JPH0993684A - ヘッドホン装置 - Google Patents

ヘッドホン装置

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JPH0993684A
JPH0993684A JP7251255A JP25125595A JPH0993684A JP H0993684 A JPH0993684 A JP H0993684A JP 7251255 A JP7251255 A JP 7251255A JP 25125595 A JP25125595 A JP 25125595A JP H0993684 A JPH0993684 A JP H0993684A
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noise
sound
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Noriaki Inoue
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  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生したオーディオ機器側からの音声や音楽
がヘッドホンの外方に洩れ出したり、あるいは外部騒音
がヘッドホン内に侵入すると共に、音声や音楽の再生音
に歪みが生じていた。 【解決手段】 スピーカ部114が内蔵されたヘッドホ
ン11を備え、スピーカ部114がオーディオ装置13
側に接続されたヘッドホン装置において、ヘッドホン1
1に第2のスピーカ部115が配設されると共に、騒音
2 (M3 )を打ち消す音波M3 ′を第2のスピーカ部
115から放射させる雑音制御手段12がオーディオ装
置13に装備されているヘッドホン装置10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はヘッドホン装置に関
し、より詳細にはカセットテーププレイヤー、CDプレ
イヤー、ラジオ等の携帯用オーディオ装置からの音声や
音楽等のオーディオ信号を聴取する際に用いられ、外部
からの騒音やヘッドホンから洩れる騒音を減少させるこ
とが可能なインナーイヤータイプのヘッドホン装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、カセットテーププレイヤー、
CDプレイヤー、ラジオ等の携帯用オーディオ装置から
の音声や音楽等の再生音を聴取する際、インナーイヤー
タイプや密閉タイプのヘッドホン装置が用いられてい
る。しかし、これらのヘッドホン装置を外部騒音が大き
い場所で使用すると、この外部騒音がヘッドホンを介し
て耳内に侵入し易く、再生音を聞き取るのが困難とな
る。またこの再生音を聞き取り易くするため、再生音の
ボリュームを上げることを常時続けていると、聴覚障害
が生じ易いという問題があった。これらの問題に対処す
るため、雑音制御手段が開発されている。
【0003】図4は従来のこの種雑音制御手段を備えた
密閉タイプのヘッドホン装置を示した模式図であり、図
中41はイヤーパッド(図示せず)を有するヘッドホン
を示している。ヘッドホン41はイヤーパッドを介して
人間の耳50の全体を覆う態様で装着されるようになっ
ており、ヘッドホン41の内部にはスピーカ部411が
配設され、ヘッドホン41の外部にはマイクロホン41
2が配設されている。これらイヤーパッド、スピーカ部
411、マイクロホン412等を含んでヘッドホン41
が構成されている。マイクロホン412はアナログ/デ
ジタル変換器(以下、A/Dと記す)421、イコライ
ザ422を介して加算器423に接続されており、加算
器423はデジタル/アナログ変換器(以下、D/Aと
記す)424、増幅器(以下、AMPと記す)425を
介してスピーカ部411に接続されている。これらA/
D421、イコライザ422、加算器423、D/A4
24、AMP425等を含んで雑音制御手段42が構成
されている。また加算器423にはオーディオ機器43
が接続されている。これらヘッドホン41、雑音制御手
段42を含んでヘッドホン装置40が構成されている。
【0004】このように構成されたヘッドホン装置40
では、通常の場合、オーディオ機器43側で復調された
信号S1 が加算器422を通り、D/A424において
アナログ信号に変換され、AMP425において増幅さ
れてスピーカ部411に伝送され、スピーカ部411に
おいて音声や音楽M1 として再生される。一方、外部騒
音M2 がある場合、この外部騒音M2 はマイクロホン4
12において集音されてアナログ信号S2 に変換され、
A/D421においてデジタル信号S3 に変換され、イ
コライザ421においてデジタル信号S3 と振幅が等し
く、かつ逆位相の信号S3 ′に変換される。そしてこの
変換された信号S3 ′とオーディオ機器43側で復調さ
れた信号S1 とが加算器422において合成(S1 +S
3 ′)された後、この合成信号(S1 +S3 ′)がD/
A424においてアナログ信号に変換され、AMP42
5において増幅されてスピーカ部411において音響
(M1 +M2 ′)として再生される。すると外部騒音M
2 と再生音中の音響成分M2′とが打ち消され、この結
果、耳50内においては外部騒音M2 は聞こえず、オー
ディオ機器43側からの音声や音楽M1 のみの聴取が可
能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のヘッドホン装置
を、前述したように外部騒音が大きい場所で使用する
と、この外部騒音がヘッドホンを介して耳内に侵入し易
く、再生音を聞き取るのが困難となる。またこの再生音
を聞き取り易くするため、再生音のボリュームを上げた
場合、このような状態を常時続けていると聴覚障害が生
じ易く、またヘッドホン装置から音響が洩れ出して周囲
の人に迷惑を掛けるおそれがあるという課題があった。
【0006】また上記したヘッドホン装置40では、合
成信号(S1 +S3 ′)をスピーカ部411において音
響(M1 +M2 ′)として再生しており、オーディオ機
器43側からの音声や音楽M1 に歪みが生じ易い。特に
ヘッドホン41から洩れ出した音声や音楽M1 が外部騒
音M2 として集音されると、この傾向が大きくなるおそ
れがあるという課題があった。
【0007】本発明はこのような課題に鑑みなされたも
のであり、再生したオーディオ機器側からの音声や音楽
がヘッドホンの外方に洩れ出したり、あるいは外部騒音
がヘッドホン内に侵入するのを防止すると共に、音声や
音楽の再生音に歪みが生じるのを抑制することができる
ヘッドホン装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係るヘッドホン装置は、スピー
カ部が内蔵されたヘッドホンを備え、該スピーカ部がオ
ーディオ装置側に接続されたヘッドホン装置において、
前記ヘッドホンに第2のスピーカ部が配設されると共
に、騒音を打ち消す音波を前記第2のスピーカ部から放
射させる雑音制御手段が装備されていることを特徴とし
ている(1)。
【0009】上記したヘッドホン装置(1)によれば、
第2のスピーカ部と、オーディオ装置側からの音声や音
楽を再生するスピーカ部とが個別に配設されているの
で、騒音信号の位相に対して逆の位相を有すると共に、
前記騒音信号の振幅に対して所定割合に減衰させた信号
が雑音制御手段で合成された後、該合成信号に基づく音
波が前記第2のスピーカ部で放射され、この音波により
前記騒音を打ち消すことができると共に、前記スピーカ
部において歪みのない音声や音楽を確実に再生すること
ができる。
【0010】また本発明に係るヘッドホン装置は、上記
ヘッドホン装置(1)において、ヘッドホンの外側に音
響センサが配設されると共に、該音響センサで検出した
騒音信号に基づいて該信号を打ち消す信号が雑音制御手
段で合成され、該合成された信号に基づく音波が第2の
スピーカ部から放射されるように構成されていることを
特徴としている(2)。
【0011】上記したヘッドホン装置(2)によれば、
外部騒音を前記音響センサで検出することができるた
め、この検出した外部騒音信号の位相に対して逆の位相
を有すると共に、前記外部騒音信号の振幅に対して所定
割合に減衰させた信号が雑音制御手段で合成された後、
該合成信号に基づく音波が前記第2のスピーカ部で放射
され、この音波によりヘッドホンの外側近傍の前記外部
騒音を確実に打ち消すことができる。
【0012】また本発明に係るヘッドホン装置は、上記
ヘッドホン装置(1)において、スピーカ部と第2のス
ピーカ部との間に仕切り板が介装されると共に、オーデ
ィオ装置側からの信号を打ち消す信号が雑音制御手段で
合成され、該合成された信号に基づく音波が前記第2の
スピーカ部から外方に放射されるように構成されている
ことを特徴としている(3)。
【0013】上記したヘッドホン装置(3)によれば、
オーディオ装置側からの信号の位相に対して逆の位相を
有すると共に、前記信号の振幅に対して所定割合に減衰
させた信号が前記雑音制御手段で合成された後、該合成
信号に基づく音波が前記第2のスピーカ部で放射され、
この音波により外部に洩れ出す前記スピーカ部からの再
生音をヘッドホンの外側近傍で確実に打ち消すことがで
きると共に、前記音波により前記スピーカ部の再生音に
歪みが生じるのを仕切り板において阻止することができ
る。
【0014】また本発明に係るヘッドホン装置は、上記
ヘッドホン装置(1)において、スピーカ部と第2のス
ピーカ部との間に仕切り板が介装され、かつヘッドホン
の外側に音響センサが配設されると共に、該音響センサ
で検出した騒音信号とオーディオ装置からの信号とに基
づいてこれらの信号を打ち消す信号が雑音制御手段で合
成され、該合成された信号に基づく音波が前記第2のス
ピーカ部から外方に放射されるように構成されているこ
とを特徴としている(4)。
【0015】上記したヘッドホン装置(4)によれば、
音響センサで検出した外部騒音信号と、オーディオ装置
側からの信号とが合成され、この合成された信号の位相
に対して逆の位相を有すると共に、前記合成された信号
の振幅に対して所定割合に減衰させた信号が前記雑音制
御手段で合成された後、該合成信号に基づく音波が前記
第2のスピーカで放射され、この音波により外部に洩れ
出す前記スピーカ部からの再生音と、ヘッドホン近傍の
外部騒音とをヘッドホンの外側近傍で確実に打ち消すこ
とができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るヘッドホン装
置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は実施
の形態1に係るヘッドホン装置を模式的に示した断面図
であり、図中111は略円柱形状の筐体を示している。
筐体111の内側には空胴部112が形成され、空胴部
112周壁の所定箇所には4点で支持する形態の絶縁体
113が埋設され、絶縁体113の溝113a内には導
電性の振動板(可動電極)114a、115aが挿入さ
れており、さらに振動板114a、115aに対向した
箇所には多数の細かい孔をあけた金属板で作った固定電
極(図示せず)がそれぞれ配設されている。これら固定
電極、振動板114a等を含んでコンデンサ型のスピー
カ部114が構成され、また固定電極、振動板115a
等を含んでコンデンサ型の第2のスピーカ部115が構
成されている。筐体111の外側には略リング形状の音
響センサ116が埋設され、また筐体111の外部壁1
11aには断面視略L字形状の接続管117が接続され
ており、接続管117の一端は空胴部112aに通じて
いる。また空胴部112a、112bは絶縁体113の
隙間を介して空胴部112cにそれぞれ連通しており、
また空胴部112cの内側端部にはスピーカ114、1
15等を保護するための複数個の小孔を有するカバー
(図示せず)が固定されている。これら筐体111、空
胴部112、スピーカ部114、第2のスピーカ部11
5等を含んでインナーイヤータイプのヘッドホン11が
構成されており、ヘッドホン11はスピーカ部114を
内側に向け、耳50に押し込み装着されるようになって
いる。
【0017】音響センサ116はA/D121を介して
周波数特性演算部122aに接続され、周波数特性演算
部122aは制御部122bに接続され、また制御部1
22bはM系列信号を発生するM系列信号発生部122
cとイコライザ122dとにそれぞれ接続されている。
これら周波数特性演算部122a、制御部122b、M
系列信号発生部122c、イコライザ122d等を含ん
でDSP(デジタルシグナルプロセッサ)122が構成
されている。またイコライザ122dはD/A123、
AMP124を介してスピーカ部115に接続されてい
る。これらA/D121、DSP122、D/A12
3、AMP124等を含んで雑音制御手段12が構成さ
れており、この雑音制御手段12はオーディオ装置13
に装備されている。さらにスピーカ部114はカセット
テーププレイヤー、CDプレイヤー、ラジオ等の携帯用
オーディオ装置13側に接続されている。これらヘッド
ホン11、雑音制御手段12を含んでヘッドホン装置1
0が構成されている。
【0018】このように構成されたヘッドホン装置10
では、通常の場合、オーディオ装置13側において復調
・増幅された信号S1 がスピーカ部114に伝送され、
スピーカ部114において音声や音楽M1 として再生さ
れ、この音声や音楽M1 が耳50内部で聴取される。一
方、外部騒音M2 がある場合、この外部騒音M2 は音響
センサ116において集音されてアナログ信号S2 に変
換され、A/D121においてデジタル信号S3 に変換
され、周波数特性演算部122aにおいてデジタル信号
3 の振幅、位相特性が演算される。すると制御部12
2bにおいてM系列信号発生部122cに信号を発生す
る指示が行われると共に、デジタル信号S3 の振幅から
外部騒音M2 がヘッドホン11内を伝達する間に所定割
合で減衰する振幅分を差し引いたものを振幅とし、かつ
デジタル信号S3 の位相に対して逆の位相を有するデジ
タル信号S4 を合成する指示がイコライザ122dに行
われる。次にD/A123においてデジタル信号S4
アナログ信号S5 に変換され、AMP124において増
幅されてスピーカ部115に伝送される。するとスピー
カ部115において外部騒音M2 が減衰した外部騒音M
3 の振幅と同様の振幅を有し、かつ位相が逆の音波M
3 ′が内方向に放射され、この音波M3 ′によりヘッド
ホン11内に侵入した外部騒音M3 が打ち消される一
方、その間、スピーカ部114において再生された音声
や音楽M1 のみが耳50内部で聴取される。
【0019】上記説明から明らかなように、実施の形態
1に係るヘッドホン装置10では、第2のスピーカ部1
15と、オーディオ装置13側からの音声や音楽M1
再生するスピーカ部114とが個別に配設されているの
で、騒音信号S3 の位相に対して逆の位相を有すると共
に、騒音信号S3 の振幅に対して所定割合に減衰させた
信号S4 を雑音制御手段12で合成した後、合成信号S
4 に基づく音波M3 ′を第2のスピーカ部115で放射
させると、この音波M3 ′により騒音M2 (M3 )を打
ち消すことができると共に、スピーカ部114において
歪みのない音声や音楽M1 を確実に再生することができ
る。
【0020】また、外部騒音M2 を音響センサ116で
検出することができるため、ヘッドホン111の外側近
傍の外部騒音M2 (M3 )を確実に打ち消すことができ
る。
【0021】なお、上記した実施の形態1に係るヘッド
ホン装置10では、スピーカ部115からの音波M3
が内方向に放射される場合について説明したが、別の実
施の形態ではスピーカ部114、115間に仕切り板が
配設されると共に、スピーカ部115からの音波M3
が外方向に放射されるように構成されていてもよい。
【0022】図2は実施の形態2に係るヘッドホン装置
を模式的に示した断面図であり、図中114、115は
スピーカ部、第2のスピーカ部を示している。スピーカ
部114、115間の所定箇所には外側に突出した形状
の仕切り板218が配設され、また筐体111の外部壁
111aの所定箇所にはスピーカ部115からの音波M
2 ′が放射される複数個の孔219が形成され、また空
胴部212a、212bと空胴部212c、212dと
はそれぞれ絶縁体113の隙間を介して連通している。
その他の構成は音響センサ116が配設されていないこ
とを除いて、図1に示したヘッドホン11と同様に構成
されているため、その構成の詳細な説明は省略すること
とする。これら筐体111、スピーカ部114、第2の
スピーカ部115、空胴部212、仕切り板218、孔
219等を含んでインナーイヤータイプのヘッドホン2
1が構成されている。
【0023】スピーカ部114にはオーディオ装置13
側が接続されると共に、オーディオ装置13側は周波数
特性演算部222aに接続され、周波数特性演算部22
2aは制御部222bに接続され、また制御部222b
はM系列信号を発生するM系列信号発生部222cとイ
コライザ222dとにそれぞれ接続されている。これら
周波数特性演算部222a、制御部222b、M系列信
号発生部222c、イコライザ222d等を含んでDS
P222が構成されている。またイコライザ222dは
D/A123、AMP124を介してスピーカ部115
に接続されている。これらDSP222、D/A12
3、AMP124等を含んで雑音制御手段22が構成さ
れており、この雑音制御手段22はオーディオ装置13
に装備されている。これらヘッドホン21、雑音制御手
段22を含んでヘッドホン装置20が構成されている。
【0024】このように構成されたヘッドホン装置20
では、オーディオ装置13側において復調・増幅された
信号S1 がスピーカ部114に伝送され、スピーカ部1
14において音声や音楽M1 として再生され、この音声
や音楽M1 が耳50内部で聴取される。同時にオーディ
オ装置13側からのデジタル信号S2 が周波数特性演算
部222aに入力され、周波数特性演算部222aにお
いてデジタル信号S2の振幅、位相特性が演算される。
すると制御部222bにおいてM系列M系列信号発生部
222cに信号を発生する指示が行われると共に、デジ
タル信号S2 の振幅から再生音M1 がヘッドホン21の
外側近傍に伝達する間に所定割合で減衰する振幅分を差
し引いたものを振幅とし、かつデジタル信号S2 の位相
に対して逆の位相を有するデジタル信号S3 を合成する
指示がイコライザ222dに行われる。次にD/A12
3においてデジタル信号S3 がアナログ信号S4 に変換
され、AMP124において増幅されてスピーカ部11
5に伝送される。するとスピーカ部115において再生
音M1 が減衰した漏出音M2 の振幅と同様の振幅を有
し、かつ位相が逆の音波M2 ′が外方向に放射され、こ
の音波M2 ′によりヘッドホン11の外側近傍に洩れた
漏出音M2 が打ち消される。
【0025】上記説明から明らかなように、実施の形態
2に係るヘッドホン装置20では、オーディオ装置13
側からの信号S2 の位相に対して逆の位相を有すると共
に、信号S2 の振幅に対して所定割合に減衰させた信号
3 が雑音制御手段22で合成された後、合成信号S3
に基づく音波M2 ′が第2のスピーカ部115で放射さ
れると、この音波M2 ′により外部に洩れ出すスピーカ
部114からの再生音M1 (M2 )をヘッドホン21の
外側近傍で確実に打ち消すことができると共に、音波M
2 ′によりスピーカ部114の再生音に歪みが生じるの
を仕切り板218において阻止することができる。
【0026】図3は実施の形態3に係るヘッドホン装置
を模式的に示した断面図であり、図中31はヘッドホン
を示している。ヘッドホン31は図1に示したものと同
様の音響センサ116が配設されており、その他の構成
は図2に示したヘッドホン21と同様の構成であるた
め、その構成の詳細な説明は省略することとする。これ
ら筐体111、スピーカ部114、第2のスピーカ部1
15、音響センサ116、空胴部212、仕切り板21
8、孔219等を含んでインナーイヤータイプのヘッド
ホン31が構成されている。
【0027】スピーカ部114にはオーディオ装置13
側が接続されると共に、オーディオ装置13側は周波数
特性演算部322aに接続されている。また音響センサ
116はA/D121を介して周波数特性演算部322
aに接続されている。また周波数特性演算部322aは
制御部322bに接続され、また制御部322bはM系
列信号を発生するM系列信号発生部322cとイコライ
ザ322dとにそれぞれ接続されている。これら周波数
特性演算部322a、制御部322b、M系列信号発生
部322c、イコライザ322d等を含んでDSP32
2が構成されている。またイコライザ322dはD/A
123、AMP124を介してスピーカ部115に接続
されている。これらDSP322、A/D121、D/
A123、AMP124等を含んで雑音制御手段32が
構成されており、この雑音制御手段32はオーディオ装
置13に装備されている。これらヘッドホン31、雑音
制御手段32を含んでヘッドホン装置30が構成されて
いる。
【0028】このように構成されたヘッドホン装置30
では、通常の場合、オーディオ装置13側において復調
・増幅された信号S1 がスピーカ部114に伝送され、
スピーカ部114において音声や音楽M1 として再生さ
れ、この音声や音楽M1 が耳50内部で聴取される。一
方、外部騒音M2 と漏出音M3 とがある場合、この外部
騒音M2 は音響センサ116において集音されてアナロ
グ信号S2 に変換され、A/D121においてデジタル
信号S3 に変換され、周波数特性演算部322aに入力
される。同時にオーディオ装置13側からのデジタル信
号S4 が周波数特性演算部322aに入力される。する
と周波数特性演算部322aにおいてデジタル信号S
3 、S4 が合成され、合成されたデジタル信号S5 やデ
ジタル信号S4 の振幅、位相特性がそれぞれ演算され
る。次に制御部322bにおいてM系列信号発生部32
2cに信号を発生する指示が行われる。またデジタル信
号S5の振幅より所定の割合で減衰させた振幅を有し、
かつデジタル信号S5 の位相に対して逆の位相を有する
デジタル信号S6 を合成する指示がイコライザ322d
に行われる。次にD/A123においてデジタル信号S
6 がアナログ信号S7 に変換され、AMP124におい
て増幅されてスピーカ部115に伝送される。するとス
ピーカ部115において漏出音M3 と外部騒音M2 との
合成音M4 に関し、振幅が同じで位相が逆の音波M4
が外方向に放射され、この音波M4 ′によりヘッドホン
11の外側近傍における漏出音M3 と外部騒音M2 とが
打ち消される。
【0029】上記説明から明らかなように、実施の態様
3に係るヘッドホン装置30では、音響センサ116で
検出した外部騒音信号S3 と、オーディオ装置13側か
ら入力された信号S4 とが合成され、この合成された信
号S5 の位相に対して逆の位相を有すると共に、合成さ
れた信号S5 の振幅に対して所定割合に減衰させた信号
6 が雑音制御手段32で合成された後、合成信号S6
に基づく音波M4 ′が第2のスピーカ115で放射さ
れ、この音波M4 ′により、外部に洩れ出すスピーカ部
114からの再生音M3 と、ヘッドホン31近傍の外部
騒音M2 とをヘッドホン31の外側近傍で確実に打ち消
すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るヘッドホン装置の実施の形態1を
模式的に示した断面図である。
【図2】実施の形態2に係るヘッドホン装置を模式的に
示した断面図である。
【図3】実施の形態3に係るヘッドホン装置を模式的に
示した断面図である。
【図4】従来の雑音制御手段を備えた密閉タイプのヘッ
ドホン装置を示した模式図である。
【符号の説明】
10 ヘッドホン装置 11 ヘッドホン 114 スピーカ部 115 第2のスピーカ部 12 雑音制御手段 13 オーディオ装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スピーカ部が内蔵されたヘッドホンを備
    え、該スピーカ部がオーディオ装置側に接続されたヘッ
    ドホン装置において、前記ヘッドホンに第2のスピーカ
    部が配設されると共に、騒音を打ち消す音波を前記第2
    のスピーカ部から放射させる雑音制御手段が装備されて
    いることを特徴とするヘッドホン装置。
  2. 【請求項2】 ヘッドホンの外側に音響センサが配設さ
    れると共に、該音響センサで検出した騒音信号に基づい
    て該信号を打ち消す信号が雑音制御手段で合成され、該
    合成された信号に基づく音波が第2のスピーカ部から放
    射されるように構成されていることを特徴とする請求項
    1記載のヘッドホン装置。
  3. 【請求項3】 スピーカ部と第2のスピーカ部との間に
    仕切り板が介装されると共に、オーディオ装置側からの
    信号を打ち消す信号が雑音制御手段で合成され、該合成
    された信号に基づく音波が前記第2のスピーカ部から外
    方に放射されるように構成されていることを特徴とする
    請求項1記載のヘッドホン装置。
  4. 【請求項4】 スピーカ部と第2のスピーカ部との間に
    仕切り板が介装され、かつヘッドホンの外側に音響セン
    サが配設されると共に、該音響センサで検出した騒音信
    号とオーディオ装置からの信号とに基づいてこれらの信
    号を打ち消す信号が雑音制御手段で合成され、該合成さ
    れた信号に基づく音波が前記第2のスピーカ部から外方
    に放射されるように構成されていることを特徴とする請
    求項1記載のヘッドホン装置。
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