(57)【要約】【課題】オーディオ特性を劣化させずに外部ノイズを抑圧させることが可能な信号処理装置を提供する。【解決手段】入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、前記第２デルタシグマ変調器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算する加算部と、を備える、信号処理装置が提供される。【選択図】図１
2018142770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、
前記第２デルタシグマ変調器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算する加算部と、
を備える、信号処理装置。
【請求項２】
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードフォワード方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、
前記第２デルタシグマ変調器の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第１ビット拡張器と、
前記第１ビット拡張器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算する第１加算部と、
を備える、信号処理装置。
【請求項６】
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードバック方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記第１加算部に、前記ヘッドフォンに対しフィードフォワード方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させたデジタル信号がさらに加算される、請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記入力デジタル信号に対して所定の目標特性に等化してイコライザ部と、
前記イコライザ部の出力に対して第３デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第３デルタシグマ変調器と、
前記イコライザ部及び前記第３デルタシグマ変調器での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与える遅延部と、
前記第３デルタシグマ変調器の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第２ビット拡張器と、
前記遅延部の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第３ビット拡張器と、
前記第２ビット拡張器と前記第３ビット拡張器の出力を加算して前記第１加算部に出力する第２加算器と、
をさらに備える、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、請求項５に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１デルタシグマ変調部と、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１イコライザ部と、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２イコライザ部と、
前記第１イコライザ部または前記第２イコライザ部での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する遅延部と、
前記第１デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第１イコライザ部の出力を加算する第１加算部と、
前記第１加算部の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２デルタシグマ変調部と、
前記第２デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第２イコライザ部の出力を加算する第２加算部と、
を備える、信号処理装置。
【請求項１２】
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、請求項１１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードバック方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、請求項１２に記載の信号処理装置。
【請求項１４】
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、請求項１１に記載の信号処理装置。
【請求項１５】
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、
を含む、信号処理方法。
【請求項１６】
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、
量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、
を含む、信号処理方法。
【請求項１７】
入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、
前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、
前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、
前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
を含む、信号処理方法。
【請求項１８】
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１９】
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、
量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項２０】
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、
前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、
前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、
前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理装置、信号処理方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドフォンやイヤフォンなどの音響再生装置によって聴取者がオーディオコンテンツを聴取する際に、外部ノイズを抑圧して遮音効果を高めるノイズキャンセリングシステムが実用化されている。一般的なノイズキャンセリングシステムは、ノイズ検出用のマイクロフォンで集音されたノイズを打ち消すような信号を生成し、オーディオ信号に加算することで外部ノイズを抑圧するものである（特許文献１、２等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１９３４２１号公報
【特許文献２】特開２００９−３３３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既存のノイズキャンセリングシステムにおけるオーディオ信号として、サンプリング周波数がメガヘルツオーダー（例えば２．８ＭＨｚ）で、量子化ビット数が１ビットであるＤＳＤ（Direct  Stream  Digital）方式のオーディオ信号が使われた場合、量子化ノイズが付加されることでオーディオ特性の劣化が生じる。【０００５】
そこで、本開示では、オーディオ特性を劣化させずに外部ノイズを抑圧させることが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、信号処理方法及びコンピュータプログラムを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、前記第２デルタシグマ変調器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算する加算部と、を備える、信号処理装置が提供される。【０００７】
また本開示によれば、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、前記第２デルタシグマ変調器の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第１ビット拡張器と、前記第１ビット拡張器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算する第１加算部と、を備える、信号処理装置が提供される。【０００８】
また本開示によれば、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１デルタシグマ変調部と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１イコライザ部と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２イコライザ部と、前記第１イコライザ部または前記第２イコライザ部での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する遅延部と、前記第１デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第１イコライザ部の出力を加算する第１加算部と、前記第１加算部の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２デルタシグマ変調部と、前記第２デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第２イコライザ部の出力を加算する第２加算部と、を備える、信号処理装置が提供される。【０００９】
また本開示によれば、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行い、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、を含む、信号処理方法が提供される。【００１０】
また本開示によれば、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、を含む、信号処理方法が提供される。【００１１】
また本開示によれば、入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、を含む、信号処理方法が提供される。【００１２】
また本開示によれば、コンピュータに、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。【００１３】
また本開示によれば、コンピュータに、入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。【００１４】
また本開示によれば、コンピュータに、入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本開示によれば、オーディオ特性を劣化させずに外部ノイズを抑圧させることが可能な、新規かつ改良された信号処理装置、信号処理方法及びコンピュータプログラムを提供することが出来る。【００１６】
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。
【図２】本開示の第２の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。
【図３】本開示の第３の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。
【図４】本開示の第４の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。
【図５】本開示の第５の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．第１の実施の形態（フィードフォワード方式）
３．第２の実施の形態（フィードフォワード方式）
４．第３の実施の形態（フィードバック方式）
５．第４の実施の形態（フィードバック方式＋フィードフォワード方式）
６．第５の実施の形態（フィードバック方式）
７．まとめ
【００２０】
＜１．概要＞
本開示の実施の形態について詳細に説明する前に、本開示の実施の形態の概要を説明する。
【００２１】
上述したように、一般的なノイズキャンセリングシステムは、ノイズ検出用のマイクロフォンで集音されたノイズを打ち消すような信号を生成し、オーディオ信号に加算することで外部ノイズを抑圧するものである。そして、ノイズキャンセリングシステムには、フィードフォワード方式、フィードバック方式、フィードフォワード方式とフィードバック方式とを組み合わせた方式がある。フィードフォワード方式は、ヘッドフォンの筐体の外側に設けられるマイクロフォンにより集音された音声信号（外部ノイズ）を打ち消すための信号処理を行う方式である。フィードバック方式は、ヘッドフォンの筐体の内側に設けられるマイクロフォンにより集音された音声信号（内部ノイズ）を打ち消すための信号処理を行う方式である。
【００２２】
例えば上記特許文献１には、フィードフォワード方式により外部ノイズを抑圧するノイズキャンセリングシステムについての技術が開示されている。フィードフォワード方式では、マイクロフォンにより集音された音声信号をキャンセルするためのノイズキャンセリング信号と合成するために、デジタルオーディオソースからのオーディオ信号に対してビット拡張器によるビット拡張が行われる。これは、ノイズキャンセリング信号とオーディオ信号との量子化ビット数を合わせるためである。ノイズキャンセリング信号とオーディオ信号とが合成されると、デルタシグマ変調器、ローパスフィルタを介してアナログ信号に変換され、アンプを通じてヘッドフォンやイヤフォンから音が主力される。
【００２３】
またフィードバック方式においても、マイクロフォンにより集音された音声信号をキャンセルするためのノイズキャンセリング信号と合成するために、デジタルオーディオソースからのオーディオ信号に対してイコライザによるビット拡張が行われる。ノイズキャンセリング信号とオーディオ信号とが合成されると、デルタシグマ変調器、ローパスフィルタを介してアナログ信号に変換され、アンプを通じてヘッドフォンやイヤフォンから音が主力される。
【００２４】
ここで、オーディオ信号として、サンプリング周波数がメガヘルツオーダー（例えば２．８ＭＨｚ）で、量子化ビット数が１ビットであるＤＳＤ方式のオーディオ信号が使われた場合、量子化ビット数が例えば１６ビットであるノイズキャンセリング信号との合成のためにオーディオ信号の量子化ビット数が１６ビットに拡張される。そして、ノイズキャンセリング信号とオーディオ信号とが合成されると、デルタシグマ変調器によって量子化ビット数が１ビットの信号に変換される。ここで、ＤＳＤ方式のオーディオ信号の特性変化に着目すると、デルタシグマ変調器を通過することで量子化ノイズが付加されることは避けられず、結果としてオーディオ特性の劣化が生じてしまう。デルタシグマ変調器を通過することによるオーディオ特性の劣化は、フィードバック方式においても同様に生じる。
【００２５】
そこで本件開示者は、上述の点に鑑み、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに外部ノイズを抑圧させることが可能なノイズキャンセリングシステムについて鋭意検討を行った。その結果、本件開示者は、以下で説明するように、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに外部ノイズを抑圧させることが可能なノイズキャンセリングシステムを考案するに至った。
【００２６】
以上、本開示の実施の形態の概要について説明した。
【００２７】
＜２．第１の実施形態（フィードフォワード方式）＞
第１の実施形態として、フィードフォワード方式によるノイズキャンセリングシステムにおいて、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させないノイズキャンセリングシステムの例を説明する。
【００２８】
図１は、本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。以下、図１を用いて本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例について説明する。
【００２９】
図１に示したように、本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、マイクロフォン１１１と、アンプ１１２と、Ａ／Ｄコンバータ部１２０と、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０と、デルタシグマ変調器１３２と、加算器１３４と、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；パルス幅変調）変換部１３６と、アナログＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）１３８と、パワーアンプ１４０と、ヘッドフォン１５０と、を含んで構成される。図１に示したヘッドフォン１５０は、ドライバ１５１、１５２を含み、Ｌ（左）、及びＲ（右）による２チャンネルステレオに対応したものであるが、図１に示したノイズキャンセリングシステムの構成は、ＬチャンネルまたはＲチャンネルの少なくともいずれかに対応したものである。そして、図１に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースのサンプリング周波数は６４Ｆｓ（２．８２２４ＭＨｚ）、量子化ビット数が１ビットであるとする。図１に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースはＤＳＤ方式のオーディオソースであるとするが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。
【００３０】
マイクロフォン１１１は、キャンセル対象となるヘッドフォン１５０の周囲の外部音（外部ノイズ）を集音する。フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、マイクロフォン１１１は、実際にはヘッドフォン１５０のＬ、Ｒの片側チャンネル毎に、対応する筐体外部に設けられる。図１では、ＬチャンネルまたはＲチャンネルのいずれか一方のチャンネルに対応して設けられているマイクロフォン１１１が図示されているものとする。
【００３１】
アンプ１１２は、マイクロフォン１１１が集音した外部音を増幅させて、アナログのオーディオ信号とする。
【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ部１２０は、アンプ１１２から出力されるアナログのオーディオ信号をデジタルのオーディオ信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ部１２０は、デルタシグマ変調器１２１を含む。デルタシグマ変調器１２１は、アンプ１１２から出力されるアナログのオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じサンプリング周波数（６４Ｆｓ）及び量子化ビット数（１ビット）のデジタル信号に変換する。なお、以下の説明及び図中では、信号のサンプリング周波数と量子化ビット数を［サンプリング周波数，量子化ビット数］と表記する。［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］とあれば、その信号はサンプリング周波数が６４Ｆｓ、量子化ビット数が１ビットであることを表している。
【００３３】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０は、Ａ／Ｄコンバータ部１２０から出力されるデジタルのオーディオ信号、すなわち、マイクロフォン１１１が集音した外部音を集音して得たデジタルのオーディオ信号を入力する。そしてノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０は、入力したデジタルのオーディオ信号を利用して、ドライバ１５１から出すべき音として、ドライバ１５１に対応するヘッドフォン１５０の装着者の耳に到達して聞こえ得る外部音をキャンセルする作用を持つ音のオーディオ信号（キャンセル用音声信号）を生成する。キャンセル用音声信号として最も簡単なものとしては、例えば、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０に入力されたオーディオ信号、すなわち、外部音を集音して得たオーディオ信号に対して逆特性、逆位相となる信号である。実際には、ノイズキャンセリングシステムの系の中における回路や空間などの伝達特性を考慮した特性が与えられる。
【００３４】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０は、例えばＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタとして構成される。本実施形態では、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０は、入力が［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］、出力が［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］となるようなフィルタとして構成される。従って、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０の出力はマルチビット化される。
【００３５】
デルタシグマ変調器１３２は、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号における量子化ビット数を１ビットに変換する。すなわち、デルタシグマ変調器１３２はノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号から、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を生成する。
【００３６】
加算器１３４は、デジタルオーディオソースの信号と、デルタシグマ変調器１３２が出力する信号とを加算する。加算器１３４による加算後の信号は、０と１との２値を取り得る２つの信号同士の加算であることから、０、１、２の３つの値を取り得る２ビットの信号となる。すなわち加算器１３４は、［６４Ｆｓ，２ｂｉｔ］のデジタル信号を生成する。
【００３７】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ１３０、デルタシグマ変調器１３２、加算器１３４は、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）に設けられ得る。このＤＳＰは、例えば１つのチップ部品として提供されても良い。
【００３８】
ＰＷＭ変換部１３６は、加算器１３４が出力する［６４Ｆｓ，２ｂｉｔ］のデジタル信号に対するＰＷＭ変調を行う。そしてアナログＬＰＦ１３８は、ＰＷＭ変換部１３６が出力する信号を入力し、アナログのオーディオ信号を生成する。アナログＬＰＦ１３８が生成したアナログのオーディオ信号は、パワーアンプ１４０に入力される。パワーアンプ１４０は、入力されたオーディオ信号を増幅し、その出力により、ヘッドフォン１５０における一方の耳に対応するドライバ１５１を駆動する。
【００３９】
ここで、図１に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースの信号パスに注目する。デジタルオーディオソースの信号は、量子化ノイズの要因となるデルタシグマ変調器を通っていない。すなわち、デジタルオーディオソースの信号は、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号のまま、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のキャンセル用音声信号と合成され、さらにデルタシグマ変調器を介すること無く、ＰＷＭ変換部１３６及びアナログＬＰＦ１３８を通ってアナログのオーディオ信号に変換される。
【００４０】
従って、本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来る。
【００４１】
＜３．第２の実施形態（フィードフォワード方式）＞
第２の実施形態として、第１の実施形態と同様に、フィードフォワード方式によるノイズキャンセリングシステムにおいて、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させないノイズキャンセリングシステムの例を説明する。
【００４２】
図２は、本開示の第２の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。以下、図２を用いて本開示の第２の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例について説明する。図２に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースはＤＳＤ方式のオーディオソースであるとするが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。
【００４３】
図２に示したノイズキャンセリングシステムは、図１に示したノイズキャンセリングシステムと比較すると、デジタルオーディオソースからの信号がキャンセル用音声信号と合成されていない。図１に示したノイズキャンセリングシステムにおけるドライバ１５１への入力系統は１系統で表していたが、実際には、ドライバ１５１には正負２つの端子があり、図１に示した例では、一方の端子は接地されている。一方、図２に示したノイズキャンセリングシステムでは、ドライバ１５１の一方の端子（図２の例では−端子）にキャンセル用音声信号が基になっているアナログ信号が入力され、他方の端子（図２の例では＋端子）にデジタルオーディオソースが基になっているアナログ信号が入力されている。すなわち、図２に示したノイズキャンセリングシステムでは、ドライバ１５１がＢＴＬ（Ｂｒｉｄｇｅｄ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ  Ｌｅｓｓ）接続の形態を有している。
【００４４】
すなわち、図２に示したノイズキャンセリングシステムでは、ＰＷＭ変換部１３６においてＰＷＭ変調が行われる。
【００４５】
図１に示したノイズキャンセリングシステムにおける、加算器１３４による合成ではなく、図２に示したようなＢＴＬ接続によっても同様に、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来る。
【００４６】
＜４．第３の実施形態（フィードバック方式）＞
第３の実施形態として、フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムにおいて、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させないノイズキャンセリングシステムの例を説明する。
【００４７】
図３は、本開示の第３の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。以下、図３を用いて本開示の第３の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例について説明する。
【００４８】
図３に示したように、本開示の第１の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、マイクロフォン２１１と、アンプ２１２と、Ａ／Ｄコンバータ部２２０と、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０と、デルタシグマ変調器２３２、２４３と、ビット拡張器２３４、２４４、２４５と、イコライザ２４１と、遅延器２４２と、加算器２４６、２４７と、ＰＷＭ変換部２４８と、アナログＬＰＦ２４９と、パワーアンプ２５０と、ヘッドフォン２６０と、を含んで構成される。図３に示したヘッドフォン２６０は、ドライバ２６１、２６２を含み、Ｌ（左）、及びＲ（右）による２チャンネルステレオに対応したものであるが、図３に示したノイズキャンセリングシステムの構成は、ＬチャンネルまたはＲチャンネルの少なくともいずれかに対応したものである。そして、図３に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースは［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］であるとする。図３に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースはＤＳＤ方式のオーディオソースであるとするが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。
【００４９】
マイクロフォン２１１は、キャンセル対象となるヘッドフォン２６０の筐体の内部における、ドライバ２６１が出力する音と、筐体の内部に侵入する外部音とを集音する。フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、マイクロフォン２１１は、実際にはヘッドフォン２６０のＬ、Ｒの片側チャンネル毎に、対応する筐体内部に設けられる。図３では、ＬチャンネルまたはＲチャンネルのいずれか一方のチャンネルに対応して設けられているマイクロフォン２１１が図示されているものとする。
【００５０】
アンプ２１２は、マイクロフォン２１１が集音した外部音を増幅させて、アナログのオーディオ信号とする。
【００５１】
Ａ／Ｄコンバータ部２２０は、アンプ２１２から出力されるアナログのオーディオ信号をデジタルのオーディオ信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ部２２０は、デルタシグマ変調器２２１を含む。デルタシグマ変調器２２１は、アンプ２１２から出力されるアナログのオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じ［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。
【００５２】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０は、Ａ／Ｄコンバータ部２２０から出力されるデジタルのオーディオ信号、すなわち、マイクロフォン２１１が集音したヘッドフォン２６０のドライバ２６１の側の筐体の内部音を集音して得たデジタルのオーディオ信号を入力する。そしてノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０は、入力したデジタルのオーディオ信号を利用して、ドライバ２６１から出すべき音として、ドライバ２６１に対応するヘッドフォン２６０の装着者の耳に到達して聞こえ得る外部音をキャンセルする作用を持つ音のオーディオ信号（キャンセル用音声信号）を生成する。具体的には、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０は、マイクロフォン２１１が集音した音に対し、ノイズキャンセルのための所定の伝達関数−βを与える処理を行う。
【００５３】
本実施形態では、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０は、入力が［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］、出力が［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］となるようなフィルタとして構成される。従って、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０の出力はマルチビット化される。
【００５４】
デルタシグマ変調器２３２は、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号における量子化ビット数を１ビットに変換する。すなわち、デルタシグマ変調器２３２はノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号から、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を生成する。
【００５５】
ビット拡張器２３４は、デルタシグマ変調器２３２が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器２３４は、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。
【００５６】
イコライザ２４１は、デジタルオーディオソースに対して、係数βの伝達関数による特性を与えるものである。ここでは、イコライザ２４１は、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号に変換している。デルタシグマ変調器２４３は、イコライザ２４１の出力に対してデルタシグマ変調を行って、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。遅延器２４２は、デジタルオーディオソースからの信号に対し、イコライザ２４１及びデルタシグマ変調器２４３の信号処理による遅延に合わせた所定の遅延処理を行う。
【００５７】
ビット拡張器２４４は、デルタシグマ変調器２４３が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器２４４は、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。またビット拡張器２４４は、遅延器２４２が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器２４５は、同様に、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。加算器２４６は、ビット拡張器２４４、２４５の出力を加算する。
【００５８】
ここでイコライザ２４１が係数βの伝達関数による特性を与える理由を説明する。フィードバック方式の場合、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０から出力されるキャンセル用音声信号には、外部音に対応する成分だけで無く、ドライバ２６１から出力されたデジタルオーディオソースの音を集音した成分も含まれる。つまり、デジタルオーディオソースの音の成分に対して１／（１＋β）で表される伝達関数に応じた特性が与えられている。そこで、予めデジタルオーディオソースの信号に対して１／（１＋β）である１＋βの伝達関数による特性を与えておく。イコライザ２４１は、そのうち、βの伝達関数による特性を与えるものである。加算器２４６によって信号が加算されることで、デジタルオーディオソースに対し、１＋βの伝達関数による特性が与えられたのと等価となる。加算器２４６の加算後の信号は、３ビットの「０１０」（０．５）、「０００」（０）、「１１０」（−０．５）の３つの値を取りうる。
【００５９】
加算器２４７は、ビット拡張器２３４の出力と、加算器２４６の出力とを加算する。加算器２４７の加算後の信号は、３ビットの「０１１」（０．７５）、「００１」（０．２５）、「１１１」（−０．２５）、「１０１」（−０．７５）の４つの値を取りうる。
【００６０】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２３０と、デルタシグマ変調器２３２、２４３と、ビット拡張器２３４、２４４、２４５と、イコライザ２４１と、遅延器２４２と、加算器２４６、２４７とは、例えばＤＳＰに設けられ得る。このＤＳＰは、例えば１つのチップ部品として提供されても良い。
【００６１】
ＰＷＭ変換部２４８は、加算器２４７が出力する［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に対するＰＷＭ変調を行う。そしてアナログＬＰＦ２４９は、ＰＷＭ変換部２４８が出力する信号を入力し、アナログのオーディオ信号を生成する。アナログＬＰＦ２４９が生成したアナログのオーディオ信号は、パワーアンプ２５０に入力される。パワーアンプ２５０は、入力されたオーディオ信号を増幅し、その出力により、ヘッドフォン２６０における一方の耳に対応するドライバ２６１を駆動する。
【００６２】
ここで、図３に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースの信号パスに注目する。伝達関数による特性βが与えられていないデジタルオーディオソースの信号（遅延器２４２を介している信号）は、量子化ノイズの要因となるデルタシグマ変調器を通っていない。すなわち、伝達関数による特性βが与えられていないデジタルオーディオソースの信号は、デルタシグマ変調器を介すること無く、ＰＷＭ変換部２４８及びアナログＬＰＦ２４９を通ってアナログのオーディオ信号に変換される。
【００６３】
従って、本開示の第３の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来る。
【００６４】
＜５．第４の実施形態（フィードバック方式＋フィードフォワード方式）＞
第４の実施形態として、フィードバック方式とフィードフォワード方式とを組み合わせたノイズキャンセリングシステムにおいて、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させないノイズキャンセリングシステムの例を説明する。
【００６５】
図４は、本開示の第４の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。以下、図４を用いて本開示の第４の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例について説明する。図４に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースはＤＳＤ方式のオーディオソースであるとするが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。
【００６６】
図４に示したノイズキャンセリングシステムは、図３に示したフィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムに、フィードフォワード方式によるノイズキャンセリングシステムを組み合わせたものである。すなわち、図４に示したノイズキャンセリングシステムは、図３に示したフィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムに、マイクロフォン２７１、アンプ２７２と、デルタシグマ変調器２７３、２７５、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４、及びビット拡張器２７６が追加された構成を有する。
【００６７】
マイクロフォン２７１は、キャンセル対象となるヘッドフォン２６０の周囲の外部音（外部ノイズ）を集音する。フィードフォワード方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、マイクロフォン２７１は、実際にはヘッドフォン２６０のＬ、Ｒの片側チャンネル毎に、対応する筐体外部に設けられる。図４では、ＬチャンネルまたはＲチャンネルのいずれか一方のチャンネルに対応して設けられているマイクロフォン２７１が図示されているものとする。
【００６８】
アンプ２７２は、マイクロフォン２７１が集音した外部音を増幅させて、アナログのオーディオ信号とする。デルタシグマ変調器２７３は、アンプ２７２から出力されるアナログのオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じ［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。
【００６９】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４は、デルタシグマ変調器２７３から出力されるデジタルのオーディオ信号、すなわち、マイクロフォン２７１が集音した外部音を集音して得たデジタルのオーディオ信号を入力する。そしてノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４は、入力したデジタルのオーディオ信号を利用して、ドライバ２６１から出すべき音として、ドライバ２６１に対応するヘッドフォン２６０の装着者の耳に到達して聞こえ得る外部音をキャンセルする作用を持つキャンセル用音声信号を生成する。ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４は、例えばＦＩＲフィルタとして構成される。本実施形態では、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４は、入力が［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］、出力が［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］となるようなフィルタとして構成される。従って、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４の出力はマルチビット化される。
【００７０】
デルタシグマ変調器２７５は、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号における量子化ビット数を１ビットに変換する。すなわち、デルタシグマ変調器２７５はノイズキャンセル用デジタルフィルタ２７４が出力する［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号から、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を生成する。
【００７１】
ビット拡張器２７６は、デルタシグマ変調器２７５が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，４ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。本実施形態では、同様にビット拡張器２３４、２４４、２４５も、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、［６４Ｆｓ，４ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。すなわち、各ビット拡張器は、４つのデジタル信号の加算に対応するために、量子化ビット数が１ビットのデジタル信号を４ビットに拡張している。
【００７２】
ビット拡張器２７６が出力するデジタル信号は、加算器２４７において、ビット拡張器２３４の出力と、加算器２４６の出力とともに加算される。
【００７３】
図４に示したノイズキャンセリングシステムは、フィードフォワード方式によるノイズキャンセリングシステムと、フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムとが組み合わさっていることで、より外部ノイズの抑圧効果を高めることが出来る。そして本開示の第４の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来る。
【００７４】
＜６．第５の実施形態（前後入れフィードバック方式）＞
フィードバック方式によるノイズキャンセリングシステムとして、ノイズキャンセルのための所定の伝達関数を与えるブロックの前後にオーディオ成分を加算することで外部ノイズを抑圧しながらオーディオ信号の品質劣化を抑える方式（前後入れフィードバック方式と称する）が知られている。前後入れフィードバック方式については、例えば特許文献２（特開２００９−３３３０９）に記載がある。
【００７５】
本開示の第５の実施形態では、この前後入れフィードバック方式において外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させないノイズキャンセリングシステムを説明する。
【００７６】
図５は、本開示の第５の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例を示す図である。以下、図５を用いて本開示の第５の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムの構成例について説明する。図５に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースはＤＳＤ方式のオーディオソースであるとするが、本開示は係る例に限定されるものでは無い。
【００７７】
図５に示したように、本開示の第５の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、マイクロフォン３１１と、アンプ３１２と、デルタシグマ変調器３１３、３２４、３２５、３３２と、ビット拡張器３１４、３２６、３２７、３２８、３３３と、イコライザ３２１、３２２と、遅延器３２３は、加算器３２９、３３０、３３４、３３５と、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１と、ＰＷＭ変換部３３６と、アナログＬＰＦ３３７と、パワーアンプ３３８と、ヘッドフォン３５０と、を含んで構成される。
【００７８】
マイクロフォン３１１は、キャンセル対象となるヘッドフォン３５０の筐体の内部における、ドライバ３５１が出力する音と、筐体の内部に侵入する外部音とを集音する。フィードバック方式のノイズキャンセリングシステムにおいては、マイクロフォン３１１は、実際にはヘッドフォン３５０のＬ、Ｒの片側チャンネル毎に、対応する筐体内部に設けられる。図５では、ＬチャンネルまたはＲチャンネルのいずれか一方のチャンネルに対応して設けられているマイクロフォン３１１が図示されているものとする。
【００７９】
アンプ３１２は、マイクロフォン３１１が集音した外部音を増幅させて、アナログのオーディオ信号とする。
【００８０】
デルタシグマ変調器３１３は、アンプ３１２から出力されるアナログのオーディオ信号をデジタルのオーディオ信号に変換する。デルタシグマ変調器３１３は、アンプ３１２から出力されるアナログのオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じ［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。
【００８１】
ビット拡張器３１４は、デルタシグマ変調器３１３が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器３１４は、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。
【００８２】
イコライザ３２１は、前入れ側における所定の目標特性をオーディオソースに与える処理ブロックである。またイコライザ３２２は、後入れ側における所定の目標特性をオーディオソースに与える処理ブロックである。イコライザ３２１、３２２は、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，１６ｂｉｔ］のデジタル信号に変換している。遅延器３２３は、デジタルオーディオソースからの信号に対し、イコライザ３２１、３２２及びデルタシグマ変調器３２４、３２５の信号処理による遅延に合わせた所定の遅延処理を行う。
【００８３】
ここで、前入れ側のイコライザ目標特性ＥＱ１と後入れ側のイコライザ目標特性ＥＱ２はどちらもおよそＭｉｄ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  Ｆｉｌｔｅｒ（以下、ＭＰＦ）になり、イコライジング調整されるのが一般的である。ＭＰＦは伝達関数を“１＋ＥＱ”のように展開可能であるため、デジタルオーディオソースであるＤＳＤ形式の［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］は、目標特性“１＋ＥＱ”の“１”側と“ＥＱ”側の処理に分岐され、その後合成される。遅延器３２３を通るパスは、この前者の“１”側の処理に相当するものである。
【００８４】
デルタシグマ変調器３２４は、イコライザ３２１から出力されるオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じ［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。デルタシグマ変調器３２５は、イコライザ３２１から出力されるオーディオ信号を、デジタルオーディオソースと同じ［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。
【００８５】
ビット拡張器３２６、３２７、３２８は、それぞれ、デルタシグマ変調器３２４、遅延器３２３、デルタシグマ変調器３２５が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器３２６、３２７、３２８は、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。
【００８６】
加算器３２９は、ビット拡張器３２６、３２８の出力を加算する。ビット拡張器３２６、３２８の出力が加算されることで上述の目標特性“１＋ＥＱ”が達成される。加算器３２９の加算後の信号は、３ビットの「０１０」（０．５）、「０００」（０）、「１１０」（−０．５）の３つの値を取りうる。そして加算器３３０は、ビット拡張器３１４の出力と、加算器３２９の出力と、を加算する。加算器３３０の加算後の信号は、３ビットの「０１１」（０．７５）、「００１」（０．２５）、「１１１」（−０．２５）、「１０１」（−０．７５）の４つの値を取りうる。
【００８７】
ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１は、加算器３３０が出力する信号、すなわち、マイクロフォン３１１が集音したヘッドフォン３５０のドライバ３５１の側の筐体の内部音を集音して得たデジタルのオーディオ信号が含まれる信号を入力する。そしてノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１は、入力したデジタルのオーディオ信号を利用して、ドライバ３５１から出すべき音として、ドライバ３５１に対応するヘッドフォン３５０の装着者の耳に到達して聞こえ得る外部音をキャンセルする作用を持つ音のオーディオ信号（キャンセル用音声信号）を生成する。具体的には、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１は、マイクロフォン３１１が集音した音に対し、ノイズキャンセルのための所定の伝達関数−βを与える処理を行う。本実施形態では、βは可変であるとする。
【００８８】
本実施形態では、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１は、入力が［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］、出力が［６４Ｆｓ，４８ｂｉｔ］となるようなフィルタとして構成される。従って、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１の出力はマルチビット化される。
【００８９】
デルタシグマ変調器３３２は、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１が出力する［６４Ｆｓ，４８ｂｉｔ］のデジタル信号における量子化ビット数を１ビットに変換する。すなわち、デルタシグマ変調器３３２はノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１が出力する［６４Ｆｓ，４８ｂｉｔ］のデジタル信号から、［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を生成する。
【００９０】
ビット拡張器３３３は、デルタシグマ変調器３３２が出力する［６４Ｆｓ，１ｂｉｔ］のデジタル信号を、ここでは［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に変換する。具体的には、ビット拡張器３１４は、信号の値が「１」であれば「００１」（０．２５）に、「０」であれば「１１１」（−０．２５）に、それぞれ変換する。
【００９１】
加算器３３４は、ビット拡張器３２７、３２８の出力を加算する。ビット拡張器３２７、３２８の出力が加算されることで上述の目標特性“１＋ＥＱ”が達成される。加算器３２９の加算後の信号は、３ビットの「０１０」（０．５）、「０００」（０）、「１１０」（−０．５）の３つの値を取りうる。そして加算器３３５は、ビット拡張器３３３の出力と、加算器３３４の出力と、を加算する。加算器３３５の加算後の信号は、３ビットの「０１１」（０．７５）、「００１」（０．２５）、「１１１」（−０．２５）、「１０１」（−０．７５）の４つの値を取りうる。
【００９２】
デルタシグマ変調器３１３、３２４、３２５、３３２と、ビット拡張器３１４、３２６、３２７、３２８、３３３と、イコライザ３２１、３２２と、遅延器３２３は、加算器３２９、３３０、３３４、３３５と、ノイズキャンセル用デジタルフィルタ３３１とは、例えばＤＳＰに設けられ得る。このＤＳＰは、例えば１つのチップ部品として提供されても良い。
【００９３】
ＰＷＭ変換部３３６は、加算器３３５が出力する［６４Ｆｓ，３ｂｉｔ］のデジタル信号に対するＰＷＭ変調を行う。そしてアナログＬＰＦ３３７は、ＰＷＭ変換部３３６が出力する信号を入力し、アナログのオーディオ信号を生成する。アナログＬＰＦ３３７が生成したアナログのオーディオ信号は、パワーアンプ３３８に入力される。パワーアンプ３３８は、入力されたオーディオ信号を増幅し、その出力により、ヘッドフォン３５０における一方の耳に対応するドライバ３５１を駆動する。
【００９４】
ここで、図５に示したノイズキャンセリングシステムにおけるデジタルオーディオソースの信号パスに注目する。伝達関数による特性βが与えられていないデジタルオーディオソースの信号（すなわち、遅延器３２３、加算器３３４、３３５を介している信号）は、量子化ノイズの要因となるデルタシグマ変調器を通っていない。すなわち、伝達関数による特性βが与えられていないデジタルオーディオソースの信号は、デルタシグマ変調器を介すること無く、ＰＷＭ変換部３３６及びアナログＬＰＦ３３７を通ってアナログのオーディオ信号に変換される。
【００９５】
従って、本開示の第５の実施形態に係るノイズキャンセリングシステムは、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来る。
【００９６】
＜７．まとめ＞
以上説明したように本開示の実施の形態によれば、外部ノイズを抑圧する際に、デジタルオーディオソースのオーディオ特性を劣化させずに、デジタルオーディオソースの音を良好に聴取者に届けることが出来るノイズキャンセリングシステムを提供することが出来る。
【００９７】
各装置に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した各装置の構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムの作成が可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供されることが可能である。また、機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。
【００９８】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１００】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、
前記第２デルタシグマ変調器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算する加算部と、
を備える、信号処理装置。
（２）
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードフォワード方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、前記（２）に記載の信号処理装置。
（４）
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の信号処理装置。
（５）
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行う第１デルタシグマ変調器を含む、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力するＡ／Ｄコンバータと、
前記Ａ／Ｄコンバータの出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第２デルタシグマ変調器と、
前記第２デルタシグマ変調器の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第１ビット拡張器と、
前記第１ビット拡張器の出力と前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算する第１加算部と、
を備える、信号処理装置。
（６）
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、前記（５）に記載の信号処理装置。
（７）
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードバック方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、前記（６）に記載の信号処理装置。
（８）
前記第１加算部に、前記ヘッドフォンに対しフィードフォワード方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させたデジタル信号がさらに加算される、前記（６）または（７）に記載の信号処理装置。
（９）
前記入力デジタル信号に対して所定の目標特性に等化してイコライザ部と、
前記イコライザ部の出力に対して第３デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力する第３デルタシグマ変調器と、
前記イコライザ部及び前記第３デルタシグマ変調器での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与える遅延部と、
前記第３デルタシグマ変調器の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第２ビット拡張器と、
前記遅延部の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張する第３ビット拡張器と、
前記第２ビット拡張器と前記第３ビット拡張器の出力を加算して前記第１加算部に出力する第２加算器と、
をさらに備える、前記（５）〜（８）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０）
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、前記（５）〜（９）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１１）
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１デルタシグマ変調部と、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第１イコライザ部と、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２イコライザ部と、
前記第１イコライザ部または前記第２イコライザ部での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する遅延部と、
前記第１デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第１イコライザ部の出力を加算する第１加算部と、
前記第１加算部の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する第２デルタシグマ変調部と、
前記第２デルタシグマ変調部、前記遅延部及び前記第２イコライザ部の出力を加算する第２加算部と、
を備える、信号処理装置。
（１２）
前記アナログ信号は、ヘッドフォンの所定位置に設けられるマイクロフォンで集音された音声である、前記（１１）に記載の信号処理装置。
（１３）
前記所定のフィルタ特性は前記ヘッドフォンに対しフィードバック方式の騒音低減処理を実行するためのフィルタ特性である、前記（１２）に記載の信号処理装置。
（１４）
前記入力デジタル信号は、ＤＳＤ方式のオーディオ信号である、前記（１１）〜（１３）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１５）
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、
を含む、信号処理方法。
（１６）
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、
量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、
を含む、信号処理方法。
（１７）
入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、
前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、
前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、
前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
を含む、信号処理方法。
（１８）
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記量子化ビット数ｂのデジタル信号に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａの入力デジタル信号とを加算することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
（１９）
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対して第１デルタシグマ変調処理を行って所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力することと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号の出力に対して第２デルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を出力することと、
前記第２デルタシグマ変調処理の出力に対して量子化ビット数をａからｃに拡張することと、
量子化ビット数がｃに拡張されたデジタル信号と、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号とを加算することと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
（２０）
コンピュータに、
入力されたアナログ信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第１の目標特性に等化して第１の等化信号を生成し、前記第１の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第１イコライザ処理を行うことと、
前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｃの入力デジタル信号に対して第２の目標特性に等化して第２の等化信号を生成し、前記第２の等化信号に対してデルタシグマ変調処理を行って、所定のサンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２イコライザ処理を行うことと、
前記第１イコライザ処理または前記第２イコライザ処理での処理遅延と同等の遅延を前記入力デジタル信号に与え、量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、遅延処理を行うことと、
前記第１デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第１イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
前記第１加算処理の出力に対して所定のフィルタ特性が与えられたデジタルフィルタを通過させて、前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ｂのデジタル信号を出力する、フィルタ処理を行うことと、
前記フィルタ処理の出力に対してデルタシグマ変調処理を行って前記サンプリング周波数及び量子化ビット数ａのデジタル信号を生成し、該デジタル信号に対して量子化ビット数をａからｃに拡張して出力する、第２デルタシグマ変調処理を行うことと、
前記第２デルタシグマ変調処理、前記遅延処理及び前記第２イコライザ処理の出力を加算する、第１加算処理を行うことと、
を実行させる、コンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１０１】
１１１  ：マイクロフォン
１１２  ：アンプ
１３４  ：加算器
１４０  ：パワーアンプ
１５０  ：ヘッドフォン
１５１  ：ドライバ
１５２  ：ドライバ
【図１】
2018142770.tif 000003
【図２】
2018142770.tif 000004
【図３】
2018142770.tif 000005
【図４】
2018142770.tif 000006
【図５】
2018142770.tif 000007
【国際調査報告】
2018142770.tif 000008
2018142770.tif 000009
2018142770.tif 000010