信號處理裝置、信號處理方法和程序的制作方法
【專利說明】信號處理裝置、信號處理方法和程序
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2014年3月12日提交的日本在先專利申請JP2014-048426的優(yōu)先權，其全部內容通過引用合并于此。
技術領域
[0003]本公開涉及信號處理裝置、信號處理方法和程序，具體地涉及使用戶能夠同時執(zhí)行多個音頻信號處理功能的信號處理裝置、信號處理方法和程序。
【背景技術】
[0004]最近，一些頭戴式耳機具有指定的音頻信號處理功能，諸如減少周圍噪聲的噪音去除功能(例如，參見日本專利申請?zhí)卦S公開2011-254189號、2005-295175號和2009-529275 號)。

【發(fā)明內容】

[0005]已知的具有指定音頻信號處理功能的頭戴式耳機使用戶能夠打開/關閉單一的功能，諸如噪聲去除功能并且調整該功能的作用程度。此外，具有多個音頻信號處理功能的頭戴式耳機使用戶能夠選擇并且設置功能之一。然而，用戶不能組合地控制多個音頻信號處理功能。
[0006]本公開已經考慮了上面的情況，并且因此期望使得用戶能夠同時地執(zhí)行多個音頻信號處理功能。
[0007]本公開的實施例提供了一種信號處理裝置，該信號處理裝置包括:周圍聲音信號獲取單元、噪聲去除(NC)信號生成部件、閉塞感消除信號生成部件以及加法部件。該周圍聲音信號獲取單元被配置為收集周圍聲音以生成周圍聲音信號。該NC信號生成部件被配置為根據(jù)周圍聲音信號生成噪聲去除信號。該閉塞感消除信號生成部件被配置為根據(jù)周圍聲音信號生成閉塞感消除信號。該加法部件被配置為將所生成的噪聲去除信號和閉塞感消除信號以指定比例相加。
[0008]本公開的另一實施例提供一種信號處理方法，包括:收集周圍聲音以生成周圍聲音信號；根據(jù)周圍聲音信號生成噪聲去除信號；根據(jù)周圍聲音信號生成閉塞感消除信號；以及將所生成的噪聲去除信號和閉塞感消除信號以指定比例相加。
[0009]本公開的又一實施例提供了一種程序，該程序使計算機用作:周圍聲音信號獲取單元，其被配置為收集周圍聲音以生成周圍聲音信號；噪聲去除(NC)信號生成部件，其被配置為根據(jù)周圍聲音信號來生成噪聲去除信號；閉塞感消除信號生成部件，其被配置為根據(jù)周圍聲音信號生成閉塞感消除信號；以及加法部件，其被配置為將所生成的噪聲去除信號和閉塞感消除信號以指定比例相加。
[0010]根據(jù)本公開的實施例，收集周圍聲音以生成周圍聲音信號，根據(jù)周圍聲音信號生成噪聲去除信號，以及根據(jù)周圍聲音信號生成閉塞感消除信號。然后，將所生成的噪聲去除信號和閉塞感消除信號以指定比例相加，并且輸出由相加產生的信號。
[0011]請注意:程序可以經由傳輸介質或記錄介質來提供。
[0012]信號處理裝置可以是獨立的裝置或者可以是組成一個裝置的內部塊。
[0013]根據(jù)本公開的實施例，用戶可以同時執(zhí)行多個音頻信號處理功能。
[0014]請注意:上述效果只是為了說明，并且可以產生在本公開中描述的任何效果。
[0015]如在附圖中所示的，根據(jù)下面對本公開的最好模式實施例的詳細描述，本公開的這些和其它目的、特征以及優(yōu)勢將會變得更明顯。
【附圖說明】
[0016]圖1是示出根據(jù)本公開的頭戴式耳機的外觀示例的圖；
[0017]圖2是描述閉塞感消除功能的圖；
[0018]圖3是示出頭戴式耳機的功能配置的框圖；
[0019]圖4是示出信號處理單元的第一實施例的配置示例的框圖；
[0020]圖5是描述第一用戶接口的示例的圖；
[0021]圖6是描述第一用戶接口的示例的圖；
[0022]圖7是描述第一音頻信號處理的流程圖；
[0023]圖8是示出信號處理單元的第二實施例的配置示例的框圖；
[0024]圖9是描述第二用戶接口的示例的圖；
[0025]圖10是描述第二用戶接口的示例的圖；
[0026]圖11是描述第三用戶接口的示例的圖；
[0027]圖12是描述第三用戶接口的示例的圖；
[0028]圖13是描述第四用戶接口的示例的圖；
[0029]圖14是描述第四用戶接口的示例的圖；
[0030]圖15是描述第二音頻信號處理的流程圖；
[0031]圖16是示出分析控制部分的詳細配置示例的框圖；
[0032]圖17是示出水平檢測部件的詳細配置示例的框圖；
[0033]圖18是示出水平檢測部件的另一詳細配置示例的框圖；
[0034]圖19是描述基于自動控制模式的控制的示例的圖；以及
[0035]圖20是示出根據(jù)本公開的計算機的實施例的配置示例的框圖。
【具體實施方式】
[0036]接下來，將要描述用于執(zhí)行本公開的模式(下文中稱為實施例)。請注意:以下面順序進行描述。
[0037]1.頭戴式耳機的外觀示例
[0038]2.頭戴式耳機的功能框圖
[0039]3.信號處理單元的第一實施例
[0040]4.信號處理單元的第二實施例
[0041]5.自動控制模式的示例
[0042]6.應用示例
[0043]7.修改示例
[0044]1.頭戴式耳機的外觀示例
[0045]圖1是示出根據(jù)本公開的頭戴式耳機的外觀示例的圖。
[0046]如典型的頭戴式耳機等，在圖1中所示的頭戴式耳機I從外部音樂再現(xiàn)裝置等獲取音頻信號，并且將音頻信號作為實際聲音從在殼體2內部的揚聲器3提供給用戶。
[0047]請注意:由音頻信號所表示的音頻內容的示例包括各種素材，諸如音樂(音樂作品)、無線電廣播、電視廣播、用于英語對話等的教學素材、諸如喜劇故事的娛樂內容、視頻游戲聲音、電影聲音以及計算機操作聲音，因此音頻信號沒有特別地限制。在說明書中，音頻信號(聽覺信號)不限于根據(jù)人的聲音所生成的聲音信號。
[0048]頭戴式耳機I具有麥克風4，麥克風4在殼體2的指定部分處收集周圍聲音以輸出周圍聲音信號。
[0049]麥克風4可以設置在頭戴式耳機I的殼體2的內部，或者可以設置在頭戴式耳機I的殼體2的外部。如果將麥克風4設置在殼體2的外部，則可以直接將麥克風4設置在殼體2的外部或者可以將麥克風4設置在其它部件處，諸如將頭戴式耳機I的右殼體和左殼體互相連接的帶部件或者控制頭戴式耳機I的音量等的控制箱。然而，如果收集接近耳朵的部件的周圍聲音，更期望將麥克風4設置在接近耳朵的部分。此外，可以設置一個或兩個收集周圍聲音的麥克風4。然而，當考慮到在頭戴式耳機I中設置麥克風4的位置并且事實上大部分典型的周圍聲音存在于低頻帶時，可以只設置一個麥克風4。
[0050]此外，頭戴式耳機I具有將指定的音頻信號處理應用到由麥克風4收集的周圍聲音的功能(模式)。特別地，頭戴式耳機I具有至少四個音頻信號處理功能，即，噪聲去除功能、特定聲音加強功能、閉塞感消除功能以及周圍聲音增強功能。
[0051]噪聲去除功能是生成具有與周圍聲音的相位相反的相位的信號以去除到達耳膜的聲波的功能。當打開噪聲去除功能時，用戶聽到更少的周圍聲音。
[0052]特定聲音加強功能是減少被認為是噪聲(處于特定頻帶的信號)的特定聲音的功能，并且也稱為降噪功能。在實施例中，特定聲音加強功能被合并為這樣的處理:其中，由周圍人產生的聲音之外的聲音(例如，環(huán)境聲音)被認為是噪聲并且被減少。因此，當特定聲音加強功能打開時，使用戶能夠在聽到更少的環(huán)境聲音的同時滿意地聽到由周圍人產生的聲音。
[0053]閉塞感消除功能是這樣的功能:由麥克風4收集的聲音在被進行信號處理之后輸出，以使用戶能夠以這樣的方式聽到周圍聲音:盡管實際上他/她戴著頭戴式耳機1，但是好像他/她根本沒有戴頭戴式耳機I或者好像他/她戴著開放式耳機。當閉塞感消除功能打開時，使用戶能夠聽到周圍環(huán)境聲音并且?guī)缀跸袼?她沒有戴頭戴式耳機I的正常情況下聽到聲音一樣。
[0054]圖2是描述閉塞感消除功能的圖。
[0055]假定用戶在沒有頭戴式耳機I的情況下聽到的聲源S的特性是H1。另一方面，假定當用戶用頭戴式耳機I來聽聲源S時由頭戴式耳機I的麥克風4收集的聲源S的特性是H2o
[0056]在這種情況下，如果建立關系Hl = H2XH3 (表達式I)的特性H3的信號處理被應用為閉塞感消除處理(功能)，則可以產生這樣的狀態(tài):盡管實際上用戶戴著頭戴式耳機1，但是用戶感覺好像他/她根本沒有戴頭戴式耳機I。
[0057]換句話說，閉塞感消除功能是這樣的功能:其中，根據(jù)測量等預先確定建立關系H3 = H1/H2的特性H3并且執(zhí)行上述表達式I的信號處理。
[0058]周圍聲音增強功能是在以閉塞感消除功能進一步增強周圍聲音信號的水平的情況下輸出周圍聲音信號的功能。當周圍聲音增強功能打開時，使用戶能夠聽到周圍環(huán)境聲音并且聽到比用戶沒有戴頭戴式耳機I的情況下更大的聲音。周圍聲音增強功能與助聽器的功能類似。
[0059]2.頭戴式耳機的功能框圖
[0060]圖3是示出頭戴式耳機I的功能配置的框圖。
[0061 ] 除了上述揚聲器3和麥克風4之外，頭戴式耳機I還具有ADC (模數(shù)轉換器)11、操作單元12、音頻輸入單元13、信號處理單元14、DAC (數(shù)模轉換器)15以及功率放大器16。
[0062]麥克風4收集周圍聲音以生成周圍聲音信號并且將所生成的周圍聲音信號輸出至ADC Ilo麥克風4用作周圍聲音信號獲取單元。
[0063]ADC 11將從麥克風4輸入的模擬周圍聲音信號轉換成數(shù)字信號并且將所轉換的數(shù)字信號輸出至信號處理單元14。在下面的描述中，提供到信號處理單元14的數(shù)字周圍聲音信號將被稱為麥克風信號。
[0064]操作單元12接受對頭戴式耳機I的用戶操作。例如，操作單元12接受用戶操作，諸如打開/關閉頭戴式耳機I的電源、控制從揚聲器3輸出的聲音的音量、打開/關閉多個音頻信號處理功能以及將與所接受的操作對應的操作信號輸出至信號處理單元14。
[0065]音頻輸入單元13接受從外部音樂再現(xiàn)裝置等輸出的音頻信號(聽覺信號)的輸入。在實施例中，假定指定的音樂(音樂作品)信號從音頻輸入單元13被輸入，從音頻輸入單元13輸入的音頻信號在下面的描述中將會被描述為音樂信號。