信号处理装置、信号处理方法和程序的制作方法
【专利说明】信号处理装置、信号处理方法和程序
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年3月12日提交的日本在先专利申请JP2014-048426的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本公开涉及信号处理装置、信号处理方法和程序，具体地涉及使用户能够同时执行多个音频信号处理功能的信号处理装置、信号处理方法和程序。
【背景技术】
[0004]最近，一些头戴式耳机具有指定的音频信号处理功能，诸如减少周围噪声的噪音去除功能(例如，参见日本专利申请特许公开2011-254189号、2005-295175号和2009-529275 号)。
【发明内容】
[0005]已知的具有指定音频信号处理功能的头戴式耳机使用户能够打开/关闭单一的功能，诸如噪声去除功能并且调整该功能的作用程度。此外，具有多个音频信号处理功能的头戴式耳机使用户能够选择并且设置功能之一。然而，用户不能组合地控制多个音频信号处理功能。
[0006]本公开已经考虑了上面的情况，并且因此期望使得用户能够同时地执行多个音频信号处理功能。
[0007]本公开的实施例提供了一种信号处理装置，该信号处理装置包括:周围声音信号获取单元、噪声去除(NC)信号生成部件、闭塞感消除信号生成部件以及加法部件。该周围声音信号获取单元被配置为收集周围声音以生成周围声音信号。该NC信号生成部件被配置为根据周围声音信号生成噪声去除信号。该闭塞感消除信号生成部件被配置为根据周围声音信号生成闭塞感消除信号。该加法部件被配置为将所生成的噪声去除信号和闭塞感消除信号以指定比例相加。
[0008]本公开的另一实施例提供一种信号处理方法，包括:收集周围声音以生成周围声音信号；根据周围声音信号生成噪声去除信号；根据周围声音信号生成闭塞感消除信号；以及将所生成的噪声去除信号和闭塞感消除信号以指定比例相加。
[0009]本公开的又一实施例提供了一种程序，该程序使计算机用作:周围声音信号获取单元，其被配置为收集周围声音以生成周围声音信号；噪声去除(NC)信号生成部件，其被配置为根据周围声音信号来生成噪声去除信号；闭塞感消除信号生成部件，其被配置为根据周围声音信号生成闭塞感消除信号；以及加法部件，其被配置为将所生成的噪声去除信号和闭塞感消除信号以指定比例相加。
[0010]根据本公开的实施例，收集周围声音以生成周围声音信号，根据周围声音信号生成噪声去除信号，以及根据周围声音信号生成闭塞感消除信号。然后，将所生成的噪声去除信号和闭塞感消除信号以指定比例相加，并且输出由相加产生的信号。
[0011]请注意:程序可以经由传输介质或记录介质来提供。
[0012]信号处理装置可以是独立的装置或者可以是组成一个装置的内部块。
[0013]根据本公开的实施例，用户可以同时执行多个音频信号处理功能。
[0014]请注意:上述效果只是为了说明，并且可以产生在本公开中描述的任何效果。
[0015]如在附图中所示的，根据下面对本公开的最好模式实施例的详细描述，本公开的这些和其它目的、特征以及优势将会变得更明显。
【附图说明】
[0016]图1是示出根据本公开的头戴式耳机的外观示例的图；
[0017]图2是描述闭塞感消除功能的图；
[0018]图3是示出头戴式耳机的功能配置的框图；
[0019]图4是示出信号处理单元的第一实施例的配置示例的框图；
[0020]图5是描述第一用户接口的示例的图；
[0021]图6是描述第一用户接口的示例的图；
[0022]图7是描述第一音频信号处理的流程图；
[0023]图8是示出信号处理单元的第二实施例的配置示例的框图；
[0024]图9是描述第二用户接口的示例的图；
[0025]图10是描述第二用户接口的示例的图；
[0026]图11是描述第三用户接口的示例的图；
[0027]图12是描述第三用户接口的示例的图；
[0028]图13是描述第四用户接口的示例的图；
[0029]图14是描述第四用户接口的示例的图；
[0030]图15是描述第二音频信号处理的流程图；
[0031]图16是示出分析控制部分的详细配置示例的框图；
[0032]图17是示出水平检测部件的详细配置示例的框图；
[0033]图18是示出水平检测部件的另一详细配置示例的框图；
[0034]图19是描述基于自动控制模式的控制的示例的图；以及
[0035]图20是示出根据本公开的计算机的实施例的配置示例的框图。
【具体实施方式】
[0036]接下来，将要描述用于执行本公开的模式(下文中称为实施例)。请注意:以下面顺序进行描述。
[0037]1.头戴式耳机的外观示例
[0038]2.头戴式耳机的功能框图
[0039]3.信号处理单元的第一实施例
[0040]4.信号处理单元的第二实施例
[0041]5.自动控制模式的示例
[0042]6.应用示例
[0043]7.修改示例
[0044]1.头戴式耳机的外观示例
[0045]图1是示出根据本公开的头戴式耳机的外观示例的图。
[0046]如典型的头戴式耳机等，在图1中所示的头戴式耳机I从外部音乐再现装置等获取音频信号，并且将音频信号作为实际声音从在壳体2内部的扬声器3提供给用户。
[0047]请注意:由音频信号所表示的音频内容的示例包括各种素材，诸如音乐(音乐作品)、无线电广播、电视广播、用于英语对话等的教学素材、诸如喜剧故事的娱乐内容、视频游戏声音、电影声音以及计算机操作声音，因此音频信号没有特别地限制。在说明书中，音频信号(听觉信号)不限于根据人的声音所生成的声音信号。
[0048]头戴式耳机I具有麦克风4，麦克风4在壳体2的指定部分处收集周围声音以输出周围声音信号。
[0049]麦克风4可以设置在头戴式耳机I的壳体2的内部，或者可以设置在头戴式耳机I的壳体2的外部。如果将麦克风4设置在壳体2的外部，则可以直接将麦克风4设置在壳体2的外部或者可以将麦克风4设置在其它部件处，诸如将头戴式耳机I的右壳体和左壳体互相连接的带部件或者控制头戴式耳机I的音量等的控制箱。然而，如果收集接近耳朵的部件的周围声音，更期望将麦克风4设置在接近耳朵的部分。此外，可以设置一个或两个收集周围声音的麦克风4。然而，当考虑到在头戴式耳机I中设置麦克风4的位置并且事实上大部分典型的周围声音存在于低频带时，可以只设置一个麦克风4。
[0050]此外，头戴式耳机I具有将指定的音频信号处理应用到由麦克风4收集的周围声音的功能(模式)。特别地，头戴式耳机I具有至少四个音频信号处理功能，即，噪声去除功能、特定声音加强功能、闭塞感消除功能以及周围声音增强功能。
[0051]噪声去除功能是生成具有与周围声音的相位相反的相位的信号以去除到达耳膜的声波的功能。当打开噪声去除功能时，用户听到更少的周围声音。
[0052]特定声音加强功能是减少被认为是噪声(处于特定频带的信号)的特定声音的功能，并且也称为降噪功能。在实施例中，特定声音加强功能被合并为这样的处理:其中，由周围人产生的声音之外的声音(例如，环境声音)被认为是噪声并且被减少。因此，当特定声音加强功能打开时，使用户能够在听到更少的环境声音的同时满意地听到由周围人产生的声音。
[0053]闭塞感消除功能是这样的功能:由麦克风4收集的声音在被进行信号处理之后输出，以使用户能够以这样的方式听到周围声音:尽管实际上他/她戴着头戴式耳机1，但是好像他/她根本没有戴头戴式耳机I或者好像他/她戴着开放式耳机。当闭塞感消除功能打开时，使用户能够听到周围环境声音并且几乎像他/她没有戴头戴式耳机I的正常情况下听到声音一样。
[0054]图2是描述闭塞感消除功能的图。
[0055]假定用户在没有头戴式耳机I的情况下听到的声源S的特性是H1。另一方面，假定当用户用头戴式耳机I来听声源S时由头戴式耳机I的麦克风4收集的声源S的特性是H2o
[0056]在这种情况下，如果建立关系Hl = H2XH3 (表达式I)的特性H3的信号处理被应用为闭塞感消除处理(功能)，则可以产生这样的状态:尽管实际上用户戴着头戴式耳机1，但是用户感觉好像他/她根本没有戴头戴式耳机I。
[0057]换句话说，闭塞感消除功能是这样的功能:其中，根据测量等预先确定建立关系H3 = H1/H2的特性H3并且执行上述表达式I的信号处理。
[0058]周围声音增强功能是在以闭塞感消除功能进一步增强周围声音信号的水平的情况下输出周围声音信号的功能。当周围声音增强功能打开时，使用户能够听到周围环境声音并且听到比用户没有戴头戴式耳机I的情况下更大的声音。周围声音增强功能与助听器的功能类似。
[0059]2.头戴式耳机的功能框图
[0060]图3是示出头戴式耳机I的功能配置的框图。
[0061 ] 除了上述扬声器3和麦克风4之外，头戴式耳机I还具有ADC (模数转换器)11、操作单元12、音频输入单元13、信号处理单元14、DAC (数模转换器)15以及功率放大器16。
[0062]麦克风4收集周围声音以生成周围声音信号并且将所生成的周围声音信号输出至ADC Ilo麦克风4用作周围声音信号获取单元。
[0063]ADC 11将从麦克风4输入的模拟周围声音信号转换成数字信号并且将所转换的数字信号输出至信号处理单元14。在下面的描述中，提供到信号处理单元14的数字周围声音信号将被称为麦克风信号。
[0064]操作单元12接受对头戴式耳机I的用户操作。例如，操作单元12接受用户操作，诸如打开/关闭头戴式耳机I的电源、控制从扬声器3输出的声音的音量、打开/关闭多个音频信号处理功能以及将与所接受的操作对应的操作信号输出至信号处理单元14。
[0065]音频输入单元13接受从外部音乐再现装置等输出的音频信号(听觉信号)的输入。在实施例中，假定指定的音乐(音乐作品)信号从音频输入单元13被输入，从音频输入单元13输入的音频信号在下面的描述中将会被描述为音乐信号。