(57)【要約】  制御信号を生成するためのシステムは、伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、開口部を含むセンサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するためのデータ伝播部（９）を備える。制御信号生成器（２）は、伝播データに基づいて制御信号を生成するように構造されている。制御信号生成器（２）は、空間周波数領域の伝播データを分析するためのデータ分析装置（１）を備える。データ伝播部（９）は、センサアレイデータをリアルタイムで伝播する構造であり、制御信号生成器（２）は、リアルタイムで制御信号を生成するように構造されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号を生成するためのシステムであって、伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、センサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するためのデータ伝播部（９）と、
伝播データに基づいて制御信号を生成するための制御信号生成器（２）と
を備えるシステム。
【請求項２】
制御信号生成器（２）が、空間周波数領域の伝播データを分析するためのデータ分析装置（１）を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
データ伝播部（９）が、センサアレイデータをリアルタイムで伝播する構造にされており、制御信号生成器（２）は、リアルタイムで制御信号を生成する構造にされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
制御信号生成器（２）が、伝播データに基づいてアラーム状態を検出し、制御信号内に対応するアラーム信号を含む構造にされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
装置（５）または装置（５）を使用して製造された製品（６）に関する音響センサアレイデータを収集するためのセンサアレイ（１２）を備え、制御信号生成器（２）は、制御信号を使用して装置（５）を少なくとも部分的に制御する構造にされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
システムおよび装置（５）が、閉制御ループの少なくとも一部を形成する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
伝播データが、装置（５）の少なくとも一部または製品（６）の少なくとも一部の振動または屈曲を示す、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
センサアレイデータが観察される患者に関する、請求項１〜４に記載のシステム。
【請求項９】
センサ位置セットにおけるホログラフィ測定値セットを示す音響センサアレイデータを受信するための入力部（７）と、
空間周波数領域の変換センサアレイデータを取得するために、空間周波数変換をセンサアレイデータに適用するための空間周波数変換器（８）とをさらに備え、データ伝播部（９）は、空間周波数領域における伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、空間周波数領域の変換センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播する構造にされている、請求項１または請求項２に記載のシステム。
【請求項１０】
伝播位置セットにおける音響信号を表す空間領域の再構成データを取得するために、伝播データへの空間周波数逆変換を実行するための別の空間周波数変換器（１０）をさらに備える、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
別の空間周波数変換器（１０）が、制御信号によって示されるアラーム状態に応答して、空間周波数逆変換を実行する構造にされている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
空間領域の再構成データに基づいて、アラーム状態の発生源の位置を検出するためのパターン認識モジュール（１１）を備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムを備える、集積回路。
【請求項１４】
伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、センサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するステップ（２０１）と、
伝播データに基づいて制御信号を生成するステップ（２０２）と
を含む制御信号生成方法。
【請求項１５】
プロセッサシステムに請求項１４に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御信号の生成に関する。本発明はさらに、制御システムで使用するフィードバック情報の提供に関する。
【背景技術】
【０００２】
メカトロニクスシステムにおいて、位置決めまたは初期故障検出を向上させるために、部品振動の検出が使用される場合がある。振動する部品にセンサを取り付けることは不可能である、または好ましくない。さらに、制御システムは、製造ラインで使用されて製造ラインで使用される装置の操作に影響を与える。
【０００３】
近接場音響ホログラフィ（ＮＡＨ）は、音源の表面近くの平面（ホログラム平面）に配置されたマイクロホンアレイによる測定値に基づいた音源識別技術である。アレイデータは、音源表面における音圧および振動速度分布に関する情報を取得するために変換される。例えば、ＮＡＨを使用して、製品が発生させるノイズ源の位置を特定することができる。
【０００４】
アレイ装置内の音響センサは、音響信号を記録するのに使用される。この記録された音響信号に基づいて近接場音響ホログラフィを実行する方法は、「Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｂａｓｅｄ  Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｓｏｕｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ」（Ｒ．Ｓｃｈｏｌｔｅ、博士論文、２００８年、アイントホーフェン工科大学）に記載されている。この方法は、以下のステップを含む。第１の位置セットにおける近接場音響ホログラフィ測定値のセットを表す音響データを作成するステップ。空間周波数領域のデータを取得するために、空間周波数変換を音響データに適用するステップ。例えば、音源面における伝播周波数変換音響データを取得するために、周波数変換音響データを伝播するステップ。波数領域の正則化を適用するステップ。音源面における音響振動を表す音響データを取得するために、空間周波数逆変換を実行するステップ。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｂａｓｅｄ  Ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｓｏｕｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ」（Ｒ．Ｓｃｈｏｌｔｅ、博士論文、２００８年、アイントホーフェン工科大学）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
制御信号を生成するシステムを改善することが有利となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の問題に対処するために、本発明の第１の態様は、
伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、センサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するためのデータ伝播部と、
伝播データに基づいて制御信号を生成するための制御信号生成器と
を備えるシステムを提供する。
【０００８】
センサアレイデータはセンサ位置セットから伝播位置セットに伝播されるので、伝播データは伝播位置セットにおける音響または振動に関するデータである。したがって、伝播位置セット上にセンサがなくても、伝播位置セットにおける振動および／または音響の正確な情報が得られる。この情報は、制御信号を生成するのに使用される。したがって、伝播データを制御システムの入力またはフィードバックとして使用することが可能になる。このことにより、制御信号はより正確に伝播位置における状態を反映することができる。制御信号は、装置の動作を少なくとも部分的に制御するために装置に供給されてもよい。したがって、制御信号は、伝播データの単なる視覚的表示とは区別される場合がある。
【０００９】
制御信号生成器は、空間周波数領域の伝播データを分析するためのデータ分析装置を備えてもよい。この空間周波数領域は、事前に空間領域のデータを変換しなくても、制御信号に基づいて十分な情報を提供することができる。また、周波数領域のデータを計算することがより計算効率が良い場合がある。空間周波数領域のセンサアレイデータの分析において制御信号を導出することで、データを再び空間領域に変換する必要がないので、計算時間が節約できる。例えば、空間周波数領域のデータを伝播することにより音響ホログラフィを適用すると、空間周波数領域のデータは処理チェーンの一部として利用できるようになる。この場合、空間周波数領域から空間領域にデータを再び変換するための計算は省略されてもよい。
【００１０】
データ分析装置は、センサアレイデータにおける少なくとも１つの空間周波数成分を分離するための空間周波数セレクタを備えてもよい。この空間周波数成分は、制御信号の基礎となる適切な情報を提供することができる。特定の空間周波数成分は、測定対象物の特定の制御イベントまたは条件に関連付けられてもよい。
【００１１】
データ分析装置は、空間周波数領域、または別の種類の領域のセンサアレイデータのパターンを認識するためのパターン認識モジュールを備えてもよい。特定のパターンは、測定対象物の特定の制御イベントまたは条件に関連付けられてもよい。
【００１２】
データ伝播部は、センサアレイデータをリアルタイムで伝播する構造にされてもよい。さらに、制御信号生成器は、制御信号をリアルタイムで生成する構造にされてもよい。このようにして、リアルタイムの制御が行われる。
【００１３】
制御信号生成器は、伝播データに基づいてアラーム状態を検出し、制御信号内に対応するアラーム信号を含む構造にされてもよい。このことにより、アラーム状態に応答して、適切な措置を講じることができる。例えば、システムは、アラーム信号に応答してアラームを発生させる構造のアラーム発生器を備えてもよい。アラーム発生器は、例えば、聴覚アラームおよび／または視覚アラームを発生させる構造にされてもよい。
【００１４】
システムは、装置または装置を使用して製造された製品に関する音響センサアレイデータを収集するためのセンサアレイを備えてもよい。また、制御信号生成器は、制御信号によって装置を少なくとも部分的に制御する構造にされてもよい。このことにより、装置の動作は、音響学的に測定された関連情報に基づいて制御信号によって制御されるようになる。例えば、システムおよび装置は、閉制御ループの少なくとも一部を形成してもよい。音響センサデータは、制御ループのフィードバックとして使用されてもよい。システムは、例えば、音響センサアレイデータが装置を使用して製造された製品に関するデータである場合、品質管理に使用される。
【００１５】
伝播データは、装置の少なくとも一部または製品の少なくとも一部の振動または屈曲を示すデータにしてもよい。この振動または屈曲は、音響センサによって検出されることが可能な音響信号を発生させることができる。このようにして、振動または屈曲は、接触センサを使用せずに、離れた位置から検出されることができる。
【００１６】
センサアレイデータは、観察される患者に関するデータにしてもよい。このことにより、医療監視装置内でシステムを使用することができる。
【００１７】
システムは、
センサ位置セットにおけるホログラフィ測定値セットを示す音響センサアレイデータを受信するための入力部と、
空間周波数領域の変換センサアレイデータを取得するために、空間周波数変換をセンサアレイデータに適用するための空間周波数変換器とを備えてもよく、データ伝播部は、空間周波数領域における伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、空間周波数領域の変換センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播する構造にされている。
【００１８】
これは、音響ホログラフィの実装例である。これにより、制御信号生成器に高精度の入力を提供することができる。音響ホログラフィは、近接場音響ホログラフィを備えてもよい。制御信号生成器は、空間周波数領域の伝播データを分析する構造にされてもよい。
【００１９】
システムは、伝播位置セットにおける音響信号を表す空間領域の再構成音響データを取得するために、伝播データへの空間周波数逆変換を実行するための別の空間周波数変換器を備えてもよい。このことにより、制御信号生成器は空間領域の伝播データの制御信号を基礎とすることができる。したがって、空間情報を使用して制御信号を生成することができる。制御信号生成器は、空間領域の伝播データを分析する構造にされてもよい。また、制御信号生成器は、空間領域および空間周波数領域両方の伝播データを分析する構造にされてもよい。
【００２０】
別の空間周波数変換器は、制御信号によって示されるアラーム状態に応答して、空間周波数逆変換を実行する構造にされてもよい。このことにより、必要がなければ空間周波数逆変換を実行せずに、アラーム状態であることを理由に必要に応じて、伝播データの空間分布を見ることができる。また、アラーム状態の発生源を特定することができる。
【００２１】
システムは、空間周波数逆変換の結果に基づいて、アラーム状態の発生源の位置を検出するためのパターン認識モジュールを備えてもよい。このことにより、アラーム状態の発生源の位置の特定を自動化することができる。これは、効果的な制御信号を生成するのに使用される。
【００２２】
本発明の別の態様は、上述のシステムを備えた集積回路を提供する。
【００２３】
本発明の別の態様は、
伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、センサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するステップと、
伝播データに基づいて制御信号を生成するステップと
を含む制御信号生成方法を提供する。
【００２４】
本発明の別の態様は、プロセッサシステムに上述の方法を実行させるためのコンピュータプログラム製品を提供する。
【００２５】
当業者は、上述した本発明の２つ以上の実施形態、実装例、および／または態様は、有効であると思われる任意の方法で組み合わされてもよいことは理解するであろう。
【００２６】
記載されているシステムの修正および変更に対応した集積回路、方法、および／またはコンピュータプログラム製品の修正および変更が、本発明の説明に基づいて当業者によって行われてもよい。
【００２７】
本発明のこれらの態様および他の態様は、以下で説明される実施形態から明らかである、また以下の実施形態を参照すれば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】制御信号を生成するためのシステムのブロック図である。
【図２】制御信号を生成する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
アレイ装置内の音響センサは、振動源によって発生した、典型的には近接場の音響振動を監視するのに使用することができる。音響ホログラムは、リアルタイムで記録されてもよい。これらの音響ホログラムに基づいて、近接場音響ホログラフィ（ＮＡＨ）が実行される。近接場音響ホログラフィ（ＮＡＨ）は、波数（または空間周波数）領域の音場の逆計算を含む。ホログラムの記録された音場は、音響源の表面に生じる振動に変換される。音響源の表面の前および表面上の音圧、粒子速度、および音の強さを計算することができる。そのためには、物体表面の真向かいの空中粒子の粒子速度は、物体表面の振動によく近似していることが前提となる。構造振動または音場に関する取得情報は、制御システムまたはリアルタイム監視ユニットのような意思決定システムで使用されてもよい。
【００３０】
図１は、制御システム、特に、制御信号を生成するためのシステムのブロック図である。システムは、集積回路上で実装されてもよいし、またはコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータシステム上で実行されるように構成されたコンピュータプログラムとして実装されてもよい。システムは、例えば、音響センサアレイを入力部７に接続するために、または制御信号を制御アラーム信号生成器１４または装置５に提供するために、電子入力ポートおよび／または出力ポートを備えてもよい。
【００３１】
システムは、伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、センサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播する構造のデータ伝播部９を備えてもよい。センサ位置セットは、開口部を含んでもよい。データ伝播部９は、空間周波数領域のデータを処理する構造にされてもよいが、これに限定されない。センサ位置セットは、平面に配置されてもよい。センサ位置の他の配置、例えば、三次元配置も可能である。例えば、センサ位置セットは、多層配置を形成するように複数の層に配置されてもよい。
【００３２】
システムは、伝播データに基づいて制御信号を生成するための制御信号生成器２を備えてもよい。制御信号生成器２は、空間周波数領域の時間依存センサアレイデータを分析する構造のデータ分析装置１を備えてもよい。空間周波数領域の時間依存センサアレイデータは、近接場音響ホログラフィ処理技術によって生成されてよい。例えば、センサアレイデータは、空間周波数領域に変換されて、分析の前に対象となる別の平面に伝播されてもよい。データ分析装置１は、それ自体当業者に周知の信号処理技術を使用して空間周波数領域の時間依存センサアレイデータを分析することができる。あるいは、またはさらに、データ分析装置１は、空間領域または別の種類の領域の時間依存センサアレイデータを分析する構造にされてもよい。
【００３３】
制御信号生成器２は、センサアレイデータの分析に基づいて制御信号を生成する構造にされてもよい。したがって、制御信号は、時間依存センサアレイデータ、例えば、空間周波数領域の時間依存センサアレイデータによって決まる。制御信号は、機器もしくは装置５またはアラーム発生器１４を制御する構成にされてもよい。データ分析装置１および制御信号生成器２は、リアルタイムで、すなわち、データ取得時に、分析を行い、制御信号を生成する構造にされてもよい。このようにして、閉ループ制御システムまたはアラームシステムを実装されることができる。データ分析装置１は、制御信号生成器２のサブコンポーネントとしてもよい。
【００３４】
データ分析装置１は、センサアレイデータにおける少なくとも１つの空間周波数成分を分離する構造の空間周波数セレクタ３を備えてもよい。例えば、センサアレイデータ内の特定の空間周波数の存在が検出される。制御信号生成器２は、特定の空間周波数の振幅が閾値を超えた時、または特定の空間周波数が増加した時に、アラームを発する構造にされてもよい。また、空間周波数セレクタ３は、空間周波数の特定の組み合わせまたは範囲を分離する構造にされてもよい。
【００３５】
データ分析装置１はさらに、空間周波数領域または空間領域のセンサアレイデータのパターンを認識するためのパターン認識モジュール４を備えてもよい。パターン認識技術は、それ自体当業者に周知である。パターン認識技術により、データの最新の分析が可能になる。
【００３６】
データ分析装置１は、センサアレイデータに基づいてアラーム状態を検出する構造にされてもよい。制御信号生成器２は、アラーム状態の検出に応答して、対応するアラーム信号を生成する構造にされてもよい。
【００３７】
システムは、外部センサアレイによって測定されたセンサアレイデータを受信するために、センサアレイを備えてもよい、および／または入力部７を有してもよい。
【００３８】
センサアレイデータは、装置５の少なくとも一部または装置５内で発生する時間依存性および／または空間依存性の振動に関するデータとしてもよい。例えば、データは、装置５の表面近くに配置されたセンサアレイ１２によって測定され、その後、空間周波数領域に変換されて、音響ホログラフィ処理技術を使用して装置５の表面に向かって伝播される。制御信号生成器２は、装置５に動作可能に結合されてよい。このようにして、制御信号生成器２は、装置の制御に寄与する構造にされてもよい。こうして、閉制御ループが構築される。
【００３９】
センサアレイデータは、装置５によって製造される製品６の少なくとも一部または製品６内で生じる時間依存および空間依存の振動、屈曲、またはノイズ発生に関するデータとしてもよい。このようにして、装置の品質が検査されてもよい。センサアレイデータは、製品の表面近くに配置されたセンサアレイ１３によって測定され、その後、空間周波数領域に変換されて、音響ホログラフィ処理技術を使用して製品６の表面に向かって伝播される。制御信号生成器２は、装置５に動作可能に結合されてよい。再び、閉制御ループが構築される。
【００４０】
あるいは、センサアレイデータは、例えば、観察される患者（図示せず）に関するデータにしてもよい。センサアレイは、患者の身体表面上または身体表面近くに配置されて、身体の振動または音響を測定することができる。制御信号は、アラームシステムおよび／または医薬品供給もしくは吸入装置のような医療機器を制御する構造にされてもよい。
【００４１】
データ分析装置１は、センサアレイデータの対象である製品６を分析する構造にされてもよい。この場合、制御信号は、製造装置５に接続されて同じまたは同様の製品６の製造プロセスを制御する。
【００４２】
システムは、センサアレイ１２、１３からセンサアレイデータを受信する構造の入力部７を備えてもよい。センサアレイデータは、近接場ホログラフィ測定値セット、例えば、センサアレイ１２、１３の第１のセンサ位置セットで、開口部を含む第１の位置セットにおける音響測定値を表してもよい。
【００４３】
受信されたセンサアレイデータは、空間周波数変換をセンサアレイデータに適用する構造の空間周波数変換器８に転送されてもよい。このようにして、センサアレイデータは、空間フーリエ領域のような空間周波数領域に変換される。空間周波数領域のセンサアレイデータは、空間周波数領域のセンサアレイデータを第２に位置セット（第１の位置セットとは異なってもよい）に向けて伝播する構造のデータ伝播部９に送られて、第２の位置セットに対応する伝播データを取得することができる。この伝播データは、空間周波数領域における処理センサアレイデータまたは伝播センサアレイデータである。データ分析装置１は、空間周波数領域におけるこの伝播センサアレイデータを分析する構造にされてもよい。
【００４４】
システムは、別の空間周波数変換器１０を備えてもよい。この空間周波数変換器１０は、異なるモードで動作する空間周波数変換器８と同じ動作ユニットにしてもよい。また、別の空間周波数変換器１０は、空間周波数変換器８とは異なる動作ユニットとして実装されてもよい。別の空間周波数変換器１０は、第２の位置セットにおける音響信号をそれぞれ表す空間領域の再構成音響データを取得するために、伝播データへの空間周波数逆変換を実行する構造にされてもよい。別の空間周波数変換器１０は、アラーム状態が検出された時（のみ）、空間周波数逆変換を実行する構造にされてもよい。そのためには、制御信号生成器２は、別の空間周波数変換器１０に制御信号を送ってもよい。
【００４５】
空間周波数変換は、フーリエ変換を含んでもよい。空間周波数変換は、ウェーブレット変換または短時間フーリエ変換のような時変空間周波数変換を含んでもよいことに留意されたい。
【００４６】
システムは、空間周波数逆変換の結果に基づいて、アラーム状態の発生源の位置を検出する構造のパターン認識モジュール１１を備えてもよい。例えば、パターン認識モジュール１１は、空間領域の再構成音響データの中の音源を探し出す構造にされてもよい。
【００４７】
制御信号生成器２からの制御信号に基づいて、アラーム、例えば、聴覚アラーム信号または視覚アラーム信号を発生させるアラーム発生器１４を備えてもよい。
【００４８】
装置５は、製造ラインの少なくとも一部を備えてもよい。製造ラインで製造された製品６は、コンピュータ、携帯電話、テレビ、または集積回路のような電子機器を含んでもよい。製品６は、さらに、自動車または任意の他の製品を含んでもよい。
【００４９】
センサアレイ１２、１３は、センサ位置セットに配置される複数の音響センサを備えてもよい。センサ位置セットは、規則的な格子内に配置されてもよい。しかし、これに限定されない。センサ位置セットは、平面に配置されてもよい。他の非平面状のセンサ位置の配置も可能である。例えば、センサ位置セットは、多層配置になるように複数の層に配置されてもよい。この配置により、改善されたノイズ抑制技術を使用することができる。センサアレイのセンサ位置の他の配置も可能である。センサアレイ１２、１３は、センサを定位置で保つための支持材を備えてもよい。センサアレイによって生成された信号は、入力部７に接続されてもよい。
【００５０】
システムは、集積回路内に実装されてもよい。この集積回路は、センサアレイ１２または１３を備えてもよい。この場合、センサアレイ１２、１３のセンサは、集積回路上に取り付けられる、または集積回路に組み込まれる。あるいは、センサアレイと、制御信号を生成するためのシステムを備える集積回路とは、別々の装置として実装されてもよい。
【００５１】
音響ホログラフィ技術によって生成される伝播音響データは、例えば、ビーム形成技術の場合とは、ビーム形成技術の方が特定の方向から生じる音を対象とするが、本明細書で使用される伝播データは伝播位置セットで生じる音響パターンまたは振動パターンに関するという点で異なることに留意されたい。
【００５２】
図２は、制御信号を生成する方法のフローチャートである。方法は、伝播位置セットに関する伝播データを取得するために、開口部を含むセンサ位置セットにおける音響測定値セットに関する音響センサアレイデータを伝播位置セットに向かって伝播するステップ２０１を含んでもよい。方法はさらに、伝播信号に基づいて制御信号を生成するステップ２０２を含んでもよい。方法は、本明細書で説明されるシステムによって実行される処理ステップに基づいて、変更または拡張されてもよい。方法は、専用集積回路として、例えば、コンピュータプログラム製品として実装されてもよい。
【００５３】
リアルタイム制御または準リアルタイム制御のような制御を行うために、ホログラフィの再構成の結果は、測定を行った後、比較的短時間で利用できるようにしてもよい。これは、時間間隔のウェーブレット変換または短時間フーリエ変換（ＳＴＦＴ）の使用の下に行われてもよい。
【００５４】
本明細書で説明されるシステムおよび方法は、ＦＰＧＡまたはＡＳＩＣのようなチップ上に実装されてもよい。修正指数フィルタを用いた線形予測の境界パディングおよびカットオフおよびスロープの反復法が、ハードウェアに実装されてもよいし、ＦＰＧＡの組み込みソフトウェアとして実装されてもよい。
【００５５】
近くの測定値を求めるために、振動源の近くのホログラム測定のためにシリコンウェハに組み込まれた（マイクロホン）センサアレイが使用され、アレイによる音場の空間エイリアシングおよび／または擾乱が考慮に入れられてもよい。
【００５６】
近接場音響ホログラフィ（ＮＡＨ）システムは、以下の１つまたは複数、あるいは全てを備えてもよい：
（１）音響ホログラム測定システムとしてＰＣＢアレイに取り付けられるデジタルマイクロホングリッド。
（２）ＦＰＧＡの標準的な積和演算によって実行可能なホログラフィプロセス。（短時間）ＦＦＴを使用して空間周波数、ｋ空間または波数領域の音響情報（ｋ空間ホログラムデータ）を取得することによって、逆方向または順方向に伝播された発生源の音場および振動場を計算するのに畳み込み積分の計算を避けてもよい。逆方向プロセス、フィルタリングおよびデータ処理は、ＣＰＵまたはＦＰＧＡの標準（積和）演算によって実行可能な線形動作によって実行される。
（３）オペレータの人的介入なしにソースデータを再構成する自動ホログラフィプロセス。
（４）ＦＰＧＡ上で実装可能であり、オペレータが人的介入の必要なく動作する構造にされる制御システムまたは画像検出システムのような意思決定システム。
【００５７】
本明細書で記載されている技術は、多くの異なるアプリケーションドメインで使用されてもよい。医療用途では、本明細書で記載されている技術は、例えば、心拍観察において使用されてもよい。他の用途としては、機械／化学装置の監視、生産監視／検査／品質管理（振動および／または音響）、音楽アンサンブルの監視、ロボット用視覚システム、レストランのような公共の場またはテレビ会議用途におけるアクティブ音声マスキング、設備の監視、（メカトロニクス）制御システム用センサ入力、製造ラインにおける雑音、振動、および亀裂の自動検出、保安用途用リアルタイム検知が挙げられる。
【００５８】
データ分析装置は、人のグループを分析する構造にされてもよく、制御信号は、分析に応答して視聴覚媒体を選択的に起動させるために、選択装置に結合されてもよい。
【００５９】
システムは、意思決定プロセスの補助として音環境を検出するために、自律（ロボット）システムに適用可能なセンサアレイセットを備えてもよい。
【００６０】
当然、本発明は、コンピュータプログラム、特に本発明を実現するのに適したキャリア上またはキャリア内のコンピュータプログラムにも適用できることが理解できよう。プログラムは、ソースコード、オブジェクトコード、部分的にコンパイルされた形のソースコードとオブジェクトコードの中間のコードの形式、または本発明の方法を実装する際に使用するのに適した任意の他の形式にすることができる。また、当然、このプログラムは多くの異なるアーキテクチャ設計にしてもよいことが理解できよう。例えば、本発明の方法またはシステムの機能性を実装するプログラムコードは、１つまたは複数のサブルーチンに分離されてもよい。これらのサブルーチン間で機能性を分散させる多くの異なる方法が、当業者には明らかであろう。サブルーチンは、自己完結型プログラムを形成するために実行ファイルにひとまとめにして記憶されてもよい。この実行ファイルは、コンピュータ実行可能命令、例えば、プロセッサ命令および／またはインタプリタ命令（例えば、Ｊａｖａ（登録商標）インタプリタ命令）を含んでもよい。あるいは、サブルーチンの１つまたは複数、もしくは全ては、少なくとも１つの外部ライブラリファイルに記憶され、例えば、実行時に、静的または動的に主プログラムとリンクされてもよい。主プログラムは、少なくとも１つのサブルーチンへの少なくとも１つの呼び出しを含む。また、サブルーチンは互いへの関数呼び出しを含んでもよい。コンピュータプログラム製品に関する一実施形態は、本明細書に記載されている少なくとも１つの方法の各々の処理ステップに対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令は、サブルーチンに分離され、および／または静的または動的にリンクされる１つまたは複数のファイルに記憶されてもよい。コンピュータプログラム製品に関する別の実施形態は、本明細書に記載されている少なくとも１つのシステムおよび／または製品の各々の手段に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令は、サブルーチンに分離され、および／または静的または動的にリンクされる１つまたは複数のファイルに記憶されてもよい。
【００６１】
コンピュータプログラムのキャリアは、プログラムを担持することができる任意のエンティティまたはデバイスとすることができる。例えば、キャリアは、ＲＯＭ、例えば、ＣＤ−ＲＯＭもしくは半導体ＲＯＭ、または磁気記録媒体、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクもしくはハードディスクのような記憶媒体を含んでもよい。さらに、キャリアは、電気ケーブルまたは光ケーブルで送ることができる、または無線もしくは他の手段によって送られることができる電気信号または光信号のような伝送キャリアとしてもよい。プログラムがこのような信号で具現化される場合、キャリアは、このようなケーブルまたは他のデバイスもしくは手段で構成されてもよい。あるいは、キャリアは、プログラムが組み込まれる集積回路としてもよく、集積回路は関連する方法を実行するのに適している、または関連する方法を実行するのに使用される。
【００６２】
当然、上述の実施形態は本発明を制限するものではなく、また当業者は添付の請求項の範囲から逸脱せずに多くの代替形態を設計することが可能であることに留意されたい。請求項では、丸括弧内の任意の参照符号は、請求項を制限するものと解釈すべきでない。動詞「備える」およびその活用形の使用は、請求項で記載されているもの以外の要素またはステップの存在を除外するものではない。要素の前の冠詞「１つの」は、この要素の複数形の存在を除外するものではない。本発明は、複数の異なる要素を備えるハードウェアを使用して、また適切にプログラムされたコンピュータを使用して実装されてもよい。複数の手段を列挙する装置請求項では、これらの手段の複数は、ハードウェアの同一のアイテムによって具現化されてもよい。特定の手段が互いに異なる従属請求項に記載されているのは、これらの手段の組み合わせが有利とするために使用されることができないことを示すものではない。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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