(57)【要約】【課題】キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したＮＣシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置を提供する。【解決手段】本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置１は、音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路１５１と、デジタル処理信号が印加される第１ボイスコイル１６１と、ノイズを収音してノイズ信号を生成するマイクロホン１４１，１４２と、ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路１５２と、キャンセル信号が印加される第２ボイスコイル１６２と、第１ボイスコイルと、第２ボイスコイルと、が取り付けられる振動板１６３と、を有してなる、ことを特徴とする。【選択図】図４
2019092129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路と、
前記デジタル処理信号が印加される第１ボイスコイルと、
ノイズを収音してノイズ信号を生成する収音部と、
前記ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路と、
前記キャンセル信号が印加される第２ボイスコイルと、
前記第１ボイスコイルと、前記第２ボイスコイルと、が取り付けられる振動板と、
を有してなる、
ことを特徴とするデジタル式電気音響変換装置。
【請求項２】
前記ノイズキャンセル回路は、
前記ノイズ信号をアナログ処理するフィルタ部と、
前記フィルタ部により処理されたアナログ信号をデジタル信号に変換するコンバータと、
を備える、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【請求項３】
前記第１ボイスコイルは、
複数の個別第１ボイスコイル、
を備え、
前記デジタル処理信号は、
複数の個別デジタル処理信号、
を含み、
前記複数の個別デジタル処理信号のそれぞれは、対応する前記個別第１ボイスコイルに印加される、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【請求項４】
前記第１ボイスコイルと前記第２ボイスコイルとは、撚り合されて前記振動板に取り付けられる、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【請求項５】
磁気回路、
を備え、
前記磁気回路は、
磁気ギャップ、
を備え、
前記第１ボイスコイルと前記第２ボイスコイルとは、前記磁気ギャップに配置される、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【請求項６】
前記収音部は、
第１ノイズ信号を生成する第１マイクロホンと、
第２ノイズ信号を生成する第２マイクロホンと、
を備え、
前記ノイズキャンセル回路は、
前記第１ノイズ信号に基づいて、第１キャンセル信号を生成し、
前記第２ノイズ信号に基づいて、第２キャンセル信号を生成し、
前記第１キャンセル信号の信号レベルは、前記第２キャンセル信号の信号レベルと異なる、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【請求項７】
前記収音部は、
第１ノイズ信号を生成する第１マイクロホンと、
第２ノイズ信号を生成する第２マイクロホンと、
を備え、
前記第２ボイスコイルは、
第１コイルと、
第２コイルと、
を備え、
前記ノイズキャンセル回路は、
前記第１ノイズ信号に基づいて、第１キャンセル信号を生成し、
前記第２ノイズ信号に基づいて、第２キャンセル信号を生成し、
前記第１キャンセル信号は、前記第１コイルに印加され、
前記第２キャンセル信号は、前記第２コイルに印加される、
請求項１記載のデジタル式電気音響変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル式電気音響変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声信号をデジタル信号として出力する機能を備える楽音再生装置が普及している。このような楽音再生装置からのデジタル信号は、例えば、デジタル信号に応じて所望の音波を出力可能な電気音響変換装置（以下「デジタル式電気音響変換装置」という。）により、音波に変換される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなデジタル式電気音響変換装置には、例えば、屋内に設置されるスピーカや、使用者の耳（頭部）に装着されるイヤホンやヘッドホンがある。
【０００４】
デジタル式電気音響変換装置は、ダイナミック型の駆動ユニットと、音源からのデジタル信号に基づいて処理信号を生成する信号処理回路と、を備える。駆動ユニットは、振動板と、複数のボイスコイルと、を備える。各ボイスコイルは、処理信号により駆動（振動）される。その結果、デジタル式電気音響変換装置は、高域から低域まで高効率で音声信号に基づく音声（再生音）を再生する。
【０００５】
音声信号を音波に変換する電気音響変換装置の中には、外部環境の騒音（ノイズ）を低減（キャンセル）するシステム（以下「ＮＣシステム」という。）を備えた電気音響変換装置が知られている。
【０００６】
ＮＣシステムを備えた電気音響変換装置は、マイクロホンとノイズキャンセル回路（以下「ＮＣ回路」という。）を備える。マイクロホンは、電気音響変換装置の周囲のノイズを収音して、ノイズ信号を生成する。ＮＣ回路は、マイクロホンが生成したノイズ信号に応じたキャンセル信号を生成する。キャンセル信号は、ノイズ信号と音響的に逆相の信号である。電気音響変換装置は、キャンセル信号と音声信号とを合成した合成信号に基づいて、音波を生成する。その結果、ノイズは、電気音響変換装置が合成信号に基づいて生成した音波により音響的に相殺されて、キャンセルされる。
【０００７】
このようなＮＣシステムをデジタル式電気音響変換装置に組み込む場合、キャンセル信号の生成や、キャンセル信号と音声信号との合成などの信号処理は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いたデジタル処理にて実行される（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
特許文献２に開示されたＮＣシステムは、キャンセル信号の生成と、合成信号の生成と、を１つのＤＳＰを用いて実行する。そのため、同ＮＣシステムは、ノイズの種類に応じたキャンセル信号を適宜生成可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−０６５６６１号公報
【特許文献２】特開２０１７−０９８９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＤＳＰを用いたデジタル処理によりキャンセル信号を生成すると、ＤＳＰの演算量に応じて、キャンセル信号の生成に要する時間が増える（遅延時間が生じる）。その結果、キャンセル信号の位相は、キャンセルの対象であるノイズの位相に対して逆相とならず、ノイズの逆相に対して遅延時間に相当する位相分だけ遅れる（キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じる）。また、ＤＳＰが備える加算回路（ミキサ）を用いたデジタル処理により合成信号を生成すると、加算回路の位相特性により、合成信号（キャンセル信号）の位相が変化する。その結果、キャンセル信号の位相は、キャンセルの対象であるノイズの位相の逆相とならず、逆相に対して位相の変化分だけずれる（キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じる）。
【００１１】
このように、キャンセル信号とノイズの逆相との間で位相差が生じると、キャンセル信号は、ノイズを十分に相殺してキャンセルすることができない。
【００１２】
本発明は、以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したＮＣシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置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】
【００１３】
本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置は、音源からのデジタル信号に基づいて、デジタル処理信号を生成する信号処理回路と、デジタル処理信号が印加される第１ボイスコイルと、ノイズを収音してノイズ信号を生成するマイクロホンと、ノイズ信号に基づいて、キャンセル信号を生成するノイズキャンセル回路と、キャンセル信号が印加される第２ボイスコイルと、第１ボイスコイルと、第２ボイスコイルと、が取り付けられる振動板と、を有してなる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制したＮＣシステムを備えたデジタル式電気音響変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置の実施の形態を示す斜視図である。
【図２】図１のデジタル式電気音響変換装置の左側面図である。
【図３】図２のデジタル式電気音響変換装置が備える第１放音ユニットのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の第１放音ユニットの構成を示す模式図である。
【図５】本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置の別の実施の形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
●デジタル式電気音響変換装置●
以下、図面を参照しながら、本発明にかかるデジタル式電気音響変換装置（以下「本装置」という。）の実施の形態について説明する。
【００１７】
本装置は、携帯型楽音再生機などの音源からの音声信号（デジタル信号）に基づいて、音波を出力する、例えば、スピーカやヘッドホン、イヤホンなどのデジタル式電気音響変換装置である。以下の説明では、本装置について、ヘッドホンを例に説明する。
【００１８】
●デジタル式電気音響変換装置の構成
図１は、本装置の実施の形態を示す斜視図である。
図２は、本装置の左側面図である。
【００１９】
本装置１は、本装置１の使用者の頭部に装着されて、音源からの音声信号（デジタル信号）に基づいて、音波を出力する。本装置１は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル（不図示）を介して音源からの音声信号が入力される有線式のヘッドホンである。
【００２０】
なお、本装置は、例えば、ブルートゥース（登録商標）などの無線伝送を用いて音源から音声信号を受信する無線式のヘッドホンでもよい。
【００２１】
以下の説明において、本装置１の上下左右前後の方向は、本装置１が装着された使用者の上下左右前後の各方向と同じである。
【００２２】
本装置１は、第１放音ユニット１０と、第２放音ユニット２０と、連結部材３０と、を有してなる。第１放音ユニット１０については、後述する。
【００２３】
第２放音ユニット２０は、使用者の右耳の周囲に装着されて、音源からの音声信号に基づいて、音波を出力する。第２放音ユニット２０の構成は、後述する信号処理回路を備えない点を除いて、第１放音ユニット１０の構成と共通する。すなわち、第２放音ユニット２０は、ハウジング２１と、イヤパッド２２と、入力部（不図示）と、収音部（不図示）と、ノイズキャンセル回路（不図示）と、駆動部（不図示）と、を備える。
【００２４】
連結部材３０は、第１放音ユニット１０と第２放音ユニット２０とを連結する。
【００２５】
図３は、第１放音ユニット１０の図２のＡ−Ａ線断面図である。
図４は、第１放音ユニット１０の構成を示す模式図である。
【００２６】
第１放音ユニット１０は、使用者の左耳の周囲に装着されて、音源からの音声信号に基づいて、音波を出力する。第１放音ユニット１０は、ハウジング１１と、イヤパッド１２と、入力部１３と、収音部１４と、回路基板１５と、駆動部１６と、を備える。
【００２７】
ハウジング１１は、入力部１３と、回路基板１５と、駆動部１６と、を収容する。ハウジング１１は、バッフル板１１１と、第１ハウジング１１２と、第２ハウジング１１３と、を備える。
【００２８】
バッフル板１１１は、駆動部１６を保持する。第１ハウジング１１２は、バッフル板１１１と共に、駆動部１６を収容する第１収容室Ａ１を形成する。第２ハウジング１１３は、第１ハウジング１１２と共に、回路基板１５を収容する第２収容室Ａ２を形成する。
【００２９】
イヤパッド１２は、ハウジング１１と使用者の頭部との間の緩衝材である。イヤパッド１２は、本装置１が使用者の頭部に装着されたとき、ハウジング１１と、使用者の頭部と、の間に閉空間（以下「前空気室」という。）Ａ３を形成する。
【００３０】
入力部１３は、例えば、ＵＳＢ端子などのデジタル信号用の端子である。音源からの音声信号は、ＵＳＢケーブルを介して入力部１３に入力される。入力部１３に入力される音声信号は、デジタル信号である。
【００３１】
収音部１４は、ハウジング１１の外部のノイズを収音して、ノイズ信号を生成する。収音部１４は、フィードフォワードマイクロホン（以下「ＦＦマイクロホン」という。）１４１と、フィードバックマイクロホン（以下「ＦＢマイクロホン」という。）１４２と、を備える。
【００３２】
「ノイズ」は、携帯型楽音再生機などの音源とは異なる音源からハウジング１１や前空気室Ａ３に到達する音である。
【００３３】
ＦＦマイクロホン１４１は、ハウジング１１の外部のノイズを収音して、第１ノイズ信号を生成する。ＦＦマイクロホン１４１は、本発明における第１マイクロホンである。ＦＦマイクロホン１４１は、例えば、第２収容室Ａ２内に配置される。
【００３４】
ＦＢマイクロホン１４２は、ハウジング１１の外部のノイズのうち、イヤパッド１２を介して前空気室Ａ３内に進入したノイズと、駆動部１６が前空気室Ａ３に出力した音波（音声）と、を収音して、第２ノイズ信号を生成する。すなわち、第２ノイズ信号は、ノイズ成分と音声成分とを含む。ＦＢマイクロホン１４２は、本発明における第２マイクロホンである。ＦＢマイクロホン１４２は、例えば、バッフル板１１１に取り付けられて、前空気室Ａ３内に配置される。
【００３５】
なお、本発明におけるＦＢマイクロホンは、前空気室内に進入したノイズを収音可能であれば、ハウジング（第１収容室）内に配置されてもよい。
【００３６】
回路基板１５は、後述する本装置１の動作に必要な回路を実装する。回路基板１５は、信号処理回路１５１と、ノイズキャンセル回路（以下「ＮＣ回路」という。）１５２と、を備える。回路基板１５は、第２収容室Ａ２に配置される。
【００３７】
信号処理回路１５１は、音源からの音声信号をデジタル信号の状態で処理し、音声信号に応じて後述する振動板１６３を振動させるためのデジタル処理信号を生成する。信号処理回路１５１は、例えば、ＤＳＰである。
【００３８】
「デジタル処理信号」は、例えば、音声信号にパルス密度変調（ＰＤＭ：Pulse-Density Modulation）処理を施したデジタル信号である。デジタル処理信号は、ケーブル（不図示）を介して、駆動部１６と、第２放音ユニット２０の駆動部（不図示）と、に伝送される。デジタル処理信号は、後述する第１ボイスコイル１６１に印加される。
【００３９】
ＮＣ回路１５２は、収音部１４からのノイズ信号（ＦＦマイクロホン１４１からの第１ノイズ信号とＦＢマイクロホン１４２からの第２ノイズ信号）に基づいて、キャンセル信号を生成する。ＮＣ回路１５２は、ノイズ信号をアナログ信号の状態で処理するフィルタ部１５２１と、フィルタ部１５２１により処理された信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタルコンバータ（以下「ＡＤＣ」という。）１５２２と、を備える。フィルタ部１５２１は、ノイズ信号からノイズ成分を抽出して、位相を反転させる（逆相にする）公知のフィルタである。
【００４０】
「キャンセル信号」は、前空気室Ａ３内に進入したノイズを相殺（キャンセル）するように後述する振動板１６３を振動させるためのデジタル信号である。キャンセル信号は、駆動部１６に伝送される。キャンセル信号は、後述する第２ボイスコイル１６２に印加される。
【００４１】
駆動部１６は、デジタル処理信号とキャンセル信号とに基づいて、音波を生成して、音波を前空気室Ａ３に出力する。駆動部１６は、バッフル板１１１に取り付けられて、第１収容室Ａ１に配置される。駆動部１６は、第１ボイスコイル１６１と、第２ボイスコイル１６２と、振動板１６３と、磁気回路１６４と、ユニットケース１６５と、を備える。
【００４２】
第１ボイスコイル１６１は、信号処理回路１５１からのデジタル処理信号により駆動（振動）して、デジタル処理信号に応じて振動板１６３を振動させる。第１ボイスコイル１６１は、複数（３つ）の個別第１ボイスコイル１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃを備える。
【００４３】
第１ボイスコイル１６１に印加されるデジタル処理信号は、個別第１ボイスコイル１６１ａ−１６１ｃそれぞれに対応した複数（本実施の形態では３つ）の個別デジタル処理信号を含む。個別デジタル処理信号それぞれは、対応する個別第１ボイスコイル１６１ａ−１６１ｃに印加される。
【００４４】
個別第１ボイスコイル１６１ａ−１６１ｃは、それぞれ異なる個別デジタル処理信号により駆動（振動）して、個別デジタル処理信号に応じて振動板１６３を振動させる。
【００４５】
第２ボイスコイル１６２は、ＮＣ回路１５２からのキャンセル信号により駆動（振動）して、キャンセル信号に応じて振動板１６３を振動させる。
【００４６】
個別第１ボイスコイル１６１ａ−１６１ｃと第２ボイスコイル１６２とは、振動板１６３の右面（図３の紙面左側の面）に取り付けられ、磁気回路１６４の磁気ギャップＧ内に配置されるボイスコイルボビン（不図示）に巻装される（巻かれる）。すなわち、第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２とは、共通の振動板１６３に取り付けられる。このとき、第２ボイスコイル１６２は、第１ボイスコイル１６１と共に撚り合されて、振動板１６３に取り付けられる。そのため、高調波成分を含むデジタル信号を第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２とに印加しても、表皮効果が生じ難く、音源からの音声信号に対して高域の再現性が劣化しない。
【００４７】
なお、第１ボイスコイルと第２ボイスコイルとは、束ねられてもよく、あるいは、同心円状に多層に重ねられてもよく、あるいは、左右方向（図３の紙面左右方向）に並べて配置されてもよい。
【００４８】
振動板１６３は、第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２との駆動（振動）に応じて振動し、音波を生成して出力する。振動板１６３は、ユニットケース１６５に取り付けられる。振動板１６３は、ユニットケース１６５に対して、振動可能である。
【００４９】
磁気回路１６４は、磁界を発生させる。磁気回路１６４は、磁束が均一な密度で通過する磁気ギャップＧを備える。第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２とは、磁束を横切るように磁気ギャップＧ内に配置される。第１ボイスコイル１６１は、第１ボイスコイル１６１に印加されるデジタル処理信号により発生する電磁力により、磁気回路１６４に対して振動する。第２ボイスコイル１６２は、第２ボイスコイル１６２に印加されるキャンセル信号により発生する電磁力により、磁気回路１６４に対して振動する。その結果、振動板１６３は、前空気室Ａ３内のノイズを相殺（キャンセル）する音波と、音源からの音声信号に対応する音波と、が混合された音波を生成して、前空気室Ａ３に出力する。
【００５０】
ユニットケース１６５は、第１ボイスコイル１６１と、第２ボイスコイル１６２と、振動板１６３と、磁気回路１６４と、を収容する。ユニットケース１６５は、バッフル板１１１の右面（図３の紙面左側の面）に取り付けられる。
【００５１】
●デジタル式電気音響変換装置の動作
次に、本装置１の動作について、第１放音ユニット１０の動作を例に、図４を参照しながら説明する。
【００５２】
音源（不図示）からの音声信号は、入力部１３を介して、信号処理回路１５１に入力される。信号処理回路１５１は、デジタル信号である音声信号に基づいて、デジタル処理信号、すなわち、複数の個別デジタル処理信号を生成する。各個別デジタル処理信号は、デジタルアンプ（不図示）により増幅され、対応する個別第１ボイスコイル１６１ａ−１６１ｃに印加される。
【００５３】
ハウジング１１の外部のノイズは、ＦＦマイクロホン１４１に収音される。ＦＦマイクロホン１４１は、収音したノイズに基づいて、第１ノイズ信号を生成する。第１ノイズ信号は、ＮＣ回路１５２に入力される。
【００５４】
一方、ハウジング１１の外部のノイズのうち、イヤパッド１２を通過して前空気室Ａ３内に進入したノイズは、ＦＢマイクロホン１４２に収音される。このとき、ＦＢマイクロホン１４２は、駆動部１６が前空気室Ａ３に出力した音声も収音する。ＦＢマイクロホン１４２は、収音したノイズと音声とに基づいて、第２ノイズ信号を生成する。第２ノイズ信号は、ＮＣ回路１５２に入力される。
【００５５】
ＮＣ回路１５２は、第１ノイズ信号に基づいて、第１キャンセル信号を生成する。第１キャンセル信号は、第１ノイズ信号の逆相の信号である。ＮＣ回路１５２は、第２ノイズ信号に基づいて、第２キャンセル信号を生成する。第２キャンセル信号は、第２ノイズ信号の逆相、かつ、第２ノイズ信号からノイズ成分を抽出した（音声成分を除去（抑制）した）信号である。ＮＣ回路１５２は、第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とを加算して、デジタル信号に変換することにより、キャンセル信号を生成する。キャンセル信号は、デジタルアンプ（不図示）により増幅され、第２ボイスコイル１６２に印加される。
【００５６】
ＮＣ回路１５２によるキャンセル信号の生成は、ＤＳＰなどのデジタル処理を介さない、アナログ処理である。そのため、本装置１は、ＤＳＰを介したデジタル処理によりキャンセル信号を生成する従来の電気音響変換装置（以下「従来装置」という。）と比較して、キャンセル信号の生成に時間を必要としない。すなわち、本装置１が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
【００５７】
第１ボイスコイル１６１は、印加されたデジタル処理信号と、磁気ギャップＧ（図３参照）内の磁束と、の関係で発生する電磁力により、駆動（振動）する。一方、第２ボイスコイル１６２は、印加されたキャンセル信号と、磁気ギャップＧ内の磁束と、の関係で発生する電磁力により、駆動（振動）する。すなわち、振動板１６３は、第１ボイスコイル１６１の振動と、第２ボイスコイル１６２の振動と、により振動する。つまり、振動板１６３の振動は、第１ボイスコイル１６１の振動と、第２ボイスコイル１６２の振動と、が混合された振動である。換言すれば、デジタル処理信号とキャンセル信号とは、振動板１６３において機械的に合成される。
【００５８】
このように、本装置１は、加算回路を介することなく、デジタル処理信号とキャンセル信号とを振動板１６３で直接合成する。そのため、本装置１が生成するキャンセル信号は、加算回路の位相特性の影響を受けない。すなわち、本装置１が生成するキャンセル信号の位相は、ＮＣ回路１５２と第２ボイスコイル１６２との間で変化しない。
【００５９】
振動板１６３が出力する音波は、音声と、前空気室Ａ３内に進入したノイズを相殺（抑制）する音（以下「キャンセル音」という。）と、から構成される。前述のとおり、本装置１が生成するキャンセル信号は、ノイズに対して遅延が少なく、位相の変化もない。すなわち、本装置１が出力するキャンセル音（本装置１が生成するキャンセル信号）の位相は、従来装置が出力するキャンセル音（従来装置が生成するキャンセル信号）よりも、ノイズの逆相に対する位相差が少ない。その結果、本装置１が出力するキャンセル音が前空気室Ａ３に進入したノイズと音響的に結合されたときのノイズキャンセル効果は、従来装置よりも高い。
【００６０】
●まとめ
以上説明した実施の形態によれば、本装置１は、信号処理回路１５１が生成したデジタル処理信号が印加される第１ボイスコイル１６１と、ＮＣ回路１５２が生成したキャンセル信号が印加される第２ボイスコイル１６２と、第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２とが取り付けられる振動板１６３と、を備える。そのため、キャンセル信号は、信号処理回路１５１を経由することなく、ＮＣ回路１５２により生成されて、第２ボイスコイル１６２に印加される。すなわち、本装置１は、従来装置と比較して、キャンセル信号の生成に時間を必要としない。つまり、本装置１が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
【００６１】
また、音声信号が処理されたデジタル処理信号は、第１ボイスコイル１６１に印加され、ノイズ信号が処理されたキャンセル信号は、第２ボイスコイル１６２に印加される。すなわち、キャンセル信号は、デジタル処理によりデジタル処理信号と電気的に加算されることなく、第２ボイスコイル１６２に印加される。換言すれば、本装置１は、加算回路を介することなく、デジタル処理信号とキャンセル信号とを振動板１６３で直接合成する。そのため、本装置１が生成するキャンセル信号は、加算回路の位相特性の影響を受けない。つまり、本装置１が生成するキャンセル信号の位相は、変化しない。
【００６２】
このように、本装置１は、従来装置と比較して、キャンセル信号の遅延や、キャンセル信号の位相の変化を生じない。すなわち、本装置１は、従来装置よりも、キャンセル信号と、ノイズの逆相と、の間の位相差を抑制する。
【００６３】
また、以上説明した実施の形態によれば、ＮＣ回路１５２は、アナログ処理により第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とを生成して、加算する。ＮＣ回路１５２は、第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とを加算した信号をデジタル信号に変換して、キャンセル信号を生成する。そのため、本装置１は、従来装置よりもキャンセル信号の生成に時間を必要としない。すなわち、本装置１が生成するキャンセル信号は、従来装置が生成するキャンセル信号よりも遅延しない。
【００６４】
さらに、以上説明した実施の形態によれば、第１ボイスコイル１６１と第２ボイスコイル１６２とは、同じ磁気ギャップＧ内に配置される。すなわち、磁気回路１６４は、第１ボイスコイル１６１の磁気回路と、第２ボイスコイル１６２の磁気回路と、を兼用する。そのため、本装置１は、従来装置と比べて小型化を実現可能である。
【００６５】
なお、以上説明した実施の形態における本装置１は、フィードフォワード型のノイズキャンセル機能と、フィードバック型のノイズキャンセル機能と、を組み合わせた、ハイブリッド型のノイズキャンセル機能を有する。これに代えて、本装置は、フィードフォワード型のノイズキャンセル機能のみを備えてもよく、あるいは、フィードバック型のノイズキャンセル機能のみを備えてもよい。すなわち、例えば、本装置は、ＦＦマイクロホンのみを備えてもよく、あるいは、ＦＢマイクロホンのみを備えてもよい。
【００６６】
また、本発明におけるＮＣ回路は、ＡＤＣを備えなくてもよい。すなわち、例えば、ＮＣ回路は、アナログ信号としてキャンセル信号を生成して、同キャンセル信号を第２ボイスコイルに印加してもよい。
【００６７】
さらに、本発明におけるＮＣ回路は、第１キャンセル信号の信号レベルと、第２キャンセル信号の信号レベルと、を異ならせてもよい。すなわち、本装置におけるＮＣ回路は、両信号レベルの間に、相対的な差分（レベル差）を設定してもよい。例えば、本発明におけるＮＣ回路は、第１キャンセル信号のレベルを第２信号のレベルよりも高く設定する。この場合、本装置は、主にフィードフォワード型のノイズキャンセル機能によりノイズをキャンセルし、フィードバック型のノイズキャンセル機能をフィードフォワード型のノイズキャンセル機能の補助として機能させる。その結果、後述する第１キャンセル信号が受ける第２キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響は、抑制される。
【００６８】
さらにまた、本発明におけるＮＣ回路は、低域のノイズのみに対応する第２キャンセル信号を生成してもよい。すなわち、例えば、本発明におけるＮＣ回路は、音源からの音声の帯域よりも低域のノイズのみを抑制する第２キャンセル信号を生成してもよい。この場合、後述する第１キャンセル信号が受ける第２キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響は、抑制される。また、イヤパッドは中高域のノイズを抑制するパッシブなノイズキャンセル機能を有するため、イヤパッドを通過して前空気室に進入するノイズは、低域のノイズである。そのため、本装置は、後述する第１キャンセル信号が受ける第２キャンセル信号に含まれ得る音声成分の影響を抑制しつつ、良好なノイズキャンセル効果を奏する。
【００６９】
さらにまた、本発明における第１ボイスコイルが備える個別第１ボイスコイルの数は、「３」に限定されない。すなわち、例えば、本発明における第１ボイスコイルは、４つの個別第１ボイスコイルを備えてもよく、あるいは、１つの個別第１ボイスコイルを備えてもよい。
【００７０】
さらにまた、本発明における第２ボイスコイルは、２つの個別第２ボイスコイルにより構成されてもよい。
【００７１】
図５は、本装置の別の実施の形態を示す模式図である。
同図は、本装置１Ａが備える第１放音ユニット１０Ａの構成のみを模式的に示す。同図において、他の図面と同じ符号を付された部材は、他の図面の部材と同じ機能を備える。
【００７２】
本装置１Ａは、第１放音ユニット１０Ａを有してなる。第１放音ユニット１０Ａは、ハウジング１１と、イヤパッド１２と、入力部１３と、収音部１４と、回路基板１５Ａと、駆動部１６Ａと、を備える。
【００７３】
回路基板１５Ａは、本装置１Ａの動作に必要な回路を実装する。回路基板１５Ａは、信号処理回路１５１と、ＮＣ回路１５２Ａと、を備える。
【００７４】
ＮＣ回路１５２Ａは、ＦＦマイクロホン１４１が生成した第１ノイズ信号に基づいて第１キャンセル信号を生成すると共に、ＦＢマイクロホン１４２が生成した第２ノイズ信号に基づいて第２キャンセル信号を生成する。ＮＣ回路１５２Ａは、第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とを加算することなくデジタル信号に変換して、駆動部１６Ａに出力する。
【００７５】
駆動部１６Ａは、第１ボイスコイル１６１と、第２ボイスコイル１６２Ａと、振動板１６３Ａと、磁気回路１６４と、ユニットケース１６５と、を備える。
【００７６】
第２ボイスコイル１６２Ａは、ＮＣ回路１５２Ａからの第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とにより駆動（振動）して、第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とに応じて振動板１６３Ａを振動させる。第２ボイスコイル１６２Ａは、２つの個別第２ボイスコイル１６２Ａａ，１６２Ａｂを備える。個別第２ボイスコイル１６２Ａａは本発明における第１コイルであり、個別第２ボイスコイル１６２Ａｂは本発明における第２コイルである。
【００７７】
第１キャンセル信号は、個別第２ボイスコイル１６２Ａａに印加される。第２キャンセル信号は、個別第２ボイスコイル１６２Ａｂに印加される。すなわち、個別第２ボイスコイル１６２Ａａは、第１キャンセル信号により駆動（振動）して、振動板１６３Ａを振動させる。個別第２ボイスコイル１６２Ａｂは、第２キャンセル信号により駆動（振動）して、振動板１６３Ａを振動させる。
【００７８】
ここで、先に説明した実施の形態における本装置１は、ＮＣ回路１５２により第１キャンセル信号と第２キャンセル信号とを加算する。そのため、第１キャンセル信号は、第２キャンセル信号に含まれ得る音声成分（ＮＣ回路１５２により除去しきれずに残留した音声成分）の影響を受ける。しかし、本装置１Ａの個別第２ボイスコイル１６２Ａａは、ＦＦマイクロホン１４１からの信号に基づいて生成される第１キャンセル信号のみにより駆動する。そのため、個別第２ボイスコイル１６２Ａａは、第２キャンセル信号に含まれ得る音声成分（ＮＣ回路１５２Ａにより除去しきれずに残留した音声成分）の影響、すなわち、ＦＢマイクロホン１４２が収音した音声（振動板１６３Ａが前空気室Ａ３に出力した音波）による影響を受けない。その結果、本装置１Ａは、先に説明した実施の形態における本装置１よりも第１キャンセル信号に忠実なノイズキャンセル効果を奏する。
【符号の説明】
【００７９】
１          デジタル式電気音響変換装置
１０        左放音ユニット
１１        ハウジング
１４        収音部
１４１      ＦＦマイクロホン（第１マイクロホン）
１４２      ＦＢマイクロホン（第２マイクロホン）
１５        回路基板
１５１      信号処理回路
１５２      ノイズキャンセル回路
１５２１    フィルタ部
１５２２    アナログ−デジタルコンバータ
１６        駆動部
１６１      第１ボイスコイル
１６１ａ    個別第１ボイスコイル
１６１ｂ    個別第１ボイスコイル
１６１ｃ    個別第１ボイスコイル
１６２      第２ボイスコイル
１６３      振動板
１６４      磁気回路
Ｇ          磁気ギャップ
１Ａ        デジタル式電気音響変換装置
１５２Ａ    ノイズキャンセル回路
１６２Ａ    第２ボイスコイル
１６２Ａａ  個別第２ボイスコイル
１６２Ａｂ  個別第２ボイスコイル
【図１】
2019092129.tif 000003
【図２】
2019092129.tif 000004
【図３】
2019092129.tif 000005
【図４】
2019092129.tif 000006
【図５】
2019092129.tif 000007