JP5299030B2 - ヘッドホン装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドホン装置に関し、特に電話機により通話を行うことができるヘッドホン装置、および、その処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
従来、ヘッドホン装置を受聴者が装着した状態において、携帯電話からの音声を受聴者に出力するヘッドホン装置が普及している。例えば、ブルートゥース（Bluetooth）技術を用いて携帯電話から送信された音声信号を受信して、その受信された音声信号をヘッドホン装置に出力する音源入出力装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
実用新案登録第３１１６８８１号（図１）
上述の従来技術では、ヘッドホン装置を装着した状態において、音源入出力装置を通じて携帯電話からの音声を受聴することができるため、ヘッドホン装置を外すことなく、携帯電話による通話を行うことができる。しかしながら、この場合、音源入出力装置と携帯電話との間で通信を行うための通信手段が両者に必要となる。このため、そのような通信手段をいずれか一方でも備えていない場合には、音源入出力装置は、携帯電話からの音声信号を受信することができないことから、ヘッドホン装置に携帯電話の音声信号を出力することができない。この場合、受聴者は、ヘッドホン装置を外して携帯電話による通話を行うことになる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ヘッドホン装置を装着した状態において、その受聴者が電話機からの音声を受聴することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、再生された再生音を出力するための２つの出力部と、電話機との間の接触の有無を判定する接触判定部と、上記電話機から発生された通話音を集音するための第１の集音部と、周辺の外部音を集音する第２の集音部と、上記接触判定部により接触有りと判定された場合には上記２つの出力部のうち一方の上記出力部から上記通話音を出力させて他方の上記出力部から上記外部音を出力させるように制御する出力音制御部とを具備するヘッドホン装置およびその処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、ヘッドホン装置と電話機との間において接触判定部により接触有りと判定された場合には、２つの出力部のうち、一方の出力部から第１の集音部により集音された通話音を出力させ、他方の出力部から第２の集音部により集音された外部音を出力させるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記接触判定部は、上記第１の集音部により生成された音信号のレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定するようにしてもよい。これにより、第１の集音部により生成された音信号のレベルと、第２の集音部により生成された音信号のレベルとに基づいて、接触判定部により電話機との間の接触の有無を判定させるという作用をもたらす。この場合において、上記接触判定部は、上記第１の集音部により生成された音信号の高周波帯域におけるスペクトルレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定するようにしてもよい。これにより、第１の集音部により生成された音声信号の周波数領域における高周波帯域成分のレベルに基づいて、接触判定部により電話機との間の接触の有無を判定させるという作用をもたらす。この場合において、上記接触判定部は、上記第１の集音部により生成される音信号における最大周波数に対して３分の１程度の周波数に比べて高い周波数帯域である上記高周波帯域における上記スペクトルレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定するようにしてもよい。これにより、第１の集音部の周波数性能により定まる最大周波数に対して３分の１程度の周波数に比べて高い周波数帯域のスペクトルレベルに基づいて、接触判定部により電話機との間の接触の有無を判定させるという作用をもたらす。
また、上記第１の集音部により生成された音信号の高周波帯域におけるスペクトルレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定する場合において、上記接触判定部は、音声帯域に比べて高い周波数帯域である上記高周波帯域における上記スペクトルレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定するようにしてもよい。これにより、音声帯域に比べて高い周波数帯域のスペクトルレベルに基づいて、接触判定部により電話機との間の接触の有無を判定させるという作用をもたらす。
また、上記第１の集音部により生成された音信号のレベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定する場合において、上記接触判定部は、上記第１の集音部により生成された音信号の音圧レベルに基づいて上記電話機との間の接触の有無を判定するようにしてもよい。これにより、第１の集音部により生成された音信号の音圧レベルと、第２の集音部により生成された音信号の音圧レベルとに基づいて、接触判定部により電話機との間の接触の有無を判定させるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記電話機との間の接触により生じる圧力を検出する所定の圧力センサをさらに具備し、上記接触判定部は、接触有りと判定した場合には上記所定の圧力センサによりそれぞれ検出された圧力の大きさに基づいて上記第１および第２の集音部のうち上記第１の集音部を特定し、上記出力音制御部は、上記接触判定部により特定された上記第１の集音部により集音された上記通話音を上記一方の出力部から出力させて上記他方の出力部から上記外部音を出力させるように制御するようにしてもよい。これにより、所定の圧力センサからの圧力の大きさに基づいて、通話音を集音する第１の集音部を特定して、その特定された第１の集音部の方の出力部から通話音を出力させる。
また、この第１の側面において、上記第１の集音部により生成された通話音信号と上記第２の集音部により生成された外部音信号とのレベル差に基づいて上記通話音信号の出力レベルを調整して上記調整された通話音信号を上記一方の出力部に供給する通話音調整部をさらに具備するようにしてもよい。これにより、通話音調整部により、通話音信号と外部音信号とのレベル差に基づいて、通話音信号の出力レベルを調整して、その調整された通話音信号を一方の出力部に供給させるという作用をもたらす。この場合において、上記通話音調整部は、上記通話音信号のスペクトラムが最大となる最大周波数におけるスペクトルレベルと上記最大周波数における上記外部音信号の周波数成分のスペクトルレベルとの上記レベル差に基づいて上記通話音信号の出力レベルを調整するようにしてもよい。これにより、通話音信号の周波数成分が最大となる最大周波数におけるスペクトルレベルと、その最大周波数における外部音信号の周波数成分のスペクトルレベルとのレベル差に基づいて、上記通話音調整部により通話音信号の出力レベルを調整させるという作用をもたらす。
また、上記第１の集音部により生成された通話音信号と上記第２の集音部により生成された外部音信号とのレベル差に基づいて上記通話音信号の出力レベルを調整して上記調整された通話音信号を上記一方の出力部に供給する通話音調整部をさらに具備する場合において、上記通話音調整部は、上記外部音信号と所定の減衰特性とに基づいて生成された新たな外部音信号を上記他の出力部に供給するようにしてもよい。これにより、通話音調整部により、外部音信号と所定の減衰特性とに基づいて生成された新たな外部音信号を他の出力部に供給させるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記出力音声制御部は、所定のレベルに設定された上記再生音と上記通話音とが合成された合成音を上記一方の出力部から出力させるように制御するようにしてもよい。これにより、所定のレベルに設定された再生音と通話音とが合成された合成音を一方の出力部から出力させるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記出力音声制御部は、上記通話音と上記外部音が合成された合成音を上記一方の出力部から出力させるように制御するようにしてもよい。これにより、通話音および外部音が合成された合成音を一方の出力部から出力させるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記第２の集音部は、上記周辺の外部音を集音する複数の集音器を備えるようにしてもよい。これにより、ヘッドホン装置の周辺の外部音を複数の集音器により集音させるという作用をもたらす。
本発明によれば、ヘッドホン装置を装着した状態において、その受聴者が電話機からの音声を受聴することができるという優れた効果を奏し得る。
本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置の一例を示す外観図である。 本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００および出力音制御部３００の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における平滑処理部２２０の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００による判定速度と平滑処理部２２０に設定される重み係数との関係を例示する図である。 本発明の第１の実施の形態における通話音調整部４００の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態におけるフィルタ処理部４２１および４２２による減衰補正処理に関する概念図である。 本発明の第１の実施の形態における音量調整量決定部４５０による調整量の算出手法に関する一例を示す概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の変形例を示す外観図である。 本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の出力音制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００による接触判定処理（ステップＳ９１０）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における通話音調整部４００による通話音強調処理（ステップＳ９４０）の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一例を示す外観図である。 本発明の第２の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における接触判定部６００の一構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における接触判定部６００の構成の変形例を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（出力音制御：圧力センサによる通話音の判定例）
２．第２の実施の形態（出力音制御：マイク音のレベルによる通話音の判定例）
３．第３の実施の形態（出力音制御：ノイズキャンセル機能を備える例）
＜１．第１の実施の形態＞
［ヘッドホン装置の外観例］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置の一例を示す外観図である。ここでは、ヘッドホン装置１００により音コンテンツを聞いている受聴者が携帯電話８００の着信を受けた場合を想定している。
図１（ａ）は、携帯電話８００から発生される通話音を集音して、その集音された通話音を受聴者の耳に出力するヘッドホン装置１００を示す外観図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示したヘッドホン装置１００における筐体１０１の側面を示す拡大図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）に示した筐体１０１を示す正面図である。
図１（ａ）には、オーバーヘッドバンド式のヘッドホン装置１００が示されている。このヘッドホン装置１００は、筐体１０１、筐体１０２およびバンド１０３により構成される。この筐体１０１および１０２には、マイク１１１および１１２と、圧力センサ１２１および１２２と、衝撃音緩衝材１３１および１３２とがそれぞれ設けられている。バンド１０３は、筐体１０１および１０２を連結するものであり、バンド１０３の内部には、信号線が配線されている。
マイク１１１および１１２は、携帯電話８００から発生される音声である通話音、または、ヘッドホン装置１００の周辺の騒音である外部音を集音するためのマイクロフォンである。このマイク１１１および１１２は、その集音された音を電気信号に変換することによって音信号を生成する。このように、マイク１１１および１１２を設けることによって、携帯電話８００からの通話音を集音する。
圧力センサ１２１および１２２は、携帯電話８００が衝撃音緩衝材１３１および１３２に押し当てられることによって生じる圧力を検出するセンサである。すなわち、この圧力センサ１２１および１２２は、ヘッドホン装置１００と携帯電話８００との間の接触により生じる圧力を検出する。このように、圧力センサ１２１および１２２を設けることによって、携帯電話８００との間の接触の有無を判断する。
衝撃音緩衝材１３１および１３２は、通話音が出力される携帯電話８００をマイク１１１または１１２に押し当てることにより生じる衝撃音を緩和させるための緩衝材である。この衝撃音緩衝材１３１および１３２は、例えば、ゴムにより実現される。
携帯電話８００は、他の携帯電話や携帯端末等との間において通信を行う電話機である。この携帯電話８００は、相手方の携帯電話等から送信された音声信号を受信して、その受信された音声信号を通話音として出力する。また、携帯電話８００は、ヘッドホン装置１００を装着した受聴者により発せられた音声を集音して、その集音された音声信号に所定の信号処理を施して相手方の携帯電話等に送信する。なお、携帯電話は、特許請求の範囲に記載の電話機の一例である。
図１（ｂ）には、筐体１０１に設けられたマイク１１１、圧力センサ１２１および衝撃音緩衝材１３１が示されている。筐体１０１の内部には、上から順にマイク１１１および圧力センサ１２１が設けられている。また、筐体１０１の外面には、圧力センサ１２１と重なるように衝撃音緩衝材１３１が設けられている。
図１（ｃ）には、筐体１０１に設けられたマイク１１１と、圧力センサ１２１と、衝撃音緩衝材１３１と、外部音合成ボタン１８１と、音コンテンツ合成ボタン１８２とが示されている。
外部音合成ボタン１８１は、外部音合成機能を有効に設定するための押圧式の設定ボタンである。ここにいう外部音合成機能とは、一方のマイク１１１または１１２により集音された通話音に対して、他方のマイク１１２または１１１により集音された外部音を合成することによって、外部音を含む通話音を受聴者に出力する機能である。
音コンテンツ合成ボタン１８２は、音コンテンツ合成機能を有効に設定するための押圧式の設定ボタンである。ここにいう音コンテンツ合成機能とは、マイク１１１または１１２により集音された通話音に対して、一定のレベルに低下させた音コンテンツを合成することによって、音コンテンツを含む通話音を受聴者に出力する機能である。すなわち、携帯電話８００により受聴者が通話を行う場合において、ヘッドホン装置１００により再生される音コンテンツをＢＧＭ（Back Ground Music）として利用する機能である。
なお、ここでは、オーバーヘッドバンド式のヘッドホン装置１００を例にして説明したが、ネックバンド方式のヘッドホン装置であってもよい。また、図１（ｂ）および（ｃ）では、筐体１０１に関する概念図を示したが、筐体１０２も、筐体１０１と同様の構成である。次に、筐体１０１および１０２の内部の音信号処理構成を含めたヘッドホン装置１００の全体の機能構成について以下に図面を参照して以下に説明する。
［ヘッドホン装置の構成例］
図２は、本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。ヘッドホン装置１００は、マイク１１１および１１２と、圧力センサ１２１および１２２と、切替スイッチ１４１および１４２と、合成部１５１および１５２と、スピーカ１６１および１６２と、接触判定部２００と、出力音制御部３００とを備える。さらに、ヘッドホン装置１００は、通話音調整部４００と、音コンテンツ再生部５１０と、音コンテンツ調整部５２０とを備える。
マイク１１１および１１２は、図１において述べたとおり、携帯電話８００から発生される通話音、または、ヘッドホン装置１００の周辺の騒音である外部音を集音するためのマイクロフォンである。このマイク１１１および１１２は、その集音された音を電気信号に変換することによって音信号を生成する。例えば、携帯電話８００からの通話音がマイク１１１により集音されることによって通話音信号が生成される場合には、マイク１１２は、筐体１０２の周辺の外部音を集音することによって外部音信号を生成する。一方、携帯電話８００からの通話音がマイク１１２により集音されることによって通話音信号が生成される場合には、マイク１１１は、筐体１０１の周辺の外部音を集音することによって外部音信号を生成する。また、マイク１１１および１１２は、その生成された音信号を通話音調整部４００にそれぞれ供給する。なお、マイク１１１または１１２は、特許請求の範囲に記載の第１および第２の集音部の一例である。
圧力センサ１２１および１２２は、図１において述べたとおり、衝撃音緩衝材１３１または１３２と携帯電話８００との間の接触により生じる圧力を検出するセンサである。この圧力センサ１２１および１２２は、その検出された圧力の大きさを電気信号に変換することによって圧力信号を生成する。ここでは、この圧力信号は、圧力が大きくなるほど、圧力信号の信号レベルが大きくなることを想定する。また、この圧力センサ１２１および１２２は、生成された圧力信号を接触判定部２００にそれぞれ出力する。例えば、筐体１０１に携帯電話８００が押し当てられた場合には、圧力センサ１２１は、圧力センサ１２２よりも大きなレベルの圧力信号を接触判定部２００に出力する。一方、筐体１０２に携帯電話８００が押し当てられた場合には、圧力センサ１２２は、圧力センサ１２１よりも大きな圧力信号を接触判定部２００に出力する。なお、圧力センサ１２１および１２２は、特許請求の範囲に記載の所定の圧力センサの一例である。
切替スイッチ１４１および１４２は、出力音制御部３００からの制御に従って、通話音調整部４００と合成部１５１および１５２との間の接続の有無を切り替えるスイッチである。この切替スイッチ１４１および１４２は、出力音制御部３００からの制御に基づいて、通話音調整部４００と合成部１５１および１５２との間を導通（オン）状態または非導通（オフ）状態に切り替える。この切替スイッチ１４１および１４２は、オン状態である場合には、通話音調整部４００から供給された音信号を合成部１５１および１５２に出力する。
合成部１５１および１５２は、通話音調整部４００からの音信号と、音コンテンツ調整部５２０により調整された音コンテンツ信号とを合成することによって新たな音信号を生成するものである。この合成部１５１および１５２は、その新たに生成された音信号をスピーカ１６１および１６２にそれぞれ供給する。すなわち、合成部１５１は、切替スイッチ１４１から出力された音信号と、音コンテンツ調整部５２０から出力された音コンテンツ信号とを合成して、その合成された音信号をスピーカ１６１に供給する。また、合成部１５２は、切替スイッチ１４２から出力された音信号と、音コンテンツ調整部５２０から出力された音コンテンツ信号とを合成して、その合成された音信号をスピーカ１６２に供給する。ただし、切替スイッチ１４１および１４２がオフ状態である場合には、合成部１５１および１５２は、音コンテンツ調整部５２０からそれぞれ供給される音コンテンツ信号のみをスピーカ１６１および１６２に供給する。
スピーカ１６１および１６２は、合成部１５１および１５２により生成された音信号を出力するものである。このスピーカ１６１および１６２は、例えば、音コンテンツ再生部５１０からの音コンテンツ信号を出力する。また、スピーカ１６１から通話音が出力される場合には、スピーカ１６２は、例えば、マイク１１２からの外部音信号を出力する。なお、スピーカ１６１および１６２は、それぞれ筐体１０１および１０２の内部に設置されている。また、スピーカ１６１および１６２は、特許請求の範囲に記載の２つの出力部の一例である。
接触判定部２００は、携帯電話８００が筐体１０１または１０２に押し当てられたことを出力音制御部３００に通知するものである。接触判定部２００は、圧力センサ１２１および１２２からそれぞれ出力された圧力信号に基づいて、衝撃音緩衝材１３１および１３２と携帯電話８００との間の接触の有無を判定する。この接触判定部２００は、圧力センサ１２１および１２２のうちいずれか一方の圧力信号のレベルが一定の接触閾値を超えた場合には、携帯電話８００による接触有りと判定する。また、接触有りと判定された場合には、接触判定部２００は、接触閾値を超える圧力信号を生成した圧力センサ１２１または１２２が設置されている筐体１０１または１０２の位置を示す接触位置を出力音制御部３００に通知する。すなわち、接触判定部２００は、接触の有無を示す判定結果と、接触有りと判定された場合における接触位置とを接触情報として出力音制御部３００に供給する。
接触判定部２００は、例えば、圧力センサ１２１からの圧力信号が接触閾値よりも大きい場合には、接触有りを示す判定結果と、圧力センサ１２１が設置された筐体１０１の位置を示す接触位置とを出力音制御部３００に通知する。また、圧力センサ１２２からの圧力信号が接触閾値よりも大きい場合には、接触有りを示す判定結果と、圧力センサ１２２が設置されている筐体１０２の位置を示す接触位置とを出力音制御部３００に供給する。一方、圧力センサ１２１および１２２からの両方の圧力信号が接触閾値以下である場合には、接触が無い旨を示す判定結果を出力音制御部３００に供給する。なお、接触判定部２００は、特許請求の範囲に記載の接触判定部の一例である。
出力音制御部３００は、接触判定部２００から供給された判定情報に基づいて、マイク１１１および１１２により生成された音信号をスピーカ１６１および１６２に出力させるように制御するものである。出力音制御部３００は、例えば、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、切替スイッチ１４１および１４２をそれぞれオン状態に切り替える。これとともに、出力音制御部３００は、音コンテンツ調整部５２０から出力される音コンテンツ信号を停止させるように音コンテンツ調整部５２０を制御する。
この場合において、出力音制御部３００は、接触判定部２００から通知される接触位置に基づいて、マイク１１１または１１２からの通話音信号を、スピーカ１６１または１６２に出力させるように通話音調整部４００に指示する。例えば、接触判定部２００から通知された接触位置が筐体１０１の位置を示すときは、出力音制御部３００は、通話音調整部４００において調整された通話音信号を切替スイッチ１４１に供給させるように通話音調整部４００を制御する。これにより、携帯電話８００と接触状態にある筐体１０１に設置されたマイク１１１からの通話音信号を、筐体１０１に備えられたスピーカ１６１に出力させることができる。
これに対し、出力音制御部３００は、接触判定部２００により通知された接触位置とは反対の位置にある他方の筐体に設置されたマイク１１２または１１１から供給された外部音信号を、他方の筐体に設置されたスピーカ１６２または１６１に出力させる。例えば、接触判定部２００から通知された接触位置が筐体１０１の位置を示すときは、出力音制御部３００は、通話音調整部４００において所定の処理が施された外部音信号を切替スイッチ１４２に供給させるように通話音調整部４００を制御する。これにより、携帯電話８００と接触状態にある筐体１０１と反対側の筐体１０２に設置されたマイク１１２からの外部音信号を、筐体１０２に備えられたスピーカ１６２に出力させることができる。このように、接触有りと判定された場合に、接触状態にある筐体１０１または１０２と反対側の筐体１０２または１０１に外部音を出力することによって、ヘッドホン装置１００を装着している受聴者自身の発音が聞き取り易くなる。これにより、携帯電話８００に対して、受聴者が必要以上に大きな声を発することを抑制することができる。
また、外部音合成機能が有効である場合においては、出力音制御部３００は、接触判定部２００により接触有りと判定されたときは、切替スイッチ１４１および１４２をそれぞれオン状態に切り替える。これとともに、出力音制御部３００は、音コンテンツ調整部５２０から出力される音コンテンツ信号を停止させるように音コンテンツ調整部５２０を制御する。このとき、接触判定部２００から筐体１０１と通知された場合には、出力音制御部３００は、通話音調整部４００において調整された通話音信号と、減衰補正処理が施された外部音信号とが合成されて、その合成された通話音信号を切替スイッチ１４１に供給させる。このように、通話音に外部音を合成してスピーカ１６１および１６２に出力させることによって、受聴者は外部音に含まれる受聴者自身の音声を聞くことができる。このため、携帯電話８００が押し当てられていない方のスピーカ１６１または１６２から出力される外部音に加えて、通話音にも外部音を合成することによって、必要以上に受聴者に大きな声を発生させることをさらに抑制することができる。
また、音コンテンツ合成機能が有効である場合においては、出力音制御部３００は、接触判定部２００により接触有りと判定されたときは、切替スイッチ１４１および１４２をそれぞれオン状態に切り替える。このとき、接触判定部２００から筐体１０１と通知された場合には、出力音制御部３００は、スピーカ１６１に出力される音コンテンツ信号を、音コンテンツ調整部５２０において一定のレベルに低下させるように制御する。これにより、通話音調整部４００において調整されたマイク１１１からの通話音信号と、音コンテンツ調整部５２０において一定レベルに設定された音コンテンツ信号とが合成部１５１により合成されて、その合成された通話音信号がスピーカ１６１に出力される。なお、この場合、音コンテンツ調整部５２０において、受聴者が気にならない程度まで音コンテンツ信号の音量を低下させるように調整する。
また、出力音制御部３００は、接触判定部２００により接触が無いと判定された場合には、音コンテンツ再生部５１０により再生された音コンテンツ信号をスピーカ１６１および１６２に出力させるように制御する。なお、出力音制御部３００は、特許請求の範囲に記載の出力音制御部の一例である。
なお、ここでは一例として、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、出力音制御部３００が切替スイッチ１４１および１４２の両者をオン状態に切り替える例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、出力音制御部３００は、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、両方のスピーカ１６１および１６２から通話音を出力させるように通話音調整部４００を制御するようにしてもよい。
また、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、出力音制御部３００は、接触判定部２００から通知された接触位置の方の切替スイッチ１４１または１４２のみをオン状態に切り替えるようにしてもよい。これにより、携帯電話８００が押し当てられていない方のスピーカ１６２または１６１からは外部音を出力させず、携帯電話８００が押し当てられている方のスピーカ１６１または１６２から携帯電話８００の通話音のみを出力させることができる。この場合において、携帯電話８００が押し当てられていない方のスピーカ１６２または１６１に対しては、音コンテンツ再生部５１０からの音コンテンツ信号を供給させるようにしてもよく、消音状態にするために、音信号の出力を停止さるようにしてもよい。
通話音調整部４００は、出力音制御部３００による制御に従って、マイク１１１または１１２により生成された通話音信号に対して、受聴者にとって通話音を聞き取り易くするための処理を施すものである。この通話音調整部４００は、例えば、マイク１１１または１１２により生成された通話音信号の音量を、外部音信号に比べて大きくなるように調整する。また、この通話音調整部４００は、例えば、マイク１１１または１１２により生成された通話音信号に対してイコライジング処理を施す。
また、通話音調整部４００は、出力音制御部３００からの制御に従って、マイク１１１または１１２により生成された外部音信号に減衰補正処理を施す。ここにいう減衰補正処理とは、外部音が筐体１０１または１０２を通過することにより生じる減衰特性を有する伝達関数を外部音信号に畳み込む処理のことをいう。また、この通話音調整部４００は、出力音制御部３００からの制御に従って、調整された通話音信号を一方の切替スイッチ１４１または１４２に供給し、減衰補正処理が施された外部音信号を他方の切替スイッチ１４２または１４１に供給する。
また、外部音合成機能が有効である場合には、通話音調整部４００は、出力音制御部３００からの制御に従って、調整された通話音信号と、減衰補正処理が施された外部音信号とを合成する。そして、通話音調整部４００は、出力音制御部３００から指定された切替スイッチ１４１または１４２に対して、その合成された音信号を通話音信号として供給する。例えば、携帯電話８００が筐体１０１に押し当てられた場合には、通話音調整部４００は、マイク１１２からの外部音信号とマイク１１１からの通話音信号とを合成して、その合成された通話音信号を、切替スイッチ１４１を介してスピーカ１６１に出力する。なお、通話音調整部４００は、特許請求の範囲に記載の通話音調整部の一例である。
音コンテンツ再生部５１０は、音コンテンツデータを再生することによって、右チャンネルおよび左チャンネルの音コンテンツ信号を生成するものである。この音コンテンツ再生部５１０は、例えば、音コンテンツデータを記憶する記憶媒体から音コンテンツデータを取得して、その取得された音コンテンツデータを復号することによって、音コンテンツ信号を生成する。あるいは、音コンテンツ再生部５１０は、所定の通信方式により外部装置から送信された音コンテンツ信号を受信して、その受信された音コンテンツ信号を復調することによって、音コンテンツ信号を生成する。また、音コンテンツ再生部５１０は、その生成された音コンテンツ信号を音コンテンツ調整部５２０に供給する。なお、音コンテンツ再生部５１０により生成される音コンテンツ信号は、特許請求の範囲に記載の再生音の一例である。
音コンテンツ調整部５２０は、出力音制御部３００による制御に従って、音コンテンツ再生部５１０から供給された音コンテンツ信号の音量を調整するものである。接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、音コンテンツ調整部５２０は、例えば、出力音制御部３００の制御に従って、右チャンネルおよび左チャンネルの両チャンネルの音コンテンツ信号の出力を停止する。この場合において、音コンテンツ合成ボタン１８２が押下されているときは、音コンテンツ調整部５２０は、受聴者にとって通話音を聞き取るために支障の無い音量に音コンテンツ信号を設定する。
このように、圧力センサ１２１および１２２と接触判定部２００とを設けることによって、圧力センサ１２１および１２２により生成される圧力信号に基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無および接触位置を判定することができる。これにより、マイク１１１および１１２により集音された音が、携帯電話８００から発生された通話音か、ヘッドホン装置１００の周辺の外部音かを判定することができる。
また、出力音制御部３００を設けることによって、携帯電話８００による接触の有る方のスピーカ１６１または１６２から通話音を出力させるとともに、他方のスピーカ１６２または１６１から外部音を出力させることができる。すなわち、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、２つのスピーカ１６１および１６２のうち、一方のスピーカから通話音を出力させて他方のスピーカから外部音を出力させることができる。これにより、受聴者が携帯電話８００に対する自分自身の発音を聞くことができるため、受聴者から発せられる声が必要以上に大きくなることを防止することができる。
［接触判定部および出力音制御部の構成例］
図３は、本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００および出力音制御部３００の一構成例を示すブロック図である。ここでは、圧力センサ１２１および１２２と、接触判定部２００と、出力音制御部３００とが示されている。ここでは、圧力センサ１２１および１２２は、図２に示したものと同様のものであるため、同一符号を付してここでの説明を省略する。
接触判定部２００は、検出情報生成部２１０、平滑処理部２２０および接触状態決定部２５０を備える。検出情報生成部２１０は、圧力センサ１２１および１２２から出力される両者の圧力信号に基づいて、衝撃音緩衝材１３１または１３２と携帯電話８００との間の接触の有無を検出するものである。この検出情報生成部２１０は、圧力センサ１２１および１２２のうちいずれか一方の圧力信号のレベルが接触閾値を超えた場合には、携帯電話８００による接触有りと判断する。そして、接触有りと判断された場合には、検出情報生成部２１０は、接触閾値を超える圧力信号を生成した圧力センサ１２１または１２２に基づいて筐体１０１または１０２の位置を示す接触位置を判断する。
また、検出情報生成部２１０は、圧力センサ１２１および１２２からそれぞれ出力される圧力信号に基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無と、接触有りと判断した場合における接触位置とを示す検出情報を生成する。検出情報生成部２１０は、例えば、携帯電話８００による接触が無いと判断した場合には、検出情報として、「０」を出力する。これに対し、検出情報生成部２１０は、接触有りと判断した場合において、圧力センサ１２１からの圧力信号が接触閾値を超えたときは、「１」を、圧力センサ１２２からの圧力信号が接触閾値を超えたときは、「−１」を検出情報として出力する。
この検出情報生成部２１０は、例えば、一定間隔により検出情報を生成する。または、この検出情報生成部２１０は、圧力センサ１２１または１２２のうちいずれか一方の圧力信号が接触閾値を超えた時から検出情報の生成を開始する。そして、検出情報生成部２１０は、圧力センサ１２１および１２２の両方の圧力信号が接触閾値以下となった時から一定期間後に検出情報の生成を終了する。また、検出情報生成部２１０は、生成された検出情報を、信号線２１９を介して平滑処理部２２０に出力する。
平滑処理部２２０は、検出情報生成部２１０から信号線２１９を介して供給された複数の検出情報に基づいて検出情報の平滑化を行うものである。この平滑処理部２２０は、例えば、検出情報生成部２１０により供給された複数の検出情報と、平滑処理部２２０の出力値の平滑度合いを定める重み係数とに基づいて検出情報の値を平滑化する。また、平滑処理部２２０は、その平滑化された検出情報を検出結果指数として信号線２２９を介して接触状態決定部２５０に供給する。このように、平滑処理部２２０を設けることによって、現在および過去の検出情報に基づいて検出結果指数が生成されるため、携帯電話８００以外の物が筐体１０１または１０２に一瞬触れたことによって、接触有りと判定されるような誤検出を低減することができる。
接触状態決定部２５０は、平滑処理部２２０から信号線２２９を介して供給された検出結果指数に基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無と、接触有りの場合における接触位置とを決定するものである。この接触状態決定部２５０は、その決定結果を接触判定部２００の判定結果として、出力音制御部３００を介して切替信号生成部３１０、通話音調整部４００および音コンテンツ調整部５２０に供給する。
出力音制御部３００は、切替信号生成部３１０と、外部音合成判断部３２０と、音コンテンツ合成判断部３３０とを備える。切替信号生成部３１０は、接触状態決定部２５０による決定結果に基づいて、切替スイッチ１４１および１４２をオン状態またはオフ状態に切り替えるための切替信号を生成するものである。この切替信号生成部３１０は、例えば、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合には、切替スイッチ１４１および１４２の両者をオン状態に切り替える切替信号を生成する。一方、この切替信号生成部３１０は、接触状態決定部２５０により接触無しと決定された場合には、切替スイッチ１４１および１４２の両者をオフ状態に切り替える切替信号を生成する。
なお、接触位置とは反対の筐体に設置されたスピーカ１６１または１６２から外部音を出力させない場合には、切替信号生成部３１０は、接触位置に基づいて、一方の切替スイッチ１４１または１４２をオン状態に切り替える切替信号を生成する。これとともに、切替信号生成部３１０は、他方の切替スイッチ１４２または１４１をオフ状態に切り替える切替信号を生成する。
外部音合成判断部３２０は、接触状態決定部２５０による決定結果と、外部音合成ボタン１８１の押下状態とに基づいて、通話音調整部４００において通話音信号に外部音信号を合成させるか否かを判断するものである。外部音合成判断部３２０は、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合において、外部音合成ボタン１８１が押下されていないときは、通話音信号をそのまま切替スイッチ１４１または１４２に出力させるように通話音調整部４００に指示する。
これに対して、接触有りと決定された場合において、外部音合成ボタン１８１により外部音合成機能が有効に設定されているときは、外部音合成判断部３２０は、通話音信号に外部音信号を合成するように通話音調整部４００に指示する。これとともに、外部音合成判断部３２０は、その合成された音信号を、接触状態決定部２５０により決定された接触位置の方の切替スイッチ１４１または１４２に出力させるように通話音調整部４００に指示する。すなわち、外部音合成判断部３２０は、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合には、接触状態決定部２５０からの接触位置と、合成の要否を示す合成情報とを通話音調整部４００に通知する。
音コンテンツ合成判断部３３０は、接触状態決定部２５０による決定結果と、音コンテンツ合成ボタン１８２の押下状態とに基づいて、通話音信号に音コンテンツ信号を合成させるか否かを判断するものである。この音コンテンツ合成判断部３３０は、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合において、音コンテンツ合成ボタン１８２により音コンテンツ合成機能が無効に設定されているときは、音コンテンツ調整部５２０からの出力を停止させる。
これに対して、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合において、外部音合成機能が有効に設定されているときは、音コンテンツ合成判断部３３０は、音コンテンツ調整部５２０からの音コンテンツ信号を一定のレベルにより出力させる。これにより、合成部１５１または１５２において、通話音調整部４００からの通話信号と、音コンテンツ調整部５２０からの音コンテンツ信号とが合成されて、その合成された音信号がスピーカ１６１または１６２に供給される。なお、ここにいう一定のレベルとは、スピーカ１６１または１６２から出力される通話音に含まれる音コンテンツが受聴者にとって気にならない程度のレベルである。また、この音コンテンツ合成判断部３３０は、例えば、接触状態決定部２５０により接触有りと決定された場合には、接触状態決定部２５０からの接触位置と、音コンテンツ信号の出力レベルとを音コンテンツ調整部５２０に通知する。
［平滑処理部の構成例］
図４は、本発明の第１の実施の形態における平滑処理部２２０の一構成例を示すブロック図である。平滑処理部２２０は、遅延器２２１乃至２２４と、乗算器２３１乃至２３４と、加算器２４１乃至２４３とを備える。この例では、遅延器２２１乃至２２４には、現在および過去のｎ（ｎは２以上の整数）個の検出情報ｄ１乃至ｄｎがそれぞれ保持されており、乗算器２３１乃至２３４には、ｎ個の重み係数ｗ１乃至ｗｎが予め設定されていることを想定している。
遅延器２２１乃至２２４は、信号線２１９からの検出情報ｄ１乃至ｄｎを遅延させるシフトレジスタを構成する。すなわち、遅延器２２１の出力である検出情報ｄ１は、遅延器２２２に入力されるとともに、乗算器２３１に供給される。また、遅延器２２２の出力である検出情報ｄ２は、図示されていない次の遅延器に入力されるとともに、乗算器２３２に供給される。また、遅延器２２３の出力である検出情報ｄｎ-１は、遅延器２２４に入力されるとともに、乗算器２３３に供給される。また、遅延器２２４の出力である検出情報ｄｎは、乗算器２３４に供給される。
乗算器２３１乃至２３４は、遅延器２２１乃至２２４から供給される検出情報ｄ１乃至ｄｎと、乗算器２３１乃至２３４に設定された重み係数ｗ１乃至ｗｎとの乗算をそれぞれ行う乗算器である。すなわち、乗算器２３１は、遅延器２２１から供給される検出情報ｄ１と、乗算器２３１に設定された重み係数ｗ１との乗算結果を加算器２４１に出力する。また、乗算器２３２は、遅延器２２２から供給される検出情報ｄ２と、乗算器２３２に設定された重み係数ｗ２との乗算結果を加算器２４１に出力する。また、乗算器２３３は、遅延器２２３から供給される検出情報ｄｎ-１と、乗算器２３３に設定された重み係数ｗｎ-１との乗算結果を加算器２４２に出力する。また、乗算器２３４は、遅延器２２４から供給される検出情報ｄｎと、乗算器２３４に設定された重み係数ｗｎとの乗算結果を加算器２４３に出力する。
加算器２４１乃至２４３は、乗算器２３１乃至２３４の出力を加算する加算器である。この加算器２４３による加算結果は、信号線２２９を介して出力される。加算器２４１は、乗算器２３１および２３２の出力の加算結果を、図示されていない次の加算器に出力する。加算器２４２は、乗算器２３３と、図示されていない１つ前の加算器との出力の加算結果を加算器２４３に出力する。加算器２４３は、検出結果指数として、加算器２４２と乗算器２３４との出力の加算結果を、信号線２２９を介して接触状態決定部２５０に出力する。
このように、遅延器２２１乃至２２４と、乗算器２３１乃至２３４と、加算器２４１乃至２４３とを組み合わせることによって、検出情報ｄ１乃至ｄｎが平滑化された検出結果指数を算出することができる。次に、乗算器２３１乃至２３４のそれぞれに設定される重み係数ｗ１乃至ｗｎと、接触状態決定部２５０により携帯電話８００による接触有りと決定される反応速度との関係について次図を参照して簡単に説明する。
［重み係数と判定速度との関係］
図５は、本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００による判定速度と平滑処理部２２０に設定される重み係数ｗ１乃至ｗｎとの関係を例示する図である。ここでは、反応感度２７０と、遅延器２８０と、検出結果指数２９１と、接触状態決定結果２９２とが示されている。
遅延器２８０には、４つの遅延器２２１乃至２２４に入力された検出情報ｄ１乃至ｄｎが示されている。ここでは、圧力センサ１２１からの圧力信号が接触閾値を超えた場合には、「１」が検出情報生成部２１０から出力され、圧力センサ１２２からの圧力信号が接触閾値を超えた場合には、「−１」が検出情報生成部２１０から出力されることを想定している。また、圧力センサ１２１および１２２からの圧力信号が両方とも接触閾値以下の場合には、「０」が検出情報生成部２１０から出力される。この例では、遅延器２２１および２２２には、検出情報ｄ１およびｄ２として「１」が入力され、遅延器２２３および２２４には、検出情報ｄ３およびｄ４として「０」が入力されたことを示している。すなわち、携帯電話８００が圧力センサ１２１側である筐体１０１に押し当てられた直後の平滑処理部２２０の状態を想定している。
検出結果指数２９１には、平滑処理部２２０により生成された検出結果指数、すなわち加算器２４３による加算結果が示されている。接触状態決定結果２９２には、携帯電話８００による接触の有無および接触位置が示されている。この例では、接触状態決定結果が「０．５」以上である場合には、圧力センサ１２１側の筐体１０１の方に接触が有る旨を表わす「１」が示され、「０．５」未満であり、かつ、「−０．５」より大きい場合には、接触が無い旨を表わす「０」が示される。また、接触状態決定結果が「−０．５」以下である場合には、圧力センサ１２２側の筐体１０２の方に接触が有る旨を表わす「−１」が示される。
ここでは、反応感度２７０として、高感度２７２、標準感度２７３および低感度２７４の３つの例が示されている。高感度２７２では、乗算器２３１乃至２３４に対して重み係数（ｗ１乃至ｗ４）２７１を、「０．７０」、「０．２０」、「０．１０」、「０．００」にそれぞれ設定する。この場合、検出結果指数２９１は、「０．９０＝（０．７０×１．００）＋（０．２０×１．００）＋（０．１０×０．００）＋（０．００×０．００）」を示す。このため、接触状態決定結果２９２は、筐体１０１の方に接触が有る旨を表わす「１」を示す。このように、新しい検出情報ｄ１およびｄ２ほど大きな値の重み係数ｗ１およびｗ２が乗算されるため、携帯電話８００が押し当てられると、検出結果指数２９１は、比較的速く大きな値になる。
標準感度２７３では、乗算器２３１乃至２３４に対して重み係数（ｗ１乃至ｗ４）２７１を、「０．２５」、「０．２５」、「０．２５」、「０．２５」にそれぞれ設定する。この場合、検出結果指数２９１は、「０．５０＝（０．２５×１．００）＋（０．２５×１．００）＋（０．２５×０．００）＋（０．２５×０．００）」を示す。このため、接触状態決定結果２９２は、筐体１０１の方に接触が有る旨を表わす「１」を示す。このように、重み係数（ｗ１乃至ｗ４）が全て同一の値であるため、検出結果指数２９１は標準的な値を取る。
低感度２７４では、乗算器２３１乃至２３４に対して重み係数（ｗ１乃至ｗ４）２７１を、「０．１５」、「０．２０」、「０．３０」、「０．３５」にそれぞれ設定する。この場合、検出結果指数２９１は、「０．３５＝（０．１５×１．００）＋（０．２０×１．００）＋（０．２５×０．００）＋（０．３５×０．００）」を示す。このため、接触状態決定結果２９２は、接触が無い旨を表わす「０」を示す。このように、古い検出情報ｄ４およびｄ３ほど大きな値の重み係数ｗ４およびｗ３が乗算されるため、携帯電話８００が押し当てられると、検出結果指数２９１は、比較的ゆっくりと大きくなる。
このように、乗算器２３１乃至２３４に設定する重み係数ｗ１乃至ｗ４を変えることによって、携帯電話８００が押し当てられてから接触状態決定部２５０において接触有りと決定されるまでの反応速度を変更することができる。例えば、低感度２７４に設定することによって、筐体１０１または１０２に手が一瞬触れたような場合に接触状態決定部２５０によって接触有りと判定されてしまうような誤検出を低減することができる。なお、ここでは、重み係数ｗ１乃至ｗ４を事前に設定する例について説明したが、ヘッドホン装置１００に加速度センサを設けて、その加速度センサからの情報に基づいてヘッドホン装置１００の動きを推定することによって、重み係数を調整するようにしてもよい。次に、通話音調整部４００の構成例について次図を参照して説明する。
［通話音調整部の構成例］
図６は、本発明の第１の実施の形態における通話音調整部４００の一構成例を示すブロック図である。
通話音調整部４００は、スペクトラム生成部４１１および４１２と、フィルタ処理部４２１および４２２と、音信号生成部４３１および４３２と、パワー解析部４４１および４４２と、音量調整量決定部４５０とを備える。さらに、通話音調整部４００は、音量調整部４６１および４６２と、外部音合成部４７０とを備える。
スペクトラム生成部４１１および４１２は、マイク１１１および１１２から供給された音信号を時間領域から周波数領域に変換することによって、スペクトラム情報を生成するものである。マイク１１１から通話音信号が供給された場合には、スペクトラム生成部４１１は、その通話音信号を時間領域から周波数領域に変換することによって、通話音信号に関するスペクトラム情報を生成する。この場合において、スペクトラム生成部４１２は、マイク１１２から供給された外部音信号を時間領域から周波数領域に変換することによって、外部音信号に関するスペクトラム情報を生成する。
このスペクトラム生成部４１１および４１２は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）またはオクターブ分割を用いることによって、スペクトラム情報を生成する。また、スペクトラム生成部４１１および４１２は、その生成されたスペクトラム情報をフィルタ処理部４２１および４２２にそれぞれ供給する。
フィルタ処理部４２１および４２２は、外部音合成判断部３２０により通知される接触位置に従って、マイク１１１または１１２からの外部音信号におけるスペクトラム情報に対して減衰補正処理を施すものである。このフィルタ処理部４２１および４２２は、減衰補正処理として、外部音信号におけるスペクトラム情報に対し、筐体１０１または１０２による減衰特性を示す伝達関数を畳み込む。また、このフィルタ処理部４２１および４２２は、携帯電話８００から発生される通話音の周波数帯域を考慮して、低域から中域の周波数帯域を透過させるバンドパスフィルタ処理を、スペクトラム生成部４１１および４１２からのスペクトラム情報に対して施す。
また、外部音合成判断部３２０から筐体１０１を示す接触位置が通知された場合には、フィルタ処理部４２１は、スペクトラム生成部４１１により生成された通話音信号に関するスペクトラム情報に対してバンドパスフィルタ処理を施す。一方、フィルタ処理部４２２は、スペクトラム生成部４１２により生成された外部音信号に関するスペクトラム情報にバンドパスフィルタ処理を施した後に、そのバンドパスフィルタ処理が施されたスペクトラム情報に対して減衰補正処理を施す。
これに対し、筐体１０２を示す接触位置が外部音合成判断部３２０から通知された場合には、フィルタ処理部４２２は、スペクトラム生成部４１２により生成された通話音信号に関するスペクトラム情報に対してバンドパスフィルタ処理を施す。一方、フィルタ処理部４２１は、スペクトラム生成部４１１により生成された外部音信号に関するスペクトラム情報にバンドパスフィルタ処理を施した後に、そのバンドパスフィルタ処理が施されたスペクトラム情報に減衰補正処理を施す。
また、フィルタ処理部４２１および４２２は、バンドパスフィルタ処理が施された通話音信号のスペクトラム情報または減衰補正処理が施された外部音信号のスペクトラム情報を、音信号生成部４３１または４３２と、パワー解析部４４１または４４２とに供給する。なお、フィルタ処理部４２１または４２２は、特許請求の範囲に記載の通話音調整部の一例である。
パワー解析部４４１および４４２は、フィルタ処理部４２１および４２２から供給されたスペクトラム情報に基づいてパワー解析を行うものである。このパワー解析部４４１および４４２は、フィルタ処理部４２１および４２２からのスペクトラム情報に基づいてパワーエンベロープを生成する。すなわち、パワー解析部４４１および４４２は、フィルタ処理部４２１および４２２からのスペクトラム情報に基づいて各周波数成分のパワー値をそれぞれ算出する。このパワー解析部４４１および４４２は、その算出された各周波数成分のパワー値をそれぞれ音量調整量決定部４５０に出力する。
例えば、フィルタ処理部４２１から通話音信号のスペクトラム情報が供給された場合には、パワー解析部４４１は、通話音信号のスペクトラム情報に基づいて通話音信号の各周波数成分のパワー値を算出して、音量調整量決定部４５０に出力する。この場合において、パワー解析部４４２は、フィルタ処理部４２２により減衰補正処理が施されたスペクトラム情報に基づいて外部音信号の各周波数成分のパワー値を算出して、その算出されたパワー値を音量調整量決定部４５０に出力する。
音量調整量決定部４５０は、外部音合成判断部３２０により通知される接触位置と、パワー解析部４４１および４４２によりそれぞれ生成されるパワーエンベロープとに基づいて、通話音信号に対する音量の調整量を決定するものである。この音量調整量決定部４５０は、パワー解析部４４１および４４２によりそれぞれ生成されるパワーエンベロープのレベル差に基づいて通話音信号に対する音量の調整量を決定する。この音量調整量決定部４５０は、筐体１０１を示す接触位置が外部音合成判断部３２０から通知された場合には、パワー解析部４４１からの通話音信号のパワーエンベロープと、パワー解析部４４２からの外部音信号のパワーエンベロープとを比較する。そして、音量調整量決定部４５０は、その比較結果に基づいて、音量調整部４６１に対する通話音信号の音量の調整量を決定する。一方、音量調整量決定部４５０は、音信号生成部４３２により生成される外部音信号には減衰補正処理が施されているため、音量調整を行わない。
音信号生成部４３１および４３２は、フィルタ処理部４２１および４２２から供給されたスペクトラム情報を周波数領域から時間領域に変換することによって、音信号を生成するものである。この音信号生成部４３１および４３２は、その生成された音信号を音量調整部４６１および４６２に供給する。
音量調整部４６１および４６２は、音量調整量決定部４５０から指定された調整量に基づいて、音信号生成部４３１および４３２からそれぞれ供給された音信号の音量を調整するものである。例えば、音信号生成部４３１から通話音信号が供給された場合には、音量調整部４６１は、音量調整量決定部４５０により生成された調整量に応じて通話音信号の音量を上昇させる。一方、音量調整部４６２は、音信号生成部４３２からの外部音信号をそのまま出力する。この音量調整部４６１および４６２は、音信号生成部４３１および４３２から供給された音信号の音量を調整して、その調整された音信号を外部音合成部４７０にそれぞれ出力する。
外部音合成部４７０は、外部音合成判断部３２０からの合成情報に基づいて、一方の音量調整部４６１または４６２から供給された通話音信号と、他方の音量調整部４６２または４６１から供給された外部音信号とを合成するものである。この外部音合成部４７０は、外部音合成判断部３２０から合成を指示された場合には、音量調整部４６１および４６２からの通話音信号と外部音信号とを合成して、その合成された音信号を接触位置の方の切替スイッチ１４１または１４２に供給する。そして、接触位置とは反対の方の切替スイッチ１４２または１４１に対して、外部音合成部４７０は、音量調整部４６２または４６１からの外部音信号をそのまま出力する。
これに対し、この外部音合成部４７０は、外部音合成判断部３２０から合成を指示されない場合には、接触位置の方の音量調整部４６１または４６２から供給された通話音信号をそのまま、接触位置の方の切替スイッチ１４１または１４２に出力する。この場合において、外部音合成部４７０は、接触位置と反対の方の音量調整部４６２または４６１から供給された外部音信号をそのまま、接触位置と反対の方の切替スイッチ１４２または１４１に出力する。
このように、フィルタ処理部４２１および４２２を設けることによって、マイク１１１または１１２により生成された外部音信号に対して、減衰補正処理が施された外部音信号をスピーカ１６１または１６２から出力することができる。これにより、携帯電話８００が押し当てられていない方のスピーカ１６１または１６２から出力される外部音に対して、受聴者が不自然に感じる度合いを軽減させることができる。
［減衰補正処理に関する概念図］
図７は、本発明の第１の実施の形態におけるフィルタ処理部４２１および４２２による減衰補正処理に関する概念図である。ここでは、筐体１０２および人間の耳８１０が示されている。筐体１０２には、図１（ａ）に示したマイク１１２、圧力センサ１２２および衝突音緩衝材１３２が設けられている。ここで、Ｎｓは、筐体１０２の周辺の外部音の周波数特性を示し、Ｎｓ'は、筐体１０２を通過することにより減衰した外部音（Ｎｓ）が人間の耳８１０に到達したときの減衰音の周波数特性を示す。
この場合において、外部音の周波数特性（Ｎｓ）と減衰音の周波数特性（Ｎｓ'）との関係は伝達関数（Ｈ）により表わされる。このため、減衰音の周波数特性（Ｎｓ'）は、外部音の周波数特性（Ｎｓ）および伝達関数（Ｈ）を用いることによって求めるこができる。すなわち、減衰音の周波数特性（Ｎｓ'）は、外部音の周波数特性（Ｎｓ）に対して伝達関数（Ｈ）を畳み込むことによって求めることができる。なお、伝達関数（Ｈ）は、事前に理想的な環境において測定することにより得られる伝達特性である。
このように、予め取得された伝達関数（Ｈ）を外部音信号に畳み込むことによって、減衰音（Ｎｓ'）を推定することができるため、受聴者は、筐体１０２に設置されたスピーカ１６２から出力される外部音を違和感なく、受聴することができる。
［音量調整量決定部による調整量の算出手法例］
図８は、本発明の第１の実施の形態における音量調整量決定部４５０による調整量の算出手法に関する一例を示す概念図である。図８（ａ）は、音量調整量決定部４５０により音声信号が調整される前における通話音信号および外部音信号のパワーエンベロープを示す図である。図８（ｂ）は、音量調整量決定部４５０によって図８（ａ）に示された通話音信号が調整された場合における通話音信号および外部音信号のパワーエンベロープを示す図である。ここでは、横軸を周波数とし、縦軸をパワーとする。
図８（ａ）には、実線により通話音特性４７１が示され、鎖線により外部音特性４７２が示されている。通話音特性４７１は、パワー解析部４４１または４４２により生成された通話音信号における各周波数成分のパワー値を示すパワーエンベロープである。この通話音特性４７１は、周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）においてパワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）が最大となる。すなわち、通話音信号のスペクトラムが最大となる最大周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）におけるスペクトルレベルが最大パワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）である。
外部音特性４７２は、パワー解析部４４２または４４１により生成された外部音信号における各周波数成分のパワー値を示すパワーエンベロープである。この外部音特性４７２における周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）に対応するパワー値（Ｐｏ）は、通話音特性４７１の最大パワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）に比べて大きい。なお、最大周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）における外部音信号の周波数成分のスペクトルレベルがパワー値（Ｐｏ）である。
このように、通話音特性４７１が外部音特性４７２に埋もれてしまう場合には、スピーカ１６１または１６２から出力される通話音に比べて外部音の方が大きく聞こえるため、受聴者にとって通話音が聞き取り難い。このため、音量調整量決定部４５０において図８（ｂ）に示すような音量調整を行う。
図８（ｂ）には、実線により通話音特性４８１が示され、鎖線により外部音特性４７２が示され、破線により通話音特性４７１が示されている。ここでは、通話音特性４７１および外部音特性４７２は、図８（ａ）に示したものと同様であるため、ここでの説明を省略する。通話音特性４８１は、音信号生成部４３１または４３２から供給された通話音信号の音量を調整量（ΔＰ）だけ上昇させた場合のパワーエンベロープである。
このように、通話音特性４７１の通話音信号を調整量（ΔＰ）だけ上昇させた通話音特性４８１は、その最大周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）の近傍におけるパワー値が外部音特性４７２に比べて大きくなる。このため、スピーカ１６１または１６２から出力される通話音は、受聴者にとって聞き取り易くなる。
ここで、音量調整量決定部４５０による調整量（ΔＰ）の算出手法の一例を簡単に説明する。この例において、音量調整量決定部４５０は、通話音特性４７１の各周波数成分のパワー値のうち最大のパワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）と、その最大パワー値における周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）とを取得する。そして、音量調整量決定部４５０は、通話音特性４７１の最大パワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）と、通話音特性４７１の最大パワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）における周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）に対応する外部音特性４７２のパワー値（Ｐｏ）とを比較する。このとき、音量調整量決定部４５０は、外部音特性４７２のパワー値の方が大きいことから、通話音特性４７１の最大パワー値（Ｐｃ＿ｍａｘ）と外部音特性４７２のパワー値（Ｐｏ）とに基づいて、通話音信号の音量を上昇させるための調整量（ΔＰ）を算出する。
このように、音量調整量決定部４５０は、通話音信号のスペクトラムが最大となる最大周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）におけるスペクトルレベルと、その周波数（ｆｃ＿ｍａｘ）における外部音信号の周波数成分のスペクトルレベルとを比較する。そして、音量調整量決定部４５０は、両者のスペクトルレベルのレベル差に基づいて通話音信号の出力レベルを調整する。
［ヘッドホン装置に補助マイクを追加した例］
図９は、本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の変形例を示す外観図である。ヘッドホン装置１００は、図１に示したヘッドホン装置１００に加えて、筐体１０１に補助マイク１７１と、バンド１０３に補助マイク１７２とを備える。ここでは、補助マイク１７１および１７２以外の他の構成は、図１と同様のものであるため、図１と同じ符号を付してここでの説明を省略する。
補助マイク１７１および１７２は、ヘッドホン装置１００の周辺の騒音である外部音を集音するマイクロフォンである。この補助マイク１７１および１７２は、携帯電話８００により覆われない領域に設けられている。この補助マイク１７１および１７２は、その集音された外部音を電気信号に変換することによって外部音信号を生成する。なお、補助マイク１７１または１７２は、特許請求の範囲に記載の複数の集音器の一例である。
このように、携帯電話８００に覆われない領域に補助マイク１７１および１７２を設けることによって、外部音合成機能を有効に設定する場合において、通話音を出力するスピーカ１６１または１６２の近傍の外部音を集音することができる。これにより、より違和感の無い外部音をスピーカ１６１または１６２から出力させることができる。
［ヘッドホン装置の動作例］
次に本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の動作について図面を参照して説明する。
図１０は、本発明の第１の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の出力音制御方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。この例では、接触判定部２００により通知された接触位置と反対の方のスピーカ１６１または１６２から外部音を出力させることを想定している。
まず、接触判定部２００により接触の有無を判定するための接触判定処理が行われる（ステップＳ９１０）。なお、この接触判定処理については、図１１を参照して説明する。また、ステップＳ９１０は、特許請求の範囲に記載の接触判定手順の一例である。次に、接触判定部２００により携帯電話８００による接触の有無が判定される（ステップＳ９２１）。そして、接触判定部２００により接触が無いと判定された場合には、音コンテンツ再生部５１０により再生された音コンテンツがスピーカ１６１および１６２から出力されて（ステップＳ９３１）、出力音制御処理が終了する。
一方、接触判定部２００により接触有りと判定された場合には、通話音強調処理が行われる（ステップＳ９４０）。なお、この通話音強調処理については、図１２を参照して説明する。続いて、外部音合成ボタン１８１により外部音合成機能が有効に設定されているか否かが判断される（ステップＳ９２２）。そして、外部音合成機能が有効でない場合には、ステップＳ９２４に進む。一方、外部音合成機能が有効である場合には、通話音調整部４００において、通信音信号に外部音信号が合成されることによって、外部音信号を含む通話音信号が生成される（ステップＳ９２３）。
次に、音コンテンツ合成ボタン１８２により音コンテンツ合成機能が有効に設定されているか否かが判断される（ステップＳ９２４）。そして、音コンテンツ合成機能が有効でない場合にはステップＳ９２７に進む。一方、音コンテンツ合成機能が有効である場合には、音コンテンツ調整部５２０において、音コンテンツ再生部５１０からの音コンテンツ信号の音量を一定レベルに低下させる音コンテンツ調整処理が行われる（ステップＳ９２５）。ここにいう一定レベルとは、携帯電話８００により行われる通話を妨げない程度のレベルである。続いて、通話音調整部４００からの通話音信号に対して、音コンテンツ調整処理が施された音コンテンツ信号を合成することによって、音コンテンツ信号を含む通話音信号が生成される（ステップＳ９２６）。
次に、接触判定部２００により通知された接触位置の方のスピーカ１６１または１６２に対して通話音信号が供給されることによって、通話音を含む音が出力される（ステップＳ９２７）。そして、接触判定部２００により通知された接触位置とは反対の筐体１０２または１０１に設置されたスピーカ１６２または１６１に対して、通話音調整部４００により生成された外部音信号が供給されることによって、外部音が出力される（ステップＳ９２８）。なお、ステップＳ９２７およびＳ９２８は、特許請求の範囲に記載の出力音制御手順の一例である。
その後、接触判定部２００により接触の有無が判断される（ステップＳ９２９）。携帯電話８００による接触が有ると判定された場合には、ステップＳ９４０に戻り、接触が無いと判定されるまで繰り返される。一方、携帯電話８００による接触が無いと判定された場合には、音コンテンツ再生部５１０により再生された音コンテンツがスピーカ１６１および１６２から出力されて、出力音制御処理が終了する。
［接触判定部の処理例］
図１１は、本発明の第１の実施の形態における接触判定部２００による接触判定処理（ステップＳ９１０）の処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、検出情報生成部２１０により、圧力センサ１２１および１２２においてそれぞれ生成された圧力信号が検出される（ステップＳ９１１）。この検出処理は、一定間隔により検出するようにしてもよい。または、この検出処理は、いずれかの圧力信号が接触閾値を超えた時から処理を開始して、両方の圧力信号が接触閾値以下となった時から一定期間後に処理を終了するようにしてもよい。
そして、検出情報生成部２１０により検出される圧力信号に基づいて、接触の有無および接触位置を示す検出情報が生成される（ステップＳ９１２）。続いて、検出情報生成部２１０により生成された複数の検出情報と、重み係数とを積和演算することによって、平滑処理部２２０により検出結果指数が算出される（ステップＳ９１３）。続いて、接触状態決定部２５０により、検出結果指数に基づいて接触の有無が決定されて（ステップＳ９１４）、その決定結果が更新されることによって、接触判定処理を終了する。
［通話音調整部の処理例］
図１２は、本発明の第１の実施の形態における通話音調整部４００による通話音強調処理（ステップＳ９４０）の処理手順の一例を示すフローチャートである。
まず、接触判定部２００により通知された接触位置のスピーカ１６１または１６２から通話音信号が供給される（ステップＳ９４１）。また、接触判定部２００により通知された接触位置とは反対のスピーカ１６２または１６１から外部音信号が供給される（ステップＳ９４２）。そして、スペクトラム生成部４１１および４１２において、スピーカ１６１および１６２から供給された通話音信号および外部音信号が時間領域から周波数領域に変換されることによって、スペクトラム情報がそれぞれ生成される（ステップＳ９４３）。
続いて、フィルタ処理部４２１および４２２において、通話音信号および外部音信号のスペクトラム情報に対してバンドパスフィルタ処理が施される（ステップＳ９４４）。そして、接触判定部２００により通知された接触位置の方のフィルタ処理部４２１または４２２において、バンドパスフィルタ処理が施された外部音信号のスペクトラム情報に対して減衰補正処理が施される（ステップＳ９４５）。この後、減衰補正処理が施された外部音信号に関するスペクトラム情報と、バンドパスフィルタ処理が施された通話音信号に関するスペクトラム情報とがパワー解析されることによって、それぞれのパワーエンベロープが生成される（ステップＳ９４６）。
そして、音量調整量決定部４５０において、パワー解析部４４１および４４２からの通話音信号および外部音信号の各周波数成分のパワー値に基づいて、通話音信号の音量に対する調整量が算出される（ステップＳ９４７）。続いて、音量調整量決定部により決定された調整量に基づいて、接触位置の方の音信号生成部４３１または４３２から供給される通話音信号の音量が、接触位置の方の音量調整部４６１または４６２により調整される（ステップＳ９４８）。このとき、接触位置とは反対の音量調整部４６２または４６１により外部音信号がそのままの音量により出力される。
このように、本発明の第１の実施の形態では、接触判定部２００を設けることによって、圧力センサ１２１および１２２により生成された圧力信号の変動に基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無および接触位置を判定することができる。これにより、携帯電話８００がヘッドホン装置１００に押し当てられた場合には、押し当てられた方のスピーカ１６１または１６２からマイク１１１または１１２により集音された通話音を出力させることができる。
なお、ここでは、携帯電話８００と衝撃音緩衝材１３１または１３２との間に生じる圧力の大きさに基づいて携帯電話８００がヘッドホン装置１００に押し当てられたことを判定する例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、携帯電話８００によりマイク１１１および１１２が塞がれることによって生じる音信号のレベル変動を検出することによって、携帯電話８００が押し当てられているか否かを判定することができる。そこで、この音信号のレベル変動に基づいて接触の有無を判定する例について、以下に図面を参照して説明する。
＜第２の実施の形態＞
［ヘッドホン装置の外観図］
図１３は、本発明の第２の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一例を示す外観図である。このヘッドホン装置１００は、マイク１１１および１１２により生成される音信号に基づいて携帯電話８００との間の接触の有無を判定するため、図１に示した圧力センサ１２１および１２２が取り除かれている。このヘッドホン装置１００の構成は、図１に示したものと同様であるため、同一符号を付してここでの説明を省略する。
［ヘッドホン装置の構成例］
図１４は、本発明の第２の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。ここでは、ヘッドホン装置１００は、図１および図２に示した圧力センサ１２１および１２２と接触判定部２００とに代えて接触判定部６００を備える。この例では、マイク１１１および１１２によりそれぞれ生成された音信号が接触判定部６００に供給される。ここでは、接触判定部６００以外の他の構成は、図１と同様のものであるため、図１と同一符号を付してここでの説明を省略する。
接触判定部６００は、マイク１１１および１１２から供給された音信号に基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判定するものである。この接触判定部６００は、マイク１１１および１１２から供給された音信号のレベルに基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判定する。この接触判定部６００は、例えば、マイク１１１および１１２から供給された音信号の音圧レベルに基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無を判定する。これは、携帯電話８００によりマイク１１１および１１２が塞がれることによって、その塞がれたマイク１１１または１１２により生成された音信号の音圧レベルが低くなるからである。また、この接触判定部６００は、マイク１１１および１１２から供給された音信号のレベルに基づいて判定された接触の有無および接触位置を接触情報として出力音制御部３００に供給する。
［接触判定部の構成例］
図１５は、本発明の第２の実施の形態における接触判定部６００の一構成例を示すブロック図である。ここでは、マイク１１１および１１２および接触判定部６００が示されている。接触判定部６００は、音レベル検出部６１０と、平滑処理部６２０と、接触状態決定部６５０とを備える。ここでは、マイク１１１および１１２は、図１および図２に示したものと同様であり、平滑処理部６２０および接触状態決定部６５０は、図３に示した平滑処理部２２０および接触状態決定部２５０に対応するものであるため、ここでの説明を省略する。
音レベル検出部６１０は、マイク１１１および１１２により生成された音信号の音圧レベルを検出して、その検出された音圧レベルに基づいて携帯電話８００による接触の有無を判断するものである。この音レベル検出部６１０は、音圧測定部６１１および６１２と音圧比較部６１３とを備える。なお、音レベル検出部６１０は、特許請求の範囲に記載の接触判定部の一例である。
音圧測定部６１１および６１２は、マイク１１１および１１２により生成された音信号のレベルを測定するものである。すなわち、音圧測定部６１１は、マイク１１１により生成された音信号の音圧レベルを測定する。また、音圧測定部６１２は、マイク１１２により生成された音信号の音圧レベルを測定する。また、音圧測定部６１１および６１２は、その測定された音圧レベルを音圧比較部６１３にそれぞれ供給する。
音圧比較部６１３は、音圧測定部６１１および６１２から供給された音圧レベルに基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判断するものである。この音圧比較部６１３は、例えば、音圧測定部６１１および６１２からの音圧レベルのレベル差に基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判断する。この例において、音圧比較部６１３は、音圧測定部６１１および６１２からの音圧レベルのレベル差が一定の音圧差閾値を超えた場合には、携帯電話８００による接触の有無を判断する。その他の例として、音圧比較部６１３は、マイク１１１および１１２のうちいずれか一方の音圧レベルが一定の音圧レベル閾値を超えた場合には、携帯電話８００による接触有りと判断する。そして、接触有りと判断された場合には、音圧比較部６１３は、いずれの音圧測定部６１１または６１２から音圧レベル閾値を超える音圧レベルが供給されたかを判断することによって、携帯電話８００との接触位置を特定する。
また、音圧比較部６１３は、音圧測定部６１１および６１２からそれぞれ供給される音圧レベルに基づいて、携帯電話８００による接触の有無と、接触有りと判断された場合における接触位置とを示す検出情報を生成する。音圧比較部６１３は、例えば、携帯電話８００による接触が無いと判断した場合には、検出情報として、「０」を出力する。これに対し、音圧比較部６１３は、携帯電話８００による接触が筐体１０１の方に有ると判断した場合には、「１」を、携帯電話８００による接触が筐体１０２の方に有ると判断した場合には、「−１」を検出情報として生成する。また、音圧比較部６１３は、その生成された検出情報を平滑処理部６２０に出力する。
このように、音レベル検出部６１０を設けることによって、マイク１１１および１１２から供給された音信号の音圧レベルに基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判断することができる。なお、ここでは、マイク１１１および１１２により生成される音信号の音圧レベルを検出する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、携帯電話８００によりマイク１１１または１１２が塞がれると、その塞がれたマイク１１１または１１２により生成される音信号の高周波帯域におけるパワー値が大きく変動する。このため、マイク１１１および１１２により生成される音信号の高周波帯域におけるパワー値の変動を検出することによっても、携帯電話８００との間の接触の有無を検出することができる。そこで、マイク１１１および１１２により生成される音信号の高周波帯域におけるパワー値の変動を検出する構成について、以下に図面を参照して説明する。
［接触判定部の変形例］
図１６は、本発明の第２の実施の形態における接触判定部６００の構成の変形例を示すブロック図である。ここでは、携帯電話８００によりマイク１１１または１１２が塞がれることにより生じる音信号の高周波帯域におけるパワー値の変動を検出することによって、携帯電話８００との間の接触の有無を判定することを想定している。接触判定部６００は、図１５に示した音レベル検出部６１０に代えて、音レベル検出部６６０を備えている。ここでは、音レベル検出部６６０以外の他の構成は、図１５に示した構成と同様であるため、同一符号を付してここでの説明を省略する。
音レベル検出部６６０は、マイク１１１または１１２により生成される音信号のスペクトルレベルを検出して、その検出されたスペクトルレベルに基づいて、携帯電話８００による接触の有無を判断するものである。この音レベル検出部６６０は、スペクトラム生成部６６１および６６２と、パワー解析部６６３および６６４と、パワー比較部６６５とを備える。なお、音レベル検出部６６０は、特許請求の範囲に記載の接触判定部の一例である。
スペクトラム生成部６６１および６６２は、マイク１１１および１１２から供給された音信号を時間領域から周波数領域に変換することによって、スペクトラム情報を生成するものである。すなわち、スペクトラム生成部６６１は、マイク１１１からの音信号に基づいてスペクトラム情報を生成する、また、スペクトラム生成部６６２は、マイク１１２からの音信号に基づいてスペクトラム情報を生成する。
このスペクトラム生成部６６１および６６２は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）またはオクターブ分割を用いることによってスペクトラム情報を生成する。また、スペクトラム生成部６６１および６６２は、その生成されたスペクトラム情報をパワー解析部６６３および６６４にそれぞれ供給する。
パワー解析部６６３および６６４は、スペクトラム生成部６６１および６６２により生成されたスペクトラム情報に基づいてパワー解析を行うものである。すなわち、パワー解析部６６３は、スペクトラム生成部６６１により生成されたスペクトラム情報に基づいてパワー解析を行う。また、パワー解析部６６４は、スペクトラム生成部６６２により生成されたスペクトラム情報に基づいてパワー解析を行う。
このパワー解析部６６３および６６４は、スペクトラム生成部６６１および６６２からのスペクトラム情報に基づいてパワーエンベロープを生成する。すなわち、パワー解析部６６３および６６４は、スペクトラム生成部６６１および６６２からのスペクトラム情報に基づいて各周波数成分のパワー値を算出する。また、パワー解析部６６３および６６４は、その算出された各周波数成分のパワー値であるパワーエンベロープをそれぞれパワー比較部６６５に出力する。
パワー比較部６６５は、パワー解析部６６３および６６４からそれぞれ供給されるパワーエンベロープに基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無を判断するものである。このパワー比較部６６５は、パワー解析部６６３および６６４により生成されたパワーエンベロープの高周波帯域における各周波数成分のパワー値に基づいて接触の有無を判断する。すなわち、パワー比較部６６５は、マイク１１１および１１２により生成された音信号の高周波帯域におけるスペクトルレベルに基づいて携帯電話８００との間の接触の有無を判定する。
このパワー比較部６６５は、例えば、音声帯域（３５０Ｈｚ乃至７ｋＨｚ）よりも高い周波数帯域におけるスペクトルレベルに基づいて接触の有無を判断する。または、パワー比較部６６５は、マイク１１１およびマイク１１２の有する周波数性能の最大周波数に対して３分の１程度の周波数よりも高い周波数帯域における各周波数成分のパワー値に基づいて接触の有無を判断する。すなわち、パワー比較部６６５は、マイク１１１および１１２により生成された音信号における最大周波数に対して３分の１程度の周波数に比べて高い周波数帯域のスペクトルレベルに基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無を判定する。
このパワー比較部６６５は、例えば、パワー解析部６６３または６６４により生成されたパワーエンベロープの高周波帯域におけるスペクトルのパワー値が一定のパワー閾値を超える場合には、携帯電話８００による接触有りと判断する。その他の例として、パワー比較部６６５は、パワー解析部６６３および６６４によりそれぞれ生成された両者のパワーエンベロープの高周波成分のパワー値を互いに比較することによって接触の有無を判断する。この例において、パワー比較部６６５は、その比較結果が一定のレベル差よりも大きくなった場合には、携帯電話８００による接触有りと判断するとともに、パワー値が大きい方のパワー解析部６６３または６６４に対応する接触位置を特定する。
また、パワー比較部６６５は、パワー解析部６６３および６６４からそれぞれ供給されるパワーエンベロープに基づいて、携帯電話８００による接触の有無と、接触有りと判断した場合における接触位置とを示す検出情報を生成する。パワー比較部６６５は、例えば、携帯電話８００による接触が無いと判断された場合には、検出情報として、「０」を出力する。これに対し、パワー比較部６６５は、携帯電話８００による接触が筐体１０１の方に有ると判断した場合には、「１」を、携帯電話８００による接触が筐体１０２の方に有ると判断した場合には、「−１」を検出情報として生成する。また、パワー比較部６６５は、その生成された検出情報を平滑処理部６２０に出力する。なお、パワー比較部６６５は、特許請求の範囲に記載の接触判定部の一例である。
このように、音レベル検出部６６０を設けることによって、マイク１１１および１１２により生成された音信号の高周波帯域におけるスペクトルレベルに基づいて、携帯電話８００との間の接触の有無を判定することができる。
このように、本発明の第２の実施の形態では、音レベル検出部６１０または６６０を設けて、マイク１１１および１１２により生成された音信号のレベルの変動を検出することによって、携帯電話８００との間の接触の有無を判定することができる。これにより、本発明の第１の実施の形態とは異なり、筐体１０１または１０２に圧力センサ１２１または１２２を設けることなく、携帯電話８００による接触の有無を判定することができる。なお、本発明の第１および第２の実施の形態は、ノイズキャンセリング機能を備えるヘッドホン装置に適用することができる。このため、本発明の第１の実施の形態を適用したヘッドホン装置を第３の実施の形態として以下に図面を参照して簡単に説明する。
＜３．第３の実施の形態＞
［ヘッドホン装置の構成例］
図１７は、本発明の第３の実施の形態におけるヘッドホン装置１００の一構成例を示すブロック図である。このヘッドホン装置１００は、図２に示したヘッドホン装置１００の構成に加えて雑音除去部７００を備えている。この例では、マイク１１１および１１２により生成される音信号と、合成部１５１および１５２により生成される音信号とが雑音除去部７００に供給される。また、接触判定部２００による判定結果に基づいて出力音制御部３００から接触位置の指示が雑音除去部７００に通知される。ここでは、雑音除去部７００以外の他の構成は、図１に示したものと同様であるため、同一符号を付してここでの説明を省略する。
雑音除去部７００は、マイク１１１および１１２により生成される外部音信号に基づいて、スピーカ１６１および１６２に供給する音信号に対して、外部音によるノイズ成分を打ち消すための雑音除去処理を施すものである。すなわち、この雑音除去部７００は、いわゆるノイズキャンセリング機能を備えるものである。この雑音除去部７００は、例えば、マイク１１１からの外部音信号に基づいてノイズ成分を推定して、その推定されたノイズ成分を除去するために、スピーカ１６１に供給する音信号に雑音除去処理を施す。また、雑音除去部７００は、マイク１１２により生成される外部音信号に基づいてノイズ成分を推定して、スピーカ１６２に供給する音信号に雑音除去処理を施す。
また、雑音除去部７００は、出力音制御部３００から接触位置が通知された場合には、接触位置の方のスピーカ１６１または１６２に供給する通話音信号に雑音除去処理を施すために、接触位置とは反対のスピーカ１６２または１６１からの外部音信号を用いる。雑音除去部７００は、例えば、出力音制御部３００から筐体１０１に接触有りと通知された場合には、筐体１０１とは反対の方のスピーカ１６２から生成された外部音信号に基づいて、筐体１０１の方のスピーカ１６１に出力する通話音信号に雑音除去処理を施す。このとき、一定レベルの音量に低下させた音コンテンツ信号のみをスピーカ１６２に供給する場合には、雑音除去部７００は、マイク１１２からの外部音信号に基づいて、その音コンテンツ信号に雑音除去処理を施す。また、雑音除去部７００は、雑音除去処理がそれぞれ施された音信号をスピーカ１６１および１６２に供給する。


このように、雑音除去部７００を設けることによって、携帯電話８００による通話が行われる場合であっても、接触位置とは反対のマイク１１１または１１２により生成された外部音信号に基づいて通話音信号に雑音除去処理を施すことができる。これにより、受聴者は、外部音によるノイズ成分が除去された通話音を聞くことができるため、携帯電話８００からの通話音を明瞭に聞くことができる。ここでは、接触位置と反対の方のマイク１１２または１１１からの外部音信号に基づいて、スピーカ１６１または１６２から出力される通話音に対するノイズ成分を推定する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示したように補助マイク１７１または１７２を設けて、その補助マイク１７１または１７２により生成された外部音信号に基づいて通話音に対するノイズ成分を推定するようにしてもよい。
このように、本発明の実施の形態によれば、携帯電話８００の着信を受けた場合においても、受聴者は、ヘッドホン装置１００を取り外すことなく、携帯電話８００による通話を行うことができる。
なお、本発明の実施の形態では、圧力センサ１２１および１２２、または、マイク１１１および１１２を用いて携帯電話８００による接触状態を検出する例を示したが、携帯電話の電波を検知する電波検知器を設けて接触の有無を判断するようにしてもよい。
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、上述のように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
１００ ヘッドホン装置
１０１、１０２ 筐体
１０３ バンド
１１１、１１２ マイク
１２１、１２２ 圧力センサ
１３１、１３２ 衝撃音緩衝材
１４１、１４２ 切替スイッチ
１５１、１５２ 合成部
１６１、１６２ スピーカ
１７１、１７２ 補助マイク
２００、６００ 接触判定部
２１０ 検出情報生成部
２２０、６２０ 平滑処理部
２２１〜２２４ 遅延器
２３１〜２３４ 乗算器
２４１〜２４３ 加算器
２５０、６５０ 接触状態決定部
３００ 出力音制御部
３１０ 切替信号生成部
３２０ 外部音合成判断部
３３０ 音コンテンツ合成判断部
４００ 通話音調整部
４１１、４１２、６６１、６６２ スペクトラム生成部
４２１、４２２ フィルタ処理部
４３１、４３２ 音信号生成部
４４１、４４２、６６３、６６４ パワー解析部
４５０ 音量調整量決定部
４６１、４６２ 音量調整部
４７０ 外部音合成部
５１０ 音コンテンツ再生部
５２０ 音コンテンツ調整部
６１０、６６０ 音レベル検出部
６１１、６１２ 音圧測定部
６１３ 音圧比較部
６６５ パワー比較部
７００ 雑音除去部

Claims (14)

  1. 再生された再生音を出力するための２つの出力部と、
    電話機から発生された通話音を集音するための第１の集音部と、
    周辺の外部音を集音する第２の集音部と、
    前記第１の集音部により生成された音信号のレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する接触判定部と、
    前記接触判定部により接触有りと判定された場合には前記２つの出力部のうち一方の前記出力部から前記通話音を出力させて他方の前記出力部から前記外部音を出力させるように制御する出力音制御部と
    を具備するヘッドホン装置。
  2. 前記接触判定部は、前記第１の集音部により生成された音信号の高周波帯域におけるスペクトルレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する請求項１記載のヘッドホン装置。
  3. 前記接触判定部は、前記第１の集音部により生成される音信号における最大周波数に対して３分の１程度の周波数に比べて高い周波数帯域である前記高周波帯域における前記スペクトルレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する請求項２記載のヘッドホン装置。
  4. 前記接触判定部は、音声帯域に比べて高い周波数帯域である前記高周波帯域における前記スペクトルレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する請求項２記載のヘッドホン装置。
  5. 前記接触判定部は、前記第１の集音部により生成された音信号の音圧レベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する請求項１記載のヘッドホン装置。
  6. 前記電話機との間の接触により生じる圧力を検出する所定の圧力センサをさらに具備し、
    前記接触判定部は、接触有りと判定した場合には前記所定の圧力センサによりそれぞれ検出された圧力の大きさに基づいて前記第１および第２の集音部のうち前記第１の集音部を特定し、
    前記出力音制御部は、前記接触判定部により特定された前記第１の集音部により集音された前記通話音を前記一方の出力部から出力させて前記他方の出力部から前記外部音を出力させるように制御する
    請求項１記載のヘッドホン装置。
  7. 前記第１の集音部により生成された通話音信号と前記第２の集音部により生成された外部音信号とのレベル差に基づいて前記通話音信号の出力レベルを調整して前記調整された通話音信号を前記一方の出力部に供給する通話音調整部をさらに具備する請求項１記載のヘッドホン装置。
  8. 前記通話音調整部は、前記通話音信号のスペクトラムが最大となる最大周波数におけるスペクトルレベルと前記最大周波数における前記外部音信号の周波数成分のスペクトルレベルとの前記レベル差に基づいて前記通話音信号の出力レベルを調整する請求項７記載のヘッドホン装置。
  9. 前記通話音調整部は、前記外部音信号と所定の減衰特性とに基づいて生成された新たな外部音信号を前記他の出力部に供給する請求項７記載のヘッドホン装置。
  10. 前記出力音声制御部は、所定のレベルに設定された前記再生音と前記通話音とが合成された合成音を前記一方の出力部から出力させるように制御する請求項１記載のヘッドホン装置。
  11. 前記出力音声制御部は、前記通話音および前記外部音が合成された合成音を前記一方の出力部から出力させるように制御する請求項１記載のヘッドホン装置。
  12. 前記第２の集音部は、前記周辺の外部音を集音する複数の集音器を備える請求項１記載のヘッドホン装置。
  13. 再生された再生音を出力するための２つの出力部と、電話機から発生された通話音を集音するための第１の集音部と、周辺の外部音を集音する第２の集音部とを備えるヘッドホン装置における通話音出力制御方法であって、
    前記第１の集音部により生成された音信号のレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する接触判定手順と、
    前記接触判定部により接触有りと判定された場合には前記複数の出力部のうち一方の前記出力部から前記通話音を出力させて他方の前記出力部から前記外部音を出力させるように制御する出力音制御手順と
    を具備する通話音出力制御方法。
  14. 再生された再生音を出力するための２つの出力部と、電話機から発生された通話音を集音するための第１の集音部と、周辺の外部音を集音する第２の集音部とを備えるヘッドホン装置において、
    前記第１の集音部により生成された音信号のレベルに基づいて前記電話機との間の接触の有無を判定する接触判定手順と、
    前記接触判定部により接触有りと判定された場合には前記複数の出力部のうち一方の前記出力部から前記通話音を出力させて他方の前記出力部から前記外部音を出力させるように制御する出力音制御手順と
    をコンピュータに実行させるプログラム。
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