特表 2024-542444 電気音響変換器のラウドネスを制御するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-15

(54)【発明の名称】電気音響変換器のラウドネスを制御するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20241108BHJP

   G10K 15/04 20060101ALI20241108BHJP

   H03G 9/02 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

G10K15/04 302A

H03G9/02 025

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024528466

(86)(22)【出願日】2022-11-13

(85)【翻訳文提出日】2024-07-05

(86)【国際出願番号】 IB2022060901

(87)【国際公開番号】W WO2023084470

(87)【国際公開日】2023-05-19

(31)【優先権主張番号】63/279,128

(32)【優先日】2021-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524179307

【氏名又は名称】ヘビース インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】グレル，アクセル

【テーマコード（参考）】

5D220

5J030

【Ｆターム（参考）】

5D220AA50

5J030AA05

5J030AA06

5J030AA07

5J030AA08

5J030AC09

(57)【要約】

電気音響変換器のラウドネスを制御するシステム及び方法は、（ａ）電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信すること、入ってくる電気信号に伝達関数を適用して、入ってくる電気信号に応じた電気音響変換器の期待ＳＰＬを表す、期待ＳＰＬ信号を取得すること、期待ＳＰＬ信号における少なくとも１つの音響基音を識別すること、識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音に対応する少なくとも１つの補償電気信号を生成すること、及び少なくとも１つの補償電気信号に少なくとも部分的に基づいて電気音響変換器のラウドネスを制御することを含み得る。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも１つのプロセッサによって電気音響変換器のラウドネスを制御する方法であって、前記方法は、
（ａ）電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信すること、
入ってくる電気信号に伝達関数を適用して、前記入ってくる電気信号に応じた電気音響変換器の期待ＳＰＬを表す、期待ＳＰＬ信号を取得すること、
前記期待ＳＰＬ信号における少なくとも１つの音響基音を識別すること、
前記識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音に対応する少なくとも１つの補償電気信号を生成すること、及び
前記少なくとも１つの補償電気信号に少なくとも部分的に基づいて電気音響変換器のラウドネスを制御すること、
を備える、方法。

【請求項2】

前記入ってくる電気信号と前記少なくとも１つの補償電気信号の関数として重畳電気信号を生成すること、及び
電気音響変換器のラウドネスを制御するべく、前記重畳信号を入力として電気音響変換器に提供すること、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記期待ＳＰＬ信号を、それぞれ或る周波数通過帯域又は周波数ギャップ帯域に関連付けられる複数の帯域固有ＳＰＬ信号にセグメント化することをさらに備える、請求項１～２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項4】

前記少なくとも１つの音響基音を識別することは、或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、前記少なくとも１つの音響基音を、関連する周波数通過帯域内の帯域固有のＳＰＬ信号によって表される優勢な音として識別することを備える、請求項３に記載の方法。

【請求項5】

或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、
それぞれの周波数通過帯域に基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音の１つ以上の音響倍音周波数を決定すること、
それぞれの周波数通過帯域に基づいて、前記１つ以上の音響倍音周波数に対応する１つ以上の音響振幅を決定すること、及び
前記１つ以上の対応する音響振幅での前記１つ以上の音響倍音周波数のＳＰＬを表す、それぞれの少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号を生成すること、
をさらに備える、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

或る周波数ギャップ帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、それぞれの倍音ＳＰＬ信号の生成を差し控えることをさらに備える、請求項４～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記補償電気信号を生成することは、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に基づいて帯域固有の補償電気信号を生成するべく伝達関数データ要素を使用することを備える、請求項４～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記補償電気信号を生成することは、
電気音響変換器の伝達関数の逆バージョンを表す、逆伝達関数データ要素を取得すること、及び
前記少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に前記逆伝達関数を適用して、（ｉ）１つ以上の音響倍音周波数及び（ｉｉ）それぞれの倍音ＳＰＬ信号の対応する１つ以上の音響振幅を表す、それぞれの補償電気信号を生成すること、
を備える、請求項４～７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

各補償電気信号は、音響倍音周波数の固有のセットに対応し、重畳電気信号は、少なくとも１つの補償電気信号及び入ってくる電気信号の加重和関数として生成される、請求項５～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

各補償電気信号は、１つ以上の倍音ＳＰＬ信号の固有のグループに対応し、重畳電気信号は、少なくとも１つの補償電気信号及び入ってくる電気信号の加重和関数として生成される、請求項５～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

重畳信号の入力に応じた電気音響変換器によって生成される音響パワーを表す時間的音響パワー値を取得すること、及び
得られた音響パワー値に基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整すること、
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

所定の時間枠にわたって時間的音響パワー値を積分して、音響ドーズ値を取得すること、及び
前記音響ドーズ値にさらに基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整すること、
をさらに備える、請求項１０～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

電気音響変換器の１人以上のユーザのＩＤを表す、１つ以上のＩＤデータ要素を受信すること、
前記少なくとも１つのＩＤデータ要素について、それぞれの音響ドーズ値を帰属させること、及び
前記ＩＤデータ要素にさらに基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整すること、
をさらに備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステムであって、前記システムは、補償モジュールと、重畳モジュールと、命令コードのモジュールが記憶される一時的でないメモリデバイスと、メモリデバイスに関連付けられ、命令コードのモジュールを実行するように構成されたプロセッサとを備え、前記命令コードのモジュールを実行すると、前記プロセッサは、
（ａ）電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信し、
入ってくる電気信号に伝達関数を適用して、前記入ってくる電気信号に応じた電気音響変換器の期待ＳＰＬを表す、期待ＳＰＬ信号を取得し、
前記期待ＳＰＬ信号における少なくとも１つの音響基音を識別し、
前記識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音に対応する少なくとも１つの補償電気信号を生成し、
前記少なくとも１つの補償電気信号に少なくとも部分的に基づいて電気音響変換器のラウドネスを制御する、
ように構成される、システム。

【請求項15】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
入ってくる電気信号と少なくとも１つの補償電気信号の関数として重畳電気信号を生成し、
電気音響変換器のラウドネスを制御するべく、前記重畳信号を入力として電気音響変換器に提供する、
ように構成される、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、前記期待ＳＰＬ信号を、それぞれ或る周波数通過帯域又は周波数ギャップ帯域に関連付けられる複数の帯域固有ＳＰＬ信号にセグメント化するように構成される、請求項１４～１５のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項17】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、少なくとも１つの音響基音を関連する周波数通過帯域内の帯域固有のＳＰＬ信号によって表される優勢な音として識別することによって、少なくとも１つの音響基音を識別するように構成される、請求項１４～１６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項18】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、
それぞれの周波数通過帯域に基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音の１つ以上の音響倍音周波数を決定し、
それぞれの周波数通過帯域に基づいて、前記１つ以上の音響倍音周波数に対応する１つ以上の音響振幅を決定し、
前記１つ以上の対応する音響振幅での１つ以上の音響倍音周波数のＳＰＬを表す、それぞれの少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号を生成する、
ように構成される、請求項１６～１７のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項19】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、或る周波数ギャップ帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、それぞれの倍音ＳＰＬ信号の生成を差し控えるように構成される、請求項１６～１８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

前記少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に基づいて帯域固有の補償電気信号を生成するべく伝達関数データ要素を使用することによって、補償電気信号を生成するように構成される、請求項１４～１９のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項21】

前記少なくとも１つのプロセッサは、
電気音響変換器の伝達関数の逆バージョンを表す、逆伝達関数データ要素を取得し、
前記少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に逆伝達関数を適用して、（ｉ）１つ以上の音響倍音周波数及び（ｉｉ）それぞれの倍音ＳＰＬ信号の対応する１つ以上の音響振幅を表す、それぞれの補償電気信号を生成する、
ことによって、補償電気信号を生成するように構成される、請求項１４～２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

各補償電気信号は、音響倍音周波数の固有のセットに対応し、重畳電気信号は、少なくとも１つの補償電気信号及び入ってくる電気信号の加重和関数として生成される、請求項１５～２１のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項23】

各補償電気信号は、１つ以上の倍音ＳＰＬ信号の固有のグループに対応し、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの補償電気信号及び入ってくる電気信号の加重和関数として重畳電気信号を生成するように構成される、請求項１５～２２のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項24】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
重畳信号の入力に応じた電気音響変換器によって生成される音響パワーを表す時間的音響パワー値を取得し、
得られた音響パワー値に基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整する、
ように構成される、請求項２２～２３のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項25】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
所定の時間枠にわたって時間的音響パワー値を積分して、音響ドーズ値を取得し、
前記音響ドーズ値にさらに基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整する、
ように構成される、請求項２４に記載のシステム。

【請求項26】

前記少なくとも１つのプロセッサはさらに、
電気音響変換器の１人以上のユーザのＩＤを表す、１つ以上のＩＤデータ要素を受信し、
前記少なくとも１つのＩＤデータ要素について、それぞれの音響ドーズ値を帰属させ、
前記ＩＤデータ要素にさらに基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整する、
ように構成される、請求項２４～２５のいずれか一項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０２１年１１月１４日に出願された「電気音響変換器のラウドネスを制御するシステム及び方法」という名称の米国特許仮出願第６３／２７９，１２８号の優先権の利益を主張するものである。

【0002】

本発明は、一般に、ラウドネスの強化に関する。より詳細には、本発明は、ヘッドホン及びイヤホン用のサウンドドシメータ付きのラウドネスエンハンサに関する。

【背景技術】

【0003】

ヘッドホン又はイヤホンで音楽を長時間及び／又は大音量で聴くと、聴覚に損傷を来すことがある。このリスクに対処するために多くの国で法的規制が導入されている。そのような規制は、例えば、ＩＥＣ６２３６８－１規格及びＩＥＣ５０３３２規格シリーズで詳述されている。これらの法的規制は、聴取者の聴覚を保護するために最大音圧レベル（ＳＰＬ）を１００デシベル（ｄＢ（Ａ））に下げることを目的としている。

【0004】

音響ダイナミクス（例えば、楽曲の各部分間のラウドネスの差）が比較的小さい場合、この規格に従うことで満足のいくラウドネスの感覚が得られる可能性がある。例えば、ポップ音楽の音楽制作プロセスでは普通は動的ラウドネス範囲を小さくし、リスニングセッションの全体を通して単一の音量設定が可能である。しかしながら、クラシック音楽などの動的ラウドネス範囲が大きい（例えば、楽曲の各部分間のラウドネスの差が大きい）音楽は、通常、少なくとも楽曲の静かな部分で聴取者に十分な音量が得られないと知覚される。このような場合、１００ｄＢ（Ａ）の制限では低すぎると知覚される可能性があり、音楽愛好家はヘッドホンの音量を上げることになる。

【0005】

さらに、現在入手可能なサウンドドシメータ（例えば、ＩＥＣ５０３３２－３規格に記載されているもの）では、特定のヘッドホンを使用する１人の人の累積音響量の最大量を制限している場合がある。しかしながら、そのような方策は、同じヘッドホンのまだ最大音響量に達していない第２のユーザの音響レベルも制限する可能性がある。

【発明の概要】

【0006】

本発明の実施形態は、少なくとも１つのプロセッサによって電気音響変換器のラウドネスを制御する方法を含み得る。「電気音響変換器」及び「変換器」という用語は、例えば、ヘッドホンデバイス、ラウドスピーカ、ラウドスピーカのアレイ、電話などを含む、入ってくる電気信号に基づいて音を生成することができる任意の電気装置を示すために本明細書で交換可能に用いられる場合がある。

【0007】

この方法の実施形態は、（ａ）電気音響変換器への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信すること、入力電気信号に伝達関数を適用して、電気音響変換器の期待ＳＰＬ周波数グラフを取得すること、ＳＰＬ周波数グラフにおける少なくとも１つの音響基音を識別すること、識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音信号に対応する、補償電気信号を生成すること、入力電気信号及び補償電気信号に基づいて重畳信号を生成すること、及び電気音響変換器のラウドネスを制御するべく重畳信号を入力として電気音響変換器に提供することを含み得る。

【0008】

いくつかの実施形態によれば、ＳＰＬ周波数グラフにおける少なくとも１つの音響基音を識別することは、ＳＰＬ周波数グラフをいくつかの周波数帯域にセグメント化すること、及びＳＰＬ周波数グラフの特定の周波数帯域に関係するものとして少なくとも１つの音響基音を識別することを含み得る。

【0009】

いくつかの実施形態によれば、補償電気信号を生成することは、ＳＰＬ周波数グラフの特定の周波数帯域に基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音の１つ以上の音響倍音周波数を決定すること、ＳＰＬ周波数グラフの特定の周波数帯域に基づいて、１つ以上の音響倍音周波数のそれぞれの１つ以上の音響倍音振幅を決定すること、及び伝達関数データ要素を使用して、帯域固有の補償電気信号を生成することを含み得る。補償電気信号は、それぞれの１つ以上の音響倍音振幅の１つ以上の音響倍音周波数を含む音響倍音信号に対応し得る。

【0010】

本発明の実施形態は、電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステムを含み得る。

【0011】

システムの実施形態は、補償モジュール、重畳モジュール、命令コードのモジュールが記憶され得る一時的でないメモリデバイス、及びメモリデバイスに関連付けられた少なくとも１つのプロセッサを含み得る。少なくとも１つのプロセッサは、命令コードのモジュールを実行するように構成され得る。

【0012】

これらの命令コードのモジュールを実行すると、プロセッサは、（ａ）電気音響変換器への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信し、入力電気信号に伝達関数を適用して、電気音響変換器の期待ＳＰＬ周波数グラフを取得し、ＳＰＬ周波数グラフにおける少なくとも１つの音響基音を識別するように構成され得る。補償モジュールは、識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音信号に対応する、補償電気信号を生成するように構成され得る。重畳モジュールは、入力電気信号及び補償電気信号に基づいて重畳信号を生成し、電気音響変換器のラウドネスを制御するべく重畳信号を入力として電気音響変換器に提供するように構成され得る。

【0013】

本明細書で（例えば、図２、図５に関連して）詳述するように、本発明の実施形態は、少なくとも１つのプロセッサによって電気音響変換器のラウドネスを制御する方法を含み得る。

【0014】

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサ（本明細書ではプロセッサ１１０として示される）は、（ａ）電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信し、入ってくる電気信号に伝達関数を適用して、入ってくる電気信号に応じた電気音響変換器の期待ＳＰＬを表す、期待ＳＰＬ信号を取得し得る。少なくとも１つのプロセッサは、期待ＳＰＬ信号における少なくとも１つの音響基音を識別し、識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音に対応する少なくとも１つの補償電気信号を生成するべく専用回路（本明細書では補償モジュールとして示される）を制御し得る。少なくとも１つのプロセッサは、その後、少なくとも１つの補償電気信号に少なくとも部分的に基づいて、電気音響変換器のラウドネス（例えば、知覚される音量）を制御し得る。

【0015】

さらに又は代替的に、少なくとも１つのプロセッサは、入ってくる電気信号と少なくとも１つの補償電気信号の関数（例えば、加重和関数）として重畳電気信号を生成するべく電気回路（例えば、本明細書では重畳モジュールとして示される）を制御し得る。本発明の実施形態は、電気音響変換器のラウドネスを制御するべく重畳信号を入力として電気音響変換器に提供することを含み得る。

【0016】

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、期待ＳＰＬ信号をそれぞれ或る周波数通過帯域又は周波数ギャップ帯域に関連付けられる複数の帯域固有ＳＰＬ信号にセグメント化するべく回路（例えば、本明細書では分析モジュールとして示される）を制御し得る。次いで、少なくとも１つのプロセッサは、或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、関連する周波数通過帯域内の帯域固有ＳＰＬ信号によって表される優勢な音（例えば、最高振幅及び／又は最小周波数を有する）として少なくとも１つの音響基音を識別し得る。

【0017】

さらに又は代替的に、或る周波数通過帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、少なくとも１つのプロセッサは、それぞれの周波数通過帯域に基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音の１つ以上の音響倍音周波数を決定し、それぞれの周波数通過帯域に基づいて、１つ以上の音響倍音周波数に対応する１つ以上の音響振幅を決定し、１つ以上の対応する音響振幅での１つ以上の音響倍音周波数のＳＰＬを表す、それぞれの少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号を生成し得る。相補的な様態で、少なくとも１つのプロセッサは、或る周波数ギャップ帯域に関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、それぞれの倍音ＳＰＬ信号の生成を差し控え得る。

【0018】

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に基づいて帯域固有の補償電気信号を生成するべく伝達関数データ要素を使用することによって、補償電気信号を生成し得る。言い換えれば、少なくとも１つのプロセッサは、電気音響変換器の伝達関数の逆バージョンを表す、逆伝達関数データ要素を取得し、それぞれの補償電気信号を生成するべく少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号に逆伝達関数を適用することによって、補償電気信号を生成し得る。この補償電気信号は、それぞれの倍音ＳＰＬ信号の１つ以上の音響倍音周波数及び対応する１つ以上の音響振幅を表し得る。

【0019】

いくつかの実施形態によれば、各補償電気信号は、音響倍音周波数の固有のセットに対応し得る又は専用であり得る。さらに又は代替的に、各補償電気信号は、１つ以上の倍音ＳＰＬ信号の固有のグループに対応し得る又は専用であり得る。少なくとも１つのプロセッサは、少なくとも１つの補償電気信号と入ってくる電気信号の加重和関数として重畳電気信号を生成するべく重畳モジュールを制御し得る。

【0020】

いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、重畳信号の入力に応じた電気音響変換器によって生成される音響パワーを表す時間的音響パワー値を取得又は計算し得る。その後、少なくとも１つのプロセッサは、得られた音響パワー値に基づいて、（例えば、所定の音響パワー閾値を超えないように）加重和関数の１つ以上の重みを調整し得る。

【0021】

さらに又は代替的に、少なくとも１つのプロセッサは、所定の時間枠にわたって時間的音響パワー値を積分又は累積して、本明細書では音響ドーズ値とも呼ばれる音響エネルギー値を取得し得る。その後、少なくとも１つのプロセッサは、音響ドーズ値にさらに基づいて、（例えば、所定の音響ドーズ閾値を超えないように）加重和関数の１つ以上の重みを調整し得る。

【0022】

さらに又は代替的に、少なくとも１つのプロセッサは、電気音響変換器の１人以上のユーザのＩＤを表す、１つ以上のＩＤデータ要素を受信し得る。少なくとも１つのＩＤデータ要素について、少なくとも１つのプロセッサは、それぞれの音響ドーズ値を帰属させ、ＩＤデータ要素にさらに基づいて、（例えば、所定のパーソナライズされた音響ドーズ閾値を超えないように）加重和関数の１つ以上の重みを調整し得る。

【0023】

本明細書で（例えば、図２、図５に関連して）詳述するように、本発明の実施形態は、少なくとも１つのプロセッサによって電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステムを含み得る。システムの実施形態は、本明細書で詳述するように、電気音響変換器のラウドネスを制御する方法を実施するように構成された分析モジュール回路、補償モジュール回路、及び／又は重畳モジュール回路を含み得る。さらに又は代替的に、システムの実施形態は、命令コードのモジュールが記憶される一時的でないメモリデバイスと、メモリデバイスに関連付けられ、命令コードのモジュールを実行するように構成されたプロセッサをさらに含み得る。

【0024】

前記命令コードのモジュールを実行すると、プロセッサは、（ａ）電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表す、伝達関数データ要素を受信し、入ってくる電気信号に伝達関数を適用して、入ってくる電気信号に応じた電気音響変換器の期待ＳＰＬを表す、期待ＳＰＬ信号を取得し、期待ＳＰＬ信号における少なくとも１つの音響基音を識別し、識別された少なくとも１つの音響基音の音響倍音に対応する少なくとも１つの補償電気信号を生成し、少なくとも１つの補償電気信号に少なくとも部分的に基づいて電気音響変換器のラウドネスを制御するべく、分析モジュール回路、補償モジュール回路、及び／又は重畳モジュール回路を制御するように構成され得る。

【0025】

本発明とみなされる主題は、本明細書の結びの部分で特に指摘され、明確に主張される。しかしながら、本発明は、その目的、特徴、及び利点とともに、構成と動作方法の両方に関して、添付の図面と共に読まれるときに以下の詳細な説明を参照することで最もよく理解されるであろう。本発明の実施形態は、同様の参照符号が対応する、類似の、又は同様の要素を示す添付図に限定ではなく例として示される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態に係る、例示的なコンピューティングデバイスの高レベルブロック図である。

【図2】本発明の実施形態に係る、電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステムを示すブロック図である。

【図3A】本発明の実施形態に係る、（ａ）電気音響変換器への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器の出力ＳＰＬとの間の伝達関数を示す概略図である。

【図3B】周波数の関数としての、典型的な電気音響変換器（例えば、ヘッドホン）の伝達関数Ｈ（ｆ）の振幅（単位はｄＢ（Ａ））の限定ではない例を示すグラフである。

【図3C】１ボルトの一定の入力電気信号を導入することで得られる、周波数の関数としての、典型的な電気音響変換器（例えば、ヘッドホン）のＳＰＬグラフの限定ではない例を示すグラフである。

【図4A】本発明の実施形態に係る、１つ以上の帯域固有補償関数モジュール及び重畳モジュールの実装の例を示す略ブロック図である。

【図4B】本発明の実施形態に係る、帯域固有補償モジュールによって提供される帯域固有補償関数を示すグラフである。

【図4C】本発明の実施形態に係る、電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステム１００の機能の態様を示す概略図である。

【図5】本発明の実施形態に係る、電気音響変換器のラウドネスを制御する方法を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

説明を簡潔明瞭にするために、図面に示されている要素は、必ずしも正確に又は一律の縮尺に従って描かれていないことが理解されるであろう。例えば、明瞭にするために、一部の要素の寸法は他の要素に比べて誇張されている場合があり、又はいくつかの物理コンポーネントが１つの機能ブロック又は要素に含まれている場合がある。さらに、適切であると考えられる場合、対応する又は類似する要素を示すために図面間で参照符号が繰り返されている場合がある。

【0028】

以下の詳細な説明では、本発明の十分な理解をもたらすために多くの具体的な詳細が記載される。しかしながら、これらの具体的な詳細なしに本発明が実施され得ることが当業者には理解されるであろう。場合によっては、本発明を不明瞭にしないように、周知の方法、手順、コンポーネント、モジュール、ユニット、及び／又は回路は、詳細には説明していない。一実施形態に関して説明されたいくつかの特徴又は要素を、他の実施形態に関して説明された特徴又は要素と組み合わせることができる。明瞭にするために、同じ又は類似の特徴又は要素の説明は繰り返されていない場合がある。

【0029】

本発明の実施形態はこれに関して限定されないが、例えば、「処理する」、「コンピューティング」、「計算する」、「決定する」、「確立する」、「分析する」、「チェックする」などの用語を用いる説明は、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリ内の物理（例えば、電子）量として表されるデータを、コンピュータのレジスタ及び／又はメモリ又は動作（単数又は複数）及び／又はプロセス（単数又は複数）を実行するための命令を記憶できる他の情報の一時的でない記憶媒体内の物理量として同様に表される他のデータに操作及び／又は変換する、コンピュータ、コンピューティングプラットフォーム、コンピューティングシステム、又は他の電子コンピューティングデバイスの動作及び／又はプロセスを指す場合がある。本発明の実施形態はこれに関して限定されないが、本明細書で用いられる場合の「複数の」という用語は、例えば、「多数の」、又は「２つ以上の」を含み得る。「複数の」という用語は、本明細書の全体を通して、２つ以上のコンポーネント、デバイス、要素、ユニット、パラメータなどを説明するために用いられる場合がある。本明細書で用いられるときのセットという用語は、１つ以上のアイテムを含む場合がある。明示的に述べられていない限り、本明細書で説明される方法の実施形態は、特定の順序又は順番に制約されない。加えて、説明される方法の実施形態又はその要素の一部は、同時に、同じ時点で、又は並行して発生し得る又は実行され得る。

【0030】

音圧レベル（ＳＰＬ）という用語は、音源によって生成される圧力レベルの測定可能な物理値を指すために本明細書で用いられる場合がある。当該技術分野では公知のように、ＳＰＬレベル又は値は、普通は、デシベル（例えば、ｄＢ（Ａ））の単位で表され、生成される音の増加又は減少を表す。

【0031】

「ＳＰＬグラフ」という用語は、周波数領域におけるＳＰＬの分布（例えばｄＢ（Ａ）で表される）を表すデータ要素を指すために本明細書で用いられる場合がある。言い換えれば、ＳＰＬグラフは、音源によって生成される圧力レベルを音の周波数成分の関数として表し得る。

【0032】

「電気音響変換器」という用語は、入力電気信号を受信し、対応するオーディオ信号を生成するように構成されたヘッドホン又はイヤホンなどのデバイス又は装置を指すために本明細書で用いられる場合がある。

【0033】

「ラウドネス」という用語は、耳基準点（ＥＲＰ）で電気音響変換器（例えば、ヘッドホンのセット）の聴取者又はユーザによって知覚されるオーディオ信号の強度を指すために本明細書で用いられる場合がある。知覚されるラウドネスは、ＥＲＰでの目標ＳＰＬレベルに対応し得るが、それにもかかわらず、特定の聴取者の聴覚の特徴や個人的な心理音響学的効果にも影響される可能性があることが理解されるであろう。

【0034】

「音量」という用語は、電気音響変換器（例えば、ヘッドホン）の聴取者又はユーザによって入力又は導入され得る数値データ要素又は信号を指すために本明細書で用いられる場合がある。入力音量は、例えば再生された楽曲の録音レベルを含む複数の因子に依存し得ることが理解されるであろう。したがって、音量レベルは、目標ＳＰＬレベルに直接対応しない場合がある。代わりに、音量レベルは、本明細書では、所望のラウドネスレベルを調整する（例えば、上げる又は下げる）ことへのユーザの要求とみなされる場合がある。

【0035】

人間の耳にはオーディオ信号のラウドネスの絶対的尺度はない。代わりに、人間の耳は、音源のラウドネスレベルを既存の既知の音源のラウドネスに関連付けることができる。ラウドネスレベルは、オーディオ信号に含まれる歪みのレベルに基づいて聴取者が分類することもできる。歪みのあるオーディオ信号は、一般に、歪みのない同じ総音圧レベルの信号よりも大きく知覚される。言い換えれば、可聴帯域幅（例えば、１５Ｈｚ～２０ｋＨｚ）全体にわたって歪んだオーディオ信号は、歪んでいないオーディオ信号に比べてより歪んでいてあまりクリアではないにもかかわらず、より大きく知覚される場合がある。

【0036】

本明細書で詳述するように、本発明の実施形態は、知覚されるラウドネスに対する歪みの影響を利用して、所定のＳＰＬ制限を超えることなく、オーディオ信号のラウドネスを強化（例えば増加）することができる。

【0037】

さらに又は代替的に、本発明の実施形態は、オーディオ信号を複数の異なる周波数帯域（例えば、２、３、又は４つの異なる周波数帯域）に分割し、各帯域に異なる歪み関数を適用し得る。本明細書で詳述するように、そのような帯域固有の歪み関数により、オーディオ信号がクリアではない又は歪んでいると知覚されることを回避しながら、ラウドネスを強化することが可能になり得る。

【0038】

ここで、いくつかの実施形態に係る、電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステムの一実施形態に含まれ得るコンピューティングデバイスを示すブロック図である、図１を参照する。

【0039】

コンピューティングデバイス１は、例えば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）プロセッサ、チップ、もしくは任意の適切なコンピューティング又は計算デバイスであり得るプロセッサ又はコントローラ２、オペレーティングシステム３、メモリ４、実行可能コード５、ストレージシステム６、入力デバイス７、及び出力デバイス８を含み得る。プロセッサ２（又は場合によっては複数のユニット又はデバイスにわたる１つ以上のコントローラ又はプロセッサ）は、本明細書に記載の方法を実施する、及び／又は様々なモジュール、ユニットなどとして実行又は機能するように構成され得る。本発明の実施形態に係るシステムには１つよりも多いコンピューティングデバイス１が含まれていてもよく、１つ以上のコンピューティングデバイス１は本発明の実施形態に係るシステムのコンポーネントとして機能し得る。

【0040】

オペレーティングシステム３は、コンピューティングデバイス１の動作を調整、スケジューリング、アービトレーション、監視、制御、或いは管理、例えば、ソフトウェアプログラム又はタスクの実行のスケジューリング、又はソフトウェアプログラム又は他のモジュール又はユニットの通信を可能にすることを含むタスクを実行するように設計及び／又は構成された、任意のコードセグメント（例えば、本明細書に記載の実行可能コード５に類似したもの）であり得る又はこれを含み得る。オペレーティングシステム３は市販のオペレーティングシステムであり得る。オペレーティングシステム３は随意的なコンポーネントであり得ることに留意されたく、例えば、いくつかの実施形態では、システムは、オペレーティングシステム３を必要としない又はオペレーティングシステム３を含む、コンピューティングデバイスを含み得る。

【0041】

メモリ４は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、動的ＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、同期ＤＲＡＭ（ＳＤ－ＲＡＭ）、ダブルデータレート（ＤＤＲ）メモリチップ、フラッシュメモリ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、キャッシュメモリ、バッファ、短期メモリユニット、長期メモリユニット、又は他の適切なメモリユニット又はストレージユニットであり得る又はこれらを含み得る。メモリ４は、場合によっては異なる、複数のメモリユニットであり得る又はこれらを含み得る。メモリ４は、コンピュータ又はプロセッサの一時的でない読み出し可能媒体、又はコンピュータの一時的でない記憶媒体、例えばＲＡＭであり得る。一実施形態では、メモリ４、ハードディスクドライブ、別の記憶装置などの一時的でない記憶媒体は、プロセッサによって実行されるときに本明細書に記載の方法をプロセッサに実行させることができる命令又はコードを記憶し得る。

【0042】

実行可能コード５は、任意の実行可能コード、例えば、アプリケーション、プログラム、プロセス、タスク、又はスクリプトであり得る。実行可能コード５は、場合によってはオペレーティングシステム３の制御下で、プロセッサ又はコントローラ２によって実行され得る。例えば、実行可能コード５は、本明細書でさらに説明されるように、電気音響変換器のラウドネスを制御し得るアプリケーションであり得る。明瞭にするために、図１には実行可能コード５の単一のアイテムが示されているが、本発明のいくつかの実施形態に係るシステムは、メモリ４にロードされ、本明細書に記載の方法をプロセッサ２に実行させ得る実行可能コード５と同様の複数の実行可能コードセグメントを含み得る。

【0043】

ストレージシステム６は、例えば、当該技術分野では公知のフラッシュメモリ、当該技術分野では公知のマイクロコントローラ又はチップの内部にある又は組み込まれたメモリ、ハードディスクドライブ、ＣＤ記録可能（ＣＤ－Ｒ）ドライブ、ブルーレイディスク（ＢＤ）、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）デバイス、又は他の適切な取り外し可能な及び／又は固定のストレージユニットであり得る又はこれらを含み得る。少なくとも１つの電気音響変換器に関するデータは、ストレージシステム６に記憶され、ストレージシステム６からメモリ４にロードされ、そこでプロセッサ又はコントローラ２によって処理され得る。いくつかの実施形態では、図１に示されているコンポーネントの一部は省略されていてもよい。例えば、メモリ４は、ストレージシステム６の記憶容量を有する不揮発性メモリであってもよい。したがって、別個のコンポーネントとして示されているが、ストレージシステム６は、メモリ４に組み込まれ又は含まれていてもよい。

【0044】

入力デバイス７は、任意の適切な入力デバイス、コンポーネント、又はシステム、例えば、取り外し可能なキーボード又はキーパッド、マウスなどであり得る又はこれらを含み得る。出力デバイス８は、１つ以上の（場合によっては取り外し可能な）ディスプレイ又はモニタ、スピーカ、及び／又は任意の他の適切な出力デバイスを含み得る。任意の適用可能な入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイスが、ブロック７及び８によって示されるようにコンピューティングデバイス１に接続され得る。例えば、有線又は無線ネットワークインターフェイスカード（ＮＩＣ）、汎用シリアルバス（ＵＳＢ）デバイス、又は外付けハードドライブが、入力デバイス７及び／又は出力デバイス８に含まれ得る。任意の適切な数の入力デバイス７及び出力デバイス８が、ブロック７及び８によって示されるようにコンピューティングデバイス１に作動的に接続され得ることがわかるであろう。

【0045】

本発明のいくつかの実施形態に係るシステムは、限定はされないが、複数の中央処理ユニット（ＣＰＵ）又は任意の他の適切な多目的又は特定のプロセッサ又はコントローラ（例えば、要素２と同様のもの）、複数の入力ユニット、複数の出力ユニット、複数のメモリユニット、及び複数のストレージユニットなどのコンポーネントを含み得る。

【0046】

ここで、本発明の実施形態に係る、少なくとも１つの電気音響変換器５０のラウドネスを制御するためのシステム１００を示すブロック図である、図２を参照する。

【0047】

本発明のいくつかの実施形態によれば、システム１００は、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、又はその任意の組み合わせとして実装され得る。例えば、システム１００は、図１の要素１などのコンピューティングデバイスであるか又はこれを含み、本明細書でさらに説明されるように、電気音響変換器１４０のラウドネスを制御するべく、実行可能コード（例えば、図１の要素５）の１つ以上のモジュールを実行するように適合され得る。

【0048】

いくつかの実施形態によれば、システム１００は、少なくとも１つの電気音響変換器５０を含み、本明細書で詳述するように入力電気信号（例えば２０、１３０Ａ）に基づいて電気音響変換器５０によってオーディオ信号５０Ａを生成し得る。

【0049】

さらに又は代替的に、システム１００は、図２に示すように少なくとも１つの電気音響変換器５０に作動的に又は電気的に接続され得る。このような実施形態では、システム１００は、少なくとも１つの電気信号１３０Ａを少なくとも１つの電気音響変換器５０に送信し得る。その後、少なくとも１つの電気音響変換器５０は、本明細書で詳述するように、電気信号１３０Ａに基づいてオーディオ信号５０Ａを生成し得る。

【0050】

図２に示すように、矢印は、システム１００との間の及び／又はシステム１００のモジュール又は要素間の１つ以上のデータ要素の流れを表し得る。明瞭にするために図２では一部の矢印が省略されている。

【0051】

本発明の実施形態に係る、（ａ）電気音響変換器５０への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器５０の出力ＳＰＬとの間の変換を表す伝達関数を示す概略図である、図３Ａも参照する。周波数の関数としての、典型的な電気音響変換器（例えば、ヘッドホン）の伝達関数Ｈ（ｆ）の振幅（単位はｄＢ（Ａ））の限定ではない例を示すグラフである、図３Ｂも参照する。

【0052】

「伝達関数」という用語は、電気音響変換器に関連して、（ａ）電気音響変換器５０への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器５０の出力音圧レベルとの間の変換を指すために本明細書で用いられる場合がある。

【0053】

例えば、電気音響変換器５０は、線形時不変（ＬＴＩ）システムとみなすことができ、入力電気信号Ｖ（ｔ）を受信し、以下の式１Ａに従って出力信号ＳＰＬ（ｔ）を生成し得る：
式１Ａ
ＳＰＬ（ｔ）＝Ｖ（ｔ）^＊Ｈ（ｔ）
ここで、
Ｖ（ｔ）は、電気的入力信号２０の時間領域表現であり、
ＳＰＬ（ｔ）は、出力音圧レベル５０Ａ’の時間領域表現であり、
Ｈ（ｔ）は、電気音響変換器の伝達関数５０Ｈの時間領域表現であり、
「^＊」は、畳み込み演算子である。

【0054】

さらに又は代替的に、電気音響変換器は、以下の式１Ｂに従って出力信号ＳＰＬ（ｆ）を生成し得る：
式１Ｂ
ＳＰＬ（ｆ）＝Ｖ（ｆ）・Ｈ（ｆ）
ここで、
Ｖ（ｆ）は、電気的入力信号２０の周波数領域表現であり、
ＳＰＬ（ｆ）は、出力音圧レベル５０Ａ’の周波数領域表現であり、
Ｈ（ｆ）は、電気音響変換器の伝達関数５０Ｈの周波数領域表現であり、
「・」は、点乗算演算子である。

【0055】

いくつかの実施形態によれば、システム１００は、伝達関数データ要素５０Ｈを受信するように構成された分析モジュール１２０を含み得る。伝達関数データ要素５０Ｈは、（ａ）電気音響変換器５０への電気的入力と（ｂ）電気音響変換器５０の出力音圧レベル（ＳＰＬ）との間の伝達関数を表し得る。

【0056】

例えば、伝達関数データ要素５０Ｈは、数値要素のベクトルであり得る又はこれを含み得る。数値要素のベクトルは、上記の式１Ａに従って、インパルス電気的入力信号２０に応答して電気音響変換器５０によって出力されることが期待される経時的なＳＰＬ信号５０Ａ’の値を表し得る。

【0057】

いくつかの実施形態によれば、分析モジュール１２０はまた、入力電気信号２０（例えば、式１ＡではＶ（ｔ）として示される）を受信し得る。入力電気信号２０は、入力電気信号２０が電気音響変換器（例えば５０）による入力として利用されて、対応するオーディオ信号（例えば５０Ａ）が生成され得るという意味で、それぞれのオーディオ信号に対応し得る又はこれを表し得る。

【0058】

システム１００は、電気音響変換器と関連付けられた又は一体化されたアナログ回路及び／又はデジタル回路として実装され得ることが当業者には理解されるであろう。このような実装では、「信号」という用語は、アナログ電気信号及び／又はデジタル電気信号などの物理的信号を示すために用いられる場合がある。さらに又は代替的に、システム１００は、少なくとも部分的に、関連する電気音響変換器５０のラウドネスを制御するように構成されたソフトウェアモジュールとして実装され得る。そのような実装では、信号という用語は、デジタル電気信号及び／又はアナログ電気信号などの物理的信号を表す数値表現又はデータ要素を示すために用いられる場合がある。したがって、「信号」、「データ要素」、及び「グラフ」という用語は、本明細書では文脈に応じて交換可能に用いられる場合がある。

【0059】

分析モジュール１２０は、入力電気信号２０に伝達関数５０Ｈを適用して、期待ＳＰＬ信号１２０Ａ（本明細書では「期待ＳＰＬデータ要素１２０Ａ」及び「期待ＳＰＬ周波数グラフ１２０Ａ」とも呼ばれる）を生成し得る。期待ＳＰＬ信号１２０Ａは、入ってくる電気信号２０に応じた期待される電気音響変換器５０のＳＰＬを表し得る。言い換えれば、分析モジュール１２０は、その周波数領域における期待されるオーディオ信号を表すＳＰＬ信号１２０Ａを生成し得る。

【0060】

「期待される」という用語は、この文脈では、入力電気信号２０が電気音響変換器５０への入力として使用された場合に電気音響変換器５０によって出力され得る理論上のオーディオ信号を示すために用いられる場合がある。

【0061】

分析モジュール１２０は、入力電気信号２０に伝達関数５０Ｈを適用して期待ＳＰＬ信号１２０Ａを生成するためのハードウェアモジュールとソフトウェアモジュールの組み合わせとして実装され得る。例えば、信号２０は、最初に必要とされる音響信号を表すアナログ電気信号であり得る。分析モジュール１２０は、所定の時間にわたって入ってくる信号２０をサンプリングし、アナログ－デジタル変換器を使用して信号２０のサンプルをデジタル化し、入ってくる信号２０のデジタルバージョンを生成し得る。次いで、分析モジュール１２０は、処理ユニット１１０（図１のプロセッサ２と同じであり得る）と協働して、入ってくる信号２０のデジタル化されたサンプルに（例えば、式１Ａ及び／又は式１Ｂに関連して詳述したように）伝達関数５０Ｈを適用し、これにより、期待ＳＰＬ信号１２０Ａを生成し得る。

【0062】

１ボルトの一定の入力電気信号２０を導入することで得られる、周波数の関数としての典型的な電気音響変換器（例えば、ヘッドホン）の期待ＳＰＬ信号１２０Ａの限定ではない例を示す周波数グラフである、図３Ｃも参照する。そのような一定の入力は、式１Ｂに基づいて、図３ＢのＨ（ｆ）振幅グラフと同様の期待ＳＰＬ信号グラフ１２０Ａを生成し得ることが理解されるであろう。

【0063】

いくつかの実施形態によれば、分析モジュール１２０は、当該技術分野では公知のアナログ及び／又はデジタル帯域通過及び／又は帯域消去フィルタであり得る又はこれを含み得る１つ以上の周波数帯域フィルタモジュール１２１（又は略して「フィルタ１２１」）を含み得る。フィルタ１２１は、期待ＳＰＬ信号１２０Ａを複数の周波数帯域１２１Ａに分割又はセグメント化するように構成され得る。周波数帯域１２１Ａは、本明細書で詳述するように、システム１００が期待ＳＰＬ信号１２０Ａを分析し得る周波数帯域を定義する１つ以上の周波数通過帯域１２１ＡＰと、システム１００が期待ＳＰＬ信号１２０Ａの分析を差し控え得る周波数帯域を定義する１つ以上の周波数ギャップ帯域１２１ＡＧとを含み得る。したがって、１つ以上のフィルタモジュール１２１は、期待ＳＰＬ信号１２０Ａを、それぞれの周波数通過帯域１２１ＡＰ（したがって、通過帯域ＳＰＬ信号１２１ＢＰと示される）又は周波数ギャップ帯域１２１ＡＧ（したがって、ギャップ帯域ＳＰＬ信号１２１ＢＧと示される）にそれぞれ関連付けられる複数の帯域固有ＳＰＬ信号１２１Ｂにセグメント化又は分割し得ることが理解されるであろう。

【0064】

さらに又は代替的に、分析モジュール１２０は、入力電気信号２０に１つ以上のフィルタモジュール１２１を適用して、入力電気信号２０の複数の帯域固有成分を生成し、その後、入力電気信号２０の複数の帯域固有成分に伝達関数５０Ｈを適用して、複数の帯域固有ＳＰＬ信号１２１Ｂ（例えば、１２１ＢＧ、１２１ＢＰ）を生成し得る。

【0065】

周波数通過帯域１２１ＡＰは、例えば、重低音の音響基音が検出される第１の周波数帯域（例えば、１５Ｈｚ～５０Ｈｚ）、（ｂ）低音の音響基音が検出される第２の周波数帯域（例えば、５０Ｈｚ～１００Ｈｚ）、（ｃ）低ボーカル音の音響基音が検出される第３の周波数帯域（例えば、１００Ｈｚ～２５０Ｈｚ）、及び（ｄ）中高ボーカル及び楽器音の音響基音が検出される第４の周波数帯域（例えば、２５０Ｈｚ～１ｋＨｚ）を含み得る。

【0066】

「音響基音」という用語は、音のベース周波数又はコア周波数を示すために本明細書で用いられる場合がある。当該技術分野では公知のように、音響基音は、関連する音の最も低い周波数成分を含み、それに音響基音の整数積が加わる。音響基音のこれらの整数積は、当該技術分野では一般に「倍音」と呼ばれる。

【0067】

音響基音は、本明細書では、周波数１２２ＦＲ及び対応する振幅１２２ＡＭＰを有する要素１２２として示される。倍音は、本明細書では、倍音周波数値１２３ＦＲ及び対応する振幅１２３ＡＭＰを有する要素１２３として示される。

【0068】

いくつかの実施形態によれば、分析モジュール１２０は、期待ＳＰＬ信号１２０Ａにおける少なくとも１つの音響基音１２２の周波数１２２ＦＲを識別し得る。いくつかの実施形態では、分析モジュール１２０は、特定の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲを識別し、周波数ギャップ帯域１２１ＡＧにおける少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲの識別を差し控え得る。言い換えれば、周波数通過帯域１２１ＡＰに関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号１２１ＢＰについて、分析モジュール１２０は、少なくとも１つの音響基音１２２を、関連する周波数通過帯域１２１ＡＰ内の帯域固有ＳＰＬ信号１２１ＢＰによって表される優勢な音（例えば、最低周波数１２２ＦＲ及び／又は最高振幅１２２ＡＭＰを有する）として識別し得る。

【0069】

上記の例に関して、分析モジュール１２０は、（ａ）第１の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける重低音の少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲ及び振幅１２２ＡＭＰを識別し、（ｂ）第２の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける低音の少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲ及び振幅１２２ＡＭＰを識別し、（ｃ）第３の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける低ボーカル音の少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲ及び振幅１２２ＡＭＰを識別し、及び／又は（ｄ）第４の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける中高ボーカル又は楽器音の少なくとも１つの音響基音周波数１２２ＦＲ及び振幅１２２ＡＭＰを識別し得る。

【0070】

図２に示すように、システム１００は、１つ以上の帯域固有補償関数モジュール１３０を含み得る。いくつかの実施形態によれば、帯域固有補償関数モジュール１３０は、入力電気信号２０を受信し、分析モジュール１２０と協働して、少なくとも１つの補償電気信号１３６Ａを生成するように構成され得る。さらに、本明細書で詳述するように、１つ以上の帯域固有補償関数モジュール１３０は、重畳モジュール１４０と協働して、入力電気信号２０の帯域固有補償又は調整を実行し、強化された電気信号１４０Ａを生成し得る。

【0071】

本発明の実施形態に係る、１つ以上の帯域固有補償関数モジュール１３０（又は略して「補償モジュール１３０」）及び重畳モジュール１４０の動作を示す略ブロック図である、図４Ａも参照する。

【0072】

いくつかの実施形態によれば、分析モジュール１２０は、期待ＳＰＬ信号１２０Ａの特定の周波数通過帯域１２１ＡＰに関係するものとして少なくとも１つの音響基音１２２を識別し、識別された音響基音１２２の周波数１２２ＦＲ及び／又は振幅１２２ＡＭＰを、関連する帯域固有補償関数モジュール１３０に通信し得る。「関連する」という用語は、通信する補償関数モジュール１３０が、特定の周波数通過帯域１２１ＡＰのＳＰＬ信号１２１ＢＰの処理専用である又はその処理に割り当てられるという意味で理解され得る。

【0073】

本明細書で詳述するように、その後、補償関数モジュール１３０は、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の音響倍音１２３の周波数１２３ＦＲ及び／又は振幅１２３ＡＭＰに基づいて又はそれに対応して、入ってくる電気信号２０の帯域固有の（例えば、通過帯域１２１ＡＰ内の）補償又は調整を実行し得る。

【0074】

いくつかの実施形態によれば、補償モジュール１３０（単数又は複数）は、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の音響倍音１２３に対応する又はそれを表す、少なくとも１つの補償電気信号１３６Ａを生成し得る。次いで、補償モジュール１３０（単数又は複数）は、重畳モジュール１４０と協働して、入ってくる電気信号２０と少なくとも１つの補償電気信号１３６Ａの関数として、本明細書では強化された電気信号１４０Ａとも呼ばれる重畳電気信号１４０を生成し得る。例えば、重畳モジュール１４０は、入ってくる電気信号２０に帯域固有補償電気信号１３６Ａを加算又は累積するべく、入ってくる電気信号２０と少なくとも１つの補償電気信号１３６Ａに加重和関数を適用し、これにより、重畳電気信号１４０Ａを生成し得る。

【0075】

重畳電気信号１４０Ａは、電気音響変換器５０の入力として作用して、後続の強化されたオーディオ信号５０Ａを生成し得るという意味で、強化された電気信号１４０Ａと呼ばれる場合がある。「強化された」という用語は、この文脈では、オーディオ信号５０Ａが、電気音響変換器５０の聴取者又はユーザに耳基準点（ＥＲＰ）でのラウドネスレベルが増加したように知覚され、尚且つ、ユーザに歪んでいる又はクリアではないとは知覚されないことを示すために用いられる場合がある。

【0076】

本明細書で詳述するように、重畳モジュール１４０は、事前定義された要件及び／又はシナリオに従って、強化された電気信号１４０Ａでの補償電気信号１３６Ａの重みを修正し得る。言い換えれば、重畳モジュール１４０は、少なくとも１つの帯域固有補償電気信号１３６Ａに少なくとも部分的に基づいて電気音響変換器５０のラウドネスを制御するべく、重畳信号を入力として電気音響変換器に提供し得る。

【0077】

補償モジュール１３０は、本明細書で詳述するように、オーディオ信号５０Ａが歪んでいると知覚されることを回避するために、各周波数帯域１２１Ａの識別された音響基音１２２周波数１２２ＦＲが別々に又は帯域ごとに異なる様態で処理され得るという意味で「帯域固有」であり得る。

【0078】

いくつかの実施形態によれば、補償モジュール１３０は、音響基音周波数１２２ＦＲ及びそれぞれの音響基音振幅１２２ＡＭＰの値を（例えば、分析モジュール１２０から）受信するように構成された倍音補償モジュール１３４を含み得る。

【0079】

本発明の実施形態に係る、帯域固有補償モジュール１３０によって提供される帯域固有補償関数を示す概略的なグラフである、図４Ｂも参照する。

【0080】

図４Ｂの例に示すように、期待ＳＰＬ信号１２０Ａは、複数のフィルタ１２１によって複数の通過帯域１２１ＡＰ及び／又はギャップ帯域１２１ＡＧに分割され得る（したがって、帯域固有ＳＰＬ信号１２１Ｂを生じる）。通過帯域１における音響基音１２２は、５０Ｈｚの周波数１２２ＦＲを有する概略的なデルタ関数として表される。

【0081】

その後、倍音補償モジュール１３４は、受信した音響基音値１２２ＦＲ、１２２ＡＭＰに基づいて、それぞれの倍音周波数値１２３ＦＲ及び対応する倍音振幅値１２３ＡＭＰを有する１つ以上の倍音１２３を決定又は追加し得る。

【0082】

１つ以上の倍音値１２３ＦＲ、１２３ＡＭＰは、例えば、音響基音周波数１２２ＦＲの倍音に対応する、１つ以上の倍音周波数値１２３ＦＲを含み得る。言い換えれば、１つ以上の倍音周波数値１２３ＦＲは、音響基音周波数１２２ＦＲの整数積値であり得る。

【0083】

いくつかの実施形態によれば、周波数通過帯域１２１ＡＰに関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号１２１ＢＰについて、倍音補償モジュール１３４は、それぞれの周波数通過帯域に基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の１つ以上の音響倍音１２３の周波数１２３ＦＲを決定し得る。例えば、倍音補償モジュール１３４は、第１の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける第１の基音１２２についての第１の数の倍音を決定し、第２の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける第２の基音１２２の第２の異なる数の倍音を決定するように構成され得る。

【0084】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、それぞれの周波数通過帯域１２１ＡＰに基づいて、１つ以上の音響倍音周波数１２３ＦＲに対応する、１つ以上の音響振幅１２３ＡＭＰを決定し得る。例えば、倍音補償モジュール１３４は、第１の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける第１の倍音についての第１の振幅１２３ＡＭＰを決定し、第２の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける第２の倍音についての第２の異なる振幅１２３ＡＭＰを決定するように構成され得る。

【0085】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、第１の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける基音１２２に由来する第１の倍音についての第１の振幅１２３ＡＭＰを決定し、第２の周波数通過帯域１２１ＡＰにおける基音１２２に由来する第２の倍音についての第２の異なる振幅１２３ＡＭＰを決定するように構成され得る。

【0086】

例えば、図４Ｂに示すように、倍音補償モジュール１３４は、通過帯域（１２１ＡＰ）１及び２における２次から４次（範囲Ａで示される）の倍音１２３と、通過帯域（１２１ＡＰ）３における４０次から８０次（範囲Ｂで示される）の倍音を生じ得る。

【0087】

したがって、倍音補償モジュール１３４は、１つ以上の対応する音響振幅１２３ＡＭＰでの１つ以上の音響倍音１２３の周波数１２３ＦＲのＳＰＬを表す、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号１２４を生成し得る。

【0088】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、ギャップ帯域１２１ＡＧにおける、又はギャップ帯域１２１ＡＧにおける基音１２２に由来する、倍音１２３の生成を差し控え得る。言い換えれば、周波数ギャップ帯域１２１ＡＧに関連付けられる少なくとも１つの帯域固有ＳＰＬ信号について、倍音補償モジュール１３４は、それぞれの倍音ＳＰＬ信号の生成を差し控え得る。

【0089】

本明細書で説明されるように、１つ以上の倍音振幅値１２３ＡＭＰは、音響基音１２２のそれぞれの１つ以上の倍音周波数値１２３ＦＲの振幅を表し得る。伝達関数５０ＨとＥＲＰでのＳＰＬ１２０が既知であることから、倍音補償モジュール１３４は、事前定義されたルール又は構成に基づいて、音の印象に悪影響を及ぼすことなく、例えば、聴取者に歪んでいると知覚されることなく、オーディオ信号５０Ａのラウドネスが強化されるように、１つ以上の倍音値（例えば、倍音周波数１２３ＦＲ及びそれぞれの倍音振幅１２３ＡＭＰ）を決定し得る。

【0090】

例えば、倍音補償モジュール１３４は、期待ＳＰＬグラフ１２０Ａがピークを示す基音周波数１２２ＦＲに対して、周波数１２３ＦＲでの倍音成分１２３の追加を回避するように構成され得る。

【0091】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、期待ＳＰＬグラフ１２０Ａがトラフを示す倍音周波数１２３ＦＲを有する倍音成分１２３を追加するように構成され得る。

【0092】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、特定の倍音振幅１２３ＡＭＰ（倍音振幅１２３ＡＭＰは、倍音周波数１２３ＦＲでの期待ＳＰＬグラフ１２０の振幅に基づいて選択される）での倍音周波数１２３ＦＲ成分を追加するように構成され得る。

【0093】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、（ａ）期待ＳＰＬグラフ１２０が（例えば、事前定義された閾値を下回る）低振幅を呈する又は含む周波数において高振幅１２３ＡＭＰを有する倍音周波数１２３ＦＲ成分を追加し、（ｂ）期待ＳＰＬグラフ１２０が（例えば、事前定義された閾値を上回る）高振幅を呈する又は含む周波数において低振幅１２３ＡＭＰを有する倍音周波数１２３ＦＲ成分を追加し得る。

【0094】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、期待ＳＰＬ周波数グラフ１２０Ａの特定の周波数帯域１２１Ａに基づいて、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の１つ以上の音響倍音周波数１２３ＦＲを決定し得る。

【0095】

さらに又は代替的に、倍音補償モジュール１３４は、期待ＳＰＬ周波数グラフ１２０Ａの特定の周波数帯域１２１Ａに基づいて、１つ以上の音響倍音周波数１２３ＦＲのそれぞれの１つ以上の音響倍音振幅１２３ＡＭＰを決定し得る。

【0096】

音響倍音周波数１２３ＦＲ及びそれぞれの振幅のそのような帯域固有の決定により、強化されたオーディオ信号５０Ａを聞くときに歪みの感覚が生じるのを回避することができることが理解されるであろう。

【0097】

例えば、（ａ）第１の周波数帯域１２１Ａ（例えば、１５Ｈｚ～５０Ｈｚの１２１ＡＰ）について、倍音補償モジュール１３４は、それぞれの第１の振幅１２３ＡＭＰを有する音響倍音周波数１２３ＦＲの第１の数又はセットを決定し、（ｂ）第２の周波数帯域１２１Ａ（例えば、２５０Ｈｚ～１ＫＨｚの１２１ＡＰ）について、倍音補償モジュール１３４は、それぞれの第２の振幅１２３ＡＭＰを有する音響倍音周波数１２３ＦＲの第２の数又はセットを決定し、以下同様であり得る。

【0098】

いくつかの実施形態によれば、補償モジュール１３０は、倍音補償モジュール１３４から１つ以上の倍音周波数１２３ＦＲ及びそれぞれの１つ以上の倍音振幅１２３ＡＭＰを受信するように適合された補償信号発生器１３６を含み得る。

【0099】

補償信号発生器１３６は、伝達関数データ要素５０Ｈを使用して帯域固有の補償電気信号１３６Ａを生成するように構成された回路を含み得る。補償電気信号１３６Ａは、それぞれの１つ以上の音響倍音振幅１２３ＡＭＰでの１つ以上の音響倍音周波数１２３ＦＲを含む少なくとも１つの音響倍音ＳＰＬ信号１２４に対応し得る又は基づき得る。

【0100】

言い換えれば、補償信号発生器１３６は、式１Ｂの伝達関数Ｈ（ｆ）の情報（伝達関数データ要素５０Ｈによって表される）を使用して、それぞれの１つ以上の音響振幅１２３ＡＭＰを有する１つ以上の音響倍音周波数１２３ＦＲ成分に対応する補償電気信号１３６Ａを生成し得る。

【0101】

補償電気信号１３６Ａが電気音響変換器５０への入力として使用される場合、電気音響変換器５０は、（伝達関数Ｈ（ｆ）５０Ｈに基づいて）それぞれの決定された倍音振幅１２３ＡＭＰでの決定された倍音周波数１２３ＦＲを含むオーディオ信号５０Ａを生成するという意味で、補償電気信号１３６Ａは、本明細書では、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の音響倍音ＳＰＬ信号１２４に「対応する」と言われる場合がある。

【0102】

補償信号発生器１３６が、識別された音響基音１２２と特定の周波数帯域１２１Ａとの関連性に応じて異なる補償電気信号１３６Ａを生成し得るという意味で、補償電気信号１３６Ａは、本明細書では「帯域固有」と言われる場合がある。

【0103】

いくつかの実施形態によれば、補償信号発生器１３６は、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号１２４に伝達関数５０Ｈの逆関数を適用してそれぞれの帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成するためのハードウェアモジュールとソフトウェアモジュールの組み合わせとして実装され得る。

【0104】

例えば、倍音ＳＰＬ信号１２４は、必要とされる音響倍音１２３のデジタル信号又はデジタル表現であり得る。補償信号発生器１３６は、プロセッサ１１０（図１のプロセッサ２など）と協働して、電気音響変換器の伝達関数５０の逆バージョンを表す、逆伝達関数データ要素５０’を生成（例えば、図１の入力７を介して受信又は計算）し得る。次いで、補償信号発生器１３６は、少なくとも１つの倍音ＳＰＬ信号１２４に逆伝達関数を適用して（例えば、式１Ｂと同様の様態で）、必要とされる補償電気信号１３６Ａのそれぞれの帯域固有のデジタル表現を生成し得る。その後、補償信号発生器１３６は、デジタル－アナログ変換器を適用して、アナログの帯域固有の補償電気信号１３６Ａを生成し得る。補償信号１３６Ａは、（ｉ）１つ以上の音響倍音周波数、及び（ｉｉ）それぞれの帯域固有の倍音ＳＰＬ信号１２４の対応する１つ以上の音響振幅を表し得る。

【0105】

本発明の実施形態に係る、電気音響変換器のラウドネスを制御するためのシステム１００の機能の態様を示す概略図である、図４Ｃも参照する。

【0106】

図４Ｃに示すように、モジュール１２０は、フィルタ１２１を適用して、入ってくる信号２０の処理を複数の帯域固有のチャネルに分割し得る。帯域固有補償関数モジュール１３０はそれぞれ、帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し得る、したがって、複数の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生じる。重畳モジュール１４０は、入ってくる信号２０に複数の帯域固有補償電気信号１３６Ａを加算、合計、又は累積して（例えば、加重和関数によって）、単一の、統合された、強化された電気信号１４０Ａを生成し得る。

【0107】

さらに又は代替的に、各補償電気信号１３６Ａは、音響倍音１２３の周波数１２３ＦＲの固有のセットに対応し、重畳電気信号１４０Ａは、補償電気信号１３６Ａと入ってくる電気信号２０の加重和関数として生成され得る。さらに又は代替的に、各補償電気信号１３６Ａは、１つ以上の倍音ＳＰＬ信号１２４の固有のグループに対応し、重畳電気信号１４０Ａは、少なくとも１つの補償電気信号１３６Ａ及び入ってくる電気信号２０の加重和関数として生成され得る。

【0108】

例えば、第１の帯域固有補償関数モジュール１３０の補償信号発生器１３６は、第１の周波数通過帯域１２１ＡＰに属する又は含まれるものとして識別される第１の音響基音１２２について、第１の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し、第２の帯域固有補償関数モジュール１３０の補償信号発生器１３６は、第２の周波数通過帯域１２１ＡＰに属する又は含まれるものとして識別される第２の音響基音１２２について、第２の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し、以下同様であり得る。

【0109】

いくつかの実施形態によれば、重畳モジュール１４０は、法的規制及び制限を遵守するべく複数の帯域固有補償電気信号１３６Ａと入ってくる電気信号２０の重畳又は加重和を実行して、重畳信号１４０Ａを生成するように構成され得る。追加された倍音周波数成分１２３ＦＲの周波数及び振幅と伝達関数Ｈ（ｆ）は既知であるため、重畳モジュール１４０は、最大ＳＰＬの法的制限を決して超えないことを保証することができる。

【0110】

いくつかの実施形態によれば、システム１００は、重畳信号１４０Ａの入力に応じた電気音響変換器５０によって生成される音響パワーを表す時間的音響パワー値１４０Ｃを取得し、得られた音響パワー値１４０Ｃに基づいて、加重和関数における倍音成分１２３及び／又は入ってくる信号２０の１つ以上の重みを調整し得る。

【0111】

例えば、プロセッサ１１０は、伝達関数５０Ｈ（例えば、式１ＢのＨ（ｆ））を適用して、重畳信号１４０Ａの期待ＳＰＬグラフ１４０Ｂを計算し得る。その後、重畳モジュール１４０は、例えば、可聴帯域幅にわたるＳＰＬグラフ１４０Ｂの信号二乗積分として、重畳信号１４０Ａのパワー１４０Ｃを計算し得る。すべてのＳＰＬ１２０Ａ帯域１２１Ａにおける倍音成分１２３のパワーの寄与によって重畳信号１４０Ａのパワー１４０Ｃが事前定義された制限を超える場合、重畳モジュール１４０は、例えば、重畳信号１４０Ａの生成において入ってくる信号２０の重みを減少させ得る。例えば、（ａ）重畳信号１４０Ａのパワー１４０Ｃの値が事前定義された制限に達しており、（ｂ）すべてのＳＰＬ１２０Ａ帯域における倍音周波数成分１２３の寄与が元の信号２０の１０％の合計割合になる場合、重畳モジュール１４０は、重畳信号１４０Ａの生成において元の入ってくる信号２０の一部を０．８３ｄＢ（デシベル）だけ減少させ得る。

【0112】

いくつかの実施形態によれば、システム１００は、重畳信号１４０Ａを電気音響変換器５０への入力として送信又は提供し得る。本明細書で詳述するように、元の入力電気信号２０に補償電気信号１３６Ａを追加又は重畳することにより、（ａ）安全規制を遵守する、（ｂ）個人の累積音響量を考慮に入れる、（ｃ）個々の聴取者にとって満足のいくラウドネスを提供する、及び（ｄ）気付くほどの音の歪みの感覚を回避する様態で電気音響変換器のラウドネスを制御する、ことができる。

【0113】

いくつかの実施形態によれば、補償モジュール１３０は、必要とされる音響強化効果をもたらすために複数の動作モードで使用され得る。そのような各動作モードは、本明細書で詳述するように、特定の条件又はシナリオに関連し得る。

【0114】

例えば、第１の動作モードは、本明細書では「強化一定」動作モードと呼ばれる場合がある。強化一定動作モードでは、補償モジュール１３０は、必要とされる音量設定４０に関係なく、倍音成分（例えば、倍音周波数１２３ＦＲ及びそれぞれの倍音振幅１２３ＡＭＰを有する成分）を追加し得る。言い換えれば、強化一定動作モードでは、補償モジュール１３０は、すべてのＳＰＬ周波数帯域１２１Ａにおいて事前定義された量（例えば、総パワー１４０Ｃの１０％）の倍音成分を追加し得る。

【0115】

別の動作モードは、本明細書では「音量強化増加」動作モードと呼ばれる場合がある。音量強化増加動作モードでは、補償モジュール１３０は、必要とされる総音量４０が増加するにつれて、倍音成分１２３を追加し得る、及び／又は総パワー１４０Ｃにおける倍音成分１２３の一部（例えば振幅）を増加させ得る。例えば、１つ以上の（例えばすべての）周波数帯域１２１ＢＰにおける追加の倍音成分１２３（例えば、倍音成分１２３及び／又はそれらの振幅１２３ＡＭＰの数）が寄与するパワーの量は、パワー１４０Ｃの０％で始まって最大音量設定での最大値（例えば１０％）まで、音量要求４０の増加に比例して増加し得る。

【0116】

別の動作モードは、本明細書では「音量強化最大」動作モードと呼ばれる場合がある。音量強化最大動作モードでは、補償モジュール１３０は、必要とされる音量４０が事前定義された閾値又は制限値（例えば、最大値、最大値よりも１０％、２０％、３０％低いなどの値、又は任意の他の事前定義された制限）に達したときに、倍音成分１２３を追加し得る、及び／又は総パワー１４０Ｃにおける倍音成分の一部（例えば振幅１２３ＡＭＰ）を増加させ得る。例えば、ヘッドホンの必要とされる最大音量設定４０に達すると、補償モジュール１３０は、パワー１４０Ｃにおける追加の倍音成分１２３の一部のみを例えば０％から１０％まで増加させ得る。

【0117】

別の動作モードは、本明細書では「ドシメータ強化」モードと呼ばれる場合がある。いくつかの実施形態によれば、システム１００は、時間的音響パワー１４０Ｃを受信し、所定の時間枠（例えば、移動時間枠）にわたってパワー１４０Ｃの総量を合計又は積分して、音響ドーズ値１６０Ａを生成するように構成された、パーソナライズされたドシメータモジュール１６０を含み得る。言い換えれば、パーソナライズされたドシメータ１６０は、過去の事前定義された時間枠にわたるパワー１４０Ｃの積分を表す、ドーズデータ要素１６０Ａを生成し得る。次いで、重畳モジュール１４０が、音響ドーズ値に基づいて（例えば、事前定義されたドーズ制限を超えることを回避するべく）、加重和関数における倍音成分１２３及び／又は入ってくる信号２０の１つ以上の重みを調整し得る。

【0118】

いくつかの実施形態によれば、ドシメータ１６０は、特定の聴取者又はユーザの使用に合わせてパーソナライズされ得る。例えば、事前定義された時間枠は、１時間、１日、及び／又は１週間であってもよく、ドーズデータ要素１６０Ａは、過去１時間、１日、及び／又は１週間にわたって特定の聴取者によって吸収された音響パワー（例えば、音響エネルギー）の積分を表し得る。ドシメータモジュール１６０は、特定のドーズ１６０Ａを特定のユーザ又は聴取者に関連付け得る、したがって、音響信号５０Ａのパーソナライズされた強化及び／又は制限を容易にし得るという意味で、本明細書では「パーソナライズされた」と言われる場合がある。

【0119】

例えば、ドシメータモジュール１６０は、識別器モジュール１５０を含み得る又は識別器モジュール１５０に通信可能に接続され得る。識別器モジュール１５０は、例えば、電気音響変換器５０（例えば、ヘッドホンセット）が使用されるときにはいつでも、電気音響変換器の１人以上のユーザのＩＤを表す１つ又は複数のＩＤデータ要素１５０Ａ（例えば、名前、シリアルナンバーなど）を（例えば、図１の入力デバイス７を介して）受信するように構成され得る。この文脈において、「使用される」という用語は、電気音響変換器又はヘッドホンが人の耳に配置される及び／又はオーディオ信号５０Ａが生成される状態を指す場合がある。したがって、ドシメータモジュール１６０は、移動時間枠にわたってパワー１４０Ｃを累積して、パーソナライズされたドーズ１６０Ａを生成し、パーソナライズされたドーズ１６０Ａを識別されたユーザと関連付け得る。

【0120】

ドシメータ強化動作モードでは、補償モジュール１３０及び／又は重畳モジュール１４０は、ＩＤデータ要素１５０Ａにさらに基づいて加重和関数の１つ以上の重みを調整し得る。例えば、補償モジュール１３０は、パーソナライズされたドーズ１６０Ａに従って、倍音成分を追加し得る及び／又は総パワー１４０Ｃにおける倍音成分の一部（例えば振幅）を増加させ得る。

【0121】

例えば、パーソナライズされたドーズ１６０Ａは、特定の聴取者が１日又は１週間の最大ドーズに達したことを示し得る。代替的に、パーソナライズされたドーズ１６０Ａは、特定の聴取者が１日又は１週間のドーズの特定の割合（例えば、１日又は１週間のドーズの７５％、１日又は１週間のドーズの９０％など）に達したことを示し得る。このような実施形態では、補償モジュール１３０及び／又は重畳モジュール１４０は、（ａ）重畳信号１４０Ａにおける倍音成分の割合を増加させ、（ｂ）重畳信号１４０の全体の振幅を減少させ得る。このような設定は、パワー１４０Ｃを減少させ、尚且つ、特定のユーザ又は聴取者に満足のいくラウドネス感覚を提供し得る。

【0122】

図５は、本発明のいくつかの実施形態に係る、図１のプロセッサ２（図２のプロセッサ１１０と同じであり得る）などの少なくとも１つのプロセッサによって電気音響変換器（例えば図２の要素５０）のラウドネスを制御する方法を示す流れ図である。

【0123】

本明細書で詳述するように、プロセッサ２は、１つ以上のソフトウェアモジュール及び／又はハードウェアモジュール（例えば、図２のシステム１００の分析モジュール１２０、補償モジュール１３０、重畳モジュール１４０、ドシメータ１６０、及び／又は識別器１５０）を制御して又はこれらと協働して、図２の重畳信号１４０Ａを生成し得る。次いで、重畳信号１４０を電気音響変換器５０の入力として使用して、強化されたオーディオ信号５０Ａを生成し得る。

【0124】

ステップＳ１００５に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２（例えば、１１０）は、（ａ）電気音響変換器５０への電気的入力（例えば、図２の要素２０）と（ｂ）電気音響変換器５０の出力音圧レベル（例えば、図３ＡのＳＰＬ５０Ａ’）との間の伝達関数（例えば、図３Ａ、図３ＢのＨ（ｆ））を表す伝達関数データ要素（例えば、図２の要素５０Ｈ）を受信し得る。

【0125】

ステップＳ１０１０に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２は、分析モジュール１２０と協働して、入力電気信号に伝達関数Ｈ（ｆ）を適用し得る。したがって、プロセッサ２は、電気音響変換器５０の図２及び／又は図３Ｃの期待ＳＰＬ周波数グラフ１２０Ａを生成し得る。

【0126】

ステップＳ１０１５に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２は、期待ＳＰＬ周波数グラフ１２０Ａにおける図２の少なくとも１つの音響基音１２２を識別し得る。

【0127】

ステップＳ１０２０に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２は、１つ以上の帯域固有補償関数モジュール１３０と協働して、１つ以上の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し得る。１つ以上の帯域固有補償電気信号１３６Ａは、識別された少なくとも１つの音響基音１２２の音響倍音信号にそれぞれ対応し得る。

【0128】

例えば、（ａ）第１の周波数帯域１２１ＡＰに属する又は含まれるものとして識別される第１の音響基音１２０Ｂについて、第１の帯域固有補償関数モジュール１３０は、第１の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し、（ｂ）第２の周波数帯域１２１ＡＰに属する又は含まれるものとして識別される第２の音響基音１２２について、第２の帯域固有補償関数モジュール１３０は、第２の帯域固有補償電気信号１３６Ａを生成し、以下同様であり得る。

【0129】

ステップＳ１０２５に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２は、重畳モジュール１４０と協働して、入力電気信号２０と補償電気信号（単数又は複数）１３６Ａに基づいて図２の重畳１４０を生成し得る。

【0130】

ステップＳ１０３０に示すように、少なくとも１つのプロセッサ２は、重畳信号１４０を入力として電気音響変換器５０に提供し、したがって、（ａ）安全規制を遵守し、（ｂ）個人の音響量の累積を考慮に入れ、（ｃ）個々の聴取者にとって満足のいくラウドネスを提供し、及び（ｄ）気付くほどの音の歪みの感覚を回避する様態で電気音響変換器のラウドネスを制御し得る。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【国際調査報告】