(57)【要約】  よく知られた心理音響マスキング効果、すなわち周波数マスキングおよび／または継時マスキングが騒音信号の人間の知覚を削減するために適用されるシステムが開示される。音楽または別の娯楽信号などの入力信号が、人間の聴覚的知覚の特性についての既存の知識を適用することによって聴覚的騒音の強度に基づいて調整され、マスキング音信号として人間のユーザに提供され、その結果、マスキング音が騒音信号の少なくとも一部に関する人間の聴覚的知覚の閾値を引き上げ、それによって騒音信号のその部分のユーザの知覚が削減または除去される。マスキング音は、騒音信号と逆位相の音が騒音信号の人間の知覚のさらなる削減のために提供されるアクティブ騒音制御と組み合わされることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人間のユーザに対して聴覚的騒音の知覚の削減をもたらすためのシステムであって、
信号処理ユニットと、
前記信号処理ユニットに第１の入力信号を提供するための手段と、
前記信号処理ユニットに前記聴覚的騒音を表す第２の入力信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホンとを含み、
前記信号処理ユニットは少なくとも１つのラウドスピーカによって前記人間のユーザにマスキング音信号を提供するために前記ラウドスピーカに出力信号を提供するためのマスキング手段を含み、
前記信号処理ユニットの前記マスキング手段は前記提供された第１の入力信号の強度の調整によって前記出力信号を形成するための手段を含むことによって前記聴覚的騒音に関して前記人間のユーザに心理音響マスキング効果を提供するように適合され、前記調整は前記第２の入力信号の強度と前記人間の聴覚的知覚の特性とに基づいており、その結果、前記ラウドスピーカによって提供される前記マスキング音信号は、前記第２の入力信号によって表される前記聴覚的騒音信号の少なくとも一部の前記人間のユーザの聴覚的知覚の閾値を前記人間のユーザによる前記聴覚的騒音信号の前記少なくとも一部の前記知覚を削減または除去するレベルまで引き上げるのに好適であるシステム。
【請求項２】
前記調整は、前記提供された第１の入力信号の前記強度の周波数に依存する調整であり、前記調整は、前記少なくとも１つのマイクロホンによって検出された前記聴覚的騒音の少なくとも一部の前記システムの前記人間のユーザに対する前記マスキング音信号によって周波数マスキングを提供するために、前記第２の入力信号の周波数に対する前記第２の入力信号の前記強度と、前記人間の聴覚的知覚の特性とに基づく請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記調整は、前記少なくとも１つのマイクロホンによって検出された前記聴覚的騒音の少なくとも一部の前記システムの前記人間のユーザに対する前記マスキング音信号によって継時マスキングを提供するために強度に依存する調整である請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記信号処理ユニットは、前記提供された第１の入力信号の複数の周波数帯域の強度を個々に調整させることによって前記出力信号の前記調整を行っている請求項２または３に記載のシステム。
【請求項５】
前記信号処理ユニットは、前記第２の入力信号の電力密度スペクトルを分析するための手段を含み、前記第２の信号の所与の周波数の７０〜９２％まで、好ましくは前記第２の信号の前記所与の周波数の７５〜９０％まで、および最も好ましくは前記第２の信号の前記所与の周波数の８０〜８７％まで下げられた前記第２の信号の前記所与の周波数に対応する前記第１の入力信号の周波数に対して前記提供された第１の入力信号の前記強度の前記周波数に依存する調整を決定するために前記第２の入力信号の前記所与の周波数の電力が適用される請求項２乃至４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムは、前記システムの前記ユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を前記信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含み、前記信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答して前記提供された第１の入力信号の前記強度の前記調整を適応させるための手段を含む請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
前記信号処理ユニットは、前記ラウドスピーカによって前記人間のユーザに騒音相殺音信号を提供するために前記第２の入力信号に基づいて前記少なくとも１つのラウドスピーカに第２の出力信号を提供するアクティブ騒音制御のための手段をさらに含み、前記騒音相殺音信号は、前記人間のユーザの位置で前記聴覚的騒音を削減または除去するために前記位置における前記聴覚的騒音の少なくとも一部に対して逆位相である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムは、前記システムの前記ユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を前記信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含み、前記信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答して前記アクティブ騒音制御手段の性能を適応させるための手段を含む請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の入力信号が、予め記録された信号、特に娯楽信号である請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
騒音、特にいびきから生じる騒音の人間の聴覚的知覚を削減するための請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシステムの使用。
【請求項１１】
人間のユーザに対して聴覚的騒音の知覚の削減をもたらすための方法であって、
信号処理ユニットに第１の入力信号を提供するステップと、
前記信号処理ユニットに前記聴覚的騒音を表す第２の入力信号を提供するステップと、
少なくとも１つのラウドスピーカによって前記人間のユーザにマスキング音信号を提供するために前記信号処理ユニットのマスキング手段からの出力信号を前記ラウドスピーカに提供するステップとを含み、
前記信号処理ユニットの前記マスキング手段は前記提供された第１の入力信号の強度の調整によって前記出力信号を形成することによって前記聴覚的騒音に関して前記人間のユーザに心理音響マスキング効果を提供し、前記調整は前記第２の入力信号の強度と前記人間の聴覚的知覚の特性とに基づいており、その結果、前記ラウドスピーカによって提供される前記マスキング音信号は、前記第２の入力信号によって表される前記聴覚的騒音信号の少なくとも一部の前記人間のユーザの聴覚的知覚の閾値を前記人間のユーザによる前記聴覚的騒音信号の前記少なくとも一部の前記知覚を削減または除去するレベルまで引き上げる方法。
【請求項１２】
前記調整は、前記提供された第１の入力信号の前記強度の周波数に依存する調整であり、前記調整は、前記少なくとも１つのマイクロホンによって検出された前記聴覚的騒音の少なくとも一部の前記システムの前記人間のユーザに対する前記マスキング音信号によって周波数マスキングを提供するために、前記第２の入力信号の周波数に対する前記第２の入力信号の前記強度と、前記人間の聴覚的知覚の特性とに基づく請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記調整は、前記少なくとも１つのマイクロホンによって検出された前記聴覚的騒音の少なくとも一部の前記システムの前記人間のユーザに対する前記マスキング音信号によって継時マスキングを提供するために強度に依存する調整である請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号処理ユニットは、前記提供された第１の入力信号の複数の周波数帯域の強度を個々に調整させることによって前記出力信号の前記調整を行っている請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記信号処理ユニットは、前記第２の入力信号の電力密度スペクトルを分析するための手段を含み、前記第２の信号の所与の周波数の７０〜９２％まで、好ましくは前記第２の信号の前記所与の周波数の７５〜９０％まで、および最も好ましくは前記第２の信号の前記所与の周波数の８０〜８７％まで下げられた前記第２の信号の前記所与の周波数に対応する前記第１の入力信号の周波数に対して前記提供された第１の入力信号の前記強度の前記周波数に依存する調整を決定するために前記第２の入力信号の前記所与の周波数の電力が適用される請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記システムは、前記システムの前記ユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を前記信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含み、前記信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答して前記提供された第１の入力信号の前記強度の前記調整を適応させるための手段を含む請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記信号処理ユニットは、前記ラウドスピーカによって前記人間のユーザに騒音相殺音信号を提供するために前記第２の入力信号に基づいて前記少なくとも１つのラウドスピーカに第２の出力信号を提供するアクティブ騒音制御のための手段をさらに含み、前記騒音相殺音信号は、前記人間のユーザの位置で前記聴覚的騒音を削減または除去するために前記位置における前記聴覚的騒音の少なくとも一部に対して逆位相である請求項１１乃至１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記システムは、前記システムの前記ユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を前記信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含み、前記信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答して前記アクティブ騒音制御手段の性能を適応させるための手段を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の入力信号が、予め記録された信号、特に娯楽信号である請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第２の音の放出による人間のユーザに対する環境からの聴覚的騒音の知覚の削減に関する。
【背景技術】
【０００２】
聴覚的騒音、例えば望ましくない音が多くの環境において存在する。例えばいびき、交通などによって放出される望ましくない音の知覚の何らかの効果的な削減または除去がない場合、家庭であれ、オフィスであれ、乗り物の中であれ、または空港のホテルであれ、多くの現代の環境は人々にとって非常に耐え難いものである。
【０００３】
しかし、多くの場合、騒音の発生源はパッシブな遮音によって十分に除去または削減されることができず、努力は望ましくない音の人間の知覚を削減または除去する相殺音を送信することに向けられている。
【０００４】
この種のシステムは、例えば、アクティブ騒音制御システムを用いていびきの音に対して逆位相音声信号を放出するための発明を開示する独国特許第１９７０６６４５号から知られる。
【０００５】
米国特許第５，８４４，９９６号は、相殺音を送信するための方法としてアクティブ騒音制御を使用することによる聴神経によって感知されるいびきの騒音の減衰に関する別の発明を開示する。当該システムは、いびきの騒音の相殺的干渉をもたらすために検出されたいびきの周波数の位相を反転し、それらを相殺音として放出する。当該システムは、適応アクティブ騒音制御と呼ばれる、実際のいびきの音と放出された相殺音とに基づいた補正関数も含む。
【０００６】
欧州特許第０５１２４４５号は、アクティブ騒音制御の適応アルゴリズムの計算を改善する目的で較正音声信号が放出される適応アクティブ騒音制御に関する発明を開示する。この較正信号は、当該較正信号の完全なまたは部分的なマスキングの目的で娯楽信号、例えば音楽とミックスされる。
【０００７】
【特許文献１】独国特許第１９７０６６４５号
【特許文献２】米国特許第５，８４４，９９６号
【特許文献３】欧州特許第０５１２４４５号
【特許文献４】米国特許第６，５５６，６８２号
【非特許文献１】Ｅ．ＺＷＩＣＫＥＲおよびＲ．ＦＥＬＤＴＫＥＬＬＥＲ、「Ｄａｓ  Ｏｈｒ  ａｌｓ  Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｅｍｐｆａｎｇｅｒ」、Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ、Ｗｅｓｔ  Ｇｅｒｍａｎｙ、Ｈｉｒｚｅｌ  Ｖｅｒｌａｇ、１９６７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
よく知られている心理音響マスキング効果（すなわち、別の音が原因で音が部分的にまたは完全に聞こえなくなることができること）が、人間のユーザにマスキング音を提供することによって聴覚的騒音の人間の知覚を削減またはさらには除去するために使用されることができ、音楽または別の娯楽信号などの入力信号の強度が、人間の聴覚的知覚の特性についての既存の知識を適用することによって聴覚的騒音の強度に基づいて調整され、人間のユーザにマスキング音信号として提供され、その結果、マスキング音が騒音信号の少なくとも一部に関する人間の聴覚的知覚の閾値を引き上げ、それによって騒音信号のその部分のユーザの知覚が削減または除去されることが本発明によって実現された。
【０００９】
本発明は、例えば、いびきの音、交通騒音などの知覚を削減することに適用されることができる。
【００１０】
マスキング効果は心理音響学の領域で知られており、音の強度および／または周波数成分に関する人間の音の知覚の下限または閾値がどのように引き上げられるのかに関する。
【００１１】
今日、心理音響マスキング効果の知識は、人間の聞き手によって知覚されない音声の部分を識別し、それらの部分をデータから削除することによって音楽などの音声を表すデータ・ファイルを圧縮するための圧縮アルゴリズムに応用されている。別の応用は、米国特許第６，５５６，６８２号に開示されているように、所与の音声信号によって生成される聴覚的知覚の閾値を判定し、当該閾値未満の白色雑音を加え、その結果、周波数領域内でより広範な成分を有するフィードバック信号が、音声信号を提供するための適応処理システムに提供されることができ、それによって、例えば音声信号内のエコーを削減または除去するための改善された適応プロセスが得られることである。
【００１２】
米国特許第６，５５６，６８２号において、同時マスキングとしても知られる周波数マスキングが適用される。周波数マスキング閾値と呼ばれる閾値が存在し、その閾値未満のマスキングされる音声のすべての周波数成分は聞こえない。このマスキング現象に関するより詳しい情報については、Ｅ．ＺＷＩＣＫＥＲおよびＲ．ＦＥＬＤＴＫＥＬＬＥＲによる「Ｄａｓ  Ｏｈｒ  ａｌｓ  Ｎａｃｈｒｉｃｈｔｅｎｅｍｐｆａｎｇｅｒ」と題された著作物（Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ、Ｗｅｓｔ  Ｇｅｒｍａｎｙ、Ｈｉｒｚｅｌ  Ｖｅｒｌａｇ、１９６７）を参照されたい。別の種類のマスキングは、可聴音の強度に関する強度の閾値がより強い音によって一時的に引き上げられる、時間マスキングとも呼ばれる継時マスキングである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明は、人間のユーザに対して聴覚的騒音の知覚の削減をもたらすためのシステムであって、信号処理ユニットと、音楽または別の娯楽信号などの第１の入力信号を信号処理ユニットに提供するための手段と、前記聴覚的騒音を表す第２の入力信号を信号処理ユニットに提供するための少なくとも１つのマイクロホンとを含み、前記信号処理ユニットはラウドスピーカによって人間のユーザにマスキング音信号を提供するために少なくとも１つのラウドスピーカに出力信号を提供するためのマスキング手段を含み、信号処理ユニットのマスキング手段は提供された第１の入力信号の強度の調整によって出力信号を形成するための手段を含むことによって前記聴覚的騒音に関して人間のユーザに心理音響マスキング効果を提供するように適合され、当該調整は第２の入力信号の強度と人間のユーザの聴覚的知覚の特性とに基づいており、その結果、ラウドスピーカによって提供されるマスキング音信号は、第２の入力信号によって表される聴覚的騒音の少なくとも一部の人間の聴覚的知覚の閾値を人間のユーザによる聴覚的騒音の当該少なくとも一部の知覚を削減または除去するレベルまで引き上げるのに好適である、システムに関する。
【００１４】
騒音の発生源によっては、騒音信号を拾うために２つ以上のマイクロホンを使用し、そのようなマイクロホンを互いに距離をおいて配置することが有利である可能性がある。また、ラウドスピーカの数は、システムの具体的な用途に応じて２つ以上であってよい。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態において、調整は、提供された第１の入力信号の強度の周波数に依存する調整であり、当該調整は、少なくとも１つのマイクロホンによって検出された聴覚的騒音の少なくとも一部のシステムの人間のユーザに対するマスキング音信号によって周波数マスキングを提供するために、第２の入力信号の周波数に対する第２の入力信号の強度と、人間の聴覚的知覚の特性とに基づく。信号処理ユニットが、提供された第１の入力信号の複数の周波数帯域の強度を個々に調整させることによって出力信号の調整を実行することが特に好ましい。
【００１６】
信号処理ユニットは、この目的のために、第２の入力信号の電力密度スペクトル、すなわち、複数の周波数帯域上に分散された第２の入力信号の強度を分析するための手段を含むことができ、第２の入力信号の所与の周波数の７０〜９２％まで、好ましくは第２の入力信号の前記所与の周波数の７５〜９０％まで、および最も好ましくは第２の入力信号の前記所与の周波数の８０〜８７％までなど、約３分の１オクターブ下げられた第２の入力信号の前記所与の周波数に対応する第１の入力信号の周波数に対して、提供された第１の入力信号の強度の周波数に依存する調整を決定するために第２の信号の所与の周波数の電力が適用される。これによって、マスキング音信号の周波数マスキング効果が騒音信号により適するようになる。
【００１７】
代替として、第１の入力信号が、例えば主要な周波数帯域を含むことができる周波数成分をそれぞれが有する複数の別個の信号から構成されるか、またはそれぞれの別個の信号の周波数成分が分析されることができるか、もしくは予め知られていることができる。それぞれの別個の信号は、例えば１つの楽器または一群の楽器を表すことができ、一緒に第１の入力信号を構成する別個の信号の総体は１つの音楽である。第１の入力信号の全体を個々の調整のために複数の周波数帯域に分割する代わりに、別個の信号が、要求されるマスキング効果を得るためにそれらの信号の周波数成分に応じて調整されることができる。
【００１８】
代替的にまたは追加的に、提供された第１の入力信号の強度の調整は、少なくとも１つのマイクロホンによって検出された聴覚的騒音の少なくとも一部のシステムの人間のユーザに対するマスキング音信号によって継時マスキングを提供するために強度に依存する調整である。
【００１９】
騒音信号の周波数マスキングは安定的な種類の騒音に対してより有効であることが分かっている一方、ピークの騒音は継時マスキングによって良好にマスキングされると考えられる。本発明によるシステムは継時マスキングまたは周波数マスキングのいずれかを用いて動作することができるが、安定的な種類の騒音とピークの騒音とをより効率的にマスキングするために継時マスキングと周波数マスキングとの組合せを使用することが有利であることが分かっている。
【００２０】
騒音のマスキングは、呼び鈴、電話、もしくは泣いている赤ん坊などの特定の音声信号がユーザによって知覚されることを可能にすることなどの本発明によるシステムのその他の機能、および／または例えばいびきの開始を認識することによって音の拡大を予測し、いびきの典型的な進行についての適応システムの獲得知識からマスキング音を調整するための適応システムとの組合せであることができる。
【００２１】
本発明のより有利な実施形態において、マスキング・アルゴリズムまたは心理音響マスキング・アルゴリズムは、マスキングの適応的な調整を可能にするためのフィードバック信号を提供することによって向上され、このマスキング・アルゴリズムはここで適応心理音響マスキング（ＡＰＡＭ）と命名される。したがって、システムは、システムのユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含むことができ、信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答して、提供された第１の入力信号の強度の調整を適応させるための手段を含む。
【００２２】
より一層好ましい実施形態において、システムの心理音響マスキング・アルゴリズムはアクティブ騒音制御（ＡＮＣ）と組み合わされる。それによって、人間のユーザに対する聴覚的騒音の知覚の削減のための２つの異なる方法の欠点がもう一方のシステムの利点によって打ち消され、騒音の知覚の改善された削減が得られる。したがって、信号処理ユニットは、ラウドスピーカによって人間のユーザに騒音相殺音信号を提供するために第２の入力信号に基づいて少なくとも１つのラウドスピーカに第２の出力信号を提供するアクティブ騒音制御のための手段をさらに含むことができ、前記騒音相殺音信号は、人間のユーザの位置で前記聴覚的騒音を削減または除去するために前記位置における前記聴覚的騒音の少なくとも一部に対して逆位相または反位相である。マスキング音および逆位相音は別個のラウドスピーカによって提供されることができるが、それらの音は同じ１つまたは複数のラウドスピーカによって提供されることが好ましい。
【００２３】
本発明の好ましい形態において、アクティブ騒音制御は、適応アクティブ騒音制御（ＡＡＮＣ）のためのフィードバック・システムを備えることができる。したがって、システムは、システムのユーザに達する音を表す少なくとも１つのフィードバック信号を信号処理ユニットに提供するように構成された少なくとも１つのさらなるマイクロホンを含むことができ、好ましい実施形態においてそのフィードバック信号からマスキング信号が演繹され、信号処理ユニットは、前記フィードバック信号に応答してアクティブ騒音制御手段の性能を適応させるための手段を含む。
【００２４】
アクティブ騒音制御アルゴリズムの適応の性能は、マスキング音が１つまたは複数のラウドスピーカと、ユーザに達し、フィードバック信号を提供する音を拾う１つまたは複数のマイクロホンとの間の音響応答を決定するためのより広い周波数スペクトルを提供する心理音響マスキング、すなわち周波数マスキングおよび／または継時マスキングとの組合せによって向上される。この音響応答は、音響特性の変化、例えば、人が当該音響応答を提供する空間内を移動することが原因で変化し、広範囲の周波数に関する変化した音響特性に対する高速な適応が適応アクティブ騒音制御の効率のために重要である。
【００２５】
本発明は、騒音、特にいびきから生じる騒音の人間の聴覚的知覚を削減するための上で開示されたシステムの使用と、騒音の人間の聴覚的知覚を削減するための本発明によるシステムによって使用される方法の応用とにも関する。
【００２６】
さらに、本発明は、本明細書において開示されるように、本発明による心理音響マスキングによる騒音の人間の聴覚的知覚の方法に関する。
本発明の好ましい実施形態が、添付の図面を参照して以下で説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図面に示されるシステムは本発明の好ましい実施形態の例示を目的としており、添付の特許請求の範囲に記載された発明の範囲に対する限定とみなされてはならない。
【００２８】
本実施形態のシステムは、人間のユーザに対して聴覚的騒音の知覚の削減をもたらすために１つのシステムにおいて３つの技術、すなわち、適応アクティブ騒音制御（ＡＡＮＣ）と、適応心理音響マスキング（ＡＰＡＭ）と、前の２つの技術の適応機能を改善するための空間応答のオンライン・モデリング（ＯＭＲＲ）とを使用する。
【００２９】
図１のブロック１から４は、システムがインタラクションすることになっている環境を示し、概して部屋または囲いなどの音響的領域または環境内に置かれる。
【００３０】
ブロック５から１１は、デジタル信号プロセッサを含む電子ハードウェアなどの電気的領域または環境内に置かれる。
【００３１】
以下は、図１の全体構成図中の各ブロックの簡潔な説明である。
１．いびきをかいている配偶者によって例示されるこの場合の騒音源。これは、システムが相殺およびマスキングするように試みるべき望ましくない騒音の発生源である。騒音は、例えば、交通、ファン、モータ、いびきなどのあらゆる異なる種類の騒音であってよい。騒音源は、システム内で電気信号として表される可能性もある。
【００３２】
２．１次経路Ｐ（Ｚ）。５の基準センサと７の誤差センサとの間の未知の音響応答。この伝達関数は、標準的なフィードフォワードＡＮＣの原理が使用される場合は８のＡＡＮＣの適応フィルタＷ（Ｚ）においてモデリングされる。
【００３３】
３．２次経路Ｓ（Ｚ）。６のスピーカと７の誤差センサとの間の未知の音響応答。この伝達関数は、１１のオンラインＳ（Ｚ）モデリングにおいてオンラインでモデリングされるか、または代替として１０のＡＰＡＭの出力およびｅ’（ｎ）を使用して８のＡＡＮＣにおいてオンラインで決定されることができる。この伝達関数は、音響環境内の変化に対する高速応答ＡＡＮＣシステムを得るように決定される。
【００３４】
４．受け手、すなわち聴覚的騒音の知覚が削減されるべき人間のユーザ。人間のユーザの知覚に従って騒音信号が相殺およびマスキングされるべき空間的位置。
【００３５】
５．信号処理ユニットに前記聴覚的騒音を表す入力信号ｘ（ｎ）を提供するためのマイクロホンなどの基準センサ。基準センサ５は、音響的な騒音を拾い、電気的な入力信号ｘ（ｎ）に変換する。概して、このセンサは、１の騒音源の近くに置かれるか、または１の騒音源を指す指向性センサである。基準センサは、用途に応じて１個であるかまたは複数個であることができる。
【００３６】
６．スピーカ、すなわちマスキング音信号と騒音を相殺する逆位相音声信号とを人間のユーザ４に提供するための１つまたは複数のラウドスピーカ。スピーカは、騒音相殺信号とマスキング信号との混合を音響的な音声信号に変換する。概して、この要素は、４の受け手の近くに置かれるか、または４の受け手を指す指向性スピーカである。ラウドスピーカは、用途に応じて１個であるかまたは複数個であることができる。
【００３７】
７．１つまたは複数のマイクロホンなどの誤差センサ。誤差センサは、受け手の所で残っている音響信号を拾い、その音響信号をフィードバック電気信号ｅ（ｎ）に変換する。概して、このセンサは、最も効率的な相殺およびマスキングを得るために４の受け手の近くに置かれるか、または４の受け手を指す指向性センサである。誤差センサは、用途に応じて１個であるかまたは複数個であることができる。
【００３８】
８．ＡＡＮＣ（適応アクティブ騒音制御）。これは、騒音相殺信号ｙ（ｎ）の計算を実行するアルゴリズムである。ＡＡＮＣの原理は基本的であり、よく知られている。
【００３９】
９．マスキング信号。ＡＡＮＣが行われた後で残っているフィードバック信号または誤差信号ｅ’（ｎ）をマスクするために使用されるフィルタリングされていない入力音声信号。マスキング信号は音楽または効果音であることができ、１つまたは複数のトラック内にあることができる。
【００４０】
１０．ＡＰＡＭ。これは、適応心理音響マスキング信号ｖ（ｎ）の計算を実行するアルゴリズムである。アルゴリズムは、周波数マスキングおよび時間マスキングの標準的な心理音響理論を使用しており、ＡＡＮＣが行われた後で残っているｅ’（ｎ）に従ってその適応フィルタを調整する。ＡＰＡＭがどのように機能することができるかの一例が図２に示され、この図２において、入力マスキング信号９は低域フィルタおよび帯域フィルタ（ＬＰＦおよびＢＰＦ）によって複数の周波数帯域に分割される。入力誤差信号ｅ’（ｎ）は、誤差信号ｅ’（ｎ）の電力密度スペクトルを判定するために高速フーリエ変換（ＦＦＴ）にかけられる。電力密度スペクトルは、周波数を３分の１オクターブダウンシフトされ、マスキング信号の対応する周波数帯域に関する利得を計算するために適用され、その結果、結果として得られる出力信号ｖ（ｎ）は騒音の主な周波数に対する周波数マスキング効果を提供する当該周波数帯域内のより高い強度を有する。
【００４１】
１１．マスキング信号キャンセラ＋オンラインＳ（Ｚ）モデリング。このアルゴリズムは以下の２つの機能を有する。１．このアルゴリズムは、１０のＡＰＡＭから受信された適応心理音響マスキング信号ｖ（ｎ）を用いて、２次経路Ｓ（Ｚ）を通じて送信されたマスキング信号から誤差信号ｅ’（ｎ）を分離する。２．このアルゴリズムは、同時に２次経路Ｓ（Ｚ）をモデリングまたは決定し、その２次経路Ｓ（Ｚ）を８のＡＡＮＣに提供する。
【００４２】
現在示されているシステムを用いる場合、ＡＰＡＭの機能は、主な騒音信号ｘ（ｎ）に対するＡＡＮＣの適用後に残っている誤差信号ｅ’（ｎ）の人間の知覚を削減することである。しかし、システムのレイアウトは、例えばＡＰＡＭが主な騒音信号ｘ（ｎ）の人間の知覚を削減するために適用され、ＡＡＮＣが誤差信号ｅ（ｎ）を削減するための補助として利用されるように本発明の範囲内で変更されることができる。２つのシステム、ＡＰＡＭおよびＡＡＮＣの任意のその他のより高度な組合せも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】システムの構成図である。
【図２】システムの１つの要素である適応心理音響マスキング（ＡＰＡＭ）アルゴリズムの構成図である。
【図３】マスキング信号が誤差信号から演繹され、ラウドスピーカとフィードバック・マイクロホンの間の音響応答Ｓ（Ｚ）が計算される、システムの別の要素であるフィードバック信号または誤差信号を処理するためのアルゴリズムの構成図である。
【図１】
2009510534.tif 000003
【図２】
2009510534.tif 000004
【図３】
2009510534.tif 000005
【国際調査報告】
2009510534.tif 000006
2009510534.tif 000007
2009510534.tif 000008