JPH10234095A - 音響再生装置 - Google Patents

音響再生装置

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JPH10234095A
JPH10234095A JP9037574A JP3757497A JPH10234095A JP H10234095 A JPH10234095 A JP H10234095A JP 9037574 A JP9037574 A JP 9037574A JP 3757497 A JP3757497 A JP 3757497A JP H10234095 A JPH10234095 A JP H10234095A
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文靖 今野
Shinichi Oki
信一 大木
Yoshio Nakamura
由男 中村
Toshihiko Ohashi
敏彦 大橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、マイクロフォン15から減算器1
2への帰還ループにより外来ノイズ成分を減衰させる場
合の再生周波数特性のバランスのくずれをなくすことを
目的とする。 【解決手段】 外来ノイズ成分の減衰時における再生周
波数特性を補正するように帰還伝達関数の逆特性を有す
るフィルタ17を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に車載用に好適
な音響再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6に従来の音響再生装置のブロック図
を示しており、図6において、CDプレーヤ、ラジオ受
信機、テープレコーダ等の信号源1からの再生信号は減
算器2を介して電力増幅器3に入力されて電力増幅さ
れ、上記電力増幅器3からの信号出力はスピーカ4に入
力されて再生される。
【0003】一方、上記スピーカ4の周辺にはマイクロ
フォン5が配置されており、このマイクロフォン5によ
り上記スピーカ4による再生音成分とスピーカ周囲の1
00Hz程度以下の外来ノイズ成分を集音する。
【0004】このマイクロフォン5からの出力信号はマ
イクロフォン増幅器6にて増幅されて上記減算器2に帰
還されることにより、再生音場での外来ノイズ成分を減
衰させるように作用する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
音響再生装置においては、マイクロフォン増幅器6によ
り外来ノイズ成分VNと再生音成分VMとを再生信号に対
して帰還させるため、外来ノイズ成分のみならず再生音
成分も低い帯域において減少してしまい、図7の破線に
示すように再生周波数特性のバランスがくずれてしまう
という問題があった。
【0006】本発明は、帰還ループにより外来ノイズ成
分を減衰するも再生周波数のバランスのくずれのない音
響再生装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、外来ノイズ成分の減衰時における再生周波
数特性を補正するフィルタを設けたものである。
【0008】これにより、再生周波数のバランスのくず
れなく外来ノイズ成分を減衰することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1記載の発明は、
信号源からの再生信号を増幅する電力増幅器と、この電
力増幅器からの信号出力を再生するスピーカとを含む再
生系と、このスピーカの周辺に配置され、上記スピーカ
による再生音成分とスピーカ周囲の外来ノイズ成分を収
音するマイクロフォンと、上記電力増幅器の入力側に設
けられ、上記再生信号より上記マイクロフォンからの出
力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰する減算器とを含
む帰還系とを備え上記再生系、上記帰還系のいずれかに
外来ノイズ成分の減衰時における再生周波数特性を補正
するフィルタを設けた音響再生装置であり、外来ノイズ
成分の減衰時に再生周波数特性のバランスをくずすこと
がないという作用を有する。
【0010】本発明の請求項2記載の発明は、フィルタ
が帰還伝達関数の逆特性を有することを特徴とする請求
項1記載の音響再生装置であり、再生周波数のバランス
のくずれなく外来ノイズ成分を減衰するという作用を有
する。
【0011】本発明の請求項3記載の発明は、信号源か
らの再生信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器
からの信号出力を再生するスピーカとを含む再生系と、
このスピーカの周辺に配置され、上記スピーカによる再
生音成分とスピーカ周囲の外来ノイズ成分を収音するマ
イクロフォンと、上記電力増幅器の入力側に設けられ、
上記再生信号より上記マイクロフォンからの出力信号を
減算し外来ノイズ成分を減衰する減算器とを含む帰還系
とを備え、上記マイクロフォンからの出力信号と上記信
号源からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽
出するノイズ検出手段を設け、このノイズ検出手段の出
力により上記再生系に設けた可変フィルタのフィルタ特
性を可変するように構成した音響再生装置であり、再生
周波数のバランスのくずれなく外来ノイズ成分を減衰す
るという作用を有する。
【0012】本発明の請求項4記載の発明は、信号源か
らの再生信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器
からの信号出力を再生するスピーカとを含む再生系と、
このスピーカの周辺に配置され、上記スピーカによる再
生成分とスピーカ周囲の外来ノイズ成分を収音するマイ
クロフォンと、上記電力増幅器の入力側に設けられ、上
記再生信号より上記マイクロフォンからの出力信号を減
算し外来ノイズ成分を減衰する減算器とを含む帰還系と
を備え、上記帰還系を外来ノイズ成分の大きさに応じて
帰還量を可変するよう構成し、かつ上記再生系に帰還伝
達関数の逆特性を有する可変フィルタを設け、その可変
フィルタを上記外来ノイズ成分の大きさに応じてフィル
タ特性を可変するよう構成した音響再生装置であり、外
来ノイズ成分の大きさに応じて帰還量を変化し、その帰
還量に対応してフィルタ特性を変化させて外来ノイズ成
分に応じた再生周波数特性を補正するという作用を有す
る。
【0013】本発明の請求項5記載の発明は、マイクロ
フォンからの出力信号を信号源からの再生信号を減算し
て外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を含む
請求項4記載の音響再生装置であり、請求項4記載の発
明に同じ作用を有する。
【0014】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図5を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の音響再生装置の第1の
実施形態におけるブロック図を示す。図1において、1
1はCDプレーヤ、ラジオ受信機、テープレコーダ等の
信号源であり、この信号源11からの再生信号は減算器
12に入力される。上記減算器12は後述するマイクロ
フォン15からの出力信号と上記再生信号とを減算処理
し、その出力を電力増幅器13に入力して電力増幅す
る。上記電力増幅器13からの信号出力はスピーカ14
に入力されて再生される。上記スピーカ14の周辺には
マイクロフォン15が配置されており、上記マイクロフ
ォン15により上記スピーカ14による再生音成分VM
とスピーカ周囲の外来ノイズ成分VNを集音する。この
マイクロフォン15からの出力信号はマイクロフォン増
幅器16にて増幅されて上記減算器12に入力されるこ
とにより、再生信号に対して負帰還される。ここで、上
記減算器12の前段にはフィルタ17が設けられてお
り、再生信号を当該フィルタ17を介して上記減算器1
2に加えるように構成されている。
【0015】いま、信号源11からの再生信号をVin
フィルタ17の特性をTF、減算器12の出力をVo
A、電力増幅器13の増幅度をA、電力増幅器13の出
力をVo、スピーカ14の特性をTsp、スピーカ14の
再生出力をVM、外来ノイズをVNとすると、マイクロフ
ォン15の出力信号はVN+VMとなり、VN+Vosp
変換される。したがって、減算器12の出力Vo/Aは Vo/A=VinF−(VN+Vosp) (式1) となり、電力増幅器13の出力Voは、 Vo=AVinF−AVN−AVosp (式2) Vo(1+ATsp)=AVinF−AVN (式3) Vo=(A/1+ATsp)TFin−(A/1+ATsp)VN (式4) となる。ここで、フィルタ17の特性TFは TF=(1+ATsp)/A (式5) と設定するならば、電力増幅器13の出力Voは Vo=Vin−(A/1+ATsp)・VN (式6) となる。このようにフィルタ17の特性を図2の実線に
示すように帰還伝達関数の逆特性とすることにより、図
7の実線に示すようにスピーカ14により再生される出
力の再生周波数特性はフラットなものとなり、外来ノイ
ズVNを減衰させると同時に周波数バラツキのないよう
に特性補正することができる。
【0016】(実施の形態2)図3は本発明の第2の実
施形態における音響再生装置のブロック図を示す。図3
において、11は信号源であり、この信号源11からの
再生信号は減算器12に入力される。上記減算器12は
後述するマイクロフォン15からの出力信号にもとづく
制御信号と上記再生信号とを減算処理し、その出力を電
力増幅器13に入力して電力増幅する。上記電力増幅器
13からの信号出力はスピーカ14に入力されて再生さ
れる。
【0017】上記スピーカ14の周辺にはマイクロフォ
ン15が配置されており、上記マイクロフォン15によ
り上記スピーカ14による再生音成分VMとスピーカ周
囲の外来ノイズ成分VNを集音する。このマイクロフォ
ン15からの出力信号はマイクロフォン増幅器16にて
増幅されて上記減算器12に負帰還される。
【0018】ここで、上記信号源11からの再生信号は
スピーカ等価フィルタ20を介して第2の減算器21の
一方の入力端に入力され、上記マイクロフォン増幅器1
6の出力信号は上記第2の減算器21の他方の入力端に
入力されて減算処理されることにより、上記第2の減算
器21より外来ノイズ成分VNのみの信号を取り出す。
この外来ノイズ成分のみに起因する信号はAC/DC変
換器22に入力され、検波、積分の処理がなされて上記
AC/DC変換器22より制御電圧が出力される。
【0019】上記AC/DC変換器22からの制御電圧
は上記マイクロフォン増幅器16と上記減算器12との
間に設けた電圧制御増幅器19に加えられて当該電圧制
御増幅器19のゲインを制御することにより、上記減算
器12に負帰還されるマイクロフォン増幅器16からの
出力信号の大きさを変化させる。一方、上記AC/DC
変換器22からの制御電圧は上記信号源11と上記減算
器12との間に設けた電圧制御フィルタ18に加えられ
て当該電圧制御フィルタ18の特性を変化させる。した
がって、上記マイクロフォン15に入力された外来ノイ
ズ成分に連動して上記マイクロフォン15から減算器1
2への帰還ループの帰還量を変化させると同時に信号源
11からの再生信号に対する再生周波数特性の補正を自
動的に行うことができる。
【0020】具体的には、第2の減算器21の出力すな
わち外来ノイズ成分がない場合には図4の実線に示すよ
うに電圧制御増幅器19のゲインをG0とし、図5の実
線に示すように電圧制御フィルタ18の特性を決定した
とすると、第2の減算器21の出力すなわち外来ノイズ
成分が大きくなるに従い、図4の破線及び一点鎖線に示
すように電圧制御増幅器19のゲインをG1,G2とし、
この時、上記電圧制御フィルタ18のフィルタ特性を図
5の破線および一点鎖線に示すように変化させる。ここ
で、上記電圧制御フィルタ18のフィルタ特性は帰還ル
ープの帰還伝達関数の逆特性を有する。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マイクロ
フォンから減算器への帰還ループの帰還伝達関数に関係
するフィルタ特性を有するフィルタを信号源からの再生
信号に対する再生周波数の特性補正を行なうように構成
したので、外来ノイズを減衰させるべく設けた帰還ルー
プに起因する再生周波数特性のバラツキを抑え、再生周
波数のバランスのくずれなく外来ノイズの影響を減衰す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における音響再生装置
を示すブロック図
【図2】同装置に使用されるフィルタの特性図
【図3】本発明の第2の実施形態における音響再生装置
を示すブロック図
【図4】同装置に使用される電圧制御増幅器の特性図
【図5】同装置に使用される電圧制御フィルタの特性図
【図6】従来の音響再生装置を示すブロック図
【図7】同装置の再生周波数特性図
【符号の説明】
1,11 信号源 2,12 減算器 3,13 電力増幅器 4,14 スピーカ 5,15 マイクロフォン 6,16 マイクロフォン増幅器 17 フィルタ 18 電圧制御フィルタ 19 電圧制御増幅器 20 スピーカ等価フィルタ 21 第2の減算器 22 AC/DC変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 敏彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号源から再生信号を増幅する電力増幅
    器と、この電力増幅器からの信号出力を再生するスピー
    カとを含む再生系と、このスピーカの周辺に配置され、
    上記スピーカによる再生音成分とスピーカ周囲の外来ノ
    イズ成分を収音するマイクロフォンと、上記電力増幅器
    の入力側に設けられ、上記再生信号より上記マイクロフ
    ォンからの出力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰する
    減算器とを含む帰還系とを備え、上記再生系外来ノイズ
    成分の減衰時における再生周波数特性を補正するフィル
    タを設けた音響再生装置。
  2. 【請求項2】 フィルタは帰還伝達関数の逆特性を有す
    ることを特徴とする請求項1記載の音響再生装置。
  3. 【請求項3】 信号源からの再生信号を増幅する電力増
    幅器と、この電力増幅器からの信号出力を再生するスピ
    ーカとを含む再生系と、このスピーカの周辺に配置さ
    れ、上記スピーカによる再生音成分とスピーカ周囲の外
    来ノイズ成分を収音するマイクロフォンと、上記電力増
    幅器の入力側に設けられ、上記再生信号より上記マイク
    ロフォンからの出力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰
    する減算器とを含む帰還系とを備え、上記マイクロフォ
    ンからの出力信号と上記信号源からの再生信号を減算し
    て外来ノイズ成分のみを抽出するノイズ検出手段を設
    け、このノイズ検出手段の出力により上記再生系に設け
    た可変フィルタのフィルタ特性を可変するように構成し
    た音響再生装置。
  4. 【請求項4】 信号源からの再生信号を増幅する電力増
    幅器と、この電力増幅器からの信号出力を再生するスピ
    ーカとを含む再生系と、このスピーカの周辺に配置さ
    れ、上記スピーカによる再生成分とスピーカ周囲の外来
    ノイズ成分を収音するマイクロフォンと、上記電力増幅
    器の入力側に設けられ、上記再生信号より上記マイクロ
    フォンからの出力信号を減算し外来ノイズ成分を減衰す
    る減算器とを含む帰還系とを備え、上記帰還系を外来ノ
    イズ成分の大きさに応じて帰還量を可変するよう構成
    し、かつ上記再生系に帰還伝達関数の逆特性を有する可
    変フィルタを設け、その可変フィルタを上記外来ノイズ
    成分の大きさに応じてフィルタ特性を可変するよう構成
    した音響再生装置。
  5. 【請求項5】 マイクロフォンからの出力信号を信号源
    からの再生信号を減算して外来ノイズ成分のみを抽出す
    るノイズ検出手段を含む請求項4記載の音響再生装置。
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