(57)【要約】周囲の騒音を打ち消して音楽のみを聞くことができるノイズキャンセルヘッドホンにおいて、ノイズキャンセルヘッドホンが発生源となるノイズ成分を抑制することができるノイズキャンセルヘッドホンを得る。  環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号とキャンセル信号で駆動されるスピーカを備え、キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、騒音信号と基準となる電圧を比較することで騒音信号のレベルを検出しこの検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、制御信号に応じて残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を制御するスイッチ回路と、を有する。
2010029796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号と上記キャンセル信号で駆動されるスピーカと、を備えたノイズキャンセルヘッドホンであって、
上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、
上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、
上記騒音信号と上記基準となる電圧を比較することで上記騒音信号のレベルを検出しこの検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、
上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を制御するスイッチ回路と、を有するノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項２】
スイッチ回路は、騒音信号レベルが基準となる電圧よりも小さい時に判定回路が出力する制御信号によって残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を有効にするものである請求の範囲第１項記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項３】
スイッチ回路は、騒音信号レベルが基準となる電圧よりも大きい時に判定回路が出力する制御信号によって残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を無効にするものである請求の範囲第１項記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項４】
環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号と上記キャンセル信号で駆動されるスピーカと、を備えたノイズキャンセルヘッドホンであって、
上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、
上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、
上記騒音信号と上記基準となる電圧を比較することで上記騒音信号のレベルを検出しこの検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、
上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変させる遮断周波数制御回路と、を有するノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項５】
遮断周波数制御回路は、判定回路が検出した騒音信号レベルが基準となる電圧よりも小さい時に出力する制御信号によって、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を低くするものである請求の範囲第４項記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項６】
遮断周波数制御回路は、判定回路が検出した騒音信号レベルが基準となる電圧よりも大きい時に出力する制御信号によって残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を高くするものである請求の範囲第４項記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項７】
基準電圧回路の基準となる電圧を可変することができる基準電圧調整回路をさらに有している請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項８】
遮断周波数の基準となる周波数を設定する遮断周波数調整回路をさらに有している請求の範囲第４項乃至第７項のいずれかに記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【請求項９】
騒音信号の所定の周波数を識別して出力する周波数弁別回路をさらに有し、判定回路は、上記周波数弁別回路の出力と基準となる電圧を比較することで遮断周波数制御回路を動作させ、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変する請求の範囲第４項乃至第８項のいずれかに記載のノイズキャンセルヘッドホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周囲の騒音（以下、「環境騒音」という）を打ち消して音楽のみを聞くことができるノイズキャンセルヘッドホンであって、特に、騒音の特性に応じてキャンセル特性を変化させることができるノイズキャンセルヘッドホンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
環境騒音をキャンセル音によって打ち消しつつ、再生された音楽を聴くことができるノイズキャンセルヘッドホンは、ヘッドホン筐体に取り付けられたマイクロホンユニットによって集音される環境騒音を電気信号に変換して、この騒音信号を元に、ヘッドホン筐体を通過して利用者の耳に聞こえる騒音を打ち消すキャンセル音を生成し、このキャンセル音と再生する音楽をともにヘッドホンスピーカユニットから出力することで環境騒音が打ち消された状態で音楽を聴くことができるように構成されている。
従って、環境騒音が利用者の周囲の状況を知らせる音（例えばサイレンやクラクションなど）であっても、これを打ち消すことになるので、このような周囲の状況を把握するのに必要な音によってもたらされる利用者の安全が阻害される原因となる。そこで、ノイズに含まれる周囲の状況を知らせる音の中から「利用者にとって興味深い音」を選択的に分離し、この「利用者にとって興味深い音」に対してはキャンセル信号を生成せず、それ以外の音に対してはキャンセル信号を生成することで、利用者が安全に使用することができるノイズキャンセルヘッドホンが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−５２６３７５号公報
【０００３】
また、ノイズキャンセルヘッドホンは屋外や電車の中などにおいて環境騒音に左右されることなく静かな環境で音楽を楽しむことに用いるほか、裸の耳でそのまま聴いていては難聴になってしまうような大音量の騒音環境下（例えば、カーレース場のピット、飛行機の整備場、工事現場など）において、聴覚を保護する防音具（イヤーマフ）として用いることもできる。この場合、主に高音域を中心にキャンセルするように動作をするものが用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のノイズキャンセルヘッドホンは、環境騒音がこれをキャンセルする必要がないくらい充分に小さいときであっても、キャンセル音が生成されて出力される。そうすると、キャンセル信号用のアンプから発せられる残留ノイズによる音が環境騒音よりも大きく聞こえてしまい、聴いている音楽の音質を変化させてしまうことがある。同様に、環境騒音がこれをキャンセルする必要がないくらい小さいときであっても、マイクユニットによって集音されると、その環境騒音を打ち消すキャンセル音が出力される。このようなキャンセル音は環境騒音の高音域まで打ち消すキャンセル信号となるので、利用者においては周囲の状況を音で把握しにくくなり事故に遭遇することがあり得る。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、環境騒音レベルの特性に応じてキャンセル特性を変化させることができるノイズキャンセルヘッドホンであって、環境騒音が使用者の設定したレベル以下になったとき、雑音抑制用ローパスフィルター回路を有効にし、また、環境騒音が大きく使用者の設定したレベル以上になったとき、雑音抑制用ローパスフィルター回路を無効にすることで、低騒音時にはノイズキャンセル回路から発生する残留ノイズを抑制し、利用者の安全を向上させた低域ノイズを中心とするノイズキャンセルをすることができるノイズキャンセルヘッドホンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンは、環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号と上記キャンセル信号で駆動されるスピーカを備え、上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、上記騒音信号と上記基準となる電圧を比較することで上記騒音信号のレベルを検出しこの検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を制御するスイッチ回路と、を有することを主な特徴とする。
本発明の他の形態は、上記のノイズキャンセルヘッドホンにおいて、スイッチ回路は、騒音信号レベルが基準となる電圧よりも小さい時に判定回路が出力する制御信号によって残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を有効にすることを特徴とする。
または、上記スイッチ回路は、騒音信号レベルが基準となる電圧よりも大きい時に判定回路が出力する制御信号によって残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の動作を無効にするようにしてもよい。
本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンのさらに他の形態は、環境騒音を電気信号に変換するマイクロホンと、マイクロホンで変換される騒音信号を打ち消すためのキャンセル信号を生成するキャンセル信号生成手段と、オーディオ信号と上記キャンセル信号で駆動されるスピーカを備え、上記キャンセル信号の低域成分を濾過する残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路と、上記騒音信号の検出レベルの基準となる電圧を生成する基準電圧回路と、上記騒音信号と上記基準となる電圧を比較することで上記騒音信号のレベルを検出しこの検出結果を示す制御信号を出力する判定回路と、上記制御信号に応じて上記残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変させる遮断周波数制御回路と、を有することを特徴とする。
本発明のさらに他の形態は、上記のノイズキャンセルヘッドホンにおいて、遮断周波数制御回路は、判定回路が検出した騒音信号レベルが基準となる電圧よりも小さい時に出力する制御信号によって、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を低くすることを特徴とする。
または、上記遮断周波数制御回路は、判定回路が検出した騒音信号レベルが基準となる電圧よりも大きい時に出力する制御信号によって、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を高くするものであってもよい。
本発明のさらに他の形態は、上記のノイズキャンセルヘッドホンにおいて、基準電圧回路の基準となる電圧を可変することができる基準電圧調整回路をさらに有していることを特徴とする。
本発明のさらに他の形態は、上記のノイズキャンセルヘッドホンにおいて、遮断周波数の基準となる周波数を設定する遮断周波数調整回路をさらに有していることを特徴とする。
本発明のさらに他の形態は、上記のノイズキャンセルヘッドホンにおいて、騒音信号の所定の周波数を識別して出力する周波数弁別回路をさらに有し、判定回路は、上記周波数弁別回路の出力と基準となる電圧を比較することで遮断周波数制御回路を動作させ、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路の遮断周波数を可変することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、環境騒音が小さく、使用者の設定したレベル以下になったときは、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター回路を有効にすることにより、ノイズキャンセル回路から発生する残留ノイズを抑制することができる。環境騒音が大きく使用者の設定したレベル以上になったときは、ローパスフィルター回路を無効にし、中・高音域にまでノイズキャンセル信号を出力することができるようにする。これによって、低騒音時には利用者の安全を向上させ低域ノイズを中心とするノイズキャンセルをすることができ、高騒音時には高いキャンセル効果を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
また本発明によれば、使用者が設定したノイズレベルや難聴になる可能性のある大きなノイズレベルのときにのみ本来のノイズキャンセル機能を動作させ、ノイズレベルが低いときや特定の周波数しか含まないノイズのときにはノイズキャンセルのキャンセル周波数特性を選んでノイズをキャンセルすることができ、しかも周囲のノイズが小さい時に不要なアンプの高域ノイズを抑制し音楽を高音質で聴くことが出来るようになる。
また、環境騒音が小さいときには、話し声など周囲の中・高音は聞こえるため、屋外で事故に遭う危険性も減らすことが出来る。使用者はボリュームや切替えスイッチで自由にノイズキャンセル機能の動作レベルやキャンセル周波数をコントロールでき使用環境に合わせることが出来る。
また、基準動作レベルを、難聴になる恐れがあるほどの高い音圧レベルに合わせておけば、騒音レベルが上記基準動作レベル以上になると、中・高音域にまでノイズキャンセル効果が及ぶため、使用者が難聴になることを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンの一実施例を示す機能ブロック図である。
第２図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンの別の実施例を示す機能ブロック図である。
第３図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。
第４図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。
第５図は、本発明にかかるノイズキャンセルヘッドホンのさらに別の実施例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０００８】
１１  マイクユニット
１３  ノイズキャンセル信号生成回路
１４  スイッチ
１５  残留ノイズ抑制用ローパスフィルター
１６  外部ノイズレベル検出回路
１７  基準電圧回路
１８  ヘッドホンアンプ
２０  遮断周波数制御回路
２１  基準電圧調整回路
２２  遮断周波数調整回路
２３  周波数弁別回路
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１において、ノイズキャンセルヘッドホン１は、マイクユニット１１と、マイクアンプ１２と、ノイズキャンセル信号生成回路１３と、スイッチ１４と、残留ノイズ抑制用ローパスフィルター（ＬＰＦ）１５と、ヘッドホンアンプ１８と、ヘッドホンスピーカ１９と、外部ノイズレベル検出回路１６と、基準電圧回路１７と、を有してなる。
マイクユニット１１は、環境騒音である外部ノイズ３０を集音して電気信号に変換し、これを騒音信号として出力する。マイクアンプ１２は、マイクユニット１１から出力される騒音信号を所定レベルに増幅して出力する。ノイズキャンセル信号生成回路１３は、マイクアンプ１２から出力される騒音信号を元に、ヘッドホン筐体を通過して利用者の耳に入ろうとする環境騒音を打ち消すキャンセル信号を生成して出力する。
残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５は、キャンセル信号の高域を遮断して低域を通過させるフィルター回路であって、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の動作を有効にすることにより、マイクユニット１１、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３によって発生する残留ノイズを低減することができる。
ヘッドホンアンプ１８は、ノイズキャンセル信号生成回路１３の出力信号によってヘッドホンスピーカ１９を駆動するアンプである。ただし、スイッチ１４の開閉によって、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５を通ったノイズキャンセル信号生成回路１３の出力信号、または、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５をバイパスしたノイズキャンセル信号生成回路１３の出力信号によってヘッドホンスピーカ１９を駆動する。ヘッドホンスピーカ１９は、ヘッドホンアンプ１８の出力信号によって駆動され、環境騒音をキャンセルするための音波を出力する。
外部ノイズレベル検出回路１６は、ヘッドホンアンプ１８が出力するキャンセル信号のレベルを検出し、その結果を制御信号として出力する回路であって、キャンセル信号を予め規定する基準電圧と比較することで、騒音信号のレベルを検出する。外部ノイズレベル検出回路１６は、環境騒音のレベル検出ができればよいので、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、ヘッドホンアンプ１８のいずれから得てもよい。基準電圧回路１７は、外部ノイズレベル検出回路１６が騒音信号のレベル検出に用いる基準電圧を生成する回路で、この基準電圧は外部ノイズレベル検出回路１６に供給される。
外部ノイズレベル検出回路１６は、基準電圧と騒音信号レベルとを比較することで騒音信号のレベルを検出し、騒音信号のレベルが基準電圧よりも高ければ（外部ノイズ３０が所定の音量よりも大きければ）、スイッチ１４を閉じるための制御信号を出力する。騒音信号のレベルが基準電圧よりも低ければ（外部ノイズ３０が所定の音量よりも小さければ）、スイッチ１４を開放するための制御信号を出力する。スイッチ１４は、外部ノイズレベル検出回路１６からの制御信号によって開閉し、ノイズキャンセル信号生成回路１３の出力信号であるキャンセル信号を、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５を通してヘッドホンアンプ１８に供給するか、または、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５をバイパスしてヘッドホンアンプ１８に供給するかを選択するスイッチである。
上記ノイズキャンセルヘッドホン１は、左右一対で構成される図示しないヘッドホン筐体に収められた状態で利用可能になる。ヘッドホン筐体は上記のノイズキャンセルヘッドホン１を両側の筐体に収めてもいいし、片側のみに収めてもよい。両側の筐体に収められるときは、楽音信号入力用のコードを、左右の筐体に収められたノイズキャンセルヘッドホン１にそれぞれ接続し、例えば、ヘッドホンアンプ１８の前段にミックス回路を設けて、ここでキャンセル信号と混合しヘッドホンアンプ１８によってヘッドホンスピーカ１９からキャンセル信号と音楽信号を出力するように構成すればよい。
片側の筐体に収められて左右のヘッドホン筐体がヘッドバンドで結合されている形式のヘッドホンの場合、片方のヘッドホン筐体から他方のヘッドホン筐体に楽音信号が伝達される配線を上記ヘッドバンドに埋め込んでもよい。また、駆動用の上記電池は片方のヘッドホン筐体にのみ装填するように構成すればよい。
上記の構成を有するノイズキャンセルヘッドホン１によれば、外部ノイズ３０の音量が小さいときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５によってマイクアンプ１２等の残留ノイズを除去したキャンセル信号を出力し、静かな環境で聞いている音楽を残留ノイズによって変化させることなく、高音質のノイズキャンセルヘッドホンとして用いることができる。
また、外部ノイズ３０の音量が大きいときは、スイッチ１４によって残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５をバイパスし、ノイズキャンセル信号生成回路１３で生成されるキャンセル信号をそのまま、したがって、中高音域もそのまま出力することで、より広い周波数帯域の環境騒音を打ち消すことができる。
以上説明した実施例では、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５がノイズキャンセル信号生成回路１３の後段に備えられている。しかし、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンは、この例に限ることなく、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の位置が、マイクアンプ１２の後段であってもよいし、ヘッドホンアンプ１８の後段であってもよい。残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５は、残留ノイズが耳障りにならないように、その高域を除去する目的で用いている。残留ノイズの高域が除去されると同様に、キャンセル信号の高域も除去されるので、その分、キャンセル効果は低くなるが、上記のように残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５を備える位置を調整することで、残留ノイズを低減しつつ、キャンセル効果を得ることができる最適なノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
【実施例２】
【００１１】
次に、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの第２の実施例について説明する。図２において、ノイズキャンセルヘッドホン２は、実施例１と同様に、マイクユニット１１、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５、ヘッドホンアンプ１８、ヘッドホンスピーカ１９、外部ノイズレベル検出回路１６、基準電圧回路１７を備えている。実施例１と異なって、実施例１におけるスイッチ１４の代わりに、遮断周波数（以下、「ｆ０」という）制御回路２０を備えている。ここでは、ノイズキャンセルヘッドホン１と異なる構成であるｆ０制御回路２０を中心に説明する。
ｆ０制御回路２０は、外部ノイズレベル検出回路１６が、検出した騒音信号レベルに応じて出力する制御信号によって、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数（ｆ０）を変化させる回路である。マイクユニット１１で集音された外部ノイズ３０すなわち環境騒音のレベルが、基準電圧回路１７から供給される基準電圧よりも高ければ、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数を高域側に変化させて、より広い周波数帯域の周囲騒音を打ち消すことができるキャンセル信号を出力できるようにする。騒音信号のレベルが、マイクアンプ１２などの残留ノイズが目立たない程度に高いときは、遮断周波数ｆ０を高くして実質的に残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の動作を無効にする。
また、騒音信号のレベルが基準電圧よりも低いときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数を低域側に変化させて、マイクアンプ１２などから生じる残留ノイズを除去して、低域のみを打ち消すキャンセル信号を出力できるようにする。すなわち、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の動作を有効にする。
上記のように構成されるノイズキャンセルヘッドホン２によれば、外部ノイズ３０の音量が小さく、騒音信号のレベルが基準電圧よりも低いときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を低くするようにｆ０制御回路２０を動作させる。また、外部ノイズ３０の音量が大きく、騒音信号のレベルが基準電圧よりも高いときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を高くするように、ｆ０制御回路２０を動作させる。このように動作させることで、外部ノイズ３０の音量が残留ノイズの音量よりも小さいときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を徐々に低くして、キャンセル信号に含まれる残留ノイズを低減し、外部ノイズ３０の音量が残留ノイズの音量よりも大きいときは、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を徐々に高くして、残留ノイズの低減をはかりつつ、中・高音域の雑音の低減効果を発揮するキャンセル信号を出力することができるノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
【実施例３】
【００１２】
次に、本発明に係るノイズキャンセルヘッドホンの第３の実施例について図３を用いて説明する。図３において、ノイズキャンセルヘッドホン３は、第２の実施例と同様に、マイクユニット１１、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５、ヘッドホンアンプ１８、ヘッドホンスピーカ１９、外部ノイズレベル検出回路１６、基準電圧回路１７、ｆ０制御回路２０を備えて。第２の実施例と異なる点は、さらに基準電圧調整回路２１を備えている点である。そこで、ここでは基準電圧調整回路２１を中心に説明する。
基準電圧調整回路２１は、ヘッドホン筐体に設けられた図示しない操作スイッチまたはボリュームによって基準電圧回路１７に供給する基準電圧のレベルを調整可能な回路である。基準電圧調整回路２１において、利用者は基準電圧回路１７が供給する基準電圧レベルを自由に設定することができる。すなわち、この基準電圧調整回路２１の設定によって、外部ノイズレベル検出回路１６における騒音信号の検出レベルを調整し、上記のように遮断周波数ｆ０を変化させることができる。利用者は周囲の環境に応じて適宜、ノイズキャンセルヘッドホン３の特性を変化させることができるため、より使いやすいノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
【実施例４】
【００１３】
次に、本発明の第４の実施例について図４を用いて説明する。図４において、ノイズキャンセルヘッドホン４は、第３の実施例と同様に、マイクユニット１１、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５、ヘッドホンアンプ１８、ヘッドホンスピーカ１９、外部ノイズレベル検出回路１６、基準電圧回路１７、ｆ０制御回路２０、基準電圧調整回路２１を備えている。第４の実施例が第３の実施例と異なる点は、さらに使用者が任意に調整可能なｆ０調整回路２２を備えていることである。よって、ここではｆ０調整回路２２を中心に説明する。
ｆ０調整回路２２は、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０の初期値を、図示しない操作スイッチまたはボリュームによって利用者が自由に設定できるようにする回路である。ｆ０調整回路２２によって遮断周波数の初期値を設定することにより、ｆ０制御回路２０が残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０をプラス方向、またはマイナス方向（高い周波数、または低い周波数）に変化させる。このように、環境騒音の種類によって、利用者が任意に残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を調整することができるので、利用環境により合致したキャンセル効果を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
【実施例５】
【００１４】
次に、本発明の第５の実施例について図５を用いて説明する。図５において、ノイズキャンセルヘッドホン５は、第４の実施例と同様に、マイクユニット１１、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５、ヘッドホンアンプ１８、ヘッドホンスピーカ１９、外部ノイズレベル検出回路１６、基準電圧回路１７、ｆ０制御回路２０、基準電圧調整回路２１、ｆ０調整回路２２を備えている。第５の実施例が第４の実施例と異なる点は、さらに外部ノイズ周波数弁別回路２３を備えていることである。よって、ここでは、外部ノイズ周波数弁別回路２３を中心に説明する。
外部ノイズ周波数弁別回路２３は、環境騒音である外部ノイズ３０に含まれる特定の周波数成分を識別して出力する回路である。この外部ノイズ周波数弁別回路２３が識別して出力する信号のレベルを、外部ノイズレベル検出回路１６において検出する。外部ノイズ周波数弁別回路２３の出力よりも基準電圧回路１７が供給する基準電圧の方が高ければ、ｆ０制御回路２０によって設定される残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を低くして、キャンセル信号に含まれるマイクアンプ１２などの残留ノイズを除去する。これにより、低域の騒音信号のみを打ち消すキャンセル信号を出力することができる。また、外部ノイズ周波数弁別回路２３の出力よりも基準電圧の方が低ければ、外部ノイズ３０の音量が大きいので、ｆ０制御回路２０によって設定される残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の遮断周波数ｆ０を高くし、中・高域の外部ノイズを打ち消すことができるキャンセル信号を出力することができる。
外部ノイズ周波数弁別回路２３によって外部ノイズ３０の所定の周波数成分のレベルを検出することができれば、外部ノイズ周波数弁別回路２３に入力する騒音信号は、マイクアンプ１２、ノイズキャンセル信号生成回路１３、ヘッドホンアンプ１８のいずれの出力信号であってもよい。
このように、第５の実施例に係るノイズキャンセルヘッドホン５によれば、外部ノイズ３０に含まれる周波数成分に応じて、適宜残留雑音を除去する残留ノイズ抑制用ＬＰＦ１５の特性を変化させることにより、利用者の利用環境に適合した特性を発揮するノイズキャンセルヘッドホンを得ることができる。
なお、本明細書において「音楽信号」とは、一般的な音楽信号のほか、いわゆるオーディオ信号のことをいい、「楽音信号」という場合もある。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、ヘッドホンのタイプに限定されるものではなく、耳覆い型、耳載せ型、インナーイヤー型、カナル型など、あらゆるタイプのヘッドホンに適用可能である。
本発明は、コンサートホールやカーオーディーオなど、音楽信号を再生して出力する各種音響システムにおけるノイズキャンセル処理にも適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2010029796.tif 000009
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