JPH06177683A - 音調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は騒音に起因する聴覚機能の劣化を防止
すると共に、装用した状態も会話がし易い音調整装置の
実現を目的とするものである。 【構成】マイクロホンを用いて外部音を集音すると共
に、当該マイクロホンの出力信号のうち所定の音圧レベ
ルを越える外部音の信号成分の信号レベルを低減した後
放音するようにしたことにより、騒音及び瞬間的な音圧
レベルの高い衝撃音に起因する聴覚機能の低下を防止で
きる。またマイクロホンが普通の会話音より高い音圧レ
ベルの外部音を連続的に集音した場合には、マイクロホ
ンの出力信号から外部音の音圧レベルに応じて高域成分
及び低域成分を除去すると共に、このとき当該マイクロ
ホンからの出力信号の信号レベルを外部音の音圧レベル
に応じて低減させることにより、装用した状態でも容易
に会話ができる音調整装置を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音調整装置に関し、特に
騒音下において、騒音から聴覚機能の劣化を防止すると
共に、騒音と重なりあつた会話音を聞き取り易くする装
置に適用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば工事現場のように騒音の多
い場所では、騒音による不快感を回避するために又は騒
音に起因する聴覚機能の低下を防止するため外界音遮断
手段として防音耳栓を用いることがある。この場合使用
される耳栓としては、一般的には遮音材料を円柱形状に
成形しただけの簡単な構造のものが用いられ、当該耳栓
を外耳道の入口付近に位置するように周側面部を指で圧
縮しながら外耳道内に挿入して使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この種の耳
栓は外界音を一律に遮音するため騒音のみならず音声ま
でも遮音することにより、当該耳栓を装用した状態での
会話が困難な問題があつた。本発明は以上の点を考慮し
てなされたもので、外界音をそのまま聴取することを防
いで騒音に起因する聴覚機能の劣化を防止すると共に、
装用した状態でも会話がし易い音調整装置を提案しよう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、外部音を集音して集音信号Ｓ１と
して出力するマイクロホン１０と、可変的な入出力特性
を有し、集音信号Ｓ１の低域周波数成分を除去する第１
のフイルタ手段１１と、集音信号Ｓ２を増幅すると共
に、集音信号Ｓ１に含まれた所定の音圧レベルを越える
外部音の信号成分の信号レベルを低減して出力する増幅
手段１３と、可変的な入出力特性を有し、集音信号Ｓ３
の高域周波数成分を除去する第２のフイルタ手段１４
と、可変的な減衰特性を有し、集音信号Ｓ４の信号レベ
ルを減衰させる信号レベル減衰手段１５と、第１のフイ
ルタ手段１１及び増幅手段１３並びに第２のフイルタ手
段１４及び減衰手段１５によつて信号処理された集音信
号Ｓ１を調整音として放音するイヤホン１７と、集音信
号Ｓ１に基づき、集音信号Ｓ１が普通の会話音より高い
信号レベルで連続的に供給された場合には、その間第１
及び第２のフイルタ回路１１及び１４にカツトオフ周波
数をそれぞれ高域側及び低域側に集音信号Ｓ１の大きさ
に合わせて変化させると共に、信号レベル減衰手段１５
に減衰率を集音信号Ｓ１の大きさに合わせて増加させる
制御手段１２とを設けた。

【０００５】

【作用】増幅手段１３が集音信号Ｓ２に含まれた所定の
音圧レベルを越える外部音の信号成分の信号レベルを低
減して出力するようにしたことにより、当該外部音は低
い音圧レベルの調整音として出力され、かくして当該音
調整装置１を装用することで騒音に起因する聴覚機能の
低下を防止できる。また制御手段１２が集音信号Ｓ１が
普通の会話音より高い信号レベルで連続的に供給された
場合には、その間第１及び第２のフイルタ回路１１及び
１４にカツトオフ周波数をそれぞれ高域側及び低域側に
集音信号Ｓ１の大きさに合わせて変化させると共に、信
号レベル減衰手段１５に減衰率を集音信号Ｓ１の大きさ
に合わせて増加させるようにしたことにより、音圧レベ
ルの高い連続的な騒音下では外部音は中域周波数帯域を
中心とした低い音圧レベルの調整音として放音され、か
くして装用した状態で容易に会話ができる音調整装置を
実現できる。

【０００６】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【０００７】図１及び図２において、１は全体として音
調整装置を示し、図３に示す信号処理系２を収納するケ
ース本体３は第１のケース半体４及び第２のケース半体
５から構成されている。第１のケース半体４の下端部中
央には、出力音の放音ガイドとして筒状の音伝送部４Ａ
が植立形成されると共に、当該音伝送部４Ａにはその周
側面を被うように遮音材料でなる円筒形状の耳栓部材６
が嵌め込まれ、当該耳栓部材６を外耳道内に押し込むよ
うにして当該音調整装置１を装用するようになされてい
る。この結果当該音調整装置１においては、耳栓部材６
が外界遮断手段として作用し、この結果外界音がそのま
ま装用者の耳の中に侵入することを防止するようになさ
れている。

【０００８】第２のケース半体５にはボリユーム７等が
配設され、これにより当該音調整装置１を装用した状態
で出力音の音量を調整できるようになされている。ここ
で当該音調整装置１においては、図３に示すように、ケ
ース本体３に配設されたマイクロホン１０が集音した外
部音（以下これを入力音と呼ぶ）を集音信号Ｓ１として
可変ハイパスフイルタ回路１１及び自動騒音抑制回路１
２に供給するようになさている。可変ハイパスフイルタ
回路１１は、必要に応じてカツトオフ周波数を変化させ
ることができる可変的な入出力特性を有し、集音信号Ｓ
１から低周波成分を除去した後これを中及び高域集音信
号Ｓ２として増幅回路１３に送出する。

【０００９】増幅回路１３は、図４に示すように、ボリ
ユーム（図１）を操作することによつてその増幅率が調
整できる可変的な増幅特性を有し、中及び高域集音信号
Ｓ２をボリユーム操作に応じた信号レベルに増幅すると
共に、このとき中及び高域集音信号Ｓ２に所定の音圧レ
ベル（以下これを限界音圧レベルと呼ぶ）を越える信号
成分が含まれている場合には、その信号成分の信号レベ
ルを低減させた後これを抑制集音信号Ｓ３として可変ロ
ーパスフイルタ回路１４に送出する。可変ローパスフイ
ルタ回路１４は、必要に応じてカツトオフ周波数を変化
させることができる可変的な入出力特性を有し、抑制集
音信号Ｓ３から高周波成分を除去した後、これを中域抑
制集音信号Ｓ４として可変減衰回路１５に送出する。

【００１０】可変減衰回路１５は、必要に応じて減衰量
を変化させることができる可変的な入出力特性を有し、
中域抑制集音信号Ｓ４を減衰させた後、これを調整音信
号Ｓ５としてイヤホン駆動増幅回路１６を介してイヤホ
ン１７に送出し、これにより当該調整音信号Ｓ５に基づ
く出力音（以下これを調整音と呼ぶ）をイヤホン１７か
ら放音させる。このとき自動騒音抑制回路１２において
は、集音信号Ｓ１に基づき当該集音信号Ｓ１が連続的に
普通の会話音より高い信号レベルで供給された場合に
は、当該入力音が騒音であると判断して可変ハイパスフ
イルタ回路１１及び可変ローパスフイルタ回路１４に制
御信号Ｓ６を送出し、これによりカツトオフ周波数をそ
れぞれ高域側及び低域側に集音信号Ｓ１の大きさに合わ
せて変化させる。

【００１１】これは一般的に会話音が不連続的なため、
連続的な入力音は騒音であると判断することができるた
めで、従つて当該自動騒音抑制装置１２においては、こ
のような場合に供給される普通の会話音よりも高い信号
レベルの連続的な集音信号Ｓ１が入力したときには調整
音の周波数帯域を会話音の周波数帯域を中心とした中域
周波数帯域に狭めることによつて会話音が騒音にマスキ
ングされるのを防止するようになされている。さらに自
動騒音制御回路１２は、入力音が騒音であると判断した
ときには可変減衰回路１５に制御信号Ｓ６を送出し、こ
れにより当該可変減衰回路１５の減衰量を増加させて高
い音圧レベルの調整音が出力されるのを防止するように
なされている。

【００１２】実際上この実施例の場合、自動騒音抑制装
置１２が集音信号Ｓ１に基づいて入力音が騒音か否かを
判断すると共に、当該入力音が騒音であると判断した場
合に可変ハイパスフイルタ回路１１、可変ローパスフイ
ルタ回路１４及び可変減衰回路１５の入出力特性を変化
させるための手段として、当該各回路１１、１２、１４
及び１５を図５に示すような回路構成で形成している。
すなわち可変ハイパスフイルタ回路１１においては、直
列接続された３つのコンデンサＣ１、Ｃ２及びＣ３の一
端がマイクロホン１０の出力端に接続されると共に、コ
ンデンサＣ１及びＣ２の接続中点Ｐ₁ が抵抗Ｒ１及びＲ
２を介してアースラインＧＮＤと接続され、これにより
コンデンサＣ１並びに抵抗Ｒ１及びＲ２で第１のハイパ
スフイルタ部を形成するようになされている。

【００１３】また直列接続された３つのコンデンサＣ１
〜Ｃ３の他端は、抵抗Ｒ３を介して定電圧源２０から所
定の直流電圧が供給されるようになされた電圧ラインＶ
_CCと、トランジスタＱ１のベースとに接続され、かつ当
該トランジスタＱ１のコレクタが電源ラインＶ_CCに接続
されると共にエミツタが抵抗Ｒ１及びＲ２の接続中点Ｐ
₂ に接続され、これによりコンデンサＣ２及びＣ３並び
に抵抗Ｒ３でなる第２のハイパスフルタ部を形成するよ
うになされている。さらにコンデンサＣ２及びＣ３の接
続中点Ｐ₃ は抵抗Ｒ４を介してトランジスタＱ２のコレ
クタに接続されると共に、当該トランジスタＱ２のエミ
ツタはアースラインＧＮＤに接続され、これによりトラ
ンジスタＱ２がオン動作したときにはコンデンサＣ１及
び抵抗２並びにＲ３でなる第１のハイパスフイルタ部
と、コンデンサＣ２及び抵抗Ｒ４並びにトランジスタＱ
２でなる第３のハイパスフイルタ部と、コンデンサＣ３
及び抵抗Ｒ３でなる第４のハイパスフイルタ部とが形成
されるようになされている。

【００１４】従つて当該ハイパスフイルタ回路１１にお
いては、トランジスタＱ２がオフ状態にあるときには第
１及び第２のハイパスフイルタ部で与えられる第１の入
出力特性（以下これを第１のハイパスフイルタ特性と呼
ぶ）で信号処理するのに対して、トランジスタＱ２に例
えば0.4 〔Ｖ〕程度のベース電圧が印加されて当該トラ
ンジスタＱ２がオン動作したときには第１、第３及び第
４のハイパスフイルタ部で与えられる第１のハイパスフ
イルタ特性よりもカツトオフ周波数の高い第２の入出力
特性（以下これを第２のハイパスフイルタ特性と呼ぶ）
で信号処理するようになされている。この場合第１のハ
イパスフイルタ特性は第１及び第２のハイパスフイルタ
部の入出力特性によつて決定する固定的な入出力特性で
あるのに対して、第２のハイパスフイルタ特性はトラン
ジスタＱ２のベース電圧の変化に伴い連続的にカツトオ
フ周波数が変化する可変的な入出力特性であり、従つて
当該可変ハイパスフイルタ回路１１においては、トラン
ジスタＱ２がオン動作した後も当該トランジスタＱ２に
印加するベース電圧の大きさを増減することによりその
カツトオフ周波数を増減することができるようになされ
ている。

【００１５】また可変ハイパスフイルタ回路１１におい
ては、接続中点Ｐ₂ が増幅回路１３のカツプリングコン
デンサＣ４及び抵抗Ｒ５を介して演算増幅回路２１の入
力端に接続されている。この場合当該演算増幅回路２１
には、可変抵抗Ｒ６でなるボリユーム７（図１）が入出
力端子間に接続されて負帰還がかかるようになされ、こ
れにより当該ボリユーム７を操作して負帰還量を調整す
ることにより、増幅率を調整できるようになされてい
る。また演算増幅回路２１の出力端は、カツプリングコ
ンデンサＣ５を介してトランジスタＱ３のベースに接続
されている。

【００１６】この場合トランジスタＱ３においては、コ
レクタが抵抗Ｒ７を介して電圧ラインＶ_CCに接続される
と共にエミツタがアースラインＧＮＤに接続されてい
る。また当該トランジスタＱ３のベース及びコレクタ
は、抵抗Ｒ８を介して接続されると共に当該抵抗Ｒ８と
並列に接続された可変抵抗Ｒ９と、互いに逆向きに並列
接続された一対のダイオードＤ１及びＤ２（以下これを
コンプレツシヨンダイオード２２と呼ぶ）と、コンデン
サＣ６とを介して接続され、これによりベース及びコレ
クタ間の電圧がダイオードＤ１及びＤ２の順電圧（すな
わち可変抵抗Ｒ８にかかる電圧）より大きくなつた場合
には負帰還電流が流れて出力信号の信号レベルを低減さ
せるようになされている。

【００１７】従つて当該増幅回路１３においては、可変
抵抗Ｒ９の抵抗値を調整することによつて、中及び高域
集音信号Ｓ２に含まれる100 〔dBSPL 〕よりも大きい入
力音の信号成分の信号レベルを低下させることができ、
この結果当該入力音が放音時には100 〔dBSPL 〕以下の
調整音として出力されるように抑制するようになされて
いる。さらにトランジスタＱ３のコレクタは、可変ロー
パスフイルタ回路１４の抵抗Ｒ１０と、可変減衰回路１
５の抵抗Ｒ１１とを介してイヤホン駆動増幅回路１６
（図３）に接続されている。

【００１８】この場合当該可変ローパスフイルタ回路１
４においては、抵抗Ｒ１０及び抵抗Ｒ１１の接続中点Ｐ
₄ がコンデンサＣ７を介してトランジスタＱ４のコレク
タに接続されると共に、トランジスタＱ４のエミツタが
アースラインＧＮＤに接続されている。従つて当該可変
ローパスフイルタ回路１４においては、トランジスタＱ
４がオフ状態にあるときには抵抗Ｒ１０の抵抗値に応じ
た第１の入出力特性（以下これを第１のローパスフイル
タ特性と呼ぶ）で信号処理するのに対して、トランジス
タＱ４に例えば0.4 〔Ｖ〕程度のベース電圧が印加され
て当該トランジスタＱ４がオン動作したときには抵抗Ｒ
１０及びコンデンサＣ７並びにトランジスタＱ４でなる
ローパスフイルタ部が形成されて第１のローパスフイル
タ特性よりもカツトオフ周波数の低い第２の入出力特性
（以下これを第２のローパスフイルタ特性と呼ぶ）で信
号処理するようになされている。

【００１９】この場合第１のローパスフイルタ特性は抵
抗Ｒ１０の抵抗値によつて決定する固定的な入出力特性
であるのに対して、第２のローパスフイルタ特性はトラ
ンジスタＱ４に印加されるベース電圧が増加するとこれ
に応じてカツトオフ周波数が低下する可変的な入出力特
性であり、従つて当該可変ローパスフイルタ回路１４に
おいては、トランジスタＱ４がオン動作した後も当該ト
ランジスタＱ４に印加するベース電圧の大きさを増減さ
せることによりそのカツトオフ周波数を増減させること
ができるようになされている。また可変減衰回路１５に
おいては、抵抗Ｒ１１及びイヤホン駆動増幅回路１６
（図３）の接続中点Ｐ₅ が抵抗Ｒ１２を介してトランジ
スタＱ５のコレクタと接続されると共に、トランジスタ
Ｑ５のエミツタがアースラインＧＮＤに接続されてい
る。

【００２０】従つて当該可変減衰回路１５においては、
トランジスタＱ５がオフ状態にあるときには抵抗Ｒ１１
の抵抗値に応じた第１の入出力特性（以下これを第１の
減衰特性と呼ぶ）で信号処理するのに対して、トランジ
スタＱ５に例えば0.4 〔Ｖ〕程度のベース電圧が印加さ
れて当該トランジスタＱ５がオン動作したときには、抵
抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２並びにトランジスタＱ５からな
る減衰部が構成されて第１の減衰特性よりも減衰量の多
い第２の減衰特性で信号処理するようになされている。
この場合第１の減衰特性は抵抗Ｒ１１の抵抗値によつて
決定する固定的な減衰特性であるのに対して、第２の減
衰特性はトランジスタＱ５に印加するベース電圧の変化
に伴つて減衰量も連続的に変化する可変的な入出力特性
であり、従つて当該可変減衰回路１５においては、トラ
ンジスタＱ５がオン動作した後も当該トランジスタＱ５
に印加するベース電圧の大きさを増減することによりそ
の減衰量を増減させることができるようになされてい
る。

【００２１】因にこの場合、当該減衰回路１５の減衰量
を15〔dBSPL 〕としたときには、1000〔dBSPL 〕以上の
入力音は85〔dBSPL 〕の調整音としてイヤホンから出力
され、90〔dBSPL 〕の入力音は75〔dBSPL 〕の調整音と
してイヤホンから出力される。自動騒音抑制装置１２に
おいては、増幅回路３０、整流回路３１及びノイズ識別
回路３２から構成され、増幅回路３０の入力端がマイク
ロホン１０の出力端と接続されて集音信号Ｓ１を入力す
るようになされている。増幅回路３０は、電圧入力端が
電圧ラインＶ_CCと接続されて駆動電圧が供給され、その
出力端がカツプリングコンデンサＣ１０を介して整流回
路３１のダイオードＤ３のアノードに接続されている。

【００２２】この場合ダイオードＤ３は、アノードがダ
イオードＤ４を介してアースラインＧＮＤに接続される
と共に、カソードがコンデンサＣ１１を介してアースラ
インＧＮＤに接続されている。さらにダイオードＤ３の
カソードはノイズ識別回路３２の抵抗Ｒ２０を介して電
界効果型トランジスタＱ６（ＦＥＴ：field effect tra
nsistor ）のゲートに接続され、これにより整流回路３
１が、整流した集音信号Ｓ１を当該ノイズ識別回路３２
に供給するようになされている。

【００２３】この場合抵抗Ｒ２０及びダイオードＤ３の
接続中点Ｐ₆ は抵抗Ｒ２１を介してアースラインＧＮＤ
に接続されると共に、抵抗Ｒ２０及び電界効果型トラン
ジスタＱ６の接続中点Ｐ₇ はコンデンサＣ１２を介して
アースラインＧＮＤに接続され、これによりコンデンサ
Ｃ１２が集音信号Ｓ１に基づいて電荷を蓄積して電界効
果型トランジスタＱ６にゲート電圧を印加するようにな
されている。また接続中点Ｐ₆ 及びＰ₇ にはそれぞれダ
イオードＤ５のアノード及びカソードが接続され、これ
によりコンデンサＣ１２が蓄積した電荷を当該ダイオー
ドＤ５を介して放電できるようになされている。

【００２４】さらに電界効果型トランジスタＱ６におい
ては、ドレインが電圧ラインＶ_CCに接続されると共に、
ソースが可変ハイパスフイルタ回路１１のトランジスタ
Ｑ１のベースと、可変ローパスフイルタ回路１４のトラ
ンジスタＱ４のベースと、可変減衰回路１５のトランジ
スタＱ５のベースと、抵抗Ｒ２２を介してアースライン
ＧＮＤとにそれぞれ接続され、これによりゲート電圧に
応じたソース電圧をトランジスタＱ１、トランジスタＱ
４及びトランジスタＱ５の各ベースに供給するようにな
されている。

【００２５】従つて当該ノイズ識別回路３２において
は、入力音が例えば会話音のときのように集音信号Ｓ１
が断続的に供給された場合には、コンデンサＣ１２が充
電よりも早く放電するために電界効果型トランジスタＱ
６のゲートに電圧が印加されず、従つて当該電界効果型
トランジスタＱ６がオフ状態を維持する。この結果当該
ノイズ識別回路３２は、各トランジスタＱ１、Ｑ４及び
Ｑ５にベース電圧を供給できず、従つて各トランジスタ
Ｑ１、Ｑ４及びＱ５がオフ状態にあることにより、可変
ハイパスフイルタ回路１１、可変ローパスフイルタ回路
１４及び可変減衰回路１５が入力信号に対してそれぞれ
第１のハイパスフイルタ特性、第１のローパスフイルタ
特性及び第１の減衰特性で信号処理するようになされて
いる。

【００２６】これに対して当該ノイズ識別回路３２にお
いては、入力音が騒音のときのように集音信号Ｓ１が連
続的に供給された場合には、コンデンサＣ１２が放電よ
りも早く充電するために電界効果型トランジスタＱ６の
ゲートに入力音の信号レベルに応じた電圧が連続的に印
加される。この結果電界効果型トランジスタＱ６のソー
ス電圧が上昇し、当該ソース電圧が0.4 〔Ｖ〕程度の大
きさになるとトランジスタＱ１、トランジスタＱ４及び
トランジスタＱ５がオン動作することにより、可変ハイ
パスフイルタ回路１１、可変ローパスフイルタ回路１４
及び可変減衰回路１５の入出力特性が切り換わつて、そ
れぞれ入力信号に対して第２のハイパスフイルタ特性、
第２のローパスフイルタ特性及び第２の減衰特性で信号
処理するようになされている。

【００２７】さらにこの場合当該ノイズ識別回路３２に
おいては、電界効果型トランジスタＱ６がトランジスタ
Ｑ１、Ｑ４及び５の各ベースに入力音の音圧レベルに応
じたソース電圧を供給することにより、可変ハイパスフ
イルタ回路１１、可変ローパスフイルタ回路１４が当該
入力音の音圧レベルが高いときにはカツトオフ周波数を
それぞれ増加及び減少させ、これに対して当該入力音の
音圧レベルが低いときにはカツトオフ周波数をそれぞれ
減少及び増加させると共に、可変減衰回路が当該入力音
の音圧レベルが高いときには減衰量を増加させ、これに
対して当該入力音の音圧レベルが低いときには減衰量を
減少させるようになされている。

【００２８】以上の構成において、当該音調整装置１を
騒音の少ない静かな環境下で使用した場合、自動騒音抑
制装置１２には会話音を含む入力音が集音信号Ｓ１とし
て断続的に供給される。この結果自動騒音抑制装置１２
は制御信号Ｓ６を出力せず、従つて可変ハイパスフイル
タ回路１１及び可変ローパスフイルタ回路１４がそれぞ
れ第１のハイパスフイルタ特性及び第１のローパスフイ
ルタ特性で信号処理すると共に、可変減衰回路１５が第
１の減衰特性で信号処理することにより、イヤホン１７
からは周波数帯域の広い自然度の高い調整音がボリユー
ム７の操作に応じた音圧レベルで出力される。

【００２９】これに対して当該音調整装置１を騒音の多
い環境下で使用した場合、自動騒音抑制装置１２には集
音信号Ｓ１がマイクロホン１０から連続的に供給され
る。この結果自動騒音抑制装置１２が、可変ハイパスフ
イルタ回路１１及び可変ローパスフイルタ回路１４に制
御信号Ｓ６をそれぞれ送出して当該各回路１１及び１４
の入出力特性をそれぞれ第２のハイパスフイルタ特性及
び第２のローパスフイルタ特性に変化させると共に、可
変減衰回路１５に制御信号Ｓ６を送出して当該可変減衰
回路１５の入出力特性を第２の減衰特性に変化させるこ
とにより、イヤホン１７からは会話音の周波数帯域を中
心とした外部音の音圧レベルに応じた狭い周波数帯域の
調整音が低い音圧レベルで出力される。

【００３０】この場合、騒音と共に会話音の音圧レベル
も低減されて出力されるが、一般的に騒音下での会話は
騒音以上のレベルで行われるため、耳障りな騒音成分の
中の低域成分と高域成分が抑え込まれるのに対し、会話
音成分は可聴領域の中域に位置することにより、当該音
調整装置１の装用者は相手の話声を聞き取ることができ
る。さらに当該音調整装置１においては、外部に瞬間的
に大きな衝撃音が発生した場合においても、増幅回路１
３に限界音圧レベル以上の音圧レベルの信号成分が供給
されたときにはトランジスタＱ３に負帰還電流が流れて
当該衝撃音の信号成分の信号レベルを低減させることに
より、当該衝撃音は低い音圧レベルの調整音としてイヤ
ホン１７から放音される。

【００３１】以上の構成によれば、増幅回路１３が限界
音圧レベル以上の入力音の信号成分に対してその信号レ
ベルを低減するようにしたことにより、当該入力音は低
い音圧レベルの調整音として放音され、かくして当該音
調整装置１を装用することによつて瞬間的な大きい音圧
レベルの衝撃音が発生する環境下に長時間いた場合にお
いても当該衝撃音に起因する聴覚機能の低下を低減でき
る。

【００３２】また自動騒音抑制装置１２がマイクロホン
１０から信号レベルの高い集音信号Ｓ１が連続的に供給
された場合に、可変ハイパスフイルタ回路１１及び可変
ローパスフイルタ回路１４に制御信号Ｓ６を送出して当
該各回路１１及び１４のカツトオフ周波数をそれぞれ増
加及び減少させると共に、可変減衰回路１５に制御信号
Ｓ６を送出して減衰率を増加させるようにしたことによ
り、騒音の多い環境下ではイヤホン１７からは会話音の
周波数帯域を中心とした外部音の音圧レベルに応じた狭
い周波数帯域の調整音が当該外部音の音圧レベルに応じ
た低い音圧レベルで放音され、かくして騒音の多い環境
下においても当該音調音装置１を装用することにより騒
音に起因する聴覚機能の低下を低減し得ると共に、当該
音調整装置１を装用した状態においても耳障りな騒音を
低減して容易に会話ができる。

【００３３】なお上述の実施例においては、可変ハイパ
スフイルタ回路１１等を図５に示すような回路構成に形
成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
要は、自動騒音抑制装置１２が集音信号Ｓ１に基づいて
入力音が騒音か否かを判断できると共に、当該自動騒音
抑制装置１２が入力音が騒音と判断した場合に、調整音
の周波数帯域を会話音を中心とした狭い周波数帯域に変
化させ、かつ当該調整音の出力レベルを減少させ得るの
であれば、可変ハイパスフイルタ回路１２等の回路構成
としてはこの他種々の構成を適用できる。また上述の実
施例においては、増幅回路１３を演算増幅回路２１、コ
ンプレツシヨンダイオード２２及びトランジスタＱ３等
を用いて構成すると共に、所定の信号レベルを越える瞬
間的な衝撃音に対してはトランジスタＱ３に負帰還をか
けることによつて当該衝撃音の信号成分の信号レベルを
抑制することで当該衝撃音が大きな音のままイヤホン１
７から出力されることを防止するようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、要は、図４に示す
ような出力特性をもつのであれば、増幅回路１３として
はこの他種々の回路構成を適用できる。

【００３４】この場合増幅回路１３として、約100 〔dB
SPL 〕の入力音圧で飽和する増幅回路を用いるようにし
ても良い。さらに上述の実施例においては、限界音圧レ
ベルを100 〔dBSPL 〕程度に設定するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、当該音
調整装置１の使用環境に合わせて設定するのであれば、
限界音圧レベルとしてはこの他種々の値を適用できる。

【００３５】さらに上述の実施例においては、当該音調
整装置１を図１及び図２に示すように構成するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該
音調整装置の形状としては、この他図６及び図７に示す
ような耳掛け型、図８に示すような箱型、又は図９に示
すようなヘツドホン型等この他種々の形状を適用でき
る。この場合図６及び図７に示す耳掛け型の音調整装置
４０では、外界音遮断手段としての耳栓部４１を耳に押
し込むようにして装用し、ケース本体４２に配設された
マイクロホン（図示せず）で集音すると共に、当該ケー
ス本体４２内部に収納した信号処理回路（図示せず）で
マイクロホンから供給された外界音の信号成分を信号処
理した後耳栓部４１から調整音として放音するようにす
れば良い。

【００３６】また図８に示す箱型の音調整装置５０で
は、外界音遮音手段としての耳栓５１を耳に押し込むよ
うにして装用し、ボツクス状の本体部５２に配設された
マイクロホン５３で集音すると共に、当該本体部５２内
部に収納した信号処理回路（図示せず）でマイクロホン
５３から供給された外界音の信号成分を信号処理した後
耳栓部５１から調整音として放音するようにすれば良
い。さらに図９に示すヘツドホン型の音調整装置６０で
は、外界音遮断手段としてのイヤーマフ６１を耳にあて
るようにして装用し、当該イヤーマフ６１に配設された
マイクロホン６２で集音すると共に、当該イヤーマフ６
１内部に収納した信号処理回路（図示せず）で当該マイ
クロホン６２から供給された外界音の信号成分を信号処
理した後イヤーマフ６１の内側に配設されたイヤホン
（図示せず）から調整音として放音するようにすれば良
い。

【００３７】さらに上述の実施例においては、信号処理
系２を、集音信号Ｓ１を可変ハイパスフイルタ回路１
１、増幅回路１３、可変ローパスフイルタ回路１４及び
可変減衰回路１５の順で信号処理して行くような回路構
成に形成した場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、信号処理系２が、集音信号Ｓ１に対する可変ハイ
パスフイルタ回路１１、増幅回路１３、可変ローパスフ
イルタ回路１４及び可変減衰回路１５の信号処理の順番
がこれ以外であるような回路構成であつても良い。

【００３８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、マイクロ
ホンを用いて外部音を集音すると共に、当該マイクロホ
ンの出力信号のうち所定の音圧レベルを越える外部音の
信号成分の信号レベルを低減した後調整音として放音す
るようにしたことにより、当該所定の音圧レベルを越え
る外部音は低い音圧レベルの調整音として放音され、か
くして騒音及び瞬間的な音圧レベルの高い衝撃音に起因
する聴覚機能の低下を防止できる。またマイクロホンが
普通の会話音より高い音圧レベルの外部音を連続的に集
音した場合には、マイクロホンの出力信号から外部音の
音圧レベルに応じて高域成分及び低域成分を除去するこ
とにより、音圧レベルの高い連続的な騒音下においては
調整音の周波数帯域を会話音の周波数帯域である中域周
波数帯域に限定すると共に、このとき当該マイクロホン
からの出力信号の信号レベルを外部音の音圧レベルに応
じて低減させることにより、当該調整音の出力レベルを
低く抑え、かくして装用した状態でも容易に会話ができ
る音調整装置を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による音調整装置の外観構成を示す側面
図である。

【図２】図１に示す音調整装置の外観構成を示す側面図
である。

【図３】本発明による音調整装置の信号処理系の全体構
成を示すブロツク図である。

【図４】増幅回路の入出力特性を示す特性曲線図であ
る。

【図５】図３に示す信号処理系の回路構成を示す回路図
である。

【図６】本発明による音調整装置の他の実施例を示す側
面図である。

【図７】図６に示す音調整装置の正面部分を示す正面図
である。

【図８】本発明による音調整装置の他の実施例を示す側
面図である。

【図９】本発明による音調整装置の他の実施例を示す平
面図である。

【符号の説明】

１……音調整装置、１０、５３、６２……マイクロホ
ン、１１……第１のフイルタ手段（可変ハイパスフイル
タ回路）、１２……制御手段（自動騒音抑制装置）、１
３……増幅手段（増幅回路）、１４……第２のフイルタ
手段（可変ローパスフイルタ回路）、１５……信号レベ
ル減衰手段（可変減衰回路）、１７……イヤホン、Ｓ１
……集音信号、Ｓ６……制御信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外部音を集音して集音信号として出力する
   マイクロホンと、 可変的な入出力特性を有し、上記集音信号の低域周波数
   成分を除去する第１のフイルタ手段と、 上記集音信号を増幅すると共に、上記集音信号に含まれ
   る所定の音圧レベルを越える上記外部音の信号成分の信
   号レベルを低減して出力する増幅手段と、 可変的な入出力特性を有し、上記集音信号の高域周波数
   成分を除去する第２のフイルタ手段と、 可変的な減衰特性を有し、上記集音信号の信号レベルを
   減衰させる信号レベル減衰手段と、 上記第１のフイルタ手段及び上記増幅手段並びに上記第
   ２のフイルタ手段及び上記減衰手段によつて信号処理さ
   れた集音信号を調整音として放音するイヤホンと、 上記集音信号に基づき、上記集音信号が連続的に供給さ
   れた場合には、その間上記第１及び第２のフイルタ回路
   にカツトオフ周波数をそれぞれ高域側及び低域側に上記
   集音信号の大きさに合わせて変化させると共に、上記信
   号レベル減衰手段に減衰率を上記集音信号の大きさに合
   わせて増加させる制御手段とを具えることを特徴とする
   音調整装置。