JP2012118334A - Noise canceling device and electrical equipment - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable those present in a prescribed area under a noisy environment to listen to a prescribed sound.SOLUTION: A noise canceling device comprises: a microphone which, after detecting a first propagation sound wave from a surrounding noise source, converts the first propagation sound wave into a first electrical signal; a signal generating unit which, after receiving the first electrical signal converted into by the microphone, generates a first reverse phase electrical signal opposite to the first electrical signal; a first speaker which, after converting the first reverse phase electrical signal into a first interference sound wave to cancel the first propagation sound wave, outputs the first interference sound wave to a prescribed space; a second speaker which outputs a second interference sound wave to cancel a second propagation sound wave from a prescribed speaker to the microphone.

Description

本発明は、ノイズキャンセリング装置及び電気機器に関し、特に、周囲の騒音を低減して所定の音声や音楽を聴者に聴取しやすくするのに好ましく適用される技術に関するものである。   The present invention relates to a noise canceling device and an electrical apparatus, and more particularly to a technique preferably applied to reduce ambient noise and make it easier for listeners to listen to predetermined sounds and music.

従来、携帯型音楽再生装置や携帯電話機等で音楽を聴取する際に用いるヘッドホンに、周囲の騒音を低減させるノイズキャンセリング機能(ノイズ低減機能)が搭載されている。また、現状で実用されているノイズキャンセリング機能としては、フィードバック方式が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a noise canceling function (noise reduction function) for reducing ambient noise is mounted on headphones used when listening to music with a portable music player or a mobile phone. Also, a feedback method is known as a noise canceling function that is currently in practical use.

このフィードバック方式では、ヘッドホンの内部にマイクロホンを設置し、マイクロホンで集音した騒音の電気信号(ノイズ信号)の位相を反転した逆位相の電気信号(ノイズキャンセル信号)を生成する。そして、このノイズキャンセル信号をヘッドホンのドライバユニットに供給することにより、ヘッドホンから騒音を打ち消す干渉音波を出力させ、ユーザに聞こえる騒音を低減させることができるように構成されている。   In this feedback system, a microphone is installed inside the headphones, and an electrical signal (noise cancel signal) having an opposite phase is generated by inverting the phase of the electrical signal (noise signal) collected by the microphone. By supplying this noise cancellation signal to the headphone driver unit, an interfering sound wave that cancels the noise is output from the headphone, so that the noise heard by the user can be reduced.

例えば特許文献1には、マイクロホン及びスピーカから離れた地点において、ノイズキャンセリングの効果が最大となるようなノイズキャンセルを行うことができるノイズキャンセリング装置が開示されている。当該ノイズキャンセリング装置は、マイクロホン、メインスピーカ、サブスピーカを備え、メインスピーカからノイズ信号に対して逆位相のノイズキャンセル信号を出力し、サブスピーカからノイズ信号と同位相で音圧の低い信号(正相信号)を出力する。マイクロホンにはノイズキャンセル信号とこの正相信号が入力され、ノイズキャンセル信号を正相信号により減衰させることにより、観測点で観測されるノイズキャンセル信号と同等の振幅レベルのノイズキャンセル信号がマイクロホンに到達するようにしている。   For example, Patent Document 1 discloses a noise canceling apparatus capable of performing noise cancellation that maximizes the effect of noise canceling at a point away from a microphone and a speaker. The noise canceling device includes a microphone, a main speaker, and a sub-speaker, outputs a noise cancellation signal having a phase opposite to that of the noise signal from the main speaker, and a signal having a low sound pressure in the same phase as the noise signal ( (Normal phase signal) is output. The noise cancellation signal and this positive phase signal are input to the microphone, and the noise cancellation signal having the same amplitude level as the noise cancellation signal observed at the observation point reaches the microphone by attenuating the noise cancellation signal with the positive phase signal. Like to do.

特開2009−262887号公報JP 2009-262887 A

例えば家電量販店では、その量販店自体で放送される広告のほか、顧客や店員の話し声、商品から出る音(音声や音楽)といった様々な音が混在している。商品を提供するメーカや販売会社にとって、このような状況においても、ある商品の説明音声や宣伝広告映像を興味のある顧客に聴取させることができることが望ましい。当該要望に対して、上記のノイズキャンセリング機能は有効といえる。つまり、顧客に所定の音声を聞かせるために、周囲の雑音を集音してそれを打ち消す干渉音波を発せさせて静寂状態を作り出す。   For example, at home appliance mass retailers, in addition to advertisements broadcasted at the mass retailers themselves, various sounds such as voices of customers and store clerk and sounds (voices and music) from products are mixed. Even in such a situation, it is desirable for manufacturers and sales companies that provide products to be able to allow customers who are interested to listen to explanation voices and advertising videos of certain products. It can be said that the noise canceling function is effective for the request. In other words, in order to let a customer hear a predetermined voice, a noise is collected and an interference sound wave that cancels the ambient noise is emitted to create a quiet state.

ここで問題となるのは、図5に示すように、顧客に聴取させるために出力する音声は、キャンセリングするべき周囲の雑音を集音するマイクにも届いてしまい、結果として、顧客に向けた音声を打ち消す干渉音波が生成されて出力されてしまうということである。つまり、本来顧客に聴いてもらう音声も周囲の雑音とともにキャンセリングされてしまい、その商品の周辺に静寂状態のみが発生することになる。   The problem here is that, as shown in FIG. 5, the sound that is output for the customer to listen to reaches the microphone that collects the ambient noise to be canceled, and as a result, is directed to the customer. That is, an interference sound wave that cancels the generated voice is generated and output. That is, the voice that the customer originally listens to is canceled together with the surrounding noise, and only a quiet state is generated around the product.

引用文献1の発明は、観測点(ユーザが音を聴取する場所)と離れた地点(スピーカ設置場所の近傍)に設けられたマイクロホンで、観測点で観測されるはずのノイズキャンセル信号と同等の振幅レベルのノイズキャンセル信号を検出できるようにするもの(いわば実際には離れた地点にあるマイクロホンを観測点に設置したかのような状況を仮想的に作り出すもの)であり、喧騒状態の中で所定の領域にいる者に対して所定の音声を聴取させたい場合には適用できない。また、マイクロホンは周囲の騒音のみならずメインスピーカからのノイズキャンセル信号も検出するように構成されているため、ハウリングが発生する可能性もある。   The invention of Cited Document 1 is a microphone provided at a point (near the speaker installation location) away from the observation point (where the user listens to the sound), and is equivalent to a noise cancellation signal that should be observed at the observation point. It is something that makes it possible to detect a noise cancellation signal of amplitude level (in other words, it actually creates a situation as if a microphone at a distant point is installed at the observation point), and in a noisy state This is not applicable when a person in a predetermined area wants to listen to a predetermined sound. Further, since the microphone is configured to detect not only ambient noise but also a noise cancellation signal from the main speaker, howling may occur.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑み、喧騒状態の中で所定の領域にいる者に対して所定の音声を聴取させることができるようにすることを目的とする。   Therefore, in view of the circumstances described above, an object of the present invention is to enable a person in a predetermined area in a noisy state to listen to a predetermined sound.

本発明の一側面であるノイズキャンセリング装置は、周囲の騒音源からの第1伝搬音波を検出して第1電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換された第1電気信号を取得し、第1電気信号と逆位相である第1逆相電気信号を生成する信号生成部と、信号生成部で生成された第1逆相電気信号を、第1伝搬音波を打ち消すための第1干渉音波に変換し、所定の空間に向けて出力する第1スピーカと、所定のスピーカからの第2伝搬音波を打ち消すための第2干渉音波をマイクロホンに向けて出力する第2スピーカと、を有する。   A noise canceling apparatus according to one aspect of the present invention acquires a first electric signal converted by a microphone, which detects a first propagation sound wave from a surrounding noise source and converts it into a first electric signal, A signal generation unit that generates a first negative-phase electric signal that has a phase opposite to that of the first electric signal, and a first interference sound wave that cancels the first propagation sound wave from the first negative-phase electric signal generated by the signal generation unit And a second speaker that outputs a second interfering sound wave for canceling the second propagation sound wave from the predetermined speaker toward the microphone.

また、上記のノイズキャンセリング装置において、信号生成部が、第2伝搬音波の電気信号である第2電気信号を取得し、第2電気信号と逆位相である第2逆相電気信号を生成し、第2スピーカが、信号生成部で生成された第2逆相電気信号を、第2伝搬音波を打ち消すための第2干渉音波に変換し、マイクロホンに向けて出力するものであってもよい。   In the noise canceling device, the signal generation unit acquires a second electric signal that is an electric signal of the second propagation sound wave, and generates a second negative-phase electric signal that is opposite in phase to the second electric signal. The second speaker may convert the second reversed-phase electric signal generated by the signal generation unit into a second interference sound wave for canceling the second propagation sound wave, and output it to the microphone.

また、上記のノイズキャンセリング装置において、マイクロホンが、第1スピーカが第1干渉音波を出力する側と反対側に配置されているものであってもよい。   In the noise canceling apparatus, the microphone may be disposed on the side opposite to the side where the first speaker outputs the first interfering sound wave.

また、上記のノイズキャンセリング装置において、第1スピーカから出力される第1干渉音波を遮断するための防音壁が、第1スピーカとマイクロホンとの間に配置されているものであってもよい。   In the noise canceling apparatus, a soundproof wall for blocking the first interfering sound wave output from the first speaker may be disposed between the first speaker and the microphone.

また、上記のノイズキャンセリング装置において、所定のスピーカが、自装置のスピーカとして設けられ、第2伝搬音波を出力する第3スピーカであるものであってもよい。   In the noise canceling device, the predetermined speaker may be a third speaker that is provided as a speaker of the own device and outputs the second propagation sound wave.

本発明の一側面である電気機器は、上記のノイズキャンセリング装置を搭載したものである。   An electric apparatus according to one aspect of the present invention is equipped with the above-described noise canceling device.

本発明によれば、喧騒状態の中で所定の領域にいる者に対して所定の音声を聴取させることが可能となる。   According to the present invention, it becomes possible for a person in a predetermined area in a noisy state to listen to a predetermined sound.

本発明の実施形態に係るノイズキャンセリング装置の仕組みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mechanism of the noise canceling apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るノイズキャンセリング装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the noise canceling apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態における雑音及び広告音声の伝搬音波及び干渉音波の信号波形を示した略線図である。It is a basic diagram which showed the signal waveform of the propagation sound wave and interference sound wave of noise and advertisement sound in the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る情報処理装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the information processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 従来のノイズキャンセリング装置の仕組みを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mechanism of the conventional noise canceling apparatus.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るノイズキャンセリング装置の仕組みを説明するための図である。従来は、図5に示すように、キャンセリングの対象としてマイクロホン110で検出する音群に、店舗宣伝用スピーカ81aや81bからの音声、店員や顧客が発する音声のほか、商品説明用スピーカ51から出力された音声が含まれてしまい、スピーカ120から商品に関する説明や宣伝広告の音声を打ち消す干渉音波が出力されて、顧客が商品説明等の音声を聴取できないという問題があった。   FIG. 1 is a diagram for explaining a mechanism of a noise canceling apparatus according to an embodiment of the present invention. Conventionally, as shown in FIG. 5, the sound detected by the microphone 110 as a canceling target includes voices from the store advertisement speakers 81 a and 81 b, voices uttered by store clerk and customers, and from the product explanation speaker 51. There is a problem in that the output sound is included, and an interference sound wave that cancels the sound of the explanation about the product or the advertisement is output from the speaker 120, so that the customer cannot hear the sound such as the product description.

本発明では、図1に示すように、マイクロホン11に対して、顧客に聴取させたい音声をキャンセリングする干渉音波を出力し、マイクロホン11の検出領域において商品説明用スピーカ51からの音声(伝搬音波)が打ち消されるようにする。そして、マイクロホン11が、商品説明用スピーカ51からの音声以外の音群を周囲の雑音として検出できるようにする。このように構成することにより、マイクロホン11の検出した伝搬音波に基づいて生成されスピーカa12から出力される干渉音波に、商品説明用スピーカ51からの商品説明の音声を打ち消すものが含まれず、例えば電気量販店等における喧騒状態の中で商品近辺にいる顧客が商品説明の音声を聴取することができる。   In the present invention, as shown in FIG. 1, an interference sound wave that cancels the sound that the customer wants to listen to is output to the microphone 11, and the sound (propagation sound wave) from the product explanation speaker 51 in the detection area of the microphone 11. ) Is negated. Then, the microphone 11 can detect a sound group other than the sound from the product explanation speaker 51 as ambient noise. With this configuration, the interference sound wave generated based on the propagation sound wave detected by the microphone 11 and output from the speaker a12 does not include a sound wave that cancels the sound of the product description from the product description speaker 51. A customer in the vicinity of a product in a bustling state at a mass store or the like can listen to the sound of the product description.

また、マイクロホン11で検出した音波から生成した干渉音波が、マイクロホン11に到達して検出されないようにする。このように構成することで、ハウリングを防止することができる。   Further, interference sound waves generated from sound waves detected by the microphone 11 reach the microphone 11 and are not detected. With this configuration, howling can be prevented.

図2は、本発明の実施形態に係るノイズキャンセリング装置の構成を示したブロック図である。本実施形態のノイズキャンセリング装置1は、マイクロホン11、スピーカa12、スピーカb13、信号生成部15、アンプa16、アンプb17、通信部18を有して構成される。また、図1に示すように、ノイズキャンセリング装置1は、マイクロホン11とスピーカa12の間に防音壁14を設けている。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the noise canceling apparatus according to the embodiment of the present invention. The noise canceling apparatus 1 according to the present embodiment includes a microphone 11, a speaker a12, a speaker b13, a signal generation unit 15, an amplifier a16, an amplifier b17, and a communication unit 18. As shown in FIG. 1, the noise canceling apparatus 1 includes a soundproof wall 14 between a microphone 11 and a speaker a12.

マイクロホン11は、周囲の音源からの伝搬音波をキャンセリングの対象となる雑音として検出し、検出した音波を電気信号(音声信号)に変換する。信号生成部15は、マイクロホン11から周囲の雑音の音声信号(以下、雑音音声信号という)を入力し、この雑音音声信号と逆位相の音声信号(以下、雑音キャンセル信号という)を生成してアンプa16に出力する。アンプa16は、信号生成部15から入力した雑音キャンセル信号を増幅し、スピーカa12に出力する。スピーカa12は、アンプa16から入力した雑音キャンセル信号を音波に変換し、マイクロホン11が検出した伝搬音波を打ち消す干渉音波として出力する。   The microphone 11 detects a propagation sound wave from a surrounding sound source as noise to be canceled, and converts the detected sound wave into an electric signal (audio signal). The signal generation unit 15 receives an audio signal of ambient noise (hereinafter referred to as a noise audio signal) from the microphone 11 and generates an audio signal (hereinafter referred to as a noise cancellation signal) having an opposite phase to the noise audio signal. Output to a16. The amplifier a16 amplifies the noise cancellation signal input from the signal generation unit 15 and outputs the amplified signal to the speaker a12. The speaker a12 converts the noise cancellation signal input from the amplifier a16 into a sound wave, and outputs the sound wave as an interference sound wave that cancels the propagation sound wave detected by the microphone 11.

通信部18は、商品説明用スピーカ51から出力される商品説明の音声のデータを保持する外部装置5から該音声のデータを取得し、信号生成部15に出力する。信号生成部15は、通信部18から商品説明の音声信号(以下、説明音声信号という)を入力し、この説明音声信号と逆位相の音声信号(以下、説明キャンセル信号という)を生成してアンプb17に出力する。アンプb17は、信号生成部15から入力した説明キャンセル信号を増幅し、スピーカb13に出力する。スピーカb13は、アンプb17から入力した説明キャンセル信号を音波に変換し、商品説明用スピーカ51からの伝搬音波(商品説明の音声)を打ち消す干渉音波として出力する。   The communication unit 18 acquires the audio data from the external device 5 that holds the product description audio data output from the product description speaker 51, and outputs the acquired audio data to the signal generation unit 15. The signal generation unit 15 receives an audio signal for product description (hereinafter referred to as an explanation audio signal) from the communication unit 18, generates an audio signal having an opposite phase to the explanation audio signal (hereinafter referred to as an explanation cancellation signal), and an amplifier. Output to b17. The amplifier b17 amplifies the explanation cancellation signal input from the signal generation unit 15, and outputs the amplified signal to the speaker b13. The speaker b13 converts the explanation cancellation signal input from the amplifier b17 into a sound wave, and outputs the sound wave as an interference sound wave that cancels the propagation sound wave (sound of the product explanation) from the product explanation speaker 51.

ここで、商品説明用スピーカ51や店舗宣伝用スピーカ81a、81bは、通常のスピーカであってもよいが、騒音に対する干渉音波を出力するスピーカa12と、商品説明や広告の音声に対する干渉音波を出力するスピーカb13は、超指向性スピーカであることが望ましい。静寂状態を作り出す空間としては、広範囲ではなく限られた領域であることが適当で、喧騒状態の中でその商品の説明や宣伝広告を聴取できるようにするという目的からも商品の近傍で十分である。また、商品説明や広告の音声に対する干渉音波は、マイクロホン11のみに届き、これらの音声を聴取する顧客には到達しないようにしなければならない。このため、図1に示すように、スピーカa12からの干渉音波を商品近傍の空間のみに放射し、スピーカb13からの干渉音波をマイクロホン11付近の空間のみに放射することが可能な超指向性スピーカが好適である。   Here, although the product explanation speaker 51 and the store advertisement speakers 81a and 81b may be ordinary speakers, the speaker a12 that outputs an interfering sound wave for noise and an interfering sound wave for the product description and advertisement sound are output. The speaker b13 to be used is preferably a super-directional speaker. As a space to create a quiet state, it is appropriate that it is a limited area rather than a wide area, and it is sufficient in the vicinity of the product for the purpose of listening to the explanation of the product and advertising in a noisy state. is there. Further, it is necessary to prevent the interference sound wave for the product description and the advertisement sound from reaching only the microphone 11 and not to the customer who listens to the sound. For this reason, as shown in FIG. 1, a super-directional speaker that can radiate interference sound waves from the speaker a12 only to the space near the product and radiate interference sound waves from the speaker b13 only to the space near the microphone 11. Is preferred.

通常のスピーカは、振動板を介して直接空気等の媒体中へ可聴帯域の音波を放射し、回折効果により比較的広範囲に可聴帯域の音波を伝搬させることができる。これに対して、超指向性スピーカは、パラメトリックスピーカとも呼ばれ、可聴帯域の信号を搬送波として超音波帯域の信号に変調し、さらに特定の倍率で増幅した後、この変調された信号を超音波振動子等からなる放音部へ入力し、空気等の媒体中へ超音波帯域の音波として放射する。超指向性スピーカは、音波が伝搬する媒体の非線形性と超音波が有する指向性の高さを利用したもので、特定の空間範囲内に存在する人物にのみ可聴帯域の音波を伝えることができる。超指向性スピーカは、現在既に実用化されており、また本発明の特徴と直接関係するものではないことから、具体的な構成等については省略する。   Ordinary speakers can emit sound waves in the audible band directly into a medium such as air through the diaphragm, and can propagate sound waves in the audible band in a relatively wide range by a diffraction effect. On the other hand, a super directional speaker is also called a parametric speaker, which modulates an audible band signal into an ultrasonic band signal as a carrier wave, amplifies it at a specific magnification, and then converts the modulated signal into an ultrasonic wave. The sound is input to a sound emitting unit composed of a vibrator or the like and radiated as a sound wave in an ultrasonic band into a medium such as air. The super directional speaker uses the nonlinearity of the medium through which sound waves propagate and the high directivity of the ultrasonic waves, and can transmit sound waves in the audible band only to persons within a specific spatial range. . Superdirective speakers have already been put into practical use and are not directly related to the features of the present invention.

なお、マイクロホン11は、無指向性で、周囲360°の音を検出することが可能である。また、防音壁14は、音を反射あるいは吸収するような素材からなり、可能な限りスピーカa12からの干渉音波がマイクロホン11に到達しないようにする。   Note that the microphone 11 is non-directional and can detect sound around 360 °. The soundproof wall 14 is made of a material that reflects or absorbs sound, and prevents the interfering sound wave from the speaker a12 from reaching the microphone 11 as much as possible.

図3は、本発明の実施形態における雑音や広告音声の伝搬音波及び干渉音波の信号波形を示した略線図である。図3(a)は、各音源からの伝搬音波のそれぞれを表したもので、図中のP波を雑音、Q波を商品説明の音声の伝搬音波とする。図5に示す従来のノイズキャンセリング装置では、マイクロホン110が検出する伝搬音波はP波とQ波であり、2波が合成されて図3(b)に示すような波形の音波が検出される。従来のノイズキャンセリング装置は、マイクロホン110で検出した伝搬音波(図3(b))の音声信号と逆位相の音声信号が生成し、干渉音波(波形は図示しないが、図3(b)と180°反対のもの)としてスピーカ120から出力する。このため、P波のみならずQ波も打ち消してしまう。   FIG. 3 is a schematic diagram showing signal waveforms of propagation sound waves and interference sound waves of noise and advertisement sound in the embodiment of the present invention. FIG. 3A shows each of the propagation sound waves from each sound source. The P wave in the figure is the noise, and the Q wave is the sound propagation sound wave of the product description. In the conventional noise canceling apparatus shown in FIG. 5, the propagation sound waves detected by the microphone 110 are P waves and Q waves, and two waves are combined to detect sound waves having a waveform as shown in FIG. . The conventional noise canceling device generates an audio signal having a phase opposite to that of the propagation sound wave (FIG. 3B) detected by the microphone 110, and an interfering sound wave (waveform is not shown, but FIG. 3B). Output from the speaker 120. For this reason, not only the P wave but also the Q wave is canceled.

本実施形態のノイズキャンセリング装置は、スピーカb13から図3(d)に示す波形の干渉音波(Q’波)を出力する。図3(d)に示すQ’波は、商品説明用スピーカ51からの伝搬音波(Q波)と逆位相でQ波を打ち消す干渉音波である。図3(b)の伝搬音波(P波+Q波)と図3(d)の干渉音波(Q’波)が合成されて、図3(a)に示すP波のみが残り、マイクロホン11においてP波(店舗広告用スピーカ81a、81bからの伝搬音波)のみが検出されることになる。そして、マイクロホン11で検出したP波から逆位相のP’波(図3(c))の音声信号を信号生成部15で生成してスピーカa12から出力する。   The noise canceling apparatus according to the present embodiment outputs an interfering sound wave (Q ′ wave) having a waveform shown in FIG. The Q ′ wave shown in FIG. 3D is an interfering sound wave that cancels the Q wave in the opposite phase to the propagation sound wave (Q wave) from the product explanation speaker 51. The propagation sound wave (P wave + Q wave) in FIG. 3B and the interference sound wave (Q ′ wave) in FIG. 3D are combined, and only the P wave shown in FIG. Only the waves (propagating sound waves from the store advertisement speakers 81a and 81b) are detected. Then, an audio signal of a P ′ wave (FIG. 3C) having an opposite phase from the P wave detected by the microphone 11 is generated by the signal generation unit 15 and output from the speaker a12.

商品の近傍にいる顧客には、図3(b)の伝搬音波(P波+Q波)とスピーカ12aから出力された干渉音波(図3(c)のP’波)が到達し、図3(a)に示すQ波のみが残り、顧客においてQ波(商品説明用スピーカ51からの伝搬音波)が聴取されることになる。   The customer in the vicinity of the product reaches the propagation sound wave (P wave + Q wave) shown in FIG. 3B and the interference sound wave (P ′ wave shown in FIG. 3C) output from the speaker 12a. Only the Q wave shown in a) remains, and the customer listens to the Q wave (propagation sound wave from the product explanation speaker 51).

騒音元の店舗広告用スピーカ81a(あるいは81b)と騒音の干渉音波を出力するスピーカa12とが比較的近くに配置されている場合、顧客までの距離もほぼ同等といえ、タイムラグはほとんど生じないと考えることができる。一方、双方のスピーカが比較的遠くに配置されている場合、多少のタイムラグは生じる。   When the noise source store advertisement speaker 81a (or 81b) and the speaker a12 that outputs noise interference sound waves are disposed relatively close to each other, it can be said that the distance to the customer is substantially the same, and there is almost no time lag. Can think. On the other hand, when both speakers are arranged relatively far away, some time lag occurs.

例えば顧客とスピーカa12との距離が2m、顧客と店舗広告用スピーカ81aとの距離が10mである場合、店舗広告用スピーカ81aからの伝搬音波が顧客に届くまでの時間は、顧客と店舗広告用スピーカ81aとの距離10mを音速(20℃の気温で考えたとき343.26m/s)で除したものである。また、スピーカa12からの干渉音波が顧客に届くまでの時間は、店舗広告用スピーカ81aとスピーカa12との距離(例えば三角関数で算出可能)と、スピーカaと顧客との距離2mの合計を上記音速で除したものである(スピーカa12の近くに配置されたマイクロホン11に店舗広告用スピーカ81aからの伝搬音波が到達して、干渉音波が生成されスピーカa12から出力される)。これらの差は5.2msとなり、これがタイムラグ(位相差)となる。この5.2msは、位相差として微少な範囲であるため、店舗広告用スピーカ81aからの伝搬音波はスピーカa12からの干渉音波により打ち消され、商品広告用スピーカ51からの商品説明の音声が聴取できる程度に広告音声は消音されると考えられる。   For example, when the distance between the customer and the speaker a12 is 2 m and the distance between the customer and the store advertisement speaker 81a is 10 m, the time until the propagation sound wave from the store advertisement speaker 81a reaches the customer is for the customer and the store advertisement. This is obtained by dividing the distance of 10 m from the speaker 81a by the speed of sound (343.26 m / s when considered at a temperature of 20 ° C.). The time until the interference sound wave from the speaker a12 reaches the customer is the sum of the distance between the store advertisement speaker 81a and the speaker a12 (e.g., trigonometric function) and the distance 2m between the speaker a and the customer. The sound wave propagated from the store advertisement speaker 81a reaches the microphone 11 arranged near the speaker a12, and the interference sound wave is generated and output from the speaker a12). These differences are 5.2 ms, which is a time lag (phase difference). Since this 5.2 ms is a minute range as a phase difference, the propagation sound wave from the store advertisement speaker 81a is canceled by the interference sound wave from the speaker a12, and the sound of the product description from the product advertisement speaker 51 can be heard. It is considered that the advertisement sound is muted to a certain extent.

上記の10mという数値は、店舗内での音を考慮して遅延が大きくなるであろう数値として考えたものである。しかし、逆に言えば、店舗広告用スピーカ81は遠くに配置されるほど、該スピーカからの音が顧客とスピーカa12にほぼ同時に到達することになるので、店舗広告用スピーカ81aからの伝搬音波が顧客に届くまでの時間と、スピーカa12からの干渉音波が顧客に届くまでの時間は、結局のところ、顧客とスピーカa12との距離2mを上記音速で除した5.8msとなる。いずれにせよ、位相差として微少な範囲といえ、上記と同様に広告音声は消音されると考えられる。   The numerical value of 10 m is considered as a numerical value that will increase the delay in consideration of the sound in the store. However, in other words, the farther the store advertisement speaker 81 is arranged, the more the sound from the speaker reaches the customer and the speaker a12 at the same time. The time until the customer reaches the customer and the time until the interference sound wave from the speaker a12 reaches the customer is 5.8 ms, which is obtained by dividing the distance 2 m between the customer and the speaker a12 by the sound velocity. In any case, it can be said that the advertising sound is muted in the same manner as described above even though the phase difference is in a very small range.

本実施形態のノイズキャンセリング装置は、例えば商品の上部3〜4m(顧客の頭上2m程度)の位置に配置してもよい。これは、商品の陳列状態を考えたとき、上部にあった方が各商品の前にスポットを作り出すことができるためである。もちろん、干渉音波を出力するスピーカは顧客に近い方がノイズキャンセルに遅延が起きないことから、ノイズキャンセリング装置を商品に併設したり、あるいは商品に搭載したりすることも考えられる。   The noise canceling device according to the present embodiment may be arranged, for example, at a position 3 to 4 m above the product (about 2 m above the customer's head). This is because, when the display state of the product is considered, a spot at the top can create a spot in front of each product. Of course, since a speaker that outputs an interfering sound wave is closer to the customer, there is no delay in noise cancellation. Therefore, a noise canceling device may be installed in the product or installed in the product.

図4は、本発明の実施形態に係る情報処理装置の構成を示したブロック図で、上述したノイズキャンセリング装置を搭載したものである。本実施形態の情報処理装置2は、例えばPC等で、マイクロホン21、スピーカa22、スピーカb23、信号生成部25、アンプa26、アンプb27、音声データ保存部31、音声信号取得部32、アンプc33、スピーカc34を有して構成される。マイクロホン21、スピーカa22、スピーカb23、信号生成部25、アンプa26、アンプb27は、図2のノイズキャンセリング装置1の各部と同等の機能を持つため説明を省略する。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention, in which the above-described noise canceling apparatus is mounted. The information processing apparatus 2 of this embodiment is, for example, a PC or the like, such as a microphone 21, a speaker a22, a speaker b23, a signal generation unit 25, an amplifier a26, an amplifier b27, an audio data storage unit 31, an audio signal acquisition unit 32, an amplifier c33, A speaker c34 is provided. The microphone 21, the speaker a22, the speaker b23, the signal generation unit 25, the amplifier a26, and the amplifier b27 have the same functions as the respective units of the noise canceling apparatus 1 in FIG.

情報処理装置2は、自機の説明や宣伝広告の音声あるいは任意のコンテンツ(音楽や映画等)を出力する機能を備える。音声データ保存部31は、これらの音声データを保持する。音声信号取得部32は、音声データ保存部31から再生してスピーカ出力する音声データを取得し、音声信号として信号生成部25及びアンプc33に出力する。信号生成部25に出力するのは、スピーカb23から干渉音波として出力するためのキャンセル信号を信号生成部25に生成させるためである。アンプc33は、音声信号取得部32から入力した音声信号を増幅し、スピーカc34に出力する。スピーカc34は、アンプc33から入力した音声信号を音波に変換し、自機の説明や宣伝広告の音声あるいは任意のコンテンツとして出力する。   The information processing apparatus 2 has a function of outputting the description of the own device, the sound of advertisements, or arbitrary contents (music, movies, etc.). The audio data storage unit 31 holds these audio data. The audio signal acquisition unit 32 acquires audio data reproduced from the audio data storage unit 31 and output from the speaker, and outputs the audio data to the signal generation unit 25 and the amplifier c33 as an audio signal. The reason for outputting to the signal generation unit 25 is to cause the signal generation unit 25 to generate a cancel signal for outputting as an interference sound wave from the speaker b23. The amplifier c33 amplifies the audio signal input from the audio signal acquisition unit 32 and outputs the amplified audio signal to the speaker c34. The speaker c34 converts the sound signal input from the amplifier c33 into a sound wave, and outputs the sound signal as an explanation of the own device, a sound of an advertisement, or an arbitrary content.

図4の情報処理装置2は、自機の説明や宣伝広告の音声あるいは任意のコンテンツを出力するスピーカc34と、それらを打ち消す干渉音波を出力するスピーカb23をともに備えるが、マイクロホン21をスピーカa22の出力が届かない位置に設け、またスピーカb23を出力が顧客に届かずかつマイクロホン21に届く位置に設ける等、マイクロホン21、スピーカa22、スピーカb23の配置を工夫することで、図1を示して述べた本発明の特有の構成を持たせる。   The information processing apparatus 2 in FIG. 4 includes both a speaker c34 that outputs the description of the own device, the sound of advertising, or arbitrary content, and a speaker b23 that outputs an interfering sound wave that cancels them, but the microphone 21 is connected to the speaker a22. FIG. 1 is described by devising the arrangement of the microphone 21, the speaker a 22, and the speaker b 23, such as providing at a position where the output does not reach, and providing the speaker b 23 at a position where the output does not reach the customer and reaches the microphone 21. The present invention has a unique configuration.

すなわち、マイクロホン21に対して、顧客に聴取させたい音声をキャンセリングする干渉音波をスピーカb23から出力し、マイクロホン11の検出領域においてスピーカc34からの音声(伝搬音波)が打ち消されるようにする。そして、マイクロホン21が、スピーカc34からの音声以外の音群を周囲の雑音として検出できるようにする。また、スピーカa22から出力される干渉音波がマイクロホン21に到達して検出されないようにし、ハウリングを防止する。   That is, an interference sound wave that cancels the sound that the customer wants to listen to is output from the speaker b 23 to the microphone 21 so that the sound (propagation sound wave) from the speaker c 34 is canceled in the detection area of the microphone 11. Then, the microphone 21 can detect a sound group other than the sound from the speaker c34 as ambient noise. Further, the interference sound wave output from the speaker a22 reaches the microphone 21 and is not detected, thereby preventing howling.

なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、上記ノイズキャンセリング装置を搭載した装置としては、上記の情報処理装置のほか、テレビジョン装置、オーディオコンポ等の電気機器が挙げられる。   The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment alone, and various modifications are made without departing from the gist of the present invention. Implementation is possible. For example, examples of the device equipped with the noise canceling device include electric devices such as a television device and an audio component in addition to the information processing device.

1 ノイズキャンセリング装置
2 情報処理装置
5 外部装置
11,21,120 マイクロホン
12,22 スピーカa
13,23 スピーカb
14 防音壁
15,25 信号生成部
16,26 アンプa
17,27 アンプb
18 通信部
31 音声データ保存部
32 音声信号取得部
33 アンプc
34 スピーカc
51 商品説明用スピーカ
81 店舗宣伝用スピーカ
110 スピーカ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Noise canceling apparatus 2 Information processing apparatus 5 External apparatus 11, 21, 120 Microphone 12, 22 Speaker a
13, 23 Speaker b
14 Soundproof wall 15, 25 Signal generator 16, 26 Amplifier a
17, 27 Amplifier b
18 Communication unit 31 Audio data storage unit 32 Audio signal acquisition unit 33 Amplifier c
34 Speaker c
51 Speaker for product explanation 81 Speaker for store advertisement 110 Speaker

Claims (6)

周囲の騒音源からの第1伝搬音波を検出して第1電気信号に変換するマイクロホンと、
前記マイクロホンで変換された第1電気信号を取得し、前記第1電気信号と逆位相である第1逆相電気信号を生成する信号生成部と、
前記信号生成部で生成された前記第1逆相電気信号を、前記第1伝搬音波を打ち消すための第1干渉音波に変換し、所定の空間に向けて出力する第1スピーカと、
所定のスピーカからの第2伝搬音波を打ち消すための第2干渉音波を前記マイクロホンに向けて出力する第2スピーカと、
を有することを特徴とするノイズキャンセリング装置。
A microphone that detects a first propagation sound wave from a surrounding noise source and converts it into a first electrical signal;
A signal generation unit that acquires the first electric signal converted by the microphone and generates a first negative-phase electric signal having a phase opposite to that of the first electric signal;
A first speaker that converts the first reversed-phase electrical signal generated by the signal generation unit into a first interference sound wave for canceling the first propagation sound wave, and outputs the first interference sound wave toward a predetermined space;
A second speaker that outputs a second interfering sound wave for canceling the second propagating sound wave from the predetermined speaker toward the microphone;
A noise canceling apparatus comprising:
前記信号生成部は、前記第2伝搬音波の電気信号である第2電気信号を取得し、前記第2電気信号と逆位相である第2逆相電気信号を生成し、
前記第2スピーカは、前記信号生成部で生成された前記第2逆相電気信号を、前記第2伝搬音波を打ち消すための第2干渉音波に変換し、前記マイクロホンに向けて出力することを特徴とする請求項1に記載のノイズキャンセリング装置。
The signal generation unit acquires a second electric signal that is an electric signal of the second propagation sound wave, generates a second negative-phase electric signal that is opposite in phase to the second electric signal,
The second speaker converts the second antiphase electric signal generated by the signal generation unit into a second interference sound wave for canceling the second propagation sound wave, and outputs the second interference sound wave toward the microphone. The noise canceling device according to claim 1.
前記マイクロホンは、前記第1スピーカが第1干渉音波を出力する側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のノイズキャンセリング装置。   3. The noise canceling apparatus according to claim 1, wherein the microphone is disposed on a side opposite to a side where the first speaker outputs a first interference sound wave. 4. 前記第1スピーカから出力される第1干渉音波を遮断するための防音壁が、前記第1スピーカと前記マイクロホンとの間に配置されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のノイズキャンセリング装置。 The sound insulation wall for interrupting | blocking the 1st interference sound wave output from the said 1st speaker is arrange | positioned between the said 1st speaker and the said microphone, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The noise canceling device according to item. 前記所定のスピーカは、自装置のスピーカとして設けられ、前記第2伝搬音波を出力する第3スピーカであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のノイズキャンセリング装置。   5. The noise canceling apparatus according to claim 1, wherein the predetermined speaker is a third speaker that is provided as a speaker of its own device and outputs the second propagation sound wave. 6. 請求項1から5のいずれか1項に記載のノイズキャンセリング装置を搭載することを特徴とする電気機器。   An electrical apparatus comprising the noise canceling device according to any one of claims 1 to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003055918A (en) * 2001-08-10 2003-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Active sound insulating wall of canceling out near sound field
JP2003255954A (en) * 2002-02-28 2003-09-10 Sony Corp Seat system and external noise canceling device usable for the same
US20040066940A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Silentium Ltd. Method and system for inhibiting noise produced by one or more sources of undesired sound from pickup by a speech recognition unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003055918A (en) * 2001-08-10 2003-02-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Active sound insulating wall of canceling out near sound field
JP2003255954A (en) * 2002-02-28 2003-09-10 Sony Corp Seat system and external noise canceling device usable for the same
US20040066940A1 (en) * 2002-10-03 2004-04-08 Silentium Ltd. Method and system for inhibiting noise produced by one or more sources of undesired sound from pickup by a speech recognition unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015188575A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 株式会社三洋物産 Game machine

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