特許 7565529 ヘッドセットおよび通話用マイクの指向性制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】ヘッドセットおよび通話用マイクの指向性制御方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/10 20060101AFI20241004BHJP

   H04R 1/40 20060101ALI20241004BHJP

   H04R 3/00 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H04R1/10 101A

H04R1/10 101B

H04R1/40 320A

H04R3/00 320

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2023536619

(86)(22)【出願日】2022-03-28

(86)【国際出願番号】 JP2022014855

(87)【国際公開番号】W WO2023002714

(87)【国際公開日】2023-01-26

【審査請求日】2023-07-07

(31)【優先権主張番号】P 2021119990

(32)【優先日】2021-07-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109210

【弁理士】

【氏名又は名称】新居 広守

(74)【代理人】

【識別番号】100137235

【弁理士】

【氏名又は名称】寺谷 英作

(74)【代理人】

【識別番号】100131417

【弁理士】

【氏名又は名称】道坂 伸一

(72)【発明者】

【氏名】栗原 伸一郎

【審査官】川▲崎▼ 博章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－３９１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１３７５８５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／１０

Ｈ０４Ｒ １／４０

Ｈ０４Ｒ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

人の両耳のうちの一方の耳に装着される第１筐体と、
前記両耳のうちの他方の耳に装着される第２筐体と、
前記第１筐体および前記第２筐体の少なくとも一方に設けられた複数の通話用マイクと、
前記第１筐体に設けられたスピーカと、
前記第２筐体に設けられた収音マイクと、
第１音声信号を前記スピーカへ出力するコントローラと、
を備え、
前記スピーカは、前記第１音声信号に基づく音を出力し、
前記収音マイクは、前記スピーカから出力された音を前記人の頭部を介して収音し、収音した前記音に基づく第２音声信号を前記コントローラへ出力し、
前記コントローラは、前記第１音声信号に対する前記第２音声信号の遅れ量に基づいて、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
ヘッドセット。

【請求項2】

前記コントローラは、前記遅れ量に基づいて前記頭部の幅を算出し、算出した前記頭部の幅に基づいて、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
請求項１に記載のヘッドセット。

【請求項3】

前記コントローラは、前記複数の通話用マイクの指向性を示すビームフォームが前記人の口元から発せられる音声の位置座標に重なるように、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
請求項１または２に記載のヘッドセット。

【請求項4】

前記遅れ量は、前記コントローラが前記第１音声信号を出力してから前記コントローラに前記第２音声信号が入力されるまでの時間差である
請求項１～３のいずれか１項に記載のヘッドセット。

【請求項5】

前記遅れ量は、前記第１音声信号の信号波形と前記第２音声信号の信号波形との位相差である
請求項１～３のいずれか１項に記載のヘッドセット。

【請求項6】

さらに、前記複数の通話用マイクから出力された通話信号を同相化するための複数の同相化係数が記憶されているメモリを備え、
前記メモリには、基準となる前記頭部の幅に対応した前記複数の同相化係数が記憶され、
前記コントローラは、算出した前記頭部の幅と基準となる前記頭部の幅とを比較して、前記メモリに記憶されている前記複数の同相化係数を補正し、補正後の前記複数の同相化係数に基づいて、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
請求項２に記載のヘッドセット。

【請求項7】

さらに、前記複数の通話用マイクから出力された通話信号を同相化するための複数の同相化係数が記憶されているメモリを備え、
前記メモリには、複数の参照となる前記頭部の幅のそれぞれに対応した前記複数の同相化係数が記憶され、
前記コントローラは、算出した前記頭部の幅に応じて、前記複数の参照となる前記頭部の幅から参照となる前記頭部の幅を選択し、選択した前記頭部の幅に対応する前記複数の同相化係数を取得し、取得した前記複数の同相化係数に基づいて、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
請求項２に記載のヘッドセット。

【請求項8】

さらに、外部の通信端末に通信接続される通信モジュールを備え、
前記通信モジュールは、前記通信端末から送信された音声に関する信号を前記コントローラへ出力し、
前記コントローラは、前記通信モジュールから出力された前記音声に関する信号に基づいて、前記第１音声信号を出力する
請求項１～７のいずれか１項に記載のヘッドセット。

【請求項9】

前記コントローラは、前記収音マイクから出力された前記第２音声信号を受け付けている間、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する
請求項１～８のいずれか１項に記載のヘッドセット。

【請求項10】

前記複数の通話用マイクは、２以上のマイクを１組として構成されるマイクロフォンアレイである
請求項１～９のいずれか１項に記載のヘッドセット。

【請求項11】

前記複数の通話用マイクは、前記第１筐体および前記第２筐体のそれぞれに設けられている
請求項１０に記載のヘッドセット。

【請求項12】

人の両耳のうちの一方の耳側に配置されたスピーカから第１音声信号に基づく音を出力し、
他方の耳側に配置された収音マイクで、前記スピーカから出力された音を前記人の頭部を介して収音して、収音した前記音に基づく第２音声信号を出力し、
前記第１音声信号に対する前記第２音声信号の遅れ量に基づいて、前記一方の耳側および前記他方の耳側の両側または片側に設けられた複数の通話用マイクの指向性を制御する
通話用マイクの指向性制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、人体に装着されるヘッドセット、および、通話用マイクの指向性制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されたヘッドセットは、ヘッドバンドの一端側から突出するアームと、アームの先端に設けられた第１マイクと、第１マイクよりもアームの根元側に設けられた第２マイクと、備えている。第１マイクは、ユーザの口元と第２マイクとを通る略直線上に配置されている。このヘッドセットによれば、騒音環境下においても音声をクリアにすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－８３４０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、ヘッドセットを装着する人の頭部の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うことができるヘッドセット等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示のヘッドセットは、人の両耳のうちの一方の耳に装着される第１筐体と、前記両耳のうちの他方の耳に装着される第２筐体と、前記第１筐体および前記第２筐体の少なくとも一方に設けられた複数の通話用マイクと、前記第１筐体に設けられたスピーカと、前記第２筐体に設けられた収音マイクと、第１音声信号を前記スピーカへ出力するコントローラと、を備え、前記スピーカは、前記第１音声信号に基づく音を出力し、前記収音マイクは、前記スピーカから出力された音を前記人の頭部を介して収音し、収音した前記音に基づく第２音声信号を前記コントローラへ出力し、前記コントローラは、前記第１音声信号に対する前記第２音声信号の遅れ量に基づいて、前記複数の通話用マイクの指向性を制御する。

【0006】

本開示の通話用マイクの指向性制御方法は、人の両耳のうちの一方の耳側に配置されたスピーカから第１音声信号に基づく音を出力し、他方の耳側に配置された収音マイクで、前記スピーカから出力された音を前記人の頭部を介して収音して、収音した前記音に基づく第２音声信号を出力し、前記第１音声信号に対する前記第２音声信号の遅れ量に基づいて、前記一方の耳側および前記他方の耳側の両側または片側に設けられた複数の通話用マイクの指向性を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本開示のヘッドセットは、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うのに有効である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、比較例のヘッドセットを示す図である。

【図2】図２は、実施の形態のヘッドセットを備える通話システムを示す概略図である。

【図3】図３は、実施の形態におけるヘッドセットを模式的に示す図である。

【図4A】図４Ａは、実施の形態におけるヘッドセットのブロック構成図である。

【図4B】図４Ｂは、図４Ａに示すブロック構成図の一部および図２に示す通信端末を模式的に示す図である。

【図5】図５は、ヘッドセットのメモリに記憶されている基準データの一例を示す図である。

【図6】図６は、ヘッドセットのメモリに記憶されている同相化係数の一例を示す図である。

【図7】図７は、ヘッドセットのメモリに記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。

【図8】図８は、ヘッドセットの通話用マイクの指向性制御方法を示すフローチャートである。

【図9】図９は、ヘッドセットの動作の一例を示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、実施の形態の変形例１におけるヘッドセットを模式的に示す図である。

【図11】図１１は、実施の形態の変形例２におけるヘッドセットを模式的に示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態の変形例３におけるヘッドセットを模式的に示す図である。

【図13】図１３は、実施の形態の変形例３におけるヘッドセットの一部のブロック構成図である。

【図14】図１４は、ヘッドセットのメモリに記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。

【図15】図１５は、ヘッドセットのメモリに記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（本開示に至る経緯）
本開示に至る経緯について、図１を参照しながら説明する。

【0010】

図１は、比較例のヘッドセット１０１を示す図である。図１の（ａ）には、標準的な頭部のサイズを有する人にヘッドセット１０１が装着された例が示され、図１の（ｂ）には、標準よりも大きな頭部のサイズを有する人にヘッドセット１０１が装着された例が示されている。

【0011】

比較例のヘッドセット１０１は、２つの筐体１１０、１２０と、各筐体１１０、１２０に設けられたスピーカ１４０と、２つの筐体１１０、１２０のうちの一方の筐体１１０に設けられた複数の通話用マイク１３０と、を備えている。

【0012】

図１の（ａ）に示すように、標準的な頭部のサイズを有する人にヘッドセット１０１が装着された場合、複数の通話用マイク１３０は、複数の通話用マイク１３０の指向性を示すビームフォームＢＦが人の口元から発せられる音声の位置座標ＰＳに重なるように予め設定されている。

【0013】

しかしながら、ヘッドセット１が装着される頭部のサイズは、人によって様々である。例えば、図１の（ｂ）に示すように、頭部の幅が大きな人にヘッドセット１０１が装着されると、ビームフォームＢＦの位置が、口元から発せられる音声の位置座標ＰＳからずれてしまう。そのため、比較例のヘッドセット１０１では、口元から発せられた音声を拾いにくくなるという問題がある。

【0014】

それに対し、本開示のヘッドセットは、ヘッドセットを装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる構成を有している。

【0015】

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。添付図面は、当業者が本開示を十分に理解するために必要な説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

【0016】

（実施の形態）
［ヘッドセットを備える通話システムの構成］
この実施の形態では、通話しながらリアルタイムにマイクの指向性制御を行うヘッドセットおよび通話システムについて説明する。

【0017】

まず、実施の形態のヘッドセットを備える通話システムの構成について、図２を参照しながら説明する。

【0018】

図２は、実施の形態のヘッドセット１を備える通話システム５を示す概略図である。同図には、ユーザＡの通信相手であるユーザＢの通信端末９も示されている。

【0019】

図２に示す通話システム５は、例えば、インターコミュニケーションシステムであり、ヘッドセット１と、通信端末２と、を備えている。

【0020】

ヘッドセット１は、ユーザＡがフリーハンドで通話を行うために、ユーザＡの頭部に装着される。ヘッドセット１は、無線ｒ１によって通信端末２と通信接続される。無線ｒ１は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のような２．４ＧＨｚ帯の周波数帯を用いた通信方式である。

【0021】

通信端末２は、ユーザＡが所持している装置であり、例えば、スマートフォンなどの携帯端末である。通信端末９は、ユーザＢが所持している装置である。

【0022】

通信端末２および通信端末９のそれぞれは、ネットワークを介して通信可能となっている。例えば、ユーザＢから発せられた音声は、通信端末９およびネットワークを介して通信端末２に入力され、さらに無線ｒ１によって、ヘッドセット１に入力される。また、ユーザＡから発せられた音声は、ヘッドセット１に設けられた通話用マイクによって拾われ（ピックアップされ）、無線ｒ１によって通信端末２に送信され、さらに、ネットワークを介してユーザＢの通信端末９に送信される。これにより、ユーザＡおよびユーザＢは、通信端末２および通信端末９を用いた通話が可能となる。ユーザＡの通話内容をユーザＢに適切に伝えるためには、ユーザＡから発せられた音声を通話用マイクで適切に拾う必要がある。

【0023】

［ヘッドセットの構成］
実施の形態におけるヘッドセット１の構成について、図３～図６を参照しながら説明する。

【0024】

図３は、実施の形態におけるヘッドセット１を模式的に示す図である。図４Ａは、ヘッドセット１のブロック構成図である。図４Ｂは、図４Ａに示すブロック構成図の一部および図２に示す通信端末２を模式的に示す図である。なお、図３では、人の耳の図示を省略している。

【0025】

図３に示すように、ヘッドセット１は、ヘッドバンド９０と、第１筐体１０と、第２筐体２０と、複数の通話用マイク３１、３２、３３および３４と、スピーカ４１および４２と、収音マイク５０と、コントローラ６０と、を備えている。また、図３、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、ヘッドセット１は、メモリ６２と、通信モジュール８０と、を備えている。複数の通話用マイク３１～３４、スピーカ４１、４２、収音マイク５０、メモリ６２および通信モジュール８０のそれぞれは、コントローラ６０に配線接続されている。

【0026】

図３に示すように、ヘッドバンド９０は、略円弧状に湾曲した形状を有しており、弾性変形可能である。ヘッドバンド９０の一端側には第１筐体１０が接続され、他端側には第２筐体２０が接続されている。ヘッドバンド９０の内部には、コントローラ６０と、スピーカ４１および通話用マイク３１、３２とを繋ぐ配線が設けられている。

【0027】

第１筐体１０および第２筐体２０のそれぞれは、例えば、ケース状のハウジングと、ハウジングに取り付けられたイヤーパッドと、によって構成される（図示省略）。

【0028】

第１筐体１０は、人の両耳のうちの一方の耳に装着される。第２筐体２０は、両耳のうちの他方の耳に装着される。第１筐体１０および第２筐体２０のそれぞれは、耳介を覆うように装着されてもよいし、耳介に接するように装着されてもよい。第１筐体１０および第２筐体２０が両耳に装着されることで、第１筐体１０および第２筐体２０は、人の頭部を介して互いに対向し、人の頭部は、第１筐体１０および第２筐体２０によって挟まれた状態となる。

【0029】

複数の通話用マイク３１～３４は、第１筐体１０および第２筐体２０の少なくとも一方に設けられている。複数の通話用マイク３１～３４は、２以上のマイクを１組として構成されるマイクロフォンアレイである。この例では、第１筐体１０に２つの通話用マイク３１、３２が設けられ、第２筐体２０に２つの通話用マイク３３、３４が設けられている。なお、各通話用マイク３１～３４は、コントローラ６０等によって制御されていない状態では、指向性を有さない無指向性マイクである。以下において、複数の通話用マイク３１～３４の２つまたは全部を指して、複数の通話用マイク３０と呼ぶ場合がある。複数の通話用マイク３０で拾われた音は、コントローラ６０へ出力される。

【0030】

通信モジュール８０は、無線ｒ１によって外部の通信端末２に通信接続される。通信モジュール８０は、複数の通話用マイク３０で拾った音声に関する信号を、コントローラ６０を介して取得し、通信端末２へ送信する。また、通信モジュール８０は、通信端末２から送信された音声に関する信号をコントローラ６０へ出力する。

【0031】

コントローラ６０およびメモリ６２は、第２筐体２０の内部に設けられている。なお、コントローラ６０およびメモリ６２は、第２筐体２０ではなく、第１筐体１０の内部に設けられていてもよい。

【0032】

図４Ａに示すコントローラ６０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって構成される。コントローラ６０は、信号処理６１を行う機能を有している。メモリ６２は、フラッシュＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などによって構成される。コントローラ６０およびメモリ６２は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）６５の中に実装されている。

【0033】

メモリ６２には、ヘッドセット１の動作を制御するためのプログラムが格納されている。また、メモリ６２には、頭部の幅を算出するためのデータおよび通話用マイク３０の指向性を制御するためのデータなどが記憶されている。これについては後述する。

【0034】

コントローラ６０内の各機能ブロックは、ＣＰＵがメモリ６２に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。したがって、コントローラ６０の信号処理６１は、プログラムによるソフト処理として実現される。なお、コントローラ６０内の各機能ブロックは、ハードウェアとして実装されてもよい。

【0035】

コントローラ６０は、複数の通話用マイク３０の指向性を制御するため、以下に示す制御処理を行う。なおこの例では、信号処理６１の処理も、コントローラ６０が実行する処理として説明する。

【0036】

コントローラ６０は、通信モジュール８０から出力された音声に関する信号に基づいて、第１音声信号ｓ１を出力する。

【0037】

音声に関する信号は、例えば、ユーザＢの通信端末９から発信され、ネットワークおよび通信端末２を介して通信モジュール８０に入力された後、コントローラ６０に入力される。なお、音声に関する信号は、ネットワークを介して取得した動画の音声信号であってもよい。また、音声信号は、通信端末２のメモリ６２に記憶された音楽の音声信号であってもよいし、メモリ６２に記憶された単一波長からなる信号であってもよい。音声に関する信号は、通信端末９から受信した音声信号の他に、通信端末２が再生するコンテンツの音声信号であってもよい。

【0038】

コントローラ６０から出力された第１音声信号ｓ１は、ＤＡ変換器７６によってアナログ信号に変換され、スピーカ４１へ出力される。

【0039】

スピーカ４１は第１筐体１０に設けられ、スピーカ４２は第２筐体２０に設けられている。なお、スピーカ４２は、必ずしもヘッドセット１に設けられている必要はない。また、少なくとも本実施の形態の使い方では、スピーカ４２は音を出力しない。

【0040】

スピーカ４１は、コントローラ６０から出力された第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力する。具体的には、スピーカ４１は、第１筐体１０が装着された一方の耳に向かって音を出力する。スピーカ４１から出力された音Ｓは、一方の耳、脳および他方の耳を順に伝って、第２筐体２０に設けられた収音マイク５０に伝達される。

【0041】

収音マイク５０は、第２筐体２０の内部に設けられている。収音マイク５０は、スピーカ４１から出力された音Ｓを、人の頭部を介して収音する。収音マイク５０は、指向性を制御されることがない無指向性のマイクである。収音マイク５０は、周囲のノイズをキャンセルするために使われるフィードバック用マイクであってもよい。

【0042】

収音マイク５０は、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２を出力する。第２音声信号ｓ２は、第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓから生成されるので、第１音声信号ｓ１に基づく信号波形を含んでいる。収音マイク５０から出力された第２音声信号ｓ２は、ＡＤ変換器７７によってデジタル信号に変換され、コントローラ６０へ出力される。

【0043】

コントローラ６０は、自身が出力した第１音声信号ｓ１、および、自身に入力された第２音声信号ｓ２を用いて複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。具体的には、コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１を取得し、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0044】

遅れ量ｄ１は、コントローラ６０が第１音声信号ｓ１を出力してからコントローラ６０に第２音声信号ｓ２が入力されるまでの時間差である。すなわち、遅れ量ｄ１は、頭部を１つの入出力デバイスとみなした場合の入出力の遅延時間である。なお、遅れ量ｄ１は、時間差に限られず、第１音声信号ｓ１の信号波形と第２音声信号ｓ２の信号波形との位相差であってもよい。スピーカ４１から出力された音Ｓは可聴域の音の周期に対して十分に短い時間で頭部内を伝達して収音マイク５０に収音されるので、位相差を用いても十分に遅れ量ｄ１を計算可能である。

【0045】

コントローラ６０は、遅れ量ｄ１およびメモリ６２に記憶されたデータに基づいて、ヘッドセット１が装着された人の頭部の幅を算出する。

【0046】

図５は、ヘッドセット１のメモリ６２に記憶されている基準データの一例を示す図である。図５には、基準となる頭部の幅ｗ０を有する人にヘッドセット１が装着された場合の第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ０が示されている。基準となる頭部の幅ｗ０とは、例えば、標準的な頭部のサイズを有する人の頭部の幅である。

【0047】

コントローラ６０は、取得した遅れ量ｄ１と基準となる遅れ量ｄ０とを比較することで、ヘッドセット１を装着している人の頭部の幅ｗ１を算出する。例えば、コントローラ６０は、取得した遅れ量ｄ１が基準となる遅れ量ｄ０の１．１倍であれば、頭部の幅ｗ１が基準となる頭部の幅ｗ０の１．１倍であると算出する。例えば、コントローラ６０は、取得した遅れ量ｄ１が基準となる遅れ量ｄ０の０．９倍である場合、頭部の幅ｗ１が基準となる頭部の幅ｗ０の０．９倍であると算出する。なお、頭部の媒質の大部分は水分であるので、頭部内における音Ｓの伝達速度に個体差はないとしている。

【0048】

コントローラ６０は、算出した頭部の幅ｗ１に基づいて、ヘッドセット１が装着された人の口元から発せられる音声の位置座標ＰＳを推定する。推定のしかたは以下に示すとおりである。

【0049】

例えば、左右の耳を結ぶ線分の中点を原点とし、頭部の左右方向にＸ軸、上下方向にＹ軸、前後方向にＺ軸を定義する。これにより、耳がＸ軸上に位置し、また、頭部にヘッドセットを装着した状態において、スピーカ４１、４２はＸ軸上に位置することとなる。ここで、音声の位置座標ＰＳは、ＹＺ平面上でかつ、Ｙ座標、Ｚ座標が所定値となる位置にあると仮定する（音声の位置座標ＰＳ（０，ｙ０，ｚ０））。なお、ｙ０、ｚ０は、このようにあらかじめ決められた値としてもよいし（音声の位置座標ＰＳの位置を固定)、または、頭部の幅ｗ１から算出してもよい。通話用マイクの位置は、この座標系において既知（例えばｗ１／２，０，０）であるので、この通話用マイクの位置から音声の位置座標ＰＳに向かう方向に通話用マイクの指向性が向くように、同相化係数を制御する。本実施の形態では、頭部の幅ｗ１から同相化係数が決まるので、音声の位置座標ＰＳを、図５～図７のテーブルを参照することで推定することができる。

【0050】

コントローラ６０は、推定した音声の位置座標ＰＳに対応するように、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。複数の通話用マイク３０の指向性は、複数の通話用マイク３０から出力された通話信号を同相化するための同相化係数を変えることで制御される。

【0051】

図６は、ヘッドセット１のメモリ６２に記憶されている同相化係数の一例を示す図である。

【0052】

図６に示すように、メモリ６２には、複数の通話用マイク３１～３４から出力された通話信号を同相化するための複数の同相化係数ａ１、ａ２、ａ３、ａ４が記憶されている。これらの同相化係数ａ１～ａ４は、基準となる頭部の幅ｗ０に対応した同相化係数である。

【0053】

コントローラ６０は、算出した頭部の幅ｗ１と基準となる頭部の幅ｗ０とを比較して、メモリ６２に記憶されている複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正し、補正後の複数の同相化係数をメモリ６２に保存する。そしてコントローラ６０は、補正後の複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。すなわち、コントローラ６０は、複数の通話用マイク３０の指向性を示すビームフォームＢＦが音声の位置座標ＰＳに重なるように、複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正し、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0054】

以下、図４Ａを参照しながら、コントローラ６０の指向性合成処理等について説明する。

【0055】

４つの通話用マイク３１～３４で収音され出力された音声信号のそれぞれは、通話信号としてＤＳＰ６５に出力される。ＤＳＰ６５に入力された通話信号のそれぞれは、ＡＤ変換器７１、７２、７３および７４でデジタル信号に変換され、コントローラ６０へ出力される。デジタル信号に変換された各通話信号は、感度補正処理６０ａが行われ、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理６０ｂが行われ、プリエンファシスによる増幅処理６０ｃが行われた後、指向性合成処理６０ｄが行われる。指向性合成処理６０ｄでは、前述した補正後の複数の同相化係数を用いて、各通話信号に対する位相の同相化が行われる。また、位相の同相化が行われた各通話信号に基づいて、主ビームおよび参照ビームが形成され、残留音を抑制したビームフォームが形成される。指向性合成処理６０ｄが行われた各通話信号は、ゲイン調整処理６０ｅされ、デエンファシスによる増幅処理６０ｆが行われた後、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）処理６０ｇされ、コントローラ６０から出力される。コントローラ６０から出力された通話信号は、通信モジュール８０へ出力される。通信モジュール８０に入力された通話信号は、無線ｒ１によって通信端末２へ送信される。このようにして、複数の通話用マイク３０で拾われた音声が指向性合成処理等され、通信モジュール８０を介して、通信端末２へ送信される。

【0056】

このように本実施の形態では、スピーカ４１が第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、収音マイク５０がスピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する。そしてコントローラ６０が、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。これによれば、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0057】

なお、上記では、コントローラ６０が、メモリ６２に記憶されている複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正することで、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する例を示したが、それに限られない。例えば、コントローラ６０は、メモリ６２に記憶されたテーブル内の同相化係数を用いて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御してもよい。

【0058】

図７は、ヘッドセット１のメモリ６２に記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。図７には、メモリ６２に、複数の参照となる頭部の幅ｗａ、ｗｂ、ｗｃのそれぞれに対応した複数の同相化係数ａ１～ａ４、ｂ１～ｂ４、ｃ１～ｃ４が記憶されたテーブルが示されている。コントローラ６０は、算出した頭部の幅ｗ１に応じて、複数の参照となる頭部の幅ｗａ～ｗｃから参照となる頭部の幅（例えばｗａ）を選択し、選択した頭部の幅に対応する複数の同相化係数（例えばａ１～ａ４）を取得する。コントローラ６０は、図７のテーブルを参照し、幅ｗａ～ｗｃから頭部の幅ｗ１に近いものを選択し、選択した頭部の幅に対応する同相化係数を選択してもよい。また、コントローラ６０は、選択した頭部の幅に対応する同相化係数を補間して新たに同相化係数を求めてもよい。例えばコントローラ６０は、頭部の幅ｗ１が幅ｗａと幅ｗｂとの間の値である場合、幅ｗａ、ｗｂに対応する同相化係数ａ１～ａ４、ｂ１～ｂ４を補間して新たに同相化係数を求めてもよい。このように、コントローラ６０は、取得した複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御してもよい。

【0059】

［通話用マイクの指向性制御方法］
実施の形態における通話用マイクの指向性制御方法について説明する。

【0060】

図８は、ヘッドセット１の通話用マイク３０の指向性制御方法を示すフローチャートである。図９は、ヘッドセット１の動作の一例を示すタイミングチャートである。

【0061】

まず、コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１をスピーカ４１へ出力する（ステップＳ１１）。具体的には、コントローラ６０は、通信モジュール８０から出力された音声に関する信号に基づいて第１音声信号ｓ１を生成し、生成した第１音声信号ｓ１をスピーカ４１へ出力する。通信モジュール８０から出力された音声に関する信号は、例えば、通信相手であるユーザＢの通信端末９から送信された信号である。コントローラ６０は、通信モジュール８０から出力された音声に関する信号が入力されている間、スピーカ４１へ第１音声信号ｓ１を出力し続ける（図９参照）。

【0062】

スピーカ４１は、第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力する（ステップＳ１２）。スピーカ４１から出力された音Ｓは、頭部内を伝達して収音マイク５０に到達する。

【0063】

収音マイク５０は、頭部内を通った音Ｓを収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する（ステップＳ１３）。スピーカ４１から出力された音Ｓは、頭部内を伝達して収音マイク５０に入力されるまでに時間を要するため、コントローラ６０には、第１音声信号ｓ１の出力時刻よりも遅れて第２音声信号ｓ２が入力される（図９参照）。

【0064】

コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、頭部の幅ｗ１を算出する（ステップＳ１４）。例えばコントローラ６０は、遅れ量ｄ１およびメモリ６２に記憶されている基準データに基づいて、ヘッドセット１が装着された人の頭部の幅ｗ１を算出する。なお、コントローラ６０が計測可能な遅れ量ｄ１は、コントローラ６０がスピーカ４１に向けて第１音声信号ｓ１を送信してから、コントローラ６０が収音マイク５０からの第２音声信号ｓ２を受信するまでの時間である。本来であれば、スピーカ４１から音が出てから収音マイク５０で音が収音されるまでの時間に基づいて遅れ量を計測することが望ましいが、コントローラ６０とスピーカ４１との間の信号伝送時間、および、収音マイク５０とコントローラ６０との間の信号伝送時間はごく短時間であり、無視しても問題ないと考えられる。

【0065】

メモリ６２には、基準となる頭部の幅ｗ０に対応した複数の同相化係数が記憶されており、コントローラ６０は、ステップＳ１４で算出した頭部の幅ｗ１に基づいて、メモリ６２に記憶されている複数の同相化係数を補正する。そして、コントローラ６０は、補正後の同相化係数をメモリ６２に保存する（ステップＳ１５）。これにより、ヘッドセット１を装着した人に適合したビームフォームＢＦが、ヘッドセット１に設定される。コントローラ６０は、収音マイク５０から出力された第２音声信号ｓ２を受け付けている間、補正後の複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する制御処理を実行する（ステップＳ１６）（図９参照）。

【0066】

これらのステップＳ１１～Ｓ１６が実行されることで、複数の通話用マイク３０の指向性制御が実現される。これによれば、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。また、ステップＳ１３～Ｓ１５によれば、コントローラ６０が第２音声信号ｓ２を受け付けている間、複数の通話用マイク３０の指向性制御が実行される。そのため、例えば、第１筐体１０または第２筐体２０の頭部に対する装着位置がずれた場合であっても、その位置に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0067】

［変形例１］
実施の形態の変形例１におけるヘッドセット１Ａについて、図１０を参照しながら説明する。変形例１では、通話用マイク３０が第１筐体１０のみに設けられている例について説明する。

【0068】

図１０は、変形例１におけるヘッドセット１Ａを模式的に示す図である。

【0069】

図１０に示すように、ヘッドセット１Ａは、ヘッドバンド９０と、第１筐体１０と、第２筐体２０と、複数の通話用マイク３１および３２と、スピーカ４１および４２と、収音マイク５０と、コントローラ６０と、を備えている。また、ヘッドセット１Ａは、メモリ６２と、通信モジュール８０と、を備えている。

【0070】

第１筐体１０、第２筐体２０、スピーカ４１、４２、収音マイク５０、コントローラ６０、メモリ６２および通信モジュール８０については、実施の形態と同様である。

【0071】

ヘッドセット１Ａでは、第１筐体１０に複数の通話用マイク３１および３２が設けられ、第２筐体２０には通話用マイクが設けられていない。

【0072】

変形例１でも、スピーカ４１が第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、収音マイク５０がスピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する。そしてコントローラ６０が、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御する。これによれば、ヘッドセット１Ａを装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0073】

なお、図１０では、複数の通話用マイク３１および３２が第１筐体１０のみに設けられている例を示したが、それに限られない。例えば、複数の通話用マイク３１および３２が第２筐体２０のみに設けられ、第１筐体１０には、通話用マイクが設けられていなくても同様である。

【0074】

［変形例２］
実施の形態の変形例２におけるヘッドセット１Ｂについて、図１１を参照しながら説明する。変形例２では、通話用マイク３１が第１筐体１０に設けられ、通話用マイク３２が第２筐体２０に設けられている例について説明する。

【0075】

図１１は、変形例２におけるヘッドセット１Ｂを模式的に示す図である。

【0076】

図１１に示すように、ヘッドセット１Ｂは、ヘッドバンド９０と、第１筐体１０と、第２筐体２０と、複数の通話用マイク３１および３２と、スピーカ４１および４２と、収音マイク５０と、コントローラ６０と、を備えている。また、ヘッドセット１Ｂは、メモリ６２と、通信モジュール８０と、を備えている。

【0077】

第１筐体１０、第２筐体２０、スピーカ４１、４２、収音マイク５０、コントローラ６０、メモリ６２および通信モジュール８０については、実施の形態と同様である。

【0078】

ヘッドセット１Ｂでは、第１筐体１０に１つの通話用マイク３１が設けられ、第２筐体２０に１つの通話用マイク３２が設けられている。

【0079】

変形例２でも、スピーカ４１が第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、収音マイク５０がスピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する。そしてコントローラ６０が、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御する。これによれば、ヘッドセット１Ｂを装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0080】

また、このヘッドセット１Ｂによれば、コントローラ６０が第２音声信号ｓ２を受け付けている間、複数の通話用マイク３１および３２の指向性制御が実行される。そのため、例えば、第１筐体１０または第２筐体２０の頭部に対する装着位置がずれた場合であっても、その位置に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0081】

［変形例３］
実施の形態の変形例３におけるヘッドセット１Ｃについて、図１２および図１３を参照しながら説明する。変形例３では、ヘッドセット１Ｃが、完全ワイヤレスステレオ（ＴＷＳ：Ｔｒｕｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｔｅｒｅｏ）である例について説明する。

【0082】

図１２は、変形例３におけるヘッドセット１Ｃを模式的に示す図である。図１３は、変形例３におけるヘッドセット１Ｃの一部のブロック構成図である。なお、図１３では、一部のＡＤ変換器等の図示を省略している。

【0083】

図１２および図１３に示すように、変形例３のヘッドセット１Ｃは、第１筐体１０と、第２筐体２０と、複数の通話用マイク３１および３２と、スピーカ４１および４２と、収音マイク５０と、コントローラ６０と、を備えている。また、ヘッドセット１Ｃは、メモリ６２と、第１の通信モジュール８１と、第２の通信モジュール８２と、を備えている。変形例３のヘッドセット１Ｃは、ヘッドバンドを有していない。

【0084】

スピーカ４１、４２、収音マイク５０、コントローラ６０、メモリ６２および通話用マイク３１、３２は、変形例１と同様である。第１筐体１０および第２筐体２０は、形状、大きさが変形例１と異なるが、筐体としての機能は変形例１とほぼ同様である。

【0085】

第１の通信モジュール８１は、第２筐体２０に設けられている。第１の通信モジュール８１は、実施の形態の通信モジュール８０と同様の機能を有しており、無線ｒ１によって通信端末２に通信接続される。

【0086】

第２の通信モジュール８２は、第１筐体１０に設けられている。第２の通信モジュール８２は、第１の通信モジュール８１に対し無線ｒ２によって通信可能となっている（図１３参照）。無線ｒ２は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信方式である。

【0087】

変形例３のヘッドセット１Ｃは、複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御するため、以下に示す制御処理を行う。

【0088】

コントローラ６０は、第１の通信モジュール８１から出力された音声に関する信号に基づいて、第１音声信号ｓ１を出力する。コントローラ６０から出力された第１音声信号ｓ１は、第１の通信モジュール８１および第２の通信モジュール８２を介して、すなわち無線ｒ２によってスピーカ４１へ出力される。

【0089】

スピーカ４１は、第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力する。収音マイク５０は、スピーカ４１から出力された音Ｓを、人の頭部を介して収音する。収音マイク５０は、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２を出力する。

【0090】

コントローラ６０は、自身が出力した第１音声信号ｓ１、および、自身に入力された第２音声信号ｓ２を用いて複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御する。具体的には、コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１を取得し、複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御する。

【0091】

遅れ量ｄ１は、遅れ量ｄ１＝（第２音声信号ｓ２の受信時刻）－（第１音声信号ｓ１の送信時刻）という式で求めることができるが、変形例３では、第１の通信モジュール８１および第２の通信モジュール８２の間の通信等による通信遅延時間を考慮して、遅れ量ｄ１を求める。例えば、変形例３では、「第１音声信号ｓ１の送信時刻」を、コントローラ６０が第１音声信号ｓ１を送信指示した時刻ではなく、コントローラ６０が第２の通信モジュール８２から受信完了通知を受け取った時刻とする。具体的には、第１の通信モジュール８１から送信された第１音声信号ｓ１を第２の通信モジュール８２が受信し、第２の通信モジュール８２から返信された受信完了信号を、第１の通信モジュール８１を介してコントローラ６０が受け取った時刻を上記の「第１音声信号ｓ１の送信時刻」とする。「第１音声信号ｓ１の送信時刻」を上記のように設定することで、通信モジュール間の通信等による通信遅延時間の影響を低減することができる。

【0092】

複数の通話用マイク３１、３２で拾われた通話信号のそれぞれは、ＡＤ変換およびパルス密度変調処理された後、第２の通信モジュール８２から第１の通信モジュール８１へ送信される。第１の通信モジュール８１は、入力された通話信号をコントローラ６０へ出力する。コントローラ６０は、各通話信号に対して図４Ａに示す演算処理を行った後、演算処理後の通話信号を、第１の通信モジュール８１を介して通信端末２へ送信する。

【0093】

変形例３でも、スピーカ４１が第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、収音マイク５０がスピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する。そしてコントローラ６０が、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３１および３２の指向性を制御する。これによれば、ヘッドセット１Ｃを装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0094】

［効果等］
以上のように、本実施の形態において、ヘッドセット１は、人の両耳のうちの一方の耳に装着される第１筐体１０と、両耳のうちの他方の耳に装着される第２筐体２０と、第１筐体１０および第２筐体２０の少なくとも一方に設けられた複数の通話用マイク３０と、第１筐体１０に設けられたスピーカ４１と、第２筐体２０に設けられた収音マイクと、第１音声信号ｓ１をスピーカ４１へ出力するコントローラ６０と、を備える。スピーカ４１は、第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力する。収音マイク５０は、スピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２をコントローラ６０へ出力する。コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0095】

このように、スピーカ４１が第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、収音マイク５０がスピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音し、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２を出力することで、コントローラ６０は、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１を求めることができる。コントローラ６０は、この遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御することで、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0096】

また、本実施の形態において、コントローラ６０は、遅れ量ｄ１に基づいて頭部の幅ｗ１を算出し、算出した頭部の幅ｗ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0097】

このように、遅れ量ｄ１に基づいて頭部の幅ｗ１を算出することで、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、複数の通話用マイク３０の指向性を制御し、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うことができる。

【0098】

また、本実施の形態において、コントローラ６０は、複数の通話用マイク３０の指向性を示すビームフォームＢＦが人の口元から発せられる音声の位置座標ＰＳに重なるように、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0099】

このように複数の通話用マイク３０の指向性を制御することで、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うことができる。

【0100】

また、本実施の形態において、遅れ量ｄ１は、コントローラ６０が第１音声信号ｓ１を出力してからコントローラ６０に第２音声信号ｓ２が入力されるまでの時間差である。

【0101】

これによれば、遅れ量ｄ１を簡易に求めることができる。コントローラ６０は、この遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御することで、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0102】

また、本実施の形態において、遅れ量ｄ１は、第１音声信号ｓ１の信号波形と第２音声信号ｓ２の信号波形との位相差である。

【0103】

これによれば、遅れ量ｄ１を簡易に求めることができる。コントローラ６０は、この遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御することで、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0104】

また、本実施の形態において、ヘッドセット１は、さらに、複数の通話用マイク３０から出力された通話信号を同相化するための複数の同相化係数が記憶されているメモリ６２を備える。メモリ６２には、基準となる頭部の幅ｗ０に対応した複数の同相化係数ａ１～ａ４が記憶されている。コントローラ６０は、算出した頭部の幅ｗ１と基準となる頭部の幅ｗ０とを比較して、メモリ６２に記憶されている複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正し、補正後の複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0105】

このように、算出した頭部の幅ｗ１と基準となる頭部の幅ｗ０とを比較して、複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正することで、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、複数の通話用マイク３０の指向性を制御し、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うことができる。

【0106】

また、本実施の形態において、ヘッドセット１は、さらに、複数の通話用マイク３０から出力された通話信号を同相化するための複数の同相化係数が記憶されているメモリ６２を備える。メモリ６２には、複数の参照となる頭部の幅ｗａ、ｗｂ、ｗｃのそれぞれに対応した複数の同相化係数ａ１～ａ４、ｂ１～ｂ４、ｃ１～ｃ４が記憶されている。コントローラ６０は、算出した頭部の幅ｗ１に応じて、複数の参照となる頭部の幅ｗａ～ｗｃから参照となる頭部の幅（例えばｗａ）を選択し、選択した頭部の幅に対応する複数の同相化係数（例えばａ１～ａ４）を取得し、取得した複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0107】

このように、複数の参照となる頭部の幅ｗａ、ｗｂ、ｗｃから参照となる頭部の幅を選択して、複数の同相化係数を取得することで、ヘッドセット１を装着する人の頭の幅が異なる場合であっても、複数の通話用マイク３０の指向性を制御し、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を拾うことができる。

【0108】

また、本実施の形態において、ヘッドセット１は、さらに、外部の通信端末２に通信接続される通信モジュール８０を備える。通信モジュール８０は、通信端末２から送信された音声に関する信号をコントローラ６０へ出力する。コントローラ６０は、通信モジュール８０から出力された音声に関する信号に基づいて、第１音声信号ｓ１を出力する。

【0109】

これによれば、コントローラ６０は、通信モジュール８０から出力された音声に関する信号を利用して、複数の通話用マイク３０の指向性を制御することができる。これにより、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0110】

また、本実施の形態において、コントローラ６０は、収音マイク５０から出力された第２音声信号ｓ２を受け付けている間、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0111】

これによれば、例えば、第１筐体１０または第２筐体２０の頭部に対する装着位置がずれた場合であっても、その位置に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0112】

また、本実施の形態において、複数の通話用マイク３０は、２以上のマイクを１組として構成されるマイクロフォンアレイである。

【0113】

これによれば、コントローラ６０が、複数の通話用マイク３０の指向性を制御し、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0114】

また、本実施の形態において、複数の通話用マイク３０は、第１筐体１０および第２筐体２０のそれぞれに設けられている。

【0115】

これによれば、コントローラ６０が、第１筐体１０および第２筐体２０のそれぞれの複数の通話用マイク３０の指向性を制御し、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0116】

また、本実施の形態において、通話用マイク３０の指向性制御方法は、人の両耳のうちの一方の耳側に配置されたスピーカ４１から第１音声信号ｓ１に基づく音Ｓを出力し、他方の耳側に配置された収音マイク５０で、スピーカ４１から出力された音Ｓを人の頭部を介して収音して、収音した音Ｓに基づく第２音声信号ｓ２を出力し、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、一方の耳側および他方の耳側の両側または片側に設けられた複数の通話用マイク３０の指向性を制御する。

【0117】

このように、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御することで、人の頭部の幅に応じて口元から発せられる音声を適切に拾うことができる。

【0118】

なお、頭部の幅を正確に求めるためには、スピーカとマイクとの間の距離が頭部の幅と等しくなるように、スピーカ４１および収音マイク５０を頭の幅方向の両端に位置させ、また、スピーカ４１が音を出力してから収音マイク５０が収音するまでの時間を測定することが望ましい。実際に製造されるヘッドセットでは、スピーカと収音マイクとの間の距離が頭部の幅と微妙に異なる場合があり、また、コントローラ６０とスピーカ４１との間の信号の入出力に関する遅延もある。本実施の形態のように、コントローラ６０から第１音声信号ｓ１を出力してからコントローラ６０に第２音声信号ｓ２が入力されるまでの時間を測定しても十分な精度が得られるものと考えられる。また、図５～図７に示すテーブルの各値を、これらの差分を吸収できるように予め設定することで、より精度を上げることもできる。

【0119】

（他の実施の形態）
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態および実施の形態の変形例を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

【0120】

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0121】

また、上述の実施の形態および変形例は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【0122】

上記の実施の形態では、第１音声信号ｓ１に対する第２音声信号ｓ２の遅れ量ｄ１に基づいて頭部の幅ｗ１を算出した後に、複数の通話用マイク３０の指向性を制御する例を示したが、頭部の幅ｗ１は必ずしも算出されなくてもよい。例えば、メモリ６２に遅れ量と同相化係数との対応関係が予め記憶されている場合、コントローラ６０は、上記の対応関係を用いて、実際の遅れ量ｄ１に対する同相化係数を取得し、複数の通話用マイク３０の指向性を制御してもよい。

【0123】

図１４は、ヘッドセット１のメモリ６２に記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。メモリ６２に記憶された複数の同相化係数ａ１～ａ４は、基準となる遅れ量ｄ０に対応した同相化係数である。コントローラ６０は、算出した遅れ量ｄ１と基準となる遅れ量ｄ０とを比較して、メモリ６２に記憶されている複数の同相化係数ａ１～ａ４を補正し、補正後の複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御してもよい。

【0124】

図１５は、ヘッドセット１のメモリ６２に記憶されている同相化係数の他の一例を示す図である。メモリ６２のテーブル内には、複数の参照となる遅れ量ｄａ、ｄｂ、ｄｃのそれぞれに対応した複数の同相化係数ａ１～ａ４、ｂ１～ｂ４、ｃ１～ｃ４が記憶されている。コントローラ６０は、算出した遅れ量ｄ１に応じて、複数の参照となる遅れ量ｄａ～ｄｃから参照となる遅れ量（例えばｄａ）を選択し、選択した遅れ量に対応する複数の同相化係数（例えばａ１～ａ４）を取得し、取得した複数の同相化係数に基づいて、複数の通話用マイク３０の指向性を制御してもよい。

【0125】

本実施の形態では、スピーカ４１から第１音声信号ｓ１に基づく音声を出力し、スピーカ４２からは音声を出力しない例を示したが、それに限られず、もう一つのスピーカ４２からも第１音声信号ｓ１に基づく音声を出力してもよい。この場合、収音マイク５０は、スピーカ４１から頭部を介して伝達された音声と、スピーカ４２から空気を介して伝達された音声と、を収音した音声信号（ｓ２ａ）を出力する。したがって後の計算のために、この音声信号（ｓ２ａ）から、スピーカ４２からの音声に基づく音声信号（ｓ４２）をあらかじめ除去する必要がある。第１音声信号ｓ１は、スピーカ４２から出力され空気を伝わって収音マイク５０で収音される過程で周波数特性が変化し、また振幅も減衰するが、この特性は既知とすることができる。コントローラ６０は、スピーカ４２から出力された第１音声信号ｓ１にこの特性を反映した伝達関数をかけることで、音声信号（ｓ４２）を疑似的に再現できる。そして、スピーカ４２から空気を介して収音マイク５０に到達するまでの遅延時間も考慮して、音声信号（ｓ２ａ）から音声信号（ｓ４２）を減算(逆位相の信号を加算)したものを第２音声信号ｓ２とする。このようにして求めた第２音声信号ｓ２を、後の計算に使用してもよい。

【0126】

本実施の形態では、入力される音声信号を再生しながらリアルタイムに指向性制御を行う例を示したが、それに限られない。例えば、ヘッドセットがマイクの指向性を調整する調整モードを有する場合、調整モードにおいてテスト信号をスピーカ４１から出力し、収音マイク５０で収音することにより指向性を調整してもよい。そしてその調整後に、通常のモードで通話の動作を行ってもよい。上記のテスト信号は、全周波数帯域の成分が含まれるホワイトノイズであってもよいし、あらかじめ決められた音楽や人の声等の音声信号であってもよい。調整モードにおいては、スピーカ４２は音を出力しなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0127】

本開示は、人体に装着されるヘッドセットに適用可能である。また、本開示は、ヘッドフォンまたはインカム（インターコミュニケーション）など、頭部に装着される通話機器に適用可能である。

【符号の説明】

【0128】

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ヘッドセット
２、９ 通信端末
５ 通話システム
１０ 第１筐体
２０ 第２筐体
３０、３１、３２、３３、３４ 通話用マイク
４１、４２ スピーカ
５０ 収音マイク
６０ コントローラ
６０ａ 感度補正処理
６０ｂ ＦＦＴ処理
６０ｃ プリエンファシスによる増幅処理
６０ｄ 指向性合成処理
６０ｅ ゲイン調整処理
６０ｆ デエンファシスによる増幅処理
６０ｇ ＩＦＦＴ処理
６１ 信号処理
６２ メモリ
６５ ＤＳＰ
７１、７２、７３、７４、７７ ＡＤ変換器
７６ ＤＡ変換器
８０、８１、８２ 通信モジュール
９０ ヘッドバンド
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４ 同相化係数
ＢＦ ビームフォーム
ｄ０、ｄ１、ｄａ、ｄｂ、ｄｃ 遅れ量
ＰＳ 音声の位置座標
ｒ１、ｒ２ 無線
Ｓ 音
ｓ１ 第１音声信号
ｓ２ 第２音声信号
ｗ０、ｗ１、ｗａ、ｗｂ、ｗｃ 頭部の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】