JPH08307986A - 騒音低減ヘツドホン装置 - Google Patents
騒音低減ヘツドホン装置Info
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- JPH08307986A JPH08307986A JP7128966A JP12896695A JPH08307986A JP H08307986 A JPH08307986 A JP H08307986A JP 7128966 A JP7128966 A JP 7128966A JP 12896695 A JP12896695 A JP 12896695A JP H08307986 A JPH08307986 A JP H08307986A
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Abstract
耳道開口部の形状に関わらず外部騒音を低周波域まで十
分に低減し得るようにする。 【構成】耳当て手段が、スピーカユニツトを耳道開口部
に装着した状態で耳道開口部の形状に応じて変形して耳
道開口部をほぼ密閉し、スピーカユニツトが出力する音
の出力音圧の減少と対周波数位相変化とを抑え、外部騒
音の侵入を防止する。
Description
に関し、例えばオープンエアー型に構成され外部からの
騒音が激しい場所で使用するものに適用し得る。
には、音声や音楽を聴取する際に外部騒音を電気的に遮
蔽するものが考えられている。即ち、図7に示すよう
に、騒音低減ヘツドホン装置の音響回路1は、例えば左
右の耳翼等の耳道開口部に装着される小型のスピーカユ
ニツト2の背面にマイクロホン3が取り付けられる。
増幅器4〜6を使用したフイルタ7を介してスピーカユ
ニツト2の入力側に逆位相でフイードフオワードされて
スピーカユニツト2から再生される。逆位相でフイード
フオワードして再生される音は、外部から耳道に伝わる
音を打ち消すように作用する。これにより、ユーザの耳
には外部からの騒音が低減されて聞こえる。
イコライザ8を介してフイルタ7の出力信号と合成さ
れ、この合成された信号がパワーアンプ9で増幅されて
スピーカユニツト2を駆動する。また騒音低減ヘツドホ
ン装置の耳道開口部に装着する部材いわゆる耳当てに
は、外部騒音を通し難くするため、固めの高気密性弾性
体が使用されていた。
の形状には、個人差がある。このため、耳当てが固い場
合、耳当ては耳道開口部に密着して耳道開口部を覆うこ
とが困難であり、耳当てと耳道開口部との間に大きめの
隙間が必ず発生していた。従つて、例えば図8に示すよ
うに、外部騒音のうち低周波域成分の低減効果が小さい
という問題があつた。(ここでは60〔Hz〕以下で外部騒
音提言量が0〔dB〕以下となる)また耳道開口部の形状
の個人差により外部騒音の低減効果が不均一となるとい
う問題があつた。さらに耳当てと耳道開口部との間に大
きめの隙間が発生することにより、マイクロホンの近く
に手をかざすとハウリングが発生するという欠点があつ
た。
で、耳道開口部の形状に関わらず外部騒音を低周波域ま
で十分に低減し得る騒音低減ヘツドホン装置を提案しよ
うとするものである。
め本発明においては、マイクロホンは外部騒音を収音す
る。スピーカユニツトは収納部材に収納されて耳道に音
を出力する。耳当て手段は、スピーカユニツトの周囲に
配置され、スピーカユニツトを耳道開口部に装着した状
態で耳道開口部に対して所望の密閉度を与える。電気回
路は、マイクロホンが収音した外部騒音の信号を位相補
正してスピーカユニツトを駆動する。
に装着した状態で耳道開口部の形状に応じて変形して耳
道開口部をほぼ密閉し、スピーカユニツトが出力する音
の出力音圧の減少と周波数に対する位相の変化とを抑
え、さらに外部騒音の侵入を防止することにより、耳道
開口部の形状に関わらず外部騒音を低周波域まで十分に
低減できる。
する。
ヘツドホン装置、例えば航空機等の乗物内で音楽等を聴
取する際、外部騒音を電気的に遮蔽するアクテイブノイ
ズキヤンセルヘツドホン(以下、ヘツドホンという)
(ここでは一方のチヤンネル分)を示し、音響系と、フ
イルタ及びパワーアンプ等の電気系とから構成されてい
る。ヘツドホン11は、音響系のスピーカユニツト2用
筐体12外部の騒音(以下、外部騒音という)をマイク
ロホン3によつて収音し、電気系を通して鼓膜の位置で
位相が 180°反転するように位相補正した音声をスピー
カユニツト2から送出する。これにより、鼓膜に到達す
る外部騒音は減衰させられる。
ヘアバンド13の下端付近に枢支されている。筐体12
は、偏平な略円錐形状のケース12Aと、円盤形状のケ
ース12Bとを接合して構成され、耳当て部14が前面
に配置されている。ケース12A及び12B中央部に穿
設された開口には、スピーカユニツト2が配置されてい
る。ケース12Bの前面側の周囲には、耳当て部14の
クツシヨン材14Aが環状に取り付けてある。クツシヨ
ン材14Aの周側面及び前面とスピーカユニツト2前面
の空間17とは、耳当て部14のスクリーン14Bで覆
われている。スピーカユニツト2が生成した音は、空間
17を通り、スクリーン14Bを通つて耳道に送出され
る。
と共に、比較的小さな力で容易に変形する柔軟性を有す
る弾性材料、例えば無通気ウレタンや、ゴムで被覆した
発泡シリコンでなる。これにより、クツシヨン材14A
は、スクリーン14Bと共にイヤーパツドとなり、装着
のとき耳道開口部の形状に応じて容易に変形して、耳道
開口部にほぼ密着するようになされている。スクリーン
14Bは、高通気性を有する薄い材料でなる。これによ
り、スクリーン14Bは、耳道開口部表面に密着した状
態でも耳道開口部に発生する汗等の水分の蒸散を妨げな
いで装着感を向上させる。
の際に使用する開口18が穿設されている。この開口1
8には、めくら蓋(ハウジングキヤツプ)が通常取り付
けられている。ヘツドホン11の音響特性は、利得調整
の際にめくら蓋を外しても変化しない。
ン11の音響特性のうち出力音圧特性線は、50〔Hz〕〜
1000〔Hz〕の周波数帯域でほぼ平坦な曲線となる。また
ヘツドホン11の位相特性線は、50〔Hz〕から150 〔H
z〕程度までの帯域で40〔度〕から0〔度〕に減少し、1
50 〔Hz〕程度から1000〔Hz〕までの帯域で0〔度〕か
ら−5〔度〕まで緩やかに減少する曲線となる。
ヘツドホンの音響特性のうち出力音圧特性線は、50〔H
z〕で実施例に比してほぼ20〔dB〕少なく始まり、ほぼ
100〔Hz〕で実施例とほぼ同一であつた。また従来のヘ
ツドホンの位相特性は50〔Hz〕から150 〔Hz〕程度まで
の帯域で60〔度〕から0〔度〕に減少し、300 〔Hz〕程
度から1000〔Hz〕までの帯域で0〔度〕から−10〔度〕
まで減少する曲線であつた。
ヘアバンド13の下端付近に配置されている。ケース1
2A内のスピーカユニツト2の周囲には、電気回路の基
板19が配置されている。図3に示すように、マイクロ
ホン3が収音した外部騒音20の信号S1は、電気回路
21のフイルタ22に与えられて高周波域の成分が減衰
される。フイルタ22の出力S2は、外部騒音20の信
号S1に対して鼓膜の位置で位相が 180°反転するよう
に補正された後、加算器23に与えられ、パワーアンプ
24で増幅されてスピーカユニツト2を駆動する。
パワーアンプ24とを合わせた位相の周波数特性は、50
〔Hz〕から 300〔Hz〕までの帯域で−40〔度〕から20
〔度〕にほぼ直線的に増加し、300 〔Hz〕から1000〔H
z〕までの帯域で20〔度〕から6〔度〕に緩やかに減少
する。フイルタ22とパワーアンプ24とを合わせた利
得の周波数特性は、50〔Hz〕から 100〔Hz〕までの帯域
で18〔dB〕から16〔dB〕に緩やかに減少し、100 〔Hz〕
から1000〔Hz〕までの帯域で16〔dB〕から22〔dB〕に緩
やかに増加する。
アンプ24の伝達特性は、鼓膜25に直接到達する外部
騒音20と、マイクロホン3で収音しスピーカユニツト
2から発音されて鼓膜25に到達する外部騒音20とが
50〔Hz〕〜1000〔Hz〕の周波数帯域で逆相となるように
調整されている。
に示すヘアバンド13下端のケーブル26を通して音響
回路21のイコライザ27及びスルー回路28に与えら
れる。イコライザ27は、ライン入力信号S3に対する
ヘツドホン11の周波数レスポンスを平坦に近づける特
性を有し、出力を加算器23に与える。
とき又は電源電圧が低下したときに動作し、ライン入力
信号S3をスピーカユニツト2に通す。これにより、電
気回路21全体の動作が停止してもユーザはライン入力
信号S3による音声や音楽を聞くことができる。
のフイルタ22は、マイクロホン3が出力した信号S1
をコンデンサC16〜C18と、抵抗R29及びR30とでなる
フイルタ部に通して、エミツタホロワのトランジスタQ
3に与える。
ユーザがヘツドホン11を頭に装着すると、耳当て部1
4は耳道開口部29に密着して、耳当て部14と耳道開
口部29との隙間をほぼ無くす(即ち、耳道開口部29
を密閉する)。これにより、耳当て部14と耳道開口部
29との隙間から侵入して耳道30内へ到達する外部騒
音20は減少する。またスピーカユニツト2が生成する
低周波域(50〔Hz〕〜 100〔Hz〕)の音の出力音圧が耳
当て部14と耳道開口部29との隙間から漏れることが
防止される。
従来、変化が大きかつた低周波域の位相及び出力音圧の
周波数特性の変化を最小限に抑えられる。結果として、
フイルタ22による位相補正量が従来に比して一段と少
なくても低周波域から高周波域に亘つて、外部騒音20
を有効に打ち消すことができる。図6に示すように、特
に、従来のオープンエア型のヘツドホンでは低減効果が
少なかつた低周波域(50〔Hz〕〜 100〔Hz〕)において
も、ユーザの耳道開口部29の形状に関わらず充分な外
部騒音低減効果を得ることができる。(ここでは、外部
騒音低減量は、ほぼ20〔Hz〕以上の周波数で全て0〔d
B〕以上となる。)
隙間がほぼ無くなつたことにより、スピーカユニツトが
生成した入力ライン信号の音は一段と少ない音圧でも鼓
膜を十分に振動させることができる。外部騒音低減効果
は、開口18に取り付けためくら蓋を外して、調整用ド
ライバで基板19上の半固定抵抗器を回して調整され
る。
状に応じて変形して耳道開口部29にほぼ密着する耳当
て部14を配設してスピーカユニツトが出力する音の出
力音圧の減少と周波数に対する位相の変化を抑え、さら
に外部騒音の侵入を防止することにより、耳道開口部2
9の形状に関わらず外部騒音20を低周波域まで十分に
低減できる。またフイルタ22による位相補正量が従来
に比して一段と少なくて済むことにより、フイルタ22
を従来に比して一段と簡易に構成できる。
り、電気回路21全体を小型・軽量化できる。さらに基
板19上の半固定抵抗器を回すことによつて、ユーザが
外部騒音20の低減量を任意に調節できる。
オープンエア型に構成する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、筐体を密閉型に構成する場合にも適
用し得る。この場合にも上述と同様の効果を得ることが
できる。
収音するマイクロホン3を筐体12の近くに配置する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、外部騒音
を収音するマイクロホン3を筐体からさらに遠く離して
配置する場合にも適用できる。
を低減する際、外部騒音の信号S1を処理してスピーカ
ユニツトにフイードフオワードする場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、外部騒音の信号S1を処理
してスピーカユニツトにフイードバツクする場合にも適
用できる。
力信号S3を供給する場合について述べたが、本発明は
これに限らず、ライン入力信号S3を供給せず、外部騒
音を低減するだけの場合にも適用できる。
段が、スピーカユニツトを耳道開口部に装着した状態で
耳道開口部の形状に応じて変形して耳道開口部を密閉
し、スピーカユニツトが出力する音の出力音圧の減少と
周波数に対する位相の変化とを抑え、さらに外部騒音の
侵入を防止することにより、耳道開口部の形状に関わら
ず外部騒音を低周波域まで十分に低減し得る騒音低減ヘ
ツドホン装置を実現できる。
例によるヘツドホンを示す断面図である。
位相の周波数特性を示す特性線図である。
す特性線図である。
線図である。
クロホン、4〜6……演算増幅器、7、22……フイル
タ、8、27……イコライザ、9、24……パワーアン
プ、11……ヘツトホン、12……筐体、12A及び1
2B……ケース、13……ヘアバンド、14……耳当て
部、14A……クツシヨン材、14B……スクリーン、
17……空間、18……開口、19……基板、20……
外部騒音、21……電気回路、23……加算器、25…
…鼓膜、26……ケーブル、28……スルー回路、29
……耳道開口部、30……耳道。
Claims (4)
- 【請求項1】外部騒音を収音するマイクロホンと、 収納部材に収納されて耳道に音を出力するスピーカユニ
ツトと、 上記スピーカユニツトの周囲に配置され、当該スピーカ
ユニツトを耳道開口部に装着した状態で上記耳道開口部
にほぼ密着して、所望の密閉度を上記耳道開口部に与え
る耳当て手段と、 上記マイクロホンが収音した上記外部騒音の信号に基づ
いて上記スピーカユニツトを駆動する電気回路とを具え
ることを特徴とする騒音低減ヘツドホン装置。 - 【請求項2】上記電気回路は、上記外部騒音の信号を処
理して上記スピーカユニツトにフイードフオワードする
ことを特徴とする請求項1に記載の騒音低減ヘツドホン
装置。 - 【請求項3】上記耳当て手段は、材質が無通気性ウレタ
ン、又はゴム被覆した発泡シリコンでなることを特徴と
する請求項1に記載の騒音低減ヘツドホン装置。 - 【請求項4】上記電気回路は、上記外部騒音の信号と入
力音声信号とに基づいて上記スピーカユニツトを駆動
し、 上記スピーカユニツトの駆動回路の駆動電源が所定電圧
以下に低下したとき、上記入力音声信号を直接上記スピ
ーカユニツトに供給するスルー回路を有することを特徴
とする請求項1に記載の騒音低減ヘツドホン装置。
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---|---|---|---|
JP12896695A JP3672619B2 (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 騒音低減ヘツドホン装置 |
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