JP6680772B2 - 適応ノイズ消去システムの適応を選択的に有効及び無効にするためのシステム並びに方法 - Google Patents
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Description
Claims (40)
- パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を前記トランスデューサへ提供するための出力部と、
前記トランスデューサの前記音響出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するためのエラー・マイクロホン入力部と、
処理回路であって、
前記エラー・マイクロホン信号に基づいて前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するアンチノイズ生成フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するように構成された、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有する二次経路推定フィルタであって、
前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答及び当該二次経路推定フィルタの当該応答の少なくとも1つが適応係数制御ブロックによって成形された適応応答であり、
前記適応係数制御ブロックが、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答を適応させることによって前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答を成形するフィルタ係数制御ブロックと、
再生補正エラーを最小化するように、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって前記ソース・オーディオ信号と前記再生補正エラーとに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロックであって、前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、二次経路推定係数制御ブロックと、
のうちの少なくとも1つを備える適応係数制御ブロックである、
二次経路推定フィルタと、
コントローラであって、
前記適応応答の収束の度合いを決定し、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を下回っている場合は、前記適応応答の適応を有効にし、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を上回っている場合は、第1の期間では前記適応応答の適応を無効にし、前記適応応答の前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回るまで第2の期間では前記適応応答の適応を有効にすることを繰り返す
ように構成されたコントローラと、
を実装する処理回路と、
を備える集積回路。 - 前記コントローラが、
第3の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第3の期間の終わりに前記適応係数制御ブロックの係数を決定し、
第4の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第4の期間の終わりに前記適応係数制御ブロックの係数を決定し、
前記第3の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数を前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数と比較する、
ことによって前記適応応答の前記収束の度合いを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、
前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数が前記第3の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定し、
前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定する、
ようにさらに構成されている、請求項2に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、
第1の時刻に、前記再生補正エラーで除した合成されたリファレンス・マイクロホン信号として規定される適応ノイズ消去利得であって、前記合成されたリファレンス・マイクロホン信号が前記再生補正エラーと前記出力信号との差に基づく、適応ノイズ消去利得を決定し、
第2の時刻に前記適応ノイズ消去利得を決定し、
前記第1の時刻の前記適応ノイズ消去利得を前記第2の時刻の前記適応ノイズ消去利得と比較する、
ことによって前記適応応答の前記収束の度合いを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、
前記第2の時刻の前記適応ノイズ消去利得が前記第1の時刻の前記適応ノイズ消去利得のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定し、
前記第2の時刻の終わりの前記適応ノイズ消去利得が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定する、
ようにさらに構成されている、請求項4に記載の集積回路。 - 前記適応応答が前記二次経路推定フィルタの前記応答を備え、前記コントローラが、
第3の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第3の期間の終わりに、前記エラー・マイクロホン信号で除した前記再生補正エラーとして規定される二次経路推定フィルタ消去利得を決定し、
第4の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第4の期間の終わりに前記二次経路推定フィルタ消去利得を決定し、
前記第3の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得を前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得と比較する、
ことによって前記適応応答の前記収束の度合いを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、
前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得が前記第3の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定し、
前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定する、
ようにさらに構成されている、請求項6に記載の集積回路。 - 前記アンチノイズ生成フィルタが、前記エラー・マイクロホン信号と前記アンチノイズ信号との差に基づく合成されたリファレンス・フィードバック信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバック・フィルタを備える、請求項1に記載の集積回路。
- 前記フィルタ係数制御ブロックが、前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記フィードバック・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号と前記合成されたリファレンス・フィードバック信号とに合わせて前記フィードバック・フィルタの前記応答を成形するフィードバック係数制御ブロックを備える、請求項8に記載の集積回路。
- 前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するためのリファレンス・マイクロホン入力部をさらに備え、前記アンチノイズ生成フィルタが前記リファレンス・マイクロホン信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタを備える、請求項1に記載の集積回路。
- 前記フィルタ係数制御ブロックが、前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号と前記リファレンス・マイクロホン信号とに合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するフィードフォワード係数制御ブロックを備える、請求項10に記載の集積回路。
- 前記コントローラが、前記リファレンス・マイクロホン信号と前記再生補正エラーとの相互相関を決定することによって、前記適応応答の前記収束の度合いを決定するようにさらに構成されている、請求項10に記載の集積回路。
- 前記コントローラが、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも小さい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定し、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも大きい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定する、
ようにさらに構成されている、請求項12に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、前記ソース・オーディオ信号と前記再生補正エラーとの相互相関を決定することによって、前記適応応答の前記収束の度合いを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載の集積回路。
- 前記コントローラが、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも小さい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定し、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも大きい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定する、
ようにさらに構成されている、請求項14に記載の集積回路。 - 前記コントローラが、前記適応係数制御ブロックを無効にすることによって、前記適応応答の適応を無効にするようにさらに構成されている、請求項1に記載の集積回路。
- 前記二次経路推定フィルタの1つ又は複数のコピーを備え、
前記コントローラが前記二次経路推定フィルタの前記1つ又は複数のコピーを無効にすることによって、前記適応応答の適応を無効にするようにさらに構成されている、
請求項1に記載の集積回路。 - パーソナル・オーディオ機器のトランスデューサの近傍の周囲のオーディオ音を消去するための方法であって、
前記トランスデューサの音響出力と、前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を受信するステップと、
前記トランスデューサの前記音響出力での前記周囲のオーディオ音を最小化するように、適応ノイズ消去システムの適応応答を適応させることによって、前記周囲のオーディオ音の存在を低減させるアンチノイズ信号を適応的に生成するステップであって、
アンチノイズ生成フィルタによって、少なくとも前記エラー・マイクロホン信号に基づいて前記アンチノイズ信号を生成するステップと、
ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するための二次経路推定フィルタによって、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成するステップと、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記アンチノイズ生成フィルタの応答を適応させることによって、前記アンチノイズ信号を適応的に生成するステップであって、前記適応応答が前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答を備える、ステップか、
再生補正エラーを最小化するように、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって、前記ソース・オーディオ信号と再生補正エラーとに合わせて前記二次経路推定フィルタの応答を成形することによって前記二次経路推定を適応的に生成するステップであって、前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づき、前記適応応答が前記二次経路推定フィルタの前記応答を備える、ステップ、のうちの少なくとも1つ、
を含む、
アンチノイズ信号を適応的に生成するステップと、
前記トランスデューサに提供される出力信号を生成するために前記アンチノイズ信号をソース・オーディオ信号と組み合せるステップと、
前記適応応答の収束の度合いを決定するステップと、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を下回っている場合は、前記適応応答の適応を有効にするステップと、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を上回っている場合は、第1の期間では前記適応応答の適応を無効にし、前記適応応答の前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回るまで第2の期間では前記適応応答の適応を有効にすることを繰り返すステップと、
を含む方法。 - 前記適応応答の前記収束の度合いを決定するステップが、
第3の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第3の期間の終わりに前記適応応答を制御するための適応係数制御ブロックの係数を決定するステップと、
第4の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第4の期間の終わりに前記適応係数制御ブロックの係数を決定するステップと、
前記第3の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数を前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数と比較するステップと、
を含む、請求項18に記載の方法。 - 前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数が前記第3の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定するステップと、
前記第4の期間の前記終わりの前記適応係数制御ブロックの前記係数が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定するステップと、
をさらに含む、請求項19に記載の方法。 - 前記適応応答の前記収束の度合いを決定するステップが、
第1の時刻に、前記再生補正エラーで除した合成されたリファレンス・マイクロホン信号として規定される適応ノイズ消去利得であって、前記合成されたリファレンス・マイクロホン信号が前記再生補正エラーと前記出力信号との差に基づく、適応ノイズ消去利得を決定するステップと、
第2の時刻に前記適応ノイズ消去利得を決定するステップと、
前記第1の時刻の前記適応ノイズ消去利得を前記第2の時刻の前記適応ノイズ消去利得と比較するステップと、
を含む、請求項20に記載の方法。 - 前記第2の時刻の前記適応ノイズ消去利得が前記第1の時刻の前記適応ノイズ消去利得のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定するステップと、
前記第2の時刻の前記終わりの前記適応ノイズ消去利得が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定するステップと、
をさらに含む、請求項21に記載の方法。 - 前記適応応答が前記二次経路推定フィルタの前記応答を備え、前記応答の前記収束の度合いを決定するステップが、
第3の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第3の期間の前記終わりに、前記エラー・マイクロホン信号で除した前記再生補正エラーとして規定される二次経路推定フィルタ消去利得を決定するステップと、
第4の期間の間、前記適応応答を適応させ、前記第4の期間の前記終わりに前記二次経路推定フィルタ消去利得を決定するステップと、
前記第3の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得を前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得と比較するステップと、
を含む、請求項22に記載の方法。 - 前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得が前記第3の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得のしきい値誤差内にある場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定するステップと、
前記第4の期間の前記終わりの前記二次経路推定フィルタ消去利得が前記しきい値誤差内にない場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定するステップと、
をさらに含む、請求項23に記載の方法。 - 前記アンチノイズ生成フィルタが、前記エラー・マイクロホン信号と前記アンチノイズ信号との差に基づく合成されたリファレンス・フィードバック信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバック・フィルタを備える、請求項18に記載の方法。
- 前記アンチノイズ信号を適応的に生成するステップは、前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記フィードバック・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号と前記合成されたリファレンス・フィードバック信号とに合わせて前記フィードバック・フィルタの前記応答を成形するステップを含む、請求項25に記載の方法。
- 前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号を受信するステップをさらに含み、前記アンチノイズ生成フィルタが前記リファレンス・マイクロホン信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタを備える、請求項18に記載の方法。
- 前記アンチノイズ信号を適応的に生成するステップは、前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を適応させることによって、前記エラー・マイクロホン信号と前記リファレンス・マイクロホン信号とに合わせて前記フィードフォワード・フィルタの前記応答を成形するステップを含む、請求項27に記載の方法。
- 前記リファレンス・マイクロホン信号と前記再生補正エラーとの相互相関を決定することによって、前記適応応答の前記収束の度合いを決定するステップをさらに含む、請求項27に記載の方法。
- 前記相互相関がしきい値相互相関よりも小さい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定するステップと、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも大きい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定するステップと、
をさらに含む、請求項29に記載の方法。 - 前記ソース・オーディオ信号と前記再生補正エラーとの相互相関を決定することによって、前記適応応答の前記収束の度合いを決定するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記相互相関がしきい値相互相関よりも小さい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を上回っていると判定するステップと、
前記相互相関がしきい値相互相関よりも大きい場合は、前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回っていると判定するステップと、
をさらに含む、請求項31に記載の方法。 - 前記適応応答を制御するための適応係数制御ブロックを無効にすることによって、前記適応応答の適応を無効にするステップをさらに含む、請求項32に記載の方法。
- 前記二次経路推定フィルタの1つ又は複数のコピーを無効にすることによって、前記適応応答の適応を無効にするステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- リスナーへの再生のためのソース・オーディオ信号と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオ音の影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む出力信号を再現するためのトランスデューサと、
前記トランスデューサの前記音響出力と前記トランスデューサにおける前記周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号を生成するためのエラー・マイクロホンと、
処理回路であって、
前記エラー・マイクロホン信号に基づいて前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するアンチノイズ生成フィルタと、
前記ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するように構成された、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有する二次経路推定フィルタであって、
前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答及び当該二次経路推定フィルタの当該応答の少なくとも1つが適応係数制御ブロックによって成形された適応応答であり、
前記適応係数制御ブロックが、
前記エラー・マイクロホン信号中の前記周囲のオーディオ音を最小化するように、前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答を適応させることによって前記アンチノイズ生成フィルタの前記応答を成形するフィルタ係数制御ブロックと、
再生補正エラーを最小化するように、前記二次経路推定フィルタの前記応答を適応させることによって前記ソース・オーディオ信号と前記再生補正エラーとに合わせて前記二次経路推定フィルタの前記応答を成形する二次経路推定係数制御ブロックであって、前記再生補正エラーが前記エラー・マイクロホン信号と前記二次経路推定との差に基づく、二次経路推定係数制御ブロックと、
のうちの少なくとも1つを備える適応係数制御ブロックである、
二次経路推定フィルタと、
コントローラであって、
前記適応応答の収束の度合いを決定し、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を下回っている場合は、前記適応応答の適応を有効にし、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を上回っている場合は、第1の期間では前記適応応答の適応を無効にし、前記適応応答の前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回るまで第2の期間では前記適応応答の適応を有効にすることを繰り返す、
ように構成されたコントローラと、
を実装する処理回路と、
を備えるパーソナル・オーディオ機器。 - パーソナル・オーディオ機器の少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
適応ノイズ消去システムにおける適応フィルタの適応応答の収束の度合いを決定し、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を下回っている場合は、前記適応応答の適応を有効にし、
前記適応応答の前記収束の度合いが特定のしきい値を上回っている場合は、第1の期間では前記適応応答の適応を無効にし、前記適応応答の前記収束の度合いが前記特定のしきい値を下回るまで第2の期間では前記適応応答の適応を有効にすることを繰り返す、
ように構成されたコントローラを備える集積回路。 - 前記適応フィルタが、ソース・オーディオ信号の電気的及び音響的経路をモデル化するように構成された、前記ソース・オーディオ信号から二次経路推定を生成する応答を有する二次経路推定フィルタを備える、請求項36に記載の集積回路。
- 前記適応フィルタが、トランスデューサの出力と、前記トランスデューサにおける周囲のオーディオ音とを示すエラー・マイクロホン信号に基づいてアンチノイズ信号を生成する応答を有するアンチノイズ生成フィルタを備える、請求項36に記載の集積回路。
- 前記アンチノイズ生成フィルタが、前記エラー・マイクロホン信号と前記アンチノイズ信号との差に基づく合成されたリファレンス・フィードバック信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードバック・フィルタを備える、請求項38に記載の集積回路。
- 前記アンチノイズ生成フィルタが、前記周囲のオーディオ音を示すリファレンス・マイクロホン信号から前記アンチノイズ信号を生成する応答を有するフィードフォワード・フィルタを備える、請求項38に記載の集積回路。
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