(57)【要約】【課題】騒音のある航空機や鉄道車両の客室内などにおいて、座席に着席した利用者に対し音声サービスなどの情報提供を行う際、汎用的なヘッドフォンを使用しながら高い騒音低減効果が得られる騒音低減システムを提供することを目的とする。【解決手段】サーバ１０９から入力された映像・音声コンテンツデータをシートモニタ１０１ａで再生しているときは、ハンドセット１０３のマイク２０１で検出される音は内部のソフトウエアにより騒音として扱われる。ハンドセット１０３のマイク２０１から騒音入力手段３０５を経て入力された騒音データは、逆位相生成手段３０６により、騒音データの逆位相となる騒音制御データに変換され、音声デコード手段３０３により音声圧縮データがデコードされた音声データと、合成手段３０７により合成され、音声出力手段３０８からヘッドフォン１０５に出力される。【選択図】図１
2012023416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声出力手段と、
通話機能および騒音入力機能を有する通話音声入力手段と、
前記音声出力手段及び前記通話音声入力手段が接続された音声処理手段と、
を備え、
前記音声処理手段は、前記通話音声入力手段により取得される騒音データから騒音を低減するための騒音制御データを生成し、前記音声出力手段から出力することを特徴とする騒音低減システム。
【請求項２】
前記音声処理手段に接続された音声入力手段を備え、
前記音声処理手段は、前記音声入力手段から入力される音声データと前記騒音制御データとを合成し、前記音声出力手段から出力することを特徴とする請求項１に記載の騒音低減システム。
【請求項３】
前記音声処理手段は、前記通話音声入力手段の通話機能を使用するときは、騒音入力機能を使用せず、前記騒音制御データを生成しないことを特徴とする請求項１記載の騒音低減システム。
【請求項４】
映像・音声等のコンテンツを再生する映像音声再生装置と、
前記映像音声再生装置に接続されるスピーカと、
前記映像音声再生装置に接続され、前記映像音声再生装置を操作する操作端末とから構成され、
前記操作端末は、通話機能を備えるとともに、通話機能を使用しないときは周囲の騒音を検出し、
前記映像音声再生装置は、検出された前記騒音から前記騒音を低減するための騒音制御データを生成し、再生するコンテンツの音声データと合成して前記スピーカから出力することを特徴とする騒音低減システム。
【請求項５】
前記映像音声再生装置は座席の背もたれの背面に設置されるシートモニタであり、
前記スピーカは、前記シートモニタに接続するヘッドフォンであることを特徴とする請求項４記載の騒音低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、騒音低減システムに関するものであり、特に航空機や鉄道車両等の客室内において使用される騒音低減システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機や鉄道車両などにおいて、座席に着席した利用者に対し、ヘッドフォンやスピーカ等を用いて音声サービスなどの情報提供を行う場合、騒音により音声が聞こえにくくなり、音声サービスの妨げとなる。
【０００３】
特に、航空機の場合は、プロペラやエンジンを中心とする航空機の推力を発生させるための機器からの騒音や、飛行中の風切り音など空気流に係る音が主な騒音源となるが、機内の騒音は乗客に不快感を与えるとともに、音声サービスなどの妨げとなるので、改善が望まれている。
【０００４】
上記の課題に対し、能動的減衰手段により騒音を低減する方法として、従来、騒音の位相と反対の位相の音波を発生させる方法が、一般的に実施されている。この方法により、騒音レベルを低減することができる。
【０００５】
具体的適用の事例としては、ヘッドフォンに取付けられた、騒音源から発生する音声を検出するマイクと、マイクから入力した信号を増幅して位相を反転させる制御器と、制御器から入力した電気信号を音声に変換して発信するヘッドフォンとを備えた騒音低減装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、騒音源から発生する音声を検知するマイクを音声プレーヤが備える方式も提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、マイクで測定されたノイズと反対の符号を、アクティブ・ノイズ・キャンセリング・ユニットで生成し、生成された信号を音声と合成した後、ヘッドフォンより出力する。この構成により、一般的なヘッドフォンを用いて騒音低減効果を得ることができる。
【０００７】
図２は航空機内において映像や音声サービスなどの情報提供を行うエンターテインメントシステムを示す概略構成図である。
【０００８】
なお、使用される映像データ及び音声データの伝送フォーマットとして、ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１で定められるＭＰＥＧ２−ＴＳを使用し、配信に使用するネットワークとしてＩＥＥＥ８０２．３規格で定められるイーサネット（登録商標）を使用する例を示す。
【０００９】
図２において、１００ａ、１００ｂは航空機内の座席である。１０１ａは座席１００ａの背もたれ背面に設置されるシートモニタであり、ディスプレイ（図示せず）に各種メニューの表示、映像及び音声の出力を行う。１０２はユーザ（航空機の乗客）である。
【００１０】
１０３は座席１００ｂに設置された操作用のハンドセットであり、シートモニタ１０１ａで再生する映像や音声の選択、音量調整等の制御操作や、内蔵するマイク及びスピーカを用いた通話機能に使用される。ハンドセット１０３は通常座席の肘掛位置に保持され、シートモニタ１０１ａにケーブル１０４で接続されている。
【００１１】
図３はハンドセット１０３の概略構成図である。ハンドセット１０３は、他のハンドセットとの通話機能を実現するためのスピーカ２００、マイク２０１と、映像・音声の再生または停止、読書灯の点灯、アテンダントコール等の各種操作を行うボタン２０２ａ〜２０２ｃを備えている。
【００１２】
ハンドセット１０３は、シートモニタ１０１ａへデータを伝送する際、各種操作コマンド及び音声データをケーブル１０４経由で送信する。また、ハンドセット１０３からの音声入力は、シートモニタ１０１ａ、シートボックス１０７ａ、およびネットワークを経由して、所定の通信先に送信される。
【００１３】
図２に戻り、１０５はユーザ１０２が装着するヘッドフォンである。
【００１４】
ヘッドフォン１０５はシートモニタ１０１ａにケーブル１０６で接続され、音声の出力を行う。なお、図示していないが、ハンドセット１０３、ヘッドフォン１０５は、座席１００ａにも同様に配置されている。
【００１５】
図２では、分りやすくするため、ケーブル１０４、ケーブル１０６を中空に浮かせているが、実際には座席１００ｂから床下を通って座席１００ａに配線されている。
【００１６】
また、１０７ａ、１０７ｂはシートモニタ１０１ａ、１０１ｂのそれぞれの中継機で、イーサネット（登録商標）スイッチとして動作するシートボックスである。シートボックス１０７ａはシート１００ａの下部に設置され、シートモニタ１０１ａとイーサネット（登録商標）ケーブル１０８によりネットワーク接続され、イーサネット（登録商標）スイッチとしてデータの伝送を行う。
【００１７】
１０９は映像・音声等のコンテンツを保有するとともに、システム全体を管理するサーバである。サーバ１０９は、イーサネット（登録商標）ケーブル１１０によりシートボックス１０７ａ、１０７ｂとデイジーチェーン接続され、シートボックス１０７ａ、１０７ｂ経由でシートモニタ１０１ａ、１０１ｂへコンテンツを配信する。イーサネット（登録商標）ケーブル１１０も床下を通って配線されている。
【００１８】
上記構成において、騒音検出用のマイク１１１はシートモニタ１０１ａの上部に取り付けられ、検出された周囲の騒音は、シートモニタ１０１ａの内部でコンテンツの音声データと合成され、ケーブル１０６を経てヘッドフォン１０５に出力される。
【００１９】
次に、シートモニタ１０１ａの内部での処理について説明する。図４はシートモニタ１０１ａの機能構成図である。
【００２０】
図４において、３００は映像・音声圧縮データＭＰＥＧ２−ＴＳの入力手段、３０１は映像・音声圧縮データの分離手段、３０２はＭＰＥＧの映像圧縮データをデコードする映像デコード手段、３０３はＭＰＥＧの音声圧縮データをデコードする音声デコード手段、３０４はデコードされた映像データの表示手段、３０５は騒音データの入力手段、３０６は騒音データを騒音制御データに変換する逆位相生成手段、３０７は音声データ及び騒音制御データを合成する合成手段、３０８は合成された音声を出力する音声出力手段、３０９はハンドセット１０３からの通話音声の入力手段、３１０は通話音声を音声圧縮データに変換する音声エンコード手段、３１１は音声圧縮データをネットワークを介して他のハンドセットに送信するネットワーク送信手段である。
【００２１】
以上のように構成されたエンターテインメントシステムにおけるシートモニタの内部処理について説明する。
【００２２】
サーバ１０９からシートモニタ１０１ａの映像・音声入力手段３００より入力された映像・音声コンテンツであるＭＰＥＧ２−ＴＳデータは、映像・音声分離手段３０１により映像圧縮データと音声圧縮データに分けられ、映像圧縮データは映像デコード手段３０２によりデコードされた後、映像表示手段３０４により、シートモニタ１０１ａのディスプレイ上に表示される。
【００２３】
一方、騒音検出用のマイク１１１から騒音入力手段３０５を経て入力された騒音データは、逆位相生成手段３０６により、騒音データの逆位相となる騒音制御データに変換され、音声デコード手段３０３により音声圧縮データがデコードされた音声データと、合成手段３０７により合成され、音声出力手段３０８からヘッドフォン１０５に出力される。
【００２４】
また、ハンドセット１０３から音声入力手段３０９を経て入力した通話音声入力は、音声エンコード手段３１０により音声圧縮データに変換された後、ネットワーク送信手段３１１からネットワークを経由して通話相手先のハンドセットに送信される。
【００２５】
また、図５はエンターテインメントシステムの他の例を示す概略構成図である。図５において、図２と同じ機能のものは同一の番号を付し、説明を省略する。
【００２６】
図２のエンターテインメントシステムと異なる点は、ハンドセット１０３、ヘッドフォン１０５がシートモニタ１０１ｂに接続されている点である。
【００２７】
この場合、サーバ１０９から配信される映像・音声等のコンテンツの映像がシートモニタ１０１ａに表示され、音声はシートモニタ１０１ｂを介して出力される。
【００２８】
また、ハンドセット１０３からシートモニタ１０１ａへデータを伝送する際、各種操作コマンド及び音声データをシートモニタ１０１ｂ、シートボックス１０７ｂ、１０７ａ経由で送信する。ハンドセット１０３からの音声入力は、シートモニタ１０１ｂ、シートボックス１０７ｂ、およびネットワークを経由して通話相手先のハンドセットに送信される。
【００２９】
また、騒音検出用のマイク１１１はシートモニタ１０１ｂの上部に取り付けられ、検出された騒音はシートモニタ１０１ｂの内部でコンテンツの音声データと合成され、ケーブル１０６を経てヘッドフォン１０５に出力される。
【００３０】
図６は、上記構成の際の、シートモニタ１０１ａと１０１ｂの機能構成図である。図４と異なるところは、サーバ１０９からシートモニタ１０１ａの映像・音声入力手段３００より入力された映像・音声コンテンツであるＭＰＥＧ２−ＴＳデータは、映像・音声分離手段３０１により映像圧縮データと音声圧縮データに分けられ、映像圧縮データは映像デコード手段３０２によりデコードされた後、映像表示手段３０４により、シートモニタ１０１ａのディスプレイ上に表示され、音声圧縮データは、音声デコード手段３０３によりデコードされた後、ネットワーク送信手段３１２からネットワークを介してシートモニタ１０１ｂに送られる点である。
【００３１】
そして、シートモニタ１０１ｂの騒音検出用のマイク１１１から騒音入力手段３０５を経て入力された騒音データは、逆位相生成手段３０６により、騒音データの逆位相となる騒音制御データに変換され、ネットワーク受信手段３１３で受信したシートモニタ１０１ａからの音声データと合成手段３０７により合成され、音声出力手段３０８からヘッドフォン１０５に出力される。
【００３２】
また、図２と同様に、ハンドセット１０３から音声入力手段３０９を経て入力した通話音声入力は、音声エンコード手段３１０により音声圧縮データに変換された後、ネットワーク送信手段３１１からネットワークを経由して通話相手先のハンドセットに送信される。
【００３３】
上記各構成において、特許文献２と同様の方法を採ることにより、一般的なヘッドフォンを用いて騒音低減効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平２−２５２３９８号公報
【特許文献２】特表２００７−５００４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、ヘッドフォンに騒音検出用のマイクロフォン及び騒音低減のための制御回路を備える必要があるため、特殊なものとなってしまい、汎用的なヘッドフォンに比べて、コストが増加する。
【００３６】
また、重量的にも重くなるため、乗客に苦痛となり、特に長時間の使用が考えられる航空機などでは使いづらいという問題があった。
【００３７】
また、特許文献２と同様の方法を用いた図２の構成では、騒音検出用のマイク１１１と乗客のヘッドフォン１０５の距離Ｌ１が離れており、音波の反射及び減衰の影響から、マイク１１１で検出される騒音と、ユーザ１０２が実際に耳にする騒音との間に差異が生じる。
【００３８】
このため、ユーザ１０２の耳近傍と近い環境での騒音を測定することが難しく、十分な騒音低減効果を得ることができない。
【００３９】
一方、図５の構成では、航空機内でユーザ自身が着席する座席の背もたれ背面に設置されるシートモニタ１０１ｂにマイク１１１を設置するため、騒音検出用マイク１１１とユーザ１０２との間に背もたれが遮蔽物となる。この遮蔽物による音波の反射及び減衰の影響から、マイク１１１で検出される騒音とユーザ１０２が実際に耳にする騒音との間に差異が生じる。
【００４０】
このため、図２の構成と同様に、ユーザ１０２の耳近傍と近い環境での騒音を測定することが難しく、十分な騒音低減効果を得ることができない。
【００４１】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、航空機や鉄道車両の客室内の配置制限下においても、汎用的なヘッドフォンを使用しながら高い騒音低減効果が得られる騒音低減システム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】
【００４２】
本発明の騒音低減システムは、音声出力手段と、通話機能および騒音入力機能を有する通話音声入力手段と、音声出力手段及び通話音声入力手段が接続された音声処理手段と、を備え、音声処理手段は、通話音声入力手段により取得される騒音データから騒音を低減するための騒音制御データを生成し、さらに音声処理手段は音声入力手段より入力される音声データと騒音制御データを合成し、音声出力手段へ出力する。
【００４３】
また、音声処理手段は、通話音声入力手段の通話機能を使用するときは、騒音入力機能を使用せず、前記騒音制御データを生成しないことを特徴とする。
【００４４】
本構成によって、通話機能として使用されるマイクを騒音検出にも使用することにより、ユーザの近傍で周囲の騒音が検出でき、騒音低減効果が得られる状態で音声を聴取することができる。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の音声処理システムによれば、通話用としてユーザの近くに設置されたマイクにより騒音を取得し、音声処理手段で騒音制御を行うことにより、航空機や鉄道車両の客室内の配置制限下においても、汎用的なヘッドフォンを使用しながら高い騒音低減効果を得ることができる。
【００４６】
また、既存の映像・音声配信システムに音声処理手段を追加するのみで実現可能であり、追加のハードウェアを必要としないため、既存のシステムに適用することも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態における騒音低減システムのシートモニタの機能構成図
【図２】航空機内エンターテイメントシステムの概略構成図
【図３】ハンドセットの概略構成図
【図４】従来の騒音低減システムのシートモニタの機能構成図
【図５】航空機内エンターテイメントシステムの他の例を示す概略構成図
【図６】従来の騒音低減システムの他の例を示すシートモニタの機能構成図
【発明を実施するための形態】
【００４８】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００４９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における騒音低減システムのシートモニタの機能構成図であり、航空機内エンターテイメントシステムの一部を構成している。
【００５０】
本実施の形態においては、従来例の図４と同様の構成は同一の番号を付与する。
【００５１】
本実施の形態が適用される航空機内エンターテイメントシステムは、従来の図２の構成から、騒音検出用のマイク１１１を外した点である。本実施の形態において、騒音検出は、ハンドセット１０３に設けられた他のハンドセットとの通話機能を実現するためのマイク２０１によって行われる。
【００５２】
図１において、３００は映像・音声圧縮データＭＰＥＧ２−ＴＳの入力手段、３０１は映像・音声圧縮データの分離手段、３０２はＭＰＥＧの映像圧縮データをデコードする映像デコード手段、３０３はＭＰＥＧの音声圧縮データをデコードする音声デコード手段、３０４はデコードされた映像データの表示手段、３０６は騒音データを騒音制御データに変換する逆位相生成手段、３０７は音声データ及び騒音制御データを合成する合成手段、３０８は合成された音声を出力する音声出力手段、３０９はハンドセット１０３からの通話音声、騒音の入力手段、３１０は通話音声を音声圧縮データに変換する音声エンコード手段、３１１は音声圧縮データをネットワークを介して他のハンドセットに送信するネットワーク送信手段である。また、３１４はハンドセット１０３のマイク２０１から入力する音声が、通話音声か騒音かによって、処理を切り替える切替手段である。
【００５３】
以上のように構成されたエンターテインメントシステムにおける本実施の形態のシートモニタの内部処理について、従来の図２および図４と異なる箇所を説明する。
【００５４】
図２におけるサーバ１０９から入力された映像・音声コンテンツデータをシートモニタ１０１ａで再生しているときは、ハンドセット１０３のマイク２０１で検出される音はシートモニタ１０１ａの内部のソフトウエアの切替手段により騒音として扱われる。
【００５５】
ハンドセット１０３のマイク２０１から騒音入力手段３０５を経て入力された騒音データは、逆位相生成手段３０６により、騒音データの逆位相となる騒音制御データに変換され、音声デコード手段３０３により音声圧縮データがデコードされた音声データと、合成手段３０７により合成され、音声出力手段３０８からヘッドフォン１０５に出力される。
【００５６】
また、ハンドセット１０３と他のハンドセットとの間で通話を行う際は、マイク２０１で検出される音はシートモニタ１０１ａの内部のソフトウエアの切替手段により通話音声として扱われる。
【００５７】
ハンドセット１０３のマイク２０１から音声入力手段３０９を経て入力した通話音声入力は、音声エンコード手段３１０により音声圧縮データに変換された後、ネットワーク送信手段３１１からネットワークを経由して通話相手先のハンドセットに送信される。
【００５８】
本実施の形態における最も主要な点について説明する。
【００５９】
航空機内の機器の設置制限から、図２で示すように、騒音低減処理を行うシートモニタ１０１ａとユーザ１０２の耳との距離Ｌ１は離れているが、本実施の形態における構成により、ハンドセット１０３のマイク２０１とユーザ１０２の耳との距離Ｌ２が、シートモニタ１０１ａとユーザ１０２の耳との距離Ｌ１よりも近くなる。
【００６０】
この構成により、ハンドセット１０３のマイク２０１を用いてユーザ近傍の騒音を取得することが可能となるため、汎用的なヘッドフォンを使用しながら、シートモニタ１０１ａにマイクを設置する場合に比べてより高い騒音低減効果を得ることができる。
【００６１】
また、従来の図５で示す他の例においても、ハンドセット１０３のマイク２０１で騒音を検出することにより、図５の構成のように、航空機内でユーザ自身が着席する座席の背もたれ背面に設置されるシートモニタ１０１ｂにマイク１１１を設置した場合に、騒音検出用マイク１１１とユーザ１０２との間の背もたれが遮蔽物となって、音波の反射及び減衰の影響から、マイク１１１で検出される騒音とユーザ１０２が実際に耳にする騒音との間に差異が生じるということがなく、汎用的なヘッドフォンを使用しながら、シートモニタ１０１ｂにマイクを設置する場合に比べてより高い騒音低減効果を得ることができる。
【００６２】
さらに、図５の例に本発明の騒音低減システムを適用する場合は、ハンドセット１０３及びヘッドフォン１０５がシートモニタ１０１ｂに接続されるため、シートモニタ１０１ａと接続される図２の例と比較して配線を短くすることができ、コスト及び重量削減に効果的である。
【００６３】
なお、本実施の形態では、マイク２０１で検出される音が通話音声であるか、騒音であるかを、シートモニタ１０１ａの内部のソフトウエアにより切り替えたが、ソフトウエアによらなくても、例えば、ハンドセット１０３に通話を行うときにのみボタンスイッチを押すようにするなど、他の方法でも構わない。
【００６４】
なお、本実施の形態では、音声を再生するシートモニタ自身が騒音低減システムの一部を構成したが、例えば、シートボックスなど別の装置に騒音システムの機能の一部を代用させてもよい。
【００６５】
また、本実施の形態では、航空機内の映像・音声配信サービスにおいて説明を行ったが、映像・音声配信のない場合、すなわち単なる視聴システムにおける騒音低減システムとしても本発明を利用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる騒音低減システムは、音声処理を行う機器とユーザの耳が離れている環境において、汎用的なヘッドフォンを使用しながら高い騒音低減効果を得ることができ、加えて、音声処理を行う機器とユーザの耳との間に遮蔽物が存在する環境においても、汎用的なヘッドフォンを使用しながら高い騒音低減効果を得ることができるため、航空機や鉄道車両等の客室内などの、騒音があり、内部に遮蔽物が存在する環境において有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１００ａ、１００ｂ  座席
１０１ａ、１０１ｂ  シートモニタ
１０２  ユーザ（乗客）
１０３  ハンドセット
１０４、１０６  ケーブル
１０５  ヘッドフォン
１０７ａ、１０７ｂ  シートボックス（中継機）
１０８、１１０  イーサネット（登録商標）ケーブル
１０９  サーバ
２００  スピーカ
２０１  マイク
２０２ａ〜２０２ｃ  操作用ボタン
３００  映像・音声入力手段
３０１  映像・音声分離手段
３０２  映像デコード手段
３０３  音声デコード手段
３０４  表示手段
３０５  騒音入力手段
３０６  逆位相生成手段
３０７  合成手段
３０８  音声出力手段
３０９  音声入力手段
３１０  音声エンコード手段
３１１  ネットワーク送信手段
【図１】
2012023416.tif 000003
【図３】
2012023416.tif 000004
【図４】
2012023416.tif 000005
【図６】
2012023416.tif 000006
【図２】
2012023416.tif 000007
【図５】
2012023416.tif 000008