头戴式耳机设备的制作方法

专利名称：头戴式耳机设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种头戴式耳机设备，尤其涉及一种能够通过电话设备进行通信的头 戴式耳机设备和其方法，以及允许计算机执行该方法的程序。
背景技术：
在相关技术中，广泛地使用一种头戴式耳机设备，该设备在听者戴着该头戴式耳 机设备的状态下向听者输出来自手机的语音。例如，提出了一种声源输入/输出设备，该设 备通过使用蓝牙技术接收从手机发射来的音频信号并将接收到的音频信号输出到头戴式 耳机设备(例如，参考日本实用新型登记3116881号(专利文献1))。

发明内容
在上面的相关技术中，由于可以在戴着头戴式耳机设备的状态下通过声源输入/ 输出设备接收来自手机的语音，所以，可以在不去掉头戴式耳机设备的情况下通过手机进 行通信。然而，在这种情形中，用于在声源输入/输出设备和手机之间进行通信的通信装置 对于这两个设备都是必需的。因此，当这些设备中的任何一个设备没有这种通信装置时，声 源输入/输出设备就不能从手机接收音频信号，所以，所述设备不能将音频信号输出到头 戴式耳机设备中。在这种情形中，听者去掉头戴式耳机设备以通过手机进行通信。考虑到上述问题，期望听者在戴着头戴式耳机设备的状态下听取来自电话设备的 语首。根据本发明实施例，提供一种头戴式耳机设备，包括两个输出单元，用于输出已 经播放的播放音频；接触确定单元，其确定针对电话设备的接触的发生；第一音频收集单 元，用于收集从所述电话设备产生的呼叫语音；第二音频收集单元，用于收集环境的外部声 音；以及输出音频控制单元，其进行控制，使得当所述接触确定单元确定为发生接触时，从 所述两个输出单元的一个输出单元输出所述呼叫语音，并从另一个输出单元输出所述外部 声音；以及该头戴式耳机设备的处理方法和允许计算机执行该方法的程序。据此，当由接触 确定单元确定为在头戴式耳机设备和电话设备之间发生了接触时，由第一音频收集单元收 集的呼叫语音能够从两个输出单元的一个输出单元中输出，而由第二音频收集单元收集的 外部声音能够从另一个输出单元中输出。根据本发明实施例，优选地，所述接触确定单元基于由所述第一音频收集单元产 生的音频信号的水平来确定针对电话设备的接触的发生。据此，所述接触确定单元基于由 第一音频收集单元产生的音频信号的水平和由第二音频收集单元产生的音频信号的水平 来确定针对电话设备的接触的发生。在这种情形中，优选地，所述接触确定单元基于由所述 第一音频收集单元产生的音频信号在高频带中的谱水平来确定针对电话设备的接触的发 生。据此，所述接触确定单元基于由第一音频收集单元产生的音频信号的频域中的高频带 分量的水平来确定针对电话设备的接触的发生。在这种情形中，优选地，所述接触确定单元 基于在比约为由所述第一音频收集单元产生的音频信号中的最大频率的1/3的频率高的高频带中的谱水平来确定针对电话设备的接触的发生。据此，所述接触确定单元基于频率 高于由第一音频收集单元的频率性能确定的最大频率的约1/3的高频带中的谱水平来确 定针对电话设备的接触的发生。在基于由第一音频收集单元在所述高频带中产生的音频信号的谱水平来确定针 对电话设备的接触的发生的情况下，优选地，所述接触确定单元基于频率比语音带高的高 频带中的谱水平来确定针对电话设备的接触的发生。据此，可以基于比语音带高的频带中 的谱水平来确定针对电话设备的接触的发生。在基于由第一音频收集单元产生的音频信号的水平来确定针对电话设备的接触 的发生的情况下，优选地，所述接触确定单元基于由所述第一音频收集单元产生的音频信 号的声压水平来确定针对电话设备的接触的发生。据此，可以基于由第一音频收集单元产 生的音频信号的声压水平和由第二音频收集单元产生的音频信号的声压水平来确定针对 电话设备的接触的发生。根据本发明实施例，优选地，所述头戴式耳机设备还包括给定压力传感器，其检测 通过所述电话设备的接触产生的压力，其中，当确定发生接触时，所述接触确定单元基于由 所述给定压力传感器分别检测到的压力的大小来指定所述第一和第二音频收集单元中的 第一音频收集单元，以及所述输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出单元输出由所 述接触确定单元指定的所述第一音频收集单元收集的呼叫语音，并从另一个输出单元输出 所述外部声音。据此，通过来自给定压力传感器的压力大小来指定收集呼叫语音的第一音 频收集单元，并且所述呼叫语音能够从所指定的第一音频收集单元一侧的输出单元输出。根据本发明的实施例，优选地，所述头戴式耳机设备还包括呼叫语音调节单元， 其基于由所述第一音频收集单元产生的呼叫语音信号和由所述第二音频收集单元产生的 外部声音信号之间的水平差来调节所述呼叫语音信号的输出水平，并将经调节的呼叫语音 信号提供给一个输出单元。据此，基于呼叫语音信号和外部声音信号之间的水平差来调节 呼叫语音信号的输出水平，并将调节了的呼叫语音信号提供给一个输出单元。在这种情形 中，优选地，所述呼叫语音调节单元基于所述呼叫语音信号的谱变为最大处的最大频率处 的谱水平与所述外部信号的与所述最大频率相对应的频率分量的谱水平之间的水平差来 调节所述呼叫语音信号的输出水平。据此，所述呼叫语音调节单元可以基于呼叫语音信号 的频率分量为最大时的最大频率中的谱水平与外部信号与所述最大频率相对应的频率分 量的谱水平之间的水平差来调节呼叫语音信号的输出水平。在所述头戴式耳机设备还包括呼叫语音调节单元，所述呼叫语音调节单元基于由 第一音频收集单元产生的呼叫语音信号和由第二音频收集单元产生的外部声音信号之间 的水平差来调节呼叫语音的输出水平，并将调节了的呼叫语音信号提供给一个输出单元的 情况下，优选地，所述呼叫语音调节单元将新的外部声音信号提供给所述另一个输出单元， 其中基于所述外部声音信号和给定的衰减特性产生所述新的外部声音信号。据此，能够将 由呼叫语音调节单元基于外部声音信号和给定的衰减特性产生的新的外部声音信号提供 给所述另一个输出单元。根据本发明的实施例，优选地，输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出单元 输出通过将设定到给定水平的所述播放音频与所述呼叫语音进行合成而获得的合成音频。 据此，能够将通过将被设置到给定水平的播放音频与呼叫语音进行合成而获得的合成音频从一个输出单元输出。根据本发明的实施例，优选地，所述输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出 单元输出通过将所述呼叫语音与所述外部声音进行合成获得的合成音频。据此，能够将通 过将呼叫语音与外部声音进行合成而获得的合成音频从一个输出单元输出。根据本发明的实施例，优选地，所述第二音频收集单元包括多个收集环境的外部 声音的音频收集设备。据此，能够由多个音频收集单元收集电话设备周围的外部声音。根据本发明的实施例，可以获得非常好的优点，即，听者能够在戴着头戴式耳机设 备的状态中从电话设备接收语音。


图1A到图1C是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的例子的概略图；图2是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的结构例子的框图；图3是示出根据本发明实施例的接触确定单元和输出音频控制单元的结构例子 的框图；图4是示出根据本发明实施例的平滑处理单元的结构例子的框图；图5是示出根据本发明实施例的接触确定单元的确定速度和被设置到平滑处理 单元的权重因子之间的关系的图表；图6是示出根据本发明实施例的呼叫语音调节单元的结构例子的框图；图7是涉及根据本发明实施例的由滤波处理单元进行的衰减校正处理的概念图；图8A和图8B是示出根据本发明实施例的音量调节量决定单元计算调节量的方法 的例子的概念曲线图；图9是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的修正例子的概略图；图10是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的输出音频控制方法的处理过 程的例子的流程图；图11是示出根据本发明实施例的接触确定单元进行的接触确定处理的处理过程 的例子的流程图；图12是示出根据本发明实施例的呼叫语音调节单元进行的呼叫语音强调处理的 处理过程的例子的流程图；图13是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的例子的概略图；图14是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的结构例子的框图；图15是示出根据本发明实施例的接触确定单元的结构例子的框图；图16是示出根据本发明实施例的接触确定单元的结构的修正例子的框图；图17是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的结构例子的框图。
具体实施例方式下文中，将说明实施本发明的可选模式(下文中称作实施例)。将按下面的顺序进 行说明。1.第一实施例(输出音频控制通过压力传感器来确定呼叫语音的例子)2.第二实施例(输出音频控制通过麦克风音频的水平来确定呼叫语音的例子)
3.第三实施例(输出音频控制包括噪声消除功能的例子)1.第一实施例[头戴式耳机设备的概略例子]图1A到图1C是示出根据本发明实施例的头戴式耳机设备的例子的概略图。这里， 假设正在通过使用头戴式耳机设备100聆听音频内容的听者接收到手机800的传入呼叫。图1A是示出收集从手机800产生的呼叫语音并将收集的呼叫语音输出到听者耳 中的头戴式耳机设备100的概略图。图1B是示出图1A所示的头戴式耳机设备100的外壳 101的侧面的放大图。图1C是示出图1B所示的外壳101的前视图。图1A示出头顶带型(overhead band type)的头戴式耳机设备100。头戴式耳机 设备100包括外壳101、外壳102和带103。外壳101、102分别设置有麦克风111、112，压力 传感器121、122以及冲击噪声吸收材料131、132。带103连接外壳101和外壳102，并且在 带103内部布置有信号线。麦克风111、112用于收集呼叫语音，该呼叫语音是从手机800产生的音频或者是 作为头戴式耳机设备100的环境噪声的外部声音。麦克风111、112通过将收集的音频转换 成电信号来产生音频信号。因此，通过提供麦克风111、112来收集来自手机800的呼叫语
曰o压力传感器121、122是检测由按压在冲击噪声吸收材料131、132上的手机800产 生的压力的传感器。即，压力传感器121、122检测由头戴式耳机设备100和手机800之间 的接触产生的压力。因此，压力传感器121、122用来由此确定在头戴式耳机设备100和手 机800之间是否发生了接触。冲击噪声吸收材料131、132用于减轻将输出呼叫语音的手机800按压在麦克风 111或112上产生的冲击噪声。冲击噪声吸收材料131、132由例如橡胶构成。手机800是与其它手机、便携式终端等进行通信的电话设备。手机800接收从其 它方手机发送的音频信号并将接收的音频信号作为呼叫语音输出。手机800也收集从戴着 头戴式耳机设备100的听者发射的音频并对收集的音频信号进行给定的信号处理以发送 到其它方手机。该手机是根据本发明的实施例的电话设备的例子。图1B示出外壳101处提供的麦克风111、压力传感器121和冲击噪声吸收材料 131。在外壳101中，麦克风111和压力传感器121按从上到下的顺序设置。冲击噪声吸收 材料131被设置在外壳101的外面，从而与压力传感器121交叠。图1C示出外壳101处设置的麦克风111、压力传感器121、冲击噪声吸收材料131、 外部音频合成按钮181和音频内容合成按钮182。外部音频合成按钮181是推式设置按钮，用于将外部声音合成功能设置为有效。 这里所说的外部声音合成功能是这样的功能通过将由一个麦克风111或112收集的呼叫 语音与由另一个麦克风112或111收集到的外部声音进行合成来将包括外部声音的呼叫语 音输出给听者。音频内容合成按钮182是推式设置按钮，用于将音频内容合成功能设置为有效。 这里所说的音频内容合成功能是这样的功能通过将由麦克风111或112收集的呼叫语音 与音频被减少到固定水平的音频内容进行合成来将包括音频内容的呼叫语音输出给听者。 也就是说，这是在听者通过手机800进行通信时使用由头戴式耳机设备100播放的音频内容作为BGM(背景音乐)的功能。尽管在上面的情形中作为例子说明了头顶带型头戴式耳机设备100，但也可以运 用颈带型头戴式耳机设备。图1B和图1C是涉及外壳101的概念图，外壳102也具有与外 壳101相同的结构。接下来，将参考附图来说明包括外壳101、102的内部音频信号处理结 构的头戴式耳机设备100的整个功能结构。[头戴式耳机设备的结构例子]图2是示出根据本发明第一实施例的头戴式耳机100的结构例子的框图。头戴式 耳机设备100包括麦克风111、112，压力传感器121、122，转换开关141、142，合成单元151、 152，扬声器161、162，接触确定单元200以及输出音频控制单元300。头戴式耳机设备100 还包括呼叫语音调节单元400、语音内容播放单元510以及音频内容调节单元520。麦克风111、112是用于收集从手机800产生的呼叫语音或如参考图1A到图1C所 述的作为头戴式耳机设备100的环境噪声的外部声音的麦克风。麦克风111、112通过将收 集的音频转换成电信号来产生音频信号。例如，当呼叫语音信号由麦克风111收集的来自 手机800的呼叫语音产生时，麦克风112通过收集外壳102的外部环境声音来产生外部声 音信号。另一方面，当呼叫语音信号由麦克风112收集的来自手机800的呼叫语音产生时， 麦克风111通过收集外壳101的外部环境声音来产生外部声音信号。麦克风111、112分别 将产生的音频信号提供给呼叫语音调节单元400。麦克风111、112为根据本发明实施例的 第一和第二音频收集单元的例子。压力传感器121、122是用于检测由参考图1A到图1C所描述的冲击噪声吸收材料 131或132与手机800之间的接触产生的压力的传感器。压力传感器121、122通过将产生 的压力的大小转换成电信号来产生压力信号。假定压力信号的信号水平随着压力的增加而 增加。压力传感器121、122也分别将产生的压力信号输出到接触确定单元200。例如，当 手机800被按在外壳101上时，压力传感器121将水平比来自压力传感器122的压力信号 大的压力信号输出到接触确定单元200。另一方面，当手机800被按压在外壳102上时，压 力传感器122将水平比来自压力传感器121的压力信号大的压力信号输出到接触确定单元 200。压力传感器121、122是根据本发明实施例的给定压力传感器的例子。转换开关141、142是用于根据输出音频控制单元300的控制在呼叫语音调节单元 400和合成单元151、152之间切换接通/断开的开关。转换开关141、142在呼叫语音调节 单元400和合成单元151、152之间进行切换，以基于输出音频控制单元300的控制成为导 通(ON)状态或不导通(OFF)状态。切换开关141、142在ON状态时将从呼叫语音调节单元 400提供的音频信号输出到合成单元151、152。合成单元151、152的每一个通过将来自呼叫语音调节单元400的音频信号与由语 音内容调节单元520调节的音频内容信号合成来产生新的音频信号。合成单元151、152将 新产生的音频信号分别提供给扬声器161、162。就是说，合成单元151将从转换开关141输 出的音频信号与从音频内容调节单元520输出的音频内容信号合成，并将合成的音频信号 提供给扬声器161。合成单元152将从转换开关142输出的音频信号与从音频内容调节单 元520输出的音频内容信号合成，并将合成的音频信号提供给扬声器162。当转换开关141、 142处于OFF状态时，合成单元151、152只将从音频内容调节单元520提供的音频内容信号 分别提供给扬声器161、162。
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扬声器161、162输出由合成单元151、152产生的音频信号。扬声器161、162输出 例如来自音频内容播放单元510的音频内容信号。当从扬声器161输出呼叫语音时，扬声器 162输出例如来自麦克风112的外部声音信号。注意扬声器161、162被安装在外壳101、 102内部。扬声器161、162是根据本发明实施例的两个输出单元的例子。接触确定单元200向输出音频控制单元300通知手机800已经被按压在外壳101 或102上。接触确定单元200基于分别从压力传感器121、122输出的压力信号来确定是否 在冲击噪声吸收材料131、132与手机800之间发生了接触。当压力传感器121、122之一的 压力信号的水平超过给定接触阈值时，接触确定单元200确定发生手机800的接触。当确 定发生接触时，接触确定单元200向输出音频控制单元300通知接触位置，该位置表明产生 了超过接触阈值的压力信号的压力传感器121或122所在的外壳101或102的位置。就是 说，当确定发生接触时，接触确定单元200向输出音频控制单元300提供表明发生了接触以 及接触位置的确定结果，作为接触信息。例如，当来自压力传感器121的压力信号高于接触阈值时，接触确定单元200向输 出音频控制单元300通知指示接触已经发生的确定结果以及指示安装有压力传感器121的 外壳101的位置的接触位置。当来自压力传感器122的压力信号高于接触阈值时，接触确定 单元200向输出音频控制单元300通知指示接触已经发生的确定结果以及指示安装有压力 传感器122的外壳102的位置的接触位置。另一方面，当来自压力传感器121、122的压力 信号均低于接触阈值时，向输出音频控制单元300提供指示接触没有发生的确定结果。接 触确定单元200是根据本发明实施例的接触确定单元的例子。输出音频控制单元300进行控制，以便基于从接触确定单元200提供的确定结果 将由麦克风111、112产生的音频信号输出给扬声器161、162。例如，当由接触确定单元200 确定发生接触时，输出音频控制单元300将转换开关141、142分别切换为ON状态。输出音 频控制单元300也控制音频内容调节单元520以停止从音频内容调节单元520输出的音频 内容信号。在这种情形中，输出音频控制单元300基于从接触确定单元200通知的接触位置 来命令呼叫语音调节单元400将来自麦克风111或112的呼叫语音信号输出到扬声器161 或162。例如，当从接触确定单元200通知的接触位置指示外壳101的位置时，输出音频控 制单元300控制呼叫语音调节单元400将由呼叫语音调节单元400调节的呼叫语音信号提 供给转换开关141。因此，来自与手机800相接触的外壳101处安装的麦克风111的呼叫语 音信号能够被输出到设置在外壳101处的扬声器161。另一方面，输出音频控制单元300将从安装在位置与由接触确定单元200通知的 接触位置相对的另一个外壳处的麦克风111或112提供的外部声音信号输出到安装在所述 另一个外壳处的扬声器161或162。例如，当从接触确定单元200通知的接触位置指示外壳 101时，输出音频控制单元300控制呼叫语音调节单元400将在呼叫语音调节单元400中已 经进行了给定处理的外部声音信号提供给转换开关142。因此，来自安装在与手机800接触 的外壳101相对的外壳102中的麦克风112的外部声音信号能够被输出到在外壳102处提 供的扬声器162。这样，当确定发生接触时，将外部声音输出到与处于接触状态的外壳101 或102相对的外壳102或101中，从而允许戴着头戴式耳机设备100的听者自己听取自己 的说话。据此，可以限制听者对着手机800发出不必要的高语音。
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当外部声音合成功能有效时，在接触确定单元200确定发生接触时，输出音频控 制单元300分别将转换开关141和142切换到ON状态。输出音频控制单元300也控制音 频内容调节单元520停止从音频内容调节单元520输出音频内容信号。此时，当从接触确 定单元200把外壳101通知为所述接触位置时，输出音频控制单元300允许在呼叫语音调 节单元400中进行了调节的呼叫语音信号与已经进行了衰减校正处理的外部声音信号进 行合成，并将合成后的呼叫语音信号提供给转换开关141。因此，允许呼叫语音与外部声音 进行合成，并将其输出到扬声器161、162，于是，听者可以听取包含在外部声音中的听者自 己的语音。所以，除了从手机800没有按在上面的扬声器161或162输出的外部声音外，外 部声音也与呼叫语音进行合成，从而进一步限制听者发出不必要的高语音。此外，当音频内容合成功能有效时，如果接触确定单元200确定发生接触，那么输 出音频控制单元300分别将转换开关141和142切换到ON状态。此时，当从接触确定单元 200把外壳101通知为所述接触位置时，输出音频控制单元300控制音频内容调节单元520 将输出到扬声器161的音频内容信号的水平减小到某个固定水平。因此，来自呼叫语音调 节单元400、进行了调节的麦克风111的呼叫语音信号与由音频内容调节单元520设定到固 定水平的音频内容信号在合成单元151中进行合成，并且合成后的呼叫语音信号被输出到 扬声器161。在这种情形中，音频内容调节单元520进行调节，以便将音频内容信号的音量 减小到不会使听者烦躁的程度。当接触确定单元200确定没有接触发生时，输出音频控制单元300进行控制，以便 将由音频内容播放单元510播放的音频内容信号输出到扬声器161、162。输出音频控制单 元300是根据本发明实施例的输出音频控制单元的例子。上面说明了这样的例子在该例子中，当接触确定单元200确定发生接触时，输出 音频控制单元300将两个转换开关141、142都切换为ON状态，然而却不限于该例子。例如， 当接触确定单元200确定发生接触时，输出音频控制单元300可以控制呼叫语音调节单元 400从两个扬声器161、162输出呼叫语音。另外，当接触确定单元200确定发生接触时，输出音频控制单元300可以只将位于 由接触确定单元200通知的接触位置侧的转换开关141或142切换到ON状态。据此，在不 从手机800未按在上面的那个扬声器162或161输出外部声音的情况下，只从手机800按 在上面的那个扬声器161或162中输出手机800的呼叫语音。在这种情形中，优选也将来 自音频内容播放单元510的音频内容信号提供给手机800未按在上面的扬声器162或161， 以及也优选停止音频信号的输出以允许扬声器162或161处于静默状态。呼叫语音调节单元400根据由输出音频控制单元300进行的控制对由麦克风111 或112产生的呼叫语音信号进行处理，以允许听者更容易听到呼叫语音。呼叫语音调节单 元400调节例如由麦克风111或112产生的呼叫语音信号的音量，以便使其大于所述外部 声音信号。呼叫语音调节单元400也对由麦克风111或112产生的呼叫语音信号进行例如 平衡处理。呼叫语音调节单元400也根据由输出音频控制单元300进行的控制对由麦克风 111或112产生的外部声音信号进行衰减校正处理。这里所述的衰减校正处理是对外部声 音信号的传递函数进行卷积的处理，该传递函数具有由穿过外壳101或102的外部声音产 生的衰减特性。呼叫语音调节单元400在输出音频控制300的控制下将调节了的呼叫语音信号提供给一个转换开关141或142，并将进行了衰减校正处理的外部声音信号提供给另 一个转换开关142或141。当外部声音合成功能有效时，呼叫语音调节单元400将经调节的呼叫语音信号与 在输出音频控制单元300控制下进行了衰减校正处理的外部声音信号合成。然后，呼叫语 音调节单元400将所合成的音频信号作为呼叫语音信号提供给由输出音频控制单元300指 定的转换开关141或142。例如，当手机800被按在外壳101上时，呼叫语音调节单元400 将来自麦克风112的外部声音信号与来自麦克风111的呼叫语音信号合成，并将所合成的 呼叫语音信号经由转换开关141输出到扬声器161。呼叫语音调节单元400是根据本发明 实施例的呼叫语音调节单元的例子。音频内容播放单元510通过播放音频内容数据产生右信道和左信道的音频内容 信号。音频内容播放单元510通过例如从存储有音频内容数据的存储介质获取音频内容数 据并对所获取的音频内容数据进行解码来产生音频内容信号。音频内容播放单元510也通 过接收从外部装置使用给定通信系统发送的音频内容信号并对接收到的音频内容信号进 行解码来产生音频内容信号。音频内容播放单元510还将产生的音频内容信号提供给音频 内容调节单元520。由音频内容播放单元510产生的音频内容信号是根据本发明实施例的 播放音频的例子。音频内容调节单元520根据由输出音频控制单元300进行的控制对从音频内容播 放单元510提供的音频内容信号的音量进行调节。当接触确定单元200确定发生接触时， 音频内容调节单元520例如根据输出音频控制单元300进行的控制停止右信道和左信道这 两个信道的音频内容信号的输出。在这种情形中，当按下音频内容合成按钮182时，音频内 容调节单元520将音频内容信号的音量设置为不妨碍听者收听呼叫语音。如上所述，提供了压力传感器121、122和接触确定单元200，由此基于由压力传感 器121、122产生的压力信号来确定是否发生手机800的接触以及接触的位置。因此，可以 确定由麦克风111、112收集的音频是由手机800产生的呼叫语音还是头戴式耳机设备100 周围的外部声音。另外，提供输出音频控制单元300，由此从与手机800相接触的一个扬声器161或 162输出呼叫语音，以及从另一个扬声器162或161输出外部声音。就是说，当接触确定单 元200确定发生接触时，可以允许两个扬声器161、162中的一个扬声器输出呼叫语音而另 一个扬声器输出外部声音。据此，听者可以听到自己对手机800的说话，所以，就可以防止 由听者发出的语音不必要地大。[接触确定单元和输出音频控制单元的结构例子]图3是示出根据本发明第一实施例的接触确定单元200和输出音频控制单元300 的结构例子的框图。这里，示出了压力传感器121、122，接触确定单元200和输出音频控制 单元300。由于压力传感器121、122与图2所示的压力传感器相同，所以这里给以相同附图 标记，并省略其说明。接触确定单元200包括检测信息产生单元210、平滑处理单元220和接触状态判 决单元250。检测信息产生单元210基于从压力传感器121、122输出的两个压力信号来检 测冲击噪声吸收材料131或132与手机800之间的接触的发生。当来自压力传感器121、 122的压力信号之一的水平超过接触阈值时，检测信息产生单元210确定发生手机800的接触。然后，当确定发生接触时，检测信息产生单元210基于产生的压力信号超过接触阈值的 压力传感器121或122来确定指示外壳101或102的位置的接触位置。当基于分别从压力传感器121、122输出的压力信号确定发生接触时，检测信息产 生单元210也产生指出手机800的接触的发生以及接触位置的检测信息。当例如确定手机 800的接触没有发生时，检测信息产生单元210输出“0”作为检测信息。另一方面，当确定 发生接触时，如果来自压力传感器121的压力信号超过接触阈值，则检测信息产生单元210 输出“1”，而如果来自压力传感器122的压力信号超过接触阈值，则检测信息产生单元210 输出“-1”。检测信息产生单元210例如以固定的间隔产生检测信息。检测信息产生单元210 可以从来自压力传感器121、122之一的压力信号超过接触阈值的时刻开始产生检测信息。 然后，当从来自压力传感器121、122的两个压力信号变得等于或低于阈值时刻起经过某个 固定的时段之后，检测信息产生单元210完成产生检测信息。检测信息产生单元210也将 产生的检测信息经由信号线219输出到平滑处理单元220。平滑处理单元220基于从检测信息产生单元210经由信号线219提供的多个检测 信息对检测信息进行平滑。平滑处理单元220基于从检测信息产生单元210提供的多个检 测信息以及确定平滑处理单元220的输出值的平滑度的权重因子来平滑检测信息的值。平 滑处理单元220经由信号线229将经平滑的检测信息提供给接触状态判决单元250，作为 检测结果指数。因此，通过提供平滑处理单元220基于当前和以前的检测信息来产生检测 结果指数，所以可以减少错误的检测，诸如由于手机800之外的其它物体接触了外壳101或 102 一会儿而确定发生接触。接触状态判决单元250基于从平滑处理单元220经由信号线229提供的检测结果 指数决定手机800的接触的发生，并在发生了接触的情况下决定接触位置。接触状态判决 单元250经由输出音频控制单元300将决定结果作为接触确定单元200的确定结果提供给 切换信号产生单元310、呼叫语音调节单元400以及音频内容调节单元520。输出音频控制单元300包括切换信号产生单元310、外部音频合成确定单元320和 音频内容合成确定单元330。切换信号产生单元310基于接触状态判决单元250的决定结 果产生切换信号，以将转换开关141、142切换成ON状态或OFF状态。当接触状态判决单元 250判决为发生了接触时，切换信号产生单元310产生切换信号，以将两个转换开关141、 142切换为ON状态。另一方面，当接触状态判决单元250判决为没有发生接触时，切换信号 产生单元310产生切换信号，以将两个转换开关141、142切换为OFF状态。当控制外部声音以便使其不从安装在与接触位置相对的外壳处的扬声器161或 162输出时，切换信号产生单元310基于接触位置产生切换信号，以将一个转换开关141或 142切换为ON状态。同时，切换信号产生单元310产生切换信号，以将另一转换开关142或 141切换为OFF状态。外部音频合成确定单元320基于接触状态判决单元250的判决结果和外部音频合 成按钮181的按下状态来确定外部声音信号是否与呼叫语音调节单元400中的呼叫语音信 号进行合成。当接触状态判决单元250判决发生了接触时，如果外部音频合成按钮181没 有被按下，则外部音频合成确定单元320命令呼叫语音调节单元400原样输出呼叫语音信 号到转换开关141或142。
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另一方面，在判决发生了接触时，如果外部音频合成按钮181将外部声音合成功 能设置为有效，则外部音频合成确定单元320命令呼叫语音调节单元400将外部声音信号 与呼叫语音信号进行合成。同时，外部音频合成确定单元320命令呼叫语音调节单元400 将合成的音频信号输出到由接触状态判决单元250判决为是接触位置侧的转换开关141或 142。就是说，当接触状态判决单元250判决发生了接触时，外部音频合成确定单元320向 呼叫语音调节单元400通知来自接触状态判决单元250的接触位置和指示是否需要进行所 述合成的合成信息。音频内容合成确定单元330基于接触状态判决单元250的判决结果和音频内容合 成按钮182的按下状态来确定呼叫语音信号是否与音频内容信号进行合成。当接触状态判 决单元250判决发生了接触时，在音频内容合成按钮182将音频内容合成功能设置为无效 的情况下，音频内容合成确定单元330停止从音频内容调节单元520进行输出。另一方面，在接触状态判决单元250判决发生了接触时，如果外部声音合成功能 被设置为有效，则音频内容合成确定单元330从音频内容调节单元520输出音频内容信号。 因此，来自呼叫语音调节单元400的呼叫语音信号与来自音频内容调节单元520的音频内 容信号进行合成，并且将合成的音频信号提供给扬声器161或162。这里所提到的固定水 平是指包括在从扬声器161或162输出的呼叫语音中的音频内容不会使听者烦躁的程度水 平。当接触状态判决单元250判决发生了接触时，音频内容合成确定单元330例如向音频内 容调节单元520通知来自接触状态判决单元250的接触位置和音频内容信号的输出水平。[平滑处理单元的结构例子]图4是示出根据本发明第一实施例的平滑处理单元220的结构例子的框图。平滑 处理单元220包括延迟器件221到224、乘法器231到234和加法器241到243。在本例 中，假设当前以及过去的n(n为大于等于2的整数)条检测信息屯到dn被存储在延迟器件 221到224中，且n个权重因子Wl到wn被设置到乘法器231到234。延迟器件221到224配置有移位寄存器，移位寄存器延迟来自信号线219的检测 信息屯到dn。就是说，作为延迟器件221的输出的检测信息屯被输入到延迟器件222并被 提供给乘法器231。作为延迟器件222的输出的检测信息(12被输入到未显示的下一个延迟 器件并被提供给乘法器232。作为延迟器件223的输出的检测信息dM被输入到延迟器件 224并被提供给乘法器233。作为延迟器件224的输出的检测信息dn被提供给乘法器234。乘法器231到234是将从延迟器件221到224提供的检测信息屯到dn分别与设置 到乘法器231到234的权重因子Wl到wn相乘的乘法器。就是说，乘法器231将从延迟器件 221提供的检测信息屯与设置到乘法器231的权重因子Wl相乘的结果输出到加法器241。 乘法器232将从延迟器件222提供的检测信息d2与设置到乘法器232的权重因子w2相乘 的结果也输出到加法器241中。乘法器233将从延迟器件223提供的检测信息d^与设置 到乘法器233的权重因子相乘的结果输出到加法器242。乘法器234将从延迟器件224 提供的检测信息dn与设置到乘法器234的权重因子wn相乘的结果输出到加法器243。加法器241到243是将来自乘法器231到234的输出相加的加法器。加法器243 的相加结果经由信号线229输出。加法器241将乘法器231、232的输出相加后的结果输出 到未示出的下一个加法器。加法器242将乘法器233和未示出的前一个加法器的输出相加 后的结果输出到加法器243中。加法器243将加法器242和乘法器234的输出相加后的结果作为检测结果指数(index)经由信号线229输出到接触状态判决单元250。如上所述，延迟器件221到224、乘法器231到234以及加法器241到243 —起使 用，由此计算检测结果指数，其中，对检测信息屯到dn进行了平滑。接下来，将参考附图简 短地说明分别设置到乘法器231到234的权重因子Wl到wn与接触状态判决单元250判决 手机800的接触发生时的反应速度之间的关系。[权重因子与确定速度之间的关系]图5是作为例子示出根据本发明第一实施例的接触确定单元200的确定速度与设 置到平滑处理单元220的权重因子Wi到^之间的关系的图表。这里，示出反应灵敏度270、 延迟器件280、检测结果指数291和接触状态决定结果292。在延迟器件280中示出输入到4个延迟器件221到224的检测信息屯到dn。这里 假设，在来自压力传感器121的压力信号超过接触阈值的情况下，从检测信息产生单元210 输出“1”，而在来自压力传感器122的压力信号超过接触阈值的情况下，从检测信息产生单 元210输出“_1”。在来自两个压力传感器121、122的压力信号等于或小于阈值的情况下， 从检测信息产生单元210输出“0”。该例子表明，“ 1”作为检测信息屯、d2被输入到延迟器 件221、222，而“0”作为检测信息d3、d4被输入到延迟器件223、224中。就是说，假设了手 机800刚被按在压力传感器121侧的外壳101上之后的平滑处理单元220的状态。在检测结果指数291中示出由平滑处理单元220产生的检测结果指数(即，加法 器243的相加起来的结果)。在接触状态决定结果292中示出手机800的接触的发生以及 接触的位置。在该例子中，当接触状态决定结果等于或大于“0.5”时，显示“1”，表示在压力 传感器121侧的外壳101处发生了接触，而当结果小于“0. 5”并大于“-0. 5”时，显示“0”， 表示没有发生接触。当接触状态决定结果等于或小于“-0. 5”时，显示“_1”，表示在压力传 感器122侧的外壳102处发生了接触。作为反应灵敏度270，这里示出高灵敏度272、标准灵敏度273和低灵敏度274三 个例子。在高灵敏度272中，对于乘法器231到234，权重因子(巧到w4) 271分别被设置为 0. 70,0. 20,0. 10和0.00。在这种情形中，检测结果指数291显示为0. 90 = (0.70X1.00) + (0. 20X1. 00) + (0. 10 X 0. 00) + (0. 00 X 0. 00)。所以，接触状态决定结果 292 显示“ 1 ”，表示 在外壳101侧发生了接触。因此，较新的检测信息屯和d2乘以值较大的权重因子巧和w2， 所以，当按下手机800时，检测结果指数291较快地变为较大的值。在标准灵敏度273中，对于乘法器231到234，权重因子(巧到w4) 271分别被设置 为0. 25、0. 25、0. 25和0. 25。在这种情形中，检测结果指数291显示为0. 50 = (0.25X1.0 0) + (0.25X1. 00) + (0. 25 X 0. 00) + (0. 25 X 0. 00)。所以，接触状态决定结果 292 显示“ 1 ”，表 示在外壳101侧发生了接触。因此，所有的权重因子(巧到《2)都为相同的值，所以，检测结 果指数291示出标准值。在低灵敏度273中，对于乘法器231到234，权重因子(Wl到w4)271分别被设置为 0. 15、0. 20、0. 30和0. 35。在这种情形中，检测结果指数291显示为0. 35 = (0. 15X1.00) + (0. 20X1. 00)+ (0. 25X0. 00)+ (0. 35X0. 00)。所以，接触状态决定结果 292 显示“0”，表示 接触没有发生。因此，较早的检测信息d4和d3乘以值较大的权重因子w4和w3，所以，当按 下手机800时，检测结果指数291增加得较慢。如上所述，改变了要设置到乘法器231到234的权重因子Wl到w4，从而改变从手
14机800按下时刻直到接触状态判决单元250判决发生了接触为止的反应速度。例如，将权 重因子设置到低灵敏度274，可以防止诸如手接触外壳101或102 —会儿时接触状态判决单 元250判决发生了接触的错误检测。这里已经说明了提前设置权重因子巧到《4的例子，然 而，也可以优选地通过在头戴式耳机设备100处提供加速度传感器并且基于来自该加速度 传感器的信息估计头戴式耳机设备100的运动来调节权重因子。接下来，将参考附图来说 明呼叫语音调节单元400的结构例子。[呼叫语音调节单元的结构例子]图6是示出根据本发明第一实施例的呼叫语音调节单元400的结构例子的框图。呼叫语音调节单元400包括谱产生单元411、412，滤波处理单元421、422，音频信 号产生单元431、432，功率分析单元441、442以及音量调节量决定单元450。呼叫语音调节 单元400还包括音量调节单元461、462以及外部声音合成单元470。谱产生单元411、412通过将从麦克风111、112提供的音频信号从时域转换到频域 而产生谱信息。当从麦克风111提供呼叫语音信号时，谱产生单元411通过将从麦克风111 提供的呼叫语音信号从时域转换到频域来产生与该呼叫语音信号有关的谱信息。此时，谱 产生单元412通过将从麦克风112提供的外部声音信号从时域转换到频域而产生与该外部 声音信号有关的谱信息。谱产生单元411、412通过使用例如快速傅里叶变换(FFT)或八度划分(octave division)来产生谱信息。谱产生单元411、412也将产生的谱信息分别提供给滤波处理单 元 421、422。滤波处理单元421、422根据由外部声音合成确定单元320通知的接触位置对来自 麦克风111或112的外部声音信号中的谱信息进行衰减校正处理。作为衰减校正处理，滤 波处理单元421、422将表示外壳101或102对外部声音信号中的谱信息的衰减特性的传递 函数进行卷积。滤波处理单元421、422也进行带通滤波处理，考虑从手机800产生的呼叫 语音的频带，所述带通滤波处理使来自谱产生单元411、412的谱信息上的低范围频带到中 范围频带通过。当外部声音合成确定单元320通知了指示外壳101的接触位置时，滤波处理单元 421对由谱产生单元411产生的与呼叫语音信号有关的谱信息进行带通滤波处理。另一 方面，在对由谱产生单元412产生的与外部声音信号有关的谱信息进行了带通滤波处理之 后，滤波处理单元422对已经进行了带通滤波处理的谱信息进行衰减校正处理。另一方面，当由外部声音合成确定单元320通知了指示外壳102的接触位置时，滤 波处理单元422对由谱产生单元412产生的与所述呼叫语音信号有关的谱信息进行带通滤 波处理。另一方面，在对由谱产生单元411产生的与外部声音信号有关的谱信息进行了带 通滤波处理之后，滤波处理单元421对已经进行了带通滤波处理的谱信息进行衰减校正处 理。滤波处理单元421、422将进行了带通滤波处理的呼叫语音信号的谱信息或进行 了衰减校正处理的外部声音信号的谱信息提供给音频信号产生单元431或432以及功率分 析单元441或442。滤波处理单元421或422是根据本发明实施例的呼叫语音调节单元的 例子。功率分析单元441、442基于从滤波处理单元421、422提供的谱信息进行功率分析。功率分析单元441、442基于来自滤波处理单元421、422的谱信息产生功率包络(power envelope)。就是说，功率分析单元441、442基于来自滤波处理单元421、422的谱信息计算 各个频率分量的功率值。功率分析单元441、442分别将所计算出的各个频率分量的功率值 输出到音量调节量决定单元450。例如，当从滤波处理单元421提供了呼叫语音信号的谱信息时，功率分析单元441 基于呼叫语音信号的谱信息计算呼叫语音信号的各个频率分量的功率值，并将所述值输出 到音量调节量决定单元450。此时，功率分析单元442基于由滤波处理单元422进行了衰减 校正处理的谱信息来计算外部声音信号的各个频率分量的功率值，并将计算出的功率值输 出给音量调节量决定单元450。音量调节量决定单元450基于由外部声音合成确定单元320通知的接触位置和由 功率分析单元441、442产生的功率包络来决定对呼叫语音信号的音量调节量。音量调节量 决定单元450基于由功率分析单元441、442分别产生的功率包络之间的水平差来决定对呼 叫语音信号的音量调节量。当由外部声音合成确定单元320通知了指示外壳101的接触位 置时，音量调节量决定单元450将来自功率分析单元441的呼叫语音信号的功率包络与来 自功率分析单元442的外部声音信号的功率包络进行比较。然后，音量调节量决定单元450 基于该比较结果对音量调节单元461决定呼叫语音信号的音量调节量。然而，音量调节量 决定单元450不对由音频信号产生单元432产生的外部声音信号进行音量调节，因为已经 对外部声音信号进行了衰减校正处理。音频信号产生单元431、432将从滤波处理单元421、422提供的谱信息从频域转换 到时域，从而产生音频信号。音频信号产生单元431、432将产生的音频信号提供给音量调 节单元461、462。音量调节单元461、462基于由音量调节量决定单元450指定的调节量对从音频信 号产生单元431、432提供的音频信号的音量进行调节。例如，当从音频信号产生单元431提 供了呼叫语音信号时，音量调节单元461根据由音量调节量决定单元450产生的调节量来 增加呼叫语音信号的音量。另一方面，音量调节单元462将来自音频信号产生单元432的 外部声音信号原样输出。音量调节单元461、462对从音频信号产生单元431、432提供的音 频信号的音量进行调节并分别将调节后的音频信号输出到外部声音合成单元470。外部声音合成单元470基于来自外部音频合成确定单元320的合成信息将从一个 音量调节单元461或462提供的呼叫语音信号与从另一个音量调节单元462或461提供的 外部声音信号合成。当外部音频合成确定单元320命令外部声音合成单元470合成信号 时，外部声音合成单元470将来自音量调节单元461、462的呼叫语音信号和外部声音信号 合成，并将合成的音频信号提供给处于接触位置侧的转换开关141或142。同时，外部声音 合成单元470将来自音量调节单元462或461的外部声音信号原样输出给处于与接触位置 相对的一侧的转换开关142或141。另一方面，当外部音频合成确定单元320不命令外部声音合成单元470合成信号 时，外部声音合成单元470将从处于接触位置一侧的音量调节单元461或462提供的呼叫 语音信号原样输出给处于接触位置一侧的转换开关141或142。此时，外部声音合成单元 470将从处于与接触位置相对的一侧的音量调节单元462或461提供的外部声音信号原样 输出给处于与接触位置相对的一侧的转换开关142或141。
如上所述，通过提供滤波处理单元421、422，可以从扬声器161或162输出由麦克 风111或112产生的已经进行了衰减校正处理的外部声音信号。据此，能够降低听者对从 手机800没有按在上面的扬声器161或162输出的外部声音感到不自然的程度。[与衰减校正处理相关的概念图]图7是根据本发明第一实施例的由滤波处理单元421、422进行的衰减校正处理的 概念图。这里示出外壳102和人耳810。外壳102设置有图1A中所示的麦克风112、压力 传感器122和冲击噪声吸收材料132。这里，“Ns”表示外壳102周围的外部声音的频率特 征，而“Ns’”表示当通过外壳102衰减了的外部声音(Ns)到达人耳810时的衰减了的音频 的频率特征。在这种情形中，外部声音的频率特征(Ns)和衰减音频的频率特征(Ns’)之间的关 系用传递函数(H)来表示。所以，衰减音频的频率特征(Ns’ )可以通过使用外部声音的频 率特征(Ns)和传递函数(H)来计算。就是说，衰减音频的频率特征(Ns’)可以通过对外部 声音的频率特征(Ns)的传递函数(H)进行卷积来计算。传递函数(H)是可以通过在理想 环境中提前测量而获得的传递函数。如上所述，由于衰减音频(Ns’ )可以通过对提前获得的外部声音信号的传递函数 (H)进行卷积来估计，所以，听者可以在不感到不自然的情况下听取从安装在外壳102处的 扬声器162输出的外部声音。[音量调节量决定单元的调节量计算方法的例子]图8A和图8B是示出根据本发明第一实施例的与音量调节量决定单元450的调节 量计算方法有关的例子的概念图。图8A是示出在音频信号由音量调节量决定单元450进 行调节之前的呼叫语音信号和外部声音信号的功率包络的曲线图。图8B是示出当图8A所 示的呼叫语音信号已经由音量调节量决定单元450进行了调节时的呼叫语音信号和外部 声音信号的功率包络的曲线图。在这种情形中，水平轴表示频率，而垂直轴表示功率。在图8A中，呼叫语音特征471由实线示出，且外部声音特征472由点划线示出。 呼叫语音特征471是指示由功率分析单元441或442产生的呼叫语音信号中的各个频率分 量的功率值的功率包络。在呼叫语音特征471中，功率值在频率fcjiiax处变为最大(Pc_ max)。就是说，呼叫语音信号的谱变为最大的频率(最大频率fcjiiax)处的谱水平为最大 功率值(Pc_max)。外部声音特征472是指示由功率分析单元441或442产生的外部声音信号中的各 个频率分量的功率值的功率包络。与频率fcjiiax相对应的外部声音特征的功率值(Po)高 于呼叫语音特征471的最大功率值(Pcjiiax)。所述最大频率(fcjiiax)处的外部声音信号 的频率分量的谱水平为所述功率值(Po)。如上所述，当呼叫语音特征471埋于外部声音特征472中时，外部声音听起来比从 扬声器161或162输出的呼叫语音高，所以，听者难以听取呼叫语音。因此，由音量调节量 决定单元450进行如图8B所示的音量调节。在图8B中，呼叫语音特征481由实线示出，外部声音特征472由点划线示出，且呼 叫语音特征471由虚线示出。在这种情形中，由于呼叫语音特征471和外部声音特征472 与图8A中的相同，所以这里省略了说明。呼叫语音特征481是通过将从音频信号产生单元 431或432提供的呼叫语音信号的音量增加一个调节量(AP)获得的功率包络。
如上所述，在通过将具有呼叫语音特征471的呼叫语音信号增加所述调节量 (AP)而获得的呼叫语音特征481中，最大频率(fcjiiax)附近的功率值大于外部声音特征 472中的功率值。所以，听者容易听取从扬声器161或162输出的呼叫语音。这里，将简短地说明由音量调节量决定单元450进行的计算调节量(AP)的方法。 在该例子中，音量调节量决定单元450获取呼叫语音特征471中各个频率分量的功率值中 的最大功率值(Pc_maX)以及在最大功率值处的频率(fc_maX)。然后，音量调节量决定单 元450将呼叫语音特征471的最大功率值(Pcjiiax)与外部声音特征472的与呼叫语音特 征471的最大功率值(Pcjiiax)处的频率(fcjiiax)相对应的功率值(Po)进行比较。由于 此时外部声音特征472的功率值较大，所以，基于呼叫语音特征471的最大功率值(Pcjiiax) 和外部声音特征472的功率值(Po)来计算用于增加呼叫语音信号的音量的调节量(AP)。如上所述，音量调节量决定单元450将呼叫语音信号的谱变为最大时的最大频率 (fc_max)中的谱水平与外部信号中与所述频率(fcjiiax)相对应的频率分量的谱水平进行 比较。然后，音量调节量决定单元450基于所述两个谱水平之间的水平差来调节呼叫语音 信号的输出水平。[将辅助麦克风添加到头戴式耳机设备的例子]图9是示出根据本发明第一实施例的头戴式耳机设备100的变型例子的概略图。 头戴式耳机设备100除了包括如图1A所示的头戴式耳机设备100的部件外还包括位于外 壳101处的辅助麦克风171和位于带103处的辅助麦克风172。由于除了辅助麦克风171、 172外的其它部件与图1A中的部件相同，所以，给这些部件以相同的附图标记，并在这里省 略其说明。辅助麦克风171、172是用于收集作为头戴式耳机设备100周围的噪声的外部声音 的麦克风。辅助麦克风171、172被设置在手机800未覆盖的区域中。辅助麦克风171、172 通过将收集到的外部声音转换成电信号来产生外部声音信号。辅助麦克风171或172是根 据本发明实施例的多个音频收集设备中的每一个的例子。如上所述，辅助麦克风171、172被设置在手机800未覆盖的区域处，从而可以在外 部声音合成功能被设置为有效时收集输出呼叫语音的扬声器161或162附近的外部声音。 据此，可以从扬声器161或162输出更自然的外部声音。[头戴式耳机设备的操作例子]接下来，将参考附图来说明根据本发明第一实施例的头戴式耳机设备100的操作。图10是示出根据本发明第一实施例的头戴式耳机设备100的输出音频控制方法 的处理过程的例子的流程图。在该例子中，假设从与由接触确定单元200通知的接触位置 相对的扬声器161或162输出外部声音。首先，由接触确定单元200进行用于确定接触发生的接触确定处理(步骤S910)。 下面将参考图11来说明接触确定处理。步骤S910是根据本发明实施例的确定接触发生的 步骤的例子。接着，由接触确定单元200确定手机800的接触的发生(步骤S921)。然后， 如果接触确定单元200确定没有发生接触，则从扬声器161或162输出由音频内容播放单 元510播放的音频内容(步骤S931)，且输出音频控制处理结束。另一方面，当接触确定单元200确定发生接触时，则进行呼叫语音强调处理(步骤
18S940)。后面将参考图12说明呼叫语音强调处理。随后，由外部音频合成按钮181决定外 部声音合成功能被设置为有效还是无效(步骤S922)。然后，当外部声音合成功能无效时， 过程就前进到步骤S924。另一方面，当外部声音合成功能有效时，通过由呼叫语音调节单元 400将呼叫语音信号和外部声音信号合成来产生包括外部声音信号的呼叫语音信号(步骤 S923)。接下来，由音频内容合成按钮182确定音频内容合成功能被设置为有效还是无效 (步骤S924)。然后，当音频内容合成功能无效时，过程前进到步骤S927。另一方面，当音 频内容合成功能有效时，进行音频内容调节处理，其中，由音频内容调节单元520将来自音 频内容播放单元510的音频内容信号的音量降低到固定水平(步骤S925)。这里所说的固 定水平是用手机800进行电话通信不受妨碍的水平。随后，通过将来自呼叫语音调节单元 400的呼叫语音信号与进行了音频内容调节处理的音频内容信号合成起来产生包括音频内 容信号的呼叫语音信号(步骤S926)。接下来，当语音呼叫信号被提供给位于由接触确定单元200通知的接触位置一侧 的扬声器161或162时，输出包括呼叫语音的音频(步骤S927)。然后，当由呼叫语音调节 单元400产生的外部声音信号被提供给与由接触确定单元200通知的接触位置相对的外壳 102处安置的扬声器161或162时，输出外部声音(步骤S928)。步骤S927和步骤S928是 根据本发明实施例的控制输出音频步骤的例子。之后，由接触确定单元200确定接触的发生(步骤S929)。当确定为由手机800 进行了接触时，过程返回步骤S940，并重复上面的处理直到确定没有发生接触为止。另一 方面，当确定没有发生接触时，从扬声器161、162输出音频内容播放单元510播放的音频内 容，且输出音频控制处理结束。[接触确定单元的处理例子]图11是示出根据本发明第一实施例的由接触确定单元200进行的接触确定处理 (步骤S910)的处理过程的例子的流程图。首先，检测信息产生单元210检测由压力传感器121、122分别产生的压力信号 (步骤S911)。可以按固定的时间间隔进行检测处理。也可以优选地在任何一个压力信号 超过接触阈值时开始检测处理，并在从两个压力信号变为等于或小于接触阈值时刻起过了 固定时间段之后结束检测处理。然后，基于由检测信息产生单元210检测到的压力信号产生指示接触的发生以及 接触位置的检测信息(步骤S912)。随后，由平滑处理单元220计算由检测信息产生单元 210产生的多个检测信息与权重因子的乘积之和以获得检测结果指数(步骤S913)。随后， 由接触状态判决单元250基于检测结果指数确定接触的发生(步骤S914)，并更新决定结果 以完成接触确定处理。[呼叫语音调节单元的处理例子]图12是示出根据本发明第一实施例的由呼叫语音调节单元400进行的呼叫语音 强调处理(步骤S940)的处理过程的例子的流程图。首先，从由接触确定单元200通知的接触位置侧的扬声器161或162提供呼叫语 音信号(步骤S941)。从与由接触确定单元200通知的接触位置相对的一侧的扬声器162 或161提供外部声音信号(步骤S942)。然后，在谱产生单元411、412中分别将从扬声器
19161、162提供的呼叫语音信号和外部声音信号从时域转换到频域，从而产生谱信息(步骤 S943)。随后，由滤波处理单元421、422对呼叫语音信号和外部声音信号的谱信息进行带 通滤波处理(步骤S944)。然后，对已经由接触确定单元200所通知的接触位置一侧的滤波 处理单元421或422进行了带通滤波处理的外部声音信号的谱信息进行衰减校正处理(步 骤S945)。之后，对与已经进行了衰减校正处理的外部声音信号相关的谱信息和与已经进 行了带通滤波处理的呼叫语音信号相关的谱信息进行功率分析，从而产生各自的功率包络 (步骤 S946)。然后，基于来自功率分析单元441、442的呼叫语音信号和外部声音信号的各自的 频率分量的功率值，由音量调节量决定单元450计算对呼叫语音信号的音量的调节量(步 骤S947)。随后，基于由音量调节量决定单元450决定的调节量，由接触位置一侧的音量调 节单元461或462对从接触位置一侧的音频信号产生单元431或432提供的呼叫语音信号 的音量进行调节(步骤S948)。此时，从与接触位置相对的音量调节单元462或461原样音 量输出外部声音信号。如上所述，根据本发明第一实施例，提供接触确定单元200，从而基于由压力传感 器121、122产生的压力信号的变化确定手机800的接触的发生以及接触位置。据此，当手 机800被按在头戴式耳机设备100上时，能够从手机800所按在上面的扬声器161或162 输出由麦克风111或112收集的呼叫语音。在上面的描述中，描述了基于手机800和冲击噪声吸收材料131或132之间产生 的压力的幅度来确定手机800已经被按在头戴式耳机设备100上的例子，然而，不限于此。 例如，可以通过检测由被手机800所覆盖的麦克风111、112产生的音频信号的水平变化来 确定是否手机800已经按上。因此，下面将参考附图来说明基于音频信号的水平变化来确 定接触的发生的例子。第二实施例[头戴式耳机设备的概略图]图13是示出根据本发明第二实施例的头戴式耳机设备100的例子的概略图。在 头戴式耳机设备100中，去除了图1A所示的压力传感器121、122，以基于由麦克风111、112 产生的音频信号来确定手机800的接触的发生。头戴式耳机设备100的结构与图1A所示 的头戴式耳机设备相同，所以，这里赋予相同的附图标记，并省略其说明。[头戴式耳机设备的结构例子]图14是示出根据本发明第二实施例的头戴式耳机设备100的结构例子的框图。这 里，头戴式耳机设备100包括取代如图1A和图2所示的压力传感器121、122和接触确定单 元200的接触确定单元600。在本例中，由麦克风111、112产生的音频信号被提供给接触确 定单元600。这里，由于除了接触确定单元600以外其它部件与图2中的部件相同，所以，在 这里赋予相同的附图标记并省略其说明。接触确定单元600基于从麦克风111、112提供的音频信号来确定手机800的接触 的发生。接触确定单元600基于从麦克风111、112提供的音频信号的水平来确定手机800 的接触的发生。接触确定单元600基于例如从麦克风111、112提供的音频信号的声压水平 来确定手机800的接触的发生。这是因为，当麦克风111或112被手机800覆盖时，由被覆盖的麦克风111或112产生的音频信号的声压水平减小。接触确定单元600将基于从麦克 风111、112提供的音频信号的水平确定的接触的发生以及接触位置提供给输出音频控制 单元300。[接触确定单元的结构例子]图15是示出根据本发明第二实施例的接触确定单元600的结构例子的框图。在 本情形中，示出麦克风111、112和接触确定单元600。接触确定单元600包括音频水平检测 单元610、平滑处理单元620和接触状态决定单元650。在本情形中，麦克风111、112与图 1A和图2所示的麦克风相同，平滑处理单元620和接触状态决定单元650与平滑处理单元 220和接触状态判决单元250相对应，所以，这里省略其说明。音频水平检测单元610检测由麦克风111、112产生的音频信号的声压水平，并基 于检测到的压力水平确定手机800的接触的发生。音频水平检测单元610包括声压测量单 元611、612和声压比较单元613。音频水平检测单元610是根据本发明实施例的接触确定 单元的例子。声压测量单元611、612测量由麦克风111、112产生的音频信号的水平。就是说， 声压测量单元611测量由麦克风111产生的音频信号的声压水平。声压测量单元612测量 由麦克风112产生的音频信号的声压水平。声压测量单元611、612分别将测量到的声压水 平提供给声压比较单元613。声压比较单元613基于从声压测量单元611、612提供的声压水平来确定手机800 的接触的发生。声压比较单元613基于来自声压测量单元611、612的声压水平之间的水平 差来确定手机800的接触的发生。在本例中，当来自声压测量单元611、612的声压水平之 间的水平差超过固定的声压差阈值时，声压比较单元613确定手机800发生接触。作为另 一个例子，当麦克风111、112的声压水平的任何一个超过固定的声压水平阈值时，声压比 较单元613确定手机800发生接触。当确定发生接触时，声压比较单元613确定从声压测 量单元611或612中的哪个提供超过声压水平阈值的声压水平，从而指定手机800的接触 位置。当基于分别从声压测量单元611、612提供的声压水平确定发生接触时，声压比较 单元613产生指示手机800发生接触和接触位置的检测信息。例如，当声压比较单元613 确定手机800没有发生接触时，声压比较单元613输出“0”作为检测信息。另一方面，当确 定手机800在外壳101侧发生接触时，声压比较单元613产生“ 1 ”作为检测信息，而当确定 手机800在外壳102侧发生接触时，产生“_1”作为检测信息。声压比较单元613也将产生 的检测信息输出到平滑处理单元620。如上所述，通过提供音频水平检测单元610，可以基于从麦克风111、112提供的音 频信号的声压水平来确定手机800的接触的发生。在这种情形中，已经说明了检测由麦克 风111、112产生的音频信号的声压水平的例子，然而，不限于此。例如，当麦克风111或112 由手机800覆盖时，由被覆盖的麦克风111、112产生的音频信号在高频带中的功率值大程 度地变化。所以，也可以通过检测由麦克风111、112产生的音频信号在高频带中的功率值 的变化来检测手机800的接触的发生。因此，下面将参考附图来说明检测由麦克风111、112 产生的音频信号在高频带中的功率值的变化的结构。[接触确定单元的变型例子]
图16是示出根据本发明第二实施例的接触确定单元600的结构的变型例子的框 图。在这种情形中，假设通过检测由被手机800覆盖的麦克风111或112产生的高频频带 中的音频信号的功率值的变化来确定手机800的接触的发生。接触确定单元600包括音频 水平检测单元660，而不是图15所示的音频水平检测单元610。在本例中，除了接触确定单 元660以外其它部件与图15中的部件相同，所以，在这里赋予相同的附图标记并省略其说 明。音频水平检测单元660检测由麦克风111或112产生的音频信号的谱水平，并基 于检测的谱水平确定手机800的接触的发生。音频水平检测单元660包括谱产生单元 661、662，功率分析单元663、664和功率比较单元665。音频水平检测单元660是根据本发 明实施例的接触确定单元的例子。谱产生单元661、662通过将从麦克风111、112提供的音频信号从时域转换到频域 来产生谱信息。就是说，谱产生单元661基于来自麦克风111的音频信号来产生谱信息。谱 产生单元662基于来自麦克风112的音频信号来产生谱信息。谱产生单元661、662通过使用例如快速傅立叶变换(FFT)或八度划分来产生谱信 息。谱产生单元661、662也将产生的谱信息分别提供给功率分析单元663、664。功率分析单元663、664基于由谱产生单元661、662产生的谱信息进行功率分析。 就是说，功率分析单元663基于由谱产生单元661产生的谱信息进行功率分析。功率分析 单元664基于由谱产生单元662产生的谱信息进行功率分析。功率分析单元663、664基于来自谱产生单元661、662的谱信息产生功率包络。就 是说，功率分析单元663、664基于来自谱产生单元661、662的谱信息计算各个频率分量的 功率值。功率分析单元663、664分别将计算出的各个频率分量的功率值输出到功率比较单 兀 6650功率比较单元665基于分别从功率分析单元663、664提供的功率包络来确定手机 800的接触的发生。功率比较单元665基于由功率分析单元663、664产生的功率包络在高 频带中的各个频率分量的功率值来确定接触的发生。就是说，功率比较单元665基于由麦 克风111、112产生的音频信号在高频带中的谱水平来确定手机800的接触的发生。功率比较单元665基于比语音带(350Hz到7kHz)高的频带中的谱水平来确定接 触的发生。功率比较单元665基于比麦克风111、112的频率性能中的最大频率的约1/3的 频率高的频带中各个频率分量的功率值来确定接触的发生。就是说，功率比较单元665基 于比由麦克风111、112产生的音频信号中的最大频率的约1/3的频率高的频带中的谱水平 来确定接触的发生。当由功率分析单元663或664产生的功率包络的高频带处的谱的功率值超过固定 功率阈值时，功率比较单元665确定手机800发生接触。作为另一个例子，功率比较单元 665通过将由功率分析单元663、664分别产生的两个功率包络的高频分量的功率值彼此进 行比较来确定接触的发生。在本例中，当比较结果超过固定水平差时，功率比较单元665就 确定发生接触，并指定与具有较大功率值的功率分析单元663或664相对应的接触位置。当基于从功率分析单元663、664分别提供的功率包络确定发生接触时，功率比较 单元665也产生指示接触发生以及接触位置的检测信息。当确定为没有发生手机800的接 触时，功率比较单元665输出“0”作为检测信息。当确定手机800在外壳101 —侧发生接
22触时，功率比较单元665产生“ 1 ”，而当确定手机800在外壳102 —侧发生接触时，功率比较 单元665产生“_1”，作为检测信息。功率比较单元665将产生的检测信息输出到平滑处理 单元620。功率比较单元665是根据本发明实施例的接触确定单元的例子。如上所述，通过提供音频水平检测单元660，可以基于由麦克风111、112产生的音 频信号在高频带中的谱水平来确定手机800的接触的发生。根据本发明第二实施例，通过提供音频水平检测单元610或660，通过检测由麦克 风111、112产生的音频信号的水平的变化来确定手机800的接触的发生。据此，可以在不 在外壳101或102处提供压力传感器121或122的情况下确定手机800的接触的发生，这 是与本发明第一实施例不同的。本发明的第一和第二实施例可以应用于具有噪声消除功能 的头戴式耳机设备。因此，下面将参考附图简短地说明应用了本发明第一实施例的头戴式 耳机设备，作为第三实施例。第三实施例[头戴式耳机设备的结构例子]图17是示出根据本发明第三实施例的头戴式耳机设备100的结构例子的框图。除 了图2所示的头戴式耳机设备100的部件外，所述头戴式耳机设备100还包括噪声消除单 元700。在本例中，由麦克风111、112产生的音频信号和由合成单元151、152产生的音频信 号被提供给噪声消除单元700。基于接触确定单元200的确定结果将接触位置的指定从输 出音频控制单元300通知给噪声消除单元700。在这种情形中，由于除了噪声消除单元700 以外的部件与图2所示的部件相同，所以，在这里赋予相同的附图标记并省略其说明。噪声消除单元700进行噪声消除处理，以基于由麦克风111、112产生的外部声音 信号对要提供给扬声器161、162的音频信号消除由外部声音引起的噪声成分。就是说，噪 声消除单元700包括所谓的噪声消除功能。噪声消除单元700基于例如来自麦克风111 的外部声音信号来估计噪声成分，从而对要提供给扬声器161的音频信号进行噪声消除处 理，以去除估计出的噪声成分。噪声消除单元700基于由麦克风112产生的外部声音信号 估计噪声成分，以对要提供给扬声器162的音频信号进行噪声消除处理。当从输出音频控制单元300通知了接触位置时，噪声消除单元700使用来自与接 触位置相对的扬声器162或161的外部声音信号对要提供给接触位置一侧的扬声器161或 162的呼叫语音信号进行噪声消除处理。例如，当从输出音频控制单元300通知与外壳101 接触时，噪声消除单元700基于从与外壳101相对的扬声器162产生的外部声音信号对要 输出到外壳101 —侧的扬声器161的呼叫语音信号进行噪声消除处理。此时，当只有音量 降到了固定水平的音频内容信号被提供给扬声器162时，噪声消除单元700基于来自麦克 风112的外部声音信号对音频内容信号进行噪声消除处理。噪声消除单元700将分别进行 了噪声消除处理的音频信号提供给扬声器161、162。如上所述，即使在用手机800进行通信时，也可以通过提供噪声消除单元700，基 于由与接触位置相对的麦克风111或112产生的外部声音信号来对呼叫语音信号进行噪声 消除处理。因此，听者能够听到去除了由外部声音引起的噪声成分的呼叫语音，所以，听者 能够清楚地从手机800听到呼叫语音。在这种情形中，说明了这样的例子，即基于来自与接 触位置相对的麦克风112或111的外部声音信号来估计相对于从扬声器161或162输出的 呼叫语音的噪声成分，然而，不限于此。例如，也可以优选地提供如图9所示的辅助麦克风
23171或172并基于由辅助麦克风171或172产生的外部声音信号来估计相对于呼叫语音的 噪声成分。如上所述，根据本发明实施例，即使在由手机800接收呼叫时，听者也可以在不去 掉头戴式耳机设备100的情况下用手机800进行谈话。在本发明实施例中示出了这样的例子，S卩，使用压力传感器121、122或麦克风 111、112来检测手机800的接触状态，然而，也可以优选地通过提供检测手机的无线电波的 无线电波检测器来确定接触的发生。如上所述，本发明实施例作为用于实施本发明的例子，与权利要求中的本发明的 特征部分相一致。然而，本发明不限于所述实施例，可以在不偏离本发明主旨的范围内进行 各种变型。在本发明实施例中说明的处理过程可以被视为是具有一系列过程的方法，并可以 被视为是用于允许计算机执行所述一系列过程的程序或用于存储所述程序的记录介质。作 为记录介质，可以使用例如CD (紧凑盘)、MD(袖珍盘)，DVD (数字通用盘)、存储卡、蓝光盘 (商标)等。本申请包含的主题涉及2009年3月31在日本专利局提交的日本优先权专利申请 JP2009-086902中所公开的内容，其整个内容通过引用包含于此。本领域技术人员会理解依据设计要求以及其它因素可以进行各种修改、组合、子 组合和改变，只要在所附权利要求书及其等同物的范围内即可。
权利要求
一种头戴式耳机设备，包括两个输出单元，用于输出已经播放的播放音频；接触确定单元，其确定针对电话设备的接触的发生；第一音频收集单元，用于收集从所述电话设备产生的呼叫语音；第二音频收集单元，用于收集环境的外部声音；以及输出音频控制单元，其进行控制，使得当所述接触确定单元确定为发生接触时，从所述两个输出单元的一个输出单元输出所述呼叫语音，并从另一个输出单元输出所述外部声音。
2.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，其中，所述接触确定单元基于由所述第一音频收集单元产生的音频信号的水平来确定针对 所述电话设备的接触的发生。
3.根据权利要求2所述的头戴式耳机设备，其中，所述接触确定单元基于由所述第一音频收集单元产生的音频信号在高频带中的谱水 平来确定针对所述电话设备的接触的发生。
4.根据权利要求3所述的头戴式耳机设备，其中，所述接触确定单元基于在比约为由所述第一音频收集单元产生的音频信号中的最大 频率的1/3的频率高的高频带中的谱水平来确定针对所述电话设备的接触的发生。
5.根据权利要求3所述的头戴式耳机设备，其中，所述接触确定单元基于比语音带高的高频带中的谱水平来确定针对所述电话设备的 接触的发生。
6.根据权利要求2所述的头戴式耳机设备，其中，所述接触确定单元基于由所述第一音频收集单元产生的音频信号的声压水平来确定 针对所述电话设备的接触的发生。
7.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，还包括给定压力传感器，其检测通过所述电话设备的接触产生的压力，其中，当确定发生接触时，所述接触确定单元基于由所述给定压力传感器分别检测到 的压力的大小来指定所述第一和第二音频收集单元中的第一音频收集单元，以及所述输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出单元输出由所述接触确定单元指定 的所述第一音频收集单元收集的呼叫语音，并从另一个输出单元输出所述外部声音。
8.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，还包括呼叫语音调节单元，其基于由所述第一音频收集单元产生的呼叫语音信号和由所述第 二音频收集单元产生的外部声音信号之间的水平差来调节所述呼叫语音信号的输出水平， 并将经调节的呼叫语音信号提供给一个输出单元。
9.根据权利要求8所述的头戴式耳机设备，其中，所述呼叫语音调节单元基于所述呼叫语音信号的谱变为最大处的最大频率处的谱水 平与所述外部信号的与所述最大频率相对应的频率分量的谱水平之间的水平差来调节所 述呼叫语音信号的输出水平。
10.根据权利要求8所述的头戴式耳机设备，其中，所述呼叫语音调节单元将新的外部声音信号提供给所述另一个输出单元，其中基于所述外部声音信号和给定的衰减特性产生所述新的外部声音信号。
11.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，其中，所述输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出单元输出通过将设定到给定水平的 所述播放音频与所述呼叫语音进行合成而获得的合成音频。
12.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，其中，所述输出音频控制单元进行控制，使得从一个输出单元输出通过将所述呼叫语音与所 述外部声音进行合成而获得的合成音频。
13.根据权利要求1所述的头戴式耳机设备，其中，所述第二音频收集单元包括多个收集环境的外部声音的音频收集设备。
14.一种头戴式耳机设备中的呼叫语音的输出控制方法，其中，所述头戴式耳机设备 包括用于输出已经播放的播放音频的两个输出单元、用于收集从电话设备产生的呼叫语音 的第一音频收集单元以及用于收集环境的外部声音的第二音频收集单元，所述方法包括步 骤确定针对所述电话设备的接触的发生；以及进行控制，使得当确定发生接触时从所述两个输出单元的一个输出单元输出所述呼叫 语音，并从另一个输出单元输出所述外部声音。
15.一种头戴式耳机设备中的程序，其中，所述头戴式耳机设备包括用于输出已经播放 的播放音频的两个输出单元、用于收集从电话设备产生的呼叫语音的第一音频收集单元以 及用于收集环境的外部声音的第二音频收集单元，所述程序允许计算机执行步骤确定针对所述电话设备的接触的发生；以及进行控制，使得当确定发生接触时从所述两个输出单元的一个输出单元输出所述呼叫 语音，并从另一个输出单元输出所述外部声音。
全文摘要
一种头戴式耳机设备，包括两个输出单元，用于输出已经播放的播放音频；接触确定单元，其确定针对电话设备的接触的发生；第一音频收集单元，用于收集从电话设备产生的呼叫语音；第二音频收集单元，用于收集环境的外部声音；以及输出音频控制单元，其进行控制，使得当接触确定单元确定发生接触时，从所述两个输出单元的一个输出单元输出所述呼叫语音，并从另一个输出单元输出所述外部声音。
文档编号H04R1/10GK101854571SQ20101014026
公开日2010年10月6日 申请日期2010年3月24日 优先权日2009年3月31日
发明者剑持千智, 松本恭辅, 铃木志朗 申请人:索尼公司