(57)【要約】無線電話のようなパーソナルオーディオデバイスは、適応ノイズキャンセル（ＡＮＣ）回路を含み、そのＡＮＣ回路は、基準マイクロフォン信号からアンチノイズ信号を適応的に生成し、アンチノイズをスピーカーまたは他の変換器出力内に注入することにより、周囲オーディオサウンドのキャンセルを引き起こす。エラーマイクロフォンはまた、変換器の近くで周囲サウンドおよび変換器出力を測定するために、スピーカーの近くに提供され、これによりノイズキャンセルの有効性の表示を提供する。処理回路は、基準および／またはエラーマイクロフォンを使用することにより、ＡＮＣ回路が、当該の音響環境に不正確に適応していないかまたは不正確に適応していないことがあるかどうか、および／またはアンチノイズ信号が、不正確でありかつ／または混乱を伴いうるかどうかを決定し、それからそのような条件を防ぐかまたは改善するために処理回路において措置をとる。
2014503844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルオーディオデバイスであって、該パーソナルオーディオデバイスは、
パーソナルオーディオデバイスハウジングと、
オーディオ信号を再生するために該ハウジングに取りつけられている変換器であって、該オーディオ信号は、聞く人へのプレイバックのためのソースオーディオと、該変換器の音響出力における周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む、変換器と、
該周囲オーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を提供するために該ハウジングに取りつけられている基準マイクロフォンと、
該変換器の該音響出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを示すエラーマイクロフォン信号を提供するために該変換器に近接して該ハウジングに取りつけられているエラーマイクロフォンと、
少なくとも１つの適応フィルターを実行する処理回路と
を含み、該少なくとも１つの適応フィルターは、該聞く人によって聞かれる該周囲オーディオサウンドの存在を弱めるための該アンチノイズ信号を該基準信号から生成する応答を有し、該処理回路は、該適応フィルターの該応答を該エラーマイクロフォンにおける該周囲オーディオサウンドを最小にするように適応させることによって、該エラーマイクロフォン信号と該基準マイクロフォン信号とに適合した該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を作成し、該処理回路は、該適応フィルターが該アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成する原因となりうる周囲オーディオ事象が発生していることを検出して、該少なくとも１つの適応フィルターの該適応を変化させる、
パーソナルオーディオデバイス。
【請求項２】
前記処理回路は、前記適応フィルターの少なくとも１つの前記適応を停止させることによって、該適応フィルターの該適応を変化させる、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項３】
前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象中、前記アンチノイズ信号をさらにミュートする、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項４】
前記処理回路は、前記少なくとも１つの適応フィルターの１つ以上の係数を事前に決定された値にセットすることにより、前記周囲オーディオ事象による該少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の前記適応の混乱を改善する、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項５】
前記周囲オーディオ事象は、風ノイズまたは前記パーソナルオーディオデバイスの前記ハウジングをひっかくことである、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項６】
前記周囲オーディオ事象は、前記変換器と前記基準マイクロフォンとの間の連結の変化による、該基準マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号であり、前記処理回路は、前記少なくとも１つの適応フィルターの適応を特定の期間停止させて、該特定の期間が経過した後、該適応フィルターの適応を再開する、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項７】
前記特定の期間は、前記周囲オーディオ事象の各発生に対して増加する、請求項６に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項８】
前記周囲オーディオ事象は、前記基準マイクロフォン信号のレベルが事前に決定された範囲から外れることである、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項９】
前記処理回路は、前記基準マイクロフォン信号の前記レベルが前記事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートする、請求項８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１０】
前記周囲オーディオ事象は、実質的にトーンである、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１１】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の適応制御は、該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を事前に決定された応答に特定の変化率で戻す漏れ特性を有し、前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象が発生していることを検出することに応答して、該漏れ特性を変化させることにより、該少なくとも１つの適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１３】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項１２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける適応フィルターを含み、前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該基準マイクロフォン信号をフィルターにかける該適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該第二の経路適応フィルターの該適応を変化させる、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１６】
前記周囲オーディオ事象は、前記ソースオーディオのレベルが事前に決定された範囲から外れることであり、前記処理回路は、該ソースオーディオの該レベルが該事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記第二の経路適応フィルターの適応を停止させる、請求項１５に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項１７】
パーソナルオーディオデバイスの変換器の近くにおいて周囲オーディオサウンドをキャンセルする方法であって、該方法は、
基準マイクロフォン信号を生成するために基準マイクロフォンを用いて周囲オーディオサウンドを測定する第一の測定を行うことと、
エラーマイクロフォンを用いて、該変換器の出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを測定する第二の測定を行うことと、
該変換器の音響出力における該周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すために、該基準マイクロフォンの出力をフィルターにかける適応フィルターの応答を適応させることによって、該第一の測定を行うことおよび該第二の測定を行うことの結果からアンチノイズ信号を適応的に生成することと、
該変換器に提供されるオーディオ信号を生成するために、前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、
該適応フィルターが該アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成する原因となりうる周囲オーディオ事象が発生していることを検出することと、
該検出することに応答して、該少なくとも一つの適応フィルターの該応答を変化させることと
を含む、方法。
【請求項１８】
前記変化させることは、前記適応フィルターの少なくとも１つの前記適応を停止させることによって、該適応フィルターの該適応を変化させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記周囲オーディオ事象中、前記アンチノイズ信号をミュートすることをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記変化させることは、前記少なくとも１つの適応フィルターの１つ以上の係数を事前に決定された値にセットすることにより、前記周囲オーディオ事象による該少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の前記適応の混乱を改善する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記周囲オーディオ事象は、風ノイズまたは前記パーソナルオーディオデバイスのハウジングをひっかくことである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記周囲オーディオ事象は、前記変換器と前記基準マイクロフォンとの間の連結の変化による、該基準マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号であり、前記変化させることは、前記少なくとも１つの適応フィルターの適応を特定の期間停止させ、該特定の期間が経過した後、該適応フィルターの適応を再開することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記特定の期間を前記周囲オーディオ事象の各発生に対して増加させることをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記周囲オーディオ事象は、前記基準マイクロフォン信号のレベルが事前に決定された範囲から外れることである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
前記変化させることは、前記基準マイクロフォン信号の前記レベルが前記事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートすることを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記周囲オーディオ事象は、実質的にトーンである、請求項１８に記載の方法。
【請求項２７】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の適応制御は、該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を事前に決定された応答に特定の変化率で戻す漏れ特性を有し、前記変化させることは、前記周囲オーディオ事象が発生していることを検出することに応答して、該漏れ特性を変化させることにより、該少なくとも１つの適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項２９】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける適応フィルターを含み、前記変化させることは、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該基準マイクロフォン信号をフィルターにかける該適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルターを含み、かつ該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去することにより、アンチノイズと聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記方法は、該第二の経路適応フィルターの該応答を、該エラー信号と相互に関連づけられる前記基準信号の成分を最小にするように適応させることを含み、前記変化させることは、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該第二の経路適応フィルターの該適応を変化させる、請求項１７に記載の方法。
【請求項３２】
前記周囲オーディオ事象は、前記ソースオーディオのレベルが事前に決定された範囲から外れることであり、前記変化させることは、該ソースオーディオの該レベルが該事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記第二の経路適応フィルターの応答を停止させる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部を実行する集積回路であって、該集積回路は、
信号を変換器に提供する出力であって、該信号は、聞く人へのプレイバックのためのソースオーディオと、該変換器の音響出力における周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む、出力と、
該周囲オーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を受信する基準マイクロフォン入力と、
該変換器の該出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを示すエラーマイクロフォン信号を受信するエラーマイクロフォン入力と、
適応フィルターを実行する処理回路と
を含み、該適応フィルターは、該聞く人によって聞かれる該周囲オーディオサウンドの存在を弱めるための該アンチノイズ信号を該基準信号から生成する応答を有し、該処理回路は、該適応フィルターの該応答を該エラーマイクロフォン信号における該周囲オーディオサウンドを最小にするように適応させることによって、該エラーマイクロフォン信号と該基準マイクロフォン信号とに適合した該適応フィルターの該応答を作成し、該処理回路は、該適応フィルターが該アンチノイズ信号において望ましくない成分を生成する原因となりうる周囲オーディオ事象が発生していることを検出して、該少なくとも１つの適応フィルターの該適応を変化させる、
集積回路。
【請求項３４】
前記処理回路は、前記適応フィルターの少なくとも１つの前記適応を停止させることによって、該適応フィルターの該適応を変化させる、請求項３３に記載の集積回路。
【請求項３５】
前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象中、前記アンチノイズ信号をさらにミュートする、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項３６】
前記処理回路は、前記少なくとも１つの適応フィルターの１つ以上の係数を事前に決定された値にセットすることにより、前記周囲オーディオ事象による該少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の前記適応の混乱を改善する、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項３７】
前記周囲オーディオ事象は、風ノイズまたは前記パーソナルオーディオデバイスの前記ハウジングをひっかくことである、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項３８】
前記周囲オーディオ事象は、前記変換器と前記基準マイクロフォンとの間の連結の変化による、該基準マイクロフォンを通した正のフィードバックによる信号であり、前記処理回路は、前記少なくとも１つの適応フィルターの適応を特定の期間停止させて、該特定の期間が経過した後、該適応フィルターの適応を再開する、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項３９】
前記特定の期間は、前記周囲オーディオ事象の各発生に対して増加する、請求項３８に記載の集積回路。
【請求項４０】
前記周囲オーディオ事象は、前記基準マイクロフォン信号のレベルが事前に決定された範囲から外れることである、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項４１】
前記処理回路は、前記基準マイクロフォン信号の前記レベルが前記事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートする、請求項４０に記載の集積回路。
【請求項４２】
前記周囲オーディオ事象は、実質的にトーンである、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項４３】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項３４に記載の集積回路。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの適応フィルターの前記応答の適応制御は、該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を事前に決定された応答に特定の変化率で戻す漏れ特性を有し、前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象が発生していることを検出することに応答して、該漏れ特性を変化させることにより、該少なくとも１つの適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項３３に記載の集積回路。
【請求項４５】
前記周囲オーディオ事象は、近端の発話である、請求項４４に記載の集積回路。
【請求項４６】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける適応フィルターを含み、前記処理回路は、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該基準マイクロフォン信号をフィルターにかける該適応フィルターの前記適応を変化させる、請求項３３に記載の集積回路。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、前記周囲オーディオ事象を検出することに応答して、該第二の経路適応フィルターの該適応を変化させる、請求項３３に記載の集積回路。
【請求項４８】
前記周囲オーディオ事象は、前記ソースオーディオのレベルが事前に決定された範囲から外れることであり、前記処理回路は、該ソースオーディオの該レベルが該事前に決定された範囲から外れていることを決定することに応答して、前記第二の経路適応フィルターの適応を停止させる、請求項４７に記載の集積回路。
【請求項４９】
パーソナルオーディオデバイスであって、該パーソナルオーディオデバイスは、
パーソナルオーディオデバイスハウジングと、
オーディオ信号を再生するために該ハウジングに取りつけられている変換器であって、該オーディオ信号は、聞く人へのプレイバックのためのソースオーディオと、該変換器の音響出力における周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む、変換器と、
該周囲オーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を提供するために該ハウジングに取りつけられている基準マイクロフォンと、
該変換器の該音響出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを示すエラーマイクロフォン信号を提供するために該変換器に近接して該ハウジングに取りつけられているエラーマイクロフォンと、
少なくとも１つの適応フィルターを実行する処理回路と
を含み、該少なくとも１つの適応フィルターは、該聞く人によって聞かれる該周囲オーディオサウンドの存在を弱めるための該アンチノイズ信号を該基準信号から生成する応答を有し、該処理回路は、該適応フィルターの該応答を該エラーマイクロフォンにおける該周囲オーディオサウンドを最小にするように適応させることによって、該エラーマイクロフォン信号と該基準マイクロフォン信号とに適合した該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を作成し、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出して、該アンチノイズ信号を該変換器により再生される該オーディオ信号から除去する、
パーソナルオーディオデバイス。
【請求項５０】
前記処理回路は、前記少なくとも一つの適応フィルターの前記係数における無秩序な動きを検出して、応答における前記アンチノイズ信号を除去する、請求項４９に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項５１】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力にさらに向け、該アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの適応は、連続したままである、請求項４９に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力にさらに向け、該アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの適応は、停止させられる、請求項４９に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項５３】
パーソナルオーディオデバイスの変換器の近くにおいて周囲オーディオサウンドをキャンセルする方法であって、該方法は、
基準マイクロフォン信号を生成する基準マイクロフォンを用いて周囲オーディオサウンドを測定する第一の測定を行うことと、
エラーマイクロフォンを用いて、該変換器の出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを測定する第二の測定を行うことと、
該変換器の音響出力における該周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すために、該基準マイクロフォンの出力をフィルターにかける適応フィルターの応答を適応させることによって、該第一の測定を行うことおよび該第二の測定を行うことの結果からアンチノイズ信号を適応的に生成することと、
該変換器に提供されるオーディオ信号を生成するために、前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、
該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することと、
該検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該変換器により再生される該オーディオ信号から除去することと
を含む、方法。
【請求項５４】
前記検出することは、前記少なくとも１つの適応フィルターの係数における無秩序な動きを検出する、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルターを含み、かつ該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去することにより、アンチノイズと聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記方法は、
該第二の経路適応フィルターの該応答を、該エラー信号と相互に関連づけられる前記基準信号の成分を最小にするように適応させることと、
該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力に向けることと、
該アンチノイズ信号を生成するための該基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの連続した適応を続けることと
をさらに含む、請求項５３に記載の方法。
【請求項５６】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルターを含み、かつ該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去することにより、アンチノイズと聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記方法は、
該第二の経路適応フィルターの該応答を、該エラー信号と相互に関連づけられる前記基準信号の成分を最小にするように適応させることと、
該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力に向けることと、
該アンチノイズ信号を生成するための該基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの適応を停止させることと
をさらに含む、請求項５３に記載のパーソナルオーディオデバイス。
【請求項５７】
パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部を実行する集積回路であって、該集積回路は、
信号を変換器に提供する出力であって、該信号は、聞く人へのプレイバックのためのソースオーディオと、該変換器の音響出力における周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む、出力と、
該周囲オーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を受信する基準マイクロフォン入力と、
該変換器の該出力および該変換器における該周囲オーディオサウンドを示すエラーマイクロフォン信号を受信するエラーマイクロフォン入力と、
少なくとも１つの適応フィルターを実行する処理回路と
を含み、該少なくとも１つの適応フィルターは、該聞く人によって聞かれる該周囲オーディオサウンドの存在を弱めるための該アンチノイズ信号を該基準信号から生成する応答を有し、該処理回路は、該適応フィルターの該応答を該エラーマイクロフォン信号における該周囲オーディオサウンドを最小にするように適応させることによって、該エラーマイクロフォン信号と該基準マイクロフォン信号とに適合した該少なくとも１つの適応フィルターの該応答を作成し、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出して、該アンチノイズ信号を該変換器により再生される該オーディオ信号から除去する、
集積回路。
【請求項５８】
前記処理回路は、前記少なくとも１つの適応フィルターの係数における無秩序な動きを検出して、応答における前記アンチノイズ信号を除去する、請求項５７に記載の集積回路。
【請求項５９】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力にさらに向け、該アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの適応は、連続したままである、請求項５７に記載の集積回路。
【請求項６０】
前記少なくとも１つの適応フィルターは、前記ソースオーディオを作成する第二の経路応答を有する第二の経路適応フィルター、および該ソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から除去するコンバイナーを含むことにより、アンチノイズと前記聞く人に送達される周囲オーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供し、前記処理回路は、該適応フィルターを、該第二の経路適応フィルターのコピーの出力と相互に関連づけられる該エラー信号の成分を最小にするように適応させ、該処理回路は、該アンチノイズ信号が誤っている可能性が高いことを検出することに応答して、該アンチノイズ信号を該第二の経路適応フィルターの入力にさらに向け、該アンチノイズ信号を生成するための前記基準マイクロフォン信号をフィルターにかける別の適応フィルターの適応は、停止させられる、請求項５７に記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して、適応ノイズキャンセル（ＡＮＣ）を含む無線電話のようなパーソナルオーディオデバイスに関連し、より具体的には、種々の動作条件のもとでパーソナルオーディオデバイスにおけるＡＮＣの取扱いに関連する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
無線電話（たとえば、携帯電話）、コードレス電話、および他の消費者オーディオデバイス（たとえば、ｍｐ３プレーヤー）は、幅広く使用されている。そのようなデバイスの明瞭さに関する性能は、ノイズキャンセルを提供することにより向上させられ、そのノイズキャンセルは、周囲の音響事象を測定するマイクロフォンを使用し、それからアンチノイズ信号をデバイスの出力内へ挿入する信号処理を使用することで、周囲の音響事象をキャンセルしうる。
【０００３】
無線電話のようなパーソナルオーディオデバイスのまわりの音響環境は、劇的に変化しうるので、存在するノイズソースおよびデバイス自身の位置に応じて、ノイズキャンセルをそのような環境変化を考慮するように適応させることが望ましい。しかし、適応ノイズキャンセル回路は複雑であり、追加の電力を消費し、かつ特定の状況のもとで望ましくない結果を生成しうる。
【０００４】
したがって、変動する音響環境においてノイズキャンセルを提供するパーソナルオーディオデバイス（無線電話を含む）を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（本発明の開示）
変動する音響環境においてノイズキャンセルを提供するパーソナルオーディオデバイスを提供する上述の目的は、パーソナルオーディオデバイス、動作方法、および集積回路において達成される。
【０００６】
パーソナルオーディオデバイスは、ハウジングを含み、変換器は、オーディオ信号を再生するためにハウジングに取りつけられ、そのオーディオ信号は、聞く人へのプレイバックのためのソースオーディオと、変換器の音響出力における周囲オーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含み、そのパーソナルオーディオデバイスは、適応ノイズキャンセル（ＡＮＣ）機能性を提供する集積回路を含みうる。方法は、パーソナルオーディオデバイスおよび集積回路の動作方法である。基準マイクロフォンは、周囲オーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を提供するためにハウジングに取りつけられる。パーソナルオーディオデバイスは、アンチノイズ信号が周囲オーディオサウンドの実質的なキャンセルを引き起こすように、１つ以上の適応フィルターを使用して基準マイクロフォン信号からアンチノイズ信号を適応的に生成するために、ハウジング内にＡＮＣ処理回路をさらに含む。エラーマイクロフォンは、周囲オーディオサウンドをキャンセルするアンチノイズ信号の適応を制御するため、および処理回路の出力から変換器までの電気音響経路について補正するために含まれる。
【０００７】
基準およびエラーマイクロフォンから受信されるオーディオを分析することによって、ＡＮＣ処理回路は、存在する周囲オーディオのタイプに従って制御されうる。特定の状況のもと、ＡＮＣ処理回路は、周囲オーディオサウンドの効果的なキャンセルを引き起こすアンチノイズ信号を生成することができないことがあり、たとえば、変換器がそのような応答を生成可能でないか、または適切なアンチノイズが決定されることが可能でない。特定の条件は、適応フィルター（単数または複数）が無秩序な動きまたは他の制御されていない動きを示す原因ともなりうる。本発明のＡＮＣ処理回路は、そのような条件を検出して、そのような事象の影響を弱め、誤ったアンチノイズ信号が生成されることを防ぐために、適応フィルター（単数または複数）に措置をとる。
【０００８】
本発明の前記および他の目的、特徴および利点は、添付の図面に図示されるような、下記の本発明の好ましい実施形態のより詳細な説明から明白である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に従う、無線電話１０の例証である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に従う、無線電話１０内の回路のブロック線図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に従う、図２のＣＯＤＥＣ集積回路２０のＡＮＣ回路３０内の信号処理回路および機能的なブロックを描写するブロック線図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に従う、図３の回路における周囲オーディオ事象検出およびＡＮＣ制御と関連づけられる機能的なブロックを図示するブロック線図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に従う、ＡＮＣ動作が望ましくないアンチノイズを生成しそうであるか、または不適当に適応しそうであることを検出し、適切な措置をとる方法のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施形態に従う、集積回路内の信号処理回路および機能的なブロックを描写するブロック線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（発明を実施する最良のモード）
本発明は、無線電話のようなパーソナルオーディオデバイスにおいて実行されうるノイズキャンセル技術および回路を包含する。パーソナルオーディオデバイスは、周囲の音響環境を測定し、かつ信号を生成する適応ノイズキャンセル（ＡＮＣ）回路を含み、その信号は、スピーカー（または他の変換器）の出力内に注入されることで、周囲の音響事象をキャンセルする。基準マイクロフォンは、周囲の音響環境を測定するために提供され、エラーマイクロフォンは、周囲オーディオサウンドをキャンセルするアンチノイズ信号の適応を制御するため、および処理回路の出力から変換器までの電気音響経路について補正するために含まれる。しかし、特定の音響条件のもとで、（たとえば、特定の音響条件または事象が発生する場合）、ＡＮＣ回路は、不適当に、または不安定／無秩序な態様で動作しうる。本発明は、そのような条件の影響を防ぎ、かつ／または最小にする仕組みを提供する。
【００１１】
そこで図１を参照すると、無線電話１０は、本発明の実施形態に従って図示され、ヒトの耳５に近接して示される。図示された無線電話１０は、本発明の実施形態に従って技術が用いられうるデバイスの例であるが、図示された無線電話１０、または後の例証に描写される回路に具体化された要素または形態のすべてが、特許請求の範囲に列挙されている発明を実施するために要求されるわけではないということが理解される。無線電話１０は、スピーカーＳＰＫＲのような変換器を含み、その変換器は、無線電話１０によって受信される遠方からの発話を、着信音、記憶されたオーディオ番組素材、バランスのとれた会話の知覚を提供するために近端の発話（ｎｅａｒ−ｅｎｄ  ｓｐｅｅｃｈ）（つまり、無線電話１０のユーザーの発話）を注入すること、ならびに無線電話１０による再生を要求する他のオーディオ（たとえば、無線電話１０により受信されるウェブページまたは他のネットワーク通信からのソースおよびバッテリー低下および他のシステム事象の通知のようなオーディオ表示）のような他の局所的なオーディオ事象と一緒に再生する。近発話（ｎｅａｒ−ｓｐｅｅｃｈ）マイクロフォンＮＳは、近端の発話を捕捉するために提供され、その近端の発話は、無線電話１０から他の会話の参加者（単数または複数）に送られる。
【００１２】
無線電話１０は、スピーカーＳＰＫＲにより再生される遠方からの発話および他のオーディオの明瞭さを向上させるために、適応ノイズキャンセル（ＡＮＣ）回路、およびアンチノイズ信号をスピーカーＳＰＫＲ内に注入するという特徴を含む。基準マイクロフォンＲは、周囲の音響環境を測定するために提供され、ユーザーの口の典型的な位置から離れて位置づけられ、その結果、近端の発話は、基準マイクロフォンＲにより生成される信号において最小にされる。第三のマイクロフォン、エラーマイクロフォンＥは、無線電話１０が耳５にきわめて近接している場合、耳５に近いスピーカーＳＰＫＲにより再生されるオーディオと組み合わせた周囲オーディオの測定を提供することによりＡＮＣ動作をさらに向上させるために提供される。無線電話１０内の例示的な回路１４は、基準マイクロフォンＲ、近発話マイクロフォンＮＳ、およびエラーマイクロフォンＥからの信号を受信するオーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０を含み、無線電話トランシーバーを含むＲＦ集積回路１２のような他の集積回路とインターフェースで接続する。本発明の他の実施形態において、本明細書中に開示される回路および技術は、単一の集積回路（たとえば、チップ上ＭＰ３プレーヤー集積回路）に組み込まれ、その集積回路は、制御回路およびパーソナルオーディオデバイスの全体を実行する他の機能性を含みうる。
【００１３】
一般に、本発明のＡＮＣ技術は、基準マイクロフォンＲに影響を与える（スピーカーＳＰＫＲの出力および／または近端の発話に対立するものとしての）周囲の音響事象を測定し、エラーマイクロフォンＥに影響を与える同じ周囲の音響事象も測定することによって、図示された無線電話１０のＡＮＣ処理回路は、基準マイクロフォンＲの出力から生成されるアンチノイズ信号を、周囲の音響事象の振幅をエラーマイクロフォンＥで最小にするという特性を有するように適応させる。音響経路Ｐ（ｚ）が、基準マイクロフォンＲからエラーマイクロフォンＥに延びるので、ＡＮＣ回路は、電気音響経路Ｓ（ｚ）の影響を除去することと組み合わせた音響経路Ｐ（ｚ）を本質的に推定しており、その電気音響経路Ｓ（ｚ）は、ＣＯＤＥＣ  ＩＣ２０のオーディオ出力回路の応答、および特定の音響環境におけるスピーカーＳＰＫＲとエラーマイクロフォンＥとの間の連結を含むスピーカーＳＰＫＲの音響／電気の伝達関数を表し、この特定の音響環境は、無線電話が耳５にしっかり押しつけられない場合、耳５の近さおよび構造ならびに無線電話１０に近接しうる他の身体対象およびヒトの頭の構造による影響を受ける。図示された無線電話１０は、第三の近発話マイクロフォンＮＳと共に２つのマイクロフォンＡＮＣシステムを含む一方、本発明のいくつかの局面は、別個のエラーおよび基準マイクロフォンを含まないか、または無線電話が基準マイクロフォンＲの機能を果たす近発話マイクロフォンＮＳを使用するシステムにおいて実施されうる。そのうえ、本発明の範囲を変化させずに、検出機構を含むマイクロフォンへの入力に提供される選択肢を制限することとは別に、オーディオプレイバックのためだけに設計されたパーソナルオーディオデバイスにおいて、近発話マイクロフォンＮＳは、概して、含まれず、以下でさらに詳細に説明される回路の近発話信号経路は、省略されうる。
【００１４】
そこで図２を参照すると、無線電話１０内の回路は、ブロック線図に示される。ＣＯＤＥＣ集積回路２０は、基準マイクロフォン信号を受信し、かつ基準マイクロフォン信号のデジタル表現ｒｅｆを生成するアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１Ａ、エラーマイクロフォン信号を受信し、かつエラーマイクロフォン信号のデジタル表現ｅｒｒを生成するＡＤＣ２１Ｂ、および近発話マイクロフォン信号を受信し、かつエラーマイクロフォン信号のデジタル表現ｎｓを生成するＡＤＣ２１Ｃを含む。ＣＯＤＥＣ  ＩＣ２０は、駆動スピーカーＳＰＫＲのための出力を増幅器Ａ１から生成し、その増幅器Ａ１は、コンバイナー２６の出力を受信するデジタルアナログ変換機（ＤＡＣ）２３の出力を増幅する。コンバイナー２６は、内部オーディオソース２４からのオーディオ信号と、ＡＮＣ回路３０により生成されるアンチノイズ信号（アンチノイズ信号は、慣行に従って、基準マイクロフォン信号ｒｅｆのノイズと同じ極性を有し、したがってコンバイナー２６により引かれる）と、無線電話１０のユーザーがダウンリンク発話ｄｓに適切に関係した自身の声を聞くように近発話信号ｎｓの一部とを組み合わせ、そのダウンリンク発話ｄｓは、ラジオ周波数（ＲＦ）集積回路２２から受信され、さらにコンバイナー２６によって組み合わせられる。近発話信号ｎｓはＲＦ集積回路２２にも提供され、アップリンク発話としてサービスプロバイダーにアンテナＡＮＴ経由で送られる。
【００１５】
そこで図３を参照すると、ＡＮＣ回路３０の詳細は、本発明の実施形態に従って示される。適応フィルター３２は、基準マイクロフォン信号ｒｅｆを受信し、かつ理想的な状況のもとで、その伝達関数Ｗ（ｚ）をアンチノイズ信号を生成するＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）になるように適応させ、そのアンチノイズ信号は、図２のコンバイナー２６により例示されるように、アンチノイズ信号を変換器により再生されるオーディオと組み合わせる出力コンバイナーに提供される。ミューティングゲート回路Ｇ１は、アンチノイズ信号が誤っているか、または効果がないと予期される場合、以下でさらに詳細に説明されるような特定の条件のもとでアンチノイズ信号をミュートする。本発明のいくつかの実施形態に従って、別のゲート回路Ｇ２は、アンチノイズ信号をコンバイナー３６Ｂ内へ向け直すことを制御し、そのコンバイナー３６Ｂは、入力信号を第二の経路の適応フィルター３４Ａに提供し、以下で説明されるような特定の周囲の音響条件の中アンチノイズ信号がミュートされる間、Ｗ（ｚ）が適応し続けることを可能にする。適応フィルター３２の係数は、Ｗ係数制御ブロック３１により制御され、そのＷ係数制御ブロック３１は、２つの信号の相関を使用することで、適応フィルター３２の応答を決定し、その適応フィルター３２は、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒに存在する基準マイクロフォン信号ｒｅｆの成分の間のエラーを、最小２乗平均の意味で、概して最小にする。Ｗ係数制御ブロック３１により比較される信号は、フィルター３４Ｂにより提供される、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーにより作成されるような基準マイクロフォン信号ｒｅｆ、およびエラーマイクロフォン信号ｅｒｒを含む別の信号である。基準マイクロフォン信号ｒｅｆを、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーＳＥＣＯＰＹ（ｚ）を用いて変換すること、および結果として生じる信号とエラーマイクロフォン信号ｅｒｒとの間の差を最小にすることにより、適応フィルター３２は、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の所望される応答に適応する。エラーマイクロフォン信号ｅｒｒに加えて、Ｗ係数制御ブロック３１によりフィルター３４Ｂの出力と比較される信号は、フィルター応答ＳＥ（ｚ）により処理されたダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転した量を含み、応答ＳＥＣＯＰＹ（ｚ）はフィルター応答ＳＥ（ｚ）のコピーである。ダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転した量を注入することにより、適応フィルター３２は、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒに存在する比較的大きな量のダウンリンクオーディオに適応するのを妨げられ、電気および音響の経路Ｓ（ｚ）が、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓがエラーマイクロフォンＥに到達するのに必要な経路であるので、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転したコピーを、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定を用いて変換することにより、比較の前にエラーマイクロフォン信号ｅｒｒから除去されるダウンリンクオーディオは、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒで再生されるダウンリンクオーディオ信号ｄｓの予期されたバージョンに一致するはずである。フィルター３４Ｂは、それ自体が適応フィルターではないが、適応フィルター３４Ａの応答に一致するように調整される調節可能な応答を有し、その結果、フィルター３４Ｂの応答は、適応フィルター３４Ａの適応の跡を追う。
【００１６】
上記を実行するために、適応フィルター３４Ａは、ＳＥ係数制御ブロック３３により制御される係数を有し、そのＳＥ係数制御ブロック３３は、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓを、上記で説明された、フィルターにかけられたダウンリンクオーディオ信号ｄｓの除去後のエラーマイクロフォン信号ｅｒｒと比較し、その上記で説明された、フィルターにかけられたダウンリンクオーディオ信号ｄｓは、適応フィルター３４Ａによりフィルターにかけられることで、エラーマイクロフォンＥに送達される予期されたダウンリンクオーディオを表し、その予期されたダウンリンクオーディオは、コンバイナー３６Ａにより適応フィルター３４Ａの出力から除去される。ＳＥ係数制御ブロック３３は、実際のダウンリンク発話信号ｄｓを、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒに存在するダウンリンクオーディオ信号ｄｓの成分と相互に関連づける。
【００１７】
それによって、適応フィルター３４Ａは、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓ（および、必要に応じて、上記で説明されたようなミューティング条件中、コンバイナー３６Ｂにより組み合わせられたアンチノイズ信号）から信号を生成するように適応させられ、その信号は、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒから引かれる場合、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓによるものでないエラーマイクロフォン信号ｅｒｒの内容を含む。事象検出３９および監視制御論理３８は、以下でさらに詳細に開示されるように、本発明の種々の実施形態と適合した種々の事象に応答して、種々の動作を行う。
【００１８】
以下の表１は、図１の無線電話１０の環境に発生しうる周囲の事象または条件、ＡＮＣ動作と共に起こる問題、および特定の周囲の事象または条件が検出された場合にＡＮＣ処理回路により採られる応答のリストを描写する。
【００１９】
【表１】
2014503844.tif 000003
図３に図示されるように、Ｗ係数制御ブロック３１は、係数の情報を計算ブロック３７に提供し、その計算ブロック３７は、適応フィルター３２の応答を作成する係数Ｗｎ（ｚ）の大きさの和Σ｜Ｗｎ（ｚ）｜の時間微分係数を計算し、その時間微分係数は、適応フィルター３２の応答のすべてのゲインの変動の表示である。和Σ｜Ｗｎ（ｚ）｜の大きな変動は、機械的ノイズ（たとえば、基準マイクロフォンＲに起こりがちな風または無線電話１０のハウジング上の機械的な接触の変化（たとえばひっかくこと）により生成されたノイズ）または他の条件（たとえば、あまりに大きく、かつ不安定な動作の原因となる適応ステップサイズが、システムにおいて使用された）を示す。コンパレーターＫ１は、和Σ｜Ｗｎ（ｚ）｜の時間微分係数をしきい値と比較することで、機械的ノイズ条件の表示を監視制御３８に提供し、その表示は、和Σ｜Ｗｎ（ｚ）｜の変動が、無線電話１０に存在する近端の発話のエネルギーの変動によるものであると示しうる近端の発話信号ｎｓのエネルギーに大きな変化があるかどうかの、事象検出３９による検出を用いて修正されうる。
【００２０】
そこで、図４を参照すると、本発明の実施形態に従い、図３の事象検出回路３９内の詳細が示される。基準マイクロフォン信号ｒｅｆ、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒ、近発話信号ｎｓ、およびダウンリンク発話ｄｓの各々は、それぞれ、対応するＦＦＴ処理ブロック６０Ａ〜６０Ｄに提供される。対応するトーン検出器６２Ａ〜６２Ｄは、それらの対応するＦＦＴ処理ブロック６０Ａ〜６０Ｄからの出力を受信し、フラグ（ｔｏｎｅ＿ｒｅｆ、ｔｏｎｅ＿ｅｒｒ、ｔｏｎｅ＿ｎｓ、およびｔｏｎｅ＿ｄｓ）を生成し、そのフラグは、トーンの存在を示す、入力信号のスペクトル内の一貫した明確なピークの存在または不在を示す。トーン検出器６２Ａ〜６２Ｄは、検出されたトーンの周波数の表示（ｆｒｅｑ＿ｒｅｆ、ｆｒｅｑ＿ｅｒｒ、ｆｒｅｑ＿ｎｓ、およびｆｒｅｑ＿ｄｓ）も提供する。基準マイクロフォン信号ｒｅｆ、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒ、近発話信号ｎｓ、およびダウンリンク発話ｄｓの各々は、それぞれ、対応するレベル検出器６４Ａ〜６４Ｄにも提供され、そのレベル検出器６４Ａ〜６４Ｄは、対応する入力信号レベルのレベルが事前に決定された下限より下に下がる場合に表示（ｒｅｆ＿ｌｏｗ、ｅｒｒ＿ｌｏｗ、ｎｓ＿ｌｏｗ、およびｄｓ＿ｌｏｗ）を生成し、対応する入力信号が事前に決定された上限を超える場合に別の表示（ｒｅｆ＿ｈｉ、ｅｒｒ＿ｈｉ、ｎｓ＿ｈｉ、およびｄｓ＿ｈｉ）を生成する。事象検出器３９により生成された情報を用いて、監視制御３８は、（変換器と基準マイクロフォンｒｅｆとの間に手をカップ状にすることにより引き起こされうるような）変換器と基準マイクロフォンｒｅｆとの間の正のフィードバックによるハウリングを含む強烈なトーンが存在するかどうかを決定し、ＡＮＣ処理回路内で適切な措置をとる。ハウリングは、トーンがマイクロフォン入力の各々に存在する（つまり、ｔｏｎｅ＿ｒｅｆ、ｔｏｎｅ＿ｅｒｒ、およびｔｏｎｅ＿ｎｓが全てセットされる）ことと、トーンの周波数がすべて等しく（ｆｒｅｑ＿ｒｅｆ＝ｆｒｅｑ＿ｅｒｒ＝ｆｒｅｑ＿ｎｓ）、トーンの基本値域の値域レベルが、エラーマイクロフォンチャンネルｅｒｒ内で、基準マイクロフォンチャンネルｒｅｆおよび発話チャンネルｎｓ内よりも、対応するしきい値分大きいということと、ｅｒｒ＿ｆｒｅｑの値がｄｓ＿ｆｒｅｑに等しくないということ（これらのことは、トーンがダウンリンクｄｓに起因しているということを示す）とを決定することで検出され、かつ再生されるはずである。監視制御３８は、存在しうる他のタイプのトーンも識別し、他の措置をとりうる。監視制御３８は、負荷をかけすぎるノイズが存在するかどうか、または周囲の環境が静かであるかどうかを決定するために基準マイクロフォン信号レベル表示（ｒｅｆ＿ｌｏｗおよびｒｅｆ＿ｈｉ）と、近発話が存在することを示す近発話レベル表示ｎｓ＿ｈｉと、ダウンリンクオーディオが不在であるかどうかを決定するためにダウンリンクオーディオレベル表示ｄｓ＿ｌｏｗとをモニターする。上記に列挙された条件の各々は表１の行に対応し、監視制御は、列挙されるように、特定の条件が検出された場合、適切な措置をとる。
【００２１】
そこで図５を参照すると、本発明の実施形態に従い、監視制御アルゴリズムが、図示される。フィルター応答Ｗ（ｚ）の適応（つまり、フィルター応答Ｗ（ｚ）の係数の値の制御）が、不安定であると決定される場合（決定７０）、アンチノイズは、ミュートされ、フィルター応答Ｗ（ｚ）は、リセットされ、かつさらなる適応からフリーズされる（ステップ７１）。なおそのうえ、応答ＳＥ（ｚ）は、必要に応じて、リセットされ、かつフリーズされる。あるいは、上記で言及されたように、応答Ｗ（ｚ）の適応をフリーズすることではなく、アンチノイズ信号は、適応フィルター３４Ａ内に向け直されうる。トーンが検出され（決定７２）、かつ正のフィードバックハウリング条件が示された場合（決定７３）、アンチノイズは、ミュートされ、応答Ｗ（ｚ）およびＳＥ（ｚ）はさらなる適応からフリーズされ、Ｗ（ｚ）は、リセットされ、なおそのうえ、ＳＥ（ｚ）は、必要に応じてリセットされる（ステップ７５）。タイムアウト待ちが、用いられ、かつ後の繰返しのために増加されうる（ステップ７６）。そうでなく、トーンが検出され（決定７２）、かつハウリング条件が示されなかった場合（決定７３）、応答Ｗ（ｚ）は、フリーズされる（ステップ７４）。基準マイクロフォンレベルが低い（ｒｅｆ＿ｌｏｗセット）場合（決定７７）、アンチノイズは、ミュートされ、応答Ｗ（ｚ）は、さらなる適応からフリーズされる（ステップ７８）。基準マイクロフォンレベルが高い（ｒｅｆ＿ｈｉセット）場合（決定７９）、応答Ｗ（ｚ）は、さらなる適応からフリーズされるか、または適応フィルターの漏れが増加される（ステップ７８）。並行適応フィルター配置における漏れは、図６に関して以下に説明される。基準マイクロフォンチャンネルｒｅｆのレベルがあまりに高い（ｒｅｆ＿ｈｉがセットされる）場合（決定７９）、応答Ｗ（ｚ）およびＳＥ（ｚ）は、さらなる応答からフリーズされ、必要に応じて、アンチノイズ信号は、ミュートされる（ステップ８０）。近端の発話が検出される（ｎｓ＿ｈｉがセットされる）場合（決定８１）、応答Ｗ（ｚ）がさらなる応答からフリーズされるか、漏れの量が増加されるかのどちらかがなされる（ステップ８２）。ダウンリンクオーディオｄｓレベルが低い（ｄｓ＿ｌｏｗがセットされる）場合、応答ＳＥ（ｚ）が整えうるダウンリンクオーディオ信号がないので、応答ＳＥ（ｚ）は、さらなる応答からフリーズされる（ステップ８４）。ＡＮＣ処理が終わる（ステップ８５）まで、ステップ７０〜８５の工程は、動作が、図５に図示されるアルゴリズムによって検出される望ましくない条件に反応する時間を有すること、およびいくつかの場合、停止させることを可能にする追加の遅延８６と共に、繰り返される。
【００２２】
そこで図６を参照すると、ＡＮＣシステムのブロック線図が、本発明の実施形態に従って、ＣＯＤＥＣ集積回路２０内で実行されうるようなＡＮＣ技術を図示するために示される。基準マイクロフォン信号ｒｅｆは、６４倍オーバーサンプリングで動作するデルタ―シグマＡＤＣ４１Ａにより生成され、そのデルタ―シグマＡＤＣ４１Ａの出力は、デシメーター４２Ａにより２倍に縮小化させられ、３２倍オーバーサンプリング信号を生む。デルタ―シグマシェーパー４３Ａは、イメージのエネルギーを、並行する一対のフィルターステージ４４Ａおよび４４Ｂの結果として生じる応答が有意な応答を有するバンドの外に広げる。フィルターステージ４４Ｂは、固定された応答ＷＦＩＸＥＤ（ｚ）を有し、その固定された応答ＷＦＩＸＥＤ（ｚ）は、概して、典型的なユーザーのための無線電話１０の特定の設計についてのＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の推定で起点を提供するように、事前に決定される。Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の推定の応答の適応部分ＷＡＤＡＰＴ（ｚ）は、適応フィルター４４Ａにより提供され、その適応フィルター４４Ａは、漏れ最小２乗平均（ＬＭＳ）係数制御器５４Ａにより制御される。漏れＬＭＳ係数制御器５４Ａは、応答が平らになるように標準化するか、またはそうでなければ、エラー入力がない間、事前に決定された応答が、漏れＬＭＳ係数制御器５４Ａに適応させるために提供されるという点で漏れやすい。漏れ制御器を提供することは、特定の環境条件のもとで生じうる長期不安定を防ぎ、一般に、システムをＡＮＣ応答の特定の感度に対してより強固にする。例示的な漏れ制御方程式は、
【００２３】
【数１】
2014503844.tif 000004
により与えられ、ここでμ＝２−ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ＿ｓｔｅｐｓｉｚｅであり、ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ＿ｓｔｅｐｓｉｚｅは、ｋの各々の増加の間のステップを制御する制御値であり、Γ＝２−ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ＿ｌｅａｋａｇｅであり、ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ＿ｌｅａｋａｇｅは、漏れの量を決定する制御値であり、ｅｋはエラー信号の大きさであり、Ｘｋは基準マイクロフォン信号ｒｅｆの大きさであり、Ｗｋはフィルター４４Ａの振幅応答の始まる大きさであり、Ｗｋ＋１はフィルター４４Ａの振幅応答の大きさの更新された値である。上記で言及されたように、ＬＭＳ係数制御器５４Ａの漏れの増加は、近端の発話が検出される場合に行われえ、その結果、アンチノイズ信号は、結局、近端の発話が終わり、適応フィルターが、聞く人の耳で周囲の環境をキャンセルするように再び適応しうるまで固定された応答から生成される。
【００２４】
図６に描写されるシステムにおいて、基準マイクロフォン信号は、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーＳＥＣＯＰＹ（ｚ）により、応答ＳＥＣＯＰＹ（ｚ）を有するフィルター５１によりフィルターにかけられ、そのフィルター５１の出力は、デシメーター５２Ａにより３２倍に縮小化させられ、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルター５３Ａを通って漏れＬＭＳ５４Ａに提供されるベースバンドオーディオ信号を生む。フィルター５１は、それ自体が適応フィルターではないが、フィルター５５Ａおよび５５Ｂの組み合わせた応答に一致するように調整される調節可能な応答を有し、その結果、フィルター５１の応答はＳＥ（ｚ）の適応の跡を追う。エラーマイクロフォン信号ｅｒｒは、６４倍オーバーサンプリングで動作するデルタ―シグマＡＤＣ４１Ｃにより生成され、そのデルタ―シグマＡＤＣ４１Ｃの出力はデシメーター４２Ｂにより２倍に縮小化させられ、３２倍オーバーサンプリング信号を生む。図３のシステムにおけるように、応答Ｓ（ｚ）に適応するように適応フィルターによりフィルターにかけられたダウンリンクオーディオｄｓの量は、コンバイナー４６Ｃによりエラーマイクロフォン信号ｅｒｒから除去され、そのコンバイナー４６Ｃの出力は、デシメーター５２Ｃにより３２倍に縮小化させられ、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルター５３Ｂを通って漏れＬＭＳ５４Ａに提供されるベースバンドオーディオ信号を生む。応答Ｓ（ｚ）は、フィルターステージ５５Ａおよび５５Ｂの別の並行するセットにより生成され、その１つ、フィルターステージ５５Ｂは、固定された応答ＳＥＦＩＸＥＤ（ｚ）を有し、そのもう１つ、フィルターステージ５５Ａは、漏れＬＭＳ係数制御器５４Ｂにより制御される適応応答ＳＥＡＤＡＰＴ（ｚ）を有する。フィルターステージ５５Ａおよび５５Ｂの出力は、コンバイナー４６Ｅにより組み合わせられる。上記で説明されたフィルター応答Ｗ（ｚ）の実行と同様に、応答ＳＥＦＩＸＥＤ（ｚ）は、概して、種々の動作条件のもとで電気／音響経路Ｓ（ｚ）に適切な起点を提供するということが知られる、事前に決定された応答である。フィルター５１は、適応フィルター５５Ａ／５５Ｂのコピーであるが、それ自身は適応フィルターではなく、つまりフィルター５１は、自分の出力に応答して単独に適応せず、フィルター５１は、単一のステージまたは２つのステージを使用して実行されうる。別個の制御値が、フィルター５１の応答を制御するために図６のシステムに提供され、そのフィルター５１は、単一の適応フィルターステージとして示される。しかし、フィルター５１は、その代わりに、２つの並行したステージを使用することで実行され、それから適応フィルターステージ５５Ａを制御するために使用される同じ制御値が、フィルター５１の実行における調節可能なフィルター部分を制御するために使用されうる。漏れＬＭＳ制御ブロック５４Ｂへの入力はまた、ベースバンドで、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓと内部オーディオｉａとの組み合わせを縮小化することで提供され、３２倍に縮小化するデシメーター５２Ｂにより、コンバイナー４６Ｈにより生成され、別の入力は、適応フィルターステージ５５Ａおよびフィルターステージ５５Ｂの組み合わせた出力から生成される信号を除去したコンバイナー４６Ｃの出力を縮小化することで提供され、その組み合わせた出力は別のコンバイナー４６Ｅにより組み合わせられる。コンバイナー４６Ｃの出力は、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓによるものである成分を除去されたエラーマイクロフォン信号ｅｒｒを表し、そのコンバイナー４６Ｃの出力は、デシメーター５２Ｃによる縮小化後ＬＭＳ制御ブロック５４Ｂに提供される。ＬＭＳ制御ブロック５４Ｂへの他の入力は、デシメーター５２Ｂにより提供されるベースバンド信号である。
【００２５】
上記ベースバンドの配置およびオーバーサンプリング信号を送ることは、簡単化された制御および適応制御ブロック（たとえば、漏れＬＭＳ制御器５４Ａおよび５４Ｂ）において消費される減少した電力に備える一方、適応フィルターステージ４４Ａ〜４４Ｂ、５５Ａ〜５５Ｂおよびフィルター５１をオーバーサンプリングレートで実行することによって与えられるタップ順応性を提供している。図６のシステムの残りは、ダウンリンクオーディオｄｓを内部オーディオｉａと組み合わせるコンバイナー４６Ｈを含み、そのコンバイナー４６Ｈの出力は、コンバイナー４６Ｄの入力に提供され、そのコンバイナー４６Ｄは、シグマ‐デルタＡＤＣ４１Ｂにより生成され、かつフィードバック条件を防ぐために側音減衰器５６によりフィルターにかけられた近くでのマイクロフォン信号ｎｓの一部を追加する。コンバイナー４６Ｄの出力は、入力をフィルターステージ５５Ａおよび５５Ｂに提供し、イメージをフィルターステージ５５Ａおよび５５Ｂが有意な応答を有するバンドの外に移動させるように作成されたシグマ‐デルタシェイパー４３Ｂにより作成される。
【００２６】
本発明の実施形態に従って、コンバイナー４６Ｄの出力は、制御チェーンにより処理された、適応フィルターステージ４４Ａ〜４４Ｂの出力とも組み合わせられ、その制御チェーンは、フィルターステージのそれぞれについて対応するハードミュートブロック４５Ａ、４５Ｂと、ハードミュートブロック４５Ａ、４５Ｂの出力を組み合わせるコンバイナー４６Ａと、ソフトミュート４７と、それからソフトリミッター４８とを含み、コンバイナー４６Ｄのソースオーディオ出力を用いてコンバイナー４６Ｂにより引かれるアンチノイズ信号を生成する。コンバイナー４６Ｂの出力は、インターポレーター４９により２倍に補間され、それから６４倍オーバーサンプリングレートで動作するシグマ‐デルタＤＡＣ５０により再生される。ＤＡＣ５０の出力は、スピーカーＳＰＫＲに送達される信号を生成する増幅器Ａ１に提供される。
【００２７】
図２および図３の例示的な回路のみならず図６のシステムにおける要素の各々または一部は、直接論理において、または動作（たとえば、適応フィルターにかけることおよびＬＭＳ係数の計算）を行うプログラム命令を実行するデジタル信号処理（ＤＳＰ）コアのようなプロセッサーにより実行されうる。ＤＡＣおよびＡＤＣステージは、概して、専用の混合信号回路を用いて実行されるが、本発明のＡＮＣシステムのアーキテクチャは、概して、ハイブリッドアプローチに適しており、そのハイブリッドアプローチにおいて、たとえばロジックが、設計の高度なオーバーサンプリング区画に使用されうる一方、プログラムコードまたはマイクロコードによって動く処理要素が、より複雑であるが、より低いレートの動作（たとえば、適応フィルターのためのタップを計算することおよび／または本明細書中に説明された事象のような検出された事象に応答すること）に選ばれる。
【００２８】
本発明は、特に、本発明の好ましい実施形態に関して示され、かつ説明されてきたが、前記および他の形態および詳細についての変化は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明についてなされうるということが、当業者によって理解される。
【図１】
2014503844.tif 000005
【図２】
2014503844.tif 000006
【図３】
2014503844.tif 000007
【図４】
2014503844.tif 000008
【図５】
2014503844.tif 000009
【図６】
2014503844.tif 000010
【国際調査報告】
2014503844.tif 000011
2014503844.tif 000012
2014503844.tif 000013
2014503844.tif 000014
2014503844.tif 000015