2 (en) 2019-08-07 2024-04-01 株式会社コーエーテクモゲームス Information processing device, information processing method, and program
EP3869821A1 (en) * 2020-02-20 2021-08-25 Beijing Xiaoniao Tingting Technology Co., Ltd Signal processing method and device for earphone, and earphone
US11302298B2 (en) 2020-02-20 2022-04-12 Beijing Xiaoniao Tingting Technology Co., LTD. Signal processing method and device for earphone, and earphone

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