(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルオーディオシステムであって、前記パーソナルオーディオシステムは、
再現のためのオーディオのソースであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、オーディオのソースと、
第１の変換器であって、前記第１の変換器は、聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第１の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第１の変換器と、
第２の変換器であって、前記第２の変換器は、前記聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第２の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第２の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第２の変換器と、
前記周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホンと、
第１のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第１の反雑音信号を発生させることにより、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる処理回路であって、前記処理回路は、第２のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第２の反雑音信号を発生させることにより、前記第１の変換器および第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の周波数応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の周波数応答を有する第２の適応フィルタであり、前記処理回路は、前記第１の適応フィルタの前記第１の周波数応答を第１の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の所定の周波数範囲に制限し、前記処理回路は、前記第２の適応フィルタの前記第２の周波数応答を第２の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の所定の周波数範囲に制限し、前記第１の所定の周波数範囲および前記第２の所定の周波数範囲は、実質的に異なり、これにより、前記第１の適応フィルタおよび前記第２の適応フィルタは、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、処理回路と
を備える、パーソナルオーディオシステム。
【請求項２】
前記第１の変換器の周囲オーディオ音および音響出力と前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力とを示すエラーマイクロホン信号を提供するためのエラーマイクロホンをさらに備え、前記第１の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第１の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第２の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、請求項１に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項３】
前記処理回路は、前記第２の所定の周波数範囲内の第１の所定の周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号に投入することによって、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号の周波数コンテンツを改変し、前記処理回路は、前記第１の所定の周波数範囲内の第２の所定の周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号に投入することによって、前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号の周波数コンテンツを改変する、請求項２に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項４】
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、請求項３に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項５】
前記処理回路は、前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理することにより、より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号とより低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを提供し、前記処理回路は、前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせ、前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせる、請求項１に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項６】
前記第１の変換器は、イヤースピーカの高周波数変換器であり、前記第２の変換器は、前記イヤースピーカの低周波数変換器である、請求項１に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項７】
第３の変換器であって、前記第３の変換器は、第２のソースオーディオ信号と、前記第３の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第３の変換器と、
第４の変換器であって、前記第４の変換器は、前記第２のソースオーディオ信号と、前記第４の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第４の変換器と
をさらに備え、
前記処理回路は、第３のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記処理回路は、第４のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、請求項６に記載のパーソナルオーディオシステム。
【請求項８】
パーソナルオーディオシステムによる周囲オーディオ音の影響を打ち消す方法であって、前記方法は、
少なくとも１つのマイクロホンを用いて周囲オーディオ音を測定することにより、少なくとも１つのマイクロホン信号を生成することと、
第１のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から第１の反雑音信号を発生させることにより、第１の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと、
第２のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から第２の反雑音信号を発生させることにより、第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと、
再現のためのオーディオのソースを提供することであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、ことと、
前記第１の変換器を用いて、前記ソースオーディオ信号と前記第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現することと、
前記第２の変換器を用いて、前記ソースオーディオ信号と前記第２の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現することと
を含み、
前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の周波数応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の周波数応答を有する第２の適応フィルタであり、
前記第１の反雑音信号を発生させることは、前記第１の適応フィルタの前記第１の周波数応答を第１の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の所定の周波数範囲に制限することを含み、前記第２の反雑音信号を発生させることは、前記第２の適応フィルタの前記第２の周波数応答を第２の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の所定の周波数範囲に制限することを含み、前記第１の所定の周波数範囲および前記第２の所定の周波数範囲は、実質的に異なり、これにより、前記第１の適応フィルタおよび前記第２の適応フィルタは、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、方法。
【請求項９】
エラーマイクロホンを用いて、前記第１の変換器の周囲オーディオ音および音響出力と前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力とを測定することにより、エラーマイクロホン信号を発生させることをさらに含み、前記第１の反雑音信号を発生させることは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするために、前記第１の周波数応答を制御する第１の係数発生器の係数を適応させることを含み、前記第２の反雑音信号を発生させることは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするために、前記第２の周波数応答を制御する第２の係数発生器の係数を適応させることを含み、前記第１の反雑音信号を発生させることは、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の反雑音信号を発生させることは、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の反雑音信号を発生させることは、前記第２の所定の周波数範囲内の第１の所定の周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を前記第１の係数発生器への少なくとも１つの第１の信号入力に投入することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の反雑音信号を発生させることは、前記第１の所定の周波数範囲内の第２の所定の周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を前記第２の係数発生器への少なくとも１つの第２の信号入力に投入することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理することにより、より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号とより低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを実装することと、
前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせることと、
前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせることと
をさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の変換器は、イヤースピーカの高周波数変換器であり、前記第２の変換器は、前記イヤースピーカの低周波数変換器である、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
第３の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すために、前記第３の変換器を用いて、第２のソースオーディオ信号と第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現することと、
第４の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すために、前記第４の変換器を用いて、前記第２のソースオーディオ信号と第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現することと、
第３のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと、
第４のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと
をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
パーソナルオーディオシステムの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、前記集積回路は、
再現のためのオーディオのソースであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、オーディオのソースと、
第１の出力信号を第１の変換器に提供するための第１の出力であって、前記第１の変換器は、聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第１の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第１の出力と、
第２の出力信号を第２の変換器に提供するための第２の出力であって、前記第２の変換器は、前記聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第２の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第２の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第２の出力と、
前記周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
第１のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第１の反雑音信号を発生させることにより、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる処理回路であって、前記処理回路は、第２のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第２の反雑音信号を発生させることにより、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の周波数応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の周波数応答を有する第２の適応フィルタであり、前記処理回路は、前記第１の適応フィルタの前記第１の周波数応答を第１の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の所定の周波数範囲に制限し、前記処理回路は、前記第２の適応フィルタの前記第２の周波数応答を第２の所定の周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の所定の周波数範囲に制限し、前記第１の所定の周波数範囲および前記第２の所定の周波数範囲は、実質的に異なり、これにより、前記第１の適応フィルタおよび前記第２の適応フィルタは、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、処理回路と
を備える、集積回路。
【請求項１６】
前記第１の変換器の周囲オーディオ音および音響出力と前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力とを示すエラーマイクロホン信号を提供するためのエラーマイクロホンをさらに備え、前記第１の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第１の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第２の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、請求項１５に記載の集積回路。
【請求項１７】
前記処理回路は、前記第２の所定の周波数範囲内の第１の所定の周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号に投入することによって、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号の周波数コンテンツを改変し、前記処理回路は、前記第１の所定の周波数範囲内の第２の所定の周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を第２の係数発生器に入力された前記第２の信号に投入することによって、前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号の周波数コンテンツを改変する、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項１８】
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、請求項１７に記載の集積回路。
【請求項１９】
前記処理回路は、前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理することにより、より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号とより低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを提供し、前記処理回路は、前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせ、前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせる、請求項１５に記載の集積回路。
【請求項２０】
前記第１の出力信号は、イヤースピーカの高周波数変換器に提供するように適応され、前記第２の出力信号は、前記イヤースピーカの低周波数変換器に提供するように適応されている、請求項１５に記載の集積回路。
【請求項２１】
第３の出力信号を第３の変換器に提供するための第３の出力であって、前記第３の変換器は、第２のソースオーディオ信号と、前記第３の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第３の出力と、
第４の出力信号を第４の変換器に提供するための第４の出力であって、前記第４の変換器は、前記第２のソースオーディオ信号と、第４の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第４の出力と
をさらに備え、
前記処理回路は、第３のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記処理回路は、第４のフィルタを使用して前記少なくとも１つのマイクロホン信号に応じて前記少なくとも１つのマイクロホン信号から前記第４の反雑音信号を発生させることにより、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、請求項２０に記載の集積回路。
【請求項２２】
パーソナルオーディオシステムであって、前記パーソナルオーディオシステムは、
複数の出力変換器と、
周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホンと、
適応雑音消去を実装する処理回路と
を備え、
複数の適応フィルタは、前記複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器のための複数の反雑音信号を発生させ、前記複数の適応フィルタは、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、パーソナルオーディオシステム。
【請求項２３】
パーソナルオーディオシステムによって、周囲オーディオ音の影響を打ち消す方法であって、前記方法は、
少なくとも１つのマイクロホンを用いて周囲オーディオ音を測定することにより、少なくとも１つのマイクロホン信号を発生させることと、
複数の適応フィルタのうちの対応する適応フィルタを使用して、複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器に提供するための複数の反雑音信号を発生させることと
を含み、
前記対応する適応フィルタは、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、方法。
【請求項２４】
パーソナルオーディオシステムの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、前記集積回路は、
複数の出力信号を複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器に提供するための複数の出力と、
周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を受信するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
適応雑音消去を実装する処理回路と
を備え、
複数の適応フィルタは、前記複数の出力のうちの対応する出力において複数の反雑音信号を発生させ、前記複数の適応フィルタは、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、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、異なる周波数帯のための、適応雑音消去（ＡＮＣ）と複数のドライバとを含む、パーソナルオーディオデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
モバイル／携帯電話、コードレス電話等の無線電話、およびＭＰ３プレーヤ等の他の消費者オーディオデバイスが、広く使用されている。明瞭度に関するそのようなデバイスの性能は、周囲音響事象を測定する基準マイクロホンを使用して、ＡＮＣを提供し、次いで、信号処理を使用して、反雑音信号をデバイスの出力に挿入し、周囲音響事象を消去することによって、改良されることができる。
【０００３】
パーソナルオーディオデバイスのために実装されるほとんどのオーディオシステムが、単一の出力変換器に依拠するが、無線電話の筐体上に搭載された変換器、もしくはイヤースピーカが使用されるとき、あるいは無線電話または他のデバイスがステレオスピーカを採用するときの一対の変換器の場合、高品質のオーディオ再現のために、高品質のイヤースピーカにおけるように、高周波および低周波数のための別個の変換器を提供することが望ましくあり得る。しかしながら、そのようなシステムにおいてＡＮＣを実装するとき、低周波数変換器と高周波数変換器との間で信号を分割するクロスオーバによって導入される待ち時間が、遅延をもたらし、これは、動作の増加された待ち時間に起因して、ＡＮＣシステムの有効性を低減させる。
【０００４】
したがって、異なる周波数帯を取り扱う複数の出力変換器を使用しながら、短待ち時間ＡＮＣ動作をもたらす無線電話および／またはイヤースピーカを含む、パーソナルオーディオシステムを提供することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の開示）
ＡＮＣを有するパーソナルオーディオデバイスを提供し、異なる周波数帯を取り扱うための複数の出力変換器を採用する上記に述べられた目的は、パーソナルオーディオシステム、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、聴取者への再生のためのソースオーディオ信号と、変換器の音響出力における周囲オーディオ音の影響を打ち消すための反雑音信号とを再現するための低周波数出力変換器および高周波数変換器の両方を含む。パーソナルオーディオデバイスはまた、適応雑音消去（ＡＮＣ）機能性を提供する集積回路を含む。方法は、パーソナルオーディオシステムおよび集積回路の動作方法である。基準マイクロホンが、周囲オーディオ音を示す基準マイクロホン信号を提供するために、本デバイス筐体上に搭載される。パーソナルオーディオシステムはさらに、反雑音信号が、その対応する変換器において、周囲オーディオ音の実質的消去を生じさせるように、反雑音信号を基準マイクロホン信号から適応的に発生させるためのＡＮＣ処理回路を含む。適応フィルタが、基準マイクロホン信号をフィルタ処理することによって、反雑音信号を発生させるために使用される。
【０００７】
本発明の前述ならびに他の目的、特徴、および利点は、付随の図面に図示されるように、本発明の好ましい実施形態の以下のより具体的説明から明白となるであろう。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
パーソナルオーディオシステムであって、前記パーソナルオーディオシステムは、
再現のためのオーディオのソースであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、オーディオのソースと、
第１の変換器であって、前記第１の変換器は、聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第１の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第１の変換器と、
第２の変換器であって、前記第２の変換器は、聴取者への再生のための前記ソースオーディオ信号と、前記第２の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第２の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第２の変換器と、
前記周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホンと、
第１のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第１の反雑音信号および前記第２の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、前記処理回路は、第２のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第２の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路と
を備える、パーソナルオーディオシステム。
（項目２）
前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の適応フィルタである、項目１に記載のパーソナルオーディオシステム。
（項目３）
前記処理回路は、前記第１の適応フィルタの第１の周波数応答を第１の既定周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の既定周波数範囲に制限し、前記処理回路は、前記第２の適応フィルタの第２の応答を第２の既定周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の既定周波数範囲に制限し、前記第１の既定周波数範囲および前記第２の既定周波数範囲は、実質的に異なる、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目４）
前記第１の変換器および前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力を示すエラーマイクロホン信号を提供するためのエラーマイクロホンをさらに備え、前記第１の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第１の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第２の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限する、項目３に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目５）
前記処理回路は、前記第１の既定周波数範囲内における第１の既定周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号に投入することによって、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号の周波数コンテンツを改変し、前記処理回路は、前記第２の既定周波数範囲内における第２の既定周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号に投入することによって、前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号の周波数コンテンツを改変する、項目４に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目６）
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、項目５に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目７）
前記処理回路は、より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号と、より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを提供するために、前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理し、前記処理回路はさらに、前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせ、前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせる、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目８）
前記第１の変換器は、イヤースピーカの高周波数変換器であり、前記第２の変換器は、前記イヤースピーカの低周波数変換器である、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目９）
第３の変換器であって、前記第３の変換器は、第２のソースオーディオ信号と、前記第３の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第３の変換器と、
第４の変換器であって、前記第４の変換器は、前記第２のソースオーディオ信号と、前記第４の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第４の変換器と
をさらに備え、
前記処理回路はさらに、第３のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第３の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記処理回路は、第４のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、項目８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１０）
パーソナルオーディオシステムによる周囲オーディオ音の影響を打ち消す方法であって、前記方法は、
少なくとも１つのマイクロホン信号を生成するために、少なくとも１つのマイクロホンを用いて、周囲オーディオ音を測定することと、
第１に、第１のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、第１の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、第１の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと、
第２に、第２のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、第２の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させることと、
再現のためのオーディオのソースを提供することであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、ことと、
前記第１の変換器を用いて、前記ソースオーディオ信号と前記第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現することと、
前記第２の変換器を用いて、前記ソースオーディオ信号と前記第２の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現することと
を含む、方法。
（項目１１）
前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の適応フィルタである、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
前記第１の発生させることは、前記第１の適応フィルタの第１の周波数応答を第１の既定周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の既定周波数範囲に制限することを含み、前記第２の発生させることはさらに、前記第２の適応フィルタの第２の応答を第２の既定周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の既定周波数範囲に制限することを含み、前記第１の既定周波数範囲および前記第２の既定周波数範囲は、実質的に異なる、項目１０に記載の方法。
（項目１３）
エラーマイクロホン信号を発生させるために、エラーマイクロホンを用いて、前記第１の変換器および前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力を測定することをさらに含み、前記第１の発生させることは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするために、前記第１の周波数応答を制御する第１の係数発生器の係数を適応させることを含み、前記第２の発生させることは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするために、第２の周波数応答を制御する第２の係数発生器の係数を適応させることを含み、前記第１の発生させることは、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の発生させることは、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記第１の発生させることは、前記第１の既定周波数範囲内における第１の既定周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を前記第１の係数発生器への少なくとも１つの第１の信号入力に投入することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の発生させることは、前記第２の既定周波数範囲内における第２の既定周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を前記第２の係数発生器への少なくとも１つの第２の信号入力に投入することによって、前記第２の周波数応答の適応を制限する、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号と、より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを実装するために、前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理することと、
前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせることと、
前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせることと
をさらに含む、項目１０に記載の方法。
（項目１７）
前記第１の変換器は、イヤースピーカの高周波数変換器であり、前記第２の変換器は、前記イヤースピーカの低周波数変換器である、項目１０に記載の方法。
（項目１８）
第３の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すために、前記第３の変換器を用いて、第２のソースオーディオ信号と第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現することと、
第４の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すために、前記第４の変換器を用いて、前記第２のソースオーディオ信号と第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現することと、
第３のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、ことと、
第４のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、ことと
をさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
パーソナルオーディオシステムの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、前記集積回路は、
再現のためのオーディオのソースであって、前記オーディオのソースは、ソースオーディオ信号を提供する、オーディオのソースと、
第１の出力信号を第１の変換器に提供するための第１の出力であって、前記第１の変換器は、前記ソースオーディオ信号と、前記第１の変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第１の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第１の出力と、
第２の出力信号を第２の変換器に提供するための第２の出力であって、前記第２の変換器は、聴取者への再生のための第２のソースオーディオと、第２のイヤースピーカの音響出力内の周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第２の反雑音信号との両方を含む第２のオーディオ信号を再現する、第２の出力と、
前記周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
第１のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第１の反雑音信号および前記第２の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、前記処理回路は、第２のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第２の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第１の変換器および前記第２の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路と
を備える、集積回路。
（項目２０）
前記第１のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第１の応答を有する第１の適応フィルタであり、前記第２のフィルタは、前記周囲オーディオ音の存在を低減させるように適応する第２の適応フィルタである、項目１９に記載の集積回路。
（項目２１）
前記処理回路は、前記第１の適応フィルタの第１の周波数応答を第１の既定周波数範囲に限定することによって、前記第１の反雑音信号のコンテンツを前記第１の既定周波数範囲に制限し、前記処理回路は、前記第２の適応フィルタの第２の応答を第２の既定周波数範囲に限定することによって、前記第２の反雑音信号のコンテンツを前記第２の既定周波数範囲に制限し、前記第１の既定周波数範囲および前記第２の既定周波数範囲は、実質的に異なる、項目１９に記載の集積回路。
（項目２２）
前記第１の変換器および前記第２の変換器の周囲オーディオ音および音響出力を示すエラーマイクロホン信号を提供するためのエラーマイクロホンをさらに備え、前記第１の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第１の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第１の係数発生器に入力された第１の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限し、前記第２の適応フィルタは、前記エラーマイクロホン信号内に存在する基準マイクロホン信号の成分を最小限にするように適応する第２の係数発生器を有し、前記処理回路は、前記第２の係数発生器に入力された第２の信号の周波数コンテンツを改変することによって、前記第１の周波数応答の適応を制限する、項目２１に記載の集積回路。
（項目２３）
前記処理回路は、前記第１の既定周波数範囲内における第１の既定周波数コンテンツを有する第１の付加的信号を、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号に投入することによって、前記第１の係数発生器に入力された前記第１の信号の周波数コンテンツを改変し、前記処理回路は、前記第２の既定周波数範囲内における第２の既定周波数コンテンツを有する第２の付加的信号を、第２の第１の係数発生器に入力された前記第２の信号に投入することによって、前記第２の係数発生器に入力された前記第２の信号の周波数コンテンツを改変する、項目２２に記載の集積回路。
（項目２４）
前記第１の付加的信号および前記第２の付加的信号は、雑音信号である、項目２３に記載の集積回路。
（項目２５）
前記処理回路は、より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号と、より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号とを発生させるクロスオーバを提供するために、前記ソースオーディオ信号を受信し、前記ソースオーディオ信号をフィルタ処理し、前記処理回路はさらに、前記より高い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第１の反雑音信号と組み合わせ、前記より低い周波数コンテンツソースオーディオ信号を前記第２の反雑音信号と組み合わせる、項目１９に記載の集積回路。
（項目２６）
前記第１の変換器は、イヤースピーカの高周波数変換器であり、前記第２の変換器は、前記イヤースピーカの低周波数変換器である、項目１９に記載の集積回路。
（項目２７）
第３の出力信号を第３の変換器に提供するための第３の出力であって、前記第３の変換器は、第２のソースオーディオ信号と、前記第３の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第３の反雑音信号との高周波数コンテンツを再現する、第３の出力と、
第４の出力信号を第４の変換器に提供するための第４の出力であって、前記第４の変換器は、前記第２のソースオーディオ信号と、第４の変換器の音響出力内における周囲オーディオ音の影響を打ち消すための第４の反雑音信号との低周波数コンテンツを再現する、第４の出力と
をさらに備え、
前記処理回路はさらに、第３のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第３の反雑音信号および前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させ、前記処理回路は、第４のフィルタを使用して、前記少なくとも１つのマイクロホン信号と一致するように、前記第４の反雑音信号を前記少なくとも１つのマイクロホン信号から発生させ、前記第３の変換器および前記第４の変換器における前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、項目２６に記載の集積回路。
（項目２８）
パーソナルオーディオシステムであって、前記パーソナルオーディオシステムは、
複数の出力変換器と、
周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するための少なくとも１つのマイクロホンと、
適応雑音消去を実装する処理回路と
を備え、
複数の適応フィルタは、前記複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器のための複数の反雑音信号を発生させ、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、パーソナルオーディオシステム。
（項目２９）
パーソナルオーディオシステムによって、周囲オーディオ音の影響を打ち消す方法であって、前記方法は、
少なくとも１つのマイクロホン信号を発生させるために、少なくとも１つのマイクロホンを用いて周囲オーディオ音を測定することと、
複数の適応フィルタのうちの対応する適応フィルタを使用して、複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器に提供するための複数の反雑音信号を発生させることと
を含み、
前記対応する適応フィルタは、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためのクロスオーバとして動作する、方法。
（項目３０）
パーソナルオーディオシステムの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、前記集積回路は、
複数の出力信号を複数の出力変換器のうちの対応する出力変換器に提供するための複数の出力と、
周囲オーディオ音を示す少なくとも１つのマイクロホン信号を受信するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
適応雑音消去を実装する、処理回路と
を備え、
複数の適応フィルタは、前記複数の出力のうちの対応する出力において複数の反雑音信号を発生させ、複数の周波数帯のうちの対応する周波数帯内の前記複数の反雑音信号を発生させることによって、前記少なくとも１つのマイクロホン信号を前記複数の出力変換器に対応する前記複数の周波数帯に分離するためクロスオーバとして動作する、集積回路。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、例示的無線電話１０と、一対のイヤホンＥＢ１およびＥＢ２の例証図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、無線電話１０内部の回路の概略図である。
【図２】図２は、無線電話１０内部の回路のブロック図である。
【図３】図３は、図２のＣＯＤＥＣ集積回路２０ＡのＡＮＣ回路３０を実装するために使用されることができる、種々の例示的ＡＮＣ回路の信号処理回路および機能ブロックを描写する、ブロック図である。
【図４】図４は、ＣＯＤＥＣ集積回路２０内部の信号処理回路および機能ブロックを描写する、ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（発明を実施するための最良モード）
本発明は、無線電話および接続されたイヤホン等のパーソナルオーディオシステム内に実装され得る、雑音消去技法および回路を包含する。パーソナルオーディオシステムは、ソースオーディオ信号を受信し、またはそれを発生させるパーソナルオーディオデバイスの筐体上等のイヤホンまたは他の出力変換器場所において、周囲音響環境を測定し、消去しようとする、適応雑音消去（ＡＮＣ）回路を含む。高品質オーディオ出力を提供するために、対応するソースオーディオの周波数帯を再現する低周波数および高周波数変換器を含む、複数の変換器が、使用される。ＡＮＣ回路は、変換器において周囲音響事象を消去するために、複数の変換器のうちのそれぞれのものに提供される、別個の反雑音信号を発生させる。基準マイクロホンが、周囲音響環境を測定するために提供され、これは、短待ち時間が、発生された反雑音をフィルタ処理するクロスオーバの必要性を排除することによって維持されるように、反雑音信号を発生させる別個の適応フィルタへの入力を提供する。ソースオーディオクロスオーバは、次いで、ソースオーディオ周波数帯特有の成分とその対応する反雑音信号との加算器に先行して設置されることができ、適応フィルタは、その対応する変換器のために適切な周波数範囲内のみにおいて、反雑音を発生させるように制御されることができる。
【００１０】
図１Ａは、無線電話１０と、それぞれ、聴取者の対応する耳５Ａ、５Ｂに取り付けられる、一対のイヤホンＥＢ１およびＥＢ２とを示す。図示される無線電話１０は、本明細書に開示される技法が採用され得る、デバイスの実施例であるが、無線電話１０または後続例証に描写される回路内に図示される要素または構成は全て、要求されるわけではないことを理解されたい。無線電話１０は、有線または無線接続、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）接続（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  ＳＩＧ，  Ｉｎｃ．の商標である）によって、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２に接続される。イヤホンＥＢ１、ＥＢ２はそれぞれ、無線電話１０から受信される遠隔発話、呼出音、記憶されたオーディオプログラム材料、および近端発話（すなわち、無線電話１０のユーザの発話）の投入を含む、ソースオーディオを再現する、それぞれ、対応する一対の変換器ＳＰＫＬＨ／ＳＰＫＬＬおよびＳＰＫＲＨ／ＳＰＫＲＬを有する。変換器ＳＰＫＬＨおよびＳＰＫＲＨは、可聴周波数および変換器ＳＰＫＬＬのより高い範囲を再現する、高周波数変換器または「ツイータ」であり、ＳＰＫＲＬは、オーディオ周波数のより低い範囲を再現する、低周波数変換器または「ウーファ」である。ソースオーディオはまた、無線電話１０が、無線電話１０によって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オーディオならびに低バッテリ量および他のシステム事象通知等のオーディオ指標を再現することが要求される、任意の他のオーディオを含む。基準マイクロホンＲ１、Ｒ２は、周囲音響環境を測定するために、個別のイヤホンＥＢ１、ＥＢ２の筐体の表面上に提供される。別の対のマイクロホンである、エラーマイクロホンＥ１、Ｅ２は、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２が、耳５Ａ、５Ｂの外側部分内に挿入されると、対応する耳５Ａ、５Ｂに近接する、それぞれの変換器対ＳＰＫＬＨ／ＳＰＫＬＬおよびＳＰＫＲＨ／ＳＰＫＲＬによって再現されるオーディオと組み合わせられた周囲オーディオの測定値を提供することによって、ＡＮＣ動作をさらに改善するために提供される。
【００１１】
無線電話１０は、反雑音信号をＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、ＳＰＫＲＨ、およびＳＰＫＲＬに投入し、変換器ＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、ＳＰＫＲＨ、およびＳＰＫＲＬによって再現される遠隔発話および他のオーディオの明瞭度を改善する、適応雑音消去（ＡＮＣ）回路および特徴を含む。無線電話１０内部の例示的回路１４が、信号を基準マイクロホンＲ１、Ｒ２、近接発話マイクロホンＮＳ、およびエラーマイクロホンＥ１、Ｅ２から受信する、オーディオ集積回路２０を含み、無線電話送受信機を含有するＲＦ集積回路１２等の他の集積回路とインターフェースをとる。他の実装では、本明細書に開示される回路および技法は、ＭＰ３プレーヤオンチップ集積回路等のパーソナルオーディオデバイスの全体を実装するための制御回路および他の機能性を含有する、単一集積回路内に組み込まれてもよい。代替として、ＡＮＣ回路は、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２の筐体内または無線電話１０とイヤホンＥＢ１、ＥＢ２との間の有線接続に沿って位置するモジュール内に含まれてもよい。例証の目的のために、ＡＮＣ回路は、無線電話１０内に提供されるように説明されるが、前述の変形例は、当業者によって理解可能であり、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２、無線電話１０、および第３のモジュール間に要求される、結果として生じる信号は、要求に応じて、それらの変形例のために容易に判定されることができる。近接発話マイクロホンＮＳは、無線電話１０の筐体に提供され、無線電話１０から他の会話参加者に伝送される、近端発話を捕捉する。代替として、近接発話マイクロホンＮＳは、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２の一方の筐体の外側表面上、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２の一方に添着された支持部材上、あるいは無線電話１０とイヤホンＥＢ１、ＥＢ２の一方または両方との間に位置する付属物上に提供されてもよい。
【００１２】
図１Ｂは、対応するイヤホンＥＢ１、ＥＢ２内に位置するオーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂ内のＡＮＣ処理回路によってフィルタ処理される、周囲オーディオ音周囲１、周囲２の測定値を提供する、基準マイクロホンＲ１、Ｒ２に結合されるように、ＡＮＣ処理を含む、オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂの簡略化された概略図を示す。オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂは、代替として、無線電話１０内の集積回路２０等の単一集積回路内に組み合わせられてもよい。オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂは、増幅器Ａ１−Ａ４のうちの関連付けられた１つによって増幅され、対応する変換器対ＳＰＫＬＨ／ＳＰＫＬＬおよびＳＰＫＲＨ／ＳＰＫＲＬに提供される、その対応するチャネルのための出力を発生させる。オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂは、（特定の構成に応じて、有線または無線）信号を基準マイクロホンＲ１、Ｒ２、近接発話マイクロホンＮＳ、およびエラーマイクロホンＥ１、Ｅ２から受信する。オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂはまた、図１Ａに示される無線電話送受信機を含有する、ＲＦ集積回路１２等の他の集積回路とインターフェースをとる。他の構成では、本明細書に開示される回路および技法は、ＭＰ３プレーヤオンチップ集積回路等のパーソナルオーディオデバイスの全体を実装するための制御回路および他の機能性を含有する、単一集積回路内に組み込まれてもよい。代替として、複数の集積回路は、例えば、無線接続が、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２のそれぞれから無線電話１０に提供されるとき、および／またはＡＮＣ処理の一部または全部が、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２または無線電話１０をイヤホンＥＢ１、ＥＢ２に接続するケーブルに沿って配置されるモジュール内で行なわれるとき、使用されてもよい。
【００１３】
一般に、本明細書で図示されるＡＮＣ技法は、基準マイクロホンＲ１、Ｒ２に衝突する、周囲音響事象（変換器ＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、ＳＰＫＲＨ、およびＳＰＫＲＬならびに／または近端発話とは対照的に）を測定し、また、エラーマイクロホンＥ１、Ｅ２に衝突する、同一の周囲音響事象を測定する。集積回路２０Ａ、２０ＢのＡＮＣ処理回路は、個々に、対応する基準マイクロホンＲ１、Ｒ２の出力から発生される反雑音信号を適応し、対応するエラーマイクロホンＥ１、Ｅ２において、周囲音響事象の振幅を最小限にする特性を有する。音響経路ＰＬ（ｚ）は、基準マイクロホンＲ１からエラーマイクロホンＥ１に延在するため、オーディオ集積回路２０Ａ内のＡＮＣ回路は、本質的に、それぞれ、オーディオ集積回路２０Ａのオーディオ出力回路の応答と、変換器ＳＰＫＬＨおよびＳＰＫＬＬの音響／電気伝達関数とを表す、電気音響経路ＳＬＨ（ｚ）およびＳＬＬ（ｚ）の影響を除去した状態で組み合わせられた音響経路ＰＬ（ｚ）を推定している。推定される応答は、耳５Ａの近接性および構造ならびにイヤホンＥＢ１に近接し得る他の物理的物体およびヒト頭部構造によって影響される、特定の音響環境内における変換器ＳＰＫＬＨおよびＳＰＫＬＬとエラーマイクロホンＥ１との間の結合を含む。同様に、オーディオ集積回路２０Ｂは、それぞれ、オーディオ集積回路２０Ｂのオーディオ出力回路の応答および変換器ＳＰＫＲＨおよびＳＰＫＲＬの音響／電気伝達関数を表す、電気音響経路ＳＲＨ（ｚ）、およびＳＲＬ（ｚ）の影響を除去した状態で組み合わせられた音響経路ＰＲ（ｚ）を推定する。
【００１４】
次に、図２を参照すると、イヤホンＥＢ１、ＥＢ２および無線電話１０内の回路が、ブロック図に示される。図２に示される回路はさらに、前述の他の構成にも適用されるが、無線電話１０内のＣＯＤＥＣ集積回路２０と他のユニットとの間の信号伝達は、オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂが、無線電話１０の外部、例えば、対応するイヤホンＥＢ１、ＥＢ２内に位置するとき、ケーブルまたは無線接続によって提供される。そのような構成では、集積回路２０Ａ−２０Ｂを実装する単一集積回路２０と、エラーマイクロホンＥ１、Ｅ２、基準マイクロホンＲ１、Ｒ２、ならびに変換器ＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、ＳＰＫＲＨ、およびＳＰＫＲＬとの間の信号伝達は、オーディオ集積回路２０が、無線電話１０内に位置するとき、有線または無線接続によって提供される。図示される実施例では、オーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂは、別個かつ実質的に同じ回路として示され、したがって、オーディオ集積回路２０Ａのみ、以下に詳細に説明される。
【００１５】
オーディオ集積回路２０Ａは、基準マイクロホン信号を基準マイクロホンＲ１から受信し、基準マイクロホン信号のデジタル表現ｒｅｆを生成するアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１Ａを含む。オーディオ集積回路２０Ａはまた、エラーマイクロホン信号をエラーマイクロホンＥ１から受信し、エラーマイクロホン信号のデジタル表現ｅｒｒを生成するためのＡＤＣ２１Ｂと、近接発話マイクロホン信号を近接発話マイクロホンＮＳから受信し、近接発話マイクロホン信号のデジタル表現ｎｓを生成するためのＡＤＣ２１Ｃとを含む。（オーディオ集積回路２０Ｂは、前述のように、無線または有線接続を介して、近接発話マイクロホン信号のデジタル表現ｎｓをオーディオ集積回路２０Ａから受信する。）オーディオ集積回路２０Ａは、結合器２６Ａの出力を受信する、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）２３Ａの出力を増幅させる、増幅器Ａ１から変換器ＳＰＫＬＨを駆動させるための出力を発生させる。結合器２６Ｃが、左チャネル内部オーディオ信号ｉａｌと、ソースオーディオｄｓとを組み合わせ、これは、無線周波数（ＲＦ）集積回路２２から受信される。結合器２６Ａは、ソースオーディオｄｓｈ＋ｉａｌｈを組み合わせ、これは、左チャネルＡＮＣ回路３０によって発生された高周波数帯反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌｈを伴う結合器２６Ｃの出力の高周波数帯成分であり、通例、基準マイクロホン信号ｒｅｆ内の雑音と同一の極性を有し、したがって、結合器２６Ａによって減算される。結合器２６Ａはまた、無線電話１０のユーザが、ダウンリンク発話ｄｓに適切に関連して、その自身の音声を聞き取れるように、近接発話信号ｎｓの減衰された高周波数部分、すなわち、側音情報ｓｔｈを組み合わせる。近接発話信号ｎｓはまた、ＲＦ集積回路２２に提供され、アンテナＡＮＴを介して、アップリンク発話としてサービスプロバイダに伝送される。同様に、左チャネルオーディオ集積回路２０Ａは、変換器ＳＰＫＬＬを駆動させるための出力を増幅器Ａ２から発生させ、これは、結合器２６Ｂの出力を受信するデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）２３Ｂの出力を増幅する。結合器２６Ｂは、ソースオーディオｄｓｌ＋ｉａｌｌを組み合わせ、これは、ＡＮＣ回路３０によって発生された低周波数帯反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌｌを伴う結合器２６Ｃの出力の低周波数帯成分であり、通例、基準マイクロホン信号ｒｅｆ内の雑音と同一の極性を有し、したがって、結合器２６Ｂによって減算される。結合器２６Ｂはまた、近接発話信号ｎｓの減衰された部分、すなわち、側音低周波数情報ｓｔｌを組み合わせる。
【００１６】
次に、図３を参照すると、図２のオーディオ集積回路２０Ｂを実装するために使用され得るような、ＡＮＣ回路３０内部の詳細の実施例が、示される。同一回路が、オーディオ集積回路２０Ａを実装するために使用され、以下に留意されるようなチャネル標識図内部に対する変更を伴う。それぞれ、高周波数チャネル５０Ａおよび低周波数チャネル５０Ｂが、反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｒｈおよびａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｒｌを発生させるために、提供される。信号および応答標識が、右チャネルを示す文字「ｒ」を含有する、以下の説明では、文字は、図２のオーディオ集積回路２０Ａの内部に実装されるような図３に従って、別の回路内の左チャネルを示す「ｌ」と置換されるであろう。信号および応答が、高周波数チャネル５０Ａにおける低周波数のための文字「ｈ」で標識化される場合、低周波数チャネル５０Ｂ内の対応する要素は、文字「ｌ」で標識化される信号および応答と置換されるであろう。適応フィルタ３２Ａが、基準マイクロホン信号ｒｅｆを受信し、理想的状況下、その伝達関数Ｗｒｈ（ｚ）をＰｒ（ｚ）／Ｓｒｈ（ｚ）になるように適応させ、反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｒｈを発生させる。適応フィルタ３２Ａの係数は、概して、最小二乗平均的意味において、マイクロホン信号ｅｒｒ内に存在する基準マイクロホン信号ｒｅｆのそれらの成分間のエラーを最小限にする、２つの信号の相関を使用して、適応フィルタ３２Ａの応答を判定する、Ｗ係数制御ブロック３１Ａによって制御される。本明細書に開示される実施例は、フィードフォワード構成で接続された適応フィルタ３２Ａを使用するが、本明細書に開示される技術は、固定またはプログラム可能フィルタを有する雑音消去システムにおいて実装されることができ、適応フィルタ３２Ａの係数が、事前設定される、選択される、または別様に連続的に適応されない場合、また、代替として、または固定フィルタトポロジと組み合わせた場合、本明細書に開示される技術は、フィードバックＡＮＣシステムまたはハイブリッドフィードバック／フィードフォワードＡＮＣシステムに適用されることができる。Ｗ係数制御ブロック３１Ａへの入力として提供される信号は、フィルタ３４Ｂによって提供される経路Ｓｒｈ（ｚ）の応答の推定値のコピーと、エラーマイクロホン信号ｅｒｒを含む結合器３６Ｃの出力から提供される別の信号とによって成形されるような基準マイクロホン信号ｒｅｆである。基準マイクロホン信号ｒｅｆを経路Ｓｒｈ（ｚ）の応答の推定値のコピーである、応答ＳＥｒｈＣＯＰＹ（ｚ）で変換し、基準マイクロホン信号ｒｅｆの成分と相関するエラー信号の部分を最小限にすることによって、適応フィルタ３２Ａは、Ｐｒ（ｚ）／Ｓｒｈ（ｚ）の所望の応答に適応する。
【００１７】
エラーマイクロホン信号ｅｒｒに加え、Ｗ係数制御ブロック３１Ａによってフィルタ３４Ｂの出力とともに処理される他の信号として、応答ＳＥｒｈ（ｚ）を（応答ＳＥｒｈＣＯＰＹ（ｚ）は、そのコピーである）有する、２次経路フィルタ３４Ａによって処理される、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａｎを含む、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）の逆数量を含む。まず、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）が、高域フィルタ３５Ａによって高周波数チャネル５０Ａに提供される前に、フィルタ処理され、これは、高周波数変換器ＳＰＫＬＨまたはＳＰＫＲＨによってもたらされた周波数のみ通過させる。同様に、まず、低周波数チャネル５０Ｂに提供されるソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）は、低域フィルタ３５Ｂによってフィルタ処理され、これは、低周波数変換器ＳＰＫＬＬまたはＳＰＫＲＬによってもたらされた周波数のみを通過させる。したがって、高域フィルタ３５Ａおよび低域フィルタ３５Ｂは、適切な周波数のみが、それぞれ、高周波数チャネル５０Ａおよび低周波数チャネル５０Ｂに通過されるように、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）に対するクロスオーバを形成し、それぞれの変換器ＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、またはＳＰＫＲＨ、ＳＰＫＲＬに適切な帯域幅を有する。応答ＳＥｒｈ（ｚ）によってフィルタ処理されたソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）の逆数量を投入することによって、適応フィルタ３２Ａは、エラーマイクロホン信号ｅｒｒ内に存在する比較的に大量のソースオーディオに適応しないように防止される。経路Ｓｒｈ（ｚ）の応答の推定値でソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）の逆数コピーを変換することによって、処理前にエラーマイクロホン信号ｅｒｒから除去されるソースオーディオは、エラーマイクロホン信号ｅｒｒにおいて再現されるソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）の予期されるバージョンに整合するはずである。ソースオーディオ量は、Ｓｒｈ（ｚ）の電気および音響経路が、エラーマイクロホンＥに到達するために、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）によって辿られる経路であるため、整合する。フィルタ３４Ｂは、それ自体は、適応フィルタではないが、フィルタ３４Ｂの応答が、２次経路適応フィルタ３４Ａの適応を追跡するように、２次経路適応フィルタ３４Ａの応答に整合するように同調される、調節可能応答を有する。前述を実装するために、２次経路適応フィルタ３４Ａは、ＳＥ係数制御ブロック３３Ａによって制御される係数を有する。２次経路適応フィルタ３４Ａは、低または高周波数ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）を処理し、エラーマイクロホンＥに送達される予期されるソースオーディオを表す、信号を提供する。２次経路適応フィルタ３４Ａは、それによって、エラーマイクロホン信号ｅｒｒから減算されると、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）に起因しないエラーマイクロホン信号ｅｒｒのコンテンツを含有する、エラー信号ｅを形成する信号をソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）から発生させるように適応される。結合器３６Ｃは、フィルタ処理されたソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａｒ）をエラーマイクロホン信号ｅｒｒから除去し、前述のエラー信号ｅを発生させる。
【００１８】
高周波数チャネル５０Ａおよび低周波数チャネル５０Ｂのそれぞれは、それぞれの反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｈおよびａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌを発生させるように、独立して動作することができる。しかしながら、エラー信号ｅおよび基準マイクロホン信号ｒｅｆが、反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｈおよびａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌを帯域限定せずに、オーディオ帯域内の任意の周波数の周波数を含有し得るため、それらのそれぞれの高周波数および低周波数変換器ＳＰＫＲＨ／ＳＰＫＬＨおよびＳＰＫＲＬ／ＳＰＫＬＬに送信されるべきではない成分を含有し得る。したがって、雑音投入技術が、適応フィルタ３２Ａの応答Ｗｒｈ（ｚ）を制御するために使用される。雑音ソース３７が、適応フィルタ３２Ｂによって提供される適応フィルタ３２Ａの応答Ｗｒｈ（ｚ）のコピーＷｒｈＣＯＰＹ（ｚ）に供給される、出力雑音信号ｎｈ（ｚ）を発生させる。結合器３６Ａが、雑音信号ｎｈ（ｚ）をＷ係数制御３１Ａに提供される、出力適応フィルタ３４Ｂに追加する。フィルタ３２Ｂによって成形されるような雑音信号ｎｈ（ｚ）は、雑音信号ｎｈ（ｚ）が、Ｗ係数制御３１Ａへの相関入力に非対称的に追加されるように、結合器３６Ｂによって結合器３６Ｃの出力から減算され、その結果、適応フィルタ３２Ａの応答Ｗｒｈ（ｚ）が、Ｗ係数制御３１Ａへの各相関入力に雑音信号ｎｈ（ｚ）の完全に相関性がある投入によってバイアスされる。投入雑音が、直接Ｗ係数制御３１Ａへの基準入力内に現れ、エラーマイクロホン信号ｅｒｒにおいて現われず、結合器３６Ｂによって、フィルタ３２Ｂの出力においてフィルタ処理された雑音の組み合わせを介して、Ｗ係数制御３１Ａへの他の入力においてのみ現れるため、Ｗ係数制御３１Ａは、ｎｈ（ｚ）内に存在する周波数を減衰させるために、Ｗｒｈ（ｚ）を適応させるであろう。雑音信号ｎｈ（ｚ）のコンテンツは、反雑音信号内に現われず、雑音信号ｎｈ（ｚ）がエネルギーを有する周波数／帯域において振幅減少を有するであろう適応フィルタ３２Ａの応答Ｗｒｈ（ｚ）においてのみ現れる。
【００１９】
低周波数が、反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｈ内で発生されることを防止するために、雑音ソース３７は、低周波数帯においてエネルギーを有するスペクトルを有する、雑音を発生させ、これは、Ｗ係数制御３１Ａに、投入雑音信号ｎｈ（ｚ）に起因する周囲音響音の明白なソースを消去しようとして、これらの低周波数帯内において適応フィルタ３２Ａの利得を減少させるであろう。例えば、白色雑音ソースが、高周波数チャネル５０Ａ内の雑音ソース３７としての使用のための低域フィルタ３５Ｂの応答に類似する応答によってフィルタ処理され得、これは、適応フィルタ３２Ａに、低域フィルタ３５Ｂの通過帯域の領域内において低利得を有させるであろう。低周波数チャネル５０Ｂのために同一のこと、すなわち、高域フィルタ３５Ａの応答に合致する応答を用いて白色雑音ソースをフィルタ処理することによって、クロスオーバが、それぞれの反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｈおよびａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌ内の望ましくない周波数を防止する、高周波数チャネル５０Ａおよび低周波数チャネル５０Ｂ内における適応フィルタ３２Ａの適応によって効果的に形成される。類似する構築が、２次経路適応フィルタ３４Ａの周囲に形成され得るが、２次経路適応フィルタ３４Ａへの入力が、帯域エネルギーから除去するために、フィルタ３５Ａおよび３５Ｂのうちのそれぞれ１つによってすでにフィルタ処理されているため、そのような雑音投入は、望ましくない周波数を２次経路適応フィルタ３４Ａの出力から除去するために必要とされないはずである。望ましくないクロスオーバエネルギーを反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｈおよびａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅｌから除去するために、付加的フィルタ処理ではなく、雑音投入を使用する利点の１つは、付加的待ち時間が、雑音ソース３７に起因する応答の変更に起因する任意の待ち時間以外、導入されないことである。
【００２０】
次に、図４を参照すると、図３に描写されるようなＡＮＣ技法を実装し、図２のオーディオ集積回路２０Ａ、２０Ｂ内に実装され得るような処理回路４０を有するためのＡＮＣシステムのブロック図が、示され、１つの回路内に組み合わせられるように図示されるが、相互通信する２つ以上の処理回路としても実装され得る。処理回路４０は、前述のＡＮＣ技法の一部または全部ならびに他の信号処理を実装し得る、コンピュータプログラム製品を含む、プログラム命令が記憶されたメモリ４４に結合される、プロセッサコア４２を含む。随意に、専用デジタル信号処理（ＤＳＰ）論理４６が、処理回路４０によって提供されるＡＮＣ信号処理の一部、または代替として、全部を実装するために提供されてもよい。処理回路４０はまた、それぞれ、基準マイクロホンＲ１、エラーマイクロホンＥ１、近接発話マイクロホンＮＳ、基準マイクロホンＲ２、およびエラーマイクロホンＥ２から入力を受信するために、ＡＤＣ２１Ａ−２１Ｅを含む。基準マイクロホンＲ１、エラーマイクロホンＥ１、近接発話マイクロホンＮＳ、基準マイクロホンＲ２、およびエラーマイクロホンＥ２のうちの１つ以上が、デジタル出力を有する、または遠隔ＡＤＣからデジタル信号として通信される、代替実施形態では、ＡＤＣ２１Ａ−２１Ｅのうちの対応する１つは、省略され、デジタルマイクロホン信号は、直接、処理回路４０にインターフェースがとられる。ＤＡＣ２３Ａおよび増幅器Ａ１もまた、前述のような反雑音を含む、変換器出力信号を変換器ＳＰＫＬＨに提供するために、処理回路４０によって提供される。同様に、ＤＡＣ２３Ｂ−２３Ｄおよび増幅器Ａ２−Ａ４は、他の変換器出力信号を変換器対ＳＰＫＬＨ、ＳＰＫＬＬ、ＳＰＫＲＨ、およびＳＰＫＲＬに提供する。変換器出力信号は、デジタル出力信号を音響的に再現するモジュールに提供するためのデジタル出力信号であってもよい。
【００２１】
本発明は、特に、その好ましい実施形態を参照して図示および説明されたが、形態および詳細における前述ならびに他の変形例も本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において行なわれてもよいことが、当業者によって理解されるであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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