JP2009141491A - ノイズキャンセルシステム、及びオーディオ機器 - Google Patents

Abstract

【課題】集音マイクを備えていないイヤホンに対して後付けにより接続することが可能なノイズキャンセルシステム、及びオーディオ機器を提供する。
【解決手段】任意のイヤホン２の外面に対して着脱可能なノイズキャンセル用の集音マイク１０と、任意のイヤホンが着脱可能に接続され、集音マイク１０により集音した音声の位相を処理するとともに、任意のイヤホンへ処理した音声を出力する処理部と、を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は集音マイクを備えていないイヤホンに対して後付けすることによりノイズキャンセル機能を付与することができるノイズキャンセルシステム、及びオーディオ機器に関する。

イヤホン（ヘッドホンを含む）は、ＣＤ、ＭＤ、カセットテープ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等の記録媒体から音声を再生する再生機器や、ラジオ等の受信機器等のオーディオ機器から出力される音声を聴取するために利用者の外耳道に挿入されたり、外耳道の入口に添設されることによって使用される。
ポータブルオーディオ機器に使用されるイヤホンや、航空機内で使用されているイヤホンにあっては、ノイズキャンセル効果を得るためにユーザの耳に最も近い部位、即ちイヤホン自体にノイズキャンセル用の集音マイクを配置している。

図６は従来のノイズキャンセル機能付きのイヤホンの外観構成を示す図であり、イヤホン１００は、図示しないオーディオ機器側からイヤホンケーブル１０１を介して送信されてくるオーディオ信号を音波に変換して出力するスピーカ等の図示しない電気音響変換素子を収容すると共に前記音波を外部に放出する放音穴を有したイヤホン本体１０２と、イヤホン本体１０２の背面側に予め一体化された集音マイク１１０と、を備えている。
集音マイク１１０が感知した外部ノイズは、イヤホン本体１０２内に設けられたノイズキャンセル回路によりその位相を反転された上で、オーディオ信号に重ねてイヤホン１００から出力されることにより外部ノイズを打ち消す。
この種のイヤホンとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。

しかし、ユーザの多様な要請を満たすに足りる多種多様な形態を備えた集音マイク一体型のイヤホンが市場に出回っていない現状では、ユーザが集音マイク一体型イヤホンを好みに応じて選択できる範囲が狭くなるという問題がある。即ち、イヤホンには、ユーザの好みの「音質」「付け心地」「外観・意匠」等、様々な要素があるが、自分の好みに合った形状、構造、性能を備えたイヤホンがノイズキャンセル機能を備えていない場合、当該機能が欠落したイヤホンでは十分な満足感を得ることができない。

次に、図７はポータブルオーディオ機器１２０に対してリード線１２１を介して接続したノイズキャンセル装置を用いたノイズキャンセルヘッドホンの構成例を示している。
これによれば、イヤホン内にはノイズキャンセル回路は不要であり、ノイズキャンセル装置に接続されたマイクのみをイヤホン１２６に一体的に装着している。
しかし、このような形態であっても、ユーザは予めマイクが一体的に装着されたヘッドホンを用いることが求められる。
特開平０８−２７５２８１号公報

以上のようにユーザの好みに適合した条件を備えたイヤホンが集音マイクを備えていない場合には、ノイズキャンセル機能による満足感を得ることができないという問題があった。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、集音マイクを備えていないイヤホンに対して後付けにより接続することが可能なノイズキャンセルシステム、及びオーディオ機器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１の発明に係るノイズキャンセルシステムは、任意のイヤホンの外面に対して着脱可能なノイズキャンセル用の集音マイクと、前記任意のイヤホンが着脱可能に接続され、前記集音マイクにより集音した音声の位相を処理するとともに、前記任意のイヤホンへ処理した音声を出力する処理部とを有することを特徴とする。
イヤホンとして任意のものを使用できるようにした点が特徴的である。集音マイクは、ノイズキャンセル用の処理部を含んでいる。
請求項２の発明に係るノイズキャンセルシステムは、請求項１において、前記処理部は、外部の機器より出力されるオーディオ信号を入力する入力部を備え、前記集音マイクにより集音した音声を処理するとともに、前記任意のイヤホンへ処理した音声と前記入力部により入力されたオーディオ信号を重畳させて出力することを特徴とする。

請求項３の発明に係るノイズキャンセルシステムは、請求項１において、前記任意のイヤホンは、オーディオ信号を音波に変換して出力する電気音響変換素子に加えて、該電気音響変換素子を囲むハウジング部、オーディオ信号を前記電気音響変換素子に入力するイヤホンケーブル、前記ハウジング部と前記オーディオケーブルとの取り付け部とを備え、前記集音マイクは、取り付け手段を介して、前記任意のイヤホンが有するハウジング部若しくはイヤホンケーブル、若しくはハウジング部とオーディオケーブルとの取り付け部に取り付けられることを特徴とする。
集音マイクを装備していないイヤホンに対して、ユーザが別体の集音マイクを後付けできるように構成したことにより集音マイクを装備したイヤホンを形成するようにしたので、ユーザの好みのタイプのイヤホンにノイズキャンセル機能を付与することが可能となる。集音マイクはイヤホンの外面、即ちハウジング部、イヤホンケーブル、ハウジング部とイヤホンケーブルとの接続部等々、任意の位置に取付け可能である。
請求項４の発明に係るオーディオ機器は、請求項１乃至３の何れか一項に記載のノイズキャンセルシステムにおける処理部をオーディオ再生機器に内蔵したことを特徴とする。

本発明では、集音マイクを装備していないイヤホンに対して、ユーザが集音マイクを後付けして、集音マイクを装備したイヤホンを構築できるようにしたので、ユーザの好みのタイプのイヤホンにノイズキャンセル機能を後から付与することが可能となる。

以下、本発明に係るノイズキャンセルシステム、及びオーディオ機器を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るノイズキャンセルシステムにおいて、任意のイヤホンに対して集音マイクを取付けた構成説明図であり、（ａ）はイヤホンと集音マイクの分離状態を示し、（ｂ）は結合状態を示す図である。
本発明のノイズキャンセルシステム１は、イヤホン２の任意の位置に対してノイズキャンセル用の集音マイク１０を着脱自在に取り付けた構成が特徴的である。換言すれば、本発明の集音マイク１０は、任意のイヤホン２に対して後付け可能に構成した点が特徴的である。
即ち、イヤホン２は、オーディオ信号を音波に変換して出力する図示しない電気音響変換素子、及び該電気音響変換素子を内部に保持し且つ該電気音響変換素子が出力した音波を放出する放音穴４ａを一面に有したハウジング部４を備えたイヤホン本体５と、イヤホン本体５から延びるイヤホンケーブル６と、コネクタ６ｂと、を備えている。

集音マイク１０は、イヤホン２の適所、この例ではハウジング部４の放音穴４ａを回避した他面（被取付け面）４ｂに対して着脱される取付け面１１ａを備え、両面テープ、接着剤等の任意の接合手段（取付け手段）によって他面４ｂに対して後付け可能な構成を有したマイク本体１１と、マイク本体１１から延びるマイクケーブル１２と、コネクタ１２ｂと、を備えている。
この例では、集音マイク１０は、イヤホン２のハウジング部４の背面に設けたフラットな他面４ｂに対して取付け面１１ａを取り付けられることによりイヤホンと一体化するように小型、且つ円筒状に構成されているが、集音マイクの形状、サイズは、取付け対象物となるイヤホンの形状に応じて種々変形可能である。例えば、イヤホンのハウジング部の曲面部分に対して取付け可能な曲面状の取付け面（或いは曲面状に変形可能な取付け面）を備えた構成としてもよい。

本実施形態では、集音マイクを装備していないイヤホンに対して、ユーザが別体の集音マイクを後付けして、集音マイクを装備したイヤホンを構築できるようにしたので、ユーザの好みのタイプのイヤホンにノイズキャンセル機能を付与することが可能となる。従って、市販されているノイズキャンセル機能付きイヤホンの形状等がユーザの好みに合わない場合であっても、ノイズキャンセル機能を備えない好みのイヤホンを購入した上で、当該イヤホンに集音マイクを取り付けるだけで、ノイズキャンセル機能を備えたイヤホンを構築できることとなる。

図２は本発明ノイズキャンセルシステムにおける、集音マイク本体の他の取り付け構成説明図である。
この実施形態に係るイヤホン２のハウジング部４の背面は曲面状を成しているために図１に示した如く取付け面１１ａが平坦な形状の集音マイク１０は取付けが困難である。そこで、図示した如き挟着手段（取付け手段）１３をマイク本体１１に対して予め一体化しておき、挟着手段１３をハウジング部４とイヤホンケーブル６との接続部を構成する突出部７に挟着するように構成している。なお、挟着手段１３を、イヤホンケーブル６のハウジング部４に近い部位に挟着するようにしてもよい。
挟着手段１３は、樹脂、金属等の弾性材料を湾曲、或いは屈曲させた複数の爪片１３ａから構成し、弾性的に開閉可能に構成された爪片間でハウジング部とイヤホンケーブル６との接続部周辺に脱落しないような力で挟着できるように構成する。イヤホンは、形状、種類、メーカーが異なっていてもイヤホンケーブルの絶縁被覆材の材質は同等であり、且つ突出部（接続部）７の形状、寸法もほぼ同等であるため、挟着手段１３を共通使用することができる。
イヤホンのハウジング部に対して集音マイク本体を取り付ける取付け手段として、両面テープ、接着剤、挟着手段等を利用することにより、取付け作業を容易化することができる。

次に、図３（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明のノイズキャンセルシステムにおける、集音マイク本体１１とイヤホン２との各々が有するケーブルの構成例を示す図である。
まず、図３（ａ）においては、イヤホン２を構成するイヤホンケーブル６に対して、集音マイク１０を構成するマイクケーブル１２を組み付けて、少なくとも一部を一体化した構成が特徴的である。即ち、イヤホンケーブル６とマイクケーブル１２は、両端に位置する所定長のフリーな部分６ａ、１２ａを除いた他の部位を被覆チューブ（縛束手段）１５によって被覆する（束ねる）ことにより一体化されている。イヤホン２に対して、イヤホンとは別売の集音マイク１０を取り付ける際に、両ケーブル６，１２がばらばらであると取扱い上不便であり、外観上も問題があるため、別途被覆チューブ１５によって束ねることが有効である。縛束手段としては、被覆チューブに代えて粘着テープ、細いワイヤ等によって両ケーブルを束ねるようにしてもよい。
或いは、図３（ｂ）に示すようにマイクケーブル１２として、イヤホンケーブル６に螺旋状に巻き付いた状態で保形され易い材質、形状のものを選択することにより、格別の縛束手段を用いずにイヤホンケーブルに対してマイクケーブルを螺旋状に巻き付けて、両者がばらばらな状態となることを防止できる。

次に、図４は、上記集音マイク本体より集音した音声の位相を処理する処理部としてのノイズキャンセル装置２１に対して、任意のイヤホン及び音声を再生するオーディオ機器３０を接続した構成説明図である。
このノイズキャンセルシステム２０は、図１に示した集音マイク２と、ノイズキャンセル装置２１とを備え、任意のイヤホン２を接続可能としている。
即ち、本実施形態に係るノイズキャンセルシステム２０は、任意のイヤホン２の外面に対して着脱可能なノイズキャンセル用の集音マイク１０と、任意のイヤホンが着脱可能に接続され、集音マイクにより集音した音声の位相を処理するとともに、任意のイヤホンへ処理した音声を出力する処理部としてのノイズキャンセル装置２１と、を有する構成が特徴的である。

ノイズキャンセル装置２１は、イヤホン本体５から延びるイヤホンケーブル６の端部に設けたコネクタ６ｂを接続するイヤホン接続端子２２と、集音マイク本体１１から延びるマイクケーブル１２の端部に設けたコネクタ１２ｂを接続する集音マイク接続端子２３と、集音マイク接続端子２３から入力される外部ノイズ信号の位相を反転させた逆位相成分を生成してイヤホン接続端子から出力するオーディオ信号に重ねるノイズキャンセル回路と、ポータブルプレーヤ等の外部のオーディオ機器３０が生成したオーディオ信号を出力するリードケーブル３１を接続する図示しない接続端子（入力部）と、オーディオ信号を増幅する増幅回路等を備えている。
このように処理部としてのノイズキャンセル装置２１は、外部の機器より出力されるオーディオ信号を入力する入力部を備え、集音マイク１０により集音した音声を処理するとともに、任意のイヤホン２へ処理した音声と入力部により入力されたオーディオ信号を重畳させて出力する手段である。

イヤホン本体５に集音マイク本体１１を接続したイヤホンユニット１から夫々延びるイヤホンケーブル６及びマイクケーブル１２の端部に設けた各コネクタ６ｂ、１２ｂを、ノイズキャンセル装置２１に設けた各端子２２，２３と接続した状態でオーディオ機器３０を作動させることにより、外部雑音の影響を除去したオーディオ信号による音楽等をイヤホン本体から聴取することが可能となる。集音マイク本体１１は、イヤホン本体５の直近位置に固定されているため、イヤホン本体５を聴取者の耳に装着したときに集音マイク本体１１も外耳道の直近に位置することとなる。このため、集音マイクを内蔵した従来のノイズキャンセル装置を用いた場合のように、衣服の擦れ音等を含めた周辺の雑音を検出しにくくなり、優れたノイズキャンセル効果を期待できる。
ノイズキャンセル装置２１には、前述したノイズキャンセル回路に加えて、外部ノイズ信号の位相を微調整する手段や、集音マイクを接続するイヤホンユニットのインピーダンスに合わせて出力を調整する手段などを備えても良い。
また、ノイズキャンセル装置２１は、集音マイク本体１１と別体である実施例について説明したが、これらを一体化した装置をイヤホン本体５に取り付けても良い。

次に、図５はノイズキャンセル回路を内蔵したオーディオ機器の構成例を示す図である。
この例においては、図４の実施形態におけるノイズキャンセル装置２１を用いることなく、ノイズキャンセル回路をポータブルオーディオプレイヤやミニコンポなどのオーディオ機器３０自体に装備させた構成例を示している。そのようなオーディオ機器においては、任意のイヤホンを用いて容易にノイズキャンセル効果を得ることができる。
この場合、集音マイクからオーディオ機器への入力は、専用の入力端子であってもよく、または一般的なマイクや外部入力端子と共用してもよい。

本発明の一実施形態に係るノイズキャンセルシステムにおける任意のイヤホンに対しての集音マイクの取り付け構成説明図であり、（ａ）はイヤホンと集音マイクの分離状態を示す図、（ｂ）は結合状態を示す図である。 本発明のノイズキャンセルシステムにおける集音マイク本体の他の取り付け構成説明図である。 （ａ）及び（ｂ）は夫々本発明のノイズキャンセルシステムにおける、集音マイク本体とイヤホンとの各々が有するケーブルの構成例を示す図である。 任意のヘッドホンに対して、集音マイク、ノイズキャンセル装置イヤホンユニットを備えたノイズキャンセル装置、及びオーディオ機器の構成説明図である。 本発明において、ノイズキャンセル回路を内蔵したオーディオ機器の構成図である。 従来のイヤホンの外観構成を示す図である。 外部のノイズキャンセル装置に対してイヤホンを接続した従来の構成例を示した図である。

符号の説明

１…ノイズキャンセルシステム、２…イヤホン、４…ハウジング部、４ａ…放音穴、４ｂ…他面、５…イヤホン本体、６…イヤホンケーブル、６ｂ…コネクタ、７…突出部、１０…集音マイク、１１…集音マイク本体、１２…マイクケーブル、１２ａ…フリー部分、１２ｂ…コネクタ、１３…挟着手段、１３ａ…爪片、１５…被覆チューブ、２０…ノイズキャンセルシステム、２１…ノイズキャンセル装置、２２…イヤホン接続端子、２３…集音マイク接続端子、３０…オーディオ機器、３１…リードケーブル。

Claims (4)

1. 任意のイヤホンの外面に対して着脱可能なノイズキャンセル用の集音マイクと、
   前記任意のイヤホンが着脱可能に接続され、前記集音マイクにより集音した音声の位相を処理するとともに、前記任意のイヤホンへ処理した音声を出力する処理部とを有することを特徴とする、ノイズキャンセルシステム。
2. 前記処理部は、外部の機器より出力されるオーディオ信号を入力する入力部を備え、
   前記集音マイクにより集音した音声を処理するとともに、前記任意のイヤホンへ処理した音声と前記入力部により入力されたオーディオ信号を重畳させて出力することを特徴とする、請求項１に記載のノイズキャンセルシステム。
3. 前記任意のイヤホンは、オーディオ信号を音波に変換して出力する電気音響変換素子に加えて、該電気音響変換素子を囲むハウジング部、オーディオ信号を前記電気音響変換素子に入力するイヤホンケーブル、前記ハウジング部と前記オーディオケーブルとの取り付け部とを備え、
   前記集音マイクは、取り付け手段を介して、前記任意のイヤホンが有するハウジング部若しくはイヤホンケーブル、若しくはハウジング部とオーディオケーブルとの取り付け部に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のノイズキャンセルシステム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のノイズキャンセルシステムにおける処理部をオーディオ再生機器に内蔵したことを特徴とするオーディオ機器。

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