耳孔可佩戴式聲音收集設備，信號處理設備和聲音收集方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在不用降噪處理降低噪聲影響的情況下，高S/N比地實現(xiàn)聲音收集的耳孔可佩戴式聲音收集設備，信號處理設備和聲音收集方法。作為耳孔可佩戴式聲音收集設備，在基本與外界隔絕，并且與佩戴者(說話者)的外耳道相連的空間中，設置收集發(fā)話音的麥克風。通過被設置在與外界隔絕的空間中，所述設備收集傳播通過佩戴者的外耳道的發(fā)話音。由于在通過外耳道獲得的聲音收集信號中，尤其是在低頻，發(fā)話音分量比噪聲分量占優(yōu),因此通過利用例如LPF，提取聲音收集信號中的低頻分量，能夠提高發(fā)話音收集信號的S/N比。另一方面，通過對聲音收集信號，進行減少當通過外耳道收集聲音時產(chǎn)生的模糊噪聲的均衡處理,能夠改善音質。
【專利說明】耳孔可佩戴式聲音收集設備，信號處理設備和聲音收集方法
【技術領域】
[0001]本技術涉及耳孔可佩戴式聲音收集設備，所述設備包括設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)部麥克風產(chǎn)生的聲音收集信號進行信號處理的信號處理設備，和聲音收集方法。
【背景技術】
[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備中，采用能夠實現(xiàn)受話音的聽取，和發(fā)話音的收集的耳機麥克風(與麥克風一體的耳機)。
[0007]圖16表示目前普及的一般的耳機麥克風(下面稱為常規(guī)耳機麥克風100)的示例。
[0008]如圖16中所示，在常規(guī)耳機麥克風100中，彼此獨立地設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102A。耳機單元101被設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102A。
[0009]在具有以上結構的常規(guī)耳機麥克風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102A，從而被收集。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在具有以上結構的常規(guī)耳機麥克風100中，用于收集發(fā)話音的麥克風102A暴露在外部。即，麥克風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100，連同發(fā)話音一起收集大量的環(huán)境噪聲，從而發(fā)話音的S/N比(信噪比)會變得較低。結果，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，對發(fā)話音收集信號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劣化的問題。
[0015]鑒于以上問題，提出了本技術，本技術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，按照本技術的一種耳孔可佩戴式聲音收集設備具有以下結構。
[0017]具體地，耳孔可佩戴式聲音收集設備包括附著單元，所述附著單元被設計成以致附著單元的至少一部分可被插入耳孔部分中，并被設計成當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備還包括內(nèi)部麥克風，所述內(nèi)部麥克風位于附著單元的內(nèi)部空間中，并且當附著單元被放在耳孔部分中時，收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的話音。
[0019]耳孔可佩戴式聲音收集設備還包括低頻提取濾波器單元或者均衡單元，所述低頻提取濾波器單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，從而提取低頻分量，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。
[0020]按照本技術，收集發(fā)話音的麥克風(內(nèi)部麥克風)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。由于麥克風位于與外部隔絕的空間中，因此能夠有效降低噪聲的影響。當收集傳播通過佩戴者的耳道的發(fā)話音時，能夠以與其中采用常規(guī)耳機麥克風(圖16)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。
[0021]此外，按照本技術，低頻提取濾波器單元提取利用內(nèi)部麥克風生成的聲音收集信號的低頻分量。如后所述，當收集傳播通過耳道的發(fā)話音時，尤其是在聲音收集信號的低頻帶中，發(fā)話音分量比外來噪聲分量占優(yōu)。因而，借助上述濾波器單元，能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0022]另一方面，按照本技術，采用均衡單元。借助均衡單元，當收集傳播通過耳道的發(fā)話音時生成的模糊聲音被減少，從而能夠改善發(fā)話音收集信號的音質。
[0023]按照本技術，能夠以與用收集傳播通過外界空氣的發(fā)話音的常規(guī)耳機麥克風相t匕，更高的S/N比收集發(fā)話音。
[0024]另外，按照本技術，對于聲音收集信號的降噪處理不必要。結果，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】
[0025]圖1是說明實施例的聲音收集系統(tǒng)中的附著單元的結構的示圖。
[0026]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。
[0027]圖3是說明用于改善音質的信號處理系統(tǒng)的結構的示圖。
[0028]圖4是說明為了改善音質而在均衡器中設定的具體頻率特性的示圖。
[0029]圖5是說明壓縮處理的示圖。
[0030]圖6是說明在內(nèi)部麥克風生成的聲音收集信號的低頻帶中，發(fā)話音分量比外來噪聲分量占優(yōu)的示圖。
[0031]圖7是表不作為第一實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0032]圖8是表示實施例的聲音收集系統(tǒng)中的“一體式”和“分離式”的例證結構的示圖。
[0033]圖9是表示作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的示圖。
[0034]圖10是表不作為第三實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。[0035]圖11是說明在外部麥克風生成的聲音收集信號的中高頻帶中，發(fā)話音分量比外來噪聲分量占優(yōu)的示圖。
[0036]圖12是表示作為第四實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的示圖。
[0037]圖13是表示作為第五實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的示圖。
[0038]圖14是表示第五實施例中，由控制單元進行的處理中的具體過程的流程圖。
[0039]圖15是表不作為第六實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0040]圖16是表示常規(guī)耳機麥克風的例證結構的示圖。
【具體實施方式】
[0041]下面是按照本技術的實施例的說明。
[0042]將按照以下順序進行說明。
[0043]〈1.經(jīng)由耳道的話音的收集〉
[0044]<2.改善音質的信號處理〉
[0045]<3.利用低頻提取的進一步S/N比提聞〉
[0046][3-1.第一實施例]
[0047][3-2.第二實施例]
[0048][3-3.第三實施例]
[0049][3-4.第四實施例]
[0050][3-5.第五實施例]
[0051][3_6.第六實施例]
[0052]<4.變形例 >
[0053]〈1.經(jīng)由耳道的話音的收集〉
[0054]圖1是說明包含在作為按照本技術的實施例的聲音收集系統(tǒng)中的附著單元I的結構的示圖。
[0055]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之間的關系的橫截面圖。
[0056]首先，附著單元I具有設置在其中，收集佩戴者(說話者)H的話音的內(nèi)部麥克風IB0
[0057]在本例中，考慮到安裝空間，內(nèi)部麥克風IB可以是MEMS(微機電系統(tǒng))麥克風。
[0058]附著單元I的外部形狀被設計成以致附著單元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。
[0059]附著單元I被設計成以致當附著單元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。
[0060]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。
[0061]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。[0062]內(nèi)部麥克風IB設置在該內(nèi)部空間IV中。
[0063]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。
[0064]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。
[0065]當在附著單元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，具有設置在其中的內(nèi)部麥克風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IB收集。
[0066]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100(參見圖13)的S/N比更高的S/N比(信噪比)，收集話音。
[0067]隔音性應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。
[0068]<2.改善音質的信號處理〉
[0069]在收集經(jīng)由耳道HA傳播的話音，并在確保具有設置在其中的內(nèi)部麥克風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100的S/N比高的S/N比，收集話音。
[0070]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)變得更大。于是，在較低頻帶中，內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號具有較高的響應性質。
[0071]由于這種影響，在較低頻帶中，基于內(nèi)部麥克風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。
[0072]于是，為了校正較低頻帶中的聲音收集信號響應特性，可取的是設置信號處理裝置作為均衡器(EQ)，如在圖3的A中所示。
[0073]具體地，在圖3的A中所示的結構中，內(nèi)部麥克風IB產(chǎn)生的收集聲音信號被麥克風放大器10放大，隨后由均衡器11進行均衡處理(特性校正處理)。
[0074]圖4是說明將在均衡器11中設定的具體頻率特性的示圖。
[0075]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對比地表示當在無噪聲環(huán)境中，利用位于附著單元I外的麥克風，收集預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)。
[0076]在頻率軸上，對圖中所示的頻率特性進行時間平均。
[0077]在連接到耳道HA的基本密閉的內(nèi)部空間IV中，當因說話而在耳道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IB的振動膜具有更大的振動。結果，在較低頻帶中，獲得比位于外部的麥克風的輸出電壓更高的麥克風輸出電壓。[0078]從圖4的A可以看出，在較低頻帶中，利用內(nèi)部麥克風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生成的聲音收集信號(▲和虛線)。
[0079]由于具有在圖4的A中所示的特性的內(nèi)部麥克風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。結果，在另一端的人難以聽到。
[0080]鑒于此，利用內(nèi)部麥克風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。
[0081]為此，利用內(nèi)部麥克風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生成的聲音收集信號的頻率特性。
[0082]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IB的聲音收集信號頻率特性。
[0083]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。
[0084]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IB的聲音收集信號的頻率特性。
[0085]根據(jù)頻率特性可以看出，利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號近似于利用位于外部的麥克風生成的聲音收集信號，從而維持更自然的頻率特性平衡。
[0086]為了改善送話音的音質，有效的是對利用內(nèi)部麥克風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。
[0087]具體地，在圖3的B中所示的結構中，在噪聲門處理單元12對利用內(nèi)部麥克風IB生成的，并且通過麥克風放大器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。
[0088]在噪聲門處理中，當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(或者關閉門)，而當輸入信號電平高于所述某個電平時，使輸出信號電平恢復初始電平(或者打開門)。
[0089]如通常進行的那樣，適當?shù)卦O定諸如輸出電平的衰減率、門的開/關包絡線，和噪聲門對其起反應的頻帶之類的參數(shù)，以致話音的清晰性將增大。
[0090]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。
[0091]現(xiàn)在參見圖5，說明壓縮器13的壓縮處理。
[0092]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。
[0093]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，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。
[0094]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。
[0095]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可能變得更大，從而如果不被校正，那么收集的話音會變得難以聽到。
[0096]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。
[0097]壓縮器13隨后調(diào)整利用內(nèi)部麥克風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。
[0098]結果，發(fā)話音變得更易于聽到，并且音質被改善。
[0099]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轉換器)，用數(shù)字信號處理進行。
[0100]〈3.利用低頻提取的進一步S/N比提聞〉
[0101][3-1.第一實施例]
[0102]根據(jù)上面的說明可以理解，進行如上參考圖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，對利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號，進行濾波處理，以提取聲音收集信號的低頻分量。
[0103]當如上參考 圖2所述，經(jīng)由耳道HA進行發(fā)話音收集時，在較低頻率下，在聲音收集信號中，發(fā)話音分量比外部噪聲分量占優(yōu)。
[0104]圖6是說明這一點的不圖，圖6表不利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號的頻率特性，包括一般噪聲環(huán)境中的非發(fā)話部分的頻率特性(一組?標記和虛線:只有噪聲)，和發(fā)話音部分的頻率特性(一組二標記和實線:噪聲和發(fā)話音)。
[0105]在實驗中，一般飛機的艙內(nèi)噪聲被用作噪聲。每1/3倍頻程地進行分析。
[0106]從圖6中可以看出，在利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號中，尤其是在低頻，在收集噪聲和發(fā)話音的情況下生成的信號(二標記和實線)的電平高于在只收集噪聲的情況下生成的信號(.標記和虛線)的電平。即，在利用內(nèi)部麥克風IB進行經(jīng)由耳道HA的發(fā)話音收集的情況下，發(fā)話音比外部噪聲占優(yōu)，尤其是在聲音收集信號的低頻帶中(圖中，表示成內(nèi)部麥克風話音占優(yōu)頻帶)。這是因為借助于從附著單元I的結構獲得的密封和隔音功能，尤其是在低頻，經(jīng)由耳道HA的聲音收集分量的低頻增益變得更大，如圖4的A中所示，而噪聲分量被降低。
[0107]因而，通過如上所述對利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號進行濾波處理，并提取聲音收集信號的低頻分量(內(nèi)部麥克風IB的話音占優(yōu)頻帶中的分量)，能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0108]圖7是表示作為通過上述低頻分量濾波處理，進一步提高S/N比的實施例的聲音收集系統(tǒng)的例證結構(下面稱為第一實施例)的示圖。
[0109]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，并且不再重復它們的說明。
[0110]如圖7中所示，作為第一實施例的聲音收集系統(tǒng)被設計成包括附著單元I和信號處理單元2。
[0111]首先，在這種情況下的附著單元I的內(nèi)部空間IV中，設置用于輸出受話音的揚聲器1S，以及內(nèi)部麥克風1B。在本例中，考慮到安裝空間，揚聲器IS是BA(平衡電樞)型揚聲器。
[0112]信號處理單元2不僅包括上面說明過的麥克風放大器10、均衡器11、噪聲門處理單元12和壓縮器13，而且包括LPF (低通濾波器)14和放大器15。
[0113]在本例中，LPF14位于麥克風放大器10和噪聲門處理單元12之間，以便對利用內(nèi)部麥克風IB生成，并且通過麥克風放大器10的聲音收集信號進行低通濾波處理。恰當?shù)卦O定LPF14的截止頻率，以便提取圖5中所示的“內(nèi)部麥克風話音占優(yōu)頻帶”中的分量。
[0114]在信號處理單元2中，利用內(nèi)部麥克風IB生成，并且通過壓縮器13的聲音收集信號作為送話信號，被輸出到信號處理單元2的外部，如圖中所示。
[0115]同時，從外部向信號處理單元2提供受話信號。
[0116]放大器15放大受話信號，并根據(jù)放大的受話信號，驅動附著單元I中的揚聲器IS。結果，從揚聲器IS輸出與受話信號相應的受話音。
[0117]利用作為第一實施例的上述聲音收集系統(tǒng)，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。通過對利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號，進行低通濾波處理，提取話音占優(yōu)頻帶中的分量。因而，能夠進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0118]利用圖7中所示的作為第一實施例的結構，可借助附著單元I的隔音性，實現(xiàn)使佩戴者H更最易于聽到受話音的效果。
[0119]包括實現(xiàn)提取話音占優(yōu)頻帶分量的上述濾波處理，和改善音質的各種信號處理(從均衡器11到壓縮器13)的信號處理單元2的本實施例的聲音收集系統(tǒng)的具體結構可以是把信號處理單元2設置在附著單元I中的“一體式”結構，或者把信號處理單元2設置在附著單元I外的“分離式”結構。
[0120]圖8是表示“一體式”和“分離式”的例證結構的示圖。
[0121]首先，圖8的A中所示的“一體式”結構把信號處理單元2設置在附著單元I的殼體中。這種情況下，送話信號(或者由內(nèi)部麥克風IB生成，并且經(jīng)過信號處理單元2的各種信號處理的聲音收集信號)從附著單元I被傳送給外部設備50 (諸如智能電話機之類的信息處理設備)。同時，受話信號從外部設備50被傳送給附著單元I。
[0122]在圖8的B中所示的“分離式”結構中，信號處理單元2被安裝在外部設備50中。在這種情況下，利用內(nèi)部麥克風I生成的聲音收集信號(圖中的送話音收集信號)從附著單元I被傳送給外部設備50。同時，由信號處理單元2中的放大器15放大的受話信號(圖中的受話音輸出信號)從外部設備50被傳送給附著單元I (揚聲器1S)。
[0123][3-2.第二實施例]
[0124]圖9是說明作為第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的示圖。
[0125]在第二實施例中，利用通過在右通道和左通道收集聲音而生成的信號，通過波束形成處理，進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比，而佩戴者H的雙耳會聽到受話音。在下面的說明中，通道也被稱為“ ch ”。
[0126]本實施例基于受話信號通常是單耳的前提。于是，在第二實施例中，提出使雙耳聽到單耳受話音的系統(tǒng)。
[0127]第二實施例的聲音收集系統(tǒng)和圖7中所不的第一實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于增加了附著單元3，并且代替信號處理單元2，設置了信號處理單元20。
[0128]在佩戴者H的雙耳之間，附著單元3將附著在與附著單元I附著于的耳朵相反一側的耳朵上。和附著單元I 一樣，附著單元3被設計成以致至少一部分的附著單元3能夠被插入佩戴者H的耳孔部分HB中，從而，附著單元3能夠被放在佩戴者H的耳朵中。具體地，附著單元3也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3A，耳孔插入部分3A被插入耳孔部分HB中，以致附著單元3被放在佩戴者H的耳朵中。
[0129]附著單元3還被設計成以致當附著單元3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3V。耳孔插入部分3A在其表面部分覆蓋以彈性材料，以致附著時，實現(xiàn)與耳孔部分HB的接觸。
[0130]如圖中所示，在附著單元3的內(nèi)部空間3V中，設置內(nèi)部麥克風3B。在本例中，內(nèi)部麥克風3B也是MEMS麥克風。
[0131 ] 在附著單元3的內(nèi)部空間3V中，還設置揚聲器3S。在本例中，揚聲器S3也是BA (平衡電樞)型揚聲器。
[0132]根據(jù)由設置在信號處理單兀20中的麥克風15放大的受話信號,驅動揚聲器3S。在這種情況下，和第一實施例中一樣，放大器15的輸出還被輸出給在附著單元I側的揚聲器1S，結果，從附著單元I側和附著單元3側，都輸出基于受話信號的受話音。
[0133]在第二實施例中，附著單元I側是Lch側，而附著單元2側是Rch側。
[0134]信號處理單元20和第一實施例的信號處理單元2的不同之處在于增加了用于Rch側的麥克風放大器21和LPF22，以及波束形成單元23。
[0135]麥克風放大器21放大由在附著單元3側的內(nèi)部麥克風3B生成的聲音收集信號。
[0136]利用和SPF14相同的截止頻率，LPF22進行低通濾波處理，以從利用內(nèi)部麥克風3B生成的聲音收集信號中，提取作為上述話音占優(yōu)頻帶的低通分量。在這種情況下，LPF22對利用內(nèi)部麥克風3B生成的，并且由麥克風放大器21放大的聲音收集信號進行低通濾波處理。
[0137]這樣，LPF22也提高利用內(nèi)部麥克風3B生成的聲音收集信號的S/N比。
[0138]波束形成單元23接收利用內(nèi)部麥克風IB生成的，并且經(jīng)過位于Lch側的LPF14的聲音收集信號(Lch側聲音收集信號)，和利用內(nèi)部麥克風3B生成的，并且經(jīng)過位于Rch側的LPF22的聲音收集信號(Rch側聲音收集信號)。波束形成單元23隨后進行波束形成處理。
[0139]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側聲音收集信號和Rch側聲音收集信號的處理。
[0140]在圖9中所不的結構中，在Lch側進彳丁發(fā)話首收集的內(nèi)部麥克風1B,和在Rch側進行發(fā)話音收集的內(nèi)部麥克風3B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23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。
[0141]可以用在波束形成處理中的具體例證技術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果，確定來自聲源方向的話音分量，并根據(jù)確定結果，只提取來自聲源方向的話音分量的技術。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占優(yōu)分量的處理。
[0142]總結這種情況下的波束形成處理，應強調(diào)來自聲源方向的話音分量，并且應抑制來自其它方向的話音分量。[0143]經(jīng)過波束形成單元23的波束形成處理的聲音收集信號作為發(fā)話信號，經(jīng)噪聲門處理單元12、均衡器11和壓縮器13，被輸出到信號處理單元20之外。
[0144]借助作為第二實施例的上述聲音收集系統(tǒng)，獲得附著單元I和3的殼體的(被動)隔音性的改善效果，及利用LPF14和22的發(fā)話音占優(yōu)頻帶分量的提取的改善效果，作為提高發(fā)話音收集信號的S/N比的效果。此外，利用波束形成單元23進行的噪聲分量減低，能夠獲得S/N比提高效果。
[0145]另外，借助圖9中所示的作為第二實施例的結構，利用附著單元3也獲得隔音效果。因而，在佩戴者H的雙耳，都可獲得隔音效果。結果，與第一實施例相比，可以使受話音的聽取變得更容易。
[0146]在第二實施例中，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，以及上述波束形成處理。
[0147]在下述參考文獻I中，公開了按照SS方法的降噪處理。
[0148]參考文獻1:日本專利申請公開N0.2010-11117。
[0149]應注意，在第二實施例中，也可采用圖8中所示的“一體式”結構和“分離式”結構
任意之一 O
[0150]當在如第二實施例中一樣，包括附著單元I和附著單元3的結構中，采用“一體式”結構時，信號處理單元30可被設置在附著單元I和3之一中。這種情況下，由在另一個附著單元中的內(nèi)部麥克風生成的聲音收集信號被輸入其中設置信號處理單元20的附著單元中，由放大器15放大的受話信號從該附著單元被輸入所述另一個附著單元。
[0151]另一方面，在如第二實施例中一樣，進行波束形成處理，以獲得待傳送的單耳話音信號的結構中，只有跟在波束形成單元23之后的組件(23、12、11和13)可以設置在附著單元I和3之一中(換句話說，在附著單元3中，只設置構成信號處理單元的各個組件之中的麥克風放大器21和LPF22)。
[0152]這也適用于下面說明的各個實施例。
[0153][3-3.第三實施例]
[0154]圖10是表不作為第三實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0155]第三實施例的聲音收集系統(tǒng)和第一實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于向附著單元I增加外部麥克風1C，并且代替信號處理單元2，設置信號處理單元25。
[0156]首先，外部麥克風IC是為了收集在附著單元I的殼體之外生成的聲音而安裝的麥克風。在本例中，安裝外部麥克風1C，以致其聲音收集部分位于附著單元I的殼體的表面上。
[0157]在本例中，和內(nèi)部麥克風IB—樣，外部麥克風IC也是MEMS麥克風。
[0158]安裝外部麥克風1C，以便收集在附著單元I的殼體之外生成的聲音，外部麥克風IC的聲音收集部分不必直接接觸附著單元I的殼體的外部。
[0159]信號處理單元25和信號處理單元2的不同之處在于還包括麥克風放大器26、HPF(高通濾波器)27、延遲電路(圖中的“DELAY”)28和加法器29。
[0160]麥克風放大器26放大由外部麥克風IC生成的聲音收集信號。
[0161]HPF27對由外部麥克風IC生成的，并由麥克風放大器26放大的聲音收集信號，進行高通濾波處理。[0162]延遲電路28設置在用于由內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號的信號處理系統(tǒng)(在麥克風放大器10和加法器29之間)中，把由內(nèi)部麥克風IB生成的每個聲音收集信號延遲預定量的時間。
[0163]在本例中，延遲電路28設置在LPF14和加法器29之間，并把由內(nèi)部麥克風IB生成的，并且通過LPF14的聲音收集信號延遲預定量的時間。
[0164]設置加法器29，以便相加由內(nèi)部麥克風IB生成，并且經(jīng)過LPF14的低通濾波處理的聲音收集信號，和由外部麥克風IC生成，并且經(jīng)過HPF27的高通濾波處理的聲音收集信號。具體地，這種情況下的加法器29被設置在相加來自延遲電路28的輸出信號和來自HPF27的輸出信號的位置。
[0165]加法器29生成的組合信號通過噪聲門處理單元12和壓縮器13，隨后作為發(fā)話信號被輸出到信號處理單兀25之外。
[0166]這種情況下，用于抑制由通過耳道HA，利用內(nèi)部麥克風IB進行的聲音收集引起的低頻帶中的增長的均衡器或均衡濾波器應只對利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號側起作用，并且位于在加法器29之前的級中(或者位于在與HPF27的輸出的組合之前的級中)。具體地，本例中的均衡器11位于麥克風放大器10和LPF14之間，并被設計成對利用內(nèi)部麥克風IB生成的，并且由麥克風放大器10放大的聲音收集信號進行均衡處理。
[0167]根據(jù)上面的說明可以理解，在第三實施例中，對附著單元I設置外部麥克風1C，加法器29相加通過對外部麥克風IC生成的聲音收集信號進行HPF27的高通濾波處理而產(chǎn)生的信號，和利用內(nèi)部麥克風IB生成的，并且通過LPF14的聲音收集信號。
[0168]外部麥克風 IC通過外界(外部空氣)，收集從佩戴者H的嘴發(fā)出的話音。同時，外部麥克風IC收集環(huán)境噪聲。
[0169]HPF27對利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號進行高通濾波處理，因為與利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號的情況相反，在中高頻(在中高頻帶中)，利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號中的發(fā)話音分量比噪聲分量占優(yōu)。
[0170]圖11是說明這一點的不圖。圖11的A表不利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號的頻率特性，包括一般噪聲環(huán)境中的非發(fā)話部分的頻率特性(一組?標記和虛線:只有噪聲)，和發(fā)話音部分的頻率特性(一組實心標記和實線:噪聲和發(fā)話音)。
[0171]為了比較，圖11的B表示利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號的頻率特性，包括和圖6中所示相同的一般噪聲環(huán)境中的非發(fā)話部分的頻率特性(一組?標記和虛線:只有噪聲)，和發(fā)話音部分的頻率特性(一組實心標記和實線:噪聲和發(fā)話音)。
[0172]這種情況下，普通飛機的艙內(nèi)噪聲也被用作噪聲，每1/3倍頻程地進行分析。在圖11的A中所示的結果是其中發(fā)出與圖11的B (圖6)的情況相同的話音序列的情況的結果。
[0173]從圖11的A中可以看出，在外部麥克風IC的情況下，在低頻，在只收集噪聲的情況下生成的信號(.標記和虛線)的電平與在收集噪聲和發(fā)話音的情況下生成的信號(實心標記和實線)的電平基本相同。然而在中高頻，在收集噪聲和發(fā)話音的情況下生成的信號的電平高于在只收集噪聲的情況下生成的信號的電平。
[0174]該結果表明，在利用外部麥克風1C，經(jīng)由外界收集發(fā)話音的情況下，尤其是在聲音收集信號的中高頻帶中，發(fā)話音占優(yōu)(圖中的外部麥克風話音占優(yōu)頻帶)。
[0175]從圖11的A中可以看出，諸如飛機的機艙中的噪聲之類的實際噪聲(?標記和虛線)的低頻分量通常很大，而在高頻，噪聲的電平往往變得較低。于是，在利用外部麥克風IC的聲音收集中，在中高頻，發(fā)話音分量往往會比噪聲分量占優(yōu)。
[0176]根據(jù)上面所述可以理解，通過在作為第三實施例的上述結構中，對外部麥克風IC的聲音收集信號進行高通濾波處理，能夠以較高的S/N比，提取佩戴者H發(fā)出的話音中的中高頻分量。
[0177]如上所述，在第三實施例中，加法器29相加通過HPF27的聲音收集信號，和通過LPF14的聲音收集信號。即，對于來自外部和內(nèi)部聲音收集麥克風的各個輸出信號，選擇其中發(fā)話音占優(yōu)的頻帶，然后組合所選頻帶中的分量。
[0178]借助作為第三實施例的上述結構，不僅能夠相加發(fā)話音的低頻帶中的有用信息，而且能夠相加發(fā)話音的中高頻帶中的有用信息，作為發(fā)話音收集信號，結果，在線路另一端的人能夠聽到音質更高的發(fā)話音。
[0179]應注意，HPF27的截止頻率被恰當?shù)卦O定，以致能夠提取在圖11的A中所示的中高頻話音占優(yōu)頻帶中的分量。
[0180]在第三實施例中，設置延遲電路28，以相對于利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號，延遲利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號。所述延遲用來消除由內(nèi)部麥克風IB和外部麥克風IC之間的安裝位置的差異引起的發(fā)話音到達時間的差異。
[0181]具體地，在延遲電路28中，設定與佩戴者H的發(fā)話音到達內(nèi)部麥克風IB的時間和所述發(fā)話音到達外部麥克風IC的時間之間的時間差相等的延遲時間。因而，能夠抑制在內(nèi)部麥克風IB和外部麥克風IC之間的距離較長，從而上述到達時間差較大的情況下，可能發(fā)生的音質劣化。
[0182]例如，當這兩個麥克風之間的距離為Icm時，在聲音的速度約為340m/SeC的情況下，應設定約30 μ sec的延遲時間。
[0183][3-4.第四實施例]
[0184]圖12是表不作為第四實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0185]在第四實施例和后面說明的第五實施例中，使改善S/N比和音質的各個信號處理單元的處理特性可變，并在必要時，允許處理特性的切換，以便實現(xiàn)反映外來噪聲狀態(tài)和用戶(佩戴者H)的意圖的適當改善處理。
[0186]下面參考圖12說明的第四實施例按照用戶操作，切換相應組件的處理特性。
[0187]這種情況下的聲音收集系統(tǒng)和第三實施例的上述聲音收集系統(tǒng)(圖10)的不同之處在于代替信號處理單元25，設置信號處理單元30。另外，新增加了存儲器32。
[0188]信號處理單元30和信號處理單元25的不同之處在于使均衡器11、LPF14、HPF27、噪聲門處理單元12和壓縮器13的處理特性可變。下面，具有可變的處理特性的上述組件被稱為均衡器11’、LPF14’、HPF27’、噪聲門處理單元12’和壓縮器13’，如圖中所示。
[0189]另外在信號處理單元30中，設置控制單元31。
[0190]控制單元31控制均衡器11’、LPF14’、HPF27’、噪聲門處理單元12’和壓縮器13’的處理特性的切換。
[0191]具體地，從外部向這種情況下的控制單元31，輸入模式指定信號。所述模式指定信號充當指示按照用戶操作選擇的處理模式的種類的信號。
[0192]存儲器32是可被控制單元31讀取的存儲設備。存儲器32保存模式-處理特性對應信息32A，在模式-處理特性對應信息32A中，關于利用模擬指定信號指定的各種模式的信息與關于在具有隨模式而變的處理特性的各個組件(均衡器11’、LPF14’、HPF27’、噪聲門處理單元12’和壓縮器13’)中設定的處理特性的信息(下面稱為處理特性信息)關聯(lián)。
[0193]例如，為改變各個組件的處理特性所需的參數(shù)信息被保存為處理特性信息。
[0194]控制單元31讀取與由模式指定信號指示的特性相應的處理特性信息，并改變具有可隨處理特性信息而變的處理特性的各個組件的處理特性。
[0195]借助作為第四實施例的這種結構，能夠以反映與外部噪聲狀態(tài)等一致的用戶的意圖的適當處理模式，改善S/N比和音質。
[0196]在上面的說明中，使進行改善S/N比和音質的處理的所有組件的處理特性都可變,并且被切換。不過,應使這些組件中的至少一個組件的處理特性可變,并被切換。這同樣適用于下面說明的第五實施例。
[0197][3-5.第五實施例]
[0198]圖13是表不作為第五實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0199]在第五實施例中，根據(jù)關于外部噪聲狀態(tài)的聲音分析的結果，自動切換處理特性，而與用戶操作無關。
[0200]第五實施例的聲音收集系統(tǒng)和第四實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于代替信號處理單元30，設置信號處理單元35，并且存儲器32保存分析結果-處理特性對應信息32B，而不是模式-處理特性對應信息32A。
[0201 ] 信號處理單元35和第四實施例的信號處理單元30的不同之處在于代替控制單元31，設置控制單元36。
[0202]控制單兀36根據(jù)利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號,對外部噪聲進行聲音分析處理，并根據(jù)分析結果，和分析結果-處理特性對應信息32B的信息內(nèi)容，切換均衡器11’、LPF14’、HPF27’、噪聲門處理單元12’和壓縮器13’的處理特性。
[0203]如圖中所不，在本例中，由外部麥克風IC生成,還未被輸入麥克風放大器26的聲音收集信號被輸入控制單元36中。
[0204]這種情況下，在保存在存儲器32中的分析結果-處理特性對應信息32B中，指示可作為控制單元36進行的分析的結果(等同于噪聲狀態(tài)的類別)獲得的結果的信息，與指示在具有可隨分析結果而變的處理特性的各個組件中設定的處理特性的處理特性信息相關聯(lián)。
[0205]根據(jù)關于外部噪聲的分析結果，控制單元36從分析結果-處理特性對應信息32B中，讀取對應的處理特性信息，并按照讀取的處理特性信息，改變具有可變處理特性的各個組件的處理特性。
[0206]圖14是表示由控制單元36進行的處理中的具體過程的流程圖。
[0207]首先，在圖14中的步驟S101，持續(xù)一段時間，監(jiān)測外部麥克風輸出。具體地，利用該監(jiān)測處理，從由外部麥克風IC生成的聲音收集信號中，檢測非發(fā)話部分(非發(fā)話期)。
[0208]根據(jù)一般的環(huán)境噪聲比發(fā)話音(準)穩(wěn)定的事實，通過持續(xù)一段時間，監(jiān)測麥克風輸出，并提出麥克風輸出中的低電平期，作為非發(fā)話部分，檢測非發(fā)話部分。
[0209]在步驟S102，對檢測的非發(fā)話部分進行噪聲分析。具體地，對利用步驟SlOl中的處理，被檢測為非發(fā)話部分的那部分聲音收集信號，進行頻率分析。
[0210]步驟S102中的頻率分析可以利用BPF (帶通濾波器)、FFT (快速傅里葉變換)等來實現(xiàn)。
[0211]在步驟S102中進行噪聲分析之后，在步驟S103，根據(jù)噪聲分析的結果，對各個組件進行參數(shù)控制。具體地，根據(jù)在步驟S102中進行的噪聲分析的結果，和存儲器32中的分析結果-處理特性對應信息32B的信息內(nèi)容，切換如上所述的具有可變處理特性的各個組件的處理特性。
[0212]借助作為第五實施例的上述聲音收集系統(tǒng)，即使在用戶的周圍環(huán)境中，噪聲的種類發(fā)生變化，也能夠高S/N比，高音質地適當收集發(fā)話音。
[0213][3-6.第六實施例]
[0214]圖15是表不作為第六實施例的聲音收集系統(tǒng)的結構的不圖。
[0215]第六實施例涉及如上在第三實施例中說明的利用外部麥克風和HPF的S/N和音質改善技術，與如上在第二實施例中說明的利用波束形成處理的S/N和音質改善技術的組
八
口 ο
[0216]在第六實施例中，和第二實施例中一樣，附著單元I側對應于Lch側，附著單元3側對應于Rch側。
[0217]在圖15中，第六實施例的聲音收集系統(tǒng)和第二實施例的聲音收集系統(tǒng)的不同之處在于在附著單元I中增加了外部麥克風1C，在附著單元3中增加了外部麥克風3C，并且代替信號處理單元20，設置了信號處理單元40。
[0218]在附著單元3側，安裝外部麥克風3C，以便按照和在附著單元I側相同的方式，直接收集在殼體外生成的聲音。在本例中，外部麥克風3C也是MEMS麥克風。
[0219]信號處理單元40的Lch側的結構和第三實施例的信號處理單元25的相同。具體地，為利用內(nèi)部麥克風IB生成的聲音收集信號，設置麥克風放大器10、均衡器11、LPF14和延遲電路28，為利用外部麥克風IC生成的聲音收集信號，設置麥克風放大器26和HPF27。加法器29隨后相加經(jīng)相應組件傳送的聲音收集信號。
[0220]Rch側具有和Lch側的上述結構相同的結構。具體地，為利用內(nèi)部麥克風3B生成的聲音收集信號，設置麥克風放大器21、均衡器43、LPF22和延遲電路44，為利用外部麥克風3C生成的聲音收集信號,設置麥克風放大器41和HPF42。加法器45隨后相加經(jīng)相應組件傳送的聲音收集信號。
[0221]因而，對于Rch側的發(fā)話音收集信號，獲得與如上在第二實施例中所述相同的S/N和音質改善效果。
[0222]應注意，設置在Rch側的均衡器43的濾波特性，HPF42的截止頻率，和延遲電路44的延遲時間可以基本上分別與均衡器11、HPF27和延遲電路28的相同，只要附著單元I和附著單元3具有對稱結構。
[0223]在信號處理單元40中，還設置放大器15。這種情況下，和第二實施例中一樣，利用放大器15放大的單耳受話信號被提供給揚聲器IS和揚聲器3S。
[0224]另外，和第二實施例中一樣，在信號處理單元40中，設置波束形成單元23、噪聲門處理單元12和壓縮器13。
[0225]這種情況下的波束形成單元23根據(jù)利用加法器29獲得的Lch側聲音收集信號和利用加法器45獲得的Rch側聲音收集信號，進行波束形成處理。
[0226]借助這種波束形成處理，獲得與第二實施例的波束形成處理相同的降噪效果(發(fā)話音提取效果)，結果，進一步提高發(fā)話音收集信號的S/N比。
[0227]<4.變形例 >
[0228]盡管至此說明了按照本技術的實施例，不過，本技術并不局限于上述具體例子。
[0229]例如，在上面的說明中，LPF和HPF用于提取由內(nèi)部麥克風和外部麥克風生成的相應聲音收集信號的話音占優(yōu)頻帶分量。不過，諸如BPF之類的限帶濾波器可用于所述提取。
[0230]另外，在上面的說明中，采用了用于提取由內(nèi)部麥克風生成的聲音收集信號的話音占優(yōu)頻帶分量的低頻提取濾波器單元，和用于減少模糊聲音的均衡單元。不過，為了提高發(fā)話音收集信號的S/N比(改善音質)，應采用這兩個單元中的至少一個。
[0231 ] 另外，在上面的說明中，按照本技術的聲音收集系統(tǒng)用于通話。不過，本技術可適當?shù)貞糜谟涗浭占脑捯粜盘柕南到y(tǒng)。
[0232]在上面的說明中，單耳地進行聲音收集。然而，在把本技術應用于上述記錄系統(tǒng)的情況下，也可以進行立體聲音收集。這種情況下，可以從圖15中所示的結構中除去波束形成單兀23,彼此獨立地輸出加法器29的輸出和加法器45的輸出。另一方面，可以分別為加法器29的輸出和加法器45的輸出，設置噪聲門處理單元12和壓縮器13，以致分別對Lch送話信號和Rch送話信號，進一步改善音質。
[0233]在上面的說明中，揚聲器IS和3S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。
[0234]內(nèi)部麥克風IB和3B，以及外部麥克風IC和3C都不特別局限于某些種類。
[0235]也可用以下結構體現(xiàn)本技術。
[0236](I) —種耳孔可佩戴式聲音收集設備，包括:
[0237]附著單元，所述附著單元被設計成以致附著單元的至少一部分可被插入耳孔部分中，并被設計成當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；
[0238]內(nèi)部麥克風，所述內(nèi)部麥克風位于附著單元的內(nèi)部空間中，并且當附著單元被放在耳孔部分中時，收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的話音；和
[0239]低頻提取濾波器單元和均衡單元之一，所述低頻提取濾波器單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，從而提取低頻分量，
[0240]所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。
[0241](2)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括:
[0242]外部麥克風，所述外部麥克風被布置成收集附著單元外的聲音；
[0243]中高頻提取濾波器單元，所述中高頻提取濾波器單元對來自外部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，從而提取中高頻分量；和
[0244]加法器，所述加法器相加經(jīng)過中高頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，和經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號。
[0245](3)按照(2)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括:
[0246]延遲處理單元，所述延遲處理單元位于內(nèi)部麥克風和加法器之間，延遲來自內(nèi)部麥克風側，并且將經(jīng)歷加法器的相加的聲音收集信號。[0247](4)按照(I)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中
[0248]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，
[0249]在第一附著單元的內(nèi)部空間中，設置作為內(nèi)部麥克風的第一內(nèi)部麥克風，
[0250]在第二附著單元的內(nèi)部空間中，設置作為內(nèi)部麥克風的第二內(nèi)部麥克風，
[0251 ] 低頻提取濾波器單元對來自第一內(nèi)部麥克風的聲音收集信號，和來自第二內(nèi)部麥克風的聲音收集信號，分別進行濾波處理，和
[0252]耳孔可佩戴式聲音收集設備還包括:
[0253]波束形成單元，所述波束形成單元根據(jù)來自第一內(nèi)部麥克風，并且經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，和來自第二內(nèi)部麥克風，并且經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，進行波束形成處理。
[0254](5)按照(1)-(4)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括:
[0255]對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行噪聲門處理的噪聲門處理單元，和對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行壓縮處理的壓縮單元中的至少一個。
[0256](6)按照(1)-(5)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中低頻提取濾波器單元的濾波處理特性可變。
[0257](7)按照(2)、(3)或(5)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中中高頻提取濾波器單元的濾波處理特性可變。
[0258](8)按照(5)-(7)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中均衡單元、噪聲門處理單元和壓縮單元至少之一的處理特性可變。
[0259](9)按照(6)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括:
[0260]控制單元，所述控制單元按照操作輸入，控制低頻提取濾波器單元的濾波處理特性的切換。
[0261](10)按照(6)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括:
[0262]控制單元，所述控制單元按照根據(jù)外部噪聲的聲音收集信號進行的噪聲分析的結果，控制低頻提取濾波器單元的濾波處理特性的切換。
[0263](11)按照(10)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中控制單元檢測外部噪聲的聲音收集信號的電平等于或小于預定電平的非發(fā)話期，并根據(jù)非發(fā)話期中的聲音收集信號，進行噪聲分析。
[0264](12)按照(1)-(11)的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中低頻提取濾波器單元和均衡單元設置在附著單元內(nèi)。
[0265](13) 一種信號處理設備,包括下述之一:
[0266]低頻提取濾波器單元，所述低頻提取濾波器單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，以提取低頻分量，所述內(nèi)部麥克風位于附著單元的內(nèi)部空間中，所述附著單元被設計成以致附著單元 的至少一部分可被插入耳孔部分中，當被放在耳孔部分中時，所述附著單元在其中形成內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連，并且基本上被密封，當附著單元被放在耳孔部分中時，所述內(nèi)部麥克風收集佩戴者發(fā)出的，并傳播通過耳道的話音，和
[0267]均衡單元，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。[0268]附圖標記列表
[0269]I, 3附著單元
[0270]ΙΑ, 3A耳孔插入部分
[0271]IB, 3B內(nèi)部麥克風
[0272]1C, 3C外部麥克風
[0273]IS, 3S 揚聲器
[0274]IV，3V內(nèi)部空間
[0275]2，20, 25，30, 35，40 信號處理單元
[0276]10，21，26，41麥克風放大器
[0277]11，11’，43 均衡器
[0278]12,12’噪聲門處理單元
[0279]13，13’ 壓縮器
[0280]14，14’，22 LPF (低通濾波器)
[0281]15放大器
[0282]23波束形成單元
[0283]27, 27'，42 HPF (高通濾波器)
[0284]28,44 延遲電路(DELAY)
[0285]29，45 加法器
[0286]31，36控制單元
[0287]32 存儲器
[0288]32A模式-處理特性對應信息
[0289]32B分析結果-處理特性對應信息
[0290]50 外部設備
【權利要求】
1.一種耳孔可佩戴式聲音收集設備,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，當被附著到耳孔部分時，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，所述內(nèi)部麥克風被配置成當附著單元被附著到耳孔部分時，收集佩戴者發(fā)出的通過耳道傳播的話音，所述內(nèi)部麥克風位于附著單元的內(nèi)部空間中；和 低頻提取濾波器單元和均衡單元中的任意一個，所述低頻提取濾波器單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，從而提取低頻分量， 所述均衡單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。
2.按照權利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括: 外部麥克風，所述外部麥克風被布置成收集附著單元外的聲音； 中高頻提取濾波器單元，所述中高頻提取濾波器單元被配置成對來自外部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，從而提取中高頻分量；以及 加法器，所述加法器相加經(jīng)過中高頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，和經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號。
3.按照權利要求2所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括: 延遲處理單元，所述延遲處理單元被配置成延遲來自內(nèi)部麥克風側并且將經(jīng)歷加法器的相加的聲音收集信號，所述延遲處理單元位于內(nèi)部麥克風和加法器之間。
4.按照權利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中 附著單元具有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，設置作為內(nèi)部麥克風的第一內(nèi)部麥克風， 在第二附著單元的內(nèi)部空間中，設置作為內(nèi)部麥克風的第二內(nèi)部麥克風， 低頻提取濾波器單兀對來自第一內(nèi)部麥克風的聲音收集信號和來自第二內(nèi)部麥克風的聲音收集信號，分別進行濾波處理，并且耳孔可佩戴式聲音收集設備還包括: 波束形成單元，所述波束形成單元被配置成基于來自第一內(nèi)部麥克風并且經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，和來自第二內(nèi)部麥克風并且經(jīng)過低頻提取濾波器單元的濾波處理的聲音收集信號，進行波束形成處理。
5.按照權利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括: 被配置成對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行噪聲門處理的噪聲門處理單元和被配置成對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行壓縮處理的壓縮單元中的至少一個。
6.按照權利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中低頻提取濾波器單元的濾波處理特性是可變的。
7.按照權利要求2所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中中高頻提取濾波器單元的濾波處理特性是可變的。
8.按照權利要求5所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中均衡單元、噪聲門處理單元以及壓縮單元中的至少一個的處理特性是可變的。
9.按照權利要求6所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括: 控制單元，所述控制單元被配置成根據(jù)操作輸入，控制低頻提取濾波器單元的濾波處理特性的切換。
10.按照權利要求6所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，還包括: 控制單元，所述控制單元被配置成根據(jù)基于外來噪聲的聲音收集信號進行的噪聲分析的結果，控制低頻提取濾波器單元的濾波處理特性的切換。
11.按照權利要求10所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中控制單元檢測外來噪聲的聲音收集信號的電平等于或小于預定電平的非發(fā)話期，并基于非發(fā)話期中的聲音收集信號，進行噪聲分析。
12.按照權利要求1所述的耳孔可佩戴式聲音收集設備，其中低頻提取濾波器單元和均衡單元被設置在附著單元內(nèi)。
13.一種信號處理設備，包括下述之一: 低頻提取濾波器單元，所述低頻提取濾波器單元被配置成對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行濾波處理，以提取低頻分量，所述內(nèi)部麥克風位于附著單元的內(nèi)部空間中，所述附著單元被設計 成以致附著單元的至少一部分能夠被插入耳孔部分中，當被附著到耳孔部分時，所述附著單元在其中形成內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間和耳道相連，并且基本上被密封，當附著單元被附著到耳孔部分時，所述內(nèi)部麥克風收集佩戴者發(fā)出的通過耳道傳播的話音，和 均衡單元，所述均衡單元對來自內(nèi)部麥克風的聲音收集信號進行高頻強調(diào)式均衡處理。
14.一種聲音收集方法,包括: 聲音收集步驟，所述聲音收集步驟收集當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)部麥克風收集，所述附著單元具有待插入耳孔部分中的至少一部分，當被附著到耳孔部分時，所述附著單元在其中形成內(nèi)部空間，所述內(nèi)部空間基本密封，并且與耳道相連；和 信號處理步驟，所述信號處理步驟對在聲音收集步驟中利用內(nèi)部麥克風獲得的聲音收集信號，進行提取低頻分量的濾波處理和高頻強調(diào)式均衡處理中的任意一個。
【文檔編號】H04R1/40GK103959813SQ201280058984
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權日:2011年12月8日
【發(fā)明者】淺田宏平, 土谷慎平, 小林大善, 投野耕治 申請人:索尼公司