【手続補正書】
【提出日】令和3年2月4日(2021.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響処理ネットワークであって、
第１の周波数で動作するデジタル信号プロセッサを備え、
前記デジタル信号プロセッサは、１つ以上のマイクロフォンからノイズ信号を受信し、少なくとも１つのマイクロフォンは、フィードフォワードマイクロフォンであり、および前記ノイズ信号に基づいてノイズフィルタを生成するように構成され、
前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で動作するリアルタイム音響プロセッサを備え、
前記リアルタイム音響プロセッサは、前記１つ以上のマイクロフォンから前記ノイズ信号を受信し、前記デジタル信号プロセッサから前記ノイズフィルタを受信し、前記ノイズ信号および前記ノイズフィルタに基づいて、能動型ノイズキャンセルに使用されるアンチノイズ信号を生成し、前記アンチノイズ信号を生成するときに、環境認識フィルタを適用して前記ノイズ信号の所定の周波数帯域を強化することによって、強化された所定の周波数帯域を生成し、および前記強化された所定の周波数帯域を含む前記アンチノイズ信号をスピーカに転送して、ユーザに出力するように構成される、音響処理ネットワーク。
【請求項２】
前記リアルタイム音響プロセッサは、
前記アンチノイズ信号を増幅するための調整可能なアンプと、
前記調整可能なアンプを制御することによって、前記アンチノイズ信号の乱れを軽減するためのコンプレッサ回路とを含む、請求項１に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項３】
前記リアルタイム音響プロセッサは、圧縮状態を格納するための圧縮状態レジスタをさらに含み、
前記コンプレッサ回路は、前記圧縮状態に基づいて、前記調整可能なアンプを制御するようにさらに構成される、請求項２に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項４】
前記圧縮状態は、ピーク信号推定値、瞬間ゲイン、目標ゲイン、攻撃パラメータ、解除パラメータ、減衰パラメータ、維持パラメータ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項３に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項５】
前記圧縮状態は、前記アンチノイズ信号の二乗平均平方根を含む、請求項３に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項６】
前記デジタル信号プロセッサは、
前記リアルタイム音響プロセッサから現在の圧縮状態を受信し、
前記ノイズ信号および前記現在の圧縮状態に基づいて、新たな圧縮状態を決定し、および
前記新たな圧縮状態を前記リアルタイム音響プロセッサに転送することによって、前記調整可能なアンプの制御をサポートするようにさらに構成される、請求項２に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項７】
前記リアルタイム音響プロセッサは、前記デジタル信号プロセッサからの前記ノイズフィルタを実装し、前記アンチノイズ信号を生成するための１つ以上のプログラム可能な双２次フィルタを含む、請求項１に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項８】
前記双２次フィルタは、１つ以上の極を使用して前記アンチノイズ信号のサンプルの一部を増幅し、１つ以上の零点を使用して前記アンチノイズ信号の前記サンプルの一部を減衰し、フィルタレジスタを使用して前記アンチノイズ信号の前記サンプルの量子化を保存し、
前記双２次フィルタは、前記サンプルを量子化する前に前記サンプルを増幅し、その後、前記サンプルを減衰するように構成される、請求項７に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項９】
前記１つ以上のマイクロフォンからノイズ信号サンプルを受信してから対応するアンチノイズ信号サンプルを前記スピーカに転送するまでの遅延は、１００マイクロ秒未満である、請求項１に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項１０】
前記デジタル信号プロセッサは、
音声入力に基づいて音声信号を生成し、および
前記音声入力および前記音響処理ネットワークの周波数応答に基づいて、期待の出力信号を生成するように構成され、
前記リアルタイム音響プロセッサは、さらに
前記デジタル信号プロセッサから前記音声信号を受信し、
前記音声信号と前記アンチノイズ信号とを混合し、および
前記アンチノイズ信号を生成するときに、前記期待の出力信号を基準点として設定することによって、前記アンチノイズ信号による前記音声信号のキャンセルを軽減するようにさらに構成される、請求項１に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項１１】
前記リアルタイム音響プロセッサは、前記アンチノイズ信号をデジタルアナログコンバータアンプコントローラに転送することによって、アンチノイズ信号レベルに基づいてデジタルアナログコンバータアンプの調整をサポートするようにさらに構成される、請求項１に記載の音響処理ネットワーク。
【請求項１２】
リアルタイム音響処理方法であって、
第１の周波数で動作するデジタル信号プロセッサでノイズ信号を受信することを含み、前記ノイズ信号は、少なくとも１つのマイクロフォンから受信され、
前記ノイズ信号に基づいて、前記デジタル信号プロセッサでノイズフィルタを生成することと、
前記ノイズフィルタを、前記デジタル信号プロセッサから前記第１周波数よりも高い第２周波数で動作するリアルタイム音響プロセッサに送信することと、
前記リアルタイム音響プロセッサで、前記マイクロフォンから前記ノイズ信号を受信することと、
前記ノイズ信号および前記ノイズフィルタに基づいて、前記リアルタイム音響プロセッサで能動型ノイズキャンセルに使用されるアンチノイズ信号を生成することと、
前記アンチノイズ信号を生成するときに、前記リアルタイム音響プロセッサで環境認識フィルタを適用して前記ノイズ信号の所定の周波数帯域を強化することによって、強化された所定の周波数帯域を生成することと、
前記強化された所定の周波数帯域を含む前記アンチノイズ信号をスピーカに転送して、ユーザに出力することとを含む、リアルタイム音響処理方法。
【請求項１３】
前記リアルタイム音響プロセッサで現在の圧縮状態を使用して調整可能なアンプを制御することによって、前記アンチノイズ信号を調整することと、
前記現在の圧縮状態を前記リアルタイム音響プロセッサから前記デジタル信号プロセッサに送信することと、
前記ノイズ信号および前記現在の圧縮状態に基づいて、前記デジタル信号プロセッサで新たな圧縮状態を決定することと、
前記新たな圧縮状態を前記デジタル信号プロセッサから前記リアルタイム音響プロセッサに送信することによって、前記調整可能なアンプの制御をサポートすることとをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記圧縮状態および前記新たな圧縮状態は、前記アンチノイズ信号のピーク信号推定値、瞬間ゲイン、目標ゲイン、二乗平均平方根またはそれらの組み合わせを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記アンチノイズ信号は、前記デジタル信号プロセッサからの前記ノイズフィルタを実装するように１つ以上のプログラム可能な双２次フィルタを構成することによって、前記リアルタイム音響プロセッサで生成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記双２次フィルタは、前記アンチノイズ信号のサンプルを増幅し、前記アンチノイズ信号のサンプルを量子化し、および前記アンチノイズフィルタのサンプルを減衰させるようにさらに構成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記アンチノイズ信号をデジタルアナログコンバータアンプコントローラに転送することによって、アンチノイズ信号レベルに基づいてデジタルアナログコンバータアンプの調整をサポートすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
リアルタイム音響処理方法であって、
第１の周波数で動作するデジタル信号プロセッサでノイズ信号を受信することを含み、前記ノイズ信号は、少なくとも１つのマイクロフォンから受信され、
前記ノイズ信号に基づいて、前記デジタル信号プロセッサでノイズフィルタを生成することと、
前記ノイズフィルタを、前記デジタル信号プロセッサから前記第１周波数よりも高い第２周波数で動作するリアルタイム音響プロセッサに送信することと、
前記リアルタイム音響プロセッサで、前記マイクロフォンから前記ノイズ信号を受信することと、
前記ノイズ信号および前記ノイズフィルタに基づいて、前記デジタル信号プロセッサで能動型ノイズキャンセルに使用されるアンチノイズ信号を生成することと、
音声入力に基づいて、前記デジタル信号プロセッサで音声信号を生成することと、
前記音声入力および音響処理ネットワークの周波数応答に基づいて、前記デジタル信号プロセッサで期待の出力信号を生成することと、
前記音声信号を前記デジタル信号プロセッサから前記リアルタイム音響プロセッサに送信することと、
前記リアルタイム音響プロセッサで前記音声信号と前記アンチノイズ信号とを混合することと、
前記アンチノイズ信号を生成するときに、前記期待の出力信号を基準点として設定することによって、前記アンチノイズ信号による前記音声信号のキャンセルを軽減することとをさらに含む、リアルタイム音響処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
ＤＳＰ１１０は、デジタル信号を処理するために最適化された任意の特殊処理回路である。ＤＳＰ１１０は、多くの異なる機能をサポートする。例えば、音響処理ネットワーク１００は、１組のヘッドフォンで動作することができる。ユーザに対して音楽または他の音声を再生するときに、ＤＳＰ１１０は、メモリおよび／または汎用処理ユニットからデジタル形式の音声入力を受信することができる。ＤＳＰ１１０は、音声入力に対応する音声信号１４３を生成することができる。音声信号１４３は、スピーカ１３６を介してユーザに対して再生される音声を含むデジタルデータのストリームである。例えば、ＤＳＰ１１０は、ユーザの左耳に適用される左側音声信号１４３およびユーザの右耳に適用される右側音声信号１４３を生成することができる。以下で説明するように、いくつかの例において、ＤＳＰ１１０は、各耳に対して一対の音声信号１４３を生成することができる。また、ＤＳＰ１１０は、例えば、音響処理ネットワーク１００の動作によって生じたノイズを補償するために、音声信号１４３に適用される様々なノイズフィルタを生成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
ＤＳＰ１１０は、制御および設定パラメータ１４１を提供することによって、ＲＡＰ１２０と通信することができる。パラメータ１４１は、アンチノイズ信号を生成するためのノイズフィルタ、音声信号１４３を調整するためのノイズフィルタ、および様々な機能を実施するためのコマンドを含むことができる。ＲＡＰ１２０は、制御および設定パラメータ１４１を介してＤＳＰ１１０からノイズフィルタを受け取り、様々な音声処理を実行することができる。ＲＡＰ１２０は、低遅延デジタルフィルタリングを行うために最適化された任意のデジタルプロセッサあってもよい。また、ＲＡＰ１２０は、ＡＮＣを実行するときに、マイクロフォン１３７からノイズ信号１４４を受信することができる。ＲＡＰ１２０は、ノイズ信号１４４およびＤＳＰ１１０からのノイズフィルタに基づいて、アンチノイズ信号を生成することができる。アンチノイズ信号は、スピーカ１３６に転送され、ＡＮＣに使用される。また、ＲＡＰ１２０は、ＤＳＰ１１０からのノイズフィルタを用いて、スピーカ１３６に出力される音声信号１４３を変更することができる。したがって、ＲＡＰ１２０は、アンチノイズ信号および変更された音声信号１４３を混合して、出力信号１４５を生成することができる。その後、出力信号１４５は、スピーカ１３６に転送され、ユーザに再生される。スピーカ１３６は、任意のヘッドフォンスピーカであってもよい。場合によって、マイクロフォン１３７は、一対のスピーカ１３６（例えば、左側ヘッドフォンスピーカおよび右側ヘッドフォンスピーカ）に物理的に固定されてもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
要約すると、双２次状態メモリ５２１からの状態データを用いて、様々なトポロジを実装するように双２次エンジン５２４および乗算累算器５２５をプログラムすることができる。中間信号のデータは、データレジスタ５２２に格納されてもよい。ＲＡＰアーキテクチャ５００は、制御および設定パラメータ１４１と実質的に同様であり得る制御および設定パラメータ５４１を受信することができる。制御および設定パラメータ５４１は、双２次係数５２７およびゲイン係数５２６に基づいてエンコードされたノイズフィルタを含む。双２次エンジン５２４は、ＤＳＰから受信されるとローカルメモリに格納され得る双２次係数５２７に基づいて、処理されている信号（例えば、音声信号５４３および／またはノイズ信号５４４）の形状を変更する。さらに、乗算累算器５２５は、ＤＳＰから受信されるとローカルメモリに格納され得るゲイン係数５２６に基づいて、処理されている信号（例えば、音声信号５４３および／またはノイズ信号５４４）のゲインを増加／変更する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図７は、ＲＡＰアーキテクチャ５００および／または６００に従って実装される、ＲＡＰ１２０、３２０および／または４２０などのＲＡＰの例示的なプログラマブルトポロジ７００を示す概略図である。トポロジ７００は、音声信号を出力すると共に、ＡＮＣを提供するように構成される。トポロジ７００は、第１の音声信号７４３（音声１）および第２の音声信号７５３（音声２）を受信する。音声信号７４３および７５３は、音声信号１４３と実質的に同様であってもよく、左右の耳に各々与える音声を含んでもよい。いくつかの例において、音声信号７４３および７５３は、それぞれ、期待される出力信号４４９および音声信号４４３であってもよい。また、トポロジ７００は、ノイズ信号１４４と実質的に同様であり得るＦＢマイクロフォン信号７４４およびＦＦマイクロフォン信号７５４を受信する。音声信号７４３および７５３並びにＦＢマイクロフォン信号７４４およびＦＦマイクロフォン信号７５４を含むノイズ信号を用いて、ＡＮＣ用の音声信号を出力７４５として生成する。