JP2009258268A - Signal processing device and signal processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively utilize memory resources by reducing the holding number of filter character information of a NC (noise canceling) filter when different NC modes are set so as to be variable, and to reduce user's sense of incongruity due to the change of sound quality when the NC mode is switched. <P>SOLUTION: Filter processing is individually performed by entering a sound collection signal by a microphone, and each filter processing output is combined with a required combination ratio. Thereby, as an intermediate signal characteristic by multiplication of the plurality of filter characteristics is given to the sound collection signal, it is not required that the filter characteristic is related to the NC mode one by one, as in the prior art. Moreover, when the combination ratio is changed with time, sudden change of sound quality is prevented, and user's sense of incongruity is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロフォンによる収音信号に対して所要の信号特性を与えるためのフィルタ処理を施す信号処理装置とその方法に関し、特に、ノイズキャンセリング機能を有する装置に適用して好適な信号処理装置とその方法を提案するものである。   The present invention relates to a signal processing apparatus and method for performing a filter process for giving a required signal characteristic to a collected sound signal from a microphone, and more particularly to a signal processing apparatus suitable for application to an apparatus having a noise canceling function. And proposes the method.

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

ヘッドフォン装置により楽曲などのコンテンツの音声を再生しているときに聴こえてくる外部のノイズをアクティブにキャンセルするようにされた、ヘッドフォン装置対応のいわゆるノイズキャンセリングシステムが知られ、また、実用化されている。このようなノイズキャンセリングシステムとしては、大別してフィードバック方式とフィードフォワード方式との2つの方式が知られている。   A so-called noise canceling system for headphone devices that actively cancels external noise that is heard when playing sound of content such as music with a headphone device is known and put into practical use. ing. As such a noise canceling system, two systems, a feedback system and a feedforward system, are broadly known.

例えば、上記特許文献1には、ユーザの耳に装着される音響管内においてイヤホン(ヘッドフォン)ユニットの近傍に設けたマイクロフォンユニットにより収音した音響管内部の騒音(ノイズ)を位相反転させた音声信号を生成し、これをイヤホンユニットから音として出力させることにより、外部ノイズを低減させるようにした構成、つまり、フィードバック方式に対応したノイズキャンセリングシステムの構成が記載されている。
また、上記特許文献2には、その基本構成として、ヘッドフォン装置外筐に取り付けたマイクロフォンにより収音して得た音声信号について所定の伝達関数による特性を与えてヘッドフォン装置から出力させるようにした構成、つまりフィードフォワード方式に対応したノイズキャンセリングシステムの構成が記載されている。
For example, Patent Document 1 discloses an audio signal obtained by inverting the phase of noise (noise) inside an acoustic tube collected by a microphone unit provided in the vicinity of an earphone (headphone) unit in an acoustic tube attached to a user's ear. Is generated and output from the earphone unit as sound, thereby reducing the external noise, that is, the configuration of the noise canceling system corresponding to the feedback method is described.
Further, in Patent Document 2, as a basic configuration, a configuration in which a sound signal obtained by collecting a microphone with a microphone attached to the outer casing of the headphone device is given a characteristic by a predetermined transfer function and output from the headphone device. That is, the configuration of a noise canceling system corresponding to the feedforward method is described.

これらフィードフォワード方式、フィードバック方式の何れを採用する場合にも、ノイズキャンセリングのために設定されるフィルタ特性は、例えば外部のノイズ源からの音声がユーザの耳位置(ノイズキャンセル点)に到達するまでの空間伝達関数や、マイクアンプ・ヘッドフォンアンプの特性などの各種の伝達関数に基づき、ユーザ耳位置でノイズがキャンセルされるようにして設定されるものとなる。   Regardless of which of the feedforward method and the feedback method is employed, the filter characteristics set for noise canceling are, for example, that the sound from an external noise source reaches the user's ear position (noise cancellation point). Is set so that noise is canceled at the user's ear position based on various transfer functions such as the spatial transfer function up to and the characteristics of the microphone amplifier / headphone amplifier.

現状において、ノイズキャンセリングのためのフィルタ(NCフィルタ)はアナログ回路により構成されている。ここで、NCフィルタをアナログ回路で構成する場合には、例えば異なるノイズ環境にそれぞれ対応するノイズキャンセリングモード(ノイズキャンセリング特性)を可変的に設定するなどとしたときに、それぞれ別々のフィルタ特性を有するフィルタ回路を複数設けておき、それらをスイッチングしてノイズキャンセリングモードの変更を行うことになる。しかしながら、そのような構成は回路実装面積の点などから非現実的であり、結果として現状においては、ノイズキャンセリングモードを選択的に設定することができないものとなっている。   At present, a filter (NC filter) for noise canceling is configured by an analog circuit. Here, when the NC filter is configured by an analog circuit, for example, when a noise canceling mode (noise canceling characteristic) corresponding to each different noise environment is variably set, different filter characteristics are provided. A plurality of filter circuits having the above are provided, and the noise canceling mode is changed by switching them. However, such a configuration is unrealistic in terms of circuit mounting area and the like, and as a result, the noise canceling mode cannot be selectively set at present.

このような現状に対し、先に本出願人は、複数のノイズキャンセリングモードを可変的に設定するための構成として、NCフィルタをデジタル回路で実現する構成を提案している。すなわち、NCフィルタを例えばFIR(Finite Impulse Response)フィルタなどを用いたデジタルフィルタで実現するものである。このようなデジタルフィルタを用いたノイズキャンセリングシステムとした場合は、該デジタルフィルタの構成やフィルタ係数の変更によってNCフィルタのフィルタ特性の変更が可能となり、アナログ回路で構成するとした場合よりも簡易な構成でノイズキャンセリング特性(モード)の変更を行うことができる。つまり、ノイズキャンセリングモードを可変的に設定する構成を現実的なものとして実現することができる。   In response to such a current situation, the present applicant has previously proposed a configuration in which an NC filter is realized by a digital circuit as a configuration for variably setting a plurality of noise canceling modes. That is, the NC filter is realized by a digital filter using, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter. In the case of such a noise canceling system using a digital filter, the filter characteristics of the NC filter can be changed by changing the configuration of the digital filter and the filter coefficient, which is simpler than the case of using an analog circuit. The noise canceling characteristic (mode) can be changed by the configuration. That is, a configuration in which the noise canceling mode is variably set can be realized as a realistic one.

ここで、上記説明からも理解されるように、現状においてノイズキャンセリングモードの変更は、NCフィルタのフィルタ特性の変更を行うことで実現するようにされている。すなわち、1つのノイズキャンセリングモードに対し、1つのフィルタ特性を1対1で対応させているものである。
このような現状の手法によると、上記のようにNCフィルタをデジタルフィルタで構成する場合には、可変設定されるべきノイズキャンセリングモードの数と同数のフィルタ特性情報(フィルタ構成やフィルタ係数を表すパラメータ情報)を保持メモリに対して格納しておく必要がある。
Here, as understood from the above description, the change of the noise canceling mode is realized by changing the filter characteristic of the NC filter at present. That is, one filter characteristic is associated with one noise canceling mode on a one-to-one basis.
According to such a current method, when the NC filter is configured with a digital filter as described above, the same number of filter characteristic information as the number of noise canceling modes to be variably set (representing the filter configuration and filter coefficients). Parameter information) must be stored in the holding memory.

しかしながら、今後ノイズキャンセリングシステムとしては、例えば屋外/電車内/飛行機内などといった数種のノイズ環境ごとのノイズキャンセリングモードを可変設定する以外にも、例えばユーザごとの嗜好や耳形状などの、より多くの項目の組み合わせごとに応じたノイズキャンセリングモードを可変設定することが構想されている。このとき、対応すべき項目数が増えれば、その組み合わせに応じて設定すべきノイズキャンセリングモードの数が大きく増加してしまうことになる。すなわち、上記のような現状の手法を採る場合には、より多くのメモリ容量を確保しなければならくなってしまう。
このことからも理解されるように、ノイズキャンセリングモードとフィルタ特性とを1対1で対応させている現状の手法は、記憶資源を浪費する傾向があり、その改善が望まれるものとなる。
However, in the future, as a noise canceling system, in addition to variably setting the noise canceling mode for each of several types of noise environments such as outdoors / inside trains / in airplanes, for example, preferences and ear shapes for each user, It is envisaged to variably set the noise canceling mode corresponding to each combination of more items. At this time, if the number of items to be dealt with increases, the number of noise canceling modes to be set according to the combination greatly increases. That is, when the current method as described above is employed, it is necessary to secure a larger memory capacity.
As can be understood from this, the current method in which the noise canceling mode and the filter characteristic are in one-to-one correspondence tends to waste storage resources, and an improvement thereof is desired.

また一方で、複数のノイズキャンセリングモードを任意に切り替え可能なシステムでは、或るノイズキャンセリングモードが設定されている状態から他のノイズキャンセリングモードが設定される状態に移行させるのための切り替え処理を行うことになるが、このとき、該切り替えを或る時点を境に瞬時に行ってしまうなど、切り替え処理について何らの配慮も為されない場合には、聴取者に対して音質の急激な変化に伴う違和感を与えてしまう虞がある。具体的には、例えば楽曲等の聴取用の音声の背後音として聴取される音の音質が、上記切り替えに伴って大きく変化してしまうといった現象が起こり、該音質変化がユーザに大きな違和感を与えてしまう可能性がある。   On the other hand, in a system in which a plurality of noise canceling modes can be arbitrarily switched, switching for shifting from a state in which a certain noise canceling mode is set to a state in which another noise canceling mode is set. In this case, if no consideration is given to the switching process, for example, the switching is instantaneously performed at a certain point in time, a sudden change in the sound quality to the listener There is a risk of giving a sense of incongruity associated with. Specifically, for example, a phenomenon occurs in which the sound quality of a sound that is heard as the background sound of a listening sound such as music changes greatly with the switching, and the sound quality change gives the user a great sense of discomfort. There is a possibility that.

そこで、本発明では上記した問題点を考慮して、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、それぞれがマイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力し個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与える複数のフィルタ処理手段を備える。
また、設定された合成比率により上記複数のフィルタ処理手段からのフィルタ処理出力を合成する合成手段を備える。
さらに、上記収音信号に対して与える信号特性を切り替えるべき状態となったことに応じ、上記合成手段による合成比率を時変的に変化させる制御手段を備えるようにした。
Therefore, in the present invention, the signal processing apparatus is configured as follows in consideration of the above-described problems.
That is, a plurality of filter processing units are provided which respectively give different signal characteristics to the sound pickup signals by inputting the sound pickup signals obtained based on the sound pickup operation by the microphones and individually performing the filter processing.
In addition, a synthesis unit is provided for synthesizing the filter processing outputs from the plurality of filter processing units according to the set synthesis ratio.
Furthermore, a control unit is provided for changing the synthesis ratio of the synthesis unit in a time-varying manner in response to the state in which the signal characteristics to be given to the sound collection signal are to be switched.

また、本発明では信号処理装置として以下のようにも構成することとした。
つまり、それぞれがマイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力し個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与える複数のフィルタ処理手段と、設定された合成比率により上記複数のフィルタ処理手段からのフィルタ処理出力を合成する合成手段とを備えるようにした。
In the present invention, the signal processing apparatus is also configured as follows.
That is, a plurality of filter processing means for inputting different sound signal characteristics to the sound pickup signals by inputting the sound pickup signals obtained based on the sound pickup operation by the microphones and individually performing the filtering process are set. Synthesis means for synthesizing the filter processing outputs from the plurality of filter processing means according to the synthesis ratio.

上記本発明によれば、マイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力して個別にフィルタ処理を施すと共に、それぞれのフィルタ処理出力を所要の合成比率で合成することができる。これによれば、合成後の収音信号には、複数のフィルタ処理で与えられる信号特性が掛け合わされた中間的な信号特性が与えられた状態とすることができる。すなわち、上記収音信号に対しては、各フィルタ処理の特性の中間的な特性を与えることができる。このように各フィルタ処理特性の中間的な特性を与えることができることで、例えば従来のように収音信号に与えるべき信号特性に対してフィルタ特性を1対1で対応させる必要はなくなる。   According to the present invention described above, it is possible to input the collected sound signal obtained based on the sound collecting operation by the microphone and perform the filtering process individually, and synthesize the respective filter processing outputs at the required combining ratio. According to this, it is possible to obtain a state in which an intermediate signal characteristic obtained by multiplying signal characteristics given by a plurality of filter processes is given to the synthesized sound pickup signal. In other words, an intermediate characteristic between the characteristics of each filter process can be given to the collected sound signal. Since the intermediate characteristic of each filter processing characteristic can be given in this way, it is not necessary to have a one-to-one correspondence between the filter characteristic and the signal characteristic to be given to the collected sound signal, for example.

また、特に合成比率を時変的に変化させる本発明によれば、収音信号に対して与えるべき信号特性を切り替える際に、従来のように或る時点を境とした瞬時の切り替えが行われてしまうことの防止を図ることができ、信号特性の切り替えに伴うユーザの違和感の低減を図ることができる。   Further, according to the present invention in which the synthesis ratio is changed in a time-varying manner, when switching the signal characteristics to be given to the collected sound signal, instantaneous switching is performed at a certain time point as in the past. Can be prevented, and a user's uncomfortable feeling accompanying switching of signal characteristics can be reduced.

上記のようにして本発明によれば、マイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号に対して所要の信号特性を与える場合において、上記収音信号に複数のフィルタ処理特性の中間的な特性を与えることができることで、例えば従来のように収音信号に与えるべき信号特性に対してフィルタ特性を1対1で対応させる必要はないものとできる。これによれば、メモリに保持しておくべきフィルタ特性情報の数は従来よりも削減することができ、記憶資源の有効利用を図ることができる。   As described above, according to the present invention, when a required signal characteristic is given to a sound pickup signal obtained based on a sound pickup operation by a microphone, the sound pickup signal is intermediate between a plurality of filter processing characteristics. Since the characteristics can be given, for example, it is not necessary to have a one-to-one correspondence between the filter characteristics and the signal characteristics to be given to the collected sound signal as in the prior art. According to this, the number of filter characteristic information to be held in the memory can be reduced as compared with the conventional case, and the storage resources can be effectively used.

また、上記のようにして合成比率を時変的に変化させる本発明によれば、収音信号に対して与えるべき信号特性を切り替える際に、従来のように或る時点を境とした瞬時の切り替えが行われてしまうことの防止を図ることができ、信号特性の切り替えに伴うユーザの違和感の低減を図ることができる。   In addition, according to the present invention in which the composition ratio is changed in a time-varying manner as described above, when switching the signal characteristics to be given to the sound pickup signal, the instantaneous value from a certain point in time as in the past is changed. It is possible to prevent the switching from being performed, and it is possible to reduce the user's uncomfortable feeling accompanying the switching of the signal characteristics.

また、上記本発明をノイズキャンセリングシステムに適用すれば、ノイズキャンセリング特性(ノイズキャンセリングモード)を切り替えるにあたってメモリに保持しておくべきフィルタ特性情報の数を従来よりも格段に少なくすることができる。すなわち、ノイズキャンセリングモードの切り替えを可能とする構成として、従来のように記憶資源が浪費されてしまう点の改善を図ることができる。
また、これと共に、ノイズキャンセリングモードの切り替えに伴うユーザの違和感の低減を図ることのできる優れたノイズキャンセリングシステムを実現することができる。
Further, if the present invention is applied to a noise canceling system, the number of filter characteristic information to be held in a memory when switching noise canceling characteristics (noise canceling mode) may be significantly reduced as compared with the conventional case. it can. That is, as a configuration that enables switching of the noise canceling mode, it is possible to improve the point that the storage resources are wasted as in the conventional case.
In addition, it is possible to realize an excellent noise canceling system that can reduce the user's uncomfortable feeling accompanying switching of the noise canceling mode.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について説明していく。
先ずは、本実施の形態としての構成を説明するのに先立ち、ノイズキャンセリングシステムの基本概念について説明を行っておく。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
First, prior to describing the configuration of the present embodiment, the basic concept of a noise canceling system will be described.

<ノイズキャンセリングシステムの基本概念>

ノイズキャンセリングシステムの基本的な方式としては、フィードバック(FeedBack:FB)方式によりサーボ制御を行うようにされたものと、フィードフォワード(FeedForward:FF)方式とがそれぞれ知られている。先ず、図1により、FB方式について説明する。
<Basic concept of noise canceling system>

As a basic system of the noise canceling system, a system in which servo control is performed by a feedback (FeedBack: FB) system and a feedforward (FeedForward: FF) system are known. First, the FB method will be described with reference to FIG.

図1(a)には、ヘッドフォン装着者(ユーザ)の右耳(L(左),R(右)による2チャンネルステレオにおけるRチャンネル)側における、FB方式によるノイズキャンセリングシステムのモデル例を模式的に示している。
ここでのヘッドフォン装置のRチャンネル側の構造としては、先ず、右耳に対応するハウジング部201内において、ヘッドフォン装置を装着したユーザ500の右耳に対応する位置にドライバ202を設けるようにされる。ドライバ202は振動板を備えたいわゆるスピーカと同義のものであり、音声信号の増幅出力により駆動(ドライブ)されることで音声を空間に放出するようにして出力するものである。
FIG. 1A schematically shows a model example of a noise canceling system based on the FB method on the right ear (R channel in two-channel stereo with L (left) and R (right)) of a headphone wearer (user). Is shown.
As the structure on the R channel side of the headphone device here, first, in the housing portion 201 corresponding to the right ear, a driver 202 is provided at a position corresponding to the right ear of the user 500 wearing the headphone device. . The driver 202 is synonymous with a so-called speaker having a diaphragm, and is driven (driven) by an amplified output of an audio signal so as to emit sound into space.

そのうえで、FB方式としては、ハウジング部201内においてユーザ500の右耳に近いとされる位置に対してマイクロフォン203を設けるようにされる。このようにして設けられるマイクロフォン203によっては、ドライバ202から出力される音声と、外部のノイズ音源301からハウジング部201内に侵入して右耳に到達しようとする音声、つまり右耳にて聴き取られる外部音声であるハウジング内ノイズ302とが収音されることになる。なお、ハウジング内ノイズ302が発生する原因としては、ノイズ音源301が例えばハウジング部のイヤーパッドなどの隙間から音圧として漏れてきたり、ヘッドフォン装置の筐体がノイズ音源301の音圧を受けて振動し、これがハウジング部内に伝達されてくることなどを挙げることができる。
そして、マイクロフォン203によって収音して得られた音声信号から、例えば外部音声の音声信号成分に対して逆特性となる信号など、ハウジング内ノイズ302がキャンセル(減衰、低減)されるようにするための信号(キャンセル用オーディオ信号)を生成し、この信号について、ドライバ202を駆動する必要音の音声信号(オーディオ音源)に合成させるようにして帰還させる。これによりハウジング部201内における右耳に対応するとされる位置に設定されたノイズキャンセル点400においては、ドライバ201からの出力音声と外部音声の成分とが合成されることによって外部音声がキャンセルされた音が得られ、ユーザの右耳では、この音を聴き取ることになる。そして、このような構成を、Lチャンネル(左耳)側においても与えることで、通常のL,R2チャンネルステレオに対応するヘッドフォン装置としてのノイズキャンセリングシステムが得られることになる。
In addition, as the FB method, the microphone 203 is provided at a position in the housing portion 201 that is close to the right ear of the user 500. Depending on the microphone 203 provided in this way, the sound output from the driver 202 and the sound that enters the housing part 201 from the external noise source 301 and reaches the right ear, that is, the right ear can be heard. In-housing noise 302, which is an external audio signal, is collected. Note that the noise 302 in the housing is generated because the noise sound source 301 leaks as a sound pressure from a gap such as an ear pad of the housing, or the headphone device casing vibrates due to the sound pressure of the noise sound source 301. It can be mentioned that this is transmitted into the housing part.
Then, in order to cancel (attenuate or reduce) the in-housing noise 302 such as a signal having a reverse characteristic with respect to the audio signal component of the external audio from the audio signal obtained by collecting the sound with the microphone 203. The signal (cancellation audio signal) is generated, and this signal is fed back so as to be synthesized with the sound signal (audio sound source) of the necessary sound for driving the driver 202. As a result, at the noise cancellation point 400 set at a position corresponding to the right ear in the housing portion 201, the external sound is canceled by synthesizing the output sound from the driver 201 and the component of the external sound. A sound is obtained, and this sound is heard by the user's right ear. By providing such a configuration also on the L channel (left ear) side, a noise canceling system as a headphone device corresponding to normal L, R2 channel stereo can be obtained.

図1(b)のブロック図は、FB方式によるノイズキャンセリングシステムの基本的なモデル構成例を示している。なお、この図1(b)にあっては、図1(a)と同様にして、Rチャンネル(右耳)側のみに対応した構成が示されているものであり、また、Lチャンネル(左耳)側に対応しても同様のシステム構成が備えられるものである。また、この図において示されるブロックは、FB方式によるノイズキャンセリングシステムの系における特定の回路部位、回路系などに対応する1つの特定の伝達関数を示すもので、ここでは伝達関数ブロックと呼ぶことにする。各伝達関数ブロックにおいて示されている文字が、その伝達関数ブロックの伝達関数を表しているものであり、音声信号(若しくは音声)は、伝達関数ブロックを経由するごとに、そこに示される伝達関数が与えられることになる。   The block diagram in FIG. 1B shows a basic model configuration example of the noise canceling system based on the FB method. FIG. 1B shows a configuration corresponding only to the R channel (right ear) side as in FIG. 1A, and the L channel (left). A similar system configuration can be provided for the (ear) side. Further, the block shown in this figure indicates one specific transfer function corresponding to a specific circuit part, circuit system, etc. in the system of the noise canceling system by the FB method, and is referred to as a transfer function block here. To. The character shown in each transfer function block represents the transfer function of the transfer function block, and each time a voice signal (or voice) passes through the transfer function block, the transfer function shown there Will be given.

先ず、ハウジング部201内に設けられるマイクロフォン203により収音される音声は、このマイクロフォン203と、マイクロフォン203にて得られた電気信号を増幅して音声信号を出力するマイクロフォンアンプに対応する伝達関数ブロック101(伝達関数M)を介した音声信号として得られることになる。この伝達関数ブロック101を経由した音声信号は、FB(FeedBack)フィルタ回路に対応する伝達関数ブロック102(伝達関数−β)を介して合成器103に入力される。FBフィルタ回路は、マイクロフォン203により収音して得られた音声信号から、上述のキャンセル用オーディオ信号を生成するための特性が設定されたフィルタ回路であり、その伝達関数が−βとして表されているものである。   First, the sound collected by the microphone 203 provided in the housing unit 201 is a transfer function block corresponding to the microphone 203 and a microphone amplifier that amplifies the electric signal obtained by the microphone 203 and outputs a sound signal. It is obtained as an audio signal via 101 (transfer function M). The audio signal that has passed through the transfer function block 101 is input to the synthesizer 103 via the transfer function block 102 (transfer function −β) corresponding to the FB (FeedBack) filter circuit. The FB filter circuit is a filter circuit in which characteristics for generating the above-described cancellation audio signal are set from the audio signal obtained by collecting the sound with the microphone 203, and the transfer function thereof is expressed as -β. It is what.

また、楽曲などのコンテンツとされるオーディオ音源の音声信号Sは、ここでは、イコライザによるイコライジングが施されるものとしており、このイコライザに対応する伝達関数ブロック107(伝達関数E)を介して合成器13に入力される。
なお、このように音声信号Sにイコライジングを施すのは、FB方式では、ノイズ収音用のマイクロフォン203がハウジング部201内に設けられ、ノイズ音のみでなくドライバ202からの出力音声も収音されることに由来する。すなわち、このようにマイクロフォン203が音声信号Sの成分も収音することで、FB方式では音声信号Sに対しても伝達関数−βが与えられるものとなっており、このことで音声信号Sの音質劣化を招くこと虞がある。そこで、予め伝達関数−βによる音質劣化を抑制するために、イコライジングにより音声信号Sに所要の信号特性を与えるようにしているものである。
In addition, the audio signal S of the audio sound source that is the content such as music is assumed to be equalized by an equalizer here, and a synthesizer is connected via a transfer function block 107 (transfer function E) corresponding to the equalizer. 13 is input.
In the FB method, the sound signal S is equalized in this way. In the FB method, a noise-collecting microphone 203 is provided in the housing portion 201, and not only the noise sound but also the output sound from the driver 202 is collected. It comes from that. That is, since the microphone 203 also collects the component of the audio signal S in this way, the transfer function −β is given to the audio signal S in the FB method. There is a risk of sound quality degradation. Therefore, in order to suppress deterioration in sound quality due to the transfer function -β, the required signal characteristics are given to the audio signal S by equalizing.

合成器103では、上記の2つの信号を加算により合成する。このようにして合成された音声信号は、パワーアンプにより増幅され、ドライバ202に駆動信号として出力されることで、ドライバ202から音声として出力される。つまり、合成器103からの音声信号は、パワーアンプに対応する伝達関数ブロック104(伝達関数A)を経由し、さらにドライバ202に対応する伝達関数ブロック105(伝達関数D)を経由して音声として空間内に放出される。なお、ドライバ202の伝達関数Dは、例えばドライバ202の構造などにより決まる。   The synthesizer 103 synthesizes the above two signals by addition. The synthesized audio signal is amplified by the power amplifier and output to the driver 202 as a drive signal, so that the driver 202 outputs the audio signal. That is, the sound signal from the synthesizer 103 passes through the transfer function block 104 (transfer function A) corresponding to the power amplifier, and further passes through the transfer function block 105 (transfer function D) corresponding to the driver 202 as sound. Released into the space. Note that the transfer function D of the driver 202 is determined by the structure of the driver 202, for example.

そして、ドライバ202にて出力された音声は、ドライバ202からノイズキャンセル点400までの空間経路(空間伝達関数)に対応する伝達関数ブロック106(伝達関数H)を経由するようにしてノイズキャンセル点400に到達し、その空間にてハウジング内ノイズ302と合成されることになる。そして、ノイズキャンセル点400から例えば右耳に到達するものとされる出力音の音圧Pとしては、ハウジング部201の外部から侵入してくるノイズ音源301の音がキャンセルされるものとなる。   Then, the sound output from the driver 202 passes through the transfer function block 106 (transfer function H) corresponding to the spatial path (spatial transfer function) from the driver 202 to the noise cancel point 400. And is synthesized with the noise 302 in the housing in that space. As the sound pressure P of the output sound that reaches the right ear, for example, from the noise cancellation point 400, the sound of the noise sound source 301 that enters from the outside of the housing portion 201 is canceled.

ここで、この図1(b)に示されるノイズキャンセリングシステムのモデルの系にあって、上記出力音の音圧Pは、ハウジング内ノイズ302をN、オーディオ音源の音声信号をSとしたうえで、各伝達関数ブロックにおいて示される伝達関数「M、−β、E、A、D、H」を利用して、次の[式1]のようにして表されるものとなる。

Figure 2009258268
この[式1]において、ハウジング内ノイズ302であるNに着目すると、Nは、1 /(1+ADHMβ)で表される係数により減衰されることがわかる。 Here, in the model of the noise canceling system shown in FIG. 1B, the sound pressure P of the output sound is N in the noise 302 in the housing and S in the sound signal of the audio sound source. Thus, using the transfer function “M, −β, E, A, D, H” shown in each transfer function block, it is expressed as the following [Equation 1].

Figure 2009258268
In this [Equation 1], when attention is paid to N which is the noise 302 in the housing, it is understood that N is attenuated by a coefficient represented by 1 / (1 + ADHMβ).

ただし、[式1]の系がノイズ低減対象の周波数帯域にて発振することなく、安定して動作するためには、次の[式2]が成立していることが必要となる。

Figure 2009258268
However, in order for the system of [Equation 1] to operate stably without oscillating in the noise reduction target frequency band, the following [Equation 2] must be satisfied.

Figure 2009258268

一般的なこととして、FB方式によるノイズキャンセリングシステムにおける各伝達関数の積の絶対値が、

1<<|ADHMβ|

で表されることとと、古典制御理論におけるNyquistの安定性判別と合わせると、[式2]については下記のように解釈できる。
ここでは、図1(b)に示されるノイズキャンセリングシステムの系において、ハウジング内ノイズ302であるNに関わるループ部分を一箇所切断して得られる、(−ADHMβ)で表される系を考える。この系を、ここでは「オープンループ」ということにする。一例として、マイクロフォン及びマイクロフォンアンプに対応する伝達関数ブロック101と、FBフィルタ回路に対応する伝達関数ブロック102との間を切断すべき箇所とすれば、上記のオープンループを形成できる。
As a general matter, the absolute value of the product of each transfer function in the noise canceling system by the FB method is

1 << | ADHMβ |

In combination with Nyquist's stability discrimination in classical control theory, [Equation 2] can be interpreted as follows.
Here, in the system of the noise canceling system shown in FIG. 1B, a system represented by (−ADHMβ) obtained by cutting a loop portion related to N, which is the noise 302 in the housing, is considered. . This system is called “open loop” here. As an example, if the transfer function block 101 corresponding to the microphone and the microphone amplifier and the transfer function block 102 corresponding to the FB filter circuit are to be disconnected, the above open loop can be formed.

上記のオープンループは、例えば図2のボード線図により示される特性を持つものとされる。このボード線図においては、横軸に周波数が示され、縦軸においては、下半分にゲインが示され、上半分に位相が示される。
このオープンループを対象とした場合、Nyquistの安定性判別に基づき、[式2]を満足するためには、下記の2つの条件を満たす必要がある。
条件1:位相0deg.(0 度)の点を通過するとき、ゲインは0dBより小さくなくてはならない。
条件2:ゲインが0dB以上であるとき、位相0deg.の点を含んではいけない。
The above open loop has the characteristics shown by the Bode diagram of FIG. 2, for example. In this Bode diagram, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents gain in the lower half and phase in the upper half.
When this open loop is targeted, the following two conditions must be satisfied in order to satisfy [Equation 2] based on Nyquist stability determination.
Condition 1: Phase 0 deg. When passing through the (0 degree) point, the gain must be less than 0 dB.
Condition 2: When the gain is 0 dB or more, the phase is 0 deg. Do not include the point.

上記2つの条件1、2を満たさない場合、ループには正帰還がかかることとなって、発振(ハウリング)を生じさせる。図2においては、上記の条件1に対応する位相余裕Pa、Pbと、条件2に対応するゲイン余裕Ga、Gbが示されている。これらの余裕が小さいと、ノイズキャンセリングシステムを適用したヘッドフォン装置を使用するユーザの各種の個人差やヘッドフォン装置を装着したときの状態のばらつきなどにより、発振の可能性が増加することになる。
例えば図2にあっては、位相0deg.の点を通過するときのゲインとしては0dBより小さくなっており、これに応じてゲイン余裕Ga 、Gbが得られている。しかしながら、例えば仮に位相0deg.の点を通過するときのゲインが0dB以上となってゲイン余裕Ga 、Gbが無くなる、あるいは位相0deg.の点を通過するときのゲインが0dB未満であるものの、0dBに近く、ゲイン余裕Ga 、Gbが小さくなるような状態となると、発振を生じる、あるいは発振の可能性が増加することになる。
同様にして、図2にあっては、ゲインが0dB以上であるときには位相0deg.の点を通過しないようにされており、位相余裕Pa、Pbが得られている。しかしながら、例えばゲインが0dB以上であるときに位相0deg.の点を通過してしまっている。或いは、位相0deg.に近くなり位相余裕Pa、Pbが小さくなるような状態となると、発振を生じる、あるいは発振の可能性が増加することになる。
When the above two conditions 1 and 2 are not satisfied, positive feedback is applied to the loop, causing oscillation (howling). In FIG. 2, phase margins Pa and Pb corresponding to the above condition 1 and gain margins Ga and Gb corresponding to the condition 2 are shown. If these margins are small, the possibility of oscillation increases due to various individual differences of the user who uses the headphone device to which the noise canceling system is applied, and variations in the state when the headphone device is worn.
For example, in FIG. 2, the phase 0 deg. The gain when passing through the point is smaller than 0 dB, and gain margins Ga and Gb are obtained accordingly. However, for example, if phase 0 deg. The gain when passing through the point is 0 dB or more and the gain margins Ga and Gb are eliminated, or the phase is 0 deg. Although the gain when passing through this point is less than 0 dB, when the gain margins Ga and Gb are close to 0 dB and the gain margins Ga and Gb become small, oscillation occurs or the possibility of oscillation increases.
Similarly, in FIG. 2, when the gain is 0 dB or more, the phase is 0 deg. The phase margins Pa and Pb are obtained. However, for example, when the gain is 0 dB or more, the phase 0 deg. The point has been passed. Alternatively, the phase 0 deg. When the phase margins Pa and Pb become small and the phase margins become small, oscillation occurs or the possibility of oscillation increases.

次に、図1(b)に示したFB方式のノイズキャンセリングシステムの構成において、上述の外部音声(ノイズ)のキャンセル(低減)機能に加えて、必要な音(必要音)をヘッドフォン装置により再生出力する場合について説明する。
ここでは、必要音として、例えば楽曲などのコンテンツとしてのオーディオ音源の音声信号Sが示されている。
なお、この音声信号Sとしては、音楽的、又はこれに準ずる内容のもののほかにも考えられる。例えば、ノイズキャンセリングシステムを補聴器などに適用することとした場合には、周囲の必要音を収音するために筐体外部に設けられるマイクロフォン(ノイズキャンセルの系に備えられるマイクロフォン203とは異なる)により収音して得られた音声信号となる。また、いわゆるヘッドセットといわれるものに適用する場合には、電話通信などの通信により受信した相手方の話し声などの音声信号となる。つまり、音声信号Sとは、ヘッドフォン装置の用途などに応じて再生出力すべきことが必要となる音声一般に対応したものである。
Next, in the configuration of the FB type noise canceling system shown in FIG. 1B, in addition to the above-described external sound (noise) canceling (reducing) function, necessary sound (necessary sound) is output by the headphone device. A case of reproduction output will be described.
Here, as a necessary sound, for example, an audio signal S of an audio source as content such as music is shown.
Note that the audio signal S may be other than the musical or similar content. For example, when the noise canceling system is applied to a hearing aid or the like, a microphone provided outside the housing for collecting the necessary sound around the microphone (different from the microphone 203 provided in the noise cancellation system) The sound signal obtained by collecting the sound. In addition, when applied to what is called a so-called headset, it becomes an audio signal such as a speech of the other party received by communication such as telephone communication. That is, the audio signal S corresponds to general audio that needs to be reproduced and output according to the use of the headphone device.

先ず、先の[式1]において、オーディオ音源の音声信号Sに着目する。そして、イコライザに対応する伝達関数Eとして、次の[式3]により表される特性を有するものとして設定したこととする。

Figure 2009258268
なお、この伝達特性Eは、周波数軸でみた場合に、上記オープンループに対してほぼ逆特性(1+オープンループ特性)となっている。そして、この[式3]により示される伝達関数Eの式を、[式1]に代入すると、図1(b)に示されるノイズキャンセリングシステムのモデルにおける出力音の音圧Pについては、次の[式4]のようにして表すことができる。

Figure 2009258268
[式4]におけるADHSの項において示される伝達関数A、D、Hのうち、伝達関数Aはパワーアンプに対応し、伝達関数Dはドライバ202に対応し、伝達関数Hはドライバ202からノイズキャンセル点400までの経路の空間伝達関数に対応するので、ハウジング部201内のマイクロフォン203の位置が耳に対して近接した位置にあるとすれば、音声信号Sについては、ノイズキャンセル機能を有さないようにした通常のヘッドフォンと同等の特性が得られることがわかる。 First, in the above [Expression 1], attention is paid to the audio signal S of the audio sound source. Then, it is assumed that the transfer function E corresponding to the equalizer is set to have a characteristic represented by the following [Equation 3].

Figure 2009258268
The transfer characteristic E is almost opposite to the open loop (1 + open loop characteristic) when viewed on the frequency axis. Then, when the expression of the transfer function E expressed by [Expression 3] is substituted into [Expression 1], the sound pressure P of the output sound in the model of the noise canceling system shown in FIG. [Equation 4].

Figure 2009258268
Of the transfer functions A, D, and H shown in the ADHS term in [Equation 4], the transfer function A corresponds to the power amplifier, the transfer function D corresponds to the driver 202, and the transfer function H is noise cancelled from the driver 202. Since it corresponds to the spatial transfer function of the path to the point 400, if the position of the microphone 203 in the housing portion 201 is close to the ear, the audio signal S does not have a noise canceling function. It turns out that the characteristic equivalent to the normal headphones made like this is obtained.

次に、FF方式によるノイズキャンセリングシステムについて説明する。
図3(a)は、FF方式によるノイズキャンセリングシステムのモデル例として、先の図1(a)と同様にRチャンネルに対応する側の構成を示している。
FF方式では、ハウジング部201の外側に対して、ノイズ音源301から到達してくるとされる音声が収音できるようにしてマイクロフォン203を設けるようにされる。そして、このマイクロフォン203により収音した外部音声、つまりノイズ音源301から到達してきたとされる音声を収音して音声信号を得て、この音声信号について適切なフィルタリング処理を施して、キャンセル用オーディオ信号を生成するようにされる。そして、このキャンセル用オーディオ信号を、必要音の音声信号と合成する。つまり、マイクロフォン203の位置からドライバ202の位置までの音響特性を電気的に模擬したキャンセル用オーディオ信号を必要音の音声信号に対して合成するものである。
そして、このようにしてキャンセル用オーディオ信号と必要音の音声信号とが合成された音声信号をドライバ202から出力させることで、ノイズキャンセル点400において得られる音としては、ノイズ音源301からハウジング部201内に侵入してきた音がキャンセルされたものが聴こえるようになる。
Next, a noise canceling system using the FF method will be described.
FIG. 3A shows a configuration on the side corresponding to the R channel as in FIG. 1A as a model example of the noise canceling system using the FF method.
In the FF method, the microphone 203 is provided outside the housing unit 201 so that sound that is supposed to arrive from the noise sound source 301 can be collected. Then, the external sound collected by the microphone 203, that is, the sound that is assumed to have arrived from the noise sound source 301 is collected to obtain a sound signal, and an appropriate filtering process is performed on the sound signal to cancel the audio signal. To be generated. Then, the canceling audio signal is synthesized with the necessary sound signal. That is, the canceling audio signal that electrically simulates the acoustic characteristics from the position of the microphone 203 to the position of the driver 202 is synthesized with the sound signal of the necessary sound.
The sound signal obtained by synthesizing the canceling audio signal and the necessary sound signal is output from the driver 202 in this way, and the sound obtained at the noise canceling point 400 is output from the noise sound source 301 to the housing portion 201. You can hear the sound that has entered inside is canceled.

図3(b)は、FF方式によるノイズキャンセリングシステムの基本的なモデル構成例として、一方のチャンネル(Rチャンネル)に対応した側の構成を示している。
先ず、ハウジング部201の外側に設けられるマイクロフォン203により収音される音は、マイクロフォン203及びマイクロフォンアンプに対応する伝達関数Mを有する伝達関数ブロック101を介した音声信号として得られる。
次に、上記伝達関数ブロック101を経由した音声信号は、FF(FeedForward)フィルタ回路に対応する伝達関数ブロック102(伝達関数−α)を介して合成器103に入力される。FFフィルタ回路102は、マイクロフォン203により収音して得られた音声信号から、上記したキャンセル用オーディオ信号を生成するための特性が設定されたフィルタ回路であり、その伝達関数が−αとして表されているものである。
FIG. 3B shows a configuration on the side corresponding to one channel (R channel) as a basic model configuration example of the noise canceling system by the FF method.
First, the sound collected by the microphone 203 provided outside the housing part 201 is obtained as an audio signal through the transfer function block 101 having the transfer function M corresponding to the microphone 203 and the microphone amplifier.
Next, the audio signal that has passed through the transfer function block 101 is input to the synthesizer 103 via the transfer function block 102 (transfer function −α) corresponding to an FF (FeedForward) filter circuit. The FF filter circuit 102 is a filter circuit in which a characteristic for generating the above-described cancellation audio signal is set from the audio signal obtained by collecting the sound with the microphone 203, and its transfer function is represented as -α. It is what.

また、ここでのオーディオ音源の音声信号Sは、直接、合成器103に入力するものとしている。
合成器103により合成された音声信号は、パワーアンプにより増幅され、ドライバ202に駆動信号として出力されることで、ドライバ202から音声として出力されることになる。つまり、この場合にも、合成器103からの音声信号は、パワーアンプに対応する伝達関数ブロック104(伝達関数A)を経由し、さらにドライバ202に対応する伝達関数ブロック105(伝達関数D)を経由して音声として空間内に放出される。
そして、ドライバ202にて出力された音声は、ドライバ202からノイズキャンセル点400までの空間経路(空間伝達関数)に対応する伝達関数ブロック106(伝達関数H)を経由してノイズキャンセル点400に到達し、ここでハウジング内ノイズ302と空間で合成されることになる。
The audio signal S of the audio source here is directly input to the synthesizer 103.
The audio signal synthesized by the synthesizer 103 is amplified by a power amplifier and output to the driver 202 as a drive signal, so that the audio signal is output from the driver 202. That is, also in this case, the audio signal from the synthesizer 103 passes through the transfer function block 104 (transfer function A) corresponding to the power amplifier, and further passes through the transfer function block 105 (transfer function D) corresponding to the driver 202. It is emitted into the space as sound.
The sound output by the driver 202 reaches the noise cancellation point 400 via the transfer function block 106 (transfer function H) corresponding to the spatial path (spatial transfer function) from the driver 202 to the noise cancellation point 400. In this case, the noise is combined with the noise 302 in the housing.

また、ノイズ音源301から発せられた音がハウジング部201内に侵入してノイズキャンセル点400に到達するまでには、伝達関数ブロック110として示すように、ノイズ音源301からノイズキャンセル点400までの経路に対応する伝達関数(空間伝達関数F)が与えられる。その一方で、マイクロフォン203では、外部音声であるノイズ音源301から到達してくるとされる音声を収音することになるが、このとき、ノイズ音源301から発せられた音(ノイズ)がマイクロフォン203に到達するまでには、伝達関数ブロック111として示すように、ノイズ音源301からマイクロフォン203までの経路に対応する伝達関数(空間伝達関数G)が与えられることになる。伝達関数ブロック102に対応するFFフィルタ回路としては、上記の空間伝達関数F,Gも考慮した上での伝達関数−αが設定されるものである。
これにより、ノイズキャンセル点400から例えば右耳に到達するものとされる出力音の音圧Pとしては、ハウジング部201の外部から侵入してくるノイズ音源301の音がキャンセルされるものとなる。
In addition, a path from the noise source 301 to the noise cancellation point 400 until the sound emitted from the noise source 301 enters the housing portion 201 and reaches the noise cancellation point 400, as shown as the transfer function block 110. Is given a transfer function (spatial transfer function F). On the other hand, the microphone 203 collects sound that is supposed to arrive from the noise sound source 301 that is external sound, and at this time, the sound (noise) emitted from the noise sound source 301 is picked up. Until reaching, a transfer function (spatial transfer function G) corresponding to the path from the noise source 301 to the microphone 203 is given as shown as the transfer function block 111. As the FF filter circuit corresponding to the transfer function block 102, the transfer function −α is set in consideration of the above-described spatial transfer functions F and G.
Thereby, as the sound pressure P of the output sound that reaches the right ear from the noise cancellation point 400, for example, the sound of the noise sound source 301 entering from the outside of the housing portion 201 is canceled.

図3(b)に示したFF方式によるノイズキャンセリングシステムのモデルの系にあって、上記出力音の音圧Pは、ノイズ音源301において発せられるノイズをN、オーディオ音源の音声信号をSとしたうえで、各伝達関数ブロックにおいて示される伝達関数「M
、−α、E、A、D、H」を利用して、次の[式5]で表されるものとなる。

Figure 2009258268
また、理想的には、ノイズ音源301からキャンセルポイント400までの経路の伝達関数Fは、次の[式6]のようにして表すことができる。

Figure 2009258268
次に、[式6]を[式5]に代入すると、右辺の第1項と第2項とが相殺されることとなる。この結果から、出力音の音圧Pは、以下の[式7]のようにして表すことができる。

Figure 2009258268
In the model of the noise canceling system based on the FF method shown in FIG. 3B, the sound pressure P of the output sound is N as noise generated in the noise sound source 301 and S as the sound signal of the audio sound source. In addition, the transfer function “M” shown in each transfer function block
, −α, E, A, D, H ”, is expressed by the following [Formula 5].

Figure 2009258268
Ideally, the transfer function F of the path from the noise source 301 to the cancellation point 400 can be expressed as the following [Equation 6].

Figure 2009258268
Next, substituting [Expression 6] into [Expression 5] cancels out the first and second terms on the right side. From this result, the sound pressure P of the output sound can be expressed as [Equation 7] below.

Figure 2009258268

このようにして、ノイズ音源301から到達してくるとされる音はキャンセルされ、オーディオ音源の音声信号だけが音声として得られることが示される。つまり、理論上、ユーザの右耳においては、ノイズがキャンセルされた音声が聴こえることになる。ただし、現実には、[式6]が完全に成立するような伝達関数を与えることのできる、完全なFFフィルタ回路を構成することは非常に困難である。また、人による耳の形状であるとか、ヘッドフォン装置の装着の仕方についての個人差が比較的大きく、ノイズの発生位置とマイク位置との関係の変化などは、特に中高域の周波数帯域についてのノイズ低減効果に影響を与えることが知られている。このために、中高域に関しては、アクティブなノイズ低減処理を控え、主として、ヘッドフォン装置の筐体の構造などに依存したパッシブな遮音をすることがしばしば行われる。
また、確認のために述べておくと、[式6]は、ノイズ音源301から耳までの経路の伝達関数を、伝達関数−αを含めた電気回路にて模倣することを意味している。
In this way, it is indicated that the sound that is supposed to arrive from the noise sound source 301 is canceled and only the sound signal of the audio sound source is obtained as sound. That is, theoretically, the user's right ear can hear a noise-cancelled voice. However, in reality, it is very difficult to construct a complete FF filter circuit that can provide a transfer function that fully satisfies [Equation 6]. In addition, there are relatively large individual differences in the shape of the ears of a person and the manner in which the headphone device is worn, and the change in the relationship between the position where noise occurs and the position of the microphone is particularly affected by noise in the mid-high frequency band. It is known to affect the reduction effect. For this reason, with regard to the mid-high range, active noise reduction processing is refrained, and passive sound insulation mainly depending on the structure of the housing of the headphone device is often performed.
For confirmation, [Expression 6] means that the transfer function of the path from the noise source 301 to the ear is imitated by an electric circuit including the transfer function -α.

また、図3(a)に示したFF方式のノイズキャンセリングシステムでは、マイクロフォン203をハウジングの外側に設けることから、キャンセルポイント400については、図1(a)のFB方式のノイズキャンセリングシステムと異なり、聴取者の耳位置に対応させるようにしてハウジング部201にて任意に設定できる。しかし通常、伝達関数−αは固定的であり、設計段階においては、何らかのターゲット特性を対象とした決めうちになる。その一方で、聴取者によって耳の形状などは異なる。このために、十分なノイズキャンセル効果が得られなかったり、ノイズ成分を非逆相で加算してしまって異音を生じさせたりするなどの現象が発生する可能性もある。
このようなことから、一般的にFF方式は、発振する可能性が低く安定度は高いが、十分なノイズ減衰量(キャンセル量)を得るのは困難であるとされている。一方、FB方式は大きなノイズ減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に注意が必要であるとされている。このように、FB方式とFF方式とでは、それぞれに特徴を有するものである。
Further, in the FF type noise canceling system shown in FIG. 3A, since the microphone 203 is provided outside the housing, the cancellation point 400 is the same as that of the FB type noise canceling system shown in FIG. Differently, it can be arbitrarily set in the housing part 201 so as to correspond to the ear position of the listener. However, the transfer function −α is usually fixed, and is determined for some target characteristic at the design stage. On the other hand, the ear shape and the like vary depending on the listener. For this reason, there may be a phenomenon that a sufficient noise canceling effect cannot be obtained or a noise component is added in a non-reverse phase to generate an abnormal sound.
For this reason, the FF method is generally considered to have a low possibility of oscillation and high stability, but it is difficult to obtain a sufficient noise attenuation amount (cancellation amount). On the other hand, in the FB method, a large amount of noise attenuation can be expected, but attention should be paid to the stability of the system. Thus, the FB method and the FF method have their characteristics.

<第1の実施の形態>
[ヘッドフォン装置の構成]

図4は、本発明の信号処理装置の一実施形態としての、ヘッドフォン装置1の内部構成を示したブロック図である。
先ず、このヘッドフォン1には、ノイズキャンセリングシステムに対応する構成として、マイクロフォンMICが設けられている。図示するようにして、当該マイクロフォンMICによる収音信号は、マイクアンプ2で増幅された後、A/D変換器3にてデジタル信号に変換されてDSP(Digital Signal Processor)5に対して供給される。なお、以下、A/D変換器3にてデジタル信号に変換された収音信号については、収音データとも呼ぶ。
<First Embodiment>
[Configuration of headphone device]

FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the headphone device 1 as an embodiment of the signal processing device of the present invention.
First, the headphone 1 is provided with a microphone MIC as a configuration corresponding to the noise canceling system. As shown in the figure, the collected sound signal from the microphone MIC is amplified by the microphone amplifier 2, converted to a digital signal by the A / D converter 3, and supplied to a DSP (Digital Signal Processor) 5. The Hereinafter, the sound collection signal converted into a digital signal by the A / D converter 3 is also referred to as sound collection data.

ここで、図4に示すヘッドフォン1は、ノイズキャンセリング方式として、フィードフォーワード(FF)方式に対応する。先の図3(a)を参照して分かるように、FF方式に対応するヘッドフォン装置では、マイクロフォンMIC(図3ではマイクロフォン203)がハウジング部(201)における外側に配置されるようにして設けられる。具体的に、この場合のマイクロフォンMICとしては、ヘッドフォン1が有するハウジング部の外界で生じる音(ノイズ音)を収音するようにして設けられることになる。   Here, the headphone 1 shown in FIG. 4 corresponds to a feed forward (FF) system as a noise canceling system. As can be seen with reference to FIG. 3A, in the headphone device corresponding to the FF system, the microphone MIC (the microphone 203 in FIG. 3) is provided so as to be disposed outside the housing portion (201). . Specifically, the microphone MIC in this case is provided so as to collect sound (noise sound) generated in the outside of the housing portion of the headphones 1.

また、図4において、ヘッドフォン1には、外部の例えばオーディオプレイヤなどから供給されるオーディオ信号(音声信号)が、図中のオーディオ入力端子TAinを介して入力され、該オーディオ入力端子TAinより入力された音声信号は、A/D変換器4を介してDSP5に供給される。
なお、確認のために述べておくと、上記オーディオ入力端子TAinより入力される音声信号は、ヘッドフォン1を装着したユーザによって聴取されるべきとして入力される聴取用の音声信号となるものである。換言すれば、ノイズキャンセリングの対象外とされるべき音声信号である。
In FIG. 4, an audio signal (sound signal) supplied from an external player such as an audio player is input to the headphone 1 via an audio input terminal TAin in the figure and input from the audio input terminal TAin. The audio signal is supplied to the DSP 5 via the A / D converter 4.
For confirmation, the audio signal input from the audio input terminal TAin is a listening audio signal that is input to be listened to by the user wearing the headphones 1. In other words, it is an audio signal that should not be subject to noise canceling.

DSP5は、図中のメモリ8内に格納される信号処理プログラム8aに基づくデジタル信号処理を実行することで、図示されている各機能ブロックとしての動作を実現する。
ここで、以下では便宜上、DSP5の各機能ブロックをハードウエアとして扱うようにして説明することがある。また、以下において、ノイズキャンセリングは「NC」と略す。
The DSP 5 executes digital signal processing based on the signal processing program 8a stored in the memory 8 in the figure, thereby realizing the operation as each functional block shown in the figure.
Here, hereinafter, for convenience, each functional block of the DSP 5 may be described as being handled as hardware. In the following, noise canceling is abbreviated as “NC”.

先ず、上述したA/D変換器3を介してDSP5に入力される収音データは、第1NCフィルタ5a1、及び第2NCフィルタ5a2のそれぞれに供給される。これら各NCフィルタ5aは、例えばFIR(Finite Impulse Response)フィルタなどで構成され、上記収音データに対して所要の信号特性を与えるためのフィルタ処理を施す。   First, sound collection data input to the DSP 5 via the A / D converter 3 described above is supplied to each of the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2. Each of these NC filters 5a is composed of, for example, an FIR (Finite Impulse Response) filter, and performs a filtering process to give a required signal characteristic to the collected sound data.

第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2は、後述するフィルタ特性・ミクス比率制御部5eによりそのフィルタ構成・フィルタ係数が可変的に設定される。すなわち、これら第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2のフィルタ特性(フィルタ処理特性)は、可変的に設定することが可能とされている。   The first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2 have their filter configurations and filter coefficients variably set by a filter characteristic / mix ratio control unit 5e described later. That is, the filter characteristics (filter processing characteristics) of the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2 can be variably set.

ここで、DSP5と接続されたメモリ8には、図中のフィルタ特性情報8bとして、それぞれ異なるノイズキャンセリング特性を得るための複数のフィルタ特性情報が格納されている。個々のフィルタ特性情報は、上記NCフィルタ5aのフィルタ特性を設定するために必要な情報とされ、具体的には、NCフィルタ5aのフィルタ特性を決定づけることになる上述したフィルタ構成・フィルタ係数を表すパラメータ情報となる。
後述するように、上記フィルタ特性・ミクス比率制御部5eは、上記メモリ8に格納されるフィルタ特性情報8bに基づき、第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2のフィルタ特性を設定する。これにより第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2には、ノイズキャンセリングのためのフィルタ特性が設定されるようになっており、それぞれ、入力される収音データにノイズキャンセリングのための信号特性を与えるようにされる。
Here, the memory 8 connected to the DSP 5 stores a plurality of pieces of filter characteristic information for obtaining different noise canceling characteristics as the filter characteristic information 8b in the figure. The individual filter characteristic information is information necessary for setting the filter characteristic of the NC filter 5a, and specifically represents the above-described filter configuration / filter coefficient that determines the filter characteristic of the NC filter 5a. Parameter information.
As will be described later, the filter characteristic / mix ratio control unit 5e sets the filter characteristics of the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2 based on the filter characteristic information 8b stored in the memory 8. Thereby, filter characteristics for noise canceling are set in the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2, and the signal characteristics for noise canceling are respectively added to the collected sound data. To be given.

上記第1NCフィルタ5a1によりノイズキャンセリングのための信号特性が与えられた収音データは第1乗算部5b1に、また上記第2NCフィルタ5a2によりノイズキャンセリングのための信号特性が与えられた収音データは第2乗算部5b2にそれぞれ供給される。これら各乗算部5bは、それぞれフィルタ特性・ミクス比率制御部5eより与えられた係数(ゲイン)を入力データに対して与える。   The collected sound data provided with the signal characteristic for noise canceling by the first NC filter 5a1 is collected to the first multiplier 5b1, and the collected sound data provided with the signal characteristic for noise canceling by the second NC filter 5a2. The data is supplied to the second multiplier 5b2. Each of these multipliers 5b gives the coefficient (gain) given from the filter characteristic / mix ratio controller 5e to the input data.

各乗算部5bにより係数が与えられたそれぞれの収音データは、加算部5cに対して供給される。加算部5cは、これら各乗算部5bにより係数が与えられた収音データを加算(合成)する。   The respective sound collection data given the coefficients by the multipliers 5b are supplied to the adder 5c. The adder 5c adds (synthesizes) the collected sound data to which the coefficients are given by the multipliers 5b.

ここで、上記第1乗算部5b1、第2乗算部5b2、及び加算部5cによっては、第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2からのフィルタ処理出力が、それぞれ設定された係数で重み付けされて合成(ミクス)される。すなわち、これら第1乗算部5b1、第2乗算部5b2、及び加算部5cは、それぞれのフィルタ処理出力を設定された合成比率により合成する合成手段として機能することになる。   Here, depending on the first multiplier 5b1, the second multiplier 5b2, and the adder 5c, the filter processing outputs from the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2 are weighted by the set coefficients and combined ( Mix). That is, the first multiplication unit 5b1, the second multiplication unit 5b2, and the addition unit 5c function as a combining unit that combines the respective filter processing outputs with a set combination ratio.

上記加算部5cによる加算(合成)出力は、加算部5dに供給される。
図示するように加算部5dには、上述したオーディオ入力端子TAinからA/D変換器4を介して入力される聴取用の音声信号(オーディオデータ)が入力され、該加算部5dは、上記聴取用のオーディオデータと、上記加算部5cからの合成出力とを加算する。
この加算部5dにより得られたデータを加算データと呼ぶ。この加算データは、上記NCフィルタ5aによりノイズキャンセリングのための信号特性が与えられた収音データの成分を含むものである。従って、該加算データに基づく音響再生が後述するドライバDRVにて行われることで、ヘッドフォン1を装着したユーザにノイズ成分がキャンセル(低減)されたものとして知覚させることができる。つまり、上記聴取用のオーディオデータに基づく音声以外の音声がキャンセルされて聴取されるようになるものである。
The addition (synthesis) output from the adder 5c is supplied to the adder 5d.
As shown in the figure, the adder 5d receives a listening audio signal (audio data) input from the above-described audio input terminal TAin via the A / D converter 4, and the adder 5d The audio data for use and the synthesized output from the adder 5c are added.
Data obtained by the adding unit 5d is referred to as addition data. This added data includes a component of collected sound data to which signal characteristics for noise canceling are given by the NC filter 5a. Therefore, the sound reproduction based on the added data is performed by the driver DRV described later, so that the user wearing the headphones 1 can perceive that the noise component has been canceled (reduced). That is, a sound other than the sound based on the audio data for listening is canceled and listened to.

また、DSP5は、フィルタ特性・ミクス比率制御部5eとしての機能動作により後述する本実施の形態としての動作を実現するようにされるが、このフィルタ特性・ミクス比率制御部5eとしての機能動作については後述する。   In addition, the DSP 5 is configured to realize an operation according to the present embodiment, which will be described later, by a functional operation as the filter characteristic / mix ratio control unit 5e, and the functional operation as the filter characteristic / mix ratio control unit 5e. Will be described later.

上記のようにしてDSP5で得られた加算データは、D/A変換器6に供給されてアナログ信号に変換された後、パワーアンプ7で増幅されてドライバDRVに供給される。
ドライバDRVは振動板を備え、該振動板が上記パワーアンプ7から供給される音声信号(駆動信号)に基づき駆動されるように構成されていることで、上記音声信号に基づく音声出力(音響再生)を行うようにされる。
The added data obtained by the DSP 5 as described above is supplied to the D / A converter 6 and converted into an analog signal, then amplified by the power amplifier 7 and supplied to the driver DRV.
The driver DRV includes a diaphragm, and the diaphragm is configured to be driven based on an audio signal (drive signal) supplied from the power amplifier 7, so that an audio output (sound reproduction) based on the audio signal is performed. ).

マイクロコンピュータ10は、例えばROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、CPU(Central Processing Unit)などを備えて構成され、例えば上記ROMに記憶されるプログラムに基づく各種の制御処理や演算を行うことで、ヘッドフォン1の全体制御を行う。
図示するように、マイクロコンピュータ10に対しては、操作部9が接続される。操作部9は、例えばヘッドフォン1の筐体外面に表出するようにして設けられる図示されない操作子を備えて構成され、ユーザが各種操作入力を行う。操作部9で入力された情報はマイクロコンピュータ10に対して操作入力情報として伝達される。マイクロコンピュータ10は入力された情報に対応して必要な演算や制御を行う。
例えば、上記操作部9に備えられる操作子としては、ヘッドフォン1の電源のオン/オフを指示する電源ボタンを挙げることができる。マイクロコンピュータ10は、当該電源ボタンの操作に応じて上記操作部9から供給される操作入力情報に基づき、ヘッドフォン1の電源オン/オフ制御を行うようにされる。
また、上記操作部9に備えられる操作子としては、NCモードの選択操作を行うための選択ボタンを挙げることができる。マイクロコンピュータ10は、当該選択ボタンの操作に応じて上記操作部9から供給される操作入力情報に基づき、新たに設定すべきNCモードの選択、及び選択したNCモードのDSP5(フィルタ特性・ミクス比率制御部5e)に対する指示を行うようにされる。
The microcomputer 10 includes, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processing Unit), and the like, and performs various control processes and operations based on programs stored in the ROM, for example. By doing so, overall control of the headphones 1 is performed.
As shown in the figure, an operation unit 9 is connected to the microcomputer 10. For example, the operation unit 9 includes an operation element (not shown) provided so as to be exposed on the outer surface of the casing of the headphones 1, and the user performs various operation inputs. Information input through the operation unit 9 is transmitted to the microcomputer 10 as operation input information. The microcomputer 10 performs necessary calculations and control in accordance with the input information.
For example, as an operation element provided in the operation unit 9, a power button for instructing to turn on / off the power of the headphones 1 can be cited. The microcomputer 10 performs power on / off control of the headphones 1 based on the operation input information supplied from the operation unit 9 in response to the operation of the power button.
Further, examples of the operation element provided in the operation unit 9 include a selection button for performing an NC mode selection operation. The microcomputer 10 selects the NC mode to be newly set based on the operation input information supplied from the operation unit 9 according to the operation of the selection button, and selects the selected NC mode DSP 5 (filter characteristics / mix ratio). An instruction is given to the control unit 5e).

ここで、ヘッドフォン1が設定可能なNCモードについて、次の図5を参照して説明しておく。
図5は、横軸に周波数(Hz)、縦軸にノイズ低減量(dB)をとり、NCモードごとの周波数−ノイズ低減特性(単にノイズ低減特性とも呼ぶ)を例示している。すなわち、NCモードごとのNC特性を例示したものである。この図5ではNCモードとして例えばNCモード1、NCモード2、NCモード3の3つを例示しており、実線がNCモード1、破線がNCモード2、一点鎖線がNCモード3によるノイズ低減特性をそれぞれ示している。
この図に示されているように、各NCモードは、それぞれ異なるノイズ低減特性を有するものとなる。
Here, the NC mode in which the headphones 1 can be set will be described with reference to FIG.
FIG. 5 illustrates frequency-noise reduction characteristics (also simply referred to as noise reduction characteristics) for each NC mode, with the horizontal axis representing frequency (Hz) and the vertical axis representing noise reduction (dB). That is, the NC characteristic for each NC mode is illustrated. In FIG. 5, for example, NC mode 1, NC mode 2, and NC mode 3 are illustrated as NC modes. The solid line is NC mode 1, the broken line is NC mode 2, and the alternate long and short dash line is NC mode 3. Respectively.
As shown in this figure, each NC mode has different noise reduction characteristics.

[クロスフェード切り替え]

ここで、これまでの説明からも理解されるように、本実施の形態のヘッドフォン1では、NCモードの可変設定、すなわちNC特性の可変設定を行うようにされている。先にも述べたように、NCモードの可変設定を行う場合には、或るNC特性が得られている状態から他のNC特性が得られる状態に切り替えを行うとき、或る時点を境に切り替えを瞬時に行ってしまうなど切り替え処理について何ら配慮されない場合には、聴取者に対して急激な音質変化に伴う違和感を与えてしまう虞がある。
[Crossfade switching]

Here, as can be understood from the above description, in the headphone 1 of the present embodiment, the NC mode is variably set, that is, the NC characteristic is variably set. As described above, when the NC mode is variably set, when switching from a state in which a certain NC characteristic is obtained to a state in which another NC characteristic is obtained, a certain point in time is used as a boundary. If no consideration is given to switching processing, such as switching instantaneously, there is a risk that the listener may feel uncomfortable with a sudden change in sound quality.

そこで、本実施の形態では、このようなNCモード(NC特性)の切り替えにあたり、各NCフィルタ5aによって収音信号にそれぞれ異なる特性によるフィルタ処理を施すようにした上で、それらNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の合成比率を時間経過と共に変化させることで、それまで設定されていたNC特性から新たに設定されるべきNC特性に徐々に遷移されるように、各フィルタ処理出力をクロスフェードさせるという手法を採る。   Therefore, in the present embodiment, when such NC mode (NC characteristics) is switched, each NC filter 5a applies a filter process with a different characteristic to the collected sound signal, and then the filters of those NC filters 5a. A method of cross-fading each filter processing output so that the composition ratio of the processing outputs is changed with the passage of time so that the NC characteristics that have been set so far are gradually changed to the NC characteristics that should be newly set. Take.

以下、このような本実施の形態としてのクロスフェード切り替え動作について図6〜図9を参照して説明する。なお、以下で説明する動作は、図4に示されるフィルタ特性・ミクス比率制御部5eとしての機能動作となる。   Hereinafter, such a crossfade switching operation as the present embodiment will be described with reference to FIGS. The operations described below are functional operations as the filter characteristic / mix ratio control unit 5e shown in FIG.

図6は、本実施の形態のクロスフェード切り替え動作について説明するための図として、簡易的にNCモードが3つである場合の例を示した図である。なお、この図6では簡単のため、NCモード(NC特性)とフィルタ特性とが1対1で対応する場合を例に挙げる。すなわち、或るNCモード(NC特性)を設定するにあたっては、一方のNCフィルタ5aに該当するフィルタ特性を設定した上で、そのフィルタ処理出力の比率を1とすればよいものである。
具体的に、ここではNCモードとしてNCモード1、NCモード2、NCモード3の3つのモードが設定可能であるとし、NCモードとフィルタ特性との対応関係は、NCモード1:フィルタ特性A、NCモード2:フィルタ特性B、NCモード3:フィルタ特性Cであるものとする。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the number of NC modes is simply three as a diagram for explaining the cross-fade switching operation of the present embodiment. In FIG. 6, for the sake of simplicity, an example in which the NC mode (NC characteristic) and the filter characteristic correspond one-to-one will be described. That is, in setting a certain NC mode (NC characteristic), the filter characteristic corresponding to one NC filter 5a is set and the ratio of the filter processing output is set to one.
Specifically, here, it is assumed that three modes of NC mode 1, NC mode 2, and NC mode 3 can be set as the NC mode, and the correspondence relationship between the NC mode and the filter characteristic is NC mode 1: filter characteristic A, NC mode 2: filter characteristic B, NC mode 3: filter characteristic C.

先ず、図6(a)において、ここでは切り替え前の状態が、フィルタ特性AによるNC特性が得られている状態であったとする。すなわち、NCモード1が設定されていた状態であったとする。
そして、ユーザ操作により、新たにNCモード3が選択され、図のようにフィルタ特性CによるNC特性を設定すべき状態となったとする。
First, in FIG. 6A, it is assumed here that the state before switching is a state in which the NC characteristic by the filter characteristic A is obtained. That is, it is assumed that NC mode 1 has been set.
Then, it is assumed that the NC mode 3 is newly selected by the user operation and the NC characteristic based on the filter characteristic C is to be set as shown in the figure.

これに応じては、先ず、第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2のうち、非稼動側のNCフィルタ5aに対し、新たに選択されたNCモードに対応するフィルタ特性を設定する。ここで、切り替え前の状態では、NCモード1の設定状態として、何れか一方のNCフィルタ5aにフィルタ特性Aが設定され、そのフィルタ処理出力の比率が「1」とされて加算部5dに供給されていることになる。このとき、他方のNCフィルタ5aは稼動させる必要がないので、非稼動の状態となっている。
上記のようにして新たなNCモードが選択され、該選択されたNCモードへの切り替えを行うべき状態となったことに応じては、先ずは非稼動側のNCフィルタ5aに対し、新たに選択されたNCモードを実現するためのフィルタ特性を設定して、切り替えスタンバイ状態とする。具体的にこの場合は、新たに選択されたNCモード3に対応するフィルタ特性Cを設定することになる。
In response to this, first, a filter characteristic corresponding to the newly selected NC mode is set for the non-operating NC filter 5a out of the first NC filter 5a1 and the second NC filter 5a2. Here, in the state before the switching, as the setting state of the NC mode 1, the filter characteristic A is set to any one of the NC filters 5a, and the ratio of the filter processing output is set to “1” and supplied to the adding unit 5d. Will be. At this time, the other NC filter 5a does not need to be operated, and is in a non-operating state.
When a new NC mode is selected as described above and the state to be switched to the selected NC mode is entered, first, a new selection is made for the NC filter 5a on the non-operating side. The filter characteristics for realizing the selected NC mode are set, and the switching standby state is set. Specifically, in this case, the filter characteristic C corresponding to the newly selected NC mode 3 is set.

その上で、図6(b)の破線矢印で示すようにしてクロスフェードを行う。具体的にこの場合は、上記切り替えスタンバイ状態にてA:C=1:0の合成比率であった状態から、A:C=0:1の合成比率が得られるように、それぞれのNCフィルタ5aの出力の比率を時間経過と共に(時変的に)徐々に変化させていく。
例えば、上記切り替えスタンバイ状態において、第1NCフィルタ5a1にフィルタ特性Aが、第2NCフィルタ5a2にフィルタ特性Cが設定されており、「第1乗算部5b1の係数:第2乗算部5b2の係数」が1:0の設定状態にあったとすれば、第1乗算部5b1の係数を徐々に1→0に低下させ、逆に第2乗算部5b2の係数は0→1となるように上昇させることで、クロスフェード切り替えを行うことになる。
このようにして、この場合のクロスフェード切り替え動作としては、切り替え前のNCモードに対応するフィルタ特性が設定されているNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を1→0に徐々に低下させ、且つ新たに設定されるべきNCモードに対応するフィルタ特性を設定したNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を0→1に徐々に上昇させることで行う。
After that, crossfading is performed as indicated by the broken-line arrows in FIG. Specifically, in this case, each NC filter 5a is set so that a composition ratio of A: C = 0: 1 is obtained from a state where the composition ratio is A: C = 1: 0 in the switching standby state. The output ratio is gradually changed with time (time-varying).
For example, in the switching standby state, the filter characteristic A is set in the first NC filter 5a1 and the filter characteristic C is set in the second NC filter 5a2, and "the coefficient of the first multiplier 5b1: the coefficient of the second multiplier 5b2" is If the setting state is 1: 0, the coefficient of the first multiplier 5b1 is gradually decreased from 1 to 0, and conversely, the coefficient of the second multiplier 5b2 is increased so as to be 0 → 1. Crossfade switching will be performed.
In this way, as the crossfade switching operation in this case, the coefficient of the multiplier 5b that inputs the output of the NC filter 5a in which the filter characteristic corresponding to the NC mode before switching is set is gradually changed from 1 to 0. This is performed by gradually increasing the coefficient of the multiplier 5b that receives the output of the NC filter 5a that has been lowered and set the filter characteristics corresponding to the NC mode to be newly set from 0 to 1.

図7は、具体的なクロスフェード特性を例示した図である。
なお、この図7において、図7(a)、図7(b)の双方では横軸を時間(t)、縦軸を乗算部5bで与える係数(比率)としてクロスフェード特性を表しており、図中の実線が、切り替え前のNCモードに対応するフィルタ特性が設定されているNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数(以下、フェードアウト側係数とする)の変化を、また破線が、新たに設定されるべきNCモードに対応するフィルタ特性を設定したNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数(フェードイン側係数とする)の変化を示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific crossfade characteristic.
In FIG. 7, in both FIGS. 7 (a) and 7 (b), the horizontal axis represents time (t), and the vertical axis represents the coefficient (ratio) given by the multiplier 5b. A solid line in the figure indicates a change in a coefficient (hereinafter referred to as a fade-out side coefficient) of a multiplier 5b that inputs an output of the NC filter 5a in which a filter characteristic corresponding to the NC mode before switching is set, and a broken line indicates The figure shows a change in the coefficient (referred to as a fade-in side coefficient) of the multiplier 5b that inputs the output of the NC filter 5a in which the filter characteristic corresponding to the NC mode to be newly set is set.

先ず、図7(a)は、比率を時間に対して一定に変化させる例を示している。すなわち、フェードアウト側係数の傾き、フェードイン側係数の傾きがそれぞれ同じとなるものである。   First, FIG. 7A shows an example in which the ratio is changed constantly with respect to time. That is, the slope of the fade-out side coefficient and the slope of the fade-in side coefficient are the same.

また、図7(b)は、比率を時間に対して非一定に変化させ、且つフェードアウト側係数、フェードイン側係数の時間経過に対する変化量をそれぞれ異ならせるようにした場合の特性例を示している。
具体的にこの図7(b)のクロスフェード特性では、フェードアウト側係数については時間経過と共に徐々にその変化量が大きくなるようにし、逆にフェードイン側係数は時間経過と共に徐々にその変化量が小さくなるようにしている。
FIG. 7B shows a characteristic example when the ratio is changed non-constantly with respect to time, and the amount of change with time of the fade-out side coefficient and the fade-in side coefficient is made different. Yes.
Specifically, in the cross-fade characteristic of FIG. 7B, the amount of change of the fade-out side coefficient gradually increases with time, and conversely, the amount of change of the fade-in side coefficient gradually increases with time. I try to make it smaller.

なお、クロスフェード特性についてはこの図7に示されるものに限定されるべきものではなく、例えば三角関数に従って各比率を変化させるものなど他の特性とすることもできる。   Note that the cross-fade characteristic should not be limited to that shown in FIG. 7, but may be other characteristics such as, for example, a ratio that changes each ratio according to a trigonometric function.

ここで、図6においては、簡易的にNCモードとフィルタ特性とが1対1で対応する場合を例示したが、本実施の形態では、このように1つのフィルタ特性で1つのNCモードを実現するのみでなく、複数のフィルタ特性の掛け合わせによるNCモードも実現できるようにしている。   Here, in FIG. 6, the case where the NC mode and the filter characteristic correspond to each other in a one-to-one correspondence is illustrated, but in this embodiment, one NC mode is realized with one filter characteristic as described above. In addition, an NC mode can be realized by multiplying a plurality of filter characteristics.

先にも述べたように、ノイズキャンセリングシステムとしては、例えば屋外/電車内/飛行機内などといった数種のノイズ環境ごとのNCモード(NC特性)を可変設定する以外にも、例えばユーザごとの嗜好や耳形状などの、より多くの項目の組み合わせごとに応じたNC特性を可変設定することが構想されている。
このとき、対応すべき項目数が増えれば、その組み合わせに応じて設定すべきNC特性の数が大きく増加してしまうことになる。上述のようにNCモード(NC特性)とフィルタ特性とを1対1で対応づける手法を採る場合、設定すべきNC特性の種類が増加することによっては、その分、メモリ8内にフィルタ特性情報8bとして格納する情報量も増加させなければならない。従って、1つのNCモードに対し1つのフィルタ特性を対応させるという手法を採るのみでは、記憶資源が浪費される傾向となってしまう。
As described above, as a noise canceling system, for example, in addition to variably setting the NC mode (NC characteristic) for each of several types of noise environments such as outdoors / inside a train / in an airplane, for example, for each user It has been envisaged to variably set NC characteristics according to combinations of more items such as preferences and ear shapes.
At this time, if the number of items to be dealt with increases, the number of NC characteristics to be set according to the combination greatly increases. When the method of associating the NC mode (NC characteristic) and the filter characteristic on a one-to-one basis as described above, the type of the NC characteristic to be set increases, and accordingly, the filter characteristic information is stored in the memory 8 accordingly. The amount of information stored as 8b must also be increased. Therefore, the storage resource tends to be wasted only by adopting a method of making one filter characteristic correspond to one NC mode.

このため、本実施の形態では、先の図4に示した如く各NCフィルタ5aからのフィルタ処理出力を所要の比率で合成できるようにし、それらのフィルタ処理出力の掛け合わせで、複数のフィルタ特性の組み合わせによるNC特性が実現できるようにしている。
このように複数のフィルタ特性を組み合わせることができれば、1つのNC特性につき1つのフィルタ特性情報を対応づけて保持させておくといった従来手法を採る必要がなくなり、フィルタ特性情報の保持に要するメモリ容量を削減することができる。つまりこれにより、メモリ8としての記憶資源の有効利用を図ることができる。
For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the filter processing outputs from the NC filters 5a can be synthesized at a required ratio, and a plurality of filter characteristics can be obtained by multiplying the filter processing outputs. NC characteristics can be realized by combining the above.
If a plurality of filter characteristics can be combined in this way, there is no need to adopt a conventional method of holding one filter characteristic information in association with one NC characteristic, and the memory capacity required for holding the filter characteristic information can be reduced. Can be reduced. That is, this makes it possible to effectively use the storage resource as the memory 8.

図8、図9は、このように複数のフィルタ特性の組み合わせによる中間的なNC特性(NCモード)間の切り替えに対応して行われるクロスフェード切り替え動作について説明するための図として、図8は切り替え前のNC特性と切り替え後のNC特性との関係を示し、図9は実際の動作例について示している。図9において、図9(a)(b)(c)の各図ではDSP5の機能ブロックのうち第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2、第1乗算部5b1、第2乗算部5b2、及び加算部5cを抽出して示している。   FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the cross-fade switching operation performed in response to switching between intermediate NC characteristics (NC mode) by combining a plurality of filter characteristics as described above. The relationship between the NC characteristic before switching and the NC characteristic after switching is shown, and FIG. 9 shows an actual operation example. 9A, 9B, and 9C, the first NC filter 5a1, the second NC filter 5a2, the first multiplier 5b1, the second multiplier 5b2, and the adder among the functional blocks of the DSP 5 are shown. 5c is extracted and shown.

先ず、図8において、ここでは切り替え前のNC特性(つまりこれまで選択されていたNCモードのNC特性)は、フィルタ特性Aとフィルタ特性Bとの組み合わせによる特性であったとする。具体的には、A:B=0.7:0.3の合成比率が設定された状態であるとする(この状態を状態1とする)。
また、切り替え後のNC特性(新たに選択されたNCモードのNC特性)は、フィルタ特性Aとフィルタ特性Cとの組み合わせによる特性であり、具体的には、A:C=0.3:0.7の合成比率が設定された状態であるとする(状態3とする)。
First, in FIG. 8, it is assumed here that the NC characteristic before switching (that is, the NC characteristic of the NC mode that has been selected so far) is a characteristic obtained by combining the filter characteristic A and the filter characteristic B. Specifically, it is assumed that the composite ratio of A: B = 0.7: 0.3 is set (this state is referred to as state 1).
The NC characteristic after switching (the NC characteristic of the newly selected NC mode) is a characteristic obtained by combining the filter characteristic A and the filter characteristic C. Specifically, the composition is A: C = 0.3: 0.7. It is assumed that the ratio is set (state 3).

ここで、本実施の形態の場合、上記切り替え前の状態1から切り替え後の状態3に遷移させるにあたっては、図中の状態2と示すように、一方のフィルタ特性の比率が1、他方のフィルタ特性の比率が0となる状態を経るようにしている。これは、NCフィルタ5aの数を2つとしていることによる。
つまり、状態1のとき、一方のNCフィルタ5aにはフィルタ特性Aが、他方のNCフィルタ5aにはフィルタ特性Bが設定されているが、状態3とするには、一方のNCフィルタ5aにフィルタ特性Aが設定された状態を維持したままで、他方のNCフィルタ5aのフィルタ特性を「C」に設定し直す必要がある。このため、図中の状態2として、必ず一方のフィルタ特性(この場合はフィルタ特性B)の比率を0とする状態を経るようにし、比率が0となったNCフィルタ5aに対し、状態3とするために必要なフィルタ特性(この場合はフィルタ特性C)を新規に設定できるようにしている。
Here, in the case of the present embodiment, when transitioning from the state 1 before switching to the state 3 after switching, as shown in the state 2 in the figure, the ratio of one filter characteristic is 1, and the other filter The characteristic ratio is zero. This is because the number of NC filters 5a is two.
That is, in the state 1, the filter characteristic A is set for one NC filter 5a and the filter characteristic B is set for the other NC filter 5a. It is necessary to reset the filter characteristic of the other NC filter 5a to "C" while maintaining the state where the characteristic A is set. For this reason, as the state 2 in the figure, a state in which the ratio of one filter characteristic (in this case, the filter characteristic B) is always set to 0 is passed. The filter characteristic (in this case, filter characteristic C) necessary for this can be newly set.

図9(a)(b)(c)は、図8の状態1→状態2→状態3の遷移に対応した各NCフィルタ5aのフィルタ特性の設定状態、及び第1乗算部5b1、第2乗算部5b2の係数設定状態を示している。
先ず、状態1では、図9(a)に示すように第1NCフィルタ5a1にフィルタ特性Aが、第2NCフィルタ5a2にフィルタ特性Bが設定されていたとする。この場合には、フィルタ特性Aの設定された第1NCフィルタ5a1の出力を入力する第1乗算部5b1の係数が「0.7」、フィルタ特性Bの設定された第2NCフィルタ5a2の出力を入力する第2乗算部5b2の係数が「0.3」に設定されることになる。
この状態1としての状態から、第1乗算部5b1の係数を「0.7」→「1」、第2乗算部5b2の係数を「0.3」→「0」に徐々に変化させていき、フィルタ特性A:フィルタ特性Bの合成比率が1:0となるようにする。
9A, 9B, and 9C show the setting state of the filter characteristic of each NC filter 5a corresponding to the transition from state 1 to state 2 to state 3 in FIG. 8, and the first multiplication unit 5b1 and the second multiplication. The coefficient setting state of the part 5b2 is shown.
First, in state 1, it is assumed that the filter characteristic A is set in the first NC filter 5a1 and the filter characteristic B is set in the second NC filter 5a2 as shown in FIG. 9A. In this case, the coefficient of the first multiplier 5b1 that inputs the output of the first NC filter 5a1 in which the filter characteristic A is set is "0.7", and the output of the second NC filter 5a2 in which the filter characteristic B is set is input. The coefficient of the 2 multiplier 5b2 is set to "0.3".
From this state 1, the coefficient of the first multiplier 5b1 is gradually changed from "0.7" to "1", and the coefficient of the second multiplier 5b2 is gradually changed from "0.3" to "0". : The synthesis ratio of the filter characteristic B is set to 1: 0.

上記のように第2NCフィルタ5a2のフィルタ処理出力の比率を「0」とすると、図9(b)の状態2として、第2NCフィルタ5a2に目標のNC特性を得るために必要なフィルタ特性Cを新たに設定する。
この状態2としての状態から、第1乗算部5b1の係数を「1」→「0.3」、第2乗算部5b2の係数を「0」→「0.7」に徐々に変化させていくことで、図9(c)に示される状態3としての状態を得る。つまり、これによって「フィルタ特性A:フィルタ特性B=0.7:0.3」によるNC特性から、「フィルタ特性A:フィルタ特性C=0.3:0.7」によるNC特性へのクロスフェード切り替え動作が完了する。
As described above, when the ratio of the filter processing output of the second NC filter 5a2 is “0”, the filter characteristic C necessary for obtaining the target NC characteristic in the second NC filter 5a2 is obtained as the state 2 in FIG. 9B. Set a new one.
By gradually changing the coefficient of the first multiplier 5b1 from "1" to "0.3" and the coefficient of the second multiplier 5b2 from "0" to "0.7" from the state 2 as shown in FIG. The state as the state 3 shown in 9 (c) is obtained. That is, the crossfade switching operation from the NC characteristic based on “filter characteristic A: filter characteristic B = 0.7: 0.3” to the NC characteristic based on “filter characteristic A: filter characteristic C = 0.3: 0.7” is completed.

ここで、本実施の形態のヘッドフォン1では、このように複数のフィルタ特性の組み合わせによる中間的なNC特性の間の切り替えと共に、先の図6にて説明したような単独のフィルタ特性で実現されるNC特性の間の切り替えの双方を行うことができるようにされている。
先に説明したように、図6の場合の切り替え動作としては、非稼動側のNCフィルタ5aに対して、新たに選択されたNCモードに対応するフィルタ特性を設定した上で、もう一方の稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を1→0にかけて徐々に低下させ、且つ上記非稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を0→1にかけて徐々に上昇させるようにして合成比率を時変的に変化させることになる。
これに対し、上述した図8、図9の切り替え動作としては、同様にそれぞれのフィルタ処理出力の合成比率を時変的に変化させてクロスフェードを行う点は共通となるが、途中でフィルタ特性の変更設定を行うなど、図6の場合とは異なる動作を行うものとなる。
Here, in the headphone 1 of the present embodiment, the switching between the intermediate NC characteristics by the combination of the plurality of filter characteristics is realized with the single filter characteristics as described in FIG. It is possible to perform both switching between NC characteristics.
As described above, the switching operation in the case of FIG. 6 includes setting the filter characteristics corresponding to the newly selected NC mode for the non-operating NC filter 5a, and then operating the other operation. The ratio of the filter processing output of the NC filter 5a on the side is gradually decreased from 1 to 0, and the ratio of the filter processing output of the non-operating NC filter 5a is gradually increased from 0 to 1, so that the synthesis ratio Will change over time.
On the other hand, the switching operations in FIGS. 8 and 9 described above are common in that the cross-fading is performed by changing the synthesis ratio of the respective filter processing outputs in a time-varying manner. For example, an operation different from the case of FIG. 6 is performed.

このことから理解されるように、図6にて説明したような単独のフィルタ特性で実現されるNC特性の間の切り替えと、図8,9にて説明した中間的なNC特性の間の切り替えの双方に対応する場合には、それらの場合分けに応じた異なる動作を行う必要がある。以下、このような場合分けも含めた、本実施の形態のクロスフェード切り替え動作の一連動作について説明する。   As can be understood from this, switching between NC characteristics realized by a single filter characteristic as described in FIG. 6 and switching between intermediate NC characteristics described in FIGS. In the case of dealing with both of these, it is necessary to perform different operations according to the division of the cases. Hereinafter, a series of operations of the crossfade switching operation according to the present embodiment including such case classification will be described.

先ず、本実施の形態の場合、新たなNCモードは、図4の操作部9を介したユーザ操作入力に基づいてマイクロコンピュータ10により選択される。操作入力に基づき新たなNCモードの選択が行われた場合、選択されたNCモードを表す情報がマイクロコンピュータ10からDSP5(フィルタ特性・ミクス比率制御部5e)に供給される。   First, in the case of the present embodiment, a new NC mode is selected by the microcomputer 10 based on a user operation input via the operation unit 9 of FIG. When a new NC mode is selected based on an operation input, information representing the selected NC mode is supplied from the microcomputer 10 to the DSP 5 (filter characteristic / mix ratio control unit 5e).

これに応じフィルタ特性・ミクス比率制御部5eは、先ず、それまで選択されていたNCモードのNC特性(現行NC特性)と、新たに選択されたNCモードのNC特性(新規NC特性)とについて、現行NC特性から新規NC特性に至る経路を計算により求める。図6の場合であれば、この経路は、フィルタ特性Aにより得られるNC特性(NCモード1のNC特性)から、直接、フィルタ特性CによるNC特性(NCモード3のNC特性)に至る経路(つまりフィルタ特性Bを経ない経路)が好ましいことは自明である。
このように、現行NC特性、新規NC特性がそれぞれ該当する1つのフィルタ特性で実現可能な場合は、現行NC特性から直接、新規NC特性に至る経路を求める。
In response to this, the filter characteristic / mix ratio control unit 5e first determines the NC characteristic of the NC mode that has been selected (current NC characteristic) and the NC characteristic of the newly selected NC mode (new NC characteristic). The route from the current NC characteristic to the new NC characteristic is obtained by calculation. In the case of FIG. 6, this route is a route from the NC characteristic obtained from the filter characteristic A (NC characteristic of the NC mode 1) directly to the NC characteristic (NC characteristic of the NC mode 3) by the filter characteristic C ( That is, it is obvious that a route that does not pass through the filter characteristic B) is preferable.
In this way, when the current NC characteristic and the new NC characteristic can be realized with one corresponding filter characteristic, a route from the current NC characteristic directly to the new NC characteristic is obtained.

また、図8の場合であれば、「フィルタ特性A:フィルタ特性B=0.7:0.3」によるNC特性から「フィルタ特性A:フィルタ特性B=1:0」によるNC特性を経た上で、「フィルタ特性A:フィルタ特性C=0.3:0.7」によるNC特性に至る経路を求める。
つまり、現行NC特性、新規NC特性が共に複数のフィルタ特性の組み合わせで成る場合であって、現行NC特性を実現するために必要なフィルタ特性の組み合わせと、新規NC特性を実現するために必要なフィルタ特性の組み合わせとがそれぞれ異なる場合には、経路としては、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性(図8の場合はフィルタ特性B)の比率を0とする状態を経ることを条件とした経路を求めることになる。このことにより、NCフィルタ5aの数を2つとする場合の制約条件を満たした上での経路を求めることができる。
ここで、本システムの構成から見て、この場合の経路としては、不要なフィルタ特性の入れ替えを不要とすることのできる(フィルタ特性の入れ替え回数の最も少ない)経路を求めるのが好ましいことは自明である。
In the case of FIG. 8, after passing through the NC characteristic by “Filter characteristic A: Filter characteristic B = 1: 0” from the NC characteristic by “Filter characteristic A: Filter characteristic B = 0.7: 0.3”, A path to the NC characteristic according to “characteristic A: filter characteristic C = 0.3: 0.7” is obtained.
In other words, both the current NC characteristic and the new NC characteristic are a combination of a plurality of filter characteristics, and the combination of the filter characteristics necessary for realizing the current NC characteristic and the new NC characteristic are necessary. When the combination of the filter characteristics is different, the path is conditioned on the condition that the ratio of the filter characteristics (filter characteristic B in the case of FIG. 8) necessary only on the current NC characteristic side is 0. The route will be determined. As a result, it is possible to obtain a route after satisfying the constraint when the number of NC filters 5a is two.
In view of the configuration of the present system, it is obvious that it is preferable to obtain a path that can eliminate unnecessary filter characteristic replacement (the least number of filter characteristic replacements) as the path in this case. It is.

上記のようにして経路を計算すると、その計算結果より、経路途中で何れかのNCフィルタ5aの比率を0とする必要があるか否かを判別する。つまり、この判別により、NC特性のクロスフェード切り替え途中で一方のNCフィルタ5aに対するフィルタ特性の変更設定が必要か否かの判別を行うものである。   When the path is calculated as described above, it is determined from the calculation result whether it is necessary to set the ratio of one of the NC filters 5a to 0 in the middle of the path. That is, by this determination, it is determined whether or not the change setting of the filter characteristic for one NC filter 5a is necessary during the NC characteristic cross-fade switching.

この判別の結果、経路途中で何れかのNCフィルタ5aの比率を0とする必要がないとした場合は、図6にて説明したように、非稼動側のNCフィルタ5aに新規NC特性(目標NC特性)を得るためのフィルタ特性を設定した上で、「非稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力:稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力=1:0」となるまでクロスフェードを行う。すなわち、非稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を0→1に徐々に上昇させ、且つ稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を1→0に徐々に低下させる。   As a result of this determination, if it is not necessary to set the ratio of any NC filter 5a to 0 in the middle of the route, a new NC characteristic (target) is added to the non-operating NC filter 5a as described in FIG. After setting the filter characteristics for obtaining (NC characteristics), crossfading is performed until “filter processing output of the non-operating NC filter 5a: filter processing output of the operating NC filter 5a = 1: 0”. . That is, the ratio of the filter processing output of the non-operating NC filter 5a is gradually increased from 0 to 1, and the ratio of the filter processing output of the operating NC filter 5a is gradually decreased from 1 to 0.

また、上記判別の結果、経路途中で何れかのNCフィルタ5aの比率を0とする必要があるとした場合は、先ず、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性が設定された方のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を0、もう一方のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率を1とするようにクロスフェードを行う。つまり、図8,9の例においては、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性Bが設定された第2NCフィルタ5a2の出力を入力する第2乗算部5b2の係数を0に向けて徐々に低下させ、且つ第1NCフィルタ5a1の出力を入力する第1乗算部5b1の係数を1に向けて徐々に上昇させることに相当する。
その上で、比率を0とした方のNCフィルタ5aに対し、目標NC特性を得るためのフィルタ特性を設定した上で、該設定を行ったNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率と、もう一方のNCフィルタ5aのフィルタ処理出力の比率とがそれぞれ目標の比率となるまでクロスフェードを行う。すなわち、図8,9の例においては、第2NCフィルタ5a2に目標NC特性を得るためのフィルタ特性Cを設定した上で、該第2NCフィルタ5a2の出力を入力する第2乗算部5b2の係数を目標比率である0.7に向けて徐々に上昇させ、且つ第1NCフィルタ5a2の出力を入力する第2乗算部5b2の係数を目標比率である0.3に向けて徐々に低下させることに相当するものである。
As a result of the determination, if it is necessary to set the ratio of one of the NC filters 5a to 0 in the middle of the path, first, the NC filter having the filter characteristic set only on the current NC characteristic side is set. Crossfading is performed so that the ratio of the filter processing output of 5a is 0 and the ratio of the filter processing output of the other NC filter 5a is 1. That is, in the examples of FIGS. 8 and 9, the coefficient of the second multiplier 5b2 that inputs the output of the second NC filter 5a2 in which the filter characteristic B necessary only on the current NC characteristic side is set gradually decreases toward zero. It corresponds to gradually increasing the coefficient of the first multiplier 5b1 to which the output of the first NC filter 5a1 is input toward 1.
Then, after setting a filter characteristic for obtaining the target NC characteristic for the NC filter 5a whose ratio is 0, the ratio of the filter processing output of the NC filter 5a that has been set, and the other Crossfading is performed until the ratio of the filter processing output of the NC filter 5a reaches the target ratio. That is, in the examples of FIGS. 8 and 9, after setting the filter characteristic C for obtaining the target NC characteristic in the second NC filter 5a2, the coefficient of the second multiplier 5b2 for inputting the output of the second NC filter 5a2 is set. This is equivalent to gradually increasing toward the target ratio of 0.7 and gradually decreasing the coefficient of the second multiplier 5b2 that receives the output of the first NC filter 5a2 toward the target ratio of 0.3. .

上記のような一連の動作とすることで、単独のフィルタ特性で実現されるNC特性の間の切り替えと、中間的なNC特性の間の切り替えの双方に対応したクロスフェード切り替えを行うことができる。
By performing a series of operations as described above, it is possible to perform cross-fade switching corresponding to both switching between NC characteristics realized by a single filter characteristic and switching between intermediate NC characteristics. .

[処理手順]

図10、図11のフローチャートは、上記により説明した第1の実施の形態としてのクロスフェード切り替え動作を実現するための処理手順を示している。
なお、これら図10、図11では、第1の実施の形態としてのクロスフェード切り替え動作を実現するための処理手順を、DSP5が信号処理プログラム8aに基づき実行する処理手順として示している。
図10は、経路の計算結果に基づく判別処理までの処理手順と共に、単独のフィルタ特性で実現されるNC特性間の切り替えを行うときの処理手順を示し、図11は中間的なNC特性の間の切り替えを行うときの処理手順を示している。
[Processing procedure]

The flowcharts of FIGS. 10 and 11 show a processing procedure for realizing the crossfade switching operation as the first embodiment described above.
10 and 11, the processing procedure for realizing the cross-fade switching operation as the first embodiment is shown as a processing procedure that the DSP 5 executes based on the signal processing program 8a.
FIG. 10 shows a processing procedure when switching between NC characteristics realized by a single filter characteristic, together with a processing procedure up to a discrimination process based on a route calculation result, and FIG. 11 shows an intermediate NC characteristic. The processing procedure when switching is performed is shown.

先ず、図10において、ステップS101では、新たなNCモードが選択されるまで待機するようにされる。上述もしたように、本例の場合、マイクロコンピュータ10は操作部9を介したユーザ操作入力に基づきNCモードの選択を行うようにされる。ステップS101の処理は、このようにユーザ操作に基づき選択したNCモードを表す情報が上記マイクロコンピュータ10から入力されるまで待機する処理となる。   First, in FIG. 10, in step S101, the process waits until a new NC mode is selected. As described above, in the case of this example, the microcomputer 10 selects the NC mode based on the user operation input via the operation unit 9. The process of step S101 is a process of waiting until information representing the NC mode selected based on the user operation is input from the microcomputer 10.

マイクロコンピュータ10から新たに選択されたNCモードを表す情報が入力され、新たなNCモードが選択されたとした場合は、ステップS102において、現行のNC特性から目標のNC特性(新規NC特性)までの経路を計算する処理を行う。経路の計算手法については既に説明済みであるため、改めての説明は省略する。   When information indicating the newly selected NC mode is input from the microcomputer 10 and a new NC mode is selected, in step S102, from the current NC characteristic to the target NC characteristic (new NC characteristic). Process to calculate the route. Since the route calculation method has already been described, further description is omitted.

続くステップS103では、経路途中で何れか一方のNCフィルタ出力の比率を0とする必要があるか否かを判別する。
ステップS103において、経路途中で何れか一方のNCフィルタ出力の比率を0とする必要がないとして否定結果が得られた場合は、ステップS104に進み、非稼動側のNCフィルタに目標NC特性を得るためのフィルタ特性を設定する。すなわち、メモリ8にフィルタ特性情報8bとして格納されるフィルタ特性情報のうち、新たに選択されたNCモードと対応するフィルタ特性情報に基づき、非稼動側のNCフィルタ5aのフィルタ特性を設定する。
In the subsequent step S103, it is determined whether or not the ratio of either one of the NC filter outputs needs to be zero in the middle of the path.
If a negative result is obtained in step S103 that it is not necessary to set the ratio of one of the NC filter outputs to 0 in the middle of the route, the process proceeds to step S104, and the target NC characteristic is obtained in the non-operating NC filter. Set the filter characteristics. That is, the filter characteristic of the non-operating NC filter 5a is set based on the filter characteristic information corresponding to the newly selected NC mode among the filter characteristic information stored as the filter characteristic information 8b in the memory 8.

続くステップS105では、目標特性を設定したNCフィルタの出力の比率が1、もう一方のNCフィルタの出力の比率が0となるまでクロスフェードを行う。すなわち、非稼動側のNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を0→1に徐々に上昇させ、且つ稼動側のNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を1→0に徐々に低下させるものである。
このステップS105の処理を実行すると、本例としてのクロスフェード切り替え動作のための処理は終了となる。
In the subsequent step S105, cross-fading is performed until the output ratio of the NC filter for which the target characteristic is set is 1 and the output ratio of the other NC filter is 0. That is, the coefficient of the multiplier 5b that inputs the output of the non-operating NC filter 5a is gradually increased from 0 to 1, and the coefficient of the multiplier 5b that inputs the output of the active NC filter 5a is 1 → 0. It will gradually decrease.
When the process of step S105 is executed, the process for the crossfade switching operation according to the present example ends.

一方、上記ステップS103において、経路途中で何れかのNCフィルタの比率を0とする必要があるとして肯定結果が得られた場合は、図11に示される一連の処理を実行することになる。
図11において、ステップS106では、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性が設定されている方のNCフィルタの出力の比率が0、もう一方のNCフィルタの出力の比率が1となるようにクロスフェードを行う。つまり、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性が設定されたNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を0に向けて徐々に低下させ、且つもう一方のNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を1に向けて徐々に上昇させるものである。
On the other hand, if a positive result is obtained in step S103 that the ratio of one of the NC filters needs to be set to 0 in the middle of the route, a series of processes shown in FIG. 11 are executed.
In FIG. 11, in step S106, the crossing is performed so that the output ratio of the NC filter on which the filter characteristic necessary only on the current NC characteristic side is set is 0, and the output ratio of the other NC filter is 1. Perform a fade. That is, the coefficient of the multiplier 5b that inputs the output of the NC filter 5a in which the filter characteristic necessary only on the current NC characteristic side is set is gradually reduced toward 0, and the output of the other NC filter 5a is input. The coefficient of the multiplying unit 5b is gradually increased toward 1.

続くステップS107では、比率が0となった方のNCフィルタ5aに目標NC特性を得るためのフィルタ特性を設定する。すなわち、上記比率を1とした方のNCフィルタ5aに設定されているフィルタ特性と共に新たに選択されたNCモードとしてのNC特性を得るにあたって必要とされるフィルタ特性を設定するためのフィルタ特性情報をメモリ8から読み出し、該フィルタ特性情報に基づき、上記比率が0となった方のNCフィルタ5aのフィルタ特性を設定するものである。   In the subsequent step S107, a filter characteristic for obtaining the target NC characteristic is set in the NC filter 5a having the ratio of 0. That is, the filter characteristic information for setting the filter characteristic necessary for obtaining the NC characteristic as the newly selected NC mode together with the filter characteristic set in the NC filter 5a having the ratio of 1 is set. The filter characteristic of the NC filter 5a having the ratio of 0 is set based on the filter characteristic information read from the memory 8.

そして、次のステップS108において、新たに設定を行ったNCフィルタの出力の比率ともう一方のNCフィルタの出力の比率とがそれぞれ目標の比率となるまでクロスフェードを行う。つまり、上記ステップS107にて新たにフィルタ特性の設定を行ったNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を0から目標の値に向けて徐々に上昇させ、且つもう一方のNCフィルタ5aの出力を入力する乗算部5bの係数を1から目標の値に向けて徐々に低下させていく。
ここで、確認のために述べておくと、複数のフィルタ特性の中間的な特性により実現するNCモードは、それぞれのNCフィルタ5aに設定すべきフィルタ特性の別、及びそれぞれのフィルタ処理出力の比率とで定義されるものである。上記「目標の比率」は、このようにNCモードごとに定義される各フィルタ処理出力の比率を指す。すなわち、ステップS108においてそれぞれの乗算部5bに上記「目標の値」として与える係数としては、ステップS101にて新たに選択されたNCモードで定義される各フィルタ処理出力の比率としての値を与えるものである。
上記ステップS108の処理を実行すると、本例としてのクロスフェード切り替え動作のための処理は終了となる。
In the next step S108, crossfading is performed until the newly set ratio of the output of the NC filter and the ratio of the output of the other NC filter reach the target ratio, respectively. That is, the coefficient of the multiplier 5b that inputs the output of the NC filter 5a for which the filter characteristics are newly set in step S107 is gradually increased from 0 toward the target value, and the other NC filter 5a is set. Is gradually decreased from 1 toward the target value.
Here, for confirmation, the NC mode realized by an intermediate characteristic among a plurality of filter characteristics is classified according to the filter characteristic to be set for each NC filter 5a and the ratio of each filter processing output. And is defined by The above “target ratio” refers to the ratio of each filter processing output defined for each NC mode. That is, the coefficient given as the “target value” to each multiplier 5b in step S108 gives a value as a ratio of each filter processing output defined in the NC mode newly selected in step S101. It is.
When the process of step S108 is executed, the process for the crossfade switching operation according to the present example ends.

[まとめ]

上記により説明した本実施の形態のクロスフェード切り替え動作によれば、異なるNCモード(NC特性)への切り替えを行う際に、従来のように或る時点を境に瞬時に切り替えが行われてしまうなど急激なNC特性の切り替えが行われてしまうことの防止を図ることができ、NC特性の切り替えに伴うユーザの違和感の低減を図ることができる。
[Summary]

According to the crossfade switching operation of the present embodiment described above, when switching to a different NC mode (NC characteristic), switching is instantaneously performed at a certain point in time as in the past. Thus, it is possible to prevent sudden switching of the NC characteristics, and to reduce the user's uncomfortable feeling accompanying the switching of the NC characteristics.

また、本実施の形態では、複数のNCフィルタ5aにより個別のフィルタ処理を行うことができるようにした上で、各NCフィルタ5aからのフィルタ処理出力を所要の比率で合成できるようにしているが、このことで、それらのフィルタ処理出力の掛け合わせによるNC特性を実現することができる。
このように複数のフィルタ特性を組み合わせることができれば、1つのNC特性につき1つのフィルタ特性情報を1対1で対応づけて保持させておく従来手法を採る場合よりも、必要なメモリ容量は削減することができる。つまり、記憶資源の有効利用を図ることができる。
In the present embodiment, individual filter processing can be performed by a plurality of NC filters 5a, and the filter processing output from each NC filter 5a can be synthesized at a required ratio. This makes it possible to realize the NC characteristic by multiplying the filter processing outputs.
If a plurality of filter characteristics can be combined in this way, the required memory capacity can be reduced as compared with the conventional method in which one filter characteristic information is held in one-to-one correspondence for each NC characteristic. be able to. That is, effective use of storage resources can be achieved.

また、本実施の形態では、現行NC特性から新規NC特性への経路を求めるとき、現行NC特性、新規NC特性が共に複数のフィルタ特性の組み合わせで成る場合であって、現行NC特性を実現するために必要なフィルタ特性の組み合わせと、新規NC特性を実現するために必要なフィルタ特性の組み合わせとがそれぞれ異なる場合には、現行NC特性側でのみ必要なフィルタ特性(図8の場合はフィルタ特性B)の比率を0とする状態を経ることを条件として経路を求めるものとしている。
このことで、先に説明したような切り替え動作途中でのフィルタ特性の変更が可能となり、NCフィルタ5aの数が2つとされる場合にも、適正に中間的な特性間のクロスフェード切り替えを行うことができる。すなわち、このことで、NCフィルタ5aの数を2つに抑えることができるものである。
このようにNCフィルタ5aの数をクロスフェード切り替えを行うにあたっての必要最小限となる2つに抑えることができることで、DSP5の処理負担としても最小限に抑えることができる。例えば、比較的処理能力の低い安価なDSPを用いた場合にも適正にクロスフェード切り替え動作を実現することができ、それによって装置製造コストの削減が図られるなどの効果を得ることができる。
In the present embodiment, when a path from the current NC characteristic to the new NC characteristic is obtained, the current NC characteristic and the new NC characteristic are both a combination of a plurality of filter characteristics, and the current NC characteristic is realized. If the combination of filter characteristics required for the purpose and the combination of filter characteristics required for realizing the new NC characteristics are different from each other, the filter characteristics required only on the current NC characteristics side (the filter characteristics in the case of FIG. 8) The route is obtained on the condition that the ratio of B) is 0.
As a result, the filter characteristics can be changed during the switching operation as described above, and even when the number of NC filters 5a is two, crossfade switching between intermediate characteristics is performed appropriately. be able to. That is, this allows the number of NC filters 5a to be reduced to two.
In this way, the number of NC filters 5a can be suppressed to two, which is the minimum necessary for performing the crossfade switching, so that the processing load on the DSP 5 can be minimized. For example, even when an inexpensive DSP having a relatively low processing capability is used, the crossfade switching operation can be properly realized, and thereby an effect of reducing the device manufacturing cost can be obtained.

<第2の実施の形態>

続いて、第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、新たなNCモードの選択が、ユーザ操作のみに基づき行われるのではなく、装置の自動選択によっても行われるようにしたものである。
<Second Embodiment>

Next, a second embodiment will be described.
In the second embodiment, the selection of a new NC mode is performed not only based on a user operation but also based on automatic device selection.

図12は、第2の実施の形態としてのヘッドフォン15の内部構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、既に説明済みの部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態のヘッドフォン15は、第1の実施の形態のヘッドフォン1と比較して、DSP5の機能に変更を加えた点が異なる。具体的には、図中の収音信号解析部5f、最適NCモード選択部5gとしての機能動作が追加される。また、先の第1の実施の形態の場合のフィルタ特性・ミクス比率制御部5eの機能に代えて、フィルタ特性・ミクス比率制御部5hとしての機能が与えられる。
FIG. 12 is a block diagram showing an internal configuration of the headphone 15 as the second embodiment. In the following description, parts that are the same as those already described are assigned the same reference numerals and description thereof is omitted.
The headphone 15 of the second embodiment is different from the headphone 1 of the first embodiment in that the function of the DSP 5 is changed. Specifically, functional operations as a sound pickup signal analysis unit 5f and an optimum NC mode selection unit 5g in the figure are added. Further, instead of the function of the filter characteristic / mix ratio control unit 5e in the first embodiment, a function as the filter characteristic / mix ratio control unit 5h is provided.

また、このようなDSP5の機能動作の変更に伴い、メモリ8には、先の信号処理プログラム8aに代えて、第2の実施の形態としての動作を実現するための信号処理プログラム8cが格納される。またこの場合、メモリ8内にはNC効果予測テーブル8dが新たに格納されるものとなる。   In addition to the change in the functional operation of the DSP 5, the memory 8 stores a signal processing program 8c for realizing the operation of the second embodiment instead of the previous signal processing program 8a. The In this case, the NC effect prediction table 8d is newly stored in the memory 8.

第2の実施の形態のヘッドフォン15では、上記収音信号解析部5f、及び最適NCモード選択部5gによって、外部のノイズ環境に応じた最適なNCモード(NC特性)を自動的に選択するようにされる。
具体的に、上記収音信号解析部5fは、A/D変換器3から入力される収音データについて、例えばFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)やBPF(Band Pass Filter)による帯域分割などを行って、上記収音データの周波数特性解析を行う。
そして、上記最適NCモード選択部5gは、上記収音信号解析部5fによる周波数特性解析結果と、メモリ8に格納されるNC効果予測テーブル8dの情報内容とに基づき、ヘッドフォン15が設定可能な各NCモードごとにノイズ低減効果の予測を行い、該予測結果に基づいて最適とされるNCモードの選択を行う。
In the headphone 15 of the second embodiment, the optimum NC mode (NC characteristic) corresponding to the external noise environment is automatically selected by the collected sound signal analysis unit 5f and the optimum NC mode selection unit 5g. To be.
Specifically, the collected sound signal analysis unit 5f performs, for example, band division by FFT (Fast Fourier Transform) or BPF (Band Pass Filter) on the collected sound data input from the A / D converter 3. To analyze the frequency characteristics of the collected sound data.
Then, the optimum NC mode selection unit 5g can set each of the headphones 15 based on the frequency characteristic analysis result by the collected sound signal analysis unit 5f and the information content of the NC effect prediction table 8d stored in the memory 8. The noise reduction effect is predicted for each NC mode, and the optimum NC mode is selected based on the prediction result.

ここで、上記最適NCモード選択部5gによるノイズ低減効果の予測及び予測結果に基づく最適NCモードの選択手法について説明しておく。
先ず、本例の場合、上記NC効果予測テーブル8dとしては、ヘッドフォン15が設定可能とされる各NCモード(複数のフィルタ特性の組み合わせによるNCモードも含む)ごとに、そのノイズ低減特性(複数の周波数ポイントに対するノイズ低減量)の情報を対応づけた情報とされる。すなわち、このNC効果予測テーブル8dとしては、先の図5に示したようなNCモードごとの減衰カーブの情報を、設定可能な各NCモードごとに対応づけたものとなる。
Here, the optimum NC mode selection unit 5g predicts the noise reduction effect and the optimum NC mode selection method based on the prediction result will be described.
First, in the case of this example, as the NC effect prediction table 8d, for each NC mode (including an NC mode based on a combination of a plurality of filter characteristics) in which the headphones 15 can be set, the noise reduction characteristics (a plurality of characteristics) This information is associated with information on the amount of noise reduction with respect to frequency points. That is, the NC effect prediction table 8d is obtained by associating the attenuation curve information for each NC mode as shown in FIG. 5 with each settable NC mode.

最適NCモード選択部5gは、上記収音信号解析部5fにより解析された収音データの周波数特性に対して、上記NC効果予測テーブル8dに格納されている各NCモードのノイズ低減特性を総当たりで減算し、それらの値の対比から外部のノイズ環境に応じた最適とされるNCモードを選択する。
ここで、上記収音信号解析部5fにより解析された収音データの周波数特性と、上記NC効果予測テーブル8dに格納されているノイズ低減特性との差は、現実のノイズに対するノイズ低減効果を表すものとなる。従って、上記のように収音信号解析部5fにより解析された収音データの周波数特性とNC効果予測テーブル8dに格納されているノイズ低減特性との差を各NCモードごとに求めることで、現在収音されているノイズ音に対する各NCモードごとのノイズ低減効果が数値として求まる(ノイズ低減効果の予測)。
そして、最適NCモード選択部5gは、このようにして求めた差分値(ノイズ低減効果量)が最も小さくなるNCモードを、最適なNCモードとして選出する。
なお、ここでの差分はdB値での差分であり、リニア振幅値の場合は除算となることを付記しておく。
The optimum NC mode selection unit 5g rounds out the noise reduction characteristics of each NC mode stored in the NC effect prediction table 8d with respect to the frequency characteristics of the sound collection data analyzed by the sound collection signal analysis unit 5f. Then, the optimum NC mode corresponding to the external noise environment is selected from the comparison of these values.
Here, the difference between the frequency characteristic of the collected sound data analyzed by the collected sound signal analysis unit 5f and the noise reduction characteristic stored in the NC effect prediction table 8d represents the noise reduction effect with respect to the actual noise. It will be a thing. Therefore, by obtaining the difference between the frequency characteristics of the collected sound data analyzed by the collected sound signal analysis unit 5f as described above and the noise reduction characteristics stored in the NC effect prediction table 8d for each NC mode, The noise reduction effect for each NC mode with respect to the collected noise sound is obtained as a numerical value (prediction of noise reduction effect).
Then, the optimum NC mode selection unit 5g selects the NC mode having the smallest difference value (noise reduction effect amount) thus obtained as the optimum NC mode.
It should be noted that the difference here is a difference in dB value, and in the case of a linear amplitude value, it is division.

ここで、上記ノイズ低減効果の予測に相当する演算については、例えばバンドごとのエネルギー差を求め、その合算値を最終的なノイズ低減効果の値として得る手法を挙げることができる。また、実際の演算は、聴感特性カーブを与えた上で行うようにすることが望ましい。   Here, with respect to the calculation corresponding to the prediction of the noise reduction effect, for example, a method of obtaining an energy difference for each band and obtaining the sum as a final noise reduction effect value can be cited. Further, it is desirable that the actual calculation is performed after giving an auditory characteristic curve.

なお、最適NCモードを選出するための手法については上記により説明した手法に限定されるべきものではなく、もちろん他の手法を採ることもできる。   Note that the method for selecting the optimum NC mode should not be limited to the method described above, and other methods can of course be employed.

第2の実施の形態において、上記のようにして収音信号解析部5fと最適NCモード選択部5gとにより行う最適NCモードの自動選択動作は、以下を開始トリガとして行うものとしている。
・電源オン時(装置起動時)
・所定時間の経過
・過大ノイズ入力時
・小ノイズ状態の継続時
In the second embodiment, the optimum NC mode automatic selection operation performed by the collected sound signal analysis unit 5f and the optimum NC mode selection unit 5g as described above is performed using the following as a start trigger.
-When the power is turned on (when the device starts)
・ Elapsed time ・ When excessive noise is input ・ When low noise state continues

具体的に、上記「電源オン時」の開始トリガについては、操作部9に設けられた電源ボタンの操作に応じてマイクロコンピュータ10が収音信号解析部5f(DSP5)に動作開始指示を行う。すなわち、収音信号解析部5fは、この動作開始指示に応じて収音データについての周波数特性解析を開始する。
また、上記「所定時間の経過」「過大ノイズ入力時」「小ノイズ状態の継続時」については、収音信号解析部5f(DSP5)自身がその条件の成立有無を判別する。具体的に、上記「所定時間の経過」については、例えば上記マイクロコンピュータ10からの動作開始指示を受けたことに応じタイムカウントを開始し、そのカウント値が予め定められた所定値となるまで待機する。そして、カウント値が上記所定値となったことに応じて収音データについての周波数特性解析を開始する。またこれと共に、タイムカウント値をリセットし、再びタイムカウント値が上記所定値となるまで待機する。このようにして、所定時間の経過ごとに、周波数特性解析を行う。
Specifically, for the start trigger when “power is on”, the microcomputer 10 issues an operation start instruction to the sound collection signal analysis unit 5 f (DSP 5) in response to an operation of a power button provided on the operation unit 9. That is, the sound collection signal analysis unit 5f starts frequency characteristic analysis for the sound collection data in response to the operation start instruction.
Further, regarding the above “elapse of the predetermined time”, “when excessive noise is input”, and “when the small noise state is continued”, the sound collection signal analysis unit 5f (DSP 5) itself determines whether or not the condition is satisfied. Specifically, with respect to the “elapse of the predetermined time”, for example, a time count is started in response to receiving an operation start instruction from the microcomputer 10 and waits until the count value reaches a predetermined value. To do. Then, in response to the count value reaching the predetermined value, frequency characteristic analysis for the sound collection data is started. At the same time, the time count value is reset, and the process waits until the time count value reaches the predetermined value again. In this way, frequency characteristic analysis is performed every time a predetermined time elapses.

また、上記「過大ノイズ入力時」については、入力される収音データのレベルを監視し、そのレベルが予め定められたレベル以上となったことに応じて上記収音データの周波数特性解析を開始する。
また、上記「小ノイズ状態の継続時」については、入力される収音データのレベルが予め定められたレベル以下となる状態が所定時間以上継続したか否かを判別し、該状態が所定時間以上継続したと判別したことに応じて上記収音データの周波数特性解析を開始する。
In addition, when “excessive noise is input”, the level of the input sound pickup data is monitored, and frequency characteristic analysis of the sound pickup data is started when the level exceeds a predetermined level. To do.
In addition, for the “continuation of the low noise state”, it is determined whether or not a state where the level of the collected sound data to be input is equal to or lower than a predetermined level has continued for a predetermined time or more. The frequency characteristic analysis of the collected sound data is started in response to the determination that it has been continued.

このようにして開始される収音信号解析部5fによる周波数特性解析の結果に基づき、最適NCモード選択部5gによる最適NCモードの選択が行われる。つまりこれにより、上記の何れかの開始トリガの発生に応じて、最適NCモードの選択が行われることになる。   Based on the result of the frequency characteristic analysis by the collected sound signal analysis unit 5f started in this way, the optimum NC mode is selected by the optimum NC mode selection unit 5g. In other words, the optimum NC mode is selected according to the occurrence of any of the above start triggers.

ここで、最適NCモード選択部5gにより選択された最適NCモードが、現行のNCモードと同一である場合、敢えてクロスフェード切り替え動作を行う必要性はない。このため、最適NCモード選択部5gとしては、選択した最適NCモードが現行NCモードと同一である場合には、フィルタ特性・ミクス比率制御部5hに対するNCモードの変更指示は行わず、現行NCモードと選択した最適NCモードとが同一でない場合にのみ、NCモードの変更指示を行う。   Here, when the optimum NC mode selected by the optimum NC mode selection unit 5g is the same as the current NC mode, there is no need to perform a cross-fade switching operation. For this reason, when the selected optimum NC mode is the same as the current NC mode, the optimum NC mode selection unit 5g does not give an instruction to change the NC mode to the filter characteristic / mix ratio control unit 5h, and the current NC mode. Only when the selected optimal NC mode is not the same, an instruction to change the NC mode is issued.

上記フィルタ特性・ミクス比率制御部5hとしては、第1の実施の形態の場合のフィルタ特性・ミクス比率制御部5eのようにマイクロコンピュータ10からの指示に基づきユーザ操作により選択されたNCモードへのクロスフェード切り替えのための制御を行うのみでなく、上記により説明した最適NCモード選択部5gによる変更指示に応じてもクロスフェード切り替えのための制御を行う点が異なるものとなる。
なお、第2の実施の形態においても、新たなNCモードへの切り替えを行うべき状態となった以降に実行されるクロスフェード切り替え動作自体の内容は、先の第1の実施の形態の場合と同様となるのでここでの改めての説明は省略する。
As the filter characteristic / mix ratio control unit 5h, the NC mode selected by the user operation based on an instruction from the microcomputer 10 like the filter characteristic / mix ratio control unit 5e in the first embodiment is used. Not only is the control for crossfade switching performed, but also the control for crossfade switching is different according to the change instruction from the optimum NC mode selection unit 5g described above.
Also in the second embodiment, the content of the crossfade switching operation itself that is executed after switching to the new NC mode is the same as in the case of the previous first embodiment. Since this is the same, a description thereof is omitted here.

図13は、上記により説明した第2の実施の形態としての動作を実現するための処理手順を示したフローチャートである。なお、この図13では第2の実施の形態としての動作を実現するための処理手順を、DSP5が信号処理プログラム8cに基づき実行する処理手順として示している。   FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure for realizing the operation as the second embodiment described above. In FIG. 13, the processing procedure for realizing the operation as the second embodiment is shown as the processing procedure executed by the DSP 5 based on the signal processing program 8c.

図13において、先ずステップS201とステップS202とによる処理は、ユーザ操作による新たなNCモードの選択、又は先に説明した最適NCモード自動選択開始トリガ(収音信号解析の開始トリガ)の発生の何れかを待機するための処理となる。すなわち、上記ステップS201では、操作により新たなNCモードが選択されたか否かを判別する。このステップS201では、ユーザ操作に基づき選択されたNCモードを表す情報がマイクロコンピュータ10から指示されたか否かを判別する。このステップS201において、マイクロコンピュータ10からの上記指示が無く、操作により新たなNCモードが選択されてはいないとして否定結果が得られた場合は、上記ステップS202において、解析開始トリガが発生したか否かを判別する。すなわち、先に説明した「電源オン時」「所定時間の経過」「過大ノイズ入力時」「小ノイズ状態の継続時」の各開始トリガのうち、何れかの開始トリガが発生したか否かを判別する。ステップS202において、各開始トリガの何れも発生しておらず、解析開始トリガは発生していないとして否定結果が得られた場合は、上記ステップS201に戻るようにされる。
このようなステップS201→S202のループ処理により、ユーザ操作による新たなNCモードの選択又は解析開始トリガ(つまり最適NCモード自動選択開始トリガ)の発生の何れかを待機するようにされている。
In FIG. 13, first, the processing in step S201 and step S202 is either a selection of a new NC mode by a user operation or generation of the optimum NC mode automatic selection start trigger (start trigger for sound pickup signal analysis) described above. This is a process for waiting. That is, in step S201, it is determined whether or not a new NC mode has been selected by the operation. In step S201, it is determined whether information indicating the NC mode selected based on the user operation is instructed from the microcomputer 10. In step S201, if there is no instruction from the microcomputer 10 and a negative result is obtained that a new NC mode has not been selected by the operation, whether or not an analysis start trigger has occurred in step S202. Is determined. That is, it is determined whether any start trigger has occurred among the start triggers of “when the power is turned on”, “elapse of a predetermined time”, “when excessive noise is input”, or “when the low noise state continues”. Determine. In step S202, if none of the start triggers has occurred and a negative result is obtained that no analysis start trigger has occurred, the process returns to step S201.
By such loop processing from step S201 to S202, either the selection of a new NC mode by the user operation or the generation of an analysis start trigger (that is, the optimum NC mode automatic selection start trigger) is waited.

そして、上記ステップS201において、マイクロコンピュータ10からの上記指示があり、操作により新たなNCモードが選択されたとして肯定結果が得られた場合は、先の図10に示したステップS202に処理を進めるようにされる。これにより、操作により新たなNCモードが選択されたことに応じては、先の第1の実施の形態の場合と同様に、現行NCモードから新たに選択されたNCモード(目標のNCモード)へのクロスフェード切り替え動作が実行されるものとなる。   In step S201, if there is an instruction from the microcomputer 10 and a positive result is obtained that a new NC mode is selected by the operation, the process proceeds to step S202 shown in FIG. To be done. As a result, when a new NC mode is selected by the operation, the NC mode newly selected from the current NC mode (target NC mode) as in the case of the first embodiment. The cross-fade switching operation is performed.

また、上記ステップS202において、上記による各トリガのうち何れかのトリガが発生し、解析開始トリガが発生したとして否定結果が得られた場合は、ステップS203において、収音信号解析に基づく最適NCモードの選択を行う。すなわち、先に説明したようにしてA/D変換器3から入力される収音データについての周波数特性の解析を行うと共に、解析した周波数特性とメモリ8内のNC効果予測テーブル8dの情報内容とに基づき、NCモードごとのノイズ低減効果の予測を行った結果に応じて、外部のノイズ環境に応じた最適とされるNCモードの選択を行う。   In step S202, if any of the above triggers occurs and a negative result is obtained that an analysis start trigger has occurred, an optimal NC mode based on collected sound signal analysis is obtained in step S203. Make a selection. That is, as described above, the frequency characteristics of the collected sound data input from the A / D converter 3 are analyzed, and the analyzed frequency characteristics and the information content of the NC effect prediction table 8d in the memory 8 are analyzed. In accordance with the prediction result of the noise reduction effect for each NC mode, the optimum NC mode is selected according to the external noise environment.

続くステップS204では、最適NCモードは現行NCモードと異なるか否かを判別する。ステップS204において、最適NCモードと現行NCモードとが同一であり、最適NCモードは現行NCモードと異ならないとして否定結果が得られた場合は、先のステップS201に戻るようにされる。これにより、自動選択した最適NCモードと、現行NCモードとが一致する場合には、クロスフェード切り替え動作は実行されないものとなる。   In a succeeding step S204, it is determined whether or not the optimum NC mode is different from the current NC mode. If a negative result is obtained in step S204 that the optimal NC mode is the same as the current NC mode and the optimal NC mode is not different from the current NC mode, the process returns to step S201. As a result, when the optimum NC mode automatically selected matches the current NC mode, the crossfade switching operation is not executed.

一方、上記ステップS204において、最適NCモードは現行NCモードと異なるとして肯定結果が得られた場合は、先の図10のステップS102に進むようにされる。これにより、自動選択した最適NCモードが現行NCモードと異なる場合には、該自動選択した最適NCモードを目標のNCモード(目標のNC特性)として、該目標NCモードへのクロスフェード切り替え動作が実行されることになる。
On the other hand, if a positive result is obtained in step S204 that the optimum NC mode is different from the current NC mode, the process proceeds to step S102 in FIG. Thus, when the automatically selected optimum NC mode is different from the current NC mode, the automatically selected optimum NC mode is set as the target NC mode (target NC characteristic), and the crossfade switching operation to the target NC mode is performed. Will be executed.

<第3の実施の形態>

第3の実施の形態は、ヘッドフォン装置と該ヘッドフォン装置を着脱可能とされるオーディオプレイヤ等の信号処理装置とで構成される音響再生システムに関するものであり、ノイズキャンセリングのための信号処理系をヘッドフォン装置側に備えるのではなく、上記信号処理装置側に備えるようにするものである。すなわち、ノイズキャンセリング機能を有するオーディオプレイヤ(30)と、ノイズキャンセリング機能を有さない(通常の)ヘッドフォン(20)とによって構成された音響再生システムである。
<Third Embodiment>

The third embodiment relates to a sound reproduction system including a headphone device and a signal processing device such as an audio player in which the headphone device can be attached and detached, and a signal processing system for noise canceling is provided. It is provided not on the headphone device side but on the signal processing device side. In other words, the sound reproduction system is composed of an audio player (30) having a noise canceling function and a (normal) headphone (20) having no noise canceling function.

図14は、第3の実施の形態としての音響再生システムの構成について説明するための図として、オーディオプレイヤ30の内部構成とヘッドフォン20の内部構成とをブロック図により示している。
先ず、この場合のヘッドフォン20としては、マイクロフォンMIC、マイク出力端子TMout、及びオーディオ入力端子TAin、ドライバDRVが備えられたものとなる。マイクロフォンMICで得られた収音信号は上記マイク出力端子TMoutに対して供給される。また、上記オーディオ入力端子TAinは、ドライバDRVと接続される。
FIG. 14 is a block diagram showing the internal configuration of the audio player 30 and the internal configuration of the headphones 20 as a diagram for explaining the configuration of the sound reproduction system according to the third embodiment.
First, the headphone 20 in this case is provided with a microphone MIC, a microphone output terminal TMout, an audio input terminal TAin, and a driver DRV. The collected sound signal obtained by the microphone MIC is supplied to the microphone output terminal TMout. The audio input terminal TAin is connected to the driver DRV.

一方、オーディオプレイヤ30としては、先の図12と比較して分かるように、第2の実施の形態のヘッドフォン15が備えていたノイズキャンセリングのための音声信号処理系と同様の構成による音声信号処理系が設けられる。具体的には、ヘッドフォン15が備えていたマイクアンプ2、A/D変換器3、DSP5(及びメモリ8)、D/A変換器6、パワーアンプ7を有する。このノイズキャンセリングのための音声信号処理系の各部の動作は既に説明したものと同様となるので改めての説明は省略する。   On the other hand, as can be seen from the comparison with FIG. 12, the audio player 30 has an audio signal having the same configuration as the audio signal processing system for noise cancellation included in the headphone 15 of the second embodiment. A processing system is provided. Specifically, the headphone 15 includes a microphone amplifier 2, an A / D converter 3, a DSP 5 (and memory 8), a D / A converter 6, and a power amplifier 7. Since the operation of each part of the audio signal processing system for noise canceling is the same as that already described, a description thereof will be omitted.

但し、この場合のマイクアンプ2に対しては、マイクロフォンMICによる収音信号が、上述したマイク出力端子TMout→オーディオプレイヤ30側に設けられたマイク入力端子TMinを介して供給されることになる。また、パワーアンプ7の出力信号は、オーディオプレイヤ30側に設けられたオーディオ出力端子TMout→上述したオーディオ入力端子TAinを介してドライバDRVに供給されることになる。   However, in this case, the microphone MIC 2 is supplied with a sound collection signal from the microphone MIC via the microphone output terminal TMout → the microphone input terminal TMin provided on the audio player 30 side. The output signal of the power amplifier 7 is supplied to the driver DRV via the audio output terminal TMout provided on the audio player 30 side → the audio input terminal TAin described above.

なお、上記マイク出力端子TMout、オーディオ入力端子TAin、及び上記マイク入力端子TMin、オーディオ出力端子TMoutの各端子Tは、オーディオプレイヤ30に対しヘッドフォン20が接続されたときに、[マイク出力端子TMout−マイク入力端子TMin]、及び[オーディオ出力端子TMout−オーディオ入力端子TAin]の組み合わせでそれぞれが接するようにしてヘッドフォン20側、オーディオプレイヤ30側にそれぞれ形成される。   The microphone output terminal TMout, the audio input terminal TAin, and each terminal T of the microphone input terminal TMin and the audio output terminal TMout are connected to the [microphone output terminal TMout− when the headphones 20 are connected to the audio player 30. The microphone input terminal TMin] and [audio output terminal TMout−audio input terminal TAin] are formed on the headphone 20 side and the audio player 30 side so as to contact each other.

また、オーディオプレイヤ30には、オーディオデータの再生系として、ストレージ部31、及び再生処理部32が備えられる。
上記ストレージ部31は、オーディオデータを始めとした各種データの保存に用いられる。具体的な構成としては、例えばフラッシュメモリなどの固体メモリに対するデータの書き込み(記録)/読み出しを行うように構成されても良いし、例えばHDD(Hard Disk Drive)により構成されてもよい。
また内蔵の記録媒体ではなく、可搬性を有する記録媒体、例えば固体メモリを内蔵したメモリカード、CD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスク、光磁気ディスク、ホログラムメモリなどの記録媒体に対応するドライブ装置などとして構成することもできる。
もちろん、固体メモリやHDD等の内蔵タイプのメモリと、可搬性記録媒体に対するドライブ装置の両方が搭載されてもよい。
このストレージ部31は、後述するマイクロコンピュータ33の制御に基づいてオーディオデータその他の各種データについての書き込み/読み出しを行う。
The audio player 30 includes a storage unit 31 and a reproduction processing unit 32 as a reproduction system for audio data.
The storage unit 31 is used for storing various data including audio data. As a specific configuration, for example, data may be written (recorded) / read to / from a solid-state memory such as a flash memory, or may be configured by an HDD (Hard Disk Drive), for example.
Also, not a built-in recording medium, but a portable recording medium, for example, a memory card incorporating a solid-state memory, an optical disk such as a CD (Compact Disc) or a DVD (Digital Versatile Disc), a magneto-optical disk, a hologram memory, or the like. It can also be configured as a drive device corresponding to the above.
Of course, both a built-in type memory such as a solid-state memory and an HDD, and a drive device for a portable recording medium may be mounted.
The storage unit 31 writes / reads audio data and other various data based on the control of the microcomputer 33 described later.

ここで、上記ストレージ部31においては、オーディオデータが所定の音声圧縮符号化方式により圧縮符号化された状態で記憶されているとする。ストレージ部31で読み出された圧縮オーディオデータは、再生処理部32に供給される。再生処理部32はマイクロコンピュータ33の制御に基づき、供給される圧縮オーディオデータについての伸張処理などの所定の再生処理(デコード処理)を施す。
この再生処理部32で再生処理されたオーディオデータが、DSP5に対して聴取用のオーディオデータとして供給されることになる。
Here, it is assumed that the storage unit 31 stores audio data in a state of being compressed and encoded by a predetermined audio compression encoding method. The compressed audio data read by the storage unit 31 is supplied to the reproduction processing unit 32. The reproduction processing unit 32 performs predetermined reproduction processing (decoding processing) such as expansion processing on the supplied compressed audio data based on the control of the microcomputer 33.
The audio data reproduced by the reproduction processing unit 32 is supplied to the DSP 5 as audio data for listening.

マイクロコンピュータ33は、オーディオプレイヤ30の全体制御を行う。
例えば、上述したストレージ部31に対するデータの書き込み/読み出し制御を行う。また、ストレージ部31、再生処理部32を制御してオーディオデータの再生開始/停止制御なども行う。
マイクロコンピュータ33には操作部34が接続され、該操作部34から供給されるユーザ操作入力に基づく操作入力情報に基づく演算や各部の動作制御を行う。このことで、オーディオプレイヤ30においてユーザ操作に応じた動作が得られるようになっている。
ここで、上記操作部34には、先の第2の実施の形態のヘッドフォン15に備えられた操作部9と同様に、少なくとも電源ボタン、及びNCモードの選択操作を行うための選択ボタンが設けられる。そして、この場合のマイクロコンピュータ33としても、先のマイクロコンピュータ10と同様に、上記電源ボタンの操作に応じて電源オンのための操作入力情報が供給されたことに応じては、DSP5(収音信号解析部5f)に対して動作開始指示を行うようにされる。また、上記選択ボタンの操作に応じて上記操作部9から供給される操作入力情報に基づき、新たに設定すべきNCモードの選択を行い、また選択したNCモードを表す情報をDSP5(フィルタ特性・ミクス比率制御部5h)に指示するようにされる。
The microcomputer 33 performs overall control of the audio player 30.
For example, data write / read control with respect to the storage unit 31 is performed. The storage unit 31 and the playback processing unit 32 are also controlled to perform playback start / stop control of audio data.
An operation unit 34 is connected to the microcomputer 33 and performs calculation based on operation input information based on user operation input supplied from the operation unit 34 and operation control of each unit. Thus, an operation corresponding to the user operation can be obtained in the audio player 30.
Here, the operation unit 34 is provided with at least a power button and a selection button for performing an NC mode selection operation, similar to the operation unit 9 provided in the headphone 15 of the second embodiment. It is done. The microcomputer 33 in this case also has a DSP 5 (sound pickup) in response to the operation input information for power-on being supplied in response to the operation of the power button, as in the microcomputer 10. An operation start instruction is given to the signal analysis unit 5f). Further, based on the operation input information supplied from the operation unit 9 in response to the operation of the selection button, the NC mode to be newly set is selected, and information indicating the selected NC mode is displayed in the DSP 5 (filter characteristics / The mixing ratio control unit 5h) is instructed.

また、上記マイクロコンピュータ33に対しては、表示部35が接続される。表示部35は例えば液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどの表示デバイスとされ、マイクロコンピュータ33からの指示に応じて所要の情報表示を行う。   A display unit 35 is connected to the microcomputer 33. The display unit 35 is a display device such as a liquid crystal display or an organic EL display, for example, and displays required information in response to an instruction from the microcomputer 33.

この図14に示した構成とすることによっても、先の第2の実施の形態で説明したものと同様の最適NCモードの自動選択動作及びクロスフェード切り替え動作が行われるようにすることができる。また、メモリ8内に格納されている信号処理プログラム8cを先の図4に示した信号処理プログラム8aに変更することで、第1の実施の形態と同様のクロスフェード切り替え動作が行われるようにすることもできる。
Also with the configuration shown in FIG. 14, the automatic selection operation and the cross-fade switching operation in the optimum NC mode similar to those described in the second embodiment can be performed. Further, by changing the signal processing program 8c stored in the memory 8 to the signal processing program 8a shown in FIG. 4, the same crossfade switching operation as that in the first embodiment is performed. You can also

<変形例>

以上、本発明の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。
例えばこれまでの説明では、簡易的に音声信号(収音信号も含む)のch(チャンネル)数が1chのみとされる場合を示したが、本発明としては、複数chの音声信号について音響再生を行う場合にも好適に適用することができる。
<Modification>

Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention should not be limited to the specific examples described above.
For example, in the description so far, a case where the number of channels (including channels) of an audio signal (including a collected sound signal) is only 1 ch has been shown, but in the present invention, sound reproduction is performed for audio signals of a plurality of channels. The present invention can also be suitably applied when performing the above.

また、これまでの説明では、ノイズキャンセリング方式としてFF方式を採用する場合のみを例示したが、本発明はFB方式を採用する場合にも好適に適用できる。FB方式を採用する場合は、FF方式を採用する場合とマイクロフォンMICの配置位置が異なる。具体的には、ハウジング部の内側において、ハウジング部内における音、すなわちノイズ音とドライバDRVからの出力音とを収音するようにして設けられることになる(図1を参照)。それ以外の構成については、先の図4、図12、図14に示したものと同様でよい。   In the description so far, only the case where the FF method is adopted as the noise canceling method has been exemplified, but the present invention can also be suitably applied to the case where the FB method is adopted. When the FB method is adopted, the arrangement position of the microphone MIC is different from that when the FF method is adopted. Specifically, the sound is provided inside the housing part so as to collect sound in the housing part, that is, noise sound and output sound from the driver DRV (see FIG. 1). Other configurations may be the same as those shown in FIG. 4, FIG. 12, and FIG.

但し、冒頭の基本概念の説明でも述べたように、FB方式においては、フィードバックループ内にてノイズキャンセリングのためのフィルタ処理が行われることに伴い、フィードバックループに加算されユーザに聴取されるオーディオ信号(聴取用オーディオ信号)の音質劣化が生じてしまう虞がある。このために、先の図1(b)に示したようにして、聴取用のオーディオデータについて音質劣化防止のためのイコライジング処理を行うためのイコライザを設ける。このイコライザとしては、DSP5のデジタル信号処理により実現するものとし、例えば図4、図12の場合には、A/D変換器3から入力される聴取用オーディオデータに対して音質劣化防止のためのイコライジング処理を施すものとすればよい。或いは、図14の場合には、再生処理部32から入力される聴取用オーディオデータについて音質劣化防止のためのイコライジング処理を施すものとすればよい。   However, as described in the description of the basic concept at the beginning, in the FB method, audio that is added to the feedback loop and listened to by the user as the noise canceling filter processing is performed in the feedback loop. There is a risk that the sound quality of the signal (listening audio signal) may deteriorate. For this purpose, as shown in FIG. 1B, an equalizer is provided for performing equalizing processing for preventing deterioration of sound quality for audio data for listening. This equalizer is realized by digital signal processing of the DSP 5. For example, in the case of FIG. 4 and FIG. 12, the audio data for listening input from the A / D converter 3 is prevented from being deteriorated. What is necessary is just to perform an equalizing process. Alternatively, in the case of FIG. 14, the listening audio data input from the reproduction processing unit 32 may be subjected to equalizing processing for preventing sound quality deterioration.

ここで、音信劣化の防止が適正に図られるようにするためには、上記イコライザのイコライジング特性を、設定されるNCモードに応じて可変的に設定すべきものとなる。すなわち、音質劣化の態様は、設定されるNCモードのNC特性ごとに異なるものとなるため、上記イコライザのイコライジング特性は、設定されるNCモードのNC特性に応じたものを設定すべきものとなる。
この点を考慮すると、FB方式を採用する場合には、NCモードの切り替えに応じて、上記イコライザのイコライジング特性(例えばFIRフィルタなどのフィルタ特性)も切り替えることが考えられる。
Here, in order to appropriately prevent the deterioration of the message, the equalizer characteristics of the equalizer should be variably set according to the set NC mode. That is, since the sound quality deterioration mode varies depending on the NC characteristics of the set NC mode, the equalizing characteristics of the equalizer should be set in accordance with the NC characteristics of the set NC mode.
In consideration of this point, when the FB method is adopted, it is conceivable that the equalizing characteristic of the equalizer (for example, a filter characteristic such as an FIR filter) is switched in accordance with switching of the NC mode.

このように音質劣化防止のためのイコライザのイコライジング特性を切り替えるとしたときは、NCモードの切り替えを行う場合と同様、切り替え点での音質変化に伴いユーザに違和感を与える可能性がある。そこで、上記イコライザのイコライジング特性の切り替え動作についても、NCモードの切り替えと同様のクロスフェード切り替え動作を行うこともできる。その場合、フィルタ特性の設定対象がNCフィルタ5aから上記イコライザとなる点以外は、先に説明したNCモードのクロスフェード切り替え動作と同様となる。つまり、DSP5の機能ブロックとしては、聴取用オーディオデータを入力して個別にイコライジング処理を施す複数のイコライザと、それらのイコライザからのイコライジング出力(フィルタ処理出力)を設定された合成比率で合成するための複数の乗算部と各乗算部の出力を加算する加算部、さらに、上記複数のイコライザのイコライジング特性(フィルタ特性)と上記複数の乗算部に与える係数の設定(制御)により、現行NCモードに対応したイコライジング特性から新規NCモードに対応したイコライジング特性へのクロスフェード切り替え制御を行うフィルタ特性・ミクス比率制御部とを設けるようにすればよい。   As described above, when the equalizing characteristic of the equalizer for preventing the deterioration of sound quality is switched, there is a possibility that the user feels uncomfortable with the sound quality change at the switching point, as in the case of switching the NC mode. Therefore, the switching operation of the equalizer equalizing characteristic of the equalizer can also be performed as a crossfade switching operation similar to the switching of the NC mode. In this case, the operation is the same as the NC mode cross-fade switching operation described above except that the filter characteristic is set from the NC filter 5a to the equalizer. In other words, as a functional block of the DSP 5, a plurality of equalizers that receive listening audio data and individually perform equalizing processing and equalizing outputs (filter processing outputs) from these equalizers are combined at a set combining ratio. A plurality of multipliers and an adder for adding the outputs of the multipliers, and the current NC mode is set by setting (controlling) the equalizing characteristics (filter characteristics) of the plurality of equalizers and the coefficients given to the plurality of multipliers. A filter characteristic / mix ratio control unit that performs cross-fade switching control from the corresponding equalizing characteristic to the equalizing characteristic corresponding to the new NC mode may be provided.

また、FB方式を採用する場合において、第2の実施の形態のように最適NCモードの選択を行うことについて考えてみると、FB方式の場合は、フィードバックループが形成されることに伴い、マイクロフォンMICからの収音信号にはノイズ成分のみでなく聴取用のオーディオ信号成分も含まれることになる。このため、聴取用のオーディオ信号を再生中である場合は、収音信号解析部5fにおいて、ノイズ成分についての周波数特性解析を正しく行うことができなくなってしまう虞がある。つまり、最適NCモードの選択を正しく行うことができなくなる虞がある。
また、これと共にFB方式の場合、フィードバックループがオンとされている状態では、収音信号解析部5fに入力される収音データは、ノイズキャンセリングのための信号特性が与えられたものとなっている。すなわち、ノイズ成分が低減された状態にある。この点でも最適NCモードの選択を正しく行うことができなくなってしまう虞がある。
そこで、FB方式を採用する場合の最適NCモードの選択時には、加算部5dによるフィードバックループへの聴取用オーディオデータの加算動作を行わないようにすると共に、例えばNCフィルタ5aへの収音データの入力を停止するなどしてフィードバックループをオフとした上で(つまりマイクロフォンMICによってノイズ成分のみが収音されるようにした上で)、収音信号解析部5fによる周波数特性解析を行うようにする。これにより、FB方式が採用される場合に対応して、最適NCモードの選択がより正確に行われるようにすることができる。
Further, in the case of adopting the FB method, considering that the optimum NC mode is selected as in the second embodiment, in the case of the FB method, a microphone is formed along with the formation of a feedback loop. The collected sound signal from the MIC includes not only a noise component but also an audio signal component for listening. For this reason, when the audio signal for listening is being reproduced, the collected sound signal analysis unit 5f may not be able to correctly perform the frequency characteristic analysis on the noise component. That is, there is a possibility that the optimum NC mode cannot be correctly selected.
In addition, in the case of the FB method, in the state where the feedback loop is turned on, the sound collection data input to the sound collection signal analysis unit 5f is given signal characteristics for noise canceling. ing. That is, the noise component is reduced. In this respect as well, there is a possibility that the optimum NC mode cannot be correctly selected.
Therefore, when the optimum NC mode is selected when the FB method is adopted, the adder 5d does not perform the operation of adding the audio data for listening to the feedback loop, and for example, inputs the collected sound data to the NC filter 5a. And the feedback loop is turned off (ie, only the noise component is collected by the microphone MIC), and the frequency characteristic analysis is performed by the collected sound signal analysis unit 5f. As a result, the optimum NC mode can be selected more accurately corresponding to the case where the FB method is adopted.

また、これまでの説明では、簡単のため、メモリ8内のフィルタ特性情報8bとしては3つのフィルタ特性情報を保持させるものとしたが、もちろん、フィルタ特性情報の保持数はこれに限定されるべきものではなく、2又は4以上とすることもできる。
図15は一例として、フィルタ特性情報の保持数が6つとされた場合における、各フィルタ特性の関係を例示している。
またこの図15では、NCフィルタ5aの数を2つとする場合における、各NC特性間の経路の例も併せて示している。例えば、図中のx1と示す、フィルタ特性Aとフィルタ特性Fとの中間的なNC特性から、x2と示すフィルタ特性Aとフィルタ特性Cとの中間的なNC特性への切り替えにあたっては、この場合も切り替え前のNC特性側のみで必要なフィルタ特性(フィルタ特性F)の比率が0となる地点を経ることを条件に、上記x2へ至る経路が算出されることになる。また、例えば上記x2としてのNC特性から、x3と示すフィルタ特性Cとフィルタ特性Fとの中間的なNC特性への切り替えを行うとした場合としても、同様に、切り替え前のNC特性側のみで必要なフィルタ特性(フィルタ特性A)の比率が0となる地点を経ることを条件に、上記x3へ至る経路が算出されていることが示されている。
In the above description, for the sake of simplicity, the filter characteristic information 8b in the memory 8 is assumed to hold three pieces of filter characteristic information. Of course, the number of filter characteristic information held should be limited to this. It can also be 2 or 4 or more.
FIG. 15 illustrates, as an example, the relationship between each filter characteristic when the number of filter characteristic information held is six.
FIG. 15 also shows an example of paths between the NC characteristics when the number of NC filters 5a is two. For example, in the case of switching from an intermediate NC characteristic between the filter characteristic A and the filter characteristic F indicated by x1 to an intermediate NC characteristic between the filter characteristic A and the filter characteristic C indicated by x2, in this case, However, the route to x2 is calculated on the condition that the ratio of the required filter characteristic (filter characteristic F) is 0 only on the NC characteristic side before switching. Further, for example, even when switching from the NC characteristic as x2 to an intermediate NC characteristic between the filter characteristic C and the filter characteristic F indicated by x3, similarly, only on the NC characteristic side before the switching is performed. It is shown that the route to the above x3 is calculated on the condition that the required filter characteristic (filter characteristic A) ratio passes through zero.

また、これまでの説明では、DSP5の性能や処理負担等を考慮して、NCフィルタの数を2つとする場合を例示したが、もちろんNCフィルタを3つ以上とすることも可能である。先の説明からも理解されるように、NCフィルタの数が2つとされる場合、クロスフェード切り替え途中において一方のNCフィルタ処理出力の比率を0とし、該比率を0とした方のNCフィルタ側においてフィルタ特性の入れ替えを行う必要があったが、NCフィルタを3つ以上とする場合には、このようなクロスフェード切り替え途中におけるフィルタ特性の入れ替えは不要とすることができる。   In the description so far, the case where the number of NC filters is two in consideration of the performance and processing load of the DSP 5 is exemplified, but it is needless to say that the number of NC filters may be three or more. As understood from the above description, when the number of NC filters is two, the ratio of one NC filter processing output is set to 0 during the cross-fade switching, and the NC filter side of which the ratio is set to 0 However, when there are three or more NC filters, it is not necessary to replace the filter characteristics during the crossfade switching.

図16では一例として、NCフィルタを3つ備える場合の構成例を示している。この場合、収音データを個別に入力する第1NCフィルタ5a1、第2NCフィルタ5a2、第3NCフィルタ5a3が設けられると共に、第1NCフィルタ5a1の出力を入力する第1乗算部5b1、第2NCフィルタ5a2の出力を入力する第2乗算部5b2、第3NCフィルタ5a3の出力を入力する第3乗算部5b3、及びこれら第1〜第3乗算部5bのそれぞれの出力を加算する加算部5cが設けられる。   In FIG. 16, as an example, a configuration example in which three NC filters are provided is shown. In this case, a first NC filter 5a1, a second NC filter 5a2, and a third NC filter 5a3 for individually inputting sound collection data are provided, and the first multiplier 5b1 and the second NC filter 5a2 for inputting the output of the first NC filter 5a1 are provided. A second multiplier 5b2 for inputting the output, a third multiplier 5b3 for inputting the output of the third NC filter 5a3, and an adder 5c for adding the outputs of the first to third multipliers 5b are provided.

ここで、図16に示されているように、第1NCフィルタ5a1にはフィルタ特性Aが、第2NCフィルタ5a2にはフィルタ特性Bが、第3NCフィルタ5a3にはフィルタ特性Cがそれぞれ設定された状態にあるとする。
図17は、このように各NCフィルタ5aに設定されるフィルタ特性A〜Cの関係を例示している。例えば、この図17に示されている各フィルタ特性の関係が得られている状態において、図示するようにフィルタ特性Aとフィルタ特性Bとの中間的なNC特性から、フィルタ特性Aとフィルタ特性Cとの中間的なNC特性への切り替えを行うべき状態となったとする。先に例示したNCフィルタ5aを2個とする場合には、図中の白丸印で示すようにフィルタ特性Bの比率が0で且つフィルタ特性Aの比率が1となる地点を通過するようにしてNC特性を変化させるものとなるが、NCフィルタ5aを3つとする場合には、3種のフィルタのミクス比率を変更させることで、例えば図中色付の丸印で示すように目標のNC特性に向けて直線的にNC特性を変化させることができる。すなわち、切り替え前のNC特性側のみで必要なフィルタ特性(この場合はフィルタ特性B)の比率が0となる地点を経ることを条件とせずに、経路の計算を行うことができるものであり、従ってクロスフェード切り替え途中におけるフィルタ特性の入れ替えは不要とすることができる。
Here, as shown in FIG. 16, the filter characteristic A is set in the first NC filter 5a1, the filter characteristic B is set in the second NC filter 5a2, and the filter characteristic C is set in the third NC filter 5a3. Suppose that
FIG. 17 illustrates the relationship between the filter characteristics A to C set in each NC filter 5a in this way. For example, in the state where the relationship between the filter characteristics shown in FIG. 17 is obtained, the filter characteristic A and the filter characteristic C are obtained from the NC characteristic intermediate between the filter characteristic A and the filter characteristic B as shown in the figure. It is assumed that the state should be switched to the intermediate NC characteristic. When the number of the NC filters 5a exemplified above is two, as shown by the white circles in the figure, the filter characteristic B has a ratio of 0 and the filter characteristic A has a ratio of 1 so as to pass. When the number of NC filters 5a is three, the mixing ratio of the three types of filters is changed, for example, as shown by the colored circles in the figure. The NC characteristic can be changed linearly toward. That is, the path can be calculated without having to pass through a point where the ratio of the required filter characteristic (in this case, the filter characteristic B) is 0 only on the NC characteristic side before switching. Therefore, it is not necessary to change the filter characteristics during the crossfade switching.

また、これまでの説明では、NCモードとして、1つのフィルタ特性で実現されるNCモードと複数のフィルタ特性の組み合わせで実現されるNCモードとの双方が混在する場合を例示したが、例えば1つのフィルタ特性で実現できるNCモードのみを設定する場合にクロスフェード切り替え動作を行うようにすることもできる。その場合は、先の図10にて示したような経路の計算(S102)、及び経路途中で何れか一方のNCフィルタ出力の比率を0とする必要があるか否かについての判別は不要であり、新たなNCモードを設定すべき状態となったことに応じ、非稼動側のNCフィルタ5aに対して新規NCモードに対応するフィルタ特性を設定した上で、可動側のフィルタ処理出力の比率を1→0に徐々に低下させ、また非稼動側のフィルタ処理出力の比率を0→1に徐々に上昇させるようにして合成比率を変化させるものとすればよい。   In the description so far, the case where both the NC mode realized by one filter characteristic and the NC mode realized by a combination of a plurality of filter characteristics coexist as the NC mode is exemplified. When only the NC mode that can be realized by the filter characteristics is set, the crossfade switching operation can be performed. In that case, it is not necessary to calculate the route as shown in FIG. 10 (S102) and to determine whether the ratio of one of the NC filter outputs needs to be zero in the middle of the route. Yes, in response to the fact that a new NC mode should be set, the filter characteristics corresponding to the new NC mode are set for the non-operating NC filter 5a, and then the ratio of the filter processing output on the movable side Is gradually decreased from 1 to 0, and the ratio of the filter processing output on the non-operating side is gradually increased from 0 to 1, so that the synthesis ratio may be changed.

また、これまでの説明では、収音信号に対してノイズキャンセリングのための信号特性を与えるNCフィルタがデジタルフィルタで構成される場合を例示したが、NCフィルタはアナログフィルタで構成することもできる。   In the description so far, the case where the NC filter that gives the signal characteristics for noise canceling to the collected sound signal is configured by a digital filter, but the NC filter can also be configured by an analog filter. .

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フォン装置、或いはオーディオプレイヤとして構成される場合について例示したが、本発明の信号処理装置としては、例えばノイズキャンセリング機能を備えた携帯電話機、ヘッドセットなど、他の装置形態として実施することもできる。   In the above description, the case where the signal processing device of the present invention is configured as a headphone device or an audio player has been exemplified. However, as the signal processing device of the present invention, for example, a mobile phone having a noise canceling function It can also be implemented as other device forms such as a headset.

フィードバック方式によるヘッドフォン装置のノイズキャンセリングシステムについてのモデル例を示す図である。It is a figure which shows the model example about the noise cancellation system of the headphone apparatus by a feedback system. 図1に示したノイズキャンセリングシステムについての特性を示すボード線図である。It is a Bode diagram which shows the characteristic about the noise canceling system shown in FIG. フィードフォワード方式によるヘッドフォン装置のノイズキャンセリングシステムについてのモデル例を示す図である。It is a figure which shows the model example about the noise canceling system of the headphone apparatus by a feedforward system. 第1の実施の形態の信号処理装置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 signal processing apparatus of 1st Embodiment. NCモードごとのノイズ低減特性を例示した図である。It is the figure which illustrated the noise reduction characteristic for every NC mode. 第1の実施の形態のクロスフェード切り替え動作ついて説明するための図として、フィルタ特性とNCモードとが1対1で対応する場合に対応した動作例を示した図である。As a diagram for explaining the cross-fade switching operation of the first embodiment, it is a diagram showing an operation example corresponding to the case where the filter characteristics and the NC mode correspond one-to-one. クロスフェード特性の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the crossfade characteristic. 複数のフィルタ特性の組み合わせによる中間的なNC特性間の切り替えに対応して行われるクロスフェード切り替え動作について説明するための図として、切り替え前のNC特性と切り替え後のNC特性との関係を示した図である。As a diagram for explaining a cross-fade switching operation corresponding to switching between intermediate NC characteristics by a combination of a plurality of filter characteristics, the relationship between the NC characteristics before switching and the NC characteristics after switching is shown. FIG. 複数のフィルタ特性の組み合わせによる中間的なNC特性間の切り替えに対応して行われるクロスフェード切り替え動作について説明するための図として、実際の動作例について示した図である。It is the figure which showed the example of an actual operation | movement as a figure for demonstrating the crossfade switching operation | movement performed corresponding to switching between the intermediate | middle NC characteristics by the combination of a some filter characteristic. 第1の実施の形態としてのクロスフェード切り替え動作を実現するための処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence for implement | achieving the crossfade switching operation | movement as 1st Embodiment. 同じく、第1の実施の形態としてのクロスフェード切り替え動作を実現するための処理手順を示したフローチャートである。Similarly, it is the flowchart which showed the process sequence for implement | achieving the crossfade switching operation | movement as 1st Embodiment. 第2の実施の形態の信号処理装置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 signal processing apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態としての動作(主に最適NCモードの自動選択動作)を実現するための処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence for implement | achieving the operation | movement (mainly automatic selection operation | movement of an optimal NC mode) as 2nd Embodiment. 第3の実施の形態としての信号処理装置とヘッドフォン装置とを備えて構成される音響再生システムの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the sound reproduction system comprised including the signal processing apparatus and headphone apparatus as 3rd Embodiment. フィルタ特性情報の保持数が6つとされた場合の各フィルタ特性の関係及び複数のフィルタ特性の組み合わせで実現される各NC特性間の経路を例示した図である。It is the figure which illustrated the path | route between each NC characteristic implement | achieved by the relationship of each filter characteristic when the holding | maintenance number of filter characteristic information is six, and the combination of several filter characteristics. NCフィルタを3つ備える場合の構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example in the case of providing three NC filters. 図17の各NCフィルタに設定されるフィルタ特性の関係を例示した図である。It is the figure which illustrated the relationship of the filter characteristic set to each NC filter of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,15,20 ヘッドフォン、2 マイクアンプ、3,4 A/D変換器、5 DSP、5a NCフィルタ、5b 乗算部、5c,5d 加算部、5e,5h フィルタ特性・ミクス比率制御部、5f 収音信号解析部、5g 最適NCモード選択部、6 D/A変換器、7 パワーアンプ、8 メモリ、8a,8c 信号処理プログラム、8b フィルタ特性情報、8d NC効果予測テーブル、9 操作部、10,33 マイクロコンピュータ、30 オーディオプレイヤ、31 ストレージ部、32 再生処理部、34 操作部、35 表示部、MIC マイクロフォン、DRV ドライバ、TAin オーディオ入り力端子、TMout マイク出力端子、TAout オーディオ出力端子、TMin マイク入力端子   1,15,20 Headphone, 2 Microphone amplifier, 3,4 A / D converter, 5 DSP, 5a NC filter, 5b Multiplier, 5c, 5d Adder, 5e, 5h Filter characteristics / Mix ratio controller, 5f Sound signal analysis unit, 5g optimum NC mode selection unit, 6 D / A converter, 7 power amplifier, 8 memory, 8a, 8c signal processing program, 8b filter characteristic information, 8d NC effect prediction table, 9 operation unit, 10, 33 microcomputer, 30 audio player, 31 storage unit, 32 playback processing unit, 34 operation unit, 35 display unit, MIC microphone, DRV driver, TAin audio input terminal, TMout microphone output terminal, TAout audio output terminal, TMin microphone input Terminal

Claims (16)

それぞれがマイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力し個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与える複数のフィルタ処理手段と、
設定された合成比率により上記複数のフィルタ処理手段からのフィルタ処理出力を合成する合成手段と、
上記収音信号に対して与える信号特性を切り替えるべき状態となったことに応じ、上記合成手段による合成比率を時変的に変化させる制御手段と
を備える信号処理装置。
A plurality of filter processing means each for inputting a collected sound signal obtained based on a sound collecting operation by a microphone and individually performing a filtering process to give different signal characteristics to the collected sound signal;
Synthesizing means for synthesizing filter processing outputs from the plurality of filter processing means according to a set synthesis ratio;
A signal processing apparatus comprising: a control unit that changes a synthesis ratio by the synthesis unit in a time-varying manner in response to a state in which a signal characteristic to be applied to the sound pickup signal is to be switched.
請求項1に記載の信号処理装置において、
上記複数のフィルタ処理手段は、それぞれ上記収音信号にノイズキャンセリングのための信号特性を与えるためのフィルタ処理を施し、
上記制御手段は、
ノイズキャンセリングモードの切り替えを行うべき状態となったことに応じて、上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 1,
Each of the plurality of filter processing means performs a filter process for giving a signal characteristic for noise canceling to the collected sound signal,
The control means includes
The synthesis ratio is changed in accordance with the state in which the noise canceling mode should be switched.
請求項2に記載の信号処理装置において、
上記複数のフィルタ処理手段はデジタルシグナルプロセッサの一機能として実現され、各フィルタ処理手段のフィルタ処理特性を可変的に設定することが可能とされている。
The signal processing device according to claim 2,
The plurality of filter processing means are realized as one function of the digital signal processor, and the filter processing characteristics of each filter processing means can be variably set.
請求項3に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
少なくとも1つの上記フィルタ処理手段に対し、上記ノイズキャンセリングモードの切り替えに伴い新たに設定されるべきとされた新規ノイズキャンセリングモードを実現するためのフィルタ処理特性を設定すると共に、該フィルタ処理特性を設定したフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率が時間経過と共に徐々に大きくなるように上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 3,
The control means includes
At least one filter processing means is set with a filter processing characteristic for realizing a new noise canceling mode that should be newly set when the noise canceling mode is switched, and the filter processing characteristic The composition ratio is changed so that the ratio of the filter processing output of the filter processing means for which is set to gradually increases with time.
請求項4に記載の信号処理装置において、
上記複数のフィルタ処理手段は第1フィルタ処理手段と第2フィルタ処理手段の2つとされる。
The signal processing device according to claim 4,
The plurality of filter processing means are two of a first filter processing means and a second filter processing means.
請求項5に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
上記ノイズキャンセリングモードの変更を行うべき状態となったことに応じ、それまで設定されていた現行ノイズキャンセリングモードから新たに設定されるべき新規ノイズキャンセリングに変化させるにあたって上記第1、第2フィルタ処理手段に設定すべきフィルタ処理特性、及び各フィルタ処理出力に逐次設定すべき合成比率を計算により求めると共に、
該計算の結果、上記新規ノイズキャンセリングモードに変化させる途中において上記第1又は第2フィルタ処理手段の何れかのフィルタ処理出力の比率を0とする必要がないとされる場合には、上記第1、第2フィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率がそれぞれ上記計算により求めた比率に向けて徐々に変化するように上記合成比率を変化させ、
上記計算の結果、上記新規ノイズキャンセリングモードに変化させる途中において上記第1又は第2フィルタ処理手段の何れかのフィルタ処理出力の比率を0とする必要があるとされる場合には、上記計算結果に従って一方のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を1に向けて徐々に大きくし且つ他方のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を0に向けて徐々に小さくするように上記合成比率を変化させ、比率が0とされた上記他方のフィルタ処理手段に上記計算結果に基づく新たなフィルタ処理特性を設定した上で、該他方のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を上記計算により求めた比率に向けて徐々に大きくし、且つ上記一方のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を上記計算により求めた比率に向けて徐々に小さくするように上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 5,
The control means includes
In response to the state in which the noise canceling mode should be changed, the first and second are changed when changing from the current noise canceling mode that has been set to the new noise canceling to be newly set. The filter processing characteristics to be set in the filter processing means and the composition ratio to be sequentially set in each filter processing output are obtained by calculation,
As a result of the calculation, when it is not necessary to set the ratio of the filter processing output of either the first or second filter processing means to 0 during the change to the new noise canceling mode, the first 1, the composition ratio is changed so that the ratio of the filter processing output of the second filter processing means gradually changes toward the ratio obtained by the above calculation,
As a result of the calculation, when it is necessary to set the ratio of the filter processing output of either the first or second filter processing means to 0 during the change to the new noise canceling mode, the calculation According to the result, the synthesis ratio is changed so that the ratio of the filter processing output of one filter processing means is gradually increased toward 1 and the ratio of the filter processing output of the other filter processing means is gradually decreased toward 0. A ratio obtained by calculating the ratio of the filter processing output of the other filter processing means after setting a new filter processing characteristic based on the calculation result in the other filter processing means having a ratio of 0. And gradually increase the ratio of the filter processing output of the one filter processing means toward the ratio obtained by the above calculation. Changing the synthesis ratio so as to reduce the.
請求項5に記載の信号処理装置において、
上記ノイズキャンセリングモードと上記フィルタ処理特性とが1対1で対応するものとされており、
上記制御手段は、
上記ノイズキャンセリングモードの切り替えを行うべき状態となったことに応じ、上記第1又は第2フィルタ処理手段のうち、それまで設定されていた現行ノイズキャンセリングモードを実現するためのフィルタ処理特性が設定される稼動側のフィルタ処理手段とは別の、非稼動側となるフィルタ処理手段に対して、新たに設定されるべき新規ノイズキャンセリングモードを実現するためのフィルタ処理特性を設定し、該非稼動側のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を1に向けて徐々に大きくし且つ上記稼動側のフィルタ処理手段のフィルタ処理出力の比率を0に向けて徐々に小さくするようにして上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 5,
The noise canceling mode and the filtering characteristic are assumed to correspond one-to-one.
The control means includes
In response to the fact that the noise canceling mode should be switched, the filter processing characteristics for realizing the current noise canceling mode set up to that time of the first or second filter processing means are as follows. A filter processing characteristic for realizing a new noise canceling mode to be newly set is set for a filter processing unit on the non-operating side, which is different from the set filter processing unit on the operating side. The composition ratio is such that the ratio of the filter processing output of the operating side filter processing means is gradually increased toward 1 and the ratio of the filter processing output of the operating side filter processing means is gradually decreased toward 0. To change.
請求項1に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
上記フィルタ処理出力に与えられる比率が時間に対して一定に変化されるように上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 1,
The control means includes
The synthesis ratio is changed so that the ratio given to the filter processing output is constantly changed with respect to time.
請求項1に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
上記フィルタ処理出力に与えられる比率が時間に対して非一定に変化されるように上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 1,
The control means includes
The synthesis ratio is changed so that the ratio given to the filter processing output changes non-constantly with respect to time.
請求項1に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
上記フィルタ処理出力に与えられる比率を大きくするときと小さくするときとで時間に対する比率変化の態様を異ならせるようにして上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 1,
The control means includes
The composition ratio is changed by changing the ratio change mode with respect to time depending on whether the ratio given to the filter processing output is increased or decreased.
請求項1に記載の信号処理装置において、
上記制御手段は、
上記フィルタ処理出力に与えられる比率を大きくするときは、時間経過に応じて徐々に比率変化量を小さくさせるようにし、上記フィルタ処理出力に与える比率を小さくするときは時間経過に応じて徐々に比率変化量を大きくさせるようにして上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 1,
The control means includes
When increasing the ratio given to the filter processing output, the ratio change amount is gradually decreased with time, and when decreasing the ratio given to the filter processing output, the ratio is gradually increased with time. The synthesis ratio is changed so as to increase the amount of change.
請求項2に記載の信号処理装置において、
ユーザ操作に基づき上記ノイズキャンセリングモードの選択を行うモード選択手段をさらに備え、
上記制御手段は、
上記モード選択手段により新たなノイズキャンセリングモードが選択されたことに応じて上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 2,
Further comprising mode selection means for selecting the noise canceling mode based on a user operation,
The control means includes
The synthesis ratio is changed in response to selection of a new noise canceling mode by the mode selection means.
請求項2に記載の信号処理装置において、
上記収音信号に基づき上記ノイズキャンセリングモードの自動選択を行うモード自動選択手段をさらに備え、
上記制御手段は、
上記モード自動選択手段により新たなノイズキャンセリングモードが選択されたことに応じて上記合成比率を変化させる。
The signal processing device according to claim 2,
Further comprising mode automatic selection means for automatically selecting the noise canceling mode based on the collected sound signal,
The control means includes
The synthesis ratio is changed in response to selection of a new noise canceling mode by the mode automatic selection means.
マイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力して個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与えるフィルタ処理ステップと、
上記収音信号に対して与える信号特性を切り替えるべき状態となったことに応じ、上記フィルタ処理ステップによるそれぞれのフィルタ処理出力を、その合成比率を時変的に変化させて合成する合成ステップと
を備える信号処理方法。
Filtering steps for providing different signal characteristics to the collected sound signals by inputting the collected sound signals obtained based on the sound collecting operation by the microphone and individually performing the filtering process;
A synthesis step for synthesizing the respective filter processing outputs of the filter processing step by changing the synthesis ratio in a time-varying manner in response to the state in which the signal characteristics to be given to the sound pickup signal are to be switched. A signal processing method provided.
それぞれがマイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力し個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与える複数のフィルタ処理手段と、
設定された合成比率により上記複数のフィルタ処理手段からのフィルタ処理出力を合成する合成手段と
を備える信号処理装置。
A plurality of filter processing means each for inputting a collected sound signal obtained based on a sound collecting operation by a microphone and individually performing a filtering process to give different signal characteristics to the collected sound signal;
A signal processing apparatus comprising: combining means for combining the filter processing outputs from the plurality of filter processing means at a set combining ratio.
マイクロフォンによる収音動作に基づき得られた収音信号を入力して個別にフィルタ処理を施すことで、上記収音信号にそれぞれ異なる信号特性を与えるフィルタ処理ステップと、
設定された合成比率により上記フィルタ処理ステップによるそれぞれのフィルタ処理出力を合成する合成ステップと
を備える信号処理方法。
Filtering steps for providing different signal characteristics to the collected sound signals by inputting the collected sound signals obtained based on the sound collecting operation by the microphone and individually performing the filtering process;
And a synthesis step of synthesizing the respective filter processing outputs of the filter processing step according to a set synthesis ratio.
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