JP4887060B2 - 騒音キャンセルヘッドフォン - Google Patents
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Description
H1=G1/(1+G1*G2) ・・・・・・・・(1)
また、本発明の騒音キャンセルヘッドフォンは、前記ばらつき調整回路は、前記補正回路のゲインを、前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向き伝達関数のゲインが1以上のとき前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向き伝達関数のゲインと同じ値に設定し、1より小さいときは1に設定することを特徴とする。
また、本発明の騒音キャンセルヘッドフォンは、前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の信号を前記フィルタ回路の出力部と前記スピーカの入力部との間において遮断しばらつき調整用開ループを生成する手段と、前記ばらつき調整用開ループが生成された際に騒音キャンセル周波数帯域の特定の周波数の信号を前記スピーカに出力するばらつき調整用信号生成回路と、前記フィルタの出力信号レベルを検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路で検出されたレベル検出値に基づき前記フィルタと前記補正回路のゲインを調整するゲイン調整手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明の騒音キャンセルヘッドフォンは、出荷時調整スイッチがONされたとき、前記レベル検出回路で検出した信号レベルを基に第1のゲイン調整値を求めて記憶する第1ゲイン調整値記憶手段と、騒音キャンセルスイッチがONされたとき、前記レベル検出回路で検出した信号レベルを基に第2のゲイン調整値を求めて記憶する第2ゲイン調整値記憶手段と、前記第1ゲイン調整値記憶手段と前記第2ゲイン調整値記憶手段に記憶された第1、第2のゲイン調整値の積の値により前記補正回路のゲインを調整する補正回路ゲイン調整手段を備えたことを特徴とする。
また、本発明の騒音キャンセルヘッドフォンは、前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向きゲインを予め測定して基準ゲイン特性として記憶し、該記憶された前記基準ゲイン特性のゲインを前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向きゲインの変化に対応してシフトして前記補正回路のゲインとして設定する手段を備えたことを特徴とする。
図1において、20は騒音キャンセルヘッドフォンの制御回路部である。2は騒音キャンセルヘッドフォンの音声再生部(以下ヘッドフォンという)を示す。また、3は音楽などの音声信号を出力する音声信号再生装置であり、図1ではシリコンプレーヤ(音楽データを記憶する記憶媒体が半導体メモリである携帯型オーディオ装置)となっている。制御回路部20とヘッドフォン2は、一体あるいは別体として構成することができる。また、ヘッドフォン2はヘッドフォン型の他にイヤホン型とすることができる。
H11=1/(1+G22) ・・・・・・・・(2)
H22=1/(1+G22) ・・・・・・・・(3)
(3)式は伝達関数G22のゲインを大きくすると騒音が低減されることを表している。
まず、伝達関数G22のゲイン特性は予め実測して求められる。これは、ダミー人形などにヘッドフォンを装着して求められる。この実測された伝達関数G22のゲイン特性を基準ゲイン特性ということにする。基準ゲイン特性の一例を図7に示す。
2、64・・・ヘッドフォン(音声再生部)
3、32、33・・・シリコンプレーヤ(音声信号再生装置)
4、21、40・・・補正回路
5・・・信号増幅器
6・・・アナログフィルタ
7・・・ヘッドフォンアンプ
8、52・・・マイクアンプ
62・・・騒音キャンセルスイッチ
63・・・電池
12・・・ヘッドフォンハウジング
13、44・・・スピーカ
14、46・・・マイク
15、66・・・耳
16・・・バンド
22・・・フィルタ
23・・・ばらつき調整回路
34・・・PCM/1bit変換器
35・・・アナログ/1bit変換器
36〜39・・・セレクタ
41・・・デジタルフィルタ
42・・・スイッチングアンプ
43・・・ローパスフィルタ
48〜49・・・信号線
53・・・1ビット信号AD変換器
54・・・デジタル加算器
55・・・レベル検出器
56・・・レベル決め回路(出荷時)
57・・・レベル決め回路(装着時)
58・・・EEPROM
59・・・200Hz生成回路
60・・・電源スイッチ
61・・・出荷時調整スイッチ
68・・・切替信号生成回路
71・・・アップダウンカウンタ
72・・・最大値検出回路
73・・・最大値出力部
74・・・リセット信号発生器
101・・・伝達関数G1
102・・・伝達関数G2
103・・・フィードバック信号加算部
104・・・伝達関数GEQ
105・・・伝達関数G’EQ
122・・・伝達関数G22
Claims (5)
- 音声信号を入力して周囲の騒音がキャンセルされた音声を聴取することができる騒音キャンセルヘッドフォンにおいて、
前記音声信号を入力し該音声信号のゲイン特性を補正して出力する補正回路と、
スピーカからの音声と周囲の騒音をマイクによって集音し、前記マイクの出力をフィルタ回路を通して前記補正回路の出力と差分を取るようにフィードバックし、該差分に比例した信号を前記スピーカに出力するように構成された騒音キャンセルフィードバック制御回路と、
前記補正回路と前記フィルタ回路の合成されたゲイン特性が周波数に対しほぼフラットになるように、前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の聴取者のヘッドフォン装着状態におけるスピーカの入力から信号増幅器の負入力端子までの後ろ向き伝達関数の最大ゲインの変化を調べ、この変化分で実測して求められた基準ゲイン特性を上下にシフトするだけで、実際の伝達関数のゲイン特性を近似的に得ることができ、前記後ろ向き伝達関数の前記基準ゲイン特性における聴取者のヘッドフォン装着状態によるゲイン変化に対応して前記補正回路と前記フィルタ回路のゲイン特性を調整するばらつき調整回路を備えたことを特徴とする騒音キャンセルヘッドフォン。 - 前記ばらつき調整回路は、前記補正回路のゲインを、前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向き伝達関数のゲインが1以上のとき前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向き伝達関数のゲインと同じ値に設定し、1より小さいときは1に設定することを特徴とする請求項1に記載の騒音キャンセルヘッドフォン。
- 前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の信号を前記フィルタ回路の出力部と前記スピーカの入力部との間において遮断しばらつき調整用開ループを生成する手段と、
前記ばらつき調整用開ループが生成された際に騒音キャンセル周波数帯域の特定の周波数の信号を前記スピーカに出力するばらつき調整用信号生成回路と、
前記フィルタの出力信号レベルを検出するレベル検出回路と、
前記レベル検出回路で検出されたレベル検出値に基づき前記フィルタと前記補正回路のゲインを調整するゲイン調整手段を備えたことを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の騒音キャンセルヘッドフォン。 - 出荷時調整スイッチがONされたとき、前記レベル検出回路で検出した信号レベルを基に第1のゲイン調整値を求めて記憶する第1ゲイン調整値記憶手段と、
騒音キャンセルスイッチがONされたとき、前記レベル検出回路で検出した信号レベルを基に第2のゲイン調整値を求めて記憶する第2ゲイン調整値記憶手段と、
前記第1ゲイン調整値記憶手段と前記第2ゲイン調整値記憶手段に記憶された第1、第2のゲイン調整値の積の値により前記補正回路のゲインを調整する補正回路ゲイン調整手段を備えたことを特徴とする請求項3に記載の騒音キャンセルヘッドフォン。 - 前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向きゲインを予め測定して基準ゲイン特性として記憶し、該記憶された前記基準ゲイン特性のゲインを前記騒音キャンセルフィードバック制御回路の後ろ向きゲインの変化に対応してシフトして前記補正回路のゲインとして設定する手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の騒音キャンセルヘッドフォン。
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