[发明专利]消噪系统

说明书

技术领域

本发明涉及可消除周围噪声的消噪系统，该消噪系统能校正由 特性引起的相位位移，并能输出精度更高的抵消信号。

背景技术

能利用抵消音来消除周围噪声的消噪系统为：由于在耳机 (headphone)等中使用，所以能用作在消除噪声的同时听到被再现 音乐的消噪耳机。消噪耳机被构成为：将被安装在耳机外壳等上的 麦克风单元(microphone unit)集音的周围噪声转换为作为电信号的 噪声信号，并使用该噪声信号来生成用于消除人耳通过耳机外壳能 听见的的噪声的信号(抵消信号)，借助于与要再现的音乐一起从 耳机扬声器单元中输出的抵消音，使用者能够在周围噪声被消除的 状态下听音乐。

最理想的是能够利用抵消音来完全消除人耳能听见的的噪声。 但是，构成消噪系统的麦克风单元和扬声器单元具有相位因频率而 发生位移的特性(相位特性)。该相位特性为：越是低频率，相位 越相对超前，增益衰减，越是高频率，相位越相对滞后。由于从消 噪系统的扬声器单元输出的抵消信号受到该相位特性的影响，所以 很难生成可完全消除人耳能听见的的噪声的抵消信号。当受到这种 相位特性的影响而从扬声器单元输出噪声和产生了相对的相位位移 的抵消音时，不仅原本应实现的消除噪声的效果(抵消效果)降低， 而且由于抵消信号增强了噪声所包含的特定频率，反而会听到很大 的噪声。

另外，抵消音的相位发生位移还存在其他原因。由于要消除的 周围噪声中包含多种声音，所以针对该噪声所包含的所有频率生成 抵消信号是很困难的。因此，消噪系统使用滤波器电路在某种程度 上缩小了生成抵消信号的频带。

在用于音频信号的滤波器电路中，有遮断预定频率以上的信号 的低通滤波器、遮断预定频率以下的信号的高通滤波器、遮断预定 频带以外的信号的带通滤波器、遮断预定频带的信号的陷波滤波器。 消噪耳机构成为：通过组合这些滤波器电路来使用，确定实现抵消 效果的频带并生成预定的抵消信号。换句话说，利用滤波器电路从 噪声信号中抽取用于生成抵消信号的信号，从而限制了频带。根据 这种结构，在特定的频带实现抵消效果，但在其以外的频带不能实 现抵消效果。因此，为了能够消除更多种类的噪声，安装多个滤波 器电路，利用开关等选择性地切换滤波器电路，从而能够增加可消 除的噪声的种类的消噪系统已众所周知(例如，参照“专利文献1”)。

专利文献1：日本特开平4-8099号公报

滤波器电路有使用了无源元件的无源型、使用了运算放大器等 的有源型等，但无论哪种滤波器电路都具有以下特性：所输入的原 信号频率成分越低，相对地相位越超前而发生位移，频率成分越高， 相对地相位越滞后而发生位移。

这样，消噪系统由于其结构产生的相位特性和滤波器电路具有 的相位特性，导致人耳能听见的的噪声与抵消音之间的相位相对地 发生位移。因此，为了输出更高精度的抵消信号来提高消噪效果， 需要能够生成并输出校正了上述相位特性的抵消信号的消噪系统。 对于相位特性的校正，只要实现具有噪声信号所包含的低频率的相 位相对滞后、高频率的相位相对超前这样的特性的电路即可。为了 用滤波器电路实现这种相位特性，需要在滤波器电路的构成元件中 使用在高频阻抗变低相位超前的元件、或者在低频阻抗变高相位滞 后的元件。但是，在电子电路中没有这种构成元件，所以不可能实 现。

发明内容

现有的消噪系统中，为了尽量减小抵消信号受到的相位特性的 影响，设法适当地组合各种滤波器使相位一致而不发生位移。由此， 很难出现由相位特性的影响产生的缺点。但是，哪种滤波器电路的 相位特性都是相对而言频率越低相位越超前、频率越高相位越滞后， 所以很难在成为多个滤波器电路的连接点的频率校正相位特性，在 该连接点的频率抵消效果极差，为了进一步防止该问题，需要抑制 整体的抵消量来取得平衡。因此，变成抵消效果不充分且进行在听 觉上不自然的输出的消噪系统。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供一种可消除周围 噪声的消噪系统，该消噪系统具有滤波器电路，该滤波器电路具备 能校正以往的相位特性的相位特性，该消噪系统能够输出校正了相 位位移的抵消信号。