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技術 フィードバック適応ノイズ消去の性能および安定性制御のための回路および方法

出願人 シーラスロジック,インコーポレイテッド
発明者 ルー、ヤンチョウ、デイヨンミラー、アントニオジェイ.リ、ニン
出願日 2015年12月17日 (4年11ヶ月経過) 出願番号 2017-533333
公開日 2018年1月25日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2018-502324
状態 特許登録済
技術分野 防音、遮音、音の減衰 ヘッドホーン・イヤホーン 可聴帯域変換器の回路等
主要キーワード オンチップ集積回路 修正誤差 無線ヘッドホン 周波数ノッチ 物理的対象 二次経路 ゲイン要素 フィードバック要素
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題・解決手段

トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音消去するための方法は、トランスデューサの出力と、トランデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクフォン信号を受信することを含み得る。また、方法は、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタを適用することと、フィードバックフィルタと直列に、可変ゲイン要素を適用することとを、含む、アンチノイズ信号を生成することを含み得る。方法は、フィードバックフィルタに、アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっているかをモニタし、望ましくない成分を低減するように、可変ゲイン要素のゲインを制御することをさらに含み得る。

概要

背景

移動/セルラー電話機などの無線電話機コードレス電話機、およびmp3プレーヤなどの他の消費者向けオーディオデバイスが、広く使用されている。このようなデバイス明瞭度に関する性能は、周囲の音響事象を測定するためにマイクロフォンを使用し、次に、周囲の音響事象を打ち消すようにデバイスの出力にアンチノイズ信号を挿入するよう信号処理を使用してノイズ消去を提供することによって改善され得る。

適応ノイズ消去システムでは、最大のノイズ消去効果が常時ユーザに提供されるように、システムが完全適応型であるのが望ましい場合が多い。適応ノイズ消去システムは、低コスト、単純さ、広帯域ノイズ消去、および他の利点により、固定フィードバックコントローラを使用することが多い。しかしながら、既存のフィードバックノイズ消去システムには欠点がある。例えば、フィードバックノイズ消去はソースオーディオ信号の少なくとも一部分を消去し、そしてそのことはデバイスのオーディオ性能の低下を引き起すことがある。妥当なオーディオ性能を維持するために、フィードバックコントローラゲインが低減される必要がある場合があり、それによりノイズ消去の性能が妥協される。また、変化する条件(例えば、ユーザのの様々な形、ユーザのヘッドホン装着の様々な方法など)により、ノイズ消去の強度が、ユーザにより異なる可能性がある。さらに、フィードバックコントローラは、ANCを利用するデバイスの二次経路が変わる場合、不安定になる可能性がある。

概要

トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音を消去するための方法は、トランスデューサの出力と、トランデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクフォン信号を受信することを含み得る。また、方法は、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタを適用することと、フィードバックフィルタと直列に、可変ゲイン要素を適用することとを、含む、アンチノイズ信号を生成することを含み得る。方法は、フィードバックフィルタに、アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっているかをモニタし、望ましくない成分を低減するように、可変ゲイン要素のゲインを制御することをさらに含み得る。

目的

このようなデバイスの明瞭度に関する性能は、周囲の音響事象を測定するためにマイクロフォンを使用し、次に、周囲の音響事象を打ち消すようにデバイスの出力にアンチノイズ信号を挿入するよう信号処理を使用してノイズ消去を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部分を実装するための集積回路であって、聞き手への再生のためのソースオーディオ信号と、トランスデューサ音響出力内の周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を、前記トランスデューサに提供するための出力と、前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクフォン信号を受信するための誤差マイクロフォン入力と、処理回路であって、フィードバック経路であって、前記誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタと、前記フィードバックフィルタと直列可変ゲイン要素と、を備える、フィードバック経路と、前記フィードバックフィルタに、前記アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっていることを検出し、前記望ましくない成分を低減するように前記可変ゲイン要素のゲインを制御する、事象検出および監視制御と、を実装する処理回路と、を備える、集積回路。

請求項2

前記処理回路が、ある周波数帯域における前記フィードバックフィルタの前記応答を低減するために、前記フィードバックフィルタと直列に、前記フィードバック経路において適応ノッチフィルタをさらに実装する、請求項1に記載の集積回路。

請求項3

前記処理回路が、前記ソースオーディオ信号の電気音響経路モデル化し、前記ソースオーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有する、ように構成された二次経路推定フィルタと、再生修正誤差を最小化するように前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソースオーディオ信号と再生修正誤差とに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を形作る二次経路推定係数制御ブロックであって、前記再生修正誤差が、前記誤差マイクロフォン信号と前記二次経路推定との差に基づく、二次経路推定係数制御ブロックと、をさらに実装する、請求項1に記載の集積回路。

請求項4

前記周囲のオーディオ事象が、前記二次経路推定フィルタの前記応答における変化である、請求項3に記載の集積回路。

請求項5

前記可変ゲイン要素の前記ゲインが、前記二次経路推定フィルタの前記応答のゲインが減少するときに増加され、前記二次経路推定フィルタの前記応答の前記ゲインが増加するときに減少されるように、事象検出および監視制御が前記可変ゲイン要素の前記ゲインを制御する、請求項3に記載の集積回路。

請求項6

前記周囲のオーディオ音を示す参照マイクロフォン信号を受信するための参照マイクロフォン入力をさらに備え、前記周囲のオーディオ事象が、前記集積回路のノイズ増大における変化であり、さらに、前記ノイズ増大が、前記再生修正誤差の大きさと、前記参照マイクロフォン信号の大きさとの差に基づいている、請求項3に記載の集積回路。

請求項7

前記可変ゲイン要素の前記ゲインが、前記ノイズ増大が減少するときに増加され、前記ノイズ増大が増加するときに減少されるように、事象検出および監視制御が前記可変ゲイン要素の前記ゲインを制御する、請求項6に記載の集積回路。

請求項8

前記周囲のオーディオ音を示す参照マイクロフォン信号を受信するための参照マイクロフォン入力をさらに備え、前記周囲のオーディオ事象が、前記トランスデューサと前記参照マイクロフォンとの間の結合の改変による、前記参照マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号である、請求項1に記載の集積回路。

請求項9

事象検出および監視制御が、正のフィードバックによる前記信号がなくなるまで、前記可変ゲイン要素の前記ゲインを減衰させる、請求項8に記載の集積回路。

請求項10

前記周囲のオーディオ事象が、前記トランスデューサと前記誤差マイクロフォンとの間の結合の改変による、前記誤差マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号である、請求項1に記載の集積回路。

請求項11

事象検出および監視制御が、正のフィードバックによる前記信号がなくなるまで、前記可変ゲイン要素の前記ゲインを減衰させる、請求項10に記載の集積回路。

請求項12

パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部分を実装するための集積回路であって、聞き手への再生のためのソースオーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を、前記トランスデューサに提供するための出力と、前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信するための誤差マイクロフォン入力と、処理回路であって、フィードバック経路であって、前記誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタと、ある周波数帯域における前記フィードバックフィルタの前記応答を低減するための、前記フィードバックフィルタと直列の、前記フィードバック経路における適応ノッチフィルタと、を備える、フィードバック経路を実装する処理回路と、を備える、集積回路。

請求項13

トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音を消去するための方法であって、前記トランスデューサの出力と、前記トランスデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信することと、前記トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、前記誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィーバックフィルタを適用することと、前記フィードバックフィルタと直列に、可変ゲイン要素を適用することと、を含む、アンチノイズ信号を生成することと、前記フィードバックフィルタに、前記アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっているかモニタし、前記望ましくない成分を低減するように、前記可変ゲイン要素のゲインを制御することと、前記トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するために、前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、を含む、方法。

請求項14

ある周波数帯域における前記フィードバックフィルタの前記応答を低減するために、前記フィードバックフィルタと直列に、適応ノッチフィルタを適用することをさらに含む、請求項13に記載の方法。

請求項15

前記ソースオーディオ信号の電気音響経路をモデル化する二次経路推定フィルタで前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理することによって、前記ソースオーディオ信号から二次経路推定を生成することと、前記二次経路推定フィルタを、再生修正誤差を最小化するように適応させることであって、前記再生修正誤差が、前記誤差マイクロフォン信号と前記二次経路推定との差に基づいている、適応させることと、をさらに含む、請求項13に記載の方法。

請求項16

前記周囲のオーディオ事象が、前記二次経路推定フィルタの前記応答における変化である、請求項15に記載の方法。

請求項17

前記二次経路推定フィルタの前記応答のゲインが減少するときに前記可変ゲイン要素の前記ゲインを増加させ、前記二次経路推定フィルタの前記応答の前記ゲインが増加するときに前記可変ゲイン要素の前記ゲインを減少させることをさらに含む、請求項15に記載の方法。

請求項18

前記周囲のオーディオ音を示す参照マイクロフォン信号を受信することをさらに含み、前記周囲のオーディオ事象が、前記集積回路のノイズ増大における変化であり、さらに、前記ノイズ増大が、前記再生修正誤差の大きさと前記参照マイクロフォン信号の大きさとの差に基づいている、請求項15に記載の方法。

請求項19

前記可変ゲイン要素の前記ゲインが、前記ノイズ増大が減少するときに増加され、前記ノイズ増大が増加するときに減少されるように、前記可変ゲイン要素の前記ゲインを制御することをさらに含む、請求項18に記載の方法。

請求項20

前記周囲のオーディオ音を示す参照マイクロフォン信号を受信することをさらに含み、前記周囲のオーディオ事象が、前記トランスデューサと前記参照マイクロフォンとの間の結合の改変による、前記参照マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号である、請求項13に記載の方法。

請求項21

正のフィードバックによる前記信号がなくなるまで、前記可変ゲイン要素の前記ゲインを減衰させることをさらに含む、請求項20に記載の方法。

請求項22

前記周囲のオーディオ事象が、前記トランスデューサと前記誤差マイクロフォンとの間の結合の改変による、前記誤差マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号である、請求項13に記載の方法。

請求項23

正のフィードバックによる前記信号がなくなるまで、前記可変ゲイン要素の前記ゲインを減衰させることをさらに含む、請求項22に記載の方法。

請求項24

トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音を消去するための方法であって、前記トランスデューサの出力と、前記トランスデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信することと、前記トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、前記誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタを適用することと、ある周波数帯域における前記フィードバックフィルタの前記応答を低減するために、前記フィードバックフィルタと直列に、適応ノッチフィルタを適用することと、を含む、アンチノイズ信号を生成することと、前記トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するために、前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、を含む、方法。

技術分野

0001

本開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、2014年12月19日に出願された米国特許出願第14/577,519号に対する優先権を主張するものである。

0002

本開示は、概して、音響トランスデューサに関連する適応ノイズ消去に関し、より詳細には、フィードバックアクテイブノイズ消去の性能および安定性制御に関する。

背景技術

0003

移動/セルラー電話機などの無線電話機コードレス電話機、およびmp3プレーヤなどの他の消費者向けオーディオデバイスが、広く使用されている。このようなデバイス明瞭度に関する性能は、周囲の音響事象を測定するためにマイクロフォンを使用し、次に、周囲の音響事象を打ち消すようにデバイスの出力にアンチノイズ信号を挿入するよう信号処理を使用してノイズ消去を提供することによって改善され得る。

0004

適応ノイズ消去システムでは、最大のノイズ消去効果が常時ユーザに提供されるように、システムが完全適応型であるのが望ましい場合が多い。適応ノイズ消去システムは、低コスト、単純さ、広帯域ノイズ消去、および他の利点により、固定フィードバックコントローラを使用することが多い。しかしながら、既存のフィードバックノイズ消去システムには欠点がある。例えば、フィードバックノイズ消去はソースオーディオ信号の少なくとも一部分を消去し、そしてそのことはデバイスのオーディオ性能の低下を引き起すことがある。妥当なオーディオ性能を維持するために、フィードバックコントローラゲインが低減される必要がある場合があり、それによりノイズ消去の性能が妥協される。また、変化する条件(例えば、ユーザのの様々な形、ユーザのヘッドホン装着の様々な方法など)により、ノイズ消去の強度が、ユーザにより異なる可能性がある。さらに、フィードバックコントローラは、ANCを利用するデバイスの二次経路が変わる場合、不安定になる可能性がある。

発明が解決しようとする課題

0005

本開示の教示によれば、フィードバック適応ノイズ消去への既存の取り組みに関連したいくつかの欠点および問題が、低減または排除され得る。

課題を解決するための手段

0006

本開示の実施形態によれば、パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部分を実装するための集積回路は、出力と、誤差マイクフォン入力と、処理回路とを含み得る。出力は、聞き手への再生のためのソースオーディオ信号と、トランスデューサ音響出力内の周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を、トランスデューサに提供するように構成され得る。誤差マイクロフォン入力は、トランスデューサの出力と、トランスデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信するように構成され得る。処理回路は、フィードバック経路、ならびに事象検出および監視制御を実装し得る。フィードバック経路は、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタと、フィードバックフィルタと直列可変ゲイン要素とを含み得る。事象検出および監視制御は、フィードバックフィルタに、アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっていることを検出し、望ましくない成分を低減するように可変ゲイン要素のゲインを制御し得る。

0007

本開示のこれらおよび他の実施形態によれば、パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部分を実装するための集積回路は、出力と、誤差マイクロフォン入力と、処理回路とを含み得る。出力は、聞き手への再生のためのソースオーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を、トランスデューサに提供するように構成され得る。誤差マイクロフォン入力は、トランスデューサの出力と、トランスデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信するように構成され得る。処理回路は、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタと、ある周波数帯域におけるフィードバックフィルタの応答を低減するための、フィードバックフィルタと直列の、フィードバック経路における適応ノッチフィルタと、を備えるフィードバック経路を実装し得る。

0008

本開示のこれらおよび他の実施形態によれば、トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音を消去するための方法は、トランスデューサの出力と、トランデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信することを含み得る。また、方法は、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタを適用することと、フィードバックフィルタと直列に、可変ゲイン要素を適用することと、を含む、アンチノイズ信号を生成することを含み得る。方法は、フィードバックフィルタに、アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象が起こっているかをモニタし、望ましくない成分を低減するように、可変ゲイン要素のゲインを制御することをさらに含み得る。方法は、トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するために、アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることを追加として含み得る。

0009

本開示のこれらおよび他の実施形態によれば、トランスデューサ付近の周囲のオーディオ音を消去するための方法は、トランスデューサの出力と、トランデューサにおける周囲のオーディオ音とを示す誤差マイクロフォン信号を受信することを含み得る。また、方法は、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためにアンチノイズ信号を生成することであって、誤差マイクロフォン信号に基づきフィードバックアンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバックフィルタを適用することと、ある特定の周波数帯域におけるフィードバックフィルタの応答を低減するために、フィードバックフィルタと直列に、適応ノッチフィルタを適用することとを含む、アンチノイズ信号を生成することを含み得る。方法は、トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するために、アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることをさらに含み得る。

0010

本開示の技術上の利点は、本明細書に含まれる図、説明、および特許請求の範囲から、当業者にはすぐに明らかになるであろう。実施形態の目的および利点は、少なくとも、特許請求の範囲に特に挙げられた要素、特徴、および組み合せによって、理解され、達成されるであろう。

0011

上記の概要も以下の詳細な説明も、例でありかつ説明的なものであり、本開示に明記された特許請求の範囲を限定するものではないことが理解されるべきである。

0012

同様の参照番号が同様の特徴を示す添付図面と併せて以下の説明を参照することによって、これらの実施形態とその利点のより完全な理解が得られるであろう。

図面の簡単な説明

0013

本開示の実施形態による、例示的な無線移動電話機の図である。
本開示の実施形態による、それに結合されたヘッドホンアセンブリを有する、例示的な無線移動電話機の図である。
本開示の実施形態による、図1に描写された無線移動電話機内の選択された回路ブロック図である。
本開示の実施形態による、フィードフォワードフィルタ処理を使用してアンチノイズ信号を生成する、図2コーダデコーダコーデック)集積回路の例示的な適応ノイズ消去(ANC:adaptive noise cancelling)回路内の選択された信号処理回路および機能ブロックを描写するブロック図である。
本開示の実施形態による、フィードフォワードフィルタ処理を使用してアンチノイズ信号を生成する、図2のコーダ・デコーダ(コーデック)集積回路の別の例示的な適応ノイズ消去(ANC)回路内の選択された信号処理回路および機能ブロックを描写するブロック図である。
本開示の実施形態による、フィードフォワードフィルタ処理を使用してアンチノイズ信号を生成する、図2のコーダ・デコーダ(コーデック)集積回路の別の例示的な適応ノイズ消去(ANC)回路内の選択された信号処理回路および機能ブロックを描写するブロック図である。
本開示の実施形態による、二次推定フィルタのゲインの関数として事象検出および監視制御ブロックによって計算された例示的なゲインを描写するグラフを図示する。
本開示の実施形態による、ノイズ増大の評価のゲインの関数として事象検出および監視制御ブロックによって計算された例示的なゲインを描写するグラフを図示する。
本開示の実施形態による、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングがある状態でのプログラマブルゲイン要素のゲインを制御するための例示的な方法のフローチャートである。
本開示の実施形態による、ノッチフィルタの応答を実装するのに使用され得る例示的なフィルタ構造のブロック図である。

実施例

0014

本開示は、無線電話機などのパーソナルオーディオデバイスにおいて実装され得る、ノイズ消去技法および回路を包含する。パーソナルオーディオデバイスは、周囲の音響環境を測定し、周囲の音響事象を消去するためにスピーカ(または他のトランスデューサ)出力に注入される信号を生成し得るANC回路を含む。周囲の音響環境を測定するのに参照マイクロフォンが提供され得、周囲のオーディオ音を消去するようにアンチノイズ信号の適応を制御し、処理回路の出力からトランスデューサまでの電気音響経路修正するために誤差マイクロフォンが含まれ得る。

0015

ここで図1Aを参照すると、本開示の実施形態により図示されたような無線電話機10が、人間の耳5に近接して示されている。無線電話機10は、本開示の実施形態による技法が採用され得るデバイスの一例であるが、特許請求の範囲に規定された本発明を実施するために、図示された無線電話機10において、または続く図に描写される回路において具体化された要素または構成の全てが必要とされるわけではないことを理解されたい。無線電話機10は、着信音、保存されたオーディオプログラム素材釣り合いのとれた会話認識をもたらすための近端発話音声(すなわち、無線電話機10のユーザの発話音声)の注入、また、無線電話機10によって受信されたウェブページまたは他のネットワーク通信からの音源、ならびに低バッテリ表示および他のシステム事象通知などのオーディオ表示など、無線電話機10による再現を要求する他のオーディオなどの他のローカルオーディオ事象とともに、無線電話機10によって受信された遠隔発話音声を再現するスピーカSPKRなどのトランスデューサを含み得る。無線電話機10から他の会話参加者に送信される近端発話音声を取り込むのに、近発話音声マイクロフォンNSが提供され得る。

0016

無線電話機10は、スピーカSPKRによって再現される遠隔発話音声および他のオーディオの明瞭度を向上させるためにアンチノイズ信号をスピーカSPKRに注入する、ANC回路および機能を含み得る。参照マイクロフォンRは、周囲の音響環境を測定するために提供され得、参照マイクロフォンRによって生み出される信号において近端発話音声が最小化され得るように、ユーザの口の通常の位置から離れて位置付けられ得る。無線電話機10が耳5に極めて接近している場合、耳5の近くのスピーカSPKRによって再現されるオーディオと組み合わせられる周囲オーディオの指標を提供することによってANCの動作をさらに向上させるために、もう1つのマイクロフォンである誤差マイクロフォンEが提供され得る。他の実施形態において、追加の参照および/または誤差マイクロフォンが採用され得る。無線電話機10内の回路14は、参照マイクロフォンR、近発話音声マイクロフォンNS、および誤差マイクロフォンEからの信号を受信し、無線電話機トランシーバを有する無線周波数(RF)集積回路12などの他の集積回路とインターフェースするオーディオコーデック集積回路(IC)20を含み得る。本開示のいくつかの実施形態において、本明細書に開示された回路および技法は、MP3プレーヤオンチップ集積回路など、パーソナルオーディオデバイスの全体を実装するための制御回路および他の機能を含む、単一の集積回路に組み込まれ得る。これらおよび他の実施形態において、本明細書に開示された回路および技法は、コンピュータ可読媒体において具体化され、コントローラまたは他の処理デバイスによって実行可能なソフトウェアおよび/またはファームウェアにおいて、部分的または完全に実装され得る。

0017

一般に、本開示のANC技法は、参照マイクロフォンRに飛び込んでくる周囲の音響事象(スピーカSPKRの出力および/または近端発話音声に対立するものとして)を測定し、また、誤差マイクロフォンEに飛び込んでくる同じ周囲の音響事象も測定することによって、無線電話機10のANC処理回路が、参照マイクロフォンRの出力から生成されたアンチノイズ信号を、誤差マイクロフォンEにおける周囲の音響事象の大きさを最小化する特性を有するように適応させる。音響経路P(z)が参照マイクロフォンRから誤差マイクロフォンEに延びていることから、ANC回路は、コーデックIC20のオーディオ出力回路の応答と、耳5の近接性および構造や、無線電話機10が耳5にしっかり押し当てられていないときに無線電話機10に近接している可能性のある他の物理的対象および人間の頭の構造によって影響を受ける可能性のある特定の音響環境における、スピーカSPKRと誤差マイクロフォンEとの間の結合を含む、スピーカSPKRの音響/電気伝達関数と、を表す電気音響経路S(z)の影響を取り除きながら、音響経路P(z)を、事実上、推定している。図示された無線電話機10は、第3の近発話音声マイクロフォンNSを有する2マイクロフォンANCシステムを含む一方、本発明のいくつかの態様は、別々の誤差および参照マイクロフォンを含まないシステム、または参照マイクロフォンRの機能を行うために近発話音声マイクロフォンNSを使用する無線電話機において実施され得る。また、オーディオ再生用のみに設計されたパーソナルオーディオデバイスでは、近発話音声マイクロフォンNSは、一般に含まれないことになり、さらに詳細に以下に説明される回路内の近発話音声信号経路は、マイクロフォンへの入力用に提供されるオプションを限定する以外、本開示の範囲を変更することなく、省略され得る。

0018

ここで図1Bを参照すると、無線電話機10が、オーディオポート15を介してそれに結合されたヘッドホンアセンブリ13を有して描写されている。オーディオポート15は、RF集積回路12および/またはコーデックIC20に通信可能に結合され得、それにより、ヘッドホンアセンブリ13の構成要素と、RF集積回路12および/またはコーデックIC20のうちの1つまたは複数との間の通信を可能にしている。図1Bに示されるように、ヘッドホンアセンブリ13は、コムボックス(combox)16、左ヘッドホン18A、および右ヘッドホン18Bを含み得る。いくつかの実施形態において、ヘッドホンアセンブリ13には、無線ヘッドホンアセンブリが含まれ得、その場合、コーデックIC20の全てまたはいくつかの部分がヘッドホンアセンブリ13にあり得、ヘッドホンアセンブリ13は、ヘッドホンアセンブリ13と無線電話機10との間で通信を行うために、無線通信インターフェース(例えば、BLUETOOTH(登録商標))を含み得る。

0019

本開示において使用される際、「ヘッドホン(headphone)」という用語には、聞き手の外耳道に近接する場所に機械的に保持されるように意図された、いずれの拡声器およびそれに関連した構造も広く含まれ、また、イヤホンイヤバッド、および他の同様のデバイスが含まれるがそれらに限定されない。より具体的な例として、「ヘッドホン(headphone)」は、イントラコンカ型(intra-concha)イヤホン、スープラコンカ型(supra-concha)イヤホン、およびスープラオーラル型(supra-aural)イヤホンを指し得る。

0020

ヘッドホンアセンブリ13のコムボックス16または別の部分は、無線電話機10の近発話音声マイクロフォンNSに加えて、またはその代わりに近端発話音声を取り込むための近発話音声マイクロフォンNSを有し得る。さらに、それぞれのヘッドホン18A、18Bは、着信音、保存されたオーディオプログラム素材、釣り合いのとれた会話認識をもたらすための近端発話音声(すなわち、無線電話機10のユーザの発話音声)の注入、また、無線電話機10によって受信されたウェブページまたは他のネットワーク通信からの音源、ならびに低バッテリ表示および他のシステム事象通知などのオーディオ表示など、無線電話機10による再現を要求する他のオーディオなどの他のローカルオーディオ事象とともに、無線電話機10によって受信された遠隔発話音声を再現するスピーカSPKRなどのトランスデューサを含み得る。それぞれのヘッドホン18A、18Bは、周囲の音響環境を測定するための参照マイクロフォンRと、このようなヘッドホン18A、18Bが聞き手の耳と係合されているときに聞き手の耳に近いスピーカSPKRによって再現されるオーディオと組み合わされる周囲オーディオの測定用の誤差マイクロフォンEと、を含み得る。いくつかの実施形態において、コーデックIC20は、それぞれのヘッドホンの参照マイクロフォンRおよび誤差マイクロフォンE、ならびに近発話音声マイクロフォンNSからの信号を受信し、本明細書において説明されるように、それぞれのヘッドホンに対して適応ノイズ消去を行い得る。他の実施形態において、コーデックICまたは別の回路が、ヘッドホンアセンブリ13内にあり、参照マイクロフォンR、近発話音声マイクロフォンNS、および誤差マイクロフォンEに通信可能に結合され、また本明細書において説明されるような適応ノイズ消去を行うように構成され得る。

0021

ここで、図2を参照すると、他の実施形態では、1つまたは複数のヘッドホンもしくはイヤバッドなどの他の場所に全体または一部として置かれ得る、無線電話機10内の選択された回路が、ブロック図に示されている。コーデックIC20は、マイクロフォンRから参照マイクロフォン信号を受信し、参照マイクロフォン信号のデジタル表現refを生成するためのアナログデジタル変換器ADC)21Aと、誤差マイクロフォンEから誤差マイクロフォン信号を受信し、誤差マイクロフォン信号のデジタル表現errを生成するためのADC21Bと、近発話音声マイクロフォンNSから近発話音声マイクロフォン信号を受信し、近発話音声マイクロフォン信号のデジタル表現nsを生成するためのADC21Cとを含み得る。コーデックIC20は、コンバイナ26の出力を受信するデジタルアナログ変換器(DAC)23の出力を増幅し得る増幅器A1から、スピーカSPKRを作動させるための出力を生成し得る。コンバイナ26は、内部オーディオソース24からのオーディオ信号iaと、通例では参照マイクロフォン信号refにおけるノイズと同じ極性を有し、したがってコンバイナ26によって差し引かれる、ANC回路30によって生成されたアンチノイズ信号と、近発話音声マイクロフォン信号nsの一部とを組み合わせることが可能で、それによって、無線電話機10のユーザは、無線周波数(RF)集積回路22から受信され得、またコンバイナ26によって組み合わせられ得る、ダウンリンク発話音声dsとの正しい関係において、彼または彼自身の声を聞くことができる。また、近発話音声マイクロフォン信号nsは、RF集積回路22にも提供され得、アンテナNTを介して、サービスプロバイダに、アップリンク発話音声として送信され得る。

0022

ここで図3Aを参照すると、ANC回路30を実装するのに使用され得るANC回路30Aの詳細が、本開示の実施形態により示されている。適応フィルタ32は、参照マイクロフォン信号refを受信し得、理想的な状況下では、その伝達関数W(z)をP(z)/S(z)となるように適応させてアンチノイズ信号のフィードフォワードアンチノイズ成分を生成することができ、これは、アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分(より詳細に以下に説明される)とコンバイナ50によって組み合わされてアンチノイズ信号を生成し得、今度はそのアンチノイズ信号を、トランスデューサによって再現されるソースオーディオ信号と組み合わせる、図2のコンバイナ26によって例示されるような出力コンバイナに提供され得る。適応フィルタ32の係数は、誤差マイクロフォン信号errにある参照マイクロフォン信号refのそれらの成分間で最小二乗平均の意味での誤差を全体的に最小化する適応フィルタ32の応答を決定するように信号の相関関係を使用するW係数制御ブロック31によって、制御され得る。W係数制御ブロック31によって比較される信号は、フィルタ34Bによって提供された経路S(z)の応答の推定のコピーによって形作られるような参照マイクロフォン信号refと、誤差マイクロフォン信号errを含む別の信号とであり得る。経路S(z)の応答の推定のコピーである応答SECOPY(z)によって参照マイクロフォン信号refを変換し、誤差マイクロフォン信号における周囲オーディオ音を最小化することによって、適応フィルタ32は、P(z)/S(z)の所望の応答に適応し得る。誤差マイクロフォン信号errに加えて、W係数制御ブロック31によってフィルタ34Bの出力と比較された信号は、応答SECOPY(z)がそのコピーであるフィルタ応答SE(z)によって処理された、ダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaの反転量を含み得る。ダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaの反転量を注入することによって、適応フィルタ32は、誤差マイクロフォン信号errにある、比較的大きな量のダウンリンクオーディオおよび/または内部オーディオ信号に適応することが妨げられる可能性がある。しかしながら、経路S(z)の応答の推定により、ダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaのその反転コピー(inverted copy)を変換することによって、誤差マイクロフォン信号errから取り除かれるダウンリンクオーディオおよび/または内部オーディオは、S(z)の電気音響経路が、誤差マイクロフォンEに到達するためにダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaによって辿られる経路であることから、誤差マイクロフォン信号errにおいて再現されるダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaの予想されるバージョンに一致するはずである。フィルタ34Bは、本質的に適応フィルタではない可能性があるが、フィルタ34Bの応答が適応フィルタ34Aの適応に追従するように、適応フィルタ34Aの応答に一致するように調整される調整可能な応答を有し得る。

0023

上記を実装するために、適応フィルタ34Aは、ダウンリングオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaと、誤差マイクロフォンEに伝達される予想ダウンリンクオーディオを表すように適応フィルタ34Aによってフィルタ処理され、図3AにおいてPBCEとして示される再生修正誤差を生成するようにコンバイナ36によって適応フィルタ34Aの出力から取り除かれる、上述のフィルタ処理済みダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaの取り除き後の誤差マイクロフォン信号errを比較するSE係数制御ブロック33によって制御される係数を有し得る。SE係数制御ブロック33は、実際のダウンリンク発話音声信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaを、誤差マイクロフォン信号errにあるダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaの成分と相関させ得る。適応フィルタ34Aは、それによって、誤差マイクロフォン信号errから差し引かれると、ダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaによるものではない誤差マイクロフォン信号errの内容を含む信号を、ダウンリンクオーディオ信号dsおよび/または内部オーディオ信号iaから生成するように適応され得る。

0024

図3Aに描写されるように、ANC回路30Aは、フィードバックフィルタ44も備え得る。フィードバックフィルタ44は、再生修正誤差信号PBCEを受信し、再生修正誤差値に基づきフィードバック信号を生成するのに、応答FB(z)を適用し得る。また、図3Aに描写されるように、アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分を生成するために、応答FB(z)とプログラマブルゲイン要素46のゲインの積が再生修正誤差信号PBCEに適用されるように、フィードバックアンチノイズ成分の経路はフィードバックフィルタ44と直列にプログラマブルゲイン要素46を有し得る。アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分は、コンバイナ50によって、アンチノイズ信号のフィードフォワードアンチノイズ成分と組み合わされて、アンチノイズ信号を生成し得、これは次に、図2のコンバイナ26によって例示されるように、アンチノイズ信号を、トランスデューサによって再現されるソースオーディオ信号と組み合わせる出力コンバイナに提供され得る。

0025

動作中、プログラマブルゲイン要素46のゲインの増加が、フィードバックアンチノイズ成分のノイズ消去の上昇をもたらし、ゲインの減少が、フィードバックアンチノイズ成分のノイズ消去の低減をもたらし得る。いくつかの実施形態において、より詳細に以下に説明されるように、望ましくない成分を低減するために、監視制御39が、事象検出ブロック38とともに、フィードバックフィルタ44にアンチノイズ信号において望ましくない成分を生成させる可能性のある周囲のオーディオ事象の検出に応答してプログラマブルゲイン要素46のゲインを制御し得る。

0026

フィードバックフィルタ44とゲイン要素46はANC回路30の別々の構成要素として示されているが、いくつかの実施形態では、フィードバックフィルタ44およびゲイン要素46のいくつかの構造および/または機能が組み合わされ得る。例えば、このような実施形態のうちのいくつかでは、フィードバックフィルタ44の実効ゲインは、フィードバックフィルタ44の1つまたは複数のフィルタ係数の制御を介して変えられ得る。

0027

事象検出38および監視制御ブロック39は、より詳細に本明細書に説明されるように、様々な事象に応じて、プログラマブルゲイン要素46のゲインを制御することを含むがそれに限定されない、様々な動作を行い得る。いくつかの実施形態において、事象検出38と監視制御ブロック39は、2011年12月1日出願の「Oversight Control of an adaptive noise Canceler in a Personal Audio Device」と題され、本出願の出願人に譲渡された、Jon D. Hendrixらによる米国特許出願第13/309,494号において説明されている事象検出および監視制御ロジックと、構造および/または機能において同様であり得る。

0028

いくつかの実施形態において、事象検出38および監視制御ブロック39は、二次推定フィルタ34Aのゲインおよび/または二次推定フィルタ34Aの応答SE(z)の大きさを決定するために、ANC回路30A内の信号(例えば、ソースオーディオ信号ds/ia、および二次推定フィルタ34Aによって出力された信号)をモニタし得る。二次推定フィルタ34Aが、ユーザの耳への電気音響経路をモデル化することから、応答SE(z)は、スピーカSPKRが、音響上ユーザの耳にどのように結合されているかを示す。それにより、ある周波数帯域における応答SE(z)の大きさまたはゲインは、デバイス(例えば、ヘッドホン)がユーザの耳にどの程度緩くまたはきつく結合されているかを示し得る。応答SE(z)はANC回路30Aによって絶えず訓練され得ることから、応答SE(z)における変化、そして、スピーカSPKRのユーザの耳への装着状態における変化が経時的に追跡され得、プログラマブルフィードバック要素46のゲインが応答SE(z)における変化の関数として調整され得る。図4は、本開示の実施形態による、二次推定フィルタ34Aのゲインの関数として、事象検出38および監視制御ブロック39によって計算された例示的なゲインを描写するグラフを図示する。図4に示されるように、ゲイン要素46のゲインは、二次経路推定フィルタ34Aのゲインが減少すると増加し、二次経路推定フィルタ34Aのゲインが増加すると、減少し得る。

0029

別の例として、これらおよび他の実施形態において、事象検出38および監視制御ブロック39は、ANC回路30Aのノイズ増大の評価を決定するために、ANC回路30A内の信号(例えば、再生修正誤差PBCEおよび参照マイクロフォン信号ref)をモニタし得る。一般に、ANC回路30Aが正常に動作しているとき、誤差マイクロフォンEは、通常、ソースオーディオ信号のない状態で、参照マイクロフォンRよりも低い音圧感知し得る。しかしながら、フィードバックフィルタ44を備えるフィードバックループが不安定か、または二次経路における変化により、もしくは二次経路が予想とは異なるために、予想通りに機能しない場合、誤差マイクロフォンEは、参照マイクロフォンRよりも高い音圧を感知し得る。ノイズ増大の量は、時間ドメインおよび/または周波数ドメインにおいて行われ得る、再生修正誤差PBCEと参照マイクロフォン信号refとの間の相違ベルまたは割合の比較によって、評価され得る。このようなノイズ増大の評価に基づき、事象検出38および監視制御ブロック39は、プログラマブルフィードバック要素46のゲインを制御し得る。図5は、本開示の実施形態による、ノイズ増大の評価のゲインの関数として、事象検出38および監視制御ブロック39によって計算された例示的なゲインを描写するグラフを図示する。図5に示されるように、ゲイン要素46のゲインは、ノイズ増大の評価が減少すると増加し、ノイズ増大の評価が増加すると減少し得る。いくつかの実施形態において、事象検出38および監視制御ブロック39は、二次経路推定フィルタ34Aのゲインに関する情報が入手不可能である場合(例えば、二次経路推定フィルタ34Aを適応させるのに使用可能なトレーニング信号がない場合)、ノイズ増大の評価の関数として、ゲイン要素46のゲインを変更し得る。

0030

別の例として、これらおよび他の実施形態において、事象検出38および監視制御ブロック39は、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングが起こったかを判定し得る。ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングは、周囲のオーディオ事象が、スピーカSPKRと参照マイクロフォンRとの間の結合の改変に起因する参照マイクロフォンRを通した正のフィードバックによる信号である場合、および/または、周囲のオーディオ事象が、スピーカSPKRと誤差マイクロフォンEとの間の結合の改変に起因する誤差マイクロフォンEを通した正のフィードバックによる信号である場合に、起こり得る。ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングが起こると、事象検出38および監視制御ブロック39は、ハウリングまたはクリッピングがなくなるまで、プログラマブルゲイン要素46のゲインを減衰させ得る。さらに、ハウリングまたはクリッピングがなくなると、事象検出38および監視制御ブロック39は、プログラマブルゲイン要素46のゲインを特定のレベルに回復させ得る。図6は、本開示の実施形態による、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングがある状態でのプログラマブルゲイン要素46のゲインを制御するための例示的な方法のフローチャートを明示している。いくつかの実施形態によれば、方法600は、ステップ602において始まる。上述のように、本開示の教示は、無線電話機10の様々な構成において実装される。したがって、方法600に好適な初期設定点、および方法600を構成するステップの順序は、選ばれた実装形態に左右され得る。

0031

ステップ602では、監視制御ブロック39が、変数初期化し得る。例えば、監視制御ブロック39は、プログラマブルゲイン要素46用のゲインGを1の値になるように初期化し得る。さらに、監視制御ブロック39は、プログラマブルゲイン要素46用のハウリング後最大ゲインGhを1に初期化し得る。

0032

ステップ604では、事象検出ブロック38が、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングが起こっているかを検出し得る。ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングが起こっている場合、方法600は、ステップ606に進み得る。そうでなければ、方法600は、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングが検出されるまで、ステップ604に留まり得る。

0033

ステップ606では、監視制御ブロック39が、係数rだけゲインGを低減させ得、ここで、rは1未満の正の値を有する。値rは、ステップ606が実行される度にゲインGが低減される割合を定義する定数であり得る。rの値は、無線電話機10またはANC回路(例えば、ANC回路30Aまたは30C)の製造元もしくは他の供給元によって、あるいは無線電話機10のユーザによって既定され得る。値rは、低減されるゲインGの推移の滑らかさやゲインGが低減される速さなど、1つまたは複数の主観目標を達成するために、設定され得る。さらに、監視制御ブロック39は、ハウリング後最大ゲインGh用の値を設定し得る。例えば、ハウリング事象の発生時、監視制御ブロック39は、Gh=wGh+(1−w)Gの値を設定し得、ここで、wは、ハウリング後最大ゲインGhの現在の値とゲインGとの間の新たなハウリング後最大ゲインGhの妥協点を定義する重み付け係数である。wが1未満に設定される場合、各ハウリング事象後にハウリング後最大ゲインGhが低減され、最終的に、ゲインGが、ハウリングにつながりそうにない最大レベルに設定されるようにする。wの値は、無線電話機10またはANC回路(例えば、ANC回路30Aまたは30C)の製造元もしくは他の供給元によって、あるいは無線電話機10のユーザによって既定され得る。

0034

ステップ608では、監視制御ブロック39が、カウンタnを0の値に初期化し得る。

0035

ステップ610では、事象検出ブロック38が、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングがまだ起こっているかを検出し得る。ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングがまだ起こっている場合、方法600は、ステップ612に進み得る。そうでなければ、方法600は、ステップ618に進み得る。

0036

ステップ612では、監視制御ブロック39が、カウンタnをインクリメントし得る。ステップ614では、監視制御ブロック39が、カウンタnがその最大値に達しているかを判定し得る。カウンタnがその最大値に達している場合、方法600は、ステップ616に進み得る。そうでなければ、方法600は、再びステップ610に進み得る。

0037

ステップ616では、カウンタnがその最大値に達したのに応じて、監視制御ブロック39がゲインGを係数rだけ再び低減させ得る。ステップ616の完了後、方法600は、再びステップ608に進み得る。

0038

ステップ618では、監視制御ブロック39は、ゲインGをハウリング後最大ゲインGhまで徐々に増加させ得る。ステップ618の完了後、方法600は、再びステップ604に戻り得る。

0039

図6は、方法600に対して採られる特定の個数のステップを開示しているが、方法600は、図6に描写されたのよりも多いまたは少ないステップで実行され得る。さらに、図6は、方法600に対して採られるステップのある特定の順序を開示しているが、方法600を構成するステップは、任意の適切な順序で完了され得る。

0040

方法600は、無線電話機10、または方法600を実施するよう動作可能な任意の他のシステムを使用して実施され得る。いくつかの実施形態では、方法600は、コンピュータ可読媒体において具体化され、またコントローラによって実行可能なソフトウェアおよび/またはファームウェアにおいて、部分的または完全に実施され得る。

0041

方法600の結果として、ハウリングまたは誤差マイクロフォンのクリッピングがある場合、ゲインGは、周期的に低減され得る(例えば、低減ごとに係数rだけ)。ハウリングまたはマイクロフォンクリッピングがなくなった後、ゲインGは、最大レベル(例えば、ハウリング後最大ゲインGh)に回復され得る。

0042

ここで図3Bを参照すると、ANC回路30を実装するのに使用され得るANC回路30Bの詳細が、本開示の実施形態により示されている。ANC回路30Bは、ANC回路30Aのものと共通する多くの構成要素を有する。したがって、ANC回路30BとANC回路30Aとの違いのみを詳細に説明する。図3Bに示されるように、アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分を生成するために、応答FB(z)とノッチフィルタ48の応答N(z)の積が、再生修正誤差信号PBCEに適用されるように、ANC回路30Bは、フィードバックフィルタ44と直列にノッチフィルタ48を含み得る。アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分は、アンチノイズ信号のフィードフォワードアンチノイズ成分とコンバイナ50によって組み合わせられてアンチノイズ信号を生成し得、これは今度は、図2のコンバイナ26によって例示されるように、アンチノイズ信号を、トランスデューサによって再現されるソースオーディオ信号と組み合わせる、出力コンバイナに提供され得る。

0043

ノッチフィルタ48の応答N(z)は、他の周波数(例えば、50Hz〜1000Hzの範囲でのより低い周波数)におけるフィードバック経路のノイズ消去性能に影響を及ぼさずに、特定の周波数(例えば、1000Hz〜8000Hzの範囲でのより高い周波数)におけるフィードバックフィルタ44を備えるフィードバック経路のゲインを効果的に低減させ得る。したがって、ノッチフィルタ48は、特定の周波数において起こり得るANC回路30Bのフィードバックループの不安定性を低減または排除し得る。

0044

いくつかの実施形態では、ノッチフィルタ48の応答N(z)は、適応型であり得る。例えば、図7は、本開示の実施形態による、応答N(z)を実装するのに使用され得る例示的なフィルタ構造のブロック図を図示する。図7では、変数rは、ノッチフィルタ48の周波数ノッチ帯域幅を制御する、ノッチフィルタ48のパラメータである。パラメータrは、応答N(z)が、望ましくない擾乱(例えば、ハウリング)を効果的に消去することができ、またノイズ消去性能に影響を及ぼし得ないという原則に従って既定され得る。パラメータμは、適応ノッチフィルタ48のステップサイズである。関数W(n)は、ノッチフィルタ48の帯域幅を決定する、ノッチフィルタ48の1つまたは複数の適応係数を定義し得る。関数x(n)はノッチフィルタ48の入力を含み得る一方、関数y(n)はノッチフィルタ48の出力を含み得る。関数v(n)は、図7に描写されたノッチフィルタ構造内の内部信号を含み得る。

0045

図7に示された構造では、応答N(z)は、以下の等式によって求められ得る。
N(z、n)=(1+w(n)z−1+z−2)/(1+rW(n)z−1+r2z−2)
ここで、W(n+1)=W(n)−μv(n−1)y(n)

0046

ここで図3Cを参照すると、ANC回路30を実装するのに使用され得るANC回路30Cの詳細が、本開示の実施形態により示されている。図3Cに示されるように、アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分を生成するために、応答FB(z)と、ノッチフィルタ48の応答N(z)と、プログラマブルゲイン要素46とのゲインの積が、再生修正誤差信号PBCEに適用されるように、ANC回路30Cは、ノッチフィルタ48(例えば、ANC回路30Bのノッチフィルタと同様または同一)およびプログラマブルゲイン要素46(例えば、ANC回路30Aのプログラマブルゲイン要素と同様または同一)を、両方ともフィードバックフィルタ44と直列に含み得る。アンチノイズ信号のフィードバックアンチノイズ成分は、アンチノイズ信号のフィードフォワードアンチノイズ成分とコンバイナ50によって組み合わせられてアンチノイズ信号を生成し得、これは今度は、図2のコンバイナ26によって例示されるように、アンチノイズ信号を、トランスデューサによって再現されるソースオーディオ信号と組み合わせる、出力コンバイナに提供され得る。

0047

本開示は、当業者であれば理解するであろう、本明細書の例示的な実施形態に対する全ての変更、代替、変形、改変、および修正を包含する。同様に、適切な場合、添付の特許請求の範囲は、当業者であれば理解するであろう、本明細書の例示的な実施形態に対する全ての変更、代替、変形、改変、および修正を包含する。さらに、特定の機能を行うように適合され、配置され、能力を有し、構成され、可能にされ、動作可能であり、または作用効果がある、装置もしくはシステムまたは装置もしくはシステムの構成要素への添付の特許請求の範囲における言及は、それまたはその特定の機能が作動しているか、オンにされているか、またはロック解除されているかに関わらず、その装置、システム、または構成要素がそのように適合され、配置され、能力を有し、構成され、有効にされ、動作可能であり、または作用効果がある限り、その装置、システム、または構成要素を包含する。

0048

本明細書に挙げられた全ての例および条件付き文言は、当技術分野前進させるのに本発明者によって寄与された本発明および概念を理解する上で、読み手を手助けする教育的目的に向けたものであり、このような具体的に挙げられた例および条件に限定されないものとして解釈される。本発明の実施形態が詳細に説明されたが、様々な変更、代替、および改変が、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、それに対して行われ得ることを理解されたい。

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