JP5397731B2 - 音漏れシミュレータ - Google Patents

Description

本発明は、音漏れ確認機能を備えた耳装着型音響装置に関する。

イヤホンやヘッドホンなど耳装着型音響装置は、再生中の音声が外部に漏れるいわゆる音漏れの問題を抱えている。この音漏れを防止する技術として、環境音の音量（音圧レベル）に応じて再生音量を自動調節する方法が知られている。（特許文献１〜５）
特開２００８−７２６７７号公報 特開２００７−４３２３１号公報 特開２００４−１３０８４号公報 特開平９−１３０８８５号公報 特開平６−６１５６号公報

上述した従来の音漏れ防止技術は、環境音の音量をセンサで検知し、その検知した値に応じて再生音量を自動調節するものであるが、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生していないことを耳装着型音響装置の使用者自らが確認することができない。このため、従来の音漏れ防止技術では、実際には周囲の人に耳障りな程度の音量の音漏れが発生していても、そのことに本人は気づかないため、音漏れ防止機能を働かせているにもかかわらず、周囲の人に音漏れによる不快感を与えてしまう。結局、自分が聴いている再生音の音漏れが他人の迷惑にならないように再生音量を調節することは、音漏れ防止機能の有り無しにかかわらず、使用者本人のモラルに委ねられることである。

本発明が解決しようとする課題は、漏れ出している音のうち周囲の人に聞こえやすい成分の音を使用者が自ら聴いて確認しつつ、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しないように再生音の音量を調節することができる耳装着型音響装置及び音漏れシミュレータを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１のタイプの耳装着型音響装置は、電気信号を音に変換する電気音響変換器を内蔵して人の耳に装着される耳装着体と、信号源からの電気信号を処理して前記電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータと、を有し、前記音漏れシミュレータは、入力された電気信号から音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成するイコライザ手段と、モード切替手段と、を有し、前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成したものである。

上記課題を解決するために、本発明の第１のタイプの音漏れシミュレータは、信号源からの電気信号を耳装着体内の電気音響変換器に供給する装置であって、入力された電気信号から音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成するイコライザ手段と、モード切替手段と、を有し、前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成したものである。

上記のように構成された第１のタイプの耳装着型音響装置及び音漏れシミュレータによれば、音漏れ確認モードで使用することにより、本来の再生音のうち音漏れとして聴取される可能性の高い成分のみを取り出した音（模擬音）を、耳装着体を着用している使用者本人が自ら聴いて確認することができる。そして、その音が聞き取れなくなるレベルに音量を調節することにより、周囲の人に聞こえる程の音漏れが発生しないように、再生音の音量を調節することができる。その後、通常モードに切り替えて使用することにより、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しない音量で本来の再生音を聴くことができる。

また、本発明の第２のタイプの耳装着型音響装置は、電気信号を音に変換する電気音響変換器を内蔵して人の耳に装着される耳装着体と、信号源からの電気信号を処理して前記電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータと、を有し、前記音漏れシミュレータは、入力された電気信号の高帯域成分のみを通過させるフィルタ手段と、モード切替手段と、を有し、前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成したものである。

上記課題を解決するために、本発明の第２のタイプの音漏れシミュレータは、信号源からの電気信号を耳装着体内の電気音響変換器に供給する装置であって、入力された電気信号の高帯域成分のみを通過させるフィルタ手段と、モード切替手段と、を有し、前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成したものである。

上記のように構成された第２のタイプの耳装着型音響装置及び音漏れシミュレータによれば、音漏れ確認モードで使用することにより、本来の再生音のうち高帯域成分の音のみを、耳装着体を着用している使用者本人が自ら聴いて確認することができる。再生中の音声のうち特に高帯域の音が音漏れとして聴取されやすいので、その音が聞き取れなくなるレベルに音量を調節することにより、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しないように、再生音の音量を調節することができる。その後、通常モードに切り替えて使用することにより、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しない音量で本来の再生音を聴くことができる。

本発明の耳装着型音響装置及び音漏れシミュレータによれば、音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音を使用者が自ら聴いて確認しつつ、周囲の人に聞こえる程の音漏れが発生しないように再生音の音量を調節することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［第1の実施形態］
図１は本発明に係る耳装着型音響装置の形態例を示す機能ブロック図である。

図１に示す耳装着型音響装置１は、イヤホン（耳装着体）２と、携帯音楽プレーヤ（信号源）３からの電気信号をイヤホン２に供給する音漏れシミュレータ４と、を有している。

イヤホン２は、スピーカ（電気音響変換器）５を内蔵している。スピーカ５は、携帯音楽プレーヤ３から音漏れシミュレータ４を介して送られてくる電気信号を音に変換する。
音漏れシミュレータ４は、音量調節器（音量調節手段）６と、イコライザ回路（イコライザ手段）７と、モード切替器（モード切替手段）８と、を有する。

音量調節器６は、ユーザによって無段階に操作（回動操作、スライド操作）される音量調節用操作子９と、音量調節用操作子９の操作量に応じてスピーカ５の出力音量を変化させる出力調節回路１０と、を有している。

イコライザ回路７は、入力された電気信号から音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成する回路である。イコライザ回路７は、予め測定したイヤホン２の音漏れ特性に合わせて作成されたものである。すなわち、このイコライザ回路７は、このイヤホン２を使用している時に音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成するように設計されている。イコライザ回路７の出力信号は、音量調節器６に入力される。

モード切替器（モード切替手段）８は、この音漏れシミュレータ４の動作モードを通常モード、音漏れ確認モード、又はミュートモードに選択的に切り替えるための構成要素であり、モード切替操作子１１と、モード切替回路１２と、を有している。モード切替操作子１１は、ユーザによって通常モード、音漏れ確認モード、又はミュートモードのいずれか一つのモードに対応する位置に選択的に切り替え操作される。モード切替回路１２は、モード切替操作子１１の切り替え状態に応じて、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をイコライザ回路７と音量調節器６のどちらか一方に入力し、あるいはイコライザ回路７と音量調節器６のどちらにも入力しないように動作する。すなわち、モード切替回路１２は、モード切替操作子１１が通常モード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を音量調節器６に入力し、モード切替操作子１１が音漏れ確認モード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をイコライザ回路７に入力する。また、モード切替操作子１１がミュートモード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を遮断する。

図２（ａ）、（ｂ）は、音漏れシミュレータ４の形態例を示す斜視図である。音量調節用操作子９及びモード切替操作子１１の各操作部は、音漏れシミュレータ４の筐体１３から露出している。出力調節回路１０、イコライザ回路７及びモード切替回路１２は、筐体１３に収容されている。筐体１３の一方の端部には、イヤホンコード１４の接続プラグが挿抜可能に接続されるイヤホンジャック（出力端子孔）１５が設けられている。また、筐体１３の他方の端部からは、携帯音楽プレーヤ３との接続コード１６が延びている。接続コード１６の先端には携帯音楽プレーヤ３のイヤホンジャック（出力端子孔）に挿抜可能に接続される接続プラグ１７が設けられている。

この耳装着型音響装置１は、音漏れシミュレータ４のモード切替操作子１１を操作することにより、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をイコライザ回路７を介さずにイヤホン２のスピーカ５に供給する通常モード、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をイコライザ回路７を介してイヤホン２のスピーカ５に供給する音漏れ確認モード、又は、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を完全に遮断するミュートモードに選択的に切り替えて使用できる。

したがって、この耳装着型音響装置１によれば、音漏れ確認モードで使用することにより、本来の再生音のうち音漏れとして聴取される可能性の高い成分のみを取り出した音（模擬音）を、イヤホン２を着用している使用者本人が自ら聴いて確認することができる。そして、その音が聞き取れなくなるレベルに音量を調節することにより、周囲の人に聞こえる程の音漏れが発生しないように、再生音の音量を調節することができる。その後、通常モードに切り替えて使用することにより、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しない音量で本来の再生音を聴くことができる。

次に、本発明の耳装着型音響装置１における、音漏れを確認できる原理、及び音漏れしないレベルに音量調節できる原理について、図３及び図４を用いて説明する。

図３（ａ）はイヤホン２を着用して通常モードで音楽を聴いている時のイヤホン２からの出力音声Ａの周波数特性を例示している。図３（ｂ）はこの時にイヤホン２から音漏れしている音Ｂの周波数特性を例示している。このケースでは、図３（ａ）の出力音声Ａのうち図３（ｂ）の音Ｂが音漏れ音として周囲の人（使用者以外の人）に聴こえる可能性がある（図３（ｃ））。したがって、音漏れしているか否かの判断基準となる音量は、図３（ｂ）のピーク音量となる。音漏れする音の周波数特性は、イヤホン２の種類や構造によって異なる。換言すれば、イヤホン２の種類や構造が同じであれば、音漏れする音の周波数特性は同等である。

そこで、音漏れシミュレータ４とセットで使用するイヤホン２の固有の音漏れ特性をもとに、イコライザ回路７を設計しておく。この場合、図３（ｂ）の周波数特性のピーク曲線（スペクトルのピーク値を結んだ曲線）を近似するイコライジング特性（イコライジングザカーブ）を持ったイコライザ回路７を設計する。イヤホン２の固有の音漏れ特性は、ダミーヘッドの耳にイヤホン２を装着してホワイトノイズ（２０〜２０ｋＨｚの雑音）を再生し、音漏れが発生するレベルに出力音量を調節した状態で、漏れている音をそのイヤホン２から所定距離（たとえば、約５０ｃｍ）離れた位置に設置した超指向性マイクロホンで拾音し、それを周波数解析することにより測定する。そして、音漏れ特性測定時と同じレベルのホワイトノイズを入力したときに、図３（ｂ）の周波数特性で音声信号が出力されるようなイコライジングカーブを持ったイコライザ回路７を設計する。

図４（ａ）は、イコライザ回路７をオンにしたとき、すなわち耳装着型音響装置１の使用モードを音漏れ確認モードに切り替えたときにイヤホン２から出力される音声の周波数特性を例示している。このとき携帯音楽プレーヤ３から出力されている電気信号の周波数特性は通常モードの時と同じであるが、イヤホン２からはイコライズされた音声Ｂ′が聞こえてくる。この音声Ｂ′が聞こえなくなるまで音量を下げると（図４（ｂ））、音漏れはしなくなる。これは、その調節音量で音漏れがしなくなることを意味している。その後、耳装着型音響装置１の使用モードを通常モードに戻せば、音漏れしない最適な音量で通常の再生が行われる（図４（ｃ））。

上記のように、この耳装着型音響装置１は、音漏れシミュレータ４とセットで使用するイヤホン２の固有の音漏れ特性をもとにイコライザ回路７が設計されているので、音漏れ確認モードで音声を再生することにより、環境雑音の大小に関係なく、音漏れの状況を忠実に再現することができる。したがって、音漏れ確認モードにおいて、再現された音漏れの音をイヤホン２の使用者が自ら確認し、その音が聞こえなくなるように出力音量を調節した後、通常モードに戻すことにより、環境雑音の大小にかかわらず、イヤホン２の出力音量を音漏れしない限度の最大音量に調節することができる。

［第２の実施形態］
本発明に係る耳装着型音響装置の別の形態例について説明する。ここでは、図１の耳装着型音響装置１と同じ構成要素については、同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
図５は本発明に係る耳装着型音響装置の別の形態例を示す機能ブロック図である。

図５に示す耳装着型音響装置２１は、イヤホン（耳装着体）２と、携帯音楽プレーヤ（信号源）３からの電気信号をイヤホン２に供給する音漏れシミュレータ２２と、を有している。

イヤホン２は、スピーカ（電気音響変換器）５を内蔵している。スピーカ５は、携帯音楽プレーヤ３から音漏れシミュレータ２２を介して送られてくる電気信号を音に変換する。

音漏れシミュレータ２２は、音量調節器（音量調節手段）６と、ハイパスフィルタ回路（フィルタ手段）２３と、モード切替器（モード切替手段）８と、を有する。

ハイパスフィルタ回路２３は、入力された電気信号の高帯域成分（たとえば、５ｋＨＺ以上）のみを通過させる回路である。ハイパスフィルタ回路２３の出力信号は、音量調節器６に入力される。

モード切替回路１２は、モード切替操作子１１の切り替え状態に応じて、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をハイパスフィルタ回路２３と音量調節器６のどちらか一方に入力し、あるいはハイパスフィルタ回路２３と音量調節器６のどちらにも入力しないように動作する。すなわち、モード切替回路１２は、モード切替操作子１１が通常モード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を音量調節器６に入力し、モード切替操作子１１が音漏れ確認モード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をハイパスフィルタ回路２３に入力する。また、モード切替操作子１１がミュートモード選択状態になっているときには、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を遮断する。

この耳装着型音響装置１は、音漏れシミュレータ２２のモード切替操作子１１を操作することにより、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をハイパスフィルタ回路２３を通さずにイヤホン２のスピーカ５に供給する通常モード、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号をハイパスフィルタ回路２３を通してイヤホン２のスピーカ５に供給する音漏れ確認モード、又は、携帯音楽プレーヤ３からの電気信号を完全に遮断するミュートモードに選択的に切り替えて使用できる。

したがって、この耳装着型音響装置１によれば、音漏れ確認モードで使用することにより、本来の再生音のうち高帯域成分の音のみを取り出した音（模擬音）を、イヤホン２を着用している使用者本人が自ら聴いて確認することができる。再生中の音声のうち特に高帯域の音が音漏れとして聴取されやすいので、その音が聞き取れなくなるレベルに音量を調節することにより、周囲の人に聞こえる程の音漏れが発生しないように、再生音の音量を調節することができる。その後、通常モードに切り替えて使用することにより、周囲の人に聞こえるレベルの音漏れが発生しない音量で本来の再生音を聴くことができる。

［その他の形態例］
上記の形態例では、音漏れシミュレータ４及び２２に音量調節器６が設けられているが、音量調節器６は、本発明の音漏れシミュレータの必須の構成要素ではない。すなわち、音漏れシミュレータ４又は２２の音量調節器６を省略し、携帯音楽プレーヤ３の音量調節器を操作することにより、再生音量を音漏れしない音量に調節するようにしてもよい。

上記の形態例では、イヤホン２と携帯音楽プレーヤ３との間に音漏れシミュレータ４又は２２を介在させているが、音漏れシミュレータ４又は２２の機能を携帯音楽プレーヤ３に持たせてもよい。その場合、携帯音楽プレーヤ３内の音声信号出力回路が本発明における信号源となり、当該音声信号出力回路からの電気信号がイコライザ回路７又はハイパスフィルタ回路２３を介して携帯音楽プレーヤ３の出力端子から出力される。また、音漏れシミュレータ４又は２２の機能を実現するためのプログラムを携帯音楽プレーヤ３にインストールすることにより、携帯音楽プレーヤ３に、音漏れシミュレータ４又は２２の機能を付加してもよい。その場合、携帯音楽プレーヤ３のメモリに、複数種類のイコライジング特性又はハイパスフィルタ特性のデータをインストールしておき、使用するイヤホン２に最も適したイコライジング特性又はハイパスフィルタ特性の回路機能を携帯音楽プレーヤ３上で選択できるようにしてもよい。

また、上記形態例では、ハイパスフィルタ回路２３が入力された電気信号のうち所定の周波数以上の成分を一律に通過させるようにしているが、これに代えて、予め測定した音漏れとして聴取される可能性の高い成分のみを通過させる特性を持ったフィルタ回路を使用してもよい。

また、上記形態例では、音漏れシミュレータ４の筐体１３から接続コード１６が延びていて、その接続コード１６の先端に接続プラグ１７が設けられているが、接続コード１６を省略し、筐体１３に直接接続プラグ１７を設けてもよい。

また、イコライザ回路７又はハイパスフィルタ回路２３をＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて実現してもよい。

本発明に係る耳装着型音響装置の形態例を示す機能ブロック図 （ａ）、（ｂ）は音漏れシミュレータの形態例を示す斜視図 （ａ）は特定のイヤホンから出力された音の周波数特性を例示するヒストグラム （ｂ）は当該イヤホンの音漏れ特性を例示するヒストグラム （ｃ）は（ａ）に示す出力音声Ａのうち（ｂ）に示す一部の音Ｂが音漏れ音になることについての説明図 （ａ）は音漏れ確認モードにおけるイヤホンの出力特性を例示する説明図 （ｂ）はイコライジングされた音声が聞こえなくなるまで音量を下げたときのイヤホンの出力特性を例示する説明図 （ｃ）は（ｂ）のように音量を調節した後に通常モードに戻したときのイヤホンの出力特性を例示する説明図 本発明に係る耳装着型音響装置の別の形態例を示す機能ブロック図

符号の説明

１ 耳装着型音響装置
２ イヤホン
３ 携帯音楽プレーヤ
４ 音漏れシミュレータ
５ スピーカ（電気音響変換器）
６ 音量調節器（音量調節手段）
７ イコライザ回路（イコライザ手段）
８ モード切替器（モード切替手段）
９ 音量調節用操作子
１０ 出力調節回路
１１ モード切替操作子
１２ モード切替回路
２１ 耳装着型音響装置
２２ 音漏れシミュレータ
２３ ハイパスフィルタ回路（フィルタ手段）

Claims (6)

1. 電気信号を音に変換する電気音響変換器を内蔵して人の耳に装着される耳装着体と、
   信号源からの電気信号を前記電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータと、を有し、
   前記音漏れシミュレータは、
   入力された電気信号から音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成するイコライザ手段と、
   モード切替手段と、を有し、
   前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成した耳装着型音響装置。
2. 電気信号を音に変換する電気音響変換器を内蔵して人の耳に装着される耳装着体と、
   信号源からの電気信号を前記電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータと、を有し、
   前記音漏れシミュレータは、
   入力された電気信号の高帯域成分のみを通過させるフィルタ手段と、
   モード切替手段と、を有し、
   前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成した耳装着型音響装置。
3. 前記電気音響変換器の出力音量を調節するための音量調節手段を備えた、請求項１又は２の耳装着型音響装置。
4. 信号源からの電気信号を耳装着体内の電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータであって、
   入力された電気信号から音漏れとして聴取される可能性の高い成分の音に対応する電気信号を生成するイコライザ手段と、
   モード切替手段と、を有し、
   前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記イコライザ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成した音漏れシミュレータ。
5. 信号源からの電気信号を耳装着体内の電気音響変換器に供給する音漏れシミュレータであって、
   入力された電気信号の高帯域成分のみを通過させるフィルタ手段と、
   モード切替手段と、を有し、
   前記モード切替手段を操作することにより、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介さずに前記電気音響変換器に供給する通常モード、又は、前記信号源からの電気信号を前記フィルタ手段を介して前記電気音響変換器に供給する音漏れ確認モードに、選択的に切り替えて使用できるように構成した音漏れシミュレータ。
6. 前記電気音響変換器の出力音量を調節するための音量調節手段を備えた、請求項４又は５の音漏れシミュレータ。