CN114303185A - 控制装置、扬声器装置和声音输出方法 - Google Patents

控制装置、扬声器装置和声音输出方法 Download PDF

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Abstract

根据本技术的一个实施例的控制装置配备有触觉控制部分和声音控制部分。基于用于触觉呈现的触觉信号，触觉控制部分生成驱动触觉呈现单元的触觉控制信号。基于根据触觉信号生成并包括与触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量的第一声音信号和第二声音信号，声音控制部分生成驱动声音输出单元的声音控制信号。

Description

控制装置、扬声器装置和声音输出方法
技术领域
本技术涉及一种用于控制具有触觉呈现功能的音频输出设备的控制装置、扬声器设备和音频输出方法。
背景技术
近年来，通过触觉再现装置经由人体皮肤等刺激触觉的应用已被用于各种场景。
作为其触觉再现装置，目前广泛使用偏心旋转质量(ERM)、线性谐振致动器(LRA)等，并且已为此目的而广泛使用谐振频率是为对人类的触觉提供良好灵敏度的频率(约数百Hz)的频率的装置(例如，参见专利文献1)。
由于为人的触觉提供高灵敏度的频带是数百赫兹，因此处理该数百赫兹频带的振动再现装置已成为主流。
作为其他触觉再现装置，已提议以控制触摸部分的摩擦系数、实现期望触感为目的的静电触觉显示器和表面声波式触觉显示器(例如，参考专利文献2)。此外，已提议利用会聚超声波的声辐射压力的机载超声波触觉显示器和电刺激连接至触觉接收器的神经和肌肉的电触觉显示器。
对于利用这些装置(特别是用于听音乐)的应用，振动再现装置内置在头戴式耳机壳体中，以在再现音乐的同时再现振动，从而强调低音。
此外，已提议不采用头戴式耳机形式并挂在颈部周围使用的可穿戴扬声器。可穿戴扬声器包括这样一种通过利用它们与用户身体的接触来将振动连同从扬声器输出的声音一起传递给用户的可穿戴扬声器(例如，参见专利文献3)以及一种通过利用扬声器振动的背压的共振来将振动传递给用户的可穿戴扬声器(例如，参见专利文献4)。
引文列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开号2016-202486
专利文献2：日本专利申请公开号2001-255993
专利文献3：日本专利申请公开号HEI 10-200977
专利文献4：日本专利申请号2017-43602
发明内容
技术问题
执行触觉呈现的耳机和可穿戴(颈部)扬声器会干扰音乐聆听，因为与为触觉呈现提供的振动器的振动或其他触觉呈现装置的驱动相关联的噪声会到达用户的耳朵。尽管通过可穿戴式扬声器结构可在一定程度上减少到达耳朵的噪声，但会生成具有为人耳提供更高灵敏度的频率的噪声，例如在振动具有更高频率分量以表达各种触觉的情况下。
考虑到上述情况，本技术旨在提供可帮助减少来自触觉呈现装置的噪声的控制装置、扬声器设备和音频输出方法。
问题解决方案
一种根据本技术的实施例的控制装置包括触觉控制部分和音频控制部分。
触觉控制部分基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号。
音频控制部分基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号，第二音频信号包含与基于触觉信号生成并从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
音频控制部分可通过将第二音频信号与第一音频信号相加来生成音频控制信号。
控制装置可还包括基于触觉信号来生成第二音频信号的消除信号生成部分。
音频控制部分可生成用于驱动再现第一音频信号的第一音频输出单元的第一信号，并且消除信号生成部分可生成用于驱动再现第二音频信号的第二音频输出单元的第二信号。
消除信号生成部分可基于音频输出单元的频率响应特性、触觉呈现单元的频率响应特性以及从在触觉呈现单元处生成的振动到声音的变换函数来生成第二音频信号。
一种根据本技术的实施例的扬声器设备包括触觉呈现单元、音频输出单元、触觉控制部分和音频控制部分。
触觉控制部分基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号。
音频控制部分基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号，第二音频信号包含与基于触觉信号生成并从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
扬声器设备可还包括存储触觉信号和第一音频信号的存储部分。
扬声器设备可还包括能够与存储触觉信号和第一音频信号的服务器进行通信的通信部分。
音频输出单元可包括再现第一音频信号和第二音频信号的公共扬声器单元。
音频输出单元可包括再现第一音频信号的第一扬声器单元和再现第二音频信号的第二扬声器单元。
音频输出单元可包括右扬声器和左扬声器，并且
扬声器设备可还包括用于挂在颈部周围的耦合器，耦合器将右扬声器与左扬声器耦合。
触觉呈现单元可包括振动装置。
可选地，触觉呈现单元可包括超声波发生器、电肌肉刺激器或气流发生器。
一种根据本技术的实施例的音频输出方法获取用于触觉呈现的触觉信号以及第一音频信号。获取用于触觉呈现的触觉信号以及第一音频信号。基于触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号。生成第二音频信号，第二音频信号包含与基于触觉信号从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号。
附图说明
[图1]本技术的第一实施例中的扬声器设备的透视图。
[图2]示出扬声器设备安装在用户身上的状态的透视图。
[图3]扬声器设备的主要部分的示意性截面图。
[图4]示出扬声器设备的配置示例的框图。
[图5]音频信号和振动信号作为声音和振动传递到用户的耳朵和皮肤的流程。
[图6]扬声器设备的操作的说明图。
[图7]示出噪声消除的基本原理的图像图。
[图8]从振动信号生成消除信号以用于触觉呈现的处理过程的流程。
[图9]示出本技术的第二实施例中的扬声器设备的框图。
[图10]示出从用于触觉呈现的振动信号生成噪声的状态的示意图。
[图11]示出本技术的第三实施例中的扬声器设备的框图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本技术的每个实施例。
<第一实施例>
(扬声器设备的基本配置)
图1是示出本技术的实施例中的扬声器设备的配置示例的透视图。此扬声器设备(音频输出设备)100具有与声音同时主动向用户U呈现触觉(振动等)的功能。如图2所示，扬声器设备100例如是安装在用户U的双肩上的可穿戴式扬声器。
扬声器设备100包括右扬声器100R、左扬声器100L和将右扬声器100R与左扬声器100L耦合的耦合器100C。耦合器100C形成为能够挂在用户U的颈部周围的任意形状，并且右扬声器100R和左扬声器100L位于用户U的双肩或胸部的上部。
图3是图1和图2中的扬声器设备100的右扬声器100R和左扬声器100L的主要部分的示意性截面图。右扬声器100R与左扬声器100L通常具有左右对称结构。应当注意，图3仅仅是示意图，并不等同于图1和图2所示的扬声器的外形尺寸比。
右扬声器100R和左扬声器100L包括例如音频输出单元250、触觉呈现单元251和容纳它们的壳体254。右扬声器100R和左扬声器100L通常通过立体声方法再现音频信号。再现声音不受特别限制，只要它是典型地作为乐曲、对话、音效等的可再现声音或语音即可。
音频输出单元250是电声转换型动圈扬声器。音频输出单元250包括振膜250a、围绕振膜250a的中心部分缠绕的音圈250b、将振膜250a保持到壳体254的固定环250c、以及面向振膜250a布置的磁体组件250d。音圈250b被布置为垂直于在磁体组件250d中生成的磁通量的方向。当音频信号(交流电)被提供到音圈250b中时，振膜250a由于作用在音圈250b上的电磁力而振动。通过振膜250a根据音频信号的信号波形振动，生成再现声波。
触觉呈现单元251包括能够生成触觉振动的振动装置(振动器)，诸如偏心旋转质量(ERM)、线性谐振致动器(LRA)和压电元件。当除了再现信号之外准备的用于触觉呈现的触觉信号被输入时，触觉呈现单元251被驱动。振动的振幅和频率也不受特别限制。触觉呈现单元251不限于由单个振动装置构成的情况，并且触觉呈现单元251可由多个振动装置构成。在这种情况下，多个振动装置可同时被驱动或可被单独驱动。
壳体254在与音频输出单元250的隔膜250a相对的表面中具有用于将音频输出(再现声音)传递到外部的开口部(声音输入端口)254a。如图1所示，开口部254a形成为与壳体254的纵向方向一致的直线形状，但不限于此。开口部254a可由多个通孔等构成。
触觉呈现单元251例如布置在壳体254的开口部254a相对一侧的内表面上。触觉呈现单元251通过壳体254向用户呈现触觉振动。为了提高触觉振动的传递率，壳体254可部分地由相对低刚度的材料构成。壳体254的形状不限于所示出的形状，并且可采用适当的形状，诸如圆盘状和长方体状。
接下来，将描述扬声器设备100的控制系统。图4是示出在此实施例中应用的扬声器设备的配置示例的框图。
扬声器设备100包括控制装置1，它控制右扬声器100R和左扬声器100L的音频输出单元250和触觉呈现单元251的驱动。控制装置1和将稍后描述的其他元件内置于右扬声器100R或左扬声器100L的壳体254中。可选地，控制装置1可被配置为通过有线或无线方式连接至右扬声器100R和左扬声器100L的外部设备。
如图3所示，控制装置1包括音频控制部分13、触觉控制部分14和消除信号生成部分17。
控制装置1可由在计算机中使用的硬件元件(诸如中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM))以及必要的软件来实现。作为CPU的替代或附加，可使用可编程逻辑装置(PLD)，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或数字信号处理器(DSP)或其他专用集成电路(ASIC)等。控制装置1执行预定程序，使得音频控制部分13、触觉控制部分14和消除信号生成部分17被配置为功能块。
扬声器设备100包括作为其他硬件的存储器(存储部分)11、解码部分12、音频输出部分15、触觉输出部分16和通信部分18。
基于用于触觉呈现的触觉信号，触觉控制部分14生成用于驱动触觉输出部分16的触觉控制信号。触觉信号，如稍后将描述，是存储在存储器11或诸如云服务器等外部服务器装置50中的触觉呈现用数据(触觉数据)。触觉输出部分16包括图3所示的触觉呈现单元251。
基于第一音频信号和第二音频信号，音频控制部分13生成用于驱动音频输出部分15的音频控制信号。在此实施例中，音频控制部分13通过将第二音频信号与第一音频信号相加来生成音频控制信号。
这里，第一音频信号是乐曲等的音频信号。第二音频信号是基于触觉信号生成的音频信号，并包括与从触觉输出部分16生成的声音反相的声音分量。第一音频信号是存储在存储器11或服务器装置50中的用于音频再现的数据(音频数据)。此外，第二音频信号相当于用于消除在驱动触觉输出部分16时生成的声音的消除信号，并由消除信号生成部分17生成。
消除信号生成部分17被配置为能够基于触觉信号来生成第二音频信号。触觉信号是存储在存储器11或服务器装置50中的用于触觉呈现的数据(振动数据)。在此实施例中，第二音频信号被配置为在消除信号生成部分17中生成，但不限于此。第二音频信号可与第一音频信号和触觉信号一起存储在存储器11或服务器装置50中。
存储器11是能够存储第一音频信号和触觉信号的存储装置，诸如非易失性半导体存储器。在此实施例中，第一音频信号和触觉信号作为适当编码的数字数据存储在存储器11中。
解码部分12对存储在存储器11中的第一音频信号和触觉信号进行解码。解码部分12可被配置为形成控制装置1的一部分的功能块。
通信部分18由能够有线或无线连接至网络10的通信模块构成。通信部分18被配置为能够经由网络10与服务器装置50通信，并能够获取存储在服务器装置50中的第一音频信号和触觉信号。
例如，音频输出部分15包括图3所示的右扬声器100R和左扬声器100L的音频输出单元250。
触觉输出部分16包括例如图3所示的触觉呈现单元251。
(扬声器设备的操作)
接下来，将描述以上述方式配置的扬声器设备100的典型操作。
控制装置1通过从服务器装置50接收数字信号或从存储器11读取数字信号来获取用于输出声音和触觉的数字信号(第一音频信号和触觉信号)。
接着，解码部分12对获取的数据进行适当的解码处理以由此取出音频数据(第一音频信号)和触觉数据(触觉信号)，并将音频数据(第一音频信号)和触觉数据(触觉信号)分别输入至音频控制部分13和触觉控制部分14中。
音频控制部分13和触觉控制部分14对输入数据执行各种类型的处理。音频控制部分13的输出(音频控制信号)被输入至音频输出部分15中，并且触觉控制部分14的输出(触觉控制信号)被输入至触觉输出部分16中。音频输出部分15和触觉输出部分16各自包括D/A转换器、信号放大器和再现设备(相当于音频输出单元250和触觉呈现单元251)。D/A转换器和信号放大器可包括在音频控制部分13和触觉控制部分14中。信号放大器可包括由用户U控制的音量控制部分。
触觉控制部分14将触觉数据发送到消除信号生成部分17。消除信号生成部分17生成用于消除从触觉输出部分16输出的噪声的消除信号(第二音频信号)并将消除信号发送到音频控制部分13。消除信号包括基于触觉数据生成的并与触觉输出部分16生成的声音(噪声)反相的声音分量。稍后将详细描述生成消除信号的方法。
基于输入的触觉数据，触觉控制部分14生成用于驱动触觉输出部分16的触觉控制信号。基于输入的音频数据和消除信号，音频控制部分13生成用于驱动音频输出部分15的音频控制信号。因此，音频输出部分15输出包含用于消除从触觉输出部分16生成的声音(噪声)的声音分量的再现声音。
(声音消除原理)
接下来，将描述在消除信号生成部分17中生成的消除信号。这里，将描述这种情况：通过配备有用于触觉呈现的振动器的振动扬声器(该振动扬声器能够被主动驱动)再现包括用于呈现触觉的音频信号和振动信号的内容，并且聆听带有振动的乐曲。
从振动扬声器传递到用户身体(皮肤)的振动是从根据振动信号驱动的振动器输出的振动。另一方面，从振动扬声器传递到用户耳朵的声音不仅是根据音频信号驱动的扬声器发出的声音，而且是根据振动信号驱动的振动器的振动转换而来的声音，即，两者的总和。那些由振动转化而来的声音被添加到扬声器发出的声音中的那些成分通常会作为噪声干扰用户的音乐体验。
图5是不具有噪声消除功能的扬声器设备的操作的说明图。这里，示出音频信号和振动信号被转换成声音和振动并传递到用户的耳朵和皮肤的流程。
如图5所示，例如，对于音频信号f1的傅立叶变换F1，从扬声器部分20输出的声音Y是乘以扬声器部分20的频率响应特性H1的信号(在下文中，除非另有特别说明，否则假设信号是经受傅立叶变换的信号)。
另一方面，对于振动信号f2的傅立叶变换F2，从振动器21输出的振动Z是乘以振动器21的频率响应特性H2的信号，并且它作为振动Z传递到皮肤。另外，经受从振动到声音的变换(变换函数H3)的声音从振动器21生成并传递到用户的耳朵。
因此，到达用户U耳朵的声音Y如下：
[表达式1] Y＝H1 F1+H3 H2 F2。
扬声器部分20的频率响应特性H1例如是扬声器部分20本身的频率响应特性或通过将该频率响应特性乘以设置在扬声器部分20的前一级上的信号放大器的增益等获得的特性。
振动器21的频率响应特性H2也被定义为类似于扬声器部分20的频率响应特性H1。例如，从振动到声音的变换函数H3被定义为基于振动器21的机械结构和布置的函数(特性)。
另一方面，图6是此实施例的具有噪声消除功能的扬声器设备100的操作的说明图。如图6所示，从触觉控制部分14输出的振动信号f2被发送到消除信号生成部分17，并且消除信号F3在消除信号生成部分17处生成并被发送到音频控制部分13。消除信号F3是利用上述相应特性H1、H2和H3生成的。这里，相应特性H1、H2和H3可以是已知值，只要它们是众所周知的特性即可。可选地，相应特性H1、H2和H3可以是在作为发货前测试的每个扬声器设备100的先前测量中确定的值。
接收到消除信号F3的音频控制部分13将消除信号F3与音频信号f1相加，将其发送到扬声器部分20(音频输出部分15)，并且在扬声器部分20处输出声音。生成消除信号F3以仅消除从振动器21生成的到达用户U的耳朵的声音的声音。结果，用户U能够原样感知从振动器21(触觉输出部分16)输出的振动Z，并且在消除从振动器21生成的噪声的情况下聆听声音。
在图7中，将描述使用消除信号的噪声消除的基本原理。对于不希望被用户U感知的噪声40，生成消除信号41，使得通过将噪声40和消除信号41相加来获得的信号42最低。这种消除信号41通常是生成具有与噪声40的波形相同的振幅和反相的声音的信号。例如，以dB为单位设定消除信号41。
(噪声消除的具体示例)
在下文中，将具体描述用于消除声音噪声的处理。
当消除信号F3从扬声器部分20输出时，消除信号F3最好是相对于来自振动器21的声音噪声具有反相的声音。
因此，为了从振动信号f2生成消除信号F3，考虑到振动器21本身的频率响应特性H2和从振动器21的振动到声音的变换函数H3来估计从振动器21生成的声音(H3 H2 F2)就足够了，然后克服扬声器部分20的频率响应特性H1。
因此，生成的消除信号F3由公式表示，为G1 H3 H2 F2。这里，G1是具有可克服扬声器部分20的频率响应特性H1的特性的逆特性的频率响应特性。
与相应特性H1、H2和H3相关的信息对于计算此消除信号F3是必不可少的，因此需要预先测量。以识别声学设备的特性等的方法为代表的已知方法用于此测量方法。
此外，设想用户U穿戴此扬声器设备100的情况，期望在人体模型、对象等穿戴扬声器设备100的状态下测量从振动到声音的变换函数H3。
例如，此消除信号F3的计算处理可通过将经过傅立叶变换的相应频率响应特性G1、H3、H2和F2相乘来实现。可选地，此消除信号F3的计算处理可通过振动信号f2和频率响应特性G1、H3、H2的傅立叶逆变换(即，每个系统的脉冲响应g1、h3、h2的卷积)来实现。可选地，此消除信号F3的计算处理也可通过将消除信号生成部分17中的具有特性(-G1 H3 H2)的滤波器作为硬件来实现。
还已知一种技术(ANC：主动噪声控制)，其中，配备有麦克风的振动扬声器通过麦克风感测来自振动器的声音并将感测信号用作消除信号。然而，在此实施例中，可通过利用输入至触觉输出部分16中的振动信号的前馈控制来实现高精度的噪声消除功能，而无需这种麦克风。因为可在扬声器设备100中制造防止来自触觉输出部分16的噪声到达用户U的耳朵的结构装置，所以可预测预先测量的来自触觉输出部分16的声音噪声在某种程度上不同于环境噪声，包括希望被消除的随机噪声等。
因此，根据此实施例的扬声器设备100，由于不需要用于噪声感测的麦克风，所以可简化设备配置或可实现尺寸减小。此外，通过利用在从网络10或存储器11输出之前缓冲的振动信号，作为前馈控制，可无延迟地消除噪声。
由于在此实施例的扬声器设备100中触觉输出部分16被配置为与音频输出部分15分离的单元，因此触觉输出部分16的设计自由度增加，并且各种触觉振动可被呈现给用户。此外，由于与触觉输出部分16的驱动同步地再现消除信号F3，因此可有效地去除与触觉输出部分16的驱动相关联的噪声。此外，还可再现在与来自音频输出部分15的输出声音的时间不同的时间或在比声音的频带更宽的频带中呈现触觉的内容。
对于扬声器设备100中的灵敏度控制，音频输出部分15可具备设定消除信号的最大值的单个限幅器或例如以dB为单位设定消除信号的弱/中/强度的多个限幅器。因此，用户U他或她自己能够选择噪声消除级别。
图8示出消除信号生成部分17的处理流程，它使用振动器21的已知频率响应特性H2、从振动到声音的已知变换函数H3以及扬声器部分20和音频控制部分13的已知频率响应特性H1来从振动信号f2生成消除信号。这里，作为示例，消除信号是通过使用具有频率响应特性(-G1 H3 H2)的滤波器的数字信号处理而生成的。
如图8所示，首先，在步骤S101中，消除信号生成部分17从触觉控制部分14获取应再现的振动信号f2。随后，在步骤S102中，消除信号生成部分17应用具有预先针对振动信号f2测量和记录的系数的频率响应特性(-G1 H3 H2)的数字滤波器。因此，生成消除信号F3(第二音频信号)。
音频控制部分13将此消除信号F3与音频信号f1(第一音频信号)相加，从而生成用于驱动音频输出部分15的音频控制信号。此时，可考虑在再现时应用于音频信号f1和振动信号f2中的每个的放大比例。例如，在将音频信号f1放大a1倍，将振动信号f2放大a2倍，并将它们分别输出到扬声器部分20和振动器21的情况下，在步骤S103中，消除信号生成部分17从音频控制部分13和触觉控制部分14接收关于这些放大比例的信息，并将消除信号F3乘以它们的放大率(a2/a1)。
随后，在步骤S104中，音频控制部分13通过将乘以放大率的消除信号(f3×(a2/a1))与声音信号f1相加来生成音频控制信号。因此，从音频输出部分15输出其噪声未被用户U感知的声音Y。
在以上描述中，振动器21已被例示为触觉输出部分16中的触觉呈现装置(触觉呈现单元251)。振动器21可类似地应用于除振动器之外的触觉呈现装置(例如，空中超声波发生器、电肌肉刺激器、气流发生器等)。
<第二实施例>
接下来，将描述本技术的第二实施例。
在上述第一实施例中，音频输出部分15(音频输出单元250)被配置为使得音频信号(第一音频信号)和消除信号(第二音频信号)通过公共扬声器单元(扬声器部分20)再现。在这点上，在此实施例中，音频信号(第一音频信号)和消除信号(第二音频信号)被配置为分别通过单独的扬声器再现。
图9是本技术的第二实施例中的扬声器设备200的操作的说明图。除了再现音频信号f1作为第一信号的扬声器部分20(第一音频输出单元、第一扬声器)之外，此实施例的扬声器设备200还包括再现消除信号F3作为第二信号的扬声器部分22(第二音频输出单元、第二扬声器)。
在此实施例中，消除信号生成部分27向扬声器部分22输出用于从扬声器部分22再现消除信号F3的控制信号。假设具有可克服扬声器部分22的频率响应特性H4的逆特性的频率响应特性由G4表示，则消除信号F3由表达式(-G4 H3 H2 F2)表示。因此，从扬声器部分20输出的音频信号f1的再现声音和从扬声器部分22输出的消除信号F3的再现声音的合成声音被呈现给用户U。结果，来自振动器21的声音可被消除。
同样在此实施例中，可获得与第一实施例类似的作用和效果。具体地，根据此实施例，由于再现消除信号F3的扬声器部分22可配置有与再现音频信号f1的扬声器部分20的规格不同的规格，因此每个扬声器部分20、22的设计自由度可增加。
<第三实施例>
在每个上述各实施例中已给出例示触觉输出部分16是振动装置(振动器21)的情况的描述，但将在此实施例中描述触觉输出部分16是除振动装置之外的触觉呈现装置的情况。
除振动装置之外的触觉呈现装置的示例可包括一种通过振膜的驱动向用户U发送气流的触觉呈现装置(气流发生器)、一种用集中在用户U的身体上超声波阵提供声辐射压力的触觉呈现装置(超声波发生器)、以及一种通过电刺激直接刺激用户U的触觉感受器或肌肉的触觉呈现装置(电肌肉刺激器)。换句话说，触觉呈现装置可以是不旨在随着振动直接振动皮肤的其他装置。
另外，在这些触觉呈现装置中，伴随触觉呈现装置的驱动而生成噪声的情况较多，有时会干扰音乐的聆听。鉴于这种情况，通过生成具有每个装置特性的消除信号并从扬声器输出消除信号来消除噪声声音。关于从触觉呈现装置的驱动到声音的变换函数，如图10所示，可例示该函数是具有与振动装置类似的特定频率响应特性的函数H5的情况作为示例，并且例示该函数是在驱动间隔(周期)中不断输出具有固定振幅和频率的信号的非线性函数H6的情况作为另一示例。在变换函数是H5的情况下，从振动信号f2生成图10的上部所示模式上的声音噪声70，并且在变换系数是H6的情况下，从信号f2生成图10的下部所示的声音噪声71。尽管声音噪声行为可能有很大不同，但噪声消除处理的流程和原理与图6和图7类似。
图11是此实施例中的扬声器设备300的操作的说明图。在该图中，与第一实施例(图6)的部分对应的部分将由相同的附图标记表示，并且将省略详细描述。
在图11中，触觉呈现装置80包括除振动装置之外的触觉呈现装置。这里，假设从触觉呈现装置80的驱动到声音的变换函数由H6表示并且触觉呈现装置具有的频率响应特性由H7表示，则消除信号生成部分17生成具有由表达式(-G1 H6 H7 F2)表示的特性的消除信号F3。因此，从扬声器部分20(音频输出部分15)输出其噪声未被用户U感知的声音Y。
<修改示例>
例如，在每个上述实施例中，已描述挂在用户颈部周围使用的可穿戴式扬声器设备作为扬声器设备的示例，但不限于此。本技术还可应用于安装在用户头上的头戴式耳机或耳塞式耳机。在这种情况下，触觉呈现单元可被配置为不同于扬声器设备的设备。在这种情况下，触觉呈现单元可放置在任何位置，并且因此可将触觉呈现到用户身体的期望位置。
应当注意，本技术还可采用以下配置。
(1)一种控制装置，包括：
触觉控制部分，基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号；以及
音频控制部分，基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号，第二音频信号包含与基于触觉信号生成并从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
(2)根据(1)所述的控制装置，其中
音频控制部分通过将第二音频信号与第一音频信号相加来生成音频控制信号。
(3)根据(1)或(2)所述的控制装置，还包括
消除信号生成部分，基于触觉信号来生成第二音频信号。
(4)根据(3)所述的控制装置，其中
音频控制部分生成用于驱动再现第一音频信号的第一音频输出单元的第一信号，并且
消除信号生成部分生成用于驱动再现第二音频信号的第二音频输出单元的第二信号。
(5)根据(3)或(4)所述的控制装置，其中
消除信号生成部分基于音频输出单元的频率响应特性、触觉呈现单元的频率响应特性以及从在触觉呈现单元处生成的振动到声音的变换函数来生成第二音频信号。
(6)一种扬声器设备，包括：
触觉呈现单元；
音频输出单元；
触觉控制部分，基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号；以及
音频控制部分，基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号，第二音频信号包含与基于触觉信号生成并从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
(7)根据(6)所述的扬声器设备，还包括
存储部分，存储触觉信号和第一音频信号。
(8)根据(6)或(7)所述的扬声器设备，还包括
通信部分，能够与存储触觉信号和第一音频信号的服务器进行通信。
(9)根据(6)至(8)中任一项所述的扬声器设备，其中
音频输出单元包括再现第一音频信号和第二音频信号的公共扬声器单元。
(10)根据(6)至(8)中任一项所述的扬声器设备，其中
音频输出单元包括再现第一音频信号的第一扬声器单元和再现第二音频信号的第二扬声器单元。
(11)根据(6)至(10)中任一项所述的扬声器设备，其中
音频输出单元包括右扬声器和左扬声器，并且
扬声器设备还包括用于挂在颈部周围的耦合器，耦合器将右扬声器与左扬声器耦合。
(12)根据(6)至(11)中任一项所述的扬声器设备，其中
触觉呈现单元包括振动装置。
(13)根据(6)至(11)中任一项所述的扬声器设备，其中
触觉呈现单元包括超声波、肌电或气流。
(14)一种音频输出方法，包括：
获取用于触觉呈现的触觉信号以及第一音频信号；
基于触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号；
生成第二音频信号，第二音频信号包含与基于触觉信号从触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量；以及
基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号。
附图标记列表
1 控制装置
10 外部网络
11 存储装置
12 解码部分
13 音频控制部分
14 触觉控制部分
15 音频输出部分
16 触觉输出部分
17、27 消除信号生成部分
20、22 扬声器部分
21 振动器
80 触觉呈现装置
100、200、300 扬声器设备
100C 耦合器
100L 左扬声器
100R 右扬声器。

Claims (14)

1.一种控制装置，包括：
触觉控制部分，基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号；以及
音频控制部分，基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号，所述第二音频信号包含与基于所述触觉信号生成并从所述触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述音频控制部分通过将所述第二音频信号与所述第一音频信号相加来生成所述音频控制信号。
3.根据权利要求1所述的控制装置，还包括
消除信号生成部分，基于所述触觉信号来生成所述第二音频信号。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，
所述音频控制部分生成用于驱动再现所述第一音频信号的第一音频输出单元的第一信号，并且
所述消除信号生成部分生成用于驱动再现所述第二音频信号的第二音频输出单元的第二信号。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其中，
所述消除信号生成部分基于所述音频输出单元的频率响应特性、所述触觉呈现单元的频率响应特性以及从在所述触觉呈现单元处生成的振动到声音的变换函数来生成所述第二音频信号。
6.一种扬声器设备，包括：
触觉呈现单元；
音频输出单元；
触觉控制部分，基于触觉呈现的触觉信号来生成用于驱动所述触觉呈现单元的触觉控制信号；以及
音频控制部分，基于第一音频信号和第二音频信号来生成用于驱动所述音频输出单元的音频控制信号，所述第二音频信号包含与基于所述触觉信号生成并从所述触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量。
7.根据权利要求6所述的扬声器设备，还包括
存储部分，存储所述触觉信号和所述第一音频信号。
8.根据权利要求6所述的扬声器设备，还包括
通信部分，能够与存储所述触觉信号和所述第一音频信号的服务器进行通信。
9.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，
所述音频输出单元包括再现所述第一音频信号和所述第二音频信号的公共扬声器单元。
10.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，
所述音频输出单元包括再现所述第一音频信号的第一扬声器单元和再现所述第二音频信号的第二扬声器单元。
11.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，
所述音频输出单元包括右扬声器和左扬声器，并且
所述扬声器设备还包括用于挂在颈部周围的耦合器，所述耦合器将所述右扬声器与所述左扬声器耦合。
12.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，
所述触觉呈现单元包括振动装置。
13.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，
所述触觉呈现单元包括超声波发生器、电肌肉刺激器或气流炮发生器。
14.一种音频输出方法，包括：
获取触觉呈现的触觉信号以及第一音频信号；
基于所述触觉信号来生成用于驱动触觉呈现单元的触觉控制信号；
生成第二音频信号，所述第二音频信号包含与基于所述触觉信号从所述触觉呈现单元生成的声音反相的声音分量；以及
基于所述第一音频信号和所述第二音频信号来生成用于驱动音频输出单元的音频控制信号。
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