(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンチノイズ信号を生成する方法であって、前記方法が、
第１のサンプリングレートを有する第１の領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することと、ここにおいて、前記第１の時間間隔中に、前記デジタルフィルタが前記第１のサンプリングレートに経時的に適応可能な第１のフィルタ状態を有する、
前記第１の領域において前記基準ノイズ信号に前記デジタルフィルタを適用することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することと、ここにおいて、前記第２の時間間隔中に、前記デジタルフィルタが、前記第２のサンプリングレートに経時的に適応可能な第２のフィルタ状態を有する、
前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する第２の領域において、前記基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて前記第２のフィルタ状態を、前記第２の時間間隔中に、制御ブロックにより計算することと、
利用者の耳に装着され、前記アンチノイズ信号に基づく音響信号を生成するため前記耳の耳道に向けられたラウドスピーカーを駆動すること、ここにおいて、前記基準ノイズ信号は、前記利用者の耳に装着された第１のマイクロフォンによって、外部音響ノイズに対応して生成される信号に基づき、前記エラー信号は、前記第１のマイクロフォンよりも前記耳道に近い第２のマイクロフォンによって生成される信号に基づく、
を具備する方法。
【請求項２】
前記デジタルフィルタが、
フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するように構成されたフィードバックフィルタと、
前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するように構成されたフィードフォワードフィルタと
を含む、請求項１に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項３】
前記第２のフィルタ状態を前記計算することが、前記フィードフォワードフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数と前記フィードバックフィルタの少なくとも１つのフィードバック係数とを更新することを含む、請求項２に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項４】
前記フィードフォワードフィルタおよび前記フィードバックフィルタの各々が無限インパルス応答フィルタである、請求項２および３のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項５】
前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、前記第２のフィルタ状態を前記計算することが、前記フィルタ利得の更新を計算することを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項６】
前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、請求項１から５のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項７】
前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、請求項１から６のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項８】
前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、請求項１から６のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項９】
前記方法が、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信することを含み、
前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、請求項１から８のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１０】
前記第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することは、前記第１の時間間隔中に前記基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記第１の領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記アンチノイズ信号を生成することを含み、
前記第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することは、前記第２の時間間隔中に前記基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記第１の領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記アンチノイズ信号を生成することを含み、
前記第１の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが前記第１のサンプリングレートに経時的に適応可能な前記第１のフィルタ状態を有し、前記第２の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが、前記第２のサンプリングレートに経時的に適応可能な、第１のフィルタ状態とは異なる前記第２のフィルタ状態を有し、
前記方法は、前記第２の領域において、前記エラー信号からの情報に基づいて前記第２のフィルタ状態を前記第２の時間間隔中に第２の制御ブロックにより計算することをさらに具備する、請求項１乃至９のいずれかに記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１１】
前記第２マイクロフォンは前記耳道に向けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１２】
前記第２マイクロフォンは前記ラウドスピーカーによって生成される音響フィールド内に配置される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１３】
前記第２フィルタ状態は、前記基準ノイズ信号からの情報と前記エラー信号からの情報に基づく、請求項１から１２のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１４】
前記第２フィルタ状態は、前記ラウドスピーカー及び前記第２マイクロフォンの間の音響パスの推定値に基づく、請求項１から１３のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１５】
前記第２のフィルタ状態を計算することは、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算することを含み、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、請求項１から１３のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
【請求項１６】
アンチノイズ信号を生成するための装置であって、前記装置が、
利用者の耳に装着され、外部音響ノイズに対応して第１の信号を生成するために配列され及び構成される第１のマイクロフォンと、
第１のフィルタ状態に従い第１のサンプリングレートを持つ第１の領域において前記第１の信号に基づく基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するための手段と、
前記第１の時間間隔及び第２の時間間隔中に前記第１のマイクロフォンよりも前記耳道に近づけ、及び第２の信号を生成するために配列され及び構成される第２のマイクロフォンと、
前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する第２領域において前記基準ノイズ信号からの情報（Ａ）と前記第２の信号に基づくエラー信号からの情報（Ｂ）とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するための手段であって、前記第２のフィルタ状態が前記第１のフィルタ状態とは異なる、計算するための手段と、
前記利用者の前記耳に装着され前記耳の耳道に向けられるため、アンチノイズ信号に基づく音響信号を生成するために配列され及び構成されるラウドスピーカーと、
を備え、
前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段が、前記第１領域において前記第２のフィルタ状態に従って前記基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成された、装置。
【請求項１７】
前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段は、デジタルフィルタである、請求項１６に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項１８】
前記第２フィルタ状態を計算するための前記手段は、制御ブロックである、請求項１７に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項１９】
前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段は、集積回路である、請求項１６に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２０】
前記第２フィルタ状態を計算するための前記手段は、少なくとも１つのプロセッサによって計算される場合に前記少なくとも１つのプロセッサに前記計算を実行させるためのプログラムを記録した機械可読媒体である、請求項１９に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２１】
前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段が、
フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するための手段と、
前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための手段と
を含む、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２２】
フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するための前記手段は、フィードバックフィルタであり、
前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための前記手段は、フィードフォワードフィルタである、請求項２１に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２３】
前記第２のフィルタ状態を計算するための前記手段が、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するための前記手段の少なくとも１つのフィードバック係数と、前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための前記手段の少なくとも１つのフィードフォワード係数とを更新するように構成された、請求項２１及び２２のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２４】
フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理する前記手段および前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための前記手段の各々が無限インパルス応答フィルタである、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２５】
前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、前記第２のフィルタ状態を前記計算することが前記フィルタ利得の更新を計算することを含む、請求項１６から２４のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２６】
前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、請求項１６から２５のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２７】
前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、請求項１６から２６のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２８】
前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、請求項１６から２６のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項２９】
前記装置が、前記基準ノイズ信号を生成するための手段を含み、前記手段が、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信するように構成され、
前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、請求項１６から２８のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３０】
前記基準ノイズ信号を生成するための前記手段は、前記基準ノイズ信号を生成するために空間選択処理動作を実行するよう構成されるフィルタである、請求項２９に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３１】
前記アンチノイズ信号を前記生成するための前記手段が、前記第１の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記第１の領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、
前記アンチノイズ信号を前記生成するための前記手段が、前記第２の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記第１の領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、
前記第１の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが前記第１のフィルタ状態を有し、前記第２の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが、前記第１のフィルタ状態とは異なる前記第２のフィルタ状態を有し、
前記計算するための手段が、前記第２の領域において、前記エラー信号からの情報に基づいて前記第２のフィルタ状態を第２の制御ブロックにより計算するように構成された、請求項１６から３０のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３２】
前記第２マイクロフォンは、前記耳道内へ向けられる、請求項１６から３１のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３３】
前記第２マイクロフォンは、前記ラウドスピーカーによって生成される音響フィールド内に配置される、請求項１６から３２のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３４】
前記第２フィルタ状態は、前記基準ノイズ信号からの情報と前記エラー信号からの情報に基づく、請求項１６から３３のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３５】
前記第２フィルタ状態は、前記ラウドスピーカー及び前記第２マイクロフォンの間の音響パスの推定値に基づく、請求項１６から３４のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３６】
前記装置が、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算するための手段を含み、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、請求項１６から３４のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【請求項３７】
コンピュータに対して、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法を実行させる、プログラム。
【請求項３８】
プログラムを格納したコンピュータ読取可能な記憶デバイスであって、前記プログラムが、コンピュータに対して、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータ読取可能な記憶デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、２００９年７月１０日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE MEDIA FOR ADAPTIVE ACTIVE NOISE CANCELLATION」と題する米国仮特許出願第６１／２２４，６１６号に対して優先権を主張する。本特許出願はまた、本出願の譲受人に譲渡され、２００９年７月２３日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE MEDIA FOR ADAPTIVE ACTIVE NOISE CANCELLATION」と題する米国仮特許出願第６１／２２８，１０８号に対して優先権を主張する。本特許出願はまた、本出願の譲受人に譲渡され、２０１０年６月３０日に出願された「SYSTEMS, METHODS, APPARATUS, AND COMPUTER-READABLE MEDIA FOR ADAPTIVE ACTIVE NOISE CANCELLATION」と題する米国仮特許出願第６１／３５９，９７７号に対して優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、オーディオ信号処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
アクティブ雑音消去（ａｃｔｉｖｅ  ｎｏｉｓｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：ＡＮＣ、アクティブ雑音低減とも呼ばれる）は、「逆位相」または「アンチノイズ」波形とも呼ばれる、（たとえば、同じレベルおよび反転位相を有する）雑音波の逆形態である波形を発生することによって空気中の音響雑音をアクティブに低減する技術である。ＡＮＣシステムは、概して、外部雑音基準信号をピックアップするために１つまたは複数のマイクロフォンを使用し、その雑音基準信号からアンチノイズ波形を発生し、１つまたは複数のラウドスピーカーを通してアンチノイズ波形を再生する。このアンチノイズ波形は、ユーザの耳に到達する雑音のレベルを低減させるため元の雑音波と弱め合うように干渉する。
【０００４】
アクティブ雑音消去技法は、周囲環境からの音響雑音を低減するために、セルラー電話などのパーソナル通信デバイス、およびヘッドフォンなどの音響再生デバイスに適用され得る。そのような適用例では、ＡＮＣ技法の使用は、音楽および遠端ボイスなどの有用な音響信号を配信しながら、耳に到達する背景雑音のレベルを最高２０デシベルだけ低減し得る。たとえば、通信アプリケーション用のヘッドフォンでは、機器は、通常、マイクロフォンとラウドスピーカーとを有し、マイクロフォンは、送信のためのユーザのボイスをキャプチャするために使用され、ラウドスピーカーは、受信信号を再生するために使用される。そのような場合、マイクロフォンはブームまたはイヤーカップ上に取り付けられ得、および／またはラウドスピーカーはイヤーカップまたはイヤプラグ中に取り付けられ得る。
【発明の概要】
【０００５】
一般的構成による、アンチノイズ信号を生成する方法が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成することを含む。本方法は、フィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成することを含む。第１の時間間隔中に、デジタルフィルタは第１のフィルタ状態を有し、第２の時間間隔中に、デジタルフィルタは、第１のフィルタ状態とは異なる第２のフィルタ状態を有する。本方法は、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算することを含む。そのような方法のための機械実行可能命令を記憶する有形機能を有するコンピュータ可読媒体も本明細書で開示する。
【０００６】
一般的構成による、アンチノイズ信号を生成するための装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するための手段を含む。本装置は、フィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するための手段を含む。第１の時間間隔中に、デジタルフィルタは第１のフィルタ状態を有し、第２の時間間隔中に、デジタルフィルタは、第１のフィルタ状態とは異なる第２のフィルタ状態を有する。本装置は、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するための手段を含む。
【０００７】
一般的構成によるアンチノイズ信号を生成するための装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において、第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するように構成されたデジタルフィルタを含む。本装置はまた、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するように構成された制御ブロックであって、第２のフィルタ状態が第１のフィルタ状態とは異なる、制御ブロックを含む。本装置では、デジタルフィルタは、フィルタ処理領域において第２のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するように構成される。
【０００８】
別の一般的構成による、アンチノイズ信号を生成するための装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において、第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するように構成された集積回路を含む。本装置はまた、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、少なくとも１つのプロセッサに、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算させる機械実行可能命令であって、第２のフィルタ状態が第１のフィルタ状態とは異なる、機械実行可能命令を記憶する有形構造を有するコンピュータ可読媒体を含む。本装置では、集積回路は、フィルタ処理領域において第２のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】フィードフォワードＡＮＣ装置Ａ１０のブロック図。
【図１Ｂ】フィードバックＡＮＣ装置Ａ２０のブロック図。
【図２Ａ】フィルタＡＦ１０の実施形態ＡＦ１２のブロック図。
【図２Ｂ】フィルタＡＦ１０の実施形態ＡＦ１４のブロック図。
【図３】フィルタＡＦ１０の実施形態ＡＦ１６のブロック図。
【図４Ａ】フィルタＦ１０の適応実施形態Ｆ５０のブロック図。
【図４Ｂ】フィルタＦ１０の適応実施形態Ｆ６０のブロック図。
【図４Ｃ】フィルタＦ１０の適応実施形態Ｆ７０のブロック図。
【図５Ａ】装置Ａ１０の実施形態Ａ１２のブロック図。
【図５Ｂ】装置Ａ２０の実施形態Ａ２２のブロック図。
【図６Ａ】装置Ａ１０の実施形態Ａ１４のブロック図。
【図６Ｂ】装置Ａ１２およびＡ１４の実施形態Ａ１６のブロック図。
【図７】装置Ａ１６およびＡ２２の実施形態Ａ３０のブロック図。
【図８Ａ】フィルタＦ１０の実施形態としてのＡＮＣフィルタＦ１００のブロック図。
【図８Ｂ】フィルタＦ２０の実施形態としてのＡＮＣフィルタＦ１００のブロック図。
【図９】装置Ａ１６の実施形態Ａ４０のブロック図。
【図１０】フィードフォワード構成中の制御ブロックＣＢ３２とＡＮＣフィルタＦ１００の適応実施形態Ｆ１１０とを含む構造ＦＳ１０のブロック図。
【図１１】フィードバック構成中のＡＮＣフィルタ構造ＦＳ１０のブロック図。
【図１２】適応構造ＦＳ１０の簡略化された実施形態ＦＳ２０のブロック図。
【図１３】適応構造ＦＳ１０の別の簡略化された実施形態ＦＳ３０のブロック図。
【図１４】簡略化された代替適応ＡＮＣ構造を示す図。
【図１５】簡略化された代替適応ＡＮＣ構造を示す図。
【図１６】簡略化された代替適応ＡＮＣ構造を示す図。
【図１７】簡略化された代替適応ＡＮＣ構造を示す図。
【図１８Ａ】フィードフォワードＡＮＣ装置Ａ１０の適応実施形態Ａ５０のブロック図。
【図１８Ｂ】制御ブロックＣＢ３４のブロック図。
【図１９Ａ】フィードバックＡＮＣ装置Ａ２０の適応実施形態Ａ６０のブロック図。
【図１９Ｂ】制御ブロックＣＢ３６のブロック図。
【図２０Ａ】ＡＮＣ装置Ａ１０の実施形態ＡＰ１０のブロック図。
【図２０Ｂ】ＡＮＣ装置Ａ２０の実施形態ＡＰ２０のブロック図。
【図２１Ａ】ＰＤＭアナログデジタル変換器ＰＡＤ１０の実施形態ＰＡＤ１２のブロック図。
【図２１Ｂ】積分器ＩＮ１０の実施形態ＩＮ１２のブロック図。
【図２２Ａ】一般的構成による方法Ｍ１００のフローチャート。
【図２２Ｂ】一般的構成による装置ＭＦ１００のブロック図。
【図２２Ｃ】適応ＡＮＣ装置Ａ１２の実施形態ＡＰ１１２のブロック図。
【図２３Ａ】ＰＤＭ変換器ＰＤ１０の実施形態ＰＤ２０のブロック図。
【図２３Ｂ】変換器ＰＤ２０の実施形態ＰＤ３０のブロック図。
【図２４】変換器ＰＤ２０の３次実施形態ＰＤ２２を示す図。
【図２５】変換器ＰＤ３０の３次実施形態ＰＤ３２を示す図。
【図２６】適応ＡＮＣ装置Ａ２２の実施形態ＡＰ１２２のブロック図。
【図２７】適応ＡＮＣ装置Ａ１４の実施形態ＡＰ１１４のブロック図。
【図２８】適応ＡＮＣ装置Ａ１６の実施形態ＡＰ１１６のブロック図。
【図２９】適応ＡＮＣ装置Ａ３０の実施形態ＡＰ１３０のブロック図。
【図３０】適応ＡＮＣ装置Ａ４０の実施形態ＡＰ１４０のブロック図。
【図３１Ａ】固定ハードウェア構成上で動作している適応可能ＡＮＣフィルタとソフトウェアで動作している関連するＡＮＣフィルタ適応ルーチンとの間の接続図の一例を示す図。
【図３１Ｂ】ＡＮＣ装置ＡＰ２００のブロック図。
【図３２Ａ】イヤーカップＥＣ１０の断面図。
【図３２Ｂ】イヤーカップＥＣ１０の実施形態ＥＣ２０の断面図。
【図３２Ｃ】イヤーカップＥＣ２０の実施形態ＥＣ３０の断面図。
【図３３Ａ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ１００の様々な図。
【図３３Ｂ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ１００の様々な図。
【図３３Ｃ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ１００の様々な図。
【図３３Ｄ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ１００の様々な図。
【図３３Ｅ】ヘッドセットＤ１００の実施形態Ｄ１０２の様々な図。
【図３３Ｆ】ヘッドセットＤ１００の実施形態Ｄ１０２の様々な図。
【図３３Ｇ】ヘッドセットＤ１００の実施形態Ｄ１０２の様々な図。
【図３３Ｈ】参照マイクロフォンＭＲ１０のインスタンスが配置され得る、デバイスＤ１００内のロケーションの４つの例を示す図。
【図３３Ｉ】エラーマイクロフォンＭＥ１０が配置され得る、デバイスＤ１００内のロケーションの一例を示す図。
【図３４Ａ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ２００の様々な図。
【図３４Ｂ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ２００の様々な図。
【図３４Ｃ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ２００の様々な図。
【図３４Ｄ】マルチマイクロフォンワイヤレスヘッドセットＤ２００の様々な図。
【図３４Ｅ】ヘッドセットＤ２００の実施形態Ｄ２０２の様々な図。
【図３４Ｆ】ヘッドセットＤ２００の実施形態Ｄ２０２の様々な図。
【図３５】ヘッドセット６３の様々な標準配向の図。
【図３６】ユーザの耳に取り付けられたヘッドセットＤ１００の平面図。
【図３７Ａ】通信ハンドセットＨ１００の図。
【図３７Ｂ】ハンドセットＨ１００の実施形態Ｈ１１０の図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で説明する原理は、たとえば、ＡＮＣ演算を実行するように構成されたヘッドセットあるいは他の通信または音響再生デバイスに適用され得る。
【００１１】
その文脈によって明確に限定されない限り、「信号」という用語は、本明細書では、ワイヤ、バス、または他の伝送媒体上に表された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、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。その文脈によって明確に限定されない限り、「発生（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）」という用語は、本明細書では、計算（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）または別様の生成（ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ）など、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。その文脈によって明確に限定されない限り、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」という用語は、本明細書では、複数の値からの計算（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）、評価、平滑化、および／または選択など、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。その文脈によって明確に限定されない限り、「取得（ｏｂｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）、導出、（たとえば、外部デバイスからの）受信、および／または（たとえば、記憶要素のアレイからの）検索など、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、他の要素または動作を除外するものではない。「に基づく」（「ＡはＢに基づく」など）という用語は、（ｉ）「少なくとも〜に基づく」（たとえば、「Ａは少なくともＢに基づく」）、および特定の文脈で適当な場合に、（ｉｉ）「に等しい」（たとえば、「ＡはＢに等しい」）という場合を含む、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。同様に、「に応答して」という用語は、「少なくとも〜に応答して」を含む、その通常の意味のいずれをも示すのに使用される。
【００１２】
別段に規定されていない限り、特定の特徴を有する装置の動作のいかなる開示も、類似の特徴を有する方法を開示する（その逆も同様）ことをも明確に意図し、特定の構成による装置の動作のいかなる開示も、類似の構成による方法を開示する（その逆も同様）ことをも明確に意図する。「構成」という用語は、その特定の文脈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得る。「方法」、「プロセス」、「手順」、および「技法」という用語は、特定の文脈によって別段に規定されていない限り、一般的、互換的に使用される。「装置」および「デバイス」という用語も、特定の文脈によって別段に規定されていない限り、一般的、互換的に使用される。「要素」および「モジュール」という用語は、一般に、より大きい構成の一部を示すのに使用される。文書の一部の参照によるいかなる組込みも、そのような定義が文書中の他の場所、ならびに組み込まれた部分で参照される図に現れた場合、その部分内で言及された用語または変数の定義を組み込んでいることをも理解されたい。
【００１３】
ＡＮＣ装置は、通常、環境から基準音響雑音信号をキャプチャするように構成されたマイクロフォン、および／または雑音消去後に音響エラー信号をキャプチャするように構成されたマイクロフォンを有する。いずれの場合も、ＡＮＣ装置は、マイクロフォン入力を使用して、そのロケーションにおける雑音を推定し、推定された雑音の変更バージョンであるアンチノイズ信号を生成する。その変更は、一般に、位相反転を用いるフィルタ処理を含み、また、利得増幅を含み得る。
【００１４】
図１Ａは、フィードフォワードＡＮＣフィルタＦ１０と、周囲雑音を検知するために配設された参照マイクロフォンＭＲ１０とを含むＡＮＣ装置の一例Ａ１０のブロック図を示す。フィルタＦ１０は、参照マイクロフォンＭＲ１０によって生成された信号に基づく基準ノイズ信号ＳＸ１０を受信し、対応するアンチノイズ信号ＳＹ１０を生成するように構成される。装置Ａ１０はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０に基づいて音響信号を生成するように構成されたラウドスピーカーＬＳ１０を含む。ラウドスピーカーＬＳ１０は、周囲雑音が（「静穏ゾーン」とも呼ばれる）ユーザの鼓膜に到達する前に減衰または消去されるように、音響信号をユーザの耳道に導くか、さらにはユーザの耳道の中に導くように構成される。装置Ａ１０はまた、（たとえば、ビームフォーミング、ブラインド音源分離、利得および／または位相分析などの空間選択的処理演算を実行するように構成されたフィルタを介して）参照マイクロフォンＭＲ１０の２つ以上のインスタンスからの信号からの情報に基づいて基準ノイズ信号ＳＸ１０を生成するように実施され得る。
【００１５】
上記で説明したように、ＡＮＣ装置は、バックグラウンドから音響雑音をピックアップするために、１つまたはそれ以上のマイクロフォン（たとえば、参照マイクロフォンＭＲ１０）を使用するように構成され得る。別のタイプのＡＮＣシステムは、雑音低減後にエラー信号をピックアップするために、（場合によっては参照マイクロフォンに加えて）マイクロフォンを使用する。フィードバック構成中のＡＮＣフィルタは、一般に、エラー信号の位相を反転するように構成され、また、エラー信号を組み込み、周波数応答を等化し、及び／あるいは遅延を整合させるか若しくは最小限に抑えるように構成され得る。
【００１６】
図１Ｂは、フィードバックＡＮＣフィルタＦ２０と、ラウドスピーカーＬＳ１０によって生成された音響（たとえば、アンチノイズ信号ＳＹ１０に基づく音響信号）を含む音響をユーザの耳道において検知するために配設されたエラーマイクロフォンＭＥ１０とを含むＡＮＣ装置の一例Ａ２０のブロック図を示す。フィルタＦ２０は、エラーマイクロフォンＭＥ１０によって生成された信号に基づくエラー信号ＳＥ１０を受信し、対応するアンチノイズ信号ＳＹ１０を生成するように構成される。
【００１７】
一般に、振幅が音響雑音と一致し、位相が音響雑音と反対であるアンチノイズ信号ＳＹ１０を発生するようにＡＮＣフィルタ（たとえば、フィルタＦ１０、フィルタＦ２０）を構成することが望ましい。最適な雑音消去を達成するために、時間遅延、利得増幅、および等化または低域フィルタ処理などの信号処理演算が実行され得る。（たとえば、高振幅低周波音響信号を減衰させるために）信号を高域フィルタ処理するようにＡＮＣフィルタを構成することが望ましいことがある。追加または代替として、（たとえば、高い周波数においてＡＮＣ効果が周波数とともに逓減するように）信号を低域フィルタ処理するようにＡＮＣフィルタを構成することが望ましいことがある。音響雑音がマイクロフォンからアクチュエータ（すなわち、ラウドスピーカーＬＳ１０）に伝わる時間までにアンチノイズ信号が利用可能でなければならないので、ＡＮＣフィルタによって生じる処理遅延は極めて短い時間（一般に約３０〜６０マイクロ秒）を超えるべきではない。
【００１８】
ＡＮＣ装置Ａ１０が、一般に、基準ノイズ信号ＳＸ１０をデジタル形式で生成するために、参照マイクロフォンＭＲ１０によって生成された信号に対してアナログデジタル変換を実行するように構成されるように、フィルタＦ１０はデジタルフィルタを含む。同様に、ＡＮＣ装置Ａ２０は、一般に、エラー信号ＳＥ１０をデジタル形式で生成するために、エラーマイクロフォンＭＥ１０によって生成された信号に対してアナログデジタル変換を実行するように構成されるように、フィルタＦ２０はデジタルフィルタを含む。アナログおよび／またはデジタル領域においてＡＮＣフィルタの上流でＡＮＣ装置によって実行され得る他の前処理演算の例には、スペクトル整形（たとえば、低域、高域、および／または帯域通過フィルタ処理）、（たとえば、エラー信号ＳＥ１０に対する）エコー消去、インピーダンス整合、および利得制御がある。たとえば、ＡＮＣ装置（たとえば、装置Ａ１０）は、ＡＮＣフィルタの上流の信号に対して（たとえば、５０、１００、または２００Ｈｚのカットオフ周波数を有する）高域フィルタ処理演算を実行するように構成され得る。
【００１９】
ＡＮＣ装置はまた、一般に、ラウドスピーカーＬＳ１０の上流でアンチノイズ信号ＳＹ１０をアナログ形式に変換するように構成されたデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）を含む。また、下記のように、ＡＮＣ装置が、ラウドスピーカーＬＳ１０による再生のためのオーディオ出力信号を生成するために、（アナログ領域またはデジタル領域のいずれかにおいて）所望の音響信号をアンチノイズ信号と混合することが望ましいことがある。そのような所望の音響信号の例には、受信（すなわち遠端）ボイス通信信号、音楽または他のマルチメディア信号、および側音信号がある。
【００２０】
図２Ａは、フィードフォワードＡＮＣフィルタＡＦ１０の有限インパルス応答（ＦＩＲ）実施形態ＡＦ１２のブロック図を示す。この例では、フィルタＡＦ１２は、フィルタ係数（すなわち、フィードフォワード利得係数ｂ０、ｂ１、およびｂ２）の値によって定義される伝達関数Ｂ（ｚ）＝ｂ０＋ｂ１＊ｚ−１＋ｂ２＊ｚ−２を有する。この例では２次ＦＩＲフィルタが示されているが、フィルタＡＦ１０のＦＩＲ実施形態は、最大許容遅延などのファクタに応じて多くの数のＦＩＲフィルタ段（すなわち、多くの数のフィルタ係数）を含み得る。基準ノイズ信号ＳＸ１０が１ビット幅である場合、フィルタ係数の各々は、極性スイッチ（たとえば、ＸＯＲゲート）を使用して実施され得る。図２Ｂは、ＦＩＲフィルタＡＦ１２の代替実施形態ＡＦ１４のブロック図を示す。フィードバックＡＮＣフィルタＡＦ２０は、図２Ａおよび図２Ｂを参照しながら上記で説明した原理と同じ原理に従ってＦＩＲフィルタとして実施され得る。
【００２１】
図３は、フィルタＡＦ１０の無限インパルス応答（ＩＩＲ）実施形態ＡＦ１６のブロック図を示す。この例では、フィルタＡＦ１６は、フィルタ係数（すなわち、フィードフォワード利得係数ｂ0、ｂ1、およびｂ2ならびにフィードバック利得係数ａ1およびａ2）の値によって定義される伝達関数Ｂ（ｚ）／（１−Ａ（ｚ））＝（ｂ０＋ｂ１＊ｚ−１＋ｂ２＊ｚ−２）／（１−ａ１＊ｚ−１−ａ２＊ｚ−２）を有する。この例では２次ＩＩＲフィルタが示されているが、フィルタＡＦ１０のＩＩＲ実施形態は、最大許容遅延などのファクタに応じて、フィードバック側（すなわち、伝達関数の分母）とフィードフォワード側（すなわち、伝達関数の分子）のいずれかにおいて多くの数のフィルタ段（すなわち、多くの数のフィルタ係数）を含み得る。基準ノイズ信号ＳＸ１０が１ビット幅である場合、フィルタ係数の各々は、極性スイッチ（たとえば、ＸＯＲゲート）を使用して実施され得る。フィードバックＡＮＣフィルタＡＦ２０は、図３を参照しながら上記で説明した原理と同じ原理に従ってＩＩＲフィルタとして実施され得る。フィルタＦ１０およびフィルタＦ２０のいずれかは、一連の１つ又はそれ以上のＦＩＲおよび／またはＩＩＲフィルタとしても実施され得る。
【００２２】
ＡＮＣフィルタは、経時的に固定であるフィルタ状態を有するか、または代替的に、経時的に適応可能であるフィルタ状態を有するように構成され得る。適応ＡＮＣフィルタ処理演算は、一般に、動作条件の予想される範囲わたって固定ＡＮＣフィルタ処理演算よりも良好なパフォーマンスを達成することができる。たとえば、固定ＡＮＣ手法に比較して、適応ＡＮＣ手法は、一般に、周囲雑音および／または音響経路の変化に応答することによって、より良い雑音消去結果を達成することができる。図４Ａは、フィルタＦ１０の複数の異なる固定状態実施形態Ｆ１５ａおよびＦ１５ｂを含む、ＡＮＣフィルタＦ１０の適応可能実施形態Ｆ５０のブロック図を示す。フィルタＦ５０は、状態選択信号ＳＳ１０の状態に従って成分フィルタＦ１５ａおよびＦ１５ｂのうちの１つを選択するように構成される。この例では、フィルタＦ５０は、状態選択信号ＳＳ１０の現在の状態によって示されるフィルタに基準ノイズ信号ＳＸ１０を導くセレクタＳＬ１０を含む。ＡＮＣフィルタＦ５０はまた、選択信号ＳＳ１０の状態に従って成分フィルタのうちの１つの出力を選択するように構成されたセレクタを含むように実施され得る。そのような場合、セレクタＳＬ１０は、同じく存在し得るか、または成分フィルタのすべてが基準ノイズ信号ＳＸ１０を受信するように省略され得る。
【００２３】
フィルタＦ５０の複数の成分フィルタは、利得、低周波カットオフ周波数、低周波ロールオフプロファイル、高周波カットオフ周波数、および／または高周波ロールオフプロファイルなど、１つまたはそれ以上の応答特性に関して互いに異なり得る。成分フィルタＦ１５ａおよびＦ１５ｂの各々は、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、又は一連の２つ若しくはそれ以上のＦＩＲ並びに／若しくはＩＩＲフィルタとして実施され得る。図４Ａの例では２つの選択可能な成分フィルタが示されているが、最大許容複雑さなどのファクタに応じて、多くの数の選択可能な成分フィルタが使用され得る。フィードバックＡＮＣフィルタＡＦ２０は、図４Ａを参照しながら上記で説明した原理と同じ原理に従って適応可能フィルタとして実施され得る。
【００２４】
図４Ｂは、フィルタＦ１０の固定状態実施形態Ｆ１５と利得制御要素ＧＣ１０とを含む、ＡＮＣフィルタＦ１０の別の適応可能実施形態Ｆ６０のブロック図を示す。フィルタＦ１５は、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、又は一連の２つ若しくはそれ以上のＦＩＲ並びに／若しくはＩＩＲフィルタとして実施され得る。利得制御要素ＧＣ１０は、状態選択信号ＳＳ１０の現在の状態によって示されるフィルタ利得更新に従ってＡＮＣフィルタＦ１５の出力を増幅および／または減衰させるように構成される。利得制御要素ＧＣ１０は、フィルタ利得更新が、フィルタＦ１５の出力に適用されるべき線形または対数利得係数であるか、あるいは利得制御要素ＧＣ１０の現在の利得係数に適用されるべき線形または対数変化（たとえば、増分または減分）であるように実施され得る。一例では、利得制御要素ＧＣ１０は乗算器として実施される。別の例では、利得制御要素ＧＣ１０は可変利得増幅器として実施される。フィードバックＡＮＣフィルタＡＦ２０は、図４Ｂを参照しながら上記で説明した原理と同じ原理に従って適応可能フィルタとして実施され得る。
【００２５】
フィルタ係数のうちの１つまたはそれ以上が、経時的に変化し得る（すなわち、適応可能である）値を有するようにフィルタＦ１０またはＦ２０などのＡＮＣフィルタを実施することが望ましいことがある。図４Ｃは、状態選択信号ＳＳ１０の状態がフィルタ係数のうちの１つまたはそれ以上の各々の値を示す、ＡＮＣフィルタＦ１０の適応可能実施形態Ｆ７０のブロック図を示す。フィルタＦ７０は、ＦＩＲフィルタまたはＩＩＲフィルタとして実施され得る。代替的に、フィルタＦ７０は、フィルタのうちの１つまたはそれ以上（場合によってはすべて）が適応可能であり、残りは固定係数値を有する、一連の２つ又はそれ以上のＦＩＲおよび／またはＩＩＲフィルタとして実施され得る。
【００２６】
ＩＩＲフィルタを含むＡＮＣフィルタＦ７０の実施形態では、フィードフォワードフィルタ係数のうちの１つまたはそれ以上（場合によってはすべて）および／またはフィードバックフィルタ係数のうちの１つまたはそれ以上（場合によってはすべて）が適応可能であり得る。フィードバックＡＮＣフィルタＡＦ２０は、図４Ｃを参照しながら上記で説明した原理と同じ原理に従って適応可能フィルタとして実施され得る。
【００２７】
適応可能フィルタＦ７０のインスタンスを含むＡＮＣ装置は、フィルタによって導入されるレイテンシが（たとえば、選択信号ＳＳ１０の現在の状態に従って）調整可能であるように構成され得る。たとえば、フィルタＦ７０は、遅延段の数が選択信号ＳＳ１０の状態に従って変化するように構成され得る。１つのそのような例では、遅延段の数は、最高次のフィルタ係数の値を０に設定することによって低減される。そのような調整可能なレイテンシは、特にフィードフォワードＡＮＣ設計（たとえば、装置Ａ１０の実施形態）のために望ましいことがある。
【００２８】
フィードフォワードＡＮＣフィルタＦ１０はまた、成分選択可能フィルタＦ５０、利得選択可能フィルタＦ６０、および係数値選択可能フィルタＦ７０のうちの２つ又はそれ以上の実施形態として構成され得、フィードバックＡＮＣフィルタＦ２０は、同じ原理に従って構成され得ることに明確に留意されたい。
【００２９】
基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報および／またはエラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するようにＡＮＣ装置を構成することが望ましいことがある。図５Ａは、フィードフォワードＡＮＣフィルタＦ１０（たとえば、フィルタＦ５０、Ｆ６０、および／またはＦ７０の実施形態）の適応可能実施形態Ｆ１２を含む、ＡＮＣ装置Ａ１０の実施形態Ａ１２のブロック図を示す。装置Ａ１２はまた、基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ１０を含む。プロセッサ（たとえば、デジタル信号プロセッサまたはＤＳＰ）が実行すべき命令のセットとして制御ブロックＣＢ１０を実施することが望ましいことがある。図５Ｂは、フィードバックＡＮＣフィルタＦ２０の適応可能実施形態Ｆ２２と、エラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ２０とを含む、ＡＮＣ装置Ａ２０の実施形態Ａ２２のブロック図を示す。プロセッサ（たとえば、ＤＳＰ）が実行すべき命令のセットとして制御ブロックＣＢ２０を実施することが望ましいことがある。
【００３０】
図６Ａは、エラーマイクロフォンＭＥ１０と、エラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ２０のインスタンスとを含む、ＡＮＣ装置Ａ１０の実施形態Ａ１４のブロック図を示す。図６Ｂは、基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報とエラー信号ＳＥ１０からの情報とに基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ１０およびＣＢ２０の実施形態ＣＢ３０を含む、ＡＮＣ装置Ａ１２およびＡ１４の実施形態Ａ１６のブロック図を示す。プロセッサ（たとえば、ＤＳＰ）が実行すべき命令のセットとして制御ブロックＣＢ３０を実施することが望ましいことがある。制御ブロックＣＢ２０またはＣＢ３０の上流でエラー信号ＳＥ１０に対してエコー消去動作を実行することが望ましいことがある。
【００３１】
そのクラスが、フィルタ処理済み基準（「Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ」）ＬＭＳ、フィルタ処理済みエラー（「Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｅ」）ＬＭＳ、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｕ  ＬＭＳ、およびそれらの変形態（たとえば、サブバンドＬＭＳ、ステップサイズ正規化ＬＭＳなど）を含む、最小２乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムの実施形態に従って状態選択信号ＳＳ１０を発生するように制御ブロックＣＢ３０を構成することが望ましいことがある。ＡＮＣフィルタＦ１２が適応可能フィルタＦ７０のＦＩＲ実施形態である場合、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−ＸまたはＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｅ  ＬＭＳアルゴリズムの実施形態に従って、フィルタ係数のうちの１つまたはそれ以上の各々の更新された値を示すために状態選択信号ＳＳ１０を発生するように制御ブロックＣＢ３０を構成することが望ましいことがある。ＡＮＣフィルタＦ１２が適応可能フィルタＦ７０のＩＩＲ実施形態である場合、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｕ  ＬＭＳアルゴリズムの実施形態に従って、フィルタ係数のうちの１つまたは複数の各々の更新された値を示すために状態選択信号ＳＳ１０を発生するように制御ブロックＣＢ３０を構成することが望ましいことがある。
【００３２】
図７は、ハイブリッドＡＮＣフィルタＦ４０を含む、装置Ａ１６およびＡ２２の実施形態Ａ３０のブロック図を示す。フィルタＦ４０は、適応可能フィードフォワードＡＮＣフィルタＦ１２のインスタンスと適応可能フィードバックＡＮＣフィルタＦ２２のインスタンスとを含む。この例では、フィルタＦ１２およびＦ２２の出力は、アンチノイズ信号ＳＹ１０を生成するために合成される。装置Ａ３０はまた、状態選択信号ＳＳ１０のインスタンスＳＳ１０ａをフィルタＦ１２に供給するように構成された制御ブロックＣＢ３０のインスタンスと、状態選択信号ＳＳ１０のインスタンスＳＳ１０ｂをフィルタＦ２２に供給するように構成された制御ブロックＣＢ２０のインスタンスとを含む。
【００３３】
図８Ａは、フィードフォワードＩＩＲフィルタＦＦ１０とフィードバックＩＩＲフィルタＦＢ１０とを含むＡＮＣフィルタＦ１００のブロック図を示す。フィードフォワードフィルタＦＦ１０の伝達関数はＢ（ｚ）／（１−Ａ（ｚ））として表され得、フィードバックフィルタＦＢ１０の伝達関数はＷ（ｚ）／（１−Ｖ（ｚ））として表され得、成分関数Ｂ（ｚ）、Ａ（ｚ）、Ｗ（ｚ）、およびＶ（ｚ）は、以下の式に従って、それらのフィルタ係数（すなわち、利得係数）の値によって定義される。
【数１】
0005420766.tif 000002
【００３４】
フィルタＦ１００は、フィードフォワードＡＮＣ（すなわち、ＡＮＣフィルタＦ１０の実施形態として）、またはフィードバックＡＮＣ演算を実行するように（すなわち、ＡＮＣフィルタＦ２０の実施形態として）構成され得る。図８Ａは、フィードフォワードＡＮＣフィルタＦ１０の実施形態として構成されたフィルタＦ１００を示す。そのような場合、フィードバックＩＩＲフィルタＦＢ１０は、参照マイクロフォンＭＲ１０からの音響漏れを消去するように働き得る。ラベルｋは時間領域サンプルインデックスを示し、ｘ（ｋ）は基準ノイズ信号ＳＸ１０を示し、ｙ（ｋ）はアンチノイズ信号ＳＹ１０を示し、ｙB（ｋ）はフィードバックフィルタＦＢ１０によって生成されるフィードバック信号を示す。図８Ｂは、フィードバックＡＮＣフィルタＦ２０の実施形態として構成されたフィルタＦ１００を示す。そのような場合、フィードバックＩＩＲフィルタＦＢ１０は、エラー信号ＳＥ１０からアンチノイズ信号ＳＹ１０を除去するように働き得る。
【００３５】
フィードフォワードフィルタＦＦ１０は、Ａ（ｚ）を０に設定することによって（すなわち、Ａ（ｚ）のフィードバック係数値ａの各々を０に設定することによって）ＦＩＲフィルタとして実施され得ることに留意されたい。同様に、フィードバックフィルタＦＢ１０は、Ｖ（ｚ）を０に設定することによって（すなわち、Ｖ（ｚ）のフィードバック係数値ｚの各々を０に設定することによって）ＦＩＲフィルタとして実施され得る。
【００３６】
フィードフォワードフィルタＦＦ１０とフィードバックフィルタＦＢ１０のいずれかまたは両方は、固定フィルタ係数を有するように実施され得る。固定ＡＮＣ手法では、フィードフォワードＩＩＲフィルタおよびフィードバックＩＩＲフィルタは完全フィードバックＩＩＲタイプ構造（たとえば、それらの各々がＩＩＲフィルタであり得る、フィードフォワードフィルタとフィードバックフィルタとによって形成されるフィードバックループを含むフィルタトポロジー）を形成する。
【００３７】
図９は、フィードフォワード構成中に（すなわち、フィルタＦ１２の実施形態として）ＡＮＣフィルタＦ１００の適応可能実施形態Ｆ１１０を含む、装置Ａ１６の実施形態Ａ４０のブロック図を示す。この例では、適応可能フィルタＦ１１０は、フィードフォワードフィルタＦＦ１０の適応可能実施形態ＦＦ１２とフィードバックフィルタＦＢ１０の適応可能実施形態ＦＢ１２とを含む。適応可能フィルタＦＦ１２およびＦＢ１２の各々は、適応可能フィルタＦ５０、Ｆ６０、およびＦ７０に関して上記で説明した原理のいずれかに従って実施され得る。装置Ａ４０はまた、状態選択信号ＳＳ１０のインスタンスＳＳ１０ｆｆをフィルタＦＦ１２に供給し、状態選択信号ＳＳ１０のインスタンスＳＳ１０ｆｂをフィルタＦＢ１２に供給するように構成された制御ブロックＣＢ３０の実施形態ＣＢ３２を含み、信号ＳＳ１０ｆｆおよびＳＳ１０ｆｂは、基準ノイズ信号ＳＸ１０およびエラー信号ＳＥ１０からの情報に基づく。プロセッサ（たとえば、ＤＳＰ）が実行すべき命令のセットとして制御ブロックＣＢ３２を実施することが望ましいことがある。
【００３８】
図１０は、フィルタＦ１１０の実施形態と制御ブロックＣＢ３２の実施形態とを含み、フィードフォワード構成中に構成された構造ＦＳ１０のブロック図を示す。構造ＦＳ１０において、影なしボックスは、フィルタＦ１１０内のフィルタ処理演算Ｂ（ｚ）／（１−Ａ（ｚ））およびＷ（ｚ）／（１−Ｖ（ｚ））を示し、影つきボックスは、制御ブロックＣＢ３２内の適応演算を示す。オフラインで計算され得る伝達関数Ｓｅｓｔ（ｚ）は、マイクロフォン前置増幅器とラウドスピーカー増幅器との応答を含む、ラウドスピーカーＬＳ１０とエラーマイクロフォンＭＥ１０との間の２次音響経路Ｓ（ｚ）を推定する。ラベルｄ（ｋ）は、エラーマイクロフォンＭＥ１０のロケーションにおいて消去されるべき音響雑音を示し、関数Ｂ（ｚ）およびＳｅｓｔ（ｚ）は、中間信号を発生するために制御ブロックＣＢ３２内で様々なロケーションにコピーされる。ブロックＬＭＳ＿ＢおよびＬＭＳ＿Ａは、それぞれ、ＬＭＳ（最小２乗平均（ｌｅａｓｔ−ｎｅａｎ−ｓｑｕａｒｅｓ））原理に従ってＢ（ｚ）およびＡ（ｚ）の更新された係数値（すなわち、状態選択信号ＳＳ１０ｆｆ）を計算するための演算を示す。ブロックＬＭＳ＿ＷおよびＬＭＳ＿Ｖは、それぞれ、ＬＭＳ（最小２乗平均）原理に従ってＷ（ｚ）およびＶ（ｚ）の更新された係数値（すなわち、状態選択信号ＳＳ１０ｆｂ）を計算するための演算を示す。制御ブロックＣＢ３２は、フィードフォワードフィルタＦＦ１２とフィードバックＩＩＲフィルタＦＢ１２の両方の分子係数および分母係数が、フィルタ処理されている信号に関して同時に更新されるように実施され得る。図１１に、フィードバック構成中のＡＮＣフィルタ構造ＦＳ１０のブロック図を示す。
【００３９】
フィルタＦ１１０のフィルタ係数の更新された値を発生するために制御ブロックＣＢ３２を動作させるためのアルゴリズムは、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｕ  ＬＭＳ方法の原理をフィルタＦ１１０の構造に適用することによって導出され得る。そのようなアルゴリズムは、Ｓ（ｚ）を考慮することなしに係数値を導出する第１のステップ、および導出された係数値がＳ（ｚ）によって畳み込まれる第２のステップの２つのステップで導出され得る。
【００４０】
導出の第１のステップにおいて、θ［Ｂ，Ａ，Ｗ，Ｖ］は以下のフィルタ係数である。
【数２】
0005420766.tif 000003
【００４１】
上式で、Ｎｆ、Ｍｆは、それぞれフィードフォワードフィルタ分子および分母の次数であり、Ｎｂ、Ｍｂは、それぞれフィードバックフィルタ分子および分母の次数である。現在の係数に関する過去の出力の導関数が０であると仮定する。
【数３】
0005420766.tif 000004
【００４２】
導出の第２のステップにおいて、上記で導出された係数値は、ラウドスピーカーＬＳ１０とエラーマイクロフォンＭＥ１０との間の音響経路Ｓ（ｚ）の時間領域バージョンであるｓ（ｋ）を用いて畳み込まれる。
【数４】
0005420766.tif 000005
【００４３】
上式で、μｂ、μａ、μＷ、μＶは、ＬＭＳ適応演算を制御するための個々のステップパラメータである。
【００４４】
ＬＭＳ収束性能を改善し得る１つまたは複数の方法を使用することによって、上記で導出された適応演算を変更することが望ましいことがある。そのようなアルゴリズムの例には、サブバンドＬＭＳ技法および様々なステップサイズ正規化ＬＭＳ技法がある。
【００４５】
図１０および図１１に示す完全適応構造は、ハンドセット適用例など、十分な計算リソースが利用可能である適用例に適切であり得る。計算量的にあまり複雑でない実施形態が望まれる適用例の場合、この完全ＩＩＲ適応ＡＮＣアルゴリズムに基づいて、様々な形態の簡略化された適応ＡＮＣフィルタ構造が導出され得る。これらの簡略化された適応ＡＮＣアルゴリズムは、様々な適用例（たとえば、リソースの限られた適用例）に合わせて調整され得る。
【００４６】
１つのそのような簡略化は、フィードフォワードフィルタＦＦ１０のフィードバック（分母）係数Ａ（ｚ）及びフィードバックＩＩＲフィルタＦＢ１０のフィードバック（分母）係数Ｖ（ｚ）を０に設定することによって実現され得、これは、フィードフォワードフィルタＦＦ１０およびフィードバックフィルタＦＢ１０をＦＩＲフィルタとして構成する。そのような構造は、フィードフォワード構成により好適であり得る。図１２に、適応構造ＦＳ１０のそのような簡略化された実施形態ＦＳ２０のブロック図を示す。
【００４７】
別の簡略化は、フィードバックフィルタＦＢ１０のフィードフォワード（分子）係数Ｗ（ｚ）とフィードバック（分母）係数Ｖ（ｚ）とを０に設定することによって実現され得る。図１３は、適応構造ＦＳ１０のそのような簡略化された実施形態ＦＳ３０のブロック図を示す。この例では、制御ブロックＣＢ３２は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｕ  ＬＭＳアルゴリズムの実施形態に従って、次式などの適応演算ＬＭＳ＿ＢおよびＬＭＳ＿Ａを実行するように構成され得る。
【００４８】
Ｂ（ｚ）中のすべてのｂｉについて、ｂｉ←ｂｉ＋μｘ’（ｋ）ｅ（ｋ）
Ａ（ｚ）中のすべてのａｊについて、ａｊ←ａｊ＋μｙ’（ｋ−１）ｅ（ｋ）
上式で、ｘ’およびｙ’は、それぞれ信号ＳＸ１０およびＳＹ１０に伝達関数Ｓｅｓｔ（ｚ）を適用した結果を示す。
【００４９】
フィードバック構成では、Ｗ（ｚ）／（１−Ｖ（ｚ））はＳ（ｚ）に収束することが予想され得る。しかしながら、適応はこれらの関数を発散させ得る。実際問題として、オフラインで計算された推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）は正確でないことがある。（たとえば、最小平均２乗誤差（ｍｉｎｉｍｕｍ  ｍｅａｎｓｑｕａｒｅ  ｅｒｒｏｒ：ＭＭＳＥ）の意味において）雑音低減目的が依然として達成され得るように、残余エラー信号を最小限に抑えるように適応を構成することが望ましいことがある。
【００５０】
ラウドスピーカーＬＳ１０による再生のためのオーディオ出力信号ＳＯ１０を生成するためにアンチノイズ信号ＳＹ２０を所望の音響信号ＳＤ１０と混合するように、本明細書で説明するＡＮＣ装置Ａ１０またはＡ２０の実施形態のいずれか（たとえば、装置Ａ４０）を構成することが望ましいことがある。１つのそのような例では、所望の音響信号ＳＤ１０は、遠端ボイス通信信号（たとえば、通話）またはマルチメディア信号（たとえば、ブロードキャストを介して受信されるか、または記憶されたファイルから復号され得る音楽信号）など、再生オーディオ信号である。別のそのような例では、所望の音響信号ＳＤ１０は、ユーザ自身のボイスを搬送する側音信号である。
【００５１】
図１４、図１５、図１６、および図１７は、Ｓｅｓｔ（ｚ）が適応される装置Ａ４０のそのような実施形態のための簡略化された代替適応ＡＮＣ構造を示す。適応演算ＬＭＳ＿Ｓは、（ａ（ｋ）として示される）所望の音響信号ＳＤ１０の消去とＳ（ｚ）のオンライン推定とをサポートする。図１４のフィードフォワード構成では、適応構造ＦＳ１０の実施形態ＦＳ４０は、フィードバックフィルタＦＢ１０の係数値Ｗ（ｚ）／（１−Ｖ（ｚ））が、適応された２次経路推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）に等しくなるように構成される。図１５は、フィードバック構成中の適応構造ＦＳ１０の同様の実施形態ＦＳ５０を示す。これらの例では、制御ブロックＣＢ３２は、Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳアルゴリズムの実施形態に従って、次式などの適応演算ＬＭＳ＿Ｂを実行するように構成され得る。
【００５２】
Ｂ（ｚ）中のすべてのｂｉについて、ｂｉ←ｂｉ＋μｘ’（ｋ）ｅ（ｋ）
上式で、ｘ’は、信号ＳＸ１０に伝達関数Ｓｅｓｔ（ｚ）を適用した結果を示す。
【００５３】
上記で説明したＡＮＣフィルタ構造ＦＳ３０をＳｅｓｔ（ｚ）の適応を含むように実施することが望ましいことがある。図１６は、簡略化されたフィードフォワード構成中の適応構造ＦＳ１０のそのような実施形態ＦＳ６０を示し、図１７は、簡略化されたフィードバック構成中の適応構造ＦＳ１０の同様の実施形態ＦＳ７０を示す。これらの例では、制御ブロックＣＢ３２は、（たとえば、上記で説明した）Ｆｉｌｔｅｒｅｄ−Ｕ  ＬＭＳアルゴリズムの実施形態に従って適応演算ＬＭＳ＿ＢおよびＬＭＳ＿Ａを実行するように構成され得る。
【００５４】
発散なしにＩＩＲフィルタのフィルタ係数値の完全適応を実施することは困難なことがある。したがって、フィルタ構造ＦＳ１０のより限定された適応を実行することが望ましいことがある。たとえば、フィルタＦＦ１０とＦＢ１０の両方を成分選択可能フィルタＦ５０の実施形態として実現し得るか、または一方をフィルタＦ５０の実施形態として実現し得、他方を固定とし得る。別の代替形態は、固定係数値をもつフィルタＦＦ１０およびＦＢ１０を実施し、フィルタ利得のみを更新することである。そのような場合、利得および位相適応のための簡略化されたＡＮＣアルゴリズムを実施することが望ましいことがある。
【００５５】
図１８Ａは、ＡＮＣフィルタＦＧ１０と制御ブロックＣＢ３４とを含む、フィードフォワードＡＮＣ装置Ａ１０の適応実施形態Ａ５０のブロック図を示す。フィルタＦＧ１０は、フィルタＦ１００の固定係数実施形態Ｆ１０５を含む利得選択可能フィルタＦ６０の実施形態である。図１８Ｂは、ＡＮＣフィルタＦ１０５のコピーＦＣ１０５と、利得更新計算器ＵＣ１０とを含む制御ブロックＣＢ３４のブロック図を示す。利得更新計算器ＵＣ１０は、エラー信号ＳＥ１０からの情報と、フィルタコピーＦＣ１０５によってフィルタ処理された基準ノイズ信号ＳＸ１０と所望の音響信号ＳＤ１０との和ｑ（ｋ）からの情報とに基づくフィルタ利得更新情報（たとえば、更新された利得係数値、または既存の利得係数値の変化）を含むように状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成される。ＡＮＣフィルタＦＧ１０はハードウェアにおいて（たとえば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）内に）実施され、制御ブロックＣＢ３４は（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサが実行するための命令として）ソフトウェアにおいて実施されるように、装置Ａ５０を実施することが望ましいことがある。
【００５６】
図１９Ａは、ＡＮＣフィルタＦＧ２０と制御ブロックＣＢ３６とを含む、フィードバックＡＮＣ装置Ａ２０の適応実施形態Ａ６０のブロック図を示す。フィルタＦＧ２０は、フィルタＦ１００の固定係数実施形態Ｆ１１５を含む、利得選択可能フィルタＦ６０に関して本明細書で説明する原理による、フィルタＦ２０の利得選択可能実施形態である。フィルタＦＧ２０はまた、２次音響経路の伝達関数の推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）であるフィルタＦＳＥ１０を含む。図１９Ｂは、ＡＮＣフィルタＦ１１５のコピーＦＣ１１５と利得更新計算器ＵＣ１０のインスタンスとを含む制御ブロックＣＢ３６のブロック図を示す。この場合、利得更新計算器ＵＣ１０は、エラー信号ＳＥ１０からの情報と、フィルタコピーＦＣ１１５によってフィルタ処理されたｘ（ｋ）（ここでは、２次経路推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）によってフィルタ処理された所望の音響信号ＳＤ１０とエラー信号ＳＥ１０との和）と所望の音響信号ＳＤ１０との和ｑ（ｋ）からの情報とに基づくフィルタ利得更新情報（たとえば、更新された利得係数値、または既存の利得係数値の変化）を含むように状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成される。ＡＮＣフィルタＦＧ２０はハードウェアにおいて（たとえば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ内に）実施され、制御ブロックＣＢ３６は（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサが実行するための命令として）ソフトウェアにおいて実施されるように、装置Ａ６０を実施することが望ましいことがある。
【００５７】
図１８Ｂおよび図１９Ｂに示す利得更新計算器ＵＣ１０は、ＳＮＲベースの利得曲線に従って動作するように構成され得る。たとえば、計算器ＵＣ１０は、ボイスＳＮＲがしきい値を上回る（代替的に、しきい値以上である）場合は、（たとえば、ＡＮＣアーティファクトを低減するために）利得値Ｇ（ｋ）を１に等しく設定し、他の場合は、以下の演算において説明するサブバンドＬＭＳ方式に従ってＧ（ｋ）を更新するように構成され得る。
【００５８】
この演算において、Ｍはサブバンドの数を示し、Ｋは（たとえば、１０または２０ミリ秒のフレーム長の）フレーム当たりのサンプルの数を示し、ｍはサブバンドインデックスを示す。２次音響経路Ｓ（ｚ）の推定値は、この適応には不要である。利得更新は、
【数５】
0005420766.tif 000006
【００５９】
などの式に従って各サンプルｋにおいて実行され得る。
【００６０】
各サブバンドのエネルギー推定値Ｐｍは、次式などの式に従って各サンプルにおいて更新され得る。
【数６】
0005420766.tif 000007
【００６１】
エネルギー推定値の比は、次式などの式に従って、各サブバンドにおいてパラメータμmの符号をいつ変更すべきかを判断するために使用され得る。
【数７】
0005420766.tif 000008
【００６２】
のとき、μm＝−μmとなる。
上記の利得およびエネルギー推定値更新の各々は、各サンプルｋにおいてか、または若干少ない頻度の時間間隔（たとえば、フレームごとに１回）において繰り返され得る。利得Ｇを更新することによって利得および位相の変化が補償され得るように、そのようなアルゴリズムは、２次経路Ｓ（ｚ）の各サブバンド内でこれらの変化のみが発生するという仮定に基づく。ＡＮＣ関係スペクトル領域（たとえば、約２００〜２０００Ｈｚ）上でのみ動作するように適応アルゴリズムを構成することが望ましいことがある。
【００６３】
この利得適応アルゴリズムはＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳではないが、μmの理論値はＦｉｌｔｅｒｅｄ−Ｘ  ＬＭＳから導出され得る。実際には、（サブバンドごとに異なり得る）μmとサブバンドの数Ｍの両方は経験的に選択され得る。
【００６４】
固定係数構造（たとえば、図１８Ａに示すフィルタＦ１０５、図１９Ａに示すフィルタＦ１１５）では、フィルタ安定性は問題ではない。適応構造（たとえば、フィルタＦ１１０の完全適応可能実施形態を含む構造）では、最適初期値を用いてフィルタ係数を初期化することが望ましいことがある。例示的なフィルタ初期化方法は、システム識別ツールを使用して音響経路推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）をオフラインで計算することと、適応ＬＭＳアルゴリズムを使用してＦＩＲフィルタ係数値を取得することとを含む。ＦＩＲ係数値は、平衡モデル低減技法を使用してＩＩＲ係数値の初期セットに変換され得る。
【００６５】
（たとえば、より良いエラー残余値とＩＩＲフィルタ安定性とを保証するために）小さいステップサイズ（μ）を使用してフィルタ係数値を更新するように適応を構成することが望ましいことがある。フィードフォワード（分子）係数値とフィードバック（分母）係数値とに異なるμ値を選択することも、ＩＩＲフィルタ安定性を維持することに役立ち得る。たとえば、対応するフィルタ分子のμ値の約１／１０である各フィルタ分母のμ値を選択することが望ましいことがある。
【００６６】
フィルタ係数値が状態選択信号を介してＡＮＣフィルタに送られる前に、各適応更新についてフィルタ安定性を確認するように制御ブロック（たとえば、制御ブロックＣＢ１０、ＣＢ２０、ＣＢ３０、およびＣＢ３２）を構成することが望ましいことがある。ｓ領域では、リエナール−シパール（Ｌｉｅｎａｒｄ−Ｃｈｉｐａｒｔ）基準に基づいて、フィルタは以下の場合のみ安定する。
【００６７】
ａｎ＞０, ａｎ-2＞０, ａｎ-4＞０,・・・ａ1＞０
Ｄ１＞０, Ｄ3＞０, Ｄ5＞０・・・
上式で、Ｄｉはフルビッツ（Hurwitz）行列式を示し、ａｉはＩＩＲフィルタの分母係数である。ｚ領域係数をｓ領域係数に変換するために双一次変換が使用され得る。また、フィードバック構成では、閉ループ安定性基準を満たすことが望ましいことがある。
【００６８】
上記のように、ＡＮＣ装置が、入力雑音信号を処理し、対応するアンチノイズ信号を発生するために必要とする遅延は、極めて短い時間を超えるべきではない。ハンドセットやヘッドセットなどの小型モバイルデバイスのためのＡＮＣ装置の実施は、一般に、ＡＮＣ演算が有効であるために極めて短い処理遅延またはレイテンシ（たとえば、約３０〜６０マイクロ秒）を必要とする。この遅延要件は、ＡＮＣシステムの可能な処理および実施方法に大きい制約を課す。ＡＮＣ装置において一般に使用される信号処理演算は簡単であり明確に定義されているが、遅延制約を満たしながらこれらの演算を実施することは困難であり得る。
【００６９】
遅延制約により、民生用電子デバイスのための商用ＡＮＣ実施の大部分はアナログ信号処理に基づく。アナログ回路は、極めて短い処理遅延を有するように実施され得るので、ＡＮＣ演算は、一般に、アナログ信号処理回路を使用する小型デバイス（たとえば、ヘッドセットまたはハンドセット）のために実施される。短遅延の非適応アナログＡＮＣ処理を含む多くの商用および／または軍用デバイスが現在使用されている。
【００７０】
アナログＡＮＣ実施は良好なパフォーマンスを示し得るが、各アプリケーションは一般にカスタムアナログ設計を必要とするので、一般化能力が極めて乏しくなる。アナログ信号処理回路を構成可能または適応可能であるように実施することは困難であり得る。対照的に、デジタル信号処理は、一般に極めて良好な一般化能力を有し、デジタル信号処理を使用して適応処理演算を実施することは、一般に比較的容易である。
【００７１】
等価アナログ信号処理回路に比較して、デジタル信号処理演算は、一般に処理遅延がはるかに大きく、これは、小さい次元に対するＡＮＣ演算の有効性を低減し得る。上記で説明した適応ＡＮＣ装置（たとえば、装置Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ２２、Ａ３０、Ａ４０、Ａ５０、またはＡ６０）は、たとえば、ＡＮＣフィルタ処理とフィルタ適応の両方がソフトウェアにおいて（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサ上で実行する命令のそれぞれのセットとして）実行されるように実施され得る。代替的に、そのような適応ＡＮＣ装置は、対応するアンチノイズ信号を発生するために入力雑音信号をフィルタ処理するように構成されたハードウェア（たとえば、パルス符号変調（ｐｕｌｓｅ―ｃｏｄｅ―ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＣＭ）領域符号器復号器または「コーデック（ｃｏｒｄｅｃ）」）を、ソフトウェアにおいて適応アルゴリズムを実行するように構成されたＤＳＰと組み合わせることによって実施され得る。しかしながら、処理のためにアナログ信号をＰＣＭデジタル信号に変換し、処理された信号を変換してアナログに戻す演算は、最適ＡＮＣ演算のためには一般に大きすぎる遅延を導入する。ＰＣＭデジタル信号の典型的なビット幅は、８、１２、および１６ビットを含み、オーディオ通信アプリケーションの典型的なＰＣＭサンプリングレートは、８、１１、１２、１６、３２、および４８キロヘルツを含む。８、１６、および４８ｋＨｚのサンプリングレートにおいて、各サンプルは、それぞれ約１２５、６２．５、および２１マイクロ秒の持続時間を有する。かなりの処理遅延が予想され得、ＡＮＣパフォーマンスは一般に繰返し雑音を消去することに限定されるので、そのような装置の適用は限定されるであろう。
【００７２】
上記のように、ＡＮＣアプリケーションが１０マイクロ秒のオーダーのフィルタ処理レイテンシを取得することが望ましいことがある。デジタル領域においてそのような低いレイテンシを取得するために、パルス密度変調（ｐｕｌｓｅ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＤＭ）領域においてＡＮＣフィルタ処理を実行することによってＰＣＭ領域への変換を回避することが望ましいことがある。ＰＤＭ領域信号は、一般に、低い解像度（たとえば、１、２、または４ビットのビット幅）と極めて、高いサンプリングレート（たとえば、１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ、さらには１０ＭＨｚのオーダー）とを有する。たとえば、ＰＤＭサンプリングレートがナイキストレートの８、１６、３２、または６４倍であることが望ましいことがある。最も高い周波数成分が４ｋＨｚ（すなわち、ナイキストレートが８ｋＨｚ）であるオーディオ信号の場合、６４のオーバーサンプリングレートは５１２ｋＨｚのＰＤＭサンプリングレートを生じる。最も高い周波数成分が８ｋＨｚ（すなわち、ナイキストレートが１６ｋＨｚ）であるオーディオ信号の場合、６４のオーバーサンプリングレートは１ＭＨｚのＰＤＭサンプリングレートを生じる。４８ｋＨｚのナイキストレートの場合、２５６のオーバーサンプリングレートは１２．２８８ＭＨｚのＰＤＭサンプリングレートを生じる。
【００７３】
最小システム遅延（たとえば、約２０〜３０マイクロ秒）を導入するためにＰＤＭ領域デジタルＡＮＣ装置が実施され得る。そのような技法は、高性能ＡＮＣ演算を実施するために使用され得る。たとえば、そのような装置は、アナログＰＤＭアナログデジタル変換器（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）からの低解像度のオーバーサンプリングされた信号に信号処理演算を直接適用し、その結果をＰＤＭアナログデジタルアナログ変換器（ｄｉｇｉｔａｌ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＤＡＣ）に直接送るように構成され得る。
【００７４】
図２０Ａは、ＡＮＣ装置Ａ１０の実施形態ＡＰ１０のブロック図を示す。装置ＡＰ１０は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０を含む。装置ＡＰ１０はまた、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成されたＡＮＣフィルタＦＰ１０を含む。フィルタＦＰ１０は、本明細書で開示するフィルタＦ１５、Ｆ５０、Ｆ６０、Ｆ１００、Ｆ１０５、ＦＧ１０、ＡＦ１２、ＡＦ１４、およびＡＦ１６のいずれかのＰＤＭ領域実施形態として実現され得るフィルタＦ１０の実施形態である。フィルタＦＰ１０は、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、あるいは一連の２つ又はそれ以上のＦＩＲおよび／またはＩＩＲフィルタとして実施され得る。装置ＡＰ１０はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０を含む。
【００７５】
図２０Ｂは、ＡＮＣ装置Ａ２０の実施形態ＡＰ２０のブロック図を示す。装置ＡＰ２０は、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスと、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成されたＡＮＣフィルタＦＰ２０とを含む。フィルタＦＰ２０は、本明細書で開示するフィルタＡＦ１２、ＡＦ１４、ＡＦ１６、およびＦＧ２０のいずれかのＰＤＭ領域実施形態として実現され得、および／またはフィルタＦ１５、Ｆ５０、Ｆ６０、Ｆ１００、およびＦ１０５のいずれかに関して本明細書で説明する原理に従って実現され得る、フィルタＦ２０の実施形態である。装置ＡＰ２０はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスを含む。
【００７６】
アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたアナログローパスフィルタとしてＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０を実施することが望ましいことがある。ＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０への入力が１ビットよりも大きい場合、ＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０は、最初に信号幅を１ビットに低減する（たとえば、以下で説明するＰＤＭ変換器ＰＤ３０のインスタンスを含む）ことが望ましいことがある。（「デルタシグマ変調器」とも呼ばれる）シグマデルタ変調器ＡＤ１０としてＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０を実施することが望ましいことがある。特定の適用例に好適であると考えられる何れかのシグマデルタ変調器が使用され得る。図２１Ａは、積分器ＩＮ１０と、その入力信号をしきい値と比較することによってデジタル化するように構成されたコンパレータＣＭ１０と、クロックＣＫ１０に従ってＰＤＭサンプリングレートにおいて動作するように構成されたラッチＬＴ１０（たとえば、Ｄタイプラッチ）と、フィードバックのために出力デジタル信号をアナログ信号に変換するように構成された逆量子化器ＤＱ１０（たとえば、スイッチ）とを含むＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０の実施形態の一例ＰＡＤ１２のブロック図を示す。
【００７７】
一次演算のために、積分器ＩＮ１０は１レベルの積分を実行するように構成され得る。積分器ＩＮ１０はまた、高次演算のために複数レベルの積分を実行するように構成され得る。たとえば、図２１Ｂは、３次シグマデルタ変調のために使用され得る積分器ＩＮ１０の実施形態ＩＮ１２のブロック図を示す。積分器ＩＮ１２は、その出力が、それぞれの利得係数（フィルタ係数）ｃ０、ｃ１、ｃ２によって重み付けされ、次いで加算される、単一の積分器Ｓ１０−０、ＩＳ１０−１、ＩＳ１０−２の直列を含む。利得係数ｃ０〜ｃ２は随意であり、それらの値は所望の雑音整形プロファイルを与えるように選択され得る。積分器ＩＮ１２への入力が１ビット幅である場合、利得係数ｃ０〜ｃ２は、極性スイッチ（たとえば、ＸＯＲゲート）を使用して実施され得る。積分器ＩＮ１０は、２次変調のために、または高次変調のために同様の方法で実施され得る。
【００７８】
サンプリング周波数が極めて高いので、ソフトウェア（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサが実行する命令）ではなく、デジタルハードウェア（たとえば、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなど、論理ゲートの固定構成）においてＰＤＭ領域ＡＮＣフィルタＦＰ１０およびＦＰ２０を実施することが望ましいことがある。（たとえば、百万命令毎秒すなわちＭＩＰＳで測定される）高い計算複雑さおよび／または高い電力消費を必要とするアプリケーションの場合、（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサが実行するための）ソフトウェアにおけるＰＤＭ領域アルゴリズムの実施は一般に不経済であり、カスタムデジタルハードウェア実施形態が選好され得る。
【００７９】
ＡＮＣフィルタを動的に適応させるＡＮＣフィルタ処理技法は、一般に、固定ＡＮＣフィルタ処理技法よりも高い雑音低減効果を達成することができる。しかしながら、デジタルハードウェアにおいて適応アルゴリズムを実施することの１つの潜在的な欠点は、そのような実施形態が比較的高い複雑さを必要とし得ることである。適応ＡＮＣアルゴリズムは、たとえば、一般に、非適応ＡＮＣアルゴリズムよりもはるかに多くの計算複雑さを必要とする。したがって、ＰＤＭ領域ＡＮＣ実施形態は、概して、固定フィルタ処理（すなわち、非適応）手法に限定される。この慣例の１つの理由は、デジタルハードウェアにおいて適応信号処理アルゴリズムを実施するコストが高いことである。
【００８０】
ＰＤＭ領域フィルタ処理とＰＣＭ領域適応アルゴリズムとの組合せを使用してＡＮＣ演算を実施することが望ましいことがある。上記で議論したように、ＰＤＭ領域におけるＡＮＣフィルタ処理は、デジタルハードウェアを使用して実施され得、これは最小遅延（レイテンシ）および／または最適ＡＮＣ演算を可能にし得る。適応アルゴリズムは、信号をＰＣＭ領域に変換することによって招かれる遅延またはレイテンシにあまり反応しないので、そのようなＰＤＭ領域処理は、ソフトウェア（たとえば、ＤＳＰなどのプロセッサが実行するための命令）を使用するＰＣＭ領域における適応ＡＮＣアルゴリズムの実施形態と組み合わされ得る。これらのハイブリッド適応ＡＮＣ原理は、（たとえば、ＰＤＭ領域フィルタ処理による）最小処理遅延、（たとえば、ＰＣＭ領域における適応アルゴリズムによる）適応演算、（たとえば、ハードウェアにおいて実施するよりもはるかに低い、ＰＣＭ領域における適応アルゴリズムの実施コスト、および／または、たいていの通信デバイスにおいて利用可能である、ＤＳＰ上で適応アルゴリズムを実行する能力による）はるかに低い実施コストの特徴のうちの１つまたは複数を有する適応ＡＮＣ装置を実施するために使用され得る。
【００８１】
低いハードウェアコストで実施され得る適応ＡＮＣ方法を開示する。本方法は、高サンプリングレートまたは「オーバーサンプリングされた」領域（たとえば、ＰＤＭ領域）において高速低レイテンシフィルタ処理を実行することを含む。そのようなフィルタ処理は、ハードウェアにおいて最も容易に実施され得る。本方法はまた、低サンプリングレート領域（たとえば、ＰＣＭ領域）においてフィルタの低速高レイテンシ適応を実行することを含む。そのような適応は、（たとえば、ＤＳＰが実行するための）ソフトウェアにおいて最も容易に実施され得る。本方法は、フィルタ処理ハードウェアと適応ルーチンが同じ入力ソース（たとえば、基準ノイズ信号ＳＸ１０および／またはエラー信号ＳＥ１０）を共有するように実施され得る。
【００８２】
図２２Ａは、タスクＴ１００と、Ｔ２００と、Ｔ３００とを含む一般的構成に従った、アンチノイズ信号を生成する方法Ｍ１００のフローチャートを示す。タスクＴ１００は、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成する。第１の時間間隔中に、デジタルフィルタは第１のフィルタ状態を有する。タスクＴ２００は、フィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中にアンチノイズ信号を生成する。第２の時間間隔中に、デジタルフィルタは、第１のフィルタ状態とは異なる第２のフィルタ状態を有する。タスクＴ３００は、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算する。
【００８３】
図２２Ｂは、一般的構成に従った、アンチノイズ信号を生成するための装置ＭＦ１００のブロック図を示す。装置ＭＦ１００は、第１の時間間隔中に、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において、第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによってアンチノイズ信号を生成するため、および第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に、フィルタ処理領域において、第１のフィルタ状態とは異なる第２のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによってアンチノイズ信号を生成するための手段Ｇ１００（たとえば、ＰＤＭ領域フィルタ）を含む。装置ＭＦ１００はまた、第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するための手段Ｇ２００（たとえば、制御ブロック）を含む。
【００８４】
高サンプリングレート領域のサンプリングレートは、低サンプリングレート領域のサンプリングレートの少なくとも２倍（たとえば、少なくとも４、８、１６、３２、６４、１２８、または２５６倍）であることが望ましいことがある。低いサンプリングレートに対する高いサンプリングレートの比は、「オーバーサンプリングレート」またはＯＳＲとも呼ばれる。代替または追加として、２つのデジタル領域は、低サンプリングレート領域中の信号のビット幅が高サンプリングレート領域中の信号のビット幅よりも大きく（たとえば、少なくとも２倍、４倍、８倍、または１６倍に）なるように構成され得る。
【００８５】
本明細書で説明する特定の例では、低サンプリングレート領域はＰＣＭ領域として実施され、高サンプリングレート領域はＰＤＭ領域として実施される。上記のように、オーディオ通信アプリケーションのための典型的なＰＣＭサンプリングレートは、８、１１、１２、１６、３２、および４８キロヘルツを含み、典型的なＯＳＲは、４、８、１６、３２、６４、１２８、および２５６を含み、これらのパラメータの全４２の組合せが明確に企図され、本明細書によって開示される。しかしながら、これらの例が単に例示的なものであり、限定的なものでないことも、明確に企図され、本明細書によって開示される。たとえば、本方法は、（たとえば、適応がソフトウェアで実行される）低サンプリングレート領域と（たとえば、フィルタ処理がハードウェアで実行される）高サンプリングレート領域の両方がＰＣＭ領域であるように実施され得る。
【００８６】
オーバーサンプリングされたクロック領域のためのフィルタ係数値を取得するために、低サンプリングレート領域におけるフィルタ係数値を設計し、それらをＯＳＲでアップサンプリングすることが望ましいことがある。そのような場合、各クロック領域においてフィルタの別個のコピーが動作していることがある。
【００８７】
高速フィルタ処理はＡＮＣパフォーマンスのために重要であるが、ＡＮＣフィルタの適応は、一般に、はるかに低いレートで（たとえば、高周波更新または極めて短いレイテンシなしに）実行され得る。たとえば、ＡＮＣ適応のレイテンシ（すなわち、フィルタ状態更新間の間隔）は１０ミリ秒のオーダー（たとえば、１０、２０、または５０ミリ秒）であり得る。そのような適応は、（たとえば、ＤＳＰが実行するための）ソフトウェアで実行されるようにＰＣＭ領域中に実施され得る。適応アルゴリズムを（たとえば、一般的なＤＳＰが実行するための）ソフトウェアで実施することは、そのような遅い処理のために複雑なハードウェアソリューションを実施するよりもコスト効果が高くなり得る。さらに、適応アルゴリズムのソフトウェア実施は、一般にハードウェア実施よりもはるかにフレキシブルである。
【００８８】
図２２Ｃは、適応ＡＮＣ装置Ａ１２の実施形態ＡＰ１１２のブロック図を示す。装置ＡＰ１１２は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスを含む。装置ＡＰ１１２はまた、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成された適応可能ＡＮＣフィルタＦＰ１２を含む。フィルタＦＰ１２は、本明細書で開示するフィルタＦ５０、Ｆ６０、Ｆ７０、Ｆ１００、ＦＧ１０、ＡＦ１２、ＡＦ１４、およびＡＦ１６のいずれかのＰＤＭ領域実施形態として実現され得るフィルタＦ１２の実施形態である。フィルタＦＰ１２は、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、あるいは一連の２つ又はそれ以上のＦＩＲおよび／またはＩＩＲフィルタとして実施され得る。装置ＡＰ１１２はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭＤＡＣＰＤＡ１０のインスタンスと、ＰＣＭ領域において基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ１０のインスタンスとを含む。
【００８９】
装置ＡＰ１１２はまた、基準ノイズ信号ＳＸ１０をＰＤＭ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０と、状態選択信号ＳＳ１０をＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０とを含む。たとえば、ＰＣＭ変換器ＰＣ１０は減数器を含むように実施され得、ＰＤＭ変換器ＰＤ１０はアップサンプラ（たとえば、補間器）を含むように実施され得る。ＰＣＭ領域とＰＤＭ領域との間の変換は、一般に実質的な遅延またはレイテンシを招く。そのような変換プロセスは、低域フィルタ処理、ダウンサンプリング、および／または信号調整フィルタ処理など、大きい遅延またはレイテンシを発生し得る演算を含み得る。状態選択信号ＳＳ１０が、（たとえば、構成要素選択可能なフィルタＦ５０の実施形態の）構成要素フィルタ間の選択または（たとえば、利得選択可能なフィルタＦ６０の実施形態のための）利得更新のみを示す場合、ＰＤＭ領域への状態選択信号ＳＳ１０のアップサンプリング（すなわち、ＰＤＭ変換器ＰＤ１０）が省略され得ることが可能である。
【００９０】
図２３Ａは、Ｍビット幅ＰＣＭ信号をＮビット幅ＰＤＭ信号に変換するために使用され得る（シグマデルタ変調器とも呼ばれる）ＰＤＭ変換器ＰＤ１０の実施形態ＰＤ２０のブロック図を示す。変換器ＰＤ２０は、ＰＣＭサンプリングレートでクロックＣＫ２０に従って動作するように構成されたＭビットラッチＬＴ２０（たとえば、Ｄタイプラッチ）と、そのデジタル入力の最上位ＮビットをＮビット幅信号として出力する最上位Ｎビット抽出器ＢＸ１０とを含む。変換器ＣＯ１０はまた、（Ｎビットデジタルデジタル変換器とも呼ばれる）ＮビットＭビット変換器ＢＣ１０を含む。
【００９１】
図２３Ｂは、変換器ＰＤ２０のＭビット１ビット実施形態ＰＤ３０のブロック図を示す。変換器ＰＤ３０は、そのデジタル入力のＭＳＢを１ビット幅信号として出力する抽出器ＢＸ１０の実施形態ＢＸ１２を含む。変換器ＰＤ３０はまた、ＭＳＢ抽出器ＢＸ１２の出力の現在の状態に従って最小または最大Ｍビットデジタル値を出力する変換器ＢＣ１０の１ビットＭビット実施形態（１ビットデジタルデジタル変換器とも呼ばれる）ＢＣ１２を含む。
【００９２】
図２４は、変換器ＰＤ２０の３次実施形態の例ＰＤ２２を示す。随意の係数ｍ０〜ｍ２の値は、たとえば、所望の雑音整形性能を与えるように選択され得る。変換器ＰＤ２０は、２次変調のために、または高次変調のために同様の方法で実施され得る。図２５は、変換器ＰＤ３０の３次実施形態の例ＰＤ３２を示す。
【００９３】
図２６は、適応ＡＮＣ装置Ａ２２の実施形態ＡＰ１２２のブロック図を示す。装置ＡＰ１２２は、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスを含む。装置ＡＰ１２２はまた、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成された適応可能ＡＮＣフィルタＦＰ２２を含む。フィルタＦＰ２２は、本明細書で開示するフィルタＡＦ１２、ＡＦ１４、ＡＦ１６、およびＦＧ２０のいずれかのＰＤＭ領域実施形態として実現され得、および／またはフィルタＦ５０、Ｆ６０、Ｆ７０、およびＦ１００のいずれかに関して本明細書で説明する原理に従って実現され得る、フィルタＦ２２の実施形態である。フィルタＦＰ２２は、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタ、あるいは一連の２つ又はそれ以上のＦＩＲおよび／またはＩＩＲフィルタとして実施され得る。装置ＡＰ１２２はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスと、エラー信号ＳＥ１０をＰＤＭ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０のインスタンスと、ＰＣＭ領域においてエラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ２０のインスタンスと、状態選択信号ＳＳ１０をＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスとを含む。
【００９４】
図２７は、適応ＡＮＣ装置Ａ１４の実施形態ＡＰ１１４のブロック図を示す。装置ＡＰ１１４は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスと、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成された適応可能ＡＮＣフィルタＦＰ１２のインスタンスとを含む。装置ＡＰ１１４はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ  ＡＤＣ  ＰＣＡ１０と、ＰＣＭ領域においてエラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ２０のインスタンスと、状態選択信号ＳＳ１０をＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスとを含む。
【００９５】
図２８は、適応ＡＮＣ装置Ａ１６の実施形態ＡＰ１１６のブロック図を示す。装置ＡＰ１１６は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスと、変換された信号をＰＤＭ領域においてフィルタ処理するように構成された適応可能ＡＮＣフィルタＦＰ１２のインスタンスとを含む。装置ＡＰ１１６はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ  ＡＤＣ  ＰＣＡ１０と、ＰＣＭ領域において基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報とエラー信号ＳＥ１０からの情報とに基づいて状態選択信号ＳＳ１０を発生するように構成された制御ブロックＣＢ３０のインスタンスと、状態選択信号ＳＳ１０をＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスとを含む。
【００９６】
図２９は、適応ＡＮＣ装置Ａ３０の実施形態ＡＰ１３０のブロック図を示す。装置ＡＰ１３０は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスＰＡＤ１０ａと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスＰＡＤ１０ｂとを含む。装置ＡＰ１３０はまた、ＰＤＭ領域において基準ノイズ信号ＳＸ１０をフィルタ処理するように構成されたフィルタＦＰ１２のインスタンスと、ＰＤＭ領域においてエラー信号ＳＥ１０をフィルタ処理するように構成されたフィルタＦＰ２２のインスタンスとを含むＡＮＣフィルタＦ４０の適応可能実施形態ＦＰ４０を含む。
【００９７】
装置ＡＰ１３０はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスと、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０のインスタンスＰＣ１０ａと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０のインスタンスＰＣ１０ｂとを含む。装置ＡＰ１３０はまた、ＰＣＭ領域においてエラー信号ＳＥ１０からの情報と基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報とに基づいて状態選択信号ＳＳ１０ａを発生するように構成された制御ブロックＣＢ３０のインスタンスと、ＰＣＭ領域においてエラー信号ＳＥ１０からの情報に基づいて状態選択信号ＳＳ１０ｂを発生するように構成された制御ブロックＣＢ２０のインスタンスと、状態選択信号ＳＳ１０ａをＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスＰＤ１０ａと、状態選択信号ＳＳ１０ｂをＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスＰＤ１０ｂとを含む。
【００９８】
図３０は、適応ＡＮＣ装置Ａ４０の実施形態ＡＰ１４０のブロック図を示す。装置ＡＰ１４０は、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスＰＡＤ１０ａと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＡＤＣ  ＰＡＤ１０のインスタンスＰＡＤ１０ｂとを含む。装置ＡＰ１３０はまた、適応可能フィルタＦＦ１２およびＦＢ１２のＰＤＭ領域実施形態それぞれＦＦＰ１２およびＦＢＰ１２を含むＡＮＣフィルタＦ１１０の実施形態ＦＰ１１０を含む。
【００９９】
装置ＡＰ１４０はまた、アンチノイズ信号ＳＹ１０をＰＤＭ領域からアナログ領域に変換するように構成されたＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０のインスタンスと、基準ノイズ信号ＳＸ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０のインスタンスＰＣ１０ａと、エラー信号ＳＥ１０をアナログ領域からＰＣＭ領域に変換するように構成されたＰＣＭ変換器ＰＣ１０のインスタンスＰＣ１０ｂとを含む。装置ＡＰ１３０はまた、ＰＣＭ領域において基準ノイズ信号ＳＸ１０からの情報とエラー信号ＳＥ１０からの情報とに基づいて状態選択信号ＳＳ１０ｆｆおよびＳＳ１０ｆｂを発生するように構成された制御ブロックＣＢ３２のインスタンスを含む。装置ＡＰ１４０はまた、状態選択信号ＳＳ１０ｆｆをＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスＰＤ１０ａと、状態選択信号ＳＳ１０ｆｂをＰＣＭ領域からＰＤＭ領域に変換するように構成されたＰＤＭ変換器ＰＤ１０のインスタンスＰＤ１０ｂとを含む。
【０１００】
図２２および図２６〜図３０の各々中の点線ボックスは、点線ボックス（すなわち、フィルタおよび変換器）内の要素をハードウェア（たとえば、ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡ）で実装し、関連する制御ブロックは、ＰＣＭ領域において実行するソフトウェアで実施されることが望ましいことがあることを示す。図３１Ａは、本明細書においてフィードフォワード構成で説明する適応可能ＡＮＣ装置の実施形態を生成するために、ＰＤＭ領域において固定ハードウェア構成上で（たとえば、ＦＰＧＡなど、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）上で）動作している適応可能ＡＮＣフィルタと、ＰＣＭ領域において（たとえば、ＤＳＰ上で）ソフトウェアで動作している関連するＡＮＣフィルタ適応ルーチンとの間の接続図の一例を示す。図３１Ｂは、本明細書で説明する適応ＡＮＣ装置ＡＰ１１２、ＡＰ１１４、ＡＰ１１６、ＡＰ１３０、またはＡＰ１４０の実施形態を生成するために、ＰＤＭ領域においてＦＰＧＡ  ＦＰ１０上で動作している適応可能ＡＮＣフィルタと、ＰＣＭ領域においてＤＳＰ  ＣＰＵ１０上でソフトウェアで動作している関連するＡＮＣフィルタ適応ルーチンとを含むＡＮＣ装置ＡＰ２００のブロック図を示す。
【０１０１】
固定ＡＮＣ構造と、アナログデジタル変換、デジタルアナログ変換、マイクロフォン前置増幅器、およびラウドスピーカー増幅器の伝達関数に関するＤＳＰとの間には差があり得る。オーディオ信号（たとえば、信号ｘ、ｙ、ａ、ｅ）をＯＳＲ（たとえば、ＰＤＭ）領域から適応（たとえば、ＰＣＭ）領域に変換し、ＰＣＭオーディオ入力および出力信号を固定ＡＮＣ構造からＤＳＰにＩ２Ｓ（ＩＣ間サウンド、Ｐｈｉｌｉｐｓ、１９９６年６月）インターフェースを介して直接送信するためのコーデック（たとえば、ＦＰＧＡ）を構成することが望ましいことがある。そのような場合、ＤＳＰ  Ｉ２Ｓをスレーブモードで構成することが望ましいことがある。
【０１０２】
ＤＳＰ  ＣＰＵ１０は、状態選択信号ＳＳ１０（たとえば、更新されたフィルタ係数値）を固定コーデック（たとえば、ＦＰＧＡ）にＵＡＲＴ（汎用非同期送受信回路）またはＩ２Ｃインターフェースを介して送信するように構成され得る。（「固定コーデック」は、フィルタ係数の適応がコーデック内で実行されないことを意味する。）状態選択信号ＳＳ１０によって搬送された更新値がＦＰＧＡ内のメモリブロックまたは「バッファ」に記憶されるように、装置ＡＰ２００を構成することが望ましいことがある。
【０１０３】
ＰＤＭ領域フィルタ（たとえば、フィルタＦＰ１０、ＦＰ２０、ＦＰ１２、ＦＰ２２、ＦＦＰ１２、ＦＢＰ１２）は、その入力のビット幅よりも大きいビット幅を有する出力を生成し得る。そのような場合、フィルタによって生成された信号のビット幅を低減することが望ましいことがある。たとえば、フィルタによって生成された信号をオーディオ出力段（たとえば、ラウドスピーカーＬＳ１０またはその駆動回路）の上流で１ビット幅デジタル信号に変換することが望ましいことがある。
【０１０４】
ＰＤＭ変換器ＰＤ２０のインスタンスは、ＰＤＭ領域フィルタ内、ＰＤＭ  ＤＡＣ  ＰＤＡ１０内、および／またはこれらの２つの段間に実施され得る。ＰＤＭ領域フィルタはまた、それぞれの変換器段（各々その入力を１ビット幅信号に変換するように構成される）と交替している（それぞれ１ビット幅信号を受信し、１よりも大きいビット幅を有する信号を生成し、少なくとも１つの段が状態選択信号ＳＳ１０に応じて選択可能に構成可能である）２つ又はそれ以上フィルタ処理段の直列を含むように実施され得ることに留意されたい。
【０１０５】
係数更新レートが低すぎる場合（すなわち、フィルタ状態更新間の間隔が長すぎる場合）、可聴オーディオ不連続性が発生し得る。固定ＡＮＣ構造内に適切なオーディオランピングを実施することが望ましいことがある。１つのそのような例では、適応可能ＡＮＣフィルタ（たとえば、フィルタＦ１２、Ｆ２２、Ｆ４０、ＦＦ１２、ＦＢ１２、Ｆ１１０、ＦＧ１０、ＦＧ２０、ＦＰ１２、ＦＰ２２、ＦＰ４０、ＦＦＰ１２、ＦＢＰ１２、またはＦＰ１１０）は、並列に動作する２つコピーを含み、１つのコピーが出力を供給し他方が更新されるように実施される。たとえば、更新されたフィルタ係数値のバッファリングが行われた後、入力信号は第２のフィルタコピーに供給され、オーディオは（たとえば、適切なランピング時定数に従って）第２のフィルタコピーにランプされる。そのようなランピングは、たとえば、２つのフィルタコピーの出力を混合し、一方の出力から他方の出力にフェードすることによって実行され得る。ランピング動作が完了すると、第１のフィルタコピーの係数値が更新され得る。出力零交差点におけるフィルタ係数値を更新することはまた、不連続性によって生じるオーディオひずみを低減し得る。
【０１０６】
上記のように、ラウドスピーカーＬＳ１０による再生のためのオーディオ出力信号ＳＯ１０を生成するためにアンチノイズ信号ＳＹ２０を所望の音響信号ＳＤ１０と混合するように、本明細書で説明するＡＮＣ装置Ａ１０またはＡ２０の実施形態のいずれか（たとえば、装置ＡＰ１０、ＡＰ２０、ＡＰ１１２、ＡＰ１１４、ＡＰ１１６、ＡＰ１２２、ＡＰ１３０、ＡＰ１４０）を構成することが望ましいことがある。
【０１０７】
装置Ａ１０またはＡ２０の実施形態を含むシステムは、アンチノイズ信号ＳＹ１０（またはオーディオ出力信号ＳＯ１０）を使用してラウドスピーカーを直接駆動するように構成され得る。代替的に、ラウドスピーカーを駆動するように構成されたオーディオ出力段を含むようにそのような装置を実施することが望ましいことがある。たとえば、そのようなオーディオ出力段は、オーディオ信号を増幅し、インピーダンス整合並びに／若しくは利得制御を行い、および／または、任意の他の所望のオーディオ処理演算を実行するように構成され得る。そのような場合、２次音響経路推定値Ｓｅｓｔ（ｚ）がオーディオ出力段の応答を含むことが望ましいことがある。
【０１０８】
各チャネルが異なるマイクロフォンからの信号に基づくマルチチャネル信号として基準ノイズ信号ＳＸ１０を処理するために適応ＡＮＣアルゴリズムを実施することが望ましいことがある。マルチチャネルＡＮＣ処理は、たとえば、より高い周波数において雑音抑圧をサポートするため、（たとえば、方向および／または距離に基づいて）互いに音源を区別するため、および／または、非定常雑音を減衰させるために使用され得る。制御ブロックＣＢ１０、ＣＢ３０、ＣＢ３２、ＣＢ３４、またはＣＢ３６のそのような実施形態は、マルチチャネル適応アルゴリズム（たとえば、マルチチャネルＦＸＬＭＳまたはＦＥＬＭＳアルゴリズムなど、マルチチャネルＬＭＳアルゴリズム）を実行するように構成され得る。
【０１０９】
本明細書で説明するＡＮＣ装置を含むデバイスでは、雑音低減など、他のオーディオ処理演算にも基準ノイズ信号ＳＸ１０および／またはエラー信号ＳＥ１０を使用することが望ましいことがある。上記で説明した利得適応に加えて、たとえば、サブバンド参照雑音および／またはエラー信号スペクトルは、周波数領域等化、マルチバンドダイナミックレンジ制御、周囲雑音推定値に基づく再生オーディオ信号の等化など、ボイスおよび／または音楽を向上させる他のアルゴリズムによっても使用され得る。また、装置ＡＰ１１２、ＡＰ１１４、ＡＰ１１６、ＡＰ１２２、ＡＰ１３０、およびＡＰ１４０のいずれかが、（たとえば、ＰＣＭ変換器ＰＣ１０を介したＰＤＭ  ＰＣＭ変換の代わりに）アナログ領域からＰＣＭ領域への基準ノイズ信号ＳＸ１０および／またはエラー信号ＳＥ１０の直接変換を含むように実施され得ることに留意されたい。そのような実施形態は、たとえば、そのようなアナログＰＣＭ変換がすでに利用可能である別の装置との統合において望ましいことがある。
【０１１０】
図３２Ａ〜図３７Ｂは、上記で説明した様々なＡＮＣ構造および構成のいずれかが実施され得るデバイスの例を示す。
【０１１１】
エラーマイクロフォンを含むＡＮＣシステム（たとえば、フィードバックＡＮＣシステム）では、エラーマイクロフォンが、ラウドスピーカーによって発生された音場内に配設されることが望ましいことがある。たとえば、エラーマイクロフォンは、ヘッドフォンのイヤーカップ内にラウドスピーカーとともに配設されることが望ましいことがある。エラーマイクロフォンはまた、音響的に環境雑音から遮音されることが望ましいことがある。図３２Ａは、ユーザの耳に対して信号を再生するように構成されたラウドスピーカーＬＳ１０のインスタンスと、（たとえば、イヤーカップハウジング中の音響ポートを介して）エラー信号を受信するように構成されたエラーマイクロフォンＭＥ１０のインスタンスとを含むイヤーカップＥＣ１０の断面図を示す。そのような場合、イヤーカップの材料を通じてラウドスピーカーＬＳ１０から機械的振動を受けることからマイクロフォンＭＥ１０を防護することが望ましいことがある。図３２Ｂは、（たとえば、マイクロフォンがそれぞれのマイクロフォンチャネルを与えるように）周囲雑音信号を受信するように構成された参照マイクロフォンＭＲ１０のインスタンスをも含むイヤーカップＥＣ１０の実施形態ＥＣ２０の断面図を示す。図３２Ｃは、異なる方向から周囲雑音信号を受信するように構成された参照マイクロフォンＭＲ１０の複数のインスタンスＭＲ１０ａ、ＭＲ１０ｂを含むイヤーカップＥＣ２０の実施形態ＥＣ３０の（たとえば、水平面または垂直面における）断面図を示す。参照マイクロフォンＭＲ１０の複数のインスタンスは、（たとえば、空間選択的処理演算を含む）マルチチャネルまたは改善されたシングルチャネル雑音推定値の計算をサポートするため、および／またはマルチチャネルＡＮＣアルゴリズム（たとえば、マルチチャネルＬＭＳアルゴリズム）をサポートするために使用され得る。
【０１１２】
１つまたはそれ以上のマイクロフォンを有するイヤピースまたは他のヘッドセットは、本明細書で説明するＡＮＣ装置の実施形態を含み得るポータブル通信デバイスの一種である。そのようなヘッドセットはワイヤードまたはワイヤレスであり得る。たとえば、ワイヤレスヘッドセットは、（たとえば、ワシントン州ベルビューのブルートゥーススペシャルインターネットグループ社によって公表されたブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））プロトコルの一バージョンを使用して）セルラー電話ハンドセットなどの電話デバイスとの通信を介した半二重または全二重テレフォニーをサポートするように構成され得る。
【０１１３】
図３３Ａ〜図３３Ｄは、本明細書で説明するＡＮＣシステムのうちのいずれかの実施形態を含み得るマルチマイクロフォンポータブルオーディオ感知デバイスＤ１００の様々な図を示す。デバイスＤ１００は、２マイクロフォンアレイと、ハウジングから延在するイヤフォンＺ２０とを支持するハウジングＺ１０を含むワイヤレスヘッドセットである。概して、ヘッドセットのハウジングは、図３３Ａ、図３３Ｂ、および図３３Ｄに示すように矩形またはさもなければ細長い形（たとえば、ミニブームのような形）であるか、あるいはより丸い形、さらには円形であり得る。ハウジングはまた、バッテリーおよびプロセッサおよび／または他の処理回路（たとえば、プリント回路板およびその上に取り付けられた構成要素）を封入し得、電気的ポート（たとえば、ミニユニバーサルシリアルバス（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ：ＵＳＢ）もしくはバッテリー充電用の他のポート）と、１つまたは複数のボタンスイッチおよび／またはＬＥＤなどのユーザインターフェース機能とを含み得る。一般に、ハウジングの長軸に沿った長さは１インチから３インチまでの範囲内にある。
【０１１４】
一般に、アレイＲ１００の各マイクロフォンは、デバイス内に、音響ポートとして働く、ハウジング中の１つまたはそれ以上の小さい穴の背後に取り付けられる。図３３Ｂ〜図３３Ｄは、デバイスＤ１００のアレイの１次マイクロフォンのための音響ポートＺ４０と、デバイスＤ１００のアレイの２次マイクロフォン（たとえば、参照マイクロフォンＭＲ１０）のための音響ポートＺ５０の位置を示している。図３３Ｅ〜図３３Ｇは、ＡＮＣマイクロフォンＭＥ１０およびＭＲ１０を含むヘッドセットＤ１００の実施形態Ｄ１０２の様々な図を示す。
【０１１５】
図３３Ｈは、１つまたはそれ以上の参照マイクロフォンＭＲ１０がヘッドセットＤ１００内に配設され得るいくつかの候補場所を示す。この例で示されるように、マイクロフォンＭＲ１０は、外部の周囲音を受信するためにユーザの耳から遠くに示される。図３３Ｉは、エラーマイクロフォンＭＥ１０がヘッドセットＤ１００内に配設され得る候補場所を示す。
【０１１６】
ヘッドセットはまた、イヤフックＺ３０などの固定デバイスを含み得、これは一般にヘッドセットから着脱可能である。外部イヤフックは、たとえば、ユーザがヘッドセットをいずれの耳でも使用するように構成することを可能にするために、可逆的であり得る。代替的に、ヘッドセットのイヤフォンは、内部固定デバイス（たとえば、イヤプラグ）として設計され得、この内部固定デバイスは、特定のユーザの耳道の外側部分により良く合うように、異なるユーザが異なるサイズ（たとえば、直径）のイヤピースを使用できるようにするためのリムーバブルイヤピースを含み得る。ヘッドセットのイヤフォンは、音響誤差信号をピックアップするように構成されたマイクロフォン（たとえば、エラーマイクロフォンＭＥ１０）をも含み得る。
【０１１７】
図３４Ａ〜図３４Ｄは、本明細書で説明するＡＮＣシステムの実施形態を含み得るワイヤレスヘッドセットの別の例であるマルチマイクロフォンポータブルオーディオ感知デバイスＤ２００の様々な図を示す。デバイスＤ２００は、丸く、楕円の筐体Ｚ１２と、イヤプラグとして構成され得るイヤフォンＺ２２とを含む。図３４Ａ〜図３４Ｄはまた、デバイスＤ２００のアレイの１次マイクロフォンのための音響ポートＺ４２と、２次マイクロフォン（たとえば、参照マイクロフォンＭＲ１０）のための音響ポートＺ５２の位置を示している。２次マイクロフォンポートＺ５２は（たとえば、ユーザインターフェースボタンによって）少なくとも部分的にふさがれることが起こりうる。図３４Ｅおよび図３４Ｆは、ＡＮＣマイクロフォンＭＥ１０およびＭＲ１０を含むヘッドセットＤ２００の実施形態Ｄ２０２の様々な図を示す。
【０１１８】
図３５は、ユーザの耳６５に使用するために取り付けられるそのようなヘッドセット６３（たとえば、デバイスＤ１００またはＤ２００）の異なる動作構成の範囲６６のブロック図を示す。ヘッドセット６３は、使用中にユーザの口６４に対して異なって配向できる１次（たとえば、縦形）マイクロフォンと２次（たとえば、直角）マイクロフォンとのアレイ６７を含む。そのようなヘッドセットは、一般に、ヘッドセットのイヤプラグに配設され得る、ラウドスピーカー（図示せず）をも含む。さらなる一例では、本明細書で説明する適応ＡＮＣ装置の実施形態の処理要素を含むハンドセットが、ワイヤードおよび／またはワイヤレス通信リンクを介して（たとえば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））プロトコルの一バージョンを使用して）、１つまたはそれ以上のマイクロフォンを有するヘッドセットからマイクロフォン信号を受信し、ラウドスピーカー信号をヘッドセットに出力するように構成される。図３６は、ユーザの口に対して標準配向でユーザの耳に取り付けられ、２次マイクロフォンＭＣ２０（たとえば、参照マイクロフォンＭＲ１０）が外部の周囲音を受信するためにユーザの耳から遠くに示されたヘッドセットＤ１００の平面図を示す。
【０１１９】
図３７Ａは、本明細書で説明するＡＮＣシステムのいずれかの実施形態を含み得る通信ハンドセットであるマルチマイクロフォンポータブルオーディオ感知デバイスＨ１００の（中心軸に沿った）断面図を示す。デバイスＨ１００は、１次マイクロフォンＭＣ１０と２次マイクロフォンＭＣ２０（たとえば、参照マイクロフォンＭＲ１０）とを有する２マイクロフォンアレイを含む。この例では、デバイスＨ１００はまた１次ラウドスピーカーＳＰ１０と２次ラウドスピーカーＳＰ２０とを含む。そのようなデバイスは、１つまたはそれ以上の（「コーデック」とも呼ばれる）符号化および復号方式を介してボイス通信データをワイヤレスに送信および受信するように構成され得る。そのようなコーデックの例には、「Enhanced Variable Rate Codec, Speech Service Options 3, 68, and 70 for Wideband Spread Spectrum Digital Systems」と題する第三世代パートナーシッププロジェクト２（３ＧＰＰ２）文書Ｃ．Ｓ００１４−Ｃ、ｖ１．０、２００７年２月（ｗｗｗ−ｄｏｔ−３ｇｐｐ−ｄｏｔ−ｏｒｇでオンライン入手可能）に記載されているエンハンスドバリアブルレートコーデック（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｒａｔｅ  Ｃｏｄｅｃ）、「Selectable Mode Vocoder (SMV) Service Option for Wideband Spread Spectrum Communication Systems」と題する３ＧＰＰ２文書Ｃ．Ｓ００３０−０、ｖ３．０、２００４年１月（ｗｗｗ−ｄｏｔ−３ｇｐｐ−ｄｏｔ−ｏｒｇでオンライン入手可能）に記載されているセレクタブルモードボコーダー（Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｅ  Ｍｏｄｅ  Ｖｏｃｏｄｅｒ）音声コーデック、文書ＥＴＳＩ  ＴＳ  １２６  ０９２  Ｖ６．０．０（ヨーロピアンテレコミュニケーション標準学会（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ：ＥＴＳＩ）、ソフィアアンチポリスセデックス（Ｓｏｐｈｉａ  Ａｎｔｉｐｏｌｉｓ  Ｃｅｄｅｘ）、ＦＲ、２００４年１２月）に記載されているアダプティブマルチレート（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｕｌｔｉ  Ｒａｔｅ：ＡＭＲ）音声コーデック、および文書ＥＴＳＩ  ＴＳ  １２６  １９２  Ｖ６．０．０（ＥＴＳＩ、２００４年１２月）に記載されているＡＭＲ  ワイドバンド（Ｗｉｄｅｂａｎｄ）音声コーデックがある。図３７Ａの例では、ハンドセットＨ１００は（「フリップ」ハンドセットとも呼ばれる）クラムシェルタイプセルラー電話ハンドセットである。そのようなマルチマイクロフォン通信ハンドセットの他の構成には、バータイプおよびスライダタイプ電話ハンドセットがある。そのようなマルチマイクロフォン通信ハンドセットの他の構成は、３つ、４つ、またはより多くのマイクロフォンのアレイを含み得る。図３７Ｂは、ＡＮＣマイクロフォンＭＥ１０およびＭＲ１０を含むハンドセットＨ１００の実施形態Ｈ１１０を示す。
【０１２０】
説明した構成の上記の提示は、本明細書で開示する方法および他の構造を当業者が製造または使用できるように与えたものである。本明細書で図示および説明したフローチャート、ブロック図、状態図、および他の構造は例にすぎず、これらの構造の他の変形態も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、本明細書で提示した一般的原理は他の構成にも同様に適用され得る。したがって、本開示は、上記に示した構成に限定されるつもりではなく、原開示の一部をなす、出願した添付の特許請求の範囲を含む、本明細書において何れの方法で開示した原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
【０１２１】
当業者は、情報および信号が多種多様な技術および技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するだろう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、およびシンボルは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光学粒子、又はそれらの任意の組合せによって表され得る。
【０１２２】
本明細書で開示する構成の実施形態の重要な設計要件は、圧縮されたオーディオもしくはオーディオビジュアル情報（たとえば、本明細書で識別される例の１つなどの圧縮形式に従って符号化されるファイルまたはストリーム）の再生などの計算集約的適用例、または（たとえば、広帯域通信用の）より高いサンプリングレートにおけるボイス通信の適用例では特に、（一般に百万命令／秒またはＭＩＰＳで測定される）処理遅延および／または計算複雑さを最小にすることを含み得る。
【０１２３】
本明細書で開示する装置（たとえば、装置Ａ１０、Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ２０、Ａ２２、Ａ３０、Ａ４０、Ａ５０、Ａ６０、ＡＰ１０、ＡＰ２０、ＡＰ１１２、ＡＰ１１４、ＡＰ１１６、ＡＰ１２２、ＡＰ１３０、ＡＰ１４０、ＡＰ２００）の実施形態の様々な要素は、意図された適用例に好適であると考えられるハードウェア、ソフトウェア、および／またはファームウェアの任意の組合せで実施され得る。たとえば、そのような要素は、たとえば同じチップ上に、またはチップセット中の１つ又はそれ以上のチップ間に常駐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得る。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などの論理要素の固定アレイまたはプログラマブルアレイであり、これらの要素の何れは１つまたはそれ以上のそのようなアレイとして実施され得る。これらの要素の何れの２つ又はそれ以上、さらにはすべてが、同じ１つまたは複数のアレイ内で実施され得る。そのような１つまたは複数のアレイは、１つまたはそれ以上のチップ内（たとえば、２つ又はそれ以上のチップを含むチップセット内）に実施され得る。また、装置Ａ１２、Ａ１４、Ａ１６、Ａ２２、Ａ３０、およびＡ４０の各々内で、ＡＮＣフィルタと関連する（１つまたは複数の）制御ブロックとの組合せはそれ自体がＡＮＣ装置であることに留意されたい。同様に、装置ＡＰ１０およびＡＰ２０の各々内で、ＡＮＣフィルタと関連する変換器との組合せはそれ自体がＡＮＣ装置である。同様に、装置ＡＰ１１２、ＡＰ１１４、ＡＰ１１６、ＡＰ１２２、ＡＰ１３０、およびＡＰ１４０の各々内で、ＡＮＣフィルタと関連する（１つまたは複数の）制御ブロックおよび変換器との組合せはそれ自体がＡＮＣ装置である。
【０１２４】
本明細書で開示する装置の様々な実施形態の１つまたはそれ以上の要素は、全体または一部を、マイクロプロセッサ、組込みプロセッサ、ＩＰコア、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙｓ：ＦＰＧＡ）、特定用途向け標準製品（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｐｒｏｄｕｃｔ：ＡＳＳＰ）、および特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）などの論理要素の１つまたはそれ以上の固定アレイまたはプログラマブルアレイ上で実行するように構成された命令の１つまたはそれ以上のセットとしても実施され得る。本明細書で開示する装置の実施形態の様々な要素のいずれも、１つまたはそれ以上のコンピュータ（たとえば、「プロセッサ」とも呼ばれる、命令の１つまたはそれ以上のセットまたはシーケンスを実行するようにプログラムされた１つまたはそれ以上のアレイを含む機械）としても実施され得、これらの要素の任意の２つ又はそれ以上、さらにはすべてが、同じそのような１つまたは複数のコンピュータ内に実施され得る。
【０１２５】
当業者は、本明細書で開示する構成に関して説明した様々な例示的なモジュール、論理ブロック、回路、および動作は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実施され得ること理解するだろう。そのようなモジュール、論理ブロック、回路、および動作は、本明細書で開示する構成を生成するように設計された、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）、ＡＳＩＣ若しくはＡＳＳＰ、ＦＰＧＡ若しくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲート若しくはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、又はそれらの任意の組合せを用いて実施または実行され得る。たとえば、そのような構成は、少なくとも部分的に、ハードワイヤード回路として、特定用途向け集積回路へと作製された回路構成として、又は不揮発性記憶装置にロードされるファームウェアプログラム、若しくは汎用プロセッサ若しくは他のデジタル信号処理ユニットなどの論理要素のアレイによって実行可能な命令であるコードのような機械可読コードとしてデータ記憶媒体から若しくはデータ記憶媒体にロードされるソフトウェアプログラムとして実施され得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、何れ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、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたはそれ以上のマイクロプロセッサ、あるいは何れの他のそのような構成として実施され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ−ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ：ＲＯＭ））、フラッシュＲＡＭなどの不揮発性ＲＡＭ（ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ：ＮＶＲＡＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ：ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ：ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。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なプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化され得る。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。
【０１２６】
本明細書で開示する様々な動作は、プロセッサなどの論理要素のアレイによって実行され得、本明細書で説明する装置の様々な要素は、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実施され得ることに留意されたい。本明細書で使用する「モジュール」または「サブモジュール」という用語は、ソフトウェア、ハードウェアまたはファームウェアの形態でコンピュータ命令（たとえば、論理式）を含む任意の方法、装置、デバイス、ユニットまたはコンピュータ可読データ記憶媒体を指すことができる。複数のモジュールまたはシステムは１つのモジュールまたはシステムに結合されることができ、１つのモジュールまたはシステムは、同じ機能を実行する複数のモジュールまたはシステムに分離されることができることを理解されたい。ソフトウェアまたは他のコンピュータ実行可能命令で実施した場合、プロセスの要素は本質的に、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを用いて関連するタスクを実行するコードセグメントである。「ソフトウェア」という用語は、ソースコード、アセンブリ言語コード、機械コード、バイナリコード、ファームウェア、マクロコード、マイクロコード、論理要素のアレイによって実行可能な命令の１つまたはそれ以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合せを含むことを理解されたい。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ可読媒体に記憶され得、あるいは搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号によって伝送媒体または通信リンクを介して送信され得る。
【０１２７】
本明細書で開示する方法、方式、および技法の実施形態は、（たとえば、本明細書に記載する１つまたはそれ以上のコンピュータ可読媒体中で）論理要素のアレイ（たとえば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の有限状態機械）を含む機械によって読取り可能および／または実行可能な命令の１つまたはそれ以上のセットとしても有形に実施され得る。「コンピュータ可読媒体」という用語は、情報を記憶または転送することができる、揮発性、不揮発性、取外し可能および取外し不可能な媒体を含む任意の媒体を含み得る。コンピュータ可読媒体の例は、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（ｅｒａｓａｂｌｅ  ＲＯＭ：ＥＲＯＭ）、フロッピー（登録商標）ディスケットまたは他の磁気記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ若しくは他の光記憶装置、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）リンク、または所望の情報を記憶するために使用され得、アクセスされ得る何れの他の媒体を含む。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、エアリンク、電磁リンク、ＲＦリンクなどの伝送媒体を介して伝播することができる何れの信号でも含み得る。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などのコンピュータネットワークを介してダウンロードされ得る。いずれの場合も、本開示の範囲は、そのような実施形態によって限定されると解釈すべきではない。
【０１２８】
本明細書で説明した方法のタスクの各々は、ハードウェアで直接実施され得るか、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で実施され得るか、またはその２つの組合せで実施され得る。本明細書で開示する方法の実施形態の典型的な適用例では、論理要素のアレイ（たとえば、論理ゲート）は、この方法の様々なタスクのうちの１つ、又はそれ以上、さらにはすべてを実行するように構成される。１つまたはそれ以上（場合によってはすべて）のタスクは、論理要素のアレイ（たとえば、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または他の有限状態機械）を含む機械（たとえば、コンピュータ）によって可読および／または実行可能であるコンピュータプログラム製品（たとえば、ディスク、フラッシュまたは他の不揮発性メモリカード、半導体メモリチップなどの１つまたはそれ以上のデータ記憶媒体など）に埋め込まれたコード（たとえば、命令の１つまたはそれ以上のセット）としても実施され得る。本明細書で開示する方法の実施形態のタスクは、１つより多いそのようなアレイまたは機械によっても実行され得る。これらのまたは他の実施形態では、タスクは、セルラー電話などのワイヤレス通信用のデバイス、またはそのような通信機能をもつ他のデバイス内で実行され得る。そのようなデバイスは、（ＶｏＩＰなどの１つまたは複数のプロトコルを使用して）回線交換および／またはパケット交換ネットワークと通信するように構成され得る。たとえば、そのようなデバイスは、符号化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回路を含み得る。
【０１２９】
本明細書で開示した様々な動作は、ハンドセット、ヘッドセット、または携帯情報端末（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｄｉｇｉｔａｌ  ａｓｓｉｓｔａｎｔ：ＰＤＡ）などのポータブル通信デバイスによって実行され得、本明細書に記載の様々な装置は、そのようなデバイスに含まれ得ることが明確に開示される。典型的なリアルタイム（たとえば、オンライン）適用例は、そのようなモバイルデバイスを使用して行われる電話会話である。
【０１３０】
１つまたはそれ以上の例示的な実施形態では、本明細書で説明した動作は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実施され得る。ソフトウェアで実施した場合、そのような動作は、１つまたはそれ以上の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体に記憶され得るか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信され得る。「コンピュータ可読媒体」という用語は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にするいかなる媒体をも含む通信媒体の両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る何れの利用可能な媒体であり得る。限定ではなく、例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、（限定はしないが、ダイナミックまたはスタティックＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および／またはフラッシュＲＡＭを含むことができる）半導体メモリ、あるいは強誘電体メモリ、磁気抵抗メモリ、オボニックメモリ、高分子メモリ、若しくは相変化メモリなどの一連の記憶要素、ＣＤ−ＲＯＭ若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置を備えることができ、又は所望のプログラムコードを命令またはデータ構造の形態で、コンピュータによってアクセスできる有形構造中に記憶するために使用され得る任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ：ＤＳＬ）、または赤外線、無線、並びに／若しくはマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、並びに／若しくはマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書では、ディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（ｃｏｍｐａｃｔ  ｄｉｓｃ：ＣＤ）、レーザディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ  ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスクおよびブルーレイディスク（ブルーレイディスクアソシエイション（Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、カリフォルニア州ユニバーサルシティー）を含み、この場合、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスクはデータをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【０１３１】
本明細書で説明した音響信号処理装置は、いくつかの動作を制御するために音声入力を受容し、あるいは背景雑音から所望の雑音を分離することから利益を得ることがある、通信デバイスなどの電子デバイスに組み込まれ得る。多くの適用例では、複数の方向発の背景音から明瞭な所望の音を強調または分離することから利益を得ることがある。そのような適用例は、音声認識および検出、音声強調および分離、ボイスアクティブ化制御などの機能を組み込んだ電子デバイスまたはコンピューティングデバイスにヒューマンマシンインターフェースを含み得る。限定された処理機能のみを与えるデバイスに適したそのような音響信号処理装置を実施することが望ましいことがある。
【０１３２】
本明細書で説明したモジュール、要素、およびデバイスの様々な実施形態の要素は、たとえば、同じチップ上にまたはチップセット中の２つ又はそれ以上のチップ上に常駐する電子デバイスおよび／または光学デバイスとして作製され得る。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など、論理要素の固定アレイまたはプログラマブルアレイである。本明細書で説明した装置の様々な実施形態の１つまたはそれ以上の要素は、全体または一部が、マイクロプロセッサ、組込みプロセッサ、ＩＰコア、デジタル信号プロセッサ、ＦＰＧＡ、ＡＳＳＰ、およびＡＳＩＣなど論理要素の１つまたはそれ以上の固定アレイまたはプログラマブルアレイ上で実行するように構成された命令の１つまたはそれ以上のセットとしても実施され得る。
【０１３３】
本明細書で説明した装置の一実施形態の１つまたはそれ以上の要素は、装置が組み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するタスクなど、装置の動作に直接関係しないタスクを実施し、あるいは装置の動作に直接関係しない命令の他のセットを実行するために使用することが可能である。また、そのような装置の実施形態の１つまたはそれ以上の要素は、共通の構造（たとえば、異なる要素に対応するコードの部分を異なる時間に実行するために使用されるプロセッサ、異なる要素に対応するタスクを異なる時間に実施するために実行される命令のセット、あるいは、異なる要素のための動作を異なる時間に実施する電子デバイスおよび／または光デバイスの構成）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に記載された発明を付記する。
［１］アンチノイズ信号を生成する方法であって、前記方法が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において基準ノイズ信号にデジタルフィルタを適用することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することと、前記フィルタ処理領域において前記基準ノイズ信号に前記デジタルフィルタを適用することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成することとを備え、前記第１の時間間隔中に、前記デジタルフィルタが第１のフィルタ状態を有し、前記第２の時間間隔中に、前記デジタルフィルタが、前記第１のフィルタ状態とは異なる第２のフィルタ状態を有し、前記方法が、前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、前記基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて前記第２のフィルタ状態を計算することを含む、方法。
［２］前記デジタルフィルタが、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するように構成されたフィードバックフィルタと、前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するように構成されたフィードフォワードフィルタとを含む、［１］に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［３］前記第２のフィルタ状態を前記計算することが、前記フィードフォワードフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数と前記フィードバックフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数とを更新することを含む、［２］に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［４］前記フィードフォワードフィルタおよび前記フィードバックフィルタの各々が無限インパルス応答フィルタである、［２］および［３］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［５］前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、前記第２のフィルタ状態を前記計算することが、前記フィルタ利得の更新を計算することを含む、［１］から［４］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［６］前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、［１］から［５］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［７］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、［１］から［６］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［８］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、［１］から［６］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［９］前記方法が、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算することを含み、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、［１］から［８］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［１０］前記方法が、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信することを含み、
前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、［１］から［９］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［１１］第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を前記生成することが、前記第１の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記アンチノイズ信号を生成することを含み、第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を前記生成することが、前記第２の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記アンチノイズ信号を生成することを含み、前記第１の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが第３のフィルタ状態を有し、前記第２の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが、前記第３のフィルタ状態とは異なる第４のフィルタ状態を有し、前記方法が、前記適応領域において、前記エラー信号からの情報に基づいて前記第４のフィルタ状態を計算することを含む、［１］から［１０］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成する方法。
［１２］アンチノイズ信号を生成するための装置であって、前記装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するための手段と、前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において前記基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するための手段であって、第２のフィルタ状態が第１のフィルタ状態とは異なる、計算するための手段とを備え、前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段が、前記フィルタ処理領域において前記第２のフィルタ状態に従って前記基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成された、装置。
［１３］前記アンチノイズ信号を生成するための前記手段が、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するための手段と、前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための手段とを含む、［１２］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１４］前記第２のフィルタ状態を計算するための前記手段が、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するための前記手段の少なくとも１つのフィードフォワード係数と、前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための前記手段の少なくとも１つのフィードフォワード係数とを更新するように構成された、［１３］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１５］フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理する前記手段および前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するための前記手段の各々が無限インパルス応答フィルタである、［１３］および［１４］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１６］前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、前記第２のフィルタ状態を前記計算することが前記フィルタ利得の更新を計算することを含む、［１２］から［１５］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１７］前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、［１２］から［１６］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１８］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、［１２］から［１７］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［１９］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、［１２］から［１７］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２０］前記装置が、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算するための手段を含み、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、［１２］から［１９］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２１］前記装置が、前記基準ノイズ信号を生成するための手段を含み、前記手段が、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信するように構成され、前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、［１２］から［２０］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２２］前記アンチノイズ信号を前記生成するための前記手段が、前記第１の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記アンチノイズ信号を前記生成するための前記手段が、第２の時間間隔中に基準ノイズ信号にデジタルフィルタを前記適用することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において前記エラー信号に第２のデジタルフィルタを適用することの結果と加算することによって、前記第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記第１の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが第３のフィルタ状態を有し、前記第２の時間間隔中に前記第２のデジタルフィルタが、前記第３のフィルタ状態とは異なる第４のフィルタ状態を有し、前記計算するための手段が、前記適応領域において、前記エラー信号からの情報に基づいて前記第４のフィルタ状態を計算するように構成された、［１２］から［２１］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２３］アンチノイズ信号を生成するための装置であって、前記装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成されたデジタルフィルタと、前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、前記基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算するように構成された制御ブロックであって、前記第２のフィルタ状態が前記第１のフィルタ状態とは異なる、制御ブロックとを備え、前記デジタルフィルタが、前記フィルタ処理領域において前記第２のフィルタ状態に従って前記基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成された、装置。
［２４］前記デジタルフィルタが、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するように構成されたフィードバックフィルタと、前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するように構成されたフィードフォワードフィルタとを含む、［２３］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２５］前記制御ブロックが、前記フィードフォワードフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数と前記フィードバックフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数とを更新するように構成された、［２４］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２６］前記フィードフォワードフィルタおよび前記フィードバックフィルタの各々が無限インパルス応答フィルタである、［２４］および［２５］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２７］前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、前記第２のフィルタ状態を前記計算することが前記フィルタ利得の更新を計算することを含む、［２３］から［２６］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２８］前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、［２３］から［２７］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［２９］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、［２３］から［２８］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３０］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、［２３］から［２８］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３１］前記制御ブロックが、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算するように構成され、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、［２３］から［３０］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３２］前記装置が、前記基準ノイズ信号を生成するために空間選択的処理演算を実行するように構成されたフィルタを含み、前記フィルタが、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信するように構成され、前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、［２３］から［３１］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３３］前記デジタルフィルタが、前記第１の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において第３のフィルタ状態に従って前記エラー信号をフィルタ処理するように構成され、前記デジタルフィルタが、前記第１の時間間隔中に基準ノイズ信号を前記フィルタ処理することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記エラー信号を前記フィルタ処理することの結果と加算することによって、前記第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記デジタルフィルタが、前記第２の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において、前記第３のフィルタ状態とは異なる第４のフィルタ状態に従って前記エラー信号をフィルタ処理するように構成され、前記デジタルフィルタが、前記第２の時間間隔中に基準ノイズ信号を前記フィルタ処理することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記エラー信号を前記フィルタ処理することの結果と加算することによって、前記第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記装置が、前記適応領域において、前記エラー信号からの情報に基づいて前記第４のフィルタ状態を計算するように構成された第２の制御ブロックを含む、［２３］から［３２］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３４］アンチノイズ信号を生成するための装置であって、前記装置が、第１のサンプリングレートを有するフィルタ処理領域において第１のフィルタ状態に従って基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成された集積回路と、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記第１のサンプリングレートよりも低い第２のサンプリングレートを有する適応領域において、前記基準ノイズ信号からの情報とエラー信号からの情報とに基づいて第２のフィルタ状態を計算させる機械実行可能命令であって、前記第２のフィルタ状態が前記第１のフィルタ状態とは異なる、機械実行可能命令を記憶する有形構造を有するコンピュータ可読媒体とを備え、前記集積回路が、前記フィルタ処理領域において前記第２のフィルタ状態に従って前記基準ノイズ信号をフィルタ処理することによって、前記第１の時間間隔の後の第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成された、装置。
［３５］前記集積回路が、フィードバック信号を生成するために前記アンチノイズ信号をフィルタ処理するように構成されたフィードバックフィルタと、前記アンチノイズ信号を生成するために前記基準ノイズ信号と前記フィードバック信号との和をフィルタ処理するように構成されたフィードフォワードフィルタとを含む、［３４］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３６］前記命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記フィードフォワードフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数と前記フィードバックフィルタの少なくとも１つのフィードフォワード係数とを更新させる命令を含む、［３５］に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３７］前記フィードフォワードフィルタおよび前記フィードバックフィルタの各々が無限インパルス応答フィルタである、［３５］および［３６］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３８］前記第１のフィルタ状態がフィルタ利得を含み、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記第２のフィルタ状態を前記計算させる前記命令が、前記フィルタ利得の更新を計算するための命令を含む、［３４］から［３７］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［３９］前記第１のサンプリングレートが少なくとも５０，０００ヘルツである、［３４］から［３８］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［４０］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも８倍である、［３４］から［３９］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［４１］前記第１のサンプリングレートが前記第２のサンプリングレートの少なくとも６４倍である、［３４］から［３９］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［４２］前記命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、前記少なくとも１つのプロセッサに、所望の音響信号に基づいて音響経路の推定値を計算させる命令を含み、前記第２のフィルタ状態が、前記計算された音響経路推定値に基づく、［３４］から［４１］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［４３］前記装置が、前記基準ノイズ信号を生成するために空間選択的処理演算を実行するように構成されたフィルタを含み、前記フィルタが、複数の異なるマイクロフォンの各々から感知雑音信号を受信するように構成され、前記基準ノイズ信号が、前記複数の感知雑音信号の各々からの情報に基づく、［３４］から［４２］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
［４４］前記集積回路が、前記第１の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において第３のフィルタ状態に従って前記エラー信号をフィルタ処理するように構成され、前記集積回路が、前記第１の時間間隔中に基準ノイズ信号を前記フィルタ処理することの結果を、前記第１の時間間隔中に前記エラー信号を前記フィルタ処理することの結果と加算することによって、前記第１の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記集積回路が、前記第２の時間間隔中に前記フィルタ処理領域において、前記第３のフィルタ状態とは異なる第４のフィルタ状態に従って前記エラー信号をフィルタ処理するように構成され、前記集積回路が、前記第２の時間間隔中に基準ノイズ信号を前記フィルタ処理することの結果を、前記第２の時間間隔中に前記エラー信号を前記フィルタ処理することの結果と加算することによって、前記第２の時間間隔中に前記アンチノイズ信号を生成するように構成され、前記命令が、少なくとも１つのプロセッサによって実行されたとき、前記少なくとも１つのプロセッサに、前記適応領域において前記エラー信号からの情報に基づいて前記第４のフィルタ状態を計算させる命令を含む、［３４］から［４３］のいずれか一項に記載の、アンチノイズ信号を生成するための装置。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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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２２Ｃ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３２Ｃ】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３３Ｃ】
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【図３３Ｄ】
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【図３３Ｅ】
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【図３３Ｆ】
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【図３３Ｇ】
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【図３３Ｈ】
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【図３３Ｉ】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３４Ｃ】
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【図３４Ｄ】
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【図３４Ｅ】
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【図３４Ｆ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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