JP2010004250A - Noise canceling system, noise canceling signal forming method, and noise canceling signal forming program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically obtain the most suitable noise canceling performance in accordance with generated noise without troubling a user. <P>SOLUTION: In addition to an FF filter circuit 51, an adaptive filter circuit 52 of which the transfer function is adaptively changed, a filter control part 53 for controlling the adaptive filter circuit 52, a switch circuit 54, a power calculation part 55, and a synthesizing part 56 are provided. A noise canceling signal formed by the FF filter circuit 51 and a noise canceling signal formed by the adaptive filter circuit 52 controlled by the filter control part 53 are synthesized by the synthesizing part 56, and the synthesis result is used as a noise canceling signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えば、再生された音楽等を聴取するためのヘッドホンや騒音を低減させるようにするためのヘッドセットなどに適用されるノイズキャンセリングシステム、ノイズキャンセル方法、ノイズキャンセルプログラムに関する。   The present invention relates to a noise canceling system, a noise canceling method, and a noise canceling program applied to, for example, headphones for listening to reproduced music and a headset for reducing noise.

従来、ヘッドホンに搭載されているアクティブなノイズキャンセリングシステム(ノイズ低減システム)が存在している。そして、現状実用化されているノイズキャンセリングシステムは、大別すると、フィードバック方式とフィードフォワード方式との2つの方式がある。   Conventionally, there is an active noise canceling system (noise reduction system) mounted on headphones. The noise canceling systems that are currently in practical use can be broadly divided into two methods, a feedback method and a feedforward method.

一般に、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムは、ノイズをキャンセルできる帯域(ノイズを低減できる帯域)は狭いが、比較的に大きな低減が可能であるという特徴がある。   In general, the noise canceling system of the feedback system has a feature that a relatively large reduction is possible although a band where noise can be canceled (band where noise can be reduced) is narrow.

一方、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムは、ノイズをキャンセルできる帯域は広く、安定性があるものの、ノイズ源との位置関係などにより想定していた伝達関数と合致しない時に、当該周波数においてノイズが増えてしまう可能性があると考えられる。   On the other hand, the feed-forward noise canceling system has a wide band where noise can be canceled and is stable, but noise does not match the transfer function assumed by the positional relationship with the noise source, etc. There is a possibility that it will increase.

このため、ノイズをキャンセルできる帯域が広く、安定性のあるフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムを用いた場合、ノイズが減っている帯域が広くても、特定の狭い帯域でのノイズが目立ってしまうことがある。このような場合には、低減効果を聴取者(ユーザ)が感じることができない。   For this reason, when using a stable feed-forward noise canceling system with a wide band where noise can be canceled, noise in a specific narrow band is noticeable even if the band where noise is reduced is wide. Sometimes. In such a case, the listener (user) cannot feel the reduction effect.

このような問題点を解決するための1つの方策として、特許文献1には、いわゆるノイズキャンセリングシステムにおいて、フィードバック方式に加え、フィードフォワード方式をも同時に動かすことで、より強いノイズ低減効果を得ることができるようにする発明が開示されている。この特許文献1に記載の発明により、ノイズをキャンセルできる帯域が広く、かつ、安定してノイズの大きな低減効果が得られる。   As one measure for solving such problems, Patent Document 1 discloses a stronger noise reduction effect by simultaneously moving the feedforward method in addition to the feedback method in a so-called noise canceling system. An invention has been disclosed that enables this. According to the invention described in Patent Document 1, a wide band in which noise can be canceled is obtained, and a large noise reduction effect can be obtained stably.

なお、上述した特許文献1は、以下に示す通りである。
特開2008−116782号公報
The above-mentioned Patent Document 1 is as follows.
JP 2008-116782 A

ところで、上述した特許文献1に記載の発明の場合、フィードバック方式、フィードフォワード方式ともフィルタ特性は一定であり、騒音(ノイズ)が変化してもノイズキャンセリング特性は一定である。このため、特許文献1に記載の発明の場合、厳密に考察すると、騒音ごとに最適なノイズキャンセリング性能を実現することができない場合があると考えられる。このため、騒音ごとに最適なノイズキャンセリング性能を実現しようと考えると、適応フィルタ方式を用いることが考えられる。   By the way, in the case of the invention described in Patent Document 1 described above, the filter characteristics are constant in both the feedback method and the feedforward method, and the noise canceling characteristics are constant even when the noise changes. For this reason, in the case of the invention described in Patent Document 1, it is considered that there is a case where the optimum noise canceling performance may not be realized for each noise when strictly considered. For this reason, in order to realize the optimum noise canceling performance for each noise, it is conceivable to use an adaptive filter method.

適応フィルタによるノイズキャンセリングを実用化するためには、
(1)適応フィルタ処理を行うための演算性能が高く、高価なDSP(Digital Signal Processor)が必要となる。
(2)適応フィルタ処理は物理的にエネルギーの大きな周波数成分に対して実施されるので、適応フィルタ処理が動作しても必ずしも聴覚特性的に最適なノイズキャンセリング特性を実現するとはいえない。
といった問題がある。
In order to put noise canceling using an adaptive filter into practical use,
(1) An expensive DSP (Digital Signal Processor) that requires high computation performance for performing adaptive filter processing is required.
(2) Since adaptive filter processing is performed on frequency components with physically large energy, even if the adaptive filter processing operates, it cannot be said that noise canceling characteristics that are optimal in terms of auditory characteristics are necessarily realized.
There is a problem.

以上のことに鑑み、この発明は、上記問題点を一掃し、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現できるようにすることを目的とする。   In view of the above, the present invention eliminates the above-mentioned problems and automatically realizes optimum noise canceling performance according to the generated noise (noise) without bothering the user. The purpose is to.

上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明のノイズキャンセリングシステムは、
ユーザーの耳部に装着される筐体の外部に設けられる外部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理手段と、前記筐体の内部に設けられる内部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理手段との一方または両方と、
前記外部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する手段であって、適応的に伝達関数の変更が可能な第3の信号処理手段と、
前記外部集音手段からの信号と前記内部集音手段からの信号とに基づいて、前記第3の信号処理手段の前記伝達関数を変更するように制御する制御手段と、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との一方または両方からのノイズキャンセル信号と、前記第3の信号処理手段からのノイズキャンセル信号とを合成する合成手段と
を備える。
In order to solve the above problem, a noise canceling system according to claim 1 is provided.
A first signal processing means for forming a noise cancellation signal from a signal collected by an external sound collecting means provided outside a housing attached to a user's ear; and an internal collector provided inside the housing. One or both of the second signal processing means for forming a noise cancellation signal from the signal collected by the sound means;
Means for forming a noise cancellation signal from the signal collected by the external sound collecting means, and a third signal processing means capable of adaptively changing the transfer function;
Control means for controlling to change the transfer function of the third signal processing means based on the signal from the external sound collecting means and the signal from the internal sound collecting means;
Synthesis means for synthesizing a noise cancellation signal from one or both of the first signal processing means and the second signal processing means and a noise cancellation signal from the third signal processing means;

この請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムによれば、ノイズキャンセル信号を形成する第1、第2の信号処理手段の一方または両方が設けられる。第1の信号処理手段は、筐体外部の外部集音手段からの信号からノイズキャンセル信号を形成するいわゆるフィードフォワード方式のものである。また、第2の信号処理手段は、筐体内部の内部集音手段からの信号からノイズキャンセル信号を形成するいわゆるフィードバック方式のものである。   According to the noise canceling system of the first aspect, one or both of the first and second signal processing means for forming the noise cancellation signal are provided. The first signal processing means is of a so-called feed forward type that forms a noise cancellation signal from a signal from an external sound collecting means outside the housing. The second signal processing means is of a so-called feedback system that forms a noise cancellation signal from the signal from the internal sound collecting means inside the housing.

これらの一方または両方に加えて、用いる伝達関数を適応的に変更することが可能な適応フィルタ方式の第3の信号処理手段が設けられる。そして、第1、第2の信号処理手段の一方または両方で形成されたノイズキャンセル信号と、第3の信号処理手段で形成されたノイズキャンセル信号が、合成手段で合成される。   In addition to one or both of these, there is provided an adaptive filter type third signal processing means capable of adaptively changing the transfer function to be used. Then, the noise cancellation signal formed by one or both of the first and second signal processing means and the noise cancellation signal formed by the third signal processing means are combined by the combining means.

これにより、第1、第2の信号処理手段の一方または両方で形成されたノイズキャンセル信号によりキャンセル(除去)しきれなかったノイズは、第3の信号処理手段により形成されたノイズキャンセル信号によってキャンセルすることができるようにされる。そして、第3の信号処理手段は、用いる伝達関数を変更することができるので、発生しているノイズに応じたノイズキャンセル信号を形成して、効果的にノイズの残渣信号を低減することができるようにされる。したがって、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現することができるようにされる。   Thereby, noise that cannot be canceled (removed) by the noise cancellation signal formed by one or both of the first and second signal processing means is canceled by the noise cancellation signal formed by the third signal processing means. To be able to. And since the 3rd signal processing means can change the transfer function to be used, it can form the noise cancellation signal according to the noise which has generate | occur | produced, and can reduce the residual signal of noise effectively. To be done. Therefore, the optimum noise canceling performance can be automatically realized without bothering the user according to the generated noise (noise).

また、請求項2に記載の発明のノイズキャンセリングシステムは、請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との内、前記第1の信号処理手段を備える。
A noise canceling system according to claim 2 is the noise canceling system according to claim 1,
Of the first signal processing means and the second signal processing means, the first signal processing means is provided.

この請求項2に記載の発明のノイズキャンセリングシステムによれば、第1、第2の信号処理手段の内、外部マイクによって集音される信号からノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理手段が機能するようにされる。   According to the noise canceling system of the second aspect of the present invention, the first signal processing means for forming the noise cancellation signal from the signal collected by the external microphone among the first and second signal processing means. Is made to work.

これにより、第1の信号処理手段によって形成されるノイズキャンセル信号によってキャンセルしきれなかったノイズを、第3の信号処理により形成されるノイズキャンセル信号によって効果的に除去することができるようにされる。したがって、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現することができるようにされる。   As a result, noise that cannot be canceled by the noise cancellation signal formed by the first signal processing means can be effectively removed by the noise cancellation signal formed by the third signal processing. . Therefore, the optimum noise canceling performance can be automatically realized without bothering the user according to the generated noise (noise).

また、請求項3に記載の発明のノイズキャンセリングシステムは、請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との内、前記第2の信号処理手段を備える。
A noise canceling system according to claim 3 is the noise canceling system according to claim 1,
Of the first signal processing means and the second signal processing means, the second signal processing means is provided.

この請求項3に記載の発明のノイズキャンセリングシステムによれば、第1、第2の信号処理手段の内、内部マイクによって集音される信号からノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理手段が機能するようにされる。   According to the noise canceling system of the third aspect of the present invention, the second signal processing means for forming the noise cancellation signal from the signal collected by the internal microphone among the first and second signal processing means. Is made to work.

これにより、第2の信号処理手段によって形成されるノイズキャンセル信号によってキャンセルしきれなかったノイズを、第3の信号処理により形成されるノイズキャンセル信号によって効果的に除去することができるようにされる。したがって、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現することができるようにされる。   Thereby, the noise that cannot be canceled by the noise cancellation signal formed by the second signal processing means can be effectively removed by the noise cancellation signal formed by the third signal processing. . Therefore, the optimum noise canceling performance can be automatically realized without bothering the user according to the generated noise (noise).

また、請求項4に記載の発明のノイズキャンセリングシステムは、請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との両方を備える。
A noise canceling system according to a fourth aspect of the present invention is the noise canceling system according to the first aspect,
Both the first signal processing means and the second signal processing means are provided.

この請求項4に記載の発明のノイズキャンセリングシステムによれば、外部マイクによって集音される信号からノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理手段と、内部マイクによって集音される信号からノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理手段との両方が機能するようにされる。   According to the noise canceling system of the fourth aspect of the present invention, the first signal processing means for forming the noise cancellation signal from the signal collected by the external microphone, and the noise from the signal collected by the internal microphone. Both the second signal processing means for forming the cancel signal are made to function.

これにより、第1、第2の信号処理手段によって形成されるノイズキャンセル信号によってキャンセルしきれなかったノイズを、第3の信号処理により形成されるノイズキャンセル信号によって効果的に除去することができるようにされる。したがって、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現することができるようにされる。   Thereby, the noise that cannot be canceled by the noise cancellation signal formed by the first and second signal processing means can be effectively removed by the noise cancellation signal formed by the third signal processing. To be. Therefore, the optimum noise canceling performance can be automatically realized without bothering the user according to the generated noise (noise).

また、この出願の請求項5に記載の発明のノイズキャンセリングシステムは、請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第3の信号処理手段と前記制御手段とのそれぞれを複数個設け、
複数個設けられる前記制御手段のそれぞれ毎に、供給される信号に対して重み付けを施す重み付け手段を設けることにより、
可動範囲の異なる複数の前記第3の信号処理手段を備える。
The noise canceling system according to claim 5 of the present application is the noise canceling system according to claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4,
A plurality of each of the third signal processing means and the control means;
By providing weighting means for weighting the supplied signal for each of the plurality of control means provided,
A plurality of the third signal processing means having different movable ranges are provided.

この請求項5に記載の発明のノイズキャンセリングシステムによれば、可動範囲の異なる複数の第3の信号処理手段が設けられるようにされる。   According to the noise canceling system of the fifth aspect of the present invention, a plurality of third signal processing means having different movable ranges are provided.

これにより、第1、第2の信号処理手段の一方または両方によって形成されるノイズキャンセル信号によってキャンセルしきれなかったノイズを、第3の信号処理により形成されるノイズキャンセル信号によって効果的に除去することができるようにされる。   Thereby, the noise that cannot be canceled by the noise cancellation signal formed by one or both of the first and second signal processing means is effectively removed by the noise cancellation signal formed by the third signal processing. To be able to.

この場合、第3の信号処理手段は、可動範囲の異なる複数の第3の信号処理手段として構成するようにされている。これにより、例えば、低域側と高域側などのように、異なる範囲にノイズが残存していても、対応する可動範囲の第3の信号処理手段によって、発生している周波数範囲の異なるいずれのノイズをも効果的にキャンセルすることができるようにされる。したがって、発生している騒音(ノイズ)に応じて、最適なノイズキャンセリング性能をユーザーの手を煩わせることなく自動的に実現することができるようにされる。   In this case, the third signal processing means is configured as a plurality of third signal processing means having different movable ranges. As a result, for example, even if noise remains in different ranges such as the low frequency side and the high frequency side, any of the frequency ranges generated by the third signal processing means in the corresponding movable range is different. The noise can be effectively canceled. Therefore, the optimum noise canceling performance can be automatically realized without bothering the user according to the generated noise (noise).

この発明によれば、固定的に用いられる伝達関数に応じてノイズキャンセル信号を形成する第1、第2の信号処理手段の一方または両方に加えて、用いる伝達関数を適応的に変えることが可能な第3の信号処理手段をも併用することができる。これにより、発生しているノイズ(騒音)毎に最適なノイズキャンセリング性能を自動的に実現することができる。   According to the present invention, it is possible to adaptively change the transfer function to be used in addition to one or both of the first and second signal processing means for forming the noise cancellation signal according to the transfer function used in a fixed manner. The third signal processing means can also be used in combination. Thereby, it is possible to automatically realize the optimum noise canceling performance for each generated noise (noise).

以下、図を参照しながら、この発明による装置、方法、プログラムの一実施の形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of an apparatus, a method, and a program according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[ノイズキャンセリングシステムについて]
現在、ヘッドホンやイヤホンを対象として外部騒音をアクティブに低減するシステム、所謂ノイズキャンセリングシステムが、普及しはじめている。製品化されているものに関しては、ほとんどがアナログ回路により構成されているものであり、そのノイズキャンセリング手法としては、フィードバック方式とフィードフォワード方式とがある。また、原理的な方式として、適応フィルタ方式がある。このように、ノイズキャンセリング手法としては、3つの方式に大別できる。
[Noise canceling system]
Currently, a system that actively reduces external noise for headphones and earphones, a so-called noise canceling system, has begun to spread. As for products that have been commercialized, most of them are constituted by analog circuits, and noise canceling methods include a feedback method and a feedforward method. There is an adaptive filter system as a principle system. Thus, the noise canceling method can be roughly divided into three methods.

まず、この発明の説明を容易にするため、図1〜図13を参照しながら、従来の方式であるフィードバック方式、フィードフォワード方式、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムのそれぞれの構成例と動作原理について説明する。   First, in order to facilitate the explanation of the present invention, with reference to FIGS. 1 to 13, each configuration example and operation principle of a conventional noise canceling system of a feedback system, a feedforward system, and an adaptive filter system will be described. Will be described.

なお、フィードバック方式とフィードフォワード方式に関しては、デジタルでもアナログでもシステム構築は可能である。しかし、適応フィルタ方式に関しては、適応信号処理をデジタルで実施する必要がある。このため、以下の説明においては、説明を簡単にするため、ノイズキャンセル特性を決める支配要因であるフィルタは、すべてデジタル回路により構成されるものとして説明する。   In addition, regarding the feedback method and the feedforward method, the system can be constructed by either digital or analog. However, with regard to the adaptive filter system, it is necessary to perform adaptive signal processing digitally. For this reason, in the following description, in order to simplify the description, it is assumed that all the filters that are the dominant factors that determine the noise cancellation characteristics are configured by digital circuits.

また、以下の説明において、また、図面において、必要に応じて、フィードバック方式をFBと、フィードフォワード方式をFFと、適応フィルタ方式をAFと、また、ノイズキャンセルをNCと、それぞれ略称する場合がある。   In the following description and in the drawings, the feedback method may be abbreviated as FB, the feedforward method as FF, the adaptive filter method as AF, and the noise cancellation as NC, if necessary. is there.

[フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムについて]
まず、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムについて説明する。図1は、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。また、図2は、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を示す図であり、図7は、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。
[Feedback type noise canceling system]
First, a feedback type noise canceling system will be described. FIG. 1 is a diagram for explaining a feedback type noise canceling system. FIG. 2 is a diagram showing noise reduction characteristics of a feedback type noise canceling system, and FIG. 7 is a diagram for explaining a calculation formula showing characteristics of the feedback type noise canceling system.

図1(A)は、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムが適用されたヘッドホンシステムが、ユーザヘッド(ユーザ(聴取者)の頭部)HDに装着された場合の右チャンネル側の構成を示している。また、図1(B)は、当該フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの全体構成を示している。   FIG. 1A shows a configuration on the right channel side when a headphone system to which a feedback type noise canceling system is applied is mounted on a user head (the head of a user (listener)) HD. . FIG. 1B shows the overall configuration of the feedback type noise canceling system.

フィードバック方式は、一般的に図1(A)のようにヘッドホン筐体(ハウジング部)HPの内側にマイクロホン(以下、マイクと略称する。)111を備える構成となっている。   As shown in FIG. 1A, the feedback system generally includes a microphone (hereinafter abbreviated as a microphone) 111 inside a headphone housing (housing) HP.

そして、当該マイク111で収音した信号(ノイズ信号)の逆相成分(ノイズ低減信号)を戻し制御することで、外部からヘッドホン筐体HPに入ってきたノイズを減衰させるものである。   And the noise which came into headphone housing | casing HP from the outside is attenuate | damped by carrying out return control of the anti | reverse | negative phase component (noise reduction signal) of the signal (noise signal) collected with the said microphone 111.

この場合、マイク111の位置が聴取者の耳位置に相当するキャンセルポイント(制御点)CPとなるため、ノイズ減衰効果を考慮し、通常、聴取者の耳に近い位置、つまりドライバ15の振動板前面にマイク111が置かれることが多い。   In this case, since the position of the microphone 111 becomes a cancellation point (control point) CP corresponding to the listener's ear position, the noise attenuation effect is taken into consideration, and the position close to the listener's ear, that is, the diaphragm of the driver 15 is usually considered. A microphone 111 is often placed on the front.

具体的に、図1(B)のブロック図を参照しながら、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムについて説明する。図1(B)に示すフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムは、マイク111とマイクアンプ112からなるマイク及びマイクアンプ部11を備えている。   Specifically, a feedback type noise canceling system will be described with reference to the block diagram of FIG. The feedback type noise canceling system shown in FIG. 1B includes a microphone and a microphone amplifier unit 11 including a microphone 111 and a microphone amplifier 112.

さらに、フィードバック制御のために設計されたフィルタ回路(以下、FBフィルタ回路という。)12と、合成部13と、パワーアンプ14と、ドライブ回路151とスピーカ152からなるドライバ15と、イコライザ16とを備えている。   Further, a filter circuit (hereinafter referred to as FB filter circuit) 12 designed for feedback control, a synthesis unit 13, a power amplifier 14, a driver 15 including a drive circuit 151 and a speaker 152, and an equalizer 16 are provided. I have.

図1(B)において、各ブロック内に記載された文字A、D、M、−βは、パワーアンプ14、ドライバ15、マイク及びマイクアンプ部11、FBフィルタ回路12の各伝達関数である。   In FIG. 1B, characters A, D, M, and −β described in each block are transfer functions of the power amplifier 14, the driver 15, the microphone and microphone amplifier unit 11, and the FB filter circuit 12.

同様に、図1(B)において、イコライザ16のブロック内の文字Eは、聴取する目的である信号Sに掛けられるイコライザ16の伝達関数である。また、ドライバ15とキャンセルポイントCP間に置かれたブロックの文字Hは、ドライバ15からマイク111までの空間の伝達関数(ドライバ−キャンセルポイント間の伝達関数)である。これらの各伝達関数は、複素表現されているものとする。   Similarly, in FIG. 1B, the letter E in the block of the equalizer 16 is a transfer function of the equalizer 16 that is multiplied by the signal S that is to be listened to. The letter H of the block placed between the driver 15 and the cancellation point CP is a transfer function of the space from the driver 15 to the microphone 111 (transfer function between the driver and the cancellation point). Each of these transfer functions is assumed to be expressed in a complex manner.

また、図1(A)、(B)において、文字Nは、外部のノイズソース(ノイズ源)NSからヘッドホン筐体HP内のマイク位置近辺に侵入してきたノイズであり、文字Pは、聴取者の耳に届く音圧(出力音声)を表すものとする。   1A and 1B, the letter N is noise that has entered the vicinity of the microphone position in the headphone housing HP from an external noise source (noise source) NS, and the letter P is a listener. It represents the sound pressure that reaches the ear (output voice).

ノイズNがヘッドホン筐体HP内に伝わってくる原因としては、例えば、ヘッドホン筐体HPのイヤーパッド部の隙間から音圧として漏れてくる場合や、ヘッドホン筐体HPが音圧を受けて振動した結果として筐体内部に音が伝わるなどのことが考えられる。   The cause of the noise N being transmitted into the headphone housing HP is, for example, the case where the sound pressure leaks from the gap of the ear pad portion of the headphone housing HP, or the result of the headphone housing HP vibrating due to the sound pressure. It is conceivable that sound is transmitted to the inside of the housing.

この時、図1(B)において、聴取者の耳に届く音圧Pは、図7の(1)式のように表現することができる。この図7の(1)式において、ノイズNに着目すれば、ノイズNは、1/(1+ADHMβ)に減衰していることがわかる。ただし、図7の(1)式の系が、発振せず、ノイズ低減対象帯域にてノイズキャンセリング機構として安定して動作するためには、図7の(2)式が成立している必要がある。   At this time, in FIG. 1B, the sound pressure P reaching the listener's ear can be expressed as shown in the equation (1) in FIG. In the equation (1) of FIG. 7, if attention is paid to the noise N, it can be seen that the noise N is attenuated to 1 / (1 + ADHMβ). However, in order for the system of equation (1) in FIG. 7 to oscillate and operate stably as a noise canceling mechanism in the noise reduction target band, equation (2) in FIG. 7 needs to be satisfied. There is.

このフィードバック方式では、図7の(2)式を成立させた上で、人間の聴覚特性を考慮したフィルタの設計を設計者が行うこととなる。この聴覚特性を考慮したフィルタ設計というのは、設計者自身が評価を行う場合が多い。しかし、既にフィードバック方式のノイズキャンセリングヘッドフォンが多数開発されて発売され、市場に受けいれられており実績があるといえる。   In this feedback method, the designer designs the filter in consideration of human auditory characteristics after establishing the formula (2) in FIG. In many cases, the filter design considering the auditory characteristics is evaluated by the designer himself. However, many feedback-type noise-cancelling headphones have already been developed and put on the market and have been proven.

次に、図1(B)に示したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、上述したノイズ低減機能に加え必要な音をヘッドホンから再生する場合について説明する。   Next, in the feedback-type noise canceling system shown in FIG. 1B, a case where necessary sound is reproduced from the headphones in addition to the above-described noise reduction function will be described.

図1(B)における入力音声Sは、音楽再生装置からの音楽信号の他、筐体外部のマイクの音(補聴機能として使う場合)や電話通信などの通信を介した音声信号(ヘッドセットとして使う場合)など、本来、ヘッドホンのドライバで再生すべき音声信号の総称である。   In addition to the music signal from the music playback device, the input voice S in FIG. 1B is a voice signal (as a headset) via communication such as a microphone sound outside the housing (when used as a hearing aid function) or telephone communication. This is a general term for audio signals that should be reproduced by a headphone driver.

図7の(1)式において、入力音声Sに着目すると、イコライザ16の伝達関数Eは、図7の(3)式のように示すことができる。そして、図7の(3)式のイコライザ16の伝達関数Eをも考慮すると、図1(B)のノイズキャンセリングシステムの出力音声Pは、図7の(4)式のように表現することができる。   In the equation (1) in FIG. 7, when attention is paid to the input sound S, the transfer function E of the equalizer 16 can be expressed as the equation (3) in FIG. Then, considering also the transfer function E of the equalizer 16 in the equation (3) in FIG. 7, the output speech P of the noise canceling system in FIG. 1 (B) should be expressed as in the equation (4) in FIG. Can do.

マイク111の位置が耳位置に非常に近いとすると、文字Hがドライバ115からマイク111(耳)までの伝達関数、文字Aや文字Dがそれぞれパワーアンプ114、ドライバ115の伝達関数であるので、通常のノイズ低減機能を持たないヘッドホンと同様の特性が得られることがわかる。なお、この時イコライザ16の伝達特性Eは、周波数軸でみたオープンループ特性とほぼ同等の特性になっている。   If the position of the microphone 111 is very close to the ear position, the letter H is the transfer function from the driver 115 to the microphone 111 (ear), and the letters A and D are the transfer functions of the power amplifier 114 and the driver 115, respectively. It can be seen that the same characteristics as those of headphones without a normal noise reduction function can be obtained. At this time, the transfer characteristic E of the equalizer 16 is substantially the same as the open loop characteristic seen on the frequency axis.

そして、図1に示したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性は、図2のように模式的に示すことができる。すなわち、ノイズキャンセル前においては、図2(A)に示すようなノイズが発生していた場合、図2(B)に示すような特性のFBフィルタ回路12の働きによって、図2(C)に示すように、ノイズを大きく低減させることができる。   The characteristics of the feedback type noise canceling system shown in FIG. 1 can be schematically shown as shown in FIG. That is, before noise cancellation, when noise as shown in FIG. 2A is generated, the function of the FB filter circuit 12 having the characteristics shown in FIG. As shown, noise can be greatly reduced.

[フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムについて]
次に、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムに関して説明する。図3は、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。また、図4は、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を示す図であり、図8は、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。
[Feed-forward noise canceling system]
Next, a feedforward type noise canceling system will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a feedforward type noise canceling system. FIG. 4 is a diagram showing noise reduction characteristics of the feedforward type noise canceling system, and FIG. 8 is a diagram for explaining a calculation formula showing characteristics of the feedforward type noise canceling system. .

図3(A)は、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムが適用されたヘッドホンシステムが、ユーザヘッド(ユーザ(聴取者)の頭部)HDに装着された場合の右チャンネル側の構成を示している。また、図3(B)は、当該フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの全体構成を示している。   FIG. 3A shows a configuration on the right channel side when a headphone system to which a feedforward type noise canceling system is applied is mounted on a user head (head of a user (listener)) HD. Yes. FIG. 3B shows the overall configuration of the feedforward type noise canceling system.

フィードフォワード方式は、基本的に図3(A)に示すようにヘッドホン筐体HPの外部にマイク211が設置されている。そして、マイク211で収音したノイズに対して適切なフィルタリング処理をして、ヘッドホン筐体HP内部のドライバ25にてこれを再生し、耳に近いところでこのノイズをキャンセルすることを意図している。   In the feedforward method, a microphone 211 is basically installed outside the headphone housing HP as shown in FIG. It is intended that the noise collected by the microphone 211 is appropriately filtered and reproduced by the driver 25 inside the headphone housing HP, and this noise is canceled near the ear. .

具体的に、図3(B)のブロック図を参照しながら、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムについて説明する。図3(B)に示すフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムは、マイク211とマイクアンプ212からなるマイク及びマイクアンプ部21を備えている。   Specifically, a feedforward type noise canceling system will be described with reference to the block diagram of FIG. The feedforward type noise canceling system shown in FIG. 3B includes a microphone and a microphone amplifier unit 21 including a microphone 211 and a microphone amplifier 212.

さらに、フィードフォワード制御のために設計されたフィルタ回路(以下、FFフィルタ回路という。)22と、合成部23と、パワーアンプ24と、ドライブ回路251とスピーカ252からなるドライバ25とを備えている。   Furthermore, a filter circuit (hereinafter referred to as FF filter circuit) 22 designed for feedforward control, a synthesis unit 23, a power amplifier 24, a driver 25 including a drive circuit 251 and a speaker 252 are provided. .

この図3(B)に示すフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムにおいても、各ブロック内に記載された文字A、D、Mは、パワーアンプ24、ドライバ25、マイク及びマイクアンプ部21の各伝達関数である。   Also in the feedforward type noise canceling system shown in FIG. 3B, the letters A, D, and M described in each block are transmitted to the power amplifier 24, the driver 25, the microphone, and the microphone amplifier unit 21, respectively. It is a function.

また、図3において、文字Nは、外部のノイズソース(ノイズ源)を示している。ノイズソースNに応じたノイズがヘッドホン筐体HP内に侵入してくる主な理由はフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにおいて説明した通りである。   In FIG. 3, a letter N indicates an external noise source (noise source). The main reason why noise corresponding to the noise source N enters the headphone housing HP is as described in the feedback type noise canceling system.

また、図3(B)においては、外部のノイズソースNの位置から耳位置CPに至るまでの伝達関数(ノイズソース−キャンセルポイント間の伝達関数)を文字Fで表している。   In FIG. 3B, the transfer function (transfer function between the noise source and the cancellation point) from the position of the external noise source N to the ear position CP is represented by the letter F.

また、図3(B)においては、ノイズソースNからマイク211に至るまでの伝達関数(ノイズソース−マイク間の伝達関数)を文字F’で表している。   In FIG. 3B, the transfer function from the noise source N to the microphone 211 (transfer function between the noise source and the microphone) is represented by the letter F ′.

また、図3(B)においては、ドライバ25からキャンセルポイント(耳位置)CPに至るまでの伝達関数(ドライバ−キャンセルポイント間の伝達関数)を文字Hで表している。   In FIG. 3B, the transfer function from the driver 25 to the cancel point (ear position) CP (transfer function between the driver and the cancel point) is represented by the letter H.

そして、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの核となるFFフィルタ回路22の伝達関数を、−αと置くと、図3(B)において、聴取者の耳に届く音圧P(出力音声)は、図8の(1)式のように表現することができる。   When the transfer function of the FF filter circuit 22 that is the core of the feedforward type noise canceling system is set to −α, the sound pressure P (output sound) reaching the listener's ear in FIG. , Can be expressed as shown in equation (1) in FIG.

ここで、理想的な状態を考えると、ノイズソース−キャンセルポイント間の伝達関数Fは、図8の(2)式のように表すことができる。そして、図8の(2)式を図8の(1)式に代入すれば、第1項と第2項とは相殺される。   Here, considering an ideal state, the transfer function F between the noise source and the cancellation point can be expressed as shown in the equation (2) in FIG. Then, if the equation (2) in FIG. 8 is substituted into the equation (1) in FIG. 8, the first term and the second term are canceled out.

したがって、結果として、図3(B)に示したフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、出力音声Pは、図8の(3)式に示すように表すことができる。したがって、図8の(3)式から分かるように、ノイズはキャンセルされ、音楽信号(または聴取する目的の音声信号等)だけが残り、通常のヘッドホン動作と同様の音を聴取できることになる。   Therefore, as a result, in the feedforward type noise canceling system shown in FIG. 3B, the output voice P can be expressed as shown in the expression (3) in FIG. Therefore, as can be seen from the expression (3) in FIG. 8, the noise is canceled, and only the music signal (or the audio signal to be listened to) remains, and the sound similar to the normal headphone operation can be heard.

ただし、実際は、図8に示した(2)式が完全に成立するような伝達関数を持つ完全なフィルタの構成は困難である。特に中高域に関して、人により耳の形状は異なるし、また、ヘッドホンの装着状態もまちまちであるなど、個人差が大きい。また、ノイズの位置やマイク位置などにより特性が変化する。これらの理由のため通常は中高域に関してはこのアクティブなノイズ低減処理を行わず、ヘッドホン筐体でパッシブな遮音をすることが多い。   However, in reality, it is difficult to construct a complete filter having a transfer function that completely satisfies the equation (2) shown in FIG. Especially in the middle and high range, the shape of the ear varies from person to person, and the wearing state of the headphones varies. In addition, the characteristics vary depending on the position of the noise and the microphone position. For these reasons, the active noise reduction processing is usually not performed in the middle and high ranges, and passive sound insulation is often performed in the headphone housing.

なお、図8の(2)式は、数式を見れば自明であるが、ノイズ源から耳位置までの伝達関数を、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。   Note that the expression (2) in FIG. 8 is self-evident from the expression, but means that the transfer function from the noise source to the ear position is imitated by an electric circuit including the transfer function α.

このフィードフォワード方式では、図8の(2)式を成立させた上で、人間の聴覚特性を考慮したフィルタの設計を設計者が行うこととなる。この聴覚特性を考慮したフィルタ設計というのは、設計者自身が評価を行う場合が多いが、既にフィードフォワード方式のノイズキャンセリングヘッドフォンが多数開発されて発売され、市場に受けいれられており実績があるといえる。   In this feed-forward method, the designer designs a filter in consideration of human auditory characteristics after establishing the formula (2) in FIG. In many cases, designers themselves evaluate filter designs that take this auditory characteristic into account, but many feed-forward noise-cancelling headphones have been developed and put on the market and have a proven track record. It can be said.

また、図3に示したフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムにおけるキャンセルポイントCPは、図3(A)に示した通り、図1(A)のフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムと異なり、聴取者の任意の耳位置において設定することができる。   Also, the cancellation point CP in the feedforward type noise canceling system shown in FIG. 3 is different from the feedback type noise canceling system in FIG. 1A as shown in FIG. It can be set at any ear position.

しかしながら、通常の場合、伝達関数αは固定的であり、設計段階においては、なんらかのターゲット特性を対象とした決めうちになることになる。しかし、聴取者よって耳の形状が違うため、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たりして、異音がするなどの現象が起こる可能性もある。   However, in the normal case, the transfer function α is fixed, and at the design stage, the decision is made for some target characteristics. However, because the shape of the ear is different depending on the listener, there is a possibility that a sufficient noise cancellation effect cannot be obtained, or noise components are added in a non-reverse phase, causing abnormal noise. is there.

これらのことより、一般的にフィードフォワード方式は、発振する可能性が低く安定度が高いが、十分な減衰量を得るのは困難であり、一方、フィードバック方式は大きな減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に注意が必要となる。フィードバック方式とフィードフォワード方式とには、それぞれに特徴を有している。   From these facts, the feedforward method is generally less likely to oscillate and has high stability, but it is difficult to obtain a sufficient amount of attenuation. Attention should be paid to the stability of the system. Each of the feedback method and the feedforward method has characteristics.

そして、図3に示したフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性は、図4のように模式的に示すことができる。すなわち、ノイズキャンセル前においては、図4(A)に示すようなノイズが発生していた場合、図4(B)に示すような特性のFFフィルタ回路22の働きによって、図4(C)に示すように、ノイズを大きく低減させることができる。   The characteristics of the feedforward type noise canceling system shown in FIG. 3 can be schematically shown as shown in FIG. That is, before noise cancellation, when noise as shown in FIG. 4A is generated, the function of the FF filter circuit 22 having the characteristics shown in FIG. As shown, noise can be greatly reduced.

[適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムについて]
次に、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムに関して説明する。図5は、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。また、図6は、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を示す図であり、図9は、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。
[Adaptive filter type noise canceling system]
Next, an adaptive filter type noise canceling system will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining an adaptive filter type noise canceling system. FIG. 6 is a diagram illustrating noise reduction characteristics of an adaptive filter type noise canceling system, and FIG. 9 is a diagram for explaining a calculation formula indicating characteristics of the adaptive filter type noise canceling system. .

図5は、当該適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの全体構成を示している。適応フィルタ方式は、ヘッドホン筐体の内部・外部の両方にマイクが設置された構成を有している。そして、外部マイクで収音したノイズに対して適応フィルタ処理を施した後、筐体内部のドライバにてこれを再生し、耳に近いところでこのノイズをキャンセルすることを意図している。   FIG. 5 shows the overall configuration of the adaptive filter type noise canceling system. The adaptive filter system has a configuration in which microphones are installed both inside and outside the headphone housing. Then, after applying adaptive filter processing to the noise collected by the external microphone, it is intended to be reproduced by a driver inside the housing and cancel the noise near the ear.

具体的に、図5のブロック図を参照しながら、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムについて説明する。図5に示す適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムは、マイク311とマイクアンプ312からなり、ヘッドホン筐体の外部に設けられる外部マイク及びマイクアンプ部31を備えている。   Specifically, an adaptive filter type noise canceling system will be described with reference to the block diagram of FIG. The adaptive filter type noise canceling system shown in FIG. 5 includes a microphone 311 and a microphone amplifier 312, and includes an external microphone and a microphone amplifier unit 31 provided outside the headphone housing.

また、適応的制御のために設計されたフィルタ回路(以下、適応フィルタ回路という。)32と、当該適応フィルタ回路32を制御するフィルタ制御部33を備えている。また、合成部34と、パワーアンプ35と、ドライブ回路361とスピーカ362からなるドライバ36とを備えている。   Further, a filter circuit (hereinafter referred to as an adaptive filter circuit) 32 designed for adaptive control and a filter control unit 33 that controls the adaptive filter circuit 32 are provided. Further, a synthesis unit 34, a power amplifier 35, a driver 36 including a drive circuit 361 and a speaker 362 are provided.

さらに、図5に示す適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムは、マイク371とマイクアンプ372からなり、ヘッドホン筐体の内部に設けられる内部マイク及びマイクアンプ部37を備えている。   Furthermore, the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG. 5 includes a microphone 371 and a microphone amplifier 372, and includes an internal microphone and a microphone amplifier unit 37 provided inside the headphone housing.

この図5に示す適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、各ブロック内に記載された文字M1、A、D、M2は、外部マイク及びマイクアンプ部31、パワーアンプ35、ドライバ36、内部マイク及びマイクアンプ部37の各伝達関数である。   In the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG. 5, characters M1, A, D, and M2 described in each block are an external microphone and microphone amplifier unit 31, a power amplifier 35, a driver 36, an internal microphone, and It is each transfer function of the microphone amplifier unit 37.

また、図5において、文字Nは、外部のノイズソース(ノイズ源)を示している。ノイズソースNに応じたノイズがヘッドホン筐体HP内に侵入してくる主な理由はフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにおいて説明した通りである。   In FIG. 5, a letter N indicates an external noise source (noise source). The main reason why noise corresponding to the noise source N enters the headphone housing HP is as described in the feedback type noise canceling system.

また、図5においては、外部のノイズソースNの位置から耳位置CPに至るまでの伝達関数(ノイズソース−キャンセルポイント間の伝達関数)を文字Fで表している。また、図5においては、ノイズソースNから外部マイク311に至るまでの伝達関数(ノイズソース−マイク間の伝達関数)を文字F’で表している。   In FIG. 5, the transfer function (transfer function between the noise source and the cancellation point) from the position of the external noise source N to the ear position CP is represented by the letter F. In FIG. 5, the transfer function from the noise source N to the external microphone 311 (the transfer function between the noise source and the microphone) is represented by the letter F ′.

また、図5においては、ドライバ36からキャンセルポイント(耳位置)CPに至るまでの伝達関数(ドライバ−キャンセルポイント間の伝達関数)を文字Hで表している。   In FIG. 5, the transfer function (transfer function between the driver and the cancellation point) from the driver 36 to the cancellation point (ear position) CP is represented by the letter H.

そして、適応フィルタ回路32における適応フィルタ処理は、図5に示すように、外部マイク311により収音される信号および内部マイク371により収音される信号を用いて、フィルタ制御部33の制御により実施され、内部マイク371からの信号が最小になるようなフィルタの適応処理が行われる。   Then, the adaptive filter processing in the adaptive filter circuit 32 is performed by the control of the filter control unit 33 using the signal collected by the external microphone 311 and the signal collected by the internal microphone 371 as shown in FIG. Then, filter adaptive processing is performed so that the signal from the internal microphone 371 is minimized.

ここで適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの核となる適応フィルタ回路32の伝達関数をKと置くと、図5に示した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムは、図9の(1)式のように表現できる。   Here, if the transfer function of the adaptive filter circuit 32 serving as the core of the adaptive filter type noise canceling system is set as K, the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG. It can be expressed as follows.

ここで、理想的な状態を考えると、ノイズソース−キャンセルポイント間の伝達関数Fは、図9の(2)式のように表すことができる。そして、図9の(2)式を図9の(1)式に代入すれば、第1項と第2項とは相殺される。   Here, when an ideal state is considered, the transfer function F between the noise source and the cancellation point can be expressed as the equation (2) in FIG. Then, if the equation (2) in FIG. 9 is substituted into the equation (1) in FIG. 9, the first term and the second term are canceled out.

したがって、結果として、図5に示した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、出力音声Pは、図9の(3)式に示すように表すことができる。したがって、図9の(3)式から分かるように、ノイズはキャンセルされ、音楽信号(または聴取する目的の音声信号等)だけが残り、通常のヘッドホン動作と同様の音を聴取できることになる。   Therefore, as a result, in the noise canceling system of the adaptive filter system shown in FIG. 5, the output speech P can be expressed as shown in equation (3) in FIG. Therefore, as can be seen from the equation (3) in FIG. 9, the noise is canceled and only the music signal (or the audio signal to be listened to) remains, and the sound similar to the normal headphone operation can be heard.

ただし、実際は、図9に示した(2)式が完全に成立するような伝達関数を持つ完全なフィルタの構成は困難である。特に中高域に関して、人により耳の形状は異なるし、また、ヘッドホンの装着状態もまちまちであるなど、個人差が大きい。また、ノイズの位置やマイク位置などにより特性が変化する。これらの理由のため通常は中高域に関してはこのアクティブなノイズ低減処理を行わず、ヘッドホン筐体でパッシブな遮音をすることが多い。   However, in practice, it is difficult to construct a complete filter having a transfer function that completely satisfies the equation (2) shown in FIG. Especially in the middle and high range, the shape of the ear varies from person to person, and the wearing state of the headphones varies. In addition, the characteristics vary depending on the position of the noise and the microphone position. For these reasons, the active noise reduction processing is usually not performed in the middle and high ranges, and passive sound insulation is often performed in the headphone housing.

なお、図9の(2)式は、数式を見れば自明であるが、ノイズ源から耳位置までの伝達関数を、適応フィルタ回路32の伝達関数Kを含めた電気回路にて模倣することを意味している。   It should be noted that equation (2) in FIG. 9 is self-evident when looking at the equation, but imitating the transfer function from the noise source to the ear position with an electric circuit including the transfer function K of the adaptive filter circuit 32. I mean.

ここでのキャンセルポイントCPは、図3に示したフィードフォワード方式のもとは異なり、図1に示したフィードバック方式のものと同様にマイク位置の音が制御点となる。このため、ノイズ減衰効果を考慮し、通常耳に近い位置、つまりドライバ36の振動板前面にマイクが置かれることが多い。   Here, the cancellation point CP is different from that in the feed-forward method shown in FIG. 3, and the sound at the microphone position becomes the control point as in the feedback method shown in FIG. For this reason, in consideration of the noise attenuation effect, a microphone is often placed near the normal ear, that is, in front of the diaphragm of the driver 36.

なお、適応フィルタ回路32の伝達関数Kは、フィルタ制御部33によって逐次更新されるため、FBフィルタ回路12の伝達関数βや、FFフィルタ回路22の伝達関数αとは異なり、固定値ではなく可変値となる。   Since the transfer function K of the adaptive filter circuit 32 is sequentially updated by the filter control unit 33, it is not a fixed value but variable, unlike the transfer function β of the FB filter circuit 12 and the transfer function α of the FF filter circuit 22. Value.

この適応アルゴリズムについては、LMSアルゴリズムが用いられるのが一般的である。LMSアルゴリズムはキャンセルポイントにおける誤差信号(=低減されたものの残っているノイズ信号)を監視し、この誤差信号の二乗平均を最急降下法に基づいて最小にするように、外部マイクからの入力信号に対する適応フィルタ回路の伝達関数Kを更新する。   As this adaptive algorithm, the LMS algorithm is generally used. The LMS algorithm monitors the error signal at the cancellation point (= reduced but remaining noise signal) and reduces the mean square of this error signal based on the steepest descent method to the input signal from the external microphone. The transfer function K of the adaptive filter circuit is updated.

このLMSアルゴリズムは、安定性があり、演算量が少ないという利点によって、代表的な適応アルゴリズムとなっている。LMSアルゴリズムについての基本は、例えば、以下に示す論文に詳細に説明されている。   This LMS algorithm is a typical adaptive algorithm due to the advantages of being stable and having a small amount of calculation. The basics of the LMS algorithm are described in detail in the following papers, for example.

LMSアルゴリズムについての論文
Adaptive noise cancelling: Principles and applications
Widrow, B.; Glover, J.R., Jr.; McCool, J.M.; Kaunitz, J.; Williams, C.S.; Hearn, R.H.; Zeidler, J.R.; Eugene Dong, Jr.; Goodlin, R.C.
Proceedings of the IEEE
Volume 63, Issue 12, Dec. 1975 Page(s): 1692−1716
Paper on LMS algorithm
Adaptive noise cancelling: Principles and applications
Widrow, B .; Glover, JR, Jr .; McCool, JM; Kaunitz, J .; Williams, CS; Hearn, RH; Zeidler, JR; Eugene Dong, Jr .; Goodlin, RC
Proceedings of the IEEE
Volume 63, Issue 12, Dec. 1975 Page (s): 1692-1716

そして、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムでは、適応フィルタ回路32の伝達関数Kの可変性によって、人によっては耳の形状が違うため十分なノイズキャンセリング効果が得られない場合や、ノイズの特性が変化した場合に、自動的にシステムを調整し、最適な状態に近づけることが可能となる利点がある。   In the adaptive filter type noise canceling system, due to the variability of the transfer function K of the adaptive filter circuit 32, the shape of the ear differs depending on the person, so that a sufficient noise canceling effect cannot be obtained, or the noise characteristics There is an advantage that the system can be automatically adjusted to be close to the optimum state when the change occurs.

ただし、この場合の最適な状態とは、騒音の物理的エネルギーが最小な状態を指す。しかし、人間の聴覚特性は周波数特性的に平坦でなく(いわゆるラウドネス特性)、また周波数成分を臨界帯域というバンドパス様の独立性をもった帯域ごとにエネルギーを分割して評価する。このため、必ずしも物理的エネルギーが最小な状態が、人間の聴覚にとって最適な状態というわけではない。   However, the optimal state in this case refers to a state where the physical energy of noise is minimum. However, human auditory characteristics are not flat in frequency characteristics (so-called loudness characteristics), and energy is divided and evaluated for each band having a bandpass-like independence of a frequency component as a critical band. For this reason, the state with the minimum physical energy is not necessarily the optimum state for human hearing.

なお、上記のラウドネス特性について、人間の聴覚の等感曲線は国際規格ISO226に示されている。なお、等感曲線に関するWebページのアドレスは以下に示す通りである。
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2003/pr20031022/pr20031022.html
Regarding the above loudness characteristics, the isosensitive curve of human hearing is shown in the international standard ISO226. In addition, the address of the Web page regarding the isometric curve is as shown below.
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2003/pr20031022/pr20031022.html

また、上記の臨界帯域に関する代表的文献として、以下のものがある。
Critical Band Width in Loudness Summation
E. Zwicker, G. Flottorp, and S. S. Stevens
Psycho-Acoustic Laboratory, Harvard University, Cambridge, Massachusetts
The Journal of the Acoustical Society of America
May 1957 Volume 29, Issue 5, pp. 548−557
Moreover, the following are typical documents relating to the above critical band.
Critical Band Width in Loudness Summation
E. Zwicker, G. Flottorp, and SS Stevens
Psycho-Acoustic Laboratory, Harvard University, Cambridge, Massachusetts
The Journal of the Acoustical Society of America
May 1957 Volume 29, Issue 5, pp. 548-557

そして、図5に示した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性は、図6のように模式的に示すことができる。図6に示すように、適応フィルタ方式の場合には、ノイズ信号について周波数成分のもっとも大きな部分(ピーク)を小さくするように、適応フィルタ回路32の伝達関数Kが更新される。したがって、図6において、左・中・右図のようにさまざまな動作形態が考えられる。   The characteristics of the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG. 5 can be schematically shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the case of the adaptive filter method, the transfer function K of the adaptive filter circuit 32 is updated so that the largest portion (peak) of the frequency component of the noise signal is reduced. Therefore, in FIG. 6, various operation modes are possible as shown in the left, middle, and right diagrams.

すなわち、ノイズキャンセル前においては、図6(A)に示すように低域側に大きなノイズが発生していた場合、図6(B)に示すような特性とされる適応フィルタ回路32の働きによって、図6(C)に示すように、ノイズを低減させることができる。   That is, before noise cancellation, when large noise is generated on the low frequency side as shown in FIG. 6A, the function of the adaptive filter circuit 32 having the characteristics shown in FIG. As shown in FIG. 6C, noise can be reduced.

また、ノイズキャンセル前においては、図6(D)に示すように高域側に大きなノイズが発生していた場合、図6(E)に示すような特性とされる適応フィルタ回路32の働きによって、図6(F)に示すように、ノイズを低減させることができる。   Before noise cancellation, when large noise is generated on the high frequency side as shown in FIG. 6D, the function of the adaptive filter circuit 32 having the characteristics shown in FIG. As shown in FIG. 6F, noise can be reduced.

さらに、ノイズキャンセル前においては、図6(G)に示すように高域にのみ大きなノイズが発生していた場合、図6(H)に示すような特性とされる適応フィルタ回路32の働きによって、図6(I)に示すように、高域のノイズを低減させることができる。   Furthermore, before noise cancellation, when a large noise is generated only in the high range as shown in FIG. 6G, the function of the adaptive filter circuit 32 having characteristics as shown in FIG. As shown in FIG. 6I, high frequency noise can be reduced.

しかしながら、図6に示したすべての状態が聴覚的に十分な性能を得ているとは言い切れない。このため、LMSアルゴリズムに対して、人間の聴覚特性(周波数特性・臨界帯域)を考慮した周波数軸上の重み付けを行う必要が生じる。   However, it cannot be said that all the states shown in FIG. For this reason, it is necessary to weight the LMS algorithm on the frequency axis in consideration of human auditory characteristics (frequency characteristics / critical band).

この重み付けを考慮した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの構成例を図10に示す。この方法では重み付けを行うためのフィルタ処理が必要になる。この重み付けのためのフィルタ処理は、フィルタ制御部33に対する入力信号および適応フィルタ32における係数(伝達関数)Kの更新に必要な誤差信号に対して同じものを掛ける必要がある。   FIG. 10 shows a configuration example of an adaptive filter type noise canceling system in consideration of this weighting. This method requires filter processing for weighting. In this weighting filtering process, it is necessary to apply the same to the input signal to the filter control unit 33 and the error signal necessary for updating the coefficient (transfer function) K in the adaptive filter 32.

これは、原理的にLMSアルゴリズムが誤差信号の最小化を行う際の入力信号と誤差信号との相関を利用して係数更新を行っているためである。したがって、図10に示すように、外部マイク及びマイクアンプ部31とフィルタ制御部33との間に重み付けフィルタ38aが設けられる。また、内部マイク及びマイクアンプ部37とフィルタ制御部33との間に重み付けフィルタ38bが設けられる。   This is because, in principle, the coefficient update is performed using the correlation between the input signal and the error signal when the LMS algorithm minimizes the error signal. Therefore, as shown in FIG. 10, a weighting filter 38 a is provided between the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the filter control unit 33. A weighting filter 38 b is provided between the internal microphone / microphone amplifier unit 37 and the filter control unit 33.

重み付けフィルタ38a、38bは、いずれも伝達関数がWであるものである。また、図10に示したノイズキャンセリングシステムにおいて、重み付けフィルタ38a、38b以外の各部分は、図5に示した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと同様に構成される。   Each of the weighting filters 38a and 38b has a transfer function of W. Further, in the noise canceling system shown in FIG. 10, each part other than the weighting filters 38a and 38b is configured in the same manner as the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG.

このため、図10において、図5に示したノイズキャンセリングシステムと同様に構成される部分には、同じ参照符号を付し、その部分の説明については省略する。   For this reason, in FIG. 10, the same reference numerals are given to the parts configured in the same manner as the noise canceling system shown in FIG. 5, and the description of the parts is omitted.

図11に、図10に示した重み付けを利用した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性の模式図を示す。図11においては、図11(A)に示すように、重み付け前の信号は低域より高域のピークが高いが、聴覚的には低域側のピークのほうが重要であると仮定する。   FIG. 11 is a schematic diagram of characteristics of the adaptive filter type noise canceling system using the weighting shown in FIG. In FIG. 11, as shown in FIG. 11A, it is assumed that the signal before weighting has a higher peak in the high band than the low band, but the peak in the low band is more important auditoryly.

ここで、図11(B)に示すような特性の重み付けフィルタ38a、38bの効果によって、処理対象の信号は、図11(C)に示すような周波数特性に見かけ上変換される。適応フィルタ回路32は、この変換された信号に対してエネルギーを最小化するように係数更新を行う。この場合、適応フィルタ回路32の特性は、図11(D)に示すようなものとなる。   Here, due to the effect of the weighting filters 38a and 38b having the characteristics as shown in FIG. 11B, the signal to be processed is apparently converted into the frequency characteristics as shown in FIG. The adaptive filter circuit 32 performs coefficient updating so as to minimize energy for the converted signal. In this case, the characteristic of the adaptive filter circuit 32 is as shown in FIG.

このため、適応フィルタ32の機能により、処理対象の信号の特性は、図11(E)に示すような見かけ上のノイズキャンセリング結果を得る。しかし、図11(E)に示す結果は、重み付けフィルタ38a、38bを掛けた状態での結果である。   For this reason, the characteristic of the signal to be processed obtains an apparent noise canceling result as shown in FIG. However, the result shown in FIG. 11E is a result in a state where the weighting filters 38a and 38b are applied.

したがって、現実には、重み付けフィルタ38a、38bの係数Wと逆の係数W−1を見かけ上の結果に掛けたものが得られており、それは図11(F)のようになっている。つまり、重み付けフィルタ38a、38bによって、物理的エネルギーが最小ではなく、聴覚的なエネルギーが最小化される。 Therefore, in reality, an apparent result obtained by multiplying the coefficient W -1 opposite to the coefficient W of the weighting filters 38a and 38b is obtained, as shown in FIG. 11 (F). In other words, the physical energy is not minimized by the weighting filters 38a and 38b, but auditory energy is minimized.

しかし、図8を用いて説明したように重み付けがうまくいったとしても、演算量が非常に大きくなってしまうという問題がある。また、フィルタ処理により発生するディレイ量が大きいとLMSアルゴリズムが発散してしまう危険性もある。このため、システム設計が非常に難しいという問題がある。   However, as described with reference to FIG. 8, there is a problem that even if weighting is successful, the amount of calculation becomes very large. Further, if the amount of delay generated by the filtering process is large, there is a risk that the LMS algorithm will diverge. For this reason, there is a problem that system design is very difficult.

また、LMSアルゴリズムを用いた適応フィルタ処理では、必ずしも極小解(Global minimum)にたどり着くわけではなく、局所的な最小解(Local minimum)にたどり着く可能性もある。   In addition, the adaptive filter processing using the LMS algorithm does not always reach the minimum solution (Global minimum), but may reach the local minimum solution (Local minimum).

当然ながら極小解にたどり着いた場合と局所的な最小解にたどり着いた場合のノイズの低減量には差があり、局所的な最小解にしかたどり着けない場合には、聴覚的に必要十分なノイズ低減量が得られないという問題が発生する場合がある。   Of course, there is a difference in the amount of noise reduction when reaching the minimal solution and when reaching the local minimum solution. There may be a problem that the amount cannot be obtained.

これらのことより、一般的に適応フィルタ方式は、システムの自動調整機能を持つものの、必ずしも十分な低減量を得られる保証がないため、一定の性能が安定して得られる一般消費者向け製品には使われることがほとんどない状態となっている。   As a result, although the adaptive filter method generally has a system automatic adjustment function, there is no guarantee that a sufficient reduction amount can be obtained. Is almost never used.

[フィードバック方式とフィードフォワード方式を合わせたノイズキャンセリングシステムについて]
そして、上述したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムとフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムシステムとを重ね合わせることも考えられる。図12は、フィードバック方式とフィードフォワード方式とを重ね合わせたノイズキャンセリングシステムシステムを示している。
[Noise canceling system that combines feedback method and feedforward method]
It is also conceivable to superimpose the feedback type noise canceling system and the feedforward type noise canceling system described above. FIG. 12 shows a noise canceling system system in which the feedback method and the feedforward method are overlapped.

図12において、図1に示したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムと同様に構成される部分には、図1のノイズキャンセリングシステムの対応する部分と同じ参照符号を付している。また、12において、図3に示したフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムと同様に構成される部分には、図3のノイズキャンセリングシステムの対応する部分と同じ参照符号を付している。したがって、各部の詳細については説明が重複するので省略する。   12, parts that are configured in the same manner as the feedback-type noise canceling system shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as the corresponding parts of the noise canceling system in FIG. Further, in FIG. 12, the same reference numerals as those in the corresponding part of the noise canceling system in FIG. 3 are attached to the same parts as those in the feedforward type noise canceling system shown in FIG. Therefore, the details of each part will be omitted because they are redundantly described.

そして、この場合、パワーアンプ及びドライバはそれぞれ1つの筐体内にフィードバック用とフィードフォワード用に1つずつ設置されているものとする。このため、図12においては、フィードフォワード用のパワーアンプ24、ドライバ25の伝達関数は文字A1、D1で示し、フィードバック用のパワーアンプ14、ドライバ15の伝達関数は文字A2、D2で示している。   In this case, it is assumed that one power amplifier and one driver are installed in each case for feedback and feedforward. For this reason, in FIG. 12, the transfer functions of the feedforward power amplifier 24 and the driver 25 are indicated by letters A1 and D1, and the transfer functions of the feedback power amplifier 14 and the driver 15 are indicated by letters A2 and D2. .

同様に、フィードフォワード用のドライバ−キャンセルポイント間の伝達関数は文字H1で示し、フィードバック用のドライバ−キャンセルポイント間の伝達関数は文字H2で示している。   Similarly, the transfer function between the feedforward driver and the cancellation point is indicated by the letter H1, and the transfer function between the feedback driver and the cancellation point is indicated by the letter H2.

図12に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、まず外部の音はフィードフォワード方式の構成部分にて取り込まれる。しかし、音の発信源やその音波の性質(球面波、平面波的な振る舞い)によって、現実的には上記のようにヘッドホン内部において、ノイズ低減される帯域が得られる一方で、ノイズが発生する帯域も起こり得る。   In the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 12, first, external sound is captured by a feedforward type component. However, depending on the sound source and the nature of the sound wave (behavior like a spherical wave or a plane wave), a band where noise is reduced can be obtained inside the headphones as described above, while a band where noise occurs. Can also happen.

これはヘッドホンの装着状態や、個人の耳の形状においても同様の問題が発生する。このフィードフォワード方式で残留、もしくは発生する筐体内部のノイズについてはフィードバック方式の構成部分(フィードバック機構)が有効であり、2つを同時に動かすことで、それぞれ単体で使用したとき以上の効果を得ることができる。   The same problem occurs in the wearing state of the headphones and the shape of the individual ear. The feedback system components (feedback mechanism) are effective for the noise in the housing that remains or is generated by this feedforward system, and by moving the two simultaneously, the above effects can be obtained. be able to.

つまり、図12に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、図1に示したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステム部分と、図3に示したフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステム部分を備えたものである。すなわち、図12に示したノイズキャンセリングシステムは、言わばツイン方式のノイズキャンセリングシステムである。   That is, the noise canceling system shown in FIG. 12 includes the feedback type noise canceling system part shown in FIG. 1 and the feedforward type noise canceling system part shown in FIG. is there. In other words, the noise canceling system shown in FIG. 12 is a twin-type noise canceling system.

このツイン方式の場合には、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性とフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性とを合わせたかたちの減衰特性を有するものとなる。   In the case of the twin system, the characteristics of the feedback type noise canceling system and the characteristics of the feed forward type noise canceling system are combined to have an attenuation characteristic.

そして、図12に示したツイン方式のノイズキャンセリングシステムの特性は、図13のように模式的に示すことができる。すなわち、ノイズキャンセル前においては、図13(A)に示すようなノイズが発生していた場合、図13(B)に示すような特性のFBフィルタ回路12及びFFフィルタ回路22の働きによって、図13(C)に示すように、ノイズを大きく低減させることができる。   The characteristics of the twin-type noise canceling system shown in FIG. 12 can be schematically shown as shown in FIG. That is, before noise cancellation, when noise as shown in FIG. 13A is generated, the FB filter circuit 12 and the FF filter circuit 22 having characteristics as shown in FIG. As shown in FIG. 13C, noise can be greatly reduced.

そして、上述したように、フィードバック方式及びフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムシステムは、キャンセリング特性が一定であるために、発生しているノイズの特性によっては、十分にノイズの低減を行うことができない場合があると考えられる。   As described above, since the noise canceling system of the feedback method and the feedforward method has a constant canceling characteristic, the noise can be sufficiently reduced depending on the characteristics of the generated noise. It may be impossible.

また、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの場合には、高価なDSPが必要になったり、必ずしも聴覚特性的に最適なキャンセリング特性を実現できなかったりする場合もあると考えられる。   In the case of an adaptive filter type noise canceling system, it is considered that an expensive DSP may be required or an optimal canceling characteristic may not always be realized in terms of auditory characteristics.

そこで、この出願に係る発明は、これらの問題点を解決して、常時、高精度にノイズをキャンセルすることができるようにするものである。   Therefore, the invention according to this application solves these problems and makes it possible to always cancel noise with high accuracy.

[この発明の実施の形態について]
図14は、ツイン方式のノイズキャンセリングシステムの一例を示すブロック図である。すなわち、図12にしたツイン方式のブロック図を変形すると、図14のように示すことができる。
[Embodiments of the present invention]
FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a twin-type noise canceling system. That is, the twin block diagram shown in FIG. 12 can be modified as shown in FIG.

図14に示した構成は、DSP(Digital Signal Processor)/CPU(Central Processing Unit)部40を、適応フィルタ回路を実現するもの考えれば、イコライザ30を除いて単にノイズキャンセリングのみを行うシステムとしてみると、図5に示した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと等価である。   In the configuration shown in FIG. 14, a DSP (Digital Signal Processor) / CPU (Central Processing Unit) unit 40 is considered as a system that performs only noise canceling except for the equalizer 30 in view of realizing an adaptive filter circuit. This is equivalent to the adaptive filter type noise canceling system shown in FIG.

このため、図14に示したノイズキャンセリングシステムシステムにおいて、図5に示したノイズキャンセリングシステムと同様に構成される部分には、同じ参照符号を付し、その部分の説明については省略する。   For this reason, in the noise canceling system shown in FIG. 14, the same reference numerals are given to the parts configured in the same manner as the noise canceling system shown in FIG. 5, and the description of the parts is omitted.

そして、図14のノイズキャンセリングシステムシステムにおいて、DSP/CPU部40が実現するFFフィルタ回路41と、FBフィルタ回路42とは、時不変システムである。これに対して、図5のノイズキャンセリングシステムの適応フィルタ回路32は時変システムである。   In the noise canceling system system of FIG. 14, the FF filter circuit 41 and the FB filter circuit 42 realized by the DSP / CPU unit 40 are time-invariant systems. In contrast, the adaptive filter circuit 32 of the noise canceling system of FIG. 5 is a time-varying system.

図14のノイズキャンセリングシステムの場合、ノイズキャンセルフィルタであるFFフィルタ回路41及びFBフィルタ回路42の逐次更新にかかる演算が不要でありフィルタの安定性も一定でありながらも、高いノイズキャンセリング効果を得うるという点がポイントとなる。   In the case of the noise canceling system of FIG. 14, it is not necessary to perform an operation for sequential updating of the FF filter circuit 41 and the FB filter circuit 42 which are noise canceling filters, and the stability of the filter is constant, but a high noise canceling effect The point is that can be obtained.

しかし、システムがデジタル化されているため、ブロック図的には適応フィルタ方式と等価であると考えてかまわない。そして、DSP/CPU40において、逐次更新処理を行う適応フィルタを追加することが可能であり、この点から発生する新しい利点が多々考えられる。これら利点は、わずか1〜2年前のようにアナログベースでノイズキャンセルシステム全体を考えていた場合には発生しえない利点であり、近年の目覚しいデジタル技術の高性能化によってようやく考慮できるようになったものである。   However, since the system is digitized, it may be considered that the block diagram is equivalent to the adaptive filter method. In the DSP / CPU 40, it is possible to add an adaptive filter that performs sequential update processing, and many new advantages arising from this point can be considered. These advantages are not possible when considering the entire noise cancellation system on an analog basis just a year or two ago, and can be finally taken into account by the remarkable performance improvement of digital technology in recent years. It has become.

そして、この出願の発明は、図14に示したDSP/CPU40で示した部分の構成を種々変更することによって、発生しているノイズの特性をも考慮して、高精度にノイズをキャンセルすることができるようにするものである。   The invention of this application cancels noise with high accuracy in consideration of the characteristics of the generated noise by variously changing the configuration of the part shown by the DSP / CPU 40 shown in FIG. Is to be able to.

したがって、以下に説明するこの発明の一実施の形態が適用された各ノイズキャンセリングシステムは、基本的には、図14に示したノイズキャンセリングシステムと同様の構成を有するものである。   Therefore, each noise canceling system to which one embodiment of the present invention described below is applied basically has the same configuration as the noise canceling system shown in FIG.

このため、以下に説明する実施の形態において用いる図では、図14に示したノイズキャンセリングシステムと同様に構成される部分には、同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明については重複を避けるために省略することとする。以下、本発明について詳しく説明を行う。   For this reason, in the figure used in the embodiment described below, the same reference numerals are given to the parts configured in the same manner as the noise canceling system shown in FIG. To avoid this, it will be omitted. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

[第1の実施の形態]
図15は、この発明の一実施の形態が適用された第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。図15に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、DSP/CPU部50が、FFフィルタ回路51の機能と、適応フィルタ回路52の機能とを実現するようにしている。
[First Embodiment]
FIG. 15 is a block diagram for explaining a noise canceling system according to the first embodiment to which one embodiment of the present invention is applied. In the case of the noise canceling system shown in FIG. 15, the DSP / CPU unit 50 realizes the function of the FF filter circuit 51 and the function of the adaptive filter circuit 52.

すなわち、図15に示すように、DSP/CPU50内には、FFフィルタ回路51と、適応フィルタ回路52と、適応フィルタ回路52を制御するフィルタ制御回路53と、スイッチ回路54と、パワー計算部55と、合成部56とが設けられる。   That is, as shown in FIG. 15, the DSP / CPU 50 includes an FF filter circuit 51, an adaptive filter circuit 52, a filter control circuit 53 that controls the adaptive filter circuit 52, a switch circuit 54, and a power calculation unit 55. And a combining unit 56 is provided.

図15に示すように、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号は、FFフィルタ回路51と、適応フィルタ回路52と、フィルタ制御部53に供給される。また、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号は、適応フィルタ回路52と、パワー計算部55と、スイッチ回路54の入力端に供給される。   As shown in FIG. 15, the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the FF filter circuit 51, the adaptive filter circuit 52, and the filter control unit 53. The output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the input terminals of the adaptive filter circuit 52, the power calculation unit 55, and the switch circuit 54.

そして、後述もするが、動作直後においてパワー計算部55は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号のパワーが、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの機能によって減少したか否かを確認する。   As will be described later, immediately after the operation, the power calculation unit 55 confirms whether or not the power of the output signal from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has been reduced by the function of the feedforward type noise canceling system. .

内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少している場合には、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにより、更なる騒音(ノイズ)の低減が期待できるので、パワー計算部55は、スイッチ回路54をオンにする。これにより、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、フィルタ制御部53に供給される。   When the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is reduced, the noise can be expected to be further reduced by the adaptive filter type noise canceling system. Circuit 54 is turned on. As a result, the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the filter control unit 53.

フィルタ制御部53は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号との両方が供給されている場合に動作する。そして、フィルタ制御部53は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号とに基づいて、適応フィルタ回路52の伝達関数(係数)Kを制御する。   The filter control unit 53 operates when both the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 are supplied. The filter control unit 53 controls the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 52 based on the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37. .

そして、パワー計算部55は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下に低下したことを確認すると、スイッチ回路54をオフにする。これにより、適応フィルタ回路52において、適応的に変更される伝達関数Kが保持され、適応フィルタ回路52において適切にノイズの低減処理が行うようにされる。   When the power calculation unit 55 confirms that the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased to a predetermined value or less, the power calculation unit 55 turns off the switch circuit 54. Thus, the adaptive filter circuit 52 holds the adaptively changed transfer function K so that the adaptive filter circuit 52 appropriately performs noise reduction processing.

したがって、この図15に示したノイズキャンセリングシステムの場合、
(1)まず、外部マイク及びマイクアンプ部31からの入力信号は、通常のフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステム部分によって加工され、ノイズが低減される。
(2)外部マイク及びマイクアンプ部31と内部マイク及びマイクアンプ部37からの信号を用いてフィルタ制御部53によって適応フィルタ52の伝達関数(係数)Kが更新される。
(3)そして、内部マイク及びマイクアンプ部37の入力が最小化(極小とは限らない)される。
という手順にて、ノイズキャンセル処理が行われる。
Therefore, in the case of the noise canceling system shown in FIG.
(1) First, an input signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is processed by a normal feedforward type noise canceling system portion, and noise is reduced.
(2) The transfer function (coefficient) K of the adaptive filter 52 is updated by the filter control unit 53 using signals from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the internal microphone and microphone amplifier unit 37.
(3) The input to the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is minimized (not necessarily minimal).
The noise cancellation process is performed by the procedure described above.

これにより、図15に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、フィードフォワード方式のみでノイズキャンセリングを実施する場合と比べて大きな低減量が実現できる。という利点(利点1)を実現できる。   Thereby, in the case of the noise canceling system shown in FIG. 15, a large reduction amount can be realized as compared with the case where noise canceling is performed only by the feedforward method. (Advantage 1) can be realized.

また、図12、図14に示したツイン方式のノイズキャンセリングシステムにおいてFBフィルタ回路の伝達関数βが固定であるのに対して、図15に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、適応フィルタ回路52の伝達関数(係数)Kが可変である。これにより、FFフィルタ回路51の機能では消しきれない刻々と変化するノイズに自動的に追従してノイズを最小化することができる。という利点(利点2)を実現できる。   In the twin type noise canceling system shown in FIGS. 12 and 14, the transfer function β of the FB filter circuit is fixed, whereas in the case of the noise canceling system shown in FIG. The transfer function (coefficient) K of the circuit 52 is variable. As a result, the noise can be minimized by automatically following the ever-changing noise that cannot be completely erased by the function of the FF filter circuit 51. (Advantage 2) can be realized.

また、単なる適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと比較しても、予めFFフィルタ回路51の機能により、聴覚的なノイズキャンセリング特性をある程度見込んで設計することが可能であり、適応フィルタ部分はその残渣信号に焦点を当てればよくなるため、適応フィルタ方式のみのノイズキャンセリングシステムと比べて聴覚的な設計も容易である。という利点(利点3)を実現できる。   In addition, compared with a simple adaptive filter type noise canceling system, the function of the FF filter circuit 51 can be used in advance to design an acoustic noise canceling characteristic to some extent. Since it is only necessary to focus on the residual signal, an auditory design is easier than a noise canceling system using only the adaptive filter method. (Advantage 3) can be realized.

図16は、図15に示したフィードフォワード方式と適応フィルタ方式とを合わせたノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。この図16の処理は、当該ノイズキャンセリングシステムに電源が投入された場合、あるいは、図示しない操作部を通じて、ユーザーからの実行指示を受け付けた場合に、DSP/CPU部50において実行される。   FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the noise canceling system in which the feedforward method and the adaptive filter method shown in FIG. 15 are combined. The processing in FIG. 16 is executed in the DSP / CPU unit 50 when the noise canceling system is powered on or when an execution instruction is received from the user through an operation unit (not shown).

まず、DSP/CPU部50においては、第1のノイズキャンセリングシステム(この例の場合、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステム)を動作させる(ステップS101)。   First, in the DSP / CPU unit 50, the first noise canceling system (in this example, a feedforward type noise canceling system) is operated (step S101).

そして、DSP/CPU部50のパワー計算部55は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少したか否かを判断する(ステップS102)。ここでのパワーの導出方法は、例えば一定区間分のデータを保持してこの自乗和を求めるといった方法で求められる。当該方法により求めたパワーの変化に応じて、当該出力パワーが減少したか否かを判断することが可能である。   Then, the power calculation unit 55 of the DSP / CPU unit 50 determines whether or not the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased (step S102). The power deriving method here is obtained by, for example, a method of obtaining the sum of squares while holding data for a certain section. It is possible to determine whether or not the output power has decreased according to the change in power obtained by the method.

ステップS102の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少していないと判断した場合には、第1のノイズキャンセリングシステムでノイズキャンセルがうまくいっていないことを示している。この場合には、ユーザーは本来の目的である騒音(ノイズ)の低減という恩恵を享受できないので、図16に示す処理を終了する。   If it is determined in step S102 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has not decreased, it indicates that the first noise canceling system is not performing noise cancellation. In this case, since the user cannot enjoy the benefit of noise (noise), which is the original purpose, the process shown in FIG. 16 ends.

また、ステップS102の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが本来の設計どおりに減っていると判断したときには、第2のノイズキャンセリングシステムを動作させる(ステップS103)。この第1の実施の形態において、第2のノイズキャンセリングシステムは、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムである。   If it is determined in step S102 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased as originally designed, the second noise canceling system is operated (step S103). In the first embodiment, the second noise canceling system is an adaptive filter type noise canceling system.

この場合、パワー計算部55は、スイッチ回路54をオンにし、フィルタ制御部53を機能させ、適応フィルタ回路52の伝達関数(係数)Kを適応的に更新する処理を開始させる(ステップS104)。   In this case, the power calculation unit 55 turns on the switch circuit 54, causes the filter control unit 53 to function, and starts processing for adaptively updating the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 52 (step S104).

そして、パワー計算部55は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減り、当該パワーが、予め決められる基準値Plowを下回ったか否かを判断する(ステップS105)。   Then, the power calculation unit 55 determines whether or not the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased and the power has fallen below a predetermined reference value Plow (step S105).

ステップS105の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回っていないと判断したときには、ステップS105からの処理を繰り返す。これにより、適応フィルタ回路52の伝達関数(係数)Kの更新を継続して、当該出力パワーが基準値Plowを下回るのを待つ。   When it is determined in step S105 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is not lower than the reference value Plow, the processing from step S105 is repeated. As a result, the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 52 is continuously updated and waits for the output power to fall below the reference value Plow.

ステップS105の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回ったと判断したときには、それは既に騒音が目的とするレベルまで低減されたことを意味する。この場合、パワー計算部55はスイッチ回路54をオフにし(ステップS106)、この図16に示す処理を終了する。   When it is determined in step S105 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has fallen below the reference value Plow, this means that the noise has already been reduced to the target level. In this case, the power calculator 55 turns off the switch circuit 54 (step S106), and ends the process shown in FIG.

これにより、フィルタ制御部53による適応フィルタ回路52の伝達関数Kの更新をストップするようにされる。なお、適応フィルタ回路52の伝達関数Kの更新をストップしても、適応フィルタ回路52の伝達関数Kが空になるわけではなく、伝達関数Kの値はそのまま保持されるので、騒音レベルの低減も一定に保たれる。   As a result, the update of the transfer function K of the adaptive filter circuit 52 by the filter control unit 53 is stopped. Even if updating of the transfer function K of the adaptive filter circuit 52 is stopped, the transfer function K of the adaptive filter circuit 52 is not emptied, and the value of the transfer function K is maintained as it is, so that the noise level is reduced. Is also kept constant.

図17、図18は、図15に示した第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。   17 and 18 are diagrams for explaining the noise reduction characteristics of the noise canceling system according to the first embodiment shown in FIG.

まず、図17(A)に示すように、相対的に低域側に大きなピークがあり、さらに高域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図15に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図17(B)に示した特性を有するフィードフォワード方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   First, as shown in FIG. 17A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the low frequency side and a small peak on the high frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 15, noise canceling is performed by the feedforward first noise canceling system having the characteristics shown in FIG.

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図17(C)に示したように、低域側の騒音パワーの低減が図られるが、まだ低域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図17(D)(図17(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling can be reduced on the low frequency side as shown in FIG. 17C, but the peak on the low frequency side is still large. For this reason, the noise reduction shown in FIG. 17D (FIG. 17C) can be further reduced by the adaptive filter type second noise canceling system.

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズキャンセリング特性は図17(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise canceling characteristic is as shown in FIG. 17E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. Is called.

これにより、図15を用いて説明したように、フィードフォワード方式と適応フィルタ方式とをシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図17(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた低域側の騒音(ノイズ)を、基準値Plow以下にすることができる。   As a result, as described with reference to FIG. 15, the noise canceling system in which the feedforward method and the adaptive filter method are sequentially connected obtains a noise canceling effect as shown in FIG. It becomes possible. That is, the low-frequency noise (noise) that has a large power can be reduced to the reference value Plow or less.

図17に示したノイズ低減特性からも明らかなように、フィードフォワード方式単独のノイズキャンセリングシステムよりも大きなノイズキャンセリング効果を得ている。   As is clear from the noise reduction characteristics shown in FIG. 17, a noise canceling effect larger than that of the noise canceling system of the feedforward method alone is obtained.

また、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムでは、単純にパワーの大きな周波数成分に適応するのみであり、これが聴覚的に十分なノイズキャンセリング効果をあげる可能性の不確実性は高い。   In addition, an adaptive filter type single noise canceling system simply adapts to a frequency component having a large power, and there is a high degree of uncertainty that this may have an audibly sufficient noise canceling effect.

しかし、予めフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性を聴覚的に効果の高いと感じる周波数帯域に合わせて設計しておく。このように、フィードフォワード方式の第1のノイズキャンセリングシステムである程度のノイズキャンセリング効果を確保することができる。その上で、残渣成分を適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムでさらに低減させることができる。   However, the characteristics of the feed-forward type noise canceling system are designed in advance according to the frequency band in which the auditory effect is high. In this way, a certain noise canceling effect can be ensured by the feedforward first noise canceling system. In addition, the residual component can be further reduced by an adaptive filter type noise canceling system.

したがって、図15に示した構成のノイズキャンセリングシステムは、物理的にも聴覚的にもフィードフォワード方式単独や、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムよりも高いノイズキャンセリング効果を実現することができる。   Therefore, the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 15 can achieve a higher noise canceling effect than the noise canceling system of the feed forward method alone or the adaptive filter method alone, both physically and auditorily. it can.

また、図18(A)に示すように、相対的に高域側に大きなピークがあり、さらに低域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図15に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図18(B)に示した特性を有するフィードフォワード方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   Further, as shown in FIG. 18A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the high frequency side and a small peak on the low frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration illustrated in FIG. 15, noise canceling is performed by the feedforward first noise canceling system having the characteristics illustrated in FIG. 18B.

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図18(C)に示したように、低域側の騒音パワーは低減されるものの、まだ高域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図18(D)(図18(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling has a large peak on the high frequency side, although the noise power on the low frequency side is reduced as shown in FIG. 18C. For this reason, the noise reduction shown in FIG. 18D (FIG. 18C) can be further reduced by the adaptive filter type second noise canceling system.

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズ低減特性は図18(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。すなわち、高域側の騒音パワーの低減も図られる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise reduction characteristic is as shown in FIG. 18E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. . That is, the noise power on the high frequency side can be reduced.

これにより、図15を用いて説明したように、フィードフォワード方式と適応フィルタ方式とをシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図18(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた高域側の騒音(ノイズ)についても、基準値Plow以下にすることができる。   As a result, as described with reference to FIG. 15, the noise canceling system in which the feedforward method and the adaptive filter method are sequentially connected obtains a noise canceling effect as shown in FIG. It becomes possible. That is, the high frequency noise (noise) that has a large power can be made equal to or lower than the reference value Plow.

また、図17(A)に示した騒音パワーと、図18(A)に示した騒音パワーとの形状は大きく異なる。しかし、最終的なノイズキャンセリング後のパワーである図17(F)、図18(F)は非常に似た形状になっていることも重要である。これはあらゆる騒音において似た形状になるというわけではないが、騒音の違いをある程度、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムが吸収していることを示すものである。   Further, the shape of the noise power shown in FIG. 17A and the noise power shown in FIG. However, it is also important that FIGS. 17F and 18F, which are the power after the final noise canceling, have very similar shapes. This does not mean that all noises have a similar shape, but indicates that the noise cancellation system of the adaptive filter system absorbs noise differences to some extent.

さらに、図15に示した構成を有する第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムでは、再生される音楽成分等も入り込む内部マイクのみを使うフィードバック方式のものとも大きく異なる。   Furthermore, the noise canceling system according to the first embodiment having the configuration shown in FIG. 15 is greatly different from that of a feedback system that uses only an internal microphone that also incorporates music components to be reproduced.

すなわち、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいて、適応フィルタ回路52は、外部マイク及びマイクアンプ31から供給される信号を加工してノイズキャンセリング信号を生成するため、音楽成分には影響を与えない。   In other words, in the adaptive filter type noise canceling system, the adaptive filter circuit 52 processes the signal supplied from the external microphone and the microphone amplifier 31 to generate a noise canceling signal, and thus does not affect the music component. .

よって、図15に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムシステムが不要になる。すなわち、図1に示したフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムで用いられていたイコライザ16のような形でイコライザを用いる必要がないという利点(利点4)も実現できる。   Therefore, the noise canceling system configured as shown in FIG. 15 does not require a feedback type noise canceling system. That is, the advantage (Advantage 4) that it is not necessary to use the equalizer in the form of the equalizer 16 used in the feedback type noise canceling system shown in FIG.

[第2の実施の形態]
図19は、この発明の一実施の形態が適用された第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。図19に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、DSP/CPU部60が、適応フィルタ回路61の機能とFBフィルタ回路63の機能とを実現するようにしている。
[Second Embodiment]
FIG. 19 is a block diagram for explaining a noise canceling system according to a second embodiment to which an embodiment of the present invention is applied. In the case of the noise canceling system shown in FIG. 19, the DSP / CPU unit 60 realizes the function of the adaptive filter circuit 61 and the function of the FB filter circuit 63.

すなわち、図19に示すように、DSP/CPU60内には、適応フィルタ回路61と、適応フィルタ回路61を制御するフィルタ制御回路62と、FBフィルタ回路63と、スイッチ回路64と、パワー計算部65と、合成部66とが設けられる。   19, the DSP / CPU 60 includes an adaptive filter circuit 61, a filter control circuit 62 that controls the adaptive filter circuit 61, an FB filter circuit 63, a switch circuit 64, and a power calculation unit 65. And a combining unit 66 is provided.

図19に示すように、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号は、適応フィルタ回路61と、フィルタ制御部62に供給される。また、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号は、FBフィルタ回路63と、スイッチ回路64の入力端と、パワー計算部65とに供給される。   As shown in FIG. 19, the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the adaptive filter circuit 61 and the filter control unit 62. The output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the FB filter circuit 63, the input terminal of the switch circuit 64, and the power calculation unit 65.

そして、後述もするが、動作直後においてパワー計算部65は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号のパワーが、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの機能によって減少したか否かを確認する。   As will be described later, immediately after the operation, the power calculation unit 65 checks whether the power of the output signal from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has been reduced by the function of the feedback type noise canceling system.

内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少している場合には、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにより、更なる騒音(ノイズ)の低減が期待できるので、パワー計算部65は、スイッチ回路64をオンにする。これにより、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、フィルタ制御部62に供給される。   When the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is decreased, the noise can be expected to be further reduced by the adaptive filter type noise canceling system. The circuit 64 is turned on. As a result, the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the filter control unit 62.

フィルタ制御部62は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号との両方が供給されている場合に動作する。そして、フィルタ制御部62は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号とに基づいて、適応フィルタ回路61の伝達関数(係数)Kを制御する。   The filter control unit 62 operates when both the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 are supplied. The filter control unit 62 controls the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 61 based on the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37. .

そして、パワー計算部65は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下に低下したことを確認すると、スイッチ回路64をオフにする。これにより、適応フィルタ回路61において、適応的に変更される伝達関数Kが保持され、適応フィルタ回路61において適切にノイズの低減処理が行うようにされる。   When the power calculation unit 65 confirms that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased to a predetermined value or less, the power calculation unit 65 turns off the switch circuit 64. Thus, the adaptive filter circuit 61 holds the adaptively changed transfer function K, and the adaptive filter circuit 61 appropriately performs noise reduction processing.

したがって、この図19に示したノイズキャンセリングシステムの場合、
(1)まず、内部マイク及びマイクアンプ部37からの入力は、通常のフィードバック方式のノイズキャンセリングシステム部分によって加工され、ノイズが低減される。
(2)外部マイク及びマイクアンプ部31と内部マイク及びマイクアンプ部37からの信号を用いてフィルタ制御部62によって適応フィルタ61の伝達関数(係数)Kが更新される。
(3)そして、内部マイク及びマイクアンプ部37の入力が最小化(極小とは限らない)される。
という手順にて、ノイズキャンセル処理が行われる。
Therefore, in the case of the noise canceling system shown in FIG.
(1) First, the input from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is processed by a normal feedback type noise canceling system portion, and noise is reduced.
(2) The transfer function (coefficient) K of the adaptive filter 61 is updated by the filter control unit 62 using signals from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the internal microphone and microphone amplifier unit 37.
(3) The input to the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is minimized (not necessarily minimal).
The noise cancellation process is performed by the procedure described above.

これにより、図19に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、フィードバック方式のみでノイズキャンセリングを実施する場合と比べて大きな低減量が実現できる。という利点(利点1)を実現できる。   Thereby, in the case of the noise canceling system shown in FIG. 19, a large reduction amount can be realized as compared with the case where noise canceling is performed only by the feedback method. (Advantage 1) can be realized.

また、図12、図14に示したツイン方式のノイズキャンセリングシステムにおいてFFフィルタ回路の伝達関数αが固定であるのに対して、図19に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、適応フィルタ回路61の伝達関数(係数)Kが可変である。これにより、FBフィルタ回路63の機能では消しきれない刻々と変化するノイズに自動的に追従してノイズを最小化することができる。という利点(利点2)を実現できる。   In the twin type noise canceling system shown in FIGS. 12 and 14, the transfer function α of the FF filter circuit is fixed, whereas in the case of the noise canceling system shown in FIG. The transfer function (coefficient) K of the circuit 61 is variable. As a result, the noise can be minimized by automatically following the noise that changes every moment that cannot be completely eliminated by the function of the FB filter circuit 63. (Advantage 2) can be realized.

また、単なる適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと比較しても、予めFBフィルタ回路63の機能により、聴覚的なノイズキャンセリング特性をある程度見込んで設計することが可能であり、適応フィルタ部分はその残渣信号に焦点を当てればよくなるため、適応フィルタ方式のみのノイズキャンセリングシステムと比べて聴覚的な設計も容易である。という利点(利点3)を実現できる。   In addition, compared with a simple adaptive filter type noise canceling system, the function of the FB filter circuit 63 can be used in advance to design an auditory noise canceling characteristic to some extent. Since it is only necessary to focus on the residual signal, an auditory design is easier than a noise canceling system using only the adaptive filter method. (Advantage 3) can be realized.

図20は、図19に示したフィードバック方式と適応フィルタ方式とを合わせたノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。この図20の処理は、当該ノイズキャンセリングシステムに電源が投入された場合、あるいは、図示しない操作部を通じて、ユーザーからの実行指示を受け付けた場合に、DSP/CPU部60において実行される。   FIG. 20 is a flowchart for explaining the operation of the noise canceling system in which the feedback method and the adaptive filter method shown in FIG. 19 are combined. The processing of FIG. 20 is executed by the DSP / CPU unit 60 when the noise canceling system is powered on or when an execution instruction from the user is received through an operation unit (not shown).

まず、DSP/CPU部60においては、第1のノイズキャンセリングシステム(この例の場合、フィードバック方式のノイズキャンセリングシステム)を動作させる(ステップS201)。   First, the DSP / CPU unit 60 operates a first noise canceling system (in this example, a feedback type noise canceling system) (step S201).

そして、DSP/CPU部60のパワー計算部65は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少したか否かを判断する(ステップS202)。ここでのパワーの導出方法は、例えば一定区間分のデータを保持してこの自乗和を求めるといった方法で求められる。当該方法により求めたパワーの変化に応じて、当該出力パワーが減少したか否かを判断することが可能である。   Then, the power calculation unit 65 of the DSP / CPU unit 60 determines whether or not the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased (step S202). The power deriving method here is obtained by, for example, a method of obtaining the sum of squares while holding data for a certain section. It is possible to determine whether or not the output power has decreased according to the change in power obtained by the method.

ステップS202の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少していないと判断した場合には、第1のノイズキャンセリングシステムでノイズキャンセルがうまくいっていないことを示している。この場合には、ユーザーは本来の目的である騒音(ノイズ)の低減という恩恵を享受できないので、図20に示す処理を終了する。   If it is determined in step S202 that the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has not decreased, it indicates that the first noise canceling system is not performing noise cancellation. In this case, since the user cannot enjoy the original purpose of noise reduction, the process shown in FIG.

また、ステップS202の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが本来の設計どおりに減っていると判断したときには、第2のノイズキャンセリングシステムを動作させる(ステップS203)。この第2の実施の形態において、第2のノイズキャンセリングシステムは、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムである。   If it is determined in step S202 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased as originally designed, the second noise canceling system is operated (step S203). In the second embodiment, the second noise canceling system is an adaptive filter type noise canceling system.

この場合、パワー計算部65は、スイッチ回路64をオンにし、フィルタ制御部62を機能させ、適応フィルタ回路61の伝達関数(係数)Kを適応的に更新する処理を開始させる(ステップS204)。   In this case, the power calculation unit 65 turns on the switch circuit 64, causes the filter control unit 62 to function, and starts processing to adaptively update the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 61 (step S204).

そして、パワー計算部65は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減り、当該パワーが、予め決められる基準値Plowを下回ったか否かを判断する(ステップS205)。   Then, the power calculation unit 65 determines whether or not the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased and the power has fallen below a predetermined reference value Plow (step S205).

ステップS205の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回っていないと判断したときには、ステップS205からの処理を繰り返す。これにより、適応フィルタ回路61の伝達関数(係数)Kの更新を継続して、当該出力パワーが基準値Plowを下回るのを待つ。   If it is determined in step S205 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is not lower than the reference value Plow, the processing from step S205 is repeated. As a result, the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 61 is continuously updated and waits for the output power to fall below the reference value Plow.

ステップS205の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回ったと判断したときには、それは既に騒音が目的とするレベルまで低減されたことを意味する。この場合、パワー計算部65はスイッチ回路64をオフにし(ステップS206)、この図20に示す処理を終了する。   If it is determined in step S205 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has fallen below the reference value Plow, it means that the noise has already been reduced to the target level. In this case, the power calculator 65 turns off the switch circuit 64 (step S206), and ends the process shown in FIG.

これにより、フィルタ制御部62による適応フィルタ回路61の伝達関数Kの更新をストップする。なお、適応フィルタ回路61の伝達関数Kの更新をストップしても、適応フィルタ回路61の伝達関数Kが空になるわけではなく、伝達関数Kの値はそのまま保持されるので、騒音レベルの低減も一定に保たれる。   Thereby, the update of the transfer function K of the adaptive filter circuit 61 by the filter control unit 62 is stopped. Even if updating of the transfer function K of the adaptive filter circuit 61 is stopped, the transfer function K of the adaptive filter circuit 61 is not emptied, and the value of the transfer function K is maintained as it is, so that the noise level is reduced. Is also kept constant.

図21、図22は、図19に示した第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。   21 and 22 are diagrams for explaining the noise reduction characteristics of the noise canceling system according to the second embodiment shown in FIG.

まず、図21(A)に示すように、相対的に低域側に大きなピークがあり、さらに高域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図19に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図21(B)に示した特性を有するフィードバック方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   First, as shown in FIG. 21 (A), it is assumed that noise power having a relatively large peak on the low frequency side and a small peak on the high frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 19, the noise canceling is performed by the feedback-type first noise canceling system having the characteristics shown in FIG.

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図21(C)に示したように、低域側の騒音パワーの低減が図られるが、まだ低域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図21(D)(図21(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling can be reduced on the low frequency side as shown in FIG. 21C, but the peak on the low frequency side is still large. For this reason, the second noise canceling system of the adaptive filter system can further reduce noise (noise) with respect to the noise power shown in FIG. 21D (FIG. 21C).

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズキャンセリング特性は図21(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise canceling characteristic is as shown in FIG. 21E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. Is called.

これにより、図19を用いて説明したように、フィードバック方式と適応フィルタ方式とをシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図21(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた低域側の騒音(ノイズ)を、基準値Plow以下にすることができる。   As a result, as described with reference to FIG. 19, the noise canceling system in which the feedback method and the adaptive filter method are sequentially connected can comprehensively obtain the noise canceling effect as shown in FIG. Is possible. That is, the low-frequency noise (noise) that has a large power can be reduced to the reference value Plow or less.

図21に示したノイズ低減特性からも明らかなように、フィードバック方式単独のノイズキャンセリングシステムよりも大きなノイズキャンセリング効果を得ている。   As is clear from the noise reduction characteristics shown in FIG. 21, a noise canceling effect greater than that of the noise canceling system using the feedback method alone is obtained.

また、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムでは、単純にパワーの大きな周波数成分に適応するのみであり、これが聴覚的に十分なノイズキャンセリング効果をあげる可能性の不確実性は高い。   In addition, an adaptive filter type single noise canceling system simply adapts to a frequency component having a large power, and there is a high degree of uncertainty that this may have an audibly sufficient noise canceling effect.

しかし、予めフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性を聴覚的に効果の高いと感じる周波数帯域に合わせて設計しておく。このように、フィードバック方式の第1のノイズキャンセリングシステムである程度のノイズキャンセリング効果を確保することができる。その上で、残渣成分を適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムでさらに低減させることができる。   However, the characteristics of the feedback-type noise canceling system are designed in advance according to the frequency band in which the auditory effect is high. In this way, a certain amount of noise canceling effect can be ensured with the feedback-type first noise canceling system. In addition, the residual component can be further reduced by an adaptive filter type noise canceling system.

したがって、図19に示した構成のノイズキャンセリングシステムは、物理的にも聴覚的にもフィードバック方式単独や、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムよりも高いノイズキャンセリング効果を実現することができる。   Accordingly, the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 19 can achieve a higher noise canceling effect than the noise canceling system of the feedback method alone or the adaptive filter method alone, both physically and auditorily. .

また、図22(A)に示すように、相対的に高域側に大きなピークがあり、さらに低域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図19に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図22(B)に示した特性を有するフィードバック方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   Further, as shown in FIG. 22A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the high frequency side and a small peak on the low frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 19, the noise canceling is performed by the feedback-type first noise canceling system having the characteristics shown in FIG.

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図22(C)に示したように、低域側の騒音パワーは低減されるものの、まだ高域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図22(D)(図22(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   Thereby, as shown in FIG. 22C, the noise power after the noise canceling has a high peak in the high band, although the noise power in the low band is reduced. For this reason, the second noise canceling system of the adaptive filter system can further reduce noise (noise) with respect to the noise power shown in FIG. 22D (FIG. 22C).

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズキャンセリング特性は図22(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。すなわち、高域側の騒音パワーの低減も図られる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise canceling characteristic is as shown in FIG. 22E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. Is called. That is, the noise power on the high frequency side can be reduced.

これにより、図19を用いて説明したように、フィードバック方式と適応フィルタ方式とをシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図22(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた高域側の騒音(ノイズ)についても、基準値Plow以下にすることができる。   As a result, as described with reference to FIG. 19, the noise canceling effect in which the feedback method and the adaptive filter method are sequentially connected can obtain a noise canceling effect as shown in FIG. Is possible. That is, the high frequency noise (noise) that has a large power can be made equal to or lower than the reference value Plow.

また、図21(A)に示した騒音パワーの形状と、図22(A)に示した騒音パワーの形状とは大きく異なる。しかし、最終的なノイズキャンセリング後のパワーである図21(F)、図22(F)は非常に似た形状になっていることも重要である。これはあらゆる騒音において似た形状になるというわけではないが、騒音の違いをある程度、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムが吸収していることを示すものである。   Further, the shape of the noise power shown in FIG. 21A is greatly different from the shape of the noise power shown in FIG. However, it is also important that FIGS. 21F and 22F, which are the power after the final noise canceling, have very similar shapes. This does not mean that all noises have a similar shape, but indicates that the noise cancellation system of the adaptive filter system absorbs noise differences to some extent.

[第3の実施の形態]
図23は、この発明の一実施の形態が適用された第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。図23に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、DSP/CPU部70が、FFフィルタ回路71の機能と、FBフィルタ回路72の機能と、適応フィルタ回路73の機能とを実現するようにしている。
[Third Embodiment]
FIG. 23 is a block diagram for explaining a noise canceling system according to a third embodiment to which an embodiment of the present invention is applied. In the case of the noise canceling system shown in FIG. 23, the DSP / CPU unit 70 realizes the function of the FF filter circuit 71, the function of the FB filter circuit 72, and the function of the adaptive filter circuit 73. Yes.

すなわち、図23に示すように、DSP/CPU70内には、FFフィルタ回路71と、FBフィルタ回路72と、適応フィルタ回路73と、適応フィルタ回路73を制御するフィルタ制御回路74と、スイッチ回路75と、パワー計算部76と、合成部77とが設けられる。   23, the DSP / CPU 70 includes an FF filter circuit 71, an FB filter circuit 72, an adaptive filter circuit 73, a filter control circuit 74 for controlling the adaptive filter circuit 73, and a switch circuit 75. A power calculator 76 and a combiner 77 are provided.

図23に示すように、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号は、FFフィルタ回路71と、適応フィルタ回路73と、フィルタ制御部74に供給される。また、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号は、スイッチ回路75の入力端と、パワー計算部76と、FBフィルタ回路72に供給される。   As shown in FIG. 23, the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the FF filter circuit 71, the adaptive filter circuit 73, and the filter control unit 74. The output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the input terminal of the switch circuit 75, the power calculation unit 76, and the FB filter circuit 72.

そして、後述もするが、動作直後においてパワー計算部76は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号のパワーが、フィードフォワード方式とフィードバック方式とのノイズキャンセリングシステムの機能によって減少したか否かを確認する。   As will be described later, immediately after the operation, the power calculation unit 76 determines whether the power of the output signal from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has been reduced by the function of the noise canceling system of the feedforward method and the feedback method. To check.

内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少している場合には、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにより、更なる騒音(ノイズ)の低減が期待できるので、パワー計算部76は、スイッチ回路75をオンにする。これにより、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、フィルタ制御部74に供給される。   When the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is reduced, the noise can be expected to be further reduced by the adaptive filter type noise canceling system. Circuit 75 is turned on. As a result, the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the filter control unit 74.

フィルタ制御部74は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号との両方が供給されている場合に動作する。そして、フィルタ制御部74は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号とに基づいて、適応フィルタ回路73の伝達関数(係数)Kを制御する。   The filter control unit 74 operates when both the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 are supplied. The filter control unit 74 controls the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 73 based on the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37. .

そして、パワー計算部76は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下に低下したことを確認すると、スイッチ回路75をオフにする。これにより、適応フィルタ回路73において、適応的に変更される伝達関数Kが保持され、適応フィルタ回路73において適切にノイズの低減処理が行うようにされる。   When the power calculation unit 76 confirms that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased to a predetermined value or less, the power calculation unit 76 turns off the switch circuit 75. Thus, the adaptive filter circuit 73 holds the adaptively changed transfer function K, and the adaptive filter circuit 73 appropriately performs noise reduction processing.

したがって、この図23に示したノイズキャンセリングシステムの場合、
(1)まず、外部マイク及びマイクアンプ部31からの入力は、通常のフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムによって加工され、次に、内部マイク及びマイクアンプ部37からの入力は、通常のフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムによって加工され、雑音(ノイズ)が低減される。
(2)外部マイク及びマイクアンプ部31と内部マイク及びマイクアンプ部37からの信号を用いてフィルタ制御部74によって適応フィルタ73の伝達関数(係数)Kが更新される。
(3)そして、内部マイク及びマイクアンプ部37の入力が最小化(極小とは限らない)される。
という手順にて、ノイズキャンセル処理が行われる。
Therefore, in the case of the noise canceling system shown in FIG.
(1) First, the input from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is processed by a normal feedforward type noise canceling system, and then the input from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is a normal feedback method. The noise canceling system is used to reduce noise.
(2) The transfer function (coefficient) K of the adaptive filter 73 is updated by the filter control unit 74 using signals from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the internal microphone and microphone amplifier unit 37.
(3) The input to the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is minimized (not necessarily minimal).
The noise cancellation process is performed by the procedure described above.

これにより、図23に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、フィードフォワード方式とフィードバック方式を用いたツイン方式でノイズキャンセリングを実施する場合と比べて大きな低減量が実現できる。という利点(利点1)を実現できる。   Thereby, in the case of the noise canceling system shown in FIG. 23, a large reduction amount can be realized as compared with the case where the noise canceling is performed by the twin method using the feed forward method and the feedback method. (Advantage 1) can be realized.

また、図12、図14に示したツイン方式のノイズキャンセリングシステムにおいてFFフィルタ回路の伝達関数α、FBフィルタ回路の伝達関数βが固定であるのに対して、図23に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、適応フィルタ回路73の伝達関数Kが可変である。これにより、FFフィルタ回路71やFBフィルタ回路72の機能では消しきれない刻々と変化するノイズに自動的に追従してノイズを最小化することができる。という利点(利点2)を実現できる。   Further, in the twin type noise canceling system shown in FIGS. 12 and 14, the transfer function α of the FF filter circuit and the transfer function β of the FB filter circuit are fixed, whereas the noise canceling shown in FIG. In the case of the system, the transfer function K of the adaptive filter circuit 73 is variable. As a result, the noise can be minimized by automatically following the noise that changes every moment that cannot be eliminated by the functions of the FF filter circuit 71 and the FB filter circuit 72. (Advantage 2) can be realized.

また、単なる適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと比較しても、予めFBフィルタ回路71やFBフィルタ回路72の機能により、聴覚的なノイズキャンセリング特性をある程度見込んで設計することが可能であり、適応フィルタ部分はその残渣信号に焦点を当てればよくなるため、適応フィルタ方式のみのノイズキャンセリングシステムと比べて聴覚的な設計も容易である。という利点(利点3)を実現できる。   In addition, compared with a simple adaptive filter type noise canceling system, the function of the FB filter circuit 71 and the FB filter circuit 72 can be designed in advance with some expectation of auditory noise canceling characteristics. Since the adaptive filter portion only needs to focus on the residual signal, the auditory design is easier than a noise canceling system using only the adaptive filter method. (Advantage 3) can be realized.

図24は、図23に示したフィードフォワード方式とフィードバック方式と適応フィルタ方式との3方式を合わせたノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。この図24の処理は、当該ノイズキャンセリングシステムに電源が投入された場合、あるいは、図示しない操作部を通じて、ユーザーからの実行指示を受け付けた場合に、DSP/CPU部70において実行される。   FIG. 24 is a flowchart for explaining the operation of the noise canceling system that combines the feedforward method, the feedback method, and the adaptive filter method shown in FIG. The processing in FIG. 24 is executed in the DSP / CPU unit 70 when the noise canceling system is powered on or when an execution instruction from the user is received through an operation unit (not shown).

まず、DSP/CPU部70においては、第1のノイズキャンセリングシステム(この例の場合、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムとフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムと)を動作させる(ステップS301)。   First, the DSP / CPU unit 70 operates the first noise canceling system (in this example, a feedforward type noise canceling system and a feedback type noise canceling system) (step S301).

そして、DSP/CPU部70のパワー計算部76は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少したか否かを判断する(ステップS302)。ここでのパワーの導出方法は、例えば一定区間分のデータを保持してこの自乗和を求めるといった方法で求められる。当該方法により求めたパワーの変化に応じて、当該出力パワーが減少したか否かを判断することが可能である。   Then, the power calculation unit 76 of the DSP / CPU unit 70 determines whether or not the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased (step S302). The power deriving method here is obtained by, for example, a method of obtaining the sum of squares while holding data for a certain section. It is possible to determine whether or not the output power has decreased according to the change in power obtained by the method.

ステップS302の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少していないと判断した場合には、第1のノイズキャンセリングシステムでノイズキャンセルがうまくいっていないことを示している。この場合には、ユーザーは本来の目的である騒音(ノイズ)の低減という恩恵を享受できないので、図24に示す処理を終了する。   If it is determined in step S302 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has not decreased, this indicates that noise cancellation is not successful in the first noise canceling system. In this case, since the user cannot enjoy the benefit of noise reduction, which is the original purpose, the process shown in FIG. 24 is terminated.

また、ステップS302の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが本来の設計どおりに減っていると判断したときには、第2のノイズキャンセリングシステムを動作させる(ステップS303)。この第3の実施の形態において、第2のノイズキャンセリングシステムは、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムである。   If it is determined in step S302 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased as originally designed, the second noise canceling system is operated (step S303). In the third embodiment, the second noise canceling system is an adaptive filter type noise canceling system.

この場合、パワー計算部76は、スイッチ回路75をオンにし、フィルタ制御部74を機能させ、適応フィルタ回路73の伝達関数(係数)Kを適応的に更新する処理を開始させる(ステップS304)。   In this case, the power calculation unit 76 turns on the switch circuit 75, causes the filter control unit 74 to function, and starts processing for adaptively updating the transfer function (coefficient) K of the adaptive filter circuit 73 (step S304).

そして、パワー計算部76は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減り、当該パワーが、予め決められる基準値Plowを下回ったか否かを判断する(ステップS305)。   Then, the power calculation unit 76 determines whether or not the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased and the power has fallen below a predetermined reference value Plow (step S305).

ステップS305の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回っていないと判断したときには、ステップS305からの処理を繰り返す。これにより、適応フィルタ回路73の伝達関数Kの更新を継続して、当該出力パワーが基準値Plowを下回るのを待つ。   When it is determined in step S305 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is not lower than the reference value Plow, the processing from step S305 is repeated. As a result, the transfer function K of the adaptive filter circuit 73 is continuously updated and waits for the output power to fall below the reference value Plow.

ステップS305の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回ったと判断したときには、それは既に騒音が目的とするレベルまで低減されたことを意味する。この場合、パワー計算部76はスイッチ回路75をオフにし(ステップS306)、この図24に示す処理を終了する。   If it is determined in step S305 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has fallen below the reference value Plow, this means that the noise has already been reduced to the target level. In this case, the power calculator 76 turns off the switch circuit 75 (step S306), and ends the process shown in FIG.

これにより、フィルタ制御部74による適応フィルタ回路73の伝達関数Kの更新がストップするようにされる。なお、適応フィルタ回路73の伝達関数Kの更新をストップしても、適応フィルタ回路73の伝達関数Kが空になるわけではなく、伝達関数Kの値はそのまま保持されるので、騒音レベルの低減も一定に保たれる。   Thereby, the update of the transfer function K of the adaptive filter circuit 73 by the filter control unit 74 is stopped. Even if updating of the transfer function K of the adaptive filter circuit 73 is stopped, the transfer function K of the adaptive filter circuit 73 is not emptied, and the value of the transfer function K is maintained as it is, so that the noise level is reduced. Is also kept constant.

図25、図26は、図23に示した第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。   25 and 26 are diagrams for explaining the noise reduction characteristics of the noise canceling system according to the third embodiment shown in FIG.

まず、図25(A)に示すように、相対的に低域側に大きなピークがあり、さらに高域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図23に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図25(B)に示した特性を有するフィードバック方式とフィードフォワード方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   First, as shown in FIG. 25A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the low frequency side and a small peak on the high frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 23, the noise canceling is performed by the first noise canceling system of the feedback method and the feedforward method having the characteristics shown in FIG. .

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図25(C)に示したように、騒音パワーの低減が図られるが、まだ低域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図25(D)(図25(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling can be reduced as shown in FIG. 25C, but the low frequency side peak is still large. For this reason, the noise reduction shown in FIG. 25D (FIG. 25C) can be further reduced by the adaptive filter type second noise canceling system.

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズキャンセリング特性は図25(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise canceling characteristic is as shown in FIG. 25E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. Is called.

これにより、図23を用いて説明したように、フィードバック方式とフィードフォワード方式とに加えて、さらに適応フィルタ方式をシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図25(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた騒音(ノイズ)を、基準値Plow以下にすることができる。   As a result, as described with reference to FIG. 23, in addition to the feedback method and the feedforward method, the noise canceling system in which the adaptive filter method is sequentially connected as shown in FIG. A noise canceling effect can be obtained. That is, the noise having a large power (noise) can be reduced to the reference value Plow or less.

図25に示したノイズ低減特性からも明らかなように、この状態は明らかにフィードフォワード方式とフィードバック方式とを兼ね備えたツイン方式のノイズキャンセリングシステムBよりも大きなノイズキャンセリング効果を得ている。   As is clear from the noise reduction characteristics shown in FIG. 25, this state clearly obtains a larger noise canceling effect than the twin-type noise canceling system B having both the feedforward method and the feedback method.

また、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムでは、単純にパワーの大きな周波数成分に適応するのみであり、これが聴覚的に十分なノイズキャンセリング効果をあげる可能性の不確実性は高い。   In addition, an adaptive filter type single noise canceling system simply adapts to a frequency component having a large power, and there is a high degree of uncertainty that this may have an audibly sufficient noise canceling effect.

しかし、予めフィードフォワード方式とフィードバック方式とのノイズキャンセリングシステムの特性を聴覚的に効果の高いと感じる周波数帯域に合わせて設計しておく。このように、フィードフォワード方式とフィードバック方式との第1のノイズキャンセリングシステムである程度のノイズキャンセリング効果を確保することができる。その上で、残渣成分を適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムでさらに低減させることができる。   However, the characteristics of the noise canceling system of the feed-forward method and the feedback method are designed in advance according to the frequency band that is audibly effective. Thus, a certain noise canceling effect can be ensured by the first noise canceling system of the feedforward method and the feedback method. In addition, the residual component can be further reduced by an adaptive filter type noise canceling system.

したがって、図23に示した構成のノイズキャンセリングシステムは、物理的にも聴覚的にもツイン方式単独や、適応フィルタ方式単独のノイズキャンセリングシステムよりも高いノイズキャンセリング効果を実現することができる。   Therefore, the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 23 can achieve a higher noise canceling effect than the noise canceling system of the twin method alone or the adaptive filter method alone, both physically and auditorily. .

また、図26(A)に示すように、相対的に高域側に大きなピークがあり、さらに低域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図23に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図26(B)に示した特性を有するフィードフォワード方式とフィードバック方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   Further, as shown in FIG. 26A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the high frequency side and a small peak on the low frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIG. 23, noise canceling is performed by the feed-forward and first feedback noise canceling systems having the characteristics shown in FIG. .

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図26(C)に示したように、騒音パワーは低減されるものの、まだ高域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図26(D)(図26(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling has a large peak on the high frequency side although the noise power is reduced as shown in FIG. For this reason, the second noise canceling system of the adaptive filter system can further reduce the noise (noise) with respect to the noise power shown in FIG. 26D (FIG. 26C).

適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、騒音パワーの大きい周波数成分に自動的に適応するため、そのノイズキャンセリング特性は図26(E)に示すようになり、当該特性のノイズキャンセリングも行われる。すなわち、高域側の騒音パワーの低減も図られる。   Since the adaptive filter type noise canceling system automatically adapts to a frequency component having a large noise power, the noise canceling characteristic is as shown in FIG. 26E, and the noise canceling of the characteristic is also performed. Is called. That is, the noise power on the high frequency side can be reduced.

これにより、図23を用いて説明したように、フィードフォワード方式とフィードバック方式とに加えて、さらに適応フィルタ方式をシーケンシャルに接続したノイズキャンセリングシステムでは、総合的に図26(F)に示すようなノイズキャンセリング効果を得ることが可能となる。すなわち、大きなパワーを持っていた高域側の騒音(ノイズ)についても、基準値Plow以下にすることができる。   Thus, as described with reference to FIG. 23, in addition to the feedforward method and the feedback method, the noise canceling system in which the adaptive filter method is sequentially connected as shown in FIG. A noise canceling effect can be obtained. That is, the high frequency noise (noise) that has a large power can be made equal to or lower than the reference value Plow.

また、図25(A)に示した騒音パワーの形状と、図26(A)に示した騒音パワーの形状とは大きく異なる。しかし、最終的なノイズキャンセリング後のパワーである図25(F)、図26(F)は非常に似た形状になっていることも重要である。これはあらゆる騒音において似た形状になるというわけではないが、騒音の違いをある程度、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムが吸収していることを示すものである。   Further, the shape of the noise power shown in FIG. 25A is greatly different from the shape of the noise power shown in FIG. However, it is also important that FIGS. 25F and 26F, which are the power after the final noise canceling, have very similar shapes. This does not mean that all noises have a similar shape, but indicates that the noise cancellation system of the adaptive filter system absorbs noise differences to some extent.

[第4の実施の形態]
図27、図28は、この発明の一実施の形態が適用された第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。図27に示すように、この第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムも、DSP/CPU部80以外の部分は、上述した第1〜第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムと同様に構成される。
[Fourth Embodiment]
27 and 28 are block diagrams for explaining a noise canceling system according to a fourth embodiment to which an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 27, the noise canceling system according to the fourth embodiment is similar to the noise canceling system according to the first to third embodiments described above except for the DSP / CPU unit 80. Composed.

そして、この第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのDSP/CPU部80は、FFフィルタ回路とFBフィルタ回路に加えて、適応フィルタ回路を2つ備えるようにしたものである。   The DSP / CPU unit 80 of the noise canceling system according to the fourth embodiment is provided with two adaptive filter circuits in addition to the FF filter circuit and the FB filter circuit.

すなわち、図28に示すように、DSP/CPU80内には、FFフィルタ回路81と、FBフィルタ回路82と、適応フィルタ回路部83と、適応フィルタ回路部84と、スイッチ回路85と、パワー計算部86と、合成部87とが設けられる。   28, the DSP / CPU 80 includes an FF filter circuit 81, an FB filter circuit 82, an adaptive filter circuit unit 83, an adaptive filter circuit unit 84, a switch circuit 85, and a power calculation unit. 86 and a combining unit 87 are provided.

適応フィルタ回路部83は、重み付けフィルタ831、836と、適応フィルタ回路832と、適応フィルタ回路832を制御するフィルタ制御回路833と、スイッチ回路834と、パワー計算部835とを備えている。   The adaptive filter circuit unit 83 includes weighting filters 831 and 836, an adaptive filter circuit 832, a filter control circuit 833 that controls the adaptive filter circuit 832, a switch circuit 834, and a power calculation unit 835.

同様に、適応フィルタ回路部84は、重み付けフィルタ841、846と、適応フィルタ回路842と、適応フィルタ回路842を制御するフィルタ制御回路843と、スイッチ回路844と、パワー計算部845とを備えている。   Similarly, the adaptive filter circuit unit 84 includes weighting filters 841 and 846, an adaptive filter circuit 842, a filter control circuit 843 that controls the adaptive filter circuit 842, a switch circuit 844, and a power calculation unit 845. .

適応フィルタ回路部83の重み付けフィルタ831、836と、適応フィルタ回路部84の重み付けフィルタ841、846とは、適応フィルタ回路部83と適応フィルタ回路部84とがそれぞれ異なる可動範囲を設定するためのものである。   The weighting filters 831 and 836 of the adaptive filter circuit unit 83 and the weighting filters 841 and 846 of the adaptive filter circuit unit 84 are used for setting different movable ranges for the adaptive filter circuit unit 83 and the adaptive filter circuit unit 84, respectively. It is.

そして、図28に示すように、外部マイク及びマイクアンプ部31のマイクアンプ312からの出力信号は、FFフィルタ回路81に供給される。   As shown in FIG. 28, the output signal from the microphone amplifier 312 of the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the FF filter circuit 81.

また、外部マイク及びマイクアンプ部31のマイクアンプ312からの出力信号は、適応フィルタ回路部83の重み付けフィルタ831を通じてフィルタ制御部833に供給されると共に、適応フィルタ回路832に供給される。   An output signal from the microphone amplifier 312 of the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the filter control unit 833 through the weighting filter 831 of the adaptive filter circuit unit 83 and also to the adaptive filter circuit 832.

同様に、外部マイク及びマイクアンプ部31のマイクアンプ312からの出力信号は、適応フィルタ回路部84の重み付けフィルタ841を通じてフィルタ制御部843に供給されると共に、適応フィルタ回路842に供給される。   Similarly, an output signal from the external microphone and microphone amplifier 312 of the microphone amplifier unit 31 is supplied to the filter control unit 843 through the weighting filter 841 of the adaptive filter circuit unit 84 and also to the adaptive filter circuit 842.

このように、外部マイク及びマイクアンプ部31のマイクアンプ312からの出力信号は、FFフィルタ回路81と、適応フィルタ回路部83と、適応フィルタ回路部84とに供給される。   As described above, the output signal from the microphone amplifier 312 of the external microphone and microphone amplifier unit 31 is supplied to the FF filter circuit 81, the adaptive filter circuit unit 83, and the adaptive filter circuit unit 84.

また、内部マイク及びマイクアンプ部37のマイクアンプ部272からの出力信号は、FBフィルタ回路82と、スイッチ回路85の入力端と、パワー計算部86に供給される。   The output signal from the microphone amplifier 272 of the internal microphone and microphone amplifier 37 is supplied to the FB filter circuit 82, the input terminal of the switch circuit 85, and the power calculator 86.

そして、スイッチ回路85の出力端は、適応フィルタ回路部83の重み付けフィルタ836を介して、適応フィルタ回路部83のスイッチ回路834と、パワー計算部835とに接続されている。また、スイッチ回路834の出力端は、フィルタ制御部833に接続されている。   The output terminal of the switch circuit 85 is connected to the switch circuit 834 of the adaptive filter circuit unit 83 and the power calculation unit 835 via the weighting filter 836 of the adaptive filter circuit unit 83. The output terminal of the switch circuit 834 is connected to the filter control unit 833.

同様に、スイッチ回路85の出力端は、適応フィルタ回路部84の重み付けフィルタ846を介して、適応フィルタ回路部84のスイッチ回路844と、パワー計算部845とに接続されている。また、スイッチ回路844の出力端は、フィルタ制御部843に接続されている。   Similarly, the output terminal of the switch circuit 85 is connected to the switch circuit 844 of the adaptive filter circuit unit 84 and the power calculation unit 845 via the weighting filter 846 of the adaptive filter circuit unit 84. The output terminal of the switch circuit 844 is connected to the filter control unit 843.

そして、後述もするが、動作直後においてパワー計算部86は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号のパワーが、フィードフォワード方式とフィードバック方式とのノイズキャンセリングシステムの機能によって減少したか否かを確認する。   As will be described later, immediately after the operation, the power calculation unit 86 determines whether the power of the output signal from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has been reduced by the function of the noise canceling system of the feedforward method and the feedback method. To check.

内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少している場合には、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムにより、更なる騒音(ノイズ)の低減が期待できるので、パワー計算部86は、スイッチ回路85をオンにする。   When the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is reduced, the noise can be expected to be further reduced by the adaptive filter type noise canceling system. Circuit 85 is turned on.

これにより、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、適応フィルタ回路部83の重み付けフィルタ836を通じてスイッチ回路834の入力端とパワー計算部835に供給される。同様に、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、適応フィルタ回路部84の重み付けフィルタ846を通じてスイッチ回路844の入力端とパワー計算部845に供給される。   As a result, the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the input terminal of the switch circuit 834 and the power calculation unit 835 through the weighting filter 836 of the adaptive filter circuit unit 83. Similarly, the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is supplied to the input terminal of the switch circuit 844 and the power calculation unit 845 through the weighting filter 846 of the adaptive filter circuit unit 84.

この場合、パワー計算部835、845は、パワー計算部86と同様に、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少している場合には、スイッチ回路834、844をオンにする。これにより、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号が、フィルタ制御部833、843に供給される。   In this case, similarly to the power calculation unit 86, the power calculation units 835 and 845 turn on the switch circuits 834 and 844 when the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is reduced. As a result, output signals from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 are supplied to the filter control units 833 and 843.

フィルタ制御部833、843は、それぞれ重み付けフィルタを通じて、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号との両方が供給されている場合に動作する。   The filter control units 833 and 843 operate when both the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 are supplied through the weighting filters, respectively.

そして、フィルタ制御部833、843は、外部マイク及びマイクアンプ部31からの出力信号と内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力信号とに基づいて、適応フィルタ回路832、842の伝達関数(係数)K1、K2を制御する。   The filter control units 833 and 843 transfer the transfer functions (coefficients) of the adaptive filter circuits 832 and 842 based on the output signal from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the output signal from the internal microphone and microphone amplifier unit 37. K1 and K2 are controlled.

そして、パワー計算部835、845のそれぞれは、それぞれの可動範囲(可動帯域)において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下に低下したことを確認すると、スイッチ回路834、844をオフにする。   When each of the power calculation units 835 and 845 confirms that the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased to a predetermined value or less in each movable range (movable band), the switch circuit 834 and 844 are turned off.

これにより、適応フィルタ回路832、842において、適応的に変更される伝達関数K1、K2が保持され、適応フィルタ回路832、842において適切にノイズの低減処理が行うようにされる。   As a result, the adaptively changing transfer functions K1 and K2 are held in the adaptive filter circuits 832 and 842, and the adaptive filter circuits 832 and 842 appropriately perform noise reduction processing.

もちろん、パワー計算部835、845の内、一方で内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下になったことが確認され、他方では確認できないといった場合も発生する。その場合には、当該他方の適応フィルタ回路部の動作が継続して行われ、適応フィルタ回路の調整が継続して行われる。   Of course, it may be confirmed that, of the power calculation units 835 and 845, the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is not more than a predetermined value, and the other cannot be confirmed. In this case, the operation of the other adaptive filter circuit unit is continuously performed, and the adjustment of the adaptive filter circuit is continuously performed.

そして、全可動範囲(全帯域)において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが予め決められる所定値以下になったことが、パワー計算部86で確認されると、スイッチ回路85もオフにされ、DSP/CPU部80が実現する2つの適応フィルタ回路部の伝達関数K1、K2が固定される。   When the power calculation unit 86 confirms that the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is equal to or less than a predetermined value in the entire movable range (all bands), the switch circuit 85 is also turned off. The transfer functions K1 and K2 of the two adaptive filter circuit units realized by the DSP / CPU unit 80 are fixed.

したがって、この図27、図28に示したノイズキャンセリングシステムの場合、
(1)まず、外部マイク及びマイクアンプ部31からの入力は、通常のフィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムによって加工されキャンセルポイントにてノイズが低減される。次に、内部マイク及びマイクアンプ部37からの入力は、通常のフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムによって加工され、雑音(ノイズ)が低減される。
(2)外部マイク及びマイクアンプ部31と内部マイク及びマイクアンプ部37からの信号を用いてフィルタ制御部833、834によって適応フィルタ832、842の伝達関数(係数)K1、K2が更新される。
(3)なお、上述したように、フィルタ制御部833への入力信号に対しては、重み付けW1が行われる。そして、フィルタ制御部843への入力信号に対しては、重み付けW2が行われる。これにより、適応フィルタ回路部83、84においての可動範囲が異なるようにされる。
(4)そして、内部マイク及びマイクアンプ部37の入力が最小化(極小とは限らない)される。
という手順にて、ノイズキャンセル処理が行われる。
Therefore, in the case of the noise canceling system shown in FIGS.
(1) First, the input from the external microphone and microphone amplifier unit 31 is processed by a normal feedforward type noise canceling system, and noise is reduced at a cancellation point. Next, the input from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 is processed by a normal feedback type noise canceling system, and noise is reduced.
(2) The transfer functions (coefficients) K1 and K2 of the adaptive filters 832 and 842 are updated by the filter control units 833 and 834 using the signals from the external microphone and microphone amplifier unit 31 and the internal microphone and microphone amplifier unit 37.
(3) As described above, weighting W1 is performed on the input signal to the filter control unit 833. The input signal to the filter control unit 843 is weighted W2. Thereby, the movable ranges in the adaptive filter circuit units 83 and 84 are made different.
(4) The input to the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is minimized (not necessarily minimal).
The noise cancellation process is performed by the procedure described above.

これにより、図27、図28に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、図23を用いて説明したフィードフォワード方式とフィードバック方式と1つの適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムを合わせ持つシステムの場合と比べて雑音(ノイズ)について大きな低減量が実現できる。という利点(利点1)が実現できる。   Thus, in the case of the noise canceling system shown in FIG. 27 and FIG. 28, the system having both the feedforward method and the feedback method described with reference to FIG. 23 and one adaptive filter method noise canceling system. As compared with the above, a large reduction amount of noise can be realized. (Advantage 1) can be realized.

また、図27に示したノイズキャンセリングシステムの場合には、適応フィルタ回路部が2つ設けられた構成となっている。これにより、フィードフォワード方式とフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムで消しきれない雑音(ノイズ)に2つのピークがあっても自動的に追従してノイズを最小化することができる。という利点(利点2)を実現できる。   In the case of the noise canceling system shown in FIG. 27, two adaptive filter circuit units are provided. As a result, even if there are two peaks in the noise (noise) that cannot be eliminated by the feed-forward and feedback-type noise canceling systems, the noise can be automatically tracked and minimized. (Advantage 2) can be realized.

また、単なる適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムと比較しても、予めフィードフォワード方式とフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにて聴覚的なノイズキャンセリング特性をある程度見込んで設計することが可能である。このため、適応フィルタ回路部については、その残渣信号に焦点を当てればよくなるため、適応フィルタ方式のみのノイズキャンセリングシステムと比べて聴覚的な設計も容易である。と言う利点(利点3)を実現できる。   Further, even when compared with a simple adaptive filter type noise canceling system, it is possible to design with a certain degree of auditory noise canceling characteristics in advance using a feedforward type and feedback type noise canceling system. For this reason, the adaptive filter circuit unit only needs to focus on the residual signal, so that it is easier to design audibly than a noise canceling system using only the adaptive filter method. (Advantage 3) can be realized.

図29は、図27、図28に示したフィードフォワード方式とフィードバック方式と2つの適応フィルタ方式とを合わせたノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。この図29の処理は、当該ノイズキャンセリングシステムに電源が投入された場合、あるいは、図示しない操作部を通じて、ユーザーからの実行指示を受け付けた場合に、DSP/CPU部80において実行される。   FIG. 29 is a flowchart for explaining the operation of the noise canceling system that combines the feedforward method, the feedback method, and the two adaptive filter methods shown in FIGS. 27 and 28. The processing in FIG. 29 is executed in the DSP / CPU unit 80 when the noise canceling system is powered on or when an execution instruction from the user is received through an operation unit (not shown).

まず、DSP/CPU部80においては、第1のノイズキャンセリングシステム(この例の場合、フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムとフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムと)を動作させる(ステップS401)。   First, the DSP / CPU unit 80 operates a first noise canceling system (in this example, a feedforward type noise canceling system and a feedback type noise canceling system) (step S401).

そして、DSP/CPU部80のパワー計算部86は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少したか否かを判断する(ステップS402)。ここでのパワーの導出方法は、例えば一定区間分のデータを保持してこの自乗和を求めるといった方法で求められる。当該方法により求めたパワーの変化に応じて、当該出力パワーが減少したか否かを判断することが可能である。   Then, the power calculation unit 86 of the DSP / CPU unit 80 determines whether or not the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased (step S402). The power deriving method here is obtained by, for example, a method of obtaining the sum of squares while holding data for a certain section. It is possible to determine whether or not the output power has decreased according to the change in power obtained by the method.

ステップS402の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減少していないと判断した場合には、第1のノイズキャンセリングシステムでノイズキャンセルがうまくいっていないことを示している。この場合には、ユーザーは本来の目的である騒音(ノイズ)の低減という恩恵を享受できないので、図29に示す処理を終了する。   If it is determined in step S402 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has not decreased, this indicates that noise cancellation is not successful in the first noise canceling system. In this case, since the user cannot enjoy the original purpose of reducing noise (noise), the processing shown in FIG. 29 is terminated.

また、ステップS402の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが本来の設計どおりに減っていると判断したときには、スイッチ回路85(SW0)をオンにして第2のノイズキャンセリングシステムを動作させる(ステップS403)。この第2の実施の形態において、第2のノイズキャンセリングシステムは、適応フィルタ回路部83、84を含む2つの適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムである。   If it is determined in step S402 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has decreased as originally designed, the switch circuit 85 (SW0) is turned on to perform the second noise canceling. The system is operated (step S403). In the second embodiment, the second noise canceling system is a noise canceling system of two adaptive filter systems including adaptive filter circuit units 83 and 84.

そして、適応フィルタ回路部83においては、パワー計算部835は、スイッチ回路834(SW1)をオンにして、フィルタ制御部833を機能させ、適応フィルタ回路832の伝達関数(係数)K1を適応的に更新する処理を開始させる(ステップS404)。   In the adaptive filter circuit unit 83, the power calculation unit 835 turns on the switch circuit 834 (SW1), causes the filter control unit 833 to function, and adaptively sets the transfer function (coefficient) K1 of the adaptive filter circuit 832. The update process is started (step S404).

そして、パワー計算部835は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減り、当該パワーが、予め決められる基準値Plowを下回ったか否かを判断する(ステップS405)。   Then, the power calculation unit 835 determines whether or not the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased and the power has fallen below a predetermined reference value Plow (step S405).

ステップS405の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回っていないと判断したときには、ステップS405からの処理を繰り返す。これにより、適応フィルタ回路832の伝達関数K1の更新を継続して、当該出力パワーが基準値Plowを下回るのを待つ。   If it is determined in step S405 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is not lower than the reference value Plow, the processing from step S405 is repeated. As a result, the transfer function K1 of the adaptive filter circuit 832 is continuously updated and waits for the output power to fall below the reference value Plow.

ステップS405の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回ったと判断したときには、それは既に騒音が目的とするレベルまで低減されたことを意味する。この場合、パワー計算部835はスイッチ回路834(SW1)をオフにし(ステップS406)、適応フィルタ回路部83の動作を終了させる。   If it is determined in step S405 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has fallen below the reference value Plow, this means that the noise has already been reduced to the target level. In this case, the power calculation unit 835 turns off the switch circuit 834 (SW1) (step S406), and ends the operation of the adaptive filter circuit unit 83.

一方、適応フィルタ回路部84においても同様に、パワー計算部845は、スイッチ回路844(SW2)をオンにして、フィルタ制御部843を機能させ、適応フィルタ回路842の伝達関数(係数)K1を適応的に更新する処理を開始させる(ステップS407)。   On the other hand, in the adaptive filter circuit unit 84 as well, the power calculation unit 845 turns on the switch circuit 844 (SW2), causes the filter control unit 843 to function, and applies the transfer function (coefficient) K1 of the adaptive filter circuit 842. The update process is started (step S407).

そして、パワー計算部845は、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが減り、当該パワーが、予め決められる基準値Plowを下回ったか否かを判断する(ステップS408)。   Then, the power calculation unit 845 determines whether the output power from the internal microphone and the microphone amplifier unit 37 has decreased and the power has fallen below a predetermined reference value Plow (step S408).

ステップS408の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回っていないと判断したときには、ステップS408からの処理を繰り返す。これにより、適応フィルタ回路842の伝達関数K2の更新を継続して、当該出力パワーが基準値Plowを下回るのを待つ。   If it is determined in step S408 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 is not lower than the reference value Plow, the processing from step S408 is repeated. As a result, the transfer function K2 of the adaptive filter circuit 842 is continuously updated and waits for the output power to fall below the reference value Plow.

ステップS408の判断処理において、内部マイク及びマイクアンプ部37からの出力パワーが基準値Plowを下回ったと判断したときには、それは既に騒音が目的とするレベルまで低減されたことを意味する。この場合、パワー計算部845はスイッチ回路844(SW2)をオフにし(ステップS409)、適応フィルタ回路部84の動作を終了させる。   If it is determined in step S408 that the output power from the internal microphone and microphone amplifier unit 37 has fallen below the reference value Plow, this means that the noise has already been reduced to the target level. In this case, the power calculation unit 845 turns off the switch circuit 844 (SW2) (step S409) and ends the operation of the adaptive filter circuit unit 84.

このように、適応フィルタ回路83、84の適応フィルタ回路832、842の伝達関数K1、K2が固定できた場合に、この図29に示す処理は終了するようにされる。なお、適応フィルタ回路83、84の伝達関数K1、K2の更新をストップしても、適応フィルタ回路83、84の伝達関数K1、K2が空になるわけではなく、伝達関数K1、K2の値はそのまま保持されるので、騒音レベルの低減も一定に保たれる。   As described above, when the transfer functions K1 and K2 of the adaptive filter circuits 832 and 842 of the adaptive filter circuits 83 and 84 can be fixed, the processing shown in FIG. 29 ends. Note that even if the updating of the transfer functions K1 and K2 of the adaptive filter circuits 83 and 84 is stopped, the transfer functions K1 and K2 of the adaptive filter circuits 83 and 84 are not emptied, and the values of the transfer functions K1 and K2 are Since it is held as it is, the reduction of the noise level is also kept constant.

なお、上述もしたように、適応フィルタ回路部83と適応フィルタ回路部84とでは、重み付けが異なる重み付けフィルタ831、836及び841、846が用いられている。このため、適応フィルタ回路83、84のスイッチ回路834(SW1)、844(SW2)は、同時にオン/オフされる訳ではない。   As described above, the adaptive filter circuit unit 83 and the adaptive filter circuit unit 84 use the weighting filters 831, 836, 841, and 846 having different weights. For this reason, the switch circuits 834 (SW1) and 844 (SW2) of the adaptive filter circuits 83 and 84 are not simultaneously turned on / off.

適応フィルタ回路部84、84の適応フィルタ回路832、842の伝達関数K1、K2の更新状況に応じて、どちらか一方のスイッチ回路だけがオン/オフ制御にされる場合もあり得る。   Depending on the update status of the transfer functions K1 and K2 of the adaptive filter circuits 832 and 842 of the adaptive filter circuit units 84 and 84, only one of the switch circuits may be turned on / off.

具体的には、オンされるタイミングが同じであっても、オフにされるタイミングがスイッチ回路834とスイッチ回路844とで異なる場合もある。しかし、最初のオン時には、パワー計算部86の確認の結果に応じて、スイッチ回路834、844のそれぞれを同時にオンにするように構成することも可能である。   Specifically, even when the turn-on timing is the same, the switch circuit 834 and the switch circuit 844 may have different turn-off timings. However, when the power is first turned on, the switch circuits 834 and 844 may be turned on at the same time according to the result of confirmation by the power calculator 86.

また、適応フィルタ回路部83のパワー計算部835と適応フィルタ回路部84のパワー計算部845とは独立して機能するので、スイッチ回路834、844のそれぞれをオンにするタイミングが異ならせるようにすることももちろん可能である。   In addition, since the power calculation unit 835 of the adaptive filter circuit unit 83 and the power calculation unit 845 of the adaptive filter circuit unit 84 function independently, the timing for turning on each of the switch circuits 834 and 844 is made different. Of course it is also possible.

また、適応フィルタ回路部83のパワー計算部835で用いるパワーの基準値PLowと、適応フィルタ回路部84のパワー計算部845で用いるパワーの基準値PLowとを個別に設定することも可能である。   Also, the power reference value PLow used in the power calculation unit 835 of the adaptive filter circuit unit 83 and the power reference value PLow used in the power calculation unit 845 of the adaptive filter circuit unit 84 can be set individually.

また、スイッチ回路834、844のオン/オフではなく、パワー計算部86の機能により、スイッチ回路834、844よりも内部マイク及びマイクアンプ部37側に位置するスイッチ回路85をオン/オフすることで、適応フィルタ回路部83、84の係数更新の開始と終了を制御するように構成することも可能である。   Also, the switch circuit 85 located on the internal microphone and microphone amplifier unit 37 side of the switch circuits 834 and 844 is turned on / off by the function of the power calculation unit 86 instead of the on / off of the switch circuits 834 and 844. It is also possible to configure so as to control the start and end of coefficient update of the adaptive filter circuit units 83 and 84.

このように、2つある適応フィルタ回路部83、84をどのように制御するかは、種々の態様を取ることが可能である。   As described above, it is possible to take various modes as to how the two adaptive filter circuit units 83 and 84 are controlled.

図30は、図27、図28に示した第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。   FIG. 30 is a diagram for explaining the noise reduction characteristics of the noise canceling system according to the fourth embodiment shown in FIGS. 27 and 28.

まず、図30(A)に示すように、相対的に低域側に大きなピークがあり、さらに高域側に小さなピークがある騒音パワーが発生しているとする。この場合、図27、図28に示した構成のノイズキャンセリングシステムにおいては、図30(B)に示した特性を有するフィードバック方式とフィードフォワード方式の第1のノイズキャンセリングシステムによりノイズキャンセリングが実施される。   First, as shown in FIG. 30A, it is assumed that noise power having a relatively large peak on the low frequency side and a small peak on the high frequency side is generated. In this case, in the noise canceling system having the configuration shown in FIGS. 27 and 28, noise canceling is performed by the feedback type first feed-forward type noise canceling system having the characteristics shown in FIG. To be implemented.

これにより、当該ノイズキャンセリング後の騒音パワーは、図30(C)に示したように、騒音パワーの低減が図られるが、まだ低域側のピークが大きい。このため、適応フィルタ方式の第2のノイズキャンセリングシステムにより、図30(D)(図30(C))に示した騒音パワーに対して、更なる騒音(ノイズ)の低減が図られる。   As a result, the noise power after the noise canceling can be reduced as shown in FIG. 30C, but the low frequency side peak is still large. For this reason, the second noise canceling system of the adaptive filter system can further reduce the noise (noise) with respect to the noise power shown in FIG. 30D (FIG. 30C).

このような場合、適応フィルタ回路部が1つである場合には、低域のピークに適応フィルタが自動的に適応し、高域のピークがそのままになってしまう。   In such a case, when there is one adaptive filter circuit unit, the adaptive filter automatically adapts to the low-frequency peak, and the high-frequency peak remains unchanged.

しかし、この第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムの場合には、フィルタ制御部833、843に供給する信号に重み付けW1、W2を掛けることで、適応フィルタ832、842の可動範囲を設定(制限)する。   However, in the case of the noise canceling system of the fourth embodiment, the movable ranges of the adaptive filters 832 and 842 are set by multiplying the signals supplied to the filter control units 833 and 843 by weights W1 and W2. Restrict.

これにより、図30(E)に示すように、例えば、適応フィルタ回路部83の特性が、AF1で示したように低域側のノイズをキャンセルするものとなる。また、例えば、適応フィルタ回路部84の特性が、AF2で示したように高域側のノイズをキャンセルするものとなる。   Thereby, as shown in FIG. 30E, for example, the characteristic of the adaptive filter circuit unit 83 cancels the low-frequency noise as indicated by AF1. Further, for example, the characteristic of the adaptive filter circuit unit 84 cancels high-frequency noise as indicated by AF2.

これにより、適応フィルタ回路832、842は、設定(制限)された帯域内におけるピーク部分の最小化を行うため、高域側のピークと低域側のピークの両方を最小化することが可能となる。したがって、図30(F)に示したように、低域側と高域側との両方のノイズが適切にキャンセルされ、高いノイズキャンセリング効果を実現できる。   As a result, the adaptive filter circuits 832 and 842 minimize the peak portion within the set (restricted) band, so that it is possible to minimize both the high frequency side peak and the low frequency side peak. Become. Therefore, as shown in FIG. 30F, both the low frequency side noise and the high frequency side noise are appropriately canceled, and a high noise canceling effect can be realized.

そして、適応フィルタ回路832、842のそれぞれは、上述もしたように、適応的に伝達関数K1、K2を変えることができる。このため、図30(E)において細かい点線の波形で示したように、発生しているノイズに応じたノイズキャンセル信号を生成して、適切にノイズをキャンセルすることができる。   Each of the adaptive filter circuits 832 and 842 can adaptively change the transfer functions K1 and K2 as described above. For this reason, as shown by the fine dotted waveform in FIG. 30E, a noise cancellation signal corresponding to the generated noise can be generated and the noise can be canceled appropriately.

なお、第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムにおいては、適応フィルタ回路部を2つ用いた場合について説明した。しかしこれに限るものではない。例えば、適応フィルタ回路部を3つ設け、低域、中域、高域のそれぞれ毎のノイズをキャンセルするように構成することももちろん可能である。   In the noise canceling system according to the fourth embodiment, the case where two adaptive filter circuit units are used has been described. However, it is not limited to this. For example, it is of course possible to provide three adaptive filter circuit units so as to cancel noise in each of the low, middle and high frequencies.

さらに、適応フィルタ回路部を4つ、5つと増やすように構成することは、DSP/CPU部の能力が許す限る可能であることはいうまでもない。   Furthermore, it goes without saying that the configuration in which the number of adaptive filter circuit units is increased to four or five is limited to the capability of the DSP / CPU unit.

しかし、ここでフィードフォワード方式やフィードバック方式で構成されたノイズキャンセリングシステム部分まで全て適応フィルタ方式に置き換えられる訳ではない。   However, not all the noise canceling system parts configured by the feedforward method and the feedback method are replaced by the adaptive filter method.

この発明によるフィードフォワード方式とフィードバック方式と適応フィルタ方式を合体したノイズキャンセリングシステムは、適応フィルタ方式のみでは重み付けフィルタWの設計が困難であることから着想を得てなされたものである。   The noise canceling system combining the feedforward method, the feedback method, and the adaptive filter method according to the present invention has been conceived since it is difficult to design the weighting filter W only by the adaptive filter method.

そして、聴覚的な効果として既に市場において実績のあるフィードフォワード方式やフィードバック方式のノイズキャンセリングシステムを利用し、その残渣成分に適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムを用いるようにしている。   As an auditory effect, a feedforward type or feedback type noise canceling system that has already been proven in the market is used, and an adaptive filter type noise canceling system is used for the residual component.

換言すれば、フィードバック方式やフィードフォワード方式、あるいは、これらを組み合わせたツイン方式のノイズキャンセリングシステムに加えて、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムを導入する。そして、騒音ごとに最適なノイズキャンセリング性能を自動的に実現するようにしている。   In other words, an adaptive filter type noise canceling system is introduced in addition to a feedback type, feedforward type, or a twin type noise canceling system that combines these. In addition, the optimum noise canceling performance is automatically realized for each noise.

これにより、適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの設計を容易にし、フィードフォワード方式のみやフィードバック方式のみのノイズキャンセリングシステムよりも高いノイズキャンセリング効果を得ることができる。また、フィードフォワード方式とフィードバック方式とを合わせ持つツイン方式のノイズキャンセリングシステムよりも、高いノイズキャンセリング効果を得ることができる。   This facilitates the design of an adaptive filter type noise canceling system, and a higher noise canceling effect can be obtained than a noise canceling system using only the feedforward method or only the feedback method. Moreover, a higher noise canceling effect can be obtained than a twin-type noise canceling system having both a feedforward method and a feedback method.

なお、上述した第4の実施の形態においては、FFフィルタ回路81とFBフィルタ回路82に加えて、2つの適応フィルタ回路部83、84を設けるようにしたが、これに限るものではない。   In the fourth embodiment described above, the two adaptive filter circuit units 83 and 84 are provided in addition to the FF filter circuit 81 and the FB filter circuit 82. However, the present invention is not limited to this.

例えば、図15に示した第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムにおいて、適応フィルタ回路部を2つ以上設ける構成とすることももちろん可能である。また、図19に示した第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムにおいて、適応フィルタ回路部を2つ以上設ける構成とすることも可能である。   For example, in the noise canceling system according to the first embodiment shown in FIG. 15, it is of course possible to provide two or more adaptive filter circuit units. Further, in the noise canceling system of the second embodiment shown in FIG. 19, it is possible to adopt a configuration in which two or more adaptive filter circuit units are provided.

[実施の形態の効果のまとめ]
そして、上述した実施の形態の説明からも明らかであるように、この出願に係る発明は、以下の効果を実現することができる。
(1)ノイズキャンセリングシステムの一部を適応フィルタ方式に置換したり、あるいは、適応フィルタ方式を追加的に用いたりすることで、システムに可変性を持たせることができる。
(2)適応フィルタ方式の可変性により、刻々と変化するノイズに自動的に追従することができるようになる。
(3)フィードフォワード方式/フィードバック方式/適応フィルタ方式をそれぞれ単独で実施する場合に比べ、設計の自由度が向上する。
(4)フィードフォワード方式/フィードバック方式/適応フィルタ方式をそれぞれ単独で実施する場合に比べ、ノイズの低減に関し、大きな低減量を実現することができる。
と言う効果を奏することができる。
[Summary of effects of embodiment]
As is apparent from the above description of the embodiment, the invention according to this application can achieve the following effects.
(1) Replacing a part of the noise canceling system with an adaptive filter system, or additionally using an adaptive filter system, can give the system variability.
(2) Due to the variability of the adaptive filter system, it is possible to automatically follow the noise that changes every moment.
(3) The degree of freedom in design is improved as compared with the case where the feedforward method / feedback method / adaptive filter method are each carried out independently.
(4) Compared with the case where the feedforward method / feedback method / adaptive filter method are each carried out independently, a large amount of reduction can be realized in terms of noise reduction.
The effect that can be said.

さらに、上記の(3)の効果に関連して、
(A)適応フィルタ方式のみでは難しい聴覚特性を考慮したノイズキャンセリング特性をフィードフォワード方式/フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムで担保できる。
(B)フィードフォワード方式/フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムで消しきれない領域のノイズを適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムが担当し、ノイズを適切に低減することができる。
(C)フィードフォワード方式/フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの部品ばらつきによるノイズキャンセリング特性のズレを適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムによって補正することができる。
と言う効果が実現できる。
Furthermore, in relation to the effect (3) above,
(A) The noise canceling characteristic considering the auditory characteristic which is difficult only by the adaptive filter method can be secured by the noise canceling system of the feedforward method / feedback method.
(B) The adaptive filter type noise canceling system takes charge of the noise that cannot be completely eliminated by the feedforward type / feedback type noise canceling system, and the noise can be appropriately reduced.
(C) The shift of the noise canceling characteristic due to the component variation of the feedforward type / feedback type noise canceling system can be corrected by the adaptive filter type noise canceling system.
Can be realized.

また、上記の(C)に関連して、
(a)部品精度がそのままノイズキャンセリング特性に影響するが、適応フィルタ方式をも用いることにより、当該影響を低減することができる。
(b)従来は可変抵抗などを使って人手によってノイズキャンセリング特性を調整するようにしていたが、これを自動的に補正することができる。
(c)結果、コスト低減に寄与することができる。
といった効果を奏することができる。
In relation to (C) above,
(A) Although the component accuracy directly affects the noise canceling characteristics, the influence can be reduced by using the adaptive filter method.
(B) Conventionally, the noise canceling characteristic is manually adjusted using a variable resistor or the like, but this can be automatically corrected.
(C) As a result, it can contribute to cost reduction.
Such effects can be achieved.

このようにフィードフォワード方式/フィードバック方式/適応フィルタ方式を単独で、あるいは、フィードフォワード方式とフィードバック方式とを組み合わせたツイン方式で用いる場合に比べて、様々な効果(利点)を奏することができるようにされる。   As described above, various effects (advantages) can be obtained as compared with the case where the feed forward method / feedback method / adaptive filter method is used alone or in the twin method in which the feed forward method and the feedback method are combined. To be.

[方法の発明としての実現性について]
なお、上述した第1〜第4の実施の形態において、DSP/CPU部50、60、70、80によって実現されるFFフィルタ回路、FBフィルタ回路、適応フィルタ回路、フィルタ制御部、スイッチ回路、パワー計算部の各部で行われる処理のそれぞれは、この発明による方法における対応する各工程の処理に該当する。
[About the feasibility of the method invention]
In the first to fourth embodiments described above, the FF filter circuit, the FB filter circuit, the adaptive filter circuit, the filter control unit, the switch circuit, and the power realized by the DSP / CPU units 50, 60, 70, and 80 are used. Each of the processes performed in each part of the calculation part corresponds to the process of each corresponding step in the method according to the present invention.

より具体的には、図16、図20、図24、図29のフローチャートに示した処理は、この発明よる方法が適用されたものである。したがって、この発明の方法についても、実現可能である。   More specifically, the processes shown in the flowcharts of FIGS. 16, 20, 24, and 29 are obtained by applying the method according to the present invention. Therefore, the method of the present invention can also be realized.

[プログラムの発明としての実現性について]
また、上述した第1〜第4の実施の形態において、DSP/CPU部50、60、70、80によって実現されるFFフィルタ回路、FBフィルタ回路、適応フィルタ回路、フィルタ制御部、スイッチ回路、パワー計算部の各部は、対応するDSP/CPU部50、60、70、80で実行されるプログラムによってその機能を実現することができる。
[About the feasibility of the invention of the program]
In the first to fourth embodiments described above, the FF filter circuit, the FB filter circuit, the adaptive filter circuit, the filter control unit, the switch circuit, and the power realized by the DSP / CPU units 50, 60, 70, and 80 are used. Each unit of the calculation unit can realize its function by a program executed by the corresponding DSP / CPU unit 50, 60, 70, 80.

より具体的には、図16、図20、図24、図29のフローチャートに示した処理は、この発明よるプログラムが適用されたものである。したがって、この発明のプログラムについても、実現可能である。   More specifically, the processing shown in the flowcharts of FIGS. 16, 20, 24, and 29 is a program to which the present invention is applied. Therefore, the program of the present invention can also be realized.

[その他]
また、上述した実施の形態においては、外部ソースとして入力音声Sを受け付けることができるものとして説明したが、必ずしも外部ソースを受け付ける機能を備えたもので出なくてもよい。すなわち、音楽などの外部ソースを聴取する必要はなく、騒音だけを低減できるようにする騒音低減システムとして構成することも可能である。
[Others]
In the above-described embodiment, the input sound S can be received as an external source. However, it is not always necessary to have a function of receiving an external source. That is, it is not necessary to listen to an external source such as music, and it is possible to configure as a noise reduction system that can reduce only noise.

また、上述した実施の形態においては、説明を簡単にするためにヘッドホンシステムに適用した場合を例にして説明したが、ヘッドホン本体内にすべてのシステムが実装されている必要はない。例えば、FBフィルタ回路、FFフィルタ回路、適応フィルタ回路部、パワーアンプ等の処理機構が外部にボックスとして分割されていたり、あるいは、他の機器と組み合わせて構成したりすることも可能である。ここで、他の機器とは、例えばポータブルオーディオプレイヤーや、電話機器、ネットワーク音声通信機器、など、音声・音楽信号を再生可能な多種のハードウェアが考えられる。   In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a headphone system has been described as an example in order to simplify the explanation, but it is not necessary that all systems are mounted in the headphone body. For example, processing mechanisms such as an FB filter circuit, an FF filter circuit, an adaptive filter circuit unit, and a power amplifier can be divided as a box outside, or can be configured in combination with other devices. Here, the other devices may be various types of hardware capable of reproducing voice / music signals, such as portable audio players, telephone devices, and network voice communication devices.

特に、携帯電話端末と、これに接続するヘッドセットとに、この発明を適用することにより、例えば、外出先の騒音の非常に多い環境下においても、騒音を低減し、良好に通話できるようにすることが可能になる。この場合、FFフィルタ回路、FBフィルタ回路、適応フィルタ回路部、ドライブ回路等を携帯電話端末側に設けるようにすることによって、ヘッドセット側の構成を簡単にすることができる。もちろん全ての構成をヘッドセット側に設け、携帯電話端末からの音声の供給を受けることができるように構成することもできる。   In particular, by applying the present invention to a mobile phone terminal and a headset connected thereto, for example, it is possible to reduce noise and make a good call even in a very noisy environment on the go. It becomes possible to do. In this case, the configuration on the headset side can be simplified by providing the FF filter circuit, the FB filter circuit, the adaptive filter circuit unit, the drive circuit, and the like on the mobile phone terminal side. Of course, all the configurations can be provided on the headset side so that the supply of audio from the mobile phone terminal can be received.

フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise canceling system of a feedback system. フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the noise canceling system of a feedback system. フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise canceling system of a feedforward system. フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the noise canceling system of a feedforward system. 適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise canceling system of an adaptive filter system. 適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the noise canceling system of an adaptive filter system. フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation formula which shows the characteristic of the noise cancellation system of a feedback system. フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation formula which shows the characteristic of the noise canceling system of a feedforward system. 適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性を示す計算式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation formula which shows the characteristic of the noise canceling system of an adaptive filter system. 重み付けを考慮した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの構成例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structural example of the noise canceling system of the adaptive filter system which considered weighting. 図10に示した重み付けを利用した適応フィルタ方式のノイズキャンセリングシステムの特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the noise canceling system of the adaptive filter system using the weighting shown in FIG. フィードバック方式とフィードフォワード方式とを重ね合わせたノイズキャンセリングシステムシステムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise canceling system system which overlap | superposed the feedback system and the feedforward system. 図12に示したツイン方式のノイズキャンセリングシステムの特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic of the noise cancellation system of the twin system shown in FIG. ツイン方式のノイズキャンセリングシステムの一例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating an example of the twin-type noise canceling system. この発明の第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the noise canceling system of 1st Embodiment of this invention. 図15に示した第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the noise canceling system of 1st Embodiment shown in FIG. 図15に示した第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 1st Embodiment shown in FIG. 図15に示した第1の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 1st Embodiment shown in FIG. この発明の第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the noise canceling system of 2nd Embodiment of this invention. 図19に示した第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the noise canceling system of 2nd Embodiment shown in FIG. 図19に示した第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 2nd Embodiment shown in FIG. 図19に示した第2の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 2nd Embodiment shown in FIG. この発明の第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the noise canceling system of 3rd Embodiment of this invention. 図23に示した第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the noise canceling system of 3rd Embodiment shown in FIG. 図23に示した第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 3rd Embodiment shown in FIG. 図23に示した第3の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 3rd Embodiment shown in FIG. この発明の第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムを説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the noise canceling system of 4th Embodiment of this invention. この発明の第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのDSP/CPU部80を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the DSP / CPU part 80 of the noise canceling system of the 4th Embodiment of this invention. 図27、図28に示した第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムの動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the noise canceling system of 4th Embodiment shown in FIG. 27, FIG. 図27、図28に示した第4の実施の形態のノイズキャンセリングシステムのノイズ低減特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the noise reduction characteristic of the noise canceling system of 4th Embodiment shown in FIG. 27, FIG.

符号の説明Explanation of symbols

31…外部マイク及びマイクアンプ部、311…外部マイク、312…マイクアンプ、34…合成部、35…パワーアンプ部、36…ドライバ、361…ドライブ回路、362…スピーカ、37…内部マイク及びマイクアンプ部、371…内部マイク、372…マイクアンプ、30…イコライザ、50…DSP/CPU部、51…FFフィルタ回路、52…適応フィルタ回路、53…ファイル制御部、54…スイッチ回路、55…パワー計算部、56…合成部、60…DSP/CPU部、61…適応フィルタ回路、62…フィルタ制御部、63…スイッチ回路、64…パワー計算部、65…FBフィルタ回路、66…合成部、70…DSP/CPU部、71…FFフィルタ回路、72…FBフィルタ回路、73…適応フィルタ回路、74…フィルタ制御部、75…スイッチ回路、76…パワー計算部、77…合成部、80…DSP/CPU部、81…FFフィルタ回路、82…FBフィルタ回路、83、84…適応フィルタ回路部、831、836…重み付けフィルタ、841、846…重み付けフィルタ、832、842…適応フィルタ回路、833、843…フィルタ制御部、834、844…スイッチ回路、835、845…パワー計算部、85…スイッチ回路、86…パワー計算部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 ... External microphone and microphone amplifier part, 311 ... External microphone, 312 ... Microphone amplifier, 34 ... Composition part, 35 ... Power amplifier part, 36 ... Driver, 361 ... Drive circuit, 362 ... Speaker, 37 ... Internal microphone and microphone amplifier 371 ... Internal microphone, 372 ... Microphone amplifier, 30 ... Equalizer, 50 ... DSP / CPU unit, 51 ... FF filter circuit, 52 ... Adaptive filter circuit, 53 ... File control unit, 54 ... Switch circuit, 55 ... Power calculation , 56 ... Synthesizer, 60 ... DSP / CPU, 61 ... Adaptive filter circuit, 62 ... Filter controller, 63 ... Switch circuit, 64 ... Power calculator, 65 ... FB filter circuit, 66 ... Synthesizer, 70 ... DSP / CPU section 71 ... FF filter circuit 72 ... FB filter circuit 73 ... Adaptive filter circuit 74 ... F Filter control unit 75 ... Switch circuit 76 ... Power calculation unit 77 ... Synthesis unit 80 ... DSP / CPU unit 81 ... FF filter circuit 82 ... FB filter circuit 83, 84 ... Adaptive filter circuit unit 831, 836 ... Weighting filter, 841, 846 ... Weighting filter, 832, 842 ... Adaptive filter circuit, 833, 843 ... Filter control unit, 834, 844 ... Switch circuit, 835, 845 ... Power calculation unit, 85 ... Switch circuit, 86 ... Power calculator

Claims (15)

ユーザーの耳部に装着される筐体の外部に設けられる外部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じてノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理手段と、前記筐体の内部に設けられる内部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じてノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理手段との一方または両方と、
前記外部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する手段であって、適応的に伝達関数の変更が可能な第3の信号処理手段と、
前記外部集音手段からの信号と前記内部集音手段からの信号とに基づいて、前記第3の信号処理手段の前記伝達関数を変更するように制御する制御手段と、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との一方または両方からのノイズキャンセル信号と、前記第3の信号処理手段からのノイズキャンセル信号とを合成する合成手段と
を備えるノイズキャンセリングシステム。
First signal processing means for forming a noise cancellation signal according to a fixed transfer function from a signal collected by an external sound collecting means provided outside a housing attached to a user's ear; One or both of a second signal processing means for forming a noise cancellation signal according to a transfer function used in a fixed manner from a signal collected by an internal sound collecting means provided inside the housing;
Means for forming a noise cancellation signal from the signal collected by the external sound collecting means, and a third signal processing means capable of adaptively changing the transfer function;
Control means for controlling to change the transfer function of the third signal processing means based on the signal from the external sound collecting means and the signal from the internal sound collecting means;
A noise canceling unit comprising: a combining unit configured to combine a noise canceling signal from one or both of the first signal processing unit and the second signal processing unit and a noise canceling signal from the third signal processing unit. Ring system.
請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との内、前記第1の信号処理手段を備えるノイズキャンセリングシステム。
The noise canceling system according to claim 1,
A noise canceling system comprising the first signal processing means out of the first signal processing means and the second signal processing means.
請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との内、前記第2の信号処理手段を備えるノイズキャンセリングシステム。
The noise canceling system according to claim 1,
A noise canceling system comprising the second signal processing means out of the first signal processing means and the second signal processing means.
請求項1に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第1の信号処理手段と前記第2の信号処理手段との両方を備えるノイズキャンセリングシステム。
The noise canceling system according to claim 1,
A noise canceling system comprising both the first signal processing means and the second signal processing means.
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載のノイズキャンセリングシステムであって、
前記第3の信号処理手段と前記制御手段とのそれぞれを複数個設け、
複数個設けられる前記制御手段のそれぞれ毎に、供給される信号に対して重み付けを施す重み付け手段を設けることにより、
可動範囲の異なる複数の前記第3の信号処理手段を備えるノイズキャンセリングシステム。
A noise canceling system according to claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4,
A plurality of each of the third signal processing means and the control means;
By providing weighting means for weighting the supplied signal for each of the plurality of control means provided,
A noise canceling system comprising a plurality of the third signal processing means having different movable ranges.
ユーザーの耳部に装着される筐体の外部に設けられる外部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じて、第1の信号処理手段がノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理工程と、ユーザーの耳部に装着される筐体の内部に設けられる内部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じて、第2の信号処理手段がノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理工程との内の一方または両方を実行し、
前記外部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する手段であって、前記外部集音手段からの信号と前記内部集音手段からの信号とに基づいて適応的に伝達関数が変更される第3の信号処理手段により、ノイズキャンセル信号を形成する第3の信号処理工程と、
前記第1の信号処理工程と前記第2の信号処理工程との一方または両方において形成されたノイズキャンセル信号と、前記第3の信号処理工程において形成されたノイズキャンセル信号とを合成する合成工程と
を有するノイズキャンセル信号形成方法。
The first signal processing means forms a noise cancellation signal from the signal collected by the external sound collecting means provided outside the housing attached to the user's ear according to a fixed transfer function. A first signal processing step, and a signal collected by an internal sound collecting means provided inside a housing attached to the user's ear, in accordance with a transfer function used in a fixed manner. Performing one or both of a second signal processing step in which the signal processing means forms a noise cancellation signal;
A means for forming a noise cancellation signal from the signal collected by the external sound collecting means, wherein the transfer function is adaptively based on the signal from the external sound collecting means and the signal from the internal sound collecting means. A third signal processing step of forming a noise cancellation signal by the third signal processing means to be changed;
A synthesis step of synthesizing the noise cancellation signal formed in one or both of the first signal processing step and the second signal processing step and the noise cancellation signal formed in the third signal processing step; A noise canceling signal forming method.
請求項6に記載のノイズキャンセル信号形成方法であって、
前記第1の信号処理工程と前記第2の信号処理工程との内、前記第1の信号処理工程を実行するノイズキャンセル信号形成方法。
The noise cancellation signal forming method according to claim 6,
A noise cancellation signal forming method for executing the first signal processing step of the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項6に記載のノイズキャンセル信号形成方法であって、
前記第1の信号処理工程と前記第2の信号処理工程との内、前記第2の信号処理工程を実行するノイズキャンセル信号形成方法。
The noise cancellation signal forming method according to claim 6,
A noise cancellation signal forming method for executing the second signal processing step of the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項6に記載のノイズキャンセル信号形成方法であって、
前記第1の信号処理工程と前記第2の信号処理工程との両方を実行するノイズキャンセル信号形成方法。
The noise cancellation signal forming method according to claim 6,
A noise cancellation signal forming method for executing both the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項6、請求項7、請求項8または請求項9に記載のノイズキャンセル方法であって、
前記第3の信号処理手段と前記制御手段とのそれぞれは複数個設けられていると共に、
複数個設けられている前記制御手段のそれぞれ毎に、可動範囲を異ならせるように供給される信号に対して重み付けを施す重み付け手段が設けられており、
前記第3の信号処理工程においては、可動範囲の異なる複数の前記第3の信号処理手段によって、複数のノイズキャンセル信号を形成するノイズキャンセル信号形成方法。
A noise canceling method according to claim 6, claim 7, claim 8 or claim 9,
Each of the third signal processing means and the control means is provided in plural,
For each of the plurality of control means provided, a weighting means for weighting a signal supplied so as to vary the movable range is provided,
In the third signal processing step, a plurality of noise cancellation signals are formed by the plurality of third signal processing means having different movable ranges.
ユーザーの耳部に装着される筐体の外部に設けられる外部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じてノイズキャンセル信号を形成する第1の信号処理ステップと、ユーザーの耳部に装着される筐体の内部に設けられる内部集音手段により集音された信号から、固定的に用いられる伝達関数に応じてノイズキャンセル信号を形成する第2の信号処理ステップとの一方または両方と、
前記外部集音手段からの信号と前記内部集音手段からの信号とに基づいて、適応的に伝達関数を変更し、前記外部集音手段により集音された信号からノイズキャンセル信号を形成する第3の信号処理ステップと、
前記第1の信号処理ステップと前記第2の信号処理ステップとの一方または両方において形成したノイズキャンセル信号と、前記第3の信号処理ステップにおいて形成したノイズキャンセル信号とを合成する合成ステップと
を実行するノイズキャンセリングシステムに搭載されたコンピュータによって実行されるコンピュータ読み取り可能なノイズキャンセル信号形成プログラム。
A first signal processing step of forming a noise cancellation signal according to a fixedly used transfer function from a signal collected by an external sound collecting means provided outside a housing attached to a user's ear; Second signal processing step of forming a noise cancellation signal according to a fixed transfer function from a signal collected by an internal sound collecting means provided inside a housing attached to a user's ear And one or both of
A transfer function is adaptively changed based on the signal from the external sound collecting means and the signal from the internal sound collecting means, and a noise cancellation signal is formed from the signal collected by the external sound collecting means. 3 signal processing steps;
Performing a synthesis step of synthesizing the noise cancellation signal formed in one or both of the first signal processing step and the second signal processing step and the noise cancellation signal formed in the third signal processing step. A computer-readable noise canceling signal forming program executed by a computer mounted in a noise canceling system.
請求項11に記載のノイズキャンセル信号形成プログラムであって、
前記第1の信号処理ステップと前記第2の信号処理ステップとの内、前記第1の信号処理ステップを実行するノイズキャンセル信号形成プログラム。
A noise cancellation signal forming program according to claim 11,
A noise cancellation signal forming program for executing the first signal processing step out of the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項11に記載のノイズキャンセル信号形成プログラムであって、
前記第1の信号処理ステップと前記第2の信号処理ステップとの内、前記第2の信号処理ステップを実行するノイズキャンセル信号形成プログラム。
A noise cancellation signal forming program according to claim 11,
A noise cancellation signal forming program for executing the second signal processing step out of the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項11に記載のノイズキャンセルプログラムであって、
前記第1の信号処理ステップと前記第2の信号処理ステップとの両方を実行するノイズキャンセル信号形成プログラム。
A noise cancellation program according to claim 11,
A noise cancellation signal forming program for executing both the first signal processing step and the second signal processing step.
請求項11、請求項12、請求項13または請求項14に記載のノイズキャンセル信号形成プログラムであって、
前記第3の信号処理ステップは複数設けられ、複数の前記第3の信号処理ステップ毎に、前記外部集音手段からの信号と前記内部集音手段からの信号とに重み付けを行う重み付けステップを有し、
可動範囲の異なる複数の前記第3の信号処理ステップを実行するノイズキャンセル信号形成方法。
A noise cancellation signal forming program according to claim 11, claim 12, claim 13 or claim 14,
A plurality of the third signal processing steps are provided, and a weighting step for weighting the signal from the external sound collecting means and the signal from the internal sound collecting means is provided for each of the plurality of third signal processing steps. And
A noise cancellation signal forming method for executing a plurality of the third signal processing steps having different movable ranges.
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