JP2786278B2 - Active noise canceller - Google Patents

Active noise canceller

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JP2786278B2
JP2786278B2 JP1308748A JP30874889A JP2786278B2 JP 2786278 B2 JP2786278 B2 JP 2786278B2 JP 1308748 A JP1308748 A JP 1308748A JP 30874889 A JP30874889 A JP 30874889A JP 2786278 B2 JP2786278 B2 JP 2786278B2
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cancel
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尚文 佐伯
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KARUSONITSUKU KK
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、外部騒音を積極的にキャンセルする機能を
有するアクティブ・ノイズ・キャンセラーに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an active noise canceller having a function of actively canceling external noise.

(従来の技術) 従来、アクティブ・ノイズ・キャンセラーとして、例
えば、米国特許第4455675号に記載されているようなも
のが知られている。このアクティブ・ノイズ・キャンセ
ラーは、モニタ用マイクロホンからの入力音とは逆位相
のキャンセル音を消音スピーカから出力し、外部騒音と
キャンセル音との打ち消し作用により外部騒音を消音す
るものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an active noise canceller, for example, one described in US Pat. No. 4,455,675 is known. The active noise canceller outputs a cancel sound having a phase opposite to that of the input sound from the monitoring microphone from a muffling speaker, and cancels the external noise by canceling the external noise and the cancel sound.

しかしながら、この従来技術によれば、キャンセル音
を偏りなく入力すると共に、キャンセル音の音場を乱さ
ないように、モニタ用マイクロホンを設置するのが困難
であるという問題がある。しかも、モニタ用マイクロホ
ンは、外部騒音も入力する必要から消音スピーカとはあ
る程度の間隔を設ける必要があり、これにより位相遅れ
が生じてハウリングが生じるという問題もある。
However, according to this conventional technique, there is a problem that it is difficult to input a cancel sound without bias and to install a monitoring microphone so as not to disturb the sound field of the cancel sound. In addition, the monitoring microphone needs to be provided with a certain distance from the muffling speaker because it is necessary to input external noise, which causes a problem that a phase delay occurs and howling occurs.

そこで、本願出願人は、以上のような従来の問題を、
フィードバック制御が不要な簡単な制御回路により解決
する手段として、特願平1−44790号に記載のアクティ
ブ・ノイズ・キャンセラー(以下先行技術という)を提
案した。
Therefore, the applicant of the present application has solved the above conventional problems,
As a means for solving the problem with a simple control circuit that does not require feedback control, an active noise canceller (hereinafter referred to as prior art) described in Japanese Patent Application No. 44790/1994 has been proposed.

この先行技術は、消音スピーカの負圧面に、キャンセ
ル音と同位相の副キャンセル音を放射する副スピーカを
設け、キャンセル音と副キャンセル音とが打ち消し合う
位置にモニタ用マイクロホンを設けて、モニタ用マイク
ロホンに外部騒音のみが入力されるようにしている。
This prior art provides a sub-speaker that radiates a sub-cancel sound in phase with the cancel sound on the negative pressure surface of the muffling speaker, and provides a monitoring microphone at a position where the cancel sound and the sub-cancel sound cancel each other out. Only external noise is input to the microphone.

しかしながら、この先行技術にあっては、スピーカの
低周波の周り込みが考慮されていないため、負キャンセ
ル音や副キャンセル音や負副キャンセル音の低周波域の
音が、消音スピーカの正圧面側に回り込んでキャンセル
音の低周波域の音を打ち消し、キャンセル音の低周波数
域での出力が低下し、低周波域での消音性能の低下を招
く恐れがあった。
However, in this prior art, the low-frequency sound of the negative cancellation sound, the sub-cancellation sound, and the negative sub-cancellation sound is not considered because the low-frequency surrounding of the speaker is not considered. And cancels the cancel sound in the low frequency range, the output of the cancel sound in the low frequency range is reduced, and there is a possibility that the noise canceling performance in the low frequency range may be reduced.

ちなみに、直径4cm位のスピーカでは、300Hz以下の周
波数域で出力が急激に低下する。
By the way, with a speaker about 4cm in diameter, the output drops sharply in the frequency range below 300Hz.

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、低周波域での消音性能を向上させることを可能とす
るアクティブ・ノイズ・キャンセラーの開発を課題とす
る。
The present invention has been made in view of the above-described problem, and has as its object to develop an active noise canceller capable of improving the sound deadening performance in a low frequency range.

(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するために本発明のアクティブ・ノイ
ズ・キャンセラーでは、正圧面から所定のキャンセル音
を放射する消音スピーカと、該消音スピーカの負圧面側
に、正負一方の面を対向させて設けられた副スピーカ
と、両スピーカから放射される音が打ち消し合う位置に
配設されて消音対象音を入力するモニタ用マイクロホン
と、前記消音スピーカの正圧面からモニタ用マイクロホ
ンの入力音とは逆位相のキャンセル音を放射させるべく
キャンセル音発生信号を出力すると共に、副スピーカの
正負一方の面からキャンセル音と同位相の副キャンセル
音を放射させるべく副キャンセル音発生信号を出力する
騒音キャンセル回路と、両スピーカの外周に設けられ、
消音スピーカの正圧面側の消音スピーカ側空間と、両ス
ピーカの間の中間空間と、副スピーカの正負他方の面側
の副スピーカ側空間とを画成した隔壁とを設けた。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, in an active noise canceller of the present invention, a muffling speaker that emits a predetermined canceling sound from a positive pressure surface, and a positive / negative sound is provided on a negative pressure surface side of the muffling speaker. A sub-speaker provided with one surface facing the other, a monitoring microphone arranged at a position where the sounds radiated from both speakers cancel each other, and a sound for a sound to be silenced; and a monitor microphone for monitoring from the positive pressure surface of the silencer. A cancel sound generation signal is output to emit a cancel sound having a phase opposite to that of the microphone input sound, and a sub cancel sound generation signal is emitted to emit a sub cancel sound having the same phase as the cancel sound from one of the positive and negative surfaces of the sub speaker. And a noise canceling circuit that outputs
A partition wall is provided which defines a silencer-side space on the positive pressure side of the silencer, an intermediate space between the two speakers, and a sub-speaker side space on the other side of the sub-speaker.

(作 用) 本発明のアクティブ・ノイズ・キャンセラーでは、消
音スピーカから騒音等の消音対象音とは逆位相のキャン
セル音を放射し、その打ち消し作用により消音する点で
は先行技術と同様である。
(Operation) The active noise canceller of the present invention is the same as the prior art in that a cancellation sound having a phase opposite to that of a sound to be muffled such as noise is emitted from the muffling speaker and the sound is canceled by the canceling action.

ところで、本発明の場合、隔壁により消音スピーカ側
空間と中間空間と副スピーカ側空間とが画成されてい
る。
By the way, in the case of the present invention, the silencing speaker side space, the intermediate space, and the sub speaker side space are defined by the partition walls.

そして、消音スピーカは、正圧面から消音スピーカ側
空間にキャンセル音を放射すると同時に、負圧面から中
間空間にキャンセル音とは逆位相の負キャンセル音を放
射する。
The silencing speaker radiates a cancel sound from the positive pressure surface to the silencing speaker side space, and simultaneously emits a negative cancel sound having a phase opposite to that of the cancel sound from the negative pressure surface to the intermediate space.

一方、副スピーカでは、正負一方の面から中間空間に
対してキャンセル音と同位相の副キャンセル音を放射す
ると同時に、他方の面からは副スピーカ側空間に副キャ
ンセル(キャンセル音)と逆位相の負副キャンセル音を
放射する。
On the other hand, the sub-loudspeaker radiates a sub-cancellation sound having the same phase as the cancellation sound to the intermediate space from one of the positive and negative surfaces, and the sub-cancellation (cancellation sound) having the opposite phase to the sub-speaker side space from the other surface. Emit a negative secondary cancel sound.

従って、中間空間では、消音スピーカからの負キャン
セル音とそれとは逆位相の副キャンセル音からの副キャ
ンセルとが放射され、両音が打ち消し合って0となる位
置が生じる。
Therefore, in the intermediate space, a negative cancel sound from the silencing speaker and a sub-cancel from the sub-cancel sound having the opposite phase to the negative cancel sound are radiated, and a position where both sounds cancel each other to become 0 is generated.

同様に、キャンセル音が放射される消音スピーカ側空
間と、それとは逆位相の負副キャンセル音が放射される
副スピーカ側空間との間でも、両音が打ち消し合って0
となる位置が生じる。
Similarly, both sounds cancel each other out between the sound-suppressing speaker-side space from which the cancellation sound is radiated and the sub-speaker-side space from which the negative sub-cancellation sound of the opposite phase is radiated.
Is generated.

そして、本発明ではこのような、両スピーカから放射
される音が打ち消し合う位置にモニタ用マイクロホンを
設けているため、このモニタ用マイクロホンでは、両ス
ピーカから放射される音の影響を受けることがなく、消
音対象音のみを入力することが可能となる。
In the present invention, since the monitoring microphone is provided at a position where the sound radiated from both speakers cancels out, the monitoring microphone is not affected by the sound radiated from both speakers. , It is possible to input only the sound to be silenced.

よって、原信号と360゜の整数倍のフィードバック信
号が加算されることで生じるハウリングの発生を防止し
て、消音性能の向上を図ることができる。
Therefore, it is possible to prevent the occurrence of howling caused by the addition of the original signal and the feedback signal of an integral multiple of 360 °, thereby improving the noise reduction performance.

また、モニタ用マイクロホンは、両スピーカから放射
される音が打ち消し合う位置に設置すればよいから、こ
の条件さえ満たしていれば、実際にキャンセル音により
消音できる音に近い音を入力すべく消音スピーカに近接
させて配置することも可能となり、これによっても、消
音性能の向上を図ることができる。
In addition, since the monitoring microphone may be installed at a position where the sound radiated from both speakers cancels out, if this condition is satisfied, a mute speaker is used to input a sound close to a sound that can be actually canceled by the cancel sound. It is also possible to dispose them in close proximity to each other, so that the silencing performance can be improved.

しかも、このようなモニタ用マイクロホン設置位置
は、消音スピーカの正圧面の放射前面から外した位置に
設置されることになるので消音スピーカの音場を乱すこ
とがなく、これにより、特に、波長の短い高周波域の消
音性能を向上させることができる。
In addition, since the monitoring microphone is installed at a position separated from the radiation front of the positive pressure surface of the silencing speaker, the sound field of the silencing speaker is not disturbed. The silencing performance in a short high-frequency range can be improved.

さらに、本発明では隔壁によって、キャンセル音が放
射される消音スピーカ側空間に対し、負キャンセル音や
副キャンセル音や負副キャンセル音の低周波成分の回り
込みを遮断でき、これにより、低周波域での消音性能を
向上させることができる。
Furthermore, in the present invention, the partition walls can block the low-frequency components of the negative cancellation sound, the sub-cancellation sound, and the negative sub-cancellation sound from flowing around the muffler speaker-side space from which the cancellation sound is radiated. Of the present invention can be improved.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
尚、実施例を説明するにあたり、人が頭部に装着して騒
音をキャンセルすべく使用するヘッドホンタイプの装置
を例にとり説明する。また、各図において同一の符号は
同一の対象を示す。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
In describing the embodiments, a headphone type device used by a person to be worn on the head and used to cancel noise will be described as an example. Further, in each drawing, the same reference numeral indicates the same object.

まず、構成を説明する。 First, the configuration will be described.

第1図は本発明第1実施例のアクティブ・ノイズ・キ
ャンセラーの構成を示す全体図であって、図において、
1は消音スピーカ、2は副スピーカ、3は外部騒音を入
力するモニタ用マイクロホン、4は該モニタ用マイクロ
ホンの入力音とは略逆位相のキャンセル音を発生させる
べく前記消音スピーカ1にキャンセル音発生信号eを出
力すると共に、キャンセル音とは逆位相(前記モニタ用
マイクロホン3の入力音と同位相)の副キャンセル音を
発生させるべく副スピーカ2に副キャンセル音発生信号
fを出力する騒音キャンセル回路、5は前記消音スピー
カ1と前記副スピーカ2の外周に設けられた隔壁であ
る。
FIG. 1 is an overall view showing a configuration of an active noise canceller according to a first embodiment of the present invention.
Reference numeral 1 denotes a muffling speaker, 2 denotes a sub-speaker, 3 denotes a monitoring microphone for inputting external noise, and 4 denotes a cancellation sound to the muffling speaker 1 so as to generate a cancellation sound having a phase substantially opposite to the input sound of the monitoring microphone. A noise canceling circuit that outputs a signal e and outputs a sub-cancellation sound generation signal f to the sub-loudspeaker 2 to generate a sub-cancellation sound having a phase opposite to that of the cancellation sound (in phase with the input sound of the monitoring microphone 3). Numerals 5 are partitions provided on the outer periphery of the muffling speaker 1 and the sub-speaker 2.

前記消音スピーカ1は、ハウジング1a,ダイヤフラム1
b,コイル1c,マグネット1dから構成されていて、ダイヤ
フラム表面1eが正圧面、ダイヤフラム裏面1fが負圧面と
なる。尚、ハウジング1aには、空気抜き用の穴1gが形成
されている。
The silencing speaker 1 includes a housing 1a, a diaphragm 1
b, the coil 1c, and the magnet 1d, and the diaphragm surface 1e is a positive pressure surface, and the diaphragm back surface 1f is a negative pressure surface. The housing 1a is formed with an air vent hole 1g.

前記副スピーカ2は、前記消音スピーカ1と同一のス
ピーカ、即ち、音響的に等価のスピーカであって、ハウ
ジング2a,ダイヤフラム2b,コイル2c,マグネット2dを有
し、ハウジング2aを消音スピーカ1のハウジング2aと面
対称的に対向させて、即ち、負圧面であるダイヤフラム
裏面1fとダイヤフラム裏面2fとを対向させて設けられて
いる。尚、一点鎖線Aは両スピーカ1,2の対称面を示し
ている。また、副スピーカ2においてダイヤフラム表面
2eが正圧面であり、ハウジング2aには、空気抜き用の穴
2gが形成されている。
The auxiliary speaker 2 is the same speaker as the mute speaker 1, that is, an acoustically equivalent speaker, having a housing 2a, a diaphragm 2b, a coil 2c, and a magnet 2d. The diaphragm back surface 1f and the diaphragm back surface 2f, which are negative pressure surfaces, are provided so as to face each other symmetrically with respect to the plane 2a. Note that the alternate long and short dash line A indicates the plane of symmetry of the speakers 1 and 2. In addition, the diaphragm surface of the sub speaker 2
2e is a positive pressure surface, and the housing 2a has a hole for venting air.
2 g are formed.

ところで、前記消音スピーカ1は、使用状態において
使用者の耳腔Eに対向して装着されるもので、両スピー
カ1,2並びに両スピーカ1,2と耳腔Eとの間の空間は、い
わゆるヘッドホンのような形態のカバー(第5図参照、
第1図では内面のみ示す)6により覆われている。
By the way, the muffling speaker 1 is mounted so as to face the ear cavity E of the user in use, and the space between the two speakers 1, 2 and the space between the two speakers 1, 2 and the ear cavity E are so-called. A cover in the form of headphones (see FIG. 5,
In FIG. 1, only the inner surface is shown).

そして、両スピーカ1,2は、隔壁5に固定されてお
り、また、この隔壁5によってカバー6に支持されてい
るもので、このカバー6の内側の空間は、前記隔壁5に
よって、消音スピーカ1のダイヤフラム表面1eに面した
消音スピーカ側空間Bと、両スピーカ1,2の間であっ
て、ハウジング1a,2aの間の中間空間Cと、副スピーカ
2のダイヤフラム表面2eに面した副スピーカ側空間Dと
に画成されている。
The speakers 1 and 2 are fixed to the partition wall 5 and are supported by the cover 6 by the partition wall 5. The space inside the cover 6 is divided by the partition wall 5 into the muffler speaker 1. Of the muffling loudspeaker facing the diaphragm surface 1e, the intermediate space C between the two loudspeakers 1 and 2 and between the housings 1a and 2a, and the sub loudspeaker facing the diaphragm surface 2e of the sub loudspeaker 2. The space D is defined.

そして、前記隔壁5には、中間空間Cと両スピーカ側
空間B,Dとを連通する空気抜き孔5aが穿設されると共
に、両スピーカ1,2の下方位置で両スピーカ側空間B,Dを
連通する入力孔5bが穿設されており、また、入力孔5bの
中央部であって、前記対称面A上の位置にはマイク取付
穴5cが形成されている。
The partition 5 is provided with an air vent hole 5a for communicating the intermediate space C and the two speaker-side spaces B and D, and the two speaker-side spaces B and D are located below the two speakers 1 and 2. A communication input hole 5b is formed, and a microphone mounting hole 5c is formed at the center of the input hole 5b and at a position on the symmetry plane A.

前記モニタ用マイクロホン3は、前記マイク取付穴5c
に設置されている。
The monitoring microphone 3 is connected to the microphone mounting hole 5c.
It is installed in.

前記騒音キャンセル回路4は、モニタ用マイクロホン
3の入力音に基づき、キャンセル音発生信号eや副キャ
ンセル音発生信号fを形成する回路であって、前置増幅
するプリアンプ4aや、不必要な周波数範囲をキャンセル
音から取り除くフィルタ回路4bや、主増幅するパワーア
ンプ4cや、入力音の位相を180度ずらす反転回路4dを含
んで形成されている。
The noise canceling circuit 4 is a circuit for forming a canceling sound generation signal e and a sub-cancelling sound generation signal f based on the input sound of the monitoring microphone 3, and includes a preamplifier 4a for pre-amplification and an unnecessary frequency range. And a power amplifier 4c for main amplification, and an inverting circuit 4d for shifting the phase of the input sound by 180 degrees.

そして、前記消音スピーカ1に対しては、反転回路4d
を介してモニタ用マイクロホン3からの入力信号とは逆
位相のキャンセル音発生信号eを与えている。
Then, for the mute speaker 1, an inversion circuit 4d
, A cancel sound generation signal e having a phase opposite to that of the input signal from the monitoring microphone 3 is given.

一方、前記副スピーカ2に対しては、反転回路を介す
ることなくモニタ用マイクロホン3からの入力信号と同
位相の副キャンセル音発生信号fを与えていて、即ち、
副スピーカ2では、ダイヤフラム裏面2fからキャンセル
音と同位相の副キャンセル音が放射され、この副キャン
セル音がハウジング2aの穴2g及びハウジング1aの穴1gを
介して、ダイヤフラム裏面1fへ放射されるように構成さ
れている。
On the other hand, the sub-speaker 2 is provided with the sub-cancellation sound generation signal f having the same phase as the input signal from the monitoring microphone 3 without passing through the inverting circuit.
In the sub-speaker 2, a sub-cancellation sound having the same phase as the cancel sound is radiated from the diaphragm back surface 2f, and the sub-cancellation sound is radiated to the diaphragm back surface 1f via the hole 2g of the housing 2a and the hole 1g of the housing 1a. Is configured.

次に、作用を説明する。 Next, the operation will be described.

例えば、航空機のコックピット内等のような外部騒音
下で使用する場合、この外部騒音は図外のカバーを通過
した後、副スピーカ側空間Dもしくは消音スピーカ側空
間Bから入力孔5b内へ伝わりモニタ用マイクロホン3に
入力される。
For example, when using under external noise such as in the cockpit of an aircraft, the external noise passes through a cover (not shown), and then is transmitted from the auxiliary speaker side space D or the muffling speaker side space B into the input hole 5b to be monitored. Input to the input microphone 3.

騒音キャンセル回路4では入力信号とは逆位相のキャ
ンセル音発生信号eが形成され、この信号eに基づき、
消音スピーカ1から使用者の耳腔Eに向けキャンセル音
が放射され、使用者の耳腔Eへ伝わる外部騒音は、これ
と逆位相のキャンセル音aによる打ち消し作用を受けて
消音される。
In the noise cancellation circuit 4, a cancellation sound generation signal e having a phase opposite to that of the input signal is formed, and based on the signal e,
The canceling sound is emitted from the muffling speaker 1 toward the user's ear cavity E, and the external noise transmitted to the user's ear cavity E is canceled out by the canceling effect of the canceling sound a having a phase opposite to that.

ところで、消音スピーカ1からキャンセル音aが放射
される場合、消音スピーカ1のダイヤフラム表面(正圧
面)1eからは、第2図に示すようなキャンセル音aが放
射されると共に、ダイヤフラム裏面(負圧面)1fからは
逆位相の負キャンセル音bが放射される。
By the way, when the canceling sound a is emitted from the muffling speaker 1, the canceling sound a as shown in FIG. 2 is emitted from the diaphragm surface (positive pressure surface) 1e of the muffling speaker 1 and the diaphragm back surface (the negative pressure surface). ) 1f emits a negative cancellation sound b having an opposite phase.

一方、副スピーカ2では、消音スピーカ1とは逆位相
の信号が与えられていて、即ち、ダイヤフラム裏面2fか
らはキャンセル音aと同位相の副キャンセル音(a)が
放射され、一方、ダイヤフラム表面2eからは副キャンセ
ル音とは逆位相の負副キャンセル音(b)が放射され
る。
On the other hand, in the sub-speaker 2, a signal having a phase opposite to that of the muffling speaker 1 is given, that is, a sub-cancellation sound (a) having the same phase as the cancellation sound a is radiated from the rear surface 2f of the diaphragm. A negative sub-cancellation sound (b) having a phase opposite to that of the sub-cancellation sound is emitted from 2e.

よって、モニタ用マイクロホン3が設けられている位
置である、両スピーカ1,2の対称面A上では、消音スピ
ーカ1のダイヤフラム表面1eからのキャンセル音aと、
副スピーカ2のダイヤフラム表面2eからの負副キャンセ
ル音(b)とが、等価に伝達され、両音が打ち消し合っ
て0となる。
Therefore, on the symmetry plane A of the two speakers 1 and 2 where the monitoring microphone 3 is provided, the cancellation sound a from the diaphragm surface 1e of the sound deadening speaker 1 and
The negative sub-cancellation sound (b) from the diaphragm surface 2e of the sub-speaker 2 is transmitted equivalently, and both sounds cancel each other to become 0.

従って、モニタ用マイクロホン3では、外部騒音c
(第2図)のみが入力されるもので、これによって、原
信号と360゜の整数倍のフィードバック信号が加算され
ることで生じるハウリングの発生を防止でき、ハウリン
グの発生による消音性能の低下を防止することができる
という効果が得られる。
Therefore, in the monitoring microphone 3, the external noise c
(FIG. 2) is input only. This prevents the occurrence of howling caused by the addition of the original signal and the feedback signal of an integral multiple of 360 °, and reduces the noise reduction performance due to the occurrence of howling. This has the effect of preventing it.

しかも、モニタ用マイクロホン3は、ダイヤフラム1b
からのキャンセル音aの放射前面から離れて側面に配置
されているから消音スピーカ1の音場を見出すことがな
いので、高周波域まで安定した消音性能が得られる。
In addition, the monitoring microphone 3 is connected to the diaphragm 1b.
Since the noise canceling sound a is radiated from the front side, the sound field of the sound deadening speaker 1 is not found because it is arranged on the side surface away from the front surface, so that stable sound deadening performance can be obtained up to a high frequency range.

さらに、隔壁5により、消音スピーカ側空間Bと中間
空間Cと副スピーカ側空間Dとが画成されているため
に、ダイヤフラム裏面1fから放射される負キャンセル音
bや、ダイヤフラム裏面2fから放射される副キャンセル
音(a)や、ダイヤフラム表面2eから放射される負副キ
ャンセル音(b)の低周波域の音が、それぞれ、消音ス
ピーカ側空間Bに回り込むことがない。このため、この
ような低周波域の音の回り込みによる打ち消し作用によ
ってキャンセル音aの低周波域の出力が低下するといっ
たことがなく、低周波域まで安定した消音性能が得られ
る。尚、中間空間Cにあっては、ダイヤフラム裏面1fか
ら放射される負キャンセル音bとダイヤフラム裏面2fか
ら放射される副キャンセル音(a)との打ち消しが成さ
れる。
Further, since the sound deadening speaker side space B, the intermediate space C, and the sub speaker side space D are defined by the partition wall 5, the negative cancel sound b radiated from the diaphragm back surface 1f and the negative cancellation sound b radiated from the diaphragm back surface 2f. The sub-cancellation sound (a) and the low-frequency sound of the negative sub-cancellation sound (b) radiated from the diaphragm surface 2e do not go into the muffling speaker side space B, respectively. For this reason, the output of the cancel sound a in the low frequency range does not decrease due to the canceling action due to the wraparound of the sound in the low frequency range, and stable noise canceling performance can be obtained up to the low frequency range. Note that in the intermediate space C, the negative cancellation sound b radiated from the diaphragm back surface 1f and the sub-cancellation sound (a) radiated from the diaphragm back surface 2f are canceled.

また、モニタ用マイクロホン3は、両スピーカ1,2の
側面に近い入力孔5b内に設置しているので、使用者の耳
腔Eに伝達されるのと同じ外部騒音のみを入力すること
ができる。よって、安定した消音性能が得られ、フィー
ドバック制御用の回路やマイクロホンが不要で構成が簡
単であるという効果が得られる。
Further, since the monitoring microphone 3 is installed in the input hole 5b close to the side surfaces of the speakers 1 and 2, only the same external noise transmitted to the user's ear cavity E can be input. . Therefore, a stable noise reduction performance is obtained, and an effect that a circuit for feedback control and a microphone are not required and the configuration is simple is obtained.

さらに、本実施例では、消音スピーカ1のダイヤフラ
ム裏面1fから放射する負キャンセル音bを打ち消すため
の副スピーカ2として、消音スピーカ1と同一のスピー
カを用いて音響的に等価としたため、副キャンセル発生
信号fとしては、モニタ用マイクロホン3からの入力信
号をそのまま用いることができ、キャンセル音発生信号
eに対し出力を異ならせたりする必要がなく構成を簡略
化することができる。
Further, in the present embodiment, the sub-speaker 2 for canceling the negative cancel sound b radiated from the diaphragm back surface 1f of the muffling speaker 1 is acoustically equivalent using the same speaker as the muffling speaker 1, so that sub-cancellation occurs. As the signal f, the input signal from the monitoring microphone 3 can be used as it is, and there is no need to make the output different from the cancel sound generation signal e, and the configuration can be simplified.

さらに、実施例では、隔壁5を両スピーカ1,2の支持
部材として兼用しているため、支持部材が不要となり、
これによっても構成が簡略化される。
Further, in the embodiment, since the partition wall 5 is also used as a support member for the speakers 1 and 2, no support member is required,
This also simplifies the configuration.

次に、第3図に示す本発明第2実施例について説明す
る。
Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 3 will be described.

この実施例は、マイク取付穴25cを中間空間Cに開口
して形成して、中間空間C内の音を入力するようにモニ
タ用マイクロホン3を設置し、さらに、隔壁25の各空間
B,C,Dに面した位置に吸音材25hを貼り付けた例である。
尚、25aは空気抜き孔である。
In this embodiment, a microphone mounting hole 25c is formed in the intermediate space C so as to be opened, and the monitoring microphone 3 is installed so as to input a sound in the intermediate space C.
This is an example in which a sound absorbing material 25h is attached to positions facing B, C, and D.
25a is an air vent hole.

従って、この第2実施例の場合、モニタ用マイクロホ
ン3は、消音スピーカ側空間Bもしくは副スピーカ側空
間Dから両スピーカ1,2を通過して中間空間Cに侵入し
た外来音を入力する。尚、両スピーカ1,2のダイヤフラ
ム裏面1f,2fから放射される音は、逆位相であるので相
互に打ち消し合い、モニタ用マイクロホン3には入力さ
れない。
Therefore, in the case of the second embodiment, the monitoring microphone 3 inputs an external sound that has passed through both speakers 1 and 2 and entered the intermediate space C from the muffling speaker side space B or the sub speaker side space D. The sounds radiated from the diaphragm back surfaces 1f and 2f of both speakers 1 and 2 cancel each other out because they have opposite phases, and are not input to the monitoring microphone 3.

また、吸音材25hにより音が吸収されるため、外来音
や両スピーカ1,2から放射された音の乱反射が抑制さ
れ、消音性能が向上する。
Further, since the sound is absorbed by the sound absorbing material 25h, irregular reflection of extraneous sound and sound radiated from both speakers 1 and 2 is suppressed, and the noise reduction performance is improved.

次に、第4図に示す第3実施例について説明する。 Next, a third embodiment shown in FIG. 4 will be described.

この第3実施例は、消音スピーカ31と副スピーカ32と
のマグネットの共用化を図った例である。
The third embodiment is an example in which a magnet is shared between the sound deadening speaker 31 and the sub speaker 32.

即ち、マグネット30が、ロッド37に支持されて中間空
間Cの中央に配設されている。そして、このマグネット
30を挟んで対称的に、ダイヤフラム1bとダイヤフラム2b
が設けられている。
That is, the magnet 30 is disposed at the center of the intermediate space C supported by the rod 37. And this magnet
Symmetrically across diaphragm 30, diaphragm 1b and diaphragm 2b
Is provided.

従って、コイル1c,2cに通電して生じる磁界とマグネ
ット30との吸引に基づき音を放射する。
Therefore, sound is radiated based on the magnetic field generated by energizing the coils 1c and 2c and the attraction of the magnet 30.

このように、本実施例ではマグネット30を共用化した
ことで、両スピーカ31,32の両ダイヤフラム1b,2bの間隔
を狭くして、コンパクト化を図ることができる。
As described above, in the present embodiment, the magnet 30 is shared, so that the distance between the two diaphragms 1b and 2b of the two speakers 31 and 32 can be reduced, and the size can be reduced.

次に、第5図に示す第4実施例について説明する。 Next, a fourth embodiment shown in FIG. 5 will be described.

図において、6はカバーであって、椀形状に形成さ
れ、周縁部にはパッド6aが設けられ、椀底部(図中右側
端部)には、グリルを有した通音口6bが形成されてい
る。
In the figure, reference numeral 6 denotes a cover, which is formed in a bowl shape, provided with a pad 6a on the periphery, and formed with a sound opening 6b having a grill at the bottom (right end in the figure) of the bowl. I have.

前記カバー6内部は、隔壁45により消音スピーカ側空
間Bと副スピーカ側空間Dとに仕切られている。
The inside of the cover 6 is partitioned by a partition wall 45 into a silencer speaker side space B and a sub speaker side space D.

そして、隔壁45の表面とカバー6の内面に吸音材45h,
6cが貼り付けられている。
Then, the sound absorbing material 45h,
6c is pasted.

また、モニタ用マイクロホン3は中間空間Cに面して
取り付けられている。
Further, the monitoring microphone 3 is mounted facing the intermediate space C.

尚、他の構成は第3実施例と同様であるので説明を省
略する。
The other configuration is the same as that of the third embodiment, and the description is omitted.

従って、この第4実施例では、騒音等の外来音は、主
として、通音口6bから副スピーカ側空間Dに侵入し、両
スピーカ31,32を通過して耳腔Eに到達しようとし、こ
の外来音が消音スピーカ31から放射されるキャンセル音
により打ち消される。
Therefore, in the fourth embodiment, the external sound such as noise mainly enters the auxiliary speaker side space D from the sound passage 6b, passes through both speakers 31, 32, and attempts to reach the ear cavity E. The external sound is canceled by the cancel sound emitted from the muffling speaker 31.

この場合、消音スピーカ側空間Bでは、隔壁45の表面
及びカバー6内面に設けられた吸音材45h,6cにより、消
音スピーカ31から放射されたキャンセル音や外来音の乱
反射が抑制され、消音性能が向上する。
In this case, in the sound absorbing speaker side space B, the sound absorbing materials 45h and 6c provided on the surface of the partition wall 45 and the inner surface of the cover 6 suppress the irregular reflection of the canceling sound and the external sound emitted from the sound deadening speaker 31, thereby improving the sound deadening performance. improves.

また、副スピーカ側空間Dでは、副スピーカ32から放
射された負副キャンセル音が、カバー6の内面で内側方
向に反射するのが抑制される。
In the sub-speaker space D, the negative sub-cancellation sound emitted from the sub-speaker 32 is suppressed from being reflected inward on the inner surface of the cover 6.

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても
本発明に含まれる。
As described above, the embodiments have been described based on the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention, it is included in the present invention. .

例えば、実施例では、人が頭部に装着して外負騒音を
取り除くために使用するヘッドホンタイプのものを例と
して示したが、本発明の適用範囲はこれに限られるもの
ではなく、例えば、車両・船舶・航空機や工場・住宅等
の室内に設け、室内騒音等をキャンセルしたり、また、
車両の空調装置やその他産業機器等の機械騒音をキャン
セルしたりするのに使用するようにしてもよい。
For example, in the embodiment, a headphone type used by a person to be worn on the head and used to remove external negative noise is shown as an example, but the scope of the present invention is not limited to this. Installed in vehicles, ships, aircraft, factories, houses, etc. to cancel indoor noise, etc.
It may be used to cancel mechanical noise of an air conditioner or other industrial equipment of a vehicle.

また、本発明は、消音対象音をキャンセルするもので
あるから、消音対象音としては、上述したような騒音に
限られるものではなく、例えば、音の調和を図る目的に
おいて、任意の音のみをキャンセルするというような使
用方もある。
Further, since the present invention cancels the sound to be silenced, the sound to be silenced is not limited to the above-described noise.For example, for the purpose of harmonizing sounds, only an arbitrary sound may be used. There are also uses such as canceling.

また、実施例では、隔壁をカバーに当接させて消音ス
ピーカ側空間と副スピーカ側空間とを完全に画成した例
を示したが、低周波域の音の回り込みを所望量だけ規制
できるのであれは、両空間を完全に画成しなくても、両
スピーカの外周位置で一部画成するだけでもよい。
Further, in the embodiment, the example in which the partition is abutted on the cover to completely define the muffling speaker side space and the sub-speaker side space has been described. That is, the two spaces may not be completely defined, but may be partially defined at the outer peripheral positions of the two speakers.

(発明の効果) 以上説明したように本発明のアクティブ・ノイズ・キ
ャンセラーでは、両スピーカから放射される音の影響を
受けることがなく、消音対象音のみを入力することが可
能となって、それにより消音性能の向上を図ることがで
きるという効果が得られる。
(Effect of the Invention) As described above, in the active noise canceller of the present invention, it is possible to input only the sound to be silenced without being affected by the sound radiated from both speakers. Accordingly, an effect that the noise reduction performance can be improved can be obtained.

また同時に、モニタ用マイクロホンを消音スピーカに
近接させて配置することが可能となり、これによって
も、消音性能の向上を図ることができると共に、フィー
ドバック回路等の構成が不要となり構成の簡略化を図る
ことができるという効果が得られる。
At the same time, it is possible to arrange the monitoring microphone close to the muffling speaker, thereby improving the muffling performance and simplifying the structure by eliminating the need for a feedback circuit or the like. Is obtained.

しかも、本発明では、モニタ用マイクロホンが消音ス
ピーカの音場を乱すことがなく、これにより、特に、波
長の短い高周波域の消音性能を向上させることができ
る。
Moreover, in the present invention, the monitoring microphone does not disturb the sound field of the sound deadening speaker, thereby improving the sound deadening performance particularly in a high frequency range having a short wavelength.

加えて、本発明では、隔壁によって、負キャンセル音
や副キャンセル音や負副キャンセル音の消音スピーカ側
空間への回り込みを防止して、キャンセル音の低周波域
出力を向上し、低周波域での消音性能を向上させること
ができるという効果が得られる。
In addition, in the present invention, the partition walls prevent the negative cancel sound, the sub cancel sound, and the negative sub cancel sound from sneaking into the muffler speaker side space, improve the output of the cancel sound in the low frequency range, and improve the output in the low frequency range. The effect that the silencing performance of the can be improved can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明第1実施例のアクティブ・ノイズ・キャ
ンセラーの構成を示す全体図(一部省略)、第2図は第
1実施例アクティブ・ノイズ・キャンセラーによる消音
スピーカのキャンセル音並びに負キャンセル音及び外部
騒音を示す特性図、第3図は本発明第2実施例アクティ
ブ・ノイズ・キャンセラーの要部構成を示す断面図、第
4図は本発明第3実施例アクティブ・ノイズ・キャンセ
ラーの要部構成を示す断面図、第5図は本発明第4実施
例のアクティブ・ノイズ・キャンセラーの要部構成を示
す断面図である。 B……消音スピーカ側空間 C……中間空間 D……副スピーカ側空間 a……キャンセル音 b……副キャンセル音 1……消音スピーカ 1e……ダイヤフラム表面(正圧面) 1f……ダイヤフラム裏面(負圧面) 2……副スピーカ 2e……ダイヤフラム表面(正圧面) 2f……ダイヤフラム裏面(負圧面) 3……モニタ用マイクロホン 4……騒音キャンセル回路 5……隔壁 25……隔壁 31……消音スピーカ 32……副スピーカ 45……隔壁
FIG. 1 is an overall view (partially omitted) showing a configuration of an active noise canceller according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a canceling sound and a negative canceling of a muffling speaker by the active noise canceller according to the first embodiment. FIG. 3 is a characteristic diagram showing sound and external noise, FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a main part of an active noise canceller according to a second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a main part of an active noise canceller according to a fourth embodiment of the present invention. B: Silent speaker side space C: Intermediate space D: Sub speaker side space a: Cancel sound b: Sub cancel sound 1: Silent speaker 1e: Diaphragm surface (positive pressure surface) 1f: Back surface of diaphragm ( Negative pressure surface) 2 ... Sub-speaker 2e ... Diaphragm surface (positive pressure surface) 2f ... Diaphragm back surface (negative pressure surface) 3 ... Monitoring microphone 4 ... Noise canceling circuit 5 ... Partition wall 25 ... Partition wall 31 ... Mute Speaker 32 …… Sub speaker 45 …… Partition

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−54900(JP,A) 特開 平2−224498(JP,A) 特開 平2−224499(JP,A) 実開 平3−86691(JP,U) 実開 平3−86694(JP,U) 実開 平3−86695(JP,U) 実開 平3−86696(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04R 3/00 H04R 3/02 G10K 11/16Continuation of the front page (56) References JP-A-64-54900 (JP, A) JP-A-2-224498 (JP, A) JP-A-2-224499 (JP, A) JP-A-3-86691 (JP) , U) Japanese Utility Model Application Hei 3-86694 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 3-86695 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 3-86696 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 6 , DB Name) H04R 3/00 H04R 3/02 G10K 11/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】正圧面から所定のキャンセル音を放射する
消音スピーカと、 該消音スピーカの負圧面側に、正負一方の面を対向させ
て設けられた副スピーカと、 両スピーカから放射される音が打ち消し合う位置に配設
されて消音対象音を入力するモニタ用マイクロホンと、 前記消音スピーカの正圧面からモニタ用マイクロホンの
入力音とは逆位相のキャンセル音を放射させるべくキャ
ンセル音発生信号を出力すると共に、副スピーカの正負
一方の面からキャンセル音と同位相の副キャンセル音を
放射させるべく副キャンセル音発生信号を出力する騒音
キャンセル回路と、 両スピーカの外周に設けられ、消音スピーカの正圧面側
の消音スピーカ側空間と、両スピーカの間の中間空間
と、副スピーカの正負他方の面側の副スピーカ側空間と
を画成した隔壁と、 を備えていることを特徴とするアクティブ・ノイズ・キ
ャンセラー。
1. A muffling speaker that emits a predetermined canceling sound from a positive pressure surface, a sub-speaker provided with one of the positive and negative surfaces facing a negative pressure surface of the muffling speaker, and a sound radiated from both speakers. And a monitoring microphone that is arranged at a position where the noise cancels and inputs a sound to be muffled, and outputs a cancellation sound generation signal to emit a cancellation sound having a phase opposite to that of the input sound of the monitoring microphone from a positive pressure surface of the muffling speaker. A noise canceling circuit that outputs a sub-cancellation sound generation signal so as to radiate a sub-cancellation sound in phase with the cancellation sound from one of the positive and negative surfaces of the sub-speaker; The side silencer side space, the intermediate space between both speakers, and the sub speaker side space on the other side of the positive and negative sides of the sub speaker. An active noise canceller, comprising:
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