(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力信号を再生するスピーカユニットを含むスピーカボックスと、このスピーカボックスの外部にあって、かつ上記スピーカユニットの前方周辺に配置された第１のマイクロフォンと、上記スピーカボックスの内部にあって、かつ上記スピーカユニットの後方周辺に配置された第２のマイクロフォンと、上記第１のマイクロフォンからの周囲騒音を含むスピーカ再生信号の低域成分と上記第２のマイクロフォンからのスピーカ再生信号の高域成分とを電気的に加算する加算手段と、この加算手段からの交流信号を直流信号に変換する変換手段と、上記電力増幅器の入力側に設けられ、スピーカの周囲騒音によってスピーカからの再生音がマスキングされないように上記変換手段からの直流信号に応じて入力信号の大きさを自動的に調整する制御手段とを備えた音響再生装置。
【請求項２】
上記加算手段は、上記第１のマイクロフォンの出力側に低域通過フィルタ、上記第２のマイクロフォンの出力側に高域通過フィルタをそれぞれ含むことを特徴とする請求項１記載の音響再生装置。
【請求項３】
上記変換手段は整流回路である請求項１または２記載の音響再生装置。
【請求項４】
上記制御手段は、上記変換手段からの直流信号により入力信号の増幅器を制御する利得可変回路である請求項１，２，３のいずれかに記載の音響再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は周辺騒音の比較的大きな場所で良好な再生信号を得られる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す。図６において、入力端子１から入力された信号は利得可変回路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からの出力信号はスピーカボックス４に配置されたスピーカユニット５に入力されて再生される。一方、上記スピーカユニット５の周辺に配置されたマイクロフォン６はスピーカユニット５から放射される信号とスピーカボックス４の周囲の騒音との和を集音する。このマイクロフォン６からの出力信号は上記電力増幅器３の出力信号とともに減算器７に入力され、上記マイクロフォン６で集音されたスピーカユニット５から放射される信号と周囲の騒音との和から入力信号成分を減算処理し、周囲の騒音成分を抽出する。上記減算器７の周囲騒音に比例した出力信号は低域通過フィルタ８を介して周囲騒音の帯域を制限し、低域通過フィルタ８の出力信号は整流回路９で交流から直流へ変換され、上記電力増幅器３の前段に設けられた利得可変回路２に加えられる。これにより、スピーカボックス４の周囲の騒音の大小に応じて入力信号に対する増幅度を利得可変回路２で自動的に変化させ、周囲の騒音にスピーカユニット５から放射される信号がマスキングされないように作用する。
【０００３】
【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、スピーカユニット５から放射される信号成分と、電力増幅器３から出力される信号成分とに差があり、減算器７でスピーカユニット５からの放射される信号成分を除去しきれず、スピーカボックス４の周囲騒音成分を抽出する事が困難で、ごく限られた帯域の騒音のみで制御しなければならないという問題があった。
【０００４】
本発明は、スピーカからの放射信号を正確に除去し、周囲騒音に適応して利得を変化させる音響再生装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【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の音響再生装置は、周囲騒音成分の抽出を、スピーカボックスの外部にあって、かつスピーカユニットの前方周辺と、上記スピーカボックスの内部にあって、かつ上記スピーカユニットの後方周辺に配置した２つのマイクロフォンで行なう構成としたものである。これにより、正確にスピーカ周囲の騒音成分の抽出が可能となり、自然なマスキングに対する補正ができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、入力信号を増幅する電力増幅器と、この電力増幅器の出力信号を再生するスピーカユニットを含むスピーカボックスと、このスピーカボックスの外部にあって、かつ上記スピーカユニットの前方周辺に配置された第１のマイクロフォンと、上記スピーカボックスの内部にあって、かつ上記スピーカユニットの後方周辺に配置された第２のマイクロフォンと、上記第１のマイクロフォンからの周囲騒音を含むスピーカ再生信号の低域成分と上記第２のマイクロフォンからのスピーカ再生信号の高域成分とを電気的に加算する加算手段と、この加算手段からの交流信号を直流信号に変換する変換手段と、上記電力増幅器の入力側に設けられ、スピーカの周囲騒音によってスピーカからの再生音がマスキングされないように上記変換手段からの直流信号に応じて入力信号の大きさを自動的に調整する制御手段とを備えた音響再生装置であり、スピーカ周囲の騒音成分を正確に抽出可能となり、マスキングに対する自然な補正ができるという作用を有する。
【０００７】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、上記加算手段は、上記第１のマイクロフォンの出力側に低域通過フィルタ、上記第２のマイクロフォンの出力側に高域通過フィルタを含むことを特徴とする音響再生装置であり、マスキング補正のための騒音成分を抽出する帯域通過特性を実現しやすいという作用を有する。
【０００８】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、上記変換手段は整流回路である音響再生装置であり、利得制御のための制御信号を作成しやすいという作用を有する。
【０００９】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項１，２，３のいずれかに記載の発明において、上記制御手段は、利得可変回路である音響再生装置であり、直流成分である制御信号にもとづく利得制御に有利であるという作用を有する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１は本発明の音響再生装置の実施形態におけるブロック図を示す。図１において、入力端子１０に入力された信号は利得可変回路１１に加えられており、この利得可変回路１１は後述する周囲騒音に応じた信号により制御される。上記利得可変回路１１の出力は電力増幅器１２に入力され、電力増幅器１２の出力信号はスピーカボックス１３に配置されたスピーカユニット１４に接続される。このスピーカユニット１４の前方周辺に第１のマイクロフォン１５を配置し、スピーカユニット１４から放射される信号とスピーカボックス１３の周囲の騒音との和を集音する。さらにスピーカボックス１３の内部にはスピーカユニット１４の後方になるように第２のマイクロフォン１６が配置されており、スピーカユニット１４からの放射音のみを集音する。図２に電力増幅器１２の出力信号対第１のマイクロフォンの出力信号の伝達周波数及び位相特性を示す。スピーカユニット１４から放射される信号は図２の様に２次の高域通過フィルタと同様な特性となる。次に図３に電力増幅器１２の出力信号対スピーカボックス１３の内部に配置された第２のマイクロフォン１６の出力信号の周波数及び位相特性を示す。スピーカボックス１３の内部でのスピーカユニット１４から放射される信号は図３の様に２次の低域通過フィルタと同様な特性となる。この様に第１のマイクロフォン１５の出力信号と第２のマイクロフォン１６の出力信号は最低共振周波数（ｆｏ）が同一な２次の高域通過フィルタ、低域通過フィルタと等価である。次に遮断周波数を上記第１及び第２のマイクロフォン１５，１６の出力信号で集音したスピーカユニット１４の最低共振周波数（ｆｏ）に合わせた２次の低域通過フィルタ１８と２次の高域通過フィルタ１７を設定し、第１のマイクロフォン１５の出力に２次の低域通過フィルタ１８を接続し、第２のマイクロフォン１６の出力に２次の高域通過フィルタ１７を接続する。図４に第１のマイクロフォン１５の出力信号を低域通過フィルタ１８を通した出力周波数及び位相特性を示し、図５に第２のマイクロフォン１６の出力信号を高域通過フィルタ１７を通した出力周波数及び位相特性を示す。図４、図５に示す様に低域通過フィルタ１８の出力特性と高域通過フィルタ１７の出力特性はほぼ同じ帯域通過特性となり、スピーカユニット１４の前後から第１のマイクロフォン１５、第２のマイクロフォン１６で集音するため、位相は互いに逆相の関係となる。この低域通過フィルタ１８の出力と高域通過フィルタ１７の出力を加算器１９で加算するとスピーカユニット１４から放射される信号成分は除去され、第１のマイクロフォン１５で集音したスピーカボックス１３の周囲の騒音のみを取り出すことができる。この加算器１９の出力で得られたスピーカボックス１３の周囲騒音成分を整流回路２０に加えて交流信号から直流信号に変換し、この整流回路２０の出力直流信号を可変利得回路１１に加え、スピーカ周囲の騒音に応じて自動的に利得を変化させることにより、より自然なマスキング補正ができる。
【００１２】
尚、実施の形態においてはスピーカボックス１３の内部と外部とにマイクロフォン１５，１６を配置し、スピーカユニット１４からみたスピーカ再生信号が逆相の配置関係になる場合について説明したが、他にスピーカユニット１４からみたスピーカ再生信号の位相関係は正確に逆相の関係ではなく、若干のずれがあっても良いことはいうまでもない。この場合、高域通過フィルタ１７および低域通過フィルタ１８の構成によって電気的に逆相の関係が成立するように設定することで同様の効果を奏するものである。
【００１３】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、２つのマイクロフォンをスピーカボックスの内部と外部に配置し、それぞれの出力にフィルタ処理を施してスピーカから出力される信号成分を除去し、スピーカの周囲騒音のみを正確にとり出して整流回路で直流に変換後に入力段に設けられた利得可変回路に加え、スピーカの周囲騒音に応じて利得を自動的に変化させ、周囲の騒音にマイキングされない音響再生が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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】同装置の第１のマイクロフォンの出力特性図
【図３】同装置の第２のマイクロフォンの出力特性図
【図４】同装置の低域通過フィルタの出力特性図
【図５】同措置の高域通過フィルタの出力特性図
【図６】従来の音響再生装置を示すブロック図
【符号の説明】
１，１０  入力端子
２，１１  利得可変回路
３，１２  電力増幅器
４，１３  スピーカボックス
５，１４  スピーカユニット
６  マイクロフォン
１５  第１のマイクロフォン
１６  第２のマイクロフォン
１７  高域通過フィルタ
１８  低域通過フィルタ
１９  加算器
２０  整流回路
【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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【図６】
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