专利名称：头戴式耳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及头戴式耳机，该头戴式耳机具有声音拾取功能，并且通过该头戴式耳机以各种模式发出拾取的声音。
背景技术：
已提出了具有声音拾取功能的各种头戴式耳机。例如，在PTL I中公开的头戴式耳机包括成对提供的扬声器和麦克风，并且该麦克风被放置成可以相对于该扬声器移动。此外，在按照麦克风、扬声器和耳朵的顺序排列的模式中该麦克风还用作外部声音拾取的麦克风，在按照扬声器、麦克风和耳朵的顺序排列的模式中该麦克风还用作噪声消除的麦克风。
引证文件列表专利文献PTL I JP-A-2009-6545
发明内容
本发明所要解决的技术问题然而，在PTL I中公开的头戴式耳机中，在麦克风用作外部声音拾取麦克风的模式中，麦克风仅用于简单地拾取外部声音。另ー方面，在麦克风用作噪声消除麦克风的模式中，麦克风仅用于检测扬声器所发出的声音中包括的噪声，直到声音到达耳朵为止。因此，上述头戴式耳机不能将从不同源输入到扬声器的声音和麦克风所拾取的外部声音进行适当地組合，因而不能允许扬声器发出组合声音。鉴于上述问题而做出了本发明，本发明的目的是提供这样的头戴式耳机，该头戴式耳机能够处理麦克风所拾取的外部声音和从外部源输入的源声音，使得所述外部声音和所述源声音根据情况彼此适当地组合，并且该头戴式耳机能够以对应于该情况的声音发射模式从整体附接的扬声器中发出组合后的声音。解决技术问题的技术方案为了实现该目的，根据本发明，提供了一种头戴式耳机，包括一对耳机単元，其中姆ー个耳机单兀包括扬声器和多个麦克风，所述多个麦克风以给定的模式排列在所述扬声器的背面，并且通过所述多个麦克风来拾取外部声音；声音拾取信号发生器，其构造为通过使用所述多个麦克风所输出的多个信号来产生多个声音拾取信号，其中所述多个声音拾取信号中的每ー个都具有给定的指向性；外部源声音输入部件，来自外部源的外部源声音信号通过所述外部源声音输入部件输入；以及声音发射信号发生器，其构造为通过使用所述外部源声音信号和所述多个声音拾取信号来产生多个声音发射信号，所述多个声音发射信号被输入到所述ー对耳机単元的扬声器，并且所述多个声音发射信号中的每ー个都具有指向性。所述头戴式耳机可以还包括声音鉴别器，其构造为在所述多个声音拾取信号中包括的噪声和有效声音之间进行鉴别，并且所述声音发射信号发生器可以基于所述声音鉴别器的鉴别结果来产生所述多个声音发射信号。所述声音发射信号发生器可以抑制所述噪声并且增强所述有效声音，以产生所述多个声音发射信号。当输入所述有效声音时，所述声音发射信号发生器可以抑制所述外部源声音信号，并且通过使用所述多个声音拾取信号来产生增强所述有效声音的声音，以产生所述多个声音发射信号。所述声音发射信号发生器可以包括用于主要存储所述有效声音的主存储器，并且在从抑制所述外部源声音信号的时刻起的给定时间段之后输出增强所述有效声音的声音。所述头戴式耳机可以还包括非声音信息捕获器，其构造为获取非声音信息，并且所述声音发射信号发生器可以基于所述非声音信息来处理所述声音发射信号。
所述非声音信息可以包括与时间相关的信息。所述非声音信息可以包括与位置相关的信息。所述头戴式耳机可以还包括非声音信息捕获器，其构造为获取非声音信息，并且所述声音发射信号发生器可以基于所述非声音信息、所述有效声音和所述外部源声音信号来产生所述多个声音发射信号。所述声音发射信号发生器可以对所述多个声音发射信号执行频率特性处理。
图I是示出了根据本发明第一实施例的头戴式耳机的构造的框图。图2 (A)、图2 (B)和图2 (C)是示出了图I所示的指向性声音拾取信号发生器的构造的框图。图3 (A)、图3 (B)和图3 (C)是示出了图I所示的声音发射信号发生器的构造的框图。图4是示出了根据本发明第二实施例的头戴式耳机的构造的框图。图5是示出了根据本发明第三实施例的头戴式耳机的构造的框图。图6是示出了在使用声音拾取信号的情况下的总调节器的构造的框图。
具体实施例方式下文将參考附图来描述根据本发明第一实施例的头戴式耳机。图I是示出了根据本发明第一实施例的头戴式耳机IA的构造的框图。头戴式耳机IA包括右耳接触外壳10R、左耳接触外壳IOL和主体20。在将右耳接触外壳IOR附接到用户的右耳RE的状态中使用右耳接触外壳10R，在将左耳接触外壳IOL附接到用户的左耳LE的状态中使用左耳接触外壳10し主体20电连接到右耳接触外壳IOR和左耳接触外壳10し从结构的角度来说，例如，可以将主体20合并到将右耳接触外壳IOR和左耳接触外壳IOL彼此集成为一体的头戴式耳机IA的外壳中，或者主体20可以与右耳接触外壳IOR和左耳接触外壳IOL分开来形成而通过软线连接到它们。右耳接触外壳IOR具有如下结构右耳接触外壳IOR通过被附接到用户的右耳RE而固定，并且包括外部声音拾取麦克风121RA和121RB、头戴式耳机扬声器IlR和噪声消除麦克风122R。外部声音拾取麦克风121RA和121RB排列在头戴式耳机扬声器IlR的背面。该背面与发出声音的头戴式耳机扬声器IlR的声音发射面(正面)的反面相对应。具体地说，外部声音拾取麦克风121RA和121RB排列在头戴式耳机扬声器IlR的背面，因而拾取外部声音而不拾取从头戴式耳机扬声器IlR发出的声音。例如，外部声音拾取麦克风121RA和121RB是单指向性麦克风，并且被放置为使得它们各自的最大声音拾取灵敏度方向彼此不平行，而且它们之间具有给定的间隔。噪声消除麦克风122R布置在头戴式耳机扬声器IlR的正面。噪声消除麦克风122R被放置为使得其声音拾取方向与扬声器IlR的方向相对应。外部声音拾取麦克风121RA和121RB拾取外部声音并将其转换为电信号，从而输出声音拾取信号SmicOR和SmiclR。噪声消除麦克风122R拾取来自扬声器IlR的声音以及外部声音并将其转换为电信号，从而输出噪声消除信号SmicnR。扬声器IlR通过声音发射 信号SoutR的驱动而发出声音。左耳接触外壳IOL具有如下结构左耳接触外壳IOL通过被附接到用户的左耳LE而固定，并且包括外部声音拾取麦克风121LA和121LB、头戴式耳机扬声器IlL和噪声消除麦克风122L。外部声音拾取麦克风121LA和121LB布置在头戴式耳机扬声器IlL的背面。该背面与发出声音的头戴式耳机扬声器IlL的声音发射面(正面)的反面相对应。具体地说，外部声音拾取麦克风121LA和121LB布置在头戴式耳机扬声器IlL的背面，因而拾取外部声音而不拾取从头戴式耳机扬声器IlL发出的声音。例如，外部声音拾取麦克风121LA和121LB是单指向性麦克风，并且被放置为使得它们各自的最大声音拾取灵敏度方向彼此不平行，而且它们之间具有给定的间隔。噪声消除麦克风122L布置在头戴式耳机扬声器IlL的正面。噪声消除麦克风122L被放置为使得其声音拾取方向与扬声器IlL的方向相对应。外部声音拾取麦克风121LA和121LB拾取外部声音并将其转换为电信号，从而输出声音拾取信号SmicOL和SmiclL。噪声消除麦克风122L拾取来自扬声器IlL的声音以及外部声音并将其转换为电信号，从而输出噪声消除信号SmicnL。扬声器IlL通过声音发射信号SoutL的驱动而发出声音。主体20包括指向性声音拾取信号发生器30R、指向性声音拾取信号发生器30L、分析器40、声音发射信号发生器50和外部源声音信号发生器60。虽然指向性声音拾取信号发生器30R对针对右耳的声音拾取信号进行处理而指向性声音拾取信号发生器30L对针对左耳的声音拾取信号进行处理，但指向性声音拾取信号发生器30R和指向性声音拾取信号发生器30L的构造方式相同。因此，下文只详细描述针对右耳的指向性声音拾取信号发生器30R。图2 (A)、图2 (B)和图2 (C)是示出了指向性声音拾取信号发生器30R的构造的框图。图2 (A)是指向性声音拾取信号发生器30R的框图，图2 (B)和图2 (C)分别是单独方位声音拾取信号发生器300A和300A’的框图。指向性声音拾取信号发生器30R包括多个单独方位声音拾取信号发生器300A到300N。应当注意，在指向性声音拾取信号发生器30R包括多个单独方位声音拾取信号发生器的情况下，虽然下文描述的单独方位声音拾取信号发生器的数量对应于300A到300N，但是可以根据必要的方位分辨率来适当设置単独方位声音拾取信号发生器的数量。更具体地说，可以将单独方位声音拾取信号发生器的数量设置为使得在水平面内与右耳相对应的180°角度范围内针对方位分辨率的每个期望角度来产生单独方位声音拾取信号。来自外部声音拾取麦克风121RA和121RB的声音拾取信号SmicOR和SmiclR被输入到多个单独方位声音拾取信号发生器300A到300N中的每ー个。基于声音拾取信号SmicOR和SmiclR，单独方位声音拾取信号发生器300A到300N产生具有不同的最大声音拾取灵敏度的指向性的指向性声音拾取信号SchA到SchN。具体地说，单独方位声音拾取信号发生器300A到300N各自具有图2 (B)或图2(C)所示的构造。应当注意，単独方位声音拾取信号发生器300A到300N以相同的方式来构造，仅仅它们所形成的指向性不同；因此，通过示例的方式来描述单独方位声音拾取信号发生器300A。
(i)当使用累加和组合声音拾取信号的处理时图2 (B)所示的単独方位声音拾取信号发生器300A包括滤波器部件311、滤波器部件312和加法器313。滤波器部件311对声音拾取信号SmicOR执行给定的滤波处理，并且将所得的信号输出到加法器313。滤波器部件312对声音拾取信号SmiclR执行给定的滤波处理，并且将所得的信号输出到加法器313。例如，滤波器部件311和滤波器部件312对声音拾取信号执行增益调节或延迟调节，以便实现所期望的指向性。加法器313累加已经执行了滤波处理的声音拾取信号SmicOR和SmiclR，从而产生单独方位声音拾取信号SchA。(ii)当使用基于声音拾取信号的系数进行的处理时图2 (C)所示的単独方位声音拾取信号发生器300A’包括系数决定部件314和乘法器315。基于声音拾取信号SmicOR和SmiclR，系数决定部件314决定用于处理声音拾取信号SmicOR的指向性的系数。例如，通过使用声音拾取信号SmicOR和SmiclR，来产生针对不同指向性的各系数决定信号。然后，通过使用各系数决定信号之间的比率等，决定在期望的方位内陡且窄的范围内获得高灵敏度的系数。乘法器315将声音拾取信号SmicOR乘以该系数，从而产生単独方位声音拾取信号SchA’，単独方位声音拾取信号SchA’在期望的方位上具有最大声音拾取灵敏度和窄的指向性。指向性声音拾取信号发生器30R所产生的右侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN被输入到声音发射信号发生器50。此外，指向性声音拾取信号发生器30L以与指向性声音拾取信号发生器30R产生信号的方式相同的方式所产生的左侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN也被输入到声音发射信号发生器50。此外,右侧和左侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN也被输入到分析器40。分析器40分析右侧和左侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN。具体地说，在分析器40中，针对单独方位声音拾取信号SchA到SchN中每ー个的电平设置了阈值；因而，当电平等于或高于该阈值时，分析器40确定信号为有效的声音,而当电平低于该阈值时,分析器40确定信号为噪声。应当注意，该阈值可以由用户设置。此外，基于已经被确定为有效声音的単独方位声音拾取信号SchA到SchN中每ー个的电平，分析器40检测有效声音已经到达的方向。使用确定结果和检测结果作为分析结果，分析器40根据该分析结果来产生声音发射控制信息，并且将该信息输出到声音发射信号发生器50。
声音发射信号发生器50包括用于右耳的声音发射信号发生器50R和用于左耳的声音发射信号发生器50L，并且声音发射信号发生器50基于右侧和左侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN以及声音发射控制信息，来产生声音发射信号SoutR和SoutL。声音发射信号发生器50R基于右侧单独方位声音拾取信号SchA到SchN以及声音发射控制信息,来产生右侧声音发射信号SoutR。声音发射信号发生器50L基于左侧単独方位声音拾取信号SchA到SchN以及声音发射控制信息，来产生左侧声音发射信号SoutL。应当注意,虽然声音发射信号发生器50R为右耳执行声音处理而声音发射信号发生器50L为左耳执行声音处理,但是声音发射信号发生器50R和声音发射信号发生器50L具有相同的模块构造。因此，与前面的指向性声音拾取信号发生器的描述相类似，下文只详细描述声音发射信号发生器50R所执行的右耳声音处理。图3 (A)、图3 (B)和图3 (C)是示出了声音发射信号发生器50R的构造的框图。图3 (A)是示出了声音发射信号发生器50R的构造的框图，图3 (B)是示出了图3 (A)所示的単独调节器500的声音拾取信号単独调节器500M的构造的框图，图3 (C)是示出了图3 (A)所示的总调节器510的构造的框图。 声音发射信号发生器50R包括単独调节器500和总调节器510。単独调节器500包括声音拾取信号単独调节器500M和外部源声音信号単独调节器500W。声音拾取信号单独调节器500M针对单独方位声音拾取信号SchA到SchN中的每ー个执行信号调节。外部源声音信号単独调节器500W针对外部源声音信号Swav中的每ー个通道执行信号调节。仅是外部源声音信号単独调节器500W中设置的參数与在声音拾取信号単独调节器500M中设置的參数不同，而外部源声音信号単独调节器500W和声音拾取信号単独调节器500M具有相同的构造。因此，下文只对声音拾取信号単独调节器500M进行更详细地描述。声音拾取信号単独调节器500M包括単独信号处理器501A到501N以及加法器502。仅是单独信号处理器50IA到50IN中设置的各參数不相同，而单独信号处理器50IA到501N具有相同的构造。单独信号处理器501A到501N中的每ー个都包括均衡器(EQ)、增益调节器和延迟处理器。例如，単独信号处理器501A包括均衡器505A(附图中所示的“EQ”)、增益调节器506A和延迟处理器507A。在均衡器505A、增益调节器506A和延迟处理器507A中的每ー个中，基于声音发射控制信息来设置针对单独方位声音拾取信号SchA的參数，并且根据该參数来执行信号调节处理。加法器502对各个単独信号处理器501A到501N已经执行了信号调节处理的单独方位声音拾取信号SchA到SchN进行累加，从而产生基本声音发射信号Scm。将基本声音发射信号Scm输入到总调节器510。总调节器510包括加法器514、均衡器511 (附图中所示的“EQ”)、増益调节器512和噪声消除处理器513。加法器514对基本声音发射信号Scm和基本源声音信号Swc进行累加以将这些信号彼此组合，并且将组合后的声音发射信号输出到均衡器511。同样，在均衡器511和増益调节器512中的每ー个中，基于声音发射控制信息来设置參数，并且根据该參数来执行对组合后的声音发射信号的信号调节处理。噪声消除处理器513 (附图中所示的“NC处理器”)通过使用下列信号来执行已知的噪声消除处理已经执行了均衡器处理和增益调节的组合后的声音发射信号，以及噪声消除麦克风122R所提供的噪声消除信号SmicnR ;因而噪声消除处理器513输出声音发射信号SoutR。声音发射信号SoutR被提供给右耳接触外壳IOR的头戴式耳机扬声器I IR,并且所得的声音从头戴式耳机扬声器IlR发射到用户的右耳RE。使用上述构造能够产生下述模式的声音发射信号。(使用模式A)在第一模式中,在主要发出源声音信号时,例如,在必要时以中断方式发出有效声
曰 外部再现装置200包括操作输入部件202和外部源201。在操作输入部件202接收到用于外部源再现的操作输入时，操作输入的信息被提供给分析器40。同时读取存储在外部源201中的音乐数据并将其传输到外部源声音信号发生器60。在接收到用于外部源再现的操作输入时，分析器40产生指示第一模式的声音发 射控制信息，并且将该信息提供给声音发射信号发生器50。此外，如上所述，在分析器40中设置针对单独方位声音拾取信号SchA到SchN中每ー个信号的电平的阈值；因此，分析器40检测具有等于或高于该阈值的电平的信号作为有效声音信号，并且将指示存在有效声音信号的声音发射控制信息输出到声音发射信号发生器50。外部源声音信号发生器60将基于音乐数据的外部源声音信号输出到声音发射信号发生器50。在接收到指示第一模式的声音发射控制信息吋，声音发射信号发生器50通过外部源声音信号単独调节器500W来产生基本源声音信号Swc，基本源声音信号Swc具有已经通过操作输入部件202提供指令的声音质量。在此情况下，当没有接收到指示存在有效声音的声音发射控制信息吋，声音发射信号发生器50通过声音拾取信号単独调节器500M来执行声音电平(sound level,音量)控制，以便抑制基本声音发射信号Scm的电平。此外，在接收到指示存在有效声音的声音发射控制信息时，声音发射信号发生器50通过声音拾取信号单独调节器500M来产生增强有效声音的基本声音发射信号Scm。同时，在接收到指示有效声音的声音发射控制信息时，声音发射信号发生器50通过外部源声音信号单独调节器500W来执行声音电平控制，以便抑制基本源声音信号Swc的电平。通过执行上述处理，只有具有用户期望的声音质量的源声音对用户来说才是可听到的，而环境声音被抑制在稳定状态中；另一方面，只有在产生了诸如欢呼声之类的有效声音时，才抑制源声音，使得用户能够更清楚地听到有效声音。在此情况下，将有效声音设置为具有指向性，因此用户可以容易感知有效声音已经到达的方向的方式听到有效声音。应当注意，通过声音拾取信号単独调节器500M对基本声音发射信号Scm执行延迟处理，从而能够在源声音信号抑制时刻和有效声音开始时刻之间提供给定的时间间隔。结果，更加可靠地防止源声音信号和有效信号彼此重叠，并且使用户更容易听到有效声音。而且，在此情况下，可以对基本声音发射信号Scm执行语音速率转换处理。此外，在以上描述中，仅在检测到有效声音时才执行用于抑制基本源声音信号Swc的电平的控制，并且分析器40如在前的实施例中所述那样參考单独方位声音拾取信号SchA到SchN来决定声音发射控制信息。在此情况下，因为单独方位声音拾取信号SchA到SchN各自具有指向性信息，所以可以基于指向性信息来决定声音发射控制信息。例如，只有来自通过操作部件等事先输入的方位的単独方位声音拾取信号，或者更具体地说，只有来自后方的单独方位声音拾取信号才可以被累加到基本源声音信号Swc并且与基本源声音信号Swc组合。结果，不管有效声音是否存在，基本源声音信号Swc对用户来说都是可听到的，同时只有来自特定方位(例如，来自后方)的声音随时都包括在基本源声音信号Swc中。接下来，将參考下述附图来描述根据第二实施例的头戴式耳机。图4是示出了根据本发明第二实施例的头戴式耳机IB的构造的框图。根据本实施例的头戴式耳机IB与第一实施例中描述的头戴式耳机IA的区别在于提供了用作非声音信息捕获器的时间测量部件71。因此，下文只具体描述区别于第一实施例的不同点。时间测量部件71测量时间并且将时间信息提供给分析器40。分析器40基于时间信息来产生声音发射控制信息，并且将声音发射控制信息提供给声音发射信号发生器50。在此情况下的声音发射控制信息的不例包括用于降低声音电平的信息和用于提高声音电平的信息。声音发射信号发生器50根据声音发射控制信息来执行用于降低或提高声音发射信号SoutR和SoutL的声音电平(电平)的控制。使用上述构造能够产生下述模式的声音发射信号。 (使用模式B)用于实现第二模式的操作输入由未示出的操作部件来执行，并且分析器40接收该操作输入；然后执行下述处理。当接收到第二模式吋，分析器40从时间測量部件71获取时间信息。分析器40基于下列信息来产生声音发射控制信息例如在接收到休眠模式时设置的操作开始时间和操作结束时间的信息；以及时间测量部件71提供的时间信息。声音发射控制信息包括电平降低开始时刻信息；电平下降率信息；以及声音发射结束时刻信息。基于声音发射控制信息，声音发射信号发生器50执行用于在给定时刻逐渐降低基本声音发射信号Scm和基本源声音信号Swc的组合声音发射信号的电平，以及用于在给定时间段过后完全抑制该电平的处理。于是能够以使得声音发射信号SoutR和SoutL的电平逐渐降低方式进行声音发射。应当注意，当基本声音发射信号Scm的电平不是有效声音的电平时，基本声音发射信号Scm可以被进ー步抑制,并且可以只对基本源声音信号Swc执行电平抑制处理。在此情况下，声音发射信号发生器50可以基于分析器40所提供的有效声音确定结果来执行该处理。在执行上述处理时，源声音和环境声音逐渐变得使用户听不到，因而能够提供伪休眠状态。此外，与上述用于逐渐降低基本声音发射信号Scm的电平的处理相反，可以执行用于逐渐提高基本声音发射信号Scm的电平的处理。于是环境声音以逐渐提高的方式可被用户听到，因而能够提供伪唤醒状态。此外，将滤波处理器加入声音发射信号发生器50中，因而能够进行主要为低频带声音的声音发射信号SoutR和SoutL的声音发射，同时逐渐降低这些信号的电平。结果，还能够提供更逼真的伪休眠状态。而且，虽然在前文的描述中，已经基于根据第一实施例的头戴式耳机的构造来描述了只使用基本声音发射信号Scm的示例，但是也可以使用根据第二实施例的头戴式耳机的构造，并且也可以使用基本源声音信号Swc和基本声音发射信号Scm的组合声音信号。此外，虽然在前文的描述中，已经描述了只基于时间信息来设置声音发射控制信息的示例，但是也可以基于有效声音检测结果来执行附加的处理。例如，当从给定的方位拾取了电平等于或高于给定电平的有效声音时，可以以中断方式来发出该有效声音。在此情况下，该有效声音的声音电平优选地逐渐提高。接下来，将參考下述附图来描述根据第三实施例的头戴式耳机。图5是示出了根据本发明第三实施例的头戴式耳机IC的构造的框图。根据本实施例的头戴式耳机IC与第一实施例中描述的头戴式耳机IA的区别在于提供了用作非声音信息捕获器的传感器72。因此，下文只具体描述区别于第一实施例的不同点。传感器72感测诸如位置信息或头戴式耳机IB的姿势之类的非声音信息，并且将该非声音信息提供给分析器40。分析器40基于该非声音信息来产生声音发射控制信息，并且将该声音发射控制信息提供给声音发射信号发生器50。在此情况下的声音发射控制信息的示例包括声音处理信息和基于非声音信息获得的混合信息。声音发射信号发生器50根据声音发射控制信息来处理基本声音发射信号Scm和基本源声音信号Swc的组合声音信号，并且输出声音发射信号SoutR和SoutL。应当注意，传感器72所感测到的非声音信息的示例除了包括位置相关信息和与头戴式耳机IB的姿势相关的信息以外，还包括运动相关信息和方位相关信息。 使用上述构造能够产生下述模式的声音发射信号。(使用模式C)用于实现第三模式的操作输入由未示出的操作部件来执行，并且分析器40接收该操作输入；然后执行下述处理。将通过使用这样的示例来进行以下描述在该示例中，将位置信息用作非声音信息，并且根据该位置信息来产生新的声音信号。当第三模式被接收时，分析器40从传感器72获取位置信息。在获取了位置信息吋，分析器40预先获取与该位置信息相关联的声音信息。可以预先将该声音信息存储于结合到头戴式耳机IC中的存储器中，或者可以提供外部通信装置以便通过信息通信从外部获取该声音信息。分析器40将声音发射控制信息与所获取的声音信息一起提供给声音发射信号发生器50，其中，通过该声音发射控制信息，将该声音信息与基本声音发射信号Scm和基本源声音信号Swc的组合声音发射信号进ー步进行组合。声音发射信号发生器50将该声音信息与基于该声音发射控制信息的组合声音发射信号进ー步进行组合，从而产生并输出声音发射信号SoutR和SoutL。结果，能够将对应于该位置的特定声音发射信号SoutR和SoutL提供给用户。換言之，用户能够欣赏对应于位置的声音，或者能够通过声音来掌握位置相关信息。应当注意，可以基于声音发射控制信息来改变用于将基本源声音信号Swc和基本声音发射信号Scm进行组合的方法。在前述各实施例的每ー个实施例中，将噪声消除麦克风122R和122L所提供的噪声消除信号SmicnR和SmicnL用于噪声消除处理；然而，作为替换，也可以使用外部声音拾取麦克风121RA、121RB、121LA和121LB所提供的声音拾取信号SmicOR、SmiclR、SmicOL和SmiclL。图6是示出了在使用声音拾取信号SmicOR和SmiclR的情况下的总调节器510”的构造的框图。同样，在图6中，类似于前文的描述，只示出了与右耳相对应的总调节器510”的电路构造，并且下文只对右耳ー侧的电路构造进行描述。应当注意，相似的构造和处理也可以适用于左耳ー侧的电路构造。如图6所示，在此情况下的总调节器510”除了包括上述总调节器510的组件以外，还包括噪声消除信号发生器515 (附图中所示的“NC信号发生器”)。噪声消除信号发生器515通过使用声音拾取信号SmicOR和SmiclR来产生噪声消除信号。噪声消除处理器513’通过使用下列信号来执行噪声消除处理基于声音拾取信号SmicOR和SmiclR的噪声消除信号；以及噪声消除信号SmicnR。同样，使用上述方法，能够可靠地执行噪声消除处理。应当注意，虽然在前文描述中，总是执行噪声消除处理，但是也可以使用根据情况不执行噪声消除处理的构造。此外，虽然在前文中，已经描述了使用两个右侧外部声音拾取麦克风和两个左侧外部声音拾取麦克风的示例，但是必要的仅仅是使用多个右侧外部声音拾取麦克风和多个左侧外部声音拾取麦克风。而且，当以三维方式布置三个或更多个右侧外部声音拾取麦克风和三个或更多个左侧外部声音拾取麦克风时，能够获得空间方位分辨率。根据本发明的ー个方面，通过放置在扬声器背面的多个麦克风所获得的声音拾取 信号，来产生针对多个不同方位的具有指向性的多个指向性声音拾取信号。此外，使用外部源提供的外部源声音信号和通过各个麦克风获得的多个指向性声音拾取信号，产生了更多的各种声音发射信号。例如，在发出外部源声音时，基于通过各个麦克风获得的声音拾取信号的指向性声音信号可以根据情况按照与外部源声音信号适当混合的方式被发出。根据本发明的ー个方面，为了产生声音发射信号，在诸如人的欢呼声或广播声音之类的有效声音和噪声(例如，白噪声)之间进行鉴别。结果，能够在执行处理中在有效声音和噪声之间进行区别，处理的结果能够反映在声音发射信号上。根据本发明的ー个方面，抑制了噪声并且增强了有效声音。结果中断了噪声，只有诸如人的欢呼声或广播声音之类的有效声音与外部源声音组合，使得所得的声音对用户来说是可听到的。在此情况下，因为有效声音是以使得有该效声音具有指向性的方式产生的，所以有效声音被发出为使得在有效声音已经到达的方向上被听到。因此，即使以稳定状态听到外部源声音时，在来自外部的有效声音到达时，用户能够以感知有效声音已经到达的方向的方式听到该有效声音。根据本发明的ー个方面，以稳定状态发出外部源声音信号，仅当存在有效声音时，在抑制外部源声音的同时能够增强和发出有效声音。结果，例如，即使在用户听音乐时，也能够以感知有效声音已经到达的方向的方式可靠地听到来自外部的必要声音。根据本发明的ー个方面，有效声音的发射时刻相对外部源声音信号抑制的开始时刻延迟了给定时间。结果，有效声音很难被淹没在外部源声音中，并且有效声音更加清晰可闻。根据本发明的ー个方面，通过使用非声音信息来处理声音发射信号。非声音信息的示例包括上述的时间和位置、头戴式耳机的姿态，还包括提供外部通信功能时的数据信息。当基于不同于此方式中的声音信息的信息来产生声音发射信号时，能够以各种更多的模式来产生声音发射信号。根据本发明的ー个方面，对声音发射信号执行频率特性处理，因而能够以各种模式来产生声音发射信号。根据本发明的ー个方面，包括麦克风的头戴式耳机能够根据情况对麦克风所拾取的外部声音和外部源所提供的源声音执行适当的处理，并且能够以对应于该情况的各种声音发射模式从扬声器发出声音。
权利要求
1.一种头戴式耳机，包括 一对耳机単元，其中每ー个耳机単元都包括扬声器和多个麦克风，所述多个麦克风以给定的模式布置在所述扬声器的背面，并且通过所述多个麦克风来拾取外部声音； 声音拾取信号发生器，其构造为通过使用所述多个麦克风所输出的多个信号来产生多个声音拾取信号，其中所述多个声音拾取信号中的每ー个都具有给定的指向性； 外部源声音输入部件，来自外部源的外部源声音信号通过所述外部源声音输入部件输入；以及 声音发射信号发生器，其构造为通过使用所述外部源声音信号和所述多个声音拾取信号来产生多个声音发射信号，所述多个声音发射信号被输入到所述ー对耳机単元的扬声器，并且所述多个声音发射信号中的每ー个都具有指向性。
2.根据权利要求I所述的头戴式耳机，还包括 声音鉴别器，其构造为在所述多个声音拾取信号中包括的噪声和有效声音之间进行鉴别， 其中，所述声音发射信号发生器基于所述声音鉴别器的鉴别结果来产生声音发射信号。
3.根据权利要求2所述的头戴式耳机，其中 所述声音发射信号发生器抑制所述噪声并且增强所述有效声音，以产生所述多个声音发射信号。
4.根据权利要求3所述的头戴式耳机，其中 当输入所述有效声音时，所述声音发射信号发生器抑制所述外部源声音信号，并且通过使用所述多个声音拾取信号来产生增强所述有效声音的声音，以产生所述多个声音发射信号。
5.根据权利要求4所述的头戴式耳机，其中 所述声音发射信号发生器包括用于主要存储所述有效声音的主存储器，并且在从抑制所述外部源声音信号的时刻起的给定时间段之后输出增强所述有效声音的声音。
6.根据权利要求I到5中任一项所述的头戴式耳机，还包括 非声音信息捕获器，其构造为获取非声音信息， 其中，所述声音发射信号发生器基于所述非声音信息来处理所述多个声音发射信号。
7.根据权利要求6所述的头戴式耳机，其中 所述非声音信息包括与时间相关的信息。
8.根据权利要求6所述的头戴式耳机，其中 所述非声音信息包括与位置相关的信息。
9.根据权利要求2到8中任一项所述的头戴式耳机，还包括 非声音信息捕获器，其构造为获取非声音信息， 其中，所述声音发射信号发生器基于所述非声音信息、所述有效声音和所述外部源声音信号来产生所述多个声音发射信号。
10.根据权利要求I到9中任一项所述的头戴式耳机，其中 所述声音发射信号发生器对所述多个声音发射信号执行频率特性处理。
全文摘要
公开了一种头戴式耳机，包括一对耳机单元，其中每一个耳机单元包括扬声器和多个麦克风，所述多个麦克风以规定的模式布置在所述扬声器的背面，并采集外部声音；声音采集信号发生器，其利用所述多个麦克风所输出的多个信号来产生多个声音采集信号，其中所述多个声音拾取信号中的每一个具有给定的指向性；外部源声音输入部件，其输入来自外部源的外部源声音信号；以及声音发射信号发生器，其使用所述外部源声音信号和所述多个声音采集信号来产生声音发射信号，所述声音发射信号具有指向性并被输入到每个耳机单元的扬声器中。
文档编号H04S1/00GK102823272SQ20118001528
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年3月23日
发明者畑纪行, 石桥利晃 申请人:雅马哈株式会社