(57)【要約】【課題】検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイクの脱着を検知することができる音声処理システム及び音声処理装置を提供する。【解決手段】音声処理システムはイヤホンマイク及び音声処理装置を含んで構成される。イヤホンマイクはスピーカ及びマイクロホンを備える。スピーカは出力音声を放音する。マイクロホンは、集音した音声に応じた集音信号を出力し、イヤホンマイクが外耳道に装着された状態において該外耳道で反響された出力音声の反響音を集音する。また、音声処理装置は装着判定部を備える。装着判定部は、集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイクが外耳道に装着されているか否かを判定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力音声を放音するスピーカ、及び、集音した音声に応じた集音信号を出力するマイクロホンを備え、外耳道に装着された状態において該外耳道で反響された出力音声の反響音を前記マイクロホンが集音するイヤホンマイクと、
前記集音信号の変化に基づいて、前記イヤホンマイクが前記外耳道に装着されているか否かを判定する装着判定部を備える音声処理装置と、
を含むことを特徴とする音声処理システム。
【請求項２】
前記装着判定部は、所定の周波数帯域における前記集音信号の変化に基づいて、前記イヤホンマイクが前記外耳道に装着されているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の音声処理システム。
【請求項３】
前記イヤホンマイクは、集音道及び外通音道が形成される本体筐体をさらに備え、
前記集音道は前記反響音を前記マイクロホンに伝播し、
前記外通音道は、前記イヤホンマイクが前記外耳道に装着された状態において該外耳道以外の前記本体筐体の外部に連通し、
前記マイクロホンは、前記集音道と連通する第１音孔と、前記外通音道と連通する第２音孔と、を有する差動マイクロホンであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の音声処理システム。
【請求項４】
前記集音道は、前記イヤホンマイクが前記外耳道に装着された状態において、該外耳道に連通することを特徴とする請求項３に記載の音声処理システム。
【請求項５】
前記音声処理装置は、
前記スピーカから前記出力音声を放音させるための音声信号を出力する音声制御部と、
前記音声信号及び前記集音信号に基づいて所定のユーザ操作によって生じる操作音信号を検出する操作音検出部と、
前記操作音信号に対応する動作が設定された操作音情報を格納するメモリと、
前記操作音信号が検出されると、前記操作音情報に基づいて、前記操作音信号に対応する動作を実行する動作制御部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の音声処理システム。
【請求項６】
出力音声を放音するスピーカ、及び、集音した音声に応じた集音信号を出力するマイクロホンを備え、外耳道に装着された状態において該外耳道で反響された出力音声の反響音を前記マイクロホンが集音するイヤホンマイクが接続される端子部と、
前記集音信号の変化に基づいて、前記イヤホンマイクが前記外耳道に装着されているか否かを判定する装着判定部と、
を備えることを特徴とする音声処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声処理システムに関し、特に、スピーカ及びマイクロホンを搭載するイヤホンマイクと、音声処理装置とを含む音声処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカとマイクロホンとを内蔵するイヤホンマイクが知られている。このイヤホンマイクを耳に装着したユーザは、スピーカから出力される話し声などの音声を聴きながら、マイクロホンに入力されるユーザの音声を送話することができる。そのため、イヤホンマイクはスマートフォンなどのハンズフリー通信などに利用されている。
【０００３】
一方、イヤホンマイクは、たとえば特許文献１のように、音楽などを聴くための一般的なイヤホンとしても使用することができる。そのため、ユーザはイヤホンマイクを、通常は音楽などを聴くために使用し、通信動作を行う際には送受話器として用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８２３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、イヤホンマイクで音楽などを聴く場合、イヤホンマイクを耳に装着していないとユーザは音楽の再生動作中であることを失念する場合がある。このような場合、ユーザは再生動作を停止し忘れたまま放置してしまうため、無駄な電力を消費して、電源の電力を消耗してしまう。一方、イヤホンマイクを耳から外すたびに再生動作を停止するユーザ操作を行えば、電力の消耗を防ぐことはできるが、このような操作はユーザにとっては非常に面倒である。
【０００６】
この問題に対して、特許文献１では、ヘッドホンに脱着を検知するためのセンサを設け、センサの検出信号を情報再生装置に伝送している。センサがヘッドホンの装着を検知しない場合には、情報再生装置は音量を下げたり再生動作を停止したりする。このような動作により、無駄な電力消費を抑制している。ここで、センサを設けると、センサ信号を情報再生装置に伝送するための信号線を追加する必要があり、ヘッドホンを情報再生装置に接続するための端子にはセンサ信号を伝送するための電極が追加される。ところが、このような特殊な端子は一般的な通信機器に採用されているインターフェースに適合しない場合がある。従って、ヘッドホンが、現在、広く普及しているスマートフォンなどの通信機器に接続できなくなる恐れがある。
【０００７】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイクの脱着を検知することができる音声処理システム及び音声処理装置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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一の局面による音声処理システムは、出力音声を放音するスピーカ、及び、集音した音声に応じた集音信号を出力するマイクロホンを備え、外耳道に装着された状態において該外耳道で反響された出力音声の反響音をマイクロホンが集音するイヤホンマイクと、集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイクが外耳道に装着されているか否かを判定する装着判定部を備える音声処理装置と、を含む。
【０００９】
上記構成によれば、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着された状態において、マイクロホンは、該外耳道で反響されたスピーカの出力音声の反響音を集音し、集音した音声に応じた集音信号を出力する。ここで、マイクロホンから出力される集音音声の周波数特性は、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されている場合と、装着されていない場合とで変化する。たとえば、イヤホンマイクと外耳道との間が密閉されないインナーイヤー型のイヤホンマイクであれば、高周波数帯域（たとえば１００００［Ｈｚ］付近）及び低周波数帯域（たとえば１００［Ｈｚ］付近）において、マイクロホンは反響音を集音し難くなる。そのため、集音信号も同様に変化する。音声処理装置の装着判定部は、このような集音信号の変化に基づいて、センサを要することなく、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されているか否かを判定することができる。従って、検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイクの脱着を検知することができる。
【００１０】
さらに、イヤホンマイクにセンサなどを配置するスペースが省略できるために、イヤホンマイクの構造設計の自由度を向上させることができ、イヤホンマイクに小型化を図ることもできる。また、センサなどが不要であるため、製造コストを削減することもできる。
【００１１】
また、上記構成の音声処理システムにおいて、装着判定部は、所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイクが外耳道に装着されているか否かを判定してもよい。
【００１２】
この構成によれば、集音信号の変化が特に顕著な周波数帯域での変化に基づいて、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されているか否かをより正確に判定することができる。或いは、イヤホンマイクのハンズフリー通信などで主に使用される音声（人の話し声など）で用いられる周波数帯域以外の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて判定させることもできる。従って、イヤホンマイクで通信する場合の人の話し声などの出力音声の反響音の集音を抑制する機能とイヤホンマイクの脱着検知機能とを両立させることができる。
【００１３】
また、上記構成の音声処理システムにおいて、イヤホンマイクは、集音道及び外通音道が形成される本体筐体をさらに備え、集音道は反響音をマイクロホンに伝播し、外通音道は、イヤホンマイクが外耳道に装着された状態において該外耳道以外の本体筐体の外部に連通し、マイクロホンは、集音道と連通する第１音孔と、外通音道と連通する第２音孔と、を有する差動マイクロホンであってもよい。
【００１４】
この構成によれば、外耳道以外の本体筐体の外部から第１及び第２集音孔に伝播する周囲の音声（いわゆる雑音）の音圧はほぼ等しくなるため、マイクロホンは実質的に周囲の音声を集音しない。従って、マイクロホンが出力する集音信号に、周囲の音声に応じたノイズを重畳させないようにすることができる。
【００１５】
さらに、上記構成の音声処理システムにおいて、集音道は、イヤホンマイクが外耳道に装着された状態において、該外耳道に連通してもよい。
【００１６】
この構成によれば、外耳道で反響された出力音声の反響音は直接に外耳道から集音道に伝播できるため、マイクロホンはより明瞭な反響音を集音することができる。従って、装着判定部は、外耳道への脱着をより正確に検知することができる。
【００１７】
また、上記構成の音声処理システムにおいて、音声処理装置は、スピーカから出力音声を放音させるための音声信号を出力する音声制御部と、音声信号及び集音信号に基づいて所定のユーザ操作によって生じる操作音信号を検出する操作音検出部と、操作音信号に対応する動作が設定された操作音情報を格納するメモリと、操作音信号が検出されると、操作音情報に基づいて、操作音信号に対応する動作を実行する動作制御部と、をさらに備えていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、たとえばユーザの指が所定のパターンでイヤホンマイクを叩くと、スピーカから放音される出力音声の音声信号及び集音信号に基づいて、その衝撃音に対応する操作音信号が検出される。操作音信号が検出されると、操作音情報に基づいて、その操作音信号に対応する動作（たとえば再生中の音楽の早送り動作、巻き戻し動作、停止動作など）が実行される。従って、ユーザは直感的な操作により様々な動作を音声処理装置に行わせることができる。
【００１９】
また、上記目的を達成するために、本発明の一の局面による音声処理装置は、出力音声を放音するスピーカ、及び、集音した音声に応じた集音信号を出力するマイクロホンを備え、外耳道に装着された状態において該外耳道で反響された出力音声の反響音をマイクロホンが集音するが接続される端子部と、集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイクが外耳道に装着されているか否かを判定する装着判定部と、を備える。
【００２０】
上記構成によれば、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着された状態において、マイクロホンは、該外耳道で反響されたスピーカの出力音声の反響音を集音し、集音した音声に応じた集音信号を出力する。ここで、マイクロホンから出力される集音音声の周波数特性は、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されている場合と、装着されていない場合とで変化する。たとえば、イヤホンマイクと外耳道との間が密閉されないインナーイヤー型のイヤホンマイクであれば、高周波数帯域（たとえば１００００［Ｈｚ］付近）及び低周波数帯域（たとえば１００［Ｈｚ］付近）において、マイクロホンは反響音を集音し難くなる。そのため、集音信号も同様に変化する。音声処理装置の装着判定部は、このような集音信号の変化に基づいて、センサを要することなく、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されているか否かを判定することができる。従って、検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイクの脱着を検知することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイクの脱着を検知することができる音声処理システム及び音声処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】音声処理システムの外観斜視図である。
【図２】イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されている状態を示す図である。
【図３】第１実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。
【図４】スマートフォンの内部構成を示すブロック図である。
【図５】イヤホンマイクの脱着状態による集音音声の周波数特性の変化例を示すグラフである。
【図６】第２実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。
【図７】第３実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
【００２４】
図１は、音声処理システムの外観斜視図である。図１に示すように、音声処理システム１００では、インナーイヤー型のイヤホンマイク１がスマートフォン７に接続される。なお、図１では、イヤホンマイク１の全体的な構成を理解し易くするために、イヤホンマイク１のイヤホンジャック４がスマートフォン７のプラグ７１に接続される前の状態を示している。
【００２５】
このイヤホンマイク１は、２つの本体部２と、ケーブル３と、４極のイヤホンジャック４と、を備える放集音装置である。各本体部２は、ユーザの耳に装着され、スマートフォン７から伝送される音声信号に基づく出力音声を放音するとともに、外部からの入力音声（たとえばユーザの話し声）などを集音する。この本体部２の具体的な構成については後に詳述する。ケーブル３は、各本体部２とイヤホンジャック４との間に接続される信号線である。ケーブル３は、イヤホンマイク１の各本体部２とスマートフォン７との間の信号をイヤホンジャック４を介して送受信する。
【００２６】
イヤホンジャック４は、スマートフォン７のプラグ７１に接続される入出力端子であり、たとえば、第１〜第３電極及び接地電極を含んで構成されている。第１電極は、一方（たとえば左耳用）の本体部２から放音する出力音声の音声信号がスマートフォン７から伝送される電極である。第２電極は、他方（たとえば右耳用）の本体部２から放音する出力音声の音声信号がスマートフォン７から伝送される電極である。第３電極は、各本体部２で生成された出力信号がスマートフォン７に伝送される電極である。なお、第３電極が伝送する出力信号は、少なくとも一方の本体部２が集音する音声に基づいて生成される集音信号を含んでいる。
【００２７】
また、スマートフォン７は、携帯型の情報通信機器であり、本発明の音声処理装置の一例である。このスマートフォン７の具体的な構成については後に詳述する。スマートフォン７は、通話機能に加えて、内蔵するアプリケーションを用いた様々な機能（電子メールの送受信、音楽の再生、ゲーム、インターネットなど）を行うことができる。たとえば、スマートフォン７が音楽の再生動作を行う場合、イヤホンマイク１の２つの本体部２から、スマートフォン７から出力される音声信号に応じた出力音声が放音される。また、スマートフォン７が通話動作を行う場合、イヤホンマイク１の一方の本体部２では、たとえばユーザの話し声などを含む音声が集音され、集音した音声に応じて生成される出力信号がスマートフォン７に出力される。また、イヤホンマイク１の他方の本体部２では、スマートフォン７から出力される音声信号に基づいて、たとえば通話している相手の話し声などを含む出力音声が放音される。
【００２８】
図２は、イヤホンマイクがユーザの外耳道に装着されている状態を示す図である。図２に示すように、イヤホンマイク１の本体部２は、ユーザの耳ＥＡＲに装着され、スマートフォン７から出力される音声信号に基づく出力音声をユーザの鼓膜Ｅ１に向けて放音する。また、ユーザが発声する音声は口から発せられるだけではなく、その音声の一部は、頭蓋骨や顔の筋肉などを伝わって鼓膜Ｅ１から外耳道Ｅ２に放音される。イヤホンマイク１は、そのようなユーザの話し声などの入力音声を集音し、さらに、集音した音声に基づく音声信号を生成してスマートフォン７に出力する。
【００２９】
次に、イヤホンマイク１の本体部２の構成について詳細に説明する。図３は、第１実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。なお、図３において、破線の矢印は、イヤホンマイク１から外耳道Ｅ２に放音される出力音声の伝播経路を示している。また、実線の矢印は、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響した出力音声の反響音がイヤホンマイク１で集音されるまでの伝播経路を示している。
【００３０】
図３に示すように、本体部２は、スピーカ２１と、マイクロホン２２と、本体筐体２３と、を含んで構成されている。
【００３１】
スピーカ２１は、ケーブル３と電気的に接続される音声出力部である。スピーカ２１は、ケーブル３及びイヤホンジャック４を介してスマートフォン７から伝送される音声信号に基づく出力音声を出力する。
【００３２】
なお、図３に破線で示しているように、本体部２が外耳道Ｅ２に装着された状態では、出力音声は鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響されるが、インナーイヤー型のイヤホンマイク１では外耳道Ｅ２と本体筐体２３との間が密閉されない。そのため、出力音声の反響音は外耳道Ｅ２と本体筐体２３との間から外部に漏れ出る。
【００３３】
マイクロホン２２は、ケーブル３と電気的に接続される音声入力部であり、第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂを有している。このマイクロホン２２は、第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂでの音圧差に応じて音声を集音する差動マイクロホンである。特に限定しないが、マイクロホン２２には、たとえば、ＭＥＭＳマイクなどを用いることができる。マイクロホン２２は、第１集音孔２２ａに入力される音声の音圧と、第２集音孔２２ｂに入力される音声の音圧との差に基づく集音信号を生成する。生成した集音信号はケーブル３及びイヤホンジャック４を介してスマートフォン７に出力される。
【００３４】
本体筐体２３はスピーカ２１及びマイクロホン２２を搭載するハウジングである。この本体筐体２３には、集音道２４と、外通音道２５と、が形成されている。集音道２４の一方端は第１開口部２４ａを通じて本体筐体２３の外部と連通し、他方端はマイクロホン２２の第１集音孔２２ａに連通している。そのため、第１開口部２４ａを介して集音道２４に伝播する音声は第１集音孔２２ａに導かれる。また、外通音道２５の一方端は第２開口部２５ａ（図２参照）を通じて本体筐体２３の外部と連通し、他方端はマイクロホン２２の第２集音孔２２ｂに連通している。そのため、第２開口部２５ａを介して外通音道２５に伝播する音声は第２集音孔２２ａに導かれる。
【００３５】
なお、イヤホンマイク１の本体部２がユーザの外耳道Ｅ２に装着された状態において、第１開口部２４ａは第２開口部２５ａよりも外耳道Ｅ２に近い（図２参照）。そのため、外耳道Ｅ２と本体筐体２３との間から漏れ出る反響音は、外通音道２５よりも短い距離で集音道２４に伝播する。また、通常、外耳道Ｅ２以外の本体筐体２３の外部空間のような開放空間を伝播する音声は音道を伝播する音声よりも減衰し易い。従って、外耳道Ｅ２及び本体筐体２３間から外部に漏れた反響音は、第１及び第２開口部２４ａ、２５ａまでの伝播経路の距離差に応じた音圧差でマイクロホンの第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂに集音される。そのため、マイクロホン２２は、第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂの音圧差に応じた音声に基づく集音信号を生成する。
【００３６】
なお、集音道２４及び外通音道２５には、反響音以外に周囲の音声（雑音）も伝播する。しかしながら、集音道２４及び外通音道２５は外耳道Ｅ２以外の本体筐体２３の外部にも連通している。そのため、周囲の音声は、ほぼ等しい音圧で、第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂに集音される。従って、マイクロホン２２は実質的に周囲の音声を集音しない。よって、マイクロホン２２が集音する音声に周囲の音声（雑音）に対応するノイズが混入することは防止されている。
【００３７】
次に、スマートフォン７の構成について説明する。図４は、スマートフォンの内部構成を示すブロック図である。図４に示すように、スマートフォン７は、プラグ７１と、タッチパネル７２と、メモリ７３と、ＣＰＵ７４と、を備えている。このほか、スマートフォン７は、通話機能を実現するためのアンテナ及び通信部（共に不図示）などをさらに備えているが、これらの説明は割愛する。
【００３８】
プラグ７１は、イヤホンマイク１のイヤホンジャック４が接続される入出力端子部である。
【００３９】
タッチパネル７２は、ユーザが指又はタッチペンなどで表示画面に触れることにより、タッチ入力（すなわちユーザ操作）を行うことができる表示入力部である。このタッチパネル７２は、液晶ディスプレイ７２ａと、入力検知部７２ｂと、を含んで構成されている。液晶ディスプレイ７２ａは、ＣＰＵ７４から出力される制御信号及び映像信号などに基づく表示を行う表示部である。入力検知部７２ｂは、タッチパネル７２の表示画面に触れた物体（たとえばユーザの指又はタッチペンなど）の挙動に基づくタッチ入力によるユーザ操作を検知する入力部である。
【００４０】
メモリ７３は、不揮発性の記憶媒体であり、スマートフォン７が備える各部（たとえばＣＰＵ７４など）で用いられるプログラム及び制御情報、操作音情報、様々な音声情報及び映像情報などを格納している。操作音情報には、後述する操作音信号毎に対応する様々な動作が設定されている。また、メモリ７３は、スマートフォン７で用いられる様々なアプリケーションを実現するためのプログラムも格納している。
【００４１】
ＣＰＵ７４はスマートフォン７の各部を制御する制御部である。ＣＰＵ７４は、メモリ７３に格納されているプログラム及び制御情報などを用いて、様々な機能を発揮する。たとえば、ＣＰＵ７４の機能部は、装着判定部７４１、操作音検出部７４２、動作制御部７４３、音声制御部７４４、表示制御部７４５、及び通信制御部７４６を含んで構成されている。
【００４２】
装着判定部７４１は、所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定する。図５は、イヤホンマイクの脱着状態による集音音声の周波数特性の変化例を示すグラフである。なお、図５において、特性線Ｌ１は、イヤホンマイク１の本体部２がユーザの耳ＥＡＲにぴったりと装着されている場合の集音信号の周波数特性を示している。特性線Ｌ２は、本体部２が耳ＥＡＲにゆるく装着されている場合（すなわち本体部２と外囲耳道Ｅ２との間の隙間が特性線Ｌ１よりも広い場合）の周波数特性を示している。特性線Ｌ３は、本体部２が耳ＥＡＲに装着されていない場合の集音信号の周波数特性を示している。
【００４３】
図５に示すように、イヤホンマイク１の本体部２が外耳道Ｅ２から離れるほど、高周波数帯域（たとえば１００００［Ｈｚ］付近）及び低周波数帯域（たとえば１００［Ｈｚ］付近）での集音信号の周波数特性は低くなる。このように、スピーカ２１から外部に放音される出力音声が同じであっても、マイクロホン２２が集音する反響音の高周波数帯域及び低周波数帯域における周波数特性は、本体部２が外耳道Ｅ２から離れるほど低下する。装着判定部７４１は、このような現象を利用して、高周波数帯域及び低周波数帯域のうちの少なくとも一方でのマイクロホン２２の感度の低下量（又は低下率）が閾値以上である場合、イヤホンマイク１が耳ＥＡＲから外れていると判別する。一方、装着判定部７４１は、高周波数帯域及び低周波数帯域のうちの少なくとも一方でのマイクロホン２２の感度の低下量（又は低下率）が閾値未満である場合、イヤホンマイク１が耳ＥＡＲに装着されていると判別する。
【００４４】
操作音検出部７４２は、所定のユーザ操作を示す操作音信号を出力音声の音声信号及び集音信号に基づいて検出する。たとえば、スマートフォン７が音楽の再生動作中に、ユーザが指で本体筐体２３を「コツコツ」と叩くと、その衝撃音がマイクロホン２２に集音される。そのため、マイクロホン２２が生成する集音信号には、衝撃音に応じた信号成分が含まれる。操作音検出部７４２は、この信号成分を操作音信号として検出する。なお、この衝撃音は、スピーカ２１の出力音声及びその反響音と比較しても、非常に狭い周波数帯域で強い音圧を示す。そのため、衝撃音に応じた信号成分は、出力音声の音声信号と比較すれば容易に判別して抽出することができる。
【００４５】
動作制御部７４３は、装着判定部７４１の判定結果に応じた所定の動作を行う。たとえば、音楽などの音声の再生動作中に、イヤホンマイク１が耳ＥＡＲから外れていると装着判定部７４１により判別されると、動作制御部７４３は再生動作を停止する。このとき、動作制御部７４３はさらに、起動中の再生アプリケーションを終了させてもよいし、スマートフォン７の電源を停止してもよい。こうすれば、アプリケーションによる再生動作に要する無駄な電力消費を抑制することができる。
【００４６】
また、動作制御部７４３は、操作音検出部７４２により操作音信号が検出されると、メモリ７３から操作音情報を読み出す。そして、動作制御部７４３は、操作音情報を参照して、操作音信号に対応する動作（たとえば再生中の音楽の早送り動作、巻き戻し動作、停止動作など）を実行する。なお、操作音信号に対応する動作は、操作音信号に対応する衝撃音の回数に応じて設定されていてもよいし、複数の衝撃音の発生パターンに応じて設定されていてもよい。
【００４７】
音声制御部７４４は、メモリ７３に格納された音声情報に基づく音声信号を生成し、生成した音声信号をプラグ７１を介してイヤホンマイク１に出力する。表示制御部７４５はタッチパネル７２（特に液晶ディスプレイ７２ａの表示）を制御している。また、通信制御部７４６はスマートフォン７の通信機能を制御している。
【００４８】
以上に、本発明の第１実施形態を説明した。第１実施形態の音声処理システム１００はインナーイヤー型のイヤホンマイク１と、イヤホンマイク１が接続されるスマートフォン７とを含んで構成されている。イヤホンマイク１は、スピーカ２１及びマイクロホン２２を備える。スピーカ２１は音声信号に基づく出力音声を放音する。マイクロホン２２は、集音した音声に応じた集音信号を出力し、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着された状態において該外耳道Ｅ２で反響された出力音声の反響音を集音する。また、スマートフォン７は装着判定部７４１を備える。装着判定部７４１は、集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定する。
【００４９】
この構成によれば、イヤホンマイク１がユーザの外耳道Ｅ２に装着された状態において、マイクロホン２２は、該外耳道Ｅ２で反響されたスピーカ２１の出力音声の反響音を集音し、集音した音声に応じた集音信号を出力する。ここで、マイクロホン２２から出力される集音音声の周波数特性は、イヤホンマイク１がユーザの外耳道Ｅ２に装着されている場合と、装着されていない場合とで変化する。たとえば、インナーイヤー型のイヤホンマイク１ではイヤホンマイク１と外耳道Ｅ２との間が密閉されない。そのため、高周波数帯域（たとえば１００００［Ｈｚ］付近）及び低周波数帯域（たとえば１００［Ｈｚ］付近）において、マイクロホン２２は反響音を集音し難くなる（図５参照）。よって、集音信号も同様に変化する。スマートフォン７の装着判定部７４１は、このような集音信号の変化に基づいて、センサを要することなく、イヤホンマイク１がユーザの外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定することができる。従って、検知用の信号線を追加することなく、イヤホンマイク１の脱着を検知することができる。
【００５０】
さらに、イヤホンマイク１にセンサなどを配置するスペースが省略できるために、イヤホンマイク１の構造設計の自由度を向上させることができ、イヤホンマイク１に小型化を図ることもできる。また、センサなどが不要であるため、製造コストを削減することもできる。
【００５１】
また、第１実施形態によれば、装着判定部７４１は、所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定する。こうすれば、集音信号の変化が特に顕著な周波数帯域での変化に基づいて、ユーザの外耳道Ｅ２に装着されているか否かをより正確に判定することができる。或いは、イヤホンマイク１のハンズフリー通信などで主に使用される音声（人の話し声など）の周波数帯域以外の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて判定させることもできる。従って、イヤホンマイク１で通信する場合の人の話し声などの出力音声の反響音の集音を抑制する機能とイヤホンマイク１の脱着検知機能とを両立させることができる。
【００５２】
また、第１実施形態によれば、イヤホンマイク１は、集音道２４及び外通音道２５が形成される本体筐体２３をさらに備える。集音道２４は、外耳道Ｅ２で反響された出力音声の反響音をマイクロホン２２に伝播する。外通音道２５は、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着された状態において該外耳道Ｅ２以外の本体筐体２３の外部に連通する。また、マイクロホン２２は、集音道２４と連通する第１音孔２２ａと、外通音道２５と連通する第２音孔２２ｂと、を有する差動マイクロホンである。こうすれば、外耳道Ｅ２以外の本体筐体２３の外部から第１及び第２集音孔２２ａ、２２ｂに伝播する周囲の音声（いわゆる雑音）の音圧はほぼ等しくなるため、マイクロホン２２は実質的に周囲の音声を集音しない。従って、マイクロホン２２が出力する集音信号に、周囲の音声に応じたノイズを重畳させないようにすることができる。
【００５３】
また、第１実施形態によれば、スマートフォン７は、音声制御部７４４と、操作音検出部７４２と、メモリ７３と、動作制御部７４３と、をさらに備える。音声制御部７４４は、スピーカ２１から出力音声を放音させるための音声信号を出力する。操作音検出部７４２は、音声信号及び集音信号に基づいて所定のユーザ操作によって生じる操作音信号を検出する。メモリ７３は、操作音信号に対応する動作が設定された操作音情報を格納する。動作制御部７４３は、操作音信号が検出されると、操作音情報に基づいて、操作音信号に対応する動作を実行する。こうすれば、たとえばユーザの指が所定のパターンでイヤホンマイク１を叩くと、スピーカ２１から放音される出力音声の音声信号及び集音信号に基づいて、その衝撃音に対応する操作音信号が検出される。操作音信号が検出されると、操作音情報に基づいて、その操作音信号に対応する動作（たとえば再生中の音楽の早送り動作、巻き戻し動作、停止動作など）が実行される。従って、ユーザは直感的な操作により様々な動作をスマートフォン７に行わせることができる。
＜第２実施形態＞
【００５４】
次に、第２実施形態のイヤホンマイク１について説明する。図６は、第２実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。第２実施形態では、集音道２４及び第１開口部２４ａに代えて、スピーカ２１とマイクロホン２２との間を隔てる隔壁２３ａに第３開口部２６が形成される。また、スピーカ２１と隔壁２３ａとの間の空間が、集音道２４として機能し、第３開口部２６を通じて第１集音孔２２ａに連通する。それ以外は第１実施形態と同様である。以下では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５５】
なお、図６において、破線の矢印は、イヤホンマイク１から外耳道Ｅ２に放音される出力音声の伝播経路を示している。また、実線の矢印は、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響した出力音声の反響音がイヤホンマイク１に集音されるまでの伝播経路を示している。
【００５６】
図６に示すように、イヤホンマイク１の本体部２がユーザの耳ＥＡＲに装着された状態では、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響される出力音声の反響音は、スピーカ２１を通過して、スピーカ２１の背面に伝播する。この反響音は、スピーカ２１の背面側の空間及び第３開口部２６を伝播し、第１集音孔２２ａにて集音される。ここで、スピーカ２１は主に本体筐体２３の外部（特に外耳道Ｅ２）に向けて出力音声を放音しているが、スピーカ２１の背面からも比較的低い音圧の出力音声（以下、背面音と呼ぶ。）を放音している。そのため、第１集音孔２２ａでは、反響音に加えて背面音も集音される。従って、イヤホンマイク１の本体部２がユーザの耳ＥＡＲに装着されている場合、マイクロホン２２は、反響音及び背面音に基づく集音音声を生成する。
【００５７】
一方、本体部２が耳ＥＡＲに装着されていない場合には、マイクロホン２２は、ほぼ背面音に基づく集音音声を生成する。よって、イヤホンマイク１の本体部２が外耳道Ｅ２から離れると、たとえば図５と同様に、集音信号の周波数特性が変化する。
【００５８】
従って、装着判定部７４１は所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定することができる。よって、動作制御部７４３により、装着判定部７４１の判定結果に応じて、スマートフォン７の再生動作などを停止することができるので、無駄な電力消費を抑制することができる。
＜第３実施形態＞
【００５９】
次に、第３実施形態のイヤホンマイク１について説明する。図７は、第３実施形態においてユーザの耳に装着されたイヤホンマイクの本体部の概略断面図である。第３実施形態では、スピーカ２１の放音面２１ａからその背面側の空間に連通する貫通孔２７が形成される。また、スピーカ２１と隔壁２３ａとの間の空間及び貫通孔２７が、集音道２４として機能し、第３開口部２６を通じて第１集音孔２２ａに連通する。それ以外は２実施形態と同様である。以下では、２実施形態と同様の構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
なお、図７において、破線の矢印は、イヤホンマイク１から外耳道Ｅ２に放音される出力音声の伝播経路を示している。また、実線の矢印は、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響した出力音声の反響音がイヤホンマイク１に集音されるまでの伝播経路を示している。
【００６１】
図７に示すように、イヤホンマイク１の本体部２がユーザの耳ＥＡＲに装着された状態では、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響される出力音声の反響音が、貫通孔２７を通じて、スピーカ２１の背面に伝播する。この反響音は、スピーカ２１の背面側の空間（集音道２４）及び第３開口部２６を伝播し、第１集音孔２２ａに集音される。このほか、第１集音孔２２ａには、放音面２１ａから貫通孔２７を通じて回り込んで伝播される出力音声（以下、回り込み音と呼ぶ）及びスピーカ２１の背面音も集音される。そして、マイクロホン２２は、反響音、回り込み音、及び背面音に基づく集音音声を生成する。
【００６２】
一方、本体部２が耳ＥＡＲに装着されていない場合には、反響音が第１集音孔２２ａに到達しないため、マイクロホン２２はほぼ回り込み音及び背面音に応じた集音音声を生成する。よって、イヤホンマイク１の本体部２が外耳道Ｅ２から離れると、たとえば図５と同様に、集音信号の周波数特性が変化する。
【００６３】
従って、装着判定部７４１は所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着されているか否かを判定することができる。よって、動作制御部７４３により、装着判定部７４１の判定結果に応じて、スマートフォン７の再生動作などを停止することができるので、無駄な電力消費を抑制することができる。
【００６４】
以上に、本発明の第３実施形態を説明した。第３実施形態によれば、集音道２４は、外耳道Ｅ２に装着された状態において、該外耳道Ｅ２に連通する。こうすれば、外耳道Ｅ２で反響された出力音声の反響音は直接に外耳道Ｅ２から集音道２４に伝播できるため、マイクロホン２２はより明瞭な反響音を集音することができる。従って、装着判定部７４１は、外耳道Ｅ２への脱着をより正確に検知することができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６６】
たとえば、上述の第１〜第３実施形態において、本体筐体部２には２つの集音孔を有するマイクロホン２２が搭載されているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。マイクロホン２２は、第１の集音孔を有する第１マイクロホンと、第２の集音孔を有する第２マイクロホンとを含んで構成されてもよい。第１及び第２マイクロホンとしては、たとえばＥＣＭマイクロホンなどを用いることができる。また、イヤホンマイク１は、図示しない制御回路部により、第１及び第２マイクロホンの出力信号に基づいて集音信号を生成してもよい。或いは、スマートフォン７の音声制御部７４４により、第１及び第２マイクロホンの出力信号に基づく集音信号が生成されてもよい。
【００６７】
また、上述の第１〜第３実施形態では、人間の可聴領域内の周波数帯域を用いてイヤホンマイクの脱着を判別しているが、本発明の適用範囲はこの例示に限定されない。可聴領域外の周波数帯域の音声を集音可能なマイクロホンを用いて、人間の可聴領域外の所定の周波数帯域における集音信号の変化に基づいて、イヤホンマイク１が外耳道Ｅ２に装着されているか否かが判定されてもよい。
【００６８】
また、上述の第１〜第３実施形態において、第１開口部２４ａ、第２開口部２５ａ、及び貫通孔２７は本体筐体２３の外部と連通しているが、これらの全て又は少なくとも１つに防塵部材（不図示）が設けられていてもよい。また、防塵部材は、これらの内部に配置されていてもよいし、これらに貼り付けられていてもよい。こうすれば、防塵部材により、本体筐体２３の内部への塵埃の流入を防止することができる。なお、このような防塵部材としては、たとえば、メッシュ、スポンジ、フェルト、複数の孔が形成されたフィルムなどを用いることができる。また、防塵部材の材料は、特に限定されないが、たとえばナイロン及びポリイミドなどの樹脂材料を用いることができる。
【００６９】
たとえば、上述の第１〜第３実施形態では、装着判定部７４１、操作音検出部７４２、動作制御部７４３、音声制御部７４４、表示制御部７４５、及び通信制御部７４６はＣＰＵ７４の機能部として実現されているが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。これらのうちの少なくとも１つは、ＣＰＵ７４とは異なる物理的な構成部（たとえば電気回路など）で実現されていてもよい。さらに、それらのうちの少なくとも１つは独立した構成部であってもよい。
【００７０】
また、上述の第１〜第３実施形態では、イヤホンマイク１は２つの本体部２を備えているが、本発明はこの構成例に限定されない。本体部２は１つであってもよい。
【００７１】
また、上述の第１実施形態では、イヤホンマイク１はインナーイヤー型であるが、本発明はこの構成例に限定されない。第１実施形態において、イヤホンマイク１は、カナル型であってもよく、本体部２が外耳道Ｅ２に装着される際に本体部２と外耳道Ｅ２との隙間を密閉するイヤーパッド（密閉部材）を有していてもよい。こうすれば、本体部２が耳ＥＡＲに装着される状態では、鼓膜Ｅ１及び外耳道Ｅ２で反響される出力音声の反響音がマイクロホン２２に集音されない。従って、イヤホンマイクの脱着を容易に検知することができる。
【００７２】
また、上述の第１〜第３実施形態では、本発明の音声処理装置の一例として、スマートフォン７を例示しているが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。本発明の音声処理装置は、たとえば、携帯電話機、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどの音声アプリケーションを有する電子機器、ＭＰ３プレイヤなどの音響機器にも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１００    音声処理システム
１        イヤホンマイク
２          本体部
２１          スピーカ
２１ａ          放音面
２２          マイクロホン
２２ａ          第１集音孔
２２ｂ          第２集音孔
２３          本体筐体
２３ａ          隔壁
２４          集音道
２４ａ          第１開口部
２５          外通音道
２５ａ          第２開口部
２６          第３開口部
２７          貫通孔
３          ケーブル
４          イヤホンジャック
７        スマートフォン
７１        プラグ
７２        タッチパネル
７２ａ        液晶ディスプレイ
７２ｂ        入力検知部
７３        メモリ
７４        ＣＰＵ
７４１        装着判定部
７４２        操作音検出部
７４３        動作制御部
７４４        音声制御部
７４５        表示制御部
７４６        通信制御部
ＥＡＲ      耳
Ｅ１        鼓膜
Ｅ２        外耳道
【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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