(57)【要約】  音声ビーム形成装置は、少なくとも２次元のマイクロホンアレイ１０１からの信号を受信する受信回路１０３を有する。基準回路１０５は、基準ビームを生成し、結合回路１０７は、基準ビームを結合することにより所望のビームパターンに対応する出力信号を生成する。推定回路１０９は、少なくともそれぞれ第１及び第２の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対して極小に対応する角度を決定することにより、方向推定を生成する。方向推定は、前記角度の１つを選択することにより生成される。結合回路１０７は、方向推定に対応する角度内にノッチと、第１の方向のゲインとエネルギー平均化されたゲインとの間の比率を表す指向性コスト尺度の最小化とを供給するための結合パラメータを決定する。
2013500617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイから信号を受信するための受信回路と、マイクロホン信号から少なくとも３つの基準ビームを生成するための基準回路と、所望の音源の第１の方向及び干渉音源に対する方向推定に応じて、基準ビームを結合することにより所望のビームパターンに対応する出力信号を生成するための結合回路と、第１の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第１の角度を決定し、第２の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第２の角度を決定し、出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する、第１の角度及び第２の角度を少なくとも有する角度のセットから選択される角度として方向推定を決定することにより方向推定を生成するための推定回路とを有する音声ビーム形成装置であって、前記結合回路は、第１の方向のゲインと平均ゲインとの間の比率を表す指向性コスト尺度の最小化及び方向推定に対応する角度でノッチを供給するために基準ビームを結合するための結合パラメータを決定する、音声ビーム形成装置。
【請求項２】
前記推定回路は、第１の角度間隔と第２の角度間隔とを離隔している角度に対する方向推定の関数として、出力信号のパワー尺度の勾配に応じて第１の角度及び第２の角度のうちの１つとして方向推定を選択する、請求項１に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項３】
第１の角度間隔は、０からπまでの角度を有し、第２の角度間隔はπから２πまでの角度を有する、請求項１に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項４】
前記推定回路は、πの角度に対する方向推定の関数としての出力信号のパワー尺度の勾配に応じて第１の角度及び第２の角度のうちの１つとして方向推定を選択する、請求項３に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項５】
前記結合回路は、サイドローブキャンセラを有する、請求項１に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項６】
前記サイドローブキャンセラは、少なくとも主要な信号、第１のノイズ基準信号及び第２のノイズ基準信号の重み付け結合としての出力信号を生成する、請求項５に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項７】
前記結合回路は、方向推定及び指向性コスト尺度の最小化に応じて第１及び第２のノイズ基準信号に対する重み付けを計算する、請求項６に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項８】
前記推定回路は、角度入力変数を持ち前記結合回路のサイドローブキャンセラに対応するサイドローブキャンセラに適用される勾配検索により第１及び第２の角度のうちの少なくとも１つを決定する、請求項５に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項９】
前記角度入力変数に対する更新値は、前記角度入力変数の現在の位相値に対するサイドローブキャンセラの出力信号と、現在の位相値に対するサイドローブキャンセラの第１及び第２のノイズ基準信号との関数として決定される、請求項８に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項１０】
第１及び第２のノイズ基準信号は、現在の位相値の関数として重み付けされる、請求項９に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項１１】
前記推定回路は、第１及び第２のノイズ基準信号のうちの少なくとも１つに対するパワー推定を決定し、パワー推定の関数として、更新値の正規化を実施する、請求項９に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項１２】
前記少なくとも二次元のマイクロホンアレイは、少なくとも４つのマイクロホンを有し、前記音声ビーム形成装置は、基準ビームを生成する前に少なくとも４つのマイクロホンのうち少なくとも２つからの信号を結合するための回路を有する、請求項１に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項１３】
前記少なくとも二次元のマイクロホンアレイが、前記少なくとも二次元のマイクロホンアレイの周辺部の外向きに最大の反応を持つ指向性マイクロホンを有する、請求項１に記載の音声ビーム形成装置。
【請求項１４】
少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイから信号を受信するステップと、マイクロホン信号から少なくとも３つの基準ビームを生成するステップと、所望の音源の第１の方向及び干渉音源に対する方向推定に応じて基準ビームを結合することにより所望のビームパターンに対応する出力信号を生成するステップと、第１の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第１の角度を決定し、第２の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第２の角度を決定し、出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する少なくとも第１の角度及び第２の角度を有する角度のセットから選択される角度として方向推定を決定することにより方向推定を生成するステップとを有し、基準ビームを結合するステップは、第１の方向のゲインとエネルギー平均化ゲインとの間の比率を表す指向性コスト尺度の最小化及び方向推定に対応する角度のノッチを供給するために基準ビームを結合するための結合パラメータを決定するステップを有する、音声ビーム形成方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法をプロセッサにより実施可能にするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声ビーム形成に関し、排他的ではないが、特に、ビーム形成された音声信号の波長より大幅に小さなマイクロホンアレイを使用した音声ビーム形成に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声信号の先進の処理は、例えば電気通信、コンテンツ配信等を含む多くの領域でますます重要になっている。例えば、ハンズフリー通信及び音声制御システムのような幾つかのアプリケーションにおいては、複数のマイクロホンからの入力の複雑な処理は、マイクロホンを有するマイクロホンアレイに設定可能な方向感度を提供するために用いられてきた。特に、マイクロホンアレイからの信号の処理は、個々のマイクロホン信号の結合の特性を単に変えることにより変更できる方向を持つ音声ビームを生成できる。
【０００３】
通常、ビーム形成アルゴリズムは、所望の音源に高いゲインを供給する一方、干渉を減衰させようとする。例えば、ビーム形成アルゴリズムは、主な干渉から受ける信号の方向に強い減衰（好ましくはゼロ）を供給するように制御できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
実際的な理由のため、マイクロホンアレイは比較的小さいことが望ましい。しかしながら、関心の音の波長がアレイのサイズより非常に大きいとき、ビーム幅が斯様な波長に対して大幅に悪化するので、付加的遅延加算ビーム形成アルゴリズムのような多くのビーム形成アルゴリズムは、充分な指向性を提供できない。
【０００５】
改善された指向性を達成するための１つのアプローチは、いわゆる超指向的なビーム形成技術を適用することである。超指向的なビーム形成技術は、非対称のフィルタ係数を持つフィルタに基づいていて、当該アプローチは、信号の減算又は音圧フィールドの空間的導関数を決定することに基本的に対応する。しかしながら、これは指向性を改良するが、これは、頑健さを犠牲にして、ホワイト（センサ）ノイズに対する増大された感じやすさ及びマイクロホン特性のミスマッチに対する増大された感じやすさに至ることも知られている。
【０００６】
文献「Optimal  Azimuthal  Steering  of  a  First-order  Superdirectional  Microphone  Response」  by  R.M.M.  Derkx,  International  Workshopon  Acoustic  Echoand  Noise  Control,  September  2008,  Seattleでは、二次元のマイクロホンアレイに対する固有ビーム（Eigenbeams）を生成するシステムが分析されている。固有ビームは、単一のポイント干渉源の減衰を最大にするために結合される。特に、所望の方向に対する適切なゲインを維持しながら、ヌル（ｎｕｌｌ）ポイントが、単一のポイント干渉の方向に位置される。
【０００７】
しかしながら、このアプローチが多くのシナリオで改善されたパフォーマンスを提供するにもかかわらず、幾つかの実際的なシナリオでは最適ではないパフォーマンスを提供する。また、相対的に複雑且つリソース要求処理を必要とする傾向がある。
【０００８】
よって、音声ビーム形成のための改善されたアプローチが好ましく、特に、現在の状況及び音声環境への改善された適応、増大された柔軟性、容易な実行、異なる動作シナリオに対する改善されたパフォーマンス及び／又は改善されたパフォーマンスを可能にするアプローチが好ましい。
【０００９】
従って、本発明は、好ましくは単独で、又は任意の組合せで、上述の不利な点の一つ以上を緩和し、軽減し、又は除去しようとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様によると、少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイから信号を受信するための受信回路と、マイクロホン信号から少なくとも３つの基準ビームを生成するための基準回路と、所望の音源の第１の方向及び干渉音源に対する方向推定に応じて、基準ビームを結合することにより所望のビームパターンに対応する出力信号を生成するための結合回路と、第１の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第１の角度を決定し、第２の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第２の角度を決定し、出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する、第１の角度及び第２の角度を少なくとも有する角度のセットから選択される角度として方向推定を決定することにより方向推定を生成するための推定回路とを有する音声ビーム形成装置が供給され、前記結合回路は、第１の方向のゲインと平均ゲインとの間の比率を表す指向性コスト尺度の最小化及び方向推定に対応する角度でノッチを供給するために基準ビームを結合するための結合パラメータを決定するように設けられる。
【００１１】
本発明は、改善されたパフォーマンスを可能にする。特に、現在の音声環境に対する改良及び／又は容易にされた適応が達成できる。本発明は、両方向ポイント干渉取消及び拡散ノイズ減衰のための高いパフォーマンスを供給するビーム形成アプローチを可能にする。当該アプローチは、音声信号の波長がマイクロホンアレイのサイズより大幅に大きいシステムに対して、特に適していて、特に好適なパフォーマンスを提供する。
【００１２】
本発明は、複雑さが低い実行及び／又は動作を可能にする。当該アプローチは、改善された指向性を供給することに適していて、特に、マイクロホンアレイのサイズが、関心がある波長より非常に小さいシナリオに適している。
【００１３】
多くの実施例及びシナリオでは、当該アプローチは、拡散ノイズを大幅に減らしながら、ヌルが単一のポイント干渉の方向に向けられるようにする。特に、当該アプローチは、多くのシナリオで、改善された拡散ノイズを同時に供給しながら、多くの従来技術の干渉低減技術に対応する、又はより良好な単一のポイント干渉の低減を可能にする。
【００１４】
当該アプローチは、多くのシナリオで、複雑さが低いパラレルの極小抽出に基づいて、複雑さが低いが依然高効率且つ好適なビーム形成操作を可能にする。多くの実施例では、当該アプローチは、識別された極小のうちの少なくとも１つがまた全体の最小であり、よって干渉の角度の効率的な推定を可能にすることを確実にする。
【００１５】
基準ビームは、非適用でもよく、捕えられた信号及び／又は音声状況から独立していてもよい。基準ビームは、一定でもよく、少なくとも３つのマイクロホンからの信号の一定／非適用結合により生成される。基準ビームは、具体的には、固有ビーム又は直角ビームである。
【００１６】
第１の角度間隔及び第２の角度間隔は、交わらない間隔でもよく、隣接する間隔でもよい。第１の角度間隔及び第２の角度間隔は、一緒で全体の３６０°の間隔をカバーしてもよい。
【００１７】
干渉音源は、推定の干渉音源でもよい。音源に対する方向推定は、音源が存在するかどうかと独立して生成される。よって、干渉ポイント源が検出されない場合であっても、推定回路は、干渉音源が存在するという仮定でマイクロホン信号から方向推定を生成する。
【００１８】
本発明のオプションの特徴によると、推定回路は、第１の角度間隔と第２の角度間隔とを離隔している角度に対する方向推定の関数として、出力信号のパワー尺度の勾配に応じて第１の角度及び第２の角度のうちの１つとして方向推定を選択するように設けられる。
【００１９】
これは、方向推定の特に効率的且つ複雑さが低い決定を提供する。当該離隔している角度は、角度間隔の一方又は両方のエンドポイントを含む第１の角度間隔と第２の角度間隔との間の角度である。
【００２０】
本発明のオプションの特徴によると、第１の角度間隔は、０からπまでの角度を有し、第２の角度間隔はπから２πまでの角度を有する。
【００２１】
これは、特に好適なパフォーマンスを提供し、特に干渉音源の全てのあり得る方向に対する適応を可能にする。
【００２２】
本発明のオプションの特徴によると、推定回路は、πの角度に対する方向推定の関数としての出力信号のパワー尺度の勾配に応じて第１の角度及び第２の角度のうちの１つとして方向推定を選択するように設けられる。
【００２３】
これは、方向推定の特に効率的及び低い複雑さ決定を提供する。
【００２４】
本発明のオプションの特徴によると、結合回路は、サイドローブキャンセラを有する。
【００２５】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は実際的な実行を提供する。
【００２６】
本発明のオプションの特徴によると、サイドローブキャンセラは、少なくとも主要な信号、第１のノイズ基準信号及び第２のノイズ基準信号の重み付け結合としての出力信号を生成するように設けられる。
【００２７】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は実際的な実行を提供する。主要な信号は所望の音源の方向に適用されるビームに対応し、基準信号の各々は、ノイズをキャンセル／減らすために適用されるビームに対応する。ノイズ基準信号は、特に所望の音源の方向にノッチを持つ。
【００２８】
本発明のオプションの特徴によると、結合回路は、方向推定及び指向性コスト尺度の最小化に応じて第１及び第２のノイズ基準信号に対する重み付けを計算するように設けられる。
【００２９】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は複雑さが低い実行を提供する。特に、重み付けは、方向推定の関数として決定され、当該関数は指向性コスト尺度を最小化するように選択される。
【００３０】
本発明のオプションの特徴によると、推定回路は、角度入力変数を持ち結合回路のサイドローブキャンセラに対応するサイドローブキャンセラに適用される勾配検索により第１及び第２の角度のうちの少なくとも１つを決定するように設けられる。
【００３１】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は複雑さが低い実行を提供する。特に、勾配検索は、ビーム形成動作を最適化する潜在的最小を識別するための非常に効率的なアプローチを提供する。拡散ノイズを低減し、単一のポイント干渉も低減し／キャンセルできるビーム形成の効率的且つ複雑さが低い適合が達成される。
【００３２】
多くの実施例では、第１の角度及び単一の角度両方は、勾配検索により決定される。勾配検索は、（このように、独立して変化できる）出力信号を生成するために用いられるフェーズ（位相）値（方向推定）とは異なる角度入力変数の値以外は、出力信号を生成するために用いられるサイドローブキャンセラ操作と同一であるサイドローブキャンセラ操作を使用して実施される。
【００３３】
幾つかの実施例では、勾配検索は、独立角度入力変数を持つ並列サイドローブキャンセラ操作を使用して、２つの角度間隔にパラレルに適用される。結合回路の出力信号は、第１及び第２の角度の選択された角度に対応するパラレルのサイドローブキャンセラの信号として選択される。
【００３４】
幾つかの実施例では、結合回路のサイドローブキャンセラに対応するサイドローブキャンセラは、所与の角度（特にπ）に対する出力信号のパワー尺度の勾配を決定するために用いられ、第１の角度と第２の角度との間の選択は勾配に応じている。
【００３５】
本発明のオプションの特徴によると、角度入力変数に対する更新値は、角度入力変数の現在の位相値に対するサイドローブキャンセラの出力信号と、現在の位相値に対するサイドローブキャンセラの第１及び第２のノイズ基準信号との関数として決定される。
【００３６】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は容易な実行若しくは操作を提供する。
【００３７】
本発明のオプションの特徴によると、第１及び第２のノイズ基準信号は、現在の位相値の関数として重み付けされる。
【００３８】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は容易な実行若しくは操作を提供する。
【００３９】
本発明のオプションの特徴によると、推定回路は、第１及び第２のノイズ基準信号のうちの少なくとも１つに対するパワー推定を決定し、パワー推定の関数として、更新値の正規化を実施するように設けられる。
【００４０】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は容易な実行若しくは操作を提供する。
【００４１】
本発明のオプションの特徴によると、少なくとも二次元のマイクロホンアレイは、少なくとも４つのマイクロホンを有し、装置は、基準ビームを生成する前に少なくとも４つのマイクロホンのうち少なくとも２つからの信号を結合するための回路を有する。
【００４２】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は容易な実行若しくは操作を提供する。特に、それは、多くのシナリオで改善されたノイズパフォーマンスを提供する。
【００４３】
本発明のオプションの特徴によると、装置は、更に、少なくとも二次元のマイクロホンアレイの周辺部の外向きに最大の反応を持つ指向性マイクを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイを有する。
【００４４】
これは、特に好適なパフォーマンス及び／又は容易な実行若しくは操作を提供する。
【００４５】
本発明の態様によると、少なくとも３つのマイクロホンを有する少なくとも二次元のマイクロホンアレイから信号を受信するステップと、マイクロホン信号から少なくとも３つの基準ビームを生成するステップと、所望の音源の第１の方向及び干渉音源に対する方向推定に応じて基準ビームを結合することにより所望のビームパターンに対応する出力信号を生成するステップと、第１の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第１の角度を決定し、第２の角度間隔内の出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する第２の角度を決定し、出力信号のパワー尺度に対する極小に対応する少なくとも第１の角度及び第２の角度を有する角度のセットから選択される角度として方向推定を決定することにより方向推定を生成するステップとを有し、基準ビームを結合するステップは、第１の方向のゲインとエネルギー平均化ゲインとの間に比率を表す指向性コスト尺度の最小化及び方向推定に対応する角度のノッチを供給するために基準ビームを結合するための結合パラメータを決定するステップを有する、音声ビーム形成方法が提供される。
【００４６】
本発明のこれらの及び他の態様、特徴及び利点は、これ以降説明される実施例を参照して明らかに説明されるだろう。
【００４７】
本発明の実施例は、図面を参照して単なる例示により説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は、本発明のある実施例による適用可能な方向特性を持つ音声を捕えるためのシステムの例を例示する。
【図２】図２は、マイクロホンアレイに対するマイクロホン構成の例を示す。
【図３】図３は、図１のシステムにより生成される固有ビームの例を示す。
【図４】図４は、図１のシステムで使用されるサイドローブキャンセラの例を示す。
【図５】図５は、図１のシステムを適用させるためのコスト関数の例を示す。
【図６】図６は、図５のコスト関数に対する極小の例を示す。
【図７】図７は、図５のコスト関数に対する極大の例を示す。
【図８】図８は、本発明のある実施例による適用可能な方向特性を持つ音声を捕える方法の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１は、適用可能な方向特性を持つ音声を捕えるためのシステムの例を示す。システムは、適切な所望のビームパターンを生成するために、複数のマイクロホンからの信号を処理する。処理は、生成された出力信号が大幅に改善されたノイズ及び干渉特性を持つように特に適用される。システムは、単一のポイント干渉及び拡散ノイズパフォーマンス両方の共同改善を提供する。システムは、更にまた、信号の波長がマイクロホンアレイの寸法、すなわちマイクロホン間の距離を大幅に超えるシナリオでの使用に適している。
【００５０】
システムは、一組の一定の非適用可能な基準ビームを生成するために、受信マイクロホン信号を処理する。これらの基準ビームは、その後、所望のビームパターンを生成するために、最適に結合される。結合は、結果として生じるビーム形式が、同時に拡散ノイズの影響を最小化する又は低減する一方、推定の単一ポイント干渉源をキャンセルするか又は大幅に減衰させるのに適しているように適用される。
【００５１】
システムは、他の角度からのポイント干渉が効果的に拒絶され、拡散（等方性）ノイズの実質的に最適な拒絶が達成されるように方向パターンを適用させながら、メインローブが所望の音源の方向に向けて操作できる効率的な適用ビーム形成を提供する。図１のシステムは、ノイズ及び干渉のこの効率的な拒絶が自動的に達成できるような態様で、指向性パターンを調整するための複数の勾配推定を持つ適用可能なヌル操作スキームを特に含む。
【００５２】
図１のシステムは、二次元のマイクロホンアレイであるマイクロホンアレイ１０１を有する。マイクロホンアレイ１０１は、単一次元に一列に並べられていない少なくとも３つのマイクロホンを有する。ほとんどの実施例では、１つのマイクロホンから他の２つのマイクロホンを通るラインまでの最短距離は、これら２つのマイクロホンの間の距離の少なくとも１／５である。
【００５３】
具体例では、マイクロホンアレイ１０１は、図２に図示されるように、円上に一様な間隔を置かれる３つのマイクロホンを有する。
【００５４】
よって、当該例では、平面ジオメトリー内に少なくとも３つの（無指向性又は片方向）センサの円形アレイが使われている。他の実施例では、マイクロホンの他のアレンジメントが使われてもよいことは理解されるだろう。３つより多いマイクロホンが用いられる実施例に対して、これらは、非平面ジオメトリーでおそらく配置されてもよい、すなわちマイクロホンアレイは、三次元マイクロホンアレイであってもよいことは理解されるだろう。しかしながら、以下の説明は、方位角平面に配置された３つのマイクロホン等距離円形アレイに焦点を置いている。
【００５５】
マイクロホンアレイ１０１は、マイクロホン信号を受信する受信回路１０３に結合される。図１の例では、受信回路１０３は、マイクロホン信号を増幅し、フィルタリングし、デジタル化するように設けられ、これは当業者に良く知られている。
【００５６】
受信回路１０３は、マイクロホン信号から少なくとも３つの基準ビームを生成するように設けられる基準プロセッサ１０５に結合される。基準ビームは、適用されていないが、受信回路１０３からデジタル化されたマイクロホン信号の固定した結合により生成される一定のビームである。図１の例では、３つの直角固有ビームが、基準プロセッサ１０５により生成される。
【００５７】
当該例では、マイクロホンアレイの３つのマイクロホンは、指向性マイクであり、主ゲインがマイクロホンの位置を接合することにより形成される周辺部から外向き（よって、具体例では円形のアレイの環の外向き）を指しているように配置される特に片方向カージオイド(心臓形)のマイクロホンである。片方向心臓形のマイクロホンの使用は、センサノイズ及びセンサミスマッチに対する感度が非常に低減されるという点で、利点を提供する。しかしながら、他のシナリオでは、全方向マイクロホンのような他のマイクロホンタイプが使用されてもよいことは、理解されるだろう。
【００５８】
これら３つの心臓形のマイクロホンの応答をそれぞれＥＣ０、ＥＣ２π／３及びＥＣ４π／３のように示し、無相関のセンサ―ノイズを何れも無視することで、ｉ番目の心臓形のマイクロホン応答は、理想的には以下の式により与えられる。
2013500617.tif 000003
ここで、
2013500617.tif 000004
ここで、θ及びΦは標準の球面座標角度、仰角及び方位角であり、ｃは音速であり、ｘｉ及びｙｉはｉ番目のマイクロホンのｘ座標及びｙ座標である。
【００５９】
ここでｒは円の半径であり、以下の式
2013500617.tif 000005
及び
2013500617.tif 000006
を使用して、以下の式のように書ける。
2013500617.tif 000007
【００６０】
３つの心臓形のマイクロホンから、３つの直角固有ビームは、以下の式から決定できる。
2013500617.tif 000008
【００６１】
アレイのサイズより大きな波長に対して、固有ビームの応答は、周波数不変量であり、理想的には以下の式に等しい。
2013500617.tif 000009
【００６２】
これら固有ビームの指向性パターンは、図３に図示される。
【００６３】
ゼロ次の固有ビームが球体に対応する単極応答を表すのに対し、他の固有ビームは図３に図示されるようにダブル球体に対応する１次の固有ビームを表す。よって、２つの１次の固有ビームは、直交双極子である。
【００６４】
３つの固有ビームの各々から結果として生じるこれらの信号は、所望のビームパターンを供給するために、これらの信号を最適に結合するビーム形成回路１０７に供給される。
【００６５】
特に、１次の固有ビームを適切に結合することにより、双極子は、任意の角度φｓに向けられる。例えば、直交対角線の重み付け総和が生成できる。
2013500617.tif 000010
ここで、φｓは結果として生じる双極子に対する所望の角度を表す。
【００６６】
方向づけられ大きさを決められた超方向マイクロホン応答は、このとき、方向づけられた双極子を単極と結合することにより、例えば以下のように構成できる。
2013500617.tif 000011
ここで、α≦１は１次応答の方向パターンを制御するためのパラメータであり、Ｓは任意のスケーリングファクタ（負の値を持つこともできる）である。
【００６７】
このように、ビーム形成回路１０７は、基準固有ビームの適切な結合により、適切なビームパターンを生成できる。ビーム形成回路１０７は、任意の方位角度Φ＝φｓから来る所望のスピーカの方向に公称（例えばユニティ）ゲインを生成するように設けられる。所望のスピーカの方向は、ビーム形成回路１０７により既知であると想定される。所望の方向を決定する任意の適切な方法が本発明を損なわずに用いられてもよいことは、理解されるだろう。例えば、固定方向が使われてもよいし、又は例えば、所望のスピーカ若しくは音源に対する追跡アルゴリズムが用いられてもよい。所望の音源方向を決定するための多くの異なるアルゴリズムが当業者に知られていることは理解されるだろう。
【００６８】
ビーム形成回路１０７は、更にまた、拡散ノイズに対する感度が最小化され、ノッチが推定された干渉ポイント源の推定方向に生成されるようにビームを適用させるように設けられる。図１のシステムは、公称ゲインが所望の方向に供給されるように基準固有ビームの結合を適用させるように特に設けられ、これらの制約の下、拡散ノイズが最小であるノッチが、ポイント源干渉に対応するように推定される方向に生成される。これは、以下に説明される非常に効率的な適用アルゴリズムにより達成される。
【００６９】
ビーム形成回路１０７は、特に、推定のポイント源干渉に対する方向の推定を決定する推定回路１０９に結合される。推定方向に基づいて、ビーム形成回路１０７は、ノッチ（通常はヌル）が推定方向において生成されるように固有ビームの結合のための結合パラメータを生成する。しかしながら、３つの固有ビームの結合は、干渉方向にノッチ及び所望の方向に公称ゲインを供給するという制約に対する解決策の範囲を許容するために、充分な自由度を供給する。当該システムでは、この付加的な自由度は、拡散ノイズパフォーマンスを改善するために用いられる。これは、特に、第１の方向のパワー／エネルギーゲインと平均パワー／エネルギーゲインとの間の比率を表す指向性コスト尺度を最小にするために選択される結合パラメータにより達成される。特に、指向性コスト尺度は、平均化が方位角平面の全ての角度（すなわち０から２πまで）にわたる、又は３つの次元の全ての方向からである結果として生じるビームの平均ゲインに対する所望の方向のゲインを表す。よって、指向性コスト尺度は、ビームパターンにより供給される均質の空間的拡散ノイズ（すなわち全ての方向の同じ雑音レベル）の減衰を示す関数である。
【００７０】
推定回路１０９は、特に、出力信号に対するパワー尺度の極小を探索することにより干渉ポイントの推定角度を決定するように設けられる。よって、推定回路１０９は、出力信号のパワーの最小化が最も低いノイズ／干渉に対応するので、出力信号のパワーを最小化しようとする。幾つかの実施例では、所望の音源が不活性のとき（例えば所望のスピーカが音を出さないとき）だけ、推定が実施されるが、これは、最適ノイズ／干渉操作の指標である出力信号のパワーの最小化のために必要でないことは理解されるだろう（特に所望の信号の存在は、パワー尺度にオフセットを導入するが、最小の位置を変えないだろう）。
【００７１】
推定回路１０９は、少なくとも２つの角度間隔の間を探索することにより、少なくとも２つの極小を決定する。２つの角度間隔は、幾つかの実施例では、幾らかの重複が発生してもよいが、通常は重複しない。極小は、異なる角度に基づいて並列処理により異なる角度間隔内で決定される。特に、推定回路１０９は、ビーム形成回路１０７の操作を複製して、異なる角度間隔内の異なる角度に対する結果として生じる出力信号を評価する。推定回路１０９は、このとき、出力信号に対する極小に対応するとわかった角度の１つを選択し、このとき選択された角度が推定された単一のポイント干渉源に対する推定として使われる。選択された角度は、その後、公称ゲイン（利得）が所望の源の方向に供給され、ノッチが主要な単一のポイント干渉の推定方向に供給されるように結合を実施するビーム形成回路１０７に供給される。更にまた、結合は、拡散ノイズを更に最小にするために選択される重み付けを使用する。この制約は、指向性コスト尺度を最小にするために選択される重み付けにより課される。
【００７２】
推定動作及び適用は、実際のノイズ及び干渉条件から独立していて、特に重要な単一のポイント干渉又は拡散ノイズが存在するかどうかから独立している。しかしながら、当該アプローチは、有力な単一のポイント干渉を持ち拡散ノイズを持たないシナリオだけでなく、単一のポイント干渉を持たないがかなりの拡散ノイズを持つシナリオを含む多種多様なシナリオにわたって非常に効率的なパフォーマンスに結果としてなる。実際、当該アプローチ及び根底にある推測は、ノイズの特定の特性及び単一のポイント干渉特性に適用するだけでなく、経験があるノイズ／干渉シナリオのタイプにも適用する操作に結果としてなる。これは、また、経験されている音声環境のタイプにアルゴリズムを適用させる必要がないので、複雑さを減らして操作を容易にする。これは、また、増大された柔軟性及び当該アプローチのより広い適用を提供する。
【００７３】
以下に、図１のシステムの具体例が説明されるだろう。当該例では、ビーム形成回路１０７は、サイドローブキャンセラを実行し、極小が各角度間隔内で勾配検索を使用して決定される。推定の単一のポイント干渉に対する方向が推定されると、ノイズ基準信号に適用される重み付けに関する結合パラメータが、指向性コスト尺度が最小化されるという制約下で決定される。
【００７４】
図４は、図１のシステムで使用される汎用サイドローブキャンセラの例を示す。２つの双極子基準ビームが、最初に、所望の方向に角度を付けられる２つの双極子を生成するために結合される。結果として生じる双極子は、その後、所望の音源の方向を目指すビームに対応する主要な信号を生成するために、単極と結合される。
【００７５】
主要な反応は、以下の式により与えられる
2013500617.tif 000012
ここで、
2013500617.tif 000013
及び
2013500617.tif 000014
【００７６】
このように、主要な信号は、所望の音声信号に対応するが、望ましくない方向からの信号も有する。これらのサイドローブの影響は、出力信号を生成するために、重みづけられ、主要な信号から減算されるノイズ基準信号の生成により低減される。
【００７７】
よって、サイドローブキャンセラは、以下の式により与えられるノイズ基準信号を生成する。
2013500617.tif 000015
ここで、Ｂは以下により与えられる阻止マトリクスである。
2013500617.tif 000016
【００７８】
ノイズ基準は、それぞれ心臓形及び双極子応答であり、方位角φＳ及び仰角θ＝π／２でヌルが主要な信号に向けられることに留意されたい。
【００７９】
２つのノイズ基準信号は、そのとき、出力信号を出力するために主要な信号から減算される前に、重みω１及びω２により重み付けられる。よって、サイドローブキャンセラからの全体のビームパターンは、以下により与えられる。
2013500617.tif 000017
【００８０】
ビーム形成回路１０７は、公称ゲイン、以下では、所望の角度φＳでユニティゲイン、及び推定回路１０９により決定される推定の単一のポイント干渉の方向φｎにノッチ、特にゼロを生成するように設けられる。
【００８１】
φｓの方向にユニティゲインをもって、角度φｎに向けてゼロを操作するために必要とされる重み付けは、以下の式を解くことにより計算できる。
2013500617.tif 000018
ここで、φ＝φｓ−φｎ
【００８２】
式を解くと、以下を生じる。
2013500617.tif 000019
又は、代わりに、
2013500617.tif 000020
【００８３】
以上のように、ユニティゲイン及びゼロの方向の制約は、必要な重み付けを一意的に定めるわけではなく、余分の自由度を提供する。
【００８４】
当該システムでは、この自由度は、拡散ノイズパフォーマンスを最適化するために用いられる。特に、ノイズ基準重み付けは、指向性コスト尺度が最小化されるように選択される。
【００８５】
適切な指向性コスト尺度は、以下により与えられる。
2013500617.tif 000021
【００８６】
このように、指向性コスト尺度は、所望の方向のゲインと全球体上で平均化された全体の（パワー）ゲインとの間の比率を表す。他の実施例では、ゲインの平均化は、例えば、方位角平面のような二次元の平面においてだけでもよいことは理解されるだろう。
【００８７】
以下の式により与えられる応答に対して、
2013500617.tif 000022
これは、以下の式に対応することを示す。
2013500617.tif 000023
【００８８】
以下の式により与えられる出力信号応答を挿入し、
2013500617.tif 000024
以下の式により与えられるω１の値を挿入して、
2013500617.tif 000025
指向性コスト尺度において、ω２に関して微分し、結果をゼロに設定することは、ω２に関する指向性コスト尺度の最小を決定可能にする。このように、指向性コスト尺度が最小化され、よって拡散ノイズ感度が最小化されるω２の値が決定できる。これは、特に、以下の式を生じる。
2013500617.tif 000026
【００８９】
ω２のこの値で、以下の式のようにＷ１も計算できる。
2013500617.tif 000027
【００９０】
よって、ω１及びω２は、ユニティゲインが所望の方向において供給され、ゼロが推定の干渉の方向に形成され、拡散ノイズ減衰がこれらの制約の下で最大にされるように計算できる。
【００９１】
よって、推定回路１０９が推定のポイント源干渉に対する適切な角度推定を決定すると、誘導された式は指向性コスト尺度も最小化し、よって拡散ノイズパフォーマンスも最適化する適切な重み付けを計算するために使用できる。
【００９２】
ω１のために以前の誘導された式を使用するよりはむしろ、設計パラメータの効果を補償された値が使用できる。
2013500617.tif 000028
【００９３】
ω２は、このとき以下の式から導出できることが示される。
2013500617.tif 000029
【００９４】
よって、出力信号ｙ［ｋ］は、以下の式により与えられる。
2013500617.tif 000030
ここで、
2013500617.tif 000031
ここで、φ＾ｎ[ｋ]は推定の望ましくない干渉の角度の推定であり、φＳは所望の音声源の角度である。
【００９５】
推定回路１０９は、異なる角度間隔での出力信号に対するパワー尺度を最小化することにより方向推定を決定する。
【００９６】
特に、推定回路１０９は、以下の式により与えられるコスト関数を最小化しようとする。
2013500617.tif 000032
ここでは、予想される値を示す。
【００９７】
図５は、それぞれ１、２及び３ラジアンに等しい（すなわち、所望の方向と実際の干渉の方向との間の角度差φが、それぞれ１、２及び３ラジアンである）φの方向に単一のポイント干渉があるシナリオに対するこのコスト関数の幾つかの例を例示する。コスト関数は、推定方向の関数として、すなわち基準信号の重み付けにより実施されるヌルの操作の関数として示される。図６は、球形（全ての方向から来る）又は円筒状である（二次元の平面内の全ての方向から来る）ノイズがある場合のコスト関数を例示する。球状ノイズに対する状況は実線により示され、円筒状ノイズに対する状況は点線により示される。
【００９８】
幾つかの観察が図５からできる。最初に、全ての状況で、ノッチ（特にヌル）が、正しい推定、すなわち、φ＾＝φのとき存在することは明らかである。しかしながら、このヌルがコスト関数に対して実際極小であるのに対して、それが唯一の極小ではないことは明確である。特に、ある場合では、ヌルに対応しない極小が見つけられ、ある場合では、他のヌルが存在する。よって、単に極小を見つけることにより角度推定を決定することは、充分なアプローチではないことが分かる。
【００９９】
これは、実際のポイント源干渉の異なる方向φに対するコスト関数の極小を例示する図６で更に示される。また、正しい値に対する極小があることが分かる（すなわち、対角線により示されるように、最小が存在する。φ＾＝φ）。しかしながら、これに加えて、少なくとも一つ、おそらく２つの他の極小が存在することも分かる。例えば、１ラジアンの角度での干渉に対して、コスト関数最小が１ラジアンの正しい値に存在するが、約３．８ラジアンの間違った値でも存在する。更にまた、約２ラジアン〜４．３ラジアンの間の干渉角度に対して、２つの間違った極小が存在する。
【０１００】
しかしながら、他の観察では、正しい最小値は、０からπ又はπから２πまでの位相間隔内の常に唯一の極小である。よって、［０；π］の間隔内の干渉角度に対して、［０；π］の間隔内の唯一の極小が、正しい値である。同様に、［π；２π］の間隔内の干渉角度に対して、［π；２π］の間隔内の唯一の極小が、正しい値である。
【０１０１】
この現実は、図１のシステムで利用される。特に、推定回路１０９は、［０；π］の角度間隔内の極小と、［π；２π］の角度間隔内の極小とを決定するように設けられる。このように、推定回路１０９は、出力信号のパワーに対応するコスト関数が最小化される２つの角度を決定する。このアプローチは、決定された極小の１つが正しく推定された角度に対応することを確実にする。
【０１０２】
推定回路１０９は、そのとき、ビーム形成回路１０７によりビーム形成を制御するために使用される推定角度として、２つの推定値の１つを選択する。よって、極小の１つが、選択され、拡散ノイズパフォーマンスを最適化する式も使用して、ノイズ基準信号に対する重み付けを計算するために用いられる。
【０１０３】
決定された極小の間で選択するための異なる基準が使われてもよいことは、理解されるだろう。例えば、幾つかの実施例では、単純なビーム形成は、ビームが、２つの方向の各々において、それらの方向の干渉レベルを測定するために形成されるように、マイクロホン信号に適用される。そのとき最高レベルを持つ方向が、最も有力な干渉に対応するので選択される。
【０１０４】
しかしながら、具体例では、正しい極小の選択は、２つの角度間隔を離隔する特定の角度（すなわち、２つの角度間隔の中間にあって、具体的には、間隔の一方又は両方のエンドポイントである）でのコスト関数の勾配に基づく。具体例では、πでの勾配が決定され、適当な極小を選択するために用いられる。特に、コスト関数がφ＾＝πに対して正の勾配を持つ場合、［０；π］の期間内の極小が選択され、さもなければ［π；２π］の期間内の極小が選択される。実際、斯様な選択が正しい極小の非常に信頼性が高い指標を供給し、よって複雑さが低いが効率的な選択アプローチを供給することが分かった。
【０１０５】
直観的に、このことは以下のように理解できる。φ＾＝πに対する方向ビームパターンは、単一のヌルだけを持つ心臓形の応答を得る。従って、φ＾＝πに対するコスト関数の勾配は、φの本当の値に向かう方向を得る。勾配が負である場合、φの本当の値は間隔［π；２π］内にある。勾配が正である場合、φの本当の値は間隔［０；π］内にある。
【０１０６】
幾つかの実施例では、関数の全ての極小が決定されて、２つの角度間隔内に離隔されることにも留意されたい。実際、斯様な実施例では、１つの間隔内の２つの極小の検出は、他の最小（すなわち、他の角度間隔内の最小）の選択を自動的に導く。このアプローチは、（図６に図示されるように）正しい極小が角度間隔内の唯一の極小であるという認識に基づく。これは、任意の識別されていない極小が実際には正しい最小では本質的にないので、各角度間隔内の複数の最小を識別する必要がないという結論を導くことも理解されるだろう。
【０１０７】
図１のシステムでは、極小の決定は、各角度間隔の勾配検索を実施することにより実施される。
【０１０８】
このように、推定回路１０９は、コスト関数を減らす方向にバイアスされ絶えず更新される入力角度値を使用しながら、ビーム形成回路１０７の操作に対応するサイドローブのキャンセル操作を実施する。このアプローチは、極小で終わる角度変数に結果としてなる。
【０１０９】
特に、φ＾に対する最速降下法更新式が、以下の式
2013500617.tif 000033
により与えられる勾配で、φ＾に関してコスト関数の表面の反対側の方向にステッピングすることにより導き出せる。
2013500617.tif 000034
ここで、μは０＜μ＜１を持つ更新ステップサイズである。
【０１１０】
実際には、平均値が利用可能ではなく、従って、ｙ［ｋ］に対する以前に導出された式を挿入し、微分を実施することにより、勾配の瞬間的な推定が使用され、
2013500617.tif 000035
これは、以下の式を導く。
2013500617.tif 000036
ここで
2013500617.tif 000037
【０１１１】
よって、勾配検索の角度入力変数に対する更新値は、サイドローブキャンセラの出力信号と、第１及び第２のノイズ基準信号との関数である。
【０１１２】
上記の実施例では、更新値は、ノイズ基準のパワーに依存している。これを補償するために、推定回路１０９は、ノイズ基準信号の一方又は両方に対するパワー推定を決定し、しかるべく更新値を正規化する。
【０１１３】
従って、勾配検索に対する以下の更新式が用いられる。
2013500617.tif 000038
ここで、εは０の割り算を防止するための小さな値であり、ｉ番目のノイズ基準信号のパワー推定値である。これは、以下の式で再帰的に平均化することにより具体的に計算でき、
2013500617.tif 000039
ここで、βは適切な設計パラメータである。
【０１１４】
よって、各角度間隔に対して、推定回路１０９は、ビーム形成回路１０７のサイドローブキャンセラと同じ信号に適用されるサイドローブキャンセラを操作する。しかしながら、サイドローブキャンセラは、推定のポイント源干渉に対する角度の現在の推定に対応する入力角度変数に基づいて操作される。入力角度変数は、角度間隔内の極小に収束するように勾配検索アプローチを使用して、継続的に更新される。
【０１１５】
推定回路１０９は、そのとき、入力角度変数の現在の値の間で選択し、推定のポイント源干渉に対する推定された角度として、この結果を使用する。選択は、πの入力変数に対するコスト関数の勾配に基づく。推定回路１０９は、具体的には、πの固定角度値を持って入力信号について他のサイドローブキャンセラプロセスを操作することにより、これを決定する。特に、推定回路１０９は、φ＾＝πに対して、更新値を継続的に評価する。
2013500617.tif 000040
導出された値は、時間とともに平均化され、平均値の符号（すなわちπでのコスト関数の勾配）は、そのとき、勾配検索により決定される角度のうちどれが使用されるかを選択するために用いられる。
【０１１６】
以前の説明が４つのサイドローブキャンセラ（ビーム形成回路１０７に対するもの、各勾配検索に対するもの、πでの勾配を決定するためのもの）の使用を参照することによって原理を例示したのに対して、これは、単に原理を例示するために用いられるだけであることは理解されるだろう。実際、多くの実施例で、同じサイドローブキャンセラが、例えばサブルーチンとして実行されてもよく、異なる目的のために、異なる入力角度で使われてもよい。
【０１１７】
通常は、ビーム形成回路１０７は、推定された角度に対するサイドローブキャンセラ操作を繰り返さないが、推定を実施するとき、選択された角度に対して計算された出力信号を直接使用するだろう。
【０１１８】
当該例では、勾配検索は、角度入力変数の値が対応する角度間隔から出る場合、勾配検索を再初期化するように設けられる。特に、勾配検索の再初期化は、２つの勾配検索が同一角度間隔内の角度値を持つシナリオに到達する場合、実施される。例えば、［０；π］間隔内の勾配検索の間、両方の勾配検索が［π；２π］間隔内で現在の値を持つように更新角度値が［π；２π］間隔内へ移動する場合、勾配検索は、再初期化される。再初期化は、２つの勾配検索のうちの１つの勾配検索の入力角度変数の値を初期値へリセットすることにより、特に実施される。初期値は、例えば間隔の中間点（すなわちπ／２及び３π／２）のような固定値である。
【０１１９】
図６から、間隔［０；π］内の勾配検索に対して関連した四分円が左下四分円であることがわかる。間隔［π；２π］内の勾配検索に対しては、右上四分円が関連する。
【０１２０】
次に間隔［０；π］内の勾配検索に対する左下四分円に注目すると、（コスト関数の最小及び最大をそれぞれ示す）図６及び図７から、この間隔内の再初期化は、η≒２．５５であって再初期化が範囲［０；η］内でなされる場合にだけ、正しい収束φ＾＝φを導くであろうことがわかる。
【０１２１】
再初期化がηより大きいとき、勾配検索は間違った四分円（すなわち上位の左四分円）で再び終わるという危険がある。特にφがゼロに等しいか近いとき、η≒２．５５であって再初期化が範囲［０；η］内でなされることは必然である。
【０１２２】
よって、再初期化のために、η≒２．５５であって間隔［０；η］の中間ポイント（すなわちη／２）を選択することが安全である。
【０１２３】
使用されるアプローチの具体例が、図８に図示されている。ステップ８０１では、パラメータ値が初期化される。
【０１２４】
ステップ８０１に後続するステップ８０３では、φ＾１［ｋ］がφ＾２［ｋ］より小さいことが確実にされる（２つの変数値が単に交換されない場合）。
【０１２５】
ステップ８０３に後続するステップ８０５では、２つの勾配検索が、同一角度間隔内で、角度値φ＾１［ｋ］、φ＾２［ｋ］に結果としてなったかどうかが決定される。肯定の場合、適当な値が、各角度間隔内に１つの角度があることを確実にするために再初期化される。
【０１２６】
ステップ８０５に後続するステップ８０７では、ノイズ基準信号、結果として生じる出力信号及びコスト関数勾配に対する重み付けが計算される。
【０１２７】
ステップ８０７に後続するステップ８０９では、勾配検索の角度入力変数、φ＾１［ｋ］、φ＾２［ｋ］に対する新規な値が計算される。更にまた、πでのフィルタリングされたコスト関数勾配が計算される。
【０１２８】
ステップ８０９に後続するステップ８１１では、適当な角度値がπでのフィルタリングされた処理コスト関数勾配に基づいて選択される。
【０１２９】
ステップ８１１に後続するステップ８１３では、更新値の決定に使用されるノイズ基準信号に対するパワー推定が更新される。
【０１３０】
ステップ８１３の後、当該方法は、次のサンプルを処理するためにステップ８０３に戻る。
【０１３１】
図１に対応するアルゴリズムの擬似コードは、以下のように表わされる。
2013500617.tif 000041
【０１３２】
具体例では、マイクロホンアレイ１０１のマイクロホンの数は、基準ビームの数（すなわち３）に対応した。しかしながら、幾つかの実施例では、マイクロホンアレイは、基準ビームより多くのマイクロホンを有してもよい。
【０１３３】
特にマイクロホンアレイ１０１は、少なくとも４つのマイクロホンを有する。当該システムは、３つの基準ビームだけを依然生成し、具体的には、基準ビームを生成する前に少なくとも２つのマイクロホンからの信号を結合するように設けられる。よって、基準プロセッサ１０５は、３つの入力信号だけを依然受信して、これらから３つの基準ビームを生成する。しかしながら、これらの入力信号のうちの少なくとも１つは、少なくとも２つのマイクロホンからの信号を結合する（特に平均化又は（例えば加重和により）付加する）ことにより生成される。斯様なアプローチは、無相関の音のレベルが平均化されるので、多くのシナリオで改善されたノイズパフォーマンスを提供する。更にまた、特定エリア上でより多くのマイクロホンを使用することは、空間エイリアシングがより高い周波数で発生することになるという利点を持つ。
【０１３４】
明確さのため上記記載は、種々異なる機能的ユニット及びプロセッサを参照して、本発明の実施例を説明したことが理解されるだろう。しかしながら、異なる機能的ユニット又はプロセッサ間の機能の適当な配給が本発明から逸脱することなく使用されてもよいことは明らかである。例えば、別個のプロセッサ又はコントローラにより実施されるべき例示された機能は、同一のプロセッサ又はコントローラにより実施されてもよい。従って、特定の機能的ユニットの参照は、厳密な論理、物理的構造、又は組織を示すよりはむしろ、説明した機能を供給するための適当な手段の参照としてのみ見られるべきである。
【０１３５】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせを含む適当な形式で実行できる。本発明は、オプション的に、一つ以上のデータプロセッサ及び／又はデジタル信号プロセッサを走らせるコンピュータソフトウェアとして少なくとも部分的に実行できる。本発明の実施例の要素及び部品は、適当な態様で物理的に、機能的に、及び論理的に実行されてもよい。実際に、機能は、単一のユニット、複数のユニット又は他の機能ユニットの一部で実行できる。このように、本発明は、単一のユニットで実行されてもよいし、異なるユニット及びプロセッサ間で物理的に、及び機能的に分配されてもよい。
【０１３６】
本発明は幾つかの実施例と関連して説明されたが、ここで説明した特定の形式に限定する意図はない。むしろ、本発明の範囲は、添付の請求項によってのみ限定される。加えて、特徴が特定の実施例と関連して説明されるように見えるが、当業者は、説明された実施例の様々な特徴が本発明に従って組み合わされてもよいことを認識するだろう。請求項において、「有する」という用語は、他の要素又はステップの存在を排除しない。
【０１３７】
更に、個別にリストされているが、複数の手段、要素、又は方法のステップは、例えば単一のユニット又はプロセッサにより実行されてもよい。加えて、個別の特徴が異なる請求項に含まれているが、これらは好適に結合でき、異なる請求項に含まれるものは、特徴の組み合わせが実行可能及び／又は有益であるのではないということを意味しない。また、一つのカテゴリの請求項に特徴を含めることは、このカテゴリの制限を意味するのではなく、むしろ特徴が適当に他の請求項カテゴリに等しく適用可能であることを示す。更に、請求項の特徴の順番は、特徴が働かなければならない特定の順番を意味するのではなく、特に方法の請求項の個別のステップの順番は、ステップがこの順番で実施されなければならないことを意味しない。むしろ、ステップは適当な順番で実施されてもよい。加えて、単一の引用は複数を排除しない。よって、引用「ａ」、［ａｎ」、「第１の」、「第２の」等は、複数を排除しない。請求項内の参照符号は、単に例を明白にするものとして提供されるのであって、何れにおいても請求項の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2013500617.tif 000042
【図２】
2013500617.tif 000043
【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】
2013500617.tif 000049
【国際調査報告】
2013500617.tif 000050
2013500617.tif 000051
2013500617.tif 000052
2013500617.tif 000053
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