CN102638742A

CN102638742A - 声音信号输出设备及声音信号输出方法

Info

Publication number: CN102638742A
Application number: CN2012100286508A
Authority: CN
Inventors: 土谷慎平; 浅田宏平
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-02-14
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2012-08-15
Also published as: JP2012169839A; US20120207319A1; EP2487930A1; EP2487930B1

Abstract

本发明涉及声音信号输出设备及声音信号输出方法。该声音信号输出设备包括：佩戴状态判定单元，其分析连接的扬声器设备的电气输出，并且判定扬声器设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或处于未佩戴状态；声音信号输出处理单元，其输出要提供至扬声器设备的声音信号；以及控制计算单元，其根据声音信号的音量级别以及声音输出时间来计算输出音量的积累值，在积累值达到调节值时使声音信号输出处理单元执行音量调节，并且在由佩戴状态判定单元判定当前状态为未佩戴状态的时段期间不计算所述积累值。

Description

声音信号输出设备及声音信号输出方法

技术领域

本发明涉及声音信号输出设备及声音信号输出方法，具体涉及一种技术，利用该技术，可根据完成的积累结果来对连接的扬声器设备的输出音量进行积累及控制。

背景技术

日本未审查专利申请公开号3-123199，64-1400以及2009-159441中描述的发明涉及一种技术，其并非被用于调节再现声压，而是被用于检测耳机是否被佩戴至耳部。

例如，通常利用被称为音频播放器或媒体播放器等的移动再现设备来欣赏音乐等。

近年来，主要在欧洲，存在以下趋势，即根据连接耳机或耳塞的再现设备完成的声音再现，来对从再现设备主体向耳机长时间提供嘈杂再现信号进行调节，以防止听力损伤。

发明内容

为了防止长时间收听到嘈杂声音，可以考虑一种对策，其中对当前正在再现音乐的再现设备的输出电压进行累积计算，并且在积累值达到存在听觉能力可能会严重受损的顾虑的参考值时，强行降低输出电压的最大值。

但是，如果不考虑用户的实际收听状态，则该对策可能存在不利操作的情形，导致对音量进行不必要的限制。例如，如果用户并未佩戴耳机等收听时，该时段的输出电压被积累，并且输出音量在特定时间会变化至较低级别。

作为音量调节，在执行音量调节时，希望适当地执行音量控制，以防止听力损伤。

根据本发明的实施例，提供了一种声音信号输出设备，其包括：佩戴状态判定单元，其分析连接的扬声器设备的电气输出，并且判定扬声器设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或处于未佩戴状态；声音信号输出处理单元，其输出要提供至扬声器设备的声音信号；以及控制计算单元，其根据声音信号的音量级别以及声音输出时间来计算输出音量的积累值，在积累值达到调节值时使声音信号输出处理单元执行音量调节，并且在由佩戴状态判定单元判定当前状态为未佩戴状态的时段期间不计算积累值。

例如，佩戴状态判定单元可基于从处于佩戴状态或处于未佩戴状态声音信号输出处理单元观察到的阻抗变化，来判定佩戴状态或未佩戴状态。

根据本发明的另一实施例，提供了一种声音信号输出方法，包括：分析连接的扬声器设备的电气输出，并判定扬声器设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或处于未佩戴状态；仅在判定当前状态为佩戴状态的时段期间，根据要提供至扬声器设备的声音信号的音量级别及声音输出时间，来计算输出音量的积累值；并且当积累值达到调节值时，对要提供至扬声器设备的声音信号执行音量调节。

根据本发明，通过检测连接至声音信号输出设备的扬声器设备是否正佩戴至用户的耳部来积累输出音量。换言之，在扬声器设备并未佩戴至耳部的时段(即，用户听觉能力没有负担的时段)期间并不计算输出音量的积累值。换言之，通过佩戴状态检测单元来检测佩戴状态或未佩戴状态并且根据检测结果来控制积累处理，积累值仅在扬声器设备正佩戴至用户耳部的时段期间才变为积累值，其是作为防止听力损伤的对策的积累值的合适的值。

根据本发明，无论声音信号输出设备的用户如何使用设备，均能够检测扬声器设备(耳机或耳塞)是否正佩戴至耳部，并仅在扬声器设备被佩戴至耳部时才更新输出音量的积累值。因此，能够基于积累值来正确地控制音量。

附图说明

图1A至图1E是根据本发明的实施例的积累值计算的说明性视图。

图2A至图2D是处于未佩戴状态及佩戴状态下的扬声器的前部声容及后部声容的说明性视图；

图3A及图3B是根据实施例的佩戴状态判定原理的说明性视图；

图4是根据本发明的第一实施例的再现设备的框图；

图5A及图5B是根据第一实施例的耳机佩戴状态判定单元的框图；

图6是根据实施例的再现音量积累处理的流程图；

图7A及图7B是根据实施例对再现音量积累计算进行控制的处理的流程图；

图8是根据第一实施例的耳机佩戴状态判定单元的改变示例的框图；

图9是根据第一实施例的耳机佩戴状态判定单元的改变示例的框图；

图10是根据第二实施例的再现设备的框图；

图11是根据第二实施例的耳机佩戴状态判定单元的框图；

图12是根据第三实施例的再现设备的框图；

图13是根据第三实施例的耳机佩戴状态判定单元的框图；

图14是根据第四实施例的再现设备的框图；

图15是根据第四实施例的耳机佩戴状态判定单元的框图；

图16是根据实施例的校准处理的流程图；而

图17A至图17E是根据实施例在校准处理期间的显示示例的说明性视图。

具体实施方式

以下，将依此描述本发明的实施例。在实施例中，将被称为音频播放器或媒体播放器的再现设备作为本发明的声音信号输出设备的示例。

尽管将“耳机设备”作为连接至再现设备的扬声器设备的示例，但只要不必进行区分，则耳机设备不仅包括所谓“耳机”，还包括“耳塞”。

<1.根据实施例的积累计算运算的概要>

<2.耳机佩戴状态判定原理>

<3.第一实施例>

<4.第二实施例>

<5.第三实施例>

<6.第四实施例>

<7.改变示例>

<1.根据实施例的积累计算运算的概要>

首先，将参考图1A至图1E来描述根据实施例的作为听力损伤对策的输出音量积累计算。

例如，考虑到长时间收听嘈杂声音会导致听力损伤，再现设备在再现期间连续积累地将输出音量输出增加至耳机设备。然后，当积累值达到预先设定的预定调节值时，强行降低音量。例如，对赋予输出至耳机设备的声音信号的增益进行限制。这是对抗听力损伤的合适对策。

但是，还存在通过简单地积累输出音量实际上不能够实现合适的增益限制的情况。

例如，当将耳机设备从耳部移开时，如果正在再现音乐，则在再现设备一侧将持续对输出电压的时间积累计算。此外，即使并非耳机设备，而是具有放大器等的外部扬声器对音乐进行再现，对再现设备的输出音量的时间积累计算仍会以相同的方式继续。

此外，还存在即使正在再现音乐，但用户并未佩戴耳机并且并未收听音乐的情况。

由此，即使在用户的听觉能力没有负担期间的时间及音量也会被增加至积累值，并且在一些情况下无需对增益进行控制。

将参考图1A至图1C来描述具体示例。

图1A示出了耳机设备佩戴在再现设备用户的耳部内的状态。换眼之，图中示出了用户在时间t1移开佩戴至耳部的耳机设备，并且在时间t3再次佩戴耳机设备的状态。

图1B及图1C示出了再现设备主体的音量的瞬时改变以及再现设备的再现信号(再现音量)的积累值的改变。

因为基于图中所示的再现设备的音量设定状态来进行对输出电压的时间记录，故在音量对应于v1的状态下的时间记录的积累是渐进的。

因为在时间t0将音量从v1提高至v2，故时间记录积累状态发生变化并且变的陡峭。

因为在时间t2将音量从v2降低至v1，故时间记录积累状态发生变化，并且积累以与直至时间t0的积累相同的倾斜度继续。从图中可知，能够在一定程度上理解用户对再现设备的使用状态。

但是，在此情况下，即使在从时间t1至时间t3的时段中实际上耳机设备并未被佩戴至耳部，时间记录积累仍将持续。

因为声压的积累值在时间t2超过调节级别，故无论耳机的佩戴状态如何，随后通过图1B所示的声压调节功能来将音量级别的上限强行改变至音量v1。

另一方面，图1D及图1E示出了根据实施例的再现设备的音量的瞬时变化以及再现音量积累值的变化。

在此情况下，也以对应于当音量为v1时的v1的倾斜度来进行时间记录积累。

因为在时间t0将音量从v1提高至v2，故时间记录积累状态发生变化，并且变的陡峭。

从时间t0至时间t1，积累以这种陡峭的倾斜度持续进行。

但是，因为在从时间t1至时间t3的时段中从耳部移开了耳机设备，故积累并未持续，并且记录值变为恒定值。

当在时间t3佩戴了耳机设备时，记录在该时间重新开始。因为此时的音量为v2，故积累以与从时间t0至时间t1的积累相同的倾斜度持续。

换言之，在时间t2并不必需对音量进行控制，并且在此情况下，即使在时间t3之后，用户也可以希望的音量(例如，v2)来收听音乐。

如上所述，根据实施例，将作为声压调节控制的参考的输出音量积累值的计算的目标限制到耳机佩戴时段，由此完成声压调节控制并避免声音损伤。由此，在与用户对诸如媒体播放器等的再现设备的使用状态相适应的情况下，能够调节声压以保护听觉能力，同时不会过度地调节声压。

因此，根据实施例，提供了对连接的耳机设备的电气输出进行分析并且对连接的耳机设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或未佩戴状态进行判定的耳机佩戴状态判定单元、输出要提供至耳机设备的声音信号的声音信号输出处理单元、以及根据声音信号的音量级别以及声音输出时间来计算输出音量积累值的控制计算单元。

当积累值达到调节值时，控制计算单元使声音信号输出处理单元执行音量调节。在判定并未佩戴耳机设备的时段期间，并不执行对积累值的计算。

<2.耳机佩戴状态判定原理>

如上所述，为了在并未将耳机设备佩戴至用户的耳部的时段期间不执行积累计算，需要判定连接的耳机设备相对于用户耳部的佩戴状态或未佩戴状态。

根据实施例，假定存在利用再现设备及耳机设备的两种声音再现，一种是耳部内的再现，另一种是耳部外的再现。

耳部内的再现表示耳机(耳塞)被佩戴/塞入耳部以收听声音信号的情况。耳部外的再现表示收听者通过外部扬声器来收听声音信号，或者尽管在通过再现设备正在再现声音信号时收听者从耳部移开耳机(耳塞)的情况下收听者收听音乐。

为了简洁，图2A是示意性地示出并未佩戴隔声耳机或隔声耳塞的状态作为示例的视图。图中示出了耳机(耳塞)的扬声器单元100以及壳体101。

图2B示出了隔声耳机被佩戴至耳部时的情况，而图2C示出了隔声耳塞的情况。从图2B及图2C可见，耳机设备利用耳廓空间来保持隔声状态，而耳塞利用耳道部分来保持隔声状态。两者皆可由图2D的视图来示意性地示出。

在图2A的情况下(耳机设备相对于用户的耳部处于未佩戴状态)，扬声器单元100的前表面处于打开状态，由此前部声容(content)CF变为等于无穷大。扬声器单元100的后部声容对应于壳体101的内部空间的声容。

另一方面，当在图2B及图2C所示的佩戴状态下确保了隔声状态时，耳机的前部声容对应于耳廓空间的声容，而耳塞的前部声容对应于耳道部分的声容。换言之，如图2D所示，前部声容CF变为有限值。

图3A示出了电子声学等效电路。这里，通过扬声器单元机械振动源103、前部声容声顺(acoustic compliance)C1、后部声容声顺C2以及隔膜声顺C3示出了该等效电路。

通常，声顺与声容成正比。前部声顺(C1)变为扬声器单元机械振动源103的较大负担，而后部声顺(C2)特别在低频带的情况下亦如此。

具体而言，相较于未佩戴状态，在佩戴状态下，前部声容声顺C1的容量极小。

声顺也可被总地理解为“逆弹性系数”，佩戴状态下的前部声容的隔声特性较为突出，可以讲佩戴状态下的前部声容在低频带具有“较强的弹性特性”。

因为该“弹性特性”在佩戴状态下与未佩戴状态下不同，隔膜自身特别在低频带会受到影响。

具体而言，在佩戴状态下的前部声容较小时，通过前部声容，隔膜自身被空气弹性压迫，由此相较于未佩戴状态(打开状态)会施加制动，并且隔膜自身不足以移动。

将着眼于耳机设备的电路来描述以上情况。可以理解，当从图3B中的放大器102的角度观察时，负担在佩戴状态及未佩戴状态下随着阻抗而变化。

根据实施例，因为耳部中的声学负担因在耳部中再现期间(在佩戴状态下)佩戴耳机或耳塞而增大，故从扬声器单元100输出的驱动与在耳部外部进行再现期间(在未佩戴状态下)不同。

因此，通过将被声学负担影响的输出信号与要再现的音乐信号进行比较，可以在再现设备一侧判定佩戴状态以及未佩戴状态。

换言之，利用从再现设备一侧观察到的阻抗在佩戴状态及未佩戴状态下会发生变化的情况，通过基于输出声音信号来分析连接的扬声器设备的电气输出，能够在再现设备一侧判定扬声器设备是否被佩戴至用户的耳部。

<3.第一实施例>

将描述根据第一实施例的再现设备1。

图4是再现设备1的内部构造的框图。再现设备1连接至耳机设备20。用户可通过将耳机设备20佩戴在耳部内来收听被再现设备1再现的音乐等。耳机设备20包括扬声器单元21，并从扬声器单元21输出声音。

尽管根据为了简洁将在以下描述的第二至第四实施例，在图4及图10，图12及图14中分别示出了再现设备1与耳机设备20之间的单一连线，但实际上通过用于L声道及R声道的双声道声音信号路径来建立连接。

换言之，耳机设备20设置有用于L声道的扬声器单元以及用于R声道的扬声器单元21，并且用户将对应于扬声器单元21的部分佩戴在左右耳内。

再现设备1在下述的声音信号输出处理单元15中对用于L声道及R声道的双声道声音信号进行处理，并将各声音信号从包括L声道及R声道的两条线路提供至各个扬声器单元21。

通过将耳机设备20的插头插入再现设备1的插座来建立再现设备1与耳机设备20之间的连接，并且插座与插头可具有通常使用的三极端子构造。

换言之，可以使用包括L声道端子、R声道端子以及共用接地端子的构造。

图4(以及图10，图12及图14)示出了作为插座的端子的端子Tj以及作为插头的端子的端子Tp。各个端子Tj及端子Tp分别是用于L声道或R声道的一个端子。

在下述构造中，将电阻R1布置在从再现设备1至耳机设备20的分别用于L声道及R声道的声音信号传输路径上，并且设置A/D转换器10以及耳机设备佩戴状态判定单元9，以将其布置在分别用于L声道及R声道的声音信号传输路径上。

如图4所示，再现设备1设置有声源单元6、解码器4、声音信号输出处理单元15、控制计算单元7、存储单元8、耳机佩戴状态判定单元9、A/D转换器10、操作单元13以及显示单元14。

声音信号输出处理单元15设置有均衡器5、增益调节单元2以及DAC/功率放大器3。

此外，电阻R1及电容C1连接在声音信号输出处理单元15的输出端子一侧(DAC/功率放大器3)的声音信号传输路径上。

声源单元6存储声音信号数据。作为一种具体构造，例如可通过诸如闪存的固态存储器或HDD(硬盘驱动器)来构造声源单元6。

或者，不仅可通过内建记录介质，还可通过用于诸如具有内建固态存储器的存储卡、诸如CD(光碟)或DVD(数字通用光盘)等的光盘、磁光盘或全息存储器等的便携式记录介质的驱动设备来构造声源单元6。

当然，也可以安装诸如固态存储器或HDD等的内建存储器以及用于便携式记录介质的驱动设备两者。

基于控制计算单元7的控制来相对于声源单元6读写声音信号数据。

此外，利用预定声音压缩编码方法，声源单元6以压缩编码状态来存储诸如音乐内容等声音信号数据。

将从声源单元6读取的诸如音乐内容等数据提供至解码器4。解码器4响应于控制计算单元7的控制来执行必要的解码处理。例如，解码器4对压缩数据执行扩展解码等。

解码器4执行必要的解码处理，并例如对于L声道及R声道分别输出作为线性PCM数据的音频信号(主声音信号)。

设置有均衡器5、增益调节单元2以及DAC/功率放大器3的声音信号输出处理单元15对从解码器4输出的音频信号执行处理，以将音频信号输出至耳机设备20(如上所述，在图中仅示出用于L声道或R声道的一条线路)。

均衡器5执行振幅与频率特性之间的校正、相位与频率特性之间的校正或者两者的声音校正。

基于控制计算单元7的控制来执行均衡器5的校正处理。例如，控制计算单元7例如指示频率特性。

增益调节单元2对音频信号执行放大处理。由来自控制计算单元7的控制信号指示要施加的增益。

在本示例中，在一些情况下，在音频增益单元35中，根据作为防止听力损伤的对策的声压调节来将增益值设定为一定的值。

DAC/功率放大器3对从增益调节单元2输出的音频信号执行D/A转换处理及功率放大，以获得输出声音信号。

基于来自控制计算单元7的控制信号来执行DAC/功率放大器3的处理。

从DAC/功率放大器3输出的声音信号经由用于DC削减的电阻R1及电容C1，并经由插座及插头的连接端子Tj及Tp被提供至耳机设备20的扬声器单元21，并且作为声音被输出。

可以构造DAC/功率放大器3，以在D/A转换之后执行模拟功率放大处理，或可以构造其以执行数字放大处理。

电阻R1被布置在到耳机设备20的声音信号传输路径上，位于声音信号输出处理单元15的输出端子处。

电阻R1的两个端子处的电压(即，作为声音信号输出处理单元15一侧的端子电压的声音信号电压V0以及作为耳机设备20一侧的端子电压的声音信号电压V1)被输入至A/D转换器10。

A/D转换器10将声音信号电压V0及V1转换为数字数据。作为数字数据的声音信号电压V0及V1被输入至耳机设备佩戴状态判定单元9。

实际上，当声音信号电压V0及V1被输入至A/D转换器10时，声音信号电压V0及V1变为与V0及V1对应或成正比的数据数值。但是，数字化声音信号电压也被表示为V0及V1。

耳机佩戴状态判定单元9由诸如DSP(数字信号处理器)或CPU(中央处理单元)等运算处理设备形成。耳机佩戴状态判定单元9基于声音信号电压V0及V1的比较处理来判定耳机设备20相对于用户耳部是否处于佩戴状态或未佩戴状态。

然后，耳机佩戴状态判定单元9将判定信号SG传输至控制计算单元7。

设置操作单元13及显示单元14作为用户界面。

操作单元13是用户例如通过操作键或触摸面板等在其上输入操作的部分。通过操作单元13的用户操作信息被提供至控制计算单元7。

显示单元14由液晶面板或有机EL(电致发光)面板构造，并响应于控制计算单元7的控制完成各种显示。例如，完成与再现操作相关的显示、呈现正在被再现的音乐内容的显示以及信息显示等。

控制计算单元7例如由微型计算机(CPU)形成，响应于程序或通过操作单元13的用户操作来控制各部分，并输出再现声音信号等。

控制计算单元7使得显示单元14根据工作状态等来执行必要的显示。

此外，在本示例中，控制计算单元7执行再现音量积累计算，并根据计算结果来执行增益限制处理，以进行声音调节。

基于声音信号的电平、数字区域的增益值、DAC/功率放大器3中的数模转换效果、功率放大器增益值以及扬声器单元21的灵敏度信息等来获得耳部中的声压。因此，控制计算单元7可输入来自声源单元6的声音信号的电平、增益调节单元2的增益值以及DAC/功率放大器3的增益值等，并根据其中的瞬时变化而获得积累计算再现音量。

控制计算单元7基于表示耳机设备20是否被佩戴至用户耳部的判定信号SG来判定是否执行积累计算，以下将进行详细描述。具体而言，在用户将耳机设备20佩戴在耳部内时段期间，执行积累计算。

存储单元8包含地表示ROM、RAM以及非易失性存储区域，并且存储控制计算单元7完成处理所需的信息。

例如，控制计算单元7的运算程序、各种处理系数、以及表等被存储，并且存储单元8被用作计算处理的工作区域。此外，例如利用存储单元8的非易失性存储区域等来保持积累处理的值。

图5A示出了耳机佩戴状态判定单元9的构造示例。耳机佩戴状态判定单元9设置有除法单元31、平均单元32以及判定单元33。

如上所述，声音信号电压V0及V1被输入至耳机佩戴状态判定单元9。

除法单元31执行V0/V1的除运算，由此获得商数值Vdiv。

通过平均单元32，商数值Vdiv被时间长度在一定程度上平均化。因为声音信号电压V0及V1在时间轴上因正在被再现的音乐内容而发生变化，故以上用于在一定程度上获得平均值，作为电阻R1两个端子处的电压(声音信号电压V0及V1)的比(商数值Vdiv)。实际上，平均单元32可执行低通滤波处理。

平均商数值Vdiv_av被提供至判定单元33。判定单元33通过将商数值Vdiv_av与预定阈值Vdiv_th进行比较来判定佩戴状态或未佩戴状态，并输出判定结果SG1。

下面将描述耳机佩戴状态判定单元9的工作。耳机佩戴状态判定单元9分析连接的耳机设备20的扬声器单元21的电气输出，并判定耳机设备20相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或未佩戴状态。

如图4所示，再现设备1以及耳机设备20的扬声器单元21经由电阻R1彼此相连。此外，紧在功率放大器阶段之后的声音信号电压V0以及位于连接至具有阻抗值R_L的扬声器单元21的部分处的声音信号电压V1在经过电阻R1之后被输入至耳机佩戴状态判定单元9。

关联于扬声器单元21的阻抗R_L，假定相对于耳部佩戴状态下的值为R_{L_on}，而相对于耳部未佩戴状态下的值为R_{L_off}。

从以上参考图2A至图2B的描述可知，R_{L_on}＞R_{L_off}的关系式得到满足。

此外，设置C1用于削弱直流电，并且就交流电而言，其等同于短路。

这里，A/D转换器10的输入中的一种对应于声音信号电压V0，并且声音信号电压V1可被描述为V1＝V0·R_L/(R1+R_L)。

因为阻抗RL在未佩戴状态改变至R_{L_off}，并且在佩戴状态改变至R_{L_on}(这里，R_{L_on}＞R_{L_off})，故能够通过在耳机佩戴状态判定单元9(例如，DSP)中对从A/D转换器10输出的声音信号电压V0及V1执行除法来判定佩戴状态或未佩戴状态。

通过耳机佩戴状态判定单元9的除法单元31而获得的Vdiv商数值可被表达为

Vdiv＝V0/V1

＝V0/{V0·R_L/(R1+R_L)}

＝(1+R1/R_L)。

可通过平均单元32，进一步利用时间平均商数值Vdiv来获得稳定的商数值Vdiv_av。

可通过计算平均商数值Vdiv_av是否接近(1+R1/R_{L_off})或(1+R1/R_{L_on})来判定佩戴状态或未佩戴状态。换言之，可以假定(1+R1/R_{L_off})与(1+R1/R_{L_on})之间的中间值为阈值Vdiv_th，以将平均商数值Vdiv_av与阈值Vdiv_th进行比较。

因此，判定单元33例如可执行图5B所示的处理。

判定单元33在步骤F101输入平均商数值Vdiv_av，并在步骤F102将平均商数值Vdiv_av与阈值Vdiv_th进行比较。

如果满足Vdiv_av＞Vdiv_th，则判定单元33判定当前状态为未佩戴状态，并且在步骤F103输出判定信号SG1。

另一方面，如果满足Vdiv_av≤Vdiv_th，则判定单元33判定当前状态为佩戴状态，并且在步骤F104输出判定信号SG1。

耳机佩戴状态判定单元9例如如上所述判定佩戴状态或未佩戴状态。控制计算单元7利用判定信号SG来执行积累计算处理。

以下，将参考图6至图7B来描述通过控制计算单元7完成的用于声压调节的处理。

图6示出了由控制计算单元7执行的积累处理及增益控制处理。图7A示出了由控制计算单元7在每一预定时段用于判定执行或停止图6中的积累计算处理而执行的中断处理，而图7B示出了控制计算单元7响应于表明佩戴状态或未佩戴状态的判定信号SG1的输入的处理。

首先，将描述图6所示的处理。

控制计算单元7在再现期间持续执行图6所示的处理。

在步骤S10，控制计算单元7输入再现音频数据的信号电平、增益调节单元2的增益以及DAC/功率放大器3的增益等，以在此时获得再现音量值。例如，控制计算单元7获得来自声源单元6的输出音频数据的电平的平均值、增益调节单元2的增益值以及DAC/功率放大器3的增益值，并根据平均值来设定系数值作为当前音量。

换言之，设定与图1E中所示的积累值的倾斜度对应的系数。将通过使系数乘以目标单位时间中的值而获得的值设定作为此时的再现音量值。其可被视为表明当前扬声器输出音量的值。

在步骤S11，控制计算单元7将此时的再现音量值增加至当前积累值以获得新的积累值。然后，控制计算单元7使存储单元8存储新的积累值。

直至在步骤S12积累值达到预定调节值，在单位时间内均重复执行步骤S10及S11。因此，如图1E所示，根据此时的音量，积累值随着倾斜度而增大。

如果积累值在特定时间达到调节值，则控制计算单元7进行至步骤S13以使增益调节单元2执行增益调节。

例如，最大增益被调节至与图1B所示的音量V1对应的增益。为此，执行作为防止听力损伤的对策的输出声音调节。

尽管图6并未示出执行增益调节之后的处理，但可以考虑在经过预定时段之后就解除增益调节的设置方式。

此外，可以考虑在经过预定时段之后还将积累值自身进行重置。

尽管控制计算单元7在再现期间持续执行图6中的上述积累值计算，但在一些情况下停止步骤S10及S11中的积累值计算处理自身。

将参考图7A及图7B来对以上进行描述。

图7B示出了每一次从耳机佩戴状态判定单元9输入判定信号SG1时在控制计算单元7中执行的处理。

在步骤S201，控制计算单元7检查来自耳机佩戴状态判定单元9的判定信号SG1。

如果判定结果显示佩戴状态，则控制计算单元7在步骤S202将佩戴状态标记打开。

另一方面，如果判定结果显示未佩戴状态，则控制计算单元7在步骤S203关闭佩戴状态标记。

图7A示出了根据步骤S105的计时器处理来在每一预定时段由控制计算单元7所执行的中断处理。

在步骤S100，控制计算单元7基于上述佩戴标记的状态来判定耳机设备20是否被佩戴至耳部。如果佩戴状态标记被打开，则判定耳机设备20正佩戴在耳部中，并且处理进行至步骤S101。

在步骤S101，控制计算单元7检查是否当前正在执行再现音量积累操作(即，图6中步骤S10及S11中的处理)。

如果正在执行再现音量积累操作，则控制计算单元7进行至步骤S102，以继续再现音量积累处理。

如果再现音量积累操作正处于停止状态，则控制计算单元7进行至步骤S103，以开始或重启再现音量积累处理。

当在步骤S100确定佩戴标记处于关闭状态时，控制计算单元7判定耳机设备20当前并未被佩戴至耳部，并进行至步骤S104。然后，停止再现音量积累操作。

在完成了步骤S102、S103及S104的处理之后，处理操作进行至步骤S105。在步骤S105，设定预定待机时间，并且在待机时间之后重复上述操作。此外，可将待机时间设定为零。

通过执行图6至图7B的上述处理，控制计算单元7执行以上参考图1E描述的积累值计算。

换言之，无论用户如何使用再现设备1，均可检测耳机设备20是否正被佩戴至耳部，并且仅在耳机设备20正被佩戴至耳部时才积累来自再现设备1的再现信号。因此，基于积累值的增益限制变为合适的声压限制处理。

例如，关联于通过当前正再现音乐的再现设备1进行的再现，当积累值达到存在听觉能力在诸如一周的单位时间内会严重受损的顾虑的参考值时，可实现减小输出电压的最大值的功能。

在此情况下，在用户未将耳机设备20佩戴至耳部的时段(即，用户耳部无负担的时段)期间不执行积累计算，由此不执行不必要的声压调节，并且可以实现合适的声压调节并避免给用户带来无谓调节造成的不利之处。

根据本实施例，可利用具有三极端子的常规构造的插座及插头来建立再现设备1与耳机设备20之间的连接。换言之，无需设置专用端子以判定是否正佩戴着耳机设备20。

为此，无论连接了何种耳机设备20，再现设备1均可适当地判定佩戴状态或未佩戴状态，并可执行合适的积累计算，并且由此可实现声压调节处理。

换言之，再现设备1可以是与包括三极端子的耳机或耳塞相兼容的设备，并设置有可通过用户与使用状态相适应的听力损伤防止功能。

根据本实施例，耳机佩戴状态判定单元9执行声音信号电压V0及V1的除法运算处理作为声音信号电压V0及V1的比较处理，并且基于商数结果来判定佩戴状态或未佩戴状态。声音信号电压V0及V1因再现声音的内容而随时间变化，因此，通过利用商数结果来执行判定，可以正确地获得电阻R1的两个端子之间的电压比，并正确地判定佩戴状态。

这里，作为图8及图9所示的第一实施例的改变示例，将描述耳机佩戴状态判定单元9的其他构造示例。

通常，公知扬声器单元21的阻抗RL具有电容及感应部件形成的虚部。因此，阻抗RL具有频率特性，并且着眼于耳机佩戴状态判定单元9的上述情况，可考虑具有图8所示构造的方法(其中利用FFT来划分特定频率的幅值)以及具有图9所示构造的方法(其中为了执行划分，针对时间轴处理，特定频带受到带通滤波器(BPF)的限制)。

在图8中，耳机佩戴状态判定单元9设置有FFT幅值计算单元34及35、特定频率提取单元36及37、除法单元38、平均单元32以及判定单元33。

如上所述，将已经通过A/D转换器10转换为数字数据的声音信号电压V0及V1输入至耳机佩戴状态判定单元9。

关联于声音信号电压V0及V1，分别通过FFT幅值计算单元34及35来计算各个频带的幅值。

此外，由特定频率提取单元36及37提取特定频率处的幅值V0f及V1f。

除法单元31执行V0f/V1f的除运算，由此获得商数值Vdivf。换言之，获得在提取的特定频带中的声音信号电压V0及V1的商数值。

通过平均单元32，商数值Vdiv被时间长度在一定程度上平均化，由此获得平均商数值Vdivf_av。平均商数值Vdivf_av被提供至判定单元33。判定单元33通过将在图5B的处理中平均化的商数值Vdivf_av与预定阈值Vdiv_th进行比较来判定佩戴状态或未佩戴状态，并输出判定结果SG1。在此情况下，阈值Vdiv_th可以是通过其使得由特定频率提取单元36及37提取的特定频带内的振幅比更接近(1+R1/R_{L_off})或(1+R1/R_{L_on})的阈值。

在图9所示的构造示例中，耳机佩戴状态判定单元9设置有BPF 40及41、能量值计算单元42及43、除法单元38、平均单元32以及判定单元33。

已经通过A/D转换器10被转换为数字数据的声音信号电压V0及V1被输入至耳机佩戴状态判定单元9。关联于声音信号电压V0及V1，分别由BPF 40及41提取特定频带。

此外，能量值计算单元42及43在提取的特定频带中提取能量值V0t及V1t。

除法单元31执行V0t/V1t的除运算，由此获得商数值Vdivt。换言之，获得在提取的特定频带中的声音信号电压V0及V1的能量的商数值。

通过平均单元32，商数值Vdiv在特定时间长度上被平均化，由此获得平均商数值Vdivt_av。

判定单元33通过将在图5B的处理中平均化的商数值Vdivt_av与预定阈值进行比较来判定佩戴状态或未佩戴状态，并输出判定结果SG1。在此情况下，阈值Vdiv_th可以是通过其使得由BPF 40及41提取的特定频率提取单元之间的能量比(振幅比)更接近(1+R1/R_{L_off})或(1+R1/R_{L_on})的阈值。

如上所述，还优选地通过图8及图9所示的耳机佩戴状态判定单元9来进行正确的佩戴状态判定，以在特定频带内执行对声音信号电压V0及V1的除法运算处理。因为在某些情况下在特定频带中在佩戴状态及未佩戴状态下从声音信号输出处理单元15观察到的阻抗变化会特别显著，由此可便于利用该频带分量来进行判定。

<4.第二实施例>

下面，将参考图10及图11描述根据第二实施例的再现设备1。对与图4至图5B中相同的构件赋予相同的标号，并且将省略对其的描述。

图10与图4的差异在于设置有减法器11，并且向耳机佩戴状态判定单元9提供从增益调节单元2输出的信号Gout。

减法器11输入声音信号电压V0及V1作为电阻R1的两个端子处的电压，并输出V1-V0的值作为差值Vdiff。

差值Vdiff被A/D转换器10转换为数字数据，并被输入至耳机佩戴状态判定单元9。

此外，来自增益调节单元2的信号Gout(即，作为数字数据的声音信号)在功率放大处理之前的步骤被输入至耳机佩戴状态判定单元9。

图11示出了耳机佩戴状态判定单元9的构造示例。

耳机佩戴状态判定单元9设置有延迟调节单元47、分析范围限制滤波器44及45、除法单元38以及判定单元33。

由延迟调节单元47向从增益调节单元2输出的信号Gout施加预定延时。在声音信号处理过程中，延迟调节单元47向信号Gout施加与DAC/功率放大器3的处理时间对应的延时。这里，由V0′来表示延迟信号。

根据延迟预定时间的信号V0′，利用分析范围限制滤波器44来提取特定频带中的分量。

根据来自A/D转换器10的差值Vdiff，利用分析范围限制滤波器45来提取特定频带中的分量。

除法单元38执行V0′/Vdiff(其分别是提取的特定频带中的分量)的除法运算。

然后，商数值Vdiv2被提供至判定单元33，并且判定单元33对商数值Vdiv2执行与图5B所示大致相同的处理，由此输出判定信号SG1。

以下描述第二实施例中的操作。

虽然在第一实施例中使用声音信号电压V0及V1的商数值作为基础，但根据第二实施例，利用声音信号电压V0及V1的减法运算值(差值)来执行判定。

当将减法器11获得的差值表示为Vdiff，将已经通过A/D转换器10被转换为数字数据的值也表示为Vdiff时，获得以下等式：

Vdiff＝V0-V1

＝V0-{V0·R_L/(R1+R_L)}

＝V0·{R1/(R1+R_L)}。

这里，使用信号Gout作为与紧在从耳机佩戴状态判定单元9中的功率放大阶段的输出之后的电压V0对应的值。在此情况下，在使用特定频率处的信号Gout的分量作为上述信号V0′(≈V0)时执行除法运算。商数值Vdiv2被表达如下：

Vdiv2＝Vdiff/V0′

＝V0·{R1/(R1+R_L)}/V0′

≈R1/(R1+R_L)。

因此，商数值Vdiv2变为根据扬声器单元21的阻抗的变化(取决于佩戴状态或未佩戴状态)而不同的值，并且能够通过将商数值Vdiv2与图5B所示的阈值Vdiv_th进行比较来判定佩戴状态。

根据第二实施例，在声音信号输出处理单元15中的处理过程中，基于声音信号电压(信号Gout)，耳机佩戴状态判定单元9生成与声音信号输出处理单元15一侧的电阻R1的端子电压(声音信号电压V0)对应的信号V0′。然后，利用声音信号电压V0及V1的差值Vdiff的商数值Vdiv2以及信号V0′，执行佩戴状态与未佩戴状态之间的判定。换言之，通过差值Vdiff与信号声音信号电压V0’之间的比较处理来执行佩戴状态判定。

在此情况下，基于与第一实施例类似的适当的佩戴状态判定，通过控制计算单元7来适当地执行积累计算，并且根据用户的使用状态来执行声压调节操作。

为了使信号V0′接近声音信号电压V0，例如可以考虑其中对延迟调节单元47的输出信号执行考虑了DAC/功率放大器3中的频率特性的分析调节均衡器处理的设置方式。

尽管设置分析范围限制滤波器44及45，但通过提取特定频带中的分量并执行处理，分析范围限制滤波器44及45可减少误差并提高判定精确度。为了进一步减少误差，还可应用其中对商数值Vdiv2执行平均处理的设置方式，并且以与第一实施例相同的方式来利用平均商数值Vdiv2来执行判定单元33中的判定处理。

此外，可在耳机佩戴状态判定单元9(DSP)中执行对声音信号电压V0及V1的减法处理，以获得差值Vdiff。但是，通过利用图10所示的减法器11在模拟电路上执行减法处理，可减少A/D转换器10的输入通道的数量并减少耳机佩戴状态判定单元9(DSP)的计算资源。

<5.第三实施例>

下面将参考图12及图13来描述根据第三实施例的再现设备1。在图12中，对与图4中相同的构件赋予相同的参考标号，并且将省略对其的描述。

图12与图4的不同之处在于，通过A/D转换器10仅将声音信号电压V1输入至耳机佩戴状态判定单元9。换言之，并未使用声音信号电压V0，并且声音信号电压V1通过A/D转换器10被转换为数字数据，并且被输入至耳机佩戴状态判定单元9。

此外，从增益调节单元2输出的信号Gout被提供至耳机佩戴状态判定单元9。

根据第三实施例，在耳机佩戴状态判定单元9(DSP)中生成与声音信号电压V0对应的信号V0’。

图13示出了耳机佩戴状态判定单元9的构造示例。

耳机佩戴状态判定单元9设置有延迟调节单元47、分析调节均衡器46、分析范围限制滤波器44及45、除法单元38以及判定单元33。

通过延迟调节单元47对从增益调节单元2输出的信号Gout施加预定延时。在声音信号处理过程中，延迟调节单元47对信号Gout施加与DAC/功率放大器3的处理时间对应的延时。这里，延迟信号被表示为V0’。

关联于信号V0’，利用分析范围限制滤波器44仅提取特定频带内的分量。

关联于来自A/D转换器10的声音信号电压V1，利用分析范围限制滤波器45仅提取特定频带内的分量。

除法单元38执行V0”/V1(两者分别是提取的特定频带内的分量)的除法运算。

然后，商数值Vdiv3被提供至判定单元33，并且判定单元33对商数值Vdiv3执行与图5B中大致相同的处理以输出判定信号SG1。

根据第三实施例，假定当从耳机佩戴状态判定单元9观察时绝对可预测声音信号电压V0的值，并且延迟调节单元47及分析调节均衡器46生成与声音信号电压V0对应的信号V0”。

为此，在考虑DAC/功率放大器3中频率特性的情况下，分析调节均衡器46对信号Gout执行分析调节均衡处理。

因此，可考虑商数值Vdiv 3与第一实施例中的商数值Vdiv为大致相同的值。因此，可通过将商数值Vdiv3与Vdiv_th进行比较来通过判定单元33判定佩戴状态。

根据第三实施例，基于在上述通过声音信号输出处理单元15的处理过程中的声音信号电压(信号Gout)，耳机佩戴状态判定单元9生成与声音信号输出处理单元15一侧的电阻R1的端子电压(声音信号电压V0)对应的信号V0”。然后，通过生成的信号V0”与声音信号电压V1之间的对比处理来判定佩戴状态或未佩戴状态。

具体而言，在上述处理之后，通过分析调节均衡器46，在通过声音信号输出处理单元15的处理过程中，向声音信号电压(信号Gout)增加与通过声音信号输出处理单元15的处理(通过DAC/功率放大器3的处理)对应的信号补偿，以生成与声音信号电压V0对应的信号V0”。

在此情况下，基于与第一实施例相同的适当佩戴状态判定，根据用户的使用状态，控制计算单元7适当地执行积累补偿，并且执行声压调节操作。

此外，可以与第二实施例相同的方式来减少A/D转换器10的输入通道的数量。

尽管无需设置分析范围限制滤波器44及45，但通过在特定频带中提取分量并执行处理，分析范围限制滤波器44及45可减少误差并提高判定精确度。

为了进一步减少误差，还可应用其中对商数值Vdiv3执行平均化处理，并且以与第一实施例相同的方式来使用平均商数值Vdiv3来执行判定单元33中的判定处理。

尽管在本实施例中增益调节单元2的输出Gout被输入至耳机佩戴状态判定单元9，但也可将解码器4的输出信号输入至耳机佩戴状态判定单元9。在此情况下，延迟调节单元47及分析调节均衡器46施加与通过分析调节均衡器46、增益调节单元2以及DAC/功率放大器3的处理对应的延时及信号补偿，以生成与声音信号电压V0对应的信号V0”。

此外，可将均衡器46的输出输入至耳机佩戴状态判定单元9。在此情况下，延迟调节单元47及分析调节均衡器46施加与通过增益调节单元2及DAC/功率放大器3的处理对应的延时信号及信号补偿，由此生成与声音信号电压V0对应的信号V0”。

<6.第四实施例>

下面将参考图14至图17E来描述第四实施例。第四实施例是根据各个用户来对佩戴状态判定进行校准的示例。

换言之，考虑实际上耳机设备如何被佩戴至各个用户的耳部(用户佩戴耳机的习惯)以及耳部的形状(声容)来进行校准。

根据上述实施例，假定使用了用于与耳机设备如何佩戴相关的常规佩戴方法以及用于典型耳部形状的“平均阈值”。但是，与耳机或耳塞如何佩戴相关地，特别是在低频带中，耳机或耳塞中的各个阈值的参数实际上会大幅变化(例如尽管假定了隔声状态而描述了以上实施例，在实际上存在缝隙)。换言之，“用户佩戴耳机或耳塞的习惯”会极大地影响参数。

因此，通过在再现之前预先执行频率响应测量并且使测量结果数据反映至系统，可以更正确地反映包括耳中的声学回路及耳道的阈值，由此可形成正确的声压控制系统。

因此，控制计算单元7使得声音信号输出处理单元15分别在佩戴状态及未佩戴状态下输出测量信号，并使得耳机佩戴状态判定单元9执行与声音信号电压V0及V1相关的频率响应测量。例如，设置耳机佩戴状态判定单元9以与声音信号电压V0及V1自身、两者之间的差值以及两者之间的商数值相关地执行频率响应测量。然后，设置耳机佩戴状态判定单元9以根据频率响应测量的结果来执行调节设定。

图14示出了根据第四实施例的再现设备1的构造示例。该构造示例是其中使用根据图10所示的第二实施例的构造作为基础的示例。对与图10中相同的构件赋予相同的参考标号，并且将省略对其的描述。

在图14的情况下，以与上述实施例相同的方式来执行或暂停再现时的常规操作，即，对音乐等的再现操作、此时的积累计算、佩戴状态判定、以及根据佩戴状态判定的积累计算。但是，在再现之前执行校准，由此声源单元6存储作为测量信号的数据。

测量信号例如包括扫频信号(扫过并输出从低频带至高频带的频率的信号)、TSP(时间拉伸脉冲)信号、粉红噪声，白噪声以及M时序信号等。

控制计算单元7命令声源单元6在执行校准时输出测量信号。测量信号通过解码器4以及声音信号输出处理单元15被提供至耳机设备20的扬声器单元21，并作为声音被输出。

或者，声源单元6不存储上述测量信号数据，并且设置合成器12以生成扫频信号、TSP信号、粉红噪声，白噪声以及M时序信号。

控制计算单元7命令合成器12在执行校准时输出测量信号。测量信号通过声音信号输出处理单元15被提供至耳机设备20的扬声器单元21，并且作为声音被输出。

耳机佩戴状态判定单元9具有图15所示的构造。在图15所示的构造中，频率分析单元50被进而设置为图11所示的构造。频率分析单元50例如是带通滤波器组或FFT单元，以测量频率响应。例如，频率分析单元50对于各个频带执行幅值分析或能量分析。

在此情况下，在未佩戴状态及佩戴状态下分别测量频率响应以进行校准。

因为“各个用户”的必要频率响应是通过减法器11获得的个体差值Vdiff，故可为各个用户个体来测量该值。因此，向频率分析单元50提供差值Vdiff。

频率分析单元50例如通过分析范围限制滤波器44及45来调节并设定提取的频率，以作为校准结果。

将参考图16至图17E来描述具体校准处理示例。图16示出了由控制计算单元7执行的校准控制处理。控制计算单元7与频率分析单元50配合以执行图16中的处理。图17A至图17E示出了在执行校准时通过显示单元14的显示内容示例。

控制计算单元7在预定时间(例如，在用户初次使用再现设备时进行初始设定的时间、当用户操作以输入命令的时间以及当接通电源的时间)执行校准控制处理。

当开始校准时，控制计算单元7首先在图16中的步骤S301控制显示，并使得显示单元14执行需要用户不佩戴耳机设备的信息显示。如图17A所示，例如，设置显示单元14以向用户显示诸如“摘下耳机并按压[开始]按钮”的文本，或表示相同信息的影像。

然后，控制计算单元7在步骤S302等待用户对开始按钮的操作。

响应于图17A所示的显示，用户在从耳部摘下耳机设备20的状态下按压操作单元13中的开始按钮(例如用于操作显示器上的触摸面板的图符)。

响应于该操作，控制计算单元7进行至步骤S303以开始输出测量信号。换言之，控制计算单元7命令声源单元6或合成器12输出测量信号。由此，开始输出诸如扫频信号等的测量信号。此外，控制计算单元7命令声音信号输出处理单元15中的均衡器5、增益调节单元2以及DAC/功率放大器3等中的频率特性及增益处于标准状态。

此外，控制计算单元7使显示单元14执行显示，其表示对于用户正在执行图17B所示的测量。

如果如上所述开始输出测量信号，则控制计算单元7命令耳机佩戴状态判定单元9中的频率分析单元50执行步骤S304中的分析处理。

频率分析单元50对输入差值Vdiff执行频率响应测量。换言之，频率分析单元50执行未佩戴状态下的频率响应测量，以获得未佩戴状态下的输出频率特性Vref。

控制计算单元7在步骤S305等待频率分析单元50的测量完成。当测量完成时，控制计算单元7进行至步骤S306以使声源单元6或合成器12完成对测量信号的输出。

然后，控制计算单元7在步骤S307使显示单元14执行信息显示，要求用户佩戴耳机设备20。如图17C所示，例如，显示单元14对用户显示诸如“佩戴耳机并按压[开始]按钮”等的文本或表示该信息的影像。

然后，控制计算单元7在步骤S308等待用户对开始按钮的操作。

响应于图17C所示的显示，在将耳机设备20佩戴至耳部的状态下，用户按压操作单元13中的开始按钮。

响应于该操作，控制计算单元7进行至步骤S309以重启测量信号的输出。换言之，控制计算单元7命令声源单元6或合成器12输出测量信号。由此，开始诸如扫频信号等的测量信号的输出。类似地，在此情况下，控制计算单元7命令声音信号输出处理单元15的均衡器5、增益调节单元2及DAC/功率放大器3等中的频率特性及增益处于标准状态。

然后，控制计算单元7使得显示单元14对用户执行显示，以表明正在执行图17D所示的测量。

如果如上所述开始输出测量信号，则在步骤S310，控制计算单元7就命令耳机佩戴状态判定单元9中的频率分析单元50执行分析处理。

频率分析单元50对输入差值Vdiff执行频率响应测量。换言之，此时执行佩戴状态下的频率响应测量以获得佩戴状态下的输出频率特性Vear。

控制计算单元7在步骤S311等待频率分析单元50完成测量。当完成测量时，控制计算单元7进行至步骤S312，以使声源单元6或合成器12完成对测量信号的输出。

因为在上述处理中于未佩戴状态及佩戴状态两者下执行了频率响应测量，故控制计算单元7(或频率分析单元50)基于测量结果来执行计算。

在步骤S313，首先获得佩戴状态下的输出频率特性Vear与未佩戴状态下的输出频率特性Vref之间的差异。

在步骤S314，控制计算单元7(或频率分析单元50)计算差值的峰值频率及增益。

在步骤S315，控制计算单元7(或频率分析单元50)执行调节设定。例如，将与获得的峰值频率对应的频带设定为作为分析范围限制滤波器44及45的通带的特定频带。此外，切除在佩戴状态与未佩戴状态之间差异较小的带。此外，基于差值的增益来调节判定单元33中的阈值Vdiv_th。

控制计算单元7使得显示单元14执行表明图17E所示的测量完成的显示，向用户显示已经完成了校准，并在步骤S316完成一系列校准控制。

通过如上所述执行校准，能够在校准之后在再现期间根据用户如何佩戴耳机设备(用户佩戴耳机设备的习惯)以及耳部的形状(声容)来判定佩戴状态，由此提高了佩戴状态判定的精度。

换言之，在图14及图15所示构造的情况下，由分析范围限制滤波器44及45提取的带变为取决于个体的范围，由此，商数值Vdiv2在佩戴状态及未佩戴状态下显示出明显差异，由此使得能够减少判定单元33进行判定的误差。

尽管在图10及图11所示的示例中使用根据第二实施例的图10及图11中的构造，但当然也可考虑在根据第一或第三实施例的构造中执行校准。

在第一实施例中的情况下，设置图4中的声源单元6以存储诸如扫频信号等的测量信号数据，并输出测量信号，或设置合成器12。此外，可在图5A，图5B，图8及图9所示的耳机佩戴状态判定单元9中设置频率分析单元50，其对商数值Vdiv或声音信号电压V0及V1执行频率响应测量。然后，控制计算单元7执行图16所示的处理。

当耳机佩戴状态判定单元9具有图5A及图5B所示的构造时，可以考虑调节判定单元33中的阈值Vdiv_th以作为校准结果的结果。

当耳机佩戴状态判定单元9具有图8所示的构造时，可以考虑调节判定单元33中的阈值Vdiv_th以及由特定频率提取单元36及37提取的频率，作为校准结果的结果。

此外，当耳机佩戴状态判定单元9具有图9所示的构造时，可以考虑调节判定单元33中的阈值Vdiv_th以及带通滤波器40及41的通过频率，作为校准结果的结果。

在第三实施例的情况下，设置图12中的声源单元6以存储诸如扫频等的测量信号数据以输出测量信号，或设置合成器12。此外，可在图13所示的耳机佩戴状态判定单元9中设置对声音信号电压V1或商数值Vdiv3执行频率响应测量的频率分析单元50。然后，控制计算单元7执行图16所示的处理。

可以考虑调节判定单元33中的阈值Vdiv_th、分析调节均衡器46的频率特性的参数值、以及通过分析范围限制滤波器44及45提取的频带，作为校准结果的结果。

对于在判定佩戴状态或未佩戴状态时使用的信号(其具有上述为各个个体通过校准计算得到的值)，可通过调节均衡器特性、提取的带、以及阈值等来降低用户承受因错误判定造成的不利情况，并在确实正确的状态下执行再现声压控制。

<7.改变示例>

尽管描述了第一至第四实施例，但还可考虑作为本发明的实施例的改变示例。

尽管在描述的各个实施例中显示L及R声道中的一者作为耳机设备20的扬声器单元21的声音信号传输路径，但如上所述，在实际情况下更多地使用了包括L声道及R声道的双声道构造。

在此情况下，电阻R1被布置在各个声道的声音信号传输路径上，并且对应于各个声道来通过耳机佩戴状态判定单元9执行判定处理。

在此情况下，存在将当前状态判定为一个声道(一个扬声器单元21)一侧的佩戴状态，同时将当前状态判定为另一声道一侧的未佩戴状态的情况。

此外，无需多言，本发明不仅可应用于用于L声道及R声道的双声道立体声再现系统，还可应用至单声道再现系统。

此外，可将本发明应用于具有消除噪音功能的再现系统。对于消除噪音功能，例如将麦克风设置在耳机设备20一侧。消除噪音功能是下述系统，其中已经被麦克风获得的来自外部的噪声的反相信号被叠加至声音信号，以抵销扬声器单元21的外部空间内的噪声。

对于通过控制计算单元7的积累计算，当对于至少一个声道判定当前状态为佩戴状态时，可继续积累计算。这是因为，可能会考虑用户仅用一侧耳部收听声音，由此在此情况下声压附带还是被施加至耳部的情况。换言之，当对于两个声道均判定当前状态为未佩戴状态时，暂停积累计算才是适当的。

但是，也可考虑一种处理示例，其中当对于一个声道判定当前状态为未佩戴状态时，就暂停积累计算。

或者，还可考虑的另一构造是其中仅对两个声道中的一个声道一侧执行佩戴状态判定。

尽管在上述实施例中作为积累计算的结果，在判定将执行声音音量调节时由增益调节单元2执行增益限制，当然也可以在DAC/功率放大器3的功率放大阶段执行增益限制。

换言之，可在通过声音信号输出处理单元15进行处理过程中的任何时间点执行声音调节。

此外，电阻R1也可起用于调节声压的电阻的作用。作为防止听力损伤的对策的声压调节，可以考虑其中将最大声压控制在预定水平的设置，以及其中如实施例中执行声量限制的设置。

在此情况下，将电阻构件布置在至扬声器单元21的声音信号路径上，以降低扬声器灵敏度的出现。当采用上述构造时，可使用电阻构件作为各个实施例中所示的电阻R1。

尽管示出再现设备1作为本发明的声音信号输出设备的实施例，但例如还可将本发明的声音信号输出设备实现为接收器设备、或收音机等，其无需结合声源单元，并接收输出从外部声源发出的声音信号。

本发明包含与2011年2月14日向日本特许厅递交的日本在先专利申请JP2011-028830相关的主题，通过引用将其全部内容包含在本说明书中。

本领域的技术人员应可理解，在所附权利要求或其等同物的范围内，取决于设计要求及其他因素，可进行各种改变、结合、子结合以及替换。

Claims

1.一种声音信号输出设备，包括：

佩戴状态判定单元，其分析连接的扬声器设备的电气输出，并且判定所述扬声器设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或处于未佩戴状态；

声音信号输出处理单元，其输出要提供至所述扬声器设备的声音信号；以及

控制计算单元，其根据所述声音信号的音量级别以及声音输出时间来计算输出音量的积累值，在所述积累值达到调节值时使所述声音信号输出处理单元执行音量调节，并且在由所述佩戴状态判定单元判定当前状态为所述未佩戴状态的时段期间不计算所述积累值。

2.根据权利要求1所述的声音信号输出设备，其中，所述佩戴状态判定单元基于从处于所述佩戴状态或处于所述未佩戴状态所述声音信号输出处理单元观察到的阻抗变化，来判定所述佩戴状态或所述未佩戴状态。

3.根据权利要求2所述的声音信号输出设备，其中，电阻部件器件被布置在从所述声音信号输出处理单元至连接的所述扬声器设备的声音信号传输路径上，并且

其中，所述佩戴状态判定单元基于作为所述声音信号输出处理单元一侧的所述电阻部件器件的端子电压的第一声音信号电压与作为所述扬声器设备一侧的所述电阻部件器件的端子电压的第二声音信号电压之间的对比处理，来判定所述佩戴状态或所述未佩戴状态。

4.根据权利要求3所述的声音信号输出设备，其中，作为所述对比处理，所述佩戴状态判定单元对所述第一声音信号电压以及所述第二声音信号电压执行除法运算处理，以根据除法运算结果来判定所述佩戴状态或所述未佩戴状态。

5.根据权利要求4所述的声音信号输出设备，其中，所述佩戴状态判定单元分别对所述第一声音信号电压及所述第二声音信号电压中的特定频率分量执行所述除法运算处理。

6.根据权利要求3所述的声音信号输出设备，其中，所述佩戴状态判定单元基于在所述声音信号输出处理单元中执行处理过程中的声音信号电压，来生成与所述声音信号输出处理单元一侧的所述电阻部件器件的所述端子电压对应的所述第一声音信号电压，并且所述佩戴状态判定单元通过生成的所述第一声音信号电压、与所述第一声音信号电压与所述第二声音信号电压的差值之间的对比处理，来判定所述佩戴状态或所述未佩戴状态。

7.根据权利要求3所述的声音信号输出设备，其中，所述佩戴状态判定单元基于在所述声音信号输出处理单元中执行处理过程中的声音信号电压，来生成与所述声音信号输出处理单元一侧的所述电阻部件器件的所述端子电压对应的所述第一声音信号电压，并且所述佩戴状态判定单元通过生成的所述第一声音信号电压与所述第二声音信号电压之间的对比处理，来判定所述佩戴状态或所述未佩戴状态。

8.根据权利要求7所述的声音信号输出设备，其中，所述佩戴状态判定单元向所述处理过程中的声音信号电压增加与所述处理过程后的所述声音信号输出处理单元执行的处理对应的信号补偿，并生成所述第一声音信号电压。

9.根据权利要求3所述的声音信号输出设备，其中，所述控制计算单元使所述声音信号输出处理单元分别在所述佩戴状态及所述未佩戴状态输出测量信号，并且使所述佩戴状态判定单元执行与所述第一声音信号电压及所述第二声音信号电压相关的频率响应测量，并根据所述频率响应测量的结果来执行调节设定。

10.一种声音信号输出方法，包括：

分析连接的扬声器设备的电气输出，并判定所述扬声器设备相对于用户的耳部是否处于佩戴状态或处于未佩戴状态；

仅在判定当前状态为所述佩戴状态的时段期间，根据要提供至所述扬声器设备的声音信号的音量级别及声音输出时间，来计算输出音量的积累值；并且

当所述积累值达到调节值时，对要提供至所述扬声器设备的所述声音信号执行音量调节。