(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エコー消去を調整する方法において、
モバイルデバイスの超音波受信機において前記モバイルデバイスの超音波送信機から超音波信号を受信することと、
前記受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて前記モバイルデバイスの移動を検出することと、
前記モバイルデバイスの前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラの音響消去パラメータを変更することとを備え、
前記移動を検出することが、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算することと、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算することと、
前記差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記移動を検出することとを備える、方法。
【請求項２】
前記音響消去パラメータが、前記音響エコーキャンセラ中の適応フィルタの適応レートに対応する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像が、事前トレーニングされた信号経路に関連する較正チャネル応答画像を備える、請求項１記載の方法。
【請求項４】
モバイルデバイスにおいて、
超音波送信機と、
前記超音波送信機から超音波信号を受信するように構成された超音波受信機と、
前記超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号に基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出するように構成された動きアクティビティ検出器と、
前記検出された移動に応答して音響消去パラメータを変更するように構成された音響エコーキャンセラと、
方位／回転センサーとを備え、前記音響エコーキャンセラは、前記方位／回転センサーに応答して前記音響消去パラメータを変更するようにさらに構成され、
前記動きアクティビティ検出器は、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算することと、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算することと、
前記差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記移動を検出することとによって、前記移動を検出するように構成されている、モバイルデバイス。
【請求項５】
前記音響エコーキャンセラが適応フィルタを含み、前記音響消去パラメータが前記適応フィルタの適応レートに対応する、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項６】
前記音響消去パラメータが、前記音響エコーキャンセラに含まれる適応フィルタに関連し、前記適応フィルタは、更新アルゴリズムに基づいて自動調整するように構成された、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項７】
前記超音波送信機が、前記超音波信号を連続的に送信するように構成された、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項８】
前記超音波受信機が、前記超音波送信機と前記超音波受信機との間の第１の信号経路を介して前記超音波信号を受信し、前記超音波送信機と前記超音波受信機との間の第２の信号経路を介して反射超音波信号を受信する、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの物体は、前記モバイルデバイスの外部にあり、前記モバイルデバイスは、
前記超音波信号に基づいて、前記少なくとも１つの物体への前記モバイルデバイスの近接を検出するように構成された近接検出器をさらに備え、前記音響エコーキャンセラが、前記近接検出器に応答して前記音響消去パラメータを変更するようにさらに構成された、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１０】
前記音響消去パラメータは、適応レートを含み、前記音響エコーキャンセラは、前記モバイルデバイスの回転を検出する前記方位／回転センサーに応答して前記適応レートを増加させるように構成された、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１１】
非線形処理モジュールをさらに備え、前記非線形処理モジュールが、前記検出された移動に応答してアグレッシブネスパラメータを変更するように構成された、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１２】
前記音響エコーキャンセラが集積回路の一部である、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１３】
ダブルトークシナリオを検出し、前記ダブルトークシナリオを検出すると前記音響エコーキャンセラに通知を出力するように構成されたダブルトーク検出器をさらに備える、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１４】
前記音響エコーキャンセラは、ダブルトーク検出器、経路変更検出器、発散検出器、または、雑音レベル検出器のうちの少なくとも１つに応答するフィルタ更新モジュールを含む、請求項４記載のモバイルデバイス。
【請求項１５】
モバイルデバイスにおいて、
超音波信号を受信するための手段と、
前記超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号に基づいて前記モバイルデバイスの移動を検出するための手段と、
前記モバイルデバイスの前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラの音響消去パラメータを変更するための手段とを備え、
前記移動を検出するための手段が、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算するための手段と、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算するための手段と、
前記差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記移動を検出するための手段とを備える、モバイルデバイス。
【請求項１６】
前記超音波信号を送信するための手段をさらに備える、請求項１５記載のモバイルデバイス。
【請求項１７】
前記超音波信号と反射超音波信号とに関連するチャネル応答画像に基づいて、前記モバイルデバイスの外部にある少なくとも１つの物体の移動を検出するための手段と、
前記少なくとも１つの物体の移動を検出するための前記手段に応答して前記音響消去パラメータを変更するための手段とをさらに備える、請求項１５記載のモバイルデバイス。
【請求項１８】
前記音響エコーキャンセラが集積回路の一部である、請求項１５記載のモバイルデバイス。
【請求項１９】
プログラムを記憶したプロセッサ可読記憶媒体において、
プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
モバイルデバイスの超音波受信機において前記モバイルデバイスの超音波送信機から超音波信号を受信することと、
前記受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて前記モバイルデバイスの移動を検出することと、
前記モバイルデバイスの前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラの音響消去パラメータを変更することとを行わせる命令を備え、
前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、移動を検出させる命令は、
前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算することと、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算することと、
前記差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記移動を検出することとを行わせる命令を備える、プログラムを記憶したプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記音響消去パラメータが、前記音響エコーキャンセラ中の適応フィルタの適応レートに対応し、前記適応フィルタは、正規化最小２乗平均（ＮＬＭＳ）適応フィルタである、請求項１９記載のプログラムを記憶したプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像が、事前トレーニングされた信号経路に関連する較正チャネル応答画像を備える、請求項１９記載のプログラムを記憶したプロセッサ可読記憶媒体。
【請求項２２】
前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、前記チャネル応答画像を記憶することを行わせる命令をさらに備える、請求項１９記載のプログラムを記憶したプロセッサ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、その内容全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる、２０１１年１１月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／５６３，１９１号、および米国非仮特許出願第１３／４１６，２１７号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、一般にエコー消去と動き検出とに関する。
【背景技術】
【０００３】
技術の進歩により、コンピューティングデバイスは、より小型でより強力になった。たとえば、現在、小型で、軽量で、ユーザが容易に持ち運べる、ポータブルワイヤレス電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびページングデバイスなど、ワイヤレスコンピューティングデバイスを含む、様々なポータブルパーソナルコンピューティングデバイスが存在する。より具体的には、セルラー電話およびインターネットプロトコル（ＩＰ）電話などのポータブルワイヤレス電話は、ワイヤレスネットワークを介して音声およびデータパケットを通信することができる。さらに、多くのそのようなワイヤレス電話は、その中に組み込まれた他のタイプのデバイスを含む。たとえば、ワイヤレス電話は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルレコーダ、およびオーディオファイルプレーヤをも含むことができる。
【０００４】
ワイヤレス電話などのいくつかの電子デバイスは、オーディオ信号処理演算中で使用される適応フィルタ（adaptive filter）を含み得る。概して、適応フィルタは、更新アルゴリズムに基づいて自動調整する信号処理フィルタであり得る。たとえば、反射面が未知のロケーションに存在し得る。ワイヤレス電話が移動すると、反射面は、オーディオ信号中に雑音または誤りをもたらすエコーを生じ得る。適応フィルタは、エコー消去のためにワイヤレス電話（または他の電子デバイス）のオーディオ受信機によって使用され得る。（たとえば、オーディオソースおよび／または宛先が移動するので）反射面のロケーションが変化すると、適応フィルタは自動調整し得、適応フィルタの伝達関数は調整された伝達関数に収束し得る。性能を改善するために、適応フィルタができるだけ迅速に収束することが好ましいことがある。
【０００５】
音響エコー消去システムは、一般に、正規化最小２乗平均（ＮＬＭＳ：normalized least mean square）アルゴリズムに基づいて適応フィルタを使用する。ＮＬＭＳ適応アルゴリズムは、ステップサイズファクタ（step size factor）μに依存し得、反復的に動作し得る。各反復の後に、ＮＬＭＳアルゴリズムの出力信号は、所望の信号（すなわち、ＮＬＭＳＮＬＭアルゴリズムが出力信号を収束させようと試みている信号）と比較され得る。一般に、（ＮＬＭＳ誤りとしても知られる）出力信号と所望の信号との間の差分は非ゼロであり、したがって、ＮＬＭＳアルゴリズムは、各反復の後に、μの値と他のパラメータとを自動調整し得る。したがって、各反復におけるμの値は、前の反復においてどのくらいの誤りが検出されたかに基づいて修正され得る。概して、μの値が大きくなると収束は速くなり得、μの値が小さくなると収束は遅くなり得る。しかしながら、ＮＬＭＳを使用する適応フィルタがより速く収束するほど、適応フィルタによって生じ得、ポスト収束フィルタによる補正を必要とし得る残差信号（たとえば、エコー）の量は大きくなる。
【発明の概要】
【０００６】
音響エコー消去パラメータを更新するためにオーディオ誤りに反応するのではなく、提案するシステムおよび方法は、超音波信号を使用して、動きを検出し、音響エコー消去パラメータ（たとえば、μ）をプロアクティブに変更し、これは、エコー消去の改善（たとえば、より速い適応フィルタ収束）につながり得る。たとえば、超音波信号は動きアクティビティ検出（ＭＡＤ：motion activity detection）および近接検出（ＰＤ：proximity detection）を実行するために使用され得、μの値はＭＡＤとＰＤとに基づいて変更され得る。ＭＡＤは、受信した超音波信号から導出されたチャネル応答画像の変化に基づいて超音波受信機の近くの移動している物体を検出し得る。ＰＤは、現在のチャネル応答画像を較正された「背景」チャネル応答画像と比較することに基づいて、モバイルデバイスが（壁などの移動していない物体を含む）別の物体に近接していることを検出し得る。音響エコー消去パラメータを変更するために、ダブルトーク検出器および方位／回転センサーなどの追加の検出器およびセンサーも使用され得る。
【０００７】
特定の実施形態では、方法は、超音波受信機において超音波送信機から超音波信号を受信することを含む。本方法はまた、受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出することを含む。本方法は、検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更することをさらに含む。いくつかの実施形態では、パラメータは、音響エコーキャンセラ中の適応フィルタの適応レートに対応し得る。
【０００８】
別の特定の実施形態では、システムは、超音波送信機から超音波信号を受信するように構成された超音波受信機を含む。本システムはまた、少なくとも１つの物体の移動を検出するように構成された動きアクティビティ検出モジュールを含む。本システムは、検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更するように構成された音響エコーキャンセラをさらに含む。いくつかの実施形態では、本システムは、超音波信号と反射超音波信号とに関連するチャネル応答画像に基づいて、超音波受信機が１つまたは複数の外部物体に近接しているかどうかを判断するように構成された近接検出器を含み得、音響エコーキャンセラは、近接検出器に応答してパラメータを変更するようにさらに構成され得る。
【０００９】
開示する実施形態のうちの少なくとも１つによって与えられる特定の利点は、超音波ベースの動き検出および／または近接検出など、オーディオ信号処理において従来使用されない情報源に基づいて、適応フィルタリングパラメータなどの音響エコー消去パラメータをプロアクティブに変更する能力を含む。
【００１０】
本開示の他の態様、利点、および特徴は、図面の簡単な説明、発明を実施するための形態、および特許請求の範囲のセクションを含む、本明細書全体を検討すれば明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】超音波動きアクティビティ検出（ＭＡＤ）に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステムの特定の実施形態を示す図。
【図２】超音波近接検出（ＰＤ）に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステムの特定の実施形態を示す図。
【図３】超音波ＭＡＤと超音波ＰＤの両方に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステムの特定の実施形態を示す図。
【図４】図１〜図３のシステムの音響エコーキャンセラにおけるフィルタ更新ソースの特定の実施形態を示すブロック図。
【図５】超音波動き検出に基づいて音響エコー消去を実行する方法の特定の実施形態を示すフローチャート。
【図６】超音波ＭＡＤに基づいて音響エコー消去を実行する方法の特定の実施形態を示すフローチャート。
【図７】超音波ＰＤに基づいて音響エコー消去を実行する方法の特定の実施形態を示すフローチャート。
【図８】図１〜図７のシステムおよび方法による、超音波動き検出に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能なワイヤレスデバイスのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、超音波動きアクティビティ検出（ＭＡＤ）に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステム１００の特定の実施形態が示されている。たとえば、モバイルデバイス１１０は、超音波信号に基づいて物体１２０が第１の位置１２０Ａから第２の位置１２０ｂに移動しているか、または移動したことを検出し得る。
【００１３】
モバイルデバイス１１０は、モバイルフォン、ポータブルコンピューティングデバイス、タブレットコンピューティングデバイス、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ポータブルメディアプレーヤ、別のモバイルデバイス、またはそれらの任意の組合せであり得る。モバイルデバイス１１０は、超音波送信機１１１と１つまたは複数の超音波受信機（たとえば、例示的な超音波受信機１１２）とを含み得る。特定の実施形態では、モバイルデバイス１１０は、図８を参照しながらさらに説明するように、３つの超音波受信機を含み得る。
【００１４】
超音波送信機１１１は、モバイルデバイス１１０の動作中に超音波信号を送信するように構成された超音波スピーカーまたは他の送信機であり得る。たとえば、超音波送信機１１１は、第１の超音波信号１３１と、物体１２０が第１の位置１２０Ａに位置するときは第２の超音波信号１３２と、物体１２０が第２のロケーション１２０ｂに移動したときは第３の超音波信号１３４とを送信し得る。超音波受信機１１２は、モバイルデバイス１１０の動作中に超音波信号を受信するように構成された超音波マイクロフォンまたは他の受信機であり得る。超音波受信機１１２は、超音波送信機１１１から信号（たとえば、第１のエコー経路を介した第１の超音波信号１３１）を直接受信し、ならびにモバイルデバイス１１０の近傍にある１つまたは複数の物体から反射された信号（たとえば、それぞれ第２のエコー経路および第３のエコー経路を介した反射超音波信号１３３および１３５）を受信し得る。
【００１５】
本明細書で使用する「超音波受信機」および「超音波マイクロフォン」という用語は、超音波信号のみを受信することが可能である受信機（すなわち、専用超音波受信機）を識別し得、他の信号も受信することが可能である受信機（すなわち、多目的受信機）をも識別し得ることに留意されたい。たとえば、多目的受信機はまた、人間の可聴範囲（たとえば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）内にあるオーディオ信号と他のタイプの信号（たとえば、電磁信号、無線周波（ＲＦ：radio frequency）信号など）とを受信するように動作可能であり得る。同様に、本明細書で使用する「超音波送信機」および「超音波スピーカー」という用語は、超音波信号のみを送信することが可能である送信機（すなわち、専用超音波送信機）を識別し得、他の信号も送信することが可能である送信機（すなわち、多目的送信機）をも識別し得る。たとえば、多目的送信機はまた、人間の可聴範囲（たとえば、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ）内にあるオーディオ信号と他のタイプの信号（たとえば、電磁信号、無線周波（ＲＦ）信号など）とを送信するように動作可能であり得る。
【００１６】
モバイルデバイス１１０はまた、動きアクティビティ検出（ＭＡＤ）モジュール１１３を含み得る。ＭＡＤモジュール１１３は、図示のように、超音波送信機１１１と超音波受信機１１２とから入力を受信し得る。ＭＡＤモジュール１１３はまた、モバイルデバイス１１０内の、それに結合された、および／またはそれにアクセス可能なメモリまたは他のストレージデバイスに記憶され得る、バッファされたチャネル応答画像１１４にアクセスするように構成され得る。ＭＡＤモジュール１１３は、少なくとも１つの物体（たとえば、物体１２０）の移動を検出するように構成され得る。物体１２０の移動は、超音波送信機１１１によって送信された超音波信号、超音波受信機１１２によって受信された超音波信号、バッファされたチャネル応答画像１１４、またはそれらの任意の組合せに基づいて検出され得る。
【００１７】
たとえば、ＭＡＤモジュール１１３は、そのような移動が超音波受信機１１２において検出されるチャネル応答画像を妨害することになるという前提に基づいて近くの物体の移動を検出し得る。したがって、チャネル応答の変化は、物体が移動しているかどうかを判断するために所定のしきい値と比較され得る。チャネル応答画像が前にバッファされたチャネル応答画像から減算されるとき、移動していない物体は「背景」の一部になり得る（たとえば、減算され得る）。例示のために、ＭＡＤモジュール１１３は、受信した超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算し、計算されたチャネル応答画像を前にバッファされたチャネル応答画像１１４のうちの１つと比較し、チャネル応答画像間の差分が差分しきい値よりも大きいかどうかに基づいてＭＡＤフラグをアサート／デアサートし得る。
【００１８】
モバイルデバイス１１０は、ＭＡＤモジュール１１３からＭＡＤフラグを受信する音響エコーキャンセラ（ＡＥＣ：acoustic echo canceller）１１５を含み得る。ＡＥＣ１１５は、モバイルデバイス１１０のオーディオ受信機１１６（たとえば、オーディオマイクロフォン）によって検出されたオーディオ信号を受信し得る。特定の実施形態では、オーディオ受信機１１６と超音波受信機１１２とは単一の受信機に統合され得る。ＭＡＤフラグに基づいて、ＡＥＣ１１５は、エコー消去オーディオデータ１１７を生成するために、受信したオーディオデータに対してエコー消去動作を実行し得る。たとえば、ＡＥＣ１１５は、様々なパラメータに応答する適応フィルタを含み得る。特定の実施形態では、ＡＥＣ１１５中の適応フィルタは、適応レート（たとえば、ステップサイズファクタ）μに応答する正規化最小２乗平均（ＮＬＭＳ）適応フィルタであり得る。ＡＥＣ１１５は、ＭＡＤフラグに基づいてμの値を変更し得る（たとえば、増加または減少させ得る）。
【００１９】
動作中、超音波送信機１１１は超音波信号を送信し得る。たとえば、超音波送信機１１１は、反射なしに超音波受信機１１２によって受信される第１の超音波信号１３１を送信し得る。物体１２０が第１の位置１２０ａにあるとき、超音波送信機１１１は、第１の位置１２０ａにおいて物体１２０によって反射され、反射信号１３３として超音波受信機１１２によって受信され得る第２の超音波信号１３２を送信し得る。ＭＡＤモジュール１１３は、反射信号１３３に基づいて第１のチャネル応答画像を計算し、記憶し得る。
【００２０】
物体１２０が第２の位置１２０ｂにあるとき、超音波送信機１１１は、第２の位置１２０ｂにおいて物体１２０によって反射され、反射信号１３５として超音波受信機１１２によって受信され得る第３の超音波信号１３４を送信し得る。ＭＡＤモジュール１１３は、反射信号１３５に基づいて第２のチャネル応答画像を計算し、記憶し得る。ＭＡＤモジュール１１３は、第２のチャネル応答画像と第１のチャネル応答画像との間の差分を計算し得、その差分を差分しきい値と比較し得る。特定の実施形態では、ＭＡＤモジュール１１３は、複数のチャネル応答フレームをバッファして２次元（２Ｄ）行列を形成し得、形成された２Ｄ行列から前にバッファされた２Ｄ行列を減算し得る。２Ｄ行列の減算は、反射超音波信号１３３および１３５に対する直接経路効果を除去し得る。計算された差分が差分しきい値よりも大きいとき、ＭＡＤモジュール１１３は、物体１２０が（たとえば、第１の位置１２０ａから第２の位置１２０ｂに）移動したと判断し得、それに応答してＭＡＤフラグをアサートし得る。計算された差分が差分しきい値よりも小さいとき、ＭＡＤフラグはデアサートされ得る。
【００２１】
ＡＥＣ１１５は、オーディオ受信機１１６からオーディオデータを受信し得、ＭＡＤフラグに応答してエコー消去動作を実行して、エコー消去オーディオデータ１１７を生成し得る。特定の実施形態では、ＡＥＣ１１５は、ＭＡＤフラグに基づいてＡＥＣ１１５内の適応フィルタ１１５の適応レートμを増加または減少させ得る。たとえば、ＡＥＣ１１５は、ＭＡＤフラグがアサートされるときに適応レートμを増加させ得、ＭＡＤフラグがデアサートされるときに適応レートμを減少させ得る。
【００２２】
したがって、図１のシステム１００は、超音波信号などの非オーディオ情報源に基づいた音響エコー消去パラメータ（たとえば、μ）の変更を可能にし得る。非オーディオ情報源を音響エコー消去に組み込むことは、（たとえば、より速い適応フィルタ収束による）音響エコー消去の改善につながり得る。超音波ベースの動きアクティビティ検出（ＭＡＤ）はまた、図３を参照しながらさらに説明するように、ポスト収束非線形処理などのポストエコー消去動作に影響を及ぼすために使用され得る。
【００２３】
非限定的な一例では、図１のシステム１００は、オーディオ会議または他の音声入力シナリオに適用例を見出し得る。オーディオ会議中に、話者または他の会議参加者は、時々、リッスンまたは通話する間にオーディオ受信機１１６（たとえば、オーディオマイクロフォン）の前で移動し得る。話者がオーディオ受信機１１６の前で移動するとき、音響チャネル経路は変化し得る。さらに、オーディオ受信機１１６への話者の近接度のために、話者の移動によるチャネル変化は、他の物体の移動によるチャネルの変化よりも顕著であり得る。ＭＡＤモジュール１１３の使用なしに、ＡＥＣ１１５中の適応フィルタは、何らかのオーディオひずみ（たとえば、エコー効果）が生じた後まで話者の移動に反応し得ない。対照的に、ＭＡＤモジュール１１３は、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで（たとえば、話者が移動し始めるとすぐに）話者の移動に基づいてＭＡＤフラグをアサートし得、これにより、ＡＥＣ１１５中の適応フィルタの収束がより速くなり、オーディオひずみが低減され得る。
【００２４】
図１に、超音波信号に基づいて外部物体１２０の動きを検出するモバイルデバイス１１０の一例を示す。しかしながら、モバイルデバイス１１０と任意の近くの外部物体のどちらも移動していない（すなわち、ＭＡＤモジュール１１３によって生成されたＭＡＤフラグがデアサートされる）状況でもオーディオエコーが存在し得ることを諒解されよう。たとえば、エコーは、モバイルデバイス１１０が壁に近づいたときに壁によって生じ得、モバイルデバイス１１０が移動するのを止めた後に壁によって生じ続け得る。図２を参照すると、超音波近接検出（ＰＤ）に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステム２００の特定の実施形態が示されている。たとえば、図２の実施形態では、モバイルデバイス１１０は、超音波信号に基づいてそれが物体（たとえば、壁２２０）に近接していることを検出し得る。
【００２５】
モバイルデバイス１１０はＰＤモジュール２１３を含み得る。ＰＤモジュール２１３は、図示のように、超音波送信機１１１と超音波受信機１１２とから入力を受信し得る。ＰＤモジュール２１３はまた、モバイルデバイス１１０内の、それに結合された、および／またはそれにアクセス可能なメモリまたは他のストレージデバイスに記憶され得る、較正チャネル応答画像２１４にアクセスするように構成され得る。ＰＤモジュール１１３は、超音波送信機１１１によって送信された超音波信号、超音波受信機１１２によって受信された超音波信号、較正チャネル応答画像２１４、またはそれらの任意の組合せに基づいてモバイルデバイス１１０が物体（たとえば、壁２２０）に近接していることを検出するように構成され得る。たとえば、ＰＤモジュール２１３は、モバイルデバイス１１０が壁２２０に近接しているときにＡＥＣ１１５に与えられるＰＤフラグをアサートし得る。
【００２６】
ＡＥＣ１１５は、ＰＤフラグに基づいてオーディオ受信機１１６から受信したオーディオデータに対してエコー消去動作を適応させ得る。たとえば、ＡＥＣは、ＰＤモジュール２１３からのＰＤフラグに基づいて適応フィルタの適応レートμなどのパラメータを変更し得る。
【００２７】
例示のために、動作中、モバイルデバイス１１０は、１つまたは複数の較正チャネル応答画像２１４を計算し、記憶し得る。較正チャネル応答画像２１４は「背景」チャネル応答画像を表し得る。たとえば、「背景」チャネル応答画像は、モバイルデバイス１１０がエコーに影響を及ぼす物体に近接していないとき、モバイルデバイス１１０が移動している物体にも近接していないとき、および／またはモバイルデバイス１１０が知られている反射面（たとえば、壁または他の非可動物体）に近接しているときの状態に対応し得る。特定の実施形態では、モバイルデバイス１１０の周りで移動が生じている場合、ＰＤモジュール２１３は「背景」チャネル応答画像としてチャネル応答画像を記憶し得ない。たとえば、図１のＭＡＤモジュール１１３によって生成されたＭＡＤフラグがデアサートされない限り、ＰＤモジュール２１３は較正チャネル応答画像を記憶し得ない。ＭＡＤフラグがデアサートされるとき、これは、移動が生じていないことと、超音波信号が事前トレーニングされた信号／エコー経路を進んでいることがあることとを示し得る。特定の実施形態では、事前トレーニングされた信号／エコー経路は、図３を参照しながらさらに説明するように、記憶され得、より速い適応フィルタ収束を達成するためにＡＥＣ１１５に与えられ得る。
【００２８】
モバイルデバイス１１０が移動するにつれて、超音波送信機１１１は超音波を送信し得、その超音波は、直接経路を介して（たとえば、第１の超音波信号２３１として）、および反射／エコー経路を介して（たとえば、壁２２０が第２の超音波信号２３２を反射することによって生じる反射超音波信号２３３として）超音波受信機１１２によって受信され得る。ＰＤモジュール２１３は、Ｎ個のチャネル応答フレームを収集し得、Ｎ個のチャネル応答フレームと較正チャネル応答フレームとの間の差分を計算し得る。例示のために、受信した直接経路信号２３１および／または受信した反射信号２３３に対応するチャネル応答画像から１つまたは複数の較正チャネル応答画像２１４を減算することによって異なるチャネル応答が取得され得る。差分が差分しきい値よりも大きい場合、ＰＤモジュールはＰＤフラグをアサートし得る。
【００２９】
したがって、図２のシステム２００は、超音波近接検出（ＰＤ）に基づいて音響エコー消去パラメータのプロアクティブ変更を可能にし得る。たとえば、モバイルデバイス１１０が壁２２０に近づいたとき、ＡＥＣ１１５中の適応フィルタの適応レートμは増加され得、これにより、適応フィルタの収束がより速くなり得る。ＰＤはまた、図３を参照しながらさらに説明するように、「背景」信号情報としてＡＥＣ１１５に与えられ得る、事前トレーニングされたエコー経路の記憶および検索をトリガするために使用され得る。
【００３０】
図１および図２の実施形態に超音波動きオーディオ検出（ＭＡＤ）と超音波近接度検出（ＰＤ）とを別個に示すが、ＭＡＤとＰＤとが一緒に使用され得ることに留意されたい。たとえば、図３に、ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３を含む、超音波ＭＡＤと超音波ＰＤの両方に基づいて音響エコー消去を実行するように動作可能であるシステム３００の特定の実施形態を示す。例示的な一実施形態では、ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３は、図１のＭＡＤモジュール１１３と図２のＰＤモジュール２１３とを含む。
【００３１】
システム３００は、スピーカー３１１とマイクロフォン３１２とを含む。特定の実施形態では、スピーカー３１１は複合超音波およびオーディオスピーカーであり得、マイクロフォン３１２は複合超音波およびオーディオマイクロフォンであり得る。システム３００はまた、加算器３４１と、ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３に結合されたダブルトーク検出器（ＤＴＤ：double-talk detector）３４２と、適応フィルタ３４０と、非線形プロセッサ（ＮＬＰ：nonlinear processor）３４３とを含み得る。システム３００は、バッファされたチャネル応答画像１１４と較正チャネル応答画像２１４とをさらに含み得る。
【００３２】
ＤＴＤ３４２は、ダブルトークシナリオによって生じるオーディオ中断を検出し、緩和し得る。たとえば、全二重会話中に、ラウドスピーカー信号はファーエンド信号と見なされ得、マイクロフォン信号はニアエンド信号と見なされ得る。概して、ニアエンドマイクロフォン信号は「所望の」信号を表し得、（たとえば、適応フィルタ３４０による）適応フィルタ処理を介した音響エコー消去は、ニアエンドマイクロフォン信号に対するエコー効果を除去することを伴い得る。しかしながら、ファーエンド音声中のニアエンド話者の存在は適応フィルタ３４０の動作に中断を生じ得る。この中断に対抗するために、そのようなダブルトークシナリオ中に適応フィルタ３４０の適応を休止または停止することが有益であり得る。したがって、ＤＴＤ３４２は、ダブルトークシナリオを検出し得、ダブルトークシナリオが検出されるとき、適応フィルタ３４０およびシステム３００の他の構成要素に通知し得る。
【００３３】
ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３は、図１に関して説明したように、マイクロフォン３１２によって受信された超音波信号から導出されたチャネル応答画像とバッファされたチャネル応答画像１１４とに基づいて（たとえば、超音波ソース、超音波受信機、または介在物の動きにより）超音波信号のエコー経路が変化したことを検出し得る。ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３はまた、図２に関して説明したように、マイクロフォン３１２によって受信された超音波信号から導出されたチャネル応答画像と較正チャネル応答画像２１４とに基づいてマイクロフォン３１２が別の物体（たとえば、壁）に近接しているときを検出し得る。ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３は、適応フィルタ３４０に制御信号３５０を与え得る。たとえば、制御信号３５０は、図１〜図２を参照しながら説明したように、ＭＡＤフラグとＰＤフラグとを含み得、適応フィルタ３４０の適応レートμを更新するために使用され得る。ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３はまた、ＮＬＰ３４３に制御信号３５０を与え得る。
【００３４】
ＮＬＰ３４３は、適応フィルタ３４０によって生じた残差エコーを緩和するように構成されたポスト収束フィルタであり得る。たとえば、適応フィルタ３４０の高速な収束が望ましいことがあるが、適応フィルタ３４０の高速な収束は残差エコーを生成し得る。ＮＬＰ３４３は、ＤＴＤ３４２とＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３とに応答し得る。特定の実施形態では、ＮＬＰ３４３は、ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３からの制御信号３５０に基づいてアグレッシブネスパラメータを自動調整し得る。たとえば、（たとえば、経路変更を示す）制御信号３５０中のＭＡＤフラグがアサートされるとき、アグレッシブネスパラメータは増加され得る。逆に、ＭＡＤフラグがデアサートされるとき、アグレッシブネスパラメータはデフォルト値にリセットされ得る。ＮＬＰ３４３のアグレッシブネスパラメータを変更するための超音波ＭＡＤの使用は、システム３００におけるエコー消去の改善を生じ得る。
【００３５】
特定の実施形態では、適応フィルタ３４０の適応レートμとＮＬＰ３４３のアグレッシブネスパラメータとはまた方位／回転センサーに基づいて変更され得る。たとえば、適応フィルタ３４０の適応レートμは、回転が検出されるとき増加され得、回転が検出されないとき減少され得る。別の例として、アグレッシブネスパラメータは、回転が検出されるとき増加され得、回転が検出されないときリセットされ得る。方位／回転センサーを含むモバイルデバイスの特定の例については、図８を参照しながらさらに説明する。
【００３６】
動作中、マイクロフォン３１２は、スピーカー３１１によって生成された信号を含むオーディオ／超音波信号を受信し得る。ＤＴＤ３４２はダブルトーク状況を検出し得、ＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３は、制御信号３５０を介して、マイクロフォン３１２の近傍にある物体が移動しているかどうかと、マイクロフォン３１２が別の物体（たとえば、壁）に近接しているかどうかとを示し得る。制御信号３５０と、ダブルトーク状況が検出されるかどうかを示すＤＴＤ３４２からの入力と、ファーエンド信号情報とに基づいて、適応フィルタ３４０は加算器３４１にフィルタ信号を出力し得る。フィルタ信号は、受信したオーディオ信号から減算されて、エコー消去オーディオデータ１１７を生成し得る。エコー消去オーディオデータ１１７は、さらに、ＮＬＰ３４３によって処理されて、出力オーディオデータ３６０を生成し得る。全二重オーディオ会議でなどの特定の実施形態では、出力データ３６０は出力のためのスピーカー３１１に送られ得る。
【００３７】
特定の実施形態では、システム３００は事前トレーニングされたエコー経路３７０を記憶し得る。たとえば、オーディトリアムにいる人が話し始める前に、その人は、壁、隅、および他の物体に近いロケーションを含む、ステージ上の様々なロケーションに向かって歩き得る。そのような各ロケーションにおいて、（たとえば、対応する較正チャネル応答画像２１４を含む）エコー経路がトレーニングされ、記憶され得る。音声中に、ステージの事前トレーニングされたロケーションのうちの１つにその人が戻ったことを近接検出情報が示すとき、対応する事前トレーニングされたエコー経路が、取り出され、適応フィルタ３４０に与えられ得る。壁など、知られている障害物または反射面への近接度に基づいて事前トレーニングされたエコー経路を記憶し、取り出すことにより、適応フィルタ３４０のより速い収束が可能になり得る。
【００３８】
したがって、図３のシステム３００は、ＭＡＤとＰＤの両方に基づいて適応フィルタ３４０の適応レートμのプロアクティブ変更を可能にし得、これにより、適応フィルタ３４０の収束がより速くなり得る。システム３００はまた、ＮＬＰ３４３においてポスト収束動作を更新するために超音波信号情報を活用し得、これは、出力データ３６０で中の残差エコーを低減し得る。
【００３９】
適応フィルタはまた、ＭＡＤ情報、ＰＤ情報、およびＤＴＤ情報以外の情報に基づいて調整され得る。たとえば、図４は、（図３の適応フィルタ３４０を含み得る）音響エコーキャンセラ（ＡＥＣ）１１５におけるフィルタ更新ソースの特定の実施形態を示すブロック図である。
【００４０】
ＡＥＣ１１５は、ＡＥＣ１１５の適応フィルタを更新するために、ＤＴＤ３４３とμ調整信号４４４とに応答するフィルタ更新モジュール４５０を含み得る。たとえば、μ調整信号４４４は、ＭＡＤフラグとＰＤフラグとを含む、図３の制御信号３５０を含み得る。フィルタ更新モジュール４５０はまた、ＡＥＣ１１５の適応フィルタを更新するために、経路変更検出モジュール４４１と、発散検出モジュール４４２と、雑音レベル検出モジュール４４３とに応答し得る。
【００４１】
たとえば、ＡＥＣ１１５がダブルフィルタシステムを採用するとき、フィルタ学習（たとえば、適応）はフィルタＢ上でのみ実行され得、一方、出力信号はフィルタＡによって与えられる。そのようなシステムでは、収束が検出されるとき、フィルタＢからの係数がフィルタＡに伝達され得る。経路変更モジュール４４１は、エコー経路が変化したかどうか、フィルタＢからフィルタＡへの係数の伝達が実行されるべきであるかどうか、および／または学習のスピードアップが必要とされるかどうかを判断するためにフィルタＢの係数およびエコー消去性能を監視し得る。発散検出モジュール４４２は、係数の不正確なセットがフィルタＡに誤って伝達されたかどうかを判断するためにフィルタＡの出力エネルギーを監視し得、その後、フィルタ振幅を低減するか、または新しい係数伝達を開始し得る。雑音レベル検出モジュール４４３は、背景雑音および／またはニアエンド雑音を監視し得、雑音レベルが増加するにつれて適応レートμを低減し得る。
【００４２】
図５を参照すると、超音波動き検出に基づいて音響エコー消去を実行する方法５００の特定の実施形態が示されている。例示的な一実施形態では、方法５００は図１〜図２のモバイルデバイス１１０および図３のシステム３００によって実行され得る。
【００４３】
方法５００は、５０２において、超音波受信機において超音波送信機から超音波信号を受信することを含み得る。たとえば、図１を参照すると、超音波受信機１１２は、超音波送信機１１１から超音波信号１３１を受信し得る。超音波受信機１１２はまた、物体１２０による超音波信号１３２および１３４の反射によって生成された反射超音波信号１３３および１３５を受信し得る。別の例として、図２を参照すると、超音波受信機１１２は、超音波送信機１１１から超音波信号２３１を受信し得、壁２２０による超音波信号２３２の反射によって生成された超音波信号２３３を受信し得る。
【００４４】
５０４に進むと、受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出する。たとえば、図１では、ＭＡＤモジュール１１３は、信号１３３および１３５に基づいて第１の位置１２０ａから第２の位置１２０ｂへの物体１２０の移動を検出し得る。別の例として、図２では、ＰＤモジュール２１３は、信号２３１および２３３に基づいてモバイルデバイス１１０が壁２２０に近接して移動したことを検出し得る。
【００４５】
５０６に進むと、検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更する。たとえば、図１〜図２では、ＡＥＣ１１５中のパラメータが変更され得る。特定の実施形態では、パラメータは、ＡＥＣ１１５の適応フィルタの適応レートμであり得る。
【００４６】
図６を参照すると、超音波ＭＡＤに基づいて音響エコー消去を実行する方法６００の特定の実施形態が示されている。例示的な一実施形態では、方法６００は図１のモバイルデバイス１１０および図３のシステム３００によって実行され得る。
【００４７】
方法６００は、６０２において、超音波受信機において超音波送信機から第１の超音波信号を受信することを含み得る。６０４に進むと、第１の超音波信号に基づいて第１のチャネル応答画像を計算し、記憶する。たとえば、図１では、超音波受信機１１２は第１の反射信号１３３を受信し得、ＭＡＤモジュール１１３は、バッファされた画像１１４中の第１の反射信号１３３に基づいて第１のチャネル応答画像を計算し、記憶し得る。
【００４８】
６０６に進むと、超音波受信機において超音波送信機から第２の超音波信号を受信する。６０８において、第２の超音波信号に基づいて第２のチャネル応答画像を計算する。たとえば、図１では、超音波受信機１１２は第２の反射信号１３５を受信し得、ＭＡＤモジュール１１３は、第２の反射信号１３５に基づいて第２のチャネル応答画像を計算し得る。
【００４９】
６１０に進み、第２のチャネル応答画像と第１のチャネル応答画像との間の差分を計算する。６１２において、差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して少なくとも１つの物体の移動を検出する。たとえば、図１を参照すると、ＭＡＤモジュール１１３は、第１のチャネル応答画像から第２のチャネル応答画像を減算することに基づいて第１の位置１２０ａから第２の位置１２０ｂに物体が移動したと判断し得る。
【００５０】
図７を参照すると、超音波ＰＤに基づいて音響エコー消去を実行する方法７００の特定の実施形態が示されている。例示的な一実施形態では、方法７００は図２のモバイルデバイス１１０および図３のシステム３００によって実行され得る。
【００５１】
方法７００は、７０２において、超音波受信機において超音波送信機から第１の超音波信号を受信することを含み得る。第１の超音波信号は、移動している物体が超音波受信機の近くにないとき（たとえば、ＭＡＤフラグがデアサートされるとき）に受信され得る。７０４に進むと、第１の超音波信号に基づいて事前トレーニングされた信号経路に関連する較正チャネル応答画像を計算し、記憶する。たとえば、図２を参照すると、超音波受信機１１２は第１の超音波信号２３１を受信し得、ＰＤモジュール２１３は、第１の超音波信号２３１に基づいて較正チャネル画像２１４のうちの１つを計算し、記憶し得る。
【００５２】
７０６に進むと、超音波受信機において超音波送信機から第２の超音波信号を受信する。７０８において、第２の超音波信号に基づいて第２のチャネル応答画像を計算する。たとえば、図２を参照すると、超音波受信機１１２は反射信号２３３を受信し得、ＰＤモジュール２１３は、反射信号２３３に基づいて第２のチャネル応答画像を計算し得る。
【００５３】
７１０に進み、第２のチャネル応答画像と較正チャネル応答画像との間の差分を計算する。方法７００は、７１２において、差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して超音波受信機が少なくとも１つの物体に近接して移動したことを検出することを含み得る。たとえば、図２では、ＰＤモジュール２１３は、較正チャネル応答画像から第２のチャネル応答画像を減算することに基づいて超音波受信機１１２（したがって、モバイルデバイス１１０）が物体（たとえば、壁２２０）に近接して移動したと判断し得る。
【００５４】
図８を参照すると、ワイヤレス通信デバイスの特定の例示的な実施形態のブロック図が示されており、全体的に８００と称される。デバイス８００は、メモリ８３２に結合されたオーディオデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などのプロセッサ８１０を含む。例示的な一実施形態では、メモリ８３２は、（図１および図３の）バッファされたチャネル応答画像１１４と、（図１および図３の）較正チャネル応答画像２１４と、（図３の）事前トレーニングされたエコー経路３７０とを記憶し得る。メモリ８３２はまた、図５〜図７を参照しながら説明した方法など、本明細書で開示する方法を実行するために、プロセッサ８１０によって実行可能な命令８６０を記憶し得る。
【００５５】
デバイス８００はまた、マイクロフォン３１２とスピーカー３１１とに結合されたコーダ／デコーダ（コーデック）８３４（たとえば、オーディオコーデック）を含む。特定の実施形態では、マイクロフォン３１２とスピーカー３１１とは、超音波信号とオーディオ信号との同時受信および送信が可能である。コーデック８３４はまた、第２のマイクロフォン８３７と第３のマイクロフォン８３９とに結合され得る。
【００５６】
プロセッサ８１０は、ＡＥＣ１１５、（図３のＭＡＤ／ＰＤモジュール３１３として統合され得る）ＭＡＤモジュール１１３およびＰＤモジュール２１３、ＤＴＤ３４２、経路変更検出モジュール４４１、発散検出モジュール４４２、雑音レベル検出モジュール４４３、ならびにＮＬＰ３４３を含み得、それらの各々は、ハードウェア、プロセッサ８１０によって実行可能なソフトウェア命令（たとえば、命令８６０）、またはそれらの任意の組合せを使用してプロセッサ８１０中に実装され得る。
【００５７】
特定の実施形態では、デバイス８００は音響エコー消去を実行し得る。最初に、ＤＴＤ３４２は、ニアエンド信号（たとえば、マイクロフォン３１２、８３７、および８３９のうちの１つまたは複数を介して受信した信号）とファーエンド信号（たとえば、スピーカー３１１によって送信された信号）とに基づいてダブルトークシナリオを監視し得る。ＡＥＣ１１５は、ニアエンド信号と、ファーエンド信号と、ＤＴＤ３４２とに基づいてエコー消去を実行し得る。ＭＡＤモジュール１１３は、ＡＥＣ１１５中の適応フィルタが収束するおよび／または迅速に収束するのを妨げ得る外部物体の動きを検出し得る。ＭＡＤモジュール１１３が動きを検出するとき、ＡＥＣ１１５は、１つまたは複数のパラメータを自動調整し得、適応フィルタは、より高速に収束し得る。たとえば、ＭＡＤモジュール１１３がＭＡＤフラグをアサートするとき、ＡＥＣ１１５は、ニアエンドモード、ファーエンドモード、ダブルトークモード、および／または無音モード（たとえば、オーディオ信号が検出されないとき）における適応フィルタの適応レートμを更新し得る。ＰＤモジュール２１３は、事前トレーニングされたエコー経路に対応する較正チャネル応答を生成し得る。特定の実施形態では、ＭＡＤモジュール１１３が動きを検出する場合、ＰＤモジュール２１３は、較正チャネル応答を生成し得ない。さらに、ＰＤモジュール２１３は、デバイス８００が１つまたは複数の物体に近接していることを検出するとき、ＡＥＣ１１５は、１つまたは複数のパラメータを自動調整し得、適応フィルタはより高速に収束し得る。たとえば、ＰＤモジュール２１３はＰＤフラグをアサートし得、ＡＥＣ１１５は、適応フィルタの適応レートμを更新し、および／または「背景」信号情報としてＡＥＣ１１５にコピーされた事前トレーニングされたエコー経路を取り出し得る。
【００５８】
ＮＬＰ３４３はまた、ＡＥＣ１１５によるデータ出力から残差エコーを除去するためにＭＡＤモジュール１１３とＰＤモジュール２１３とに基づいて自動調整し得る。経路変更検出モジュール４４１と、発散検出モジュール４４２と、雑音レベル検出モジュール４４３とはまた、ＡＥＣ１１５における適応フィルタ収束の速度を選択的に上げるために使用され得る。特定の実施形態では、ＡＥＣ１１５および／またはＮＬＰ３４３はまた、１つまたは複数のパラメータを自動調整するために、（たとえば、加速度計および／またはジャイロスコープを含む）方位／回転センサー８７８に応答し得る。
【００５９】
図８はまた、プロセッサ８１０とディスプレイ８２８とに結合されたディスプレイコントローラ８２６を示す。図８はまた、ワイヤレスコントローラ８４０が、プロセッサ８１０と、ワイヤレスアンテナ８４２に結合されたトランシーバ８７０とに結合され得ることを示す。
【００６０】
特定の実施形態では、プロセッサ８１０、ディスプレイコントローラ８２６、メモリ８３２、コーデック８３４、ワイヤレスコントローラ８４０、およびトランシーバ８７０は、システムインパッケージまたはシステムオンチップデバイス８２２中に含まれる。特定の実施形態では、入力デバイス８３０および電源８４４がシステムオンチップデバイス８２２に結合される。さらに、特定の実施形態では、図８に示すように、ディスプレイ８２８、入力デバイス８３０、スピーカー３１１、マイクロフォン３１２、８３７、および８３９、ワイヤレスアンテナ８４２、および電源８４４は、システムオンチップデバイス８２２の外部にある。ただし、ディスプレイ８２８、入力デバイス８３０、スピーカー３１１、マイクロフォン３１２、８３７、および８３９、ワイヤレスアンテナ８４２、および電源８４４の各々は、インターフェースまたはコントローラなど、システムオンチップデバイス８２２の構成要素に結合され得る。
【００６１】
さらに、本明細書で開示した実施形態に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、構成、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、ハードウェアプロセッサなどの処理デバイスによって実行される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装され得ることを、当業者は諒解されよう。様々な例示的な構成要素、ブロック、構成、モジュール、回路、およびステップを、上記では概して、それらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、実行可能ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
【００６２】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施されるか、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るか、またはその２つの組合せで実施され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気抵抗ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）、スピントルクトランスファーＭＲＡＭ（ＳＴＴ−ＭＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ（登録商標））、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、コンパクトディスク読取り専用メモリ（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などの非一時的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に、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特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）中に常駐し得る。ＡＳＩＣは、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、コンピューティングデバイスまたはユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。
【００６３】
開示した実施形態の上記の説明は、開示した実施形態を当業者が作成または使用することができるように行ったものである。これらの実施形態への様々な変更は当業者には容易に明らかになり、本明細書で定義された原理は本開示の範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本開示は、本明細書に示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定義される原理および新規の特徴と一致する可能な最も広い範囲を与えられるべきである。
なお、以下に、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。
［Ｃ１］
超音波受信機において超音波送信機から超音波信号を受信することと、
前記受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出することと、
前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更することと
を備える、方法。
［Ｃ２］
前記パラメータが、前記音響エコーキャンセラ中の適応フィルタの適応レートに対応する、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ３］
前記検出することが、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算することと、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算することと、
前記差分が差分しきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記少なくとも１つの物体の前記移動を検出することと
を備える、Ｃ１に記載の方法。
［Ｃ４］
前記少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像が、事前トレーニングされた信号経路に関連する較正チャネル応答画像を備える、Ｃ３に記載の方法。
［Ｃ５］
超音波送信機から超音波信号を受信するように構成された超音波受信機と、
前記超音波信号に基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出するように構成された動きアクティビティ検出モジュールと、
前記検出された移動に応答して前記音響エコーキャンセラのパラメータを変更するように構成された音響エコーキャンセラと
を備える、システム。
［Ｃ６］
前記音響エコーキャンセラが適応フィルタを含み、前記パラメータが前記適応フィルタの適応レートに対応する、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ７］
前記動きアクティビティモジュールが、前記受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて前記少なくとも１つの物体の前記移動を検出するようにさらに構成された、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ８］
前記超音波送信機をさらに備え、前記超音波送信機が、前記超音波信号を連続的に送信するように構成された、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ９］
前記超音波受信機が、前記超音波送信機と前記超音波受信機との間の第１の信号経路を介して前記超音波信号を受信し、前記超音波送信機と前記超音波受信機との間の第２の信号経路を介して反射超音波信号を受信する、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ１０］
前記超音波信号と前記反射超音波信号とに関連するチャネル応答画像に基づいて、前記超音波受信機が１つまたは複数の外部物体に近接しているかどうかを判断するように構成された近接検出モジュールをさらに備え、
前記音響エコーキャンセラが、前記近接検出モジュールに応答して前記パラメータを変更するようにさらに構成された、Ｃ９に記載のシステム。
［Ｃ１１］
配向センサーをさらに備え、前記音響エコーキャンセラが、前記配向センサーに応答して前記パラメータを変更するようにさらに構成された、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ１２］
非線形処理モジュールをさらに備え、前記非線形処理モジュールが、前記検出された移動に応答して前記非線形処理モジュールのアグレッシブネスパラメータを変更するように構成された、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ１３］
前記システムがモバイルデバイスである、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ１４］
前記システムが集積回路である、Ｃ５に記載のシステム。
［Ｃ１５］
超音波信号を受信するための手段と、
前記超音波信号に基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出するための手段と、
前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更するための手段と
を備える、システム。
［Ｃ１６］
前記超音波信号を送信するための手段をさらに備える、Ｃ１５に記載のシステム。
［Ｃ１７］
前記超音波信号と反射超音波信号とに関連するチャネル応答画像に基づいて、受信するための前記手段が１つまたは複数の外部物体に近接しているかどうかを判断するための手段と、
判断するための前記手段に応答して前記パラメータを変更するための手段と
をさらに備える、Ｃ１５に記載のシステム。
［Ｃ１８］
前記システムがモバイルデバイスである、Ｃ１５に記載のシステム。
［Ｃ１９］
前記システムが集積回路である、Ｃ１５に記載のシステム。
［Ｃ２０］
プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
超音波受信機において超音波送信機から超音波信号を受信することと、
前記受信した超音波信号と少なくとも１つの前に受信した超音波信号とに基づいて少なくとも１つの物体の移動を検出することと、
前記検出された移動に応答して音響エコーキャンセラのパラメータを変更することと
を行わせる命令を備える非一時的プロセッサ可読媒体。
［Ｃ２１］
前記パラメータが、前記音響エコーキャンセラ中の適応フィルタの適応レートに対応する、Ｃ２０に記載の非一時的プロセッサ可読媒体。
［Ｃ２２］
前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記超音波信号に基づいてチャネル応答画像を計算することと、
前記チャネル応答画像と少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像との間の差分を計算することと、
前記差分がしきい値よりも大きいと判断したことに応答して前記少なくとも１つの物体の前記移動を検出することと
を行わせる命令をさらに備える、Ｃ２０に記載の非一時的プロセッサ可読媒体。
［Ｃ２３］
前記少なくとも１つの前に計算されたチャネル応答画像が、事前トレーニングされた信号経路に関連する較正チャネル応答画像を備え、前記少なくとも１つの物体が前記超音波受信機を含む、Ｃ２２に記載の非一時的プロセッサ可読媒体。
［Ｃ２４］
前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、前記チャネル応答画像を記憶することを行わせる命令をさらに備える、Ｃ２２に記載の非一時的プロセッサ可読媒体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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