JP3344147B2 - Speaker system - Google Patents

Speaker system

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JP3344147B2
JP3344147B2 JP6013895A JP6013895A JP3344147B2 JP 3344147 B2 JP3344147 B2 JP 3344147B2 JP 6013895 A JP6013895 A JP 6013895A JP 6013895 A JP6013895 A JP 6013895A JP 3344147 B2 JP3344147 B2 JP 3344147B2
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speaker
microphone
vibration
sound pressure
diaphragm
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宏平 浅田
徹 佐々木
彰良 木村
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特にノイズキャンセル
や特性補正のためのマイクロホンを配したスピーカシス
テムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speaker system provided with a microphone for noise cancellation and characteristic correction.

【0002】[0002]

【従来の技術】スピーカの音圧出力部位に小型のマイク
ロホンを配し、このようなマイクロホンで集音された音
声信号を用いてノイズキャンセルや出力特性補正を行な
うスピーカシステムが開発されている。
2. Description of the Related Art A speaker system has been developed in which a small microphone is arranged at a sound pressure output portion of a speaker, and noise cancellation and output characteristic correction are performed using a sound signal collected by such a microphone.

【0003】図10(a)(b)(c)は例えばコード
レス電話41のスピーカ音圧出力部位42においてノイ
ズキャンセル用のマイクロホン44が配置されたものを
示している。図10(a)は斜視図、図10(b)はス
ピーカ音圧出力部位42の正面図、図10(c)はスピ
ーカ音圧出力部位42の内部構造を示している。図10
(c)からわかるようにスピーカユニット43の正面方
向となるスピーカ音圧出力部位42において小型のマイ
クロホン44が配置されている。
FIGS. 10 (a), 10 (b) and 10 (c) show, for example, a microphone 44 for noise cancellation arranged in a speaker sound pressure output portion 42 of a cordless telephone 41. FIG. 10A is a perspective view, FIG. 10B is a front view of the speaker sound pressure output part 42, and FIG. 10C shows the internal structure of the speaker sound pressure output part 42. FIG.
As can be seen from (c), a small microphone 44 is arranged at the speaker sound pressure output part 42 which is in the front direction of the speaker unit 43.

【0004】このマイクロホン44ではスピーカユニッ
ト43からの出力音とともに外来ノイズがミックスされ
て音声信号として得られることになる。そしてこのマイ
クロホン44からの音声信号に対して所定の補償処理を
行なってスピーカユニット43への入力信号にフィード
バック加算することで、いわゆるノイズキャンセル動作
が可能となり、例えばこのような電話の場合、騒音環境
下でも聞き取り易いスピーカシステムを実現できる。
In the microphone 44, external noise is mixed together with the output sound from the speaker unit 43 to obtain an audio signal. Then, a predetermined compensation process is performed on the audio signal from the microphone 44 and the result is feedback-added to the input signal to the speaker unit 43, so that a so-called noise canceling operation can be performed. A speaker system that is easy to hear even underneath can be realized.

【0005】次に図11に出力音圧の周波数特性補正を
行なうことのできる、音響帰還型(AFB:Acoustic F
eedBack system)が採用されたスピーカボックス50を
示す。スピーカボックス50におけるスピーカユニット
51の振動板の前面側には図示するように小型のマイク
ロホン52が配されている。このマイクロホン52はス
ピーカユニット51からの出力音を集音することになる
が、そのマイクロホン52からの音声信号は所定の補償
処理がされた後、スピーカユニット51への入力音声信
号と比較されることになる。
FIG. 11 shows an acoustic feedback type (AFB: Acoustic F) capable of correcting the frequency characteristics of the output sound pressure.
5 shows a speaker box 50 employing an eedBack system). On the front side of the diaphragm of the speaker unit 51 in the speaker box 50, a small microphone 52 is arranged as shown in the figure. The microphone 52 collects the output sound from the speaker unit 51, and the audio signal from the microphone 52 is subjected to a predetermined compensation process and then compared with the input audio signal to the speaker unit 51. become.

【0006】この比較結果は、即ちスピーカユニットが
入力信号に対して忠実に駆動されているか否かを示す信
号となる。この比較結果に基づいてスピーカユニット5
1への入力信号を補正することにより、音響負荷による
音圧周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向
上を計ることができる。
The result of this comparison is a signal indicating whether the speaker unit is driven faithfully with respect to the input signal. Based on this comparison result, the speaker unit 5
By correcting the input signal to 1, it is possible to improve the disturbance of the sound pressure frequency characteristic due to the acoustic load, and to improve the responsiveness and the sound quality.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ノイズキャンセルや特性補正のためにマイクロホン4
4、52を配置する場合、マイクロホン44、52がス
ピーカユニット43、51からの音声を拾い易いように
することが必要であり、このため図示するようにスピー
カユニット43、51の前面に近接して配置している。
そしてまた、マイクロホン44、52の振動板の振動方
向となるマイクロホン軸JMは、スピーカユニット4
3、51の振動板の振動方向となるスピーカ軸JSと、
平行状態となるようにしている。
The microphone 4 is used for such noise cancellation and characteristic correction.
When the microphones 4 and 52 are arranged, it is necessary that the microphones 44 and 52 can easily pick up the sound from the speaker units 43 and 51. Therefore, as shown in FIG. Have been placed.
The microphone axis JM, which is the vibration direction of the diaphragm of the microphones 44 and 52, is
A speaker axis JS which is the vibration direction of the diaphragms of 3 and 51,
It is set to be in a parallel state.

【0008】ところが、このようなスピーカシステムに
おいてはマイクロホン44,52がそのマイクロホンの
振動雑音を拾い易いという問題がある。即ちスピーカユ
ニット43,51の振動板がスピーカ軸JS方向に振動
すると、その振動が筺体面も同方向に振動させてしま
う。するとマイクロホン44,52自体もその方向に振
動されてしまい、これによりマイクロホン44,52の
振動板が加振され、即ち振動雑音を拾ってしまうことに
なる。マイクロホン44の出力にこのような振動雑音が
加わると良好なノイズキャンセル動作ができなくなり、
またマイクロホン52の出力にこのような振動雑音が加
わるとスピーカユニット52の出力音圧の周波数特性や
応答性の改善が得られないということになってしまう。
However, in such a speaker system, there is a problem that the microphones 44 and 52 easily pick up vibration noise of the microphones. That is, when the diaphragms of the speaker units 43 and 51 vibrate in the direction of the speaker axis JS, the vibration also causes the housing surface to vibrate in the same direction. Then, the microphones 44 and 52 themselves are also vibrated in that direction, whereby the diaphragms of the microphones 44 and 52 are vibrated, that is, vibration noise is picked up. When such vibration noise is added to the output of the microphone 44, a good noise canceling operation cannot be performed.
Further, if such vibration noise is added to the output of the microphone 52, the frequency characteristics and responsiveness of the output sound pressure of the speaker unit 52 cannot be improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点に鑑みて、スピーカからの音圧出力部位にマイクロホ
ンを配し、このマイクロホンで得られる音声信号を用い
て所定の信号処理を行なうように構成されたスピーカシ
ステムにおいて、マイクロホンが振動雑音を拾いにくく
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention arranges a microphone at a sound pressure output portion from a speaker and performs predetermined signal processing using an audio signal obtained from the microphone. It is an object of the speaker system configured as described above to make it difficult for the microphone to pick up vibration noise.

【0010】このために、マイクロホンは、スピーカを
有する筐体または該筐体に設けられる支持部に取着され
るとともに、スピーカの振動板の振動方向となるスピー
カ軸と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイク
ロホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるよう
に、スピーカに対してマイクロホンの配置状態を設定す
る。
[0010] For this purpose, the microphone is used for the speaker.
Attached to a housing having
In addition, the microphone is positioned relative to the speaker so that the speaker axis, which is the vibration direction of the speaker diaphragm, and the microphone axis, which is the vibration direction of the microphone diaphragm, are substantially perpendicular to each other. Set.

【0011】そしてこのような構成で、マイクロホンで
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る。
With such a configuration, a predetermined compensation process is performed on the audio signal obtained by the microphone, and the resulting signal is fed back to the input signal to the loudspeaker to reduce the noise at the sound pressure output portion from the loudspeaker. I do.

【0012】またはマイクロホンで得られる音声信号に
音声信号に対して所定の補償処理を行なって前記スピー
カへの入力信号にフィードバックして、スピーカの出力
特性の補正を行なうように構成する。
Alternatively, the audio signal obtained by the microphone is subjected to predetermined compensation processing for the audio signal , and is fed back to the input signal to the speaker to correct the output characteristics of the speaker.

【0013】[0013]

【作用】スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ軸
と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるようにする
ことで、マイクロホンの振動板がスピーカや筺体に発生
する振動雑音の影響を受けることが抑制される。
The microphone diaphragm is positioned so that the speaker axis, which is the vibration direction of the speaker diaphragm, and the microphone axis, which is the vibration direction of the microphone diaphragm, are substantially perpendicular to each other. And the effect of vibration noise generated in the housing is suppressed.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の第1、第2の実施例の構成を
説明し、その後、各実施例に共通な原理説明を行なう。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of the first and second embodiments of the present invention will be described below, and then the principle common to each embodiment will be described.

【0015】図1は電話装置におけるスピーカシステム
として採用したもので、コードレス電話1のスピーカ音
圧出力部位2においてノイズキャンセル用のマイクロホ
ン4が配置されたものを示している。図1(a)は斜視
図、図1(b)はスピーカ音圧出力部位2の正面図、図
1(c)はスピーカ音圧出力部位2の内部構造を示して
いる。
FIG. 1 shows a speaker system employed in a telephone device, in which a microphone 4 for noise cancellation is arranged in a speaker sound pressure output portion 2 of a cordless telephone 1. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a front view of the speaker sound pressure output unit 2, and FIG. 1C shows the internal structure of the speaker sound pressure output unit 2.

【0016】図1(c)からわかるようにスピーカユニ
ット3の正面方向となるスピーカ音圧出力部位2におい
て小型のマイクロホン4が配置されている。ここで本実
施例の場合、マイクロホン4は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸JMが、スピーカユニット3の振
動板の振動方向となるスピーカ軸JSに対してほぼ垂直
状態となるように配置されている。
As can be seen from FIG. 1 (c), a small microphone 4 is arranged in a speaker sound pressure output portion 2 which is in front of the speaker unit 3. Here, in the case of the present embodiment, the microphone 4 is arranged such that the microphone axis JM, which is the vibration direction of the diaphragm, is substantially perpendicular to the speaker axis JS, which is the vibration direction of the diaphragm of the speaker unit 3. Have been.

【0017】このマイクロホン4ではスピーカユニット
3からの出力音とともに外来ノイズがミックスされて音
声信号として得られることになる。そしてこのマイクロ
ホン4からの音声信号に対して所定の補償処理を行なっ
てスピーカユニット3への入力信号にフィードバック加
算することで、いわゆるノイズキャンセル動作が可能と
なり、例えばこのような電話の場合、騒音環境下でも聞
き取り易いスピーカシステムを実現できる。
In the microphone 4, external noise is mixed with the output sound from the speaker unit 3 to obtain an audio signal. By performing a predetermined compensation process on the audio signal from the microphone 4 and adding it back to the input signal to the speaker unit 3, a so-called noise canceling operation can be performed. A speaker system that is easy to hear even underneath can be realized.

【0018】図2がノイズキャンセルのための原理ブロ
ックを示している。音声信号は端子11から加算器12
を介してパワーアンプ13に供給されてスピーカドライ
ブ信号として増幅される。そしてスピーカドライブ信号
がスピーカ14に供給され、音圧として出力される。こ
こでスピーカ14が図1のスピーカユニット3に相当す
る。
FIG. 2 shows a principle block for noise cancellation. The audio signal is supplied from terminal 11 to adder 12
Is supplied to the power amplifier 13 via the amplifier and amplified as a speaker drive signal. Then, the speaker drive signal is supplied to the speaker 14 and output as a sound pressure. Here, the speaker 14 corresponds to the speaker unit 3 in FIG.

【0019】スピーカ14の出力音圧は図2に加算器1
5として等価的に示すように外来ノイズNと混合された
音圧Pとして、使用者の耳(鼓膜)に達することにな
る。ここで、マイクロホン/アンプ16として示すよう
に音圧Pがピックアップされて音声信号として出力され
る。マイクロホン/アンプ16は図1のマイクロホン4
及び増幅回路に相当する。マイクロホン/アンプ16の
出力はフィードバック回路17において所定の信号処理
が施され、ノイズ低減のための加算信号を出力する。そ
してこれは加算器12に供給され、この加算器12にお
いて端子11からの音声信号に対してノイズ成分を減算
する処理が行なわれることになる。
The output sound pressure of the speaker 14 is shown in FIG.
As shown equivalently as 5, the sound pressure P mixed with the external noise N reaches the user's ear (eardrum). Here, the sound pressure P is picked up as shown by the microphone / amplifier 16 and output as an audio signal. The microphone / amplifier 16 is the microphone 4 of FIG.
And an amplifier circuit. The output of the microphone / amplifier 16 is subjected to predetermined signal processing in a feedback circuit 17, and outputs an added signal for noise reduction. This is supplied to the adder 12, and the adder 12 performs a process of subtracting a noise component from the audio signal from the terminal 11.

【0020】ここでパワーアンプ13、スピーカ14、
マイクロホン/アンプ16、フィードバック回路17の
それぞれの伝達関数をA,H,M,−βとする。そして
マイクロホン/アンプ16でピックアップされた耳元で
の音をフィードバック回路17における固定フィルタを
介して図2のようにフィードバック構成をとった場合、
騒音を音圧P及びノイズNについて、
Here, a power amplifier 13, a speaker 14,
The transfer functions of the microphone / amplifier 16 and the feedback circuit 17 are A, H, M, and -β. When the sound at the ear picked up by the microphone / amplifier 16 is fed back through the fixed filter in the feedback circuit 17 as shown in FIG.
Noise is expressed as sound pressure P and noise N.

【数1】 に低減できる効果を持つ。(Equation 1) It has an effect that can be reduced.

【0021】そしてこのような回路はアナログ回路で構
成できるため、追従性、小規模性に優れたものとなる。
また、このシステムが発振しない条件としては、各伝達
関数は複素数であるため、
Since such a circuit can be constituted by an analog circuit, it has excellent followability and small scale.
Also, as a condition that this system does not oscillate, since each transfer function is a complex number,

【数2】 であることが必要である。(Equation 2) It is necessary to be.

【0022】このようなノイズキャンセル回路構成をと
る本実施例のスピーカシステムにおいて、上記したよう
に、マイクロホン4が、そのマイクロホン軸JMがスピ
ーカ軸JSに対してほぼ垂直状態となるように配置され
ていることにより、スピーカユニット3の振動板の振動
の影響によるマイクロホン4の振動雑音を抑制すること
ができることになり、これによってマイクロホン4の音
圧−電圧変換の精度が向上し、より有効な騒音抑制が実
現されることになる。
In the loudspeaker system of this embodiment having such a noise canceling circuit configuration, as described above, the microphone 4 is arranged so that its microphone axis JM is substantially perpendicular to the speaker axis JS. As a result, the vibration noise of the microphone 4 due to the influence of the vibration of the diaphragm of the speaker unit 3 can be suppressed, whereby the accuracy of the sound pressure-voltage conversion of the microphone 4 is improved, and more effective noise suppression is achieved. Will be realized.

【0023】なお、この図1、図2のようなスピーカシ
ステムは、電話だけでなく、その他の通信機のスピーカ
部分や、ヘッドホン、補聴器等にも良好に適用できるこ
とはいうまでもない。
It is needless to say that the speaker system as shown in FIGS. 1 and 2 can be favorably applied not only to a telephone but also to a speaker portion of another communication device, a headphone, a hearing aid, and the like.

【0024】次に図3に第2の実施例としてのAFB
(Acoustic FeedBack system)を採用したスピーカボッ
クス20を示す。このスピーカボックス20におけるス
ピーカユニット21の振動板の前面側には図示するよう
に小型のマイクロホン22が配されている。特に本実施
例の場合、マイクロホン22は、その振動板の振動方向
となるマイクロホン軸JMが、スピーカユニット21の
振動板の振動方向となるスピーカ軸JSに対してほぼ垂
直状態となるように配置されている。
FIG. 3 shows an AFB as a second embodiment.
1 shows a speaker box 20 employing an (Acoustic FeedBack system). A small microphone 22 is arranged on the front side of the diaphragm of the speaker unit 21 in the speaker box 20 as shown in the figure. In particular, in the case of the present embodiment, the microphone 22 is arranged such that the microphone axis JM, which is the vibration direction of the diaphragm, is substantially perpendicular to the speaker axis JS, which is the vibration direction of the diaphragm of the speaker unit 21. ing.

【0025】このマイクロホン22はスピーカユニット
21からの出力音を集音することになるが、そのマイク
ロホン22からの音声信号は図4のような回路でAFB
処理に用いられる。図4において、音声信号は端子31
から比較器32を介してパワーアンプ33に供給されて
スピーカドライブ信号として増幅される。そしてスピー
カドライブ信号がスピーカ34に供給され、音圧として
出力される。ここでスピーカ34が図3のスピーカユニ
ット21に相当する。
The microphone 22 collects the output sound from the speaker unit 21, and the audio signal from the microphone 22 is subjected to AFB by a circuit as shown in FIG.
Used for processing. In FIG. 4, an audio signal is supplied to a terminal 31.
Is supplied to the power amplifier 33 via the comparator 32 and is amplified as a speaker drive signal. Then, the speaker drive signal is supplied to the speaker 34 and output as a sound pressure. Here, the speaker 34 corresponds to the speaker unit 21 in FIG.

【0026】スピーカ34の出力音圧は、図3のマイク
ロホン22及び増幅回路に相当するマイクロホン/アン
プ35によってピックアップされて音声信号として出力
される。マイクロホン/アンプ35の出力は補償回路3
6において所定の信号処理が施され、比較器32に供給
される。
The output sound pressure of the speaker 34 is picked up by the microphone 22 of FIG. 3 and a microphone / amplifier 35 corresponding to an amplifier circuit and output as an audio signal. The output of the microphone / amplifier 35 is a compensation circuit 3
In 6, predetermined signal processing is performed, and the result is supplied to the comparator 32.

【0027】このような構成においてはマイクロホン/
アンプ35の出力は所定の補償処理がされた後、端子3
1からの入力音声信号と比較されることになる。この比
較結果は、即ちスピーカユニットが入力信号に対して忠
実に駆動されているか否かを示す信号となる。この比較
結果に基づいてパワーアンプ33でスピーカ34へのド
ライブ信号を補正することにより、音響負荷による音圧
周波数特性の乱れを改善したり、応答性、音質の向上を
計ることができる。また口径の小さなスピーカシステム
において低域不足を改善するためにも用いることができ
る。
In such a configuration, the microphone /
After a predetermined compensation process is performed on the output of the amplifier 35,
1 will be compared with the input audio signal. The comparison result is a signal indicating whether the speaker unit is driven faithfully with respect to the input signal. By correcting the drive signal to the speaker 34 by the power amplifier 33 based on the comparison result, it is possible to improve the disturbance of the sound pressure frequency characteristics due to the acoustic load and to improve the responsiveness and the sound quality. It can also be used to improve low-frequency deficiency in small-diameter speaker systems.

【0028】このようなAFBを採用したスピーカシス
テムにおいて、上記したように、マイクロホン22が、
そのマイクロホン軸JMがスピーカ軸JSに対してほぼ
垂直状態となるように配置されていることにより、スピ
ーカユニット21の振動板の振動の影響によるマイクロ
ホン22の振動雑音を抑制することができる。この結
果、マイクロホン22の感度のS/Nが向上し、AFB
の本来の目的である応答性の向上、周波数特性の平坦
化、低域増強などに対する制御が、より確実かつ有効に
実行でき、高音質再生スピーカシステムが実現できるこ
とになる。
In a speaker system employing such an AFB, as described above, the microphone 22
Since the microphone axis JM is disposed so as to be substantially perpendicular to the speaker axis JS, vibration noise of the microphone 22 due to the influence of vibration of the diaphragm of the speaker unit 21 can be suppressed. As a result, the S / N of the sensitivity of the microphone 22 is improved, and the AFB
Therefore, the control of the improvement of the response, the flattening of the frequency characteristic, the enhancement of the low frequency band, and the like, which are the original objectives of the present invention, can be executed more reliably and effectively, and a high-quality sound reproduction speaker system can be realized.

【0029】以上の第1、第2の実施例の構成で、マイ
クロホン4,22における振動雑音が低減できることに
ついて詳述する。通常マイクロホンユニット本体を加振
すると、背極はユニット本体と同じ動きをしても振動板
はその動きについていけず、振動雑音を発生することに
なる。
The fact that the vibration noise of the microphones 4 and 22 can be reduced by the configuration of the first and second embodiments will be described in detail. Normally, when the microphone unit main body is vibrated, even if the back pole makes the same movement as the unit main body, the diaphragm cannot keep up with the movement and generates vibration noise.

【0030】ここでマイクロホンユニットがコンデンサ
マイクロホンである場合を考え、ユニットの機械系を図
5のように電気的な等価回路で示す。ここで機械系の力
Fは電圧に相当し、速度vは電流に相当する。そして、
pSは入力となる音圧×面積、pSε-jkdcos Φは背面
から回ってきた入力音圧であり、つまりεの乗数は時間
遅延成分を示す。
Considering the case where the microphone unit is a condenser microphone, the mechanical system of the unit is shown by an electrical equivalent circuit as shown in FIG. Here, the mechanical force F corresponds to a voltage, and the speed v corresponds to a current. And
pS is the input sound pressure × area, and pSε- jkdcosΦ is the input sound pressure coming from the back, that is, the multiplier of ε indicates a time delay component.

【0031】このような等価回路を持つコンデンサマイ
クロホンの平面波音場における正面方向の感度を求める
ことを考える。まず振動板の振動速度vは、
Considering the sensitivity of the condenser microphone having such an equivalent circuit in the front direction in the plane wave sound field. First, the vibration speed v of the diaphragm is

【数3】 で表わすことができる。ここで、k=ω/C、Cは音
速、dは音響二端子間距離、α=(Cr1c1)/d、Z0
=jωm0 +r0 +(1/jωc1 )とする。
(Equation 3) Can be represented by Here, k = ω / C, C is the speed of sound, d is the distance between two acoustic terminals, α = (Cr 1 c 1 ) / d, Z 0
= Jωm 0 + r 0 + (1 / jωc 1 ).

【0032】次に、マイクロホンユニット本体が振動し
た場合について求める。なお、ユニット本体が振動した
場合の等価回路は図6のようになる。マイクロホンユニ
ット本体と振動板の相対速度はV−V0 で、発電に寄与
する起振力は振動板の等価質量に基づく慣性力であるj
ωm00 となる。ここで相対速度V−V0 について
は、
Next, a case where the microphone unit body vibrates will be obtained. An equivalent circuit when the unit body vibrates is as shown in FIG. J relative speed of the microphone unit body and the diaphragm is in V-V 0, the excitation force contributing to power generation is an inertial force based on the equivalent mass of the diaphragm
ωm 0 V 0 . Here, regarding the relative speed V−V 0 ,

【数4】 とすることができる。(Equation 4) It can be.

【0033】そして正面感度(振動速度)で正規化した
振動板の相対速度は、上記(数3)(数4)より、
The relative velocity of the diaphragm normalized by the front sensitivity (vibration velocity) is given by the above (Equation 3) and (Equation 4).

【数5】 となる。そして無指向性マイクロホンではα=∞である
ので、
(Equation 5) Becomes And for an omnidirectional microphone, α = ∞,

【数6】 となる。(Equation 6) Becomes

【0034】これは振動雑音が面密度m0 /Sと振動加
速度ωVに比例していることを示している。そしてα=
∞である無指向性マイクロホンに比べて、音圧傾度型マ
イクロホンでは上記(数5)(数6)より、図7で表わ
されるような振動雑音を発生することになる。
This indicates that the vibration noise is proportional to the surface density m 0 / S and the vibration acceleration ωV. And α =
Compared to the non-directional microphone as ∞, the sound pressure gradient type microphone generates vibration noise as shown in FIG. 7 from (Equation 5) and (Equation 6).

【0035】結局、振動板が単なる平板であれば、加振
方向によって振動感度が変化し、振動板と垂直な方向に
加振されれば上記のような振動雑音を発生するが、振動
板と平行な方向に加振されても、背極と振動板が一緒に
動くことになるため、振動雑音が発生しないことが理解
される。つまり、上記第1、第2の実施例のように構成
した場合、マイクロホン4,22の振動板に対しては、
振動板と平行な方向に加振されることになるため、振動
雑音は殆ど発生しないことになる。
After all, if the diaphragm is a mere flat plate, the vibration sensitivity changes depending on the vibration direction, and the above-described vibration noise is generated when the diaphragm is vibrated in a direction perpendicular to the diaphragm. It is understood that even if the vibration is applied in the parallel direction, the back pole and the diaphragm move together, so that no vibration noise is generated. That is, in the case of the first and second embodiments, the diaphragms of the microphones 4 and 22 are
Since vibration is applied in a direction parallel to the diaphragm, vibration noise hardly occurs.

【0036】図1における第1の実施例のマイクロホン
4の特性と、従来例としての図10のマイクロホン44
の特性についての測定結果を図8、図9にあわせて示
す。図8はマイクロホンの周波数−ゲイン特性、図9は
マイクロホンの周波数−位相特性を示している。また同
時に、スピーカを有する筺体とは別体に配置し、もとも
と振動雑音を受けないようにした音場測定用マイクロホ
ンの測定結果も示す。なお、図中実線はマイクロホン軸
JMをスピーカ軸JSと垂直状態とした実施例のマイク
ロホン4の特性、一点鎖線はマイクロホン軸JMをスピ
ーカ軸JSと平行状態とした従来のマイクロホン44の
特性、破線は音場測定用マイクロホンの特性である。
The characteristics of the microphone 4 of the first embodiment in FIG. 1 and the microphone 44 of FIG.
8 and 9 show the measurement results of the characteristics of FIG. FIG. 8 shows the frequency-gain characteristics of the microphone, and FIG. 9 shows the frequency-phase characteristics of the microphone. At the same time, a measurement result of a sound field measurement microphone which is arranged separately from a housing having a speaker and is originally not affected by vibration noise is also shown. The solid line in the figure indicates the characteristics of the microphone 4 in the embodiment in which the microphone axis JM is perpendicular to the speaker axis JS, the dashed line indicates the characteristics of the conventional microphone 44 in which the microphone axis JM is in parallel with the speaker axis JS, and the broken line indicates This is the characteristic of the sound field measurement microphone.

【0037】各図からわかるように、従来の方式で配置
したマイクロホン44では音場測定用のマイクロホンの
結果である本来の集音特性に対し、低域がかなり持ち上
がった特性となり、音場が正確にピックアップできてい
ないことが示されるが、本実施例のようにマイクロホン
4を配置することで、音場測定用のマイクロホンとほぼ
同様の特性が得られる。つまり、音場を正確にピックア
ップできていることがわかる。
As can be seen from the figures, the microphone 44 arranged in the conventional manner has a characteristic in which the low-frequency range is considerably raised with respect to the original sound collection characteristic which is the result of the microphone for sound field measurement, and the sound field is accurate. It is shown that the microphone 4 cannot be picked up, but by arranging the microphone 4 as in the present embodiment, substantially the same characteristics as those of the microphone for sound field measurement can be obtained. In other words, it can be seen that the sound field has been accurately picked up.

【0038】そしてノイズキャンセルのフィードバック
回路構成において考えると、従来の配置状態のマイクロ
ホン44の場合、低域成分の不要な上昇のために位相回
転が大きくなり、フィードバック回路での補償処理が煩
雑になる。また同時に系が発振しないようにする位相条
件の限定範囲がせばまるので、騒音低減帯域が狭くな
り、ノイズ低減効果が落ちるということになる。これに
対し本実施例の配置状態のマイクロホン4の場合、低域
の特性は抑えられ、フィードバック回路の自由度が増
し、より有効なノイズ低減効果を得ることができる。以
上のことはAFBを採用したスピーカシステムにおいて
も同様となり、即ち第2の実施例の構成により、AFB
による特性補正機能などは格段に向上される。
Considering the noise canceling feedback circuit configuration, in the case of the microphone 44 in the conventional arrangement, the phase rotation becomes large due to the unnecessary rise of the low frequency component, and the compensation processing in the feedback circuit becomes complicated. . At the same time, since the limited range of the phase condition for preventing the system from oscillating is limited, the noise reduction band is narrowed, and the noise reduction effect is reduced. On the other hand, in the case of the microphone 4 in the arrangement state of the present embodiment, low-frequency characteristics are suppressed, the degree of freedom of the feedback circuit is increased, and a more effective noise reduction effect can be obtained. The same applies to the speaker system employing the AFB. That is, according to the configuration of the second embodiment, the AFB
The characteristic correction function and the like are greatly improved.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明のスピーカシ
ステムは、スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ
軸と、マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロ
ホン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、
スピーカに対してマイクロホンの配置状態を設定するこ
とにより、マイクロホンが振動雑音を拾ってしまうこと
を有効に抑えることができるという効果がある。。
As described above, according to the speaker system of the present invention, the position of the speaker axis, which is the vibration direction of the diaphragm of the speaker, and the position of the microphone axis, which is the vibration direction of the diaphragm of the microphone, are substantially perpendicular to each other. So that
By setting the arrangement state of the microphone with respect to the speaker, there is an effect that it is possible to effectively prevent the microphone from picking up vibration noise. .

【0040】そしてこのような構成で、マイクロホンで
得られる音声信号に対して所定の補償処理を行なってス
ピーカへの入力信号にフィードバックして、スピーカか
らの音圧出力部位におけるノイズ低減を行なうようにす
る場合、マイクロホンでは振動雑音が含まれない高精度
の音圧−電圧変換が行なわれることにより、より有効な
騒音抑制が実現されることになる。
With such a configuration, predetermined compensation processing is performed on the audio signal obtained by the microphone, and the resulting signal is fed back to the input signal to the speaker, so that noise at the sound pressure output portion from the speaker is reduced. In this case, the microphone performs high-precision sound pressure-to-voltage conversion that does not include vibration noise, thereby realizing more effective noise suppression.

【0041】またマイクロホンで得られる音声信号に対
して所定の補償処理を行なって前記スピーカへの入力信
号にフィードバックして、スピーカの出力特性の補正を
行なうようにした場合も、マイクロホンでは振動雑音が
含まれない高精度の音圧−電圧変換が行なわれることに
より、周波数特性の平坦化、応答性の向上、低域補償な
どの面でより有効かつ正確に行なわれることになり、高
音質スピーカシステムを実現できる。
[0041] The pair to the audio signal obtained by the microphone
Also, when a predetermined compensation process is performed to feed back to the input signal to the loudspeaker to correct the output characteristics of the loudspeaker, the microphone can perform high-precision sound pressure-voltage conversion without vibration noise. Is performed more effectively and accurately in terms of flattening of frequency characteristics, improvement of responsiveness, low-frequency compensation, and the like, and a high-quality speaker system can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例におけるノイズキャンセラ構成の
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a noise canceller configuration in the first embodiment.

【図3】本発明の第2の実施例の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】第2の実施例におけるAFB構成の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an AFB configuration according to a second embodiment.

【図5】コンデンサマイクロホンの等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the condenser microphone.

【図6】コンデンサマイクロホンの本体が振動した場合
の等価回路図である。
FIG. 6 is an equivalent circuit diagram when the main body of the condenser microphone vibrates.

【図7】音圧傾度型マイクロホンの振動感度の説明図で
ある。
FIG. 7 is an explanatory diagram of vibration sensitivity of a sound pressure gradient type microphone.

【図8】本発明及び従来例のマイクロホンの配置状態で
の周波数−ゲイン特性の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of frequency-gain characteristics in a state where microphones of the present invention and the conventional example are arranged.

【図9】本発明及び従来例のマイクロホンの配置状態で
の周波数−位相特性の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of frequency-phase characteristics in a state where microphones of the present invention and a conventional example are arranged.

【図10】従来のスピーカシステムの説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional speaker system.

【図11】従来のスピーカシステムの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional speaker system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,21 スピーカユニット 4,22 マイクロホン 12 加算器 13,33 パワーアンプ 14,34 スピーカ 16,35 マイクロホン/アンプ 17 フィードバック回路 32 比較器 36 補償回路 3,21 Speaker unit 4,22 Microphone 12 Adder 13,33 Power amplifier 14,34 Speaker 16,35 Microphone / amplifier 17 Feedback circuit 32 Comparator 36 Compensation circuit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−316588(JP,A) 特開 昭61−108294(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 3/00 310 H04R 3/04 101 Continuation of the front page (56) References JP-A-5-316588 (JP, A) JP-A-61-108294 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04R 3 / 00 310 H04R 3/04 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スピーカからの音圧出力部位に配される
マイクロホンで得られる音声信号に対して所定の補償
理を行なって前記スピーカへの入力信号にフィードバッ
クし、前記音圧出力部位における外来ノイズを低減する
ように構成されたスピーカシステムにおいて、 前記マイクロホンは、前記スピーカを有する筐体または
該筐体に設けられる支持部に取着されるとともに、 前記スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ軸と、
前記マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、前
記スピーカに対して前記マイクロホンの配置状態が設定
され 前記マイクロホンは前記スピーカの振動に基づく振動雑
音を含まない音圧−電圧変換をなすこと を特徴とするス
ピーカシステム。
An audio signal obtained by a microphone disposed at a sound pressure output portion from a speaker is subjected to a predetermined compensation processing so that an input signal to the speaker is fed back.
And a microphone system configured to reduce external noise in the sound pressure output portion , wherein the microphone is attached to a housing having the speaker or a support portion provided in the housing. A speaker axis that is a vibration direction of the diaphragm of the speaker;
An arrangement state of the microphone is set with respect to the speaker so that a microphone axis that is a vibration direction of the diaphragm of the microphone is substantially perpendicular to each other , and the microphone vibrates based on the vibration of the speaker. Miscellaneous
A speaker system that performs sound pressure-voltage conversion that does not include sound .
【請求項2】 スピーカからの音圧出力部位に配される
マイクロホンで得られる音声信号に対して所定の補償処
理を行なって前記スピーカへの入力信号にフィードバッ
クし、前記スピーカの出力特性の補正を行なうように構
成されたスピーカシステムにおいて、 前記マイクロホンは、前記スピーカを有する筐体または
該筐体に設けられる支持部に取着されるとともに、 前記スピーカの振動板の振動方向となるスピーカ軸と、
前記マイクロホンの振動板の振動方向となるマイクロホ
ン軸とが互いに略垂直方向の位置状態となるように、前
記スピーカに対して前記マイクロホンの配置状態が設定
され、 前記マイクロホンは前記スピーカの振動に基づく振動雑
音を含まない音圧−電圧変換をなすことを特徴とするス
ピーカシステム。
2. A sound pressure output portion from a speaker.
A predetermined compensation processing is performed on the audio signal obtained by the microphone.
Feedback to the input signal to the speaker.
To correct the output characteristics of the speaker.
In the formed speaker system, the microphone is a housing having the speaker or
A speaker shaft attached to a supporting portion provided in the housing and being in a vibration direction of a diaphragm of the speaker;
Microphone in the vibration direction of the diaphragm of the microphone
So that the shafts are in a substantially vertical position with respect to each other.
The microphone placement status is set for the speaker
And the microphone receives vibration noise based on the vibration of the speaker.
A sound pressure-voltage conversion that does not include sound.
Peeker system.
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