JP2008166897A - 音声出力装置、音声出力方法、音声出力処理用プログラムおよび音声出力システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】筐体には、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段11が設けられていると共に、電気−音響変換手段11により音響再生された音声を収音可能な位置に音響−電気変換手段21が設けられている。除去手段307は、音響−電気変換手段21からの信号から、電気−音響変換手段11と音響−電気変換手段21との間における音響伝達関数Hfb_ncを考慮して、音声信号の成分を除去する。判断手段308は、除去手段307からの信号に基づいて、筐体2に対して所定の操作がなされたか否かを判断する。制御手段304は、判断手段308で筐体2に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する。
【選択図】図2
Description
筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置を提供する。
以下に説明するこの発明による音声出力装置の第1の実施形態のヘッドホン装置におけるノイズ低減装置部は、アクティブなノイズ低減を行なうシステムの構成であるが、アクティブなノイズ低減システムとしては、フィードバック方式(フィードバック型)と、フィードフォワード方式(フィードフォワード型)とがある。この発明は、いずれの方式のノイズ低減システムにも適用可能である。
・位相0deg.の点を通過するとき、ゲインは0dBより小さくなくてはならない
・ゲインが0dB以上であるとき、位相0deg.の点を含んではいけない
の2つの条件を満たす必要があることを意味している。
図8は、この実施形態における制御回路304のノイズモード切換変更時の制御の第1の例を説明するための図である。
この第2の例においては、制御回路304は、第1の例のようなヘッドホン筐体2の1回の叩打によるノイズモード切換指示操作に基づくノイズモードの切換変更時の制御を行なうと同時に、ヘッドホン筐体2の1回の叩打によるノイズモード切換指示操作がなされたと判別したときに、モード切換変更後のノイズモードが何であるかをユーザに告知するようにする。これにより、ユーザは、自分がそのときに置かれているノイズ環境に近いノイズモードを予め認識し、そのノイズ低減効果を確認することができるようになる。
上述の第1および第2の例では、ノイズモードの切換変更時には、切換変更前のノイズモードのNCフィルタのノイズ低減効果は、最大ノイズ低減量から即座にノイズ低減量ゼロの状態に移行させるようにしたが、この第3の例においては、切換変更前のノイズモードのNCフィルタのノイズ低減効果を、最大ノイズ低減量から徐々に漸減させるようにして、ノイズ低減量ゼロの状態に移行させるようにする。これは、ノイズ低減効果が急に無くなって、リスナにとって耳障りになるのを防止するためである。
[叩打判定の第1の例]
前述したように、ヘッドホン筐体2を叩打したときの音は、パルス的な音となる。図15に、再生音声信号Sが存在しないときに、ヘッドホン筐体2を叩打したときにマイクロホン21で収音される音声波形データ(叩打波形データ)の例を示すものである。この図15の例において、横軸は、収音音声信号をデジタル信号に変換したときのサンプリング周波数Fsが48kHzのときの時間軸サンプル数である。
上述の説明では、メモリ24には、叩打波形データの代表的波形データを保持するようにしたが、予め、叩打の仕方やヘッドホン筐体2の叩打位置によって、何種類か叩打波形データについて波形に異なる傾向がある場合には、それらの異なる種類の叩打波形データをすべてメモリ24に記憶させておき、すべての叩打波形データについて、上述の相互相関処理を行なって、ヘッドホン筐体2の1回叩打および2回叩打を判定するようにしてもよい。
この第2の例の叩打判定方法は、第1の例のようにメモリ24に叩打波形データを予め記憶することはしない、簡易的な叩打判定の方法であって、図15に示した叩打波形の形状に着目した方法である。
この第3の例の叩打判定方法は、ヘッドホン筐体2の構造を工夫して、ユーザがヘッドホン筐体2を叩打したときの応答波形が、他のノイズや音声信号と区別がつきやすい特長を有するようにする方法である。
fo=c/(2π)・(S/(LV))1/2 ・・・(式8)
となる。ここで、cは音波の速度である。(式8)から、小部屋4の容積Vと、ポート5の断面積Sおよび長さLを適当に選定することにより、共振周波数foを、ヘッドホン筐体2を叩打したときの共振周波数に設定するように構成することができる。
上述の第3の例では、ヘッドホン筐体2内に、小部屋4およびポート5からなる音響的な機械構成部分を設けて、共振点を作るようにしたが、このような音響的な機械構成部分をヘッドホン筐体2内に設けずに、例えばヘッドホン筐体2自身が共振点を持つような構造とするようにしても良い。
図33は、この発明による音声出力装置の第2の実施形態としてヘッドホン装置のノイズ低減装置部に、図1のフィードバック方式に代えて、フィードフォワード方式のノイズ低減装置を適用した場合を示すブロック図である。この図33において、図1における場合と同様の部分については、同一番号を付してある。
ところで、上述した第1および第2の実施形態におけるノイズ低減装置部では、フィルタ回路をデジタル化すると共に、そのフィルタ係数を複数種、メモリに用意しておき、適宜、その複数種のフィルタ係数の中から適切なフィルタ係数を選択してデジタルフィルタに設定することができるように構成した。
前述したように、第2の実施形態のフィードフォワード方式は、発振する可能性が低く安定度が高いが、十分な減衰量を得るのは困難であり、一方、第1の実施形態のフィードバック方式は、大きな減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に注意が必要となる。
この第6の実施形態は、前述した第3および第4の実施形態と同様に、第5の実施形態がデジタル処理のみであって、A/D変換回路およびD/A変換回路での遅延の問題があることにかんがみ、当該問題を改善した場合の実施形態である。
ヘッドホン筐体2が叩打されたことを判定ないし検出する方法としては、マイクロホン21または31を、次のような構成とすることにより、より簡単に検出することができる。
以上の第1〜第6の実施形態では、ヘッドホン筐体2が1回叩打される毎に、デジタルフィルタ回路に構成されるNCフィルタを、したがって、ノイズモードを変更するようにする場合について説明したが、この発明は、同じノイズモードのNCフィルタをどの程度のノイズ低減量で使用するのが好適であるかを検出する場合にも適用できる。
Claims (21)
- 筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、記憶部に記憶されている前記筐体が叩打されたときに前記音響−電気変換手段から得られる信号の波形と、前記除去手段からの信号の波形との相関を求め、その相関結果に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項2に記載の音声出力装置において、
前記記憶部に、ユーザにより前記筐体が叩打されたときの前記音響−電気変換手段から得られる信号の波形を記憶させる手段を備える
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記除去手段からの信号の最大振幅値を調べると共に、前記最大振幅値からの減衰率が、予め定められた所定のものとなっているか否かに基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記除去手段からの信号の最大振幅値が、予め定められた所定値以上であるか否かに基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項5に記載の音声出力装置において、
前記所定値を選択設定する手段を備える
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記筐体は、叩打されたとき特定の共振周波数で共振する構造とされており、
前記除去手段からの信号に対して、前記共振周波数を中心とした信号成分を抽出するフィルタ手段を設け、前記フィルタ手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して叩打されたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記音響−電気変換手段で収音して得たノイズの信号から前記ノイズを低減するためのノイズ低減音声信号を生成し、前記ノイズ低減音声信号を前記電気−音響変換手段により音響再生して、前記ノイズと音響的に合成することにより、前記ノイズを低減するノイズ低減処理系を備える
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記筐体の叩打の回数も併せて判断するものであり、
前記制御手段は、前記筐体の叩打の回数に応じて異なる処理を行なうように制御する
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記電気−音響変換手段で音響再生する音声の音量調整処理である
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項1に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記電気−音響変換手段で音響再生する音声信号について振幅−周波数特性および/または位相−周波数特性の変更処理である
ことを特徴とする音声出力装置。 - 請求項8に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記ノイズ低減音声信号を生成するためのノイズ低減特性を変更する処理である
ことを特徴とする音声出力装置。 - ヘッドホン装置であることを特徴とする請求項1に記載の音声出力装置。
- 携帯電話端末であることを特徴とする請求項1に記載の音声出力装置。
- 筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、2個の音響−電気変換素子で構成され、前記2個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該2個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段の前記2個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。 - 筐体に設けられた電気−音響変換手段により音声信号を音響再生出力する音声出力装置における音声出力方法において、
前記音声出力装置の除去手段が、前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられた音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去工程と、
前記音声出力装置の判断手段が、前記除去工程で得られる信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記音声出力装置の制御手段が、前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする音声出力方法。 - 筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、2個の音響−電気変換素子で構成され、前記2個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該2個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
判断手段と、
制御手段と
を備える音声出力装置における音声出力方法であって、
前記判断手段が、前記音響−電気変換手段の前記2個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記制御手段が、前記判断工程で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする音声出力方法。 - 筐体に設けられた電気−音響変換手段により音声信号を音響再生出力すると共に、前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられた音響−電気変換手段を備える音声出力装置に、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去工程と、
前記除去工程で得られる信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を実行させるための音声出力処理用プログラム。 - 筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、2個の音響−電気変換素子で構成され、前記2個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該2個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
判断手段と、
制御手段と
を備える音声出力装置に、
前記音響−電気変換手段の前記2個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を実行させるための音声出力処理用プログラム。 - ヘッドホン装置と、前記ヘッドホン装置が接続される音声出力装置とからなる音声出力システムにおいて、
前記ヘッドホン装置は、
ヘッドホン筐体と、
前記ヘッドホン筐体に設けられ、前記音声出力装置からの音声信号を音響再生出力するヘッドホンドライバーと、
前記ヘッドホン筐体の、前記ヘッドホンドライバーにより音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
を備え、
前記音声出力装置は、
前記ヘッドホン装置の音響−電気変換手段からの信号から、前記ヘッドホンドライバーと前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記ヘッドホン筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力システム。 - ヘッドホン装置と、前記ヘッドホン装置が接続される音声出力装置とからなる音声出力システムにおいて、
前記ヘッドホン装置は、
ヘッドホン筐体と、
前記ヘッドホン筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、2個の音響−電気変換素子で構成され、前記2個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該2個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
を備え、
前記音声出力装置は、
前記ヘッドホン装置の前記音響−電気変換手段の前記2個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に応じて、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力システム。
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