JP3837685B2

JP3837685B2 - 能動雑音制御方法及び受話装置

Info

Publication number: JP3837685B2
Application number: JP28486998A
Authority: JP
Inventors: 均松澤; 泰山崎
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-10-07
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2006-10-25
Anticipated expiration: 2018-10-07
Also published as: JP2000112483A; US6522753B1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲雑音を検出してその周囲雑音を打ち消す能動雑音制御方法及び受話装置に関する。
周囲雑音に対して、その絶対値と同じく位相が反転している音を出力して、周囲雑音を打ち消す能動雑音制御（Ａctive Ｎoise Ｃontrol）方式が知られている。このような能動雑音制御方式を例えば空調ダクトに適用して室内の騒音を低減することや、ハンドセットに適用して周囲騒音が大きい場合の通話を容易にすることが提案されている。
【０００２】
【従来の技術】
図８はダクトに於ける能動雑音制御方法の説明図であり、ダクト８０に接続された例えば送風機や空調機等は、モータやファンの回転音や振動音等を含む雑音を発生する雑音源８４となるものであり、この雑音源８４から発生する雑音がダクト８０を伝搬して開口側から放出される。そこで、雑音源８４に近いダクト８０内に雑音参照用マイクロホン８１を設けて、雑音源８４からの雑音を検出し、その検出信号を雑音加工手段８３に入力する。
【０００３】
この雑音加工手段８３は、フィルタや増幅器等を組合せて、雑音参照用マイクロホン８１により検出した雑音信号を、その振幅と同一で逆位相の雑音抑制信号に加工してスピーカ８２に入力し、ダクト８０を伝搬する雑音に対してスピーカ８２から逆位相の音を送出することによって打ち消すものである。
【０００４】
又マイクロホン８５をダクト８０の開口側に設け、スピーカ８２により雑音を打ち消した時の残差音を検出し、この残差音が零となるように雑音加工手段８３の特性を制御する構成を知られている。この場合、ダクト８０の音響伝搬特性等が変化しても、残差音を雑音加工手段８３にフィードバックすることにより、開口側から放出される雑音を低減することができる。
【０００５】
図９は従来例の説明図であり、受話装置の一例としてハンドセット９０に適用した場合を示し、９１は雑音参照用マイクロホン、９２はレシーバ、９３は能動雑音制御回路、９４は雑音加工手段、９５は加算器、９６はマイクロホンを示す。耳に当てて聴取する為のハンドセット９０のレシーバ９２と雑音参照用マイクロホン９１とは近接して配置されている。又マイクロホン９６は送話器を構成するもので、通話中の音声に対応した送話信号として通話相手側へ送出する。又通話相手側からの受話信号は、加算器９５を介してハンドセット９０のレシーバ９２に入力されて音声が再生される。
【０００６】
雑音加工手段９４は、図８に於ける雑音加工手段８３と同様にフィルタや増幅器等により構成されている。そして、雑音参照用マイクロホン９１により周囲雑音を検出し、雑音加工手段９４によりこの周囲雑音と逆位相の雑音抑制信号を形成し、加算器９５を介してレシーバ９２に入力する。それによって、レシーバ９２から受話信号に対応した再生音声と周囲雑音を打ち消す音とが出力される。
【０００７】
この場合、矢印で示すように、周囲雑音は耳に入ると共に雑音参照用マイクロホン９１に入力され、又レシーバ９２からの再生音声は、耳に入ると共に雑音参照用マイクロホン９１に回り込んで入力される。従って、雑音参照用マイクロホン９１は、レシーバ９２と音響結合されて再生音声が入力されると共に周囲雑音が入力される。その為に、雑音加工手段９４は、レシーバ９２と雑音参照用マイクロホン９１との間の音響結合状態を考慮して、雑音抑制信号を形成する特性に調整する必要がある。
【０００８】
又周囲雑音の影響を低減する為に、ハンドセットの外側等に周囲雑音を検出するマイクロホンを設け、このマイクロホンによる周囲雑音の検出信号の位相を反転して、ハンドセットからの送話信号に加算して送出し、又通話相手側からの受話信号にも加算して受話器から周囲雑音と逆位相の音を出力する構成が知られている（例えば、特開平５−１１０６５０号公報参照）。
【０００９】
又車両等室内に於ける複数の位置で騒音を検出し、その騒音と逆位相の音を複数のスピーカから出力して騒音を打ち消し、その残差音が最小となるように、雑音加工手段に於ける適応型フィルタを制御する構成も知られている（例えば、特開平６−１７５６６８号公報参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の図８に示すようなダクトに於ける能動雑音制御の手段は、雑音が伝搬するダクト８０の音響特性が殆ど変化しないものであるから、雑音加工手段８３の制御が比較的容易となる。しかし、図９に示すようなハンドセット９０に能動雑音制御の手段を適用する場合、レシーバ９２と耳との間に形成される音響空間が通話中に於いて大きく変化するのが一般的である。
【００１１】
従って、雑音参照用マイクロホン９１の検出信号は、周囲雑音によるものと、レシーバ９２からの再生音声の音響結合によるものとなり、その検出信号は、音響空間の変化に従って大きく変化することになる。その為に、雑音加工手段９４を予め最適な特性に設定しても、通話中に充分な周囲雑音の抑圧ができない状態となる問題がある。
【００１２】
又雑音加工手段９４に増幅器を含む場合、この雑音加工手段９４と加算器９５とレシーバ９２と雑音参照用マイクロホン９１とによるループが形成されるから、レシーバ９２と雑音参照用マイクロホン９１との間の音響結合特性によっては正帰還状態となり、雑音を増強するような状態となる問題がある。
【００１３】
又従来例のハンドセットの外側等にマイクロホンを設けて周囲雑音を検出し、その検出信号の位相を反転して、送話信号と受話信号とに加算する構成の場合、前述のように、ハンドセットと耳との間の音響空間の変化に対応できないものであり、従って、充分な周囲雑音の打ち消しを行うことができないものである。
【００１４】
又従来例の複数のマイクロホンとスピーカとを設け、マイクロホンによって室内の騒音を検出し、打ち消しの残差音が最小となるように、スピーカに入力する雑音抑制信号を制御する構成は、騒音を打ち消す為の雑音抑制信号形成用の演算量が非常に多くなり、従って、電話機等のハンドセット、特に携帯電話機等等に適用することは困難である。
本発明は、比較的簡単な手段により周囲雑音を打ち消すことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の能動雑音制御方法は、（１）周囲雑音を雑音参照用マイクロホンにより検出して雑音加工手段に入力し、該雑音加工手段により雑音抑制信号を形成してレシーバ又はスピーカに入力し、該レシーバ又はスピーカからの出力音により前記周囲雑音を打ち消す能動雑音制御方法であって、複数種類の雑音加工手段７−１〜７−３の一つを選択して雑音抑制信号を形成し、この雑音抑制信号を監視して所定範囲を超えた時に、この雑音加工手段は不適合と判定し、他の雑音加工手段に切替える過程を含み、且つ前記雑音加工手段の切替えの順序を、以前の適合時間が長い雑音加工手段の優先順位を高くして切替えを行う過程を含むものである。
【００１６】
又（２）複数種類の雑音加工手段７−１〜７−３は、複数種類のフィルタ係数を切替えるディジタルフィルタにより構成し、雑音抑制信号が所定範囲を超えた不適合判定時に、フィルタ係数を切替えることができる。又このフィルタ係数の切替時に、現在のフィルタ係数と次のフィルタ係数とを補間する補間係数に一旦切替えて雑音抑制信号を形成した後、次のフィルタ係数に切替えることができる。又不適合判定による雑音加工手段の切替時に、現在の雑音加工手段による雑音抑制信号と、次の雑音加工手段による雑音抑制信号とについて補間処理を行った補間信号に一旦切替えた後、次の雑音加工手段による雑音抑制信号に切替えることができる。
【００１７】
又（３）不適合判定時の雑音加工手段の切替えを、予め設定した順序に従って順次行うか、又は最近適合した雑音加工手段の優先順位を高くして切替えるか、又は以前の適合時間が長い雑音加工手段の優先順位を高くして切替えることができる。
【００１８】
又（４）不適合判定時の雑音加工手段の切替えを、雑音抑制信号を零とする休止期間をおいて行うことができるもので、この休止期間を一定とするか又は過去の適合状態に対応して変化させることができる。
【００１９】
又本発明の受話装置は、（５）受話信号を入力するレシーバ２又はスピーカに近接して配置した雑音参照用マイクロホン１と、この雑音参照用マイクロホン１により周囲雑音を検出した検出信号を入力し、周期雑音を打ち消す為の雑音抑制信号を形成する複数種類の雑音加工手段７−１〜７−３と、この雑音加工手段７−１〜７−３からの雑音抑制信号が所定範囲を超えた時に不適合と判定する不適合検出部４と、この不適合検出部４により不適合と判定した時に、以前の適合時間が長い雑音加工手段の優先順位を高くして、複数種類の中から選択した雑音加工手段に切替える制御を行う切替制御部５とを備えている。
【００２０】
又（６）複数種類の雑音加工手段７−１〜７−３を、複数種類のフィルタ係数を切替えるディジタルフィルタにより構成することができる。又切替制御部５は、不適合検出部４による不適合判定時の複数種類の雑音加工手段の切替順序を記憶した順序記憶部を備えることができる。又更に、過去の適合条件に従って切替順序を変更させる順序入替部を備えることができる。
【００２１】
又（７）不適合検出部４による不適合判定時に、切替制御部５からの切替情報を基に、ディジタルフィルタのフィルタ係数の切替前後のフィルタ係数の補間を行う補間係数を出力する補間係数算出部を備えると共に、切替制御部５は、補間係数算出部からの補間係数を選択した後、次のフィルタ係数に切替える構成を備えることができる。或いは、不適合検出部４による不適合判定時に、雑音抑制信号の切替前後の雑音抑制信号の補間を行う補間信号を出力する信号補間部を備えると共に、切替制御部５は、信号補間部からの補間信号を選択した後、次の雑音抑制信号に切替える構成を備えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態の説明図であり、１は雑音参照用マイクロホン、２はレシーバ（又はスピーカ）、３は加算器、４は不適合検出部、５は切替制御部、６は切替スイッチ、７−１〜７−３はそれぞれ特性が異なるフィルタ等を含む雑音加工手段を示す。この実施の形態は、ハンドセット等の受話装置に適用した場合を示すものであるが、レシーバ２をスピーカとした受話装置にも適用できるものである。又ハンドセットの場合は、雑音参照用マイクロホン１をレシーバ２の近傍に配置することになるが、スピーカを用いた場合は、周囲雑音を検出できる位置に配置することになる。
【００２３】
又通話相手側からの受話信号は加算器３を介してレシーバ２（又はスピーカ）に入力されて音声が再生出力され、雑音加工手段からの雑音抑制信号が加算器３を介してレシーバ２に入力されて雑音打ち消し音が出力され、周囲雑音の打ち消しが行われる。又不適合検出部４は、切替スイッチ６を介して加算器３に入力される雑音抑制信号を監視し、所定範囲を超えた時に、その時の雑音加工手段は不適合と判定し、切替制御部５に切替制御信号を加えるものである。
【００２４】
例えば、一般電話機や携帯電話機のハンドセットのレシーバ２に近接して雑音参照用マイクロホン１を配置し、耳に入力される周囲雑音を雑音参照用マイクロホン１により検出する。その場合、レシーバ２からの再生音声も音響結合によって雑音参照用マイクロホン１に回り込むことになる。そして、雑音参照用マイクロホン１の検出信号を雑音加工手段７−１〜７−３に入力する。これらの雑音加工手段７−１〜７−３はそれぞれ特性が異なるように設定するもので、従って、出力される雑音抑制信号はそれぞれ異なるものとなる。
【００２５】
例えば、最初に雑音加工手段７−１からの雑音抑制信号を切替スイッチ６によって選択して加算器３に入力し、レシーバ２から再生音声と共に出力される雑音抑制音によって周囲雑音を打ち消している場合に、レシーバ２と耳との間の音響空間が変化し、雑音加工手段７−１からの雑音抑制信号が所定範囲を超える場合がある。このような状態を不適合検出部４によって検出し、切替制御部５に切替制御信号を加えると、切替制御部５は切替スイッチ６を制御して、例えば、雑音加工手段７−１から次の雑音加工手段７−２に切替える。
【００２６】
この雑音加工手段７−２に切替えた状態に於いて、雑音抑制信号が所定範囲を超える状態となると、不適合検出部４により検出して切替制御部５を制御し、切替スイッチ６により次の雑音加工手段７−３に切替える。このように、雑音抑制信号が所定範囲を超える状態となると、特性の異なる雑音加工手段に切替えることにより、周囲雑音を打ち消す為に最適な雑音抑制信号をレシーバ２に入力して、周囲雑音の打ち消しを行うことができる。この場合、３種類の雑音加工手段７−１〜７−３を設けた場合を示すが、更に多数の種類の雑音加工手段を設けて、切替スイッチ６により切替える構成とすることもできる。
【００２７】
又不適合検出部４は、雑音抑制信号のレベル検出や電力検出等により、予め設定した所定範囲を超えたか否かを判定する構成とするものであり、例えば、雑音抑制信号の平均レベルが設定レベルを超えた時に、その時の雑音加工手段は不適合と判定することができる。又雑音参照用マイクロホン１の検出信号を入力する雑音加工手段７−１〜７−３を、ＤＳＰ（ディジタル・シグナル・プロセッサ）等の演算機能によるディジタルフィルタ構成とした場合、その演算量は僅かなもので済むから、小型化並びに低消費電力化を図ることができる。
【００２８】
図２は本発明の第２の実施の形態の説明図であり、１１は雑音参照用マイクロホン、１２はレシーバ（スピーカ）、１３は加算器、１４は不適合検出部、１５は切替制御部、１６は切替スイッチ、１７はディジタルフィルタ、１８−１〜１８−３はそれぞれ異なるフィルタ係数を示す。
【００２９】
この実施の形態は、切替スイッチ１６によってディジタルフィルタ１７のフィルタ係数１８−１〜１８−３を切替えることにより、図１に於けるそれぞれ特性が異なる雑音加工手段７−１〜７−３に相当する機能を実現した場合を示す。ディジタルフィルタ１７は、例えば、ＦＩＲ（Ｆinite Ｉmpulse Ｒesponse ）フィルタ（巡回型フィルタ）を適用することができるもので、各タップの係数を切替スイッチ６によって切替える構成とすることができる。前述のように、ＤＳＰ等の演算機能によってディジタルフィルタ１７を構成した場合、予め各タップの係数を用意しておいて、フィルタ係数の切替えに対応してフィルタ演算時に切替えた係数を使用することになる。
【００３０】
図３は本発明の第３の実施の形態の説明図であり、２１は雑音参照用マイクロホン、２２はレシーバ（スピーカ）、２３は加算器、２４は不適合検出部、２５は切替制御部、２６は切替スイッチ、２７はディジタルフィルタ、２８はタイマを示す。
【００３１】
この実施の形態は、不適合検出部２４に於いて雑音抑制信号が所定範囲を超えたことを検出すると、切替制御部２５に切替制御信号を入力し、切替制御部２５は、切替スイッチ２６をオフとし、且つタイマ２８を起動する。従って、ディジタルフィルタ２７からの雑音抑制信号が加算器２３を介してレシーバ２２には入力されない状態となる。そして、タイマ２８の設定時間後、例えば、数秒後に、切替スイッチ２６をオンとし、ディジタルフィルタからの雑音抑制信号を加算器２３を介してレシーバ２２に入力する。具体的には、ディジタルフィルタを構成する演算機能の出力信号を、タイマ２８の動作期間中零とするものである。
【００３２】
又点線矢印で示すように、ディジタルフィルタ２７からの雑音抑制信号を不適合検出部２４に入力する構成とすることもできる。この場合、雑音抑制信号が所定範囲を超えている期間中、タイマ２８を再起動して、切替スイッチ２６のオフを継続させることもできる。
【００３３】
図４は本発明の第４の実施の形態の説明図であり、３１は雑音参照用マイクロホン、３２はレシーバ（スピーカ）、３３は加算器、３４は不適合検出部、３５は切替制御部、３６は切替スイッチ、３７はディジタルフィルタ、３８−１〜３８−３はフィルタ係数、３９は順序記憶部、４０は順序入替部を示す。
【００３４】
この実施の形態は、図２に示す実施の形態と類似しているが、雑音抑制信号が所定範囲を超えた時のフィルタ係数３８−１〜３８−３の切替順序を順序記憶部３９に記憶することにより、その記憶内容の順序に従って切替制御部３５から切替スイッチ３６を制御してフィルタ係数３８−１〜３８−３の切替えを行うものである。従って、不適合検出部３４により雑音抑制信号が所定範囲を超えて不適合と判定された時に、フィルタ係数３８−１〜３８−３を順次切替えて、適合と判定されるフィルタ係数を選択することになる。
【００３５】
又順序入替部４０は、順序記憶部３９に記憶された切替順序を変更するものであり、例えば、フィルタ係数３８−１〜３８−３の中で以前に選択されて最も長時間選択されていたフィルタ係数を基に、次のフィルタ係数の切替時の優先順位を上げるように順序記憶部３９の更新制御を行うことができる。この順序入替部４０の機能を用いると、順序記憶部３９による固定的な切替順序による場合に比較して、以前の適合状態に応じて、適合可能性の高いフィルタ係数の選択を迅速に行うことができる。
【００３６】
図５は本発明の第５の実施の形態の説明図であり、４１は雑音参照用マイクロホン、４２はレシーバ（スピーカ）、４３は加算器、４４は不適合検出部、４５は切替制御部、４６は切替スイッチ、４７はディジタルフィルタ、４８−１〜４８−３はフィルタ係数、４９は補間係数算出部、５０は補間係数を示す。
【００３７】
この実施の形態は、ディジタルフィルタ４７からの雑音抑制信号が所定範囲を超えて、不適合検出部４４により不適合と判定されて、切替制御部４５の制御によってフィルタ係数の切替えを行う時に、フィルタ係数４８−１〜４８−３の補間を行うものであり、補間係数算出部４９は、切替制御部４５からのフィルタ係数４８−１〜４８−３の選択情報を基に補間係数５０を形成し、切替制御部４５は、一旦この補間係数５０を選択するように切替スイッチ４６を制御するものである。
【００３８】
例えば、フィルタ係数４８−１を選択中に、雑音抑制信号が所定範囲を超えて不適合判定となって、次のフィルタ係数４８−２に切替える場合、フィルタ係数４８−１，４８−２を基に補間係数５０を形成し、フィルタ係数４８−１からこの補間係数５０に切替え、この補間係数５０によるディジタルフィルタ４７からの雑音抑制信号を加算器４３を介してレシーバ４２に入力し、次に、フィルタ係数４８−２に切替えるものである。
【００３９】
例えば、フィルタ係数に対応した特性のフィルタｉのｊ次のフィルタ係数を、ｐａｒａｉ〔ｊ〕とし、又フィルタｋのｊ次のフィルタ係数を、ｐａｒａｋ〔ｊ〕とし、フィルタｉからフィルタｋへの補間開始後のｍサンプル目に於けるｊ次の補間係数をｐａｒａｉｋｍ〔ｊ〕とすると、Ｍサンプルによる線形補間の場合、
ｐａｒａｉｋｍ〔ｊ〕
＝｛ｐａｒａｋ〔ｊ〕×ｍ＋ｐａｒａｉ〔ｊ〕×（Ｍ−ｍ）｝／Ｍ
の演算を行うことになる。この補間処理により、Ｍサンプルにわたって徐々にフィルタ係数がフィルタｉのものからフィルタｋのものに変化することになる。従って、雑音抑制信号の急激な変化が生じないので、周囲雑音の打ち消し音の急変による不自然さを回避できる。
【００４０】
図６は本発明の第６の実施の形態の説明図であり、５１は雑音参照用マイクロホン、５２はレシーバ（スピーカ）、５３は加算器、５４は不適合検出部、５５は切替制御部、５６は切替スイッチ、５７−１〜５７−３はフィルタ、５８は信号補間部を示す。
【００４１】
この実施の形態は、複数種類の雑音加工手段に対応する複数種類のフィルタ５７−１〜５７−３からの雑音抑制信号を信号補間部５８に入力する。この信号補間部５８は、切替制御部５５からの切替スイッチ５６の切替制御信号を基に、選択中のフィルタによる雑音抑制信号と、雑音抑制信号が所定範囲を超えて不適合判定となった時に、次に選択するフィルタによる雑音抑制信号とを用いて補間処理を行う。又切替制御部５５は、切替過程に於いて一旦信号補間部５８を選択するように切替スイッチ５６を制御する。
【００４２】
例えば、前述の場合と同様に、フィルタ係数に対応した特性のフィルタｉによって算出した雑音抑制信号をｓｉｇｉ〔ｍ〕とし、又フィルタｋによって算出した雑音抑制信号をｓｉｇｋ〔ｍ〕とし、フィルタｉからフィルタｋへの補間開始後のｍサンプル目の補間雑音抑制信号をｓｉｇｉｋ〔ｍ〕とし、Ｍサンプルによる線形補間とすると、
ｓｉｇｉｋ〔ｍ〕
＝｛ｓｉｎｋ〔ｍ〕×ｍ＋ｓｉｎｉ〔ｍ〕×（Ｍ−ｍ）｝／Ｍ
の演算を行うことになる。
【００４３】
従って、フィルタ５７−１〜５７−３を切替える時に、信号補間部５８により補間された雑音抑制信号が、加算器５３を介してレシーバ５２に入力されることになるから、フィルタ係数の補間を行う場合と同様に、雑音抑制信号の急激な変化が生じないので、周囲雑音の打ち消し音の急変による不自然さを回避できるものである。
【００４４】
図７は本発明の実施の形態の動作説明図であり、矢印は不適合検出のタイミングを示す。又（ａ）は、雑音抑制信号が所定範囲を超えたことによる不適合検出によって、フィルタ係数７１，７２，７３，・・・の順序で切替え、且つ休止期間（雑音抑制信号を零とする期間）をおいて切替える場合を示す。
【００４５】
この場合、図４に於ける順序記憶部３９に切替順序を記憶することにより、不適合検出毎に順次フィルタ係数の切替えを行うことができる。有限個のフィルタ係数の切替が一巡すると、最初のフィルタ係数に戻って再び順序記憶部３９に記憶された切替順序のフィルタ係数の切替えを行うことになる。又休止期間をおくことにより、フィルタ係数切替時点に於ける急激な雑音抑制信号の変化を回避することができ、レシーバ（スピーカ）からの再生音声に悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【００４６】
又図７の（ｂ）は、同様に予め設定された切替順序に従ってフィルタ係数を切替える場合で、フィルタ係数７２を選択した時間が長いことから、このフィルタ係数７２を用いて雑音抑制信号を形成した場合に、有効に周囲雑音を打ち消すことができたことを示している。又（ｃ）は、（ａ）について説明したように、フィルタ係数の切替えを一巡した後、不適合検出があった時、それまでに、所定時間以上継続して選択されたことにより適合したと判定されるフィルタ係数を、最近適合したフィルタとして、優先的に選択する場合の一例を示す。この場合、図４に於ける順序入替部４０の制御によって順序記憶部３９に記憶された切替順序を変更することになる。
【００４７】
又（ｄ）は、前述のように、（ａ）に於けるフィルタ係数の切替えが一巡した後に、不適合検出があった時、それまでに、適合期間が長いフィルタ係数を優先的に選択する場合の一例を示す。例えば、フィルタ係数７２を選択した期間が最も長く、次にフィルタ係数７３を選択した期間が長いとすると、不適合検出によって、図示のように、フィルタ係数７２を選択し、次の不適合検出により、フィルタ係数７３を選択することになる。
【００４８】
それによって、順次フィルタ係数を選択する場合に比較して、適合可能性の大きいフィルタ係数を短時間で選択することが可能となる。この場合、例えば、図４に於ける切替制御部３５により、切替スイッチ３６を制御してフィルタ係数を選択している期間を監視し、順次それらの期間を比較して、順序入替部４０によって順序記憶部３９に記憶された切替順序を変更するものである。
【００４９】
又（ｅ）は休止期間ｔを一定に設定した場合を示す。又（ｆ）は休止期間をｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・のように変化させる場合を示す。又フィルタ係数の切替時の休止期間は、例えば、フィルタ係数の切替えを一定の休止期間をおいて順次行い、このフィルタ係数の切替えが一巡した時に、休止期間を長くした後、次のフィルタ係数の切替えを行うように制御することもできる。即ち、何れのフィルタ係数に切替えても短時間で不適合判定となる場合、想定しないような周囲雑音の状態であるから、しばらく雑音抑制信号を零とする休止期間を長くし、再度、能動雑音制御を開始することができる。
【００５０】
又（ｇ）は、フィルタ係数７１からフィルタ係数７２に切替える時に、補間処理する場合を示す。例えば、図５に於ける補間係数算出部４９に於いて、フィルタ係数７１，７２を用いて補間係数５０を求め、この補間係数５０を、フィルタ係数の切替えの休止期間中に選択して雑音抑制信号を形成することができる。この場合、フィルタ係数７１→補間係数５０→フィルタ係数７２の順序でディジタルフィルタのフィルタ係数が切替えられるから、雑音抑制信号の急激な変化を回避して、周囲雑音の打ち消しを滑らかに行わせることができる。
【００５１】
又補間係数を用いる場合と類似して、フィルタ係数７１による雑音抑制信号と、フィルタ係数７２による雑音抑制信号とを用いて補間した雑音抑制信号を用いることもできる。この場合も、雑音抑制信号の急激な変化がないことにより、周囲雑音の打ち消しを滑らかにすることができる。例えば、図６に示すように、信号補間部５８に於いて雑音抑制信号の補間を行うことになる。又このような補間処理を行わないで、前述の休止期間をおいてフィルタ係数を切替える場合に、雑音抑制信号の立上りを緩やかになるように制御することも可能である。
【００５２】
本発明は、前述の各実施の形態のみに限定されるものではなく、各実施の形態の組合せにより周囲雑音の打ち消しを行うことが可能である。又各部の機能はプロセッサの演算処理機能によって容易に実現することができるものである。又受話装置としてはハンドセットのみでなく、スピーカ等を含む再生装置に適用することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、周囲雑音を雑音参照用マイクロホン１により検出して、ディジタルフィルタ等による複数種類の雑音加工手段７−１〜７−３に検出信号を入力し、周囲雑音を打ち消す為の雑音抑制信号を形成し、選択した雑音抑制信号を受話信号と共にレシーバ２又はスピーカに入力し、受話音声と共に周囲雑音打ち消し用の出力音を送出し、不適合検出部４により雑音抑制信号のレベル監視等を行い、この雑音抑制信号が所定範囲を超えた時に、その時の選択雑音加工手段は不適合と判定し、切替制御部５の制御によって他の雑音加工手段に切替えるものである。
【００５４】
それによって、周囲雑音打ち消しの環境条件が変化した場合でも、レシーバ２又はスピーカからの出力音によって周囲雑音を打ち消すように切替制御することができる。又フィルタ係数の切替え等によって複数種類の雑音加工手段切替えを行うことが可能であるから、演算量は非常に少なくて済むことになり、低消費電力で周囲雑音の打ち消しを行うことができる利点がある。
【００５５】
又不適合判定時の切替制御過程に於いて、以前に適合したフィルタ係数を優先的に選択した場合は、適合状態に迅速に遷移することが可能となる。又この切替制御過程に於いて補間処理を行う場合は、雑音抑制信号の変化を滑らかにして、周囲雑音の打ち消しを円滑に行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の説明図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態の説明図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態の説明図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態の説明図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の動作説明図である。
【図８】ダクトに於ける能動雑音制御方法の説明図である。
【図９】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１雑音参照用マイクロホン
２レシーバ（又はスピーカ）
３加算器
４不適合検出部
５切替制御部
６切替スイッチ
７−１〜７−３雑音加工手段

Claims

周囲雑音を雑音参照用マイクロホンにより検出して雑音加工手段に入力し、該雑音加工手段により雑音抑制信号を形成してレシーバ又はスピーカに入力し、該レシーバ又はスピーカからの出力音により前記周囲雑音を打ち消す能動雑音制御方法に於いて、
複数種類の雑音加工手段の一つを選択して前記雑音抑制信号を形成し、該雑音抑制信号を監視して所定範囲を超えた時に該雑音加工手段は不適合と判定し、他の雑音加工手段に切替える過程を含み、前記雑音加工手段の切替えの順序を、以前の適合時間が長い雑音加工手段の優先順位を高くする
ことを特徴とする能動雑音制御方法。
周囲雑音を雑音参照用マイクロホンにより検出して雑音加工手段に入力し、該雑音加工手段により雑音抑制信号を形成してレシーバ又はスピーカに入力し、該レシーバ又はスピーカからの出力音により前記周囲雑音を打ち消す能動雑音制御方法に於いて、
複数種類の雑音加工手段の一つを選択して前記雑音抑制信号を形成し、該雑音抑制信号を監視して所定範囲を超えた時に該雑音加工手段は不適合と判定し、他の雑音加工手段に切替える過程を含み、且つ前記不適合判定時の前記雑音加工手段の切替えを、一旦前記雑音抑制信号を零とする休止期間をおいて行う過程を含む
ことを特徴とする能動雑音制御方法。
前記雑音抑制信号を零とする休止期間を、過去の前記雑音抑制信号の適合状態に対応して変化させる過程を含むことを特徴とする請求項２記載の能動雑音制御方法。
受話信号を入力するレシーバ又はスピーカに近接して配置した雑音参照用マイクロホンと、
該雑音参照用マイクロホンにより周囲雑音を検出した検出信号を入力し、前記周期雑音を打ち消す為の雑音抑制信号を形成する複数種類の雑音加工手段と、
該雑音加工手段からの前記雑音抑制信号が所定範囲を超えた時に不適合と判定する不適合検出部と、
該不適合検出部により不適合と判定した時に、以前の適合時間が長い雑音加工手段の優先順位を高くして、前記複数種類の中から選択した雑音加工手段に切替える制御を行う切替制御部と
を備えたことを特徴とする受話装置。
受話信号を入力するレシーバ又はスピーカに近接して配置した雑音参照用マイクロホンと、
該雑音参照用マイクロホンにより周囲雑音を検出した検出信号を入力し、前記周期雑音を打ち消す為の雑音抑制信号を形成する複数種類の雑音加工手段と、
該雑音加工手段からの前記雑音抑制信号が所定範囲を超えた時に不適合と判定する不適合検出部と、
該不適合検出部により不適合と判定した時に、前記雑音抑制信号を一旦零とする休止期間をおいて前記複数種類の中から選択した雑音加工手段に切替える制御を行う切替制御部と
を備えたことを特徴とする受話装置。
前記切替制御部は、前記雑音抑制信号を一旦零とする休止期間を、過去の前記雑音抑制信号の適合状態に対応して変化させる構成を備えたことを特徴とする請求項５記載の受話装置。