声音信号输出设备、扬声器设备和声音信号输出方法技术

本发明专利技术公开了声音信号输出设备、扬声器设备和声音信号输出方法。该声音信号输出设备，包括：使用设置在所连接的扬声器设备中的麦克风来从声音收集信号生成噪声消除信号的噪声消除信号生成单元；以及当用于所连接的扬声器设备的输出声音信号被生成时，将主要声音信号与噪声消除信号合成并放大合成的信号、对主要声音信号执行用于声压限制的输出限制处理并且对噪声消除信号不执行输出限制处理的声音信号输出处理单元。

【技术实现步骤摘要】
声音信号输出设备、扬声器设备和声音信号输出方法
本公开涉及声音信号输出设备、扬声器设备、声音输出设备和声音信号输出方法，并且例如涉及诸如音乐再现设备之类的声音信号输出设备和诸如耳机或头戴式耳机之类的扬声器设备。
技术介绍
日本未审查专利申请公开No.2008-91255、日本未审查专利申请公开No.11-110704和日本未审查专利申请公开No.2010-11117是相关技术的示例。例如，利用称为音频播放器、媒体播放器等的便携式再现设备来欣赏音乐等已经很普遍。这里，目前，关于音频播放器中的音乐再现，由于听觉受损对策，再现声压往往被限制于预定声压。例如，再现声压不超过85dBSPL的最大值。为此，播放器或头戴式耳机(耳机)制造商通过限制播放器的放大器单元的再现电压或者头戴式耳机(耳机)的灵敏度来遵守此限制。用户一般通过将耳机连接到便携式音频播放器来收听音乐，并且可以任意地组合音频播放器和耳机。通常，在许多情况下，音频播放器和耳机是一起出售的，但是用于可以通过将购买的音频播放器与其它耳机连接来使用购买的音频播放器。另外，与音频播放器一起提供的耳机可以在其它音频播放器的再现期间被使用。这里，如上所述，当针对音频播放器侧的放大器单元的再现电压限制设置和耳机侧中的灵敏度限制设置二者都被执行时，即使用户选择任何组合，都可以提供遵守声压限制的使用状态。
技术实现思路
近年来，已经使用具有噪声消除功能的播放器系统。这将参考图15A来简要描述。图15A示出噪声消除信号生成单元201、合成电路202和放大器203作为音频播放器侧的配置。另外，作为耳机侧的配置，示出了扬声器101和麦克风100。在被安装在用户的耳朵ER中的耳机侧，从扬声器101输出诸如再现音乐之类的声音并且安装了用于收集用户的外围外来噪声NZ的麦克风100。在音频播放器侧，由耳机侧的麦克风100收集的外来噪声的声音收集信号SNZ被供应给噪声消除信号生成单元201以便生成噪声消除信号SNC。例如，噪声消除信号SNC具有与声音收集信号SNZ相反的相位。合成电路202将由再现系统(未示出)的音频信号SA(主要声音信号)与噪声消除信号SNC合成。合成信号被放大器203放大并且作为输出信号被供应给扬声器101。输出声音信号是音频信号SA和噪声消除信号SNC的合成信号。为此，噪声消除信号SNC和外来噪声NZ在用户耳内空间中相互抵消，从而用户在外来噪声NZ分量被大大降低的状态中收听音频信号SA。然而，如果采用支持上述声压限制的配置，则噪声消除功能不能充分起作用。如图15B中所示，在支持声压限制的情况下，例如，增益被例如放大器203限制。另外，扬声器101具有低灵敏度。在此情况下，被合成电路202合成的音频信号SA和噪声消除信号SNC由于放大器203中的增益限制和扬声器101中的灵敏度的降低而变成幅度受限的信号，并且到达用户的耳朵。音频信号SA作为遵守了声压限制的声压到达用户的耳朵，从而适合于听觉受损对策。然而，因为噪声消除信号SNC幅度受限，所以抵消外来噪声NZ的功能被劣化。即，因为与外来噪声NZ相反相位的信号的幅度连同音频信号SA一起受到限制，所以外来噪声NZ不会被充分抵消，并且余留噪声NZp。就用户的收听感觉而言，用户在其中外来噪声相对较多的状态中收听音频信号SA。即，因为不能在空间上再现具有原本为了消除噪声而输出的大小的噪声消除波形，结果，噪声消除性能被劣化。例如，即使尝试再现与大的噪声相应的大的噪声消除信号声音，由于输出限制，这也不能被执行，因此噪声的空间消除变得不充分。另外，噪声消除信号失真并且容易变现成不同的声音。结果，用于体验到不利。这样，如果要通过声压限制来维护用户的健康，则存在这样的问题：噪声消除功能被劣化从而不可以向用户提供良好质量的音乐收听状态。期望遵守目的是防止听觉受损的音乐再现声压限制并且通过提高噪声消除性能来使用户能够舒适地收听音乐。根据本公开的实施例，提供一种声音信号输出设备，包括：噪声消除信号生成单元，该噪声消除信号生成单元使用设置在所连接的扬声器设备中的麦克风来从声音收集信号生成噪声消除信号；以及声音信号输出处理单元，当用于所连接的扬声器设备的输出声音信号被生成时，该声音信号输出处理单元将主要声音信号与噪声消除信号合成并放大合成的信号，对主要声音信号执行用于声压限制的输出限制处理，并且对噪声消除信号不执行输出限制处理。例如，该声音信号输出设备还可以包括连接检测单元，该连接检测单元检测所连接的扬声器设备是否是使用麦克风来输出声音收集信号的支持噪声消除的扬声器设备。另外，该声音信号输出处理单元可以包括：主要声音增益电路，该主要声音增益电路对主要声音信号执行增益处理；合成电路，该合成电路将主要声音增益电路的输出与噪声消除信号合成；以及加电电路，该加电电路对合成电路的输出执行输出增益处理。在此情况下，如果支持噪声消除的扬声器设备的连接被连接检测单元检测到，则声音信号输出处理单元使得主要声音增益电路执行输出限制处理并使得加电电路不执行输出限制处理，并且，如果除支持噪声消除的扬声器设备之外的扬声器设备的连接被连接检测单元检测到，则声音信号输出处理单元使得主要声音增益电路不执行输出限制处理并使得加电电路执行输出限制处理。可替代地，声音信号输出处理单元可以使用主要增益电路来执行输出限制处理，而不论所连接的扬声器设备是否是支持噪声消除的扬声器设备。根据本公开的另一实施例，提供一种扬声器设备，包括：扬声器单元，该扬声器单元基于从所连接的声音信号输出设备供应的输出声音信号来输出声音；麦克风，该麦克风使用从所连接的声音信号输出设备供应的偏置电压来收集外来噪声；开关单元，该开关单元被安装在输出声音信号去往扬声器单元的供应路径上并且根据偏置电压被接通或关断；以及灵敏度降低电阻元件，该灵敏度降低电阻元件和开关单元被并联连接在供应路径上。即，根据本公开的实施例，通过在声音信号输出设备侧对主要声音信号执行用于声压限制的输出限制处理并且对噪声消除信号不执行输出限制处理，在遵守声压限制的同时，噪声消除功能没有劣化。另外，在扬声器设备中也一样，有必要在不降低的情况下原样输出未被限制的噪声消除信号。因此，当支持噪声消除的声音信号输出设备被连接时，可以使得灵敏度较高，并且在除此以外的情况下，使得灵敏度较低。在降低灵敏度的情况下，开关被关断，从而进入灵敏度降低电阻元件被插入输出声音信号的路径中的状态，即连同扬声器负载一起增大负载。在提高灵敏度的情况中，开关被接通。根据本公开的实施例，在该声音信号输出设备和支持声压限制的扬声器设备中，通过对诸如音乐之类的主要声音信号执行输出限制，可以实现如下效果用户的听觉受损对策被适当执行并且噪声而被充分消除的效果。附图说明图1A至图1C是图示出根据本公开的实施例的连接状态的示图，图2是图示出根据该实施例的音频播放器和耳机的框图。图3是图示出根据该实施例的麦克风偏置单元的示图。图4A和图4B是图示出根据该实施例的插头和典型插头的示图。图5是图示出其中根据该实施例的音频播放器与其它耳机连接的状态的框图。图6是图示出其中根据该实施例的耳机与其它音频播放器连接的状态的框图。图7A和图7B是图示出根据该实施例的音频播放器的类型I的增益限制的示图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.12.24 JP 2010-2869621.一种声音信号输出设备，包括：噪声消除信号生成单元，所述噪声消除信号生成单元从使用设置在所连接的扬声器设备中的麦克风获得的声音收集信号来生成噪声消除信号；声音信号输出处理单元，用于：将主要声音信号与所述噪声消除信号合成并放大合成的信号，其中当基于用户操作在所连接的扬声器设备中启用了噪声消除功能时，合成主要声音信号和噪声消除信号；以及当用于所连接的扬声器设备的输出声音信号被生成时，对所述主要声音信号执行用于声压限制的输出限制处理，并且对所述噪声消除信号不执行所述输出限制处理；麦克风偏置单元，供应用于驱动设置在所连接的扬声器设备中的麦克风和用于控制安装在合成信号的供应路径上的开关单元的偏置电压；以及连接检测单元，所述连接检测单元检测所连接的扬声器设备是否是输出使用所述麦克风获得的声音收集信号的支持噪声消除的扬声器设备；其中，所述声音信号输出处理单元包括：主要声音增益电路，所述主要声音增益电路对所述主要声音信号执行增益处理；合成电路，所述合成电路将来自所述主要声音增益电路的输出与所述噪声消除信号合成；以及加电电路，所述加电电路对来自所述合成电路的输出执行输出增益处理；其中，如果所述支持噪声消除的扬声器设备的连接被所述连接检测单元检测到，则所述主要声音增益电路执行所述输出限制处理，而所述加电电路不执行所述输出限制处理，并且，如果除所述支持噪声消除的扬声器设备之外的扬声器设备的连接被所述连接检测单元检测到，则所述主要声音增益电路不执行所述输出限制处理，而所述加电电路执行所述输出限制处理；其中，所连接的扬声器设备包括：扬声器单元，所述扬声器单元基于从所述声音信号输出设备供应的输出声音信号来输出声音；所述麦克风，所述麦克风使用从所述声音信号输出设备供应的偏置电压来收集传入噪声，所述麦克风从所述声音信号输出设备的用于所述偏置电压的端子收集偏置电压，并从所述声音信号输出设备的用于所述输出声音信号的端子收集噪声消除信号；开关单元，所述开关单元被安装在所述输出声音信号去往所述扬声器单元的供应路径上并且根据馈给用于所述偏置电压的端子的所述偏置电压被接通或关断；以及灵敏度降低电阻元件，所述灵敏度降低电阻元件与所述开关单元被并联连接在所述供应路径上。2.根据权利要求1所述的声音信号输出设备，其中如果所述支持噪声消除的扬声器设备的连接被所述连接检测单元检测到，则所述麦克风偏置单元向所述支持噪声消除的扬声器设备供应用于驱动所述麦克风的偏置电压。3.根据权利要求2所述的声音信号输出设备，还至少包括用于所述输出声音信号的端子、用于所述偏置电压的端子和接地端子，作为与所连接的扬声器设备的连接端子结构，其中，当所述支持噪声消除的扬声器设备被连接时，所述麦克风偏置单元从用于所述偏置电压的端子供应所述偏置电压，并且所述噪声消除信号生成单元基于从用于所述偏置电压的端子获得的声音收集信号分量来生成所述噪声消除信号。4.根据权利要求3所述的声音信号输出设备，其中，当除所述支持噪声消除的扬声器设备之外的扬声器设备被连接时，用于所述偏置电压的端子与所述接地端子短路。5.根据权利要求1所述的声音信号输出设备，其中，所述声音信号输出处理单元使用所述主要声音增益电路来执行所述输出限制处理。6.一种扬声器设备，包括：扬声器单元，所述扬声器单元基于从所连接的声音信号输出设备供应的输出声音信号来输出声音；麦克风，所述麦克风使用从所连接的声音信号输出设备供应的偏置电压来收集传入噪声；其中麦克风使所连接的声音信号输出设备生成噪声消除信号；其中所连接的声音信号输出设备操作为：当基于用户操作在扬声器单元中启用了噪声消除功能时，合成主要声音信号和噪声消除信号，和当供应给扬声器设备的输出声音信号被生成时，对所述主要声音信号执行用于声压限制的输出限制处理，并且对所述噪声消除信号不执行所述输出限制处理；其中所述麦克风从所连接的声音信号输出设备的用于所述偏置电压的端子收集偏置电压，并从所连接的声音信号输出设备的用于所述输出声音信号的端子收集噪声消除信号；开关单元，所述开关单元被安装在所述输出声音信号去往所述扬声器单元的供应路径上并且根据馈给用于所述偏置电压的端子的所述偏置电压被接通或关断；以及灵敏度降低电阻元件，所述灵敏度降低电阻元件和所述开关单元被并联连接在所述供应路径上。7.根据权利要求6所述的扬声器设备，其中，所述开关单元是使用根据所述偏置电压被接通或关断的晶体管元件形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅田宏平，塚本哲朗，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：