(57)【要約】低周波数において低両耳間コヒーレンスを提供するためのシステムおよび方法が、開示される。いくつかの実施形態において、システムは、リバーブレータと、低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含み得る。リバーブレータは、コムフィルタの２つの組：左耳出力信号のためのものと、右耳出力信号のためのものとを含み得る。低周波数両耳間コヒーレンス制御システムは、複数の区分を含むことができ、各区分は、所与の区分を通して伝搬する信号のある周波数範囲を制御するように構成されることができる。区分は、左耳出力信号のための左高周波数区分と、右耳出力信号のための右高周波数区分とを含み得る。区分は、左および右高周波数区分のコンバイナによって組み合わせられるべき信号を出力し得る共有低周波数区分も含み得る。
2021527353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、前記システムは、
ユーザにオーディオ信号を提供するように構成されたウェアラブル頭部デバイスであって、前記オーディオ信号は、左耳信号と右耳信号とを含む、ウェアラブル頭部デバイスと、
複数の区分を含む低周波数両耳間コヒーレンス制御システムと
を備え、
前記複数の区分は、
第１の信号を受信するように構成された低周波数区分であって、前記低周波数区分は、ローパスフィルタを含み、前記ローパスフィルタは、低周波数閾値より低い周波数を有する入力信号の部分を前記低周波数区分に通すように構成されている、低周波数区分と、
１つ以上の高周波数区分と
を含み、
前記１つ以上の高周波数区分は、第２の信号を受信するように構成された第１の高周波数区分を含み、前記第１の高周波数区分は、
第１のハイパスフィルタであって、前記第１のハイパスフィルタは、高周波数閾値より大きい周波数を有する入力信号の部分を前記第１の高周波数区分に通すように構成されている、第１のハイパスフィルタと、
第１のコンバイナと
を含み、
前記第１のコンバイナは、前記低周波数区分の出力信号と前記第１のハイパスフィルタの出力信号とを受信し、それらを組み合わせ、前記右耳信号を発生させるように構成されている、システム。
【請求項２】
前記左耳信号は、前記第１の信号である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記１つ以上の高周波数区分は、前記第１の信号を受信するように構成された第２の高周波数区分をさらに含み、前記第２の高周波数区分は、
前記高周波数閾値より大きい周波数を有する前記入力信号の部分を前記低周波数に通すように構成された第２のハイパスフィルタと、
第２のコンバイナと
を含み、
前記第２のコンバイナは、前記低周波数区分の出力信号と前記第２のハイパスフィルタの出力信号とを受信し、それらを組み合わせ、前記左耳信号を発生させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記１つ以上の高周波数区分のうちの少なくとも１つは、高周波数処理ユニットをさらに含み、前記高周波数処理ユニットは、前記それぞれのハイパスフィルタへの入力信号を発生させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記１つ以上の高周波数区分のうちの少なくとも１つは、高周波数処理ユニットをさらに含み、前記高周波数処理ユニットは、前記それぞれのハイパスフィルタの出力信号を受信し、前記それぞれのコンバイナへの入力信号を発生させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記高周波数処理ユニットは、吸収性入れ子オールパスフィルタを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記高周波数処理ユニットは、入れ子オールパスフィルタを含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記低周波数区分は、遅延をさらに含み、前記遅延は、前記ローパスフィルタから前記入力信号の通された部分を受信し、それに遅延を導入するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記遅延は、吸収性遅延である、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
複数のコムフィルタを含むリバーブレータをさらに備え、前記リバーブレータは、入力信号を受信し、前記低周波数両耳間コヒーレンス制御システムへの信号を出力するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
オーディオ信号をユーザに提供する方法であって、前記方法は、
低周波数区分によって第１の信号を受信することと、
ローパスフィルタを使用して、低周波数閾値より低い周波数を有する前記第１の信号の部分をフィルタ処理し、通すことと、
高周波数区分によって第２の信号を受信することと、
第１のハイパスフィルタを使用して、高周波数閾値より大きい周波数を有する前記第２の信号の部分をフィルタ処理し、通すことと、
第１のコンバイナを使用して、前記低周波数区分の出力信号と前記第１のハイパスフィルタの出力信号とを組み合わせ、右耳信号を発生させることと
を含む、方法。
【請求項１２】
左耳信号として前記第１の信号を出力することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２のハイパスフィルタを使用して、前記高周波数閾値より大きい周波数を有する前記第１の信号の部分をフィルタ処理し、通すことと、
第２のコンバイナを使用して、前記低周波数区分の出力信号と前記第２のハイパスフィルタの出力信号とを組み合わせ、左耳信号を発生させることと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
オールパスフィルタを使用して、前記第１の信号または前記第２の信号の大きさ応答を変化させることなく、それぞれ、前記第１の信号または前記第２の信号の位相を修正することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記システムの反響時間が標的化反響時間に等しいように、１つ以上の吸収係数を用いて１つ以上の吸収性遅延ユニットを構成することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
環境の１つ以上の特性を決定することと、
前記環境の前記決定された１つ以上の特性に基づいて、前記１つ以上の吸収係数を決定することと
をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、その内容が参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる２０１８年６月１２日に出願された米国仮出願第６２／６８４，０８６号の優先権を主張する。
（分野）
【０００２】
本開示は、概して、信号間の低周波数コヒーレンス（例えば、低周波数において高コヒーレンスを強制するためにベース管理タイプアプローチを使用する信号間）に関する。いくつかの実施形態において、本開示は、両耳レンダラのコンテキストにおけるものであり、２つの信号が、室内シミュレーションアルゴリズムから出力される。
【背景技術】
【０００３】
仮想環境は、コンピューティング環境において普遍的であり、ビデオゲーム（仮想環境が、ゲーム世界を表し得る）、マップ（仮想環境が、ナビゲートされるべき地形を表し得る）、シミュレーション（仮想環境が、実環境をシミュレートし得る）、デジタルストーリーテリング（仮想キャラクタが、仮想環境内で互いに相互作用し得る）、および多くの他の用途において使用を見出している。現代のコンピュータユーザは、概して、快適に仮想環境を知覚し、それと相互作用する。しかしながら、仮想環境を伴うユーザの体験は、仮想環境を提示するための技術によって限定され得る。例えば、従来のディスプレイ（例えば、２Ｄディスプレイ画面）およびオーディオシステム（例えば、固定スピーカ）は、人を引き付け、現実的で、かつ没入型の体験を作成する方法で仮想環境を実現することが可能でないこともある。
【０００４】
仮想現実（「ＶＲ」）、拡張現実（「ＡＲ」）、複合現実（「ＭＲ」）、および関連技術（集合的に、「ＸＲ」）は、ＸＲシステムのユーザにコンピュータシステム内のデータによって表される仮想環境に対応する感覚情報を提示するための能力を共有する。そのようなシステムは、仮想視覚およびオーディオキューを現実の視界および音と組み合わせることによって、独特に高められた没入感および臨場感を提供することができる。故に、音がユーザの実環境内で（自然に、ユーザの予期する音と一貫して）発生しているように思えるように、ＸＲシステムのユーザにデジタル音を提示することが、望ましくあり得る。概して言えば、ユーザは、仮想音が、それらが聞こえる実環境の音響特性を帯びるであろうと予期する。例えば、大きいコンサートホール内のＸＲシステムのユーザは、ＸＲシステムの仮想音が、大きい洞窟に似た音性品質を有することを予期し、逆に、小さいアパートメント内のユーザは、音が、より減衰され、近く、直接的であることを予期するであろう。加えて、ユーザは、仮想音が、固有の空間効果を有するであろうと予期する。例えば、部屋の正面に立っているユーザは、すぐ近くに位置する源から生じる仮想音が、部屋の正面から発しているように思われ、遠く離れて位置する源から生じる仮想音が、部屋の後ろから発しているように思われると予期するであろう。このように、ユーザは、例えば、手の届く音源を有する人物と背景で再生される音楽とを区別することができる。
【０００５】
いくつかの人工リバーブレータは、周波数依存性行列を使用し得る。周波数依存性行列は、左リバーブレータ出力信号および右リバーブレータ出力信号を注入する２×２行列であり得、右リバーブレータ出力信号は、左リバーブレータ出力信号と右リバーブレータ出力信号との合計のスケーリングされたコピーである。いくつかの実施形態において、周波数依存性２×２行列を使用することは、弱め合う干渉および強め合う干渉に起因して、ある周波数において左リバーブレータ出力信号および右リバーブレータ出力信号の音色品質に対して有害効果を及ぼし得る。
【０００６】
したがって、低周波数において高い両耳間コヒーレンスを達成するための代替システムおよび方法が、所望される。加えて、または代替として、中および／または高周波数において低い両耳間コヒーレンスを達成するためのシステムおよび方法が、所望される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
低周波数において低両耳間コヒーレンスを提供するためのシステムおよび方法が、開示される。いくつかの実施形態において、システムは、リバーブレータと、低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含み得る。リバーブレータは、コムフィルタの２つの組、すなわち、左耳出力信号のためのものと、右耳出力信号のためのものとを含み得る。
【０００８】
低周波数両耳間コヒーレンス制御システムは、複数の区分を含むことができ、各区分は、その区分を通して伝搬する信号のある周波数範囲を制御するように構成されることができる。区分は、左耳出力信号のための左高周波数区分と、右耳出力信号のための右高周波数区分とを含み得る。区分は、左および右高周波数区分のコンバイナによって組み合わせられるべき信号を出力し得る共有低周波数区分も含み得る。
【０００９】
低周波数両耳間コヒーレンス制御システムは、複数のフィルタと、随意に、遅延とを含むことができる。複数のフィルタは、１つ以上のハイパスフィルタ、１つ以上のオールパスフィルタ、および／またはローパスフィルタを含み得る。いくつかの実施形態において、低周波数両耳間コヒーレンス制御システムは、１つ以上の高周波数処理ユニットを含むことができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、１つの出力信号（例えば、左耳出力信号）は、入力信号と同一であり得、したがって、それは、いかなる処理も受けないこともある。
【００１１】
いくつかの実施形態において、ネットワーク内の各遅延ユニットを伴う吸収係数が、反響減衰時間を制御するために挿入され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、いくつかの実施形態による、ユーザの頭部上に装着されるように構成される例示的ウェアラブル頭部デバイス１００を図示する。
【００１３】
【図２】図２は、いくつかの実施形態による、例示的ウェアラブルシステムの例示的モバイルハンドヘルドコントローラコンポーネント２００を図示する。
【００１４】
【図３】図３は、いくつかの実施形態による、例示的ウェアラブルシステムの例示的補助ユニット３００を図示する。
【００１５】
【図４】図４は、いくつかの実施形態による、例示的ウェアラブルシステムに対応し得る例示的機能ブロック図を図示する。
【００１６】
【図５Ａ】図５Ａは、左出力信号および右出力信号が各耳に別個に伝送される例示的両耳オーディオ再生システムを図示する。
【００１７】
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの両耳オーディオ再生システムの入力と出力のうちの１つとの間の例示的インパルス応答を図示する。
【００１８】
【図６】図６は、いくつかの実施形態による、測定された両耳室内インパルス応答反響テールにおける周波数依存性両耳間コヒーレンスを図示する。
【００１９】
【図７Ａ】図７Ａは、いくつかの実施形態による、リバーブレータと低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含む例示的システムのブロック図を図示する。
【００２０】
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００２１】
【図８】図８は、いくつかの実施形態による、図７Ａのシステムのリバーブレータからの両耳間コヒーレンス出力のプロットを図示する。
【００２２】
【図９】図９は、いくつかの実施形態による、図７Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システムからの両耳間コヒーレンス出力のプロットを図示する。
【００２３】
【図１０】図１０は、いくつかの実施形態による、二次バターワースフィルタを使用して実現されるハイパスフィルタおよびローパスフィルタの例示的周波数応答を図示する。
【００２４】
【図１１】図１１は、いくつかの実施形態による、例示的入れ子オールパスフィルタを図示する。
【００２５】
【図１２Ａ】図１２Ａは、いくつかの実施形態による、リバーブレータと低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含む例示的システムのブロック図を図示する。
【００２６】
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、いくつかの実施形態による、図１２Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００２７】
【図１３Ａ】図１３Ａは、いくつかの実施形態による、フィルタと出力信号との間に位置する高周波数処理ユニットを含む例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。
【００２８】
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００２９】
【図１４Ａ】図１４Ａは、いくつかの実施形態による、入力信号とフィルタとの間に位置する高周波数処理ユニットを含む例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。
【００３０】
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００３１】
【図１５Ａ】図１５Ａは、いくつかの実施形態による、高周波数処理ユニットを除外する例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。
【００３２】
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００３３】
【図１６Ａ】図１６Ａは、いくつかの実施形態による、共有周波数区分を除外する例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。
【００３４】
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１６Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００３５】
【図１７】図１７は、いくつかの実施形態による、オールパスフィルタおよび低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムを伴う例示的フィードバック遅延ネットワーク（ＦＤＮ）を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
例の以下の説明において、本明細書の一部を形成し、例証として、実践され得る具体的例が示される付随の図面が、参照される。他の例も、使用され得、構造変更が、開示される例の範囲から逸脱することなく、行われ得ることを理解されたい。
【００３７】
（例示的ウェアラブルシステム）
【００３８】
図１は、ユーザの頭部上に装着されるように構成される例示的ウェアラブル頭部デバイス１００を図示する。ウェアラブル頭部デバイス１００は、頭部デバイス（例えば、ウェアラブル頭部デバイス１００）、ハンドヘルドコントローラ（例えば、下で説明されるハンドヘルドコントローラ２００）、および／または補助ユニット（例えば、下で説明される補助ユニット３００）等の１つ以上のコンポーネントを備えているより広範なウェアラブルシステムの一部であり得る。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス１００は、仮想現実、拡張現実、または複合現実システムまたは用途のために使用されることができる。ウェアラブル頭部デバイス１００は、ディスプレイ１１０Ａおよび１１０Ｂ（左および右透過性ディスプレイと、直交瞳拡大（ＯＰＥ）格子セット１１２Ａ／１１２Ｂおよび射出瞳拡大（ＥＰＥ）格子セット１１４Ａ／１１４Ｂ等、ディスプレイからユーザの眼に光を結合するための関連付けられるコンポーネントを備え得る）等の１つ以上のディスプレイと、スピーカ１２０Ａおよび１２０Ｂ（それぞれ、つるアーム１２２Ａおよび１２２Ｂ上に搭載され、ユーザの左および右耳に隣接して位置付けられ得る）等の左および右音響構造と、赤外線センサ、加速度計、ＧＰＳユニット、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）（例えば、ＩＭＵ１２６）、音響センサ（例えば、マイクロホン１５０）等の１つ以上のセンサと、直交コイル電磁受信機（例えば、左つるアーム１２２Ａに搭載されるように示される受信機１２７）と、ユーザから離れるように向けられる左および右カメラ（例えば、深度（飛行時間）カメラ１３０Ａおよび１３０Ｂ）と、ユーザに向かって向けられる左および右眼カメラ（例えば、ユーザの眼移動を検出するために）（例えば、眼カメラ１２８および１２８Ｂ）とを備えていることができる。しかしながら、ウェアラブル頭部デバイス１００は、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の好適なディスプレイ技術およびセンサまたは他のコンポーネントの任意の好適な数、タイプ、または組み合わせを組み込むことができる。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス１００は、ユーザの音声によって発生させられるオーディオ信号を検出するように構成される１つ以上のマイクロホン１５０を備え得、そのようなマイクロホンは、ユーザの口に隣接してウェアラブル頭部デバイス内に位置付けられ得る。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス１００は、他のウェアラブルシステムを含む他のデバイスおよびシステムと通信するために、ネットワーキング特徴（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ能力）を組み込み得る。ウェアラブル頭部デバイス１００は、バッテリ、プロセッサ、メモリ、記憶ユニット、または種々の入力デバイス（例えば、ボタン、タッチパッド）等のコンポーネントをさらに含み得るか、または、ウェアラブル頭部デバイス１００は、１つ以上のそのようなコンポーネントを備えているハンドヘルドコントローラ（例えば、ハンドヘルドコントローラ２００）または補助ユニット（例えば、補助ユニット３００）に結合され得る。いくつかの例において、センサは、ユーザの環境に対する頭部搭載型ユニットの座標の組を出力するように構成され得、入力をプロセッサに提供し、同時位置特定およびマッピング（ＳＬＡＭ）プロシージャおよび／またはビジュアルオドメトリアルゴリズムを実施し得る。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス１００は、下でさらに説明されるように、ハンドヘルドコントローラ２００および／または補助ユニット３００に結合され得る。
【００３９】
図２は、例示的ウェアラブルシステムの例示的モバイルハンドヘルドコントローラコンポーネント２００を図示する。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、ウェアラブルヘッドデバイス１００および／または下で説明される補助ユニット３００と有線または無線通信し得る。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、ユーザによって保持されるべきハンドル部分２２０と、上面２１０に沿って配置される１つ以上のボタン２４０とを含む。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、光学追跡標的として使用するために構成され得、例えば、ウェアラブル頭部デバイス１００のセンサ（例えば、カメラまたは他の光学センサ）は、ハンドヘルドコントローラ２００の位置および／または向きを検出するように構成されることができ、それは、転じて、ハンドヘルドコントローラ２００を保持するユーザの手の位置および／または向きを示し得る。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、プロセッサ、メモリ、記憶ユニット、ディスプレイ、または上で説明されるもの等の１つ以上の入力デバイスを含み得る。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、１つ以上のセンサ（例えば、ウェアラブル頭部デバイス１００に関して上で説明されるセンサまたは追跡コンポーネントのうちのいずれか）を含む。いくつかの例において、センサは、ウェアラブル頭部デバイス１００に対する、またはウェアラブルシステムの別のコンポーネントに対するハンドヘルドコントローラ２００の位置または向きを検出することができる。いくつかの例において、センサは、ハンドヘルドコントローラ２００のハンドル部分２２０内に位置付けられ得、および／または、ハンドヘルドコントローラに機械的に結合され得る。ハンドヘルドコントローラ２００は、例えば、ボタン２４０の押された状態、またはハンドヘルドコントローラ２００の位置、向き、および／または運動（例えば、ＩＭＵを介して）に対応する１つ以上の出力信号を提供するように構成されることができる。そのような出力信号は、ウェアラブル頭部デバイス１００のプロセッサへの入力、補助ユニット３００への入力、またはウェアラブルシステムの別のコンポーネントへの入力として使用され得る。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ２００は、音（例えば、ユーザの発話、環境音）を検出し、ある場合、検出された音に対応する信号をプロセッサ（例えば、ウェアラブル頭部デバイス１００のプロセッサ）に提供するために、１つ以上のマイクロホンを含むことができる。
【００４０】
図３は、例示的ウェアラブルシステムの例示的補助ユニット３００を図示する。いくつかの例において、補助ユニット３００は、ウェアラブル頭部デバイス１００および／またはハンドヘルドコントローラ２００と有線または無線通信し得る。補助ユニット３００は、ウェアラブル頭部デバイス１００および／またはハンドヘルドコントローラ２００（ディスプレイ、センサ、音響構造、プロセッサ、マイクロホン、および／またはウェアラブル頭部デバイス１００またはハンドヘルドコントローラ２００の他のコンポーネントを含む）等のウェアラブルシステムの１つ以上のコンポーネントを動作させるためのエネルギーを提供するために、バッテリを含むことができる。いくつかの例において、補助ユニット３００は、プロセッサ、メモリ、記憶ユニット、ディスプレイ、１つ以上の入力デバイス、および／または上で説明されるもの等の１つ以上のセンサを含み得る。いくつかの例において、補助ユニット３００は、補助ユニットをユーザ（例えば、ユーザによって装着されるベルト）に取り付けるためのクリップ３１０を含む。ウェアラブルシステムの１つ以上のコンポーネントを格納するために補助ユニット３００を使用する利点は、そのように行うことが、大きいまたは重いコンポーネントが、（例えば、ウェアラブル頭部デバイス１００内に格納される場合）ユーザの頭部に搭載される、または（例えば、ハンドヘルドコントローラ２００内に格納される場合）ユーザの手によって持ち運ばれるのではなく、大きく重い物体を支持するために比較的に良好に適しているユーザの腰部、胸部、または背部上で持ち運ばれることを可能にし得ることである。これは、バッテリ等の比較的に重いまたは嵩張るコンポーネントに関して特に有利であり得る。
【００４１】
図４は、上で説明される、例示的ウェアラブル頭部デバイス１００と、ハンドヘルドコントローラ２００と、補助ユニット３００とを含み得るような例示的ウェアラブルシステム４００に対応し得る例示的機能ブロック図を示す。いくつかの例において、ウェアラブルシステム４００は、仮想現実、拡張現実、または複合現実用途のために使用され得る。図４に示されるように、ウェアラブルシステム４００は、ここでは「トーテム」と称される（および上で説明されるハンドヘルドコントローラ２００に対応し得る）例示的ハンドヘルドコントローラ４００Ｂを含むことができ、ハンドヘルドコントローラ４００Ｂは、トーテム／ヘッドギヤ６自由度（６ＤＯＦ）トーテムサブシステム４０４Ａを含むことができる。ウェアラブルシステム４００は、（上で説明されるウェアラブルヘッドギヤデバイス１００に対応し得る）例示的ウェアラブル頭部デバイス４００Ａも含むことができ、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａは、トーテム／ヘッドギヤ６ＤＯＦヘッドギヤサブシステム４０４Ｂを含む。例において、６ＤＯＦトーテムサブシステム４０４Ａおよび６ＤＯＦヘッドギヤサブシステム４０４Ｂは、協働し、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａに対するハンドヘルドコントローラ４００Ｂの６つの座標（例えば、３つの平行移動方向におけるオフセットおよび３つの軸に沿った回転）を決定する。６自由度は、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａの座標系に対して表され得る。３つの平行移動オフセットは、そのような座標系内におけるＸ、Ｙ、およびＺオフセットとして、平行移動行列として、またはある他の表現として表され得る。回転自由度は、ヨー、ピッチ、およびロール回転の列として、ベクトルとして、回転行列として、四元数として、またはある他の表現として表され得る。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａ内に含まれる１つ以上の深度カメラ４４４（および／または１つ以上の非深度カメラ）および／または１つ以上の光学標的（例えば、上で説明されるようなハンドヘルドコントローラ２００のボタン２４０またはハンドヘルドコントローラ内に含まれる専用光学標的）が、６ＤＯＦ追跡のために使用されることができる。いくつかの例において、ハンドヘルドコントローラ４００Ｂは、上で説明されるようなカメラを含むことができ、ヘッドギヤ４００Ａは、カメラと併せで光学追跡のための光学標的を含むことができる。いくつかの例において、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａおよびハンドヘルドコントローラ４００Ｂの各々は、３つの直交して向けられたソレノイドの組を含み、それらは、３つの区別可能な信号を無線で送信および受信するために使用される。受信するために使用されるコイルの各々において受信される３つの区別可能な信号の相対的大きさを測定することによって、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａに対するハンドヘルドコントローラ４００Ｂの６ＤＯＦが、決定され得る。いくつかの例において、６ＤＯＦトーテムサブシステム４０４Ａは、向上した正確度および／またはハンドヘルドコントローラ４００Ｂの高速移動に関するよりタイムリーな情報を提供するために有用である慣性測定ユニット（ＩＭＵ）を含むことができる。
【００４２】
拡張現実または複合現実用途を伴ういくつかの例において、座標をローカル座標空間（例えば、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａに対して固定される座標空間）から慣性座標空間または環境座標空間に変換することが、望ましくあり得る。例えば、そのような変換は、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａのディスプレイが、ディスプレイ上の固定位置および向きにおいて（例えば、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａのディスプレイにおける同一の位置において）ではなく、仮想オブジェクトを実環境に対する予期される位置および向きにおいて提示する（例えば、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａの位置および向きにかかわらず、前方に面した実椅子に座っている仮想人物）ために必要であり得る。これは、仮想オブジェクトが、実環境内に存在するという錯覚を維持することができる（かつ、例えば、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａが、シフトおよび回転するとき、実環境内に不自然に位置付けられているように見えない）。いくつかの例において、慣性または環境座標系に対するウェアラブル頭部デバイス４００Ａの変換を決定するために、座標空間の間の補償変換が、深度カメラ４４４からの画像を処理することによって決定されることができる（例えば、同時位置特定およびマッピング（ＳＬＡＭ）および／またはビジュアルオドメトリプロシージャを使用して）。図４に示される例において、深度カメラ４４４は、ＳＬＡＭ／ビジュアルオドメトリブロック４０６に結合されることができ、画像をブロック４０６に提供することができる。ＳＬＡＭ／ビジュアルオドメトリブロック４０６実装は、プロセッサを含むことができ、プロセッサは、この画像を処理し、次いで、ユーザの頭部の位置および向きを決定するように構成され、ユーザの頭部の位置および向きは、頭部座標空間と実座標空間との間の変換を識別するために使用され得る。同様に、いくつかの例において、ユーザの頭部姿勢および場所に関する情報の追加の源が、ウェアラブル頭部デバイス４００ＡのＩＭＵ４０９から取得される。ＩＭＵ４０９からの情報は、ＳＬＡＭ／ビジュアルオドメトリブロック４０６からの情報と統合され、向上した正確度および／またはユーザの頭部姿勢および位置の高速調節に関するよりタイムリーな情報を提供することができる。
【００４３】
いくつかの例において、深度カメラ４４４は、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａのプロセッサにおいて実装され得る手のジェスチャトラッカ４１１に３Ｄ画像を供給することができる。手のジェスチャトラッカ４１１は、例えば、深度カメラ４４４から受信された３Ｄ画像を手のジェスチャを表す記憶されたパターンに合致させることによって、ユーザの手のジェスチャを識別することができる。ユーザの手のジェスチャを識別する他の好適な技法も、明らかであろう。
【００４４】
いくつかの例において、１つ以上のプロセッサ４１６は、ヘッドギヤサブシステム４０４Ｂ、ＩＭＵ４０９、ＳＬＡＭ／ビジュアルオドメトリブロック４０６、深度カメラ４４４、マイクロホン（図示せず）、および／または手のジェスチャトラッカ４１１からのデータを受信するように構成され得る。プロセッサ４１６は、制御信号を６ＤＯＦトーテムシステム４０４Ａに送信し、それから受信することもできる。プロセッサ４１６は、ハンドヘルドコントローラ４００Ｂが繋がれていない例等において、無線で、６ＤＯＦトーテムシステム４０４Ａに結合され得る。プロセッサ４１６は、視聴覚コンテンツメモリ４１８、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）４２０、および／またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）オーディオ空間化装置４２２等の追加のコンポーネントとさらに通信し得る。ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２は、頭部関連伝達関数（ＨＲＴＦ）メモリ４２５に結合され得る。ＧＰＵ４２０は、画像毎に変調された光４２４の左源に結合される左チャネル出力と、画像毎に変調された光４２６の右源に結合される右チャネル出力とを含むことができる。ＧＰＵ４２０は、立体視画像データを画像毎に変調された光４２４、４２６の源に出力することができる。ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２は、オーディオを左スピーカ４１２および／または右スピーカ４１４に出力することができる。ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２は、プロセッサ４１６から、ユーザから仮想音源への方向ベクトルを示す入力を受信することができる（例えば、仮想音源は、ハンドヘルドコントローラ４００Ｂを介して、ユーザによって移動させられ得る）。方向ベクトルに基づいて、ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２は、対応するＨＲＴＦを決定することができる（例えば、ＨＲＴＦにアクセスすることによって、または複数のＨＲＴＦを補間することによって）。ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２は、次いで、仮想オブジェクトによって発生させられた仮想音に対応するオーディオ信号等のオーディオ信号に決定されたＨＲＴＦを適用することができる。これは、複合現実環境内の仮想音に対するユーザの相対的位置および向きを組み込むことによって（すなわち、その仮想音が、実環境内の実音である場合に聞こえるであろうもののユーザの予期に合致する仮想音を提示することによって）、仮想音の信憑性および現実性を向上させることができる。
【００４５】
図４に示されるもの等のいくつかの例において、プロセッサ４１６、ＧＰＵ４２０、ＤＳＰオーディオ空間化装置４２２、ＨＲＴＦメモリ４２５、およびオーディオ／視覚的コンテンツメモリ４１８のうちの１つ以上は、補助ユニット４００Ｃ（上で説明される補助ユニット３２０に対応し得る）内に含まれ得る。補助ユニット４００Ｃは、そのコンポーネントを給電するために、および／または、電力をウェアラブル頭部デバイス４００Ａおよび／またはハンドヘルドコントローラ４００Ｂに供給するために、バッテリ４２７を含み得る。そのようなコンポーネントをユーザの腰部に搭載され得る補助ユニット内に含むことは、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａのサイズおよび重量を限定することができ、それは、次に、ユーザの頭部および頸部の疲労を低減させることができる。
【００４６】
図４は、例示的ウェアラブルシステム４００の種々のコンポーネントに対応する要素を提示するが、これらのコンポーネントの種々の他の好適な配置も、当業者に明白であろう。例えば、補助ユニット４００Ｃに関連付けられているような図４に提示される要素は、代わりに、ウェアラブル頭部デバイス４００Ａまたはハンドヘルドコントローラ４００Ｂに関連付けられ得る。さらに、いくつかのウェアラブルシステムは、ハンドヘルドコントローラ４００Ｂまたは補助ユニット４００Ｃを完全に無くし得る。そのような変更および修正は、開示される例の範囲内に含まれるとして理解されるべきである。
【００４７】
（複合現実環境）
【００４８】
全ての人々のように、複合現実システムのユーザは、実環境、すなわち、ユーザによって知覚可能である「実世界」の３次元部分およびその内容全ての中に存在している。例えば、ユーザは、その通常の人間感覚、すなわち、視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚を使用して実環境を知覚し、実環境内でその自身の身体を移動させることによって実環境と相互作用する。実環境内の場所は、座標空間内の座標として説明されることができ、例えば、座標は、緯度、経度、および海面に対する高度、基準点からの３つの直交する次元における距離、または他の好適な値を含むことができる。同様に、ベクトルは、座標空間における方向と大きさとを有する量を説明することができる。
【００４９】
コンピューティングデバイスは、例えば、デバイスに関連付けられるメモリ内で、仮想環境の表現を維持することができる。本明細書に使用されるように、仮想環境は、３次元空間のコンピュータ表現である。仮想環境は、任意のオブジェクト、アクション、信号、パラメータ、座標、ベクトル、またはその空間に関連付けられる他の特性の表現を含むことができる。いくつかの例において、コンピューティングデバイスの回路（例えば、プロセッサ）は、仮想環境の状態を維持および更新することができ、すなわち、プロセッサは、第１の時間において、仮想環境に関連付けられるデータおよび／またはユーザによって提供される入力に基づいて、第２の時間における仮想環境の状態を決定することができる。例えば、仮想環境内のオブジェクトが、ある時間に第１の座標に位置し、あるプログラムされた物理的パラメータ（例えば、質量、摩擦係数）を有し、ユーザから受信された入力が、力がある方向ベクトルにおいてオブジェクトに加えられるべきであると示す場合、プロセッサは、運動学の法則を適用し、基本的力学を使用してその時間におけるオブジェクトの場所を決定することができる。プロセッサは、仮想環境についての既知の任意の好適な情報および／または任意の好適な入力を使用し、ある時間における仮想環境の状態を決定することができる。仮想環境の状態を維持および更新することにおいて、プロセッサは、任意の好適なソフトウェアを実行することができ、任意の好適なソフトウェアは、仮想環境内の仮想オブジェクトの作成および削除に関連するソフトウェア、仮想環境内の仮想オブジェクトまたはキャラクタの挙動を定義するためのソフトウェア（例えば、スクリプト）、仮想環境内の信号（例えば、オーディオ信号）の挙動を定義するためのソフトウェア、仮想環境に関連付けられるパラメータを作成および更新するためのソフトウェア、仮想環境内のオーディオ信号を発生させるためのソフトウェア、入力および出力を取り扱うためのソフトウェア、ネットワーク動作を実装するためのソフトウェア、アセットデータ（例えば、経時的に仮想オブジェクトを移動させるためのアニメーションデータ）を適用するためのソフトウェア、または多くの他の可能性を含む。
【００５０】
ディスプレイまたはスピーカ等の出力デバイスは、仮想環境の任意または全ての側面をユーザに提示することができる。例えば、仮想環境は、ユーザに提示され得る仮想オブジェクト（無生物オブジェクト、人物、動物、光等の表現を含み得る）を含み得る。プロセッサは、仮想環境のビュー（例えば、原点座標、視軸、および錐台を伴う「カメラ」に対応する）を決定し、そのビューに対応する仮想環境の視認可能な場面をディスプレイにレンダリングすることができる。任意の好適なレンダリング技術が、この目的のために使用され得る。いくつかの例において、視認可能な場面は、仮想環境内のいくつかの仮想オブジェクトのみを含み、ある他の仮想オブジェクトを除外し得る。同様に、仮想環境は、１つ以上のオーディオ信号としてユーザに提示され得るオーディオ側面を含み得る。例えば、仮想環境内の仮想オブジェクトが、オブジェクトの場所座標から生じる音を発生させ得る（例えば、仮想キャラクタが、発話する、または効果音を引き起こし得る）、または仮想環境は、特定の場所に関連付けられることもそうではないこともある音楽的キューまたは周囲音に関連付けられ得る。プロセッサは、「聴者」座標に対応するオーディオ信号（例えば、オーディオ信号は、聴者座標における聴者に聞こえるであろうオーディオ信号をシミュレートするために混合および処理される仮想環境内の音の合成音に対応する）を決定し、１つ以上のスピーカを介してユーザにオーディオ信号を提示することができる。
【００５１】
仮想環境は、コンピュータ構造としてのみ存在するので、ユーザは、その通常の感覚を使用して仮想環境を直接知覚することができない。代わりに、ユーザは、仮想環境を間接的にのみ知覚することができ、例えば、ディスプレイ、スピーカ、触覚出力デバイス等によってユーザに提示される。同様に、ユーザは、仮想環境に直接触れること、それを操作すること、または別様にそれと相互作用することができないが、入力デバイスまたはセンサを介して、プロセッサに入力データを提供することができ、プロセッサは、仮想環境を更新するためにデバイスまたはセンサデータを使用し得る。例えば、カメラセンサは、ユーザが仮想環境内のオブジェクトを移動させようとしていることを示す光学データを提供することができ、プロセッサは、そのデータを使用し、オブジェクトに仮想環境内でそれに応じて応答させることができる。
【００５２】
（デジタル反響および環境オーディオ処理）
【００５３】
ＸＲシステムは、原点座標を伴う音源において生じ、システムにおける向きベクトルの方向に進行するように思われるオーディオ信号をユーザに提示することができる。ユーザは、それらが音源の原点座標から生じ、向きベクトルに沿って進行する実オーディオ信号であるかのようにこれらのオーディオ信号を知覚し得る。
【００５４】
ある場合、オーディオ信号は、それらが、仮想環境内のコンピュータ信号に対応し、必ずしも、実環境内の実音に対応するわけではないという点で、仮想と見なされ得る。しかしながら、仮想オーディオ信号は、例えば、図１におけるウェアラブル頭部デバイス１００のスピーカ１２０Ａおよび１２０Ｂを介して発生させられたとき、人間の耳によって検出可能な実オーディオ信号としてユーザに提示されることができる。
【００５５】
いくつかの仮想または複合現実環境は、環境が現実または本物であるように感じられないという知覚に悩まされる。この知覚の１つの理由は、オーディオおよび視覚的キューが、常時、仮想環境内で互いに合致するわけではないことである。仮想体験全体が、部分的に実世界相互作用に基づく自身の予期に適合しないので、偽物であり、本物ではないように感じ得る。ユーザの環境内のオブジェクトと現実的に相互作用していると思われるオーディオ信号を提示することによって、ユーザの体験を改良すること（わずかな点でさえ）が、望ましい。そのようなオーディオ信号が、実世界体験に基づく自身の予期により一貫するほど、ユーザの体験は、より没入型かつ魅力のあるものであろう。
【００５６】
デジタルリバーブレータ（人工リバーブレータとも称される）が、オーディオおよび音楽信号処理において使用され得る。例えば、２チャネルステレオ出力を伴うリバーブレータが、互いに関連がない左耳信号および右耳信号を生成し得る。互いに関連がない信号は、従来のステレオラウドスピーカ再生構成において拡散反響効果を生成するために好適であり得る。両耳オーディオ再生システムにおける関連がないリバーブレータ出力信号（左出力信号と右出力信号とが、各耳に別個に伝送される）は、不自然な効果を生成し得る。一方、自然な拡散反響音場において、左耳における信号と右耳における信号とは、低周波数において非常にコヒーレントである。
【００５７】
図５Ａは、左出力信号と右出力信号とが各耳に別個に伝送される例示的両耳オーディオ再生システムを図示する。システム５００は、直接音レンダラ５１０と、リバーブレータ５２０とを含む両耳再生システムであり得る。図に示されるように、システム５００は、別個の直接音レンダリング経路とリバーブレータエネルギー経路とを含み得る。すなわち、信号５０１は、システム５００への入力信号であり得る。信号５０１は、直接音レンダラ５１０およびリバーブレータ５２０の両方に入力され得る。直接音レンダラ５１０とリバーブレータ５２０とからの出力は、組み合わせられ、出力信号５０２Ｒ（例えば、右出力信号）とは別個の出力信号５０２Ｌ（例えば、左出力信号）をもたらし得る。
【００５８】
図５Ｂは、図５Ａの両耳オーディオ再生システムの入力と出力のうちの１つとの間の例示的インパルス応答を図示する。図に示されるように、直接音の後に反射および反響が続き、反響は、それらが環境によって減衰させられるので、時間とともに自然に起こる減衰を経験し得る。
【００５９】
いくつかの人工リバーブレータは、周波数依存性行列を使用し得る。周波数依存性行列は、左リバーブレータ出力信号および右リバーブレータ出力信号を注入する２×２行列であり得、右リバーブレータ出力信号は、左リバーブレータ出力信号と右リバーブレータ出力信号との合計のスケーリングされたコピーである。いくつかの実施形態において、周波数依存性２×２行列を使用することは、弱め合う干渉および強め合う干渉に起因して、ある周波数において左リバーブレータ出力信号および右リバーブレータ出力信号の音色品質に対して有害効果を及ぼし得る。したがって、出力信号は、ある周波数において不自然な効果を生成し得る。
【００６０】
（標的両耳間コヒーレンス特徴）
【００６１】
両耳間コヒーレンスは、両耳室内インパルス応答（ＢＲＩＲ）における左耳信号と右耳信号との間のコヒーレンスの尺度である。ＢＲＩＲは、部屋が音響に及ぼし得る影響を反映し得る。同様に、チャネル間コヒーレンスは、第１のチャネル信号と第２のチャネル信号との間のコヒーレンスの尺度である。両耳間コヒーレンスは、室内の人に対して測定されるＢＲＩＲにおいて、低周波数において高くなり、高周波数において低くなる傾向がある。言い換えると、室内の個人に対する測定を分析すると、後期反響減衰に対して算出された両耳間コヒーレンスは、例えば、図６に図示されるように、間隔を置かれたオムニマイクロホン記録の拡散場応答に近づき得る。図６は、いくつかの実施形態による、測定されたＢＲＩＲ反響テールにおける周波数依存性両耳間コヒーレンスを図示する。
【００６２】
両耳間コヒーレンス標的は、例えば、周波数の関数として導出され得る。いくつかの実施形態において、低周波数において高両耳間コヒーレンス（例えば、左耳信号と右耳信号との間の高コヒーレンス）を達成し、中および／または高周波数において低両耳間コヒーレンス（例えば、左耳信号と右耳信号との間の低コヒーレンス）を達成することが、所望され得る。
【００６３】
反響アルゴリズム（リバーブレータを使用して実装され得る）は、左耳と右耳との間で互いに関連がない出力信号を作成し得る。低周波数における両耳間コヒーレンスを制御することは、例えば、左耳信号および右耳信号を別個に（例えば、左耳および右耳に向けられる別個のそれぞれの左および右スピーカを介して）伝送するウェアラブル頭部デバイス上での再生のために、より現実的な室内シミュレーション効果をもたらし得る。
【００６４】
（例示的低周波数両耳間コヒーレンス制御）
【００６５】
いくつかの実施形態において、関連がない出力信号は、反響アルゴリズム（リバーブレータを使用して実装され得る）を使用して生成され得る。反響アルゴリズムは、例えば、各耳（例えば、左耳および右耳）のための異なる遅延を伴う並列コムフィルタを含み、それによって、互いに実質的に互いに関連がない左耳および右耳に関する異なる信号を生成し得る。いくつかの実施形態において、これは、高周波数において低両耳間コヒーレンスを提供し得るが、低周波数において高両耳間コヒーレンスを提供しないこともある。
【００６６】
図７Ａは、いくつかの実施形態による、リバーブレータと、低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含む例示的システムのブロック図を図示する。図７Ｂは、図７Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【００６７】
システム７００は、リバーブレータ７２０と、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７３０とを含むことができる。リバーブレータ７２０は、リバーブレータ７２０からの出力が、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７３０に入力として受信されるように、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７３０と直列に接続され得る。
【００６８】
リバーブレータ７２０は、コムフィルタの２つの組、すなわち、左耳コムフィルタ７２２Ｌと、右耳コムフィルタ７２２Ｒとを含むことができる。コムフィルタ７２２Ｌ／７２２Ｒの両方の組は、入力信号５０１を受信することができる。
【００６９】
低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７３０は、左高周波数区分７３２Ｌと、共有低周波数区分７３２Ｓと、右高周波数区分７３２Ｒとを含むことができる。用語「左高周波数」、「共有低周波数区分」、および「右高周波数区分」は、異なる区分／経路を説明するために使用される。
【００７０】
左耳コムフィルタ７２２Ｌは、高周波数区分７３２Ｌおよび共有低周波数区分７３２Ｓに信号を出力することができる。右耳コムフィルタ７２２Ｒは、右高周波数区分７３２Ｒに信号を出力することができる。
【００７１】
左高周波数区分７３２Ｌは、複数のフィルタ、すなわち、ハイパスフィルタ７３６Ｌと、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａと、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂと、コンバイナ７４０Ｌとを含むことができる。左耳コムフィルタ７２２Ｌからの出力信号は、ハイパスフィルタ７３６Ｌに入力されることができる。ハイパスフィルタ７３６Ｌからの出力信号は、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａに入力されることができる。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａからの出力信号は、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂに入力されることができる。
【００７２】
同様に、右高周波数区分７３２Ｒは、複数のフィルタ、すなわち、ハイパスフィルタ７３８Ｒと、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃと、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄと、コンバイナ７４０Ｒとを含むことができる。右耳コムフィルタ７２２Ｒからの出力信号は、ハイパスフィルタ７３６Ｒに入力されることができる。ハイパスフィルタ７３６Ｒからの出力信号は、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃに入力されることができる。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃからの出力信号は、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄに入力されることができる。
【００７３】
ハイパスフィルタ７３６は、高周波数閾値より高い周波数を有する信号の部分を通すように構成されることができる。オールパスフィルタは、全ての信号を通すように構成されることができる。コンバイナは、その入力信号を組み合わせ、１つ以上の出力信号を形成するように構成されることができる。
【００７４】
共有低周波数区分７３２Ｓは、ローパスフィルタ７４２と、遅延７４４とを含むことができる。共有低周波数区分７３２Ｓは、低周波数管理システムと称され得る。いくつかの実施形態において、左高周波数区分７３２Ｌ、共有低周波数区分７３２Ｓ、および／または右高周波数区分７３２Ｒのコンポーネントは、任意の順序であり得、本開示の例は、図７Ａに図示される構成に限定されない。
【００７５】
左耳コムフィルタ７２２Ｌは、入力信号（信号５０１）を受信することができ、フィードバックループを使用して、その入力信号の減衰バージョンを繰り返すことができる（プロセス７５０のステップ７５２）。左耳コムフィルタ７２２Ｌは、左高周波数区分７３２Ｌおよび共有低周波数区分７３２Ｓに信号を出力することができる。具体的に、左耳コムフィルタ７２２Ｌは、左高周波数区分７３２Ｌのハイパスフィルタ７３６Ｌおよび共有低周波数区分７３２Ｓのローパスフィルタ７４２に信号を出力することができる。右耳コムフィルタ７２２Ｒは、入力信号（信号５０１）を受信することができ、フィードバックループを使用して、その入力信号の減衰バージョンを繰り返すことができる（ステップ７７０）。右耳コムフィルタ７２２Ｒは、右高周波数区分７３２Ｒに信号を出力することができる。具体的に、右耳コムフィルタ７２２Ｒは、右高周波数区分７３２Ｒのハイパスフィルタ７３６Ｒに信号を出力することができる。
【００７６】
左高周波数区分７３２Ｌにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｌは、左耳コムフィルタ７２２Ｌから出力される信号を受信することができ、高周波数閾値より高い周波数を有するそれらの信号（すなわち、高周波数信号）を出力として通すことができる（ステップ７５４）。ハイパスフィルタ７３６Ｌからの出力は、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａに入力されることができる。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａは、ハイパスフィルタ７３６Ｌからこの信号を受信することができ、その大きさ応答を変化させることなくその位相を修正することができる（ステップ７５６）。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａは、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂによって入力として受信されるべき信号を出力することができる。第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂは、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａからこの信号を受信することができ、その大きさ応答を変化させることなくその位相を修正することができる（ステップ７５８）。第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂは、信号をコンバイナ７４０Ｌに出力することができる。
【００７７】
右高周波数区分７３２Ｒにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｒは、右耳コムフィルタ７２２Ｒから出力される信号を受信することができ、高周波数閾値より高い周波数を有するそれらの信号を出力として通すことができる（ステップ７７２）。ハイパスフィルタ７３６Ｒからの出力は、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃに入力されることができる。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃは、ハイパスフィルタ７３６Ｒからこの信号を受信することができ、その大きさ応答を変化させることなくその位相を修正することができる（ステップ７７４）。第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃは、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄによって入力として受信されるべき信号を出力することができる。第２のオールパスフィルタ７３８Ｄは、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｃからこの信号を受信することができ、その大きさ応答を変化させることなくその位相を修正することができる（ステップ７７６）。第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄは、信号をコンバイナ７４０Ｒに出力することができる。
【００７８】
共有低周波数区分７３２Ｓにおいて、ローパスフィルタ７４２は、左耳コムフィルタ７２２Ｌから出力される信号を受信することができ、低周波数閾値より低い周波数を有する信号の部分（すなわち、低周波数信号）を出力として通すことができる（ステップ７６０）。いくつかの実施形態において、（左高周波数区分７３２Ｌの）ハイパスフィルタ７３６Ｌによって通されないそれらの信号は、ローパスフィルタ７４２によって通され得る。いくつかの実施形態において、（共有低周波数区分７３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２によって通されないそれらの信号は、（左高周波数区分７３２Ｌの）ハイパスフィルタ７３６Ｌによって通され得る。ローパスフィルタ７４２からの出力は、遅延７４４に入力されることができる。遅延７４４は、遅延を（ローパスフィルタ７４２からの）その入力信号の中に導入することができる（ステップ７６２）。遅延７４４からの出力信号は、（左高周波数区分７３２Ｌの）コンバイナ７４０Ｌおよび（右高周波数区分７３２Ｒの）７４０Ｒへの入力であり得る。
【００７９】
左高周波数区分７３２Ｌのコンバイナ７４０Ｌは、（左高周波数区分７３２Ｌの）第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂからの信号および（共有低周波数区分７３２Ｓの）遅延７４４からの信号を受信することができる。コンバイナ７４０Ｌは、組み合わせる（例えば、入力信号を合計する）ことができ（ステップ７６４）、結果として生じる信号を信号５０２Ｌとして出力することができる。コンバイナ７４０Ｌからの出力は、左耳出力信号であり得る（ステップ７６６）。
【００８０】
右高周波数区分７３２Ｒのコンバイナ７４０Ｒは、（右高周波数区分７３２Ｒの）第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄからの信号および（共有低周波数区分７３２Ｓの）遅延７４４からの信号を受信することができる。コンバイナ７４０Ｒは、組み合わせる（例えば、入力信号を合計する）ことができ（ステップ７７８）、結果として生じる信号を信号５０２Ｒとして出力することができる。コンバイナ７４０Ｒからの出力は、右耳出力信号であり得る（ステップ７８０）。
【００８１】
前述で議論されるように、共有低周波数区分７３２Ｓは、低周波数管理システムである。共有低周波数区分７３２Ｓによって左高周波数区分７３２Ｌおよび右高周波数区分７３２Ｒの両方に導入される信号における遅延は、両耳間コヒーレンスを制御することに役立つことができる。遅延は、（ローパスフィルタ７４２によってフィルタ処理される）低周波数閾値より低い周波数を有する信号に対して導入されるので、システム７００は、低周波数において高コヒーレンスを達成することができる。いくつかの実施形態において、各区分７３２は、所与の区分を通して伝搬する信号のある周波数範囲を制御する。例えば、ハイパスフィルタ７３６Ｌは、左高周波数区分７３２Ｌの信号を制御し、ハイパスフィルタ７３６Ｒは、右高周波数区分７３２Ｒの信号を制御し、ローパスフィルタ７４２は、共有低周波数区分７３２Ｓの信号を制御する。
【００８２】
いくつかの実施形態において、遅延７４４は、その出力信号を左高周波数区分７３２Ｌの第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂからの出力信号と整列させることができる。加えて、または代替として、遅延７４４は、その出力信号を右高周波数区分７３２Ｒの第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｄの出力信号と整列させることができる。
【００８３】
図８は、いくつかの実施形態による、図７Ａのシステムのリバーブレータ７２０からの両耳間コヒーレンス出力のプロットを図示する。図に示されるように、両耳間コヒーレンスは、全ての（低、中、および高）周波数を横断して低くあり得る。
【００８４】
図９は、いくつかの実施形態による、図７Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７３０からの両耳間コヒーレンス出力のプロットを図示する。図に示されるように、両耳間コヒーレンスは、低周波数（例えば、１ｋＨｚ未満）において高く、中および高周波数（例えば、１ｋＨｚ超）において低くあり得る。いくつかの実施形態において、共有低周波数区分７３２Ｓは、低周波数に関する両耳間コヒーレンスを制御することができる。いくつかの実施形態において、左高周波数区分７３２Ｌおよび右高周波数区分７３２Ｒは、中および／または高周波数に関する両耳間コヒーレンスを制御することができる。このように、低周波数コヒーレンス制御システムは、共有区分と、複数の専用区分とを含むことができる。共有区分は、低周波数信号を制御するためのものであり得、専用区分は、高周波数信号を制御するためのものであり得る。
【００８５】
（例示的フィルタ）
【００８６】
図１０は、いくつかの実施形態による、二次バターワースフィルタを使用して実現されるハイパスフィルタおよびローパスフィルタの例示的周波数応答を図示する。図に示されるように、ハイパスフィルタ（例えば、ハイパスフィルタ７３６Ｌ、ハイパスフィルタ７３６Ｒ、または両方）は、高周波数閾値より高い周波数を有する信号を通すことができる。例えば、ハイパスフィルタは、１ｋＨｚより高い周波数を有する信号を通すことができる。いくつかの例において、ハイパスフィルタの応答は、勾配を有し得、ある周波数範囲（例えば、約１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ）内で、ハイパスフィルタが、信号を部分的に通し得る。いくつかの実施形態において、ハイパスフィルタは、二次バターワースフィルタであり得る。
【００８７】
図にさらに示されるように、ローパスフィルタ（例えば、ローパスフィルタ７４２）は、低周波数閾値未満の周波数を有する信号を通すことができる。例えば、ローパスフィルタは、２００Ｈｚ未満の周波数を有する信号を通すことができる。いくつかの例において、ハイパスフィルタの応答は、勾配を有し得、ある周波数範囲（例えば、約２００Ｈｚ〜４ｋＨｚ）内で、ローパスフィルタが、信号を部分的に通し得る。いくつかの実施形態において、ローパスフィルタは、二次バターワースフィルタであり得る。
【００８８】
いくつかの実施形態において、両耳間コヒーレンスは、ある周波数範囲において高から低に遷移することができる。周波数範囲は、２つ以上のフィルタの交差点および勾配を調節することによって制御され得る：（左高周波数区分７３２Ｌの）ハイパスフィルタ７３６Ｌ、（右高周波数区分７３２Ｒの）ハイパスフィルタ７３６Ｒ、および（共有低周波数区分７３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２。
【００８９】
図１１は、いくつかの実施形態による、例示的入れ子オールパスフィルタを図示する。図に図示されるオールパスフィルタ７３８は、例えば、図７Ａに図示されるオールパスフィルタ７３８Ａ、７３８Ｂ、７３８Ｃ、および７３８Ｄのうちの１つ以上であり得る。オールパスフィルタ７３８は、複数のコンポーネント、すなわち、利得１１４５Ａ、利得１１４５Ｂ、利得１１４５Ｃ、利得１１４５Ｄ、遅延１１４４Ａ、遅延１１４４Ｂ、コンバイナ１１４０Ａ、コンバイナ１１４０Ｂ、コンバイナ１１４０Ｃ、およびコンバイナ１１４０Ｄを含むことができる。
【００９０】
前述で議論されるように、オールパスフィルタ７３８は、入力信号における全ての周波数を通すように構成されることができる。いくつかの例において、オールパスフィルタ７３８は、その大きさを変化させることなく、周波数間の位相関係を変化させながら信号を通すことができる。オールパスフィルタ７３８への入力信号は、利得１１４５Ａからの出力とともに、コンバイナ１１４０Ａへの入力として提供されることができる。コンバイナ１１４０Ａからの出力は、遅延１１４４Ａおよび利得１１４５Ｄへの入力として提供されることができる。
【００９１】
遅延１１４４Ａは、ある遅延を信号の中に導入することができ、その出力は、利得１１４５Ｂからの出力とともに、コンバイナ１１４０Ｂへの入力として提示されることができる。コンバイナ１１４０Ｂからの出力は、遅延１１４４Ｂおよび利得１１４５Ｃへの入力として提供されることができる。遅延１１４４Ｂは、ある量の遅延を導入することができ、その信号をコンバイナ１１４０Ｃに出力することができる。コンバイナ１１４０Ｃは、利得１１４５Ｃからも信号を受信することができる。
【００９２】
利得１１４５Ａ、利得１１４５Ｂ、利得１１４５Ｃ、および利得１１４５Ｄは、ある量の利得をそれぞれの入力信号の中に導入することができる。コンバイナ１１４０Ｄは、コンバイナ１１４０Ｃと利得１１４５Ｄとから出力を受信し、信号を組み合わせる（例えば、合計する）ことができる。
【００９３】
いくつかの実施形態において、図７Ａのリバーブレータ７２０は、フィードバックおよびフィードフォワード処理ブロックのネットワークを使用して実現され得る。ネットワークは、例えば、スタンドアロンコムフィルタまたはより複雑なフィードバック遅延ネットワーク（ＦＤＮ）、およびオールパスフィルタを含み得る。いくつかの実施形態において、リバーブレータトポロジにかかわらず、反響減衰時間は、リバーブレータを相互接続された遅延ユニットの集合と見なし、ネットワーク内の各遅延ユニットに吸収係数を挿入することによって制御され得る。
【００９４】
図７Ａのシステムの場合のように、遅延ユニットを含む１つ以上の処理ブロックが、リバーブレータとカスケードにおいて関連付けられる場合、遅延ユニットを含む１つ以上の追加の処理ブロックによる余分な処理が、ある程度の余分な減衰または時間スミアリングを導入し得、短い反響時間を実現するための全体的システムの能力を限定し得る。
【００９５】
図１２Ａは、いくつかの実施形態による、リバーブレータと、低周波数両耳間コヒーレンス制御システムとを含む例示的システムのブロック図を図示する。
【００９６】
低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１２００は、いくつかの差異を伴って、図７Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システム７００に類似し得る。例えば、図７Ａの左高周波数区分７３２Ｌは、第１の入れ子オールパスフィルタ７３８Ａと、第２の入れ子オールパスフィルタ７３８Ｂとを含む一方、図１２Ａの左高周波数区分１２３２Ｌは、第１の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ａと、第２の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｂとを含む。同様に、図７Ａの右高周波数区分７３２Ｒは、第１の入れ子オールパスフィルタ７３９Ｃと、第２の入れ子オールパスフィルタ７３９Ｄとを含む一方、図１２Ａの右高周波数区分１２３２Ｒは、第１の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｃと、第２の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｄとを含む。図７Ａの共有低周波数区分７３２Ｓは、遅延７４４を含む一方、図１２Ａの共有低周波数区分１２３２Ｓは、吸収性遅延１２４５を含む。
【００９７】
図１２Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１２００のそれぞれの吸収性遅延ユニットは、全体的システムの反響時間が、元のリバーブレータの標的化反響時間と厳密に同一であることを可能にするために、１つ以上の吸収係数を用いて構成され得る。
【００９８】
各吸収性遅延ユニット（例えば、左高周波数区分１２３２Ｌの第１の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ａ、左高周波数区分１２３２Ｌの第２の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｂ、右高周波数区分１２３２Ｒの第１の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｃ、右高周波数区分１２３２Ｒの第２の吸収性入れ子オールパスフィルタ１２３９Ｄ、および／または共有低周波数区分１２３２Ｓの吸収性遅延１２４５）における吸収利得または減衰ｇｒａｉｎｄは、対応する遅延ｄの関数として表され得る。式（１）は、いくつかの実施形態による、対応する遅延ｄの関数としての吸収利得ｇｒａｉｎｄの式を含む。
【数１】
2021527353.tif 000003
【００９９】
式（１）において、Ｔ６０は、遅延と同じ単位において表される反響時間であり得る。
【０１００】
図１２Ｂは、図１２Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。プロセス１２５０は、図７Ｂのプロセス７５０のコンテキストにおいて説明されるステップ７５２、７５４、７６０、７６４、７６６、７７０、７７２、７７８、および７８０に対応して類似するそれぞれのステップ１２５２、１２５４、１２６０、１２６４、１２６６、１２７０、１２７２、１２７８、および１２８０を含む。プロセス１２５０は、ステップ１２５６、１２５８、１２６２、１２７４、および１２７６も含む。ステップ１２５６、１２５８、１２６２、１２７４、および１２７６は、それぞれ、（図７Ｂの）ステップ７５６、７５８、７６２、７７４、および７７６に類似し得るが、反響時間を可能にするために吸収性遅延ユニットを使用し得る。
【０１０１】
（低周波数コヒーレンス制御システムの実施形態）
【０１０２】
図１３Ａ、１４Ａ、１５Ａ、および１６Ａは、種々の実施形態による、それぞれ、例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０を図示する。低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０の各々は、左高周波数区分と、共有低周波数区分と、右高周波数区分とを含むことができる。
【０１０３】
いくつかの実施形態において、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０は、複数の入力信号、すなわち、信号１３０１Ａおよび信号１３０１Ｂを受信し得る。いくつかの実施形態において、信号１３０１Ａおよび１３０１Ｂは、実質的に同じスペクトルコンテンツを有するが、低い相互チャネル間コヒーレンスを有し得る。２つの信号は、例えば、２チャネルリバーブレータによって生成されるとき、実質的に同じスペクトルコンテンツを有するが、低い相互チャネル間コヒーレンスを有し得る。例示的２チャネルリバーブレータは、図７Ａおよび１２Ａのリバーブレータ７２０である。リバーブレータ７２０は、２チャネルリバーブレータであるが、本開示の例は、任意の数のチャネルを有するリバーブレータを含むことができる。
【０１０４】
いくつかの実施形態において、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０は、複数の出力信号、すなわち、信号１３０２Ｌおよび１３０２Ｒを出力し得る。
【０１０５】
いくつかの実施形態において、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０は、図７Ａおよび１２Ａのものに対応して類似し得るハイパスフィルタ７３６Ｌと、ハイパスフィルタ７３６Ｒと、ローパスフィルタ７４２と、遅延７４４とを含み得る。加えて、または代替として、これらのフィルタは、図１０のコンテキストにおいて上で説明される二次バターワースフィルタを使用して実現され得る。
【０１０６】
いくつかの実施形態において、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０、１４３０、１５３０、および１６３０は、図７Ａおよび１２Ａのものに対応して類似し得るコンバイナ７４０Ｌおよび７４０Ｒを含み得る。
【０１０７】
いくつかの実施形態において、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０および１４３０は、高周波数処理ユニット１３３７Ｌおよび１３３７Ｒも含み得る。高周波数処理ユニット１３３７は、オールパスフィルタ（入れ子オールパスフィルタおよび／またはカスケードオールパスフィルタ等の任意のタイプのオールパスフィルタを含む）または吸収性オールパスフィルタであり得る。
【０１０８】
図１３Ａは、いくつかの実施形態による、フィルタと出力信号との間に位置する高周波数処理ユニットを含む例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。図１３Ｂは、図１３Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【０１０９】
低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１３３０は、左高周波数区分１３３２Ｌと、共有低周波数区分１３３２Ｓと、右高周波数区分１３３２Ｒとを含むことができる。左高周波数区分１３３２Ｌは、ハイパスフィルタ７３６Ｌと、高周波数処理ユニット１３３７Ｌと、コンバイナ７４０Ｌとを含むことができる。同様に、右高周波数区分１３３２Ｒは、ハイパスフィルタ７３６Ｒと、高周波数処理ユニット１３３７Ｒと、コンバイナ７４０Ｒとを含むことができる。共有低周波数区分１３３２Ｓは、ローパスフィルタ７４２と、遅延７４４とを含むことができる。
【０１１０】
左高周波数区分１３３２Ｌにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｌは、第１の入力信号１３０１Ａを受信する（プロセス１３５０のステップ１３５２）。ハイパスフィルタ７３６Ｌは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号を高周波数処理ユニット１３３７Ｌに通すように構成されることができる（ステップ１３５４）。高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、ハイパスフィルタ７３６Ｌからの信号に対して処理を実施するように構成されることができる（ステップ１３５６）。上で議論されるように、高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、１つ以上のタイプのフィルタを含むことができ、ハイパスフィルタ７３６Ｌからの信号に対する処理は、フィルタのタイプの対応する機能を実施することができる。高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、次いで、信号をコンバイナ７４０Ｌに出力する。
【０１１１】
右高周波数区分１３３２Ｒにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｒは、第２の入力信号１３０１を受信する（ステップ１３７０）。ハイパスフィルタ７３６Ｒは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号を高周波数処理ユニット１３３７Ｒに通すように構成されることができる（ステップ１３７２）。高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、ハイパスフィルタ７３６Ｒからの信号に対して処理を実施するように構成されることができる（ステップ１３７４）。上で議論されるように、高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、１つ以上のタイプのフィルタを含むことができ、ハイパスフィルタ７３６Ｒからの信号に対する処理は、フィルタのタイプの対応する機能を実施することができる。高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、次いで、信号をコンバイナ７４０Ｒに出力する。
【０１１２】
共有低周波数区分１３３２Ｓにおいて、ローパスフィルタ７４２は、第１の入力信号１３０１Ａを受信する。ローパスフィルタ７４２は、低周波数閾値未満の周波数を有する信号を通すように構成されることができる（ステップ１３６０）。いくつかの実施形態において、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１３３０は、遅延７４４を含み得る。遅延７４４は、遅延を（ローパスフィルタ７４２からの）その入力信号の中に導入することができる（ステップ１３６２）。遅延７４４からの出力信号は、（左高周波数区分１３３２Ｌの）コンバイナ７４０Ｌおよび（右高周波数区分１３３２Ｒの）７４０Ｒへの入力であり得る。
【０１１３】
コンバイナ７４０Ｌは、（左高周波数区分１３３２Ｌの）高周波数処理ユニット１３３７Ｌから、および共有低周波数区分１３３２Ｓから信号を受信する。コンバイナ７４０Ｌは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１３６４）、第１の出力信号１３０２Ｌを出力する（ステップ１３６６）。
【０１１４】
コンバイナ７４０Ｒは、（右高周波数区分１３３２Ｒの）高周波数処理ユニット１３３７Ｒから、および（共有低周波数区分１３３２Ｓの）遅延７４４から信号を受信する。コンバイナ７４０Ｒは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１３７６）、第２の出力信号１３０２Ｒを出力する（ステップ１３７８）。
【０１１５】
いくつかの実施形態において、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１３３０は、随意に、その共有低周波数区分１３３２Ｓ内に遅延７４４を含み得る。そのような実施形態において、ローパスフィルタ７４２からの信号は、コンバイナ７４０Ｌおよび７４０Ｒに直接入力され得る。
【０１１６】
図１４Ａは、いくつかの実施形態による、入力信号とフィルタとの間に位置する高周波数処理ユニットを含む例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。図１４Ｂは、図１４Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【０１１７】
低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１４３０は、左高周波数区分１４３２Ｌと、共有低周波数区分１４３２Ｓと、右高周波数区分１４３２Ｒとを含むことができる。左高周波数区分１４３２Ｌは、高周波数処理ユニット１３３７Ｌと、ハイパスフィルタ７３６Ｌと、コンバイナ７４０Ｌとを含むことができる。同様に、右高周波数区分１４３２Ｒは、高周波数処理ユニット１４３７Ｒと、ハイパスフィルタ７３６Ｒと、コンバイナ７４０Ｒとを含むことができる。共有低周波数区分１４３２Ｓは、ローパスフィルタ７４２を含むことができる。
【０１１８】
左高周波数区分１４３２Ｌにおいて、高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、第１の入力信号１３０１Ａを受信する（プロセス１４５０のステップ１４５２）。高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、信号１３０１Ａに対して処理を実施するように構成されることができる（ステップ１４５４）。上で議論されるように、高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、１つ以上のタイプのフィルタを含むことができ、所与のフィルタの機能に対応する信号１３０１Ａに対する処理を実施することができる。高周波数処理ユニット１３３７Ｌは、次いで、信号をハイパスフィルタ７３６Ｌに出力する。ハイパスフィルタ７３６Ｌは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｌに通すように構成されることができる（ステップ１４５６）。
【０１１９】
右高周波数区分１４３２Ｒにおいて、高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、第１の入力信号１３０１Ｂを受信する（ステップ１４７０）。高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、信号１３０１Ｂに対して処理を実施するように構成されることができる（ステップ１４７２）。上で議論されるように、高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、１つ以上のタイプのフィルタを含むことができ、所与のフィルタの機能に対応する信号１３０１Ｂに対する処理を実施することができる。高周波数処理ユニット１３３７Ｒは、次いで、信号をハイパスフィルタ７３６Ｒに出力する。ハイパスフィルタ７３６Ｒは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｒに通すように構成されることができる（ステップ１４７４）。
【０１２０】
共有低周波数区分１４３２Ｓにおいて、ローパスフィルタ７４２は、第１の入力信号１３０１Ａを受信する。ローパスフィルタ７４２は、低周波数閾値未満の周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｌおよび７４０Ｒに通すように構成されることができる（ステップ１４６０）。
【０１２１】
コンバイナ７４０Ｌは、（左高周波数区分１４３２Ｌの）ハイパスフィルタ７３６Ｌから、および（共有低周波数区分１４３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２から信号を受信する。コンバイナ７４０Ｌは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１４６２）、第１の出力信号１３０２Ｌを出力する（ステップ１４６４）。
【０１２２】
コンバイナ７４０Ｒは、（右高周波数区分１４３２Ｒの）ハイパスフィルタ７３６Ｒから、および（共有低周波数区分１４３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２から信号を受信する。コンバイナ７４０Ｒは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１４７６）、第２の出力信号１３０２Ｒを出力する（ステップ１４７８）。
【０１２３】
図１５Ａは、いくつかの実施形態による、高周波数処理ユニットを除外する例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。図１５Ｂは、図１５Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【０１２４】
低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１５３０は、左高周波数区分１５３２Ｌと、共有低周波数区分１５３２Ｓと、右高周波数１５３２Ｒとを含むことができる。左高周波数区分１５３２Ｌは、ハイパスフィルタ７３６Ｌと、コンバイナ７４０Ｌとを含むことができる。同様に、右高周波数区分１５３２Ｒは、ハイパスフィルタ７３６Ｒと、コンバイナ７４０Ｒとを含むことができる。共有低周波数区分１５３２Ｓは、ローパスフィルタ７４２を含むことができる。
【０１２５】
左高周波数区分１５３２Ｌにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｌは、第１の入力信号１３０１Ａを受信する（プロセス１５５０のステップ１５５２）。ハイパスフィルタ７３６Ｌは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｌに通すように構成されることができる（ステップ１５５４）。右高周波数区分１５３２Ｒにおいて、ハイパスフィルタ７３６Ｒは、第２の入力信号１３０１Ｂを受信する（ステップ１５７０）。ハイパスフィルタ７３６Ｒは、高周波数閾値より高い周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｒに通すように構成されることができる（ステップ１５７２）。共有高周波数区分１５３２Ｓにおいて、ローパスフィルタ７４２は、第１の入力信号１３０１Ａを受信する（ステップ１５６０）。ローパスフィルタ７４２は、高周波数閾値未満の周波数を有する信号をコンバイナ７４０Ｌおよび７４０Ｒに通すように構成されることができる。
【０１２６】
コンバイナ７４０Ｌは、（左高周波数区分１３３２Ｌの）ハイパスフィルタ７３６Ｌから、および（共有低周波数区分１５３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２から信号を受信する。コンバイナ７４０Ｌは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１５６２）、第１の出力信号１３０２Ｌを出力する（ステップ１５６４）。
【０１２７】
コンバイナ７４０Ｒは、（右高周波数区分１３３２Ｒの）ハイパスフィルタ７３６Ｒから、および（共有低周波数区分１５３２Ｓの）ローパスフィルタ７４２から信号を受信する。コンバイナ７４０Ｒは、２つの受信された信号を組み合わせ（例えば、合計し）（ステップ１５７４）、第２の出力信号１３０２Ｒを出力する（ステップ１５７６）。
【０１２８】
図１５Ａの低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１５３０は、いくつかの差異を伴って、図１４Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１４３０に類似し得る。例えば、図１４Ａの左高周波数区分１４３２Ｌおよび右高周波数区分１４３２Ｒは、それぞれ、高周波数処理ユニット１３３７Ｌおよび１３３７Ｒを含む。一方、図１５Ａの低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１５３０は、高周波数処理ユニットを含まない。いくつかの実施形態において、図１５Ａの低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１５３０を含むシステムは、例えば、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１５３０の前にシステムの他の部分内に高周波数処理ユニットを含み得る。
【０１２９】
図１６Ａは、いくつかの実施形態による、共有周波数区分を除外する例示的低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのブロック図を図示する。図１６Ｂは、図１６Ａのシステムを動作させるための例示的方法のフローを図示する。
【０１３０】
低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１６３０は、低周波数区分１６３２Ｌと、高周波数区分１６３２Ｈとを含むことができる。低周波数区分１６３２Ｌは、ローパスフィルタ７４２を含むことができる。高周波数区分は、ハイパスフィルタ７３６と、コンバイナ７４０とを含むことができる。
【０１３１】
低周波数区分１６３２Ｌのローパスフィルタ７４２は、第１の入力信号１３０１Ａを受信することができる（プロセス１６５０のステップ１６５２）。高周波数区分１６３２Ｈのハイパスフィルタ７３６は、第２の入力信号１３０１Ｂを受信することができる（ステップ１６７０）。
【０１３２】
チャネル間コヒーレンス制御システム１６３０は、第１の入力信号１３０１Ａを第１の出力信号１３０２Ｌとして直接出力し得る（ステップ１６６０）。言い換えると、第１の出力信号１３０２Ｌは、第１の入力信号１３０１Ａと同一であり、それは、第１の出力信号１３０２Ｌが、低周波数両耳間コヒーレンス制御システム１６３０においていかなる処理も受けないことを意味する。
【０１３３】
ローパスフィルタ７４２は、低周波数閾値未満の周波数を有する信号をコンバイナ７４０に通すように構成されることができる（ステップ１６５４）。ハイパスフィルタ７３６は、高周波数閾値より高い周波数を有する信号をコンバイナ７４０に通すように構成されることができる（ステップ１６７２）。コンバイナ７４０は、低周波数区分１６３２Ｌのローパスフィルタ７４２から、および高周波数区分１６３２Ｈのハイパスフィルタ７３６から信号を受信し、組み合わせる（例えば、合計する）（ステップ１６７４）。コンバイナ７４０は、第２の出力信号１３０２Ｒを出力することができる（ステップ１６７６）。
【０１３４】
プロセッサは、ユーザの現在の環境の特性に従って、低周波数コヒーレンス信号を有するようにオーディオ信号を処理することができる。例示的特性は、限定ではないが、サイズ、形状、材料、および音響特性を含む。例えば、レンガ壁は、ガラス壁と異なるコヒーレンスを引き起こし得る。別の例として、音の音響特性は、長椅子が、不在であるときに対して、長椅子が、現在の環境内に位置しているときに異なり得る。プロセッサは、ユーザの現在の環境についての情報（例えば、１つ以上の特性）を使用し、上で議論されるオーディオ信号処理に関する１つ以上の特性（例えば、吸収係数）を設定し得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態において、プロセッサは、動的に特性を決定し得る（例えば、実行中にインパルス応答を算出し得る）。例えば、システムは、メモリ内に１つ以上の所定の信号を記憶し得る。ウェアラブル頭部ユニットは、試験オーディオ信号を発生させ、ユーザの現在の環境内のその応答を決定し得る。応答は、例えば、ユーザの現在の環境を通して伝搬した反射オーディオ信号であり得る。プロセッサは、試験オーディオ信号と反射オーディオ信号との間の変化に基づいて、特性を決定し得る。反射オーディオ信号は、発生させられた試験オーディオ信号に応答し得る。
【０１３６】
いくつかの実施形態において、プロセッサは、ユーザの１つ以上のアクションに基づいて、特性を決定し得る。例えば、プロセッサは、ウェアラブル頭部デバイス上のセンサを使用して、ユーザがその注視標的を変化させたかどうか、ユーザがそのバイタルサインを変化させたかどうか等を決定し得る。プロセッサは、決定されたセンサ情報を使用し、ユーザのアクションをもたらすであろう現在の環境からの特性を決定し得る。
【０１３７】
図１７は、いくつかの実施形態による、オールパスフィルタと、低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムとを含む例示的フィードバック遅延ネットワーク（ＦＤＮ）のブロック図を図示する。ＦＤＮ１７１５は、入力信号（例えば、モノ入力信号）をとり、マルチチャネル出力を作成する反響システムであり得る。ＦＤＮ１７１５によって作成されるマルチチャネル出力は、正しい減衰反響信号であり得る。
【０１３８】
ＦＤＮ１７１５は、複数のオールパスフィルタ１７３０と、複数の遅延１７３２と、混合行列１７４０Ｂとを含むことができる。オールパスフィルタ１７３０は、複数の利得１７２６と、吸収性遅延１７３２と、別の混合行列１７４０Ａとを含むことができる。ＦＤＮ１７１５は、複数のコンバイナ（図示せず）も含み得る。
【０１３９】
オールパスフィルタ１７３０は、入力信号５０１を受信し、オールパスフィルタ１７３０への電力入力が、オールパスフィルタ１７３０からの電力出力に等しくあり得るように、信号５０１を通すように構成され得る。言い換えると、各オールパスフィルタ１７３０は、いかなる吸収も有しないこともある。
【０１４０】
吸収性遅延１７３２は、入力信号５０１を受信することができ、信号内に遅延を導入するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、吸収性遅延１７３２は、サンプルの数によってその入力信号を遅延させることができる。いくつかの実施形態において、各吸収性遅延１７３２は、その出力信号が、その入力信号よりある程度低いレベルであるような吸収レベルを有することができる。
【０１４１】
利得１７２６Ａおよび１７２６Ｂは、そのそれぞれの入力信号内に利得を導入するように構成されることができる。利得１７２６Ａに関する入力信号は、吸収性遅延への入力信号であり得、利得１７２６Ｂに関する出力信号は、混合行列１７４０Ａへの出力信号であり得る。
【０１４２】
オールパスフィルタ１６３０からの出力信号は、遅延１７３２への入力信号であり得る。遅延１７３２は、オールパスフィルタ１７３０から信号を受信することができ、そのそれぞれの信号の中に遅延を導入するように構成されることができる。遅延１７３２からの出力信号は、出力信号５０２を形成するように組み合わせられることができる。
【０１４３】
遅延１７３２からの出力信号は、混合行列１７４０Ｂの中への入力信号でもあり得る。混合行列１６４０Ｂは、オールパスフィルタ１６３０の中にフィードバックされるべきその信号を出力することができる。いくつかの実施形態において、各混合行列は、完全混合行列であり得る。
【０１４４】
ＦＤＮ１７１５は、図１５Ａの低周波数チャネル間コヒーレンス制御システム１５３０に結合されることができる。当業者は、ＦＤＮが、上で開示される低周波数チャネル間コヒーレンス制御システムのうちのいずれか１つと組み合わせられ得ることを理解するであろう。
【０１４５】
上で説明されるシステムおよび方法に関して、システムおよび方法の要素は、適宜、１つ以上のコンピュータプロセッサ（例えば、ＣＰＵまたはＤＳＰ）によって実装されることができる。本開示は、これらの要素を実装するために使用されるコンピュータプロセッサを含むコンピュータハードウェアの任意の特定の構成に限定されない。ある場合、複数のコンピュータシステムが、上で説明されるシステムおよび方法を実装するために採用されることができる。例えば、第１のコンピュータプロセッサ（例えば、マイクロホンに結合されるウェアラブルデバイスのプロセッサ）が、入力マイクロホン信号を受信し、それらの信号の初期処理（例えば、上で説明されるもの等の信号調整および／またはセグメント化）を実施するために利用されることができる。第２の（おそらく、よりコンピュータ的に強力な）プロセッサが、次いで、それらの信号の発話セグメントに関連付けられる確率値の決定等のよりコンピュータ的に集約的な処理を実施するために利用されることができる。クラウドサーバ等の別のコンピュータデバイスが、発話認識エンジンをホストすることができ、それに入力信号が、最終的に提供される。他の好適な構成も、明白であり、本開示の範囲内である。
【０１４６】
開示される例は、付随の図面を参照して完全に説明されたが、種々の変更および修正が、当業者に明白であろうことに留意されたい。例えば、１つ以上の実装の要素は、組み合わせられ、削除され、修正され、または補完され、さらなる実装を形成し得る。そのような変更および修正は、添付される請求項によって定義されるような開示される例の範囲内に含まれるとして理解されるべきである。
【図１】
2021527353.tif 000004
【図２】
2021527353.tif 000005
【図３】
2021527353.tif 000006
【図４】
2021527353.tif 000007
【図５Ａ】
2021527353.tif 000008
【図５Ｂ】
2021527353.tif 000009
【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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