声学输出装置和声学输出装置的控制方法与流程

1.本公开涉及声学输出装置和控制声学输出装置的方法。


背景技术：

2.已知噪声消除系统，其中，收集外部声音的麦克风设置在通过佩戴在头部或外耳部分(诸如，头戴式耳机或耳塞式耳机)上使用的声学输出装置(在下文中，适当地称为头戴式声学输出装置)的壳体中，并且基于由麦克风收集的声音执行信号处理以去除从外部到达耳廓的声音(外部噪声)。在该噪声消除系统中，例如，通过将具有与由麦克风收集的声音的声音信号的相位相反的相位的声音信号添加到由头戴式声学输出装置原始输出的声音信号中来实现外部噪声去除。
3.专利文献1公开了一种耳机，其中，多个扬声器设置在耳机壳体内部的扬声器阵列安装在壳体内部。利用这种配置，当通过耳机收听l(左)声道和r(右)声道的两个声道的语音信号时，可以改善声像定位。
4.此外，专利文献2公开了一种耳机，其中，用于前馈噪声消除的多个麦克风(称为ff麦克风)安装在耳机壳体的外部。在专利文献2中，在这种配置中，实现了在执行噪声消除的同时不消除来自特定方向的外部声音或噪声的控制。
5.引用列表
6.专利文献
7.专利文献1：jp 2012-178748 a
8.专利文献2：jp 2008-116782 a


技术实现要素：

9.技术问题
10.同时，考虑到近年来收听音乐等的场景，由于便携式小音乐播放器和智能电话的普及，存在户外使用耳机收听音乐的许多用户。考虑到这种情形，专利文献1没有考虑室外使用，并且存在由于周围噪声泄漏到耳机壳体中而导致声像定位不清楚的可能性。另外，在专利文献2中，虽然能够消除来自特定方向的外部声音等，但是由于来自特定方向以外的方向的外部声音等的泄漏，存在声像定位不清楚的可能性。
11.本公开的目的是提供一种能够输出更清晰的再现声音的声学输出装置以及控制该声学输出装置的方法。
12.问题的解决方案
13.为了解决上述问题，根据本公开的一方面的声学输出装置具有：壳体；一个或多个向外麦克风，其朝向所述壳体的外部设置在所述壳体上；以及两个或更多个驱动器，设置在壳体内部，并且每个驱动器基于声学控制信号生成声学控制声音。
附图说明
14.图1是示出根据现有技术的使用传递函数的单麦克风/单驱动器ff方法噪声消除耳机的配置的示图。
15.图2是示意性地示出可应用于第一实施例的单麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机的外观的垂直截面的示意图。
16.图3a是示意性示出根据第一实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。
17.图3b是用于说明根据第一实施方式的dsp的功能的实例的功能框图。
18.图4是示出使用传递函数的根据第一实施方式的声学输出装置的配置的示图。
19.图5是用于说明根据第一实施例的声学输出装置的效果的示意图。
20.图6是用于说明根据第一实施例的声学输出装置的效果的示意图。
21.图7是示意性地示出根据现有技术的噪声消除的示图。
22.图8是用于说明根据第一实施方式的高声压噪声的噪声消除的示意图。
23.图9是示意性示出可应用于第一实施方式的变形例的耳机的实例的外观的垂直截面的示意图。
24.图10是示意性示出提供给每个驱动器的声音信号的频率特性的实例的示图。
25.图11是示出全范围驱动器和对应于全范围驱动器的ffnc滤波器的特性的实例的示意图。
26.图12是示意性地示出根据第二实施例的多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机的实例的外观的垂直横截面的示意图。
27.图13a是示意性示出根据第二实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
28.图13b是用于解释根据第二实施例的dsp的功能的实例的功能框图。
29.图14是示出使用传递函数的根据第二实施例的声学输出装置的配置的示图。
30.图15是用于说明根据第二实施例的噪声消除的概要的示意图。
31.图16是示意性地示出根据现有技术的噪声消除的示意图。
32.图17是示出了根据使用传递函数的现有技术的单麦克风/单驱动器fb方法噪声消除耳机的配置的示图。
33.图18是示意性地示出根据第三实施例的多麦克风/多驱动器fb方法噪声消除耳机的实例的外观的垂直横截面的示意图。
34.图19a是示意性示出根据第三实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。
35.图19b是用于解释根据第三实施方式的dsp的功能的实例的功能框图。
36.图20是示出使用传递函数的根据第三实施方式的声学输出装置的配置的示图。
37.图21是示出使用传递函数的根据第三实施方式的声学输出装置的配置的示图。
38.图22是示意性地示出根据第四实施例的多麦克风/多驱动器双重方法噪声消除耳机的实例的外观的垂直横截面的示意图。
39.图23a是示意性示出根据第四实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。
40.图23b是用于解释根据第四实施方式的dsp的功能的实例的功能框图。
41.图24是示出使用传递函数的根据第四实施方式的声学输出装置的配置的示图。
42.图25a为用于说明根据第五实施方式的对象声源的再现的示意图。
43.图25b是示意性示出根据第五实施方式的在再现对象声源时移动再现声音的定位
的状态的示意图。
44.图26a是示意性地示出根据第五实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
45.图26b是用于解释根据第五实施方式的dsp的功能的实例的功能框图。
46.图27是示出根据使用传递函数的第五实施方式的声学输出装置的配置的示图。
47.图28a是示意性示出根据第五实施方式的变形例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
48.图28b是用于解释根据第五实施方式的变形例的dsp的功能的实例的功能框图。
49.图29是用于说明根据第六实施方式的再现控制的示意图。
50.图30a是示意性示出根据第六实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。
51.图30b是用于解释根据第六实施方式的dsp的功能的实例的功能框图。
52.图31是示出使用传递函数的根据第六实施例的声学输出装置的配置的示图。
53.图32是用于说明根据第六实施方式的变形例的语音通话的示意图。
54.图33a是示意性示出根据第六实施方式的变形例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
55.图33b是示出根据第六实施方式的变形例的dsp的实例的配置的框图。
56.图34是示意性地示出根据第七实施方式的测量耳内特性t的方法的示例的示意图。
57.图35是示意性地示出根据第七实施例的声学输出装置的实例的配置的示意图。
58.图36是示出根据第七实施方式的测量处理的实例的流程图。
59.图37是示意性地示出根据第七实施方式的第一变形例的声学输出装置的实例的配置的示意图。
60.图38是示意性地示出根据第七实施方式的第二变形例的声学输出装置的实例的配置的示意图。
61.图39是示出根据第七实施方式的第二变形例的校正值计算处理的实例的流程图。
62.图40是用于说明根据第七实施方式的第三变形例的佩戴判定的示意图。
63.图41a为示出了用于向用户通知佩戴适用于第八实施例的耳机的状态的通知方法的实例的示图。
64.图41b是示出了通知用户佩戴可应用于第八实施方式的耳机的条件的通知方法的实例的示图。
65.图42是示出根据第八实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
66.图43是示出在终端设备的显示器上显示并且能够应用于第八实施例的功能设置画面的实例的示意图。
67.图44a是示意性地示出了根据第九实施方式的驱动器用作麦克风的实例的示意图。
68.图44b是示意性地示出了根据第九实施方式的驱动器用作麦克风的实例的示意图。
69.图45是示出根据第九实施方式的使用驱动器作为麦克风测量耳内特性t的处理的实例的流程图。
具体实施方式
70.在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。在下面的实施例中，相同的部件由相同的附图标记表示，因此将省略重复的描述。
71.在下文中，将按照以下顺序描述本公开的实施方式。
72.1.实施例概述
73.2.第一实施例
74.2-1.现有技术
75.2-2.根据第一实施例的配置
76.2-3.第一实施例的效果
77.2-4.第一实施方式的变形例
78.3.第二实施例
79.3-1.根据第二实施方式的配置
80.3-2.根据第二实施例的效果
81.4.第三实施例
82.4-1.现有技术
83.4-2.根据第三实施方式的配置
84.5.第四实施例
85.6.第五实施例
86.6-1.第五实施例的变形例
87.7.第六实施例
88.7-1.第六实施例的变形例
89.8.第七实施例
90.8-1第七实施例的第一变形例
91.8-2.第七实施例的第二变形例
92.8-3.第七实施例的第三变形例
93.9.第八实施例
94.10.第九实施例
95.[1.实施例概述]
[0096]
首先，将描述本公开的实施方式的概述。本公开涉及一种由用户佩戴在头部上并且由用户使用的声学输出装置，并且可应用于本公开的声学输出装置包括覆耳(或贴耳)型耳机(在下文中，耳机)，该覆耳(或贴耳)型耳机提供当膜片根据驱动器单元中的声音信号从收听者的耳廓附近振动时生成的声音。
[0097]
在现有技术中，已知一种具有前馈方法(在下文中，ff方法)的噪声消除功能的耳机，其中，麦克风朝向壳体的外部设置在耳机的壳体中，并且基于由麦克风收集的声音生成用于消除从外部泄漏到耳机中的噪声的信号。在下文中，具有ff方法的噪声消除功能的耳机被适当地称为ff方法噪声消除耳机。
[0098]
此外，还已知具有反馈方法(在下文中，fb方法)的噪声消除功能的耳机，其中，朝向壳体内部设置麦克风，并且基于由麦克风收集的声音消除进入壳体的泄漏噪声；以及具有ff方法和fb方法被组合的双重方法的噪声消除功能的耳机。
[0099]
在下文中，具有噪声消除功能的耳机被适当地称为噪声消除耳机。此外，在下文中，具有ff方法的噪声消除功能的耳机被称为ff方法噪声消除耳机，具有fb方法的噪声消除功能的耳机被称为fb方法噪声消除耳机，并且具有双重方法的噪声消除功能的耳机被适当地称为双重方法噪声消除耳机。此外，在下文中，用于实现ff方法的噪声消除功能的麦克风被适当地称为ff麦克风，并且用于实现fb方法的噪声消除功能的麦克风被适当地称为fb麦克风。
[0100]
在根据现有技术的所有ff方法噪声消除耳机、fb方法噪声消除耳机和双重方法噪声消除耳机中，在一个壳体中仅提供用于基于噪声消除信号生成噪声消除声音的一个驱动单元(扬声器)。
[0101]
作为根据本公开的声学输出装置的噪声消除耳机具有以下结构，其中，在覆盖用户的左耳部分和右耳部分的相应壳体中设置多个驱动器单元，每个驱动器单元根据声音信号生成声音。在下文中，以这种方式在左壳体和右壳体中的每个中设置多个驱动器单元被称为多驱动器。
[0102]
在根据本公开的作为声学输出装置的多驱动器噪声消除耳机中，设置在壳体中的多个驱动器单元各自基于由设置在每个壳体中的麦克风收集的声音生成噪声消除声音。如上所述，在其中多个驱动器单元设置在左壳体和右壳体中的每个中的声学输出装置中，从多个驱动器单元中的每个生成噪声消除声音，使得可以获得更高的噪声消除效果。
[0103]
注意，本公开的声学输出装置基本上被配置为通过利用设置在耳机的壳体中的向外的ff麦克风观察(收集)周围噪声来生成用于执行噪声消除的噪声消除信号。因此，假定一个或多个ff麦克风被安装在左壳体和右壳体中的每一个上，以下模式可被想象为相应的模式。
[0104]
(1)第一模式是多驱动器噪声消除耳机，其中，在每个壳体中安装有一个ff麦克风。在下文中，该配置被适当地称为单麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机。
[0105]
(2)第二模式是多驱动器噪声消除耳机，其中，两个或更多个ff麦克风安装在每个壳体中。在下文中，该配置被适当地称为多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机。
[0106]
[2.第一实施方式]
[0107]
将描述根据本公开的第一实施方式。
[0108]
(2-1.现有技术)
[0109]
首先，为了便于理解，将描述根据现有技术的通过单麦克风/单驱动器的ff方法噪声消除。图1是示出根据现有技术的使用传递函数的单麦克风/单驱动器ff方法噪声消除耳机的配置的示图。
[0110]
在图1中，ff麦克风100是朝向耳机(未示出)的壳体的外部设置的向外麦克风。例如，ff麦克风100是非方向性的，设置在耳机的壳体的外部，并收集来自壳体外部的声音。ff麦克风100经由空间传递函数x的空间21收集具有在壳体外部生成的特性“n”的噪声20。从ff麦克风100输出的声音信号被提供给麦克风放大器110并被放大。包括ff麦克风100和麦克风放大器110的传递函数被设置为“m”。麦克风放大器110的输出被传递至用于执行ff方法的噪声消除(nc)的具有滤波系数α的ff噪声消除(ffnc)滤波器120。
[0111]
ffnc滤波器120基于输入信号生成用于生成消除噪声的噪声消除声音的噪声消除信号。由ffnc滤波器120生成的噪声消除信号被传送至传递函数a的驱动放大器130。驱动放
大器130根据传送的噪声消除信号驱动传递函数d的驱动单元140(在图中描述为驱动器140)。驱动器140根据噪声消除信号通过空气振动生成噪声消除声音。噪声消除声音经由空间传递函数g的空间23从驱动器140传输至控制点(例如，佩戴耳机的用户的耳膜)。
[0112]
这里，可以认为噪声消除声音是用于控制耳机的壳体(空间23)中的音频的声学控制声音，并且噪声消除信号是用于驱动器140再现声学控制声音的声学控制信号。
[0113]
在以下描述中，除非另有规定，否则驱动器单元140将被描述为驱动器140。
[0114]
另一方面，噪声20通过空间传递函数f的空间22传播并且经由耳机的壳体泄漏到耳机中。泄漏到耳机中的噪声20作为加法单元160被添加到在壳体中的空间中由驱动器140生成的噪声消除声音，并且噪声20被消除。其中噪声20被噪声消除声音消除的声音作为声压(p)的声压150到达用户的耳膜。
[0115]
此时，在ffnc滤波器120中，仅要求耳膜位置处的声压(p)为“0”，并且可以通过以下表达式(1)获得滤波系数α。
[0116]
p＝nf+nxmαadg＝0
ꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0117]
当对滤波系数α求解表达式(1)时，获得以下表达式(2)。
[0118]
p＝nf+nxmαadg＝0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0119][0120]
通过以这种方式确定ffnc滤波器120的滤波系数，佩戴耳机的用户可收听消除在耳机的壳体外部生成的噪声20的声音。
[0121]
(2-2.根据第一实施方式的配置)
[0122]
接下来，将描述根据本公开的第一实施方式的配置。第一实施例涉及上述单麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机。
[0123]
图2是示意性示出了可应用于第一实施方式的单麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机50的实例的外观的垂直截面示意图。在下文中，“单麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机50”将被简称为“耳机50”。要注意的是，图2示出了耳机50的左壳体和右壳体中的右壳体。
[0124]
在图2中，耳机50的壳体520通过头带(未示出)连接至相对的壳体520(在该实例中，图中的右侧)。此外，耳垫510设置在壳体520的外围部分处，并且左壳体520和右壳体520的耳垫510按压在佩戴耳机50的用户的头部40。
[0125]
在壳体520内设置有l个驱动器1401、1402、
…
、140
l
。在图2的实例中，假设l＝3，三个驱动器1401、1402和140
l
设置在壳体520上。例如，l个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
布置在壳体520上，使得发射的声波沿不同方向传播。
[0126]
在图2的示例中，当用户在正常状态下佩戴耳机50时，驱动器1401、1402和140
l
被示出为设置在基本垂直的方向上，但是这不限于该示例。例如，驱动器1401、1402和140
l
可被布置为沿水平方向或倾斜方向布置，或者可被布置在三角形的相应顶点处。
[0127]
在图2的示例中，在这些驱动器中，驱动器1401设置在发射的声音(空中振动)可经由耳道60直接传输到用户的耳膜61的位置和方位。换言之，驱动器1401被布置在壳体520内部的大致中心部分中，以便能够沿耳膜61的方向输出声音。
[0128]
驱动器1402和140
l
中的每个布置在从壳体520的中心部分朝向周边部分的位置处。
更具体地，驱动器1402在相对于耳道60的倾斜方向上设置在壳体520的上部。驱动器140
l
朝向上部布置在壳体520的下部。
[0129]
此外，ff麦克风100布置在耳机50的壳体520的外部部分上。在图2的实例中，以声音收集单元面向壳体520外部的方式，ff麦克风100布置在经由壳体520面向驱动器1401的位置处。
[0130]
注意，在图2中，驱动器1401被布置在壳体520上，使得输出声音(声波)以波前基本垂直于耳膜61的方向传播，但是驱动器1401在壳体520上的布置不限于该示例。例如，驱动器1401可布置在壳体520上，使得输出声音波前以相对于由图中的耳道60和耳膜61示意性示出的耳膜61的方向倾斜的波前传播。此外，例如，在图2中，驱动器1401设置在通过示意性示出的耳膜61和耳道60的轴线上，但是驱动器1401可以设置在与壳体520的轴线偏移的位置处。此外，还可想到将驱动器1401布置在壳体520的外围边缘部分上。ff麦克风100的位置不限于经由壳体520面向驱动器1401的位置。
[0131]
图3a是示意性示出根据第一实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。在图3a的实例中，声学输出装置包括耳机50、麦克风放大器110、驱动放大器1301、1302、
…
、和130
l
、adc 200、dac 201、存储器210、操作单元211、以及dsp 300a。用于接收用户操作的操作器被布置在操作单元211中。dsp 300a根据程序根据操作单元211上的用户操作执行控制。
[0132]
在图3a中，由于耳机50的配置与在图2中的配置相同，所以在此省略其描述。在耳机50包括三个驱动器1401、1402和140
l
的该实例中，耳机具有分别与驱动器1401、1402和140
l
对应的三个驱动放大器1301、1302和130
l
。
[0133]
模数转换器(adc)200将基于通过ff麦克风收集的声音的模拟声音信号转换为数字声音信号。数字信号处理器(dsp)300a接收由adc 200转换为数字信号的声音信号和利用耳机50主要收听的音频信号700。
[0134]
在图3a和随后的附图中，附接至信号线的符号“/(斜杠)”或符号“\(反斜杠)”表示信号线包括多个信号线或传输多个声道的信号。
[0135]
图3b是用于说明根据第一实施方式的dsp 300a的功能的实例的功能框图。在图3b中，dsp 300a包括控制单元310、均衡器(eq)311、水平控制单元312、加法器313、ffnc滤波器320a以及消除量控制单元321
ff
。
[0136]
通过在dsp 300a上执行声学输出控制程序来实现控制单元310、eq311、水平控制单元312、加法器313、ffnc滤波器320a以及消除量控制单元321
ff
。不限于此，控制单元310、eq 311、水平控制单元312、加法器313、ffnc滤波器320a和消除量控制单元321
ff
的一部分或全部可以使用彼此协作的硬件电路来配置。
[0137]
例如，当执行声学输出控制程序时，dsp 300a将控制单元310、eq 311、水平控制单元312、加法器313、ffnc滤波器320a以及消除量控制单元321
ff
配置为例如包括在dsp 300a中的作为主存储区域的存储器区域(未示出)中的模块。注意，声学输出控制程序被预先存储在例如存储器210中，并且在激活时通过dsp 300a从存储器210中读取而进入可执行状态。此外，声学输出控制程序可以经由通信装置(未示出)从外部提供，并且存储在存储器210等中。
[0138]
在dsp 300a中，控制单元310根据例如存储在存储器210中的程序来控制dsp 300a
的每个单元。此外，控制单元310根据操作单元211上的操作根据程序来控制dsp 300a的每个单元。
[0139]
从外部输入的音频信号700被提供给eq 311并进行eq处理，并且在水平控制单元312中调整水平(音量)。其水平已被水平控制单元312调整的音频信号700被传递至加法器313。注意，eq 311和水平控制单元312中的各种参数可以例如根据操作单元211上的用户操作通过控制单元310的控制而改变。
[0140]
从adc 200提供的声音信号输入到具有滤波系数α的ffnc滤波器320a。ffnc滤波器320a具有与l个驱动器1401、1402、
…
、140
l
对应的l个ffnc驱动器的功能，通过后述的处理，基于输入的声音信号，生成针对每个驱动器1401、1402、
…
、140
l
的噪声消除信号。由ffnc滤波器320a生成的每个噪声消除信号的水平由消除量控制单元321
ff
调整并传递至加法器313。
[0141]
注意，ffnc滤波器320a和消除量控制单元321
ff
中的参数可以例如根据操作单元211上的用户操作通过控制单元310的控制而改变。例如，控制单元310可根据用户操作将ffnc滤波器320a切换到具有另一特性的ffnc滤波器。作为示例，控制单元310可将默认ffnc滤波器320a切换到其参数根据用户操作针对特定噪声(诸如飞机噪声)被优化的ffnc滤波器。此外，控制单元310可根据用户操作通过控制消除量控制单元321
ff
的参数来调整噪声消除信号对噪声20的消除量。
[0142]
加法器313进行合成以输出从水平控制单元312传递的音频信号700和从消除量控制单元321
ff
传递的与驱动器1401、1402、
…
、和140
l
中的每个对应的噪声消除信号。以这种方式从dsp 300a输出的每个信号是通过将音频信号700与用于消除在壳体520外部生成的噪声分量的信号相加而获得的声学信号。
[0143]
如上所述，dsp 300a用作生成噪声消除信号作为声学控制信号的信号处理单元。
[0144]
返回图3a的描述，从dsp 300a输出的每个声学信号传递至数字模拟转换器(dac)201，并且数字声学信号转换成模拟声学信号。由dac 201转换为模拟格式的声学信号被提供给驱动放大器1301、1302和130
l
。驱动放大器1301、1302和130
l
基于所提供的声学信号分别驱动驱动器1401、1402和140
l
。
[0145]
因此，在抑制耳机50的壳体520外部生成的噪声20的状态下，佩戴耳机50的用户可收听基于音频信号700的声音。
[0146]
图4是示出使用传递函数的根据第一实施方式的声学输出装置的配置的示图。要注意的是，图4示出了耳机50的左配置和右配置中的一个。图4中示出的配置是以下配置：通过多个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
并联连接根据图1中示出的现有技术的配置中的ffnc滤波器120、驱动放大器130、驱动器140、以及空间23的配置。
[0147]
在图4中，ffnc滤波器1201、1202、
…
和120
l
由图3b中的ffnc滤波器320a实现，并且滤波系数分别为α1、α2、
…
和α
l
。此外，驱动放大器1301和驱动器1401、驱动放大器1302和驱动器1402、
…
、以及驱动放大器130
l
和驱动器140
l
的传递函数分别被设置为传递函数a1和d1、传递函数a2和d2、
…
、以及传递函数a
l
和d
l
。此外，空间231、232、
…
和23
l
分别是空间传递函数g1、g2、
…
和g
l
。
[0148]
即，在图4中，ffnc滤波器1201、驱动放大器1301、驱动器1401以及空间231连接的配置是用于生成由驱动器1401生成的消除声音的配置。同样地，ffnc滤波器1202、驱动放大器
1302、驱动器1402、以及空间232的连接结构是用于生成由驱动器1402生成的消除声音的结构。此外，ffnc滤波器120
l
、驱动放大器130
l
、驱动器140
l
和空间23
l
的连接配置是用于生成由驱动器140
l
生成的消除声音的配置。
[0149]
基于由ff麦克风收集的声音的声音信号从麦克风放大器110传递到ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
。声音信号经由例如ffnc滤波器1201和驱动放大器1301被传递到驱动器1401以生成噪声消除声音，并且所生成的噪声消除声音经由壳体520内的空间231被输入到加法单元160。
[0150]
类似地，被发送到ffnc滤波器1202、
…
、和120
l
的声音信号分别经由驱动放大器1302、
…
、和130
l
被发送到驱动器1402、
…
、和140
l
，以分别成为噪声消除声音，并且经由空间232、
…
、和23
l
被输入到加法单元160。在壳体520的空间中，加法单元160将通过空间231、232、
…
和23
l
输入的每个噪声消除声音与通过空间22输入到加法单元160的外部壳体520的噪声20相加，以输出它们。加法单元160的输出到达佩戴耳机50的用户的耳膜61作为声压150(声压(p))。
[0151]
从图4中，如果能够消除在耳膜61的位置处的泄漏噪声(nf)就足够了，因此，利用在耳膜61处的声压(p)＝0，获得通过将上述表达式(1)扩展到并行处理而获得的以下表达式(3)。
[0152][0153]
通过修改表达式(3)获得表达式(4)。
[0154][0155]
通过获得满足表达式(4)的滤波系数α1、α2、
…
、和α
l
作为ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
的每一个的滤波系数α，在使用一个ff麦克风和l驱动器1401、1402、
…
、和140
l
的情况下的噪声消除是可能的。
[0156]
(2-3.根据第一实施方式的效果)
[0157]
随后，将描述根据第一实施例的效果。在第一实施方式中，通过将多个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
安装在耳机50的壳体520上，与根据参考图1描述的现有技术的单麦克风/单驱动器ff噪声消除耳机相比，可以改善噪声消除性能。
[0158]
在下文中，多个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
中的任意驱动器被称为驱动器140
x
。在多个ffnc滤波器1201、1202、
…
、120
l
中，与驱动器140
x
对应的ffnc滤波器被设定为具有滤波系数α
x
的ffnc滤波器120
x
。
[0159]
存在如下三个原因：与根据现有技术的使用单驱动器140的配置相比，根据第一实施例在壳体520中设置多个驱动器1401、1402、
…
、140
l
的配置可提高噪声消除性能。
[0160]
(1)ffnc滤波器120
x
的滤波系数α
x
的自由度高于现有技术的ffnc滤波器120的滤波系数的自由度。结果，能够高精度地生成和再现噪声消除信号。
[0161]
(2)可以从多个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
之中的接近噪声20的进入方向的位置处的驱动器140
x
再现噪声消除信号。
[0162]
(3)即使在高声压噪声的情况下，也可以高精度地再现噪声消除信号。
[0163]
(处理噪声的进入方向)
[0164]
将参考图5和图6描述原因(1)和(2)。图5和图6是用于说明根据第一实施例的声学输出装置的效果的示意图。
[0165]
图5示出了噪声20来自相对于壳体520的水平方向(即，来自与ff麦克风和驱动器1401面对的方向平行的方向)的情况。
[0166]
图5中的部分(a)示意性地示出了到达设置在壳体520中的ff麦克风的噪声20的波前400，以及从设置在壳体520中的耳垫510与佩戴耳机50的用户的头部40之间的间隙泄露的噪声20的波前401。噪声20经由空间传递函数x的空间到达ff麦克风，经由空间传递函数f的空间从耳垫510与头部40之间的间隙泄漏到壳体520的内部，并且经由耳道60到达耳膜61，如路径a和路径a'所示。
[0167]
图5中的部分(b)示意性地示出噪声消除声音的波前的实例，该噪声消除声音是通过再现基于由ff麦克风收集的噪声20生成的并且从壳体520中的驱动器1401、1402和140
l
中的每一个输出的噪声消除信号而获得的。分别从驱动器1401、1402和140
l
输出的波前402、403和404所指示的噪声消除声音在耳道60的入口处合成，并且作为波前405所指示的声音到达耳膜61。理想地，由波前405指示的声音是例如具有与由于部分(a)中指示的泄漏噪声所导致的波前401的相位相反的相位的声音。
[0168]
图5中的部分(c)示意性地示出了图5中的部分(a)和部分(b)相加在一起的状态。具体地，在图5的部分(c)中，示意性地示出了其中由驱动器1401、1402和140
l
中的每一个再现的并且在耳道60的入口处合成的波前405表示的声音和由从耳垫510和头部40之间的间隙泄漏的噪声20的波前401表示的声音合成并且到达耳膜61的状态。
[0169]
由于泄漏噪声的波前401和噪声消除声音的波前405基本上彼此匹配，因此泄漏噪声被噪声消除声音消除。因此，佩戴耳机50的用户可以收听其中泄漏噪声通过噪声消除声音被抑制的声音。
[0170]
图6示出了噪声20来自与壳体520垂直的方向(即，与ff麦克风和驱动器1401面对的方向垂直的方向(在图6的实例中，上侧))的情况。
[0171]
图6中的部分(a)示意性地示出到达设置在壳体520中的ff麦克风的噪声20的波前406，以及从设置在壳体520中的耳垫510与佩戴耳机50的用户的头部40之间的间隙泄漏的噪声20的波前407。噪声20经由空间传递函数x的空间中的路径b到达ff麦克风，并且经由空间传递函数f的空间中的路径c从壳体520的耳垫510与头部40之间的壳体520的上侧的间隙泄漏到壳体520中。
[0172]
图6中的部分(b)示意性地示出噪声消除声音的波前的实例，其中，基于由ff麦克风收集的噪声20生成的噪声消除信号被驱动器1401、1402和140
l
中的每一个再现，并从壳体520中的驱动器1401、1402和140
l
中的每一个输出。
[0173]
在该实例中，噪声20来自耳机50上方，并且噪声消除信号从设置在壳体520上的三个驱动器1402、1402和140
l
中的设置在壳体520的上部(其接近噪声20的到达位置)的驱动器1401主动再现。
[0174]
作为更具体的实例，如图6的部分(b)所示，对应于驱动器1401、1402和140
l
中设置在壳体520的上部的驱动器1402的驱动放大器1302中生成最高水平噪声消除信号。驱动器
1402根据高水平噪声消除信号再现噪声消除声音。噪声消除声音朝向耳道60的入口传播，例如，如波前409所示。
[0175]
对于设置在壳体520的中心部分的驱动器1401，与驱动器1401对应的驱动放大器1301生成具有比上述驱动放大器1302生成的噪声消除信号低的水平(中水平)的噪声消除信号。驱动器1401根据中水平噪声消除信号再现噪声消除声音。噪声消除声音朝向耳道60的入口传播，例如，如由波前410所指示的。
[0176]
此外，对于设置在壳体520的下部的驱动器140
l
，与驱动放大器130
l
相对应的驱动器140
l
生成具有比上述的驱动放大器1301生成的噪声消除信号更低的水平(低水平)的噪声消除信号。驱动器140
l
根据低水平噪声消除信号再现噪声消除声音。在该图的例子中，不从驱动器140
l
再现噪声消除声音。
[0177]
由驱动器1401、1402和140
l
再现的各个噪声消除声音在壳体520内被合成，并且如图中波前408所示，合成的噪声消除声音在壳体520中从顶部到底部生成。理想地，由合成噪声消除声音由波前408指示的声音是例如具有与由部分(a)中示出的泄漏噪声引起的波前407的相位相反的相位的声音。
[0178]
图6中的部分(c)示意性地示出了将图6中的部分(a)和部分(b)相加的状态。具体地，合成由在部分(b)中通过合成由驱动器1401、1402和140
l
再现的噪声消除声音而获得的波前408指示的声音，和由于从耳垫510的上侧和头部40之间在壳体520中的间隙泄漏的噪声20引起的波前407指示的泄漏噪声。该合成声音到达耳膜61。
[0179]
由于泄漏噪声的波前407和通过合成各个噪声消除声音而获得的声音的波前408基本上彼此匹配，因此泄漏噪声被噪声消除声音(波前407’)消除。由波前407’表示的声音是其中泄漏噪声被噪声消除声音消除的声音，并且佩戴耳机50的用户可以收听其中抑制来自上方的泄漏噪声的声音。
[0180]
如上所述，根据第一实施方式的配置，除了设置在耳机50的壳体520中的中心部分的驱动器1401之外，例如，驱动器1402安装在壳体520中的上部。因此，即使在噪声20从耳机50上方到达的情况下，也可以通过在布置在接近噪声20的进入方向的位置处的驱动器1402中主动地再现噪声消除信号来执行对应于噪声20的进入方向的噪声消除。因此，能够使由耳机50再现的再现声音更清晰。
[0181]
应注意，除了设置在耳机50的左壳体520和右壳体520中的ff麦克风之外，还可基于由例如左ff麦克风和右ff麦克风以及面向上侧的麦克风收集的声音来估计面向耳机50的上侧的麦克风以及噪声20到达耳机50的方向。不限于此，例如，ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
以及驱动放大器1301、1302、
…
、和130
l
中的每一个的设置可以根据对操作单元211的操作根据控制单元310的控制切换到与来自上方的噪声20相对应的设置。
[0182]
图7是示意性地示出根据现有技术的通过单麦克风/单驱动器噪声消除耳机的噪声消除的示图。在图7的部分(a)和(b)中所示的耳机51中，在壳体520的中心部分上仅仅设置一个驱动器140。此外，ff麦克风设置在经由壳体520面向驱动器140的位置处。使用图1中的传递函数描述的配置应用于耳机51的配置。
[0183]
图7中的部分(a)示出了噪声20从水平方向到达壳体520的情况。与图5的部分(a)相似，噪声20从壳体520的耳垫510与头部40之间的间隙泄漏，如路径a和路径a’所示，并且作为泄漏噪声经由耳道60到达耳膜61。在该配置中，由波前400指示的噪声20被ff麦克风收
集，并且基于收集的噪声20生成的噪声消除信号被驱动器140再现为噪声消除声音。噪声消除声音与泄漏噪声在壳体520内的空间中合成并且经由耳道60到达耳膜61。因此，如在使用图5的部分(a)至(c)的描述中，用户可收听泄漏噪声被噪声消除声音抑制的声音。
[0184]
图7中的部分(b)示出了噪声20从对于参考图6描述的壳体的垂直方向到达的情况。在这种情况下，耳机51不包括设置在壳体520的上部的驱动器。因此，如波前402所示，消除声音从水平方向朝向耳道60到达，并且难以消除作为波前的由波前407表示的从壳体520上方到达的泄漏噪声。
[0185]
如上所述，在单麦克风/单驱动器的情况下，可以对从驱动器140所在的方向到达的噪声20执行良好的噪声消除，但是存在对于从其他方向到达的噪声20不能获得足够的噪声消除性能的可能性。
[0186]
(应对高声压噪声)
[0187]
接下来，将描述上述原因(3)的通过设置多个驱动器1401、1402、
…
、140
l
来处理高声压噪声。
[0188]
如上所述，通过将多个驱动器1401、1402、
…
、140
l
设置在壳体520上，与仅设置一个ffnc滤波器120的情况相比，ffnc滤波器120
x
的自由度增加。随着ffnc滤波器120x的自由度增加，能够从多个驱动器1401、1402、
…
、140
l
再现用于消除噪声20的噪声消除信号，例如，即使对于声压非常高的高声压噪声也能够进行噪声消除。
[0189]
图8是用于说明根据第一实施方式的高声压噪声的噪声消除的示意图。图8中的部分(a)是用于说明通过根据现有技术的单麦克风/单驱动器ff方法噪声消除耳机消除高声压噪声的示意图。在图中，耳机51与参考图7描述的耳机51相同，并且仅一个驱动器140设置在壳体520中的中心部分上，并且ff麦克风设置在经由壳体520面向驱动器140的位置处。
[0190]
如路径d中所示，通过ff麦克风收集高声压噪声20
big
。具有滤波系数α的ffnc滤波器120基于由ff麦克风收集的高声压噪声20
big
生成用于消除高声压噪声20
big
的噪声消除信号，并且经由驱动放大器130(未示出)将生成的噪声消除信号提供至驱动器140。驱动器140基于根据高声压噪声20
big
生成的噪声消除信号来再现噪声消除声音。
[0191]
另一方面，高声压噪声20
big
沿着路径e从耳垫510与头部40之间的间隙泄漏到壳体520中以成为泄漏噪声。这里，假设可由驱动器140驱动的最大声压是80[db声压水平(dbspl)]，并且在耳膜61的位置处的泄漏噪声的声压是100[dbspl]。在现有技术中，因为只有一个驱动器140被设置在壳体520上，所以噪声消除仅能最大对80[dbspl]执行，并且20[dbspl]的泄漏噪声不能在作为消除点的耳膜61处被消除。
[0192]
图8中的部分(b)是用于说明根据第一实施方式的在壳体520上设置多个(在该实例中为三个)驱动器1401、1402和140
l
的情况下的高声压噪声20
big
的噪声消除的示意图。
[0193]
由ff麦克风收集高声压噪声20
big
，并将其分别传送至具有滤波系数α1，α2，
…
，和α
l
的ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
，如路径d中所示。ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
中的每个基于从ff麦克风传递的高声压噪声20
big
生成用于消除高声压噪声20
big
的噪声消除信号。ffnc滤波器1201、1202、
…
、和120
l
生成的噪声消除信号分别经由驱动放大器1301、1302、
…
、和130
l
(未示出)提供给驱动器1401、1402、
…
、和140
l
。驱动器1401、1402、
…
、140
l
的每一个基于根据高声压噪声20
big
生成的噪声消除信号来再现噪声消除声音。
[0194]
在这种情况下，对应于要由消除信号消除的100[dbspl]的声压水平通过多个驱动
器1401、1402和140
l
分散和再现。
[0195]
在图8的部分(b)的实例中，驱动器1401再现50[dbspl]的消除声音，驱动器1402再现30[dbspl]的消除声音，并且驱动器140
l
再现20[dbspl]的消除声音，使得由三个驱动器1401、1402和140
l
再现的消除声音的总声压被设置为100[dbspl]。
[0196]
例如，控制单元310将ffnc滤波器1201、1202和120
l
的滤波系数α1，α2，和α
l
分别设置为预定设置，从而可在每个驱动器1401、1402和140
l
中再现具有期望声压的噪声消除声音。可替换地，控制单元310可控制驱动放大器1301、1302和130
l
中的每个以使驱动器1401、1402和140
l
中的每个再现具有期望的声压的噪声消除声音。
[0197]
如上所述，在第一实施方式中，还可以容易地应对高声压噪声20
big
的噪声消除。作为实例，通过应用根据第一实施例的噪声消除，可以保护例如在诸如俱乐部音乐的高声压下表演的dj(disc jockey)表演者、在大噪声下工作的工作者等的听觉。
[0198]
(2-4.第一实施方式的变形例)
[0199]
接着，说明第一实施方式的变形例。第一实施例的变型例是布置在壳体520中的多个驱动器1401、1402，...，和140
l
的每个不用作全范围驱动器，而是用作再现通过分割再现频带而获得的每个频带的声音信号的驱动器的情况的实例。
[0200]
图9是示意性示出可应用于第一实施方式的变形例的耳机的实例的外观的垂直截面的示意图。在图9中，耳机52包括一个ff麦克风和三个驱动器140
tw
、140
wf
和140
mid
。驱动器140
tw
是执行高频再现的高音扬声器，驱动器140是执行中频再现的中间范围驱动器，驱动器140
wf
是执行低频再现的低音扬声器。
[0201]
例如，在图3a中示出的配置中，从dac 201输出的声音信号通过预定的扬声器网络被滤波为高频、中频、和低频声音信号，并且被供应至驱动器140
tw
、140
mid
、和140
wf
。图10是示意性示出提供给驱动器140
tw
、140
mid
和140
wf
的声音信号的频率特性的实例的示图。供应给驱动器140
tw
的声音信号tw是通过切割低于第一频率的频带而获得的信号，并且供应给驱动器140
wf
的声音信号wf是通过切割高于第二频率低于第一频率的频带而获得的信号。此外，提供给驱动器140
mid
的声音信号mid是通过切割高于第一频率的频带和低于第二频率的频带而获得的信号。
[0202]
如上所述，通过限制提供给多个驱动器140
tw
、140
mid
和140
wf
的每个的声音信号的频带，与使用全范围驱动器的情况相比，在频率特性中不会出现不必要的峰值/陷波，从而可稳定地再现消除信号。
[0203]
接下来，将描述在与现有技术进行比较的同时通过多个驱动器140
tw
、140
mid
和140
wf
的频带划分能够稳定地再现消除信号的点。使用图1中的传递函数描述通过根据现有技术的单麦克风/单驱动器ff方法噪声消除的配置，并且通过上述表达式(1)和(2)获得ffnc滤波器120的滤波系数α。此时，如从表达式(2)可见，驱动器140的传递函数d存在于分母侧。
[0204]
这里，将考虑在仅使用全范围驱动器的情况下的ffnc滤波器120的特性。图11是示出全范围驱动器和对应于全范围驱动器的ffnc滤波器的特性的实例的示意图。在图11的部分(a)和(b)中，垂直轴表示功率[db]，水平轴表示频率。
[0205]
例如，假设具有如图11的部分(a)中所示的频率特性的全范围驱动器140。几乎没有全范围驱动器具有从低频到高频的平坦特性。在图11的(a)的示例中，驱动器特性(d)是
功率在中频上升并且在高频的预定频带hr急剧下降的特性。在该图中，驱动器特性被展示为传递函数(d)。
[0206]
图11的部分(b)示出了与图11的部分(a)的特性对应的ffnc滤波器120的特性的实例。在图中，ffnc滤波器的特性被示出为滤波系数α。根据上述表达式(2)，因为驱动器特性(d)存在于分母侧，所以ffnc滤波器120的特性具有接近于部分(a)中所示的驱动器特性(d)的反特性的粗略形状，如部分(b)中所示。在该图的实例中，功率在驱动器特性(d)中功率急剧减小的频带hr中急剧增大。
[0207]
在图11的部分(a)中所示的驱动器特性(d)的情况下，ffnc滤波器120的频带hr的功率大，尽管驱动器140难以再现高频(即，频带hr)的声音。因此，驱动器140试图基于ffnc滤波器120的输出强制地再现噪声消除信号。结果，再现的噪声消除信号失真，并且噪声可被放大，而不是消除噪声。
[0208]
作为对策，可以通过切断ffnc滤波器120的高频分量的功率来防止噪声消除信号失真。然而，在这种情况下，由于功率被切断，因此难以消除高频中的噪声。因此，通过使用多驱动器，由每个驱动器执行频带划分，并且针对每个划分的频带生成消除信号，可以消除从低频到高频的宽带中的噪声。
[0209]
[3.第二实施方式]
[0210]
接下来，将描述本公开的第二实施方式。第二实施例是其中本公开被应用于多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机的实例，其中两个或更多个驱动器被设置在耳机的壳体内部并且两个或更多个ff麦克风被设置为朝向壳体的外部。
[0211]
(3-1.根据第二实施方式的配置)
[0212]
图12是示意性地示出根据第二实施例的多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机53的实例的外观的垂直横截面的示意图。在下文中，“多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机53”将被简称为“耳机53”。要注意的是，图12示出了耳机53的左壳体和右壳体中的右壳体520。
[0213]
在图12所示的耳机53中，l个驱动器1401、1402、
…
、以及140
l
设置在壳体520内，与参考图2描述的耳机50一样。在图12的实例中，假设l＝3，三个驱动器1401、1402和140
l
设置在壳体520上。驱动器1401、1402和140
l
的配向方向不限于在图12中示出的垂直方向，并且可以是水平方向或倾斜方向。
[0214]
耳机53在壳体520上设置有朝向壳体520的外部的j个ff麦克风1001、1002、
…
、以及100j。在示出的示例中，三个驱动器1401、1402和140
l
以及三个ff麦克风1001、1002和100j被设置在壳体520上，并且ff麦克风1001、1002和100j分别被设置在经由壳体520面对驱动器1401、1402和140
l
的位置处。注意，ff麦克风1001、1002、
…
、和100j的位置不限于该示例。
[0215]
图13a是示意性示出根据第二实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。在图13a示出的配置中，设置分别对应于j个ff麦克风1001、1002、
…
、和100j的j个麦克风放大器1101、1102、
…
、和110j代替图3a中示出的配置中的麦克风放大器110。
[0216]
此外，在图13a中，不同于图3a中示出的adc 200和dsp 300a，adc 200a和dsp 300b被配置为能够支持从相应的j个麦克风放大器1101、1102、
…
、和110j输出的多个声道的声音信号。
[0217]
图13b是用于解释根据第二实施例的dsp 300b的功能的实例的功能框图。在图13b
中，ffnc滤波器320b包括对应于图13a中示出的多个麦克风放大器1101、1102、
…
、和110j和l个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
的(j
×
l)个ffnc滤波器的功能，以输出对应于驱动器1401、1402、
…
、和140
l
的l个噪声消除信号。消除量控制单元321
ff
包括对l个噪声消除信号中的每个噪声消除信号调整消除量的功能。
[0218]
图14是示出使用传递函数的根据第二实施例的声学输出装置的配置的示图。要注意的是，图14示出耳机53的左右配置中的一个。图14中示出的配置包括上述图4中示出的多组ff麦克风和麦克风放大器110，并且进一步包括用于多组中的每组的多个ffnc滤波器120。
[0219]
具体地，耳机53包括分别为传递函数m1、m2、
…
、和mj的一组ff麦克风1001和麦克风放大器1101、一组ff麦克风1002和麦克风放大器1102、
…
、以及一组ff麦克风100j和麦克风放大器110j。噪声20由ff麦克风1001、1002、
…
、和100j经由空间211、212、
…
、和21j收集，所述空间211、212、
…
、和21j分别是空间传递函数x1、x2、
…
、和xj，并且从麦克风放大器1101、1102、
…
、和110j输出。
[0220]
耳机53包括用于驱动器1401、1402、
…
、和140
l
中的每一个的j个ffnc滤波器。即，对于驱动器1401包括ffnc滤波器120
11
、120
21
、
…
、和120
j1
，其分别具有滤波系数α
11
，α
21
，
…
，和α
j1
。包含用于驱动器1402的ffnc滤波器120
12
、120
22
、
…
、和120
j2
，其分别具有滤波系数α
12
，α
22
，
…
，和α
j2
。类似地，包含用于驱动器140
l
的ffnc滤波器120
1l
，120
2l
，
…
，和120
jl
，其具有滤波系数α
1l
，α
2l
，
…
，和α
jl
。
[0221]
ffnc滤波器120
11
至120
jl
由图13b中的ffnc滤波器320b实现。
[0222]
在图14中，麦克风放大器1101的输出被输入至分别对应于驱动器1401、1402、
…
、以及140
l
的ffnc滤波器中的第一指示的ffnc 120
11
、120
12
、
…
、以及120
1l
。麦克风放大器1102的输出被输入到分别与驱动器1401、1402、
…
和140
l
相对应的ffnc滤波器中的第二所指示的ffnc 120
21
，120
22
，
…
，和120
2l
。类似地，麦克风放大器110j的输出被输入到分别对应于驱动器1401，1402，
…
，和140
l
的ffnc滤波器中的第j个所指示的ffnc 120
j1
，120
j2
，
…
，和120
jl
。
[0223]
对应于驱动器1401的ffnc滤波器120
11
、120
21
、
…
、和120
j1
的输出由加法器1611相加并传递至驱动放大器1301。对应于驱动器1402的ffnc滤波器120
12
、120
22
、
…
、和120
j2
的输出由加法器1612相加并传递至驱动放大器1302。类似地，对应于驱动器140
l
的ffnc滤波器120
1l
、120
2l
、
…
、和120
jl
的输出由加法器161
l
相加并被传递到驱动放大器130
l
。
[0224]
驱动放大器1301、1302、
……
、和130
l
以及随后的放大器之后的配置与图4中示出的配置相同，并且因此在此省略其描述。
[0225]
(3-2.第二实施例的效果)
[0226]
接着，说明第二实施方式的效果。可以看出，与上述图4中所示的单麦克风配置相比，在图14中所示的多麦克风配置中，ffnc滤波器的数量进一步增加，并且滤波系数α的自由度进一步增加。在多麦克风配置中，与单麦克风配置相比，噪声消除的性能可得到改进。
[0227]
图15是用于说明根据第二实施例的噪声消除的概要的示意图。这里，示出了噪声20来自耳机53上方的情况。噪声20首先被设置在壳体520的上部的ff麦克风1002收集(步骤s10)。噪声20进一步泄漏到壳体520中(步骤s11)。耳机53基于由ff麦克风1002收集的噪声20生成噪声消除信号，并且由驱动器1402再现生成的噪声消除信号(步骤s12)。
[0228]
噪声20也由设置在壳体520的中心部分的ff麦克风1001收集(步骤s13)。耳机53基
于由ff麦克风1001收集的噪声20生成噪声消除信号，并且由驱动器1401再现生成的噪声消除信号(步骤s14)。
[0229]
由驱动器1402再现的消除信号和由驱动器1401再现的消除信号在壳体520中的空间中合成，以生成波前(步骤s15)。在步骤s11泄漏到壳体520中的噪声20在耳膜61的位置处通过基于在步骤s15中生成的消除信号的波前而被消除。
[0230]
如上所述，通过将多个ff麦克风1001、1002、
…
、和100j设置在壳体520上，可以在噪声到达耳膜61的位置之前通过ff麦克风收集声音，通过ffnc滤波器执行滤波处理，并且从设置在噪声20已经泄漏的位置附近的驱动器立即再现消除信号。因此，与单麦克风配置相比，可改善消除性能。即，可以认为，噪声消除的性能通过布置在壳体520上的多个ff麦克风1001、1002、
…
、和100j分析噪声20的传入方向并且从驱动器1401、1402、
…
、和140
l
之中的与传入方向对应的驱动器立即再现消除信号来改善。
[0231]
(与现有技术的比较)
[0232]
图16是示意性地示出根据现有技术的噪声消除(单麦克风/单驱动器配置)的示意图。在现有的单麦克风/单驱动器配置中，如图16的部分(a)所示，可通过在噪声20到达耳膜61的位置之前生成消除信号来再现来自通过路径d设置在壳体520的中心部分上的ff麦克风的横向方向的噪声20。因此，可以消除噪声20经由路径e从壳体520上方泄漏的泄漏噪声。
[0233]
这是因为t
α
+t
nc
≤tn始终保持，其中，时间tn是直至噪声20经由路径e泄露至耳膜61的位置的时间，时间t
α
是用于通过ffnc滤波器120生成消除信号的时间，并且时间t
nc
是用于使来自驱动器140的再现消除信号的消除声音到达耳膜61的位置的时间。
[0234]
然而，如图16的部分(b)中所示，在噪声20从壳体520上方到达的情况下，通过路径e’泄露的噪声20在消除信号之前到达耳膜61的位置，并且保持t
α
+t
nc
》tn。因此，与消除来自横向方向的噪声20的情况相比，消除性能劣化。如上所述，通过采用根据第二实施例的多麦克风/多驱动器作为噪声消除耳机的配置，与现有的单麦克风/单驱动器相比，可以提高消除性能。
[0235]
[4.第三实施方式]
[0236]
接下来，将描述第三实施方式。第三实施例采用反馈(fb)方法作为噪声消除方法，其中壳体520中的泄漏噪声通过设置在壳体520中的麦克风收集，并且基于收集的泄漏噪声消除在耳膜61的位置处的泄漏噪声。在第三实施例中，在多麦克风/多驱动器中，用于噪声消除的多个麦克风被设置为壳体520中的内部麦克风，并且被用作fb方法麦克风(fb麦克风)。
[0237]
(4-1.现有技术)
[0238]
首先，为了便于理解，将描述根据现有技术的通过单麦克风/单驱动器的fb方法噪声消除。图17是示出了根据使用传递函数的现有技术的单麦克风/单驱动器fb方法噪声消除耳机的配置的示图。
[0239]
噪声20经由空间传递函数f
fb
的空间24泄漏到壳体520中的泄漏噪声和由驱动器140再现并且经由空间传递函数h的壳体520中的空间25发送的噪声消除声音由壳体520内的空间通过加法单元162合成。由加法单元162合成的声音通过fb麦克风101收集。fb麦克风101的位置处的声压被称为声压p
fb
。
[0240]
从fb麦克风101输出的声音信号被提供给麦克风放大器111并被放大。包括fb麦克
风101和麦克风放大器111的传递函数是(m)。麦克风放大器111的输出被传递至具有滤波系数-β的fbnc滤波器121以执行fb方法的噪声消除(nc)。
[0241]
fbnc滤波器121基于输入信号生成用于生成消除噪声的噪声消除声音的噪声消除信号。由fbnc滤波器121生成的噪声消除信号被传递函数a的驱动放大器130放大，并且驱动传递函数d的驱动器140。驱动器140根据噪声消除信号通过空气振动生成噪声消除声音。噪声消除声音经由空间25从驱动器140朝向控制点(例如，佩戴耳机的用户的耳膜)传输。此时，如上所述，噪声消除声音通过加法单元162与泄漏到壳体中的噪声20合成并到达耳膜61的位置。结果，到达耳膜61的位置的声音是其中泄漏噪声被消除声音消除的声音。
[0242]
在该配置中，fb麦克风101的位置处的声压p
fb
由以下表达式(5)表示。
[0243][0244]
(4-2.根据第三实施方式的配置)
[0245]
接下来，将描述根据第三实施方式的配置。图18是示意性地示出根据第三实施例的多麦克风/多驱动器fb方法噪声消除耳机54的实例的外观的垂直横截面的示意图。在下文中，“多麦克风/多驱动器fb方法噪声消除耳机54”将简称为“耳机54”。要注意的是，图18示出了耳机54的左壳体和右壳体中的右壳体520。
[0246]
在图18所示的耳机54中，l个驱动器1401、1402、
…
、以及140
l
设置在壳体520内，与参考图2描述的耳机50一样。在图18的实例中，假设l＝3，三个驱动器1401、1402和140
l
设置在壳体520上。驱动器1401、1402和140
l
的配向方向不限于在图12中示出的垂直方向，并且可以是水平方向或倾斜方向。
[0247]
耳机54在壳体520中设置有k个fb麦克风1011、1012、
…
、和101k。在所示示例中，三个驱动器1401、1402和140
l
以及三个fb麦克风1011、1012和101k设置在壳体520中，并且fb麦克风1011、1012和101k分别朝向壳体520中的对应驱动器1401、1402和140
l
设置。fb麦克风1011、1012、
…
、以及101k的位置不限于该示例。
[0248]
图19a是示意性示出根据第三实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。图19a中示出的配置与图3a中示出的配置的不同之处在于设置分别对应于k个fb麦克风1011、1012、
…
、和111k的k个麦克风放大器1111、1112、
…
、和101k而不是麦克风放大器110。
[0249]
此外，不同于图3a中示出的adc 200和dsp 300a，在图19a中，adc 200b和dsp 300c被配置为能够支持从k个麦克风放大器1111、1112、
…
、和111k输出的多个声道的声音信号。
[0250]
图19b是用于解释根据第三实施方式的dsp 300c的功能的实例的功能框图。在图19b中，fbnc滤波器320c包括对应于图19a中示出的多个麦克风放大器1111、1112、
……
、和111k以及l个驱动器1401、1402、
……
、和140
l
的(k
×
l)个fbnc滤波器的功能，以输出对应于驱动器1401、1402、
……
、和140
l
的l个噪声消除信号。消除量控制单元321
fb
包括调整针对l个噪声消除信号中的每一个的消除量的功能。
[0251]
耳机54基于从fb麦克风1011、1012、
…
、和101k输出的声音信号，由与fb麦克风1011、1012、
…
、和102k对应的fbnc滤波器以及fbnc滤波器320c中的驱动器1401、1402、
…
、和140
l
生成噪声消除信号。通过由驱动器1401、1402、
…
、和140
l
再现生成的噪声消除信号，实现通过fb方法的噪声消除。
[0252]
图20是示出使用传递函数的根据第三实施方式的声学输出装置的配置的示图。为
β
k2
，
…
，和-β
kl
的fbnc滤波器121
k1
、121
k2
、
…
、和121
kl
。
[0264]
fbnc滤波器121
11
至121
kl
由图19b的fbnc滤波器320c实现。
[0265]
在图21中，由加法器1641将从fbnc滤波器121
11
，121
21
，
…
，和121
k1
输出的噪声消除信号相加并且组合成一个噪声消除信号。从加法器1641输出的合成噪声消除信号由驱动放大器1301放大并且由驱动器1401再现。
[0266]
从fbnc滤波器121
12
，121
22
，
…
，和121
k2
输出的噪声消除信号由加法器1642相加并且被组合成一个噪声消除信号。从加法器1642输出的合成噪声消除信号由驱动放大器1302放大并且由驱动器1402再现。
[0267]
此后，类似地，从fbnc滤波器121
1l
，121
2l
，
…
，和121
kl
输出的噪声消除信号由加法器164
l
相加并被组合成一个噪声消除信号。从加法器164
l
输出的合成噪声消除信号由驱动放大器130
l
放大，并由驱动器140
l
再现。
[0268]
由驱动器1401再现的噪声消除声音分别经由空间传递函数h
11
，h
12
，
…
，和h
1k
的壳体520中的空间25
11
，25
12
，
…
，和25
1k
到达壳体520的加法单元1631，1632，
…
，和163k。
[0269]
由驱动器1402再现的噪声消除声音分别经由空间传递函数h
21
，h
22
，
…
，和h
2k
的壳体520中的空间25
21
，25
22
，
…
，和25
2k
到达壳体520的加法单元1631，1632，
…
，和163k。
[0270]
以下，类似地，由驱动器140
l
再现的噪声消除声音分别经由空间传递函数h
l1
，h
l2
，
…
，和h
lk
的壳体520内的空间25
l1
，25
l2
，
…
，和25
lk
到达壳体520的加法单元1631，1632，
…
，和163k。
[0271]
此外，噪声20经由空间传递函数f
fb1
的空间241到达加法单元1631。在加法单元1631中，合成经由空间25
11
，25
21
，
…
，和25
l1
到达的噪声消除声音和经由空间241到达的泄漏噪声，fb麦克风1011收集由来自泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0272]
此外，噪声20经由空间传递函数f
fb2
的空间242到达加法单元1632。在加法单元1632中，合成经由空间25
12
、25
22
、
…
、和25
l2
到达的噪声消除声音和经由空间242到达的泄漏噪声，并且fb麦克风1012收集从泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0273]
类似地，噪声20进一步经由空间传递函数f
fbk
的空间24k到达加法单元163k。在加法单元163k中，合成经由空间25
1k
，25
2k
，
…
，和25
lk
到达的噪声消除声音和经由空间24k到达的泄漏噪声，并且fb麦克风101k收集由来自泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0274]
在图21中，例如，当关注fb麦克风1011处的声压p1时，从图21中的相应传递函数获得以下表达式(8)。
[0275][0276][0277]
表达式(8)被组织为下面的表达式(9)。
[0278][0279]
当表达式(9)的左侧由声压p1组织时，获得下式(10)。
[0280][0281]
当表达式(10)由声压p1组织时，获得下面的表达式(11)。
[0282][0283]
在表达式(11)中，通过将fbnc滤波器121
11
至121
1l
，121
21
至121
2l
，和121
k1
至121
kl
设计为分母大，可以消除泄漏噪声。表达式(11)与针对多驱动器单类型fb方法的上述表达式(7)的不同之处在于表达式(11)的分子侧是来自感兴趣的fb麦克风1011之外的fb麦克风1012、
…
、以及101k的fb分量和泄漏噪声的总和。
[0284]
注意，尽管为了描述的缘故在此已经集中于fb1011给出了描述，但是可以类似地导出其他fb麦克风1012至101k。
[0285]
[5.第四实施方式]
[0286]
接下来，将描述本公开的第四实施方式。第四实施例是在多麦克风/多驱动器噪声消除耳机中通过组合ff方法和fb方法实现噪声消除的实例。在下文中，ff方法和fb方法组合的噪声消除方法被适当地称为双重方法。
[0287]
图22是示意性地示出根据第四实施例的多麦克风/多驱动器双重方法噪声消除耳机55的实例的外观的垂直横截面的示意图。在下文中，“多麦克风/多驱动器双重方法噪声消除耳机55”将简称为“耳机55”。要注意的是，图22示出了耳机55的左壳体和右壳体中的右壳体520。
[0288]
如图22中所示，根据第四实施方式的耳机55具有组合参考图12描述的耳机53和参考图18描述的耳机54的配置。即，耳机55在壳体520中设置有用于fb方法的噪声消除的多个驱动器1401，1402，
…
，和140
l
以及多个fb麦克风1011，1012，
…
，和101k。此外，耳机55设置有朝向壳体520的外部的用于ff方法的噪声消除的多个ff麦克风1001，1002，
…
，和100j。
[0289]
图23a是示意性示出根据第四实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。图23a中示出的配置是图13a中的上述配置和图19a中的配置的组合。
[0290]
即，ff麦克风1001，1002，
…
，和100j的输出分别经由麦克风放大器1101，1102，
…
，和
110j输入至adc 200b。adc 200b将从麦克风放大器1101，1102，
…
，和110j中的每个输入的声音信号转换为数字声音信号，并将该数字声音信号提供给dsp 300d。
[0291]
类似地，fb麦克风1011，1012，
…
，和101k的输出分别经由麦克风放大器1111，1112，
…
，和111k输入到adc 200c。adc 200c将从麦克风放大器1111，1112，
…
，和111k的每一个输入的声音信号转换为数字声音信号，并将该数字声音信号提供给dsp 300d。
[0292]
图23b是用于解释根据第四实施方式的dsp 300d的功能的实例的功能框图。图23b中所示的配置具有组合上述图13b中所示的dsp 300b与图19b中所示的dsp 300c的配置。具体地，dsp 300d包括与ff麦克风1001，1002，
…
，和100j对应的ffnc滤波器320b和消除量控制单元321
ff
，以及与fb麦克风1011，1012，
…
，和101k对应的fbnc滤波器320c和消除量控制单元321
fb
。adc 200b的每个输出被输入到ffnc滤波器320b。进一步，adc 200c的每个输出被输入到fbnc滤波器320c。
[0293]
图24是示出使用传递函数的根据第四实施方式的声学输出装置的配置的示图。通过ff方法的噪声消除和通过fb方法的噪声消除可以彼此独立地控制。因此，图24中示出的配置是通过多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除的图14的配置和通过上述多麦克风/多驱动器fb方法噪声消除的图21的配置的组合。应注意，在图24中，第j个(1≤j≤j)ff麦克风100j和麦克风放大器110j的传递函数是(m
ffj
)，并且第k个(1≤k≤k)个fb麦克风101k和麦克风放大器111k的传递函数是(m
fbk
)。
[0294]
首先，将描述与图24中的ff方法的噪声消除相关的配置。耳机55包括分别为传递函数m
ff1
，m
ff2
，
…
，和m
ffj
的一组ff麦克风1001和麦克风放大器1101、一组ff麦克风1002和麦克风放大器1102、
…
、以及一组ff麦克风100j和麦克风放大器110j。噪声20由ff麦克风1001、1002、
…
、和100j经由空间211，212，
…
，和21j收集，所述空间211，212，
…
，和21j分别是空间传递函数x1，x2，
…
，和xj，并且从麦克风放大器1101，1102，
…
，和110j输出。
[0295]
麦克风放大器1101的输出被输入到ffnc 120
11
，120
12
，
…
，和120
1l
。ffnc 120
11
，120
12
，
…
，和120
1l
中的每个基于麦克风放大器1101的输出生成噪声消除信号，并将所生成的噪声消除信号输入至加法器1651、加法器1652、
…
、加法器165
l
中的每个。
[0296]
麦克风放大器1102的输出被输入到ffnc 120
21
，120
22
，
…
，和120
2l
。ffnc 120
21
，120
22
，
…
，和120
2l
中的每个基于麦克风放大器1102的输出生成噪声消除信号，并将所生成的噪声消除信号输入到加法器1651，1652，
…
，和165
l
中的每个。
[0297]
类似地，麦克风放大器110j的输出被输入到ffnc 120
j1
、120
j2
、
…
、和120
jl
。ffnc 120
j1
、120
j2
、
…
、和120
jl
中的每个基于麦克风放大器110j的输出生成噪声消除信号，并将生成的噪声消除信号输入到加法器1651、1652、
…
、和165
l
中的每个。
[0298]
接下来，将描述与fb方法的噪声消除相关的配置。耳机55包括分别为传递函数m
fb1
、m
fb2
、
…
、以及m
fbk
的一组fb麦克风1011和麦克风放大器1111、一组fb麦克风1012和麦克风放大器1112、
…
、以及一组fb麦克风101k和麦克风放大器111k。fb麦克风1011，1012，
…
，和101k分别收集加法单元1631、1632、
…
、以及163k的输出，并且从麦克风放大器1111，1112，
…
，和111k的每一个输出所收集的声音信号。
[0299]
麦克风放大器1111的输出被输入到fbnc滤波器121
11
，121
12
，
…
，和121
1l
。麦克风放大器1112的输出被输入到fbnc滤波器121
21
，121
22
，
…
，和121
2l
。此后，类似地，麦克风放大器111k的输出被输入到fbnc滤波器121
k1
、121
k2
、
…
、和121
kl
。
[0300]
从fbnc滤波器121
11
、121
21
、
…
、121
k1
输出的各个噪声消除信号被输入到加法器1651。加法器1651将从ffnc滤波器120
11
、120
21
、
…
、120
j1
输出的各个噪声消除信号与从fbnc滤波器121
11
、121
21
、
…
、121
k1
输出的各个噪声消除信号进行合成。从加法器1651输出的合成噪声消除信号由驱动放大器1301放大并且由驱动器1401再现。
[0301]
从fbnc滤波器121
12
，121
22
，
…
，和121
k2
输出的各个噪声消除信号被输入到加法器1652。加法器1652将从ffnc滤波器120
12
，120
22
，
…
，和120
j2
输出的各噪声消除信号与从fbnc滤波器121
12
，121
22
，
…
，和121
k2
输出的各噪声消除信号进行合成。从加法器1652输出的合成噪声消除信号由驱动放大器1302放大，并由驱动器1402再现。
[0302]
之后，同样地，从fbnc滤波器121
1l
，121
2l
，
…
，和121
kl
输出的各噪声消除信号被输入到加法器165
l
。加法器165
l
将从ffnc滤波器120
1l
，120
2l
，
…
，和120
jl
输出的各个噪声消除信号与从fbnc滤波器120
1l
，120
2l
，
…
，和120
kl
输出的各个噪声消除信号进行合成。从加法器165
l
输出的合成噪声消除信号由驱动放大器130
l
放大并且由驱动器140
l
再现。
[0303]
由驱动器1401再现的噪声消除声音分别经由壳体520中的空间25
11
，25
12
，
…
，和25
1k
到达壳体520中的加法单元1631，1632，
…
，和163k。由驱动器1402再现的噪声消除声音分别经由壳体520中的空间25
21
，25
22
，
…
，和25
2k
到达壳体520的加法单元1631，1632，
…
，和163k。以下，类似地，由驱动器140
l
再现的噪声消除声音经由各壳体520中的空间25
l1
、25
l2
、
…
、25
lk
到达壳体520中的加法单元1631、1632、
…
、163k。
[0304]
此外，噪声20分别经由空间241，242，
…
，和24k到达加法单元1631，1632，
…
，和163k。
[0305]
在加法单元1631中，合成经由空间25
11
，25
21
，
…
，和25
l1
到达的噪声消除声音和经由空间241到达的泄漏噪声，fb麦克风1011收集由来自泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0306]
在加法单元1632中，合成经由空间25
12
，25
22
，
…
，和25
l2
到达的噪声消除声音和经由空间242到达的泄漏噪声，并且fb麦克风1012收集由来自泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0307]
此后，以类似的方式，在加法单元163k中，合成经由空间25
1k
，25
2k
，
…
，和25
lk
到达的噪声消除声音和经由空间24k到达的泄漏噪声，并且fb麦克风101k收集由来自泄漏噪声的噪声消除声音消除的声音。
[0308]
此外，由驱动器1401，1402，
…
，和140
l
再现的ff方法的噪声消除的噪声消除声音分别经由壳体520中的空间231，232，和23
l
到达壳体520中的加法单元160。ff方法的噪声消除声音由加法单元160合成为一个噪声消除声音，并作为声压(p)的声压150到达用户的耳膜61的位置。
[0309]
根据第四实施例的配置，可以通过fb方法的噪声消除来消除没有通过ff方法的噪声消除来消除的壳体520中的残留噪声。因此，与执行多麦克风/多驱动器ff方法的噪声消除和多麦克风/多驱动器fb方法的噪声消除中的一个的情况相比，可以进一步提高噪声消除性能。
[0310]
[6.第五实施方式]
[0311]
接下来，将描述本公开的第五实施方式。在第五实施方式中，可以使用在壳体520内设置多个驱动器140的耳机再现具有真实感的3d(3维)音频内容。
[0312]
作为现实的3d音频内容之一，存在通过基于对象的声音的内容。在基于对象的声
音中，用作声音素材的一个或多个音频信号被视为一个声源(称为对象声源)，并且元信息被添加到对象声源。添加到对象声源的元信息的实例包括位置信息。
[0313]
例如，包括作为元信息的位置信息的对象声源解码要添加的元信息，并通过对应于基于对象的声音的扬声器系统再现解码的元信息，使得对象声源的声像可定位在基于位置信息的位置或者声像的定位可在时间轴上移动。结果，可以表现逼真的声音。
[0314]
在壳体520中设置有多个驱动器140的耳机中，通过从各个驱动器140再现对象声源、3d音频内容声源等，佩戴耳机的用户可以享受真实的声学体验。
[0315]
图25a是用于描述根据第五实施方式的对象声源的再现的示意图。在图25a中，耳机56在壳体520内设置有多个(在该实例中为三个)驱动器1401、1402和1403。更具体地，驱动器1401基本上设置在壳体520的中心处，驱动器1402设置在壳体520的上侧，并且驱动器1403设置在壳体520的下侧。
[0316]
例如，位置信息被添加到对象声源6001、6002和6003中的每一个作为元信息。例如，对象声源6001、6002和6003被输入到具有滤波系数w1的定位滤波器1701、具有滤波系数w2的定位滤波器1702、以及具有滤波系数w3的定位滤波器1703，诸如均衡器(eq)。
[0317]
例如，定位滤波器1701解码添加到输入对象声源6001的元信息，并且提取包括在元信息中的位置信息。例如，定位滤波器1701将对象声源6001输出到与所提取的位置信息相关联的驱动器1401。结果，从驱动器1401输出通过再现对象声源6001所获得的再现声音6011。
[0318]
这同样适用于定位滤波器1702和1703。即，定位滤波器1702和1703分别解码输入对象声源6002和6003，并且提取包括在元信息中的位置信息。例如，定位滤波器1702和1703分别将对象声源6002和6003输出到与所提取的位置信息相关联的驱动器1402和1403。结果，从驱动器1402和1403分别输出通过再现对象声源6002和6003获得的再现声音6012和6013。
[0319]
如上所述，通过基于元信息分别将对象声源6001至6003适当地分配给在壳体520中提供的驱动器1401至1403，例如，对象声源6001至6003可分别再现具有真实感的再现声音6012至6013。
[0320]
在以上描述中，描述了再现时每个对象声源6001至6003的定位是固定的，但是这不限于该实例。例如，还可以在对象声源6001至6003的再现时分别移动由对象声源6001至6003的再现声音6012至6013的定位。在这种情况下，例如，可以想到将移动信息包括在添加到对象声源6001至6003中的每一个的元信息中。
[0321]
图25b是示意性地示出根据第五实施例的在再现对象声源时移动再现声音的定位的状态的示意图。在此实例中，从所有驱动器1401、1402及1403再现对象声源6001、6002及6003，且由给出延迟或振幅的滤波器执行处理。结果，实现对象声源6001、6002和6003的再现声音6012、6012和6013的移动。
[0322]
在图25b中，对象声源6001被输入到分别具有滤波系数w
11
、w
12
和w
13
的定位滤波器170
11
、170
12
和170
13
。对象声源6002被输入到分别具有滤波系数w
21
、w
22
和w
23
的定位滤波器170
21
、17022和170
23
。类似地，对象声源6003被输入到分别具有滤波系数w
31
、w
32
和w
33
的定位滤波器170
31
、170
32
和170
33
。
[0323]
定位滤波器170
11
至170
13
中的每一个解码对象声源6001的输入元信息，并且提取位置信息和移动信息。定位滤波器170
11
至170
13
基于所提取的位置信息和移动信息，分别确定对象声源6001的驱动器1401、1402和1403的水平和延迟的分配。结果，对象声源6001的再现声
音6011可在壳体520中移动。
[0324]
这同样适用于定位滤波器170
21
至170
23
和定位滤波器170
31
至170
33
。定位滤波器170
21
至170
23
和定位滤波器170
31
至170
33
分别解码对象声源6002和6003的输入元信息，提取位置信息和移动信息，并基于提取的位置信息和移动信息确定对对象声源6002和6003的驱动器1401、1402和1403的水平和延迟的分配。结果，如上所述，对象声源6002的再现声音6012和对象声源6003的再现声音6013可以在壳体520中移动。
[0325]
如上所述，通过使用在壳体520中具有多个驱动器1401至1403的耳机56，并分别通过定位滤波器170
11
至170
33
将对象声源6001至6003输出到驱动器1401至1403，可以向用户提供声像正在移动的体验。
[0326]
图26a是示意性地示出根据第五实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。在图25a的实例中，声学输出装置包括耳机56、驱动放大器130a、130b、以及130c、dac 201、存储器210、操作单元211、以及dsp 300e。对应于上述对象声源6001至6003等的对象声源710被输入到dsp 300e。
[0327]
图26b是用于解释根据第五实施方式的dsp 300e的功能的实例的功能框图。在图26b中，dsp 300e包括定位滤波器170、水平控制单元312和控制单元310。定位滤波器170实现例如图25b所示的定位滤波器170
11
至170
33
。输入到dsp 300e的对象声源710被传递到定位滤波器170。定位滤波器170对对象声源710进行解码，并且例如基于添加到对象声源710的元信息设置对象声源710的定位。
[0328]
定位滤波器170根据设定的定位生成要提供给驱动器140a、140b和140c中的每个的输出信号(音频信号)，并将所生成的输出信号传递到水平控制单元312。水平控制单元312例如根据操作单元211上的用户操作根据来自控制单元310的指令来调整提供给驱动器140a、140b和140c中的每个的输出信号的水平。水平已被调整的输出信号被提供给驱动器140a、140b和140c，并作为再现声音再现。
[0329]
图27是示出根据使用传递函数的第五实施方式的声学输出装置的配置的示图。假定对象声源6001、6002、
…
、和600n分别具有传递函数o1、o2、
…
、和on作为声学特性。
[0330]
对象声源6001、6002…
和600n分别被输入到与驱动器1401、1402…
和140
l
对应的定位滤波器170
11
至170
n1
、定位滤波器170
12
至170
n2
和定位滤波器170
1l
至170
nl
。具体地，对象声源6001被输入到定位滤波器170
11
，170
12
，和170
1l
。对象声源6002被输入到定位滤波器170
21
，170
22
，和170
2l
。此后类似地，将对象声源600n输入到定位滤波器170
n1
，170
n2
，和170
nl
。
[0331]
定位滤波器170
11
至170
n1
的输出由加法器1661合成，在由具有传递函数v1的增益调整单元1801调整增益之后输入至驱动放大器1301，并且从驱动器1401再现。定位滤波器170
12
至170
n2
的输出由加法器1662合成，在由具有传递函数v2的增益调整单元1802调整增益之后输入到驱动放大器1302，并且从驱动器1402再现。此后，类似地，定位滤波器170
1l
至170
nl
的输出由加法器166
l
合成，在由具有传递函数v
l
的增益调整单元180
l
调整增益之后输入到驱动放大器130
l
，并且从驱动器140
l
再现。
[0332]
由驱动器1401、1402、
…
、和140
l
再现的再现声音分别由壳体520中的加法单元160经由壳体520中的具有空间传递函数g1、g2、
…
、和g
l
的空间231，232，
…
，和23
l
合成，并且作为声压(p)的声压150到达耳膜61的位置。
[0333]
如上所述，在第五实施例中，由于多个驱动器1401、1402、
…
、和140
l
设置在壳体520
上，所以定位滤波器170的自由度增加，使得有利于声像定位。
[0334]
(6-1.第五实施方式的变形例)
[0335]
可以将用于执行噪声消除的配置与根据上述第五实施例的用于再现对象声源的配置组合。图28a是示意性示出根据第五实施方式的变形例的声学输出装置的示例的配置的示意图。
[0336]
图28a中所说明的配置将再现对象声源710的功能并入到上文所描述的图23a中所说明的配置中。在这种情况下，用与对象声源的处理对应的dsp 300f代替在图23a中示出的dsp 300d，并且对象声源710被输入到dsp 300f而不是图23a中的音频信号700。由于与图23a相同的配置可应用于其他配置，所以在此省略其描述。
[0337]
图28b是用于解释根据第五实施方式的变形例的dsp 300f的功能的实例的功能框图。图28b所示的dsp 300f与图23b所示的dsp 300d的不同之处在于添加了定位滤波器170。输入到dsp 300f的对象声源710被输入到定位滤波器170，并且当由驱动器1401至140
l
再现时的定位基于添加到对象声源710的元信息而设置。此时，定位滤波器170还可以例如根据操作单元211上的用户操作根据来自控制单元310的指令来调整设置的定位。
[0338]
已由定位滤波器170设定了定位的对象声源710经由eq 311和水平控制单元312传递到加法器314。加法器314将由ffnc滤波器320b生成的噪声消除信号、由fbnc滤波器320c生成的噪声消除信号和从水平控制单元312通过的定位被设置的对象声源710进行合成以输出它们。
[0339]
加法器314的输出由dac 201转换为与驱动器1401至140
l
中的每个对应的数字声音信号，并分别经由驱动放大器1301至130
l
提供给驱动器1401至140
l
中的每个。每个驱动器1401至140
l
可通过再现对象声源710和噪声消除声音来消除外部噪声。
[0340]
因此，即使在户外，佩戴耳机55的用户执行噪声消除时也可以享受高度真实的声学体验。
[0341]
[7.第六实施方式]
[0342]
接下来，将描述本公开的第六实施方式。在第六实施例中，设置在壳体520上的多个ff麦克风1001、1002、
…
、和100j用于收集来自特定方向的噪声并以特定方向作为定位再现所收集的噪声。
[0343]
例如，考虑在户外用户佩戴应用专利文献2中描述的技术的耳机的状态下车辆从用户后面接近用户的场景。此时，在使用布置在壳体的外部部分上的多个ff麦克风的波束形成处理中，例如，从耳机驱动器选择性地收集和再现从后方接近用户的车辆的噪声，并且消除来自其他方向的噪声，使得可以引起用户的注意。
[0344]
此时，在专利文献2中，再现声音信号的驱动器的数量为用于l和r声道中的每一个的一个驱动器，并且这些驱动器设置在佩戴耳机的用户的耳朵的侧边附近。因此，例如，即使当如上所述收集并且从驱动器再现从后方接近用户的车辆的噪声时，用户也难以完全确定车辆从后方接近用户。
[0345]
在第六实施例中，由于在左壳体和右壳体520中的每个中设置多个ff麦克风1001至100j，因此可执行波束成形以增强从特定方向收集的声音(噪声)。此外，由于在左壳体520和右壳体520中的每个中设置多个驱动器1401至140
l
，所以从驱动器1401至140
l
之中位于与声音(噪声)已经到达的方向对应的方向上的驱动器再现收集的声音，或者通过信号处
理驱动所有驱动器1401至140
l
以再现声音(噪声)已经到达的波前。结果，用户可以确定声音(噪声)已经到达的方向。
[0346]
可以认为，收集的声音是从位于与声音(噪声)到达的方向对应的方向上的驱动器再现的声音，或者由于声音到达的波前而生成的声音是用于控制壳体520中的声音的声学控制声音，并且用于再现声音的声音信号是用于由驱动器再现声学控制声音的声学控制信号。
[0347]
图29是用于说明根据第六实施方式的再现控制的示意图。注意，在图中，通过采用根据第二实施例的多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机53(耳机53)作为实例，示意性地示出耳机53的左壳体520l和右壳体520r的外观的水平横截面。
[0348]
图29中示出的耳机53具有左壳体520l和右壳体520r通过头带530连接的配置。应注意，在图中，由白色箭头表示的方向是佩戴耳机53的用户(头部40)的前方。
[0349]
壳体520l包括分别布置在中心部分、前部分和后部分上的三个驱动器140
lcnt
，140
lfwd
，和140
lrr
。此外，壳体520l包括朝向外部分别布置在中心部分、前部分和后部分上的三个ff麦克风：ff麦克风100l
cent
，100l
fwd
，和100l
rr
。
[0350]
类似地，壳体520r包括分别布置在中心部分、前部分和后部分上的三个驱动器140r
cnt
，140r
fwd
，和140r
rr
。此外，壳体520r包括朝向外部分别布置在中心部分、前部分和后部分上的三个ff麦克风：ff麦克风100r
cent
，100r
fwd
，和100r
rr
。
[0351]
耳机53基于分别设置在左壳体520l和右壳体520r中的ff麦克风100l
cent
，100l
fwd
，和100l
rr
以及ff麦克风100r
cent
，100r
fwd
，和100r
rr
的输出，使用已知的波束形成技术来检测噪声的传入方向。耳机53从分别布置在左壳体520l和右壳体520r中的驱动器140
lcnt
，140
lfwd
，和140
lrr
以及驱动器140r
cnt
，140r
fwd
，和140r
rr
中的位于与检测到的噪声的进入方向对应的方向上的驱动器再现收集的噪声。
[0352]
在图29的实例中，当通过例如波束形成(bf)80l检测从左侧到达的噪声20l时，耳机53通过布置在与噪声20l的进入方向对应的方向上的驱动器140
lcnt
，再现通过波束形成80l收集的噪声20l。类似地，当通过波束成形80r检测到从右侧到达的噪声20r时，耳机53通过布置在与噪声20r的进入方向对应的方向上的驱动器140r
cnt
再现通过波束成形80r收集的噪声20r。
[0353]
此外，当通过波束成形80l
rr
和波束成形80r
rr
检测从后面到达的噪声20c
rr
时，耳机53通过布置在与噪声20c
rr
的进入方向对应的方向上的驱动器140
lrr
和140r
rr
再现通过波束成形80l
rr
和波束成形80r
rr
收集的噪声20c
rr
。此时，优选地，例如，根据通过波束成形80l
rr
和波束成形80r
rr
获得的噪声20c
rr
的位置，控制由驱动器140
lrr
和140r
rr
再现的噪声20c
rr
的定位。
[0354]
因此，可以在消除利用用户的视觉信息的来自前方的噪声的同时，驱动器再现和再现来自作为盲点的后面至侧面的噪声。因此，例如，佩戴根据第六实施方式的耳机53的用户可以容易地确定车辆从后方接近用户，并且当用户在户外使用耳机53时可以确保用户的安全性，并且可以解决专利文献2中的问题。
[0355]
注意，通过波束成形80l
rr
和波束成形80r
rr
收集的噪声20c
rr
是在用户后面(即，在作为用户的盲点的方向上)生成的噪声。例如，其中收集了在作为用户的盲点的方向上生成的噪声的波束成形80l
rr
和波束成形80r
rr
可以被称为盲点bf(波束成形)。
[0356]
图30a是示意性示出根据第六实施方式的声学输出装置的示例的配置的示意图。在图30a中示出的配置与在图13a中示出的配置的不同之处在于dsp 300g的功能对应于波束形成并且adc 200a的输出被分支并且输入至dsp 300g。其他配置与参考图13a描述的配置相似，因此，在此处省略其描述。
[0357]
此处，例如，图30a中示出的壳体520表示图29中示出的左壳体520l和右壳体520r中的壳体520r。类似地，ff麦克风1001、1002和100j分别对应于图29中的ff麦克风100r
cent
、100r
fwd
和100r
rr
，并且驱动器1401、1402和140
l
分别对应于图29中的驱动器140r
cnt
、140r
fwd
和140r
rr
。
[0358]
应注意，adc 200a基于分别设置在左壳体520l和右壳体520r上的ff麦克风100l
cent
、100l
fwd
和100l
rr
以及ff麦克风100r
cent
、100r
fwd
和100r
rr
收集的声音来接收声音信号。
[0359]
图30b是用于解释根据第六实施方式的dsp 300g的功能的实例的功能框图。图30b中示出的配置与上述图13b中示出的配置不同之处在于添加了盲点波束形成(bf)滤波器330、定位滤波器331和水平控制单元332。
[0360]
adc 200a的输出被输入到ffnc滤波器320b和盲点bf滤波器330。由于adc 200a的输出被输入到ffnc滤波器320b之后的处理和对音频信号700的处理与参考图13b描述的处理相似，因此这里省略其描述。
[0361]
盲点bf滤波器330根据基于从adc 200a输入的由ff麦克风100l
cent
、100l
fwd
和100l
rr
以及ff麦克风100r
cent
、100r
fwd
和100r
rr
收集的声音的声音信号执行波束形成，并且检测来自作为佩戴耳机53的用户的盲点的方向(从后方、从右侧等)的噪声。盲点bf滤波器330生成用于从驱动器140
lcnt
和140
lfwd
和驱动器140
lrr
以及驱动器140r
cnt
和140r
fwd
和驱动器140r
rr
中的布置在与噪声到达的方向对应的位置的驱动器输出所检测到的噪声的声音信号(称为噪声增强信号)。
[0362]
从盲点bf滤波器330输出的噪声增强信号被输入至定位滤波器331。定位滤波器331具有允许用户自然地听到由盲点bf滤波器330生成的噪声增强信号的功能(诸如定位调整)。水平控制单元332例如根据用户对操作单元211的操作通过来自控制单元310的指令来控制从定位滤波器331输出的噪声增强信号的水平。从水平控制单元332输出的噪声增强信号被输入到加法器314，与噪声消除信号和音频信号700合成，以输出到dac 201。
[0363]
应注意，可以由用户设置由盲点bf滤波器330确定为盲点的范围。例如，根据用户对操作单元211的操作，根据来自控制单元310的指令，盲点bf滤波器330设置将被确定为盲点的范围。盲点的设置范围可被设置在任何方向上，只要多个ff麦克风在耳机53的壳体520l和520r中的每一个上被向外布置。在不仅在盲点方向上而且在所有方向上设置盲点bf的情况下，可以向用户提供自然的外部声音，好像用户不佩戴耳机。
[0364]
即，即使用户佩戴耳机，当通过波束形成收集来自所有方向的声音并且通过执行盲点bf从驱动器再现声音时，可以为用户提供外部声音，仿佛用户没有佩戴耳机。例如，通过设置在走路期间启用耳机的盲点bf的功能，在佩戴耳机时，用户可具有安全感的外出。此外，在停止行走的情况下，例如，盲点bf功能被取消，并且噪声消除功能被自动启用。因此，在噪声消除状态下，用户可沉浸在由耳机再现的音乐等中。
[0365]
图31是示出使用传递函数的根据第六实施例的声学输出装置的配置的示图。要注
意的是，图31示出了根据壳体520r的与波束成形相关的部分的传递函数的方框。此外，在图31中，可通过波束成形增强来自方向“1”、“2”、
…
、以及“q”的相应噪声201，202，
…
，和20q。
[0366]
ff麦克风1001经由空间180
11
、180
21
、
…
、和180
q1
收集分别具有特性“n
1”、“n
2”、“n
q”的噪声201、202、
…
、和20q，其中，空间180
11
、180
21
、
…
、和180
q1
分别是空间传递函数x
11
、x
21
、
…
、和x
q1
。ff麦克风1002经由空间180
12
、180
22
、
…
、和180
q2
收集噪声201，202，
…
，和20q，空间180
12
、180
22
、
…
、和180
q2
分别是空间传递函数x
12
、x
22
、
…
、和x
q2
。此后，类似地，由ff麦克风100j经由空间180
1j
，180
2j
，
…
，和180
qj
收集噪声201，202，
…
，和20q，空间180
1j
，180
2j
，
…
，和180
qj
分别是空间传递函数x
1j
，x
2j
，
…
，和x
qj
。
[0367]
从ff麦克风1001，1002，
…
，和100j输出的声音信号分别被输入到麦克风放大器1101，1102，
…
，和110j。这里，一组ff麦克风1001和麦克风放大器1101、一组ff麦克风1002和麦克风放大器1102、
…
、以及一组ff麦克风100j和麦克风放大器110j分别具有传递函数m1，m2，
…
，和mj。
[0368]
从麦克风放大器1101、1102、
…
、以及110j输出的声音信号分别被输入到传递函数b
11
至b
j1
、b
12
至b
j2
、
…
、以及b
1q
至b
jq
的盲点bf滤波器330
11
至330
j1
、330
12
至330
j2
、
…
、以及330
1q
至330
jq
。这些盲点bf滤波器330
11
至330
j1
、330
12
至330
j2
、
…
、以及330
1q
至330
jq
包括在图30b中的盲点bf滤波器330中。
[0369]
更具体地，麦克风放大器1101的输出被输入到盲点bf滤波器330
11
、330
12
、
…
、以及330
1q
。麦克风放大器1102的输出被输入至盲点bf滤波器330
21
、330
22
、
…
、以及330
2q
。在下文中，类似地，麦克风放大器110j的输出被输入至盲点bf滤波器330
j1
、330
j2
、
…
、以及330
jq
。
[0370]
由盲点bf滤波器330
11
、330
21
、
…
、以及330
j1
生成的噪声增强信号由加法器1671合成，并且被输入到定位滤波器331
11
、331
12
、
…
、以及331
1l
，定位滤波器331
11
、331
12
、
…
、以及331
1l
是传递函数w
11
、w
12
、
…
、以及w
1l
。由盲点bf滤波器330
12
、330
22
、
…
、和330
j2
生成的噪声增强信号由加法器1672合成，并且被输入到定位滤波器331
21
、331
22
、
…
、和331
2l
，定位滤波器331
21
、331
22
、
…
、和331
2l
是传递函数w
21
、w
22
、
…
、和w
2l
。类似地，由盲点bf滤波器330
1q
、330
2q
、
…
、以及330
jq
生成的噪声增强信号由加法器167q合成并且被输入到定位滤波器331
q1
、331
q2
、
…
、以及331
ql
，定位滤波器331
q1
、331
q2
、
…
、以及331
ql
是传递函数w
q1
、w
q2
、
…
、以及w
ql
。
[0371]
应注意，定位滤波器331
11
、331
21
、
…
、以及331
ql
被包括在图30b中的定位滤波器331中。
[0372]
从定位滤波器331
11
、331
21
、
…
、331
q1
输出的噪声增强信号由加法器1681合成，并且调整定位。从定位滤波器331
12
、331
22
、
…
、331
q2
输出的噪声增强信号由加法器1682合成，并且调整定位。类似地，通过加法器168
l
合成从定位滤波器331
1l
、331
2l
、
…
、以及331
ql
输出的噪声增强信号，并且调整定位。已调整了定位的噪声增强信号的水平由包括在图30b中的水平控制单元332中的相应水平控制单元3321、3322、
…
、和332
l
调整。由水平控制单元3321、3322、
…
、和332
l
水平调整的噪声增强信号被提供给驱动放大器1301、1302、
…
、和130
l
，并分别被驱动器1401、1402、
…
、和140
l
再现为噪声增强声音。
[0373]
由驱动器1401、1402、
…
、和140
l
再现的各个噪声增强信号通过壳体520r中的加法单元160经由壳体520r中的空间231、232、
…
、和23
l
(分别为空间传递函数g1、g2、
…
、和g
l
)进行合成，并作为声压p的声压150到达耳膜61的位置。
[0374]
上述第一至第四实施例的噪声消除处理，能够独立于根据第六实施例的噪声增强处理而执行。例如，通过组合根据参考图14描述的第二实施方式的多麦克风/多驱动器ff方法的噪声消除的配置和图31中示出的配置，可以消除来自除盲点以外的噪声，并且可以再现盲点方向上的噪声，使得当用户在户外使用耳机时可以确保安全性。
[0375]
(7-1.第六实施方式的变形例)
[0376]
接着，说明第六实施方式的变形例。第六实施方式的修改是其中执行通过使用多个ff麦克风的波束形成的用户语音声音的增强以及经由使用多个驱动器的通信与用户进行对话的对话对方的位置增强的实例。
[0377]
近年来，随着视频会议和语音通话应用的普及，已经实现了在家里工作的远程工作。当在远程工作时与多个参与者举行语音通话会议时，经常使用包括位于嘴部的麦克风和佩戴在左耳和右耳之一上的驱动器的耳麦。在该普通耳麦中，由于从一个驱动器再现说话者的语音信号，所以可能难以瞬时地确定谁当前正在讲话。在这种情况下，可能存在会议的进程受阻或者陈述内容未出现的情况。此外，因为收集话语的语音信号的麦克风在嘴处，所以佩戴麦克风的用户可以感受到压力的感觉。
[0378]
因此，在第六实施方式的变形例中，通过使用多麦克风/多驱动器耳机，多个扬声器的语音信号被设置为类似于对象声源并且从对应的驱动器再现。这使得容易立即确定谁现在说话。此外，通过使用多麦克风的波束形成将波束指向佩戴用户的嘴部，可以清晰地收集由佩戴用户发出的语音。
[0379]
图32是用于说明根据第六实施方式的变形例的语音通话的示意图。在图32的实例中，使用耳机53(即，多麦克风/多驱动器ff方法噪声消除耳机)。要注意的是，假设在图32中所示的耳机53在从用户观看(未显示)时在壳体520内具有在前和后位置进一步安装的驱动器。此外，在以下描述中，关于佩戴耳机53的用户，经由通信与用户进行对话等的另一用户称为说话者。
[0380]
图32中的部分(a)示意性地示出了实例，其中，通过使用例如ff麦克风1001和100j指向用户的嘴部的波束形成81来增强通过由用户生成的语音的语音信号。朝向用户的嘴部的波束形成81被称为嘴部波束形成(bf)。
[0381]
另一方面，图32中的部分(b)和(c)示意性地示出控制通过经由通信具有对话的说话者语音定位的实例。部分(b)是通过布置在用户右侧的壳体520的中心部分上的驱动器1401再现说话者a的通话语音的实例。驱动器1401的再现声音82到达耳膜61的位置。此外，例如，通过控制设置在两耳的壳体520上的所有驱动器，可以从用户前方听到说话者a的通话声音。
[0382]
部分(c)是通过用户右侧的壳体520的驱动器1401和140
l
再现说话者b的通话语音的实例。由驱动器1401和140
l
再现的再现声音83在壳体520内的空间中合成并到达耳膜61的位置。例如，由设置在用户的耳机53的左壳体和右壳体520中的每个上的各个驱动器再现的再现声音的音量和相位被控制为预定值，使得可以从用户的右斜前方听到说话者b的通话声音。
[0383]
图33a是示意性示出根据第六实施方式的变形例的声学输出装置的示例的配置的示意图。图33a所示的配置与上述图30a所示的配置的不同之处在于，使用dsp 300h代替dsp 300g，并且将佩戴耳机53的用户的讲话发出的讲话者语音信号720(代替音频信号700)输入
到dsp 300h。
[0384]
图33b是示出根据第六实施方式的变形例的dsp 300h的实例的配置的框图。图33b中示出的dsp 300h的配置与图30b中示出的dsp 300g的配置的不同之处在于设置嘴部bf滤波器333和eq 334代替盲点bf滤波器330和定位滤波器331，并且设置话语声源设置滤波器335。而且，在图33b中所示的dsp 300h的配置与dsp 300g的配置的不同之处在于，水平控制单元332的输出提供给控制单元310而不提供给加法器314。
[0385]
此外，在图33b中示出的dsp 300h中，通信单元212连接至控制单元310。通信单元212在控制单元310的控制下通过无线通信或有线通信与外部设备通信。蓝牙(注册商标)等可用作无线通信。作为有线通信，考虑经由通用串行总线(usb)线缆等的通信。
[0386]
在图33b中，例如，说话者语音信号720是通过通信单元212的通信从说话者a和b等中获取的语音信号。说话者语音信号720被输入到话语声源设置滤波器335。例如，由用户操作操作单元211来指示用于确定通信对方的说话者可以从哪里听到发言的话语声源设置。响应于该指令，控制单元310从存储器210读取调节为仿佛可以从所指示的位置听到说话者的话语的滤波系数，并且将滤波系数写入话语声源设置滤波器335中。
[0387]
说话者语音信号720的定位等由以这种方式写入滤波系数的话语声源设置滤波器335设置，并且说话者语音信号经由eq 311和水平控制单元312传递到加法器314。
[0388]
嘴部bf滤波器333具有与上述盲点bf滤波器330的功能等价的功能。即，嘴部bf滤波器333基于语音信号执行波束形成，该语音信号基于由左侧和右侧的壳体520的ff麦克风1001、1002、
…
、和100j收集的声音信号并且从adc 200a输入，并且通过来自佩戴耳机53的用户的嘴部的声音选择性地获取语音信号。从嘴部bf滤波器333输出的语音信号通过eq 334进行声音质量调整，并且经由水平控制单元332传送至控制单元310。例如，控制单元310通过通信单元212的通信将从水平控制单元332传递的语音信号发送给另一方的再现设备。例如，eq 334增强人类语音的频带并且截断诸如低频和高频的额外频带。
[0389]
加法器314合成从消除量控制单元321
ff
传递的噪声消除信号和从水平控制单元312传递的说话者语音信号720，以将合成信号输出到dac201。
[0390]
如上所述，在第六实施例的变形例中，通过ff方法的噪声消除可以同时执行通过波束形成获取用户的话语声音以及再现说话者语音信号720，该说话者语音信号720的布置由话语声源设置滤波器335适当地设置。因此，能够集中于说话者a、b的发言的语音信号，能够容易地听到说话者a、b的发言。
[0391]
[8.第七实施例]
[0392]
接下来，将描述本公开的第七实施方式。第七实施方式是在壳体520内设置有多个驱动器和多个fb麦克风的耳机中校正佩戴耳机的用户的个体差异的实例。
[0393]
更具体地，在用户佩戴耳机的状态下壳体中的声学特性中，由相应的fb麦克风收集由相应的驱动器再现的声音，并且基于收集的声音测量壳体中的声学特性(耳内特性)。然后，基于测量结果校正影响耳内特性的各种参数。
[0394]
例如，在多麦克风/多驱动器fb方法的噪声消除的情况下，从上述表达式(11)可以看出，在使用fb麦克风的fb方法的噪声消除中，从驱动器到fb麦克风位置的传递函数h有助于消除性能。传递函数h通常在设计fbnc滤波器时与用户实际使用fbnc滤波器时之间不同。此外，并且根据用户的个体差异和耳机的佩戴状态来改变。因此，难以通过最佳fb方法来提
供噪声消除。
[0395]
因此，可以通过将多个麦克风设置在耳机壳体内部并且从相应驱动器再现测量信号来测量每个用户的耳内特性t。作为此处的测量信号，可以应用正弦波、随机噪声、音乐信号、时间拉伸脉冲(tsp)信号等。
[0396]
图34是示意性地示出根据第七实施方式的测量耳内特性t的方法的示例的示意图。这里，将描述耳机54作为实例，耳机54包括在壳体520内部的多个(在这种情况下，三个)驱动器1401、1402和140
l
以及相对于图18中示出的驱动器1401、1402和140
l
设置在壳体520内部的多个(在该实例中，三个)fb麦克风1011、1012和101k。
[0397]
此外，在图34中，为了说明起见，将驱动器1402称为驱动器#1，将驱动器1401称为驱动器#2，并且将驱动器140
l
称为驱动器#3。为了说明起见，fb麦克风1011被称为fb麦克风#2，fb麦克风1012被称为fb麦克风#1，并且fb麦克风101k被称为fb麦克风#3。
[0398]
例如，如图34的部分(a)中所示，首先，由驱动器#1再现测量信号，由fb麦克风#1、#2和#3收集再现声音，并且基于所收集的声音测量耳内特性t
11
、t
12
和t
13
。接下来，如在部分(b)中所示，通过驱动器#2再现测量的声音，通过fb麦克风#1、#2以及#3收集再现声音，并且基于所收集的声音测量耳内特性t
21
、t
22
以及t
23
。最后，如在部分(c)中所示，通过驱动器#3再现测量的声音，通过fb麦克风#1、#2以及#3收集再现声音，并且基于所收集的声音测量耳内特性t
31
、t
32
以及t
33
。
[0399]
如上所述，当三个驱动器#1、#2和#3以及三个fb麦克风#1、#2和#3设置在壳体520中时，可以通过组合来测量九个点之间的耳内特性t
11
至t
13
、耳内特性t
21
至t
23
以及耳内特性t
31
至t
33
。由于佩戴耳机53的用户造成的个体差异可通过校正耳内特性t
11
至t
13
、t
21
至t
23
以及耳内特性t
31
至t
33
来校正，以便接近在设计fbnc滤波器320c时的传递函数h。
[0400]
图35是示意性地示出根据第七实施例的声学输出装置的实例的配置的示意图。由于除dsp 300i以外，图35中所示的配置与上述图19a的配置相同，因此，将省略除dsp 300i以外的单元的描述。
[0401]
应注意，在图35中，提取和示出与耳内特性t的测量深入相关的部分，并且适当省略与音频信号700等的再现相关的配置。即，dsp 300i包括例如在图19b中示出的fbnc滤波器320c和消除量控制单元321
fb
。此外，dsp 300i还包括，例如，图19b所示的eq 311和水平控制单元312。
[0402]
此外，存储器210、操作单元211和通信单元212连接至dsp 300i。
[0403]
dsp 300i包括控制单元310、测量信号生成单元340、水平控制单元312、测量数据获取单元350、校正值计算单元351以及fbnc滤波器校正单元352。
[0404]
测量信号生成单元340生成用于测量耳内特性t的测量信号。如上所述，正弦波、随机噪声、音乐信号、tsp信号等可以被应用作为测量信号。例如，控制单元310根据操作单元211上的用户操作，指示测量信号生成单元340生成并输出测量信号。测量信号生成单元340根据该指令生成并输出测量信号。测量信号生成单元340读取例如用于生成测量信号的测量信号信息(诸如提前存储在存储器210中的波形数据)，以生成测量信号。
[0405]
由水平控制单元312将从测量信号生成单元340输出的测量信号调节至预定水平并且传递至dac 201。dac 201将传递的数字测量信号转换成模拟测量信号并且将模拟测量信号供应至驱动放大器1301、1302以及103
l
中的每一个。驱动放大器1301、1302和130
l
分别驱
动驱动器1401、1402和140
l
，以再现测量信号。
[0406]
此时，控制单元310可控制例如驱动放大器1301、1302和130
l
选择测量信号被哪个驱动器1401、1402和140
l
再现。
[0407]
通过由驱动器1401、1402或140
l
再现测量信号而获得的测量声音由fb麦克风1011、1012和101k收集，并且所收集的测量声音信号经由麦克风放大器1111、1112和111k被输入为adc 200b。adc 200b将从麦克风放大器1111、1112和111k输入的每个测量声音信号转换为数字测量声音信号以输出数字测量声音信号。
[0408]
从adc 200b输出的每个测量声音信号被测量数据获取单元350获取，并且被传送至校正值计算单元351。校正值计算单元351基于由测量数据获取单元350获取的每个测量声音信号获得耳内特性t。校正值计算单元351基于所获得的耳内特性t计算用于校正fbnc滤波器320c(未示出)的fbnc滤波器校正值。例如，校正值计算单元351计算对图21所示的fbnc滤波器121
11
至121
kl
的滤波系数-β
11
至-β
kl
进行校正的fbnc滤波器校正值。校正值计算单元351将计算出的fbnc滤波器校正值传送至fbnc滤波器校正单元352。
[0409]
fbnc滤波器校正单元352基于从校正值计算单元351传递的fbnc滤波器校正值，对fbnc滤波器320c的滤波系数-β等各参数进行校正。校正的fbnc滤波器320c的每个参数经由控制单元310存储在存储器210中。
[0410]
存储器210可存储fbnc滤波器320c的多个参数。例如，可以针对使用耳机53的每个用户或者针对特定用户的每个使用环境(使用地点、存在或不存在帽子或眼镜、发型等)执行测量，并且可以存储参数。用户可以通过操作单元211上的用户操作根据使用耳机53时的情况指定参数。控制单元310将指定参数写入fbnc滤波器320c。
[0411]
图36是示出根据第七实施方式的测量处理的实例的流程图。例如，当控制单元310发出测量开始指令时，在步骤s100中，测量信号生成单元340从存储器210中读取测量信号信息。在下一步骤s101中，测量信号生成单元340基于在步骤s100中读取的测量信号信息生成测量信号。
[0412]
在下一步骤s102中，测量信号生成单元340输出在步骤s101中生成的测量信号。从测量信号生成单元340输出的测量信号经由水平控制单元312和dac 201被提供给驱动放大器1301、1302和130
l
，并且被再现为测量声音信号。
[0413]
在下一个步骤s103中，fb麦克风1011、1012和101k收集通过驱动放大器1301、1302或130
l
再现测量声音信号而获得的测量声音。基于fb麦克风1011、1012和101k收集的测量声音的测量声音信号被测量数据获取单元350获取并传递到校正值计算单元351。
[0414]
在步骤s104中，校正值计算单元351基于从测量数据获取单元350传输的每个测量声音信号计算耳内特性t
lk
。这里，耳内特性t
lk
是从驱动器1401、1402和140
l
中的第1个驱动器到fb麦克风1011、1012和101k中的第k个fb麦克风的传递函数。例如，在驱动器1401、1402和140
l
中切换再现测量声音的驱动器的同时，重复地执行上述步骤s102至s104的处理。
[0415]
当通过驱动器1401、1402和140
l
与fb麦克风1011、1012和101k的组合的测量完成并计算每个耳内特性t
lk
时，处理进行到步骤s105。在步骤s105中，控制单元310基于由校正值计算单元351在步骤s104中计算的每个耳内特性t
lk
计算用于校正fbnc滤波器320c的fbnc滤波器校正值，以将由计算的fbnc滤波器校正值校正的fbnc滤波器320c的每个参数存储在存储器210中。
[0416]
如上所述，在第七实施方式中，使用设置在壳体520中的多个驱动器1401、1402和140
l
以及多个fb麦克风1011、1012和101k计算耳内特性t，并且基于计算结果校正fbnc滤波器320c的每个参数。因此，可以提高通过fb方法消除噪声的性能。
[0417]
(8-1.第七实施方式的第一变形例)
[0418]
接着，说明第七实施方式的第一变形例。第七实施例的第一变形例与上述第七实施例的不同之处在于基于测量的耳内特性t校正用于校正声音信号的均衡器。
[0419]
图37是示意性地示出根据第七实施方式的第一变形例的声学输出装置的实例的配置的示意图。由于除了dsp 300j之外，在图37中所示的配置与上述图35的配置相同，所以将省略除dsp 300j之外的单元的描述。
[0420]
应注意，在图37中，提取和示出与耳内特性t的测量深入相关的部分，并且适当省略与音频信号700等的再现相关的配置。即，dsp 300j包括例如在图19b中示出的fbnc滤波器320c和消除量控制单元321
fb
。此外，dsp 300j进一步包括，例如，图19b所示的eq 311和水平控制单元312。
[0421]
在图37中，dsp 300j与上述dsp 300i的不同之处在于添加了再现eq校正单元353。校正值计算单元351基于由测量数据获取单元350获取的每个测量声音信号计算用于校正fbnc滤波器320c(未示出)的fbnc滤波器校正值，并计算用于校正eq 311(未示出)的eq校正值。
[0422]
由校正值计算单元351计算的eq校正值被传递至再现eq校正单元353。再现eq校正单元353基于传递的eq校正值校正eq 311(未示出)的各参数。校正后的eq 311的各参数例如存储在存储器210中。
[0423]
如上所述，通过基于测量的耳内特性t校正用于校正音频信号700的eq 311的每个参数，由耳机54再现的音频信号700的特性可以根据个体特性(耳形等)优化。因此，例如，在音频信号700的低频校正等中，可以预期根据个体差异或个体佩戴状态来改善声音质量的效果。
[0424]
(8-2.第七实施方式的第二变形例)
[0425]
接着，说明第七实施方式的第二变形例。第七实施方式的第二变形例是其中多个驱动器1401至140
l
和多个fb麦克风1011至101k设置在图22中示出的壳体520内部的实例，并且在耳机55中，多个ff麦克风1001至100j朝向壳体520的外部设置，fbnc滤波器320c和eq 311的参数被校正，并且ffnc滤波器320b的参数被校正。
[0426]
图38是示意性地示出根据第七实施方式的第二变形例的声学输出装置的实例的配置的示意图。在图38中，为了避免复杂度，未示出包括在耳机55中的多个ff麦克风1001至100j。
[0427]
通过由驱动器1401、1402或140
l
再现测量信号而获得的测量声音由fb麦克风1011、1012和101k收集，并且所收集的测量声音信号经由麦克风放大器1111、1112和111k被输入为adc 200b。adc 200b将从麦克风放大器1111、1112和111k输入的每个测量声音信号转换为数字测量声音信号以输出数字测量声音信号。
[0428]
从adc 200b输出的每个测量声音信号被输入到dsp 300k，由测量数据获取单元350获取，并被传递到校正值计算单元351。校正值计算单元351基于由测量数据获取单元350获取的每个测量声音信号获得耳内特性t。校正值计算单元351基于所获得的耳内特性t
311的各参数存储在存储器210中。
[0437]
例如，当耳机55再现音频信号700等时，控制单元310分别将存储在存储器210中的滤波系数α和β以及eq 311的参数应用于ffnc滤波器320b、fbnc滤波器320c、以及eq 311。因此，例如，佩戴耳机55的用户可收听音频信号700的再现声音，其中，在通过eq 311使用户的特性与根据用户的特性校正的声音质量匹配的状态下消除噪声。
[0438]
(8-3.第七实施方式的第三变形例)
[0439]
接着，说明第七实施方式的第三变形例。第七实施方式的第三变形例是耳机中在壳体520内部设置有多个驱动器和多个fb麦克风，当用户佩戴耳机时确定佩戴状态(称为佩戴确定)的实例。
[0440]
注意，这里，假定图35所示的配置被应用为声学输出装置的配置，给出描述。
[0441]
在噪声消除耳机中，耳机的佩戴性对噪声消除的效果影响很大。例如，当耳机的佩戴性较差并且在佩戴耳机的用户的头部40与耳垫510之间具有较大间隙时，外部噪声可从间隙中泄露，并且可削弱噪声消除效果。作为简单的实例，根据上述图1和表达式(2)，耳机的佩戴性极其重要，这是因为其影响泄漏噪声，其中，噪声通过空间传递函数f和空间传递函数g的空间从驱动器泄漏到耳机的壳体内，到达耳膜位置。
[0442]
例如，在耳机54中，其中多个驱动器1401至140
l
和多个fb麦克风1011至101k布置在参考图18描述的壳体520中，驱动器1401至140
l
再现测量信号。fb麦克风1011至101k收集通过再现测量信号获得的测量声音，并且分析基于从fb麦克风1011至101k输出的测量声音信号计算的耳内特性t
lk
，由此可以确定佩戴耳机54的状况的细节。
[0443]
图40是用于说明根据第七实施方式的第三变形例的佩戴判定的示意图。图40的实例示出了其中由用户佩戴在头部40的耳机54的佩戴性较差并且在头部40与在壳体520的上侧耳垫510之间形成间隙的状态。在这种状态下，耳机54的驱动器1401至140
l
逐个地再现测量信号，并且fb麦克风1011至101k收集通过再现测量信号而获得的测量声音，从而检测已经泄漏噪声的位置。
[0444]
在图40中，为了说明起见，将驱动器1402称为驱动器#1，将驱动器1401称为驱动器#2，并且将驱动器140
l
称为驱动器#3。为了说明起见，fb麦克风1011被称为fb麦克风#2，fb麦克风1012被称为fb麦克风#1，并且fb麦克风101k被称为fb麦克风#3。
[0445]
图40中的部分(a)示出了由驱动器#1再现测量信号的实例。在这种情况下，再现的测量声音在与驱动器#1的测量声音的波前方向相反的方向上泄漏。当分析由fb麦克风#1至fb麦克风#3中的每一个收集的测量声音的低频功率时，发现从驱动器#1至fb麦克风#3的功率p
13
最大，并且从驱动器#1至fb麦克风#1的功率p
11
最小。从驱动器#1至fb麦克风#2的功率p
12
在这两个功率之间。
[0446]
部分(b)示出了由驱动器#2再现测量信号的实例。在该情况下，再现的测量声音在相对于驱动器#2的测量声音的波前方向向斜上方漏出。当分析由fb麦克风#1至fb麦克风#3中的每一个收集的测量声音的低频功率时，发现从驱动器#2至fb麦克风#3的功率p
23
最大，并且从驱动器#2至fb麦克风#1的功率p
21
最小。从驱动器#2到fb麦克风#2的功率p
22
在这两个功率之间。
[0447]
部分(c)示出了由驱动器#3再现测量信号的实例。在这种情况下，再现的测量声音在相对于驱动器#3的测量声音的波前方向向上泄漏。当分析由fb麦克风#1至fb麦克风#3中
的每一个收集的测量声音的低频功率时，发现从驱动器#3到fb麦克风#3的功率p
33
最大，并且从驱动器#3到fb麦克风#1的功率p
31
最小。从驱动器#3到fb麦克风#2的功率p
32
介于这两个功率之间。
[0448]
从以上可以看出，从驱动器#1到fb麦克风#1的功率p
11
、从驱动器#2到fb麦克风#1的功率p
21
以及从驱动器#3到fb麦克风#1的功率p
31
小，并且可以确定耳机54在耳朵上部附近的佩戴状况较差。
[0449]
图41a和图41b是示出可应用于第八实施方式并且将如上所述确定的佩戴耳机54的状态通知给佩戴耳机54的用户的通知方法的实例的示图。
[0450]
图41a示出了使用诸如智能电话或平板个人计算机的便携式终端设备900通知佩戴确定的结果的实例。例如，终端装置900预先具有与确定结果通知相对应的应用程序。
[0451]
应注意，作为可通信信息处理设备的一般配置可应用于终端设备900，并且终端设备包括例如中央处理单元(cpu)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、诸如闪存的存储设备、用于执行无线通信的通信接口(i/f)、接收用户操作的输入设备以及显示设备，并且cpu根据存储在存储设备中的程序控制整个操作。终端设备900不限于此，并且可以是专用于耳机54的设备。上述应用程序例如经由通信i/f从外部网络等提供，并且被安装在终端设备900中。
[0452]
控制单元310通过通信单元212的通信将如上所述获得的佩戴状态的确定结果通知给终端设备900。终端设备900通过上述应用程序在终端设备900的显示器901上显示用于显示通知内容的画面。在该实例中，在显示器901的区域910中示意性示出了耳机佩戴在头部上的状态，并且通过框线911突出具有不良佩戴状态的部分。此外，在显示器901上进一步显示具体指示佩戴状态在哪个部分不良(“耳朵上部的佩戴条件似乎不好”)的消息912。
[0453]
注意，在该实例中，按钮920和921被布置在显示器901的下部。按钮920是例如用于结束确定结果的显示的按钮。此外，按钮921是用于指示耳机54执行重新测量以便再次确定佩戴状态的按钮。终端设备900响应于对按钮921的操作而向耳机54发送重新测量指令。该指令由耳机54中的通信单元212接收并传递至控制单元310。控制单元310根据所传递的指令控制耳机54的每个单元，并且执行重新测量和佩戴确定。
[0454]
图41b是通过由耳机54再现的音频来通知佩戴确定的结果的实例。在图41b的实例中，由驱动器1401再现表示佩戴确定结果的语音消息922(“耳朵上部附件的佩戴条件似乎很差”)。
[0455]
例如，控制单元310通过表示如上所述获得的佩戴状态的确定结果的语音数据来生成语音消息922。例如，将表示假想佩戴判断结果的消息预先存储在存储器210中。控制单元310使用例如已知的读取技术从存储器210读取根据佩戴状态的确定结果的消息，将读取的消息转换为语音数据，并且生成语音消息922。本发明不限于此，消息可作为语音数据存储在存储器210中。
[0456]
控制单元310经由dac 201将生成的语音消息922提供给驱动放大器1301至130
l
中的每一个，并且使驱动器1401至140
l
再现语音消息。在这种情况下，语音消息922可由驱动器1401至140
l
中的至少一个再现。也可以从驱动器1401至140
l
中靠近判断为佩戴状况差的位置的驱动器再现语音消息922。
[0457]
这里，在壳体520中仅设置一个fb麦克风的情况下，难以识别具有不良佩戴状态的
部分。在第七实施方式的第三变形例中，因为多个fb麦克风1011至101k设置在壳体520中，所以可以详细地确定佩戴状态。
[0458]
[9.第八实施方式]
[0459]
接下来，将描述本公开的第八实施方式。第八实施例是根据上述实施例中的每的功能可以被设置为根据用户操作的操作模式的实例。
[0460]
在每个实施例中所描述的功能中，可以设置为操作模式的功能例如如下。
[0461]
(1)通过ff方法、fb方法或双重方法的噪声消除功能。这些功能对应于第一至第四实施例。
[0462]
(2)通过3d音频信号(对象声源)再现具有高真实感的功能。这是与第五实施例对应的功能，并且是可以通过多驱动器耳机实现的功能。
[0463]
(3)特定方向的噪声的声音收集和再现功能。这是与第六实施例相对应的功能，并且是可以通过多ff麦克风/多驱动器耳机实现的功能。
[0464]
(4)嘴部的波束形成功能是与第六实施方式的变形例对应的功能，并且是可以通过多ff麦克风/多驱动器耳机实现的功能。
[0465]
(5)盲点上的波束成形功能是与第六实施方式对应的功能，并且是可以通过多ff麦克风/多驱动器耳机实现的功能。
[0466]
(6)校正佩戴时的个体差异的功能。这是与第七实施方式及其第一和第二变形例对应的功能，并且是可以通过多fb麦克风/多驱动器耳机实现的功能。
[0467]
(7)佩戴确定功能。这是与第七实施方式的第三变形例对应的功能，并且是可以通过多fb麦克风/多驱动器耳机实现的功能。
[0468]
图42是示出根据第八实施例的声学输出装置的示例的配置的示意图。图42中所示的配置能够执行上述功能(1)至(7)中的每一个。已经参考图22描述了耳机55，并且多个ff麦克风1001至100j朝向壳体520的外部部分设置，并且多个驱动器1401至140
l
和多个fb麦克风1011至101k设置在壳体520内部。
[0469]
图42共同示出了分别对应于ff麦克风1001至100j的麦克风放大器1101至110j作为麦克风放大器110以及分别对应于fb麦克风1011至101k的麦克风放大器1111至111k作为麦克风放大器111。类似地，该图共同示出分别对应于驱动器1401至140
l
的驱动放大器1301至130
l
作为驱动放大器130。
[0470]
adc 200d将从麦克风放大器110和111提供的每个声音信号转换为数字声音信号并且将数字声音信号输入至dsp 3001。
[0471]
dsp 3001包括控制单元310、eq 311、水平控制单元312、测量信号生成单元340、滤波器单元360、校正处理单元361和加法器313。
[0472]
滤波器单元360包括上述滤波器(ffnc滤波器320b、fbnc滤波器320c、盲点bf滤波器330、定位滤波器331和嘴部bf滤波器333)。此外，滤波器部360包括eq 334、水平控制部332、消除量控制部321
ff
、321
fb
。此外，滤波器单元360包括设置对象声源710的定位的定位滤波器170。在控制单元310的控制下，滤波器单元360可由这些功能独立地或以预定组合配置。
[0473]
校正处理部361包括测量数据获取单元350、校正值计算单元351、ff/fbnc滤波器校正单元354以及再现eq校正单元353。在控制单元310的控制下，校正处理单元361可由这
些功能单独地或以预定的组合配置。
[0474]
这里，eq 311、水平控制单元312和滤波器单元360的一部分(例如，定位滤波器170)实现再现音频信号的功能，并对包括音频信号700、对象声源710和说话者语音信号720的输入信号730执行处理。
[0475]
在第八实施方式中，可以从由通信单元212可通信的终端设备900设置上述功能(1)至(7)。图43是示出可应用于第八实施方式并显示在终端设备900的显示器901上的功能设置画面的实例的示意图。当执行安装在终端设备900中的应用程序时，功能设置画面显示在显示器901上。
[0476]
在图43中，显示器901的区域930是用于在通过耳机55再现音频信号700或对象声源710时执行设置、噪声消除等的区域。此外，区域931是用于在耳机55中使用测量信号执行测量处理的区域。
[0477]
在图43的实例中，在区域930中提供复选框930a至930e，在该复选框930a至930e上通过执行在框中添加返回标记的操作来执行输入。通过在复选框930a中添加返回标记，设置通过ff方法的噪声消除的执行。通过在复选框930b中添加返回标记，设置通过fb方法的噪声消除的执行。通过在复选框930c中添加返回标记，设置3d音频信号(对象声源710)的再现。通过在复选框930d中添加返回标记，设置嘴部波束形成(bf)的执行。另外，通过在复选框930e中添加返回标记，设置盲点波束形成(bf)的执行。可以在复选框930a至930e中同时添加多个返回标记。
[0478]
另外，在区域931中设置有根据操作进行输入的按钮931a、931b。按钮931a是用于指示执行根据第七实施方式或第七实施方式的第一和第二变形例的用户的个体差异的校正的按钮。响应于按钮931a的操作，在耳机55中再现测量声音信号，并且开始耳内特性t的测量。按钮931b是用于指示执行根据第七实施方式的第三变形例的耳机55的佩戴确定的按钮。响应于按钮931b的操作，在耳机55中再现测量声音信号，并且测量再现声音泄漏到壳体520的外部。
[0479]
终端装置900向耳机55发送与向复选框930a至930e的输入和按钮931a和931b的操作相对应的指令。在耳机55中，这个指令由通信单元212接收并且传送至控制单元310。控制单元310根据所传递的指令控制滤波器单元360、测量信号生成单元340、校正处理单元361等，以使它们执行指令操作。
[0480]
如上所述，在第八实施例中，因为可以从终端设备900指示耳机55中的每个功能的执行，所以用户可以容易地设置独立地或组合地执行耳机55的各个功能。
[0481]
[10.第九实施方式]
[0482]
接下来，将描述本公开的第九实施方式。第九实施例是以下示例，其中，在耳机中，壳体520内部设置有多个驱动器1401至140
l
，驱动器1401至140
l
中的一个或多个被操作并用作麦克风。
[0483]
已知动态型驱动器(扬声器)可以用作麦克风。这是因为动态型驱动器的电、振动和声音辐射的机制与麦克风的声音入射、振动和电的机制简单地相反。
[0484]
图44a和图44b是示意性地示出了根据第九实施方式的驱动器用作麦克风的实例的示意图。
[0485]
图44a是示意性示出可应用于第九实施例并且在壳体520内部设置有多个驱动器
的多驱动器耳机的实例的外观的垂直横截面的示意图。图44a中所示的耳机57在壳体520内部设置有多个(在该实例中为三个)驱动器1401、1402和1403。
[0486]
应注意，为了说明起见，图44a和图44b示出了作为驱动器#1的驱动器1401、作为驱动器#2的驱动器1402、以及作为驱动器#3的驱动器1403。
[0487]
图44b是示意性示出设置在壳体520中的三个驱动器1401至1403中的一个用作驱动器(扬声器)而具有原始功能并且其他两个用作麦克风的一个实例的示图。在这种情况下，例如，测量信号由用作原始功能的驱动器再现，并且通过再现测量信号获得的测量声音由用作麦克风的两个驱动器收集。
[0488]
在图44b的部分(a)中，由驱动器#1再现测量信号，并且通过使用驱动器#2和#3作为麦克风收集再现的测量声音。基于通过由驱动器#2和#3收集测量声音而获得的测量声音信号，可以计算从驱动器#1至驱动器#2的耳内特性t
12
和从驱动器#1至驱动器#3的耳内特性t
13
。
[0489]
在图44b的部分(b)中，由驱动器#2再现测量信号，并且由作为麦克风的驱动器#1和#3收集再现的测量声音。基于通过驱动器#1和#3收集测量声音而获得的测量声音信号，可以计算从驱动器#2至驱动器#1的耳内特性t
21
和从驱动器#2至驱动器#3的耳内特性t
23
。
[0490]
此外，在图44b的部分(c)中，由驱动器#3再现测量信号，并且由作为麦克风的驱动器#1和#2收集再现的测量声音。基于通过由驱动器#1和#2收集测量声音而获得的测量声音信号，可以计算从驱动器#3至驱动器#1的耳内特性t
31
以及从驱动器#3至驱动器#2的耳内特性t
32
。
[0491]
基于所计算的耳内特性t
12
、t
13
、t
21
、t
23
、t
31
和t
32
，例如，可以执行根据上述第七实施例及其第一和第二变形例的个体差异的校正。另外，还可以通过进一步测量所收集的测量声音的功率来执行根据第七实施例的第三变形例的佩戴确定。
[0492]
图45是示出根据第九实施方式的使用驱动器作为麦克风测量耳内特性t的处理的实例的流程图。在用户佩戴耳机57的状态下开始根据该流程图的处理。
[0493]
注意，这里，在壳体520中设置l个驱动器，并且驱动器(i)表示从l个驱动器中依次以环路选择的驱动器。根据控制单元310的指令，由与驱动器对应的驱动放大器来控制是否将驱动器用作麦克风。此外，这里，将第七实施方式中的图35的配置应用为声学输出装置。此外，在驱动器被用作麦克风的情况下，通过声音收集从驱动器输出的信号经由麦克风放大器1111至111k和adc 200b提供至dsp 300i。
[0494]
在步骤s300中，控制单元310从l个驱动器中选择用作原始功能的驱动器(i)。在下一步骤s301中，控制单元310将l个驱动器中的除了步骤s300中选择的驱动器(i)之外的驱动器设置为可用作麦克风的麦克风模式。
[0495]
在下一步骤s302中，控制单元310指示测量信号生成单元340生成并输出测量信号，并且使在步骤s300中设置的驱动器(i)再现测量信号。在下一步骤s303中，l个驱动器中除了驱动器(l)之外的驱动器收集通过驱动器(l)再现测量信号而获得的测量声音。将通过由驱动器(l)以外的驱动器收集和输出测量声音而获得的每个测量声音信号提供给dsp300i。dsp 300i基于每个提供的测量声音信号计算例如耳内特性t。
[0496]
在接下来的步骤s304中，控制部310判断驱动器(l)的测量信号的再现和其他驱动器的再现的测量声音的声音收集是否结束。当确定它们尚未完成时(步骤s304，“否”)，控制
单元310将处理返回至步骤s302。
[0497]
当确定它们已经完成时(步骤s304，“是”)，控制单元310将处理移至步骤s305。在步骤s305中，控制单元310对通过再现测量声音信号而获得的测量声音执行衰落器处理。例如，控制单元310使水平控制单元312在预定时间内衰减从测量信号生成单元340输出的测量信号的水平，并淡出再现声音。因此，可以避免再现声音突然中断的情况，并且可以抑制佩戴耳机57的用户的不适。
[0498]
在下一步骤s306中，控制单元310确定壳体520中的所有驱动器是否已经再现测量信号。当确定壳体520中的所有驱动器已经再现测量信号时(步骤s306，“是”)，控制单元310根据该流程图结束一系列处理。
[0499]
另一方面，当确定壳体520中的所有驱动器未再现测量信号时，即，在壳体520中的l个驱动器中存在未再现测量信号的驱动器(步骤s306，“否”)，控制单元310将处理返回至步骤s300。然后，控制单元310在壳体520中的l个驱动器中从未再现测量信号的驱动器中选择再现测量信号的驱动器(1)(步骤s300)，并且在步骤s301中和步骤s301之后执行处理。
[0500]
根据第九实施方式，使用壳体520中的多个驱动器之中的一些驱动器作为麦克风执行耳内特性t等的测量。因此，与多个麦克风设置在壳体520上的情况相比，壳体520中的空间可减小，使得耳机尺寸缩小。此外，由于在壳体520中没有设置多个麦克风，所以可以降低成本。
[0501]
此外，在本识别中描述的效果仅是示例并且不受限制，并且可以存在其他效果。
[0502]
本技术还可配置如下。
[0503]
(1)一种声学输出装置，包括：
[0504]
壳体；
[0505]
一个或多个向外麦克风，其朝向所述壳体的外部设置在所述壳体上；以及
[0506]
两个或更多个驱动器，设置在所述壳体内部，并且每个驱动器基于声学控制信号生成声学控制声音。
[0507]
(2)根据上述(1)的声学输出装置，其中，
[0508]
所述两个或更多个驱动器包括第一驱动器和第二驱动器，其中
[0509]
所述第一驱动器被设置为使得待发射的声波在第一方向上传播，并且其中
[0510]
所述第二驱动器被设置为使得待发射的声波在与所述第一方向不同的第二方向上传播。
[0511]
(3)根据上述(2)的声学输出装置，进一步包括：
[0512]
信号处理单元，生成所述声学控制信号，其中
[0513]
所述信号处理单元包含第一滤波器，所述第一滤波器基于由包含于所述一个或多个向外麦克风中的第一麦克风收集的声音生成所述声学控制信号。
[0514]
(4)根据上述(3)的声学输出装置，其中，
[0515]
所述信号处理单元
[0516]
进一步包含第二滤波器，其基于由包含于所述一或多个向外麦克风中的第二麦克风收集的声音生成所述声学控制信号。
[0517]
(5)根据上述(4)的声学输出装置，其中，
[0518]
所述第一麦克风设置在所述壳体上以收集第三方向上的声音，并且其中
[0519]
所述第二麦克风被设置为收集不同于所述第三方向的第四方向上的声音。
[0520]
(6)根据上述(5)的声学输出装置，其中，
[0521]
所述信号处理单元
[0522]
基于由所述第一麦克风和所述第二麦克风收集的相应的声音，生成用于所述第一驱动器的生成所述声学控制声音的第一声学控制信号以及用于所述第二驱动器的生成所述声学控制声音的第二声学控制信号。
[0523]
(7)根据上述(3)至(6)中任一项所述的声学输出装置，进一步包括：
[0524]
一个或多个内部麦克风，设置在所述壳体内部，其中
[0525]
所述信号处理单元
[0526]
进一步包含第三滤波器，其基于由包含于所述一个或多个内部麦克风中的第三麦克风收集的声音生成所述声学控制信号。
[0527]
(8)根据上述(7)的声学输出装置，其中，
[0528]
所述信号处理单元
[0529]
进一步包含第四滤波器，其基于由包含于所述一个或多个内部麦克风中的第四麦克风收集的声音生成所述声学控制信号。
[0530]
(9)根据上述(8)所述的声学输出装置，其中，
[0531]
所述第三麦克风被设置为在所述壳体内部以第五方向收集声音，并且其中，
[0532]
所述第四麦克风被设置为在所述壳体内部收集不同于所述第五方向的第六方向上的声音。
[0533]
(10)根据上述(9)所述的声学输出装置，其中，
[0534]
所述信号处理单元
[0535]
分别基于由所述第三麦克风收集的声音和由所述第四麦克风收集的声音生成用于所述第一驱动器的用以生成所述声学控制声音的第三声学控制信号和用于所述第二驱动器的用以生成所述声学控制声音的第四声学控制信号。
[0536]
(11)根据上述(10)所述的声学输出装置，其中，
[0537]
所述信号处理单元
[0538]
基于由包括在佩戴在收听者的左侧和右侧中的每上的所述壳体中的所述向外麦克风中的每个向外麦克风收集的声音设置增强声音的定位，并且基于设置的定位，由包括在佩戴在收听者的左侧和右侧中的每上的所述壳体中的所述两个或更多个驱动器中的每个驱动器生成所述增强声音的输出信号。
[0539]
(12)根据上述(7)至(11)中任一项所述的声学输出装置，其中，
[0540]
所述信号处理单元
[0541]
在收听者佩戴壳体的状态下，基于通过由一个或多个内部麦克风收集由两个或更多个驱动器生成的声音而获得的声音来测量收听者的耳内特性。
[0542]
(13)根据上述(12)所述的声学输出装置，其中，
[0543]
所述信号处理单元
[0544]
使用所述两个或更多个驱动器中的至少一个驱动器作为麦克风，使用所述麦克风代替所述一个或多个内部麦克风，并且测量所述收听者的耳内特性。
[0545]
(14)根据上述(12)所述的声学输出装置，其中，
[0546]
所述信号处理单元
[0547]
根据所测量的耳内特性来确定所述收听者佩戴所述壳体的状态。
[0548]
(15)根据上述(13)的声学输出装置，其中，
[0549]
所述信号处理单元
[0550]
使用驱动器使用所述麦克风而不是所述一个或多个内部麦克风根据所测量的耳内特性来确定所述收听者佩戴所述壳体的状态。
[0551]
(16)根据上述(14)或(15)的声学输出装置，进一步包括：
[0552]
通信单元，所述通信单元与终端设备通信，其中
[0553]
所述信号处理单元通过所述通信单元将所述佩戴状态的确定结果传输至所述终端设备。
[0554]
(17)根据上述(3)至(16)中任一项所述的声学输出装置，进一步包括：
[0555]
通信单元，所述通信单元与终端设备通信，其中
[0556]
在所述信号处理单元中，
[0557]
设置根据通信单元从终端设备接收的指令执行的功能。
[0558]
(18)根据上述(3)至(17)中任一项所述的声学输出装置，其中，
[0559]
所述信号处理单元
[0560]
使所述两个或更多个驱动器中的每个再现对象声源，以及
[0561]
当所述两个或更多个驱动器中的每个驱动器基于添加到所述对象声源的元信息再现所述对象声源时，生成输出信号。
[0562]
(19)根据上述(1)至(18)中任一项所述的声学输出装置，其中，
[0563]
所述声学控制声音包括：
[0564]
噪声消除声音，用于消除从所述壳体的外部泄漏到所述壳体中的声音。
[0565]
(20)根据上述(1)至(19)中任一项所述的声学输出装置，其中，
[0566]
所述声学控制声音包括：
[0567]
增强声音，增强在壳体的外部沿特定方向生成的声音。
[0568]
(21)一种控制声学输出装置的方法，所述方法包括：
[0569]
处理器，所述处理器使得
[0570]
两个或更多个驱动器中的每一个，设置在壳体上，一个或多个麦克风朝向外部设置在所述壳体上，以基于声学控制信号生成声学控制声音。
[0571]
参考标号列表
[0572]
20，20l，20r，20c
rr
，201，202，20
q 噪声
[0573]
20
big 高声压噪声
[0574]
21，211，212，21j，22，23，231，232，23
l
，24，241，242，24k，25，251，252，25
l
，25
11
，25
21
，25
l1
，25
12
，25
22
，25
l2
，25
1k
，25
2k
，25
lk
，180
11
，180
21
，180
q1
，180
12
，180
22
，180
q2
，180
1j
，180
2j
，180
qj 空间
[0575]
40 头部
[0576]
50、51、52、53、54、55、56、57 耳机
[0577]
60 耳道
[0578]
61 耳膜
[0579]
80l、80r、80l
rr
、80r
rr
、81 波束成形
[0580]
82、83 再现声音
[0581]
100，1001，1002，100j，100l
fwd
，100l
cent
，100l
rr
，100r
fwd
，100r
cent
，100r
rr ff麦克风
[0582]
101，1011，1012，101
k fb麦克风
[0583]
110，1101，1102，110j，111，1111，1112，111
k 麦克风放大器
[0584]
120，1201，1202，120
l
，120
11
，120
21
，120
j1
，120
12
，120
22
，120
j2
，120
1l
，120
2l
，120
jl
，320a，320b ffnc滤波器
[0585]
121，121
11
，1211，1212，121
l
，121
12
，121
1l
，121
21
，121
22
，121
2l
，121
k1
，121
k2
，121
kl
，320c fbnc滤波器
[0586]
130，1301，1302，130
l
，130a，130b，130c 驱动放大器
[0587]
140，1401，1402，1403，140
l
，140
tw
，140
mid
，140
wf
，140a，140b，140c，140
lfwd
，140
lcnt
，140
lrr
，140r
fwd
，140r
cnt
，140r
rr 驱动器
[0588]
150 声压
[0589]
160，162，163，1631，1632，163
k 加法单元
[0590]
1611，1612，161
l
，1641，1642，164
l
，1651，1652，165
l
，1661，1662，166
l
，1671，1672，167q，1681，1682，168
l
，313，314 加法器
[0591]
170,1701,1702,1703,170
11
,170
12
,170
13
,170
21
,170
22
,170
23
,170
31
,170
32
,170
33
,170
n1
,170
n2
,170
1l
,170
2l
,170
nl
,331,331
11
,331
21
,331
q1
,331
12
,331
22
,331
q2
,331
1l
,331
2l
,331
ql 定位滤波器
[0592]
1801，1802，180
l 增益调整单元
[0593]
200、200a、200b、200c、200d adc
[0594]
201 dac
[0595]
210 存储器
[0596]
211 操作单元
[0597]
212 通信单元
[0598]
300a，300b，300c，300d，300e，300f，300g，300h，300i，300j，300k，300l dsp
[0599]
310 控制单元
[0600]
311，334 eq
[0601]
312，332，3321，3322，332
l 水平控制单元
[0602]
321
ff
，321
fb 消除量控制单元
[0603]
330,330
11
,330
21
,330
j1
,330
12
,330
22
,330
j2
,330
1q
,330
2q
,330
jq 盲点 bf 滤波器
[0604]
333 嘴部 bf 滤波器
[0605]
335 话语声源设置滤波器
[0606]
340 测量信号生成单元
[0607]
350 测量数据获取单元
[0608]
351 校正值计算单元
[0609]
352 fbnc 滤波器校正单元
[0610]
353 再现 eq 校正单元
[0611]
354 ff/fbnc 滤波器校正单元
[0612]
360 滤波器单元
[0613]
361 校正处理单元
[0614]
400，401，402，403，404，405，406，407，407’，408，409，410 波前
[0615]
510 耳垫
[0616]
520,520l,520r 壳体
[0617]
530 头带
[0618]
6001，6002，6003，600n、710 对象声源
[0619]
6012，6012，601
3 再现声音
[0620]
700 音频信号
[0621]
720 说话者语音信号
[0622]
730 输入信号
[0623]
900 终端设备
[0624]
901 显示器
[0625]
910、930、931 区域
[0626]
911 框线
[0627]
912 消息
[0628]
920、921、931a、931b 按钮
[0629]
922 语音消息
[0630]
930、931 区域
[0631]
930a、930b、930c、930d、930e 复选框。