(57)【要約】【課題】周囲音と特別音声を的確に把握することができる頭外定位装置、音声処理方法及び音声処理プログラムを提供する。【解決手段】本実施の形態に係る頭外定位処理装置１００は、ヘルメット６外部の周囲音を含む第１音声を再生する第１音声再生部１１と、第１音声とは異なる第２音声を再生する第２音声再生部２１と、第１音声と第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施す頭外定位処理部１２と、頭外定位処理が施された後、第１音声及び第２音声を合成して出力する出力部１３と、を備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を再生する第１音声再生部と、
前記第１音声とは異なる第２音声を再生する第２音声再生部と、
前記第１音声と前記第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施す頭外定位処理部と、
前記頭外定位処理が施された後、前記第１音声及び前記第２音声を合成して出力する出力部と、を備える、頭外定位処理装置。
【請求項２】
前記第１音声の出力をキャンセルするノイズキャンセリング部を更に備える、請求項１に記載の頭外定位処理装置。
【請求項３】
前記ノイズキャンセリング部は、ヘルメットを装着した運転者が移動体で移動する走行速度が閾値に達した場合に、作動させる、請求項２に記載の頭外定位処理装置。
【請求項４】
前記ノイズキャンセリング部は、第１の周波数帯を除く、第２の周波数成分に、逆位相音成分を生成し打ち消す、もしくはイコライザーを組み合わせて音成分を抑制する、請求項２又は３に記載の頭外定位処理装置。
【請求項５】
前記第１音声は、前記ヘルメット外部の周囲音、通話音声及びナビガイダンスからなる群から選択され
前記第２音声は、音楽、ラジオ及びコンテンツの朗読再生からなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の頭外定位処理装置。
【請求項６】
前記出力部は、無線通信する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の頭外定位処理装置。
【請求項７】
ヘルメット内に設けられ、ヘルメットを装着した人の左右の耳元に配置された少なくとも右スピーカ及び左スピーカと、
前記少なくとも２つのスピーカに対応して、前記ヘルメットに左右に取り付けられ、前記周囲音を集音する少なくとも右マイク及び左マイクと、を備え、
前記出力部は、前記右マイクから取り込まれた前記周囲音を前記右スピーカから再生し、
前記左マイクから取り込まれた前記周囲音を前記左スピーカから再生する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の頭外定位処理装置。
【請求項８】
ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を集音し、
前記第１音声と、前記第１音声とは異なる第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施し、
頭外定位処理後、前記第１音声と前記第２音声を合成して出力する、
音声処理方法。
【請求項９】
ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を集音する処理と、
前記第１音声と、前記第１音声とは異なる第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施す処理と、
頭外定位処理後、前記第１音声と前記第２音声を合成して出力する処理とを、
コンピュータに実行させる、音声処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭外定位処理装置、音声処理方法及び音声処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンの普及により、二輪車でも、ナビゲーションや音声アプリ等を楽しみたいというニーズが増加している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、運転者が装着するヘルメットの内部にヘッドフォンを装備し、ヘッドフォンを介して、集音マイクで収集された運転者の周囲の音情報と、所定の特別情報とを合成することが開示されている。これにより、運転者は、特別情報と周囲音を把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３０４４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のヘルメットスピーカでは、走行中にノイズや風切り音が大きくなると、インカム通話の会話や音楽、音声ガイダンスが聞こえにくい場合があった。これに対して、単にスピーカの音量を上げると、周囲の音が聞こえにくくなり、安全上の問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、周囲音と特別音声を的確に把握することができる頭外定位装置、音声処理方法及び音声処理プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様にかかる頭外定位処理装置は、ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を再生する第１音声再生部と、
前記第１音声とは異なる第２音声を再生する第２音声再生部と、
前記第１音声と前記第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施す頭外定位処理部と、
前記頭外定位処理が施された後、前記第１音声及び前記第２音声を合成して出力する出力部と、を備えるものである。
【０００８】
本発明の一態様にかかる音声処理方法は、ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を集音し、
前記第１音声と、前記第１音声とは異なる第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施し、
頭外定位処理後、前記第１音声と前記第２音声を合成して出力するものである。
【０００９】
本発明の一態様にかかる音声処理プログラムは、ヘルメット外部の周囲音を含む第１音声を集音する処理と、
前記第１音声と、前記第１音声とは異なる第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を施す処理と、
頭外定位処理後、前記第１音声と前記第２音声を合成して出力する処理を、コンピュータに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、周囲音と特別音声を的確に把握することができる頭外定位装置、音声処理方法及び音声処理プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るヘッドセットの構成、及びヘッドセットを取り付けたヘルメットの構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係るヘッドセットに取り付けたスピーカとマイクの配置例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る音声処理方法を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２に係るヘッドセットの構成、及びヘッドセットを取り付けたヘルメットの構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係るヘッドセットに取り付けたスピーカとマイクの配置例を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る本体部の構成を説明する図である。
【図９】実施の形態２に係るノイズキャンセリングを説明する図である。
【図１０】実施の形態２に係る音声処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る頭外定位処理装置、及び音声処理方法の概要について説明する。
【００１３】
スマートフォンの普及により、オートバイに乗りながら、ナビゲーションや音楽アプリ、ラジオアプリなどを楽しみたいというニーズが増加している。また、ヘルメットを装着したライダー同士がヘッドセットを使用しハンズフリーで、双方向に通話する、いわゆる「インターカム（インカムと省略する場合もある）」も徐々に利用されるようになっている。それに伴い、ヘルメットに予めスピーカを内蔵したい、あるいは、既存のヘルメットにスピーカを別途取り付けたいという要望が高まりつつある。
【００１４】
一方、警音器、緊急自動車サイレンなど周囲音が聞こえづらくなるため、イヤホン等により耳をふさいでオートバイを運転することは、道路交通規則上禁止されている。ヘルメットにおいて、周囲音を取り込みつつ、音楽やラジオ等の嗜好音声を楽しむことができる装置が求められている。したがって、本実施の形態では、周囲音を聞きながら、音楽等を楽しむことができるヘルメットに取付可能な、あるいはヘルメットに内蔵した装置を提供することを目的とする。
【００１５】
そこで、本実施の形態では、ヘルメット外部からの周囲音と、スマートフォン等からの音楽やラジオ等の嗜好音声を分離するために、「頭外定位ヘッドホン技術」を利用するものである。頭外定位ヘッドホン技術は、音場再生技術の一つとして、ヘッドホンで再生しながら、あたかも頭外定位したスピーカで再生しているかのような音場を生成するものである。
【００１６】
頭外定位ヘッドホン技術では、例えば、聴取者の頭部伝達特性（前面に配置された２ｃｈの仮想スピーカから左右それぞれの耳までの空間伝達特性）および外耳道伝達特性（ヘッドホンの左右の振動板からそれぞれの外耳道内での伝達特性）を用いている。
【００１７】
頭外定位再生においては、２チャンネル（以下、ｃｈと記載）のスピーカから発した測定信号（インパルス音等）を聴取者本人の耳に設置したマイクで録音する。そして、インパルス応答から頭部伝達特性を算出して、フィルタを作成する。作成したフィルタを２ｃｈの音楽信号に畳み込むことにより、頭外定位再生を実現することができる。
【００１８】
このように頭外定位ヘッドホンにおいては、聴取者本人の頭部伝達特性を用いて処理を行うことにより、最も高い頭外定位性能を引き出すことができる。しかしながら、測定用スピーカが用意できない等の理由により、予め複数用意された他人の特性をもつプリセットフィルタ群の中から、最も本人に近い特性（フィルタ）を選択するプリセット方式が次善の策として考えられる。プリセット方式では、複数のプリセットフィルタで処理した音を順番に聴きながら聴取者本人が最適な組み合わせを選択する。
【００１９】
本実施の形態によれば、周囲音と、音楽やラジオ等の嗜好音声のいずれか一方に頭外定位処理を施し、それらをミキシング再生することで、あたかも別々の位置から再生されているようにすることで、周囲音を受聴しながら、安全に嗜好音声を楽しむことができる。
【００２０】
実施の形態１．
本実施の形態に係る頭外定位処理装置、及び音声処理方法について、図１〜図４を用いて説明する。図１は、頭外定位処理装置１００の構成を示すブロック図である。図２（ａ）は、ヘッドセットの構成を示す図である。図２（ｂ）は、ヘッドセットを取り付けたヘルメットの構成を示す図である。図３は、ヘッドセットに取り付けたスピーカとマイクの配置例を示す図である。
【００２１】
頭外定位処理装置１００は、ヘルメット６と、ヘルメット６に取付可能なヘッドセット１と、処理装置１０と、を備えている。図２（ａ）に示すように、ヘッドセット１は、本体部８と、スピーカユニット５と、周囲音を集音するマイク２とを備える。本体部８は、スマートフォン５０等の無線端末と、有線接続又は無線通信（例えば、Bluetooth（登録商標））接続することができる外部入出力部を有する。ヘルメットの着脱の際にコードの抜き差し等の面倒さを回避するよう、好ましい実施形態では、本体部８は、スマートフォン５０と無線通信接続可能な外部入出力部（図示せず）を有するものである。この場合、スマートフォン５０は、保持部により保持されたまま、オートバイのハンドル等に固定してもよい。また、本体部８は、ヘッドセット１のスピーカユニット５やマイク２等の各種回路に給電するバッテリを備える。
【００２２】
ヘルメット６は、好ましくは、フルフェイス型のヘルメットであり、ヘルメット本体６０、ヘルメット本体６０に取り付けられたシールド６１及びチンガード６２を備えている。シールド６１は、透光性を有し、かつ硬質の合成樹脂（例えば、ポリカーボネイト）で成形されている。ヘルメット装着者は、このシールド６１を介して、外部を視認することができる。
【００２３】
図３を参照して本実施の形態に係るヘッドセットのスピーカとマイクの配置を説明する。図３（ａ）は、ヘルメットの正面図であり、図３（ｂ）は、ヘルメットの左側面図であり、図３（ｃ）は、ヘルメットの下面図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、マイク２は、本体部８から延びたアーム７により、ヘルメット着用者の口元に配置することができる。好ましくは、マイクの位置は、周囲音を集音するために、イヤーパッドの前方のヘルメット内部か、あるいは、ヘルメット外部である。より好ましくは、マイクは、ヘルメット着用者の話し声を集音するため、ヘルメット着用者の口元近傍に配置される。本例では、マイク２は、ヘルメット本体６０の下端部から外側に配置されている。これにより、マイク２は、ヘルメット外部の周囲音と、ヘルメット着用者の話し声を集音することができる。
【００２４】
ヘッドセット１を取り付けたヘルメット６は、左スピーカ５Ｌから左チャネル（Ｌｃｈ）信号を、右スピーカ５Ｒからの右チャネル（Ｒｃｈ）信号を、ヘルメット６を装着するユーザの左右の耳元に向けて出力することができる。左スピーカ５Ｌ及び右スピーカ５Ｒは、ヘルメット６内のイヤーパッド（図示せず）の窪み等に取り付けることができる。あるいは、左スピーカ５Ｌ及び右スピーカ５Ｒは、予めヘルメット６内のイヤーパッド内に内蔵していてもよい。
【００２５】
すなわち、本実施の形態に係るヘッドセット１は、ライダー同士がヘッドセットを使用しハンズフリーで、同時双方向に通話するためのインターカムとしても機能するものである。
【００２６】
処理装置１０は、スマートフォンやタブレットなどの演算処理装置であり、プロセッサ及びメモリ等を備えている。図１に示すように、処理装置１０は、第１音声再生部１１、第２音声再生部２１、頭外定位処理部１２、外部入出力部１３、フィルタ選択部１４を備えている。
【００２７】
処理装置１０は、マイク２で集音された周囲音等（第１音声）と、スマートフォンのアプリにより再生される音楽やラジオなどの嗜好音声（第２音声）との音声処理を行う。すなわち、処理装置１０の頭外定位処理部１２は、第１音声と第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を行う。なお、処理装置１０は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がスマートフォンなどにより行われ、残りの処理がヘッドセット１に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。なお、周囲音以外の第１音声としては、スマートフォン等のアプリより再生されるナビガイダンス、インターカムによる通話音声等を含んでもよい。第２音声としては、音楽、ラジオだけでなく、オーディオブックなどのコンテンツの朗読再生などを含んでもよい。
【００２８】
第１音声再生部１１は、スマートフォンのアプリ等により、マイク２で集音された周囲音等（第１音声）を再生する。第１音声の音源は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号を含むステレオ信号である。第１音声再生部１１は再生した信号を頭外定位処理部１２に出力する。
【００２９】
第２音声再生部２１は、スマートフォンのアプリ等により、音楽やラジオなどの嗜好音声（第２音声）を再生する。第２音声の音源は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号を含むステレオ信号である。第１音声再生部１１は再生した信号を頭外定位処理部１２に出力する。
【００３０】
頭外定位処理部１２は、第１音声と第２音声のいずれか一方に対して頭外定位処理を行う。ユーザが、スマートフォンから、第１音声と第２音声のいずれかの音声を選択し、頭外定位処理を行うことができる。頭外定位処理部１２は、フィルタ選択部１４に記憶されているプリセットフィルタを読み出して、頭外定位処理を行う。例えば、頭外定位処理部１２は、頭部伝達特性のフィルタおよび外耳道伝達特性の逆フィルタを再生信号に畳み込む畳み込み演算を実行する。本例では、第２音声に頭外定位処理を施し、第１音声には頭外定位処理を施さないことにする。頭外定位処理部１２で頭外定位処理が実行されない第１音声の再生音声と、頭外定位処理部１２で頭外定位処理が実行された第２音声の再生信号とをミキシング処理して、外部入出力部１３に出力する。
【００３１】
頭部伝達特性のフィルタは、聴取者本人のものではなく、予め用意された複数のプリセットフィルタの中からフィルタ選択部１４によって選択される。ユーザは、スマートフォンを介して、所望のプリセットフィルタを選択することができる。フィルタ選択部１４で選択されたプリセットフィルタが頭外定位処理部１２にセットされる。外耳道伝達特性は、ヘッドセット１に内蔵したマイク２で測定することもできるが、ダミーヘッド等で測定した固定値を使用することも可能である。なお、フィルタ選択部１４には左耳用と右耳用のプリセットフィルタがそれぞれ用意されている。
【００３２】
フィルタ選択部１４には、ｎ個（ｎは２以上の整数）のプリセットフィルタが記憶されている。フィルタ選択部１４は、ｎ個のプリセットフィルタのうちの１つを選択して、頭外定位処理部１２に出力する。さらに、フィルタ選択部１４は１〜ｎのプリセットフィルタを順番に切り替えて、頭外定位処理部１２に出力する。頭外定位処理部１２は、フィルタ選択部１４で選択されている１〜ｎのプリセットフィルタを用いて、頭外定位処理を行う。フィルタ選択部１４におけるプリセットフィルタの選択はユーザがスマートフォンを介して手動で切り替えてもよく、あるいは数秒毎に順番に自動で切り替えてもよい。
【００３３】
外部入出力部１３は、ミキシング処理された再生信号をヘッドセット１のスピーカユニット５に出力する。スピーカユニット５は、再生信号をユーザに出力する。このようにすることで、あたかもヘルメット外部から再生されているかのような頭外定位音が、スピーカユニット５から再生される。一方、マイクで集音された周囲音は、通常のヘッドホンで再生したような音が、耳元にあるスピーカユニット５から再生される。
【００３４】
外部入出力部１３は、スマートフォン５０に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅｂａｎｄ）（登録商標）、又はジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【００３５】
図４を参照して、実施の形態１にかかる音声処理方法について説明する。図４は、頭外定位処理装置１００にて実施される音声処理方法を示すフローチャートである。
【００３６】
まず、周囲音を集音するマイク２を、本体部８のスイッチ操作又は（本体部８と無線接続された）スマートフォン５０の操作により、ユーザがＯＮにするかどうかを決定する（ステップＳ１１）。マイクをＯＮする場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、マイク２で集音された周囲音は、スピーカユニット５から再生される（ステップＳ１２）。これにより、ユーザは、ヘルメットを装着したまま、警報器やサイレンなどの周囲音を受聴することができ、安全に移動体（例えば、オートバイ）を運転することができる。一方、マイクをＯＮしない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ１３に進む。
【００３７】
続いて、ユーザは、音楽やラジオ等のアプリを起動させ、嗜好音声を再生中かどうかを確認する（ステップＳ１３）。嗜好音声を再生中は（ステップＳ１３でＹＥＳ）、処理装置１０の頭外定位処理部１２は、周囲音と嗜好音声のうち、いずれか一方に対して頭外定位処理を行うが、本例では、嗜好音声に対して、頭外定位処理を行う（ステップＳ１４）。これにより、嗜好音声に対して音場処理が行われ、嗜好音声があたかもヘルメット外部から再生されているかのような頭外定位音が、スピーカユニット５から再生される。一方、マイク２で集音された周囲音は、通常のヘッドホンで再生したような音が、耳元にあるスピーカユニット５から再生される。
【００３８】
次に、マイク２がＯＮされているかどうかを確認する（ステップＳ１５）。マイク２がＯＮされている場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）には、周囲音と嗜好音声がスピーカユニット５からミキシング再生される。
【００３９】
以上、本実施の形態によれば、第１音声と第２音声とがあたかも分離しているように音声処理されるので、ヘルメットを装着したまま、運転者は周囲音に受聴し、安全に運転しながら、音楽やラジオ等の嗜好音声を楽しむことができる。
【００４０】
実施の形態２．
図５〜図１０を参照して、実施の形態２にかかる頭外定位処理装置、及び音声処理方法を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と同一の構成要素は、同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図５は、本実施の形態に係る頭外定位処理装置１００の構成を示すブロック図である。図６（ａ）は、ヘッドセットの構成を示す図である。図６（ｂ）は、ヘッドセットを取り付けたヘルメットの構成を示す図である。図７は、ヘッドセットに取り付けたスピーカとマイクの配置例を示す図である。
【００４１】
頭外定位処理装置１００は、ヘルメット６と、ヘルメット６に取付可能なヘッドセット１と、処理装置１０と、を備えている。図６（ａ）に示すように、ヘッドセット１は、本体部８と、スピーカユニット５と、周囲音を集音する左マイク２Ｌ及び右マイク２Ｒとを備える。本体部８は、複数の無線端末（スマートフォン５０、５０等）と、有線接続又は無線通信（例えば、Bluetooth（登録商標））接続することができる外部入出力部（図示せず）を有する。また、本体部８は、ヘッドセット１のスピーカユニット５やマイク２等の各種回路に給電するバッテリを備える。なお、本例では、本体部８と無線接続された２台のスマートフォンを示すが、本体部８は、それ以上の台数の無線端末と無線接続してもよい。
【００４２】
図７を参照して、本実施の形態に係るヘッドセットのスピーカとマイクの配置を説明する。図７（ａ）は、ヘルメットの正面図であり、図７（ｂ）は、ヘルメットの左側面図であり、図７（ｃ）は、ヘルメットの下面図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、マイク２Ｒ、２Ｌは、本体部８からそれぞれ延びたアーム７Ｒ，７Ｌにより、ヘルメット着用者の左右の口元に配置することができる。本例では、マイク２は、ヘルメット本体６０のチンガード６２の下端部の内側に配置されている。これにより、マイク２Ｒ、２Ｌは、ヘルメット外部の周囲音と、ヘルメット着用者の話し声を集音することができる。また、本実施の形態では、左右にマイクを配置することで、ヘルメット着用者は、周囲音の発生位置をより的確に認識することができる。
【００４３】
図８に示すように、本体部８は、ボタン８１とアンテナ８２と、プロセッサ（図示せず）と、外部入出力部（図示せず）等とを備える。ボタン８１を押すと、アンテナ８２は、所定範囲内（約１．６ｋｍ）にいる、多数のユーザのアンテナ８２と自動的に無線接続され、複数のユーザとインカム通話ができる。ボタン８１はスマートフォンのストリーミング、電話の着信操作等も行うことができる。本体部８はＵＳＢ端子を介して接続されたケーブルにより、充電することができる。また、本体部８はマイクロＵＳＢ端子を介して接続されたケーブルにより、スピーカユニット５（５Ｒ，５Ｌ）及び左右のマイク２Ｒ，２Ｌと接続することができる。なお、本例では、本体部８とスピーカユニット５及びマイク２Ｒ，２Ｌとは、有線接続としたが、これらをブルートゥース（登録商標）などにより無線接続してもよい。
【００４４】
ヘッドセット１を取り付けたヘルメット６は、左スピーカ５Ｌから左チャネル（Ｌｃｈ）信号を、右スピーカ５Ｒからの右チャネル（Ｒｃｈ）信号を、ヘルメット６を装着するユーザの左右の耳元に向けて出力することができる。左スピーカ５Ｌ及び右スピーカ５Ｒは、ヘルメット６内のイヤーパッド（図示せず）の窪み等に取り付けることができる。あるいは、左スピーカ５Ｌ及び右スピーカ５Ｒは、予めヘルメット６内のイヤーパッド内に内蔵していてもよい。
【００４５】
処理装置１０は、スマートフォン、タブレットなどの演算処理装置であり、プロセッサ、及びメモリ等を備えている。図５に示すように、処理装置１０は、第１音声右再生部１１Ｒ、第１音声左再生部１１Ｌ、第２音声再生部２１、頭外定位処理部１２、外部入出力部１３、フィルタ選択部１４、ノイズキャンセリング部１５、及び速度計測部１６を備えている。
【００４６】
処理装置１０は、左右マイク２Ｒ、２Ｌで集音された周囲音等（第１音声）と、スマートフォンのアプリにより再生させる音楽やラジオなどの嗜好音声（第２音声）との分離処理を行う。すなわち、処理装置１０の頭外定位処理部１２は、第１音声と第２音声のいずれか一方に頭外定位処理を行う。なお、処理装置１０は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がスマートフォンなどにより行われ、残りの処理がヘッドセット１に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。
【００４７】
第１音声右再生部１１Ｒは、スマートフォンのアプリ等により、マイク２Ｒで集音された周囲音等（第１音声）を再生する。また、第１音声左再生部１１Ｌは、スマートフォンのアプリ等により、マイク２Ｌで集音された周囲音等（第１音声）を再生する。第１音声の音源は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号を含むステレオ信号である。第１音声再生部１１は再生した信号を頭外定位処理部１２に出力する。
【００４８】
第２音声再生部２１は、スマートフォンのアプリ等により、音楽やラジオなどの嗜好音声（第２音声）を再生する。第２音声の音源は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号を含むステレオ信号である。第１音声再生部１１は再生した信号を頭外定位処理部１２に出力する。
【００４９】
頭外定位処理部１２は、第１音声と第２音声のいずれか一方に対して頭外定位処理を行う。ユーザが、スマートフォンから、第１音声と第２音声のいずれかの音声を選択し、頭外定位処理を行うことができる。頭外定位処理部１２は、フィルタ選択部１４に記憶されているプリセットフィルタを読み出して、頭外定位処理を行う。例えば、頭外定位処理部１２は、頭部伝達特性のフィルタおよび外耳道伝達特性の逆フィルタを再生信号に畳み込む畳み込み演算を実行する。本例では、第２音声に頭外定位処理を施し、第１音声には頭外定位処理を施さないことにする。頭外定位処理部１２で頭外定位処理が実行されない第１音声の再生音声と、頭外定位処理部１２で頭外定位処理が実行された第２音声の再生信号とをミキシング処理して、外部入出力部１３に出力する。
【００５０】
頭部伝達特性のフィルタは、聴取者本人のものではなく、予め用意された複数のプリセットフィルタの中からフィルタ選択部１４によって選択される。フィルタ選択部１４で選択されたプリセットフィルタが頭外定位処理部１２にセットされる。外耳道伝達特性は、ヘッドセット１に内蔵したマイク２で測定することもできるが、ダミーヘッド等で測定した固定値を使用することも可能である。なお、フィルタ選択部１４には左耳用と右耳用のプリセットフィルタがそれぞれ用意されている。
【００５１】
フィルタ選択部１４には、ｎ個（ｎは２以上の整数）のプリセットフィルタが記憶されている。フィルタ選択部１４は、ｎ個のプリセットフィルタのうちの１つを選択して、頭外定位処理部１２に出力する。さらに、フィルタ選択部１４は１〜ｎのプリセットフィルタを順番に切り替えて、頭外定位処理部１２に出力する。頭外定位処理部１２は、フィルタ選択部１４で選択されている１〜ｎのプリセットフィルタを用いて、頭外定位処理を行う。フィルタ選択部１４におけるプリセットフィルタの選択はユーザがスマートフォンを介して手動で切り替えてもよく、あるいは数秒毎に順番に自動で切り替えてもよい。
【００５２】
外部入出力部１３は、ミキシング処理された再生信号をヘッドセット１のスピーカユニット５に出力する。スピーカユニット５は、再生信号をユーザに出力する。このようにすることで、あたかもヘルメット外部から再生されているかのような頭外定位音が、スピーカユニット５から再生される。一方、マイク２Ｒ、２Ｌで集音された周囲音は、通常のヘッドホンで再生したような音が、耳元にあるスピーカユニット５の対応する左右のスピーカ５Ｒ，５Ｌから再生される。
【００５３】
本実施の形態では、実施の形態１と異なり、処理装置１０に、ノイズキャンセリング部１５と速度計測部１６が追加されている。これらは、風切音や走行音を抑制し、過度な音量による聴力への被害を防止するとともに、嗜好音声や運転に意識を集中させるためのものである。
【００５４】
すなわち、速度計測部１６は、移動体（例えば、オートバイなど）９０の走行速度を測定する。図９に示すように、この走行速度が所定値（例えば、２０〜３０ｋｍ／ｍ以上）に達した場合、ノイズキャンセリング部１５を起動させて、過度な風切音や走行音を含む周囲音（第１音声）に対してノイズキャンセリングを施す。ノイズキャンセリング処理は、警報音及びサイレンの周波数帯を除く、風切音特有の周波数成分、ロードノイズ、不快なエンジン音の周波数帯にのみ、逆位相音成分を生成し打ち消す、もしくはイコライザーを組み合わせて不快な音成分を抑制することができる。
【００５５】
図１０を参照して、実施の形態２にかかる音声処理方法について説明する。図１０は、頭外定位処理装置１００にて実施される音声処理方法を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、周囲音を集音するマイクユニット（左右のマイク２Ｌ、２Ｒ）を、本体部８のスイッチ操作又は（本体部８と無線接続された）スマートフォン５０の操作により、ユーザがＯＮにするかどうかを決定する（ステップＳ２１）。マイクユニットをＯＮする場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、左右のマイク２Ｌ、２Ｒで集音された周囲音は、対応するスピーカユニット５の左右のスピーカ５Ｌ，５Ｒから再生される（ステップＳ２２）。これにより、ユーザは、ヘルメットを装着したまま、警報器やサイレンなどの周囲音を受聴することができ、安全に移動体（例えば、オートバイ）を運転することができる。一方、マイクをＯＮしない場合（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２３に進む。
【００５７】
続いて、ユーザは、音楽やラジオ等のアプリを起動させ、嗜好音声を再生中かどうかを確認する（ステップＳ２３）。嗜好音声を再生中は（ステップＳ２３でＹＥＳ）、処理装置１０の頭外定位処理部１２は、周囲音と嗜好音声のうち、いずれか一方に対して頭外定位処理を行うが、本例では、嗜好音声に対して、頭外定位処理を行う（ステップＳ２４）。これにより、嗜好音声に対して音場処理が行われ、嗜好音声があたかもヘルメット外部から再生されているかのような頭外定位音が、スピーカユニット５から再生される。一方、マイク２で集音された周囲音は、通常のヘッドホンで再生したような音が、耳元にあるスピーカユニット５から再生される。
【００５８】
次に、マイク２がＯＮされているかどうかを確認する（ステップＳ２５）。マイク２がＯＮされている場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）には、移動体の速度を測定し、速度が閾値以上かを判定する（ステップＳ２６）。速度が閾値以上の場合には、ノイズキャンセリング機能を作動させる（ステップＳ２７）。これにより、速度に応じて増大される過度なエンジン音や風切り音を抑制することができる。その後、頭外定位処理及びノイズキャンセリング処理が施された周囲音と嗜好音声がスピーカユニット５からミキシング再生される（ステップＳ２８）。これにより、警報音及びサイレンの周波数帯（第１の周波数帯）を除く、風切音特有の周波数成分（第２の周波数成分）、ロードノイズ、不快なエンジン音の周波数帯にのみ、逆位相音成分を生成し打ち消す、もしくはイコライザーを組み合わせて不快な音成分を抑制する。
【００５９】
以上、本実施の形態によれば、第１音声と第２音声とがあたかも分離しているように音声処理されるので、ヘルメットを装着したまま、運転者は周囲音に受聴し、安全に運転しながら、音楽やラジオ等の嗜好音声を楽しむことができる。更に、本実施の形態によれば、風切音やエンジン音をキャンセリング処理することができ、より快適に嗜好音声を楽しむことができる。
【００６０】
上記信号処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００６２】
なお、移動体としては、上記実施形態で示したオートバイに限らず、例えば、乗員を乗せて移動可能に構成される移動体全般、例えば、ドローンや飛行機、船舶のようなものであってもよい。
【００６３】
上記した実施形態とは異なり、頭外定位処理部１２は、第１音声再生部１１からの第１音声（周囲音等）に対して、頭外定位処理を行ってもよい。このようにしても、周囲音と特別音声をあたかも分離したように再生されるので、周囲音と特別音声を的確に把握することができる。
【００６４】
上記実施形態では、第１音声再生部１１は、スマートフォン等の処理装置１０内に設けたが、これに限定されず、例えば、ヘッドセット１の本体部８内の処理装置（演算処理装置）に設けてもよい。その場合、頭外定位処理部１２は、第２音声再生部２１からの第２音声に対して、頭外定位処理を施すことになる。そして、ヘッドセット１の本体部８には出力部を設け、頭外定位処理が施された第２音声と、第１音声再生部１１から再生された第１音声とを、ヘッドセット１内で合成し出力してもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１            ヘッドセット
２            マイク
２Ｌ            左マイク
２Ｒ            右マイク
５            スピーカユニット
５Ｌ            左スピーカ
５Ｒ            右スピーカ
６            ヘルメット
７            アーム
７Ｒ，７Ｌ        アーム
８            本体部
１０            処理装置
１１            第１音声再生部
１１Ｌ            第１音声左再生部
１１Ｒ            第１音声右再生部
１２            頭外定位処理部
１３            外部入出力部
１４            フィルタ選択部
１５            ノイズキャンセリング部
１６            速度計測部
２１            第２音声再生部
５０            スマートフォン
６０            ヘルメット本体
６１            シールド
６２            チンガード
９０  移動体
１００            頭外定位処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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