(57)【要約】  本発明は、主音源が出したサウンドを減衰し、特に人が出すいびき音を減衰するアクティブサウンドリダクションシステム及び方法に関する。このシステムは、主音源と、主音源が出したサウンドと重ね合わせる減衰サウンドを発生する、副音源としての少なくとも１つのスピーカと、主音源からのサウンドを受け取る基準マイクロホンと、各スピーカに割り当てられ、スピーカ／マイクロホン・ペアを構成する少なくとも１つのエラーマイクロホンとを有する。少なくとも１つのエラーマイクロホンは、それに割り当てられたスピーカに向いた指向性マイクロホンとして設けられ、主音源とそれに対応するスピーカとからのサウンドの重ね合わせにより生じる残存サウンドを受け取る。少なくとも１つのスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカと、主音源とは実質的に同一直線上に配置される。制御ユニットが設けられ、基準マイクロホンが受け取ったサウンドを表す基準マイクロホンの出力基準信号と、少なくとも１つのエラーマイクロホンが受け取ったサウンドを表す少なくとも１つのエラーマイクロホンの出力エラー信号とを受け取り、出力基準信号と出力エラー信号とから、スピーカを制御する制御信号を計算する。
2013501946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主音源が出したサウンドを減衰し、特に人が出すいびき音を減衰するアクティブサウンドリダクションシステムであって、
主音源と、
前記主音源が出したサウンドと重ね合わせる減衰サウンドを発生する、副音源としての少なくとも１つのスピーカと、
前記主音源からのサウンドを受け取る基準マイクロホンと、
各スピーカに割り当てられ、スピーカ／マイクロホン・ペアを構成し、割り当てられたスピーカに向いた指向性マイクロホンとして設けられ、前記主音源からのサウンドと前記対応するスピーカからのサウンドとの重ね合わせにより生じる残存サウンドを受け取る少なくとも１つのエラーマイクロホンと、を有し、
前記少なくとも１つのスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカと、前記主音源とは実質的に同一直線上に配置され、
前記システムは、さらに、前記少なくとも１つのスピーカを制御する、前記基準マイクロホンが受け取ったサウンドを表す前記基準マイクロホンの出力基準信号と、前記少なくとも１つのエラーマイクロホンが受け取ったサウンドを表す少なくとも１つのエラーマイクロホンの出力エラー信号とを受け取り、前記出力基準信号と前記出力エラー信号とから制御信号を計算するように設けられた制御ユニットを有する、アクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項２】
前記主音源は、前記主音源と実質的に一直線上に配置された前記スピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカとの間にある、請求項１に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項３】
前記主音源があるエリア内でグループ化された複数のエラーマイクロホンを有し、
さらに、前記エリア周辺に配置され前記エラーマイクロホンとスピーカ／マイクロホン・ペアを構成する複数のスピーカを有する、請求項１または２に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項４】
前記エリアはベッドの横臥面であり、前記エラーマイクロホンは前記横臥面の面上又はその上でグループ化され、それに対応するスピーカは前記ベッドの端部分に配置される、請求項３に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項５】
前記ベッドの異なる４つの側に配置された４つのエラーマイクロホンと４つのスピーカとを有する、
請求項４に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項６】
前記エラーマイクロホンはまくらと一体になっている、請求項３または４に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項７】
前記主音源が出すサウンドをマスキングする追加的マスキングサウンドを発生する少なくとも１つの音源を有する、請求項１ないし６いずれか一項に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項８】
前記コントローラユニットは前記出力基準信号の予想可能部分を特定し、前記予想可能部分に対応する制御信号を発生するように構成された、請求項１ないし７いずれか一項に記載のアクティブサウンドリダクションシステム。
【請求項９】
主音源が出すサウンドを減衰するアクティブサウンドリダクション方法であって、
前記主音源が出したサウンドと重ね合わせる減衰サウンドを発生する、副音源としての少なくとも１つのスピーカを設ける段階と、
各スピーカに少なくとも１つのエラーマイクロホンを割り当て、スピーカ／マイクロホン・ペアを構成する段階であって、前記少なくとも１つのエラーマイクロホンは、割り当てられたスピーカに向いた、前記主音源からのサウンドと前記対応するスピーカからのサウンドとの重ね合わせにより生じる残存サウンドを受け取る指向性マイクロホンとして設けられる段階と、
少なくとも１つのスピーカ／マイクロホン・ペアの少なくとも１つのエラーマイクロホンとスピーカとを前記主音源と実質的に一直線上に配置に配置する段階と、
前記主音源から基準サウンドとしてサウンドを受け取る段階と、
前記基準サウンドに対応する出力基準信号と、前記残存サウンドに対応する出力エラー信号とから、制御信号を計算する段階と、
前記制御信号により前記スピーカを制御する段階とを有する、アクティブサウンドリダクション方法。
【請求項１０】
前記主音源と実質的に一直線上に配置された前記スピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカとの間に前記主音源を配置する段階を有する、請求項９に記載のアクティブサウンドリダクション方法。
【請求項１１】
前記主音源があるエリア内で複数のエラーマイクロホンをグループ化する段階と、
前記エラーマイクロホンに割り当てられたスピーカを前記エリアの周辺に配置する段階とを有する、請求項９または１０に記載のアクティブサウンドリダクション方法。
【請求項１２】
ベッドの横臥面の面状またはその上に複数のエラーマイクロホンをグループ化して、前記スピーカを前記ベッドの端部分に配置する段階を有する、請求項１１に記載のアクティブサウンドリダクション方法。
【請求項１３】
４つのエラーマイクロホンを前記ベッドの横臥面の面状またはその上に配置し、４つのスピーカを前記ベッドの異なる４つの側に配置する段階を有する、請求項１２に記載のアクティブサウンドリダクション方法。
【請求項１４】
前記出力基準信号の予測可能部分を特定し、前記予測可能部分に対応する制御信号を発生する段階を有する、請求項９ないし１３いずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記主音源が出すサウンドをマスクする追加的マスキングサウンドを発生する段階を有する、
請求項９ないし１４いずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主音源から出されるサウンドを減衰し、特に人が出すいびき（snoring  sounds）を減衰するアクティブサウンドリダクションシステムに関し、及びそれに対応するアクティブサウンドリダクション方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブサウンドリダクションシステムは、ノイズや、主音源から出される不要なサウンドをキャンセルすることが望まれるいろいろな分野で技術的に応用されている「アクティブ」との用語は、キャンセルするサウンドに反応する任意の手段を言い、絶縁マットやノイズ吸収壁やケーシング（casings）などのパッシブな手段より、いくつもの優位性を有する。最も一般的なアクティブサウンドリダクションシステムはいわゆるアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）である。これは、主音源からの原ノイズと破壊的に干渉する追加的音場を導入することにより、不要なノイズをキャンセルすることを目的としたものである。この追加的音場波は「アンチノイズ」と呼ばれることもある。アンチノイズ場の振幅と位相が、主音源により出されるノイズと一致すると、主音源からのサウンドと、アンチノイズを発生する副音源からのサウンドが重ね合わされた結果の残存サウンドは、完全にキャンセルされるはずである。アクティブサウンドリダクションの基本的なアイデアは数十年前に開発されたものであるが、本当に成功したアプリケーションはほとんど無い。その理由は、多くの決定条件があり、それが満たされないことが多いため、アンチノイズによりノイズをキャンセルするという理論的原理が実際にはうまくいかない場合が多いからである。１つだけ例を挙げると、原サウンドを完全に無くすには、主音源が出したサウンドの反射もキャンセルしなければならないが、これを達成するには大きなコストと手間がかかる。
【０００３】
近年、上記種類のアクティブサウンドリダクションシステムをうまく使う明確に定義された条件があるアプリケーションに研究が集中している。かかるアプリケーションの一例は、人が出すいびき（snoring  sounds）のキャンセレーションである。いびきは一緒に寝ているパートナーにとって大きな迷惑になりうる。いびきに関連するサウンドは、上気道（upper  respiratory  tract）の一部の振動により起きる。この振動は、軟口蓋（soft  palate）、舌、へんとう腺（tonsils）又は喉頭蓋（epiglottis）で起こり得るが、このうち口蓋によるものが最も一般的である。いびきをかく人の１０％は、上気道（upper  airway）が部分的に又は完全に詰まっており、呼吸気流の中断が起こり、睡眠から半ば覚醒した状態になる。この障害が少なくとも１０秒間続き、繰り返し発生すると、その人は閉塞性睡眠時無呼吸（Obstructive  Sleep  Apnea）（ＯＳＡ）にかかっている。この深刻な状況は、高血圧（hypertension）、虚血性心疾患（ischemic  heart  disease）及び心臓発作につながり、業務災害、交通事故死及び日中の眠気による生産性低下も引き起こす。上記の通り、いびきは迷惑なだけでなく、深刻な健康問題を表しており、これは一般集団において非常によくあることである。
【０００４】
アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）を、寝室などの典型的な環境にいる人が出すいびき音（snoring  sounds）の減衰に対して用いる試みがされている。特許文献１は、いびきノイズを低減するアクティブ電子ノイズ抑制システムとそれに対応する方法を記載している。これは、いびきをかく人の上に配置した、主音源としてその人からの音を受ける基準マイクロホンと、いびきを描く人からの音と、その音に重ね合わせる減衰音を発生するスピーカからの音との重ね合わせた結果の残存サウンドを受けるように構成された、複数のエラーマイクロホンとを用いるものである。スピーカは、基準マイクロホンにより受けたサウンドに対応する基準信号と、残存サウンドに対応するエラーマイクロホンにより受けた出力エラー信号とにより、制御される。このシステムは、残存サウンドをゼロに減衰して、エラーマイクロホンを配置したエリアにおけるノイズを完全にキャンセルすることを目的としている。言い換えると、減衰サウンドを発生するスピーカのための制御信号は、残存信号を最小化して、寝ているパートナーがいる一定のエリアに「静寂ゾーン」を作り出すように、基準マイクロホンによる基準信号を処理することにより計算する。
【０００５】
他のアプリケーションのように、上記のアクティブノイズコントロールのアプリケーションには、壁による反射などの環境により決まる前提条件により生じる欠点がある。１つの問題は、静寂ゾーンが、できるだけ大きいことが望ましいが、非常に小さいということである。その理由は、パートナーがいずれかの方向に動くと、主サウンドと副サウンドのキャンセレーションの条件である位相反対が失われ、位相ミスマッチが生じやすいことである。寝ている人の動きは制御できないので、寝ているパートナーを、従来のＡＮＣシステムにより作り出される非常に小さい静寂ゾーン内に留めておく現実的な方法はない。そのため、このシステムの有効性及び実際の有用性は小さい。
【０００６】
それゆえ、本発明の目的は、上記のアクティブサウンドリダクションシステムと方法の有効性を改善することである。より正確に言うと、本発明の一目的は、いびきをかく人が出す音を最適に減衰させる静寂ゾーンのサイズを大きくする、アクティブサウンドリダクションのためのシステムと方法を提供することにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，８４４，９９６号
【発明の概要】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴を有するアクティブサウンドリダクションシステム、及び請求項９の特徴を有するアクティブサウンドリダクション方法により達成される。
【０００９】
本発明によるアクティブサウンドリダクションシステムは、副音源として減衰サウンドを発生する少なくとも１つのスピーカと、主音源からのサウンドを受け取る基準マイクロホンと、スピーカに割り当てられた少なくとも１つのエラーマイクロホンとを有する。１つのスピーカと１つのエラーマイクロホンとは、以下の説明でスピーカ／マイクロホン・ペアと呼ぶペアを構成する。スピーカを制御する制御ユニットが設けられ、基準マイクロホンにより出力される基準信号と、少なくとも１つのエラーマイクロホンにより出力されるエラー信号とから制御信号を計算し、減衰を最大化するために、主音源が出すサウンドと重ね合わせる減衰サウンドを発生するようにスピーカを制御する。
【００１０】
エラーマイクロホンを、強い指向性を有する、すなわち１つの方向からのサウンドを主に受け取る指向性マイクロホンとして設ける。この方向で、マイクロホンに割り当てたスピーカを、スピーカ／マイクロホン・ペアを構成するように配置する。言い換えると、１つのスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカとは、指向性エラーマイクロホンがそれに割り当てられたスピーカの方を向くように、配置される。
【００１１】
さらに、少なくとも１つのスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカと、主音源とは実質的に同一直線上に配置される。
【００１２】
この構成により、上記の静寂ゾーン（quiet  zone）をできるだけ大きくして、主音源であるいびきをかいている人といっしょに寝ているパートナーが、静寂ゾーンからはずれにくくすることができる。この手段により、アクティブサウンドリダクションをより効果的に行える。
【００１３】
静寂ゾーンの拡大は、主音源とスピーカとエラーマイクロホンとを一直線上に配置すると、ベッドパートナーがどの方向に動いても、主音源と副音源（すなわちスピーカ）の間の所望の位相対抗（phase  opposition）が、容易には失われないとの発見に基づいている。従来のアクティブノイズ制御システムの場合には、一点における減衰を最適化するが、その替わりに、一点の周りの広いエリアでアクティブ波面キャンセレーションが起こり、主音源と副音源の理想的な位相対抗によりノイズキャンセレーションが最適化される。この構成は、エラーマイクロホンと主音源との間の距離に比して、主音源の近くに副音源を配置することにより、さらに最適化できる。
【００１４】
エラーマイクロホンとして指向性マイクロホンを用いることにより、異なるスピーカ／マイクロホン・ペアのいろいろな方向を区別でき、典型的な環境条件下においてキャンセレーション結果を最適化する役に立つ。ベッドルームでは、波面は無限にあり、無限に多い方向から入ってくる。それゆえ、副音源の数を増やすと、本発明によるシステムを改良することができる。
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態によると、主音源は、主音源と実質的に一直線上に配置されたスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカとの間にある。
【００１６】
この構成では、主音源からの波面は、それぞれのスピーカによる波面より早くエラーマイクロホンに到達する。それゆえ、主音源によるサウンドを、できるだけ良く予測しなければならない。この予測は線形予測で行える。典型的ないびき音は、一定の時間ウィンドウ内で繰り返される周期的部分を有し、予測が可能だからである。
【００１７】
他の好ましい一実施形態では、本発明によるアクティブサウンドリダクションシステムは、主音源があるエリア内でグループ化された複数のエラーマイクロホンを有し、さらに、エリア周辺に配置されエラーマイクロホンとスピーカ／マイクロホン・ペアを構成する複数のスピーカを有する。
【００１８】
好ましくは、エリアはベッドの横臥面であり、エラーマイクロホンは横臥面の面上又はその上でグループ化され、それに対応するスピーカはベッドの端部分に配置される。
【００１９】
好ましい一実施形態において、システムは、ベッドの異なる４つの側に配置された４つのエラーマイクロホンと４つのスピーカとを有する。
【００２０】
他の好ましい一実施形態では、エラーマイクロホンはまくらと一体になっている。
【００２１】
他の好ましい一実施形態は、主音源が出すサウンドをマスキングする追加的マスキングサウンドを発生する少なくとも１つの音源を有する。
【００２２】
この付加的マスキングサウンドを発生する音源は、スピーカ／マイクロホン・ペアのスピーカの１つであってもよい。
【００２３】
本発明によるシステムの制御ユニットは、好ましくは、出力基準信号の予測可能部分を特定し、予測可能部分に対応する制御信号を発生するように設けられている。
【００２４】
本発明による、主音源が出したサウンドを減衰し、特に人が出すいびき音を減衰するアクティブサウンドリダクション方法は、主音源が出したサウンドと重ね合わせる減衰サウンドを発生する、副音源としての少なくとも１つのスピーカを設ける段階と、各スピーカに少なくとも１つのエラーマイクロホンを割り当て、スピーカ／マイクロホン・ペアを構成する段階であって、少なくとも１つのエラーマイクロホンは、割り当てられたスピーカに向いた、主音源からのサウンドと対応するスピーカからのサウンドとの重ね合わせにより生じる残存サウンドを受け取る指向性マイクロホンとして設けられる段階と、少なくとも１つのスピーカ／マイクロホン・ペアの少なくとも１つのエラーマイクロホンとスピーカを、主音源と実質的に一直線上に配置する段階と、主音源から基準サウンドとしてサウンドを受け取る段階と、基準サウンドに対応する出力基準信号と、残存サウンドに対応する出力エラー信号とから、制御信号を計算する段階と、制御信号によりスピーカを制御する段階とを有する。
【００２５】
この方法の好ましい一実施形態は、主音源を、主音源と実質的に一直線上に配置されたスピーカ／マイクロホン・ペアのエラーマイクロホンとスピーカとの間に配置する段階を有する。
【００２６】
他の好ましい一実施形態は、主音源があるエリア内で複数のエラーマイクロホンをグループ化する段階と、エラーマイクロホンに割り当てられたスピーカをエリアの周辺に配置する段階とを有する。
【００２７】
好ましくは、本発明によるアクティブサウンドリダクション方法は、ベッドの横臥面の面上またはその上に複数のエラーマイクロホンをグループ化して、スピーカをベッドの端部分に配置する段階を有する。
【００２８】
好ましくは、この方法は、ベッドの横臥面の面上またはその上に４つのエラーマイクロホンを配置する段階と、ベッドの４つの異なる側に４つのスピーカを配置する段階とを有する。
【００２９】
この方法の好ましい一実施形態では、出力基準信号の予測可能部分を特定し、予測可能部分に対応する制御信号を発生する。この予測可能部分は、いびき音の周期的部分であってもよい。
【００３０】
この方法の他の好ましい一実施形態は、主音源が出すサウンドをマスクする追加的マスキングサウンドを発生する段階を有する。本発明の別の態様や利益は、以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。言うまでもなく、詳細な説明と具体例は、本発明の実施例を示すことにより、例示を目的としており、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本発明の上記の特徴、態様、有利性は、添付した図面を参照して以下の説明を読めば、よりよく理解できるであろう。
【図１】本発明によるアクティブサウンドリダクションシステムの第１の実施形態を示す図である。
【図２】本発明によるアクティブサウンドリダクションシステムの第２の実施形態を示す、図１と同様のビューを示す図である。
【図３】本発明によるアクティブサウンドリダクションシステムの信号フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１に、主音源である人１２が出すいびき音（snoring  sound）を減衰するアクティブサウンドリダクションシステムを示した。その全体を参照番号１０で参照する。システム１０は、ほぼ四角形のマットレスのような、横臥面（lying  surface）を有するベッド１４を有する。図１は、横臥面１６を上から見たところであり、主音源を表す人間１２は、ベッド１４の右側に寝ている。ベッド１４の左側には、第２の人１８が第１の人１２の隣に寝ている。第１の人１２がいびき音を発し、それは第１の人１２の頭２０からすべての方向に出るものとする。アクティブサウンドリダクションシステム１０は、第２の人１８の頭２２の耳の位置で、第１の人１２から出たサウンドをできるだけ減衰し、第２の人１８の頭２２があるエリアに静寂ゾーンを作り出すように機能する。
【００３３】
アクティブサウンドリダクションシステム１０は、さらに、スピーカ２４を有し、横臥面１６の端に、ベッド１４の右側に配置されている。スピーカ２４は、横臥面１６の方に、すなわちベッド１４に寝ている人１２、１８の方に向いている。基準マイクロホン２８は、頭２０の、特に第１の人の口の近くに配置され、主音源からのいびき音を受ける。基準マイクロホン２８は、図示した制御ユニット３２と接続され、制御ユニット３２は、基準マイクロホン２８が受けたサウンドを表す基準マイクロホン２８の出力基準信号を受けるように構成されている。
【００３４】
第２のマイクロホン３４は、第２の人１８の耳の近くの位置に配置される。第２のマイクロホン３４は、主音源１２が出す音と、第２の音源であるスピーカ２４が出す音の重ね合わせから得られる残存サウンドを受けるエラーマイクロホンである。基準マイクロホン２８のように、エラーマイクロホン３４は、好適なワイヤで制御ユニット３２に接続され、エラーマイクロホン３４が受けた残存サウンドを表す出力エラー信号を制御ユニット３２に送る。制御ユニット３２は、スピーカ２４を制御する制御信号を発生する。制御信号はワイヤを介してスピーカ２４に送られる。スピーカ２４を制御するこの制御信号は、基準マイクロホン２８からの出力基準信号と、エラーマイクロホン３４から受け取った出力エラー信号から計算される。
【００３５】
言い換えると、第２音源であるスピーカへの制御信号は、２つの入力に基づいて計算される。すなわち、基準マイクロホン２８からの基準信号と、エラーマイクロホン３４からの残存信号である。基準信号は主音源である第１の人１２が出したサウンドの、すなわちいびきを正確に記録するものでなければならないので、基準マイクロホン２８は人１２の頭２０に近いところに配置しなければならない。一方、エラーマイクロホン３４は、第２の人１８の耳にできるだけ近いところに配置しなければならない。スピーカ２４の制御信号は、残存信号が最小になるように計算される。これは、エラーマイクロホン３４の位置において、主音源と副音源のサウンドが互いにキャンセルして、「静寂状態」を実現することを意味する。
【００３６】
エラーマイクロホン３４と第２の人１８の頭２２があるエリアに静寂ゾーン（quiet  zone）を作り出すため、エラーマイクロホン３４、スピーカ２４、及び主音源すなわち第１の人１２は、図１において参照番号４０で示した同一線上に配置する。エラーマイクロホン３４は、スピーカ２４を向いた指向性マイクロホンであり、スピーカ２４の方向から来るサウンド（sound）をエラーマイクロホン３４で受ける。指向性エラーマイクロホン３４とスピーカ２４は、スピーカ／マイクロホン・ペア４２を形成し、このペア４２の２つのコンポーネントは、主音源が同一線上になるライン４０上に配置される。
【００３７】
このようにエラーマイクロホン３４と主音源１２とそれに対応して配置したスピーカ２４とを同一線上に配置することにより、エラーマイクロホン３４が配置された静寂ゾーンのサイズが最適化される。これは、エラーマイクロホン３４の位置に到着する、主音源１２が出す波面と、第２音源であるスピーカ２４が出す波面が、容易に広いエリアでキャンセルするからである。主音源１２の波面と副音源２４の波面との間の望ましい反対位相（phase  opposition）が広いエリアにわたり維持される。例えば、第２の人１８は、望ましい反対位相が保たれるように、波面に沿って動ける。図１による第１の実施形態に示した場合では、主音源１２はエラーマイクロホン３４と１つのスピーカ／マイクロホン・ペア４２のスピーカ２４との間にあり、静寂ゾーンは位相一致コーン（phase  match  cone）の形となる。最良の結果は、第２音源を主音源にできるだけ近く保つことにより得られる。
【００３８】
ここで留意すべき点は、正確に同一線上に配置することにより、最もよい結果が得られる。この場合には静寂ゾーンが最適化されるからである。しかし、同一線上配置から少しずれても、十分大きい静寂ゾーンを実現するには問題ない。
【００３９】
図１のアクティブサウンドリダクションシステムの第１の実施形態は、主音源１２から直接出されるサウンドの減衰では良い結果を達成している。しかし、実際の寝室の状況では、壁や物体による反射を考慮しなければならない。結果として得られる波面は、第２の人１８の位置において実現されるノイズレベルに貢献するので、図１のシステム１０はさらに波面を補正するように発展できる。かかる発展を図２のシステム５０で表した。システム５０は、図１に示したスピーカ／マイクロホン・ペア４２に対応する追加的スピーカ／マイクロホン・ペア５２、５４、５６を有する。システム５０には、全部で４つのスピーカ／マイクロホン・ペア４２、５２、５４、５６がある。システム５０は、図１のシステム１０をさらに発展させたものなので、同じ部分には明細書と図面で同じ参照番号を用いた。スピーカ／マイクロホン・ペア４２は、主音源１２と同一線上に配置したスピーカ２４とエラーマイクロホン３４とを有する。別のエラーマイクロホン５８、６０、６２は、マイクロホン５８、６０、６２に割り当てたスピーカ６４、６６、６８を指している指向性マイクロホンである。すなわち、１つのエラーマイクロホン５８は、ベッドの頭側に配置したスピーカ６４に向いている。別の１つのエラーマイクロホン６０は、スピーカ２４があるのとはベッドの逆側にある別のスピーカ６６に向かって、第２の人１８に向かっている。１つのエラーマイクロホン６２は、スピーカ６８があるベッドの足側に向かっている。
【００４０】
スピーカ２４、６４、６６、６８はベッド１４の横臥面１６の端に配置されているが、対応する４つのエラーマイクロホンは、第１の人１２と第２の人１８の間の小さいエリアに、第２の人１８の耳の近くに、グループ化され、異なる方向を指している。４つのエラーマイクロホン３４、５８、６０、６２は枕に組み込むことができる。指向性マイクロホン３４、５８、６０、６２の強い指向性により、減衰すべきいびき音を作り出す異なる波面の方向を区別することができる。
【００４１】
システム５０の各スピーカ２４、６４、６６、６８は、そのスピーカがキャンセルすべき波面のみに基づいて計算した自己制御信号により制御される。これが、エラーマイクロホン３４、５８、６０、６２が、自分が測定するサウンドの強度に関する方向情報を取得しなければならない理由である。エラーマイクロホン３４、５８、６０、６２として、いわゆる１級マイクロホンを用いて、望む方向のサウンド測定をすることができる。
【００４２】
図１のシステム１０に関連して説明したように、４つのエラーマイクロホン３４、５８、６０、６２の出力エラー信号、及び基準マイクロホン２８からの出力基準信号は、制御ユニット３２に転送される。４つのエラーマイクロホン３４、５８、６０、６２の信号パスは、互いに完全に独立であり、そのため４チャンネル系となる。図３は、簡単にアクティブサウンドリダクションシステム１０、５０の信号フローを示す図である。原理的に、１チャンネルシステム１０の信号フローを４チャンネルシステム５０に一般化できる、図３を参照した次の説明は幾分簡単になる。
【００４３】
図３において、主音源からのサウンド信号ｘ（ｎ）は主パスＰ（ｚ）７８を通って１つのエラーマイクロホンに進む。エラーマイクロホンにおける音波（sound  wave）の気圧をｄ（ｎ）とする。エラー測定ｅ（ｎ）と完全基準信号ｘ（ｎ）に基づき、アルゴリズム（参照番号８０）が適応フィルタＷ（ｚ）（参照番号８２）を更新する。この実施形態では、アルゴリズムはいわゆるＬＭＳ（least  means  squares）アルゴリズムである。フィルタＷ（ｚ）８２を用いて信号ｘ（ｎ）をフィルタして制御信号ｙ（ｎ）を求める。これは副パスＳ（ｚ）を通り、エラーマイクロホンに届く。ｙ′（ｎ）で示す。副パスＳ（ｚ）は、制御信号ｙ（ｎ）とエラー信号ｅ（ｎ）の間のパスであり、第２音源伝達関数（増幅器及びスピーカ）と、副音源とエラーマイクロホンの間の音響パスと、エラーマイクロホン伝達関数と、アナログドメインとデジタルドメインの間のすべての必要な変換とを含む。
信号ｘ（ｎ）は、制御ユニット３２（図３の破線で示す）にも入力され、フィルタＷ（ｚ）８２によりフィルタされ、ＬＭＳアルゴリズム８０の入力として用いられる。Ｓ（ｚ）は一般的には分からないことを考慮すると、理想的信号ｘ（ｎ）ではなく、フィルタ信号ｘ′（ｎ）のみがＬＭＳアルゴリズム８０により用いられるように、インパルス応答
（外１）
2013501946.tif 000003
とともに推定した
（外２）
2013501946.tif 000004
を用いる。
【００４４】
マルチチャンネルの場合には、図３に示した信号フローの原理を、Ｋ個の副音源とＫ個のエラーマイクロホンに適用できる。これらの場合にはリアルタイムでの計算は困難なので、ＬＭＳアルゴリズム８０を単純化して各スピーカ用の信号を求める。  図２には、図１に関する原理で示したように、制御信号が、制御ユニット３２から、対応するラインによりスピーカ２４、６４、６６、６８に転送されることを示した。
【００４５】
上記のシステムには様々な変形をすることができる。例えば、主音源のサウンドをマスクするマスキングサウンド（masking  sound）を音源により発生することができる。この音源を、スピーカ／マイクロホン・ペア４２、５２、５４、５６のスピーカ２４、６４、６６、６８の少なくとも１つにより、又は追加的音源により、レンダ（render）できる。他の一例では、本システムは、システム機能の履歴を記録する機能を提供し、それをメモリに格納できる。それにより、寝る人は又はその寝る人を診ている医師は、後でいびき行動に関する所望の情報を読み出すことができる。このログ機能は、制御ユニット（３２）により行うことができる。
【００４６】
上記の説明は本発明を単に例示することを目的としたものであり、添付した請求項をいずれかの実施形態や実施形態のグループに限定するものと解釈してはならない。本発明をその具体的な実施形態を参照して詳細に説明したが、請求項に記載した本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変形や変更を加えることができる。従って、明細書と図面は例示であるとみなすべきで、請求項の範囲を限定するものと考えるべきではない。  請求項において、「有する（comprising）」という用語は他の要素やステップを排除するものではなく、「１つの（"a"  or  "an"）」という表現は複数ある場合を排除するものではない。請求項に含まれる参照符号は、その請求項の範囲を限定するものと解してはならない。
【図１】
2013501946.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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