JP5364098B2 - Noise canceling headphones - Google Patents
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Description
本発明は、周囲の騒音(以下、「環境騒音」という)を打ち消して音楽のみを聞くことができるノイズキャンセルヘッドホンであって、特に、騒音の特性に応じてキャンセル特性を変化させることができるノイズキャンセルヘッドホンに関するものである。 The present invention is a noise canceling headphone capable of canceling ambient noise (hereinafter referred to as “environmental noise”) and listening to only music, and in particular, noise capable of changing the canceling characteristic in accordance with the characteristic of noise. It relates to cancellation headphones.
環境騒音をキャンセル音によって打ち消しつつ、再生された音楽を聴くことができるノイズキャンセルヘッドホンは、ヘッドホン筐体に取り付けられたマイクロホンユニットによって集音される環境騒音を電気信号に変換して、この騒音信号を元に、ヘッドホン筐体を通過して利用者の耳に聞こえる騒音を打ち消すキャンセル音を生成し、このキャンセル音と再生する音楽をともにヘッドホンスピーカユニットから出力することで環境騒音が打ち消された状態で音楽を聴くことができるように構成されている。
従って、環境騒音が利用者の周囲の状況を知らせる音(例えばサイレンやクラクションなど)であっても、これを打ち消すことになるので、このような周囲の状況を把握するのに必要な音によってもたらされる利用者の安全が阻害される原因となる。そこで、ノイズに含まれる周囲の状況を知らせる音の中から「利用者にとって興味深い音」を選択的に分離し、この「利用者にとって興味深い音」に対してはキャンセル信号を生成せず、それ以外の音に対してはキャンセル信号を生成することで、利用者が安全に使用することができるノイズキャンセルヘッドホンが知られている(例えば特許文献1参照)。
Therefore, even if the environmental noise is a sound that informs the user's surroundings (for example, sirens or horns), it cancels out the noise. It will cause the safety of users to be disturbed. Therefore, “sound interesting to the user” is selectively separated from the sounds informing the surrounding situation included in the noise, and no cancellation signal is generated for this “sound interesting to the user”. A noise canceling headphone that can be used safely by a user by generating a cancel signal for the sound is known (see, for example, Patent Document 1).
また、ノイズキャンセルヘッドホンは屋外や電車の中などにおいて環境騒音に左右されることなく静かな環境で音楽を楽しむことに用いるほか、裸の耳でそのまま聴いていては難聴になってしまうような大音量の騒音環境下(例えば、カーレース場のピット、飛行機の整備場、工事現場など)において、聴覚を保護する防音具(イヤーマフ)として用いることもできる。この場合、主に高音域を中心にキャンセルするように動作をするものが用いられる。 Noise-canceling headphones can be used to enjoy music in a quiet environment without being affected by environmental noise outdoors or in trains, and it can be difficult to hear if you listen with bare ears. It can also be used as a soundproofing device (ear muff) for protecting hearing in a loud noise environment (for example, car race pits, airplane maintenance, construction sites, etc.). In this case, what operates mainly to cancel mainly in the high sound range is used.
従来のノイズキャンセルヘッドホンは、環境騒音がこれをキャンセルする必要がないくらい充分に小さいときであっても、キャンセル音が生成されて出力される。そうすると、キャンセル信号用のアンプから発せられる残留ノイズによる音が環境騒音よりも大きく聞こえてしまい、聴いている音楽の音質を変化させてしまうことがある。同様に、環境騒音がこれをキャンセルする必要がないくらい小さいときであっても、マイクユニットによって集音されると、その環境騒音を打ち消すキャンセル音が出力される。このようなキャンセル音は環境騒音の高音域まで打ち消すキャンセル信号となるので、利用者においては周囲の状況を音で把握しにくくなり事故に遭遇することがあり得る。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、環境騒音レベルの特性に応じてキャンセル特性を変化させることができるノイズキャンセルヘッドホンであって、環境騒音が使用者の設定したレベル以下になったとき、雑音抑制用ローパスフィルター回路を有効にし、また、環境騒音が大きく使用者の設定したレベル以上になったとき、雑音抑制用ローパスフィルター回路を無効にすることで、低騒音時にはノイズキャンセル回路から発生する残留ノイズを抑制し、利用者の安全を向上させた低域ノイズを中心とするノイズキャンセルをすることができるノイズキャンセルヘッドホンを提供することを目的とする。Conventional noise-canceling headphones generate and output a cancellation sound even when the environmental noise is sufficiently low that it is not necessary to cancel it. Then, the sound due to the residual noise emitted from the cancel signal amplifier may be heard louder than the environmental noise, and the sound quality of the music being listened to may be changed. Similarly, even when the environmental noise is so small that it is not necessary to cancel it, when the sound is collected by the microphone unit, a canceling sound that cancels the environmental noise is output. Since such a canceling sound becomes a canceling signal that cancels out to the high range of the environmental noise, it is difficult for the user to grasp the surrounding situation with the sound and may encounter an accident.
The present invention has been made in view of the above problems, and is a noise canceling headphone capable of changing a canceling characteristic in accordance with a characteristic of an environmental noise level, wherein the environmental noise is below a level set by a user. When the noise becomes low, the noise suppression low-pass filter circuit is enabled, and when the environmental noise is significantly higher than the level set by the user, the noise suppression low-pass filter circuit is disabled to cancel the noise at low noise. An object of the present invention is to provide a noise-canceling headphone that can suppress residual noise generated from a circuit and perform noise cancellation centering on low-frequency noise that improves user safety.
本発明は、ノイズキャンセルヘッドホンに関するものであって、環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、上記マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号と上記キャンセル信号により駆動されるスピーカと、上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、上記騒音信号と上記基準となる電圧とを比較して上記騒音信号のレベルを検出し、検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変させる遮断周波数制御回路と、を有することを最も主要な特徴とする。 The present invention relates to a noise canceling headphones, a microphone for converting environmental noise into an electric signal, and cancellation signal generation means for generating an erasing to Cancel signal beat noise signal converted by the microphone, an audio signal and a speaker which is driven by the cancel signal, a low pass filter circuit for residual noise suppression filtering a low frequency component of the canceling signal, and a reference voltage circuit for generating a voltage as a reference of the detection level of the noise signal, the by comparing the voltage to be noise signal and the reference to detect the level of the noise signal, and a judging circuit for outputting a control signal indicating the result detect, a low-pass filter circuit for the residual noise suppression according to the control signal the most important feature to have a cutoff frequency control circuit for varying the cut-off frequency of the
本発明によれば、環境騒音が小さく、使用者の設定したレベル以下になったときは、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路を有効にすることにより、ノイズキャンセル回路から発生する残留ノイズを抑制することができる。環境騒音が大きく使用者の設定したレベル以上になったときは、ローパスフィルター回路を無効にし、中・高音域にまでノイズキャンセル信号を出力することができるようにする。これによって、低騒音時には利用者の安全を向上させ低域ノイズを中心とするノイズキャンセルをすることができ、高騒音時には高いキャンセル効果を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
また本発明によれば、使用者が設定したノイズレベルや難聴になる可能性のある大きなノイズレベルのときにのみ本来のノイズキャンセル機能を動作させ、ノイズレベルが低いときや特定の周波数しか含まないノイズのときにはノイズキャンセルのキャンセル周波数特性を選んでノイズをキャンセルすることができ、しかも周囲のノイズが小さい時に不要なアンプの高域ノイズを抑制し音楽を高音質で聴くことが出来るようになる。
また、環境騒音が小さいときには、話し声など周囲の中・高音は聞こえるため、屋外で事故に遭う危険性も減らすことが出来る。使用者はボリュームや切替えスイッチで自由にノイズキャンセル機能の動作レベルやキャンセル周波数をコントロールでき使用環境に合わせることが出来る。
また、基準動作レベルを、難聴になる恐れがあるほどの高い音圧レベルに合わせておけば、騒音レベルが上記基準動作レベル以上になると、中・高音域にまでノイズキャンセル効果が及ぶため、使用者が難聴になることを防止することもできる。According to the present invention, when the environmental noise is small and becomes lower than the level set by the user, the residual noise suppression low pass filter circuit is enabled to suppress the residual noise generated from the noise cancellation circuit. Can do. When the environmental noise is much higher than the level set by the user, the low-pass filter circuit is disabled so that a noise cancellation signal can be output even in the middle / high range. Thus, it is possible to improve the safety of the user when noise is low and cancel noise centering on low-frequency noise, and to obtain a noise-canceling headphone that exhibits a high canceling effect when noise is high.
Further, according to the present invention, the original noise cancellation function is operated only when the noise level set by the user or a large noise level that may cause hearing loss is included, and only a specific frequency is included when the noise level is low. In the case of noise, it is possible to cancel the noise by selecting a cancel frequency characteristic of noise cancellation. Further, when the surrounding noise is small, unnecessary high frequency noise of the amplifier is suppressed and music can be listened to with high sound quality.
Also, when the environmental noise is low, you can hear the middle and high sounds around you, such as talking voice, so you can reduce the risk of accidents outdoors. The user can freely control the operation level and cancellation frequency of the noise cancellation function with the volume and changeover switch, and can adjust to the usage environment.
In addition, if the reference operation level is set to a sound pressure level that is high enough to cause hearing loss, if the noise level exceeds the above-mentioned reference operation level, the noise canceling effect extends to the middle and high sound ranges. It is also possible to prevent a person from hearing loss.
第1図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンの一実施例を示す機能ブロック図である。
第2図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンの別の実施例を示す機能ブロック図である。
第3図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。
第4図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。
第5図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a noise cancellation headphone according to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing another embodiment of the noise cancellation headphones according to the present invention.
FIG. 3 is a functional block diagram showing still another embodiment of the noise canceling headphones according to the present invention.
FIG. 4 is a functional block diagram showing still another embodiment of the noise cancellation headphones according to the present invention.
FIG. 5 is a functional block diagram showing still another embodiment of the noise canceling headphones according to the present invention.
11 マイクユニット
13 ノイズキャンセル信号生成回路
14 スイッチ
15 残留ノイズ抑制用ローパスフィルター
16 外部ノイズレベル検出回路
17 基準電圧回路
18 ヘッドホンアンプ
20 遮断周波数制御回路
21 基準電圧調整回路
22 遮断周波数調整回路
23 周波数弁別回路DESCRIPTION OF
以下、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of a noise canceling headphone according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1において、ノイズキャンセルヘッドホン1は、マイクユニット11と、マイクアンプ12と、ノイズキャンセル信号生成回路13と、スイッチ14と、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター(LPF)15と、ヘッドホンアンプ18と、ヘッドホンスピーカ19と、外部ノイズレベル検出回路16と、基準電圧回路17と、を有してなる。
マイクユニット11は、環境騒音である外部ノイズ30を集音して電気信号に変換し、これを騒音信号として出力する。マイクアンプ12は、マイクユニット11から出力される騒音信号を所定レベルに増幅して出力する。ノイズキャンセル信号生成回路13は、マイクアンプ12から出力される騒音信号を元に、ヘッドホン筐体を通過して利用者の耳に入ろうとする環境騒音を打ち消すキャンセル信号を生成して出力する。
残留ノイズ抑制用LPF15は、キャンセル信号の高域を遮断して低域を通過させるフィルター回路であって、残留ノイズ抑制用LPF15の動作を有効にすることにより、マイクユニット11、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13によって発生する残留ノイズを低減することができる。
ヘッドホンアンプ18は、ノイズキャンセル信号生成回路13の出力信号によってヘッドホンスピーカ19を駆動するアンプである。ただし、スイッチ14の開閉によって、残留ノイズ抑制用LPF15を通ったノイズキャンセル信号生成回路13の出力信号、または、残留ノイズ抑制用LPF15をバイパスしたノイズキャンセル信号生成回路13の出力信号によってヘッドホンスピーカ19を駆動する。ヘッドホンスピーカ19は、ヘッドホンアンプ18の出力信号によって駆動され、環境騒音をキャンセルするための音波を出力する。
外部ノイズレベル検出回路16は、ヘッドホンアンプ18が出力するキャンセル信号のレベルを検出し、その結果を制御信号として出力する回路であって、キャンセル信号を予め規定する基準電圧と比較することで、騒音信号のレベルを検出する。外部ノイズレベル検出回路16は、環境騒音のレベル検出ができればよいので、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、ヘッドホンアンプ18のいずれから得てもよい。基準電圧回路17は、外部ノイズレベル検出回路16が騒音信号のレベル検出に用いる基準電圧を生成する回路で、この基準電圧は外部ノイズレベル検出回路16に供給される。
外部ノイズレベル検出回路16は、基準電圧と騒音信号レベルとを比較することで騒音信号のレベルを検出し、騒音信号のレベルが基準電圧よりも高ければ(外部ノイズ30が所定の音量よりも大きければ)、スイッチ14を閉じるための制御信号を出力する。騒音信号のレベルが基準電圧よりも低ければ(外部ノイズ30が所定の音量よりも小さければ)、スイッチ14を開放するための制御信号を出力する。スイッチ14は、外部ノイズレベル検出回路16からの制御信号によって開閉し、ノイズキャンセル信号生成回路13の出力信号であるキャンセル信号を、残留ノイズ抑制用LPF15を通してヘッドホンアンプ18に供給するか、または、残留ノイズ抑制用LPF15をバイパスしてヘッドホンアンプ18に供給するかを選択するスイッチである。
上記ノイズキャンセルヘッドホン1は、左右一対で構成される図示しないヘッドホン筐体に収められた状態で利用可能になる。ヘッドホン筐体は上記のノイズキャンセルヘッドホン1を両側の筐体に収めてもいいし、片側のみに収めてもよい。両側の筐体に収められるときは、楽音信号入力用のコードを、左右の筐体に収められたノイズキャンセルヘッドホン1にそれぞれ接続し、例えば、ヘッドホンアンプ18の前段にミックス回路を設けて、ここでキャンセル信号と混合しヘッドホンアンプ18によってヘッドホンスピーカ19からキャンセル信号と音楽信号を出力するように構成すればよい。
片側の筐体に収められて左右のヘッドホン筐体がヘッドバンドで結合されている形式のヘッドホンの場合、片方のヘッドホン筐体から他方のヘッドホン筐体に楽音信号が伝達される配線を上記ヘッドバンドに埋め込んでもよい。また、駆動用の上記電池は片方のヘッドホン筐体にのみ装填するように構成すればよい。
上記の構成を有するノイズキャンセルヘッドホン1によれば、外部ノイズ30の音量が小さいときは、残留ノイズ抑制用LPF15によってマイクアンプ12等の残留ノイズを除去したキャンセル信号を出力し、静かな環境で聞いている音楽を残留ノイズによって変化させることなく、高音質のノイズキャンセルヘッドホンとして用いることができる。
また、外部ノイズ30の音量が大きいときは、スイッチ14によって残留ノイズ抑制用LPF15をバイパスし、ノイズキャンセル信号生成回路13で生成されるキャンセル信号をそのまま、したがって、中高音域もそのまま出力することで、より広い周波数帯域の環境騒音を打ち消すことができる。
以上説明した実施例では、残留ノイズ抑制用LPF15がノイズキャンセル信号生成回路13の後段に備えられている。しかし、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンは、この例に限ることなく、残留ノイズ抑制用LPF15の位置が、マイクアンプ12の後段であってもよいし、ヘッドホンアンプ18の後段であってもよい。残留ノイズ抑制用LPF15は、残留ノイズが耳障りにならないように、その高域を除去する目的で用いている。残留ノイズの高域が除去されると同様に、キャンセル信号の高域も除去されるので、その分、キャンセル効果は低くなるが、上記のように残留ノイズ抑制用LPF15を備える位置を調整することで、残留ノイズを低減しつつ、キャンセル効果を得ることができる最適なノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。In FIG. 1, a
The
The residual
The
The external noise
The external noise
The
In the case of headphones that are housed in one housing and the left and right headphone housings are joined with a headband, the wiring for transmitting a musical sound signal from one headphone housing to the other headphone housing It may be embedded in. The driving battery may be configured to be loaded only in one headphone housing.
According to the
When the volume of the
In the embodiment described above, the residual
次に、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの第2の実施例について説明する。図2において、ノイズキャンセルヘッドホン2は、実施例1と同様に、マイクユニット11、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、残留ノイズ抑制用LPF15、ヘッドホンアンプ18、ヘッドホンスピーカ19、外部ノイズレベル検出回路16、基準電圧回路17を備えている。実施例1と異なって、実施例1におけるスイッチ14の代わりに、遮断周波数(以下、「f0」という)制御回路20を備えている。ここでは、ノイズキャンセルヘッドホン1と異なる構成であるf0制御回路20を中心に説明する。
f0制御回路20は、外部ノイズレベル検出回路16が、検出した騒音信号レベルに応じて出力する制御信号によって、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数(f0)を変化させる回路である。マイクユニット11で集音された外部ノイズ30すなわち環境騒音のレベルが、基準電圧回路17から供給される基準電圧よりも高ければ、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数を高域側に変化させて、より広い周波数帯域の周囲騒音を打ち消すことができるキャンセル信号を出力できるようにする。騒音信号のレベルが、マイクアンプ12などの残留ノイズが目立たない程度に高いときは、遮断周波数f0を高くして実質的に残留ノイズ抑制用LPF15の動作を無効にする。
また、騒音信号のレベルが基準電圧よりも低いときは、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数を低域側に変化させて、マイクアンプ12などから生じる残留ノイズを除去して、低域のみを打ち消すキャンセル信号を出力できるようにする。すなわち、残留ノイズ抑制用LPF15の動作を有効にする。
上記のように構成されるノイズキャンセルヘッドホン2によれば、外部ノイズ30の音量が小さく、騒音信号のレベルが基準電圧よりも低いときは、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を低くするようにf0制御回路20を動作させる。また、外部ノイズ30の音量が大きく、騒音信号のレベルが基準電圧よりも高いときは、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を高くするように、f0制御回路20を動作させる。このように動作させることで、外部ノイズ30の音量が残留ノイズの音量よりも小さいときは、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を徐々に低くして、キャンセル信号に含まれる残留ノイズを低減し、外部ノイズ30の音量が残留ノイズの音量よりも大きいときは、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を徐々に高くして、残留ノイズの低減をはかりつつ、中・高音域の雑音の低減効果を発揮するキャンセル信号を出力することができるノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。Next, a second embodiment of the noise cancellation headphone according to the present invention will be described. In FIG. 2, the
The f 0 control circuit 20 is a circuit that changes the cutoff frequency (f 0 ) of the residual
Further, when the level of the noise signal is lower than the reference voltage, the cutoff frequency of the residual
According to the
次に、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの第3の実施例について図3を用いて説明する。図3において、ノイズキャンセルヘッドホン3は、第2の実施例と同様に、マイクユニット11、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、残留ノイズ抑制用LPF15、ヘッドホンアンプ18、ヘッドホンスピーカ19、外部ノイズレベル検出回路16、基準電圧回路17、f0制御回路20を備えて。第2の実施例と異なる点は、さらに基準電圧調整回路21を備えている点である。そこで、ここでは基準電圧調整回路21を中心に説明する。
基準電圧調整回路21は、ヘッドホン筐体に設けられた図示しない操作スイッチまたはボリュームによって基準電圧回路17に供給する基準電圧のレベルを調整可能な回路である。基準電圧調整回路21において、利用者は基準電圧回路17が供給する基準電圧レベルを自由に設定することができる。すなわち、この基準電圧調整回路21の設定によって、外部ノイズレベル検出回路16における騒音信号の検出レベルを調整し、上記のように遮断周波数f0を変化させることができる。利用者は周囲の環境に応じて適宜、ノイズキャンセルヘッドホン3の特性を変化させることができるため、より使いやすいノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。Next, a third embodiment of the noise cancellation headphone according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the
The reference
次に、本発明の第4の実施例について図4を用いて説明する。図4において、ノイズキャンセルヘッドホン4は、第3の実施例と同様に、マイクユニット11、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、残留ノイズ抑制用LPF15、ヘッドホンアンプ18、ヘッドホンスピーカ19、外部ノイズレベル検出回路16、基準電圧回路17、f0制御回路20、基準電圧調整回路21を備えている。第4の実施例が第3の実施例と異なる点は、さらに使用者が任意に調整可能なf0調整回路22を備えていることである。よって、ここではf0調整回路22を中心に説明する。
f0調整回路22は、残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0の初期値を、図示しない操作スイッチまたはボリュームによって利用者が自由に設定できるようにする回路である。f0調整回路22によって遮断周波数の初期値を設定することにより、f0制御回路20が残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0をプラス方向、またはマイナス方向(高い周波数、または低い周波数)に変化させる。このように、環境騒音の種類によって、利用者が任意に残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を調整することができるので、利用環境により合致したキャンセル効果を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the
The f 0 adjustment circuit 22 is a circuit that allows the user to freely set an initial value of the cutoff frequency f 0 of the residual
次に、本発明の第5の実施例について図5を用いて説明する。図5において、ノイズキャンセルヘッドホン5は、第4の実施例と同様に、マイクユニット11、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、残留ノイズ抑制用LPF15、ヘッドホンアンプ18、ヘッドホンスピーカ19、外部ノイズレベル検出回路16、基準電圧回路17、f0制御回路20、基準電圧調整回路21、f0調整回路22を備えている。第5の実施例が第4の実施例と異なる点は、さらに外部ノイズ周波数弁別回路23を備えていることである。よって、ここでは、外部ノイズ周波数弁別回路23を中心に説明する。
外部ノイズ周波数弁別回路23は、環境騒音である外部ノイズ30に含まれる特定の周波数成分を識別して出力する回路である。この外部ノイズ周波数弁別回路23が識別して出力する信号のレベルを、外部ノイズレベル検出回路16において検出する。外部ノイズ周波数弁別回路23の出力よりも基準電圧回路17が供給する基準電圧の方が高ければ、f0制御回路20によって設定される残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を低くして、キャンセル信号に含まれるマイクアンプ12などの残留ノイズを除去する。これにより、低域の騒音信号のみを打ち消すキャンセル信号を出力することができる。また、外部ノイズ周波数弁別回路23の出力よりも基準電圧の方が低ければ、外部ノイズ30の音量が大きいので、f0制御回路20によって設定される残留ノイズ抑制用LPF15の遮断周波数f0を高くし、中・高域の外部ノイズを打ち消すことができるキャンセル信号を出力することができる。
外部ノイズ周波数弁別回路23によって外部ノイズ30の所定の周波数成分のレベルを検出することができれば、外部ノイズ周波数弁別回路23に入力する騒音信号は、マイクアンプ12、ノイズキャンセル信号生成回路13、ヘッドホンアンプ18のいずれの出力信号であってもよい。
このように、第5の実施例に係るノイズキャンセルヘッドホン5によれば、外部ノイズ30に含まれる周波数成分に応じて、適宜残留雑音を除去する残留ノイズ抑制用LPF15の特性を変化させることにより、利用者の利用環境に適合した特性を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
なお、本明細書において「音楽信号」とは、一般的な音楽信号のほか、いわゆるオーディオ信号のことをいい、「楽音信号」という場合もある。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the
The external noise
If the level of the predetermined frequency component of the
Thus, according to the
In this specification, the “music signal” refers to a so-called audio signal in addition to a general music signal, and may be referred to as a “musical sound signal”.
本発明は、ヘッドホンのタイプに限定されるものではなく、耳覆い型、耳載せ型、インナーイヤー型、カナル型など、あらゆるタイプのヘッドホンに適用可能である。
本発明は、コンサートホールやカーオーディーオなど、音楽信号を再生して出力する各種音響システムにおけるノイズキャンセル処理にも適用可能である。The present invention is not limited to the type of headphones, and can be applied to all types of headphones such as an ear covering type, an ear mounting type, an inner ear type, and a canal type.
The present invention is also applicable to noise cancellation processing in various acoustic systems that reproduce and output music signals, such as concert halls and car audio.
Claims (6)
上記マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、
オーディオ信号と上記キャンセル信号により駆動されるスピーカと、
上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、
上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、
上記騒音信号と上記基準となる電圧とを比較して上記騒音信号のレベルを検出し、検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、
上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変させる遮断周波数制御回路と、
を有することを特徴とするノイズキャンセルヘッドホン。 A microphone that converts environmental noise into an electrical signal;
And cancellation signal generation means for generating an erasing to Cancel signal beat noise signal converted by the microphone,
A speaker driven by the audio signal and the cancellation signal,
A low-pass filter circuit for suppressing residual noise that filters the low-frequency component of the cancel signal;
A reference voltage circuit for generating a voltage serving as a reference for the detection level of the noise signal;
A decision circuit which compares the voltage to be the noise signal and the reference to detect the level of the noise signal, and outputs a control signal indicating the result detect,
A cutoff frequency control circuit that varies the cutoff frequency of the low-pass filter circuit for residual noise suppression according to the control signal;
A noise canceling headphone characterized by comprising:
請求項1記載のノイズキャンセルヘッドホン。 The cutoff frequency control circuit, the signal level of the detected noise signal in the determination circuit, Ri by the said control signal output when less than the voltage becomes the reference, the low-pass filter for the residual noise suppression Lower the cutoff frequency ,
The noise canceling headphones according to claim 1 .
請求項1または2記載のノイズキャンセルヘッドホン。 The cutoff frequency control circuit, the signal level of the detected noise signal in the determination circuit, Ri by the said control signal that will be output when greater than the voltage becomes the reference, the low-pass filter for the residual noise suppression Increase the cutoff frequency ,
The noise cancellation headphones according to claim 1 or 2 .
請求項1乃至3のいずれかに記載のノイズキャンセルヘッドホン。 Having a group reference voltage adjusting circuit you vary the voltage as a said reference of said reference voltage circuit,
The noise cancellation headphones according to any one of claims 1 to 3 .
上記判定回路は、上記周波数弁別回路からの出力と上記基準となる電圧との比較結果に応じて上記遮断周波数制御回路を動作させ、上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の上記遮断周波数を可変する、
請求項1乃至5のいずれかに記載のノイズキャンセルヘッドホン。 Have a frequency discrimination circuit configured to identify a predetermined frequency of the noise signal,
The decision circuit, in accordance with the comparison result of the voltage to be output and the reference from the frequency discriminating circuit operates the cutoff frequency control circuit to vary the cutoff frequency of the low pass filter circuit for the residual noise suppression,
The noise cancellation headphones according to any one of claims 1 to 5 .
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