(57)【要約】  本発明は音声サポートシステムの駆動方法および音声サポートシステムの駆動装置に関する。音声サポートシステムは例えば車両（１）の音声入力装置および／または通話装置であり、少なくとも１つのマイクロフォン（３０）、マイクロフォン信号を再生する少なくとも１つのスピーカ（３１）、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタ（３２）を備えており、ここで周波数に依存する信号（Ｓ）の電力が求められる。本発明によればバンドパスフィルタ（３２）は周波数（ｆ）に関する少なくとも１つの信号電力の局所的極大値に依存して調整される。
2007527145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのマイクロフォン（３０）、マイクロフォン信号を再生する少なくとも１つのスピーカ（３１）、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタ（３２）を備えており、周波数に依存する信号（Ｓ）の電力が求められる
音声サポートシステムの駆動方法、例えば車両（１）内の音声入力装置および／または通話装置の駆動方法において、
バンドパスフィルタ（３２）を周波数（ｆ）に関する少なくとも１つの信号電力の局所的極大値に依存して調整する
ことを特徴とする音声サポートシステムの駆動方法。
【請求項２】
信号電力の局所的極大値を周波数（ｆ）に関する信号電力の微分に依存して求める、請求項１記載の方法。
【請求項３】
信号電力の局所的極大値を周波数（ｆ）に関する信号電力の１次微分に依存して求める、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
周波数（ｆ）に関する信号電力の１次微分に基づいて、該１次微分が０以上であるときに第１のバイナリ値をとり、０より小さいときに第２のバイナリ値をとるエッジ信号を形成し、該エッジ信号の１次微分に依存して信号電力の局所的極大値を求める、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つのマイクロフォン（３０）、マイクロフォン信号を再生する少なくとも１つのスピーカ（３１）、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタ（３２）を備えており、周波数に依存する信号（Ｓ）の電力が求められる
音声サポートシステムの駆動方法、例えば車両（１）内の音声入力装置および／または通話装置の駆動方法において、
バンドパスフィルタ（３２）を周波数（ｆ）に関する信号電力の微分に依存して調整する
ことを特徴とする音声サポートシステムの駆動方法。
【請求項６】
バンドパスフィルタを周波数（ｆ）に関する信号電力の１次微分に依存して調整する、請求項５記載の方法。
【請求項７】
１次微分が０以上であるときに第１のバイナリ値をとり、０より小さいときに第２のバイナリ値をとるエッジ信号を形成し、該エッジ信号に依存してバンドパスフィルタを調整する、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
バンドパスフィルタをエッジ信号の１次微分に依存して調整する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
所定の周波数領域内の全ての局所的極大値を求める、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
周波数領域内の大域的極大値を求める、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と他の周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と他の周波数での電力の平均値との比が時間比限界値（BinRatioTimeThreshold）よりも長くかつフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの周波数に隣接する周波数での電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの周波数に隣接する周波数での電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比が時間比限界値（BinRatioTimeThreshold）よりも長くかつフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での信号電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比が時間比限界値（BinRatioTimeThreshold）よりも長くかつフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での信号電力を加えた和と他の全ての周波数での信号電力の平均値との比がフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での信号電力を加えた和と他の全ての周波数での電力の平均値との比が時間比限界値（BinRatioTimeThreshold）よりも長くかつフィードバック電力限界値（RatioThreshold，OutGrdRatioThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数が阻止されるように、バンドパスフィルタを調整する、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
フィードバック電力限界値をバンドパスフィルタの出力信号（Ｓ’）に依存して定める、請求項１２から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
フィードバック電力限界値は２０〜５０の範囲の値である、請求項１２から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と電力の局所的極大値を有する他の周波数での電力の平均値との比が付加的な電力限界値（RichContentThreshold）よりも大きいときにのみマイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにバンドパスフィルタを調整する、請求項１から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と電力の局所的極大値を有する他の全ての周波数での信号電力の平均値との比が付加的な電力限界値（RichContentThreshold）よりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにバンドパスフィルタを調整する、請求項１から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
付加的な電力限界値は２０〜５０の範囲の値である、請求項２１または２２記載の方法。
【請求項２４】
付加的な電力限界値は３０〜４０の範囲の値である、請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
バンドパスフィルタは出力信号（Ｓ’）に依存して調整される、請求項１から２４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つのマイクロフォン（３０）、マイクロフォン信号（Ｓ）を再生する少なくとも１つのスピーカ（３１）、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタ（３２）を備えている
音声サポートシステムの駆動装置において、
請求項１から２６までのいずれか１項記載の方法にしたがってバンドパスフィルタを調整するための判別論理回路が設けられている
ことを特徴とする音声サポートシステムの駆動装置。
【請求項２７】
バンドパスフィルタは少なくとも１つのノッチフィルタを備えたフィルタグループである、請求項２６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロフォンを介して音声信号を記録し、これを少なくとも１つのスピーカで再生する音声サポートシステムの駆動方法、例えば車両の音声入力装置および／または通話装置の駆動方法および駆動装置に関する。
【０００２】
こうした方法は車両での通話または車両の電子機器または電気機器に対する音声入力制御を支援するために用いられる。ここで基本的な問題となるのは、車両内では駆動状態に応じて相応の障害を含む背景音が存在することである。この背景音は音声命令を抑圧してしまう。車両の音声入力装置および／または通話装置は大型車両やミニバスなどに設けられていると特に有利であるが、通常の自家用車両でも使用することができる。車両内の電子機器に対して音声入力装置を使用する際には背景音を抑圧して音声命令を取り出すことが特に重要である。
【０００３】
欧州特許第００７８０１４号明細書から、センサを介して増幅器装置へ、機関が動作しているか否かおよび／または車両が運動しているか否かを報告する車両用の音声識別装置が公知である。報告に応じてレベル制御が試みられ、障害を含む背景音からフィルタリングにより音声命令が取り出される。
【０００４】
国際公開第９７／３４２９０号明細書からは、周期的な障害信号の周期を求め、ジェネレータにより障害を除去するためのフィルタが公知である。これにより障害のない音声信号が取り出される。
【０００５】
独国出願第１９７０５４７１号明細書からは、トランスバーサルフィルタにより音声識別を支援することが公知である。
【０００６】
独国出願第４１０６４０５号明細書からは、複数のマイクロフォンが用いられ、音声信号からノイズが減算される方法が公知である。複数のマイクロフォンを備えた通話装置は独国出願第１９９５８８３６号明細書にも記載されている。
【０００７】
独国出願第３９２５５８９号明細書からは、機関室にもキャビンにもマイクロフォンを配置するマルチマイクロフォン装置が公知である。ここで２つの信号の減算が行われる。この場合の欠点は機関音または固有の車両駆動音をキャビン内の信号全体から減算することしかできないということである。特殊な副次的ノイズはこの場合には考慮されない。またフィードバックの抑圧も行われない。つまりマイクロフォンおよびスピーカが音響的に近傍に配置されているところでは、スピーカで分離された音響信号が再びマイクロフォンへ戻って入力されてしまう。このいわゆるフィードバックが生じると制御が多重になる。こうした多重の制御を回避する手段は欧州特許第１０７７０１３号明細書、国際公開第０２／０６９４８７号明細書および国際公開第０２／２１８１７号明細書から公知である。
【０００８】
本発明の基礎とする課題は、冒頭に言及した形式の方法および装置をさらに発展させ、車両の乗員のバーバルコミュニケイションを向上させることである。
【０００９】
この課題は、少なくとも１つのマイクロフォン、このマイクロフォンによって形成された信号（以下マイクロフォン信号と称する）を再生する少なくとも１つのスピーカ、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタを備えており、周波数に依存する信号の電力が求められる音声サポートシステムの駆動方法、例えば車両内の音声入力装置および／または通話装置の駆動方法において、バンドパスフィルタを周波数に関する少なくとも１つの信号電力の局所的極大値に依存して調整することにより解決される。
【００１０】
周波数に関する信号電力の局所的極大値はもちろん周波数に関する信号電力の大域的極大値であってもよい。
【００１１】
有利な実施形態では、信号電力の局所的極大値は周波数に関する信号電力の微分、特に１次微分に依存して求められる。
【００１２】
有利な実施形態では、周波数に関する信号電力の１次微分に基づいて、この１次微分が０以上であるときに第１のバイナリ値をとり、０より小さいときに第２のバイナリ値をとるエッジ信号が形成され、このエッジ信号の１次微分に依存して信号電力の局所的極大値が求められる。
【００１３】
別の有利な実施形態では、エッジ信号の１次微分が０より小さければそれのみで信号電力の局所的極大値が存在すると見なす。
【００１４】
前述の課題はまた、少なくとも１つのマイクロフォン、マイクロフォン信号を再生する少なくとも１つのスピーカ、およびマイクロフォンとスピーカとのあいだに配置されたバンドパスフィルタを備えており、周波数に依存する信号の電力が求められる音声サポートシステムの駆動方法、例えば車両内の音声入力装置および／または通話装置の駆動方法において、バンドパスフィルタを周波数に関する少なくとも１つの信号電力の微分に依存して調整することによっても解決される。
【００１５】
特に有利には、バンドパスフィルタは周波数に関する信号電力の少なくとも２つの局所的極大値に依存して求められる。
【００１６】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタは周波数に関する信号電力の１次微分に依存して調整される。
【００１７】
有利な実施形態では、周波数に関する信号電力の１次微分に基づいて、この１次微分が０以上であるときに第１のバイナリ値をとり、０より小さいときに第２のバイナリ値をとるエッジ信号が形成され、このエッジ信号またはその１次微分に依存してバンドパスフィルタが調整される。
【００１８】
有利な実施形態では、所定の周波数領域内の全ての局所的極大値が求められる。また所定の周波数領域内の大域的極大値を求めてもよい。
【００１９】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と他の周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２０】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と他の周波数での電力の平均値との比が時間比限界値BinRatioTimeThresholdよりも長くかつフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２１】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの周波数に隣接する複数の周波数での電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２２】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの周波数に隣接する複数の周波数での信号電力を加えた和と他の周波数での信号電力の平均値との比が時間比限界値BinRatioTimeThresholdよりも長くかつフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２３】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での信号電力を加えた和と他の周波数での信号電力の平均値との比がフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２４】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での電力を加えた和と他の周波数での電力の平均値との比が時間比限界値BinRatioTimeThresholdよりも長くかつフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２５】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での電力を加えた和と他の少なくとも主要な周波数または他の全ての周波数での電力の平均値との比がフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２６】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力にこの電力よりも大きい前記周波数に直接隣接する周波数での電力を加えた和と他の少なくとも主要な周波数または他の全ての周波数での電力の平均値との比が時間比限界値BinRatioTimeThresholdよりも長くかつフィードバック電力限界値RatioThreshold，OutGrdRatioThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００２７】
有利な実施形態では、フィードバック電力限界値はバンドパスフィルタの出力信号に依存して定められる。
【００２８】
有利な実施形態では、フィードバック電力限界値は２０〜５０の範囲の値である。
【００２９】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と電力の局所的極大値を有する他の周波数での電力の平均値との比が付加的な電力限界値RichContentThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００３０】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタを調整する際に、マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力と電力の局所的極大値を有する他の全ての周波数での電力の平均値との比が付加的な電力限界値RichContentThresholdよりも大きいときにのみ、マイクロフォン信号の阻止周波数の成分が阻止されるようにする。
【００３１】
マイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力、および／またはマイクロフォン信号の電力の局所的極大値を有する周波数での電力、および／またはこれらの周波数に隣接する周波数でこれらに似た高い電力値を有する周波数での電力をそれぞれ極大値と称する。
【００３２】
有利な実施形態では、付加的な電力限界値は２０〜５０の範囲の値であり、特に有利には３０〜４０の範囲の値である。
【００３３】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタは出力信号に依存して調整される。
【００３４】
有利な実施形態では、バンドパスフィルタはノッチフィルタであるか、または少なくとも１つのノッチフィルタを有するフィルタグループ（Filterbank）である。フィルタグループとは例えば１０個のノッチフィルタを含む。
【００３５】
本発明の実施形態およびその利点を以下に実施例に則して説明する。図１には車両が示されている。図２には本発明の駆動装置の実施例が示されている。図３にはノッチフィルタが示されている。図４にはフィルタグループが示されている。図５には判別論理回路でのフローチャートの実施例が示されている。図６には周波数‐電力グラフが示されている。図７には図５の問い合わせステップ４１の詳細が示されている。図８，図９には周波数‐電力グラフが示されている。
【００３６】
図１には車両１の内部を上から見た図が示されている。ここにはフロントシート２，３およびリアシート４〜６が存在しており、スピーカ７〜２０およびマイクロフォン２１〜２４が設けられている。スピーカ７〜２０の一部は音楽装置に、他の一部は音声入力装置および通話装置に属している。これらは２種類のシステムの双方によって利用される。
【００３７】
本発明の実施例では、スピーカ９，１７〜２０はマイクロフォン２１で形成された信号を出力し、スピーカ７，１７〜２０はマイクロフォン２２で形成された信号を出力し、スピーカ７，９，１９，２０はマイクロフォン２３で形成された信号を出力し、スピーカ７，９，１７，１８はマイクロフォン２４で形成された信号を出力する。このようにして車両でのバーバルコミュニケイションが支援される。このとき基本的にマイクロフォン２１〜２４とスピーカ７，９，１７〜２０とのあいだの信号が強く増幅されるほど通信の品質は向上する。ただしフィードバック効果、つまりマイクロフォン２１〜２４で受信された信号が増幅されてスピーカ７，９，１７〜２０から放射される際に再びマイクロフォンへ入力されてしまうことのために、増幅手段は制限されている。
【００３８】
こうしたフィードバックを回避するために、図２に複数のマイクロフォンのうちの１つであるマイクロフォン３０と複数のスピーカのうちの１つであるスピーカ３１とのあいだにバンドパスフィルタ３２を設ける手段が示されている。このバンドパスフィルタはマイクロフォン信号Ｓをフィルタリングし、判別論理回路３３でフィードバックのおそれがあると識別された所定の周波数領域を取り除いたフィルタリング信号Ｓ’を出力する。このために判別論理回路３３はフィルタパラメータｆｃ，Ｑを求め、これによりバンドパスフィルタ３２を調整する。
【００３９】
信号Ｓまたはフィルタリング信号Ｓ’を増幅するために、図示されない増幅器を設けることもできる。ただし増幅器の機能をバンドパスフィルタに担当させてもよい。
【００４０】
図３にはノッチフィルタとして構成されたバンドパスフィルタの特性曲線のグラフが示されている。これはバンドパスフィルタの増幅率Ｖと周波数ｆとの関係を表したグラフであり、ここでバンドパスフィルタの中間周波数ｆｃ、その品質Ｑが示されている。複数の周波数領域をフィルタリングするためにバンドパスフィルタ３２は有利にはフィルタグループとして構成されており、図４のグラフのような特性曲線を呈する。１つのフィルタグループは有利には１０個までのノッチフィルタを含む。
【００４１】
図５には判別論理回路３３内で動作するフローの実施例のフローチャートが示されている。まずステップ４０で信号Ｓの周波数ｆが分析される。ここでは例えば図６に示されているように、種々の検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８での（例えば４０Ｈｚからの１９２個の検査周波数での）信号Ｓの電力Ｐが分析される。
【００４２】
検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８での電力を時間的に求め、時間に関する平均値を形成し、検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８での信号Ｓの実際の電力に代えてこの平均値を検査すると有利であると判明している。本明細書で言及している信号Ｓの電力とは、所定の時間にわたって形成された複数の電力の平均値を含む。また本発明における電力の概念は振幅およびその時間平均値も含む。さらに本発明における電力、振幅またはその時間平均値のさらなる代替量として、正規化量などを用いてもよい。例えば本発明における検査周波数ｆｎでの信号Ｓの電力とは全ての検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８での信号Ｓの電力の和を除算した値であると解されたい。
【００４３】
ステップ４０に続く問い合わせステップ４１では、検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８ごとにフィードバックのおそれがないかどうかが問い合わされる。この問い合わせステップの詳細が図７に示されている。検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８にフィードバックのおそれがない場合にはステップ４０へ戻る。ただし検査周波数ｆｎ〜ｆｎ＋８のうち１つでもフィードバックのおそれがある場合には、問い合わせステップ４１から問い合わせステップ４２へ移行し、マイクロフォン信号Ｓがバンドパスフィルタにより検査周波数を中心とした成分だけ低減されているか否かが問い合わされる。
【００４４】
マイクロフォン信号Ｓがまだバンドパスフィルタにより検査周波数を中心とした成分だけ低減されていない場合、問い合わせステップ４２から問い合わせステップ４３へ移行し、バンドパスフィルタが使用可能であるか否かが問い合わされる。使用可能である場合、問い合わせステップ４３からステップ４７へ移行し、所定のバンドパスフィルタが選択され、フィルタパラメータ、すなわちバンドパスフィルタの中間周波数ｆｃおよびその品質Ｑが形成される。中間周波数ｆｃは本発明の特許請求の範囲で云うところの阻止周波数の例である。本発明の特許請求の範囲における阻止周波数とは特に中間周波数ｆｃ近傍の値であり、バンドパスフィルタは実際にはマイクロフォン信号Ｓからこの周波数を除去する。
【００４５】
中間周波数ｆｃは例えばフィードバックの検出された検査周波数に等しくなるようにセットすることができる。本発明の別の実施例として、中間周波数ｆｃは補正周波数の付加された検査周波数であってもよい。補正周波数は例えばマイクロフォン信号の電力が極大となる周波数での電力およびこの周波数に少なくとも隣接する周波数での電力に依存して形成される。したがって補正周波数は
ｆｋｏｒｒ＝ｓｉｇｎ＊ｆｄｉｓｔ＊Ｐｍａｘｎｅｉｇｈ／（Ｐｍａｘ＋Ｐｍａｘｎｅｉｇｈ）
から形成される。ここでｆｋｏｒｒは補正周波数であり、ｆｄｉｓｔはマイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数とこの第１の検査周波数に直接隣接し極大電力を含む第２の検査周波数との間隔であり、Ｐｍａｘは第１の検査周波数での電力であり、Ｐｍａｘｎｅｉｇｈは第２の検査周波数での電力であり、ｓｉｇｎは符号である。なお第２の検査周波数が第１の検査周波数よりも大きい場合には符号が正となり、逆の場合には負となる。
【００４６】
このことを以下の実施例に基づいて詳細に説明する。１９２個の検査周波数ｆ１〜ｆ１９２を考えることとし、ｆ１を４０Ｈｚとする。ｆｄｉｓｔは全ての周波数に対して４０Ｈｚである。さらに検査周波数ｆ１〜ｆ１９２でのマイクロフォン信号の電力について
Ｐ（ｆ１，ｆ２，…ｆ９４）＝１
Ｐ（ｆ９５）＝４
Ｐ（ｆ９６）＝１６
Ｐ（ｆ９７）＝２
Ｐ（ｆ９８，ｆ９９，…ｆ１９２）＝１
が当てはまる。したがって
ｆｋｏｒｒ＝（−）＊４０Ｈｚ＊４／（１６＋２）＝−８Ｈｚ
となる。
【００４７】
マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数は３８４０Ｈｚであり、阻止周波数は３８３２Ｈｚである。
【００４８】
また補正周波数は式
ｆｋｏｒｒ＝Δｆ＊（Ｐｎｅｉｇｈｒｉｇｈｔ−Ｐｎｅｉｇｈｌｅｆｔ）／（Ｐｍａｘ＋｜Ｐｎｅｉｇｈｒｉｇｈｔ−Ｐｎｅｉｇｈｌｅｆｔ｜）
から形成することもできる。ここでｆｋｏｒｒは補正周波数であり、Δｆは２つの検査周波数の間隔であり、Ｐｍａｘはマイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力であり、Ｐｎｅｉｇｈｒｉｇｈｔは第１の検査周波数の直接上方の検査周波数での電力であり、Ｐｎｅｉｇｈｌｅｆｔは第１の検査周波数の直接下方の検査周波数での電力である。これらを考慮すると、この場合には
ｆｋｏｒｒ＝４０Ｈｚ＊（２−４）／（１６＋｜４−２｜）＝−４．４４Ｈｚ
となる。マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数は３８４０Ｈｚであり、阻止周波数は３８３５．５６Ｈｚである。
【００４９】
品質Ｑは例えば１／４０Ｈｚの設定値へ向かって調整される。
【００５０】
問い合わせステップ４３で使用可能なバンドパスフィルタが存在しないことがわかった場合には、ステップ４８で信号Ｓの電力が所定の低減係数ぶんだけ低減される。この低減係数は２ｄＢ〜５ｄＢの範囲の値であり、特に有利には３ｄＢである。
【００５１】
問い合わせステップ４２でマイクロフォン信号Ｓが既にバンドパスフィルタにより検査周波数の所定の成分だけ低減されていることが確認された場合には、問い合わせステップ４４へ移行する。問い合わせステップ４４ではバンドパスフィルタの阻止周波数の領域をさらに拡張することにより、つまり品質Ｑをさらに低減することにより、所定の最低限の品質が下方超過されるか否かが問い合わされる。
【００５２】
周波数領域を拡張して所定の最低限の品質が下方超過される場合にはステップ４５へ移行し、そうでない場合にはステップ４６へ移行する。ステップ４８に相応するステップ４５では、信号Ｓの電力が所定の低減係数ぶんだけ低減される。この低減係数は２ｄＢ〜５ｄＢの範囲の値であり、特に有利には３ｄＢである。ステップ４６では品質Ｑが低減され、バンドパスフィルタの帯域が拡張される。
【００５３】
ステップ４５〜４８に続いて、ステップ４９で０．１ｓ〜３ｓの時間が待機される。
【００５４】
図７には前述の問い合わせステップ４１の実施例が示されている。まず問い合わせステップ６１でバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｓ’の電力が出力限界値を上回るか否かが問い合わされる。バンドパスフィルタの出力信号Ｓ’の電力が出力限界値を上回る場合には問い合わせステップ６２へ移行し、電力の比PowerRatio３、つまりマイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力にこの電力よりも大きく第１の検査周波数に直接隣接する第２の検査周波数での電力を加えた和MaxBinPwrPlusNeighborと、他の全ての周波数でのマイクロフォン信号の電力の平均値MeanBinPwrReminderとの比が、フィードバック電力限界値OutGrdRatioThresholdより大きいか否かが問い合わされる。
【００５５】
この実施例では有利に、問い合わせステップ６２の別の手段として、電力の比PowerRatio３が時間比限界値OutBinRatioTimeThresholdよりも長くかつフィードバック電力限界値OutGrdRatioThresholdより大きいか否かが問い合わされる。ここで電力の比PowerRatio３とは、つまりマイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力にこの電力よりも大きく第１の検査周波数に直接隣接する第２の検査周波数での電力を加えた和MaxBinPwrPlusNeighborと、他の全ての周波数でのマイクロフォン信号の電力の平均値MeanBinPwrReminderとの比である。フィードバック電力限界値は３０〜４０の範囲内の値である。
【００５６】
有利には、大域的極大値が時間比限界値OutBinRatioTimeThresholdよりも長い場合にのみ問い合わせステップ６２の結果がイエスとなるように構成してもよい。
【００５７】
問い合わせステップ６２を実行する際には最初に局所的極大値が求められる。このためにまず検査周波数に対して周波数ｆによる信号Ｓの電力の１次微分が求められる。続いて周波数ｆによる信号Ｓの電力の１次微分から、この１次微分が０以上であるときに第１のバイナリ値をとり、０より小さいときに第２のバイナリ値をとるエッジ信号が形成される。次にこのエッジ信号の１次微分が求められる。このとき本発明の有利な実施例では、エッジ信号の１次微分が限界値より小さい場合にのみ周波数ｆに関する信号Ｓの電力の局所的極大値が存在すると見なす。
【００５８】
【表１】
2007527145.tif 000003
【００５９】
上の表１にはMatlabＴＭ言語でプログラミングされたプログラムの実施例が示されている。前述の基準にしたがった局所的極大値が存在する検査周波数のインデクスｉｄｘ＿ｖｅｃが求められる。ここでｘは個々の検査周波数での電力のベクトルであり、ｆｌｅｃ＿ｔｈｒｅｓｈは０〜−１の範囲内の値である。
【００６０】
極大電力を有する局所的極大値は大域的極大値と見なされる。
【００６１】
問い合わせステップ６２の結果がイエスであった場合には問い合わせステップ６３へ移行し、ノーであった場合にはステップ６４へ移行する。
【００６２】
問い合わせステップ６３では信号Ｓが強い高調波成分を有するか否かが問い合わされる。このために有利な実施例では、マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力と、局所的極大値を有する他の全ての周波数でのマイクロフォン信号の電力の平均値との比が付加的な電力限界値RichContentThreshold以下であるか否かが問い合わされる。
【００６３】
問い合わせステップ６３で、マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力と局所的極大値を有する他の全ての周波数でのマイクロフォン信号の電力の平均値との比が付加的な電力限界値RichContentThreshold以下であることが確認された場合にはステップ６４へ移行する。そうでない場合にはフィードバックが生じていると見なされる。
【００６４】
ステップ６４では例えば３ｓの所定の待機時間が待機される。待機時間が経過すると、フィードバックは生じていないものとされる。
【００６５】
問い合わせステップ６１でバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｓ’の電力が出力限界値を上回らないことが確認された場合、問い合わせステップ６２に相応する問い合わせステップ６５へ移行する。このときにはフィードバック電力限界値として前述の限界値OutGrdRatioThresholdでなく別の限界値RatioThresholdが使用される。フィードバック電力限界値RatioThresholdは有利には３０〜４０の範囲内の値である。
【００６６】
問い合わせステップ６５の結果がイエスであった場合、問い合わせステップ６３に相応する問い合わせステップ６６へ移行する。問い合わせステップ６５の結果がノーであった場合にはフィードバックは生じていないものとされる。
【００６７】
問い合わせステップ６６で、マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力と局所的極大値を有する他の全ての周波数でのマイクロフォン信号の電力の平均値との比が付加的な電力限界値RichContentThreshold以下であることが確認された場合にはフィードバックは生じていないものとされる。そうでない場合にはフィードバックが生じていると見なされる。
【００６８】
本発明のフィードバック識別は前述の実施例のみに限定されない。問い合わせステップ６５での問い合わせのみでフィードバック識別を行ってもよい。また図７の実施例で用いているバイナリの判別論理回路をシャープでない論理回路、すなわちファジィ論理回路またはニューラルネットワークによって置換してもよい。
【００６９】
図７の問い合わせステップ６３を以下に図８の信号８０の電力‐周波数グラフおよび図９の信号９０の電力‐周波数グラフに則して説明する。これらのグラフでは信号８０，９０の電力Ｐ［ｄＢ］が検査周波数のインデクスｉｄｘ＿ｖｅｃについて示されている。信号８０，９０に対する問い合わせステップ６１でバンドパスフィルタ３２の出力信号Ｓ’が出力限界値を上回ることが確認されると、問い合わせステップ６２へ移行する。さらに問い合わせステップ６２の結果がイエスであるとする。図８，図９のグラフの＋マークは表１のプログラムによって局所的極大値／大域的極大値として識別された全ての検査周波数を表す。
【００７０】
図８には信号８０の大域的極大値８１が示されている。図９には信号９０の大域的極大値９１が示されている。検査周波数はそれぞれ４０Ｈｚの間隔を有している。付加的な電力限界値RichContentThresholdの値は３７である。
【００７１】
信号８０の電力が極大となる第１の検査周波数での電力と局所的極大値を有する他の全ての周波数での電力の平均値との比は約１６であり、限界値３７よりはるかに小さい。したがって問い合わせステップ６３の結果はイエスとなり、フィードバックは生じていないものとされる。
【００７２】
一方、信号９０の電力が極大となる第１の検査周波数での電力と局所的極大値を有する他の全ての周波数での電力の平均値との比は約７３であり、限界値３７よりはるかに大きい。したがって問い合わせステップ６３の結果はノーとなり、フィードバックが生じているとされる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】車両を示す図である。
【図２】本発明の駆動装置を示す図である。
【図３】ノッチフィルタを示す図である。
【図４】フィルタグループを示す図である。
【図５】判別論理回路でのフローチャートである。
【図６】周波数‐電力グラフである。
【図７】周波数‐電力グラフである。
【図８】図５の問い合わせステップ４１の詳細を示す図である。
【図９】周波数‐電力グラフである。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両、  ２，３  フロントシート、  ４〜６  リアシート、  ７〜２０，３１  スピーカ、  ２１〜２４，３０  マイクロフォン、  ３２  バンドパスフィルタ、  ３３  判別論理回路、  ４０，４５〜４９，６４  ステップ、  ４１〜４４，６１〜６３，６５，６６  問い合わせステップ、  ８０，９０  信号、  ８１，９１  大域的極大値、  BinRatioTimeThreshold  時間比限界値、  ｆ  周波数、  ｆｎ〜ｆｎ＋８，ｆ１，ｆ２，ｆ４４，ｆ８８，ｆ９４，ｆ９５，ｆ９７，ｆ９８，ｆ１２２，ｆ１９２  周波数ポイント、  ｆｃ  中間周波数、  ｆｄｉｓｔ  マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数とこの第１の検査周波数に直接隣接する極大電力を含む第２の検査周波数との間隔、  ｆｋｏｒｒ  周波数補正値、  MaxBinPwrPlusNeighbor  マイクロフォン信号の電力が極大となる第１の検査周波数での電力とこの電力よりも大きい第１の検査周波数に直接隣接する周波数での電力との和、  MeanBinPwrReminder  全ての周波数についてのマイクロフォン信号の電力の平均値、  Ｑ  品質、  OutGrdRatioThreshold，RatioThreshold  フィードバック電力限界値、  Ｐ  電力、  Ｐｍａｘ  第１の検査周波数でのマイクロフォン信号の電力極大値、  Ｐｍａｘｎｅｉｇｈ  第１の周波数に直接隣接する第２の検査周波数での極大電力を含む電力、  Ｐｎｅｉｇｈｌｅｆｔ  第１の検査周波数の直接下方の検査周波数でのマイクロフォン信号の電力、  Ｐｎｅｉｇｈｒｉｇｈｔ  第１の検査周波数の直接上方の検査周波数でのマイクロフォン信号の電力、  PowerRatio3  電力の比、  RichContentThreshold  付加的な電力限界値、  Ｓ  信号、  Ｓ’  フィルタリングされた信号、  ｓｉｇｎ  符号、  Ｖ  増幅率、  Δｆ  ２つの検査周波数の差
【図１】
2007527145.tif 000004
【図２】
2007527145.tif 000005
【図３】
2007527145.tif 000006
【図４】
2007527145.tif 000007
【図５】
2007527145.tif 000008
【図６】
2007527145.tif 000009
【図７】
2007527145.tif 000010
【図８】
2007527145.tif 000011
【図９】
2007527145.tif 000012
【図２】
2007527145.tif 000013
【国際調査報告】
2007527145.tif 000014
2007527145.tif 000015
2007527145.tif 000016
2007527145.tif 000017
2007527145.tif 000018
2007527145.tif 000019