JP2019092129A - デジタル式電気音響変換装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したNCシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置1は、音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路151と、デジタル処理信号が印加される第1ボイスコイル161と、ノイズを収音してノイズ信号を生成するマイクロホン141,142と、ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路152と、キャンセル信号が印加される第2ボイスコイル162と、第1ボイスコイルと、第2ボイスコイルと、が取り付けられる振動板163と、を有してなる、ことを特徴とする。【選択図】図4
Description
本発明は、デジタル式電気音響変換装置に関する。
近年、音声信号をデジタル信号として出力する機能を備える楽音再生装置が普及している。このような楽音再生装置からのデジタル信号は、例えば、デジタル信号に応じて所望の音波を出力可能な電気音響変換装置(以下「デジタル式電気音響変換装置」という。)により、音波に変換される(例えば、特許文献1参照)。
このようなデジタル式電気音響変換装置には、例えば、屋内に設置されるスピーカや、使用者の耳(頭部)に装着されるイヤホンやヘッドホンがある。
デジタル式電気音響変換装置は、ダイナミック型の駆動ユニットと、音源からのデジタル信号に基づいて処理信号を生成する信号処理回路と、を備える。駆動ユニットは、振動板と、複数のボイスコイルと、を備える。各ボイスコイルは、処理信号により駆動(振動)される。その結果、デジタル式電気音響変換装置は、高域から低域まで高効率で音声信号に基づく音声(再生音)を再生する。
音声信号を音波に変換する電気音響変換装置の中には、外部環境の騒音(ノイズ)を低減(キャンセル)するシステム(以下「NCシステム」という。)を備えた電気音響変換装置が知られている。
NCシステムを備えた電気音響変換装置は、マイクロホンとノイズキャンセル回路(以下「NC回路」という。)を備える。マイクロホンは、電気音響変換装置の周囲のノイズを収音して、ノイズ信号を生成する。NC回路は、マイクロホンが生成したノイズ信号に応じたキャンセル信号を生成する。キャンセル信号は、ノイズ信号と音響的に逆相の信号である。電気音響変換装置は、キャンセル信号と音声信号とを合成した合成信号に基づいて、音波を生成する。その結果、ノイズは、電気音響変換装置が合成信号に基づいて生成した音波により音響的に相殺されて、キャンセルされる。
このようなNCシステムをデジタル式電気音響変換装置に組み込む場合、キャンセル信号の生成や、キャンセル信号と音声信号との合成などの信号処理は、例えば、DSP(Digital Signal Processor)を用いたデジタル処理にて実行される(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2に開示されたNCシステムは、キャンセル信号の生成と、合成信号の生成と、を1つのDSPを用いて実行する。そのため、同NCシステムは、ノイズの種類に応じたキャンセル信号を適宜生成可能である。
DSPを用いたデジタル処理によりキャンセル信号を生成すると、DSPの演算量に応じて、キャンセル信号の生成に要する時間が増える(遅延時間が生じる)。その結果、キャンセル信号の位相は、キャンセルの対象であるノイズの位相に対して逆相とならず、ノイズの逆相に対して遅延時間に相当する位相分だけ遅れる(キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じる)。また、DSPが備える加算回路(ミキサ)を用いたデジタル処理により合成信号を生成すると、加算回路の位相特性により、合成信号(キャンセル信号)の位相が変化する。その結果、キャンセル信号の位相は、キャンセルの対象であるノイズの位相の逆相とならず、逆相に対して位相の変化分だけずれる(キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じる)。
このように、キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じると、キャンセル信号は、ノイズを十分に相殺してキャンセルすることができない。
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したNCシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置を提供することを目的とする。
本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置は、音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路と、デジタル処理信号が印加される第1ボイスコイルと、ノイズを収音してノイズ信号を生成するマイクロホンと、ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路と、キャンセル信号が印加される第2ボイスコイルと、第1ボイスコイルと、第2ボイスコイルと、が取り付けられる振動板と、を有してなる、ことを特徴とする。
本発明によれば、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したNCシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置を提供することができる。
●デジタル式電気音響変換装置●
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置(以下「本装置」という。)の実施の形態について説明する。
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置(以下「本装置」という。)の実施の形態について説明する。
本装置は、携帯型楽音再生機などの音源からの音声信号(デジタル信号)に基づいて、音波を出力する、例えば、スピーカやヘッドホン、イヤホンなどのデジタル式電気音響変換装置である。以下の説明では、本装置について、ヘッドホンを例に説明する。
●デジタル式電気音響変換装置の構成
図1は、本装置の実施の形態を示す斜視図である。
図2は、本装置の左側面図である。
図1は、本装置の実施の形態を示す斜視図である。
図2は、本装置の左側面図である。
本装置1は、本装置1の使用者の頭部に装着されて、音源からの音声信号(デジタル信号)に基づいて、音波を出力する。本装置1は、例えば、USB(Universal Serial Bus)ケーブル(不図示)を介して音源からの音声信号が入力される有線式のヘッドホンである。
なお、本装置は、例えば、ブルートゥース(登録商標)などの無線伝送を用いて音源から音声信号を受信する無線式のヘッドホンでもよい。
以下の説明において、本装置1の上下左右前後の方向は、本装置1が装着された使用者の上下左右前後の各方向と同じである。
本装置1は、第1放音ユニット10と、第2放音ユニット20と、連結部材30と、を有してなる。第1放音ユニット10については、後述する。
第2放音ユニット20は、使用者の右耳の周囲に装着されて、音源からの音声信号に基づいて、音波を出力する。第2放音ユニット20の構成は、後述する信号処理回路を備えない点を除いて、第1放音ユニット10の構成と共通する。すなわち、第2放音ユニット20は、ハウジング21と、イヤパッド22と、入力部(不図示)と、収音部(不図示)と、ノイズキャンセル回路(不図示)と、駆動部(不図示)と、を備える。
連結部材30は、第1放音ユニット10と第2放音ユニット20とを連結する。
図3は、第1放音ユニット10の図2のA−A線断面図である。
図4は、第1放音ユニット10の構成を示す模式図である。
図4は、第1放音ユニット10の構成を示す模式図である。
第1放音ユニット10は、使用者の左耳の周囲に装着されて、音源からの音声信号に基づいて、音波を出力する。第1放音ユニット10は、ハウジング11と、イヤパッド12と、入力部13と、収音部14と、回路基板15と、駆動部16と、を備える。
ハウジング11は、入力部13と、回路基板15と、駆動部16と、を収容する。ハウジング11は、バッフル板111と、第1ハウジング112と、第2ハウジング113と、を備える。
バッフル板111は、駆動部16を保持する。第1ハウジング112は、バッフル板111と共に、駆動部16を収容する第1収容室A1を形成する。第2ハウジング113は、第1ハウジング112と共に、回路基板15を収容する第2収容室A2を形成する。
イヤパッド12は、ハウジング11と使用者の頭部との間の緩衝材である。イヤパッド12は、本装置1が使用者の頭部に装着されたとき、ハウジング11と、使用者の頭部と、の間に閉空間(以下「前空気室」という。)A3を形成する。
入力部13は、例えば、USB端子などのデジタル信号用の端子である。音源からの音声信号は、USBケーブルを介して入力部13に入力される。入力部13に入力される音声信号は、デジタル信号である。
収音部14は、ハウジング11の外部のノイズを収音して、ノイズ信号を生成する。収音部14は、フィードフォワードマイクロホン(以下「FFマイクロホン」という。)141と、フィードバックマイクロホン(以下「FBマイクロホン」という。)142と、を備える。
「ノイズ」は、携帯型楽音再生機などの音源とは異なる音源からハウジング11や前空気室A3に到達する音である。
FFマイクロホン141は、ハウジング11の外部のノイズを収音して、第1ノイズ信号を生成する。FFマイクロホン141は、本発明における第1マイクロホンである。FFマイクロホン141は、例えば、第2収容室A2内に配置される。
FBマイクロホン142は、ハウジング11の外部のノイズのうち、イヤパッド12を介して前空気室A3内に進入したノイズと、駆動部16が前空気室A3に出力した音波(音声)と、を収音して、第2ノイズ信号を生成する。すなわち、第2ノイズ信号は、ノイズ成分と音声成分とを含む。FBマイクロホン142は、本発明における第2マイクロホンである。FBマイクロホン142は、例えば、バッフル板111に取り付けられて、前空気室A3内に配置される。
なお、本発明におけるFBマイクロホンは、前空気室内に進入したノイズを収音可能であれば、ハウジング(第1収容室)内に配置されてもよい。
回路基板15は、後述する本装置1の動作に必要な回路を実装する。回路基板15は、信号処理回路151と、ノイズキャンセル回路(以下「NC回路」という。)152と、を備える。回路基板15は、第2収容室A2に配置される。
信号処理回路151は、音源からの音声信号をデジタル信号の状態で処理し、音声信号に応じて後述する振動板163を振動させるためのデジタル処理信号を生成する。信号処理回路151は、例えば、DSPである。
「デジタル処理信号」は、例えば、音声信号にパルス密度変調(PDM:Pulse-Density Modulation)処理を施したデジタル信号である。デジタル処理信号は、ケーブル(不図示)を介して、駆動部16と、第2放音ユニット20の駆動部(不図示)と、に伝送される。デジタル処理信号は、後述する第1ボイスコイル161に印加される。
NC回路152は、収音部14からのノイズ信号(FFマイクロホン141からの第1ノイズ信号とFBマイクロホン142からの第2ノイズ信号)に基づいて、キャンセル信号を生成する。NC回路152は、ノイズ信号をアナログ信号の状態で処理するフィルタ部1521と、フィルタ部1521により処理された信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタルコンバータ(以下「ADC」という。)1522と、を備える。フィルタ部1521は、ノイズ信号からノイズ成分を抽出して、位相を反転させる(逆相にする)公知のフィルタである。
「キャンセル信号」は、前空気室A3内に進入したノイズを相殺(キャンセル)するように後述する振動板163を振動させるためのデジタル信号である。キャンセル信号は、駆動部16に伝送される。キャンセル信号は、後述する第2ボイスコイル162に印加される。
駆動部16は、デジタル処理信号とキャンセル信号とに基づいて、音波を生成して、音波を前空気室A3に出力する。駆動部16は、バッフル板111に取り付けられて、第1収容室A1に配置される。駆動部16は、第1ボイスコイル161と、第2ボイスコイル162と、振動板163と、磁気回路164と、ユニットケース165と、を備える。
第1ボイスコイル161は、信号処理回路151からのデジタル処理信号により駆動(振動)して、デジタル処理信号に応じて振動板163を振動させる。第1ボイスコイル161は、複数(3つ)の個別第1ボイスコイル161a,161b,161cを備える。
第1ボイスコイル161に印加されるデジタル処理信号は、個別第1ボイスコイル161a−161cそれぞれに対応した複数(本実施の形態では3つ)の個別デジタル処理信号を含む。個別デジタル処理信号それぞれは、対応する個別第1ボイスコイル161a−161cに印加される。
個別第1ボイスコイル161a−161cは、それぞれ異なる個別デジタル処理信号により駆動(振動)して、個別デジタル処理信号に応じて振動板163を振動させる。
第2ボイスコイル162は、NC回路152からのキャンセル信号により駆動(振動)して、キャンセル信号に応じて振動板163を振動させる。
個別第1ボイスコイル161a−161cと第2ボイスコイル162とは、振動板163の右面(図3の紙面左側の面)に取り付けられ、磁気回路164の磁気ギャップG内に配置されるボイスコイルボビン(不図示)に巻装される(巻かれる)。すなわち、第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とは、共通の振動板163に取り付けられる。このとき、第2ボイスコイル162は、第1ボイスコイル161と共に撚り合されて、振動板163に取り付けられる。そのため、高調波成分を含むデジタル信号を第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とに印加しても、表皮効果が生じ難く、音源からの音声信号に対して高域の再現性が劣化しない。
なお、第1ボイスコイルと第2ボイスコイルとは、束ねられてもよく、あるいは、同心円状に多層に重ねられてもよく、あるいは、左右方向(図3の紙面左右方向)に並べて配置されてもよい。
振動板163は、第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162との駆動(振動)に応じて振動し、音波を生成して出力する。振動板163は、ユニットケース165に取り付けられる。振動板163は、ユニットケース165に対して、振動可能である。
磁気回路164は、磁界を発生させる。磁気回路164は、磁束が均一な密度で通過する磁気ギャップGを備える。第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とは、磁束を横切るように磁気ギャップG内に配置される。第1ボイスコイル161は、第1ボイスコイル161に印加されるデジタル処理信号により発生する電磁力により、磁気回路164に対して振動する。第2ボイスコイル162は、第2ボイスコイル162に印加されるキャンセル信号により発生する電磁力により、磁気回路164に対して振動する。その結果、振動板163は、前空気室A3内のノイズを相殺(キャンセル)する音波と、音源からの音声信号に対応する音波と、が混合された音波を生成して、前空気室A3に出力する。
ユニットケース165は、第1ボイスコイル161と、第2ボイスコイル162と、振動板163と、磁気回路164と、を収容する。ユニットケース165は、バッフル板111の右面(図3の紙面左側の面)に取り付けられる。
●デジタル式電気音響変換装置の動作
次に、本装置1の動作について、第1放音ユニット10の動作を例に、図4を参照しながら説明する。
次に、本装置1の動作について、第1放音ユニット10の動作を例に、図4を参照しながら説明する。
音源(不図示)からの音声信号は、入力部13を介して、信号処理回路151に入力される。信号処理回路151は、デジタル信号である音声信号に基づいて、デジタル処理信号、すなわち、複数の個別デジタル処理信号を生成する。各個別デジタル処理信号は、デジタルアンプ(不図示)により増幅され、対応する個別第1ボイスコイル161a−161cに印加される。
ハウジング11の外部のノイズは、FFマイクロホン141に収音される。FFマイクロホン141は、収音したノイズに基づいて、第1ノイズ信号を生成する。第1ノイズ信号は、NC回路152に入力される。
一方、ハウジング11の外部のノイズのうち、イヤパッド12を通過して前空気室A3内に進入したノイズは、FBマイクロホン142に収音される。このとき、FBマイクロホン142は、駆動部16が前空気室A3に出力した音声も収音する。FBマイクロホン142は、収音したノイズと音声とに基づいて、第2ノイズ信号を生成する。第2ノイズ信号は、NC回路152に入力される。
NC回路152は、第1ノイズ信号に基づいて、第1キャンセル信号を生成する。第1キャンセル信号は、第1ノイズ信号の逆相の信号である。NC回路152は、第2ノイズ信号に基づいて、第2キャンセル信号を生成する。第2キャンセル信号は、第2ノイズ信号の逆相、かつ、第2ノイズ信号からノイズ成分を抽出した(音声成分を除去(抑制)した)信号である。NC回路152は、第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とを加算して、デジタル信号に変換することにより、キャンセル信号を生成する。キャンセル信号は、デジタルアンプ(不図示)により増幅され、第2ボイスコイル162に印加される。
NC回路152によるキャンセル信号の生成は、DSPなどのデジタル処理を介さない、アナログ処理である。そのため、本装置1は、DSPを介したデジタル処理によりキャンセル信号を生成する従来の電気音響変換装置(以下「従来装置」という。)と比較して、キャンセル信号の生成に時間を必要としない。すなわち、本装置1が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
第1ボイスコイル161は、印加されたデジタル処理信号と、磁気ギャップG(図3参照)内の磁束と、の関係で発生する電磁力により、駆動(振動)する。一方、第2ボイスコイル162は、印加されたキャンセル信号と、磁気ギャップG内の磁束と、の関係で発生する電磁力により、駆動(振動)する。すなわち、振動板163は、第1ボイスコイル161の振動と、第2ボイスコイル162の振動と、により振動する。つまり、振動板163の振動は、第1ボイスコイル161の振動と、第2ボイスコイル162の振動と、が混合された振動である。換言すれば、デジタル処理信号とキャンセル信号とは、振動板163において機械的に合成される。
このように、本装置1は、加算回路を介することなく、デジタル処理信号とキャンセル信号とを振動板163で直接合成する。そのため、本装置1が生成するキャンセル信号は、加算回路の位相特性の影響を受けない。すなわち、本装置1が生成するキャンセル信号の位相は、NC回路152と第2ボイスコイル162との間で変化しない。
振動板163が出力する音波は、音声と、前空気室A3内に進入したノイズを相殺(抑制)する音(以下「キャンセル音」という。)と、から構成される。前述のとおり、本装置1が生成するキャンセル信号は、ノイズに対して遅延が少なく、位相の変化もない。すなわち、本装置1が出力するキャンセル音(本装置1が生成するキャンセル信号)の位相は、従来装置が出力するキャンセル音(従来装置が生成するキャンセル信号)よりも、ノイズの逆相に対する位相差が少ない。その結果、本装置1が出力するキャンセル音が前空気室A3に進入したノイズと音響的に結合されたときのノイズキャンセル効果は、従来装置よりも高い。
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、本装置1は、信号処理回路151が生成したデジタル処理信号が印加される第1ボイスコイル161と、NC回路152が生成したキャンセル信号が印加される第2ボイスコイル162と、第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とが取り付けられる振動板163と、を備える。そのため、キャンセル信号は、信号処理回路151を経由することなく、NC回路152により生成されて、第2ボイスコイル162に印加される。すなわち、本装置1は、従来装置と比較して、キャンセル信号の生成に時間を必要としない。つまり、本装置1が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
以上説明した実施の形態によれば、本装置1は、信号処理回路151が生成したデジタル処理信号が印加される第1ボイスコイル161と、NC回路152が生成したキャンセル信号が印加される第2ボイスコイル162と、第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とが取り付けられる振動板163と、を備える。そのため、キャンセル信号は、信号処理回路151を経由することなく、NC回路152により生成されて、第2ボイスコイル162に印加される。すなわち、本装置1は、従来装置と比較して、キャンセル信号の生成に時間を必要としない。つまり、本装置1が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
また、音声信号が処理されたデジタル処理信号は、第1ボイスコイル161に印加され、ノイズ信号が処理されたキャンセル信号は、第2ボイスコイル162に印加される。すなわち、キャンセル信号は、デジタル処理によりデジタル処理信号と電気的に加算されることなく、第2ボイスコイル162に印加される。換言すれば、本装置1は、加算回路を介することなく、デジタル処理信号とキャンセル信号とを振動板163で直接合成する。そのため、本装置1が生成するキャンセル信号は、加算回路の位相特性の影響を受けない。つまり、本装置1が生成するキャンセル信号の位相は、変化しない。
このように、本装置1は、従来装置と比較して、キャンセル信号の遅延や、キャンセル信号の位相の変化を生じない。すなわち、本装置1は、従来装置よりも、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制する。
また、以上説明した実施の形態によれば、NC回路152は、アナログ処理により第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とを生成して、加算する。NC回路152は、第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とを加算した信号をデジタル信号に変換して、キャンセル信号を生成する。そのため、本装置1は、従来装置よりもキャンセル信号の生成に時間を必要としない。すなわち、本装置1が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
さらに、以上説明した実施の形態によれば、第1ボイスコイル161と第2ボイスコイル162とは、同じ磁気ギャップG内に配置される。すなわち、磁気回路164は、第1ボイスコイル161の磁気回路と、第2ボイスコイル162の磁気回路と、を兼用する。そのため、本装置1は、従来装置と比べて小型化を実現可能である。
なお、以上説明した実施の形態における本装置1は、フィードフォワード型のノイズキャンセル機能と、フィードバック型のノイズキャンセル機能と、を組み合わせた、ハイブリッド型のノイズキャンセル機能を有する。これに代えて、本装置は、フィードフォワード型のノイズキャンセル機能のみを備えてもよく、あるいは、フィードバック型のノイズキャンセル機能のみを備えてもよい。すなわち、例えば、本装置は、FFマイクロホンのみを備えてもよく、あるいは、FBマイクロホンのみを備えてもよい。
また、本発明におけるNC回路は、ADCを備えなくてもよい。すなわち、例えば、NC回路は、アナログ信号としてキャンセル信号を生成して、同キャンセル信号を第2ボイスコイルに印加してもよい。
さらに、本発明におけるNC回路は、第1キャンセル信号の信号レベルと、第2キャンセル信号の信号レベルと、を異ならせてもよい。すなわち、本装置におけるNC回路は、両信号レベルの間に、相対的な差分(レベル差)を設定してもよい。例えば、本発明におけるNC回路は、第1キャンセル信号のレベルを第2信号のレベルよりも高く設定する。この場合、本装置は、主にフィードフォワード型のノイズキャンセル機能によりノイズをキャンセルし、フィードバック型のノイズキャンセル機能をフィードフォワード型のノイズキャンセル機能の補助として機能させる。その結果、後述する第1キャンセル信号が受ける第2キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響は、抑制される。
さらにまた、本発明におけるNC回路は、低域のノイズのみに対応する第2キャンセル信号を生成してもよい。すなわち、例えば、本発明におけるNC回路は、音源からの音声の帯域よりも低域のノイズのみを抑制する第2キャンセル信号を生成してもよい。この場合、後述する第1キャンセル信号が受ける第2キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響は、抑制される。また、イヤパッドは中高域のノイズを抑制するパッシブなノイズキャンセル機能を有するため、イヤパッドを通過して前空気室に進入するノイズは、低域のノイズである。そのため、本装置は、後述する第1キャンセル信号が受ける第2キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響を抑制しつつ、良好なノイズキャンセル効果を奏する。
さらにまた、本発明における第1ボイスコイルが備える個別第1ボイスコイルの数は、「3」に限定されない。すなわち、例えば、本発明における第1ボイスコイルは、4つの個別第1ボイスコイルを備えてもよく、あるいは、1つの個別第1ボイスコイルを備えてもよい。
さらにまた、本発明における第2ボイスコイルは、2つの個別第2ボイスコイルにより構成されてもよい。
図5は、本装置の別の実施の形態を示す模式図である。
同図は、本装置1Aが備える第1放音ユニット10Aの構成のみを模式的に示す。同図において、他の図面と同じ符号を付された部材は、他の図面の部材と同じ機能を備える。
同図は、本装置1Aが備える第1放音ユニット10Aの構成のみを模式的に示す。同図において、他の図面と同じ符号を付された部材は、他の図面の部材と同じ機能を備える。
本装置1Aは、第1放音ユニット10Aを有してなる。第1放音ユニット10Aは、ハウジング11と、イヤパッド12と、入力部13と、収音部14と、回路基板15Aと、駆動部16Aと、を備える。
回路基板15Aは、本装置1Aの動作に必要な回路を実装する。回路基板15Aは、信号処理回路151と、NC回路152Aと、を備える。
NC回路152Aは、FFマイクロホン141が生成した第1ノイズ信号に基づいて第1キャンセル信号を生成すると共に、FBマイクロホン142が生成した第2ノイズ信号に基づいて第2キャンセル信号を生成する。NC回路152Aは、第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とを加算することなくデジタル信号に変換して、駆動部16Aに出力する。
駆動部16Aは、第1ボイスコイル161と、第2ボイスコイル162Aと、振動板163Aと、磁気回路164と、ユニットケース165と、を備える。
第2ボイスコイル162Aは、NC回路152Aからの第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とにより駆動(振動)して、第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とに応じて振動板163Aを振動させる。第2ボイスコイル162Aは、2つの個別第2ボイスコイル162Aa,162Abを備える。個別第2ボイスコイル162Aaは本発明における第1コイルであり、個別第2ボイスコイル162Abは本発明における第2コイルである。
第1キャンセル信号は、個別第2ボイスコイル162Aaに印加される。第2キャンセル信号は、個別第2ボイスコイル162Abに印加される。すなわち、個別第2ボイスコイル162Aaは、第1キャンセル信号により駆動(振動)して、振動板163Aを振動させる。個別第2ボイスコイル162Abは、第2キャンセル信号により駆動(振動)して、振動板163Aを振動させる。
ここで、先に説明した実施の形態における本装置1は、NC回路152により第1キャンセル信号と第2キャンセル信号とを加算する。そのため、第1キャンセル信号は、第2キャンセル信号に含まれ得る音声成分(NC回路152により除去しきれずに残留した音声成分)の影響を受ける。しかし、本装置1Aの個別第2ボイスコイル162Aaは、FFマイクロホン141からの信号に基づいて生成される第1キャンセル信号のみにより駆動する。そのため、個別第2ボイスコイル162Aaは、第2キャンセル信号に含まれ得る音声成分(NC回路152Aにより除去しきれずに残留した音声成分)の影響、すなわち、FBマイクロホン142が収音した音声(振動板163Aが前空気室A3に出力した音波)による影響を受けない。その結果、本装置1Aは、先に説明した実施の形態における本装置1よりも第1キャンセル信号に忠実なノイズキャンセル効果を奏する。
1 デジタル式電気音響変換装置
10 左放音ユニット
11 ハウジング
14 収音部
141 FFマイクロホン(第1マイクロホン)
142 FBマイクロホン(第2マイクロホン)
15 回路基板
151 信号処理回路
152 ノイズキャンセル回路
1521 フィルタ部
1522 アナログ−デジタルコンバータ
16 駆動部
161 第1ボイスコイル
161a 個別第1ボイスコイル
161b 個別第1ボイスコイル
161c 個別第1ボイスコイル
162 第2ボイスコイル
163 振動板
164 磁気回路
G 磁気ギャップ
1A デジタル式電気音響変換装置
152A ノイズキャンセル回路
162A 第2ボイスコイル
162Aa 個別第2ボイスコイル
162Ab 個別第2ボイスコイル
10 左放音ユニット
11 ハウジング
14 収音部
141 FFマイクロホン(第1マイクロホン)
142 FBマイクロホン(第2マイクロホン)
15 回路基板
151 信号処理回路
152 ノイズキャンセル回路
1521 フィルタ部
1522 アナログ−デジタルコンバータ
16 駆動部
161 第1ボイスコイル
161a 個別第1ボイスコイル
161b 個別第1ボイスコイル
161c 個別第1ボイスコイル
162 第2ボイスコイル
163 振動板
164 磁気回路
G 磁気ギャップ
1A デジタル式電気音響変換装置
152A ノイズキャンセル回路
162A 第2ボイスコイル
162Aa 個別第2ボイスコイル
162Ab 個別第2ボイスコイル
Claims (7)
- 音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路と、
前記デジタル処理信号が印加される第1ボイスコイルと、
ノイズを収音してノイズ信号を生成する収音部と、
前記ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路と、
前記キャンセル信号が印加される第2ボイスコイルと、
前記第1ボイスコイルと、前記第2ボイスコイルと、が取り付けられる振動板と、
を有してなる、
ことを特徴とするデジタル式電気音響変換装置。 - 前記ノイズキャンセル回路は、
前記ノイズ信号をアナログ処理するフィルタ部と、
前記フィルタ部により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するコンバータと、
を備える、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。 - 前記第1ボイスコイルは、
複数の個別第1ボイスコイル、
を備え、
前記デジタル処理信号は、
複数の個別デジタル処理信号、
を含み、
前記複数の個別デジタル処理信号のそれぞれは、対応する前記個別第1ボイスコイルに印加される、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。 - 前記第1ボイスコイルと前記第2ボイスコイルとは、撚り合されて前記振動板に取り付けられる、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。 - 磁気回路、
を備え、
前記磁気回路は、
磁気ギャップ、
を備え、
前記第1ボイスコイルと前記第2ボイスコイルとは、前記磁気ギャップに配置される、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。 - 前記収音部は、
第1ノイズ信号を生成する第1マイクロホンと、
第2ノイズ信号を生成する第2マイクロホンと、
を備え、
前記ノイズキャンセル回路は、
前記第1ノイズ信号に基づいて、第1キャンセル信号を生成し、
前記第2ノイズ信号に基づいて、第2キャンセル信号を生成し、
前記第1キャンセル信号の信号レベルは、前記第2キャンセル信号の信号レベルと異なる、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。 - 前記収音部は、
第1ノイズ信号を生成する第1マイクロホンと、
第2ノイズ信号を生成する第2マイクロホンと、
を備え、
前記第2ボイスコイルは、
第1コイルと、
第2コイルと、
を備え、
前記ノイズキャンセル回路は、
前記第1ノイズ信号に基づいて、第1キャンセル信号を生成し、
前記第2ノイズ信号に基づいて、第2キャンセル信号を生成し、
前記第1キャンセル信号は、前記第1コイルに印加され、
前記第2キャンセル信号は、前記第2コイルに印加される、
請求項1記載のデジタル式電気音響変換装置。
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