JP3785718B2 - Sound playback device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に車載用に好適な音響再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6に従来の音響再生装置のブロック図を示しており、図6において、CDプレーヤ、ラジオ受信機、テープレコーダ等の信号源1からの再生信号は減算器2を介して電力増幅器3に入力されて電力増幅され、上記電力増幅器3からの信号出力はスピーカ4に入力されて再生される。
【0003】
一方、上記スピーカ4の周辺にはマイクロフォン5が配置されており、このマイクロフォン5により上記スピーカ4による再生音成分とスピーカ周囲の100Hz程度以下の外来ノイズ成分を集音する。
【0004】
このマイクロフォン5からの出力信号はマイクロフォン増幅器6にて増幅されて上記減算器2に帰還されることにより、再生音場での外来ノイズ成分を減衰させるように作用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の音響再生装置においては、マイクロフォン増幅器6により外来ノイズ成分VNと再生音成分VMとを再生信号に対して帰還させるため、外来ノイズ成分のみならず再生音成分も低い帯域において減少してしまい、図7の破線に示すように再生周波数特性のバランスがくずれてしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、帰還ループにより外来ノイズ成分を減衰するも再生周波数のバランスのくずれのない音響再生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、マイクロフォンからの出力信号と上記信号源からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を設け、このノイズ検出手段の出力により上記再生系に設けた可変フィルタのフィルタ特性を可変するように構成したものである。
【0008】
これにより、外来ノイズ成分のみを減衰させ、かつ再生周波数のバランスのくずれのない音響再生装置を提供することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1記載の発明は、信号源からの再生信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器からの信号出力を再生するスピーカとを含む再生系と、このスピーカの周辺に配置され、上記スピーカによる再生音成分とスピーカ周囲の外来ノイズ成分を収音するマイクロフォンと、上記電力増幅器の入力側に設けられ、上記再生信号より上記マイクロフォンからの出力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰する減算器とを含む帰還系とを備え、上記マイクロフォンからの出力信号と上記信号源からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を設け、このノイズ検出手段の出力により上記再生系に設けた可変フィルタのフィルム特性を可変するように構成した音響再生装置であり、再生周波数のバランスのくずれなく外来ノイズ成分を減衰するという作用を有する。
【0010】
本発明の請求項2記載の発明は、信号源からの再生信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器からの信号出力を再生するスピーカとを含む再生系と、このスピーカの周辺に配置され、上記スピーカによる再生成分とスピーカ周囲の外来ノイズ成分を収音するマイクロフォンと、上記電力増幅器の入力側に設けられ、上記再生信号より上記マイクロフォンからの出力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰する減算器とを含む帰還系とを備え、上記帰還系を外来ノイズ成分の大きさに応じて帰還量を可変するよう構成し、かつ上記再生系に帰還伝達関数の逆特性を有する可変フィルタを設け、上記マイクロフォンからの出力信号と上記信号源からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を設け、上記可変フィルタを上記外来ノイズ成分の大きさに応じてフィルタ特性を可変するよう構成した音響再生装置であり、外来ノイズ成分の大きさに応じて帰還量を変化し、その帰還量に対応してフィルタ特性を変化させて外来ノイズ成分に応じた再生周波数特性を補正するという作用を有する。
【0011】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0012】
なお、まず本願発明に至る改善例について説明する。
【0013】
(改善例1)
図1は音響再生装置の改善例におけるブロック図を示す。図1において、11はCDプレーヤ、ラジオ受信機、テープレコーダ等の信号源であり、この信号源11からの再生信号は減算器12に入力される。上記減算器12は後述するマイクロフォン15からの出力信号と上記再生信号とを減算処理し、その出力を電力増幅器13に入力して電力増幅する。上記電力増幅器13からの信号出力はスピーカ14に入力されて再生される。上記スピーカ14の周辺にはマイクロフォン15が配置されており、上記マイクロフォン15により上記スピーカ14による再生音成分VMとスピーカ周囲の外来ノイズ成分VNを集音する。このマイクロフォン15からの出力信号はマイクロフォン増幅器16にて増幅されて上記減算器12に入力されることにより、再生信号に対して負帰還される。ここで、上記減算器12の前段にはフィルタ17が設けられており、再生信号を当該フィルタ17を介して上記減算器12に加えるように構成されている。
【0014】
いま、信号源11からの再生信号をVin、フィルタ17の特性をTF、減算器12の出力をVo/A、電力増幅器13の増幅度をA、電力増幅器13の出力をVo、スピーカ14の特性をTsp、スピーカ14の再生出力をVM、外来ノイズをVNとすると、マイクロフォン15の出力信号はVN+VMとなり、VN+VoTspと変換される。したがって、減算器12の出力Vo/Aは
Vo/A=VinTF−(VN+VoTsp) (式1)
となり、電力増幅器13の出力Voは、
Vo=AVinTF−AVN−AVoTsp (式2)
Vo(1+ATsp)=AVinTF−AVN (式3)
Vo=(A/1+ATsp)TFVin−(A/1+ATsp)VN (式4)
となる。ここで、フィルタ17の特性TFは
TF=(1+ATsp)/A (式5)
と設定するならば、電力増幅器13の出力Voは
Vo=Vin−(A/1+ATsp)・VN (式6)
となる。このようにフィルタ17の特性を図2の実線に示すように帰還伝達関数の逆特性とすることにより、図7の実線に示すようにスピーカ14により再生される出力の再生周波数特性はフラットなものとなり、外来ノイズVNを減衰させると同時に周波数バラツキのないように特性補正することができる。
【0015】
(実施の形態1)
図3は本発明の一実施の形態における音響再生装置のブロック図を示す。図3において、11は信号源であり、この信号源11からの再生信号は減算器12に入力される。上記減算器12は後述するマイクロフォン15からの出力信号にもとづく制御信号と上記再生信号とを減算処理し、その出力を電力増幅器13に入力して電力増幅する。上記電力増幅器13からの信号出力はスピーカ14に入力されて再生される。
【0016】
上記スピーカ14の周辺にはマイクロフォン15が配置されており、上記マイクロフォン15により上記スピーカ14による再生音成分VMとスピーカ周囲の外来ノイズ成分VNを集音する。このマイクロフォン15からの出力信号はマイクロフォン増幅器16にて増幅されて上記減算器12に負帰還される。
【0017】
ここで、上記信号源11からの再生信号はスピーカ等価フィルタ20を介して第2の減算器21の一方の入力端に入力され、上記マイクロフォン増幅器16の出力信号は上記第2の減算器21の他方の入力端に入力されて減算処理されることにより、上記第2の減算器21より外来ノイズ成分VNのみの信号を取り出す。この外来ノイズ成分のみに起因する信号はAC/DC変換器22に入力され、検波、積分の処理がなされて上記AC/DC変換器22より制御電圧が出力される。
【0018】
上記AC/DC変換器22からの制御電圧は上記マイクロフォン増幅器16と上記減算器12との間に設けた電圧制御増幅器19に加えられて当該電圧制御増幅器19のゲインを制御することにより、上記減算器12に負帰還されるマイクロフォン増幅器16からの出力信号の大きさを変化させる。一方、上記AC/DC変換器22からの制御電圧は上記信号源11と上記減算器12との間に設けた電圧制御フィルタ18に加えられて当該電圧制御フィルタ18の特性を変化させる。したがって、上記マイクロフォン15に入力された外来ノイズ成分に連動して上記マイクロフォン15から減算器12への帰還ループの帰還量を変化させると同時に信号源11からの再生信号に対する再生周波数特性の補正を自動的に行うことができる。
【0019】
具体的には、第2の減算器21の出力すなわち外来ノイズ成分がない場合には図4の実線に示すように電圧制御増幅器19のゲインをG0とし、図5の実線に示すように電圧制御フィルタ18の特性を決定したとすると、第2の減算器21の出力すなわち外来ノイズ成分が大きくなるに従い、図4の破線及び一点鎖線に示すように電圧制御増幅器19のゲインをG1,G2とし、この時、上記電圧制御フィルタ18のフィルタ特性を図5の破線および一点鎖線に示すように変化させる。ここで、上記電圧制御フィルタ18のフィルタ特性は帰還ループの帰還伝達関数の逆特性を有する。
【0020】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、マイクロフォンからの出力信号と上記信号源からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を設け、このノイズ検出手段の出力により上記再生系に設けた可変フィルタのフィルタ特性を可変するように構成したので、外来ノイズを減衰させるべく設けた帰還ループに起因する再生周波数特性のバラツキを抑え、再生周波数のバランスのくずれなく外来ノイズの影響を減衰することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に至る改善例の音響再生装置を示すブロック図
【図2】 同装置に使用されるフィルタの特性図
【図3】 本発明の一実施の形態における音響再生装置を示すブロック図
【図4】 同装置に使用される電圧制御増幅器の特性図
【図5】 同装置に使用される電圧制御フィルタの特性図
【図6】 従来の音響再生装置を示すブロック図
【図7】 同装置の再生周波数特性図
【符号の説明】
1,11 信号源
2,12 減算器
3,13 電力増幅器
4,14 スピーカ
5,15 マイクロフォン
6,16 マイクロフォン増幅器
17 フィルタ
18 電圧制御フィルタ
19 電圧制御増幅器
20 スピーカ等価フィルタ
21 第2の減算器
22 AC/DC変換器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sound reproducing apparatus particularly suitable for in-vehicle use.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a block diagram of a conventional sound reproduction apparatus. In FIG. 6, a reproduction signal from a signal source 1 such as a CD player, a radio receiver, or a tape recorder is input to a power amplifier 3 via a
[0003]
On the other hand, a microphone 5 is disposed around the speaker 4, and the microphone 5 collects a reproduced sound component from the speaker 4 and an external noise component of about 100 Hz or less around the speaker.
[0004]
The output signal from the microphone 5 is amplified by the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional sound reproducing device, the external noise component V N and the reproduced sound component V M are fed back to the reproduction signal by the
[0006]
An object of the present invention is to provide a sound reproducing apparatus that attenuates an external noise component by a feedback loop but does not cause a balance in reproduction frequency.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention provides noise detection means for subtracting the output signal from the microphone and the reproduction signal from the signal source to extract only the external noise component, and the reproduction by the output of the noise detection means. The filter characteristic of the variable filter provided in the system is configured to be variable .
[0008]
As a result, it is possible to provide an acoustic reproduction device that attenuates only the external noise component and does not lose the balance of the reproduction frequency .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of claim 1, wherein the present invention, a power amplifier for amplifying a reproduced signal from the signal source, and a reproduction system including a loudspeaker for reproducing a signal output from the power amplifier, are disposed around the speaker, A microphone that picks up the reproduced sound component from the speaker and the external noise component around the speaker, and a subtractor that is provided on the input side of the power amplifier and subtracts the output signal from the microphone from the reproduced signal to attenuate the external noise component A noise detection means for extracting only the external noise component by subtracting the output signal from the microphone and the reproduction signal from the signal source, and providing the reproduction by the output of the noise detection means. This is a sound reproduction device configured to vary the film characteristics of the variable filter provided in the system, and the balance of the reproduction frequency is not lost. It has the effect of attenuating the coming noise component.
[0010]
The invention according to
[0011]
Hereinafter, the embodiments of the present invention to explain.
[0012]
First, an improvement example leading to the present invention will be described.
[0013]
( Improvement example 1)
Figure 1 shows a block diagram of an improvement example of acoustic reproducing apparatus. In FIG. 1,
[0014]
Now, the reproduced signal from the
The output V o of the
V o = AV in TF −AV N −AV o T sp (Formula 2)
V o (1 + AT sp ) = AV in TF −AV N (Formula 3)
V o = (A / 1 + AT sp) T F V in - (A / 1 + AT sp) V N ( Equation 4)
It becomes. Here, the characteristic T F of the
Is set, the output V o of the
It becomes. Thus, by setting the characteristic of the
[0015]
(Embodiment 1 )
FIG. 3 is a block diagram of the sound reproducing device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3,
[0016]
The periphery of the speaker 14 is disposed a
[0017]
Here, the reproduction signal from the
[0018]
The control voltage from the AC /
[0019]
Specifically, when there is no output from the second subtractor 21, that is, no external noise component, the gain of the
[0020]
【The invention's effect】
As described above , according to the present invention, there is provided noise detection means for extracting only the external noise component by subtracting the output signal from the microphone and the reproduction signal from the signal source, and the reproduction system is provided by the output of the noise detection means. Because the filter characteristics of the variable filter provided in the above are made variable , the fluctuation of the reproduction frequency characteristic caused by the feedback loop provided to attenuate the external noise is suppressed, and the influence of the external noise can be achieved without causing the balance of the reproduction frequency. Can be attenuated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a sound reproducing apparatus of an improved example leading to the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram of a filter used in the apparatus. FIG. 3 is a block diagram showing the sound reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram of a voltage control amplifier used in the device. FIG. 5 is a characteristic diagram of a voltage control filter used in the device. FIG. 6 is a block diagram showing a conventional sound reproducing device. Reproduction frequency characteristic diagram of the device [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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