JP5787478B2 - 適合ノイズ制御システム - Google Patents
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Description
(項目1)
リスニング位置においてノイズ源から該リスニング位置に放射されているノイズ信号の電力を減少するためのアクティブノイズキャンセリングシステムであって、該システムは、
該ノイズ信号を表す基準信号を受信し、補償信号を提供する出力を含む適合フィルタと、
測定信号を提供する信号源と、
該補償信号および該測定信号を該リスニング位置に放射する少なくとも1つの音響アクチュエータと、
該放射された補償信号、該測定信号、および該ノイズ信号の重ね合わせを該リスニング位置で受信する少なくとも1つのマイクロフォンであって、該マイクロフォンは、マイクロフォン信号を提供する、少なくとも1つのマイクロフォンと、
2次経路システムを含む2次経路であって、該2次経路は、該適合フィルタの出力から該マイクロフォンの出力への信号伝達経路を表す、2次経路と、
該測定信号および該マイクロフォン信号に応答して、2次経路システムの伝達特性を推定するための推定ユニットと
を含む、システム。
(項目2)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記マイクロフォン信号中の、上記測定信号に起因する上記信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号を提供するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目3)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記測定信号および上記誤差信号に応答するさらなる適合フィルタを含み、上記マイクロフォンによって受信された該測定信号の推定を提供する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目4)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記測定信号の上記推定を上記マイクロフォン信号から減じ、該マイクロフォン信号の、該測定信号に起因する上記信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号を提供する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目5)
少なくとも1つのさらなるマイクロフォンであって、上記1つのマイクロフォンおよび該さらなるマイクロフォンは、上記ノイズ信号の上記電力が減少されるべき異なるリスニング位置に配置されており、該マイクロフォンは、マイクロフォン信号のベクトルを提供する、少なくとも1つのさらなるマイクロフォンと、
少なくとも1つのさらなる音響アクチュエータであって、該音響アクチュエータは、上記適合フィルタによって提供された補償信号のベクトルを放射し、かつ、上記信号源によって提供された測定信号のベクトルを放射する、少なくとも1つのさらなる音響アクチュエータと
をさらに含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目6)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記マイクロフォン信号のベクトル中の測定信号の上記ベクトルに起因する上記信号の成分を少なくとも部分的に取り除くように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目7)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記測定信号のベクトルおよび上記誤差信号のベクトルに応答するさらなるマルチ入力/マルチ出力適合フィルタを含み、上記マイクロフォンによって受信された該測定信号の推定を提供し、該推定は、推定測定信号の行列であり、それによって、それぞれの行列成分は、対応する1対の音響アクチュエータとマイクロフォンの該推定測定信号を表す、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目8)
上記2次経路システムの上記伝達特性を推定するための上記推定ユニットは、上記推定された測定信号の行列の成分を、上記マイクロフォン信号のベクトルの対応する成分から減じ、誤差信号の行列を提供し、該行列のそれぞれの成分は1対の音響アクチュエータおよびマイクロフォンに対応する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目9)
測定信号および補償信号を重ね合わせ、結果の(1または複数の)合算信号を上記(1または複数の)音響アクチュエータに供給するように構成されている、第1のプロセッシングユニットをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目10)
さらなる測定信号を提供する少なくとも1つのさらなる信号源をさらに含み、上記第1のプロセッシングユニットは、上記測定信号、該さらなる測定信号、および上記補償信号を重ね合わせ、上記合算信号を少なくとも1つの音響アクチュエータに供給するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目11)
上記測定信号は、あるサンプルレートでサンプリングされ、上記第1のプロセッシングユニットは、サンプルレート変換器を含み、上記測定信号のうちの少なくとも1つの上記サンプリングレートを調整し、音響アクチュエータを駆動するオーディオシステムのサンプルレートにマッチさせる、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目12)
上記測定信号のうちの1つは、第1のサンプルレートでサンプリングされ、上記第1のプロセッシングユニットは、サンプルレート変換器を含み、該1つの測定信号の上記第1のサンプリングレートを調整し、上記推定ユニットのサンプルレートにマッチさせ、上記2次経路システムの上記伝達特性を推定する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目13)
上記第1のプロセッシングユニットは、異なる測定信号間の位相差を補償するためのオールパスを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目14)
音響アクチュエータの上流側で、上記適合フィルタの下流側に結合されたプレプロセッシングユニットをさらに含み、該プレプロセッシングユニットは、周波数依存ゲインを上記測定信号に課する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目15)
上記2次経路システムの上記推定の品質をモニタし、評価するように構成された制御ユニットをさらに含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目16)
上記制御ユニットは、上記プレプロセッシングユニットの上記周波数依存ゲインを制御するための制御信号を提供するように構成され、該制御信号は、上記推定の上記品質に依存する、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目17)
リスニング位置においてノイズ源から該リスニング位置に放射されているノイズ信号の電力を減少するための方法であって、該方法は、
該ノイズ信号を表す基準信号を適合してフィルタリングし、フィルタ出力信号として補償信号を提供するステップと、
測定信号を提供するステップと、
該補償信号および該測定信号を該リスニング位置に少なくとも1つの音響アクチュエータを介して放射するステップと、
第1の信号を受信するステップであって、該第1の信号は、該放射された補償信号と、該放射された測定信号と、該ノイズ信号とを、該リスニング位置で重ね合わせているステップと、
該測定信号および該第1の信号に応答して、2次経路システムの伝達特性を推定するステップと
を含み、
該2次経路は、2次経路システムによって特徴付けられ、該2次経路システムは、該適合フィルタの出力から少なくとも1つのマイクロフォンの出力への該信号伝達経路を表している、
方法。
(項目18)
上記伝達特性を推定するステップは、
上記第1の信号中の、上記測定信号に起因する上記(1または複数の)信号成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号を提供するステップを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目19)
上記伝達特性を推定するステップは、
上記測定信号を適合してフィルタリングし、出力として、上記少なくとも1つのマイクロフォンによって受信された該測定信号の推定を提供するステップをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目20)
上記伝達特性を推定するステップは、
上記測定信号の上記推定を上記第1の信号から減じ、上記第1の信号の、上記測定信号に起因する上記(1または複数の)信号成分を少なくとも部分的に取り除き、上記誤差信号を提供するステップをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
リスニング位置での、ノイズ源からリスニング位置に放射されるノイズ信号の電力を減少するためのアクティブノイズキャンセルシステムが本明細書に開示されている。システムは、ノイズ信号を示し補償信号を提供する出力を含む基準信号を受信する適合フィルタと、測定信号を提供する信号源と、補償信号および測定信号をリスニング位置に放射する少なくとも1つの音響アクチュエータと、放射された補償信号の重ね合わせ、測定された信号、およびリスニング位置におけるノイズ信号を受信する少なくとも1つのマイクロフォンと、適合フィルタの出力からマイクロフォンの出力への伝達経路である2次経路システムを含む2次経路と、2次経路システムの伝達特性を推定するための、測定信号および誤差信号に応答する推定ユニットを含む。
Claims (18)
- リスニング位置においてノイズ源から該リスニング位置に放射されている擾乱ノイズ信号(d[n])の電力を減少するためのアクティブノイズキャンセリングシステムであって、該システムは、
該ノイズ源により生成されたノイズ信号(x[n])を表す基準信号(xE[n])を受信し、第1の補償信号(y[n])を提供する出力を含む適合フィルタ(22)であって、該第1の補償信号(y[n])は、第1のサンプルレートで提供される、適合フィルタ(22)と、
第1の測定信号(m[n])を提供する信号源(61)であって、該第1の測定信号(m[n])は、該ノイズ信号(x[n])とは相関のない信号である、信号源(61)と、
該第1の補償信号(y[n])および該第1の測定信号(m[n])を該リスニング位置に放射する少なくとも1つの音響アクチュエータ(LS1)と、
該放射された第1の補償信号(y[n])、該第1の測定信号(m[n])、および該擾乱ノイズ信号(d[n])の重ね合わせを該リスニング位置で受信する少なくとも1つのマイクロフォン(M1)であって、該マイクロフォン(M1)は、マイクロフォン信号(dm[n])を提供する、少なくとも1つのマイクロフォン(M1)と、
2次経路システムを含む2次経路であって、該2次経路は、該適合フィルタの出力から該マイクロフォンの出力への信号伝達経路を表す、2次経路と、
該第1の測定信号(m[n])および該マイクロフォン信号(dm[n])に応答して、2次経路システムの伝達特性(S(z))を推定するための推定ユニット(50)と
を含み、
第1の測定信号(m[n])および第1の補償信号(y[n])を重ね合わせ、結果の合算信号を該音響アクチュエータ(LS1)に供給するように構成されたプリプロセッシングユニット(210)を特徴とし、
該プリプロセッシングユニット(210)は、該第1のサンプルレートを調整して、該音響アクチュエータを駆動するオーディオシステムの第2のサンプルレートにマッチさせるサンプルレート変換器を含み、
該プリプロセッシングユニット(210)は、該第1の測定信号(m[n])を提供する信号経路および該第1の補償信号(y[n])を提供する信号経路の両方において同一の信号位相シフトを提供するオールパス(AP)を含む、システム。 - 第2の測定信号を提供する少なくとも1つのさらなる信号源をさらに含み、該第2の測定信号は、前記ノイズ信号(x[n])とは相関のない信号であり、前記第1の測定信号は、該第2の測定信号とは異なり、前記プリプロセッシングユニット(210)は、該第1の測定信号、該第2の測定信号、および前記第1の補償信号を重ね合わせ、前記合算信号を少なくとも1つの音響アクチュエータ(LS1)に供給するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の測定信号は、前記第2のサンプルレートでサンプリングされ、前記プリプロセッシングユニット(210)は、第2の補償信号で前記第2の測定信号を重ね合わせるように構成され、該プリプロセッシングユニット(210)は、該第2の測定信号の該第2の補償信号との合算信号のサンプルレートを調整して、前記音響アクチュエータを駆動するオーディオシステムのサンプルレートにマッチさせるサンプルレート変換器を含み、該プリプロセッシングユニット(210)は、該第1の測定信号(m[n])と該第2の測定信号との間の位相差を補償するためのオールパス(AP)を含む、請求項2に記載のシステム。
- 前記第1の測定信号は、第2のサンプルレートでサンプリングされ、前記プリプロセッシングユニット(210)は、該第1の測定信号の該第2のサンプルレートを調整して、前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットの前記第1のサンプルレートにマッチさせるサンプルレート変換器を含む、請求項2から3のいずれか1つに記載のシステム。
- 周波数依存ゲインを前記第1の測定信号に課するユニットを含む第1のプロセッシングユニット(62)をさらに含む、請求項1から4のいずれか1つに記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記マイクロフォン信号中の、前記第1の測定信号に起因する該マイクロフォン信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号を提供するように構成されている、請求項1から5のいずれか1つに記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記第1の測定信号および前記誤差信号に応答するさらなる適合フィルタを含み、前記マイクロフォンによって受信された該第1の測定信号の推定を提供する、請求項6に記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記第1の測定信号の前記推定を前記マイクロフォン信号から減じ、該マイクロフォン信号中の、該第1の測定信号に起因する該マイクロフォン信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、前記誤差信号を提供するように構成されている、請求項7に記載のシステム。
- 少なくとも1つのさらなるマイクロフォンであって、前記1つのマイクロフォンおよび該さらなるマイクロフォンは、前記擾乱ノイズ信号(d[n])の前記電力が減少されるべき異なるリスニング位置に配置されており、該マイクロフォンは、マイクロフォン信号のベクトルを提供する、少なくとも1つのさらなるマイクロフォンと、
少なくとも1つのさらなる音響アクチュエータであって、該音響アクチュエータは、前記適合フィルタによって提供された補償信号のベクトルを放射し、かつ、前記信号源によって提供された測定信号のベクトルを放射する、少なくとも1つのさらなる音響アクチュエータと
をさらに含む、請求項1から5のいずれか1つに記載のシステム。 - 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記マイクロフォン信号のベクトル中の測定信号の前記ベクトルに起因する該マイクロフォン信号のベクトルの信号成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号のベクトルを提供するように構成されている、請求項9に記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記測定信号のベクトルおよび前記誤差信号のベクトルに応答するさらなるマルチ入力/マルチ出力適合フィルタを含み、前記マイクロフォンによって受信された該測定信号の推定を提供し、該推定は、推定測定信号の行列であり、それによって、それぞれの行列成分は、対応する1対の音響アクチュエータとマイクロフォンの該推定測定信号を表す、請求項10に記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記伝達特性を推定するための前記推定ユニットは、前記推定された測定信号の行列の成分を、前記マイクロフォン信号のベクトルの対応する成分から減じ、誤差信号の行列を提供するように構成されており、該誤差信号の行列のそれぞれの成分は1対の音響アクチュエータおよびマイクロフォンに対応する、請求項11に記載のシステム。
- 前記2次経路システムの前記推定の品質をモニタし、評価するように構成された制御ユニットをさらに含む、請求項1から12のいずれか1つに記載のシステム。
- 前記制御ユニットは、前記第1のプロセッシングユニット(62)の前記周波数依存ゲインを制御するための制御信号を提供するように構成され、該制御信号は、前記推定の前記品質に依存する、請求項5に従属する場合の請求項13に記載のシステム。
- リスニング位置においてノイズ源から該リスニング位置に放射されている擾乱ノイズ信号の電力を減少するための方法であって、該方法は、
該ノイズ源により生成されたノイズ信号を表す基準信号を適合してフィルタリングし、第1のサンプルレートでフィルタ出力信号として補償信号を提供するステップと、
測定信号を提供するステップであって、該測定信号は、該ノイズ信号とは相関のない信号である、ステップと、
該補償信号および該測定信号を該リスニング位置に少なくとも1つの音響アクチュエータを介して放射するステップと、
第1の信号を受信するステップであって、該第1の信号は、該放射された補償信号と、該放射された測定信号と、該擾乱ノイズ信号とを、該リスニング位置で重ね合わせている、ステップと、
該測定信号および該第1の信号に応答して、2次経路システムの伝達特性を推定するステップと
を含み、
該2次経路システムは、少なくとも1つのマイクロフォンの出力への該補償信号の信号伝達経路を表しており、
該第1のサンプルレートを調整して、該音響アクチュエータを駆動するオーディオシステムの第2のサンプルレートにマッチさせるステップと、
該測定信号をオールパスフィルタリングして、該測定信号(m[n])を提供する信号経路および該補償信号(y[n])を提供する信号経路の両方において同一の信号位相シフトを提供するステップと、
測定信号(m[n])および補償信号(y[n])を重ね合わせ、結果の合算信号を該音響アクチュエータ(LS1)に供給するステップと
を特徴とする、方法。 - 前記伝達特性を推定するステップは、
前記第1の信号中の、前記測定信号に起因する該第1の信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、誤差信号を提供するステップを含む、請求項15に記載の方法。 - 前記伝達特性を推定するステップは、
前記測定信号を適合してフィルタリングし、出力として、前記少なくとも1つのマイクロフォンによって受信された該測定信号の推定を提供するステップをさらに含む、請求項15または16に記載の方法。 - 前記伝達特性を推定するステップは、
前記測定信号の前記推定を前記第1の信号から減じ、前記第1の信号中の、前記測定信号に起因する該第1の信号の成分を少なくとも部分的に取り除き、前記誤差信号を提供するステップをさらに含む、請求項16、または請求項16に従属する場合の請求項17に記載の方法。
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