專(zhuān)利名稱(chēng)：聲音信號(hào)輸出設(shè)備及聲音信號(hào)輸出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲音信號(hào)輸出設(shè)備及聲音信號(hào)輸出方法，具體涉及一種技術(shù)，利用該技術(shù)，可根據(jù)完成的積累結(jié)果來(lái)對(duì)連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的輸出音量進(jìn)行積累及控制。
背景技術(shù)：
日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)3-123199,64-1400以及2009-159441中描述的發(fā)明
涉及一種技術(shù)，其并非被用于調(diào)節(jié)再現(xiàn)聲壓，而是被用于檢測(cè)耳機(jī)是否被佩戴至耳部。例如，通常利用被稱(chēng)為音頻播放器或媒體播放器等的移動(dòng)再現(xiàn)設(shè)備來(lái)欣賞音樂(lè) 坐寸ο近年來(lái)，主要在歐洲，存在以下趨勢(shì)，即根據(jù)連接耳機(jī)或耳塞的再現(xiàn)設(shè)備完成的聲音再現(xiàn)，來(lái)對(duì)從再現(xiàn)設(shè)備主體向耳機(jī)長(zhǎng)時(shí)間提供嘈雜再現(xiàn)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以防止聽(tīng)力損傷。

發(fā)明內(nèi)容
為了防止長(zhǎng)時(shí)間收聽(tīng)到嘈雜聲音，可以考慮一種對(duì)策，其中對(duì)當(dāng)前正在再現(xiàn)音樂(lè)的再現(xiàn)設(shè)備的輸出電壓進(jìn)行累積計(jì)算，并且在積累值達(dá)到存在聽(tīng)覺(jué)能力可能會(huì)嚴(yán)重受損的顧慮的參考值時(shí)，強(qiáng)行降低輸出電壓的最大值。但是，如果不考慮用戶(hù)的實(shí)際收聽(tīng)狀態(tài)，則該對(duì)策可能存在不利操作的情形，導(dǎo)致對(duì)音量進(jìn)行不必要的限制。例如，如果用戶(hù)并未佩戴耳機(jī)等收聽(tīng)時(shí)，該時(shí)段的輸出電壓被積累，并且輸出音量在特定時(shí)間會(huì)變化至較低級(jí)別。作為音量調(diào)節(jié)，在執(zhí)行音量調(diào)節(jié)時(shí)，希望適當(dāng)?shù)貓?zhí)行音量控制，以防止聽(tīng)力損傷。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其包括佩戴狀態(tài)判定單元，其分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，并且判定揚(yáng)聲器設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)；聲音信號(hào)輸出處理單兀，其輸出要提供至揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)；以及控制計(jì)算單元，其根據(jù)聲音信號(hào)的音量級(jí)別以及聲音輸出時(shí)間來(lái)計(jì)算輸出音量的積累值，在積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)使聲音信號(hào)輸出處理單元執(zhí)行音量調(diào)節(jié)，并且在由佩戴狀態(tài)判定單元判定當(dāng)前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)的時(shí)段期間不計(jì)算積累值。例如，佩戴狀態(tài)判定單元可基于從處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)聲音信號(hào)輸出處理單元觀察到的阻抗變化，來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種聲音信號(hào)輸出方法，包括分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，并判定揚(yáng)聲器設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)；僅在判定當(dāng)前狀態(tài)為佩戴狀態(tài)的時(shí)段期間，根據(jù)要提供至揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)的音量級(jí)別及聲音輸出時(shí)間，來(lái)計(jì)算輸出音量的積累值；并且當(dāng)積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)，對(duì)要提供至揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)執(zhí)行音量調(diào)節(jié)。根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)檢測(cè)連接至聲音信號(hào)輸出設(shè)備的揚(yáng)聲器設(shè)備是否正佩戴至用戶(hù)的耳部來(lái)積累輸出音量。換言之，在揚(yáng)聲器設(shè)備并未佩戴至耳部的時(shí)段(即，用戶(hù)聽(tīng)覺(jué)能力沒(méi)有負(fù)擔(dān)的時(shí)段)期間并不計(jì)算輸出音量的積累值。換言之，通過(guò)佩戴狀態(tài)檢測(cè)單元來(lái)檢測(cè)佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)并且根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制積累處理，積累值僅在揚(yáng)聲器設(shè)備正佩戴至用戶(hù)耳部的時(shí)段期間才變?yōu)榉e累值，其是作為防止聽(tīng)カ損傷的對(duì)策的積累值的合適的值。根據(jù)本發(fā)明，無(wú)論聲音信號(hào)輸出設(shè)備的用戶(hù)如何使用設(shè)備，均能夠檢測(cè)揚(yáng)聲器設(shè)備(耳機(jī)或耳塞)是否正佩戴至耳部，并僅在揚(yáng)聲器設(shè)備被佩戴至耳部時(shí)才更新輸出音量的積累值。因此，能夠基于積累值來(lái)正確地控制音量。


圖IA至圖IE是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的積累值計(jì)算的說(shuō)明性視圖。圖2A至圖2D是處于未佩戴狀態(tài)及佩戴狀態(tài)下的揚(yáng)聲器的前部聲容及后部聲容的說(shuō)明性視圖；圖3A及圖3B是根據(jù)實(shí)施例的佩戴狀態(tài)判定原理的說(shuō)明性視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備的框圖；圖5A及圖5B是根據(jù)第一實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的框圖；圖6是根據(jù)實(shí)施例的再現(xiàn)音量積累處理的流程圖；圖7A及圖7B是根據(jù)實(shí)施例對(duì)再現(xiàn)音量積累計(jì)算進(jìn)行控制的處理的流程圖；圖8是根據(jù)第一實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的改變示例的框圖；圖9是根據(jù)第一實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的改變示例的框圖；圖10是根據(jù)第二實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備的框圖；圖11是根據(jù)第二實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的框圖；圖12是根據(jù)第三實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備的框圖；圖13是根據(jù)第三實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的框圖；圖14是根據(jù)第四實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備的框圖；圖15是根據(jù)第四實(shí)施例的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元的框圖；圖16是根據(jù)實(shí)施例的校準(zhǔn)處理的流程圖；而圖17A至圖17E是根據(jù)實(shí)施例在校準(zhǔn)處理期間的顯示示例的說(shuō)明性視圖。
具體實(shí)施例方式以下，將依此描述本發(fā)明的實(shí)施例。在實(shí)施例中，將被稱(chēng)為音頻播放器或媒體播放器的再現(xiàn)設(shè)備作為本發(fā)明的聲音信號(hào)輸出設(shè)備的示例。盡管將“耳機(jī)設(shè)備”作為連接至再現(xiàn)設(shè)備的揚(yáng)聲器設(shè)備的示例，但只要不必進(jìn)行區(qū)分，則耳機(jī)設(shè)備不僅包括所謂“耳機(jī)”，還包括“耳塞”?！碔.根據(jù)實(shí)施例的積累計(jì)算運(yùn)算的概要〉<2.耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定原理〉
、
<3.第一實(shí)施例><4.第二實(shí)施例><5.第三實(shí)施例>〈6.第四實(shí)施例〉<7.改變示例>
〈I.根據(jù)實(shí)施例的積累計(jì)算運(yùn)算的概要〉首先，將參考圖IA至圖IE來(lái)描述根據(jù)實(shí)施例的作為聽(tīng)力損傷對(duì)策的輸出音量積
累計(jì)算。例如，考慮到長(zhǎng)時(shí)間收聽(tīng)嘈雜聲音會(huì)導(dǎo)致聽(tīng)力損傷，再現(xiàn)設(shè)備在再現(xiàn)期間連續(xù)積累地將輸出音量輸出增加至耳機(jī)設(shè)備。然后，當(dāng)積累值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的預(yù)定調(diào)節(jié)值時(shí)，強(qiáng)行降低音量。例如，對(duì)賦予輸出至耳機(jī)設(shè)備的聲音信號(hào)的增益進(jìn)行限制。這是對(duì)抗聽(tīng)力損傷的合適對(duì)策。但是，還存在通過(guò)簡(jiǎn)單地積累輸出音量實(shí)際上不能夠?qū)崿F(xiàn)合適的增益限制的情況。例如，當(dāng)將耳機(jī)設(shè)備從耳部移開(kāi)時(shí)，如果正在再現(xiàn)音樂(lè)，則在再現(xiàn)設(shè)備一側(cè)將持續(xù) 對(duì)輸出電壓的時(shí)間積累計(jì)算。此外，即使并非耳機(jī)設(shè)備，而是具有放大器等的外部揚(yáng)聲器對(duì)音樂(lè)進(jìn)行再現(xiàn)，對(duì)再現(xiàn)設(shè)備的輸出音量的時(shí)間積累計(jì)算仍會(huì)以相同的方式繼續(xù)。此外，還存在即使正在再現(xiàn)音樂(lè)，但用戶(hù)并未佩戴耳機(jī)并且并未收聽(tīng)音樂(lè)的情況。由此，即使在用戶(hù)的聽(tīng)覺(jué)能力沒(méi)有負(fù)擔(dān)期間的時(shí)間及音量也會(huì)被增加至積累值，并且在一些情況下無(wú)需對(duì)增益進(jìn)行控制。將參考圖IA至圖IC來(lái)描述具體示例。圖IA示出了耳機(jī)設(shè)備佩戴在再現(xiàn)設(shè)備用戶(hù)的耳部?jī)?nèi)的狀態(tài)。換眼之，圖中示出了用戶(hù)在時(shí)間tl移開(kāi)佩戴至耳部的耳機(jī)設(shè)備，并且在時(shí)間t3再次佩戴耳機(jī)設(shè)備的狀態(tài)。圖IB及圖IC示出了再現(xiàn)設(shè)備主體的音量的瞬時(shí)改變以及再現(xiàn)設(shè)備的再現(xiàn)信號(hào)(再現(xiàn)音量)的積累值的改變。因?yàn)榛趫D中所示的再現(xiàn)設(shè)備的音量設(shè)定狀態(tài)來(lái)進(jìn)行對(duì)輸出電壓的時(shí)間記錄，故在音量對(duì)應(yīng)于Vl的狀態(tài)下的時(shí)間記錄的積累是漸進(jìn)的。因?yàn)樵跁r(shí)間t0將音量從Vl提高至v2，故時(shí)間記錄積累狀態(tài)發(fā)生變化并且變的陡峭。因?yàn)樵跁r(shí)間t2將音量從v2降低至vl，故時(shí)間記錄積累狀態(tài)發(fā)生變化，并且積累以與直至?xí)r間to的積累相同的傾斜度繼續(xù)。從圖中可知，能夠在一定程度上理解用戶(hù)對(duì)再現(xiàn)設(shè)備的使用狀態(tài)。但是，在此情況下，即使在從時(shí)間tl至?xí)r間t3的時(shí)段中實(shí)際上耳機(jī)設(shè)備并未被佩戴至耳部，時(shí)間記錄積累仍將持續(xù)。因?yàn)槁晧旱姆e累值在時(shí)間t2超過(guò)調(diào)節(jié)級(jí)別，故無(wú)論耳機(jī)的佩戴狀態(tài)如何，隨后通過(guò)圖IB所示的聲壓調(diào)節(jié)功能來(lái)將音量級(jí)別的上限強(qiáng)行改變至音量vl。另一方面，圖ID及圖IE示出了根據(jù)實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備的音量的瞬時(shí)變化以及再現(xiàn)音量積累值的變化。在此情況下，也以對(duì)應(yīng)于當(dāng)音量為Vl時(shí)的Vl的傾斜度來(lái)進(jìn)行時(shí)間記錄積累。因?yàn)樵跁r(shí)間t0將音量從Vl提高至v2，故時(shí)間記錄積累狀態(tài)發(fā)生變化，并且變的陡峭。從時(shí)間t0至?xí)r間tl，積累以這種陡峭的傾斜度持續(xù)進(jìn)行。但是，因?yàn)樵趶臅r(shí)間tl至?xí)r間t3的時(shí)段中從耳部移開(kāi)了耳機(jī)設(shè)備，故積累并未持續(xù)，并且記錄值變?yōu)楹愣ㄖ怠?br> 當(dāng)在時(shí)間t3佩 戴了耳機(jī)設(shè)備時(shí)，記錄在該時(shí)間重新開(kāi)始。因?yàn)榇藭r(shí)的音量為v2，故積累以與從時(shí)間to至?xí)r間tl的積累相同的傾斜度持續(xù)。換言之，在時(shí)間t2并不必需對(duì)音量進(jìn)行控制，并且在此情況下，即使在時(shí)間t3之后，用戶(hù)也可以希望的音量(例如，v2)來(lái)收聽(tīng)音樂(lè)。如上所述，根據(jù)實(shí)施例，將作為聲壓調(diào)節(jié)控制的參考的輸出音量積累值的計(jì)算的目標(biāo)限制到耳機(jī)佩戴時(shí)段，由此完成聲壓調(diào)節(jié)控制并避免聲音損傷。由此，在與用戶(hù)對(duì)諸如媒體播放器等的再現(xiàn)設(shè)備的使用狀態(tài)相適應(yīng)的情況下，能夠調(diào)節(jié)聲壓以保護(hù)聽(tīng)覺(jué)能力，同時(shí)不會(huì)過(guò)度地調(diào)節(jié)聲壓。因此，根據(jù)實(shí)施例，提供了對(duì)連接的耳機(jī)設(shè)備的電氣輸出進(jìn)行分析并且對(duì)連接的耳機(jī)設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)進(jìn)行判定的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元、輸出要提供至耳機(jī)設(shè)備的聲音信號(hào)的聲音信號(hào)輸出處理單元、以及根據(jù)聲音信號(hào)的音量級(jí)別以及聲音輸出時(shí)間來(lái)計(jì)算輸出音量積累值的控制計(jì)算單元。當(dāng)積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)，控制計(jì)算單元使聲音信號(hào)輸出處理單元執(zhí)行音量調(diào)節(jié)。在判定并未佩戴耳機(jī)設(shè)備的時(shí)段期間，并不執(zhí)行對(duì)積累值的計(jì)算。<2.耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定原理〉如上所述，為了在并未將耳機(jī)設(shè)備佩戴至用戶(hù)的耳部的時(shí)段期間不執(zhí)行積累計(jì)算，需要判定連接的耳機(jī)設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)耳部的佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。根據(jù)實(shí)施例，假定存在利用再現(xiàn)設(shè)備及耳機(jī)設(shè)備的兩種聲音再現(xiàn)，一種是耳部?jī)?nèi)的再現(xiàn)，另ー種是耳部外的再現(xiàn)。耳部?jī)?nèi)的再現(xiàn)表示耳機(jī)(耳塞)被佩戴/塞入耳部以收聽(tīng)聲音信號(hào)的情況。耳部外的再現(xiàn)表示收聽(tīng)者通過(guò)外部揚(yáng)聲器來(lái)收聽(tīng)聲音信號(hào)，或者盡管在通過(guò)再現(xiàn)設(shè)備正在再現(xiàn)聲音信號(hào)時(shí)收聽(tīng)者從耳部移開(kāi)耳機(jī)(耳塞)的情況下收聽(tīng)者收聽(tīng)音樂(lè)。為了簡(jiǎn)潔，圖2A是示意性地示出并未佩戴隔聲耳機(jī)或隔聲耳塞的狀態(tài)作為示例的視圖。圖中示出了耳機(jī)(耳塞)的揚(yáng)聲器単元100以及殼體101。圖2B示出了隔聲耳機(jī)被佩戴至耳部時(shí)的情況，而圖2C示出了隔聲耳塞的情況。從圖2B及圖2C可見(jiàn)，耳機(jī)設(shè)備利用耳廓空間來(lái)保持隔聲狀態(tài)，而耳塞利用耳道部分來(lái)保持隔聲狀態(tài)。兩者皆可由圖2D的視圖來(lái)示意性地示出。在圖2A的情況下(耳機(jī)設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部處于未佩戴狀態(tài))，揚(yáng)聲器単元100的前表面處于打開(kāi)狀態(tài)，由此前部聲容(content) CF變?yōu)榈扔跓o(wú)窮大。揚(yáng)聲器単元100的后部聲容對(duì)應(yīng)于殼體101的內(nèi)部空間的聲容。另ー方面，當(dāng)在圖2B及圖2C所示的佩戴狀態(tài)下確保了隔聲狀態(tài)時(shí)，耳機(jī)的前部聲容對(duì)應(yīng)于耳廓空間的聲容，而耳塞的前部聲容對(duì)應(yīng)于耳道部分的聲容。換言之，如圖2D所示，前部聲容CF變?yōu)橛邢拗怠D3A示出了電子聲學(xué)等效電路。這里，通過(guò)揚(yáng)聲器単元機(jī)械振動(dòng)源103、前部聲容聲順(acoustic compliance) Cl、后部聲容聲順C2以及隔膜聲順C3示出了該等效電路。通常，聲順與聲容成正比。前部聲順(Cl)變?yōu)閾P(yáng)聲器単元機(jī)械振動(dòng)源103的較大負(fù)擔(dān)，而后部聲順(C2)特別在低頻帶的情況下亦如此。具體而言，相較于未佩戴狀態(tài)，在佩戴狀態(tài)下，前部聲容聲順Cl的容量極小。聲順也可被總地理解為“逆弾性系數(shù)”，佩戴狀態(tài)下的前部聲容的隔聲特性較為突出，可以講佩戴狀態(tài)下的前部聲容在低頻帶具有“較強(qiáng)的彈性特性”。因?yàn)樵摗皬椥蕴匦浴痹谂宕鳡顟B(tài)下與未佩戴狀態(tài)下不同，隔膜自身特別在低頻帶會(huì)受到影響。具體而言，在佩戴狀態(tài)下的前部聲容較小時(shí)，通過(guò)前部聲容，隔膜自身被空氣彈性壓迫，由此相較于未佩戴狀態(tài)(打開(kāi)狀態(tài))會(huì)施加制動(dòng)，并且隔膜自身不足以移動(dòng)。將著眼于耳機(jī)設(shè)備的電路來(lái)描述以上情況。可以理解，當(dāng)從圖3B中的放大器102的角度觀察時(shí)，負(fù)擔(dān)在佩戴狀態(tài)及未佩戴狀態(tài)下隨著阻抗而變化。根據(jù)實(shí)施例，因?yàn)槎恐械穆晫W(xué)負(fù)擔(dān)因在耳部中再現(xiàn)期間(在佩戴狀態(tài)下)佩戴 耳機(jī)或耳塞而增大，故從揚(yáng)聲器單元100輸出的驅(qū)動(dòng)與在耳部外部進(jìn)行再現(xiàn)期間(在未佩戴狀態(tài)下)不同。因此，通過(guò)將被聲學(xué)負(fù)擔(dān)影響的輸出信號(hào)與要再現(xiàn)的音樂(lè)信號(hào)進(jìn)行比較，可以在再現(xiàn)設(shè)備一側(cè)判定佩戴狀態(tài)以及未佩戴狀態(tài)。換言之，利用從再現(xiàn)設(shè)備一側(cè)觀察到的阻抗在佩戴狀態(tài)及未佩戴狀態(tài)下會(huì)發(fā)生變化的情況，通過(guò)基于輸出聲音信號(hào)來(lái)分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，能夠在再現(xiàn)設(shè)備一側(cè)判定揚(yáng)聲器設(shè)備是否被佩戴至用戶(hù)的耳部。<3.第一實(shí)施例>將描述根據(jù)第一實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備I。圖4是再現(xiàn)設(shè)備I的內(nèi)部構(gòu)造的框圖。再現(xiàn)設(shè)備I連接至耳機(jī)設(shè)備20。用戶(hù)可通過(guò)將耳機(jī)設(shè)備20佩戴在耳部?jī)?nèi)來(lái)收聽(tīng)被再現(xiàn)設(shè)備I再現(xiàn)的音樂(lè)等。耳機(jī)設(shè)備20包括揚(yáng)聲器單兀21,并從揚(yáng)聲器單兀21輸出聲音。盡管根據(jù)為了簡(jiǎn)潔將在以下描述的第二至第四實(shí)施例，在圖4及圖10，圖12及圖14中分別示出了再現(xiàn)設(shè)備I與耳機(jī)設(shè)備20之間的單一連線(xiàn)，但實(shí)際上通過(guò)用于L聲道及R聲道的雙聲道聲音信號(hào)路徑來(lái)建立連接。換言之,耳機(jī)設(shè)備20設(shè)置有用于L聲道的揚(yáng)聲器單兀以及用于R聲道的揚(yáng)聲器單元21，并且用戶(hù)將對(duì)應(yīng)于揚(yáng)聲器單元21的部分佩戴在左右耳內(nèi)。再現(xiàn)設(shè)備I在下述的聲音信號(hào)輸出處理單兀15中對(duì)用于L聲道及R聲道的雙聲道聲音信號(hào)進(jìn)行處理，并將各聲音信號(hào)從包括L聲道及R聲道的兩條線(xiàn)路提供至各個(gè)揚(yáng)聲器單元21。通過(guò)將耳機(jī)設(shè)備20的插頭插入再現(xiàn)設(shè)備I的插座來(lái)建立再現(xiàn)設(shè)備I與耳機(jī)設(shè)備20之間的連接，并且插座與插頭可具有通常使用的三極端子構(gòu)造。換言之，可以使用包括L聲道端子、R聲道端子以及共用接地端子的構(gòu)造。圖4(以及圖10，圖12及圖14)示出了作為插座的端子的端子Tj以及作為插頭的端子的端子Tp。各個(gè)端子Tj及端子Tp分別是用于L聲道或R聲道的一個(gè)端子。在下述構(gòu)造中，將電阻Rl布置在從再現(xiàn)設(shè)備I至耳機(jī)設(shè)備20的分別用于L聲道及R聲道的聲音信號(hào)傳輸路徑上，并且設(shè)置Α/D轉(zhuǎn)換器10以及耳機(jī)設(shè)備佩戴狀態(tài)判定單元9，以將其布置在分別用于L聲道及R聲道的聲音信號(hào)傳輸路徑上。如圖4所示，再現(xiàn)設(shè)備I設(shè)置有聲源單元6、解碼器4、聲音信號(hào)輸出處理單元15、控制計(jì)算單元7、存儲(chǔ)單元8、耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9、A/D轉(zhuǎn)換器10、操作單元13以及顯示單元14。
聲音信號(hào)輸出處理單元15設(shè)置有均衡器5、増益調(diào)節(jié)單元2以及DAC/功率放大器3。此外，電阻Rl及電容Cl連接在聲音信號(hào)輸出處理單元15的輸出端子ー側(cè)(DAC/功率放大器3)的聲音信號(hào)傳輸路徑上。聲源単元6存儲(chǔ)聲音信號(hào)數(shù)據(jù)。作為ー種具體構(gòu)造，例如可通過(guò)諸如閃存的固態(tài)存儲(chǔ)器或HDD (硬 盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)來(lái)構(gòu)造聲源単元6?；蛘?，不僅可通過(guò)內(nèi)建記錄介質(zhì)，還可通過(guò)用于諸如具有內(nèi)建固態(tài)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)卡、諸如CD (光碟)或DVD (數(shù)字通用光盤(pán))等的光盤(pán)、磁光盤(pán)或全息存儲(chǔ)器等的便攜式記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備來(lái)構(gòu)造聲源單元6。當(dāng)然，也可以安裝諸如固態(tài)存儲(chǔ)器或HDD等的內(nèi)建存儲(chǔ)器以及用于便攜式記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備兩者?；诳刂朴?jì)算單元7的控制來(lái)相對(duì)于聲源単元6讀寫(xiě)聲音信號(hào)數(shù)據(jù)。此外，利用預(yù)定聲音壓縮編碼方法，聲源単元6以壓縮編碼狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)諸如音樂(lè)內(nèi)容等聲音信號(hào)數(shù)據(jù)。將從聲源単元6讀取的諸如音樂(lè)內(nèi)容等數(shù)據(jù)提供至解碼器4。解碼器4響應(yīng)于控制計(jì)算單元7的控制來(lái)執(zhí)行必要的解碼處理。例如，解碼器4對(duì)壓縮數(shù)據(jù)執(zhí)行擴(kuò)展解碼等。解碼器4執(zhí)行必要的解碼處理，并例如對(duì)于L聲道及R聲道分別輸出作為線(xiàn)性PCM數(shù)據(jù)的音頻信號(hào)(主聲音信號(hào))。設(shè)置有均衡器5、増益調(diào)節(jié)單元2以及DAC/功率放大器3的聲音信號(hào)輸出處理單元15對(duì)從解碼器4輸出的音頻信號(hào)執(zhí)行處理，以將音頻信號(hào)輸出至耳機(jī)設(shè)備20 (如上所述，在圖中僅示出用于L聲道或R聲道的一條線(xiàn)路)。均衡器5執(zhí)行振幅與頻率特性之間的校正、相位與頻率特性之間的校正或者兩者的聲音校正?；诳刂朴?jì)算單元7的控制來(lái)執(zhí)行均衡器5的校正處理。例如，控制計(jì)算單元7例如指示頻率特性。増益調(diào)節(jié)單元2對(duì)音頻信號(hào)執(zhí)行放大處理。由來(lái)自控制計(jì)算單元7的控制信號(hào)指示要施加的增益。在本示例中，在一些情況下，在音頻增益單元35中，根據(jù)作為防止聽(tīng)カ損傷的對(duì)策的聲壓調(diào)節(jié)來(lái)將增益值設(shè)定為一定的值。DAC/功率放大器3對(duì)從增益調(diào)節(jié)單元2輸出的音頻信號(hào)執(zhí)行D/A轉(zhuǎn)換處理及功率放大，以獲得輸出聲音信號(hào)。基于來(lái)自控制計(jì)算單元7的控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行DAC/功率放大器3的處理。從DAC/功率放大器3輸出的聲音信號(hào)經(jīng)由用于DC削減的電阻Rl及電容Cl，并經(jīng)由插座及插頭的連接端子Tj及Tp被提供至耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器単元21，并且作為聲音被輸出。可以構(gòu)造DAC/功率放大器3，以在D/A轉(zhuǎn)換之后執(zhí)行模擬功率放大處理，或可以構(gòu)造其以執(zhí)行數(shù)字放大處理。電阻Rl被布置在到耳機(jī)設(shè)備20的聲音信號(hào)傳輸路徑上,位于聲音信號(hào)輸出處理単元15的輸出端子處。
電阻Rl的兩個(gè)端子處的電壓(即，作為聲音信號(hào)輸出處理單元15—側(cè)的端子電壓的聲音信號(hào)電壓VO以及作為耳機(jī)設(shè)備20 —側(cè)的端子電壓的聲音信號(hào)電壓VI)被輸入至Α/D轉(zhuǎn)換器10。Α/D轉(zhuǎn)換器10將聲音信號(hào)電壓VO及Vl轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的聲音信號(hào)電壓VO及Vl被輸入至耳機(jī)設(shè)備佩戴狀態(tài)判定單元9。實(shí)際上，當(dāng)聲音信號(hào)電壓W及Vl被輸入至Α/D轉(zhuǎn)換器10時(shí)，聲音信號(hào)電壓VO及Vl變?yōu)榕cVO及Vl對(duì)應(yīng)或成正比的數(shù)據(jù)數(shù)值。但是，數(shù)字化聲音信號(hào)電壓也被表示為VO及VI。
耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9由諸如DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)或CPU(中央處理單元)等運(yùn)算處理設(shè)備形成。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9基于聲音信號(hào)電壓VO及Vl的比較處理來(lái)判定耳機(jī)設(shè)備20相對(duì)于用戶(hù)耳部是否處于佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。然后，耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9將判定信號(hào)SG傳輸至控制計(jì)算單元7。設(shè)置操作單元13及顯示單元14作為用戶(hù)界面。操作單元13是用戶(hù)例如通過(guò)操作鍵或觸摸面板等在其上輸入操作的部分。通過(guò)操作單元13的用戶(hù)操作信息被提供至控制計(jì)算單元7。顯示單元14由液晶面板或有機(jī)EL(電致發(fā)光)面板構(gòu)造，并響應(yīng)于控制計(jì)算單元7的控制完成各種顯示。例如，完成與再現(xiàn)操作相關(guān)的顯示、呈現(xiàn)正在被再現(xiàn)的音樂(lè)內(nèi)容的顯示以及信息顯示等?？刂朴?jì)算單元7例如由微型計(jì)算機(jī)(CPU)形成，響應(yīng)于程序或通過(guò)操作單元13的用戶(hù)操作來(lái)控制各部分，并輸出再現(xiàn)聲音信號(hào)等。控制計(jì)算單元7使得顯示單元14根據(jù)工作狀態(tài)等來(lái)執(zhí)行必要的顯示。此外，在本示例中，控制計(jì)算單元7執(zhí)行再現(xiàn)音量積累計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)執(zhí)行增益限制處理，以進(jìn)行聲音調(diào)節(jié)。基于聲音信號(hào)的電平、數(shù)字區(qū)域的增益值、DAC/功率放大器3中的數(shù)模轉(zhuǎn)換效果、功率放大器增益值以及揚(yáng)聲器單元21的靈敏度信息等來(lái)獲得耳部中的聲壓。因此，控制計(jì)算單元7可輸入來(lái)自聲源單元6的聲音信號(hào)的電平、增益調(diào)節(jié)單元2的增益值以及DAC/功率放大器3的增益值等，并根據(jù)其中的瞬時(shí)變化而獲得積累計(jì)算再現(xiàn)音量?？刂朴?jì)算單元7基于表示耳機(jī)設(shè)備20是否被佩戴至用戶(hù)耳部的判定信號(hào)SG來(lái)判定是否執(zhí)行積累計(jì)算，以下將進(jìn)行詳細(xì)描述。具體而言，在用戶(hù)將耳機(jī)設(shè)備20佩戴在耳部?jī)?nèi)時(shí)段期間，執(zhí)行積累計(jì)算。存儲(chǔ)單元8包含地表示ROM、RAM以及非易失性存儲(chǔ)區(qū)域，并且存儲(chǔ)控制計(jì)算單元7完成處理所需的彳目息。例如，控制計(jì)算單元7的運(yùn)算程序、各種處理系數(shù)、以及表等被存儲(chǔ)，并且存儲(chǔ)單元8被用作計(jì)算處理的工作區(qū)域。此外，例如利用存儲(chǔ)單元8的非易失性存儲(chǔ)區(qū)域等來(lái)保持積累處理的值。圖5Α示出了耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9的構(gòu)造示例。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9設(shè)置有除法單元31、平均單元32以及判定單元33。如上所述，聲音信號(hào)電壓VO及Vl被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。除法單元31執(zhí)行V0/V1的除運(yùn)算，由此獲得商數(shù)值Vdiv。
通過(guò)平均単元32，商數(shù)值Vdiv被時(shí)間長(zhǎng)度在一定程度上平均化。因?yàn)槁曇粜盘?hào)電壓VO及Vl在時(shí)間軸上因正在被再現(xiàn)的音樂(lè)內(nèi)容而發(fā)生變化，故以上用于在一定程度上獲得平均值，作為電阻Rl兩個(gè)端子處的電壓(聲音信號(hào)電壓VO及VI)的比(商數(shù)值Vdiv)。實(shí)際上，平均単元32可執(zhí)行低通濾波處理。平均商數(shù)值Vdiv_av被提供至判定單元33。判定單元33通過(guò)將商數(shù)值Vdiv_av與預(yù)定閾值Vdiv_th進(jìn)行比較來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài),并輸出判定結(jié)果SGl。下面將描述耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定単元9的工作。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定単元9分析連接的耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器単元21的電氣輸出，并判定耳機(jī)設(shè)備20相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。如圖4所示，再現(xiàn)設(shè)備I以及耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器単元21經(jīng)由電阻Rl彼此相連。此外，緊在功率放大器階段之后的聲音信號(hào)電壓VO以及位于連接至具有阻抗值も的揚(yáng)聲器単元21的部分處的聲音信號(hào)電壓Vl在經(jīng)過(guò)電阻Rl之后被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單 元9。關(guān)聯(lián)于揚(yáng)聲器単元21的阻抗も，假定相對(duì)于耳部佩戴狀態(tài)下的值為Ryn，而相對(duì)于耳部未佩戴狀態(tài)下的值為も—。 。從以上參考圖2A至圖2B的描述可知，RL on > RL off的關(guān)系式得到滿(mǎn)足。此外，設(shè)置Cl用于削弱直流電，并且就交流電而言，其等同于短路。這里，A/D轉(zhuǎn)換器10的輸入中的ー種對(duì)應(yīng)于聲音信號(hào)電壓V0,并且聲音信號(hào)電壓Vl 可被描述為 Vl = VO · Rl/ (R1+Rl)。因?yàn)樽杩筊L在未佩戴狀態(tài)改變至も?！?，并且在佩戴狀態(tài)改變至Ryn(這里，RL on >も—。 )，故能夠通過(guò)在耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9 (例如，DSP)中對(duì)從A/D轉(zhuǎn)換器10輸出的聲音信號(hào)電壓VO及Vl執(zhí)行除法來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。通過(guò)耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定単元9的除法単元31而獲得的Vdiv商數(shù)值可被表達(dá)為Vdiv = V0/V1 = VO/ {V0 · Rl/ (R1+Rl) }=(1+R1/Rl)?？赏ㄟ^(guò)平均単元32，進(jìn)ー步利用時(shí)間平均商數(shù)值Vdiv來(lái)獲得穩(wěn)定的商數(shù)值Vdiv_
avo可通過(guò)計(jì)算平均商數(shù)值Vdiv_av是否接近(1+R1/X—。^)或(1+R1/X—m)來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。換言之，可以假定(1+R1/U與(1+R1/X—。 )之間的中間值為閾值Vdiv_th,以將平均商數(shù)值Vdiv_av與閾值Vdiv_th進(jìn)行比較。因此，判定単元33例如可執(zhí)行圖5B所示的處理。判定單元33在步驟FlOl輸入平均商數(shù)值Vdiv_av，并在步驟F102將平均商數(shù)值Vdiv_av與閾值Vdiv_th進(jìn)行比較。如果滿(mǎn)足Vdiv_av>Vdiv_th，則判定単元33判定當(dāng)前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)，并且在步驟F103輸出判定信號(hào)SGl。另ー方面,如果滿(mǎn)足Vdiv_av ^ Vdiv_th,則判定單元33判定當(dāng)前狀態(tài)為佩戴狀態(tài)，并且在步驟F104輸出判定信號(hào)SGl。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9例如如上所述判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)?？刂朴?jì)算單元 利用判定信號(hào)SG來(lái)執(zhí)行積累計(jì)算處理。以下，將參考圖6至圖7Β來(lái)描述通過(guò)控制計(jì)算單元7完成的用于聲壓調(diào)節(jié)的處理。圖6示出了由控制計(jì)算單元7執(zhí)行的積累處理及增益控制處理。圖7Α示出了由控制計(jì)算單元7在每一預(yù)定時(shí)段用于判定執(zhí)行或停止圖6中的積累計(jì)算處理而執(zhí)行的中斷處理，而圖7Β示出了控制計(jì)算單元7響應(yīng)于表明佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)的判定信號(hào)SGl的輸入的處理。首先，將描述圖6所示的處理。控制計(jì)算單元7在再現(xiàn)期間持續(xù)執(zhí)行圖6所示的處理。 在步驟S10，控制計(jì)算單元7輸入再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的信號(hào)電平、增益調(diào)節(jié)單元2的增益以及DAC/功率放大器3的增益等，以在此時(shí)獲得再現(xiàn)音量值。例如，控制計(jì)算單元7獲得來(lái)自聲源單元6的輸出音頻數(shù)據(jù)的電平的平均值、增益調(diào)節(jié)單元2的增益值以及DAC/功率放大器3的增益值，并根據(jù)平均值來(lái)設(shè)定系數(shù)值作為當(dāng)前音量。換言之，設(shè)定與圖IE中所示的積累值的傾斜度對(duì)應(yīng)的系數(shù)。將通過(guò)使系數(shù)乘以目標(biāo)單位時(shí)間中的值而獲得的值設(shè)定作為此時(shí)的再現(xiàn)音量值。其可被視為表明當(dāng)前揚(yáng)聲器輸出音量的值。在步驟S11，控制計(jì)算單元7將此時(shí)的再現(xiàn)音量值增加至當(dāng)前積累值以獲得新的積累值。然后，控制計(jì)算單元7使存儲(chǔ)單元8存儲(chǔ)新的積累值。直至在步驟S12積累值達(dá)到預(yù)定調(diào)節(jié)值，在單位時(shí)間內(nèi)均重復(fù)執(zhí)行步驟SlO及Sll0因此，如圖IE所示，根據(jù)此時(shí)的音量，積累值隨著傾斜度而增大。如果積累值在特定時(shí)間達(dá)到調(diào)節(jié)值，則控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S13以使增益調(diào)節(jié)單元2執(zhí)行增益調(diào)節(jié)。例如，最大增益被調(diào)節(jié)至與圖IB所示的音量Vl對(duì)應(yīng)的增益。為此，執(zhí)行作為防止聽(tīng)力損傷的對(duì)策的輸出聲音調(diào)節(jié)。盡管圖6并未示出執(zhí)行增益調(diào)節(jié)之后的處理，但可以考慮在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)段之后就解除增益調(diào)節(jié)的設(shè)置方式。此外，可以考慮在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)段之后還將積累值自身進(jìn)行重置。盡管控制計(jì)算單元7在再現(xiàn)期間持續(xù)執(zhí)行圖6中的上述積累值計(jì)算，但在一些情況下停止步驟SlO及Sll中的積累值計(jì)算處理自身。將參考圖7Α及圖7Β來(lái)對(duì)以上進(jìn)行描述。圖7Β示出了每一次從耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9輸入判定信號(hào)SGl時(shí)在控制計(jì)算單元7中執(zhí)行的處理。在步驟S201，控制計(jì)算單元7檢查來(lái)自耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9的判定信號(hào)SGl。如果判定結(jié)果顯示佩戴狀態(tài)，則控制計(jì)算單元7在步驟S202將佩戴狀態(tài)標(biāo)記打開(kāi)。另一方面，如果判定結(jié)果顯示未佩戴狀態(tài)，則控制計(jì)算單元7在步驟S203關(guān)閉佩戴狀態(tài)標(biāo)記。圖7Α示出了根據(jù)步驟S105的計(jì)時(shí)器處理來(lái)在每一預(yù)定時(shí)段由控制計(jì)算單元7所執(zhí)行的中斷處理。
在步驟S100，控制計(jì)算單元7基于上述佩戴標(biāo)記的狀態(tài)來(lái)判定耳機(jī)設(shè)備20是否被佩戴至耳部。如果佩戴狀態(tài)標(biāo)記被打開(kāi)，則判定耳機(jī)設(shè)備20正佩戴在耳部中，并且處理進(jìn)行至步驟SlOl。在步驟S101，控制計(jì)算單元7檢查是否當(dāng)前正在執(zhí)行再現(xiàn)音量積累操作(即，圖6中步驟SlO及Sll中的處理)。如果正在執(zhí)行再現(xiàn)音量積累操作，則控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S102，以繼續(xù)再
現(xiàn)音量積累處理。如果再現(xiàn)音量積累操作正處于停止?fàn)顟B(tài)，則控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S103，以開(kāi)始或重啟再現(xiàn)音量積累處理。當(dāng)在步驟SlOO確定佩戴標(biāo)記處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，控制計(jì)算單元7判定耳機(jī)設(shè)備20當(dāng)前并未被佩戴至耳部，并進(jìn)行至步驟S104。然后，停止再現(xiàn)音量積累操作。在完成了步驟S102、S103及S104的處理之后，處理操作進(jìn)行至步驟S105。在步驟S105，設(shè)定預(yù)定待機(jī)時(shí)間，并且在待機(jī)時(shí)間之后重復(fù)上述操作。此外，可將待機(jī)時(shí)間設(shè)定為零。通過(guò)執(zhí)行圖6至圖7B的上述處理，控制計(jì)算單元7執(zhí)行以上參考圖IE描述的積
累值計(jì)算。換言之，無(wú)論用戶(hù)如何使用再現(xiàn)設(shè)備1，均可檢測(cè)耳機(jī)設(shè)備20是否正被佩戴至耳部，并且僅在耳機(jī)設(shè)備20正被佩戴至耳部時(shí)才積累來(lái)自再現(xiàn)設(shè)備I的再現(xiàn)信號(hào)。因此，基于積累值的增益限制變?yōu)楹线m的聲壓限制處理。例如，關(guān)聯(lián)于通過(guò)當(dāng)前正再現(xiàn)音樂(lè)的再現(xiàn)設(shè)備I進(jìn)行的再現(xiàn)，當(dāng)積累值達(dá)到存在聽(tīng)覺(jué)能力在諸如一周的単位時(shí)間內(nèi)會(huì)嚴(yán)重受損的顧慮的參考值時(shí)，可實(shí)現(xiàn)減小輸出電壓的最大值的功能。在此情況下，在用戶(hù)未將耳機(jī)設(shè)備20佩戴至耳部的時(shí)段(即，用戶(hù)耳部無(wú)負(fù)擔(dān)的時(shí)段)期間不執(zhí)行積累計(jì)算，由此不執(zhí)行不必要的聲壓調(diào)節(jié)，并且可以實(shí)現(xiàn)合適的聲壓調(diào)節(jié)并避免給用戶(hù)帶來(lái)無(wú)謂調(diào)節(jié)造成的不利之處。根據(jù)本實(shí)施例，可利用具有三極端子的常規(guī)構(gòu)造的插座及插頭來(lái)建立再現(xiàn)設(shè)備I與耳機(jī)設(shè)備20之間的連接。換言之，無(wú)需設(shè)置專(zhuān)用端子以判定是否正佩戴著耳機(jī)設(shè)備20。為此，無(wú)論連接了何種耳機(jī)設(shè)備20，再現(xiàn)設(shè)備I均可適當(dāng)?shù)嘏卸ㄅ宕鳡顟B(tài)或未佩戴狀態(tài)，并可執(zhí)行合適的積累計(jì)算，并且由此可實(shí)現(xiàn)聲壓調(diào)節(jié)處理。換言之，再現(xiàn)設(shè)備I可以是與包括三極端子的耳機(jī)或耳塞相兼容的設(shè)備，并設(shè)置有可通過(guò)用戶(hù)與使用狀態(tài)相適應(yīng)的聽(tīng)カ損傷防止功能。根據(jù)本實(shí)施例，耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定単元9執(zhí)行聲音信號(hào)電壓VO及Vl的除法運(yùn)算處理作為聲音信號(hào)電壓VO及Vl的比較處理，并且基于商數(shù)結(jié)果來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。聲音信號(hào)電壓VO及Vl因再現(xiàn)聲音的內(nèi)容而隨時(shí)間變化，因此，通過(guò)利用商數(shù)結(jié)果來(lái)執(zhí)行判定，可以正確地獲得電阻Rl的兩個(gè)端子之間的電壓比，并正確地判定佩戴狀態(tài)。這里，作為圖8及圖9所示的第一實(shí)施例的改變示例，將描述耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單 元9的其他構(gòu)造示例。通常，公知揚(yáng)聲器単元21的阻抗RL具有電容及感應(yīng)部件形成的虛部。因此，阻抗RL具有頻率特性，并且著眼于耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定単元9的上述情況，可考慮具有圖8所示構(gòu)造的方法(其中利用FFT來(lái)劃分特定頻率的幅值)以及具有圖9所示構(gòu)造的方法(其中為了執(zhí)行劃分，針對(duì)時(shí)間軸處理，特定頻帶受到帶通濾波器(BPF)的限制)。在圖8中，耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9設(shè)置有FFT幅值計(jì)算單元34及35、特定頻率提取單元36及37、除法單元38、平均單元32以及判定單元33。如上所述，將已經(jīng)通過(guò)Α/D轉(zhuǎn)換器10轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的聲音信號(hào)電壓VO及Vl輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。
關(guān)聯(lián)于聲音信號(hào)電壓VO及Vl，分別通過(guò)FFT幅值計(jì)算單元34及35來(lái)計(jì)算各個(gè)頻帶的幅值。此外，由特定頻率提取單元36及37提取特定頻率處的幅值VOf及Vlf。除法單元31執(zhí)行VOf/Vlf的除運(yùn)算，由此獲得商數(shù)值Vdivf。換言之，獲得在提取的特定頻帶中的聲音信號(hào)電壓VO及Vl的商數(shù)值。通過(guò)平均單元32，商數(shù)值Vdiv被時(shí)間長(zhǎng)度在一定程度上平均化，由此獲得平均商數(shù)值Vdivf_av。平均商數(shù)值Vdivf_av被提供至判定單元33。判定單元33通過(guò)將在圖5B的處理中平均化的商數(shù)值Vdivf_av與預(yù)定閾值Vdiv_th進(jìn)行比較來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)，并輸出判定結(jié)果SG1。在此情況下，閾值Vdiv_th可以是通過(guò)其使得由特定頻率提取單元36及37提取的特定頻帶內(nèi)的振幅比更接近(1+R1/U或(1+R1/U的閾值。在圖9所示的構(gòu)造示例中，耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9設(shè)置有BPF 40及41、能量值計(jì)算單元42及43、除法單元38、平均單元32以及判定單元33。已經(jīng)通過(guò)Α/D轉(zhuǎn)換器10被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的聲音信號(hào)電壓VO及Vl被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。關(guān)聯(lián)于聲音信號(hào)電壓VO及VI，分別由BPF 40及41提取特定頻帶。此外，能量值計(jì)算單元42及43在提取的特定頻帶中提取能量值VOt及Vlt。除法單元31執(zhí)行VOt/Vlt的除運(yùn)算，由此獲得商數(shù)值Vdivt。換言之，獲得在提取的特定頻帶中的聲音信號(hào)電壓VO及Vl的能量的商數(shù)值。通過(guò)平均單元32，商數(shù)值Vdiv在特定時(shí)間長(zhǎng)度上被平均化，由此獲得平均商數(shù)值Vdivt_av。判定單兀33通過(guò)將在圖5B的處理中平均化的商數(shù)值Vdivt_av與預(yù)定閾值進(jìn)行比較來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)，并輸出判定結(jié)果SGl。在此情況下，閾值Vdiv_th可以是通過(guò)其使得由BPF 40及41提取的特定頻率提取單元之間的能量比(振幅比)更接近(l+Rl/RL off)或(l+Rl/RL on)的閾值。如上所述，還優(yōu)選地通過(guò)圖8及圖9所示的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9來(lái)進(jìn)行正確的佩戴狀態(tài)判定，以在特定頻帶內(nèi)執(zhí)行對(duì)聲音信號(hào)電壓VO及Vl的除法運(yùn)算處理。因?yàn)樵谀承┣闆r下在特定頻帶中在佩戴狀態(tài)及未佩戴狀態(tài)下從聲音信號(hào)輸出處理單元15觀察到的阻抗變化會(huì)特別顯著，由此可便于利用該頻帶分量來(lái)進(jìn)行判定。〈4.第二實(shí)施例〉下面，將參考圖10及圖11描述根據(jù)第二實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備I。對(duì)與圖4至圖5B中相同的構(gòu)件賦予相同的標(biāo)號(hào)，并且將省略對(duì)其的描述。圖10與圖4的差異在于設(shè)置有減法器11，并且向耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9提供從增益調(diào)節(jié)單元2輸出的信號(hào)Gout。減法器11輸入聲音信號(hào)電壓VO及Vl作為電阻Rl的兩個(gè)端子處的電壓，并輸出Vl-VO的值作為差值Vdiff。差值VdifT被Α/D轉(zhuǎn)換器10轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。此外，來(lái)自增益調(diào)節(jié)單元2的信號(hào)Gout ( S卩，作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的聲音信號(hào))在功率放大處理之前的步驟被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。圖11示出了耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9的構(gòu)造示例。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9設(shè)置有延遲調(diào)節(jié)單元47、分析范圍限制濾波器44及45、除法單元38以及判定單元33。
由延遲調(diào)節(jié)單元47向從增益調(diào)節(jié)單元2輸出的信號(hào)Gout施加預(yù)定延時(shí)。在聲音信號(hào)處理過(guò)程中，延遲調(diào)節(jié)單元47向信號(hào)Gout施加與DAC/功率放大器3的處理時(shí)間對(duì)應(yīng)的延時(shí)。這里，由VO'來(lái)表示延遲信號(hào)。根據(jù)延遲預(yù)定時(shí)間的信號(hào)VO'，利用分析范圍限制濾波器44來(lái)提取特定頻帶中的分量。根據(jù)來(lái)自Α/D轉(zhuǎn)換器10的差值Vdiff，利用分析范圍限制濾波器45來(lái)提取特定頻帶中的分量。除法單元38執(zhí)行VO' /Vdiff (其分別是提取的特定頻帶中的分量)的除法運(yùn)算。然后，商數(shù)值Vdiv2被提供至判定單元33，并且判定單元33對(duì)商數(shù)值Vdiv2執(zhí)行與圖5B所示大致相同的處理，由此輸出判定信號(hào)SG1。以下描述第二實(shí)施例中的操作。雖然在第一實(shí)施例中使用聲音信號(hào)電壓VO及Vl的商數(shù)值作為基礎(chǔ)，但根據(jù)第二實(shí)施例，利用聲音信號(hào)電壓VO及Vl的減法運(yùn)算值(差值)來(lái)執(zhí)行判定。當(dāng)將減法器11獲得的差值表示為Vdiff，將已經(jīng)通過(guò)Α/D轉(zhuǎn)換器10被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的值也表示為Vdiff時(shí)，獲得以下等式Vdiff = VO-Vl= VO- {V0 · Rl/ (R1+Rl) }= VO · {R1/(R1+RL)}。這里，使用信號(hào)Gout作為與緊在從耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9中的功率放大階段的輸出之后的電壓VO對(duì)應(yīng)的值。在此情況下，在使用特定頻率處的信號(hào)Gout的分量作為上述信號(hào)VO' V0)時(shí)執(zhí)行除法運(yùn)算。商數(shù)值Vdiv2被表達(dá)如下Vdiv2 = Vdiff/V0/= VO · {Rl/(R1+Rl) } /VO'^ R1/(R1+Rl) o因此，商數(shù)值Vdiv2變?yōu)楦鶕?jù)揚(yáng)聲器單元21的阻抗的變化(取決于佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài))而不同的值，并且能夠通過(guò)將商數(shù)值Vdiv2與圖5B所示的閾值Vdiv_th進(jìn)行比較來(lái)判定佩戴狀態(tài)。根據(jù)第二實(shí)施例,在聲音信號(hào)輸出處理單兀15中的處理過(guò)程中,基于聲音信號(hào)電壓(信號(hào)Gout),耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單兀9生成與聲音信號(hào)輸出處理單兀15 —側(cè)的電阻Rl的端子電壓(聲音信號(hào)電壓V0)對(duì)應(yīng)的信號(hào)VO'。然后,利用聲音信號(hào)電壓VO及Vl的差值Vdiff的商數(shù)值Vdiv2以及信號(hào)VO',執(zhí)行佩戴狀態(tài)與未佩戴狀態(tài)之間的判定。換言之，通過(guò)差值Vdiff與信號(hào)聲音信號(hào)電壓V0’之間的比較處理來(lái)執(zhí)行佩戴狀態(tài)判定。在此情況下，基于與第一實(shí)施例類(lèi)似的適當(dāng)?shù)呐宕鳡顟B(tài)判定，通過(guò)控制計(jì)算單元7來(lái)適當(dāng)?shù)貓?zhí)行積累計(jì)算，并且根據(jù)用戶(hù)的使用狀態(tài)來(lái)執(zhí)行聲壓調(diào)節(jié)操作。
為了使信號(hào)VO'接近聲音信號(hào)電壓V0，例如可以考慮其中對(duì)延遲調(diào)節(jié)單元47的輸出信號(hào)執(zhí)行考慮了 DAC/功率放大器3中的頻率特性的分析調(diào)節(jié)均衡器處理的設(shè)置方式。盡管設(shè)置分析范圍限制濾波器44及45，但通過(guò)提取特定頻帶中的分量并執(zhí)行處理，分析范圍限制濾波器44及45可減少誤差并提高判定精確度。為了進(jìn)一步減少誤差，還可應(yīng)用其中對(duì)商數(shù)值Vdiv2執(zhí)行平均處理的設(shè)置方式，并且以與第一實(shí)施例相同的方式來(lái)利用平均商數(shù)值Vdiv2來(lái)執(zhí)行判定單元33中的判定處理。此外，可在耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9 (DSP)中執(zhí)行對(duì)聲音信號(hào)電壓VO及Vl的減法處理，以獲得差值Vdiff。但是，通過(guò)利用圖10所示的減法器11在模擬電路上執(zhí)行減法處理，可減少Α/D轉(zhuǎn)換器10的輸入通道的數(shù)量并減少耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9 (DSP)的計(jì)算資源。<5.第三實(shí)施例>下面將參考圖12及圖13來(lái)描述根據(jù)第三實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備I。在圖12中，對(duì)與圖4中相同的構(gòu)件賦予相同的參考標(biāo)號(hào)，并且將省略對(duì)其的描述。圖12與圖4的不同之處在于，通過(guò)Α/D轉(zhuǎn)換器10僅將聲音信號(hào)電壓Vl輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單兀9。換言之,并未使用聲音信號(hào)電壓V0,并且聲音信號(hào)電壓Vl通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器10被轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。此外，從增益調(diào)節(jié)單元2輸出的信號(hào)Gout被提供至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。根據(jù)第三實(shí)施例，在耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9 (DSP)中生成與聲音信號(hào)電壓VO對(duì)應(yīng)的信號(hào)VO’。圖13示出了耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9的構(gòu)造示例。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9設(shè)置有延遲調(diào)節(jié)單元47、分析調(diào)節(jié)均衡器46、分析范圍限制濾波器44及45、除法單元38以及判定單元33。通過(guò)延遲調(diào)節(jié)單元47對(duì)從增益調(diào)節(jié)單元2輸出的信號(hào)Gout施加預(yù)定延時(shí)。在聲音信號(hào)處理過(guò)程中，延遲調(diào)節(jié)單元47對(duì)信號(hào)Gout施加與DAC/功率放大器3的處理時(shí)間對(duì)應(yīng)的延時(shí)。這里，延遲信號(hào)被表示為V0’。關(guān)聯(lián)于信號(hào)VO’，利用分析范圍限制濾波器44僅提取特定頻帶內(nèi)的分量。關(guān)聯(lián)于來(lái)自Α/D轉(zhuǎn)換器10的聲音信號(hào)電壓VI，利用分析范圍限制濾波器45僅提取特定頻帶內(nèi)的分量。除法單元38執(zhí)行VO” /Vl (兩者分別是提取的特定頻帶內(nèi)的分量)的除法運(yùn)算。然后，商數(shù)值Vdiv3被提供至判定單元33，并且判定單元33對(duì)商數(shù)值Vdiv3執(zhí)行與圖5B中大致相同的處理以輸出判定信號(hào)SG1。根據(jù)第三實(shí)施例，假定當(dāng)從耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9觀察時(shí)絕對(duì)可預(yù)測(cè)聲音信號(hào)電壓VO的值，并且延遲調(diào)節(jié)單元47及分析調(diào)節(jié)均衡器46生成與聲音信號(hào)電壓VO對(duì)應(yīng)的信號(hào)V0”。為此，在考慮DAC/功率放大器3中頻率特性的情況下，分析調(diào)節(jié)均衡器46對(duì)信號(hào)Gout執(zhí)行分析調(diào)節(jié)均衡處理。
因此，可考慮商數(shù)值Vdiv 3與第一實(shí)施例中的商數(shù)值Vdiv為大致相同的值。因此，可通過(guò)將商數(shù)值Vdiv3與Vdiv_th進(jìn)行比較來(lái)通過(guò)判定單元33判定佩戴狀態(tài)。根據(jù) 第三實(shí)施例，基于在上述通過(guò)聲音信號(hào)輸出處理單元15的處理過(guò)程中的聲音信號(hào)電壓(信號(hào)Gout),耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單兀9生成與聲音信號(hào)輸出處理單兀15 —側(cè)的電阻Rl的端子電壓(聲音信號(hào)電壓V0)對(duì)應(yīng)的信號(hào)V0”。然后，通過(guò)生成的信號(hào)V0”與聲音信號(hào)電壓Vl之間的對(duì)比處理來(lái)判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)。具體而言，在上述處理之后，通過(guò)分析調(diào)節(jié)均衡器46，在通過(guò)聲音信號(hào)輸出處理單兀15的處理過(guò)程中，向聲音信號(hào)電壓(信號(hào)Gout)增加與通過(guò)聲音信號(hào)輸出處理單兀15的處理(通過(guò)DAC/功率放大器3的處理)對(duì)應(yīng)的信號(hào)補(bǔ)償，以生成與聲音信號(hào)電壓VO對(duì)應(yīng)的信號(hào)VO ”。在此情況下，基于與第一實(shí)施例相同的適當(dāng)佩戴狀態(tài)判定，根據(jù)用戶(hù)的使用狀態(tài)，控制計(jì)算單元7適當(dāng)?shù)貓?zhí)行積累補(bǔ)償，并且執(zhí)行聲壓調(diào)節(jié)操作。此外，可以與第二實(shí)施例相同的方式來(lái)減少Α/D轉(zhuǎn)換器10的輸入通道的數(shù)量。盡管無(wú)需設(shè)置分析范圍限制濾波器44及45，但通過(guò)在特定頻帶中提取分量并執(zhí)行處理，分析范圍限制濾波器44及45可減少誤差并提高判定精確度。為了進(jìn)一步減少誤差，還可應(yīng)用其中對(duì)商數(shù)值Vdiv3執(zhí)行平均化處理，并且以與第一實(shí)施例相同的方式來(lái)使用平均商數(shù)值Vdiv3來(lái)執(zhí)行判定單元33中的判定處理。盡管在本實(shí)施例中增益調(diào)節(jié)單元2的輸出Gout被輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9，但也可將解碼器4的輸出信號(hào)輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。在此情況下，延遲調(diào)節(jié)單元47及分析調(diào)節(jié)均衡器46施加與通過(guò)分析調(diào)節(jié)均衡器46、增益調(diào)節(jié)單元2以及DAC/功率放大器3的處理對(duì)應(yīng)的延時(shí)及信號(hào)補(bǔ)償，以生成與聲音信號(hào)電壓VO對(duì)應(yīng)的信號(hào)V0”。此外，可將均衡器46的輸出輸入至耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9。在此情況下，延遲調(diào)節(jié)單元47及分析調(diào)節(jié)均衡器46施加與通過(guò)增益調(diào)節(jié)單元2及DAC/功率放大器3的處理對(duì)應(yīng)的延時(shí)信號(hào)及信號(hào)補(bǔ)償，由此生成與聲音信號(hào)電壓VO對(duì)應(yīng)的信號(hào)V0”?！?.第四實(shí)施例〉下面將參考圖14至圖17E來(lái)描述第四實(shí)施例。第四實(shí)施例是根據(jù)各個(gè)用戶(hù)來(lái)對(duì)佩戴狀態(tài)判定進(jìn)行校準(zhǔn)的示例。換言之，考慮實(shí)際上耳機(jī)設(shè)備如何被佩戴至各個(gè)用戶(hù)的耳部(用戶(hù)佩戴耳機(jī)的習(xí)慣)以及耳部的形狀(聲容)來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)上述實(shí)施例，假定使用了用于與耳機(jī)設(shè)備如何佩戴相關(guān)的常規(guī)佩戴方法以及用于典型耳部形狀的“平均閾值”。但是，與耳機(jī)或耳塞如何佩戴相關(guān)地，特別是在低頻帶中，耳機(jī)或耳塞中的各個(gè)閾值的參數(shù)實(shí)際上會(huì)大幅變化(例如盡管假定了隔聲狀態(tài)而描述了以上實(shí)施例，在實(shí)際上存在縫隙)。換言之，“用戶(hù)佩戴耳機(jī)或耳塞的習(xí)慣”會(huì)極大地影響參數(shù)。因此，通過(guò)在再現(xiàn)之前預(yù)先執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量并且使測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)反映至系統(tǒng)，可以更正確地反映包括耳中的聲學(xué)回路及耳道的閾值，由此可形成正確的聲壓控制系統(tǒng)。因此，控制計(jì)算單元7使得聲音信號(hào)輸出處理單元15分別在佩戴狀態(tài)及未佩戴狀態(tài)下輸出測(cè)量信號(hào)，并使得耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9執(zhí)行與聲音信號(hào)電壓VO及Vl相關(guān)的頻率響應(yīng)測(cè)量。例如，設(shè)置耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9以與聲音信號(hào)電壓VO及Vl自身、兩者之間的差值以及兩者之間的商數(shù)值相關(guān)地執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量。然后，設(shè)置耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9以根據(jù)頻率響應(yīng)測(cè)量的結(jié)果來(lái)執(zhí)行調(diào)節(jié)設(shè)定。圖14示出了根據(jù)第四實(shí)施例的再現(xiàn)設(shè)備I的構(gòu)造示例。該構(gòu)造示例是其中使用根據(jù)圖10所示的第二實(shí)施例的構(gòu)造作為基礎(chǔ)的示例。對(duì)與圖10中相同的構(gòu)件賦予相同的參考標(biāo)號(hào)，并且將省略對(duì)其的描述。在圖14的情況下，以與上述實(shí)施例相同的方式來(lái)執(zhí)行或暫停再現(xiàn)時(shí)的常規(guī)操作，即，對(duì)音樂(lè)等的再現(xiàn)操作、此時(shí)的積累計(jì)算、佩戴狀態(tài)判定、以及根據(jù)佩戴狀態(tài)判定的積累計(jì)算。但是，在再現(xiàn)之前執(zhí)行校準(zhǔn)，由此聲源單元6存儲(chǔ)作為測(cè)量信號(hào)的數(shù)據(jù)。測(cè)量信號(hào)例如包括掃頻信號(hào)(掃過(guò)并輸出從低頻帶至高頻帶的頻率的信號(hào))、TSP(時(shí)間拉伸脈沖)信號(hào)、粉紅噪聲，白噪聲以及M時(shí)序信號(hào)等。控制計(jì)算單元7命令聲源單元6在執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)輸出測(cè)量信號(hào)。測(cè)量信號(hào)通過(guò)解碼 器4以及聲音信號(hào)輸出處理單兀15被提供至耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器單兀21,并作為聲音被輸出?；蛘撸曉磫卧?不存儲(chǔ)上述測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)，并且設(shè)置合成器12以生成掃頻信號(hào)、TSP信號(hào)、粉紅噪聲，白噪聲以及M時(shí)序信號(hào)?？刂朴?jì)算單元7命令合成器12在執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)輸出測(cè)量信號(hào)。測(cè)量信號(hào)通過(guò)聲音信號(hào)輸出處理單元15被提供至耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器單元21，并且作為聲音被輸出。耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9具有圖15所示的構(gòu)造。在圖15所示的構(gòu)造中，頻率分析單元50被進(jìn)而設(shè)置為圖11所示的構(gòu)造。頻率分析單元50例如是帶通濾波器組或FFT單元，以測(cè)量頻率響應(yīng)。例如，頻率分析單元50對(duì)于各個(gè)頻帶執(zhí)行幅值分析或能量分析。在此情況下，在未佩戴狀態(tài)及佩戴狀態(tài)下分別測(cè)量頻率響應(yīng)以進(jìn)行校準(zhǔn)。因?yàn)椤案鱾€(gè)用戶(hù)”的必要頻率響應(yīng)是通過(guò)減法器11獲得的個(gè)體差值Vdiff，故可為各個(gè)用戶(hù)個(gè)體來(lái)測(cè)量該值。因此，向頻率分析單元50提供差值Vdiff。頻率分析單元50例如通過(guò)分析范圍限制濾波器44及45來(lái)調(diào)節(jié)并設(shè)定提取的頻率，以作為校準(zhǔn)結(jié)果。將參考圖16至圖17E來(lái)描述具體校準(zhǔn)處理示例。圖16示出了由控制計(jì)算單元7執(zhí)行的校準(zhǔn)控制處理?？刂朴?jì)算單元7與頻率分析單元50配合以執(zhí)行圖16中的處理。圖17A至圖17E示出了在執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)通過(guò)顯示單元14的顯示內(nèi)容示例?？刂朴?jì)算單元7在預(yù)定時(shí)間(例如，在用戶(hù)初次使用再現(xiàn)設(shè)備時(shí)進(jìn)行初始設(shè)定的時(shí)間、當(dāng)用戶(hù)操作以輸入命令的時(shí)間以及當(dāng)接通電源的時(shí)間)執(zhí)行校準(zhǔn)控制處理。當(dāng)開(kāi)始校準(zhǔn)時(shí)，控制計(jì)算單元7首先在圖16中的步驟S301控制顯示，并使得顯示單元14執(zhí)行需要用戶(hù)不佩戴耳機(jī)設(shè)備的信息顯示。如圖17A所示，例如，設(shè)置顯示單元14以向用戶(hù)顯示諸如“摘下耳機(jī)并按壓[開(kāi)始]按鈕”的文本，或表示相同信息的影像。然后，控制計(jì)算單元7在步驟S302等待用戶(hù)對(duì)開(kāi)始按鈕的操作。響應(yīng)于圖17A所示的顯示，用戶(hù)在從耳部摘下耳機(jī)設(shè)備20的狀態(tài)下按壓操作單元13中的開(kāi)始按鈕(例如用于操作顯示器上的觸摸面板的圖符)。響應(yīng)于該操作，控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S303以開(kāi)始輸出測(cè)量信號(hào)。換言之，控制計(jì)算單元7命令聲源單元6或合成器12輸出測(cè)量信號(hào)。由此，開(kāi)始輸出諸如掃頻信號(hào)等的測(cè)量信號(hào)。此外，控制計(jì)算單元7命令聲音信號(hào)輸出處理單元15中的均衡器5、增益調(diào)節(jié)單元2以及DAC/功率放大器3等中的頻率特性及增益處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。此外，控制計(jì)算單元7使顯示單元14執(zhí)行顯示，其表示對(duì)于用戶(hù)正在執(zhí)行圖17B所示的測(cè)量。如果如上所述開(kāi)始輸出測(cè)量信號(hào)，則控制計(jì)算單元7命令耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9中的頻率分析單元50執(zhí)行步驟S304中的分析處理。頻率分析單元50對(duì)輸入差值VdifT執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量。換言之，頻率分析單元50執(zhí)行未佩戴狀態(tài)下的頻率響應(yīng)測(cè)量，以獲得未佩戴狀態(tài)下的輸出頻率特性Vref?？刂朴?jì)算單元7在步驟S305等待頻率分析單元50的測(cè)量完成。當(dāng)測(cè)量完成時(shí)，控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S306以使聲源單元6或合成器12完成對(duì)測(cè)量信號(hào)的輸出。然后，控制計(jì)算單元7在步驟S307使顯示單元14執(zhí)行信息顯示，要求用戶(hù)佩戴耳機(jī)設(shè)備20。如圖17C所示，例如，顯示單元14對(duì)用戶(hù)顯示諸如“佩戴耳機(jī)并按壓[開(kāi)始]按鈕”等的文本或表示該信息的影像。然后，控制計(jì)算單元7在步驟S308等待用戶(hù)對(duì)開(kāi)始按鈕的操作。響應(yīng)于圖17C所示的顯示，在將耳機(jī)設(shè)備20佩戴至耳部的狀態(tài)下，用戶(hù)按壓操作單元13中的開(kāi)始按鈕。響應(yīng)于該操作，控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S309以重啟測(cè)量信號(hào)的輸出。換言之，控制計(jì)算單元7命令聲源單元6或合成器12輸出測(cè)量信號(hào)。由此，開(kāi)始諸如掃頻信號(hào)等的測(cè)量信號(hào)的輸出。類(lèi)似地，在此情況下，控制計(jì)算單元7命令聲音信號(hào)輸出處理單元15的均衡器5、增益調(diào)節(jié)單元2及DAC/功率放大器3等中的頻率特性及增益處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。然后，控制計(jì)算單元7使得顯示單元14對(duì)用戶(hù)執(zhí)行顯示，以表明正在執(zhí)行圖17D所示的測(cè)量。如果如上所述開(kāi)始輸出測(cè)量信號(hào)，則在步驟S310，控制計(jì)算單元7就命令耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9中的頻率分析單元50執(zhí)行分析處理。頻率分析單元50對(duì)輸入差值Vdiff執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量。換言之,此時(shí)執(zhí)行佩戴狀態(tài)下的頻率響應(yīng)測(cè)量以獲得佩戴狀態(tài)下的輸出頻率特性Vear。控制計(jì)算單元7在步驟S311等待頻率分析單元50完成測(cè)量。當(dāng)完成測(cè)量時(shí)，控制計(jì)算單元7進(jìn)行至步驟S312，以使聲源單元6或合成器12完成對(duì)測(cè)量信號(hào)的輸出。因?yàn)樵谏鲜鎏幚碇杏谖磁宕鳡顟B(tài)及佩戴狀態(tài)兩者下執(zhí)行了頻率響應(yīng)測(cè)量，故控制計(jì)算單元7 (或頻率分析單元50)基于測(cè)量結(jié)果來(lái)執(zhí)行計(jì)算。在步驟S313，首先獲得佩戴狀態(tài)下的輸出頻率特性Vear與未佩戴狀態(tài)下的輸出頻率特性Vref之間的差異。在步驟S314，控制計(jì)算單元7(或頻率分析單元50)計(jì)算差值的峰值頻率及增益。在步驟S315，控制計(jì)算單元7(或頻率分析單元50)執(zhí)行調(diào)節(jié)設(shè)定。例如，將與獲得的峰值頻率對(duì)應(yīng)的頻帶設(shè)定為作為分析范圍限制濾波器44及45的通帶的特定頻帶。此夕卜，切除在佩戴狀態(tài)與未佩戴狀態(tài)之間差異較小的帶。此外，基于差值的增益來(lái)調(diào)節(jié)判定單元33中的閾值Vdiv_th?？刂朴?jì)算單元7使得顯示單元14執(zhí)行表明圖17E所示的測(cè)量完成的顯示，向用戶(hù)顯示已經(jīng)完成了校準(zhǔn)，并在步驟S316完成一系列校準(zhǔn)控制。通過(guò)如上所述執(zhí)行校準(zhǔn)，能夠在校準(zhǔn)之后在再現(xiàn)期間根據(jù)用戶(hù)如何佩戴耳機(jī)設(shè)備、(用戶(hù)佩戴耳機(jī)設(shè)備的習(xí)慣)以及耳部的形狀(聲容)來(lái)判定佩戴狀態(tài)，由此提高了佩戴狀態(tài)判定的精度。換言之，在圖14及圖15所示構(gòu)造的情況下，由分析范圍限制濾波器44及45提取的帶變?yōu)槿Q于個(gè)體的范圍，由此，商數(shù)值Vdiv2在佩戴狀態(tài)及未佩戴狀態(tài)下顯示出明顯差異，由此使得能夠減少判定單元33進(jìn)行判定的誤差。盡管在圖10及圖11所示的示例中使用根據(jù)第二實(shí)施例的圖10及圖11中的構(gòu)造，但當(dāng)然也可考慮在根據(jù)第一或第三實(shí)施例的構(gòu)造中執(zhí)行校準(zhǔn)。在第一實(shí)施例中的情況下，設(shè)置圖4中的聲源單元6以存儲(chǔ)諸如掃頻信號(hào)等的測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)，并輸出測(cè)量信號(hào)，或設(shè)置合成器12。此外，可在圖5A，圖5B，圖8及圖9所示的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9中設(shè)置頻率分析單元50，其對(duì)商數(shù)值Vdiv或聲音信號(hào)電壓VO及 Vl執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量。然后，控制計(jì)算單元7執(zhí)行圖16所示的處理。當(dāng)耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9具有圖5A及圖5B所示的構(gòu)造時(shí)，可以考慮調(diào)節(jié)判定單元33中的閾值Vdiv_th以作為校準(zhǔn)結(jié)果的結(jié)果。當(dāng)耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9具有圖8所示的構(gòu)造時(shí)，可以考慮調(diào)節(jié)判定單元33中的閾值Vdiv_th以及由特定頻率提取單元36及37提取的頻率，作為校準(zhǔn)結(jié)果的結(jié)果。此外，當(dāng)耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9具有圖9所示的構(gòu)造時(shí)，可以考慮調(diào)節(jié)判定單元33中的閾值Vdiv_th以及帶通濾波器40及41的通過(guò)頻率，作為校準(zhǔn)結(jié)果的結(jié)果。在第三實(shí)施例的情況下，設(shè)置圖12中的聲源單元6以存儲(chǔ)諸如掃頻等的測(cè)量信號(hào)數(shù)據(jù)以輸出測(cè)量信號(hào)，或設(shè)置合成器12。此外，可在圖13所示的耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9中設(shè)置對(duì)聲音信號(hào)電壓Vl或商數(shù)值Vdiv3執(zhí)行頻率響應(yīng)測(cè)量的頻率分析單元50。然后，控制計(jì)算單元7執(zhí)行圖16所示的處理?？梢钥紤]調(diào)節(jié)判定單元33中的閾值Vdiv_th、分析調(diào)節(jié)均衡器46的頻率特性的參數(shù)值、以及通過(guò)分析范圍限制濾波器44及45提取的頻帶，作為校準(zhǔn)結(jié)果的結(jié)果。對(duì)于在判定佩戴狀態(tài)或未佩戴狀態(tài)時(shí)使用的信號(hào)(其具有上述為各個(gè)個(gè)體通過(guò)校準(zhǔn)計(jì)算得到的值)，可通過(guò)調(diào)節(jié)均衡器特性、提取的帶、以及閾值等來(lái)降低用戶(hù)承受因錯(cuò)誤判定造成的不利情況，并在確實(shí)正確的狀態(tài)下執(zhí)行再現(xiàn)聲壓控制。<7.改變示例>盡管描述了第一至第四實(shí)施例，但還可考慮作為本發(fā)明的實(shí)施例的改變示例。盡管在描述的各個(gè)實(shí)施例中顯示L及R聲道中的一者作為耳機(jī)設(shè)備20的揚(yáng)聲器單元21的聲音信號(hào)傳輸路徑，但如上所述，在實(shí)際情況下更多地使用了包括L聲道及R聲道的雙聲道構(gòu)造。在此情況下，電阻Rl被布置在各個(gè)聲道的聲音信號(hào)傳輸路徑上，并且對(duì)應(yīng)于各個(gè)聲道來(lái)通過(guò)耳機(jī)佩戴狀態(tài)判定單元9執(zhí)行判定處理。在此情況下，存在將當(dāng)前狀態(tài)判定為一個(gè)聲道(一個(gè)揚(yáng)聲器單元21) —側(cè)的佩戴狀態(tài)，同時(shí)將當(dāng)前狀態(tài)判定為另一聲道一側(cè)的未佩戴狀態(tài)的情況。此外，無(wú)需多言，本發(fā)明不僅可應(yīng)用于用于L聲道及R聲道的雙聲道立體聲再現(xiàn)系統(tǒng)，還可應(yīng)用至單聲道再現(xiàn)系統(tǒng)。此外，可將本發(fā)明應(yīng)用于具有消除噪音功能的再現(xiàn)系統(tǒng)。對(duì)于消除噪音功能，例如將麥克風(fēng)設(shè)置在耳機(jī)設(shè)備20—側(cè)。消除噪音功能是下述系統(tǒng)，其中已經(jīng)被麥克風(fēng)獲得的來(lái)自外部的噪聲的反相信號(hào)被疊加至聲音信號(hào)，以抵銷(xiāo)揚(yáng)聲器單兀21的外部空間內(nèi)的噪聲。對(duì)于通過(guò)控制計(jì)算單元7的積累計(jì)算，當(dāng)對(duì)于至少一個(gè)聲道判定當(dāng)前狀態(tài)為佩戴狀態(tài)時(shí)，可繼續(xù)積累計(jì)算。這是因?yàn)?，可能?huì)考慮用戶(hù)僅用一側(cè)耳部收聽(tīng)聲音，由此在此情況下聲壓附帶還是被施加至耳部的情況。換言之，當(dāng)對(duì)于兩個(gè)聲道均判定當(dāng)前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)時(shí)，暫停積累計(jì)算才是適當(dāng)?shù)?。但是，也可考慮一種處理示例，其中當(dāng)對(duì)于一個(gè)聲道判定當(dāng)前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)時(shí)，就暫停積累計(jì)算。
或者，還可考慮的另一構(gòu)造是其中僅對(duì)兩個(gè)聲道中的一個(gè)聲道一側(cè)執(zhí)行佩戴狀態(tài)判定。盡管在上述實(shí)施例中作為積累計(jì)算的結(jié)果，在判定將執(zhí)行聲音音量調(diào)節(jié)時(shí)由增益調(diào)節(jié)單元2執(zhí)行增益限制，當(dāng)然也可以在DAC/功率放大器3的功率放大階段執(zhí)行增益限制。換言之，可在通過(guò)聲音信號(hào)輸出處理單元15進(jìn)行處理過(guò)程中的任何時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行
聲音調(diào)節(jié)。此外，電阻Rl也可起用于調(diào)節(jié)聲壓的電阻的作用。作為防止聽(tīng)力損傷的對(duì)策的聲壓調(diào)節(jié)，可以考慮其中將最大聲壓控制在預(yù)定水平的設(shè)置，以及其中如實(shí)施例中執(zhí)行聲量限制的設(shè)置。在此情況下，將電阻構(gòu)件布置在至揚(yáng)聲器單元21的聲音信號(hào)路徑上，以降低揚(yáng)聲器靈敏度的出現(xiàn)。當(dāng)采用上述構(gòu)造時(shí)，可使用電阻構(gòu)件作為各個(gè)實(shí)施例中所示的電阻R1。盡管示出再現(xiàn)設(shè)備I作為本發(fā)明的聲音信號(hào)輸出設(shè)備的實(shí)施例，但例如還可將本發(fā)明的聲音信號(hào)輸出設(shè)備實(shí)現(xiàn)為接收器設(shè)備、或收音機(jī)等，其無(wú)需結(jié)合聲源單元，并接收輸出從外部聲源發(fā)出的聲音信號(hào)。本發(fā)明包含與2011年2月14日向日本特許廳遞交的日本在先專(zhuān)利申請(qǐng)JP2011-028830相關(guān)的主題，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容包含在本說(shuō)明書(shū)中。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)，取決于設(shè)計(jì)要求及其他因素，可進(jìn)行各種改變、結(jié)合、子結(jié)合以及替換。
權(quán)利要求
1.一種聲音信號(hào)輸出設(shè)備,包括 佩戴狀態(tài)判定單元，其分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，并且判定所述揚(yáng)聲器設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)； 聲音信號(hào)輸出處理單兀，其輸出要提供至所述揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)；以及 控制計(jì)算單元，其根據(jù)所述聲音信號(hào)的音量級(jí)別以及聲音輸出時(shí)間來(lái)計(jì)算輸出音量的積累值，在所述積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)使所述聲音信號(hào)輸出處理單元執(zhí)行音量調(diào)節(jié)，并且在由所述佩戴狀態(tài)判定單元判定當(dāng)前狀態(tài)為所述未佩戴狀態(tài)的時(shí)段期間不計(jì)算所述積累值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元基于從處于所述佩戴狀態(tài)或處于所述未佩戴狀態(tài)所述聲音信號(hào)輸出處理單元觀察到的阻抗變化，來(lái)判定所述佩戴狀態(tài)或所述未佩戴狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備,其中，電阻部件器件被布置在從所述聲音信號(hào)輸出處理單元至連接的所述揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)傳輸路徑上，并且 其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元基于作為所述聲音信號(hào)輸出處理單元一側(cè)的所述電阻部件器件的端子電壓的第一聲音信號(hào)電壓與作為所述揚(yáng)聲器設(shè)備一側(cè)的所述電阻部件器件的端子電壓的第二聲音信號(hào)電壓之間的對(duì)比處理，來(lái)判定所述佩戴狀態(tài)或所述未佩戴狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，作為所述對(duì)比處理，所述佩戴狀態(tài)判定單元對(duì)所述第一聲音信號(hào)電壓以及所述第二聲音信號(hào)電壓執(zhí)行除法運(yùn)算處理，以根據(jù)除法運(yùn)算結(jié)果來(lái)判定所述佩戴狀態(tài)或所述未佩戴狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元分別對(duì)所述第一聲音信號(hào)電壓及所述第二聲音信號(hào)電壓中的特定頻率分量執(zhí)行所述除法運(yùn)算處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元基于在所述聲音信號(hào)輸出處理單兀中執(zhí)行處理過(guò)程中的聲音信號(hào)電壓，來(lái)生成與所述聲音信號(hào)輸出處理單元一側(cè)的所述電阻部件器件的所述端子電壓對(duì)應(yīng)的所述第一聲音信號(hào)電壓，并且所述佩戴狀態(tài)判定單元通過(guò)生成的所述第一聲音信號(hào)電壓、與所述第一聲音信號(hào)電壓與所述第二聲音信號(hào)電壓的差值之間的對(duì)比處理，來(lái)判定所述佩戴狀態(tài)或所述未佩戴狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元基于在所述聲音信號(hào)輸出處理單兀中執(zhí)行處理過(guò)程中的聲音信號(hào)電壓，來(lái)生成與所述聲音信號(hào)輸出處理單元一側(cè)的所述電阻部件器件的所述端子電壓對(duì)應(yīng)的所述第一聲音信號(hào)電壓，并且所述佩戴狀態(tài)判定單元通過(guò)生成的所述第一聲音信號(hào)電壓與所述第二聲音信號(hào)電壓之間的對(duì)比處理，來(lái)判定所述佩戴狀態(tài)或所述未佩戴狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述佩戴狀態(tài)判定單元向所述處理過(guò)程中的聲音信號(hào)電壓增加與所述處理過(guò)程后的所述聲音信號(hào)輸出處理單元執(zhí)行的處理對(duì)應(yīng)的信號(hào)補(bǔ)償，并生成所述第一聲音信號(hào)電壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聲音信號(hào)輸出設(shè)備，其中，所述控制計(jì)算單元使所述聲音信號(hào)輸出處理單元分別在所述佩戴狀態(tài)及所述未佩戴狀態(tài)輸出測(cè)量信號(hào)，并且使所述佩戴狀態(tài)判定單元執(zhí)行與所述第一聲音信號(hào)電壓及所述第二聲音信號(hào)電壓相關(guān)的頻率響應(yīng)測(cè)量，并根據(jù)所述頻率響應(yīng)測(cè)量的結(jié)果來(lái)執(zhí)行調(diào)節(jié)設(shè)定。
10.一種聲音信號(hào)輸出方法，包括分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，并判定所述揚(yáng)聲器設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)； 僅在判定當(dāng)前狀態(tài)為所述佩戴狀態(tài)的時(shí)段期間，根據(jù)要提供至所述揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)的音量級(jí)別及聲音輸出時(shí)間，來(lái)計(jì)算輸出音量的積累值；并且 當(dāng)所述積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)，對(duì)要提供至所述揚(yáng)聲器設(shè)備的所述聲音信號(hào)執(zhí)行音量調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及聲音信號(hào)輸出設(shè)備及聲音信號(hào)輸出方法。該聲音信號(hào)輸出設(shè)備包括佩戴狀態(tài)判定單元，其分析連接的揚(yáng)聲器設(shè)備的電氣輸出，并且判定揚(yáng)聲器設(shè)備相對(duì)于用戶(hù)的耳部是否處于佩戴狀態(tài)或處于未佩戴狀態(tài)；聲音信號(hào)輸出處理單元，其輸出要提供至揚(yáng)聲器設(shè)備的聲音信號(hào)；以及控制計(jì)算單元，其根據(jù)聲音信號(hào)的音量級(jí)別以及聲音輸出時(shí)間來(lái)計(jì)算輸出音量的積累值，在積累值達(dá)到調(diào)節(jié)值時(shí)使聲音信號(hào)輸出處理單元執(zhí)行音量調(diào)節(jié)，并且在由佩戴狀態(tài)判定單元判定當(dāng)前狀態(tài)為未佩戴狀態(tài)的時(shí)段期間不計(jì)算所述積累值。
文檔編號(hào)H04R3/00GK102638742SQ201210028650
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月14日
發(fā)明者土谷慎平, 淺田宏平 申請(qǐng)人:索尼公司