特開 2024-172238 装着型音響装置、装着型音響システム、及び音響処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024172238

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】装着型音響装置、装着型音響システム、及び音響処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20241205BHJP

   G10K 11/178 20060101ALI20241205BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H04R1/10 104E

G10K11/178 120

H04R3/00 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089820

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100206391

【弁理士】

【氏名又は名称】柏野 由布子

(72)【発明者】

【氏名】森高 冬毅

(72)【発明者】

【氏名】小長井 裕介

(72)【発明者】

【氏名】増井 英喜

【テーマコード（参考）】

5D005

5D061

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D005BB03

5D061FF02

5D220AA50

5D220AB08

(57)【要約】

【課題】外部の音に応じて、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護する。
【解決手段】装着型音響装置は、利用者の耳に装着可能な装着型音響装置であって、外部の音を収音する第１収音部と、前記利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音する第２収音部と、前記第２収音部が収音した前記耳に聞こえる音に基づいて、前記第１収音部が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整する第１処理部と、前記入力音を所定のフィルタ処理する第２処理部と、前記入力音のレベルに応じて、前記第１処理部の出力と前記第２収音部の出力とを組み合わせて、周波数に対する前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整するゲイン調整部と、前記ゲイン調整部によって調整された音信号に基づく前記出力音を出力する出力部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

利用者の耳に装着可能な装着型音響装置であって、
外部の音を収音する第１収音部と、
前記利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音する第２収音部と、
前記第２収音部が収音した前記耳に聞こえる音に基づいて、前記第１収音部が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整する第１処理部と、
前記入力音を所定のフィルタ処理する第２処理部と、
前記入力音のレベルに応じて、前記第１処理部の出力と前記第２収音部の出力とを組み合わせて、周波数に対する前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整するゲイン調整部と、
前記ゲイン調整部によって調整された音信号に基づく前記出力音を出力する出力部と
を備える装着型音響装置。

【請求項2】

前記第１処理部は、複数分割した周波数帯域ごとに、演算量を調整して、前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が前記所定の特性になるように、音響調整を行い、
前記第２処理部は、前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が前記所定の特性になるように、複数分割した周波数帯域ごとに、前記入力音をフィルタ処理する
請求項１に記載の装着型音響装置。

【請求項3】

前記入力音のレベルに基づく音響暴露量と、前記入力音のレベルに対する前記耳に聞こえる音の調整量との少なくとも１つを、当該装着型音響装置と通信可能な端末装置に送信する通信処理部を備える
請求項１に記載の装着型音響装置。

【請求項4】

前記ゲイン調整部は、前記耳に聞こえる音が予め設定された設定音量になるように、前記出力音の音量を調整する
請求項１に記載の装着型音響装置。

【請求項5】

前記ゲイン調整部は、前記設定音量を超える場合に、前記耳に聞こえる音が前記設定音量になるように、前記出力音の音量を調整する
請求項４に記載の装着型音響装置。

【請求項6】

前記所定の特性は、所定の減衰量の範囲内に収まるフラットな特性である
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の装着型音響装置。

【請求項7】

請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の装着型音響装置を、左右の耳用に２つ備え、
２つの前記装着型音響装置のそれぞれが、独立して、前記耳に聞こえる音の音量を調整する
装着型音響システム。

【請求項8】

外部の音を収音する第１収音部と、利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音する第２収音部とを備え、前記利用者の耳に装着可能な装着型音響装置の音響処理方法であって、
第１処理部が、前記第２収音部が収音した前記耳に聞こえる音に基づいて、前記第１収音部が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整し、
第２処理部が、前記入力音を所定のフィルタ処理し、
ゲイン調整部が、前記入力音のレベルに応じて、前記第１処理部の出力と前記第２収音部の出力とを組み合わせて、周波数に対する前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整し、
出力部が、前記ゲイン調整部によって調整された音信号に基づく前記出力音を出力する
音響処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装着型音響装置、装着型音響システム、及び音響処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、大音量による聴覚障害が問題となりつつあり、例えば、各種ライブやフェス、コンサートやイベント、等において、聴覚保護を目的としたイヤープラグが知られている（例えば、非特許文献１を参照）。非特許文献１に記載のイヤープラグでは、特殊な形状や材質のプラグと、プラグに装着する固定の特性のフィルタとにより、利用者の耳を保護している。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】「製品の特徴 | Crescendo」、[online]、株式会社コルグ、[令和５年４月１９日検索]、インターネット<URL: http://www.korg-kid.com/crescendo/feature/index.html>

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した従来技術では、特殊な形状や材質のプラグと、物理構造による固定特性のフィルタとにより外部の音量を低減しているため、外部の音に合わせて柔軟に対応することが困難であった。

【0005】

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、外部の音に応じて、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる装着型音響装置、装着型音響システム、及び音響処理方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、利用者の耳に装着可能な装着型音響装置であって、外部の音を収音する第１収音部と、前記利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音する第２収音部と、前記第２収音部が収音した前記耳に聞こえる音に基づいて、前記第１収音部が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整する第１処理部と、前記入力音を所定のフィルタ処理する第２処理部と、前記入力音のレベルに応じて、前記第１処理部の出力と前記第２収音部の出力とを組み合わせて、周波数に対する前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整するゲイン調整部と、前記ゲイン調整部によって調整された音信号に基づく前記出力音を出力する出力部とを備える装着型音響装置である。

【0007】

また、発明の一態様は、上記に記載の装着型音響装置を、左右の耳用に２つ備え、２つの前記装着型音響装置のそれぞれが、独立して、前記耳に聞こえる音の音量を調整する装着型音響システムである。

【0008】

また、発明の一態様は、外部の音を収音する第１収音部と、利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音する第２収音部とを備え、前記利用者の耳に装着可能な装着型音響装置の音響処理方法であって、第１処理部が、前記第２収音部が収音した前記耳に聞こえる音に基づいて、前記第１収音部が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整し、第２処理部が、前記入力音を所定のフィルタ処理し、ゲイン調整部が、前記入力音のレベルに応じて、前記第１処理部の出力と前記第２収音部の出力とを組み合わせて、周波数に対する前記耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整し、出力部が、前記ゲイン調整部によって調整された音信号に基づく前記出力音を出力する音響処理方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、外部の音に応じて、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態による音響システムの一例を示すブロック図である。

【図2】本実施形態による音響システムの動作の一例を示すフローチャートである。

【図3】本実施形態による音響システムの音響処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】本実施形態による音響システムの音響処理の一例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の一実施形態による装着型音響装置、装着型音響システム、及び音響処理方法について、図面を参照して説明する。

【0012】

図１は、本実施形態による音響システム１の一例を示すブロック図である。
図１に示すように、音響システム１は、左イヤホン１０－Ｌと、右イヤホン１０－Ｒと、利用者端末２０とを備える。

【0013】

左イヤホン１０－Ｌと、右イヤホン１０－Ｒとは、無線通信により利用者端末２０と接続可能である。また、左イヤホン１０－Ｌと、右イヤホン１０－Ｒとのそれぞれは、同一の構成であり、音響システム１が備える任意のイヤホンを示す場合、又は特に区別しない場合に、ワイヤレスイヤホン１０として説明する。

【0014】

本実施形態において、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）は、装着型音響装置の一例である。また、音響システム１は、装着型音響システムの一例である。

【0015】

利用者端末２０（端末装置の一例）は、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）に通信可能な端末装置であり、例えば、スマートホン、ミュージックプレーヤ、パーソナルコンピュータ、タブレット端末などの装置である。利用者端末２０は、利用者が所有する端末装置であり、例えば、専用アプリケーションを用いて、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）の各種設定を行う。

【0016】

また、利用者端末２０は、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）を楽曲の視聴に用いる場合に、楽曲データを、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）に供給し、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）の出力を制御する。
利用者端末２０は、無線通信部２１と、入力部２２と、表示部２３と、端末記憶部２４と、端末制御部２５とを備える。

【0017】

無線通信部２１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信デバイスであり、ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）との間で、無線接続による通信を行う。
入力部２２は、例えば、キーボードやタッチセンサなどの入力装置であり、利用者からの各種入力情報を受け付け、受け付けた各種入力情報を端末制御部２５に出力する。

【0018】

表示部２３は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示装置である。表示部２３は、端末制御部２５から供給された各種情報を表示する。表示部２３は、例えば、後述する音響暴露量及び耳に聞こえる音の減衰量（調整量）を表示する。

【0019】

端末記憶部２４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどの記憶部である。端末記憶部２４は、利用者端末２０が利用する各種情報を記憶する。端末記憶部２４は、例えば、楽曲データ、専用アプリケーションのプログラム、ワイヤレスイヤホン１０の設定情報、等を記憶する。

【0020】

端末制御部２５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含むプロセッサであり、利用者端末２０を統括的に制御する。端末制御部２５は、ＯＳ（Operating System）に基づいて各種処理を実行する。ＯＳは、例えば、ｉＯＳ（登録商標）や、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）などである。

【0021】

端末制御部２５は、例えば、ＣＰＵに端末記憶部２４が記憶する専用アプリケーションのプログラムを実行させることで、ワイヤレスイヤホン１０の各種設定処理を実行する。また、端末制御部２５は、例えば、ＣＰＵに端末記憶部２４が記憶するオーディオプレーヤのアプリケーションのプログラムを実行させることで、楽曲データを音信号の再生データに変換して、無線通信部２１を介して、ワイヤレスイヤホン１０に送信する。

【0022】

また、端末制御部２５は、例えば、無線通信部２１を介して、音響暴露量及び耳に聞こえる音の減衰量（調整量）を受信した場合に、受信した音響暴露量及び耳に聞こえる音の減衰量（調整量）を表示部２３に表示させる。

【0023】

ワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）は、利用者の耳に装着可能なイヤホンであり、利用者端末２０から受信した再生データに基づく音を利用者が聴くことが可能である。また、ワイヤレスイヤホン１０は、コンサート会場やライブ会場などで、利用者の耳に装着することで、周囲音の音量を低減して、利用者の耳を保護することが可能である。

【0024】

ワイヤレスイヤホン１０は、無線通信部１１と、ＦＦマイク（フィードフォワードマイク）１２と、ＦＢマイク（フィードバックマイク）１３と、音響処理部１４と、スピーカ１５と、制御部１６とを備える。

【0025】

無線通信部１１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信デバイスであり、利用者端末２０との間で、無線通信を行う。無線通信部１１は、例えば、利用者端末２０から再生データを受信し、制御部１６に出力する。また、無線通信部１１は、例えば、後述する音響暴露量及び耳に聞こえる音の減衰量を利用者端末２０に送信する。本実施形態において、無線通信部１１は、通信処理部の一例であり、音響暴露量と、入力音のレベルに対する耳に聞こえる音の調整量である耳に聞こえる音の減衰量との少なくとも１つを、利用者端末２０に送信する。

【0026】

ＦＦマイク１２（第１収音部の一例）は、外部の音である周囲音を収音可能な位置に配置されたマイクであり、外部の音である周囲音を収音する。ＦＦマイク１２は、収音した音信号を、入力音の音信号として、音響処理部１４に供給する。

【0027】

ＦＢマイク１３（第２収音部の一例）は、ワイヤレスイヤホン１０を利用者の耳に装着した際に、耳に聞こえる音を収音可能な位置に配置されたマイクである。ここで、耳に聞こえる音は、ワイヤレスイヤホン１０を利用者の耳に装着した際に、実際に聞こえる音の一例であり、スピーカ１５が出力（放音）する出力音と、ワイヤレスイヤホン１０を利用者の耳に装着した際に漏れこんでくる周囲音（漏れ周囲音）とが含まれる。ＦＢマイク１３は、収音した音信号を、フィードバック音の音信号として、音響処理部１４に供給する。

【0028】

音響処理部１４は、所定の音響処理を実行し、音響処理した出力音の音信号をスピーカ１５に供給し、出力音を出力させる。音響処理部１４は、音響処理として、予め設定された設定音量になるように、出力音の音量を調整する処理を実行する。

【0029】

音響処理部１４は、ＦＦＡＮＣ部１４１と、ＡＳ部１４２と、レベル検知部１４３Ａと、レベル検知部１４３Ｂと、ＦＢＡＮＣ部１４４と、アンプ（１４５、１４６、１４８）と、ゲイン調整部１４７と、加算器１４９とを備える。

【0030】

ＦＦＡＮＣ（Feed Forward Active Noise Control）部１４１は、フィードフォワード型アクティブノイズコントロールの制御手法を用いて、ＦＦマイク１２が収音した入力音（周囲音）に対して、フィルタ処理を行う。ここで、ＦＦＡＮＣ部１４１が実行するフィルタ処理をＦＦＡＮＣ処理とする。ＦＦＡＮＣ部１４１は、ＦＦＡＮＣ処理を実行した出力を、アンプ１４５に供給する。

【0031】

ＡＳ（Ambient Sound）部１４２（第２処理部の一例）は、ＦＦマイク１２が収音した入力音（周囲音）に対して、所定のフィルタ処理を実行して、環境音（周囲音）を取り込む。ここで、ＡＳ部１４２が実行するフィルタ処理を、ＡＳ処理とする。ＡＳ部１４２は、出力音が所定の周波数特性になるように、入力音をフィルタ処理する。ＡＳ部１４２は、ＡＳ処理を実行した出力を、アンプ１４６に供給する。

【0032】

レベル検知部１４３Ａは、ＦＦマイク１２が収音した入力音のレベルを測定する。レベル検知部１４３Ａは、測定した入力音のレベルをゲイン調整部１４７に供給するとともに、制御部１６に出力する。レベル検知部１４３Ａが測定した入力音のレベルは、ゲイン調整に利用されるとともに、音響暴露量の算出に利用される。

【0033】

レベル検知部１４３Ｂは、ＦＢマイク１３が収音したフィードバック音のレベルを測定する。レベル検知部１４３Ｂは、測定したフィードバック音のレベルを制御部１６に出力する。レベル検知部１４３Ｂが測定したフィードバック音のレベルは、耳に聞こえる音の減衰量（調整量）の算出に利用される。

【0034】

ＦＢＡＮＣ（Feed Back Active Noise Control）部１４４は、フィードバック型アクティブノイズコントロールの制御手法を用いて、ＦＢマイク１３が収音したフィードバック音に対して、フィルタ処理を行う。ここで、ＦＢＡＮＣ部１４４が実行するフィルタ処理をＦＢＡＮＣ処理とする。ＦＢＡＮＣ部１４４は、ＦＢＡＮＣ処理を実行した出力を、アンプ１４８に供給する。

【0035】

アンプ１４５は、ゲイン調整可能なアンプであり、ＦＦＡＮＣ部１４１の出力を、ゲイン調整部１４７からの指示により指定されたゲイン値により増幅又は減衰して、加算器１４９に出力する。なお、ゲイン調整の概念には、増幅と、減衰とが含まれる。

【0036】

アンプ１４６は、ゲイン調整可能なアンプであり、ＡＳ部１４２の出力を、ゲイン調整部１４７からの指示により指定されたゲイン値により増幅又は減衰して、加算器１４９に出力する。

【0037】

アンプ１４８は、ゲイン調整可能なアンプであり、ＦＢＡＮＣ部１４４の出力を、ゲイン調整部１４７からの指示により指定されたゲイン値により増幅又は減衰して、加算器１４９に出力する。

【0038】

加算器１４９は、アンプ１４５の出力と、アンプ１４６の出力と、アンプ１４８の出力とを加算して、ゲイン調整したＦＦＡＮＣ処理、ＡＳ処理、及びＦＢＡＮＣ処理の結果を合成した合成信号を生成する。加算器１４９は、合成信号をスピーカ１５に出力する。

【0039】

なお、ＦＦＡＮＣ部１４１及びアンプ１４５と、ＦＢＡＮＣ部１４４及びアンプ１４８と、加算器１４９の一部（アンプ１４５の出力とアンプ１４８の出力との加算部分）とは、ＡＮＣ処理部１４０（第１処理部の一例）に対応する。

【0040】

ＡＮＣ処理部１４０は、ＦＢマイク１３が収音したフィードバック音に基づいて、アクティブノイズコントロールを用いて、ＦＦマイク１２が収音した入力音を調整する。ＡＮＣ処理部１４０は、アクティブノイズコントロールを用いて、外耳道に至る周囲音を適切に抑制する。なお、本実施形態におけるＡＮＣ処理部１４０は、フィードフォワード型アクティブノイズコントロールと、フィードバック型アクティブノイズコントロールとを組み合わせている。

【0041】

ゲイン調整部１４７は、入力音のレベルに応じて、ＡＮＣ処理部１４０の出力とＦＢマイク１３の出力とを組み合わせて、周波数に対する耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整する。ここで、所定の特性とは、所定の減衰量の範囲内に収まるフラットな特性である。ゲイン調整部１４７は、レベル検知部１４３Ａで測定された周囲音の音量レベルを基に、耳に聞こえる音が所定の音量及び周波数特性（例えば、可聴領域でフラットな特性）になるようなゲインを算出し、アンプ１４５、アンプ１４６、アンプ１４８のゲイン、及びＡＳ部１４２の特性（不図示）を調整する。
ゲイン調整部１４７は、予め設定された設定音量になるように、スピーカ１５の出力音の音量を調整する。例えば、ゲイン調整部１４７は、入力音のレベルに基づいて。設定音量を超える場合に、設定音量になるように、スピーカ１５の出力音の音量を調整する。

【0042】

ゲイン調整部１４７は、レベル検知部１４３Ａが測定した入力音のレベルに応じて、アンプ１４５、アンプ１４６、及びアンプ１４８のゲインを調整して、利用者にとって安全な音量の耳に聞こえる音になるように制御する。

【0043】

スピーカ１５（出力部の一例）は、ゲイン調整部１４７によって調整された音信号に基づく出力音を出力する。

【0044】

制御部１６は、例えば、ＣＰＵを含むプロセッサであり、ワイヤレスイヤホン１０を統括的に制御する。制御部１６は、例えば、無線通信部１１を介して、音響処理部１４の各種設定情報を利用者端末２０から受信し、各種設定情報を音響処理部１４に設定する。

【0045】

また、制御部１６は、例えば、通常のワイヤレスイヤホンの機能として、無線通信部１１を介して、再生データを利用者端末２０から受信し、再生データに基づく音を、スピーカ１５から出力させる。

【0046】

また、制御部１６は、例えば、ライブ用ＡＳ（アンビエントサウンド）機能がＯＮ（オン）された場合に、音響処理部１４に対して、周囲音を取り込んで、出力音が予め指定された音量になるようにゲイン調整させる処理を実行させる。
また、制御部１６は、例えば、音響処理部１４から取得した入力音（周囲音）のレベルに基づいて、音響暴露量を算出し、算出した音響暴露量を、無線通信部１１を介して、利用者端末２０に送信する。制御部１６は、音響暴露量が閾値以上である場合に、音響暴露量とともに、警告メッセージを送信するようにしてもよい。

【0047】

また、制御部１６は、例えば、レベル検知部１４３Ｂから取得したフィードバック音（耳に聞こえる音）のレベルに基づいて、入力音（周囲音）のレベルに対する耳に聞こえる音の調整量（減衰量）を算出し、算出した調整量（減衰量）を、無線通信部１１を介して、利用者端末２０に送信する。制御部１６は、調整量（減衰量）の代わりに、入力音から減衰された出力音のレベルを利用者端末２０に送信するようにしてもよい。

【0048】

なお、本実施形態による音響システム１は、ワイヤレスイヤホン１０を、左右の耳用に２つ（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）備えている。２つのワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）のそれぞれが、独立して、耳に聞こえる音の音量を調整する。

【0049】

次に、図面を参照して、本実施形態により音響システム１の動作について説明する。
図２は、本実施形態による音響システム１の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、音響システム１のワイヤレスイヤホン１０のライブ用ＡＳ機能の動作について説明する。

【0050】

図２に示すように、音響システム１のワイヤレスイヤホン１０は、まず、ＦＦマイク１２が周囲音を収音し、レベル検知部１４３Ａが収音した入力音（周囲音）のレベルを測定する（ステップＳ１０１）。レベル検知部１４３Ａは、測定した入力音のレベルを制御部１６に出力する。

【0051】

次に、ワイヤレスイヤホン１０の制御部１６は、入力音のレベルから音響暴露量を算出して、音響暴露量を利用者端末２０に送信する（ステップＳ１０２）。制御部１６は、無線通信部１１を介して、無線通信により、音響暴露量を利用者端末２０に送信する。

【0052】

次に、ワイヤレスイヤホン１０の音響処理部１４は、入力音を、ＦＦＡＮＣ処理及びＡＳ処理するとともに、ＦＢマイク１３が収音したフィードバック音をＦＢＡＮＣ処理し、入力音のレベルに応じたレベルを調整して合成して、出力音として出力する（ステップＳ１０３）。音響処理部１４において、ＦＦＡＮＣ部１４１が、入力音をＦＦＡＮＣ処理し、ＡＳ部１４２が、入力音をＡＳ処理するとともに、ＦＢＡＮＣ部１４４が、フィードバック音をＦＢＡＮＣ処理する。音響処理部１４のゲイン調整部１４７が、入力音のレベルに応じて、予め設定された音量（例えば、８５ｄＢ）になるように調整し、加算器１４９で合成して出力音を生成させる。その結果、スピーカ１５が、耳元（外耳道）で予め設定された音量（例えば、８５ｄＢ）になるように調整された出力音を出力する。なお、ワイヤレスイヤホン１０を装着した状態において、耳に聞こえる音は、スピーカ１５の出力音と、外耳道内に漏れこんでくる周囲音とが併さって、例えば、８５ｄＢの周囲音となる。

【0053】

次に、音響処理部１４のレベル検知部１４３Ｂが、フィードバック音のレベルを測定して、制御部１６が、フィードバック音のレベルと、入力音のレベルとに基づいて、減衰量を算出して、音減衰量を利用者端末２０に送信する（ステップＳ１０４）。制御部１６は、無線通信部１１を介して、無線通信により、減衰量を利用者端末２０に送信する。ステップＳ１０４の処理後に、制御部１６は、処理を終了する。

【0054】

なお、ワイヤレスイヤホン１０は、上述したステップＳ１０１からステップＳ１０４の処理を一定間隔で繰り返し実行する。

【0055】

次に、図３を参照して、上述した図２に示す音響処理部１４によるステップＳ１０３の処理の詳細について説明する。
図３は、本実施形態による音響システム１の音響処理の一例を示すフローチャートである。

【0056】

図３に示すように、まず、ワイヤレスイヤホン１０のＦＦマイク１２が周囲音を収音するとともに、ＦＢマイク１３が耳に聞こえる音を収音する（ステップＳ２０１）。なお、ＦＢマイク１３が収音する音は、スピーカ１５の出力音と漏れ周囲音とを加算した音に、外耳道の伝達特性を乗算したもの（（出力音＋漏れ周囲音）×外耳道の伝達特性）になる。

【0057】

次に、音響処理部１４が、周囲音を収音した入力音をＦＦＡＮＣ処理及びＡＳ処理するとともに、耳に聞こえる音を収音したフィードバック音をＦＢＡＮＣ処理する（ステップＳ２０２）。すなわち、音響処理部１４のＦＦＡＮＣ部１４１が、入力音をＦＦＡＮＣ処理して、アンプ１４５に出力するとともに、音響処理部１４のＡＳ部１４２が、入力音をＡＳ処理して、アンプ１４６に出力する。また、音響処理部１４のＦＢＡＮＣ部１４４が、フィードバック音をＦＦＡＮＣ処理して、アンプ１４８に出力する。

【0058】

次に、音響処理部１４は、各処理の出力を、入力音のレベルに応じて、ゲイン調整して合成する（ステップＳ２０３）。音響処理部１４のゲイン調整部１４７は、レベル検知部１４３Ａが測定した入力音のレベルに応じて、耳に聞こえる音が予め設定された音量になるように、アンプ１４５、アンプ１４６、及びアンプ１４８のゲイン調整を行って、音響処理部１４の加算器１４９に合成させる。

【0059】

次に、音響処理部１４は、ゲイン調整して合成した音信号をスピーカ１５に出力し、出力音を出力させる（ステップＳ２０４）。加算器１４９が、調整された音信号（例えば、８５ｄＢに調整された音信号）を、スピーカ１５に出力し、スピーカ１５が、出力音を利用者の耳に出力する。ステップＳ２０４の処理後に、音響処理部１４は、処理をステップＳ２０１に戻して、ステップＳ２０１からステップＳ２０４の処理を繰り返す。

【0060】

次に、図４を参照して、音響処理部１４による音響制御の方法について説明する。
図４は、本実施形態による音響システム１の音響処理の一例を説明する図である。

【0061】

図４に示すグラフは、縦軸が減衰量（ｄＢ）を示し、横軸が周波数（Ｈｚ）を示している。
図４において、波形Ｗ１は、基準となる音量のフラットな周波数特性の波形を示している。

【0062】

また、波形Ｗ２は、ワイヤレスイヤホン１０を耳に装着した状態で、電気的なフィルタ処理を行っていないアコースティックの遮音特性を示している。波形Ｗ２に示すように、一般的なイヤホンの遮音特性は、周波数の高い領域で減衰が大きくなる傾向を示している。すなわち、このままでは、コンサート会場やライブ会場での音の高音領域がカットされることになる。

【0063】

次に、波形Ｗ３は、波形Ｗ２のアコースティックの遮音特性に加えて、ＡＮＣ処理部１４０のANC処理（ＦＦＡＮＣ処理＋ＦＢＡＮＣ処理）を行った場合の周波数特性を示している。ＡＮＣ処理部１４０は、波形Ｗ３に示すように、波形Ｗ２に示すアコースティックで遮音できない低域を含めて周囲音を減衰させるフィルタ処理を行う。

【0064】

次に、波形Ｗ４は、波形Ｗ２のアコースティックの遮音特性に加えて、ＡＳ部１４２のＡＳ処理を行った場合の周波数特性を示している。ＡＳ部１４２は、波形Ｗ４に示すように、波形Ｗ２のアコースティックで遮音される高域を補完して、フラットな特性（所定の減衰量の範囲Ｄ１内に収まる特性）になるように、フィルタ処理を行う。

【0065】

次に、波形Ｗ５は、波形Ｗ２のアコースティックの遮音特性に加えて、ＡＮＣ処理部１４０のＡＮＣ処理（ＦＦＡＮＣ処理＋ＦＢＡＮＣ処理）と、ＡＳ部１４２のＡＳ処理とを組み合わせてゲイン調整した周波数特性を示している。波形Ｗ５は、本実施形態の音響処理部１４による総合的な周波数特性に相当し、適切に減衰されて、フラットな特性（所定の減衰量の範囲Ｄ２内に収まる特性）になる。

【0066】

以上説明したように、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０（装着型音響装置）は、利用者の耳に装着可能な装着型音響装置であって、ＦＦマイク１２（第１収音部）と、ＦＢマイク１３（第２収音部）と、ＡＮＣ処理部１４０（第１処理部）と、ＡＳ部１４２（第２処理部）と、ゲイン調整部１４７と、スピーカ１５（出力部）とを備える。ＦＦマイク１２は、外部の音（周囲音）を収音する。ＦＢマイク１３は、利用者の耳に装着した際に、実際に耳に聞こえる音を収音する。ＡＮＣ処理部１４０は、ＦＢマイク１３が収音した耳に聞こえる音に基づいて、ＦＦマイク１２が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整する。ＡＳ部１４２は、入力音を所定のフィルタ処理する。ゲイン調整部１４７は、入力音のレベルに応じて、ＡＮＣ処理部１４０の出力とＦＢマイク１３の出力とを組み合わせて、周波数に対する耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整する。スピーカ１５は、ゲイン調整部１４７によって調整された音信号に基づく出力音を出力する。

【0067】

これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０（装着型音響装置）は、ＡＮＣ処理部１４０（第１処理部）と、ＡＳ部１４２（第２処理部）とを組み合わせて、耳に聞こえる音の減衰量が所定の特性（例えば、フラットな特性）になるように調整し、耳に聞こえる音の音量を調整（低減）するため、外部の音を聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる。すなわち、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、外部の音に応じて、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる。

【0068】

また、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、入力音のレベルに基づく音響暴露量と、入力音のレベルに対する耳に聞こえる音の調整量（減衰量）との少なくとも１つを、当該ワイヤレスイヤホン１０と通信可能な利用者端末２０（端末装置）に送信する無線通信部１１（通信処理部）を備える。

【0069】

これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、音響暴露量と、耳に聞こえる音の調整量（減衰量）との少なくとも１つを、利用者端末２０（端末装置）に送信するため、これらの情報を、利用者端末２０を用いて利用者に通知することができ、利用者の耳の保護に関する意識を高めることができる。

【0070】

本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０では、例えば、ワイヤレスイヤホン１０を装着した状態で、利用者は、例えば、周囲音の音響暴露量が危険なレベル（例えば、１１０ｄＢＳＰＬ、等）であることの警告を受けることができる。また、利用者は、ライブ用ＡＳ機能をＯＮすることで、利用者端末２０により、音量の低減効果（耳に聞こえる音の減衰量）を知ることができる。

【0071】

なお、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０では、コンサート会場やライブ会場まで、通常のワイヤレスイヤホンとして、楽曲を聴きながら移動し、コンサート会場やライブ会場内に入ったら、装着したまま、大音量の演奏を安全なレベルに低減させて聴くことが可能である。

【0072】

また、本実施形態では、ゲイン調整部１４７は、耳に聞こえる音が予め設定された設定音量になるように、出力音の音量を調整する。
これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、利用者の好みに応じて、出力音の音量を柔軟に設定することができ、利用者の耳を適切に保護することができる。

【0073】

また、本実施形態では、ゲイン調整部１４７は、耳に聞こえる音の設定音量を超える場合に、耳に聞こえる音が設定音量になるように、出力音の音量を調整する。
これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、設定音量を超える場合に、耳に聞こえる音が設定音量になるように、出力音の音量を調整するため、自動的に、利用者の耳を適切に保護することができる。

【0074】

また、本実施形態では、ＡＮＣ処理部１４０は、フィードフォワード型アクティブノイズコントロールの制御手法を用いたフィルタ処理を行うＦＦＡＮＣ部１４１と、フィードバック型アクティブノイズコントロールの制御手法を用いたフィルタ処理を行うＦＢＡＮＣ部１４４とを備える。ＡＮＣ処理部１４０は、フィードフォワード型アクティブノイズコントロールと、フィードバック型アクティブノイズコントロールとを組み合わせてフィルタ処理を行う。

【0075】

これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、２つの放式を組み合わせることで、より適切なＡＮＣ処理を行うことができ、耳に聞こえる音のフラットな周波数特性を容易に実現することができる。

【0076】

また、本実施形態による音響システム１（装着型音響システム）は、上述したワイヤレスイヤホン１０を、左右の耳用に２つ（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）備える。２つのワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）のそれぞれが、独立して、耳に聞こえる音の音量を調整する。

【0077】

これにより、本実施形態による音響システム１（装着型音響システム）は、上述したワイヤレスイヤホン１０と同様の効果を奏し、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる。
また、左右の耳にワイヤレスイヤホン１０を装着した場合、利用者の体の向きや、音源との位置関係により、左右の周囲音（入力音）のレベルが異なる場合がある。このような場合に、本実施形態による音響システム１では、２つのワイヤレスイヤホン１０（左イヤホン１０－Ｌ、右イヤホン１０－Ｒ）のそれぞれが、独立して、耳に聞こえる音の音量を調整するため、利用者は、左右の耳で同一の音量の音を聴くことができる。すなわち、本実施形態による音響システム１は、利用者の立ち位置によらずに、同一の周波数特性で、左右同一の音量で聴くことができる。

【0078】

また、本実施形態による音響処理方法は、外部の音（周囲音）を収音するＦＦマイク１２と、利用者の耳に装着した際に、出力音を含む耳に聞こえる音を収音するＦＢマイク１３とを備え、利用者の耳に装着可能なワイヤレスイヤホン１０の音響処理方法であって、第１処理ステップと、第２処理ステップと、ゲイン調整ステップと、出力ステップとを含む。第１処理ステップにおいて、ＡＮＣ処理部１４０が、ＦＢマイク１３が収音した耳に聞こえる音に基づいて、ＦＦマイク１２が収音した入力音を、アクティブノイズコントロールを用いて、音響調整する。第２処理ステップにおいて、ＡＳ部１４２が、入力音を所定のフィルタ処理する。ゲイン調整ステップにおいて、ゲイン調整部１４７が、入力音のレベルに応じて、ＡＮＣ処理部１４０の出力とＦＢマイク１３の出力とを組み合わせて、周波数に対する耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性及び音量になるように調整する。出力ステップにおいて、スピーカ１５が、ゲイン調整部１４７によって調整された音信号に基づく出力音を出力する。
これにより、本実施形態による音響処理方法は、上述したワイヤレスイヤホン１０と同様の効果を奏し、外部の音を適切な音量と音色とで聴きつつ、利用者の耳を適切に保護することができる。

【0079】

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の実施形態において、装着型音響装置の一例として、ワイヤレスイヤホン１０である例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ヘッドホンなどの他の装着型音響装置に本発明を適用してもよい。

【0080】

また、上記の実施形態において、ワイヤレスイヤホン１０は、無線通信により利用者端末２０と通信する例を説明したが、これに限定されるものではなく、有線通信により通信するようにしてもよい。

【0081】

また、上記の実施形態において、ワイヤレスイヤホン１０と利用者端末２０との間を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）により通信する例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、２．４ＧＨｚ無線通信などの他の無線通信をもちいてもよい。

【0082】

また、上記の実施形態において、ＡＮＣ処理部１４０は、複数分割した周波数帯域ごとに、演算量を調整して、周波数に対しる耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性になるように、音量調整を行うようにしてもよい。また、ＡＳ部１４２は、周波数に対しる耳に聞こえる音の減衰量の特性が所定の特性になるように、複数分割した周波数帯域ごとに、入力音をフィルタ処理するようにしてもよい。ここで、所定の特性は、所定の減衰量の範囲内に収まるフラットな特性である。

【0083】

これにより、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、ＡＮＣ処理部１４０及びＡＳ部１４２において、複数分割した周波数帯域ごとに処理することで、周波数に対しる耳に聞こえる音の減衰量の所定の特性（フラットな特性）を容易に実現することができる。また、本実施形態によるワイヤレスイヤホン１０は、周波数に対しる耳に聞こえる音の減衰量が、入力音をフラットな特性になるように処理することで、例えば、コンサートやライブの演奏を、利用者の耳を適切に保護しつつ、音の品質を劣化させずに高品質で聴くことができる。

【0084】

また、上記の実施形態において、制御部１６は、レベル検知部１４３Ｂから取得したフィードバック音（耳に聞こえる音）のレベルと、入力音（周囲音）のレベルと基づいて、入力音（周囲音）のレベルに対する耳に聞こえる音の調整量（減衰量）を算出する例を説明したが、これに限定されるものではない。制御部１６は、レベル検知部１４３Ａから取得した入力音（周囲音）のレベルと、予め設定された設定音量とに基づいて、入力音（周囲音）のレベルに対する耳に聞こえる音の調整量（減衰量）を算出してもよい。

【0085】

また、上記の実施形態において、制御部１６は、レベル検知部１４３Ｂから取得したフィードバック音（耳に聞こえる音）のレベルである耳に聞こえる音量値を利用者端末２０に送信するようにしてもよい。

【0086】

なお、上述した音響システム１が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した音響システム１が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した音響システム１が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

【0087】

また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に音響システム１が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0088】

また、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個片にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１…音響システム、１０…ワイヤレスイヤホン、１０－Ｌ…左イヤホン、１０－Ｒ…右イヤホン、１１，２１…無線通信部、１２…ＦＦマイク、１３…ＦＢマイク、１４…音響処理部、１５…スピーカ、１６…制御部、２０…利用者端末、２２…入力部、２３…表示部、２４…端末記憶部、２５…端末制御部、１４０…ＡＮＣ処理部、１４１…ＦＦＡＮＣ部、１４２…ＡＳ部、１４３Ａ，１４３Ｂ…レベル検知部、１４４…ＦＢＡＮＣ部、１４５，１４５，１４８…アンプ、１４９…加算器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】