(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオーディオ信号を使用して、周辺ノイズを抑制するための方法において、
少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供し、前記少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含むことと、
ノイズ基準信号と、前記ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号とを取得するために、第１のビームフォーマーにより、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行することと、
フィルターにより、前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得することと、
前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除いて、それにより、改善された所望のオーディオ基準信号を取得するために、第２のビームフォーマーにより、前記改善されたノイズ基準信号および前記所望のオーディオ基準信号上で付加的なビームフォーミングを実行することとを含む方法。
【請求項２】
前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記方法は、通信デバイスにより実現され、前記所望のオーディオはスピーチを含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも２つの電気音響変換器は、マイクロフォンである請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第１のビームフォーマーによるビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正することをさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記改善されたノイズ基準信号を較正することは、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングすることと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出することと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正することと、
前記較正されたサブバンドを合計することとを含む請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記第１のビームフォーマーによるビームフォーミングは、固定ビームフォーミングを含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記第１のビームフォーマーによるビームフォーミングは、適応ビームフォーミングを含む請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記付加的なビームフォーミングを実行することは、
前記改善されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングすることと、
前記改善され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行することとを含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
複数のオーディオ信号を使用して、周辺ノイズを抑制するための装置において、
所望のオーディオと周囲ノイズとを含む少なくとも２つのオーディオ信号を提供する少なくとも２つの電気音響変換器と、
ノイズ基準信号と、前記ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号とを取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行する第１のビームフォーマーと、
フィルターにより、前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するノイズ基準改善器と、
前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除いて、それにより、改善された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記改善されたノイズ基準信号および前記所望のオーディオ基準信号上で付加的なビームフォーミングを実行する第２のビームフォーマーとを具備する装置。
【請求項１２】
前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記装置は通信デバイスであり、前記所望のオーディオはスピーチを含む請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの電気音響変換器は、マイクロフォンである請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正する較正器をさらに具備する請求項１１記載の装置。
【請求項１６】
前記第１のビームフォーマーによるビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正するノイズ基準較正器をさらに具備する請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
前記ノイズ基準較正器は、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングする少なくとも２つのフィルタと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出する較正ユニットと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正する少なくとも２つの乗算器と、
前記較正されたサブバンドを合計する加算器とを備える請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
前記第１のビームフォーマーは、固定ビームフォーマーである請求項１１記載の装置。
【請求項１９】
前記第１のビームフォーマーは、適応ビームフォーマーである請求項１１記載の装置。
【請求項２０】
前記第２のビームフォーマーは、
前記改善されたノイズ基準信号上でローパスフィルタリングを実行するローパスフィルタと、
前記改善されローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行する適応フィルタとを備える請求項１１記載の装置。
【請求項２１】
複数のオーディオ信号を使用して、周辺ノイズを抑制するための装置において、
少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供し、前記少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含む手段と、
ノイズ基準信号と、前記ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号とを取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行する手段と、
フィルターにより、前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得する手段と、
前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除いて、それにより、改善された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記改善されたノイズ基準信号および前記所望のオーディオ基準信号上で付加的なビームフォーミングを実行する手段とを具備する装置。
【請求項２２】
前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正する手段をさらに具備する請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記ビームフォーミングを実行する手段によるビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正する手段をさらに具備する請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
前記改善されたノイズ基準信号を較正する手段は、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングする手段と、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出する手段と、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正する手段と、
前記較正されたサブバンドを合計する手段とを備える請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記付加的なビームフォーミングを実行する手段は、
前記改善されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングし、それにより、改善されローパスフィルタリングされたノイズ基準信号を取得する手段と、
前記改善されローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行する手段とを備える請求項２１記載の装置。
【請求項２７】
複数のオーディオ信号を使用して周辺ノイズを抑制するためのプログラムを記憶したコンピュータ読取可能記憶媒体において、
前記プログラムは、
少なくとも２つのオーディオ信号が、所望のオーディオと周囲ノイズとを含み、少なくとも２つの電気音響変換器により、前記少なくとも２つのオーディオ信号を提供するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
ノイズ基準信号と、前記ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号とを取得するために、第１のビームフォーマーにより、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
フィルターにより、前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除いて、それにより、改善された所望のオーディオ基準信号を取得するために、第２のビームフォーマーにより、前記改善されたノイズ基準信号および前記所望のオーディオ基準信号上で付加的なビームフォーミングを実行するようにコンピュータを機能させるためのコードとを含むコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項２８】
前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである請求項２７記載のコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項２９】
前記少なくとも２つの信号の間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正するようにコンピュータを機能させるためのコードをさらに含む請求項２７記載のコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３０】
前記第１のビームフォーマーによるビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正するようにコンピュータを機能させるためのコードをさらに含む請求項２７記載のコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３１】
前記改善されたノイズ基準信号を較正するようにコンピュータを機能させるためのコードは、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングするようにコンピュータを機能させるためのコードと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
前記較正されたサブバンドを合計するようにコンピュータを機能させるためのコードとを含む請求項３０記載のコンピュータ読取可能記憶媒体。
【請求項３２】
前記付加的なビームフォーミングを実行するようにコンピュータを機能させるためのコードは、
前記改善されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングし、それにより、改善され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号を取得するようにコンピュータを機能させるためのコードと、
前記改善され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行するようにコンピュータを機能させるためのコードとを含む請求項２７記載のコンピュータ読取可能記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、発明者Ｄｉｎｅｓｈ ＲａｍａｋｒｉｓｈｎａｎおよびＳｏｎｇ Ｗａｎｇによる、“複数のマイクロフォンを使用する、風の噴出の検出”についての、２００８年３月１８日に出願された、米国仮特許出願シリアル番号第６１／０３７，４５３号に関し、この出願からの優先権を主張し、これは参照によりここに組み込まれている。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、一般的に信号処理に関する。さらに詳細には、本開示は、マイクロフォンのような電気変換器を使用して記録された複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制することに関する。
【背景】
【０００３】
通信技術は、多くの分野で進歩し続けている。これらの技術が進歩するにつれて、ユーザは、彼らが互いに通信できる方法において、さらに柔軟性を有するようになる。電話機通話に対して、ユーザは、直接的な双方向通話または会議通話に携わることがある。加えて、ヘッドセットまたはスピーカーフォンを使用して、ハンズフリー動作が可能になることがある。標準的な電話機、セルラ電話機、コンピューティングデバイス等を使用して、通話が行われることがある。
【０００４】
通信技術の進歩により可能になるこの柔軟性の増加により、ユーザが、多くの異なる種類の環境から通話をかけることも可能になる。いくつかの環境では、通話に影響を与えることがあるさまざまな状況が生じるかもしれない。１つの状況は周囲ノイズである。
【０００５】
周囲ノイズは、送信されるオーディオ品質を低下させることがある。特に、周囲ノイズは、送信されるスピーチ品質を低下させることがある。したがって、周囲ノイズを抑制するための改善された方法および装置を提供することにより、利益を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、ワイヤレス通信デバイスの例示であり、ワイヤレス通信デバイスにより、音声オーディオと周囲ノイズとをどのように受け取ることがあるかを示す例である。
【図２ａ】図２ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図２ｂ】図２ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図３ａ】図３ａは、ビームフォーマーの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図３ｂ】図３ｂは、ビームフォーマーの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図３ｃ】図３ｃは、ビームフォーマーの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図４ａ】図４ａは、ノイズ基準改善器の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図４ｂ】図４ｂは、ノイズ基準改善器の別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図５ａ】図５ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すより詳細なブロックダイヤグラムである。
【図５ｂ】図５ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すより詳細なブロックダイヤグラムである。
【図５ｃ】図５ｃは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの代替的な構成を示している。
【図５ｄ】図５ｄは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの別の代替的な構成を示している。
【図６ａ】図６ａは、周囲ノイズを抑制するための方法の１つの例を示すフローダイヤグラムである。
【図６ｂ】図６ｂは、図６ａ中で示されている方法に対応するミーンズプラスファンクションブロックを示すフローダイヤグラムである。
【図７ａ】図７ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図７ｂ】図７ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図７ｃ】図７ｃは、周囲ノイズ抑制を含むシステムの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図８ａ】図８ａは、較正器の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図８ｂ】図８ｂは、較正器の別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図８ｃ】図８ｃは、較正器の別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図９ａ】図９ａは、ノイズ基準較正器の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図９ｂ】図９ｂは、ノイズ基準較正器の別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図９ｃ】図９ｃは、ノイズ基準較正器の別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図１０】図１０は、ビームフォーマーの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図１１】図１１は、後処理ブロックの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。
【図１２】図１２は、周囲ノイズを抑制するための方法を示すフロー図である。
【図１２ａ】図１２ａは、図１２の方法に対応するミーンズプラスファンクションブロックを示している。
【図１３】図１３は、ここで説明する方法を実現するために使用されることがある通信デバイス中で利用されていてもよいさまざまなコンポーネントを示すブロックダイヤグラムである。
【詳細な説明】
【０００７】
複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための方法が開示されている。方法は、少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供することを含んでいてもよい。少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含んでいる。方法はまた、ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行することを含んでいる。方法はまた、ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得することを含んでいてもよい。
【０００８】
複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための装置が開示されている。装置は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含む少なくとも２つのオーディオ信号を提供する少なくとも２つの電気音響変換器を備えていてもよい。装置はまた、ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行するビームフォーマーを備えていてもよい。装置はまた、ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するノイズ基準改善器を備えていてもよい。
【０００９】
複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための装置が開示されている。装置は、少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供する手段を備えていてもよい。少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含んでいる。装置はまた、ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行する手段を備えていてもよい。装置はさらに、ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得する手段を備えていてもよい。
【００１０】
複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するためのコンピュータプログラムプロダクトが開示されている。コンピュータプログラムプロダクトは、その上に命令を有しているコンピュータ読取可能媒体を備えていてもよい。命令は、少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供するためのコードを含んでいてもよい。少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含んでいる。命令はまた、ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行するためのコードを含んでいてもよい。命令はまた、ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するためのコードを含んでいてもよい。
【００１１】
ノイズがあるシナリオにおいて送信される音声品質を改善するために、移動体通信デバイスが、複数のマイクロフォンを用いることが増えている。複数のマイクロフォンは、所望の音声とバックグラウンドノイズとを区別するための能力を提供し、したがって、オーディオ信号中のバックグラウンドノイズを抑制することにより、音声品質を改善するのに役立つ。マイクロフォンが、デバイスの同じ側に互いに近くに置かれている場合に、ノイズから音声を区別することは特に難しい。これらのシナリオにおいて、ノイズから所望の音声を分離するための方法および装置を提示する。
【００１２】
音声品質は、移動体通信システムにおける重大な関心事である。音声品質は、移動体通信デバイスの使用の間、周囲ノイズの存在により非常に影響を受ける。ノイズがあるシナリオの間に音声品質を改善するための１つのソリューションは、移動体デバイスに複数のマイクロフォンを装備し、周囲ノイズから所望の音声を分離するための非常に複雑な信号処理技術を使用することであってもよい。特に、移動体デバイスは、バックグラウンドノイズを抑制して、音声品質を改善するために、２つのマイクロフォンを用いることがある。２つのマイクロフォンは、比較的遠くに離れて置かれていることが多い。例えば、音響受け取りのダイバーシティを活用して、所望の音声とバックグラウンドノイズとのより良い区別を提供するために、１つのマイクロフォンは、デバイスの正面側に置かれ、別のマイクロフォンは、デバイスの背面側に置かれていてもよい。しかしながら、製造可能性と消費者の使用とを容易にするためには、２つのマイクロフォンをデバイスの同じ側に互いに近くに置くことが有益であるかもしれない。一般的に利用可能な信号処理ソリューションの多くは、この近い間隔のマイクロフォン構成を取り扱うことができず、所望の音声と周囲ノイズとの良好な区別を提供しない。したがって、複数のマイクロフォンを用いる移動体通信デバイスの音声品質を改善するための新しい方法および装置を開示する。提案するアプローチは、幅広いさまざまな近い間隔の（典型的に、５ｃｍより少ない）マイクロフォン構成に適用することができる。しかしながら、マイクロフォンの間隔の何らかの特定の値に限定されるものではない。
【００１３】
移動体デバイス上の近い間隔の２つのマイクロフォンを活用して、送信される音声の品質を改善することができる。特に、ビームフォーミング技術を使用して、周囲ノイズから所望のオーディオ（例えば、スピーチ）を区別して、周囲ノイズを抑制することにより、オーディオ品質を改善する。ビームフォーミングは、所望のスピーカーに向けてビームを形成することにより、周囲ノイズから所望のオーディオを分離することができる。ビームフォーミングは、所望のオーディオの方向においてヌルビームを形成することにより、所望のオーディオから周囲ノイズを分離することもできる。ビームフォーマー出力は、オーディオ出力の品質をさらに改善するために、後処理されることがあり、または、後処理されないこともある。
【００１４】
図１は、ワイヤレス通信デバイス１０２の例示であり、ワイヤレス通信デバイス１０２により、所望のオーディオ（例えば、スピーチ１０６）と周囲ノイズ１０８とをどのように受け取ることがあるかを示す例である。ワイヤレス通信デバイス１０２は、周囲ノイズ１０８を含んでいることがある環境において使用されるかもしれない。したがって、ワイヤレス通信デバイス１０２中に収容されていることがあるマイクロフォン１１０ａ、１１０ｂにより、スピーチ１０６に加えて周囲ノイズ１０８を受け取ることがある。周囲ノイズ１０８は、ワイヤレス通信デバイス１０２により送信されるようなスピーチ１０６の品質を低下させるかもしれない。したがって、スピーチ１０６から周囲ノイズ１０８を分離して、周囲ノイズ１０８を抑制することが可能な方法および装置により、利益を実現することができる。この例が与えられているが、ここで開示する方法および装置は、非常に多数の構成において利用することができる。例えば、ここで開示する方法および装置は、移動体電話機と、“固定”電話機と、ワイヤードハンドセットと、ワイヤレスハンドセット（例えば、ブルートゥース（登録商標））と、補聴器と、オーディオ／ビデオ記録デバイスと、オーディオを受け取るための変換器／マイクロフォンを利用する実質的に他の何らかのデバイスとにおいて使用するために構成されていてもよい。
【００１５】
図２ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステム２００ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。システム２００ａは、ビームフォーマー２１４および／またはノイズ基準改善器２２０ａを備えている。システム２００ａは、デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂを受け取るように構成されている。デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂは、一致するまたは類似するエネルギーレベルを有していることがあり、あるいは、有していないこともある。デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂは、２つのオーディオソース（例えば、図１において示されているデバイス１０２中のマイクロフォン１１０ａ、１１０ｂ）からの信号であってもよい。
【００１６】
デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂは、一致するまたは類似する信号特性を有していることがある。例えば、双方の信号２１２ａ、２１２ｂは、所望のオーディオ信号（例えば、スピーチ１０６）を含んでいてもよい。デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂはまた、周囲ノイズ１０８を含んでいることもある。
【００１７】
デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂは、ビームフォーマー２１４により受け取ることができる。デジタルオーディオ信号２１２ａのうちの１つはまた、ノイズ基準改善器２２０ａにルーティングされる。ビームフォーマー２１４は、所望のオーディオ基準信号２１６（例えば、音声／スピーチ基準信号）を発生させることができる。ビームフォーマー２１４は、ノイズ基準信号２１８を発生させることができる。ノイズ基準信号２１８は、残りの所望のオーディオを含んでいることがある。ノイズ基準改善器２２０ａは、改善されたノイズ基準信号２２２ａを発生させるために、ノイズ基準信号２１８から、残りの所望のオーディオを減少させるか、または、効果的に消去してもよい。ノイズ基準改善器２２０ａは、デジタルオーディオ信号２１２ａのうちの１つを利用して、改善されたノイズ基準信号２２２ａを発生させてもよい。所望のオーディオ出力を向上させるために、所望のオーディオ基準信号２１６および改善されたノイズ基準信号２２２ａを利用してもよい。例えば、改善されたノイズ基準信号２２２ａは、所望のオーディオ中のノイズを減少させるために、フィルタリングされて、所望のオーディオ基準信号２１６から取り去られてもよい。改善されたノイズ基準信号２２２ａおよび所望のオーディオ基準信号２１６はまた、所望のオーディオ中のノイズを減少させるためにさらに処理されることがある。
【００１８】
図２ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステム２００ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。システム２００ｂは、デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂと、ビームフォーマー２１４と、所望のオーディオ基準信号２１６と、ノイズ基準信号２１８と、ノイズ基準改善器２２０ｂと、改善されたノイズ基準信号２２２ｂとを含んでいてもよい。ノイズ基準信号２１８は、残りの所望のオーディオを含んでいることがあるので、ノイズ基準改善器２２０ｂは、ノイズ基準信号２１８から、残りの所望のオーディオを減少させるか、または、効果的に消去してもよい。ノイズ基準改善器２２０ｂは、改善されたノイズ基準信号２２２ｂを発生させるために、ノイズ基準信号２１８に加えて、デジタルオーディオ信号２１２ａ、２１２ｂの双方を利用してもよい。所望のオーディオを向上させるために、改善されたノイズ基準信号２２２ｂと所望のオーディオ基準信号２１６とを利用してもよい。
【００１９】
図３ａは、ビームフォーマー３１４ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。ビームフォーマー３１４ａの主な目的は、デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂを処理して、所望のオーディオ基準信号３１６ａとノイズ基準信号３１８ａとを発生させることである。所望のオーディオソース（例えば、ユーザ）に向けてヌルビームを形成し、デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂからの所望のオーディオ（例えば、スピーチ１０６）を抑制することにより、ノイズ基準信号３１８ａを発生させてもよい。所望のオーディオソースに向けてビームを形成し、他の方向から到来する周囲ノイズ１０８を抑制することにより、所望のオーディオ基準信号３１６ａを発生させてもよい。固定ビームフォーミングおよび／または適応ビームフォーミングにより、ビームフォーミングプロセスを実行することができる。図３ａは、固定ビームフォーミングアプローチを利用する構成３００ａを示している。
【００２０】
デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂを受け取るようにビームフォーマー３１４ａを構成してもよい。デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂは、それらのエネルギーレベルが一致するまたは類似するように較正されてもよく、あるいは、較正されなくてもよい。デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂは、それぞれ、ｚc1（ｎ）とｚc2（ｎ）とで表し、ここでｎは、デジタルオーディオサンプル番号である。固定ビームフォーミングのシンプルな形態は、“ブロードサイド”ビームフォーミングとして呼ぶことがある。所望のオーディオ基準信号３１６ａは、ｚb1（ｎ）で表す。固定“ブロードサイド”ビームフォーミングに対して、所望のオーディオ基準信号３１６ａは、方程式（１）により示すことができる。
【数１】
0005485290.tif 000002
【００２１】
ノイズ基準信号３１８ａは、ｚb2（ｎ）で表す。ノイズ基準信号３１８ａは、方程式（２）により示すことができる。
【数２】
0005485290.tif 000003
【００２２】
ブロードサイドビームフォーミングにしたがうと、所望のオーディオソースは、２つのマイクロフォン（例えば、マイクロフォン１１０ａ、１１０ｂ）に対して等距離にあると仮定される。所望のオーディオソースが、もう１つのマイクロフォンよりも１つのマイクロフォンの近くにある場合に、１つのマイクロフォンにより取り込まれた所望のオーディオ信号は、もう１つのマイクロフォンにより取り込まれた所望のオーディオ信号に比べて、時間遅延を被るだろう。このケースでは、２つのマイクロフォン信号間の時間遅延差を補償することにより、固定ビームフォーマーの性能を向上させることができる。したがって、ビームフォーマー３１４ａは、遅延補償フィルタ３２４を備えていてもよい。所望のオーディオ基準信号３１６ａとノイズ基準信号３１８ａとは、それぞれ、方程式（３）および（４）において表すことができる。
【数３】
0005485290.tif 000004
【数４】
0005485290.tif 000005
【００２３】
ここで、τは、２つのマイクロフォンにより取り込まれたデジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂ間の時間遅延を示し、プラスの値またはマイナスの値のいずれをとってもよい。２つのマイクロフォン信号間の時間遅延差は、技術的に知られている時間遅延計算の方法のうちの何らかを使用して算出することができる。所望のオーディオアクティビティ期間の間にだけ時間遅延推定を計算することにより、時間遅延推定方法の精度を向上させることができる。
【００２４】
時間遅延τは、マイクロフォンが非常に近い間隔（例えば、４ｃｍ以内）にある場合に、小数値をとることもある。このケースでは、小数部分の時間遅延推定技術を使用して、τを算出することができる。小数部分の時間遅延補償は、ｓｉｎｃフィルタリング方法を使用して実行することができる。この方法では、較正されたマイクロフォン信号を、遅延ｓｉｎｃ信号と畳み込んで、方程式（５）において示されているような小数部分の時間遅延補償を実行する。
【数５】
0005485290.tif 000006
【００２５】
小数部分の時間遅延を計算するためのシンプルな手順は、方程式（６）において示されているように、第１のデジタルオーディオ信号３１２ａ（例えば、ｚc1（ｎ））と、時間遅延補償された第２のデジタルオーディオ信号３１２ｂ（例えば、ｚc2（ｎ））との間の相互相関を最大化する値τをサーチすることを含んでいてもよい。
【数６】
0005485290.tif 000007
【００２６】
ここでは、デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂは、フレームにセグメント化されてもよく、ここで、Ｎは、フレーム当たりのサンプルの数であり、ｋはフレーム数である。デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂ（例えば、ｚc1（ｎ）およびｚc2（ｎ））間の相互相関は、さまざまな値のτに対して計算することができる。相互相関を最大化するτの値を見つけることにより、τに対する時間遅延値を計算することができる。この手順は、デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂの信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が高いときに、良好な結果を提供することができる。
【００２７】
図３ｂは、ビームフォーマー３１４ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。（図３ａで示されているような）固定ビームフォーミング手順は、２つのマイクロフォンの周波数応答がよく一致していることを仮定している。しかしながら、２つのマイクロフォンの周波数応答の間には、わずかな差があるかもしれない。ビームフォーマー３１４ｂは、適応ビームフォーミング技術を利用することができる。この手順では、適応フィルタ３２６を使用して、第２のデジタルオーディオ信号３１２ｂと第１のデジタルオーディオ信号３１２ａとを一致させてもよい。つまり、適応フィルタ３２６は、２つのマイクロフォンの周波数応答を一致させるとともに、デジタルオーディオ信号３１２ａ、３１２ｂの間の何らかの遅延を補償することができる。第２のデジタルオーディオ信号３１２ｂを適応フィルタ３２６に対する入力として使用してもよい一方で、第１のデジタルオーディオ信号３１２ａを適応フィルタ３２６に対する基準として使用してもよい。フィルタリングされたオーディオ信号３２８は、ｚw2（ｎ）で表す。ノイズ基準（または“ビームフォーミングされた”）信号３１８ｂは、ｚb2（ｎ）で表す。適応フィルタ３２６に対する重みは、ｗ1（ｉ）で表し、ここで、ｉは、０とＭ−１との間の数であり、Ｍは、フィルタの長さである。適応フィルタリングプロセスは、方程式（７）、（８）において示されているように表すことができる。
【数７】
0005485290.tif 000008
【数８】
0005485290.tif 000009
【００２８】
最小平均二乗（ＬＭＳ）または正規化ＬＭＳ等のような、何らかの標準的な適応フィルタリングアルゴリズムを使用して、適応フィルタの重みｗ1（ｉ）を適応させてもよい。所望のオーディオ基準信号３１６ｂ（例えば、ｚb1（ｎ））とノイズ基準信号３１８ｂ（ｚb2（ｎ））とは、方程式（９）および（１０）において示されているように表すことができる。
【数９】
0005485290.tif 000010
【数１０】
0005485290.tif 000011
【００２９】
図３ｂにおいて示されている適応ビームフォーミング手順は、第２のデジタルオーディオ信号３１２ｂから、より多くの所望のオーディオを取り除いて、図３ａにおいて示されている固定ビームフォーミング技術よりもより良好なノイズ基準信号３１８ｂを生成させることができる。
【００３０】
図３ｃは、ビームフォーマー３１４ｃの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。ビームフォーマー３１４ｃは、ノイズ基準信号３１８ｃの発生に対してのみ適用することができ、第１のデジタルオーディオ信号３１２ａは、単に所望のオーディオ基準信号３１６ｃ（例えば、ｚb1（ｎ）＝ｚc1（ｎ））として使用される。あるシナリオでは、この方法は、ビームフォーマー３１４ｃにより生じる残響効果のような、可能性ある所望のオーディオ品質低下を防ぐことができる。
【００３１】
図４ａは、ノイズ基準改善器４２０ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。ビームフォーマー（例えば、ビームフォーマー２１４、３１４ａ〜ｃ）により発生されたノイズ基準信号４１８は、依然として、いくらかの残りの所望のオーディオを含んでいることがあり、これは、システム全体の出力において品質低下を生じさせることがある。ノイズ基準改善器４２０ａの目的は、ノイズ基準信号４１８（例えば、ｚb2（ｎ））から残りの所望のオーディオをさらに取り除くことであってもよい。
【００３２】
典型的に、マイクロフォンが互いに非常に近くに位置していない場合には、残りの所望のオーディオは、主要な高周波コンテンツを有しているかもしれない。したがって、ノイズ基準信号４１８から、高周波の残りの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準改善を実行してもよい。適応フィルタ４３４は、ノイズ基準信号４１８から、残りの所望のオーディオを取り除くために使用することができる。第１のデジタルオーディオ信号４１２ａ（例えば、ｚc1（ｎ））は、（オプション的に）ハイパスフィルタ４３０に提供されてもよい。いくつかのケースでは、ハイパスフィルタ４３０は、オプション的であってもよい。第１のデジタルオーディオ信号４１２ａをハイパスフィルタリングするために、１５００〜２０００Ｈｚの遮断周波数を持つＩＩＲフィルタまたはＦＩＲフィルタ（例えば、ｈHPF（ｎ））を使用することができる。ノイズ基準信号４１８から高周波の残りの所望のオーディオのみを取り除く助けとするために、ハイパスフィルタ４３０を利用することができる。ハイパスフィルタリングされた第１のデジタルオーディオ信号４３２ａは、ｚi（ｎ）で表す。適応フィルタ出力４３６ａは、ｚwr（ｎ）で表す。適応フィルタの重み（例えば、ｗr（ｎ））は、ＬＭＳ、ＮＬＭＳ等のような、技術的に知られている何らかの方法を使用して更新してもよい。改善されたノイズ基準信号４２２ａは、ｚbr（ｎ）で表す。ノイズ基準改善器４２０ａは、方程式（１１）、（１２）、および（１３）において表されているように、ノイズ基準改善プロセスを実現するように構成されていてもよい。
【数１１】
0005485290.tif 000012
【数１２】
0005485290.tif 000013
【数１３】
0005485290.tif 000014
【００３３】
図４ｂは、ノイズ基準改善器４２０ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。この構成では、デジタルオーディオ信号４１２ａ、４１２ｂ（例えば、ｚc1（ｎ）、ｚc2（ｎ））間の差を、オプション的なハイパスフィルタ４３０中に入力してもよい。ハイパスフィルタ４３０の出力４３２ｂは、ｚi（ｎ）で表す。適応フィルタ４３４の出力４３６ｂは、ｚwr（ｎ）で表す。改善されたノイズ基準信号４２２ｂは、ｚbr（ｎ）で表す。ノイズ基準改善器４２０ｂは、方程式（１４）、（１５）、および（１６）において表されているように、ノイズ基準改善プロセスを実現するように構成されていてもよい。
【数１４】
0005485290.tif 000015
【数１５】
0005485290.tif 000016
【数１６】
0005485290.tif 000017
【００３４】
図５ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステム５００ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すより詳細なブロックダイヤグラムである。（適応フィルタ５２６を備える）ビームフォーマー５１４と、（ハイパスフィルタ５３０と適応フィルタ５３４とを備える）ノイズ基準改善器５２０ａは、デジタルオーディオ信号５１２ａ、５１２ｂを受け取り、所望のオーディオ基準信号５１６と改善されたノイズ基準信号５２２ａとを出力してもよい。いくつかのケースでは、ハイパスフィルタ５３０はオプション的であってもよい。
【００３５】
図５ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステム５００ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すより詳細なブロックダイヤグラムである。（適応フィルタ５２６を備える）ビームフォーマー５１４と、（ハイパスフィルタ５３０と適応フィルタ５３４とを備える）ノイズ基準改善器５２０ｂは、デジタルオーディオ信号５１２ａ、５１２ｂを受け取り、所望のオーディオ基準信号５１６と改善されたノイズ基準信号５２２ｂとを出力してもよい。この構成では、ノイズ基準改善器５２０ｂは、第１のデジタルオーディオ信号５１２ａと第２のデジタルオーディオ信号５１２ｂとの間の差を、オプション的なハイパスフィルタ５３０中に入力してもよい。
【００３６】
図５ｃは、周囲ノイズ抑制を含むシステム５００ｃの代替的な構成を示している。図５ｃのシステム５００ｃでは、（第１のデジタルオーディオ信号５１２ａと第２のデジタルオーディオ信号５１２ｂとの間の差の代わりに）所望のオーディオ基準信号５１６が、入力としてハイパスフィルタ５３０に提供されていることを除いて、図５ｃのシステム５００ｃは、図５ｂのシステム５００ｂに類似している。
【００３７】
図５ｄは、周囲ノイズ抑制を含むシステム５００ｄの別の代替的な構成を示している。図５ｄのシステム５００ｄでは、ビームフォーマー５１４の出力５１２ａが第１のデジタルオーディオ信号５１２ａに等しいことを除いて、図５ｄのシステム５００ｄは、図５ｂのシステム５００ｂに類似している。
【００３８】
図６ａは、周囲ノイズを抑制するための方法６００ａの１つの例を示すフローダイヤグラムである。複数のソースからのデジタルオーディオをビームフォーミングする６３８ａ。複数のソースからのデジタルオーディオは、一致するまたは類似するエネルギーレベルを有していることがあり、あるいは、有していないこともある。複数のソースからのデジタルオーディオは、一致するまたは類似する信号特性を有していることがある。例えば、各ソースからのデジタルオーディオは、主要なスピーチ１０６と周囲ノイズ１０８とを含んでいるかもしれない。所望のオーディオ基準信号（例えば、所望のオーディオ基準信号２１６）とノイズ基準信号（例えば、ノイズ基準信号２１８）は、ビームフォーミング６３８ａにより発生させてもよい。ノイズ基準信号は、残りの所望のオーディオを含んでいることがある。ノイズ基準信号を改善する６４０ａことにより、ノイズ基準信号から、残りの所望のオーディオを減少させるか、または、効果的に消去してもよい。示されている方法６００ａは、進行中のプロセスであってもよい。
【００３９】
上記の図６で説明した方法６００ａは、図６ｂで示されているミーンズプラスファンクションブロック６００ｂに対応する、さまざまなハードウェアならびに／あるいはソフトウェアのコンポーネントおよび／またはモジュールにより実行することができる。言い換えると、図６ａで示されているブロック６３８ａないし６４０ａは、図６ｂで示されているミーンズプラスファンクションブロック６３８ｂないし６４０ｂに対応している。
【００４０】
図７ａは、周囲ノイズ抑制を含むシステム７００ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。周囲ノイズ抑制を含むシステム７００ａは、変換器（例えば、マイクロフォン）７１０ａ、７１０ｂと、アナログデジタルコンバータ（ＡＤＣ）７４４ａ、７４４ｂと、較正器７４８と、第１のビームフォーマー７１４と、ノイズ基準改善器７２０と、ノイズ基準較正器７５０と、第２のビームフォーマー７５４と、後処理コンポーネント７６０とを含んでいてもよい。
【００４１】
変換器７１０ａ、７１０ｂは、サウンド情報を取り込んで、それをアナログ信号７４２ａ、７４２ｂにコンバートしてもよい。変換器７１０ａ、７１０ｂは、サウンド情報を電気（または他の）信号にコンバートするために使用される何らかのデバイスを含んでいてもよい。例えば、これらは、マイクロフォンのような電気音響変換器であってもよい。ＡＤＣ７４４ａ、７４４ｂは、変換器７１０ａ、７１０ｂにより取り込まれたアナログ信号７４２ａ、７４２ｂを未較正のデジタルオーディオ信号７４６ａ、７４６ｂにコンバートすることができる。ＡＤＣ７４４ａ、７４４ｂは、サンプリング周波数ｆsでアナログ信号をサンプリングしてもよい。
【００４２】
マイクロフォンの感度における差と、近接場のスピーチレベルにおける差とを補償するために、較正器７４８により、２つの未較正のデジタルオーディオ信号７４６ａ、７４６ｂを較正してもよい。第１のビームフォーマー７１４により、較正されたデジタルオーディオ信号７１２ａ、７１２ｂを処理して、所望のオーディオ基準信号７１６とノイズ基準信号７１８を提供してもよい。第１のビームフォーマー７１４は、固定ビームフォーマーであってもよく、または、適応ビームフォーマーであってもよい。ノイズ基準改善器７２０は、残りの所望のオーディオをさらに取り除くようにノイズ基準信号７１８を改善してもよい。
【００４３】
第１のビームフォーマー７１４により生じた減衰効果を補償するために、ノイズ基準較正器７５０によっても、改善されたノイズ基準信号７２２を較正してもよい。所望のオーディオ基準信号７１６と較正されたノイズ基準信号７５２とを第２のビームフォーマー７５４により処理して、第２の所望のオーディオ信号７５６と第２のノイズ基準信号７５８を生成させてもよい。第２の所望のオーディオ信号７５６と第２のノイズ基準信号７５８は、第２の所望のオーディオ基準信号７５６から、さらに残りのノイズを取り除くための後処理７６０をオプション的に経験することがある。所望のオーディオ出力信号７６２とノイズ基準出力信号７６４は、スピーカーを介して送信され、出力されて、さらに処理され、または、そうでなければ利用されてもよい。
【００４４】
図７ｂは、周囲ノイズ抑制を含むシステム７００ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。プロセッサ７６６は、較正器７４８、第１のビームフォーマー７１４、ノイズ基準改善器７２０、ノイズ基準較正器７５０、第２のビームフォーマー７５４、および／または後処理７６０を実現するために、命令を実行してもよく、および／または、動作を行ってもよい。
【００４５】
図７ｃは、周囲ノイズ抑制を含むシステム７００ｃの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。プロセッサ７６６ａは、較正器７４８およびビームフォーマー７１４を実現するために、命令を実行してもよく、および／または、動作を行ってもよい。別のプロセッサ７６６ｂは、ノイズ基準改善器７２０およびノイズ基準較正器７５０を実現するために、命令を実行してもよく、および／または、動作を行ってもよい。別のプロセッサ７６６ｃは、第２のビームフォーマー７５４および後処理７６０を実現するために、命令を実行してもよく、および／または、動作を行ってもよい。個々のプロセッサは、各ブロックを個々に取り扱うように、または、ブロックの何らかの組み合わせを取り扱うように構成してもよい。
【００４６】
図８ａは、較正器８４８ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。較正器８４８ａは、２つの目的を果たす：マイクロフォン感度における何らかの差を補償することと、未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂにおける近接場の所望のオーディオレベルの差を補償することである。マイクロフォン感度は、入射音場の所定の入力圧力に対する、マイクロフォンにより発生された電圧の強度を測定する。２つのマイクロフォンが異なる感度を有している場合に、それらは、同じ入力圧力に対して異なる電圧レベルを生成させるだろう。ビームフォーミングを実行する前に、この差を補償してもよい。考えられる第２の要因は、近接場効果である。移動体デバイスを手に持っているユーザは、２つのマイクロフォンに近い距離にいることがあるので、ハンドセットの向きにおける何らかの変更が、結果として、２つのマイクロフォンにより取り込まれる信号レベル間の著しい差になるかもしれない。この信号レベル差の補償は、より良好なノイズ基準信号を発生させることにおいて、第１ステージのビームフォーマーを助けることがある。
【００４７】
マイクロフォン感度における差と（近接場効果が原因の）オーディオレベルにおける差とは、（スケーリングファクターとして呼ぶこともある）１組の較正ファクターを計算し、それらを１つ以上の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂに適用することにより、補償することができる。
【００４８】
較正ブロック８６８ａは、第２のデジタルオーディオ信号８１２ｂにおける信号レベルが、第１のデジタルオーディオ信号８１２ａの信号レベルに近くなるように、較正ファクターを計算して、それを未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂのうちの１つに適用してもよい。
【００４９】
適切な較正ファクターを計算するために、さまざまな方法を使用してもよい。較正ファクターを計算するための１つのアプローチは、シングルタップウィナーフィルタ係数を計算して、それを、第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂに対する較正ファクターとして使用することであってもよい。シングルタップウィナーフィルタ係数は、２つの未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂ間の相互相関と、第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂのエネルギーとを算出することにより、計算することができる。２つの未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂは、ｚ1（ｎ）とｚ2（ｎ）とで表し、ここでｎは、時刻またはサンプル番号を示す。未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂを、長さＮのフレーム（またはブロック）にセグメント化してもよい。各フレームｋに対して、ブロック相互相関Ｒ12^（ｋ）とブロックエネルギー推定Ｐ22^（ｋ）は、方程式（１７）および（１８）において示されているように算出することができる。
【数１７】
0005485290.tif 000018
【数１８】
0005485290.tif 000019
【００５０】
方程式（１９）および（２０）において示されているように、推定の分散を最小化するために指数平均化方法を使用して、ブロック相互相関Ｒ12^（ｋ）とブロックエネルギー推定Ｐ22^（ｋ）をオプション的に平滑化してもよい。
【数１９】
0005485290.tif 000020
【数２０】
0005485290.tif 000021
【００５１】
λ1およびλ2は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ1およびλ2の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．９〜０．９９の範囲中の値が、良好な結果を与えることが判明している。
【００５２】
第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂに対する較正ファクターｃ2^（ｋ）は、方程式（２１）において示されているように、ブロック相互相関推定とブロックエネルギー推定との比を計算することにより見出すことができる。
【数２１】
0005485290.tif 000022
【００５３】
方程式（２２）において示されているように、急激な変動を最小化するために、較正ファクターｃ2^（ｋ）をオプション的に平滑化してもよい。平滑化定数は、０．７〜０．９の範囲中で選ばれる。
【数２２】
0005485290.tif 000023
【００５４】
所望のオーディオアクティビティ期間の間にだけ、較正ファクターを計算して更新することにより、較正ファクターの推定を向上させることができる。技術的に知られている、音声アクティビティ検出（ＶＡＤ）の何らかの方法を、この目的のために使用することができる。
【００５５】
代替的に、最大サーチング方法を使用して、較正ファクターを推定することができる。この方法では、所望のオーディオエネルギーの最大のものに対して、２つの未較正デジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂのブロックエネルギー推定Ｐ11^（ｋ）およびＰ22^（ｋ）をサーチすることができ、２つの最大のものの比を、較正ファクターの計算に対して使用することができる。ブロックエネルギー推定Ｐ11^（ｋ）およびＰ22^（ｋ）は、方程式（２３）および（２４）において示されているように計算することができる。
【数２３】
0005485290.tif 000024
【数２４】
0005485290.tif 000025
【００５６】
方程式（２５）および（２６）において示されているように、ブロックエネルギー推定Ｐ11^（ｋ）およびＰ22^（ｋ）をオプション的に平滑化することができる。
【数２５】
0005485290.tif 000026
【数２６】
0005485290.tif 000027
【００５７】
λ3およびλ2は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ3およびλ2の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．７〜０．８の範囲中の値が、良好な結果を与えることが判明している。２つの未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂの所望のオーディオの最大のもの（例えば、ここではｍが複数のフレームインデックス番号であるＱ1^（ｍ）およびＱ2^（ｍ））は、方程式（２７）および（２８）において示されているように、例えば、Ｋ個の連続したフレームのような複数のフレームにわたってブロックエネルギー推定の最大のものをサーチすることにより計算することができる。
【数２７】
0005485290.tif 000028
【数２８】
0005485290.tif 000029
【００５８】
最大値をオプション的に平滑化して、方程式（２９）および（３０）において示されているように、より平滑化された推定を取得することができる。
【数２９】
0005485290.tif 000030
【数３０】
0005485290.tif 000031
【００５９】
λ4およびλ5は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ4およびλ5の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．５〜０．７の範囲中で、平均化定数の値が選ばれる。第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂに対する較正ファクターは、方程式（３１）において示されているように、２つの未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂの比の平方根を計算することにより推定することができる。
【数３１】
0005485290.tif 000032
【００６０】
方程式（３２）において示されているように、較正ファクターｃ2^（ｍ）をオプション的に平滑化することができる。
【数３２】
0005485290.tif 000033
【００６１】
β3は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。β3の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。この平滑化プロセスは、第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂに対する較正ファクターにおける急激な変動を最小化することができる。較正ブロック８６８ａにより算出されるような較正ファクターを使用して、第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂを乗算してもよい。このプロセスは、結果として、ビームフォーミングの前に、デジタルオーディオ信号８１２ａ、８１２ｂ中の所望のオーディオエネルギーレベルをバランスさせるように、第２の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ｂをスケーリングする。
【００６２】
図８ｂは、較正器８４８ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。この構成では、（較正ブロック８６８ｂにより算出されるような）較正ファクターの逆数を第１の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａに適用することができる。このプロセスは、結果として、ビームフォーミングの前に、デジタルオーディオ信号８１２ａ、８１２ｂ中の所望のオーディオエネルギーレベルをバランスさせるように、第１の未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａをスケーリングする。
【００６３】
図８ｃは、較正器８４８ｃの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。この構成では、デジタルオーディオ信号８１２ａ、８１２ｂ中の所望のオーディオエネルギーレベルをバランスさせるだろう２つの較正ファクターを、較正ブロック８６８ｃにより算出することができる。これらの２つの較正ファクターは、未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂに適用することができる。
【００６４】
いったん、未較正のデジタルオーディオ信号８４６ａ、８４６ｂが較正されると、第１のデジタルオーディオ信号８１２ａと第２のデジタルオーディオ信号８１２ｂとを、上記で論じたように、ビームフォーミングするおよび／または改善することができる。
【００６５】
図９ａは、ノイズ基準較正器９５０ａの１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。第１のビームフォーマー７１４により発生されることがあるノイズ基準信号９２２は、減衰の問題を被ることがある。改善されたノイズ基準信号９２２中のノイズの強度は、所望のオーディオ基準信号９１６中のノイズの強度に比べて、非常に小さいことがある。改善されたノイズ基準信号９２２は、二次的なビームフォーミングを実行する前に、較正ブロック９７２ａにより較正（例えば、スケーリング）してもよい。
【００６６】
ノイズ基準較正に対する較正ファクターは、ノイズフロア推定を使用して計算することができる。較正ブロック９７２ａは、所望のオーディオ基準信号９１６と改善されたノイズ基準信号９２２とに対するノイズフロア推定を計算してもよい。較正ブロック９７２ａは、それにしたがって、較正ファクターを計算し、改善されたノイズ基準信号９２２にそれを適用してもよい。
【００６７】
所望のオーディオ基準信号（例えば、ｚb1（ｎ））と改善されたノイズ基準信号（例えば、ｚbr（ｎ））とのブロックエネルギー推定は、それぞれ、Ｐb1（ｋ）とＰbr（ｋ）とで表し、ここで、ｋはフレームインデックスである。
【００６８】
ブロックエネルギーのノイズフロア推定（例えば、ここではｍがフレームインデックスであるＱb1^（ｍ）およびＱbr^（ｍ））は、方程式（３３）および（３４）において表されているように、１組のフレーム（例えば、Ｋ個のフレーム）にわたって最小値をサーチすることにより計算することができる。
【数３３】
0005485290.tif 000034
【数３４】
0005485290.tif 000035
【００６９】
方程式（３５）および（３６）において示されているように、指数平均化方法を使用して、ノイズフロア推定（例えば、Ｑb1^（ｍ）およびＱbr^（ｍ））をオプション的に平滑化してもよい（例えば、平滑化されたノイズフロア推定は、
【数３５】
0005485290.tif 000036
【００７０】
で表してもよい）。
【数３６】
0005485290.tif 000037
【数３７】
0005485290.tif 000038
【００７１】
λ6およびλ7は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ6およびλ7の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、平均化定数は０．７〜０．８の範囲中で選ばれる。改善されたノイズ基準２２２較正ファクターは、ｃnr^（ｍ）で表し、方程式（３７）において表されているように計算することができる。
【数３８】
0005485290.tif 000039
【００７２】
方程式（３８）において表されているように、較正されたノイズ基準信号９５２における不連続を最小化するために、較正ファクター（例えば、ｃnr^（ｍ））をオプション的に平滑化してもよい（例えば、結果としてｃnr（ｍ）になる）。
【数３９】
0005485290.tif 000040
【００７３】
β4は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。β4の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、平均化定数は０．７〜０．８の範囲中で選ばれる。較正されたノイズ基準信号９５２は、ｚnf（ｎ）で表す。
【００７４】
図９ｂは、ノイズ基準較正器９５０ｂの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。改善されたノイズ基準信号９２２は、２つ（以上）のサブバンドに分割することができ、較正ブロック９７２ｂにより別々の較正ファクターを計算して、各サブバンドに適用することができる。低周波および高周波の、改善されたノイズ基準信号９２２の成分が異なる較正値を有することから利益を得ることがある。
【００７５】
図９ｂにおいて示されているように、改善されたノイズ基準信号９２２が、２つのサブバンドに分割される場合に、サブバンドは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）９７６ａとハイパスフィルタ（ＨＰＦ）９７８ａとによりそれぞれフィルタリングされてもよい。改善されたノイズ基準信号９２２が、２つより多いサブバンドに分割される場合には、各サブバンドは、バンドパスフィルタによりフィルタリングされてもよい。
【００７６】
較正ブロック９７２ｂは、所望のオーディオ基準信号９１６と、改善されたノイズ基準信号９２２のサブバンドとに対するノイズフロア推定を計算することができる。較正ブロック９７２ｂは、それにしたがって、較正ファクターを計算して、改善されたノイズ基準信号９２２のサブバンドにそれらを適用することができる。所望のオーディオ基準信号（例えば、ｚb1（ｎ））と、改善されたノイズ基準信号のサブバンド（例えば、ｚbr（ｎ））とのブロックエネルギー推定は、Ｐb1（ｋ）、ＰnLPF（ｋ）、およびＰnHPF（ｋ）でそれぞれ表し、ここで、ｋは、フレームインデックスである。ブロックエネルギーのノイズフロア推定（例えば、ここではｍがフレームインデックスであるＱb1^（ｍ）、ＱnLPF^（ｍ）、およびＱnHPF^（ｍ））は、方程式（３９）、（４０）、および（４１）において表されているように、１組のフレーム（例えば、Ｋ個のフレーム）にわたって最小値をサーチすることにより計算することができる。
【数４０】
0005485290.tif 000041
【数４１】
0005485290.tif 000042
【数４２】
0005485290.tif 000043
【００７７】
ノイズフロア推定（例えば、Ｑb1^（ｍ）、ＱnLPF^（ｍ）、およびＱnHPF^（ｍ））は、方程式（４２）、（４３）、および（４４）において示されているように、指数平均化方法を使用して、オプション的に平滑化してもよい（例えば、平滑化されたノイズフロア推定は、
【数４３】
0005485290.tif 000044
【００７８】
で表してもよい。）。
【数４４】
0005485290.tif 000045
【数４５】
0005485290.tif 000046
【数４６】
0005485290.tif 000047
【００７９】
λ8およびλ9は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ8およびλ9の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．５〜０．８の範囲中の平均化定数を使用してもよい。改善されたノイズ基準信号９２２較正ファクターは、ｃ1LPF^（ｍ）、およびｃ1HPF^（ｍ）で表し、方程式（４５）および（４６）において表されているように計算することができる。
【数４７】
0005485290.tif 000048
【数４８】
0005485290.tif 000049
【００８０】
方程式（４７）および（４８）において表されているように、較正されたノイズ基準信号９５２ｂにおける不連続を最小化するために、推定された較正ファクターをオプション的に平滑化してもよい（例えば、結果としてｃ1LPF（ｍ）およびｃ1HPF（ｍ）になる）。
【数４９】
0005485290.tif 000050
【数５０】
0005485290.tif 000051
【００８１】
β5およびβ6は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。β5およびβ6の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．７〜０．８の範囲中の平均化定数を使用してもよい。較正されたノイズ基準信号９５２ｂは、改善されたノイズ基準信号９２２のスケーリングされた２つのサブバンドの合計であってもよく、ｚnf（ｎ）で表す。
【００８２】
図９ｃは、ノイズ基準較正器９５０ｃの別の可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。改善されたノイズ基準信号９２２と所望のオーディオ基準信号９１６は、２つのサブバンドに分割することができ、較正ブロック９７２ｃにより別々の較正ファクターを計算して、各サブバンドに適用することができる。低周波および高周波の、改善されたノイズ基準信号９２２の成分は、異なる較正値から利益を得ることがある。
【００８３】
所望のオーディオ基準信号９１６は、分割されて、ローパスフィルタ９７６ｂとハイパスフィルタ９７８ｂとによりフィルタリングされてもよい。改善されたノイズ基準信号９２２は、分割されて、ローパスフィルタ９７６ａとハイパスフィルタ９７８ａとによりフィルタリングされてもよい。較正ブロック９７２ｃは、所望のオーディオ基準信号９１６のサブバンドと、改善されたノイズ基準信号９２２のサブバンドとに対するノイズフロア推定を計算することができる。較正ブロック９７２ｃは、それにしたがって、較正ファクターを計算して、改善されたノイズ基準信号９２２のサブバンドにそれらを適用することができる。所望のオーディオ基準信号（例えば、ｚb1（ｎ））のサブバンドと、改善されたノイズ基準信号（例えば、ｚbr（ｎ））のサブバンドとのブロックエネルギー推定は、ＰLPF（ｋ）、ＰHPF（ｋ）、ＰnLPF（ｋ）、およびＰnHPF（ｋ）でそれぞれ表し、ここで、ｋは、フレームインデックスである。ブロックエネルギーのノイズフロア推定（例えば、ここではｍがフレームインデックスであるＱLPF^（ｍ）、ＱHPF^（ｍ）、ＱnLPF^（ｍ）、およびＱnHPF^（ｍ））は、方程式（４９）、（５０）、（５１）および（５２）において表されているように、１組のフレーム（例えば、Ｋ個のフレーム）にわたって最小値をサーチすることにより計算することができる。
【数５１】
0005485290.tif 000052
【数５２】
0005485290.tif 000053
【数５３】
0005485290.tif 000054
【数５４】
0005485290.tif 000055
【００８４】
ノイズフロア推定（例えば、ＱLPF^（ｍ）、ＱHPF^（ｍ）ＱnLPF^（ｍ）、およびＱnHPF^（ｍ））は、方程式（５３）、（５４）、（５５）および（５６）において示されているように、指数平均化方法を使用して、オプション的に平滑化してもよい（例えば、平滑化されたノイズフロア推定は、
【数５５】
0005485290.tif 000056
【００８５】
で表してもよい）。
【数５６】
0005485290.tif 000057
【数５７】
0005485290.tif 000058
【数５８】
0005485290.tif 000059
【数５９】
0005485290.tif 000060
【００８６】
λ10およびλ11は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。λ10およびλ11の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。平均化定数は、０．５〜０．８の範囲中で選ばれる。改善されたノイズ基準信号９２２較正ファクターは、ｃ2LPF^（ｍ）、ｃ2HPF^（ｍ）で表し、方程式（５７）および（５８）において表されているように計算することができる。
【数６０】
0005485290.tif 000061
【数６１】
0005485290.tif 000062
【００８７】
方程式（５９）および（６０）において表されているように、較正されたノイズ基準信号９５２における不連続を最小化するために、推定された較正ファクターをオプション的に平滑化してもよい（例えば、結果としてｃ2LPF（ｍ）およびｃ2LPF（ｍ）になる）。
【数６２】
0005485290.tif 000063
【数６３】
0005485290.tif 000064
【００８８】
β7およびβ8は、０と１との間の値をとることがある平均化定数である。β7およびβ8の値が高くなると、平均化プロセスはより平滑化され、推定の分散はより低くなるだろう。典型的に、０．７〜０．８の範囲中の値を使用してもよい。較正されたノイズ基準信号９５２は、改善されたノイズ基準信号９２２のスケーリングされた２つのサブバンドの合計であってもよく、ｚnf（ｎ）で表す。
【００８９】
図１０は、ビームフォーマー１０５４の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。このビームフォーマー１０５４は、前に論じた第２のビームフォーマー７５４として利用してもよい。
【００９０】
二次的なビームフォーミングの主な目的は、改善され、較正されたノイズ基準信号１０５２を利用して、所望のオーディオ基準信号１０１６から、より多くのノイズを取り除くことであってもよい。適応フィルタ１０８４への入力は、改善され、較正されたノイズ基準信号１０５２であるように選ばれてもよい。所望のオーディオ基準信号１０１６中の高周波コンテンツをビームフォーマー１０５４が積極的に抑制することを防ぐために、オプション的に、ＬＰＦ１０８０により入力信号をローパスフィルタリングしてもよい。入力をローパスフィルタリングすることは、ビームフォーマー１０５４の第２の所望のオーディオ信号１０５６の音が消されないことを保証するのに役立つかもしれない。８ＫＨｚのサンプリングレートｆ5に対する、２８００〜３５００Ｈｚの遮断周波数を持つ無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタまたは有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを、改善され、較正されたノイズ基準信号１０５２をローパスフィルタリングするために使用してもよい。サンプリングレートｆ5が倍である場合には、遮断周波数も倍になる。
【００９１】
改善され、較正されたノイズ基準信号１０５２は、ｚnf（ｎ）で表す。ＬＰＦ１０８０は、ｈLPF（ｎ）で表す。改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号１０８２は、ｚj（ｎ）で表す。適応フィルタ１０８４の出力１０８６は、ｚw2（ｎ）で表す。適応フィルタの重みは、ｗ2（ｉ）で表してもよく、技術的に知られている何らかの適応フィルタリング技術（例えば、ＬＭＳ、ＮＬＭＳ等）を使用して、更新してもよい。所望のオーディオ基準信号１０１６は、ｚb1（ｎ）で表す。第２の所望のオーディオ信号１０５６は、ｚsf（ｎ）で表す。ビームフォーマー１０５４は、方程式（６１）、（６２）、および（６３）において表されているようにビームフォーミングプロセスを実現するように構成されていてもよい。
【数６４】
0005485290.tif 000065
【数６５】
0005485290.tif 000066
【数６６】
0005485290.tif 000067
【００９２】
図１０では示されていないが、改善され、較正されたノイズ基準信号１０５２や、改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号１０８２や、および／または適応フィルタ１０８４の出力１０８６は、後処理ブロック（例えば、後処理ブロック７６０）にも渡されることがある。
【００９３】
図１１は、後処理ブロック１１６０の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すブロックダイヤグラムである。第２の所望のオーディオ信号１１５６から、付加的な残りのノイズを取り除くために、後処理技術を使用することがある。第２の所望のオーディオ信号１１５６からさらなるノイズを抑制するために、スペクトル減算法、ウィナーフィルタリング等のような後処理方法を使用してもよい。所望のオーディオ出力信号１１６２は、スピーカーを通して送信され、出力され、または、そうでなければ利用されてもよい。ノイズ基準処理信号１１５８の何らかのステージは、出力１１６４としても利用または提供することができる。
【００９４】
図１２は、周囲ノイズを抑制するための方法１２００の１つの可能性ある構成の何らかの側面を示すフロー図である。方法１２００は、移動体電話機、“固定”電話機、ワイヤードハンドセット、ワイヤレスハンドセット、補聴器、オーディオ／ビデオ記録デバイス等のような、通信デバイスにより実現することができる。
【００９５】
複数の変換器（例えば、マイクロフォン１１０ａ、１１０ｂ）を介して、（スピーチ１０６を含むことがある）所望のオーディオ信号とともに周囲ノイズ（例えば、周囲ノイズ１０８）を受け取ることがある１２８８。これらの変換器は、通信デバイス上で近い間隔にあるかもしれない。これらのアナログオーディオ信号は、デジタルオーディオ信号（例えば、デジタルオーディオ信号７４６ａ、７４６ｂ）にコンバートされる１２８９。
【００９６】
デジタルオーディオ信号は較正されてもよく１２９０、これにより、所望のオーディオエネルギーを信号間でバランスさせる。その後、信号上でビームフォーミングを実行してもよく１２９１、これは、少なくとも１つの所望のオーディオ基準信号（例えば、所望のオーディオ基準信号７１６）および少なくとも１つのノイズ基準信号（例えば、ノイズ基準信号７１８）を生成させる。ノイズ基準信号からより多くの所望のオーディオを取り除くことにより、ノイズ基準信号を改善してもよい１２９２。ノイズ基準信号は、その後、較正され１２９３、これにより、ノイズ基準信号中のノイズのエネルギーと所望のオーディオ基準信号中のノイズとをバランスさせる。付加的なビームフォーミングを実行して、所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除いてもよい１２９４。後処理も実行してもよい１２９５。
【００９７】
上記の図１２で説明した方法１２００は、図１２ａで示されているミーンズプラスファンクションブロック１２００ａに対応する、さまざまなハードウェアならびに／あるいはソフトウェアのコンポーネントおよび／またはモジュールにより実行することができる。言い換えると、図１２ａで示されているブロック１２８８ないし１２９５は、図１２ａで示されているミーンズプラスファンクションブロック１２８８ａないし１２９５ａに対応している。
【００９８】
ここで、図１３に対して参照がなされる。図１３は、通信デバイス１３０２内に備えられていてもよいあるコンポーネントを示している。通信デバイス１３０２は、ここで説明した、周囲ノイズを抑制するための方法を実現するように構成されていてもよい。
【００９９】
通信デバイス１３０２は、プロセッサ１３７０を備えている。プロセッサ１３７０は、汎用のシングルチップまたはマルチチップのマイクロプロセッサ（例えば、ＡＲＭ）や、特殊目的マイクロプロセッサ（例えば、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））や、マイクロ制御装置や、プログラマブルゲートアレイ等であってもよい。プロセッサ１３７０は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）として呼ぶことがある。単一のプロセッサ１３７０のみを図１３の通信デバイス１３０２中で示しているが、代替的な構成では、プロセッサの組み合わせ（例えば、ＡＲＭおよびＤＳＰ）を使用することができる。
【０１００】
通信デバイス１３０２はまた、メモリ１３７２を備えている。メモリ１３７２は、電子情報を記録することが可能な何らかの電子的なコンポーネントであってもよい。メモリ１３７２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、ＲＡＭ中のフラッシュメモリデバイス、プロセッサに含まれているオンボードメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ等と、それらの組み合わせとを含むものとして、具現化してもよい。
【０１０１】
データ１３７４および命令１３７６は、メモリ１３７２中に記憶されていてもよい。命令１３７６は、ここで開示した方法を実現するように、プロセッサ１３７０により実行可能であってもよい。命令１３７６を実行することは、メモリ１３７２中に記憶されているデータ１３７４の使用を伴ってもよい。
【０１０２】
通信デバイス１３０２はまた、複数のマイクロフォン１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｎを備えていてもよい。マイクロフォン１３１０ａ、１３１０ｂ、１３１０ｎは、上記で論じたように、スピーチと周囲ノイズとを含むオーディオ信号を受け取ることがある。通信デバイス１３０２はまた、オーディオ信号を出力するためのスピーカー１３９０を備えていてもよい。
【０１０３】
通信デバイス１３０２はまた、通信デバイス１３０２と遠隔ロケーションとの間で信号のワイヤレス送受信が可能である、送信機１３７８および受信機１３８０を備えていてもよい。送信機１３７８および受信機１３８０をひとまとめにして、トランシーバ１３８２として呼ぶことがある。アンテナ１３８４は、トランシーバ１３８２に電気的に結合されていてもよい。通信デバイス１３０２はまた、（示していない）複数の送信機、複数の受信機、複数のトランシーバ、および／または、複数のアンテナを備えていてもよい。
【０１０４】
通信デバイス１３０２のさまざまなコンポーネントは、１つ以上のバスにより互いに結合されていてもよく、１つ以上のバスは、電力バス、制御信号バス、ステータス信号バス、データバス等を含んでいてもよい。明確にする目的のために、図１３では、さまざまなバスをバスシステム１３８６として示している。
【０１０５】
上記の説明では、さまざまな用語に関連して参照番号が使用されていることがある。用語が参照番号に関連して使用されている場合、これは、図面のうちの１つ以上の中で示されている特定のエレメントのことを指すことを意味している。参照番号なしで用語が使用されている場合、何らかの特定の図面に対する限定なしに、一般的に用語のことを指すことを意味している。
【０１０６】
用語“決定する”は、幅広いさまざまなアクションを含んでおり、それゆえ、“決定する”は、算出する、計算する、処理する、導出する、調べる、検索する（例えば、表、データベース、または別のデータ構造において検索する）、確認する、およびこれらに類するものを含むことができる。また、“決定する”は、受け取る（例えば、情報を受け取る）、アクセスする（例えば、メモリ中のデータにアクセスする）、およびこれらに類するものを含むことができる。また、“決定する”は、解決する、選択する、選ぶ、確立する、およびこれらに類するものを含むことができる。
【０１０７】
フレーズ“に基づいて”は、そうではないと明確に規定されていない限り、“のみに基づいて”を意味しない。言い換えると、フレーズ“に基づいて”は、“のみに基づいて”と“に少なくとも基づいて”の双方を説明している。
【０１０８】
用語“プロセッサ”は、汎用プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、制御装置、マイクロ制御装置、状態機械等を含むように広く解釈すべきである。ある状況下では、“プロセッサ”は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のことを指すことがある。用語“プロセッサ”は、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアを備えた１つ以上のマイクロプロセッサ、または他の何らかのこのような構成のような、処理デバイスの組み合わせのことを指してもよい。
【０１０９】
用語“メモリ”は、電子情報を記憶することが可能な何らかの電子的なコンポーネントを含むように広く解釈すべきである。用語メモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気データ記憶装置または光データ記憶装置、レジスタ等のような、さまざまなタイプのプロセッサ読取可能媒体のことを指してもよい。プロセッサが、メモリから情報を読み取る、および／または、メモリに情報を書き込むことができる場合に、メモリは、プロセッサと電子的に通信していると言われる。プロセッサに一体化しているメモリは、プロセッサと電子的に通信している。
【０１１０】
用語“命令”および“コード”は、何らかのタイプのコンピュータ読取可能なステートメントを含むように広く解釈すべきである。例えば、用語“命令”および“コード”は、１つ以上のプログラム、ルーチン、サブルーチン、関数、手順等のことを指してもよい。“命令”および“コード”は、単一のコンピュータ読取可能なステートメントまたは多くのコンピュータ読取可能なステートメントを含んでいてもよい。用語“命令”および“コード”は、ここでは互換性があるように使用されてもよい。
【０１１１】
ここで説明した機能は、ハードウェアで、ソフトウェアで、ファームウェアで、または、これらのものを組み合わせた任意のもので実現してもよい。ソフトウェアで実現した場合、関数は、１つ以上の命令として、コンピュータ読取可能媒体上に記憶してもよい。用語“コンピュータ読取可能媒体”は、コンピュータによりアクセスできる何らかの利用可能な媒体のことを指す。事例として、これらに限定されないが、コンピュータ読取可能媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭまたは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置または他の磁気記憶デバイス、あるいは、コンピュータによりアクセスでき、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを運ぶまたは記憶するために使用できる他の何らかの媒体を含むことができる。ここで使用するようなディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク（登録商標）、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、および、ブルーレイ（登録商標）ディスクを含むが、一般的に、ディスク（ｄｉｓｋ）は、データを磁気的に再生する一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）はデータをレーザによって光学的に再生する。
【０１１２】
ソフトウェアまたは命令は、送信媒体を介しても送信してもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブルや、光ファイバケーブルや、撚り対や、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）や、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔ソースから送信される場合には、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、撚り対、ＤＳＬ、あるいは、赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレス技術は、送信媒体の定義に含まれる。
【０１１３】
ここで開示した方法は、説明した方法を達成するための１つ以上のステップまたはアクションを含んでいる。方法のステップおよび／またはアクションは、特許請求の範囲から逸脱することなく、互いに交換可能であってもよい。言い換えると、ステップまたはアクションの特定の順序が、説明されている方法の適切な動作に対して必要とされない限り、特定のステップおよび／またはアクションの順序ならびに／あるいは使用は、特許請求の範囲から逸脱することなく、修正することができる。
【０１１４】
さらに、図６および図１２により示されたもののような、ここで説明した方法および技術を実行するためのモジュールおよび／または他の適切な手段が、デバイスによりダウンロードできるか、および／または、そうでなければ、デバイスにより取得できることを正しく認識すべきである。例えば、ここで説明した方法を実行するための手段の伝送を促進するために、デバイスをサーバに結合することができる。代替的に、記憶装置手段（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）や、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）や、コンパクトディスク（ＣＤ）またはフロッピーディスクのような物理的な記憶媒体等）を介して、ここで説明したさまざまな方法を提供することができ、これにより、記憶装置手段をデバイスに結合または提供したときに、デバイスが、さまざまな方法を取得できる。さらに、ここで説明した方法および技術をデバイスに提供するための他の何らかの適切な技術を利用することができる。
【０１１５】
特許請求の範囲は、上記で示したまさにその構成およびコンポーネントに限定されるものではないことが理解される。さまざまな修正、変更、およびバリエーションが、ここで説明したシステム、方法、ならびに装置の構成、動作、および詳細において、特許請求の範囲から逸脱することなく行われてもよい。
以下に、本願出願時の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための方法において、
少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供し、前記少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含むことと、
ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行することと、
前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得することとを含む方法。
［２］前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである［１］に記載の方法。
［３］前記方法は、通信デバイスにより実現され、前記所望のオーディオはスピーチを含む［１］に記載の方法。
［４］前記少なくとも２つの電気音響変換器は、マイクロフォンである［１］に記載の方法。
［５］前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正することをさらに含む［１］に記載の方法。
［６］前記ビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正することをさらに含む［１］に記載の方法。
［７］前記改善されたノイズ基準信号を較正することは、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングすることと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出することと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正することと、
前記較正されたサブバンドを合計することとを含む［６］に記載の方法。
［８］前記ビームフォーミングは、固定ビームフォーミングを含む［１］に記載の方法。
［９］前記ビームフォーミングは、適応ビームフォーミングを含む［１］に記載の方法。
［１０］前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除くために、付加的なビームフォーミングを実行することをさらに含む［１］に記載の方法。
［１１］付加的なビームフォーミングを実行することは、
改善され、較正されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングすることと、
前記改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行することとを含む［１０］に記載の方法。
［１２］複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための装置において、
所望のオーディオと周囲ノイズとを含む少なくとも２つのオーディオ信号を提供する
少なくとも２つの電気音響変換器と、
ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行するビームフォーマーと、
前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するノイズ基準改善器とを具備する装置。
［１３］前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである［１２］に記載の装置。
［１４］前記装置は通信デバイスであり、前記所望のオーディオはスピーチを含む［１２］に記載の装置。
［１５］前記少なくとも２つの電気音響変換器は、マイクロフォンである［１２］に記載の装置。
［１６］前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正する較正器をさらに具備する［１２］に記載の装置。
［１７］前記ビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正するノイズ基準較正器をさらに具備する［１２］に記載の装置。
［１８］前記ノイズ基準較正器は、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングする少なくとも２つのフィルタと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出する較正ユニットと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正する少なくとも２つの乗算器と、
前記較正されたサブバンドを合計する加算器とを備える［１７］に記載の装置。
［１９］前記ビームフォーマーは、固定ビームフォーマーである［１２］に記載の装置。
［２０］前記ビームフォーマーは、適応ビームフォーマーである［１２］に記載の装置。
［２１］前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除くために、付加的なビームフォーミングを実行する第２のビームフォーマーをさらに具備する［１２］に記載の装置。
［２２］前記第２のビームフォーマーは、
改善され、較正されたノイズ基準信号上でローパスフィルタリングを実行するローパスフィルタと、
前記改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行する適応フィルタとを備える［２１］に記載の装置。
［２３］複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するための装置において、
少なくとも２つの電気音響変換器により、少なくとも２つのオーディオ信号を提供し、前記少なくとも２つのオーディオ信号は、所望のオーディオと周囲ノイズとを含む手段と、
ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行する手段と、
前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得する手段とを具備する装置。
［２４］前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである［２３］に記載の装置。
［２５］前記少なくとも２つの信号間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正する手段をさらに具備する［２３］に記載の装置。
［２６］前記ビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正する手段をさらに具備する［２３］に記載の装置。
［２７］前記改善されたノイズ基準信号を較正する手段は、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングする手段と、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出する手段と、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正する手段と、
前記較正されたサブバンドを合計する手段とを備える［２６］に記載の装置。
［２８］前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除くために、付加的なビームフォーミングを実行する手段をさらに具備し、
前記付加的なビームフォーミングを実行する手段は、
改善され、較正されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングし、それにより、改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号を取得する手段と、
前記改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行する手段とを備える［２３］に記載の装置。
［２９］複数のオーディオ信号を使用して、周囲ノイズを抑制するためのコンピュータプログラムプロダクトにおいて、
前記コンピュータプログラムプロダクトは、その上に命令を有しているコンピュータ読取可能媒体を具備し、
前記命令は、
少なくとも２つのオーディオ信号が、所望のオーディオと周囲ノイズとを含み、少なくとも２つの電気音響変換器により、前記少なくとも２つのオーディオ信号を提供するためのコードと、
ノイズ基準信号から分離された所望のオーディオ基準信号を取得するために、前記少なくとも２つのオーディオ信号上でビームフォーミングを実行するためのコードと、
前記ノイズ基準信号から残りの所望のオーディオを取り除くことにより、前記ノイズ基準信号を改善し、それにより、改善されたノイズ基準信号を取得するためのコードとを含むコンピュータプログラムプロダクト。
［３０］前記残りの所望のオーディオは、高周波の残りの所望のオーディオである［２９］に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３１］前記少なくとも２つの信号の間で所望のオーディオエネルギーをバランスさせるために、前記少なくとも２つの信号を較正するためのコードをさらに含む［２９］に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３２］前記ビームフォーミングにより生じた減衰効果を補償するために、前記改善されたノイズ基準信号を較正するためのコードをさらに含む［２９］に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３３］前記改善されたノイズ基準信号を較正するためのコードは、
少なくとも２つのサブバンドを取得するために、前記改善されたノイズ基準信号をフィルタリングするためのコードと、
較正ファクターを算出し、各サブバンドに対して別々の較正ファクターを算出するためのコードと、
前記較正ファクターにより前記サブバンドを乗算することにより、前記サブバンドを較正するためのコードと、
前記較正されたサブバンドを合計するためのコードとを含む［３２］に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
［３４］前記所望のオーディオ基準信号から付加的なノイズを取り除くために、付加的なビームフォーミングを実行するためのコードをさらに含み、
前記付加的なビームフォーミングを実行するためのコードは、
改善され、較正されたノイズ基準信号をローパスフィルタリングし、それにより、改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号を取得するためのコードと、
前記改善され、較正され、ローパスフィルタリングされたノイズ基準信号上で適応フィルタリングを実行するためのコードとを含む［２９］に記載のコンピュータプログラムプロダクト。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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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７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１３】
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