(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
複数のセンサに結合されたプロセッサによって、時間ドメインにおいて少なくとも第１の入力信号および第２の入力信号を前記複数のセンサから受信することと、
前記プロセッサによって、前記第１および第２の入力信号を前記時間ドメインから周波数ドメイン入力信号に変換することと、
前記プロセッサによって、少なくとも部分的に、前記周波数ドメイン入力信号に基づいて、前記第１および第２の入力信号間の振幅応答差を推定することと、
前記プロセッサによって、前記振幅応答差を時間ドメインインパルス応答に変換することと、
前記プロセッサによって、線形位相応答を有するように前記時間ドメインインパルス応答を制約することと、
前記プロセッサによって、少なくとも部分的に、前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることと
を含む、方法。
【請求項２】
前記フィルタリングするステップは、前記複数のセンサから受信された前記第１の入力信号と前記第２の入力信号との間の振幅応答を等化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信、推定、変換、制約、およびフィルタリングするステップを繰り返し、前記受信された入力信号の適応等化を提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記振幅応答差を推定するステップは、適応フィルタのためのフィルタ係数を計算することを含み、前記制約するステップは、偶数対称および奇数長となるように前記フィルタ係数を制約することを含み、前記フィルタリングするステップは、前記計算および制約されたフィルタ係数を用いて前記適応フィルタを適用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいてフィルタリングされない、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つを遅延させ、前記フィルタリングによって導入された遅延を補償することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、空間認識のためにさらにフィルタリングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、ビーム形成のためにさらにフィルタリングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
装置であって、
第１の入力信号を受信するように構成された第１の入力ノードと、
第２の入力信号を受信するように構成された第２の入力ノードと、
前記第１の入力ノードに結合され、かつ前記第２の入力ノードに結合されている、コントローラであって、前記コントローラは、
時間ドメインにおいて前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信することと、
前記第１および第２の入力信号を前記時間ドメインから周波数ドメイン入力信号に変換することと、
少なくとも部分的に、前記周波数ドメイン入力信号に基づいて、前記第１および第２の入力信号間の振幅応答差を推定することと、
前記振幅応答差を時間ドメインインパルス応答に変換することと、
線形位相応答を有するように前記時間ドメインインパルス応答を制約することと、
少なくとも部分的に、前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることと
を含むステップを行うように構成されている、コントローラと
を備える、装置。
【請求項９】
前記フィルタリングするステップは、複数のセンサから受信された前記第１の入力信号と前記第２の入力信号との間の振幅応答を等化することを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記受信、推定、変換、制約、およびフィルタリングするステップを繰り返し、前記受信された入力信号の適応等化を提供することをさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記振幅応答差を推定するステップは、適応フィルタのためのフィルタ係数を計算することを含み、前記制約するステップは、偶数対称および奇数長となるように前記フィルタ係数を制約することを含み、前記フィルタリングするステップは、前記計算および制約されたフィルタ係数を用いて前記適応フィルタを適用することを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいてフィルタリングされない、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つを遅延させ、前記フィルタリングによって導入された遅延を補償することをさらに含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、空間認識のためにさらにフィルタリングされる、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、ビーム形成のためにさらにフィルタリングされる、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
方法であって、
プロセッサによって、複数のセンサから、時間ドメインにおいて少なくとも第１の入力信号および第２の入力信号を受信することと、
前記プロセッサによって、線形予測分析を使用して、前記入力信号の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを算出することと、
前記プロセッサによって、前記２つの入力信号間の振幅応答差に対応する自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルパラメータを算出することと、
前記プロセッサによって、前記第１の入力信号および第２の入力信号間の振幅応答差に対応する時間ドメインインパルス応答を算出することであって、前記振幅応答差は、少なくとも部分的に、前記自己回帰モデルパラメータおよび前記自己回帰移動平均モデルパラメータに基づいて、パデ近似を使用して計算される、ことと、
前記プロセッサによって、線形位相応答を有するように前記時間ドメインインパルス応答を制約することと、
前記プロセッサによって、少なくとも部分的に、前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記線形予測分析を適用するステップは、線形予測係数を発生させることを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号は、第１のマイクロホンおよび第２のマイクロホンから受信されたオーディオ情報を備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、空間認識のためにさらにフィルタリングされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、ビーム形成のためにさらにフィルタリングされる、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
装置であって、
第１のオーディオ信号を受信するように構成された第１の入力ノードと、
第２のオーディオ信号を受信するように構成された第２の入力ノードと、
前記第１の入力ノードに結合され、かつ前記第２の入力ノードに結合されている、コントローラであって、前記コントローラは、
時間ドメインにおいて前記第１の入力信号および前記第２の入力信号を受信することと、
プロセッサによって、線形予測分析を使用して、前記入力信号の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを算出することと、
前記プロセッサによって、前記２つの入力信号間の振幅応答差に対応する自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルパラメータを算出することと、
前記プロセッサによって、前記第１の入力信号および第２の入力信号間の振幅応答差に対応する時間ドメインインパルス応答を算出することであって、前記振幅応答差は、少なくとも部分的に、前記自己回帰モデルパラメータおよび前記自己回帰移動平均モデルパラメータに基づいて、パデ近似を使用して計算される、ことと、
線形位相応答を有するように前記時間ドメインインパルス応答を制約することと、
少なくとも部分的に、前記制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、前記第１の入力信号および前記第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることと
を含むステップを行うように構成されている、コントローラと
を備える、装置。
【請求項２１】
前記コントローラはさらに、線形予測分析を使用することによって前記入力信号の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを算出するとき、線形予測係数を発生させるように構成されている、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記第１の入力信号および前記第２の入力信号は、第１のマイクロホンおよび第２のマイクロホンから受信されたオーディオ情報を備える、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、空間認識のためにさらにフィルタリングされる、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１の入力信号および前記フィルタリングされた第２の入力信号は、ビーム形成のためにさらにフィルタリングされる、請求項２０に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（開示の分野）
本開示は、マルチセンサシステムにおける振幅応答等化に関する。より具体的には、本開示の一部は、時間ドメインにおける適応フィルタリングを使用した複数のマイクロホンシステムからの信号の振幅応答等化に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
複数のマイクロホンを含有するシステムは、ビーム形成技法を使用することによって、指向性音を検出することができ、少なくとも２つのマイクロホンからの信号は、位相偏移および振幅差を観察するために比較される。同一音を捕捉する２つの異なるマイクロホンからの信号の処理は、物理的特性および振幅応答がマイクロホン間で変動し得るため、等化を要求する。これらの変動は、わずかな製造変動に起因して、同一製造業者およびモデルのマイクロホン間にさえ存在し得る。変動はまた、マイクロホンブート、管長差、および他の変動等、多くの他の要因によっても生じ得る。マイクロホン間の変動は、ビーム形成等の用途が、各マイクロホンにおいて測定された信号における差異が、信号が測定された方法における差異ではなく、環境および空間差のみに起因すると仮定するため、複数のマイクロホンシステムからの信号の処理を複雑にする。故に、複数マイクロホンシステムにおける信号処理は、未加工信号を等化し、信号処理計算の正確度を改良することを試みる。
【０００３】
等化するための１つの従来の技法は、システム生産の間のオフライン較正である。本技法は、マイクロホンのコストおよび感度を増加させながら、非常にわずかな許容誤差を伴う、マイクロホンを製造することを要求する。等化するための別の従来の技法は、自己較正である。利得または振幅応答技法を使用するオンライン自己較正は、伝搬損失の計算および位相整合を含む。周波数応答技法を使用するオンライン自己較正は、制御刺激の場所を把握することを要求する。
【０００４】
振幅応答技法を使用するオンライン自己較正は、概して、マイクロホン毎の時間ドメイン信号（例えば、２つの別個のマイクロホンからの２つの信号）を周波数ドメインに変換し、次いで、周波数範囲を横断した第１および第２の信号に基づいて、等化比を計算することによって、動作する。等化比は、次いで、それを第１のマイクロホンに整合させる試みとして、第２の信号の周波数ドメインに適用される。調節された第２の信号は、次いで、時間ドメインに逆変換され、ビーム形成計算等のさらなる処理が、第１および第２の信号を用いて行われてもよい。本技法は、２つのマイクロホンにおける変動によって導入される誤差を低減させるが、等化算出における付加的誤差を導入する。
【０００５】
全ての周波数を横断して計算された等化比を使用して、第２の信号の周波数ドメインを操作し、次いで、時間ドメインに逆変換することは、計算に誤差を導入する。マイクロホンの振幅応答は、周波数を横断して変動し、したがって、計算された等化比は、２つの信号の振幅差にのみ近似し、異なる周波数における異なるマイクロホンの変動される振幅応答を考慮しない。さらに、調節された第２の信号を周波数ドメインから時間ドメインに逆変換するときに逆高速フーリエ変換（Ｉ−ＦＦＴ）によって発生された信号は、Ｉ−ＦＦＴの数学的限界のため、本質的に、誤差を導入する。そのような従来の技法は、図１に図示され、ｘ２［ｎ］に関する周波数ドメイン信号は、ブロック１０５における周波数ドメインへの変換後、ノード１０１から得られ、処理ブロック１０３において計算された周波数ドメイン応答の比を使用して、増幅器１０２において等化される。ｘ２［ｎ］の等化された周波数応答は、次いで、Ｉ−ＦＦＴブロック１０４において変換される。
【０００６】
ここで述べられた短所は、代表的にすぎず、特に、携帯電話等の消費者レベルデバイス内で採用される複数のマイクロホンシステムのための改良された電気コンポーネントの必要性が存在することを単に強調するために含まれる。本明細書に説明される実施形態は、ある短所に対処するが、必ずしも、ここで説明される、または当技術分野において公知のあらゆるものに対処するものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（要約）
複数のセンサシステムの振幅応答等化が、個々の信号の振幅応答に基づく時間ドメインインパルス応答フィルタを使用して、所望の周波数スペクトルを横断して複数のマイクロホンの振幅応答を等化することによって、改良され得る。従来の技法は、周波数ドメインにおいて信号を等化し、これは、等化された信号が周波数ドメインから時間ドメインに変換されるとき、等化された信号の時間ドメイン表現の中に伝搬する、誤差およびアーチファクトをもたらす。本明細書に説明される方法および装置は、時間ドメインにおいて信号を等化する時間ドメインインパルス応答フィルタを作成することによって、従来の周波数ドメイン等化技法によって導入される信号誤差を低減または排除する。したがって、Ｉ−ＦＦＴ等のドメイン変換によって導入される、誤差およびアーチファクトを回避する。さらに、信号処理は、入力信号間の位相差の導入を低減または防止するように制約される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
いくつかの実施形態では、時間ドメインインパルス応答フィルタは、個々の信号の振幅応答に基づき、所望の周波数スペクトルを横断して複数のマイクロホンの振幅応答を等化するために使用される。信号毎の振幅応答は、周波数ドメインにおいて、または自己回帰分析等の他の技法およびパデ近似のような数学的信号近似アルゴリズムを用いて、計算されてもよい。時間ドメインにおけるシステムのマイクロホンの振幅応答に基づいて、時間ドメインインパルス応答フィルタを適用し、第２のマイクロホンを第１のマイクロホンと等化することは、第２の信号の等化が周波数ドメインにおいて行われる、先行技術システムにおいて導入される誤差を回避する。
【０００９】
一実施形態によると、方法は、複数のセンサに結合されるプロセッサによって、時間ドメインにおいて少なくとも第１の入力信号および第２の入力信号を複数のセンサから受信すること、プロセッサによって、第１および第２の入力信号を時間ドメインから周波数ドメイン入力信号に変換すること、プロセッサによって、少なくとも部分的に、周波数ドメイン入力信号に基づいて、第１および第２の入力信号間の振幅応答差を推定すること、プロセッサによって、振幅応答差を時間ドメインインパルス応答に変換すること、プロセッサによって、線形位相応答を有するように時間ドメインインパルス応答を制約すること、および／またはプロセッサによって、少なくとも部分的に、制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることを含んでもよい。
【００１０】
ある実施形態では、フィルタリングするステップは、複数のセンサから受信された第１の入力信号と第２の入力信号との間の振幅応答を等化することを含んでもよく、振幅応答差を推定するステップは、適応フィルタのためのフィルタ係数を計算することを含み、制約するステップは、偶数対称および奇数長となるようにフィルタ係数を制約することを含んでもよく、フィルタリングするステップは、計算および制約されたフィルタ係数を用いて適応フィルタを適用することを含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、本方法はさらに、受信、推定、変換、制約、およびフィルタリングするステップを繰り返し、受信された入力信号の適応等化を提供するステップと、制約された時間ドメインインパルス応答に基づいてフィルタリングされない、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つを遅延させ、フィルタリングによって導入された遅延を補償するステップとを含んでもよく、第１の入力信号およびフィルタリングされた第２の入力信号は、空間認識のためにさらにフィルタリングされてもよく、および／または第１の入力信号およびフィルタリングされた第２の入力信号は、ビーム形成のためにさらにフィルタリングされてもよい。
【００１２】
別の実施形態によると、装置は、第１の入力信号を受信するように構成される、第１の入力ノード、第２の入力信号を受信するように構成される、第２の入力ノード、および／または第１の入力ノードに結合され、かつ第２の入力ノードに結合される、コントローラを含んでもよい。コントローラは、時間ドメインにおいて第１の入力信号および第２の入力信号を受信すること、第１および第２の入力信号を時間ドメインから周波数ドメイン入力信号に変換すること、少なくとも部分的に、周波数ドメイン入力信号に基づいて、第１および第２の入力信号間の振幅応答差を推定すること、振幅応答差を時間ドメインインパルス応答に変換すること、線形位相応答を有するように時間ドメインインパルス応答を制約すること、および／または少なくとも部分的に、制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることを含む、あるステップを行うように構成されてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態では、コントローラは、複数のセンサから受信された第１の入力信号と第２の入力信号との間の振幅応答を等化することによって、フィルタリングするステップを行ってもよく、および／または適応フィルタのためのフィルタ係数を計算することによって、振幅応答差を推定するステップを行ってもよく、制約するステップは、偶数対称および奇数長となるようにフィルタ係数を制約することを含み、フィルタリングするステップは、計算および制約されたフィルタ係数を用いて適応フィルタを適用することを含む。
【００１４】
ある実施形態では、コントローラはまた、受信、推定、変換、制約、およびフィルタリングするステップを繰り返し、受信された入力信号の適応等化を提供するように構成され、および／または制約された時間ドメインインパルス応答に基づいてフィルタリングされない、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つを遅延させ、フィルタリングによって導入される遅延を補償するように構成されてもよい。
【００１５】
別の実施形態によると、方法は、プロセッサによって、複数のセンサから、時間ドメインにおいて少なくとも第１の入力信号および第２の入力信号を受信すること、プロセッサによって、線形予測分析を使用して、入力信号の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを算出すること、プロセッサによって、２つの入力信号間の振幅応答差に対応する自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルパラメータを算出すること、プロセッサによって、第１の入力信号および第２の入力信号間の振幅応答差に対応する時間ドメインインパルス応答を算出することであって、振幅応答差は、少なくとも部分的に、自己回帰モデルパラメータおよび自己回帰移動平均モデルパラメータに基づいて、パデ近似を使用して計算される、こと、プロセッサによって、線形位相応答を有するように時間ドメインインパルス応答を制約すること、および／またはプロセッサによって、少なくとも部分的に、制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることを含んでもよい。
【００１６】
ある実施形態では、線形予測分析を適用するステップは、線形予測係数を発生させることを含んでもよく、および／または第１の入力信号および第２の入力信号は、オーディオ情報を含んでもよい。
【００１７】
さらなる実施形態では、装置は、第１のオーディオ信号を受信するように構成される、第１の入力ノード、第２のオーディオ信号を受信するように構成される、第２の入力ノード、および／または第１の入力ノードに結合され、かつ第２の入力ノードに結合される、コントローラを含んでもよい。コントローラは、時間ドメインにおいて第１の入力信号および第２の入力信号を受信すること、プロセッサによって、線形予測分析を使用して、入力信号の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを算出すること、プロセッサによって、２つの入力信号間の振幅応答差に対応する自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルパラメータを算出すること、プロセッサによって、第１の入力信号および第２の入力信号間の振幅応答差に対応する時間ドメインインパルス応答を算出することであって、振幅応答差は、少なくとも部分的に、自己回帰モデルパラメータおよび自己回帰移動平均モデルパラメータに基づいて、パデ近似を使用して計算される、こと、線形位相応答を有するように時間ドメインインパルス応答を制約すること、および／または少なくとも部分的に、制約された時間ドメインインパルス応答に基づいて、第１の入力信号および第２の入力信号のうちの少なくとも１つをフィルタリングすることを含むステップを行うように構成されてもよい。
【００１８】
ある実施形態では、コントローラは、線形予測係数を発生させることによって、線形予測分析を適用するように構成されてもよく、第１の入力信号および第２の入力信号は、オーディオ情報を含んでもよく、および／またはオーディオ情報は、第１のマイクロホンおよび第２のマイクロホンから受信されたオーディオ情報であってもよい。
【００１９】
前述は、以下の発明を実施するための形態がより深く理解され得るために、本発明の実施形態のある特徴および技術的利点をかなり広義に概略している。本発明の請求項の主題を形成する、付加的特徴および利点は、本明細書に後述されるであろう。開示される概念および具体的実施形態は、同一または類似目的を果たすための他の構造を修正もしくは設計するための基礎として容易に利用され得ることが、当業者によって理解されるはずである。また、そのような均等物構造は、添付の請求項に記載される本発明の精神および範囲から逸脱しないことが、当業者によって認識されるはずである。付加的特徴は、付随の図と併せて検討されるとき、以下の説明からより深く理解されるであろう。しかしながら、図はそれぞれ、例証および説明の目的のためだけに提供されており、本発明を限定することを意図するものではないことは、明示的に理解されたい。
【００２０】
開示されるシステムおよび方法のより完全な理解のために、ここで、添付の図面と併せて検討される、以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、先行技術による、周波数ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するためのシステムの例示的ブロック図である。
【図２】図２は、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための適応フィルタの例示的ブロック図であり、適応フィルタは、第１および第２の信号の振幅応答に基づく。
【図３】図３は、本開示の一実施形態による、第１および第２の信号の振幅応答に基づく適応フィルタを用いて、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための例証的ステップの例示的フローチャートである。
【図４】図４は、本開示の一実施形態による、周波数ドメインにおいて計算される第１および第２の信号の振幅応答に基づく適応フィルタを用いて、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための例証的ステップの例示的フローチャートである。
【図５】図５は、本開示の一実施形態による、周波数ドメインにおいて計算される第１および第２の信号の振幅応答に基づく適応フィルタを用いて、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための適応フィルタの例示的ブロック図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本開示の一実施形態による、等化を伴わない２つのマイクロホンの振幅応答を図示する、例示的グラフである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本開示の一実施形態による、振幅応答等化技法を適用した後の２つのマイクロホンの振幅応答を図示する、例示的グラフである。
【図７】図７は、本開示の一実施形態による、自己回帰モデル化を使用して時間ドメインにおいて計算される第１および第２の信号の振幅応答に基づく適応フィルタを用いて、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための例証的ステップの例示的フローチャートである。
【図８】図８は、本開示の一実施形態による、時間ドメインにおいて第２の信号を第１の信号に等化するための適応フィルタの例示的ブロック図であり、適応フィルタは、自己回帰モデル化を使用して時間ドメインにおいて計算される第１および第２の信号の振幅応答に基づく。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（詳細な説明）
本開示の実施形態を用いて対処され得る、複数のマイクロホンシステム内の異なるマイクロホンの振幅応答における不一致および変動の実施例が、図６Ａに示される。図６Ａのグラフは、ライン６０２および６０４における制御信号に対する２つのマイクロホンの振幅応答を図示する。例えば、製造の間に生じ得る、マイクロホン不整合に起因して、マイクロホンは、各周波数における刺激に対して異なるように応答する。１つのマイクロホンの応答を他のマイクロホンの応答に等化することは、ユーザ発話等のマイクロホンによって捕捉されたオーディオの処理を改良し得る。いくつかの実施形態では、時間ドメインインパルス応答フィルタが、信号の等化の間に適用されてもよい。
【００２３】
ここで図２を参照すると、２つのマイクロホンの振幅応答を等化するための１つの技法が、示される。図２は、本開示の一実施形態による、適応フィルタを用いて振幅応答等化を実装するためのそのような例示的システム２００を示す。第１および第２のマイクロホンからの時間ドメインオーディオ信号等の入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、信号処理システム２００の入力ノード２１１および２１２において受信される。信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、処理ブロック２０１および２０２に提供され、これは、時間ドメイン信号毎に、振幅応答を計算する。計算された振幅応答
【化１】
0006533340.tif 000002
は、次いで、処理ブロック２０３において、制約された時間ドメインインパルス応答フィルタ２０４を計算するために使用される。制約された時間ドメインインパルス応答フィルタｈ［ｎ］は、次いで、フィルタ２０４によって、時間ドメイン入力信号のうちの１つに適用され、第１のセンサからの第１の信号ｘ１［ｎ］を第２のセンサからの第２の信号ｘ２［ｎ］に等化する。一実施形態では、遅延ブロック２０５が、処理ブロック２０１のもの等の振幅応答計算後に挿入され、フィルタ２０４によって導入される遅延を補償してもよい。
【００２４】
信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、ある実施形態では、デジタル微小機械システム（ＭＥＭＳ）マイクロホンから受信されたもの等、マイクロホン信号であるように説明されるが、任意のセンサ信号が、本明細書に説明されるシステムおよび方法を用いて処理されてもよい。入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、時間ドメイン表現におけるデジタル信号であってもよい。入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、メモリ、バッファ、または直接センサもしくはマイクロホンに結合されるアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）から受信されてもよい。
【００２５】
図２の振幅応答等化は、第２のマイクロホン信号と第１の信号の等化が、両マイクロホンの振幅応答に基づいて、時間ドメインにおけるフィルタを使用して行われるため、不整合マイクロホンのより良好な整合を提供し得る。本整合は、第２のマイクロホンの等化が、従来通り、周波数ドメインにおいて行われ、次いで、等化された第２のマイクロホン信号が、周波数ドメインから時間ドメインに変換される、先行技術システムにおいて導入される誤差を低減させる。図３は、本開示の一実施形態による、時間ドメインにおいて振幅応答を整合させるための例示的信号処理フローである。時間ドメイン入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、それぞれ、ブロック３０１および３０２において、入力ノードから受信される。信号毎の振幅応答ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］が、それぞれ、ブロック３０３および３０４において計算される。各信号の振幅応答は、時間ドメインまたは周波数ドメインもしくはその２つの組み合わせのいずれかにおいて推定されることができる。ブロック３０３および３０４において振幅応答を計算後、計算された振幅応答に基づく時間ドメインインパルス応答が、ブロック３０５において計算される。時間ドメインインパルス応答は、ある程度の位相歪曲を含み得るため、時間ドメインインパルス応答は、ブロック３０６において制約されてもよい。制約された時間ドメインインパルス応答は、次いで、ブロック３０７において、入力信号のうちの１つ、例えば、ｘ２［ｎ］に適用され、信号をフィルタリングし、信号ｘ２［ｎ］を受信するマイクロホンを信号ｘ１［ｎ］を受信するマイクロホンのマイクロホン応答に等化する。
【００２６】
時間ドメインインパルス応答の制約は、信号ｘ１［ｎ］またはｘ２［ｎ］に対して位相歪曲の最小限またはゼロ導入をもたらす。ビーム形成および他の信号処理技法は、マイクロホンにおいて受信された信号の到着の時間差に基づいて、パラメータを計算する。到着情報の本時間差は、マイクロホン信号の位相情報が信号処理技法によって歪曲される場合、改変されることができる。インパルス応答を制約することによって、位相歪曲は、後の信号処理に及ぼす顕著な影響が生じないように低減または排除され得る。例えば、ビーム形成は、マイクロホン信号ｘ１［ｎ］とｘ２［ｎ］との間の位相差情報に依拠し、特定の方向におけるビームまたはヌルを形成する。ブロック３０７における応答の制約は、ビーム形成またはヌル形成が、低減された誤差を伴って動作することを可能にする。
【００２７】
振幅応答等化フィルタ、例えば、図３のブロック３０７におけるフィルタおよび図２の処理ブロック２０４のフィルタｈ［ｎ］を作成するために使用される信号は、任意の信号を含むことができる。いくつかの実施形態では、信号は、所望の周波数範囲、例えば、白色雑音を横断して均一振幅をもたらすために処理されることができる。しかしながら、振幅応答等化は、任意の時間に任意の入力信号を用いて適用されてもよく、周波数範囲を横断して均一振幅応答を伴う制御信号を要求しない。
【００２８】
いくつかの実施形態では、適応フィルタを作成する際に適用される振幅応答等化は、信号の周波数ドメイン表現を使用して計算されてもよい。図４は、本開示の一実施形態による、時間ドメインにおいて振幅応答を整合させるための例示的信号処理フローであり、適応フィルタは、本開示の一実施形態に従って、周波数ドメインにおける信号の振幅応答に基づく。図４の例示的フローでは、少なくとも２つの別個のセンサからの少なくとも２つの信号が、ブロック４０１および４０２において受信される。いくつかの実施形態では、２つの信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、それぞれ、第１および第２のセンサから、時間ドメインにおいて受信される。入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、次いで、それぞれ、ブロック４０３および４０４において、周波数ドメインに変換される。信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の周波数ドメイン表現は、それぞれ、ブロック４０３および４０５では、周波数ドメイン表現Ｘ１（ｚ）およびＸ２（ｚ）として示されるが、他の周波数ドメイン表現が、いくつかの実施形態では使用されてもよい。周波数ドメイン表現Ｘ１（ｚ）とＸ２（ｚ）との間の振幅応答差が、ブロック４０５において計算される。振幅応答差は、いくつかの周波数におけるセンサ１およびセンサ２に関する振幅応答における差異を表す、係数を含む。振幅応答差は、次いで、ブロック４０６において、時間ドメインインパルス応答フィルタｈ［ｎ］に変換される。いくつかの実施形態では、フィルタｈ［ｎ］は、適応フィルタである。いくつかの実施形態では、時間ドメインインパルス応答フィルタｈ［ｎ］は、ブロック４０７において、線形位相を有するように制約され、フィルタｈ［ｎ］を入力信号に適用するとき、位相歪曲を防止する。フィルタｈ［ｎ］は、次いで、ブロック４０８において、入力信号のうちの１つ、例えば、信号ｘ２［ｎ］に適用される。
【００２９】
適応フィルタは、図５のシステムに示されるように、信号の周波数ドメイン変換後に計算されてもよい。図５のシステムは、ノード５０１および５０２において、２つのマイクロホン等の第１および第２のセンサから、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］を受信する。ノード５０１および５０２は、個別の処理ブロック５０３および５０４に結合され、そこで、時間ドメイン信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、バッファ、窓処理、および／または複製されてもよい。処理ブロック５０３および５０４は、個別の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理ブロック５０５および５０６に結合され、そこで、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、周波数ドメインに変換される。ＦＦＴ処理ブロック５０５は、振幅平滑化ブロック５０７および５０９に結合され、ＦＦＴ処理ブロック５０６は、振幅平滑化ブロック５０８および５１０に結合される。振幅平滑化ブロックは、以下の方法、すなわち、平均２乗変位（処理ブロック５０９および５１０に示される）、ケプストラム法、移動平均フィルタリング、サビツキー・ゴーレイ平滑化、または他の平滑化アルゴリズムのうちの任意の１つを使用して、振幅スペクトル密度（ＭＳＤ）を推定してもよい。振幅平滑化ブロック５０７−５１０は、ソフトウェアを用いて、またはハードウェア内で振幅平滑化を行ってもよい。ハードウェアコンポーネント内における振幅平滑化は、例えば、低域通過または帯域通過フィルタを用いて遂行されてもよい。
【００３０】
周波数ドメインにおける本処理後、信号は、時間ドメインに逆変換され、適応フィルタブロック５１４および５１５のための係数を発生させるために使用されてもよい。振幅平滑化ブロック５０７および５０９は、したがって、逆高速フーリエ変換（Ｉ−ＦＦＴ）ブロック５１１に結合され、振幅平滑化ブロック５０８および５１０は、Ｉ−ＦＦＴブロック５１２に結合される。Ｉ−ＦＦＴブロック５１１および５１２は、それぞれ、マイクロホン信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の平滑化された振幅スペクトルの時間ドメイン表現である、信号
【化２】
0006533340.tif 000003
をそれぞれ生成する。Ｉ−ＦＦＴブロック５１１は、誤差信号処理ブロック５１３に結合され、これは、適応フィルタ５１４に結合される。適応フィルタ５１４はまた、Ｉ−ＦＦＴ処理ブロック５１２に結合され、
【化３】
0006533340.tif 000004
を受信する。適応フィルタ５１４は、フィルタｈ［ｎ］のためのＦＩＲ係数を生成し、誤差信号処理ブロック５１３にさらに結合され、フィルタｈ［ｎ］が誤差信号処理ブロック５１３への入力である、フィードバックループを作成してもよい。適応フィルタ５１４への誤差信号フィードバックは、適応フィルタのフィルタｈ［ｎ］のためのＦＩＲ係数を精緻化し、
【化２】
0006533340.tif 000005
の収束を得る。同一係数は、フィルタを時間ドメイン信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］のうちの１つに適用する、適応フィルタ５１５によって適用されることができる。
【００３１】
いくつかの実施形態では、Ｉ−ＦＦＴ処理ブロック５１１はさらに、
【化４】
0006533340.tif 000006
が、遅延ブロック５１８の出力であり、
【化４】
0006533340.tif 000007
が、誤差信号が誤差信号処理ブロック５１３において計算されるとき、適応フィルタ５１４を通して通過した
【化３】
0006533340.tif 000008
と同期されるように、遅延、例えば、フィルタｈ［ｎ］によって作成された単純遅延λを課す、Ｉ−ＦＦＴブロック５１１と誤差信号処理ブロック５１３との間の遅延ブロック５１８に結合される。
【００３２】
処理ブロック５０３および５０４に戻って参照すると、ブロック５０３および５０４は、信号をバッファ、重複、および／または窓処理し、次いで、以下の方程式に基づいて、周波数ドメインに変換することによって、入力信号を処理してもよい。
【数１】
0006533340.tif 000009
式中、ｗ［ｎ］は、窓関数であり、ｘｉ［ｎ，ｍ］は、ｍ番目のスーパーフレームに対応するバッファおよび複製された入力信号であり、Ｎは、同調可能パラメータを通して変化され得る、ＦＦＴサイズであり、ｌは、周波数ビンインデックスである。重複は、５０％に固定されてもよく、カイザー・ベッセル導出窓が、本分析段階において使用されてもよい。振幅応答等化システムおよび方法の性能は、全体として、窓関数によって限定されない。いくつかの実施形態では、矩形窓以外の窓が、適用されてもよい。
【００３３】
ここで処理ブロック５０７、５０８、５０９、および５１０を参照すると、振幅スペクトルが、複合周波数スペクトルから算出され、以下の方程式に基づいて、一次指数関数的平均フィルタを使用して平滑化されてもよい。
【数２】
0006533340.tif 000010
式中、αは、ユーザまたはプロセッサ上で実行するアルゴリズムによって変化され得る、平滑化パラメータである。
【００３４】
平滑化された振幅スペクトルは、次いで、以下の方程式に基づいて、ブロック５１１および５１２において、逆フーリエ変換を使用して時間ドメインに変換されてもよい。
【数３】
0006533340.tif 000011
【００３５】
出力信号
【化５】
0006533340.tif 000012
は、入力信号ｘｉ［ｎ］が着色フィルタｇｉ［ｎ］によって白色雑音信号をフィルタリングすることによって得られると仮定することによって、解釈されることができる。
【００３６】
広義定常系（ＷＳＳ）に関して、以下となる。
【数４】
0006533340.tif 000013
式中、Ｐｘｉ（ｆ）は、入力信号ｘｉ［ｎ］の電力スペクトル密度であり、Ｇｉ（ｆ）は、着色フィルタの周波数応答であり、Ｗ（ｆ）は、励起白色雑音信号の周波数応答である。ＷＳＳ仮定を用いて、出力信号
【化６】
0006533340.tif 000014
は、以下のように記述されることができる。
【数５】
0006533340.tif 000015
【００３７】
したがって、信号
【化６】
0006533340.tif 000016
は、着色フィルタｇｉ［ｎ］の振幅応答情報のみを含有する。ＭＲＥシステムおよび方法の目標は、着色フィルタの振幅応答を推定し、着色フィルタのうちの一方の振幅応答を他方に整合させる、等化フィルタを設計することである。本等化フィルタの振幅応答は、以下となり得る。
【数６】
0006533340.tif 000017
【００３８】
振幅差補償が、先行技術において行われるように、マイクロホン信号のうちの１つの複合スペクトルを実利得関数によって乗算することによって、周波数ドメインに実装されることができる。しかしながら、周波数ドメインにおける本スケーリングは、合成された時間ドメイン信号にアーチファクトを導入し得る。本明細書に説明される実施形態は、代わりに、時間ドメインフィルタ、例えば、ＦＩＲフィルタを通して等化を行う。フィルタ係数は、マイクロホン信号の平滑化された振幅スペクトルの時間ドメイン表現に作用する、適応フィルタを通して推定される。いくつかの実施形態では、振幅応答等化ブロックは、振幅応答差に関してのみ等化してもよい。したがって、係数は、フィルタの位相応答が線形であるように制約されるような様式で更新されてもよい。本線形位相応答は、等化された出力における単純遅延の導入に変換されることができる。適応フィルタの基準は、以下のように定義される。
【数７】
0006533340.tif 000018
式中、Ｌは、入力パラメータを通して調整され得る、フィルタ係数の数である。誤差信号が、次いで、以下の方程式によって与えられる。
【数８】
0006533340.tif 000019
式中、
【化７】
0006533340.tif 000020
は、信号の遅延バージョンであり、その振幅スペクトルは、フィルタ係数ｈｋによってフィルタリングされた基準信号によって整合されなければならない。非制約適応フィルタのためのフィルタ係数は、以下のような正規化された最小２乗平均（ＮＬＭＳ）再帰更新方程式を使用して得られてもよい。
【数９】
0006533340.tif 000021
式中、δは、ゼロによる除算を防止するための小正則化係数である。線形位相に制約された適応フィルタ更新方程式は、線形位相ＦＩＲフィルタの係数対称性質の利用を通して、前述の方程式を修正することによって得られ得る。ＦＩＲフィルタの移動平均形態は、以下の方程式によって与えられ得る。
【数１０】
0006533340.tif 000022
【００３９】
Ｉ型線形位相ＦＩＲ系に関して、係数は、以下の方程式において定義されるように、偶数対称および奇数長となるように制約されてもよい。
【数１１】
0006533340.tif 000023
本フィルタによって導入される遅延は、（Ｌ−１）／２サンプルであってもよい。本フィルタの出力は、以下のように定義されることができる。
【数１２】
0006533340.tif 000024
【００４０】
したがって、基準バッファを並べ替えることによって、線形位相ＦＩＲフィルタ係数は、標準的ＮＬＭＳ更新方程式を使用して推定されることができる。具体的には、基準ベクトルおよび係数ベクトルは、以下にまとめられてもよい。
【数１３】
0006533340.tif 000025
【００４１】
１型線形位相フィルタにおける一意の係数の数は、（（Ｌ−１）／２＋１）であってもよい。いくつかの実施形態では、これらの一意の係数のみが、推定されてもよい。線形位相に制約されたＦＩＲフィルタに関するＮＬＭＳ更新方程式は、以下の方程式に示されるように修正されることができる。
【数１４】
0006533340.tif 000026
【００４２】
遅延λは、（Ｌ−１）／２サンプルに設定され、誤差信号を導出してもよい。適応比率が、次いで、ユーザによって選択された、またはプロセッサによって判定された調整可能パラメータを通して調整されてもよい。信号
【化６】
0006533340.tif 000027
の自己相関は、以下の方程式に示されるように、入力信号ｘｉ［ｎ］と同一であってもよい。
【数１５】
0006533340.tif 000028
式中、ｐは、自己相関遅延指数である。本関係は、信号
【化５】
0006533340.tif 000029
に基づいて実装される適応フィルタの収束性質がオリジナル入力信号ｘｉ［ｎ］の自己相関性質によって支配され得ることを意味する。
【００４３】
等化フィルタ係数が、振幅スペクトルの時間ドメイン均等物から推定されると、フィルタは、未加工入力信号ｘ２［ｎ］に別個に適用されてもよい。具体的には、等化された出力は、以下の方程式によって定義され得る。
【数１６】
0006533340.tif 000030
【００４４】
非等化入力は、以下の方程式によって与えられる線形位相ＦＩＲフィルタによって導入される遅延を補償するために遅延され得る。
【数１７】
0006533340.tif 000031
【００４５】
遅延ブロック５１８の出力は、ｙ１［ｎ］であってもよく、適応フィルタ５１４の出力は、ｙ２［ｎ］であってもよい。信号ｙ１［ｎ］およびｙ２［ｎ］は、ビーム形成用途（例えば、ビーム形成または空間フィルタリング）のためにさらにフィルタリングされてもよい。例えば、ｙ１［ｎ］およびｙ２［ｎ］を用いたビーム形成は、信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］のフィルタリングを含んでもよい。信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］のうちの少なくとも１つの位相または振幅を改変するための信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］のフィルタリングは、信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］内の信号を増幅またはヌル化するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ｙ１［ｎ］およびｙ２［ｎ］を使用したビーム形成フィルタリングは、例えば、少なくとも部分的に、信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］を生成するセンサ間の空間関係によって生じる、ｙ１［ｎ］とｙ２［ｎ］との間の振幅および位相偏移差を計算することによって、信号源の場所を検出するために使用されてもよい。
【００４６】
図６Ａは、Ｍｉｃ１およびＭｉｃ２と標識される、２つの入力センサのスペクトルプロットを図示する。本図は、本明細書に開示されるシステムおよび方法によって対処される問題を強調する。図６ＡにおけるＭｉｃ１およびＭｉｃ２等の異なるスペクトル応答を伴う２つのセンサのデータ間の信号比較は、ビーム形成等のさらなる処理を信号に行うために等化されなければならない。図６Ｂは、Ｍｉｃ２からのフィルタリングされた未加工データのスペクトルプロットとともにプロットされる、Ｍｉｃ１の未加工データのスペクトルプロットを図示し、Ｍｉｃ２未加工データは、本明細書に説明されるシステムおよび方法の一実施形態を使用してフィルタリングされた。図６Ｂに示されるように、フィルタリングされたＭｉｃ２信号６０６は、関連周波数スペクトルを横断して等化され、Ｍｉｃ１信号６０８の振幅応答を整合させる。Ｍｉｃ１とＭｉｃ２との間の比較信号分析は、そうでなければ、信号Ｍｉｃ１およびＭｉｃ２を生成する第１および第２のマイクロホン内の固有または環境差によって生じるであろう、信号処理誤差を除去することによって、本明細書における実施形態によって向上され得る。
【００４７】
いくつかの環境では、入力信号は、雑音および発話から成り、発話および雑音の相対的振幅スペクトルは、非常に異なり得る。そのようなシナリオでは、振幅スペクトルを常時整合させることは、望ましくない結果を生じさせ得る。故に、いくつかの実施形態はさらに、平滑化された振幅スペクトル推定がイネーブルにされる時間インスタンスを制御する、適応イネーブル入力信号を含む。適応フィルタは、平滑化された振幅スペクトル推定がイネーブルにされるときのみ、入力信号
【化５】
0006533340.tif 000032
が変化するため、適応イネーブル入力信号制御信号が真であるときのみ、更新されてもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、時間ドメインにおける信号を等化するための適応フィルタを作成する際に使用される振幅応答は、信号の時間ドメイン表現の統計的近似を使用して計算されてもよい。図７は、本開示の一実施形態による、時間ドメインにおける振幅応答を整合させるための例示的信号処理フローである。適応フィルタは、例えば、自己回帰技法およびパデ近似を使用して見出される信号の振幅応答に基づいてもよい。図７は、本発明の方法の実施形態を図示し、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］は、それぞれ、ブロック７０１および７０２において受信される。ブロック７０３は、信号ｘ１［ｎ］の自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータの推定値を計算し、ブロック７０４は、信号ｘ２［ｎ］のＡＲモデルパラメータの推定値を計算する。次に、自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）モデルパラメータが、ブロック７０５において計算され、信号ｘ１［ｎ］とｘ２［ｎ］との間の振幅応答差に対応する。ＡＲＭＡモデルパラメータは、次いで、ブロック７０６において使用され、入力信号ｘ１［ｎ］とｘ２［ｎ］との間の振幅応答差に対応する、時間ドメインインパルス応答を推定してもよい。推定された時間ドメインインパルス応答は、線形位相を伴う時間ドメインインパルス応答フィルタを作成するように制約されてもよい。ｘ２［ｎ］等の信号のうちの１つが、次いで、ブロック７０８において、ブロック７０６および７０７において計算された制約された時間ドメインインパルス応答を使用してフィルタリングされる。加えて、未フィルタリング信号ｘ１［ｎ］は、いくつかの実施形態では、遅延され、ブロック７０８において適用された時間ドメインインパルス応答フィルタによって生じる遅延を補償してもよい。
【００４９】
適応フィルタは、図８のシステムに示されるように、時間ドメイン近似を使用して計算されてもよい。図８のシステムは、ノード８０１および８０２において、それぞれ、第１および第２のセンサから、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］を受信する。ノード８０１および８０２は、個別の処理ブロック８０３および８０４に結合される。処理ブロック８０３および８０５は、入力信号ｘ１［ｎ］のための線形予測係数（ＬＰＣ）を計算し、処理ブロック８０４および８０６は、入力信号ｘ２［ｎ］のためのＬＰＣを計算する。いくつかの実施形態では、ＬＰＣは、自己回帰（ＡＲ）モデルパラメータを使用して推定される。
【００５０】
処理ブロック８０３は、処理ブロック８０５に結合され、処理ブロック８０４は、処理ブロック８０６に結合される。処理ブロック８０５および８０６は、それぞれ、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］のためのＬＰＣを受信し、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］の自己回帰移動平均（ＡＲＭＡ）系係数を使用して、その間の振幅応答差を計算する。いくつかの実施形態では、処理ブロック８０５および８０６は、次いで、ＡＲＭＡ係数を使用して、パデ近似を行い、異入力信号ｘ１［ｎ］とｘ２［ｎ］との間の振幅差に対応する、時間ドメインインパルス応答を近似する。いくつかの実施形態では、処理ブロック８０５はさらに、処理ブロック８０７に結合され、処理ブロック８０６はさらに、処理ブロック８０８に結合される。処理ブロック８０７および８０８は、図５のブロック５０７−５１０に関して説明されるものに類似する平滑化を行う。いくつかの実施形態では、処理ブロック８０７および８０８はまた、時間ドメインインパルス応答が線形位相応答を有するように、処理ブロック８０５および８０６において計算された推定された時間ドメインインパルス応答を制約してもよい。推定された時間ドメインインパルス応答の制約は、以下に説明されるように、例えば、フィルタリング遅延を適用することによって行われてもよい。
【００５１】
処理ブロック８０７は、誤差信号処理ブロック８０９に結合され、そこで、誤差信号が、計算される。処理ブロック８０８は、適応フィルタ８１０に結合され、そこで、時間ドメインインパルス応答係数が、適応フィルタを作成するために使用される。適応フィルタ８１０はさらに、フィードバックループを通して、誤差信号処理ブロック８０９に結合される。適応フィルタ８１０は、処理ブロック８１１においてオリジナル入力信号ｘ２［ｎ］に適用される、フィルタｈ［ｎ］を作成する。いくつかの実施形態は、処理ブロック８０７と誤差信号処理ブロック８０９との間に結合され、時間ドメインインパルス応答の遅延を計算する、遅延ブロック８１２を含んでもよい。遅延ブロック８１２から計算される遅延は、未フィルタリング信号（図８には図示せず）ｘ１［ｎ］に適用され、ｘ２［ｎ］が処理ブロック８１１において適応フィルタｈ［ｎ］によってフィルタリングされた後、入力信号ｘ１［ｎ］およびｘ２［ｎ］を同期されたまま保ってもよい。
【００５２】
例えば、一実施形態では、処理ブロック８０３および８０４は、以下の方程式に基づいて、線形予測係数（ＬＰＣ）を計算してもよい。
【数１８】
0006533340.tif 000033
本式は、以下を用いる。
【数１９】
0006533340.tif 000034
【００５３】
パラメータ
【化８】
0006533340.tif 000035
は、以下の方程式に基づく自己相関シーケンスの推定を通して、レヴィンソン・ダービンアルゴリズムを使用して推定されてもよい。
【数２０】
0006533340.tif 000036
【００５４】
いくつかの実施形態では、処理ブロック８０５および８０６において計算される振幅応答差は、以下のように定義され得る。
【数２１】
0006533340.tif 000037
【００５５】
上記に説明されるＬＰＣ係数を計算するいくつかの実施形態では、適応フィルタは、以下の方程式によって定義されてもよい。
【数２２】
0006533340.tif 000038
【００５６】
処理ブロック８０５および８０６が、パデ近似を適用するとき、Ｈ（ｚ）によって表される自己回帰移動平均系（ＡＲＭＡ）および
【化９】
0006533340.tif 000039
によって表される移動平均は、以下の方程式において定義されるものとほぼ等しくなり得る。
【数２３】
0006533340.tif 000040
近似は、次いで、拡張され、以下の方程式によって定義されるように表され得る。
【数２４】
0006533340.tif 000041
式中、でＭ＞＞Ｌある。係数ｂ０．．．ｂＭが、次いで、左の分母を右に繰り入れ、係数を等化し、方程式の線形系を作成することによって解法され得る。
【００５７】
係数は、フィルタリング遅延を適用すること等によって、線形位相に制約されてもよい。例えば、近似は、次いで、拡張され、以下の方程式によって表され得る。
【数２５】
0006533340.tif 000042
線形方程式のセットは、同様に、本方程式から公式化され、多項式を等化し、前述のように、処理ブロック８１０および８１１におけるフィルタｈ［ｎ］において使用されるための制約された係数のセットを作成してもよい。方程式の線形系は、次いで、係数ｂ０，…，ｂｈを得るために解法されることができる。
【００５８】
いくつかの実施形態では、誤差信号処理ブロック８０９において計算される誤差信号は、以下の方程式に基づいて計算されてもよい。
【数２６】
0006533340.tif 000043
【００５９】
いくつかの環境では、入力信号は、雑音および発話から成り、発話および雑音の相対的振幅スペクトルは、非常に異なり得る。そのようなシナリオでは、振幅スペクトルを常時整合させることは、望ましくない結果を生じさせ得る。故に、いくつかの実施形態はさらに、振幅等化処理ブロック８０３−８１１のいずれかがイネーブルにされる時間インスタンスを制御する、適応イネーブル入力信号を含む。処理ブロック８１１における適応フィルタｈ［ｎ］は、振幅等化処理ブロックがイネーブルにされるときのみ、入力信号
【化５】
0006533340.tif 000044
が変化するため、適応イネーブル入力信号制御信号が真であるときのみ、更新されてもよい。
【００６０】
上記に説明される時間ドメイン適応フィルタならびに他のコンポーネントおよび方法は、モバイルデバイスの近位および／または遠位マイクロホンから受信された信号を処理するために、モバイルデバイス等のデバイスのオーディオコントローラ内に実装されてもよい。モバイルデバイスは、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、または無線イヤホンであってもよい。デバイスのアプリケーションプロセッサ等のモバイルデバイスのプロセッサは、図２、図３、図４、図５、図７、および／または図８を参照して上記に説明されたものもしくは処理のための他の回路等の処理技術を実装してもよい。代替として、モバイルデバイスは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）等のこれらの機能を行うための具体的ハードウェアを含んでもよい。コントローラは、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／または信号処理に関連する他の回路を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コントローラは、適応エコー消去（ＡＥＣ）、適応雑音消去（ＡＮＣ）、パルス幅変調器（ＰＷＭ）、および／またはオーディオ増幅器等の他のオーディオ処理回路とともに、オーディオコーダ／デコーダ（ＣＯＤＥＣ）チップの中に統合されてもよい。
【００６１】
図３、図４、図５、図７、および図８の概略フロー図略図は、概して、論理フロー図略図として記載される。したがって、描写される順序および標識されるステップは、開示される方法の側面を示す。図示される方法の１つ以上のステップまたはその一部と機能、論理、または効果上均等物である、他のステップおよび方法も、想起され得る。加えて、採用されるフォーマットおよび記号は、方法の論理ステップを説明するために提供され、方法の範囲を限定するものと理解されるものではない。種々の矢印タイプおよび線タイプが、フロー図略図において採用され得るが、それらは、対応する方法の範囲を限定するものと理解されるものではない。実際には、いくつかの矢印または他のコネクタは、方法の論理フローのみを示すために使用され得る。例えば、矢印は、描写される方法の列挙されたステップ間の規定されていない持続時間の待機または監視周期を示し得る。加えて、特定の方法が生じる順序は、示される対応するステップの順序に厳密に従ってもよい、またはそうではなくてもよい。
【００６２】
ファームウェアおよび／またはソフトウェア内に実装される場合、前述の機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令またはコードとして記憶されてもよい。実施例として、データ構造でエンコードされた非一過性コンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムでエンコードされたコンピュータ可読媒体が挙げられる。コンピュータ可読媒体は、物理的コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の利用可能な媒体であってもよい。限定ではないが、一例として、そのようなコンピュータ可読媒体として、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）もしくは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望のプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形態で記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体が挙げられ得る。ディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクを含む。概して、ディスク（ｄｉｓｋ）は、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、データを光学的に再生する。前述の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００６３】
コンピュータ可読媒体上の記憶に加え、命令および／またはデータは、通信装置内に含まれる伝送媒体上の信号として提供されてもよい。例えば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有する、送受信機を含んでもよい。命令およびデータは、１つ以上のプロセッサに、請求項に概略された機能を実装させるように構成される。
【００６４】
本開示およびある代表的利点が詳細に説明されたが、種々の変更、代用、ならびに改変が、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に成され得ることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、明細書に説明されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に限定されるものと意図されない。当業者が本開示から容易に理解するであろうように、本明細書に説明される対応する実施形態と実質的に同一機能を行う、または実質的に同一結果を達成する、現在既存である、もしくは後に開発される、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップが、利用されてもよい。故に、添付の請求項は、その範囲内に、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップを含むことが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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