JP6922603B2 - 信号処理装置、信号処理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、外耳道モデルの逆フィルタを作成する逆フィルタ生成手段を有する外耳道共鳴補正装置が開示されている。特許文献１に開示された装置では、イヤホン又はヘッドホンが音源信号を出力し、外耳道内に配置されたマイクが音声信号を収音している。そして、音声信号の周波数特性から得られた共鳴周波数に応じて、遅延器の遅延時間が求められている。遅延器の遅延時間に基づいて、外耳道モデルが作成されている。

特開２００９−１９４７６９号公報

特許文献１のように、ユーザがヘッドホン、又はイヤホンを装着して音声信号を測定する場合、ユーザが、適切にヘッドホン、又はイヤホンを装着していることが重要となる。すなわち、ユーザが、ヘッドホン、又はイヤホンを適切に装着していない状態で測定を行うと、正確な測定ができないため、逆フィルタの作成に適した収音信号を取得できない。

特に、近年、スマートホンなどによる記憶装置の大容量化、小型化、高速化により、ユーザ自身に対する測定が自宅でも可能となっている。ユーザ自身が測定を行う場合、ヘッドホンやイヤホンを適切に装着しているか否かを客観的に判定することができない。このため、適切に装着しない状態で信号を測定してしまうおそれがある。したがって、ヘッドホン、又はイヤホンを装着した状態で、適切に信号を測定することが望まれる。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、ユーザが装着したヘッドホン又はイヤホンからの信号を適切に測定することができる信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本実施形態にかかる信号処理装置は、第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力する測定信号生成部と、マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得する収音信号取得部と、前記第１の収音信号の周波数特性を算出する信号解析部と、所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定する装着状態判定部と、前記基準値に対する前記特性の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力する出力する出力部と、を備えたものである。

本実施形態にかかる信号処理方法は、第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力するステップと、前記マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得するステップと、前記第１の収音信号の周波数特性を算出するステップと、所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定するステップと、前記基準値に対する前記特性値の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力するステップと、を含むものである。

本実施形態にかかるプログラムは、コンピュータに、第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力するステップと、前記マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得するステップと、前記第１の収音信号の周波数特性を算出するステップと、所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定するステップと、前記基準値に対する前記特性値の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力するステップと、を実行させることを特徴とするものである。

本発明によれば、ユーザが装着したヘッドホン又はイヤホンからの信号を適切に測定することができる信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムを提供することができる。

本実施の形態に係る頭外定位処理装置を示すブロック図である。 外耳道伝達特性を測定する測定装置の構成を示す図である。 信号処理装置の構成を示す制御ブロック図である。 信号処理装置における信号処理方法を示すフローチャートである。 初期設定の処理を示すフローチャートである。 初期設定における表示画面の１例を示す図である。 装着状態の判定処理を示すフローチャートである。 装着状態が良好の場合のキャリブレーション画面を示す図である。 装着状態が不良の場合のキャリブレーション画面を示す図である。 装着状態を示す表示画面を示す図である。

本実施の形態にかかる信号処理装置で生成したフィルタを用いた音像定位処理の概要について説明する。本実施形態にかかる頭外定位処理は、空間音響伝達特性と外耳道伝達特性を用いて頭外定位処理を行うものである。空間音響伝達特性は、スピーカなどの音源から外耳道までの伝達特性である。外耳道伝達特性は、外耳道入口から鼓膜までの伝達特性である。本実施形態では、ヘッドホン又はイヤホンを装着した状態での外耳道伝達特性を測定し、その測定データを用いて頭外定位処理を実現している。

本実施の形態にかかる頭外定位処理は、パーソナルコンピュータ、スマートホン、タブレットＰＣなどのユーザ端末で実行される。ユーザ端末は、プロセッサ等の処理手段、メモリやハードディスクなどの記憶手段、液晶モニタ等の表示手段、タッチパネル、ボタン、キーボード、マウスなどの入力手段を有する情報処理装置である。ユーザ端末は、データを送受信する通信機能を有している。さらに、ユーザ端末には、ヘッドホン又はイヤホンを有する出力手段（出力ユニット）が接続される。

（頭外定位処理装置）
本実施の形態にかかる音場再生装置の一例である頭外定位処理装置１００を図１に示す。図１は、頭外定位処理装置１００のブロック図である。頭外定位処理装置１００は、ヘッドホン４３を装着するユーザＵに対して音場を再生する。そのため、頭外定位処理装置１００は、ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲについて、音像定位処理を行う。ＬｃｈとＲｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲは、ＣＤ（Compact Disc）プレイヤーなどから出力されるアナログのオーディオ再生信号、又は、mp3(MPEG Audio Layer-3)等のデジタルオーディオデータである。なお、頭外定位処理装置１００は、物理的に単一な装置に限られるものではなく、一部の処理が異なる装置で行われてもよい。例えば、一部の処理がパソコンなどにより行われ、残りの処理がヘッドホン４３に内蔵されたＤＳＰ(Digital Signal Processor)などにより行われてもよい。

頭外定位処理装置１００は、頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、フィルタ部４２、及びヘッドホン４３を備えている。頭外定位処理部１０、フィルタ部４１、及びフィルタ部４２は、具体的にはプロセッサ等により実現可能である。

頭外定位処理部１０は、畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２、及び加算器２４、２５を備えている。畳み込み演算部１１〜１２、２１〜２２は、空間音響伝達特性を用いた畳み込み処理を行う。頭外定位処理部１０には、ＣＤプレイヤーなどからのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲが入力される。頭外定位処理部１０には、空間音響伝達特性が設定されている。頭外定位処理部１０は、各ｃｈのステレオ入力信号ＸＬ、ＸＲに対し、空間音響伝達特性のフィルタ（以下、空間音響フィルタとも称する）を畳み込む。空間音響伝達特性は被測定者の頭部や耳介で測定した頭部伝達関数ＨＲＴＦでもよいし、ダミーヘッドまたは第三者の頭部伝達関数であってもよい。

４つの空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを１セットとしたものを空間音響伝達関数とする。畳み込み演算部１１、１２、２１、２２で畳み込みに用いられるデータが空間音響フィルタとなる。空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓを所定のフィルタ長で切り出すことで、空間音響フィルタが生成される。

空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓのそれぞれは、インパルス応答測定などにより、事前に取得されている。例えば、ユーザＵが左右の耳にマイクをそれぞれ装着する。ユーザＵの前方に配置された左右のスピーカが、インパルス応答測定を行うための、インパルス音をそれぞれ出力する。そして、スピーカから出力されたインパルス音等の測定信号をマイクで収音する。マイクでの収音信号に基づいて、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓが取得される。左スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｓ、左スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｌｏ、右スピーカと左マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｏ、右スピーカと右マイクとの間の空間音響伝達特性Ｈｒｓが測定される。

そして、畳み込み演算部１１は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。畳み込み演算部２１は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２１は、畳み込み演算データを加算器２４に出力する。加算器２４は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４１に出力する。

畳み込み演算部１２は、Ｌｃｈのステレオ入力信号ＸＬに対して空間音響伝達特性Ｈｌｏに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部１２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。畳み込み演算部２２は、Ｒｃｈのステレオ入力信号ＸＲに対して空間音響伝達特性Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタを畳み込む。畳み込み演算部２２は、畳み込み演算データを、加算器２５に出力する。加算器２５は２つの畳み込み演算データを加算して、フィルタ部４２に出力する。

フィルタ部４１、４２にはヘッドホン特性（ヘッドホンの再生ユニットとマイク間の特性）をキャンセルする逆フィルタが設定されている。そして、頭外定位処理部１０での処理が施された再生信号（畳み込み演算信号）に逆フィルタを畳み込む。フィルタ部４１で加算器２４からのＬｃｈ信号に対して、Ｌｃｈ側のヘッドホン特性の逆フィルタを畳み込む。同様に、フィルタ部４２は加算器２５からのＲｃｈ信号に対して、Ｒｃｈ側のヘッドホン特性の逆フィルタを畳み込む。逆フィルタは、ヘッドホン４３を装着した場合に、ヘッドホンユニットからマイクまでの特性をキャンセルする。マイクは、外耳道入口から鼓膜までの間ならばどこに配置してもよい。空間音響伝達特性を測定した時の装着位置と同じ位置にマイクを配置することが好ましい。逆フィルタは、後述するように、ユーザＵ本人の特性の測定結果から算出されている。

フィルタ部４１は、補正されたＬｃｈ信号をヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌに出力する。フィルタ部４２は、補正されたＲｃｈ信号をヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒに出力する。ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着している。ヘッドホン４３は、Ｌｃｈ信号とＲｃｈ信号をユーザＵに向けて出力する。これにより、ユーザＵの頭外に定位された音像を再生することができる。

このように、頭外定位処理装置１００は、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタを用いて、頭外定位処理を行っている。以下の説明において、空間音響伝達特性Ｈｌｓ、Ｈｌｏ、Ｈｒｏ、Ｈｒｓに応じた空間音響フィルタと、ヘッドホン特性の逆フィルタとをまとめて頭外定位処理フィルタとする。２ｃｈのステレオ再生信号の場合、頭外定位フィルタは、４つの空間音響フィルタと、２つの逆フィルタとから構成されている。そして、頭外定位処理装置１００は、ステレオ再生信号に対して合計６個の頭外定位フィルタを用いて畳み込み演算処理を行うことで、頭外定位処理を実行する。

（外耳道伝達特性の測定装置）
次に、逆フィルタを生成するために、外耳道伝達特性を測定する測定装置２００について、図２を用いて説明する。図２は、ユーザＵに対して伝達特性を測定するための構成を示している。測定装置２００は、マイクユニット２と、ヘッドホン４３と、信号処理装置２０１と、を備えている。

信号処理装置２０１には、マイクユニット２と、ヘッドホン４３と、が接続されている。なお、マイクユニット２は、ヘッドホン４３に内蔵されていてもよい。マイクユニット２は、左マイク２Ｌと、右マイク２Ｒとを備えている。左マイク２Ｌは、ユーザＵの左耳９Ｌに装着される。右マイク２Ｒは、ユーザＵの右耳９Ｒに装着される。信号処理装置２０１は、頭外定位処理装置１００と同じ処理装置であってもよく、異なる処理装置であってよい。また、ヘッドホン４３の代わりにイヤホンを用いることも可能である。

ヘッドホン４３は、ヘッドホンバンド４３Ｂと、左ユニット４３Ｌと、右ユニット４３Ｒとを、有している。ヘッドホンバンド４３Ｂは、左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒとを連結する。左ユニット４３ＬはユーザＵの左耳９Ｌに向かって音を出力する。右ユニット４３ＲはユーザＵの右耳９Ｒに向かって音を出力する。ヘッドホン４３は密閉型、開放型、半開放型、または半密閉型等である、ヘッドホンの種類を問わない。マイクユニット２がユーザＵに装着された状態で、ユーザＵがヘッドホン４３を装着する。すなわち、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒが装着された左耳９Ｌ、右耳９Ｒにヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌ、右ユニット４３Ｒがそれぞれ装着される。ヘッドホンバンド４３Ｂは、左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒとをそれぞれ左耳９Ｌ、右耳９Ｒに押し付ける付勢力を発生する。

左マイク２Ｌは、ヘッドホン４３の左ユニット４３Ｌから出力された音を収音する。右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３の右ユニット４３Ｒから出力された音を収音する。左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒのマイク部は、外耳孔近傍の収音位置に配置される。左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは、ヘッドホン４３に干渉しないように構成されている。すなわち、左マイク２Ｌ、及び右マイク２Ｒは左耳９Ｌ、右耳９Ｒの適切な位置に配置された状態で、ユーザＵがヘッドホン４３を装着することができる。

信号処理装置２０１は、ヘッドホン４３に対して測定信号を出力する。これにより、ヘッドホン４３はインパルス音などを発生する。具体的には、左ユニット４３Ｌから出力されたインパルス音を左マイク２Ｌで測定する。右ユニット４３Ｒから出力されたインパルス音を右マイク２Ｒで測定する。測定信号の出力時に、マイク２Ｌ、２Ｒが収音信号を取得することで、インパルス応答測定が実施される。

信号処理装置２０１は、インパルス応答測定に基づく収音信号をメモリなどに記憶する。これにより、左ユニット４３Ｌと左マイク２Ｌとの間の伝達特性（すなわち、左耳の外耳道伝達特性）と、右ユニット４３Ｒと右マイク２Ｒとの間の伝達特性（すなわち、右耳の外耳道伝達特性）が取得される。左マイク２Ｌで取得された左耳の外耳道伝達特性をＬｃｈ（左ｃｈ）の外耳道伝達特性とし、右マイク２Ｒで取得された右耳の外耳道伝達特性をＲｃｈ（右ｃｈ）の外耳道伝達特性とする。信号処理装置２０１が伝達特性の測定データを所定のフィルタ長で切り出すことで、フィルタ係数が求められる。

信号処理装置２０１は、伝達特性の測定データをそれぞれ記憶するメモリなどを有している。なお、信号処理装置２０１は、外耳道伝達特性を測定するための測定信号として、インパルス信号やＴＳＰ（Ｔｉｍｅ Ｓｔｒｅｔｃｈｅｄ Ｐｕｌｓｅ）信号等を発生する。測定信号はインパルス音等の測定音を含んでいる。

さらに、信号処理装置２０１は、ヘッドホン４３の装着状態が良好であるか否を判定している。そして、ヘッドホン４３の装着状態が良好でない場合、信号処理装置２０１は、ヘッドホン４３の調整を促すような表示を行う。これにより、適切な状態での信号を測定することができる。例えば、ヘッドホン４３の密閉性が低い状態で測定が行われるのを防ぐことができる。あるいは、左右のバランスが悪い状態での測定が行われるのを防ぐことができる。よって、より精度の高い外耳道伝達特性を安定して測定することが可能になる。

次に、信号処理装置２０１における処理の詳細について、図３を用いて説明する。図３は、信号処理装置２０１の構成を示す制御ブロック図である。信号処理装置２０１は、メモリ２１１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１２と、測定部２２０と、ＧＵＩ(Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)２３０と、を備えている。

測定部２２０は、測定信号生成部２２１と、収音信号取得部２２２と、信号解析部２２３と、装着状態判定部２２４と、基準値設定部２２５と、左右比較部２２６と、を備えている。ＧＵＩ２３０は、ユーザＵに対する入出力インターフェースであり、表示部２３１と、入力操作部２３２とを備えている。

信号処理装置２０１は、パソコンやスマートホンなどの情報処理装置であり、メモリ２１１、及びＣＰＵ２１２を備えている。メモリ２１１は、処理プログラムや各種パラメータなどを記憶している。ＣＰＵ２１２は、メモリ２１１に格納された処理プログラムを実行する。これにより、測定部２２０、及びＧＵＩ２３０における各処理が実施される。

測定部２２０の各ブロックにおける機能は、ＣＰＵ２１２がコンピュータプログラムを実行することにより、実現される。すなわち、ＣＰＵ２１２がメモリ２１１のプログラムを実行することで、測定信号生成部２２１、収音信号取得部２２２、信号解析部２２３、装着状態判定部２２４、基準値設定部２２５、及び左右比較部２２６が所定の処理を実行する。

測定信号生成部２２１は、測定信号を生成する。測定信号生成部２２１で生成された測定信号は、アンプ４５Ｌ、４５Ｒで増幅されて、ヘッドホン４３に出力される。なお、アンプ４５Ｌ、４５Ｒは、信号処理装置２０１又はヘッドホン４３に内蔵されていてもよい。左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒがそれぞれ伝達特性を測定するための測定信号を出力する。なお、ＬｃｈとＲｃｈの測定は同じ測定信号を用いて、同様に行われる。

左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ測定信号を収音し、収音信号を信号処理装置２０１に出力する。収音信号取得部２２２は、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒからの収音信号を取得する。なお、収音信号取得部２２２は、Ａ／Ｄ変換器、及びアンプなどを有しており、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒからの収音信号をＡ／Ｄ変換、増幅などしてもよい。また、収音信号取得部２２２は、複数回の測定により得られた信号を同期加算してもよい。

信号解析部２２３は、測定信号生成部２２１によって取得された収音信号を解析する。例えば、信号解析部２２３は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）により時間領域の収音信号から周波数領域のスペクトルを算出する。これにより、収音信号の振幅特性（振幅スペクトル）と、位相特性（位相スペクトル）が生成される。なお、振幅スペクトルの代わりにパワースペクトルを生成してもよい。なお、信号解析部２２３は、離散フーリエ変換や離散コサイン変換により、収音信号を周波数領域のデータに変換することができる。

また、信号解析部２２３は、振幅特性から１又は２以上の特性値を抽出する。信号解析部２２３は、所定の周波数帯域における振幅値から特性値を求める。例えば、信号解析部２２３は、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚの帯域における振幅特性に基づいて、特性値を算出している。また、信号解析部２２３が、複数の特性値を設定する場合、それぞれ異なる周波数帯の振幅値が特性値を設定される。例えば、本実施の形態においては、３つの特性値が設定されている。第１の帯域における振幅値に基づいて、第１の特性値が設定され、第１の帯域と異なる第２の帯域における振幅値に基づいて、第２の特性値が設定される。第１，及び第２の帯域と異なる第３の帯域における振幅値に基づいて、第３の特性値が設定される。複数の特性値を用いることで、装着状態をより適切に判定することができる。また、特性値は所定の帯域における振幅値の平均値などであってもよく、特定の１周波数における振幅値であってもよい。

基準値設定部２２５は、初期設定で得られた振幅特性を基準特性として設定する。換言すると、後述する初期設定のステップは、基準特性を求めるための処理である。なお、基準特性から抽出された特性値を基準値とする。基準値設定部２２５は、基準特性、又は基準値をメモリ２１１等に記憶している。初期設定の処理については後述する。

装着状態判定部２２４は、ユーザＵのヘッドホン４３の装着状態を判定する。具体的には、装着状態判定部２２４は、ユーザ測定により得られた振幅特性の特性値と、基準値とを比較する。そして、装着状態判定部２２４は特性値と基準値との比較結果に基づいて、装着状態が良好となっているか、不良となっているかを判定する。具体的には、特性値が基準値を超えている場合、装着状態判定部２２４は、装着状態が良好であると判定する。一方、特性値が基準値以下の場合、装着状態判定部２２４は、装着状態が不良であると判定する。装着状態が良好であると判定されると、信号処理装置２０１は、外耳道伝達特性を求めるためのＥＣＴＦ測定を実施する。

左右比較部２２６は、Ｌｃｈの外耳道伝達特性の測定データとＲｃｈの外耳道伝達特性の測定データを比較する。そして、左右比較部２２６は、左右ｃｈの比較結果に基づいて、マイク装着位置が適切か否かの判定（エラー判定）を行う。左右比較部２２６は、左右の伝達特性に一定の相違がある場合、マイク装着位置のエラーと判定する。エラーと判定された場合、マイク位置を調整して、再測定が実施される。

表示部２３１は、ディスプレイ等を有する出力部となる。表示部２３１は、装着状態判定部２２４での判定結果、及び左右比較部２２６でのエラー判定結果を表示する。表示部２３１は、基準値に対する特性値の割合に応じた段階的な判定の結果を出力する。さらに、装着状態が不良である場合、表示部２３１は、ヘッドホン４３の再装着を促すように、表示を行う。このようにすることで、適切な装着状態で外耳道伝達特性を測定することができる。また、左右比較部２２６によるエラー判定がなされた場合、表示部２３１は、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒの位置調整を促すように、表示を行う。このようにすることで、左右のバランスがよい逆フィルタを作成することができる。

なお、判定結果等は、音や振動により出力されてもよい。すなわち、判定結果を出力する出力部は、アラーム音等による出力を行うヘッドホン４３、イヤホン，スピーカなどを有していてもよく、振動による出力を行うアクチュエータを有していてもよい。

入力操作部２３２は、タッチパネル、キーボード、マウスなどの入力手段を備えており、ユーザＵからの操作入力を受け付ける。

測定装置２００による測定方法について、図４を用いて説明する。図４は、測定方法を示すフローチャートである。ユーザＵが入力操作部２３２を操作して、測定を実施すると、測定装置２００は初期設定を実施する（Ｓ１１）。これにより、基準値設定部２２５に基準特性又は基準値が設定される。

基準特性を設定するための初期設定の詳細フローについて、図５を用いて、説明する。図５は、初期設定処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、ヘッドホン装着時の振幅特性を５回測定して、基準特性を求める例について説明する。

まず、測定信号生成部２２１が測定信号をヘッドホン４３に出力して、ユーザＵがヘッドホン４３を装着していない状態の振幅特性ＥＣＴＦ＿０を信号解析部２２３が取得する（Ｓ１０１）。すなわち、ユーザＵがヘッドホン４３を装着していない状態で、測定信号生成部２２１が測定信号（第３の測定信号ともいう）を生成する。第３の測定信号となる初期設定用の測定信号は、第１及び第２の測定信号と同様にインパルス信号やＴＳＰ信号とすることができる。すなわち、ヘッドホン４３からは一定時間同じ音が出力されるような第３の測定信号を測定信号生成部２２１が生成する。

ヘッドホン４３から出力される第３の測定信号を左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音する。第３の測定信号の出力時に左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音した収音信号（第３の収音信号ともいう）を、収音信号取得部２２２が取得する。信号解析部２２３は、第３の収音信号に対して、ＦＦＴを行って、周波数振幅特性を算出する。これにより、ヘッドホン未装着時の振幅特性ＥＣＴＦ＿０が取得される。

そして、ヘッドホンの装着時の測定回数を示す値（０以上の整数）であるｎを、ｎ＝０と初期化する（Ｓ１０２）。次に、ユーザＵがヘッドホン４３を装着する（Ｓ１０３）。例えば、ヘッドホン未装着時の振幅特性ＥＣＴＦ＿０の取得が完了したことが表示部２３１に表示されると、ユーザＵは、ヘッドホン４３を装着する。

測定信号生成部２２１が測定信号をヘッドホン４３に出力して、ユーザＵがヘッドホン４３を装着した状態の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）を信号解析部２２３が取得する（Ｓ１０４）。ユーザＵがヘッドホン４３を装着した状態で、測定信号生成部２２１が測定信号を生成する。ここでの測定信号は、第３の測定信号であり、第１及び第２の測定信号と同様に、インパルス信号やＴＳＰ信号とすることができる。

ヘッドホン４３から出力される第３の測定信号を左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音する。第３の測定信号の出力時に左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音した収音信号（第３の収音信号ともいう）を、収音信号取得部２２２が取得する。信号解析部２２３は、第３の収音信号に対して、ＦＦＴを行って、周波数特性を算出する。これにより、ヘッドホン装着時の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が取得される。ここでは、信号解析部２２３が、１フレーム毎に、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）を算出している。

次に、ユーザＵがヘッドホン４３を装着したことを検出するために、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していないかを信号解析部２２３が判定する（Ｓ１０５）。所定時間（例えば、３秒）以上、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していないと判定された場合、ユーザＵがヘッドホン４３を装着したことが検出される。信号解析部２２３が、所定時間におけるに対応する複数のフレームの振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）を比較して、所定時間内における振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）の変化を求める。複数のフレームの振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）の差が一定値以下となれば、信号解析部２２３は、所定時間、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していないと判定する。

振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していると判定された場合（Ｓ１０５のＮＯ）、Ｓ１０４に戻る。すなわち、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化しなくなるまで、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）を取得する。

所定時間以上、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していないと判定された場合（Ｓ１０５のＹＥＳ）、ｎ回目の測定が完了したことを表示する（Ｓ１０６）。そして、メモリ２１１が、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）を保持する。図６に、１回目の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）が完了したことを示す表示画面３００の１例を示す。表示画面３００には、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）の表示欄３０１と、「特性セット」の表示欄３０２と、測定回数の表示欄３０３とが含まれている。

表示欄３０１に表示される振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）は、フレーム毎に変化してもよい。Ｓ１０５において、所定時間以上、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していないと判定された場合、表示欄３０２には、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）の取得が完了したことを示す「特性セット」が表示される。これにより、ユーザＵは１回目の測定が完了したことを認識することができる。Ｓ１０５において、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が変化していると判定された場合、表示欄３０２は、空欄となる。表示欄３０２によって、ユーザＵは、ｎ回目の測定が完了したことを速やかに認識することができる。５回の測定のうちの１回目の測定であるため、表示欄３０３には、１／５回目と表示されている。

ユーザＵは、ｎ回目の測定が完了したことを認識したら、ヘッドホン４３を外す（Ｓ１０７）。そして、信号処理装置２０１は、ヘッドホン４３が外されたことを検出する（Ｓ１０８）。例えば、振幅特性が未装着時の振幅特性ＥＣＴＦ＿０の音圧レベルまで減衰したら、ヘッドホン４３が外されたと見なすことができる。信号解析部２２３は、ｎをインクリメントする（Ｓ１０９）。

信号解析部２２３は、ｎが規定回数（ここでは５回）以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。ｎが規定回数未満の場合（Ｓ１１０のＮＯ）、Ｓ１０３からの処理を繰り返す。すなわち、ヘッドホン４３をかけ直して、同様の測定を行う。これにより、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（１）〜ＥＣＴＦ＿ｉ（４）が順次測定される。

ｎが規定回数以上となると（Ｓ１１０のＹＥＳ）、基準値設定部２２５が基準特性ＥＴＣＦ＿ｄを設定する（Ｓ１１１）。例えば、メモリ２１１に保持された振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）〜ＥＣＴＦ＿ｉ（４）の平均化した振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉａｖｅが基準特性ＥＴＣＦ＿ｄとして基準値設定部２２５に設定される。

このように、ユーザＵがヘッドホン４３の脱着を繰り返し行う。ユーザＵがヘッドホンをかけ直す前後で、収音信号取得部２２２が第３の収音信号を取得する。このようにすることで、複数の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）〜ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が取得される。すなわち、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）が取得されたら、ヘッドホン４３をかけ直して、再度、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（１）を取得する。ヘッドホン４３をかけ直す毎に、収音信号取得部２２２が収音信号を取得することで、複数の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）〜ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）が取得される。

基準値設定部２２５には、複数の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｉ（０）〜ＥＣＴＦ＿ｉ（ｎ）に基づいて、基準特性ＥＴＣＦ＿ｄが設定されている。また、基準値設定部２２５には、基準特性ＥＴＣＦ＿ｄに基づいた基準値が設定されている。基準特性ＥＴＣＦ＿ｄの特性値である基準値は、例えば、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚにおける基準特性ＥＴＣＦ＿ｄの振幅値に基づいて設定されている。

なお、上記の説明ではユーザＵに対して実施された初期設定用測定によって、基準特性ＥＴＣＦ＿ｄが取得されているが、基準特性ＥＴＣＦ＿ｄはユーザＵ以外の受聴者やダミーヘッドに対して行われた初期設定用測定によって、取得されていてもよい。

図４の説明に戻る。初期設定（Ｓ１１）の実施後、装着状態判定部２２４は、ヘッドホン４３の装着状態を判定する（Ｓ１２）。ヘッドホン４３の装着状態の判定処理の詳細フローについて、図７を用いて説明する。なお、装着状態を判定するための処理をキャリブレーション処理とも称する。

まず、ユーザＵがヘッドホン４３を装着する（Ｓ２０１）。ユーザＵは、入力操作部２３２を操作することで、測定ボタンを押下する（Ｓ２０２）。

次に、測定信号生成部２２１が測定信号を出力して、信号解析部２２３が振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃを取得する（Ｓ２０３）。ユーザＵがヘッドホン４３を装着した状態で、測定信号生成部２２１が測定信号を生成する。装着状態判定用の測定信号は、第１の測定信号である。また、装着状態判定用の第１の測定信号は、第３の測定信号と同じ信号とすることができる。

ヘッドホン４３から出力される第１の測定信号を左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音する。第１の測定信号の出力時に左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ取得した収音信号（第１の収音信号ともいう）を、収音信号取得部２２２が取得する。信号解析部２２３は、第１の収音信号に対して、ＦＦＴを行って、周波数特性を算出する。これにより、キャリブレーション処理用の振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃが取得される。ここでは、信号解析部２２３が、１フレーム毎に、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃを算出している。

表示部２３１が振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃの特性値と、基準値とを表示する（Ｓ２０４）。表示部２３１によるキャリブレーション画面の表示については後述する。

装着状態判定部２２４が振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃの特性値と、基準値とを比較して、装着状態の良否判定を行う（Ｓ２０５）。例えば、所定時間（例えば、３秒）以上、振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃの特性値が基準特性ＥＴＣＦ＿ｄの基準値を超えている場合、装着状態判定部２２４は、装着状態が良好であると判定する。すなわち、所定時間に渡って連続する複数フレームにおいて、特性値が基準値を超えている場合、装着状態が良好であると判定される。振幅特性ＥＣＴＦ＿ｃの特性値が基準特性ＥＴＣＦ＿ｄの基準値を超えている時間が所定時間以上連続しない場合、装着状態判定部２２４は、装着状態が不良であると判定する。

装着状態が不良であると判定された場合（Ｓ２０５の不良）、表示部２３１が不良表示を行う（Ｓ２０６）。すなわち、装着状態が不良であることを示すキャリブレーション画面を表示部２３１が表示する。そして、Ｓ２０１からの処理を繰り返す。すなわち、ユーザＵがヘッドホン４３を再装着して、キャリブレーション処理が行われる。

装着状態が良好であると判定された場合（Ｓ２０５の良好）、表示部２３１が良好表示を行う（Ｓ２０７）すなわち、装着状態が良好であることを示すキャリブレーション画面を表示部２３１が表示する。ユーザＵは、装着状態が良好と判定されるまで、ヘッドホン４３をかけ直し、キャリブレーション操作を継続することが好ましい。

図８、及び図９に、キャリブレーション画面の表示例を示す。図８、及び図９は、キャリブレーション画面を示す図である。図８は、装着状態を判定中（キャリブレーション中）のキャリブレーション画面４００と、装着状態が良好と判定された場合のキャリブレーション画面４０１を示している。図９は、装着状態を判定中（キャリブレーション中）のキャリブレーション画面４００と、装着状態が不良と判定された場合のキャリブレーション画面４０２を示している。キャリブレーション画面４００は、Ｓ２０５での表示画面である。キャリブレーション画面４０１は、Ｓ２０７における表示画面である。キャリブレーション画面４０２は、Ｓ２０６における表示画面である。

キャリブレーション画面４００には、特性値を示すインジケータ４１１、４１２が示されている。インジケータ４１１は、Ｌｃｈの特性値を示し、インジケータ４１２は、Ｒｃｈの特性値を示している。ここでは、各ｃｈに３つの特性値が設定されているため、インジケータ４１１、４１２はそれぞれ、３つのインジケータバーが表示されている。インジケータバーは、特性値に応じて長さが変化する。３つのインジケータバーは、それぞれ異なる帯域における振幅値に対応している。特性値がフレーム毎に更新される場合、インジケータ４１１、４１２が、フレーム毎に特性値の表示を更新してもよい。

例えば、第１の帯域の振幅値に基づく第１の特性値が、１つ目のインジケータバーに表示される。同様に、第２の帯域の振幅値に基づく第２の特性値が、２つ目のインジケータバーに表示され、第３の帯域の振幅値に基づく第３の特性値が、３つ目のインジケータバーに表示される。

また、インジケータ４１１、４１２には、基準値が一点鎖線で示されている。特性値と同様に、それぞれのｃｈに対して、３つの基準値が設定されている。インジケータ４１１、４１２は、基準値に対する特性値の割合をバーで表示している。ここでは、初期設定で取得した基準特性の各帯域における振幅値の８０％を基準値としている。もちろん、基準値は、基準特性の各帯域における振幅値の８０％に限らず、任意の割合や任意の値とすることが可能である。また、図８、及び図９では、各帯域において、特性値が基準値と一致する場合に、インジケータ４１１，４１２が最大となるように、表示部２３１がキャリブレーション画面４００を表示している。なお、インジケータ４１１、４１２の最大が基準値となるように、表示部２３１がキャリブレーション画面４００を表示してもよい。この場合、基準値を超えると、インジケータ４１１、４１２が最大の表示となる。各ｃｈにおいて、基準特性ＥＴＣＦ＿ｄの第１〜第３の帯域の振幅値が、それぞれ第１〜第３の基準値として設定されている。ここでは、３つのインジケータバーにおいて、基準値が同じ位置に表示されている。また、キャリブレーション画面４００には、ステータス表示欄４１３に、キャリブレーション中であることが表示されている。

特性値が基準値を越える時間が所定時間（例えば、３秒）以上継続した場合、図８に示すように、キャリブレーション画面４０１のステータス表示欄４１３には、装着ＯＫと表示される。これにより、装着状態が良好であることをユーザＵが認識することができる。

所定の測定時間（例えば、１０秒）中に、特性値が基準値を越える時間が所定時間以上継続しない場合、図９に示すように、キャリブレーション画面４０２のステータス表示欄４１３には、装着ＮＧと表示される。さらに、ヘッドホン４３の調整を促すメッセージが、メッセージ表示欄４１５に表示される。メッセージ表示欄４１５の表示により、ユーザＵがヘッドホン４３の再装着を促される。これにより、装着状態が不良であることをユーザＵが認識することができる。

なお、Ｌｃｈの３つの特性値、及びＲｃｈの３つの特性値の１つでも、基準値を越える状態が所定時間以上継続できない場合、装着状態判定部２２４は、装着状態が不良であると判定する。すなわち、６つの特性値の全てが基準値を超える時間が所定時間以上となった場合に、装着状態判定部２２４は、装着状態が良好であると判定する。このように複数の特性値に基づいて、装着状態を判定することで、より適切な判定を行うことができる。例えば、左ユニット４３Ｌと右ユニット４３Ｒの一方では密閉度が低い場合でも適切に不良と判定することができる。

図４の説明に戻る。良好な装着状態において、測定装置２００がＥＣＴＦ測定（外耳道伝達特性の測定）を実施する。信号処理装置２０１は、ユーザＵの外耳道伝達特性の測定データを取得する。ユーザＵがヘッドホン４３を良好に装着した状態で、入力操作部２３２を操作して、外耳道伝達特性の測定ボタンを押下する。測定信号生成部２２１が測定信号を生成する。ＥＣＴＦ測定用の測定信号は、第２の測定信号であり、インパルス信号やＴＳＰ信号とすることができる。

ヘッドホン４３から出力される第２の測定信号を左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ収音する。第２の測定信号の出力時に左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒがそれぞれ取得した収音信号（第２の収音信号ともいう）を、収音信号取得部２２２が取得する。なお、収音信号取得部２２２は、第２の測定信号を複数フレームに渡って出力して同期加算を行うようにしてもよい。これにより、突発的なノイズを除去することができるため、高いＳ／Ｎ比での測定が可能となる。そして、信号解析部２２３は、左右の外耳道伝達特性の測定データを取得する。信号解析部２２３は、左右ｃｈの測定データを同じ時刻から所定のフィルタ長で切り出して、フィルタ係数を求める。信号解析部２２３は、フィルタ係数から、ヘッドホン特性を打ち消すような逆フィルタを算出する。

本実施の形態で、ヘッドホン４３が良好に装着された状態で測定された測定データに基づいて、逆フィルタを生成することができる。ヘッドホン４３が適切に装着されていない場合、密閉度が低下して、低域の音が抜けてしまうことがある。適切に装着されていない状態で測定を行うと、測定データにばらつきが生じてしまう。また、ユーザＵ自身が装着状態を客観的に判定することは困難である。本実施形態によれば、ヘッドホンの装着状態によって、低域が減衰してしまう影響を未然に防ぐことができる。ヘッドホンの装着による特性のばらつきを軽減することができる。頭外定位処理装置１００が左右ｃｈのバランスの高い頭外定位処理を行うことができる。

そして、左右比較部２２６が、ＬｃｈとＲｃｈの測定データを比較して、エラー判定を行う（Ｓ１４）。左右ｃｈの測定データの差が小さい場合、左右の比較結果が良好と判定され（Ｓ１４のＯＫ）、処理を終了する。メモリ２１１がヘッドホン特性をキャンセルする逆フィルタを記憶して、処理を終了する。

左右ｃｈの測定データの差が大きい場合（Ｓ１４のＮＧ）、エラー判定となり、ユーザＵが左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒを調整する（Ｓ１５）。すなわち、適切に測定データを取得することができない可能性が高いため、ユーザＵがマイクユニット２の位置を調整する。マイク位置を調整したら、測定装置２００がＳ１１からの処理を繰り返す。

なお、左右ｃｈの測定データの比較では、位相特性やパワー比を用いて、判定を行うことができる。まず、位相特性を用いた比較方法について、説明する。

左右比較部２２６は、外耳道伝達特性の測定データに基づいて、左右ｃｈの位相差を求める。例えば、左右比較部２２６は、左ユニット４３Ｌから左マイク２Ｌに直接到達する直接音と、右ユニット４３Ｒから右マイク２Ｒに直接到達する直接音との到達時間差に基づいて位相差を求める。なお、直接音は、左ユニット４３Ｌ、左ユニット４３Ｒから外耳道内で反射せずに、左マイク２Ｌ、右マイク２Ｒに到達する音である。左右比較部２２６は、時間領域の測定データの立ち上がり位置から、直接音到達時間を求める。左右比較部２２６は、左右の直接音到達時間差から、左右ｃｈの位相差を求めることができる。何からの方法で事前に入力Ｓ／Ｎが分かっている場合、検出精度が高くなる。

あるいは、外耳道伝達特性の周波数特性で個人特性の影響の少ない帯域をバンドパスフィルタで抽出して、抽出された帯域の相関計算により位相差を算出してもよい。なお、位相差は以下の通りとなる。
位相差＝音速＊（左右の時間差サンプル数）／（サンプリング周波数）
位相差が５ｃｍ以上ある場合は、左右比較部２２６は、エラーとして判定する。したがって、マイク位置を調整して再測定を実施する。

次に、パワー比を用いた比較方法について、説明する。左右比較部２２６は、外耳道伝達特性のセグメンタルパワーをそれぞれ算出する。外耳道伝達特性の振幅スペクトルをそれぞれｈｐＬ、ｈｐＲとすると、左右ｃｈのセグメンタルパワーｓｅｇＰ＿Ｌ、ｓｅｇＰ＿Ｒは以下の式（１）、（２）により求めることができる。

ｎ＝０＜file_sizeである。左右ｃｈのセグメンタルパワーの比率が２倍以上の場合、左右比較部２２６は、エラーとして判定する。左右ｃｈのセグメンタルパワーの比率が２倍未満の場合、左右比較部２２６は、エラー無しと判定する。

ｓｅｇＰ＿Ｒａｔｅ＝ｓｅｇＰ＿Ｌ／ｓｅｇＰ＿Ｒとすると、ｓｅｇＰ＿Ｒａｔｅが０．５〜２の場合、エラー無しと判定される。一方、ｓｅｇＰ＿Ｒａｔｅが０．５以下、又は２以上の場合、エラーと判定される。エラーと判定された場合、マイク位置を調整して、再測定を行う。

このように、左右比較部２２６は、左右ｃｈの外耳道伝達特性を比較することで、マイク位置のエラー判定を行う。左右ｃｈの外耳道伝達特性の差が大きい場合、エラーと判定して、表示部２３１がマイク位置の調整を促す表示を行う。したがって、適切なマイク位置で測定した外耳道伝達特性の測定データに基づいて、逆フィルタを生成することができる。

マイク位置により極端に精度の悪い伝達特性や、左右のバランスが悪い伝達特性を取得してしまった場合に、マイク位置を調整した上で、再測定を促すことができる。よって、適切な逆フィルタを生成することができるため、頭外定位処理の精度を向上させることができる。なお、位相特性とパワー比との両方によりエラー判定を行ってもよいし、いずれか一方のみを行ってもよい。

以下、信号解析部２２３において、特性値を求めるための帯域について説明する。発明者が、外耳道伝達特性の周波数特性で個人特性による影響の少ない帯域を調べた結果、このような帯域は、２ｋＨｚ〜３ｋＨｚであることが分かった。すなわち、同じヘッドホン４３をユーザＵがかけ直しても、２ｋＨｚ〜３ｋＨｚでは、振幅値の変化が小さい。また、異なる複数のヘッドホン４３を用いた場合でも、２ｋＨｚ〜３ｋＨｚでは、振幅値の変化が小さい。一方、２ｋＨｚ〜３ｋＨｚよりも低い９０Ｈｚ〜１ｋＨｚでは、装着状態による振幅値の変動が大きい。よって、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚの振幅特性に基づいて、装着状態を判定することが好ましい。９０Ｈｚ〜１ｋＨｚを第１〜第３の帯域の３つの帯域に分割している。以下、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚの帯域を３つに分割する例について説明する。

（特性値の分割例１）
分割例１では、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚにおけるＦＦＴ分解能の点数を３分割する。収音信号のサンプリング周波数Ｆｓ＝４８０００ｋＨｚとし、サンプル長（sample_length）を１０２４sampleとする例を説明する。
周波数Ｆｒｅｑは以下の式（３）で求めることができる。
Freq[Hz] = (FS[Hz]/sample_length[sample] * 2) * sample ・・・（３）

式（３）より、９０Ｈｚのサンプル数は以下の通りとなる。
sample = 90 / ( 48000 / 1024*2 ) = 3.84 ≒ 4 （整数型に四捨五入）
同様に、１ｋＨｚのサンプル数は、以下の通りとなる。
sample = 1000 / ( 48000 / 1024*2 ) = 42.6667 ≒ 43 （整数型に四捨五入）

よって、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚまでの周波数分解能のサンプル数は４３−４=３９となる。３９を３分割すると、１つの帯域あたり１３サンプルが含まれる。第１の帯域は、４〜１６（＝４＋１３−１）sampleとなる。つまり、第１の帯域は、９３．７５Ｈｚ〜３７５Ｈｚとなる。第２の帯域は、１７〜２９（＝１７＋１３−１）sampleとなる。つまり、第２の帯域は、３９８．４３７５Ｈｚ〜６７９．６８７５Ｈｚとなる。第３の帯域は、３０〜４３sampleとなる。つまり、第３の帯域は、７０３．１２５Ｈｚ〜１００７．８１２５Ｈｚとなる。それぞれの帯域に含まれる振幅値の平均値等を特性値、及び基準値とすることができる。

（分割例２）
分割例２では、聴覚フィルタを構成する２４個の帯域通過フィルタの周波数帯域（臨界帯域という）のうち、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚに対応する帯域バンドを抽出して３分割している。臨界帯域のバーク尺度を用いることで、周波数の違いによって音量の感じ方が異なるのを、聴感と同じように感じるように周波数帯域を分割することができる。

９０Ｈｚ〜１ｋＨｚに対応するバーク尺度は、次の範囲となる。
100、200、300、400、510、630、770、920、1080

等しく３分割する場合は、以下のように分割される。
100、200、300 ／ 400、510、630 ／ 770、920、1080

中・低域の分解能に幅を持たせる場合は、以下のように分割される。
100、200、300、400／ 510、630、770 ／ 920、1080

なお、３つの特性値を求めるための帯域の分割方法は、上記の例に限られるものではない。さらに、特性値の数は３つに限られるものではない。特性値は１つ又は２つでもよく、４つ以上でもよい。そして、求める特性値の数に応じて，帯域を分割すればよい。さらに、特性値を求めるための帯域は、９０Ｈｚ〜１ｋＨｚに限られるものではない。

（表示例）
次に、特性値に応じて表示を変える例を図１０に示す。図１０では、３つの表示例が示されており、基準値に対する特性値の割合（進捗割合とも称する）に応じて表示が段階的に変わっていく。具体的には、表示濃度を変える表示例１と、グラデーションを変える表示例２と、輪郭線が変形する表示例３とをそれぞれ示している。図１０は、ＧＵＩとして、ヘッドホンの図形を模式的に表示している。進捗割合が高くなるほど、特性値が大きくなり、進捗割合が１００％となると特性値と基準値が一致する。

表示例１では、進捗割合が高くなるほど、徐々に濃くなっていく。表示例２では、進捗割合が高くなっていくと、イラスト上のグラデーションの変わり目が下から上方向に変化する。表示例３では、進捗割合が低いとイラストの輪郭（点線）の解像度が粗く表示される。進捗割合が高くなっていくと、輪郭線の解像度が上がり、ヘッドホンのイラストが現れる。進捗割合が１００％になると、輪郭線が実線になる。

このように、表示を変えていくことで、ユーザＵが、進捗割合を視覚的に認識することができる。よって、ユーザＵがヘッドホン４３を適切かつ速やかに装着することができる。もちろん、進捗割合を示す表示例は、図１０に示す表示例１〜３に限られるものではなく、色、大きさ、形状、太さ、濃淡などの一つ以上を変えて、進捗割合を示してもよい。

また、図１０の表示例１〜３をリアルタイムで更新することで、ユーザがヘッドホン４３の調整が適切であるか否かを認識することができる。すなわち、進捗割合が１００％に近づくように、表示が変わっていれば、ユーザＵは、ヘッドホン４３が適切な方向に調整されていることを認識することができる。例えば、サンプル長が１０２４サンプルとし、サンプリング周波数ＦＳ＝４８ｋＨｚとすると、１フレームが（１０２４／４８０００）ｓｅｃとなる。そして、フレーム毎に進捗割合を求めて、表示部２３１が表示をフレーム毎に更新する。これにより、進捗割合の変化をユーザＵが直感的に認識することができる。

上記処理のうちの一部又は全部は、コンピュータプログラムによって実行されてもよい。上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ)、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ)、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

Ｕ ユーザ
２ マイクユニット
２Ｌ 左マイク
２Ｒ 右マイク
９Ｌ 左耳
９Ｒ 右耳
１０ 頭外定位処理部
１１ 畳み込み演算部
１２ 畳み込み演算部
２１ 畳み込み演算部
２２ 畳み込み演算部
２４ 加算器
２５ 加算器
４１ フィルタ部
４２ フィルタ部
４３ ヘッドホン
４３Ｌ 左ユニット
４３Ｒ 右ユニット
２００ 測定装置
２０１ 信号処理装置
２１１ メモリ
２１２ ＣＰＵ
２２０ 測定部
２２１ 測定信号生成部
２２２ 収音信号取得部
２２３ 信号解析部
２２４ 装着状態判定部
２２５ 基準値設定部
２２６ 左右比較部
２３０ ＧＵＩ
２３１ 表示部
２３２ 入力操作部

Claims (5)

1. 第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力する測定信号生成部と、
   マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得する収音信号取得部と、
   前記第１の収音信号の周波数特性を算出する信号解析部と、
   所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定する装着状態判定部と、
   前記基準値に対する前記特性値の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力する出力部と、を備えた信号処理装置。
2. 前記装着状態判定部において装着状態が良好と判定された場合に、前記測定信号生成部は、第２の測定信号を生成し、
   前記マイクが第２の測定信号を収音した第２の収音信号を前記収音信号取得部が取得し、
   前記第２の収音信号に基づいて、前記ヘッドホン又はイヤホンを用いて頭外定位処理を行うためのフィルタを生成する請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記測定信号生成部が、第３の測定信号を生成し、
   ヘッドホン又はイヤホンをかけ直す毎に、前記マイクが第３の測定信号を収音した第３の収音信号を前記収音信号取得部が取得することで、複数の前記第３の収音信号が取得され、
   前記複数の第３の収音信号に基づいて前記基準値が設定される請求項１、又は２に記載の信号処理装置。
4. 第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力するステップと、
   マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得するステップと、
   前記第１の収音信号の周波数特性を算出するステップと、
   所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定するステップと、
   前記基準値に対する前記特性値の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力するステップと、を含む信号処理方法。
5. コンピュータに、
   第１の測定信号を生成して、ヘッドホン又はイヤホンに出力するステップと、
   マイクが前記第１の測定信号を収音した第１の収音信号を取得するステップと、
   前記第１の収音信号の周波数特性を算出するステップと、
   所定の帯域における前記周波数特性の特性値を基準値と比較することによって、前記ヘッドホン又はイヤホンの装着状態を判定するステップと、
   前記基準値に対する前記特性値の割合に応じた段階的な前記判定の結果を出力するステップと、を実行させることを特徴とするプログラム。

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