(57)【要約】【課題】アクティブノイズコントロールシステムにおける相殺的に干渉する音波の生成において効率を高めること。【解決手段】アクティブノイズコントロールシステムであって、該システムは、複数の適応フィルターを備え、該複数の適応フィルターは、それぞれ望ましくない音響を表す同じ入力信号を受け取り、かつ、それぞれの更新信号を受け取るように構成され、該複数の適応フィルターは、該同じ入力信号に基づいてそれぞれの複数の出力信号を生成するように構成され、該それぞれの複数の出力信号の各々は、該それぞれの更新信号に基づいて独立に調整され、該それぞれの複数の出力信号のうちの少なくとも一つは、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズ信号である、システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブノイズコントロールシステムであって、該システムは、
複数の適応フィルターを備え、該複数の適応フィルターは、それぞれ望ましくない音響を表す同じ入力信号を受け取り、かつ、それぞれの更新信号を受け取るように構成され、該複数の適応フィルターは、該同じ入力信号に基づいてそれぞれの複数の出力信号を生成するように構成され、該それぞれの複数の出力信号の各々は、該それぞれの更新信号に基づいて独立に調整され、該それぞれの複数の出力信号のうちの少なくとも一つは、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズ信号である、システム。
【請求項２】
前記複数の適応フィルターは、第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターと、第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターとを含み、前記同じ入力信号が該第一の所定の周波数範囲内に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速いレートで収束するように構成されている、請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項３】
前記第一の適応フィルターの前記出力信号と前記第二の適応フィルターの前記出力信号とはともに加算されて前記アンチノイズ信号を作り、前記同じ入力信号の前記卓越成分が前記第一の所定の周波数範囲内にあるとき、該第一の適応フィルターの該出力信号は、該第二の適応フィルターの該出力信号よりも該アンチノイズ信号のうちのより有意な部分である、請求項２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項４】
前記第一の適応フィルターの前記出力信号と前記第二の適応フィルターの前記出力信号とはともに加算されて前記アンチノイズ信号を作り、前記同じ入力信号の前記卓越成分が前記第一の所定の周波数範囲内にあるとき、該第一の適応フィルターの該出力信号は、該第二の適応フィルターの該出力信号よりも該アンチノイズ信号のうちのより有意でない部分である、請求項２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項５】
前記同じ入力信号が前記第二の所定の周波数範囲内に卓越成分を含むとき、前記第二の適応フィルターは、前記第一の適応フィルターよりも速いレートで収束するように構成されている、請求項２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項６】
前記第一の所定の周波数範囲は、前記第二の所定の周波数範囲に重なっている、請求項２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項７】
前記複数の出力信号の各々は、前記アンチノイズ信号の少なくとも一部分である、請求項１に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項８】
音響低減システムであって、該システムは、
プロセッサーと、
アクティブノイズコントロールシステムと
を備え、該アクティブノイズコントロールシステムは、メモリーに記憶され、該プロセッサー上で実行可能であって、該アクティブノイズコントロールシステムは、複数の適応フィルターを含み、該複数の適応フィルターの各々は、
望ましくない音響を表す入力信号を受け取ることと、
該入力信号に基づいてそれぞれの出力信号を生成することと
を行うように構成され、
該複数の適応フィルターの各適応フィルターの該それぞれの出力信号は、それぞれの制御信号に基づいて独立に調整され、少なくとも一つのそれぞれの出力信号は、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズ信号である、システム。
【請求項９】
前記少なくとも一つのそれぞれの出力信号は、最初に収束する前記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つによって生成される、請求項８に記載の音響低減システム。
【請求項１０】
前記複数の適応フィルターの各適応フィルターのフィルターの長さは、異なっている、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１１】
前記複数の適応フィルターの各適応フィルターの前記フィルターの長さは、それぞれの所定の周波数範囲に対応している、請求項１０に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１２】
前記複数の適応フィルターは、第一のフィルターの長さを有する第一の適応フィルターと、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する第二の適応フィルターとを含む、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１３】
前記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、前記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の周波数範囲と該第二の周波数範囲とは重なっている、請求項１２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１４】
前記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、前記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、前記入力信号が第一の所定の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、前記第一の適応フィルターは、前記第二の適応フィルターよりも速く収束するように構成されている、請求項１２に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１５】
前記入力信号は、周波数範囲を有し、前記複数の適応フィルターは、それぞれ該周波数範囲の全体にわたって該入力信号を受け取るように構成されている、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１６】
前記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つは、前記望ましくない音響に最も近く最初に収束すべき周波数範囲において、かつ、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズを作るように動作可能である、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１７】
各適応フィルターは、所定の周波数範囲において動作可能であり、所定の周波数範囲における望ましくない音響に対応するアンチノイズ信号に収束する、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１８】
前記入力信号は、所定の周波数範囲の単一の入力信号である、請求項８に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
【請求項１９】
アンチノイズ信号を生成する方法であって、該方法は、
望ましくないノイズを示す入力信号を受け取ることと、
該入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することと、
該複数の適応フィルターの各々から複数の出力信号を生成することと、
該複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいて該アンチノイズ信号を生成することと
を包含する、方法。
【請求項２０】
前記アンチノイズ信号を生成することは、最初に収束する前記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つから、前記複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいて該アンチノイズ信号を生成することを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することは、第一の適応フィルターの第一の入力および第二の適応フィルターの第二の入力に該入力信号を伝送することを包含し、該第一の適応フィルターは、第一のフィルターの長さを有し、該第二の適応フィルターは、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、前記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の所定の周波数範囲と該第二の所定の周波数範囲とは重なっている、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することは、第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターの第一の入力および第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターの第二の入力に該入力信号を伝送することを包含し、該入力信号が該第一の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速く収束する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
コンピューター実行可能な命令により符号化されたコンピューター読み取り可能な媒体であって、該コンピューター実行可能な命令は、プロセッサーによって実行可能であり、該コンピューター読み取り可能な媒体は、
望ましくない音響を表す入力信号を受け取るように実行可能な命令と、
複数の適応フィルターを生成するように実行可能な命令と、
該入力信号を該複数の適応フィルターに伝送するように実行可能な命令と、
複数の出力信号を生成するように実行可能な命令であって、該複数の出力信号の各々は、該複数の適応フィルターのうちの一つのそれぞれの出力に対応している、命令と、
該複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいてアンチノイズ信号を生成するように実行可能な命令であって、該アンチノイズ信号は、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されている、命令と
を含む、媒体。
【請求項２５】
収束する前記複数の適応フィルターのうちの第一の適応フィルターに対応する前記複数の出力信号のうちの第一の出力信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成するように実行可能な命令をさらに含む、請求項２４に記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
【請求項２６】
第一のフィルターの長さを有する第一の適応フィルターと、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する第二の適応フィルターとを生成するように実行可能な命令と、
該第一の適応フィルターの第一の入力と、該第二の適応フィルターの第二の入力との各々の入力に前記入力信号を伝送するように実行可能な命令と
をさらに含む、請求項２４に記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
【請求項２７】
前記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、前記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の所定の周波数範囲と該第二の所定の周波数範囲とは重なっている、請求項２６に記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
【請求項２８】
第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターの第一の入力と、第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターの第二の入力とを生成するように実行可能な命令と、
該第一の適応フィルターの第一の入力と、該第二の適応フィルターの第二の入力とに前記入力信号を伝送するように実行可能な命令であって、該入力信号が該第一の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速く収束する、命令と
をさらに含む、請求項２４に記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．技術分野）
本発明は、アクティブノイズコントロールに関し、より具体的には複数の適応フィルターを用いるアクティブノイズコントロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術）
アクティブノイズコントロールは、標的にされた望ましくない音響と相殺的に干渉する音波を生成するために用いられ得る。相殺的に干渉する音波は、標的にされた望ましくない音響と組み合わされるようにラウドスピーカーを介して作られ得る。
【０００３】
アクティブノイズコントロールシステムは、概して、複数の適応フィルターを含み、各々は、望ましくない音響に関連した特定の周波数範囲を受け取る。特定の周波数範囲は、複数の帯域フィルターを用いて各適応フィルターに提供され得る。こうして、帯域フィルターによって望ましくない音響をフィルターに掛け、続いて望ましくない音響を帯域フィルターによって処理するために、処理時間が掛かり得る。この処理時間は、相殺的に干渉する音波を生成することに関連した効率を減少させ得る。したがって、アクティブノイズコントロールシステムにおける相殺的に干渉する音波の生成において効率を高める必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（概要）
本開示は、複数の適応フィルターを実装するＡＮＣシステムによるアンチノイズ（ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅ）生成のシステムおよび方法を提供することによって、上記の必要性に取り組む。
【０００５】
アクティブノイズコントロールシステムは、複数の適応フィルターを実装し得、各々は、望ましくない音響を表す共通の入力信号を受け取るように構成されている。各適応フィルターは、共通の入力信号およびそれぞれの更新信号に基づいて、出力信号を生成するように収束し得る。適応フィルターの出力信号は、望ましくない音響と相殺的に干渉する音波を生成するようにラウドスピーカーを駆動し得るアンチノイズ信号を生成するために用いられ得る。各出力信号は、誤差信号に基づいて独立に調整され得る。
【０００６】
適応フィルターは、それぞれ、異なるそれぞれのフィルターの長さを有し得る。各フィルターの長さは、所定の周波数範囲に対応し得る。各適応フィルターは、入力信号の周波数範囲に依存して、他の適応フィルターに比べてより素早く収束し得る。一つ以上の適応フィルターは、第一の収束する一つまたは複数のフィルターからの出力信号が第一のアンチノイズ信号として用いられることを可能にする、他の適応フィルターより前に収束し得る。
【０００７】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、以下の図および詳細な説明を検討すると、当業者に明白であるか、または明白になる。すべてのそのような付加的なシステム、方法、特徴および利点が、この説明の中に含まれ、本発明の範囲の中にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されるべきであることが意図される。
【０００８】
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
アクティブノイズコントロールシステムであって、該システムは、
複数の適応フィルターを備え、該複数の適応フィルターは、それぞれ望ましくない音響を表す同じ入力信号を受け取り、かつ、それぞれの更新信号を受け取るように構成され、該複数の適応フィルターは、該同じ入力信号に基づいてそれぞれの複数の出力信号を生成するように構成され、該それぞれの複数の出力信号の各々は、該それぞれの更新信号に基づいて独立に調整され、該それぞれの複数の出力信号のうちの少なくとも一つは、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズ信号である、システム。
（項目２）
上記複数の適応フィルターは、第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターと、第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターとを含み、上記同じ入力信号が該第一の所定の周波数範囲内に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速いレートで収束するように構成されている、上記項目に記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目３）
上記第一の適応フィルターの上記出力信号と上記第二の適応フィルターの上記出力信号とはともに加算されて上記アンチノイズ信号を作り、上記同じ入力信号の上記卓越成分が上記第一の所定の周波数範囲内にあるとき、該第一の適応フィルターの該出力信号は、該第二の適応フィルターの該出力信号よりも該アンチノイズ信号のうちのより有意な部分である、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目４）
上記第一の適応フィルターの上記出力信号と上記第二の適応フィルターの上記出力信号とはともに加算されて上記アンチノイズ信号を作り、上記同じ入力信号の上記卓越成分が上記第一の所定の周波数範囲内にあるとき、該第一の適応フィルターの該出力信号は、該第二の適応フィルターの該出力信号よりも該アンチノイズ信号のうちのより有意でない部分である、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目５）
上記同じ入力信号が上記第二の所定の周波数範囲内に卓越成分を含むとき、上記第二の適応フィルターは、上記第一の適応フィルターよりも速いレートで収束するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目６）
上記第一の所定の周波数範囲は、上記第二の所定の周波数範囲に重なっている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目７）
上記複数の出力信号の各々は、上記アンチノイズ信号の少なくとも一部分である、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目８）
音響低減システムであって、該システムは、
プロセッサーと、
アクティブノイズコントロールシステムと
を備え、該アクティブノイズコントロールシステムは、メモリーに記憶され、該プロセッサー上で実行可能であって、該アクティブノイズコントロールシステムは、複数の適応フィルターを含み、該複数の適応フィルターの各々は、
望ましくない音響を表す入力信号を受け取ることと、
該入力信号に基づいてそれぞれの出力信号を生成することと
を行うように構成され、
該複数の適応フィルターの各適応フィルターの該それぞれの出力信号は、それぞれの制御信号に基づいて独立に調整され、少なくとも一つのそれぞれの出力信号は、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズ信号である、システム。
（項目９）
上記少なくとも一つのそれぞれの出力信号は、最初に収束する上記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つによって生成される、上記項目のいずれかに記載の音響低減システム。
（項目１０）
上記複数の適応フィルターの各適応フィルターのフィルターの長さは、異なっている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１１）
上記複数の適応フィルターの各適応フィルターの上記フィルターの長さは、それぞれの所定の周波数範囲に対応している、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１２）
上記複数の適応フィルターは、第一のフィルターの長さを有する第一の適応フィルターと、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する第二の適応フィルターとを含む、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１３）
上記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、上記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の周波数範囲と該第二の周波数範囲とは重なっている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１４）
上記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、上記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、上記入力信号が第一の所定の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、上記第一の適応フィルターは、上記第二の適応フィルターよりも速く収束するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１５）
上記入力信号は、周波数範囲を有し、上記複数の適応フィルターは、それぞれ該周波数範囲の全体にわたって該入力信号を受け取るように構成されている、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１６）
上記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つは、上記望ましくない音響に最も近く最初に収束すべき周波数範囲において、かつ、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されたアンチノイズを作るように動作可能である、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１７）
各適応フィルターは、所定の周波数範囲において動作可能であり、所定の周波数範囲における望ましくない音響に対応するアンチノイズ信号に収束する、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１８）
上記入力信号は、所定の周波数範囲の単一の入力信号である、上記項目のいずれかに記載のアクティブノイズコントロールシステム。
（項目１９）
アンチノイズ信号を生成する方法であって、該方法は、
望ましくないノイズを示す入力信号を受け取ることと、
該入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することと、
該複数の適応フィルターの各々から複数の出力信号を生成することと、
該複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいて該アンチノイズ信号を生成することと
を包含する、方法。
（項目２０）
上記アンチノイズ信号を生成することは、最初に収束する上記複数の適応フィルターのうちの少なくとも一つから、上記複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいて該アンチノイズ信号を生成することを包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目２１）
上記入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することは、第一の適応フィルターの第一の入力および第二の適応フィルターの第二の入力に該入力信号を伝送することを包含し、該第一の適応フィルターは、第一のフィルターの長さを有し、該第二の適応フィルターは、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目２２）
上記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、上記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の所定の周波数範囲と該第二の所定の周波数範囲とは重なっている、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目２３）
上記入力信号を複数の適応フィルターの各適応フィルターの入力に伝送することは、第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターの第一の入力および第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターの第二の入力に該入力信号を伝送することを包含し、該入力信号が該第一の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速く収束する、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目２４）
コンピューター実行可能な命令により符号化されたコンピューター読み取り可能な媒体であって、該コンピューター実行可能な命令は、プロセッサーによって実行可能であり、該コンピューター読み取り可能な媒体は、
望ましくない音響を表す入力信号を受け取るように実行可能な命令と、
複数の適応フィルターを生成するように実行可能な命令と、
該入力信号を該複数の適応フィルターに伝送するように実行可能な命令と、
複数の出力信号を生成するように実行可能な命令であって、該複数の出力信号の各々は、該複数の適応フィルターのうちの一つのそれぞれの出力に対応している、命令と、
該複数の出力信号のうちの少なくとも一つに基づいてアンチノイズ信号を生成するように実行可能な命令であって、該アンチノイズ信号は、該望ましくない音響と相殺的に干渉するためにスピーカーを駆動して音波を作るように構成されている、命令と
を含む、媒体。
（項目２５）
収束する上記複数の適応フィルターのうちの第一の適応フィルターに対応する上記複数の出力信号のうちの第一の出力信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成するように実行可能な命令をさらに含む、上記項目のいずれかに記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
（項目２６）
第一のフィルターの長さを有する第一の適応フィルターと、該第一のフィルターの長さとは異なる第二のフィルターの長さを有する第二の適応フィルターとを生成するように実行可能な命令と、
該第一の適応フィルターの第一の入力と、該第二の適応フィルターの第二の入力との各々の入力に上記入力信号を伝送するように実行可能な命令と
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
（項目２７）
上記第一のフィルターの長さは、第一の所定の周波数範囲に対応し、上記第二のフィルターの長さは、第二の所定の周波数範囲に対応し、該第一の所定の周波数範囲と該第二の所定の周波数範囲とは重なっている、上記項目のいずれかに記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
（項目２８）
第一の所定の周波数範囲に対応する第一の適応フィルターの第一の入力と、第二の所定の周波数範囲に対応する第二の適応フィルターの第二の入力とを生成するように実行可能な命令と、
該第一の適応フィルターの第一の入力と、該第二の適応フィルターの第二の入力とに上記入力信号を伝送するように実行可能な命令であって、該入力信号が該第一の周波数範囲に卓越信号成分を含むとき、該第一の適応フィルターは、該第二の適応フィルターよりも速く収束する、命令と
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載のコンピューター読み取り可能な媒体。
【０００９】
（摘要）
アクティブノイズコントロールシステムは、複数の適応フィルターを含む。複数の適応フィルターは、それぞれ望ましくない音響を表す入力信号を受け取る。複数の適応フィルターは、それぞれ入力信号に基づいて出力信号を生成し得る。出力信号は、望ましくない音響と相殺的に干渉する音波を作るようにスピーカーを駆動するように構成されたアンチノイズ信号を生成するために用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
システムは、以下の図面および説明を参照してより良く理解され得る。図における構成部品は、必ずしも縮尺どおりではなく、その代わり本発明の原理を説明することが強調されている。さらには、図において、異なる図の全体を通じて、同様の参照数字は、対応する部分を指定する。
【図１】図１は、例示的なアクティブノイズキャンセレーション（ＡＮＣ）システムの概略図である。
【図２】図２は、ＡＮＣシステムを実装する例示的な構成のブロック図である。
【図３】図３は、ＡＮＣシステムの例である。
【図４】図４は、アンチノイズを生成する例示的動作のフローチャートである。
【図５】図５は、単一の適応フィルターを実装するＡＮＣシステムについての、時間に対する誤差信号のプロットである。
【図６】図６は、複数の適応フィルターを実装するＡＮＣシステムについての、時間に対する誤差信号のプロットである。
【図７】図７は、時間に対する適応フィルターの出力のプロットである。
【図８】図８は、時間に対する別の適応フィルターの出力のプロットである。
【図９】図９は、時間に対する別の適応フィルターの出力のプロットである。
【図１０】図１０は、マルチチャネルＡＮＣシステムの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（好適な実施形態の詳細な説明）
アクティブノイズコントロールシステムは、相殺的に干渉する音波を生成するように構成され得る。このことは、概して、望ましくない音響の存在を最初に決定することと、相殺的に干渉する音波を生成することとによって遂行される。相殺的に干渉する音波は、スピーカー出力として伝送され得る。マイクロフォンは、スピーカー出力からの音波、および望ましくない音響を受け取り得る。マイクロフォンは、音波に基づいて誤差信号を生成し得る。アクティブノイズコントロールシステムは、複数の適応フィルターを含み得、各適応フィルターは、望ましくない音響を表す信号を受け取るように構成されている。複数の適応フィルターは、それぞれ出力信号を生成するように並列に動作し得る。複数の適応フィルターの各適応フィルターの出力信号は、ともに加算されてスピーカーを駆動する信号を生成し得る。
【００１２】
図１において、例示的なアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）システム１００が、概略的に示されている。ＡＮＣシステム１００は、アンチノイズ信号１０２を生成するように用いられ得、アンチノイズ信号１０２は、音波をスピーカー出力１０６として生成するためにスピーカー１０４を駆動するように提供され得る。スピーカー出力１０６は、標的空間１０８にある望ましくない音響１１０と相殺的に干渉するために、標的空間１０８に伝送され得る。一例において、アンチノイズは、望ましくない音響１１０と振幅および周波数がほぼ等しく、かつ位相がほぼ１８０度ずれている音波によって定義され得る。アンチノイズ信号の１８０度のずれは、アンチノイズ音波と望ましくない音響１１０の音波とが組み合わされる領域（例えば標的空間１０８）において、望ましくない音響との相殺的干渉をもたらす。ＡＮＣシステム１００は、さまざまな環境に関連したアンチノイズを生成するために構成され得る。例えば、ＡＮＣシステム１００は、車両の中にある音響を低減または排除するために用いられ得る。エンジンノイズまたは道路のノイズのような車両動作に関係した音響を低減または排除する標的空間が選択され得る。一例において、ＡＮＣシステム１００は、周波数範囲がほぼ２０Ｈｚ−５００Ｈｚである望ましくない音響を排除するように構成され得る。
【００１３】
マイクロフォン１１２は、標的空間１０８の中にある音波を検出するために、標的空間１０８内に位置決めされ得る。一例において、標的空間１０８は、スピーカー出力１０６と望ましくない音響１１０との組み合わせから生成される音波を検出し得る。マイクロフォン１１２による音波の検出は、誤差信号１１４が生成されることをもたらし得る。入力信号１１６はまた、ＡＮＣシステム１００に提供され得、入力信号１１６は、音源１１８から発する望ましくない音響１１０を表し得る。ＡＮＣシステム１００は、入力信号１１６に基づいてアンチノイズ信号１０２を生成し得る。ＡＮＣシステム１００は、標的空間１０８において望ましくない音響１１０との相殺的干渉をより正確にもたらすために、アンチノイズ信号１０２を調整する誤差信号１１４を用い得る。
【００１４】
一例において、ＡＮＣシステム１００は、互いに並列に構成された複数の適応フィルター１２０を含み得る。図１において、ＡＮＣシステム１００は、Ｎ個のフィルターを含み得、各フィルターは、個別にＦ１からＦＮとして指定される。各フィルター１２０は、異なるそれぞれのフィルターの長さＬ１からＬＮを有し得る。各フィルター１２０のフィルターの長さは、フィルター１２０がいかに素早く収束するか、またはいかに素早く所望の出力を提供するかを、入力信号に関連した周波数に依存して決定し得る。一例において、各フィルター１２０のフィルターの長さは、特定の周波数範囲に対応し得る。望ましくない音響ｘ（ｎ）は、特定の周波数範囲内に卓越信号成分を含み得る。信号成分は、卓越成分の振幅が、望ましくない音響ｘ（ｎ）の他の周波数に基づく成分の振幅よりも周波数において、または周波数範囲内で高いという意味で、「卓越」し得る。各フィルター１２０は、卓越信号成分が対応するフィルター１２０の特定の周波数範囲内にあるとき、他のフィルターに比べてより速く収束し得る。フィルターの長さは、対応する周波数範囲が適応フィルター１２０の間で重なるように選ばれ得る。
【００１５】
図１において、入力信号１１６は、各フィルター１２０に直接提供される。各フィルター１２０は、同じ入力信号１１６に基づいてアンチノイズ信号を生成しようとする試みにおいて出力信号を生成し得る。例えば、フィルターＦ１およびフィルターＦＮは、入力信号１１６に基づいてアンチノイズ信号１０２を生成するために、収束することを試み得る。各フィルターＦ１およびＦＮは、それぞれ、出力信号１２２および出力信号１２４を生成し得る。出力信号１２２および出力信号１２４は、スピーカー１０４に提供され得る。フィルターＦ１およびフィルターＦＮのうちの一つは、収束の速さにもかかわらず、他のフィルターに比べて、所望の出力信号の生成において、より有意に寄与し得る。しかしながら、各フィルターＦ１からＦＮは、所望の出力信号の一部分を生成し得、所望の出力信号の一部分は、各フィルター１２０の出力の組み合わせが所望のアンチノイズ信号１０２を形成するために組み合わされることを可能にする。
【００１６】
図２において、ＡＮＣシステム２００は、Ｚ領域ブロック図の形式において示される。ＡＮＣシステム２００は、複数の適応フィルター２０２を含み得、複数の適応フィルター２０２は、異なるフィルターの長さを有するデジタルフィルターであり得る。図２に示される例において、複数の適応フィルター２０２は、Ｚ領域伝達関数のＷ１（ｚ）からＷＮ（ｚ）として個別に指示され得、Ｎは、ＡＮＣシステム２００において用いられるフィルター２０２の総数であり得る。図１において説明されたものと同様に、ＡＮＣシステム２００は、アンチノイズ信号を生成するために用いられ得、アンチノイズ信号は、望ましくない音響ｄ（ｎ）と相殺的に干渉するために標的空間に伝送され得、望ましくない音響ｄ（ｎ）は、物理経路を通り抜けた後で望ましくない音響ｘ（ｎ）の条件であり得る。しかしながら、望ましくない音響ｘ（ｎ）および望ましくない音響ｄ（ｎ）は、図２の目的で、図２におけるデジタル領域にあるとして指示され、ｘ（ｎ）およびｄ（ｎ）は、それぞれ、望ましくない音響のデジタルベースの信号およびアナログベースの信号の両方を表し得る。
【００１７】
望ましくない音響ｘ（ｎ）は、マイクロフォン２０６まで物理経路２０４を通り抜けるものとして示され、マイクロフォン２０６は、望ましくない音響ｄ（ｎ）と相殺的に干渉するために、アンチノイズ用に標的にされた空間の中または近くに位置決めされ得る。物理経路２０４は、図２におけるＺ領域伝達関数Ｐ（ｚ）によって表され得る。スピーカー２０８は、望ましくない音響と相殺的に干渉するために、アンチノイズ信号に基づいてスピーカー出力２１０を生成し得る。スピーカー出力２１０は、スピーカーからマイクロフォン２０６まで物理経路２１２を通り抜け得る。物理経路２１２は、図２におけるＺ領域伝達関数Ｓ（ｚ）によって表され得る。
【００１８】
マイクロフォン２０６は、標的空間内の音波を検出し得る。マイクロフォン２０６は、検出された音波に基づいて、誤差信号２１４を生成し得る。誤差信号２１４は、スピーカー出力２１０が望ましくないノイズｄ（ｎ）と相殺的に干渉した後に残っている任意の音響を表し得る。誤差信号２１４は、ＡＮＣシステム２００に提供され得る。
【００１９】
図２において、望ましくない音響ｘ（ｎ）は、アンチノイズを生成するためにＡＮＣシステム２００に提供され得、ＡＮＣシステム２００は、望ましくない音響に基づいて生成されるマイクロフォン出力、または望ましくない音響ｘ（ｎ）を示す参照信号を生成する他のセンサーを介して提供され得る。望ましくない音響ｘ（ｎ）は、複数の適応フィルター２０２の各々に直接的に、そして並列に提供され得る。望ましくない音響ｘ（ｎ）はまた、図２におけるＺ領域伝達関数
【００２０】
【数１】
2010161770.tif 000003
として指定された、見積もられた経路フィルター２１６を介してフィルターに掛けられ得る。見積もられた経路フィルター２１６は、スピーカー２０８とマイクロフォン２０６との間を通り抜ける場合には、望ましくないノイズが経験し得る効果を見積もるために、望ましくない音響ｘ（ｎ）をフィルターに掛け得る。フィルターに掛けられた望ましくない音響２１８は、複数の学習アルゴリズムユニット（ＬＡＵ）２２０に提供される。一例において、各ＬＡＵ２２０は、最小二乗平均（ＬＭＳ）、正規化最小二乗平均（ＮＬＭＳ）、再帰最小二乗平均（ＲＬＭＳ）、または任意の他の適正な学習アルゴリズムを実装し得る。図２において、各ＬＡＵ２２０は、ＬＡＵ１−ＬＡＵＮとして個別に指示され、Ｎは、ＬＡＵ２２０の総数であり得る。各ＬＡＵ２２０は、更新信号（ＵＳ）を対応する適応フィルター２０２に提供し得る。例えば、図２において、各ＬＡＵ２２０は、それぞれの更新信号ＵＳ１−ＵＳＮを対応するフィルター２０２に提供するものとして示される。各ＬＡＵ２２０は、受け取られた、フィルターを掛けられた音響信号２１８および誤差信号２１４に基づいて、更新信号を生成し得る。
【００２１】
一例において、複数の適応フィルター２０２の各々は、互いに異なるフィルターの長さを有するデジタルフィルターであり得、デジタルフィルターは、各フィルター２０２が特定の周波数範囲を有する入力信号について他のフィルター２０２に比べてより速く収束することを可能にする。例えば、フィルターＷ１（ｚ）は、ＷＮ（ｚ）よりも長さが短くあり得る。よって、比較的高い周波数の入力信号が複数の適応フィルター２０２の中に入力される場合には、フィルターＷ１（ｚ）は、他のフィルター２０２よりも素早く収束するように構成され得る。しかしながら、各適応フィルター２０２は、入力信号に基づいて収束することを試み得、入力信号は、各フィルター２０２が所望のアンチノイズ信号の少なくとも一部分に寄与することを可能にする。同様に、入力信号が比較的低い周波数を有し、適応フィルター２０２に入力される場合には、フィルターＷＮ（ｚ）は、他のフィルター２０２に比べてより素早く収束するように構成され得る。結果として、フィルターＷＮ（ｚ）は、他の適応フィルターより前に、所望のアンチノイズ信号の少なくとも一部分に寄与し始め得る。
【００２２】
適応フィルター２０２の出力信号ＯＳ１−ＯＳＮは、受け取られた更新信号に基づいて調整され得る。例えば、望ましくない音響ｘ（ｎ）は、時間とともに異なる周波数で存在し得るように時間変化し得る。適応フィルター２０２は、望ましくない音響ｘ（ｎ）およびそれぞれの更新信号を受け取り得、それぞれの更新信号は、各適応フィルター２０２がそれぞれの出力信号ＯＳ１−ＯＳＮを調整することを可能にする調整情報を提供し得る。
【００２３】
出力信号ＯＳ１−ＯＳＮは、加算演算２２２において加算され得る。加算演算２２２の出力信号２２４は、アンチノイズ信号であり得る。アンチノイズ信号２２４は、スピーカー出力２１０を生成するためにスピーカー２０８を駆動し得、スピーカー出力２１０は、望ましくない音響ｘ（ｎ）と相殺的に干渉するように用いられ得る。一例において、適応フィルター２０２は、アンチノイズ信号を直接生成するように構成され得る。代替の例において、適応フィルター２０２は、スピーカー２０８を駆動するより前に、アンチノイズ信号１２４が反転された出力信号ＯＳ１−ＯＳＮを有する望ましくない音響ｘ（ｎ）を模倣するように構成され得るか、または、出力信号ＯＳ１−ＯＳＮが、加算演算２２２より前に反転され得る。
【００２４】
出力信号ＯＳ１−ＯＳＮを加算することは、出力のすべてがスピーカー２０８に提供されることを可能にする。複数の適応フィルター２０２の各々が収束することを試み、望ましくない音響ｘ（ｎ）およびそれぞれの更新信号に基づいてアンチノイズを生成する際に、各フィルター２０２は、上記で論じたように、違ったフィルターの長さに起因して、他のフィルター２０２に比べてより速く収束するように構成され得る。こうして、フィルター２０２のうちの二つ以上が、他の適応フィルター２０２に比べてより素早く所望のアンチノイズの一部分を生成し得る。しかしながら、各フィルター２０２は、アンチノイズの少なくとも一部分に寄与し得、アンチノイズの少なくとも一部分は、加算演算２２２における出力信号ＯＳ１−ＯＳＮの加算が所望のアンチノイズ信号２２４を結果として生じることを可能にする。こうして、図２に示される構成は、適応フィルター出力信号ＯＳ１−ＯＳＮのすべてが、所望のアンチノイズを生成する任意のフィルター２０２とともにその出力信号にスピーカー２０８を駆動させる出力信号としてスピーカー２０８に送られて、所望のアンチノイズを生成することを可能にする。
【００２５】
図３は、コンピューターデバイス３０２上に実装され得るＡＮＣシステム３００の例を示す。コンピューターデバイス３０２は、プロセッサー３０４およびメモリー３０６を含み得、プロセッサー３０４およびメモリー３０６は、ＡＮＣシステム３００のようなソフトウェアベースのＡＮＣシステムを生成するように実装され得る。ＡＮＣシステム３００は、プロセッサー３０４によって実行可能なメモリー３０６上の命令として実装され得る。メモリー３０６は、例えば、キャッシュ、バッファー、ＲＡＭ、取りはずし可能媒体、ハードドライブまたは他のコンピューター読み取り可能な記憶媒体のような、コンピューター読み取り可能な記憶媒体またはメモリーであり得る。コンピューター読み取り可能な記憶媒体は、さまざまなタイプの揮発性および不揮発性記憶媒体を含む。例えば、多重処理、マルチタスキング、並行処理などのようなさまざまな処理技術が、プロセッサー３０４によって実装され得る。
【００２６】
ＡＮＣシステム３００は、標的空間３１０における望ましくない音響３０８と相殺的に干渉するアンチノイズを生成するように実装され得る。望ましくない音響３０８は、音源３１２から発し得る。センサー３１４は、望ましくない音響３０８を検出し得る。センサー３１４は、特定のＡＮＣ実装に依存してさまざまな形態の検出デバイスであり得る。例えば、ＡＮＣシステム３００は、エンジンノイズと相殺的に干渉するために車両の中でアンチノイズを生成するように構成され得る。センサー３１４は、エンジンノイズに基づいて信号を生成するように構成された加速度計または振動モニターであり得る。センサー３１４はまた、ＡＮＣシステム３００が用いるための代表信号を生成するために、エンジンノイズを直接受け取るように構成されたマイクロフォンであり得る。他の例において、車両の中で、ファンのノイズまたは道路のノイズのような、任意の他の望ましくない音響が検出され得る。センサー３１４は、望ましくない音響を表すアナログベースの信号３１６を生成し得、アナログベースの信号３１６は、接続３１８を介してアナログデジタル（Ａ／Ｄ）コンバーター３２０に伝送され得る。Ａ／Ｄコンバーター３２０は、信号３１６をデジタル化し得、デジタル化された信号３２２を接続３２３を介してコンピューターデバイス３０２に伝送し得る。代替の例において、Ａ／Ｄコンバーター３２０は、プロセッサー３０４によって実行可能な、メモリー３０６上に記憶された命令であり得る。
【００２７】
ＡＮＣシステム３００は、アンチノイズ信号３２４を生成し得、アンチノイズ信号３２４は、接続３２５を介してデジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバーター３２６に伝送され得、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）コンバーター３２６は、アナログベースのアンチノイズ信号３２８を生成し得、アナログベースのアンチノイズ信号３２８は、スピーカー出力３３４としてアンチノイズ音波を生成するために、接続３３０を介してスピーカー３３２に伝送されてスピーカーを駆動し得る。スピーカー出力３３４は、望ましくない音響３０８と相殺的に干渉するために、標的空間３１０に伝送され得る。代替の例において、Ｄ／Ａコンバーター３２６は、メモリー３０６上に記憶され、プロセッサー３０４によって実行される命令であり得る。
【００２８】
マイクロフォン３３６または他の感知デバイスは、標的空間３１０の中または近くにある音波を検出するために、標的空間３１０の中に位置決めされ得る。マイクロフォン３３６は、アンチノイズのスピーカー出力３３４と望ましくない音響３０８との間の相殺的な干渉が起こった後に、残っている音波を検出し得る。マイクロフォン３３６は、検出された音波を示す信号３３８を生成し得る。信号３３８は、接続３４０を介してＡ／Ｄコンバーター３４２に伝送され得、信号は、信号３４４としてデジタル化され得、接続３４６を介してコンピューター３０２に伝送され得る。信号３４４は、図１および図２に関して論じられたものと同様の誤差信号を表し得る。代替の例において、Ａ／Ｄコンバーター３４２は、メモリー３０６上に記憶され、プロセッサー３０４によって実行される命令であり得る。
【００２９】
プロセッサー３０４およびメモリー３０６は、ＡＮＣシステム３００の中で動作し得る。図３に示されるように、ＡＮＣシステム３００は、図２に関して説明されたものと同様の方法で動作し得る。例えば、ＡＮＣシステム３００は、複数の適応フィルター３４８を含み得、複数の適応フィルター３４８は、それぞれ、Ｗ１（ｚ）からＷＮ（ｚ）として個別に指示され得、Ｎは、ＡＮＣシステム３００において用いられる適応フィルター３４８の総数であり得る。
【００３０】
ＡＮＣシステム３００はまた、複数のＬＡＵ３５０を含み得、各ＬＡＵ３５０は、ＬＡＵ１−ＬＡＵＮとして個別に指定される。各ＬＡＵ３５０は、複数の適応フィルター３４８のうちの一つに対応し得、対応する更新信号ＵＳ１−ＵＳＮを提供し得る。各ＬＡＵ３５０は、誤差信号３４４および信号３５２に基づいて更新信号を生成し得、誤差信号３４４および信号３５２は、
【００３１】
【数２】
2010161770.tif 000004
として指定された、見積もられた経路フィルター３５４によってフィルターに掛けられた、望ましくない音響信号３２２であり得る。各適応フィルター３４８は、望ましくない音響信号３２２および更新信号ＵＳ１−ＵＳＮをそれぞれ受け取って、出力信号ＯＳ１−ＯＳＮを生成し得る。出力信号ＯＳ１−ＯＳＮは、加算演算３５６を介してともに加算され、その出力は、アンチノイズ信号３２４であり得、コンピューター３０２から出力され得る。
【００３２】
図２に関して論じられたように、複数の適応フィルター３４８は、それぞれが異なるフィルターの長さを有するように構成され得、そして、それぞれが、所定の入力周波数範囲に所望の出力を生成するために、互いに比べてより素早く収束するように構成され得る。一例において、適応フィルター３４８は、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルターであり得、各フィルター３４８の長さは、フィルター係数（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）の数に依存している。各適応フィルター３４８は、望ましくないノイズ信号３２２を受け取り得、各適応フィルター３４８は、適切なアンチノイズを生成することを試みる。適応フィルター３４８の違ったフィルターの長さに起因して、適応フィルターは、それぞれ、入力信号の周波数範囲に依存して、他の適応フィルター３４８と比べて異なるレートまたは異なる時間の窓で、収束するか、またはアンチノイズの所望の出力に達するように構成され得る。複数の適応フィルター３４８のうちの一つは、収束の速さにかかわらず特定の周波数または周波数範囲を有する入力信号のために、他の適応フィルター３４８と比べてアンチノイズを生成することに、より有意に寄与し得る。しかしながら、上記で論じられたように、他の適応フィルター３４８は、所望のアンチノイズの一部分に寄与し得、所望のアンチノイズの一部分は、それぞれの出力信号ＯＳ１からＯＳＮが互いに加算されて所望のアンチノイズを生成することを可能にする。いったん適切なアンチノイズが生成されると、各適応フィルター３４８は、ほぼゼロの誤差信号を受け取る。こうして、各適応フィルター３４８は、それぞれの誤差信号がゼロであるとき、現在の出力を維持し、望ましくない音響ｘ（ｎ）が変化してフィルター３４８を各調整出力にもたらすまで、適切なアンチノイズが絶えず生成されることを可能にする。
【００３３】
図４は、図２および図３で説明されたもののような、複数の適応フィルターを用いてアンチノイズを生成するための例示的な動作のフローチャートを示す。ステップ４０２は、望ましくないノイズの検出を含み得る。一例において、ステップ４０２は、例えばセンサー３１４のようなセンサーを表し得、センサー３１４は、任意の時間に望ましくない音響を受け取るように構成され得る。こうして、望ましくない音響の検出は、センサー３１４によって受け取られる望ましくない音響の存在を指し得る。望ましくない音響が検出されないか、またはない場合には、ステップ４０２は、現在の望ましくない音響がセンサーによって検出されるまで連続的に行われ得る。望ましくない音響の検出時に、望ましくない音響を複数の適応フィルターに伝送するステップ４０４が行われ得る。一例において、ステップ４０４は、望ましくない音響信号３１６をデジタル化することと、デジタル化された信号３２２を複数の適応フィルター３４８へ伝送することとなどの、図３に関して説明された方法で行われ得る。
【００３４】
動作はまた、複数のフィルターの各々に対して出力信号を生成するステップ４０６を含み得る。一例において、ステップ４０６は、例えば図３に関して説明されたような、望ましくないノイズを複数のフィルターの各々への入力信号として用いて、複数の適応フィルターの各々に対して出力信号を生成することを介して行われ得る。出力信号の生成時に、ステップ４０８は、複数の適応フィルターの各適応フィルターの出力信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成することを含み得る。一例において、ステップ４０８は、例えば図３に示される出力信号ＯＳ１−ＯＳＮを加算することのような、複数の適応フィルターの各出力信号を加算することによって行われ得る。加算された出力信号は、アンチノイズ信号を表し得る。
【００３５】
動作は、誤差信号の存在を決定するステップ４１０を含み得る。一例において、ステップ４１０は、図３で示されるとき、例えばマイクロフォン入力信号のようなセンサー入力信号の使用を介して行われ得る。誤差信号が検出されない場合には、ステップ４０８は、連続的に行われ得、そのことは、現在の望ましくない音響に対してアンチノイズ信号を生成し続ける。誤差信号が検出される場合には、誤差信号に基づいて適応フィルターの出力を調整するステップ４１２が行われ得る。一例において、このステップは、図３に関して説明されたもののような、ＬＡＵの使用を介して行われ得る。図３における適応フィルター３４８は、それぞれ、関連したＬＡＵ３５０を有し、関連したＬＡＵ３５０は、望ましくない音響を表す、誤差信号３２４およびフィルターを掛けられた信号３５２を受け取る。ＬＡＵ３５０は、それぞれ、それぞれの適応フィルター３４８への更新信号を提供し、更新信号は、適応フィルター３４８が、望ましくないノイズを首尾良く相殺する出力信号を生成するために、入力信号に基づいて収束しようとして、誤差信号３２４に基づいて出力を調整することを可能にする。
【００３６】
図５−図９は、例示的なＡＮＣシステムに関連した複数のプロットを示す。一例において、ＡＮＣシステムは、三つの適応フィルターＷ１、Ｗ２、およびＷ３を含み得、それぞれは違ったフィルターの長さを有する。各フィルターは、望ましくない音響の入力信号を受け取り得る。図５は、図４においてマイクロフォン３３６によって検出されたもののような、誤差信号５００のプロットを示す。図５において、一つの適応フィルターを有するＡＮＣシステムについて、誤差信号５００が示されている。図６において、適応フィルターＷ１、Ｗ２、およびＷ３を実装するＡＮＣシステムについて、誤差信号６００が示されている。
【００３７】
図５および図６は、それぞれ、２０Ｈｚの参照信号に基づいてアンチノイズを生成するＡＮＣシステムを示す。時刻ｔ０において、参照信号は２００Ｈｚに調整される。時刻ｔ１は、エラーマイクロフォンが２０Ｈｚから２００Ｈｚへの参照信号の変化を検出する、時間における瞬間を表す。誤差信号５００と誤差信号６００との比較において、図５における誤差信号５００が時刻ｔ２においてかなりあるのに対して、図６における誤差信号６００は、時刻ｔ２までにほぼゼロに低減する。こうして、三つのフィルター配列は、全体としてより速い収束を示す。図７−図９は、２０Ｈｚから２００Ｈｚへの参照信号の増加の間およびその後の各フィルター動作の個別の出力を示す。
【００３８】
図７−図９は、Ｗ１、Ｗ２、およびＷ３の個別の性能をそれぞれ示す。各フィルターＷ１、Ｗ２、およびＷ３は、互いと比べてフィルターの長さが異なる。フィルターＷ１が最も短い長さを有し、フィルターＷ２が続き、Ｗ３が最も長い。図７−図９に示されるように、周波数は２０Ｈｚから２００Ｈｚへ増加し、各フィルター出力は、最終的に安定した状態の出力に達し、そのことは、各フィルターＷ１、Ｗ２、およびＷ３がほぼゼロの誤差信号を受け取っていることを示す。図７−図９に示されるように、最も短いフィルターＷ１は、ｔ０とｔ１の間の時間において、出力波形７００に図示されるように、より素早く収束する。フィルターＷ２に関する波形８００およびフィルターＷ３に関する波形９００という他の出力波形と比べて、波形７００は、波形８００および波形９００よりも滑らかであり、フィルターＷ１がフィルターＷ２およびフィルターＷ３よりも素早く収束していることを示す。フィルターＷ１が長さにおいて最も短いので、フィルター入力信号がフィルターＷ２およびフィルターＷ３と比べて周波数において増加する卓越成分を含むとき、フィルターＷ１はより素早く収束する。
【００３９】
図１０は、ブロック図形式でのマルチチャネルＡＮＣシステム１０００の例を示す。ＡＮＣシステム１０００は、選択された標的空間において望ましくない音響ｘ（ｎ）と相殺的に干渉するために、アンチノイズを生成するように実装され得る。図１０において、望ましくない音響は、デジタル領域表示ｘ（ｎ）によって指定される。しかしながら、ｘ（ｎ）は、望ましくない音響のアナログバージョンとデジタル化されたバージョンとの両方を表し得る。
【００４０】
ＡＮＣシステム１０００は、第一のチャネル１００２および第二のチャネル１００４を含み得る。第一のチャネル１００２は、図１０において加算演算によって表されるマイクロフォン１００８およびマイクロフォン１０１３の近くの標的空間にある望ましくない音響と相殺的に干渉するために、スピーカー出力１００７として音波を作るスピーカー１００６（加算演算として表される）を駆動するアンチノイズ信号を生成するように用いられ得る。第二のチャネル１００４は、マイクロフォン１００８およびマイクロフォン１０１３の近くの標的空間にある望ましくない音響と相殺的に干渉するために、スピーカー出力１０１１として音波を作るスピーカー１００９（加算演算として表される）を駆動するアンチノイズ信号を生成するように用いられ得る。
【００４１】
望ましくない音響ｘ（ｎ）は、供給源からｄ１（ｎ）によって表されるマイクロフォン１００８への物理経路１０１０を通り抜け得る。物理経路１０１０は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｐ１（ｚ）として指定される。同様に、望ましくない音響ｘ（ｎ）は、供給源からｄ２（ｎ）によって表されるマイクロフォン１０１３への物理経路１０３１を通り抜け得る。物理経路１０３１は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｐ２（ｚ）として指定され得る。スピーカー出力１００７として作られる音波は、スピーカー１００６からマイクロフォン１００８への物理経路１０１４を通り抜け得る。物理経路１０１４は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｓ１１（ｚ）によって表される。スピーカー出力１００７はまた、スピーカー１００６からマイクロフォン１０１３への物理経路１０１６を通り抜け得る。物理経路１０１６は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｓ１２（ｚ）によって表される。同様に、スピーカー出力１０１１として作られる音波は、スピーカー１００９からマイクロフォン１０１３への物理経路１０１７を通り抜け得る。物理経路１０１７は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｓ２２（ｚ）によって表される。スピーカー出力１００７はまた、スピーカー１００９からマイクロフォン１００８への物理経路１０１９を通り抜け得る。物理経路１０１６は、図１０においてＺ領域伝達関数Ｓ２１（ｚ）によって表される。
【００４２】
第一のチャネル１００２は、複数の適応フィルター１０１８を含み得、複数の適応フィルター１０１８は、Ｗ１１（ｚ）−Ｗ１Ｎ（ｚ）として個別に指定される。適応フィルター１０１８は、それぞれ、図１−図５に関して論じられたように、異なるフィルターの長さを有し得る。適応フィルター１０１８は、望ましくないノイズｘ（ｎ）に基づいて出力信号１０２０を生成するように構成され得る。各出力信号１０２０は、加算演算１０２２において加算され得る。加算演算１０２２の出力１０２４は、スピーカー１００６を駆動するために用いられるアンチノイズ信号であり得る。適応フィルター１０１８は、ＬＡＵ１０２６から更新信号とともに望ましくない音響ｘ（ｎ）の入力信号を受け取る。図１０に示されるＬＡＵ１０２６は、複数のＬＡＵの１−Ｎを表し得、各ＬＡＵ１０２６は、複数の適応フィルター１０１８のうちの一つに対応している。
【００４３】
各ＬＡＵ１０２６は、見積もられた経路フィルター１０２８および経路フィルター１０３０によってフィルターに掛けられた望ましくない音響を受け取り得る。図７におけるＺ領域伝達関数
【００４４】
【数３】
2010161770.tif 000005
によって指定された見積もられた経路フィルター１０２８は、物理経路１０１４を通り抜ける音波に対する見積もられた効果を表す。同様に、図１０におけるＺ領域伝達関数
【００４５】
【数４】
2010161770.tif 000006
によって指定された見積もられた経路フィルター１０３０は、物理経路１０１６を通り抜ける音波に対する見積もられた効果を表す。各ＬＡＵ１０２６はまた、マイクロフォン１００８によって検出された音波を表す誤差信号１０３２と、マイクロフォン１０１３によって検出された音波を表す誤差信号１０３３とを受け取り得る。各ＬＡＵ１０２６は、それぞれの更新信号１０３４を生成し得、それぞれの更新信号１０３４は、図２および図３に関して論じられたものと同様の対応する適応フィルター１０１８に伝送され得る。
【００４６】
同様に、第二のチャネル１００４は、Ｚ領域伝達関数Ｗ２１（ｚ）−Ｗ２Ｎ（ｚ）として個別に指定される複数の適応フィルター１０３６を含み得る。各適応フィルター１０３６は、図１−図５に関して論じられたものと同様の、異なるフィルターの長さを有し得る。各適応フィルター１０３６は、望ましくない音響を入力信号として受け取って出力信号１０３８を生成し得る。複数の出力信号１０３８は、加算演算１０４０においてともに加算され得る。加算演算１０４０の出力信号１０４２は、スピーカー１００９を駆動するためのアンチノイズ信号であり得る。
【００４７】
第一のチャネル１００２と同様に、第二のチャネルは、ＬＡＵ１０４６を含み得る。ＬＡＵ１０４６は、見積もられた経路信号１０４８および経路信号１０５０によってフィルターに掛けられた、望ましくないノイズを受け取り得る。見積もられた経路信号１０４８は、物理経路１０１９を通り抜ける音波に対する見積もられた効果を表す。見積もられた経路信号１０４８は、図１０においてｚ変換伝達関数
【００４８】
【数５】
2010161770.tif 000007
として指定される。見積もられた経路フィルター１０５０は、物理経路１０１７を通り抜ける音波に対する見積もられた効果を表す。見積もられた経路フィルター１０５０は、図１０においてＺ領域伝達関数
【００４９】
【数６】
2010161770.tif 000008
によって表される。
【００５０】
各ＬＡＵ１０４６はまた、それぞれ、誤差信号１０３２および誤差信号１０３３を受け取って更新信号１０５２を生成し得る。各適応フィルター１０３６は、対応する更新信号１０５２を受け取って出力信号１０３８を調整し得る。
【００５１】
他の例において、ＡＮＣシステム１０００は、三つ以上のチャネル（例えば５、６、または７個のチャネル、あるいは任意の他の適正な数のチャネル）を実装し得る。ＡＮＣシステム１０００は、図３に示されるコンピューターデバイス３０２のような計算デバイス上で実装され得る。
【００５２】
本発明のさまざまな実施形態が説明されているが、本発明の範囲内でもっと多くの実施形態および実装が可能であることが、当業者には明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の観点を除いて、制限されるべきではない。
【符号の説明】
【００５３】
１００  アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）システム
１０２  アンチノイズ信号
１０４  スピーカー
１０６  スピーカー出力
１０８  標的空間
１１０  望ましくない音響
１１２  マイクロフォン
１１４  誤差信号
１１６  入力信号
１１８  音源
１２０  適応フィルター
１２２、１２４  出力信号
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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