本公開涉及信號處理設(shè)備、信號處理方法和計算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

隨著便攜式音頻播放器的普及，降噪系統(tǒng)也已經(jīng)開始普及，其被設(shè)計用于便攜式音頻播放器的耳機(jī)或聽筒并且降低外部環(huán)境的噪聲以向收聽者提供外部噪聲被降低的有利再現(xiàn)聲場空間。

例如，專利文獻(xiàn)1公開了一種降噪設(shè)備，其將通過在麥克風(fēng)處收集而獲得的外部噪聲的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，生成降噪信號以用于使用所述數(shù)字信號降低外部噪聲，并且將降噪信號應(yīng)用于音頻信號。

引文列表

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP 2008-122729A

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

然而，耳機(jī)內(nèi)部的體積或空氣密度可根據(jù)收聽者的身體特征(諸如頭部形狀和耳朵大小)和外部因素(諸如收聽者是否使用眼鏡)而變化。因此，在音頻信號所產(chǎn)生的聲音在應(yīng)用降噪信號之后到達(dá)收聽者耳朵所在的時間點(diǎn)，音頻信號的特征可根據(jù)收聽者而改變，因?yàn)槎鷻C(jī)內(nèi)部的體積或空氣密度可根據(jù)收聽者而改變。另外，在音頻信號在應(yīng)用降噪信號之后到達(dá)收聽者耳朵所在的時間點(diǎn)，音頻信號的特征可根據(jù)佩戴聽筒或耳機(jī)的方式的差異而改變。因此，需要在考慮到個體差異的同時提供設(shè)計者所假定的降噪效果。

因此，本公開提出一種新型且改進(jìn)的信號處理設(shè)備、信號處理方法和計算機(jī)程序，其可在考慮到個體差異的同時允許用戶聽到設(shè)計者所假定的聲音。

問題解決方案

根據(jù)本公開，提供一種信號處理設(shè)備，其包括：特征差異計算單元，其被配置為計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出聲音；以及聲音信號處理單元，其被配置為基于由特征差異計算單元計算出的差異來選擇待在信號處理處使用的參數(shù)，并且對第一聲音信號執(zhí)行信號處理。

根據(jù)本公開，提供一種信號處理方法，其包括：計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出聲音；以及基于所計算出的差異來選擇待用于信號處理的參數(shù)。

根據(jù)本公開，提供一種計算機(jī)程序，其致使計算機(jī)實(shí)行：計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出聲音；以及基于所計算出的差異來選擇待用于信號處理的參數(shù)。

發(fā)明的有利效果

如上所述，根據(jù)本公開，有可能提供一種新型且改進(jìn)的信號處理設(shè)備、信號處理方法和計算機(jī)程序，其可在考慮到個體差異的同時允許用戶聽到設(shè)計者所假定的聲音。

請注意，上文描述的效果不一定是限制性的。連同或代替以上效果，可以實(shí)現(xiàn)本說明書中所描述的效果或可從本說明書領(lǐng)會的其它效果中的任何一個效果。

附圖說明

圖1是使用曲線圖示出根據(jù)佩戴耳機(jī)的方式的差異的響應(yīng)變化的解釋圖。

圖2是示意性示出密封水平差異的解釋圖。

圖3是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例的解釋圖。

圖4是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。

圖5是示出計算音頻信號的分析結(jié)果與音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果之間的差異的方面的解釋圖。

圖6是示出個性化濾波器的選擇的實(shí)例的解釋圖。

圖7是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。

圖8是使用曲線圖解釋與再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)相乘的處理的解釋圖。

圖9是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。

圖10是示出對音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行的FFT執(zhí)行的結(jié)果的實(shí)例的解釋圖。

圖11是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖12是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖13是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖14是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖15是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖16是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖17是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖18是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

圖19是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。

具體實(shí)施方式

下文將參考附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實(shí)施例。在本說明書和附圖中，用相同參考標(biāo)號標(biāo)示大致具有相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件，并且省略對這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)闡述。

請注意，將按以下次序提供描述。

1.本公開的實(shí)施例

1.1.概述

1.2.功能配置實(shí)例

1.3.操作實(shí)例

1.4.應(yīng)用實(shí)例

2.結(jié)論

<1.本公開的實(shí)施例>

【1.1.概述】

在描述本公開的實(shí)施例之前，首先將描述本公開的實(shí)施例的概述。

近年來，便攜式音樂播放器已經(jīng)普及，并且可以認(rèn)為，許多收聽者的主要音樂收聽環(huán)境是戶外并且通過利用耳機(jī)聽音樂。然而，可能出現(xiàn)一些收聽者無法以設(shè)計者預(yù)期的聲音質(zhì)量聽音樂的情況或者無法提供本來應(yīng)當(dāng)在具備噪聲消除功能的耳機(jī)處提供的降噪效果的情況。

這是因?yàn)橐话闶惺鄱鷻C(jī)是批量生產(chǎn)的商品，并且除了僅少數(shù)例外(諸如通過測量收聽者耳朵來由部分制造者制造的定制產(chǎn)品)之外，耳機(jī)內(nèi)部的體積或空氣密度可根據(jù)收聽者的身體特征(諸如頭部形狀和耳朵大小)和外部因素(諸如收聽者是否佩戴眼鏡)而變化，如上所述。因此，在應(yīng)用降噪信號之后的音頻信號的特征可根據(jù)收聽者而改變。另外，在應(yīng)用降噪信號之后的音頻信號的特征還可根據(jù)佩戴聽筒或耳機(jī)的方式的差異而改變。

另外，可能出現(xiàn)音樂信號或聲音信號(下文中將其簡單統(tǒng)稱為“音頻信號”)的低頻帶中的響應(yīng)根據(jù)上述身體特征和外部因素而改變并且收聽者無法以設(shè)計者預(yù)期的聲音質(zhì)量聽聲音的情況。

圖1是使用曲線圖示出根據(jù)佩戴耳機(jī)的方式的差異的響應(yīng)變化的解釋圖。圖1使用“密封水平”指數(shù)指示佩戴耳機(jī)的方式的差異，所述密封水平指示在收聽者的頭部與耳機(jī)的外殼之間留下多小空間。也就是說，當(dāng)耳機(jī)佩戴在收聽者的耳朵上時，如果在收聽者的頭部與耳機(jī)的外殼之間存在較少空間，則密封水平較高，而如果在收聽者的頭部與耳機(jī)的外殼之間存在較多空間，則密封水平較低。圖1所示的曲線圖在橫軸上指示頻率，并且在縱軸上指示在再現(xiàn)所述頻率的聲音時的響應(yīng)程度。如圖1所示，如果密封水平較高，則低頻域中的響應(yīng)變得較高，使得低頻帶再現(xiàn)是可能的。然而，如果密封水平變得較低，則低頻域中的響應(yīng)變得較低，使得低頻帶再現(xiàn)性能降低。

存在密封水平變化的各種因素，如上所述。圖2是示意性示出密封水平差異的解釋圖。圖2示出了收聽者1佩戴所謂的頭戴式耳機(jī)的外殼10的兩種狀態(tài)。密封水平可如圖2所示由于收聽者1佩戴耳機(jī)的錯誤、根據(jù)收聽者1的身體特征(諸如耳朵大小和頭發(fā)長度)所造成的個體差異或根據(jù)外部因素(諸如收聽者1是否佩戴眼鏡)而改變。另外，外殼10內(nèi)部的空氣體積根據(jù)耳朵大小而改變，并且空氣體積的差異和從耳機(jī)輸出的聲音的特征也可改變。

盡管上述實(shí)例是在通過掛在頭上來使用的所謂的頭戴式耳機(jī)的情況下的實(shí)例，但可在通過插入到耳道中來使用的所謂的入耳式耳機(jī)的情況下見到相同現(xiàn)象。在事先將耳承裝載到入耳式耳機(jī)中的情況下，當(dāng)收聽者使用入耳式耳機(jī)時，因?yàn)槭章犝咄鶗谫徺I時繼續(xù)使用所述耳承，所以有可能的是盡管與耳朵存在大空間，但收聽者仍使用所述耳機(jī)，或者收聽者以耳承離開耳朵的狀態(tài)使用耳機(jī)，使得個體之間的密封水平差異可能更明顯。

另外，噪聲往往集中于低頻帶，并且在具有數(shù)字噪聲消除功能的耳機(jī)的情況下，無法在低頻帶中的響應(yīng)較低的狀態(tài)下輸出充分消除信號，并且有可能的是無法充分降低噪聲。因此，當(dāng)收聽者以密封水平較低的狀態(tài)佩戴耳機(jī)時，有可能的是無法提供原本應(yīng)該提供的降噪效果。

因此，本發(fā)明的公開人努力研究用于使得聲音再現(xiàn)為更接近設(shè)計者所預(yù)期的特征并且使降噪效果最大化而不管收聽者如何佩戴耳機(jī)的技術(shù)。本發(fā)明的公開人接著實(shí)現(xiàn)用于通過將待在耳機(jī)處再現(xiàn)的聲音的預(yù)期特征與實(shí)際上從耳機(jī)的驅(qū)動器輸出的聲音的特征進(jìn)行比較來使得聲音再現(xiàn)為更接近設(shè)計者所預(yù)期的特征并且使降噪效果最大化的技術(shù)，如下文將描述。

上文已經(jīng)描述了本公開的一個實(shí)施例的概述。隨后將描述本公開的一個實(shí)施例的功能配置實(shí)例。

【1.2.功能配置實(shí)例】

圖3是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例的解釋圖。圖3所示的信號處理設(shè)備100是執(zhí)行降低從噪聲源(未示出)生成的噪聲的降噪處理作為信號處理的設(shè)備。下文將使用圖3描述根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例。

圖3所示的信號處理設(shè)備100在麥克風(fēng)12處收集從提供在收聽者1所佩戴的耳機(jī)的外殼10處的驅(qū)動器11輸出的聲音，并且將在麥克風(fēng)12處收集的聲音的特征與待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2的特征進(jìn)行比較。圖3所示的信號處理設(shè)備100接著將在麥克風(fēng)12處收集的聲音的特征與待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2的特征進(jìn)行比較以對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2實(shí)行信號處理。

如圖3所示，根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100包括聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102、麥克風(fēng)放大器104、密封水平估計單元106、校正濾波器數(shù)據(jù)庫108、數(shù)字噪聲消除(DNC)信號生成單元110、DNC個人調(diào)整濾波器112、加法器114和功率放大器116。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100使用預(yù)定連接電纜與耳機(jī)連接。請注意，在圖3中，因?yàn)橛糜趯⒃邴溈孙L(fēng)12處收集的模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號以供應(yīng)到驅(qū)動器11的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器是明顯無疑的，所以未示出模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。

聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102是對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2執(zhí)行濾波以調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量的濾波器。聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102是用于從驅(qū)動器11輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音的濾波器。耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音是當(dāng)收聽者的身體形狀是設(shè)計者所預(yù)期的形狀時并且當(dāng)收聽者1正確佩戴耳機(jī)時收聽者1能夠聽到的聲音。

在本實(shí)施例中，聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102具有多個濾波器。聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102使用稍后將描述的密封水平估計單元106所選擇的濾波器的候選者對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2執(zhí)行濾波。聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102將經(jīng)濾波的音頻信號2輸出到加法器114。

麥克風(fēng)放大器104是將通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的模擬信號(音頻再現(xiàn)信號)放大預(yù)定量以生成噪聲消除信號的放大器。麥克風(fēng)放大器104將通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號放大預(yù)定量，并且接著將經(jīng)放大的音頻再現(xiàn)信號輸出到密封水平估計單元106和DNC信號生成單元110。

密封水平估計單元106通過將待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2的特征與從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的特征進(jìn)行比較來估計耳機(jī)的外殼10的密封水平。此處，本實(shí)施例中的密封水平是指耳機(jī)的收聽者1佩戴外殼10的方式的變化或由收聽者1的身體特征造成的外殼10的密封水平的程度。密封水平估計單元106可被配置為例如數(shù)字信號處理器(DSP)或中央處理單元(CPU)。

如圖3所示，密封水平估計單元106包括信號轉(zhuǎn)換單元121、再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122、差異計算單元123、候選者選擇單元124和緩沖器125。

信號轉(zhuǎn)換單元121對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2和從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號實(shí)行將信號從時域轉(zhuǎn)換為頻域的信號處理。信號轉(zhuǎn)換單元121實(shí)行例如快速傅立葉變換(FFT)作為待對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2和從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號執(zhí)行的信號處理。信號轉(zhuǎn)換單元121對待供應(yīng)到耳機(jī)的音頻信號2和從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號執(zhí)行快速傅立葉變換以將這兩個信號從時域轉(zhuǎn)換為頻域。由信號轉(zhuǎn)換單元121轉(zhuǎn)換的信號可被臨時緩存在緩沖器125中。

再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122對由信號轉(zhuǎn)換單元121轉(zhuǎn)換為頻域的音頻信號2執(zhí)行計算以執(zhí)行轉(zhuǎn)換，使得聲音的振幅特征變成耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的特征。在對音頻信號2執(zhí)行計算之后的頻率特征還被稱為再現(xiàn)目標(biāo)特征。在本實(shí)施例中，再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122通過將由信號轉(zhuǎn)換單元121轉(zhuǎn)換為頻域的音頻信號2乘以再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)來將音頻信號2的振幅特征轉(zhuǎn)換為再現(xiàn)目標(biāo)特征。請注意，再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)是被定義為配置有耳機(jī)的驅(qū)動器11的特征、外殼10內(nèi)部的空間特征和麥克風(fēng)12的特征的系統(tǒng)的函數(shù)。由再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122通過轉(zhuǎn)換生成的再現(xiàn)目標(biāo)特征可被臨時緩存在緩沖器125中。

作為本公開的特征差異計算單元的一個實(shí)例的差異計算單元123針對每個頻率計算由再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122轉(zhuǎn)換的再現(xiàn)目標(biāo)特征與從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的頻率特征之間的差異。由差異計算單元123計算出的差異的數(shù)據(jù)用于在候選者選擇單元124處選擇濾波器的候選者。請注意，在差異計算單元123處計算出的差異的數(shù)據(jù)可被臨時緩存在緩沖器125中。另外，在差異計算單元123處計算出的差異可包括對數(shù)軸上的差異、線性軸上的差異等。

候選者選擇單元124根據(jù)差異計算單元123所計算出的由再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122轉(zhuǎn)換的再現(xiàn)目標(biāo)特征與由信號轉(zhuǎn)換單元121轉(zhuǎn)換并且從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的頻率特征之間的差異選擇濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。更具體地說，候選者選擇單元124基于所述差異來選擇濾波器的參數(shù)以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。在本實(shí)施例中，由候選者選擇單元124選擇的濾波器還被稱為“個性化濾波器”。候選者選擇單元124可在選擇濾波器的候選者時使用緩存在緩沖器125中的差異的數(shù)據(jù)。

如上所述，響應(yīng)可根據(jù)密封水平而改變。明確地說，低頻域中的響應(yīng)可根據(jù)密封水平而改變。根據(jù)本實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過在差異計算單元123處計算由再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122轉(zhuǎn)換的再現(xiàn)目標(biāo)特征與由信號轉(zhuǎn)換單元121轉(zhuǎn)換并且從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的頻率特征之間的差異來辨識待由收聽者1聽到的聲音的特征不同于再現(xiàn)目標(biāo)特征的程度。根據(jù)本實(shí)施例的信號處理設(shè)備100基于與再現(xiàn)目標(biāo)特征的差異來選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。也就是說，候選者選擇單元124基于所述差異在事先設(shè)置的參數(shù)當(dāng)中選擇濾波器的一個參數(shù)以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。

根據(jù)本實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過基于與再現(xiàn)目標(biāo)特征的差異選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用來允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

緩沖器125是用于臨時緩存信號轉(zhuǎn)換單元121、再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122或差異計算單元123處的計算結(jié)果的存儲區(qū)。請注意，緩沖器125僅必須提供在信號處理設(shè)備100內(nèi)部而未必必須提供在密封水平估計單元106內(nèi)部。

DNC信號生成單元110生成噪聲消除信號以用于在收聽者1聽音頻信號2所產(chǎn)生的聲音時降低由噪聲源(未示出)生成的噪聲。圖3示出反饋(FB)型噪聲消除系統(tǒng)，其收集進(jìn)入耳機(jī)的包括噪聲分量的聲音，分析噪聲分量，并且生成噪聲消除信號以用于消去噪聲分量。DNC信號生成單元110提供與FB型噪聲消除系統(tǒng)兼容的預(yù)定信號特征(β特征)。由DNC信號生成單元110提供的β特征被設(shè)置為使得在外部噪聲由配置事先被考慮的圖3所示的反饋回路的單元的傳遞函數(shù)(包括從驅(qū)動器11到麥克風(fēng)12的空間傳遞函數(shù))降低的同時收聽者1聽到所述聲音。換句話說，通過在上述反饋回路內(nèi)提供β特征，當(dāng)通過驅(qū)動器11輸出的聲音和來自噪聲源的外部噪聲在外殼10內(nèi)部空間混合時，在上述外部噪聲被降低的同時收聽者1感知到所述聲音。

DNC信號生成單元110可應(yīng)用在例如JP 2008-116782A、JP 2008-124792A等中公開的技術(shù)作為用于計算與FB型噪聲消除系統(tǒng)兼容的β特征的方法。下文將簡單描述用于計算與FB型噪聲消除系統(tǒng)兼容的β特征的方法。DNC信號生成單元110將從麥克風(fēng)放大器104輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并且從所述數(shù)字信號生成降噪信號。DNC信號生成單元110將降噪信號輸出到DNC個人調(diào)整濾波器112。DNC信號生成單元110可被配置為例如DSP或CPU。在加法器114處相加被校正的音頻信號之后，將降噪信號轉(zhuǎn)換為模擬信號并且在功率放大器處再現(xiàn)?；蛘撸@個功率放大器可被表達(dá)為數(shù)字放大器。

DNC個人調(diào)整濾波器112對從DNC信號生成單元110輸出的降噪信號執(zhí)行濾波。在本實(shí)施例中，DNC個人調(diào)整濾波器112具有多個濾波器(個性化濾波器)。DNC個人調(diào)整濾波器112使用由上述密封水平估計單元106選擇的個性化濾波器的候選者對從DNC信號生成單元110輸出的降噪信號執(zhí)行濾波。

加法器114將從聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102輸出的音頻信號2和從DNC個人調(diào)整濾波器112輸出的降噪信號相加。加法器114將從聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102輸出的音頻信號2和從DNC個人調(diào)整濾波器112輸出的降噪信號相加，并且將通過相加獲得的信號輸出到功率放大器116。

功率放大器116將待從加法器114輸出的信號放大預(yù)定量。功率放大器116將待從加法器114輸出的信號放大預(yù)定量并且將經(jīng)放大的信號輸出到驅(qū)動器11。

因?yàn)楦鶕?jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100具有上述配置，所以信號處理設(shè)備100可基于與再現(xiàn)目標(biāo)特征的差異來選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用來允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

上文已經(jīng)使用圖3描述了根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例。隨后將描述根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例。

【1.3.操作實(shí)例】

圖4是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。圖4示出在通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來選擇個性化濾波器時的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例。下文將使用圖4描述根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例。

首先，信號處理設(shè)備100分析音頻信號2(步驟S101)。音頻信號2的分析可由例如密封水平估計單元106實(shí)行。盡管稍后將詳細(xì)描述步驟S101中的音頻信號2的分析處理，但在本實(shí)施例中，信號處理設(shè)備100實(shí)行FFT或執(zhí)行與再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)相乘作為音頻信號2的分析處理。音頻信號2的分析結(jié)果被設(shè)置為M1。

另外，信號處理設(shè)備100分析從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)(步驟S102)。音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析可由例如密封水平估計單元106實(shí)行。盡管稍后將詳細(xì)描述步驟S102中的音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析處理，但在本實(shí)施例中，信號處理設(shè)備100實(shí)行FFT作為音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析處理。音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果被設(shè)置為M2。

隨后，信號處理設(shè)備100計算音頻信號2的分析結(jié)果M1與音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2之間的差異(步驟S103)。音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析可由例如密封水平估計單元106實(shí)行。

圖5是使用曲線圖示出計算音頻信號2的分析結(jié)果M1與音頻再現(xiàn)信號的分析結(jié)果M2之間的差異的方面的解釋圖。圖5所示的曲線圖在橫軸上指示頻率并且在縱軸上指示振幅。音頻信號2的分析結(jié)果M1對應(yīng)于再現(xiàn)目標(biāo)特征?？蓮牟町惖挠嬎憷斫?，在圖5所示的實(shí)例中，音頻信號2的分析結(jié)果M1的振幅主要在低頻域中大于音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2的振幅。

信號處理設(shè)備100在上述步驟S103中計算音頻信號2的分析結(jié)果M1與音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2之間的差異，并且接著基于所述差異選擇個性化濾波器(步驟S104)。個性化濾波器的選擇是由例如聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112執(zhí)行的。

圖6是示出個性化濾波器的選擇的實(shí)例的解釋圖。例如，當(dāng)音頻信號2的分析結(jié)果M1和音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2是如圖5所示的那些結(jié)果時，音頻信號2的分析結(jié)果M1的振幅主要在低頻域中大于音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2的振幅。因此，在這種情況下，信號處理設(shè)備100僅必須在步驟S104中選擇放大音頻再現(xiàn)信號的低頻域的個性化濾波器。

在本實(shí)施例中，個性化濾波器的有限數(shù)量的候選者被存儲在校正濾波器數(shù)據(jù)庫108中。存儲在校正濾波器數(shù)據(jù)庫108中的個性化濾波器的候選者全部是作為事先執(zhí)行的測試的結(jié)果來選擇的，使得當(dāng)應(yīng)用濾波器時輸出不發(fā)生分歧。

在步驟S103中計算出的差異未必完全匹配存儲在校正濾波器數(shù)據(jù)庫108中的個性化濾波器的候選者。因此，信號處理設(shè)備100當(dāng)在上述步驟S104中選擇個性化濾波器時判斷在步驟S103中計算出的差異與每個濾波器候選者之間的匹配，并且作為匹配的結(jié)果選擇與個性化濾波器具有最高相似性程度的候選者。

隨后，將詳細(xì)描述上述步驟S101中的處理。圖7是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。圖7示出了詳細(xì)解釋上述步驟S101中的音頻信號2的分析處理的流程圖。

信號處理設(shè)備100首先在分析音頻信號2時將音頻信號2緩存在緩沖器125中(步驟S111)。在步驟S111中通過例如信號轉(zhuǎn)換單元121將音頻信號2緩存在緩沖器125中來緩存音頻信號2。

隨后，信號處理設(shè)備100對所緩存的音頻信號2實(shí)行FFT，并且計算音頻信號2的每個頻率的振幅(步驟S112)。步驟S112中的振幅的計算可由例如信號轉(zhuǎn)換單元121實(shí)行。

隨后，信號處理設(shè)備100將實(shí)行FFT之后的音頻信號2與再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)相乘以計算再現(xiàn)目標(biāo)特征(步驟S113)。步驟S113中的相乘可由例如再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122實(shí)行。

圖8是使用曲線圖解釋上述步驟S113中的與再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)相乘的處理的解釋圖。通過將在上述步驟S112中對音頻信號2實(shí)行FFT之后的音頻信號2的頻率振幅特征M3乘以再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)M4，可獲得作為再現(xiàn)目標(biāo)特征的音頻信號2的分析結(jié)果M1。在圖8所示的實(shí)例中，再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)M4被設(shè)置為主要放大低頻域。因此，作為再現(xiàn)目標(biāo)特征的音頻信號2的分析結(jié)果M1對應(yīng)于通過將音頻信號2的頻率振幅特征M3的低頻域放大預(yù)定量而獲得的特征。

在信號處理設(shè)備100將在上述步驟S113中實(shí)行FFT之后的音頻信號2乘以再現(xiàn)目標(biāo)傳遞函數(shù)以計算再現(xiàn)目標(biāo)特征之后，信號處理設(shè)備100將計算結(jié)果緩存在緩沖器125中(步驟S114)。步驟S114中的在緩沖器125中緩存可由例如再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元122實(shí)行。

上文已經(jīng)使用圖7詳細(xì)描述了上述步驟S101中的音頻信號2的分析處理。

隨后，將詳細(xì)描述上述步驟S102的處理。圖9是示出根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例的流程圖。圖9示出了詳細(xì)解釋上述步驟S102中的從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析處理的流程圖。

信號處理設(shè)備100在分析從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)時首先將從麥克風(fēng)放大器104輸出的音頻再現(xiàn)信號緩存在緩沖器125中(步驟S121)。在步驟S121中通過例如信號轉(zhuǎn)換單元121將音頻再現(xiàn)信號緩存在緩沖器125中來緩存音頻再現(xiàn)信號。

隨后，信號處理設(shè)備100對所緩存的音頻再現(xiàn)信號實(shí)行FFT并且計算音頻再現(xiàn)信號的每個頻率的振幅(步驟S122)。步驟S122中的振幅的計算可由例如信號轉(zhuǎn)換單元121實(shí)行。圖10是使用曲線圖示出對音頻再現(xiàn)信號實(shí)行FFT的結(jié)果的實(shí)例的解釋圖。信號處理設(shè)備100通過對音頻再現(xiàn)信號實(shí)行FFT來獲得音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2。將音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2與作為再現(xiàn)目標(biāo)特征的音頻信號2的分析結(jié)果M1進(jìn)行比較。也就是說，在圖7的步驟S103的處理中，計算音頻信號2的分析結(jié)果M1與音頻再現(xiàn)信號的響應(yīng)的分析結(jié)果M2之間的差異。

在信號處理設(shè)備100計算音頻再現(xiàn)信號的每個頻率的振幅之后，信號處理設(shè)備100接著將計算結(jié)果緩存在緩沖器125中(步驟S123)。在步驟S123中通過例如信號轉(zhuǎn)換單元121將計算結(jié)果緩存在緩沖器125中來將計算結(jié)果緩存在緩沖器125中。

上文已經(jīng)使用圖9詳細(xì)描述了上述步驟S102中的音頻再現(xiàn)信號的分析處理。

實(shí)行上述一系列處理的時序不限于特定時序。例如，可在信號處理設(shè)備100被通電的時間點(diǎn)實(shí)行上述一系列處理，可通過收聽者1以任意時序發(fā)送指令來實(shí)行上述一系列處理，或可以預(yù)定間隔實(shí)行上述一系列處理。當(dāng)在信號處理設(shè)備100被通電的時間點(diǎn)實(shí)行上述一系列處理時，例如，可使用在信號處理設(shè)備100被通電時輸出的聲音(啟動聲音)實(shí)行上述一系列處理。當(dāng)使用啟動聲音時，因?yàn)樾盘柼幚碓O(shè)備100事先知道啟動聲音的再現(xiàn)目標(biāo)特征，所以有可能生成具有較高準(zhǔn)確度的噪聲消除信號。

另外，信號處理設(shè)備100可檢測到收聽者1佩戴耳機(jī)或收聽者1改變耳機(jī)的位置，并且可通過由所述檢測觸發(fā)來開始上述一系列處理。例如，還有可能的是在外殼10處提供傳感器并且通過由傳感器檢測到收聽者1將耳機(jī)佩戴在他/她的頭上觸發(fā)來實(shí)行上述一系列處理。

根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過實(shí)行上述一系列處理來基于與再現(xiàn)目標(biāo)特征的差異選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用來允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

上文已經(jīng)描述了根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的操作實(shí)例。隨后將描述上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例。

【1.4.應(yīng)用實(shí)例】

(1)音頻信號的聲音質(zhì)量調(diào)整

首先，將描述向音頻信號的聲音質(zhì)量調(diào)整應(yīng)用上述實(shí)施例所描述的技術(shù)的情況下的實(shí)例。圖11是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖11示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期那樣輸出聲音。

圖11示出信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其中從圖3所示的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例移除關(guān)于數(shù)字噪聲消除的部件。圖11示出了頻率特征校正單元101、麥克風(fēng)放大器104、密封水平估計單元106和功率放大器116。校正音頻信號2的頻率特征以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音的頻率特征校正單元101包括圖3中的聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102。

通過信號處理設(shè)備100具有圖11所示的配置，信號處理設(shè)備100可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音。因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖11所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

(2)音頻信號的聲音質(zhì)量調(diào)整+(反饋型)噪聲消除處理

隨后，將描述將上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)應(yīng)用于音頻信號的聲音質(zhì)量調(diào)整和噪聲消除處理的情況下的實(shí)例。圖12是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖12示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且允許收聽者聽到噪聲被抑制的聲音。

圖12示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其中將圖3所示的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例中的噪聲消除處理的一部分從串行處理改變?yōu)椴⑿刑幚?。圖12示出了頻率特征校正單元101、麥克風(fēng)放大器104、密封水平估計單元106、DNC信號生成單元110、DNC個人調(diào)整濾波器112、加法器113和114以及功率放大器116。另外，圖12還示出了生成噪聲的噪聲源N。校正音頻信號2的頻率特征以使得如上所述輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音的頻率特征校正單元101包括圖3中的聲音調(diào)整濾波器102。

DNC信號生成單元110在考慮從噪聲源N到外殼10內(nèi)部(麥克風(fēng)12)的空間傳遞函數(shù)的同時生成噪聲消除信號。噪聲消除信號可由DNC信號生成單元110通過例如應(yīng)用JP 2008-116782A、JP 2008-124792A等中所公開的技術(shù)來生成，如上所述。另外，加法器113將由DNC信號生成單元110生成的噪聲消除信號的頻率特征與DNC個人調(diào)整濾波器112所選擇并輸出的個性化濾波器的頻率特征相加。

通過信號處理設(shè)備100具有圖12所示的配置，信號處理設(shè)備100可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且選擇個性化濾波器的候選者以供在DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖12所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音，同時通過反饋型噪聲消除處理有效地降低來自噪聲源的噪聲，而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

盡管圖12示出了并行執(zhí)行噪聲消除處理的情況下的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，但可串行執(zhí)行噪聲消除處理。圖13是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖13示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且允許收聽者聽到噪聲被抑制的聲音。

圖13示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其中噪聲消除處理的一部分是串行處理，如在圖3所示的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例中。以此方式，即使當(dāng)噪聲消除處理的一部分是串行處理時，信號處理設(shè)備100也可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且選擇個性化濾波器的候選者以供在DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。

因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖13所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音，同時通過反饋型噪聲消除處理有效地降低來自噪聲源的噪聲，而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

(3)音頻信號的聲音調(diào)整+(前饋型)噪聲消除處理

至此已經(jīng)描述了將上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)應(yīng)用于反饋型噪聲消除處理的情況下的實(shí)例。隨后，將描述將上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)應(yīng)用于前饋型噪聲消除處理的情況下的實(shí)例。前饋型噪聲消除處理是使用設(shè)置于外部的麥克風(fēng)而非使用設(shè)置于耳機(jī)的外殼內(nèi)部的麥克風(fēng)收集從噪聲源生成的噪聲、生成消去噪聲的噪聲消除信號并且合成噪聲消除信號與音頻信號的處理。

圖14是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖14示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且允許收聽者聽到噪聲被抑制的聲音。圖14所示的信號處理設(shè)備100執(zhí)行前饋型噪聲消除處理。

圖14示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其中將圖3所示的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例中的噪聲消除處理的一部分改變?yōu)榍梆佇驮肼曄幚?。圖14示出了頻率特征校正單元101、麥克風(fēng)放大器104和105、密封水平估計單元106、DNC信號生成單元132、DNC個人調(diào)整濾波器134、加法器114和136以及功率放大器116。另外，圖14還示出了生成噪聲的噪聲源N以及在外殼10外部收集由噪聲源N生成的噪聲的麥克風(fēng)13。校正音頻信號2的頻率特征以使得如上所述輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音的頻率特征校正單元101包括圖3中的聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102。

DNC信號生成單元132在考慮到從噪聲源N到麥克風(fēng)13和外殼10內(nèi)部(麥克風(fēng)12)的空間傳遞函數(shù)的同時生成噪聲消除信號。例如JP2008-116782A、JP 2008-124792A等中所公開的技術(shù)可應(yīng)用于如上所述的DNC信號生成單元132使用前饋型噪聲消除處理生成噪聲消除信號。

DNC個人調(diào)整濾波器134基于耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的再現(xiàn)目標(biāo)特征與音頻再現(xiàn)信號的特征之間的差異來選擇個性化濾波器，如同上述DNC個人調(diào)整濾波器112。DNC個人調(diào)整濾波器134將基于耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的再現(xiàn)目標(biāo)特征與音頻再現(xiàn)信號的特征之間的差異而選擇的個性化濾波器的頻率特征輸出到加法器136。

加法器136將DNC信號生成單元132所生成的噪聲消除信號的頻率特征與DNC個人調(diào)整濾波器134所選擇并輸出的個性化濾波器的頻率特征相加。

通過信號處理設(shè)備100具有圖14所示的配置，信號處理設(shè)備100可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且選擇個性化濾波器的候選者以供在DNC個人調(diào)整濾波器134處使用。

因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖14所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音，同時通過前饋型噪聲消除處理有效地降低來自噪聲源N的噪聲，而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

盡管圖14示出了DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134并聯(lián)連接的情況下的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，但本公開不限于這個實(shí)例。DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134可串聯(lián)連接。

圖15是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖15示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且允許收聽者聽到噪聲被抑制的聲音。圖15所示的信號處理設(shè)備100執(zhí)行前饋型噪聲消除處理。

圖15示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其中將圖14中所示的信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例中的DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134的并聯(lián)連接改變?yōu)榇?lián)連接。

如圖15所示，即使當(dāng)DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134串聯(lián)連接時，圖15中所示的信號處理設(shè)備100也可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且選擇個性化濾波器的候選者以供在DNC個人調(diào)整濾波器134處使用。

因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖15所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音，同時通過前饋型噪聲消除處理有效地降低來自噪聲源N的噪聲，而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

(4)音頻信號的聲音質(zhì)量調(diào)整+噪聲消除處理(反饋型和前饋型的組合)

至此已經(jīng)描述了將上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)應(yīng)用于前饋型噪聲消除處理的情況下的實(shí)例。隨后，描述將上述實(shí)施例中所描述的技術(shù)應(yīng)用于組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理的噪聲消除處理的情況下的實(shí)例。

組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理的噪聲消除處理是根據(jù)噪聲源的位置而在反饋型噪聲消除處理與前饋型噪聲消除處理之間進(jìn)行切換的處理。在例如JP 2008-116782A中描述了組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理的噪聲消除處理的概述。通過組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理，有可能在寬頻帶上穩(wěn)定地執(zhí)行噪聲消除并且還對泄漏到耳機(jī)底盤中的噪聲有效地執(zhí)行噪聲消除。

圖16至圖19是示出本公開的一個實(shí)施例的實(shí)例的解釋圖。圖16至圖19示出了信號處理設(shè)備100的功能配置實(shí)例，其通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且允許收聽者聽到噪聲被抑制的聲音。圖16至圖19所示的信號處理設(shè)備100執(zhí)行組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理的噪聲消除處理。

圖16所示的信號處理設(shè)備100中的執(zhí)行噪聲消除處理的部分對應(yīng)于組合圖12所示的執(zhí)行反饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100和圖14所示的執(zhí)行前饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100的配置。也就是說，在圖16所示的信號處理設(shè)備100的執(zhí)行噪聲消除處理的部分中，DNC信號生成單元110和DNC個人調(diào)整濾波器112并聯(lián)連接，并且DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134也并聯(lián)連接。

圖17所示的信號處理設(shè)備100中的執(zhí)行噪聲消除處理的部分對應(yīng)于組合圖13所示的執(zhí)行反饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100和圖14所示的執(zhí)行前饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100的配置。也就是說，在圖17所示的信號處理設(shè)備100的執(zhí)行噪聲消除處理的部分中，DNC信號生成單元110和DNC個人調(diào)整濾波器112串聯(lián)連接，并且DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134并聯(lián)連接。

圖18所示的信號處理設(shè)備100中的執(zhí)行噪聲消除處理的部分對應(yīng)于組合圖12所示的執(zhí)行反饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100和圖15所示的執(zhí)行前饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100的配置。也就是說，在圖18所示的信號處理設(shè)備100的執(zhí)行噪聲消除處理的部分中，DNC信號生成單元110和DNC個人調(diào)整濾波器112并聯(lián)連接，并且DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134也串聯(lián)連接。

圖19所示的信號處理設(shè)備100中的執(zhí)行噪聲消除處理的部分對應(yīng)于組合圖13所示的執(zhí)行反饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100和圖15所示的執(zhí)行前饋型噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100的配置。也就是說，在圖16所示的信號處理設(shè)備100的執(zhí)行噪聲消除處理的部分中，DNC信號生成單元110和DNC個人調(diào)整濾波器112串聯(lián)連接，并且DNC信號生成單元132和DNC個人調(diào)整濾波器134也串聯(lián)連接。

具有如圖16至圖19所示的配置的信號處理設(shè)備100可通過將音頻信號2與通過在麥克風(fēng)12處收集而獲得的音頻再現(xiàn)信號進(jìn)行比較來調(diào)整音頻信號2的聲音質(zhì)量以使得輸出如耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音并且選擇個性化濾波器的候選者以供在DNC個人調(diào)整濾波器134處使用。

因此，通過信號處理設(shè)備100具有圖16至圖19所示的配置，信號處理設(shè)備100可允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音，同時通過前饋型噪聲消除處理有效地降低來自噪聲源N的噪聲，而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

請注意，盡管圖16至圖19示出了將根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的技術(shù)應(yīng)用于執(zhí)行組合反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理的噪聲消除處理的信號處理設(shè)備100的實(shí)例，但根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的技術(shù)還可應(yīng)用于通過選擇反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理之一來執(zhí)行噪聲消除處理的噪聲消除系統(tǒng)，同時反饋型噪聲消除處理和前饋型噪聲消除處理被組合為塊配置。

另外，上述噪聲消除處理可用如例如JP 2008-124792A中所揭示通過組合模擬信號和數(shù)字信號來實(shí)現(xiàn)噪聲降低的噪聲消除處理替代?？蓪⒏鶕?jù)本公開的一個實(shí)施例的技術(shù)應(yīng)用于在噪聲消除處理中由數(shù)字信號生成噪聲消除信號。

<2.結(jié)論>

如上所述，根據(jù)本公開的一個實(shí)施例，提供將基于音頻信號獲得的再現(xiàn)目標(biāo)特征與從耳機(jī)的驅(qū)動器輸出的音頻再現(xiàn)信號的特征進(jìn)行比較的信號處理設(shè)備100。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過將再現(xiàn)目標(biāo)特征與音頻再現(xiàn)信號的特征進(jìn)行比較來基于音頻再現(xiàn)信號的特征與再現(xiàn)目標(biāo)特征的差異選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用。根據(jù)本公開的一個實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可通過選擇個性化濾波器的候選者以供在聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器102和DNC個人調(diào)整濾波器112處使用來允許收聽者1以耳機(jī)的設(shè)計者所預(yù)期的聲音質(zhì)量聽到音頻信號2所產(chǎn)生的聲音而不管收聽者1佩戴耳機(jī)的方式或由收聽者1的身體特征造成的密封水平的差異如何。

另外，根據(jù)上述實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可安裝在例如便攜式音樂播放器、智能電話、平板移動終端、便攜式游戲機(jī)等上。

本說明書中的由裝置實(shí)行的過程中的步驟未必在時間順序上按序列圖或流程圖中所描述的次序來實(shí)行。例如，由裝置實(shí)行的過程中的步驟可以與流程圖中所描述的次序不同的次序來實(shí)行或可并行地實(shí)行。

另外，可創(chuàng)建計算機(jī)程序，其致使并入在每個裝置中的硬件(諸如CPU、ROM或RAM)以與上述裝置中的結(jié)構(gòu)的方式類似的方式起作用。此外，有可能的是提供上面記錄有計算機(jī)程序的記錄媒體。此外，通過將功能框圖中所示的相應(yīng)功能塊配置為硬件，硬件可實(shí)現(xiàn)一系列過程。

請注意，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中所示的用戶界面或應(yīng)用程序的軟件可被實(shí)現(xiàn)為經(jīng)由諸如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)使用的web應(yīng)用程序。此類web應(yīng)用程序可用標(biāo)記語言(例如，超文本標(biāo)記語言(HTML)、標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言(SGML)、可擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)等)實(shí)現(xiàn)。

上文已經(jīng)參考附圖描述了本公開的優(yōu)選實(shí)施例，同時本公開不限于以上實(shí)例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可發(fā)現(xiàn)屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的各種更改和修改形式，并且應(yīng)當(dāng)理解，它們將自然歸入本公開的技術(shù)范圍。

另外，本說明書中所描述的效果僅僅是說明性或例示性效果，而沒有限制性。也就是說，連同或代替以上效果，根據(jù)本公開的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于本說明書的描述而清楚的其它效果。

例如，當(dāng)根據(jù)上述實(shí)施例的信號處理設(shè)備100辨識到在再現(xiàn)目標(biāo)特征與音頻再現(xiàn)信號的頻率特征之間存在預(yù)定量或更大的差異時，根據(jù)上述實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可輸出指示存在差異的警告或日志。指示存在差異的警告可在上面安裝根據(jù)上述實(shí)施例的信號處理設(shè)備100的設(shè)備的顯示器上輸出為字符、圖像、圖標(biāo)等或可從耳機(jī)輸出為聲音。

例如，當(dāng)在再現(xiàn)目標(biāo)特征與音頻再現(xiàn)信號的頻率特征之間存在預(yù)定量或更大的差異時并且當(dāng)所述差異無法通過使用個性化濾波器校正時，根據(jù)上述實(shí)施例的信號處理設(shè)備100可輸出上述警告或日志。

另外，本技術(shù)還可如下配置。

(1)一種信號處理設(shè)備，其包括：

特征差異計算單元，其被配置為計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對所述第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出所述聲音；以及

聲音信號處理單元，其被配置為基于所述特征差異計算單元所計算出的所述差異來選擇待在所述信號處理處使用的參數(shù)，并且對所述第一聲音信號執(zhí)行信號處理。

(2)根據(jù)(1)所述的信號處理設(shè)備，

其中由所述聲音信號處理單元選擇的所述參數(shù)是待用于所述第一聲音信號的聲音質(zhì)量的調(diào)整的濾波器的參數(shù)。

(3)根據(jù)(2)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述聲音信號處理單元基于所述差異在事先設(shè)置的所述濾波器的參數(shù)當(dāng)中選擇一個參數(shù)。

(4)根據(jù)(1)至(3)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中由所述聲音信號處理單元選擇的所述參數(shù)是待用于所述第一聲音信號的降噪處理的濾波器的參數(shù)。

(5)根據(jù)(4)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述聲音信號處理單元基于所述差異在事先設(shè)置的所述濾波器的參數(shù)當(dāng)中選擇一個參數(shù)。

(6)根據(jù)(4)或(5)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述降噪處理是反饋型降噪處理。

(7)根據(jù)(4)或(5)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述降噪處理是前饋型降噪處理。

(8)根據(jù)(4)或(5)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述降噪處理是反饋型降噪處理與前饋型降噪處理的組合。

(9)根據(jù)(1)至(8)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述特征差異計算單元通過將所述第一聲音信號的頻率特征與所述第二聲音信號的頻率特征進(jìn)行比較來計算所述再現(xiàn)目標(biāo)特征與所述第二聲音信號的所述特征之間的所述差異。

(10)根據(jù)(1)至(9)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述特征差異計算單元以預(yù)定間隔計算所述再現(xiàn)目標(biāo)特征與所述第二聲音信號的所述特征之間的所述差異。

(11)根據(jù)(1)至(10)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述特征差異計算單元在檢測到佩戴所述耳機(jī)的時間點(diǎn)計算所述再現(xiàn)目標(biāo)特征與所述第二聲音信號的所述特征之間的所述差異。

(12)根據(jù)(1)至(11)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述再現(xiàn)目標(biāo)特征與所述第二聲音信號的所述特征之間的所述差異是由所述耳機(jī)的佩戴者之間的個體差異引起的。

(13)根據(jù)(1)至(12)中任一項(xiàng)所述的信號處理設(shè)備，

其中所述再現(xiàn)目標(biāo)特征與所述第二聲音信號的所述特征之間的所述差異是由所述佩戴者佩戴所述耳機(jī)的方式的變化引起的。

(14)一種信號處理方法，其包括：

計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對所述第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出所述聲音；以及

基于所述所計算出的差異選擇待用于所述信號處理的參數(shù)。

(15)一種計算機(jī)程序，其致使計算機(jī)實(shí)行：

計算第一聲音信號的再現(xiàn)目標(biāo)特征與通過在設(shè)置于耳機(jī)內(nèi)部的麥克風(fēng)處收集從驅(qū)動器輸出的聲音而獲得的第二聲音信號的特征之間的差異，其中所述驅(qū)動器基于通過對所述第一聲音信號執(zhí)行信號處理而獲得的第三聲音信號輸出所述聲音；以及

基于所述所計算出的差異選擇待用于所述信號處理的參數(shù)。

參考符號列表

1 收聽者

2 音頻信號

10 外殼

11 驅(qū)動器

12 麥克風(fēng)

13 麥克風(fēng)

100 信號處理設(shè)備

102 聲音質(zhì)量調(diào)整濾波器

104 麥克風(fēng)放大器

106 密封水平估計單元

108 DNC信號生成單元

110 DNC信號生成單元

112 DNC個人調(diào)整濾波器

113 加法器

114 加法器

116 功率放大器

121 信號轉(zhuǎn)換單元

122 再現(xiàn)目標(biāo)特征計算單元

123 差異計算單元

124 候選者選擇單元

125 緩沖器。