WO2022138237A1 - 音響提供装置及び音響提供方法 - Google Patents

音響提供装置及び音響提供方法 Download PDF

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WO2022138237A1
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WO
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actuator
sound
filter
frequency
user
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規 高田
秀生 鶴
秀弥 辻井
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株式会社Ｊｖｃケンウッド
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    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
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    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S7/00—Indicating arrangements; Control arrangements, e.g. balance control

Definitions

  • the techniques disclosed herein relate to sound providing devices and sound providing methods.
  • Patent Document 1 a technique for providing sound to a user by bone conduction is known.
  • the bone conduction speaker vibrates so that the sound does not leak to the outside of the user, but if the vibration of the bone conduction speaker transmits to the user's body, leaked sound that leaks to the outside of the user may be generated. be.
  • the present embodiment aims to suppress deterioration of sound quality when sound is provided by bone conduction.
  • the present embodiment aims to suppress sound leakage around the user when sound is provided by bone conduction.
  • the sound providing device vibrates based on an acoustic signal and provides sound to the user by bone conduction, and a first actuator that vibrates based on the acoustic signal and vibrates by bone conduction.
  • a second actuator that provides sound to the user, the first actuator vibrating at a frequency lower than the crossover frequency, and the second actuator vibrating at a frequency higher than the crossover frequency. ..
  • the sound providing method includes a step of vibrating the first actuator at a frequency lower than the crossover frequency based on the acoustic signal and providing sound to the user by bone conduction, and the acoustic signal.
  • the second actuator is vibrated at a frequency higher than the crossover frequency based on the above, and includes a step of providing sound to the user by bone conduction.
  • the sound providing device has a first actuator that vibrates based on an acoustic signal and provides sound to the user by bone conduction, and a vibration providing device based on the acoustic signal and vibrates by bone conduction.
  • a second actuator that provides sound to the user, the first actuator vibrates at a lower frequency than the second actuator, and the inertial mass of the first actuator is the inertial mass of the second actuator. Greater than.
  • the sound providing method includes a step of vibrating a first actuator based on an acoustic signal to provide sound to a user by bone conduction, and the first actuator based on the acoustic signal. Includes a step of vibrating a second actuator with different frequency characteristics to provide sound to the user by bone conduction.
  • the sound providing device includes a bone conduction speaker that provides sound to the user based on the sound signal, and generates a control sound having a phase opposite to the sound based on the sound signal. do.
  • a step of providing sound to a user by bone conduction based on an acoustic signal and a control sound having a phase opposite to the sound are generated based on the acoustic signal. Including steps to do.
  • the sound providing device includes a bone conduction speaker that provides sound to the user based on an acoustic signal, and a microphone that detects leaked sound emitted by the vibration of the bone conduction speaker. In addition, based on the detection signal of the microphone, a control sound having a phase opposite to that of the leak sound is generated.
  • the sound providing method includes a step of providing sound to a user by bone conduction based on an acoustic signal, a step of detecting leaked sound emitted by the bone conduction, and the leaked sound. Includes a step to generate a control sound that is out of phase with.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the filter characteristics of the first filter and the filter characteristics of the second filter according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a sound providing method according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the frequency characteristics of the first actuator and the frequency characteristics of the second actuator according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing the detection frequency characteristics of the first sensor and the detection frequency characteristics of the second sensor according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing a sound providing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 9 is a schematic view showing the sound providing device according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a sound providing device according to a third embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic view showing the sound providing device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic view showing the sound providing device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic view showing the sound providing device according to the sixth embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a sound providing device according to a sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a sound providing device according to a seventh embodiment.
  • FIG. 16 is a schematic view showing the sound providing device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic view showing the sound providing device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a sound providing device according to a ninth embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic view showing the sound providing device according to the tenth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a sound providing device 1A according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1A includes a bone conduction speaker 11 that provides sound to the user Ma by bone conduction.
  • the bone conduction speaker 11 has an actuator 3 that vibrates based on the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2.
  • the vibration of the actuator 3 is transmitted to the auditory nerve of the user Ma as a bone conduction sound.
  • the user Ma perceives the sound by capturing the bone conduction sound with the auditory nerve.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged so as to come into contact with the body of the user Ma. In the present embodiment, the bone conduction speaker 11 is arranged so as to be in contact with the head around the ear of the user Ma.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing the sound providing device 1A according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1A includes an actuator 3, a sensor 4, a signal processing unit 5, and a processing device 6.
  • Actuator 3 is a bone conduction oscillator.
  • the actuator 3 vibrates based on the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2, and provides acoustics to the user Ma by bone conduction.
  • the actuator 3 is arranged so as to come into contact with the body of the user Ma.
  • the actuator 3 is arranged so as to come into contact with the head around the ear of the user Ma.
  • the actuator 3 includes a first actuator 3A and a second actuator 3B.
  • the first actuator 3A vibrates based on the acoustic signal As, and provides acoustics to the user Ma by bone conduction.
  • the second actuator 3B vibrates based on the acoustic signal As, and provides acoustics to the user Ma by bone conduction.
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B are separate actuators 3.
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B have the same structure and the same performance.
  • the sensor 4 is an acceleration sensor that detects vibration.
  • the sensor 4 detects the vibration from the actuator 3 transmitted through the body of the user Ma.
  • the sensor 4 is arranged so as to come into contact with the body of the user Ma.
  • the sensor 4 is arranged so as to come into contact with the head around the ear of the user Ma.
  • the senor 4 includes a first sensor 4A and a second sensor 4B.
  • the first sensor 4A detects the vibration from the first actuator 3A transmitted through the body of the user Ma.
  • the second sensor 4B detects the vibration from the second actuator 3B transmitted through the body of the user Ma.
  • the first sensor 4A and the second sensor 4B are separate sensors 4. In the present embodiment, the first sensor 4A and the second sensor 4B have the same structure and the same performance.
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B are adjacent to each other.
  • the first sensor 4A and the second sensor 4B are adjacent to each other.
  • the first actuator 3A is arranged so as to come into contact with the first portion Pa of the user Ma.
  • the second actuator 3B is arranged so as to come into contact with the second portion Pb of the user Ma.
  • the first sensor 4A is arranged so as to come into contact with the third portion Pc of the user Ma.
  • the second sensor 4B is arranged so as to come into contact with the fourth portion Pd of the user Ma.
  • the first part Pa, the second part Pb, the third part Pc, and the fourth part Pd are different.
  • the third part Pc is defined next to the first part Pa.
  • the fourth portion Pd is defined next to the second portion Pb.
  • the first portion Pa and the third portion Pc are separated by a distance D1.
  • the second portion Pb and the fourth portion Pd are separated by a distance D2.
  • the first portion Pa and the fourth portion Pd are separated by a distance D3.
  • the second portion Pb and the third portion Pc are separated by a distance D4.
  • the distance D1 and the distance D2 are equal.
  • the distance D3 and the distance D4 are equal.
  • the distance D1 and the distance D2 are shorter than the distance D3 and the distance D4. That is, the distance D1 between the first actuator 3A and the first sensor 4A is shorter than the distance D3 between the first actuator 3A and the second sensor 4B.
  • the distance D2 between the second actuator 3B and the second sensor 4B is shorter than the distance D4 between the second actuator 3B and the first sensor 4A.
  • the first sensor 4A is arranged in the vicinity of the first actuator 3A.
  • the second sensor 4B is arranged in the vicinity of the second actuator 3B.
  • the first sensor 4A Since the first sensor 4A is arranged in the vicinity of the first actuator 3A and the second sensor 4B is arranged in the vicinity of the second actuator 3B, the first sensor 4A receives vibration from the first actuator 3A and the second actuator 3B. The vibration from the first actuator 3A can be detected in a state where the interference with the vibration from the first actuator 3A is suppressed. Since the first sensor 4A is arranged in the vicinity of the first actuator 3A and the second sensor 4B is arranged in the vicinity of the second actuator 3B, the second sensor 4B receives vibration from the first actuator 3A and the second actuator 3B. The vibration from the second actuator 3B can be detected in a state where the interference with the vibration from the second actuator 3B is suppressed.
  • the signal processing unit 5 processes the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the actuator 3.
  • the signal processing unit 5 signals the first signal processing unit 5A that processes the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the first actuator 3A and the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the second actuator 3B. It includes a second signal processing unit 5B to be processed.
  • the processing device 6 includes a computer.
  • the processing device 6 has a processor 6A, a main memory 6B, a storage 6C, and an interface 6D.
  • a processor 6A a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit) is exemplified.
  • main memory 6B a non-volatile memory or a volatile memory is exemplified.
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • Examples of the storage 6C include a hard disk drive (HDD: Hard Disk Drive) or a solid state drive (SSD: Solid State Drive).
  • An input / output circuit or a communication circuit is exemplified as the interface 6D.
  • the computer program 6E is expanded in the main memory 6B.
  • the processor 6A executes the sound providing method according to the present embodiment according to the computer program 6E.
  • the interface 6D is connected to each of the sensor 4 and the signal processing unit 5.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the sound providing device 1A according to the present embodiment.
  • the first signal processing unit 5A has a first filter 7A and a first amplifier 8A.
  • the second signal processing unit 5B has a second filter 7B and a second amplifier 8B.
  • the first filter 7A filters the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the first actuator 3A.
  • the first filter 7A is arranged between the sound source device 2 and the first amplifier 8A.
  • the first amplifier 8A amplifies the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the first actuator 3A.
  • the first amplifier 8A is arranged between the first filter 7A and the first actuator 3A.
  • the second filter 7B filters the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the second actuator 3B.
  • the second filter 7B is arranged between the sound source device 2 and the second amplifier 8B.
  • the second amplifier 8B amplifies the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the second actuator 3B.
  • the second amplifier 8B is arranged between the second filter 7B and the second actuator 3B.
  • the processing device 6 has a first setting unit 9 that sets the frequency characteristics of the first actuator 3A based on the detection signal Ds of the first sensor 4A, and a frequency of the second actuator 3B based on the detection signal Ds of the second sensor 4B. It has a second setting unit 10 for setting characteristics.
  • the first setting unit 9 has a first sensor acquisition unit 9A, a first vibration command unit 9B, a first frequency characteristic calculation unit 9C, and a first filter generation unit 9D.
  • the first vibration command unit 9B outputs vibration signals Vs that vibrate the first actuator 3A.
  • the vibration signal Vs output from the first vibration command unit 9B is transmitted to the first actuator 3A without passing through the first signal processing unit 5A.
  • the first actuator 3A vibrates based on the vibration signal Vs from the first vibration command unit 9B.
  • the vibration signal Vs may be, for example, an impulse signal.
  • the first sensor acquisition unit 9A acquires the detection signal Ds of the first sensor 4A when the first actuator 3A vibrates based on the vibration signal Vs.
  • the first sensor 4A detects the vibration from the first actuator 3A transmitted through the body of the user Ma.
  • the first sensor acquisition unit 9A acquires the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C calculates the frequency characteristics of the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the frequency characteristic of the detection signal Ds of the first sensor 4A is the frequency characteristic of the vibration that has passed through the body of the user Ma.
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C orthogonally transforms the detection signal Ds of the first sensor 4A to calculate the frequency characteristic of the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C calculates the frequency spectrum of the detection signal Ds of the first sensor 4A by performing a fast Fourier transform (FFT: Fast Fourier Transform) on the detection signal Ds of the first sensor 4A. ..
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C calculates the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the first actuator 3A.
  • the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the first actuator 3A is the frequency characteristic of the vibration that does not pass through the body of the user Ma.
  • the first filter generation unit 9D is a first filter based on the frequency characteristics of the vibration signal Vs of the first actuator 3A and the frequency characteristics of the detection signal Ds of the first sensor 4A calculated by the first frequency characteristic calculation unit 9C. Generates the filter characteristics of 7A. That is, the first filter generation unit 9D generates the filter characteristics of the first filter 7A based on the frequency characteristics of the vibration that does not pass through the body of the user Ma and the frequency characteristics of the vibration that passes through the body of the user Ma. ..
  • the first filter 7A is set to the filter characteristics generated by the first filter generation unit 9D.
  • the frequency characteristics of vibrations that have passed through the body of the user Ma change based on the vibration transmission characteristics of the body of the user Ma.
  • the vibration transmission characteristics of the user Ma's body change depending on the physical characteristics of the user Ma. Physical characteristics of the user Ma are exemplified by bone thickness, skin thickness, and fat attachment.
  • the first sensor 4A detects the vibration from the first actuator 3A that changes based on the vibration transmission characteristics of the body of the user Ma.
  • the frequency characteristic of the first actuator 3A changes based on the filter characteristic of the first filter 7A. For example, when the first filter 7A has a low-pass filter characteristic that cuts a high frequency acoustic signal As, the first actuator 3A does not vibrate at a high frequency. When the first filter 7A has a high-pass filter characteristic that cuts the low frequency acoustic signal As, the first actuator 3A does not vibrate at the low frequency.
  • the frequency characteristic of the first actuator 3A and the filter characteristic of the first filter 7A have a one-to-one correspondence.
  • the first setting unit 9 sets the frequency characteristics of the first actuator 3A by setting the filter characteristics of the first filter 7A based on the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the second setting unit 10 has a second sensor acquisition unit 10A, a second vibration command unit 10B, a second frequency characteristic calculation unit 10C, and a second filter generation unit 10D.
  • the function of the second sensor acquisition unit 10A is the same as the function of the first sensor acquisition unit 9A.
  • the function of the second vibration command unit 10B is the same as the function of the first vibration command unit 9B.
  • the function of the second frequency characteristic calculation unit 10C is the same as the function of the first frequency characteristic calculation unit 9C.
  • the function of the second filter generation unit 10D is the same as the function of the first filter generation unit 9D.
  • the second setting unit 10 sets the filter characteristics of the second filter 7B based on the detection signal Ds of the second sensor 4B.
  • the second setting unit 10 sets the frequency characteristics of the second actuator 3B by setting the filter characteristics of the second filter 7B.
  • FIG. 4 is a diagram showing the filter characteristics of the first filter 7A and the filter characteristics of the second filter 7B according to the present embodiment.
  • the first filter 7A includes a low-pass filter that cuts high frequency acoustic signals As.
  • the second filter 7B includes a high-pass filter that cuts low-frequency acoustic signals As.
  • the first actuator 3A has the same frequency characteristics as the filter characteristics of the first filter 7A.
  • the second actuator 3B has the same frequency characteristics as the filter characteristics of the second filter 7B.
  • the first actuator 3A is responsible for low frequency vibration.
  • the second actuator 3B is responsible for high frequency vibration.
  • the first actuator 3A functions as a woofer.
  • the second actuator 3B functions as a tweeter.
  • a crossover frequency is set between the frequency in charge of the first filter 7A and the first actuator 3A and the frequency in charge of the second filter 7B and the second actuator 3B.
  • the crossover frequency means a frequency in which the frequency in charge of the first filter 7A and the first actuator 3A and the frequency in charge of the second filter 7B and the second actuator 3B overlap.
  • Each of the first filter generation unit 9D and the second filter generation unit 10D generates the filter characteristics of the first filter 7A and the filter characteristics of the second filter 7B so that the crossover frequency is set.
  • the first filter 7A passes the acoustic signal As having a frequency lower than the crossover frequency.
  • the filter characteristic of the first filter 7A is a low-pass filter characteristic. At the crossover frequency, the amplitude attenuation increases. At the crossover frequency, the higher the frequency, the larger the attenuation factor.
  • the first actuator 3A vibrates at a frequency lower than the crossover frequency.
  • the second filter 7B passes the acoustic signal As having a frequency higher than the crossover frequency.
  • the filter characteristic of the second filter 7B is a high-pass filter characteristic. At the crossover frequency, the amplitude attenuation increases. At the crossover frequency, the lower the frequency, the larger the attenuation factor.
  • the second actuator 3B vibrates at a frequency higher than the crossover frequency.
  • the first filter generation unit 9D generates the filter characteristics of the first filter 7A based on the frequency characteristics of the vibration that has passed through the body of the user Ma.
  • the body of the user Ma absorbs vibrations of a specific frequency.
  • the first filter generation unit 9D generates the filter characteristics of the first filter 7A so that the frequency absorbed by the body of the user Ma and the crossover frequency do not match.
  • the first filter generation unit 9D has a crossover frequency of 1 [kHz] or more and 5 [kHz] or less.
  • the filter characteristics of the first filter 7A are generated so as not to become. That is, the first filter generation unit 9D generates the filter characteristics of the first filter 7A so that the crossover frequency is less than 1 [kHz] and 5 [kHz] or more.
  • the second filter generation unit 10D generates the filter characteristics of the second filter 7B so that the specific frequency absorbed by the body of the user Ma and the crossover frequency do not match.
  • the frequency absorbed by the user Ma's body changes depending on the position of the actuator 3 in the user Ma's body. Therefore, the crossover frequency does not have to be less than 1 [kHz] and not more than 5 [kHz].
  • the crossover frequency may be 7.5 [kHz] or higher.
  • the attenuation factor of the filter characteristic at the crossover frequency may be -18 [dB / oct] or more and -3 [dB / oct] or less.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a sound providing method according to the present embodiment.
  • the computer program 6E can cause the sound providing device 1A to execute the sound providing method.
  • the first vibration command unit 9B outputs vibration signals Vs to the first actuator 3A.
  • the second vibration command unit 10B outputs the vibration signal Vs to the second actuator 3B.
  • Each of the first actuator 3A and the second actuator 3B vibrates based on the vibration signal Vs (step S1).
  • the first sensor 4A detects the vibration from the first actuator 3A transmitted via the user Ma.
  • the second sensor 4B detects the vibration from the second actuator 3B transmitted via the user Ma.
  • the first sensor acquisition unit 9A acquires the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the second sensor acquisition unit 10A acquires the detection signal Ds of the second sensor 4B (step S2).
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C calculates the frequency characteristics of the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the first frequency characteristic calculation unit 9C calculates the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the first actuator 3A.
  • the second frequency characteristic calculation unit 10C calculates the frequency characteristic of the detection signal Ds of the second sensor 4B.
  • the second frequency characteristic calculation unit 10C calculates the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the second actuator 3B (step S3).
  • the first filter generation unit 9D determines the filter characteristics of the first filter 7A based on the frequency characteristics of the vibration signal Vs of the first actuator 3A calculated in step S3 and the frequency characteristics of the detection signal Ds of the first sensor 4A. Generate.
  • the second filter generation unit 10D determines the filter characteristics of the second filter 7B based on the frequency characteristics of the vibration signal Vs of the second actuator 3B calculated in step S3 and the frequency characteristics of the detection signal Ds of the second sensor 4B. Generate.
  • Each of the first filter generation unit 9D and the second filter generation unit 10D generates the filter characteristics of the first filter 7A and the filter characteristics of the second filter 7B so that the crossover frequency is generated (step S4).
  • the acoustic signal As is output from the sound source device 2.
  • the acoustic signal As output from the sound source device 2 is transmitted to the first actuator 3A via the first filter 7A and the first amplifier 8A. Further, the acoustic signal As output from the sound source device 2 is transmitted to the second actuator 3B via the second filter 7B and the second amplifier 8B.
  • the first actuator 3A vibrates at a frequency lower than the crossover frequency based on the acoustic signal As.
  • the second actuator 3B vibrates at a frequency higher than the crossover frequency based on the acoustic signal As.
  • the user Ma can perceive the sound output from the sound source device 2 by bone conduction.
  • the computer program 6E vibrates the first actuator 3A at a frequency lower than the crossover frequency based on the acoustic signal As, and provides sound to the user Ma by bone conduction, and the acoustic signal As.
  • the processing device 6 can be made to execute a sound providing method including a step of vibrating the second actuator 3B at a frequency higher than the crossover frequency and providing sound to the user Ma by bone conduction. ..
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B are used in the case of providing sound to the user Ma by bone conduction.
  • the frequency in charge of the first actuator 3A and the frequency in charge of the second actuator 3B are different.
  • a crossover frequency is set between the frequency in charge of the first actuator 3A and the frequency in charge of the second actuator 3B.
  • the first actuator 3A vibrates at a frequency lower than the crossover frequency.
  • the second actuator 3B vibrates at a frequency higher than the crossover frequency.
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B are adjacent to each other.
  • the vibration from the first actuator 3A and the vibration of the second actuator 3B are transmitted to the auditory nerve of the same ear of the user Ma.
  • the vibration from the first actuator 3A and the vibration of the second actuator 3B are transmitted to the auditory nerve of the right ear. Be transmitted.
  • the vibration from the first actuator 3A and the vibration of the second actuator 3B are transmitted to the auditory nerve of the left ear. To. As a result, deterioration of the sound quality of the sound provided to the user Ma is suppressed.
  • a first sensor 4A for detecting vibration from the first actuator 3A transmitted via the user Ma is provided.
  • a second sensor 4B for detecting the vibration from the second actuator 3B transmitted via the user Ma is provided.
  • the first setting unit 9 sets the frequency characteristics of the first actuator 3A based on the detection signal Ds of the first sensor 4A.
  • the second setting unit 10 sets the frequency characteristics of the second actuator 3B based on the detection signal Ds of the second sensor 4B. Since the frequency characteristics of the first actuator 3A and the frequency characteristics of the second actuator 3B are set in consideration of the vibration transmission characteristics of the body of the user Ma, the deterioration of the sound quality of the sound provided to the user Ma is suppressed. To.
  • the frequency characteristics of the acoustic signal As input to the actuator 3 are corrected in consideration of the vibration transmission characteristics of the body. Even the user Ma of the physical characteristics provides high-quality sound. If the vibration transmission characteristics of the user Ma's body are not taken into consideration, an acoustic that is significantly different from the acoustic provided by the sound source device 2 may be input to the auditory nerve of the user Ma.
  • the frequency characteristic of the actuator 3 is set based on the frequency characteristic of the vibration transmitted through the body of the user Ma. Therefore, the deterioration of the sound quality of the sound provided to the user Ma is suppressed.
  • the distance D1 between the first actuator 3A and the first sensor 4A is shorter than the distance D3 between the first actuator 3A and the second sensor 4B.
  • the distance D2 between the second actuator 3B and the second sensor 4B is shorter than the distance D4 between the second actuator 3B and the first sensor 4A.
  • the first sensor 4A is arranged in the vicinity of the first actuator 3A, and the second sensor 4B is arranged in the vicinity of the second actuator 3B. Therefore, the first sensor 4A can detect the vibration from the first actuator 3A in a state where the interference between the vibration from the first actuator 3A and the vibration from the second actuator 3B is suppressed.
  • the second sensor 4B can detect the vibration from the second actuator 3B in a state where the interference between the vibration from the first actuator 3A and the vibration from the second actuator 3B is suppressed.
  • the first setting unit 9 sets the frequency characteristics of the first actuator 3A by setting the filter characteristics of the first filter 7A.
  • the second setting unit 10 sets the frequency characteristics of the second actuator 3B by setting the filter characteristics of the second filter 7B.
  • the first filter 7A is set to a low-pass filter characteristic that allows an acoustic signal As having a frequency lower than the crossover frequency to pass through.
  • the second filter 7B is set to a high-pass filter characteristic for passing an acoustic signal As having a frequency higher than the crossover frequency.
  • the first actuator 3A can function as a woofer.
  • the second actuator 3B can function as a tweeter.
  • the first sensor 4A and the second sensor 4B may be any as long as they can detect the vibration of the actuator 3, and are not limited to the acceleration sensor.
  • a gimbal that can maintain an appropriate pressure so as not to feel pain even after long-term use and can sufficiently adhere the bone conduction speaker 11 to the body. Structures may be arranged.
  • the first sensor 4A and the second sensor 4B are used for setting the filter characteristics of the first filter 7A and the filter characteristics of the second filter 7B. After the setting of the filter characteristics of the first filter 7A and the setting of the filter characteristics of the second filter 7B are completed, the first sensor 4A and the second sensor 4B may be removed from the body of the user Ma.
  • FIG. 6 is a configuration diagram showing the sound providing device 1B according to the present embodiment.
  • the first actuator 3A and the second actuator 3B have the same structure and the same performance.
  • the structure and performance of the first actuator 3A and the structure and performance of the second actuator 3B are different.
  • the frequency characteristics of the first actuator 3A and the frequency characteristics of the second actuator 3B are different.
  • the first actuator 3A vibrates at a lower frequency than the second actuator 3B.
  • the inertial mass of the first actuator 3A is larger than the inertial mass of the second actuator 3B.
  • the first actuator 3A functions as a woofer.
  • the second actuator 3B functions as a tweeter.
  • FIG. 7 is a diagram showing the frequency characteristics of the first actuator 3A and the frequency characteristics of the second actuator 3B according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the first actuator 3A is responsible for the low frequency. The second actuator 3B is responsible for the high frequency. A crossover frequency is set between the frequency in charge of the first actuator 3A and the frequency in charge of the second actuator 3B.
  • Each of the frequency characteristics of the first actuator 3A and the frequency characteristics of the second actuator 3B is determined based on the frequency characteristics of the vibration that has passed through the body of the user Ma.
  • the body of the user Ma absorbs vibrations of a specific frequency.
  • Each of the frequency characteristic of the first actuator 3A and the frequency characteristic of the second actuator 3B is determined so that the frequency absorbed by the body of the user Ma and the crossover frequency do not match.
  • FIG. 8 is a diagram showing the detection frequency characteristics of the first sensor 4A and the detection frequency characteristics of the second sensor 4B according to the present embodiment. Similar to the above embodiment, the first sensor 4A detects the vibration from the first actuator 3A transmitted through the body of the user Ma. The second sensor 4B detects the vibration from the second actuator 3B transmitted through the body of the user Ma. When the frequency characteristic of the first actuator 3A and the frequency characteristic of the second actuator 3B are different, the detection frequency characteristic of the first sensor 4A and the detection frequency characteristic of the second sensor 4B may be different. As shown in FIGS. 7 and 8, it is preferable that the frequency band of the first sensor 4A and the frequency band of the first actuator 3A match.
  • the high frequency vibration from the second actuator 3B functions as a disturbance.
  • the first sensor 4A can detect the vibration from the first actuator 3A without detecting the disturbance.
  • the second sensor 4B can detect the vibration from the second actuator 3B without detecting the disturbance. can.
  • vibration is detected with high accuracy by using the sensor 4 having a frequency band that matches the frequency band of the actuator 3.
  • the computer program 6E vibrates the first actuator 3A based on the acoustic signal As, and provides sound to the user Ma by bone conduction, and the first actuator 3A based on the acoustic signal As.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing the sound providing device 1C according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1C includes a bone conduction speaker 11 that provides sound to the user Ma by bone conduction.
  • the bone conduction speaker 11 has an actuator 3 that vibrates based on the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2.
  • the bone conduction speaker 11 provides sound to the user Ma based on the acoustic signal As.
  • the number of actuators 3 may be one.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged so as to be in contact with the head around the ear of the user Ma.
  • the sound providing device 1C includes an anti-phase speaker 12 that generates a control sound having a phase opposite to the sound provided to the user Ma based on the sound signal As transmitted from the sound source device 2.
  • the anti-phase speaker 12 has an actuator 13 that vibrates based on the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2.
  • the anti-phase speaker 12 is arranged in the vicinity of the ear canal of the user Ma.
  • Actuator 3 generates vibration for bone conduction.
  • the actuator 3 vibrates so that the sound does not leak to the outside of the user Ma, but when the vibration of the actuator 3 of the bone conduction speaker 11 transmits the body of the user Ma, the leaked sound leaks to the outside of the user Ma. May be generated.
  • the anti-phase speaker 12 generates a control sound for canceling the leak sound.
  • the direction in which the control sound is emitted is the opposite direction to the direction in which the bone conduction speaker 11 emits vibration.
  • the bone conduction speaker 11 emits vibration toward the inside of the user Ma.
  • the anti-phase speaker 12 emits a control sound toward the outside of the user Ma. Since the control sound is emitted toward the outside of the user Ma, the leak sound is effectively canceled.
  • the bone conduction speaker 11 and the anti-phase speaker 12 are adjacent to each other. As a result, the anti-phase speaker 12 can effectively cancel the leakage sound generated due to the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the sound providing device 1C according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1C is a phase inversion circuit that inverts the phases of the amplifier 8C that amplifies the acoustic signal As from the sound source device 2 and transmits it to the actuator 3, and the acoustic signal As from the sound source device 2.
  • 14 and an amplifier 8D that amplifies the acoustic signal As from the phase inversion circuit 14 and transmits it to the actuator 13.
  • the anti-phase speaker 12 can cancel the leakage sound generated due to the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • the computer program 6E has a step of providing sound to the user Ma by bone conduction based on the acoustic signal As, and a step of generating a control sound having a phase opposite to the sound based on the acoustic signal As.
  • the processing device 6 can be made to execute the sound providing method including.
  • the active noise cancellation control is implemented by the feedforward method. As a result, when the bone conduction speaker 11 is used, it is possible to prevent sound from leaking around the user Ma.
  • the volume of the control sound generated by the anti-phase speaker 12 may be equal to or lower than the volume of the leaked sound.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing the sound providing device 1D according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1D has a bone conduction speaker 11, an antiphase speaker 12, and a housing 15 that accommodates the bone conduction speaker 11 and the antiphase speaker 12.
  • the bone conduction speaker 11 and the anti-phase speaker 12 are protected by the housing 15.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged in the vicinity of the ear canal and provides sound toward the ear canal.
  • the anti-phase speaker 12 is arranged on the back side of the bone conduction speaker 11 and outputs the control sound toward the outside of the user Ma. Also in this embodiment, when the bone conduction speaker 11 is used, sound leakage around the user Ma is suppressed.
  • a fifth embodiment will be described.
  • the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the fifth embodiment is a modification of the third embodiment and the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the sound providing device 1E according to the present embodiment.
  • the passive radiator 16 is used as the anti-phase speaker.
  • the passive radiator 16 does not have an actuator.
  • the passive radiator 16 is arranged on the back side of the bone conduction speaker 11.
  • the passive radiator 16 is coupled to the bone conduction speaker 11 via the coupling member 17.
  • the bone conduction speaker 11 and the passive radiator 16 are housed in the housing 15.
  • the passive radiator 16 When the bone conduction speaker 11 vibrates, the passive radiator 16 also vibrates. The vibration of the passive radiator 16 generates a control sound having a phase opposite to the sound provided by the bone conduction speaker 11 to the user Ma. Also in this embodiment, when the bone conduction speaker 11 is used, sound leakage around the user Ma is suppressed.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the sound providing device 1F according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1F includes a bone conduction speaker 11 that provides sound to the user Ma by bone conduction.
  • the bone conduction speaker 11 has an actuator 3 that vibrates based on the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2.
  • the bone conduction speaker 11 provides sound to the user Ma based on the acoustic signal As.
  • the number of actuators 3 may be one.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged so as to be in contact with the head around the ear of the user Ma.
  • the sound providing device 1F includes a microphone 18 and an anti-phase speaker 12.
  • the actuator 3 vibrates so as not to leak the sound to the outside of the user Ma, but when the vibration of the actuator 3 of the bone conduction speaker 11 transmits the body of the user Ma, the actuator 3 vibrates to the outside of the user Ma. Leaky sound may be generated.
  • the microphone 18 detects the leaked sound emitted from the user Ma due to the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • the anti-phase speaker 12 has an actuator 13.
  • the anti-phase speaker 12 generates a control sound having a phase opposite to that of the leakage sound based on the detection signal of the microphone 18.
  • the anti-phase speaker 12 is arranged in the vicinity of the ear canal of the user Ma.
  • the direction in which the control sound is emitted is the direction opposite to the direction in which the bone conduction speaker 11 emits vibration.
  • the bone conduction speaker 11 emits vibration toward the inside of the user Ma.
  • the anti-phase speaker 12 emits a control sound toward the outside of the user Ma. Since the control sound is emitted toward the outside of the user Ma, the leak sound is effectively canceled.
  • the bone conduction speaker 11, the anti-phase speaker 12, and the microphone 18 are adjacent to each other. As a result, the microphone 18 can effectively detect the leaked sound generated by the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • the anti-phase speaker 12 can effectively cancel the leakage sound generated due to the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the sound providing device 1F according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1F is a phase inversion circuit 14 that inverts the phases of the amplifier 8C that amplifies the acoustic signal As from the sound source device 2 and transmits it to the actuator 3, and the detection signal Ds from the microphone 18.
  • an amplifier 8D that amplifies the detection signal Ds from the phase inversion circuit 14 and transmits the detection signal Ds to the actuator 13.
  • the anti-phase speaker 12 can cancel the leakage sound generated due to the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • the computer program 6E has a step of providing sound to the user Ma by bone conduction based on the acoustic signal As, a step of detecting the leaked sound emitted by bone conduction, and the opposite of the leaked sound.
  • the processing device 6 can be made to execute a sound providing method including a step of generating a phase control sound.
  • the active noise cancellation control is implemented by the feedback method. As a result, when the bone conduction speaker 11 is used, it is possible to prevent sound from leaking around the user Ma.
  • the seventh embodiment will be described. In the following description, the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the seventh embodiment is a modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the sound providing device 1G according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1G includes a processing device 6, a filter 7, an amplifier 8C, an actuator 3, a microphone 18, a phase inversion circuit 14, an amplifier 8D, and an actuator 13. Similar to the above embodiment, the processing device 6 is a computer.
  • the filter 7 is arranged between the sound source device 2 and the amplifier 8C.
  • the filter 7 adjusts the frequency characteristics of the acoustic signal As transmitted from the sound source device 2 to the bone conduction speaker 11. By adjusting the frequency characteristic of the acoustic signal As, the frequency characteristic of the actuator 3 is adjusted.
  • the filter 7 adjusts the frequency characteristic of the acoustic signal As based on the detection signal of the microphone 18 indicating the leaked acoustic.
  • the processing device 6 has a setting unit 19 for setting the frequency characteristics of the actuator 3 based on the detection signal of the microphone 18 indicating the leakage sound.
  • the setting unit 19 sets the frequency characteristic of the actuator 3 by setting the filter characteristic of the filter 7.
  • the setting unit 19 has a sensor acquisition unit 19A, a vibration command unit 19B, a frequency characteristic calculation unit 19C, and a filter generation unit 19D.
  • the vibration command unit 19B outputs a vibration signal Vs that vibrates the actuator 3.
  • the vibration signal Vs output from the vibration command unit 19B is transmitted to the actuator 3 without passing through the filter 7 and the amplifier 8C.
  • the actuator 3 vibrates based on the vibration signal Vs from the vibration command unit 19B.
  • the vibration signal Vs may be, for example, an impulse signal.
  • the microphone 18 detects the leaked sound emitted from the user Ma.
  • the sensor acquisition unit 19A acquires the detection signal Ds of the microphone 18 when the actuator 3 vibrates based on the vibration signal Vs.
  • the frequency characteristic calculation unit 19C calculates the frequency characteristic of the detection signal Ds of the microphone 18.
  • the frequency characteristic of the detection signal Ds of the microphone 18 is the frequency characteristic of the vibration that has passed through the body of the user Ma.
  • the frequency characteristic calculation unit 19C orthogonally transforms the detection signal Ds of the microphone 18 to calculate the frequency characteristic of the detection signal Ds of the microphone 18.
  • the frequency characteristic calculation unit 19C calculates the frequency spectrum of the detection signal Ds of the microphone 18 by performing a fast Fourier transform (FFT: Fast Fourier Transform) on the detection signal Ds of the microphone 18.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the frequency characteristic calculation unit 19C calculates the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the actuator 3.
  • the frequency characteristic of the vibration signal Vs of the actuator 3 is the frequency characteristic of the vibration that does not pass through the body of the user Ma.
  • the filter generation unit 19D generates the filter characteristics of the filter 7 based on the frequency characteristics of the vibration signal Vs of the actuator 3 calculated by the frequency characteristic calculation unit 19C and the frequency characteristics of the detection signal Ds of the microphone 18. That is, the filter generation unit 19D generates the filter characteristics of the filter 7 based on the frequency characteristics of the vibration that does not pass through the body of the user Ma and the frequency characteristics of the vibration that passes through the body of the user Ma.
  • the filter 7 is set to the filter characteristics generated by the filter generation unit 19D.
  • the frequency characteristics of vibrations that have passed through the body of the user Ma change based on the vibration transmission characteristics of the body of the user Ma.
  • the vibration transmission characteristics of the user Ma's body change depending on the physical characteristics of the user Ma.
  • the microphone 18 detects leaked sound that changes based on the vibration transmission characteristics of the user Ma's body.
  • the frequency characteristic of the acoustic signal As transmitted to the bone conduction speaker 11 changes based on the filter characteristic of the filter 7. That is, the frequency characteristic of the actuator 3 changes based on the filter characteristic of the filter 7. For example, when the filter 7 has a low-pass filter characteristic that cuts a high frequency acoustic signal As, the high frequency acoustic signal As is not transmitted to the bone conduction speaker 11, and the actuator 3 does not vibrate at a high frequency. When the filter 7 has a high-pass filter characteristic that cuts the low frequency acoustic signal As, the low frequency acoustic signal As is not transmitted to the bone conduction speaker 11, and the actuator 3 does not vibrate at the low frequency.
  • the setting unit 19 sets the frequency characteristics of the acoustic signal As transmitted to the bone conduction speaker 11 by setting the filter characteristics of the filter 7 based on the leaked sound detected by the microphone 18.
  • Leakage sound may occur when vibration of a specific frequency is input to the body of the user Ma from the actuator 3.
  • the filter generation unit 19D generates the filter characteristics of the filter 7 so that the vibration of the frequency that generates the leakage sound is not input from the actuator 3 to the body of the user Ma. That is, the filter generation unit 19D generates the filter characteristics of the filter 7 so that the acoustic signal As of the frequency at which the leakage sound is generated is cut based on the leakage sound detected by the microphone 18.
  • the sound source device 2 After the filter characteristics of the filter 7 are set by the setting unit 19, the sound source device 2 outputs the acoustic signal As.
  • the actuator 3 In the present embodiment, it is suppressed that the acoustic signal As having a frequency that may generate leakage sound is input to the actuator 3.
  • the bone conduction speaker 11 it is possible to prevent sound from leaking around the user Ma.
  • the filter 7 may be provided in at least one of the sound providing device 1C of the third embodiment, the sound providing device 1D of the fourth embodiment, and the sound providing device 1E of the fifth embodiment.
  • the filter 7 may be arranged between the sound source device 2 shown in FIG. 10 and the amplifier 8C.
  • the setting unit 19 sends the vibration signal Vs to the actuator 3 of the bone conduction speaker 11 before vibrating the actuator 3 based on the acoustic signal As. Enter.
  • the setting unit 19 detects the leaked sound emitted from the user Ma by the vibration of the bone conduction speaker 11 with the microphone 18.
  • the setting unit 19 sets the filter characteristics of the filter 7 based on the leaked sound emitted from the user Ma by the vibration of the bone conduction speaker 11.
  • the setting unit 19 generates the filter characteristics of the filter 7 so that the vibration of the frequency that causes the leakage sound is not input from the actuator 3 to the body of the user Ma.
  • the acoustic signal As is output from the sound source device 2 in order to vibrate the actuator 3 based on the acoustic signal As.
  • the filter 7 adjusts the frequency characteristics of the acoustic signal As transmitted to the actuator 3 so that the acoustic signal As having a frequency that may generate leakage acoustics is not input to the actuator 3.
  • the sound providing device 1C of the third embodiment, the sound providing device 1D of the fourth embodiment, and the sound providing device 1E of the fifth embodiment it is possible to suppress sound leakage around the user Ma. ..
  • FIG. 16 is a schematic diagram showing the sound providing device 1H according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1H includes a bone conduction speaker 11, an antiphase speaker 12, a microphone 18, and a housing 15 that houses the bone conduction speaker 11, the antiphase speaker 12, and the microphone 18. ..
  • the bone conduction speaker 11, the anti-phase speaker 12, and the microphone 18 are protected by the housing 15.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged in the vicinity of the ear canal and provides sound toward the ear canal.
  • the anti-phase speaker 12 is arranged on the back side of the bone conduction speaker 11 and outputs the control sound toward the outside of the user Ma. Also in this embodiment, when the bone conduction speaker 11 is used, sound leakage around the user Ma is suppressed.
  • a ninth embodiment will be described.
  • the same or equivalent components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be simplified or omitted.
  • the ninth embodiment is a modification of the sixth embodiment, the seventh embodiment, and the eighth embodiment.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing the sound providing device 1I according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1I has a bone conduction speaker 11 and a microphone 18.
  • the sound providing device 1I does not have an anti-phase speaker.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged so as to come into contact with the head of the user Ma.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the sound providing device 1I according to the present embodiment.
  • the superimposing unit 20 is arranged between the sound source device 2 and the amplifier 8C.
  • the detection signal Ds of the microphone 18 is input to the phase inversion circuit 14.
  • the phase inversion circuit 14 inverts the phase of the detection signal Ds of the microphone 18.
  • the detection signal Ds of the microphone 18 whose phase is inverted is input to the superimposing unit 20.
  • the superimposing unit 20 superimposes the detection signal Ds of the microphone 18 whose phase is inverted on the acoustic signal As from the sound source device 2.
  • the superimposing unit 20 outputs the acoustic signal As on which the phase-inverted detection signal Ds is superposed to the amplifier 8C.
  • the amplifier 8C amplifies the acoustic signal As and transmits it to the actuator 3.
  • the phase-inverted detection signal Ds is superimposed on the acoustic signal As, the acoustic signal As having a frequency that may generate leakage acoustics is canceled.
  • the acoustic signal As in which the frequency that may generate the leakage sound is canceled is input to the actuator 3. As a result, it is possible to prevent sound from leaking around the user Ma.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing the sound providing device 1J according to the present embodiment.
  • the sound providing device 1J has a bone conduction speaker 11 and a microphone 18.
  • the sound providing device 1J does not have an anti-phase speaker.
  • the bone conduction speaker 11 is arranged in the vicinity of the ear canal. Also in this embodiment, when the bone conduction speaker 11 is used, sound leakage around the user Ma is suppressed.
  • the anti-phase speaker may be omitted in the sound providing device 1C of the third embodiment, the sound providing device 1D of the fourth embodiment, and the sound providing device 1E of the fifth embodiment.
  • the acoustic signal As output from the sound source device 2 contains an acoustic signal As having a frequency that may cause leakage sound
  • a cancel signal that cancels the frequency that may cause leakage sound is superimposed on the acoustic signal As. Will be done.
  • the sound providing device and the sound providing method according to the present embodiment can be used for providing sound, for example.

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Abstract

音響提供装置は、音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第１アクチュエータと、音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第２アクチュエータと、を備える。第１アクチュエータは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動し、第２アクチュエータは、クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する。

Description

音響提供装置及び音響提供方法
　本明細書で開示する技術は、音響提供装置及び音響提供方法に関する。
　特許文献１に開示されているように、骨伝導により使用者に音響を提供する技術が知られている。
特開２００６－０４１８４３号公報
　骨伝導により高い音質の音響を使用者に提供することが要望される。
　骨伝導スピーカは、使用者の外部に音響が漏れないように振動するものの、骨伝導スピーカの振動が使用者の身体を伝達すると、使用者の外部に漏洩する漏洩音響が生成される可能性がある。
　本実施形態は、骨伝導により音響を提供する場合において、音質の低下を抑制することを目的とする。
　本実施形態は、骨伝導により音響を提供する場合において、使用者の周囲に音が漏れることを抑制することを目的とする。
　本実施形態の一態様に係る音響提供装置は、音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第１アクチュエータと、前記音響信号に基づいて振動して、骨伝導により前記使用者に音響を提供する第２アクチュエータと、を備え、前記第１アクチュエータは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動し、前記第２アクチュエータは、前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する。
　本実施形態の一態様に係る音響提供方法は、音響信号に基づいて第１アクチュエータをクロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動させて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、前記音響信号に基づいて第２アクチュエータを前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動させて、骨伝導により前記使用者に音響を提供するステップと、を含む。
　本実施形態の一態様に係る音響提供装置は、音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第１アクチュエータと、前記音響信号に基づいて振動して、骨伝導により前記使用者に音響を提供する第２アクチュエータと、を備え、前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータよりも低い周波数で振動し、前記第１アクチュエータの慣性質量は、前記第２アクチュエータの慣性質量よりも大きい。
　本実施形態の一態様に係る音響提供方法は、音響信号に基づいて第１アクチュエータを振動させて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、前記音響信号に基づいて前記第１アクチュエータとは異なる周波数特性の第２アクチュエータを振動させて、骨伝導により前記使用者に音響を提供するステップと、を含む。
　本実施形態の一態様に係る音響提供装置は、音響信号に基づいて、使用者に音響を提供する骨伝導スピーカを備え、前記音響信号に基づいて、前記音響とは逆位相の制御音響を生成する。
　本実施形態の一態様に係る音響提供方法は、音響信号に基づいて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、前記音響信号に基づいて、前記音響とは逆位相の制御音響を生成するステップと、を含む。
　本実施形態の一態様に係る音響提供装置は、音響信号に基づいて、使用者に音響を提供する骨伝導スピーカと、前記骨伝導スピーカの振動により放出される漏洩音響を検出するマイクロホンと、を備え、前記マイクロホンの検出信号に基づいて、前記漏洩音響とは逆位相の制御音響を生成する。
　本実施形態の一態様に係る音響提供方法は、音響信号に基づいて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、前記骨伝導により放出される漏洩音響を検出するステップと、前記漏洩音響とは逆位相の制御音響を生成するステップと、を含む。
　本実施形態によれば、骨伝導により音響を提供する場合において、音質の低下を抑制することができる。
　本実施形態によれば、骨伝導により音響を提供する場合において、使用者の周囲に音が漏れることを抑制することができる。
図１は、第１実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係る音響提供装置を示す構成図である。 図３は、第１実施形態に係る音響提供装置を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る第１フィルタのフィルタ特性及び第２フィルタのフィルタ特性を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る音響提供方法を示すフローチャートである。 図６は、第１実施形態に係る音響提供装置を示す構成図である。 図７は、第２実施形態に係る第１アクチュエータの周波数特性及び第２アクチュエータの周波数特性を示す図である。 図８は、第２実施形態に係る第１センサの検出周波数特性及び第２センサの検出周波数特性を示す図である。 図９は、第３実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１０は、第３実施形態に係る音響提供装置を示すブロック図である。 図１１は、第４実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１２は、第５実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１３は、第６実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１４は、第６実施形態に係る音響提供装置を示すブロック図である。 図１５は、第７実施形態に係る音響提供装置を示すブロック図である。 図１６は、第８実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１７は、第９実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。 図１８は、第９実施形態に係る音響提供装置を示すブロック図である。 図１９は、第１０実施形態に係る音響提供装置を示す模式図である。
　以下に、本実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態により本明細書で開示する技術が限定されるものではない。
［第１実施形態］
　図１は、本実施形態に係る音響提供装置１Ａを示す模式図である。音響提供装置１Ａは、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する骨伝導スピーカ１１を備える。骨伝導スピーカ１１は、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて振動するアクチュエータ３を有する。アクチュエータ３の振動が骨導音として使用者Ｍａの聴覚神経に伝わる。使用者Ｍａは、骨導音を聴覚神経で捉えることによって音響を知覚する。骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの身体に接触するように配置される。本実施形態において、骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの耳の周囲の頭部に接触するように配置される。
　図２は、本実施形態に係る音響提供装置１Ａを示す構成図である。図２に示すように、音響提供装置１Ａは、アクチュエータ３と、センサ４と、信号処理部５と、処理装置６とを備える。
　アクチュエータ３は、骨伝導振動子である。アクチュエータ３は、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて振動して、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する。アクチュエータ３は、使用者Ｍａの身体に接触するように配置される。本実施形態において、アクチュエータ３は、使用者Ｍａの耳の周囲の頭部に接触するように配置される。
　本実施形態において、アクチュエータ３は、第１アクチュエータ３Ａと、第２アクチュエータ３Ｂとを含む。第１アクチュエータ３Ａは、音響信号Ａｓに基づいて振動して、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する。第２アクチュエータ３Ｂは、音響信号Ａｓに基づいて振動して、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する。
　第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとは、別々のアクチュエータ３である。本実施形態において、第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとは、同構造及び同性能である。
　センサ４は、振動を検出する加速度センサである。センサ４は、使用者Ｍａの身体を介して伝達されたアクチュエータ３からの振動を検出する。センサ４は、使用者Ｍａの身体に接触するように配置される。本実施形態において、センサ４は、使用者Ｍａの耳の周囲の頭部に接触するように配置される。
　本実施形態において、センサ４は、第１センサ４Ａと、第２センサ４Ｂとを含む。第１センサ４Ａは、使用者Ｍａの身体を介して伝達された第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する。第２センサ４Ｂは、使用者Ｍａの身体を介して伝達された第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出する。
　第１センサ４Ａと第２センサ４Ｂとは、別々のセンサ４である。本実施形態において、第１センサ４Ａと第２センサ４Ｂとは、同構造及び同性能である。
　第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとは、隣接する。第１センサ４Ａと第２センサ４Ｂとは、隣接する。第１アクチュエータ３Ａは、使用者Ｍａの第１部分Ｐａに接触するように配置される。第２アクチュエータ３Ｂは、使用者Ｍａの第２部分Ｐｂに接触するように配置される。第１センサ４Ａは、使用者Ｍａの第３部分Ｐｃに接触するように配置される。第２センサ４Ｂは、使用者Ｍａの第４部分Ｐｄに接触するように配置される。第１部分Ｐａと第２部分Ｐｂと第３部分Ｐｃと第４部分Ｐｄとは、異なる。
　第３部分Ｐｃは、第１部分Ｐａの隣に規定される。第４部分Ｐｄは、第２部分Ｐｂの隣に規定される。第１部分Ｐａと第３部分Ｐｃとは、距離Ｄ１だけ離れている。第２部分Ｐｂと第４部分Ｐｄとは、距離Ｄ２だけ離れている。第１部分Ｐａと第４部分Ｐｄとは、距離Ｄ３だけ離れている。第２部分Ｐｂと第３部分Ｐｃとは、距離Ｄ４だけ離れている。距離Ｄ１と距離Ｄ２とは、等しい。距離Ｄ３と距離Ｄ４とは、等しい。距離Ｄ１及び距離Ｄ２は、距離Ｄ３及び距離Ｄ４よりも短い。すなわち、第１アクチュエータ３Ａと第１センサ４Ａとの距離Ｄ１は、第１アクチュエータ３Ａと第２センサ４Ｂとの距離Ｄ３よりも短い。第２アクチュエータ３Ｂと第２センサ４Ｂとの距離Ｄ２は、第２アクチュエータ３Ｂと第１センサ４Ａとの距離Ｄ４よりも短い。第１センサ４Ａは、第１アクチュエータ３Ａの近傍に配置される。第２センサ４Ｂは、第２アクチュエータ３Ｂの近傍に配置される。
　第１センサ４Ａが第１アクチュエータ３Ａの近傍に配置され、第２センサ４Ｂが第２アクチュエータ３Ｂの近傍に配置されるので、第１センサ４Ａは、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂからの振動との干渉が抑制された状態で、第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出することができる。第１センサ４Ａが第１アクチュエータ３Ａの近傍に配置され、第２センサ４Ｂが第２アクチュエータ３Ｂの近傍に配置されるので、第２センサ４Ｂは、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂからの振動との干渉が抑制された状態で、第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出することができる。
　信号処理部５は、音源装置２からアクチュエータ３に送信される音響信号Ａｓを信号処理する。信号処理部５は、音源装置２から第１アクチュエータ３Ａに送信される音響信号Ａｓを信号処理する第１信号処理部５Ａと、音源装置２から第２アクチュエータ３Ｂに送信される音響信号Ａｓを信号処理する第２信号処理部５Ｂとを含む。
　処理装置６は、コンピュータを含む。処理装置６は、プロセッサ６Ａと、メインメモリ６Ｂと、ストレージ６Ｃと、インタフェース６Ｄとを有する。プロセッサ６Ａとして、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）又はＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）が例示される。メインメモリ６Ｂとして、不揮発性メモリ又は揮発性メモリが例示される。不揮発性メモリとして、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）が例示される。揮発性メモリとして、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）が例示される。ストレージ６Ｃとして、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard　Disk　Drive）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid　State　Drive）が例示される。インタフェース６Ｄとして、入出力回路又は通信回路が例示される。コンピュータプログラム６Ｅがメインメモリ６Ｂに展開される。プロセッサ６Ａは、コンピュータプログラム６Ｅに従って、本実施形態に係る音響提供方法を実行する。インタフェース６Ｄは、センサ４及び信号処理部５のそれぞれと接続される。
　図３は、本実施形態に係る音響提供装置１Ａを示すブロック図である。第１信号処理部５Ａは、第１フィルタ７Ａと、第１増幅器８Ａとを有する。第２信号処理部５Ｂは、第２フィルタ７Ｂと、第２増幅器８Ｂとを有する。
　第１フィルタ７Ａは、音源装置２から第１アクチュエータ３Ａに送信される音響信号Ａｓをフィルタ処理する。第１フィルタ７Ａは、音源装置２と第１増幅器８Ａとの間に配置される。第１増幅器８Ａは、音源装置２から第１アクチュエータ３Ａに送信される音響信号Ａｓを増幅する。第１増幅器８Ａは、第１フィルタ７Ａと第１アクチュエータ３Ａとの間に配置される。
　第２フィルタ７Ｂは、音源装置２から第２アクチュエータ３Ｂに送信される音響信号Ａｓをフィルタ処理する。第２フィルタ７Ｂは、音源装置２と第２増幅器８Ｂとの間に配置される。第２増幅器８Ｂは、音源装置２から第２アクチュエータ３Ｂに送信される音響信号Ａｓを増幅する。第２増幅器８Ｂは、第２フィルタ７Ｂと第２アクチュエータ３Ｂとの間に配置される。
　処理装置６は、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓに基づいて第１アクチュエータ３Ａの周波数特性を設定する第１設定部９と、第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓに基づいて第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性を設定する第２設定部１０とを有する。
　第１設定部９は、第１センサ取得部９Ａと、第１振動指令部９Ｂと、第１周波数特性算出部９Ｃと、第１フィルタ生成部９Ｄとを有する。
　第１振動指令部９Ｂは、第１アクチュエータ３Ａを振動させる振動信号Ｖｓを出力する。第１振動指令部９Ｂから出力された振動信号Ｖｓは、第１信号処理部５Ａを経由せずに第１アクチュエータ３Ａに送信される。第１アクチュエータ３Ａは、第１振動指令部９Ｂからの振動信号Ｖｓに基づいて振動する。振動信号Ｖｓは、例えばインパルス信号でもよい。
　第１センサ取得部９Ａは、第１アクチュエータ３Ａが振動信号Ｖｓに基づいて振動したときの第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓを取得する。第１アクチュエータ３Ａの振動が使用者Ｍａの身体に入力されると、第１センサ４Ａは、使用者Ｍａの身体を介して伝達された第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する。第１センサ取得部９Ａは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓを取得する。
　第１周波数特性算出部９Ｃは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性は、使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性である。第１周波数特性算出部９Ｃは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓを直交変換して、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。本実施形態において、第１周波数特性算出部９Ｃは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）して、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数スペクトルを算出する。
　また、第１周波数特性算出部９Ｃは、第１アクチュエータ３Ａの振動信号Ｖｓの周波数特性を算出する。第１アクチュエータ３Ａの振動信号Ｖｓの周波数特性は、使用者Ｍａの身体を経由しない振動の周波数特性である。
　第１フィルタ生成部９Ｄは、第１周波数特性算出部９Ｃにより算出された第１アクチュエータ３Ａの振動信号Ｖｓの周波数特性と第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性とに基づいて、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。すなわち、第１フィルタ生成部９Ｄは、使用者Ｍａの身体を経由しない振動の周波数特性と使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性とに基づいて、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。第１フィルタ７Ａは、第１フィルタ生成部９Ｄにより生成されたフィルタ特性に設定される。
　使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性は、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性に基づいて変化する。また、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性は、使用者Ｍａの身体的特徴により変化する。使用者Ｍａの身体的特徴として、骨の太さ、皮膚の厚み、及び脂肪の付き具合が例示される。第１センサ４Ａは、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性に基づいて変化する第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する。
　第１アクチュエータ３Ａの周波数特性は、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性に基づいて変化する。例えば、第１フィルタ７Ａが高い周波数の音響信号Ａｓをカットするローパスフィルタ特性である場合、第１アクチュエータ３Ａは高い周波数で振動しない。第１フィルタ７Ａが低い周波数の音響信号Ａｓをカットするハイパスフィルタ特性である場合、第１アクチュエータ３Ａは低い周波数で振動しない。第１アクチュエータ３Ａの周波数特性と第１フィルタ７Ａのフィルタ特性とは、１対１で対応する。第１設定部９は、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓに基づいて第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を設定することにより、第１アクチュエータ３Ａの周波数特性を設定する。
　第２設定部１０は、第２センサ取得部１０Ａと、第２振動指令部１０Ｂと、第２周波数特性算出部１０Ｃと、第２フィルタ生成部１０Ｄとを有する。第２センサ取得部１０Ａの機能は、第１センサ取得部９Ａの機能と同様である。第２振動指令部１０Ｂの機能は、第１振動指令部９Ｂの機能と同様である。第２周波数特性算出部１０Ｃの機能は、第１周波数特性算出部９Ｃの機能と同様である。第２フィルタ生成部１０Ｄの機能は、第１フィルタ生成部９Ｄの機能と同様である。第２設定部１０は、第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓに基づいて第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を設定する。第２設定部１０は、第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を設定することにより、第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性を設定する。
　図４は、本実施形態に係る第１フィルタ７Ａのフィルタ特性及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を示す図である。図４に示すように、第１フィルタ７Ａは、高い周波数の音響信号Ａｓをカットするローパスフィルタを含む。第２フィルタ７Ｂは、低い周波数の音響信号Ａｓをカットするハイパスフィルタを含む。
　第１アクチュエータ３Ａは、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性と同様の周波数特性になる。第２アクチュエータ３Ｂは、第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性と同様の周波数特性になる。第１アクチュエータ３Ａは、低い周波数の振動を担当する。第２アクチュエータ３Ｂは、高い周波数の振動を担当する。第１アクチュエータ３Ａは、ウーファー（woofer）として機能する。第２アクチュエータ３Ｂは、ツィーター（tweeter）として機能する。
　第１フィルタ７Ａ及び第１アクチュエータ３Ａが担当する周波数と第２フィルタ７Ｂ及び第２アクチュエータ３Ｂが担当する周波数との間にクロスオーバー周波数が設定される。クロスオーバー周波数とは、第１フィルタ７Ａ及び第１アクチュエータ３Ａが担当する周波数と第２フィルタ７Ｂ及び第２アクチュエータ３Ｂが担当する周波数とが重複する周波数をいう。
　第１フィルタ生成部９Ｄ及び第２フィルタ生成部１０Ｄのそれぞれは、クロスオーバー周波数が設定されるように、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を生成する。
　第１フィルタ７Ａは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数の音響信号Ａｓを通過させる。第１フィルタ７Ａのフィルタ特性は、ローパスフィルタ特性である。クロスオーバー周波数において、振幅の減衰率が大きくなる。クロスオーバー周波数において、周波数が高くなるほど減衰率が大きくなる。第１アクチュエータ３Ａは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動する。
　第２フィルタ７Ｂは、クロスオーバー周波数よりも高い周波数の音響信号Ａｓを通過させる。第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性は、ハイパスフィルタ特性である。クロスオーバー周波数において、振幅の減衰率が大きくなる。クロスオーバー周波数において、周波数が低くなるほど減衰率が大きくなる。第２アクチュエータ３Ｂは、クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する。
　上述のように、第１フィルタ生成部９Ｄは、使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性に基づいて、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。一般に、使用者Ｍａの身体は、特定の周波数の振動を吸収する。第１フィルタ生成部９Ｄは、使用者Ｍａの身体に吸収される周波数とクロスオーバー周波数とが一致しないように、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。例えば、１［ｋＨｚ］以上５［ｋＨｚ］以下の周波数の振動が使用者Ｍａの身体に吸収され易い場合、第１フィルタ生成部９Ｄは、クロスオーバー周波数が１［ｋＨｚ］以上５［ｋＨｚ］以下にならないように、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。すなわち、第１フィルタ生成部９Ｄは、クロスオーバー周波数が１［ｋＨｚ］未満５［ｋＨｚ］以上になるように、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。
　同様に、第２フィルタ生成部１０Ｄは、使用者Ｍａの身体に吸収される特定の周波数とクロスオーバー周波数とが一致しないように、第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を生成する。
　なお、使用者Ｍａの身体におけるアクチュエータ３の位置によって、使用者Ｍａの身体に吸収される周波数が変化する。そのため、クロスオーバー周波数は、１［ｋＨｚ］未満５［ｋＨｚ］以上でなくてもよい。クロスオーバー周波数は、７．５［ｋＨｚ］以上でもよい。
　なお、クロスオーバー周波数におけるフィルタ特性の減衰率は、－１８［ｄＢ／ｏｃｔ］以上－３［ｄＢ／ｏｃｔ］以下でもよい。
　図５は、本実施形態に係る音響提供方法を示すフローチャートである。コンピュータプログラム６Ｅは、音響提供方法を音響提供装置１Ａに実行させることができる。
　第１振動指令部９Ｂは、第１アクチュエータ３Ａに振動信号Ｖｓを出力する。第２振動指令部１０Ｂは、第２アクチュエータ３Ｂに振動信号Ｖｓを出力する。第１アクチュエータ３Ａ及び第２アクチュエータ３Ｂのそれぞれは、振動信号Ｖｓに基づいて振動する（ステップＳ１）。
　第１センサ４Ａは、使用者Ｍａを介して伝達された第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する。第２センサ４Ｂは、使用者Ｍａを介して伝達された第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出する。第１センサ取得部９Ａは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓを取得する。第２センサ取得部１０Ａは、第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓを取得する（ステップＳ２）。
　第１周波数特性算出部９Ｃは、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。第１周波数特性算出部９Ｃは、第１アクチュエータ３Ａの振動信号Ｖｓの周波数特性を算出する。第２周波数特性算出部１０Ｃは、第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。第２周波数特性算出部１０Ｃは、第２アクチュエータ３Ｂの振動信号Ｖｓの周波数特性を算出する（ステップＳ３）。
　第１フィルタ生成部９Ｄは、ステップＳ３において算出された第１アクチュエータ３Ａの振動信号Ｖｓの周波数特性と第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓの周波数特性とに基づいて、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を生成する。第２フィルタ生成部１０Ｄは、ステップＳ３において算出された第２アクチュエータ３Ｂの振動信号Ｖｓの周波数特性と第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓの周波数特性とに基づいて、第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を生成する。第１フィルタ生成部９Ｄ及び第２フィルタ生成部１０Ｄのそれぞれは、クロスオーバー周波数が生成されるように、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を生成する（ステップＳ４）。
　第１フィルタ７Ａのフィルタ特性及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性のそれぞれが設定された後、音源装置２から音響信号Ａｓが出力される。音源装置２から出力された音響信号Ａｓは、第１フィルタ７Ａ及び第１増幅器８Ａを介して第１アクチュエータ３Ａに送信される。また、音源装置２から出力された音響信号Ａｓは、第２フィルタ７Ｂ及び第２増幅器８Ｂを介して第２アクチュエータ３Ｂに送信される。第１アクチュエータ３Ａは、音響信号Ａｓに基づいて、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動する。第２アクチュエータ３Ｂは、音響信号Ａｓに基づいて、クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する。これにより、使用者Ｍａは、骨伝導により、音源装置２から出力された音響を知覚することができる。
　本実施形態において、コンピュータプログラム６Ｅは、音響信号Ａｓに基づいて第１アクチュエータ３Ａをクロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動させて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、音響信号Ａｓに基づいて第２アクチュエータ３Ｂをクロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動させて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、を含む音響提供方法を、処理装置６に実行させることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する場合において、第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとが使用される。第１アクチュエータ３Ａが担当する周波数と第２アクチュエータ３Ｂが担当する周波数とは、異なる。第１アクチュエータ３Ａが担当する周波数と第２アクチュエータ３Ｂが担当する周波数との間にクロスオーバー周波数が設定される。第１アクチュエータ３Ａは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動する。第２アクチュエータ３Ｂは、クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する。これにより、使用者Ｍａに提供される音響の音質の低下が抑制される。
　第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとは、隣接する。これにより、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂの振動とが、使用者Ｍａの同じ耳の聴覚神経に伝達される。例えば、第１アクチュエータ３Ａ及び第２アクチュエータ３Ｂが使用者Ｍａの右耳の周囲に配置されている場合、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂの振動とが、右耳の聴覚神経に伝達される。第１アクチュエータ３Ａ及び第２アクチュエータ３Ｂが使用者Ｍａの左耳の周囲に配置されている場合、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂの振動とが、左耳の聴覚神経に伝達される。これにより、使用者Ｍａに提供される音響の音質の低下が抑制される。
　使用者Ｍａを介して伝達された第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する第１センサ４Ａが設けられる。使用者Ｍａを介して伝達された第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出する第２センサ４Ｂが設けられる。第１設定部９は、第１センサ４Ａの検出信号Ｄｓに基づいて第１アクチュエータ３Ａの周波数特性を設定する。第２設定部１０は、第２センサ４Ｂの検出信号Ｄｓに基づいて第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性を設定する。使用者Ｍａの身体の振動伝達特性を考慮して第１アクチュエータ３Ａの周波数特性及び第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性が設定されているので、使用者Ｍａに提供される音響の音質の低下が抑制される。すなわち、使用者Ｍａの身体的特徴により、振動の伝達特性が変化しても、身体の振動伝達特性を考慮してアクチュエータ３に入力する音響信号Ａｓの周波数特性が補正されるので、どのような身体的特徴の使用者Ｍａでも、高品位な音響が提供される。使用者Ｍａの身体の振動伝達特性が考慮されない場合、音源装置２が提供する音響と大きく異なる音響が使用者Ｍａの聴覚神経に入力される可能性がある。本実施形態によれば、使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性に基づいて、アクチュエータ３の周波数特性が設定される。したがって、使用者Ｍａに提供される音響の音質の低下が抑制される。
　第１アクチュエータ３Ａと第１センサ４Ａとの距離Ｄ１は、第１アクチュエータ３Ａと第２センサ４Ｂとの距離Ｄ３よりも短い。第２アクチュエータ３Ｂと第２センサ４Ｂとの距離Ｄ２は、第２アクチュエータ３Ｂと第１センサ４Ａとの距離Ｄ４よりも短い。第１センサ４Ａが第１アクチュエータ３Ａの近傍に配置され、第２センサ４Ｂが第２アクチュエータ３Ｂの近傍に配置される。そのため、第１センサ４Ａは、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂからの振動との干渉が抑制された状態で、第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出することができる。第２センサ４Ｂは、第１アクチュエータ３Ａからの振動と第２アクチュエータ３Ｂからの振動との干渉が抑制された状態で、第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出することができる。
　第１設定部９は、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性を設定することにより、第１アクチュエータ３Ａの周波数特性を設定する。第２設定部１０は、第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性を設定することにより、第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性を設定する。これにより、第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとが同構造及び同性能でも、第１アクチュエータ３Ａの周波数特性及び第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性が任意に設定される。
　第１フィルタ７Ａは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数の音響信号Ａｓを通過させるローパスフィルタ特性に設定される。第２フィルタ７Ｂは、クロスオーバー周波数よりも高い周波数の音響信号Ａｓを通過させるハイパスフィルタ特性に設定される。これにより、第１アクチュエータ３Ａは、ウーファー（woofer）として機能することができる。第２アクチュエータ３Ｂは、ツィーター（tweeter）として機能することができる。
　なお、本実施形態において、第１センサ４Ａ及び第２センサ４Ｂは、アクチュエータ３の振動を検出できるものであればよく、加速度センサに限定されない。
　なお、骨伝導スピーカ１１を使用者Ｍａの身体に装着する場合、長時間の使用でも痛み等を感じないように適度な圧力を保持でき、身体に骨伝導スピーカ１１を十分に密着できるようなジンバル構造が配置されてもよい。
　なお、本実施形態において、第１センサ４Ａ及び第２センサ４Ｂは、第１フィルタ７Ａのフィルタ特性の設定及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性の設定に使用される。第１フィルタ７Ａのフィルタ特性の設定及び第２フィルタ７Ｂのフィルタ特性の設定が終了した後、第１センサ４Ａ及び第２センサ４Ｂは、使用者Ｍａの身体から外されてもよい。
［第２実施形態］
　第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。
　図６は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｂを示す構成図である。上述の第１実施形態においては、第１アクチュエータ３Ａと第２アクチュエータ３Ｂとは、同構造及び同性能であることとした。本実施形態において、第１アクチュエータ３Ａの構造及び性能と第２アクチュエータ３Ｂの構造及び性能とは、異なる。第１アクチュエータ３Ａの周波数特性と第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性とが、異なる。本実施形態において、第１アクチュエータ３Ａは、第２アクチュエータ３Ｂよりも低い周波数で振動する。第１アクチュエータ３Ａの慣性質量は、第２アクチュエータ３Ｂの慣性質量よりも大きい。第１アクチュエータ３Ａは、ウーファー（woofer）として機能する。第２アクチュエータ３Ｂは、ツィーター（tweeter）として機能する。
　図７は、本実施形態に係る第１アクチュエータ３Ａの周波数特性及び第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性を示す図である。図７に示すように、第１アクチュエータ３Ａは、低い周波数を担当する。第２アクチュエータ３Ｂは、高い周波数を担当する。第１アクチュエータ３Ａが担当する周波数と第２アクチュエータ３Ｂが担当する周波数との間にクロスオーバー周波数が設定される。
　第１アクチュエータ３Ａの周波数特性及び第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性のそれぞれは、使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性に基づいて定められる。使用者Ｍａの身体は、特定の周波数の振動を吸収する。第１アクチュエータ３Ａの周波数特性及び第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性のそれぞれは、使用者Ｍａの身体に吸収される周波数とクロスオーバー周波数とが一致しないように定められる。
　図８は、本実施形態に係る第１センサ４Ａの検出周波数特性及び第２センサ４Ｂの検出周波数特性を示す図である。上述の実施形態と同様、第１センサ４Ａは、使用者Ｍａの身体を介して伝達される第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出する。第２センサ４Ｂは、使用者Ｍａの身体を介して伝達される第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出する。第１アクチュエータ３Ａの周波数特性と第２アクチュエータ３Ｂの周波数特性とが異なる場合、第１センサ４Ａの検出周波数特性と第２センサ４Ｂの検出周波数特性とが異なってもよい。図７及び図８に示すように、第１センサ４Ａの周波数帯域と第１アクチュエータ３Ａの周波数帯域とが一致することが好ましい。第１センサ４Ａについて、第２アクチュエータ３Ｂからの高い周波数の振動は、外乱として機能する。第１センサ４Ａの周波数帯域と第１アクチュエータ３Ａの周波数帯域とが一致することにより、第１センサ４Ａは、外乱を検出せずに、第１アクチュエータ３Ａからの振動を検出することができる。同様に、第２センサ４Ｂの周波数帯域と第２アクチュエータ３Ｂの周波数帯域とが一致することにより、第２センサ４Ｂは、外乱を検出せずに、第２アクチュエータ３Ｂからの振動を検出することができる。
　また、アクチュエータ３の周波数帯域に一致した周波数帯域のセンサ４が使用されることにより、振動が高精度に検出される。
　本実施形態において、コンピュータプログラム６Ｅは、音響信号Ａｓに基づいて第１アクチュエータ３Ａを振動させて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、音響信号Ａｓに基づいて第１アクチュエータ３Ａとは異なる周波数特性の第２アクチュエータ３Ｂを振動させて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、を含む音響提供方法を、処理装置６に実行させることができる。
［第３実施形態］
　第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
　図９は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｃを示す模式図である。図９に示すように、音響提供装置１Ｃは、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する骨伝導スピーカ１１を備える。骨伝導スピーカ１１は、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて振動するアクチュエータ３を有する。骨伝導スピーカ１１は、音響信号Ａｓに基づいて、使用者Ｍａに音響を提供する。本実施形態において、アクチュエータ３は、１つでもよい。本実施形態において、骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの耳の周囲の頭部に接触するように配置される。
　また、音響提供装置１Ｃは、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて、使用者Ｍａに提供される音響とは逆位相の制御音響を生成する逆位相スピーカ１２を備える。逆位相スピーカ１２は、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて振動するアクチュエータ１３を有する。本実施形態において、逆位相スピーカ１２は、使用者Ｍａの外耳道の近傍に配置される。
　アクチュエータ３は、骨伝導のための振動を発生する。アクチュエータ３は、使用者Ｍａの外部に音響が漏れないように振動するものの、骨伝導スピーカ１１のアクチュエータ３の振動が使用者Ｍａの身体を伝達すると、使用者Ｍａの外部に漏洩する漏洩音響が生成される可能性がある。本実施形態において、逆位相スピーカ１２は、漏洩音響を打ち消すための制御音響を生成する。
　制御音響が放出される方向は、骨伝導スピーカ１１が振動を放出する方向の逆方向である。骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの内部に向かって振動を放出する。逆位相スピーカ１２は、使用者Ｍａの外部に向かって制御音響を放出する。制御音響が使用者Ｍａの外部に向かって放出されるので、漏洩音響は効果的に打ち消される。
　骨伝導スピーカ１１と逆位相スピーカ１２とは、隣接する。これにより、逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の振動に起因して生成される漏洩音響を効果的に打ち消すことができる。
　図１０は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｃを示すブロック図である。図１０に示すように、音響提供装置１Ｃは、音源装置２からの音響信号Ａｓを増幅してアクチュエータ３に送信する増幅器８Ｃと、音源装置２からの音響信号Ａｓの位相を反転させる位相反転回路１４と、位相反転回路１４からの音響信号Ａｓを増幅してアクチュエータ１３に送信する増幅器８Ｄとを備える。これにより、逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の振動に起因して生成される漏洩音響を打ち消すことができる。
　本実施形態において、コンピュータプログラム６Ｅは、音響信号Ａｓに基づいて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、音響信号Ａｓに基づいて、音響とは逆位相の制御音響を生成するステップと、を含む音響提供方法を、処理装置６に実行させることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、フィードフォワード方式でアクティブノイズキャンセル制御が実施される。これにより、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
　なお、逆位相スピーカ１２が生成する制御音響の音量は、漏洩音響の音量と等しい又は漏洩音響の音量よりも小さくてもよい。
［第４実施形態］
　第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第４実施形態は、第３実施形態の変形例である。
　図１１は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｄを示す模式図である。図１１に示すように、音響提供装置１Ｄは、骨伝導スピーカ１１と、逆位相スピーカ１２と、骨伝導スピーカ１１と逆位相スピーカ１２とを収容するハウジング１５とを有する。骨伝導スピーカ１１及び逆位相スピーカ１２は、ハウジング１５に保護される。本実施形態において、骨伝導スピーカ１１は、外耳道の近傍に配置され、外耳道に向けて音響を提供する。逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の背面側に配置され、制御音響を使用者Ｍａの外部に向けて出力する。本実施形態においても、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第５実施形態］
　第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第５実施形態は、第３実施形態及び第４実施形態の変形例である。
　図１２は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｅを示す模式図である。本実施形態においては、逆位相スピーカとして、パッシブラジエータ１６が使用される。パッシブラジエータ１６は、アクチュエータを有しない。パッシブラジエータ１６は、骨伝導スピーカ１１の背面側に配置される。パッシブラジエータ１６は、結合部材１７を介して骨伝導スピーカ１１に結合される。骨伝導スピーカ１１とパッシブラジエータ１６とは、ハウジング１５に収容される。
　骨伝導スピーカ１１が振動すると、パッシブラジエータ１６も振動する。パッシブラジエータ１６が振動することにより、骨伝導スピーカ１１が使用者Ｍａに提供する音響とは逆位相の制御音響が生成される。本実施形態においても、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第６実施形態］
　第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
　図１３は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｆを示す模式図である。図１３に示すように、音響提供装置１Ｆは、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供する骨伝導スピーカ１１を備える。骨伝導スピーカ１１は、音源装置２から送信された音響信号Ａｓに基づいて振動するアクチュエータ３を有する。骨伝導スピーカ１１は、音響信号Ａｓに基づいて、使用者Ｍａに音響を提供する。本実施形態において、アクチュエータ３は、１つでもよい。本実施形態において、骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの耳の周囲の頭部に接触するように配置される。
　また、音響提供装置１Ｆは、マイクロホン１８と、逆位相スピーカ１２とを備える。上述のように、アクチュエータ３は、使用者Ｍａの外部に音響が漏れないように振動するものの、骨伝導スピーカ１１のアクチュエータ３の振動が使用者Ｍａの身体を伝達すると、使用者Ｍａの外部に漏洩する漏洩音響が生成される可能性がある。マイクロホン１８は、骨伝導スピーカ１１の振動により使用者Ｍａから放出される漏洩音響を検出する。
　逆位相スピーカ１２は、アクチュエータ１３を有する。逆位相スピーカ１２は、マイクロホン１８の検出信号に基づいて、漏洩音響とは逆位相の制御音響を生成する。本実施形態において、逆位相スピーカ１２は、使用者Ｍａの外耳道の近傍に配置される。
　上述の実施形態と同様、制御音響が放出される方向は、骨伝導スピーカ１１が振動を放出する方向の逆方向である。骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの内部に向かって振動を放出する。逆位相スピーカ１２は、使用者Ｍａの外部に向かって制御音響を放出する。制御音響が使用者Ｍａの外部に向かって放出されるので、漏洩音響は効果的に打ち消される。
　骨伝導スピーカ１１と逆位相スピーカ１２とマイクロホン１８とは、隣接する。これにより、マイクロホン１８は、骨伝導スピーカ１１の振動に起因して生成される漏洩音響を効果的に検出することができる。逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の振動に起因して生成される漏洩音響を効果的に打ち消すことができる。
　図１４は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｆを示すブロック図である。図１１に示すように、音響提供装置１Ｆは、音源装置２からの音響信号Ａｓを増幅してアクチュエータ３に送信する増幅器８Ｃと、マイクロホン１８からの検出信号Ｄｓの位相を反転させる位相反転回路１４と、位相反転回路１４からの検出信号Ｄｓを増幅してアクチュエータ１３に送信する増幅器８Ｄとを備える。これにより、逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の振動に起因して生成される漏洩音響を打ち消すことができる。
　本実施形態において、コンピュータプログラム６Ｅは、音響信号Ａｓに基づいて、骨伝導により使用者Ｍａに音響を提供するステップと、骨伝導により放出される漏洩音響を検出するステップと、漏洩音響とは逆位相の制御音響を生成するステップと、を含む音響提供方法を、処理装置６に実行させることができる。
　以上説明したように、本実施形態によれば、フィードバック方式でアクティブノイズキャンセル制御が実施される。これにより、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第７実施形態］
　第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第７実施形態は、第６実施形態の変形例である。
　図１５は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｇを示すブロック図である。音響提供装置１Ｇは、処理装置６と、フィルタ７と、増幅器８Ｃと、アクチュエータ３と、マイクロホン１８と、位相反転回路１４と、増幅器８Ｄと、アクチュエータ１３とを備える。上述の実施形態と同様、処理装置６は、コンピュータである。
　フィルタ７は、音源装置２と増幅器８Ｃとの間に配置される。フィルタ７は、音源装置２から骨伝導スピーカ１１に送信される音響信号Ａｓの周波数特性を調整する。音響信号Ａｓの周波数特性が調整されることにより、アクチュエータ３の周波数特性が調整される。本実施形態において、フィルタ７は、漏洩音響を示すマイクロホン１８の検出信号に基づいて、音響信号Ａｓの周波数特性を調整する。
　処理装置６は、漏洩音響を示すマイクロホン１８の検出信号に基づいて、アクチュエータ３の周波数特性を設定する設定部１９を有する。設定部１９は、フィルタ７のフィルタ特性を設定することによって、アクチュエータ３の周波数特性を設定する。
　設定部１９は、センサ取得部１９Ａと、振動指令部１９Ｂと、周波数特性算出部１９Ｃと、フィルタ生成部１９Ｄとを有する。
　振動指令部１９Ｂは、アクチュエータ３を振動させる振動信号Ｖｓを出力する。振動指令部１９Ｂから出力された振動信号Ｖｓは、フィルタ７及び増幅器８Ｃを経由せずにアクチュエータ３に送信される。アクチュエータ３は、振動指令部１９Ｂからの振動信号Ｖｓに基づいて振動する。振動信号Ｖｓは、例えばインパルス信号でもよい。
　アクチュエータ３の振動が使用者Ｍａの身体に入力されると、使用者Ｍａから漏洩音響が放出される可能性がある。マイクロホン１８は、使用者Ｍａから放出される漏洩音響を検出する。
　センサ取得部１９Ａは、アクチュエータ３が振動信号Ｖｓに基づいて振動したときのマイクロホン１８の検出信号Ｄｓを取得する。
　周波数特性算出部１９Ｃは、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。マイクロホン１８の検出信号Ｄｓの周波数特性は、使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性である。周波数特性算出部１９Ｃは、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓを直交変換して、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓの周波数特性を算出する。本実施形態において、周波数特性算出部１９Ｃは、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）して、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓの周波数スペクトルを算出する。
　また、周波数特性算出部１９Ｃは、アクチュエータ３の振動信号Ｖｓの周波数特性を算出する。アクチュエータ３の振動信号Ｖｓの周波数特性は、使用者Ｍａの身体を経由しない振動の周波数特性である。
　フィルタ生成部１９Ｄは、周波数特性算出部１９Ｃにより算出されたアクチュエータ３の振動信号Ｖｓの周波数特性とマイクロホン１８の検出信号Ｄｓの周波数特性とに基づいて、フィルタ７のフィルタ特性を生成する。すなわち、フィルタ生成部１９Ｄは、使用者Ｍａの身体を経由しない振動の周波数特性と使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性とに基づいて、フィルタ７のフィルタ特性を生成する。フィルタ７は、フィルタ生成部１９Ｄにより生成されたフィルタ特性に設定される。
　使用者Ｍａの身体を経由した振動の周波数特性は、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性に基づいて変化する。また、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性は、使用者Ｍａの身体的特徴により変化する。マイクロホン１８は、使用者Ｍａの身体の振動伝達特性に基づいて変化する漏洩音響を検出する。
　骨伝導スピーカ１１に送信される音響信号Ａｓの周波数特性は、フィルタ７のフィルタ特性に基づいて変化する。すなわち、アクチュエータ３の周波数特性は、フィルタ７のフィルタ特性に基づいて変化する。例えば、フィルタ７が高い周波数の音響信号Ａｓをカットするローパスフィルタ特性である場合、高い周波数の音響信号Ａｓは骨伝導スピーカ１１に送信されず、アクチュエータ３は高い周波数で振動しない。フィルタ７が低い周波数の音響信号Ａｓをカットするハイパスフィルタ特性である場合、低い周波数の音響信号Ａｓは骨伝導スピーカ１１に送信されず、アクチュエータ３は低い周波数で振動しない。フィルタ７のフィルタ特性とアクチュエータ３に送信される音響信号Ａｓの周波数特性とは、１対１で対応する。アクチュエータ３に送信される音響信号Ａｓの周波数特性とアクチュエータ３の周波数特性とは、１対１で対応する。設定部１９は、マイクロホン１８により検出された漏洩音響に基づいて、フィルタ７のフィルタ特性を設定することにより、骨伝導スピーカ１１に送信される音響信号Ａｓの周波数特性を設定する。
　漏洩音響は、アクチュエータ３から特定の周波数の振動が使用者Ｍａの身体に入力されると発生する可能性がある。フィルタ生成部１９Ｄは、漏洩音響を発生させる周波数の振動がアクチュエータ３から使用者Ｍａの身体に入力されないように、フィルタ７のフィルタ特性を生成する。すなわち、フィルタ生成部１９Ｄは、マイクロホン１８で検出した漏洩音響に基づいて、漏洩音響を発生させる周波数の音響信号Ａｓがカットされるように、フィルタ７のフィルタ特性を生成する。
　設定部１９によりフィルタ７のフィルタ特性が設定された後、音源装置２から音響信号Ａｓが出力される。音源装置２から出力された音響信号Ａｓは、フィルタ７を通過し、増幅器８Ｃで増幅された後、アクチュエータ３に送信される。本実施形態においては、漏洩音響を発生させる可能性がある周波数の音響信号Ａｓがアクチュエータ３に入力されることが抑制される。これにより、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
　なお、フィルタ７は、第３実施形態の音響提供装置１Ｃ、第４実施形態の音響提供装置１Ｄ、及び第５実施形態の音響提供装置１Ｅの少なくとも一つに設けられてもよい。例えば、図１０に示した音源装置２と増幅器８Ｃとの間にフィルタ７が配置されてもよい。図１０に示す音源装置２と増幅器８Ｃとの間にフィルタ７を配置する場合、音響信号Ａｓに基づいてアクチュエータ３を振動させる前に、設定部１９が骨伝導スピーカ１１のアクチュエータ３に振動信号Ｖｓを入力する。設定部１９は、骨伝導スピーカ１１の振動により使用者Ｍａから放出される漏洩音響をマイクロホン１８で検出する。設定部１９は、骨伝導スピーカ１１の振動により使用者Ｍａから放出される漏洩音響に基づいて、フィルタ７のフィルタ特性を設定する。設定部１９は、漏洩音響を発生させる周波数の振動がアクチュエータ３から使用者Ｍａの身体に入力されないように、フィルタ７のフィルタ特性を生成する。
　フィルタ７のフィルタ特性が設定された後、音響信号Ａｓに基づいてアクチュエータ３を振動させるために、音源装置２から音響信号Ａｓが出力される。フィルタ７は、漏洩音響を発生させる可能性がある周波数の音響信号Ａｓがアクチュエータ３に入力されないように、アクチュエータ３に送信される音響信号Ａｓの周波数特性を調整する。これにより、第３実施形態の音響提供装置１Ｃ、第４実施形態の音響提供装置１Ｄ、及び第５実施形態の音響提供装置１Ｅにおいても、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第８実施形態］
　第８実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第８実施形態は、第６実施形態及び第７実施形態の変形例である。
　図１６は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｈを示す模式図である。図１６に示すように、音響提供装置１Ｈは、骨伝導スピーカ１１と、逆位相スピーカ１２と、マイクロホン１８と、骨伝導スピーカ１１と逆位相スピーカ１２とマイクロホン１８とを収容するハウジング１５とを有する。骨伝導スピーカ１１、逆位相スピーカ１２、及びマイクロホン１８は、ハウジング１５に保護される。本実施形態において、骨伝導スピーカ１１は、外耳道の近傍に配置され、外耳道に向けて音響を提供する。逆位相スピーカ１２は、骨伝導スピーカ１１の背面側に配置され、制御音響を使用者Ｍａの外部に向けて出力する。本実施形態においても、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第９実施形態］
　第９実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第９実施形態は、第６実施形態、第７実施形態、及び第８実施形態の変形例である。
　図１７は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｉを示す模式図である。図１７に示すように、音響提供装置１Ｉは、骨伝導スピーカ１１と、マイクロホン１８とを有する。本実施形態において、音響提供装置１Ｉは、逆位相スピーカを有しない。骨伝導スピーカ１１は、使用者Ｍａの頭部に接触するように配置される。
　図１８は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｉを示すブロック図である。本実施形態において、音源装置２と増幅器８Ｃとの間に重畳部２０が配置される。マイクロホン１８の検出信号Ｄｓは、位相反転回路１４に入力される。位相反転回路１４は、マイクロホン１８の検出信号Ｄｓの位相を反転させる。位相が反転されたマイクロホン１８の検出信号Ｄｓは、重畳部２０に入力される。重畳部２０は、位相が反転されたマイクロホン１８の検出信号Ｄｓを音源装置２からの音響信号Ａｓに重畳させる。重畳部２０は、位相が反転された検出信号Ｄｓが重畳された音響信号Ａｓを、増幅器８Ｃに出力する。増幅器８Ｃは、音響信号Ａｓを増幅して、アクチュエータ３に送信する。
　本実施形態によれば、位相が反転された検出信号Ｄｓが音響信号Ａｓに重畳されるので、漏洩音響を発生させる可能性がある周波数の音響信号Ａｓが打ち消される。漏洩音響を発生させる可能性がある周波数が打ち消された音響信号Ａｓがアクチュエータ３に入力される。これにより、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
［第１０実施形態］
　第１０実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。第１０実施形態は、第９実施形態の変形例である。
　図１９は、本実施形態に係る音響提供装置１Ｊを示す模式図である。図１９に示すように、音響提供装置１Ｊは、骨伝導スピーカ１１と、マイクロホン１８とを有する。音響提供装置１Ｊは、逆位相スピーカを有しない。骨伝導スピーカ１１は、外耳道の近傍に配置される。本実施形態においても、骨伝導スピーカ１１を用いる場合において、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
　なお、第３実施形態の音響提供装置１Ｃ、第４実施形態の音響提供装置１Ｄ、及び第５実施形態の音響提供装置１Ｅにおいて、逆位相スピーカが省略されてもよい。音源装置２から出力される音響信号Ａｓに漏洩音響を引き起こす可能性がある周波数の音響信号Ａｓが含まれている場合、漏洩音響を引き起こす可能性がある周波数を打ち消すキャンセル信号が音響信号Ａｓに重畳される。キャンセル信号が重畳された音響信号Ａｓが骨伝導スピーカ１１のアクチュエータ３に送信されることにより、使用者Ｍａの周囲に音が漏れることが抑制される。
　なお、本出願は２０２０年１２月２２日付で出願された日本特許出願（特願２０２０－２１３０１３）、２０２０年１２月２２日付で出願された日本特許出願（特願２０２０－２１３０１４）、２０２０年１２月２２日付で出願された日本特許出願（特願２０２０－２１３０２２）、及び２０２０年１２月２２日付で出願された日本特許出願（特願２０２０－２１３０２３）に基づく優先権を主張するものであり、当該日本特許出願に記載された全ての記載内容が参照によって本明細書に援用される。
　本実施形態に係る音響提供装置及び音響提供方法は、例えば音響の提供に利用することができる。
　１Ａ…音響提供装置、１Ｂ…音響提供装置、１Ｃ…音響提供装置、１Ｄ…音響提供装置、１Ｅ…音響提供装置、１Ｆ…音響提供装置、１Ｇ…音響提供装置、１Ｈ…音響提供装置、１Ｉ…音響提供装置、１Ｊ…音響提供装置、２…音源装置、３…アクチュエータ、３Ａ…第１アクチュエータ、３Ｂ…第２アクチュエータ、４…センサ、４Ａ…第１センサ、４Ｂ…第２センサ、５…信号処理部、５Ａ…第１信号処理部、５Ｂ…第２信号処理部、６…処理装置、６Ａ…プロセッサ、６Ｂ…メインメモリ、６Ｃ…ストレージ、６Ｄ…インタフェース、６Ｅ…コンピュータプログラム、７…フィルタ、７Ａ…第１フィルタ、７Ｂ…第２フィルタ、８Ａ…第１増幅器、８Ｂ…第２増幅器、８Ｃ…増幅器、８Ｄ…増幅器、９…第１設定部、９Ａ…第１センサ取得部、９Ｂ…第１振動指令部、９Ｃ…第１周波数特性算出部、９Ｄ…第１フィルタ生成部、１０…第２設定部、１０Ａ…第２センサ取得部、１０Ｂ…第２振動指令部、１０Ｃ…第２周波数特性算出部、１０Ｄ…第２フィルタ生成部、１１…骨伝導スピーカ、１２…逆位相スピーカ、１３…アクチュエータ、１４…位相反転回路、１５…ハウジング、１６…パッシブラジエータ、１７…結合部材、１８…マイクロホン、１９…設定部、１９Ａ…センサ取得部、１９Ｂ…振動指令部、１９Ｃ…周波数特性算出部、１９Ｄ…フィルタ生成部、２０…重畳部、Ｍａ…使用者、Ｐａ…第１部分、Ｐｂ…第２部分、Ｐｃ…第３部分、Ｐｄ…第４部分、Ａｓ…音響信号、Ｄｓ…検出信号、Ｖｓ…振動信号。

Claims (21)

  1. 　音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第１アクチュエータと、
    　前記音響信号に基づいて振動して、骨伝導により前記使用者に音響を提供する第２アクチュエータと、を備え、
    　前記第１アクチュエータは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動し、
    　前記第２アクチュエータは、前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する、
    　音響提供装置。
  2. 　前記使用者を介して伝達された前記第１アクチュエータからの振動を検出する第１センサと、
    　前記使用者を介して伝達された前記第２アクチュエータからの振動を検出する第２センサと、
    　前記第１センサの検出信号に基づいて前記第１アクチュエータの周波数特性を設定する第１設定部と、
    　前記第２センサの検出信号に基づいて前記第２アクチュエータの周波数特性を設定する第２設定部と、を備える、
    　請求項１に記載の音響提供装置。
  3. 　前記第１アクチュエータと前記第１センサとの距離は、前記第１アクチュエータと前記第２センサとの距離よりも短く、
    　前記第２アクチュエータと前記第２センサとの距離は、前記第２アクチュエータと前記第１センサとの距離よりも短い、
    　請求項２に記載の音響提供装置。
  4. 　前記第１アクチュエータに送信される音響信号をフィルタ処理する第１フィルタと、
    　前記第２アクチュエータに送信される音響信号をフィルタ処理する第２フィルタと、を備え、
    　前記第１設定部は、前記第１フィルタのフィルタ特性を設定することにより、前記第１アクチュエータの周波数特性を設定し、
    　前記第２設定部は、前記第２フィルタのフィルタ特性を設定することにより、前記第２アクチュエータの周波数特性を設定する、
    　請求項２又は請求項３に記載の音響提供装置。
  5. 　前記第１フィルタは、前記クロスオーバー周波数よりも低い周波数の音響信号を通過させるローパスフィルタを含み、
    　前記第２フィルタは、前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数の音響信号を通過させるハイパスフィルタを含む、
    　請求項４に記載の音響提供装置。
  6. 　音響信号に基づいて第１アクチュエータをクロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動させて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、
    　前記音響信号に基づいて第２アクチュエータを前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動させて、骨伝導により前記使用者に音響を提供するステップと、を含む、
    　音響提供方法。
  7. 　音響信号に基づいて振動して、骨伝導により使用者に音響を提供する第１アクチュエータと、
    　前記音響信号に基づいて振動して、骨伝導により前記使用者に音響を提供する第２アクチュエータと、を備え、
    　前記第１アクチュエータは、前記第２アクチュエータよりも低い周波数で振動し、
    　前記第１アクチュエータの慣性質量は、前記第２アクチュエータの慣性質量よりも大きい、
    　音響提供装置。
  8. 　前記使用者を介して伝達された前記第１アクチュエータからの振動を検出する第１センサと、
    　前記使用者を介して伝達された前記第２アクチュエータからの振動を検出する第２センサと、
    　前記第１アクチュエータに送信される音響信号をフィルタ処理する第１フィルタと、
    　前記第２アクチュエータに送信される音響信号をフィルタ処理する第２フィルタと、
    　前記第１センサの検出信号に基づいて前記第１フィルタのフィルタ特性を設定する第１設定部と、
    　前記第２センサの検出信号に基づいて前記第２フィルタのフィルタ特性を設定する第２設定部と、を備え、
    　前記第１フィルタは、ローパスフィルタを含み、
    　前記第２フィルタは、ハイパスフィルタを含む、
    　請求項７に記載の音響提供装置。
  9. 　前記第１アクチュエータと前記第１センサとの距離は、前記第１アクチュエータと前記第２センサとの距離よりも短く、
    　前記第２アクチュエータと前記第２センサとの距離は、前記第２アクチュエータと前記第１センサとの距離よりも短い、
    　請求項８に記載の音響提供装置。
  10. 　前記第１アクチュエータは、クロスオーバー周波数よりも低い周波数で振動し、
    　前記第２アクチュエータは、前記クロスオーバー周波数よりも高い周波数で振動する、
    　請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の音響提供装置。
  11. 　音響信号に基づいて第１アクチュエータを振動させて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、
    　前記音響信号に基づいて前記第１アクチュエータとは異なる周波数特性の第２アクチュエータを振動させて、骨伝導により前記使用者に音響を提供するステップと、を含む、
    　音響提供方法。
  12. 　音響信号に基づいて、使用者に音響を提供する骨伝導スピーカを備え、
    　前記音響信号に基づいて、前記音響とは逆位相の制御音響を生成する、
    　音響提供装置。
  13. 　前記制御音響を放出する逆位相スピーカを備え、前記制御音響が放出される方向は、前記骨伝導スピーカが振動を放出する方向の逆方向である、
    　請求項１２に記載の音響提供装置。
  14. 　前記逆位相スピーカは、パッシブラジエータである、
    　請求項１３に記載の音響提供装置。
  15. 　前記骨伝導スピーカの振動により放出される漏洩音響に基づいて、前記骨伝導スピーカに送信される前記音響信号の周波数特性を調整するフィルタを備える、
    　請求項１２から請求項１４のいずれか一項に記載の音響提供装置。
  16. 　音響信号に基づいて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、
    　前記音響信号に基づいて、前記音響とは逆位相の制御音響を生成するステップと、を含む、
    　音響提供方法。
  17. 　音響信号に基づいて、使用者に音響を提供する骨伝導スピーカと、
    　前記骨伝導スピーカの振動により放出される漏洩音響を検出するマイクロホンと、を備え、
    　前記マイクロホンの検出信号に基づいて、前記漏洩音響とは逆位相の制御音響を生成する、
    　音響提供装置。
  18. 　前記制御音響を放出する逆位相スピーカを備え、前記制御音響が放出される方向は、前記骨伝導スピーカが振動を放出する方向の逆方向である、
    　請求項１７に記載の音響提供装置。
  19. 　前記漏洩音響に基づいて、前記骨伝導スピーカに送信される前記音響信号の周波数特性を調整するフィルタを備える、
    　請求項１７又は請求項１８に記載の音響提供装置。
  20. 　前記検出信号の位相を反転させる位相反転回路と、
    　前記位相が反転された前記検出信号を前記音響信号に重畳させる重畳部と、を備える、
    　請求項１７又は請求項１８に記載の音響提供装置。
  21. 　音響信号に基づいて、骨伝導により使用者に音響を提供するステップと、
    　前記骨伝導により放出される漏洩音響を検出するステップと、
    　前記漏洩音響とは逆位相の制御音響を発生するステップと、を含む、
    　音響提供方法。
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