JP2009021826A - Device and method for processing signal, program, and noise canceling system - Google Patents

Device and method for processing signal, program, and noise canceling system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise canceling system which reduces noise and also improves a monitor function for monitoring external sounds, such as train announcement. <P>SOLUTION: Based on sound pickup signals from a microphone, monitor signals that low frequency components of external sounds are removed, and noise cancel (NC) signals are generated. A vibration board is activated based on both audio signals that are added with the NC signals and the monitor signals, so that operations are performed in a monitor mode that external sounds can be monitored based on the monitor signals under an NC function. Thereby, the NC function is available in the monitor mode, so that conventional problems that users listen audio content in the state that unnecessary external noise is included in the monitor mode can be effectively prevented. In addition, problems that the NC function is not operated in the monitor mode and components of monitor signals which are to be monitored are removed by other external noise are also effectively prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、いわゆるヘッドホンやイヤホンなどの音響再生装置に対する駆動信号を生成するための信号処理装置として、特にノイズキャンセルを行うための駆動信号を生成する信号処理装置とその方法に関する。また、上記音響再生装置と上記信号処理装置とを備えて構成されるノイズキャンセリングシステムに関する。   The present invention relates to a signal processing apparatus for generating a driving signal for noise cancellation, and a method thereof, as a signal processing apparatus for generating a driving signal for a sound reproduction apparatus such as a so-called headphone or earphone. Further, the present invention relates to a noise canceling system configured to include the sound reproduction device and the signal processing device.

特開平3−214892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-214892 特開平3−96199号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-96199

例えばヘッドホンやイヤホンなどの音響再生装置によってオーディオコンテンツを聴取するということが一般的に行われている。そして、このように音響再生装置によってオーディオコンテンツが聴取される際に生じる外部ノイズを抑圧して、遮音効果を高めるようにされたノイズキャンセリングシステムが実用化されている。
一般的にノイズキャンセリングシステムでは、上記各特許文献に記載されるように、音響再生装置側にノイズ検出用のマイクロフォンが備えられ、その収音信号に基づきノイズ成分を打ち消すような逆相信号を生成してこれをオーディオ信号側に加算することで、ノイズキャンセルを実現するようにされている。
For example, audio contents are generally listened to by an audio playback device such as headphones or earphones. In addition, a noise canceling system that suppresses external noise generated when audio content is listened to by the sound reproducing apparatus and enhances the sound insulation effect has been put into practical use.
In general, in a noise canceling system, as described in the above patent documents, a microphone for noise detection is provided on the sound reproduction device side, and a reverse phase signal that cancels a noise component based on the collected sound signal is provided. Noise cancellation is realized by generating and adding this to the audio signal side.

ここで、当然のことながらノイズキャンセリングシステムでは、遮音・消音効果の向上を図ることが重視されるが、一方で、ユーザのニーズとしては、例えば人に話しかけられた際や、電車、バス、飛行機など公共機関利用時のアナウンスを聞き取りたいとしたときなど、外界で生じる音(特に音声帯域の音)も同時に聴取したいとの要望もある。
この点を考慮したものとして、現状では、ノイズキャンセル機能(NC機能)をオンとするNCモードと、NC機能をオフとして外部音の収音信号をオーディオ信号側に加算するモニタモードとの選択が可能とされた商品も見受けられる。
しかしながら、このような構成では、モニタモード時にオーディオコンテンツに基づく音の出力が継続されるものの、NC機能はオフとされてしまうので、この場合のモニタモード時には不要な外部ノイズが混入した状態でユーザにオーディオコンテンツを聴取させてしまうことが問題となる。
また、このようにモニタモード時にNC機能がオフとされてしまうことによって、かえって必要な音声帯域の音を聴取しずらくなってしまうケースも生じうる。つまり、上記のようにしてモニタ信号がオーディオ信号側に加算されはするものの、外部の不要な帯域の騒音も混入することで、場合によっては対象とする音声の聴取が困難となってしまう可能性がある。
Here, as a matter of course, in the noise canceling system, it is important to improve the sound insulation / muffling effect. On the other hand, as user needs, for example, when talking to people, trains, buses, There is also a desire to listen to sounds generated in the outside world (especially sounds in the voice band) at the same time, such as when you want to hear announcements when using public institutions such as airplanes.
Considering this point, at present, there is a choice between an NC mode in which the noise cancellation function (NC function) is turned on and a monitor mode in which the NC function is turned off and an external sound pickup signal is added to the audio signal side. Some of the products made possible are also found.
However, in such a configuration, although the sound output based on the audio content is continued in the monitor mode, the NC function is turned off. In this case, in the monitor mode, the user is mixed with unnecessary external noise. It is a problem that the audio content is listened to.
In addition, when the NC function is turned off in the monitor mode as described above, it may be difficult to hear a sound in a necessary voice band. In other words, although the monitor signal is added to the audio signal side as described above, it may be difficult to listen to the target sound in some cases due to mixing of unnecessary external noise in the band. There is.

そこで、本発明では以上のような問題点に鑑み、信号処理装置として以下のように構成することとした。
つまり、本発明の信号処理装置は、聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられ、上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンが備えられた音響再生装置における、上記振動板の駆動信号を生成するための信号処理装置であって、上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号を入力し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成手段を備える。
また、第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成手段により生成された上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力手段を備える。
さらに、上記選択出力手段の出力信号に基づき、上記音響再生装置における上記振動板を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段を備えるようにした。
Therefore, in the present invention, in view of the above problems, the signal processing apparatus is configured as follows.
That is, the signal processing device of the present invention has a mounting portion that is mounted on the listener's ear, and is provided with a diaphragm for sound reproduction inside the mounting portion, and outside the mounting portion. A signal processing apparatus for generating a driving signal for the diaphragm in a sound reproducing apparatus provided with a first microphone provided so as to collect sound, wherein the sound collecting operation is performed by the first microphone. The first sound pickup signal obtained based on the input is input, and a signal characteristic corresponding to the feed forward method set so that the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled and listened to by the listener is given. Thus, a first noise cancellation signal generating means for generating the first noise cancellation signal is provided.
Further, when an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the first noise cancellation signal generating means performs the input audio signal on the input audio signal. When an addition signal obtained by adding the generated first noise cancellation signal is output and an instruction to switch to the second operation mode is given, the addition signal and a frequency equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal are output. Selective output means for outputting a monitor signal generated by passing the band component is provided.
In addition, drive signal generation means for generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction device based on the output signal of the selection output means is provided.

また、ノイズキャンセリングシステムとして以下のように構成することとした。
すなわち、本発明のノイズキャンセリングシステムは、聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられた音響再生装置と、上記音響再生装置に対する駆動信号を生成するための信号処理装置とを備えて構成されるものであって、上記音響再生装置が、上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンを備える。
また、上記信号処理装置としては、上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号を入力し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成手段を備える。
また、第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成手段により生成された上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力手段を備える。
さらに、上記選択出力手段の出力信号に基づき、上記音響再生装置における上記振動板を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段を備えるようにした。
Further, the noise canceling system is configured as follows.
That is, the noise canceling system of the present invention has a mounting portion that is mounted on the listener's ear, and includes a sound reproducing device that includes a diaphragm for sound reproduction inside the mounting portion; And a signal processing device for generating a drive signal for the sound reproduction device, wherein the sound reproduction device is provided so as to collect external sound outside the mounting portion. A first microphone is provided.
The signal processing device receives a first sound pickup signal obtained based on a sound pickup operation by the first microphone, cancels a band component of the external sound below a predetermined frequency, and is listened to by the listener. By providing signal characteristics corresponding to the feed forward method set as described above, a first noise cancellation signal generating means for generating a first noise cancellation signal is provided.
Further, when an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the first noise cancellation signal generating means performs the input audio signal on the input audio signal. When an addition signal obtained by adding the generated first noise cancellation signal is output and an instruction to switch to the second operation mode is given, the addition signal and a frequency equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal are output. Selective output means for outputting a monitor signal generated by passing the band component is provided.
In addition, drive signal generation means for generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction device based on the output signal of the selection output means is provided.

ここで、聴感上耳障りとされるノイズや、人の会話など音声の聴取上妨げとなるノイズの多くの成分は、音声帯域よりも低い周波数帯域にあるものとされる。従って、上記のようにして外部音声の収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号としては、ノイズ成分としての低域成分が除去された、音声聴取上有利な信号を得ることができる。
そして、上記構成によれば、音響再生装置に対する駆動信号として、第1の動作モード時には、ノイズキャンセル信号が加算されたオーディオ信号に基づく駆動信号が生成され、また第2の動作モード時には、上記ノイズキャンセル信号が加算されたオーディオ信号と上記モニタ用信号との双方に基づく駆動信号が生成される。つまりこれにより、ノイズキャンセル(以下、単にNCとも表記する)を行うNCモードと、NC機能をオンとさせつつ上記モニタ用信号に基づく外部音声の聴取を行わせるためのモニタモードとの切換を行うことができる。
Here, many components of noise that is detrimental to hearing and noise that hinders listening to speech such as human conversation are in a frequency band lower than the voice band. Therefore, as a monitoring signal generated by passing a band component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency of the collected sound signal of the external sound as described above, a low-frequency component as a noise component is removed, which is advantageous for audio listening. Can be obtained.
According to the above configuration, the drive signal based on the audio signal to which the noise cancellation signal is added is generated as the drive signal for the sound reproducing device in the first operation mode, and the noise is generated in the second operation mode. A drive signal is generated based on both the audio signal to which the cancel signal is added and the monitor signal. In other words, this switches between the NC mode in which noise cancellation (hereinafter simply referred to as NC) is performed and the monitor mode in which the external sound is heard based on the monitor signal while the NC function is turned on. be able to.

上記のようにして本発明によれば、ノイズキャンセルを行うNCモードと、NC機能をオンとさせつつモニタ用信号に基づく外部音声の聴取を行わせるモニタモードとの切換を行うことができる。つまりこれにより、モニタモード時においても、NC機能をオンとしておくことができる。
このようにモニタモード時においてもNC機能をオンとしておくことができれば、従来のようにモニタモード時に不要な外部ノイズが混入した状態でユーザにオーディオコンテンツを聴取させてしまうことを効果的に防止することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to switch between the NC mode in which noise is canceled and the monitor mode in which the external sound is heard based on the monitor signal while the NC function is turned on. That is, the NC function can be kept on even in the monitor mode.
As described above, if the NC function can be turned on even in the monitor mode, it is possible to effectively prevent the user from listening to the audio content in the state in which unnecessary external noise is mixed in the monitor mode as in the prior art. be able to.

また、モニタモード時においてもNC機能がオンとなるようにされることで、従来のようにモニタモード時にNC機能がオフとされてしまい、聴取されるべきモニタ用信号の成分が他の外部ノイズによってかき消されてしまうといったことを効果的に防止することができる。   Also, since the NC function is turned on even in the monitor mode, the NC function is turned off in the monitor mode as in the past, and the component of the monitor signal to be listened to is another external noise. Can be effectively prevented from being erased.

以上より、上記本発明によれば、ノイズキャンセルによる遮音・消音効果と、外部の例えばアナウンスなどの必要な音声を聴取させる機能との両立を図ることができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both the sound insulation / muffling effect by noise cancellation and the function of listening to a necessary sound such as an external announcement.

以下、発明を実施するための最良の形態(以下実施の形態とする)について説明していく。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態としての信号処理装置について説明するための図として、第1の実施の形態の信号処理装置を備えて構成されたヘッドホン1の内部構成を示している。なお、以下の説明では、簡単のために1チャンネル分のオーディオ信号に対応した構成のみを示すが、複数チャンネルのオーディオ信号に対応する構成とする場合には、各チャンネルごとに以下で説明する構成を設けるものとすればよい。
また、以下の説明において、「ノイズキャンセル」については単に「NC」とも表記する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram for explaining a signal processing apparatus as a first embodiment of the present invention, and shows an internal configuration of a headphone 1 configured to include the signal processing apparatus according to the first embodiment. Yes. In the following description, only a configuration corresponding to an audio signal for one channel is shown for the sake of simplicity. However, in the case of a configuration corresponding to a plurality of channels of audio signals, the configuration described below for each channel. May be provided.
In the following description, “noise cancellation” is also simply referred to as “NC”.

図1において、先ずヘッドホン1には振動板ユニット2が備えられている。この振動板ユニット2は、後述するドライブ回路8からのドライブ信号(ドライブ電圧)に基づき内部の振動板を振動させて、上記ドライブ信号に応じた音を出力するように構成される。
また、ヘッドホン1に対しては、ノイズキャンセル動作を行うにあたって外部音を収音するためのマイクロフォン3が備えられる。このマイクロフォン3は、フィードフォワード方式(FF方式)によるノイズキャンセリングシステムに対応した収音動作を可能とするために、次の図2(a)に示されるようにしてヘッドホン1に形成される装着部1Aの外側に対して設けられる。
In FIG. 1, a headphone 1 is first provided with a diaphragm unit 2. The diaphragm unit 2 is configured to vibrate an internal diaphragm based on a drive signal (drive voltage) from a drive circuit 8 described later, and to output a sound corresponding to the drive signal.
Further, the headphone 1 is provided with a microphone 3 for collecting an external sound when performing a noise canceling operation. The microphone 3 is mounted on the headphones 1 as shown in FIG. 2A in order to enable a sound collecting operation corresponding to a noise canceling system using a feed forward method (FF method). It is provided on the outside of the part 1A.

図2(a)は、上記装着部1Aを含むヘッドホン1の外観の一部分を抽出して示している。先ず、この図からも理解されるように、本実施の形態では、ヘッドホン1としていわゆる密閉型のヘッドホン装置を想定している。
上記装着部1Aとしては、当該ヘッドホン1における、聴取者の耳に対して装着される部分となる。そして、上記マイクロフォン3としては、図のようにして装着部1Aの外側に対して表出するように設けられ、これによって外部音を収音することができるようにされる。
FIG. 2A shows an extracted part of the appearance of the headphones 1 including the mounting portion 1A. First, as can be understood from this figure, in the present embodiment, a so-called sealed headphone device is assumed as the headphone 1.
The mounting portion 1A is a portion of the headphone 1 that is attached to the listener's ear. The microphone 3 is provided so as to be exposed to the outside of the mounting portion 1A as shown in the figure, so that external sound can be collected.

なお、ヘッドホン1としては、図2(b)に示すようないわゆるインナー型(イヤホン)とすることもできる。この場合の装着部1Aとしても、図示するようにして聴取者の耳に対して装着される部分となり、マイクロフォン3としても、同様に装着部1Aの外側に対して表出するようにして設けられるようにすればよい。   The headphone 1 may be a so-called inner type (earphone) as shown in FIG. The mounting portion 1A in this case is also a portion to be mounted on the listener's ear as shown, and the microphone 3 is also provided so as to be exposed to the outside of the mounting portion 1A. What should I do?

また、図示は省略したが、図1に示される振動板ユニット2としては、上記装着部1Aの内側に振動板が配置されるようにして設けられるものとなる。   Although not shown, the diaphragm unit 2 shown in FIG. 1 is provided such that the diaphragm is disposed inside the mounting portion 1A.

説明を図1に戻す。
図1において、マイクロフォン3による収音信号は、マイクアンプ4にて増幅された後、図示するようにしてFF方式NC信号生成部5と、モニタ信号生成部7とに分岐して入力される。
ここで、この場合の収音信号については、図示するようにしてマイナス(−)極性により入力するものとする。これは、当該収音信号に基づきFF方式NC信号生成部5によって生成されるNC信号の成分が、外界で生じるノイズ音に対する逆相成分となるようにしてオーディオ信号側に加算されるようにするためである。
Returning to FIG.
In FIG. 1, the collected sound signal from the microphone 3 is amplified by the microphone amplifier 4 and then branched and input to the FF NC signal generation unit 5 and the monitor signal generation unit 7 as shown in the figure.
Here, the collected sound signal in this case is input with a minus (−) polarity as shown in the figure. This is so that the component of the NC signal generated by the FF-system NC signal generation unit 5 based on the collected sound signal is added to the audio signal side so as to be a reverse phase component with respect to the noise sound generated in the outside world. Because.

FF方式NC信号生成部5には、FF方式によるノイズキャンセリングシステムに対応する信号特性αが設定され、上記マイクアンプ4からの入力される収音信号に対して当該信号特性αを与えるように構成される。この信号特性αは、FF方式によるノイズキャンセリングシステムの系中における各回路や空間の伝達関数を考慮して、外部音がキャンセルされて聴取者に聴取されるようにするためのNC信号が生成されるように、収音信号に対して与えるべきとして設定された信号特性(周波数−振幅特性や周波数−位相特性)となる。このような信号特性αを入力信号に対して与えるFF方式NC信号生成部5としては、例えばフィルタ回路で構成することができる。
FF方式NC信号生成部5によって上記信号特性αが与えられて生成されたNC信号は、加算器6に対して供給される。
The FF NC signal generator 5 is set with a signal characteristic α corresponding to a noise canceling system based on the FF system, and gives the signal characteristic α to the collected sound signal input from the microphone amplifier 4. Composed. For this signal characteristic α, an NC signal is generated so that the external sound is canceled and heard by the listener in consideration of the transfer function of each circuit and space in the FF noise canceling system. Thus, the signal characteristics (frequency-amplitude characteristics and frequency-phase characteristics) set to be given to the collected sound signal are obtained. The FF NC signal generator 5 that gives such a signal characteristic α to the input signal can be constituted by a filter circuit, for example.
The NC signal generated by giving the signal characteristic α by the FF system NC signal generation unit 5 is supplied to the adder 6.

ここで、本実施の形態の場合、上記FF方式NC信号生成部5に設定される信号特性αとしては、外部音の所定周波数以下の帯域成分のみがキャンセルされるような特性を設定するものとしている。
図3は、この場合の信号特性αが与えられて生成されるNC信号によるノイズ低減特性を示している。なお、この図では横軸を外部音の周波数、縦軸をNC信号によるノイズ低減量としてノイズ低減特性を示している。
図示するようにして、この場合の信号特性αによっては、図中の破線により示す音声帯域よりも低い周波数帯域でノイズ低減効果が得られるようにしている。具体的には、およそ300Hz以下の低域部分を対象としてノイズ低減効果が得られるようにしている。
Here, in the case of the present embodiment, the signal characteristic α set in the FF system NC signal generation unit 5 is set such that only the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled. Yes.
FIG. 3 shows the noise reduction characteristic by the NC signal generated by giving the signal characteristic α in this case. In this figure, the noise reduction characteristics are shown with the horizontal axis representing the frequency of the external sound and the vertical axis representing the amount of noise reduction by the NC signal.
As shown in the figure, depending on the signal characteristic α in this case, a noise reduction effect can be obtained in a frequency band lower than the voice band indicated by the broken line in the figure. Specifically, a noise reduction effect is obtained for a low frequency portion of about 300 Hz or less.

なお、確認のために述べておくと、人の会話を妨げたり聴感上耳障りとされるノイズ成分の多くは、300Hz以下の低域に含まれるものとなっている。従って上記により説明した信号特性αの設定によれば、音声帯域成分を聴取する上で障害となるとされるノイズ成分の大部分がキャンセルされるようにすることができる。   For the sake of confirmation, most of the noise components that hinder human conversations and are detrimental to hearing are contained in the low range of 300 Hz or less. Therefore, according to the setting of the signal characteristic α described above, it is possible to cancel most of the noise component that becomes an obstacle to listening to the audio band component.

図1において、ヘッドホン1には、オーディオ入力端子TAinが設けられる。このオーディオ入力端子TAinには、図示されない外部のオーディオプレイヤなどオーディオコンテンツを再生出力する再生装置からのオーディオ信号が入力される。そして、このようにして入力されたオーディオ信号は、図示するようにして加算器6に入力される。   In FIG. 1, the headphone 1 is provided with an audio input terminal TAin. An audio signal from a playback device that plays back and outputs audio content such as an external audio player (not shown) is input to the audio input terminal TAin. The audio signal input in this way is input to the adder 6 as shown.

加算器6は、上述のようにしてFF方式NC信号生成部5から供給されたNC信号と、上記オーディオ信号とを加算し、ドライブ回路8に対して出力する。
ここで、上述もしたようにこの場合のマイクアンプ4からは、−極性による収音信号が出力されるので、FF方式NC信号生成部5より出力される上記NC信号としても、その極性は−極性となる。従って、上記加算器6からドライブ回路8に対して供給される信号としては、オーディオ信号に対して−極性によるNC信号が重畳されたものとなる。
The adder 6 adds the NC signal supplied from the FF NC signal generation unit 5 as described above and the audio signal, and outputs the result to the drive circuit 8.
Here, as described above, the microphone amplifier 4 in this case outputs a sound collection signal having a negative polarity. Therefore, the polarity of the NC signal output from the FF NC signal generation unit 5 is − Polarity. Accordingly, the signal supplied from the adder 6 to the drive circuit 8 is a signal in which an NC signal having a negative polarity is superimposed on the audio signal.

ドライブ回路8は、入力信号を増幅して振動板ユニット2内の振動板を駆動するためのドライブ信号を生成する。
本実施の形態の場合のドライブ回路8によっては、いわゆるBTL(Bridged TransLess)接続としての構成によって振動板が駆動されるようになっている。具体的に、この場合のドライブ回路8には2つの反転アンプ8a、8bが備えられ、これらが相互に逆相動作するようにして構成されている。
The drive circuit 8 amplifies the input signal and generates a drive signal for driving the diaphragm in the diaphragm unit 2.
Depending on the drive circuit 8 in the present embodiment, the diaphragm is driven by a so-called BTL (Bridged TransLess) connection configuration. Specifically, the drive circuit 8 in this case is provided with two inverting amplifiers 8a and 8b, which are configured so as to operate in opposite phases to each other.

上記反転アンプ8aには、上述した加算器6からの出力信号が入力される。反転アンプ8aは、入力された上記加算器6からの出力信号の極性を反転させて出力する。
この反転アンプ8aにより極性が反転された上記加算器6からの出力信号は、図示するようにして振動板ユニット2に対する−極性側のドライブ信号として供給されることになる。この場合、オーディオ信号の極性を基準として考えれば、反転アンプ8aの出力は−極性となるものである。
また、図示するようにして上記反転アンプ8aの出力信号は分岐されて、反転アンプ8bに対し(後述する加算器8cを介し)て入力されるようになっている。これにより反転アンプ8bからは、上記反転アンプ8aからの入力信号の極性がさらに反転された信号が出力され、当該反転アンプ8bによる出力信号は振動板ユニット2に対する+極性側のドライブ信号として供給される。
周知のように、このようなBTL接続としての構成を採ることで、いわゆるシングルエンド接続とする場合に比べ、電圧の振れ幅が略2倍となって略4倍のパワーによって振動板を駆動することができ、より効率的な駆動が実現され、またS/N的にも有利とすることができる。
The output signal from the adder 6 is input to the inverting amplifier 8a. The inverting amplifier 8a inverts the polarity of the input output signal from the adder 6 and outputs it.
The output signal from the adder 6 whose polarity is inverted by the inverting amplifier 8a is supplied as a negative polarity drive signal to the diaphragm unit 2 as shown in the figure. In this case, when the polarity of the audio signal is considered as a reference, the output of the inverting amplifier 8a is negative.
As shown, the output signal of the inverting amplifier 8a is branched and input to the inverting amplifier 8b (via an adder 8c described later). As a result, a signal obtained by further inverting the polarity of the input signal from the inverting amplifier 8a is output from the inverting amplifier 8b, and the output signal from the inverting amplifier 8b is supplied as a drive signal on the positive polarity side for the diaphragm unit 2. The
As is well known, by adopting such a configuration as a BTL connection, the vibration amplitude of the voltage is approximately doubled compared to the case of so-called single-end connection, and the diaphragm is driven with approximately four times the power. Therefore, more efficient driving can be realized and the S / N can be advantageous.

また、ヘッドホン1に対しては、外部音の特に音声帯域の音の聴取(モニタリング)を可能とするためのモニタ信号を生成する系として、モニタ信号生成部7、スイッチSW、加算器8cが備えられている。
モニタ信号生成部7は、HPF(ハイパスフィルタ)7aとゲイン回路7bとを備え、上述したマイクアンプ4からの収音信号は、HPF7aに対して入力される。ここで、HPF7aのカットオフ周波数としては、聴感上耳障りとされるノイズ成分が多分に含まれる低域の成分を除去するようにして設定される。具体的には、先の図3にて説明した300Hz以下の帯域をカットするように設定される。これによって、低域の耳障りなノイズ成分が除去され、例えば車内アナウンスなどの外部の音声が聴取し易くなるようにされたモニタ信号が得られるように図られている。
HPF7aにより生成されたモニタ信号は、ゲイン回路7bにて所定のゲインが与えられて増幅された後、モニタ信号生成部7から出力される。
The headphone 1 includes a monitor signal generation unit 7, a switch SW, and an adder 8c as a system for generating a monitor signal for enabling listening (monitoring) of external sounds, particularly in a sound band. It has been.
The monitor signal generation unit 7 includes an HPF (High Pass Filter) 7a and a gain circuit 7b, and the collected sound signal from the microphone amplifier 4 described above is input to the HPF 7a. Here, the cut-off frequency of the HPF 7a is set so as to remove a low-frequency component that includes a noise component that is likely to be harsh on hearing. Specifically, it is set so as to cut the band of 300 Hz or less described in FIG. As a result, the low-frequency annoying noise component is removed, and for example, a monitor signal that makes it easy to hear external sounds such as in-car announcements is obtained.
The monitor signal generated by the HPF 7a is amplified by giving a predetermined gain by the gain circuit 7b, and then output from the monitor signal generating unit 7.

なおここでは、上記モニタ信号生成部7として、明示的にHPF7aとゲイン回路7bとを分けた構成とする場合を例示しているが、実際においてモニタ信号生成部7としては、上記のような所定の周波数以下の帯域成分が除去されて所定のゲインが与えられた信号を得るための周波数−振幅特性を与えるフィルタ回路などで一体的に構成することができる。   Here, the case where the HPF 7a and the gain circuit 7b are explicitly separated is illustrated as the monitor signal generation unit 7, but in actuality, the monitor signal generation unit 7 actually has a predetermined configuration as described above. It is possible to integrally form a filter circuit or the like that provides frequency-amplitude characteristics for obtaining a signal having a predetermined gain obtained by removing a band component equal to or lower than a predetermined frequency.

上記モニタ信号生成部7から出力されたモニタ信号は、スイッチSWを介して、加算器8cに供給される。加算器8cは、先に説明した反転アンプ8aからの出力信号と、上記スイッチSWを介して入力されるモニタ信号とを加算して、反転アンプ8bに出力する。
ここで、スイッチSWを介して上記加算器8cに入力されるモニタ信号の極性は、先に説明したマイクアンプ4からの収音信号の極性に応じて−極性とされている。このことで、上記反転アンプ8bから出力されるモニタ信号成分の極性としては、+極性となるようにされる。この結果、振動板ユニット2に対する+極性側のドライブ信号に対して+極性によるモニタ信号成分を重畳することができ、これによって振動板ユニット2から上記モニタ信号に応じた音が適正に出力されるようにすることができる。
The monitor signal output from the monitor signal generator 7 is supplied to the adder 8c through the switch SW. The adder 8c adds the output signal from the inverting amplifier 8a described above and the monitor signal input via the switch SW, and outputs the result to the inverting amplifier 8b.
Here, the polarity of the monitor signal input to the adder 8c via the switch SW is -polarity according to the polarity of the collected sound signal from the microphone amplifier 4 described above. As a result, the polarity of the monitor signal component output from the inverting amplifier 8b is set to a positive polarity. As a result, the monitor signal component with the + polarity can be superimposed on the drive signal on the + polarity side with respect to the diaphragm unit 2, whereby the sound corresponding to the monitor signal is appropriately output from the diaphragm unit 2. Can be.

また、ヘッドホン1には、上記スイッチSWをオン/オフさせるための操作子9が設けられる。この場合、操作子9は例えば押圧操作が可能なボタンなどの操作子とされ、当該操作子9に対する操作に連動して上記スイッチSWがオン/オフされるように構成されている。つまりこの場合、上記操作子9の操作によりスイッチSWがオフとされる場合には、ドライブ回路8に対しては加算器6による加算信号(オーディオ信号にNC信号が加算された信号)のみが供給されて、ノイズキャンセル機能のみがオンとされ、また、スイッチSWがオンとされる場合には、ドライブ回路8に対して上記加算信号と共に上記モニタ信号が供給されて、NC機能のオン状態が維持されつつ、外部音声のモニタ機能がオンとなるようにされる。   The headphone 1 is provided with an operator 9 for turning on / off the switch SW. In this case, the operation element 9 is an operation element such as a button that can be pressed, for example, and is configured such that the switch SW is turned on / off in conjunction with an operation on the operation element 9. That is, in this case, when the switch SW is turned off by the operation of the operation element 9, only the addition signal (signal obtained by adding the NC signal to the audio signal) is supplied to the drive circuit 8. When only the noise cancellation function is turned on and the switch SW is turned on, the monitor signal is supplied to the drive circuit 8 together with the addition signal, and the NC function is kept on. At the same time, the external audio monitoring function is turned on.

なお、上記説明からも理解されるように、この場合は操作子9の操作に連動してNC動作のみが行われるNCモードと、モニタ信号が出力されるモニタモードとの切り替えが行われるものとなる。つまりこの場合においては、操作子9がNCモード/モニタモードの切り替え指示を行うための手段となる。   As can be understood from the above description, in this case, switching between the NC mode in which only the NC operation is performed in conjunction with the operation of the operation element 9 and the monitor mode in which the monitor signal is output is performed. Become. That is, in this case, the operator 9 becomes a means for giving an instruction to switch between the NC mode and the monitor mode.

上記のようにして第1の実施の形態の信号処理装置によれば、ノイズキャンセルを行うNCモードと、NC機能をオンとさせつつモニタ用信号に基づく外部音声の聴取を行わせるモニタモードとの切換を行うことができる。
また、このことによれば、モニタモード時においてもNC機能はオンとしておくことができるようになる。これにより、モニタモード時にNC機能をオフとしてしまう従来手法のように、モニタモード時に不要な外部ノイズが混入した状態でユーザにオーディオコンテンツを聴取させてしまうことを効果的に防止することができる。
また、上記のようにしてモニタモード時においてもNC機能をオンとしておくことができることで、従来のようにモニタモード時にNC機能がオフとされてしまい、聴取されるべきモニタ信号の成分が他の外部ノイズによってかき消されてしまうといったことを効果的に防止することができる。
As described above, according to the signal processing device of the first embodiment, the NC mode for performing noise cancellation and the monitor mode for listening to external sound based on the monitor signal while turning on the NC function. Switching can be performed.
Also, according to this, the NC function can be kept on even in the monitor mode. As a result, it is possible to effectively prevent the user from listening to audio content in a state where unnecessary external noise is mixed in the monitor mode, as in the conventional method of turning off the NC function in the monitor mode.
Further, since the NC function can be turned on even in the monitor mode as described above, the NC function is turned off in the monitor mode as in the prior art, and the component of the monitor signal to be listened to is different from the other. It can be effectively prevented that it is wiped out by external noise.

また、第1の実施の形態では、例えば300Hz以下の帯域など、音声帯域よりも低い低域の成分のみをキャンセルするようにして信号特性αを設定しているので、モニタモード時において聴取されるべき音声帯域の成分までもがキャンセルされてしまうといったことを効果的に防止することができる。   In the first embodiment, since the signal characteristic α is set so as to cancel only the low-frequency component lower than the audio band, such as a band of 300 Hz or less, it is heard in the monitor mode. It is possible to effectively prevent even the component of the power band to be canceled.

<第2の実施の形態>
続いて、第2の実施の形態について次の図2を参照して説明する。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態の場合のように信号処理装置をヘッドホン装置側に備えるのではなく、オーディオ信号を再生するオーディオプレイヤ側に備えるようにしたものである。図2では、このように信号処理装置を内蔵して構成されたオーディオプレイヤ12と、ヘッドホン11とを備えて構成されるノイズキャンセリングシステム10の構成を示している。
なお、図2において、既に先の図1にて説明した部分については同一符号を付して説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the signal processing device is not provided on the headphone device side as in the case of the first embodiment, but is provided on the audio player side that reproduces an audio signal. FIG. 2 shows a configuration of a noise canceling system 10 configured to include the audio player 12 configured to incorporate the signal processing device and the headphones 11 as described above.
In FIG. 2, parts already described in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

先ず、この場合のヘッドホン11においても、振動板ユニット2とマイクロフォン3が備えられる。図示は省略するが、このヘッドホン11としても装着部1Aを有する。なお、この場合も当該装着部1Aに対する上記振動板ユニット2、マイクロフォン3の各形成位置は、先の第1の実施の形態のヘッドホン1の場合と同様となる。
また、この場合の振動板ユニット2に対しては、オーディオプレイヤ12側に備えられる+極側出力端子To1、−極側出力端子To2を介して入力される+極性側ドライブ信号、−極性側ドライブ信号が供給される。
さらに、上記マイクロフォン3による収音信号が、オーディオプレイヤ12側に備えられるマイク入力端子Tminを介して、オーディオプレイヤ12側のマイクアンプ4に対して供給されるようになっている。
なお、ここでは図示の都合上省略したが、ヘッドホン11側には、実際には上記+極側出力端子To1に接続される+極側入力端子、上記−極側出力端子To2に接続される−極側出力端子が備えられ、上記+極性側ドライブ信号、上記−極性側ドライブ信号は、上記+極側入力端子、上記−極側入力端子を介してそれぞれ入力されるものとなる。同様にヘッドホン11側には、上記マイク入力端子Tminと接続されるマイク出力端子が備えられ、マイクロフォン3による収音信号は上記マイク出力端子から出力されて上記マイクアンプ4に対して供給されるものとなる。
First, the headphone 11 in this case is also provided with the diaphragm unit 2 and the microphone 3. Although not shown, the headphones 11 also have a mounting portion 1A. In this case, the formation positions of the diaphragm unit 2 and the microphone 3 with respect to the mounting portion 1A are the same as those of the headphone 1 of the first embodiment.
In addition, for the diaphragm unit 2 in this case, a + polarity side drive signal and a −polarity side drive signal input via the + pole side output terminal To1 and the −pole side output terminal To2 provided on the audio player 12 side. A signal is supplied.
Furthermore, a sound collection signal from the microphone 3 is supplied to the microphone amplifier 4 on the audio player 12 side via a microphone input terminal Tmin provided on the audio player 12 side.
Although omitted here for convenience of illustration, the headphone 11 is actually connected to the + pole-side input terminal To1 connected to the + pole-side output terminal To1, and to the −pole-side output terminal To2. A pole-side output terminal is provided, and the + polarity-side drive signal and the −polarity-side drive signal are input via the + pole-side input terminal and the −pole-side input terminal, respectively. Similarly, a microphone output terminal connected to the microphone input terminal Tmin is provided on the headphone 11 side, and a sound pickup signal from the microphone 3 is output from the microphone output terminal and supplied to the microphone amplifier 4. It becomes.

オーディオプレイヤ12側に備えられる信号処理装置の構成は、先の図1に示したものと同様となる。すなわち、この場合もマイクアンプ4、FF方式NC信号生成部5、加算器6、モニタ信号生成部7(HPF7a、ゲイン回路7b)、ドライブ回路8(反転アンプ8a、非反転アンプ8b、加算器8c)、スイッチSW、操作子9が設けられている。
但しこの場合、上記加算器6に対して入力されるオーディオ信号としては、図示されない再生部により再生出力されたオーディオ信号となる。つまり、この場合のオーディオプレイヤ12には、例えばHDD(Hard Disk Drive)や半導体メモリ、或いはCD(Compact Disc)などのリムーバブルメディアに記録されたオーディオコンテンツを再生する再生部が備えられており、上記加算器6には、当該再生部により再生されたオーディオ信号が入力されることになる。
また、この場合のドライブ回路8から出力される+極性側ドライブ信号は上述した+極側出力端子To1に供給され、また−極側ドライブ信号は−極側出力端子To2に対して供給されるようになっている。
The configuration of the signal processing device provided on the audio player 12 side is the same as that shown in FIG. That is, also in this case, the microphone amplifier 4, the FF type NC signal generation unit 5, the adder 6, the monitor signal generation unit 7 (HPF 7a, the gain circuit 7b), the drive circuit 8 (the inverting amplifier 8a, the non-inverting amplifier 8b, the adder 8c). ), A switch SW and an operation element 9 are provided.
However, in this case, the audio signal input to the adder 6 is an audio signal reproduced and output by a reproduction unit (not shown). In other words, the audio player 12 in this case is provided with a playback unit that plays back audio content recorded on a removable medium such as an HDD (Hard Disk Drive), a semiconductor memory, or a CD (Compact Disc). The adder 6 receives the audio signal reproduced by the reproducing unit.
In this case, the + polarity side drive signal output from the drive circuit 8 is supplied to the above-described + polarity side output terminal To1, and the −polarity side drive signal is supplied to the −polarity side output terminal To2. It has become.

このような第2の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム10の構成によっても、先の第1の実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。   Also by the configuration of the noise canceling system 10 as the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

<第3の実施の形態>
図5は、第3の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム15の構成を示している。なお、この図において、既に図1、図4にて説明した部分については同一符号を付して説明を省略する。
図示するようにして、第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステム15は、先に説明したヘッドホン11と、オーディオプレイヤ16とを備えて構成される。
<Third Embodiment>
FIG. 5 shows a configuration of a noise canceling system 15 as the third embodiment. In this figure, parts already described with reference to FIGS. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in the figure, the noise canceling system 15 according to the third embodiment includes the headphones 11 and the audio player 16 described above.

第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステム15では、上記オーディオプレイヤ16において、NCモード/モニタモードの切り替えに応じて収音信号に与える信号特性αを切り替えることで、NCモード時とモニタモード時とでノイズキャンセルの対象帯域の切り替えが行われるようにしたものである。   In the noise canceling system 15 of the third embodiment, the audio player 16 switches the signal characteristic α to be given to the sound pickup signal in accordance with the switching of the NC mode / monitor mode, so that the NC mode and the monitor mode can be used. Thus, switching of the target band for noise cancellation is performed.

図5において、この場合のオーディオプレイヤ16では、FF方式NC信号生成部5に代えて、FF方式NC信号生成部19が備えられている。
このFF方式NC信号生成部19は、外部音のうち第1の周波数以下の帯域成分がキャンセルされて聴取者に聴取されるようにして設定された第1の信号特性α(以下、α1と表記)と、上記第1の周波数よりも低い第2の周波数以下の帯域成分がキャンセルされて聴取者に聴取されるようにして設定された第2の信号特性α(α2と表記)の何れか一方の信号特性αを、マイクアンプ4より入力される収音信号に対して選択的に与えるように構成される。
具体的に、この場合の上記第1の周波数は例えば1kHzとされ、上記第2の周波数は300Hzとされる。すなわち、この場合のFF方式NC信号生成部19によれば、1kHz以下の帯域成分をキャンセルするようにして設定された信号特性α1と、300Hz以下の帯域成分をキャンセルするようにして設定された信号特性α2の何れかを、上記収音信号に対して選択的に与えるように構成されている。
In FIG. 5, the audio player 16 in this case includes an FF NC signal generator 19 instead of the FF NC signal generator 5.
This FF-system NC signal generation unit 19 cancels a band component below the first frequency of the external sound and cancels the first signal characteristic α (hereinafter referred to as α1) set so that the listener can listen to it. ) And a second signal characteristic α (denoted as α2) set so that a band component equal to or lower than the second frequency lower than the first frequency is canceled and heard by the listener. The signal characteristic α is selectively given to the collected sound signal inputted from the microphone amplifier 4.
Specifically, the first frequency in this case is 1 kHz, for example, and the second frequency is 300 Hz. That is, according to the FF system NC signal generation unit 19 in this case, the signal characteristic α1 set so as to cancel the band component of 1 kHz or less and the signal set so as to cancel the band component of 300 Hz or less. Any one of the characteristics α2 is selectively given to the sound pickup signal.

そして、上記FF方式NC信号生成部19にて何れの信号特性αを付与させるかを選択制御するための構成として、図示する制御部18が設けられる。制御部18は、例えばCPU(Central Processing Unit)やメモリを備えたマイクロコンピュータで構成される。
この場合、制御部18に対しては、操作部17からの操作信号が供給される。
操作部17は、例えばオーディオプレイヤ16の筐体外部に表出するようにして設けられた複数の操作子を備え、操作の行われた操作子に対応する操作入力信号を上記制御部18に対して供給するように構成される。
And the control part 18 shown in figure is provided as a structure for selecting and controlling which signal characteristic (alpha) is given in the said FF system NC signal generation part 19. FIG. The control unit 18 is constituted by, for example, a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit) and a memory.
In this case, an operation signal from the operation unit 17 is supplied to the control unit 18.
The operation unit 17 includes a plurality of operation elements provided so as to be exposed outside the housing of the audio player 16, for example, and an operation input signal corresponding to the operated operation element is sent to the control unit 18. Configured to supply.

この場合、上記操作部17を介したユーザの操作入力としては、少なくともNCモード/モニタモードの切り替え操作が可能とされる。制御部18は、このようなNCモード/モニタモードの切り替え操作に応じて、スイッチSWのオン/オフ制御を行うと共に、FF方式NC信号生成部19における信号特性α1/信号特性α2の選択制御を行う。   In this case, at least an NC mode / monitor mode switching operation can be performed as a user operation input via the operation unit 17. The control unit 18 performs on / off control of the switch SW in response to such an operation of switching between the NC mode and the monitor mode, and performs selection control of the signal characteristic α1 / signal characteristic α2 in the FF system NC signal generation unit 19. Do.

図6は、上記のようなNCモード/モニタモードの切り替え操作に応じて行われる、制御部18の処理動作を示している。なお、この図6に示される処理動作は制御部18におけるCPUが上述したメモリに格納されるプログラムに基づいて実行するものである。
先ず、ステップS101では、NC/モニタモード切替操作を待機する。つまり、操作部17からの操作入力信号に基づき、NCモード/モニタモードの切り替え操作が行われたとされる状態となるまで待機する。
FIG. 6 shows the processing operation of the control unit 18 performed in accordance with the above-described NC mode / monitor mode switching operation. The processing operation shown in FIG. 6 is executed by the CPU in the control unit 18 based on the program stored in the memory described above.
First, in step S101, an NC / monitor mode switching operation is waited. That is, based on the operation input signal from the operation unit 17, the system waits until a state where it is assumed that the NC mode / monitor mode switching operation has been performed.

そして、NCモード/モニタモードの切り替え操作が行われたとした場合は、ステップS102に進み、現在のモードがNCモードであるかを判別する。現在のモードがNCモードであるとして肯定結果が得られた場合は、ステップS103に進み、スイッチSWをオンとした後、ステップS104において、NC上限周波数を1kHz→300Hzに変更するための処理を行う。
つまり、この場合の切り替え操作はNCモードからモニタモードへの切り替え操作となるので、NC上限周波数が1kHzから300Hzにシフトされるように、FF方式NC信号生成部19に対して信号特性α2を選択させるように制御を行う。
If the NC mode / monitor mode switching operation has been performed, the process proceeds to step S102 to determine whether the current mode is the NC mode. If a positive result is obtained that the current mode is the NC mode, the process proceeds to step S103, the switch SW is turned on, and in step S104, processing for changing the NC upper limit frequency from 1 kHz to 300 Hz is performed. .
That is, since the switching operation in this case is a switching operation from the NC mode to the monitor mode, the signal characteristic α2 is selected for the FF-system NC signal generation unit 19 so that the NC upper limit frequency is shifted from 1 kHz to 300 Hz. Control is performed.

一方、上記ステップS102において、現在のモードがNCモードではないとして否定結果が得られた場合は、ステップS105に進んでスイッチSWをオフとした後、ステップS106において、NC上限周波数を300Hz→1kHzに変更するための処理を行う。
すなわち、この場合の切り替え操作はNCモードへの切り替え操作となるので、NC上限周波数が300Hzから300Hzにシフトされるように、FF方式NC信号生成部19に対して信号特性α1を選択するように制御を行う。
このステップS106による処理、または上述したステップS104による処理を実行すると、図示するようにしてRETURNとなる
On the other hand, if a negative result is obtained in step S102 that the current mode is not the NC mode, the process proceeds to step S105, the switch SW is turned off, and the NC upper limit frequency is changed from 300 Hz to 1 kHz in step S106. Process to change.
That is, since the switching operation in this case is the switching operation to the NC mode, the signal characteristic α1 is selected for the FF NC signal generation unit 19 so that the NC upper limit frequency is shifted from 300 Hz to 300 Hz. Take control.
When the process in step S106 or the process in step S104 described above is executed, RETURN is obtained as illustrated.

図5において、制御部18によりこの図6に示す処理動作が実行されることで、この場合のNCモード時には、1kHzをNC上限周波数としたNC動作が実行される。一方で、モニタモード時には、NC上限周波数が上記NCモード時から低域側にシフトされて、300Hzまでの帯域を対象としたNC動作が行われると共に、モニタ信号に基づく音声出力が行われる。
このような第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステム15によれば、NCモード時にはNC効果が向上し、またモニタモード時においては、上述のようにしてNC対象上限周波数が例えば300Hz以下など音声帯域よりも低い周波数にシフトされることで、モニタ信号に基づく音声帯域成分がキャンセルされてしまうことを防止することができる。
この結果、NCモード時におけるNC効果の向上と、モニタモード時における外部音声のモニタ性能の向上との両立を図ることができる。
In FIG. 5, the processing operation shown in FIG. 6 is executed by the control unit 18, whereby the NC operation with 1 kHz as the NC upper limit frequency is executed in the NC mode in this case. On the other hand, in the monitor mode, the NC upper limit frequency is shifted to the low frequency side from the NC mode, and the NC operation for the band up to 300 Hz is performed and the sound output based on the monitor signal is performed.
According to the noise canceling system 15 of the third embodiment as described above, the NC effect is improved in the NC mode, and in the monitor mode, the NC target upper limit frequency is, for example, 300 Hz or less as described above. By shifting to a frequency lower than the band, it is possible to prevent the audio band component based on the monitor signal from being canceled.
As a result, it is possible to achieve both the improvement of the NC effect in the NC mode and the improvement of the external audio monitoring performance in the monitor mode.

<第4の実施の形態>
ここで、これまでの説明では、信号処理装置を形成する各部をアナログ回路により構成することを前提として説明を行ったが、例えば上述のようにして信号特性αの切り替えが可能なFF方式NC信号生成部19をアナログ回路により実現するとした場合、1つのフィルタ回路により信号特性を可変とすることは実用上非常に困難となるので、例えば信号特性α1を与えるように構成されたフィルタ回路と、信号特性α2を与えるように構成されたフィルタ回路と、さらに入力信号を何れのフィルタ回路に入力させるかを選択するスイッチを設けておき、当該スイッチの切り替え制御によって収音信号に何れかの信号特性αを与えるように構成することになる。
<Fourth embodiment>
Here, in the description so far, the description has been made on the assumption that each part forming the signal processing device is configured by an analog circuit. However, for example, an FF type NC signal capable of switching the signal characteristic α as described above. When the generation unit 19 is realized by an analog circuit, it is extremely difficult to make the signal characteristic variable by one filter circuit. For example, a filter circuit configured to give the signal characteristic α1, a signal, A filter circuit configured to give the characteristic α2 and a switch for selecting which filter circuit to input the input signal are provided, and any signal characteristic α is added to the sound pickup signal by switching control of the switch. Will be configured.

しかしながら、このような構成とした場合には、フィルタ回路を複数備える分、回路実装スペースの拡大化に伴う装置の大型化や、コストアップなどの問題を生じさせる。
そこで、第4の実施の形態では、図5にて説明したFF方式NC信号生成部19としての動作を、DSP(Digital Signal Processor)によるデジタル信号処理によって実現するように構成する。
However, in the case of such a configuration, a plurality of filter circuits are provided, which causes problems such as an increase in the size of the device and an increase in cost due to an increase in circuit mounting space.
Therefore, in the fourth embodiment, the operation as the FF-system NC signal generation unit 19 described in FIG. 5 is configured to be realized by digital signal processing by a DSP (Digital Signal Processor).

図7は、第4の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム20の構成を示している。第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステム20は、先の第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステム15の構成に基づいた上で、オーディオプレイヤ側の一部の構成のみを変更したものとなる。従って、この図7において、既に第3の実施の形態までで説明した部分については同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 7 shows a configuration of a noise canceling system 20 as the fourth embodiment. The noise canceling system 20 of the fourth embodiment is based on the configuration of the noise canceling system 15 of the previous third embodiment, and only a part of the configuration on the audio player side is changed. Become. Accordingly, in FIG. 7, the parts already described up to the third embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図7において、この場合のノイズキャンセリングシステム20では、第3の実施の形態の場合のオーディオプレイヤ16に代えて、オーディオプレイヤ21が備えられる。
この場合、図中のDSP24によっては、FF方式NC信号生成部19に対応する動作と共に、加算器6による入力オーディオ信号とNC信号との加算動作、及びモニタ信号生成部7によるモニタ信号の生成動作、さらにはスイッチSWによるドライブ回路8への出力信号の選択動作も実現させるものとしている。
In FIG. 7, the noise canceling system 20 in this case includes an audio player 21 instead of the audio player 16 in the third embodiment.
In this case, depending on the DSP 24 in the figure, an operation corresponding to the FF NC signal generation unit 19, an addition operation of the input audio signal and the NC signal by the adder 6, and a monitor signal generation operation by the monitor signal generation unit 7 Further, the selection operation of the output signal to the drive circuit 8 by the switch SW is also realized.

この場合、マイクアンプ4からの収音信号は、A/D変換器23を介してデジタル信号に変換されてDSP24に入力される。また、オーディオ信号はA/D変換器25を介してデジタル信号に変換されDSP24に入力される。
また、図示するようにこの場合は、先の図5に示した制御部18に代えて、制御部22が設けられる。この場合の制御部22は、操作部17からの操作入力信号に基づき先の図6に示したステップS101・S102と同様の処理を行って、NCモードへの切り替え操作又はモニタモードへの切り替え操作の何れが行われたかを判別するようにされる。そして、NCモードへの切り替え操作が行われたとした場合は、NCモード指示信号をDSP24に供給し、モニタモードへの切り替え操作が行われたとした場合はモニタモード指示信号をDSP24に供給するようにされる。
In this case, the collected sound signal from the microphone amplifier 4 is converted into a digital signal via the A / D converter 23 and input to the DSP 24. The audio signal is converted to a digital signal via the A / D converter 25 and input to the DSP 24.
As shown in the figure, in this case, a control unit 22 is provided instead of the control unit 18 shown in FIG. In this case, the control unit 22 performs the same processing as that in steps S101 and S102 shown in FIG. 6 based on the operation input signal from the operation unit 17, and switches to the NC mode or switches to the monitor mode. It is determined which of the above has been performed. When the switching operation to the NC mode is performed, the NC mode instruction signal is supplied to the DSP 24, and when the switching operation to the monitor mode is performed, the monitor mode instruction signal is supplied to the DSP 24. Is done.

DSP24は、上記制御部22からのNCモード指示信号、モニタモード指示信号の供給に応じ、次の図8の模式図に示されるような動作をデジタル信号処理によって実行するようにしてハードウエア構成が与えられ、且つプログラミングされている。図8では、DSP24のデジタル信号処理で実現される動作をブロック化して模式的に示している。またこの図では、図7に示されるA/D変換器23、A/D変換器25、D/A変換器26も併せて示している。
図8(a)はNCモード指示信号が供給された場合、図8(b)はモニタモード指示信号が供給された場合を示す。
In response to the supply of the NC mode instruction signal and the monitor mode instruction signal from the control unit 22, the DSP 24 executes the operation as shown in the schematic diagram of FIG. Given and programmed. In FIG. 8, the operation realized by the digital signal processing of the DSP 24 is schematically shown as a block. In this figure, the A / D converter 23, the A / D converter 25, and the D / A converter 26 shown in FIG. 7 are also shown.
FIG. 8A shows a case where the NC mode instruction signal is supplied, and FIG. 8B shows a case where the monitor mode instruction signal is supplied.

先ず、DSP24には、FF方式NC信号生成部19としての動作を可能とするために、信号特性α1/信号特性α2の切り替えが可能なフィルタ処理を行うデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソースが与えられている。このようなデジタルフィルタとしては、例えば入力信号(この場合はA/D変換器23を介して入力される収音信号)に対して複数のIIR(Infinite Impulse Response)フィルタを縦列または並列接続したものを挙げることができる。すなわち、これらのフィルタに与える係数を変更することで、信号特性α1と信号特性α2の切り替えが可能となるものである。
同様にして、モニタ信号生成部7としての動作を可能とするために、入力信号(収音信号)に対して所定の周波数−振幅特性を与えるためのデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソース、及び加算器6に対応した加算動作を実現するためのハードウエアリソースが与えられている。
さらに、この場合は、モニタ信号の極性を反転させる反転回路としての動作を実現するためのハードウエアリソースも与えられることになる。
ここで図7を参照してわかるように、DSP24の出力は1系統のみで、例えば先の第3の実施の形態のようにドライブ回路8に対してNC信号・オーディオ信号の組とモニタ信号とを分けて出力するものとはされていない。すなわち、反転アンプ8bによるモニタ信号の極性反転は行われないものとなっているので、DSP24内にてモニタ信号の極性を反転させるものである。
First, the DSP 24 has hardware resources for realizing a digital filter that performs a filter process capable of switching between the signal characteristic α1 / the signal characteristic α2 in order to enable the operation as the FF-system NC signal generation unit 19. Is given. As such a digital filter, for example, a plurality of IIR (Infinite Impulse Response) filters connected in series or in parallel to an input signal (in this case, a sound pickup signal input via the A / D converter 23). Can be mentioned. That is, by changing the coefficients given to these filters, the signal characteristic α1 and the signal characteristic α2 can be switched.
Similarly, hardware resources for realizing a digital filter for giving a predetermined frequency-amplitude characteristic to an input signal (sound pickup signal) in order to enable the operation as the monitor signal generation unit 7; Hardware resources for realizing the addition operation corresponding to the adder 6 are provided.
Further, in this case, hardware resources for realizing the operation as an inverting circuit for inverting the polarity of the monitor signal are also given.
Here, as can be seen with reference to FIG. 7, the output of the DSP 24 is only one system. For example, as in the third embodiment, a set of NC signal / audio signal, monitor signal, Are not supposed to be output separately. That is, since the polarity of the monitor signal is not reversed by the inverting amplifier 8b, the polarity of the monitor signal is reversed in the DSP 24.

先ず図8(a)において、制御部22からのNCモード指示信号が供給された場合は、A/D変換器23を介して入力されるデジタル信号による収音信号に対し、図中α1フィルタ24aとしてのデジタル信号処理を行う。すなわち、上述したデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソースを用いたデジタル信号処理によって、上記収音信号に対して信号特性α1を付与する。また、当該α1フィルタ24aにより信号特性を付与した上記収音信号(NC信号)と、A/D変換器25を介して入力されるデジタル信号によるオーディオ信号とを、上述した加算器としてのハードウエアリソースを用いて加算する(図中加算器24b)。これらNC信号と収音信号とが加算された信号は、D/Aコンバータ26に対して供給される。   First, in FIG. 8A, when the NC mode instruction signal is supplied from the control unit 22, the α1 filter 24a in the figure is applied to the collected sound signal by the digital signal input via the A / D converter 23. The digital signal processing is performed. That is, the signal characteristic α1 is given to the collected sound signal by digital signal processing using hardware resources for realizing the digital filter described above. Further, the above-described sound pickup signal (NC signal) given signal characteristics by the α1 filter 24a and the digital audio signal input via the A / D converter 25 are used as hardware as the above-described adder. Addition is performed using resources (adder 24b in the figure). A signal obtained by adding the NC signal and the sound pickup signal is supplied to the D / A converter 26.

また、図8(b)において、制御部22からのモニタモード指示信号が供給された場合は、A/D変換器23を介して入力される収音信号に対し、図中α2フィルタ24cとしての、上述したデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソースを用いたデジタル信号処理によって信号特性α2を付与したNC信号を生成する。
また、上記A/D変換器23を介して入力された収音信号については、図中モニタ信号生成部24dとしての、上述したモニタ信号生成部7に対応するデジタルフィルタとしてのハードウエアリソースを用いたデジタル信号処理により、この場合は300Hz以下の成分が除去され且つ所要のゲインが与えられるようにして周波数−振幅特性を与えて、モニタ信号を生成する。
また、このようにして生成されたモニタ信号については、図中の極性反転部24eとしての、上述した反転回路を実現するためのハードウエアリソースを用いた極性反転動作により、極性を反転させる。
さらに、図中加算器24fとして、上記α2フィルタ24cにより生成されたNC信号と上記極性反転部24eにより極性反転されたモニタ信号と、さらにA/D変換器25を介して入力されるオーディオ信号とを上述した加算器としてのハードウエアリソースを用いて加算する。
そして、この加算器24fによる加算結果がD/A変換器26に対して供給される。
In FIG. 8B, when a monitor mode instruction signal is supplied from the control unit 22, the collected sound signal input via the A / D converter 23 is used as an α2 filter 24c in the figure. Then, an NC signal to which a signal characteristic α2 is given is generated by digital signal processing using hardware resources for realizing the digital filter described above.
For the collected sound signal input via the A / D converter 23, hardware resources as a digital filter corresponding to the monitor signal generator 7 described above are used as the monitor signal generator 24d in the figure. In this case, the monitor signal is generated by applying the frequency-amplitude characteristic so that a component of 300 Hz or less is removed and a required gain is given.
Further, the polarity of the monitor signal generated in this way is inverted by a polarity inversion operation using hardware resources for realizing the above-described inversion circuit as the polarity inversion unit 24e in the drawing.
Further, as an adder 24f in the figure, an NC signal generated by the α2 filter 24c, a monitor signal whose polarity is inverted by the polarity inverting unit 24e, and an audio signal input via the A / D converter 25, Are added using the hardware resource as the adder described above.
The addition result by the adder 24f is supplied to the D / A converter 26.

このようなDSP24によれば、先の図5に示した構成と同様に、NCモード時にはドライブ回路8内の反転アンプ8aに対して信号特性α1に基づくNC信号とオーディオ信号とが加算された信号を供給することができる。また、モニタモード時には、上記反転アンプ8aに対して信号特性α2に基づくNC信号とオーディオ信号と、さらにモニタ信号とが加算された信号を出力することができる。
ここで、図7にも示されているように、この場合は、DSP24においてモニタ信号の生成を行うようにした関係から、ドライブ回路8における加算器8cは省略され、反転アンプ8bに対しては反転アンプ8aからの出力信号のみが入力されるようになっている。
According to such a DSP 24, as in the configuration shown in FIG. 5, the signal obtained by adding the NC signal based on the signal characteristic α1 and the audio signal to the inverting amplifier 8a in the drive circuit 8 in the NC mode. Can be supplied. In the monitor mode, a signal obtained by adding the NC signal based on the signal characteristic α2, the audio signal, and the monitor signal can be output to the inverting amplifier 8a.
Here, as shown in FIG. 7, in this case, the adder 8c in the drive circuit 8 is omitted from the relationship in which the DSP 24 generates the monitor signal, and the inverting amplifier 8b is not connected to the inverting amplifier 8b. Only the output signal from the inverting amplifier 8a is input.

なお、確認のために述べておくと、上記により説明したDSP24における各動作は、DSP24に対するプログラミングにより実現される。具体的に、この場合のオーディオプレイヤ21には、DSP24が読み出し可能なメモリ27が備えられ、当該メモリ27内に格納されるDSPプログラム27aに従ってDSP24が動作することで、上記により説明した各動作が実現されるものである。   For confirmation, each operation in the DSP 24 described above is realized by programming the DSP 24. Specifically, the audio player 21 in this case is provided with a memory 27 that can be read by the DSP 24, and the DSP 24 operates according to the DSP program 27a stored in the memory 27, so that each operation described above can be performed. It is realized.

上記により説明した第4の実施の形態のように、DSP24によるデジタル信号処理によって信号特性α1/信号特性α2の切り替え動作を行うように構成するものとすれば、例えばこのような切り替え構成をアナログ回路により実装するとした場合と比較して、部品点数の削減、それに伴う低コスト化、及び回路実装面積の縮小化による装置の小型化が図られる。
また、第4の実施の形態では、モニタ信号生成部7の動作もDSP24によるデジタル信号処理で実現するものとしているが、このことによれば、アナログ回路によるモニタ信号生成部7の実装スペースを省略することができ、この点でも装置小型化、部品点数の省略、低コスト化を図ることができる。なお、このような装置小型化や低コスト化の効果は、DSP24のデジタル信号処理により加算器6、スイッチSWとしての動作も実現するようにしたことについても同様のことが言える。
If the switching operation of the signal characteristic α1 / signal characteristic α2 is performed by digital signal processing by the DSP 24 as in the fourth embodiment described above, for example, such a switching configuration is changed to an analog circuit. Compared with the case where mounting is performed, the number of parts can be reduced, the associated cost can be reduced, and the apparatus can be downsized by reducing the circuit mounting area.
In the fourth embodiment, the operation of the monitor signal generator 7 is also realized by digital signal processing by the DSP 24. According to this, the mounting space of the monitor signal generator 7 by an analog circuit is omitted. In this respect, the apparatus can be downsized, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. Note that the same effect can be obtained with respect to the effect of reducing the size and cost of the apparatus by realizing the operation as the adder 6 and the switch SW by the digital signal processing of the DSP 24.

なお、確認のために述べておくと、これら装置小型化や部品点数の削減などの効果は、オーディオプレイヤ21において、他の機能部位(例えば各種音声信号処理を実現する機能部位)と共用のDSP(及びA/D変換器、D/A変換器)が備えられていることを前提としたものである。つまり、もともと他の機能部位の動作実現のためのDSPが備わっていれば、そのDSPに対するプログラミングを変更するのみで、先の図8に示した第4の実施の形態としての動作を実現させることができ、このことを考慮すれば、別途のアナログ回路による追加構成は不要とすることができ、装置小型化や部品点数の削減等の効果を得ることができるということである。   For confirmation, the effects of downsizing the device and reducing the number of parts are such that the audio player 21 has a DSP shared with other functional parts (for example, functional parts for realizing various audio signal processing). (And an A / D converter and a D / A converter). In other words, if a DSP for realizing the operation of another functional part is originally provided, the operation as the fourth embodiment shown in FIG. 8 can be realized only by changing the programming for the DSP. If this is taken into consideration, an additional configuration using a separate analog circuit can be eliminated, and effects such as downsizing of the apparatus and reduction in the number of parts can be obtained.

<第5の実施の形態>
第5の実施の形態は、FF方式によるノイズキャンセル動作と共に、フィードバック方式(以下、単にFB方式とする)によるノイズキャンセル動作も併せて行うようにするものである。
第5の実施の形態では、第1の実施の形態のヘッドホン1に対し、FB方式によるノイズキャンセル動作を行うための構成を追加したヘッドホン30とする場合を例示する。
<Fifth embodiment>
In the fifth embodiment, a noise cancellation operation by a feedback method (hereinafter simply referred to as an FB method) is performed together with a noise cancellation operation by an FF method.
The fifth embodiment exemplifies a case where the headphone 30 is configured by adding a configuration for performing a noise canceling operation by the FB method to the headphone 1 of the first embodiment.

図9は、第5の実施の形態としてのヘッドホン30の内部構成を示している。なお、この図においても既にこれまでで説明済みの部分については同一符号を付して説明を省略する。
先ず、この場合のヘッドホン30に対しては、FB方式に対応した収音動作を行うための、マイクロフォン31が設けられる。
周知のように、FB方式によるノイズキャンセリングシステムでは、振動板から出力される音と、外部から伝わるノイズとが、ヘッドホンを装着した聴取者によって聴取される位置(聴取点)に近接する位置に対して、マイクロフォンを設けるようにされる。つまり、FB方式に対応して設けられる上記マイクロフォン31によっては、装着部1Aの内部空間に得られる、振動板からの出力音と外部ノイズに基づく音との双方を収音することが前提とされている。
このために、上記マイクロフォン31としては、少なくともヘッドホン30における装着部1Aの内側において設けられ、振動板と近接するようにして配置される。
FIG. 9 shows an internal configuration of a headphone 30 as the fifth embodiment. In this figure as well, portions that have already been described so far are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
First, for the headphones 30 in this case, a microphone 31 for performing a sound collecting operation corresponding to the FB method is provided.
As is well known, in the noise canceling system using the FB method, the sound output from the diaphragm and the noise transmitted from the outside are close to the position (listening point) where the listener wearing the headphones listens. On the other hand, a microphone is provided. In other words, depending on the microphone 31 provided corresponding to the FB method, it is assumed that both the output sound from the diaphragm and the sound based on the external noise obtained in the internal space of the mounting portion 1A are collected. ing.
For this reason, the microphone 31 is provided at least inside the mounting portion 1A of the headphones 30 and is disposed so as to be close to the diaphragm.

そして、上記マイクロフォン31により得られる収音信号に基づき、FB方式によるNC信号を生成するための系として、マイクアンプ32、FB方式NC信号生成部33が設けられる。マイクアンプ32は、上記マイクロフォン31により得られる収音信号を入力し、これを増幅してFB方式NC信号生成部33に供給する。
なお、上記マイクアンプ32を介してFB方式NC信号生成部33に対して入力される収音信号についても、先のFF方式の場合と同様の主旨より−極性で入力されるようにしておく。
A microphone amplifier 32 and an FB system NC signal generation unit 33 are provided as a system for generating an FB system NC signal based on the collected sound signal obtained by the microphone 31. The microphone amplifier 32 receives the sound pickup signal obtained by the microphone 31, amplifies it, and supplies it to the FB-system NC signal generation unit 33.
Note that the sound collection signal input to the FB system NC signal generation unit 33 via the microphone amplifier 32 is also input with -polarity in the same manner as in the previous FF system.

FB方式NC信号生成部33は、FB方式によるノイズキャンセリングシステムに対応する信号特性βが設定され、上記マイクアンプ32より入力される収音信号に対して当該信号特性βを与える。信号特性βは、FB方式によるノイズキャンセリングシステムの系中における各回路や空間の伝達関数を考慮して、外部音がキャンセルされて聴取者に聴取されるようにするためのNC信号が生成されるように、収音信号に対して与えるべきとして設定された信号特性(周波数−振幅特性や周波数−位相特性)となる。このFB方式NC信号生成部33としても、例えばフィルタ回路で構成することができる。
また、FB方式NC信号生成部33に設定される上記信号特性βによるノイズ低減特性としても、先の図3で示したものと同様に、外部音の例えば300Hz以下の帯域成分がキャンセルされて聴取者に聴取されるようにして設定されている。
The FB-system NC signal generation unit 33 is set with a signal characteristic β corresponding to the noise canceling system based on the FB system, and gives the signal characteristic β to the collected sound signal input from the microphone amplifier 32. As for the signal characteristic β, an NC signal for canceling the external sound and listening to the listener is generated in consideration of the transfer function of each circuit and space in the FB noise canceling system. Thus, the signal characteristics (frequency-amplitude characteristics and frequency-phase characteristics) set to be given to the collected sound signal are obtained. The FB system NC signal generation unit 33 can also be constituted by a filter circuit, for example.
Also, as the noise reduction characteristic due to the signal characteristic β set in the FB system NC signal generation unit 33, as in the case shown in FIG. 3, the band component of the external sound, for example, 300 Hz or less is canceled and listened to. It is set so that it can be heard by a person.

FB方式NC信号生成部33により上記信号特性βが与えられた収音信号(NC信号)は、加算器6に供給される。
この場合の加算器6は、オーディオ入力端子TAinを介して入力されたオーディオ信号と、上記FB方式NC信号生成部33からのNC信号と、FF方式NC信号生成部5からのNC信号とを加算し、その結果得られる信号を加算信号としてドライブ回路8内の反転アンプ8aに対して供給する。
The collected sound signal (NC signal) given the signal characteristic β by the FB system NC signal generation unit 33 is supplied to the adder 6.
The adder 6 in this case adds the audio signal input via the audio input terminal TAin, the NC signal from the FB system NC signal generation unit 33, and the NC signal from the FF system NC signal generation unit 5. Then, a signal obtained as a result is supplied to the inverting amplifier 8a in the drive circuit 8 as an addition signal.

このような構成により、FF方式・FB方式の双方の方式によるノイズキャンセル動作が併行して行われるようにすることができる。
ここで、FF方式とFB方式とでは、相互にトレードオフとなるような関係を有するものとなっている。つまり、FF方式では、ノイズを有効にキャンセル(減衰)できる周波数帯域は比較的広く、系の安定性も高いものとされるが、一方で、充分なノイズキャンセル量が得られにくいものとなることが知られている。このために、例えばノイズ音源との位置関係などの状況によっては、信号特性αの設定にあたって想定したノイズキャンセリング系の伝達関数と合致しなくなり、例えば特定の周波数帯域にて充分なノイズキャンセル効果が得られなくなってしまうような可能性のあることが指摘されている。この場合、実際には広い周波数帯域にわたってノイズキャンセルが有効にはたらいているのにも関わらず、或る特定の周波数帯域においてのみノイズが目立ってしまうような現象が生じるということになり、聴感上は、ノイズキャンセル効果を感じにくくなる。
これに対し、FB方式は、ノイズをキャンセルできる周波数帯域は狭いものの、充分なノイズキャンセル量が得られるという特徴を持つものとして知られている。このことからすると、FF方式に対してFB方式を組み合わせてノイズキャンセリングシステムを構築すれば、相互の不利な点を補い合うことで、より有効なノイズキャンセル動作を実現することができ、その分ノイズキャンセル効果の向上を図ることができる。
With such a configuration, it is possible to perform the noise canceling operation by both the FF method and the FB method in parallel.
Here, the FF method and the FB method have a relationship that is a trade-off between them. In other words, in the FF method, the frequency band in which noise can be effectively canceled (attenuated) is relatively wide and the stability of the system is high, but on the other hand, it is difficult to obtain a sufficient amount of noise cancellation. It has been known. For this reason, for example, depending on the situation such as the positional relationship with the noise source, the transfer function of the noise canceling system assumed in setting the signal characteristic α does not match, and for example, a sufficient noise canceling effect is achieved in a specific frequency band. It has been pointed out that there is a possibility that it will not be obtained. In this case, although noise cancellation is actually effective over a wide frequency band, a phenomenon that noise becomes conspicuous only in a specific frequency band occurs. This makes it difficult to feel the noise cancellation effect.
On the other hand, the FB method is known as having a feature that a sufficient amount of noise cancellation can be obtained although the frequency band in which noise can be canceled is narrow. From this, if a noise canceling system is constructed by combining the FB method with the FF method, a more effective noise canceling operation can be realized by compensating for the disadvantages of each other, and noise correspondingly. The cancellation effect can be improved.

なお、第5の実施の形態では、第1の実施の形態のヘッドホン1に対し、FB方式によるノイズキャンセル動作を行うための構成を追加したヘッドホン30とする場合を例示したが、上記により説明したFB方式によるノイズキャンセル動作を行うための構成は、例えば第2の実施の形態のオーディオプレイヤ12、第3の実施の形態のオーディオプレイヤ16に対しても同様に適用することができる。   In the fifth embodiment, the headphone 30 in which the configuration for performing the noise canceling operation by the FB method is added to the headphone 1 of the first embodiment is exemplified. However, the description has been given above. The configuration for performing the noise cancellation operation by the FB method can be similarly applied to, for example, the audio player 12 of the second embodiment and the audio player 16 of the third embodiment.

<第6の実施の形態>
第6の実施の形態は、第5の実施の形態と同様にFF方式によるノイズキャンセルとFB方式によるノイズキャンセルとを組み合わせるものとした上で、FB方式のノイズキャンセル系における信号特性βを、NCモード時とモニタモード時とで切り替えるようにするものである。また、先の第4の実施の形態と同様に、信号特性を切り替えてNC信号を生成するための構成を、DSPによるデジタル信号処理で実現するものである。
<Sixth Embodiment>
In the sixth embodiment, noise cancellation by the FF method and noise cancellation by the FB method are combined as in the fifth embodiment, and the signal characteristic β in the noise cancellation system of the FB method is expressed as NC. The mode is switched between the mode and the monitor mode. As in the fourth embodiment, the configuration for generating the NC signal by switching the signal characteristics is realized by digital signal processing by the DSP.

図10は、第6の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム35の構成を示している。図示するようにしてノイズキャンセリングシステム35は、ヘッドホン36とオーディオプレイヤ37とを備えるものとなる。なお、この図においても既に説明済みの部分については同一符号を付して説明を省略する。
先ず、ヘッドホン36は、先の図4などに示したヘッドホン11に対し、FB方式に対応するマイクロフォン31が追加的に設けられたものとなる。この場合もマイクロフォン31としては装着部1Aの内側において振動板と近接する位置に配置されるようにして設けられる。
FIG. 10 shows a configuration of a noise canceling system 35 according to the sixth embodiment. As shown in the figure, the noise canceling system 35 includes headphones 36 and an audio player 37. In this figure, parts that have already been described are assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.
First, the headphone 36 is obtained by additionally providing a microphone 31 corresponding to the FB method with respect to the headphone 11 shown in FIG. Also in this case, the microphone 31 is provided so as to be disposed at a position close to the diaphragm inside the mounting portion 1A.

また、オーディオプレイヤ37は、先の図4に示したオーディオプレイヤ12と同様にマイクアンプ4、FF方式NC信号生成部5、加算器6、モニタ信号生成部7、スイッチSW、ドライブ回路8が備えられた上で、以下の点が変更される。
先ず、ヘッドホン36に対し2つ設けられたマイクロフォン(3,31)からのそれぞれの収音信号を入力するために、マイク入力端子Tminを2つ備える。この場合、FF方式に対応するマイクロフォン3からの収音信号を入力する端子はマイク入力端子Tmin1とし、FB方式に対応するマイクロフォン31からの収音信号を入力する端子はマイク入力端子Tmin2とする。マイクロフォン3から上記マイク入力端子Tmin1を介して入力された収音信号は、オーディオプレイヤ37内のマイクアンプ4に対して供給される。また、マイクロフォン31から上記マイク入力端子Tmin2を介して入力された収音信号は、オーディオプレイヤ37内のマイクアンプ32に対して供給される。
なお、図示は省略したが、この場合もヘッドホン36側には、実際には上記各マイク入力端子Tminと接続されるマイク出力端子が備えられるものとなる。また、図示するようにこの場合もマイクロフォン31からの収音信号は上記マイクアンプ32に−極性により入力されるようにしておく。
Similarly to the audio player 12 shown in FIG. 4, the audio player 37 includes a microphone amplifier 4, an FF system NC signal generation unit 5, an adder 6, a monitor signal generation unit 7, a switch SW, and a drive circuit 8. In addition, the following points are changed.
First, two microphone input terminals Tmin are provided in order to input the respective collected sound signals from the two microphones (3, 31) provided to the headphone 36. In this case, a terminal for inputting a sound collection signal from the microphone 3 corresponding to the FF method is a microphone input terminal Tmin1, and a terminal for inputting a sound collection signal from the microphone 31 corresponding to the FB method is a microphone input terminal Tmin2. The collected sound signal input from the microphone 3 via the microphone input terminal Tmin1 is supplied to the microphone amplifier 4 in the audio player 37. Also, the sound collection signal input from the microphone 31 via the microphone input terminal Tmin2 is supplied to the microphone amplifier 32 in the audio player 37.
Although illustration is omitted, in this case as well, the headphone 36 is actually provided with microphone output terminals connected to the respective microphone input terminals Tmin. Also in this case, as shown in the figure, the collected sound signal from the microphone 31 is input to the microphone amplifier 32 with -polarity.

また、この場合のFF方式NC信号生成部5では、信号特性αとして、信号特性α2が設定される。すなわち、この場合のFF方式ノイズキャンセル動作によるNC上限周波数は、1kHzとなるようにされる。   In this case, in the FF system NC signal generation unit 5, the signal characteristic α2 is set as the signal characteristic α. That is, the NC upper limit frequency by the FF noise cancellation operation in this case is set to 1 kHz.

また、上記マイクアンプ32によって増幅された収音信号に基づき、FB方式によるNC信号を生成するための構成として、図示するA/D変換器38、DSP39及びメモリ27、D/A変換器26が備えられている。また、操作部17にて行われたNCモード/モニタモードの切り替え操作に応じて、DSP39にNCモード/モニタモード指示を行う制御部40が備えられる。この制御部40は、上記NCモード/モニタモードの切り替え操作に応じてスイッチSWのオン/オフ制御するという点を除いては、先の図7に示した制御部22と同様となる。   As an arrangement for generating an FB-type NC signal based on the collected sound signal amplified by the microphone amplifier 32, an A / D converter 38, a DSP 39 and a memory 27, and a D / A converter 26 are shown. Is provided. In addition, a control unit 40 is provided that issues an NC mode / monitor mode instruction to the DSP 39 in response to an NC mode / monitor mode switching operation performed by the operation unit 17. The control unit 40 is the same as the control unit 22 shown in FIG. 7 except that the switch SW is turned on / off in accordance with the switching operation of the NC mode / monitor mode.

DSP39は、上記A/D変換器38を介して入力されるマイクアンプ32からの収音信号に対して、上記制御部40からのNCモード/モニタモード指示に応じた信号特性βを与えることで、NCモード時/モニタモード時でNC上限周波数を異ならせるようにしてFB方式のNC信号を生成する。
この場合、DSP39は、NC上限周波数を1kHzとする信号特性β1と、NC上限周波数を300Hzとする信号特性β2の何れかを収音信号に対して与えることが可能となるように、ハードウエアリソースが与えられている。つまり、信号特性β1/信号特性β2を可変的に与えることが可能なデジタルフィルタとしてのハードウエアリソースが与えられている。その上で、上記制御部40からのNCモード指示に応じては上記信号特性β1を与え、モニタモード指示に応じては上記信号特性β2を与えるようにして、上記デジタルフィルタの係数を変更するようにプログラミングがなされている。
なお、この場合もプログラミングは、DSP39が読み出し可能なメモリ27内にプログラムを格納することで行われる。この場合、メモリ27内には、DSP39に次の図11で説明する動作を行わせるDSPプログラム27bが格納されている。
The DSP 39 gives a signal characteristic β corresponding to the NC mode / monitor mode instruction from the control unit 40 to the sound pickup signal from the microphone amplifier 32 input via the A / D converter 38. Then, the NC signal of the FB method is generated by making the NC upper limit frequency different in the NC mode / monitor mode.
In this case, the DSP 39 is provided with a hardware resource so that either the signal characteristic β1 with an NC upper limit frequency of 1 kHz or the signal characteristic β2 with an NC upper limit frequency of 300 Hz can be given to the collected sound signal. Is given. That is, hardware resources are provided as a digital filter capable of variably giving the signal characteristic β1 / signal characteristic β2. Then, the signal characteristic β1 is given according to the NC mode instruction from the control unit 40, and the signal characteristic β2 is given according to the monitor mode instruction so as to change the coefficient of the digital filter. Has been programmed.
In this case as well, programming is performed by storing the program in the memory 27 readable by the DSP 39. In this case, the memory 27 stores a DSP program 27b that causes the DSP 39 to perform the operation described in FIG.

図11は、上記DSP39のデジタル信号処理で実現される動作をブロック化して模式的に示している。なお、この図では図10に示されるA/D変換器23、D/A変換器26も併せて示している。図11(a)はNCモード指示信号が供給された場合、図11(b)はモニタモード指示信号が供給された場合を示している。   FIG. 11 schematically shows the operation realized by the digital signal processing of the DSP 39 in a block form. In this figure, the A / D converter 23 and the D / A converter 26 shown in FIG. 10 are also shown. FIG. 11A shows a case where the NC mode instruction signal is supplied, and FIG. 11B shows a case where the monitor mode instruction signal is supplied.

図11(a)に示されるようにして、制御部40からのNCモード指示信号が供給された場合は、A/D変換器23を介して入力されるデジタル信号による収音信号に対し、図中β1フィルタ39aとしてのデジタル信号処理を行う。すなわち、上述したデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソースを用いたデジタル信号処理によって、上記収音信号に対して信号特性β1を付与する。
このβ1フィルタ39aとしてのデジタル信号処理により信号特性β1が付与された上記収音信号(NC信号)は、D/Aコンバータ26に対して供給される。
As shown in FIG. 11A, when the NC mode instruction signal is supplied from the control unit 40, the collected sound signal by the digital signal input via the A / D converter 23 is shown in FIG. Digital signal processing is performed as the middle β1 filter 39a. That is, the signal characteristic β1 is given to the collected sound signal by digital signal processing using hardware resources for realizing the digital filter described above.
The collected sound signal (NC signal) to which the signal characteristic β1 is given by the digital signal processing as the β1 filter 39a is supplied to the D / A converter 26.

また、図11(b)において、制御部40からのモニタモード指示信号が供給された場合は、A/D変換器23を介して入力される収音信号に対し、図中β2フィルタ39bにより、上述したデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソースを用いたデジタル信号処理によって信号特性β2を付与したNC信号を生成する。そして、上記β2フィルタ39bにより生成されたNC信号はD/Aコンバータ26に対して供給される。   In FIG. 11B, when the monitor mode instruction signal is supplied from the control unit 40, the sound collection signal input through the A / D converter 23 is subjected to the β2 filter 39b in the figure. An NC signal having a signal characteristic β2 is generated by digital signal processing using hardware resources for realizing the digital filter described above. The NC signal generated by the β2 filter 39b is supplied to the D / A converter 26.

図10において、上記DSP39により生成され、D/A変換器26にてアナログ信号に変換されたNC信号は、加算器6に供給される。この場合の加算器6は、上記D/A変換器26より入力されたFB方式によるNC信号と、FF方式NC信号生成部5により生成されたFF方式によるNC信号と、さらにオーディオ信号とを加算し、その結果を加算信号としてドライブ回路8内の反転アンプ8aに対して供給する。   In FIG. 10, the NC signal generated by the DSP 39 and converted into an analog signal by the D / A converter 26 is supplied to the adder 6. The adder 6 in this case adds the FB NC signal input from the D / A converter 26, the FF NC signal generated by the FF NC signal generator 5, and the audio signal. Then, the result is supplied as an addition signal to the inverting amplifier 8a in the drive circuit 8.

上記構成によるノイズキャンセリングシステム35によれば、NCモード時には、FF方式NC信号生成部5により生成されたNC信号(NC上限周波数=1kHz)と、DSP39により生成されたNC信号(NC上限周波数=1kHz)とに基づくノイズキャンセル動作が行われることになる。そして、モニタモード時には、制御部40によるスイッチSWの制御によりモニタ信号がドライブ回路8に対して出力されると共に、上述したDSP39の動作によってFB方式によるNC信号についてそのNC上限周波数が300Hzに変更されてノイズキャンセル動作が行われることになる。   According to the noise canceling system 35 having the above configuration, in the NC mode, the NC signal (NC upper limit frequency = 1 kHz) generated by the FF NC signal generation unit 5 and the NC signal (NC upper limit frequency = NC) generated by the DSP 39 are used. 1 kHz) is performed. In the monitor mode, the monitor signal is output to the drive circuit 8 by the control of the switch SW by the control unit 40, and the NC upper limit frequency of the NC signal by the FB method is changed to 300 Hz by the operation of the DSP 39 described above. The noise canceling operation will be performed.

上記のようにして第6の実施の形態では、FF方式についてはNCモード・モニタモードの両モード時でNC上限周波数は1kHzで変化させず、一方でFB方式については、モニタモード時のNC上限周波数を1kHzから300Hzにシフトさせるようにしている。このような手法によれば、NCモード時には、FF方式・FB方式の両方式によってNC上限周波数を1kHzとしたNC動作を併行して行うことができ、より大きなNC効果を得ることができる。一方で、モニタモード時には、FB方式によるNC上限周波数が音声帯域よりも低域側にシフトされることで、耳障りな低域ノイズをより多く低減することができる。
なお、FF方式については、モニタモード時のNC上限周波数は1kHzのままとなるが、上述もしたようにFF方式によるノイズ低減効果は比較的低めである点、及びモニタモード時にはモニタ信号成分の聴取上問題となる低域成分がより強固に低減されるという点より、この場合のモニタ信号成分の聴取は問題なく行うことができる。
或いは、FF方式側の信号特性αについては低域成分の除去のみとして割り切るものとし、NC上限周波数を300Hzに設定することもできる。
As described above, in the sixth embodiment, the NC upper limit frequency is not changed at 1 kHz in both the NC mode and the monitor mode for the FF method, while the NC upper limit in the monitor mode for the FB method. The frequency is shifted from 1 kHz to 300 Hz. According to such a method, in the NC mode, the NC operation with the NC upper limit frequency of 1 kHz can be performed concurrently by both the FF method and the FB method, and a larger NC effect can be obtained. On the other hand, in the monitor mode, the NC upper limit frequency according to the FB method is shifted to a lower frequency side than the voice band, so that it is possible to reduce more annoying low frequency noise.
In the FF method, the NC upper limit frequency in the monitor mode remains 1 kHz. However, as described above, the noise reduction effect by the FF method is relatively low, and in the monitor mode, the monitor signal component is listened to. In this case, listening to the monitor signal component can be performed without any problems because the low frequency component which is a problem is more strongly reduced.
Alternatively, the signal characteristic α on the FF system side can be divided only by removing the low frequency component, and the NC upper limit frequency can be set to 300 Hz.

<第7の実施の形態>
第7の実施の形態は、上記により説明した第6の実施の形態のノイズキャンセリングシステム35の構成に基づいた上で、モニタモード時において、さらにFF方式側の方もNC上限周波数を1kHz→300Hzに変更するものである。
そして、このようにNC上限周波数を可変とする(つまり信号特性αを可変とする)ことに対応させて、FF方式側のNC信号生成系の動作もDSPによるデジタル信号処理で実現するように構成する。さらには、モニタ信号の生成系についてもDSPによるデジタル信号処理で実現する。
<Seventh embodiment>
The seventh embodiment is based on the configuration of the noise canceling system 35 of the sixth embodiment described above, and in the monitor mode, the FF system side also sets the NC upper limit frequency to 1 kHz → The frequency is changed to 300 Hz.
Then, in response to making the NC upper limit frequency variable (that is, making the signal characteristic α variable) in this way, the operation of the NC signal generation system on the FF system side is also realized by digital signal processing by the DSP. To do. Furthermore, the monitor signal generation system is also realized by digital signal processing by a DSP.

図12は、第7の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム41の構成を示している。なお、この図においても既に説明済みの部分については同一符号を付して説明を省略する。
図示するようにして第7の実施の形態のノイズキャンセリングシステム41は、先の図10に示したものと同様にFF方式に対応するマイクロフォン3及びFB方式に対応するマイクロフォン31が備えられたヘッドホン36を備えると共に、オーディオプレイヤ42を備えている。
オーディオプレイヤ42は、先の図7に示したオーディオプレイヤ21と同様にマイクアンプ4、A/D変換器23、D/A変換器26、ドライブ回路8、操作部17、制御部22を備えている。このオーディオプレイヤ42においては、先の第6の実施の形態の場合と同様にヘッドホン36におけるマイクロフォン3からの収音信号がマイク入力端子Tmin1を介して上記マイクアンプ4に対して入力されるようになっている。そして、当該マイクアンプ4にて増幅された収音信号は、上記A/D変換器23を介してDSP43に入力される。
また、ヘッドホン36におけるマイクロフォン31からの収音信号についても、先の第6の実施の形態と同様にマイク入力端子Tmin2を介してマイクアンプ32に対して入力され、当該マイクアンプ32にて増幅された収音信号が、A/D変換器38を介してDSP43に対して入力される。
FIG. 12 shows a configuration of a noise canceling system 41 as the seventh embodiment. In this figure, parts that have already been described are assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.
As shown in the figure, the noise canceling system 41 of the seventh embodiment is similar to the one shown in FIG. 10 above, and is provided with a microphone 3 corresponding to the FF method and a microphone 31 corresponding to the FB method. 36 and an audio player 42.
The audio player 42 includes the microphone amplifier 4, the A / D converter 23, the D / A converter 26, the drive circuit 8, the operation unit 17, and the control unit 22 in the same manner as the audio player 21 shown in FIG. Yes. In the audio player 42, the sound pickup signal from the microphone 3 in the headphone 36 is input to the microphone amplifier 4 via the microphone input terminal Tmin1 as in the case of the sixth embodiment. It has become. The collected sound signal amplified by the microphone amplifier 4 is input to the DSP 43 via the A / D converter 23.
Further, the sound pickup signal from the microphone 31 in the headphone 36 is also input to the microphone amplifier 32 via the microphone input terminal Tmin2 and amplified by the microphone amplifier 32, as in the sixth embodiment. The collected sound signal is input to the DSP 43 via the A / D converter 38.

DSP43は、例えば先の図8などで説明した信号特性付与のためのデジタルフィルタ、モニタ信号生成のためのデジタルフィルタを実現するためのハードウエアリソース、及びモニタ信号の極性反転のためのハードウエアリソース、さらにNC信号とモニタ信号を加算するためのハードウエアリソースが与えられている。そして、これらのハードウエアリソースを用いて、次の図13に示されるような動作が行われるようにしてプログラミングがなされている。この場合のDSP43に対してもメモリ27が備えられ、当該メモリ27内に格納されるDSPプログラム27cに従ってDSP43が動作することで、図13に示される各動作が実現される。   The DSP 43 is, for example, a digital filter for providing signal characteristics described in FIG. 8 and the like, a hardware resource for realizing a digital filter for generating a monitor signal, and a hardware resource for inverting the polarity of the monitor signal Furthermore, hardware resources for adding the NC signal and the monitor signal are provided. Then, using these hardware resources, programming is performed so that the operation as shown in FIG. 13 is performed. The DSP 43 in this case is also provided with the memory 27, and the DSP 43 operates according to the DSP program 27c stored in the memory 27, thereby realizing each operation shown in FIG.

先ず、図13(a)に示されるようにして、制御部22からのNCモード指示に応じては、A/D変換器23を介して入力される収音信号に対し、先に説明したα1フィルタ24aとしてのデジタル信号処理によって信号特性α1を付与することでFF方式によるNC信号を生成し、且つ上記A/D変換器38を介して入力される収音信号に対し先の図12にて説明したβ1フィルタ39aとしてのデジタル信号処理により信号特性β1を付与することでFB方式によるNC信号を生成すると共に、これらFF方式によるNC信号と、FB方式によるNC信号と、さらにA/D変換器25を介して入力されるオーディオ信号とを、加算器43aとしてのデジタル信号処理によって加算する。加算器43aとしてのデジタル信号処理による加算結果はD/A変換器26に対して供給される。   First, as shown in FIG. 13A, in response to the NC mode instruction from the control unit 22, the previously described α1 is applied to the collected sound signal input via the A / D converter 23. An NC signal based on the FF method is generated by giving a signal characteristic α1 by digital signal processing as the filter 24a, and the collected sound signal input via the A / D converter 38 is the same as that shown in FIG. An NC signal based on the FB method is generated by giving the signal characteristic β1 by the digital signal processing as the β1 filter 39a described, and the NC signal based on the FF method, the NC signal based on the FB method, and an A / D converter And the audio signal input via 25 are added by digital signal processing as the adder 43a. The addition result by the digital signal processing as the adder 43 a is supplied to the D / A converter 26.

また、図13(b)において、上記制御部22からモニタモード指示に応じては、A/D変換器23を介して入力される収音信号に対し、α2フィルタ24cとしてのデジタル信号処理によって信号特性α2を付与したFF方式によるNC信号を生成し、且つ上記A/D変換器38を介して入力される収音信号に対してβ2フィルタ39bとしてのデジタル信号処理によって信号特性β2を付与したFB方式によるNC信号を生成する。
さらに、上記A/D変換器23を介して入力された収音信号に対しては、モニタ信号生成部24dとしてのデジタル信号処理を行ってモニタ信号を生成し、当該モニタ信号生成部24dにより生成されたモニタ信号を、極性反転部24eとしてのデジタル信号処理によって極性反転させる。
そして、図中加算器43bとしてのデジタル信号処理により、上記α2フィルタ24cにより生成したNC信号と、上記β2フィルタ39bにより生成したNC信号と、上記極性反転部24dにより生成されたモニタ信号と、さらにA/D変換器25を介して入力されるオーディオ信号とを加算する。この加算器43bによる加算結果としてもD/A変換器26に対して供給される。
Further, in FIG. 13B, in response to the monitor mode instruction from the control unit 22, a signal obtained by digital signal processing as the α2 filter 24c is applied to the collected sound signal input via the A / D converter 23. An FB that generates an NC signal by the FF method to which a characteristic α2 is added, and that has been given a signal characteristic β2 by digital signal processing as a β2 filter 39b with respect to the collected sound signal input via the A / D converter 38 An NC signal according to the method is generated.
Further, the collected sound signal input through the A / D converter 23 is subjected to digital signal processing as the monitor signal generation unit 24d to generate a monitor signal, which is generated by the monitor signal generation unit 24d. The polarity of the monitor signal is inverted by digital signal processing as the polarity inverting unit 24e.
Then, by the digital signal processing as the adder 43b in the figure, the NC signal generated by the α2 filter 24c, the NC signal generated by the β2 filter 39b, the monitor signal generated by the polarity inverting unit 24d, and The audio signal input via the A / D converter 25 is added. The addition result by the adder 43b is also supplied to the D / A converter 26.

上記構成による第7の実施の形態としてのノイズキャンセリングシステム41によれば、モニタモード時にはFF方式側においてもNC上限周波数が300Hzに下げられることになり、これによってNCモード時の強固なNC効果を維持しつつ、モニタモード時にはモニタ信号成分がより聴取され易くなるようにすることができる。   According to the noise canceling system 41 according to the seventh embodiment having the above-described configuration, the NC upper limit frequency is lowered to 300 Hz also on the FF system side in the monitor mode, whereby a strong NC effect in the NC mode is achieved. In the monitor mode, the monitor signal component can be more easily heard.

<変形例>
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでに説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えば各実施の形態では、ドライブ回路8として、いわゆるBTL接続により振動板を駆動する場合の構成を例示したが、これに代えて通常のシングルエンド接続により駆動する構成とすることもできる。
図14は、シングルエンド接続とする場合に対応する信号処理装置の構成を示している。この図において、マイクロフォン(3、31)と振動板ユニット2とを除く部分が、信号処理装置の構成と考えればよい。すなわち、これらマイクロフォンと振動板ユニットとを備えるヘッドホン装置に対し信号処理装置を一体的に組み込むものとするか、或いはヘッドホン装置としては上記マイクロフォンと振動板ユニットのみを備えるものとし、信号処理装置をオーディオプレイヤ側に組み込むものとするかは適宜変更可能なものである。
図14(a)は、FF方式によるNC動作のみを行うとした場合の構成、図14(b)はFF方式によるNC動作とFB方式によるNC動作の双方を行う場合の構成を示している。
<Modification>
As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, as this invention, it should not be limited to the specific example demonstrated so far.
For example, in each embodiment, as the drive circuit 8, a configuration in which the diaphragm is driven by so-called BTL connection is illustrated, but instead of this, it may be configured to be driven by a normal single-ended connection.
FIG. 14 shows a configuration of a signal processing device corresponding to the case of single end connection. In this figure, the part excluding the microphones (3, 31) and the diaphragm unit 2 may be considered as the configuration of the signal processing device. That is, a signal processing device is integrated into a headphone device including the microphone and the diaphragm unit, or the headphone device includes only the microphone and the diaphragm unit. Whether it is to be incorporated on the player side can be changed as appropriate.
FIG. 14A shows a configuration in the case where only the FF system NC operation is performed, and FIG. 14B shows a configuration in which both the FF system NC operation and the FB system NC operation are performed.

図14(a)において、この場合もマイクロフォン3からマイクアンプ4を介して入力される収音信号は、先の図1の構成と同様にFF方式NC信号生成部5とモニタ信号生成部7とに分岐して供給される。この場合もマイクロフォン3からの収音信号については−極性入力する。
FF方式NC信号生成部5にて生成されたNC信号は、加算器6に供給され、ここでオーディオ信号と加算される。一方、モニタ信号生成部7で生成されたモニタ信号は、反転回路45に供給され、ここで極性が反転された後、スイッチSWを介して上記加算器6に供給される。
ここで、シングルエンド接続の場合、上記加算器6による加算信号を入力してドライブ信号を生成するドライブ回路としては、図示するように非反転アンプ46を備えるものとなる。従って、この場合のドライブ回路では、BTL接続とする場合のようにモニタ信号の極性を反転する部位が形成されないので、上記のようにしてモニタ信号について極性反転を行うための(つまり正相に戻すための)反転回路45を設けることになる。
In FIG. 14A, in this case as well, the collected sound signal input from the microphone 3 via the microphone amplifier 4 is the same as the configuration of FIG. To be branched and supplied. In this case as well, the polarity of the collected sound signal from the microphone 3 is input.
The NC signal generated by the FF system NC signal generation unit 5 is supplied to the adder 6 where it is added to the audio signal. On the other hand, the monitor signal generated by the monitor signal generation unit 7 is supplied to the inverting circuit 45, where the polarity is inverted here and then supplied to the adder 6 via the switch SW.
Here, in the case of single-end connection, the drive circuit that generates the drive signal by inputting the addition signal from the adder 6 includes a non-inverting amplifier 46 as shown. Therefore, in the drive circuit in this case, the portion for inverting the polarity of the monitor signal is not formed as in the case of the BTL connection. Therefore, the polarity of the monitor signal is reversed as described above (that is, returned to the positive phase). An inverting circuit 45 is provided.

また、図14(b)では、マイクロフォン31が追加され、当該マイクロフォン31からの収音信号(この場合も−極性入力)がマイクアンプ32を介してFB方式NC信号生成部33に入力され、当該FB方式NC信号生成部33にて生成されたNC信号が、加算器6に対して供給される。それ以外の構成は、図14(a)の場合と同様となる。   In FIG. 14B, a microphone 31 is added, and a collected sound signal (also in this case -polarity input) from the microphone 31 is input to the FB system NC signal generation unit 33 via the microphone amplifier 32. The NC signal generated by the FB system NC signal generation unit 33 is supplied to the adder 6. Other configurations are the same as those in the case of FIG.

なお、スイッチSWについては、図1の場合のように操作子9の操作と連動してオン/オフさせる構成とするか、或いは図5などの場合のように制御部の制御に基づきオン/オフさせる構成とするかは適宜選択すればよい。
また、図14では各部をアナログ回路により構成する場合を例示したが、図中一点鎖線により囲う部分の一部または全部の動作を、DSPによるデジタル信号処理で実現するように構成することもできる。また、この場合もFF方式によるNC信号の生成、FB方式によるNC信号の生成を行うにあたっては、NCモード/モニタモードの切り替えに応じ信号特性を変更するように構成することもできる。
The switch SW is configured to be turned on / off in conjunction with the operation of the operation element 9 as in FIG. 1, or is turned on / off based on the control of the control unit as in FIG. What is necessary is just to select suitably whether it is set as the structure to make.
14 illustrates the case where each unit is configured by an analog circuit, but part or all of the operation surrounded by the alternate long and short dash line in the drawing can also be realized by digital signal processing by a DSP. Also in this case, when generating the NC signal by the FF method and the NC signal by the FB method, the signal characteristics can be changed according to the switching between the NC mode and the monitor mode.

また、これまでの説明では、NCモードとモニタモードの切り替えを可能とする場合を例示したが、例えば次の図15に示されるようにして、常時、モニタモードとしての動作が行われるように構成することもできる。つまり、図15に示されるヘッドホン50のように、例えば図1に示す構成からスイッチSWを省略した構成とすればよい。
このようにして、少なくともモニタモードとしての動作が得られるように構成することで、聴取者に対しては、NC機能をオンとさせつつモニタ信号に基づく外部音声の聴取を行わせることができる。つまり、この場合としてもモニタモード時においてNC機能をオンとしておくことができることに変わりはなく、これにより、従来のようにモニタモード時に不要な外部ノイズが混入した状態でユーザにオーディオコンテンツを聴取させてしまうことを効果的に防止することができる。
また、このようにモニタモード時においてもNC機能がオンとなるようにされることで、従来のようにモニタモード時にNC機能がオフとされてしまい、聴取されるべきモニタ用信号の成分が他の外部ノイズによってかき消されてしまうといったことを効果的に防止することができる。
なお、この場合もヘッドホン装置側には振動板ユニットとマイクロフォンのみを備えるものとし、他の部分をオーディオプレイヤ側に備えるようにすることもできる。
また、このように常時モニタモードとしての動作が行われるようにする構成を、DSPによるデジタル信号処理で実現することもできる。その場合のDSPとしては、マイクアンプ4からの収音信号に基づきNC信号とモニタ信号を生成すると共に、入力されるオーディオ信号と、上記NC信号とモニタ信号とを加算して出力するようにプログラミングされればよい。また、この場合もFF方式のみでなく、FB方式によるノイズキャンセルも併せて行うようにすることもできる。
Further, in the description so far, the case where switching between the NC mode and the monitor mode is possible has been exemplified. However, for example, as shown in FIG. 15 below, the operation as the monitor mode is always performed. You can also That is, a configuration in which the switch SW is omitted from the configuration shown in FIG.
In this way, by configuring so that at least the operation in the monitor mode can be obtained, it is possible for the listener to listen to the external sound based on the monitor signal while turning on the NC function. In other words, even in this case, the NC function can be kept on in the monitor mode, and this allows the user to listen to the audio content with unnecessary external noise mixed in the monitor mode as in the past. Can be effectively prevented.
In addition, since the NC function is turned on even in the monitor mode in this way, the NC function is turned off in the monitor mode as in the past, and the components of the monitor signal to be listened to are different. Can be effectively prevented from being erased by external noise.
In this case as well, only the diaphragm unit and the microphone can be provided on the headphone device side, and other parts can be provided on the audio player side.
In addition, the configuration in which the operation in the constant monitor mode is performed in this way can be realized by digital signal processing by the DSP. The DSP in this case is programmed to generate an NC signal and a monitor signal based on the sound pickup signal from the microphone amplifier 4, and to add and output the input audio signal, the NC signal and the monitor signal. It only has to be done. Also in this case, not only the FF method but also noise cancellation by the FB method can be performed together.

また、これまでの説明では、モニタ信号生成部7においてゲイン回路7bを設け、モニタ信号を増幅させるものとしたが、このようにモニタ信号を増幅させておくことで、BTL接続に対応する構成とした場合における、オーディオ信号側に対するモニタ信号側の音量低下の防止を図ることができる。つまり、例えば図1に示されるBTL接続に対応する構成によれば、モニタ信号は反転アンプ8b側にのみ入力され、振動板ユニット2の片側の端子に対してしか印加されないものとなる。これに対し、オーディオ信号(及びNC信号)側は振動板ユニット2の両端子に印加されるので、この点でモニタ信号の音量低下が生じる。このため、各実施の形態で例示したようにゲイン回路7bによりモニタ信号を増幅しておくことで、このような音量低下の防止が図られる。
また、シングルエンド接続時においても、このようにモニタ信号を増幅しておくものとすれば、その分モニタ信号の音量を上げることができるので、モニタ信号成分がより聴取され易くなるようにできる。
なお、特にシングルエンド接続とする場合など、特にモニタ信号を強調する必要性に乏しい場合などには、敢えてゲイン回路7bを設けること(或いはゲイン回路7bに対応したDSPによる増幅のためのデジタル信号処理の追加)は不要とすることができる。
In the description so far, the monitor signal generator 7 is provided with the gain circuit 7b to amplify the monitor signal. However, by amplifying the monitor signal in this way, the configuration corresponding to the BTL connection is obtained. In this case, it is possible to prevent a decrease in volume on the monitor signal side with respect to the audio signal side. In other words, for example, according to the configuration corresponding to the BTL connection shown in FIG. 1, the monitor signal is input only to the inverting amplifier 8 b side and is applied only to the terminal on one side of the diaphragm unit 2. On the other hand, since the audio signal (and NC signal) side is applied to both terminals of the diaphragm unit 2, the volume of the monitor signal is lowered at this point. For this reason, as described in the embodiments, the monitor signal is amplified by the gain circuit 7b to prevent such a decrease in volume.
Further, even when a single-end connection is made, if the monitor signal is amplified in this way, the volume of the monitor signal can be increased accordingly, so that the monitor signal component can be more easily heard.
It should be noted that a gain circuit 7b is intentionally provided (or digital signal processing for amplification by a DSP corresponding to the gain circuit 7b), particularly in the case where it is not necessary to emphasize the monitor signal, such as when a single-ended connection is used. Addition) can be unnecessary.

また、これまでの説明では、NCモード時に対応して設定する信号特性α1・信号特性β1によるNC上限周波数を1kHzとする場合を例示したが、これはあくまで一例を示したものに過ぎず、信号特性α1・信号特性β1によるNC上限周波数としては、少なくともオーディオ信号成分の聴取上妨げとなる周波数帯域を低減できるようにして設定されたものであればよい。
また、同様に、モニタモード時に対応して設定する信号特性α2・信号特性β2によるNC上限周波数は300Hzとする場合を例示したが、これら信号特性α2・信号特性β2によるNC上限周波数としては、少なくとも音声帯域成分の聴取の妨げとなるとされる低域のノイズ成分を低減できるようにして設定されたものであればよい。
In the above description, the case where the NC upper limit frequency by the signal characteristic α1 and the signal characteristic β1 set corresponding to the NC mode is set to 1 kHz is merely an example, and the signal The NC upper limit frequency by the characteristic α1 and the signal characteristic β1 may be set so that at least the frequency band that hinders listening to the audio signal component can be reduced.
Similarly, the NC upper limit frequency based on the signal characteristic α2 and signal characteristic β2 set corresponding to the monitor mode is exemplified as 300 Hz. However, the NC upper limit frequency based on the signal characteristic α2 and signal characteristic β2 is at least as follows. What is necessary is just to set it so that the low-frequency noise component, which is supposed to hinder listening to the audio band component, can be reduced.

また、これまでの説明では、本発明の信号処理装置が、ヘッドホン単体、或いはヘッドホンと当該ヘッドホンと有線接続されるオーディオプレイヤとを備えて構成されたノイズキャンセリングシステムに適用される場合を例示したが、いわゆるヘッドセットなどにも本発明の信号処理装置を適用することができる。つまり、上記ヘッドセットとして、例えば無線により外部のオーディオプレイヤ(例えばオーディオ再生機能付きの携帯電話機など)からの再生オーディオ信号を受信し、当該受信したオーディオ信号に基づき、有線接続されたヘッドホンの振動板を駆動するように構成された装置に対しても適用可能である。この場合、ヘッドホンには振動板ユニットとマイクロフォンを備え、上記ヘッドセット側に本発明の信号処理装置としての構成を与えるものとすればよい。   Further, in the description so far, the case where the signal processing device of the present invention is applied to a noise canceling system including a single headphone or a headphone and an audio player wired to the headphone is exemplified. However, the signal processing apparatus of the present invention can be applied to a so-called headset or the like. That is, as the headset, for example, a playback audio signal from an external audio player (for example, a mobile phone with an audio playback function) is received wirelessly, and a diaphragm of wired headphones is connected based on the received audio signal. The present invention is also applicable to an apparatus configured to drive In this case, the headphone is provided with a diaphragm unit and a microphone, and the configuration as the signal processing device of the present invention may be provided on the headset side.

本発明の第1の実施の形態としての信号処理装置を備えたヘッドホンの内部構成を示したブロック図である。1 is a block diagram showing an internal configuration of a headphone including a signal processing device as a first embodiment of the present invention. ヘッドホンに設けられる装着部とマイクロフォンの配置位置との関係を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the relationship between the mounting part provided in a headphone, and the arrangement position of a microphone. 第1の実施の形態の信号処理装置で生成されるノイズキャンセル(NC)信号によるノイズ低減特性を示した図である。It is the figure which showed the noise reduction characteristic by the noise cancellation (NC) signal produced | generated with the signal processing apparatus of 1st Embodiment. 第2の実施の形態としての信号処理装置を備えたノイズキャンセリングシステムの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the noise canceling system provided with the signal processing apparatus as 2nd Embodiment. 第3の実施の形態としての信号処理装置を備えたノイズキャンセリングシステムの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the noise canceling system provided with the signal processing apparatus as 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の信号処理装置としての動作を実現するために実行されるべき処理動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the processing operation which should be performed in order to implement | achieve the operation | movement as a signal processing apparatus of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態としての信号処理装置を備えたノイズキャンセリングシステムの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the noise canceling system provided with the signal processing apparatus as 4th Embodiment. 第4の実施の形態の信号処理装置が備えるDSPにより行われる動作を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the operation | movement performed by DSP provided with the signal processing apparatus of 4th Embodiment. 第5の実施の形態としての信号処理装置を備えたヘッドホンの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the headphones provided with the signal processing apparatus as 5th Embodiment. 第6の実施の形態としての信号処理装置を備えたノイズキャンセリングシステムの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the noise canceling system provided with the signal processing apparatus as 6th Embodiment. 第6の実施の形態の信号処理装置が備えるDSPにより行われる動作を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the operation | movement performed by DSP provided with the signal processing apparatus of 6th Embodiment. 第7の実施の形態としての信号処理装置を備えたノイズキャンセリングシステムの内部構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the internal structure of the noise canceling system provided with the signal processing apparatus as 7th Embodiment. 第7の実施の形態の信号処理装置が備えるDSPにより行われる動作を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the operation | movement performed by DSP provided with the signal processing apparatus of 7th Embodiment. シングルエンド接続とする場合に対応する変形例としての信号処理装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the signal processing apparatus as a modification corresponding to the case where it is set as a single end connection. 常時モニタモードとする場合に対応する変形例としての信号処理装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the signal processing apparatus as a modification corresponding to the case where it is set as a constant monitor mode.

符号の説明Explanation of symbols

1,11,30,36,50 ヘッドホン、1A 装着部、2 振動板ユニット、3,31 マイクロフォン、4,32 マイクアンプ、5,19 FF方式NC信号生成部、6 加算器、7 モニタ信号生成部、7a HPF、7b ゲイン回路、8 ドライブ回路、8a,8b 反転アンプ、9 操作子、10,15,20,35,41 ノイズキャンセリングシステム、12,16,21,37,42 オーディオプレイヤ、17 操作部、18,22,40 制御部、23,25,38 A/D変換器、24,39,43 DSP、24a α1フィルタ、24c α2フィルタ、24d モニタ信号生成部、24e 極性反転部、26 D/A変換器、33 FB方式NC信号生成部、39a β1フィルタ、39b β2フィルタ、45 反転回路、46 非反転アンプ、SW スイッチ   1,11,30,36,50 Headphone, 1A mounting part, 2 diaphragm unit, 3,31 microphone, 4,32 microphone amplifier, 5,19 FF system NC signal generator, 6 adder, 7 monitor signal generator 7a HPF 7b gain circuit 8 drive circuit 8a 8b inverting amplifier 9 operator 10, 15, 20, 35, 41 noise canceling system 12, 16, 21, 37, 42 audio player 17 operation Unit, 18, 22, 40 control unit, 23, 25, 38 A / D converter, 24, 39, 43 DSP, 24a α1 filter, 24c α2 filter, 24d monitor signal generation unit, 24e polarity inversion unit, 26 D / A converter, 33 FB system NC signal generator, 39a β1 filter, 39b β2 filter, 45 inverting circuit, 46 non-inverting amplifier, SW switch

Claims (12)

聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられ、上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンが備えられた音響再生装置における、上記振動板の駆動信号を生成するための信号処理装置であって、
上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号を入力し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成手段と、
第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成手段により生成された上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力手段と、
上記選択出力手段の出力信号に基づき、上記音響再生装置における上記振動板を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。
It has a mounting part to be mounted on the listener's ear, and a diaphragm for sound reproduction is provided inside the mounting part, and provided to collect external sound outside the mounting part. A signal processing device for generating a drive signal for the diaphragm in a sound reproducing device provided with the first microphone,
The first sound pickup signal obtained based on the sound pickup operation by the first microphone is input, and the feed force set so that the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled and heard by the listener. A first noise cancellation signal generating means for generating a first noise cancellation signal by giving a signal characteristic corresponding to a word system;
When an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the input noise signal is generated by the first noise cancellation signal generation means. When an addition signal obtained by adding the first noise cancellation signal is output and switching to the second operation mode is instructed, a band component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency of the addition signal and the first sound pickup signal is output. Selection output means for outputting a monitor signal generated by passing
Drive signal generation means for generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction device based on the output signal of the selection output means;
A signal processing apparatus comprising:
上記選択出力手段は、
上記入力オーディオ信号に対して上記第1ノイズキャンセル信号を加算して出力する加算器と、
上記第1収音信号を入力し、少なくとも上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて上記モニタ用信号を生成するフィルタ回路と、
上記フィルタ回路を介して生成された上記モニタ用信号を入力し、上記第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示に応じて上記モニタ用信号の出力をオン/オフするように構成されたスイッチとを備えて構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The selection output means is:
An adder that adds and outputs the first noise cancellation signal to the input audio signal;
A filter circuit for inputting the first sound pickup signal and generating the monitor signal by passing at least a band component equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal;
The monitor signal generated via the filter circuit is input, and the monitor signal output is turned on / off in response to a switching instruction between the first operation mode and the second operation mode. Configured with
The signal processing apparatus according to claim 1.
上記第1ノイズキャンセル信号生成手段は、上記第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示に応じて、
上記信号特性として、第1の周波数以下の帯域成分をキャンセルするための第1の信号特性と、上記第1の周波数よりも低い第2の周波数以下の帯域成分をキャンセルするための第2の信号特性の何れか一方を選択して上記第1収音信号に対する信号特性付与を行うように構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The first noise cancellation signal generating means is responsive to a switching instruction between the first operation mode and the second operation mode.
As the signal characteristics, a first signal characteristic for canceling a band component below the first frequency and a second signal for canceling a band component below the second frequency lower than the first frequency. It is configured to select any one of the characteristics and to give a signal characteristic to the first collected sound signal.
The signal processing apparatus according to claim 1.
少なくとも上記第1ノイズキャンセル信号生成手段による動作が、デジタルシグナルプロセッサによるデジタル信号処理によって実行されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の信号処理装置。
At least the operation by the first noise cancellation signal generating means is configured to be executed by digital signal processing by a digital signal processor.
The signal processing apparatus according to claim 3.
上記音響再生装置には、上記装着部の内側に対して第2マイクロフォンが設けられており、
上記第2マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第2収音信号を入力すると共に、当該第2収音信号に対し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードバック方式に対応する信号特性を与えることで、第2ノイズキャンセル信号を生成する第2ノイズキャンセル信号生成手段をさらに備え、
上記選択出力手段は、
上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号と、さらに上記第2ノイズキャンセル信号とを加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記モニタ用信号とを出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の信号処理装置。
The sound reproduction device is provided with a second microphone with respect to the inside of the mounting portion,
The second sound pickup signal obtained based on the sound pickup operation by the second microphone is input, and the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled with respect to the second sound pickup signal, so that the listener can hear it. A second noise cancellation signal generating means for generating a second noise cancellation signal by providing a signal characteristic corresponding to the feedback scheme set as described above,
The selection output means is:
When an instruction to switch to the first operation mode is given, an addition signal obtained by adding the first noise cancellation signal and the second noise cancellation signal to the input audio signal is output. When the switching instruction to the operation mode 2 is given, the addition signal and the monitor signal are output.
The signal processing apparatus according to claim 1.
上記選択出力手段は、
上記入力オーディオ信号に対して上記第1ノイズキャンセル信号と上記第2ノイズキャンセル信号とを加算して出力する加算器と、
上記第1収音信号を入力し、少なくとも上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて上記モニタ用信号を生成するフィルタ回路と、
上記フィルタ回路を介して生成された上記モニタ用信号を入力し、上記第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示に応じて上記モニタ用信号の出力をオン/オフするように構成されたスイッチとを備えて構成される、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。
The selection output means is:
An adder for adding and outputting the first noise cancellation signal and the second noise cancellation signal to the input audio signal;
A filter circuit for inputting the first sound pickup signal and generating the monitor signal by passing at least a band component equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal;
The monitor signal generated via the filter circuit is input, and the monitor signal output is turned on / off in response to a switching instruction between the first operation mode and the second operation mode. Configured with
The signal processing apparatus according to claim 5.
上記第2ノイズキャンセル信号生成手段は、上記第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示に応じて、
上記信号特性として、第1の周波数以下の帯域成分をキャンセルするための第1の信号特性と、上記第1の周波数よりも低い第2の周波数以下の帯域成分をキャンセルするための第2の信号特性の何れか一方を選択して上記第2収音信号に対する信号特性付与を行うように構成される、
ことを特徴とする請求項5に記載の信号処理装置。
The second noise cancellation signal generation means is responsive to a switching instruction between the first operation mode and the second operation mode.
As the signal characteristics, a first signal characteristic for canceling a band component below the first frequency and a second signal for canceling a band component below the second frequency lower than the first frequency. It is configured to select any one of the characteristics and apply the signal characteristics to the second sound collection signal.
The signal processing apparatus according to claim 5.
少なくとも上記第2ノイズキャンセル信号生成手段による動作が、デジタルシグナルプロセッサによるデジタル信号処理によって実行されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項7に記載の信号処理装置。
At least the operation by the second noise cancellation signal generating means is configured to be executed by digital signal processing by a digital signal processor.
The signal processing apparatus according to claim 7.
さらに上記選択出力手段による動作が上記デジタルシグナルプロセッサによるデジタル信号処理で実行されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項4又は請求項8に記載の信号処理装置。
Further, the operation by the selection output means is configured to be executed by digital signal processing by the digital signal processor.
The signal processing apparatus according to claim 4 or 8, wherein
聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられ、上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンが備えられた音響再生装置における、上記振動板の駆動信号を生成するための信号処理方法であって、
上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号を入力し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成手順と、
第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成手順により生成した上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力手順と、
上記選択出力手順の出力信号に基づき、上記音響再生装置における上記振動板を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手順と、
を備えることを特徴とする信号処理方法。
It has a mounting part to be mounted on the listener's ear, and a diaphragm for sound reproduction is provided inside the mounting part, and provided to collect external sound outside the mounting part. A signal processing method for generating a drive signal for the diaphragm in a sound reproducing apparatus provided with the first microphone,
The first sound pickup signal obtained based on the sound pickup operation by the first microphone is input, and the feed force set so that the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled and heard by the listener. A first noise cancellation signal generation procedure for generating a first noise cancellation signal by giving a signal characteristic corresponding to a word system;
When an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the input audio signal is generated by the first noise cancellation signal generation procedure. When an addition signal obtained by adding the first noise cancellation signal is output and switching to the second operation mode is instructed, the addition signal and a band component equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal are output. A selection output procedure for outputting the monitor signal generated by passing the signal;
A drive signal generation procedure for generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction device based on the output signal of the selection output procedure;
A signal processing method comprising:
聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられ、上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンが備えられた音響再生装置における、上記振動板を駆動するための駆動信号を生成するにあたって、上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号とオーディオ信号とを入力して処理するようにされた信号処理装置によって実行されるプログラムであって、
上記第1収音信号に対し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成処理と、
第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成処理により生成した上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力処理と、
を上記信号処理装置に実行させるプログラム。
It has a mounting part to be mounted on the listener's ear, and a diaphragm for sound reproduction is provided inside the mounting part, and provided to collect external sound outside the mounting part. When generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction apparatus provided with the first microphone, the first sound collection signal and the audio signal obtained based on the sound collection operation by the first microphone are obtained. A program executed by a signal processing device that is adapted to be input and processed,
By giving a signal characteristic corresponding to a feedforward method set so that a band component below a predetermined frequency of the external sound is canceled and listened to by the listener with respect to the first sound pickup signal, A first noise cancellation signal generation process for generating a first noise cancellation signal;
When an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the audio signal is generated by the first noise cancellation signal generation process. When an addition signal obtained by adding the first noise cancellation signal is output and switching to the second operation mode is instructed, the addition signal and a band component equal to or higher than a predetermined frequency of the first sound pickup signal are output. Selective output processing for outputting the monitor signal generated by passing, and
A program for causing the signal processing apparatus to execute.
聴取者の耳に対して装着される装着部を有し、上記装着部の内側に音響再生のための振動板が備えられた音響再生装置と、上記音響再生装置に対する駆動信号を生成するための信号処理装置とを備えて構成されるノイズキャンセリングシステムであって、
上記音響再生装置は、
上記装着部の外側に外部音を収音するようにして設けられた第1マイクロフォンを備え、
上記信号処理装置は、
上記第1マイクロフォンによる収音動作に基づき得られる第1収音信号を入力し、上記外部音の所定周波数以下の帯域成分がキャンセルされて上記聴取者に聴取されるようにして設定されたフィードフォーワード方式に対応する信号特性を与えることで、第1ノイズキャンセル信号を生成する第1ノイズキャンセル信号生成手段と、
第1の動作モードと第2の動作モードとの切り替え指示として、上記第1の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、入力オーディオ信号に対し、上記第1ノイズキャンセル信号生成手段により生成された上記第1ノイズキャンセル信号を加算した加算信号を出力し、上記第2の動作モードへの切り替え指示がなされた場合は、上記加算信号と、上記第1収音信号の所定周波数以上の帯域成分を通過させて生成したモニタ用信号とを出力する選択出力手段と、
上記選択出力手段の出力信号に基づき、上記音響再生装置における上記振動板を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成手段とを備える、
ことを特徴とするノイズキャンセリングシステム。
A sound reproducing device having a mounting portion to be mounted on a listener's ear, and provided with a diaphragm for sound reproduction inside the mounting portion, and for generating a drive signal for the sound reproducing device A noise canceling system comprising a signal processing device,
The sound reproducing device is
A first microphone provided so as to collect external sound outside the mounting portion;
The signal processor is
The first sound pickup signal obtained based on the sound pickup operation by the first microphone is input, and the feed force set so that the band component below the predetermined frequency of the external sound is canceled and heard by the listener. A first noise cancellation signal generating means for generating a first noise cancellation signal by giving a signal characteristic corresponding to a word system;
When an instruction to switch to the first operation mode is given as an instruction to switch between the first operation mode and the second operation mode, the input noise signal is generated by the first noise cancellation signal generation means. When an addition signal obtained by adding the first noise cancellation signal is output and switching to the second operation mode is instructed, a band component having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency of the addition signal and the first sound pickup signal is output. Selection output means for outputting a monitor signal generated by passing
Drive signal generation means for generating a drive signal for driving the diaphragm in the sound reproduction device based on the output signal of the selection output means;
This is a noise canceling system.
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