耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，信號處理設(shè)備和聲音收集方法
【專利摘要】本技術(shù)涉及一種不使用諸如SS方法之類的降噪處理，在降低噪聲影響的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)高S/N比語音收集的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，信號處理設(shè)備和聲音收集方法。作為耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，在基本與外界隔絕，并且與佩戴者的外耳道相連的空間中，設(shè)置收集發(fā)話音的麥克風(fēng)，以致收集傳播通過說話者的外耳道的發(fā)話音。還設(shè)置減少在具有位于其中的麥克風(fēng)的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除處理單元，以提高發(fā)話音收集信號的S/N比。此外，通過對麥克風(fēng)收集的聲音收集信號進行均衡處理，以減少當(dāng)收集傳播通過外耳道的發(fā)話音時產(chǎn)生的模糊噪聲，提高音質(zhì)。
【專利說明】耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，信號處理設(shè)備和聲音收集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，所述設(shè)備包括設(shè)計成具有待插入耳孔部分中的至少一部分的附著單元，對利用位于附著單元中的內(nèi)部麥克風(fēng)產(chǎn)生的聲音收集信號進行信號處理的信號處理設(shè)備，和聲音收集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]引文列表
[0003]專利文獻
[0004]專利文獻1:日本專利公報N0.4，352，932
[0005]近年來，具有通話功能的信息處理設(shè)備，比如所謂的智能電話機已開始廣泛普及。
[0006]在具有這種通話功能的信息處理設(shè)備中，采用能夠?qū)崿F(xiàn)受話音的聽取，和發(fā)話音的收集的耳機麥克風(fēng)(與麥克風(fēng)一體的耳機)。
[0007]圖13表示目前普及的一般的耳機麥克風(fēng)(下面稱為常規(guī)耳機麥克風(fēng)100)的示例。
[0008]如圖13中所示，在常規(guī)耳機麥克風(fēng)100中，彼此獨立地設(shè)置用于收聽受話音的耳機單元101和用于收集發(fā)話音的麥克風(fēng)102A。耳機單元101被設(shè)計成可佩戴在佩戴者H的耳朵中，包括用于輸出受話音的揚聲器。在這種耳機麥克風(fēng)100中,在用于把信號傳送給耳機單元101的耳機線上，形成線上外殼102，在該線上外殼102中，形成麥克風(fēng)102A。
[0009]在具有以上結(jié)構(gòu)的常規(guī)耳機麥克風(fēng)100中，從佩戴者(說話者)發(fā)出的話音經(jīng)外界(外部空氣)到達麥克風(fēng)102A，從而被收集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在具有以上結(jié)構(gòu)的常規(guī)耳機麥克風(fēng)100中，用于收集發(fā)話音的麥克風(fēng)102A暴露在外部。即，麥克風(fēng)102A直接接觸外來噪聲(環(huán)境噪聲)。
[0011]于是，利用常規(guī)耳機麥克風(fēng)100，連同發(fā)話音一起收集大量的環(huán)境噪聲，從而發(fā)話信號的S/N比(信噪比)會變得較低。結(jié)果，在線路另一端的人難以聽到從佩戴者H發(fā)出的話音。
[0012]為了抑制歸因于噪聲的S/N比降低，可按照SS(頻譜相減)法，進行所謂的降噪處理。
[0013]然而，進行這種降噪處理需要較大的處理資源，結(jié)果產(chǎn)生產(chǎn)品成本、電力消耗等方面的缺點
[0014]另外，按照上述SS法等的涉及頻率軸上的非線性處理的降噪處理一般存在處理后的音質(zhì)劣化的問題。
[0015]鑒于以上問題，提出了本技術(shù)，本技術(shù)目的在于在無降噪處理的情況下，通過降低噪聲影響，實現(xiàn)高S/N比的聲音收集。[0016]為了解決以上問題，按照本技術(shù)的一種耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備具有以下結(jié)構(gòu)。
[0017]具體地，耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備包括附著單元，所述附著單元被設(shè)計成以致附著單元的至少一部分可被插入耳孔部分中，并被設(shè)計成當(dāng)被放在耳孔部分中時，在其中形成基本密封的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連。
[0018]耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備還包括內(nèi)部麥克風(fēng)，所述內(nèi)部麥克風(fēng)位于附著單元的內(nèi)部空間中，并且當(dāng)附著單元被放在耳孔部分中時，收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的發(fā)話音。
[0019]耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備還包括均衡單元，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。
[0020]耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備還包括位于附著單元的內(nèi)部空間中的揚聲器。
[0021]耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備還包括噪聲消除單元，所述噪聲消除單元根據(jù)來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音。
[0022]按照本技術(shù)，收集發(fā)話音的麥克風(fēng)(內(nèi)部麥克風(fēng))位于基本與外部隔絕，并且與佩戴者(說話者)的耳道相連的空間中。由于麥克風(fēng)位于與外部隔絕的空間中，因此能夠有效降低噪聲的影響。作為傳播通過說話者的耳道的發(fā)話音，能夠以與其中設(shè)置常規(guī)耳機麥克風(fēng)(圖13)來收集佩戴者發(fā)出的，并且在外界空氣中傳播的話音的情況相比，更高的S/N比收集發(fā)話音。
[0023]按照本技術(shù)，還設(shè)置噪聲消除單元，以減少在具有位于其中的內(nèi)部麥克風(fēng)的內(nèi)部空間中傳播的噪聲。因而，進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0024]根據(jù)下面的說明，顯然設(shè)置均衡單元只是用于減少當(dāng)收集傳播通過耳道的發(fā)話音時生成的模糊聲音。
[0025]如上所述，按照本技術(shù)，能夠以比收集傳播通過外界空氣的發(fā)話音的常規(guī)耳機麥克風(fēng)的S/N比更高的S/N比，收集發(fā)話音。
[0026]另外，按照本技術(shù)，對于聲音收集信號的降噪處理不必要。結(jié)果，能夠防止信號處理資源的增大，從而在生產(chǎn)成本和電力消耗方面有利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是說明實施例的聲音收集系統(tǒng)中的附著單元的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0028]圖2是示意表示利用實施例的聲音收集系統(tǒng)的發(fā)話音的收集的示圖。
[0029]圖3是說明用于改善音質(zhì)的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0030]圖4是說明為了改善音質(zhì)而在均衡器中設(shè)定的具體頻率特性的示圖。
[0031]圖5是說明壓縮處理的示圖。
[0032]圖6是表不作為第一實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的不圖。
[0033]圖7是表示實施例的聲音收集系統(tǒng)中的“一體式”和“分離式”的例證結(jié)構(gòu)的示圖。
[0034]圖8是表示作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(處于通話模式)的示圖。
[0035]圖9是表不作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(處于音樂收聽模式)的不圖。[0036]圖10是表示作為第三實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0037]圖11是表示作為第四實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0038]圖12是表示作為第五實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0039]圖13是表示常規(guī)耳機麥克風(fēng)的例證結(jié)構(gòu)的示圖。
【具體實施方式】
[0040]下面是按照本技術(shù)的實施例的說明。
[0041 ] 將按照以下順序進行說明。
[0042]〈1.經(jīng)由耳道的話音的收集〉
[0043]<2.改善音質(zhì)的信號處理〉
[0044]〈3.利用內(nèi)部空間中的噪聲消除的進一步S/N比提高>
[0045][3-1.第一實施例]
[0046][3-2.第二實施例]
[0047][3-3.第三實施例]
[0048][3-4.第四實施例]
[0049][3-5.第五實施例]
[0050]<4.變形例 >
[0051]〈1.經(jīng)由耳道的話音的收集〉
[0052]圖1是說明包含在作為按照本技術(shù)的實施例的聲音收集系統(tǒng)中的附著單元I的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0053]具體地，圖1的A是附著單元I的透視圖，圖1的B是表示當(dāng)把附著單元I放在佩戴者(說話者)H的耳朵中時，佩戴者H的耳道HA和耳孔部分HB與附著單元I之間的關(guān)系的橫截面圖。
[0054]首先，附著單元I具有設(shè)置在其中，收集佩戴者(說話者)H的話音的內(nèi)部麥克風(fēng)IB0
[0055]在本例中，考慮到安裝空間，內(nèi)部麥克風(fēng)IB可以是MEMS(微機電系統(tǒng))麥克風(fēng)。
[0056]附著單元I的外部形狀被設(shè)計成以致附著單元I的至少一部分可被插入佩戴者H的耳孔部分中，因而，附著單元I可被放在佩戴者H的耳朵中。具體地，這種情況下的附著單元I包括具有能夠被插入佩戴者H的耳孔部分HB中的形狀的耳孔插入部分1A，耳孔插入部分IA被插入耳孔部分HB，以致附著單元I被放在佩戴者H的耳朵中。
[0057]附著單元I被設(shè)計成以致當(dāng)附著單元I附著到佩戴者H時，如圖1的B中所示形成與佩戴者H的耳道HA相連的內(nèi)部空間IV。
[0058]此時，和耳道式耳機部分的耳孔插入部分一樣地，附著單元I的耳孔插入部分IA在其表面部分覆蓋以彈性材料，以致在附著時，實現(xiàn)與耳孔部分HB的接觸。
[0059]因而，在附著時，上述內(nèi)部空間IV變成基本上與外部隔絕的空間。
[0060]內(nèi)部麥克風(fēng)IB設(shè)置在該內(nèi)部空間IV中。
[0061]圖2是示意表示利用包括附著單元I的實施例的聲音收集系統(tǒng)的話音收集的示圖。
[0062]首先，本實施例的聲音收集系統(tǒng)以在把附著單元I放在佩戴者H的耳朵中的時候，進行話音收集的前提為基礎(chǔ)。
[0063]當(dāng)在附著單元I處于附著狀態(tài)的時候，佩戴者H說話時，伴隨說話的振動經(jīng)骨頭和皮膚，從佩戴者H的聲帶傳送到耳道HA(如虛線箭頭所示)。如上參考圖1所述，在附著狀態(tài)下，具有設(shè)置在其中的內(nèi)部麥克風(fēng)IB的附著單元I的內(nèi)部空間IV連接到耳道HA，同時基本與外部隔絕。因而，如上所述經(jīng)由佩戴者H的耳道HA獲得的話音可被內(nèi)部麥克風(fēng)IB收集。
[0064]在作為實施例的這種聲音收集系統(tǒng)中，只要附著單元I的殼體內(nèi)部保持充分密閉，即使在喧鬧的環(huán)境中，對從殼體外部傳播的噪聲的隔音性也變得十分高，從而有效地阻止噪聲進入內(nèi)部麥克風(fēng)1B。因而，能夠以比經(jīng)由外界收集話音的常規(guī)耳機麥克風(fēng)100(參見圖13)的S/N比更高的S/N比(信噪比)，收集話音。
[0065]隔音性應(yīng)強到足以至少覆蓋要抑制的噪聲的頻帶，在這個意義上，不要求完全密閉。
[0066]<2.改善音質(zhì)的信號處理〉[0067]在收集經(jīng)由耳道HA傳播的話音，并在確保具有設(shè)置在其中的內(nèi)部麥克風(fēng)IB的內(nèi)部空間IV的密閉性的時候，進行聲音收集的本實施例的聲音收集系統(tǒng)中，能夠以比常規(guī)耳機麥克風(fēng)100的S/N比高的S/N比，收集話音。
[0068]然而，在例如如常規(guī)耳道式耳機的情況一樣，密閉性較高的情況下，與通常的自由空間中相比，在較低頻帶中，耳道HA中的增益(響應(yīng))變得更大。于是，在較低頻帶中，內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號具有較高的響應(yīng)性質(zhì)。
[0069]由于這種影響，在較低頻帶中，基于內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的送話音被減弱，從而在線路另一端的人難以聽到。
[0070]于是，為了校正較低頻帶中的聲音收集信號響應(yīng)特性，可取的是設(shè)置信號處理裝置作為均衡器(EQ)，如在圖3的A中所示。
[0071]具體地，在圖3的A中所示的結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部麥克風(fēng)IB產(chǎn)生的收集聲音信號被麥克風(fēng)放大器10放大，隨后由均衡器11進行均衡處理(特性校正處理)。
[0072]圖4是說明將在均衡器11中設(shè)定的具體頻率特性的示圖。
[0073]首先，為了解釋經(jīng)由耳道HA傳送的聲音收集信號的低頻增益變得更大，圖4的A對比地表示當(dāng)在無噪聲環(huán)境中，利用位于附著單元I外的麥克風(fēng)，收集預(yù)定的例證會話時獲得的聲音收集信號的頻率特性(圖中的一組▲標記和虛線)，和當(dāng)在無噪聲環(huán)境中，利用在連接到耳道HA的內(nèi)部空間IV中的內(nèi)部麥克風(fēng)1B，收集相同的例證會話時獲得的聲音收集信號的頻率特性(圖中的一組.標記和點劃線)。
[0074]在頻率軸上，對圖中所示的頻率特性進行時間平均。
[0075]在連接到耳道HA的基本密閉的內(nèi)部空間IV中，當(dāng)因說話而在耳道HA中引起低頻聲波和振動時，與作為非密閉環(huán)境的外界相比，內(nèi)部麥克風(fēng)IB的振動膜具有更大的振動。結(jié)果，在較低頻帶中，獲得比位于外部的麥克風(fēng)的輸出電壓更高的麥克風(fēng)輸出電壓。
[0076]從圖4的A可以看出，在較低頻帶中，利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號( 和點劃線)實際上高于利用位于外部的麥克風(fēng)生成的聲音收集信號(▲和虛線)。
[0077]由于具有在圖4的A中所示的特性的內(nèi)部麥克風(fēng)IB的聲音收集信號，傳送給在線路另一端的人的話音被減弱，從而變得不清晰和低聲。結(jié)果，在另一端的人難以聽到。[0078]鑒于此，利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的頻率特性被校正，以實現(xiàn)更自然的頻率特性平衡。這樣，提高將由在另一端的人聽到的送話音的清晰性。
[0079]為此，利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的頻率特性需要近似由位于外部的麥克風(fēng)生成的聲音收集信號的頻率特性。
[0080]具體地，準備由在圖4的B中所示的傳遞函數(shù)表述的濾波器(或均衡器11)，利用該濾波器校正內(nèi)部麥克風(fēng)IB的聲音收集信號的頻率特性。即，利用具有如圖4的B中所示的高頻強調(diào)(低頻抑制)濾波特性的均衡器11，校正內(nèi)部麥克風(fēng)IB的聲音收集信號頻率特性。
[0081 ] 在均衡之后，能夠獲得與均衡之前的話音相比，清晰性更高的更自然的話音。 [0082]在圖4的A中，所述一組?標記和實線指示在利用具有圖4的B中所示的濾波特性的均衡器11進行校正之后，內(nèi)部麥克風(fēng)IB的聲音收集信號的頻率特性。
[0083]根據(jù)頻率特性可以看出，利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號近似于利用位于外部的麥克風(fēng)生成的聲音收集信號，從而維持更自然的頻率特性平衡。
[0084]為了改善送話音的音質(zhì)，有效的是對利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號，進行噪聲門處理和壓縮處理，以及利用均衡器11的校正，如圖3的B中所示。
[0085]具體地，在圖3的B中所示的結(jié)構(gòu)中，在噪聲門處理單元12對利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的，并且通過麥克風(fēng)放大器10的聲音收集信號進行噪聲門處理之后，均衡器11對聲音收集信號進行特性校正。壓縮器13隨后對經(jīng)均衡器11傳送的聲音收集信號，進行壓縮處理。
[0086]在噪聲門處理中，當(dāng)輸入信號電平等于或低于某個電平時，噪聲門處理單元12降低輸出信號電平(或者關(guān)閉門)，而當(dāng)輸入信號電平高于所述某個電平時，使輸出信號電平恢復(fù)初始電平(或者打開門)。
[0087]如通常進行的那樣，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定諸如輸出電平的衰減率、門的開/關(guān)包絡(luò)線，和噪聲門對其起反應(yīng)的頻帶之類的參數(shù)，以致話音的清晰性將增大。
[0088]在壓縮處理中，壓縮器13進行調(diào)整輸入的聲音收集信號的時間振幅的處理。
[0089]現(xiàn)在參見圖5，說明壓縮器13的壓縮處理。
[0090]在圖5中，圖5的A表不在壓縮處理之前的聲音收集信號的時間波形，圖5的B表不在壓縮處理之后的聲音收集信號的時間波形。
[0091]盡管上述均衡器11通過調(diào)整聲音收集信號的頻率特性，改善音質(zhì)，不過還進行壓縮處理，以在時間軸上，校正聲音收集信號的波形。
[0092]在本實施例中，如上所述，話音借助于身體，比如佩戴者H的骨肉的振動，經(jīng)耳道HA到達內(nèi)部麥克風(fēng)IB的振動膜。這意味話音具有一定程度的非線性，和通過外界空氣傳播的話音不同。
[0093]于是，與通過外界空氣中的正常傳播，進行聲音收集的情況相比，取決于說話時的音量而變化的話音音量的差異變得更大，從而如果不被校正，那么收集的話音會變得難以聽到。
[0094]從圖5的A可以看出，在每兩個發(fā)出的聲音群之間，話音音量的差異較大。
[0095]壓縮器13隨后調(diào)整利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的時間振幅，如圖5的B中所示。即，發(fā)話音音量的差異被降低。[0096]結(jié)果，發(fā)話音變得更易于聽到，并且音質(zhì)被改善。
[0097]在本實施例中，對于聲音收集信號的各種信號處理可以用模擬電路進行，或者可以借助ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)，用數(shù)字信號處理進行。
[0098]<3.利用內(nèi)部空間中的噪聲消除的進一步S/N比提高>
[0099][3-1.第一實施例]
[0100]根據(jù)上面的說明可以理解，進行參考圖2說明的經(jīng)由耳道HA的聲音收集，以獲得與常規(guī)耳機麥克風(fēng)100的情況相比，更高的聲音收集信號的S/N比。在本實施例中，為了進一步提高S/N比，對在附著單元I的內(nèi)部空間IV中傳播的噪聲分量進行噪聲消除處理。即，在內(nèi)部空間IV中設(shè)置揚聲器，從揚聲器輸出噪聲消除聲音，從而空間地減少從外界傳播到內(nèi)部空間IV中的噪聲分量。這樣，進一步提高利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的S/N 比。
[0101]圖6是表示作為通過進一步進行噪聲消除處理，提高S/N比的實施例的聲音收集系統(tǒng)的例證結(jié)構(gòu)(下面稱為第一實施例)的示圖。
[0102]在下面的說明中，和已說明的組件相同的組件用和用于已說明的組件的附圖標記相同的附圖標記表示，并且不再重復(fù)它們的說明。
[0103]作為第一實施例的聲音收集系統(tǒng)被設(shè)計成包括附著單元1、附著單元2和信號處理單元3。
[0104]這種情況下，附著單元I將被放在佩戴者H的一只耳朵中，附著單元2將被放在佩戴者H的另一只耳朵中。
[0105]和附著單元I 一樣，附著單元2被設(shè)計成以致附著單元2的至少一部分可被插入佩戴者H的耳孔部分HB中，因而，附著單元2可被放在佩戴者H的耳朵中。具體地，附著單元2還包括耳孔插入部分2A，耳孔插入部分2A具有能夠被插入佩戴者H的耳孔部分HB中的形狀，并且耳孔插入部分2A被插入耳孔部分HB中，以致附著單元2被放在佩戴者H的耳朵中。
[0106]附著單元2還被設(shè)計成以致當(dāng)附著單元2附著到佩戴者H時，形成與佩戴者H的耳道HA相連的內(nèi)部空間2V。耳孔插入部分2A在其表面部分覆蓋以彈性材料，以致在附著時，實現(xiàn)與耳孔部分HB的接觸。
[0107]附著單元2具有設(shè)置在其內(nèi)部空間2V中的揚聲器2S。設(shè)置揚聲器2S，以便輸出基于受話信號的受話音。即，根據(jù)由設(shè)置在信號處理單元3中的放大器17放大的受話信號，驅(qū)動揚聲器2S,揚聲器2S按照受話信號,輸出受話音。
[0108]在本例中，考慮到安裝空間，揚聲器S2是BA(平衡電樞)型揚聲器。
[0109]在本例的聲音收集系統(tǒng)中，對附著單元I設(shè)置為直接收集在附著單元I的殼體之外生成的聲音而安裝的外部麥克風(fēng)1C。這種情況下的附著單元I還具有設(shè)置在其內(nèi)部空間IV中的揚聲器1S。
[0110]在本例中，和內(nèi)部麥克風(fēng)IB—樣，外部麥克風(fēng)IC是MEMS麥克風(fēng)。
[0111]考慮到安裝空間，揚聲器IS也是BA型揚聲器。
[0112]安裝外部麥克風(fēng)1C，以便能夠進行與按照后面說明的FF(前饋)方法的噪聲消除處理相適合的聲音收集，其聲音收集端口不必直接接觸附著單元I的殼體的外部。
[0113]除了用于受話信號放大的上述放大器17之外，信號處理單元3還包括上面參考圖3說明的麥克風(fēng)放大器10、均衡器11、噪聲門處理單元12和壓縮器13，還包括麥克風(fēng)放大器14、NC濾波器15 (NC:噪聲消除)和放大器16。
[0114]麥克風(fēng)放大器10、均衡器11、噪聲門處理單元12和壓縮器13上面已說明，從而這里不再重復(fù)其說明。
[0115]由附接到附著單元I的外部麥克風(fēng)IC生成的聲音收集信號被麥克風(fēng)放大器14放大，隨后被輸入NC濾波器15。
[0116]根據(jù)經(jīng)麥克風(fēng)放大器14,從外部麥克風(fēng)IC輸入的聲音收集信號，NC濾波器15按照FF方法，生成噪聲消除信號。具體地，NC濾波器15對聲音收集信號進行與FF方法相容的均衡處理，從而生成用于減少在附著單元I的內(nèi)部空間IV中傳播的噪聲的噪聲消除信號。
[0117]放大器16放大在NC濾波器15獲得的噪聲消除信號，從而驅(qū)動附著單元I中的揚聲器1S。隨后從揚聲器IS輸出基于噪聲消除信號的噪聲消除聲音。結(jié)果,在內(nèi)部空間IV中傳播的噪聲分量被減少。
[0118]NC處理可以利用模擬濾波器電路實現(xiàn)，或者可以利用涉及與在下述參考文獻I中公開的方法相應(yīng)的ADC的數(shù)字信號處理來實現(xiàn)。
[0119]參考文獻1:日本專利申請公開N0.2008-193421。
[0120]在作為第一實施例的上述聲音收集系統(tǒng)中,借助附著單元I的殼體對環(huán)境噪聲的(被動)隔音性，確保發(fā)話音收集信號的S/N比，并利用NC處理，降低內(nèi)部空間IV中的噪聲。這樣，能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0121]應(yīng)注意，佩戴者H的話音基于振動，傳播通過耳道HA，與NC處理無關(guān)。于是，按與不進行NC處理的情況下相同的量，收集話音。
[0122]另外，借助圖6中所示的第一實施例的結(jié)構(gòu)，能夠在每只耳朵實現(xiàn)隔音效果，因而，佩戴者H能夠容易地聽到受話音。
[0123]包括實現(xiàn)內(nèi)部空間IV中的噪聲消除的上述NC處理，和改善音質(zhì)的各種信號處理(從均衡器11到壓縮器13)的信號處理單元3的本實施例的聲音收集系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)可以是把信號處理單元3設(shè)置在附著單元I中的“一體式”結(jié)構(gòu)，或者把信號處理單元3設(shè)置在附著單元I外的“分離式”結(jié)構(gòu)。
[0124]圖7是表示“一體式”和“分離式”的例證結(jié)構(gòu)的示圖。
[0125]首先，圖7的A中所示的“一體式”結(jié)構(gòu)把信號處理單元3設(shè)置在附著單元I的殼體中。這種情況下，由內(nèi)部麥克風(fēng)I生成，具有由利用NC濾波器15的NC處理提高的S/Nt匕，并且具有由均衡器11等改善的音質(zhì)的聲音收集信號作為送話信號，從附著單元I被輸出給外部設(shè)備50 (諸如智能電話機之類的信息處理設(shè)備)。
[0126]在“一體式”的情況下，與作為在附著單元I的對側(cè)的通道的附著單元2側(cè)的通道相關(guān)的信號處理單元(圖6中所示情況中的放大器17)最好被安裝在附著單元2側(cè)。如果圖6中所示的信號處理單元3被原樣安裝在附著單元I側(cè)，那么必須準備用于把放大器17放大的受話信號從附著單元I側(cè)傳送給附著單元2側(cè)的額外線路。
[0127]在圖7的B中所示的“分離式”結(jié)構(gòu)中，信號處理單元3被安裝在外部設(shè)備50中。在這種情況下，利用內(nèi)部麥克風(fēng)I生成的聲音收集信號(圖中的送話音收集信號)和利用外部麥克風(fēng)IC生成的聲音收集信號(圖中的NC聲音收集信號)從附著單元I被傳送給外部設(shè)備50。同時，由信號處理單元3的放大器16放大的噪聲消除信號(圖中的NC信號)從外部設(shè)備50被傳送給附著單兀I (揚聲器1S)。
[0128]盡管圖中未示出，不過在“分離式”的情況下，由放大器17放大的受話信號從外部設(shè)備50被傳送給附著單兀2 (揚聲器2S)。
[0129][3-2.第二實施例]
[0130]圖8和9是說明作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示圖。
[0131]在第二實施例中，在附著單元2側(cè)的通道(下面也稱為“ch”)中，設(shè)置外部麥克風(fēng)2C和NC濾波器22，以便減少內(nèi)部空間2V中的噪聲，和使佩戴者H更易于聽到受話音。另夕卜，設(shè)置圖中所示的控制單元20A，以便在通話模式和音樂收聽模式之間實現(xiàn)切換。
[0132]首先，第二實施例以圖中(圖8和9)的信號處理單元20用DSP(數(shù)字信號處理器)和MPU(微處理器)構(gòu)成的前提為基礎(chǔ)，在圖中的信號處理單元20中所示的各個方框表示利用DSP和MPU實現(xiàn)的各種功能。
[0133]在第二實施例中，附著單元I 一側(cè)被指示成Lch側(cè)，附著單元2 —側(cè)被指示成Rch側(cè)。
[0134]與安裝在附著單元I 一側(cè)的外部麥克風(fēng)IC 一樣，這種情況下的附著單元2具有附接到它的外部麥克風(fēng)2C，以便獲得與按照FF方法的噪聲消除相適合的聲音收集信號。
[0135]在圖8中所示的通話模式下，信號處理單元20的功能包括麥克風(fēng)放大器21、NC濾波器22和加法器23的功能，以及和第一實施例的信號處理單元3的相應(yīng)組件(從麥克風(fēng)放大器10到放大器17)的功能相同的功能。
[0136]麥克風(fēng)放大器21放大由外部麥克風(fēng)2C生成的聲音收集信號。
[0137]NC濾波器22對由外部麥克風(fēng)2C生成，并已由麥克風(fēng)放大器21放大的聲音收集信號，進行和上述NC濾波器15相同的按照FF方法的均衡處理。結(jié)果，獲得用于減少在內(nèi)部空間2V中傳播的噪聲的噪聲消除信號。
[0138]加法器23相加利用NC濾波器23獲得的噪聲消除信號和受話信號，并把通過相加而獲得的信號提供給放大器17。
[0139]借助在Rch側(cè)的以上結(jié)構(gòu)，在本例的聲音收集系統(tǒng)中，附著單元2的內(nèi)部空間2V中的噪聲被降低。因而，在圖8中所示的通話模式下，對佩戴者H來說，受話音的傾聽變得更容易。
[0140]應(yīng)注意在圖8中所示的通話模式下，和第一實施例中一樣，安裝附著單元I的Lch側(cè)實現(xiàn)增大發(fā)話音收集信號的S/N比的效果，和改善音質(zhì)的效果。
[0141]控制單元20A按照用于指定通話模式或音樂收聽模式的模式指定信號，控制信號處理單元20的功能單元的結(jié)構(gòu)在圖8中所示的結(jié)構(gòu)和圖9中所示的結(jié)構(gòu)之間切換。
[0142]在圖9中所不的音樂收聽模式下，Lch音樂信號和Rch音樂信號首先被輸入信號處理單元20中。
[0143]在音樂收聽模式下，在附著單元I所位于的Lch側(cè)，除去與用于由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號的信號處理系統(tǒng)對應(yīng)的功能單元(從圖8中所示的麥克風(fēng)放大器10到壓縮器13)。改為形成充當(dāng)相加Lch音樂信號和從NC濾波器15輸出的噪聲消除信號的加法器24的功能單元。
[0144]這種情況下，由相加Lch音樂信號和噪聲消除信號的加法器24生成的組合信號被放大器16放大，然后從揚聲器IS輸出。
[0145]在Rch側(cè)，除了 Rch音樂信號，而不是受話信號被輸入加法器23之外，功能單元的結(jié)構(gòu)和圖8中所示的通話模式下的功能單元的結(jié)構(gòu)相同。
[0146]如上所述，在音樂收聽模式下，作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)具有和具有NC功能的常規(guī)聲音再現(xiàn)系統(tǒng)相同的功能，以使佩戴者H在使噪聲被降低的安靜環(huán)境中，收聽基于Lch和Rch音樂信號的聲音。
[0147]根據(jù)上面的說明可以理解，僅僅通過向在與按照FF方法的NC系統(tǒng)相容的耳機系統(tǒng)的通道之一上的耳機單元，增加內(nèi)部麥克風(fēng)1B，就能夠?qū)崿F(xiàn)作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的相應(yīng)附著單元(I和2)。即，由于與按照FF方法的NC系統(tǒng)相容的耳機設(shè)備最初具有左右揚聲器(1S和2S)，和用于收集NC用噪聲的外部麥克風(fēng)(1C和2C)，因此僅僅通過向耳機單元之一增加外部麥克風(fēng)1B，就能夠?qū)崿F(xiàn)第二實施例的相應(yīng)附著單元。
[0148]按照這種方式，可以減少需要對現(xiàn)有產(chǎn)品作出的改變的數(shù)目。因而，在實現(xiàn)作為第二實施例的系統(tǒng)時，可有效地降低產(chǎn)品成本的增加。
[0149]應(yīng)注意，第二實施例也可具有圖7中所示的“一體式”和“分離式”的結(jié)構(gòu)。
[0150]這方面也適用于后面說明的實施例。
[0151]第二實施例的聲音收集系統(tǒng)可以用硬件構(gòu)成。
[0152]這種情況的在Lch側(cè)的信號處理單元20的結(jié)構(gòu)包括圖8中所示的從麥克風(fēng)放大器10到壓縮器13的各個組件，還包括圖9中所示的麥克風(fēng)放大器14、NC濾波器15、放大器14和加法器24。在這種結(jié)構(gòu)中，Lch音樂信號經(jīng)開關(guān)，被輸入加法器24?？刂茊卧?0A在通話模式下，通過關(guān)閉所述開關(guān)，停止向加法器24供給Lch音樂信號，在音樂收聽模式下，通過打開所述開關(guān)，允許向加法器24供給Lch音樂信號。發(fā)話音收集系統(tǒng)被設(shè)計成只有在通話模式下，才經(jīng)由從麥克風(fēng)放大器10到壓縮器13的各個組件，輸出聲音收集信號(送話信號)。
[0153]Rch側(cè)被設(shè)計成在受話信號和音樂信號的供給將在信號處理單元20之外進行的情況下，具有圖8和9中所示的結(jié)構(gòu)。具體地，Rch側(cè)包括放大器17、麥克風(fēng)放大器17、NC濾波器22和加法器23,受話信號或Rch音樂信號被輸入加法器23。
[0154][3-3.第三實施例]
[0155]在各個上述實施例中，在通話時，從用于收集發(fā)話音的一側(cè)的通道，只輸出噪聲消除聲音，而不輸出受話音。于是，只在不收集發(fā)話音的一側(cè)的通道，才進行受話音的聽取。
[0156]在第三實施例中，從用于收集發(fā)話音的一側(cè)的通道，也輸出受話音，從而在佩戴者H的雙耳，都進行受話音的聽取。
[0157]圖10是表不作為第三實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的不圖。
[0158]盡管圖10中只表示了附著單元1，和在附著單元I側(cè)的通道的信號處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，不過在第三實施例中，附著單元2和在附著單元2側(cè)的通道的信號處理系統(tǒng)可具有能夠使佩戴者H聽到基于受話信號的受話音的任何結(jié)構(gòu)，比如圖6或8中所示的結(jié)構(gòu)。
[0159]首先，這種情況下的聲音收集系統(tǒng)和圖6中所示的第一實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于信號處理單元3被信號處理單元25代替。信號處理單元25和信號處理單元3的不同之處在于還包括加法器24、回聲消除器26和加法器27。
[0160]和圖9中所示的加法器24 —樣，加法器24相加受話信號和從NC濾波器15輸出的噪聲消除信號，隨后把組合信號輸出給放大器16。
[0161]結(jié)果，附著單元I中的揚聲器IS輸出噪聲消除聲音和基于受話信號的受話音。
[0162]借助上述結(jié)構(gòu)，從揚聲器IS輸出的受話音(和噪聲消除聲音)被釋放到附著單元I的內(nèi)部空間IV中，內(nèi)部麥克風(fēng)IB收集所述受話音。即，這種情況下的內(nèi)部麥克風(fēng)IB收集受話音，以及佩戴者H的發(fā)話音。結(jié)果，在另一端的人可能難以聽到所述發(fā)話音。
[0163]鑒于此，在第三實施例中，設(shè)置了回聲消除器26和加法器27，以便從內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號中，減去經(jīng)內(nèi)部空間IV，由內(nèi)部麥克風(fēng)IB收集的受話音的分量。
[0164]回聲消除器26利用表示揚聲器IS的特性，內(nèi)部空間IV的聲音空間特性，和內(nèi)部麥克風(fēng)IB的麥克風(fēng)特性的傳遞函數(shù)，進行濾波處理(均衡處理)，以致從聲音收集信號中減去通過揚聲器is,內(nèi)部空間IV和內(nèi)部麥克風(fēng)1B，并且將被實際加入發(fā)話音的聲音收集分量中的受話信號分量，而不是受話信號。
[0165]加法器27相加經(jīng)歷回聲消除器26的濾波處理的受話信號，和由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成，并且通過麥克風(fēng)放大器10的聲音收集信號，然后把結(jié)果輸出給噪聲門處理單元12。
[0166]借助上述結(jié)構(gòu)，能夠有效地減少會被在另一端的人聽到的受話音分量。結(jié)果，在另一端的人能夠更清晰地聽到發(fā)話音。
[0167]盡管在上述例子中，設(shè)置逐次更新濾波內(nèi)容的回聲消除器，不過，代替回聲消除器，可以設(shè)置進行考慮到上述特性(揚聲器IS的特性，內(nèi)部空間IV的聲音空間特性和內(nèi)部麥克風(fēng)IB的麥克風(fēng)特性)的普通均衡處理的濾波器。
[0168][3-4.第四實施例]
[0169]圖11是表不作為第四實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的不圖。
[0170]在第四實施例中，采用FB(反饋)方法，而不是FF方法，作為噪聲消除方法。
[0171]如圖中所示，這種情況下的聲音收集系統(tǒng)和圖10中所示的第三實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于不對附著單元I設(shè)置外部麥克風(fēng)1C，并且代替信號處理單元25，設(shè)置信號處理單元30。
[0172]信號處理單元30和信號處理單元25的不同之處在于不設(shè)置在按照FF方法的NC處理中使用的麥克風(fēng)放大器14和NC濾波器15，而是設(shè)置與FB方法相容的NC濾波器31，以及均衡器32。
[0173]應(yīng)注意第四實施例和第三實施例的相同之處在于通過利用回聲消除器26，減去由揚聲器IS再現(xiàn)的受話信號分量。
[0174]眾所周知，F(xiàn)B方法是根據(jù)在附著單元I的內(nèi)部空間IV(其中從揚聲器IS輸出聲音的空間)中傳播的噪聲的收集結(jié)果，生成噪聲消除信號的方法。
[0175]內(nèi)部麥克風(fēng)IB還起按照FB方法，進行噪聲收集的麥克風(fēng)的作用。
[0176]這種情況下，利用內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成的聲音收集信號被麥克風(fēng)放大器10放大，隨后被提供給加法器27和NC濾波器31，如圖中所示。
[0177]NC濾波器31對由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成，并且經(jīng)麥克風(fēng)放大器10輸入的聲音收集信號進行按照FB方法的均衡處理，從而生成用于減少在附著單元I的內(nèi)部空間IV中傳播的噪聲的噪聲消除信號。
[0178]加法器24相加在NC濾波器31處獲得的噪聲消除信號，和經(jīng)過均衡器32的均衡處理的受話信號。組合信號隨后被輸出給放大器16。[0179]結(jié)果，從揚聲器IS輸出與FB方法相容的噪聲消除聲音，從而減少內(nèi)部空間IV中的噪聲。
[0180]在米用FB方法的情況下,和FF方法的情況不同,基于受話信號的聲音被揚聲器IS再現(xiàn)，隨后進入內(nèi)部麥克風(fēng)IB (這種情況下，也起噪聲收集麥克風(fēng)的作用)。聲音受NC效應(yīng)影響，從而音質(zhì)和常規(guī)再現(xiàn)的情況下的音質(zhì)不同。于是，為受話信號設(shè)置通過預(yù)先考慮到這種影響，校正音質(zhì)的均衡器32。
[0181]借助第四實施例的上述結(jié)構(gòu)，在內(nèi)部空間IV中傳播，并且會被佩戴者H聽到的噪聲被減少。因而，獲得和上述第一到第三實施例一樣的提高送話信號的S/N比的效果。
[0182]另外，通過采用FB方法，可有利地除去外部麥克風(fēng)1C。
[0183][3-5.第五實施例]
[0184]圖12是表不作為第五實施例的聲音收集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的不圖。
[0185]在第五實施例中，通過對通過在L通道和R通道中收集聲音而生成的發(fā)話信號，進行所謂的波束形成處理，進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0186]另外，采用同時實現(xiàn)FF方法和FB方法的所謂FF+FB方法，作為進一步減少附著單元的內(nèi)部空間中的噪聲，和提高發(fā)話音收集的S/N比的噪聲消除方法。
[0187]在第五實施 例中，和上述第三及第四實施例中一樣,揚聲器IS (和揚聲器2S)也輸出受話音。
[0188]在圖12中，弟五實施例的聲首收集系統(tǒng)和圖8中所不的弟二實施例的聲首收集系統(tǒng)的不同之處在于在附著單元2的內(nèi)部空間2V中，設(shè)置內(nèi)部麥克風(fēng)2B，以致在Rch側(cè)，也可進行通過耳道HA的發(fā)話音的收集，和按照FB方法的噪聲消除處理。另外，代替信號處理單兀20,設(shè)置信號處理單兀35。
[0189]信號處理單元35在以下幾個方面，不同于信號處理單元20。
[0190]首先，向Lch側(cè)的結(jié)構(gòu)中，增加加法器24、NC濾波器31、回聲消除器26和加法器27，以便應(yīng)付FB方法和受話音輸出，Lch側(cè)是附著單元I偵U。
[0191]同時，向Rch側(cè)的結(jié)構(gòu)中，增加用于應(yīng)付FB方法的麥克風(fēng)放大器36和NC濾波器37，以及回聲消除器38和加法器39，Rch側(cè)是附著單元2側(cè)。
[0192]另外，作為在兩個通道之間共用的組件，增加對受話信號進行均衡，以便應(yīng)付FB方法的均衡器32，以及波束形成單元40。
[0193]在Lch側(cè)，由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成,并由麥克風(fēng)放大器10放大的聲音收集信號被輸入與FB方法相容的NC濾波器31，NC濾波器31的輸出被提供給加法器24。
[0194]這種情況下的加法器24相加NC濾波器31的輸出，與FF方法相容的NC濾波器15的輸出，和經(jīng)過FB方法使用的均衡器32的均衡處理的受話信號。結(jié)果被輸出給放大器16。
[0195]同樣地，在Rch側(cè)，由內(nèi)部麥克風(fēng)2B生成，并由麥克風(fēng)放大器36放大的聲音收集信號被輸入與FB方法相容的NC濾波器37, NC濾波器37的輸出被提供給加法器23。
[0196]這種情況下的加法器23相加NC濾波器37的輸出，與FF方法相容的NC濾波器22的輸出，和通過均衡器32的受話信號。結(jié)果被輸出給放大器17。
[0197]借助Lch側(cè)和Rch側(cè)的上述結(jié)構(gòu)，可以在Lch和Rch中都進行按照FF+FB方法的噪聲消除處理。
[0198]如下述參考文獻2中公開的那樣，按照FF+FB方法，與只實現(xiàn)FF方法或FB方法的情況下的降噪效果相比，能夠在更寬的頻帶中，獲得更大的降噪效果。即，借助上述結(jié)構(gòu)，能夠更有效地減少內(nèi)部空間IV和2V中的噪聲，從而能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0199]由于能夠更有效地減少內(nèi)部空間IV和2V中的噪聲，因此可以使受話音的聽取對佩戴者H來說更容易。
[0200]不用說，在這種情況下，應(yīng)按照FF+FB方法，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定相應(yīng)NC濾波器(15、22、31和37)的濾波特性。
[0201]參考文獻2:日本專利申請公開N0.2008-116782。
[0202]由于揚聲器IS和2S輸出受話音，因此在信號處理單元35中，設(shè)置和上述第三及第四實施例相同的回聲消除器26，和回聲消除器38。
[0203]回聲消除器26接收已通過均衡器32的受話信號，并對受話信號進行和在第三實施例中說明的回聲消除處理相同的回聲消除處理。加法器27相加回聲消除器26的輸出和由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成，并由麥克風(fēng)放大器10放大的聲音收集信號。
[0204]同時，回聲消除器38接收已通過均衡器32的受話信號，并對受話信號進行和在第三實施例中說明的回聲消除處理相同的回聲消除處理。加法器39相加回聲消除器38的輸出和由內(nèi)部麥克風(fēng)2B生成，并由麥克風(fēng)放大器36放大的聲音收集信號。
[0205]借助上述結(jié)構(gòu)，將與由內(nèi)部麥克風(fēng)IB和2B生成的聲音收集信號混合的受話音分量被減少，結(jié)果，可以使將由在另一端的人聽到的發(fā)話音更清晰。
[0206]在信號處理單元35中還設(shè)置波束形成單元40。
[0207]波束形成單元40接收由內(nèi)部麥克風(fēng)IB生成，并且從加法器27獲得的聲音收集信號(Lch側(cè)聲音收集信號)，和由內(nèi)部麥克風(fēng)2B生成,并且從加法器39獲得的聲音收集信號(Rch側(cè)聲音收集信號)。波束形成單元40隨后進行波束形成處理。
[0208]利用Lch和Rch聲音收集信號的波束形成處理的最簡單的具體例子是其中相加Lch聲音收集信號和Rch聲音收集信號的處理。
[0209]在圖12中所示的結(jié)構(gòu)中，在Lch側(cè)進行發(fā)話音收集的內(nèi)部麥克風(fēng)1B，和在Rch側(cè)進行發(fā)話音收集的內(nèi)部麥克風(fēng)2B位于與作為發(fā)話音來源的佩戴者H的嘴(聲帶)隔開相同距離之處。因而，通過在波束形成單元40相加聲音收集信號，能夠有效地提取來自發(fā)話音來源的方向的聲音(經(jīng)由耳道HA)，并且能夠抑制來自其它方向的聲音(噪聲分量)。BP,能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0210]可以用在波束形成處理中的具體例證技術(shù)不僅包括上述加法運算，而且包括根據(jù)對聲音收集信號進行的聲音分析的結(jié)果，確定來自聲源方向的話音分量，并根據(jù)確定結(jié)果，只提取來自聲源方向的話音分量的技術(shù)。此時，作為聲音分析中的具體處理，可以進行確定聲音收集信號中的主要分量的處理。
[0211]總結(jié)這種情況下的波束形成處理，應(yīng)強調(diào)來自聲源方向的話音分量，并且應(yīng)抑制來自其它方向的話音分量。
[0212]在第五實施例中，進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比的信號處理可以是按照SS(頻譜相減)法的降噪處理，以及上面說明的波束形成處理。
[0213]例如，在下述參考文獻3中，公開了按照SS方法的降噪處理。
[0214]在下述參考文獻3中，還公開了同時進行按照FF方法或FB方法的噪聲消除處理，和按照SS方法等的降噪處理的結(jié)構(gòu)。
[0215]參考文獻3:日本專利申請公開N0.2010-11117。
[0216]〈4.變形例〉
[0217]盡管至此說明了按照本技術(shù)的實施例，不過，本技術(shù)并不局限于上述具體例子。
[0218]例如，在上述例子中，按照本技術(shù)的聲音收集系統(tǒng)用于通話。不過，本技術(shù)可適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于記錄收集的話音信號的系統(tǒng)。
[0219]在上面的說明中，單耳地進行聲音收集。然而，在把本技術(shù)應(yīng)用于上述記錄系統(tǒng)的情況下，也可以進行立體聲音收集。這種情況下，彼此獨立地分別在Lch側(cè)和Rch側(cè)，設(shè)置均衡器11、噪聲門處理單元12和壓縮器13。
[0220]在上面的說明中，揚聲器IS和2S為BA型揚聲器，不過可以改為使用動態(tài)型或電容器型揚聲器。
[0221]內(nèi)部麥克風(fēng)IB和2B，以及外部麥克風(fēng)IC和2C都不特別局限于某些種類。
[0222]也可用以下結(jié)構(gòu)體現(xiàn)本技術(shù)。
[0223](I) 一種耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，包括:
[0224]附著單元，所述附著單元被設(shè)計成以致附著單元的至少一部分可被插入耳孔部分中，并被設(shè)計成當(dāng)被放在耳孔部分中時，在其中形成基本密封的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連；
[0225]內(nèi)部麥克風(fēng)，所述內(nèi)部麥克風(fēng)位于附著單元的內(nèi)部空間中，并且當(dāng)附著單元被放在耳孔部分中時，收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的發(fā)話音；
[0226]均衡單元，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行高頻強調(diào)式均衡處理；
[0227]位于附著單元的內(nèi)部空間中的揚聲器；和
[0228]噪聲消除單元，所述噪聲消除單元根據(jù)來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單兀的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音。
[0229](2)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元根據(jù)來自為收集附著單元之外的聲音而設(shè)置的外部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與前饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
[0230](3)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元根據(jù)來自為收集附著單元的內(nèi)部空間內(nèi)的聲音而設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
[0231](4)按照(3)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元根據(jù)來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號。
[0232](5)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元根據(jù)來自為收集附著單元之外的聲音而設(shè)置的外部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與前饋方法相容的噪聲消除信號，根據(jù)來自為收集附著單元的內(nèi)部空間內(nèi)的聲音而設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于這兩個噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
[0233](6)按照(1)-(5)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中
[0234]附著單元是待放在佩戴者的一只耳朵中的第一附著單元，和待放在佩戴者的另一只耳朵中的第二附著單元，
[0235]在第一附著單兀的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為第一內(nèi)部麥克風(fēng)和第一揚聲器的內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器，
[0236]噪聲消除單元是使第一揚聲器輸出基于來自設(shè)置在第一附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號，用于減少在第一附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的第一噪聲消除聲音的第一噪聲消除單元，
[0237]第二揚聲器位于第二附著單元的內(nèi)部空間中，和
[0238]設(shè)置第二受話音輸出單兀，以使第二揚聲器輸出基于受話信號的聲音。
[0239](7)按照(6)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括:
[0240]第二噪聲消除單元，所述第二噪聲消除單元使第二揚聲器輸出基于來自設(shè)置在第二附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號，用于減少在第二附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的第二噪聲消除聲音。
[0241](8)按照(1)-(7)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括:
[0242]聲音輸出單兀，所述聲音輸出單兀使揚聲器輸出基于輸入的受話信號的受話音，和來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音；和
[0243]受話音除去單元，所述受話音除去單元根據(jù)受話信號，從來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號中，除去從揚聲器輸出的受話音的分量。
[0244](9)按照(1)-(8)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括:
[0245]控制單元，所述控制單元控制通話模式和收聽模式之間的切換，
[0246]其中
[0247]在通話模式下，從揚聲器只輸出來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音，和
[0248]在收聽模式下，從揚聲器輸出來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音，和基于從外部輸入的收聽用音頻信號的收聽用聲音。
[0249](10)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中
[0250]附著單元是待放在佩戴者的一只耳朵中的第一附著單元，和待放在佩戴者的另一只耳朵中的第二附著單元，
[0251]在第一附著單元的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器的第一內(nèi)部麥克風(fēng)和第一揚聲器，
[0252]在第二附著單元的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器的第二內(nèi)部麥克風(fēng)和第二揚聲器，
[0253]噪聲消除單元是使第一揚聲器輸出基于來自設(shè)置在第一附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號，用于減少在第一附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的第一噪聲消除聲音的第一噪聲消除單元，和使第二揚聲器輸出基于來自設(shè)置在第二附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號，用于減少在第二附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的第二噪聲消除聲音的第二噪聲消除單元，和
[0254]還設(shè)置波束形成單元，以根據(jù)來自第一內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，和來自第二內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行波束形成處理。
[0255](11)按照(I)-(IO)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中均衡單元和噪聲消除單元位于附著單元內(nèi)。[0256](12)按照(I)-(Il)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括:
[0257]噪聲門處理單元，所述噪聲門處理單元對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行噪聲門處理。
[0258](13)按照(1)-(12)的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括:
[0259]壓縮單元，所述壓縮單元對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行壓縮處理。
[0260](14) 一種信號處理設(shè)備,包括:
[0261]均衡單元，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行高頻強調(diào)式均衡處理，所述內(nèi)部麥克風(fēng)位于附著單元的內(nèi)部空間中，附著單元的至少一部分要被插入耳孔部分中，當(dāng)被放在耳孔部分中時，附著單元在其中形成基本密封的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連，當(dāng)附著單元被放在耳孔部分中時，內(nèi)部麥克風(fēng)收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的話音；和
[0262]噪聲消除單元，所述噪聲消除單元根據(jù)來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單兀的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音，所述揚聲器位于附著單元的內(nèi)部空間中。
[0263]附圖標記列表
[0264]I, 2附著單元
[0265]ΙΑ, 2A耳孔插入部分
[0266]IB, 2B內(nèi)部麥克風(fēng)
[0267]1C, 2C外部麥克風(fēng)
[0268]IS, 2S 揚聲器
[0269]IV, 2V 內(nèi)部空間
[0270]3，20, 25，30, 35 信號處理設(shè)備
[0271]10, 14,21,36麥克風(fēng)放大器
[0272]11, 32 均衡器
[0273]12噪聲門處理單元
[0274]13壓縮器
[0275]15, 22 NC 濾波器(FF 型)
[0276]16，17 放大器
[0277]20A控制單元
[0278]23，24，27，39 加法器
[0279]26，38回聲消除器(或濾波器)
[0280]31,37 NC 濾波器(FB 型)
[0281]40波束形成單元
[0282]50外部設(shè)備
【權(quán)利要求】
1.一種耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備,包括: 附著單元，所述附著單元具有待插入耳孔部分中的至少一部分，當(dāng)被附著到耳孔部分中時，所述附著單元在其中形成基本密封的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連； 內(nèi)部麥克風(fēng)，所述內(nèi)部麥克風(fēng)被配置成當(dāng)附著單元被附著到耳孔部分中時，收集佩戴者發(fā)出的并通過耳道傳播的發(fā)話音，所述內(nèi)部麥克風(fēng)位于附著單元的內(nèi)部空間中； 均衡單元，所述均衡單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理； 位于附著單元的內(nèi)部空間中的揚聲器；以及 噪聲消除單元，所述噪聲消除單元被配置成基于來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單兀的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音。
2.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元基于來自為收集附著單元之外的聲音而設(shè)置的外部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與前饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
3.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元基于來自為收集附著單元的內(nèi)部 空間內(nèi)的聲音而設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
4.按照權(quán)利要求3所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元基于來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號。
5.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中噪聲消除單元基于來自為收集附著單元之外的聲音而設(shè)置的外部麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與前饋方法相容的噪聲消除信號，基于來自為收集附著單元的內(nèi)部空間內(nèi)的聲音而設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，生成與反饋方法相容的噪聲消除信號，并使揚聲器輸出基于這兩個噪聲消除信號的噪聲消除聲音。
6.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中 所述附著單元是待附著到佩戴者的一只耳朵的第一附著單元，和待附著到佩戴者的另一只耳朵的第二附著單元， 在第一附著單兀的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為第一內(nèi)部麥克風(fēng)和第一揚聲器的內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器， 噪聲消除單元是被配置成使第一揚聲器基于來自設(shè)置在第一附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號輸出第一噪聲消除聲音的第一噪聲消除單元，第一噪聲消除聲音用于減少在第一附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲， 第二揚聲器位于第二附著單元的內(nèi)部空間中，并且 設(shè)置第二受話音輸出單元，以使第二揚聲器輸出基于受話信號的聲音。
7.按照權(quán)利要求6所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括: 第二噪聲消除單元，所述第二噪聲消除單元被配置成使第二揚聲器基于來自設(shè)置在第二附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號輸出第二噪聲消除聲音，第二噪聲消除聲音用于減少在第二附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲。
8.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括: 聲音輸出單兀，所述聲音輸出單兀被配置成使揚聲器輸出基于輸入的受話信號的受話音，和來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音；以及 受話音除去單元，所述受話音除去單元被配置成基于受話信號，從來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號中除去從揚聲器輸出的受話音的分量。
9.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括: 控制單元，所述控制單元被配置成控制通話模式和收聽模式之間的切換， 其中 在通話模式下，從揚聲器只輸出來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音，以及 在收聽模式下，從揚聲器輸出來自噪聲消除單元的噪聲消除聲音，和基于從外部輸入的收聽用音頻信號的收聽用聲音。
10.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中: 附著單元是待附著到佩戴者的一只耳朵的第一附著單元，和待附著到佩戴者的另一只耳朵的第二附著單元， 在第一附著單兀的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器的第一內(nèi)部麥克風(fēng)和第一揚聲器， 在第二附著單元的內(nèi)部空間中，設(shè)置作為內(nèi)部麥克風(fēng)和揚聲器的第二內(nèi)部麥克風(fēng)和第二揚聲器， 噪聲消除單元具有被配置成使第一揚聲器基于來自設(shè)置在第一附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號輸出第一噪聲消除聲音的第一噪聲消除單元，和被配置成使第二揚聲器基于來自設(shè)置在第二附著單元側(cè)的麥克風(fēng)的聲音收集信號輸出第二噪聲消除聲音的第二噪聲消除單元，第一噪聲消除聲音用于減少在第一附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲，第二噪聲消除聲音用于減少在第二附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲，以及 設(shè)置波束形成單兀，以基于來自第一內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號和來自第二內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行波束形成處理。
11.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，其中均衡單元和噪聲消除單元位于附著單元內(nèi)。
12.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括: 噪聲門處理單元，所述噪聲門處理單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行噪聲門處理。
13.按照權(quán)利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設(shè)備，還包括: 壓縮單元，所述壓縮單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行壓縮處理。
14.一種信號處理設(shè)備,包括: 均衡單元，所述均衡單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風(fēng)的聲音收集信號，進行高頻強調(diào)式均衡處理，所述內(nèi)部麥克風(fēng)位于附著單元的內(nèi)部空間中，附著單元的至少一部分要被插入耳孔部分中，當(dāng)被附著到耳孔部分時，附著單元在其中形成基本密封的內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連，當(dāng)附著單元被附著到耳孔部分時，內(nèi)部麥克風(fēng)收集佩戴者發(fā)出的通過耳道傳播的話音；和 噪聲消除單元，所述噪聲消除單元被配置成基于來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單兀的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音，所述揚聲器位于附著單元的內(nèi)部空間中。
15.—種聲音收集方法,包括: 聲音收集和噪聲消除步驟，聲音收集和噪聲消除步驟收集當(dāng)附著單元被附著到耳孔部分時，由佩戴者發(fā)出的通過耳道傳播的話音，所述話音由位于附著單元的內(nèi)部空間中的內(nèi)部麥克風(fēng)收集，所述附著單元被設(shè)計成當(dāng)被附著到耳孔部分時在其中形成內(nèi)部空間，所述附著單元具有待插入耳孔部分中的至少一部分，所述內(nèi)容空間基本密封，并且與耳道相連，并且基于來自為附著單元設(shè)置的麥克風(fēng)的聲音收集信號，使揚聲器輸出用于減少在附著單元的內(nèi)部空間中傳播的噪聲的噪聲消除聲音，所述揚聲器位于附著單元的內(nèi)部空間中；和均衡步驟，所述均衡步驟對在聲音收集和噪聲消除步驟中從內(nèi)部麥克風(fēng)獲得的聲音收集信號，進行高頻強調(diào)式均衡處理。
【文檔編號】H04R1/00GK103959814SQ201280059003
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月8日
【發(fā)明者】淺田宏平, 投野耕治, 土谷慎平, 角田直隆 申請人:索尼公司