(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホンによって集音された音声信号が入力されるとともに、入力された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する摺動操作検知部と、
上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う制御部とを備え、
上記摺動操作検知部は、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定するとともに、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する
音声信号処理装置。
【請求項２】
上記摺動操作検知部は、指又は摺動具によるマイクロホン自体又はその周辺部に対する周回状の摺動によって発生する摺動音声信号成分を用いて上記判定処理を行う
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項３】
上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、
上記摺動操作検知部は、複数チャンネルの音声信号を加算した音声信号について、上記判定処理を行う
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項４】
上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、
上記摺動操作検知部は、複数の各チャンネルの音声信号のそれぞれについて、上記判定処理を行い、各チャンネルについての摺動操作の開始及び終了を判定する
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項５】
上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、
上記摺動操作検知部は、複数の各チャンネルの音声信号のうちで摺動音声信号成分が含まれるチャンネルを判定するチャンネル判定処理と、上記複数チャンネルの摺動音声信号成分を加算または減算した信号についての上記判定処理とを行い、摺動操作の開始及び終了の判定と、摺動操作が行われたチャンネルの判定を行う
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項６】
上記摺動操作検知部は、さらに、入力された音声信号から摺動操作方向を検出し、
上記制御部は、上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、上記摺動操作検知部で検出された摺動操作方向について設定された所定の制御処理を行う
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項７】
上記摺動操作検知部は、さらに、入力された音声信号から摺動操作箇所を検出し、
上記制御部は、上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、上記摺動操作検知部で検出された摺動操作箇所について設定された所定の制御処理を行う
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項８】
マイクロホンをさらに備え、
上記マイクロホンによって集音された音声信号が上記摺動操作検知部に入力される
請求項１に記載の音声信号処理装置。
【請求項９】
マイクロホンによって集音された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する摺動操作検知ステップと、
上記摺動操作検知ステップで判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う制御ステップとを備え、
上記摺動操作検知ステップは、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定するとともに、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する
音声信号処理方法。
【請求項１０】
マイクロホンによって集音された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する摺動操作検知ステップと、
上記摺動操作検知ステップで判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う制御ステップとを演算処理装置に実行させ、
摺動操作検知ステップの上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定するとともに、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する処理を上記演算処理装置に実行させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンによって集音された音声信号によってユーザの操作入力を検知する音声信号処理装置、音声信号処理方法に関する。また当該音声信号処理装置、音声信号処理方法を実現するためのプログラムに関する。さらに音声信号処理装置へ音声信号を供給するマイクロホン装置に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−１６６８９７号公報
【背景技術】
【０００３】
各種の電子機器において、ユーザの操作入力のためのデバイスとして、操作キー、キーボード、マウス、操作ダイヤル、タッチパネル等が用いられている。
通常、電子機器の機能に応じて、これらの操作デバイスが搭載されるが、一方で、電子機器の機能や使用形態によっては、なるべく操作キーを少なくしたり、より使用性のよい操作、効率的な操作ができるようにすることが求められている。
【０００４】
上記特許文献１には、マイクロホンを操作入力のためのデバイスとして用いる技術が開示されている。この特許文献１に記載の技術は、マイクロホン或いはその周辺をユーザが指等で軽く叩打（タッピング）することを操作入力として認識する。このために、ユーザがタッピングしたときにマイクロホンで集音される音声信号波形を、波形相関処理により認識するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のように、マイクロホンを入力デバイスとして兼用できることで、機器筐体への操作キーの削減や、操作性の向上に寄与できる。
例えば携帯用音楽プレーヤの操作として、ユーザが装着しているヘッドホン部分にマイクロホンが取り付けられている場合を考える。ユーザは、携帯用音楽プレーヤは、通常衣服のポケットや鞄などに入れているが、ヘッドホン部分のマイクロホン周辺をタッピングすることで所定の操作が可能とされれば、わざわざ携帯用音楽プレーヤを取り出さなくてもよいためである。
【０００６】
一方で、「叩いた」ことを検出するものであるため、例えば再生／停止／録音／電源オン／電源オフなどの「ボタンを１回押す」という行為に相当するようなアクションはできるが、「ボタンを押し続ける時間が重要な操作行為」には適さない。
例えば早送り再生としての「ボタンを押している間、再生しながらの早送りを行う操作」や、或いは「ボタンを押している間、再生ピッチや再生速度を変える」などのアクションには不向きである。
【０００７】
また、操作量が関係するもの、例えばボリューム（音量）のアップ／ダウンや、カーソルやメニューにおける選択部分の「送り」などの操作では、タッピングでも可能ではあるが、不便な場合も生ずる。例えばジョグダイヤルやスライドレバーなどの操作子が適している操作である。
例えばタッピング操作を音量のアップ／ダウンに適用する場合、１回の叩打に応じて１段階の音量のアップ（又はダウン）を行うという方式が考えられる。すると素早く大幅に音量を上げたい（下げたい）場合には、タッピング操作の場合、何回も叩打しなければならず、素早い操作も難しい。また直感的な操作とならず、使用性が良いものともならないことがある。
【０００８】
これらのように、マイクロホンを入力デバイスとして用い、タッピングで操作できるようにすることは有用ではあるが、継続的な操作や、操作量が関係する操作など、操作内容によっては適切な操作入力方式とはならない。
そこで本発明では、マイクロホンを入力デバイスとして使用して、継続的な操作や操作量を指定するような操作も可能とし、マイクロホンを用いた操作入力方式の有効利用を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の音声信号処理装置は、マイクロホンによって集音された音声信号が入力されるとともに、入力された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する摺動操作検知部と、上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う制御部とを備える。
また、上記摺動操作検知部は、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定する。
さらに、上記摺動操作検知部は、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する。
また上記摺動操作検知部は、指又は摺動具によるマイクロホン自体又はその周辺部に対する周回状の摺動によって発生する摺動音声信号成分を用いて上記判定処理を行う。
【００１０】
また上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、上記摺動操作検知部は、複数チャンネルの音声信号を加算した音声信号について、上記判定処理を行う。
或いは上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、上記摺動操作検知部は、複数の各チャンネルの音声信号のそれぞれについて、上記判定処理を行い、各チャンネルについての摺動操作の開始及び終了を判定する。
或いは、上記摺動操作検知部には、複数チャンネルの音声信号が入力され、上記摺動操作検知部は、複数の各チャンネルの音声信号のうちで摺動音声信号成分が含まれるチャンネルを判定するチャンネル判定処理と、上記複数チャンネルの摺動音声信号成分を加算または減算した信号についての上記判定処理とを行い、摺動操作の開始及び終了の判定と、摺動操作が行われたチャンネルの判定を行う。
【００１１】
また上記摺動操作検知部は、さらに、入力された音声信号から摺動操作方向を検出し、上記制御部は、上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、上記摺動操作検知部で検出された摺動操作方向について設定された所定の制御処理を行う。
また上記摺動操作検知部は、さらに、入力された音声信号から摺動操作箇所を検出し、上記制御部は、上記摺動操作検知部で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、上記摺動操作検知部で検出された摺動操作箇所について設定された所定の制御処理を行う。
またマイクロホンをさらに備え、上記マイクロホンによって集音された音声信号が上記摺動操作検知部に入力されるようにする。
【００１２】
本発明のマイクロホン装置は、マイクロホンと、上記マイクロホンの周辺部位に形成されて摺動操作位置をガイドする摺動ガイド部とを有する。
また本発明のマイクロホン装置は、マイクロホンと、上記マイクロホンの周辺部位に設けられた、摺動操作方向によって異なる音声信号成分を生じさせる有方向音源部とを有する。
また本発明のマイクロホン装置は、マイクロホンと、上記マイクロホンの周辺部位に設けられた、摺動操作時に異なる音声信号成分を生じさせる複数の摺動音源部とを有する。
【００１３】
本発明の音声信号処理方法は、マイクロホンによって集音された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する摺動操作検知ステップと、上記摺動操作検知ステップで判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う制御ステップとを備え、上記摺動操作検知ステップは、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定するとともに、上記判定処理として、上記摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する。
本発明のプログラムは、上記摺動操作検知ステップと上記制御ステップとを演算処理装置に実行させるプログラムである。
【００１４】
このような本発明は、マイクロホンを入力操作に用い、かつ簡易な音声信号処理で継続的或いは操作量を伴う入力操作を検知できるようにするものである。
このためユーザはマイクロホン或いはその周辺を指などで摺動、即ち指等で触れながらなぞるように動かし続ける操作として、所定の操作を行うようにする。
その場合、摺動によって発生する音がマイクロホンによって集音される。このためマイクロホンから音声信号処理装置に入力される音声信号には、摺動によって発生した音の音声信号成分（摺動音声信号成分）が含まれることとなる。そこでその摺動音声信号成分をエネルギーレベルや振幅から、摺動操作の開始と終了を判定する。これによって摺動操作の継続時間によって、継続的な操作や操作量を認識できる。つまり、マイクロホンやその周辺部の摺動操作を、継続的な操作や操作量を伴った操作として認識し、それに応じた制御処理を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、マイクロホンを操作入力デバイスとして用いながら、継続的な操作や操作量を指定できるような操作の認識及びそれに応じた制御が可能となる。これによってユーザは、継続的な操作や操作量を指定する操作として、マイクロホンを用いて容易で直感的な操作、レスポンスの良い操作などが可能となり、使用性が大きく向上する。
またマイクロホンを用いて、通常ダイヤルやスライドレバーを用いることが便利な操作も適切に行うことができ、機器コストの削減、装置構成の簡略化などにも適している。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態の基本的な構成のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の摺動操作の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の基本的な処理のフローチャートである。
【図４】実施の形態のＮＣヘッドホンの説明図である。
【図５】実施の形態のＮＣヘッドホンのブロック図である。
【図６】実施の形態の摺動操作検知部の構成例Ｉのブロック図である。
【図７】実施の形態の摺動操作検知部で処理される音声信号の説明図である。
【図８】実施の形態の摺動操作検知部の処理のフローチャートである。
【図９】実施の形態の摺動操作検知部の摺動操作開始／終了判定の説明図である。
【図１０】実施の形態の摺動操作検知部の構成例IIのブロック図である。
【図１１】実施の形態の摺動操作検知部の構成例IIIのブロック図である。
【図１２】実施の形態の構成例IIIの摺動操作検知部の処理のフローチャートである。
【図１３】実施の形態の摺動ガイドを備えた構成の説明図である。
【図１４】実施の形態の有方向音源部を備えた構成の説明図である。
【図１５】実施の形態の有方向音源部の例の説明図である。
【図１６】実施の形態の摺動方向検知を行う構成のブロック図である。
【図１７】実施の形態の摺動方向検知構成の場合の処理のフローチャートである。
【図１８】実施の形態の摺動方向による周波数特性の説明図である。
【図１９】実施の形態の摺動方向判定の説明図である。
【図２０】実施の形態の摺動方向判定の他の例の説明図である。
【図２１】実施の形態の摺動ガイド及び有方向音源部を備えた構成の説明図である。
【図２２】実施の形態の複数の摺動音源部を備えた構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、次の順序で説明する。
＜１．基本構成及び処理＞
＜２．ＮＣヘッドホンに適用した実施の形態＞
［２−１：ＮＣヘッドホンの構成］
［２−２：摺動操作検知部（構成例Ｉ）］
［２−３：摺動操作検知部（構成例II）］
［２−４：摺動操作検知部（構成例III）］
＜３．摺動ガイドを備えた実施の形態＞
＜４．有方向音源部を備えた実施の形態＞
＜５．摺動ガイド及び有方向音源部を備えた実施の形態＞
＜６．摺動音源部を備えた実施の形態＞
＜７．各種機器に適用した実施の形態及び変形例＞
＜８．プログラム＞
【００１８】
＜１．基本構成及び処理＞
まず本発明の実施の形態としての基本構成を説明する。
本発明は、本来、機器に設置され収音目的で使われているマイクロホン（以下「マイク」と略称する）デバイスを、機器の機能をコントロールするための各種の操作入力のセンサとして使うシステムを前提とする。
先に示した特許文献１のように、マイクまたは周辺部を叩くこと（叩打）で、機能の切り替えまたはＯＮ／ＯＦＦをするものは提案されていた。しかし各種の機器には、リアルタイムに特定の時間幅を指定する必要がある機能や操作量を指定することが適した機能もある。この場合、通常のスイッチで言えば、押しボタンスイッチを一定時間押しっぱなしにする、などに相当する機能であるが、マイクに対する叩打で操作する方式では、そのような機能の操作に適していない。
そこで本発明の実施の形態では、マイクデバイス又はその近辺において、指などで触り続けながら動かす「摺動操作」により操作入力を可能と、継続的な操作や操作量を指定する操作に適したユーザインターフェースを提供する。
【００１９】
本発明は、この摺動操作による操作入力の検知アルゴリズム及びそれに関連する機構に関するものである。また本発明の検知アルゴリズムは、周波数軸解析等の計算量の大きい処理を行わず、時間軸のみで処理を行うことで、処理のリソースを少なくして検知効果が得られるものである。
以下説明していく実施の形態は、このような本発明を採用して摺動操作による操作入力を認識する音声信号処理装置を搭載した各種の電子機器となる。
【００２０】
図１に実施の形態の基本構成を示す。
この図１では、音声信号処理部１、マイク４、マイクアンプ５、Ａ／Ｄ変換器６、通常処理系７を示している。
音声信号処理部１は摺動操作検知部２と制御部３を備える。この音声信号処理部１が本発明の音声信号処理装置に相当する。音声信号処理部１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で形成される。
【００２１】
マイク４で集音された音声信号はマイクアンプ５で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６でアナログ−デジタル変換される。そしてデジタル信号とされた音声信号は、通常処理系７及び音声信号処理部１に入力される。
【００２２】
ここでいう通常処理系７とは、マイク４からの音声信号を入力する電子機器における音声信号に対する通常の機能の処理部を示している。
民生電子機器においては、既に様々な目的でマイク４が設けられている。或いは別体のマイク４が接続可能とされている。
例えば、携帯電話機や、録画とともに録音機能の付いたデジタルカメラ、ＩＣレコーダ、音声コミュニケーション機能を持つパーソナルコンピュータなどの情報処理装置、モバイル機器、ノイズキャンセリングヘッドホン（以下「ＮＣヘッドフォン」）などがある。
これら各種の電子機器では、マイク入力音声信号について、それぞれ機能に応じた処理系が搭載されている。
例えば記録媒体への録音を行う機能を有する機器であれば、録音のための圧縮処理、記録用エンコード処理、記録媒体への記録処理等を行う部位が、図１の通常処理系７となる。
また携帯電話機等の通信可能な機器において、音声信号を送信する機能を有する機器であれば、圧縮処理、送信用エンコード処理、送信処理等を行う部位が、図１の通常処理系７となる。
さらに図３以降で説明するＮＣヘッドフォンの場合、ノイズキャンセル処理を行う機能部分が通常処理系７に相当する。
通常処理系７では、入力された音声信号について、これらの機能に応じた処理を行う。
【００２３】
音声信号処理部１は、入力された音声信号について摺動操作検知を行い、ユーザによる操作入力を検知する。
まず摺動操作検知部２では、時間軸のみの処理でユーザの摺動操作の開始及び終了を検知する。
具体的には、入力された音声信号のうちの摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１のレベル以上となっている時間が第１の時間以上継続した場合に、摺動操作の開始と判定する。このとき摺動操作検知部２は、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳを制御部３に出力する。
また開始判定後は、摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２のレベル未満となっている時間が第２の時間継続した場合に、摺動操作の終了と判定する。このとき摺動操作検知部２は、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを制御部３に出力する。
つまりこの開始判定から終了判定までが、摺動操作が継続されている期間と判定される。
なお後述するが、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥの信号形式は多様に考えられる。摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳと摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥは独立した２系統の信号である必要はなく、あくまで制御部３が摺動開始と摺動終了を認識できる信号であればよい。
【００２４】
制御部３は、電子機器において少なくともユーザ操作に対応して制御処理を行う機能を備える。そして制御部３は、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳによって、摺動操作検知部２により摺動操作の開始が検知されたことを認識したら、摺動操作について設定された所定の制御処理を開始する。
また制御部３は、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥによって、摺動操作検知部２により摺動操作の終了が検知されたことを認識したら、実行している制御処理を終了する。
或いは制御部３は、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳから摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥまでの期間長、即ちユーザが摺動操作を継続している期間長を、操作量として認識して所定の制御処理を行う。
【００２５】
制御処理の例については、各種電子機器に応じて異なるため、後に具体的な電子機器の実施の形態の説明において述べるが、例えば音楽データ等の再生機能を有する機器であれば、音量アップ／ダウン制御や、早送り再生、早戻し再生の制御などが考えられる。例えば、ユーザがマイク４を摺動操作することで再生音声の音量のアップ／ダウン等が実現されることとなる。
【００２６】
図２に摺動操作の態様を例示する。
図２（ａ）はパーソナルコンピュータ１００を示している。このパーソナルコンピュータ１００には、例えばキーボード近辺の筐体平面部にマイク４が設けられているとする。
拡大して示すように、ユーザは、指やペン状のポインタ等の摺動具で、マイク４の上面又は周辺をなぞるような摺動操作を行う。
その摺動操作によって発生した音がマイク４によって収音され、図１の構成で摺動操作検知部２に供給される。摺動操作検知部２では、入力音声信号のうちで摺動音声信号成分の振幅又はエネルギーレベル（振幅の絶対値）を観測して、摺動操作の開始、終了を判定する。
【００２７】
また図２（ｂ）は例えばノイズキャンセルイング用にマイク４が設けられたヘッドホン（イヤホン）２００の一部を示している。ヘッドホン２００には、ヘッドホンドライバ２０１やユーザが耳に挿入する部分となるイヤーピース２０２が有り、イヤーピース２０２とは反対側、つまり外部音声を収音できる位置にマイク４が設けられている。
ユーザは、指等で、マイク４の上面又は周辺をなぞるような摺動操作を行う。
上記同様に、摺動操作によって発生した音がマイク４によって収音され、図１の構成で摺動操作検知部２に供給される。摺動操作検知部２では、入力音声信号のうちで摺動音声信号成分の振幅又はエネルギーレベル（振幅の絶対値）を観測して、摺動操作の開始、終了を判定する。
【００２８】
例えばこのように摺動操作とは、各種電子機器のマイク４の上面や周辺を、ユーザが指などを接触させながら継続してなぞるような操作となる。
なお、摺動操作に関して図２（ａ）（ｂ）では、直線的な摺動操作を描写してあるが、円状（周回状）の摺動操作をユーザが行うものとしてもよい。
直線的な摺動操作は時間的に短時間しか維持しにくい面があり、結果、ユーザの思ったような制御ができない場合がある。このような場合、たとえばマイク４の周囲に関して円状に摺動させるようにすれば、ユーザは容易に摺動操作を続けやすい。
【００２９】
本発明の実施の形態の基本構成は上記図１のようになり、つまり、音声信号処理部１に対してマイク４からの入力音声信号が入力され、音声信号処理部１が摺動操作の判定によりユーザ操作を検知する。そして操作入力があったと検知した場合は、その操作に応じた所定の制御処理を行う。
【００３０】
図３に実施の形態の基本的な処理の手順を示した。
図１のようにマイク入力音声信号が常時入力される音声信号処理部１において、ステップＦ１として音声信号の判定処理が開始されるとステップＦ２で摺動操作の開始の判定が行われる。これは摺動操作検知部２の処理である。そしてユーザの操作入力としての摺動操作が開始されたと判定された場合は、ステップＦ２からＦ３に進み、制御部３の処理として当該操作入力に応じた制御処理を開始する。
また、ステップＦ４で摺動操作検知部２の処理として、ユーザの摺動操作の終了の判定を行う。そして摺動操作が終了されたと判定された場合は、ステップＦ４からＦ５に進み、制御部３が実行していた当該操作入力に応じた動作を終了させる。
【００３１】
以下では、具体的な電子機器の例として、ノイズキャンセリングヘッドホン（ＮＣヘッドフォン）の例を挙げて、実施の形態を説明していく。
また他の電子機器の例についても後述する。
【００３２】
＜２．ＮＣヘッドホンに適用した実施の形態＞
［２−１：ＮＣヘッドホンの構成］
図４は、携帯用のメディアプレーヤ２０等の音楽再生機器に接続して用いるノイズキャンセリングヘッドホン（ＮＣヘッドフォン）１０を模式的に示している。
メディアプレーヤ２０は、内部の記録媒体に記録された音楽等のデータを再生し、Ｌ、Ｒの２チャンネル音声信号を、接続されたＮＣヘッドフォン１０に出力する。
【００３３】
ＮＣヘッドフォン１０は、ヘッドホン部１１とノイズキャンセルユニット１４から成る。
ヘッドホン部１１は、ユーザの左右両耳に対応した各スピーカハウジング内にＬチャンネルとＲチャンネルのスピーカ１３Ｌ、１３Ｒを有する。
この例の場合、いわゆるフィードフォワード方式のノイズキャンセル処理を行うものとしており、マイク１２Ｌ、１２Ｒが、左右の各スピーカハウジングの外部音声を集音するように設けられている。
【００３４】
なおヘッドホン部１１は、図のようなスピーカハウジングを有するタイプでなく、図２（ｂ）に示したイヤホン型や、耳当て型のようなタイプでもよい。本例の場合は、いずれにしてもマイク１２Ｌ、１２Ｒが設けられていればよい。
またフィードフォワード方式のノイズキャンセル処理を行うＮＣヘッドフォン１０に限られず、フィードバック方式のノイズキャンセル処理を行うものでもよい。
【００３５】
上記のようにマイク１２Ｌ、１２Ｒが設けられたヘッドホン部１１に対してノイズキャンセルユニット１４が接続される。
ノイズキャンセルユニット１４は、メディアプレーヤ２０から供給されてくる再生音楽等の音声信号に対してノイズ低減音声信号をミックスすることで、外部ノイズの低減された音声信号をスピーカ１３Ｌ、１３Ｒから出力させるものである。
簡単に言えば次のようにノイズ低減を行う。
スピーカハウジングに取り付けられたマイク１２Ｌ、１２Ｒは、スピーカハウジングを介してユーザの耳に達する外部ノイズを集音する。ノイズキャンセルユニット１４は、このマイク１２Ｌ、１２Ｒで集音した外部ノイズの音声信号から、外部ノイズとは音響的に逆相のノイズ低減音声信号を生成する。そして生成したノイズ低減音声信号を、再生音楽等の音声信号に合成してスピーカ１３Ｌ、１３Ｒに供給する。
従ってスピーカ１３Ｌ、１３Ｒから出力される音声には、外部ノイズの逆相成分が含まれているため、この逆相成分と、実際にスピーカハウジングを介して漏れ込む外部ノイズとが空間的に相殺されることになり、ユーザの聴覚には外部ノイズ成分が低減されて本来の再生音楽の出力音声が届くものとなる。
【００３６】
ノイズキャンセルユニット１４の内部構成例を図５に示す。
ノイズキャンセルユニット１４は、マイクアンプ３１Ｌ、３１Ｒ、Ａ／Ｄ変換器３２Ｌ、３２Ｒ、ＤＳＰまたはＣＰＵによる主処理部３３、メモリ部４０、パワーアンプ４２Ｌ、４２Ｒ、Ａ／Ｄ変換器４１Ｌ、４１Ｒを有する。
主処理部３３には、ノイズキャンセル部３４，ゲイン部３５、加算器３６Ｌ、３６Ｒ、摺動操作検知部３７、制御部３８、イコライザ３９が設けられる。
【００３７】
まずメディアプレーヤ２０からの再生音楽等の音声信号は次のように処理される。
メディアプレーヤ２０からは、いわゆるヘッドホン出力としてのＬチャンネル、Ｒチャンネルの再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒが供給される。
この再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒは、Ａ／Ｄ変換器４１Ｌ、４１Ｒでデジタル信号化される。そしてイコライザ３９で振幅−周波数特性補正や位相−周波数特性補正、あるいはその両方などの音質補正がなされる。
イコライザ３９の補正処理は制御部３８からの制御信号ＳＧ３に基づいて実行される。例えば周波数特性の指示などが制御信号ＳＧ３によってなされる。
【００３８】
イコライザ３９で音質補正された再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒは、それぞれ加算器３６Ｌ、３６Ｒでノイズ低減音声信号と加算されたうえで、パワーアンプ４２Ｌ、４２Ｒに供給される。
パワーアンプ４２Ｌ、４２Ｒはデジタルアンプで構成されても良いし、Ｄ／Ａ変換器とアナログアンプで構成されても良い。
そしてパワーアンプ４２Ｌ、４２Ｒからの出力が、スピーカ１３Ｌ、１３Ｒに対する駆動信号とされ、スピーカ１３Ｌ、１３Ｒから再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒに基づく音声出力が行われる。
【００３９】
一方、上述のノイズキャンセルのための処理が次のように行われる。
マイク１２Ｌ、１２Ｒで集音された音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲは、ノイズキャンセルユニット１４におけるマイクアンプ３１Ｌ、３１Ｒで増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３２Ｌ、３２Ｒでデジタル信号化される。
Ａ／Ｄ変換器３２Ｌ、３２Ｒから出力されるデジタル化された音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲは、ノイズキャンセル部３４に供給される。ノイズキャンセル部３４は上述したフィードフォワード方式でのノイズ低減音声信号を生成するデジタルフィルタとされる。このノイズキャンセル部３４は、制御部３８から制御信号ＳＧ１で指示されるフィルタ係数で、音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲのそれぞれについてのフィルタ処理を行い、Ｌチャンネル及びＲチャンネルのノイズ低減音声信号を生成する。
【００４０】
生成されたＬチャンネル及びＲチャンネルのノイズ低減音声信号はゲイン部３５に供給される。ゲイン部３５は、制御部３８からの制御信号ＳＧ２で指示されるゲイン係数により、Ｌチャンネル及びＲチャンネルのノイズ低減音声信号に対するゲインを与える。
そしてゲイン部３５からのＬチャンネル及びＲチャンネルのノイズ低減音声信号は加算器３６Ｌ、３６Ｒに供給される、上述のように再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒとそれぞれ加算される。
このようなノイズ低減音声信号が加算された再生音声信号ＳＡ−Ｌ，ＳＡ−Ｒにより、スピーカ１３Ｌ、１３Ｒから再生音声が出力されることで、上述のようなノイズ低減機能が発揮される。
【００４１】
本例のノイズキャンセルユニット１４は、さらにマイク１２Ｌ、１２Ｒ又はその周辺の摺動操作によるユーザ操作を検知する機能を備える。
マイク１２Ｌ、１２Ｒで集音された音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲは、摺動操作検知部３７にも供給される。
摺動操作検知部３７の構成及び動作は詳しく後述するが、摺動操作検知部３７では、時間軸のみの処理でユーザのマイク１２Ｌ、１２Ｒ又はその周辺への摺動操作を検知する。具体的には、入力された音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲにおける摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第１の時間以上継続して所定値を越えている状態となったら、摺動操作の開始と判断する。そしてユーザの操作入力の開始を通知するため、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳを制御部３８に出力する。
また摺動操作検知部３７は、摺動操作開始後は、摺動音声信号成分のエネルギーレベルが第２の時間以上継続して所定値未満となったら、摺動操作の終了と判断する。そしてユーザの操作入力の終了を通知するため、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを制御部３８に出力する。
【００４２】
制御部３８は、上記の制御信号ＳＧ１，ＳＧ２，ＳＧ３によりノイズキャンセルユニット１４の各部を制御する。またメディアプレーヤ２０に対して制御信号ＳＧ４を送信することもできる。
特に本例では、制御部３８はユーザの摺動操作に対応して制御処理を行う機能を備える。即ち制御部３８は、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥによって把握される摺動操作が実行されている期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う。例えば摺動操作入力による操作の検知に応じて、制御信号ＳＧ４としてメディアプレーヤ２０へ操作入力情報を送信することなどを行う。
メモリ部４０は、制御部３８が制御処理において参照する情報が記憶されている。例えばメモリ部４０には、ノイズキャンセル部３４やイコライザ３９におけるフィルタ係数の情報等が記憶されている。
【００４３】
本実施の形態では、ユーザの摺動操作に応じて制御部３８が所定の制御を行うが、その制御処理としては、リアルタイムで継続的な制御が適する。そのような制御の例として次のようなものが想定される。
【００４４】
まず制御信号ＳＧ４としてメディアプレーヤ２０へコマンドを送信し、次のような動作を実行させることが考えられる。
例えば、
−  摺動操作期間中、ユーザの希望する再生位置まで、音を聞きながらＦＦ（早送り）／ＲＥＷ（早戻し）の制御。
−  摺動操作期間中だけ再生オフ、ノイズキャンセルオフの制御（すぐに終わる会話などをしたい時に適した状態とする制御）。
−  摺動操作期間中だけノイズキャンセル機能をオフして環境音を聞き取りやすくする動作の制御。
−  摺動操作期間を操作量として、ユーザの希望するボリューム位置まで、音量アップまたは音量ダウンさせる制御。
−  摺動操作期間を操作量として、ユーザの希望する再生スピードまで、再生速度アップまたは再生速度ダウンの制御。
−  摺動操作期間を操作量として、ユーザの希望する再生ピッチまで、再生ピッチをアップまたはダウンさせる制御。
−  摺動操作期間中、音楽又はビデオ等の複数のコンテンツを順次、部分的に再生させる制御。即ちユーザが部分的に視聴しながらコンテンツを順番に検索できるようにし、摺動操作を止めた時点のコンテンツを再生させるような動作の制御。
などがあげられる。
【００４５】
例えば摺動操作をメディアプレーヤ２０の動作に関する操作とする場合、制御部３８は摺動操作検知部３７によって検知される摺動操作期間に、メディアプレーヤ２０に所要のコマンドを送信するという処理を行うことになる。
また後述するが、マイク１２Ｌの摺動操作とマイク１２Ｒの摺動操作を区別して検知する場合は、２種類の操作内容を割り当てることができる。その場合、例えばマイク１２Ｌの摺動操作をボリュームアップ、マイク１２Ｒの摺動操作をボリュームダウンとすれば、制御部３８は摺動操作検知部３７による摺動操作の検知に応じて、メディアプレーヤ２０に「ボリュームアップ」又は「ボリュームダウン」のコマンドを送信する処理を行うこととなる。
さらに、後述するが、摺動方向や摺動箇所などで操作を区別することも可能であり、またそれらと左右マイク１２Ｌ、１２Ｒの組み合わせなどで、多様な操作を区別して設定することもできる。その場合も、制御部３８はそれらの摺動操作の検知に応じて、所定のコマンドをメディアプレーヤ２０に送信する。
【００４６】
ノイズキャンセル機能を実現するためには、より耳元位置に近いマイク１２Ｌ、１２Ｒを」設置することが必要なため、通常マイク１２Ｌ、１２Ｒは、耳元に設置されている。すると、例えば通勤時などにメディアプレーヤ２０の本体を取り出さなくても、マイク１２Ｌ、１２Ｒを摺動操作するだけで、メディアプレーヤ２０の動作の制御が可能になるのは、ユーザにとって大きな利便性がある。
【００４７】
また制御部３８が、摺動操作検知に応じて、ノイズキャンセルユニット１４の内部制御を行う例も考えられる。
例えば摺動操作に応じて、制御信号ＳＧ１による制御でノイズキャンセル部３４のフィルタ係数の切り替えを行うようにしても良い。例えば摺動操作期間にフィルタ係数を短時間単位で切り替えていき、ユーザが現状に適したフィルタ特性を選択できるような動作の制御も可能である。
一般的に、ノイズ環境特性は、周波数特性で観察したとしても、飛行場、駅のプラットホーム、電車内、工場などの場所の環境によって大きく異なっている。したがって、ノイズ低減のためのフィルタ特性は、本来は、各ノイズ環境特性に合わせた最適なものを用いることが望まれる。そのため、ユーザがマイク１２Ｌ、１２Ｒの摺動操作によって、最も適したフィルタ特性を切り替えて選んでいけるようにすることは有用である。
【００４８】
また制御部３８が、摺動操作に応じて、制御信号ＳＧ２よる制御でゲイン部３５のゲイン係数の切り替えを行うようにしても良い。これによってユーザは、ノイズキャンセルのレベルを、容易な操作で任意に調整できることになる。
【００４９】
また制御部３８が、摺動操作検知に応じて、制御信号ＳＧ３よる制御でイコライザ３９におけるフィルタ係数の変更を行うようにしても良い。例えば摺動操作期間にイコライジング特性を短時間単位で切り替えていき、ユーザが好みの特性を選択できるような動作の制御も可能である。これによってユーザは、容易な操作で音質補正状態を選択できる。例えばプリセットとして各種周波数特性をメモリ部４０に記憶させておき、ユーザが好みの音質となるイコライザ特性を、順次適用し、摺動操作の終了で選択できるようにすることは有用である。
【００５０】
［２−２：摺動操作検知部（構成例Ｉ）］
以下、摺動操作検知部３７の構成及び動作を説明する。ここではまず図６に示す構成例Ｉについて説明する。
この構成例Ｉは、マイク１２Ｌ、１２Ｒからの音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲについて共通に摺動操作を検知する構成例である。
摺動操作検知部３７は、加算器５１，ローパスフィルタ５２、絶対値化回路５３、ローパスフィルタ５４、判定処理部５５を備える。
【００５１】
マイク１２Ｌ、１２Ｒからの各音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲは、加算器５１で加算されてローパスフィルタ５２に入力される。ローパスフィルタ５２はカットオフ周波数がｆｃ１とされている。このカットオフ周波数ｆｃ１は、摺動音声信号成分を抽出するための周波数に設定される。マイク１２Ｌ、１２Ｒが、例えば樹脂成型されたヘッドホンハウジングに取り付けられている場合、その樹脂材料を指で擦ったときの音声信号成分が抽出できるカットオフ周波数が設定される。従って、樹脂の種類によって好適なカットオフ周波数ｆｃ１が決められる。もちろんマイク１２Ｌ、１２Ｒの周囲に金属材料等その他の材料の部材が用いられる場合もある。そのためマイク１２Ｌ、１２Ｒ自体の材料や周囲の材料に応じたフィルタ特性となる。
【００５２】
摺動操作時には、音声信号ＳｍＬ又はＳｍＲにおいてマイク近辺で発生する摺動音が圧倒的に大きい。ただし音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲには暗騒音や周囲ノイズなど帯域の広いノイズも含んでいる。そこでまずローパスフィルタ５２で摺動音声信号成分を抽出する。
一般に、摺動によって発生する音の音声信号成分は低域に高いエネルギーを持つため、ローパスフィルタ５２で摺動音声信号成分を抽出することが考えられるが、材質によっては所定の通過帯域を持つバンドパスフィルタを用いる場合も考えられる。
いずれにしても、まず、摺動音声信号成分のエネルギーレベルが高い周波数帯域が抽出されればよい。
【００５３】
ローパスフィルタ５２から出力される音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲの加算信号についての摺動音声信号成分は絶対値化回路５３で絶対値化される。
絶対値化回路５３で絶対値化された信号Ｓ０はローパスフィルタ５４を介して、音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲのエネルギーレベルを表した信号Ｓとされて判定処理部５５に入力される。ローパスフィルタ５４のカットオフ周波数ｆｃ２は、信号Ｓ０を包絡線信号化するための周波数に設定される。
判定処理部では信号Ｓについて後述する処理で摺動操作の開始、終了を検知する。そして検知の結果、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを制御部３８に出力する。
【００５４】
このような摺動操作検知部３７の動作を図７〜図９で説明する。
図７は、摺動操作があったときの信号Ｓ０，信号Ｓの波形の例を示している。
上述したようにローパスフィルタ５２は、摺動音声信号成分を抽出する。このローパスフィルタ５２の出力は、摺動音声信号成分であるが、正／負の値を持つ振幅であるため、負の振幅もエネルギーレベルとして判断するために絶対値化回路５３で絶対値化された信号Ｓ０とする。
摺動操作期間中は、図のように信号Ｓ０のエネルギーレベル（絶対値化された摺動音声信号成分の振幅レベル）が高くなる。
ただし、ユーザの摺動操作は不安定であり、必ずしも一定の速度及び強さで擦られるものではなく、そのため振幅は微少な時間で変動する。
これをローパスフィルタ５４でエンベロープ化した信号Ｓとすることで、摺動操作期間として、高いエネルギーレベルの継続する期間を判定しやすいものとすることができる。
判定処理部５５では、この信号Ｓから、図示する摺動操作期間、つまり制御対象に対して摺動操作に応じた機能の制御を行う期間を判定する。
【００５５】
図８は判定処理部５５が信号Ｓから、摺動操作の開始と終了を検知する処理のフローチャートを示している。
判定処理部５５は入力される信号Ｓに対して図８の摺動操作判定処理を行う。
まずステップＦ１０１で判定処理部５５は、信号Ｓのレベルが閾値ＴＨ１より高いか否かを判断する。
図９には信号Ｓの波形と閾値ＴＨ１、ＴＨ２を示している。閾値ＴＨ１は、信号Ｓのエネルギーレベルが増大したか否かを判断する閾値である。一方、閾値ＴＨ２は、信号Ｓのエネルギーレベルが減少したか否かを判断する閾値である。
【００５６】
ステップＦ１０１では、入力される信号Ｓの値を逐次閾値ＴＨ１と比較していく。信号Ｓが閾値ＴＨ１以下であると判断されたときは、「Ｒ」で示すようにステップＦ１０１に戻り、次の信号Ｓの入力値と閾値ＴＨ１の比較を行う。
信号Ｓが閾値ＴＨ１を越えたときに判定処理部５５はステップＦ１０２に進む。
ステップＦ１０２では判定処理部５５は、まずカウンタＣｎ１を０にリセットし、カウントをスタートさせる。
そして判定処理部５５はステップＦ１０３でカウンタＣｎ１をインクリメントしていきながら、ステップＦ１０４，Ｆ１０５の判断を行っていく。
【００５７】
ステップＦ１０４では判定処理部５５は、信号Ｓが閾値ＴＨ１より大きいか否かを判断する。
また、ステップＦ１０５では、カウンタＣｎ１の値が、第１の時間ＴＨｔｍ１に達したかどうかを判断する。
第１の時間ＴＨｔｍ１とは、図９に示すような所定時間である。これは、信号Ｓのエネルギー増大が瞬間的に起こったのではなく、摺動操作に伴う継続的なエネルギーレベルの増大であると判断するための時間として設定される。
もしステップＦ１０４で信号Ｓが閾値ＴＨ１より低いことが検出された場合は、ステップＦ１０１で検出したエネルギーレベルの増大は瞬間的なものであり、摺動操作によるものではないと判断して、「Ｒ」で示すようにステップＦ１０１に戻る。つまり摺動操作が開始されたのではないと判断する。
一方、ステップＦ１０５でカウンタＣｎ１の値が第１の時間ＴＨｔｍ１に達した場合とは、信号Ｓのエネルギーレベルが閾値ＴＨ１より大きい状態が継続したと判断される場合となる。
このとき判定処理部５５はステップＦ１０６に進み、摺動操作が開始されたと判定する。そして制御部３８に対して摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳを出力する。
【００５８】
摺動操作開始と判定した後は、判定処理部５５はステップＦ１０７に進み、摺動操作の終了判定を開始する。
まずステップＦ１０７では、信号Ｓを閾値ＴＨ２と比較し、閾値ＴＨ２未満となったか否かを判別する。
図９に示すように、例えば閾値ＴＨ２は、閾値ＴＨ１より多少低いレベルに設定されている。この閾値ＴＨ２は、信号Ｓのエネルギーレベルの低下を判定するための値である。
【００５９】
信号Ｓが閾値ＴＨ２より小さくなった場合は、判定処理部５５は、摺動操作が終了された可能性があるとして、ステップＦ１０８に進む。
ステップＦ１０８で判定処理部５５はカウンタＣｎ２を０にリセットし、カウントをスタートさせる。
そして判定処理部５５はステップＦ１０９でカウンタＣｎ２をインクリメントしていきながら、ステップＦ１１０，Ｆ１１１の判断を行っていく。
【００６０】
ステップＦ１１０では判定処理部５５は、信号Ｓが閾値ＴＨ２未満となっているか否かを判断する。
また、ステップＦ１１１では、カウンタＣｎ２の値が、第２の時間ＴＨｔｍ２に達したかどうかを判断する。
第２の時間ＴＨｔｍ２とは、図９に示すような所定時間である。これは、信号Ｓのエネルギー減少が瞬間的に起こったのではなく、摺動操作の終了に伴う継続的なエネルギーレベルの低下であると判断するための時間として設定される。
【００６１】
もしステップＦ１１０で信号Ｓが閾値ＴＨ２より低くなっていないことが検出された場合は、ステップＦ１０７で検出したエネルギーレベルの低下は瞬間的なものであり、摺動操作の終了によるものではないと判断して、「Ｑ」で示すようにステップＦ１０７に戻る。つまり摺動操作が終了されたのではないと判断する。
例えば図９には、摺動開始後、期間ｔｍＡとして、一時的に信号Ｓのエネルギーレベルが閾値ＴＨ２より低下した状態を示している。この場合、期間ｔｍＡは第２の時間ＴＨｔｍ２より短い期間である。このような場合は、摺動操作中の一時的なレベル低下とする。
ユーザによる摺動操作は必ずしも規則的な摺動ではなく、先に述べたように固定の強さで一定の速度の摺動となるわけではない。また摺動時の指の引っかかりなどで、瞬間的に摺動が停止することも通常に発生する。
このため、信号Ｓのエネルギーレベルの低下がみられたときに直ぐに摺動操作が終了されたと判断することは適切でなく、そのため第２の時間ＴＨｔｍ２を設定し、低下した期間が第２の時間ＴＨｔｍ２未満であれば、摺動操作は終わっていないとするものである。
【００６２】
一方、ステップＦ１１１でカウンタＣｎ２の値が第２の時間ＴＨｔｍ２に達した場合とは、信号Ｓのエネルギーレベルが閾値ＴＨ２より小さい状態が継続したと判断される場合となる。
このとき判定処理部５５はステップＦ１１２に進み、摺動操作が終了されたと判定する。そして制御部３８に対して摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを出力する。
例えば図９では、２回目に信号Ｓのエネルギーレベルが閾値ＴＨ２より低下した後は、エネルギーレベルが低下した状態が第２の時間ＴＨｔｍ２以上継続している。その場合、摺動操作の終了と判定される。
【００６３】
本例の摺動操作検知部３７は、判定処理部５５が以上の図８のように摺動操作の開始、終了の判定処理を行う。これにより制御部３８は摺動操作がなされている期間を認識できるため、継続的な操作又は操作量を指定する操作としての摺動操作に基づく制御が可能となる。
【００６４】
また摺動操作検知部３７は、判定処理部５５が時間軸でのエネルギーレベルの増減を観測して摺動操作の開始、終了の判定処理を行う。これによってリソースの増加を招くことなく、容易に摺動操作を判定できる。
摺動操作があった場合、マイクロホン入力信号における所定帯域の音声信号（摺動音声信号成分）のエネルギーレベル（振幅）が大きくなる。そこで摺動音声信号成分のエネルギーを監視することで、波形解析等を行わず、エネルギー増減判定で摺動操作を検知することができる。
これによって操作検知のための処理負担の軽減、それによる低コスト化の促進が可能となる。特にＮＣヘッドフォン１０のノイズキャンセルユニット１４のように小型でリソースの小さい機器において、このように簡易な動作で必要な検知処理が可能となることは、非常に有効である。
また操作入力の検知処理は、不定期のユーザ操作に対応するために常に実行していなければならない。このため時間軸の信号処理として計算量の小さい処理であることで、常に実行していく処理として適している。
さらに簡易な処理であることで摺動操作の開始や終了の検知時間が短縮されレスポンスの良い装置動作が可能となる。
【００６５】
また本例の場合は、瞬間的な摺動の停止等で瞬間的に信号Ｓのエネルギーレベルの低下があっても即座に摺動操作の終了とはしない。
例えば摺動中に指が多少休むことや不定期なノイズの混入などにより、極一時的にエネルギーレベルが下がっても、次にすぐにエネルギーレベルが大きくなるのであれば、摺動操作は継続されていると判断する。
これにより、ユーザ操作の検知として好適かつユーザの意志に沿った操作終了検知ができる。つまり、ユーザは丁寧な摺動をすることに、さほど気を遣わなくてもよく操作が容易である。
【００６６】
また、図５に示した構成例Ｉによれば、ユーザは左右のマイク１２Ｌ、１２Ｒのどちらに対して摺動操作を行っても良い。
例えば鞄などを持って片方の手がふさがっているときに、空いている手で摺動操作を行うことが容易となり、操作性が良いものとすることができる。
【００６７】
そして摺動操作検知部３７がこのように摺動操作を検知することに応じて、制御部３８は当該摺動操作に割り当てられた操作内容に応じた制御、例えば先に例示した制御を行う。
制御部３８がメディアプレーヤ２０の動作を制御するコマンドを送信することとすれば、ユーザは通勤時などにメディアプレーヤ２０をポケットや鞄にしまったまま操作ができる。
【００６８】
また指などで摺動するという操作手法であることで直観的にメディアプレーヤ２０或いはノイズキャンセルユニット１４のコントロールが可能となる。
また、マイク１２Ｌ、１２Ｒ又はその周辺を摺動する方式であるため、タッチセンサなど特殊なセンサを使わなくても通常の（安価な）マイクと、ＣＰＵ／ＤＳＰ等の信号処理部があれば実装できるため、コスト削減に役立つ。
さらに本例のＮＣヘッドフォン１０の場合、ノイズキャンセル機能のためにヘッドホン部１１にマイク１２Ｌ、１２Ｒが設けられている。このマイク１２Ｌ、１２Ｒを利用して摺動操作を可能とするものであるため、操作入力のための新たなセンサデバイスを設けることは不要であり、その点でもコスト削減に適しており、また装置構成部品の増大ということもない。
【００６９】
なお、図５の例ではＬ、Ｒチャンネルの各マイク１２Ｌ、１２Ｒからの音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲを合成して、摺動操作を判断したが、一方のチャンネルのみの音声信号（例えば音声信号ＳｍＬ）のみをローパスフィルタ５２に入力してもよい。その場合は、当該チャンネルのマイク１２Ｌのみが摺動操作の用途に供される構成となる。
【００７０】
［２−３：摺動操作検知部（構成例II）］
構成例IIとしての摺動操作検知部３７を図１０で説明する。
この構成例IIは、ＬチャンネルとＲチャンネル、即ちマイク１２Ｌ、１２Ｒを、それぞれ別の操作に割り当てることができるようにする例である。
例えばマイク１２Ｌの摺動操作をボリュームアップ、マイク１２Ｒの摺動操作をボリュームダウンなどとすることができるような構成例である。
【００７１】
図１０に示すように、摺動操作検知部３７には、ＬチャンネルとＲチャンネルで独立２系統の摺動操作検知構成を採る。
即ちマイク１２Ｌからの音声信号ＳｍＬに対して、ローパスフィルタ５２Ｌ、絶対値化回路５３Ｌ、ローパスフィルタ５４Ｌ、判定処理部５５Ｌを設ける。またマイク１２Ｒからの音声信号ＳｍＲに対して、ローパスフィルタ５２Ｒ、絶対値化回路５３Ｒ、ローパスフィルタ５４Ｒ、判定処理部５５Ｒを設ける。
【００７２】
ローパスフィルタ５２Ｌ、５２Ｒ、絶対値化回路５３Ｌ、５３Ｒ、ローパスフィルタ５４Ｌ、５４Ｒの動作は上記構成例Ｉのローパスフィルタ５２、絶対値化回路５３、ローパスフィルタ５４の動作と同様であるため、繰り返しの説明は避ける。
また判定処理部５５Ｌ、５５Ｒは、それぞれが例えば図８のような摺動操作の開始、終了の判定処理を行えばよい。
そして判定処理部５５Ｌは音声信号ＳｍＬから得られる信号Ｓについて摺動操作の開始を検知したら摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ（Ｌ）を制御部３８に出力し、また摺動操作の終了を検知したら摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ（Ｌ）を制御部３８に出力する。
また判定処理部５５Ｒは音声信号ＳｍＲから得られる信号Ｓについて摺動操作の開始を検知したら摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ（Ｒ）を制御部３８に出力し、また摺動操作の終了を検知したら摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ（Ｒ）を制御部３８に出力する。
【００７３】
制御部３８は摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ（Ｌ）及び摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ（Ｌ）と、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ（Ｒ）及び摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ（Ｒ）により、２種類の操作入力を認識できる。従って、それらに応じて例えば上記のボリュームアップ／ダウンの制御などを行うことができる。
【００７４】
このような構成例IIにより、左右のマイク１２Ｌ、１２Ｒで２種類の操作を使い分けることができ、ユーザの操作性向上に好適である。
【００７５】
［２−４：摺動操作検知部（構成例III）］
続いて構成例IIIを図１１に示す。これは上記構成例IIと同様に、ＬチャンネルとＲチャンネル、即ちマイク１２Ｌ、１２Ｒを、それぞれ別の操作に割り当てることができるようにする例である。上記構成例IIの場合は、摺動操作検知部３７に単純に２系統の摺動操作検知処理系を搭載するため、構成負担が大きくなる。この構成例IIIは構成負担を軽減できる例である。
この構成例IIIでは、摺動操作検知部３７は、複数の各チャンネルの音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲのうちで摺動音声信号成分が含まれるチャンネルを判定するチャンネル判定処理と、複数チャンネルの摺動音声信号成分を加算または減算した音声信号についての摺動操作開始／終了の判定処理とを行う。これにより摺動操作の検知及び摺動操作が行われたチャンネルの検知を行うものである。
【００７６】
この場合、図１１に示すように、マイク１２Ｌからの音声信号ＳｍＬはローパスフィルタ５２Ｌに入力され、カットオフ周波数ｆｃ１で摺動音声信号成分が抽出される。
また、マイク１２Ｒからの音声信号ＳｍＲはローパスフィルタ５２Ｒに入力され、カットオフ周波数ｆｃ１で摺動音声信号成分が抽出される。
【００７７】
ローパスフィルタ５２Ｌの出力は絶対値化回路５６Ｌと減算器５９に供給される。
またローパスフィルタ５２Ｒの出力は絶対値化回路５６Ｒと減算器５９に供給される。
絶対値化回路５６Ｌはローパスフィルタ５２Ｌの出力を絶対値化して減算器５７に供給する。絶対値化回路５６Ｒはローパスフィルタ５２Ｒの出力を絶対値化して減算器５７に供給する。
従って減算器５７の出力としては、左右チャンネルの音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲの各摺動音声信号成分のエネルギーレベルの差分が現れることになる。
この減算器５７の出力はカットオフ周波数ｆｃ２のローパスフィルタ５８で包絡線信号とされて判定処理部５５に供給される。
判定処理部５５では、マイク１２Ｌ、１２Ｒのいずれかに対して摺動操作がなされたときは、この包絡線信号の正負判定により、マイク１２Ｌ、１２Ｒのどちらに対する摺動操作であったかを検出できる。
【００７８】
ローパスフィルタ５２Ｌ、５２Ｒで抽出された音声信号ＳｍＬ，ＳｍＲにおける各摺動音声信号成分は、減算器５９で減算処理され、差分値が抽出される。
マイク１２Ｌ、１２Ｒのうちで一方が摺動操作された場合、その摺動操作された方の音声信号の摺動音声信号成分のエネルギーが増大するが、従って減算器５９の出力としては、その摺動操作によるエネルギー増大成分が現れる。
この減算器５９の出力は絶対値化回路５３で絶対値化され、カットオフ周波数ｆｃ２のローパスフィルタ５４で包絡線化された信号Ｓとされて判定処理部５５に供給される。
【００７９】
判定処理部５５では、信号Ｓに対して摺動操作の判定処理を行い、信号Ｓについての判定処理に応じて摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ、及びＬチャンネル／Ｒチャンネルの判定信号Ｄ−ＬＲを制御部３８に出力する。
【００８０】
この場合の判定処理部５５の判定処理は、例えば図１２のように行われればよい。
なお図１２において、上記図８と同一の処理については同一のステップ番号を付し、重複説明は避ける。
この図１２の処理では、ステップＦ１０１〜Ｆ１０６で、図８の場合と同様に摺動操作の開始の判定を行う。
そしてステップＦ１０６で摺動開始と判定した場合、判定処理部５５は、ステップＦ１３０でＬ／Ｒ判定を行う。
即ち、この時点で図１１のローパスフィルタ５８からの信号の正負を判定する。図１１のように減算器５７でＬチャンネルの絶対値化信号からＲチャンネルの絶対値化信号が減算される構成の場合、ローパスフィルタ５８からの信号が正であればＬチャンネル、負であればＲチャンネルと判定する。
このＬ／Ｒ判定は、マイク１２Ｌ、１２Ｒのどちらで摺動操作されたかを検出する処理となる。そして判定処理部５５は、Ｌ／Ｒの判定結果を示すＬチャンネル／Ｒチャンネルの判定信号Ｄ−ＬＲを制御部３８に出力する。
従って、摺動操作の開始が検知された場合、制御部３８には、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳと判定信号Ｄ−ＬＲが供給されることとなる。
【００８１】
続いて判定処理部５５はステップＦ１０７〜Ｆ１１１で摺動操作の終了の判定を図８の場合と同様に行う。
そして摺動操作が終了されたと判定されたら、判定処理部５５はステップＦ１１２で制御部３８に対して摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを出力する。
【００８２】
この構成例IIIの場合、制御部３８は摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ、及び判定信号Ｄ−ＬＲにより、マイク１２Ｌ、１２Ｒを別個に用いた２種類の操作入力を認識でき、それらに応じて例えばボリュームアップ／ダウンなどの制御などを行うことができる。
【００８３】
従ってこの構成例IIIによっても、左右のマイク１２Ｌ、１２Ｒで２種類の操作を使い分けることができ、ユーザの操作性向上に好適である。その上で構成例IIに比べて摺動操作検知部３７の構成負担を少なくできる。特に判定処理部５５が１つでよいことで処理（リソース）負担も軽減される。
なお、減算器５９に代えて加算器を用いることも考えられる。
【００８４】
＜３．摺動ガイドを備えた実施の形態＞
続いてマイク側に摺動操作位置をガイドする摺動ガイドを備えた実施の形態について説明する。本発明のマイクロホン装置の実施の形態ともなるものである。
先に図２においてマイク４に対する摺動操作の態様について示したが、その場合は、摺動操作とは単にマイク４が形成された部位を擦るような操作であると述べた。
これに対し、図１３にはマイク４の周辺に摺動ガイド８を設けた構成を示している。
【００８５】
図１３（ａ）は図２（ａ）と同様にパーソナルコンピュータ１００の筐体上の所定部位にマイク４が設けられている場合を示している。
この図１３（ａ）の場合、マイク４の周囲にリング状の摺動ガイド８が形成されている。
図１３（ｂ）も図２（ｂ）と同様に、例えばノイズキャンセルイング用にマイク４が設けられたヘッドホン（イヤホン）２００の一部を示しているが、この場合もマイク４の周囲にリング状の摺動ガイド８が形成されている。
【００８６】
摺動ガイド８は、単にユーザが触覚で認識できる構造部であればよく、例えば凸状又は凹状に形成されて、ユーザの指による摺動をガイドできるものとされる。つまりユーザが摺動ガイド８を意識して円形状に円滑に指などを動かせるものである目的で設置された構造物であればよい。
この図１３（ａ）（ｂ）の場合は、凹状、つまりリング状の溝がマイク４の周囲に形成されている例としているが、凸状（レール状）のリングとしてもよい。
【００８７】
先に、ユーザが摺動操作を周回状（円を描くように回す）に行うとすると、摺動操作が容易であると述べたが、例えばこのようにリング状の摺動ガイド８を設ければ、ユーザはさらに容易に周回状の摺動操作を行うことができる。即ちユーザは指先で摺動ガイド８に触れながら、指を回すようにしていくと、それが摺動操作となる。
そして摺動ガイド８に案内されながらユーザが周回状の摺動操作を行うことによれば、比較的長い時間摺動操作を続けるといったことも容易となる。
また摺動ガイド８を設けることによって、ユーザの摺動操作がマイク４から離れた位置で行われて適切に操作判定ができなかったり、ユーザがどのあたりを摺動すればよいかがわからなくなるといったこともなくなる。
【００８８】
なお、ここでは周回状の摺動操作をガイドするリング状の摺動ガイド８を例示したが、摺動ガイド８は直線状、湾曲状などでもよい。また一部が切り欠かれたリング状や直線状などであってもよい。
【００８９】
＜４．有方向音源部を備えた実施の形態＞
さらにマイクロホン装置の実施の形態として、図１４にマイク４の周辺に摺動操作方向によって異なる音声信号成分を生じさせる有方向音源部９を備えた例を説明する。
図１４（ａ）（ｂ）も、図２，図１３と同様にパーソナルコンピュータ１００やヘッドホン２００での例を示しているが、これらにおいてマイク４の周囲が、有方向音源部９とされている。
【００９０】
有方向音源部９とは、摺動方向に応じて発する音が異なる材料又は構造とされた部分である。
有方向音源部９の一例を図１５に挙げる。例えば図１５（ａ）では相互接触で音が鳴るような材質のもの、繊維状、根はばね性質を持つものを示している。これは、このような性質を持つ材料であっても良いし、型などで作った構造物でもかまわない。
この場合、例えば図１５（ｂ）のように、右側に摺動操作すれば相互接触しやすく、音が発生しやすいが、図１５（ｃ）のように左側へ摺動操作する場合には、相互接触しないため音が発生しにくいという性質があるものとされる。
つまり摺動操作方向によって発生する音の周波数特性が異なる。この両者の音の違いを検出することで、方向別に異なる制御処理を行うことができる。
【００９１】
有方向音源部９の例として、豚毛など毛状のもの、ナイロン・ポリプロピレン・ポリオレフィン・ＡＢＳ・ガラス繊維・ＦＲＰなどで糸または繊維状に編んだもの、また毛、絹に限らず、綿やレーヨン、アセテートなどでできたベルベットやベロア繊維など織物の両面を毛羽立てた布地加工した物質などを材料とする例が考えられる。
また金属、ゴム、樹脂等の材料やそれらの組み合わせで作った構造物でも、構造形状により異なる方向で触れたときに異なる音が出るようにすることができ、有方向音源部９とすることができる。
【００９２】
上記図１５は一方向とその逆方向の摺動の場合の例で挙げたが、摺動方向によって音が異なる材質や構造は以上のように多様に考えられる。
もちろん音が異なることとなる摺動方向も図１５のように往路、復路で異なる場合だけでなく、Ｘ方向と、それに直交するＹ方向で音が異なるようにすることも可能である。さらには、Ｘ方向、Ｙ方向、斜め方向で音が異なるようにすることも可能である。
またさらに、図２０（ａ）に示すように、Ｘ方向順方向（Ｘ１）、Ｘ方向逆方向（Ｘ２）、Ｙ方向順方向（Ｙ１）、Ｙ方向逆方向（Ｙ２）で音が異なるようにすることも可能である。
【００９３】
図１４（ａ）（ｂ）の場合は、Ｘ方向の摺動とＹ方向の摺動で音が異なる材質又は構造の有方向音源部９が用いられる場合を示している。
この場合、Ｘ方向の往復摺動時と、Ｙ方向の往復摺動時に発生する音が異なることで、例えば図１に記載した摺動操作検知部２は、摺動操作の開始、終了だけでなく、Ｘ方向摺動操作であるかＹ方向摺動操作であるかも判定できる。制御部３は、その判定に応じた制御処理を行うことができる。
そのためユーザが、Ｘ方向の摺動操作とＹ方向の摺動操作とを意識して区別して行い、それによって異なる内容の操作入力を行うことができる。
【００９４】
マイク４の周辺に有方向音源部９を設けた場合に、摺動方向を検出するようにした音声信号処理部１の構成、特に摺動操作検知部２の構成の例を図１６に示す。
この図１６は、図１に示した基本構成のうち、摺動操作検知部２の内部構成を詳しく示したものである。
この場合、摺動操作検知部２は、摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定するとともに、さらに、入力された音声信号から摺動操作方向を検出する。
そして制御部３は、摺動操作検知部２で判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作検知部で検出された摺動操作方向について設定された所定の制御処理を行う。
【００９５】
摺動操作検知部２は、ローパスフィルタ５２、絶対値化回路５３、ローパスフィルタ５４、判定処理部５５を備える。これらは、上述したＮＣヘッドフォン１０の場合の構成例Ｉ、II、IIIで説明したものと同様と考えればよい。
即ちローパスフィルタ５２はマイク４によって得られた音声信号から摺動音声信号成分を抽出する。ローパスフィルタとしているが、有方向音源部９の材質や構造によってはバンドパスフィルタとすることが好適な場合もある。
この摺動音声信号成分は絶対値化回路５３で絶対値化され、ローパスフィルタ５４でエンベロープ化された信号Ｓとして判定処理部５５に供給される。
【００９６】
判定処理部５５には開始終了検知処理ブロック５５ａと摺動方向検知ブロック５５ｂが設けられる。
開始終了検知処理ブロック５５ａは、信号Ｓから摺動操作の開始及び終了を判定し、それらに応じて摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを制御部３に出力する。
【００９７】
また摺動操作検知部２には、バンドパスフィルタ６１−１，６１−２，６１−３，６１−４、絶対値化回路６２−１，６２−２，６２−３，６２−４が設けられる。
バンドパスフィルタ６１−１の通過帯域中心周波数はｆｃ３とされる。
バンドパスフィルタ６１−２の通過帯域中心周波数はｆｃ４とされる。
バンドパスフィルタ６１−３の通過帯域中心周波数はｆｃ５とされる。
バンドパスフィルタ６１−４の通過帯域中心周波数はｆｃ６とされる。
絶対値化回路６２−１，６２−２，６２−３，６２−４は、それぞれバンドパスフィルタ６１−１、６１−２，６１−３，６１−４の出力を絶対値化した信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を、判定処理部５５における摺動方向検知ブロック５５ｂに供給する。
【００９８】
摺動方向検知ブロック５５ｂは、信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４による特性を観測する。例えば摺動方向検知ブロック５５ｂには、あらかじめ摺動方向別の周波数特性の傾向がプリセットされており、これを信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４と比較し、パターン認識と同じように、特性と一番近いものの方向を、摺動方向と判定する。そして制御部３に摺動方向判定信号Ｓｄを出力する。
【００９９】
開始終了検知処理ブロック５５ａ及び摺動方向検知ブロック５５ｂを備える判定処理部５５の処理は図１７のようになる。
なお図１７において、上記図８と同一の処理については同一のステップ番号を付し、重複説明は避ける。
この図１７の処理では、ステップＦ１０１〜Ｆ１０６で、開始終了検知処理ブロック５５ａ側の処理として、図８の場合と同様に摺動操作の開始の判定を行う。
そしてステップＦ１０６で摺動開始と判定し、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳを出力した場合、判定処理部５５は摺動方向検知ブロック５５ｂの処理として、ステップＦ１４０の摺動方向判定及び摺動方向判定信号Ｓｄの出力を行う。
【０１００】
摺動方向検知ブロック５５ｂは、信号Ｓ１〜Ｓ４と、予め摺動方向に対してプリセットされた周波数特性パターンを比較し、現在の信号Ｓ１〜Ｓ４による周波数特性がどのパターンに近いかによって摺動方向を判定する。
【０１０１】
図１８，図１９に摺動方向判定の例を示す。
図１８（ａ）（ｂ）は、有方向音源部９が面ファスナー状のものであるとした場合の順方向、逆方向の摺動時の周波数特性を示している。
順方向摺動時には、図１８（ａ）のPeak1、Peak2として示す周波数のピークがみられる。また逆方向摺動時には、図１８（ｂ）のPeak3、Peak4として示す周波数のピークがみられる。例えばこのような摺動方向による周波数特性の違いを利用して摺動方向判定を行う。
【０１０２】
図１９に判定処理を模式的に示す。
図１９（ａ）に示すように、バンドパスフィルタ６１−１〜６１−４の各通過中心周波数ｆｃ３〜ｆｃ６は、上記図１８のPeak1〜Peak4に対応する５０Ｈｚ、１５０Ｈｚ、３ＫＨｚ、７ＫＨｚとされているとする。
【０１０３】
図１９（ｂ）の順方向摺動モデルパターンとして示すように、信号Ｓ１〜Ｓ４については、順方向摺動時にはPeak1、Peak2がみられる周波数特性となる。
また逆方向摺動モデルパターンとして示すように、信号Ｓ１〜Ｓ４については、逆方向摺動時にはPeak3、Peak4がみられる周波数特性となる。
摺動方向検知ブロック５５ｂには、このように信号Ｓ１〜Ｓ４に対応するモデルパターンが予めプリセットされている。
そして入力された信号Ｓ１〜Ｓ４の各レベルから、その周波数特性がどちらのモデルパターンに近いかをパターンマッチングで判定する。そしてその結果で摺動方向を判定する。
例えばここに示す例では入力された信号Ｓ１〜Ｓ４による周波数特性は、順方向摺動モデルパターンに近いとされる。従って摺動方向は順方向と判定されることとなる。
【０１０４】
ここでは順方向、逆方向の摺動時の判別としたが、Ｘ方向、Ｙ方向の判別の場合も考え方は同様である。
さらに、図２０（ａ）のように、Ｘ方向順方向（Ｘ１）、Ｘ方向逆方向（Ｘ２）、Ｙ方向順方向（Ｙ１）、Ｙ方向逆方向（Ｙ２）で摺動操作を区別する場合も同様に考えられる。例えば図２０（ｂ）のように、摺動方向Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のそれぞれに応じた周波数特性のモデルパターンを用意しておく。そして入力された信号Ｓ１〜Ｓ４の各レベルから得られる周波数特性が、どのモデルパターンに近いかを判定することで、摺動方向Ｘ１，Ｘ２，Ｙ１，Ｙ２のいずれかを判別できる。
【０１０５】
また、ここでは４つのバンドパスフィルタ６１−１〜６１−４を用いて４つの帯域のレベルでパターンマッチングを行う例としたが、これに限られない。いずれにしても摺動方向によって異なる周波数特性が判定できるようにすれば良いことはいうまでもない。
例えば摺動方向が順方向なら帯域Ａがピークとなり、逆方向なら帯域Ｂがピークとなることが顕著であるなら、帯域Ａ，Ｂの２つのバンドパスフィルタを設ける構成でも良い。また、場合によっては５以上のバンドパスフィルタで５以上の帯域に分けて周波数特性のマッチングを行ってもよい。
【０１０６】
図１７のステップＦ１４０では、例えば以上のようなパターンマッチングの手法で摺動方向検知ブロック５５ｂが摺動方向を判定し、摺動方向判定信号Ｓｄを制御部３に出力する。
従って摺動操作の開始が検知された場合、ステップＦ１０６，Ｆ１４０の処理で、制御部３８には、摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳと摺動方向判定信号Ｓｄが供給されることとなる。
【０１０７】
続いて判定処理部５５はステップＦ１０７〜Ｆ１１１で摺動操作の終了の判定を図８の場合と同様に行う。
そして摺動操作が終了されたと判定されたら、判定処理部５５はステップＦ１１２で制御部３８に対して摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを出力する。
【０１０８】
以上の処理を摺動操作検知部２が行うことによって、制御部３８は摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥ、及び摺動方向判定信号Ｓｄにより、マイク４に対する摺動方向による複数種類の操作入力を認識できる。従ってそれらに応じて異なる制御処理、例えばボリュームアップ／ダウンなどの制御などを行うことができる。
従って１つのマイク４による摺動操作で２以上の操作入力が可能となる。
さらに上述したＮＣヘッドフォン１０における構成例II、IIIのように複数のマイクによる摺動操作を区別すれば、さらに多様な種類の操作が可能となる。
【０１０９】
また、例えば図２０（ａ）のような４方向の摺動音が規定軸として独立性があり、音に対してベクトル分解処理が可能であれば、４方向以上の方向（例えば、斜め上方向の摺動など）も検知も可能である。
【０１１０】
またＸ・Ｙ方向、４方向、さらには多方向の摺動を判定できるのであれば、マウス操作やポインティングデバイスとしての使用も可能となる。またスクロール操作として摺動操作を用いることも可能である。
【０１１１】
＜５．摺動ガイド及び有方向音源部を備えた実施の形態＞
図２１で摺動ガイド８及び有方向音源部９の両方を備えた例を説明する。
図２１（ａ）（ｂ）も、図２，図１３，図１４と同様にパーソナルコンピュータ１００やヘッドホン２００での例を示しているが、この図２１（ａ）（ｂ）ではマイク４の周囲は、摺動ガイド８が有方向音源部９とされている。
【０１１２】
例えばマイク４の周囲に凸状（レール状）の摺動ガイド８がリング状に形成されている。この摺動ガイド８の材質又は構造が、順逆方向で異なる摺動音を発生させる有方向音源部９とされる。
ユーザは、矢印Ｒ１、Ｒ２に示すように、摺動ガイド８に沿って右回り摺動、左回り摺動の各操作を区別して操作入力を行うことができる。
【０１１３】
このような構成の場合も、摺動操作検知部２は、図１６のように摺動操作の開始、終了と、摺動方向判定を行う構成とすればよい。
そして制御部３は、摺動方向に応じた制御処理を行うことができる。例えば、ボリュームのアップ／ダウンや、チャンネルまたは再生コンテンツの送り／戻しなど、通常のＡＶ機器で使うような直感的な操作が可能となり、よりユーザの利便性が高まる。
【０１１４】
なお、ここでは周回状の摺動操作をガイドするリング状の摺動ガイド８を例示したが、摺動ガイド８は直線状、湾曲状などでもよい。また一部が切り欠かれたリング状や直線状などであってもよい。そしてそれらが有方向音源部９とされているのであれば、摺動ガイド８に沿った順逆の摺動方向で複数種類の操作入力が可能となる。
【０１１５】
＜６．摺動音源部を備えた実施の形態＞
次にマイク４の周辺部位に、摺動操作時に異なる音声信号成分を生じさせる複数の摺動音源部を有する構成を説明する。
例えば図２２（ａ）はマイク４の周囲にリング状の２つの摺動音源部８ａ，８ｂを設けた例である。
また図２２（ｂ）はマイク４の近辺に直線状の２つの摺動音源部８ａ，８ｂを設けた例である。
いずれの場合も、摺動音源部８ａ，８ｂは、それぞれが材質又は形状が異なる等とし、摺動時に異なる音を発生させるものとされている。
【０１１６】
この場合、摺動操作検知部２は、入力された音声信号から摺動操作箇所を検出する。即ち摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定するとともに、さらに、入力された音声信号から摺動操作された箇所を検出する。
摺動操作がなされた箇所とは、摺動音源部８ａ，８ｂのいずれが摺動されたかという判別である。摺動音源部８ａ，８ｂは、それぞれが摺動時に異なる音を発生させるものであるから、この場合も、図１６のような構成及び処理でよい。
つまり摺動箇所の判定は、各摺動音源部８ａ，８ｂで得られる音の周波数特性のパターンマッチング判定で可能となる。そして摺動操作検知部２は、摺動操作の開始及び終了の判定に応じて摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを制御部３に出力し、また摺動箇所の判定信号を出力する。
【０１１７】
制御部３は、摺動箇所の判定信号から。摺動音源部８ａ，８ｂのいずれが摺動操作されたかを認識できるため、それに応じて異なる制御処理を行うことができる。例えば、摺動音源部８ａの操作時にはボリュームのアップ、摺動音源部８ｂの操作時にはボリュームダウンの制御を行うなどである。
【０１１８】
これによってユーザはマイク４の近辺での摺動箇所の選択で、多様な操作入力が可能となる。
なお、このような摺動箇所による区別と、上述した摺動方向の区別、さらには複数のマイク４の区別を組み合わせて多様な操作入力を可能とすることもできる。
【０１１９】
＜７．各種機器に適用した実施の形態及び変形例＞
ここまで各種の実施の形態を述べてきたが、本発明は多様な電子機器に適用できることは上述したとおりである。以下では、具体的な電子機器に適用した場合についての構成や効果、変形例などを例示していく。
【０１２０】
まず図４に示したメディアプレーヤ２０において、図１に示した音声信号処理部１（摺動操作検知部２，制御部３）を搭載することが考えられる。
即ちノイズキャンセルユニット１４の機能をメディアプレーヤ２０に内蔵する場合である。この場合、メディアプレーヤ２０が本発明の実施の形態の音声信号処理部１を搭載した具体的な装置となり、上述したＮＣヘッドフォン１０の効果と同様の効果を発揮できる。
その場合のマイク４は、接続されるヘッドホン装置に搭載されるものでも良いし、マイク入力端子に接続されたヘッドホン装置とは別体のマイク機器でもよい。もちろんメディアプレーヤ２０の本体にマイクを内蔵する場合、そのマイクを用いても良い。
【０１２１】
またＩＣレコーダ等の録音機器であれば、マイク４は設けられるため、図１のような構成を容易に実現できる。その場合、マイク４に対する摺動操作は、録音マイクレベルの調整操作などに適用することが考えられる。
【０１２２】
また、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像機器でも、マイクを搭載することが多い。そのような撮像機器に図１の構成を備えるようにすることで、マイクを利用した操作入力が可能となる。
例えばデジタルスチルカメラでは、撮像画像再生時、検索時のスクロール操作などを摺動操作で行うことが考えられる。ビデオカメラでは、例えば撮像対象のズーム、カメラズーム操作に用いることが考えられる。
またゲーム機であれば、マイク４に対する摺動操作をゲーム上の操作に利用することもできる。
またテレビジョン受像器ではマイク４に対する摺動操作をチャンネル選択のためのスクロール操作、ボリューム操作などに利用することができる。
【０１２３】
同様にパーソナルコンピュータや携帯型情報処理装置（例えばＰＤＡ（Personal Digital Assistant））、携帯電話機などでも本発明は適用できる。
これらの機器に音声入力用のマイクを設ける場合、そのマイクを摺動操作することによる操作入力が可能となる。例えばパーソナルコンピュータやモバイルＰＣで搭載されている通信用ステレオマイクを用いて、摺動操作検知による操作を認識し、所定の処理を行うようにすることができる。例えば摺動操作を、マウス操作、ポインティング操作、スクロール操作などに割り当てることが考えられる。
また携帯電話機の場合、マイクは当然に設けられるため、これを利用することでマイクデバイスの新規搭載負担なく、本発明を適用できる。例えば電話番号やアドレス、送信先名などの検索時のスクロール操作などへの適用が好適である。
【０１２４】
さらに、各種の通信装置、ＡＶ（Audio-Visual）機器、家電機器などにも本発明は適用できる。
また、摺動操作による操作内容としては、記録再生に関する操作、送受信に関する操作、メニュー操作、エンター操作、電源オン／オフ操作など多様な例が考えられる。
【０１２５】
また特にＮＣヘッドフォン、メディアプレーヤ、携帯電話機、モバイルＰＣ、携帯用ゲーム機など、マイクが設置されている機器は可搬性の高いモバイル機器であることが多く、大きく場所をとるスイッチの設置を省くことができるのは有用である。
なお小型機器であるため、必然的に内部に搭載されるＣＰＵやＤＳＰのリソースは限られたものであり、検知のアルゴリズムは、より軽いものであることが望まれる、という背景がある。
そのため上述した時間軸でエネルギー判定処理を行い、周波数解析等を行わないで摺動操作検知を行う実施の形態のアルゴリズムはより有効である。
【０１２６】
また摺動操作内容に関しては、上述した摺動操作するマイクの別、摺動方向、摺動箇所などに加えて、間欠的な摺動操作、摺動操作間隔などを組み合わせて多様な操作を割り当てることもできる。
さらに、ユーザが指で摺動操作を行う場合でも、指の腹で摺動操作する場合と、爪の先で摺動操作する場合とでは、発生する摺動音が異なる。つまり摺動音声信号成分の周波数特性が異なることから、摺動操作検知部２において区別して摺動操作を判定できる。このため、摺動操作が指の腹によるものであるか爪によるものであるかを異なる操作に割り当てることで、摺動操作可能な操作内容を増やすことも考えられる。
【０１２７】
また、マイクに関しては、他の音声入力機能に用いるマイクを利用するだけでなく、摺動操作入力の専用のマイクを設けても良い。操作入力用のマイクロホンを多数配設できるのであれば、各マイクロホンで多種類の操作入力が可能となる。
また摺動操作に用いるマイクはステレオマイクロホン、モノラルマイクロホン、多チャンネルマイクロホンのいずれであってもよい。
【０１２８】
ところで上述した実施の形態において、摺動操作検知部２、３７は摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥを出力するものとしたが、その信号形式は、制御部３、３８が摺動操作の開始と終了のタイミングが認識できるものであればよい。
例えば摺動開始検知信号ＳｄｅｔＳ、摺動終了検知信号ＳｄｅｔＥとして、それぞれパルスがＨレベルとなる信号でもよいし、摺動開始でＨレベルに立ち上がり、摺動終了でＬレベルに立ち下がるパルスでもよい。つまり摺動操作期間中に継続してＨレベルとなっているパルスである。もちろんパルス論理は逆でも良い。
さらには摺動期間中に周波数の高いパルスを繰り返し出力するような信号形式でもよい。
【０１２９】
＜８．プログラム＞
本発明の実施の形態のプログラムは、摺動操作検知ステップと制御ステップとを演算処理装置に実行させるプログラムである。
摺動操作検知ステップは、一体又は別体接続されたマイクロホンによって集音された音声信号における、マイクロホン自体又はその周辺部に対する摺動操作によって発生する摺動音声信号成分を用いた判定処理により、摺動操作の開始及び終了を判定する。
制御ステップは、摺動操作検知ステップで判定された、摺動操作の開始から終了までの期間、摺動操作について設定された所定の制御処理を行う。
【０１３０】
このようなプログラムに基づいて上述した各種機器の制御部（演算処理装置）が動作することで、本発明の音声信号処理装置が実現される。即ち図３及び図８（又は図１２，図１７等）の処理が実行される。
【０１３１】
このようなプログラムは、パーソナルコンピュータ等の機器に内蔵されている記録媒体としてのＨＤＤや、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータ内のＲＯＭやフラッシュメモリ等に予め記録しておくことができる。
あるいはまた、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＭＯ(Magnet optical)ディスク、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、磁気ディスク、半導体メモリ、メモリカードなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
また、プログラムは、リムーバブル記録媒体からパーソナルコンピュータ等にインストールする他、ダウンロードサイトから、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。
【符号の説明】
【０１３２】
１  音声信号処理部、２  摺動操作検知部、３  制御部、４  マイク、８  摺動ガイド、８ａ，８ｂ  摺動音源部、９  有方向音源部、１０  ＮＣヘッドフォン、１１  ヘッドホン部、１２Ｌ、１２Ｒ  マイク、１３Ｌ、１３Ｒ  スピーカ、１４  ノイズキャンセルユニット、２０  メディアプレーヤ、３４  ノイズキャンセル部、３５  ゲイン部、３７  摺動操作検知部、３８  制御部、３９  イコライザ、５２，５２Ｌ、５２Ｒ，５４，５４Ｌ，５４Ｒ，５８  ローパスフィルタ、５３，５３Ｌ，５３Ｒ，５６Ｌ，５６Ｒ  絶対値化回路、５５，５５Ｌ，５５Ｒ  判定処理部、５５ａ  開始終了検知処理ブロック、５５ｂ  摺動方向検知ブロック
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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