(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェアラブルスピーカ装置を操作するシステム及び方法を提供する。【解決手段】ユーザ１００の体の上部であって、ユーザの耳と頭部から離れて装着されたウェアラブルスピーカ装置１１０を操作する方法であって、センサデータを決定することと、センサデータに基づいて、ウェアラブルスピーカ装置１１０に対するユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定することと、少なくとも１つのパラメータに基づいて、ユーザの頭部の現在位置に少なくとも１つのフィルタユニットのフィルタ伝達関数を適合させることと、を含む。ウェアラブルスピーカ装置１１０の少なくとも１つのスピーカに出力される音声出力信号は、フィルタ伝達関数に依存する。【選択図】図１
2018023104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの体の上部であって、前記ユーザの耳と頭部から離れて装着されたウェアラブルスピーカ装置（１１０）を操作する方法であって、
センサデータを決定することと、
前記センサデータに基づいて、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定することと、
前記少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記ユーザの頭部の前記現在位置に少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）のフィルタ伝達関数を適合させることと、
を含み、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の少なくとも１つのスピーカに出力される音声出力信号（ＯＵＴ）は、前記フィルタ伝達関数に依存する、
前記方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の前記フィルタ伝達関数を適合させることは、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の様々な位置に関して、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の前記少なくとも１つのスピーカと、前記ユーザの少なくとも片方の耳との間の伝達関数の変動を少なくとも部分的に補償することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータは、
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）、
前記ユーザの頭部に取り付けられた第２の装置、
前記ユーザ及び前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）から遠隔にある第３の装置、
の１つまたは複数に配置された少なくとも１つのセンサから取得されたデータに基づいて決定される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記センサデータは、
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザ（１００）の前記頭部の位置、
前記第３の装置に対する前記ユーザ（１００）の前記頭部の位置、及び、
前記第３の装置に対する前記スピーカ装置の位置、
の少なくとも１つに依存する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の前記フィルタ伝達関数を適合させることは、前記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の制御パラメータを適合させることを含み、前記フィルタ伝達関数は、少なくとも１つの制御パラメータの値に依存する、
先行請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）のある一定の伝達関数をもたらす前記制御パラメータは、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータの複数の値もしくは値範囲、または値もしくは値範囲の組み合わせに関して、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の主な使用に先だって、または、前記主な使用に関わりなく、予め定められ、
前記少なくとも１つの予め定められた制御パラメータは、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータの現在の値または値の組み合わせに従って、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の意図した使用中に、前記少なくとも１つのフィルタユニットに適用される、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記制御パラメータを予め定めることは、伝達関数の測定を行うことを含み、伝達関数の測定を行うことは、
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の１つまたは複数のスピーカによって放射される音響信号を録音するマイクロフォンを使用することと、
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の前記１つまたは複数のスピーカから前記マイクロフォンへの前記伝達関数を決定することと、
を含み、前記マイクロフォンは、
テストを行う人の耳もしくは頭部に、
エンドユーザの耳もしくは頭部に、
ダミーヘッドの耳もしくはダミーヘッド上に、または、
頭部及び胴シミュレータの耳もしくは頭部及び胴シミュレータに、
配置される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ユーザの体の上部であって、前記ユーザの耳と頭部から離れて装着されたウェアラブルスピーカ装置（１１０）を操作するシステムであって、
音声入力信号（ＩＮ）を処理し、音声出力信号（ＯＵＴ）を前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の少なくとも１つのスピーカ（１２０）に出力するように構成された第１のフィルタユニット（２１０）と、
制御ユニット（２３０）であって、
センサデータを受信し、
前記センサデータに基づいて、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定し、且つ、
前記少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記ユーザの頭部の前記現在位置に前記フィルタユニット（２１０）のフィルタ伝達関数を適合させる、
ように構成された前記制御ユニット（２３０）と、
を含み、前記音声出力信号（ＯＵＴ）は、前記フィルタ伝達関数に依存する、
前記システム。
【請求項９】
前記センサデータを決定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに含み、前記少なくとも１つのセンサは、
前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に一体化される、
前記ユーザの頭部に取り付けられる、及び、
前記ユーザからある一定の距離をおいて配置された遠隔センサユニットに一体化される、
の少なくとも１つである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのセンサは、
方位センサ、
ジェスチャセンサ、
近接センサ、及び、
画像センサ
の少なくとも１つを含む、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御ユニット（２３０）は、前記フィルタユニット（２１０）の前記フィルタ伝達関数をルックアップテーブルに基づいて適合させるように構成され、
前記フィルタ伝達関数は、前記フィルタユニット（２１０）の少なくとも１つの制御パラメータの値に依存し、
前記ルックアップテーブルは、前記少なくとも１つのパラメータの複数の値、値範囲、及び／または、値もしくは値範囲の組み合わせを含み、
前記少なくとも１つのパラメータの値、値範囲、及び／または、値もしくは値範囲の組み合わせは、それぞれ、少なくとも１つの制御パラメータの少なくとも１つの値及び／または値の組み合わせにリンクされる、
請求項８から１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１のフィルタユニットに直列に結合された少なくとも１つの第２のフィルタユニット（２１０１、２１０２、２１０ｘ）をさらに含み、前記制御ユニット（２３０）は、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータに基づいて、各フィルタユニット（２１０）の前記フィルタ伝達関数を適合させるように構成される、請求項８から１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
前記第１のフィルタユニットに並列に結合された少なくとも１つの第２のフィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）と、
複数の乗算ユニット（３１、３２、３３、・・・、３ｘ）であって、各乗算ユニットは、フィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）に直列に結合され、前記制御ユニット（２３０）は、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータに応じて、重み付けゲイン値を決定するように構成され、前記重み付けゲイン値は、各フィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）の音声出力信号で乗算されて、混合音声信号をもたらす、前記複数の乗算ユニットと、
前記複数のミキサ（３１、３２、３３、・・・、３ｘ）の前記混合音声信号を合計して音声出力信号（ＯＵＴ）を生成するように構成された加算器（４０）と、
をさらに含む、請求項８から１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
ゲインユニット（２２０）をさらに含み、前記制御ユニット（２３０）は、前記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する前記ユーザの頭部の前記現在位置に関する前記少なくとも１つのパラメータに基づいて、前記現在位置に前記ゲインユニット（２２０）のゲインを適合させるように構成され、前記音声出力信号（ＯＵＴ）の前記ゲインは、前記ゲインユニット（２２０）の前記ゲインに依存する、請求項８から１３のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ウェアラブルスピーカ装置、より詳細には、ユーザの耳からある一定の距離にスピーカを配置しているウェアラブルスピーカ装置、を操作するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドフォンは身体に心地よくないので、特に長い時間のヘッドフォンの装着を好まない人が多い。例えば、ヘッドフォンは、外耳道または耳介に絶え間ない圧力をかけ、また、頸椎を支える筋肉の疲労の原因となる場合がある。よって、首周り、または、肩に装着できるウェアラブルスピーカ装置が知られている。このような装置は、ユーザにとって高い音量レベルを可能にする一方、近くにいる他の人が体験する音圧レベルは、はるかに低い。さらに、ユーザの耳にスピーカが近接していることによって、部屋の反射が比較的少ない。しかしながら、幾つかの長所によって利益を受ける一方、このようなウェアラブル装置は、短所も幾つかある。主な短所の１つは、例えば、装置のスピーカとユーザの耳との間の音響伝達関数が、頭部の動きによって変わることである。この結果、音響信号の音色が変化し、空間表現が変化する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
ユーザの耳と頭部から離れたユーザの体の上部に装着されたウェアラブルスピーカ装置を操作する方法を記載する。方法は、センサデータを決定することと、センサデータに基づいて、ユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定することと、少なくとも１つのパラメータに基づいて、少なくとも１つのフィルタユニットのフィルタ伝達関数を現在位置に適合させることとを含み、ここで、ウェアラブルスピーカ装置の少なくとも１つのスピーカに出力される音声出力信号は、フィルタ伝達関数に依存する。
【０００４】
ユーザの耳から離れたユーザの体の上部に装着されたウェアラブルスピーカ装置を操作するシステムを記載する。システムは、音声入力信号を処理し、音声出力信号をウェアラブルスピーカ装置の少なくとも１つのスピーカに出力するように構成された第１のフィルタユニットと、センサデータを受信し、センサデータに基づいて、ウェアラブルスピーカ装置に対するユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定し、少なくとも１つのパラメータに基づいて、フィルタユニットのフィルタ伝達関数をユーザの頭部の現在位置に適合させるように構成された制御ユニットとを含み、ここで、音声出力信号（ＯＵＴ）は、フィルタ伝達関数に依存する。
【０００５】
他のシステム、方法、特徴、及び、長所は、以下の詳細な記載と図面を検討すると、当業者には明らかであろう、あるいは明らかとなろう。このような追加のシステム、方法、特徴、及び、長所は全て、本記載内に含まれ、発明の範囲内にあり、以下の請求項によって保護されるものとする。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
ユーザの体の上部であって、上記ユーザの耳と頭部から離れて装着されたウェアラブルスピーカ装置（１１０）を操作する方法であって、
センサデータを決定することと、
上記センサデータに基づいて、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定することと、
上記少なくとも１つのパラメータに基づいて、上記ユーザの頭部の上記現在位置に少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）のフィルタ伝達関数を適合させることと、
を含み、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の少なくとも１つのスピーカに出力される音声出力信号（ＯＵＴ）は、上記フィルタ伝達関数に依存する、
上記方法。
（項目２）
上記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の上記フィルタ伝達関数を適合させることは、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の様々な位置に関して、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の上記少なくとも１つのスピーカと、上記ユーザの少なくとも片方の耳との間の伝達関数の変動を少なくとも部分的に補償することを含む、上記項目に記載の方法。
（項目３）
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータは、
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）、
上記ユーザの頭部に取り付けられた第２の装置、
上記ユーザ及び上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）から遠隔にある第３の装置、
の１つまたは複数に配置された少なくとも１つのセンサから取得されたデータに基づいて決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
上記センサデータは、
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザ（１００）の上記頭部の位置、
上記第３の装置に対する上記ユーザ（１００）の上記頭部の位置、及び、
上記第３の装置に対する上記スピーカ装置の位置、
の少なくとも１つに依存する、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
上記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の上記フィルタ伝達関数を適合させることは、上記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）の制御パラメータを適合させることを含み、上記フィルタ伝達関数は、少なくとも１つの制御パラメータの値に依存する、
上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
上記少なくとも１つのフィルタユニット（２１０）のある一定の伝達関数をもたらす上記制御パラメータは、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータの複数の値もしくは値範囲、または値もしくは値範囲の組み合わせに関して、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の主な使用に先だって、または、上記主な使用に関わりなく、予め定められ、
上記少なくとも１つの予め定められた制御パラメータは、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータの現在の値または値の組み合わせに従って、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の意図した使用中に、上記少なくとも１つのフィルタユニットに適用される、
上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
上記制御パラメータを予め定めることは、伝達関数の測定を行うことを含み、伝達関数の測定を行うことは、
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の１つまたは複数のスピーカによって放射される音響信号を録音するマイクロフォンを使用することと、
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の上記１つまたは複数のスピーカから上記マイクロフォンへの上記伝達関数を決定することと、
を含み、上記マイクロフォンは、
テストを行う人の耳もしくは頭部に、
エンドユーザの耳もしくは頭部に、
ダミーヘッドの耳もしくはダミーヘッド上に、または、
頭部及び胴シミュレータの耳もしくは頭部及び胴シミュレータに、
配置される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
ユーザの体の上部であって、上記ユーザの耳と頭部から離れて装着されたウェアラブルスピーカ装置（１１０）を操作するシステムであって、
音声入力信号（ＩＮ）を処理し、音声出力信号（ＯＵＴ）を上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）の少なくとも１つのスピーカ（１２０）に出力するように構成された第１のフィルタユニット（２１０）と、
制御ユニット（２３０）であって、
センサデータを受信し、
上記センサデータに基づいて、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定し、且つ、
上記少なくとも１つのパラメータに基づいて、上記ユーザの頭部の上記現在位置に上記フィルタユニット（２１０）のフィルタ伝達関数を適合させる、
ように構成された上記制御ユニット（２３０）と、
を含み、上記音声出力信号（ＯＵＴ）は、上記フィルタ伝達関数に依存する、
上記システム。
（項目９）
上記センサデータを決定するように構成された少なくとも１つのセンサをさらに含み、上記少なくとも１つのセンサは、
上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に一体化される、
上記ユーザの頭部に取り付けられる、及び、
上記ユーザからある一定の距離をおいて配置された遠隔センサユニットに一体化される、
の少なくとも１つである、上記項目に記載のシステム。
（項目１０）
上記少なくとも１つのセンサは、
方位センサ、
ジェスチャセンサ、
近接センサ、及び、
画像センサ
の少なくとも１つを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
上記制御ユニット（２３０）は、上記フィルタユニット（２１０）の上記フィルタ伝達関数をルックアップテーブルに基づいて適合させるように構成され、
上記フィルタ伝達関数は、上記フィルタユニット（２１０）の少なくとも１つの制御パラメータの値に依存し、
上記ルックアップテーブルは、上記少なくとも１つのパラメータの複数の値、値範囲、及び／または、値もしくは値範囲の組み合わせを含み、
上記少なくとも１つのパラメータの値、値範囲、及び／または、値もしくは値範囲の組み合わせは、それぞれ、少なくとも１つの制御パラメータの少なくとも１つの値及び／または値の組み合わせにリンクされる、
上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１２）
上記第１のフィルタユニットに直列に結合された少なくとも１つの第２のフィルタユニット（２１０１、２１０２、２１０ｘ）をさらに含み、上記制御ユニット（２３０）は、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータに基づいて、各フィルタユニット（２１０）の上記フィルタ伝達関数を適合させるように構成される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１３）
上記第１のフィルタユニットに並列に結合された少なくとも１つの第２のフィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）と、
複数の乗算ユニット（３１、３２、３３、・・・、３ｘ）であって、各乗算ユニットは、フィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）に直列に結合され、上記制御ユニット（２３０）は、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータに応じて、重み付けゲイン値を決定するように構成され、上記重み付けゲイン値は、各フィルタユニット（２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘ）の音声出力信号で乗算されて、混合音声信号をもたらす、上記複数の乗算ユニットと、
上記複数のミキサ（３１、３２、３３、・・・、３ｘ）の上記混合音声信号を合計して音声出力信号（ＯＵＴ）を生成するように構成された加算器（４０）と、
をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１４）
ゲインユニット（２２０）をさらに含み、上記制御ユニット（２３０）は、上記ウェアラブルスピーカ装置（１１０）に対する上記ユーザの頭部の上記現在位置に関する上記少なくとも１つのパラメータに基づいて、上記現在位置に上記ゲインユニット（２２０）のゲインを適合させるように構成され、上記音声出力信号（ＯＵＴ）の上記ゲインは、上記ゲインユニット（２２０）の上記ゲインに依存する、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（摘要）
ユーザの耳と頭部から離れたユーザの体の上部に装着されたウェアラブルスピーカ装置を操作する方法は、センサデータを決定すること、センサデータに基づいて、ウェアラブルスピーカ装置に対するユーザの頭部の現在位置に関する少なくとも１つのパラメータを決定することと、少なくとも１つのパラメータに基づいて、少なくとも１つのフィルタユニットのフィルタ伝達関数をユーザの頭部の現在位置に適合させることを含み、ウェアラブルスピーカ装置の少なくとも１つのスピーカに出力される音声出力信号は、フィルタ伝達関数に依存する。
【０００６】
以下の記載と図面を参照すると、方法は、よりよく理解されよう。図面内の構成要素は、必ずしも、縮尺通りではなく、発明の原理を示すことに重点を置いている。さらに、図面において、類似の参照番号は、異なる図面を通して対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】例示のウェアラブルスピーカ装置と、そのウェアラブルスピーカ装置を装着しているユーザを示す概略図である。
【図２】他の例示のウェアラブルスピーカ装置の概略図である。
【図３Ａ】ウェアラブルスピーカ装置を装着しているユーザの異なる頭部姿勢を示す概略図である。
【図３Ｂ】ウェアラブルスピーカ装置を装着しているユーザの異なる頭部姿勢を示す概略図である。
【図３Ｃ】ウェアラブルスピーカ装置を装着しているユーザの異なる頭部姿勢を示す概略図である。
【図３Ｄ】ウェアラブルスピーカ装置を装着しているユーザの異なる頭部姿勢を示す概略図である。
【図４】ユーザの頭部が右に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対するウェアラブルスピーカ装置の第１のスピーカからユーザの左耳への振幅応答を示す図である。
【図５】ユーザの頭部が左に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対するウェアラブルスピーカ装置の第１のスピーカからユーザの左耳への振幅応答を示す図である。
【図６】ユーザの頭部が右に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対する、ユーザの最初の頭部姿勢における振幅応答を基準とした、ウェアラブルスピーカ装置の第１のスピーカからユーザの左耳への振幅応答を示す図である。
【図７】ユーザの頭部が左に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対する、ユーザの最初の頭部姿勢における振幅応答を基準とした、ウェアラブルスピーカ装置の第１のスピーカからユーザの左耳への振幅応答を示す図である。
【図８】ウェアラブルスピーカ装置を操作する方法のフローチャートである。
【図９】ウェアラブルスピーカ装置を操作するシステムのブロック図である。
【図１０】ウェアラブルスピーカ装置を操作するさらなるシステムのブロック図である。
【図１１】ウェアラブルスピーカ装置を操作するさらなるシステムのブロック図である。
【図１２】ユーザの頭部が右に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対する補償フィルタの振幅関数を示す図である。
【図１３】ユーザの頭部が左に回転する時のユーザの異なる頭部姿勢に対する補償フィルタの振幅関数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照すると、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザ１００の首周りに装着されてよい。よって、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、Ｕ字型であってよい。しかしながら、任意の他の形も可能である。例えば、ウェアラブルスピーカ装置は、任意の所望の形になるように可撓性であってよい。ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザ１００の首及び肩に載せられてよい。しかしながら、これは、ほんの一例である。ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザ１００の肩にのみ載るように構成されてもよく、または、肩には触れず、ユーザ１００の首を挟むように固定されてもよい。ウェアラブルスピーカ装置１１０の任意の他の位置または実施が可能である。ウェアラブルスピーカ装置１１０をユーザ１００の耳のすぐ近くに配置できるように、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、首、胸、背中、肩、上腕、または、ユーザの体の上部の任意の他の部分の任意の場所に、または、その近くに配置されてよい。ユーザ１００の耳のすぐ近くにウェアラブルスピーカ装置１１０を取り付けるために任意の実施が可能である。例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザ１００の衣服に取り付けてよく、または、適切な取り付け具によってユーザの体にひもを用いて留めてよい。図１を参照すると、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、１つの物理的ユニットとして実施される。図２に示すように、例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、２つのサブユニット１１０ａ、１１０ｂを含んでよく、一方のユニットは、少なくとも１つの左耳用スピーカ１２０Ｌを含み、他方のユニットは、少なくとも１つの右耳用スピーカ１２０Ｒを含む。各ユニット１１０ａ、１１０ｂはそれぞれ、ユーザ１００の片方の肩に載せられてよい。他の実施形態においては、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、３つ以上のサブユニットを含んでもよい。
【０００９】
ウェアラブルスピーカ装置１１０は、少なくとも１つのスピーカ１２０を含んでよい。例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザの各耳に対して１つずつ、２つのスピーカを含んでよい。図１に示すように、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、３つ以上のスピーカ１２０を含んでもよい。例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、ユーザのリスニング体験を向上させるために、ユーザ１００の右耳用の２つのスピーカ１２０ＡＲ、１２０ＢＲと、ユーザ１００の左耳用の２つのスピーカ１２０ＡＬ、１２０ＢＬを含んでよい。
【００１０】
ウェアラブルスピーカ装置は、ユーザ１００の首、肩、または、体の上部ではあるが、ユーザ１００の耳からは離れて取り付けられるので、ユーザ１００の耳は、異なる頭部姿勢に関して、スピーカ１２０に対して常に同じ位置にない場合がある。これは、図３に示されている。図３Ａは、ユーザ１００頭部の第１姿勢を示す。この第１姿勢において、ユーザ１００の耳は、スピーカ１２０Ｒ、１２０Ｌと基本的に一直線上にある。これは、第１の軸ｘを中心とした頭部の回転角が０度であるユーザの頭部の第１姿勢を示す。この姿勢においては、左のスピーカ１２０Ｌと左耳との距離は、右のスピーカ１２０Ｒと右耳との距離と基本的に同じである。しかしながら、ユーザ１００が直立している時、地表に対して基本的に垂直な第１の軸ｘを中心にユーザ１００が頭部を回転させると、耳とスピーカ１２０Ｒ、１２０Ｌとの距離は、変わり得る。この第１の軸ｘと、この第１の軸ｘを中心としたユーザの頭部の回転を図１に例示的に示す。しかしながら、これは、ほんの一例である。ユーザ１００は、（例えば、頷く時）第２の軸ｙを中心に、もしくは、（例えば、右耳を右肩に近づける時）第３の軸ｚを中心に頭部を回転させてもよく、または、これら３つの軸を中心とした任意の回転の組み合わせを行ってもよい。頭部の動きは、一般に、上記軸の２つ以上の軸を中心とした回転を起こし得る。図３に示すように、第２の軸ｙは、第３の軸ｚに垂直であってよく、第２の軸ｙと第３の軸ｚは両方とも、第１の軸ｘに垂直であってよい。
【００１１】
第１の軸ｘを中心としたユーザの頭部の回転を、図３Ｂ、３Ｃ、３Ｄに示す。図３Ｂにおいて、頭部は、図３Ａに示す頭部の最初の姿勢に対して１５度の角度αだけ回転している。図３Ｃにおいては、３０度の角度αだけ頭部を回転した図が示され、図３Ｄにおいては、４５度の角度αだけ頭部を回転した図が示されている。図から明らかなように、角度αが大きくなればなるほど、耳と各スピーカ１２０Ｒ、１２０Ｌとの距離は大きくなる。これは、スピーカ１２０Ｒ、１２０Ｌが出力した音が伝わらなければならない距離が増加することを意味している。さらに、頭部を回転させると、放射軸からの振幅応答依存性を典型的に示すスピーカの主放射軸に対する耳の位置が変化する。さらに、頭部を回転させると、耳は、スピーカ１２０Ｒ、１２０Ｌからユーザの耳への音の直接の経路を妨げ得るユーザの体の部分（すなわち、頭部、首、顎、または、肩）によって様々な程度に遮られる場合がある。
【００１２】
よって、ユーザ１００の耳の位置で測定されるスピーカ装置のスピーカの振幅と位相応答は、頭部姿勢に応じて変わる。図４から分かるように、振幅応答は、ユーザの頭部の異なる回転角度αによって異なる。図４は、ユーザ１００の頭部が右に回転する時の様々な周波数に関するウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌからユーザ１００の左耳への振幅応答を示す。右への回転を図３に例示的に示す。図４において、第１のグラフは、０度の回転角度αの振幅応答を示す。これは、ユーザ１００が頭部を全く回転させていないことを示す。他のグラフは、数個の周波数に関する１０度、２０度、３０度、４０度、５０度の回転角度αに対する振幅応答を示す。これらのグラフから、頭部を回転させると、特に、高い周波数で、音質（ｔｏｎａｌｉｔｙ）が変化し、さらに、頭部が３０度より大きく回転すると、広帯域の音圧レベルが減少することが分かる。大部分の周波数に関して、角度αが増加するにつれて、振幅応答のずれも増加することも分かる。周波数依存のずれは、下は２ｋＨｚにまで及び、音質に大きな影響を与える。図４に示すように、広帯域の音圧の３ｄＢ以上の減少は、平均的なユーザによって通常、認識される。
【００１３】
同じ結果が、図５から分かる。図５は、ユーザ１００の頭部が左に回転する時のウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌからユーザ１００の左耳への振幅応答を示す。図６は、ユーザ１００の頭部が右に回転する時のウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌからユーザ１００の左耳への振幅応答を示す。図６において、角度α＞０度に関する測定値は、α＝０度の時の測定値を基準とする。図７は、ユーザ１００の頭部が左に回転する時のウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌからユーザ１００の左耳への振幅応答を示す。図７において、角度α＞０度に関する測定値は、α＝０度の時の測定値を基準とする。
【００１４】
図４〜図７によって示すように、振幅応答の変動は、あまり大きくない頭部の回転に関してさえ、通常のステレオ再生の音質を大きく損なう。さらに、例えば、ヘッドフォンを介して再生されるバイノーラル録音から分かるように、サラウンドまたは３Ｄの音声再生でさえ、振幅と位相の変動によって空間キューが変わるので、スピーカ装置と耳の間の伝達関数の変動によって大きく損なわれる。
【００１５】
図４〜図７において、振幅応答は、左耳と左のスピーカのみに関して示されているが、ユーザ１００の頭部が左または右に回転する時、右耳と右のスピーカに関して同じ結果が取得され得る。さらに、図４〜図７は、第１の軸ｘを中心とした頭部の回転に関する振幅応答のみを示す。しかしながら、第２の軸ｙを中心とした回転、第３の軸ｚを中心とした回転、または、これらの軸を中心とした回転の任意の組み合わせに関しても、同様の結果が得られる。図４〜図７は、頭部の動きの影響を一般的に示すことのみを目的としている。
【００１６】
ヘッドフォンは、ユーザ１００の耳と共に動き、スピーカと耳の間の距離と、互いの向きが基本的に一定なので、ヘッドフォンを用いると、スピーカから耳への伝達関数は、ユーザの頭部姿勢に関係なく、通常、一定である。ユーザ１００の頭部の動きに従わないウェアラブルスピーカ装置１１０について、同様の状況を達成すること、つまり、ユーザ１００が、頭部を動かした時に、音質と音量の大きな相違を感じないことが望ましいと思われる。頭部の動きに加えて、ウェアラブル装置１１０自体も必ずしも同じ位置にあるとは限らない。例えば、ユーザ１００の動きによって、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、元の場所から移動し得る。音質及び音量の知覚できる相違を少なくとも低減するために、伝達関数の変動を、頭の動きに少なくとも部分的に応じて、動的に補償してよい。
【００１７】
図８は、特に、スピーカ装置の伝達関数を動的に適合させることによって、ウェアラブルスピーカ装置１１０を操作する方法を、フローチャートで示している。最初に、少なくとも１つのセンサのセンサデータを決定してよい（ステップ８０１）。センサデータは、ユーザの頭部の姿勢、向き、及び／または、位置に依存し、オプションで、スピーカ装置の向き及び位置にも依存する。センサデータは、例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０、または、ウェアラブルスピーカ装置１１０のスピーカ１２０Ｌ、１２０Ｒに対するユーザの頭部の位置に依存してよい。センサデータは、ユーザとウェアラブルスピーカ装置１１０から離れた基準点に対するユーザの頭部とウェアラブルスピーカ装置１１０の位置にも依存してよい。次のステップにおいて、少なくとも１つのパラメータが、ウェアラブルスピーカ装置１１０、または、ウェアラブルスピーカ装置１１０のスピーカ１２０Ｌ、１２０Ｒに対するユーザの頭部の向き及び／または位置に関連するセンサデータから決定される（ステップ８０２）。少なくとも１つのパラメータは、例えば、第１の軸ｘ、第２の軸ｙ、第３の軸ｚ、または、任意の他の軸を中心とした回転角を含んでよい。しかしながら、これらは、ほんの一例である。少なくとも１つのパラメータは、ユーザの頭部の位置に関連する任意の他のパラメータを含んでよい。どの種類のセンサを使用するかに応じて、少なくとも１つのパラメータは、例えば、ランタイム、電圧、または、１つもしくは複数のピクセルを、代わりに、または、追加で含んでよい。任意の他の適切なパラメータも可能である。少なくとも１つのパラメータは、代わりに、または、追加で、幾何的意味も物理的意味も持たない抽象的な数を含んでよい。１つまたは複数のパラメータに基づいて、スピーカ装置の伝達関数を適合させてよい（ステップ８０３）。方法をより詳細に記載する。
【００１８】
ユーザの頭部の位置に依存するセンサデータを決定するために、例えば、１つまたは複数のセンサを使用してよい。１つまたは複数のセンサは、方位センサ、ジェスチャセンサ、近接センサ、画像センサ、または、音響センサを含んでよい。しかしながら、これらは、ほんの一例である。ユーザの頭部の位置に依存するセンサデータの決定に適した任意の他のセンサタイプを使用してよい。方位センサは、（地磁気の）磁力計、加速度計、ジャイロスコープ、または、重力センサ等を含んでよい。ジェスチャセンサまたは近接センサは、赤外線センサ、近傍電界センサ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｓｅｎｓｏｒ）、レーダベースセンサ、熱センサ、または、超音波センサ等を含んでよい。画像センサは、例えば、ビデオセンサ、飛行時間型センサ、または、構造化光スキャナ等のセンサを含んでよい。音響センサは、例えば、マイクロフォンを含んでよい。しかしながら、これらは、ほんの一例である。
【００１９】
例えば、少なくとも１つのセンサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に一体化、または、取り付けられてよい。センサデータは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に対するユーザの頭部の姿勢またはユーザの頭部の位置に依存してよい。例えば、少なくとも１つのジェスチャセンサまたは近接センサが、ウェアラブルスピーカ装置１１０に配置されてよく、ユーザの頭部の一部（例えば、ユーザの耳、顎、及び／または、首の一部）と各センサの間の距離に依存するセンサデータを提供するように構成されてよい。一実施形態においては、距離センサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０の２つの遠位端に配置、例えば、正中面に対してほぼ対称的な位置で顎の近くに配置されて、各センサとセンサの近くの領域の物体（例えば、ユーザの顎、及び／または、ユーザの首の一部）の間の距離を検出する。ユーザが頭部を一方に向けると、例えば、顎及び／または首の一部は、センサの少なくとも１つに近づき、センサの少なくとも他の１つからは離れ得る。よって、各センサによって検出されるセンサデータは、この動きによって、ほぼ相反するように影響される。さらに、ユーザが頭部を下に向けるまたは上に向ける場合、ユーザの頭部の一部（例えば、ユーザの顎、及び／または、首の一部）とウェアラブルスピーカ装置１１０の各遠位端のセンサの間の距離は、ほぼ等しく増減し、よって、各遠位端のセンサデータにほぼ等しいように影響を与える。
【００２０】
しかしながら、少なくとも１つのセンサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０、ユーザ、または、ユーザに取り付けられた第２の装置のそれぞれに搭載することも可能である。一般的に、センサの位置は、使用するセンサの種類に応じて決まり得る。例えば、少なくとも１つのセンサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０のスピーカ１２０Ｌ、１２０Ｒの近く、または、スピーカ１２０Ｌ、１２０Ｒの少なくとも１つへの幾何学的関係が固定のウェアラブルスピーカ装置の任意の他の位置に搭載されてよい。少なくとも１つのセンサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に取り付けられた少なくとも１つのセンサの代わりに、または、それに加えて、ユーザの体に取り付けられてよい。ユーザの体に取り付けられた少なくとも１つのセンサは、任意の適切な方法でユーザの頭部に取り付けられてよい。例えば、センサは、ユーザ１００が装着している眼鏡（例えば、３Ｄテレビまたは仮想現実ヘッドセットに使用されるシャッターメガネ）に取り付けられてよい、または、一体化されてよい。センサは、イヤリング、アリスバンド、へアゴム、髪留め、または、ユーザ１００が装着可能で、ユーザの頭部に取り付けられる任意の他の装置に一体化、または、取り付けられてもよい。センサを用いて、ユーザの頭部の位置とウェアラブルスピーカ装置１１０に依存するセンサデータを決定してよい。例えば、方位センサは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に取り付けられ、ユーザの頭部にあってよい。このような方位センサは、例えば、第３の位置（例えば、北極、地球の重力の中心、または、任意の他の基準点）に対して各センサの位置に依存するセンサデータを提供してよい。ウェアラブルスピーカ装置１１０からのこのようなセンサデータとユーザの頭部との相関は、ウェアラブルスピーカ装置１１０に対する、または、ウェアラブルスピーカ装置１１０のスピーカ１２０Ｌ、１２０Ｒに対するユーザの頭部の位置に依存してよい。
【００２１】
別の例においては、ウェアラブルスピーカ装置１１０にセンサを取り付けず、少なくとも１つのマイクロフォンをユーザの頭部に取り付けてよい。少なくとも１つのマイクロフォンは、ウェアラブルスピーカ装置１１０の少なくとも１つのスピーカによって生成される音響の音圧と、他の音源によって生成される音響の音圧とを検出するように構成される。ウェアラブルスピーカ装置の少なくとも１つのスピーカによって放射される音の少なくとも１つのマイクロフォンへの到達時間及び／または音圧レベルは、一般的に、ユーザの頭部とウェアラブルスピーカ装置１１０との相対的位置に依存する。例えば、ウェアラブルスピーカ装置１１０は、スピーカの１つまたは複数を通して、あるトリガ信号を放射してよい。例えば、トリガ信号は、（例えば、２０ｋＨｚを超える）人間には聞き取れない周波数のみを含むパルス信号であってよい。ウェアラブルスピーカ装置１１０の１つまたは複数のスピーカによって放射され、少なくとも１つのマイクロフォンによって検出されるこのようなトリガ信号の受信時間及び／または音圧レベルは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に対するユーザの頭部の姿勢またはユーザの頭部の位置に依存し得る。センサデータのある一定の決定された値、または、センサデータの値のセットに関連するユーザの頭部の実際の姿勢を決定することは、必ずしも必要ではない。代わりに、必要な伝達関数、または、ある一定のセンサデータに関連する伝達関数の適合を知ることで十分である。
【００２２】
上述のセンサの代わりに、または、それに追加して、少なくとも１つのセンサをユーザ１００及びウェアラブルスピーカ装置１１０から離して配置することも可能である。例えば、遠隔センサユニットは、ユーザ１００からある一定の距離に配置されてよい。遠隔センサユニットは、例えば、テレビまたはオーディオユニット、特に、音声データをウェアラブルスピーカ装置１１０に送るオーディオユニットに一体化されてよい。このような遠隔センサユニットは、例えば、画像センサを含んでよい。しかしながら、代わりに、または、追加で、遠隔センサユニットは、例えば、方位センサ、ジェスチャセンサ、または、近接センサを含んでよい。このような遠隔センサユニットを使う時、ユーザの頭部またはウェアラブルスピーカ装置１１０に配置する追加のセンサは必ずしも必要ではない。ウェアラブルスピーカ装置１１０に対して、または、遠隔センサユニットに対して、ユーザの頭部姿勢またはユーザの頭部の位置に依存するセンサデータを決定してよい。さらに、遠隔センサユニットに対するウェアラブルスピーカ装置１１０の位置及び／または向きに依存するセンサデータを決定してよい。一例においては、遠隔センサユニットは、カメラを含む。カメラは、ユーザの頭部と上半身の写真を撮り、ユーザの頭部姿勢に依存するセンサデータを提供するように構成されてよい。例えば、適切なソフトウェアまたは顔認識アルゴリズムを使用して、ユーザの頭部の姿勢、位置に関連する少なくとも１つのパラメータを、次に、決定してよい。しかしながら、これは、ほんの一例である。ユーザ１００から離して配置されたセンサユニットを用いて、ユーザの頭部の姿勢、位置に関連する少なくとも１つのパラメータを決定する多くの他の方法がある。
【００２３】
ユーザ１００から離して配置されたセンサユニットが、ユーザの頭部及び／またはウェアラブルスピーカ装置１１０に配置された少なくとも１つのセンサの位置に依存するセンサデータを提供することも可能である。センサデータから、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータを決定してよい。少なくとも１つのセンサは、すでに上記に記載したように、いずれかの方法でユーザの頭部に配置されてよい。追加のセンサが、ウェアラブルスピーカ装置１１０に一体化、または、取り付けられてよい。ユーザの頭部の及び／またはウェアラブルスピーカ装置１１０の位置に関連する少なくとも１つのパラメータを決定し得る元となるセンサデータを決定できるようにするセンサの任意の組み合わせが可能である。
【００２４】
複数の例を上述した少なくとも１つのセンサによって獲得されたセンサデータから、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータを決定してよい。少なくとも１つのパラメータは、ウェアラブルスピーカ装置１１０に対するユーザの頭部の位置を適切な精度で規定し得る。ある一定のパラメータ値またはパラメータ値の範囲が、ユーザの頭部のある一定の位置またはユーザの頭部のある一定の位置範囲に少なくともほぼ対応するように、少なくとも１つのパラメータが、ある一定の位置に少なくとも関連してよい。パラメータは、例えば、ユーザの頭部の最初の位置に対する回転角であってよい。最初の位置は、ユーザ１００が真っ直ぐ前を見ている位置であってよい。この位置でユーザ１００の耳は、ウェアラブルスピーカ装置１１０の左スピーカ１２０Ｌ、右スピーカ１２０Ｒと基本的に一直線であってよい。よって、最初の位置は、０度の回転角に対応する。回転は、上記のように、任意の軸を中心に行われてよい。複数の軸を中心に回転する時、ユーザの頭部の位置は、複数の回転角によって記述されてよい。しかしながら、一実施形態によると、ユーザの頭部の動きの追跡は、１つの軸を中心とした動きに制限されてもよく、そうすると、他の軸を中心とした動きは無視される。少なくとも１つの回転角の代わりに、または、それに加えて、任意の他のパラメータを使用してユーザの頭部の位置を記述してよい。例えば、左のスピーカ１２０Ｌと左耳との距離、及び、右のスピーカ１２０Ｒと右耳との距離が、ユーザの頭部の位置を示してよい。少なくとも１つのパラメータは、ある一定のパラメータ値の範囲が、ユーザの頭部のある一定の位置に関連するが、幾何学的意味を持たないように、抽象的なパラメータであってもよい。パラメータは、例えば、物理的意味（例えば、電圧または時間）を有してもよく、または、論理的意味（例えば、ルックアップテーブルのインデックス）を有してもよい。さらに、ユーザの頭部の任意の位置、または、より一般的に言うと、ユーザの頭部の位置に依存するパラメータ値、パラメータ値の組み合わせ、パラメータ値範囲、または、パラメータ値範囲の組み合わせはいずれも、最初の位置、最初のパラメータ値、最初のパラメータ値の組み合わせ、最初のパラメータ値範囲、または、最初のパラメータ値範囲の組み合わせとして規定されてよい。例えば、ユーザが、右、左、上、または、下を見ることは、最初または基準の位置及び／または向きとして規定されてよい。より一般的に言うと、パラメータ値の任意のセットが、パラメータ値の最初または基準のセットとして規定されてよい。
【００２５】
図９は、ウェアラブルスピーカ装置１１０を操作するシステムを示す。システムは、ウェアラブルスピーカ装置１１０または外部装置に含まれてよい。システムは、フィルタユニット２１０、ゲインユニット２２０、及び、制御ユニット２３０を含んでよい。フィルタユニット２１０は、適応フィルタを含んでよく、音声入力信号ＩＮＬを処理し、音声出力信号ＯＵＴＬを出力するように構成されてよい。音声入力信号ＩＮＬを処理するために、フィルタユニット２１０の伝達関数、より詳細には、適応フィルタの伝達関数を適合させてよい。ユーザの頭部が最初の位置にある時、第１のフィルタ伝達関数を使用して、音声入力信号ＩＮＬを処理し、意図するリスニング体験をユーザ１００に提供してよい。あるいは、意図したリスニング体験にスピーカの伝達関数を適合させるために定数の伝達関数を有するフィルタを用いて通常行われる静的等化が、図９のシステムとは別個のフィルタによって行われてよいので、この最初の位置において、伝達関数は、１（Ｈ（ｓ）＝１）に等しくてよい。ユーザ１００が頭を動かす時、一定したリスニング体験を可能にするように異なるフィルタ伝達関数または補償伝達関数が必要とされ得る。よって、伝達関数の補償を行ってよく、これは、ユーザの頭部の位置に応じて、フィルタ伝達関数を適合してよいことを意味する。よって、制御ユニット２３０は、ユーザの頭部の現在位置に関連する少なくとも１つのパラメータを表す入力信号を受信してよい。少なくとも１つのパラメータに基づいて、制御ユニット２３０は、フィルタユニット２１０のフィルタ伝達関数を制御してよい。
【００２６】
ゲインユニット２２０は、音声出力信号ＯＵＴＬのレベルを適合するように構成される。オプションで、ゲインユニット２２０のゲインまたは減衰もユーザの頭部の現在位置に応じて適合されてよい。しかしながら、これは、ユーザの頭部のあらゆる位置に対して必要なわけではなく、または、適応フィルタの伝達関数に含まれてよく、従って、オプションである。よって、フィルタユニット２１０の伝達関数、オプションで、ゲインユニット２２０のゲインは、ユーザの頭部の動きが原因の変動を少なくとも部分的に補償してよい。このような変動を補償するために、例えば、正確または近似の逆伝達関数を適用してよい。最初の位置ではないユーザの頭部の任意の位置に対するこの逆伝達関数は、例えば、最初の位置または最初のパラメータ値のセットと、最初の位置でないユーザの頭部の位置またはこの位置を定義するパラメータ値のセットとの間の、ユーザの少なくとも片方の耳の位置で測定されたウェアラブルスピーカ装置の少なくとも１つのスピーカの振幅及び／または位相応答の相違から決定されてよい。次に、制御ユニット２３０は、フィルタユニット２１０のフィルタ伝達関数を、（オプションで）ゲインユニット２２０のゲインまたは減衰を適合させて、適切な音声出力信号ＯＵＴＬを生成して、ユーザの頭部の位置に関係なく、一定したリスニング体験を可能にする。
【００２７】
ユーザの頭部のある一定の位置に関連するある一定のパラメータに関するフィルタ伝達関数とゲインを選択する可能性の１つは、ルックアップテーブルを使用することである。ルックアップテーブルは、複数の回転角もしくは回転角の組み合わせ、または、ユーザの頭部の位置に関する少なくとも１つのパラメータの任意の他の値もしくは値の組み合わせに関して、前もって定められたフィルタ制御パラメータ、及び／または、ゲイン値を含んでよい。ルックアップテーブルは、角度、角度の組み合わせ、パラメータ値、または、パラメータ値の組み合わせの可能な全てを含まなくてもよい。よって、ルックアップテーブルに列挙された角度間またはパラメータ間に該当する中間にある角度、パラメータ、角度の組み合わせ、または、パラメータの組み合わせに関する伝達関数が、任意の適切な方法によって補間されてよい。例えば、フィルタ制御パラメータ（例えば、アナログフィルタまたはＩＩＲフィルタの周波数、ゲイン、質）、または、（例えば、ＩＩＲフィルタまたはＦＩＲフィルタ）の係数を補間してよい。幾つかの補間方法が、一般的に知られており、よって、これ以上詳細には記載しない。ルックアップテーブルに列挙されたフィルタ制御パラメータは、フィルタユニット２１０の制御を可能にするフィルタユニット２１０の係数であってよい。フィルタユニット２１０は、例えば、ＩＩＲまたはＦＩＲタイプのデジタルフィルタを含んでよい。しかしながら、他のフィルタタイプも可能である。
【００２８】
フィルタユニット２１０は、例えば、アナログフィルタを含んでよい。アナログフィルタは、制御電圧によって制御されてよい。制御電圧は、フィルタの伝達関数を決定してよい。これは、制御電圧の変更によって伝達関数を適合させてよいことを意味する。フィルタユニット２１０がアナログフィルタを含む時、ルックアップテーブルは、数個の回転角、回転角の組み合わせ、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータの値、または、値の組み合わせにリンクされた制御電圧を含んでよい。次に、ユーザの頭部の位置に関連する決定されたパラメータそれぞれに対して、ある一定の制御電圧を適用してよい。よって、制御ユニット２３０は、所望の制御電圧を提供するデジタルアナログ変換器を含んでよい。フィルタユニット２１０は、周波数領域で実施されてよい。周波数領域で実施される場合、フィルタ制御パラメータは、個々の周波数スペクトル成分の乗算係数を含んでよい。
【００２９】
しかしながら、一般的に、フィルタ伝達関数は、任意の適切な方法で制御されてよい。厳密な実施態様は、フィルタユニット２１０内で使用されるフィルタタイプに依存してよい。ＩＩＲフィルタまたはＦＩＲタフィルタを使用する場合、個々の周波数スペクトル成分に使用し得るフィルタ係数と乗算係数は、所望の伝達関数を設定するために、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータに応じて、異なる値に設定されてよい。
【００３０】
図９に示すシステムにおいて、左のスピーカ１２０Ｌの音声出力信号ＯＵＴＬを提供する。しかしながら、これは、ほんの一例である。システムは、右のスピーカ１２０Ｒの音声出力信号ＯＵＴＲを提供するために使用されてもよい。これらのシステムの多くは、複数のスピーカに出力信号を提供するために使用されてよい。
【００３１】
図９に示すシステムは、フィルタユニット２１０を１つだけ含む。図１０に示すように、他のシステムは、直列に結合された複数のフィルタユニットを含んでよい。図１０のシステムは、第１のフィルタユニット２１０１、第２のフィルタユニット２１０２、及び、第３のフィルタユニット２１０ｘを含む。全てのフィルタユニット２１０１、２１０２、２１０ｘは、制御ユニット２３０によって制御される。例えば、フィルタユニット２１０１、２１０２、２１０ｘがアナログフィルタまたはＩＩＲフィルタを含む時、複数のフィルタユニット２１０１、２１０２、２１０ｘを使用してよい。このような場合、直列に結合された複数のフィルタユニット２１０１、２１０２、２１０ｘによって、伝達関数はより正確になり得る。しかしながら、任意の他の場合に、複数のフィルタユニット２１０１、２１０２、２１０ｘを使用してもよい。
【００３２】
図１１は、ウェアラブルスピーカ装置１１０を操作する他のシステムを示す。このシステムにおいては、数個のフィルタユニット２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘは並列に結合される。図１１のシステムは、６つのフィルタユニット２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘを含む。しかしながら、これは、ほんの一例である。任意の数のフィルタユニット２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘが並列に結合されてよい。第１のフィルタユニット２１１１は、第１の軸ｘを中心に左に回転角４５度に対する補償フィルタを含んでよい。第２のフィルタユニット２１１２は、左に回転角３０度に対する補償フィルタを含んでよく、第３のフィルタユニット２１１３は、左に回転角１５度に対する補償フィルタを含んでよい。第４、第５、第６のフィルタユニット２１１４、２１１５、２１１６は、それぞれ、右に回転角１５度、３０度、４５度に対する補償フィルタを含んでよい。しかしながら、これは、ほんの一例である。フィルタユニット２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘは、任意の他の回転角、より一般的に言うと、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータの任意の値または値の組み合わせに対する補償フィルタを含んでよい。１つの乗算ユニット３１、３２、３３、３４、３５、３ｘは、それぞれ、各フィルタユニット２１１１、２１１２、２１１３、・・・、２１１ｘに直列に結合される。例えば、第１の軸ｘを中心とした回転角によって、より一般的に言うと、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータの任意の値または値の組み合わせによって、表されるユーザの頭部の位置に基づいて、制御ユニットは、フィルタユニットの出力値に適用されて（乗算される）重み付けゲイン値を決定してよい。重み付けゲイン値を各フィルタ出力値に適用後、全ての重み付けされたフィルタ出力値を加算器４０に適用して、フィルタユニット出力値全ての合計として音声出力信号ＯＵＴＬを生成してよい。これによって、中間にある角度に対しても満足のいく結果を受信するように補償フィルタ間の補間が可能になる。
【００３３】
少なくとも１つのフィルタユニット２１０の伝達関数は、ユーザの頭部の可能な全ての位置もしくはそのサブセット、ならびに／または、最初の位置及び／もしくは回転角に対する少なくとも１つの軸を中心とした可能な回転角の全てもしくはそのサブセットに対して行われた振幅及び／または位相の応答測定値から決定されてよい（図４〜図７参照）。振幅及び／または位相の応答測定は、ウェアラブルスピーカ装置の任意のスピーカ、及び／または、ユーザのいずれかの耳への音響経路、オプションで、ユーザの外耳（耳介）の伝達関数を含んでよい。例えば、ある程度、人体構造を模したダミーヘッドを用いて測定が行われてもよい。このようなダミーヘッドは、例えば、精密もしくは簡単な耳介を含んでよく、または、耳介を全く含まなくもよい。振幅及び／または位相測定において外耳の伝達関数を無視することによって、結果として生じるフィルタ伝達関数が原因の望まない音色または音定位の移動を低減し得る。図１２は、回転角０度の伝達関数を基準に、第１の軸ｘを中心に１０度、２０度、３０度、４０度、５０度左への回転角に対するウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌの可能な補償関数を示す。図１３は、回転角０度の伝達関数を基準に、第１の軸ｘを中心に１０度、２０度、３０度、４０度、５０度右への回転角に対するウェアラブルスピーカ装置１１０の左のスピーカ１２０Ｌの可能な補償関数を示す。
【００３４】
任意の振幅変動の補償の代わりに、または、それに加えて、頭部の動きが原因の位相または群遅延の変動も、例えば、少なくとも部分的に補償されてよい。これを達成するために、少なくとも１つのフィルタユニット２１０は、例えば、周波数または時間領域で実施されてよい、可変伝達関数または可変遅延線を有する適切な長さのＦＩＲフィルタを含んでよい。群遅延補償は、左耳と右耳に対する信号の位相関係において空間キューが破壊されるのを回避するので、ウェアラブルスピーカ装置１１０の空間表現を安定したままにする助けになり得る。
【００３５】
一般的に、人体構造は、個人ごとに大きく異なる。よって、リスニング体験は、ウェアラブル装置１１０の異なるユーザにとって異なり得る。従って、システムは、個々のユーザに合わせて較正されるように構成してよい。較正ステップ、較正プロセス、または、較正ルーチンは、ウェアラブルスピーカ装置１１０の主要な使用（すなわち、リスニング目的の音響コンテンツの再生）に先だって、主要な使用とは別に行われてよい。詳細には、較正ステップ、プロセス、または、ルーチン中、フィルタユニットの伝達関数が、様々な頭部の位置に関する、センサデータまたはセンサデータから決定されたユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータに対して決定されてよく、それに合わせて調整されてよい。そうすることによって、フィルタユニットの伝達関数と、センサデータもしくはセンサデータから決定されたユーザの頭部の位置に関する少なくとも１つのパラメータとの両方を、個々のユーザに合わせて同時に較正し得る。ユーザは、様々な方向を向いてよい。幾つかの頭部の位置に関して、センサ出力と、ウェアラブルスピーカ装置のスピーカから（スピーカを含み得る）ユーザの耳への伝達関数とを決定してよい。ユーザは、規定のステップで頭部を回転させてよい。例えば、各側（左及び右）に頭部を１５度、３０度、４５度回転させて測定を行ってよい。しかしながら、ユーザは、自分の頭部を回転させた角度が正確に分からないと思われるので、これは、実現が難しいと思われる。ユーザがゆっくりと両側を向くことも可能である。ユーザがゆっくりと頭部を回転させながら、連続的に何度か測定を行う。このような測定中、センサデータと、関連する伝達関数とを取得してよい。その後、ルックアップテーブルに含むサンプリング点としてセンサデータのある一定の値を選択してよい。値は、サンプリング点間の伝達関数の変化が一定、または、少なくとも似通っているように、選択されてよい。このように、サンプリング点に関連するユーザの頭部の動きの全範囲も実際の姿勢も知る必要なく、ユーザの頭部の動きの全範囲に対して、伝達関数の変化のほぼ一定した分解能（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を取得し得る。
【００３６】
ユーザの頭部の動きは、必ずしも一定した速度で行われる必要は無い。ユーザが可変速度で頭部を動かす、または、頭部が、ある一定の時間、ある一定の位置にとどまることも可能である。ユーザの位置が変わらない場合、伝達関数は変わらず、伝達関数は、同じ動きの範囲にわたって、ゆっくりした頭部の動きに対しては、ある一定の変化率で変化し、速い頭部の動きに対しては、より高い変化率で変化するというように、動きの速度は、取得された伝達関数の変化に関連しているので、動きの速度の変動は、ルックアップテーブルに使用するサンプリング点を選択する上記方法にとっては、無関係である。実際の頭部の動きに関するサンプリング点間のステップサイズは、必ずしも一定である必要はない。代わりに、サンプリング点を選択する上記方法の結果として、サンプリング点間の頭部の動きのステップサイズは、全動きの範囲にわたって可変であってよい。実際のセンサデータは、上記サンプリング点に対して任意の関係を有してよい。例を挙げると、５つのサンプリング点を選んでよい。サンプリング点に、１、２、３、４、５と番号を付けてよく、その場合、サンプリング点は、例えば、１＝１Ｖ、２＝１．３Ｖ、３＝２Ｖ、４＝５Ｖ、５＝８Ｖのように例示のセンサデータとしてのセンサ出力電圧に関連付けられてよい。サンプリング点の番号付け（１、２、３、４、５）は、ユーザの頭部の位置に関連する少なくとも１つのパラメータとして見られてよい。所与の例において、サンプリング点の番号の値とセンサデータの間には非線形の関係がある。中間にあるセンサデータ値に対する中間にあるサンプリング点が、補間によって計算されてよく、その結果、サンプリング点の番号は小数値になる。例えば、整数のサンプリング点番号をルックアップテーブルに指標として選択してよい。フィルタユニットのある一定の伝達関数を結果として生じるフィルタユニットのある一定の伝達関数または制御パラメータは、あらゆる指標に関連付けられてよい。整数のルックアップテーブル指標のフィルタ制御パラメータ間を補間することによって、任意の中間にあるサンプリング点に対して対応するフィルタ制御パラメータのセットを決定してよい。
【００３７】
例えば、スピーカを含むスピーカ装置からユーザの耳への伝達関数を決定するために、インイヤー型マイクロフォンを使用して、ウェアラブル装置の１つまたは複数のスピーカから放射される音響信号を録音してよい。インイヤー型マイクロフォンは、例えば、ウェアラブルスピーカ装置に接続されて、ウェアラブルスピーカ装置がマイクロフォン信号を受信、録音してよい。インイヤー型マイクロフォンは、ユーザの耳介によって生成される消去及び共鳴拡大効果（以下、耳介共鳴と呼ぶ）を意図的に捕捉または抑制するよう構成されてよい。例えば、インイヤー型マイクロフォンは、耳介共鳴を含むために、外耳道の入口のみを覆うまたは塞ぐ小さいサイズであってよい。別の例においては、インイヤー型マイクロフォン、または、より詳細には、インイヤー型マイクロフォンの周りの支持構造は、対応する耳介共鳴を少なくとも部分的に抑制するために、耳介の一部（例えば、耳甲介）を塞ぐように設計されてよい。これは、異なる頭部の位置に関して、ユーザの耳介によって生成されたモノラル方向のキューを測定された伝達関数から除外してよい。耳介共鳴は、上記測定を通して得られた振幅応答を適切に平滑化することによって抑制してもよい。上記方法を用いて、（頭部の位置に関連する）特定のセンサ出力値にリンク付けできる個々の伝達関数を決定してよい。これらの伝達関数は、特定の頭部の位置に関してフィルタ伝達関数を決定する基礎として用いられてよい。
【００３８】
上記較正プロセスは、較正プロセス中、インイヤー型マイクロフォンを装着し得るウェアラブルスピーカ装置の対象エンドユーザによって行われてよい。しかしながら、エンドユーザ自身が測定を行わずに、ウェアラブルスピーカ装置を販売する前に測定を行うことも可能である。テストを行う人が、インイヤー型マイクロフォンを装着し、測定を行ってよい。その場合、市場の幾つかのまたは全てのウェアラブルスピーカ装置に対して、設定を同じにしてよい。テストを行う人またはユーザの代わりに、ダミーヘッドを用いて、測定を行ってよい。その場合、インイヤー型マイクロフォンをダミーヘッドに取り付けてよい。しかしながら、ウェアラブルスピーカ装置とインイヤー型マイクロフォンを装着している頭部と胴のシミュレータを用いることも可能である。ダミーヘッド、または、頭部と胴のシミュレータは、人間の外耳をモデルにした構造を有していなくてもよい。このような場合、典型的な耳の位置の近くのどこかに、マイクロフォンを配置してよい。
【００３９】
発明の様々な実施形態を記載したが、発明の範囲内でより多くの実施形態及び実施態様が可能であることは当業者には明らかであろう。従って、添付の請求項及びその同等物を考慮することを除いて、発明は制限されない。
【図１】
2018023104.tif 000003
【図２】
2018023104.tif 000004
【図３Ａ】
2018023104.tif 000005
【図３Ｂ】
2018023104.tif 000006
【図３Ｃ】
2018023104.tif 000007
【図３Ｄ】
2018023104.tif 000008
【図４】
2018023104.tif 000009
【図５】
2018023104.tif 000010
【図６】
2018023104.tif 000011
【図７】
2018023104.tif 000012
【図８】
2018023104.tif 000013
【図９】
2018023104.tif 000014
【図１０】
2018023104.tif 000015
【図１１】
2018023104.tif 000016
【図１２】
2018023104.tif 000017
【図１３】
2018023104.tif 000018