JP3141674B2 - Noise reduction headphone device - Google Patents
Noise reduction headphone deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、外部騒音が激
しい場所で使用して好ましい騒音低減ヘッドホン装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a noise reduction headphone device which is preferably used, for example, in a place where external noise is severe.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に音声や音楽等のオーディオ信号を
聴取するためのヘッドホン装置を、外部騒音の激しい場
所で用いる場合には、混入するノイズのために音声や音
楽の聴取（ヒアリング）が阻害されるという問題があ
る。この問題を解決するため、次のような技術が知られ
ている。2. Description of the Related Art Generally, when a headphone device for listening to an audio signal such as voice or music is used in a place where external noise is severe, listening to the voice or music (hearing) is hindered by the noise mixed in. Problem. The following techniques are known to solve this problem.
【０００３】第１の技術は、音声や音楽信号の周波数特
性を変化させて、ノイズを目立たなくするものである。
この技術は、本来の音声や音楽を損なう虞があるのみな
らず、特定のノイズにしか効果がないという欠点があ
る。The first technique is to change the frequency characteristics of a voice or music signal to make noise less noticeable.
This technique not only has a risk of damaging the original voice and music, but also has the disadvantage of being effective only for specific noise.
【０００４】第２の技術は、図５及び図６に示すよう
に、外部騒音をヘッドホン筐体１の外部に取り付けられ
たマイクロホン２で収音し、この収音された信号をイコ
ライザ３に送り、このイコライザ３でヘッドホン１の内
部に混入するノイズに対して振幅が等しく逆位相に成る
ような信号に調整した後、加算器４を介してヘッドホン
１のスピーカ５に送って再生することにより、人間の耳
（耳道）６に到達するノイズを打ち消すようにしてい
る。なお、加算器４には信号入力端子７から聴取しよう
とする音声信号や音楽信号等が供給されている。In the second technique, as shown in FIGS. 5 and 6, external noise is picked up by a microphone 2 attached to the outside of a headphone housing 1, and the picked-up signal is sent to an equalizer 3. After the equalizer 3 adjusts to a signal having the same amplitude and opposite phase with respect to noise mixed in the headphone 1, the signal is sent to the speaker 5 of the headphone 1 via the adder 4 for reproduction. The noise reaching the human ear (ear canal) 6 is canceled. The adder 4 is supplied with a sound signal, a music signal, or the like to be heard from the signal input terminal 7.
【０００５】図６は図５の構成を伝達関数を用いたブロ
ックにて表したものであり、入力端子１１からの外部騒
音（ノイズ）Ｎは、伝達関数がＭのマイクロホン２で音
響−電気変換され、伝達関数が−γのイコライザ３を介
し、伝達関数がＨのヘッドホン１のスピーカ５で電気−
音響変換され、加算器１２に送られる。この加算器１２
には、上記外部騒音（ノイズ）Ｎが遮音特性Ｆのヘッド
ホン筐体１を介して供給されてヘッドホン内部空間で加
算混合され、出力端子１３を介して人間の耳（耳道６）
に到達する。FIG. 6 shows the configuration of FIG. 5 as a block using a transfer function. External noise (noise) N from the input terminal 11 is converted by the microphone 2 having a transfer function of M into an acoustic-electric conversion. The transfer function is passed through the equalizer 3 having a transfer function of -γ,
The sound is converted and sent to the adder 12. This adder 12
The external noise (noise) N is supplied through the headphone housing 1 having the sound insulation characteristic F, is added and mixed in the headphone internal space, and is output through the output terminal 13 to the human ear (ear canal 6).
To reach.
【０００６】このような構成において、出力端子１３か
らの加算出力は、 Ｎ・Ｆ＋Ｎ・Ｍ・（−γ）・Ｈ ＝Ｎ（Ｆ−Ｍ・γ・Ｈ） であるから、イコライザ３の伝達関数−γについて、 γ＝Ｆ／（Ｈ・Ｍ） となるように調整すれば、Ｆ−Ｍ・γ・Ｈ＝０となり、
ノイズを打ち消すことができる。なお、聴取しようとす
る音声や音楽の電気信号は、図６では図示を省略してい
るが、イコライザ３とヘッドホン１のスピーカ５との間
に供給されて重畳される。これによれば、本来の音声や
音楽に影響を与えることがなく、原理的にはノイズの性
質にも依存しないという利点を有している。In such a configuration, the sum output from the output terminal 13 is given by N ・ F + N ・ M ・ (−γ) ・ H = N (FＭM ・ γ ・ H). If −γ is adjusted so that γ = F / (H · M), FM−γ · H = 0, and
Noise can be canceled. Although not shown in FIG. 6, the electrical signal of the voice or music to be heard is supplied between the equalizer 3 and the speaker 5 of the headphone 1 and is superimposed. According to this, there is an advantage that the original voice and music are not affected, and in principle it does not depend on the nature of noise.
【０００７】しかしながら実際には、イコライザ３によ
る調整が正確に行われないとノイズの打ち消し効果は薄
く、また調整後も耳道の回りの形状やヘッドホンの装着
の仕方によりヘッドホン１のスピーカ５の特性（主とし
て電気−音響変換特性）Ｈが変化して、効果が低下する
こともある。However, in practice, if the adjustment by the equalizer 3 is not performed accurately, the noise canceling effect is weak, and even after the adjustment, the characteristics of the speaker 5 of the headphones 1 depend on the shape around the ear canal and the manner of wearing the headphones. (Mainly, electro-acoustic conversion characteristics) H may change and the effect may decrease.
【０００８】次に第３の技術として、図７及び図８に示
すように、上記図５及び図６に示す構成のイコライザ３
を適応フィルタ１６で置き換えたものが知られている。
すなわち図７において、ヘッドホン筐体１の外部であっ
てヘッドホン装着時に耳の近傍となるような位置に設け
られるノイズ収音用の第１のマイクロホン１４と、ヘッ
ドホン筐体１の内部でヘッドホン装着時にヘッドホン１
のスピーカ５と耳道との間の位置に設けられる第２のマ
イクロホン１５とを用い、適応フィルタ１６は、第１の
マイクロホン１４からの入力をフィルタ処理して加算器
４に送ると共に、このときのフィルタ特性（伝達関数−
γ）を、第２のマイクロホン１５からの入力が最小とな
るように適応的に制御する。図８は、各部の伝達関数を
用いて表したブロック図であり、第１のマイクロホン１
４の伝達関数をＭ1、第２のマイクロホン１５の伝達関
数をＭ2としている。なお、他の構成は上記図５、図６
と同様であるため、対応する部分に同じ符号を付して説
明を省略する。また聴取しようとする音声や音楽等の信
号については、低減あるいは打ち消そうとするノイズと
相関を持たず、ノイズ低減動作に影響を与えないことか
ら、説明を省略する。Next, as a third technique, as shown in FIGS. 7 and 8, the equalizer 3 having the configuration shown in FIGS.
Has been replaced with an adaptive filter 16.
That is, in FIG. 7, a first microphone 14 for noise collection provided outside the headphone housing 1 and near the ear when the headphones are worn, and when the headphones are worn inside the headphone housing 1. Headphone 1
The adaptive filter 16 filters the input from the first microphone 14 and sends it to the adder 4 using a second microphone 15 provided at a position between the speaker 5 and the ear canal. Filter characteristics (transfer function −
γ) is adaptively controlled so that the input from the second microphone 15 is minimized. FIG. 8 is a block diagram showing the transfer function of each unit, and the first microphone 1
The transfer function of No. 4 is M 1 and the transfer function of the second microphone 15 is M 2 . Note that other configurations are the same as those shown in FIGS.
Therefore, corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In addition, a signal such as voice or music to be listened to has no correlation with noise to be reduced or canceled and does not affect the noise reduction operation, so that the description is omitted.
【０００９】この構成によれば、加算器４からの信号が
ヘッドホン１のスピーカ５に送られてノイズ成分が低減
され、このノイズ低減されたヘッドホン内部の音が第２
のマイクロホン１５で収音されていわゆる残差として適
応フィルタ１６に送られ、適応フィルタ１６はこの残差
信号のパワーを最小とするように学習して自らのフィル
タ特性を調整する。According to this configuration, the signal from the adder 4 is sent to the speaker 5 of the headphone 1 to reduce the noise component, and the noise-reduced sound inside the headphone is converted to the second sound.
Are collected by the microphone 15 and sent to the adaptive filter 16 as a so-called residual, and the adaptive filter 16 learns to minimize the power of the residual signal and adjusts its own filter characteristic.
【００１０】この適応フィルタ１６の内部構成は、図９
に示すように、フィルタ部２１と適応アルゴリズム部２
２とからなっている。端子１７には上記第１のマイクロ
ホン１４からの入力が供給されており、いわゆる参照入
力ｘとして適応フィルタ１６の入力端子１６ａを介し、
フィルタ部２１及び適応アルゴリズム部２２に送られて
いる。フィルタ部２１からの出力ｙがこの適応フィルタ
１６の出力として端子１６ｂを介して取り出され、加算
器１８に送られる。加算器１８は上記ヘッドホン内部で
の音響的な混合を表すものであり、外部騒音（ノイズ）
がヘッドホン筐体等の遮音特性機能ブロックを介してヘ
ッドホン内部に到達した成分ｄが端子１９を介して加算
器１８に送られ、このノイズ成分ｄから上記適応フィル
タ出力ｙが減算されることによって、いわゆるノイズの
残差ｅ（＝ｄ−ｙ）が得られる。加算器１８からの上記
残差ｅは、（上記第２のマイクロホン１５で収音さ
れ、）端子１６ｃを介して適応アルゴリズム部２２に供
給される。適応アルゴリズム部２２は、フィルタ部２１
のフィルタ係数を変化させてフィルタ特性を変化させる
ことにより、入力ｘをフィルタ処理して得られる出力ｙ
に関して、上記残差ｅのパワーを最小にするような適応
制御を行うものである。The internal configuration of the adaptive filter 16 is shown in FIG.
As shown in the figure, the filter unit 21 and the adaptive algorithm unit 2
It consists of two. An input from the first microphone 14 is supplied to a terminal 17, and is referred to as an input terminal 16 a of the adaptive filter 16 as a so-called reference input x.
It is sent to the filter unit 21 and the adaptive algorithm unit 22. The output y from the filter section 21 is taken out as the output of the adaptive filter 16 via the terminal 16 b and sent to the adder 18. The adder 18 represents the acoustic mixing inside the headphones, and the external noise (noise)
Is transmitted to an adder 18 via a terminal 19 via a terminal 19 via a sound insulation characteristic function block such as a headphone housing, and the adaptive filter output y is subtracted from the noise component d. A so-called noise residual e (= d−y) is obtained. The residual e from the adder 18 is collected by the second microphone 15 and supplied to the adaptive algorithm unit 22 via the terminal 16c. The adaptive algorithm unit 22 includes a filter unit 21
The output y obtained by filtering the input x is obtained by changing the filter coefficient of
, Adaptive control is performed to minimize the power of the residual e.
【００１１】この第３の技術によれば、学習によって調
整を行うため、調整は正確になり、ノイズ低減効果を高
めることができ、また、後でヘッドホンの特性が変化し
ても再調整がしやすいという利点がある。したがって、
以上説明した３つの技術の内では、この第３の技術が最
も有効と考えられる。According to the third technique, since the adjustment is performed by learning, the adjustment is accurate, the noise reduction effect can be enhanced, and the readjustment is performed even if the characteristics of the headphones change later. There is an advantage that it is easy. Therefore,
Of the three techniques described above, the third technique is considered to be the most effective.
【００１２】しかし、上記第３の技術として説明した適
応フィルタを用いたノイズ低減においては、逐次適応ア
ルゴリズムを使用するときのタイミングずれの点で問題
がある。この問題点について以下に説明する。However, in the noise reduction using the adaptive filter described as the third technique, there is a problem in terms of a timing shift when the successive adaptive algorithm is used. This problem will be described below.
【００１３】図１０は、上記適応フィルタ１６の内部構
成を示し、上記フィルタ部２１としていわゆるＦＩＲ
（有限インパルス応答）フィルタを用いた具体例を示し
ている。この図９において、入力端子１６ａからの参照
入力ｘは、タップ数に応じた遅延素子２３1、２３2、・
・・、２３Lの直列回路に送られている。入力端子１６
ａからの入力ｘ0及び各遅延素子２３1、２３2、・・
・、２３Lからの各出力ｘ1、ｘ2、・・・、ｘLは、それ
ぞれ係数乗算器２４0、２４1、２４2、・・・、２４Lに
送られ、それぞれフィルタ係数ｗ0、ｗ1、ｗ2、・・
・、ｗLと乗算されて加算器２５に送られている。各フ
ィルタ係数ｗ0、ｗ1、ｗ2、・・・、ｗLは、適応アルゴ
リズム部２２からの係数修正信号により修正され、加算
器２５からの出力ｙが出力端子１６ｂから取り出され
る。FIG. 10 shows the internal configuration of the adaptive filter 16, and a so-called FIR
A specific example using a (finite impulse response) filter is shown. In FIG. 9, the reference input x from the input terminal 16a is composed of delay elements 23 1 , 23 2 ,.
・ ・ Sent to a 23 L series circuit. Input terminal 16
Input from a x 0 and the delay elements 23 1, 23 2, ...
-, 23 each output x 1 from L, x 2, ..., x L, respectively coefficient multipliers 24 0, 24 1, 24 2, ..., is transmitted to the 24 L, the filter coefficients are w 0 , w 1, w 2, ··
, W L and are sent to the adder 25. Each of the filter coefficients w 0 , w 1 , w 2 ,..., W L is corrected by a coefficient correction signal from the adaptive algorithm unit 22, and the output y from the adder 25 is taken out from the output terminal 16b.
【００１４】この適応アルゴリズム部２２で用いられる
適応アルゴリズムとしては、多くの手法のものが提案さ
れているが、その一具体例として、逐次適応アルゴリズ
ムの一種であるＬＭＳ（最小自乗平均、リースト・ミー
ン・スクウェア）アルゴリズムについて説明する。As the adaptive algorithm used in the adaptive algorithm unit 22, many methods have been proposed. One specific example is an LMS (least mean square, least mean (Square) The algorithm will be described.
【００１５】入力ｘのデータ系列のｋ回目のサンプル周
期時点（時刻ｋ）における入力データ及び上記各遅延素
子２３1、２３2、・・・、２３Lからの各遅延出力デー
タをそれぞれ、ｘk0、ｘk1、ｘk2、・・・、ｘkLとする
とき、ＦＩＲフィルタ処理される入力ベクトルＸkを、 Ｘk＝［ｘk0 ｘk1 ｘk2 ・・・ ｘkL］T ・・・（１） とおく。この（１）式のＴは転置記号を示す。この入力
ベクトルＸkに対して、上記各フィルタ係数（加重係
数）をｗk0、ｗk1、ｗk2、・・・、ｗkLとし、ＦＩＲフ
ィルタ出力をｙkとすると、入出力の関係は次の（２）
式のようになる。The input data and the delay elements 23 1 in the k-th sample period time of the data sequence of the input x (time k), 23 2, ···, each delay output data from the 23 L respectively, x k0 , X k1 , x k2 ,..., X kL , the input vector X k to be subjected to the FIR filter processing is represented by X k = [x k0 x k1 x k2 ... X kL ] T. ) far. T in the equation (1) indicates a transposed symbol. With respect to this input vector X k , assuming that the above filter coefficients (weighting coefficients) are w k0 , w k1 , w k2 ,..., W kL and the FIR filter output is y k , the input / output relationship is as follows. (2)
It looks like an expression.
【００１６】 ｙk＝ｗk0ｘk0＋ｗk1ｘk1＋・・・＋ｗkLｘkL ・・・（２） さらに、フィルタ係数ベクトル（加重ベクトル）Ｗ
kを、 Ｗk＝［ｗk0 ｗk1 ｗk2 ・・・ ｗkL］T ・・・（３） と定義すれば、入出力関係は、 ｙk＝Ｘk T・Ｗk ・・・（４） のように記述される。希望の応答をｄkとすれば、その
出力との誤差εkは、 εk＝ｄk−ｙk ＝ｄk−Ｘk T・Ｗk ・・・（５） のように表される。これらを用いて、ＬＭＳアルゴリズ
ムは、 Ｗk+1＝Ｗk＋２μ・εk・Ｘk ・・・（６） のように表される。（６）式中のμは、適応の速度と安
定性を決める利得因子である。Y k = w k0 x k0 + w k1 x k1 +... + W kL x kL (2) Further, a filter coefficient vector (weight vector) W
If k is defined as W k = [w k0 w k1 w k2 ... w kL ] T ... (3), the input / output relationship is y k = X k T .W k. ). If the desired response and d k, the error epsilon k and its output is represented as the ε k = d k -y k = d k -X k T · W k ··· (5). Using these, the LMS algorithm is expressed as follows: W k + 1 = W k + 2μ · ε k · X k (6) Μ in the equation (6) is a gain factor that determines the speed and stability of adaptation.
【００１７】このＬＭＳアルゴリズムが適応アルゴリズ
ムとなる適応フィルタ１６を上記図７、図８の構成に当
てはめると、図１１のように表されることになる。この
図１１において、ヘッドホン１のスピーカ５で再生（電
気−音響変換）されてマイクロホン１５で収音（音響−
電気変換）されるまでの間に生じる時間遅延（ディレ
イ）のために、適応アルゴリズム部２２に入力される残
差は同時刻にフィルタ部２１に供給される参照入力と相
関のないものになってしまい、上記（６）式の条件を満
たさなくなる。すなわち、仮想的にヘッドホン５での遅
延時間をｄ1とし、マイクロホン１５での遅延時間をｄ2
とするとき、フィルタ部２１に供給される参照入力ｘk
に対して、適応アルゴリズム部２２に入力される残差
は、例えば、 ｅk-d1-d2 のように上記遅延時間ｄ1、ｄ2だけ遅れたものとなる。When the adaptive filter 16 in which the LMS algorithm is an adaptive algorithm is applied to the configurations shown in FIGS. 7 and 8, it is represented as shown in FIG. In FIG. 11, the sound is reproduced (electric-acoustic conversion) by the speaker 5 of the headphone 1 and collected by the microphone 15 (acoustic-acoustic).
Because of the time delay (delay) occurring before the electric conversion), the residual input to the adaptive algorithm unit 22 has no correlation with the reference input supplied to the filter unit 21 at the same time. As a result, the condition of the above expression (6) is not satisfied. In other words, virtually the delay time in the headphone 5 and d 1, the delay time in the microphone 15 d 2
, The reference input x k supplied to the filter unit 21
In contrast, the residual input to the adaptive algorithm unit 22 is delayed by the delay times d 1 and d 2 , for example, as ek -d1-d2 .
【００１８】このように、適応フィルタに供給される各
入力のタイミングがずれると、上記（６）式の条件を満
たさなくなることにより、有効なノイズ低減が行えなく
なり、また、適応フィルタ１６に逐次係数更新型の適応
アルゴリズムを用いることができなくなるという欠点が
ある。すなわち、演算量が少なくて済むことからＬＳＩ
等による実用化に適した逐次適応アルゴリズムを使用で
きないことになる。As described above, if the timing of each input supplied to the adaptive filter is shifted, the condition of the above expression (6) is not satisfied, so that effective noise reduction cannot be performed. There is a disadvantage that the update type adaptive algorithm cannot be used. That is, since the amount of calculation is small, the LSI
Therefore, it is not possible to use a sequential adaptive algorithm suitable for practical use.
【００１９】このため、本件出願人は先に、適応フィル
タを用いたノイズ低減方式において、いわゆるＬＭＳア
ルゴリズムや学習同定法等の逐次適応アルゴリズムの利
用を可能とするような騒音低減ヘッドホン装置を特開平
５−３０５８５号公報にて開示した。For this reason, the applicant of the present application has previously disclosed a noise reduction headphone device capable of utilizing a successive adaptive algorithm such as a so-called LMS algorithm or a learning identification method in a noise reduction system using an adaptive filter. It was disclosed in JP-A-5-30585.
【００２０】この騒音低減ヘッドホン装置は、前述した
図７及び図８に示すような騒音低減ヘッドホン装置の適
応フィルタ１６として、図９に示したような構成の回路
を用いるのではなく、図１２に示すような構成の回路を
使用している。ここで、各端子１６ａ、１６ｂ及び１６
ｃは、前記図９に示したような適応フィルタ１６の各端
子１６ａ、１６ｂ及び１６ｃにそれぞれ対応するもので
ある。This noise reduction headphone device does not use a circuit having the configuration shown in FIG. 9 as the adaptive filter 16 of the noise reduction headphone device as shown in FIGS. The circuit having the configuration as shown is used. Here, each terminal 16a, 16b and 16
c corresponds to each of the terminals 16a, 16b and 16c of the adaptive filter 16 as shown in FIG.
【００２１】この図１２において、端子１６ａからの前
記参照入力ｘは、第１の適応フィルタ３０のフィルタ部
３１及び後述する遅延補償用のフィルタ５１にそれぞれ
送られており、フィルタ５１からの出力が第１の適応フ
ィルタ３０の適応アルゴリズム部３２に送られている。
適応アルゴリズム部３２には、端子１６ｃからの前記残
差信号ｅが供給されており、この適応アルゴリズム部３
２は残差ｅのパワーを最小にするようにフィルタ部３１
のフィルタ係数を修正する。フィルタ部３１からの出力
ｙは、端子１６ｂを介して取り出されると共に、第２の
適応フィルタ４０のフィルタ部４１及び適応アルゴリズ
ム部４２にそれぞれ送られている。フィルタ部４１から
の出力は減算信号として加算器５２に送られて、上記端
子１６ｃからの残差ｅから減算され、この加算器５２か
らの出力が適応アルゴリズム部４２に送られている。適
応アルゴリズム部４２は、加算器５２からの出力のパワ
ーを最小とするようにフィルタ部４１のフィルタ係数が
上記遅延補償用のフィルタ５１に送られてコピーされ、
同じ特性（特に遅延特性）を実現するようになってい
る。In FIG. 12, the reference input x from the terminal 16a is sent to a filter section 31 of the first adaptive filter 30 and a filter 51 for delay compensation, which will be described later. The signal is sent to the adaptive algorithm unit 32 of the first adaptive filter 30.
The adaptive algorithm unit 32 is supplied with the residual signal e from the terminal 16c.
2 is a filter unit 31 for minimizing the power of the residual e.
Modify the filter coefficient of. The output y from the filter unit 31 is taken out via the terminal 16b and sent to the filter unit 41 and the adaptive algorithm unit 42 of the second adaptive filter 40, respectively. The output from the filter unit 41 is sent to the adder 52 as a subtraction signal, and is subtracted from the residual e from the terminal 16c. The output from the adder 52 is sent to the adaptive algorithm unit 42. The adaptive algorithm unit 42 sends the filter coefficient of the filter unit 41 to the delay compensation filter 51 so as to minimize the power of the output from the adder 52, and copies the filter coefficient.
The same characteristics (particularly, delay characteristics) are realized.
【００２２】他の構成は前述した図７、図８等に示す騒
音低減ヘッドホン装置と同様であるため、図示を省略し
ているが、参照入力端子１６ａには、ヘッドホン装着時
に耳の近傍に設けられて外部騒音（ノイズ）を収音する
ための第１の音響−電気変換手段であるマイクロホンか
らの入力が供給されており、出力端子１６ｂからの出力
は、ヘッドホン装着時に耳の近傍に設けられて耳道に音
を出力するための電気−音響変換手段であるヘッドホン
１のスピーカ５に送られており、また、残差入力端子１
６ｃには、ヘッドホン装着時にヘッドホン１のスピーカ
５と耳道との間に位置する第２の音響−電気変換手段で
あるマイクロホンからの入力が供給されている。さら
に、第１、第２の各適応フィルタ３０、４０の具体的内
部構成は、前述した図９や図１０に示すような構成とす
ればよく、またフィルタ５１は図１０のフィルタ２１と
同様なＦＩＲフィルタ構成とすればよい。ここで、適応
フィルタ４０のフィルタ部４１とフィルタ５１とは同じ
フィルタ構造を用いるようにし、フィルタ係数をコピー
することで同じ特性（特にディレイ特性）が実現できる
ようになっている。Since other configurations are the same as those of the noise reduction headphone device shown in FIGS. 7 and 8 and the like, they are not shown, but the reference input terminal 16a is provided near the ear when the headphones are mounted. An input from a microphone, which is a first acoustic-electric conversion means for collecting external noise (noise), is supplied, and an output from an output terminal 16b is provided near the ear when headphones are worn. To the speaker 5 of the headphone 1 which is an electro-acoustic conversion means for outputting sound to the ear canal.
6c is supplied with an input from a microphone, which is a second acoustic-electric conversion means, located between the speaker 5 of the headphones 1 and the ear canal when the headphones are worn. Further, the specific internal configuration of each of the first and second adaptive filters 30 and 40 may be the configuration shown in FIGS. 9 and 10 described above, and the filter 51 is the same as the filter 21 of FIG. An FIR filter configuration may be used. Here, the filter unit 41 and the filter 51 of the adaptive filter 40 use the same filter structure, and the same characteristics (particularly, delay characteristics) can be realized by copying the filter coefficients.
【００２３】次に、図１３及び図１４を参照しながらこ
の騒音低減ヘッドホン装置の動作を説明する。この騒音
低減ヘッドホン装置の動作は、上記適応フィルタ３０の
適応アルゴリズム部３１を中心とした動作と、適応フィ
ルタ４０の適応アルゴリズム部４１を中心とした動作と
に大別できる。以下の説明では、先ず適応アルゴリズム
部４１による適応処理が行われ（図１３）、これが完了
した後に適応アルゴリズム部３１の動作が行われると仮
定して説明を進める。ただし、条件を適当に設定するこ
とにより、これらの動作を同時に進行させることも可能
である。Next, the operation of the noise reduction headphone device will be described with reference to FIGS. The operation of the noise reduction headphone device can be roughly classified into an operation centered on the adaptive algorithm unit 31 of the adaptive filter 30 and an operation centered on the adaptive algorithm unit 41 of the adaptive filter 40. In the following description, it is assumed that the adaptation process is first performed by the adaptation algorithm unit 41 (FIG. 13), and that the operation of the adaptation algorithm unit 31 is performed after this is completed. However, it is also possible to make these operations proceed simultaneously by appropriately setting the conditions.
【００２４】これらの図１３及び図１４においては、前
述した図８の例と同様に、ヘッドホン筐体１の遮音特性
を伝達関数Ｆで表し、ヘッドホン装着時に耳の近傍に設
けられ、外部騒音（ノイズ）を収音するためにヘッドホ
ン外部に設けられた第１の音響−電気変換手段であるマ
イクロホン１４の伝達関数をＭ1とし、ヘッドホン装着
時に耳の近傍に設けられ、耳道に音を出力するための電
気−音響変換手段であるヘッドホン１のスピーカ５の伝
達関数をＨとし、またヘッドホン内側に設けられヘッド
ホン装着時にヘッドホン１のスピーカ５と耳道との間に
位置する第２の音響−電気変換手段であるマイクロホン
１５の伝達関数をＭ2としており、さらにヘッドホン内
部での音響的混合を加算器１２での加算として表して示
している。In FIGS. 13 and 14, similarly to the example of FIG. 8 described above, the sound insulation characteristic of the headphone housing 1 is represented by a transfer function F, which is provided in the vicinity of the ear when the headphone is mounted, and the external noise ( first acoustic provided headphones outside to pick up noise) - the transfer function of the microphone 14 is an electrical conversion section and M 1, is provided in the vicinity of the ear when wearing headphones, outputs sound to the ear canal The transfer function of the speaker 5 of the headphone 1 as an electro-acoustic converting means is set to H, and a second sound provided inside the headphone and located between the speaker 5 of the headphone 1 and the ear canal when the headphone is attached. The transfer function of the microphone 15 as the electric conversion means is represented by M 2, and the acoustic mixing inside the headphones is represented as addition by the adder 12.
【００２５】すなわち、これらの図１３及び図１４にお
いて、入力端子１１からの外部騒音（ノイズ）Ｎは、伝
達関数Ｍ1のマイクロホン１４で電気−音響変換されて
フィルタ部３１及びフィルタ５１に供給されると共に、
フィルタ部３１からの出力が、伝達関数Ｈのヘッドホン
１のスピーカ５で電気−音響変換され、加算器１２に送
られる。この加算器１２には、上記外部騒音Ｎが遮音特
性Ｆのヘッドホン筐体１を介して供給されてヘッドホン
内部空間で加算混合され、人間の耳に到達すると共に、
伝達関数Ｍ2のマイクロホン１５で音響−電気変換され
て適応アルゴリズム部３２及び加算器５２の送られる。
なお、ヘッドホンで本来再生しようとする（ユーザが聴
取しようとする）音声、音楽信号等については、低減し
ようとするノイズと相関を持たず、ノイズ低減動作に影
響を与えないことから、説明を省略している。That is, in FIGS. 13 and 14, external noise (noise) N from the input terminal 11 is subjected to electro-acoustic conversion by the microphone 14 having the transfer function M 1 and supplied to the filter unit 31 and the filter 51. Along with
The output from the filter unit 31 is subjected to electro-acoustic conversion by the speaker 5 of the headphone 1 having the transfer function H and sent to the adder 12. The external noise N is supplied to the adder 12 via the headphone housing 1 having the sound insulation characteristic F, added and mixed in the headphone internal space, and reaches the human ear,
Acoustic the microphone 15 of the transfer function M 2 - sent is electrically converted adaptive algorithm unit 32 and the adder 52.
It should be noted that voices, music signals, and the like that are originally intended to be reproduced by the headphones (the user intends to listen to them) have no correlation with the noise to be reduced and do not affect the noise reduction operation. are doing.
【００２６】図１３において、ある種のノイズをヘッド
ホン１のスピーカ５で再生してマイクロホン１５で収音
すると共に、この同じある種のノイズをフィルタ部４１
及び適応アルゴリズム部４２に供給する。このある種の
ノイズは上記マイクロホン１４で収音されたノイズを用
いてもよいが、ホワイトノイズ発生器等から発生された
ノイズを用いる方が好ましい。マイクロホン１５で収音
された信号からフィルタ部４１の出力を差し引いた残差
が適応アルゴリズム部４２に入力される。適応アルゴリ
ズム部４２は、この残差のパワーが最小になるように学
習してフィルタ部４１の係数を修正する。この結果、フ
ィルタ部４１は、ヘッドホン１のスピーカ５とマイクロ
ホン１５を通じた特性、特に前述した時間遅延（ディレ
イ）を近似したものとなる。このフィルタ部４１の各フ
ィルタ係数は、フィルタ５１の各フィルタ係数にコピー
される。すなわち、フィルタ部４１とフィルタ５１とは
例えば同じタップ数のＦＩＲフィルタ構成を有してお
り、フィルタ部４１の各係数をフィルタ５１にコピーす
ることで同じ特性（ディレイ特性）を実現できる。In FIG. 13, a certain kind of noise is reproduced by the speaker 5 of the headphone 1 and collected by the microphone 15, and the same kind of noise is filtered by the filter unit 41.
And an adaptive algorithm unit 42. As this kind of noise, noise collected by the microphone 14 may be used, but it is more preferable to use noise generated from a white noise generator or the like. The residual obtained by subtracting the output of the filter unit 41 from the signal collected by the microphone 15 is input to the adaptive algorithm unit 42. The adaptive algorithm unit 42 performs learning so as to minimize the power of the residual and corrects the coefficient of the filter unit 41. As a result, the filter section 41 approximates the characteristics of the headphone 1 through the speaker 5 and the microphone 15, particularly, the above-described time delay. Each filter coefficient of the filter unit 41 is copied to each filter coefficient of the filter 51. That is, the filter unit 41 and the filter 51 have, for example, an FIR filter configuration with the same number of taps, and the same characteristic (delay characteristic) can be realized by copying each coefficient of the filter unit 41 to the filter 51.
【００２７】次に、図１４において、マイクロホン１４
で収音されたノイズ信号は、フィルタ部３１でフィルタ
処理されて疑似ノイズとされた後、ヘッドホン１のスピ
ーカ５に送られて再生される。この再生された疑似ノイ
ズが、ヘッドホン内部に混入したノイズと音響的に打ち
消しあい、その残差をマイクロホン１５で収音して、適
応アルゴリズム部３２に入力している。この残差信号
は、ヘッドホン１及びマイクロホン１５でのディレイ分
だけ遅れているが、適応アルゴリズム部３２に参照入力
として供給されるノイズ信号も同じ遅れを有するものと
なっている。Next, referring to FIG.
The noise signal picked up by is filtered by the filter unit 31 to become pseudo noise, and then sent to the speaker 5 of the headphone 1 and reproduced. The reproduced pseudo noise acoustically cancels out the noise mixed in the headphones, and the residual is collected by the microphone 15 and input to the adaptive algorithm unit 32. Although this residual signal is delayed by the delay in the headphone 1 and the microphone 15, the noise signal supplied as a reference input to the adaptive algorithm unit 32 also has the same delay.
【００２８】このため、例えばＬＭＳアルゴリズムや学
習同定法等のような演算量の少なくて済む逐次適応アル
ゴリズムが使えることにより、ＬＳＩ等による実用化が
可能となり、さらに実用化が容易となる。For this reason, by using a sequential adaptive algorithm requiring a small amount of calculation such as an LMS algorithm or a learning identification method, it is possible to use the LSI or the like, and further to facilitate the practical use.
【００２９】[0029]
【発明が解決しようとする課題】ところで、図１２に示
した構成の回路を適応フィルタとして使用した騒音低減
ヘッドホン装置が所望の動作を行うには、ヘッドホン筐
体１が使用者の耳を覆うように頭部に密に接して装着さ
れていることが前提となっている。By the way, in order for the noise reduction headphone device using the circuit having the configuration shown in FIG. 12 as an adaptive filter to perform a desired operation, the headphone housing 1 must cover the user's ear. It is assumed that it is worn close to the head.
【００３０】例えば、ヘッドホン筐体１が頭部から外れ
ていたり、密に接していない場合、上記適応アルゴリズ
ムによる係数修正動作は、安定に行われるとは限らな
い。For example, when the headphone housing 1 is off the head or not in close contact, the coefficient correction operation by the above adaptive algorithm is not always performed stably.
【００３１】ここでいう係数修正動作とは、２種類あ
る。先ず、第１の係数修正動作とは、図１３を参照して
説明したように、適応アルゴリズム部４２に、マイクロ
ホン１５で収音された信号からフィルタ部４１の出力を
差し引いた残差のパワーが最小となるように学習させ、
フィルタ部４１の係数を修正するという動作である。There are two types of coefficient correction operations here. First, the first coefficient correction operation is, as described with reference to FIG. 13, the power of the residual obtained by subtracting the output of the filter unit 41 from the signal collected by the microphone 15 to the adaptive algorithm unit 42. Train them to be minimal,
This is an operation of correcting the coefficient of the filter unit 41.
【００３２】また、第２の係数修正動作とは、図１３を
参照して説明したように、適応アルゴリズム部３２に、
フィルタ部３１を通してドライバから出力された音響信
号と混入した騒音とが混合された後の残差のパワーを最
小になるように学習させ、フィルタ部３１の係数を修正
するという動作である。The second coefficient correction operation is, as described with reference to FIG.
This is an operation in which learning is performed so that the residual power after the acoustic signal output from the driver and the mixed noise through the filter unit 31 are mixed is minimized, and the coefficient of the filter unit 31 is corrected.
【００３３】さらに、ヘッドホン筐体１が頭部に密に接
して装着されていない状態で、適応フィルタの係数修正
動作を続けると、残差のパワーを小さくする収束が起こ
らず、最悪の場合、逆に残差のパワーが増大する発散が
起こる。Further, if the operation of correcting the coefficient of the adaptive filter is continued in a state where the headphone housing 1 is not mounted close to the head, convergence for reducing the power of the residual does not occur. In the worst case, Conversely, a divergence occurs in which the power of the residual increases.
【００３４】これら係数修正の誤動作が起こると、騒音
低減効果が劣化したり、新たな騒音がヘッドホンのドラ
イバより発生される危険が生じる。If a malfunction of the coefficient correction occurs, there is a danger that the noise reduction effect is deteriorated and new noise is generated by the headphone driver.
【００３５】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、適応アルゴリズムによる係数修正の誤動作によ
って騒音低減効果を劣化させることなく、かつ、新たな
騒音がヘッドホンのドライバより発生される危険を防ぐ
ことのできる騒音低減ヘッドホン装置の提供を目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and does not degrade the noise reduction effect due to malfunction of coefficient correction by an adaptive algorithm, and reduces the danger that new noise will be generated by a headphone driver. It is an object of the present invention to provide a noise reduction headphone device that can prevent noise.
【００３６】[0036]
【課題を解決するための手段】本発明に係る騒音低減ヘ
ッドホン装置は、ヘッドホン筐体が装着されているか否
かを検出する着脱検出手段と、ヘッドホン装着時に耳の
近傍となる位置に設けられ、外部騒音を収音する第１の
音響−電気変換手段と、ヘッドホン装着時に耳の近傍と
なる位置に設けられ、耳道に音を出力する電気−音響変
換手段と、ヘッドホン装着時に上記電気−音響変換手段
と耳道との間に位置する第２の音響−電気変換手段と、
上記第２の音響−電気変換手段からの入力のパワーを最
小とするように、上記第１の音響−電気変換手段からの
入力を適応的にフィルタ処理して出力する適応処理手段
と、上記着脱検出手段からの検出出力に応じて上記適応
処理手段から上記電気−音響変換手段に供給される出力
をミュート又は減衰する出力制御手段とを有することに
よって上記課題を解決する。A noise reducing headphone device according to the present invention is provided with a detachable detecting means for detecting whether or not a headphone housing is mounted, and at a position near the ear when the headphones are mounted, First sound-electricity conversion means for picking up external noise, electro-sound conversion means provided at a position near the ear when headphones are mounted, and outputting sound to the ear canal; Second acoustic-electrical conversion means located between the conversion means and the ear canal;
Adaptive processing means for adaptively filtering and outputting the input from the first sound-electricity conversion means so as to minimize the power of the input from the second sound-electricity conversion means; The above object is achieved by providing output control means for muting or attenuating an output supplied from the adaptive processing means to the electro-acoustic conversion means in accordance with a detection output from the detection means.
【００３７】また、本発明の騒音低減ヘッドホン装置
は、上記適応処理手段の出力に、入力音声信号を加算す
る加算手段をさらに備え、上記加算手段の出力を上記出
力制御手段に供給するように構成される。この場合、上
記適応処理手段は、上記着脱検出手段からの検出出力に
応じて適応処理動作を停止する。Further, the noise reduction headphone device of the present invention further comprises an adding means for adding an input audio signal to the output of the adaptive processing means, and supplies the output of the adding means to the output control means. Is done. In this case, the adaptive processing means stops the adaptive processing operation according to the detection output from the attachment / detachment detecting means.
【００３８】また、上記適応処理手段は、上記第２の音
響−電気変換手段からの入力のパワーを最小とするよう
に、上記第１の音響−電気変換手段からの入力を適応的
にフィルタ処理して出力する第１の適応処理手段と、該
第１の適応処理手段からの出力が供給されるフィルタ部
を有し、このフィルタ部の出力と上記第２の音響−電気
変換手段からの出力との残差のパワーを最小にするよう
に適応的にフィルタ処理して出力する第２の適応処理手
段とからなる。The adaptive processing means adaptively filters the input from the first sound-electricity conversion means so as to minimize the power of the input from the second sound-electricity conversion means. Output from the first adaptive processing means, and a filter to which the output from the first adaptive processing means is supplied. The output of the filter and the output from the second acoustic-electric conversion means are provided. And a second adaptive processing means for adaptively filtering and outputting the residual power to minimize the residual power.
【００３９】また、上記着脱検出手段は、頭部にヘッド
ホン筐体が装着されたときの機械的な押圧力を検出する
ことによって着脱を検出するようにしてもよいし、或
は、上記第１の音響−電気変換手段と上記第２の音響−
電気変換手段の出力を比較することによって着脱を検出
するようにしてもよい。上記第１の音響−電気変換手段
と上記第２の音響−電気変換手段の出力を比較して着脱
を検出するときは、それらの出力の間で相関係数を求
め、この相関係数と所定のしきい値との比較をすること
によって着脱を検出するものである。The attachment / detachment detecting means may detect attachment / detachment by detecting a mechanical pressing force when the headphone housing is mounted on the head, or Sound-electric conversion means and the second sound-
The attachment / detachment may be detected by comparing the outputs of the electric conversion means. When the attachment / detachment is detected by comparing the outputs of the first sound-to-electricity conversion means and the second sound-to-electricity conversion means, a correlation coefficient is obtained between the outputs, and the correlation coefficient and a predetermined value are determined. The attachment / detachment is detected by comparing with the threshold value.
【００４０】[0040]
【作用】ヘッドホン筐体が頭部からはずされていたり、
密に接して装着されていない状態のとき、すなわち、適
応アルゴリズムによる係数修正動作が安定に行われない
状態にある時には、係数修正動作を停止し、適応フィル
タの出力をオフとするので、適応アルゴリズムによる係
数修正の誤動作によって騒音低減効果を劣化させること
なく、かつ、新たな騒音がヘッドホンのドライバより発
生される危険を防ぐことができる。[Function] The headphone case is removed from the head,
When the sensor is not mounted closely, that is, when the coefficient correction operation by the adaptive algorithm is not performed stably, the coefficient correction operation is stopped and the output of the adaptive filter is turned off. Can prevent the noise reduction effect from deteriorating due to an erroneous correction of the coefficient, and prevent the risk of generating new noise from the headphone driver.
【００４１】[0041]
【実施例】以下、本発明に係る騒音低減ヘッドホン装置
の実施例について図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a noise reduction headphone device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００４２】先ず、第１実施例は、図１に示すように、
ヘッドホン筐体１が使用者の頭部に正しく装着されてい
るか否かを着脱検出部６１に検出させ、正しく装着され
ているときには、ミュート回路又は減衰回路６３を出力
制御部６２で制御して、加算回路４からの加算出力をヘ
ッドホン筐体１のスピーカ５にそのまま供給する。一
方、ヘッドホン筐体１が使用者の頭部に正しく装着され
ていないときには、上記出力制御部６３により上記ミュ
ート回路又は減衰回路６３を制御して、上記加算出力を
上記スピーカ５にそのまま供給しない。First, in the first embodiment, as shown in FIG.
The attachment / detachment detection unit 61 detects whether or not the headphone housing 1 is correctly mounted on the head of the user. When the headphone housing 1 is correctly mounted, the mute circuit or the attenuation circuit 63 is controlled by the output control unit 62. The addition output from the addition circuit 4 is directly supplied to the speaker 5 of the headphone housing 1. On the other hand, when the headphone housing 1 is not properly mounted on the head of the user, the output control unit 63 controls the mute circuit or the attenuation circuit 63 and does not supply the added output to the speaker 5 as it is.
【００４３】加算回路４には、適応フィルタ１６からの
フィルタ出力と信号入力端子７を介した音声信号や音楽
信号等が供給されている。適応フィルタ１６には、ヘッ
ドホン筐体１の外部であってヘッドホン装着時に耳の近
傍となるような位置に設けられるノイズ収音用の第１の
マイクロホン１４からの入力と、ヘッドホン筐体１の内
部でヘッドホン装着時にヘッドホン１のスピーカ５と耳
道との間の位置に設けられる第２のマイクロホン１５か
らの入力とが供給される。The adder circuit 4 is supplied with a filter output from the adaptive filter 16 and an audio signal or a music signal via the signal input terminal 7. The adaptive filter 16 has an input from the first microphone 14 for noise collection provided outside the headphone housing 1 and located near the ear when the headphones are worn, and an input inside the headphone housing 1. The input from the second microphone 15 provided at a position between the speaker 5 of the headphones 1 and the ear canal when the headphones are attached is supplied.
【００４４】この適応フィルタ１６は、第１のマイクロ
ホン１４からの入力をフィルタ処理して加算器４に送る
と共に、このときのフィルタ特性を、第２のマイクロホ
ン１５からの入力が最小となるように適応的に制御す
る。この適応フィルタ１６の内部構成は前述の図９と同
様であり、また、動作も前述の図１１にて説明できるの
でここでは省略する。The adaptive filter 16 filters the input from the first microphone 14 and sends it to the adder 4, and sets the filter characteristics at this time so that the input from the second microphone 15 is minimized. Control adaptively. The internal configuration of the adaptive filter 16 is the same as that of FIG. 9 described above, and its operation can be described with reference to FIG.
【００４５】着脱検出部６１は、ヘッドホン筐体１が頭
部に密に接して装着されているか否かを検出する。例え
ば、ヘッドホン筐体が頭部に装着されたとき、頭部を挟
み込むように働く力を利用してオン或はオフするよう
に、ヘッドホン筐体の一部にスイッチを取り付けるよう
な機械的な検出方法がある。具体的には、図３の（Ａ）
に示すように、スピーカユニットを含む第１のヘッドホ
ン筐体１ａを一方の端部に設け、他方の端部にはスピー
カユニットを含む第２のヘッドホン筐体１ｂを固定した
可動バンド部７３をバネ構造として可動支持したヘッド
バンド７１、固定スイッチ接点７２ａを設け、可動部７
３に設けた可動スイッチ接点７２ｂとの間のスイッチン
グ動作により装着、脱着を検出する方法である。図３の
（Ｂ）には、該騒音低減ヘッドホン装置を使用者が装着
した状態を示す。この場合、固定スイッチ接点７２ａと
可動スイッチ接点７２ｂは、リミットスイッチあるいは
マイクロスイッチのような構造であってもよい。もちろ
ん、押圧部又は突起部である各スイッチ接点は露出しな
い構造であることが望ましい。The attachment / detachment detecting section 61 detects whether or not the headphone housing 1 is mounted in close contact with the head. For example, when the headphone housing is attached to the head, mechanical detection such as attaching a switch to a part of the headphone housing to turn on or off using a force acting to pinch the head. There is a way. Specifically, FIG.
As shown in FIG. 7, a first headphone housing 1a including a speaker unit is provided at one end, and a movable band portion 73 to which a second headphone housing 1b including a speaker unit is fixed is provided at the other end. As a structure, a movable supporting headband 71 and a fixed switch contact 72a are provided.
3 is a method of detecting attachment / detachment by a switching operation with the movable switch contact 72b provided in the third embodiment. FIG. 3B shows a state in which the user wears the noise reduction headphone device. In this case, the fixed switch contact 72a and the movable switch contact 72b may have a structure such as a limit switch or a micro switch. Of course, it is desirable that each switch contact, which is a pressing portion or a protruding portion, has a structure that is not exposed.
【００４６】また、例えば、ヘッドホン筐体の外部に設
けられたマイクロホンの出力と内部に設けられたマイク
ロホンの出力とを比較して、相関をとり、相関が高いと
きには、装着状態、相関が低いときには、脱着状態と判
定するような電気的な方法をとるようにしてもよい。こ
の方法は、ヘッドホン装置を装着しているときには、筐
体による遮音効果のため、脱着状態のときより内部のマ
イクロホンに達する騒音が小さくなることを原理として
いる。具体的には、着脱検出部６１を図４に示すような
構成としてもよい。すなわち、第１のマイクロホン１４
が収音し電気信号に変換した入力信号と、第２のマイク
ロホン１５が収音し電気信号に変換した入力信号とを、
それぞれアナログ／ディジタル（以下、Ａ／Ｄとい
う。）８２と、Ａ／Ｄ８１を介して相関係数演算器８３
に供給し、該相関係数演算器８３にて相関をとる。この
相関係数は比較器８４に供給される。比較器８４には、
しきい値発生器８５からしきい値が供給されている。こ
のため、比較器８４では、上記相関係数演算器８３から
の相関係数が所定のしきい値よりも大きいか否かを比較
する。上記相関係数が所定しきい値よりも大きい場合と
は、すなわち第１のマイクロホン１４と第２のマイクロ
ホン１５が同じような音を収音していることになり、ヘ
ッドホン筐体１が頭部から脱着されている状態を示す。
一方、上記相関係数が所定のしきい値よりも小さい場合
とは、すなわち第１のマイクロホン１４と第２のマイク
ロホン１５が異なった音を収音していることになり、ヘ
ッドホン筐体１が頭部に装着されている状態を示す。こ
こで、端子８６及び８７を介したディジタル入力信号
は、適応フィルタ１６に供給される。また、比較器８４
の比較結果は、端子８８を介して出力制御部６２に供給
される。Also, for example, the output of a microphone provided outside the headphone housing is compared with the output of a microphone provided inside, and a correlation is obtained. Alternatively, an electrical method of determining the state of attachment / detachment may be adopted. This method is based on the principle that when the headphone device is worn, noise reaching the internal microphone is smaller than in the detached state due to the sound insulation effect of the housing. Specifically, the attachment / detachment detection unit 61 may be configured as shown in FIG. That is, the first microphone 14
And the input signal collected by the second microphone 15 and converted to an electric signal,
An analog / digital (hereinafter, referred to as A / D) 82 and a correlation coefficient calculator 83 via an A / D 81, respectively.
And the correlation coefficient calculator 83 calculates a correlation. This correlation coefficient is supplied to a comparator 84. The comparator 84 includes:
A threshold is supplied from a threshold generator 85. Therefore, the comparator 84 compares whether the correlation coefficient from the correlation coefficient calculator 83 is larger than a predetermined threshold value. The case where the correlation coefficient is larger than the predetermined threshold value means that the first microphone 14 and the second microphone 15 are collecting similar sounds, and the headphone housing 1 is 2 shows a state in which the device is detached from the device.
On the other hand, the case where the correlation coefficient is smaller than the predetermined threshold value means that the first microphone 14 and the second microphone 15 collect different sounds, and the headphone housing 1 Shows the state of being worn on the head. Here, the digital input signal via the terminals 86 and 87 is supplied to the adaptive filter 16. Also, the comparator 84
Is supplied to the output control unit 62 via the terminal 88.
【００４７】出力制御部６２は、着脱検出部６１からの
検出結果を受けて、上記ミュート回路又は減衰回路６３
を介して上記加算回路４からの加算出力の出力制御を行
う。具体的には、着脱検出部６１がヘッドホン筐体１の
頭部からの脱着を検出した場合には、加算出力をミュー
ト又は減衰する。The output control unit 62 receives the detection result from the attachment / detachment detection unit 61, and
The output control of the addition output from the addition circuit 4 is performed via Specifically, when the attachment / detachment detection unit 61 detects attachment / detachment of the headphone housing 1 from the head, the addition output is muted or attenuated.
【００４８】したがって、この第１実施例の騒音低減ヘ
ッドホン装置は、ヘッドホン筐体が頭部からはずされて
いたり、密に接して装着されていない状態のとき、すな
わち、適応アルゴリズムによる係数修正動作が安定に行
われない状態にある時は、適応フィルタの出力をオフ又
は減衰するので、適応アルゴリズムによる係数修正の誤
動作によって騒音低減効果を劣化させることがなく、か
つ、新たな騒音をヘッドホンのドライバより発生する危
険を防ぐことができる。Therefore, the noise reduction headphone device according to the first embodiment does not operate when the headphone housing is detached from the head or when the headphone housing is not attached closely, that is, the coefficient correction operation by the adaptive algorithm is performed. When the operation is not performed stably, the output of the adaptive filter is turned off or attenuated.Therefore, the noise reduction effect is not deteriorated due to malfunction of coefficient correction by the adaptive algorithm, and new noise is supplied from the headphone driver. Dangers that occur can be prevented.
【００４９】次に、第２実施例について図２を参照しな
がら説明する。この第２実施例の騒音低減ヘッドホン装
置は、図２に示すようなブロックの要部を有する。Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The noise reduction headphone device of the second embodiment has a main part of a block as shown in FIG.
【００５０】この第２実施例の騒音低減ヘッドホン装置
は、図示しないヘッドホン筐体が使用者の頭部に正しく
装着されているか否かを着脱検出部６１に検出させ、正
しく装着されているときには、ミュート回路又は減衰回
路６２を出力制御部６２によりオフ制御する。一方、ヘ
ッドホン筐体１が使用者の頭部に正しく装着されていな
いときには、上記出力制御部６２によりミュート回路又
は減衰回路６２をオン制御する。さらに、この第２実施
例の騒音低減ヘッドホン装置は、着脱検出部６１の検出
結果に応じて後述する第１の適応フィルタ３０及び第２
の適応フィルタ４０の適応フィルタ処理を係数修正制御
部６４を介して制御する。着脱検出部６１の構成は、図
３又は図４に示す通りである。The noise reduction headphone device according to the second embodiment allows the attachment / detachment detection section 61 to detect whether or not a headphone housing (not shown) is correctly mounted on the user's head. The output control unit 62 turns off the mute circuit or the attenuation circuit 62. On the other hand, when the headphone housing 1 is not properly mounted on the head of the user, the output control unit 62 controls the mute circuit or the attenuation circuit 62 to be turned on. Further, the noise reduction headphone device according to the second embodiment includes a first adaptive filter 30 and a second
The adaptive filter processing of the adaptive filter 40 is controlled via the coefficient correction control unit 64. The configuration of the attachment / detachment detection unit 61 is as shown in FIG. 3 or FIG.
【００５１】係数修正制御部６４は、第１の適応フィル
タ３０の適応アルゴリズム部３２による係数修正動作及
び第２の適応フィルタ４０の適応アルゴリズム部４２に
よる係数修正動作を制御する。The coefficient correction control section 64 controls the coefficient correction operation by the adaptive algorithm section 32 of the first adaptive filter 30 and the coefficient correction operation by the adaptive algorithm section 42 of the second adaptive filter 40.
【００５２】ここでいう係数修正動作とは、上述したよ
うに２種類ある。第１の係数修正動作とは、上記図１３
を参照して説明したように、適応アルゴリズム部４２
に、マイクロホン１５で収音された信号からフィルタ部
４１の出力を差し引いた残差のパワーが最小となるよう
に学習させ、フィルタ部４１の係数を修正するという動
作である。As described above, there are two types of coefficient correction operations. The first coefficient correcting operation corresponds to FIG.
As described with reference to, the adaptive algorithm unit 42
Then, learning is performed so that the power of the residual obtained by subtracting the output of the filter unit 41 from the signal collected by the microphone 15 is minimized, and the coefficient of the filter unit 41 is corrected.
【００５３】また、第２の係数修正動作とは、上記図１
３を参照して説明したように、適応アルゴリズム部３２
に、フィルタ部３１を通してドライバから出力された音
響信号と混入した騒音とが混合された後の残差のパワー
を最小になるように学習させ、フィルタ部３１の係数を
修正するという動作である。Further, the second coefficient correction operation corresponds to FIG.
As described with reference to FIG. 3, the adaptive algorithm unit 32
Then, learning is performed so that the residual power after the sound signal output from the driver through the filter unit 31 and the mixed noise are mixed is minimized, and the coefficient of the filter unit 31 is corrected.
【００５４】図２において、端子１６ａからの参照入力
ｘは、第１の適応フィルタ３０のフィルタ部３１及び後
述する遅延補償用のフィルタ５１にそれぞれ送られてお
り、フィルタ５１からの出力が第１の適応フィルタ３０
の適応アルゴリズム部３２に送られている。適応アルゴ
リズム部３２には、端子１６ｃからの残差信号ｅが供給
されており、この適応アルゴリズム部３２は残差ｅのパ
ワーを最小にするようにフィルタ部３１のフィルタ係数
を修正する。フィルタ部３１からの出力ｙは、上記出力
制御部６２によって制御され端子１６ｂを介して取り出
されると共に、第２の適応フィルタ４０のフィルタ部４
１及び適応アルゴリズム部４２にそれぞれ送られてい
る。フィルタ部４１からの出力は減算信号として加算器
５２に送られて、上記端子１６ｃからの残差ｅから減算
され、この加算器５２からの出力が適応アルゴリズム部
４２に送られている。適応アルゴリズム部４２は、加算
器５２からの出力のパワーを最小とするようにフィルタ
部４１のフィルタ係数が上記遅延補償用のフィルタ５１
に送られてコピーされ、同じ特性（特に遅延特性）を実
現するようになっている。In FIG. 2, a reference input x from a terminal 16a is sent to a filter section 31 of a first adaptive filter 30 and a filter 51 for delay compensation, which will be described later. Adaptive filter 30
Is sent to the adaptive algorithm unit 32. The adaptive algorithm unit 32 is supplied with the residual signal e from the terminal 16c. The adaptive algorithm unit 32 corrects the filter coefficient of the filter unit 31 so as to minimize the power of the residual e. The output y from the filter unit 31 is controlled by the output control unit 62 and taken out via the terminal 16b, and is output from the filter unit 4 of the second adaptive filter 40.
1 and the adaptive algorithm unit 42, respectively. The output from the filter unit 41 is sent to the adder 52 as a subtraction signal, and is subtracted from the residual e from the terminal 16c. The output from the adder 52 is sent to the adaptive algorithm unit 42. The adaptive algorithm unit 42 adjusts the filter coefficient of the filter unit 41 so that the power of the output from the adder 52 is minimized.
To be copied to realize the same characteristics (especially delay characteristics).
【００５５】他の構成は、図示を省略しているが、参照
入力端子１６ａには、ヘッドホン装着時に耳の近傍に設
けられて外部騒音（ノイズ）を収音するための第１の音
響−電気変換手段であるマイクロホンからの入力が供給
されており、出力端子１６ｂからの出力は、ヘッドホン
装着時に耳の近傍に設けられて耳道に音を出力するため
の電気−音響変換手段であるヘッドホン１のスピーカ５
に送られており、また、残差入力端子１６ｃには、ヘッ
ドホン装着時にヘッドホン１のスピーカ５と耳道との間
に位置する第２の音響−電気変換手段であるマイクロホ
ンからの入力が供給されている。さらに、第１、第２の
各適応フィルタ３０、４０の具体的内部構成は、前述し
た図９や図１０に示すような構成とすればよく、またフ
ィルタ５１は図１０のフィルタ２１と同様なＦＩＲフィ
ルタ構成とすればよい。ここで、適応フィルタ４０のフ
ィルタ部４１とフィルタ５１とは同じフィルタ構造を用
いるようにし、フィルタ係数をコピーすることで同じ特
性（特にディレイ特性）が実現できるようになってい
る。Although other components are not shown, the reference input terminal 16a is provided near the ear when the headphones are attached, and is provided with a first acoustic-electrical device for collecting external noise (noise). An input from a microphone, which is a converting means, is supplied, and an output from an output terminal 16b is supplied to a headphone 1 which is provided near the ear when the headphones are attached and is an electro-acoustic converting means for outputting sound to an ear canal. Speaker 5
In addition, an input from a microphone, which is a second sound-to-electricity conversion means, located between the speaker 5 of the headphone 1 and the ear canal when the headphone is attached is supplied to the residual input terminal 16c. ing. Further, the specific internal configuration of each of the first and second adaptive filters 30 and 40 may be the configuration shown in FIGS. 9 and 10 described above, and the filter 51 is the same as the filter 21 of FIG. An FIR filter configuration may be used. Here, the filter unit 41 and the filter 51 of the adaptive filter 40 use the same filter structure, and the same characteristics (particularly, delay characteristics) can be realized by copying the filter coefficients.
【００５６】以下に、この第２実施例の騒音低減ヘッド
ホン装置が使用者の頭部に装着又は脱着されている状態
の動作を説明する。The operation of the noise reduction headphone device according to the second embodiment in a state in which the headphone device is attached to or detached from the user's head will be described below.
【００５７】先ず、使用者がこの騒音低減ヘッドホン装
置を正常に装着した場合について説明する。着脱検出部
６１は、装着状態であることを検出して、これを示す信
号を係数修正制御部６４及び出力制御部６３に送る。First, the case where the user wears the noise reduction headphone device normally will be described. The attachment / detachment detection unit 61 detects that the camera is in the mounted state, and sends a signal indicating this to the coefficient correction control unit 64 and the output control unit 63.
【００５８】係数修正制御部６４は、適応アルゴリズム
部３２及び適応アルゴリズム部４２をプリセットし、係
数修正動作を始動させる。具体的には、上述したよう
に、第１の係数修正動作として、適応アルゴリズム部４
２に、マイクロホン１５で収音された信号からフィルタ
部４１の出力を差し引いた残差のパワーが最小になるよ
うに学習させ、フィルタ部４１の係数を修正する。ま
た、第２の係数修正動作として、適応アルゴリズム部３
２に、フィルタ部３１を通してドライバから出力された
音響信号と混入したした騒音とが混合された後の残差の
パワーを最小になるように学習させ、フィルタ部３１の
係数を修正する。The coefficient correction control section 64 presets the adaptive algorithm section 32 and the adaptive algorithm section 42 and starts the coefficient correction operation. Specifically, as described above, as the first coefficient correction operation, the adaptive algorithm unit 4
2 is learned so that the power of the residual obtained by subtracting the output of the filter unit 41 from the signal collected by the microphone 15 is minimized, and the coefficient of the filter unit 41 is corrected. In addition, as a second coefficient correction operation, the adaptive algorithm unit 3
2 is learned so as to minimize the residual power after the sound signal output from the driver through the filter unit 31 and the mixed noise are mixed, and the coefficient of the filter unit 31 is corrected.
【００５９】出力制御部６３は、ミュート回路又は減衰
回路６２に信号を送り、フィルタ３１の出力をミュート
又は減衰させずにそのまま通過させる。The output control section 63 sends a signal to the mute circuit or attenuation circuit 62, and passes the output of the filter 31 without muting or attenuation.
【００６０】次に、使用者がこの騒音低減ヘッドホン装
置を正常に装着し続けている場合について説明する。着
脱検出部６１は、装着状態であることを検出して、これ
を示す信号を係数修正制御部６４及び出力制御部６３に
送り続ける。Next, a case where the user keeps wearing the noise reduction headphone device normally will be described. The attachment / detachment detection unit 61 detects the state of attachment, and continuously sends a signal indicating this to the coefficient correction control unit 64 and the output control unit 63.
【００６１】係数修正制御部６４は、適応アルゴリズム
部３２及び適応アルゴリズム部４２の係数修正動作を継
続させる。The coefficient correction control unit 64 continues the coefficient correction operation of the adaptive algorithm unit 32 and the adaptive algorithm unit 42.
【００６２】出力制御部６３は、ミュート回路又は減衰
回路６２に信号を送り、フィルタ３１の出力をミュート
又は減衰せずにそのまま継続して通過させる。The output control section 63 sends a signal to the mute circuit or the attenuator circuit 62, and continuously passes the output of the filter 31 without muting or attenuating.
【００６３】次に、使用者がこの騒音低減ヘッドホン装
置を脱着した場合又は正常な装着をしていない場合につ
いて説明する。Next, a case where the user attaches / detaches the noise reduction headphone device or a case where the user does not wear it properly will be described.
【００６４】着脱検出部６１は、脱着状態（正常な装着
をしていない場合も含める。）であることを検出して、
これを示す信号を係数修正制御部６４及び出力制御部６
３に送る。The attachment / detachment detection section 61 detects that the attachment / detachment state (including the case where it is not normally attached) is detected, and
The signal indicating this is transmitted to the coefficient correction control unit 64 and the output control unit 6.
Send to 3.
【００６５】係数修正制御部６４は、適応アルゴリズム
部３２及び適応アルゴリズム部４２の係数修正動作を停
止させる。The coefficient correction control unit 64 stops the coefficient correction operation of the adaptive algorithm unit 32 and the adaptive algorithm unit 42.
【００６６】出力制御部６３は、ミュート回路又は減衰
回路６２に信号を送り、フィルタ３１の出力をミュート
又は減衰させる。The output control section 63 sends a signal to the mute circuit or attenuation circuit 62 to mute or attenuate the output of the filter 31.
【００６７】次に、この騒音低減ヘッドホン装置が脱着
されたまま或は正常に装着されないままの場合について
説明する。Next, a case where the noise reduction headphone device is detached or not normally worn will be described.
【００６８】着脱検出部６１は、脱着状態（正常な装着
をしていない場合も含める。）が継続されていることを
検出して、これを示す信号を係数修正制御部６４及び出
力制御部６３に送り続ける。The attachment / detachment detecting section 61 detects that the detached state (including the case where it is not normally attached) is continued, and outputs a signal indicating this to the coefficient correction control section 64 and the output control section 63. Continue to send to.
【００６９】係数修正制御部６４は、適応アルゴリズム
部３２及び適応アルゴリズム部４２の係数修正動作を停
止させたままにする。The coefficient correction control unit 64 keeps the coefficient correction operation of the adaptive algorithm unit 32 and the adaptive algorithm unit 42 stopped.
【００７０】出力制御部６３は、ミュート回路又は減衰
回路６２に信号を送り、フィルタ３１の出力をミュート
又は減衰させたままにしておく。The output control section 63 sends a signal to the mute circuit or the attenuation circuit 62, and keeps the output of the filter 31 muted or attenuated.
【００７１】したがって、この第２実施例の騒音低減ヘ
ッドホン装置は、着脱検出部６１によりヘッドホン筐体
の頭部への装着又は脱着を検出させ、その検出結果が脱
着を示す場合、すなわち、適応アルゴリズムによる係数
修正動作が安定に行われない状態にある時には、係数修
正動作を停止し、適応フィルタの出力をオフ又は減衰す
るので、適応アルゴリズムによる係数修正の誤動作によ
って騒音低減効果を劣化させることなく、かつ、新たな
騒音がヘッドホンのドライバより発生される危険を防ぐ
ことができる。Therefore, in the noise reduction headphone device of the second embodiment, the attachment / detachment of the headphone housing is detected by the attachment / detachment detection unit 61, and when the detection result indicates attachment / detachment, that is, the adaptive algorithm When the coefficient correction operation is not performed stably, the coefficient correction operation is stopped and the output of the adaptive filter is turned off or attenuated, so that the noise reduction effect is not deteriorated by the malfunction of the coefficient correction by the adaptive algorithm, In addition, it is possible to prevent a risk that new noise is generated by the headphone driver.
【００７２】なお、本発明は上記実施例にのみ限定され
るものではなく、例えば、逐次適応アルゴリズムは、上
記ＬＭＳ法に限定されず他の種々の逐次適応アルゴリズ
ムを用いることができる。また、上記着脱検出部として
は、例えば、ヘッドホン筐体が頭部に装着されたとき、
頭部を挟み込むように働く力を利用するものであれば、
上記図３に示した具体例に限定されるものではない。It should be noted that the present invention is not limited only to the above embodiment. For example, the successive adaptive algorithm is not limited to the above-mentioned LMS method, and various other successive adaptive algorithms can be used. Further, as the attachment / detachment detection unit, for example, when a headphone housing is attached to the head,
If it uses the force that works to pinch the head,
The invention is not limited to the specific example shown in FIG.
【００７３】[0073]
【発明の効果】本発明に係る騒音低減ヘッドホン装置
は、ヘッドホン筐体が装着されているか否かを検出する
着脱検出手段と、ヘッドホン装着時に耳の近傍となる位
置に設けられ、外部騒音を収音する第１の音響−電気変
換手段と、ヘッドホン装着時に耳の近傍となる位置に設
けられ、耳道に音を出力する電気−音響変換手段と、ヘ
ッドホン装着時に上記電気−音響変換手段と耳道との間
に位置する第２の音響−電気変換手段と、上記第１の音
響−電気変換手段からの入力を適応的にフィルタ処理し
て出力する適応処理手段と、上記適応処理手段からのフ
ィルタ処理出力と入力音声とを加算する加算手段と、上
記着脱検出手段からの検出出力に応じて上記加算手段か
ら上記電気−音響変換手段に供給される加算出力をミュ
ート又は減衰する出力制御手段とを有すると共に、上記
適応処理手段の適応処理動作を上記着脱検出手段からの
検出出力に応じて停止できるので、ヘッドホン筐体が頭
部からはずされていたり、密に接して装着されていない
状態のとき、すなわち、適応アルゴリズムによる係数修
正動作が安定に行われない状態にある時には、係数修正
動作を停止し、適応フィルタの出力をオフ又は減衰する
ので、適応アルゴリズムによる係数修正の誤動作によっ
て騒音低減効果を劣化させることなく、かつ、新たな騒
音がヘッドホンのドライバより発生される危険を防ぐこ
とができる。The noise reducing headphone device according to the present invention is provided with a detachable detecting means for detecting whether or not the headphone housing is mounted, and at a position near the ear when the headphones are mounted, thereby collecting external noise. First sound-to-electric conversion means for sounding, electric-to-sound conversion means provided at a position near the ear when wearing headphones, and outputting sound to the ear canal; A second sound-to-electricity conversion means located between the road, an adaptive processing means for adaptively filtering and outputting an input from the first sound-to-electricity conversion means, and Adding means for adding the filter processing output to the input sound; and an output for muting or attenuating the added output supplied from the adding means to the electro-acoustic conversion means in accordance with the detection output from the attachment / detachment detection means. Control means, and the adaptive processing operation of the adaptive processing means can be stopped according to the detection output from the attachment / detachment detection means, so that the headphone housing is detached from the head or is mounted closely. When there is no state, that is, when the coefficient correction operation by the adaptive algorithm is not performed stably, the coefficient correction operation is stopped and the output of the adaptive filter is turned off or attenuated. It is possible to prevent the risk of generating new noise from the headphone driver without deteriorating the noise reduction effect.
【図１】本発明の第１実施例の騒音低減ヘッドホン装置
の構成を示すブロック回路図である。FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a noise reduction headphone device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例の騒音低減ヘッドホン装置
の要部の構成を示すブロック回路図である。FIG. 2 is a block circuit diagram showing a configuration of a main part of a noise reduction headphone device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】着脱検出部の機械的方法の具体例の概略構成図
である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a specific example of a mechanical method of a detachment detection unit.
【図４】着脱検出部の電気的方法の具体例の構成を示す
ブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a specific example of an electrical method of a detachment detection unit.
【図５】騒音低減ヘッドホン装置の従来例の構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional example of a noise reduction headphone device.
【図６】図５に示した騒音低減ヘッドホン装置の従来例
の動作を説明するためのブロック図である。FIG. 6 is a block diagram for explaining an operation of the conventional example of the noise reduction headphone device shown in FIG. 5;
【図７】騒音的減ヘッドホン装置の他の従来例の構成図
である。FIG. 7 is a configuration diagram of another conventional example of a noise reducing headphone device.
【図８】図７に示した騒音的減ヘッドホン装置の他の従
来例の動作を説明するためのブロック図である。8 is a block diagram for explaining the operation of another conventional example of the noise-reducing headphone device shown in FIG.
【図９】適応フィルタのブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of an adaptive filter.
【図１０】適応フィルタの具体例のブロック回路図であ
る。FIG. 10 is a block circuit diagram of a specific example of an adaptive filter.
【図１１】騒音低減ヘッドホン装置の他の従来例の動作
を説明するためのブロック図である。FIG. 11 is a block diagram for explaining the operation of another conventional example of a noise reduction headphone device.
【図１２】適応フィルタの他の構成例のブロック図であ
る。FIG. 12 is a block diagram of another configuration example of the adaptive filter.
【図１３】適応フィルタの他の構成例の動作説明図であ
る。FIG. 13 is an operation explanatory diagram of another configuration example of the adaptive filter.
【図１４】適応フィルタの他の構成例の動作説明図であ
る。FIG. 14 is an operation explanatory diagram of another configuration example of the adaptive filter.
１ ヘッドホン筐体 ５ スピーカ ６ 耳道 １４ 第１のマイクロホン １５ 第２のマイクロホン １６ 適応フィルタ ３０ 第１の適応フィルタ ３１ フィルタ ３２ 適応アルゴリズム部 ４０ 第２の適応フィルタ ４１ フィルタ ４２ 適応アルゴリズム部 ６１ 着脱検出部 ６２ ミュート又は減衰回路 ６３ 出力制御部 REFERENCE SIGNS LIST 1 headphone housing 5 speaker 6 ear canal 14 first microphone 15 second microphone 16 adaptive filter 30 first adaptive filter 31 filter 32 adaptive algorithm unit 40 second adaptive filter 41 filter 42 adaptive algorithm unit 61 detachable detection unit 62 Mute or attenuation circuit 63 Output control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 3/00 310 G10K 11/178 H03H 21/00 H04R 1/10 101 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04R 3/00 310 G10K 11/178 H03H 21/00 H04R 1/10 101
Claims (7)
を検出する着脱検出手段と、 ヘッドホン装着時に耳の近傍となる位置に設けられ、外
部騒音を収音する第１の音響−電気変換手段と、 ヘッドホン装着時に耳の近傍となる位置に設けられ、耳
道に音を出力する電気−音響変換手段と、 ヘッドホン装着時に上記電気−音響変換手段と耳道との
間に位置する第２の音響−電気変換手段と、 上記第２の音響−電気変換手段からの入力のパワーを最
小とするように、上記第１の音響−電気変換手段からの
入力を適応的にフィルタ処理して出力する適応処理手段
と、 上記着脱検出手段からの検出出力に応じて上記適応処理
手段から上記電気−音響変換手段に供給される出力をミ
ュート又は減衰する出力制御手段とを有することを特徴
とする騒音低減ヘッドホン装置。An attachment / detachment detection means for detecting whether or not a headphone housing is worn, and a first sound-electricity conversion means provided at a position near an ear when the headphones are worn, for picking up external noise. An electro-acoustic conversion unit that is provided at a position near the ear when the headphones are mounted and outputs sound to the ear canal; and a second device that is located between the electro-acoustic conversion unit and the ear canal when the headphones are mounted. Sound-to-electricity conversion means, and adaptively filter and output the input from the first sound-to-electricity conversion means so as to minimize the power of the input from the second sound-to-electricity conversion means. An adaptive processing unit; and an output control unit configured to mute or attenuate an output supplied from the adaptive processing unit to the electro-acoustic conversion unit in accordance with a detection output from the attachment / detachment detection unit. Headphone device.
号を加算する加算手段をさらに備え、上記加算手段の出
力を上記出力制御手段に供給するように構成された請求
項１記載の騒音低減ヘッドホン装置。2. The noise reduction apparatus according to claim 1, further comprising an adding means for adding an input audio signal to an output of said adaptive processing means, and supplying an output of said adding means to said output control means. Headphone device.
からの検出出力に応じて適応処理動作を停止することを
特徴とする請求項１または２記載の騒音低減ヘッドホン
装置。3. The noise reduction headphone device according to claim 1, wherein the adaptive processing means stops the adaptive processing operation according to a detection output from the attachment / detachment detection means.
電気変換手段からの入力のパワーを最小とするように、
上記第１の音響−電気変換手段からの入力を適応的にフ
ィルタ処理して出力する第１の適応処理手段と、該第１
の適応処理手段からの出力が供給されるフィルタ部を有
しこのフィルタ部の出力と上記第２の音響−電気変換手
段からの出力との残差のパワーを最小にするように適応
的にフィルタ処理して出力する第２の適応処理手段とか
らなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の
騒音低減ヘッドホン装置。4. The adaptive processing means according to claim 2, wherein said adaptive processing means comprises:
To minimize the input power from the electrical conversion means,
A first adaptive processing means for adaptively filtering and outputting an input from the first sound-to-electric conversion means;
And a filter to which the output from the adaptive processing means is supplied, and the filter is adaptively controlled so as to minimize the residual power between the output of the filter and the output from the second acoustic-electric conversion means. The noise reduction headphone device according to any one of claims 1 to 3, further comprising second adaptive processing means for processing and outputting.
筐体が装着されたときの機械的な押圧力を検出すること
によって着脱を検出することを特徴とする請求項１〜４
の何れかに記載の騒音低減ヘッドホン装置。5. The apparatus according to claim 1, wherein said attachment / detachment detection means detects attachment / detachment by detecting a mechanical pressing force when the headphone housing is attached to the head.
The noise reduction headphone device according to any one of the above.
電気変換手段と上記第２の音響−電気変換手段の出力を
比較することによって着脱を検出することを特徴とする
請求項１〜４の何れかに記載の騒音低減ヘッドホン装
置。6. The first sound-absorbing detecting means, wherein:
The noise reduction headphone device according to any one of claims 1 to 4, wherein attachment / detachment is detected by comparing an output of the electric conversion unit and an output of the second sound-electric conversion unit.
電気変換手段と上記第２の音響−電気変換手段の出力の
間で相関係数を求め、この相関係数と所定のしきい値と
の比較をすることによって着脱を検出することを特徴と
する請求項６記載の騒音低減ヘッドホン装置。7. The apparatus according to claim 1, wherein the attachment / detachment detection means comprises a first sound-
A correlation coefficient is obtained between the electric conversion means and the output of the second sound-electric conversion means, and attachment / detachment is detected by comparing the correlation coefficient with a predetermined threshold value. The noise reduction headphone device according to claim 6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06028115A JP3141674B2 (en) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Noise reduction headphone device |
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| JPH07240989A JPH07240989A (en) | 1995-09-12 |
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