JP2009094920A - スピーカ共用システム - Google Patents
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Abstract
【構成】オーディオ装置と騒音キャンセル装置とでスピーカを共用するスピーカ共用システムにおいて、オーディオ信号のレベル、あるいはオーディオ信号と騒音キャンセル信号の合成信号のレベルを検出し、該検出レベルが設定レベル以上になったか監視し、検出レベルが設定レベル以上になったとき騒音キャンセルを停止する。
【選択図】図1
Description
図4は従来の騒音キャンセルを実現する装置の構成図であり(特許文献1参照)、11は騒音源であるエンジン、12はエンジン回転数Rを検出する回転数センサ、13はエンジン回転数Rに応じた周波数を有する一定振幅の正弦波信号を参照信号xとして発生する参照信号発生部である。騒音源がエンジンの場合、エンジン回転により発生するノイズは周期性を有し(周期性ノイズ)、その周波数はエンジン回転数に依存する。例えば、4気筒エンジンの場合、車室内に発生する周期性ノイズはエンジン回転数の2次高調波が支配的であり、アイドル回転時に車室内に発生するノイズの周波数は20Hz、回転数が3600rpmの時に車室内に発生するノイズの周波数は120Hzである。参照信号発生部13は、2次高調波の正弦波データをROM(図示せず)に記憶しておき、そのデータを必要に応じて読み出して出力することにより参照信号xを生成する。
オーディオユニット51は図示しないオーディオソース(CDプレーヤ、ミニディスクプレーヤ等)から入力するディジタルオーディオデータDADに種々の加工(周波数特性、音量、音質調整等)を施して出力する。加算部52はオーディオユニット51から入力するオーディオ信号Aと騒音キャンセルコントローラ14から入力する騒音キャンセル信号yを加算し、DAコンバータ53はオーディオ信号と騒音キャンセル信号の合成信号をアナログ信号に変換し、ローパスフィルタ54はオーディオ周波数帯域外の不要信号を該アナログ信号より除去し、パワーアンプ55は合成信号を増幅してスピーカ56に入力し、該スピーカよりオーディオ音Saと騒音キャンセル音Scを車室内空間に放射する。
騒音キャンセル点に配置されたエラーマイク19は、騒音Snとキャンセル音Scの合成音(オーディオ音声も含む)を検出し、合成音信号をエラ−信号eとしてアンプ20、ローパスフィルタ21、ADコンバータ22を介して騒音キャンセルコントローラ14に入力する。騒音キャンセルコントローラ14は、LMS適応アルゴリズムに従って、該エラ−信号eのパワーが最小となるように騒音キャンセル信号yを発生して加算部52に入力する。以後、上記と同様の制御が繰り返されて最終的に騒音がキャンセルされる。なお、参照信号xはキャンセルしたい騒音と相関を有する必要があり、参照信号xと相関のないもの、例えばオーディオ音声はキャンセルされない。
また、オーディオ装置と騒音キャンセル装置とでスピーカを共用するシステムにおいて、スピーカ出力レベルが音を歪ませるレベル以上になったとき、オーディオ信号の出力レベルを所定分低下させる従来技術がある(特許文献3参照)。
特許文献3は、スピーカから出力される音の歪みを防止するものであり、上記の騒音キャンセル動作の不具合を防止するものではない。また、特許文献3のシステムはオーディオ信号レベルを低下させるものであるため音量変換に起因する違和感が発生する。
本発明の目的は、騒音キャンセルと並行して音楽再生を長時間継続してもスピーカの周波数特性が変化しないようにすることである。
本発明の別の目的は、騒音キャンセルと並行して音楽再生を長時間継続しても騒音キャンセルを正常に行なえるようにすることである。
本発明の別の目的は、オーディオ信号レベルを制御することなくスピーカの周波数特性が変化しないようにすることである。
本発明の第1のスピーカ共用システムは、オーディオ信号レベルを検出するオーディオ信号レベル検出部、オーディオ信号レベルが設定レベル以上になったか監視する監視部、オーディオ信号レベルが設定レベル以上になったとき騒音キャンセルを停止する騒音キャンセル部を備えている。
本発明の第2のスピーカ共用システムは、オーディオ信号と騒音キャンセル信号の合成信号レベルを検出する信号レベル検出部、合成信号レベルが設定レベル以上になったか監視する監視部、合成信号レベルが設定レベル以上になったとき騒音キャンセルを停止する騒音キャンセル部を備えている。
また、本発明によれば、オーディオ信号レベルを制御せず、騒音キャンセルを停止することにより大きな低域周波数成分がスピーカに入力するのを防止できる。このため、オーディオ音量変化に起因する違和感は発生しない。また、騒音キャンセルを停止する際、オーディオ信号レベルが大きいため、マスキング効果により騒音は聞こえにくくなっており騒音キャンセルを停止しても問題はない。
図1は第1実施例のオーディオ装置と騒音キャンセル(ANC:Active Noise Control)装置とでスピーカを共用するスピーカ共用システムの構成図である。
騒音キャンセルは図5で説明したように行なわれる。すなわち、エンジンが回転すると、参照信号発生部13はエンジン回転数に応じた周波数の参照信号xを発生し、騒音キャンセルコントローラ14に入力する。この時、エンジンから発生した周期性を有するエンジン音(周期性ノイズ)は、所定の伝達関数を有する騒音伝搬系を有する空中を伝播して騒音キャンセル点に至り、騒音Snとなる。騒音キャンセルコントローラ14は、LMS適応アルゴリズムに従って、エラ−信号eのパワーが最小となるように騒音キャンセル信号yを出力する。
騒音キャンセル点に配置されたエラーマイク19は、騒音Snとキャンセル音Scの合成音(オーディオ音声も含む)を検出し、合成音信号をエラ−信号eとしてアンプ20に入力し、ローパスフィルタ21は周期性ノイズの帯域外の騒音信号を除去し、ADコンバータ22はローパスフィルタ出力をデジタルに変換して騒音キャンセルコントローラ14に入力する。騒音キャンセルコントローラ14は、前述のようにLMS適応アルゴリズムに従って、エラ−信号eのパワーが最小となるように騒音キャンセル信号yを発生して加算部52に入力する。以後、上記と同様の制御が繰り返されて最終的に騒音がキャンセルされる。
騒音キャンセルコントローラ14は、オーディオ信号の低周波信号レベルが設定レベルTHより小さければ騒音キャンセル制御を続行し、設定レベルTHより大きければ、騒音キャンセル制御を停止してy=0にする。この結果、騒音キャンセル信号がオーディオ信号に重畳されることがなくなり低周波信号レベルが低下し、低周波の大パワーが長時間スピーカに入力して、該スピーカの周波数特性を変化することから防止する。
また、騒音キャンセルコントローラ14は、騒音キャンセル停止時に、オーディオ信号の低周波信号レベルが設定レベルTHより小さくなれば、騒音キャンセル制御を再開する。
以上では、設定レベルTHとして1つ設定した場合であるが、図2(B)に示すように、騒音キャンセル制御を停止するレベルTH1と騒音キャンセル制御を再開するレベルTH2との間にヒステリシスを設けても良い。このようにヒステリシスを設けることにより、騒音キャンセル制御のオン・オフが頻繁に繰り返されるのを防止することができる。
図3は第2実施例のオーディオ装置と騒音キャンセル装置とでスピーカを共用するスピーカ共用システムの構成図であり、図1の第1実施例と同一部分には同一符号を付している。図1と異なる点は、オーディオ信号検出ユニット60が、加算部52から出力されるオーディオ信号と騒音キャンセル信号の合成信号のレベルを検出し、該合成信号レベルが設定レベルTH′以上になったとき騒音キャンセルを停止し、設定レベル以下になったとき騒音キャンセルを再開する点である。なお、設定レベルTH′は合成信号がスピーカの周波数特性を劣化させるレベルである。
第2実施例によっても第1実施例と同様の効果を奏することができる。
14 騒音キャンセルコントローラ
19 エラーマイク
21 ローパスフィルタ
51オーディオユニット
52 加算部
54 ローパスフィルタ
55 パワーアンプ
56 スピーカ
60 オーディオ信号検出ユニット
61 ローパスフィルタ
62 レベル検出部
63 比較部
Claims (2)
- オーディオ装置と騒音キャンセル装置とでスピーカを共用するスピーカ共用システムにおいて、
オーディオ信号レベルを検出するオーディオ信号レベル検出部、
オーディオ信号レベルが設定レベル以上になったか監視する監視部、
オーディオ信号レベルが設定レベル以上になったとき騒音キャンセルを停止する騒音キャンセル部、
を備えたことを特徴とするスピーカ共用システム。 - オーディオ装置と騒音キャンセル装置とでスピーカを共用するスピーカ共用システムにおいて、
オーディオ信号と騒音キャンセル信号の合成信号レベルを検出する信号レベル検出部、
合成信号レベルが設定レベル以上になったか監視する監視部、
合成信号レベルが設定レベル以上になったとき騒音キャンセルを停止する騒音キャンセル部、
を備えたことを特徴とするスピーカ共用システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007265196A JP2009094920A (ja) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | スピーカ共用システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007265196A JP2009094920A (ja) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | スピーカ共用システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009094920A true JP2009094920A (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=40666406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007265196A Pending JP2009094920A (ja) | 2007-10-11 | 2007-10-11 | スピーカ共用システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009094920A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112218206A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-12 | 业泓科技(成都)有限公司 | 基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、设备和介质 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0511772A (ja) * | 1991-07-03 | 1993-01-22 | Alpine Electron Inc | 騒音キヤンセルシステム |
JPH06318085A (ja) * | 1993-05-07 | 1994-11-15 | Fujitsu Ten Ltd | 騒音制御装置 |
-
2007
- 2007-10-11 JP JP2007265196A patent/JP2009094920A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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CN112218206B (zh) * | 2020-09-28 | 2022-07-19 | 业泓科技(成都)有限公司 | 基于薄膜扬声器的声音控制方法、装置、设备和介质 |
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