JP6875164B2 - Signal processor and active noise canceling system - Google Patents

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Description

本発明は、信号処理装置およびアクティブノイズキャンセルシステムに関する。 The present invention relates to a signal processor and an active noise canceling system.

ANC(アクティブ・ノイズ・キャンセル)は、従来からイヤホンやヘッドホンで実現されている技術である。例えば、イヤホンに組み込んだマイクロフォンで周囲の音を環境音(環境ノイズ)として取り込み、取り込んだ音の位相を反転してスピーカーからの再生信号に加算する。外部からイヤホン内部に侵入するノイズは、位相が反転された信号で打ち消され、ユーザは、スピーカーからの再生信号のみを聞くことができる。 ANC (Active Noise Cancellation) is a technology that has been conventionally realized in earphones and headphones. For example, a microphone built into an earphone captures ambient sound as environmental sound (environmental noise), inverts the phase of the captured sound, and adds it to the reproduced signal from the speaker. The noise that enters the inside of the earphone from the outside is canceled by the signal whose phase is inverted, and the user can hear only the reproduced signal from the speaker.

従来のANCにおいて、マイクロフォンに強い風が当たり、風切音が生じた場合、再生信号とともに大きなノイズとしてスピーカーから出力され、ユーザに不快感を与えることがあった。風切音は外部からイヤホン内部に侵入するノイズではないため、キャンセルノイズ信号が適切ではなく、風切音に関する成分が余分に出力されてしまう(特許文献1,2参照)。
特許文献1 特開2008−60759号公報
特許文献2 米国特許9020157号明細書
In the conventional ANC, when a strong wind hits the microphone and a wind noise is generated, it is output from the speaker as a large noise together with the reproduced signal, which may cause discomfort to the user. Since the wind noise is not noise that enters the earphone from the outside, the cancel noise signal is not appropriate, and an extra component related to the wind noise is output (see Patent Documents 1 and 2).
Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-60759 Patent Document 2 US Pat. No. 9020157

ノイズキャンセル処理において、環境ノイズの中から風切音等の異音を検知して、ユーザに不快感を与えないようにノイズキャンセル信号を生成することが望まれる。 In the noise canceling process, it is desired to detect abnormal noise such as wind noise from the environmental noise and generate a noise canceling signal so as not to cause discomfort to the user.

本発明の第1の態様においては、音を出力する異なるチャネルの第1出力部と第2出力部とにそれぞれ配置され、環境ノイズを検出する2以上の入力部と、2以上の入力部が検出した環境ノイズから、キャンセルノイズ信号を生成するキャンセルノイズ信号生成部と、2つ以上の入力部が検出した環境ノイズから異音を検知する異音検知部と、異音検知部の検知結果に応じて、キャンセルノイズ信号生成部から出力されるキャンセルノイズ信号のレベルを調整する調整部と、キャンセルノイズ信号と再生信号とを混合する第1混合器とを備える信号処理装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, two or more input units and two or more input units are arranged in the first output unit and the second output unit of different channels that output sound, respectively, and detect environmental noise. The detection results of the cancel noise signal generator that generates a cancel noise signal from the detected environmental noise, the abnormal noise detection unit that detects abnormal noise from the environmental noise detected by two or more input units, and the abnormal noise detection unit. Accordingly, a signal processing device including an adjusting unit for adjusting the level of the canceling noise signal output from the canceling noise signal generating unit and a first mixer for mixing the canceling noise signal and the reproduced signal is provided.

本発明の第2の態様においては、第1の態様の信号処理装置と、再生信号を出力する信号源と、を備えるアクティブノイズキャンセルシステムを提供する。 In the second aspect of the present invention, there is provided an active noise canceling system including the signal processing device of the first aspect and a signal source for outputting a reproduced signal.

上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となりうる。 The above outline of the invention does not list all the features of the present invention. A subcombination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステムの構成を示す。The configuration of the active noise canceling system according to this embodiment is shown. 本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステムの第1構成例のブロック図を示す。The block diagram of the 1st configuration example of the active noise canceling system which concerns on this embodiment is shown. 異音検知部のブロック図を示す。The block diagram of the abnormal noise detection unit is shown. 本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステムのノイズキャンセル動作のフロー図を示す。The flow chart of the noise canceling operation of the active noise canceling system which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステムの第2構成例のブロック図を示す。The block diagram of the 2nd configuration example of the active noise canceling system which concerns on this embodiment is shown.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the inventions that fall within the scope of the claims. Also, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means of solving the invention.

図1は、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の構成を示す。アクティブノイズキャンセルシステム100は、信号源110から供給される再生信号に対して、信号処理装置120において入力部210および215で検出した環境ノイズを用いてノイズキャンセル処理を行い、ノイズキャンセル処理された再生信号を第1出力部200と第2出力部205から出力する。 FIG. 1 shows the configuration of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment. The active noise canceling system 100 performs noise canceling processing on the reproduced signal supplied from the signal source 110 by using the environmental noise detected by the input units 210 and 215 in the signal processing device 120, and the noise canceling processed reproduction. The signal is output from the first output unit 200 and the second output unit 205.

図2は、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の第1の構成例のブロック図を示す。アクティブノイズキャンセルシステム100は、信号源110と、信号処理装置120とを備える。 FIG. 2 shows a block diagram of a first configuration example of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment. The active noise canceling system 100 includes a signal source 110 and a signal processing device 120.

信号源110は、音楽信号等の再生信号を供給する。信号源110は、CD、DVD,ハードディスクドライブ、またはフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されたデジタルデータから再生信号を生成して供給してよい。また、信号源110は、特定のウェブサイトまたはクラウドサービス等から無線でデータを受信し、再生信号を生成してもよい。 The signal source 110 supplies a reproduction signal such as a music signal. The signal source 110 may generate and supply a reproduction signal from digital data stored in a storage device such as a CD, DVD, hard disk drive, or flash memory. Further, the signal source 110 may wirelessly receive data from a specific website, cloud service, or the like to generate a reproduction signal.

信号処理装置120は、信号源110から供給された再生信号に対してノイズキャンセル信号を混合して出力する。信号処理装置120は、一例として、DSP(デジタルシグナルプロセッサ)であってよい。信号処理装置120は、第1出力部200と、第2出力部205と、2以上の入力部210および215と、異音検知部220と、調整部230と、キャンセルノイズ信号生成部240と、第1混合器250とを備える。 The signal processing device 120 mixes and outputs a noise canceling signal with the reproduced signal supplied from the signal source 110. The signal processing device 120 may be a DSP (digital signal processor) as an example. The signal processing device 120 includes a first output unit 200, a second output unit 205, two or more input units 210 and 215, an abnormal noise detection unit 220, an adjustment unit 230, a cancel noise signal generation unit 240, and the like. A first mixer 250 is provided.

第1出力部200および第2出力部205は、信号処理された再生信号を受信し、音響信号に変換して音楽等の音を出力する。第1出力部200および第2出力部205は、受信した信号がデジタル信号の場合は、当該信号をデジタルアナログ変換してアナログ信号を生成し、当該アナログ信号を増幅して音として出力してよい。第1出力部200および第2出力部205は、互いにチャネルが異なり、例えば第1出力部200は右チャネルで、第2出力部205は左チャネルであり、互いに別個の筐体に設けられてよい。第1出力部200および第2出力部205は、一例として、イヤホンまたはヘッドホン等を有してよい。 The first output unit 200 and the second output unit 205 receive the signal-processed reproduced signal, convert it into an acoustic signal, and output a sound such as music. When the received signal is a digital signal, the first output unit 200 and the second output unit 205 may perform digital-to-analog conversion of the signal to generate an analog signal, amplify the analog signal, and output it as sound. .. The first output unit 200 and the second output unit 205 have different channels, for example, the first output unit 200 is a right channel and the second output unit 205 is a left channel, and may be provided in separate housings from each other. .. The first output unit 200 and the second output unit 205 may have earphones, headphones, or the like as an example.

2以上の入力部210、215は、第1出力部200と第2出力部205とにそれぞれ配置され、周囲の環境ノイズを検出する。2以上の入力部210および215は、入力された環境ノイズを電気信号に変換して、当該電気信号をデジタル信号に変換して出力してよい。2つの入力部210および215は、第1出力部200が設けられた筐体と第2出力部205が設けられた筐体とにそれぞれ1つずつ組み込まれることで、信号処理装置120の使用時には、入力部210および215が所定の間隔で互いに離れて配置される。2以上の入力部210および215は、第1出力部200と第2出力部205との少なくとも一方に複数設けられてもよい。2つの入力部210および215は、互いに異なるチャネルであってよく、一例として右チャネルのマイクロフォンと左チャネルのマイクロフォンであってよい。 Two or more input units 210 and 215 are arranged in the first output unit 200 and the second output unit 205, respectively, and detect ambient noise. The two or more input units 210 and 215 may convert the input environmental noise into an electric signal, convert the electric signal into a digital signal, and output the electric signal. The two input units 210 and 215 are incorporated into the housing provided with the first output unit 200 and the housing provided with the second output unit 205, respectively, so that when the signal processing device 120 is used, the two input units 210 and 215 are incorporated. , Input units 210 and 215 are arranged apart from each other at predetermined intervals. A plurality of two or more input units 210 and 215 may be provided in at least one of the first output unit 200 and the second output unit 205. The two input units 210 and 215 may be different channels from each other, and may be, for example, a right channel microphone and a left channel microphone.

異音検知部220は、2以上の入力部210および215の出力に接続され、2以上の入力部210および215が検出した環境ノイズから異音を検知して検知結果を出力する。異音検知部220は、検知結果として、例えば調整部230で用いられるゲイン設定値を出力してよい。異音検知部220は、第1出力部200および第2出力部205の内部に侵入しにくく、ユーザの耳には届きにくいノイズを異音として検知してよい。一例として異音検知部220は、異音として風切音を検知してよい。風切音は、例えば第1出力部200または第2出力部205等に強い風が当たって生じるノイズである。 The abnormal noise detection unit 220 is connected to the outputs of two or more input units 210 and 215, detects abnormal noise from the environmental noise detected by the two or more input units 210 and 215, and outputs a detection result. The abnormal noise detection unit 220 may output, for example, the gain setting value used by the adjustment unit 230 as the detection result. The abnormal noise detection unit 220 may detect noise that is difficult to enter the inside of the first output unit 200 and the second output unit 205 and is difficult to reach the user's ear as abnormal noise. As an example, the abnormal noise detection unit 220 may detect a wind noise as an abnormal noise. The wind noise is noise generated when a strong wind hits, for example, the first output unit 200 or the second output unit 205.

調整部230は、入力部210および215と異音検知部220とに接続され、異音検知部220の検知結果に応じて、キャンセルノイズ信号生成部240から出力されるキャンセルノイズ信号のレベルを調整する。調整部230は、異音検知部220が異音を検知した場合(例えば、異音レベルが閾値を超える場合)、キャンセルノイズ信号生成部240に入力される環境ノイズのデジタル信号のレベルを下げて出力してよい。これにより、調整部230は、キャンセルノイズ信号生成部240から出力されるキャンセルノイズ信号のレベルを調整することができる。調整部230は、2つの入力部210および215のうちの一方または両方から受信したデジタル信号についてレベル調整して出力してよい。なお、調整部230は、入力部210および215から第1混合器までの間のいずれの位置に設けられてもよい。ここで、調整等される信号または環境ノイズのレベルは、例えば、音量、音圧レベル、または振幅等を示すものであり、以下同様である。 The adjusting unit 230 is connected to the input units 210 and 215 and the abnormal noise detecting unit 220, and adjusts the level of the cancel noise signal output from the cancel noise signal generating unit 240 according to the detection result of the abnormal noise detecting unit 220. To do. When the abnormal noise detecting unit 220 detects an abnormal sound (for example, when the abnormal noise level exceeds the threshold value), the adjusting unit 230 lowers the level of the digital signal of the environmental noise input to the cancel noise signal generating unit 240. You may output it. As a result, the adjusting unit 230 can adjust the level of the cancel noise signal output from the cancel noise signal generation unit 240. The adjusting unit 230 may adjust the level of the digital signal received from one or both of the two input units 210 and 215 and output the digital signal. The adjusting unit 230 may be provided at any position between the input units 210 and 215 and the first mixer. Here, the level of the signal or environmental noise to be adjusted or the like indicates, for example, the volume, the sound pressure level, the amplitude, or the like, and the same applies hereinafter.

キャンセルノイズ信号生成部240は、2以上の入力部210および215が検出した環境ノイズのデジタル信号から、キャンセルノイズ信号を生成して出力する。キャンセルノイズ信号生成部240は、調整部230に接続され、調整部230が出力したデジタル信号の位相を反転させて、当該デジタル信号に対して逆位相であるキャンセルノイズ信号を生成してよい。キャンセルノイズ信号生成部240は、調整部230により既にレベル調整されたデジタル信号からキャンセルノイズ信号を生成するため、異音の検知結果に応じたレベルのキャンセルノイズ信号を出力できる。キャンセルノイズ信号生成部240は、チャネルの異なる入力部210および215が検出した環境ノイズから、右チャネルのキャンセルノイズ信号と、左チャネルのキャンセルノイズ信号とをそれぞれ生成してもよい。また、キャンセルノイズ信号生成部240は、入力部210および215の一方が検出した環境ノイズから、右チャネルと左チャネル共通のキャンセルノイズ信号を生成してもよい。 The cancel noise signal generation unit 240 generates and outputs a cancel noise signal from the digital signals of the environmental noise detected by the two or more input units 210 and 215. The cancel noise signal generation unit 240 may be connected to the adjustment unit 230 and invert the phase of the digital signal output by the adjustment unit 230 to generate a cancellation noise signal having a phase opposite to that of the digital signal. Since the cancel noise signal generation unit 240 generates a cancel noise signal from the digital signal whose level has already been adjusted by the adjustment unit 230, it is possible to output a cancellation noise signal having a level corresponding to the detection result of abnormal noise. The cancel noise signal generation unit 240 may generate a cancellation noise signal of the right channel and a cancel noise signal of the left channel, respectively, from the environmental noise detected by the input units 210 and 215 having different channels. Further, the cancel noise signal generation unit 240 may generate a cancellation noise signal common to the right channel and the left channel from the environmental noise detected by one of the input units 210 and 215.

第1混合器250は、キャンセルノイズ信号生成部240の出力と信号源110の出力とに接続され、キャンセルノイズ信号生成部240からのキャンセルノイズ信号と信号源110からの再生信号とを混合(例えば加算)して、混合信号を第1出力部200および第2出力部205に出力する。このようにキャンセルノイズ信号が混合された混合信号は、第1出力部200および第2出力部205から出力されると、周囲の環境ノイズがキャンセルノイズ信号の成分と合成されて打ち消される。その結果、ユーザは、再生信号の音のみが聞こえることとなる。 The first mixer 250 is connected to the output of the cancel noise signal generation unit 240 and the output of the signal source 110, and mixes the cancellation noise signal from the cancellation noise signal generation unit 240 and the reproduction signal from the signal source 110 (for example). (Addition), and the mixed signal is output to the first output unit 200 and the second output unit 205. When the mixed signal in which the cancel noise signals are mixed is output from the first output unit 200 and the second output unit 205, the ambient environmental noise is combined with the components of the cancel noise signal and canceled. As a result, the user can only hear the sound of the reproduction signal.

次に、異音検知部220について詳細に説明する。図3は、異音検知部220のブロック図を示す。異音検知部220は、第2混合器300と、第3混合器310と、比較部320と、ゲイン計算部330とを有する。 Next, the abnormal noise detection unit 220 will be described in detail. FIG. 3 shows a block diagram of the abnormal noise detection unit 220. The abnormal noise detection unit 220 includes a second mixer 300, a third mixer 310, a comparison unit 320, and a gain calculation unit 330.

第2混合器300は、2以上の入力部210および215が検出した環境ノイズの同位相成分を生成する。第2混合器300は、2つの入力部210および215の出力に接続され、入力部210および215からの環境ノイズに応じたデジタル信号を混合することで、同位相成分を生成する。例えば、第2混合器300は、2つの入力部210および215からのデジタル信号を反転することなく互いに加算することにより、当該2つのデジタル信号の互いに対する逆位相成分は実質的に打ち消され、同位相成分の信号を生成することができる。ここで、第1出力部200および第2出力部205内に侵入する、ノイズキャンセル対象の環境ノイズは、一定距離離れた位置から発せられるノイズであるため、入力部210および215により検出される時点でほぼ同じ位相の音である。従って、第2混合器300により生成された同位相成分は、ノイズキャンセル対象の環境ノイズに応じたものとなる。 The second mixer 300 generates in-phase components of environmental noise detected by two or more input units 210 and 215. The second mixer 300 is connected to the outputs of the two input units 210 and 215, and generates in-phase components by mixing digital signals from the input units 210 and 215 according to the environmental noise. For example, in the second mixer 300, by adding the digital signals from the two input units 210 and 215 to each other without inverting, the antiphase components of the two digital signals with respect to each other are substantially canceled, and the same. It is possible to generate a signal of a phase component. Here, the environmental noise to be noise-cancelled that invades the first output unit 200 and the second output unit 205 is noise emitted from a position separated by a certain distance, and therefore is a time point detected by the input units 210 and 215. It is a sound with almost the same phase. Therefore, the in-phase component generated by the second mixer 300 corresponds to the environmental noise to be noise-canceled.

第3混合器310は、2以上の入力部210および215が検出した環境ノイズの逆位相成分を生成する。第3混合器310は、2つの入力部210および215の出力に接続され、2つの入力部210および215からのデジタル信号を混合することで、逆位相成分を生成する。例えば、第3混合器310は、2つの入力部210および215からのデジタル信号の一方のみの位相を反転させ、2つのデジタル信号を互いに加算する。これにより、第3混合器310は、入力部210および215からのデジタル信号の互いに対する同位相成分は実質的に打ち消され、逆位相成分の信号を生成することができる。ここで、第1出力部200および第2出力部205内に侵入しにくい異音(例えば風切音)は、入力部210および215の近くで発せられるノイズであり、当該ノイズは、一定距離離れた2つの入力部210および215により検出される時点で互いに異なる位相の音となる。従って、第3混合器310により生成された逆位相成分は、異音に応じたものとなる。 The third mixer 310 generates anti-phase components of environmental noise detected by two or more input units 210 and 215. The third mixer 310 is connected to the outputs of the two input units 210 and 215 and mixes the digital signals from the two input units 210 and 215 to generate anti-phase components. For example, the third mixer 310 inverts the phase of only one of the digital signals from the two input units 210 and 215 and adds the two digital signals to each other. As a result, the third mixer 310 can substantially cancel the in-phase components of the digital signals from the input units 210 and 215 with respect to each other, and generate a signal having an anti-phase component. Here, the abnormal noise (for example, wind noise) that is difficult to enter into the first output unit 200 and the second output unit 205 is noise emitted near the input units 210 and 215, and the noise is separated by a certain distance. At the time of detection by the two input units 210 and 215, the sounds have different phases. Therefore, the anti-phase component generated by the third mixer 310 corresponds to the abnormal noise.

比較部320は、環境ノイズの同位相成分と逆位相成分とを比較する。比較部320は、第2混合器300と第3混合器310とに接続され、第2混合器300からの同位相成分と第3混合器310からの逆位相成分とを比較して比較結果を出力してよい。例えば、比較部320は、異音の有無および異音のレベルの少なくとも1つを検知してよい。 The comparison unit 320 compares the in-phase component and the anti-phase component of the environmental noise. The comparison unit 320 is connected to the second mixer 300 and the third mixer 310, and compares the in-phase component from the second mixer 300 with the anti-phase component from the third mixer 310 to compare the results. You may output it. For example, the comparison unit 320 may detect the presence or absence of abnormal noise and at least one of the abnormal noise levels.

ゲイン計算部330は、比較部320と調整部230とに接続され、調整部230においてレベル調整に用いられるゲイン設定値を、比較部320の比較結果に応じて生成する。ゲイン計算部330は、比較結果が異音のレベルが閾値(例えば0以上の値)を超えることを示す場合には、ゲイン設定値を減少させ、比較結果の異音のレベルが閾値以下であることを示す場合には、ゲイン設定値を増加または維持してよい。ゲイン設定値は、一例として0以上1以下の範囲で設定されてよい。 The gain calculation unit 330 is connected to the comparison unit 320 and the adjustment unit 230, and generates a gain setting value used for level adjustment in the adjustment unit 230 according to the comparison result of the comparison unit 320. When the comparison result indicates that the abnormal sound level exceeds the threshold value (for example, a value of 0 or more), the gain calculation unit 330 reduces the gain setting value, and the abnormal sound level of the comparison result is equal to or less than the threshold value. If this is indicated, the gain setting value may be increased or maintained. The gain setting value may be set in the range of 0 or more and 1 or less as an example.

次に、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100のノイズキャンセル動作について説明する。図4は、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100のノイズキャンセル動作のフロー図を示す。 Next, the noise canceling operation of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 shows a flow chart of a noise canceling operation of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment.

まず、信号処理装置120の電源がオンされる、または信号処理装置120が環境ノイズを検出することに応じてノイズキャンセル動作が開始する。 First, the noise canceling operation is started in response to the power of the signal processing device 120 being turned on or the signal processing device 120 detecting environmental noise.

S410では、入力部210および215は環境ノイズを検出する。入力部210および215は、環境ノイズに応じたデジタル信号を生成して出力する。 In S410, the input units 210 and 215 detect environmental noise. The input units 210 and 215 generate and output a digital signal corresponding to the environmental noise.

S420では、異音検知部220において異音の検知を行う。異音検知部220は、第2混合器300からの同位相成分と第3混合器310からの逆位相成分とを比較して、比較結果に応じたゲイン設定値を出力する。異音検知部220は、異音を検知したまたは異音のレベルが閾値を超える場合には1未満のゲイン設定値を出力し、異音を検知しないまたは異音のレベルが閾値以下である場合には、1のゲイン設定値を出力してよい。 In S420, the abnormal noise detection unit 220 detects the abnormal noise. The abnormal noise detection unit 220 compares the in-phase component from the second mixer 300 with the anti-phase component from the third mixer 310, and outputs a gain setting value according to the comparison result. The abnormal noise detection unit 220 outputs a gain setting value of less than 1 when the abnormal noise is detected or the abnormal noise level exceeds the threshold value, and when the abnormal noise is not detected or the abnormal noise level is equal to or lower than the threshold value. May output a gain setting value of 1.

異音検知部220は、環境ノイズの逆位相成分の信号のレベルがより大きいほどゲイン設定値をより小さく設定してよい。例えば、比較部320は、同位相成分の信号のレベルに対する逆位相成分の信号のレベルの比(逆位相成分の信号のレベル/同位相成分の信号のレベル)または差(逆位相成分の信号のレベル−同位相成分の信号のレベル)を算出する。ゲイン計算部330は、当該比または差がより大きいほどゲイン設定値をより小さく設定してよい。また、比較部320は、環境ノイズの逆位相成分のレベルを予め定められた閾値(例えば0以上の値)と比較し、逆位相成分のレベルが閾値より大きい場合には異音を検知したとして予め定められたゲイン設定値(例えば、1未満の値)を設定してもよい。 The abnormal noise detection unit 220 may set the gain setting value smaller as the signal level of the anti-phase component of the environmental noise becomes larger. For example, the comparison unit 320 may refer to the ratio (level of the signal of the anti-phase component / signal level of the in-phase component) or difference (of the signal of the anti-phase component) of the level of the signal of the anti-phase component to the level of the signal of the in-phase component. Level-Signal level of in-phase component) is calculated. The gain calculation unit 330 may set the gain setting value smaller as the ratio or difference is larger. Further, the comparison unit 320 compares the level of the anti-phase component of the environmental noise with a predetermined threshold value (for example, a value of 0 or more), and if the level of the anti-phase component is larger than the threshold value, it is assumed that abnormal noise is detected. A predetermined gain setting value (for example, a value less than 1) may be set.

S430では、調整部230は、異音検知部220が検知した異音の有無または異音のレベルに応じて、環境ノイズのレベルを調整する。調整部230は、異音検知部220からのゲイン設定値に応じて環境ノイズのレベルを調整して出力してよい。例えば、調整部230は、入力部210および215からの環境ノイズのデジタル信号のレベルをゲイン設定値倍してレベル調整してよい。この際ゲイン設定値=1の場合は(異音検知部220が異音を検知しない場合または異音レベルが閾値以下である場合)、調整部230は、環境ノイズのデジタル信号を、入力部210および215が出力した元のレベルのままで出力することになる。 In S430, the adjusting unit 230 adjusts the level of environmental noise according to the presence or absence of abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 or the level of abnormal noise. The adjusting unit 230 may adjust the level of environmental noise and output it according to the gain set value from the abnormal noise detecting unit 220. For example, the adjusting unit 230 may adjust the level by multiplying the level of the digital signal of the environmental noise from the input units 210 and 215 by the gain set value. At this time, when the gain setting value = 1 (when the abnormal noise detection unit 220 does not detect abnormal noise or when the abnormal noise level is below the threshold value), the adjusting unit 230 inputs a digital signal of environmental noise to the input unit 210. And 215 will output at the original level output.

また、調整部230は、異音検知部220が検知した異音が閾値を超える場合、環境ノイズのレベルを徐々に下げてよい。例えば調整部230は、予め定められた期間で、ゲイン設定値により規定されたレベルまで段階的にレベルを下げてよい。また、調整部230は、予め定められた変化速度で環境ノイズのレベルをゲイン設定値により規定されたレベルまで下げてよい。 Further, the adjusting unit 230 may gradually lower the level of environmental noise when the abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 exceeds the threshold value. For example, the adjusting unit 230 may gradually lower the level to the level specified by the gain set value in a predetermined period. Further, the adjusting unit 230 may lower the level of environmental noise to a level defined by the gain set value at a predetermined rate of change.

また、調整部230は、環境ノイズのレベルを下げた後に異音検知部220が検知する異音のレベルが閾値以下になると、環境ノイズのレベルを上げてよく、好ましくは環境ノイズのレベルを徐々に上げる。例えば調整部230は、異音検知部220が異音を検知しなくなると、環境ノイズのデジタル信号のレベルを、予め定められた期間または変化速度で、入力部210および215が出力した元のレベルにまで上げる。具体的には、調整部230は、ゲイン設定値=0.3を受信して環境ノイズのレベルを下げた後に、ゲイン設定値=1を受信すると、用いるゲイン設定値を0.3から1まで段階的に、予め定められた期間または変化速度で、上げてよい。このようにレベルの調整を徐々に行うことで、ユーザに不快感をより与えないように自然にレベル調整を行うことができる。 Further, when the level of the abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 becomes equal to or less than the threshold value after the level of the environmental noise is lowered, the adjusting unit 230 may raise the level of the environmental noise, preferably gradually increasing the level of the environmental noise. Raise to. For example, when the abnormal noise detecting unit 220 stops detecting the abnormal noise, the adjusting unit 230 sets the level of the digital signal of the environmental noise to the original level output by the input units 210 and 215 at a predetermined period or changing speed. Raise to. Specifically, when the adjusting unit 230 receives the gain setting value = 0.3 to lower the environmental noise level and then receives the gain setting value = 1, it sets the gain setting value to be used from 0.3 to 1. It may be increased stepwise over a predetermined period or rate of change. By gradually adjusting the level in this way, the level can be adjusted naturally so as not to give the user more discomfort.

S440では、キャンセルノイズ信号生成部240は、調整部230からの環境ノイズのデジタル信号からノイズキャンセル信号を生成して出力し、第1混合器250は、再生信号とキャンセルノイズ信号とを混合する。このように混合された信号を、第1出力部200および第2出力部205から出力することで、異音による影響を抑制して、環境ノイズを打ち消すことができる。なお、第1混合器250は、右チャネルからの環境ノイズにより生成されたノイズキャンセル信号は右チャネルの再生信号と混合し、左チャネルからの環境ノイズにより生成されたノイズキャンセル信号は左チャネルの再生信号と混合してよい。 In S440, the cancel noise signal generation unit 240 generates and outputs a noise cancellation signal from the digital signal of the environmental noise from the adjustment unit 230, and the first mixer 250 mixes the reproduction signal and the cancellation noise signal. By outputting the signals mixed in this way from the first output unit 200 and the second output unit 205, the influence of abnormal noise can be suppressed and the environmental noise can be canceled. In the first mixer 250, the noise canceling signal generated by the environmental noise from the right channel is mixed with the reproduction signal of the right channel, and the noise canceling signal generated by the environmental noise from the left channel is reproduced by the left channel. May be mixed with signal.

S450では、信号処理装置120がオフされる、または信号処理装置120が環境ノイズを検出しなくなることに応じてノイズキャンセル動作が終了する。また、信号処理装置120がオフされずに、さらに環境ノイズを検出すると、動作はS410に戻る。 In S450, the noise canceling operation ends when the signal processing device 120 is turned off or the signal processing device 120 stops detecting environmental noise. Further, if the signal processing device 120 is not turned off and environmental noise is further detected, the operation returns to S410.

本実施形態のアクティブノイズキャンセルシステム100は、ANC動作中に、異音が検出されるとノイズキャンセル信号のレベルを下げ、ユーザに不快感を与えることを抑制できる。 The active noise canceling system 100 of the present embodiment can lower the level of the noise canceling signal when an abnormal noise is detected during the ANC operation, and can suppress the user from being uncomfortable.

次に、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の第2の構成例について説明する。図5は、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の第2の構成例のブロック図を示す。図2に示された第1の構成例のアクティブノイズキャンセルシステム100の構成と略同一の構成については説明を省略する。第2の構成例のアクティブノイズキャンセルシステム100は、構成および動作は第1の構成例のアクティブノイズキャンセルシステム100と同様である。ただし、調整部230は、キャンセルノイズ信号生成部240の出力と、第1混合器250の入力との間に配置される。 Next, a second configuration example of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 5 shows a block diagram of a second configuration example of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment. The description of substantially the same configuration as the configuration of the active noise canceling system 100 of the first configuration example shown in FIG. 2 will be omitted. The active noise canceling system 100 of the second configuration example has the same configuration and operation as the active noise canceling system 100 of the first configuration example. However, the adjusting unit 230 is arranged between the output of the cancel noise signal generating unit 240 and the input of the first mixer 250.

調整部230は、キャンセルノイズ信号生成部240から出力されるキャンセルノイズ信号を受信し、異音検知部220が検知した異音の有無または異音のレベルに応じて、当該キャンセルノイズ信号のレベルを調整して出力してよい。調整部230は、異音検知部220が検知する異音のレベルが閾値を超えると、キャンセルノイズ信号のレベルを下げてよく、好ましくは徐々に下げてよい。また、調整部230は、キャンセルノイズ信号のレベルを下げた後に異音検知部220が検知する異音のレベルが閾値以下になると、キャンセルノイズ信号のレベルを徐々に上げてよい。ここで、調整部230は、キャンセルノイズ信号のレベル調整を、第1の構成例のアクティブノイズキャンセルシステム100の調整部230による環境ノイズのレベル調整と同様に行ってよい。 The adjusting unit 230 receives the cancel noise signal output from the cancel noise signal generation unit 240, and sets the level of the cancel noise signal according to the presence or absence of the abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 or the level of the abnormal noise. You may adjust and output. When the level of the abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 exceeds the threshold value, the adjusting unit 230 may lower the level of the cancel noise signal, preferably gradually. Further, the adjusting unit 230 may gradually increase the level of the cancel noise signal when the level of the abnormal noise detected by the abnormal noise detecting unit 220 becomes equal to or less than the threshold value after lowering the level of the cancel noise signal. Here, the adjusting unit 230 may adjust the level of the cancel noise signal in the same manner as the adjustment unit 230 of the active noise canceling system 100 of the first configuration example.

なお、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の信号処理装置120において、キャンセルノイズ信号生成部240と、異音検知部220と、調整部230と、第1混合器250とは、デジタル信号処理を行うものである。信号処理装置120は、デジタル構成のノイズキャンセル処理によって、より効果的にノイズを打ち消すことができる。ただし、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の信号処理装置120は、入力部210および215からの環境ノイズに対応するアナログ信号に対して、アナログ処理を行ってノイズキャンセル処理を行ってもよい。 In the signal processing device 120 of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment, the cancel noise signal generation unit 240, the abnormal noise detection unit 220, the adjustment unit 230, and the first mixer 250 perform digital signal processing. Is to do. The signal processing device 120 can cancel the noise more effectively by the noise canceling process of the digital configuration. However, the signal processing device 120 of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment may perform analog processing on the analog signals corresponding to the environmental noise from the input units 210 and 215 to perform noise canceling processing. ..

また、本実施形態に係るアクティブノイズキャンセルシステム100の信号処理装置120は、第1出力部200および第2出力部205を含まなくてもよく、第1出力部200および第2出力部205は、信号処理装置120に有線または無線で外部接続されたものであってよい。 Further, the signal processing device 120 of the active noise canceling system 100 according to the present embodiment does not have to include the first output unit 200 and the second output unit 205, and the first output unit 200 and the second output unit 205 may include the first output unit 200 and the second output unit 205. It may be externally connected to the signal processing device 120 by wire or wirelessly.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the above embodiments. It is clear from the description of the claims that such modified or improved forms may also be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of operations, procedures, steps, steps, etc. in the devices, systems, programs, and methods shown in the claims, specification, and drawings is particularly "before" and "prior to". It should be noted that it can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the scope of claims, the specification, and the operation flow in the drawings are explained using "first", "next", etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It's not a thing.

100 アクティブノイズキャンセルシステム、110 信号源、120 信号処理装置、200 第1出力部、205 第2出力部、210 入力部、215 入力部、220 異音検知部、230 調整部、240 キャンセルノイズ信号生成部、250 第1混合器、300 第2混合器、310 第3混合器、320 比較部、330 ゲイン計算部 100 Active noise canceling system, 110 signal source, 120 signal processing device, 200 1st output unit, 205 2nd output unit, 210 input unit, 215 input unit, 220 abnormal noise detection unit, 230 adjustment unit, 240 cancel noise signal generation Part, 250 1st mixer, 300 2nd mixer, 310 3rd mixer, 320 comparison part, 330 gain calculation part

Claims (10)

音を出力する互いに異なるチャネルの第1出力部と第2出力部とにそれぞれ配置され、環境ノイズを検出する2以上の入力部と、
前記2以上の入力部が検出した前記環境ノイズから、キャンセルノイズ信号を生成するキャンセルノイズ信号生成部と、
前記2以上の入力部が検出した前記環境ノイズから異音を検知する異音検知部と、
前記異音検知部の検知結果に応じて、前記キャンセルノイズ信号生成部から出力されるキャンセルノイズ信号のレベルを調整する調整部と、
前記キャンセルノイズ信号と再生信号とを混合する第1混合器と
を備え
前記調整部は、前記異音検知部が異音を検知した場合、前記キャンセルノイズ信号生成部に入力される前記環境ノイズのレベルまたは前記キャンセルノイズ信号生成部から出力される前記キャンセルノイズ信号のレベルを下げる
信号処理装置。
Two or more input units that are arranged in the first output unit and the second output unit of channels that output sound and detect environmental noise, respectively.
A cancel noise signal generation unit that generates a cancellation noise signal from the environmental noise detected by the two or more input units, and a cancel noise signal generation unit.
An abnormal noise detection unit that detects abnormal noise from the environmental noise detected by the two or more input units, and an abnormal noise detection unit.
An adjusting unit that adjusts the level of the cancel noise signal output from the cancel noise signal generation unit according to the detection result of the abnormal noise detection unit.
A first mixer for mixing the cancel noise signal and the reproduction signal is provided .
When the abnormal noise detection unit detects an abnormal noise, the adjusting unit determines the level of the environmental noise input to the cancel noise signal generation unit or the level of the cancel noise signal output from the cancel noise signal generation unit. Signal processing device that lowers.
前記異音検知部は、
前記2以上の入力部が検出した前記環境ノイズの同位相成分を生成する第2混合器と、
前記2以上の入力部が検出した前記環境ノイズの逆位相成分を生成する第3混合器と、
を有する
請求項1に記載の信号処理装置。
The abnormal noise detection unit
A second mixer that generates in-phase components of the environmental noise detected by the two or more input units, and
A third mixer that generates an anti-phase component of the environmental noise detected by the two or more input units, and
The signal processing device according to claim 1.
前記異音検知部は、前記環境ノイズの同位相成分と逆位相成分とを比較する比較部を有する
請求項2に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to claim 2, wherein the abnormal noise detection unit includes a comparison unit that compares an in-phase component and an anti-phase component of the environmental noise.
前記異音検知部は、前記異音として風切音を検知する
請求項1から3のいずれか1項に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormal noise detection unit detects wind noise as the abnormal noise.
前記調整部は、前記異音検知部が検知した異音のレベルに応じて、前記キャンセルノイズ信号生成部に入力される前記環境ノイズのレベルまたは前記キャンセルノイズ信号のレベルを下げる
請求項1から4のいずれか一項に記載の信号処理装置。
The adjustment unit is configured depending on the level of noise that abnormal sound detecting unit detects the cancellation noise signal 4 from claim 1, which is input to the generating unit lowers the level of level or the cancellation noise signal of the environmental noise The signal processing apparatus according to any one of the above.
前記調整部は、前記キャンセルノイズ信号生成部に入力される前記環境ノイズのレベルまたは前記キャンセルノイズ信号のレベルを徐々に下げる
請求項1から5のいずれか一項に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the adjusting unit gradually lowers the level of the environmental noise or the level of the cancel noise signal input to the cancel noise signal generation unit.
前記調整部は、前記キャンセルノイズ信号生成部に入力される前記環境ノイズのレベルまたは前記キャンセルノイズ信号のレベルを下げた後に前記異音検知部が検知する異音のレベルが閾値以下になると、前記キャンセルノイズ信号生成部に入力される前記環境ノイズのレベルまたは前記キャンセルノイズ信号のレベルを徐々に上げる
請求項からのいずれか1項に記載の信号処理装置。
When the level of the environmental noise input to the cancel noise signal generation unit or the level of the abnormal noise detected by the abnormal noise detection unit after lowering the level of the cancel noise signal becomes equal to or lower than the threshold value, the adjusting unit said. The signal processing device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the level of the environmental noise input to the cancel noise signal generation unit or the level of the cancel noise signal is gradually increased.
前記2以上の入力部は、入力された環境ノイズをデジタル信号に変換し、
前記キャンセルノイズ信号生成部と、前記異音検知部と、前記調整部と、前記第1混合器とは、前記デジタル信号に対してデジタル信号処理を行う
請求項1からのいずれか1項に記載の信号処理装置。
The two or more input units convert the input environmental noise into a digital signal.
The cancel noise signal generation unit, the abnormal noise detection unit, the adjustment unit, and the first mixer shall be any one of claims 1 to 7 for performing digital signal processing on the digital signal. The signal processing apparatus described.
前記第1出力部と前記第2出力部とを備える
請求項1からのいずれか1項に記載の信号処理装置。
The signal processing device according to any one of claims 1 to 8 , further comprising the first output unit and the second output unit.
請求項1からのいずれか1項に記載の信号処理装置と、
再生信号を供給する信号源と、
を備えるアクティブノイズキャンセルシステム。
The signal processing device according to any one of claims 1 to 9.
The signal source that supplies the playback signal and
Active noise canceling system with.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117203979A (en) * 2021-04-30 2023-12-08 索尼集团公司 Information processing device, information processing method, and program

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2791234B2 (en) * 1991-07-08 1998-08-27 キヤノン株式会社 Audio signal processing device
GB2479672B (en) * 2006-04-01 2011-11-30 Wolfson Microelectronics Plc Ambient noise-reduction control system
JP2008060759A (en) * 2006-08-30 2008-03-13 Audio Technica Corp Noise cancel headphone and its noise cancel method
JP2008099163A (en) * 2006-10-16 2008-04-24 Audio Technica Corp Noise cancel headphone and noise canceling method in headphone
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