(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号処理方法であって、前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスを使用して下記動作の各々を実行することを含む：
ノイズ防止信号を生成するために、第１のオーディオ信号からのエネルギーを含む信号をフィルタリングすること；
第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離して分離されたターゲットコンポーネントを生成すること；および
前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合した結果に基づいて、オーディオ出力信号を生成すること；
なお、前記第２のオーディオ信号は、（Ａ）第１のマイクロホンによって生成された信号に基づく第１のチャネルと、（Ｂ）前記第１のマイクロホンよりも直接的にユーザの音声を受信するように配列された第２のマイクロホンによって生成された信号に基づく第２のチャネルと、を含み、
前記方法は、第３のオーディオ信号を生成するために、前記第１のオーディオ信号において所望の音声コンポーネントを弱めることを含み、前記ノイズ防止信号は、前記第３のオーディオ信号に基づく、
オーディオ信号処理方法。
【請求項２】
前記第２のオーディオ信号の前記第１のチャネルは前記第１のオーディオ信号である請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項３】
前記分離することは、前記ノイズコンポーネントから前記ターゲットコンポーネントを分離して分離されたノイズコンポーネントを生成することを備え、
前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めることは、前記分離されたノイズコンポーネントを生成するために、前記ノイズコンポーネントから前記ターゲットコンポーネントを前記分離することによって実行され、
前記第３のオーディオ信号は、前記分離することによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、請求項２記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項４】
前記分離されたターゲットコンポーネントは、前記第１のチャネルからのエネルギーと前記第２のチャネルからのエネルギーとの合成である、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項５】
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ターゲットコンポーネントを分離することは、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離して、前記分離された音声コンポーネントを生成することを備える、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項６】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項７】
前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めることは、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引く、ことを備える、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項８】
前記第１のオーディオ信号は、誤りフィードバック信号である、請求項７記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項９】
前記分離することは、前記分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、空間選択処理動作を前記第２のオーディオ信号に実行することを含む、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項１０】
前記空間選択処理動作は、前記第２のオーディオ信号の複数の異なる周波数成分の各々に関して前記第１のチャネル内の前記周波数成分の位相と前記第２のチャネル内の前記周波数成分の位相との間の差分を計算することを含む、請求項９記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項１１】
前記方法は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合することを備える、請求項１記載のオーディオ信号処理方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも１つのプロセッサに、オーディオ信号処理の方法を実行させる命令を備えるコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記命令は：
プロセッサによって実行されると、ノイズ防止信号を生成するために、前記プロセッサに、第１のオーディオ信号からのエネルギーを含む信号をフィルタリングさせる命令と；
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離させ分離されたターゲットコンポーネントを生成させる命令と；
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合した結果に基づいて、オーディオ出力信号を生成させる命令と；
を備え、
前記第２のオーディオ信号は、（Ａ）第１のマイクロホンによって生成された信号に基づく第１のチャネルと、（Ｂ）前記第１のマイクロホンよりも直接的にユーザの音声を受信するように配列された第２のマイクロホンによって生成された信号に基づく第２のチャネルと、を含み、
前記媒体は、プロセッサによって実行されると、第３のオーディオ信号を生成するために、前記プロセッサに、前記第１のオーディオ信号において所望の音声コンポーネントを弱めさせる命令を含み、前記ノイズ防止信号は、前記第３のオーディオ信号に基づく、
コンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１３】
前記第２のオーディオ信号の前記第１のチャネルは前記第１のオーディオ信号である、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１４】
プロセッサによって実行されると前記プロセッサに分離させる前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記第３のオーディオ信号を生成するために、前記プロセッサに、前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを弱めさせる前記命令を含み、
プロセッサによって実行されると前記プロセッサに分離させる前記命令は、前記プロセッサに、前記ノイズコンポーネントから前記ターゲットコンポーネントを分離させることによって前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを弱めさせて分離されたノイズコンポーネントを生成させ、前記第３のオーディオ信号は、前記プロセッサによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、請求項１３記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１５】
前記分離されたターゲットコンポーネントは、前記第１のチャネルからのエネルギーと前記第２のチャネルからのエネルギーとの合成である、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１６】
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、ターゲットコンポーネントを分離させる前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離させて前記分離された音声コンポーネントを生成させる命令を含む、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１７】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１８】
前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めることは、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引くことを含む、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項１９】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項１８記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２０】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、分離させる前記命令は、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、空間選択処理動作を前記第２のオーディオ信号に実行させる命令を含む、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２１】
前記空間選択処理動作は、前記第２のオーディオ信号の複数の異なる周波数コンポーネントの各々について、前記第１のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相と、前記第２のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相との間の差を計算することを含む、請求項２０記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２２】
前記媒体は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合させる命令を含む、請求項１２記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
【請求項２３】
オーディオ信号処理装置であって、前記装置は：
ノイズ防止信号を生成するために、第１のオーディオ信号からのエネルギーを含む信号をフィルタリングするための手段と；
第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離して分離されたターゲットコンポーネントを生成するための手段と；
前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合した結果に基づいて、オーディオ出力信号を生成するための手段と；
を備え、
前記第２のオーディオ信号は、（Ａ）第１のマイクロホンによって生成された信号に基づく第１のチャネルと、（Ｂ）前記第１のマイクロホンよりも直接的にユーザの音声を受信するように配列された第２のマイクロホンによって生成された信号に基づく第２のチャネルと、を含み、
前記装置は、第３のオーディオ信号を生成するために、前記第１のオーディオ信号において所望の音声コンポーネントを弱めるための手段を含み、前記ノイズ防止信号は、前記第３のオーディオ信号に基づく、
装置。
【請求項２４】
前記第２のオーディオ信号の前記第１のチャネルは前記第１のオーディオ信号である、請求項２３記載の装置。
【請求項２５】
前記分離するための手段は、前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを弱めるための前記手段を含み、
前記分離するための手段は、前記ノイズコンポーネントから前記ターゲットコンポーネントを分離させることによって前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めることを実行し、分離されたノイズコンポーネントを生成するように構成され、
前記第３のオーディオ信号は、前記分離するための手段によって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記分離されたターゲットコンポーネントは、前記第１のチャネルからのエネルギーと前記第２のチャネルからのエネルギーとの合成である、請求項２３記載の装置。
【請求項２７】
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ターゲットコンポーネントを分離するための手段は、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離して、前記分離された音声コンポーネントを生成するように構成される、請求項２３記載の装置。
【請求項２８】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項２３記載の装置。
【請求項２９】
前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めるための前記手段は、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引くための手段を備える、請求項２３記載の装置。
【請求項３０】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記分離するための手段は、空間選択処理動作を前記第２のオーディオ信号に実行して前記分離されたターゲットコンポーネントを生成するように構成される、請求項２３記載の装置。
【請求項３２】
前記空間選択処理動作は、前記第２のオーディオ信号の複数の異なる周波数コンポーネントの各々について、前記第１のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相と、前記第２のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相との間の差を計算することを含む、請求項３１記載の装置。
【請求項３３】
前記装置は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合するための手段を含む、請求項２３記載の装置。
【請求項３４】
オーディオ信号処理装置であって、前記装置は：
ノイズ防止信号を生成するために、第１のオーディオ信号からのエネルギーを含む信号をフィルタリングするように構成されたアクティブノイズキャンセルフィルタと：
第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離して分離されたターゲットコンポーネントを生成するように構成されたソース分離モジュールと：
前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合した結果に基づいて、オーディオ出力信号を生成するように構成されたオーディオ出力ステージと：
を備え、
前記第２のオーディオ信号は、（Ａ）第１のマイクロホンによって生成された信号に基づく第１のチャネルと、（Ｂ）前記第１のマイクロホンよりも直接的にユーザの音声を受信するように配列された第２のマイクロホンによって生成された信号に基づく第２のチャネルと、を含み、
前記装置は、第３のオーディオ信号を生成するために、前記第１のオーディオ信号において所望の音声コンポーネントを弱めるための手段を含み、前記ノイズ防止信号は、前記第３のオーディオ信号に基づく、
装置。
【請求項３５】
前記第２のオーディオ信号の前記第１のチャネルは前記第１のオーディオ信号である、請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記ソース分離モジュールは、前記第３のオーディオ信号を生成するために、前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを弱めるための前記手段を含み、
前記ソース分離モジュールは、前記ノイズコンポーネントから前記ターゲットコンポーネントを分離することによって前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを前記弱めることを実行し、分離されたノイズコンポーネントを生成するように構成され、前記第３のオーディオ信号は、前記ソース分離モジュールによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、請求項３５記載の装置。
【請求項３７】
前記分離されたターゲットコンポーネントは、前記第１のチャネルからのエネルギーと前記第２のチャネルからのエネルギーとの合成である、請求項３４記載の装置。
【請求項３８】
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ソース分離モジュールは、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離して前記分離された音声コンポーネントを生成するように構成される、請求項３４記載の装置。
【請求項３９】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項３４記載の装置。
【請求項４０】
前記第１のオーディオ信号において前記所望の音声コンポーネントを弱めるための前記手段は、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引くように構成された混合器を含む、請求項３４記載の装置。
【請求項４１】
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、請求項４０記載の装置。
【請求項４２】
前記ソース分離モジュールは、空間選択処理動作を前記第２のオーディオ信号に実行して、前記分離されたターゲットコンポーネントを生成するように構成される、請求項３４記載の装置。
【請求項４３】
前記空間選択処理動作は、前記第２のオーディオ信号の複数の異なる周波数コンポーネントの各々について、前記第１のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相と、前記第２のチャネルにおける前記周波数コンポーネントの位相との間の差を計算することを含む、請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
前記装置は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合するように構成された混合器を含む、請求項３４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【米国特許法１１９条に基づく優先権の主張】
【０００１】
本出願は、本出願の譲受人に譲渡される、２００８年１１月２４日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER PROGRAM PRODUCTS FOR ENHANCED ACTIVE NOISE CANCELLATION」と題する米国仮出願６１／１１７４４５号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本開示はオーディオ信号処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
アクティブノイズキャンセル（Active noise cancellation：ANC：アクティブノイズ低減とも呼ばれる）は、ノイズ波形の逆行形（inverse form）である（例えば、同じレベルで逆の位相を有する）波形、それは「逆位相（antiphase）」または「ノイズ防止（anti-noise）」波形とも呼ばれる、を生成することによって空中の音響ノイズをアクティブに減らす技術である。ＡＮＣシステムは、一般的に、外部のノイズ参照信号を捕えるために１つ以上のマイクロホンを使用し、そのノイズ参照信号からノイズ防止波形を生成し、１つ以上の拡声器を通してそのノイズ防止波形を再生する。このノイズ防止波形は、ユーザの耳に届くノイズのレベルを下げるために、元のノイズ波に破壊的に干渉する。
【発明の概要】
【０００４】
一般構成に従ったオーディオ信号処理方法は、第１のオーディオ信号からの情報に基づいてノイズ防止信号（anti-noise signal）を生成すること、（A）分離されたターゲットコンポーネントおよび（B）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つを生成するために、第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから分離すること、および、ノイズ防止信号に基づいてオーディオ出力信号を生成することを含む。この方法において、オーディオ出力信号は、（A）分離されたターゲットコンポーネントおよび（B）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つに基づく。そのような方法を実行するための装置および別の手段、並びに、そのような方法のために実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能媒体もまた本明細書に開示される。
【０００５】
そのような方法の変形もまた本明細書において開示され、そこにおいて：第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号(error feedback signal)である：第２のオーディオ信号は第１のオーディオ信号を含む：オーディオ出力信号は分離されたターゲットコンポーネントに基づく：第２のオーディオ信号はマルチチャネルオーディオ信号である：第１のオーディオ信号は分離されたノイズコンポーネントである：および／または、オーディオ出力信号は遠端通信信号（far-end communications signal）と混合される。そのような方法を実行するための装置および別の手段、並びに、そのような方法のために実行可能な命令を有するコンピュータ読み取り可能媒体が本明細書において開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、基本的なＡＮＣシステムのアプリケーションを図示する。
【図２】図２は、側音モジュールＳＴを含むＡＮＣシステムのアプリケーションを図示する。
【図３Ａ】図３Ａは、ＡＮＣシステムへのエンハンスド側音アプローチのアプリケーションを図示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、一般構成に従って、装置Ａ１００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ１００に類似した装置Ａ１１０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図４Ｂ】図４Bは、装置Ａ１００およびＡ１１０のインプリメンテーションＡ１２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、別の一般構成に従って、装置Ａ２００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ２００に類似した装置Ａ２１０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図６Ａ】図６Ａ、装置Ａ２００およびＡ２１０のインプリメンテーションＡ２２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、装置Ａ１００およびＡ２００のインプリメンテーションＡ３００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、装置Ａ１１０およびＡ２１０のインプリメンテーションＡ３１０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図７Ｂ】図７Ｂは、装置Ａ１２０およびＡ２２０のインプリメンテーションＡ３２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図８】図８は、フィードバックＡＮＣシステムへのエンハンスド側音アプローチのアプリケーションを示す。
【図９Ａ】図９Ａは、イヤカップＥＣ１０の断面図を示す。
【図９Ｂ】図９Ｂは、イヤカップＥＣ１０のインプリメンテーションＥＣ２０の断面図を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、装置Ａ１００およびＡ２００のインプリメンテーションＡ４００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、装置Ａ１２０およびＡ２２０のインプリメンテーションＡ４２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、分離されたノイズコンポーネントを含むフィードフォワードＡＮＣシステムの例を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、一般構造に従って、装置Ａ５００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、装置Ａ５００のインプリメンテーションＡ５１０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、装置Ａ１００およびＡ５００のインプリメンテーションＡ５２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、装置Ａ５２０のインプリメンテーションＡ５３０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【図１３Ａ】図１３Ａは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００の一面を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００の別の一面を示す。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００のさらに別の一面を示す。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００のさらに別の一面を示す。
【図１３Ｅ】図１３Ｅは、デバイスＤ１００の代替のインプリメンテーションＤ１０２の一面を示す。
【図１３Ｆ】図１３Ｆは、デバイスＤ１００の代替のインプリメンテーションＤ１０２の別の一面を示す。
【図１３Ｇ】図１３Ｇは、デバイスＤ１００の代替のインプリメンテーションＤ１０２のさらに別の一面を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００の一面を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００の別の一面を示す。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００のさらに別の一面を示す。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、マルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００のさらに別の一面を示す。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、デバイスＤ２００の代替のインプリメンテーションＤ２０２の一面を示す。
【図１４Ｆ】図１４Ｆは、デバイスＤ２００の代替のインプリメンテーションＤ２０２の別の一面を示す。
【図１５】図１５は、ユーザの口に関して標準的な動作向きでユーザの耳に装着された状態のヘッドセットＤ１００を示す。
【図１６】図１６は、ヘッドセットの異なる動作構成の範囲の図を示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、２つのマイクロホンハンドセットＨ１００の図を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、ハンドセットＨ１００のインプリメンテーションＨ１１０の図を示す。
【図１８】図１８は、通信デバイスＤ１０のブロック図を示す。
【図１９】図１９は、ソース分離フィルタＳＳ２０のインプリメンテーションＳＳ２２のブロック図を示す。
【図２０】図２０は、ソース分離フィルタＳＳ２２の一例についてのビームパターンを示す。
【図２１Ａ】図２１Ａは、一般構成に従って方法Ｍ５０のフローチャートを示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、方法Ｍ５０のインプリメンテーションＭ１００のフローチャートを示す。
【図２２Ａ】図２２Ａは、方法Ｍ５０のインプリメンテーションＭ２００のフローチャートを示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、方法Ｍ５０およびＭ２００のインプリメンテーションＭ３００のフローチャートを示す。
【図２３Ａ】図２３Ａは、方法Ｍ５０、Ｍ２００、およびＭ３００のインプリメンテーションＭ４００のフローチャートを示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、一般構成に従って方法Ｍ５００のフローチャートを示す。
【図２４Ａ】図２４Ａは、一般構成に従って装置Ｇ５０のブロック図を示す。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、装置Ｇ５０のインプリメンテーションＧ１００のブロック図を示す。
【図２５Ａ】図２５Ａは、装置Ｇ５０のインプリメンテーションＧ２００のブロック図を示す。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、装置Ｇ５０およびＧ２００のインプリメンテーションＧ３００のブロック図を示す。
【図２６Ａ】図２６Ａは、装置Ｇ５０、Ｇ２００、およびＧ３００のインプリメンテーションＧ４００のブロック図を示す。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、一般構成に従って装置Ｇ５００のブロック図を示す。
【図２７Ａ】図２７Ａは、装置Ａ１１０を用いて図２１Ｂの方法を使用することを図示する。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、装置Ａ１２０を用いて図２１Ｂの方法を使用することを図示する。
【図２８Ａ】図２８Ａは、装置Ａ３１０を用いて図２２Ａの方法を使用することを図示する。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、装置Ａ３２０を用いて図２２Ａの方法を使用することを図示する。
【図２９Ａ】図２９Ａは、装置Ａ４００を用いて図２２Ｂの方法を使用することを図示する。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、装置Ａ４２０を用いて図２２Ｂの方法を使用することを図示する。
【図３０Ａ】図３０Ａは、方法Ｍ１００を用いて図１２Ａの装置を使用することを図示する。
【図３０Ｂ】図３０Ｂは、方法Ｍ１００を用いて図１２Ｂの装置を使用することを図示する。
【発明の詳細な説明】
【０００７】
本明細書に記述される原理は、例えば、ＡＮＣ動作を実行するように構成されたヘッドセットまたは別の通信デバイスあるいは音（sound）再生デバイスに適用されうる。
【０００８】
そのコンテンツによって明白に限定されない限り、「信号（signal）」という用語は、電線（wire）、バス、または別の送信媒体上に現されるようなメモリロケーション（または、メモリロケーションのセット）の状態を含むその本来の意味（ordinary meaning）のいずれかを指すために本明細書で使用される。そのコンテンツによって明白に限定されない限り、「生成する（generating）」という用語は、「計算する（computing）」か、そうでなければ「生成する（producing）」といったその本来の意味のいずれかを指すために本明細書で使用される。そのコンテンツによって明白に限定されない限り、「算出する（calculating）」という用語は、「計算する（computing）」、「評価する（evaluating）」、「平滑にする（smoothing）」、および／または「複数の値から選択する（selecting from a plurality of values）」といったその本来の意味のいずれかを指すために本明細書で使用される。そのコンテンツによって明白に限定されない限り、「獲得する（obtaining）」という用語は、「算出する（calculating）」、「引き出す（deriving）」、「受信する（receiving）（例えば、外のデバイスから）」、および／または、「検索する（retrieving）（例えば、ストレージエレメントのアレイから）」といったその本来の意味のいずれかを指すために本明細書で使用される。「備える（comprising）」という用語が発明の詳細な説明および特許請求の範囲で使用される場合、それは別のエレメントまたは動作を除外しない。「〜に基づく／〜に基づいて（based on）」という用語（「ＡはＢに基づく」にあるような）は、（i）「少なくとも〜に基づく／基づいて（based on at least）」（例えば、「Ａは少なくともＢに基づく」）という場合、および、特定のコンテキストにおいて適用可能であれば、（ii）「〜に等しい（equal to）」（例えば、「ＡはＢに等しい」）を含むその本来の意味のいずれかを指すために使用される。同様に、「〜に応答して（in response to）」という用語は、「少なくとも〜に応答して（in response to at least）」を含むその本来の意味のいずれかを指すためにで使用される。
【０００９】
マイクロホンの「ロケーション」への言及は、コンテンツによってそうではないと示されていない限り、マイクロホンの音響的に敏感な表面の中心のロケーションを指す。そうではないと示されていない限り、特定の特徴を有する装置の動作の任意の開示もまた、類似した特徴を有する方法を開示することを明白に意図し（および、逆もまた同じ）、さらに、特定の構造に従った装置の動作の任意の開示もまた、類似した構造に従った方法を開示することを明白に意図する（および、逆もまた同じ）。「構成（configuration）」という用語は、その特定のコンテンツによって示されるように、方法、装置、および／またはシステムに関して使用されうる。「方法（method）」、「プロセス（process）」、「手順（procedure）」、および「技術（technique）」という用語は、特定のコンテンツによってそうではないと示されていない限り、包括的および交換可能に使用される。「装置（apparatus）」および「デバイス（device）」という用語も、特定のコンテンツによってそうではないと示されていない限り、包括的および交換可能に使用される。「エレメント（element）」および「モジュール（module）」という用語は、典型的に、より大きい構造の一部を指すために使用される。そのコンテンツによって明白に限定されていない限り、「システム（system）」という用語は、「共通の目的を供給するために相互作用するエレメントのグループ」を含むその本来の意味のいずれかを指すために本明細書で使用される。文書の一部の参照によるいずれかの組み込みは、この組み込まれる部分において参照されるいずれかの図面と同様、この部分において参照される用語または変数の定義（そのような定義は文書の他の場所に現れる）を組み込むものと理解されるべきである。
【００１０】
アクティブノイズキャンセル技術は、周辺環境からの音響ノイズを減らすために、パーソナル通信デバイス（例えば、セルラ電話、無線ヘッドセット）および／または音再生デバイス（例えば、イヤホン、ヘッドホン）に適用されうる。そのようなアプリケーションにおいて、ＡＮＣ技術の使用は、音楽、遠端スピーカからのスピーチなどの１つ以上の所望の音信号を運ぶと同時に、耳に届く背景ノイズのレベルを下げうる（例えば、２０デシベル以上）。
【００１１】
通信アプリケーション用のヘッドセットまたはヘッドホンは、少なくとも１つのマイクロホンがユーザの声を送信用に取り込むために使用され、少なくとも１つの拡声器が受信された遠端信号を再生するために使用されるように、少なくとも１つのマイクロホンおよび少なくとも１つの拡声器を典型的に含む。そのようなデバイスにおいて、各マイクロホンはブーム（boom）またはイヤカップに取り付けられ、各拡声器はイヤカップまたはイヤプラグに取り付けられうる。
【００１２】
ＡＮＣシステムは、典型的に、任意の入ってくる音響信号をキャンセルするように設計されるため、背景ノイズに加えてユーザ自身の声もキャンセルしがちである。そのような結果は、特に通信アプリケーションにおいて望ましくない。ＡＮＣシステムは、また、サイレン、車のクラクション、または、警告すること、および／または人の注意を獲得することを目的としたその他の音のような別の有用な信号をキャンセルする傾向にある。加えて、ＡＮＣシステムは、ユーザの耳に届くかないように周囲の音を受動的に遮断する良質な音響シ−ルディング（例えば、クッションで耳を覆うタイプのイヤカップ、または、ぴったりと耳に合うタイプのイヤプラグ）を含みうる。特にシステムにおいて、典型的に、工業または航空環境での使用を対象としたそのようなシールディングは、高い周波数（例えば、１キロヘルツより高い周波数）の信号電力を２０デシベルよりも多く減らし、その結果、ユーザがユーザ自身の声を聞く妨げの一因ともなりえる。そのようなユーザ自身の声のキャンセルは自然ではなく、通信シナリオにおいてＡＮＣシステムを使用する間、普通ではなく、むしろ不愉快な認知を引き起こしうる。例えば、そのようなキャンセルは、通信デバイスが動作していないとユーザに認識させる。
【００１３】
図１は、マイクロホン、拡声器、およびＡＮＣフィルタを含む基本的なＡＮＣシステムのアプリケーションを示す。ＡＮＣフィルタは、環境ノイズを表す信号をマイクロホンから受信し、ＡＮＣ動作（例えば、位相反転フィルタリング動作、最小二乗平均（ＬＭＳ）フィルタリング動作、ＬＭＳの変形または派生物（例えば、Fｘ-ＬＭＳ（filtered-x ＬＭＳ））、デジタル仮想アースアルゴリズム）をマイクロホン信号に実行してノイズ防止信号を作成し、そのシステムは拡声器を通してノイズ防止信号を再生する。この例において、ユーザは低減された環境ノイズを経験し、それは通信を向上させることにつながる。しかし、音響ノイズ防止信号が音声コンポーネントとノイズコンポーネントの両方をキャンセルする傾向にあるため、ユーザはユーザ自身の声の音の低減も経験する可能性があり、それはユーザの通信経験を低下させうる。さらに、ユーザは、警報信号または警告信号のような他の有用な信号の低減を経験する可能性があり、それは安全性（例えば、ユーザおよび／または別の安全性）を危険にさらしうる。
【００１４】
通信アプリケーションにおいて、ユーザ自身の声の音を、ユーザの耳で再生される受信信号に混合することが望まれうる。ヘッドセットまたは電話のような音声通信デバイスにおいてマイクロホン入力信号を拡声器出力に混合する技術は「側音（sidetone）」と呼ばれる。ユーザがユーザ自身の声を聞けるようになることで、側音は、典型的に、ユーザ満足度（user comfort）を高め、通信の効率を上げる。
【００１５】
ＡＮＣシステムはユーザの声がユーザ自身の耳に届くことを阻止しうるため、ＡＮＣ通信デバイスにおいて、そのような側音機能をインプリメントすることができる。例えば、図１に示されるような基本的なＡＮＣシステムは、マイクロホンからの音を、拡声器を駆動する信号に混合するように変更されうる。図２は、任意の側音技術に従い、マイクロホン信号に基づいて側音を生成する側音モジュールＳＴを含むＡＮＣシステムのアプリケーションを図示する。生成された側音はノイズ防止信号に加えられる。
【００１６】
しかし、高性能な処理なしに側音機能を使用するこよは、ＡＮＣ動作の効率性を弱めることにつながる。従来の側音機能は、マイクロホンによって取り込まれた任意の音響信号を拡声器に加えるように設計されていることから、拡声器を駆動する信号にユーザ自身の声だけでなく環境ノイズを加える結果となり、それはＡＮＣ動作の効率性を低める。そのようなシステムのユーザは、ユーザ自身の声または別の有用な信号をより良く聞くことができるが、側音機能を備えていないＡＮＣシステムの場合よりも多くのノイズを聞く傾向にある。残念ながら、現在のＡＮＣ製品はこの問題に取り組んでいない。
【００１７】
本明細書において開示される構成は、ソース分離モジュール、または、ターゲットコンポーネント（例えば、ユーザの声および／または別の有用な信号）を環境ノイズから分離する動作を備えるシステム、方法、および装置を含む。そのようなソース分離モジュールまたは動作は、ＡＮＣ動作の効率性を保ったままでユーザ自身の声の音をユーザの耳に伝達することができるエンハンスド側音（ＥＳＴ）アプローチをサポートするために使用されうる。ＥＳＴアプローチは、ユーザの声をマイクロホン信号から分離すること、および、それを、拡声器で再生される信号に加えることを含みうる。そのような方法によって、ユーザは、ＡＮＣ動作が周囲のノイズをブロックし続けると同時にユーザ自身の声を聞くことができる。
【００１８】
図３Ａは、図１に示されるようなＡＮＣシステムへのエンハンスド側音アプローチのアプリケーションを図示する。ＥＳＴブロック（例えば、本明細書に記述されるようなソース分離モジュールＳＳ１０）は、ターゲットコンポーネントを外部のマイクロホン信号から分離し、その分離されたターゲットコンポーネントは、拡声器で再生されるべき信号（すなわち、ノイズ防止信号）に加えられる。ＡＮＣフィルタは、側音を使用しない場合と同じようなノイズ低減を実行することができるが、この場合、ユーザはユーザ自身の声をより良く聞くことができる。
【００１９】
エンハンスド側音アプローチは、分離された音声コンポーネントをＡＮＣ拡声器出力に混合することによって実行されうる。ノイズコンポーネントからの音声コンポーネントの分離は、一般的なノイズ抑制方法または専門的なマルチマイクロホンノイズ分離方法を使用して達成されうる。音声／ノイズ分離動作の効率性はその分離技術の複雑性に依存して変化しうる。
【００２０】
エンハンスド側音アプローチが使用されることによって、ＡＮＣユーザは、ＡＮＣ動作の効率性を危険にさらすことなくユーザ自身の声を聞くことが可能になる。そのような結果は、ＡＮＣシステムの性質を高め、より十分なユーザ経験を作成することの助けとなりうる。
【００２１】
いくつかの異なるアプローチが、エンハンスド側音機能をインプリメントするために使用されうる。図３Ａは、分離された音声コンポーネントをフィードフォワードＡＮＤシステムに適用することを含む、１つの一般的なエンハンスド側音アプローチを図示する。そのようなアプローチは、ユーザの声を分離し、それを、拡声器で再生されるべき信号に加えるために使用されうる。一般的に、このエンハンスド側音アプローチは、マイクロホンによって取り込まれた音響信号から音声コンポーネントを分離し、その分離された音声コンポーネントを拡声器で再生されるべき信号に加える。
【００２２】
図３Ｂは、音響環境を感知し、対応する代表的な信号を生成するように配列されたマイクロホンＶＭ１０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。ＡＮＣシステムは、また、一般構成に従って、マイクロホン信号を処理するように配列された装置Ａ１００を含む。マイクロホン信号をデジタル化し（例えば、典型的に、８、１２、１６、４４、または１９２ｋＨｚなど、８ｋＨｚから１Ｍｈｚまでの範囲内のレートでサンプリングすることによって）、および／または、アナログおよび／またはデジタルドメインにおいて、マイクロホン信号に１つ以上の別の事前処理動作（例えば、空間シェーピングあるいは別のフィルタリング動作、自動利得制御など）を実行するように装置Ａ１００を構成することが望まれうる。あるいは、または、さらに、ＡＮＣシステムは、１つ以上のそのような動作を装置Ａ１００のマイクロホン信号アップストリームに実行するように構成および配列される事前処理エレメント（図示されない）を含みうる。（マイクロホン信号のデジタル化および事前処理に関与する前述の見解は、以下に開示される別のＡＮＣシステム、装置、およびマイクロホン信号の各々に対して明らかに適応可能である。）
装置Ａ１００は、対応するノイズ防止信号を生成するために、環境音信号を受信し、ＡＮＣ動作を実行するように（例えば、任意の所望のデジタルおよび／またはアナログＡＮＣ技術に従って）構成されたＡＮＣフィルタＡＮ１０を含む。そのようなＡＮＣフィルタは、典型的に、環境ノイズ信号の位相を反転するように構成され、それは、また、周波数応答を等化し、および／または、遅延を整合あるいは最小化するように構成されうる。ノイズ防止信号を生成するためにＡＮＣフィルタＡＮ１０によって実行されうるＡＮＣ動作の例は、位相反転フィルタリング動作、最小二乗平均（ＬＭＳ）フィルタリング動作、ＬＭＳの変形または派生物（例えば、米国特許出願公開２００６／００６９５６６（Nadjar et al.）または別の場所に記述されるようなＦｘ-ＬＭＳ）、および、デジタル仮想アースアルゴリズム（例えば、米国特許第５，１０５，３７７号（Ziegler）に記述されるような）を含む。ＡＮＣフィルタＡＮ１０は、時間ドメインおよび／または変換ドメイン（例えば、フーリエ変換または別の周波数ドメイン）においてＡＮＣ動作を実行するように構成されうる。
【００２３】
装置Ａ１００は、所望の音コンポーネント（「ターゲットコンポーネント」）を環境ノイズ信号のノイズコンポーネントから分離し（おそらく、ノイズコンポーネントを除去するか、そうでなければ圧縮することによって）、分離されたターゲットコンポーネントＳ１０を生成するように構成されたソース分離モジュールＳＳ１０も含む。ターゲットコンポーネントはユーザの声および／または別の有用な信号でありうる。一般的に、ソース分離モジュールＳＳ１０は、単一マイクロホンノイズ低減技術、二重または多重マイクロホンノイズ低減技術、指向性マイクロホンノイズ低減技術、および／または信号分離あるいはビームフォーミング技術を含む任意の利用可能なノイズ低減技術を使用してインプリメントされうる。１つ以上の音声検出および／または空間選択処理動作（spatially selective processing operation）を実行するソース分離モジュールＳＳ１０のインプリメンテーションが明白に企図され、そのようなインプリメンテーションの例が本明細書に記述される。
【００２４】
サイレン、車のクラクション、アラーム、または、警告、警報すること、および／または人の注意を獲得することを目的とした別の音などの多数の有用な信号は、典型的に、ノイズコンポーネントのような別の音信号と比較して狭い帯域幅を有する音のコンポーネントである。特定の周波数範囲（例えば、約５００または１０００ヘルツから約２または３キロヘルツまで）内にのみ現れ、狭い帯域幅（例えば、約５０、１００、または２００ヘルツ以下）を有し、および／または、シャープアタックプロファイル（sharp attack profile）を有する（例えば、１つのフレームから次のフレームへのエネルギーの増加が約５０、７５、または１００パーセント以上の）ターゲットコンポーネントを分離するようにソース分離モジュールＳＳ１０を構成することが望まれうる。ソース分離モジュールＳＳ１０は、時間ドメインおよび／または変換ドメイン（例えば、フーリエまたは別の周波数ドメイン）において動作するように構成されうる。
【００２５】
装置Ａ１００は、ノイズ防止信号に基づく、拡声器ＳＰ１０を駆動させるためのオーディオ出力信号を生成するように構成されたオーディオ出力ステージＡＯ１０も含む。例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０は：デジタルのノイズ防止信号をアナログに変換すること；利得を増幅、適応し、および／またはノイズ防止信号の利得を制御すること；１つ以上の別の信号（例えば、音楽信号、または別の再生オーディオ信号、遠端通信信号、および／または分離されたターゲットコンポーネント）とノイズ防止信号を混合すること；ノイズ防止信号および／または出力信号をフィルタリングすること；インピーダンス整合を拡声器ＳＰ１０に提供すること；および／または、任意の他の所望オーディオ処理動作を実行することによって、オーディオ出力信号を生成するように構成されうる。この例において、オーディオ出力ステージＡＯ１０は、また、それをノイズ防止信号に混合する（例えば、加える）ことによって、ターゲットコンポーネントＳ１０を側音信号として適用するように構成される。オーディオ出力ステージＡＯ１０は、デジタルドメインまたはアナログドメインにおいて、そのような混合を実行するようにインプリメントされうる。
【００２６】
図４Ａは、２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ１００に類似した装置Ａ１１０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。この例において、両方のマイクロホンＶＭ１０およびＶＭ２０は音響環境ノイズを受信するように配列され、マイクロホンＶＭ２０は、また、マイクロホンＶＭ１０よりも直接的にユーザの声を受信するように位置付けおよび／または方向付けされる。例えば、マイクロホンＶＭ１０はイヤカップの中央または後ろに位置付けられ、マイクロホンＶＭ２０はイヤカップの前方に位置付けされうる。あるいは、マイクロホンＶＭ１０はイヤカップに位置付けされ、マイクロホンＶＭ２０はユーザの口に向けて伸びているブームまたは別の構造に位置付けされうる。この例において、ソース分離モジュールＳＳ１０は、マイクロホンＶＭ２０によって生成される信号からの情報に基づいてターゲットコンポーネントＳ１０を生成するように配列される。
【００２７】
図４Ｂは、装置Ａ１００およびＡ１１０のインプリメンテーションＡ１２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ１２０は、音声コンポーネント（および／または、１つ以上の別のターゲットコンポーネント）をノイズコンポーネントから分離するために、空間選択処理動作をマルチチャネルオーディオ信号に実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ１０のインプリメンテーションＳＳ２０を含む。空間選択処理は、方向および／または距離に基づいてマルチチャネルオーディオ信号の信号コンポーネントを分離する信号処理方法のクラスであり、そのような動作を実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ２０の例が以下にさらに詳細に記述される。図４Ｂの例において、マイクロホンＶＭ１０からの信号は、マルチチャネルオーディオ信号の１つのチャネルであり、マイクロホンＶＭ２０からの信号はマルチチャネルオーディオ信号の別のチャネルである。
【００２８】
ノイズ防止信号が、ターゲットコンポーネントを弱めるように処理された環境ノイズ信号に基づくように、エンハンスド側音ＡＮＣ装置を構成することが望まれうる。分離された音声コンポーネントをＡＮＣフィルタＡＮ１０の環境ノイズ信号ストリームから除去することによって、例えば、ＡＮＣフィルタＡＮ１０は、ユーザの声の音へのキャンセルの影響がより少ないノイズ防止信号を生成しうる。図５Ａは、そのような一般構成に従って装置Ａ２００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ２００は、ターゲットコンポーネントＳ１０を環境ノイズ信号から差し引くように構成された混合器ＭＸ１０を含む。装置Ａ２００は、本明細書におけるオーディオ出力ステージＡＯ１０の記述（ノイズ防止信号とターゲット信号の混合を除く）に従って構成されたオーディオ出力ステージＡＯ２０も含む。
【００２９】
図５Ｂは、図４Ａに関して上に記述されたように配列および位置付けされる２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ２００に類似した装置Ａ２１０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。この例において、ソース分離モジュールＳＳ１０は、マイクロホンＶＭ２０によって生成された信号からの情報に基づいてターゲットコンポーネントＳ１０を生成するように配列される。図６Ａは、装置Ａ２００およびＡ２１０のインプリメンテーションＡ２２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ２２０は、音声コンポーネント（および／または、１つ以上の別の有用な信号コンポーネント）をノイズコンポーネントから分離するため、上に記述されたように、空間選択処理動作をマイクロホンＶＭ１０およびＶＭ２０からの信号に実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ２０のインスタンスを含む。
【００３０】
図６Ｂは、装置Ａ１００に関して上に記述されたような側音追加動作、および、装置Ａ２００に関して上に記述されたようなターゲットコンポーネント弱化動作の両方を実行する装置Ａ１００およびＡ２００のインプリメンテーションＡ３００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。図７Ａは、装置Ａ１１０およびＡ２１０の同様のインプリメンテーションＡ３１０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示し、図７Ｂは、装置Ａ１２０およびＡ２２０の同様のインプリメンテーションＡ３２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。
【００３１】
図３Ａから７Ｂに示される例は、背景から音響ノイズを捕らえるために１つ以上のマイクロホンを使用するＡＮＣシステムのタイプに関係する。別のタイプのＡＮＣシステムは、ノイズ低減後の音響誤り信号（別名、「残余」または「残余誤り」信号）を捕らえるためにマイクロホンを使用し、この誤り信号をＡＮＣフィルタに供給する。このタイプのＡＮＣシステムはフィードバックＡＮＣシステムと呼ばれる。フィードバックＡＮＣシステムのＡＮＣフィルタは、典型的に、誤りフィードバック信号の位相を反転させるように構成され、さらに、その誤りフィードバック信号を統合し、周波数応答を等化し、および／または遅延を整合または最小化するように構成されうる。
【００３２】
図８の概略図に示されるように、エンハンスド側音アプローチは、分離された音声コンポーネントをフィードバック方法で適用するために、フィードバックＡＮＣシステムにおいてインプリメントされうる。このアプローチは、ＡＮＣフィルタからの誤りフィードバック信号アップストリームから音声コンポーネントを差し引き、その音声コンポーネントをノイズ防止信号に加える。そのようなアプローチは、音声コンポーネントをオーディオ出力信号に加え、かつ、音声コンポーネントを誤り信号から差し引くように構成されうる。
【００３３】
フィードバックＡＮＣシステムにおいて、誤りフィードバックマイクロホンが、拡声器によって生成された音響フィールド内に配置されることが望まれうる。例えば、誤りフィードバックマイクロホンが、ヘッドホンのイヤカップ内に拡声器と共に配置されることが望まれうる。誤りフィードバックマイクロホンが、環境ノイズから音響的に隔離されることが望まれうる。図９Ａは、ユーザの耳に向けて信号を再生するように配列された拡声器ＳＰ１０と、音響誤り信号を受信する（例えば、イヤカップハウジング内の音響ポートを介して）ように配列されたマイクロホンＥＭ１０とを含むイヤカップＥＣ１０の断面図を示す。そのような場合において、マイクロホンＥＭ１０が、イヤカップのマテリアルを通して拡声器ＳＰ１０からの機械的振動を受けないようにすることが望まれうる。図９Ｂは、ユーザの声を含む環境ノイズ信号を受信するように配列されたマイクロホンＶＭ１０を含むイヤカップＥＣ１０のインプリメンテーションＥＣ２０の断面図を示す。
【００３４】
図１０Ａは、音響誤り信号を感知し、対応する代表的な誤りフィードバック信号を生成するように配列された１つ以上のマイクロホンＥＭ１０と、ＡＮＣフィルタＡＮ１０のインプリメンテーションＡＮ２０を含む一般構成に従った装置Ａ４００とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。この場合、混合器ＭＸ１０は、ターゲットコンポーネントＳ１０を誤りフィードバック信号から差し引くように配列され、ＡＮＣフィルタＡＮ２０はその結果に基づいてノイズ防止信号を生成するように配列される。ＡＮＣフィルタＡＮ２０は、ＡＮＣフィルタＡＮ１０に関して上に記述されたように構成され、さらに、拡声器ＳＰ１０とマイクロホンＥＭ１０との間で音響変換機能を補うように構成されうる。オーディオ出力ステージＡＯ１０は、また、この装置において、ターゲットコンポーネントＳ１０を、ノイズ防止信号に基づく拡声器出力信号に混合するように構成される。図１０Ｂは、図４Ａに関して上に記述されたように配列および位置付けされる２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ４００のインプリメンテーションＡ４２０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ４２０は、上に記述されたように、音声コンポーネント（および／または、１つ以上の有用な信号コンポーネント）をノイズコンポーネントから分離するために、空間選択処理動作をマイクロホンＶＭ１０およびＶＭ２０からの信号に実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ２０のインスタンスを含む。
【００３５】
図３Ａおよび８の概略図に示されるアプローチは、ユーザの声の音を１つ以上のマイクロホン信号から分離し、それを拡声器信号に加えることによって機能する。これに対して、これは、ノイズコンポーネントを外部のマイクロホン信号から分離し、それをＡＮＣフィルタのノイズ参照入力に直接供給することができる。この場合、ＡＮＣシステムは、ＡＮＣ動作によってユーザの声の音がキャンセルされないように、ノイズだけの信号を反転し、拡声器に再生する。図１１Ａは、分離されたノイズコンポーネントを含むそのようなフィードフォワードＡＮＣシステムの例を示す。図１１Ｂは、一般構成に従って装置Ａ５００を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ５００は、環境信号のターゲットコンポーネントおよびノイズコンポーネントを１つ以上のマイクロホンＶＭ１０から分離し（おそらく、音声コンポーネントを除去するか、そうでなければ圧縮することによって）、対応するノイズコンポーネントＳ２０をＡＮＣフィルタＡＮ１０に出力するように構成されたソース分離モジュールＳＳ１０のインプリメンテーションＳＳ３０を含む。装置Ａ５００は、また、ＡＮＣフィルタＡＮ１０が環境ノイズ信号（例えば、マイクロホン信号に基づく）と、分離されたノイズコンポーネントＳ２０との混合に基づいてノイズ防止信号を生成するような配列にされるようにインプリメントされうる。
【００３６】
図１１Ｃは、図４Ａに関して上に記述されたように配列および位置付けされた２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ５００のインプリメンテーションＡ５１０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ５１０は、環境信号のターゲットコンポーネントおよびノイズコンポーネントを分離し、対応するノイズコンポーネントＳ２０をＡＮＣフィルタＡＮ１０に出力するために、空間選択処理動作（例えば、ソース分離モジュールＳＳ２０に関して本明細書に記述される１つ以上の例に従って）を実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ２０およびＳＳ３０のインプリメンテーションＳＳ４０を含む。
【００３７】
図１２Ａは、装置Ａ５００のインプリメンテーションＡ５２０を含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ５２０は、対応するターゲットコンポーネントＳ１０および対応するノイズコンポーネントＳ２０を生成するために、環境信号のターゲットコンポーネントおよびノイズコンポーネントを１つ以上のマイクロホンＶＭ１０から分離するように構成されたソース分離モジュールＳＳ１０およびＳＳ３０のインプリメンテーションＳＳ５０を含む。装置Ａ５２０は、また、ノイズコンポーネントＳ２０に基づいてノイズ防止信号を生成するように構成されたＡＮＣフィルタＡＮ１０のインスタンスと、ノイズ防止信号とターゲットコンポーネントＳ１０を混合するように構成されたオーディオ出力ステージＡＯ１０のインスタンスとを含む。
【００３８】
図１２Ｂは、図４Ａに関して上に記述されたように配列および位置付けされた２つの異なるマイクロホン（あるいは、２つの異なるマイクロホンセット）ＶＭ１０およびＶＭ２０と、装置Ａ５２０のインプリメンテーションＡ５３０とを含むＡＮＣシステムのブロック図を示す。装置Ａ５３０は、環境信号のターゲットコンポーネントおよびノイズコンポーネントを分離し、対応するターゲットコンポーネントＳ１０および対応するノイズコンポーネントＳ２０を生成するために、空間選択処理動作（例えば、ソース分離モジュールＳＳ２０に関して本明細書に記述されたような１つ以上の例に従って）を実行するように構成されたソース分離モジュールＳＳ２０およびＳＳ４０のインプリメンテーションＳＳ６０を含む。
【００３９】
１つ以上のマイクロホンを有するイヤピース（earpiece）または別のヘッドセットは、本明細書に記述されたようなＡＮＣシステムのインプリメンテーションを含みうる１種のポータブル通信デバイスである。そのようなヘッドセットは有線または無線でありうる。例えば、無線ヘッドセットは、セルラ電話ハンドセットのような電話デバイスとの通信を介して（例えば、ワシントン州ベルヴュのブルートゥースＳＩＧ（Bluetooth（登録商標） Special Interest Group, Inc.）によって公表されているブルートゥース（登録商標）プロトコルのバージョンを使用して）、半二重または全二重電話方式をサポートするように構成されうる。
【００４０】
図１３Ａから１３Ｄは、本明細書に記述されたＡＮＣシステムのうちのいずれかのインプリメンテーションを含みうるマルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００の様々な一面を示す。デバイスＤ１００は、２つのマイクロホンアレイを備えるハウジングＺ１０と、そのハウジングから伸びており、拡声器ＳＰ１０を含むイヤホンＺ２０とを含む無線ヘッドセットである。一般的に、ヘッドセットのハウジングは長方形か、そうでない場合、図１３Ａ、１３Ｂ、および１３Ｄに示されるように細長く（例えば、ミニブームのように形づくられる）、あるいは、より丸いか、むしろ円形でありうる。ハウジングは、また、バッテリおよびプロセッサ、および／または、本明細書に記述されたようなエンハンスドＡＮＣ方法（例えば、下に記述されるような方法Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００、Ｍ４００、またはＭ５００）を実行するように構成された別の処理回路（例えば、プリント回路板およびその上に取り付けられたコンポーネント）を囲む。ハウジングは、また、電気ポート（例えば、ミニＵＳＢ（mini-Universal Serial Bus）またはバッテリ充電および／またはデータ伝送用の別のポート）と、１つ以上のボタンスイッチおよび／またはＬＥＤのようなユーザインターフェース機能とを含みうる。典型的に、長軸に沿ったハウジングの長さは１から３インチ内である。
【００４１】
典型的に、アレイＲ１００の各マイクロホンは、音響ポートとして機能するハウジング内の１つ以上の小さな穴の後ろのデバイス内に取り付けられる。図１３Ｂから１３Ｄは、デバイスＤ１００のアレイの第１のマイクロホンの音響ポートＺ４０およびデバイスＤ１００のアレイの第２のマイクロホンの音響ポートＺ５０のロケーションを示す。デバイスＤ１００の第２のマイクロホンをマイクロホンＶＭ１０として使用すること、、または、デバイスＤ１００の第１のマイクロホンおよび第２のマイクロホンを、第２のマイクロホンＶＭ２０およびＶＭ１０としてそれぞれ使用することが望まれうる。図１３Ｅから１３Ｇは、マイクロホンＥＭ１０（例えば、図９Ａおよび９Ｂに関して上に記述されたように）とＶＭ１０とを含むデバイスＤ１００の代替のインプリメンテーションＤ１０２の様々な一面を示す。デバイスＤ１０２は、マイクロホンＶＭ１０とＥＭ１０（例えば、デバイスによって実行されるべき特定のＡＮＣ方法に従って）のいずれかまたは両方を含むようにインプリメントされうる。
【００４２】
ヘッドセットは、また、典型的にヘッドセットから取り外し可能なイヤフックＺ３０のような固定装置を含む。外部のイヤフックは、例えば、ユーザが、どちらの耳への使用に対してもヘッドセットを構成することができるようにリバーシブルでありうる。あるいは、ヘッドセットのイヤホンは、特定のユーザの外耳道の外側により適合させるために、異なるユーザが異なるサイズ（例えば、直径）のイヤピースを使用することを可能にする取り外し可能なイヤピースを含みうる内臓固定装置（例えば、イヤプラグ）として設計されうる。フィードバックＡＮＣシステムについて、ヘッドセットのイヤホンは、また、音響誤り信号（例えば、マイクロホンＥＭ１０）を捕らえるように配列されたマイクロホンを含みうる。
【００４３】
図１４Ａから１４Ｄは、本明細書に記述されたＡＮＣシステムのいずれかのインプリメンテーションを含みうる無線ヘッドセットの別の例であるマルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００の様々な一面を示す。デバイスＤ２００は、丸みのある楕円形のハウジングＺ１２と、イヤプラグとしてとして構成され、拡声器ＳＰ１０を含むイヤホンＺ２２とを含む。図１４Ａから１４Ｄは、また、デバイスＤ２００のアレイの第１のマイクロホンのための音響ポートＺ４２のロケーションおよび第２のマイクロホンのための音響ポートＺ５２を示す。第２のマイクロホンポートＺ５２が少なくとも部分的に閉鎖されうる（例えば、ユーザインターフェースボタンによって）可能性がある。デバイスＤ２００の第２のマイクロホンをマイクロホンＶＭ１０として使用すること、または、デバイスＤ２００の第１のマイクロホンおよび第２のマイクロホンをそれぞれマイクロホンＶＭ２０およびＶＭ１０として使用することが望まれうる。図１４Ｅおよび１４Ｆは、マイクロホンＥＭ１０（例えば、図９Ａおよび９Ｂに関して上に記述されたような）とＶＭ１０とを含むデバイスＤ２００の代替のインプリメンテーションＤ２０２の様々な一面を示す。デバイスＤ２０２は、マイクロホンＶＭ１０およびＥＭ１０のいずれかまたは両方を含むように（例えば、デバイスによって実行されるべき特定のＡＮＣ方法に従って）インプリメントされうる。
【００４４】
図１５は、マイクロホンＶＭ２０がマイクロホンＶＭ１０よりも直接的にユーザの声を受信するように位置付けされており、ユーザの口に関連して基本の動作向きでユーザの耳に装着されたヘッドセットＤ１００を示す。図１６は、使用するためにユーザの耳６５に装着された状態のヘッドセット６３（例えば、デバイスＤ１００またはＤ２００）の異なる動作構成の範囲６６の図を示す。ヘッドセット６３は、ユーザの口６４に関連して、使用中に異なって方向付けされうる第１の（例えば、縦形の）および第２の（例えば、横形の）マイクロホンのアレイ６７を含む。そのようなヘッドセットは、また、典型的に、ヘッドセットのイヤプラグに配置されうる拡声器（図示されない）を含む。さらなる例において、本明細書に記述されるようなＡＮＣ装置のインプリメンテーションの処理エレメントを含むハンドセットは、有線および／または無線通信リンクを通して（例えば、ブルートゥースプロトコルのバージョンを使用して）、１つ以上のマイクロホンを有するヘッドセットからマイクロホン信号を受信し、拡声器信号をヘッドセットに出力するように構成される。
【００４５】
図１７Ａは、本明細書に記述されたＡＮＣシステムのいずれかのインプリメンテーションを含みうる通信ハンドセットであるマルチマイクロホンポータブルオーディオ感知デバイスＨ１００の断面図を示す（中心軸に沿って）。デバイスＨ１００は、第１のマイクロホンＶＭ２０および第２のマイクロホンＶＭ１０を有する２つのマイクロホンアレイを含む。この例において、デバイスＨ１００は、また、第１の拡声器ＳＰ１０および第２の拡声器ＳＰ２０を含む。そのようなデバイスは、１つ以上の符号化および復号スキーム（「コーデック」とも呼ばれる）を介して音声通信データを無線で送受信するように構成されうる。そのようなコーデックの例は、２００７年２月の「Enhanced Variable Rate Codec, Speech Service Options 3, 68, and 70 for Wideband Spread Spectrum Digital Systems」と題する第３世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）の文書C.S0014-C,v1.0（オンラインwww-dot-3gpp-dot-orgで入手可能である）に記述されるようなエンハンスド可変レートコーデック（Enhanced Variable Rate Codec）；２００４年１月の「Selectable Mode Vocoder (SMV) Service Option for Wideband Spread Spectrum Communication Systems」と題する３ＧＰＰ２の文書C.S0030-0,v3.0（オンラインwww-dot-3gpp-dot-orgで入手可能である）に記述されるような選択可能モードボコーダスピーチコーデック（Selectable Mode Vocoder speech codec）；文書ETSI TS 126 092 V6.0.0（欧州電気通信標準化機構（ＥＴＳＩ）、ソフィアアンチポリスコーデック（Sophia Antipolis Cedex）、フランス、２００４年１２月）に記述されるような適応マルチレートスピーチコーデック（Adaptive Multi Rate（AMR）speech codec）；および、文書ETSI TS 126 192 V6.0.0（ETSI、２００４年１２月）に記述されるようなＡＭＲ広帯域スピーチコーデック（AMR Wideband speech codec）を含む。
【００４６】
図１７Ａの例において、ハンドセットＨ１００は、２つ折りのセルラ電話ハンドセット（「折りたたみ式」ハンドセットとも呼ばれる）である。そのようなマルチマイクロホン通信ハンドセットの別の構成はバータイプおよびスライド式電話ハンドセットを含む。そのようなマルチマイクロホン通信ハンドセットの別の構成は、３、４、またはそれ以上のマイクロホンのアレイを含みうる。図１７Ｂは、典型的な使用の間に音響誤りフィードバック信号を捕らえるように位置付けられたマイクロホンＥＭ１０（例えば、図９Ａおよび９Ｂに関して上に議論されたように）と、典型的な使用の間にユーザの声を捕らえるように位置付けされたマイクロホンＶＭ３０とを含むハンドセットＨ１００のインプリメンテーションＨ１１０の断面図を示す。ハンドセットＨ１１０において、マイクロホンＶＭ１０は、典型的な使用の間に周囲のノイズを捕らえるように位置付けられる。ハンドセットＨ１１０は、マイクロホンＶＭ１０およびＥＭ１０のいずれかまたは両方を含むようにインプリメントされうる（例えば、デバイスによって実行されるべき特定のＡＮＣ方法に従って）。
【００４７】
Ｄ１００、Ｄ２００、Ｈ１００およびＨ１１０のようなデバイスは、図１８に示される通信デバイスＤ１０のインスタンスとしてインプリメントされうる。デバイスＤ１０は、本明細書に記述されたようなＡＮＣ装置（例えば、装置Ａ１００、Ａ１１０、Ａ１２０、Ａ２００、Ａ２１０、Ａ２２０、Ａ３００、Ａ３１０、Ａ３２０、Ａ４００、Ａ４２０、Ａ５００、Ａ５１０、Ａ５２０、Ａ５３０、Ｇ１００、Ｇ２００、Ｇ３００、またはＧ４００）のインスタンスを実行するように構成された１つ以上のプロセッサを含むチップまたはチップセットＣＳ１０（例えば、移動局モデム（ＭＳＭ）チップセット）を含む。チップまたはチップセットＣＳ１０は、また、無線周波数（ＲＦ）通信信号を受信し、遠端通信信号としてＲＦ信号内で符号化されたオーディオ信号を復号および再生するように構成された受信機と、１つ以上のマイクロホンＶＭ１０およびＶＭ２０からのオーディオ信号に基づいて近端通信信号を符号化し、符号化オーディオ信号を表すＲＦ通信信号を送信するように構成された送信機とを含む。デバイスＤ１０はアンテナＣ３０を介してそのＲＦ通信信号を受信および送信するように構成される。デバイスＤ１０は、また、アンテナＣ３０への経路にダイプレクサ（diplexer）および１つ以上の電力増幅器を含みうる。チップ／チップセットＣＳ１０は、また、キーパッドＣ１０を介してユーザ入力を受信し、ディスプレイＣ２０を介して情報を表示するように構成される。この例において、デバイスＤ１０は、また、全地球測位システム（ＧＰＳ）ロケーションサービス、および／または、無線（例えば、ブルートゥース）ヘッドセットのような外部デバイスとの短距離通信をサポートするために１つ以上のアンテナＣ４０を含む。別の例において、そのような通信デバイス自体がブルートゥースヘッドセットであり、キーパッドＣ１０、ディスプレイＣ２０、およびアンテナＣ３０を装備していない。
【００４８】
音声アクティビティを含まない環境ノイズ信号のフレーム（例えば、オーバーラップしている、あるいはオーバーラップしていない、５ミリ秒、１０ミリ秒、または２０ミリ秒のブロック）に基づいてノイズ推定を算出するようにソース分離モジュールＳＳ１０を構成することが望まれうる。例えば、ソース分離モジュールＳＳ１０のそのようなインプリメンテーションは、環境ノイズ信号の非アクティブフレームを時間平均化することによってノイズ推定を計算するように構成されうる。ソース分離モジュールＳＳ１０のそのようなインプリメンテーションは、フレームエネルギー、信号対ノイズ比、周期性、スピーチおよび／または残余（例えば、線形周期性符号化残余（linear prediction coding residual））の自己相関、ゼロ公差率、および／または第１の反射係数のような１つ以上の要因に基づいて、環境ノイズ信号のフレームをアクティブ（例えば、スピーチ）か非アクティブ（例えば、ノイズ）かに分類するように構成された音声アクティビティ検出器（ＶＡＤ）を含みうる。そのような分類は、そのような要因の値または大きさを閾値と比較すること、および／または、そのような要因の変化の大きさを閾値と比較することを含みうる。
【００４９】
ＶＡＤは更新制御信号を生成するように構成され、その状態は、スピーチアクティビティが環境ノイズ信号上で現在検出されるか否かを示す。ソース分離モジュールＳＳ１０のそのようなインプリメンテーションは、環境ノイズ信号の現在のフレームがアクティブであることをＶＡＤ Ｖ１０が示す場合に、ノイズ推定の更新を停止し、おそらくは、ノイズ推定を環境ノイズ信号から差し引くことによって（例えば、空間減算動作（spectral subtraction operation）を実行することによって）音声信号V１０を獲得するように構成されうる。
【００５０】
ＶＡＤは、フレームエネルギー、信号対ノイズ比（ＳＮＲ）、周期性、スピーチおよび／または残余（例えば、線形周期性符号化残余）の自己相関、ゼロ公差率、および／または第１の反射係数のような１つ以上の要因に基づいて、環境ノイズ信号のフレームをアクティブか非アクティブかに分類するように（例えば、更新制御信号の２進状態を制御するために）構成されうる。そのような分類は、そのような要因の値または大きさを閾値と比較すること、および／または、そのような要因の変化の大きさを閾値と比較することを含みうる。あるいは、または、さらに、そのような分類は、エネルギーなどのそのような要因の値または大きさ、または、ある周波数帯域内のそのような要因の変化の大きさを別の周波数帯域内の同様の値と比較することを含みうる。複数の基準（例えば、エネルギー、ゼロ公差率等）および／または、最近のＶＡＤ決定のメモリに基づいて、音声アクティビティ検出を実行するためにＶＡＤをインプリメントすることが望まれうる。ＶＡＤによって実行されうる音声アクティビティ検出動作の一例は、例えば、２００７年１月（オンラインwww-dot-3gpp-dot-orgで入手可能）の「Enhanced Variable Rate Codec, Speech Service Options 3, 68, and 70 for Wideband Spread Spectrum Digital Systems」と題する３ＧＰＰ２の文書C.S0014-C,ｖ1.0のセクション４．７（頁４-４９から４-５７）に記述されるように、再生されたオーディオ信号Ｓ４０の高い帯域および低い帯域のエネルギーをそれぞれの閾値と比較することを含む。そのようなＶＡＤは、典型的に、２進値音声検出表示信号である更新制御信号を生成するように構成されるが、継続的および／または多価値信号を生成する構成もまた可能である。
【００５１】
あるいは、ターゲットコンポーネントＳ１０および／またはノイズコンポーネントＳ２０を生成するために、空間選択処理動作をマルチチャネル環境ノイズ信号（すなわち、マイクロホンＶＭ１０およびＶＭ２０からの）に実行するようにソース分離モジュールＳＳ２０を構成することが望まれうる。例えば、ソース分離モジュールＳＳ２０は、マルチチャネル環境ノイズ信号の指向性の所望コンポーネント（例えば、ユーザの声）を、指向性干渉コンポーネントおよび／または拡散ノイズコンポーネントなどの信号の１つ以上の別のコンポーネントから分離するように構成されうる。そのような場合、ソース分離モジュールＳＳ２０は、ターゲットコンポーネントＳ１０が、指向性の所望コンポーネントのエネルギーを、マルチチャネル環境ノイズ信号の各チャネルよりも多く含むために（すなわち、ターゲットコンポーネントＳ１０が、指向性の所望コンポーネントのエネルギーを、マルチチャネル環境ノイズ信号の個々のチャネルのいずれよりも多く含むように）、指向性の所望コンポーネントのエネルギーを集中させるように構成されうる。図２０は、マイクロホンアレイの軸に関連してフィルタ応答の指向性を論証するソース分離モジュールＳＳ２０の一例についてのビームパターンを示す。定常ノイズおよび非定常ノイズ（nonstationary noise）の両方を含む環境ノイズの確かで同時の推定を提供するために、ソース分離モジュールＳＳ２０をインプリメントすることが望まれうる。
【００５２】
ソース分離モジュールＳＳ２０は、フィルタ係数値の１つ以上の行列によって特徴付けられる固定フィルタＦＦ１０を含むようにインプリメントされうる。これらのフィルタ係数値は、より詳細に以下に記述されうるように、ビームフォーミング、ブラインドソース分離（ＢＳＳ）、または、複合ＢＳＳ／ビームフォーミング方法を使用して獲得されうる。ソース分離モジュールＳＳ２０は、また、２つ以上のステージを含むようにインプリメントされうる。図１９は、固定フィルタステージＦＦ１０および適応フィルタステージＡＦ１０を含むソース分離モジュールＳＳ２０のそのようなインプリメンテーションＳＳ２２のブロック図を示す。この例において、固定フィルタステージＦＦ１０は、フィルタリングされたチャネルＳ１５−１およびＳ１５−２を生成するために、マルチチャネル環境ノイズ信号のチャネルをフィルタリングするように配列され、適応フィルタステージＡＦ１０は、ターゲットコンポーネントＳ１０およびノイズコンポーネントＳ２０を生成するために、チャネルＳ１５−１およびＳ１５−２をフィルタリングするように配列される。適応フィルタステージＡＦ１０は、デバイスを使用する間に（例えば、図１６に示されるようなデバイスの向きが変化する状況に応答してフィルタ係数の１つ以上の値を変えるために）適応するように構成されうる。
【００５３】
適応フィルタステージＡＦ１０のための初期状態（例えば、初期フィルタ状態）を生成するために固定フィルタステージＦＦ１０を使用することが望まれうる。ソース分離モジュールＳＳ２０への入力の適応スケーリングを実行することが望まれうる（例えば、ＩＩＲ固定または適応フィルタバンクの安定性を確実にするために）。ソース分離モジュールＳＳ２０を特徴付けるフィルタ係数値は、ソース分離モジュールＳＳ２０の適応構造を訓練（train）するための動作に従って獲得され、それは、フィードフォワードおよび／またはフィードバック係数を含み、有限インパルス応答（ＦＩＲ）あるいは無限インパルス応答（ＩＩＲ）設計でありうる。そのような構造、適応スケーリング、訓練動作および初期状態生成動作のさらなる詳細は、例えば、２００８年８月２５日に出願された、「SYSTEMS, METHODS, AND APPARATUS FOR SIGNAL SEPARATION」と題する米国特許出願番号１２／１９７，９２４に記述される。
【００５４】
ソース分離モジュールＳＳ２０は、ソース分離アルゴリズムに従ってインプリメントされうる。「ソース分離アルゴリズム（source separation algorithm）」という用語は、ソース信号の混合にのみ基づいて個々のソース信号（１つ以上の情報源または１つ以上の干渉源からの信号を含みうる）を分離する方法であるブラインドソース分離（blind source separation：ＢＳＳ）アルゴリズムを含む。ブラインドソース分離アルゴリズムは、複数の独立したソースから生じる混合信号を分離するために使用されうる。これらの技術が各信号のソースについての情報を要求しないため、それらは「ブラインドソース分離」方法として知られている。「ブラインド（blind）」という用語は、干渉信号または関心のある信号が利用でないという事実を指し、そのような方法は、一般的に、情報および／または干渉信号のうちの１つ以上の統計に関する仮定を含む。スピーチアプリケーションにおいて、例えば、関心のあるスピーチ信号は、一般的に、スーパーガウス（supergaussian）分布（例えば、高い尖度）を有すると仮定される。ＢＳＳアルゴリズムのクラスは、また、多変量ブラインドデコンヴォルーションアルゴリズム（multivariate blind deconvolution algorithm）を含む。
【００５５】
ＢＳＳ方法は、独立コンポーネント分析のインプリメンテーションを含みうる。独立コンポーネント分析（ＩＣＡ）は、推測上互いに独立した混合ソース信号（コンポーネント）を分離するための技術である。その簡略化された形態において、独立コンポーネント分析は、分離された信号を生成するために、重みの「未混合（un-mixing）」行列を混合信号に適用する（例えば、行列を混合信号と乗算することによって）。重みは、情報冗長を最小化するために信号の結合エントロピを最大化するように後に調整される初期値が割り当てられることができる。この重み調整およびエントロピ増加プロセスは、信号の情報冗長が最小限に減らされるまで繰り返される。ＩＣＡのような方法は、ノイズソースからのスピーチ信号の分離に対して比較的正確で柔軟な方法を提供する。独立ベクトル分析（ＩＶＡ）は、ソース信号が信号可変ソース信号ではなくベクトルソース信号である関連ＢＳＳ技術である。
【００５６】
ソース分離アルゴリズムのクラスは、また、例えば、マイクロホンアレイの軸に関する１つ以上のソース信号の各々の既知の指向性のような別の事前情報に従って圧縮された圧縮ＩＣＡおよび圧縮ＩＶＡのようなＢＳＳアルゴリズムの変形を含む。そのようなアルゴリズムは、観察された信号ではなく、指向性情報だけに基づいて、固定された非適応解法を適用するビームフォーマと区別されうる。ソース分離モジュールＳＳ２０の別のインプリメンテーションを構成するために使用されうるそのようなビームフォーマの例は、一般化側音キャンセラ（generalized sidelobe canceller：ＧＳＣ）技術、最小可変無歪応答（minimum variance distortionless response：ＭＶＤＲ）ビームフォーミグ技術、および、線形圧縮最小変化（linearly constrained minimum variance：ＬＣＭＶ）ビームフォーミング技術を含む。
【００５７】
あるいは、または、さらに、ソース分離モジュールＳＳ２０は、周波数の範囲をまたぐ信号コンポーネントの方向性コヒーレンス（coherence）の測定に従って、ターゲットコンポーネントとノイズコンポーネントを区別するように構成されうる。そのような測定は、マルチチャネルオーディオ信号の異なるチャネルの対応する周波数コンポーネント間の位相差に基づく（例えば、２００８年１０月２４日に出願された「Motivation for multi mic phase correlation based masking scheme」と題する米国仮出願６１／１０８，４４７号、および、２００９年６月９日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE MEDIA FOR COHERENCE DETECTION」と題する米国仮出願６１／１８５，５１８号に記述されるように）。ソース分離モジュールＳＳ２０のそのようなインプリメンテーションは、分離されたターゲットコンポーネントＳ１０がコヒーレントコンポーネントのみを含むように、高く一方向性にコヒーレントなコンポーネント（おそらく、マイクロホンアレイに関した特定の方向の範囲内で）を、マルチチャネルオーディオ信号の別のコンポーネントと区別するように構成されうる。
【００５８】
あるいは、または、さらに、ソース分離モジュールＳＳ２０は、マイクロホンアレイからのコンポーネントのソースの距離の測定に従って、ターゲットコンポーネントとノイズコンポーネントを区別するように構成されうる。そのような測定は、様々な時点でのマルチチャネルオーディオ信号の異なるチャネルのエネルギーの差に基づく（例えば、２００９年７月２０日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE MEDIA FOR PHASE-BASED PROCESSING OF MULTICHANNEL SIGNAL」と題する米国仮出願６１／２２７，０３７号に記述されるように)。ソース分離モジュールＳＳ２０のそのようなインプリメンテーションは、分離されたターゲットコンポーネントＳ１０が近フィールドコンポーネントのみを含むように、そのソースがマイクロホンアレイの特定の距離内にあるコンポーネント（すなわち、近接場ソースからのコンポーネント）を、マルチチャネルオーディオ信号の別のコンポーネントと区別するように構成されうる。
【００５９】
ターゲットコンポーネントＳ１０におけるノイズをさらに減らすためにノイズコンポーネントＳ２０を適用するように構成されたノイズ低減ステージを含むようにソース分離モジュールＳＳ２０をインプリメントすることが望まれうる。そのようなノイズ低減ステージは、そのフィルタ係数値がターゲットコンポーネントＳ１０およびノイズコンポーネントＳ２０からの信号およびノイズ電力情報に基づくウィーナフィルタ（Wiener filter）としてとしてインプリメントされうる。そのような場合において、ノイズ低減ステージは、ノイズコンポーネントＳ２０からの情報に基づいてノイズスペクトルを推定するように構成されうる。あるいは、ノイズ低減ステージは、ノイズコンポーネントＳ２０からのスペクトルに基づいて、スペクトル減算動作をターゲットコンポーネントＳ１０に実行するようにインプリメントされうる。あるいは、ノイズ低減ステージは、ノイズ共分散がノイズコンポーネントＳ２０からの情報に基づく場合に、カルマンフィルタ（Kalman filter）としてインプリメントされうる。
【００６０】
図２１Ａは、タスクＴ１１０、Ｔ１２０、およびＴ１３０を含む一般構成に従って方法５０のフローチャートを示す。第１のオーディオ入力信号からの情報に基づいて、Ｔ１１０はノイズ防止信号を生成する（例えば、ＡＮＣフィルタＡＮ１０に関して本明細書に記述されたように）。ノイズ防止信号に基づいて、タスクＴ１２０はオーディオ出力子信号を生成する（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０およびＡＯ２０に関して本明細書に記述されたように）。タスクＴ１３０は、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ入力信号のターゲットコンポーネントを第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから分離する（例えば、ソース分離モジュールＳＳ１０に関して本明細書に記述されたように）。この方法において、オーディオ出力信号は分離されたターゲットコンポーネントに基づく。
【００６１】
図２１Ｂは、方法Ｍ５０のインプリメンテーションＭ１００フローチャートを示す。方法Ｍ１００は、タスクＴ１１０で生成されるノイズ防止信号と、タスクＴ１３０で生成される分離されたターゲットコンポーネントとに基づいてオーディオ出力信号を生成するタスクＴ１２０のインプリメンテーションＴ１２２を含む（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０および装置Ａ１００、Ａ１１０、Ａ３００、およびＡ４００に関して本明細書に記述されたように）。図２７Ａおよび図２７Ｂは、ここで開示されているような、それぞれ、装置Ａ１１０と装置Ａ１２０を用いた方法を使用することを図示し、図３０Ａおよび図３０Ｂは、ここで開示されているような、それぞれ、装置Ａ５２０と装置Ａ５３０を用いた方法を使用することを図示している。
【００６２】
図２２Ａは、方法Ｍ５０のインプリメンテーションＭ２００のフローチャートを示す。方法Ｍ２００は、第１オーディオ入力信号からの情報、および、タスクＴ１３０によって生成された分離されたターゲットコンポーネントからの情報に基づいてノイズ防止信号を生成するタスクＴ１１０のインプリメンテーションＴ１１２を含む（例えば、混合器ＭＸ１０および装置Ａ２００、Ａ２１０、Ａ３００、およびＡ４００に関して本明細書に記述されたように）。図２８Ａおよび図２８Ｂは、ここで開示されているような、それぞれ、装置Ａ３１０と装置Ａ３２０を用いた方法を使用することを図示している。
【００６３】
図２２Ｂは、タスクＴ１３０、Ｔ１１２、およびＴ１２２を含む、方法Ｍ５０およびＭ２００のインプリメンテーションＭ３００のフローチャートを示す（例えば、装置Ａ３００について本明細書に記述されたように）。図２３Ａは、方法Ｍ５０、Ｍ２００、およびＭ３００のインプリメンテーションＭ４００のフローチャートを示す。方法Ｍ４００は、第１のオーディオ入力信号が誤りフィードバック信号であるタスクＴ１１２のインプリメンテーションＴ１１４を含む（例えば、装置Ａ４００について本明細書に記述されたように）。図２９Ａおよび図２９Ｂは、ここで開示されているような、それぞれ、装置Ａ４００と装置Ａ４２０を用いた方法を使用する。
【００６４】
図２３Ｂは、タスクＴ５１０、Ｔ５２０、およびＴ１２０を含む一般構成に従って方法Ｍ５００のフローチャート示す。タスクＴ５１０は、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ入力信号のターゲットコンポーネントを第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから分離する（例えば、ソース分離モジュールＳＳ３０について本明細書に記述されたように）。タスクＴ５２０は、第１のオーディオ入力信号からの情報、および、タスクＴ５１０によって生成された分離されたノイズコンポーネントからの情報に基づいてノイズ防止信号を生成する（例えば、ＡＮＣフィルタＡＮ１０について本明細書に記述されたように）。ノイズ防止信号に基づいて、タスクＴ１２０はオーディオ出力信号を生成する（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０およびＡＯ２０について本明細書に記述されたように）。
【００６５】
図２４Ａは、一般構造に従って装置Ｇ５０のブロック図を示す。装置Ｇ５０は、第１のオーディオ入力信号からの情報に基づいてノイズ防止信号を生成するための手段Ｆ１１０を含む（例えば、ＡＮＣフィルタＡＮ１０に関して本明細書に記述されたように）。装置Ｇ５０は、また、ノイズ防止信号に基づいてオーディオ出力信号を生成するための手段Ｆ１２０を含む（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０およびＡＯ２０に関して本明細書に記述されたように）。装置Ｇ５０は、また、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ入力信号のターゲットコンポーネントを第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから分離するための手段Ｆ１３０を含む（例えば、ソース分離モジュールＳＳ１０に関して本明細書に記述されたように）。この装置において、オーディオ出力信号は分離されたターゲットコンポーネントに基づく。
【００６６】
図２４Ｂは装置Ｇ５０のインプリメンテーションＧ１００のブロック図を示す。装置Ｇ１００は、手段Ｆ１１０によって生成されるノイズ防止信号と、手段Ｆ１３０によって生成される分離されたターゲットコンポーネントとに基づいてオーディオ出力信号を生成する手段Ｆ１２０のインプリメンテーションＦ１２２を含む（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０および装置Ａ１００、Ａ１１０、Ａ３００、およびＡ４００に関して本明細書に記述されたように）
図２５Ａは、装置Ｇ５０のインプリメンテーションＧ２００のブロック図を示す。装置Ｇ２００は、第１のオーディオ入力信号からの情報、および、手段Ｆ１３０によって生成された分離されたターゲットコンポーネントからの情報に基づいてノイズ防止信号を生成する手段Ｆ１１０のインプリメンテーションＦ１１２を含む（例えば、混合器ＭＸ１０および装置Ａ２００、Ａ２１０、Ａ３００、およびＡ４００について本明細書に記述されるように）。
【００６７】
図２５Ｂは、手段Ｆ１３０、Ｆ１１２、およびＦ１２２を含む装置Ｇ５０およびＧ２００のインプリメンテーションＧ３００のブロック図を示す（例えば、装置Ａ３００について本明細書に記述されたように）。図２６Ａは、装置Ｇ５０、Ｇ２００、およびＧ３００のインプリメンテーションＧ４００のブロック図を示す。装置Ｇ４００は、第１のオーディオ入力信号が誤りフィードバック信号である手段Ｆ１１２のインプリメンテーションＦ１１４を含む（例えば、装置Ａ４００について本明細書に記述されるように）。
【００６８】
図２６Ｂは、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから第２のオーディオ入力信号のターゲットコンポーネントを分離するための手段Ｆ５１０を含む一般構造に従って装置Ｇ５００のブロック図を示す（例えば、ソース分離モジュールＳＳ３０について本明細書に記述されたように）。装置Ｇ５００は、また、第１のオーディオ入力信号からの情報、および、手段Ｆ５１０によって生成された分離されたノイズコンポーネントからの情報に基づいてノイズ防止信号を生成するための手段Ｆ５２０を含む（例えば、ＡＮＣフィルタＡＮ１０について本明細書に記述されたように）。装置Ｇ５０は、ノイズ防止信号に基づいてオーディオ出力信号を生成するための手段Ｆ１２０も含む（例えば、オーディオ出力ステージＡＯ１０およびＡＯ２０について本明細書に記述されたように）。
【００６９】
記述された構成の前述の提示は、当業者が、本明細書に記述された方法および別の構造を実施および使用することを可能にするために提供される。本明細書において提示および記述されたフローチャート、ブロック図、状態図、および、他の構造は単なる例であり、これらの構造の別の変形もまた本開示の範囲内である。これらの構成に対する様々な変更が可能であり、本明細書で提示された包括的な原理は他の構成にも同様に適用されうる。このように、本開示は上で示された構成に制限されることを意図しておらず、むしろ、原開示の一部を形成し、出願時に添付される特許請求の範囲を含む、本明細書においていずれかの方法でここに開示される原理および新規な特徴から成る最も広い範囲に従うべきである。
【００７０】
当業者は、情報と信号が多様で異なるテクノロジと技術のいずれかを使用して表されうることを理解するであろう。例えば、上記全体を通して参照されうるデータ、指示、命令、情報、信号、ビット、およびシンボルは、電圧、電流、電磁波、磁場または粒子、光電場または光粒子、またはこれらのあらゆる組み合わせによって表されうる。
【００７１】
本明細書に開示されるような構成のインプリメンテーションに対する重要な設計要件は、特に、圧縮されたオーディオまたは視聴覚情報（例えば、本明細書において識別された例のうちの１つのような圧縮形式に従って符号化されたファイルまたはストリーム）の再生などの計算集約的アプリケーション、あるいは、より高いサンプリングレートでの音声通信のため（例えば、広帯域通信のため）のアプリケーションの場合に、処理遅延および／または計算複雑性（典型的に毎秒またはＭＩＰＳ毎に何百万もの命令で測定される）を最小化することを含みうる。
【００７２】
本明細書に開示されるような装置のインプリメンテーションの様々なエレメント（例えば、装置Ａ１００、Ａ１１０、Ａ１２０、Ａ２００、Ａ２２０、Ａ３００、Ａ３１０、Ａ３２０、Ａ４００、Ａ４２０、Ａ５００、Ａ５１０、Ａ５２０、Ａ５３０、Ｇ１００、Ｇ２００、Ｇ３００およびＧ４００の様々なエレメント）は、指定のアプリケーションに適すると思われるハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組み合わせに組み込まれうる。例えば、そのようなエレメントは、例えば、チップセットの同一のチップ上、または２つ以上のチップ間に存在する電子デバイスおよび／または光デバイスとして製造されうる。そのようなデバイスの一例は、トランジスタまたは論理ゲートのような論理エレメントの固定またはプログラマブルアレイであり、これらのエレメントのいずれかは１つ以上のそのようなアレイとしてインプリメントされうる。これらのエレメントのうちの任意の２つ以上の、あるいは全ては、同一の単一または複数のアレイ内でインプリメントされうる。そのような単一または複数のアレイは、１つ以上のチップ内でインプリメントされうる（例えば、２つ以上のチップを含むチップセット内で）。
【００７３】
本明細書に開示された（例えば上に列挙されたような）装置の様々なインプリメンテーションの１つ以上のエレメントは、また、マイクロプロセッサ、埋め込みプロセッサ、ＩＰコア、デジタル信号プロセサ、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＡＳＳＰ（特定用途専用規格製品）およびＡＳＩＣ（特定用途向けIC）のような論理エレメントの１つ以上の固定またはプログラマブルアレイ上で実行するように配列された一組以上の命令として全体的または部分的にインプリメントされうる。本明細書に開示示されたような装置のインプリメンテーションの様々なエレメントのうちのどれかは、１つ以上のコンピュータ（例えば、１組以上のセットあるいはシーケンスの命令を実行するようにプログラムされた１つ以上のアレイを含む機械、「プロセッサ」とも呼ばれる）として組み込まれ、これらのエレメントの任意の２つ以上あるいは全ては、そのような単一または複数のコンピュータと同じものの内でインプリメントされうる。
【００７４】
当業者は、本明細書に開示された構成と関連して記述されている様々な実例となる論理ブロック、モジュール、回路、動作が電子ハードウェア、コンピュータソフトウェアまたは両方の組み合わせとしてインプリメントされうることを認識するであろう。そのようなモジュール、論理ブロック、回路および動作は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセサ（ＤＳＰ）、ＡＳＩＣあるいはＡＳＳＰ、ＦＰＧAあるいは他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートあるいはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または、本明細書に開示されたように構成を生成するように設計されたそれらのあらゆる組み合わせでインプリメントまたは実行されうる。例えば、そのような構成は、ハードワイヤード回路として、特別用途向け集積回路へと製造される回路構成として、あるいは、不揮発性記憶装置にロードされたファームウェアプログラムまたは機械読み取り可能コード（そのようなコードは、汎用プロセッサまたは別のデジタル信号処理ユニットのような論理エレメントのアレイによって実行可能な命令である）としてデータ記憶媒体からあるいはデータ記憶媒体にロードされたソフトウェアプログラムとして、少なくとも一部においてインプリメントされうる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサでありうるが、代替で、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンでありうる。プロセッサは、また、例えば、ＤＳＰとマクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに結合した１つ以上のマイクロプロセッサ、その他の上記構成の組み合わせといった計算デバイスの組み合わせとしてもインプリメントされうる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（読み取り専用メモリ）、フラッシュＲＡＭのような不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、CD-ROM、または本技術分野において周知の記憶媒体の他の形態に存在しうる。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替において、記憶媒体はプロセッサに一体化されうる。プロセッサとおよび記憶媒体はＡＳＩＣに存在しうる、ＡＳＩＣはユーザ端末に存在しうる。代替において、プロセッサと記憶媒体は、個別コンポーネントとして、ユーザ端末に存在しうる。
【００７５】
本明細書に記述された様々な方法（例えば、方法Ｍ１００、Ｍ２００、Ｍ３００、Ｍ４００、Ｍ５００、並びに、本明細書に実施されたような装置の様々なインプリメンテーションの動作の記述によって開示された他の方法）は、プロセッサのような論理エレメントのアレイによって実行されうること、および、本明細書に記述されたような装置の様々なエレメントがそのようなアレイ上で実行するように設計されたモジュールとしてインプリメントされうることに注意されたい。本明細書において使用されるように、「モジュール（module）」または「サブモジュール（sub-module）」という用語は、任意の方法、装置、デバイス、ユニット、または、ソフトウェア、ハードウェア、またはファームウェア形態で命令（例えば、論理式）を含むコンピュータ読み取り可能データ記憶媒体を指す。同一の機能を実行するために、複数のモジュールまたはシステムが１つのモジュールまたはシステムに組み合わされ、１つのモジュールまたはシステムが複数のモジュールまたはシステムに分離されうることは理解されるべきである。ソフトウェアまたは別のコンピュータ実行可能命令でインプリメントされた場合、プロセスのエレメントは、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、およびそのようなものなどの関連タスクを実行するための本質的にコードセグメントである。「ソフトウェア」という用語が、ソースコード、アセンブリ言語コード、機械コード、２進コード、ファームウェア、マクロコード、マイクロコード、論理エレメントのアレイによって実行可能な命令の任意の１つ上のセットまたはシーケンス、およびそのような例の任意の組み合わせを含むことは理解されるべきである。プログラムまたはコードセグメントはプロセッサ読み取り可能媒体に記憶され、あるいは、搬送波に組み込まれるコンピュータデータ信号によって送信媒体または通信リンクを通して送信されうる。
【００７６】
本明細書に開示された方法、スキーム、および技術のインプリメンテーションも、論理エレメントのアレイを含む機械（例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または別の有限ステートマシン）によって読み取り可能および／または実行可能な１組以上の命令として、明確に組み込まれうる（例えば、本明細書に列挙されたような１つ以上のコンピュータ読み取り可能媒体に）。「コンピュータ読み取り可能媒体（computer-readable medium）」という用語は、揮発性媒体、不揮発性媒体、取り外し可能媒体、および、取り外し不可能媒体を含む、情報を記憶または移送することができる任意の媒体を含みうる。コンピュータ読み取り可能媒体の例は、電子回路、半導体メモリデバイス、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、消去可能ＲＯＭ（ＥＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスケットあるいは他の磁気記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤあるいは他の光学記憶装置、ハードディスク、光ファイバー媒体、無線周波数（ＲＦ）リンク、または、所望の情報を記憶し、アクセスされることができる使用されうる任意の別媒体を含む。コンピュータデータ信号は、電子ネットワークチャネル、光ファイバー、無線、電磁気、ＲＦリンクのような送信媒体を通して伝播することができるあらゆる信号を含みうる。コードセグメントはインターネットまたはイントラネットのようなコンピュータネットワークを介してダウンロードされうる。どんな場合においても、本開示の範囲は、そのような実施形態によって制限されるとして解釈されるべきではない。
【００７７】
本明細書に記述された方法の各タスクは、直接ハードウェアに、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールに、あるいは２つの組み合わせに組み込まれうる。本明細書に開示されたような方法のインプリメンテーションの典型的なアプリケーションにおいて、論理エレメントのアレイ（例えば、論理ゲート）は、その方法の様々なタスクのうちの１つ、２つ以上、または全てを実行するように構成される。１つ以上の（おそらく全ての）タスクのも、論理エレメントのアレイ（例えば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラあるいは他の有限ステートマシン）を含む機械（例えば、コンピュータ）によって読み取り可能および／または実行可能なコンピュータプログラム製品（例えば、ディスク、フラッシュ、あるいは他の不揮発性メモリカード、半導体メモリチップのような１つ以上のデータ記憶媒体）に組み込まれるコード（例えば、１組以上の命令）としてインプリメントされうる。本明細書に開示されたような方法のインプリメンテーションのタスクも、２つ以上のそのようなアレイまたは機械によって実行されうる。これらあるいは他のインプリメンテーションにおいて、タスクは、セルラ電話あるいはそのような通信能力を有する他のデバイスなど、無線通信用のデバイス内で実行されうる。そのようなデバイスは、回路交換および／またはパケット交換ネットワークと通信するように（例えば、ＶｏＩＰなどの１つ以上のプロトコルを使用して）構成されうる。例えば、そのようなデバイスは、符号化されたフレームを受信および／または送信するように構成されたＲＦ回路を含みうる。
【００７８】
本明細書に開示された様々な動作が、ハンドセット、ヘッドセットまたは携帯情報端末（ＰＤＡ）のようなポータブル通信デバイスによって実行されうること、および、本明細書に記述された様々な装置がそのようなデバイスと共に含まれうることが明白に開示されます。典型的な実時間（例えば、オンライン）アプリケーションは、そのようなモバイルデバイスを使用して行なわれる電話の会話です。
【００７９】
１つ以上の例示的な実施形態において、本明細書に記述された動作は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、その任意の組み合わせでインプリメントされうる。ソフトウェアにインプリメントされた場合、そのような動作は、１つ以上の命令またはコードとしてコンピュータ読み取り可能媒体に記憶され、または、コンピュータ読み取り可能媒体を通して送信される。「コンピュータ読み取り可能媒体」という用語は、コンピュータ記憶媒体と、ある箇所から別の箇所へのコンピュータプログラム移送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体の両方を含みうる。記憶媒体はコンピュータによってアクセスされることができる任意の利用可能な媒体でありうる。それに制限されない例として、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は、半導体メモリ（動的または静的なＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および／またはフラッシュＲＡＭを制限なく含みうる）、あるいは、強誘電性、磁気抵抗、高分子、あるいは、位相変化メモリ：CD-ROMあるいは別の光学ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、または、コンピュータによってアクセスされることができ、命令やデータ構造形で所望のプログラムコードを運んだり記憶したりする任意の別媒体などのストレージエレメントのアレイを備えることができる。また、任意の接続は適切にコンピュータ読み取り可能媒体と呼ばれる。例えば、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、および／またはマイクロ波などの無線テクノロジを使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースからソフトウェアが送信されると、その同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、撚線対、ＤＳＬ、または赤外線、無線、および／またはマイクロ無線などの無線テクノロジは媒体の定義に含まれる。ディスク（disk）とディスク（disc）は、本明細書で使用されているように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、ブルーレイディスク（登録商標）（カリフォルニア州、ユニバーサル市、ＢＤＡ（Blu-Ray Disc Association））を含む。ディスク（disk）は通常磁気作用によってデータを再生し、ディスク（disc）はレーザーで光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもコンピュータ読み取り可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００８０】
本明細書に記述されたような音響信号処理装置は、ある動作を制御するためにスピーチ入力を受けるか、そうでなければ、背景ノイズからの所望のノイズの分離から利益を得る通信デバイスなどの電子デバイスに組み込まれる。多くのアプリケーションが、多方向から生じる背景の音から明瞭な所望の音を増強あるいは分離することから利益を得るかもしれません。そのようなアプリケーションは、音声認識および検出、音声強調、分離、音声アクティブ化制御、およびそのようなものなどの能力を組み込む電子デバイスあるいは計算デバイスにヒューマンマシンインタフェースを含みうる。制限された処理能力のみを提供するデバイス内の適切とされるべきそのような音響信号処理装置をインプリメントすることが望まれうる。
【００８１】
本明細書に記述されたモジュール、エレメント、およびデバイスの様々なインプリメンテーションのエレメントは、例えば、チップセットの同一のチップ上、または、２つ以上のチップ間に存在する電子デバイスおよび／または光デバイスとして製造されうる。そのようなデバイスの一例は、トランジスタまたはゲートのような論理エレメントの固定またはプログラマブルアレイである。本明細書に記述された装置の様々なインプリメンテーションのうちの１つ以上のエレメントも、マイクロプロセッサ、埋め込みプロセッサ、ＩＰコア、デジタル信号プロセサ、ＦＰＧＡ、ＡＳＳＰおよびＡＳＩＣのような論理エレメントの１つ以上の固定またはプログラマブルアレイを実行するように配列された一組以上の命令として、全体的または部分的にインプリメントされうる。
【００８２】
本明細書に記述されたような装置のインプリメンテーションの１つ以上のエレメントが、タスクを実行し、または、装置が埋め込まれているデバイスまたはシステムの別の動作に関係のあるタスクなど、装置の動作と直接関係ない別の組の命令を実行するために使用される可能性がある。さらに、そのような装置のインプリメンテーションの１つ以上のエレメントが共通の構造（例えば、異なる時点で異なるエレメントに対応するコードの一部を実行するために使用されるプロセッサ、異なる時点で異なるエレメントに対応するタスクを行うために実行される１組の命令、異なる時点で異なるエレメントに対して動作を実行する電子デバイスおよび／または光デバイスの配置）を有することが可能である。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲を付記する。
［Ｃ１］
オーディオ信号処理方法であって、前記方法はオーディオ信号を処理するように構成されたデバイスを使用して下記動作の各々を実行することを含む：
第１のオーディオ信号からの情報に基づいてノイズ防止信号を生成すること；
（Ａ）分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つを生成するために、前記第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離すること；および
前記ノイズ防止信号に基づいて、オーディオ出力信号を生成すること；
なお、前記オーディオ出力信号は（Ａ）前記分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）前記分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つに基づく。
［Ｃ２］
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ３］
前記第２のオーディオ信号は前記第１のオーディオ信号を含む、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ４］
前記分離することは、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、前記第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離することを備え、前記オーディオ出力信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ５］
前記オーディオ出力信号を生成することは、前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合することを含む、［Ｃ４］記載のオーディオ信号処理方法方法。
［Ｃ６］前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ターゲットコンポーネントを分離することは、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離して、前記分離された音声コンポーネントを生成することを備える、［Ｃ４］記載のオーディオ信号処理方法方法。
［Ｃ７］
前記ノイズ防止信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ４］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ８］
前記方法は、第３のオーディオ信号を生成するために、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引く、ことを備え、前記ノイズ防止信号は前記第３のオーディオ信号に基づく、［Ｃ４］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ９］
前記第２のオーディオ信号はマルチチャネルオーディオ信号である、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ１０］
前記分離することは、、分離されたターゲットコンポーネントおよび分離されたノイズコンポーネントのうちの前記少なくとも１つを生成するために、空間選択処理動作を前記マルチチャネルオーディオ信号に実行することを含む、［Ｃ９］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ１１］
前記分離することは、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離すること備え、前記第１のオーディオ信号は、前記分離することによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ１２］
前記方法は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合することを備える、［Ｃ１］記載のオーディオ信号処理方法。
［Ｃ１３］
少なくとも１つのプロセッサによって実行されると、前記少なくとも１つのプロセッサに、オーディオ信号処理の方法を実行させる命令を備えるコンピュータ読み取り可能媒体であって、前記命令は：
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、第１のオーディオ信号からの情報に基づいてノイズ防止信号を生成させる命令と；
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、（Ａ）分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離させる命令と；
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記ノイズ防止信号に基づいて、オーディオ出力信号を生成させる命令と；
を備え、
前記オーディオ出力信号は（Ａ）前記分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）前記分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つに基づく、コンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１４］
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１５］
前記第２のオーディオ信号は前記第１のオーディオ信号を含む、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１６］
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに分離させる前記命令は、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離させる命令を含み、前記オーディオ出力信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１７］
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、オーディオ出力信号を生成させる前記命令は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合させる命令を含む、［Ｃ１６］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１８］
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、ターゲットコンポーネントを分離させる前記命令は、前記分離された音声コンポーネントを生成するために、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離させる命令を含む、［Ｃ１６］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ１９］
前記ノイズ防止信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ１６］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２０］
前記媒体は、プロセッサによって実行されると、第３のオーディオ信号を生成するために、前記プロセッサに、分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引かせる命令を含み、前記ノイズ防止信号は前記第３のオーディオ信号に基づく、［Ｃ２６］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２１］
前記第２のオーディオ信号はマルチチャネルのオーディオ信号である、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２２］
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、分離させる前記命令は、分離されたターゲットコンポーネントおよび分離されたノイズコンポーネントのうちの前記少なくとも１つを生成するために、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、空間選択処理動作を前記マルチチャネルオーディオ信号に実行させる命令を含む、［Ｃ２１］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２３］
プロセッサによって実行されると前記プロセッサに分離させる前記命令は、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、プロセッサによって実行されると前記プロセッサに、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離させる命令を含み、前記第１のオーディオ信号は、前記分離することによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２４］
前記媒体は、プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合させる命令を含む、［Ｃ１３］記載のコンピュータ読み取り可能媒体。
［Ｃ２５］
オーディオ信号処理装置であって、前記装置は：
第１のオーディオ信号からの情報に基づいてノイズ防止信号を生成するための手段と；
（Ａ）分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つを生成するために、前記第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するための手段と；
前記ノイズ防止信号に基づいて、オーディオ出力信号を生成するための手段と；
を備え、
前記オーディオ出力信号は（Ａ）前記分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）前記分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つに基づく、装置。
［Ｃ２６］
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、［Ｃ２５］記載のオーディオ信号処理装置。
［Ｃ２７］
前記第２のオーディオ信号は前記第１のオーディオ信号を含む、［Ｃ２５］記載の装置。
［Ｃ２８］
前記分離するための手段は、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、前記第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するように構成され、前記オーディオ出力信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ２５］記載の装置。
［Ｃ２９］
前記オーディオ出力信号を生成するための手段は、前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合するように構成される、［Ｃ２８］記載の装置。
［Ｃ３０］
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ターゲットコンポーネントを分離するための手段は、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離して、前記分離された音声コンポーネントを生成するための手段を備える、［Ｃ２８］記載の装置。
［Ｃ３１］
前記ノイズ防止信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ２８］記載の装置。
［Ｃ３２］
前記装置は、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引き、第３のオーディオ信号を生成するための手段を含み、前記ノイズ防止信号は前記第３のオーディオ信号に基づく、［Ｃ２８］記載の装置。
［Ｃ３３］
前記第２のオーディオ信号はマルチチャネルオーディオ信号である、［Ｃ２５］記載の装置。
［Ｃ３４］
前記分離するための手段は、分離されたターゲットコンポーネントおよび分離されたノイズコンポーネントのうちの前記少なくとも１つを生成するために、空間選択処理動作を前記マルチチャネルオーディオ信号に実行するように構成される、［Ｃ３３］記載の装置。
［Ｃ３５］
前記分離するための手段は、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するように構成され、前記第１のオーディオ信号は、前記分離するための手段によって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、［Ｃ２５］記載の装置。
［Ｃ３６］
前記装置は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合するための手段を含む、［Ｃ２５］記載の装置。
［Ｃ３７］
オーディオ信号処理装置であって、前記装置は：
第１のオーディオ信号からの情報に基づいてノイズ防止信号を生成するように構成されたアクティブノイズキャンセルフィルタと：
（Ａ）分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するように構成されたソース分離モジュールと：
前記ノイズ防止信号に基づいて、オーディオ出力信号を生成するように構成されたオーディオ出力ステージと：
を備え、
前記オーディオ出力信号は（Ａ）前記分離されたターゲットコンポーネントおよび（Ｂ）前記分離されたノイズコンポーネントのうちの少なくとも１つに基づく、装置。
［Ｃ３８］
前記第１のオーディオ信号は誤りフィードバック信号である、［Ｃ３７］記載の装置。
［Ｃ３９］
前記第２のオーディオ信号は前記第１のオーディオ信号を含む、［Ｃ３７］記載の装置。
［Ｃ４０］
前記ソース分離モジュールは、分離されたターゲットコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するように構成され、前記オーディオ出力信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ３７］記載の装置。
［Ｃ４１］
前記オーディオ出力ステージは、前記ノイズ防止信号と前記分離されたターゲットコンポーネントとを混合するように構成される、［Ｃ４０］記載の装置。
［Ｃ４２］
前記分離されたターゲットコンポーネントは分離された音声コンポーネントであり、前記ソース分離モジュールは、前記分離された音声コンポーネントを生成するために、前記第２のオーディオ入力信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ入力信号の音声コンポーネントを分離するように構成される、［Ｃ４０］記載の装置。
［Ｃ４３］
前記ノイズ防止信号は前記分離されたターゲットコンポーネントに基づく、［Ｃ４０］記載の装置。
［Ｃ４４］
前記装置は、第３のオーディオ信号を生成するために、前記分離されたターゲットコンポーネントを前記第１のオーディオ信号から差し引くように構成された混合器を含み、前記ノイズ防止信号は前記第３のオーディオ信号に基づく、［Ｃ４０］記載の装置。
［Ｃ２５］
前記第２のオーディオ信号はマルチチャネルのオーディオ信号である、［Ｃ３７］記載の装置。
［Ｃ４６］
前記ソース分離モジュールは、分離されたターゲットコンポーネントおよび分離されたノイズコンポーネントのうちの前記少なくとも１つを生成するために、空間選択処理動作を前記マルチチャネルオーディオ信号に実行するように構成される、［Ｃ４５］記載の装置。
［Ｃ４７］
前記ソース分離モジュールは、分離されたノイズコンポーネントを生成するために、第２のオーディオ信号のノイズコンポーネントから前記第２のオーディオ信号のターゲットコンポーネントを分離するように構成され、前記第１のオーディオ信号は、前記ソース分離モジュールによって生成された前記分離されたノイズコンポーネントを含む、［Ｃ３７］記載の装置。
［Ｃ４８］
前記装置は、前記オーディオ出力信号を遠端通信信号と混合するように構成された混合器を含む、［Ｃ３７］記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
0005596048.tif 000004
【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
0005596048.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
0005596048.tif 000008
【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１４Ａ】
0005596048.tif 000031
【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
0005596048.tif 000034
【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図３０Ａ】
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【図３０Ｂ】
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