JP6111319B2 - アクティブノイズキャンセリングと知覚雑音補償との組み合わせによりサウンド再生の知覚品質を改善する装置および方法 - Google Patents
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Description
・改善されたサウンド品質:残留雑音を追加的に補償することがANCに対する改善となり、逆に、PNCに先立つ低周波雑音成分のキャンセルが、低再生レベルでの聴取体験を保証する。
・費用効率の高い実装:ANCおよびPNCは同じトランスデューサ(マイクロフォンおよびスピーカの両方)を用いることができる。残留雑音特性推定は、留雑音センサなどの雑音センサから、あるいは主雑音センサからANC抑圧特性を考慮することにより、得られる。
・ANCの実現が残留雑音を測定するマイクロフォンを特徴とする場合、雑音推定値がこのセンサから得られ、所望の信号のセンサへのクロストークが抑圧される必要がある。
・ANCの実現が、主雑音を検知するための1つのマイクロフォンのみを有するフィードフォワード構造で実施される場合、雑音推定値は、このセンサから、ヘッドフォンを介した伝搬のモデルを用いて得られる(ヘッドフォンによる受動的吸収およびANCによる外部雑音の機械的ダンピングを含む)。
1.音楽再生のマイクロフォンへのクロストークのキャンセル。
2.イヤーキャップを介した外部雑音の伝達関数/減衰およびANC処理のモデル化。
3.選択的要件として、例えば会話および警報音といった、ヘッドフォン聴取者によって知覚されることが望まれる所定の外部サウンドの補償/マーキングを避けるための、できれば音源分離処理を組み合わせた、信号解析。
Claims (15)
- オーディオ出力信号のサウンド再生の知覚品質を改善する装置であって、
環境雑音を記録することで得られる雑音部分が含まれる環境オーディオ信号を入力信号として用いて雑音キャンセル信号を生成するアクティブノイズキャンセル部(110;1410;1610;1810)と、
前記環境雑音と前記雑音キャンセル信号とに応じて残存雑音推定値を決定する残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)と、
目標オーディオ信号と前記残存雑音推定値とに基づいて雑音補償された信号を生成する知覚雑音補償部(130;1430;1630;1830)と、
前記雑音キャンセル信号と前記雑音補償された信号とを合成して前記オーディオ出力信号を得る結合器(140;1440;1640;1840)と
を備え、
前記残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)は、前記環境オーディオ信号を受信する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)は、前記アクティブノイズキャンセル部(110;1410;1610;1810)から前記雑音キャンセル信号の情報を受信する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)は、前記残留雑音特性として、前記環境オーディオ信号と前記雑音キャンセル信号とに基づく残存雑音推定値を決定する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)は、前記環境オーディオ信号と前記雑音キャンセル信号とを用いて前記残存雑音推定値を決定する構成である、
装置。 - 請求項1に記載の装置において、前記残留雑音特性推定器(120;1420;1620;1820)は、前記環境オーディオ信号と前記雑音キャンセル信号とを加算することによって前記残存雑音推定値を決定する構成である、装置。
- 請求項1または2に記載の装置において、
少なくとも1つのスピーカ(1450;1650)および少なくとも1つのマイクロフォン(1405;1605)をさらに備え、
前記マイクロフォン(1405;1605)は、前記環境オーディオ信号を記録する構成であり、
前記スピーカ(1450;1650)は、前記オーディオ出力信号を出力する構成である
装置。 - 請求項1または2に記載の装置において、前記環境オーディオ信号の信号部分であって補償されるべきではない信号部分を検出する音源分離部(1805)をさらに備える装置。
- 請求項4に記載の装置において、前記音源分離部(1805)は、前記補償されるべきではない信号部分を前記環境オーディオ信号から除去する構成である、装置。
- オーディオ出力信号のサウンド再生の知覚品質を改善する装置であって、
環境雑音を記録することで得られる雑音部分が含まれる環境オーディオ信号を入力信号として用いて雑音キャンセル信号を生成するアクティブノイズキャンセル部(110;1510;1710;1810)と、
前記環境雑音と前記雑音キャンセル信号とに応じて残留雑音特性を決定する残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)と、
目標オーディオ信号と前記残存雑音推定値とに基づいて雑音補償された信号を生成する知覚雑音補償部(130;1530;1730;1830)と、
前記雑音キャンセル信号と前記雑音補償された信号とを合成して前記オーディオ出力信号を得る結合器(140;1540;1740;1840)と
を備え、
前記残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)は、前記環境オーディオ信号を受信する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)は、前記知覚雑音補償部(130;1530;1730;1830)から前記雑音補償された信号を受信する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)は、前記環境オーディオ信号と前記雑音補償された信号とに基づいて前記残存雑音推定値を決定する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)は、前記雑音補償された信号を増減した成分を前記環境オーディオ信号から減算することによって、前記残存雑音推定値を決定する構成であり、
前記残留雑音特性推定器(120;1520;1720;1820)は、前記雑音が補償された信号を、スピーカ(1550;1750)で放射されているときの放射信号の平均信号レベルとマイクロフォン(1505;1705)で記録されているときの前記放射信号の平均信号レベルとの信号レベル差を示す所定のスケール因子により増減することにより、前記雑音が補償された信号を増減した成分を決定する、
装置。 - 請求項6に記載の装置において、
前記スピーカ(1550;1750)と前記マイクロフォン(1505;1705)とをさらに備え、
前記マイクロフォン(1505;1705)は、前記環境オーディオ信号を記録する構成であり、
前記スピーカ(1550;1750)は、前記オーディオ出力信号を出力する構成であり、
前記マイクロフォン(1505;1705)と前記スピーカ(1550;1750)とが、フィードバック構造を実現するように配置された、
装置。 - 請求項6または7に記載の装置において、前記環境オーディオ信号の信号部分であって補償されるべきではない信号部分を検出する音源分離部(1805)をさらに備える装置。
- 請求項8に記載の装置において、前記音源分離部(1805)は、前記補償されるべきではない信号部分を前記環境オーディオ信号から除去する構成である、装置。
- 2つのイヤーキャップ(241,242)を備えたヘッドフォンであって、
前記イヤーキャップ(241,242)の各々が、
請求項1から9のいずれか1項に記載のサウンド再生の知覚品質を改善する装置(251,252)と、
スピーカ(271,272)と、
前記環境オーディオ信号を記録する少なくとも1つのマイクロフォン(261,262)と
を備える
ヘッドフォン。 - 請求項10に記載のヘッドフォンにおいて、前記スピーカ(271,272)がそれぞれ、そのスピーカが設けられているイヤーキャップ(241,242)のマイクロフォン(261,262)と、そのスピーカが設けられているイヤーキャップ(241,242)の内側(291,292)との間に配置された、ヘッドフォン。
- 請求項11に記載のヘッドフォンにおいて、前記マイクロフォン(261,262)がそれぞれ、そのマイクロフォンが設けられているイヤーキャップ(241,242)のスピーカ(271,272)と、そのマイクロフォンが設けられているイヤーキャップ(241,242)の内側(291,292)との間に配置された、ヘッドフォン。
- オーディオ出力信号のサウンド再生の知覚品質を改善する方法であって、
環境雑音を記録することで得られる雑音部分が含まれる環境オーディオ信号を入力として用いて雑音キャンセル信号を生成するステップと、
前記環境雑音と前記雑音キャンセル信号とに応じて残存雑音推定値を決定するステップと、
目標オーディオ信号と前記残存雑音推定値とに基づいて雑音補償された信号を生成するステップと、
前記雑音キャンセル信号と前記雑音補償された信号とを合成して前記オーディオ出力信号を得るステップと、
を有し、
前記残存雑音推定値の決定は、前記環境オーディオ信号と前記雑音キャンセル信号とを用いて行われる
方法。 - オーディオ出力信号のサウンド再生の知覚品質を改善する方法であって、
環境雑音を記録することで得られる雑音部分が含まれる環境オーディオ信号を入力として用いて雑音キャンセル信号を生成するステップと、
前記環境雑音と前記雑音キャンセル信号とに応じて残存雑音推定値を決定するステップと、
目標オーディオ信号と前記残存雑音推定値とに基づいて雑音補償された信号を生成するステップと、
前記雑音キャンセル信号と前記雑音補償された信号とを合成して前記オーディオ出力信号を得るステップと、
を有し、
前記残存雑音推定値の決定は、前記環境オーディオ信号と前記雑音補償された信号とに基づいて、前記雑音補償された信号を増減した成分を前記環境オーディオ信号から減算することによって行われ、
前記雑音補償された信号を増減した成分の決定は、前記雑音補償された信号を、スピーカで放射されているときの放射信号の平均信号レベルとマイクロフォンで記録されているときの前記放射信号の平均信号レベルとの信号レベル差を示す所定のスケール因子により前記雑音補償された信号を増減することにより行われる、
方法。 - コンピュータまたは信号プロセッサで実行されるときに、請求項13または14に記載の方法を実行するためのコンピュータプログラム。
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