(57)【要約】【課題】音声信号が再生されている環境において、筐体に対して所定の操作がなされたことを確実に検出できるようにする。【解決手段】筐体には、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段１１が設けられていると共に、電気−音響変換手段１１により音響再生された音声を収音可能な位置に音響−電気変換手段２１が設けられている。除去手段３０７は、音響−電気変換手段２１からの信号から、電気−音響変換手段１１と音響−電気変換手段２１との間における音響伝達関数Ｈfb＿ncを考慮して、音声信号の成分を除去する。判断手段３０８は、除去手段３０７からの信号に基づいて、筐体２に対して所定の操作がなされたか否かを判断する。制御手段３０４は、判断手段３０８で筐体２に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、記憶部に記憶されている前記筐体が叩打されたときに前記音響−電気変換手段から得られる信号の波形と、前記除去手段からの信号の波形との相関を求め、その相関結果に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項３】
請求項２に記載の音声出力装置において、
前記記憶部に、ユーザにより前記筐体が叩打されたときの前記音響−電気変換手段から得られる信号の波形を記憶させる手段を備える
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項４】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記除去手段からの信号の最大振幅値を調べると共に、前記最大振幅値からの減衰率が、予め定められた所定のものとなっているか否かに基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項５】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記除去手段からの信号の最大振幅値が、予め定められた所定値以上であるか否かに基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項６】
請求項５に記載の音声出力装置において、
前記所定値を選択設定する手段を備える
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項７】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記筐体は、叩打されたとき特定の共振周波数で共振する構造とされており、
前記除去手段からの信号に対して、前記共振周波数を中心とした信号成分を抽出するフィルタ手段を設け、前記フィルタ手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して叩打されたか否かを判断する
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項８】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記音響−電気変換手段で収音して得たノイズの信号から前記ノイズを低減するためのノイズ低減音声信号を生成し、前記ノイズ低減音声信号を前記電気−音響変換手段により音響再生して、前記ノイズと音響的に合成することにより、前記ノイズを低減するノイズ低減処理系を備える
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項９】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記筐体に対する前記所定の操作は、前記筐体の叩打であり、
前記判断手段は、前記筐体の叩打の回数も併せて判断するものであり、
前記制御手段は、前記筐体の叩打の回数に応じて異なる処理を行なうように制御する
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記電気−音響変換手段で音響再生する音声の音量調整処理である
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記電気−音響変換手段で音響再生する音声信号について振幅−周波数特性および／または位相−周波数特性の変更処理である
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の音声出力装置において、
前記制御手段が行なう所定の処理は、前記ノイズ低減音声信号を生成するためのノイズ低減特性を変更する処理である
ことを特徴とする音声出力装置。
【請求項１３】
ヘッドホン装置であることを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項１４】
携帯電話端末であることを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項１５】
筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、２個の音響−電気変換素子で構成され、前記２個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該２個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段の前記２個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置。
【請求項１６】
筐体に設けられた電気−音響変換手段により音声信号を音響再生出力する音声出力装置における音声出力方法において、
前記音声出力装置の除去手段が、前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられた音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去工程と、
前記音声出力装置の判断手段が、前記除去工程で得られる信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記音声出力装置の制御手段が、前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする音声出力方法。
【請求項１７】
筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、２個の音響−電気変換素子で構成され、前記２個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該２個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
判断手段と、
制御手段と
を備える音声出力装置における音声出力方法であって、
前記判断手段が、前記音響−電気変換手段の前記２個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記制御手段が、前記判断工程で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を備えることを特徴とする音声出力方法。
【請求項１８】
筐体に設けられた電気−音響変換手段により音声信号を音響再生出力すると共に、前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられた音響−電気変換手段を備える音声出力装置に、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去工程と、
前記除去工程で得られる信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を実行させるための音声出力処理用プログラム。
【請求項１９】
筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、２個の音響−電気変換素子で構成され、前記２個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該２個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
判断手段と、
制御手段と
を備える音声出力装置に、
前記音響−電気変換手段の前記２個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で、前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御工程と、
を実行させるための音声出力処理用プログラム。
【請求項２０】
ヘッドホン装置と、前記ヘッドホン装置が接続される音声出力装置とからなる音声出力システムにおいて、
前記ヘッドホン装置は、
ヘッドホン筐体と、
前記ヘッドホン筐体に設けられ、前記音声出力装置からの音声信号を音響再生出力するヘッドホンドライバーと、
前記ヘッドホン筐体の、前記ヘッドホンドライバーにより音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
を備え、
前記音声出力装置は、
前記ヘッドホン装置の音響−電気変換手段からの信号から、前記ヘッドホンドライバーと前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記ヘッドホン筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力システム。
【請求項２１】
ヘッドホン装置と、前記ヘッドホン装置が接続される音声出力装置とからなる音声出力システムにおいて、
前記ヘッドホン装置は、
ヘッドホン筐体と、
前記ヘッドホン筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられるものであって、２個の音響−電気変換素子で構成され、前記２個の音響−電気変換素子のそれぞれの振動板を互いに対向させて配置させ、当該２個の振動板の対向空間を収音する音波の入力空間とする音響−電気変換手段と、
を備え、
前記音声出力装置は、
前記ヘッドホン装置の前記音響−電気変換手段の前記２個の音響−電気変換素子からの信号の減算出力信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に応じて、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ヘッドホン装置や携帯電話端末などの音声出力装置に関する。また、これら装置に用いる音声出力方法および音声出力処理用プログラムに関する。また、ヘッドホン装置と音声出力装置とからなる音声出力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型のオーディオプレーヤの再生音声信号を音響再生して聴取する場合には、一般的には、ヘッドホン装置やイヤホン装置を用いるようにする。この場合に、音量調整や音質調整などは、オーディオプレーヤ本体に設けられている操作ボタンや操作つまみをユーザが操作することにより、行なわれる。
【０００３】
しかし、ヘッドホン装置やイヤホン装置で音楽などを聴取中に、携帯型オーディオプレーヤ本体の操作ボタンや操作つまみを操作することは厄介である。特に、携帯型オーディオプレーヤを、衣服のポケットに入れていたり、バッグの中に入れたりしている場合には、それをわざわざ取り出して操作しなければならないという煩わしさもある。
【０００４】
一方、ヘッドホン装置やイヤホン装置側に、操作ボタンや操作つまりを備える調整部などが設けられる場合もあるが、その場合には、その調整部がヘッドホン装置やイヤホン装置の、携帯型オーディオプレーヤとの接続ケーブルの途中に設けられるようにされており、ユーザの胸の前にぶら下がる状態になり、邪魔になることが多々ある。
【０００５】
一方、特許文献１（特開２００３−１４３６８３号公報）には、装置筐体が叩かれたときに、その振動を振動検出手段で検出し、その検出された振動をコマンド入力とするようにした携帯電話機のイヤホンマイクなどのコマンド入力装置が提案されている。この特許文献１のコマンド入力装置を用いれば、上述したような煩わしさを回避したコマンド入力ができる。
【０００６】
上記の特許文献は、次の通りである。
【特許文献１】特開２００３−１４３６８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１においては、振動によるコマンド入力を検出するために、加速度センサを設けなければならず、その分、コスト高となるという問題がある。そこで、元々、設けられているマイクロホンによって音声を収音し、その収音音声信号から装置筐体が叩かれたことを検出するようにすることが考えられる。
【０００８】
ところが、音楽プレーヤなどに用いられるヘッドホン装置では、マイクロホンで収音される音声には、ヘッドホンドライバーで音響再生された音声も収音されてしまい、装置筐体が叩打（筐体が、１回あるいは複数回、指などで叩かれ（タッピングされ）たり、打たれたりすることを、この明細書では「叩打」と記載することとする）されたことを良好に検知することが困難である。
【０００９】
この発明は、以上の問題点を解決した音声出力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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明は、
筐体と、
前記筐体に設けられ、音声信号を音響再生出力する電気−音響変換手段と、
前記筐体の、前記電気−音響変換手段により音響再生された音声を収音可能な位置に設けられる音響−電気変換手段と、
前記音響−電気変換手段からの信号から、前記電気−音響変換手段と前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数を考慮して、前記音声信号の成分を除去する除去手段と、
前記除去手段からの信号に基づいて、前記筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段で前記筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なうように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音声出力装置を提供する。
【００１１】
上述の構成のこの発明においては、除去手段により音響−電気変換手段、例えばマイクロホンからの信号から、例えばヘッドホンドライバーなどの電気−音響変換手段と、前記音響−電気変換手段との間における音響伝達関数が考慮されて、電気−音響変換手段で音響再生された音声信号の成分が除去される。
【００１２】
そして、この除去手段からの信号に基づいて、筐体に対して所定の操作がなされたか否かが判断手段で判断される。そして、制御手段は、筐体に対して所定の操作がなされたと判断されたときに、予め定められた所定の処理を行なう。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、音響−電気変換手段からの信号から、電気−音響変換手段で音響再生された音声信号成分が除去手段で除去された後、判断手段が筐体に対して所定の操作がなされたか否か判断するようにしているので、良好に筐体に対して所定の操作がなされたか否かを判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の音声出力装置の実施形態の幾つかを、図を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、いずれも、この発明を、ノイズ低減機能を備えたヘッドホン装置に適用した場合である。ここで、この発明の実施形態に適用された新規のノイズ低減方法についてまず説明する。
【００１５】
携帯型のオーディオプレーヤの普及に伴い、当該携帯型のオーディオプレーヤ用のヘッドホンやイヤホンを対象として、外部環境のノイズ（騒音）を低減して、リスナに対して、外部ノイズを低減した良好な再生音場空間を提供するようにしたノイズ低減システムが普及し始めている。
【００１６】
この種のノイズ低減システムの一例は、アクティブなノイズ低減を行なうアクティブ方式のノイズ低減システムで、基本的には、次のような構成を備える。すなわち、音響−電気変換手段としてのマイクロホンで外部ノイズ（騒音）を収音し、その収音したノイズの音声信号から、前記ノイズとは音響的に逆相のノイズ低減音声信号を生成し、当該生成したノイズ低減音声信号を、電気−音響変換手段としてのスピーカやヘッドホンドライバーで音響再生して、前記ノイズと音響的に合成することで、前記ノイズを低減するようにする。
【００１７】
このアクティブ方式のノイズ低減システムにおいては、従来は、前記ノイズ低減音声信号を生成する部分は、アナログ回路（アナログフィルタ）で構成されており、どのようなノイズ環境でも、それなりのノイズ低減ができるようなフィルタ回路に固定されている。
【００１８】
ところで、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、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。
【００１９】
しかしながら、上述したように、従来のアクティブ方式のノイズ低減システムでは、どのようなノイズ環境においても、それなりのノイズ低減ができるような単一フィルタ特性のフィルタ回路に固定されている。このため、従来のアクティブ方式のノイズ低減システムでは、ノイズ低減しようとしている場所のノイズ環境特性に適合するノイズ低減は行うことはできないという問題があった。
【００２０】
そこで、この実施形態におけるヘッドホン装置に採用するノイズ低減装置部においては、単一のフィルタ特性のフィルタ回路とせずに、種々のフィルタ特性の複数個のフィルタ回路を設けて、場所のノイズ環境特性に適合するフィルタ回路を切換選択するように構成する。
【００２１】
このとき、リスナは、切換選択したフィルタ回路のいずれが、最適なノイズ低減（ノイズキャンセル）効果を発揮したかを、音の聴取により確認することになるが、ノイズ低減フィルタ効果がかかっている状態で、フィルタ特性を切り換えた場合には、それぞれのフィルタ特性の場合のノイズ低減効果を確認し辛いという問題もあるので、以下の実施形態では、その問題点も改善するようにしている。
【００２２】
以下に説明する音声出力装置の実施形態としてのヘッドホン装置においては、ノイズ低減装置部は、デジタル処理回路の構成としてデジタルフィルタを用いる構成とし、そのフィルタ係数を切換変更することにより、複数の異なるノイズ環境に応じて、ノイズ低減特性を切り換えるようにするものである。そして、以下の実施形態においては、そのノイズ低減特性の切り換えを、ヘッドホン筐体に対する叩打により行なえるように構成する。
【００２３】
なお、ノイズ低減装置部は、アナログ処理回路の構成とすることもできるが、その場合には、複数のノイズ環境に応じたフィルタ回路は、それぞれハードウエア回路として設けて、それを切り換える必要がある。しかしながら、このように複数個のフィルタ回路を設けて、その一つを切換選択するように構成した場合には、ハードウエア構成が大規模になり、コスト高ともなってしまうという問題があり、携帯機器に使用するノイズ低減システムとしては、実用的ではない。そこで、この実施形態では、デジタル処理回路の構成とするものである。
【００２４】
［第１の実施形態（フィードバック方式のノイズ低減装置）］
以下に説明するこの発明による音声出力装置の第１の実施形態のヘッドホン装置におけるノイズ低減装置部は、アクティブなノイズ低減を行なうシステムの構成であるが、アクティブなノイズ低減システムとしては、フィードバック方式（フィードバック型）と、フィードフォワード方式（フィードフォワード型）とがある。この発明は、いずれの方式のノイズ低減システムにも適用可能である。
【００２５】
まず、フィードバック方式のノイズ低減システムを、この発明による音声出力装置の第１の実施形態としてのヘッドホン装置のノイズ低減装置部に適用した場合について説明する。図１は、この発明の実施形態のヘッドホン装置の構成例を示すブロック図である。また、図２は、図１のフィルタ回路２３の詳細構成例を示すためのブロック図である。
【００２６】
図１においては、説明の簡単のため、ヘッドホン装置のリスナ（聴取者）１の右耳側の部分のみについての構成を示している。これは、後述する他の実施形態の場合も同様である。なお、左耳側の部分も同様に構成されるのは言うまでもない。
【００２７】
図１では、リスナ１が実施形態のヘッドホン装置を装着したことにより、リスナ１の右耳が右耳用ヘッドホン筐体（ハウジング部）２により覆われている状態を示している。ヘッドホン筐体２の内側には、電気信号である音声信号を音響再生する電気−音響変換手段としてのヘッドホンドライバーユニット（以下、単にドライバーという）１１が設けられている。
【００２８】
音声信号入力端１２は、聴取対象の音声信号Ｓが入力される端子部であるが、これは、携帯型音楽再生装置のヘッドホンジャックに差し込まれるヘッドホンプラグから構成されるものである。この音声信号入力端１２と、左右の耳用のドライバー１１との間の音声信号伝送路中には、パワーアンプ１３の他、後述する、収音手段（音響−電気変換手段）としてのマイクロホン２１、マイクロホンアンプ（以下、単にマイクアンプという）２２、ノイズ低減用のフィルタ回路２３、メモリ２４などを備えるノイズ低減装置部２０が設けられる構成とされている。
【００２９】
図示は省略するが、このノイズ低減装置部２０とドライバー１１、マイクロホン２１、また、音声信号入力端１２を構成するヘッドホンプラグとの間は、接続ケーブルで接続されている。２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、ノイズ低減装置部２０に対して接続ケーブルが接続される接続端子部である。
【００３０】
この図１の第１の実施形態では、リスナ１の音楽聴取環境において、ヘッドホン筐体２の外のノイズ源３から、ヘッドホン筐体２内のリスナ１の音楽聴取位置に入り込むノイズをフィードバック方式で低減して、音楽を良好な環境で聴取することができるようにする。
【００３１】
フィードバック方式のノイズ低減システムにおいては、リスナ１の音楽聴取位置であるところの、ノイズとノイズ低減音声信号の音響再生音とを合成する音響合成位置（ノイズキャンセルポイントＰｃ）でのノイズをマイクロホンで収音するものである。
【００３２】
したがって、この第１の実施形態においては、ノイズ収音用のマイクロホン２１は、図１に示すように、ヘッドホン筐体（ハウジング部）２の内側となるノイズキャンセルポイントＰｃに設けられる。このマイクロホン２１の位置の音が制御点となるため、ノイズ減衰効果を考慮し、ノイズキャンセルポイントＰｃは、通常、耳に近い位置、つまりドライバー１１の振動板前面とされ、この位置に、マイクロホン２１が設けられる。
【００３３】
そして、そのマイクロホン２１で収音したノイズの逆相成分を、ノイズ低減音声信号生成部で、ノイズ低減音声信号として生成し、その生成したノイズ低減音声信号をドライバー１１に供給して音響再生することで、外部からヘッドホン筐体２内に入ってきたノイズを低減させるものである。
【００３４】
ここで、ノイズ源３におけるノイズと、ヘッドホン筐体２内に入り込んだノイズ３´とは同じ特性を有するものではない。しかし、フィードバック方式のノイズ低減システムにおいては、ヘッドホン筐体２内に入り込んだノイズ３´、すなわち、低減対象のノイズ３´を、マイクロホン２１で収音することになる。
【００３５】
したがって、フィードバック方式では、ノイズ低減音声信号生成部は、マイクロホン２１によりノイズキャンセルポイントＰｃで収音したノイズ３´をキャンセルするように、前記ノイズ３´の逆相成分を生成すればよい。
【００３６】
この実施形態では、フィードバック方式のノイズ低減音声信号生成部として、デジタルフィルタ回路２３を用いる。この実施形態では、フィードバック方式でノイズ低減音声信号を生成するので、デジタルフィルタ回路２３は、以下、ＦＢフィルタ回路２３と称することとする。
【００３７】
ＦＢフィルタ回路２３は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２３２と、その前段に設けられるＡ／Ｄ変換回路２３１と、その後段に設けられるＤ／Ａ変換回路２３３とで構成される。
【００３８】
図２に示すように、この実施形態では、ＤＳＰ２３２には、デジタルフィルタ回路３０１と、ゲイン可変回路３０２と、加算回路３０３と、制御回路３０４と、デジタルイコライザ回路３０５と、伝達関数Ｈfb乗算回路３０６と、除去回路の例を構成する減算回路３０７と、叩打判定回路３０８が構成されている。
【００３９】
マイクロホン２１で収音された得られたアナログ音声信号は、マイクアンプ２２を通じてＦＢフィルタ回路２３に供給され、Ａ／Ｄ変換回路２３１によりデジタル音声信号に変換される。そして、そのデジタル音声信号がＤＳＰ２３２のデジタルフィルタ回路３０１に供給される。
【００４０】
ＤＳＰ２３２のデジタルフィルタ回路３０１は、フィードバック方式のデジタルノイズ低減音声信号を生成するためのデジタルフィルタである。このデジタルフィルタ回路３０１は、これに入力されるデジタル音声信号から、これに設定されるパラメータとしてのフィルタ係数に応じた特性の前記デジタルノイズ低減音声信号を生成する。デジタルフィルタ回路３０１に設定されるフィルタ係数は、この実施形態では、制御回路３０４により、メモリ２４から読み出されて供給される。
【００４１】
この実施形態では、メモリ２４には、種々の異なる複数のノイズ環境におけるノイズを、ＤＳＰ２３２のデジタルフィルタ回路３０１で生成するフィードバック方式によるノイズ低減音声信号により低減することができるようにするために、後述するような複数個（複数セット）のパラメータとしてのフィルタ係数が記憶されている。
【００４２】
制御回路３０４は、このメモリ２４から、前記複数個のフィルタ係数のうちから選定した特定の１個（１セット）のフィルタ係数を読み出して、デジタルフィルタ回路３０１に設定するようにする。
【００４３】
そして、この実施形態では、制御回路３０４に対しては、叩打判定回路３０８からの叩打判定信号が供給されており、制御回路３０４は、この叩打判定回路３０８からの叩打判定信号が、ユーザにより筐体２が叩打されたと判断したときに、メモリ２４から読み出す特定の１個（１セット）のフィルタ係数を変更して、デジタルフィルタ回路３０１に設定するようにする。
【００４４】
なお、この実施形態では、ノイズ環境に応じた各フィルタ係数セットがデジタルフィルタ回路３０１に設定されることにより、各フィルタ係数に応じたノイズキャンセル用フィルタ（以下、ＮＣフィルタ）が構成されて、対応するノイズ低減音声信号が生成される。そこで、以下の説明においては、ノイズ環境に応じたＮＣフィルタがデジタルフィルタ回路３０１にそれぞれ構成される各状態を、ノイズモードと称し、後述するように、各ノイズ環境に応じた名称を各ノイズモードに付与することとする。したがって、フィルタ係数の切り換え変更は、ノイズモード（以下、単にモードという場合もある）の変更に相当するものである。
【００４５】
この実施形態では、叩打判定回路３０８でユーザによる筐体２の叩打が判定される毎に、制御回路３０４は、メモリ２４から読み出すフィルタ係数を変更して、ノイズモードを切り換えるようにする。したがって、この実施形態では、ユーザが、ヘッドホン筐体２を叩打する毎に、ノイズモードが、後述するように、メモリ２４に記憶されているフィルタ係数に応じたノイズモードにサイクリックに変更される。
【００４６】
そして、ＤＳＰ２３２のデジタルフィルタ３０１では、以上のようにして、制御回路３０４を介してメモリ２４から選択的に読み出されて設定されたフィルタ係数に応じたデジタルノイズ低減音声信号を生成する。
【００４７】
そして、デジタルフィルタ回路３０１で生成されたデジタルノイズ低減音声信号は、図２に示すように、ゲイン可変回路３０２を通じて加算回路３０３に供給される。この実施形態では、ゲイン可変回路３０２は、後述するように、制御回路３０４の制御を受けて、ノイズモードの切換変更時に、ゲイン制御される。
【００４８】
一方、音声信号入力端１２を通じた聴取対象の音声信号Ｓ（例えば音楽信号）が、Ａ／Ｄ変換回路２５でデジタル音声信号に変換された後、ＤＳＰ２３２のデジタルイコライザ回路３０５に供給されて、音声信号Ｓについての振幅−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。
【００４９】
フィードバック方式のノイズ低減装置の場合には、デジタルフィルタ３０１のフィルタ係数を変更してノイズ低減カーブ（ノイズ低減特性）を変更したときには、外部入力される聴取対象の音声信号Ｓは、ノイズ低減効果の周波数カーブ（周波数特性）に対応した影響を受けるため、デジタルフィルタ３０１のフィルタ係数の変更に応じて、イコライザ特性の変更が必要になる。
【００５０】
そこで、この第１の実施形態では、メモリ２４に、デジタルフィルタ３０１に設定する複数個のフィルタ係数のそれぞれに対応させて、デジタルイコライザ回路３０５のイコライザ特性を変更するためのパラメータを記憶させておき、制御回路３０４が、フィルタ係数の変更に応じたパラメータをデジタルイコライザ回路３０５に供給するようにして、そのイコライザ特性を変更するように構成している。
【００５１】
また、後述するように、この実施形態では、ユーザによりデジタルイコライザ回路３０５のイコライザ特性を変更指示することができるように構成されている。このため、この実施形態では、ヘッドホン筐体２が１回叩打されたときには、その１回叩打は、ノイズモードの変更入力コマンドであると判断し、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたときには、イコライザ特性の変更指示コマンドであると判断するようにする。
【００５２】
デジタルイコライザ回路３０５の出力音声信号は、加算回路３０３に供給されて、ゲイン可変回路３０２からのノイズ低減音声信号と加算される。そして、その加算信号が、ＤＳＰ２３２の出力としてＤ／Ａ変換回路２３３に供給され、このＤ／Ａ変換回路２３３においてアナログ音声信号に変換される。そして、このアナログ音声信号が、ＦＢフィルタ回路２３の出力信号としてパワーアンプ１３に供給される。そして、このパワーアンプ１３からの音声信号がドライバー１１に供給されて、音響再生され、リスナ１の両耳（図１および図２では右耳のみが示されている）に対して、その再生音が放音されるようにされる。
【００５３】
この音響再生されてドライバー１１により放音される音声には、ＦＢフィルタ２３において生成されたノイズ低減音声信号による音響再生成分が含まれる。このドライバー１１で音響再生された放音された音声のうちの、ノイズ低減音声信号による音響再生成分とノイズ３´とが、音響合成されることにより、ノイズキャンセルポイントＰｃでは、ノイズ３´が低減（キャンセル）される。
【００５４】
以上説明したフィードバック方式のノイズ低減装置部２０のノイズ低減動作について、伝達関数を用いて、図３を参照しながら説明する。
【００５５】
すなわち、図１に示したブロック図におけるノイズ低減装置部２０に対応して、各部をその伝達関数を用いて表したブロック図を図３に示す。この図３において、Ａはパワーアンプ１３の伝達関数、Ｄはドライバー１１の伝達関数、Ｍはマイクロホン２１およびマイクアンプ２２の部分に対応する伝達関数、−βはフィードバックのために設計されたフィルタ（デジタルフィルタ３０１）の伝達関数である。また、Ｈfbはドライバー１１からマイクロホン２１までの空間の伝達関数、Ｅは聴取目的の音声信号Ｓにかけられるイコライザ回路３０５の伝達関数である。なお、上記の各伝達関数は複素表現されているものとする。
【００５６】
また、図３において、Ｎは外部のノイズ源からヘッドホン筐体２内のマイクロホン２１位置近辺に侵入してきたノイズであり、Ｐはリスナ１の耳に届く音圧である。なお、外部ノイズがヘッドホン筐体２内に伝わってくる原因としては、例えばイヤーパッド部の隙間から音圧として漏れてくる場合や、ヘッドホン筐体２が音圧を受けて振動した結果としてヘッドホン筐体２内部に音が伝わる場合などが考えられる。
【００５７】
この図３のように表したとき、図３のブロックは、図４の（式１）で表現することができる。そして、この（式１）において、ノイズＮに着目すると、ノイズＮは、１／（１＋ＡＤＨfbＭβ）に減衰していることが分かる。ただし、（式１）の系がノイズ低減対象周波数帯域にて、ノイズキャンセリング機構として安定して動作するためには、図４の（式２）が成立している必要がある。
【００５８】
一般的には、フィードバック方式のノイズ低減システムにおける各伝達関数の積の絶対値が１以上（１≪｜ＡＤＨfbＭβ｜）であること、また古典制御理論におけるナイキスト（Ｎｙｑｕｉｓｔ）の安定性判別と合わせて、図４の（式２）に関する系の安定性は、以下のように解釈できる。
【００５９】
図３において、ノイズＮに関わるループ部分（マイクロホン２１からドライバー１１までのループ部分）中の１箇所を切断して、伝達関数（−ＡＤＨfbＭβ）の「オープンループ」を考える。これは、図５に示すようなボード線図で表現される特性を持つ。
【００６０】
このオープンループを対象にした場合、ナイキストの安定性判別から、上記（式２）が成立する条件は、図５において、
・位相０ｄｅｇ．の点を通過するとき、ゲインは０ｄＢより小さくなくてはならない
・ゲインが０ｄＢ以上であるとき、位相０ｄｅｇ．の点を含んではいけない
の２つの条件を満たす必要があることを意味している。
【００６１】
上記２条件を満たさない場合、ループは正帰還がかかり、発振（ハウリング）を起こすことになる。図５において、Ｐａ，Ｐｂは位相余裕、Ｇａ，Ｇｂはゲイン余裕を表しており、これらの余裕が小さいと、個人差やヘッドホン装着のばらつきにより、発振の危険性が増すことになる。
【００６２】
次に、上記ノイズ低減機能に加え、必要な音をヘッドホンのドライバーから再生する場合について説明する。
【００６３】
図３における、聴取対象の音声信号Ｓは、実際には音楽信号以外にも、筐体外部のマイクの音（補聴機能として使う）や、通信を介した音声信号（ヘッドセットとして使う）など、本来、ヘッドホン装置のドライバー１１で再生すべきものの信号総称である。
【００６４】
前述した（式１）のうち、信号Ｓに着目すると、図４に示す（式３）のように、イコライザＥを設定すれば、音圧Ｐは、図４の（式４）のように表現される。
【００６５】
したがって、マイクロホン２１の位置が耳位置に非常に近いとすると、Ｈfbがドライバー１１からマイクロホン２１（耳）までの伝達関数、ＡやＤがそれぞれパワーアンプ１３、ドライバー１１の特性の伝達関数であるので、通常のノイズ低減機能を持たないヘッドホンと同様の特性が得られることがわかる。なお、このとき、イコライザ回路１３の伝達特性Ｅは、周波数軸でみたオープンループ特性とほぼ同等の特性になっている。
【００６６】
以上のようにして、図１の構成のヘッドホン装置では、ノイズを低減しながら、聴取対象の音声信号を、何等支障なく聴取することができる。ただし、この場合に、十分なノイズ低減効果を得るためには、ＤＳＰ２３２で構成されるデジタルフィルタには、外部ノイズ源３からヘッドホン筐体２内に伝達されたノイズの特性に応じたフィルタ係数が設定される必要がある。
【００６７】
前述したように、ノイズが発生しているノイズ環境には、種々存在し、そのノイズの周波数特性や位相特性は、それぞれのノイズ環境に応じたものとなっている。このため、単一のフィルタ係数では、すべてのノイズ環境において、十分なノイズ低減効果を得ることができることは期待できない。
【００６８】
そこで、この実施形態では、前述したように、メモリ２４に、種々のノイズ環境に応じた複数個（複数セット）のフィルタ係数を、予め記憶して用意しておき、その複数個のフィルタ係数から、適切と考えられるものを、選択して読み出し、ＦＢフィルタ回路２３のＤＳＰ２３２に構成されているデジタルフィルタ回路３０１に設定するようにする。
【００６９】
デジタルフィルタ３０１に設定するフィルタ係数は、種々様々なノイズ環境のそれぞれにおいてノイズを収音して、そのノイズを低減（キャンセル）することができる、適切なものを、予め、算出して、メモリ２４に記憶しておくようにすることが望ましい。例えば、駅のプラットホーム、飛行場、地上を走る電車の中、地下鉄の電車の中、町の雑踏、大型店舗内、など、種々のノイズ環境におけるノイズを、収音して、そのノイズを低減（キャンセル）することができる、適切なものを、予め、算出して、メモリ２４に記憶しておくようにする。
【００７０】
すなわち、複数のノイズ環境のそれぞれ、つまり、複数のノイズモードのそれぞれに応じたフィルタ係数のセットを、予め算出して、メモリ２４に記憶しておくようにする。
【００７１】
そして、この第１の実施形態では、メモリ２４に記憶されている複数個（複数セット）のフィルタ係数からの、適切なフィルタ係数の選択は、ユーザが手動操作で行なうようにする。
【００７２】
このユーザの手動操作は、この実施形態では、ヘッドホン筐体２の叩打とするようにしている。そして、この実施形態では、上述したように、ヘッドホン筐体２の１回の叩打がフィルタ係数の変更指示（ノイズモードの変更指示）とし、ヘッドホン筐体２の連続的な２回の叩打がイコライザ特性の変更指示としている。
【００７３】
ヘッドホン筐体２の連続的な２回の叩打によるイコライザ特性の変更指示に基づくイコライザ特性の変更は、前述したフィードバック方式のノイズ低減システムにおけるノイズモードの変更に応じたイコライザ特性の変更とは異なる。すなわち、この場合のイコライザ特性の変更指示は、例えば、クラシック、ジャズ、ポップス、ロック、演歌など、ユーザが聴取している楽曲のジャンルに合わせて好適なイコライザ特性（振幅−周波数特性や位相−周波数特性またはその両方）を選択するようにするためのものである。
【００７４】
これらの複数のジャンルに合わせたイコライザ特性を現出するためにデジタルイコライザ回路３０５に供給する複数のパラメータは、メモリ２４に予め記憶されている。そして、ユーザによりヘッドホン筐体２が２回叩打される毎に、制御回路３０４は、前記の複数個のジャンルのそれぞれに応じたパラメータを、順次にサイクリックにメモリ２４から読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給するようにする。つまり、ユーザがヘッドホン筐体２を、２回叩打する毎に、クラシック用のパラメータ→ジャズ用パラメータ→ポップス用パラメータ→ロック用パラメータ→演歌用パラメータなどのように、制御回路３０４は、イコライザ特性変更用のパラメータを順次にメモリ２４から読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給するようにする。
【００７５】
この際に、図示は省略するが、いずれのジャンルのパラメータがデジタルイコライザ回路３０５に設定されるかの音声メッセージ、例えば「クラシック」などの音声メッセージを、ヘッドホン筐体２の２回叩打判定に基づくイコライザ特性の変更のたびに、ドライバー１１に供給する音声信号に加算するようにするとよい。
【００７６】
このヘッドホン筐体２の叩打の判定は、この実施形態では、マイクロホン２１からの収音音声信号から行なうようにする。この場合に、マイクロホン２１からの収音音声信号には、外部からの音声信号（聴取を目的とした再生音楽や通信音声などの成分）の影響を受けると共に、ノイズ低減効果の影響を受ける。ユーザがヘッドホン筐体２を叩打したとき、叩打された筐体２において発生する音は、当然マイクロホン２１により収音されるものの、ノイズ低減効果によりその音量は小さくなり、また、同時に再生音声がドライバー１１から放音されているため、この再生音声の中に、筐体２の叩打音が埋もれてしまう可能性もあり、筐体２の叩打をマイクロホン２１からの収音音声信号から検知するのは、そのままでは困難である。
【００７７】
そこで、この実施形態では、音声信号Ｓの音響再生音声の成分を除去して、確実に叩打操作の判定ができるようにしている。
【００７８】
まず、ドライバー１１からマイクロホン２１（耳）までの伝達関数Ｈfbとしたとき、この伝達関数Ｈfbの要素およびそのときに選択されているノイズモードにおけるノイズ低減効果による外部音声信号の周波数特性影響を乗算したフィルタＨfb＿ncを予め計算しておく。そして、実際の運用時には、再生対象の音声信号は、デジタルイコライザ回路３０５を通した後、上記のフィルタＨfb＿ncを掛けた上で、マイクロホン２１の出力信号から減算し、その減算出力信号を基に、叩打判定を行なうようにする。
【００７９】
つまり、これは、マイクロホン２１の位置でのドライバー１１から発せられた音声信号をなるべく正確にシミュレートし、マイクロホン２１位置での音から減算することで、マイクロホン２１の収音音声信号から再生音声信号Ｓの成分を除去するようにしている。
【００８０】
すなわち、この実施形態では、図２に示すように、マイクロホン２１からの収音音声信号は、Ａ／Ｄ変換回路２３１でデジタル音声信号に変換された後、減算回路３０７に供給される。
【００８１】
一方、デジタルイコライザ回路３０５からの音声信号Ｓは、前記フィルタＨfb＿nc乗算回路３０６に供給されて、音声信号Ｓに対して伝達関数Ｈfbを考慮した前記フィルタＨfb＿ncが乗算される。そして、その乗算結果が減算回路３０７に供給されて、マイクロホン２１からの収音音声信号から減算されて、当該収音音声信号中に含まれる音声信号Ｓの成分が除去される。
【００８２】
そして、この減算回路３０７からの音声信号Ｓの成分が除去されたマイクロホン２１の収音音声信号が、叩打判定回路３０８に供給される。叩打判定回路３０８では、マイクロホン２１からの収音音声信号に、ヘッドホン筐体２が叩打されたときの音声信号成分または振動成分が含まれているかどうかを判定すると共に、所定時間内に当該成分が何個含まれているかにより、叩打の回数も判定するようにする。そして、叩打判定回路３０８は、その判定結果を制御回路３０４に供給する。
【００８３】
減算回路３０７から得られる減算結果には、環境ノイズが多く含まれるが、ユーザが筐体２を叩打したときに筐体２を伝わる音は、一般にこれより大きく、また、環境ノイズ中には、叩打時のようなパルス的な音は通常は入らないので、誤認識されることは少ない。
【００８４】
この叩打判定回路３０８の具体構成例については、後で詳述するが、ハードウエア構成のみではなく、減算回路３０７の出力信号についてのソフトウエア処理の構成とすることもできる。また、ソフトウエア処理の構成とする場合には、伝達関数Ｈfb乗算回路３０６および減算回路３０７の部分も含めて、ソフトウエア処理の構成とすることもできる。
【００８５】
この実施形態では、制御回路３０４は、叩打判定回路３０８からの判定結果として、ノイズモードの切換指示操作である１回の叩打の判定結果を受ける毎に、メモリ２４から読み出すフィルタ係数のセットを変更して、デジタルフィルタ回路３０１に供給するようにする。
【００８６】
すなわち、図６に示すように、制御回路３０４は、ヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換指示操作を検知する毎に、メモリ２４から読み出すデジタルフィルタ３０１に供給するフィルタ係数を変更して、デジタルフィルタ３０１により構成されるＮＣフィルタのフィルタ特性を切換変更する。
【００８７】
ここで、制御回路３０４では、メモリ２４に記憶されている、複数のノイズモードに応じた複数個（複数セット）のフィルタ係数の読み出しに際しては、予め、ノイズモードの順番に読み出し順序を決めておき、ノイズモードの切換変更操作指示があったと判別したときには、その読み出し順序に従って、複数個のフィルタ係数を順番に、かつ、サイクリックに読み出し変更するようにする。
【００８８】
例えば、図６の例の場合には、１番目のノイズモードは飛行機モード（飛行機内のノイズ環境モード）、２番目のノイズモードは電車モード（電車内のノイズ環境モード）、３番目のノイズモードは地下鉄モード（地下鉄の電車内のノイズ環境モード）、４番目のノイズモードは屋外店舗モード（店舗の屋外のノイズ環境モード）、５番目のノイズモードは屋内店舗モード（店舗の屋内のノイズ環境モード）、・・・というように、定められており、各ノイズモードに応じたＮＣフィルタ１、ＮＣフィルタ２、ＮＣフィルタ３、ＮＣフィルタ４、ＮＣフィルタ５、・・・が、それぞれのノイズモードにおいて、デジタルフィルタ回路３０１により構成される。
【００８９】
例えば、簡単な例として、メモリ２４に、図７に示す「ノイズ減衰カーブ（ノイズ減衰特性）」で表されるような４種のノイズ低減効果を得ることができるパラメータのセット、つまり、フィルタ係数のセットが、書き込まれているとする。この図７の例では、ノイズが、低域、中低域、中域、広帯域のそれぞれに主として分布する場合の４種類のノイズモードのノイズ特性に対して、それぞれのノイズモードの場合におけるノイズを低減するカーブ特性を得るようにするフィルタ係数のセットが、メモリ２４に記憶されている場合である。
【００９０】
この場合に、図７に示すように、ノイズが低域に主として分布する場合をノイズ低減する低域重視カーブのノイズ低減特性を得るフィルタ係数を１番目、ノイズが中低域に主として分布する場合をノイズ低減する中低域重視カーブのノイズ低減特性を得るフィルタ係数を２番目、ノイズが中域に主として分布する場合をノイズ低減する中域重視カーブのノイズ低減特性を得るフィルタ係数を３番目、ノイズが広帯域に分布する場合をノイズ低減する広帯域カーブのノイズ低減特性を得るフィルタ係数を４番目、としたとき、プッシュスイッチが押下されて、フィルタ係数の変更操作指示がなされる毎に、１番目→２番目→３番目→４番目→１番目→・・・というように、メモリ２４から読み出すフィルタ係数を変更するようにする。
【００９１】
リスナ１は、このようにノイズモードを切換変更することで、各ノイズモードでのノイズ低減効果を、自分の耳で確認して、十分なノイズ低減効果が得られたと感じられたフィルタ係数が読み出されているノイズモードとなったら、それ以降は、モード切換ボタンの押下をやめるようにする。すると、メモリコントローラ２５は、そのときに読み出しているフィルタ係数を、その後も継続して読み出す状態になり、ユーザが選択したノイズモードのフィルタ係数の読み出し状態に制御されることになる。
【００９２】
なお、上述の図７の例は、前述のように、実際的に各ノイズ環境におけるノイズを測定して、それに対応するフィルタ係数を設定するのではなく、ノイズが、低域、中低域、中域、広帯域の４種類に分布する状態を想定し、それぞれの場合におけるノイズを低減するカーブ特性を得るように、フィルタ係数を設定して、メモリ２４に記憶した場合に相当している。
【００９３】
このような簡易的なノイズモードに応じて設定したフィルタ係数であっても、この実施形態のノイズ低減装置によれば、それぞれのノイズ環境に適したフィルタ係数を選定することができるので、従来のアナログフィルタ方式のような固定的にフィルタ係数を定める場合に比べて、より有効なノイズ低減効果が得られる。
【００９４】
なお、前述したように、制御回路３０４による、ヘッドホン筐体２の２回叩打判定に基づくイコライザ特性の変更も、上述のノイズモードの変更の場合と同様に行うことができる。
【００９５】
次に、この実施形態では、ノイズモードの切換変更時における各ノイズモードでのノイズ低減効果を、より確実にリスナが確かめられるようにするため、この実施形態では、制御回路２３２５では、ノイズモード切換変更時には、次のように制御する。
【００９６】
［第１の例］
図８は、この実施形態における制御回路３０４のノイズモード切換変更時の制御の第１の例を説明するための図である。
【００９７】
この例においては、制御回路３０４は、ヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換指示操作がなされたと判別したときに、単に、フィルタ係数を変更して、デジタルフィルタ３０１に構成されるＮＣフィルタを切り換えるだけでなく、図８に示すように、モード切換ボタンの押下操作がなされた直後には、デジタルフィルタ３０１によるノイズ低減効果をゼロにして、実質上、ノイズ低減効果をオフにするノイズ低減効果オフ区間Ａを所定時間分だけ設けるようにする。
【００９８】
そして、制御回路３０４は、このノイズ低減効果オフ区間Ａが終了したら、切換後のノイズモードのＮＣフィルタによるノイズ低減効果を、その最大値まで漸増させるようにするノイズ低減効果漸増区間Ｂを所定時間分だけ設ける。
【００９９】
そして、制御回路３０４は、このノイズ低減漸増区間Ｂが終了したら、切換後のノイズモードのＮＣフィルタによるノイズ低減効果を、その最大値で固定するようにする。図８では、ノイズ低減効果を最大値で固定する区間を区間Ｃとして示している。
【０１００】
ノイズ低減効果オフ区間Ａと、ノイズ低減漸増区間Ｂの区間長（時間長）は、それぞれ適切な長さに設定される。例えば区間Ａは３秒間、区間Ｂは４秒間に設定される。区間Ｃは、次にモード切換ボタンが押下操作される時点が終点となる区間であって、一定ではない。
【０１０１】
なお、この実施形態では、ノイズ低減効果漸増区間Ｂは、一定時間とされるが、各ノイズモードにおけるＮＣフィルタのノイズ低減量の最大値は同じではないので、ノイズ低減効果の漸増の傾きは、各ノイズモードにおけるＮＣフィルタのノイズ低減量の最大値に応じて異なるものとなる。
【０１０２】
この第１の例の場合における制御回路３０４における制御のフローチャートを図９に示す。すなわち、制御回路３０４は、叩打判定回路３０８からの判定結果情報を監視して、ヘッドホン筐体２が１回叩打されることによるノイズモードの切換操作指示があったか否か判別する（ステップＳ１１）。
【０１０３】
ステップＳ１１で、ノイズモードの切換操作指示がなされていないと判別したときには、制御回路３０４は、このステップＳ１１を繰り返し、ノイズモードの切換操作指示を待つ。
【０１０４】
ステップＳ１１で、ノイズモードの切換操作指示があったと判別したときには、制御回路３０４は、メモリ２４から読み出すフィルタ係数のセットを、それまでとは異なる次順のＮＣフィルタのフィルタ係数に変更して、デジタルフィルタ回路３０１に供給するようにする（ステップＳ１２）。
【０１０５】
このとき、前述したように、この実施形態のフィードバック方式のノイズ低減処理の場合、音声信号Ｓについてのイコライザ特性も、ノイズ低減効果の変化に応じて制御する必要があり、制御回路３０４は、デジタルイコライザ回路３０５におけるイコライザ特性を、ノイズ低減効果オフ区間Ａ、ノイズ低減効果漸増区間Ｂのそれぞれにおいて、ノイズ低減効果のゲイン制御に応じて制御するようにする。
【０１０６】
次に、制御回路３０４は、ノイズ低減効果オフ区間Ａを時間タイマーにて設定し（ステップＳ１３）、ゲイン可変回路３０２のゲインＧをゼロに制御する（ステップＳ１４）。そして、制御回路３０４は、時間タイマーを監視して、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了したか否か判別し（ステップＳ１５）、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了していなければ、ステップＳ１４に戻ってゲイン可変回路３０２のゲインＧ＝０の状態を維持する。
【０１０７】
ステップＳ１５で、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了したと判別したときには、制御回路３０４は、ノイズ低減効果漸増区間Ｂを時間タイマーにて設定し（ステップＳ１６）、ゲイン可変回路３０２のゲインＧを、当該ノイズ低減効果漸増区間Ｂで、そのノイズモードでのＮＣフィルタの最大ノイズ低減量となるように、ｄＢ軸上でリニアに漸増させる（ステップＳ１７）。
【０１０８】
そして、制御回路３０４は、時間タイマーを監視して、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了したか否か判別し（ステップＳ１８）、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了していなければ、ステップＳ１６に戻ってゲイン可変回路３０２のゲインＧの漸増を継続する。
【０１０９】
ステップＳ１８で、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了したと判別したときには、制御回路３０４は、ゲイン可変回路３０２のゲインＧを、当該ノイズモードにおけるＮＣフィルタの最大低減量の状態に固定する（ステップＳ１９）。そして、その後、ステップＳ１１に戻り、モード切換ボタンの押下操作がある毎に、以上の動作を繰り返す。
【０１１０】
図１０に、ノイズ低減効果オフ区間Ａ、ノイズ低減効果漸増区間Ｂおよび区間Ｃにおけるノイズ低減効果、デジタルフィルタ回路３０１でのＮＣフィルタ特性およびデジタルイコライザ回路３０５のイコライザ特性の変化の例を示す。
【０１１１】
［第２の例］
この第２の例においては、制御回路３０４は、第１の例のようなヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換指示操作に基づくノイズモードの切換変更時の制御を行なうと同時に、ヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換指示操作がなされたと判別したときに、モード切換変更後のノイズモードが何であるかをユーザに告知するようにする。これにより、ユーザは、自分がそのときに置かれているノイズ環境に近いノイズモードを予め認識し、そのノイズ低減効果を確認することができるようになる。
【０１１２】
この場合に、この第２の例では、ノイズモードの告知は、例えば各ノイズモードの告知音声メッセージを、ドライバー１１に供給する音声信号に加算する方法を用いる。例えば、ノイズモード切換変更による次ノイズモードが、飛行機モードであれば「エアープレーン」、電車モードであれば「トレイン」、地下鉄モードであれば「サブウエイ」、などのような告知音声メッセージを用いるようにする。
【０１１３】
そして、この第２の例では、図示は省略するが、各ノイズモードの告知音声メッセージは、例えばメモリ２４に記憶しておき、制御回路３０４が、ヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換指示操作に基づく適宜のタイミングで読み出して、加算回路３０３に供給するように構成する。
【０１１４】
そして、この第２の例においては、各ノイズモードの告知音声メッセージ信号の加算回路３０３への加算タイミングは、ノイズ低減効果が最大となっている状態、つまり、ノイズが低減されて音声が聞きやすい状態となっている状態のときとなるように、選定されている。
【０１１５】
図１１は、この実施形態における制御回路３０４のモード切換変更時の制御の第２の例を説明するための図である。
【０１１６】
すなわち、図１１に示すように、この第２の例においては、ヘッドホン筐体２の１回の叩打によるノイズモード切換操作指示がなされたと判別したら即座にノイズ低減効果オフ区間Ａとするのではなく、ノイズモード切換操作指示前のノイズモードのＮＣフィルタによるノイズ低減効果が最大となっている区間Ｃを、ノイズモード切換操作指示判別後も所定時間だけ延長する区間Ｄを設け、この区間Ｄを次モードの告知区間とする。
【０１１７】
そして、この告知区間Ｄにおいて、制御回路３０４は、次モードの告知メッセージをメモリ２４から読み出して、加算回路３０３で音声信号に加算するようにする。そして、この告知区間Ｄが終了した後、上述したノイズ低減効果オフ区間Ａに移行するようにする。
【０１１８】
この第２の例の場合における制御回路３０４における制御のフローチャートを図１２およびその続きである図１３に示す。すなわち、制御回路３０４は、叩打判定回路３０８からの判定結果情報を監視して、ヘッドホン筐体２が１回叩打されることによるノイズモードの切換操作指示があったか否か判別する（ステップＳ２１）。
【０１１９】
ステップＳ２１で、ノイズモードの切換操作指示が無かったと判別したときには、制御回路３０４は、このステップＳ２１を繰り返し、ノイズモードの切換操作指示を待つ。
【０１２０】
ステップＳ２１で、ノイズモードの切換操作指示があったと判別したときには、制御回路３０４は、告知区間Ｄを時間タイマーにて設定する（ステップＳ２２）。そして、制御回路３０４は、メモリ２４から、次順のノイズモードの告知音声メッセージのデータを読み出し、加算回路３０３に供給して、次順のノイズモードをユーザに告知するようにする（ステップＳ２３）。
【０１２１】
そして、制御回路３０４は、時間タイマーを監視して、告知区間Ｄが終了したか否か判別し（ステップＳ２４）、告知区間Ｄが終了していなければ、ステップＳ２４に戻って告知区間Ｄの終了を待つ。
【０１２２】
ステップＳ２４で告知区間Ｄが終了したと判別したときには、制御回路３０４は、メモリ２４から読み出すフィルタ係数のセットを、それまでとは異なる次順のＮＣフィルタのフィルタ係数に変更して、デジタルフィルタ回路３０１に供給するようにする（ステップＳ２５）。
【０１２３】
次に、制御回路３０４は、ノイズ低減効果オフ区間Ａを時間タイマーにて設定し（ステップＳ２６）、ゲイン可変回路３０２のゲインＧをゼロに制御する（ステップＳ２７）。そして、時間タイマーを監視して、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了したか否か判別し（ステップＳ２８）、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了していなければ、ステップＳ２７に戻ってゲイン可変回路３０２のゲインＧ＝０の状態を維持する。
【０１２４】
次に、ステップＳ２８で、ノイズ低減効果オフ区間Ａが終了したと判別したときには、制御回路３０４は、ノイズ低減効果漸増区間Ｂを時間タイマーにて設定し（図１３のステップＳ３１）、ゲイン可変回路３０２のゲインＧを、当該ノイズ低減効果漸増区間Ｂで、そのノイズモードでのＮＣフィルタの最大ノイズ低減量となるように、ｄＢ軸上でリニアに漸増させる（ステップＳ３２）。
【０１２５】
そして、時間タイマーを監視して、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了したか否か判別し（ステップＳ３３）、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了していなければ、ステップＳ３２に戻ってゲイン可変回路３０２のゲインＧの漸増を継続する。
【０１２６】
ステップＳ３３で、ノイズ低減効果漸増区間Ｂが終了したと判別したときには、制御回路３０４は、ゲイン可変回路３０２のゲインＧを、当該ノイズモードにおけるＮＣフィルタの最大低減量の状態に固定する（ステップＳ３４）。そして、その後、ステップＳ２１に戻り、モード切換ボタンの押下操作がある毎に、以上の動作を繰り返す。
【０１２７】
［第３の例］
上述の第１および第２の例では、ノイズモードの切換変更時には、切換変更前のノイズモードのＮＣフィルタのノイズ低減効果は、最大ノイズ低減量から即座にノイズ低減量ゼロの状態に移行させるようにしたが、この第３の例においては、切換変更前のノイズモードのＮＣフィルタのノイズ低減効果を、最大ノイズ低減量から徐々に漸減させるようにして、ノイズ低減量ゼロの状態に移行させるようにする。これは、ノイズ低減効果が急に無くなって、リスナにとって耳障りになるのを防止するためである。
【０１２８】
図１４は、第１の例の場合に、この第３の例を適用した場合であり、区間Ｃの後に、ノイズ低減効果漸減区間Ｅを設ける。そして、このノイズ低減効果漸減区間Ｅが終了したら、ノイズ低減効果オフ区間Ａに移行するものである。
【０１２９】
なお、第２の例の場合に第３の例を適用する場合には、区間Ｄの後に、ノイズ低減効果漸減区間Ｅを設ける。そして、このノイズ低減効果漸減区間Ｅが終了したら、ノイズ低減効果オフ区間Ａに移行するものである。
【０１３０】
なお、上述の第１〜第３の例の説明では、ノイズ低減効果漸増区間Ｂは一定時間としたが、ノイズ低減効果の漸増の傾きは、常に同じとして、モード切換変更後のＮＣフィルタのノイズ低減量の最大値まで漸増するように、区間Ｂを可変区間とするようにしてもよい。
【０１３１】
また、第２の例においては、告知区間Ｄも所定時間に設定するようにしたが、告知音声メッセージの加算を終了したら、当該告知区間Ｄを終了して、ノイズ低減効果オフ区間Ａに即座に移行するようにしてもよい。
【０１３２】
また、上述の例では、ノイズ低減効果漸増区間Ｂにおけるノイズ低減効果の漸増は、ゲイン可変回路３０２のゲインＧを制御することにより行なうようにしたが、メモリ２４に、各ノイズモードのＮＣフィルタ用のフィルタ係数として、当該ノイズ低減効果漸増区間Ｂにおけるノイズ低減効果の漸増を実現するように変化するフィルタ係数のセットを記憶しておき、ノイズ低減効果漸増区間Ｂに、そのフィルタ係数のセットを順次に読み出すことにより、ノイズ低減効果の漸増を実現するようにすることもできる。
【０１３３】
なお、上述の例では、告知は、次順のノイズモードを明確にユーザに通知するものとしたが、単に、ノイズモードの切換変更がなされることを告知するものであっても良い。その場合には、音声メッセージではなく、特定の音、例えば［ピー］という音を告知用として用いるようにしても良い。
【０１３４】
また、次順のノイズモードの告知も、告知音声メッセージではなく、各ノイズモードに応じた音、例えば飛行場の案内アナウンスや、駅のプラットホームの案内アナウンスなど関連した音を用いるようにしても良い。
【０１３５】
なお、ノイズ低減効果を、より確実にリスナが確かめるようにするためには、音声信号Ｓによる再生音をドライバー１１から放音しない環境において行なう方が良い場合がある。そのような場合に対処するためには、音声信号Ｓを入力しない環境で、リスナが操作部２５を操作して、ノイズ低減効果を確かめるようにする方法の他、音声信号Ｓを入力して再生中である場合には、操作部２５のモード切換ボタンが押下操作されたときから、ノイズ低減効果を確かめることができる程度の所定時間は、ＤＳＰ２３２へ供給する音声信号Ｓをミューティングするようにする方法が採用できる。これは、後述の実施形態においても同様である。
【０１３６】
［叩打判定回路３０８における叩打判定方法］
［叩打判定の第１の例］
前述したように、ヘッドホン筐体２を叩打したときの音は、パルス的な音となる。図１５に、再生音声信号Ｓが存在しないときに、ヘッドホン筐体２を叩打したときにマイクロホン２１で収音される音声波形データ（叩打波形データ）の例を示すものである。この図１５の例において、横軸は、収音音声信号をデジタル信号に変換したときのサンプリング周波数Ｆｓが４８ｋＨｚのときの時間軸サンプル数である。
【０１３７】
この第１の例においては、ヘッドホン筐体２を叩打したときにマイクロホン２１から得られる図１５のような代表的な叩打波形データを、例えばメモリ２４の波形データエリアに記憶しておき、この記憶してある叩打波形データを用いて、減算回路３０７からの音声信号波形との一致評価を行なうことにより、ユーザがヘッドホン筐体２を叩打したかどうか、また、叩打回数を検出するようにする。
【０１３８】
叩打判定回路３０８では、所定期間分の波形データの取り込み区間ＰＤを設定し、減算回路３０７で再生音声信号Ｓの成分が除去されたマイクロホン２１の収音音声信号の波形データを、当該波形データ取り込み区間ＰＤ分ずつ、取り込むようにする。このため、叩打判定回路３０８は、この波形データの取り込み用バッファメモリを備え、取り込んだ波形データを、そのバッファメモリに書き込むようにする。
【０１３９】
そして、この取り込んだ波形データと、メモリ２４に記憶されている叩打波形データとの相関関数を演算し、両者の一致評価により、ヘッドホン筐体２の叩打がなされたか否か判定するようにする。なお、この場合に、この叩打判定処理は、多少遅延があっても実用上問題が無い。
【０１４０】
ここで、波形データの取り込み区間ＰＤの長さは、この第１の例においては、ユーザがヘッドホン筐体２をイコライザ特性の変更指示のために、２回連続して叩打したとき、その２回の連続的な叩打タイミングを含む区間長とされ、例えば０．５〜１秒間に設定される。この取り込み区間ＰＤ内において、３回以上連続の叩打が検出（判定）されたときには、この例では、それは、イコライザ特性の変更指示とはみなさないようにしている。
【０１４１】
ただし、ユーザがヘッドホン筐体２に対して前記取り込み区間ＰＤ分の時間の間に２回連続的叩打したとしても、その叩打時点の取り込み区間ＰＤ内の位置によっては、図２１および図２２に示すように、一つの取り込み区間ＰＤ内では、１回叩打しか検出できない場合がある。
【０１４２】
また、一つの取り込み区間ＰＤ内では、２回叩打を判定しても、例えば図２３に示すように、実際には、ヘッドホン筐体２に対して３回以上の叩打がなされた場合もある。
【０１４３】
その場合を考慮して、この第１の例においては、図１９〜図２３に示すように、取り込み区間ＰＤは、区間ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３・・・というように、前後の取り込み区間ＰＤでは重複区間を有するように設定する。図１９〜図２３の例では、重複区間は、取り込み区間ＰＤの丁度１／２の時間分とされている。なお、重複区間の長さは、これに限られるものではないことは言うまでもない。
【０１４４】
そして、この第１の例では、１回の取り込み区間ＰＤでの判定のみにより、１回叩打や２回叩打の判定を行なうのではなく、前後の取り込み区間ＰＤにおける判定結果を参照しながら、１回叩打や２回叩打の判定を行なうようにする。
【０１４５】
この第１の例の叩打判定方法を、図１６およびその続きの図１７、図１８のフローチャートおよび図１９〜図２３の説明図を参照しながら説明する。なお、図１６〜図１８のフローチャートは、叩打判定回路３０８と制御回路３０４とが実行する処理ステップを示したものである。
【０１４６】
以上のことを踏まえて、叩打判定回路３０８は、まず、設定された波形データの取り込み区間ＰＤにおいて、減算回路３０７で再生音声信号Ｓの成分が除去されたマイクロホン２１の収音音声信号の波形データを取り込み、取り込んだ波形データを、バッファメモリに一時保持するようにする（ステップＳ１０１）。
【０１４７】
次に、叩打判定回路３０８は、減算回路３０７からのデータについて、バッファメモリに波形データ取込区間ＰＤ分の波形データの取り込みが完了すると、取り込んだ波形データと、制御回路３０４を介して取得したメモリ２４に記憶されている叩打波形データとの相互相関値ＣＯＲを計算する（ステップＳ１０２）。
【０１４８】
この場合、相互相関値ＣＯＲの計算は、例えば、前記バッファメモリに取り込んだ波形データのうち、メモリ２４から読み出した叩打波形データと同じサンプル数ずつを、１サンプルずつずらしながら、メモリ２４から読み出した叩打波形データと乗算することによりなすことができる。また、前記乗算は、時系列波形データではなく、高速フーリエ変換をして、周波数領域で行なうようにしてもよい。
【０１４９】
次に、叩打判定回路３０８は、取り込み区間ＰＤで計算した相互相関値ＣＯＲと、予め定めた閾値θｔｈとを比較して、閾値θｔｈを超えた相関値の存在を探し、相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が１回であるか否か判別する（ステップＳ１０３）。ここで、閾値θｔｈは、相互相関値ＣＯＲが、叩打波形データと取り込み波形データとの間に相関があるとされる値、あるいは、その値よりも若干大きい値とされる。
【０１５０】
ステップＳ１０３で、取り込み区間ＰＤ内で相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が１回ではない（０回または２回以上）と判別したときには、叩打判定回路３０８は、取り込み区間ＰＤ内で相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が２回であるか否か判別する（ステップＳ１０４）。
【０１５１】
このステップＳ１０４で、叩打判定回路３０８が、取り込み区間ＰＤ内で相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が２回ではなく、０回または３回以上であると判別したときには、叩打判定回路３０８は、叩打によるノイズモードの切換操作指示やイコライザ特性の変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない（ステップＳ１０５）。このため、制御回路３０４は、ノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更などをしない（ステップＳ１０６）。
【０１５２】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１５３】
また、ステップＳ１０３で、叩打判定回路３０８が、取り込み区間ＰＤ内で相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が１回であると判別したときには、叩打判定回路３０８は、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回も超えなかったかどうか判別する（図１７のステップＳ１１１）。
【０１５４】
ステップＳ１１１で、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回も超えなかったと判別したときには、それまでヘッドホン筐体２の叩打を行なっていない状態から、ユーザが叩打を開始したので、次の取り込み区間ＰＤの状態をも監視する必要があるので、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０７に飛んで、次の取り込み区間ＰＤを設定し、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１５５】
また、ステップＳ１１１で、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回以上超えたと判別したときには、叩打判定回路３０８は、前の取り込み区間ＰＤで閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲのうち、今回、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあるか否か判別する（ステップＳ１１２）。
【０１５６】
このステップＳ１１２で、前の取り込み区間ＰＤで閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲのうち、今回、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあると判別されたときには、前回の取り込み区間で、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲが３個以上あるということを意味する。すなわち、図１６に示したように、この例では、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲが無い状態から、１回以上、計算結果の相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた状態のうち、ステップＳ１０３では、１回超えた状態を判別し、ステップＳ１０４では、２回超えた状態を判別する。そして、１回超えた状態を判別したときには、図１７の処理ルーチンに進み、２回超えた状態のときには、図１８の処理ルーチンに進む。そして、ステップＳ１１１では、前の取り込み区間の状態が、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲが無い状態のときには、次の取り込み区間を見に行くようにしている。
【０１５７】
そこで、ステップＳ１１２における現在の取り込み区間の前の区間として、存在できるのは、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回超えた状態と、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを３回以上超えた状態のみである。
【０１５８】
したがって、前回の取り込み区間において、今回の取り込み区間で閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲの時点と異なるものがあるということは、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを３回以上超えた状態のみである。
【０１５９】
そのため、ステップＳ１１２で、前の取り込み区間ＰＤで閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲのうち、今回、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあると判別されたときには、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０５に進み、ノイズモード切換操作指示やイコライザ変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない。このため、制御回路３０４は、ノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更などをしない（ステップＳ１０６）。
【０１６０】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１６１】
ところで、ステップＳ１１２で、前の取り込み区間ＰＤで閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲのうち、今回、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲと異なる時点のものがない、つまり、前回と今回の取り込み区間で、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲは、一致する時点であると判別される状態は、図１９、図２０および図２１に示すような状態が考えられ、さらに次の取り込み区間ＰＤにおける取り込み波形の状態を把握する必要がある。すなわち、図１９、図２０および図２１では、ステップＳ１１３における現在の取り込み区間は区間ＰＤ３であって、次の取り込み区間ＰＤ４の状態を見ることになる。そして、図２０および図２１の場合には、更に次の区間ＰＤ５の状態を見る必要がある。
【０１６２】
また、図２１では、現在の取り込み区間は、区間ＰＤ２であって、次の取り込み区間ＰＤ３の状態および更に次の取り込み区間ＰＤ４の状態を見る必要がある。
【０１６３】
そこで、この例においては、ステップＳ１１２で、前の取り込み区間ＰＤで閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲのうち、今回、閾値θｔｈを超えた相関値ＣＯＲと異なる時点のものがないと判別したときには、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し、取り込み波形データと記憶している叩打波形データとの相互相関値ＣＯＲを計算する（ステップＳ１１３）。そして、叩打判定回路３０８は、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中に、閾値θｔｈを超えるものが１個も無いかどうか判別する（ステップＳ１１４）。
【０１６４】
そして、このステップＳ１１４で、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中に、閾値θｔｈを超えるものが１個も無いと判別したときには（この状態は、図１９に示すように、次の取り込み区間ＰＤ４で閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲが１個も無い状態である）、叩打判定回路３０８は、ヘッドホン筐体２が１回叩打されたと判定し、その旨の通知を制御回路３０４に送る（ステップＳ１１５）。
【０１６５】
この１回叩打の判定結果の通知を受け取った制御回路３０４は、当該通知をノイズモード切換操作指示と認識し、前述したノイズモードの切換変更処理を実行する（ステップＳ１１６）。
【０１６６】
そして、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０７に飛んで、次の取り込み区間ＰＤを設定し、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１６７】
ステップＳ１１４で、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中に、閾値θｔｈを超えるものがあると判別したときには（この状態は、図２０および図２１に示すように、次の取り込み区間ＰＤ４で閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲがある状態である）、叩打判定回路３０８は、更に次の取り込み区間ＰＤ５を設定し、取り込み波形データと記憶している叩打波形データとの相互相関値ＣＯＲを計算する（ステップＳ１１７）。
【０１６８】
そして、叩打判定回路３０８は、更に次の取り込み区間ＰＤ５において、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中に閾値θｔｈを超えるものがあって、かつ、当該閾値θｔｈを超えた時点として、前回と異なるものがあるか否か判別する（ステップＳ１１８）。
【０１６９】
このステップＳ１１８で、閾値θｔｈを超える相互相関値ＣＯＲのうち、前回と異なるものが無いと判別される状態は、図２０および図２１の状態であり、このときには、叩打判定回路３０８は、ヘッドホン筐体２が２回連続的に叩打されたと判定し（図１８のステップＳ１２５）、その旨を制御回路３０４に伝える。
【０１７０】
すると、制御回路３０４は、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたことをイコライザ特性の変更指示として認識して、前述したように、メモリ２４から次にデジタルイコライザ回路３０５に設定するイコライザ特性のパラメータを読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給して、イコライザ特性を変更する（ステップＳ１２６）。
【０１７１】
次に、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０７に飛んで、次の取り込み区間を設定し、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１７２】
また、ステップＳ１１９で、閾値θｔｈを超える相互相関値ＣＯＲのうち、前回と異なるものがあると判別される状態は、図示は省略するが、図２０および図２１において、区間ＰＤ５で、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲが２個以上存在する状態であるので、それは、連続的な３個以上の叩打であるとして、叩打判定回路３０８は、ノイズモード切換操作指示やイコライザ変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない（図１６のステップＳ１０５）。このため、制御回路３０４は、ノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更などをしない（ステップＳ１０６）。
【０１７３】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１７４】
次に、ステップＳ１０４で、叩打判定回路３０８が、取り込み区間ＰＤ内で相互相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを超えた回数が２回であると判別したときには、叩打判定回路３０８は、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回以上超えたか否か判別する（図１８のステップＳ１２１）。
【０１７５】
このステップＳ１２１で、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回以上超えたと判別したときには、叩打判定回路３０８は、前の取り込み区間ＰＤで、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲのうちで、今回、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあるか否か判別する（ステップＳ１２２）。
【０１７６】
このステップＳ１２２で、前の取り込み区間ＰＤで、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲのうちで、今回、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあると判別される状態は、例えば図２４に示すような状態であって、連続して３回、ヘッドホン筐体２が叩打された場合などである。
【０１７７】
そのため、このステップＳ１２２で、前の取り込み区間ＰＤで、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲのうちで、今回、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲと異なる時点のものがあると判別されたときには、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０５に進み、ノイズモード切換操作指示やイコライザ変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない。そして、このステップＳ１０５以降の処理を繰り返す。
【０１７８】
次に、ステップＳ１２２で、前の取り込み区間ＰＤで、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲのうちで、今回、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲと異なる時点のものがないと判定される状態は、例えば図２２および図２３に示すような状態が考えられ、さらに次の取り込み区間ＰＤにおける取り込み波形の状態を把握する必要がある。すなわち、図２２および図２３では、ステップＳ１２２における現在の取り込み区間は区間ＰＤ３であって、次の取り込み区間ＰＤ４の状態を見る必要がある。
【０１７９】
そのため、このステップＳ１２２で、前の取り込み区間ＰＤで、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲのうちで、今回、閾値θｔｈを超える相関値ＣＯＲと異なる時点のものがないと判別されたときには、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤ（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ４）を設定し、取り込み波形データと記憶している叩打波形データとの相互相関値ＣＯＲを計算する（ステップＳ１２３）。
【０１８０】
そして、叩打判定回路３０８は、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中の閾値θｔｈを超えるもののうち、当該閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ３）と異なるものがあるか否か判別する（ステップＳ１２４）。
【０１８１】
この場合において、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ３）と今回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ４）とで異なる時点のものが無い状態は、例えば図２２の状態である。また、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ３）と今回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ４）とで異なる時点のものが存在する状態は、例えば図２３の状態である。
【０１８２】
このため、ステップＳ１２４で、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ３）と今回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ４）とで異なる時点のものが無いと判別したときには、叩打判定回路３０８は、ヘッドホン筐体２が２回連続的に叩打されたと判定し（図１８のステップＳ１２５）、その旨を制御回路３０４に伝える。
【０１８３】
すると、制御回路３０４は、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたことをイコライザ特性の変更指示として認識して、前述したように、メモリ２４から次にデジタルイコライザ回路３０５に設定するイコライザ特性のパラメータを読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給して、イコライザ特性を変更する（ステップＳ１２６）。
【０１８４】
次に、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０７に飛んで、次の取り込み区間を設定し、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１８５】
また、ステップＳ１２４で、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ３）と今回（図２２および図２３では取り込み区間ＰＤ４）とで異なる時点のものが無いと判別したときには、叩打判定回路３０８は、連続的な３個以上の叩打であるとして、叩打判定回路３０８は、ノイズモード切換操作指示やイコライザ変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない（図１６のステップＳ１０５）。このため、制御回路３０４は、ノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更などをしない（ステップＳ１０６）。
【０１８６】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１８７】
次に、ステップＳ１２１で、前の取り込み区間ＰＤで、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回も超えないと判別される状態は、例えば図２５および図２６に示すような状態である。したがって、このときにも、さらに次の取り込み区間ＰＤにおける取り込み波形の状態を把握する必要がある。すなわち、図２５および図２６では、ステップＳ１２１における現在の取り込み区間は区間ＰＤ２であって、次の取り込み区間ＰＤ３の状態を見る必要がある。
【０１８８】
そのため、このステップＳ１２１で、前の取り込み区間ＰＤでは、相関値ＣＯＲが閾値θｔｈを１回も超えないと判別されたときには、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤ（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）を設定し、取り込み波形データと記憶している叩打波形データとの相互相関値ＣＯＲを計算する（ステップＳ１２３）。
【０１８９】
そして、叩打判定回路３０８は、計算の結果得られた相互相関値ＣＯＲの中の閾値θｔｈを超えるもののうち、当該閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）と異なるものがあるか否か判別する（ステップＳ１２４）。
【０１９０】
この場合において、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ２）と今回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）とで異なる時点のものが無い状態は、例えば図２５の状態である。また、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ２）と今回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）とで異なる時点のものが存在する状態は、例えば図２６の状態である。
【０１９１】
このため、ステップＳ１２４で、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ２）と今回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）とで異なる時点のものが無いと判別したときには、叩打判定回路３０８は、ヘッドホン筐体２が２回連続的に叩打されたと判定し（図１８のステップＳ１２５）、その旨を制御回路３０４に伝える。
【０１９２】
すると、制御回路３０４は、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたことをイコライザ特性の変更指示として認識して、前述したように、メモリ２４から次にデジタルイコライザ回路３０５に設定するイコライザ特性のパラメータを読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給して、イコライザ特性を変更する（ステップＳ１２６）。
【０１９３】
次に、叩打判定回路３０８は、図１６のステップＳ１０７に飛んで、次の取り込み区間を設定し、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１９４】
また、ステップＳ１２４で、閾値θｔｈを超えた時点として、前回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ２）と今回（図２５および図２６では取り込み区間ＰＤ３）とで異なる時点のものが無いと判別したときには、叩打判定回路３０８は、連続的な３個以上の叩打であるとして、叩打判定回路３０８は、ノイズモード切換操作指示やイコライザ変更操作指示などのコマンド入力操作はなかったと判定し、制御回路３０４には何も通知しない（図１６のステップＳ１０５）。このため、制御回路３０４は、ノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更などをしない（ステップＳ１０６）。
【０１９５】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ１０７）、その後、ステップＳ１０１に戻って、このステップＳ１０１以降の処理を繰り返す。
【０１９６】
以上のようにして、この第１の例では、マイクロホン２１の収音音声信号から再生音声信号Ｓの成分を除去した信号から取り込んだ波形データと、メモリ２４に記憶している叩打波形データとの相互相関値に基づいて、ヘッドホン筐体２の１回叩打および２回叩打を判定して、それらをノイズモード切換操作指示およびイコライザ特性変更操作指示とすることができる。
【０１９７】
［第１の例の変形例］
上述の説明では、メモリ２４には、叩打波形データの代表的波形データを保持するようにしたが、予め、叩打の仕方やヘッドホン筐体２の叩打位置によって、何種類か叩打波形データについて波形に異なる傾向がある場合には、それらの異なる種類の叩打波形データをすべてメモリ２４に記憶させておき、すべての叩打波形データについて、上述の相互相関処理を行なって、ヘッドホン筐体２の１回叩打および２回叩打を判定するようにしてもよい。
【０１９８】
また、上述の実施形態の説明では、メモリ２４には、予め、叩打波形データを記憶しておくようにしたが、ユーザが実際にヘッドホン筐体２を叩打したときのマイクロホン２１の収音音声信号から得た叩打波形データを、メモリ２４に記憶する学習機能を、ＤＳＰ２３２に設けるようにすることもできる。
【０１９９】
その場合には、例えばＤＳＰ２３２の制御回路３０５に対して学習機能起動用の特定の操作手段を設けておき、当該操作手段が操作されたら、制御回路３０５は、電子音や音声メッセージなどで、ユーザに叩打波形データの登録準備完了を通知する。そして、制御回路３０４は、その後のユーザのヘッドホン筐体２の叩打を、登録する叩打波形データの取り込み指示であると認識し、マイクロホン２１の収音音声信号から得た叩打波形データを取り込んで、メモリ２４に記憶するようにする。
【０２００】
この場合に、メモリ２４に既に叩打波形データが書き込まれている場合には、新たな叩打波形データに置き換えるようにしても良いし、新たな叩打波形データとメモリ２４に既に書き込まれていた叩打波形データとを平均化し、その平均化した叩打波形データをメモリ２４に書き直すようにしても良い。
【０２０１】
また、上述の実施形態では、ヘッドホン筐体２の叩打について、１回叩打と、２回叩打とを検出する場合について説明したが、さらに３回叩打、４回叩打、などを検出することができるようにして、多種の処理に対する操作指示とすることができる。
【０２０２】
例えば、ＤＳＰ２３２の制御回路３０５に対して学習機能起動用の特定の操作手段を設ける代わりに、ヘッドホン筐体２の叩打、例えば、３回連続的なヘッドホン筐体２の叩打を、学習機能起動用の指示操作とするようにしてもよい。
【０２０３】
［叩打判定の第２の例］
この第２の例の叩打判定方法は、第１の例のようにメモリ２４に叩打波形データを予め記憶することはしない、簡易的な叩打判定の方法であって、図１５に示した叩打波形の形状に着目した方法である。
【０２０４】
すなわち、図１５に示すように、叩打波形は、その最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプル部分では、比較的決まった減衰率で減衰していることが分かっている。
【０２０５】
そこで、この第２の例においては、ほぼ一つの叩打波形（叩打応答波形）が収まる時間長を、前述した波形データの取り込み区間ＰＤとして、この取り込み区間ＰＤの中で、最大振幅値サンプルを調べる。そして、最大値サンプルを検出することができたら、その前後のサンプルの振幅値を調べ、最大値からの減衰比率として、上記の決まった減衰率に等しいあるいは類似するものとなっているどうかにより、取り込み区間ＰＤ内に叩打波形が含まれているか否かを判定する。つまり、ヘッドホン筐体２のユーザによる叩打を判定する。
【０２０６】
この第２の例の場合には、取り込み区間ＰＤは重複させない、あるいは、重複させる場合には、ごく短時間分とする。そして、上述したように、第２の例においては、取り込み区間ＰＤの時間長は、ほぼ一つの叩打波形（叩打応答波形）が収まる時間長であるので、図２７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ユーザによるヘッドホン筐体２の１回叩打および２回叩打は、１回叩打を検出した取り込み区間ＰＤａと、その直後の取り込み区間ＰＤｂにおける叩打判定結果を用いて判定するようにする。
【０２０７】
この第２の例においては、叩打判定回路３０８は、叩打回数カウンタを備え、連続する２個の取り込み区間における叩打回数をカウントするようにするようにする。
【０２０８】
ただし、ユーザのヘッドホン筐体２の叩打タイミングが、取り込み区間ＰＤの境目近傍（取り込み区間ＰＤの端）のときには、図２７（Ｃ）に示すように、２つの取り込み区間ＰＤａおよびＰＤｂを結合して、叩打判定を行なうようにする。
【０２０９】
この第２の例の叩打判定方法の場合における処理の流れの例を、図２８およびその続きである図２９を参照しながら説明する。なお、図２８および図２９のフローチャートは、叩打判定回路３０８と制御回路３０４とが実行する処理ステップを示したものである。
【０２１０】
まず、叩打判定回路３０８は、設定された波形データの取り込み区間ＰＤにおいて、減算回路３０７で再生音声信号Ｓの成分が除去されたマイクロホン２１の収音音声信号の波形データを取り込み、取り込んだ波形データを、バッファメモリに一時保持するようにする（ステップＳ２０１）。
【０２１１】
次に、叩打判定回路３０８は、減算回路３０７からのデータについて、バッファメモリに波形データ取込区間ＰＤ分の波形データの取り込みが完了すると、取り込んだ波形データのうちで、最大振幅値を示すサンプルを検出する（ステップＳ２０２）。
【０２１２】
最大振幅値を示すサンプルが検出したら、叩打判定回路３０８は、当該最大振幅値を示すサンプルが、取り込み区間ＰＤの端にあって、当該最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプルの観測が可能であるか否か判別する（ステップＳ２０３）。
【０２１３】
そして、最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプルの観測が可能であると判別したときには、叩打判定回路３０８は、そのままステップＳ２０５に進む。また、最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプルの観測が可能ではないと判別したときには、叩打判定回路３０８は、最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプルの観測ができる２個の取り込み区間ＰＤを結合して、観測区間を２区間とし（ステップＳ２０４）、その後、ステップＳ２０５に進む。
【０２１４】
ステップＳ２０５では、最大振幅値を示すサンプルの前後のサンプルデータに関して、最大振幅値を基準にした規定比率で減衰したものとなっているかどうか調査する。そして、叩打判定回路３０８は、取り込んだ波形データが、最大振幅値を基準にした規定比率で減衰したものとなっているか否か判別する（ステップＳ２０６）。
【０２１５】
このステップＳ２０６で、取り込んだ波形データが、最大振幅値を基準にした規定比率で減衰したものとなっていると判別したときには、叩打判定回路３０８は、叩打回数カウンタを１だけインクリメントする（図２９のステップＳ２２１）。
【０２１６】
そして、叩打判定回路３０８は、叩打回数カウンタのカウント値から、直前の取り込み区間ＰＤで叩打回数カウンタがインクリメントされたか否か判別し（ステップＳ２２２）、インクリメントされていると判別したときには、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたと判定し、その旨を制御回路３０４に通知する（ステップＳ２２３）。
【０２１７】
制御回路３０４は、この２回叩打の通知を受けて、その通知をイコライザ特性の変更指示として認識し、前述したように、メモリ２４から次にデジタルイコライザ回路３０５に設定するイコライザ特性のパラメータを読み出して、デジタルイコライザ回路３０５に供給して、イコライザ特性を変更する（ステップＳ２２４）。
【０２１８】
次に、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間を設定し（ステップＳ２２５）、その後、ステップＳ２０１に戻って、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【０２１９】
ステップＳ２２２で、直前の取り込み区間で、インクリメントされていないと判別したときには、叩打判定回路３０８は、そのままステップＳ２０１に戻って、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【０２２０】
また、ステップＳ２０６で、取り込んだ波形データが、最大振幅値を基準にした規定比率で減衰したものとなっていないと判別したときには、叩打判定回路３０８は、叩打回数カウンタのカウント値から、直前の取り込み区間ＰＤで叩打回数カウンタがインクリメントされたか否か判別する（ステップＳ２０７）。
【０２２１】
このステップＳ２０７で、直前の取り込み区間ＰＤで叩打回数カウンタがインクリメントされていないと判別したときには、叩打判定回路３０８は、叩打回数カウンタをリセットし（ステップＳ２０８）、次の取り込み区間を設定する（ステップＳ２１１）。そして、ステップＳ２０１に戻り、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【０２２２】
また、ステップＳ２０７で、直前の取り込み区間ＰＤで叩打回数カウンタがインクリメントされていると判別したときには、叩打判定回路３０８は、叩打判定回路３０８は、ヘッドホン筐体２が１回叩打されたと判定し、その旨を制御回路３０４に通知する（ステップＳ２０９）。
【０２２３】
この１回叩打の判定結果の通知を受け取った制御回路３０４は、当該通知をノイズモード切換操作指示と認識し、前述したノイズモードの切換変更処理を実行する（ステップＳ２１０）。
【０２２４】
そして、叩打判定回路３０８は、次の取り込み区間ＰＤを設定し（ステップＳ２１１）、その後、ステップＳ２０１に戻って、このステップＳ２０１以降の処理を繰り返す。
【０２２５】
なお、ステップＳ２１１における「次の取り込み区間ＰＤ」は、ステップＳ２０４で２個の取り込み区間を結合したときには、その結合された２個の取り込み区間の後の取り込み区間であることはいうまでもない。
【０２２６】
［叩打判定の第３の例］
この第３の例の叩打判定方法は、ヘッドホン筐体２の構造を工夫して、ユーザがヘッドホン筐体２を叩打したときの応答波形が、他のノイズや音声信号と区別がつきやすい特長を有するようにする方法である。
【０２２７】
この第３の例においては、例えば、図３０に示すように、ヘッドホン筐体２内に、音響的な機械構成部分として、容積Ｖの小部屋４と、この小部屋４と連通するポート５とを設ける。この場合、小部屋４とポート５とは、ヘッドホン筐体２を叩打したときに、共振点が形成されるように形成される。
【０２２８】
図３１は、この小部屋４とポート５とからなる部分の等価構成図である。ポート５の長さをＬ、断面積をＳとし、また、小部屋４の容積をＶとしたとき、共振点の周波数ｆｏは、
ｆｏ＝ｃ／（２π）・（Ｓ／（ＬＶ））１／２        ・・・（式８）
となる。ここで、ｃは音波の速度である。（式８）から、小部屋４の容積Ｖと、ポート５の断面積Ｓおよび長さＬを適当に選定することにより、共振周波数ｆｏを、ヘッドホン筐体２を叩打したときの共振周波数に設定するように構成することができる。
【０２２９】
ヘッドホン筐体２内に、小部屋４およびポート５からなる音響的な機械構成部分を設け、その音響的な機械構成部分の共振周波数ｆｏが、ヘッドホン筐体２を叩打したときの共振周波数と等しくなるように構成することにより、ヘッドホン筐体２をユーザが叩打したときには、その応答波形は、音響的な機械構成部分の共振点の影響を大きく受け、共振周波数ｆｏを中心とした大きなエネルギーを有するものとなる。
【０２３０】
このことを踏まえて、この第３の例においては、図３０に示すように、減算回路３０７の出力信号に対して、共振周波数ｆｏを通過中心周波数とする急峻な通過帯域特性を有するバンドパスフィルタ３０９を設ける。そして、このバンドパスフィルタ３０９の出力信号を、叩打判定回路３１０に供給するようにする。
【０２３１】
叩打判定回路３１０は、バンドパスフィルタ３０９からの信号振幅が、叩打されたと判別することができるような閾値レベルＲｔｈを超えたときに、ヘッドホン筐体２に対する叩打があったと判定するようにする（図３２（Ａ）参照）。
【０２３２】
そして、叩打判定回路３１０は、２回叩打は、次のようにして判定する。すなわち、この第３の例においては、叩打判定回路３１０は、図３２（Ａ）のように、バンドパスフィルタ３０９からの信号振幅が閾値レベルＲｔｈを超えた先頭の時点で、図３２（Ｂ）に示すような所定のウィンドウ幅ＷのウィンドウパルスＰｗを立ち上げるようにする。
【０２３３】
そして、このウィンドウパルスＰｗのウィンドウ幅Ｗ内において、バンドパスフィルタ３０９からの信号振幅が閾値レベルＲｔｈを超えるパルス状成分があるか否か判別する。そして、叩打判定回路３１０は、ウィンドウパルスＰｗのウィンドウ幅Ｗ内に、閾値レベルＲｔｈを超えるパルス状成分が無いと判別したときには、ヘッドホン筐体２は、１回叩打されたと判定し、その判定結果を制御回路３０４に通知する。また、ウィンドウパルスＰｗのウィンドウ幅Ｗ内に、閾値レベルＲｔｈを超えるパルス状成分があり、それが１個であると判別したときには、叩打判定回路３１０は、ヘッドホン筐体２は、２回叩打された判定し、その判定結果を制御回路３０４に通知する。
【０２３４】
なお、叩打判定回路３１０は、ウィンドウパルスＰｗのウィンドウ幅Ｗ内に、閾値レベルＲｔｈを超えるパルス状成分があっても、それが２個以上であると判別したときには、叩打が３回以上であるので、この例においては、制御回路３０４には何も通知しない。
【０２３５】
制御回路３０４は、叩打判定回路３１０からの通知を、ノイズモード切換操作指示あるいはイコライザ変更操作指示として認識し、上述したのと同様にして、ノイズモードの切換変更処理あるいはイコライザ特性の変更処理を実行する。
【０２３６】
以上のように、この第３の例によれば、叩打判定回路３１０は比較的簡単な構成とすることができる。
【０２３７】
［第３の例の変形例］
上述の第３の例では、ヘッドホン筐体２内に、小部屋４およびポート５からなる音響的な機械構成部分を設けて、共振点を作るようにしたが、このような音響的な機械構成部分をヘッドホン筐体２内に設けずに、例えばヘッドホン筐体２自身が共振点を持つような構造とするようにしても良い。
【０２３８】
その場合には、音声信号Ｓの再生に対しては、音響的には共振の影響は少ないが、実際にヘッドホン筐体２を叩打したときには、大きく共振が影響することにより、叩打判定を容易にすることができる。
【０２３９】
また、減算回路３０７の出力信号は、音声信号Ｓの成分が除去されたものであって、しかも、図１５に示したように、ヘッドホン筐体２が叩打されたときの叩打波形は、比較的大振幅を有するものであるので、上述のような共振点を作らなくても、減算回路３０７の出力信号において、所定の閾値レベルよりも大きな振幅成分をヘッドホン筐体２の叩打による成分として検出するようにしてもよい。
【０２４０】
［第２の実施形態（フィードフォワード方式のノイズ低減装置）］
図３３は、この発明による音声出力装置の第２の実施形態としてヘッドホン装置のノイズ低減装置部に、図１のフィードバック方式に代えて、フィードフォワード方式のノイズ低減装置を適用した場合を示すブロック図である。この図３３において、図１における場合と同様の部分については、同一番号を付してある。
【０２４１】
この第２の実施形態におけるノイズ低減装置部３０は、音響−電気変換手段としてのマイクロホン３１、マイクアンプ３２、ノイズ低減用のフィルタ回路３３、メモリ３４などを備える構成とされている。
【０２４２】
ノイズ低減装置部３０は、前述したフィードバック方式のノイズ低減装置部２０と同様に、ドライバー１１、マイクロホン３１、また、音声信号入力端１２を構成するヘッドホンプラグと接続ケーブルで接続されている。３０ａ，３０ｂ，３０ｃは、ノイズ低減装置部３０に対して接続ケーブルが接続される接続端子部である。
【０２４３】
この第２の実施形態では、リスナ１の音楽聴取環境において、ヘッドホン筐体２の外のノイズ源３から、ヘッドホン筐体２内のリスナ１の音楽聴取位置に入り込むノイズをフィードフォワード方式で低減して、音楽を良好な環境で聴取することができるようにする。
【０２４４】
フィードフォワード方式のノイズ低減システムは、基本的には、図３３に示すように、ヘッドホン筐体２の外部にマイクロホン３１が設置されており、このマイクロホン３１で、収音したノイズ３に対して適切なフィルタリング処理をしてノイズ低減音声信号を生成し、この生成したノイズ低減音声信号を、ヘッドホン筐体２の内部のドライバー１１にて音響再生し、リスナ１の耳に近いところで、ノイズ（ノイズ３´）をキャンセルするようにする。
【０２４５】
マイクロホン３１で収音されるノイズ３と、ヘッドホン筐体２内のノイズ３´とは、両者の空間的位置の違い（ヘッドホン筐体２の外と内の違いを含む）に応じた異なる特性となる。したがって、フィードフォワード方式では、マイクロホン３１で収音したノイズ源３からのノイズと、ノイズキャンセルポイントＰｃにおけるノイズ３´との空間伝達関数の違いを見込んで、ノイズ低減音声信号を生成するようにする。
【０２４６】
この実施形態では、フィードフォワード方式のノイズ低減音声信号生成部として、デジタルフィルタ回路３３を用いる。この実施形態では、フィードフォワード方式でノイズ低減音声信号を生成するので、デジタルフィルタ回路３３は、以下、ＦＦフィルタ回路３３と称することとする。
【０２４７】
ＦＦフィルタ回路３３は、ＦＢフィルタ回路２３と全く同様に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３３２と、その前段に設けられるＡ／Ｄ変換回路３３１と、その後段に設けられるＤ／Ａ変換回路３３３とで構成される。
【０２４８】
この実施形態では、図３４に示すように、ＤＳＰ３３２には、デジタルフィルタ回路４０１と、ゲイン可変回路４０２と、加算回路４０３と、制御回路４０４と、デジタルイコライザ回路４０５と、伝達関数Ｈff乗算回路４０６と、除去回路の例を構成する減算回路４０７と、叩打判定回路４０８が構成されている。
【０２４９】
そして、図３４に示すように、マイクロホン３１で収音された得られたアナログ音声信号は、マイクアンプ３２を通じてＦＦフィルタ回路３３に供給され、Ａ／Ｄ変換回路３３１によりデジタル音声信号に変換される。そして、そのデジタル音声信号がＤＳＰ３３２のデジタルフィルタ回路４０１に供給される。
【０２５０】
ＤＳＰ３３２のデジタルフィルタ回路４０１は、フィードフォワード方式のデジタルノイズ低減音声信号を生成するためのデジタルフィルタである。このデジタルフィルタ回路４０１は、これに入力されるデジタル音声信号から、これに設定されるパラメータとしてのフィルタ係数に応じた特性の前記デジタルノイズ低減音声信号を生成する。デジタルフィルタ回路４０１に設定されるフィルタ係数は、この実施形態では、制御回路４０４により、メモリ３４から読み出されて供給される。
【０２５１】
この実施形態では、メモリ３４には、種々の異なる複数のノイズ環境におけるノイズを、ＤＳＰ３３２のデジタルフィルタで回路４０１で生成するフィードフォワード方式によるノイズ低減音声信号により低減することができるようにするために、後述するような複数個（複数セット）のパラメータとしてのフィルタ係数が記憶されている。
【０２５２】
制御回路４０４は、上述の第１の実施形態と同様に、メモリ３４から、特定の１個（１セット）のフィルタ係数を読み出して、ＤＳＰ３３２のデジタルフィルタ回路４０１に設定するようにする。
【０２５３】
そして、この実施形態では、制御回路４０４に対しては、叩打判定回路４０８からの叩打判定信号が供給されており、制御回路４０４は、この叩打判定回路４０８からの叩打判定信号が、ユーザにより筐体２が１回叩打されたと判断したときに、メモリ２４から読み出す特定の１個（１セット）のフィルタ係数を変更して、デジタルフィルタ回路４０１に設定するようにする。
【０２５４】
そして、デジタルフィルタ回路４０１では、制御回路４０４を介してメモリ３４から選択的に読み出されて設定されたフィルタ係数に応じたデジタルノイズ低減音声信号を生成する。
【０２５５】
そして、デジタルフィルタ回路４０１で生成されたデジタルノイズ低減音声信号は、図３４に示すように、ゲイン可変回路４０２を通じて加算回路４０３に供給される。この実施形態では、ゲイン可変回路４０２は、制御回路４０４の制御を受けて、ノイズモードの切換変更時に、ゲイン制御される。
【０２５６】
一方、音声信号入力端１２を通じた聴取対象の音声信号Ｓ（例えば音楽信号）が、Ａ／Ｄ変換回路２５でデジタル音声信号に変換された後、ＤＳＰ３３２のデジタルイコライザ回路４０５に供給されて、音声信号Ｓについての振幅−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。
【０２５７】
フィードフォワード方式のノイズ低減システムの場合には、デジタルフィルタ４０１のフィルタ係数を変更してノイズ低減カーブ（ノイズ低減特性）を変更しても、外部入力される聴取対象の音声信号Ｓは、ノイズ低減効果の周波数カーブ（周波数特性）に対応した影響を受けない。このため、この第２の実施形態では、ノイズモードを切換変更処理をする際には、制御回路４０４は、デジタルイコライザ回路４０５のイコライザ特性の変更処理は行なわない。
【０２５８】
ただし、第１の実施形態と同様に、この第２の実施形態においても、ユーザによりデジタルイコライザ回路３０５のイコライザ特性を変更指示することができるように構成されている。このため、この第２の実施形態でも、ヘッドホン筐体２が１回叩打されたときには、その１回叩打は、ノイズモードの変更入力コマンドであると判断し、ヘッドホン筐体２が２回叩打されたときには、イコライザ特性の変更指示コマンドであると判断するようにする。
【０２５９】
デジタルイコライザ回路４０５の出力音声信号は、加算回路４０３に供給されて、ゲイン可変回路４０２からのノイズ低減音声信号と加算される。そして、その加算信号が、ＤＳＰ３３２の出力としてＤ／Ａ変換回路３３３に供給され、このＤ／Ａ変換回路３３３においてアナログ音声信号に変換される。そして、このアナログ音声信号が、ＦＦフィルタ回路３３の出力信号としてパワーアンプ１３に供給される。そして、このパワーアンプ１３からの音声信号がドライバー１１に供給されて、音響再生され、リスナ１の両耳（図３３および図３４では右耳のみが示されている）に対して、その再生音が放音されるようにされる。
【０２６０】
この音響再生されてドライバー１１により放音される音声には、ＦＦフィルタ３３において生成されたノイズ低減音声信号による音響再生成分が含まれる。このドライバー１１で音響再生された放音された音声のうちの、ノイズ低減音声信号による音響再生成分とノイズ３´とが、音響合成されることにより、ノイズキャンセルポイントＰｃでは、ノイズ３´が低減（キャンセル）される。
【０２６１】
次に、フィードバック方式のノイズ低減装置のノイズ低減動作について、伝達関数を用いて、図３５を参照しながら説明する。図３５は、図３３に示したブロック図に対応して、各部をその伝達関数を用いて表したブロック図である。
【０２６２】
この図３５において、Ａはパワーアンプ１３の伝達関数、Ｄはドライバー１１の伝達関数、Ｍはマイクロホン３１およびマイクアンプ３２の部分に対応する伝達関数、−αはフィードフォワードのために設計されたデジタルフィルタ回路４０１の伝達関数である。また、Ｈはドライバー１１からキャンセルポイントＰｃまでの空間の伝達関数、Ｅは聴取目的の音声信号Ｓにかけられるイコライザ１５の伝達関数である。そして、Ｆは、外部のノイズ源３のノイズＮの位置からリスナの耳のキャンセルポイントＰｃの位置に至るまでの伝達関数である。
【０２６３】
この図３５のように表したとき、図３５のブロックは、図４の（式５）で表現することができる。なお、Ｆ´は、ノイズ源からマイク位置までの伝達関数を表す。上記の各伝達関数は複素表現されているものとする。
【０２６４】
ここで、理想的な状態を考えると、伝達関数Ｆが図４の（式６）のように表せるとすると、図４の（式５）は、図４の（式７）で表すことができ、ノイズはキャンセルされ、音楽信号（または聴取する目的とする音楽信号等）Ｓだけが残り、通常のヘッドホン動作と同様の音を聴取することができることが分かる。このときの音圧Ｐは、図４の（式７）のように表される。
【０２６５】
ただし実際は、図４の（式６）が完全に成立するような伝達関数を持つ完全なフィルタの構成は困難である。特に中高域に関して、人により装着や耳形状により個人差が大きいことと、ノイズの位置やマイク位置などにより特性が変化する、などの理由のため通常は中高域に関しては、このアクティブなノイズ低減処理を行わず、ヘッドホン筐体２でパッシブな遮音をすることが多い。
【０２６６】
なお、図４の（式６）は、数式を見れば自明であるが、ノイズ源から耳位置までの伝達関数を、デジタルフィルタの伝達関数αを含めた電気回路にて模倣することを意味している。
【０２６７】
なお、この第２の実施形態のフィードフォワード型でのキャンセルポイントは、図３３に示した通り、図１に示した第１の実施形態のフィードバック型と異なり、聴取者の任意の耳位置において設定することができる。
【０２６８】
しかしながら、通常の場合、デジタルフィルタ回路４０１の伝達関数αは固定的であり、設計段階においては、なんらかのターゲット特性を対象として決定するようにすることになり、人によっては、耳の形状が違うため、十分なノイズキャンセル効果が得られないことや、ノイズ成分を非逆相で加算してしまうことにより、異音がするなどの現象が起こりえる。
【０２６９】
一般的に、図３６に示すように、第２の実施形態のフィードフォワード方式は、発振する可能性が低く安定度が高いが、十分な減衰量を得るのは困難であり、一方、第１の実施形態のフィードバック方式は、大きな減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に注意が必要となる。
【０２７０】
ヘッドホン筐体２の叩打の判定は、この第２の実施形態では、マイクロホン３１からの収音音声信号から行なうようにする。この場合に、マイクロホン３１からの収音音声信号には、再生音声信号（聴取を目的とした再生音楽や通信音声などの成分）の影響を受けると共に、ノイズ低減効果の影響を受ける。ユーザがヘッドホン筐体２を叩打したとき、叩打された筐体２において発生する音は、当然マイクロホン３１により収音されるものの、同時に再生音声がドライバー１１から放音されているため、この再生音声の中に、筐体２の叩打音が埋もれてしまう可能性もあり、筐体２の叩打をマイクロホン３１からの収音音声信号から検知するのは、そのままでは困難である。
【０２７１】
そこで、この第２の実施形態では、音声信号Ｓの音響再生音声の成分を除去して、確実に叩打操作の判定ができるようにしている。
【０２７２】
まず、ドライバー１１からマイクロホン３１までの伝達関数Ｈffとしたとき、この伝達関数Ｈffの要素およびそのときに選択されているノイズモードにおけるノイズ低減効果による外部音声信号の周波数特性影響を乗算したフィルタＨff＿ncを予め計算しておく。そして、実際の運用時には、再生対象の音声信号は、デジタルイコライザ回路４０５を通した後、上記のフィルタＨff＿ncを掛けた上で、マイクロホン３１の出力信号から減算し、その減算出力信号を基に、叩打判定を行なうようにする。
【０２７３】
つまり、これは、マイクロホン３１の位置でのドライバー１１から発せられた音声信号をなるべく正確にシミュレートし、マイクロホン３１位置での音から減算することで、マイクロホン３１の収音音声信号から再生音声信号Ｓの成分を除去するようにしている。
【０２７４】
すなわち、この第２の実施形態では、図３４に示すように、マイクロホン３１からの収音音声信号は、Ａ／Ｄ変換回路３３１でデジタル音声信号に変換された後、減算回路４０７に供給される。
【０２７５】
一方、デジタルイコライザ回路４０５からの音声信号Ｓは、前記フィルタＨff＿nc乗算回路３０６に供給されて、音声信号Ｓに対して伝達関数Ｈffを考慮した前記フィルタＨff＿ncが乗算される。そして、その乗算結果が減算回路４０７に供給されて、マイクロホン３１からの収音音声信号から減算されて、当該収音音声信号中に含まれる音声信号Ｓの成分が除去される。
【０２７６】
そして、この減算回路４０７からの音声信号Ｓの成分が除去されたマイクロホン３１の収音音声信号が、叩打判定回路４０８に供給される。叩打判定回路４０８では、マイクロホン３１からの収音音声信号に、ヘッドホン筐体２が叩打されたときの音声信号成分または振動成分が含まれているかどうかを判定すると共に、所定時間内に当該成分が何個含まれているかにより、叩打の回数も判定するようにする。そして、叩打判定回路４０８は、その判定結果を制御回路４０４に供給する。
【０２７７】
減算回路４０７から得られる減算結果には、環境ノイズが多く含まれるが、ユーザがヘッドホン筐体２を叩打したときに、このヘッドホン筐体２を伝わる音は、一般にこれより大きく、また、環境ノイズ中には、叩打時のようなパルス的な音は通常は入らないので、誤認識されることは少ない。
【０２７８】
この叩打判定回路４０８の具体構成例は、前述した第１の実施形態と全く同様とすることができる。ただし、この第２の実施形態において、ヘッドホン筐体２を叩打したときにマイクロホン３１から得られる代表的な叩打波形データは、図３７に示すようなものとなる。したがって、叩打判定の第１の例において、メモリ３４に記憶する叩打波形データは、この図３７に示すような叩打波形データとされる。
【０２７９】
また、叩打判定の第２の例においては、図３７に示すような波形データに基づいて、最大値の検出およびその最大値の前後の区間のサンプルについての減衰率判定により、叩打波形形状の判定を行なうことになる。
【０２８０】
そして、この第２の実施形態においても、第１の実施形態と全く同様にして、制御回路４０４の制御にしたがって、叩打判定に基づいてノイズモードの切換変更処理およびイコライザ特性変更処理がなされる。
【０２８１】
そして、制御回路４０４は、上述のノイズモードの切換変更時においては、第１の実施形態で説明したような第１の例〜第３の例で説明したような制御動作を行なうものである。
【０２８２】
［第３の実施形態および第４の実施形態］
ところで、上述した第１および第２の実施形態におけるノイズ低減装置部では、フィルタ回路をデジタル化すると共に、そのフィルタ係数を複数種、メモリに用意しておき、適宜、その複数種のフィルタ係数の中から適切なフィルタ係数を選択してデジタルフィルタに設定することができるように構成した。
【０２８３】
しかし、デジタル化したＦＢフィルタ回路２３およびＦＦフィルタ回路３３では、Ａ／Ｄ変換回路２３１および３３１やＤ／Ａ変換回路２３３および３３３における遅延の問題がある。この遅延の問題について、フィードバック方式のノイズ低減システムに関し、以下に説明する。
【０２８４】
例えば、一般的な例として、サンプリング周波数Ｆｓが４８ｋＨｚのＡ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路を用いる場合において、これらＡ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路内部でかかる遅延量が、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路で各２０サンプルとすると、合計４０サンプルの遅延が、ＤＳＰでの演算遅延に加えて、ＦＢフィルタ回路２３のブロックに内包され、その結果、その遅延がオープンループの遅延として系全体に掛かることになる。
【０２８５】
具体的に、サンプリング周波数４８ｋＨｚで４０サンプルの遅延分に相当するゲイン・位相を、図３８（Ａ）に示すが、数１０Ｈｚから位相回転が始まり、Ｆｓ／２の周波数(２４ｋＨｚ)に到るまで大きく回転している。これは、図３９に示したように、サンプリング周波数４８ｋＨｚにて１サンプルの遅れは、Ｆｓ／２の周波数で１８０ｄｅｇ．（π）分の遅れに相当し、同じく、２サンプル、３サンプルの遅れは、２π、３π分の遅れに相当ことがわかれば容易に理解できる。
【０２８６】
一方、フィードバック構成を前提とした実際のノイズ低減システムを持つヘッドホン構成において、ドライバー１１の位置からマイクロホン２１までの伝達関数を測定したのが、図４０である。この場合、マイクロホン２１の配置位置は、ドライバー１１の振動板前面近傍に設置されており、両者の距離が近いために位相回転が比較的少ないことがわかる。
【０２８７】
図４０に示す伝達関数は、図４に示した（式１）、（式２）におけるＡＤＨfbＭに相当しており、これと、伝達関数−βの特性を持つフィルタを周波数軸上で掛け合わせたものが、そのままオープンループとなる。このオープンループの形状が、図４の（式２）および図５を用いて示した前述の条件を満たす必要がある。
【０２８８】
ここで、もう一度、図３８（Ａ）の位相特性を見ると、０ｄｅｇ.から始まって１ｋＨｚ付近で１周（２π）回転していることがわかる。これに加え、図４０のＡＤＨfbＭ特性においても、ドライバー１１からマイクロホン２１までの距離により位相遅れは存在している。
【０２８９】
ＦＢフィルタ回路２３では、Ａ／Ｄ変換回路２３１およびＤ／Ａ変換回路２３３における遅延成分と直列に、自由設計できるＤＳＰ２３２に構成されるデジタルフィルタ部が接続されている。しかし、このデジタルフィルタ部においては、基本的に位相進みのフィルタは、因果律から見て設計することは困難である。ただし、フィルタ形状の構成によっては、特定帯域だけの「部分的な」位相進みはありえるが、この遅延による位相回転を補償するような広い帯域の位相進み回路を作るのは不可能である。
【０２９０】
このことを考えると、ＤＳＰ２３２により、伝達関数−βの好適なデジタルフィルタを設計しても、この場合、フィードバック構成にてノイズ低減効果を得ることができる帯域は、位相が１周回転する１ｋＨｚ近辺以下に限られ、ＡＤＨＭ特性をも組み込んだオープンループを想定し、位相余裕・ゲイン余裕を見込むと、その減衰量や減衰帯域は、さらに狭められてしまうことがわかる。
【０２９１】
その意味で、図４０に示すような特性に対して望ましいβ特性（伝達関数−βのブロック内の位相反転系）というのは、図４１に示すように、ゲイン形状がノイズ低減効果を狙う帯域においてほぼ山型の形状を持ちながら、位相回転はあまり起こらない（図４１では低域から高域まで位相特性は１回転していない）形状であることがわかる。そこで、系全体として、位相が一回転しないように設計することが、当面の目標となる。
【０２９２】
なお、本質的には、ノイズ低減の対象帯域（主として低域）において位相回転が小さければ、帯域外についての位相変化は、ゲインさえ落ちていれば関係ない。しかし、一般に、高域での位相回転が多いと、これは低域にも少なからず影響があるため、広い帯域を対象として位相回転を少なく設計するのが、この実施形態の目的である。
【０２９３】
また、アナログ回路においては、図４１のような特性は設計可能であり、その意味において、前述したデジタルフィルタで構成するメリットと引き換えに、アナログ回路でシステム設計した場合に比べてノイズ低減効果を大きく損なうことは好ましくない。
【０２９４】
ところで、サンプリング周波数を高くすれば、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路での遅延を小さくすることできる。しかし、サンプリング周波数を高くしたものは、製品として非常に高価になり、軍事用や産業用としては実現可能である。しかし、音楽聴取用のヘッドホン装置など、一般消費者向けの製品としては、価格が高価になりすぎて、実用度が低い。
【０２９５】
そこで、この第３の実施形態および第４の実施形態では、第１の実施形態および第２の実施形態におけるデジタル化のメリットを活かしながら、ノイズ低減効果を、より大きくすることができる手法を提供する。
【０２９６】
図４２は、第３の実施形態のヘッドホン装置の構成を示すブロック図である。この第３の実施形態は、第１の実施形態のフィードバック方式を用いたノイズ低減装置部２０の構成を改善したものである。
【０２９７】
この第３の実施形態では、図４２に示すように、ＦＢフィルタ回路２３の構成を、Ａ／Ｄ変換回路２３１、ＤＳＰ２３２、Ｄ／Ａ変換回路２３３からなるデジタル処理系に、アナログフィルタ回路２３４からなるアナログ処理系を並列に設けたものとする。
【０２９８】
そして、アナログフィルタ回路２３４で生成されたアナログノイズ低減音声信号を、加算回路１６に供給するようにする。そして、ＦＢフィルタ回路２３４のＤ／Ａ変換回路２３３からのアナログ信号をこの加算回路１６に供給して、アナログフィルタ回路２３４からの信号と加算する。そして、この加算回路１６の出力信号をパワーアンプ１３に供給するようにする。その他は、図１に示した構成と全く同一とする。
【０２９９】
なお、図４２におけるアナログフィルタ回路２３４は、実際には、入力音声信号に対して、フィルタ処理を行なわずに、入力音声信号をそのままスルーさせて、加算回路１６に供給するようにする場合を含む。その場合には、アナログ素子がアナログ処理系に存在しないので、ばらつきや安定性の面で信頼性の高いシステムとなる。
【０３００】
この第３の実施形態のＦＢフィルタ回路２３では、デジタル処理系とアナログ処理系とで、並列に処理した後に両者を加算した結果が、伝達関数βの特性として、図４２に示したようなゲイン特性および位相特性を有するように、前述したメモリ２４に記憶されるフィルタ係数が設計される。
【０３０１】
この第３の実施形態によれば、デジタル処理系のパスに並列にアナログ処理系のパスを加えることにより、上述した問題を軽減して、種々のノイズ環境に応じた良好なノイズ低減を行なうことができる。
【０３０２】
デジタル処理系のパスに並列にアナログ処理系のパス（スルーとした場合）を加えたときの特性を、図４３に示す。図４３（Ａ）は、この例の場合における伝達関数のインパルス応答の先頭部（１２８サンプルまで）を示し、また、図４３（Ｂ）は位相特性、図４３（Ｃ）はゲイン特性をそれぞれ示している。
【０３０３】
図４３（Ｂ）から、この第３の実施形態によれば、アナログパスを加えることで、位相回転が抑えられており、低域から高域に至るまで１回転も位相が回っていないことが分かる。
【０３０４】
各特性を別の面から見れば、ノイズ低減の中心となる低域特性は、デジタルフィルタによる処理系の影響が大きくなり、一方、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路での遅延により、位相回転が大きくなりがちな中高域に関しては、応答の速いアナログパスの特性が効果的に使用されていることになる。
【０３０５】
こうして、この第３の実施形態によれば、構成規模を大きくすること無く、種々のノイズ環境に適合させたノイズ低減が可能なノイズ低減装置およびヘッドホン装置を提供することができる。
【０３０６】
第３の実施形態は、フィードバック方式のノイズ低減を行なう場合であるが、第２の実施形態のフィードフォワード方式のノイズ低減を行なう場合にも同様に適用することができる。
【０３０７】
この第３の実施形態においても、ＤＳＰ２３２の制御回路３０１の制御にしたがって、上述の第１の実施形態で説明したような制御動作がなされるものである。
【０３０８】
次に、第４の実施形態は、フィードフォワード方式のノイズ低減を行なう第２の実施形態において、上述したデジタルフィルタのみを用いる場合の問題点を改善したもので、その構成例を図４４に示す。
【０３０９】
すなわち、この第４の実施形態では、ＦＦフィルタ回路３３の構成を、Ａ／Ｄ変換回路３３１、ＤＳＰ３３２、Ｄ／Ａ変換回路３３３からなるデジタル処理系に、アナログフィルタ回路３３４からなるアナログ処理系を並列に設けたものとする。
【０３１０】
そして、アナログフィルタ回路３３４で生成されたアナログノイズ低減音声信号と、Ｄ／Ａ変換回路３３３からのアナログ信号とを、加算回路１７で加算し、その加算出力信号をパワーアンプ１３に供給するようにする。その他は、図３３に示した構成と全く同一とする。
【０３１１】
なお、図４４におけるアナログフィルタ回路３３４は、入力音声信号に対して、フィルタ処理を行なわずに、入力音声信号をそのままスルーさせて、加算回路１７に供給するようにする場合を含む。その場合には、アナログ素子がアナログ処理系に存在しないので、ばらつきや安定性の面で信頼性の高いシステムとなる。
【０３１２】
この第４の実施形態のＦＦフィルタ回路３３では、デジタル処理系とアナログ処理系とで、並列に処理した後に両者を加算した結果が、伝達関数αの特性として、図４１に示したようなゲイン特性および位相特性を有するように、前述したメモリ３４に記憶されるフィルタ係数が設計される。
【０３１３】
なお、上述の実施形態におけるメモリコントローラ２５、３５は、ＤＳＰ２３２、３３２内に構成することもできる。また、イコライザ回路１３も、ＤＳＰ２３２、３３２内に構成し、音声信号Ｓをデジタル信号に変換して、ＤＳＰ２３２、３３２内のイコライザ回路に供給するようにすることもできる。
【０３１４】
この第４の実施形態においても、ＤＳＰ３３２の制御回路４０１の制御にしたがって、上述の第２の実施形態で説明したような制御動作がなされるものである。
【０３１５】
［第５の実施形態］
前述したように、第２の実施形態のフィードフォワード方式は、発振する可能性が低く安定度が高いが、十分な減衰量を得るのは困難であり、一方、第１の実施形態のフィードバック方式は、大きな減衰量が期待できる代わりに、系の安定性に注意が必要となる。
【０３１６】
そこで、この第５の実施形態では、両方式の利点を持つノイズ低減方式を提供する。すなわち、この第５の実施形態では、図４５に示すように、フィードバック方式のノイズ低減装置部２０と、フィードフォワード方式のノイズ低減装置部３０との両方を備える構成とする。
【０３１７】
なお、図４５では、伝達関数を用いてブロック構成を示しており、フィードバック方式のノイズ低減装置部２０では、マイクロホン２１およびマイクアンプ２２の部分に対応する伝達関数をＭ１、ＦＢフィルタ回路２３で生成されたノイズ低減音声信号を出力増幅するパワーアンプの伝達関数をＡ１、そのノイズ低減音声信号を音響再生するドライバーの伝達関数をＤ１とする。そして、そのドライバーからキャンセルポイントＰｃまでの空間伝達関数をＨ１としている。
【０３１８】
また、フィードフォワード方式のノイズ低減装置部３０では、マイクロホン３１およびマイクアンプ３２の部分に対応する伝達関数をＭ２、ＦＢフィルタ回路３３で生成されたノイズ低減音声信号を出力増幅するパワーアンプの伝達関数をＡ２、そのノイズ低減音声信号を音響再生するドライバーの伝達関数をＤ２とする。そして、そのドライバーからキャンセルポイントＰｃまでの空間伝達関数をＨ２としている。
【０３１９】
そして、この図４５の実施形態では、メモリ３４には、ＦＢフィルタ回路２３およびＦＦフィルタ回路３３のそれぞれに供給すべき、それぞれ複数セットのフィルタ係数を記憶しており、ＤＳＰ２３および３３が備える制御回路３０１および４０１が、それぞれ用の複数セットのフィルタ係数の中から、前述したような、ユーザのヘッドホン筐体２の叩打に応じて、適切なフィルタ係数をそれぞれ選択して、それぞれのフィルタ回路２３,３３に設定するように構成されている。ユーザのヘッドホン筐体２の叩打に基づくイコライザ特性の変更制御についても、同様である。
【０３２０】
そして、図４５の例では、フィードバック方式のノイズ低減装置部で生成したノイズ低減音声信号を音響再生する系と、フィードフォワード方式のノイズ低減装置部で生成したノイズ低減音声信号を音響再生する系とは、それぞれ別々に設けられる。
【０３２１】
そして、図４５の例では、フィードバック方式のノイズ低減装置部で生成したノイズ低減音声信号を音響再生する系のパワーアンプおよびドライバーは、ノイズ低減用としてのみ用いられ、フィードバック方式のノイズ低減装置部で生成したノイズ低減音声信号を音響再生する系のパワーアンプおよびドライバーは、ノイズ低減用のみならず、聴取対象の音声信号Ｓの音響再生用としても用いられる。このため、音声信号Ｓは、入力端１２を通じてＡ／Ｄ変換回路２５でデジタル信号に変換され、ＤＳＰ３３２内に構成されているデジタルイコライザ回路に供給されるように構成されている。
【０３２２】
さらに、この図４５の例では、聴取対象の音声信号Ｓは、Ａ／Ｄ変換回路３７でデジタル音声信号に変換された後、ＦＦフィルタ回路３３のＤＳＰ３３２に供給される。図示は省略したが、この例のＤＳＰ３３２には、フィードフォワード方式のノイズ低減音声信号を生成するためのデジタルフィルタだけでなく、聴取対象の音声信号Ｓの音声特性を調整するためのイコライザ回路と、加算回路とが構成されており、イコライザ回路の出力音声信号と、デジタルフィルタで生成されたノイズ低減音声信号とが加算回路で加算されて、ＤＳＰ３３２から出力されるように構成されている。
【０３２３】
この第５の実施形態においては、フィードバック方式のノイズ低減装置部２０と、フィードフォワード方式のノイズ低減装置部３０とが、それぞれ独立して上述したノイズ低減処理動作を行なう。ただし、ノイズキャンセルポイントＰｃは、両方式において同一位置となるようにされている。
【０３２４】
したがって、この第５の実施形態によれば、フィードバック方式とフィードフォワード方式のノイズ低減処理が相補的に動作して、両方式の利点が得ることができるノイズ低減システムを実現することができる。
【０３２５】
なお、図４５では、フィードバック方式とフィードフォワード方式の両方で、デジタルフィルタのフィルタ係数の変更を行なうようにしたが、一方の方式のデジタルフィルタのみ、例えばフィードフォワード方式のデジタルフィルタのみについてフィルタ係数を選択変更することができるように構成しても良い。
【０３２６】
また、図４５の例では、ＦＢフィルタ回路２３と、ＦＦフィルタ回路３３とは、それぞれ別々のＤＳＰに構成するようにしたが、一つのＤＳＰに構成することで、全体の回路構成を簡略化することができる。また、図４５の例では、パワーアンプおよびドライバーも、フィードバック方式のノイズ低減装置部２０と、フィードフォワード方式のノイズ低減装置部３０とで、別々に設けるようにしたが、前述の実施形態と同様に、一つのパワーアンプ１５と、ドライバー１１で構成することもできる。そのようにした構成した場合の例を、図４６に示す。
【０３２７】
すなわち、この図４６の例においては、Ａ／Ｄ変換回路４１と、ＤＳＰ４２と、Ａ／Ｄ変換回路４３とからなるフィルタ回路４０を設ける。また、マイクアンプ２１からのアナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換回路４４によりデジタル音声信号に変換されて、ＤＳＰ４２に供給される。さらに、入力端１２を通じて入力された聴取対象の音声信号Ｓは、Ａ／Ｄ変換回路２５によりデジタル音声信号に変換されて、ＤＳＰ４２に供給される。
【０３２８】
この例においては、ＤＳＰ４２には、図４７に示すように、フィードバック方式のノイズ低減音声信号を得るためのデジタルフィルタ回路４２１と、フィードフォワード方式のノイズ低減音声信号を得るためのデジタルフィルタ回路４２２と、デジタルイコライザ回路４２３と、ゲイン可変回路４２４と、ゲイン可変回路４２５と、加算回路４２６と、Ｈfb＿nc乗算回路４２７と、減算回路４２８と、叩打判定回路４２９と、制御回路４２０とが構成される。
【０３２９】
そして、Ａ／Ｄ変換回路４４からのデジタル音声信号（マイクロホン２１で収音された音声のデジタル信号）がデジタルフィルタ回路４２１に供給され、Ａ／Ｄ変換回路４１からのデジタル音声信号（マイクロホン３１で収音された音声のデジタル信号）がデジタルフィルタ回路４２２に供給され、Ａ／Ｄ変換回路２５からのデジタル音声信号（聴取対象音声のデジタル信号）がイコライザ回路４２３に供給される。
【０３３０】
また、前述したように、この例においては、メモリ３４には、デジタルフィルタ４２１用の複数個（複数セット）のフィルタ係数と、デジタルフィルタ４２２用の複数個（複数セット）のフィルタ係数と、デジタルイコライザ回路４２３のイコライザ特性変更用のパラメータと、叩打判定方法の第１の例のために用いる叩打波形データとが記憶されている。
【０３３１】
そして、制御回路４２０は、叩打判定回路４２９からの１回叩打の判定結果に応じて、メモリ３４から、デジタルフィルタ回路４２１用およびデジタルフィルタ回路４２２用のフィルタ係数を選択して、これらデジタルフィルタ回路４２１およびデジタルフィルタ回路４２２に供給するようにする。
【０３３２】
また、メモリ３４には、デジタルイコライザ回路４２３のイコライザ特性を、デジタルフィルタ４２２用の複数個（複数セット）のフィルタ係数に応じたものとするパラメータも記憶されており、制御回路４２０は、叩打判定回路４２９からの１回叩打の判定結果操作部３６を通じたユーザ操作に応じて、メモリ３４から、デジタルフィルタ回路４２２用のフィルタ係数の選択に応じて、イコライザ特性用のパラメータを選択的に読み出して、デジタルイコライザ回路４２３に供給するようにする。
【０３３３】
そして、デジタルフィルタ回路４２１およびデジタルフィルタ回路４２２の出力側には、前述の実施形態と同様に、ゲイン可変回路４２４および４２５が設けられており、制御回路４２０の制御を受けて、上述したようなノイズモードの変更時のノイズ低減効果の制御がなされる。
【０３３４】
そして、ゲイン可変回路４２４および４２５を通じて得られるデジタルフィルタ回路４２１およびデジタルフィルタ回路４２２で生成されたノイズ低減音声信号と、イコライザ回路４２３からのデジタル音声信号とが加算回路４２６に供給されて加算され、その加算結果がＤ／Ａ変換回路４３に供給されてアナログ音声信号に変換される。このＤ／Ａ変換回路４３からのアナログ音声信号がパワーアンプ１３を通じてドライバー１１に供給される。これにより、ノイズキャンセルポイントＰｃで、ノイズ３´が低減（キャンセル）されるようにされる。
【０３３５】
また、制御回路４２０は、叩打判定回路４２９からの２回叩打の判定結果に応じて、メモリ３４から、イコライザ特性の変更用のパラメータを選択的に読み出して、デジタルイコライザ回路４２３に供給するようにする。
【０３３６】
そして、この例における叩打判定方法は、前述した第１の実施形態の第１の例を用いるものとしており、マイクロホン２１からの収音音声信号から叩打判定を行なう。すなわち、Ｈfb＿nc乗算回路４２７でデジタルイコライザ回路４２３からの音声信号に、伝達関数Ｈfb＿ncを乗算し、その乗算結果を減算回路４２８において、Ａ／Ｄ変換回路４４からのマイクロホン２１の収音音声信号から減算する。
【０３３７】
そして、この減算回路４２８の出力信号が叩打判定回路４２９に供給されて、前述した第１の実施形態における叩打判定の第１の例が実行され、その叩打判定結果が制御回路４２０に供給される。制御回路４２０は、前述したように、叩打判定結果に基づいて、ノイズモードの切換変更制御およびイコライザ特性変更制御を行なう。
【０３３８】
なお、図４７において、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、ノイズ低減装置部と、ドライバー１１、マイクロホン２１、マイクロホン３１、入力端１２（ヘッドホンプラグ）などとの間で、接続ケーブルが接続される接続端子部である。
【０３３９】
この第５の実施形態においても、ノイズモードの切換変更時においては、第１および第２の実施形態と全く同様にして、制御回路４２０の制御にしたがって、上述の例で説明したような制御動作がなされるものである。
【０３４０】
［第６の実施形態］
この第６の実施形態は、前述した第３および第４の実施形態と同様に、第５の実施形態がデジタル処理のみであって、Ａ／Ｄ変換回路およびＤ／Ａ変換回路での遅延の問題があることにかんがみ、当該問題を改善した場合の実施形態である。
【０３４１】
すなわち、この第６の実施形態においては、図４２および図４４に示した第３の実施形態および第４の実施形態と同様に、デジタルフィルタの系と並列にアナログフィルタの系を設ける。図４８に、この第６の実施形態の場合のノイズ低減装置部５０の例のブロック図を示す。
【０３４２】
この第６の実施形態のノイズ低減装置部５０においては、図４８に示すように、フィードバック方式のアナログノイズ低減音声信号を生成するためのアナログフィルタ回路５１と、フィードフォワード方式のアナログノイズ低減音声信号を生成するためのアナログフィルタ回路５２と、加算回路５３とを、図４７の構成に追加する。
【０３４３】
そして、マイクアンプ２２からのアナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換回路４４に供給されると共に、フィードバック方式のアナログノイズ低減音声信号を生成するためのアナログフィルタ回路５１に供給される。そして、このアナログフィルタ回路５１からのアナログノイズ低減音声信号が加算回路５３に供給される。
【０３４４】
また、マイクアンプ３２からのアナログ音声信号は、Ａ／Ｄ変換回路４１に供給されると共に、フィードフォワード方式のアナログノイズ低減音声信号を生成するためのアナログフィルタ回路５２に供給される。そして、このアナログフィルタ回路５２からのアナログノイズ低減音声信号が加算回路５３に供給される。
【０３４５】
そして、加算回路５３においては、さらに、Ｄ／Ａ変換回路４３からのノイズ低減音声信号と聴取対象音声信号との加算信号が供給される。そして、加算回路５３からの音声信号がパワーアンプ１５を通じてドライバー１１に供給される。これにより、この実施形態においては、フィードバック方式のノイズ低減処理と、フィードフォワード方式のノイズ低減処理とを併用すると共に、デジタルフィルタのみでノイズ低減音声信号を生成する場合の問題を解決して、一般消費者用として実現可能なノイズ低減装置およびヘッドホン装置を提供することができる。
【０３４６】
この第６の実施形態においても、ノイズモードの切換変更時においては、第５の実施形態と全く同様にして、制御回路４２０の制御にしたがって、上述の実施形態で説明したような制御動作がなされるものである。
【０３４７】
［叩打判定方法の他の実施形態］
ヘッドホン筐体２が叩打されたことを判定ないし検出する方法としては、マイクロホン２１または３１を、次のような構成とすることにより、より簡単に検出することができる。
【０３４８】
すなわち、図４９は、この実施形態を、マイクロホン２１に適用した場合の例である。この例においては、マイクロホン２１として、２個のマイクロホン素子２１ａと２１ｂとを、その互いの振動板を対向させた状態で設ける。そして、収音すべき音声（音声入力）は、図４９に示すように、これら２個のマイクロホン素子２１ａおよび２１ｂの対向する振動板の間に入力するような構造とする。
【０３４９】
このようにすると、マイクロホン素子２１ａと、マイクロホン素子２１ｂとで、収音音声に対するそれぞれの振動板の凹方向振動と、凸方向振動とが、同相になる。このため、図５０（Ａ）に示すように、マイクロホン素子２１ａの出力信号ｍａと、マイクロホン素子２１ｂの出力信号ｍｂとは同相となる。したがって、それぞれマイクロホン素子２１ａ，２１ｂからの収音音声信号ｍａ，ｍｂをマイクアンプ２２ａ，２２ｂを通じて加算回路６１で加算することで、収音音声信号の出力信号を得ることができる。
【０３５０】
一方、ヘッドホン筐体２がたたかれたことによる振動は、マイクロホン２１全体として加わるので、マイクロホン素子２１ａと、マイクロホン素子２１ｂとでは、それぞれの振動板の凹方向振動と、凸方向振動とが、逆相になる。このため、図５０（Ｂ）に示すように、マイクロホン素子２１ａの出力信号ｍａと、マイクロホン素子２１ｂの出力信号ｍｂとは同相となる。したがって、加算回路６１では、ヘッドホン筐体２が叩打されたことによる振動の成分は除去される。
【０３５１】
一方、マイクアンプ２２ａの出力信号と、マイクアンプ２２ｂの出力信号とを減算回路６２で減算すると、同相である収音音声信号成分は相殺されてしまうが、逆相である、ヘッドホン筐体２が叩打されたことによる振動成分が得られる。
【０３５２】
そして、この振動成分について、所定の閾値を超えるものとして叩打成分を検出することで、ユーザによりヘッドホン筐体２が叩打されたことを検出することができる。
【０３５３】
［その他の実施形態および変形例］
以上の第１〜第６の実施形態では、ヘッドホン筐体２が１回叩打される毎に、デジタルフィルタ回路に構成されるＮＣフィルタを、したがって、ノイズモードを変更するようにする場合について説明したが、この発明は、同じノイズモードのＮＣフィルタをどの程度のノイズ低減量で使用するのが好適であるかを検出する場合にも適用できる。
【０３５４】
すなわち、その場合には、ヘッドホン筐体２の１回叩打が検出される毎に、ノイズ低減効果漸増区間Ｂにおける最大低減量を、図５１に示すように、同じＮＣフィルタにおける第１最大低減量、第２最大低減量、第３最大低減量というように、変更する。ユーザは、いずれの最大低減量が、当該ＮＣフィルタの最大低減量として有効であるかを判断することができる。
【０３５５】
また、以上の第１〜第６の実施形態では、ヘッドホン筐体２が１回叩打される毎に、異なるノイズ環境に対応したノイズモードに変更する場合の告知は、音声により行うようにしたが、音声に限られるものではない。例えば、装置に表示部を設け、各ノイズ環境（ノイズモード）の名称（「駅のプラットホーム」、「飛行場」、「電車の中」など）を表示部に表示してユーザに告知するようにしても良い。
【０３５６】
また、上述の実施形態では、ヘッドホン筐体２が１回叩打される毎に、ノイズモードを変更するようにしたが、一つのユーザ操作があったら、ＤＳＰの制御回路は、メモリ２４または３４から、複数個のノイズモードのＮＣフィルタを、順次に予め定めた一定期間ずつ、デジタルフィルタ回路に設定し、リスナに前記一定時間ずつ、そのノイズ低減効果を体験させるようにしても良い。この場合においては、前記一定時間について、ノイズ低減効果オフ区間、ノイズ低減効果漸増区間Ｂ、ノイズ低減効果最大区間Ｃや、告知区間Ｄ、さらには、ノイズ低減効果漸減区間Ｅを設けて、各ＮＣフィルタについてのノイズ低減効果の体験区間の区切りを明確にすることができる。
【０３５７】
なお、このように連続的に、複数のノイズモードをユーザに提示するようにする場合には、すべてのノイズモードのＮＣフィルタについてのノイズ低減効果の聴取を終了した後、リスナからの何番目のノイズモードが最適化の入力を受けるようにするか、あるいは、最適なノイズモードであるとユーザが判断したノイズモードの選択中時点に、ユーザが所定のユーザ操作をするようにして、ノイズモードをユーザが決定するようにする。後者の場合には、複数個のノイズモードを順次に選択してリスナに一定時間ずつ聴取させる動作を、前記複数個のフィルタ係数について何回か繰り返すようにすると良い。
【０３５８】
なお、ユーザが、最適なノイズモードであるかどうかを判断する際に、聴取対象の音声信号Ｓが再生されていて、前記判断が困難であるときには、フィルタ係数変更のユーザ操作（ヘッドホン筐体２の叩打など）があったとき、音声信号Ｓを、ユーザがノイズ低減効果を判断できるような所定時間の間、強制的にミューティングするようにすると良い。
【０３５９】
上述の各実施形態の説明では、ＦＢフィルタ回路およびＦＦフィルタ回路において、デジタルフィルタ回路は、ＤＳＰを用いて構成したが、このＤＳＰの代わりにマイクロコンピュータ（あるいはマイクロプロセッサ）を用いて、ソフトウエアプログラムによりデジタルフィルタ回路の処理を行うようにすることができる。
【０３６０】
そして、ＤＳＰの代わりにマイクロコンピュータ（あるいはマイクロプロセッサ）を用いる場合には、メモリコントローラの部分も、そのソフトウエアプログラムにより構成することができる。また、逆に、ＤＳＰにメモリコントローラの部分を構成するようにすることも可能である。
【０３６１】
また、以上の実施形態は、この発明の実施形態の音声出力装置が、ヘッドホン装置である場合について説明したが、マイクロホンを備えるイヤホン装置やヘッドセット装置、さらには携帯電話端末などの通信端末にも適用できる。
【０３６２】
また、この発明の実施形態の音声出力装置は、ヘッドホン、イヤホン、ヘッドセットと組み合わせた携帯型音楽再生装置にも適用可能である。
【０３６３】
その場合、電気−音響変換手段は、ヘッドホンドライバーに限らず、イヤホンドライバーとなる。また、音響−電気変換手段は、音波による振動を電気信号に変換することができるものであれば、どのような構造のものであってもよい。
【０３６４】
また、叩打判定回路やデジタルフィルタ回路を含むＤＳＰなどを包含するノイズ低減装置部は、上述の実施形態では、ヘッドホン装置側に設けるようにしたが、ヘッドホン装置が装着される携帯型音楽再生装置や、マイクロホンを備えるイヤホンやヘッドセットに対応した携帯型音楽再生装置側に設けるようにすることもできる。
【０３６５】
また、上述の実施形態では、デジタルフィルタのフィルタ係数を変更する場合であるが、この発明は、アナログフィルタのハードウエアを切り換えるようにして、ノイズ環境に応じたノイズ低減特性を切り換える場合にも、この発明は適用することができる。
【０３６６】
また、この発明は、ヘッドホン装置やイヤホン装置を用いるものに限定されるわけではなく、携帯型音楽再生装置などの筐体に対して、ユーザが叩打を行なう場合にも適用することができる。
【０３６７】
また、叩打判定の結果の利用対象は、上述したようなノイズ低減装置部におけるノイズモードの切換変更やイコライザ特性の変更制御に限らず、例えば携帯型音楽再生装置における再生速度の切り換え、早送りや巻き戻しの切り換え、など、種々の用途に用いることができるのは言うまでもない。また、音声信号について、音響効果処理や、その他の処理を、複数種について切り換えて用いることができるような音声出力装置において、それらの音響効果処理やその他の処理を順次に切り換えて、その効果を確認するようにする場合にも適用することが可能である。
【０３６８】
なお、以上の説明おいては、判定対象となる筐体に対するユーザの操作は叩打のみについて説明したが、ヘッドホン筐体をこすったりしたときのユーザ操作を判定検出するためにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０３６９】
【図１】この発明の第１の実施形態の音声出力装置が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図２】図１の一部のブロックの詳細構成例を示すためのブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施形態の音声出力装置におけるノイズ低減装置部の構成を、伝達関数を用いて示した図である。
【図４】この発明の第１の実施形態の音声出力装置におけるノイズ低減装置部を説明するために用いる図である。
【図５】この発明の第１の実施形態の音声出力装置におけるノイズ低減装置部を説明するために用いる図である。
【図６】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作を説明するために用いる図である。
【図７】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作を説明するために用いる図である。
【図８】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作を説明するために用いる図である。
【図９】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作を説明するために用いる図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作の他の例を説明するために用いる図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作の他の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作の他の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１４】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における要部の動作の更に他の例を説明するために用いる図である。
【図１５】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図１６】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１７】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１８】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図１９】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２０】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２１】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２２】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２３】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２４】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２５】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２６】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図２７】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第２の例を説明するために用いる図である。
【図２８】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第２の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図２９】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第２の例を説明するためのフローチャートの一部を示す図である。
【図３０】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第３の例を説明するために用いる図である。
【図３１】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第３の例を説明するために用いる図である。
【図３２】この発明の第１の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第３の例を説明するために用いる図である。
【図３３】この発明の第２の実施形態の音声出力装置が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図３４】図３３の一部のブロックの詳細構成例を示すためのブロック図である。
【図３５】この発明の第２の実施形態の音声出力装置におけるノイズ低減装置部の構成を、伝達関数を用いて示した図である。
【図３６】フィードバック方式のノイズ低減システムと、フィードフォワード方式のノイズ低減システムの減衰特性を説明するために用いる図である。
【図３７】この発明の第２の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の第１の例を説明するために用いる図である。
【図３８】この発明の第３および第４の実施形態を説明するために用いる図である。
【図３９】この発明の第３および第４の実施形態を説明するために用いる図である。
【図４０】この発明の第３および第４の実施形態を説明するために用いる図である。
【図４１】この発明の第３および第４の実施形態を説明するために用いる図である。
【図４２】この発明の第３の実施形態が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図４３】この発明の第３の実施形態の音声出力装置におけるノイズ低減装置部における特性を説明するために用いる図である。
【図４４】この発明の第４の実施形態が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図４５】この発明の第５の実施形態が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図４６】この発明の第５の実施形態が適用されたヘッドホン装置の他の例のブロック図である。
【図４７】図４６の一部のブロックの詳細構成例を示す図である。
【図４８】この発明の第６の実施形態が適用されたヘッドホン装置の例のブロック図である。
【図４９】この発明の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の他の実施形態を説明するために用いる図である。
【図５０】この発明の実施形態の音声出力装置における叩打判定方法の他の実施形態を説明するために用いる図である。
【図５１】この発明の実施形態の音声出力装置における要部の動作の他の例を説明するために用いる図である。
【符号の説明】
【０３７０】
１…リスナ、２…ヘッドホン筐体、３…ノイズ源、１１…ヘッドホンのドライバー、１２…音声信号入力端、１３…パワーアンプ、１５…イコライザ回路、２１、３１…マイクロホン、２３…ＦＢフィルタ回路、３３…ＦＦフィルタ回路、２４，３４…メモリ、２３１，３３１…Ａ／Ｄ変換回路、２３２，３３２…ＤＳＰ、２３３，３３３…Ｄ／Ａ変換回路、３０４、４０４…制御回路、３０６…伝達関数Ｈfb＿nc乗算回路、４０６…伝達関数Ｈff＿nc乗算回路、３０７，４０７…減算回路、３０８，３１０，４０８…叩打判定回路
【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】
2008166897.tif 000009
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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