(57)【要約】  検査信号生成器が、被検査音響デバイスに検査信号を供給し、データ取得デバイスが、音響デバイスからデータを取得する。音響デバイスを通る信号経路の初期周波数応答が、検査信号および取得されたデータに基づいて決定される。ターゲット周波数応答が選択される。信号経路内の構成可能な回路の所望の構成が決定されて、信号経路の周波数応答がターゲット周波数応答と実質的に類似するように信号経路を改変する。構成可能な回路の少なくとも１つのプログラマブル構成要素について少なくとも１つのパラメータが求められ、プログラマブル構成要素にプログラムされる。
2013523014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
被検査音響デバイスに検査信号を供給する検査信号生成器、
前記検査信号に対する前記被検査音響デバイス内の信号経路の応答を表すデータを前記被検査音響デバイスから取得するデータ取得デバイス、および
周波数応答推定システムであって、
前記検査信号と前記データ取得デバイスによって取得された前記データとに基づいて前記信号経路の初期周波数応答を決定し、
前記信号経路についてのターゲット周波数応答を選択し、
前記信号経路における構成可能な回路の所望の構成を決定し、前記所望の構成が、前記信号経路の前記周波数応答が前記ターゲット周波数応答と実質的に類似するように前記信号経路を改変するように計算され、
前記所望の構成から、前記構成可能な回路の少なくとも１つのプログラマブル構成要素についての少なくとも１つのパラメータを決定し、
前記少なくとも１つのパラメータが前記少なくとも１つのプログラマブル構成要素にプログラムされるようにする、
前記周波数応答推定システム、
を含む、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記構成可能な回路がアクティブノイズキャンセル集積回路チップの一部である、システム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記ターゲット周波数応答が、予想される周囲ノイズの減衰を含む、方法。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムであって、前記構成可能な回路が、前記被検査デバイスの制御回路と一体化されている、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記被検査デバイスが第１の電子デバイスであり、前記少なくとも１つのパラメータが、第２の電子デバイスについての最適解を見つけるための反復計算におけるシード解として用いられる、システム。
【請求項６】
請求項５に記載のシステムであって、前記反復計算がジェネティックヒューリスティックである、システム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムであって、前記少なくとも１つのパラメータが、値の選択肢の有限個の群から選択される、システム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムであって、前記ターゲット周波数応答がユーザ入力に基づいて選択される、システム。
【請求項９】
請求項１に記載のシステムであって、前記被検査デバイスがヘッドホンである、システム。
【請求項１０】
方法であって、
被検査デバイスに検査信号を供給すること、
前記検査信号に対する前記被検査デバイス内の信号経路の応答を表すデータを前記被検査デバイスから取得すること、
前記検査信号および前記取得されたデータに基づいて前記信号経路の周波数応答を周波数応答推定システムにおいて決定すること、
前記信号経路についてのターゲット周波数応答を選択すること、
前記信号経路における構成可能な回路の所望の構成を決定することであって、前記所望の構成が、前記信号経路の前記周波数応答が前記ターゲット周波数応答と実質的に類似するように前記信号経路を改変する、前記所望の構成を決定すること、
前記所望の構成から、前記構成可能な回路の少なくとも１つのプログラマブル構成要素についての少なくとも１つのパラメータを決定すること、および
前記少なくとも１つのパラメータが、前記少なくとも１つのプログラマブル構成要素にプログラムされるようにすること、
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記構成可能な回路がアクティブノイズキャンセル集積回路チップの一部として実装される、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記ターゲット周波数応答が、予想される周囲ノイズの減衰を含む、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、前記プログラマブル回路が前記被検査デバイスの制御回路と一体化されている、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、前記被検査デバイスが第１の電子デバイスであり、前記少なくとも１つのパラメータが、第２の電子デバイスについての最適解を見つけるための反復計算におけるシード解として用いられる、方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、前記反復計算がジェネティックヒューリスティックである、方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、前記パラメータが、値の選択肢の有限個の群から選択される、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、前記ターゲット周波数応答がユーザ入力に基づいて選択される、方法。
【請求項１８】
電子システムであって、
信号経路を含む電子デバイス、および
検査システムを含み、
前記検査システムが、
前記電子デバイスに検査信号を選択的に供給する検査信号生成器と、
前記電子デバイスから検査データを選択的に受け取るデータ取得デバイスと、
前記信号経路の選択される部分について周波数応答を決定するデータ解析デバイスと、
前記信号経路の選択された部分の前記周波数応答から、および前記信号経路について選択されるターゲット周波数応答から、所望の伝達関数を決定する応答整合デバイスであって、前記所望の伝達関数が、前記信号経路の前記周波数応答が前記ターゲット周波数応答と実質的に同等となるように、前記信号経路内のプログラマブル回路の周波数応答を記述する、前記応答整合デバイスと、
を含む、
電子システム。
【請求項１９】
請求項１８に記載のシステムであって、前記所望の伝達関数に基づいて前記プログラマブル回路にプログラムする少なくとも１つのパラメータを決定する、パラメータ決定デバイスをさらに含む、システム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、前記電子デバイスが、イヤホンまたは聴力増強デバイスのいずれか一方である、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１０年３月１５日に出願した米国特許仮出願第６１／３１４，１１０号の優先権を主張するものであり、その内容全体を本明細書に組み込む。
【背景技術】
【０００２】
オーディオシステムは、オーディオ情報を表す電気信号を受け取り、受け取った信号をこのシステムを通して出力に伝播させるように設計し得る。多くのオーディオシステムは、出力のところに、電気信号を音響信号に変換するスピーカを含む。オーディオシステムの環境には周囲の音響ノイズも存在し得る。周囲の音響ノイズは、スピーカが放出する音響信号と混ざることがあり、そのため、視聴者は、所望のオーディオ信号と望ましくない周囲ノイズを両方聞くことになる。したがって、システムが周囲の音響ノイズを最小化して、視聴者によりよい視聴体験を提供することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】デバイスを解析しプログラムする検査システムの例示の実装形態である。
【０００４】
【図２】検査システムを用いる例示プロセスである。
【０００５】
【図３Ａ】フィードバックマイクロホンを含む音響デバイスの例示の実装形態である。
【０００６】
【図３Ｂ】検査環境における音響デバイスの例示の実装形態である。
【０００７】
【図４Ａ】フィードフォワードマイクロホンを含む音響デバイスの例示の実装形態である。
【０００８】
【図４Ｂ】検査環境における音響デバイスの別の例示の実装形態である。
【０００９】
【図４Ｃ】フィードフォワードマイクロホンを含む音響デバイスの例示の実装形態である。
【００１０】
【図５】音響デバイスの例示の伝達関数モデルである。
【００１１】
【図６Ａ】音響デバイスの別の例示の伝達関数モデルである。
【００１２】
【図６Ｂ】音響デバイスの別の例示の伝達関数モデルである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
電子デバイスは、デバイス出力とデバイス入力の関係を記述する周波数応答の観点で特徴づけることができる。例えば既知の最適でない性能についてデバイスを補償するために、電子デバイスの周波数応答を調節して、予想される環境でデバイスを使用する準備をしたり、または、デバイスの周波数応答をターゲットに整合させたりすることが望ましいことがある。電子デバイスの周波数応答を調節する一方法は、信号経路中の１つまたは複数の回路パラメータを改変することである。
【００１４】
１つの例示の周波数応答推定システムでは、電子デバイスについてターゲット周波数応答プロファイルが選択され、電子デバイスの周波数応答がターゲット周波数応答にほぼ等しくなるように回路パラメータが決定され、これらの回路パラメータが回路にプログラムされる。上記のようなシステムは、ノイズ制御またはノイズ消去システムに用いられることがある。
【００１５】
図１は、被検査電子デバイス（ＤＵＴ）１０５の周波数応答を識別し、ＤＵＴ１０５のターゲット周波数応答を決定し、ＤＵＴ１０５の周波数応答をシェーピングする回路構成を決定してターゲット周波数応答に近似させ、回路パラメータを用いてＤＵＴ１０５をプログラムするための例示の検査システム１００を示す。
【００１６】
検査システム１００は、検査信号生成器１２０、データ取得デバイス１３０、ユーザインターフェース１４０、および周波数応答推定システム１５０を含む。システム１００の構成要素を以下に記載する。
【００１７】
被検査デバイス（ＤＵＴ）１０５は、少なくとも１つの入力信号を受け取り、少なくとも１つの出力を生成する電子デバイスを表す。ＤＵＴ１０５は、例えば、視聴覚デバイスからオーディオ信号を受け取り、スピーカから音響信号を放出するヘッドホンとすることができ、音響信号はヘッドホンを装着している人の外耳道に届く。受け取られた入力信号は信号経路に沿って伝播し、信号経路は、デジタルまたはアナログ構成要素を含み得、送信媒体を含み得、かつ、信号が伝播する閉じた幾何学的空間を含み得る。例えば、信号経路は、回路基板トレースを含む増幅およびフィルタリング回路を含み得、ヘッドホンのスピーカとユーザの外耳道との間の空間も含み得る。このように、信号経路は、設計された要素および固有の要素を含み得る。さらに、設計、構成要素、および製造上の許容差も信号経路の要素である。信号経路中の各要素は、伝播信号を改変するように作用し、信号経路の周波数応答に寄与する。
【００１８】
本明細書で用いるヘッドホンという用語は、例えばイヤホンまたは聴力増強デバイスなどのデバイスを含めて、オーバーイヤー・デバイス、オンイヤー・デバイス、およびインイヤー・デバイスを含む。
【００１９】
ＤＵＴ１０５は、以下に記載するように、ＤＵＴ１０５の周波数応答を調節するためのプログラマブル回路１９０を含み得る。
【００２０】
検査信号生成器１２０は、既知の周波数成分の検査信号でＤＵＴ１０５を刺激する。例えば、検査信号は、第１の周波数で始まり第２の周波数まで一様に増加（又は減少）する一定振幅の「チャープ」信号とし得る。別の例として、検査信号は、第１の周波数と第２の周波数の間を繰り返し増加（又は減少）する一定振幅の信号としてもよい。検査信号はこれらの例に限定されるものではなく、他にも連続単一周波数または周波数のセットあるいは一連の周波数を含んでよく、また、検査信号の振幅または位相は一定としてもよいし、変化してもよい。さらに、検査信号は、白色雑音の周波数成分が少なくとも部分的に未知である疑似ランダム「白色雑音」を含み得る。
【００２１】
検査信号生成器１２０は、このような装置の製造業者による既製の検査装置とし得る。あるいは、検査信号生成器１２０は、検査信号を生成し得る任意のデバイスの信号生成機能を表し得る。一例では、ＤＵＴ１０５は１組のヘッドホンであり、検査信号生成器１２０は、スマートホンのヘッドホンインターフェースを表し、スマートホンにロードされるソフトウェアアプリケーションによって制御される。この例では、ユーザは、ソフトウェアアプリケーションを起動し、検査信号を生成するための選択肢を選ぶことができる。
【００２２】
複数のデバイスが検査信号生成器１２０の機能を分担してもよい。分担される機能の一例では、検査信号生成器１２０は制御機能と生成機能に分けられ、制御機能が、検査信号の内容をＤＵＴ１０５に送信する検査アプリケーションの一部であり、ＤＵＴ１０５内の生成機能が、その内容を受け取り検査信号を内部で生成する。
【００２３】
検査信号生成器１２０は、接続１２５を介してＤＵＴ１０５に検査信号を印加する。接続１２５は、有線接続または無線接続とすることができ、１つまたは複数の信号経路を表し得る。接続１２５は、並列および／または直列の通信リンクを表し得る。一例では、接続１２５は無線であり、検査信号生成器１２０は、ＤＵＴ１０５が受け取るオーディオチャープ信号を生成する。別の例では、接続１２５は無線であり、検査信号生成器１２０は、デジタル的に符号化された検査信号をＤＵＴ１０５に送信する。さらなる例では、接続１２５は有線であり、検査信号生成器１２０は、その線を介して電気的に検査信号を送信する。
【００２４】
検査信号がＤＵＴ１０５に印加されると、ＤＵＴ１０５の応答がデータ取得デバイス１３０によって収集される。取得デバイス１３０は、電圧および電流を含むデータを取得し得る。ただし、データは、電圧、電流に限定されるものではなく、また、一度にまたはある期間にわたって取得され得る。このデータは、ＤＵＴ１０５内の複数の場所から集めてもよく、また、回路構成要素の状態または不良情報も含み得る。
【００２５】
データ取得デバイス１３０は、このような装置の製造業者による既製の検査装置とし得る。あるいは、取得デバイス１３０は、この機能を可能とする任意のデバイスのデータ取得機能を表し得る。検査信号生成器１２０をスマートホンで実現する上記の例では、取得デバイス１３０は、スマートホンのソフトウェアアプリケーションの機能を表し得る。
【００２６】
複数のデバイスが取得デバイス１３０の機能を分担してもよい。分担される機能の一例では、ＤＵＴ１０５が、その内部回路についてのデータを収集し、このデータをアプリケーションに提供し、アプリケーションがこのデータをメモリに記憶してその後の解析に用いる。
【００２７】
データ取得デバイス１３０は、接続１３５を介して情報を受け取る。接続１３５は、有線接続または無線接続とすることができ、１つまたは複数の信号経路を表し得る。接続１３５は、並列および／または直列の通信リンクを表し得る。
【００２８】
ＤＵＴ１０５から取得したデータは、ターゲット応答に近似するようにＤＵＴ１０５の応答をシェーピングする第１のステップとして、ＤＵＴ１０５の応答を特徴付けるために用いることができる。ターゲット応答は、あらかじめ定義されていてもよいし、ユーザが選択してもよい。ユーザが選択する場合、ユーザインターフェース１４０を介してターゲット応答を選択し得る。
【００２９】
ユーザインターフェース１４０は、ユーザにターゲット応答の選択肢を提供して選択させるのに用い得る。連続周波数範囲および／または連続振幅範囲にわたって動作するシステムを意味する非離散システムでは、そのシステムに可能な周波数応答は無限個ある。例えば離散周波数で動作し出力振幅が離散的であるシステムを意味する離散システムでは、有限個の可能な周波数応答があるが、この有限個はかなり大きな数であり得る。いずれの場合でも、ターゲット応答を選択する際の可能な選択肢の数は途方もなく大きいことがある。そのため、限られた数の事前定義されたターゲット応答をユーザに提供し、その中から選択させることが望ましいことがある。例えば、ターゲット応答の選択肢は、１組のヘッドホンでは、ヘッドホンの装着者が聞く飛行機の騒音を最小化するために、「２００〜３００Ｈｚの帯域で減衰を最大」とし得る。
【００３０】
ユーザインターフェース１４０は、いくつか例を挙げると、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）、プログラミングインターフェース、または、選択スイッチのセットとし得る。
【００３１】
周波数応答推定システム１５０は、ターゲット応答についての情報およびデータ取得デバイス１３０によって収集されるデータを用いて、ＤＵＴ１０５の信号経路の所望の構成を決定する。次いで、推定システム１５０は、ＤＵＴ１０５の周波数応答がターゲット応答に近似するように、プログラマブル回路１９０の回路パラメータを決定する。プログラマブル回路１９０は後で記載する。
【００３２】
周波数応答推定システム１５０は、データ解析デバイス１５５、ターゲット応答整合デバイス１６０、パラメータ決定デバイス１７０、およびプログラミングデバイス１７５を含む。
【００３３】
周波数応答推定システム１５０のデータ解析デバイス１５５は、データ取得デバイス１３０によって収集されたデータを解析する。データ解析は、取得されたデータを用いて、例えば、周波数応答、共振、ピーク、およびオーディオスループットを求めることを含み得る。他の解析も行うことができる。このデータはさらに、構成要素の故障の判断など、ＤＵＴ１０５の状態を判断する際に用い得る。
【００３４】
ターゲット応答整合デバイス１６０は、選択されたターゲット応答およびデータ解析デバイス１５５の解析結果を用いて、ＤＵＴ１０５のターゲット回路構成を決定する。ターゲット回路構成は、理想的には、ＤＵＴ１０５の有効周波数応答をターゲット応答に整合させるものである。ターゲット回路構成を決定するための１つの例示プロセスでは、伝達関数の数学的概念に関してＤＵＴ１０５をモデル化する制御システム理論を用いる。この制御システム解析を以下に詳細に述べる。
【００３５】
いくつかの実装形態では、ＤＵＴ１０５は、それぞれシェーピングすることが望ましい周波数応答を有する複数の回路を含み得る。例えば、ＤＵＴ１０５の中には、ノイズ消去機能とは別に等化機能を含み得るものがある。このような実装形態では、ターゲット応答整合デバイス１６０は、これら様々な機能に対するターゲット回路構成を決定するための複数のヒューリスティックを含み得る。
【００３６】
ターゲット応答整合デバイス１６０は、連続ドメインにおいて解を生成し得る。例えば、所望の回路構成を記述する式において、各係数は、ターゲット応答整合デバイス１６０の制約、例えば、ソフトウェアに書き込まれる制約または係数を記憶させるレジスタのサイズにより生じる制約、によってのみ限定される任意の数とし得る。この例でこの式がいくつかの係数を含む場合、膨大な数の可能な式が存在することになる。アナログシステムまたはデジタル信号処理システムの中には広範な処理能力および記憶能力を備えたものがあり、これら連続解の大部分を実施することが可能なことがある。しかし、ある回路構成を実装する方式が有限個しかない場合、これら利用可能な選択肢を用いて所望の回路構成を近似しなければならない。
【００３７】
パラメータ決定デバイス１７０は、ＤＵＴ１０５のプログラマブル回路１９０の制約の下で所望の回路構成を近似する。簡単な例として、プログラマブル回路１９０が改変し得る３つのパラメータを含み、各パラメータが２つの異なる値の１つであり得る場合、最大で８つの異なる構成選択肢があり得る。この例では、パラメータ決定デバイス１７０は、これら８つの構成のそれぞれから得られる予想されるシステム応答を比較し、事前定義される基準に従ってターゲット周波数応答に最も近似する応答が得られる構成を選択し得る。
【００３８】
パラメータ決定デバイス１７０は、様々な方式でプログラマブル回路１９０で利用可能な離散パラメータ選択肢の制約の下で所望の回路構成を近似し得る。先の例では、あらゆる解を比較して最良解を見つけた。しかし、いくつかのパラメータが存在し、それぞれがいくつかの値の選択肢を有する場合、可能な解の数は途方もなく多くなり得、何かの他の方法のほうが妥当な時間量で最適解を見つけるのにより適していることがある。ジェネティックヒューリスティックが用いられる一例では、シード解から始め、ミューテーションを用いて最適解を見つける。
【００３９】
回路構成パラメータがターゲット応答から直接決定されるように、ターゲット応答整合デバイス１６０およびパラメータ決定デバイス１７０は一緒に実装してもよい。
【００４０】
パラメータ決定デバイス１７０によってプログラマブル回路のパラメータが決定されると、これらのパラメータはプログラマブル回路１９０にプログラムされる。
【００４１】
プログラミングデバイス１７５は、適切なフォーマットのプログラミング情報を接続１８０を介してＤＵＴ１０５に提供する。接続１８０は、有線または無線とすることができ、ＤＵＴ１０５との通信に適した任意の並列または直列の通信インターフェースとし得る。プログラミング情報は、異なる環境状態に対して用い得る代替パラメータなど、構成パラメータに付加的な情報を含み得る。
【００４２】
プログラマブル回路１９０は、プログラミングデバイス１７５から受け取るプログラミング情報で構成され得る。プログラマブル回路１９０は多くの形態を取り得る。一例では、プログラマブル回路１９０は複数の回路を含み、これらの回路の様々なパラメータは、パラメータ構成選択肢の中から選択することによって変更し得る。パラメータ構成選択肢から選択する一実装形態では、抵抗性ラダーデジタルアナログコンバータ（ＲＬＤＡＣ）を用いる。ＲＬＤＡＣでは、メモリ位置における構成ビットに従ってＲＬＤＡＣのレジスタが切り替えられる。ＲＬＤＡＣの等価抵抗は、どのレジスタが切り替えられたかに応じて変化する。閾電圧、遅延設定、フィルタコーナ周波数などのパラメータの値は、等価抵抗を変更することによって変更し得る。
【００４３】
ＲＬＤＡＣを用いる例では、これらのパラメータが変化すると、ＤＵＴ１０５の周波数応答も変化する。そのため、ＲＬＤＡＣのセットを用いて、ＤＵＴ１０５の周波数応答がターゲット周波数応答に近似するようにＤＵＴ１０５を構成し得る。
【００４４】
他のプログラマブル回路１９０を付加的にまたは代わりに用いることもできる。プログラマブル回路１９０の例をいくつか挙げると、デジタルまたはアナログのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、スイッチドキャパシタ回路、トランスコンダクタキャパシタフィルタ、およびスイッチド電流回路がある。
【００４５】
これまでの記載からわかるように、検査システム１００およびＤＵＴ１０５内で認識される様々な構成要素は様々な方式で実装され得る。これらの構成要素の機能性は、複数のデバイスにわたって広げてもよいし、１つのデバイスに集約してもよい。これらの構成要素の物理的な実装は、離散回路と集積回路の組み合せを含むことがあり、ファームウェアとソフトウェアの組み合せを含むこともある。
【００４６】
例示のシステム１００および図示したＤＵＴ１０５の種々の構成要素を記載したが、一例を以下に提示する。
【００４７】
図２は、検査システム１００を用いてＤＵＴ１０５の周波数応答がターゲット周波数応答に近似するようにプログラマブル回路１９０を構成するための例示のプロセス２００を示す。
【００４８】
プロセス２００は、検査信号生成器１２０が検査信号を被検査デバイス（ＤＵＴ）１０５に印加する２０５で始まり、後続の２１０でデータ取得デバイス１３０がＤＵＴ１０５からデータを取得する。取得されたデータは、２１５でデータ解析デバイス１５５によって解析されて、ＤＵＴ１０５の周波数応答が決定される。
【００４９】
２２０で、ターゲット周波数応答が、所定の選択またはユーザインターフェース１４０を介するユーザの選択のいずれかとして選択される。
【００５０】
２２５で、ターゲット応答整合デバイス１６０は、ＤＵＴ１０５の周波数応答とターゲット周波数応答とに基づいて所望の回路構成を計算する。
【００５１】
２３０で、パラメータ決定デバイス１７０は、ＤＵＴ１０５の周波数応答がターゲット周波数応答に近似するようにプログラマブル回路の回路パラメータを計算する。
【００５２】
２３５で、プログラミングデバイス１７５は、プログラマブル回路１９０の構成のため、２３０で計算された回路パラメータをＤＵＴ１０５に提供する。
【００５３】
２３５の後、プロセス２００が終了する。
【００５４】
ＤＵＴ１０５の周波数応答を定義しシェーピングするために検査システム１００がどのように用いられ得るかを全般的に記載してきたが、次に、周波数応答推定システム１５０の機能をよりよく理解するための基礎として、いくつかの例示のＤＵＴ１０５の詳細を提示する。
例示の音響電子システム
【００５５】
図３Ａ、図３Ｂおよび図４Ａ〜図４Ｃは、音響の分野における例示のＤＵＴ１０５を示すブロック図である。
【００５６】
図３Ａは、プログラマブル回路１９０（図示せず）を備えたコントローラ３００と、スピーカ３１０および内蔵フィードバックマイクロホン３１５を備えたヘッドホン３０５とを含む例示の音響デバイスのブロック図を示す。ヘッドホン３０５は、一対のヘッドホン３０５の一方であり得る。コントローラ３００は、ヘッドホン３０５内に物理的に位置してもよい。入力信号３２０がコントローラ３００を通ってスピーカ３１０に伝播する。スピーカ３１０は、伝播した信号を表す音響信号を放出する。ヘッドホン３０５内には周囲音響ノイズ３２５も存在し得る。マイクロホン３１５は、スピーカ３１０が放出する音響信号および周囲ノイズ３２５を受け取り、コントローラ３００にフィードバック信号３２２を供給する。
【００５７】
図３Ａの例におけるコントローラ３００のプログラマブル回路１９０は、製造時にあるいは開発または検査環境において構成され得る。これに加えて、またはその代わりに、この環境を補償する環境において、フィードバック信号３２２を既知の入力信号３２０とともに用いてプログラマブル回路１９０のプログラマブルパラメータを決定することによって、プログラマブル回路１９０をプログラムしてもよい。図３Ａの例示の閉ループシステムの数学的モデルを図５に示し、後で述べる。
【００５８】
図３Ｂは、図３Ａの例におけるＤＵＴ１０５の周波数応答を決定するために検査システム１００を用い得る一方法のブロック図を示す。図３Ｂでは、コントローラ３００はヘッドホン３０５から切り離して示されており、これは、例えば、取外し、迂回、または無効化による、検査中のコントローラ３００のバイパスを表している。ＤＵＴ１０５は、コントローラ３００から離れておりバイパスされない他の回路（図示せず）を含み得る。検査システム１００は、検査信号３２３をスピーカ３１０に供給し、マイクロホン３１５からフィードバック信号３２２を受け取るように、ヘッドホン３０５に接続され得る。検査システム１００はまた、周囲ノイズ検査信号３３０をＤＵＴ１０５に供給し得る。検査システム１００は、ＤＵＴ１０５の周波数応答を決定し、コントローラ３００内のプログラマブル回路１９０の回路パラメータを計算し、回路パラメータは周波数応答をターゲット周波数応答に実質的に類似させ得る。回路パラメータはプログラマブル回路１９０にプログラムされ得る。
【００５９】
図４Ａは、プログラマブル回路１９０（図示せず）を備えたコントローラ３００と、スピーカ４１０およびフィードフォワードマイクロホン４１５を備えたヘッドホン４０５とを含む例示の音響デバイスのブロック図を示す。コントローラ３００は、ヘッドホン４０５内に物理的に配置してもよい。ＤＵＴ１０５は、図示しない他の回路を含み得る。図４Ａの例では、マイクロホン４１５は、スピーカ４１０の背後または隣に物理的に配置し得る。入力信号４２０が、コントローラ３００を含むＤＵＴ１０５を通って伝播し、スピーカ４１０に供給される。スピーカ４１０は、伝播した信号を表す音響信号を放出する。マイクロホン４１５はたいてい環境から周囲ノイズ４２５を受け取り、対応するフィードフォワード信号４３１をコントローラ３００に供給する。図４Ａの例示システムの数学的モデルを図６Ａに示し、後で述べる。
【００６０】
図４Ａの例におけるコントローラ３００のプログラマブル回路１９０は、製造時にあるいは開発または検査環境で構成し得る。これに加えて、またはこの代わりに、環境を補償する環境において、フィードフォワード信号４３１を既知のヘッドホン４０５の特性とともに用いてプログラマブル回路１９０のプログラマブルパラメータを決定することによって、プログラマブル回路１９０をプログラムしてもよい。
【００６１】
図４Ｂは、図４Ａに示すＤＵＴ１０５の検査モードでのブロック図である。検査システム１００は、例えば、頭部および胴体シミュレータ（ＨＡＴＳ）の、耳の形をした領域にマイクロホンを埋め込んで人間の外耳道におけるノイズ受信をシミュレーションする、ＨＡＴＳに含めてもよい。
【００６２】
図４Ｂでは、コントローラ３００はヘッドホン４０５から切り離して示されており、これは、例えば、取外し、迂回、または無効化による、検査中のプログラマブル回路１９０のバイパスを表している。検査システム１００は、オーディオ検査信号４３２をＤＵＴ１０５に供給し、マイクロホン４１５からのフィードフォワード信号４３１と、検査システム１００のマイクロホン３４０からのフィードバック信号３４５とを受け取るように、ヘッドホン４０５に接続され得る。検査システム１００はさらに、周囲ノイズ検査信号４３３をヘッドホン４０５に供給し得る。検査システム１００は、オーディオ検査信号４３２および周囲検査ノイズ信号４３３とともにフィードフォワード信号４３１およびフィードバック信号３４５を用いて、ＤＵＴ１０５の様々な部分の周波数応答を決定する。検査システム１００は、上述したようにプログラマブル回路１９０の回路パラメータを計算し得る。回路パラメータはプログラマブル回路１９０にプログラムされ得る。
【００６３】
図４Ｂの例示の検査セットアップの数学的モデルを図６Ｂに示し、後で述べる。
【００６４】
図４Ｃは、ヘッドホン４４０が、プログラマブル回路１９０（図示せず）を備えたコントローラ３００、スピーカ４１０、およびフィードフォワードマイクロホン４１５を含む、例示の音響デバイスのブロック図を示す。ヘッドホン４４０の全般的な動作は、図４Ａの例におけるヘッドホン４０５と同じであり、両者の差異は、ヘッドホン４４０がヘッドホン４４０内にコントローラ３００を含むことである。図４Ｃの例をここに含めたのは、ＤＵＴ１０５の構成要素およびサブ構成要素は様々な異なる方式で物理的に実装し得ることを示すためである。
【００６５】
先に述べたように、図３Ａ、図３Ｂおよび図４Ａ〜図４Ｃは、音響デバイスの例示の実装形態を示す。これらいくつかの例示のＤＵＴ１０５を記載したのは、制御システムの研究において用いられる数学的概念に関連する以下の記載に関する状況を提供するためである。
例示の制御システムモデル
【００６６】
図５および図６Ａ、図６Ｂは、プログラマブル回路１９０の回路パラメータ情報を求めるために周波数応答推定システム１５０が使用し得る制御システムモデルの例示の実装形態を示す。図５は、図３Ａに示すＤＵＴ１０５などのデバイスを表し得る。図６Ａは、図４Ａに示すＤＵＴ１０５などのデバイスを表し得る。図６Ｂは、図４Ｂに示すＤＵＴ１０５などのデバイスを表し得る。図５および図６Ａ、図６Ｂに示すモデルでは、制御理論の原理に従って、ＤＵＴ１０５の物理的な挙動を伝達関数を用いて数学的にモデル化する。
【００６７】
図５は、コントローラ３００およびヘッドホン３０５を含む図３Ａに示すＤＵＴ１０５をモデル化する閉ループフィードバックデバイスを示す。
【００６８】
ヘッドホン３０５は、Ｇ（ω）で示す伝達関数５０５および増幅率がＫｍのマイクロホン増幅器５１０によってモデル化される。Ｇ（ω）は、スピーカ３１０の入力から空気を介してマイクロホン３１５の出力までのヘッドホンの周波数応答のモデルである。マイクロホン３１５が受け取る音響信号は、外耳道で受け取られる信号を表している。マイクロホンが受け取る信号は、マイクロホン増幅器５１０によって増幅され、フィードバック信号５４０として伝達される。
【００６９】
コントローラ３００のモデルは、Ｇ＾（ω）で示す伝達関数５２０および増幅率がＫａの音響増幅器５２５を含むイコライザ５１５を含む。Ｇ＾（ω）とＫａの組み合せは、Ｇ（ω）およびＫｍで表されるヘッドホンの応答を近似する。
【００７０】
コントローラ３００のモデルはさらに、増幅率がＫｓの差動増幅器５３０と、Ｈ（ω）で示す誤差補償回路伝達関数５３５とを含む。Ｈ（ω）は、プログラマブル回路１９０の所望の機能を表し得る。Ｋｍで増幅されたＧ（ω）の出力５４０およびＫａで増幅されたＧ＾（ω）の出力５４１は、増幅器５３０で差動増幅され、入力５４２としてＨ（ω）に供給される。Ｇ＾（ω）およびＫａはＧ（ω）およびＫｍと整合するように設計されるので、周囲ノイズ３２５がない場合の増幅器５３０の出力は理想的にはゼロに等しい。Ｈ（ω）の出力５４３は入力信号３２０に加えられ、結果の信号３２１はスピーカ３１０に供給される。Ｌ（ω）は、スピーカ３１０が放出する音響信号と周囲音響ノイズ３２５の合成を表す。理想的なＤＵＴ１０５では、スピーカ３１０によって音に変換される信号３２１は、周囲ノイズ３２５を完全に消去し得、そのためＬ（ω）は入力信号３２０のみを表し得る。
【００７１】
コントローラ３００の機能は組み合わせることができる。例えば、構成要素５１５および５３５は、個別のプログラマブル回路と、構成要素５１５および構成要素５３５について決定されるターゲット周波数応答とで実装することができる。他の構成要素の組み合せも実装することができ、対応するターゲット周波数応答を決定し得る。コントローラ３００はさらに、プログラマブル回路の１つのセットとして実施することができ、この場合、ターゲット応答整合デバイス１６０は、このデバイス全体についての所望の伝達関数を決定し得る。
【００７２】
図５のモデルは、以下の例に記載するように使用し得る。望ましくないノイズがＤＵＴ１０５によって受け取られ、ユーザの外耳道に音響的に伝播することがある。場合によっては、幾つかのタイプの望ましくないノイズが存在し得ると予想し得る。例えば、予想されるノイズは飛行機のエンジンノイズであり得、したがってＤＵＴ１０５のターゲット周波数応答は、飛行機のエンジンノイズの最大減衰とし得、これは、２００〜３００ヘルツ（Ｈｚ）の周波数帯における減衰になる。Ｇ（ω）は、ＤＵＴ１０５から取得される検査データに基づいて求めることができる。所望のＨ（ω）は、Ｇ（ω）およびターゲット周波数応答から、ＤＵＴ１０５の周波数応答が理論的にターゲット周波数応答に近似するように計算し得る。所望のＨ（ω）を把握した後で、パラメータ決定デバイス１７０によってプログラマブル回路１９０のパラメータのセットを決定し得る。
【００７３】
所望のＨ（ω）は、例えば、式（１）〜（６）によって記述される計算を実施することによって、決定し得る。一実装形態では、Ｈ（ω）は、フィルタカットオフ周波数およびＱ値のベクトルとしてパラメータ化される４次のコントローラである。
【００７４】
式（１）に示す伝達関数Ｌ（ω）は、周囲ノイズ３２５に対する、図５に示すＤＵＴ１０５の開ループ伝達関数として定義される。
Ｌ（ω）＝Ｋｓ×Ｋｍ×Ｇ（ω）×Ｈ（ω）  （１）
【００７５】
閉ループ伝達関数Ｓ（ω）が、出力が人間の耳が受け取る望ましくない周囲ノイズであり、入力がＤＵＴ１０５が受け取るその望ましくない周囲ノイズである場合に定義される。Ｓ（ω）は、式（２）に示すＬ（ω）に関連している。Ｓ（ω）を最小化すると、ヘッドホン３０５の装着者が聞く周囲ノイズ３２５が最小化される。
Ｓ（ω）＝１／（１＋Ｌ（ω））  （２）
【００７６】
最善のノイズ消去を提供するために、式（３）に示すようにＳ（ω）の最小値を計算する。ここでＷ（ω）は数学的なウィンドウ化関数である。
【数１】
2013523014.tif 000003
【００７７】
関数Ｆは、Ｈ（ω）およびフィードバックシステムが安定であることを前提として計算される。また、Ｆは、フィードバックシステムの利得マージン（ＧＭ）および位相マージン（ＰＭ）に対する制約を前提として計算される。所与のＧＭおよびＰＭについて、式（４）および（５）を解くことによってパラメータ「ａ」および「ｂ」が計算される。
ＧＭ≧１／ａ  （４）
ＰＭ≧ａｒｃｃｏｓ（（ａ／ｂ）√（１＋ｂ２−ａ２））  （５）
【００７８】
関数Ｆに関する解はさらに、式（６）に示すように制約される。
｜ｂ＋Ｌ（ｘ，ω）｜−｜ｂ−Ｌ（ｘ，ω）｜≦２ａ  （６）
【００７９】
Ｆに対する付加的な制約には、Ｑ値に対する上限および下限、ならびにカットオフ周波数に対する上限および下限が含まれる。
【００８０】
関数Ｆに関する最適解は、多くの異なる方式で見つけることができる。その１つは、アクティブセット・ストラテジーを利用する逐次二次計画法（quadratic programming method）を用いることである。式（３）に関していくつかの最小値があり得、そのため、関数Ｆについていくつかの解があり得る。極小値を解に選ばないことが望ましい。真の最小値を見つけるために、選択された最適化法を複数の異なる初期状態に対して複数回実行していくつかの最小値を見つけることができる。これら最小値の１つを、例えば、システムの減衰、帯域幅、最大ピーク、または安定性に関して、最良解として選択する。
【００８１】
上記の例では、最適化された関数Ｆは、プログラマブル回路１９０についてのフィルタカットオフ周波数およびＱ値の解を表し、この解は、パラメータ決定デバイス１７０によって回路構成パラメータに変換しなければならない。その結果の回路構成パラメータは連続ドメインに存在し得る。ただし、プログラマブル回路１９０を、各パラメータがそのパラメータについての一群の離散値から選択される複数のパラメータ値で実装することが可能である。そのため、パラメータ決定デバイス１７０は、実装時に関数Ｆによって表される連続解を近似し得る回路パラメータのセットを決定しなければならない。例えば、値の各群からの最もありそうな値の制限されたセットを用いる部分線形パラメトリック検索を用いることによるなど、連続解を近似する離散解を見つける方法が多くある。
【００８２】
関数Ｆに関して或る離散解を見つけた後で、この解のパラメータがプログラマブル回路１９０にプログラムされ得る。
【００８３】
図６Ａは例示のヘッドホン６０５を示す。ヘッドホン６０５は、図４Ａの例で示したようなフィードフォワードマイクロホン４１５を備えたヘッドホン４０５を表し得る。
【００８４】
図６Ａの例では、所望のオーディオ信号４２０がスピーカ４１０に印加され、外耳道に伝わり、望ましくない周囲ノイズ４２５がヘッドホン６０５を通過して外耳道に達する。外耳道で聞かれる望ましくない音響周囲ノイズ４２５を最小化し得る、プログラマブル回路１９０を含む制御回路６１５の伝達関数Ｈ（ω）を決定することが望ましい。
【００８５】
望ましくない周囲ノイズ４２５がそのノイズ源から外耳道に至るまでに取る経路は、伝達関数Ｔ１（ω）によってモデル化される。フィードフォワードマイクロホン６１０は、望ましくない周囲ノイズ４２５を検出する。望ましくない周囲ノイズ４２５のノイズ源からマイクロホン６１０の出力までの経路は、伝達関数Ｔ２（ω）によってモデル化される。マイクロホン６１０の出力は制御回路６１５を通される。制御回路６１５の出力は、所望のオーディオ信号４２０とともにスピーカ４１０に印加される。スピーカ４１０の入力から外耳道までの経路は、伝達関数Ｔ３（ω）によってモデル化される。
【００８６】
このモデルを用いて、外耳道で受け取る周囲ノイズ４２５を最小化する伝達関数Ｈ（ω）は、まずＴ１（ω）、Ｔ２（ω）、およびＴ３（ω）を決定し、次いで、Ｔ１（ω）、Ｔ２（ω）、およびＴ３（ω）を用いて式（７）および式（８）に示すようにＨ（ω）を計算することによって決定し得る。
Ｔ１（ω）＝Ｔ２（ω）×Ｈ（ω）×Ｔ３（ω）  （７）
Ｈ（ω）＝Ｔ１（ω）／（Ｔ２（ω）×Ｔ３（ω））  （８）
【００８７】
図６Ｂは、Ｔ１（ω）、Ｔ２（ω）、およびＴ３（ω）を測定し、Ｈ（ω）を計算するために構成される検査環境における図６Ａのモデルを示す。図６Ｂでは、検査システム１００はスピーカ６２５を介して検査信号を放出し、検査システム１００のマイクロホン６２０を用いて外耳道で受け取る音を近似する。予想される周囲ノイズを最小化するように制御回路６１５内のＨ（ω）およびプログラマブル回路１９０の構成を計算するために、制御回路６１５は検査システム１００の周波数応答推定システム１５０で一時的に置き換えられる。周囲ノイズ検査信号４３３は、予想される周囲ノイズに類似するように生成される。マイクロホン６２０からのフィードバック信号およびマイクロホン６１０からのフィードフォワード信号が周波数応答推定システム１５０に印加され、システム１５０の出力がヘッドホン６０５内のスピーカ４１０に印加される。
【００８８】
伝達関数Ｔ２（ω）は、検査システム１００のスピーカ６２５、ヘッドホン６０５のマイクロホン６１０、およびスピーカ６２５とマイクロホン６１０の間の音響経路を含むように定義される。伝達関数Ｔ３（ω）は、ヘッドホン６０５のスピーカ４１０、検査システム１００のマイクロホン６２０、およびスピーカ４１０とマイクロホン６２０の間の音響経路を含むように定義される。伝達関数Ｔ１（ω）は、周波数応答推定システム１５０だけでなくＴ２（ω）およびＴ３（ω）を含むように定義される。
【００８９】
このモデルを用いて、Ｔ１（ω）は、検査システム１００のマイクロホン出力３４５を検査システム１００のスピーカ６２５の入力と比較することによって決定され得、Ｔ２（ω）は、ヘッドホン６０５のマイクロホン出力４３１を検査システム１００のスピーカ６２５の入力と比較することによって決定され得、Ｔ３（ω）は、検査システム１００のマイクロホン出力３４５を周波数応答推定システム１５０の出力と比較することによって決定され得る。Ｔ１（ω）、Ｔ２（ω）、およびＴ３（ω）を決定した後で、式（８）からＨ（ω）を決定し得、Ｈ（ω）からプログラマブル回路１９０のパラメータを決定し得る。
【００９０】
ターゲットＴ１＾（ω）は、予想される周囲ノイズに対する総合的なシステム応答として選択または定義され得る。例えば、図１に示すようなユーザインターフェース１４０でターゲット応答が選択され得る。いくつかの実装形態では、測定されたＴ１（ω）は、ターゲットＴ１＾（ω）を選択または定義するための開始点を提供し得る。
【００９１】
Ｈ（ω）は、ターゲットＴ１＾（ω）および測定されたＴ２（ω）およびＴ３（ω）から式（９）を用いて決定することができる。
Ｈ（ω）＝Ｔ１＾（ω）／（Ｔ２（ω）×Ｔ３（ω））  （９）
【００９２】
Ｈ（ω）から、パラメータ決定デバイス１７０は、離散値群から選択される回路パラメータを決定し得る。
例示の開発キット
【００９３】
周波数応答推定システム１５０または検査システム１００は、開発キットとして実装し得る。例えば、シリコンサプライヤの顧客は、アクティブノイズキャンセル（ＡＮＣ）集積回路チップを購入して量産ヘッドホンシステムに使用することがある。ヘッドホンという用語は、オーバーイヤー・デバイス、オンイヤー・デバイス、およびインイヤー・デバイスを含み、また、例えば、物理的なヘッドホン部分、スピーカおよびマイクロホンなどの電子構成要素、制御回路、線、およびロジックを含む。ロジックは、アナログおよびデジタルの構成要素、ファームウェア、およびソフトウェアを含み、基本的なヘッドホンの機能性およびＡＮＣ機能性を包含する。
【００９４】
こうしたヘッドホンシステムが開発中である一方で、顧客は、ヘッドホンシステムの安定のため、予想されるノイズの消去のため、および、ヘッドホンシステムの周波数応答を全般的にシェーピングするためにヘッドホンシステムを調整し得る。周波数応答推定システム１５０を含む開発キットを用いてＡＮＣチップの回路パラメータを、全体的なヘッドホンシステム調整プロセスの一部として決定し得る。一対のヘッドホンにおける左右のヘッドホンは別々に調整し得る。
【００９５】
開発キットは、ＡＮＣチップシミュレータを備えたプロトタイプボードを含み得る。推定システム１５０によって決定されるプログラマブル回路１９０の回路パラメータはこのチップシミュレータにプログラムされ、チップシミュレータはシステムを検査する際に使用される。おそらくは複数セットある回路パラメータを用いる検査を含めて調整プロセスが完了した後、回路パラメータの最終的なセットが保存され、ヘッドホンシステム内のＡＮＣチップにプログラムされ得る。
【００９６】
回路パラメータの最終的なセットは、ヘッドホン製造中にヘッドホンシステム内の各ＡＮＣチップにプログラムされるベースライン設定として、またはデフォルト設定として用いられてもよい。
例示の製造検査
【００９７】
ＤＵＴ１０５の設計および開発プロセスが完了した後、ＤＵＴ１０５を大量製造し得る。ＤＵＴ１０５がヘッドホンシステムである例では、周波数応答は、例えば、設計または製造における許容差、回路構成要素の許容差、またはデバイスの損傷などによる影響を受ける。そのため、新規のヘッドホンはそれぞれ異なる周波数応答を有し得る。新規のヘッドホンは、望ましくない、許容し得ない、または不安定でさえある周波数応答を有することがある。許容し得ないヘッドホンを廃棄しなければならない状況を回避するために、製造時にヘッドホンを調整することができる。
【００９８】
ヘッドホン対を含むヘッドホンシステムは、まず、その対の２つのヘッドホンが利得および位相について整合される、整合を受けることができる。整合により、よりよい知覚音質が得られ、かつ、より効率的にノイズが消去される。
【００９９】
整合の後、前述したように周波数応答推定システム１５０を用いて、選択されるターゲット周波数応答プロファイルを満たすようにヘッドホンシステムを調整し得る。
【０１００】
製造時のヘッドホンの調整にかかる時間を最小化するために、ターゲット解に近い解で調整プロセスを開始することが望ましい。ヘッドホンの製造が始まるとき、開発時に決定された回路パラメータを任意選択で各ヘッドホン毎の開始点として使用し得る。あるいは、開始点は、例えば、回路パラメータのランダムシードセット、または他の設計のヘッドホンの製造に有効であった回路パラメータのセットとしてもよい。
【０１０１】
周波数応答推定システム１５０は、各ヘッドホンに良好な解を推定システム１５０に一層迅速に見つけさせる最良開始点が見つかるように、経時的に、複数のヘッドホンの調整から学習することができる。
【０１０２】
製造学習メカニズムの一例は、最適化基準のための重み付けシステムである。最適化基準は、ヘッドホンの周波数応答のターゲット周波数応答との近似であり得る。近似は複数の方式で決定し得る。実際の周波数応答のターゲット周波数応答との近似を決定する４つの方式を以下に示す。（１）特定の周波数点でＡＮＣ深さを比較する、（２）帯域幅ＢＷ１にわたるＡＮＣ曲線下の面積を比較する、（３）ＡＮＣ曲線下の全面積を比較する、（４）オーバーシュートを比較する。近似を決定するこれら４つの方式はそれぞれ、近似の基準における因子であり得る。これらの因子は重み付けすることができ、重み付けされた因子を用いて近似の基準を計算し得る。近似を含めて複数の基準も重み付けされ得、重み付けされた基準を用いて最適値を計算し得る。この最適値を用いて現在の解が許容可能な解かどうかを決定し得る。
【０１０３】
周波数応答推定システム１５０が集めるデータがますます多くなると、先に列記した４つなどの近似の因子が、統計的に一層有益となる。そのため、一実装形態では、より多くのデータが利用可能になるにつれ、近似の基準により大きな重みが与えられることがある。
結論
【０１０４】
周波数応答推定システム１５０により、ＤＵＴ１０５の効果的な自動調整が可能になる。推定システム１５０は、開発または製造環境においてＤＵＴ１０５の周波数応答をシェーピングするために用いることができ、また、エンドユーザの環境においてＤＵＴ１０５の周波数応答をシェーピングするために用いることもできる。推定システム１５０は、ＤＵＴ１０５の周波数応答をターゲット周波数応答に近似させる、プログラマブル回路１９０のパラメータを決定する。
【０１０５】
いくつかの例では、周波数応答推定システム１５０は、１つまたは複数のコンピューティングデバイス（例えば、サーバ、パーソナルコンピュータなど）に対するコンピュータ可読命令（例えばソフトウェア）として少なくとも部分的に実装し得る。
【０１０６】
コンピューティングデバイスは、概して、コンピュータが実行し得る命令を含む。一般に、プロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）がコンピュータ可読媒体から命令を受け取り、命令を実行し、それによって、本明細書で記載したプロセスの１つまたは複数を含めて、１つまたは複数のプロセスを実施する。このような命令および他のデータは、様々な既知のコンピュータ可読媒体を用いて記憶及び送信され得る。
【０１０７】
コンピュータ可読媒体（プロセッサ可読媒体とも呼ばれる）が、コンピュータ（例えば、コンピュータのプロセッサ）が読み取り得るデータ（例えば命令）の提供に関与する、任意の実体のある媒体を含む。コンピュータ可読媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、任意の他の光学的媒体、パンチカード、紙テープ、穴パターンを有する任意の他の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、あるいはコンピュータが読み取り得る任意の他の媒体が含まれる。命令は、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバを含めて、コンピュータのプロセッサに結合されるシステムバスを含む線を含めて、１つまたは複数の送信媒体によって送信され得る。送信媒体は、音響波、光波、および電磁放出、例えば、無線周波数（ＲＦ）や赤外線（ＩＲ）データ通信時に生成されるものなどを含み得、これらを伝達し得る。
【０１０８】
コンピュータが実行し得る命令は、様々な周知のプログラミング言語および／または技術を用いて作成されるコンピュータプログラムからコンパイルまたは解釈され得る。これらのプログラミング言語および／または技術には、Ｊａｖａ（商標）、Ｃ、Ｃ＋＋、ビジュアルベーシック、Ｊａｖａスクリプト、Ｐｅｒｌ、ＰＬ／ＳＱＬ、Ｌａｂｖｉｅｗなどが単独または組み合せで含まれるが、これらに限定されるものではない。
【０１０９】
コンピューティングシステムおよび／またはデバイスは、概して、多くの周知のコンピュータオペレーティングシステムの任意のものを用い得る。これらのオペレーティングシステムには、Microsoft Windows（登録商標）オペレーティングシステムの既知のバージョンおよび／またはバリエーション、Unixオペレーティングシステム（例えば、カリフォルニア州レッドウッド  ショアズのオラクル社が販売するSolaris（登録商標）オペレーティングシステム）、ニューヨーク州アーモンクのＩＢＭ社が販売するAIX UNIXオペレーティングシステム、およびLinuxオペレーティングシステムが含まれるが、これらに限定されるものではない。コンピューティングデバイスの例には、コンピュータワークステーション、サーバ、デスクトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、あるいは、いくつかの他の既知のコンピューティングシステムおよび／またはデバイスが含まれるが、これらに限定されるものではない。
【０１１０】
データベース、データ保管場所、または本明細書に記載した他のデータ記憶装置は、階層データベース、ファイルシステム内のファイルのセット、独自仕様フォーマットのアプリケーションデータベース、リレーショナルデータベース管理システム（ＲＤＢＭＳ）などを含めて、様々な種類のデータを記憶し、データにアクセスし、かつデータを引き出すための様々な種類のメカニズムを含み得る。このようなデータ記憶装置はそれぞれ、概して、既知のように、先に述べたもののうちの１つなどのコンピュータオペレーティングシステムを採用するコンピューティングデバイス内に納められ、様々な方式の１つまたは複数でネットワークを介してアクセスされる。ファイルシステムは、コンピュータオペレーティングシステムからアクセスすることができ、様々なフォーマットで記憶されるファイルを含み得る。ＲＤＢＭＳは、概して、先に述べたＰＬ／ＳＱＬ言語など、記憶された手順を生成、記憶、編集、実行するための言語に加えて、既知のＳＱＬ（structured query language）を用いる。
【０１１１】
本明細書に記載したプロセス、システム、方法、ヒューリスティックなどに関して、このようなプロセスなどのステップは或る順序付けられたシーケンスに従って行われるように記載したが、このようなプロセスは本明細書に記載した順序以外の順序で実施される上記ステップで実施し得ることを理解されたい。或る複数のステップを同時に実施することができ、他のステップを追加することができ、また、本明細書に記載した或るステップを省略し得ることも理解されたい。言い換えれば、本明細書のプロセスの記載は或る種の実施形態を示すために提供されたものであり、決して特許請求される発明を限定するように解釈すべきではない。
【０１１２】
従って、上記の記載は例示を意図しており、限定することは意図していないことを理解されたい。提供した例以外の多くの実施形態および応用例が上記記載を読めば明らかになるであろう。本発明の範囲は、上記記載を参照して定められるのではなく、添付の特許請求の範囲を、このような特許請求の範囲が請求するものの均等物の最大範囲とともに参照して、定められるべきである。本明細書に記載した技術において将来開発が行われることや、ここで開示したシステムおよび方法がこのような将来の実施形態に組み込まれることも予想され、意図されている。要約すれば、本発明は改変および変形が可能であることを理解されたい。
【０１１３】
特許請求の範囲で用いられる用語はいずれも、本明細書においてそれに反する明示的指示がない限り、本明細書に記載した技術に精通する当業者が理解する最も広範な妥当な解釈および通常の意味が与えられるものとする。特に、「或る（a）」、「その（the）」、「前記（said）」などの単数冠詞が用いられている場合、特許請求の範囲がそれに反する限定を明示的に示していない限り、これらの単数冠詞で示される要素の１つまたは複数を示していると読むべきである。
【０１１４】
明細書において「一例」、「ある例」、「一手法」、「ある応用例」、「ある実装形態」、または類似の言葉を参照している場合、その例に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性がその例に含まれることを意味するが、このような語句が複数用いられている場合、必ずしも同じ例を指さない。
【０１１５】
明細書において「ソフトウェア」を参照している場合、ハードウェアに内蔵される命令である「ファームウェア」も含まれる。
【図１】
2013523014.tif 000004
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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2013523014.tif 000015