CN101800920B - 信号处理装置和信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了信号处理装置和信号处理方法，所述信号处理装置包括：获取音频信号的音频信号获取部；获取外部信号的外部信号获取部；从音频信号和外部信号生成输出信号的输出信号生成部；将外部模式设定为操作模式的模式设定部；以及根据操作模式控制外部信号生成部的衰减控制部。当设定为外部模式时，衰减控制部使输出信号生成部至少从外部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从音频信号生成用于另一耳的输出信号。因此，能够降低由于对诸如音乐等音频的收听被打断而带来的不快与不便，同时还能够提供周围声音。

Description

信号处理装置和信号处理方法

相关申请的交叉参考 

本申请包含与2009年2月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-026552相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。 

技术领域

本发明涉及一种信号处理装置和信号处理方法。 

背景技术

近年来，包括移动电话在内的多种移动音乐播放器被广泛应用，人们会在诸如火车上或者公共场合的室内和室外都使用头戴式耳机或耳机。耳机发出的音频的音量可以被设定为适合各个收听者的音量。然而，在很多情况下收听音乐是目的，因而音量通常会被主观地设置成相对于周围的噪声较高。 

例如，用户在收听音乐的同时进行购物的情况下，用户很难在收听音乐的同时听到店员等的声音。还有很多其它情况，人们有必要在使用音乐播放器等的同时听到周围的声音。 

在这类情况下，为了听到诸如店员声音等周围的声音，用户通常需要临时降低音乐等的音量、停止音乐的播放、从他或她的头上摘掉耳机或者仅从一耳上摘掉耳机。 

一种用户通常有必要摘掉耳机等的情况是使用移动电话进行通话时的情况。例如，在日本专利申请公开公报No.JP-A-2007-281916中，针对这类情况公开了一种耳机麦克风。当通常被用于收听音乐等的时候，其中一个扬声器是麦克风，而另一个扬声器被用来收听通话的对方的声音，因而耳机麦克风也可以用作移动电话接收器。 

根据日本专利申请公开公报No.JP-A-2007-281916中公开的耳机麦克风，可以在不摘掉耳机麦克风的情况下可靠地进行移动电话的通话， 但是在其它希望听到周围声音的情况下，就很难听到周围的声音了。 

多数情况下，用户在使用移动电话进行通话时，倾向于专注于该通话。因此，许多用户愿意摘掉耳机等。 

另一方面，在购物等的期间进行的通话通常很快就会结束，并且通话的重要程度对用户来说往往很低，多数情况下用户只需要保持一定水平的意识就可以确定通话的内容。在这类情况下，当然有用户认为“我不想中断正在收听的内容”、“降低音量很花费时间”、“如果摘掉一个耳机，我就听不到音乐了，所以我不想摘掉它”、“我的播放器放在包里所以不好操作，但我不想摘掉耳机，因为那样我就不能再收听了”等等。因此，许多用户会因为周围的声音不得不中断他们的收听而影响心情，或者因为不得不摘掉耳机等而感到不舒服。 

此外，在采用日本专利申请公开公报No.JP-A-2007-281916公开的耳机麦克风的情况下，因为在任何一种情况下的通话都需要使用两个麦克风，所以中断音乐等的收听是不可避免的。另外，例如，不仅是对于移动电话上的通话，其它情况下也有必要降低声音大小(也称为音量和声级)、停止播放或摘掉耳机，因而也不可避免需要中断音乐等的收听。此外，在仅从一耳上摘掉耳机的情况下，例如如果音乐是立体声的，则因为左右两边的音频信号存在很大的不同，因而不能再从被摘掉的耳机中听到音频，尽管音乐等的收听没有被中断，但被减弱了。 

当使用最近迅速流行的具有噪声消除功能的播放器和耳机时，更加难以收听到这类周围声音。 

发明内容

鉴于上述情况，期望提供一种新型且改良的信号处理装置、信号处理方法和程序，它们能够减轻因为在收听诸如音乐等音频时被打断而造成的不快和不便的感觉，同时还能够提供周围声音。 

本发明实施例提供一种信号处理装置，所述信号处理装置包括：音频信号获取部，它获取表示立体声音频内容的音频信号；外部信号获取部，它获取表示通过收集周围声音得到的外部声音的外部信号；输出信号生成部，它从通过所述音频信号获取部获得的音频信号和通过所述外 部信号获取部获得的外部信号生成表示提供给用户的立体声音频的输出信号；模式设定部，它至少将与生成的输出信号对应的外部模式设定为所述输出信号生成部的操作模式；以及衰减控制部，它根据通过所述模式设定部设定的操作模式控制所述外部信号生成部生成输出信号的操作。当设定为所述外部模式时，所述衰减控制部使所述输出信号生成部至少从所述外部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。 

此外，所述模式设定部还可以至少将与所述输出信号对应的音频模式设定为代替所述外部模式的操作模式，并且当设定为所述音频模式时，所述衰减控制部可以使所述输出信号生成部从所述立体声音频信号生成立体声输出信号。 

所述信号处理装置还可以包括：噪声消除信号生成部，它基于通过所述外部信号获取部获取的所述外部信号生成噪声消除信号，所述噪声消除信号使由所述外部信号表示的外部声音降低。所述输出信号生成部可以将所述噪声消除信号叠加在从所述音频信号生成的输出信号上，以便降低外部声音。 

此外，所述外部信号获取部获取立体声的外部信号。所述信号处理装置还包括：方向指定部，当设定为所述外部模式时，所述方向指定部基于通过所述外部信号获取部获取的立体声的外部信号指定所述外部信号的发信源相对于用户的方向。所述衰减控制部可以根据通过所述方向指定部指定的发信源的方向，从用于用户的右耳和左耳的输出信号中确定从所述外部信号生成的所述用于另一耳的输出信号。 

此外，当所述方向指定部指定所述发信源的方向在包括用户的前后方向的平面内时，所述衰减控制部可以使所述输出信号生成部通过叠加用于右耳的音频信号和用于右耳的外部信号生成用于右耳的输出信号，并且通过叠加用于左耳的音频信号和用于左耳的外部信号生成用于左耳的输出信号。 

此外，当设定为所述外部模式时，所述衰减控制部可以使所述输出信号生成部仅从所述外部信号生成用于右耳和左耳中的一耳的输出信 号，并且通过将立体声的音频信号转换成非立体声的音频信号来生成用于另一耳的输出信号。 

另外，所述模式设定部可以根据用户的操作在所述音频模式与所述外部模式之间进行转换。 

此外，所述信号处理装置还可以包括：信息信号获取部，它从外部的信息传输装置获取信息信号，所述信息信号不同于所述音频信号和所述外部信号并且表示要提供给用户的音频信息。当所述信息信号获取部已经获得所述信息信号时，所述模式设定部可以将与生成的所述输出信号对应的信息模式设定为操作模式，并且当设定为所述信息模式时，所述衰减控制部可以使所述输出信号生成部至少从所述信息信号生成用于右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且还至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。 

此外，所述信号处理装置还可以包括：音频识别部，它在所述音频模式下获取所述外部信号，并且判断所述外部信号中是否包含预定音频信号。当确定所述外部信号中包含所述预定音频信号时，所述模式设定部将操作模式切换为所述外部模式。 

此外，分别对应于立体声的输出信号中的用于右耳的输出信号和用于左耳的输出信号，所述输出信号生成部可以包括：音频信号调整部，它具有多个衰减器，所述多个衰减器分别调整包含立体声的音频信号中的用于右耳的音频信号和用于左耳的音频信号的音量；以及外部信号调整部，它具有多个衰减器，所述多个衰减器分别调整立体声的外部信号中的用于右耳的外部信号和用于左耳的外部信号。 

本发明另一实施例提供了一种信号处理方法，所述信号处理方法包括以下步骤：获取表示立体声音频内容的音频信号；获取表示通过收集周围声音获得的外部声音的外部信号；至少设定与表示提供给用户的立体声音频的输出信号对应的外部模式；以及根据在模式设定步骤设定的操作模式，从在音频信号获取步骤获取的所述音频信号和在外部信号获取步骤获取的所述外部信号生成表示提供给用户的立体声音频的输出信号。在输出信号生成步骤中，当设定为所述外部模式时，至少从所述外 部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。 

本发明另一实施例提供了一种程序，所述程序包括命令计算机实现如下装置的功能的指令，所述装置是：音频信号获取装置，它获取表示立体声音频内容的音频信号；外部信号获取装置，它获取表示通过收集周围声音得到的外部声音的外部信号；输出信号生成装置，它从通过所述音频信号获取装置获得的所述音频信号和通过所述外部信号获取装置获得的所述外部信号生成表示提供给用户的立体声音频的输出信号；模式设定装置，它至少将与生成的输出信号对应的外部模式设定为所述输出信号生成装置的操作模式；以及衰减控制装置，它根据通过所述模式设定装置设定的操作模式控制所述外部信号生成装置生成输出信号的操作。当设定为所述外部模式时，所述衰减控制装置使所述输出信号生成装置至少从所述外部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。 

根据上述本发明，能够降低由于对诸如音乐等音频的收听被打断而带来的不快与不便，同时还能够提供周围声音。 

附图说明

图1是示出了本发明各个实施例的耳机概要的说明图。 

图2A是示出了本发明各个实施例的耳机概要的说明图。 

图2B是示出了本发明各个实施例的耳机概要的说明图。 

图3是示出了本发明第一实施例的耳机概要的说明图。 

图4是示出了第一实施例的耳机的控制部结构的说明图。 

图5是示出了第一实施例的耳机的输出信号生成部结构的说明图。 

图6是示出了第一实施例的耳机的操作的说明图。 

图7是示出了第一实施例的耳机在音频模式下的操作的说明图。 

图8是示出了第一实施例的耳机在外部模式下的操作的说明图。 

图9是示出了第一实施例的耳机在外部模式下的操作的说明图。 

图10是示出了第一实施例的耳机在操作模式之间切换时的操作的说明图。 

图11是示出了本发明第二实施例的耳机结构的说明图。 

图12是示出了本发明第三实施例的耳机结构的说明图。 

图13是示出了通过执行程序实现一系列处理的计算机的结构示例的说明图。 

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。这里需要说明一下，在本说明书及附图中，具有基本相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示，并且省略对这些结构元件的重复说明。 

本发明各个实施例中的信号处理装置可以用多种形式实现。例如，所述信号处理装置可以被实现为诸如外耳耳机、内耳耳机、耳机和头戴耳机等耳机装置。另外，所述信号处理装置的其它示例可以是给上述耳机装置提供音频信号的移动电话、移动播放器、计算机或个人数字助理(personal data assistant，PDA)等。另外，当所述信号处理装置是上述终端之一或类似终端时，所述信号处理装置可以被实现为该终端的数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。换句话说，本发明中各个实施例都可以通过能够给用户提供音频信号等的各种装置或终端来实现。然而，为了简化本发明各个实施例中信号处理装置的说明，下面给出的说明是利用耳机1实现所述信号处理装置的示例。 

类似于通常的耳机等，各个实施例的耳机1能够从外部的音频信号播放装置等装置中获得表示立体声音频内容的“音频信号S、SL和SR”，并能够把获得的音频信号作为真实的声音提供给用户(佩戴者)。这里需要说明一下，表示音频信号的音频内容可以是多种多样的，例如包括音乐、无线电广播、电视广播、诸如英语会话等教育内容、诸如喜剧独白等娱乐内容、游戏音频、动画音频和计算机的操作声音等，但并不局限于任何一种特定的内容。此外，各个实施例的耳机1还可以在适当的时候为用户提供周围声音。这种情况下，所述的周围声音被称为“外部声音MS、MSL和MSR”，并且通过收集外部声音获得的信号被称为“外部信号M、 ML和MR”。此外，通过耳机1生成并通过驱动扬声器等真实提供给用户的音频被称为“输出音频OS、OSL和OSR”，并且表示该输出音频的信号被称为“输出信号O、OL和OR”。 

这里需要说明一下，因为音频信号是以立体声形式提供的，因而提供给用户左耳的音频信号被称为音频信号SL，而提供给用户右耳的音频信号被称为音频信号SR。另一方面，当两种音频信号不做区分时，它们被称为音频信号S。类似地，因为输出信号和输出音频也都为立体声的，因而当它们被简称为输出信号O和输出音频OS时，不区分左侧和右侧。此外，当提到输出信号OL和输出音频OSL时，或者当提到输出信号OR和输出音频OSR时，它们分别表示用于左耳和右耳的信号和音频。此外，根据情况和条件等，外部信号和外部声音有时是非立体声的，有时是立体声的。因此，当它们是立体声时，用于左耳的信号和声音被称为外部信号ML和外部声音MSL，用于右耳的信号和声音被称为外部信号MR和外部声音MSR。反之，当不区分左右时，或者当信号和声音为非立体声时，它们被称为外部信号M和外部声音MS。 

为了使对本发明各个实施例的耳机1的理解变得简单，按下面的顺序对示例性实施例进行说明。 

1、本发明各个实施例的耳机的概要 

2、第一实施例 

2-1、耳机的结构 

2-2、控制部的结构 

2-3、输出信号生成部的结构 

2-4、耳机的操作 

2-4-1、音频模式下的操作 

2-4-2、外部模式下的操作 

2-4-3、外部模式结束时的操作 

2-4-4、信息模式下的操作 

2-5、效果的示例 

3、第二实施例 

4、第三实施例 

1、本发明各个实施例的耳机的概要

图1是示出了本发明各个实施例的耳机1概要的说明图。如上所述，本发明各个实施例中的信号处理装置被实现为图1中示例的耳机1。在图1中，耳机1的佩戴者为用户U，用户U希望收听到的外部声音MSR的发信源在这里是发信方MM。 

这里需要说明一下，外部声音MSR不一定是由人发出的声音，例如可以是广播通知、来自移动电话接收器的声音、应急车辆的警报声，或者可以仅仅是噪声或者任何可被识别为声音的声音。 

当用户在收听从音频信号生成的输出音频OSL和OSR时，用户很难识别出这类外部声音MSR。另外，当为了提升用音频信号表示的音频内容的欣赏性而使噪声消除功能发挥作用时，用户更难识别外部声音MSR。 

考虑到这些难点，图2A和图2B示出了本发明各个实施例的耳机1的概要。如图2A所示，当外部声音MS为非立体声时，耳机1把外部信号M作为右侧方向的，即发信方MM所在位置的输出信号OR输出。另外，耳机1把立体声音频信号SL和SR转换成非立体声音频，并把该非立体声音频作为左侧方向的，即与发信方MM所在位置不同的方向的输出信号OL输出。 

另一方面，如图2B所示，当外部声音MSL和MSR为立体声时，耳机1把立体声的外部信号ML和MR转换成非立体声音频的同时，把该音频作为右侧方向的，即发信方MM所在位置的输出信号OR输出。以上述相类似的方式，耳机1把立体声音频信号SL和SR转换为非立体声的输出信号OL，并将该输出信号OL输出。 

因此，用户U可以听到外部声音MS，作为与外部声音MSR的发信方MM的方向对应的输出音频OSR。同时，用户U可以听到转换成非立体声的音频信号S，作为另一个输出音频OSL。通过这种方式，用户U不需要进行任何诸如摘掉耳机1等的不便操作，也不会感觉到任何由于对音频内容的收听被中断或失去左右任何一侧的音频而带来的不快，就可以听到外部声音MS。此外，根据提供了外部声音MS一侧的输出音频 OSR的方向，用户可以知道到外部声音MS的发信源的方向。 

这里说明一下，当通常的立体声音频信号SL和SR被作为立体声输出信号OL和OR输出时，将耳机1的操作模式称为“音频模式”。另外，如图2A和图2B所示，当外部信号M被作为输出信号OL和OR中的至少一个提供时，将耳机1的操作模式称为“外部模式”。此外，如下面将要说明的，在外部模式下，耳机1可以提供从外部获得的预定信息作为输出信号OL和OR中的至少一个来代替外部信号M。在这种情况下，将耳机1的操作模式称为“信息模式”。 

在下文中，对本发明各个实施例的耳机1进行更加详细的说明。然而，此处说明的耳机1的操作和结果仅仅是一些单独的示例，而且不用说，各个实施例的耳机1并不仅仅限于这里的示例，类似的操作和效果可以以其它方式实现。 

2、第一实施例

2-1、耳机结构

图3是示出了本发明第一实施例的耳机1的结构的说明图。如图3所示，本实施例的耳机1包括音频信号获取部11、数字/模拟转换电路12、放大电路13、外部信号获取部14、信息信号获取部15、控制部20、输出信号生成部100以及扬声器SPL和SPR。 

音频信号获取部11获取表示立体声音频内容的音频信号SL和SR。在耳机1的情况下，音频信号获取部11可以被形成为输入端子。可替代地，当本发明各个实施例的信号处理装置具有播放功能和广播波接收功能时，音频信号获取部11也可以实现播放功能和广播波接收功能。由音频信号获取部11获取的音频信号SL和SR被传输给输出信号生成部100。 

这里说明一下，音频信号SL、SR以及其它信号，即外部信号ML、MR和信息信号IL、IR都是数字信号。 

当在音频模式下时，输出信号生成部100从音频信号SL生成输出信号OL，从音频信号SR生成输出信号OR。输出信号生成部100在其它模式下的操作将会在后面适当的时候进行说明。通过输出信号生成部100生成的输出信号OL和OR被传输到数字/模拟转换电路12。 

数字/模拟转换电路12把通过输出信号生成部100生成的数字的输出信号OL和OR转换成模拟的输出信号OL和OR。然后，转换后的输出信号OL和OR被传输到放大电路13。 

放大电路13根据预定放大率或由用户U设定的放大率来放大通过数字/模拟转换电路12转换的模拟输出信号OL和OR。放大后的输出信号OL和OR被分别输出到左扬声器SPL和右扬声器SPR，然后分别作为输出音频OSL和OSR从扬声器SPL和SPR被提供给用户U。这里说明一下，上面所述的数字/模拟转换电路12和放大电路13可以被形成为诸如数字放大器等集成单元。 

另外，外部信号获取部14获取通过收集周围声音得到的外部声音MSL和MSR。这里说明一下，当本实施例的耳机1具有噪声消除功能时，外部信号获取部14可以被构造成诸如提供噪声消除功能的扬声器等声音收集装置(没有在图中示出)。这里还需要说明一下，例如，所述声音收集装置被设置在耳机1的左右壳体中，并且外部声音MS可以被以立体声的形式收集到耳机1的左侧和右侧。然后，外部信号获取部14把收集的外部声音MSL和MSR转换成数字外部信号ML和MR。这里需要说明一下，作为声音收集装置的外部信号获取部14可以是用于噪声消除功能的反馈装置和前馈装置中的一种。换言之，与上面给出的示例相反，当耳机1不具有噪声消除功能时，外部信号获取部14可以被构造为专用声音收集装置或者从外部声音收集装置获取外部信号ML和MR的连接端子。通过外部信号获取部14获取的外部信号ML和MR被传输给输出信号生成部100。 

在音频模式下，为了降低用户U收听到的伴随着从音频信号SL和SR生成的输出音频OSL和OSR的噪声(周围噪声、外部声音MS)，上面所述的输出信号生成部100生成左侧和右侧噪声消除(noise canceling，NC)信号NL和NR。然后，输出信号生成部100分别将NC信号NL和NR叠加到从音频信号SL和SR生成的输出信号OL和OR上。 

另一方面，在外部模式下，输出信号生成部100从外部信号ML和MR提取应当提供给用户U的外部声音MSL和MSR。然后，输出信号生成部100至少从外部信号M生成用于用户的右耳或左耳中的一耳的输 出信号O。此外，输出信号生成部100至少从上述音频信号S生成用于另一耳的输出信号O。 

以不同于音频信号S和外部信号M的方式，信息信号获取部15从外部的信息传输装置(图中未示出)获取信息信号IL和IR，所述信息信号IL和IR表示应当提供给用户U的声音信息。为此，信息信号获取部15具有通过有线或无线通信与信息传输装置进行通信的功能。这种情况下，信息信号获取部15能够通过网络与信息传输装置进行通信，或者能够直接与信息传输装置进行通信。这里说明一下，多种类型的信息可以被用作音频信息。例如，信息信号可以是诸如地震预警等灾难信息或紧急信息(近年来被广泛使用)。可替代地，信息信号可以是表示从当前位置到目标位置的路线的导航信息或者表示火车等到达特定站台的到达信息。此外，当本实施例的信号处理装置为移动电话时，信息信号获取部15可以被构造为具有通信功能，并且可以将铃声或者谈话作为信息信号输出。与音频信号S和外部信号M类似，这些用声音表示信息的信息信号IL和IR最好为数字信号。然而，它们不必为立体声，可以为非立体声。 

通过信息信号获取部15获取的信息信号IL和IR被传输给控制部20，并且，在信息模式下，控制部20把信息信号IL和IR输出到输出信号生成部100。 

此时，输出信号生成部100用信息信号IL和IR代替外部模式下的外部信号ML和MR。换句话说，输出信号生成部100至少从信息信号IL和IR生成用于用户U的右耳或左耳中的一耳的输出信号O。此外，输出信号生成部100至少从上述音频信号S生成用于另一耳的输出信号O。 

以此方式，根据设定的操作模式，输出信号生成部100切换和生成输出信号OL和OR。换言之，作为输出信号生成部100的操作模式，各个模式(音频模式、外部模式和信息模式)是根据生成的输出信号OL和OR来设定的。控制部20用这种方式进行模式的切换和输出信号生成部100的操作控制。因而，下面对控制部20进行说明，并给出输出信号生成部100的更具体的结构示例。 

2-2、控制部的结构

图4是示出了本实施例的耳机1的控制部20的结构的说明图。如图4所示，本实施例的耳机1的控制部20包括方向指定部21、音频识别部22、存储部23、计时器24、模式设定部25和衰减控制部(fade controlportion)26。 

至少当设定为外部模式时，方向指定部21指定相对于用户U也就是相对于耳机1的发信方MM的方向(有时也被称作“发信方方向”)。发信方MM是外部信号ML和MR的来源，并且方向指定部21是基于通过外部信号获取部14获取的立体声外部信号ML和MR来指定上述方向的。换句话说，方向指定部21获取外部信号ML和MR，并且比较这两个信号的数据。然后，方向指定部21指定具有较大音量的外部信号的方向为发信方方向。这里说明一下，输出信号生成部100从外部信号ML和MR中提取应当提供给用户U的外部信号MS(例如，人的声音)。这个过程会在后面进行解释。这里，在该提取之后的外部信号ML和MR也被称为外部信号ML和MR。在这种情况下，优选地，方向指定部21获取提取后的外部信号ML和MR，并使用这些信号来指定发信方方向。方向指定部21将表示指定的发信方方向的方向信号Dir输出到衰减控制部26。 

在音频模式下，音频识别部22从方向指定部21或者输出信号生成部100获取提取后的外部信号ML和MR，并判断所述外部信号ML和MR是否包含预定音频信号。然后，当包含这类预定音频信号时，音频识别部22把指示将操作模式切换为外部模式的模式切换信号CM输出给模式设定部25。 

这里说明一下，例如，表示预定音频信号的音频的示例有：应急车辆的警报声、商店售货员通常发出的内容的声音、通报紧急情况的语音或声音以及用户预先设定的预定频率或者模式的声音。这里还要说明一下，预定音频信号的信息被预先存储在存储部23中。然后，例如当外部信号ML和MR的特征量(频率和波形、话音识别后的文本数据等)与存储的信息的特征量相等时，音频识别部22可以检测出预定音频信号。 

计时器24由用户U设定，并且在经过预定期间的时间点上，计时器24把指示将操作模式切换为外部模式、音频模式或者信息模式的模式切换信号CM传输给模式设定部25。 

模式设定部25根据生成的输出信号OL和OR把音频模式、外部模式或者信息模式中的一种设定为输出信号生成部100的操作模式。然后，模式设定部25将表示设定的操作模式的模式信息Mod输出到衰减控制部26。 

现在对利用模式设定部25进行的操作模式的切换的时刻进行说明。 

操作模式切换时刻可以被设定为各种时刻，但本实施例中，至少四个切换时刻被设定为从音频模式切换到其它模式的时刻。 

作为第一切换时刻，模式设定部25可以根据通过用户U的操作输入的模式切换信号CM把操作模式从音频模式切换为外部模式或者信息模式。在这种情况下，用户U操作操作部(图中未示出)，并且模式设定部25获得作为从所述操作部输入的操作信号的模式切换信号CM。然后，模式设定部25把操作模式切换为模式切换信号CM所表示的模式(外部模式或者信息模式)。 

第二切换时刻是指音频识别部22判定外部信号ML和MR中包含预定音频信号的情况。换句话说，当从音频识别部22获得模式切换信号CM时，模式设定部25能够把操作模式从音频模式切换到外部模式。 

第三模式切换时刻是从计时器24将模式切换信号CM输入到模式设定部25的情况。这里需要说明一下，对于从计时器24输出的模式切换信号CM，通过分配与外部模式或信息模式对应的信号，模式设定部25能够把操作模式从音频模式切换到外部模式或信息模式。 

第四切换时刻是这样的情况：当信息信号获取部15已经获得信息信号IL和IR时，模式设定部25能够把操作模式切换为信息模式。这里说明一下，图4示例了这样的情况：当模式设定部25获得信息信号IL和IR时，模式设定部25把操作模式切换为信息模式。然而，与上述的其它时刻类似，第四切换时刻也可以使用模式切换信号CM。在这种情况下，当信息信号获取部15获得信息信号IL和IR时，模式切换信号CM被输 出到模式设定部25，但是信息信号IL和IR可以直接从信息信号获取部15被传输到输出信号生成部100。 

必须说明一下，这里说明的从音频模式到其它模式的切换时刻仅仅是示例，不用说还可能有多种其它应用。另外，可以通过以上述类似的方式使用模式切换信号CM等，设定用于从其它模式(除了音频模式)中的一种切换为另一种模式的多种组合。 

此外，从已设定外部模式或信息模式的状态切换为音频模式可以进行各种设定，诸如在与用户操作对应的模式切换信号CM、计时器24输出的模式切换信号CM或者当不再输入外部信号或信息信号时的切换等。 

衰减控制部26根据通过模式设定部25设定的操作模式，利用输出信号生成部100控制输出信号OL和OR的生成。正如下面会说明的，输出信号生成部100有多个衰减器，所述多个衰减器用于调节包含在输出信号OL和OR中的音频信号SL和SR、外部信号ML和MR以及信息信号IL和IR各自的音量大小。衰减控制部26根据操作模式(在某些情况下也包括发信方方向)把衰减信号Cont传输给输出信号生成部100，所述衰减信号Cont使通过各个衰减器调节的音量大小改变。 

如上所述，在外部模式下，输出信号生成部100从外部信号ML和MR中提取应当提供给用户U的外部声音MSL和MSR。然后，输出信号生成部100至少从外部信号M生成用于用户U的右耳或左耳中的一耳的输出信号O。此时，根据通过方向指定部21指定的发信方MM的方向，衰减控制部26在用于用户U的左耳和右耳的输出信号OL和OR之中，决定将要从外部信号M生成的输出信号。这样，在外部模式下，通过衰减控制部26调整衰减信号Cont，能够进行调整，使得外部信号M被包含在与通过方向指定部21指定的发信方方向对应的输出信号OL和OR中。 

换句话说，例如，当发信方方向在用户U的左侧时(即，当发信方方向在耳机1的左侧时)，输出信号生成部100使外部信号M至少包含在左声道的输出信号OL中。 

另一方面，当发信方方向在用户U的右侧时(即，当发信方方向在耳机1的右侧时)，输出信号生成部100使外部信号M至少包含在右声道的输出信号OR中。此外，例如，当发信方方向不偏向于用户U的左侧或右侧时(即，当发信方方向在包含用户U的前后方向的单个平面内时)，输出信号生成部100使外部信号M包含在左右声道的输出信号OL和OR中。 

这里说明一下，在这种情况下，当发信方方向在用户U的左侧或右侧时，输出信号生成部100把立体声音频信号SL和SR转换成非立体声，并且使非立体声音频信号S包含在不包含外部信号M的输出信号OL和OR的声道中。 

另一方面，当发信方方向不偏向于用户U的左侧或右侧时，外部信号M被包含在输出信号OL和OR的声道中。在这种情况下，输出信号生成部100还把与各个声道对应的音频信号SL和SR分别包含在输出信号OL和OR的声道中。因此，输出信号生成部100将外部信号ML叠加在音频信号SL上生成输出信号OL，并且将外部信号MR叠加在音频信号SR上生成输出信号OR。 

这里说明一下，下面通过耳机1的操作的具体示例，对通过衰减控制部26输出的衰减信号Cont控制输出信号生成部100的各个衰减器的方式进行详细说明。这部分的说明会在对输出信号生成部100的结构的说明之后进行。 

2-3、输出信号生成部的结构

图5是示出了本实施例的耳机1的输出信号生成部100的结构的说明图。这里说明一下，图5所示的信号生成部100的结构是一个示例，不用说只要能以与上述方式类似的方式进行操作，就可以使用其它各种电路结构。 

在图5所示的输出信号生成部100的示例中，输出信号生成部100包括均衡器101L和101R、噪声消除信号生成部102L和102R、外部声音提取部103L和103R、音量调整衰减器111、噪声消除调整衰减器112、外部信号调整衰减器113、信息信号调整衰减器114、监控衰减器120、 交叉衰减器130以及加法电路151～158。 

首先，对音频信号SL和SR的线路进行说明。 

均衡器101L和101R分别被布置在左声道和右声道上，并且从音频信号获取部11获得与各个声道对应的音频信号SL和SR。然后，均衡器101L和101R改变各个音频信号SL和SR的频率特性。均衡器101L和101R把各个音频信号SL和SR的频率特性改变成预先设定的频率特性或者由用户U设定的频率特性。这里说明一下，根据上述设定，均衡器101L和101R也可以在不改变频率特性的情况下输出各个音频信号SL和SR。 

音量调整衰减器111是音量调整部的一个示例，它具有两个衰减器，其中一个衰减器被布置在左声道上，另一个衰减器被布置在右声道上。各个衰减器从均衡器101L和101R获得用于各个声道的音频信号SL和SR。然后，音量调整衰减器111把用于各个声道的音频信号SL和SR的音量调整为由用户设定的值。 

这里说明一下，以下为方便说明，也将左声道称作“L声道”，将右声道称作“R声道”。 

交叉衰减器130是音频信号调整部的一个示例，它具有多个衰减器，所述多个衰减器可以分别调整包括与输出信号OL和OR对应的立体声音频信号SL和SR的各个音量大小。此处假设交叉衰减器130有4个衰减器，下面对各个衰减器(即，衰减器LL、LR、RL和RR)进行更加详细的说明。 

交叉衰减器130的衰减器LL从音量调整衰减器111获取L声道的音频信号SL，并将音频信号SL输出到加法电路151，从而使输出信号SL被包含在L声道的输出信号OL中。 

交叉衰减器130的衰减器LR从音量调整衰减器111获取R声道的音频信号SR，并将音频信号SR输出到加法电路152，从而使出信号SR被包含在交叉的L声道的输出信号OL中。 

交叉衰减器130的衰减器RL从音量调整衰减器111获取L声道的音频信号SL，并将音频信号SL输出到加法电路153，从而使输出信号 SL被包含在交叉的R声道的输出信号OR中。 

交叉衰减器130的衰减器RR从音量调整衰减器111获取R声道的音频信号SR，并将音频信号SR输出到加法电路154，从而使输出信号SR被包含在R声道的输出信号OR中。 

此时，交叉衰减器130的衰减器LL、LR、RL和RR可以分别调整应当被包含在各个声道的输出信号OL和OR中的音频信号的音量大小。 

下面对外部信号ML和MR的线路进行说明。 

噪声消除信号生成部102L和102R被分别布置在左声道和右声道上，它们分别从外部信号获取部14获取与各个声道对应的外部信号ML和MR。然后，基于外部信号ML和MR，噪声消除信号生成部102L和102R生成NC信号NL和NR来降低用外部信号ML和MR表示的外部声音MS。外部声音MS包括外部噪声源等发出的噪声。因此，外部信号ML和MR包含噪声信号。这里，噪声消除信号生成部102L和102R从所述噪声信号生成NC信号NL和NR来减低各个声道的噪声。在这种情况下，噪声消除信号生成部102L和102R具有用于生成NC信号NL和NR的滤波器，并且NC信号NL和NR是通过用滤波器对上述噪声信号进行处理而生成的。这里说明一下，降噪特性是由滤波器的类型决定的。 

例如，降噪特性是相对于频率带宽的噪声除去率的分布、生成NC信号需要的时间以及用来生成NC信号的方法等。作为通过滤波器进行处理的示例，将噪声信号的相位反转。通过该处理，当NC信号被输出为声音时，在输出声音与噪声之间会出现相互的干扰，二者都会被减弱。这里说明一下，这里给出的降噪特性以及通过滤波器进行的处理都仅仅是示例，本发明并不局限于这里所描述的示例。 

这里还要说明一下，对于噪声消除信号生成部102L和102R的降噪特性来说，优选地，通过外部声音提取部103L和103R(稍后说明)提取的外部声音MS的频率带宽的噪声降低比其它频率带宽具有更多的抑制特性。 

噪声消除调整衰减器112有两个衰减器，其中一个衰减器被布置在左声道上，另一个衰减器被布置在右声道上。各个声道的衰减器获取对 应声道的NC信号NL或NR。噪声消除调整衰减器112被预先设定为可以最大程度地降低噪声的值，并使用该值放大NC信号NL和NR。这里说明一下，优选地，噪声消除调整衰减器112的放大率等被如上所述地预先设定为合适的值，并且所述放大率等可以是固定的。 

已经通过噪声消除调整衰减器112调整的NC信号NL和NR通过加法电路151～154被分别叠加(混合)在与各个声道对应的输出信号OL和OR上。因此，不管交叉衰减器130的值如何，NC信号NL和NR被叠加到输出信号OL和OR上，并使噪声降低。 

下面对外部信号ML和MR的另一线路进行说明。 

外部声音提取部103L和103R被分别布置在左声道和右声道上，并且从外部信号获取部14获得与各个声道对应的外部信号ML和MR。然后，外部声音提取部103L和103R提取用户U想要听到的频率带宽的外部信号ML和MR，比如人的声音或紧急警报声等声音。更具体地，外部声音提取部103L和103R具有带通滤波器等，并且仅输出上述频率带宽的外部信号ML和MR，同时截断其它频率带宽的外部信号ML和MR。这里说明一下，通过外部声音提取部103L和103R提取的外部信号ML和MR被传输到控制部20，并且被用于指定发信方方向等。 

外部信号调整衰减器113是外部信号调整部的示例，它具有两个衰减器，其中一个衰减器被布置在左声道上，另一个衰减器被布置在右声道上。各个衰减器从外部声音提取部103L和103R获取与被提取的各个声道对应的外部信号ML和MR。然后，外部信号调整衰减器113被预先设定为可以使提取的外部声音MS在最适合音量的值，并且使用该值放大外部信号ML和MR。因此，外部信号调整衰减器113可以提高通过外部声音提取部103L和103R提取的外部声音MS。这里说明一下，优选地，外部信号调整衰减器113的放大率等被如上所述地预先设定为适合的值，并且放大率等可以是固定的。 

然而，这里说明一下，当设定为信息模式时，优选地，由外部信号调整衰减器113来阻断外部信号ML和MR。 

监控衰减器120是外部信号调整部的示例，并且具有多个衰减器， 所述多个衰减器可以分别调整包括与输出信号OL和OR对应的立体声外部信号ML和MR(或信息信号IL和IR)的各个音量大小。这里，假设监控衰减器120有4个衰减器，下面对各个衰减器(即，衰减器LL、LR、RL和RR)进行更加详细的说明。 

监控衰减器120的衰减器LL从外部信号调整衰减器113获得L声道的外部信号ML，并且通过加法电路157把外部信号ML输出到加法电路155，从而使外部信号ML被包含在L声道的输出信号OL中。 

监控衰减器120的衰减器LR从外部信号调整衰减器113获得R声道的外部信号MR，并且通过加法电路157把外部信号MR输出到加法电路155，从而使外部信号MR被包含在交叉的L声道的输出信号OL中。 

监控衰减器120的衰减器RL从外部信号调整衰减器113获得L声道的外部信号ML，并且通过加法电路158把外部信号ML输出到加法电路156，从而使外部信号ML被包含在交叉的R声道的输出信号OR中。 

监控衰减器120的衰减器RR从外部信号调整衰减器113获得R声道的外部信号MR，并且通过加法电路158把外部信号MR输出到加法电路156，从而使外部信号MR被包含在R声道的输出信号OR中。 

此时，监控衰减器120的各个衰减器LL、LR、RL和RR都可以调整应当被包含在各个声道的输出信号OL和OR中的外部信号ML和MR的音量大小。 

另一方面，当处于信息模式时，信息信号IL和IR从控制部20被输出。 

信息信号调整衰减器114是信息信号调整部的示例，并且具有两个衰减器，其中一个衰减器被布置在左声道上，另一个衰减器被布置在右声道上。所述各个衰减器获取从控制部20输出并与各个声道对应的信息信号IL和IR。信息信号调整衰减器114被预先设定为可以使从控制部20输出的信息信号IL和IR在最适合音量的值，并且使用该值放大信息信号IL和IR。这里说明一下，优选地，信息信号调整衰减器114的放大率等被如上所述地预先设定为适合的值，并且放大率等可以是固定的。 

从信息信号调整衰减器114输出的信息信号IL和IR分别通过加法电路161和162被叠加到从外部信号调整衰减器113输出的外部信号ML和MR的各个声道上。另一方面，如上所述，当获取信息信号IL和IR时，设定为信息模式，并且当在信息模式下时，外部信号调整衰减器113阻断了外部信号ML和MR。因此，在这种情况下，信息信号IL和IR代替了外部信号ML和MR被分配到输出信号OL和OR中，同时信息信号IL和IR的音量大小通过监控衰减器120调整。 

这里说明一下，在上面所述的结构中，根据依照操作模式从控制部20输出的衰减信号Cont，外部信号调整衰减器113、监控衰减器120和交叉衰减器130通过使用各个衰减器来调整各个信号的音量大小。尽管外部信号调整衰减器113在信息模式下阻断了外部信号ML和MR，但在其它模式下，外部信号调整衰减器113使用固定值来放大外部信号ML和MR。 

在上文中对本实施例的耳机1的结构进行了说明。 

下面说明本实施例的耳机1的操作。 

2-4、耳机的操作

首先，参照图6对本实施例的耳机1的操作的概要进行说明。图6是示出了本实施例的耳机1的操作的说明图。 

如图6所示，当耳机1开始工作时，首先，进行步骤S 101(音频信号获取步骤和外部信号获取步骤的示例)的处理。在步骤S101中，音频信号获取部11获得音频信号SL和SR，并且外部信号获取部14获得外部信号ML和MR。这里说明一下，尽管图中未示出，但外部信号ML和MR被用于通过噪声消除信号生成部102L和102R生成NC信号NL和NR。外部信号ML和MR还被用于通过音频识别部22来确认是否包含预定音频信号。在步骤S101的处理之后，该处理过程进入步骤S103。 

在步骤S103(模式设定步骤的示例)中，模式设定部25根据是否已经获取到模式切换信号CM或信息信号IL和IR来设定操作模式。然后，该处理过程进入步骤S105。 

在步骤S105中，衰减控制部26确认操作模式。然后，当操作模式 为音频模式时，该处理过程进入步骤S107；当操作模式为外部模式时，该处理过程进入步骤S109；当操作模式为信息模式时，该处理过程进入步骤S111。 

在步骤S107、S109和S111(输出信号生成步骤的示例)中，衰减控制部26把与各个模式对应的衰减信号Cont输出到输出信号生成部100，并且通过输出信号生成部100控制输出信号的生成操作。针对各个模式，对在通过衰减信号Cont控制的输出信号生成部100中的各个衰减器等的值进行更加详细的说明。另外，在步骤S107、S109和S111的处理之后，该处理过程进入步骤S113。 

在步骤S113中，根据用户的操作或音频信号的输入状态，耳机1判断操作是否已经结束。当用户的操作或音频信号的输入状态表示操作的结束时，则操作结束。另一方面，当操作没有结束时，重复步骤S101以下的处理。 

此处，将会按照音频模式、外部模式和信息模式的顺序，针对各个模式说明耳机1的操作示例。 

2-4-1、音频模式下的操作

图7是示出了本实施例的耳机1在音频模式下的操作的说明图。 

当在步骤S103中设定音频模式并且处理过程进入步骤S107时，在步骤S107中，衰减控制部26使用衰减信号Cont，例如下面的表1所示地设定输出信号生成部100的各个衰减器。 

表1 

通过将各个衰减器控制为表1中所示类型的值，监控衰减器120的衰减器从输出信号OL和OR阻断所有外部信号ML和MR，这样，输出信号生成部100具有图7所示的简化形式的电路结构。换句话说，交叉衰减器130把L声道的音频信号SL混合至L声道的输出信号OL，并且 把R声道的音频信号SR混合至R声道的输出信号OR。因此，通过输出信号生成部100，输出信号OL与L声道的音频信号SL和L声道的NC信号NL混合，从而得到噪声降低了的L声道的音频信号。另一方面，输出信号OR与R声道的音频信号SR和R声道的NC信号NR混合，从而得到噪声降低了的R声道的音频信号。这样，当处于音频模式时，耳机1可以将立体声音频信号SL和SR作为与各个声道对应的立体声输出信号OL和OR输出。 

2-4-2、外部模式下的操作

图8和图9是示出了本实施例的耳机1在外部模式下的操作的说明图。 

在步骤S103中，当通过模式设定部25设定外部模式并且处理过程进入步骤S109时，在步骤S109进行的处理如图8所示。 

在外部模式下，如图8所示，首先进行步骤S201的处理。在步骤S201中，方向指定部21确认该处理过程当前是否处于预先设定的外部信号获取期间。例如，所述外部信号获取期间被设定为大约从0.1秒到几秒。在设定为外部模式的情况下，当在步骤S207之后重复进行步骤S201时，或者以图6所示的循环重复步骤S109时，开始计数。然后，如果该处理处于外部信号获取期间，则处理过程进入步骤S203。如果该处理不在外部信号获取期间，则处理过程进入步骤S205。 

在步骤S203中，方向指定部21对各个外部信号ML和MR进行采样。然后，该处理过程返回步骤S201。 

另一方面，在步骤S205中，方向指定部21比较在步骤S203中采样的外部信号ML和MR，并且指定音量较大的信号作为发信方方向。更具体地，例如，方向指定部21求采样后的外部信号ML和MR各自的平方和，并且比较左侧和右侧的这些值。然后，方向指定部21指定具有较大值的信号作为发信方方向。换句话说，当L声道的外部信号ML较大并且两个值之间的差的绝对值超过预定阈值时，则左侧方向被指定为发信方方向。另一方面，当R声道的外部信号MR较大并且两个值之间的差的绝对值超过预定阈值时，则右侧方向被指定为发信方方向。此外，当 两个声道的外部信号ML和MR的值基本上相同，或者当两个值之间的差等于或小于预定阈值时，则前/后方向被指定为发信方方向。不用说，在步骤S205中，不必比较外部信号ML和MR各自的平方和的值，而是可以进行诸如比较绝对值的和值等改变。还要说明一下，通过方向指定部21比较的外部信号ML和MR是通过外部声音提取部103L和103R确定的音频频率带宽已经被除去了的外部信号ML和MR。在步骤S205的处理之后，处理过程进入步骤S207。 

在步骤S207中，方向指定部21判断在发信方方向指定结果中是否存在预定数目的多次匹配。当不存在多次匹配时，重复从步骤S201以下的处理；当存在多次匹配时，方向指定部21将表示发信方方向的方向信号Dir输出到衰减控制部26。然后，处理过程进入步骤S209。 

这里说明一下，在后面说明的处理中，输出信号OL和OR根据用方向信号Dir表示的发信方方向输出。这样，不基于单一的发信方方向指定结果进入下一步骤，而是通过在指定结果中获得预定数目的多次匹配，这样能够避免输出信号OL和OR在步骤S201的各个外部信号获取期间内频繁改变。然而，在基于用户U的操作通过模式切换信号CM将模式切换为外部模式等情况下，当外部模式开始时，还可以不进行步骤S207的处理而直接进入步骤S209。这样，由于在外部模式开始时不进行多次判断，因而可以根据用户U的操作迅速进行模式切换。 

当在步骤S207的指定结果中存在多次匹配并且处理过程进入步骤S209时，在步骤S209中，衰减控制部26判断发信方方向是在左侧，在前/后方向，还是在右侧。当发信方方向在左侧时，处理过程进入步骤S211；当发信方方向在前/后方向时，处理过程进入步骤S213；并且当发信方方向在右侧时，处理过程进入步骤S215。 

在步骤S211、S213和S215(输出信号生成步骤的示例)中，输出信号生成部100的各个衰减器通过由衰减控制部26发出的衰减信号Cont调整，并且根据发信方方向生成输出信号OL和OR。然而，衰减控制部26并不是突然地将各个衰减器改变到与发信方方向一致的设定值，而是逐渐地将各个衰减器改变到与发信方方向一致的设定值。 

换句话说，在步骤S211中，当发信方方向在左侧时，衰减控制部26使用衰减信号Cont，例如下面的表2所示地设定输出信号生成部100的各个衰减器。这里说明一下，在表2中，衰减方向表示从如表1所记载的那样对音频模式进行设定的状态切换到外部模式的方向。对衰减方向的说明与对其它表格以及图8和图10的说明类似，并且在图8的步骤S211～步骤S215和图10的步骤S303～步骤S307中，作为示例给出了交叉衰减器130的各个衰减器的衰减方向。 

表2 

另一方面，在步骤S213中，换句话说，当发信方方向在前/后方向时，衰减控制部26使用衰减信号Cont，例如下面的表3所示地设定输出信号生成部100的各个衰减器。 

表3 

在步骤S215中，即，当发信方方向在右侧时，衰减控制部26使用衰减信号Cont，例如下面的表4所示地设定输出信号生成部100的各个衰减器。 

表4 

下面对音频模式已经被切换为外部模式并且处理已经进行到步骤S215的情况，即，发信方方向在右侧的情况进行更加详细的说明。 

在步骤S215中，通过将各个衰减器控制到表格4所示的类型的值，则输出信号生成部100具有图9所示的简化形式的电路结构。 

换句话说，对交叉衰减器130进行调整，使得L声道的音频信号SL和R声道的音频信号SR被基本上相同程度地混缩，并且被包含在L声道的输出信号OL中(即与发信方方向相反的方向)。另一方面，交叉衰减器130被阻断为使得R声道的输出信号OR中(即与发信方方向相同的方向)的音频信号SL和SR不被包含在R声道的输出信号OR中。这里说明一下，当混缩音频信号SL和SR时，为了不使音量变得太大，优选地，将交叉衰减器130的衰减器LL和LR设定为低于0dB的值(比如，-6dB)。表2～表4的示例具有低于0dB的值-6dB，但本发明并不局限于这个特殊的值。 

相对于上述情况，对监控衰减器120进行调整，使得L的外部信号ML和R声道的外部信号MR被基本上相同程度地混缩，并且被包含在R声道的输出信号OR中(即与发信方方向相同的方向)。另一方面，监控衰减器120被阻断为使得L声道的输出信号OL中(即与发信方方向相反的方向)的外部信号ML和MR不被包含在L声道的输出信号OL中。这里说明一下，当混缩外部信号ML和MR时，为了不使音量不要变得太大，优选地，将监控衰减器120的衰减器RL和RR设定为低于0dB的值(比如，-6dB)。 

以这种方式，通过输出信号生成部100，L声道的输出信号OL(即与发信方方向相反的方向)被生成为这样的音频信号：该音频信号与L声道的音频信号SL和R声道的音频信号SR进行混缩，并进一步与L声道的NC信号NL混合。另一方面，R声道的输出信号OR(即与发信方方向相同的方向)被生成为这样的音频信号：该音频信号与L声道的外部信号ML和R声道的外部信号MR进行混缩，并进一步与R声道的NC信号NR混合。因此，当处于外部模式时，耳机1能够将非立体声音频信号S作为与发信方方向相反的方向的L声道的输出信号OL输出，并且能够将非立体声外部信号M作为与发信方方向相同的方向的R声道的输 出信号OR输出。 

因此，用户U不仅能够听到用外部信号M表示的外部声音MS，还能够听到左侧和右侧其中之一没有丢失的音频信号S。由此，还能够听到用外部信号M表示的外部声音MS，同时仍然能够欣赏到用音频信号S的表示的音频内容。这里需要说明一下，此时，用户U可以通过发出外部信号MS的声道得知发信方MM的方向。 

上述示例是发信方方向在右侧方向的示例。然而，当发信方方向在左侧方向时，衰减控制部26输出衰减信号Cont，从而如表2所示地调整各个衰减器。因此，与当上述发信方方向在右侧方向时相比，能够输出L和R声道对调的输出信号OL和OR。在这种情况下，除了流经L和R声道的各个信号是对调的之外，基本上，可以与当上述发信方方向在右侧方向时进行相同的操作，因此这里不做进一步的说明。 

另外，当发信方方向在前/后方向时，衰减控制部26输出衰减信号Cont，从而如表3所示地调整各个衰减器。因此，交叉衰减器130使L声道的音频信号SL包含在L声道的输出信号OL中，并且使R声道的音频信号SR包含在R声道的输出信号OR中。然后，监控衰减器120使L声道的外部信号ML包含在L声道的输出信号OL中，并且使R声道的外部信号MR包含在R声道的输出信号OR中。 

这样，L声道的输出信号OL被生成为这样的音频信号：该音频信号与L声道的音频信号SL和L声道的外部信号ML混合，并进一步与L声道的NC信号NL混合。另一方面，R声道的输出信号OR被生成为这样的音频信号：该音频信号与R声道的音频信号SR和R声道的外部信号MR混合，并进一步与R声道的NC信号NR混合。因此，当处于音频模式时，耳机1能够把各个声道的立体声音频信号SL和SR与立体声外部信号ML和MR混合，并且能够输出立体声输出信号OL和OR。 

因此，用户U不仅能够听到用外部信号M表示的外部声音MS，还能够听到左侧和右侧其中之一没有丢失的音频信号S。由此，还能够听到用外部信号M表示的外部声音MS，同时仍然能够欣赏到用音频信号S表示的音频内容。这里需要说明一下，此时，用户U可以通过外部信 号MS从两个声道发出的事实得知发信方MM的方向为前/后方向。 

在上面的说明中，说明了将音频模式切换到外部模式的情况，也包括对衰减方向的说明。这里说明一下，当从信息模式切换到外部模式时或者在外部模式下发信方方向改变时，除了一部分衰减方向不同之外，进行的其它操作都是类似的。 

2-4-3、结束外部模式时的操作

下面参照图6和图10说明将操作模式从上面说明的外部模式切换到音频模式的操作，即，当外部模式结束并回复到通常模式时的操作。图10是示出了本实施例的耳机1在切换操作模式时的操作的说明图。 

在图6的步骤S103中，当操作模式从外部模式切换到音频模式时，处理过程从步骤S105进入步骤S107，并且在步骤S107中，进行图10所示的处理。 

首先，当结束外部模式时，进行步骤S301的处理。在步骤S301中，衰减控制部26确认在外部模式下设定的发信方方向。然后，当发信方方向在左侧方向时，处理过程进入步骤S303。当发信方方向在前/后方向时，处理过程进入步骤S305，当发信方方向在右侧方向时，处理过程进入步骤S307。 

在步骤S303、步骤S305和步骤S307(输出信号生成步骤的示例)中，通过衰减控制部26发出的衰减信号内容将输出信号生成部100的各个衰减器调整为表1所示的值，并且生成输出信号OL和OR。此时，如步骤S303～步骤S307中交叉衰减器130的各个衰减器的衰减方向等的示例，优选地，衰减控制部26不突然地将各个衰减器改变到音频模式的设定值，而是逐渐地将各个衰减器改变到音频模式的设定值。当外部模式结束操作结束时，如图6所示，通过步骤S113重复步骤S101以下的处理。 

2-4-4、信息模式下的操作

在信息模式即根据本实施例设定的还未说明的操作模式下，基本上，以与外部模式的操作类似的方式进行信息模式下的操作。然而，在这种情况下，衰减控制部26将外部信号调整衰减器113设定为-∞dB并阻断该外部信号调整衰减器113，同时，在外部信号ML和MR流动的线路中， 衰减控制部26通过信息信号调整衰减器114提供信息信号IL和IR。这样，与上述外部模式下的操作相比，提供信息信号IL和IR来代替外部信号ML和MR。因此，与上述外部模式下的操作相比，信息信号IL和IR代替外部信号ML和MR被读取，并且信息模式下的操作可以通过其它很少一些改变来实现。因此，这里省略了详细的说明。 

2-5、效果的示例

上文对本发明第一实施例的耳机1进行了说明。 

对于耳机1，根据操作模式，能够将由音频信号S表示的音频内容提供给用户U，同时，也能够将由外部信号M表示的外部声音MS提供给用户U。此时，立体声音频信号S被以用立体声的形式照原样提供给用户U，或者，可替代地，立体声音频信号S被转换成为非立体声信号并被提供给用户U。这样，用户U就可以欣赏到通过音频信号S的两个声道的音频，同时避免了诸如用户U不能听到立体声音频信号S的一个或另一个声道等给用户U造成不快的情况。这里说明一下，根据提供外部信号M的声道的方向，用户U可以得知发信方MM所在的方向。 

这里还要说明一下，根据本发明的第一实施例，当处于外部模式时，通过改变各个衰减器的设定值，可以从与发信方方向相反的方向上的声道输出立体声音频信号S的一个声道的音频信号S。然而，在这种情况下，这是类似于用户U摘掉了耳机1的一侧时的状态。结果，当立体声音频信号S的两个声道之间存在很大的差异时，就很有可能使用户U由于不能听到另一个声道的音频信号S而感到不快。因此，如本实施例所述，当仅从一个声道输出音频信号S时，优选将立体声音频信号S混缩为非立体声音频信号S并将此非立体声信号作为音频信号S输出。 

此外，由于本实施例中具有噪声消除功能，因此可以通过噪声降低的输出信号OL和OR提升输出信号OS的音质。近年来，这种噪声消除功能被广泛使用，但是，由于噪声消除功能将周围声音作为噪声降低，因而与不使用这个功能的情况相比，用户U很难听到周围的声音。然而，如上面所述，根据本实施例的耳机1，可以将周围的声音作为外部声音MS包含在输出音频OS中。因此，当配合这种噪声消除功能使用耳机1 时，大大增强了使用户U的不快和不便消除的效果。然而，这里说明一下，将耳机1与噪声消除功能配合使用当然并不是必须的。 

3、第二实施例

根据上述的第一实施例的耳机1，通过根据各个操作模式改变各个衰减器的设定值，可以自由地改变各个操作模式的音频信号SL和SR与外部信号ML和MR的组合。 

例如，根据上述的第一实施例，当在外部模式下发信方方向在左侧或者右侧时，被混缩成非立体声信号的外部信号M从发信方方向的声道输出，被混缩成非立体声信号的音频信号S从另一个声道输出。 

反之，例如，当在外部模式下发信方方向在左侧或者右侧时，在从对应的声道输出立体声音频信号S的同时，也可以将立体声外部信号M与输出信号0混合，从而从两个声道输出混合信号。在这种情况下，通过降低与发信方方向对应的一侧上的声道的、监控衰减器120的衰减器LL和衰减器RR的衰减率或通过其他方式，并将衰减率设定为不相等，也可以使用户U得知发信方MM的方向。然而，当然也可以将衰减器LL和衰减器RR的衰减率设定为相同。 

另外，在这种情况下，与上述第一实施例相比，立体声外部信号ML和MR可以作为未经混缩的立体声信号提供给用户U。此时，监控衰减器120的其它衰减器LR和RL被固定地设为-∞dB。因此，如图11所示作为第二实施例的示例的输出信号生成部200可以被用来代替输出信号生成部100。在第二实施例的耳机1中设置的输出信号生成部200具有代替监控衰减器120的监控衰减器220。第二实施例的监控衰减器220具有第一实施例的监控衰减器120的结构，只是去掉了衰减器LR和RL及加法电路157和158。这样，除了能够获得与上述第一实施例类似的效果之外，第二实施例还进一步实现了装置结构的简化，因此能够降低了制造成本。 

4、第三实施例

此外，与上述第二实施例相比，当外部信号ML和MR的信息被作为非立体声信号而不是立体声信号提供时，即使当发信方方向在前/后方 向上时，外部信号ML和MR也可以被混缩并被包含在输出信号OL和OR中。在这种情况下，对于第一实施例中的耳机1，当在外部模式下且发信方方向在前/后方向上时，监控衰减器120的衰减器LR和RL从-∞dB变为与衰减器LL和RR相等的预定值。这里说明一下，在第一实施例中，该预定值为-6dB，不过优选设定更大的衰减值，从而使音量大小不会因为左侧的外部信号ML和右侧的外部信号MR的混缩而变得过大。 

在上述情况下，还可以使用图12所示的作为第三实施例的示例的输出信号生成部300来代替输出信号生成部100。在第三实施例的耳机1中设置的输出信号生成部300具有代替监控衰减器120的监控衰减器320。第三实施例的监控衰减器320具有第一实施例的监控衰减器120的结构，只是去掉了衰减器LR和RL及加法电路157和158。此外，第三实施例的输出信号生成部300具有加法电路351，该加法电路351把L声道的外部信号ML和和R声道的外部信号MR(或者信息信号IL和IR)混缩成非立体声信号。因此，可以减少加法电路351与监控衰减器320之间一部分的信号线的一条线路。这样，除了能够获得与上述第一实施例类似的效果之外，第三实施例还进一步实现了装置结构的简化，因此能够降低制造成本。 

如上所述，参照附图对本发明的优选实施例进行了说明，但是不用说，本发明并不局限于这些示例。本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。 

例如，在上述实施例中，说明了外部信号M是立体声信号的情况。然而，即使当外部信号M是非立体声信号时，上述实施例也可以实现类似的效果。因为在这种情况下，方向指定部21很难指定发信方方向，例如，与获得外部信号M的方向的声道类似，输出外部信号M的输出信号O的声道可以被预先设定。可替代地，与上述第一实施例中发信方方向在前/后方向时的情况相同，输出信号OL和OR的两个声道中还可以包含模拟外部信号M。此外，不用说，即使在除了这种类型的模拟外部信号M以外的情况下，通过预先设定两个声道还是其中一个声道会包含外部信号M，可以提供与发信方方向不对应的外部信号M。注意，这里说 明的变更细节与在上述实施例中对立体声信息信号IL和IR说明的变更细节类似。 

此外，在上述实施例中，说明的是提供音频信号S的情况。然而，即使当不提供音频信号S时(即，当存在无音频状态时)，上述各个实施例中的耳机1都可以进行类似的操作。 

此外，在上述实施例中，说明的是音频信号S、外部信号M以及信息信号IL和IR分别作为数字信号提供的情况。然而，这些信息的一部分或者全部可以作为模拟信号被提供。在这种情况下，耳机1可以具有省略数字/模拟转换器电路12等并将各个衰减器等构造为模拟电路的结构。 

在上述的实施例中，如图5、图11和图12等所示，对于输出信号生成部100、200和300，说明了衰减器等被用作调整各个信号的混合状态的结构的情况。然而，在图5、图11和图12中，通过使用可以进行类似操作的开关和放大电路等，输出信号生成部100、200和300的结构中可以不使用衰减器。 

上述各个实施例的一系列处理可以通过专用的硬件进行，或者可以通过软件进行。当通过软件进行这一系列的处理时，上述一系列处理可以通过在图13所示的通用或专用的计算机900上执行程序来实现。 

图13是示出了通过执行程序来实现上述一系列处理的计算机900的结构示例的说明图。下面对执行上述一系列处理的程序的计算机900的执行过程进行说明。 

如图13所示，例如计算机具有总线901、总线902、桥接器903、中央处理器(central processing unit，CPU)904、存储设备、输入/输出接口907、输入设备908、输出设备909、连接端口910、驱动器912以及通信设备914。各个这些构成元件通过由桥接器903连接起来的总线901和总线902或者通过输入/输出接口907等相连，这样它们可以进行相互的信息传递。 

例如，程序可以存储在作为存储设备的示例的诸如硬盘驱动器(harddisk drive，HDD)或者固态硬盘(solid state drive，SSD)等存储设备911中， 或者可以存储在只读存储器(read only memory，ROM)905或随机存取存储器(random access memory，RAM)906等存储设备中。 

此外，程序可以临时或者永久地存储在可移动存储介质913中。例如，可移动存储介质913可以是诸如软盘等磁盘；诸如压缩盘(compactdisc，CD)、磁光盘(magneto-optical，MO)或者数字式多用盘(digitalversatile disc，DVD)等光学磁盘；或者半导体存储器等。这类可移动存储介质913可以作为所谓的软件包来提供。在这类可移动存储介质913中存储的程序可以被驱动器912读取，并通过输入/输出接口907、总线901和总线902等被存储在上述存储设备中 

此外，例如，程序可以被存储在下载站点、另一台计算机或者另一个存储设备等中(图中没有示出)。在这种情况下，程序通过诸如局域网(local area network，LAN)或者因特网等网络915来传输，并且通信设备914接收该程序。另外，程序可以从与作为通用串行总线(universal serialbus，USB)的连接端口910连接的另一个存储设备或者通信设备等传输。然后，通过通信设备914或者连接端口910接收的程序可以通过输入/输出接口907、总线901和总线902等存储在上述存储设备中。 

CPU 904根据存储在上述存储设备中的程序执行各个处理，从而实现上述一系列处理。此时，例如，CPU 904可以直接读取并执行存储在上述存储设备中的程序，或者可以在将程序暂时加载到RAM 905中后执行该程序。此外，例如，当通过通信设备914和驱动器912接收程序时，比如，CPU 904可以直接执行收到的程序而不需要将其存储在存储设备中。 

此外，在必要时，例如，CPU 904可以基于从诸如鼠标、键盘或者麦克风等(图中没有示出)输入设备908输入的信号或者信息，或者从连接至连接端口910的另一个输入设备输入的信号或者信息来进行各个处理。 

然后，例如，CPU 904可以将进行上述一系列处理的结果从输出设备909输出到诸如监控器等显示设备，或者输出到诸如扬声器或者耳机等音频输出设备。此外，在必要时，CPU 904可以从通信设备914或者连接端口910传输处理结果，并且可以将结果存储在上述存储设备或者 可移动存储介质913中。 

在本说明书中，当然包括按时间顺序进行的处理的、在流程图中说明的步骤并不一定需要按时间顺序执行，并且还可以包括并行或者单独进行的处理。不用说，即使对于按时间顺序进行的步骤，顺序也可以根据环境在有必要时进行改变。 

Claims (11)

1.一种信号处理装置，所述信号处理装置包括：

音频信号获取部，它获取表示立体声音频内容的音频信号；

外部信号获取部，它获取表示通过收集周围声音得到的外部声音的外部信号；

输出信号生成部，它从通过所述音频信号获取部获得的音频信号和通过所述外部信号获取部获得的外部信号生成表示提供给用户的立体声音频的输出信号；

模式设定部，它至少将与生成的输出信号对应的外部模式设定为所述输出信号生成部的操作模式；

衰减控制部，它根据通过所述模式设定部设定的操作模式控制所述外部信号生成部生成输出信号的操作；以及

方向指定部，当设定为所述外部模式时，所述方向指定部基于通过所述外部信号获取部获取的立体声的外部信号指定所述外部信号的发信源相对于用户的方向，

其中，当设定为所述外部模式时，所述衰减控制部根据所述方向指定部指定的发信源的方向使所述输出信号生成部至少从所述外部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

所述模式设定部还至少将与所述输出信号对应的音频模式设定为代替所述外部模式的操作模式，并且

当设定为所述音频模式时，所述衰减控制部使所述输出信号生成部从立体声音频信号生成立体声输出信号。

3.根据权利要求2所述的信号处理装置，所述信号处理装置还包括：

噪声消除信号生成部，它基于通过所述外部信号获取部获取的所述外部信号生成噪声消除信号，所述噪声消除信号使由所述外部信号表示的外部声音降低，

其中，所述输出信号生成部将所述噪声消除信号叠加在从所述音频信号生成的输出信号上，以便降低外部声音。

4.根据权利要求3所述的信号处理装置，其中，

所述外部信号获取部获取立体声的外部信号，并且

所述衰减控制部根据通过所述方向指定部指定的发信源的方向，从用于用户的右耳和左耳的输出信号中确定从所述外部信号生成的所述用于另一耳的输出信号。

5.根据权利要求4所述的信号处理装置，其中，

当所述方向指定部指定所述发信源的方向在包括用户的前后方向的平面内时，所述衰减控制部使所述输出信号生成部通过叠加用于右耳的音频信号和用于右耳的外部信号生成用于右耳的输出信号，并且通过叠加用于左耳的音频信号和用于左耳的外部信号生成用于左耳的输出信号。

6.根据权利要求1所述的信号处理装置，其中，

当设定为所述外部模式时，所述衰减控制部使所述输出信号生成部仅从所述外部信号生成用于右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且通过将立体声的音频信号转换成非立体声的音频信号来生成用于另一耳的输出信号。

7.根据权利要求2所述的信号处理装置，其中，

所述模式设定部根据用户的操作在所述音频模式与所述外部模式之间进行转换。

8.根据权利要求1所述的信号处理装置，所述信号处理装置还包括：

信息信号获取部，它从外部的信息传输装置获取信息信号，所述信息信号不同于所述音频信号和所述外部信号并且表示要提供给用户的音频信息，

其中，当所述信息信号获取部已经获得所述信息信号时，所述模式设定部将与生成的所述输出信号对应的信息模式设定为操作模式，并且

当设定为所述信息模式时，所述衰减控制部使所述输出信号生成部至少从所述信息信号生成用于右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且还至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。

9.根据权利要求2所述的信号处理装置，所述信号处理装置还包括：

音频识别部，它在所述音频模式下获取所述外部信号，并且判断所述外部信号中是否包含预定音频信号，

其中，当确定所述外部信号中包含所述预定音频信号时，所述模式设定部将操作模式切换为所述外部模式。

10.根据权利要求4所述的信号处理装置，其中，

分别对应于立体声的输出信号中的用于右耳的输出信号和用于左耳的输出信号，所述输出信号生成部包括：

音频信号调整部，它具有多个衰减器，所述多个衰减器分别调整包含立体声的音频信号中的用于右耳的音频信号和用于左耳的音频信号的音量，以及

外部信号调整部，它具有多个衰减器，所述多个衰减器分别调整立体声的外部信号中的用于右耳的外部信号和用于左耳的外部信号。

11.一种信号处理方法，所述信号处理方法包括如下步骤：

获取表示立体声音频内容的音频信号；

获取表示通过收集周围声音获得的外部声音的外部信号；

至少设定与表示提供给用户的立体声音频的输出信号对应的外部模式；以及

根据在模式设定步骤设定的操作模式，从在音频信号获取步骤获取的所述音频信号和在外部信号获取步骤获取的所述外部信号生成表示提供给用户的立体声音频的输出信号，

其中，在输出信号生成步骤中，当设定为所述外部模式时，基于所获取的所述外部信号指定所述外部信号的发信源相对于用户的方向，并且根据所指定的方向，至少从所述外部信号生成用于用户的右耳和左耳中的一耳的输出信号，并且至少从所述音频信号生成用于另一耳的输出信号。

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