JP2006072114A - Noise reduction device - Google Patents
Noise reduction device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006072114A JP2006072114A JP2004257183A JP2004257183A JP2006072114A JP 2006072114 A JP2006072114 A JP 2006072114A JP 2004257183 A JP2004257183 A JP 2004257183A JP 2004257183 A JP2004257183 A JP 2004257183A JP 2006072114 A JP2006072114 A JP 2006072114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise
- speaker
- unidirectional microphone
- amplifier
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
Description
本発明は、騒音低減装置に関し、特に睡眠時の屋外から屋内に侵入する道路からの話し声、自動車等の騒音を屋内において低減する装置に関する。 The present invention relates to a noise reduction device, and more particularly, to a device for reducing noise from indoors, such as talking voices from roads that enter the room from the outside during sleep, and automobiles.
図4に従来の消音装置の全体構成図を示す。 FIG. 4 shows an overall configuration diagram of a conventional silencer.
従来の方法では、騒音(10)をマイク(SM)で集音し、それを打ち消す為の出力をスピーカー(S)より出力している。 In the conventional method, noise (10) is collected by a microphone (SM), and an output for canceling it is output from a speaker (S).
図5に従来の消音装置の構成例のブロック図を示す。 FIG. 5 shows a block diagram of a configuration example of a conventional silencer.
図5が示す様に、この方法では、騒音の周波数により遅延時間が異なるために周波数検出器(23)が必要となる。従来の消音装置では周波数に応じた遅延時間を得る為にディレイ回路(25)が必要となる。このディレイ回路には、信号をA/D(アナログ/デジタル)変換し、信号を遅延した後にD/A(デジタル/アナログ)変換する方法を用いており、複雑な構成が必要となり、また、複数の周波数に対応するにはさらに工夫が必要となる。
(例えば、特許文献1参照)
As shown in FIG. 5, this method requires a frequency detector (23) because the delay time varies depending on the noise frequency. In the conventional silencer, a delay circuit (25) is required to obtain a delay time corresponding to the frequency. This delay circuit uses a method of A / D (analog / digital) conversion of the signal, D / A (digital / analog) conversion after delaying the signal, and requires a complicated configuration. Further ingenuity is required to cope with this frequency.
(For example, see Patent Document 1)
図6が従来の別の消音装置のブロック構成図である。 FIG. 6 is a block diagram of another conventional silencer.
図6のブロック構成図が示すように、再生するスピーカの音圧周波数特性を平坦化する振幅等価回路9や、スピーカの位相周波数特性を平坦化する位相等価回路10、信号を遅延する回路12などが必要となっている。
(例えば、特許文献2参照)
As shown in the block diagram of FIG. 6, the amplitude equivalent circuit 9 for flattening the sound pressure frequency characteristic of the speaker to be reproduced, the phase
(For example, see Patent Document 2)
しかるに、従来の消音装置は、広範囲の周波数にわたって騒音を低減しようとするためにその構成が複雑になり、また、消音する空間範囲も広くするなどの工夫の為にコストアップするという問題があった。 However, the conventional silencer has a problem that its configuration is complicated because it tries to reduce noise over a wide range of frequencies, and the cost is increased due to a device such as widening the spatial range for silence. .
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、人間の耳の感度が良い周波数範囲に限定して簡素な構成とし、また、睡眠場所の頭の部分付近だけに消音の効果を施せばよいという点に着目して、安価な装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is limited to a frequency range in which the sensitivity of the human ear is good, and has a simple configuration, and a silencing effect may be applied only to the vicinity of the head portion of the sleeping place. The purpose is to provide an inexpensive apparatus.
本発明は、外部からの騒音を集音してその信号を処理して出力することにより、外部からの騒音を打ち消すことにより騒音を低減する騒音低減装置であって、外部からの騒音を集音するための単一指向性マイク(40)と、単一指向性マイク(40)からの信号を帯域制限するためのバンドパスフィルタ(50)と、バンドパスフィルタ(50)からの出力信号を増幅するアンプ(60)と、アンプ(60)からの出力を空間に伝達するためのスピーカ(70)を有し、単一指向性マイク(40)が集音する音とスピーカ(70)から出力する音とが逆位相となるようにスピーカ(70)とアンプ(60)を接続したことを特徴とする。 The present invention relates to a noise reduction device for reducing noise by canceling noise from outside by collecting and collecting the noise from outside and processing the signal. A unidirectional microphone (40) for performing the signal, a bandpass filter (50) for band limiting the signal from the unidirectional microphone (40), and an output signal from the bandpass filter (50) Amplifier (60) and a speaker (70) for transmitting the output from the amplifier (60) to the space, and the sound collected by the unidirectional microphone (40) and output from the speaker (70) The speaker (70) and the amplifier (60) are connected so that the sound has an opposite phase.
また、本発明はバンドパスフィルタ(50)からの出力信号を検出する為の信号検出手段(80)を有することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized by having signal detection means (80) for detecting an output signal from the bandpass filter (50).
また、本発明は、時間設定をする為のタイマー手段(90)を持ち、設定された時間に応じて単一指向性マイク(40)、バンドパスフィルタ(50)、アンプ(60)、信号検出手段(80)、スピーカ(70)の電源をオン、オフ制御することを特徴とする。 The present invention also has a timer means (90) for setting the time, and the unidirectional microphone (40), the bandpass filter (50), the amplifier (60), and the signal detection according to the set time. The power of the means (80) and the speaker (70) is controlled on and off.
また、本発明は、単一指向性マイク(40)とスピーカ(70)は部屋の窓に設置され、スピーカ(70)と単一指向性マイク(40)は防音板(130)を隔てて近接設置されることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the unidirectional microphone (40) and the speaker (70) are installed in a room window, and the speaker (70) and the unidirectional microphone (40) are close to each other with a soundproof plate (130) therebetween. It is installed.
また、本発明は、単一指向性マイク(40)を人間の耳の近傍に設置することを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the unidirectional microphone (40) is installed in the vicinity of the human ear.
なお、上記参照符号はあくまでも明細書を読みやすくする為に付したものであり、これによって特許請求の範囲が限定されるものではない。 In addition, the said reference symbol is attached | subjected only to make a specification easy to read, and a claim is not limited by this.
本発明によれば、簡素で低コストな装置により外部からの騒音を低減でき、睡眠時の安眠等に効果を奏することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the noise from the outside can be reduced with a simple and low-cost apparatus, and there can exist an effect in the sleep etc. at the time of sleep.
また、騒音低減装置のアンプ動作を、騒音を検知したときだけ動作させることができ、消費電力を低減することができる。 In addition, the amplifier operation of the noise reduction device can be operated only when noise is detected, and power consumption can be reduced.
また、睡眠時間時等の騒音低減装置を動作させる時間を設定できるので、消費電力を低減することができる。 In addition, since it is possible to set a time for operating the noise reduction device such as during sleeping hours, power consumption can be reduced.
また、単一指向性マイクとスピーカを近づけて設置することにより、スピーカと外部騒音の位相差がすくなくなり、外部の騒音を効果的に低減することができる。 Further, by installing the unidirectional microphone and the speaker close to each other, the phase difference between the speaker and the external noise is reduced, and external noise can be effectively reduced.
また、人間の耳の近傍に単一指向性マイクを設置することにより、耳の近傍の騒音に対して効果的に働かせることができる。 In addition, by installing a unidirectional microphone in the vicinity of the human ear, it is possible to effectively work against noise in the vicinity of the ear.
本実施例では、騒音低減装置の詳細動作について説明する。 In this embodiment, the detailed operation of the noise reduction device will be described.
図1は本発明の一実施例の構成ブロック図を示す。 FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention.
本実施例の騒音低減装置は、例えば睡眠時に外部からの騒音等により睡眠が阻害されるような時に、その騒音を低減して安眠できるようにする為に使用するものである。その構成は、単一指向性マイク40、バンドパスフィルタ50、アンプ60、スピーカ70、信号検知回路80、タイマー90から構成される。
The noise reduction apparatus according to the present embodiment is used to reduce the noise and make it possible to sleep well when sleep is disturbed by external noise or the like during sleep. The configuration includes a
単一指向性マイク40の出力はバンドパスフィルタ50に接続されている。バンドパスフィルタ50の出力はアンプ60と信号検知回路80に接続されている。信号検知回路の出力はアンプ60の制御端子に接続されている。アンプ60の出力はスピーカ70に接続されている。タイマー90は単一指向性マイク40、バンドパスフィルタ50、アンプ60、スピーカ70、信号検知回路80の電源を制御するように接続されている。アンプ60とスピーカ70の接続される位相関係は、単一指向性マイク40が集音する音とスピーカ70から出力する音とが逆位相となるように接続されている。
The output of the
外部からの騒音は単一指向性マイク40により集音され、電気信号に変換される。変換された電気信号はバンドパスフィルタ50に入力される。バンドパスフィルタにより不要な領域の周波数成分が除去された信号が出力されアンプ60と信号検知回路80に入力される。
External noise is collected by the
信号検知回路80に所定レベル以上の信号が入力されると、信号検知回路60はロジックレベルの信号「H」をアンプ60の制御端子に対して出力する。
When a signal of a predetermined level or higher is input to the signal detection circuit 80, the
信号検知回路80から「H」の信号を受け取ると、アンプ60は動作状態を待機状態から信号を増幅する動作に移る。そして、バンドパスフィルタ50からの信号を増幅して、スピーカ70に信号を出力する。
When the “H” signal is received from the signal detection circuit 80, the
スピーカ70は、アンプ60からの出力信号を受けて、その信号を空気振動に変換する。
The
タイマー90は、単一指向性マイク40、バンドパスフィルタ50、アンプ60、スピーカ70、信号検知回路80の各部の電源を制御する働きを持ち、例えば睡眠時間に働かせるように時間を設定した場合には、タイマー90に設定された時間に基づき、単一指向性マイク40、バンドパスフィルタ50、アンプ60、スピーカ70、信号検知回路80の電源をオンし、それ以外の時はオフすることにより、睡眠時間以外の時には動作をさせないようにし、低消費電力化することができる。
The timer 90 has a function of controlling the power supply of each part of the
バンドパスフィルタ50について説明する。 The bandpass filter 50 will be described.
図7が一般的にラウドネス曲線と呼ばれている特性図で、人の耳の音圧と周波数の感度曲線である。これによれば、人の耳の感度の一番良い周波数は約4KHzである。最小可聴値特性で見ると、4KHzより20dB(1/100倍)感度が落ちた時の周波数範囲を見ると約200〜8KHzとなる。10dB(1/10倍)では約600〜7KHzであり、5dB(1/3倍)では2K〜5.5KHzとなる。 FIG. 7 is a characteristic diagram generally called a loudness curve, which is a sensitivity curve of sound pressure and frequency of a human ear. According to this, the frequency with the best sensitivity of the human ear is about 4 KHz. From the viewpoint of the minimum audible value characteristic, the frequency range when the sensitivity is lowered by 20 dB (1/100 times) from 4 KHz is about 200 to 8 KHz. At 10 dB (1/10 times), it is about 600 to 7 KHz, and at 5 dB (1/3 times), it is 2 K to 5.5 KHz.
つまり、人の耳の感度特性から考えれば、約200〜8KHzで非常に良い効果があり、約600〜7KHzで十分な効果があり、2K〜5.5KHzにても大きな効果が期待できることになる。 That is, considering the sensitivity characteristics of the human ear, there is a very good effect at about 200-8 KHz, a sufficient effect at about 600-7 KHz, and a large effect can be expected even at 2K-5.5 KHz. .
従って、バンドパスフィルタを用いて、約200〜8KHz、より好ましくは約600〜7KHz、さらに好ましくは2K〜5.5KHzの帯域に制限することにより、効率的かつ効果的に騒音低減効果を奏することができる。 Therefore, by using a band-pass filter, the noise is effectively and effectively reduced by limiting the frequency band to about 200 to 8 KHz, more preferably about 600 to 7 KHz, and still more preferably 2 K to 5.5 KHz. Can do.
図8がスピーカ特性の一例である。 FIG. 8 shows an example of speaker characteristics.
図8の特性図より、200Hz〜8KHzまでは比較的平坦な特性を示しており、低域及び高域では周波数特性が減衰するのが一般的である。このことからも、低域及び高域において消音動作を行おうとすると、この特性を補償する為の回路等が必要になり、回路が複雑化し、コストアップすることがわかる。 From the characteristic diagram of FIG. 8, a relatively flat characteristic is shown from 200 Hz to 8 KHz, and the frequency characteristic is generally attenuated in the low frequency range and the high frequency range. From this, it can be seen that if a silencing operation is performed in a low frequency range and a high frequency range, a circuit or the like for compensating this characteristic is required, which complicates the circuit and increases the cost.
図2は本発明の一実施例の構造を示すものである。 FIG. 2 shows the structure of an embodiment of the present invention.
図2に示されるように、壁110−1と110−2の間が窓120となる。この窓120より外部からの騒音が入ってくる。
As shown in FIG. 2, a
この窓部120にスピーカ70を設置して、人にはスピーカ70の出力と騒音とがプラスされた音が聞こえる様にする。
A
単一指向性マイク40は、スピーカ70からの音の影響を少なくする為の防音板130を隔てたスピーカの近傍に設置される。この近傍の意味は、例えば単一指向性マイク40とスピーカ70の間の距離をXとすると、騒音の周波数を4KHzとした場合には、音の速度が約340m/sなので、一波長の長さは
340/4000≒0.085[m]=8.5[cm]
位相差を10%以下に押さえることにより大きな効果が期待できるので、Xは8.5mm以下にする事が望ましい。周波数を8KHzとした時には、その半分の長さとなるので、Xは4.2mm以下がさらに望ましい。
The
Since a great effect can be expected by suppressing the phase difference to 10% or less, it is desirable to set X to 8.5 mm or less. When the frequency is 8 KHz, the length is half of that, so X is more preferably 4.2 mm or less.
スピーカ70からは単一指向性マイク40が集音した音と逆位相の音が出力される構成となっているので、この位相差が少ない程騒音の低減効果を大きくすることができる。
Since the
図3が本発明の別の実施例の構造を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing the structure of another embodiment of the present invention.
図2と共通となる部分には同じ番号を付け説明を省略する。 Parts that are the same as those in FIG.
本実施例の場合には、単一指向性マイク40を人の耳付近に設置する。この単一指向性マイク40で集音する外部からの騒音とスピーカ70から出力される音のプラスされた音が互いに打ち消しあって少なくなるように、スピーカ70からの出力が制御されるように動作する。
In the case of this embodiment, the
30 100 200 消音低減装置
40 単一指向性マイク
50 バンドパスフィルタ
60 アンプ
70 スピーカ
80 信号検知回路
90 タイマー
110−1 110−2 壁
120 窓
130 防音板
30 100 200
120 Window 130 Soundproof board
Claims (5)
前記騒音装置は該外部からの騒音を集音するための単一指向性マイクと、
前記単一指向性マイクからの信号を帯域制限するためのバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタからの出力信号を増幅するアンプと、
前記アンプからの出力を空間に伝達するためのスピーカを有し、
前記単一指向性マイクが集音する音と前記スピーカから出力する音とが逆位相となるように前記スピーカと前記アンプを接続したことを特徴とする騒音低減装置。 In a noise reduction device that reduces noise by collecting noise from outside, processing and outputting the signal, and canceling noise from outside,
The noise device is a unidirectional microphone for collecting noise from the outside,
A band-pass filter for band-limiting a signal from the unidirectional microphone;
An amplifier for amplifying an output signal from the bandpass filter;
A speaker for transmitting the output from the amplifier to the space;
A noise reduction apparatus, wherein the speaker and the amplifier are connected so that a sound collected by the unidirectional microphone and a sound output from the speaker are in opposite phases.
4. The noise reduction apparatus according to claim 1, wherein the unidirectional microphone is installed in the vicinity of a human ear.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004257183A JP2006072114A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Noise reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004257183A JP2006072114A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Noise reduction device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006072114A true JP2006072114A (en) | 2006-03-16 |
Family
ID=36152797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004257183A Pending JP2006072114A (en) | 2004-09-03 | 2004-09-03 | Noise reduction device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006072114A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100915906B1 (en) | 2007-12-18 | 2009-09-07 | 한국과학기술원 | Ground coupling noise canceller method, circuit, and a system on chip including the same |
CN101881119A (en) * | 2010-06-11 | 2010-11-10 | 南京大学 | Active noise-reducing ventilating sound-proof sliding window |
-
2004
- 2004-09-03 JP JP2004257183A patent/JP2006072114A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100915906B1 (en) | 2007-12-18 | 2009-09-07 | 한국과학기술원 | Ground coupling noise canceller method, circuit, and a system on chip including the same |
CN101881119A (en) * | 2010-06-11 | 2010-11-10 | 南京大学 | Active noise-reducing ventilating sound-proof sliding window |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101903942B (en) | Noise cancellation system with gain control based on noise level | |
CN104751839B (en) | Noise canceling system with lower rate emulation | |
EP3008724B1 (en) | Controlling stability in anr devices | |
JP5610945B2 (en) | Noise canceling headphones and noise canceling earmuffs | |
US11638094B2 (en) | Techniques for howling detection | |
KR20070070218A (en) | A system for monitoring a person | |
JP2000278786A (en) | Microphone system | |
JP2006072114A (en) | Noise reduction device | |
JPH03284098A (en) | Silencer | |
JP2007259241A (en) | Noise canceling headphone, and method of switching noise canceling control mode | |
JP4942555B2 (en) | Noise canceling headphones | |
JPH04363995A (en) | Audio processing unit | |
JP2008152195A (en) | Voice processing circuit, utterance system and voice output method, and electronic equipment | |
JP4476158B2 (en) | Audio signal level control device and level control method | |
JP2006332718A (en) | Microphone | |
JPH05210391A (en) | Muffler | |
JPH04359297A (en) | Silencing device | |
JPH0936683A (en) | Automatic sound volume control circuit | |
US20230091495A1 (en) | Adaptive Active Noise Cancellation Based On Movement | |
JPH07274281A (en) | Howling suppression device | |
KR20040046505A (en) | Noise recording apparatus of mobile phone | |
JPS63176095A (en) | Acoustic device | |
JPH0310297A (en) | Noise eliminating device | |
KR100249993B1 (en) | Apparatus and method for reducing noise from a fan | |
JPH04135793U (en) | AV equipment with silencer |