(57)【要約】  パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路は、出力部と処理回路とを含むことができる。出力部は、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号をトランスデューサに提供することができる。処理回路は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を生成する適応雑音消去システムを実装することができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。
2016519906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の前記影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を前記トランスデューサに提供するための出力部と、
前記トランスデューサの前記音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように前記アンチノイズ信号を生成する前記適応雑音消去システムを実装する処理回路であって、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている、処理回路と、
を備える集積回路。
【請求項２】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させる、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにし、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、
請求項２に記載の集積回路。
【請求項４】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにする、請求項２に記載の集積回路。
【請求項５】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するように構成されている、請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記処理回路が、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに含む、請求項１に記載の集積回路。
【請求項７】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項８】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項９】
前記ノイズ源が、前記リスナーに感知可能な聞き取れる警報として前記ノイズ信号を提供する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項１０】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項１に記載の集積回路。
【請求項１１】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、請求項１０に記載の集積回路。
【請求項１２】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するためのリファレンス・マイクロホン入力部と、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するためのエラー・マイクロホン入力部と、
をさらに備え、
前記処理回路が、
前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、フィードフォワード・フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化し、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有するように構成された二次経路推定フィルタと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するフィードフォワード係数制御ブロック、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロック
のうちの少なくとも１つと、
をさらに実装し、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項１３】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させる、請求項１２に記載の集積回路。
【請求項１４】
前記処理回路が、前記二次経路推定フィルタが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに実装する、請求項１２に記載の集積回路。
【請求項１５】
前記処理回路が、前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードバック・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、
請求項１２に記載の集積回路。
【請求項１６】
前記処理回路が、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成する応答を有する第２のフィードフォワード・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、
請求項１２に記載の集積回路。
【請求項１７】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項１８】
前記処理回路が、前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形する第２のフィードフォワード係数制御ブロックをさらに実装する、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項１９】
前記処理回路が、前記出力信号から漏洩推定を生成し、前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正する、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタをさらに実装する、請求項１２に記載の集積回路。
【請求項２０】
前記処理回路が、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形する漏洩推定係数制御ブロックをさらに実装する、請求項１９に記載の集積回路。
【請求項２１】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項１２に記載の集積回路。
【請求項２２】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード係数制御ブロック及び前記二次経路推定係数制御ブロックの少なくとも１つに適応できなくさせる、請求項２１に記載の集積回路。
【請求項２３】
パーソナル・オーディオ機器のトランスデューサ近傍の周囲のオーディオ音を消去するための方法であって、
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号を生成するステップと、
前記トランスデューサの音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるようにアンチノイズ信号を適応的に生成するステップであって、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている、ステップと、
前記トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するように、前記アンチノイズ信号をソース・オーディオ信号と組み合わせるステップと、
を含む方法。
【請求項２４】
前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させるステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにするステップと、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせるステップと、
をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにするステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記適応雑音消去システムが、前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される出力信号と、にノイズ信号を注入するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記リスナーに感知可能な聞こえる警報として前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記トランスデューサの前記音響出力に出力するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３３】
前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせるステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するステップと、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するステップと、
をさらに含み、
前記アンチノイズ信号を適応的に生成するステップが、
フィードフォワード・フィルタによって前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、ステップと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するために二次経路推定フィルタによって前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成するステップと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形することによって、前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を適応的に生成するステップ、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形することによって、前記二次経路推定を適応的に生成するステップ
のうちの少なくとも１つのステップと、
を含み、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項２３に記載の方法。
【請求項３５】
前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記二次経路推定フィルタが、前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
フィードバック・フィルタによって前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、ステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３８】
前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、第２のフィードフォワード・フィルタによって前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、ステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３９】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形することによって、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を適応的に生成するステップをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタによって前記トランスデューサの出力信号から漏洩推定を生成するステップと、
前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正するステップと、
をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４２】
前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形することによって前記漏洩推定を適応的に生成するステップをさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項４４】
前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つの前記応答に適応できなくさせるステップをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の前記影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含むオーディオ信号を再現するためのトランスデューサと、
前記トランスデューサの前記音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように前記アンチノイズ信号を生成する前記適応雑音消去システムを実装する処理回路であって、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている、処理回路と、
を備えるパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４６】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させる、請求項４５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４７】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにし、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、
請求項４６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４８】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにする、請求項４６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４９】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するように構成されている、請求項４５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５０】
前記処理回路が、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに含む、請求項４５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５１】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供する、請求項５０に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５２】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供する、請求項５０に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５３】
前記ノイズ源が、前記リスナーに感知可能な聞き取れる警報として前記ノイズ信号を提供する、請求項５０に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５４】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項４５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５５】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、請求項５４に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５６】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するためのリファレンス・マイクロホン入力部と、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するためのエラー・マイクロホン入力部と、
をさらに備え、
前記処理回路が、
前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、フィードフォワード・フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化し、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有するように構成された二次経路推定フィルタと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するフィードフォワード係数制御ブロック、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロック
のうちの少なくとも１つと、
をさらに実装し、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項４５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５７】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させる、請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５８】
前記処理回路が、前記二次経路推定フィルタが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに実装する、請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５９】
前記処理回路が、前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードバック・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、
請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６０】
前記処理回路が、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成する応答を有する第２のフィードフォワード・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、
請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６１】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項６０に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６２】
前記処理回路が、前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形する第２のフィードフォワード係数制御ブロックをさらに実装する、請求項６０に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６３】
前記処理回路が、前記出力信号から漏洩推定を生成し、前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正する、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタをさらに実装する、請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６４】
前記処理回路が、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形する漏洩推定係数制御ブロックをさらに実装する、請求項６３に記載の集積回路。
【請求項６５】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項５６に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６６】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード係数制御ブロック及び前記二次経路推定係数制御ブロックの少なくとも１つに適応できなくさせる、請求項６５に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本開示は、２０１３年４月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／８１０，５０７号に対する優先権を主張する２０１３年８月８日に出願された米国特許出願第１３／９６２，５１５号に対する優先権を主張し、これらのそれぞれが参照によりその全体において本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般に、音響トランスデューサに関連する適応雑音消去、より詳細には、オーディオ・ヘッドセット用のマルチモード適応消去に関する。
【背景技術】
【０００３】
モバイル／携帯電話などの無線電話、コードレス電話、ｍｐ３プレーヤーなどの他の民生用オーディオ機器が、幅広く使用されている。明瞭度に関してのそのような機器の性能は、周囲の音響事象を計測するためにマイクロホンを使用し、次いで、周囲の音響事象を消去するように機器の出力にアンチノイズ信号を挿入するよう信号処理を使用して雑音消去を行うことによって改善することができる。
【０００４】
存在する雑音源、機器自体の位置、及びオーディオ機器の動作モード（例えば、通話、音楽を聴く、ソース・オーディオ・コンテンツのない騒がしい環境で、耳栓として、補聴器としてなど）に応じて、無線電話などのパーソナル・オーディオ機器の周囲の音響環境は劇的に変わり得るため、そのような環境の変化を考慮に入れることが、雑音消去を適応させるためには、望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の教示によると、音響トランスデューサに関連付けられる周囲雑音の検出及び低減に関連付けられるある欠点及び問題を低減し又はなくすことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路は、出力部と処理回路とを含むことができる。出力部は、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号をトランスデューサへ提供するためのものであってもよい。処理回路は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を生成する適応雑音消去システムを実装することができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。
【０００７】
本開示のこれら及び他の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器のトランスデューサ近傍の周囲のオーディオ音を消去するための方法は、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号を生成するステップを含むことができる。また、本方法は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を適応的に生成するステップを含むことができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。本方法は、トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するように、アンチノイズ信号とソース・オーディオ信号とを組み合わせるステップをさらに含むことができる。
【０００８】
本開示のこれら及び他の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器は、トランスデューサと処理回路とを含むことができる。トランスデューサは、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含むオーディオ信号を再現するためのものであってもよい。処理回路は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を生成する適応雑音消去システムを実装することができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。
【０００９】
本開示のこれら及び他の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路は、出力部と処理回路とを含むことができる。出力部は、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号をトランスデューサへ提供することができる。処理回路は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、リスナーが選択した動作モードに基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を生成する適応雑音消去システムを実装することができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。
【００１０】
本開示のこれら及び他の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器のトランスデューサ近傍の周囲のオーディオ音を消去するための方法は、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号を生成するステップを含むことができる。また、本方法は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、リスナーが選択した動作モードに基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を適応的に生成するステップを含むことができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。本方法は、トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するように、アンチノイズ信号をソース・オーディオ信号と組み合わせるステップをさらに含むことができる。
【００１１】
これら及び他の実施例によると、パーソナル・オーディオ機器は、トランスデューサと処理回路とを含むことができる。トランスデューサは、リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含むオーディオ信号を再現することができる。処理回路は、トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオ音を最小化するように、リスナーが選択した動作モードに基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、リスナーに聞こえる周囲のオーディオ音の存在を低減させるようにアンチノイズ信号を生成する適応雑音消去システムを実装することができ、適応雑音消去システムがソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている。
【００１２】
本開示の技術的な利点は、本明細書に含まれる図、説明、及び特許請求の範囲から当業者には容易に明らかになる可能性がある。実施例の目的及び利点は、特許請求の範囲において特に指摘される要素、特徴、及び組合せによって少なくとも実現され、達成されるであろう。
【００１３】
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は両方とも、実例であって説明のためのものであり、本開示で述べられた特許請求の範囲を限定しないことを理解されたい。
【００１４】
本実施例及びその利点についてのより完全な理解は、同様の参照番号が同様の特徴を指す添付図面と併せて以下の説明を参照することによって得られる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本開示の実施例による、例示的な無線携帯型電話の図である。
【図１Ｂ】本開示の実施例による、ヘッドホン・アセンブリが結合された例示的な無線携帯型電話の図である。
【図２】本開示の実施例による、図１に描かれた無線電話内部の選択された回路のブロック図である。
【図３】本開示の実施例による、図２のコーダ・デコーダ（コーデック）集積回路の例示的な適応雑音消去（ＡＮＣ：adaptive noise canceling）回路内部の選択された信号処理回路及び機能ブロックを描くブロック図である。
【図４】本開示の実施例による、ソース・オーディオ信号の存在、持続性、及び／又はスペクトル密度に基づいて適応雑音消去システムにおいて適応を行うための例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示は、無線電話などのパーソナル・オーディオ機器において実装することができる雑音消去技法及び回路を包含する。パーソナル・オーディオ機器は、周囲の音響環境を計測し、周囲の音響事象を消去するためにスピーカ（又は他のトランスデューサ）出力部において注入される信号を生成することができるＡＮＣ回路を含む。周囲の音響環境を計測するためにリファレンス・マイクロホンが設けられてもよく、並びに、周囲のオーディオ音を消去するアンチノイズ信号の適応を制御するために、及び処理回路の出力部からトランスデューサまでの電気的及び音響的経路を補正するためにエラー・マイクロホンが含まれてもよい。
【００１７】
ここで図１Ａを参照すると、本開示の実施例により示されるような無線電話１０が人間の耳５に近接して示されている。無線電話１０は、本開示の実施例による技法が用いられてもよい機器の実例であるが、図示された無線電話１０において又は後の図に描かれる回路において具現化される要素若しくは構成のすべてが、特許請求の範囲に規定された本発明を実施するために必要なわけではないことを理解されたい。無線電話１０は、無線電話１０によって受信された遠方の音声を再現するスピーカＳＰＫＲなどのトランスデューサを、例えば、リングトーン、保存されたオーディオ・プログラム素材、バランスのとれた会話理解を行うための近端音声（すなわち、無線電話１０のユーザの音声）の注入、並びに無線電話１０による再現を必要とする他のオーディオなどの他のローカルなオーディオ事象、例えば、無線電話１０よって受信されたウェブ・ページ又は他のネットワーク通信からのソース、並びにバッテリ低下の指示や他のシステム事象の通知などのオーディオ指示などと共に、含むことができる。無線電話１０から他の会話参加者（複数可）に送信される近端音声を捕らえるために近接音声マイクロホンＮＳが設けられてもよい。
【００１８】
無線電話１０は、スピーカＳＰＫＲによって再現される遠方の音声及び他のオーディオの明瞭度を改善するために、スピーカＳＰＫＲにアンチノイズ信号を注入するＡＮＣ回路及び機能を含むことができる。リファレンス・マイクロホンＲは、周囲の音響環境を計測するために設けられてもよく、近端音声がリファレンス・マイクロホンＲによって生成される信号において最小化され得るように、ユーザの口の典型的な位置から離れて置かれてもよい。別のマイクロホンであるエラー・マイクロホンＥは、無線電話１０が耳５のすぐそばにあるときに、耳５に近いスピーカＳＰＫＲによって再現されるオーディオと組み合わされる周囲オーディオの尺度を提供することによって、ＡＮＣの動作をさらに改善するために設けられることがある。他の実施例では、追加のリファレンス及び／又はエラー・マイクロホンが用いられてもよい。無線電話１０内部の回路１４は、リファレンス・マイクロホンＲ、近接音声マイクロホンＮＳ、及びエラー・マイクロホンＥからの信号を受信し、無線電話トランシーバを有する無線周波数（ＲＦ）集積回路１２などの他の集積回路とインターフェースするオーディオコーデック集積回路（ＩＣ）２０を含むことができる。本開示の一部の実施例では、本明細書に開示される回路及び技法は、例えばチップ上ＭＰ３プレーヤー集積回路のような、パーソナル・オーディオ機器全体を実現するための制御回路及び他の機能性を含む単一の集積回路に組み込まれてもよい。これら及び他の実施例では、本明細書に開示される回路及び技法は、コンピュータ可読媒体において具現化され、コントローラ又は他の処理機器によって実行可能なソフトウェア及び／又はファームウェアにおいて部分的に又は完全に実施されてもよい。
【００１９】
一般に、本開示のＡＮＣ技法は、リファレンス・マイクロホンＲに飛び込んでくる（スピーカＳＰＫＲの出力及び／又は近端音声とは対照的に）周囲の音響事象を計測し、また、エラー・マイクロホンＥに飛び込んでくる同じ周囲の音響事象を計測することによって、無線電話１０のＡＮＣ処理回路が、エラー・マイクロホンＥでの周囲の音響事象の大きさを最小化する特性を有するようにリファレンス・マイクロホンＲの出力から生成されるアンチノイズ信号を適応させる。音響経路Ｐ（ｚ）がリファレンス・マイクロホンＲからエラー・マイクロホンＥまで延在しているため、ＡＮＣ回路は、コーデックＩＣ２０の音声出力回路の応答と、特定の音響環境におけるスピーカＳＰＫＲとエラー・マイクロホンＥとの間の結合を含むスピーカＳＰＫＲの音響／電気伝達関数とを表わす電気的及び音響的経路Ｓ（ｚ）の影響を除去しながら、音響経路Ｐ（ｚ）を効果的に推定しており、この特定の音響環境は、無線電話１０が耳５にしっかりと押し当てられていないときには、耳５及び他の物理的物体の近さ及び構造、並びに無線電話１０に近接しているかもしれない人間の頭の構造によって影響を受け得る。図示する無線電話１０は、第３の近接音声マイクロホンＮＳを有する２マイクロホンＡＮＣシステムを含んでいるが、本発明の一部の態様は、別個のエラー及びリファレンス・マイクロホンを含まないシステム、又はリファレンス・マイクロホンＲの機能を行うために近接音声マイクロホンＮＳを使用する無線電話において実施されてもよい。また、オーディオ再生のためにのみ設計されたパーソナル・オーディオ機器では、近接音声マイクロホンＮＳは一般に含まれず、以下でさらに詳細に説明する回路の近接音声信号経路は、検出スキームを扱うマイクロホンへの入力に与えられる選択肢を限定する以外は、本開示の範囲を変更することなく省略されてもよい。
【００２０】
ここで図１Ｂを参照すると、オーディオ・ポート１５を介してヘッドホン・アセンブリ１３が結合された無線電話１０が描かれている。オーディオ・ポート１５は、ＲＦ集積回路１２及び／又はコーデックＩＣ２０に通信可能に結合されてもよく、したがってヘッドホン・アセンブリ１３の構成要素と、ＲＦ集積回路１２及び／又はコーデックＩＣ２０の１つ又は複数との間の通信を可能にしている。図１Ｂに示すように、ヘッドホン・アセンブリ１３は、コンボックス（combox）１６、左のヘッドホン１８Ａ、及び右のヘッドホン１８Ｂを含むことができる。本開示において使用されるように、用語「ヘッドホン」は、あらゆるスピーカ、及びリスナーの外耳道に近接して適所に機械的に保持されることが意図された、スピーカに関連付けられた構造を幅広く含み、限定することなく、イヤホン、小型イヤホン、及び他の同様の機器を含む。より具体的な実例として、「ヘッドホン」は、イントラコンカ型（intra-concha）イヤホン、スープラコンカ型（supra-concha）イヤホン、及び耳載せ型（supra-aural）イヤホンを指すことがある。
【００２１】
コンボックス１６、又はヘッドホン・アセンブリ１３の別の部分は、無線電話１０の近接音声マイクロホンＮＳに加えて若しくはその代わりに、近端音声を捕らえるための近接音声マイクロホンＮＳを有してもよい。加えて、各ヘッドホン１８Ａ、１８Ｂは、他のローカルなオーディオ事象、例えば、リングトーン、保存されたオーディオ・プログラム素材、バランスのとれた会話理解を行うための近端音声（すなわち、無線電話１０のユーザの音声）の注入、並びに無線電話１０による再現を必要とする他のオーディオ、例えば、無線電話１０よって受信されたウェブ・ページ又は他のネットワーク通信からのソース、並びにバッテリ低下指示及び他のシステム事象通知などのオーディオ指示などと共に、無線電話１０によって受信された遠方の音声を再現するスピーカＳＰＫＲなどのトランスデューサを含んでもよい。各ヘッドホン１８Ａ、１８Ｂは、そのようなヘッドホン１８Ａ、１８Ｂがリスナーの耳にかけられたときに、周囲の音響環境を計測するためのリファレンス・マイクロホンＲ、及びリスナーの耳近くのスピーカＳＰＫＲによって再現されるオーディオと組み合わされる周囲のオーディオを計測するためのエラー・マイクロホンＥを含んでもよい。一部の実施例では、コーデックＩＣ２０は、各ヘッドホンのリファレンス・マイクロホンＲ、近接音声マイクロホンＮＳ、及びエラー・マイクロホンＥからの信号を受信し、本明細書に記載されるような各ヘッドホンに対する適応雑音消去を行うことができる。他の実施例では、コーデックＩＣ又は別の回路は、ヘッドホン・アセンブリ１３内部に存在し、リファレンス・マイクロホンＲ、近接音声マイクロホンＮＳ、及びエラー・マイクロホンＥに通信可能に結合され、本明細書に記載されるような適応雑音消去を行うように構成されてもよい。
【００２２】
ここで図２を参照すると、無線電話１０の内部の選択された回路がブロック図で示されており、これらの回路は、他の実施例では、１つ又は複数のヘッドホン又は小型イヤホンなどの他の場所に全体又は一部が配置されてもよい。コーデックＩＣ２０は、リファレンス・マイクロホン信号を受信し、リファレンス・マイクロホン信号のディジタル表現ｒｅｆを生成するためのアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）２１Ａと、エラー・マイクロホン信号を受信し、エラー・マイクロホン信号のディジタル表現ｅｒｒを生成するためのＡＤＣ２１Ｂと、近接音声マイクロホン信号を受信し、近接音声マイクロホン信号のディジタル表現ｎｓを生成するためのＡＤＣ２１Ｃとを含むことができる。コーデックＩＣ２０は、増幅器ＡｌからスピーカＳＰＫＲを駆動するための出力を生成することができ、この増幅器Ａｌが結合器２６の出力を受信するディジタル・アナログコンバータ（ＤＡＣ）２３の出力を増幅することができる。結合器２６は、内部オーディオ・ソース２４からのオーディオ信号ｉａと、慣例によりリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆの雑音と同一極性を有し、したがって結合器２６によって減算される、ＡＮＣ回路３０によって生成されたアンチノイズ信号と、近接音声マイクロホン信号ｎｓの一部とを組み合わせることができ、それによって、無線電話１０のユーザは、無線周波数（ＲＦ）集積回路２２から受信され得て、やはり結合器２６によって組み合わされてもよいダウンリンク音声ｄｓとの適切な関係において彼又は彼女自身の声を聞くことができる。また、近接音声マイクロホン信号ｎｓは、ＲＦ集積回路２２に提供されてもよく、アンテナＡＮＴを介してサービス・プロバイダーにアップリンク音声として送信されてもよい。
【００２３】
ここで図３を参照すると、本開示の実施例によるＡＮＣ回路３０の詳細が示されている。フィードフォワード適応フィルタ３２は、リファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆを受信することができ、理想的な状況下では、その伝達関数Ｗ（ｚ）をＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）となるように適応させてフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成することができ、これを、図２の結合器２６によって例示されるように、フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と、以下に記載される第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分と、をトランスデューサによって再現されるオーディオと組み合わせる出力結合器に提供することができる。フィードフォワード適応フィルタ３２の係数は、信号の相関関係を用いてフィードフォワード適応フィルタ３２の応答を決定するＷ係数制御ブロック３１によって制御されてもよく、このフィードフォワード適応フィルタ３２が、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒ中に存在するリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆのそれらの成分間の、最小２乗平均の意味での誤差を全体的に最小化する。Ｗ係数制御ブロック３１によって比較される信号は、フィルタ３４Ｂによって提供される経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーによって成形されるようなリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆと、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒを含む別の信号（例えば、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒから、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定である応答ＳＥ（ｚ）によって変換されるような、ソース・オーディオ信号と（結合器６１でソース・オーディオ信号と組み合わされてもよい）近接音声信号ｎｓとを減算したものに等しい、図３で「ＰＢＣＥ」として示される再生補正エラー）とであってもよい。経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーである応答ＳＥＣＯＰＹ（Ｚ）によってリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆを変換し、結果として生じる信号とエラー・マイクロホン信号ｅｒｒとの差を最小化することによって、フィードフォワード適応フィルタ３２は、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の所望の応答に適応することができる。エラー・マイクロホン信号ｅｒｒに加えて、Ｗ係数制御ブロック３１によってフィルタ３４Ｂの出力と比較される信号には、応答ＳＥＣＯＰＹ（Ｚ）がコピーであるフィルタ応答ＳＥ（ｚ）によって処理されたソース・オーディオ信号（例えば、ダウンリンク・オーディオ信号ｄｓ及び／又は内部オーディオ信号ｉａ）の反転量が含まれてもよい。ソース・オーディオ信号の反転量を注入することによって、フィードフォワード適応フィルタ３２が、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒ中に存在する比較的大きな量のソース・オーディオ信号に適応するのを防止することができる。しかしながら、ソース・オーディオ信号のこの反転コピー（inverted copy）を経路Ｓ（ｚ）の応答の推定で変換することによって、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒから除去されたソース・オーディオ信号は、電気的及び音響的経路Ｓ（ｚ）が、ソース・オーディオ信号がエラー・マイクロホンＥに到達するために辿る経路であるため、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒで再現されるソース・オーディオ信号の予期されるバージョンと一致するはずである。フィルタ３４Ｂは、それ自体適応フィルタでなくてもよいが、フ��ルタ３４Ｂの応答が適応フィルタ３４Ａの適応に追従するように、適応フィルタ３４Ａの応答と一致するように調整される調節可能な応答を有することができる。
【００２４】
適応フィルタ３２Ａは、合成されたリファレンス・フィードバック信号ｓｙｎｒｅｆを受信し、理想的な状況下では、その伝達関数ＷＳＲ（ｚ）をＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）となるように適応させて第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成することができ、これを、図２の結合器２６によって例示されるように、フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と、第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分と、フィードバック・アンチノイズ成分（以下でより詳細に論じる）と、をトランスデューサによって再現されるオーディオと組み合わせる出力結合器に提供することができる。このようにして、フィードフォワード・アンチノイズ成分と、第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分と、アンチノイズ信号のフィードバック・アンチノイズ成分とが組み合わさって、全体的なＡＮＣシステムに対するアンチノイズを生成することができる。合成されたリファレンス・フィードバック信号ｓｙｎｒｅｆは、エラー・マイクロホン信号（例えば、再生補正エラー）を含む信号と、フィルタ３４Ｃによって提供される経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーＳＥＣＯＰＹ（Ｚ）によって成形されるような第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分との差に基づいて、結合器３９によって生成されてもよい。適応フィルタ３２Ａの係数は、信号の相関関係を使用して適応フィルタ３２Ａの応答を決定するＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａによって制御されてもよく、この適応フィルタ３２Ａが、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒ中に存在する合成されたリファレンス・フィードバック信号ｓｙｎｒｅｆのそれらの成分間の、最小２乗平均の意味における誤差を全体的に最小化する。ＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａによって比較される信号は、合成されたリファレンス・フィードバック信号ｓｙｎｒｅｆと、エラー・マイクロホン信号ｅｒｒを含む別の信号とであってもよい。合成されたリファレンス・フィードバック信号ｓｙｎｒｅｆとエラー・マイクロホン信号ｅｒｒとの差を最小化することによって、適応フィルタ３２Ａは、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の所望の応答に適応することができる。
【００２５】
上記を実現するために、適応フィルタ３４Ａは、ＳＥ係数制御ブロック３３によって制御される係数を有することができ、このＳＥ係数制御ブロック３３が（結合器６１によって近接音声信号ｎｓと組み合わされる）ソース・オーディオ信号と、上記のフィルタされたソース・オーディオ信号を除去した後のエラー・マイクロホン信号ｅｒｒとを比較することができ、このフィルタされたソース・オーディオ信号は、エラー・マイクロホンＥに送達される予期されるソース・オーディオ信号を表わすように適応フィルタ３４Ａによってフィルタされており、結合器３６によって適応フィルタ３４Ａの出力から除去され再生補正エラーを生成する。ＳＥ係数制御ブロック３３は、ソース・オーディオ信号を、再生補正エラー中に存在するソース・オーディオ信号の成分と関連付けることができる。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・オーディオ信号に起因しないエラー・マイクロホン信号ｅｒｒのコンテンツである、再生補正エラーと等しくなる信号をソース・オーディオ信号から生成するように、適応フィルタ３４Ａを適応させることができる。
【００２６】
また、図３に描かれるように、ＡＮＣ回路３０は、フィードバック・フィルタ４４を備えることができる。フィードバック・フィルタ４４は、再生補正エラー信号ＰＢＣＥを受信し、応答ＦＢ（ｚ）を適用してアンチノイズ信号のフィードバック・アンチノイズ成分を生成することができ、これを、図２の結合器２６によって例示されるように、フィードフォワード・アンチノイズ成分と、第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分と、アンチノイズ信号のフィードバック・アンチノイズ成分と、をトランスデューサによって再現されるソース・オーディオ信号と組み合わせる出力結合器に提供することができる。フィードバック・フィルタ４４は、古典的なフィードバック制御ループ・トポロジーのループフィルタを備えることができる。特定の周波数帯における十分に高い利得によって、かつ、（当業者に知られているような、本開示の範囲外の）古典的な制御ループ安定性基準を犯すことなく、フィードバック・フィルタ４４を備える制御ループは、再生補正エラーをできるだけ小さくなるように追い込み、したがって、ある一定量の雑音消去を実現することができる。
【００２７】
また、図３に示すように、ＡＮＣ回路３０は、スピーカＳＰＫＲからリファレンス・マイクロホンＲへの音響漏洩をモデル化し、図２の結合器２６によって生成される出力信号から漏洩推定を生成する応答ＬＥ（ｚ）を有する漏洩推定フィルタ４８を含むことができる。そのような出力信号は、図２及び図３のそれぞれで「出力」とラベル付けされている。結合器４５は、リファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆから漏洩推定を除去することができ、したがって、スピーカＳＰＫＲからリファレンス・マイクロホンＲへの音響漏洩の原因となるリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆを修正することができる。図３によって表わされる実施例では、応答ＬＥ（ｚ）は、適応的であってもよく、ＡＮＣ回路３０は、スピーカＳＰＫＲからリファレンス・マイクロホンＲへの音響漏洩を最小化するように、出力信号及び推定された漏洩が除去された後のリファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆに合わせて漏洩推定フィルタの応答ＬＥ（ｚ）を成形する、漏洩推定係数制御ブロック４６を含むことができる。
【００２８】
一部の実施例では、ＡＮＣ回路３０の様々な要素によって出力信号に出力されるアンチノイズの量又は性質は、リスナーが選択可能な設定の関数であってもよい。明瞭さ及び説明の目的のために図３では明示的に示されていないが、リスナーが選択可能な設定（例えば、そのような設定は無線電話１０のタッチスクリーンのユーザ・インターフェース及び／又はコンボックス１６を介してなされる）に基づく１つ又は複数の制御信号によって、フィルタ３２、３２Ａ、及び４４の１つ又は複数がそれぞれのフィルタによって生成されるアンチノイズの大きさを（例えば、それぞれのフィルタの１つ又は複数の利得を変更することによって）低下させることがある。加えて、ＡＮＣ回路３０が、（エラー・マイクロホン信号ｅｒｒ及び再生補正エラーに影響する可能性がある）そのような低下したアンチノイズに基づいて適応しようとすることがないように、アンチノイズが低下している間は、そのような１つ又は複数の制御信号によって、フィルタ３２、３２Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、及び３４Ｃの応答の１つ又は複数が適応するのを止めさせることもできる。
【００２９】
また、図３に描かれるように、ＡＮＣ回路３０は、ノイズ源５８を含むことができる。ＡＮＣ回路３０、特にＳＥ係数制御ブロック３３の応答、並びにフィルタ３４Ａ、３４Ｂ、及び３４Ｃの応答ＳＥ（ｚ）が、ソース・オーディオ信号が欠如した状態で適応することができるように、ノイズ源５８は、ソース・オーディオ信号の欠如又は実質的な欠如に応答して、ＡＮＣ回路３０の１つ又は複数の構成要素（例えば、ＳＥ係数制御ブロック３３）と、ソース・オーディオ信号の代わりにスピーカＳＰＫＲによって再現される出力信号と、に（例えば、結合器６０を介して）ノイズ信号を注入するように構成されてもよい。
【００３０】
動作において、ＡＮＣ回路３０の適応、及び結合器２６に出力されるアンチノイズ信号の出力は、リスナーによって選択される動作モードに基づいてもよい。例えば、リスナーは、リスナーの要望を示すイヤプラグ動作モードを選択して、減衰させたオーディオ音を（例えば、無線電話１０のタッチスクリーンのユーザ・インターフェース及び／又はコンボックス１６を介して）リスナーの耳に送ることができる。そのような選択に応答して、イコライザ・フィルタ５２は、１組の周波数範囲内にある１つ又は複数の周波数範囲を増幅することができ、リファレンス・マイクロホン信号からイコライザ信号を生成する応答を有することができ、そのようなイコライザ信号（図３で「イコライザ信号」とラベル付けされている）を出力信号に（例えば、結合器２６において）及び／又はソース・オーディオ信号に（例えば、結合器６０において）注入し、それによってイコライザ・フィルタは、フィルタ３２、３２ａ、及び／又は４４によって生成されたアンチノイズと相まって、周囲オーディオ音を減衰させ、それでもスピーカＳＰＫＲの音響出力でリスナーが聞き取れるように感知可能にする。加えて、フィルタ３２、３２ａ、４４、及び／又はＡＮＣ回路３０の他の構成要素は、周波数範囲の上記の組の中にはないリファレンス・マイクロホン信号の１つ又は複数の周波数範囲を減衰させることができる。周波数範囲の上記の組は、イヤホン１８Ａ、１８Ｂを閉塞することによって減衰させた周囲オーディオ音の周波数に相当してもよい。したがって、ＡＮＣ回路３０は、イヤホン１８Ａ、１８Ｂを閉塞することによって減衰させたそれらの周波数を増幅することができ、一方ですべての周波数を可聴周波数スペクトルにわたってほぼ等しく減衰させるように、他の方法では減衰しないそれらの周波数を閉塞によって減衰させることができる。一部の実施例では、周波数範囲の上記の組の少なくとも１つ（例えば、周波数範囲の限界値及びその範囲内での減衰又は増幅）は、リスナーによって（例えば、無線電話１０のタッチスクリーンのユーザ・インターフェース及び／又はコンボックス１６を介して）カスタマイズ可能な場合がある。
【００３１】
別の実例として、リスナーは、リスナーの要望を示す補聴器動作モードを選択して、増幅されたオーディオ音をリスナーの耳に送ることができる。そのような選択に応答して、補聴器フィルタ５４は、スピーカＳＰＫＲの音響出力で周囲オーディオ音を増幅することができ、一方で依然としてＡＮＣ回路３０及びその様々な要素（例えば、フィルタ３２、３２Ａ、３４Ａ、３４Ｂ、３４Ｃ、及び４４）が、適応的にアンチノイズを生成することができるようにする。図３によって表わされる実施例では、そのような周囲のオーディオ音は、近接音声信号ｎｓによって補聴器フィルタ５４へ入力されてもよい。他の実施例では、周囲のオーディオ音は、リファレンス・マイクロホン信号ｒｅｆ又は別の適切なマイクロホン若しくはセンサを介してソース・オーディオ信号に注入されてもよい。そのような実施例では、補聴器フィルタ５４は、周囲のオーディオ音を増幅するためにソース・オーディオ信号を増幅することができる。加えて、補聴器フィルタ５４は、注入される周囲のオーディオ音のどの成分が増幅されるべき音（例えば音声、音楽など）に相当するのか、及びどの周囲のオーディオ音が消去されるべきか（例えば、背景雑音）を（例えば、既存の雑音フィルタリング又は雑音消去技法によって）判定するように構成されてもよい。
【００３２】
動作において、及び以下の図４に関してさらに説明されるように、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素、例えば、Ｗ係数制御ブロック３１、ＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａ、及びＳＥ係数制御ブロック３３の１つ又は複数は、ソース・オーディオ信号の存在若しくは欠如、ソース・オーディオ信号の持続性、及び／又はソース・オーディオ信号のスペクトル密度に基づいて、それらの適応要素のそれぞれの応答を適応させることが選択的に可能にされ、及び不可能にされてもよい。しかしながら、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素の１つ又は複数が瞬間的に適応するのが不可能にされるかどうかには無関係に、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素は、ソース・オーディオ信号が存在するかどうかには無関係に適応することができる。
【００３３】
図４は、ソース・オーディオ信号の存在、持続性、及び／又はスペクトル密度に基づいて、適応雑音消去システム（例えば、ＡＮＣ回路３０）において適応を行うための、本開示の実施例による例示的な方法４００の流れ図である。一部の実施例によると、方法４００は、ステップ４０２で始まる。上記のように、本開示の教示は、無線電話１０の様々な構成において実現される。そのため、方法４００のための好ましい初期設定点、及び方法４００を含むステップの順番は、選ばれる実施態様に依存することがある。
【００３４】
ステップ４０２で、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、ソース・オーディオ信号（例えば、ダウンリンク音声信号ｄｓ若しくは内部オーディオ信号ｉａのいずれか）が存在しているか又は欠如しているかを判定することができる。本文脈では、「存在する」又は「存在」は、なんらかの実質的にゼロでないソース・オーディオ信号コンテンツが特定の時間間隔（例えば、２秒、１０秒など）内に存在することを意味する。ソース・オーディオ信号が存在する場合、方法４００は、ステップ４０４に進むことができる。そうでない場合は、方法４００は、ステップ４１２に進むことができる。
【００３５】
ステップ４０４で、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、ソース・オーディオ信号が持続的かどうかを判定することができる。本文脈において、「持続的」又は「持続性」は、特定の時間間隔（例えば、２秒、１０秒など）中に、ソース・オーディオ信号がそのような時間間隔の少なくとも最小部分では実質的にゼロでないことを意味する。例えば、電話会話を含むダウンリンク音声は、典型的には本質的に「突発的（bursty）」であり、したがって非持続的である。別の実例として、音楽の再生を含む内部オーディオは、典型的には持続的であるが、（映画のサウンドトラックの会話部分の再生の場合のように）会話の再生を含む内部オーディオは、典型的には非持続的である。ソース・オーディオ信号が持続的な場合、方法４００はステップ４０６に進むことができる。そうでない場合は、方法４００は、ステップ４１０に進むことができる。
【００３６】
ステップ４０６で、ソース・オーディオ信号の持続性に応じて、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、ソース・オーディオ信号のスペクトル密度がある最小のスペクトル密度よりも大きいかどうかを判定することができる「再生モード」に入ることができる。本文脈では、「スペクトル密度」は、ソース・オーディオ信号がそのような周波数で実質的にゼロでないコンテンツを有する、対象とする周波数（例えば、人間の聴覚範囲内の周波数）の割合、比率、又は同様の尺度の指標である。ソース・オーディオ信号のスペクトル密度がある最小のスペクトル密度よりも大きい場合、方法４００は、ステップ４１０に進むことができる。そうでない場合は、方法４００は、ステップ４０８に進むことができる。
【００３７】
ステップ４０８で、ソース・オーディオ信号が持続的ではあるが、スペクトル密度が上記最小のスペクトル密度よりも小さいという判定に応答して、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素（例えば、Ｗ係数制御ブロック３１、ＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａ、及びＳＥ係数制御ブロック３３）の１つ又は複数は、それらの適応要素のそれぞれの応答を適応させるのを不可能にされてもよい。ステップ４０８が完了した後、方法４００は、ステップ４０２に再び進むことができる。
【００３８】
ステップ４１０で、ソース・オーディオ信号が非持続的であるという判定に応答して、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素（例えば、Ｗ係数制御ブロック３１、ＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａ、及びＳＥ係数制御ブロック３３）が、それらの適応要素のそれぞれの応答を適応させることができるようにされてもよい「通話モード」に入ることができる。或は、ソース・オーディオ信号が持続的であるが（例えば「再生モード」において）、スペクトル密度がその最小のスペクトル密度よりも大きいという判定に応答して、ＡＮＣ回路３０の様々な適応要素（例えば、Ｗ係数制御ブロック３１、ＷＳＲ係数制御ブロック３１Ａ、及びＳＥ係数制御ブロック３３）は、それらの適応要素のそれぞれの応答を適応させることができるようにされてもよい。ステップ４１０が完了した後、方法４００は、ステップ４０２に再び進むことができる。
【００３９】
したがって、ステップ４０４〜４１０によると、非持続的なソース・オーディオ信号（例えば、「通話モード」）の場合は、ＡＮＣ回路３０は、効率的な適応を可能とするのに十分なコンテンツをソース・オーディオ信号が有する機会をあまり有することができず、したがって、ＡＮＣ回路３０は、ソース・オーディオ信号のスペクトル密度には無関係に適応することができる。しかしながら、持続的なソース・オーディオ信号（例えば、「再生モード」）の場合は、ＡＮＣ回路３０は、効率的な適応を考慮に入れるのに十分なコンテンツをソース・オーディオ信号が有する多くの機会を有することができ、したがって、ＡＮＣ回路３０は、ソース・オーディオ信号が最小のスペクトル密度である場合にのみ、適応することができ、したがって、持続的なソース・オーディオ信号のスペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きくなる瞬間を「待っている」こととなる。
【００４０】
ステップ４１２で、ソース・オーディオ信号が存在しないという判定に応答して、コーデックＩＣ２０、ＡＮＣ回路３０、及び／又はそれらのいずれの構成要素も、ＡＮＣ回路３０、特に、ＳＥ係数制御ブロック３３の応答並びにフィルタ３４Ａ、３４Ｂ、及び３４Ｃの応答ＳＥ（ｚ）が、ソース・オーディオ信号が欠如した状態で適応することができるように、ノイズ源５８が、ＡＮＣ回路３０の１つ又は複数の構成要素（例えば、ＳＥ係数制御ブロック３３）と、ソース・オーディオ信号の代わりにスピーカＳＰＫＲによって再現される出力信号と、にノイズ信号を注入することができる「ＡＮＣのみのモード」に入ることができる。注入されたノイズ信号は、応答ＳＥ（ｚ）がかなりの周波数範囲にわたって適応することが可能となるのに十分なスペクトル密度のもの（例えば、広帯域の白色雑音）であってもよい。一部の実施例では、ノイズ信号がリスナーに実質的に感知できないように、ノイズ源５８は、周囲のオーディオ音（例えば、リファレンス・マイクロホンＲによって検知されるような周囲のオーディオ音）の大きさよりもかなり下回る大きさのノイズ信号を注入することができる。これら及び他の実施例では、ノイズ信号がリスナーに実質的に感知できないように、ノイズ源５８は、ノイズ信号を非連続的なオーディオ音と実質的に同時に提供することができる。本明細書で使用されるように、「非連続的なオーディオ音」は、リファレンス・マイクロホンＲ、別のマイクロホン、及び／又はパーソナル・オーディオ機器に関連付けられたその他のセンサによって検出することができる他の周囲のオーディオ音よりもかなり大きな大きさを有する、任意の、実質的に不規則で、瞬時的な及び瞬間的な周囲のオーディオ音を含むことができる。これら及び他の実施例では、ノイズ源５８は、リスナーに感知可能な聞き取れる警報（例えば、ＡＮＣ回路３０が、ソース・オーディオ信号が欠如した状態で雑音消去を行っているモードに入ったことをユーザに示すトーン又はチャイム）としてノイズ信号を提供することができる。
【００４１】
図４は、方法４００に関して取られる特定の数のステップを開示するが、方法４００は、図４に描かれたものよりも多い又は少ないステップで実行されてもよい。加えて、図４は、方法４００に関して取られるステップのある順番を開示するが、方法４００を含むステップは、任意の適切な順番で完了してもよい。
【００４２】
方法４００は、無線電話１０又は方法４００を実施するのに操作可能なその他のシステムを使用して実現されてもよい。ある実施例では、方法４００は、コンピュータ可読媒体において具現化される、コントローラによって実行可能なソフトウェア及び／又はファームウェアにおいて部分的に又は完全に実現されてもよい。
【００４３】
限定されることなく方法４００の実施例を含む、本明細書に開示された実施例によると、ＡＮＣシステムは、このようにソース・オーディオ信号の１つ又は複数の特性（例えば、存在、持続性、スペクトル密度）を判定することができ、そのような１つ又は複数の特性に基づいて、自動的に、ＡＮＣシステムに対する動作モード（例えば、再生モード、通話モード、ＡＮＣのみのモード）を選択することができ、この動作モードでは、ＡＮＣシステムの１つ又は複数の適応構成要素の適応を行うための動作モード及び／又はストラテジー若しくは手法に基づいて、ＡＮＣシステムの１つ又は複数の構成要素が、可能にされ、不可能にされ、さもなければ調節される。他の実施例では、モード選択は、さらに又は代替として、ソース・オーディオ信号の特性以外の１つ又は複数の要因に基づいてもよい。例えば、一部の実施例では、ユーザ環境の特性又は機器自体が、どのＡＮＣモードが最も適切かを通知することができる。特に、一実施例では、１つ又は複数のセンサは、ユーザが彼又は彼女のモバイル機器を持って走っている又はサイクリングしていることを示すことができ、それに応じて、背景雑音のかなりの部分が消去されるが、それでも、例えば、ユーザが緊急車両又は他の重要な自動車の雑音（例えば、クラクションが鳴る音）を聞くことができるＡＮＣモードに入る。このモードは、ＡＮＣの運動又は安全モードに相当してもよい。本開示の利点によって、ＡＮＣシステム又は関連付けられた構成要素によって検知され、予測され、又は計算される特性の所定の基準に少なくとも一部は基づいて選択することができる、多くの他のＡＮＣモードを規定することができることが、当業者には明らかであろう。一部の実施例では、そのようなＡＮＣシステムを含むパーソナル・オーディオ機器のリスナーは、普通ならば自動で選択されるモードを無視するようにモード（例えば、再生モード、通話モード、ＡＮＣのみのモード）を手動で選択する、及び／又は他の動作モード（例えば、上記のイヤプラグ・モード又は補聴器モード）を選択することが可能であってもよい。
【００４４】
本開示は、当業者が理解する本明細書の例示的な実施例に対するすべての変更形態、置換形態、変形形態、代替形態及び修正形態を包含する。同様に、適切な場合は、添付された特許請求の範囲は、当業者が理解する本明細書の例示的な実施例に対するすべての変更形態、置換形態、変形形態、代替形態及び修正形態を包含する。さらに、特定の機能を行うように適合され、配置され、能力を有し、構成され、可能にされ、動作可能であり、又は作用効果がある、添付された特許請求の範囲における装置若しくはシステム又は装置若しくはシステムの構成要素への言及は、その装置、システム、若しくは構成要素、又はその特定の機能が、活性化され、電源投入され、若しくは解除されるか否かにかかわらず、その装置、システム、若しくは構成要素が、そのように適合され、配置され、能力を有し、構成され、可能にされ、動作可能であり又は作用効果がある限り、その装置、システム、若しくは構成要素を包含する。
【００４５】
本明細書に列挙された実例及び条件付き文言はすべて、本発明及び発明者が技術の推進に貢献した概念を読者が理解する手助けとなる教育的な目的が意図されており、そのような特別に列挙された実例及び条件に限定しないものとして解釈される。本発明の実施例について詳細に記載したが、本開示の趣旨及び範囲から逸脱せずに、本発明に対する様々な変更、置換え、及び代替を行うことができることを理解されたい。
【図１Ａ】
2016519906.tif 000003
【図１Ｂ】
2016519906.tif 000004
【図２】
2016519906.tif 000005
【図３】
2016519906.tif 000006
【図４】
2016519906.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月2日(2015.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を前記トランスデューサに提供するための出力部と、
前記トランスデューサの前記音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように前記アンチノイズ信号を生成する前記適応雑音消去システムを実装する処理回路であって、前記適応雑音消去システムが、
前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように、並びに、
前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させるように
構成されている、処理回路と、
を備える集積回路。
【請求項２】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにし、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにする、請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するように構成されている、請求項１に記載の集積回路。
【請求項５】
前記処理回路が、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに含む、請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供する、請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供する、請求項５に記載の集積回路。
【請求項８】
前記ノイズ源が、前記リスナーに感知可能な聞き取れる警報として前記ノイズ信号を提供する、請求項５に記載の集積回路。
【請求項９】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項１に記載の集積回路。
【請求項１０】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、請求項９に記載の集積回路。
【請求項１１】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するためのリファレンス・マイクロホン入力部と、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するためのエラー・マイクロホン入力部と、
をさらに備え、
前記処理回路が、
前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、フィードフォワード・フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化し、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有するように構成された二次経路推定フィルタと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するフィードフォワード係数制御ブロック、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロック
のうちの少なくとも１つと、
をさらに実装し、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項１に記載の集積回路。
【請求項１２】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させる、請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１３】
前記処理回路が、前記二次経路推定フィルタが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに実装する、請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１４】
前記処理回路が、前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードバック・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、
請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１５】
前記処理回路が、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成する応答を有する第２のフィードフォワード・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、
請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１６】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項１５に記載の集積回路。
【請求項１７】
前記処理回路が、前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形する第２のフィードフォワード係数制御ブロックをさらに実装する、請求項１５に記載の集積回路。
【請求項１８】
前記処理回路が、前記出力信号から漏洩推定を生成し、前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正する、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタをさらに実装する、請求項１１に記載の集積回路。
【請求項１９】
前記処理回路が、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形する漏洩推定係数制御ブロックをさらに実装する、請求項１８に記載の集積回路。
【請求項２０】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項１１に記載の集積回路。
【請求項２１】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード係数制御ブロック及び前記二次経路推定係数制御ブロックの少なくとも１つに適応できなくさせる、請求項２０に記載の集積回路。
【請求項２２】
パーソナル・オーディオ機器のトランスデューサ近傍の周囲のオーディオ音を消去するための方法であって、
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号を生成するステップと、
前記トランスデューサの音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるようにアンチノイズ信号を適応的に生成するステップであって、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように構成されている、ステップと、
前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させるステップと、
前記トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成するように、前記アンチノイズ信号をソース・オーディオ信号と組み合わせるステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにするステップと、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせるステップと、
をさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにするステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記適応雑音消去システムが、前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される出力信号と、にノイズ信号を注入するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記リスナーに感知可能な聞こえる警報として前記ノイズ信号を提供するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記トランスデューサの前記音響出力に出力するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせるステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するステップと、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するステップと、
をさらに含み、
前記アンチノイズ信号を適応的に生成するステップが、
フィードフォワード・フィルタによって前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、ステップと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するために二次経路推定フィルタによって前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成するステップと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形することによって、前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を適応的に生成するステップ、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形することによって、前記二次経路推定を適応的に生成するステップ
のうちの少なくとも１つのステップと、
を含み、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させるステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記二次経路推定フィルタが、前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
フィードバック・フィルタによって前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、ステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、第２のフィードフォワード・フィルタによって前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成するステップであって、前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、ステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形することによって、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を適応的に生成するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタによって前記トランスデューサの出力信号から漏洩推定を生成するステップと、
前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正するステップと、
をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４０】
前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形することによって前記漏洩推定を適応的に生成するステップをさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項４２】
前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つの前記応答に適応できなくさせるステップをさらに含む、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含むオーディオ信号を再現するためのトランスデューサと、
前記トランスデューサの前記音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の存在に基づいて、適応雑音消去システムの応答を適応させることによって、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように前記アンチノイズ信号を生成する前記適応雑音消去システムを実装する処理回路であって、前記適応雑音消去システムが、
前記ソース・オーディオ信号が存在及び欠如する両方の状態で適応させるように、並びに、
前記ソース・オーディオ信号の持続性と前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度との少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で前記適応雑音消去システムの前記応答を適応させるように
構成されている、処理回路と、
を備えるパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４４】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が最小のスペクトル密度よりも大きい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにし、
前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度が前記最小のスペクトル密度よりも小さい場合は、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、
請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４５】
前記ソース・オーディオ信号が存在し、非持続的であるという判定に応答して、前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記スペクトル密度には無関係に、前記適応雑音消去システムの前記応答が適応できるようにする、請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４６】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如を自動的に検出するように構成されている、請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４７】
前記処理回路が、前記適応雑音消去システムが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記適応雑音消去システムと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに含む、請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４８】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、前記周囲のオーディオ音の大きさを下回る大きさで前記ノイズ信号を提供する、請求項４７に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項４９】
前記ノイズ信号が前記リスナーに実質的に感知できないように、前記ノイズ源が、非連続的な周囲のオーディオ音と実質的に同時に前記ノイズ信号を提供する、請求項４７に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５０】
前記ノイズ源が、前記リスナーに感知可能な聞き取れる警報として前記ノイズ信号を提供する、請求項４７に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５１】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５２】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記適応雑音消去システムの前記応答に適応できなくさせる、請求項５１に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５３】
前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するためのリファレンス・マイクロホン入力部と、
前記トランスデューサの前記出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するためのエラー・マイクロホン入力部と、
をさらに備え、
前記処理回路が、
前記リファレンス・マイクロホン信号からフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタであって、前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、フィードフォワード・フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化し、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有するように構成された二次経路推定フィルタと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するフィードフォワード係数制御ブロック、並びに
再生補正エラーを最小化するように、前記ソース・オーディオ信号の前記存在又は前記欠如に基づいて、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号及び前記再生補正エラーに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロック
のうちの少なくとも１つと、
をさらに実装し、
前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、
請求項４３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５４】
前記処理回路が、前記ソース・オーディオ信号の持続性及び前記ソース・オーディオ信号のスペクトル密度の少なくとも１つに基づいて、前記ソース・オーディオ信号が存在する状態で、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答及び前記二次経路推定フィルタの前記応答の少なくとも１つを適応させる、請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５５】
前記処理回路が、前記二次経路推定フィルタが前記ソース・オーディオ信号が欠如する状態で適応するように、前記二次経路推定フィルタと、前記ソース・オーディオ信号の代わりに前記トランスデューサによって再現される前記出力信号と、にノイズ信号を注入するためのノイズ源をさらに実装する、請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５６】
前記処理回路が、前記再生補正エラーからフィードバック・アンチノイズ信号成分を生成する応答を有するフィードバック・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分及び前記フィードバック・アンチノイズ信号成分を含む、
請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５７】
前記処理回路が、前記リスナーに聞こえる前記周囲のオーディオ音の前記存在を低減させるように、前記再生補正エラーと前記アンチノイズ信号の少なくとも一部との差に基づいた合成されたリファレンスから第２のフィードフォワード・アンチノイズ成分を生成する応答を有する第２のフィードフォワード・フィルタをさらに実装し、
前記アンチノイズ信号が、少なくとも前記フィードフォワード・アンチノイズ信号成分と前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分とを含む、
請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５８】
前記アンチノイズ信号の前記一部が、前記第２のフィードフォワード・アンチノイズ信号成分を含む、請求項５７に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項５９】
前記処理回路が、前記再生補正エラーを最小化するように、前記第２のフィードフォワード適応フィルタの前記応答を適応させることによって、前記再生補正エラー及び前記合成されたリファレンスに合わせて前記第２のフィードフォワード・フィルタの前記応答を成形する第２のフィードフォワード係数制御ブロックをさらに実装する、請求項５７に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６０】
前記処理回路が、前記出力信号から漏洩推定を生成し、前記漏洩推定に従って前記リファレンス・マイクロホン信号を修正する、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩をモデル化するための漏洩推定フィルタをさらに実装する、請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６１】
前記処理回路が、前記トランスデューサから前記リファレンス・マイクロホンへの音響漏洩を最小化するように、前記出力信号及び前記リファレンス・マイクロホン信号に合わせて前記漏洩推定フィルタの前記応答を成形する漏洩推定係数制御ブロックをさらに実装する、請求項６０に記載の集積回路。
【請求項６２】
前記処理回路が、リスナーが選択可能な設定の関数としてある量の前記アンチノイズ信号を前記出力信号に出力する、請求項５３に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【請求項６３】
前記処理回路が、前記リスナーが選択可能な設定の値が所定のしきい値未満であることに応答して、前記フィードフォワード係数制御ブロック及び前記二次経路推定係数制御ブロックの少なくとも１つに適応できなくさせる、請求項６２に記載のパーソナル・オーディオ機器。
【国際調査報告】
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