JP2786285B2 - Active noise canceller - Google Patents

Active noise canceller

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JP2786285B2
JP2786285B2 JP1335902A JP33590289A JP2786285B2 JP 2786285 B2 JP2786285 B2 JP 2786285B2 JP 1335902 A JP1335902 A JP 1335902A JP 33590289 A JP33590289 A JP 33590289A JP 2786285 B2 JP2786285 B2 JP 2786285B2
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sound
speaker
sub
cancel
muffling
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尚文 佐伯
裕一 池田
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KARUSONITSUKU KK
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KARUSONITSUKU KK
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【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、アクティブア・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。
(Prior art) Conventionally, as an active noise canceller,
For example, those described in U.S. Pat. No. 4,455,675 are 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。
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.

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ジングが生
じるという問題もある。
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 a housing is generated.

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対しキャン
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-cancellation sound having the same phase as the canceling sound on the negative pressure surface of the muffling speaker, and provides a monitoring microphone at a position where the canceling sound and the sub-cancellation sound cancel each other out. Only external noise is input to the microphone.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、この先行技術にあっては、消音スピー
カ側空間と副スピーカ側空間は、必ずしも音響的に均等
でなかった。つまり、空間形状及び空間容積が均等でな
く、特に、このアクティブ・ノイズ・キャンセラーが人
の頭部に装着するタイプである場合、キャンセル音が放
射される消音スピーカ側空間は人の頭部と装置のケース
とで形成され、反対側の副スピーカ側空間はケースのみ
により形成されるという風で、形状・容積だけでなく、
空間を形成するものの材質が異なっていた。そのため、
両空間の壁面で生じる両スピーカから放射される音のそ
れぞれの反射音に位相のズレが生じてしまい、モニタ用
マイクロホンの位置で反射音どうしが打ち消しあわず、
残差音が生じていた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in this prior art, the sound deadening speaker side space and the sub speaker side space are not always acoustically uniform. In other words, when the active noise canceller is of a type that is mounted on the head of a person, the sound-emitting speaker-side space from which the cancellation sound is radiated is inconsistent with the head of the person and the device. The sub-speaker-side space on the opposite side is formed only by the case, not only the shape and volume, but also
The material forming the space was different. for that reason,
The phase shift occurs in the respective reflected sounds of the sounds radiated from the two speakers generated on the walls of both spaces, and the reflected sounds do not cancel each other at the position of the monitoring microphone.
There was a residual sound.

よって、モニタ用マイクロホンから入力されるこの残
差音を外来音と誤認してしまうことで、消音スピーカが
キャンセル音として余計な音を増幅したり、あるいは、
この残差音が、ハウリングサイクルに入って来ること
で、ハウリングを生じたりするという問題があった。
Therefore, by misidentifying the residual sound input from the monitoring microphone as an extraneous sound, the muffling speaker amplifies an extra sound as a cancel sound, or
There is a problem that howling occurs when this residual sound enters the howling cycle.

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、反射音の残差音をなくすことで、余計な音の増幅や
ハウリングをなくして消音効果を高めることを可能とす
るアクティブ・ノイズ・キャンセラーの開発を課題とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problem, and eliminates the residual sound of the reflected sound, thereby eliminating the unnecessary amplification and howling of the sound, thereby increasing the noise reduction effect. The task is to develop a noise canceller.

(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、正負一方の面から消音対象音と
は逆位相のキャンセル音を放射させる消音スピーカと、
該消音スピーカの正負他方の面に対し、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する副
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含む外来者を入力する
モニタ用マイクロホンと、該モニタ用マイクロホンから
の入力音に基づき、前記消音スピーカに対しキャンセル
音を放射させるキャンセル音発生信号を出力すると共
に、副スピーカに対し副キャンセル音を放射させる副キ
ャンセル音発生信号を出力する騒音キャンセル回路と、
前記消音スピーカの正負一方の面の前面の消音スピーカ
側空面と、前記副スピーカの正負他方の面の前面の副ス
ピーカ側空間とを対称に形成するハウジングとを設け
た。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, in the active noise canceller of the present invention, a muffling speaker that emits a cancellation sound having a phase opposite to that of the sound to be muffled from one of the positive and negative surfaces;
A sub-speaker that emits a sub-cancellation sound having the same phase as the cancellation sound from one of the positive and negative sides of the mute speaker, and a muffler that is arranged at a position where the sounds radiated from both speakers cancel each other. A monitoring microphone for inputting a visitor including sound, a canceling sound generation signal for emitting a canceling sound to the muffling speaker based on the input sound from the monitoring microphone, and a sub canceling sound for the sub speaker. A noise canceling circuit for outputting a sub-cancellation sound generation signal for emitting
A housing is provided which symmetrically forms a space on the muffler speaker side in front of one of the positive and negative sides of the muffler speaker and a space on the sub-speaker side in front of the other side of the sub-speaker.

(作 用) 本考案のアクティブ・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、
モニタ用マイクロホンは、両スピーカから放射される音
の影響を受けることなく消音対象音のみを入力可能であ
る点、位相遅れのキャンセル音を再入力することを原因
としたハウリングの発生を防止を図ることができる点、
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
し消音性能の向上を図ることができる点、モニタ用マイ
クロホンを消音スピーカの振動部材正圧面の放射前面か
ら外した位置に設置して高周波域の消音性能を向上させ
ることができる点については、先行技術と同様であるの
で説明を省略する。
(Operation) In the active noise canceller of the present invention, a noise canceling sound such as noise is radiated from the sound deadening speaker in a phase opposite to that of the sound to be muffled, and the sound is canceled by the canceling action.
The monitoring microphone can input only the sound to be silenced without being affected by the sound radiated from both speakers, and aims to prevent the occurrence of howling caused by re-input of the phase delay canceling sound. Points that can be
The microphone for monitoring can be placed close to the muffling speaker to improve muffling performance, and the mike for monitoring is installed at a position off the radiating front of the positive pressure surface of the vibrating member of the muffling speaker to muffle performance in the high frequency range The point that can be improved is the same as in the prior art, and the description is omitted.

さらに、本考案のアクティブ・ノイズ・キャンセラー
では、消音スピーカ側空間と副スピーカ側空間を対称に
形成するハウジングを設けたため、両空間の形状・容積
が均等で、両スピーカから放射される音の反射音に位相
のズレが生じないし、さらに、両空間を形成するハウジ
ングの材質を等しくすれば、いっそう両空間が音響的に
均等になる。
Furthermore, in the active noise canceller of the present invention, since the housing that forms the muffling speaker side space and the sub speaker side space symmetrically is provided, the shape and volume of both spaces are equal, and the reflection of sound radiated from both speakers is provided. If there is no phase shift in the sound, and if the materials of the housings forming the two spaces are made equal, the two spaces will be more acoustically uniform.

従って、モニタ用マイクロホンが残差音を入力するこ
とがなく、残差音を外来音と誤認して消音スピーカが余
計な音を増幅するということがなくなり、しかも、残差
音がハウリングサイクルに入っることを原因としたハウ
リングも生じない。
Therefore, the monitoring microphone does not input the residual sound, so that the mute speaker does not amplify the extra sound by erroneously recognizing the residual sound as an extraneous sound, and the residual sound enters the howling cycle. There is no howling caused by this.

(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はモニタ用マイ
クロホン、4は騒音キャンセル回路、5は支持部材、6
はヘッドホンカバー、7は消音スピーカ側ハウジング、
8は副スピーカ側ハウジングである。
FIG. 1 is an overall view showing a configuration of an active noise canceller according to a first embodiment of the present invention.
1 is a silencing speaker, 2 is a sub speaker, 3 is a monitoring microphone, 4 is a noise canceling circuit, 5 is a supporting member, 6
Is a headphone cover, 7 is a muffler speaker side housing,
8 is a sub speaker side housing.

前記消音スピーカ1は、消音対象音を消去すべく耳腔
Eに向かってキャンセル音を放射させるためのものであ
って、ハウジング1a,ダイヤフラム1b,コイル1c,マグネ
ット1bから構成されていて、ダイヤフラム表面1eがキャ
ンセル音aを放射する正圧面、ダイヤフラム裏面1fがキ
ャンセル音aとは逆位相の負キャンセル音bを放射する
ことになる負圧面である。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 is for emitting a canceling sound toward the ear cavity E in order to eliminate a sound to be silenced, and includes a housing 1a, a diaphragm 1b, a coil 1c, and a magnet 1b. 1e is a positive pressure surface that emits a cancel sound a, and the diaphragm back surface 1f is a negative pressure surface that emits a negative cancel sound b having a phase opposite to that of the cancel sound a. 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1a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, which is a negative pressure surface, and the diaphragm back surface 2f are provided so as to face symmetrically with the surface 1a. 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、ヘ
ッドホンカバー6により覆われていて、両スピーカ1,2
は、このヘッドホンカバー6の内側に支持部材5で固定
されている。
By the way, the muffling speaker 1 is mounted so as to face the ear cavity E of the user in the use state, and the space between the two speakers 1, 2 and the space between the two speakers 1, 2 and the ear cavity E are headphones. Covered by the cover 6, the two speakers 1, 2
Is fixed by a support member 5 inside the headphone cover 6.

また、両スピーカ1,2のダイヤフラム表面1e,2eを覆う
ようにして、それぞれ、消音スピーカ側ハウジング7,副
スピーカ側ハウジング8が設けられている。そして、両
ハウジング7,8は、同一の素材により対称的な形状に形
成されており、かつ、消音スピーカ側ハウジング7に、
耳腔E側の消音空間Bにキャンセル音aを出力するため
の開口部7aが形成されると共に、副スピーカ側ハウジン
グ8には、外来音cを入力するための開口部8aが、それ
ぞれダイヤフラム1b,2bの略前面に同じ面積、同じ形状
で設けられている。
Further, a muffler speaker side housing 7 and a sub speaker side housing 8 are provided so as to cover the diaphragm surfaces 1e and 2e of both speakers 1 and 2, respectively. The two housings 7, 8 are formed in the same material in a symmetrical shape, and
An opening 7a for outputting a cancellation sound a is formed in the sound deadening space B on the side of the ear cavity E, and an opening 8a for inputting an external sound c is formed in the sub-speaker housing 8 with a diaphragm 1b. , 2b are provided on substantially the front surface in the same area and the same shape.

よって、このヘッドホンカバー6内の空間は、前記支
持部材5と前記消音スピーカ側ハウジング7と前記福ス
ピーカ側ハウジング8によって、耳腔Eと消音スピーカ
側ハウジング7との間の消音空間Bと、消音スピーカ1
のダイヤフラム表面1eの前面で消音スピーカ側ハウジン
グ7に覆われた消音スピーカ側空間Cと、両スピーカ1,
2のダイヤフラム1b,2b間の中間空間Dと、副スピーカ2
のダイヤフラム表面2eの前面で副スピーカ側ハウジング
8に覆われた副スピーカ側空間Eと、副スピーカ側ハウ
ジング8とヘッドホンカバーとの間の外来音側空間Fと
に画成されている。
Therefore, the space in the headphone cover 6 is provided by the support member 5, the muffling speaker-side housing 7, and the multipurpose speaker-side housing 8, and a muffling space B between the ear cavity E and the muffling speaker-side housing 7 is provided. Speaker 1
Of the muffling speaker side space C covered by the muffling speaker side housing 7 in front of the diaphragm surface 1e,
The intermediate space D between the two diaphragms 1b and 2b and the auxiliary speaker 2
The sub-speaker-side space E covered by the sub-speaker-side housing 8 on the front surface of the diaphragm surface 2e, and an extraneous sound-side space F between the sub-speaker-side housing 8 and the headphone cover.

尚、前記ヘッドホンカバー6の外来音側空間F側の部
位には、外来音cを入力するための開口部6aが形成され
ている。
An opening 6a for inputting an external sound c is formed in a portion of the headphone cover 6 on the external sound side space F side.

また、前記支持部材5には、消音スピーカ側空間Cと
中間Dと副スピーカ側空間Eとを連通する連通路5aが開
設されている。
Further, the support member 5 is provided with a communication path 5a for communicating the muffling speaker side space C, the middle D and the sub speaker side space E.

そして、その連通路5aに先端を突出させて前記モニタ
用マイクロホン3が設置されている。
The monitoring microphone 3 is provided with its tip protruding from the communication path 5a.

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、モニタ用マイクロホン3の入力音
(第2図外来音c)とは略逆位相のキャンセル音a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aとは同位相(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(a)をダイヤフラム裏面2fで発生放射させる
べく副スピーカ2にキャンセル音発生信号fを出力する
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 causes the sound deadening speaker 1 to generate a cancellation sound a having a phase substantially opposite to the input sound of the monitoring microphone 3 (external sound c in FIG. 2) based on the input sound of the monitoring microphone 3. The sub-speaker 2 outputs a cancel sound generation signal e and causes the sub-speaker 2 to generate and radiate a sub-cancel sound (a) having the same phase as the cancel sound a (the same phase as the input sound of the monitoring microphone 3) on the rear surface 2f of the diaphragm. A circuit for outputting a cancel sound generation signal f, a preamplifier 4a for pre-amplification, and a filter circuit 4b for removing unnecessary frequency ranges from the cancel sound
And the main amplifier power amplifier 4c and the phase of the input sound
It is formed to include a reversing circuit 4d for shifting the degree.

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。尚、消音
スピーカ1では、このときダイヤフラム裏面1fからは、
キャンセル音aとは逆位相の負キャンセル音bが放射さ
れる。
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. At this time, in the sound deadening speaker 1, from the rear surface 1f of the diaphragm,
A negative cancel sound b having a phase opposite to that of the cancel sound a is emitted.

一方、前記副スピーカ2に対しては、変転回路を介す
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aと同位相の副キャンセル音(a)が放射され、この
副キャンセル音(a)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。そして、このとき副スピーカ
2のダイヤフラム表面2eからは負キャンセル音bと同位
相の負副キャンセル音(b)が放射される。
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 conversion circuit, that is,
In the sub-speaker 2, a sub-cancel sound (a) having the same phase as the cancel sound a is radiated from the rear surface 2f of the diaphragm, and the sub-cancel sound (a) is transmitted through the hole 2g of the housing 2a and the hole 1g of the housing 1a. It is configured to be radiated to the back surface 1f. At this time, a negative sub-cancel sound (b) having the same phase as the negative cancel sound b is emitted from the diaphragm surface 2e of the sub-speaker 2.

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

本実施例のアクティブ・ノイズ・キャンセラーは、例
えば、航空機のコックピット内等のような外部騒音下に
おいて、図示のように耳腔Eにあてて使用する。
The active noise canceller according to the present embodiment is used under the external noise such as in the cockpit of an aircraft, for example, as shown in FIG.

この場合、外部騒音(外来音c)はヘッドホンカバー
6を通過した後、外来音側空間F及び副スピーカ側空間
Eを経て連通路5a内へ伝わりモニタ用マイクロホン3に
入力される。
In this case, after passing through the headphone cover 6, the external noise (external sound c) is transmitted to the communication path 5a via the external sound side space F and the auxiliary speaker side space E, and is input to the monitoring 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からの使用者の耳腔Eに向けキャンセル
音aが放射され、使用者の耳腔Eへ伝わる外部騒音(外
来音c)は、これ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,
Canceling sound a is emitted from the muffling speaker 1 toward the user's ear cavity E, and external noise (external sound c) transmitted to the user's ear cavity E is canceled by the canceling sound a having the opposite phase. Muted.

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
の副キャンセル音発生信号f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, the sub-speaker 2 is provided with the sub-cancellation sound generation signal f having a phase opposite to that of the mute speaker 1, that is,
A sub-cancel sound (= a) having the same phase as the cancel sound a is emitted from the rear surface 2f of the diaphragm, while a negative sub-cancel sound (= b) having a phase opposite to that of the sub-cancel sound is emitted from the front surface 2e of the diaphragm. .

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のダイヤフラム裏面1fからの負キャンセル音b
と、それとは逆位相の副スピーカ2のダイヤフラム裏面
2fからの副キャンセル音(=a)とが等価に伝達される
と共に、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、それとは逆位相の副スピーカ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 at the position where the monitoring microphone 3 is provided, the negative cancel sound b from the rear surface 1f of the diaphragm of the sound deadening speaker 1
And the back surface of the diaphragm of the sub-speaker 2 in the opposite phase
The sub-cancellation sound (= a) from 2f is transmitted equivalently, and the cancellation sound a from the diaphragm surface 1e of the muffling speaker 1 and the negative sub-cancellation from the diaphragm surface 2e of the sub-speaker 2 having a phase opposite to that. The sound (= b) 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の音場を乱すことがない
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 and is disposed on the side surface, the sound field of the sound deadening speaker 1 is not disturbed, so that a stable sound deadening performance up to a high frequency range can be obtained.

また、モニタ用マイクロホン3は、両スピーカ1,2の
側面に近い入力穴5b内に設置しているので、使用者の耳
腔Eに近く耳腔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 both speakers 1 and 2, only the same external noise as transmitted to the ear cavity E near the user's ear cavity E is generated. Can be entered. 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.

また、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, since the sub-speaker 2 for canceling the negative cancellation 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, the sub-cancellation generation 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、両スピーカ1,2から放射される音は放射前面
の壁面に当って反射するが、本実施例では、消音スピー
カ側ハウジング7と副スピーカ側ハウジング8により、
消音スピーカ側空間Cと副スピーカ側空間Eを、音響的
に均等な空間としたために、両ハウジング7,8の内面で
生じる反射音が均等に生じて両者は互いに打ち消しあ
い、残差音が生じないし、また、消音空間B及び外来音
側空間F側のヘッドホンカバー6の内面で生じる反射音
は、両ハウジング7,8により両スピーカ側空間C,E内に再
入力し難く、この反射音による残差音も生じ難い。
Furthermore, the sound radiated from both speakers 1 and 2 is reflected by hitting the wall surface of the radiation front. In the present embodiment, the sound loudspeaker side housing 7 and the sub speaker side housing 8
Since the sound-absorbing speaker-side space C and the sub-speaker-side space E are acoustically uniform, reflected sounds generated on the inner surfaces of both housings 7 and 8 are evenly generated, and the two cancel each other out, resulting in a residual sound. Further, the reflected sound generated on the inner surface of the headphone cover 6 in the sound deadening space B and the extraneous sound side space F is hard to be re-input into the two speaker side spaces C and E by the two housings 7 and 8, and the reflected sound causes the reflected sound. The residual sound is hard to occur.

このため、モニタ用マイクロホン3が残差音を入力す
ることがなくこの残差音を外来音cと誤認して消音スピ
ーカ1が余計な音を増幅するということがないし、ま
た、この残差音がハウリングサイクルに入ってハウリン
グが生じるということもなく、消音性能が向上する。
Therefore, the monitoring microphone 3 does not input the residual sound, and the mute speaker 1 does not amplify the residual sound by erroneously recognizing the residual sound as the extraneous sound c. Does not enter the howling cycle and howling does not occur, and the noise reduction performance is improved.

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、両ハウジング7,8の内面にそれぞれ吸
音材7c,8cを貼設した例である。
This embodiment is an example in which sound absorbing members 7c and 8c are attached to inner surfaces of both housings 7 and 8, respectively.

従って、この第2実施例の場合、吸音材7c,8cにより
消音スピーカ側空間Cと副スピーカ側空間Eとの内面で
反射音が生じ難く、反射音の量が減少するため消音性能
が向上する。
Therefore, in the case of the second embodiment, the sound absorbing materials 7c and 8c make it difficult for reflected sound to be generated on the inner surfaces of the sound deadening speaker side space C and the sub speaker side space E, and the amount of reflected sound is reduced, so that the sound deadening performance is improved. .

尚、この実施例では、吸音材7c,8cによりキャンセル
音の出力が妨げられることがないと共に、外来音の入力
が妨げられることはない。
In this embodiment, the output of the cancel sound is not hindered by the sound absorbing materials 7c and 8c, and the input of the foreign sound is not hindered.

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、本考案
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
本考案に含まれる。
As described above, the embodiments have been described based on the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like within a range not 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部騒音を
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、本考案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 for removing external noise by wearing it on the head is shown as an example, but the scope of the present invention is not limited to this.・ Installed in 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、本考案は、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。
In addition, 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.

(発明の効果) 以下説明してきたように、本発明のアクティブ・ノイ
ズ・キャンセラーにあっては、キャンセル音と副キャン
セル音が打ち消しあう位置に、モニタ用マイクロホンを
設けたため、先行技術と同様に、消音対象音のみを入力
することができ、かつ、消音対象音のみを入力すること
ができ、かつ、モニタ用マイクロホンをキャンセル音の
放射前面から外した位置で消音スピーカに近接配置でき
ることで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。
(Effects of the Invention) As described below, in the active noise canceller of the present invention, a monitoring microphone is provided at a position where the cancel sound and the sub-cancel sound cancel each other. Only the sound to be silenced can be input, and only the sound to be silenced can be input, and the microphone for monitoring can be placed close to the silencer at a position off the front of the cancellation sound emission. The effect of being able to improve is obtained.

加えて、本発明では、消音スピーカ側空間と副スピー
カ側空間とを対称に形成するハウジングを設けたため、
反射音の位相ズレによる残差音が生じることがなく、残
差音を外来音と誤認することによるキャンセル音として
余計な音を増幅することがなくなると同時に、その残差
音を原因としたハウリングも生じなくなり、消音効果を
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, since the housing that forms the muffler speaker side space and the sub speaker side space symmetrically is provided,
The residual sound due to the phase shift of the reflected sound does not occur, and no extra sound is amplified as a cancel sound due to misidentifying the residual sound as an extraneous sound, and at the same time howling due to the residual sound Does not occur, and the effect of improving the silencing effect 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、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正
圧音並びに負圧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
主要部分の断面図である。 C……消音スピーカ側空間 E……副スピーカ側空間 a……キャンセル音 c……外来音 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 7……ハウジング 8……ハウジング
FIG. 1 is an overall view showing a configuration of an active noise canceller according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a positive pressure sound, a negative pressure sound, and external noise of a sound deadening speaker by the active noise canceller of the first embodiment. FIG. 3 is a sectional view of a main part of an active noise canceller according to a second embodiment of the present invention. C: Silent speaker side space E: Sub speaker side space a: Canceling sound c: External sound 1 ... Silencing speaker 1e ... Diaphragm surface (positive pressure surface) 1f ... Diaphragm back surface (negative pressure surface) 2 ... Sub-speaker 2e ... Diaphragm surface (positive pressure surface) 2f ... Diaphragm back surface (negative pressure surface) 3 ... Monitor microphone 4 ... Noise cancellation circuit 7 ... Housing 8 ... Housing

───────────────────────────────────────────────────── 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 11/16──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-64-54900 (JP, A) JP-A-2-224498 (JP, A) JP-A-2-224499 (JP, A) Jpn. 86691 (JP, U) JP-A-3-86694 (JP, U) JP-A-3-86695 (JP, U) JP-A 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】正負一方の面から消音対象音とは逆位相の
キャンセル音を放射させる消音スピーカと、 該消音スピーカの正負他方の面に対し、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する副
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含む外来音を入力するモニタ用マイ
クロホンと、 該モニタ用マイクロホンからの入力音に基づき、前記消
音スピーカに対しキャンセル音を放射させるキャンセル
音発生信号を出力すると共に、副スピーカに対し副キャ
ンセル音を放射させる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、 前記消音スピーカの正負一方の面の前面の消音スピーカ
側空間と、前記副スピーカの正負他方の面の前面の副ス
ピーカ側空間とを対称に形成するハウジングと、 を備えた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 cancellation sound having a phase opposite to the sound to be muffled from one of the positive and negative surfaces, and a sub-sound having the same phase as the cancellation sound from one of the positive and negative surfaces of the muffler speaker. A sub-speaker that radiates a cancel sound, a monitor microphone that is disposed at a position where the sounds radiated from both speakers cancel each other, and that inputs an extraneous sound including a sound to be silenced, based on the input sound from the monitor microphone. A noise canceling circuit that outputs a cancel sound generating signal that emits a cancel sound to the muffling speaker, and outputs a sub cancel sound generating signal that emits a sub cancel sound to the sub speaker, and one of the positive and negative of the muffling speaker The space on the mute speaker side in front of the sub-speaker and the space on the sub-speaker side in front of the other side of the sub-speaker are symmetrically formed. An active noise canceller, comprising:
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