主动噪音消除头盔（１００）包括：检出头盔主体（１０）内的噪音的检出单元（１０２），以及产生用于抵消通过该检出单元（１０２）检出的噪音的声音的发声单元（１０４）。通过前述检出单元（１０２）的输出信号的运算处理生成控制信号，通过放大单元（１０８）对该控制信号进行放大并供给到发声单元（１０４）。利用前述检出单元（１０２）的输出信号，求出相互不同频率带的声压的比。利用该声压比，对放大单元（１０８）的增益进行调节，使得检出单元（１０２）的输出信号的声谱接近于规定的目标声谱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
近年来，二次生成与噪音源的声波相位相反的振幅相同的声波，利用波的干涉进行消音的主动噪音消除(ANCActive Noise Cancel or Active NoiseControl)技术倍受瞩目。这种技术，随着近年来的数字信号处理技术的发展，在各个领域的应用·实用化得到进一步发展。作为这样的主动噪音消除技术的一个例子，比如在WO95/00946中，公开了一种利用主动噪音消除的头戴式耳机。该头戴式耳机，是反馈型的主动噪音消除装置，其备有分别在声场的内外，即耳罩内和耳罩外配置一个的扩音器。该装置，使用具有同一的频率特性的带通滤波器，将具有某特定的频率带(比如，共振频率带)中的声场内外的噪音进行比较，通过调整控制增益(放大器的增益)使得两者的比为恒定值的方法，谋求提高消音性能。然而，上述的WO95/00946所述的主动噪音消除技术，由于以头戴式耳机为对象，难于适用在与头戴式耳机的声场的性质不同的头盔中。具体地说，与在头戴式耳机中，消音对象的噪音源在远方的情况相对的，在头盔中，存在头盔内的多个噪音源。即，头盔的场合中成为消音对象的噪音，主要是，摩托车等的自动二轮车的行驶时的驾驶者引起的风产生的声音。此外，由车辆产生的噪音和路面噪音也会进入到头盔中。从而，在内部产生多个噪音源并形成复杂的声场的头盔的场合，仅仅简单地比较声场内外的噪音，是不能得到充分的消音效果的。进而言之，头盔的场合，基于使用者(戴头盔者)的脸或头的形状等个体差异，容易出现个人差别。可以想到的主要理由是，每个人的根据脸和头的形状不同与头盔之间形成的空间都不同。例如已知，第一，戴头盔者的耳根空间的声音传递特性(增益特性(gain))存在个人差异(参照图13)。该个人的差异相当于传递系统的不同，更具体地说，相当于控制对象的频率传递函数(下面，称作[耳根传递函数])的不同。此外已知，第二，风产生的声音(噪音)的声谱的坡度也存在个人差异(参照图14)。换句话说，风产生的声音的声谱的坡度一般是右边下降的形状，而根据个人差异其坡度不同。图13是耳根传递函数的个人差异的曲线图。该图表示试验的结果的一个例子。如图13所示，频率声谱的形状(频率之间的相对关系)在多个使用者之间是几乎相同的，但传递函数的增益根据使用者的不同而不同。例如，在图13的例子中，使用者Q1和使用者Q2的增益差，最大是大约9dB(约3倍)。如果增益3倍不同的话，即使扬声器发出同样音量的声音，扩音器的输出信号也存在3倍的差异。这样的控制对象的增益存在个人差异的场合，需要与此相应的控制增益的调节。如果不考虑个人差异对控制增益进行统一的调节的话，则会产生相对于使用者来说控制增益效力过强而发散，反过来，如果控制增益效力不够，虽然没有发散，但消音量会比所期望的小。例如，使用者Q1的场合，与使用者Q2的场合相比，控制增益K为3倍的效力。由此，尽管使用者是使用者Q1，若也进行与使用者Q2相适应的控制增益调节，则会存在控制增益效力过强而发散的情况。反过来，尽管使用者是使用者Q2，若也进行与使用者Q1相适应的控制增益调节的话，则由于控制增益仅有1/3倍的效力，没有发散而消音量比所期望的小。图14是表示风产生的声音的声谱坡度的个人差异的图。如图14所示，风产生的声音的声压，一般频率越低越高，频率越高越低，而其坡度存在个人差异。图14所示的例子中，使用者M1的声谱坡度比使用者M2的声谱坡度平缓。坡度越平缓，高频率成分占风产生的声音的整体的比例就越大。在这样的风产生的声音的声谱坡度具有个人差异的场合，如后所述，也需要与此相应的控制增益的调节。关于这一点，在上述WO95/00946所述的主动噪音消除技术中，没有考虑个人差异，不能进行对应于每个人的有效率的主动噪音消除控制。换句话说，由于仅仅是进行简单地对某特定的频率带中的声场内外的噪音的比成为恒定值的控制，因此不能适应于耳罩内外的传递率的个人差异。特别是头盔的场合，由于容易出现如上述的个人差异，因此为了提高消音效果，最好能够适应于个人差异。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而成的，其目的在于，提供一种无论头盔的佩戴者是谁都能得到充分的消音效果的。本专利技术的主动噪音消除头盔采用这样的构成，其具有检出头盔主体内的噪音的检出单元；产生用于抵消通过该检出单元检出的噪音的声音的发声单元；对前述检出单元的输出信号进行运算处理并生成控制信号的生成单元；对通过该生成单元生成的控制信号进行放大并供给到前述发声单元的放大单元；利用前述检出单元的输出信号，获得相互不同频率带的声压的比的声压比获得单元；利用通过该声压比获得单元获得的前述声压比，对前述放大单元的增益进行调节，使得前述检出单元的输出信号的声谱接近于规定的目标声谱的调节单元。而且，本说明书中，声压表示声音波形的振幅的平均值。根据该构成，利用检出单元(扩音器)的输出信号，获得相互不同的频率带的声压的比，利用得到的声压比调节放大单元的增益，使得检出单元(扩音器)的输出信号的声谱的形状最合适。为此，可以进行不依赖于检出单元(扩音器)的输出信号的绝对值的控制，能够对应于耳根传递函数的个人差异，无论头盔的佩戴者是谁都能够得到充分的消音效果。优选地，前述检出单元配置在头盔主体内，使其在头盔主体被佩戴时配置在使用者的耳根。根据该构成，由于头盔主体被佩戴时检出单元(扩音器)处于使用者的耳根，所以能够基于接近于使用者所听到的声音的声音进行主动噪音消除，能够提高主动噪音消除的精度。优选地，前述声压比获得单元具有多个滤波器，其对前述检出单元的输出信号进行相互不同的频率特性的滤波；声压算出单元，其对前述多个滤波器的各输出信号进行处理并算出相互不同的多个频率带的声压；声压比算出单元，其利用通过该声压算出单元算出的多个频率带的声压算出成为控制用的指标的声压比。根据该构成，设置频率特性相互不同的多个滤波器，对这些多个滤波器的各输出信号进行处理并算出相互不同的多个频率带的声压，利用算出的多个频率带的声压算出成为控制用指标的声压比，由此能够用比较简单的电路取得成为控制用指标的声压比。此外，也可以构成为，前述声压比获得单元具有第一获得单元，其利用前述检出单元的输出信号获得共振频率带的声压；第二获得单元，其利用前述检出单元的输出信号获得成为比较的基准的基准声压；声压比算出单元，其算出通过这些第一和第二获得单元分别获得的共振频率带的声压和比较用的基准声压的比。根据该构成，由于分别获得共振频率带的声压和成为比较的基准的基准声压，并算出两者的比，所以能够比较简单地获得成为控制用指标的声压比。优选地，前述第二获得单元是，将通过前述发声单元发出的声音进行消音的消音域和比前述共振频率带，受到由主动噪音消除的影响更少的基准频率域的声压作为前述基准声压而获得的单元。这样，通过声压比算出单元算出的声压比成为与共振频率带的声压的增减对应的值。因此，能够通过放大单元的增益的调整，对共振频率带的声压级别进行调整，由此，能够得到所期望的声谱。前述基准频率域也可以是全频率域。即，可以将所有的频率域的声压级别作为基准。这是因为可以考虑为，全频率域的声压级别与声谱的形状几乎无关。优选地，前述调节单元是对前述放大单元的增益进行调解，使得通过前述声压比获得单元获本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种主动噪音消除头盔，具有：检出单元，其检出头盔主体内的噪音；发声单元，其产生用于抵消通过该检出单元检出的噪音的声音；生成单元，其对前述检出单元的输出信号进行运算处理并生成控制信号；放大单元，其对通过该生成单元生成的控制信号进行放大并供给到前述发声单元；声压比获得单元，其利用前述检出单元的输出信号，获得相互不同频率带的声压的比；调节单元，其利用通过该声压比获得单元获得的前述声压比，对前述放大单元的增益进行调节，使得前述检出单元的输出信号的声谱接近于规定的目标声谱。
【技术特征摘要】
JP 2003-12-2 2003-4037451.一种主动噪音消除头盔，具有检出单元，其检出头盔主体内的噪音；发声单元，其产生用于抵消通过该检出单元检出的噪音的声音；生成单元，其对前述检出单元的输出信号进行运算处理并生成控制信号；放大单元，其对通过该生成单元生成的控制信号进行放大并供给到前述发声单元；声压比获得单元，其利用前述检出单元的输出信号，获得相互不同频率带的声压的比；调节单元，其利用通过该声压比获得单元获得的前述声压比，对前述放大单元的增益进行调节，使得前述检出单元的输出信号的声谱接近于规定的目标声谱。2.如权利要求1所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述检出单元配置在头盔主体内，使其在头盔主体被佩戴时配置在使用者的耳根。3.如权利要求1所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述声压比获得单元具有多个滤波器，其对前述检出单元的输出信号进行相互不同的频率特性的滤波；声压算出单元，其对前述多个滤波器的各输出信号进行处理并算出相互不同的多个频率带的声压；声压比算出单元，其利用通过该声压算出单元算出的多个频率带的声压算出成为控制用的指标的声压比。4.如权利要求1所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述声压比获得单元具有第一获得单元，其利用前述检出单元的输出信号获得共振频率带的声压；第二获得单元，其利用前述检出单元的输出信号获得成为比较的基准的基准声压；声压比算出单元，其算出通过这些第一和第二获得单元分别获得的共振频率带的声压和比较用的基准声压的比。5.如权利要求4所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述第二获得单元是，将通过前述发声单元发出的声音进行消音的消音域和比前述共振频率带，受到由主动噪音消除的影响更少的基准频率域的声压作为前述基准声压而获得的单元。6.如权利要求5所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述基准频率域是全频率域。7.如权利要求1所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，前述调节单元是对前述放大单元的增益进行调解，使得通过前述声压比获得单元获得的声压比接近于与前述规定的目标声谱对应的目标声压比的单元。8.如权利要求1所述的主动噪音消除头盔，其特征在于，进一步具有获得前述检出单元的输出信号的声谱的坡度的坡度获得单元，前述调节单元是，利用通过前述声压比获得单元获得的声压比和通过前述坡度获得单元获得的坡度，对前述放大单元的增益进行调节，使得前述声谱接近于规定的目标声谱的单元。9.如权利要求8所述的主动噪音消除头盔...
【专利技术属性】
技术研发人员：阪胁笃，
申请(专利权)人：雅马哈发动机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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