JP6167425B2 - 無人航空機、及び無人航空機を用いた音声データ収集方法 - Google Patents

無人航空機、及び無人航空機を用いた音声データ収集方法 Download PDF

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Description

無人航空機（ＵＡＶ）などの航空機は、軍事的及び大衆的用途のための偵察、調査及び探索タスク実行のために使用可能である。このような複数の航空機は、特定の機能を実行するように構成される積載物（例えば、複数のカメラ、複数のセンサまたは複数のマイクロフォン）を支持してもよい。
映画撮影または偵察などのいくつかの例において、複数の航空機が関心の対象であるターゲットの音声データを収集及び記録することが、望ましいことがある。しかしながら、バックグラウンドノイズは、ターゲットの音声データに干渉することがある。バックグラウンドノイズは、音声データを収集している飛行中の複数の航空機によって生成されることがある。
いくつかの例において、無人航空機（ＵＡＶ）などの航空機が、音声データをキャプチャ及び／または記録することが望ましいことがある。しかしながら、飛行中のＵＡＶによって生成されたバックグラウンドノイズは、ターゲット音声に干渉することがある。そこで、ターゲット音声データを収集及び／または記録するために、ＵＡＶによって収集された音声データに対するバックグラウンドノイズの複数の影響を除去または減少させる必要がある。本発明は、ＵＡＶによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを除去することに関する複数のシステム及び複数の方法を提供する。ＵＡＶは、ＵＡＶの複数のプロペラまたは複数の回転翼のような１つまたは複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域に、１つまたは複数のバックグラウンドマイクロフォンを備えてもよい。複数のプロペラによって生成されたノイズは、複数のバックグラウンドマイクロフォンによって収集されてもよい。ＵＡＶは、ターゲット音声データを収集するための音源収集マイクロフォンをさらに備えてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォンからの音声データは、バックグラウンドノイズがほとんどまたは全くないターゲット音声がキャプチャまたは記録され得るように、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて音源収集マイクロフォンによって検出された音声信号からの干渉バックグラウンドノイズを、減少させるまたは除去するために用いられてもよい。
複数のシステム及び複数の方法は、ＵＡＶ自身によって生成されたバックグラウンドノイズを減少させるために、さらに与えられてもよい。ＵＡＶは、ＵＡＶの複数のプロペラまたは複数の回転翼のような複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズを収集するように構成される１つまたは複数のバックグラウンドマイクロフォンを備えてもよい。ＵＡＶは、音波を放射するように構成され、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズに対してノイズキャンセリング効果を与える複数のノイズエミッタを備えてもよい。音波は、任意に、収集されたバックグラウンドノイズに対して、同じ振幅だが反転された位相を有してもよい。他の複数の例では、音波は、本明細書の他の箇所に記載されたもののような、マルチチャンネル適応ノイズ除去法を用いて生成されてもよい。複数の音波は、互いを組み合わせて相殺するために、少なくとも音源収集マイクロフォンにおいて、バックグラウンドノイズが除去され、ターゲット音声のみがキャプチャ及び記録されてもよい。
本発明の態様は、複数の音声フィルタリングコンポーネントを有する無人航空機（ＵＡＶ）を含んでもよく、ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンと、少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成され、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、十分に近い近接領域内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンと、（ａ）（１）少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、処理された信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられる。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに対する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。いくつかの場合、予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。他の複数の場合には、予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。
いくつかの例において、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。いくつかの場合、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備えてもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの回転翼の下方に位置してもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。ＵＡＶの飛行中、処理された信号は、リアルタイムに生成されてもよい。処理された信号は、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成されてもよい。
本発明の複数の態様は、無人航空機（ＵＡＶ）を用いた音声データ収集方法をさらに含んでもよく、方法は、ＵＡＶ上の音源収集マイクロフォンを用いて、ターゲット音声信号を備える音声データ収集する段階と、ＵＡＶ上の少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを用いて音声データを収集する段階であって、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離内に位置する段階と、少なくとも１つのプロセッサによって、（１）少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データに基づいて、処理された信号を生成する段階であって、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられる段階とを備える。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに対する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。いくつかの場合、予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。他の複数の場合には、予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。
いくつかの例において、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。いくつかの場合、ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備えてもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの回転翼の下方に位置してもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。いくつかの例において、音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。ＵＡＶの飛行中、処理された信号は、リアルタイムに生成されてもよい。処理された信号は、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成されてもよい。
本発明の他の態様に係る音声データを収集する無人航空機（ＵＡＶ）を提供する方法が、提供されてもよい。方法は、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンをＵＡＶ上に提供する段階であって、音源収集マイクロフォンは、ターゲット音声信号を検出するように構成される段階と、ＵＡＶの少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを特定する段階であって、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される段階と、少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、ＵＡＶ上の十分に近い近接領域内に、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを取り付ける段階と、（ａ）（１）少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、処理された信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを提供する段階とを備える。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに対する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。
いくつかの例において、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。いくつかの場合、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備えてもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
いくつかの例において、ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。
少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられてもよい。処理された信号は、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成されてもよい。ＵＡＶの飛行中、処理された信号は、リアルタイムに生成されてもよい。
他の実施形態において、本発明は、複数の音声フィルタリングコンポーネントを有する無人航空機（ＵＡＶ）を含んでもよく、ＵＡＶは、バックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、十分に近い近接領域内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンであって、バックグラウンドノイズを含む音声データを収集するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンと、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に配置される少なくとも１つのノイズエミッタとを備え、ノイズエミッタは、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データの逆位相を有する音声信号を放射するように構成され、近接領域は、干渉ノイズを減少させるように、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近い。
いくつかの例において、ＵＡＶは、（ａ）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、少なくとも１つのノイズエミッタから発信される音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを備えてもよい。ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンを備えてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、音源収集マイクロフォンによって収集された、ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成されてもよい。少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられてもよい。ノイズエミッタによって発信された音声信号は、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データと実質的に同じ振幅を有する。ノイズエミッタは、スピーカであってもよい。
いくつかの場合、バックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。ノイズエミッタの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。ノイズ生成コンポーネントに対するノイズエミッタの予め定められた近接領域は、ノイズ生成コンポーネントに対するバックグラウンドマイクロフォンの予め定められた距離より短い距離であってもよい。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。いくつかの場合、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備える。バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの回転翼の下方に位置してもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
いくつかの例において、ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。
本発明の他の態様に係る無人航空機（ＵＡＶ）を用いた音声データ収集方法が、提供されてもよく、方法は、ＵＡＶ上の少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを用いて音声データを収集する段階であって、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、十分に近い近接領域内に位置する段階と、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に配置されたＵＡＶ上の少なくとも１つのノイズエミッタを用いて、音声信号を発信する段階であって、音声信号は、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データの逆位相を有し、近接領域は、干渉ノイズを減少させるように、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近くてもよい段階とを備える。
いくつかの例において、ＵＡＶは、（ａ）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、少なくとも１つのノイズエミッタから発信される音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを備えてもよい。ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンを備えてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、音源収集マイクロフォンによって収集された、ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成されてもよい。少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられてもよい。ノイズエミッタによって発信された音声信号は、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データと実質的に同じ振幅を有する。ノイズエミッタは、スピーカであってもよい。
いくつかの場合、バックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。ノイズエミッタの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。ノイズ生成コンポーネントに対するノイズエミッタの予め定められた近接領域は、ノイズ生成コンポーネントに対するバックグラウンドマイクロフォンの予め定められた距離より短い距離であってもよい。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。いくつかの場合、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備える。バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの回転翼の下方に位置してもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
いくつかの例において、ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。
本発明の複数の態様は、音声データを収集する無人航空機（ＵＡＶ）を提供する方法をさらに含んでもよく、方法は、ＵＡＶの少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを特定する段階であって、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される段階と、少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、ＵＡＶ上の十分に近い近接領域内に、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを取り付ける段階と、少なくとも１つのノイズエミッタを、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に取り付ける段階であって、ノイズエミッタは、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データに基づいて生成された音声信号を発信するように構成され、近接領域は、干渉ノイズを減少させるように、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近い段階とを備える。
いくつかの例において、ＵＡＶは、（ａ）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、少なくとも１つのノイズエミッタから発信される音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを備えてもよい。ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンを備えてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、音源収集マイクロフォンによって収集された、ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成されてもよい。少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられてもよい。ノイズエミッタによって発信された音声信号は、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データと実質的に同じ振幅を有してもよい。ノイズエミッタは、スピーカであってもよい。ノイズエミッタは、ＵＡＶの外面に取り付けられてもよい。
いくつかの場合、バックグラウンドマイクロフォンの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。予め定められた距離は、３ｃｍであってもよい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さくてもよい。ノイズエミッタの近接領域は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離であってもよい。ノイズ生成コンポーネントに対するノイズエミッタの予め定められた近接領域は、ノイズ生成コンポーネントに対するバックグラウンドマイクロフォンの予め定められた距離より短い距離であってもよい。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機であってもよい。いくつかの場合、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの推進ユニットであってもよい。ＵＡＶの推進ユニットは、ＵＡＶの回転翼を備える。バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの回転翼の下方に位置してもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラであってもよい。他の複数の場合には、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構であってもよい。
いくつかの例において、ターゲット音声信号は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成されてもよい。音源収集マイクロフォンは、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有してもよい。
ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶは、複数の回転翼を備えてもよく、複数の回転翼の各々は、回転翼から３ｃｍ以内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。
本発明の複数の異なる態様は、個別に、集合的にまたは互いとの組み合わせで認識され得ることが、理解されるべきである。本明細書に記載された本発明の複数の様々な態様は、後述される特定の複数の用途のいずれかまたは任意の他の種類の複数の可動オブジェクトに対して適用可能である。複数の無人航空機などの航空機についての本明細書におけるあらゆる説明は、車両などの任意の可動オブジェクトに適用可能かつ使用可能である。さらに、空中動作（例えば、飛行）に関して本明細書に開示された複数のシステム、複数のデバイス及び複数の方法は、地上または水上での動き、水中での動きまたは宇宙での動きのような複数の他の種類の動きに関しても適用可能である。
本発明の他の複数の目的及び複数の特徴は、本明細書、特許請求の範囲及び添付された複数の図面を参照することによって明らかとなるであろう。
［参照による組み込み］
本明細書に記載される複数の文献、複数の特許及び複数の特許出願の全ては、各個別の文献、特許または特許出願が参照により組み込まれるべく詳細にかつ個別に示されたものと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の新規な複数の特徴は、添付の特許請求の範囲において詳細に記載される。本発明の複数の特徴及び複数の利点に対するより深い理解は、本発明の複数の原理が用いられる例示的な複数の実施形態を記載する以下の詳細な説明及び添付の複数の図面の参照により得られる。
複数のターゲットから音声信号を収集するために用いられる本発明の実施形態に係る無人航空機（ＵＡＶ）の例を示す。
本発明の実施形態に係る音源収集マイクロフォン及び複数のバックグラウンドマイクロフォンを備えるＵＡＶの例を示す。
本発明の実施形態に係る音源収集マイクロフォン及び複数のバックグラウンドマイクロフォンを備えるＵＡＶの例の斜視図を示す。
本発明の複数のＵＡＶにおいて、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために特に適した総称的マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタを示す。
本発明の実施形態に係るバックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるための４チャンネルＲＬＳ適応フィルタを示す。
ＵＡＶ本発明の実施形態に係るバックグラウンドノイズの複数の影響を減少させる実験の結果を示す。
本発明の実施形態に係るノイズキャンセラを備えるＵＡＶの例を示す。
本発明の実施形態に係るノイズキャンセラを備えるＵＡＶの例を示す。
本発明の複数の実施形態に係るＵＡＶの外観を示す。
本発明の複数の実施形態に係る支持機構及び積載物を含む可動オブジェクトを示す。
本発明の複数の実施形態に係る可動オブジェクトを制御するためのシステムのブロック図による模式図である。
本明細書に記載された複数のシステム及び複数の方法は、無人航空機（ＵＡＶ）によって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるまたは除去するために、効果的なアプローチを提供する。いくつかの例において、ＵＡＶなどの航空機が、例えば、映画撮影において、関心の対象であるターゲットから音声をキャプチャ及び／または記録することが望ましいことがある。ターゲット音声は、しかしながら、ＵＡＶのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成され得る干渉バックグラウンドノイズと競合することがある。例えば、ＵＡＶの複数のプロペラ、複数の回転翼、複数のカメラ及び／または複数の支持機構は、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとなり得る。ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出する少なくとも１つの音源収集マイクロフォンと、例えば、ＵＡＶの複数のプロペラまたは他の複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズを収集する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンとを備えてもよい。収集されたバックグラウンドノイズは、マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタを用いて音源収集マイクロフォンによって検出された音声信号から除去されてもよく、これにより、所望のターゲット音声信号のみが記録のために維持される。
複数のシステム及び複数の方法が、ＡＮＣ（能動型ノイズ除去）技術を用いてＵＡＶ自体によって生成されたノイズを減少させるために、さらに与えられてもよい。本発明のＵＡＶは、例えば、ＵＡＶの複数のプロペラによって生成されたバックグラウンドノイズを収集するように構成される複数のバックグラウンドマイクロフォンを備えてもよい。ＵＡＶは、複数の能動型ノイズキャンセラをさらに備えてもよい。能動型ノイズキャンセラは、音波を放射するノイズ除去スピーカであってもよい。いくつかの実施形態では、音波は、収集されたバックグラウンドノイズに対して、同じ振幅だが反転された位相を有する。任意に、音波は、任意の種類のマルチチャンネル適応ノイズ除去法を用いてよい。複数の音波は、少なくとも音源収集マイクロフォンにおいて、互いを効果的に相殺するために、組み合わせてもよい。このように、ＵＡＶが飛行中の場合、バックグラウンドノイズは除去されてもよく、所望のターゲット音声信号のみが、収集されてもよい。
図１は、本発明の実施形態に係る複数のターゲット１２０ａ、１２０ｂ、１３０から音声信号を収集するために用いられる無人航空機（ＵＡＶ）１１０の例を示す。複数の音声信号は、複数のターゲットによって発信されてもよく、音源収集マイクロフォン１４０によって収集されてもよい。任意に、音源収集マイクロフォン１４０は、ＵＡＶの本体１４５上に支持されてもよい。１つまたは複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネント１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄが、与えられてもよい。複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶに搭載されていてもよい。複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、音源収集マイクロフォンによって収集され得るバックグラウンドノイズを生成してもよい。
本明細書におけるＵＡＶ１１０についてのあらゆる説明は、航空機などの任意の種類の可動オブジェクトに適用可能である。ＵＡＶの説明は、（例えば、空中、陸上、水中または宇宙を横断可能な）任意の種類の無人可動オブジェクトに適用可能である。ＵＡＶは、リモートコントローラからの複数のコマンドに応答可能であってもよい。リモートコントローラは、ＵＡＶに接続されていなくてもよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、自律的にまたは半自律的に動作可能であってもよい。ＵＡＶは、予めプログラムされた複数の命令セットに従うことが可能であってもよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、リモートコントローラからの１つまたは複数のコマンドに応答することによって、半自律的に動作してもよく、あるいは、自律的に動作してもよい。
ＵＡＶ１１０は、航空機であってもよい。ＵＡＶ１１０は、ＵＡＶが空中を動き回ることを可能にし得る１つまたは複数の推進ユニットを有してもよい。１つまたは複数の推進ユニットは、ＵＡＶが１つまたは複数の、２つまたはそれより多くの、３つまたはそれより多くの、４つまたはそれより多くの、５つまたはそれより多くの、６つまたはそれより多くの自由度で動き回ることを可能としてもよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、１つ、２つ、３つまたはそれより多くの回転軸の周りを回転可能であってもよい。複数の回転軸は、互いに直交していてもよい。複数の回転軸は、ＵＡＶの飛行過程全体にわたって、互いに直交した状態を維持してもよい。複数の回転軸は、ピッチ軸、ロール軸及び／またはヨー軸を含んでもよい。ＵＡＶは、１つまたは複数の次元に沿って移動可能であってもよい。例えば、ＵＡＶは、１つまたは複数の回転翼によって生成された揚力によって、上方に移動可能であってもよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、Ｚ軸（ＵＡＶの向きに対して、上向きであってもよい）、Ｘ軸及び／またはＹ軸（側方に向かってもよい）に沿って移動可能であってもよい。ＵＡＶは、互いに直交し得る１つ、２つまたは３つの軸に沿って移動可能であってもよい。
ＵＡＶ１１０は、回転翼機であってもよい。いくつかの例において、ＵＡＶ１１０は、複数の回転翼を含み得るマルチロータ機であってもよい。複数の回転翼は、ＵＡＶに対して揚力を生成するべく、回転可能であってもよい。複数の回転翼は、ＵＡＶが自由に空中を動き回ることを可能にし得る複数の推進ユニットであってもよい。複数の回転翼は、同じ速度で回転してもよく、及び／または同じ量の揚力または推力を生成してもよい。複数の回転翼は、任意に、異なる速度で回転してもよく、これは、異なる量の揚力または推力を生成し、及び／またはＵＡＶの回転を可能にし得る。いくつかの例において、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれより多くの回転翼が、ＵＡＶに与えられてもよい。複数の回転翼は、これらの複数の回転軸が互いに平行となるように構成されてもよい。いくつかの例において、複数の回転翼は、互いに対して任意の角度をなす複数の回転軸を有してもよく、これは、ＵＡＶの動きに影響を与え得る。複数の回転翼の回転は、複数の回転翼に連結された１つまたは複数のモータによって駆動されてもよい。複数のモータの駆動及び／または複数の回転翼の回転は、バックグラウンドノイズの生成を引き起こすことがある。複数の回転翼及び／または複数のモータを含み得る複数の推進ユニットは、ＵＡＶに搭載された複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネント１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄであってもよい。
ＵＡＶ１１０は、小さい寸法であってもよい。ＵＡＶは、人間による持ち上げ及び／または支持可能であってもよい。ＵＡＶは、人間の片手で支持可能であってもよい。
ＵＡＶ１１０は、１００ｃｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、対角線、直径）を有してもよい。いくつかの例において、最大寸法は、１ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１２ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、５５ｃｍ、６０ｃｍ、６５ｃｍ、７０ｃｍ、７５ｃｍ、８０ｃｍ、８５ｃｍ、９０ｃｍ、９５ｃｍ、１００ｃｍ、１１０ｃｍ、１２０ｃｍ、１３０ｃｍ、１４０ｃｍ、１５０ｃｍ、１６０ｃｍ、１７０ｃｍ、１８０ｃｍ、１９０ｃｍ、２００ｃｍ、２２０ｃｍ、２５０ｃｍまたは３００ｃｍ以下であってもよい。任意に、ＵＡＶの最大寸法は、本明細書に記載された複数の値のいずれか以上であってもよい。ＵＡＶは、本明細書に記載された複数の値のいずれか２つの間の範囲に含まれる最大寸法を有してもよい。
ＵＡＶ１１０は、軽量であってもよい。例えば、ＵＡＶは、１ｍｇ、５ｍｇ、１０ｍｇ、５０ｍｇ、１００ｍｇ、５００ｍｇ、１ｇ、２ｇ、３ｇ、５ｇ、７ｇ、１０ｇ、１２ｇ、１５ｇ、２０ｇ、２５ｇ、３０ｇ、３５ｇ、４０ｇ、４５ｇ、５０ｇ、６０ｇ、７０ｈ、８０ｈ、９０ｇ、１００ｇ、１２０ｇ、１５０ｇ、２００ｇ、２５０ｇ、３００ｇ、３５０ｇ、４００ｇ、４５０ｇ、５００ｇ、６００ｇ、７００ｇ、８００ｇ、９００ｇ、１ｋｇ、１．１ｋｇ、１．２ｋｇ、１．３ｋｇ、１．４ｋｇ、１．５ｋｇ、１．７ｋｇ、２ｋｇ、２．２ｋｇ、２．５ｋｇ、３ｋｇ、３．５ｋｇ、４ｋｇ、４．５ｋｇ、５ｋｇ、５．５ｋｇ、６ｋｇ、６．５ｋｇ、７ｋｇ、７．５ｋｇ、８ｋｇ、８．５ｋｇ、９ｋｇ、９．５ｋｇ、１０ｋｇ、１１ｋｇ、１２ｋｇ、１３ｋｇ、１４ｋｇ、１５ｋｇ、１７ｋｇまたは２０ｋｇ以下の重さを有してもよい。ＵＡＶは、本明細書に記載された複数の値のいずれか以上の重さを有してもよい。ＵＡＶは、本明細書に記載された複数の値のいずれか２つの間の範囲に含まれる重さを有してもよい。
ＵＡＶ１１０は、本体１４５を有してもよい。いくつかの例において、本体１４５は、１つまたは複数の分岐部材１４７、すなわち「アーム」を有し得る中央本体であってもよい。複数のアームは、本体から外方へ径方向に延び、本体を介して結合されてもよい。アームの数は、ＵＡＶの推進ユニットの数、すなわち複数の回転翼と一致してもよい。本体は、ハウジングを備えてもよい。ハウジングは、ＵＡＶの１つまたは複数のコンポーネントを、ハウジング内に収容してもよい。いくつかの例において、ＵＡＶの１つまたは複数の電気的コンポーネントは、ハウジング内に与えられてもよい。例えば、ＵＡＶのフライトコントローラは、ハウジング内に与えられてもよい。フライトコントローラは、ＵＡＶの１つまたは複数の推進ユニット１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄの動作を制御してもよい。
バッテリは、ＵＡＶ１１０に連結されてもよい。バッテリは、ＵＡＶの１つまたは複数のコンポーネントにパワーを供給するために、ＵＡＶに連結されてもよい。バッテリは、１つまたは複数の推進ユニット、フライトコントローラ、センサ、慣性計測ユニット、通信ユニット及び／またはＵＡＶの任意の他のコンポーネントがＵＡＶと連結されている間、これらにパワーを供給する。バッテリは、ＵＡＶのいずれかのコンポーネントがＵＡＶから切り離されている場合、これらにパワーを供給しなくてもよい。例えば、バッテリは、１つまたは複数の推進ユニット、フライトコントローラ、センサ、慣性計測ユニット、通信ユニット及び／またはＵＡＶの任意の他のコンポーネントがＵＡＶから切り離されている間、これらにパワーを供給しなくてもよい。ＵＡＶの複数のセンサの複数の例は、限定的ではないが、位置センサ（例えば、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）センサ、位置三角測量を可能とするモバイルデバイス送信機）、ビジョンセンサ（例えば、可視光線、赤外線または紫外線を検出可能なカメラなどの撮像デバイス）、近接センサ（例えば、超音波センサ、リスダー（ｌｉｓｄａｒ）、飛行時間カメラ）、慣性センサ（例えば、加速度計、ジャイロスコープ、慣性計測ユニット（ＩＭＵ））、高度センサ、圧力センサ（例えば、気圧計）、音声センサ（例えば、マイクロフォン）またはフィールドセンサ（例えば、磁力計、電磁センサ）を含んでもよい。ＵＡＶは、ターゲット音声及び／またはバックグラウンドノイズを収集する１つまたは複数の音声センサを含んでもよい。いくつかの例において、音源収集マイクロフォンなどの少なくとも１つの音声センサが、ターゲット音声検出のために与えられてもよい。バックグラウンドマイクロフォンなどの少なくとも１つの音声センサが、バックグラウンドノイズ収集のために与えられてもよい。本明細書におけるマイクロフォンについてのあらゆる説明は、任意の種類の複数の音声または音響センサに適用可能である。
ターゲット音声収集用の複数のマイクロフォン１４０及び／またはバックグラウンドノイズ収集用の複数のマイクロフォンが、ＵＡＶ本体の外部に設置されてもよい。任意に、複数のマイクロフォンが、ＵＡＶ本体の内側に設置されてもよい。マイクロフォンの複数の種類の複数の例は、限定的ではないが、コンデンサマイクロフォン（例えば、エレクトレットコンデンサマイクロフォン）、エレクトレットマイクロフォン、パラボラマイクロフォン、ダイナミックマイクロフォン、リボンマイクロフォン、カーボンマイクロフォン、圧電マイクロフォン、光ファイバマイクロフォン、レーザマイクロフォン、リキッドマイクロフォンまたはＭＥＭＳマイクロフォンを含んでもよい。音源収集マイクロフォン及び／またはバックグラウンドマイクロフォンは、マイクロフォンと同じタイプであってもよく、複数の異なるタイプの複数のマイクロフォンであってもよい。
複数のマイクロフォンの指向性（または極性パターン）は、限定的ではないが、全方向性、双方向性、サブカージオイド、カージオイド、ハイパーカージオイドまたはショットガンを含んでもよい。
複数のマイクロフォンの応答周波数帯は、複数の実施形態で用いられているように、少なくとも人間の音声スペクトルである２０Ｈｚから２０ｋＨｚをカバーしてもよい。複数のマイクロフォンの応答周波数帯の下限は、５Ｈｚ、１０Ｈｚ、２０Ｈｚ、２５Ｈｚ、３０Ｈｚ、４０Ｈｚ、５０Ｈｚ、７０Ｈｚ、８０Ｈｚ、９０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１３０Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、７００Ｈｚまたは１ｋＨｚ以下であってもよい。複数のマイクロフォン応答周波数帯の上限は、２ｋＨｚ、２．５ｋＨｚ、３ｋＨｚ、３．１ｋＨｚ、３．１５ｋＨｚ、３．２ｋＨｚ、３．５ｋＨｚ、４ｋＨｚ、６ｋＨｚ、８ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１２ｋＨｚ、１４ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、１８ｋＨｚ、１９ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、７０ｋＨｚ、８０ｋＨｚまたは１００ｋＨｚ以上であってもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる応答周波数の下限を有してもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる応答周波数の上限を有してもよい。
ターゲット音声収集用の複数のマイクロフォン及び／またはバックグラウンドノイズ収集用の複数のマイクロフォンの音声受信距離は、その種類及び指向性に応じて異なってもよい。複数のマイクロフォンの音声受信距離は、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍ、１ｍ、１．５ｍ、２ｍ、２．５ｍ、３ｍ、３．５ｍ、４ｍ、４．５ｍ、５ｍ、５．５ｍ、６ｍ、６．５ｍ、７ｍ、７．５ｍ、８ｍ、８．５ｍ、９ｍ、９．５ｍ、１０ｍ、１０．５ｍ、１１ｍ、１１．５ｍ、１２ｍ、１２．５ｍ、１３ｍ、１３．５ｍ、１４ｍ、１４．５ｍ、１５ｍ、１５．５ｍ、１６ｍ、１６．５ｍ、１７ｍ、１７．５ｍ、１８ｍ、１８．５ｍ、１９ｍ、１９．５ｍ、２０ｍ、２３ｍ、２５ｍ、２７ｍ、３０ｍ、３５ｍ、４０ｍ、４５ｍ、５０ｍ、５５ｍ、６０ｍ、６５ｍ、７０ｍ、７５ｍ、８０ｍ、８５ｍ、９０ｍ、９５ｍまたは１００ｍ以上であってもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる音声受信距離を有してもよい。
複数のマイクロフォンは、気圧の変化から電気信号を生成することによってターゲット音声を収集するために、様々な複数の態様を用いてもよく、限定的ではないが、電磁誘導（複数のダイナミックマイクロフォン）、キャパシタンス変化（複数のコンデンサマイクロフォン）または圧電（複数の圧電マイクロフォン）を含む。
マイクロフォンの感度は、特定の音レベルを有する入力に応答してマイクロフォン内で生成される電気的出力である。感度は、デシベル（ｄＢまたはｄＢＶ）で表され、これは、パワー出力と入力との比を示す標準単位であり、個別の複数の国における複数の公的規格によって定義される。いくつかの例において、ターゲット音声収集用の複数のマイクロフォン及び／またはバックグラウンドノイズ収集用の複数のマイクロフォンの感度は、−９０ｄＢＶ、−８０ｄＢＶ、−７０ｄＢＶ、−６５ｄＢＶ、−６０ｄＢＶ、−５５ｄＢＶ、−５０ｄＢＶ、−４５ｄＢＶ、−４２ｄＢＶ、−４０ｄＢＶ、−３８ｄＢＶ、−３６ｄＢＶ、−３４ｄＢＶ、−３２ｄＢＶ、−３０ｄＢＶ、−２８ｄＢＶ、−２６ｄＢＶ、−２４ｄＢＶ、−２２ｄＢＶ、−２０ｄＢＶ、−１８ｄＢＶ、−１６ｄＢＶ、−１４ｄＢＶまたは−１０ｄＢＶ以上であってもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる感度を有してもよい。
ターゲット音声収集用の複数のマイクロフォン及び／またはバックグラウンドノイズ収集用の複数のマイクロフォンは、１００ｃｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、対角線、直径）を有してもよい。いくつかの例において、最大寸法は、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２．０ｃｍ、２．５ｃｍ、３ｃｍ、３．５ｃｍ、４ｃｍ、４．５ｃｍ、５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍ、６．５ｃｍ、７ｃｍ、７．５ｃｍ、８ｃｍ、８．５ｃｍ、９ｃｍ、９．５ｃｍ、１０ｃｍ、１０．５ｃｍ、１１ｃｍ、１１．５ｃｍ、１２ｃｍ、１２．５ｃｍ、１３ｃｍ、１３．５ｃｍ、１４ｃｍ、１４．５ｃｍ、１５ｃｍ、１５．５ｃｍ、１６ｃｍ、１６．５ｃｍ、１７ｃｍ、１７．５ｃｍ、１８ｃｍ、１８．５ｃｍ、１９ｃｍ、１９．５ｃｍ、２０ｃｍ、２１ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍまたは１００ｃｍ以下であってもよい。任意に、複数のマイクロフォンの最大寸法は、本明細書に記載された複数の値のいずれか以上であってもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる最大寸法を有してもよい。
ターゲット音声収集用の複数のマイクロフォン及び／またはバックグラウンドノイズ収集用の複数のマイクロフォンは、軽量であってもよい。例えば、複数のマイクロフォンは、１ｍｇ、１０ｍｇ、３０ｍｇ、５０ｍｇ、１００ｍｇ、５００ｍｇ、１ｇ、２ｇ、３ｇ、５ｇ、７ｇ、１０ｇ、１２ｇ、１５ｇ、２０ｇ、２５ｇ、３０ｇ、３５ｇ、４０ｇ、４５ｇ、５０ｇ、６０ｇ、７０ｈ、８０ｈ、９０ｇ、１００ｇ、１２０ｇ、１５０ｇ、２００ｇ、２５０ｇ、３００ｇ、３５０ｇ、４００ｇ、４５０ｇ、５００ｇ、６００ｇ、７００ｇ、８００ｇ、９００ｇ、１ｋｇ、１．１ｋｇ、１．２ｋｇ、１．３ｋｇ、１．４ｋｇ、１．５ｋｇ、１．７ｋｇ、２ｋｇ、２．２ｋｇ、２．５ｋｇ、３ｋｇ、３．５ｋｇ、４ｋｇ、４．５ｋｇまたは５ｋｇ以下の重さを有してもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のいずれか以上の重さを有してもよい。複数のマイクロフォンは、本明細書に記載された複数の値のいずれか２つの間の範囲に含まれる重さを有してもよい。
前述されたように、音源収集マイクロフォン及びバックグラウンドマイクロフォンは、複数のマイクロフォンと同じタイプであってもよく、複数の異なるタイプの複数のマイクロフォンであってもよい。複数のマイクロフォンは、例えば、本明細書に記載された複数の特性と同じまたは異なる複数の特性を有してもよい。ＵＡＶに搭載される異なる複数のマイクロフォンは、それぞれの個別化された複数の特性を有してもよく、または、複数のマイクロフォンの複数のグループは、同じ複数の特性を有してもよい。
一例において、音源収集マイクロフォン１４０は、バックグラウンドマイクロフォンより高い感度または大きいノイズ収集範囲を有してもよい。一例において、ソース収集マイクロフォンは、ＵＡＶ１１０からいくらかの距離離れ得る複数のターゲット１２０ａ、１２０ｂ、１３０から音声を検出するように構成されてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶに搭載されている複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから音声を検出するように構成されてもよいため、距離範囲は特に大きくなくてもよい。別の例では、音源収集マイクロフォンは、広い面積範囲からターゲット音声をピックアップするために、全方向性であってもよく、複数のバックグラウンドマイクロフォンは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントが複数のバックグラウンドマイクロフォンに対して既知の位置を維持する場合、特定の方向からバックグラウンドをピックアップするように構成されてもよい。
複数のＵＡＶ１１０は、ターゲット音声収集を含む様々な複数の目的のために、様々な複数の環境で飛行してもよい。いくつかの例において、ＵＡＶは、開かれた領域を飛行し、周囲の音声を記録してもよい。任意に、ＵＡＶは、開かれた空間においてホバリング、またはターゲット１２０ａ、１２０ｂ、１３０の周りを回って、この特定のターゲットから音声を収集してもよい。任意に、ＵＡＶは、閉じられた空間においてホバリング、またはターゲットの周りを回って、この特定のターゲットから音声を収集してもよい。例えば、屋内映画撮影の用途では、ＵＡＶは、複数の役者の頭上を、比較的静止してホバリングしてもよい。任意に、ペットの散歩など、屋外でターゲットをモニタリングする用途では、ターゲットの動き及び複数の軌跡に追従するために、ＵＡＶは、その方向、速度及び高さを動的に変化させてもよい。
環境は、屋内または屋外環境であってもよい。環境は、複数の障害物の少ない比較的片付いた環境であってもよい。代替的に、複数の障害物が、与えられてもよい。ＵＡＶは、複数の障害物の周りを航行してもよい。いくつかの例において、複数の衝突回避技術がＵＡＶによって用いられてもよい。
複数のターゲット１２０ａ、１２０ｂ、１３０の複数の例は、任意の複数の可動または静止したオブジェクトを含んでもよい。複数のターゲットの例は、限定的ではないが、複数の人間１２０ａ、１２０ｂ、複数の動物、複数の車両１３０、複数の航空機、複数の機械、複数の器具または単に周辺環境を含んでもよい。複数のターゲットは、生物であってもよく、なくてもよい。複数のターゲットは、複数の機械であってもよい。いくつかの例において、ターゲットは、ＵＡＶの飛行中、ＵＡＶの下方にあってもよい。任意に、ターゲットは、ＵＡＶの側方にあってもよい。他の複数の例では、ターゲットは、ＵＡＶより上方に配置されてもよい。ターゲットは、ＵＡＶに対する高さで移動してもよく、または、しなくてもよい。ターゲットは、静止状態を維持してもよく、または、地または構造などの環境の下にある面に対する高さを変化させてもよい。ターゲットは、ＵＡＶの前、直接これに沿って、その後ろ、その左またはその右にあってもよい。ターゲットは、ＵＡＶに対する側方の位置で移動してもよく、または、しなくてもよい。ターゲットは、静止状態を維持してもよく、または、環境の下にある面に対する側方の位置を変化させてもよい。いくつかの例において、ＵＡＶに対するターゲットの複数の動きは、環境に対するターゲットの複数の動き、環境に対するＵＡＶの複数の動き、またはその両方によるものであってもよい。ＵＡＶ及びターゲットを接続する仮想線は、水平に対して、限定的ではないが、９０°、８５°、８０°、７５°、７０°、６５°、６０°、５５°、５０°、４５°、４０°、３５°、３０°、２５°、２０°、１５°、１０°、５°または０°を含む任意の角度を形成してもよい。
ＵＡＶからターゲットまでの距離は、異なる複数の用途で異なってもよい。屋内映画撮影などのいくつかの例において、ターゲット音声収集マイクロフォンを支持するＵＡＶは、１ｃｍ、３ｃｍ、５ｃｍ、８ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍ、１ｍ、１．３ｍ、１．５ｍ、１．８ｍ、２ｍ、２．５ｍ、３ｍ、３．５ｍ、４ｍ、４．５ｍまたは５ｍ以上の距離だけターゲットから離れてもよい。任意に、災害救助などの他の複数の例では、ＵＡＶからターゲットへの距離は、０．５ｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ、５ｍ、６ｍ、７ｍ、８ｍ、９ｍ、１０ｍ、１３ｍ、１５ｍ、１８ｍ、２０ｍ、２３ｍ、２５ｍ、２８ｍ、３０ｍ、３５ｍ、４０ｍ、４５ｍまたは５０ｍ以上であってもよい。
ターゲット音声の収集において、音声収集マイクロフォンに到達する音声信号は、ターゲット音声に加えて、ノイズ（干渉音声）を備えてもよい。干渉ノイズは、ＵＡＶ自体によって生成されるノイズまたは周辺ノイズであってもよい。例えば、マルチロータＵＡＶの複数の回転翼は、ＵＡＶが動作中の場合に、顕著なノイズを生成することがある。任意に、ＵＡＶが飛行中の場合、風の音が、支配的なノイズソースとなることがある。ＵＡＶからのノイズは、ＵＡＶ自体、または、限定的ではないが、複数の推進ユニット、複数のジンバルモータまたは複数のカメラを含むあらゆる搭載器具から生成されることがある。関心の対象であるターゲット音声を収集及び記録するために、音源収集マイクロフォンに到達した音声信号からバックグラウンドノイズを除去することが望ましいことがある。
いくつかの実施形態では、ターゲット１２０ａ、１２０ｂ、１３０は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネント１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄより音源収集マイクロフォン１４０に近くてもよい。代替的に、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲットより音源収集マイクロフォンに近くてもよい。ターゲットは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントより多くのノイズを生成することがある。代替的に、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲットより多くのノイズを生成することがある。
図２は、本発明の実施形態に係る音源収集マイクロフォン２５０及び複数のバックグラウンドマイクロフォン２６０を備えるＵＡＶ２１０の例を示す。図３は、本発明の実施形態に係る音源収集マイクロフォン３５０及び複数のバックグラウンドマイクロフォン３６０を備えるＵＡＶ３１０の例の斜視図を示す。ＵＡＶ２１０は、中央本体２３０（図２には示されない）を有してもよく、ここから１つまたは複数の複数のアーム２２０が延びてもよい。１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０またはそれより多くのアームのような任意の数のアームが、与えられてもよい。いくつかの実施形態では、各アームは、アーム上に推進ユニットを有してもよい。代替的に、１つまたは複数のアームは、アーム上に推進ユニットを有さなくてもよい。一例において、ＵＡＶ２１０は、４つの回転翼２４０（プロペラともいう）を備えてもよく、これらは、４つのアーム２２０の複数の遠位端に配置されてもよい。４つのアーム２２０は、ＵＡＶの本体２３０から径方向に外方へ延びてもよい。本実施形態における４つのアーム及び４つの回転翼／プロペラは、例示に過ぎない。他の実施形態では、ＵＡＶのアームの数が推進ユニットまたは複数の回転翼／複数のプロペラの数と一致する限り、任意の数のアームが用いられてもよい。さらに、ＵＡＶ２１０は、限定的ではないが、複数の支持機構、複数のカメラ及び複数のセンサを含む複数の様々な積載物を支持してもよい。複数の積載物は、ＵＡＶの中央本体、ＵＡＶ複数のアーム、ＵＡＶの着陸スタンドまたはＵＡＶの任意の他の部分上で支持されてもよい。これら複数のコンポーネントの全ては、動作中にノイズを生成することがある。
ＵＡＶは、ＵＡＶに搭載された１つまたは複数のノイズ生成コンポーネントを有してもよい。ノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの動作中にノイズを生成することがある。ノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶの飛行中にノイズを生成することがある。ノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶが動いている間にノイズを生成することがある。いくつかの例において、ノイズ生成コンポーネントは、ノイズを生成するために、環境とやり取りすることがある（例えば、風）。ノイズ生成コンポーネントは、移動することにより、ノイズを生成することがある。ノイズ生成コンポーネントは、アクチュエータによって起動または駆動されることにより、ノイズを生成することがある。ノイズ生成コンポーネントは、ノイズを生成し得る１つまたは複数の電気的に動力供給されるコンポーネントを含んでもよい。
複数のノイズ生成コンポーネントの複数の例は、限定的ではないが、推進ユニット（例えば、複数の回転翼）、複数のモータ、積載物複数の支持機構、複数の積載物、複数のセンサ、複数の通信ユニット、複数のエミッタ（例えば、複数のスピーカ）、着陸装置またはＵＡＶに搭載された任意の他のコンポーネントを含んでもよい。複数のノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶハウジングの外面上にあってもよく、ＵＡＶハウジング内にあってもよく、ＵＡＶハウジングに内蔵されてもよく、またはハウジングから離れるように延びる拡張部分に与えられてもよい。いくつかの例において、ＵＡＶの複数の振動は、ノイズを生成することがある。複数の振動は、１つまたは複数のモータまたはＵＡＶの他のコンポーネントの駆動によって生じることがある。
ＵＡＶ２１０の推進ユニットは、概して、回転翼２４０を備えてもよい。複数の回転翼ブレードを含み得る複数の回転翼２４０は、１つまたは複数のモータによって個別に駆動されてもよい。複数の回転翼２４０は、回転して、ＵＡＶ２１０に対して揚力を生成してもよい。複数のモータは、ＵＡＶ本体内部に設置されたバッテリまたはバッテリ部品によって駆動されてもよい。複数の回転翼／プロペラの回転中に、顕著なノイズが生成されることがあり、全方向に伝搬することがある。
複数のカメラは、映画撮影、現地調査またはリモートセンシングなどの複数の用途において、ＵＡＶによって支持されてもよい。撮影の過程において、カメラの複数の内部モータは、ズーム及びフォーカスをし続けてもよい。いくつかのカメラは、特定のイベントに応答して、または特定の複数の機能を実行する場合に、ビープ音を発してもよい。いくつかの例において、複数のカメラは、ノイズを与え得る複数のシャッタを含んでもよい。屋内映画撮影などの用途において、カメラによって生成されたこのノイズさえも、望ましくないことがある。複数の他の種類の複数の積載物は、ＵＡＶによって支持されてもよい。他の複数の積載物は、ノイズを生成可能なことがある。
支持機構が、積載物を支持するために与えられてもよい。例えば、ＵＡＶ上の複数のカメラ用支持機構は、ジンバルで安定化されたプラットフォームであってもよい。支持機構は、概して、ジンバルが１、２または３つの回転軸の周りを回転し得るように、ヨーモータ、ロールモータ及び／またはピッチモータを備えてもよい。カメラは、ジンバルの端末またはシート上に設置されてもよい。複数のモータの駆動によって、ジンバルは、カメラのヨー角度、ロール角度及び／またはピッチ角度を、独立して調整してもよい。これら複数のモータは、ＵＡＶ本体内部に設置されたバッテリまたはバッテリ部品、または、ジンバルの専用バッテリのいずれかによって駆動されてもよい。これら複数のモータの駆動において、ノイズが生成されることがある。
実施形態において、図２に示されるように、４つのバックグラウンドマイクロフォン２６０は、４つの推進ユニットに従って、ＵＡＶの複数のアーム２２０の複数の遠位端にそれぞれ配置されてもよく、１つの音源収集マイクロフォン２５０は、ＵＡＶ本体２１０の中央部分２３０に配置されてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォン２６０は、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネント（例えば、複数の推進ユニット）によって生成されたバックグラウンドノイズを収集してもよい。音源収集マイクロフォン２５０は、ターゲット音声、例えば、関心の対象である人からの音声信号を収集してもよい。ターゲット音声及びバックグラウンドノイズの両方は、音源収集マイクロフォン２５０に到達してもよく、これは、ターゲット音声がバックグラウンドノイズによって干渉され得ることを意味する。
いくつかの実施形態では、図３に示されるように、複数のバックグラウンドマイクロフォン３６０は、複数の推進ユニット３４０または複数の他の種類の複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの下方において、ＵＡＶの複数のアーム３２０上で支持されてもよい。音源収集マイクロフォン３５０は、ＵＡＶ３１０の中央本体３３０の上または下方に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォン２５０、３５０は、ＵＡＶ本体２３０、３３０の中央部分に配置されてもよい。ソースからターゲット音声信号を収集するために、音源収集マイクロフォン２５０が、ＵＡＶ本体２３０の下方に設置されてもよい。音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶの外面上に与えられてもよく、ＵＡＶのハウジング内にあってもよく、ＵＡＶのハウジングに内蔵されてもよく、またはＵＡＶから離れるように延びる拡張部分上にあってもよい。音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶ中央本体上もしくその付近、またはアームもしくはＵＡＶの他の拡張部分上もしくその付近にあってもよい。いくつかの例において、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶから離れるように延びる着陸スタンドなどの拡張部材上にあってもよい。これにより、有利には、音源収集マイクロフォンを、ＵＡＶに搭載される１つまたは複数のノイズ生成コンポーネントから離すことができる。他の複数の例では、音源収集マイクロフォンは、空気力学上または安定化の目的のために、ＵＡＶ本体からあまり離れていなくてもよい。別の例では、音源収集マイクロフォンは、ジンバルのシートまたはＵＡＶに搭載された他の種類の支持機構上に固定されてもよい。他の例では、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶの積載物に取り付けられてもよく、またはＵＡＶの積載物であってもよい。任意に、音源収集マイクロフォン２５０は、ＵＡＶ２１０上の任意の位置に設置されてもよい。例えば、音源収集マイクロフォン２５０がターゲット音声信号を収集し得る限り、音源収集マイクロフォン２５０は、ＵＡＶ本体の内側、ＵＡＶ本体の上面またはＵＡＶ本体の側面のいずれかに配置されてもよい。いくつかの例において、音源収集マイクロフォンは、ターゲット音声信号収集を補助し得る面上またはその付近に配置されてもよい。例えば、皿状またはパラボラ受信機が、複数の音声信号収集を補助してもよい。
いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォン２５０が、独立したコンポーネントとして与えられてもよい。代替的に、他の実施形態では、音源収集マイクロフォン２５０が、ＵＡＶまたは任意の積載物の内蔵コンポーネントとして与えられてもよい。例えば、音源収集マイクロフォン２５０は、カメラまたはジンバルに内蔵されてもよく、または、音源収集マイクロフォン２５０は、ＵＡＶの任意の内部センサに内蔵されてもよい。
いくつかの実施形態では、ターゲットは、ＵＡＶ本体に対して、複数のノイズ生成コンポーネントよりも離れた距離に位置することがあるという事実から、音源収集マイクロフォン２５０は、複数のバックグラウンドマイクロフォン２６０より離れた距離にある複数のソースからターゲット音声信号を収集してもよい。これは、例えば、音源収集マイクロフォン２５０がバックグラウンドマイクロフォン２６０より高感度であるように構成することによって、実現され得る。より良い音声収集のために、例えば、音源収集マイクロフォンは、単一指向性マイクロフォンであってもよく、その極性パターンは、ショットガンであってもよい。
任意の数の複数の音源収集マイクロフォンが、与えられてもよい。いくつかの例において、単一の音源収集マイクロフォンが、与えられてもよい。代替的に、複数の音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶによって支持されてもよい。複数の音源収集マイクロフォンは、同じタイプであってもよく、または、複数の異なるタイプであってもよい。複数の音源収集マイクロフォンは、全てＵＡＶ上の同じ位置にあってもよく、または、本明細書に記載されたＵＡＶの位置の任意の組み合わせのような、ＵＡＶ上の複数の異なる位置にあってもよい。
いくつかの実施形態では、複数の音源収集マイクロフォンは、音源収集アレーを形成するように、用いられてもよい。このような音源収集アレーによって、音声の双方向収集が、ＳＮＲ（信号対ノイズ比）が改良され、より良いノイズ除去効果を有するビームフォーミング技術によって実現され得る。
複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントからバックグラウンドノイズを正確に収集するために、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネント２４０のごく近接領域に配置されてもよい。いくつかの例において、バックグラウンドマイクロフォンは、可能な限り、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近くにあってもよい。いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネント上に直接配置されてもよい。例えば、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの推進ユニットの外側ケース上に配置されてもよい。別の例では、バックグラウンドマイクロフォンは、モータ上に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、複数の回転翼ブレード上に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶのカメラ上に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの支持機構上に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶのジンバルの複数のモータ（例えば、ピッチモータ、ロールモータ及びヨーモータ）上に配置されてもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、推進ユニットの直接下方に位置してもよい。例えば、バックグラウンドマイクロフォンは、回転翼を駆動するモータ及び／または回転翼自体の下方に位置してもよい。
バックグラウンドマイクロフォンは、直接ノイズ生成コンポーネント上に位置してもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ノイズ生成コンポーネントを部分的または完全に収容するハウジング上に位置してもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ノイズ生成コンポーネントの頂部に、ノイズ生成コンポーネントの側部に、ノイズ生成コンポーネントの下方に、ハウジングの頂部に、ハウジングの側部に、またはハウジングの下方に位置してもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間に位置してもよい。例えば、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間に線が与えられる場合、バックグラウンドマイクロフォンは、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間において、線上または実質的に線付近に位置してもよい。
バックグラウンドマイクロフォン２６０は、ノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するように、十分に近いノイズ生成コンポーネント２４０の近接領域内に配置されてもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、干渉ノイズを音源収集マイクロフォン２５０より良く収集できるように、ノイズ生成コンポーネントの十分に近くにあってもよい。バックグラウンドノイズは、バックグラウンドマイクロフォンを用いて、音源収集マイクロフォンを用いるより大きい振幅でピックアップされてもよい。バックグラウンドノイズは、バックグラウンドマイクロフォンを用いて、音源収集マイクロフォンを用いるより鮮明にピックアップされてもよい。
例えば、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネント２４０から予め定められた距離内に位置してもよい。例えば、バックグラウンドマイクロフォン２４０は、ＵＡＶの推進ユニットから予め定められた距離内に配置されてもよい。別の例では、バックグラウンドマイクロフォンは、モータから予め定められた距離内に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、プロペラ／複数の回転翼ブレードから予め定められた距離内に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶのカメラから予め定められた距離内に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶの支持機構から予め定められた距離内に配置されてもよい。追加的な例において、バックグラウンドマイクロフォンは、ＵＡＶのジンバルの複数のモータ（例えば、ピッチモータ、ロールモータ及びヨーモータ）から予め定められた距離内に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンは、音源収集マイクロフォンよりノイズ生成コンポーネントに近い距離に位置してもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間の距離より小さくなるように選択された、予め定められた距離に位置してもよい。いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォンとノイズ生成コンポーネントとの間の相対位置は、既知であってもよい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとノイズ生成コンポーネントとの間の既知の距離より小さくなり得るように、バックグラウンドマイクロフォンに対して選択されてもよい。
いくつかの実施形態では、図２及び図３に示されるように、４つのバックグラウンドマイクロフォンは、４つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネント（例えば、複数のプロペラ）に対して、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内にそれぞれ配置されてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを含むＵＡＶに対して、複数のバックグラウンドマイクロフォンが与えられ、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置してもよい。ＵＡＶの複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、複数の推進ユニット（例えば、複数の回転翼ブレード及び／または複数のモータ）を含んでもよい。複数の推進ユニットのうち少なくとも１つ、２つまたはそれより多くは、予め定められた距離内にバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。任意に、各推進ユニットは、予め定められた距離内にバックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。各推進ユニットは、それ自体の専用バックグラウンドマイクロフォンを有してもよい。代替的に、１つまたは複数の推進ユニットは、バックグラウンドマイクロフォンを共有してもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の予め定められた距離は、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２ｃｍ、２．５ｃｍ、３ｃｍ、３．５ｃｍ、４ｃｍ、４．５ｃｍ、５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍ、６．５ｃｍ、７ｃｍ、７．５ｃｍ、８ｃｍ、８．５ｃｍ、９ｃｍ、９．５ｃｍまたは１０ｃｍ以下であってもよい。予め定められた距離は、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンと複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい。予め定められた距離は、音源収集マイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離の２５％または５０％より小さくてもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、回転翼２４０の下方に配置される。代替的な実施形態において、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、プロペラ２５０の下方に配置される。代替的な実施形態において、バックグラウンドマイクロフォン２６０は、回転翼２４０またはプロペラ２５０と隣接して配置される。
複数のバックグラウンドマイクロフォン２４０は、全方向性であってもよく、つまり、これは、あらゆる方向において等しく複数の音声信号を受信してもよい。任意に、複数のバックグラウンドマイクロフォン２４０は、一方向性であってもよく、つまり、１つだけの方向からの複数の音声信号に対して感度が高い。一方向性の複数のバックグラウンドマイクロフォンの場合、バックグラウンドマイクロフォンは、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに対して方向付けられてもよい。
図２及び図３の説明的な実施形態では、４つのバックグラウンドマイクロフォンが、４つの推進ユニットに従って与えられてもよい。しかしながら、バックグラウンドマイクロフォンの数は、そのため限定される。少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンが、バックグラウンドノイズが収集されて得る限り、配置されてもよい。いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンの数は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数以下であってもよい。例えば、クワッドロータＵＡＶに対して、４、３、２または１つのバックグラウンドマイクロフォンが、バックグラウンドノイズを収集するために配置されてもよい。代替的に、バックグラウンドマイクロフォンの数は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数以上であってもよい。例えば、クワッドロータＵＡＶに対して、４、５、６、７、８またはそれより多くのマイクロフォンが、バックグラウンドノイズを収集するために配置されてもよい。１、２またはそれより多くのバックグラウンドマイクロフォンが、各推進ユニットのような各ノイズ生成コンポーネントから音声データを収集するために配置されてもよい。
図２及び図３の説明的な実施形態では、１つの音源収集マイクロフォンが、ターゲット音声収集用に設置されてもよい。しかしながら、音源収集マイクロフォンの数は、１つに限定されるものではないが、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンが、配置されてもよい。いくつかの実施形態では、クワッドロータＵＡＶに対して、２、３またはそれより多くの音源収集マイクロフォンが、ターゲット音声を検出するために配置されてもよい。
バックグラウンドノイズは、ターゲット音声と周波数及び／または振幅が異なってもよい。いくつかの実施形態では、ターゲット音声は、ＵＡＶの外部ソースから生成されてもよい。例えば、ＵＡＶが飛行中の場合、ソースは、ＵＡＶの下方にあってもよい。いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズは、ＵＡＶ自体によって、例えば、プロペラ及び回転翼を備える推進ユニットによって生成されてもよい。任意に、バックグラウンドノイズは、ＵＡＶによって支持される複数の積載物、例えば、カメラ、またはＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、ＵＡＶに対するカメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構（例えば、ジンバル）によって生成されてもよい。バックグラウンドノイズは、ＵＡＶに搭載され及び／または飛行中にＵＡＶと共に移動可能な任意のコンポーネントまたはデバイスによって生成されてもよい。任意に、バックグラウンドノイズは、風などの環境によって生成されてもよい。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、複数の種類の複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを含んでもよい。例えば、複数の推進ユニット及び支持機構はいずれも、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと見なされてもよい。この場合、複数のバックグラウンドマイクロフォンは、複数の推進ユニット及び支持機構に対して、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に、適宜配置されてもよい。例えば、４つのバックグラウンドマイクロフォンは、４つの推進ユニットに対して配置されてもよく、他の３つのバックグラウンドマイクロフォンは、支持機構の３つのモータに対して配置されてもよい。任意に、複数の推進ユニット及びカメラはいずれも、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと見なされてもよい。この場合、４つのバックグラウンドマイクロフォンは、４つの推進ユニットに対して配置されてもよく、他の１つのバックグラウンドマイクロフォンは、カメラに対して配置されてもよい。
様々な複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントが、ＵＡＶ上のあらゆる箇所に分散されてもよい。いくつかの例において、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶまたはＵＡＶの中央本体のアームまたは拡張部分上にあってもよい。複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶより上方に、ＵＡＶの側部に、またはＵＡＶより下方において支持されてもよい。複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ＵＡＶのハウジングの外部にあってもよく、またはＵＡＶのハウジング内にあってもよい。複数の位置の任意の組み合わせが、複数の様々なバックグラウンドコンポーネントに対して与えられてもよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのプロセッサが、音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを除去し、処理された信号（例えば、収集された音声信号からバックグラウンドノイズが除去または低減されている音声信号）を生成するために与えられてもよい。プロセッサは、（ａ）（１）少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、（ｂ）受信された複数の信号に基づいて、処理された信号を生成してもよく、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、処理された信号を生成するべく、少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを減少させるために用いられてもよい。処理された信号は、ターゲット音声の純化された音声信号であってもよい。
プロセッサは、ＵＡＶの制御回路の一部として与えられてもよく、または、これは、独立の回路、モジュールまたはチップとして与えられてもよい。プロセッサは、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）によって実装されてもよい。本明細書におけるプロセッサについてのあらゆる説明は、プロセッサについて記載された任意の複数の機能を個別にまたは集合的に実行し得る１つまたは複数のプロセッサに適用可能である。プロセッサは、１つまたは複数の段階を実行するためのコード、ロジックまたは複数の命令を備える非一時的コンピュータ可読媒体に従って、１つまたは複数の段階を実行可能であってもよい。非一時的コンピュータ可読媒体を備え得る複数のメモリストレージユニットが、与えられてもよい。
１つまたは複数のプロセッサが、ＵＡＶに搭載された状態で与えられてもよい。複数の音声信号は、ＵＡＶに搭載された状態で処理されてもよい。１つまたは複数のプロセッサが、ＵＡＶに非搭載の状態で与えられてもよい。複数の音声信号が、ＵＡＶに非搭載の状態で与えられてもよい。いくつかの例において、外部デバイスは、複数の音声信号を処理し得るプロセッサを備えてもよい。いくつかの例において、外部デバイスは、ＵＡＶのコントローラであってもよい。ＵＡＶのコントローラは、ＵＡＶの飛行、ＵＡＶのセンサ、ＵＡＶの支持機構、ＵＡＶの積載物またはＵＡＶの任意の他のコンポーネントを制御してもよい。いくつかの他の例において、外部デバイスは、ディスプレイデバイス及び／またはスピーカであってもよい。外部デバイスは、モニタ、スピーカ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、携帯用情報端末または任意の他のデバイスであってもよい。いくつかの例において、１つまたは複数のプロセッサは、ＵＡＶ及び１つまたは複数の外部デバイスにわたって、または複数の外部デバイスにわたって分散されてもよい。ＵＡＶ及び／または複数のデバイスにわたって分散可能な複数のプロセッサは、複数の処理された信号を、個別にまたは集合的に生成してもよい。
いくつかの実施形態では、処理された信号は、ＵＡＶの飛行中は、リアルタイムに生成されてもよい。ターゲットの処理された音声信号は、音がターゲットから発信されてから０．０１秒、０．０５秒、０．１秒、０．５秒、１秒、１．５秒、２秒、３秒、５秒、１０秒、２０秒、３０秒、１分、２分または５分以内に生成されてもよい。プロセッサは、様々な複数のアルゴリズムを用いて、処理された信号を生成してもよい。このようなアルゴリズムの一例は、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）アルゴリズムである。いくつかの実施形態では、プロセッサは、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタを用いて、処理された信号を生成してもよい。他の実施形態では、同様の構成を有するが、より少ない計算で推定誤差がより小さい他の複数の種類の複数の適応フィルタが、用いられてもよい。
図４は、本発明の複数のＵＡＶにおいて、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させることに特に適した総称的マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタを示す。図４のマルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタは、Ｘ個のバックグラウンドマイクロフォン及び１つの音源収集マイクロフォンを備える、Ｘ個の回転翼を有するＵＡＶにおいて適用可能である。図４において、複数のプロペラによって生成されたノイズは、バックグラウンドノイズと見なされてもよい。
プロセッサは、バックグラウンドノイズを除去するために、適応フィルタリング法を用いてもよい。現時点における複数のフィルタリングパラメータは、前の時点における複数のフィルタリングパラメータを用いることによって、推定誤差に従って、自動的に調整されてもよい。最適なフィルタリングは、特定の「コスト関数」を最小に保つことによって実現され得る。
本明細書におけるプロペラノイズについてのあらゆる説明は、他の箇所に記載されたもののようなあらゆる他の複数のノイズ生成コンポーネントからのノイズに適用可能である。
図４に示されるように、Ｘ個のプロペラによって生成されるノイズは、複数のバックグラウンドマイクロフォンＭＩＣ１からＭＩＣｘによって、それぞれ
Figure 0006167425
 として収集されてもよい。複数のプロペラによって生成されたノイズは、伝搬し、ターゲット音声収集マイクロフォンに到達してもよい。ターゲット音声収集マイクロフォンに到達するプロペラノイズは、それぞれ、
Figure 0006167425
 として定義されてもよく、これらは、伝達関数
Figure 0006167425
 との畳み込みと等しくなり得る。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
…
Figure 0006167425
ターゲット音声収集マイクロフォンＭＩＣ０へのシグナル入力は、以下の通り定義されてもよい。
Figure 0006167425
ここで、
Figure 0006167425
 は、ターゲット音声収集マイクロフォンＭＩＣ０によって収集されたターゲット声信号であってもよく、
Figure 0006167425
 から
Figure 0006167425
 は、ターゲット音声収集マイクロフォンに混入したプロペラ干渉信号であってもよく、
Figure 0006167425
 は、
Figure 0006167425
 から
Figure 0006167425
 と無関係であってもよい。
図４に示されるように、適応フィルタ理論によれば、誤差信号は、以下のとおりである。
Figure 0006167425
ここで、
Figure 0006167425
 から
Figure 0006167425
 は、各プロペラに応じたＸステージ適応フィルタのそれぞれの複数の重み係数であってもよい。それぞれのプロペラノイズチャンネルのフィルタ重み係数は、誤差信号
Figure 0006167425
 を用いることによって、適応的に制御されてもよい。このように得られた
Figure 0006167425
 は、ノイズ除去処理を受け得るターゲット音声信号であってもよい。
適応フィルタの最適な重み係数は、以下に定義されるように、コスト関数の最小値を算出することによって得られてもよい。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
 とすると、フィルタの最適な重み係数に対する反復計算は、以下の通りであってもよい。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
…
Figure 0006167425
ここで、フィルタの利得係数に対する更新値は、以下の通り表されてもよい。
プロペラ１の係数
Figure 0006167425
プロペラ２の係数
Figure 0006167425
プロペラ３の係数
Figure 0006167425
プロペラ４の係数
Figure 0006167425
…
プロペラｘの係数
Figure 0006167425
ここで、相関行列の逆行列
Figure 0006167425
 は、下記によって得られてもよい。
プロペラ１
Figure 0006167425
プロペラ２
Figure 0006167425
プロペラ３
Figure 0006167425
プロペラ４
Figure 0006167425
…
プロペラｘ
Figure 0006167425
反復計算は、以下の段階１−６により実行されてもよい。この反復計算の目的は、初期値
Figure 0006167425
 を更新することに最適な
Figure 0006167425
 を得ることであってもよく、この反復計算の条件は、
Figure 0006167425
 であってもよい。図４の総称的マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタにおいて、計算時間と多数のフィルタのステージとの間のトレードオフを考慮すると、４ステージ適応フィルタが用いられてもよい。
１．重み係数に対する初期値を設定する。
Figure 0006167425
２．誤差信号を以下の通り設定する。
Figure 0006167425
３．それぞれのプロペラノイズに対応するそれぞれの適応フィルタの利得係数
Figure 0006167425
 を、上述された方程式によって更新する。
４．相関行列の逆行列
Figure 0006167425
 を更新する。
５．それぞれの適応フィルタの重み係数
Figure 0006167425
 を更新する。
６．予め定められた収束条件が満たされるまで、上述した複数の段階を繰り返す。
図４の説明的な実施形態において、予め定められた収束条件は、以下の通りであってもよい。
Figure 0006167425
 上述した段階１−６によって、最適な
Figure 0006167425
 が得られてもよい。
図５は、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるための、本発明の実施形態に係る４チャンネルＲＬＳ適応フィルタを示す。図５の４チャンネルＲＬＳ適応フィルタは、Ｘが４である図４の総称的マルチチャンネルＲＬＳ適応フィルタの例と見なされてもよい。図５の説明的な実施形態は、図２及び３のＵＡＶ、すなわち、４つのバックグラウンドマイクロフォン及び１つの音源収集マイクロフォンを備えるクワッドロータＵＡＶのような複数のＵＡＶに関して記載されていてもよい。図５の説明的な実施形態において、複数のプロペラによって生成されたノイズは、バックグラウンドノイズと見なされてもよい。
プロセッサは、バックグラウンドノイズを除去するために、適応フィルタリング方法を用いてもよい。現時点における複数のフィルタリングパラメータは、前の時点における複数のフィルタリングパラメータを用いることによって、推定誤差に従って、自動的に調整されてもよい。最適なフィルタリングは、特定の「コスト関数」を最小に保つことによって実現され得る。
本明細書におけるプロペラノイズについてのあらゆる説明は、他の箇所に記載されたもののようなあらゆる他の複数のノイズ生成コンポーネントからのノイズに適用可能である。
図５に示されるように、４つのプロペラによって生成されるノイズは、複数のバックグラウンドマイクロフォンＭＩＣ１からＭＩＣ４によって、それぞれ
Figure 0006167425
 として収集されてもよい。複数のプロペラによって生成されたノイズは、伝搬し、ターゲット音声収集マイクロフォンに到達してもよい。ターゲット音声収集マイクロフォンに到達するプロペラノイズは、それぞれ、
Figure 0006167425
 として定義されてもよく、これらは、伝達関数
Figure 0006167425
 との畳み込みと等しくなり得る。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
ターゲット音声収集マイクロフォンＭＩＣ０へのシグナル入力は、以下の通り定義されてもよい。
Figure 0006167425
ここで、
Figure 0006167425
 は、ターゲット音声収集マイクロフォンＭＩＣ０によって収集されたターゲット声信号であってもよく、
Figure 0006167425
 は、ターゲット音声収集マイクロフォンに混入したプロペラ干渉信号であってもよく、
Figure 0006167425
 は、
Figure 0006167425
 と無関係であってもよい。
図５に示されるように、適応フィルタ理論によれば、誤差信号は、以下のとおりである。
Figure 0006167425
ここで、
Figure 0006167425
 は、各プロペラに応じた４ステージ適応フィルタのそれぞれの重み係数であってもよい。それぞれのプロペラノイズチャンネルのフィルタ重み係数は、誤差信号
Figure 0006167425
 を用いることによって、適応的に制御されてもよい。このように得られた
Figure 0006167425
 は、ノイズ除去処理を受け得るターゲット音声信号であってもよい。
適応フィルタの最適な重み係数は、以下に定義されるように、コスト関数の最小値を算出することによって得られてもよい。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
 とすると、フィルタの最適な重み係数に対する反復計算は、以下の通りであってもよい。
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
Figure 0006167425
ここで、フィルタの利得係数に対する更新値は、以下の通り表されてもよい。
プロペラ１の係数
Figure 0006167425
プロペラ２の係数
Figure 0006167425
プロペラ３の係数
Figure 0006167425
プロペラ４の係数
Figure 0006167425
ここで、相関行列の逆行列
Figure 0006167425
 は、下記によって得られてもよい。
プロペラ１
Figure 0006167425
プロペラ２
Figure 0006167425
プロペラ３
Figure 0006167425
プロペラ４
Figure 0006167425
反復計算は、以下の段階１−６により実行されてもよい。この反復計算の目的は、初期値
Figure 0006167425
 を更新することに最適な
Figure 0006167425
 を得ることであってもよく、この反復計算の条件は、
Figure 0006167425
 であってもよい。図５の説明的な実施形態において、計算時間と多数のフィルタのステージとの間のトレードオフを考慮すると、４ステージ適応フィルタが用いられてもよい。
１．重み係数に対する初期値を設定する。
Figure 0006167425
２．誤差信号を以下の通り設定する。
Figure 0006167425
３．それぞれのプロペラノイズに対応するそれぞれの適応フィルタの利得係数
Figure 0006167425
 を、上述された方程式によって更新する。
４．相関行列の逆行列
Figure 0006167425
 を更新する。
５．それぞれの適応フィルタの重み係数
Figure 0006167425
 を更新する。
６．予め定められた収束条件が満たされるまで、上述した複数の段階を繰り返す。
図５の説明的な実施形態において、予め定められた収束条件は、以下の通りであってもよい。
Figure 0006167425
 上述した段階１−６によって、最適な
Figure 0006167425
 が得られてもよい。
図６は、本発明の実施形態に係るＵＡＶによりバックグラウンドノイズの複数の影響が減少する例を示す。
図６（ａ）は、バックグラウンドノイズによって干渉されない元のターゲット音声の振幅−時間図を示す。図示された元のターゲット音声は、本発明のＵＡＶが動作する前に、ＵＡＶで用いられたものと同じ仕様（例えば、感度）の他の音源収集マイクロフォンによって収集されてもよい。また、図示された元のターゲット音声は、同じシナリオ（例えば、高さ）で収集されてもよい。
図６（ｂ）は、バックグラウンドノイズによって干渉されるターゲット音声の振幅−時間図を示す。この干渉された信号は、飛行中に、ＵＡＶの音源収集マイクロフォンによって収集されてもよい。バックグラウンドノイズは、ＵＡＶに搭載されている１つまたは複数のノイズ生成コンポーネントによって与えられてもよい。これは、複数のノイズ生成コンポーネントが駆動及び／または風などの複数の環境条件とやり取りし得る方法を含んでもよい。
図６（ｃ）は、処理された信号を示し、ここで、バックグラウンドノイズは、音源収集マイクロフォンによって収集された音声データから除去されている。処理された信号は、バックグラウンドノイズによって干渉されたターゲット音声より元のターゲット音声に近くてもよい。いくつかの例において、処理された信号は、５０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９９％、９９．５％または９９．９％よりさらに元のターゲット音声に近くてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォンは、元のターゲット音声に近い処理された音声信号を残すために、バックグラウンドノイズをピックアップし、バックグラウンドノイズの複数の信号が実質的に低減され、または音源収集マイクロフォンによって収集された音声データから除去されることを可能としてもよい。
図６（ｄ）は、ノイズ除去における誤差を示す。誤差は、図６（ａ）の元のターゲット音声と、図６（ｃ）の処理された信号との間の差であってもよい。
図６の実験は、１つの音源収集マイクロフォン及び４つのバックグラウンドマイクロフォンを備えるクワッドロータＵＡＶ上で、２０Ｈｚから２０ｋＨｚにわたって支持される。この実験では、図６（ａ）に示されるターゲット音声は、図６（ｂ）に示されるＵＡＶが飛行中の場合に生成されるプロペラノイズによって、著しく干渉されていることがある。本発明のノイズ除去によって、図６（ａ）の元のターゲット音声と図６（ｃ）の処理された信号との間の差である、図６（ｄ）に示されるノイズ除去における誤差は、バックグラウンドノイズが除去された可能性があることを示しており、当該周波数にわたって満足のいくものである可能性がある。
図６の実験は、特許請求の範囲に記載された１つまたは複数のバックグラウンドマイクロフォンを用いるシステムが、バックグラウンドノイズのＳＮＲ（信号対ノイズ比）が−１２ｄＢの場合に顕著なリアルタイムノイズ除去効果が得られる可能性があることから満足のいくものであることを示している可能性がある。２０Ｈｚから２０ｋＨｚの周波数の範囲にわたって、ＳＮＲにおいておよそ９ｄＢの改善が実現され得る。より集中的なノイズを伴う状況では、ＳＮＲにおいてより大きく改善され得る。いくつかの例において、ＳＮＲの改善は、１ｄＢ、２ｄＢ、３ｄＢ、４ｄＢ、５ｄＢ、６ｄＢ、７ｄＢ、８ｄＢ、９ｄＢ、１０ｄＢ、１１ｄＢ、１２ｄＢ、１３ｄＢ、１４ｄＢ、１５ｄＢ、１６ｄＢ、１７ｄＢ、１８ｄＢ、１９ｄＢまたは２０ｄＢより小さく、これらより大きく、またはこれらと等しくなり得る。
いくつかの実施形態では、処理された音声信号は、ユーザに伝送されてもよい。いくつかの例において、処理された音声信号は、スピーカまたは他の音声発信デバイスに伝送されることによって、ユーザに伝送されてもよい。ユーザは、処理された音声信号によって与えられた音を聴いてもよい。ユーザによって聴かれた音は、バックグラウンドノイズが除去されなかった場合よりクリアなターゲットの音を伝送してもよい。処理された音声信号は、記録されてもよく、されなくてもよい。処理された音声信号は、メモリに格納されてもよく、送信及び／または再生されてもよい。
１つの例示的な用途において、ＵＡＶは、ＵＡＶの下方に与えられ得る複数のターゲットからの複数の音を記録及び／または送信する音源収集マイクロフォンを含んでもよい。例えば、複数の個人が、ＵＡＶの下方で会話を交わしていることがある。これは、複数の個人の撮影または記録が行われている複数の状況において、有用となり得る。ＵＡＶからのバックグラウンドノイズは、複数のターゲットからの音声データ収集を妨げることがある。そのため、ノイズ除去処理が行われてもよい。これは、ＵＡＶに搭載された状態またはＵＡＶに非搭載の状態で行われてもよい。これは、ＵＡＶの飛行中は、リアルタイムに行われてもよく、これにより、ユーザが、処理された信号をリアルタイムに聴くことが可能となり得る。ユーザは、任意に、ターゲット及び／またはＵＡＶから離れていてもよい。ユーザは、ＵＡＶより離れた距離だけターゲットから離れた位置にあってもよい。いくつかの例において、処理された信号は、記録されてもよく、かつ、後で再生されてもよい。信号は、後で処理されてもよい。例えば、バックグラウンドマイクロフォン及び複数の音源収集マイクロフォンからのデータを示す複数の信号は、メモリに格納されてもよい。１つまたは複数のプロセッサは、本明細書の他の箇所に記載されたように、マルチチャンネルＲＬＳ技術または任意の他の技術を用いて、バックグラウンドノイズの複数の影響のいくつかを後で除去してもよい。処理された信号は、ユーザに再生されてもよく、または、任意の他の目的のために用いられてもよい。
ＵＡＶを見ている観察者は、ＵＡＶによって生成されたバックグラウンドノイズを聴くことがある。例えば、個人がターゲットである、またはターゲットの近くにあり、かつ、ＵＡＶが近くにある場合、個人は、複数のプロペラ、支持機構、複数のモータ、カメラまたはＵＡＶの任意の他のノイズ生成コンポーネントの音などの、ＵＡＶのバックグラウンドノイズを聴くことがある。ノイズ除去が１つまたは複数のプロセッサによって行われ得る結果、データが、バックグラウンドノイズ干渉の低減された信号を与えるように処理されるべく、音源収集マイクロフォンによって収集され得る。しかしながら、物理的に存在する個人に対して、ＵＡＶの音は、低減されないことがある。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、観察者から見た場合に、ＵＡＶの音を減少させ得る能動的なノイズ除去技術を用いてもよい。ＵＡＶは、ノイズを環境中に発し得る１つまたは複数のノイズエミッタを含んでもよい。ノイズエミッタによって発信されたノイズは、ＵＡＶの複数のノイズ生成コンポーネントによって環境中に発信されたノイズのいくつかまたは全てを、緩和することがある。そのため、ＵＡＶ付近に立っている個人は、ＵＡＶの複数のノイズ生成コンポーネントからのノイズを聴かないことがあり、または、ＵＡＶの複数のノイズ生成コンポーネントからの弱められたまたは低減されたノイズを聴くことがある。
図７は、本発明の実施形態に係るノイズキャンセラが設置されるＵＡＶの例を示す。バックグラウンドノイズ生成コンポーネント及びバックグラウンドマイクロフォンは、図７に示されるように、図２及び３を参照して記載されているものを含んでもよく、または、これらと本質的に同じであってもよい。いくつかの実施形態では、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されるノイズを減少させるために、追加的な複数の能動型ノイズキャンセラが、ＵＡＶ上において、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの予め定められた近接領域内に設置されてもよい。
図７に示されるように、ＵＡＶ７１０は、４つのアーム７２０の複数の遠位端に配置される４つの回転翼／プロペラ７４０を備えてもよい。４つのアーム７２０は、ＵＡＶの本体７３０から径方向に向かって、外方に延びてもよい。本実施形態における４つのアーム及び４つの回転翼／プロペラは、例示である。他の実施形態では、ＵＡＶのアームの数が推進ユニット、すなわち回転翼の数と一致する限り、任意の数のアームが用いられてもよい。さらに、ＵＡＶ７１０は、限定的ではないが、複数の支持機構、複数のカメラ及び複数のセンサを含む複数の様々な積載物を支持してもよい。
図７の説明的な実施形態において、４つのバックグラウンドマイクロフォン７６０は、４つの推進ユニットに従って、ＵＡＶの複数のアーム７２０の複数の遠位端にそれぞれ配置されてもよく、１つの音源収集マイクロフォン７５０は、ＵＡＶ本体の中央部分に配置されてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォン７６０は、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネント（例えば、複数の回転翼／プロペラ７４０）によって生成されたバックグラウンドノイズを収集してもよい。音源収集マイクロフォン７５０は、ターゲット音声、例えば、関心の対象である人からの音声信号を収集してもよい。さらに、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズを除去するために、４つのノイズキャンセラ７７０が、４つの回転翼／プロペラ７４０に対応して与えられてもよい。
いくつかの実施形態では、複数の能動型ノイズキャンセラが、ＵＡＶ上に設置されてもよい。本明細書における複数のノイズキャンセラ、複数のノイズエミッタまたは複数のスピーカについてのあらゆる説明は、任意の種類の複数の能動型ノイズキャンセラに適用可能である。用語「複数の能動型ノイズキャンセラ」は、「能動的ノイズ制御」としても知られるが、防音、複数の消音装置、複数の振動マウント、複数の減衰処理、吸音処理を含み得る、望ましくない音及び振動を制御するための従来の「受動的」な複数の方法から差別化される。
いくつかの実施形態では、能動型ノイズキャンセラは、元の音に対して位相が反転された音波を放射するノイズ除去スピーカであってもよい。音波は、元の音と同じ振幅を有してもよい。音波は、ノイズ生成コンポーネントからの元の音に対して、位相が反転された同じ振幅を有してもよい。複数の音波は、互いを組み合わせて、効果的に相殺してもよい。いくつかの実施形態では、振幅及び／または元の音から反転された位相におけるいくつかの軽微な変更が、ノイズ除去スピーカによって発信されてもよい。ノイズ除去スピーカは、元の音の認知を除去または減少させ得るノイズを発してもよい。例えば、観察者は、元のバックグラウンドノイズの約８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％、１０％、５％または１％以下を聴くことがある。駆動ノイズまたはモータノイズのような、繰り返され、かつ音量が変化しない複数の音は、能動型ノイズキャンセラによる除去が成功する可能性がより高くなり得る。
ノイズ除去スピーカは、フルレンジ、ウーハ、ツイータまたはミッドレンジであってもよい。ノイズ除去スピーカの断面形状は、円弧または平坦であってもよい。ノイズ除去スピーカの平面形状は、円形、楕円形、三角形、正方形、矩形、菱形または多角形であってもよい。
ノイズ除去スピーカは、１００ｃｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、対角線、直径）を有してもよい。いくつかの例において、最大寸法は、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２．０ｃｍ、２．５ｃｍ、３ｃｍ、３．５ｃｍ、４ｃｍ、４．５ｃｍ、５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍ、６．５ｃｍ、７ｃｍ、７．５ｃｍ、８ｃｍ、８．５ｃｍ、９ｃｍ、９．５ｃｍ、１０ｃｍ、１０．５ｃｍ、１１ｃｍ、１１．５ｃｍ、１２ｃｍ、１２．５ｃｍ、１３ｃｍ、１３．５ｃｍ、１４ｃｍ、１４．５ｃｍ、１５ｃｍ、１５．５ｃｍ、１６ｃｍ、１６．５ｃｍ、１７ｃｍ、１７．５ｃｍ、１８ｃｍ、１８．５ｃｍ、１９ｃｍ、１９．５ｃｍ、２０ｃｍ、２１ｃｍ、２５ｃｍ、３０ｃｍ、３５ｃｍ、４０ｃｍ、４５ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍまたは１００ｃｍ以下であってもよい。ノイズ除去スピーカは、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれる最大寸法を有してもよい。
ノイズ除去スピーカは、軽量であってもよい。例えば、ノイズ除去スピーカは、１ｍｇ、１０ｍｇ、３０ｍｇ、５０ｍｇ、１００ｍｇ、５００ｍｇ、１ｇ、２ｇ、３ｇ、５ｇ、７ｇ、１０ｇ、１２ｇ、１５ｇ、２０ｇ、２５ｇ、３０ｇ、３５ｇ、４０ｇ、４５ｇ、５０ｇ、６０ｇ、７０ｈ、８０ｈ、９０ｇ、１００ｇ、１２０ｇ、１５０ｇ、２００ｇ、２５０ｇ、３００ｇ、３５０ｇ、４００ｇ、４５０ｇ、５００ｇ、６００ｇ、７００ｇ、８００ｇ、９００ｇ、１ｋｇ、１．１ｋｇ、１．２ｋｇ、１．３ｋｇ、１．４ｋｇ、１．５ｋｇ、１．７ｋｇ、２ｋｇ、２．２ｋｇ、２．５ｋｇ、３ｋｇ、３．５ｋｇ、４ｋｇ、４．５ｋｇまたは５ｋｇ以下の重さを有してもよい。ノイズ除去スピーカは、本明細書に記載された複数の値のいずれか２つの間の範囲に含まれる重さを有してもよい。
ノイズ除去スピーカの周波数の範囲は、２０Ｈｚから２０ｋＨｚの人間の音声スペクトルを少なくともカバーしてもよい。ノイズ除去スピーカの周波数の範囲の下限は、５Ｈｚ、１０Ｈｚ、２０Ｈｚ、２５Ｈｚ、３０Ｈｚ、４０Ｈｚ、５０Ｈｚ、７０Ｈｚ、８０Ｈｚ、９０Ｈｚ、１００Ｈｚ、１３０Ｈｚ、１５０Ｈｚ、２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、７００Ｈｚまたは１ｋＨｚ以下であってもよく、ノイズ除去スピーカの周波数の範囲の上限は、２ｋＨｚ、２．５ｋＨｚ、３ｋＨｚ、３．１ｋＨｚ、３．１５ｋＨｚ、３．２ｋＨｚ、３．５ｋＨｚ、４ｋＨｚ、６ｋＨｚ、８ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１２ｋＨｚ、１４ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、１８ｋＨｚ、１９ｋＨｚ、２０ｋＨｚ、３０ｋＨｚ、４０ｋＨｚ、５０ｋＨｚ、７０ｋＨｚ、８０ｋＨｚまたは１００ｋＨｚ以上であってもよい。
スピーカの感度は、電力入力１ワットによってスピーカから抽出された音出力量の測定値である。スピーカの感度は、スピーカから１メートル離れて測定される１ワットテストトーンを用いて、デシベル（ｄＢ）で特定される。いくつかの例において、ノイズ除去スピーカの感度は、５０ｄＢ、５５ｄＢ、６０ｄＢ、６５ｄＢ、７０ｄＢ、７３ｄＢ、７５ｄＢ、７８ｄＢ、８０ｄＢ、８３ｄＢ、８５ｄＢ、８８ｄＢ、９０ｄＢ、９３ｄＢ、９５ｄＢ、９８ｄＢ、１００ｄＢ、１０３ｄＢ、１０５ｄＢ、１０８ｄＢ、１１０ｄＢ、１１３ｄＢ、１１５ｄＢ、１１８ｄＢ、１２０ｄＢ、１２５ｄＢ、１３０ｄＢ、１４０ｄＢまたは１５０ｄＢ以上であってもよい。
スピーカは、全方向性にノイズを発してもよい。代替的に、スピーカは、主に単一の方向に、２つの方向に、または任意の数の複数の方向に、ノイズを発してもよい。スピーカは、音源収集マイクロフォンに向けられたノイズを発してもよい。スピーカは、主にバックグラウンドマイクロフォンの方向にノイズを発してもよく、またはしなくてもよい。
いくつかの実施形態では、ノイズキャンセラは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネント上に直接配置されてもよい。例えば、ノイズキャンセラは、最良のバックグラウンドノイズ除去のために、ＵＡＶの複数の推進ユニット上に配置されてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから離れて、予め定められた近接領域内にノイズキャンセラは、配置されてもよい。いくつかの実施形態では、能動型ノイズキャンセラは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの外部に配置されてもよい。例えば、能動型ノイズキャンセラは、推進ユニットのハウジングの外側に配置されてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、能動型ノイズキャンセラは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの内部に配置されてもよい。例えば、能動型ノイズキャンセラは、推進ユニットのハウジングの内側に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、ノイズキャンセラは、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの予め定められた近接領域内にあってもよい。ノイズキャンセラとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の予め定められた近接領域は、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２ｃｍ、２．５ｃｍ、３ｃｍ、３．５ｃｍ、４ｃｍ、４．５ｃｍ、５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍ、６．５ｃｍ７ｃｍ、７．５ｃｍ、８ｃｍ、８．５ｃｍ、９ｃｍ、９．５ｃｍまたは１０ｃｍ以下であってもよい。予め定められた近接領域は、本明細書に記載された複数の値のいずれか以下であってもよい。予め定められた距離は、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれてもよい。ノイズキャンセラは、音源収集マイクロフォンよりノイズ生成コンポーネントに近くてもよい。ノイズキャンセラは、ノイズ生成コンポーネントに対して、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間の距離の５０％、２５％、１０％、５％または１％内にあってもよい。ノイズ生成コンポーネントは、ノイズ生成コンポーネントと音源収集マイクロフォンとの間に位置してもよい。
いくつかの実施形態では、複数のノイズキャンセラが、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数に従って与えられてもよい。例えば、各々がモータ及びプロペラを備える４つの推進ユニットを有するマルチロータＵＡＶに対して、４つの能動型ノイズキャンセラが対応するように与えられ、各々が対応する推進ユニットからノイズを除去してもよい。いくつかの実施形態では、複数のさらなるノイズキャンセラが、ＵＡＶによって支持される他の複数の積載物に対して与えられてもよい。例えば、複数のさらなるノイズキャンセラが、これら複数の積載物によって生成されたノイズを除去するためにカメラまたはジンバルに対して与えられてもよい。任意に、能動型ノイズキャンセラの数は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数より小さくてもよい。例えば、４つの推進ユニットを有するマルチロータＵＡＶに対して、１、２または３つだけのノイズキャンセラが、４つの推進ユニットからノイズを除去するために与えられてもよい。代替的に、能動型ノイズキャンセラの数は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数より多くてもよい。例えば、４つの推進ユニットを有するマルチロータＵＡＶに対して、５、６、７、８またはそれより多くのノイズキャンセラが、４つの推進ユニットからノイズを除去するために与えられてもよい。能動型ノイズキャンセラの数は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの数と等しくてもよい。複数の能動型ノイズキャンセラは、これらそれぞれの複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントのごく近接領域にあってもよい。
いくつかの実施形態では、ノイズキャンセラは、専用のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの音を減少させまたは除去するために、音を発してもよい。他の実施形態では、ノイズキャンセラは、複数のバックグラウンドノイズコンポーネントの音を減少させまたは除去するために、音を発してもよい。複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントからの複数の音は、ノイズキャンセラが生成する音を決定するために組み合わせられ及び／または解析されてもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズを含む音声データを収集するように構成されるバックグラウンドマイクロフォンは、バックグラウンドノイズ生成コンポーネント上に直接配置されてもよい。例えば、複数のバックグラウンドマイクロフォンは、最良のバックグラウンドノイズ取得のために、ＵＡＶの複数の推進ユニット上に配置されてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンは、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離内に配置されてもよい。複数のバックグラウンドマイクロフォンは、本明細書の他の箇所に記載されたように、任意の複数の態様で配置されてもよく、本明細書の他の箇所に記載されたように、任意の特性を有してもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンとバックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の予め定められた距離は、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、１ｃｍ、１．５ｃｍ、２ｃｍ、２．５ｃｍ、３ｃｍ、３．５ｃｍ、４ｃｍ、４．５ｃｍ、５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍ、６．５ｃｍ７ｃｍ、７．５ｃｍ、８ｃｍ、８．５ｃｍ、９ｃｍ、９．５ｃｍまたは１０ｃｍ以下であってもよい。予め定められた距離は、本明細書に記載された複数の値のいずれか以下であってもよい。予め定められた距離は、本明細書に記載された複数の値のうちいずれか２つの間の範囲に含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、バックグラウンドマイクロフォンは、回転翼の下方に配置されてもよい。他の実施形態において、バックグラウンドマイクロフォンは、プロペラの下方に配置されてもよい。さらなる実施形態において、バックグラウンドマイクロフォンは、回転翼またはプロペラに隣接して配置されてもよい。バックグラウンドノイズ信号を推進ユニットからより正確に収集するために、複数のバックグラウンドマイクロフォンは、可能な限り複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近くに配置されることが望ましい。カメラ、ジンバルまたは他の積載物がＵＡＶによってさらに支持されるいくつかの実施形態において、追加的な複数のバックグラウンドマイクロフォンが、これら複数の積載物によって生成されたノイズを収集するために与えられてもよい。
いくつかの実施形態では、ノイズキャンセラによって発信される音声信号の振幅が、対応するバックグラウンドマイクロフォンによって収集されたバックグラウンドノイズの振幅と同一となり得るように、ノイズキャンセラは、対応するバックグラウンドマイクロフォンと共に、またはそのごく近接領域に構成されてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、ノイズキャンセラからノイズ生成コンポーネントに対する予め定められた距離は、ノイズ生成コンポーネントに対するバックグラウンドマイクロフォンの予め定められた距離より短い距離である。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンを備えてもよい。いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶ本体の中央部分に配置される。ターゲット音声信号をソースから収集するために、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶ本体の下方に設置されてもよい。任意に、音源収集マイクロフォンがターゲット音声信号を収集し得る限り、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶ上の任意の位置、例えば、ＵＡＶ本体の内側、ＵＡＶ本体の上面またはＵＡＶ本体の側面に設置されてもよい。複数の音源収集マイクロフォンは、本明細書の他の箇所に記載されたように、任意の複数の態様で配置されてもよく、本明細書の他の箇所に記載されたように、任意の特性を有してもよい。
いくつかの実施形態では、図７に示されるように、音源収集マイクロフォン７５０は、ＵＡＶ本体７３０の中央部分に配置されてもよい。ターゲット音声信号をソースから収集するために、音源収集マイクロフォン７５０は、ＵＡＶ本体７３０の下方に設置されてもよい。任意に、音源収集マイクロフォン７５０が、ＵＡＶ７１０上の任意の位置に設置されてもよい。例えば、音源収集マイクロフォン７５０がターゲット音声信号を収集し得る限り、音源収集マイクロフォン７５０は、ＵＡＶ本体の内側、ＵＡＶ本体の上面またはＵＡＶ本体の側面のいずれかに配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォン７５０は、独立したコンポーネントとして与えられてもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォン７５０が、ＵＡＶまたは任意の積載物の内蔵コンポーネントとして与えられてもよい。例えば、音源収集マイクロフォンは、ＵＡＶの積載物たり得るカメラに内蔵されてもよい。
いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォン７５０は、複数のバックグラウンドマイクロフォン７６０より離れた距離にある複数のソースからターゲット音声信号を収集してもよい。これは、例えば、バックグラウンドマイクロフォン７６０より高い感度を有する音源収集マイクロフォン７５０を構成することによって、実現される可能性がある。より良い音声収集のために、例えば、音源収集マイクロフォン７５０は、単一指向性マイクロフォンであってもよく、その極性パターンは、ショットガンであってもよい。
いくつかの実施形態では、ＵＡＶは、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、受信された複数の信号に基づいて、少なくとも１つのノイズキャンセラによって発信されるべき音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを備えてもよい。ノイズキャンセラによって発信された音声信号は、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データと実質的に同じ振幅であるが、反転された位相を有してもよい。本明細書におけるプロセッサについてのあらゆる説明は、本明細書の他の箇所に記載された複数のプロセッサの任意の複数の構成または複数の特性を有し得る１つまたは複数のプロセッサに適用可能である。
バックグラウンドノイズの音波及びノイズキャンセラによって放射された音波は、組み合わせられて、互いを効果的に相殺してもよい。いくつかの実施形態では、バックグラウンドノイズの音波は、ノイズキャンセラによって放射された音波によって、実質的に弱められまたは低減されてもよい。つまり、少なくとも音源収集マイクロフォン７５０において、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズは、除去されまたは低減されてもよい。換言すれば、少なくとも音源収集マイクロフォン７５０において、ＵＡＶは、実質的に静音である。音源収集マイクロフォン７５０は、バックグラウンドノイズ生成コンポーネントによって生成されたバックグラウンドノイズを実質的に収集しなくてもよく、ターゲット音声信号のみを収集してもよい。
音源収集マイクロフォンによってキャプチャされるバックグラウンドノイズは、少なくとも９９％、９５％、９０％、８０％、７０％、６０％、５０％、４０％、３０％、２０％または１０％だけ低減されてもよい。ノイズキャンセラによって発信された音は、音源収集マイクロフォンにおける複数のノイズ生成コンポーネントからのバックグラウンドノイズの複数の影響を減少させてもよい。いくつかの実施形態では、音源収集マイクロフォンによってキャプチャされる音声データは、ユーザのために記録及び／または再生されてもよい。いくつかの例において、さらなる複数のノイズ除去技術が用いられてもよい。例えば、複数のノイズ生成コンポーネントまたは追加的な複数のバックグラウンドマイクロフォン付近の複数のバックグラウンドマイクロフォンを用いる複数のノイズ除去技術が、提供されてもよい。いくつかの例において、追加的な複数のバックグラウンドマイクロフォンまたは同じ複数のバックグラウンドマイクロフォンは、低減されたバックグラウンドノイズをキャプチャしてもよく、１つまたは複数のプロセッサは、複数の低減されたバックグラウンドノイズ信号、音源収集マイクロフォンによって収集された複数の音声信号を受信し、バックグラウンドノイズによる干渉をさらに減少させ得る処理された信号を生成してもよい。これは、本明細書の他の箇所に記載されたように、マルチチャンネルＲＬＳ技術を用いて行われてもよい。つまり、バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、能動型ノイズ除去及び信号処理の複数の組み合わせが行われてもよい。
図８は、本発明の実施形態に係るノイズキャンセラを備えるＵＡＶの例を示す。実施形態では、例示目的で示されるように、４つのバックグラウンドマイクロフォン８６０及び４つのノイズキャンセラ８７０は、複数のノイズ生成コンポーネントとして機能する４つの回転翼／プロペラ８４０に対して、対応するように配置されてもよい。バックグラウンドマイクロフォンは、回転翼の下方にそれぞれ設置されてもよい。ノイズキャンセラは、バックグラウンドマイクロフォンのごく近接領域に配置されてもよい。任意に、ノイズキャンセラは、回転翼上または回転翼の予め定められた近接領域内に配置されてもよい。実施形態において示されるように、ターゲット音声信号は、ＵＡＶ８１０の下方にいる人間８８０の声の信号であってもよい。代替的に、いくつかの実施形態では、ターゲット音声信号は、ＵＡＶに対して任意の位置関係を有する任意の可動または静止したオブジェクトからのものであってもよい。
各バックグラウンドマイクロフォンは、それぞれの回転翼によって生成されたバックグラウンドノイズを収集してもよい。バックグラウンドマイクロフォンによって収集され、振幅−時間図において曲線として示されるバックグラウンドノイズが、プロセッサに供給されてもよい。プロセッサは、受信された信号に基づいて、対応するノイズキャンセラによって発信されるべき音声信号を生成し、バックグラウンドマイクロフォンによって収集されたバックグラウンドノイズと同じ振幅であるが反転された位相を有する音声信号を発信するように、対応するノイズキャンセラ、例えば、ノイズ除去スピーカを制御してもよい。
回転翼からのバックグラウンドノイズ及びノイズキャンセラによって発信された音声信号は、少なくとも音源収集マイクロフォンの位置において、実質的に干渉し、互いを相殺してもよい。換言すれば、飛行中のＵＡＶは、少なくとも音源収集マイクロフォンの位置いおいて、実質的に静音であってもよい。そのため、音源収集マイクロフォンは、回転翼によって生成されたバックグラウンドノイズを実質的に収集しなくてもよく、関心の対象であるターゲット音声信号のみを収集してもよい。
本明細書に記載された複数のシステム、複数のデバイス及び複数の方法は、多様な複数の可動オブジェクトに適用可能である。前述されたように、本明細書におけるＵＡＶなどの航空機についてのあらゆる説明は、あらゆる可動オブジェクトに適用可能であり、これらのために利用可能である。本明細書における航空機についてのあらゆる説明は、詳細には、複数のＵＡＶに適用可能である。本発明の可動オブジェクトは、空中（例えば、固定翼航空機、回転翼航空機または固定翼もしくは回転翼のいずれも有さない航空機）、水中（例えば、船または潜水艦）、地上（例えば、乗用車、トラック、バス、バン、オートバイなどの自動車、杖、釣竿などの可動構造もしくはフレーム、または電車）、地下（例えば、地下鉄）、宇宙（例えば、宇宙飛行機、衛星または宇宙探査機）またはこれら複数の環境の任意の組み合わせのような任意の適切な環境内を移動するように構成されてもよい。可動オブジェクトは、車両、例えば、本明細書の他の箇所に記載された車両であってもよい。いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、人間または動物のような生きた対象物によって支持されてもよく、または、生きた対象物から離陸してもよい。適切な複数の動物は、鳥類、イヌ、ネコ、ウマ、ウシ、ヒツジ、ブタ、イルカ、齧歯動物または昆虫を含んでもよい。
可動オブジェクトは、６の自由度（例えば、並進において３の自由度、回転において３の自由度）について環境内を自由に移動可能であってもよい。代替的に、可動オブジェクトの動きは、例えば、予め定められた経路、軌道または向きによって、１つまたは複数の自由度について拘束されてもよい。動きは、任意の適切な駆動メカニズム、例えば、エンジンまたはモータによって、駆動されてもよい。可動オブジェクトの駆動メカニズムは、任意の適切なエネルギー源、例えば、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギーまたはこれらの任意の適切な組み合わせによって動力供給されてもよい。可動オブジェクトは、本明細書の他の箇所に記載されたように、推進システムを介して自己推進してもよい。推進システムは、任意に、エネルギー源、例えば、電気エネルギー、磁気エネルギー、太陽エネルギー、風カエネルギー、重力エネルギー、化学エネルギー、核エネルギーまたはこれらの任意の適切な組み合わせによって動作してもよい。代替的に、可動オブジェクトは、生物によって支持されてもよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトは、航空機であってもよい。例えば、複数の航空機は、固定翼航空機（例えば、飛行機、グライダ）、回転翼航空機（例えば、ヘリコプタ、回転翼機）、固定翼及び回転翼双方を有する航空機、またはこのいずれも有さない航空機（例えば、飛行船、熱気球）であってもよい。航空機は、例えば、空中を自己推進するように、自己推進してもよい。自己推進航空機は、推進システム、例えば、１つまたは複数のエンジン、モータ、ホイール、車軸、磁石、回転翼、プロペラ、ブレード、ノズルまたはこれらの任意の適切な組み合わせを含む推進システムを用いてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトが、面から離陸し、面に着陸し、その現在位置及び／または向きを維持し（例えば、ホバリング）、向きを変更し、及び／または位置を変更することを可能にするために、推進システムが用いられてもよい。
可動オブジェクトは、ユーザによって遠隔制御されてもよく、または、可動オブジェクト内または上の乗員によって現地で制御されてもよい。可動オブジェクトは、別の車両の乗員を介して遠隔制御されてもよい。いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、ＵＡＶのような無人可動オブジェクトである。ＵＡＶのような無人可動オブジェクトは、可動オブジェクトに乗員が搭乗しなくてもよい。可動オブジェクトは、人間または自律的制御システム（例えば、コンピュータ制御システム）またはこれらの任意の適切な組み合わせによって制御されてもよい。可動オブジェクトは、自律的または半自律的ロボット、例えば、人工知能を有するように構成されるロボットであってもよい。
可動オブジェクトは、任意の適切なサイズ及び／または寸法を有してもよい。いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、乗員が車両内または上に搭乗可能なサイズ及び／または寸法であってもよい。代替的に、可動オブジェクトは、乗員が車両内または上に搭乗可能なサイズ及び／または寸法より小さくてもよい。可動オブジェクトは、人間による持ち上げまたは支持に適したサイズ及び／または寸法であってもよい。代替的に、可動オブジェクトは、人間による持ち上げまたは支持に適したサイズ及び／または寸法より大きくてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトは、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍまたは１０ｍ以下の最大寸法（例えば、長さ、幅、高さ、直径、対角線）を有してもよい。最大寸法は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍまたは１０ｍ以上であってもよい。例えば、可動オブジェクトの複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍまたは１０ｍ以下であってもよい。代替的に、複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、約２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、５０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、５ｍまたは１０ｍ以上であってもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、１００ｃｍ×１００ｃｍ×１００ｃｍ未満、５０ｃｍ×５０ｃｍ×３０ｃｍ未満、または５ｃｍ×５ｃｍ×３ｃｍ未満の体積を有してもよい。可動オブジェクトの全体積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３３、１ｍ３または１０ｍ３以下であってもよい。逆に、可動オブジェクトの全体積は、約１ｃｍ３、２ｃｍ３、５ｃｍ３、１０ｃｍ３、２０ｃｍ３、３０ｃｍ３、４０ｃｍ３、５０ｃｍ３、６０ｃｍ３、７０ｃｍ３、８０ｃｍ３、９０ｃｍ３、１００ｃｍ３、１５０ｃｍ３、２００ｃｍ３、３００ｃｍ３、５００ｃｍ３、７５０ｃｍ３、１０００ｃｍ３、５０００ｃｍ３、１０，０００ｃｍ３、１００，０００ｃｍ３、１ｍ３または１０ｍ３以上であってもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクトの設置面積（可動オブジェクトによって覆われる側方断面積を指すことがある）は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２または５ｃｍ２以下であってもよい。逆に、設置面積は、約３２，０００ｃｍ２、２０，０００ｃｍ２、１０，０００ｃｍ２、１，０００ｃｍ２、５００ｃｍ２、１００ｃｍ２、５０ｃｍ２、１０ｃｍ２または５ｃｍ２以上であってもよい。
いくつかの例において、可動オブジェクトの重量は、１０００ｋｇ以下であってもよい。可動オブジェクトの重量は、約１０００ｋｇ、７５０ｋｇ、５００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、８０ｋｇ、７０ｋｇ、６０ｋｇ、５０ｋｇ、４５ｋｇ、４０ｋｇ、３５ｋｇ、３０ｋｇ、２５ｋｇ、２０ｋｇ、１５ｋｇ、１２ｋｇ、１０ｋｇ、９ｋｇ、８ｋｇ、７ｋｇ、６ｋｇ、５ｋｇ、４ｋｇ、３ｋｇ、２ｋｇ、１ｋｇ、０．５ｋｇ、０．１ｋｇ、０．０５ｋｇまたは０．０１ｋｇ以下であってもよい。逆に、重量は、約１０００ｋｇ、７５０ｋｇ、５００ｋｇ、２００ｋｇ、１５０ｋｇ、１００ｋｇ、８０ｋｇ、７０ｋｇ、６０ｋｇ、５０ｋｇ、４５ｋｇ、４０ｋｇ、３５ｋｇ、３０ｋｇ、２５ｋｇ、２０ｋｇ、１５ｋｇ、１２ｋｇ、１０ｋｇ、９ｋｇ、８ｋｇ、７ｋｇ、６ｋｇ、５ｋｇ、４ｋｇ、３ｋｇ、２ｋｇ、１ｋｇ、０．５ｋｇ、０．１ｋｇ、０．０５ｋｇまたは０．０１ｋｇ以上であってもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、可動オブジェクトによって支持される積荷に対して小さくてもよい。積荷は、本明細書の他の箇所にさらに詳細に記載されるように、積載物及び／または支持機構を含んでもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの重量と負荷荷重との比は、約１：１より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの重量と負荷荷重との比は、約１：１より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。任意に、支持機構重量と負荷荷重との比は、約１：１より大きくてもよく、これより小さくてもよく、またはこれと等しくてもよい。所望の場合には、可動オブジェクトの重量と負荷荷重との比は、１：２、１：３、１：４、１：５、１：１０以下、またはさらに小さくてもよい。逆に、可動オブジェクトの重量と負荷荷重との比も、２：１、３：１、４：１、５：１、１０：１以上、またはさらに大きくてもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、低エネルギー消費であってもよい。例えば、可動オブジェクトの使用は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満またはそれより少なくてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクトの支持機構は、低エネルギー消費であってもよい。例えば、支持機構の使用は、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満またはそれより少なくてもよい。任意に、可動オブジェクトの積載物は、例えば、約５Ｗ／ｈ、４Ｗ／ｈ、３Ｗ／ｈ、２Ｗ／ｈ、１Ｗ／ｈ未満またはそれより少ない低エネルギー消費であってもよい。
図９は、本発明の複数の実施形態に係る無人航空機（ＵＡＶ）９００を示す。ＵＡＶは、本明細書に記載されたように、可動オブジェクトの例であってもよい。ＵＡＶ９００は、４つの回転翼９０２、９０４、９０６および９０８を有する推進システムを含んでもよい。任意の数の（例えば、１、２、３、４、５、６またはそれより多くの）回転翼が、与えられてもよい。無人航空機の複数の回転翼、複数の回転翼部品または他の複数の推進システムは、無人航空機がホバリング／位置を維持し、向きを変更し、及び／または位置を変更することを可能とする。複数の対向する回転翼の複数のシャフト間の距離は、任意の適切な長さ９１０であってもよい。例えば、長さ９１０は、２ｍ以下であってもよく、または５ｍ以下であってもよい。いくつかの実施形態では、長さ９１０は、４０ｃｍから１ｍ、１０ｃｍから２ｍまたは５ｃｍから５ｍの範囲内にあってもよい。ＵＡＶについての本明細書におけるあらゆる説明は、可動オブジェクト、例えば、異なるタイプの可動オブジェクトに適用可能であり、逆もまた同様である。ＵＡＶは、本明細書に記載されたように、補助装置付き離陸システムまたは方法を用いてもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクトは、積荷を支持するように構成されてもよい。積荷は、１つまたは複数の乗客、貨物、機器、器具等を含んでもよい。積荷は、ハウジング内に与えられてもよい。ハウジングは、可動オブジェクトのハウジングと別個に、または可動オブジェクトのハウジングの一部であってもよい。代替的に、可動オブジェクトがハウジングを有さず、積荷がハウジングを備えてもよい。代替的に、積荷の一部または積荷全体は、ハウジングなしで与えられてもよい。積荷は、可動オブジェクトに対して強固に固定されてもよい。任意に、積荷は、可動オブジェクトに対して可動（例えば、可動オブジェクトに対して並進可能または回転可能）であってもよい。積荷は、本明細書の他の箇所に記載されたように、積載物及び／または支持機構を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、固定された基準フレーム（例えば、周囲の環境）及び／または互いに対する可動オブジェクト、支持機構及び積載物の動きは、端末によって制御されてもよい。端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物から離れた位置にある遠隔制御デバイスであってもよい。端末は、支持プラットフォームに配置または固定されてもよい。代替的に、端末は、ハンドヘルドまたはウェアラブルデバイスであってもよい。例えば、端末は、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、コンピュータ、眼鏡、手袋、ヘルメット、マイクロフォンまたは適切なこれらの組み合わせを含んでもよい。端末は、キーボード、マウス、ジョイスティック、タッチスクリーンまたはディスプレイのようなユーザインタフェースを含んでもよい。任意の適したユーザ入力、例えば、（例えば、端末の動き、位置またはティルトを介して）手動入力された複数のコマンド、音声制御、ジェスチャ制御または位置制御が、端末とのやり取りのために用いられてもよい。
端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の任意の適した状態を制御するために用いられてもよい。例えば、端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の位置及び／または向きを、固定された基準及び／または互いに対して制御するために用いられてもよい。いくつかの実施形態では、端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の個別の複数の要素、例えば、支持機構の駆動部品、積載物のセンサまたは積載物のエミッタを制御するために用いられてもよい。端末は、可動オブジェクト、支持機構または積載物のうち１つまたは複数と通信を行うように構成される無線通信デバイスを含んでもよい。
端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の情報を見るために適したディスプレイユニットを含んでもよい。例えば、端末は、位置、並進速度、並進加速度、向き、角速度、角加速度または任意の適したこれらの組み合わせに対して、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物情報を表示するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、端末は、積載物によって与えられた情報、例えば、機能的な積載物（例えば、カメラまたは他の画像キャプチャデバイスによって記録された複数の画像）によって与えられたデータを表示してもよい。
任意に、同じ端末で、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物からの情報を受信及び／または表示するとともに、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物、または可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の状態の双方を制御してもよい。例えば、端末は、積載物によってキャプチャされた画像データ、または積載物の位置についての情報を表示しつつ、環境に対する積載物の位置取りを制御してもよい。代替的に、異なる複数の機能に対して、異なる複数の端末が用いられてもよい。例えば、第１の端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の動きまたは状態を制御してもよく、第２の端末は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物からの情報を、受信及び／または表示してもよい。例えば、第１の端末は、積載物の位置取りを環境に対して制御するために用いられてもよく、第２の端末は、積載物によってキャプチャされた画像データを表示する。可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御及びデータ受信の双方を行う統合端末との間で、または、可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御及びデータ受信の双方を行う複数の端末との間で、様々な複数の通信モードが用いられてもよい。例えば、可動オブジェクトと、可動オブジェクトの制御及び可動オブジェクトからのデータ受信の双方を行う端末との間で、少なくとも２つの異なる通信モードが形成されてもよい。
図１０は、本発明の複数の実施形態に係る支持機構１００２及び積載物１００４を含む可動オブジェクト１０００を示す。可動オブジェクト１０００は航空機として示されるが、この表示は、限定を意図するものではなく、本明細書において前述されたように、あらゆる適した種類の可動オブジェクトが用いられてもよい。当業者であれば、複数の航空機システムに関して本明細書に記載された複数の実施形態のいずれも、任意の適した可動オブジェクト（例えば、ＵＡＶ）に適用可能であることを理解するであろう。いくつかの例において、積載物１００４は、支持機構１００２を必要とすることなく、可動オブジェクト１０００に与えられてもよい。可動オブジェクト１０００は、複数の推進メカニズム１００６、検知システム１００８及び通信システム１０１０を含んでもよい。
複数の推進メカニズム１００６は、前述されたように、複数の回転翼、プロペラ、ブレード、エンジン、モータ、ホイール、車軸、磁石またはノズルのうち１つまたは複数を含んでもよい。可動オブジェクトは、１つまたは複数、２つまたはそれより多く、３つまたはそれより多くの、または４つまたはそれより多くの推進メカニズムを有してもよい。複数の推進メカニズムは、全て同じタイプであってもよい。代替的に、１つまたは複数の推進メカニズムは、複数の異なるタイプの複数の推進メカニズムであってもよい。複数の推進メカニズム１００６は、本明細書の他の箇所に記載されたように、支持要素（例えば、駆動シャフト）のような任意の適した手段を用いて、可動オブジェクト１０００に搭載されてもよい。複数の推進メカニズム１００６は、可動オブジェクト１０００の任意の適した部分、例えば上面、底面、前面、背面、側面または適切なこれらの組み合わせに、搭載されてもよい。
いくつかの実施形態では、複数の推進メカニズム１００６は、可動オブジェクト１０００のあらゆる水平方向の動きを必要とすることなく（例えば、滑走路を下りることなく）可動オブジェクト１０００が面から垂直に離陸し、または面に対して垂直に着陸することを可能としてもよい。任意に、複数の推進メカニズム１００６は、可動オブジェクト１０００が特定の位置及び／または向きにおいて空中をホバリングすることを可能とするように動作可能であってもよい。複数の推進メカニズム１０００のうち１つまたは複数は、他の複数の推進メカニズムから独立して制御されてもよい。代替的に、複数の推進メカニズム１０００は、同時に制御されるように構成されてもよい。例えば、可動オブジェクト１０００は、複数の水平に方向付けられた、可動オブジェクトに揚力及び／または推力を与え得る回転翼を有してもよい。複数の水平に方向付けられた回転翼は、垂直離陸、垂直着陸及びホバリング性能を可動オブジェクト１０００に与えるために、駆動されてもよい。いくつかの実施形態では、水平方向に方向付けられた複数の回転翼のうち１つまたは複数は、時計回り方向に回転してもよく、水平方向の複数の回転翼のうち１つまたは複数は、反時計回り方向に回転してもよい。例えば、時計回りの回転翼の数は、反時計回りの回転翼の数と等しくてもよい。水平方向に方向付けられた複数の回転翼の各々の回転速度は、各回転翼によって生成された揚力及び／または推力を制御するために独立して異なってもよく、それにより、可動オブジェクト１０００の空間配置、速度及び／または加速度を（例えば、並進の最大３度及び回転の最大３度に対して）調整する。
検知システム１００８は、可動オブジェクト１０００の空間配置、速度及び／または加速度を（例えば、並進の最大３度及び回転の最大３度に対して）検知可能な１つまたは複数のセンサを含んでもよい。１つまたは複数のセンサは、複数のグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）センサ、複数のモーションセンサ、複数の慣性センサ、複数の近接センサまたは複数のイメージセンサを含んでもよい。検知システム１００８によって与えられた検知データは、可動オブジェクト１０００の空間配置、速度及び／または向きを（例えば、後述するように、適切なプロセッシングユニット及び／または制御モジュールを用いて）制御するために、用いられてもよい。代替的に、検知システム１００８は、可動オブジェクトの周囲環境に関するデータ、例えば、複数の気象条件、複数の潜在的障害物への近さ、複数の地理的特徴の位置、複数の人工構造物の位置等を与えるために、用いられてもよい。
通信システム１０１０は、通信システム１０１４を有する端末１０１２との複数の無線信号１０１６を介しての通信を可能にする。通信システム１０１０、１０１４は、無線通信に適した任意の数の送信機、受信機及び／または送受信機を含んでもよい。通信は、データが１つの方向のみに送信可能なように１方向通信であってもよい。例えば、１方向通信は、データを端末１０１２に送信する可動オブジェクト１０００のみを伴ってもよく、逆もまた同様である。データは、通信システム１０１０の１つまたは複数の送信機から通信システム１０１２の１つまたは複数の受信機に送信されてもよく、逆もまた同様である。代替的に、通信は、データが可動オブジェクト１０００及び端末１０１２の間で双方向に送信可能なように、２方向通信であってもよい。２方向通信は、通信システム１０１０の１つまたは複数の送信機から通信システム１０１４の１つまたは複数の受信機へのデータ送信を伴ってもよく、逆もまた同様である。
いくつかの実施形態では、端末１０１２は、可動オブジェクト１０００、支持機構１００２及び積載物１００４の１つまたは複数に制御データを与え、可動オブジェクト１０００、支持機構１００２及び積載物１００４の１つまたは複数から情報（例えば、可動オブジェクト、支持機構または積載物の位置及び／または動きについての情報、積載物カメラによってキャプチャされた画像データのような、積載物によって検知されたデータ）を受信してもよい。いくつかの例において、端末からの制御データは、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の複数の相対位置、複数の動き、複数の駆動または複数の制御に対する複数の命令を含んでもよい。例えば、制御データは、可動オブジェクトの位置及び／または向きの変更（例えば、複数の推進メカニズム１００６の制御を介して）または可動オブジェクトに対する積載物の動き（例えば、支持機構１００２の制御を介して）をもたらしてもよい。端末からの制御データは、積載物の制御、例えば、カメラまたは他の画像キャプチャデバイスの動作の制御（例えば、静止画または動画の撮影、ズームインまたはアウト、電源オンまたはオフ、複数の撮像モードの切り替え、画像解像度の変更、焦点の変更、被写界深度の変更、露出時間の変更、視野角または視野の変更）をもたらしてもよい。いくつかの例において、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物からの複数の通信は、（例えば、検知システム１００８または積載物１００４の）１つまたは複数のセンサからの情報を含んでもよい。複数の通信は、１つまたは複数の異なるタイプの複数のセンサ（例えば、複数のＧＰＳセンサ、複数のモーションセンサ、慣性センサ、複数の近接センサまたは複数のイメージセンサ）から検知された情報を含んでもよい。このような情報は、可動オブジェクト、支持機構及び／または積載物の位置（例えば、位置、向き）、動きまたは加速度に関するものであってもよい。積載物からのこのような情報は、積載物によってキャプチャされたデータまたは積載物の検知された状態を含んでもよい。端末１０１２によって送信されて与えられた制御データは、可動オブジェクト１０００、支持機構１００２または積載物１００４の１つまたは複数の状態を制御するように構成されてもよい。代替的に、または組み合わせで、端末が可動オブジェクト１０００、支持機構１００２及び積載物１００４の各々と独立して通信を行い、かつ、これらを制御できるように、支持機構１００２及び積載物１００４は、各々、端末１０１２と通信を行うように構成される通信モジュールをさらに含んでもよい。
いくつかの実施形態では、可動オブジェクト１０００は、端末１０１２に加えて、または端末１０１２の代わりに、他の遠隔デバイスと通信を行うように構成されてもよい。端末１０１２は、可動オブジェクト１０００のみならず、他の遠隔デバイスとも通信を行うように構成されてもよい。例えば、可動オブジェクト１０００及び／または端末１０１２は、他の可動オブジェクトまたは他の可動オブジェクトの支持機構もしくは積載物と通信を行ってもよい。所望の場合には、遠隔デバイスは、第２の端末または他のコンピューティングデバイス（例えば、コンピュータ、ラップトップ、タブレット、スマートフォンまたは他のモバイルデバイス）であってもよい。遠隔デバイスは、データを可動オブジェクト１０００に送信し、可動オブジェクト１０００からデータを受信し、データを端末１０１２に送信し、及び／または端末１０１２からデータを受信するように構成されてもよい。任意に、遠隔デバイスは、可動オブジェクト１０００及び／または端末１０１２から受信されたデータがウェブサイトまたはサーバにアップロード可能なように、インターネットまたは他の通信ネットワークに接続されてもよい。
図１１は、可動オブジェクトを制御するための、本発明の複数の実施形態に係るシステム１１００のブロック図による模式図である。システム１１００は、本明細書において開示された複数のシステム、複数のデバイス及び複数の方法の任意の適した実施形態との組み合わせで用いられてもよい。システム１１００は、検知モジュール１１０２、プロセッシングユニット１１０４、非一時的コンピュータ可読媒体１１０６、制御モジュール１１０８及び通信モジュール１１１０を含んでもよい。
検知モジュール１１０２は、複数の可動オブジェクトに関する情報を異なる複数の態様で収集する複数の異なるタイプの複数のセンサを用いてもよい。複数の異なるタイプの複数のセンサは、複数の異なるタイプの信号または異なる複数のソースからの複数の信号を検知してもよい。例えば、複数のセンサは、複数の慣性センサ、複数のＧＰＳセンサ、複数の近接センサ（例えば、ライダ）または複数のビジョン／イメージセンサ（例えば、カメラ）を含んでもよい。検知モジュール１１０２は、複数のプロセッサを有するプロセッシングユニット１１０４と動作可能に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、検知モジュールは、検知データを適切な外部デバイスまたはシステムに直接送信するように構成される送信モジュール１１１２（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ画像送信モジュール）と動作可能に連結されてもよい。例えば、送信モジュール１１１２は、検知モジュール１１０２のカメラによってキャプチャされた複数の画像を遠隔端末に送信するために用いられてもよい。
プロセッシングユニット１１０４は、１つまたは複数のプロセッサ、例えば、プログラマブルプロセッサ（例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ））を有してもよい。プロセッシングユニット１１０４は、非一時的コンピュータ可読媒体１１０６と動作可能に連結されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体１１０６は、１つまたは複数の段階を実行するためのロジック、コード及び／またはプロセッシングユニット１１０４によって実行可能な複数のプログラム命令を格納してもよい。非一時的コンピュータ可読媒体は、１つまたは複数のメモリユニット（例えば、ＳＤカードまたはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような取り外し可能メディアまたは外部ストレージ）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、検知モジュール１１０２からのデータは、非一時的コンピュータ可読媒体１１０６の複数のメモリユニットに直接伝送され、及びその内部に格納されてもよい。非一時的コンピュータ可読媒体１１０６の複数のメモリユニットは、本明細書に記載された複数の方法の任意の適した実施形態を実行するために、ロジック、コード及び／またはプロセッシングユニット１１０４によって実行可能な複数のプログラム命令を格納してもよい。例えば、プロセッシングユニット１１０４は、プロセッシングユニット１１０４の１つまたは複数のプロセッサに、検知モジュールによって生成された検知データを分析させる複数の命令を実行するように構成されてもよい。複数のメモリユニットは、プロセッシングユニット１１０４によって処理されるべき、検知モジュールからの検知データを格納してもよい。いくつかの実施形態では、非一時的コンピュータ可読媒体１１０６の複数のメモリユニットは、プロセッシングユニット１１０４によって生成された複数の処理結果を格納するために、用いられてもよい。
いくつかの実施形態では、プロセッシングユニット１１０４は、可動オブジェクトの状態を制御するように構成される制御モジュール１１０８と動作可能に連結されてもよい。例えば、制御モジュール１１０８は、可動オブジェクトの空間配置、速度、及び／または加速度を６の自由度に対して調整するために、可動オブジェクトの複数の推進メカニズムを制御するように構成されてもよい。代替的に、または組み合わせで、制御モジュール１１０８は、支持機構、積載物または検知モジュールの状態のうち１つまたは複数を制御してもよい。
プロセッシングユニット１１０４は、１つまたは複数の外部デバイス（例えば、端末、ディスプレイデバイスまたは他のリモートコントローラ）からデータを送信及び／または受信するように構成される通信モジュール１１１０と、動作可能に連結されてもよい。有線通信または無線通信のような任意の適切な通信手段が、用いられてもよい。例えば、通信モジュール１１１０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、赤外線、無線、ＷｉＦｉ、ポイントツーポイント（Ｐ２Ｐ）ネットワーク、通信ネットワーク、クラウド通信等のうち１つまたは複数を用いてもよい。任意に、タワー、衛星または移動局のような複数の中継局が、用いられてもよい。複数の無線通信は、近さに依存してもよく、または、近さに依存しなくてもよい。いくつかの実施形態では、複数の通信に対して視程が必要とされてもよく、または、必要とされなくてもよい。通信モジュール１１１０は、検知モジュール１１０２からの検知データ、プロセッシングユニット１１０４によって生成された複数の処理結果、予め定められた制御データ、端末またはリモートコントローラ等からの複数のユーザコマンドのうち１つまたは複数を、送信及び／または受信してもよい。
システム１１００の複数のコンポーネントは、任意の適切な構成で構成されてもよい。例えば、システム１１００の複数のコンポーネントのうち１つまたは複数は、可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、検知システムまたは上記のうち１つまたは複数と通信を行う追加の外部デバイスに配置されてもよい。さらに、図１１は単一のプロセッシングユニット１１０４及び単一の非一時的コンピュータ可読媒体１１０６を示すが、当業者であれば、これは限定を意図するものではなく、システム１１００は、複数のプロセッシングユニット及び／または非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよいことを認識するであろう。いくつかの実施形態では、システム１１００によって実行される処理及び／または複数のメモリ機能の任意の適切な態様が、複数の異なる位置、例えば、可動オブジェクト、支持機構、積載物、端末、検知モジュール、上記のうち１つまたは複数と通信を行う追加の外部デバイス、または適切なこれらの組み合わせのうち１つまたは複数で行われるように、１つまたは複数のプロセッシングユニット及び／または非一時的コンピュータ可読媒体は、上述された複数の位置に位置してもよい。
本発明の複数の好ましい実施形態が、本明細書において図示及び記載されたが、当業者にとっては、そのような複数の実施形態が、例示を目的としてのみ与えられていることは明らかである。ここで、当業者には、多数の変更、複数の変化及び複数の置換が、本発明から逸脱することなく想到される。本明細書に記載された本発明の複数の実施形態の様々な複数の代替例が、本発明を実施する上で利用可能であることが理解されるべきである。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定めるものであり、それにより、これらの特許請求の範囲及びこれらの均等物の範囲内にある複数の方法及び複数の構造が網羅されることが意図される。
［項目１］
音声フィルタリングコンポーネントを有する無人航空機（ＵＡＶ）であって、
ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンと、
上記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、十分に近い近接領域内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンと、
（ａ）（１）上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、（ｂ）上記受信された複数の信号に基づいて、処理された信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサとを備え、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データは、上記処理された信号を生成するために、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、ＵＡＶ。
［項目２］
上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目３］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目４］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目５］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目６］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目５に記載のＵＡＶ。
［項目７］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目６に記載のＵＡＶ。
［項目８］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目９］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１０］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１１］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目１０に記載のＵＡＶ。
［項目１２］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１３］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目１２に記載のＵＡＶ。
［項目１４］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１５］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目１４に記載のＵＡＶ。
［項目１６］
上記ＵＡＶの飛行中、上記処理された信号は、リアルタイムに生成される、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１７］
上記処理された信号は、上記バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成される、項目１に記載のＵＡＶ。
［項目１８］
無人航空機（ＵＡＶ）を用いた音声データ収集方法であって、
上記ＵＡＶの音源収集マイクロフォンを用いて、ターゲット音声信号を含む音声データを収集する段階と、
上記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離内に位置し、上記ＵＡＶに設けられた少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを用いて音声データを収集する段階と、
少なくとも１つのプロセッサによって、（１）上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データ及び（２）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データに基づいて、処理された信号を生成する段階とを備え、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データは、上記処理された信号を生成するために、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、音声データ収集方法。
［項目１９］
上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目１８に記載の方法。
［項目２０］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目１９に記載の方法。
［項目２１］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目１８に記載の方法。
［項目２２］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目１８に記載の方法。
［項目２３］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目２２に記載の方法。
［項目２４］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目２３に記載の方法。
［項目２５］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目１８に記載の方法。
［項目２６］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目１８に記載の方法。
［項目２７］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目１８に記載の方法。
［項目２８］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目２７に記載の方法。
［項目２９］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目１８に記載の方法。
［項目３０］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目２９に記載の方法。
［項目３１］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する、項目１８に記載の方法。
［項目３２］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目３１に記載の方法。
［項目３３］
上記ＵＡＶの飛行中、上記処理された信号は、リアルタイムに生成される、項目１８に記載の方法。
［項目３４］
上記処理された信号は、上記バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成される、項目１８に記載の方法。
［項目３５］
音声データを収集する無人航空機（ＵＡＶ）を提供する方法であって、
少なくとも１つの音源収集マイクロフォンを上記ＵＡＶ上に提供する段階であって、上記音源収集マイクロフォンは、ターゲット音声信号を検出するように構成される段階と、
上記ＵＡＶの少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを特定する段階であって、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される段階と、
上記少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、上記ＵＡＶ上の十分に近い近接領域内に、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを取り付ける段階と、
（ａ）（１）上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び（２）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、（ｂ）上記受信された複数の信号に基づいて、処理された信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサを提供する段階とを備える、方法。
［項目３６］
上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目３５に記載の方法。
［項目３７］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目３６に記載の方法。
［項目３８］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目３５に記載の方法。
［項目３９］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目３５に記載の方法。
［項目４０］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目３９に記載の方法。
［項目４１］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目４０に記載の方法。
［項目４２］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目３５に記載の方法。
［項目４３］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目３５に記載の方法。
［項目４４］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目３５に記載の方法。
［項目４５］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目４４に記載の方法。
［項目４６］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目３５に記載の方法。
［項目４７］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目４６に記載の方法。
［項目４８］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する項目３５に記載の方法。
［項目４９］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目４８に記載の方法。
［項目５０］
上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データは、上記処理された信号を生成するべく、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから、上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、項目３５に記載の方法。
［項目５１］
上記処理された信号は、上記バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル最小最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成される、項目５０に記載の方法。
［項目５２］
上記ＵＡＶの飛行中、上記処理された信号は、リアルタイムに生成される、項目３５に記載の方法。
［項目５３］
複数の音声フィルタリングコンポーネントを有する無人航空機（ＵＡＶ）であって、
バックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、十分に近い近接領域内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンであって、上記バックグラウンドノイズを含む音声データを収集するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンと、
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に配置される少なくとも１つのノイズエミッタであって、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データの逆位相を有する音声信号を放射するように構成され、上記近接領域は、上記干渉ノイズを減少させるように、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近いノイズエミッタとを備える、ＵＡＶ。
［項目５４］
（ａ）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）上記受信された複数の信号に基づいて、上記少なくとも１つのノイズエミッタから発信される上記音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサをさらに備える、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目５５］
ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンをさらに備える、項目５４に記載のＵＡＶ。
［項目５６］
上記少なくとも１つのプロセッサは、上記音源収集マイクロフォンによって収集された、上記ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成される、項目５５に記載のＵＡＶ。
［項目５７］
上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データは、上記処理された信号を生成するべく、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、項目５６に記載のＵＡＶ。
［項目５８］
上記ノイズエミッタによって発信された上記音声信号は、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データと実質的に同じ振幅を有する、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目５９］
上記ノイズエミッタは、スピーカである、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６０］
上記バックグラウンドマイクロフォンの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６１］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目６０に記載のＵＡＶ。
［項目６２］
上記ノイズエミッタの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６３］
上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記ノイズエミッタの上記予め定められた近接領域は、上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記バックグラウンドマイクロフォンの上記予め定められた距離より短い距離である、項目６２に記載のＵＡＶ。
［項目６４］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６５］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６６］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目６５に記載のＵＡＶ。
［項目６７］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目６６に記載のＵＡＶ。
［項目６８］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目６９］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目７０］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目５５に記載のＵＡＶ。
［項目７１］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目７０に記載のＵＡＶ。
［項目７２］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目５５に記載のＵＡＶ。
［項目７３］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目７２に記載のＵＡＶ。
［項目７４］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する、項目５３に記載のＵＡＶ。
［項目７５］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目７４に記載のＵＡＶ。
［項目７６］
無人航空機（ＵＡＶ）を用いた音声データ収集方法であって、
上記ＵＡＶ上の少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを用いて音声データを収集する段階であって、上記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、十分に近い近接領域内に位置する段階と、
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に配置された上記ＵＡＶ上の少なくとも１つのノイズエミッタを用いて、音声信号を発信する段階であって、上記音声信号は、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データの逆位相を有し、上記近接領域は、上記干渉ノイズを減少させるように、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近い段階とを備える、方法。
［項目７７］
上記ＵＡＶは、（ａ）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）上記受信された複数の信号に基づいて、上記少なくとも１つのノイズエミッタから発信される上記音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサをさらに備える、項目７６に記載の方法。
［項目７８］
上記ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンをさらに備える、項目７７に記載の方法。
［項目７９］
上記少なくとも１つのプロセッサは、上記音源収集マイクロフォンによって収集された、上記ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成される、項目７８に記載の方法。
［項目８０］
上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データは、上記処理された信号を生成するべく、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、項目７９に記載の方法。
［項目８１］
ノイズエミッタによって発信された上記音声信号は、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データと実質的に同じ振幅を有する、項目７６に記載の方法。
［項目８２］
上記ノイズエミッタは、スピーカである、項目７６に記載の方法。
［項目８３］
上記バックグラウンドマイクロフォンの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目７６に記載の方法。
［項目８４］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目８３に記載の方法。
［項目８５］
上記ノイズエミッタの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目７６に記載の方法。
［項目８６］
上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記ノイズエミッタの上記予め定められた近接領域は、上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記バックグラウンドマイクロフォンの上記予め定められた距離より短い距離である、項目８５に記載の方法。
［項目８７］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目７６に記載の方法。
［項目８８］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目７６に記載の方法。
［項目８９］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目８８に記載の方法。
［項目９０］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目８９に記載の方法。
［項目９１］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目７６に記載の方法。
［項目９２］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目７６に記載の方法。
［項目９３］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目７８に記載の方法。
［項目９４］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目９３に記載の方法。
［項目９５］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目７８に記載の方法。
［項目９６］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目９５に記載の方法。
［項目９７］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する、項目７６に記載の方法。
［項目９８］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目９７に記載の方法。
［項目９９］
音声データを収集する無人航空機（ＵＡＶ）を提供する方法であって、
上記ＵＡＶの少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントを特定する段階であって、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成するように構成される段階と、
上記少なくとも１つのバックグラウンドノイズ生成コンポーネントから干渉ノイズを収集するために、上記ＵＡＶ上の十分に近い近接領域内に、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを取り付ける段階と、
少なくとも１つのノイズエミッタを、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントの近接領域内に取り付ける段階であって、上記ノイズエミッタは、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データに基づいて生成された音声信号を発信するように構成され、上記近接領域は、上記干渉ノイズを減少させるように、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントに十分に近い段階とを備える、方法。
［項目１００］
上記ＵＡＶは、（ａ）上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す信号を受信し、（ｂ）上記受信された複数の信号に基づいて、上記少なくとも１つのノイズエミッタから発信される上記音声信号を生成するように構成される少なくとも１つのプロセッサをさらに備える、項目９９に記載の方法。
［項目１０１］
上記ＵＡＶは、ターゲット音声信号を検出するように構成される少なくとも１つの音源収集マイクロフォンをさらに備える、項目１００に記載の方法。
［項目１０２］
上記少なくとも１つのプロセッサは、上記音源収集マイクロフォンによって収集された、上記ターゲット音声信号を含む音声データを示す信号を受信するように構成される、項目１０１に記載の方法。
［項目１０３］
上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データは、上記処理された信号を生成するべく、上記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された上記音声データから上記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、項目１０２に記載の方法。
［項目１０４］
上記ノイズエミッタによって発信された上記音声信号は、上記少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンによって収集された上記音声データと実質的に同じ振幅を有する、項目９９に記載の方法。
［項目１０５］
上記ノイズエミッタは、スピーカである、項目９９に記載の方法。
［項目１０６］
上記ノイズエミッタは、上記ＵＡＶの外面に取り付けられる、項目９９に記載の方法。
［項目１０７］
上記バックグラウンドマイクロフォンの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目９９に記載の方法。
［項目１０８］
上記予め定められた距離は、上記音源収集マイクロフォンと上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントとの間の距離より小さい、項目１０７に記載の方法。
［項目１０９］
上記ノイズエミッタの上記近接領域は、上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントから予め定められた距離である、項目９９に記載の方法。
［項目１１０］
上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記ノイズエミッタの上記予め定められた近接領域は、上記ノイズ生成コンポーネントに対する上記バックグラウンドマイクロフォンの上記予め定められた距離より短い距離である、項目１０９に記載の方法。
［項目１１１］
上記ＵＡＶは、複数の鉛直方向回転翼を備えるマルチロータ機である、項目９９に記載の方法。
［項目１１２］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶの推進ユニットである、項目９９に記載の方法。
［項目１１３］
上記ＵＡＶの上記推進ユニットは、上記ＵＡＶの回転翼を備える、項目１１２に記載の方法。
［項目１１４］
上記バックグラウンドマイクロフォンは、上記ＵＡＶの上記回転翼の下方に位置する、項目１１３に記載の方法。
［項目１１５］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラである、項目９９に記載の方法。
［項目１１６］
上記バックグラウンドノイズ生成コンポーネントは、上記ＵＡＶによって支持されるカメラを支持し、上記ＵＡＶに対する上記カメラの向きの変更を可能にするように構成される支持機構である、項目９９に記載の方法。
［項目１１７］
上記ターゲット音声信号は、上記ＵＡＶの外部ソースから生成される、項目１０１に記載の方法。
［項目１１８］
上記ＵＡＶが飛行中の場合、上記ソースは、上記ＵＡＶの下方にある、項目１１７に記載の方法。
［項目１１９］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集するように構成される、項目１０１に記載の方法。
［項目１２０］
上記音源収集マイクロフォンは、上記バックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、項目１１９に記載の方法。
［項目１２１］
上記ＵＡＶは、複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントと、複数のバックグラウンドマイクロフォンとを備え、少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、上記複数のバックグラウンドノイズ生成コンポーネントの各々から予め定められた距離内に位置する、項目９９に記載の方法。
［項目１２２］
上記ＵＡＶは、複数の回転翼を備え、上記複数の回転翼の各々は、上記各々の回転翼から予め定められた距離内に位置する少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンを有する、項目１２１に記載の方法。

Claims (28)

  1. 音声フィルタリングコンポーネントを有する無人航空機（ＵＡＶ）であって、
    ターゲット音声信号を検出する少なくとも１つの音源収集マイクロフォンと、
    前記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成する、ＵＡＶの複数の推進ユニットと、
    前記複数の推進ユニットのそれぞれに少なくとも１つ設けられ、前記複数の推進ユニットのそれぞれから干渉ノイズを収集するための複数のバックグラウンドマイクロフォンと、
    前記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された音声データ及び前記複数のバックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データを示す複数の信号を受信し、前記複数の信号に基づいて、処理された信号を生成する少なくとも１つのプロセッサとを備え、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンによって収集された前記音声データは、前記処理された信号を生成するために、前記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された前記音声データから前記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、ＵＡＶ。
  2. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのそれぞれは、前記複数の推進ユニットのうちそれぞれのバックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される推進ユニットから予め定められた距離内に位置する、請求項１に記載のＵＡＶ。
  3. 前記予め定められた距離は、前記音源収集マイクロフォンとそれぞれの前記推進ユニットとの間の距離より小さい、請求項２に記載のＵＡＶ。
  4. 前記ＵＡＶは、複数の回転翼を備えるマルチロータ機である、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  5. 前記複数の推進ユニットのそれぞれは、前記ＵＡＶの回転翼を備える、請求項１から請求項４の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  6. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンは、前記ＵＡＶの前記回転翼の下方に位置する、請求項５に記載のＵＡＶ。
  7. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのそれぞれは、複数の前記回転翼のうちそれぞれのバックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される回転翼から予め定められた距離内に位置する、請求項５又は請求項６に記載のＵＡＶ。
  8. 前記ターゲット音声信号は、前記ＵＡＶの外部ソースから生成される、請求項１から請求項７の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  9. 前記ＵＡＶが飛行中の場合、前記外部ソースは、前記ＵＡＶの下方にある、請求項８に記載のＵＡＶ。
  10. 前記音源収集マイクロフォンは、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集する、請求項１から請求項９の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  11. 前記音源収集マイクロフォンは、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  12. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのうちの少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、前記複数の推進ユニットのうち当該バックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される推進ユニットから予め定められた距離内に位置する、請求項１に記載のＵＡＶ。
  13. 前記ＵＡＶの飛行中、前記処理された信号は、リアルタイムに生成される、請求項１から請求項１２の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  14. 前記処理された信号は、前記バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成される、請求項１から請求項１３の何れか１項に記載のＵＡＶ。
  15. 無人航空機（ＵＡＶ）を用いた音声データ収集方法であって、
    前記ＵＡＶの音源収集マイクロフォンを用いて、ターゲット音声信号を含む音声データを収集する段階と、
    前記ターゲット音声信号と異なるバックグラウンドノイズを生成する、ＵＡＶの複数の推進ユニットのそれぞれに少なくとも１つ設けられた複数のバックグラウンドマイクロフォンを用いて音声データを収集する段階と、
    少なくとも１つのプロセッサによって、（１）前記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された前記音声データ及び（２）前記複数のバックグラウンドマイクロフォンによって収集された前記音声データに基づいて、処理された信号を生成する段階とを備え、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンによって収集された前記音声データは、前記処理された信号を生成するために、前記少なくとも１つの音源収集マイクロフォンによって収集された前記音声データから前記バックグラウンドノイズを減少させるために用いられる、音声データ収集方法。
  16. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのそれぞれは、前記複数の推進ユニットのうちそれぞれのバックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される推進ユニットから予め定められた距離内に位置する、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記予め定められた距離は、前記音源収集マイクロフォンとそれぞれの前記推進ユニットとの間の距離より小さい、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記ＵＡＶは、複数の回転翼を備えるマルチロータ機である、請求項１５から請求項１７の何れか１項に記載の方法。
  19. 前記複数の推進ユニットのそれぞれは、前記ＵＡＶの回転翼を備える、請求項１５から請求項１８の何れか１項に記載の方法。
  20. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンは、前記ＵＡＶの前記回転翼の下方に位置する、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのそれぞれは、複数の前記回転翼のうちそれぞれのバックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される回転翼から予め定められた距離内に位置する、請求項１９又は請求項２０に記載の方法。
  22. 前記ターゲット音声信号は、前記ＵＡＶの外部ソースから生成される、請求項１５から請求項２１の何れか１項に記載の方法。
  23. 前記ＵＡＶが飛行中の場合、前記外部ソースは、前記ＵＡＶの下方にある、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記音源収集マイクロフォンは、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンより離れた距離にある複数のソースから音声データを収集する、請求項１５から請求項２３の何れか１項に記載の方法。
  25. 前記音源収集マイクロフォンは、前記複数のバックグラウンドマイクロフォンより高い感度を有する、請求項１５から請求項２４の何れか１項に記載の方法。
  26. 前記複数のバックグラウンドマイクロフォンのうちの少なくとも１つのバックグラウンドマイクロフォンは、前記複数の推進ユニットのうち当該バックグラウンドマイクロフォンにより干渉ノイズが収集される推進ユニットから予め定められた距離内に位置する、請求項１５に記載の方法。
  27. 前記ＵＡＶの飛行中、前記処理された信号は、リアルタイムに生成される、請求項１５から請求項２６の何れか１項に記載の方法。
  28. 前記処理された信号は、前記バックグラウンドノイズの複数の影響を減少させるために、マルチチャンネル逐次最小二乗（ＲＬＳ）適応フィルタを用いて生成される、請求項１５から請求項２７の何れか１項に記載の方法。
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