KR20120073103A - 음성 신호 출력 장치, 스피커 장치, 음성 출력 장치, 음성 신호 출력 방법 - Google Patents

음성 신호 출력 장치, 스피커 장치, 음성 출력 장치, 음성 신호 출력 방법 Download PDF

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데쯔로우 쯔까모또
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소니 주식회사
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Abstract

음성 신호 출력 장치는, 접속된 스피커 장치에 제공된 마이크로폰을 이용한 집음 신호로부터 노이즈 캔슬 신호를 생성하는 노이즈 캔슬 신호 생성부와, 주음성 신호와 노이즈 캔슬 신호를 합성하고 합성된 신호를 증폭하고, 접속된 스피커 장치에 대한 출력 음성 신호를 생성할 때, 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 노이즈 캔슬 신호에 대해 출력 제한 처리를 수행하지 않는 음성 신호 출력 처리부를 포함한다.

Description

음성 신호 출력 장치, 스피커 장치, 음성 출력 장치, 음성 신호 출력 방법{SOUND SIGNAL OUTPUT DEVICE, SPEAKER DEVICE, SOUND OUTPUT DEVICE, AND SOUND SIGNAL OUTPUT METHOD}
본 발명은 음성 신호 출력 장치, 스피커 장치, 음성 출력 장치 및 음성 신호출력 방법에 관한 것으로, 예를 들면 음악 재생 장치와 같은 음성 신호 출력 장치와, 이어폰 또는 헤드폰과 같은 스피커 장치에 관한 것이다.
일본 미심사 특허 출원 공보 제2008-91255호, 일본 미심사 특허 출원 공보 제11-110704호 및 일본 미심사 특허 출원 공보 제2010-11117호에는 관련 기술이 예시되어 있다.
예를 들면, 오디오 플레이어, 미디어 플레이어 등이라 불리는 휴대형의 재생 장치로 음악 등을 즐기는 것이 일반적이다.
현재, 오디오 플레이어에서의 음악 재생에 관해서, 난청 대책으로 인하여 재생 음압을 미리 정해진 음압으로 규제하려는 추세이다. 예를 들면, 재생 음압이 최대 85 dBSPL을 초과하지 않는다.
이러한 이유로, 플레이어 및 헤드폰(이어폰) 제조 업자는 플레이어의 앰프부의 재생 전압이나, 헤드폰(이어폰)의 감도를 제한함으로써 이러한 규제를 준수하고 있다.
유저는 일반적으로 휴대형 오디오 플레이어에 이어폰을 접속해서 음악을 듣지만, 오디오 플레이어와 이어폰의 조합은 임의적일 수 있다. 통상적으로, 오디오 플레이어와 이어폰은 함께 판매되는 경우가 대부분이지만, 유저는 구입한 오디오 플레이어에 타 이어폰을 접속해서 사용해도 좋다. 또한, 오디오 플레이어에 제공된 이어폰을, 타 오디오 플레이어에서의 재생시에 사용할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 오디오 플레이어측에서의 앰프부에 대한 재생 전압 제한 설정과, 이어폰측에서의 감도 제한 설정의 양방이 수행된다면, 유저가 어떠한 조합을 선택하더라도, 음압 규제를 준수한 사용 상태를 제공할 수 있다.
최근, 노이즈 캔슬(cancelling) 기능을 구비한 플레이어 시스템이 사용되어 왔다. 이를 도 15a를 참조하여 간단히 설명한다.
도 15a에는 오디오 플레이어측의 구성으로서, NC(noise cancelling) 신호 생성부(201), 합성 회로(202) 및 앰프(203)가 나타나 있다. 또한, 이어폰측의 구성으로서 스피커(101) 및 마이크로폰(100)이 나타나 있다.
유저의 귀 ER에 착용되는 이어폰측에서는 재생 음악과 같은 음성이 스피커(101)로부터 출력되고, 유저의 주위의 외래 노이즈 NZ를 집음하기 위한 마이크로폰(100)이 설치되어 있다.
오디오 플레이어측에서는, 이어폰측의 마이크로폰(100)에 의해 집음된 외래 노이즈의 집음 신호 SNZ가 NC 신호 생성부(201)에 공급되어, 노이즈 캔슬 신호 SNC가 생성된다. 예를 들면 노이즈 캔슬 신호 SNC는 집음 신호 SNZ를 역상으로 한 신호이다.
합성 회로(202)는 재생 시스템(도시하지 않음)에 의해 재생된 오디오 신호 SA(주 음성 신호)와, 노이즈 캔슬 신호 SNC를 합성한다.
합성된 신호는 앰프(203)에 의해 증폭되어 스피커(101)에 출력 신호로서 공급된다.
이 출력 음성 신호는 오디오 신호 SA와 노이즈 캔슬 신호 SNC의 합성 신호이다. 이러한 이유로, 노이즈 캔슬 신호 SNC와 외래 노이즈 NZ가 유저의 귀 내의 공간에서 상쇄하고(cancel out), 유저에는 외래 노이즈 NZ의 성분이 크게 감소된 상태에서 오디오 신호 SA가 들리게 된다.
그러나, 상술한 바와 같은 음압 규제에 대응하는 구성을 채용하면, 노이즈 캔슬 기능이 충분히 기능하지 않게 된다.
도 15b에 나타낸 바와 같이, 음압 규제에 대응할 경우, 예를 들면 앰프(203)에 의해 게인을 제한한다. 또한, 스피커(101)는 감도가 낮다.
이 경우, 합성 회로(202)에 의해 합성된 오디오 신호 SA와 노이즈 캔슬 신호 SNC는, 앰프(203)에서의 게인 제한 및 스피커(101)에서의 감도 저하로 인해, 진폭이 제한된 신호가 되어, 유저의 귀에 도달한다.
오디오 신호 SA는 음압 제한을 준수한 음압으로서 유저의 귀에 도달하여, 난청 대책에 적합하게 된다.
그런데, 노이즈 캔슬 신호 SNC가 진폭이 제한되면, 외래 노이즈 NZ를 상쇄시키는 기능이 저하한다. 즉, 오디오 신호 SA와 함께, 외래 노이즈 NZ에 대한 역상 신호의 진폭도 제한되기 때문에, 외래 노이즈 NZ가 충분히 캔슬되지 않고, 노이즈 NZp가 남는다. 유저 청각의 관점에서 보면, 유저에게는 비교적 외래 노이즈가 많은 상태에서 오디오 신호 SA가 들리게 된다.
즉, 본래 노이즈 캔슬을 행하기 위해 출력해야 할 크기의 노이즈 캔슬 파형을 공간 재생할 수 없기 때문에, 결과적으로, 노이즈 캔슬 성능이 떨어지게 된다. 예를 들면, 큰 소음에 대응하는 큰 노이즈 캔슬 신호음을 재생하려고 하여도, 출력 제한으로 인하여, 노이즈의 공간 상쇄가 불충분하게 된다. 또한, 노이즈 캔슬 신호는 왜곡되어 쉽게 상이한 음으로 나타나게 된다. 결과적으로, 유저에게는 불이익이 된다.
이렇게, 음압 규제를 통하여 유저의 건강을 유지하려 하면, 노이즈 캔슬 기능이 저하되어, 유저에게 품질이 좋은 음악 청취 상태를 제공할 수 없다는 문제가 있다.
그래서, 난청 방지를 목적으로 하는 음악의 재생 음압 규제를 준수하면서, 노이즈 캔슬 성능을 높임으로써 유저에게 소음하에서도 쾌적하게 음악을 듣게 할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 접속된 스피커 장치에 설치된 마이크로폰을 이용한 집음 신호로부터 노이즈 캔슬 신호를 생성하는 노이즈 캔슬 신호 생성부와, 주음성 신호와 노이즈 캔슬 신호를 합성하여 신호를 증폭하고, 접속된 스피커 장치에 대한 출력 음성 신호를 생성할 때, 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 노이즈 캔슬 신호에 대해 출력 제한 처리를 수행하지 않는 음성 신호 출력 처리부를 포함하는 음성 신호 출력 장치가 제공된다.
예를 들면, 음성 신호 출력 장치는 접속된 스피커 장치가 마이크로폰을 이용한 집음 신호를 출력하는 노이즈 캔슬 대응 스피커(noise cancelling supporting speaker) 장치인지의 여부를 검출하는 접속 검출부를 더 포함한다. 또한, 음성 신호 출력 처리부는 주음성 신호에 대해 게인 처리를 수행하는 주음성 게인 회로와, 주음성 게인 회로로부터의 출력과 노이즈 캔슬 신호를 합성하는 합성 회로와, 합성 회로로부터의 출력에 대해 출력 게인 처리를 수행하는 파워 업 회로(power-up circuit)를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 음성 신호 출력 처리부는, 접속 검출부에 의해 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치의 접속이 검출된 경우, 주음성 게인 회로가 출력 제한 처리를 행하게 하고, 파워 업 회로가 출력 제한 처리를 행하지 않게 하며, 접속 검출부에 의해 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치 이외의 스피커 장치의 접속이 검출된 경우, 주음성 게인 회로가 출력 제한 처리를 행하지 않게 하고, 파워 업 회로가 출력 제한 처리를 행하게 한다.
대안으로서, 음성 신호 출력 처리부는, 접속된 스피커 장치가 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치인지의 여부에 관계없이, 주음성 게인 회로를 이용하여 출력 제한 처리를 수행해도 좋다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 접속된 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 출력 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 스피커부와, 접속된 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 바이어스 전압을 이용하여 외래 노이즈를 집음하는 마이크로폰과, 스피커부로의 출력 음성 신호의 공급 경로에 설치되고 바이어스 전압에 따라 턴온 또는 턴오프되는 스위치부와, 공급 경로 상에서 스위치부와 병렬로 접속되는 감도 저감용 저항 소자를 포함하는 스피커 장치가 제공된다.
즉, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 음성 신호 출력 장치 측에서 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 노이즈 캔슬 신호에 대해 출력 제한 처리를 수행하지 않음으로써, 음압 규제를 준수하면서 노이즈 캔슬 기능을 감소시키지 않도록 한다.
또한, 스피커 장치 측에서도, 제한되지 않는 노이즈 캔슬 신호를 그대로 감소시킴 없이 출력할 필요가 있다. 따라서, 노이즈 캔슬 대응의 음성 신호 출력 장치가 접속되었을 때, 감도가 높게 되고, 그 이외에는 감도가 낮아지도록 한다. 감도를 낮게 하는 경우, 스위치를 턴오프함으로써, 감도 저감용 저항 소자가 출력 음성 신호의 경로에 삽입되는 상태, 즉, 스피커 부하에 따라 부하가 커지도록 한다. 감도를 높게 하는 경우, 스위치를 턴온한다.
본 발명의 실시 형태에 따르면, 음압 규제 대응의 음성 신호 출력 장치 및 스피커 장치에서, 음악 등의 주음성 신호에 대해서 출력 제한을 수행함으로써 유저의 난청 대책을 적절히 수행할 수 있고, 충분한 노이즈 캔슬 효과를 실현할 수 있다는 효과가 얻어질 수 있다.
도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 형태에 따른 접속 상태를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어 및 이어폰을 나타내는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 마이크로폰 바이어스부를 나타내는 도면.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 플러그 및 통상적인 플러그를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어와 타 이어폰이 접속된 상태를 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 이어폰과 타 오디오 플레이어가 접속된 상태를 나타내는 블록도.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어의 타입 I의 게인 제한을 나타내는 도면.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어의 타입 II의 게인 제한을 나타내는 도면.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 출력 음성 신호의 진폭을 나타내는 도면.
도 10의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 이어폰의 스위치 구성을 나타내는 도면.
도 11의 (a) 및 (b)는 본 발명의 실시 형태에 따른 이어폰의 스위치 구성의 구체예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 이어폰의 스위치 구성의 구체예를 나타내는 도면.
도 13은 타입 I의 오디오 플레이어에 의해 수행되는 처리를 나타내는 순서도.
도 14는 타입 II의 오디오 플레이어에 의해 수행되는 처리를 나타내는 순서도.
도 15의 (a) 및 (b)는 음압 규제 시의 노이즈 캔슬 기능 저하를 나타내는 도면.
이하에서는 본 발명의 실시 형태를 이하의 순서로 설명한다. 또한, 본 발명의 실시 형태에 따라 음성 신호 출력 장치로서 오디오 플레이어를 설명하고, 본 발명의 일 실시 형태에 따라 스피커 장치로서 이어폰을 설명한다.
1. 접속 양태
2. 오디오 플레이어 및 이어폰의 구성
3. 타 플레이어 및 이어폰과의 접속 상태
4. 오디오 플레이어의 동작 개요(타입I 및 II)
5. 이어폰의 스위치 구성예
6. 오디오 플레이어의 처리(타입I 및 II)
7. 변형예
<1. 접속 양태>
도 1의 (a) 내지 (c)에 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어 및 이어폰의 접속 양태를 나타낸다.
도 1의 (a)는 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)이 서로 접속되어 이용되는 상황을 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)는, 음압 규제에 따라, 이어폰(2)에 출력하는 오디오 신호를 미리 정해진 레벨로 규제한다. 예를 들면 최대 출력을xdBV로 하도록 한다.
또한, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)는, 노이즈 캔슬 기능을 가지며, 이어폰(2)에 오디오 신호와 노이즈 캔슬 신호를 공급한다.
본 실시 형태에 따른 이어폰(2)에는, 음압 규제에 따른 스피커 감도가 설정되어 있다. 예를 들면, 최대 감도는 ydBSPL/dBV이다. 다만, 상세하게 후술하겠지만, 이어폰(2)은, 감도의 고저를 전환할 수 있는 구성을 구비하고 오디오 플레이어(1)에 접속된 상태에서는 고감도 설정이 된다. 상술한 비와 같이, 최대 감도가ydBSPL/dBV로 되는 것은 저감도 설정의 상태이며, 고감도 설정의 상태에서는 스피커의 성능 아래로 출력 음압이 제한되지는 않는다.
또한, 이어폰(2)에는 노이즈 캔슬을 위하여 외래 노이즈를 집음하는 마이크로폰이 제공되어 있다.
이어폰(2)의 플러그(21)는 5극 플러그이다. 이에 대응하도록 오디오 플레이어(1)의 잭 부분(도시하지 않음)은 5극 단자를 포함한다.
예를 들면, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)은 함께 판매되어질 수 있다.
한편, 도 1의 (b)는 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)에, 본 실시 형태에 해당하지 않는 타 이어폰(2X)(이하, "타 이어폰(2X)"이라고 함)이 접속되는 상황을 나타내고 있다.
타 이어폰(2X)은 노이즈 캔슬 기능을 위한 마이크로폰이 제공되어 있지 않은 이어폰이다.
또한, 타 이어폰(2X)의 플러그(21X)는 일반적으로 이용되고 있는 3극 플러그로 형성되고, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)에 접속 가능하다.
타 이어폰(2X)에서도 음압 규제를 위한 감도를 설정(예를 들면, 최대 감도가 ydBSPL/dBV)하지만, 관련 기술의 음압 규제 대응이 아닌 이어폰을, 타 이어폰(2X)으로 하여도 좋다. 적어도 오디오 플레이어(1)측에서 음압 규제로 인한 출력 제한이 이루어지는 것으로, 음압 규제에 따른 음성 출력이 행해진다.
도 1의 (c)는 본 실시 형태에 따른 이어폰(2)이 본 실시 형태에 해당하지 않는 다른 오디오 플레이어(1X)(이하, "타 플레이어(1X)"이라고 함)에 접속되는 상황을 나타내고 있다.
타 플레이어(1X)는 노이즈 캔슬 기능을 갖지 않는 오디오 플레이어이다. 이어폰(2)은, 상술한 바와 같이 5극 플러그이지만, 타 플레이어(1X)의 잭 부분에 접속 가능하다.
또한, 이어폰(2)은, 타 플레이어(1X)에 접속된 상태에서는, 저감도 설정, 즉, 음압 규제에 따른 설정이 된다.
타 플레이어(1X)에서도 음압 규제를 위한 출력 제한(예를 들면, 최대 출력이 xdBV)이 설정되어 있지만, 관련 기술에서의 음압 규제 대응이 아닌 오디오 플레이어를 타 플레이어(1X)로 하여도 좋다. 적어도, 이어폰(2)측으로 음압 규제에 따른 감도 설정이 이루어지는 것으로, 음압 규제에 따른 음성 출력이 행해진다.
유저측은 이러한 접속 양태에서의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1) 또는 이어폰(2)을 사용한다고 상정된다.
음압 규제에 따른 플레이어 출력 제한 및 스피커 감도 설정을 행하는 경우, 노이즈 캔슬 기능이 충분히 기능하지 않는다고 상술하였다.
도 1의 (a) 내지 (c)에 나타낸 각각의 양태에 있어서, 도 1의 (b) 및 (c)의 경우는 노이즈 캔슬 기능에 관한 문제는 발생하지 않는다. 이는, 타 플레이어(1X) 및 타 이어폰(2X)이 본래 노이즈 캔슬 기능을 갖지 않기 때문이다.
도 1의 (b)의 접속 양태를 고려했을 경우, 오디오 플레이어(1)는 음압 규제에 따른 출력 제한을 행하는 것이 바람직하다.
또한, 도 1의 (c)에 나타낸 접속 양태를 고려했을 경우, 이어폰(2)은 음압 규제에 따른 스피커 감도 설정이 이루어지는 것이 바람직하다.
그러나, 도 1의 (a)의 접속 양태를 고려했을 경우, 이러한 상태에서는 노이즈 캔슬 기능이 충분히 기능하지 않게 된다.
이는, 오디오 신호에 노이즈 캔슬 신호가 중첩되지만, 노이즈 캔슬 신호도 출력이 제한되고 스피커 감도도 낮게 되어, 노이즈 캔슬 신호로 인한 역상 음성이 작아져, 외래 노이즈를 충분히 상쇄하기 위한 출력이 오디오 플레이어(1)에서 얻어지지 않을 수 있기 때문이다.
상술된 노이즈 캔슬 기능을 가지는 오디오 플레이어 시스템에서, 음악 재생시에 노이즈 캔슬링을 동시에 행할 때, 귓전에서의 음악의 재생 음압은 난청 방지를 위한 음압 규제(자주적인 규제를 포함함) 하에서의 규제대로 억제할 필요가 있다. 그러나, 해당 시스템에 의해 동시에 재생되는, 소음의 역상 성분에 상당하는 노이즈 캔슬 신호의 음압은, 결과적으로 귓전에서는 소음과 상쇄되어, 음압 규제 바로 그 자체에 관계되지 않는다. 특히, 큰 소음하에서는, 동일한 역상 신호 성분을 동일한 큰 음압으로 재생하지 않으면, 노이즈 캔슬 성능이 뒤떨어지게 되어 바람직하지 못하다.
따라서, 본 실시 형태에서는 다음과 같은 구성을 채용한다.
본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)는 주음성 신호(예를 들면, 음악 등의 재생 신호)와 노이즈 캔슬 신호의 합성 및 신호 증폭을 행하여, 접속된 스피커 장치에 출력되는 음성 신호를 생성한다. 이때, 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 실시하고, 노이즈 캔슬 신호에 대해 출력 제한 처리를 행하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 따른 이어폰(2)에서는, 오디오 플레이어(1)(또는 타 플레이어(1X))로부터 스피커부로의 출력 음성 신호의 공급 경로 상에 감도 저감용 저항 소자를 배치한다. 이에 의해 스피커 감도를 낮춰, 음압 규제를 준수할 수 있다. 단, 오디오 플레이어(1)가 접속된 경우에는, 감도 저감용 저항 소자와 병렬로 설치된 스위치부가 턴온되어, 감도 저감용 저항 소자가 비활성화됨으로써, 스피커 감도가 높은 상태로 된다. 즉, 출력이 오디오 플레이어(1)측에서 제한되지 않는 노이즈 캔슬 신호가, 이어폰(2)측에서도 스피커 성능에 의한 최대 출력 음압 내(즉, 제한되지 않는 최대 출력 음압 내)에서 출력된다.
이렇게 함으로써, 난청 방지를 목적으로 하는 음악의 재생 음압 규제를 준수하면서, 노이즈 캔슬 성능을 발휘시켜, 유저에게 소음하에서도 쾌적하게 음악 등을 들을 수 있는 청취 환경을 제공한다.
<2. 오디오 플레이어 및 이어폰의 구성>
본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)의 구성예를 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 (a)에서 설명된, 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)이 접속되어 사용되는 상태에서 각각의 구성을 나타내고 있다.
또한, "노이즈 캔슬"에 대해서는, 이하 "NC" 라고 약칭하는 경우도 있다. 또한, 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)에 의해 형성되는 플레이어 시스템은 L 채널 및 R 채널의 2 채널 스테레오 시스템으로서 설명한다.
또한, NC 기능에 대해서는, 피드포워드(feedforward) 방식을 채용한 예를 설명하지만, 피드백 방식의 NC 처리를 행하여도 된다.
이어폰(2)은 L 및 R 채널에 대응하도록, 스피커(22L 및 22R), 마이크로폰(23L 및 23R), 스위치부(24L 및 24R) 및 감도 저감용 저항(25L 및 25R)을 포함한다.
또한, 전술한 도 1의 (a)에서, 이어폰(2)의 플러그(21)는 5극 플러그이며, 오디오 플레이어(1)의 잭(도시하지 않음)은 5극 플러그에 대응한다고 설명하였지만, 도 2에서는 플러그/잭(3)으로서 접속 단자 부분만을 나타내고 있다.
5극 단자로서, L 채널 단자 HP-L, R 채널 단자 HP-R, 그라운드 단자 GND, 마이크로폰 단자 MIC-L, 마이크로폰 단자 MIC-R가 제공된다.
스피커(22L)는 L 채널 단자 HP-L과 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
L 채널 단자 HP-L과 스피커(22L) 사이의 L 채널 출력 음성 신호 경로에는, 스위치부(24L)와 감도 저감용 저항(25L)이 병렬로 접속되어 있다.
스피커(22R)는, R채널 단자 HP-R와 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
R 채널 단자 HP-R와 스피커(22R) 사이의 R 채널 출력 음성 신호 경로에는, 스위치부(24R)와 감도 저감용 저항(25R)이 병렬로 접속되어 있다.
어디까지나 일례로서, 스피커(22L 및 22R)는 16Ω의 스피커 부하와, 16Ω의 감도 저감용 저항(25L 및 25R)을 갖는다.
마이크로폰(23L 및 23R)은 외래 노이즈를 집음하도록 이어폰(2)의 미리 정해진 위치에 설치되어 있다. 예를 들면, 마이크로폰은 이어폰(2)의 케이스의 바깥쪽을 향해 설치되어 외래 노이즈를 집음한다. 마이크로폰(23L 및 23R)으로서는, 예를 들면, 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰(electret condenser microphone)이 이용된다.
마이크로폰(23L)은 마이크로폰 단자 MIC-L과 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
마이크로폰(23R)은 마이크로폰 단자 MIC-R와 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
스위치부(24L)의 턴온 및 턴오프 제어를 위해서 마이크로폰 단자 MIC-L의 전압이 이용된다. 마찬가지로, 스위치부(24R)의 턴온 및 턴오프 제어를 위해서 마이크로폰 단자 MIC-R의 전압이 이용된다.
오디오 플레이어(1)는 제어부(31), 저장부(32), 디코더(33), 음성 신호 출력 처리부(50), 마이크로폰 바이어스부(38), NC 신호 생성부(39) 및 접속 검출부(40)를 포함한다.
제어부(31)는, 예를 들면 마이크로 컴퓨터로 구성되어 프로그램 및 조작부(도시하지 않음)로부터의 유저 조작에 따라서 각 부를 제어하고, 재생 음성 신호 출력 등을 실행시킨다.
저장부(32)는 음악 콘텐츠 등의 오디오 데이터를 저장하는 부분이다. 저장부(32)는, 불휘발성 메모리, HDD(하드 디스크 드라이브) 등으로 형성되어 음악 콘텐츠 등을 저장하고 콘텐츠를 판독할 수 있다.
또한, 저장부(32)는, 음악 콘텐츠가 기억된 메모리 카드나 광 디스크 등의 미디어에 대한 재생부로서 구성되어도 좋다.
저장부(32)에는, 음악 콘텐츠 데이터 등이 예를 들면 압축 데이터로서 기억되어 있어, 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT8에 따라서 지정된 음악 콘텐츠의 판독을 행한다.
저장부(32)로부터 판독된 음악 콘텐츠 데이터는 디코더(33)에 공급된다. 디코더(33)는 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT6에 따라서 필요한 디코드 처리를 행한다. 예를 들면, 디코더(33)는 압축 데이터에 대한 신장(decompression) 디코드를 행한다.
디코더(33)는, 필요한 디코드 처리를 행하여, 예를 들면 L, R 각 채널의 리니어 PCM 데이터로서 오디오 신호(주음성 신호)를 출력한다.
음성 신호 출력 처리부(50)는 이어폰(2)으로 출력되도록 디코더(33)로부터 출력되는 L, R 각 채널의 오디오 신호에 대해 처리를 행한다.
음성 신호 출력 처리부(50)는 이퀄라이저(34), 오디오 게인부(35), 합성부(36), DAC 및 앰프부(37)를 포함한다.
이퀄라이저(34)에서는, 진폭-주파수 특성 보정이나 위상-주파수 특성 보정, 또는 이들 양방과 같은 음질 보정이 수행된다.
이퀄라이저(34)의 보정 처리는 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT1에 기초하여 수행된다. 예를 들면, 주파수 특성의 지시 등이 제어 신호 SG3CT1에 기초하여 수행된다.
오디오 게인부(35)는 오디오 신호를 증폭시킨다. 공급되는 게인은 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT2를 사용하여 지시된다.
본 예의 경우, 오디오 게인부(35)는 게인의 값을 음압 규제에 따른 제한 값으로 설정할 수 있다.
합성부(36)는 L, R 채널의 오디오 신호에 L, R 채널의 NC 신호를 합성(가산)한다. 합성부(36)는 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT3에 기초하여 합성 처리를 행한다. 제어부(31)는 노이즈 캔슬 기능을 수행할 때에, 합성부(36)에게 합성 처리를 행하도록 지시한다. 또한, 유저가 노이즈 캔슬 기능을 오프 상태로 조작한 경우, 제어부(31)는 합성부(36)에게 합성 처리를 행하지 않도록 지시한다.
DAC 및 앰프부(37)에서는, 합성부(36)로부터 출력되는 L, R 채널의 오디오 신호(합성 신호)에 대해 D/A 변환 처리 및 출력용의 파워 업(power-up) 증폭을 행하고, 출력 음성 신호를 얻는다.
DAC 및 앰프부(37)의 처리는 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT4에 기초하여 행해진다.
본 예의 경우, DAC 및 앰프부(37)에서는, 파워 업 증폭 처리의 게인의 값이 음압 규제에 따른 제한 값으로 설정될 경우가 있다.
DAC 및 앰프부(37)로부터 출력되는 L 채널의 출력 음성 신호(오디오 신호 및 NC 신호)는, 플러그/잭(3)의 L 채널 단자 HP-L을 통해서 스피커(22L)에 공급되어, 음성으로서 출력된다.
DAC 및 앰프부(37)로부터 출력되는 R 채널의 출력 음성 신호(오디오 신호 및 NC 신호)는, 플러그/잭(3)의 R채널 단자 HP-R를 통해서 스피커(22R)에 공급되어, 음성으로서 출력된다.
또한, DAC 및 앰프부(37)에서는, D/A 변환 후에 아날로그 파워 업 처리를 행하여도 좋고, 디지털 앰프(amplification) 처리를 행하여도 좋다.
마이크로폰 바이어스부(38)는, 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT5에 응답하여, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R에 마이크로폰 바이어스 전압을 인가한다. 즉, 접속된 이어폰(2)의 마이크로폰(23L 및 23R)에 바이어스 전압을 인가한다.
마이크로폰 바이어스부(38)는, 예를 들면 도 3과 같이, 바이어스 전압 Vb를 스위치 SW 및 저항 Rb를 통해서 마이크로폰(23)(23L 및 23R)에 인가한다. 즉, 제어부(31)로부터의 제어 신호 CT5에 응답하여 스위치 SW가 턴온되어, 바이어스 전압 인가가 행해진다.
예를 들면, 일렉트렛 콘덴서 마이크로폰으로서의 마이크로폰(23)(23L 및 23R)은 바이어스 전압이 인가될 때 집음 동작을 행하고, 그 집음 신호는 바이어스 라인에 나타난다.
마이크로폰(23L 및 23R)에 의해 얻어지는 집음 신호는 NC 신호 생성부(39)에 공급된다. 즉, DC 커트(cut-off)용의 컨덴서 CbL 및 CbR에 의해 바이어스 라인의 바이어스 전압분이 커트됨으로써, 집음 신호 성분, 즉, 외래 노이즈 신호가 NC 신호 생성부(39)에 공급되게 된다.
NC 신호 생성부(39)는 마이크로폰(23L 및 23R)에 의해 얻어지는 집음 신호로부터 NC 신호를 생성한다. 예를 들면, NC 신호 생성부(39)는 각각의 채널의 집음 신호를 A/D 변환하고, 디지털화된 각각의 채널의 집음 신호에 대한 디지털 필터 처리를 통하여, 외래 노이즈를 상쇄시키기 위한 역상파형의 NC 신호를 생성한다.
생성된 각각의 채널의 NC 신호는 합성부(36)에 공급되어, 전술한 바와 같이 각각의 채널의 오디오 신호와 합성 처리된다.
접속 검출부(40)는, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R의 전압을 감시하여, 접속된 이어폰이 이어폰(2) 또는 타 이어폰(2X) 인지를 판별한다. 후술하지만, 타 이어폰(2X)가 접속되었을 경우, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R은 그라운드 단자 GND와 단락되기 때문에, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R의 전압 감시에 의해, 접속된 이어폰의 판별이 가능하게 된다.
접속 검출부(40)는 접속된 이어폰이 이어폰(2) 또는 타 이어폰(2X) 인지의 검출 결과를 제어부(31)에 통지한다.
이제, 도 4의 (a)를 참조하여 이어폰(2)의 플러그(21)에 대해 설명한다. 또한, 도 4의 (b)는 타 이어폰(2X)에서 이용되는 일반적인 플러그(21X)를 나타내고 있다.
본 실시 형태에 따른 이어폰(2)의 플러그(21)는 도 4의 (a)와 같이 5극 단자 구성을 가지며, 이로써, 도 2에 나타낸 바와 같이, L 채널 단자 HP-L, R 채널 단자 HP-R, 그라운드 단자 GND, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R이 형성된다.
오디오 플레이어(1)의 잭부에는, 5극 대응 단자가 형성되어 있으므로, 도 2의 플러그/잭(3)에 의해 나타낸 접속 상태가 형성된다.
여기서, 플러그(21)는 통상의 플러그(21X)와 동일한 전체 형상을 가지므로, 플러그(21)를 3극 단자 구성을 갖는 타 플레이어(1X)에 접속하는 것도 가능하다.
또한, 반대로, 통상적인 플러그(21X)를, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)의 잭부에 접속하는 것도 가능하다.
플러그(21)에서의 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R은 통상적인 플러그(21X)에서의 그라운드 단자 GND 부분에 대응한 위치에 형성되어 있다.
따라서, 플러그(21)가 타 플레이어(1X)에 접속되었을 경우, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R과 그라운드 단자 GND가 타 플레이어(1X)의 잭의 그라운드 단자와 접촉하게 된다. 즉, 이어폰(2)이 타 플레이어(1X)에 접속되었을 경우, 이어폰(2)의 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R은 그라운드 단자와 단락된다.
또 한편, 통상적인 플러그(21X)를 갖는 타 이어폰(2X)이 오디오 플레이어(1)에 접속되었을 경우, 오디오 플레이어(1)의 잭측의 단자인 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R와 그라운드 단자 GND가 플러그(21X)의 그라운드 단자 GND와 접촉하게 된다. 즉, 오디오 플레이어(1)에 타 이어폰(2X)이 접속되었을 경우, 오디오 플레이어(1)의 잭의 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R는 그라운드 단자와 단락된다.
<3. 타 플레이어 및 이어폰과의 접속 상태>
도 5는 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)에 타 이어폰(2X)이 접속된 상태를 나타내고 있다. 즉, 도 5는 도 1의 (b)에서 설명된 사용 양태의 경우를 나타낸다.
이어폰(2X)은 L 및 R 채널에 대응하도록 스피커(22LX 및 22RX)를 포함한다.
스피커(22LX)는 L 채널 단자 HP-L과 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
스피커(22RX)는 R 채널 단자 HP-R과 그라운드 단자 GND 사이에 접속된다.
타 이어폰(2X)의 스피커(22LX 및 22RX)는 저감도의 스피커(예를 들면, 32Ω의 스피커)이다.
또한, 타 이어폰(2X)의 플러그(21X)는 전술한 3극 플러그이다. 따라서, 도 5에서의 플러그/잭(3)으로서의 접속 단자 부분에서 오디오 플레이어(1)측의 잭에 설치되어 있는 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R은 그라운드 단자 GND와 단락된다.
이러한 경우, 타 이어폰(2X)은 NC 기능을 갖지 않는다. 따라서, 오디오 플레이어(1)측에서는, 마이크로폰 바이어스 전압을 타 이어폰(2X)에 제공하거나, 외래 노이즈의 집음 신호를 입력함으로써 NC 신호를 생성하는 처리는 행해지지 않고, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R는 사용되지 않는다.
후술하겠지만, 오디오 플레이어(1)측에서는, 접속 검출부(40)가 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R의 전압이 그라운드 전위일 때 타 이어폰(2X)의 접속을 검출한다. 제어부(31)는 이에 응답하여 마이크로폰 바이어스 전압을 공급하지 않는 제어를 행하고, NC 신호를 생성하지 않는 제어를 행한다.
음압 규제를 준수하기 위해서, 음성 신호 출력 처리부(50)는 오디오 신호에 대한 게인을 제한한다. 또한, 스피커(22LX 및 22RX)가 저감도의 스피커이므로 음압 규제가 준수된다.
따라서, 도 5에 나타낸 접속 상태에서 유저가 오디오 플레이어(1) 및 타 이어폰(2X)을 사용하더라도, 과잉으로 큰 음이 출력되는 일은 없다.
한편, 도 6은 본 실시 형태에 따른 이어폰(2)이 타 플레이어(1X)에 접속된 상태를 나타내고 있다. 즉, 도 6은 도 1의 (c)에서 설명된 사용 양태의 경우를 나타낸다.
타 플레이어(1X)에서는, 저장부(132)로부터 읽어낸 음악 콘텐츠 데이터를 디코더(133)를 이용하여 디코드한다. 또한, 디코드된 L 및 R 채널의 오디오 신호를 이퀄라이저(134), 오디오 게인부(135), DAC 및 앰프부(137)에 의해 처리한다. L 및 R 채널의 오디오 신호를, L 채널 단자 HP-L 및 R 채널 단자 HP-R로부터 이어폰(2)에 공급한다. 제어부(131)는 이상의 동작을 실행하도록 각 부를 제어한다.
타 플레이어(1X)는 NC 기능을 갖지 않으므로, 이어폰(2)측의 마이크로폰(23L 및 23R)은 이용되지 않는다. 당연히, 노이즈 캔슬 동작은 행해지지 않는다.
음압 규제를 준수하기 위해서, 예를 들면 DAC 및 앰프부(137)의 파워 업 단(stage)에서 오디오 신호에 관한 게인이 제한된다. 또한, 후술하지만, 이어폰(2)의 스위치부(24L 및 24R)는 턴오프 상태로 된다.
스피커(22L 및 22R)는 고감도 스피커(예를 들면 16Ω)이지만, 스위치부(24L 및 24R)가 턴오프됨으로써, L 및 R 채널의 오디오 신호는 감도 저감용 저항(25L 및 25R)(예를 들면 16Ω)을 통하여 스피커(22L 및 22R)에 공급된다. 따라서 타 플레이어(1X)로부터 볼 때, 스피커 임피던스는 32Ω에 상당하며, 음압 규제에 따른 저감도의 스피커와 동등하게 된다.
따라서, 도 6에 나타낸 접속 상태에서 유저가 타 플레이어(1X) 및 이어폰(2)을 사용하더라도, 과잉으로 큰 음이 출력되는 일은 없다.
<4. 오디오 플레이어의 동작 개요(타입 I/II)>
도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)나 이어폰(2)을, 타 이어폰(2X)이나 타 플레이어(1X)에 접속해서 이용할 경우, 본래 노이즈 캔슬 동작은 행해지지 않으므로, 음압 규제를 행하더라도 노이즈 캔슬 기능이 저하된다는 문제는 발생하지 않는다.
그러나, 노이즈 캔슬 기능을 갖는 오디오 플레이어와 이어폰의 세트를 사용하는 경우, 음압 규제로 인해 노이즈 캔슬 기능이 저하된다고 설명하였다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)는, 어떤 이어폰과 접속되었을 때라도 음압 규제에 대응하면서, 본 실시 형태의 이어폰(2)과 접속되었을 때는 NC 기능을 적절하게 발현되게 하도록 한다.
오디오 플레이어(1)의 동작에 대해서, 타입I, II로서 두 가지 예를 설명한다.
도 7의 (a) 및 (b)는 타입 I로서의 동작을 개략적으로 나타낸다.
도 7의 (a)는 오디오 플레이어(1)가 타 이어폰(2X)에 접속되었을 경우를 나타낸다. 도 5를 참조로 설명한 바와 같이, NC 신호 생성부(39)는 노이즈 캔슬 신호 SNC를 생성하지 않는다. 오디오 신호 SA가 오디오 게인부(35)에 의해 증폭되어, 합성부(36)에서는 노이즈 캔슬 신호 SNC와의 합성은 행해지지 않고, DAC 및 앰프부(37)에 의해 증폭되어, 타 이어폰(2X)의 스피커(22X)(22LX 및 22RX)에 공급된다.
이 경우, 오디오 플레이어(1)측에서는, 특히 게인 제한이 오디오 게인부(35)에서 행해지지 않고, DAC 및 앰프부(37)에서의 파워 업 처리 시에 게인 제한을 행한다. 이로써, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같은, 규제 최대 출력 값 이내로 진폭이 제한된 오디오 신호 SA-r가 타 이어폰(2X)에 공급된다. 또한, 스피커(22X)도 저감도 스피커이다. 따라서, 과대한 음량이 출력되지 않는다.
도 7의 (b)는 오디오 플레이어(1)가 이어폰(2)에 접속되었을 경우를 나타낸다. 즉, 도 7의 (b)는 도 2에 나타낸 상태를 나타낸다.
이 경우, NC 신호 생성부(39)로부터 노이즈 캔슬 신호 SNC가 출력되어, 합성부(36)에 공급된다.
오디오 신호 SA는, 오디오 게인부(35)에 의해 증폭되어, 합성부(36)에서 노이즈 캔슬 신호 SNC와 합성되고, DAC 및 앰프부(37)에 의해 증폭된다. 이후, 증폭된 신호는 이어폰(2)의 스피커(22)(22L 및 22R)에 공급된다.
이 경우, 오디오 플레이어(1)측에서는, 오디오 게인부(35)를 이용하여 게인 제한을 행한다. 한편, DAC 및 앰프부(37)에서의 파워 업 처리 시에는 게인 제한을 행하지 않도록 한다.
이로써, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 규제 최대 출력 값 이내로 진폭이 제한된 오디오 신호 SA-r과, 플레이어 출력 가능 범위 내에서 진폭이 제한되지 않은 노이즈 캔슬 신호 SNC가 이어폰(2)에 공급된다. 후술하겠지만, 스피커(22)는 고감도 상태로 되어 있다.
이에 의해, 오디오 신호가 과대한 음량으로 출력되지 않지만, 노이즈 캔슬 신호 SNC는 규제를 초과하는 음압으로 출력될 수 있다. 결과적으로, 노이즈 캔슬 신호 SNC가 노이즈 음을 적절히 상쇄하게 됨으로써, NC 효과가 적절히 달성된다. 물론, 노이즈 캔슬 신호 SNC가 제한을 초과하는 음압으로 출력되더라도, 노이즈 캔슬 신호 SNC는 공간에서 외래 노이즈와 상쇄하므로, 유저의 청각에 과대한 음압이 가해지지 않는다.
또한, 본 실시 형태에 따른 이어폰(2)이 접속되지 않더라도, 노이즈 캔슬용의 마이크로폰(23)을 구비한 이어폰(2M)이 접속되었을 경우도 마찬가지로 된다.
계속해서, 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하여 타입 II로서의 동작을 설명한다.
도 8의 (a)는 오디오 플레이어(1)가 타 이어폰(2X)에 접속되었을 경우를 나타낸다. 이 경우, NC 신호 생성부(39)는 노이즈 캔슬 신호 SNC를 생성하지 않는다. 오디오 신호 SA가 오디오 게인부(35)에 의해 증폭되어, 합성부(36)에서 노이즈 캔슬 신호 SNC와의 합성은 행해지지 않고, DAC 및 앰프부(37)에 의해 증폭되어 타 이어폰(2X)의 스피커(22X)(22LX 및 22RX)에 공급된다.
타입 II에서, 오디오 플레이어(1)측에서는 일반적으로 오디오 게인부(35)를 이용하여 게인 제한을 행한다. DAC 및 앰프부(37)는 파워 업 처리시에 게인 제한을 행하지 않는다.
이로써, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이 규제 최대 출력 값 이내로 진폭이 제한된 오디오 신호 SA-r가 타 이어폰(2X)에 공급된다. 또한, 스피커(22X)도 저감도 스피커이다. 따라서, 과대한 음량이 출력되지 않는다.
도 8의 (b)는 오디오 플레이어(1)가 이어폰(2)에 접속되었을 경우를 나타낸다. 즉, 도 8의 (b)는 도 2에 나타낸 상태를 나타낸다.
이 경우, NC 신호 생성부(39)로부터 노이즈 캔슬 신호 SNC가 출력되어, 합성부(36)에 공급된다.
오디오 신호 SA는 오디오 게인부(35)에 의해 증폭되지만, 게인 제한에 놓여 있을 수 있다. 이후, 오디오 신호 SA는 합성부(36)에서 노이즈 캔슬 신호 SNC와 합성되며, DAC 및 앰프부(37)에서 증폭되어, 이어폰(2)의 스피커(22)(22L 및 22R)에 공급된다.
이로써, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 진폭이 제한된 오디오 신호 SA-r과, 진폭이 제한되지 않은 노이즈 캔슬 신호 SNC가 이어폰(2)에 공급된다. 스피커(22)는 고감도 상태로 되어 있다.
따라서, 오디오 신호가 과대한 음량으로 출력되지 않지만, 노이즈 캔슬 신호SNC가 제한을 초과하는 음압으로 출력될 수 있다. 즉, 타입 I과 유사한 방식으로 NC 효과가 적절히 발휘된다.
<5. 이어폰의 스위치 구성예>
다음으로 본 실시 형태에 따른 이어폰(2) 측의 동작을 설명한다.
본 실시 형태에 따른 이어폰(2)은, 노이즈 캔슬 기능을 갖지 않는 타 플레이어(1X)에 접속되었을 때는, 음압 규제 대응 스피커로서 기능하고, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)에 접속되었을 때는 NC 기능을 적절히 발현되게 하도록 하고 있다.
도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 이어폰(2)에서는, 스위치부(24L 및 24R)와 감도 저감용 저항(25L 및 25R)이 스피커(22L 및 22R)로의 오디오 신호의 경로 상에 서로 병렬로 접속되어 있다.
스위치부(24L 및 24R)의 동작을 도 10의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한다. 또한, 도 10의 (a) 및 (b)에서는 L 채널 측만을 나타내고 있다. R 채널 측도 마찬가지의 구성을 갖는다.
도 10의 (a)는 이어폰(2)이 타 플레이어(1X)에 접속된 상태를 나타낸다. 즉, 도 10의 (a)는 도 6에 나타낸 상태를 나타낸다. 이때, 플러그(21)의 마이크로폰 단자 MIC-L에는 바이어스 전압이 공급되지 않고, 그라운드 단자 GND와 단락되어 있다. 이로써, 스위치부(24L)가 턴오프된다.
따라서, 예를 들면 16Ω의 감도 저감용 저항(25L)이 직렬로 스피커(22L)에 접속되게 되고, 이 경우, 부하 32Ω(저감도)의 스피커 장치로서 기능한다. 이로써, 음압 제한이 적절히 행해진다.
도 10의 (b)는 이어폰(2)이 오디오 플레이어(1)에 접속된 상태를 나타낸다. 즉, 도 10의 (b)는 도 2에 나타낸 상태를 나타낸다. 이때, 오디오 플레이어(1)의 마이크로폰 바이어스부(38)로부터 마이크로폰 단자 MIC-L에 바이어스 전압이 공급된다. 이로써, 스위치부(24L)가 턴온된다.
따라서, 이 경우의 감도 저감용 저항(25L)이 바이패스되며, 스피커(22L)는 부하 16Ω만의 고감도를 가지는 스피커 장치로서 기능한다.
오디오 플레이어(1) 측에서는, 도 7의 (a) 및 (b) 또는 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 오디오 신호에 게인 제한이 주어져 있기 때문에, 고감도 스피커이어도 오디오 신호에 대해 음압 규제를 초과하는 음압은 출력되지 않는다.
한편, 노이즈 캔슬 신호 SNC에 대해 진폭이 제한되지 않고, 진폭이 제한되지 않는 노이즈 캔슬 신호 SNC에 대응하는 감도가 스피커(22L)에 설정되어 있다. 따라서, 노이즈 캔슬 신호 SNC를 사용하는 음성 출력은, 외래 노이즈를 상쇄하기 충분한 출력 음압을 얻을 수 있다.
이로써, 음압 제한을 준수하면서, 노이즈 캔슬 기능을 적절히 발휘시킨다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 이어폰(2)에서는, 본 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1)가 접속되었을 경우와, 타 플레이어(1X)가 접속되었을 경우에, 외관의 스피커 부하를 변화시킨다.
이러한 동작을 위한 스위치부(24L 및 24R)의 구체예를 도 11의 (a) 및 (b)와, 도 12에 나타낸다. L 채널 측만으로 설명하지만 R 채널 측도 마찬가지이다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 스위치부(24L)로서 N 채널 MOS-FET(Field Effect Transistor)을 이용한다.
스위치부(24L)로서의 FET의 게이트는 플러그(21)의 마이크로폰 단자 MIC-L에 접속된다. 또한, 이의 소스-드레인이 L 채널 단자 HP-L과 스피커(22L) 사이에 접속된다.
따라서, FET의 게이트 전압은 타 플레이어(1X)와의 접속 시에는 L(low) 레벨(그라운드 레벨)이 되고, 오디오 플레이어(1)와의 접속 시에는 H(high) 레벨(바이어스 전압 레벨)이 되어, FET는 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 턴온 및 턴오프되게 된다.
이 메커니즘에 의해, 이어폰(2)은, 타 플레이어(1X)에 접속시에는 저감도(32Ω 저항값)를 가지는 스피커 장치로서 사용될 수 있으며, 오디오 플레이어(1)에 접속시에는 고감도(16Ω 저항값)를 가지는 스피커 장치로서 사용될 수 있다.
도 11의 (b)는 스위치부(24L)의 변형예를 나타내고 있다. 이는, MOS-FET의 기생 다이오드(보디(body) 다이오드) 성분 Db의 존재를 고려하여 기생 다이오드와 역방향으로 다이오드 D1을 추가한 예이다.
상술된 도 11의 (a)에서와 같이 FET만으로 스위치부(24L)를 구성하면, 오디오 신호 및 노이즈 캔슬 신호의 출력 전압이 과잉으로 큰 경우, FET의 기생 다이오드 Db를 통해서 전류가 흐르고, 결과적으로, 기생 다이오드 Db의 누설 전류와, 병렬로 배치된 저항(25L)을 통과하는 전류가 스피커(22L)를 울리는 것으로 생각된다.
이때, 기생 다이오드 Db의 순방향으로만 전류가 흐르게 되어, 스피커(22L) 단부에서는 편측이 왜곡된 파형이 얻어질 수 있다. 이는 홀수차 변형(odd-numbered order strain)을 초래하게 되어, 음질적으로 바람직하지 못하다.
이를 완화하고, 짝수차 변형(even-numbered order strain)으로 하기 위해서, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이 다이오드(D1)를 접속한다.
단, 이는 스피커(22L)로의 입력 신호가 과잉인 경우의 요지에 한정되는 것이므로, 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이 FET만이어도 거의 문제는 없다.
다른 예로서는, MOS-FET로 인한 누설 전류를 완전히 없애기 위해서, 스위치부(24L)를 도 12에 나타낸 구성으로 할 수 있다. 즉, 스위치부(24L)를 2개의 서로 직렬 접속된 FET(24L-1 및 24L-2)로 형성한다.
FET(24L-1 및 24L-2)의 각각의 게이트는 마이크로폰 단자 MIC-L에 접속한다.
FET(24L-1)의 소스는 L 채널 단자 HP-L에 접속하고, 이의 드레인을 FET(24L-2)의 드레인에 접속한다. FET(24L-2)의 소스를 스피커(22L)에 접속한다. 이로써, 기생 다이오드(Db1 및 Db2)의 전류 방향이 서로 반대로 된다.
이러한 구성에 의해, 누설 전류의 영향을 해소할 수 있다.
이상, 스위치부(24L 및 24R)의 구체예로서 FET를 이용한 예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 일반적인 아날로그 스위치(트랜스미션 게이트)나, 릴레이(relay) 회로를 이용하여 동일한 스위치부(24L 및 24R)를 구현하는 것이 가능하다. 이어폰(2)을 패시브 회로만으로 구성한다면, 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R로부터의 바이어스 전압의 유무에 따라 스위치부가 턴온/턴오프되는 것이 바람직하다.
<6. 오디오 플레이어의 처리(타입 I 및 II)>
이상의 실시 형태에 따른 오디오 플레이어(1) 및 이어폰(2)의 동작은, 오디오 플레이어(1)에서 제어부(31)가 도 13(타입 I의 경우) 또는 도 14(타입 II의 경우)의 처리를 행함으로써 실현된다.
우선, 도 7의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 타입 I의 경우의 제어부(31)에 의해 수행되는 처리를 도 13을 참조하여 설명한다.
스텝 F101에서, 제어부(31)는 플러그의 삽입을 검출한다. 즉, 접속 검출부(40)로부터의 검출 정보를 확인한다.
접속 검출부(40)는 전술한 바와 같이 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R의 단자 전압 검출에 의해, 이어폰의 접속 여부와, 접속된 이어폰이 본 실시 형태의 이어폰(2) 인지 또는 타 이어폰(2X) 인지의 검출을 행한다.
플러그 접속이 검출된 경우, 제어부(31)는 스텝 F102에서 접속된 이어폰에 따라 처리를 분기한다. 즉, 제어부(31)는, NC 기능을 갖는 이어폰(2)이 접속되었다면 스텝 F103의 처리를 수행하고, NC 기능을 갖지 않는 타 이어폰(2X)이 접속되었다면 스텝 F107의 처리를 수행한다.
타 이어폰(2X)이 접속되었을 경우, 제어부(31)는 스텝 F107에서 마이크로폰 바이어스 오프 설정 및 NC 비-실행 지시를 수행한다. 즉, 제어부(31)는, 마이크로폰 바이어스부(38)에 대해 제어 신호 CT5를 이용하여 바이어스 전압을 인가하지 말라고 지시하고, NC 신호 생성부(39)에 대해 제어 신호 CT7를 이용하여 NC 신호를 생성하지 말라고 지시한다. 또한, 제어부(31)는 합성부(36)에 대해 제어 신호 CT3를 이용하여 NC 신호의 합성을 행하지 말라고 지시한다.
스텝 F108에서, 제어부(31)는 DAC 및 앰프부(37)에 대한 제어 신호 CT4를 이용하여 파워 업 단의 게인으로서 음압 제한에 따른 게인 제한을 지시한다.
또한, 스텝 F109에서 제어부(31)는, 제어 신호 CT1 및 CT2를 이용하여, 이퀄라이저(34) 및 오디오 게인부(35)를 타 이어폰(2X)에 따른 설정으로 하는 제어를 행한다. 예를 들면, 스피커 부하 32Ω용의 주파수 특성 및 게인 설정을 지시한다. 또한, 오디오 게인부(35)에서의 게인 제한은 행하지 않는다.
스텝 F107 내지 F109의 제어에 의해, 도 7의 (a)를 참조하여 설명한 상태에서 음악 등의 재생 및 출력이 행해진다.
한편, 이어폰(2)이 접속된 경우, 우선 제어부(31)는 스텝 F103에서 NC 기능이 온 상태에 있는지 여부를 확인한다. 예를 들면, 유저 조작에 의해, NC 기능은 온/오프 상태를 선택할 수 있다. NC 기능이 오프 상태에 있는 경우, 타 이어폰(2X)이 접속된 경우와 동일한 처리가 바람직하므로, 스텝 F107 내지 F109의 처리를 행한다.
NC 기능이 온 상태에 있으면, 제어부(31)는 스텝 F104에서 마이크로폰 바이어스 공급 제어 및 NC 실행 지시를 수행한다.
즉, 제어부(31)는, 마이크로폰 바이어스부(38)에 대해 제어 신호 CT5를 이용하여 바이어스 전압을 인가하라고 지시하고, NC 신호 생성부(39)에 대해 제어 신호 CT7를 이용하여 NC 신호의 생성 처리를 개시하라고 지시한다. 또한, 제어부(31)는 합성부(36)에 대해 제어 신호 CT3을 이용하여 NC 신호의 합성을 행하라고 지시한다.
마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R로의 바이어스 전압 인가가 개시되면, 이어폰(2)에서 스위치부(24L 및 24R)는 턴온되어, 이어폰(2)은 고감도 스피커로서 기능한다.
스텝 F105에서 제어부(31)는 DAC 및 앰프부(37)에 대한 제어 신호 CT4를 이용하여, 파워 업 단의 게인으로서 제한 게인 대신에 통상 게인을 지시한다.
또한, 스텝 F106에서 제어부(31)는 제어 신호 CT1 및 CT2를 이용하여 이퀄라이저(34) 및 오디오 게인부(35)를 이어폰(2)에 따른 설정으로 하는 제어를 행한다. 예를 들면, 스피커 부하 16Ω용의 주파수 특성 및 게인 설정을 지시한다. 또한, 제어부(31)는 오디오 게인부(35)에게 게인을 제한하라고 지시한다. 즉, 음압 제한에 따른 제한 게인이 오디오 신호에 공급되도록 지시된다.
스텝 F104 내지 F106의 제어에 의해, 도 7의 (b)를 참조하여 설명한 상태에서 음악 등이 재생 및 출력되고 노이즈 캔슬 동작이 행해진다.
다음으로, 도 8의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 타입 II의 경우의 제어부(31)에 의해 수행되는 처리를 도 14를 참조하여 설명한다.
스텝 F201에서 제어부(31)는 플러그 삽입을 검출한다. 즉, 접속 검출부(40)로부터의 검출 정보를 확인한다.
플러그 접속이 검출된 경우, 제어부(31)는 스텝 F202에서 접속된 이어폰에 따라 처리를 분기한다. 즉, 제어부(31)는, NC 기능을 갖는 이어폰(2)이 접속되었다면 스텝 F203에서의 처리를 수행하고, NC 기능을 갖지 않는 타 이어폰(2X)이 접속되었다면 스텝 F206에서의 처리를 수행한다.
타 이어폰(2X)이 접속되었을 경우, 제어부(31)는 스텝 F206에서 마이크로폰 바이어스 오프 설정 및 NC 비-실행 지시를 행한다. 즉, 제어부(31)는 마이크로폰 바이어스부(38)에 대해 제어 신호 CT5를 이용하여 바이어스 전압을 인가하지 말라고 지시하고, NC 신호 생성부(39)에 대해 제어 신호 CT7를 이용하여 NC 신호를 생성하지 말라고 지시한다. 또한, 제어부(31)는 합성부(36)에 대해 제어 신호 CT3를 이용하여 NC 신호의 합성을 행하지 말라고 지시한다.
스텝 F207에서 제어부(31)는 제어 신호 CT1 및 CT2를 이용하여 이퀄라이저(34) 및 오디오 게인부(35)를 타 이어폰(2X)에 따른 설정으로 하는 제어를 행한다. 예를 들면, 스피커 부하 32Ω용의 주파수 특성 및 게인 설정을 지시한다.
스텝 F206 및 F207의 제어에 의해, 도 8의 (a)를 참조하여 설명한 상태에서의 음악 등이 재생 및 출력된다.
한편, 이어폰(2)이 접속된 경우, 우선 제어부(31)는 스텝 F203에서 NC 기능이 온 상태에 있는지 여부를 확인한다. NC 기능이 오프 상태에 있는 경우, 타 이어폰(2X)의 접속시와 동일한 처리가 바람직하므로, 스텝 F206 및 F207의 처리를 수행한다.
NC 기능이 온 상태에 있으면, 제어부(31)는 스텝 F204에서 마이크로폰 바이어스 공급 제어 및 NC 실행 지시를 행한다.
즉, 제어부(31)는 마이크로폰 바이어스부(38)에 대해 제어 신호 CT5를 이용하여 바이어스 전압을 인가하라고 지시하고, NC 신호 생성부(39)에 대해 제어 신호 CT7를 이용하여 NC 신호의 생성 처리를 개시하라고 지시한다. 또한, 제어부(31)는 합성부(36)에 대해 제어 신호 CT3를 이용하여 NC 신호의 합성을 행하라고 지시한다.
마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R로의 바이어스 전압 인가가 개시된다면, 이어폰(2)에서의 스위치부(24L 및 24R)는 턴온되어, 이어폰(2)은 고감도 스피커로서 기능한다.
또한, 스텝 F205에서 제어부(31)는 제어 신호 CT1 및 CT2를 이용하여 이퀄라이저(34) 및 오디오 게인부(35)를 이어폰(2)에 따른 설정으로 하는 제어를 행한다. 예를 들면, 스피커 부하 16Ω용의 주파수 특성 및 게인 설정을 지시한다.
스텝 F204 및 F205의 제어에 의해, 도 8의 (b)를 참조하여 설명한 상태에서의 음악 등이 재생 및 출력되고, 노이즈 캔슬 동작이 수행된다.
또한, 타입 II의 경우, 음압 규제에 따른 게인 제한은 일반적으로 오디오 게인부(35)에 의해 수행된다. 또한, DAC 및 앰프부(37)의 파워 업 단에서는 상시 게인 제한을 행하지 않는다. 이러한 이유로, 접속된 이어폰에 따라 게인 제한 제어라고 하는 의미에서의 제어는 불필요해진다.
이상, 타입 I, II의 각각의 경우의 처리 예를 설명하였다. 오디오 플레이어(1)측에서 이러한 제어에 기초하는 동작이 행해짐으로써, 이어폰(2) 및 타 이어폰(2X)의 어느 하나가 접속되었을 경우라도, 유저의 청각에 제공되는 재생 음은 음압 규제를 준수한 음압 출력이 된다.
또한, 이어폰(2)이 접속되어 NC 기능이 온 상태로 되는 경우, NC 신호의 게인은 규제되지 않으므로, 적절히 노이즈 캔슬 효과가 얻어진다.
또한, 타입 I의 경우, 타 이어폰(2X)의 접속시에 앰프 노이즈를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다. 통상적으로, 앰프로부터 발생하는 전기적인 노이즈는 앰프 자체의 게인의 크기에 따른다. 따라서, 타 이어폰(2X)의 접속시에 파워 업 단에서 게인 제한을 행하는 타입 I가 앰프 노이즈를 작게 할 수 있다.
한편, 타입 II의 경우, 일반적으로 음압 규제에 따른 게인 제한은 오디오 게인부(35)에 의해 행하고, 파워 업 처리에서는 게인 제한을 행하지 않는다. 이러한 이유로, 이어폰에 따른 전환 제어는 불필요하며, 처리 부담이 적다는 이점이 있다.
<7. 변형예>
상기와 같이 본 실시 형태를 설명하였지만, 음성 출력 장치(오디오 플레이어(1)) 및 스피커 장치(이어폰(2))는 다양한 변형예를 가질 수 있다.
우선, 오디오 플레이어(1)에서, 이어폰 종별의 접속 검출은 마이크로폰 단자 MIC-L 및 MIC-R의 단자 전압 검출 이외의 방법을 이용해도 된다. 예를 들면, 플러그 형태에 따라 기계적으로 검출하거나 광학적으로 검출하는 것도 가능하다.
또한, 오디오 플레이어(1)와 이어폰(2)의 잭 및 플러그는 5극 단자에 한정되지 않는다. 예를 들면 6극 이상의 단자 구성이어도 된다. 단, 통상적인 3극 플러그 및 잭과 접속 가능한 형상이며, 타 플레이어(1X) 및 타 이어폰(2X)과의 접속 시에는, 마이크로폰 단자가 그라운드 접속되거나 혹은 적어도 어느 단자에도 접속되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 오디오 플레이어(1)는 모노럴(monoral) 타입의 플레이어이어도 좋다.
또한, 이어폰(2)은 소위 이어폰 형태가 아니라 헤드폰 형태라도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, NC 기능에 대해서 피드포워드 방식의 예를 설명하였지만, 피드백 방식을 사용해도 좋다.
상술된 피드포워드 방식의 경우, 외래 노이즈를 마이크로폰(23L 및 23R)에 의해 집음했지만, 피드백 방식에서는, 예를 들면 헤드폰 하우징 내에 마이크로폰을 배치시킨다. 스피커 출력 음과 노이즈 음을 집음한 후, 노이즈 음 성분을 추출하여 역상 신호로 한 NC 신호를 오디오 신호에 가산한다. 이때, NC 신호에 대해 진폭이 제한되지 않도록 함으로써, 피드포워드 방식의 경우와 동일한 효과가 얻어진다.
또한, NC 신호 생성부(39)는 디지털 필터링 또는 아날로그 필터링을 통하여 NC 신호를 생성해도 좋다.
또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 음성 신호 출력 장치로서 오디오 플레이어(1)를 예로 들었지만, 본 발명의 음성 신호 출력 장치는 음원부를 내부에 갖지 않고, 예를 들면 외부의 음원으로부터 전송되어 오는 음성 신호를 수신해서 출력하는 수신 장치나 라디오 튜너로도 실현 가능하다.
본 발명은 2010년 12월 24일에 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 특허 출원 제2010-286962호에 개시된 관련 요지를 포함하며, 이의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 원용된다.
당업자라면, 다양한 변형, 조합, 하위 조합 및 대체가 첨부된 청구범위 및 이의 균등물의 범위 내에 있는 한, 설계 요건 및 다른 요인에 따라 존재할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

Claims (14)

  1. 음성 신호 출력 장치로서,
    접속된 스피커 장치에 제공된 마이크로폰을 이용한 집음 신호로부터 노이즈 캔슬 신호를 생성하는 노이즈 캔슬 신호 생성부와,
    주음성 신호와 상기 노이즈 캔슬 신호를 합성하고 합성된 신호를 증폭하고, 접속된 스피커 장치에 대한 출력 음성 신호를 생성할 때, 상기 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 상기 노이즈 캔슬 신호에 대해 상기 출력 제한 처리를 수행하지 않는 음성 신호 출력 처리부를 포함하는, 음성 신호 출력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    접속된 스피커 장치가, 상기 마이크로폰을 이용한 집음 신호를 출력하는 노이즈 캔슬 대응 스피커(noise cancelling supporting speaker) 장치인지의 여부를 검출하는 접속 검출부를 더 포함하고,
    상기 음성 신호 출력 처리부는
    상기 주음성 신호에 대해 게인 처리를 수행하는 주음성 게인 회로와,
    상기 주음성 게인 회로로부터의 출력과 상기 노이즈 캔슬 신호를 합성하는 합성 회로와,
    상기 합성 회로로부터의 출력에 대해 출력 게인 처리를 수행하는 파워 업 회로(power-up circuit)를 포함하고,
    상기 음성 신호 출력 처리부는, 상기 접속 검출부에 의해 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치의 접속이 검출된 경우, 상기 주음성 게인 회로가 상기 출력 제한 처리를 행하게 하고, 상기 파워 업 회로가 상기 출력 제한 처리를 행하지 않게 하며, 상기 접속 검출부에 의해 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치 이외의 스피커 장치의 접속이 검출된 경우, 상기 주음성 게인 회로가 상기 출력 제한 처리를 행하지 않게 하고, 상기 파워 업 회로가 상기 출력 제한 처리를 행하게 하는, 음성 신호 출력 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접속 검출부에 의해 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치의 접속이 검출된 경우, 상기 마이크로폰의 구동을 위한 바이어스 전압을 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치에 공급하는 마이크로폰 바이어스부를 더 포함하는, 음성 신호 출력 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    접속된 스피커 장치와의 접속 단자 구조로서 적어도 상기 출력 음성 신호용 단자, 상기 바이어스 전압용 단자 및 그라운드 단자를 더 포함하고,
    상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치가 접속될 때, 상기 마이크로폰 바이어스부는 상기 바이어스 전압용 단자로부터 상기 바이어스 전압을 공급하며, 상기 노이즈 캔슬 신호 생성부는 상기 바이어스 전압용 단자로부터 얻어지는 집음 신호 성분에 기초하여 상기 노이즈 캔슬 신호를 생성하는, 음성 신호 출력 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치 이외의 스피커 장치가 접속될 때, 상기 바이어스 전압용 단자는 상기 그라운드 단자와 단락되는, 음성 신호 출력 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 음성 신호 출력 처리부는
    상기 주음성 신호에 대해 게인 처리를 수행하는 주음성 게인 회로와,
    상기 주음성 게인 회로로부터의 출력과 상기 노이즈 캔슬 신호를 합성하는 합성 회로와,
    상기 합성 회로로부터의 출력에 대해 출력 게인 처리를 수행하는 파워 업 회로를 포함하고,
    상기 음성 신호 출력 처리부는 상기 주음성 게인 회로를 이용하여 상기 출력 제한 처리를 수행하는, 음성 신호 출력 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    접속된 스피커 장치가 상기 마이크로폰을 이용한 집음 신호를 출력하는 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치인지의 여부를 검출하는 접속 검출부와,
    상기 접속 검출부에 의해 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치의 접속이 검출되었을 경우, 접속된 상기 노이즈 캔슬 대응 스피커 장치에 상기 마이크로폰의 구동을 위한 바이어스 전압을 공급하는 마이크로폰 바이어스부를 더 포함하는, 음성 신호 출력 장치.
  8. 스피커 장치로서,
    접속된 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 출력 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 스피커부와,
    접속된 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 바이어스 전압을 이용하여 외래 노이즈를 집음하는 마이크로폰과,
    상기 스피커부로의 상기 출력 음성 신호의 공급 경로에 설치되고, 상기 바이어스 전압에 따라 턴온 또는 턴오프되는 스위치부와,
    상기 공급 경로 상에서 상기 스위치부와 병렬로 접속되는 감도 저감용 저항 소자를 포함하는, 스피커 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 스위치부는, 상기 바이어스 전압에 따라 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터 소자를 이용하여 형성되는, 스피커 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스위치부에서, 상기 트랜지스터 소자의 기생 다이오드 성분의 전류 방향과 역방향으로 다이오드를 상기 트랜지스터 소자에 병렬로 접속한, 스피커 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 스위치부에서, 트랜지스터 소자로서의 2개의 FET는 기생 다이오드의 누설 전류가 서로 역이 되는 상태로 서로 직렬로 접속되는, 스피커 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    접속된 음성 신호 출력 장치와의 접속 단자 구조로서, 적어도 상기 출력 음성 신호용 단자, 상기 바이어스 전압용 단자 및 그라운드 단자를 더 포함하는, 스피커 장치.
  13. 음성 출력 시스템으로서,
    음성 신호 출력 장치와,
    상기 음성 신호 출력 장치에 접속되는 스피커 장치를 포함하며,
    상기 음성 신호 출력 장치는
    상기 스피커 장치에 제공된 마이크로폰을 이용한 집음 신호로부터 노이즈 캔슬 신호를 생성하는 노이즈 캔슬 신호 생성부와,
    주음성 신호와 상기 노이즈 캔슬 신호를 합성하여 합성된 신호를 증폭하고, 접속된 스피커 장치에 대한 출력 음성 신호를 생성할 때, 상기 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 상기 노이즈 캔슬 신호에 대해 상기 출력 제한 처리를 행하지 않는 음성 신호 출력 처리부를 포함하고,
    상기 스피커 장치는
    상기 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 출력 음성 신호에 기초하여 음성을 출력하는 스피커부와,
    상기 음성 신호 출력 장치로부터 공급되는 바이어스 전압을 이용하여 외래 노이즈를 집음하는 상기 마이크로폰과,
    상기 스피커부로의 상기 출력 음성 신호의 공급 경로에 설치되고, 상기 바이어스 전압에 따라 턴온 또는 턴오프되는 스위치부와,
    상기 공급 경로상에서 상기 스위치부와 병렬로 접속되는 감도 저감용 저항 소자를 포함하는, 음성 출력 시스템.
  14. 접속된 스피커 장치에 대한 음성 신호 출력 방법으로서,
    주음성 신호와, 상기 스피커 장치에 제공된 마이크로폰을 이용한 집음 신호로부터 생성되는 노이즈 캔슬 신호를 합성하여 합성된 신호를 증폭하는 단계와,
    상기 접속된 스피커 장치로의 출력 음성 신호를 생성할 때, 상기 주음성 신호에 대해 음압 제한을 위한 출력 제한 처리를 수행하고, 상기 노이즈 캔슬 신호에 대해 상기 출력 제한 처리를 수행하지 않는, 음성 신호 출력 방법.
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