CN109074799A - 信号处理设备、信号处理方法及程序 - Google Patents

Abstract

即使在由用户收听被输出到开放空间中的声音的环境中，也以改善的方式降低噪声的影响。一种信号处理设备，设置有：生成器，其用于生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，该第一声学设备用于输出用于降低噪声的第一声音；以及获取单元，其用于获取声音的声音收集结果，该声音包括从第一声学设备通过第一传播路径传播的第一声音和从与第一声学设备不同的第二声学设备通过第二传播路径传播的第二声音。生成器基于声音收集结果和消除信号生成第一噪声降低信号，该消除信号基于用于驱动第二声学设备的第二噪声降低信号。

Description

信号处理设备、信号处理方法及程序

技术领域

本公开内容涉及信号处理设备、信号处理方法以及程序。

背景技术

随着语音合成技术等的发展，使得用户能够在各种信息处理设备通过语音朗读通知目标信息时在不需要确认屏幕等的情况下识别通知目标信息的用户接口(UI)最近变得流行。这些技术还应用于车载设备例如车辆导航设备等。

引文列表

专利文献

专利文献1：日本专利第4882773号

发明内容

技术问题

附带地，在使用车载设备例如车辆导航设备的情况下，可以假定发生各种噪声例如发动机、马达等的驱动声音或者由交通工具从路面接收的振动等引起的道路噪声。因此，期望将进一步降低噪声的影响的结构例如所谓的噪声消除引入到车载设备中。例如，专利文献1公开了被称为噪声消除的技术的示例。

另一方面，在用户(例如，驾驶员)使用车载设备例如车辆导航设备的情况下，与用户经由头戴式耳机、耳机等收听语音的情况不同，用户收听从安装在交通工具中的声学设备例如扬声器输出的语音引导。在用户以这种方式收听输出到开放空间的声学声音的环境中，例如，在某些情况下，来自其他声学设备的声学声音被声音收集单元(例如，麦克风)收集，该声音收集单元被安装以降低从某些声学设备输出的声学声音的噪声。在这些情况下，来自其他声学设备的声学声音的声音收集结果对降低噪声的处理有影响，并且在某些情况下表现为例如所谓啸叫的现象。

因此，本公开内容提出了一种即使在用户收听被输出到开放空间的声学声音的环境中也能够在更优选的方面降低噪声的影响的信号处理设备、信号处理方法以及程序。

问题的解决方案

根据本公开内容，提供了一种信号处理设备，该信号处理设备包括：生成单元，其被配置成生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，该第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及获取单元，其被配置成获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，该声学声音包括从第一声学设备经由第一传播路径传播的第一声学声音和从与第一声学设备不同的第二声学设备经由第二传播路径传播的第二声学声音。生成单元基于声音收集结果和消除信号生成第一噪声降低信号，该消除信号基于用于驱动第二声学设备的第二噪声降低信号。

另外，根据本公开内容，提供了一种信号处理方法，该信号处理方法包括：通过处理器，生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，该第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，该声学声音包括从第一声学设备经由第一传播路径传播的第一声学声音和从与第一声学设备不同的第二声学设备经由第二传播路径传播的第二声学声音。第一噪声降低信号基于声音收集结果和消除信号来生成，该消除信号基于用于驱动第二声学设备的第二噪声降低信号。

另外，根据本公开内容，提供了一种使计算机执行以下操作的程序：生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，该第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，该声学声音包括从第一声学设备经由第一传播路径传播的第一声学声音和从与第一声学设备不同的第二声学设备经由第二传播路径传播的第二声学声音。第一噪声降低信号基于声音收集结果和消除信号来生成，该消除信号基于用于驱动第二声学设备的第二噪声降低信号。

发明的有益效果

根据本公开内容，如上所述，可以提供即使在用户收听被输出到开放空间的声学声音的环境中也能够在更优选的方面降低噪声的影响的信号处理设备、信号处理方法以及程序。

注意，以上描述的效果并不一定是限制性的。与上述效果一起或替代上述效果，可以实现本说明书中描述的任一效果或者可以从本说明书理解到的其他效果。

附图说明

图1是示出根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

图2是示出根据实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

图3是示出基于反馈方案的噪声降低处理的概述的说明图。

图4是示出基于反馈方案的噪声降低处理的概述的说明图。

图5是示出基于反馈方案的噪声降低处理的概述的说明图。

图6是示出根据实施方式的噪声降低系统的功能配置的示例的框图。

图7是关注根据实施方式的噪声降低系统中的信号处理的示例性框图。

图8是示出相位失配程度与噪声降低处理的效果之间的关系的模拟结果的示例的图。

图9是示出与根据声学设备与声音收集单元之间的距离的相位变化有关的模拟结果的示例的图。

图10是示出声学设备和声音收集单元的安装位置的条件的说明图。

图11是示出根据实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

图12是示出根据实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

图13是示出根据修改示例1的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

图14是示出根据修改示例1的噪声降低系统的示意性配置的另一示例的说明图。

图15是示出从声学设备11输出的声学声音的传播环境根据用户的头部的位置的变化的说明图。

图16是示出从声学设备11输出的声学声音的传播环境根据用户的头部的位置的变化的说明图。

图17是关注根据修改示例1的噪声降低系统的信号处理的示例性框图。

图18是示出用于估计用户的头部的位置的配置和方法的示例的说明图。

图19是示出用于估计用户的头部的位置的配置和方法的示例的说明图。

图20是示出用于估计用户的头部的位置的配置和方法的示例的说明图。

图21是示出用于估计用户的头部的位置的配置和方法的示例的说明图。

图22是示出根据修改示例2的噪声降低系统的概述的说明图。

图23是示出交叉淡入淡出的说明图。

图24是示出根据修改示例3的噪声降低系统的说明图。

图25是示出形成根据实施方式的噪声降低系统的信息处理设备的硬件配置的配置示例的功能框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开内容的一个或多个优选实施方式。注意，在本说明书和附图中，使用相同的附图标记来表示具有基本相同的功能和结构的结构元件，并且省略了对这些结构元件的重复说明。

注意，将按照以下顺序进行描述。

1.整体配置

2.噪音再现处理的研究

3.技术特征

3.1.功能配置

3.2.信号处理

3.3.声学设备和声音收集单元的安装位置

4.修改示例

4.1.修改示例1：自适应地控制环路消除器的特性的情况的示例

4.2.修改示例2：与滤波器之间的切换有关的控制的示例

4.3.修改示例3：反馈系统的数量是3或更多的情况的示例。

5.硬件配置

6.结论

<<1.整体配置>>

首先，将参照图1和图2描述根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统的整体配置的示例。图1和图2是示出根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。

与用户经由头戴式耳机、耳机等收听语音的情况不同，主要假设根据实施方式的噪声降低系统1被用在用户收听从声学设备例如扬声器输出到开放空间的声学声音的环境中。

根据实施方式的噪声降低系统1的具体应用示例是降低发动机、马达等的驱动声音或者诸如由于交通工具从路面接收的振动等引起的道路噪声的噪声对来自车载设备例如车辆导航设备的语音或声学声音的影响。更具体地，在根据实施方式的噪声降低系统1中，声学设备11和声音收集单元13被保持为位于坐在安装在交通工具中的座椅上的用户U11的右耳和左耳附近。注意，在以下描述中，在明确指示声学设备11和声音收集单元13保持在用户U11的左耳附近的情况下，声学设备11和声音收集单元13被称为“声学设备11a和声音收集单元13a”。类似地，在明确指示声学设备11和声音收集单元13保持在用户U11的右耳附近的情况下，声学设备11和声音收集单元13被称为“声学设备11b和声音收集单元13b”。例如，在图1所示的示例中，声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b被设置在交通工具中安装的座椅83的头枕81中。

例如，图2示出了在声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b被安装在交通工具中的情况下每个声学设备11和每个声音收集单元13的安装位置的示例。图2的上部附图示意性地示出了在竖直观看用户U11坐在其上的座椅83的情况下用户U11、声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b之间的位置关系。另外，图2的下部附图示意性地示出了在从交通工具的行驶方向上的右侧观看座椅83的情况下用户U11、声学设备11b和声音收集单元13b之间的位置关系。注意，在下部图中，从图示中省略了声学设备11a和声音收集单元13a以便于配置。

如图2中所示，声学设备11a和11b每个均被安装在头枕81内部。更具体地，声学设备11a被安装在头枕81内部的左侧位置处，并且声学设备11b被安装在头枕81内部的右侧位置处。注意，声学设备11a和11b每个均被安装成主要向前输出声学声音。在该配置中，在头枕81保持用户U11的头部的情况下，声学设备11a位于用户的左耳附近，并且声学设备11b位于用户的右耳附近。

另外，在图2所示的示例中，声音收集单元13a和13b每个均被安装成通过头枕81的前侧的表面露出。更具体地，在头枕81支撑用户U11的头部的情况下，声音收集单元13a被安装成位于用户U11的左耳附近。类似地，在头枕81支撑用户U11的头部的情况下，声音收集单元13b被安装成位于用户U11的右耳附近。在该配置中，从声学设备11a输出的声学声音被用户U11的左耳收听并且被声音收集单元13a收集。类似地，从声学设备11b输出的声学声音被用户U11的右耳收听并且被声音收集单元13b收集。

基于前述配置，根据实施方式的噪声降低系统1通过基于所谓的反馈(FB)方案的噪声降低处理降低噪声对从声学设备11a和11b中的每一个输出的声学声音的影响。注意，下面将分别描述基于FB方案的噪声降低处理的概述。

上面已经参照图1和图2描述了根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例。

<<2.噪声再现处理的研究>>

接下来，将参照图3至图5描述基于FB方案的噪声降低处理的概述，并且将概述根据实施方式的噪声降低系统1的问题。图3至图5是示出基于FB方案的噪声降低处理的概述的说明图。

首先，将参照图3描述基于FB方案的噪声降低处理的原理。在图3中，附图标记F₁示意性地表示直到从声学设备11输出的声学声音到达声音收集单元13的传播环境的传递函数。另外，附图标记d表示来自周围环境的噪声。即，在图3中所示的示例中，声音收集单元13收集噪声d和从声学设备11输出的声学声音。另外，附图标记β表示在基于声音收集单元13的声学声音的声音收集结果生成噪声降低信号时的滤波器系数。在前述配置中，基于声音收集单元13的声音收集结果的声学信号y通过基于FB方案的噪声降低处理以被如下表示(表达式1)的关系表达式表示。

[数学式1]

···(表达式1)

如上所示，基于FB方案的噪声降低处理具有用于在声音收集单元13的位置处降低(进而消除)噪声的目的，并且噪声降低效果被限制至声音收集单元13的附近。即，理想地，为了改善在听者(用户)的头部(耳膜)的位置处的噪声降低效果，更优选的是在靠近耳膜的位置处安装声音收集单元13。注意，在声学设备11与声音收集单元13之间的距离更远时，由时间延迟引起的相位旋转增加。因此，存在难以控制噪声降低处理的趋势。因此，更优选的是将声音收集单元13安装在声学设备11附近。

另一方面，在如根据实施方式的噪声降低系统1中使得来自不同声学设备11a和11b的声学声音被用户的左耳和右耳收听的情况下，存在多个用于噪声降低的系列的反馈系统。因此，将参照图4和图5描述在提供基于FB方案的用于噪声降低的多个系统(即，反馈系统)的情况下的系统的示例作为比较示例。

例如，图4示意性地示出了在提供基于FB方案的用于噪声降低的多个系统的情况下的理想操作情形。如图4中所示，在根据比较示例的系统9中，如在图1和图2中所示的噪声降低系统1中，声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b被安装在头枕81中。即，声学设备11a和声音收集单元13a被保持在用户U11的左耳附近，并且声学设备11b和声音收集单元13b被保持在用户U11的右耳附近。

另外，系统9包括反馈噪声消除滤波器(在下文中也被称为“FB-NC滤波器”)101a和101b。FB-NC滤波器101a和101b具有生成噪声消除信号的配置。更具体地，FB-NC滤波器101a基于声音收集单元13a的声音收集结果生成噪声降低信号，该噪声降低信号用于驱动声学设备11a以从声学设备11a输出用于降低噪声的声学声音。即，声学设备11a、声音收集单元13a和FB-NC滤波器101a相当于用于在用户U11的左耳附近实现噪声降低效果的一系列反馈系统。类似地，FB-NC滤波器101b基于声音收集单元13b的声音收集结果生成噪声降低信号，该噪声降低信号用于驱动声学设备11b以从声学设备11b输出用于降低噪声的声学声音。即，声学设备11b、声音收集单元13b和FB-NC滤波器101b相当于用于在用户U11的右耳附近实现噪声降低效果的一系列反馈系统。

此处，在根据比较示例的系统9中，如图4中所示，理想地，用于左耳的系统(声学设备11a、声音收集单元13a和FB-NC滤波器101a)和用于右耳的系统(声学设备11b、声音收集单元13b和FB-NC滤波器101b)优选地独立地进行操作。更具体地，在图4中所示的示例中，由FB-NC滤波器101a基于声音收集单元13a的声音收集结果而生成的噪声降低信号驱动声学设备11a。因此，从声学设备11a输出基于噪声降低信号的声学声音，该声学声音在用户U11的左耳附近的空间中传播，并且该声学声音被声音收集单元13a收集。即，理想地，由声学设备11a、声音收集单元13a和FB-NC滤波器101a形成闭环反馈。类似地，由FB-NC滤波器101b基于声音收集单元13b的声音收集结果而生成的噪声降低信号驱动声学设备11b。因此，从声学设备11b输出基于噪声降低信号的声学声音，该声学声音在用户U11的右耳附近的空间中传播，并且该声学声音被声音收集单元13b收集。即，理想地，由声学设备11b、声音收集单元13b和FB-NC滤波器101b形成闭环反馈。

然而，如图4中所示，在用户收听从声学设备11a和11b输出到开放空间的声学声音的环境中，上述左耳侧系统和右耳侧系统可能不一定独立地进行操作。作为具体示例，在图5所示的示例中，从左耳侧的声学设备11a输出的用于降低噪声的声学声音被右耳侧的声音收集单元13b收集。结果是，FB-NC滤波器101b基于声音收集单元13b的声学声音的声音收集结果对声学信号执行噪声降低处理以生成噪声降低信号，并且用于右耳的声学设备11b由噪声降低信号驱动。因此，从声学设备11b输出基于噪声降低信号的声学声音。当从声学设备11b输出的用于降低噪声的声学声音被左耳侧的声音收集单元13a收集时，如图5中所示，形成最初未假设的8字形闭环。图5中所示的8字形闭环恶化了反馈系统的独立性(例如，右耳侧的系统和左耳侧的系统的独立性)。因此，噪声降低效果恶化，并且还可能显示被称为啸叫的现象。

因此，本公开内容提出了能够抑制与可能在用户收听被输出到开放空间的声学声音的环境中发生的上述8字形闭环的形成相关联的影响并且在更优选的方面降低噪声的影响的结构的示例。

<<3.技术特征>>

接下来，将描述根据实施方式的噪声降低系统1的技术特征。

<<3.1.功能配置>>

首先，将参照图6描述根据实施方式的噪声降低系统1的功能配置的示例。图6是示出根据实施方式的噪声降低系统1的功能配置的示例的框图。

如图6中所示，根据实施方式的噪声降低系统1包括声学设备11a和11b、声音收集单元13a和13b、FB-NC滤波器101a和101b、功率放大器103a和103b、麦克风放大器105a和105b、减法器107a和107b以及环路消除器109a和109b。注意，声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b相当于图1和2中所示的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b。另外，功率放大器103a和103b以及麦克风放大器105a和105b相当于调整声学信号的增益的所谓的放大器。

如图6中所示，通过麦克风放大器105a调节基于声音收集单元13a的声音收集结果的声学信号的增益，并且将声学信号输入到减法器107a。另外，将下面要描述的从环路消除器109a输出的消除信号输入到减法器107a。减法器107a从由麦克风放大器105a输出的声学信号(即，基于声音收集单元13a的声音收集结果的声学信号)中减去从环路消除器109a输出的消除信号，并且将作为减法的结果而获得的声学信号输入到FB-NC滤波器101a。FB-NC滤波器101a通过根据声学设备11a与声音收集单元13a之间的传播环境的特性对输入的声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号，并且输出噪声降低信号作为用于驱动声学设备11a的驱动信号。即，通过功率放大器103a调节从FB-NC滤波器101a输出的噪声降低信号的增益以驱动声学设备11a。注意，从FB-NC滤波器101a输出的噪声降低信号被分路器等部分地分路以被输入到环路消除器109b。

类似地，通过麦克风放大器105b调节基于声音收集单元13b的声音收集结果的声学信号的增益，并且将声学信号输入到减法器107b。另外，将下面要描述的从环路消除器109b输出的消除信号输入到减法器107b。减法器107b从由麦克风放大器105b输出的声学信号(即，基于声音收集单元13b的声音收集结果的声学信号)中减去从环路消除器109b输出的消除信号，并且将作为减法的结果而获得的声学信号输入到FB-NC滤波器101b。FB-NC滤波器101b通过根据声学设备11b与声音收集单元13b之间的传播环境的特性对输入的声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号，并且输出噪声降低信号作为用于驱动声学设备11a的驱动信号。即，通过功率放大器103b调节从FB-NC滤波器101b输出的噪声降低信号的增益以驱动声学设备11b。注意，从FB-NC滤波器101b输出的噪声降低信号被分路器等部分地分路以被输入到环路消除器109a。

接下来，将描述环路消除器109a和109b。环路消除器109a和109b生成用于降低与参照图5描述的8字形闭环的形成相关联的影响的消除信号。具体地，环路消除器109a使用从FB-NC滤波器101b输出的噪声降低信号作为输入生成用于降低与8字形闭环的形成相关联的对从声学设备11a输出的声学信号的影响的消除信号。类似地，环路消除器109b使用从FB-NC滤波器101a输出的噪声降低信号作为输入生成用于降低与8字形闭环的形成相关联的对从声学设备11b输出的声学信号的影响的消除信号。注意,下面将与通过根据实施方式的噪声降低系统1进行的信号处理的描述一起描述与通过环路消除器109a和109b进行的消除信号的生成有关的处理的详细信息。

注意，上述噪声降低系统1的功能配置仅是示例性的，并且本公开内容不必仅限于图6中所示的配置。作为具体示例，声学设备11a和11b以及所述声音收集单元13a和13b中的至少一个可以被配置为外部附接的设备。另外，FB-NC滤波器101a、功率放大器103a、麦克风放大器105a、减法器107a、环路消除器109a以及FB-NC滤波器101b、功率放大器103b、麦克风放大器105b、减法器107b和环路消除器109b可以安装在不同的设备中。注意，包括FB-NC滤波器101a、减法器107a和环路消除器109a或FB-NC滤波器101b、减法器107b和环路消除器109b的配置相当于“信号处理设备”的示例。

上面已经参照图6描述了根据实施方式的噪声降低系统1的功能配置的示例。

<3.2.信号处理>

接下来，将参照图7描述根据实施方式的噪声降低系统1的信号处理的示例。图7是关注根据实施方式的噪声降低系统1中的信号处理的示例性框图。注意，在图7所示的示例中，从图示中省略了图6中示出的功率放大器103a和103b以及麦克风放大器105a和105b以便于进一步理解根据实施方式的噪声降低系统1中的信号处理的特征。

在图7中，附图标记F₁示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11a输出的声学声音到达声音收集单元13a的传播环境的空间特性。类似地，附图标记F₂示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11b输出的声学声音到达声音收集单元13b的传播环境的空间特性。另外，附图标记G₁示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11a输出的声学声音到达声音收集单元13b的传播环境的空间特性。类似地，附图标记G₂示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11b输出的声学声音到达声音收集单元13a的传播环境的空间特性。另外，附图标记d₁和d₂分别示意性地表示被声音收集单元13a和13b收集的噪声。

另外，附图标记β₁和β₂示意性地表示用于通过对通过FB-NC滤波器101a和101b输入的声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号的滤波器系数。另外，附图标记G'₁示意性地表示用于环路消除器109b以通过对输入噪声降低信号执行滤波处理来生成要被输入到减法器107b的消除信号的滤波器系数。类似地，附图标记G'₂示意性地表示用于环路消除器109a以通过对输入噪声降低信号执行滤波处理来生成要被输入到减法器107a的消除信号的滤波器系数。

此处，y是从声学设备11a输出的声学声音，并且z是从声学设备11b输出的声学声音。此处，声学声音y相当于通过基于来自FB-NC滤波器101a的噪声降低信号驱动声学设备11a而输出的声学声音。类似地，声学声音z相当于通过基于来自FB-NC滤波器101b的噪声降低信号驱动声学设备11b而输出的声学声音。此时，声学声音y以下面的(表达式2)表示。

[数学式2]

···(表达式2)

此处，在上面的(表达式2)中，通过将环路消除器109a的特性(即，滤波器系数G'₂)设置成基本匹配空间特性G₂(即，G'₂＝G₂)，可以从由声学装设备11a输出的声学声音y排除从声学设备11b输出的声学声音z的影响。因此，可以改善包括左耳侧系统的反馈系统(即，包括声学设备11a、声音收集单元13a和FB-NC滤波器101a的反馈系统)的独立性。即，由于抑制了与8字形闭环的形成相关联的影响，因此可以预期设计容易性的改善、噪声降低效果的改善等。

注意，在关注左耳侧的系统的情况下，从声学设备11a输出并且被声音收集单元13a收集的声学声音(换言之，用于降低噪声的声学声音)相当于“第一声学声音”的示例。另外，从声学设备11b输出并且被声音收集单元13a收集的声学声音相当于“第二声学声音”的示例。另外，声学设备11a与声音收集单元13a之间的传播路径(传播环境)相当于“第一传播路径”的示例，并且声学设备11b与声音收集单元13a之间的传播路径(传播环境)相当于“第二传播路径”的示例。另外，用于驱动声学设备11a的噪声降低信号相当于“第一噪声降低信号”的示例，并且用于驱动声学设备11b的噪声降低信号相当于“第二噪声降低信号”的示例。

另外，在前述描述中，关注了从声学设备11a输出的声学声音y，但是也可以针对从声学设备11b输出的声学声音z基于类似想法排除从声学设备11a输出的声学声音y的影响。

上面已经参照图7描述了根据实施方式的噪声降低系统1的信号处理的示例。

<3.3.声学设备和声音收集单元的安装位置>

接下来，将更详细地描述声学设备11和声音收集单元13的安装位置的条件。如上所述，在根据实施方式的噪声降低系统1中，通过基于FB方案的噪声降低处理降低了噪声的影响。因此，更优选的是将噪声降低效果限制在声音收集单元13的附近，并且将声音收集单元13安装在声学设备11附近。即，在根据实施方式的噪声降低系统1中，声学设备11和声音收集单元13每个均优选地保持在听者的耳朵(耳膜)附近。

此处，将参照图8至图10更详细地检查声学设备11、声音收集单元13和听者的耳朵之间的位置关系的条件以在更优选的方面获得噪声降低效果。如上所述，在基于FB方案降低噪声的情况下，在声学设备11与声音收集单元13之间的距离更远时，由时间延迟引起的相位旋转增加。因此，存在难以控制噪声降低处理的趋势。换言之，通过安装声学设备11和声音收集单元13使得由时间延迟引起的相位旋转被限制至预定值(阈值)或更小，可以在更优选的方面获得噪声降低效果。

例如，图8是示出相位失配程度与噪声降低处理的效果之间的关系的模拟结果的示例的图。在图8中，水平轴线以百分比表示幅度失配的程度，并且竖直轴线以增益(dB)表示噪声降低处理的效果(即，噪声降低量)。另外，在图8中，在曲线图中以5度为基础在0度至45度的范围内指示相位的偏差，该曲线图示出了由于相位偏差而引起的幅度失配的程度与噪声降低处理的效果之间的特性。如从图8所理解的，在相位偏差为10度的情况下，即使在以任何方式拟合幅度的情况下，噪声降低处理的效果的最大值也是15dB。另外，在相位偏差超过45度时，可以理解，难以获得噪声降低处理的效果。根据该观点，可以理解的是，由时间延迟引起的相位旋转(即，由声学设备11与声音收集单元13之间的距离引起的相位旋转)优选地被抑制在45度或更小。

接下来，将关注根据声学设备11与声音收集单元13之间的距离的相位变化。图9是示出与根据声学设备11与声音收集单元13之间的距离的相位变化有关的模拟结果的示例的图。在图9中，水平轴线表示在声学设备11与声音收集单元13之间传播的声学声音的频率，并且竖直轴线表示声学声音的相位。注意，在图8中所示的示例中，在声学设备11与声音收集单元13之间的距离是11厘米、13厘米和15厘米的每种情况下指示在声学设备11与声音收集单元13之间传播的声学声音的相位变化的模拟结果。

此处，根据图9中的模拟结果，在由时间延迟引起的相位旋转被设置成45度或更小并且用于降低噪声的声学声音的频率的上限被设置成300Hz的情况下，声学设备11与声音收集单元13之间的距离的界限是15厘米。

基于上述，将参照图10描述声学设备11、声音收集单元13和听者的耳朵之间的位置关系的条件以在更优选的方面获得噪声降低效果。图10是示出声学设备11和声音收集单元13的安装位置的条件的说明图。在图10中，附图标记L11表示形成闭环反馈的声学设备11与声音收集单元13之间的距离。此处，如上所述，在由时间延迟引起的相位旋转被设置成45度或更小并且用于降低噪声的声学声音的频率的上限被设置成300Hz的情况下，距离L11的界限是15厘米。另外，在听者的耳朵U13被认为是伪声音收集单元的情况下，耳朵U13优选地位于以声学设备11为中心的半径15厘米内的区域R15内，以获得与耳朵U13附近的声音收集单元13附近的噪声降低效果类似的噪声降低效果。

如上所述，声学设备11和声音收集单元13每个均可以用以下位置关系来进行安装：在该位置关系中，从声学设备11输出的用于降低噪声的声学声音的在声音收集单元13和听者的耳朵U13中的每一个的位置处的相位旋转在声音收集单元13和耳朵U13二者中均是45度或更小。更具体地，如图10中所示，声学设备11和声音收集单元13可以每个均被安装成使得声音收集单元13和听者的耳朵U13二者均位于距声学设备11的预定距离L11内。注意，如上所述，根据用于降低噪声的声学声音的频率的上限和由时间延迟引起的相位旋转的允许量来确定距离L11。作为具体示例，如上所述，在由时间延迟引起的相位旋转被设置成45度或更小并且用于降低噪声的声学声音的频率的上限被设置成300Hz的情况下，距离L11的界限是15厘米。

注意，声学设备11和声音收集单元13的安装位置不受特别限制，只要声学设备11和声音收集单元13每个均被安装成使得上述条件被满足即可。例如，图11和12是示出根据实施方式的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。具体地，图11和图12示出了在如参照图1和图2所描述的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b被安装在交通工具中的情况下，每个声学设备11和每个声音收集单元13的安装位置的其他示例。注意，图11和图12的上部附图示意性地示出了在竖直观看用户U11坐在其上的座椅83时的用户U11、声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b之间的位置关系。另外，图11和图12的下部附图示意性地示出了在从交通工具的行驶方向上的右侧观看座椅83的情况下用户U11、声学设备11b和声音收集单元13b之间的位置关系。注意，在图11和图12的下部附图中，从图示中省略了声学设备11a和声音收集单元13a以便于配置。

例如，在图2所示的示例中，声学设备11a和11b每个均位于用户U11的头部后方，并且被安装成向前输出声音声学。然而，在图11所示的示例中，声学设备11a和11b每个均位于用户U11的头部的上侧(例如，交通工具的顶板)，并且被安装成沿用户U11的头部的方向(即，下侧)输出声学声音。在这种情况下，声音收集单元13a和13b可以每个均位于用户U11的右耳和左耳附近，并且可以被安装成收集从上方到达的声学声音。

另外，在图12所示的示例中，当用户U11的头部是基准时，声学设备11a和11b每个均位于左右不同的方向上，并且被安装成沿用户U11的头部的方向(即，从外至内的方向)输出声学声音。在这种情况下，声音收集单元13a和13b可以位于用户U11的左耳和右耳附近，并且可以被安装成收集从用户U11的头部的左侧和右侧到达的声学声音。

上面已经参照图8至图12更详细地描述了声学设备11和声音收集单元13的安装位置的条件。

<<4.修改示例>>

接下来，将描述根据实施方式的噪声降低系统1的修改示例。

<4.1.修改示例1：自适应地控制环路消除器的特性的情况的示例>

首先，将响应于从声学设备11a和11b输出的声学声音进行传播的环境的特性的变化来自适应地控制上述环路消除器109a和109b的特性的情况描述为修改示例1。

(功能配置)

例如，图13是示出根据修改示例1的噪声降低系统的示意性配置的示例的说明图。注意，在该描述中，图13中示出的噪声降低系统也被称为“噪声降低系统2”以将该噪声降低系统与上述噪声降低系统1进行区分。

如图13中所示，噪声降低系统2与参照图6描述的噪声降低系统1的区别在于环路消除器209a和209b的配置。即，图13中所示的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b分别相当于图6中示出的噪声降低系统1中的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b。类似地，FB-NC滤波器201a和201b、功率放大器203a和203b、麦克风放大器205a和205b以及减法器207a和207分别相当于图6中示出的噪声降低系统1中的FB-NC滤波器101a和101b、功率放大器103a和103b、麦克风放大器105a和105b以及减法器107a和107。因此，在该描述中，将关注噪声降低系统2的配置特别是与上述噪声降低系统1的不同，并且将省略对基本相同部分的详细描述。

在图13中所示的噪声降低系统2中，例如，自适应滤波器例如有限脉冲响应(FIR)滤波器被应用为环路消除器209a和209b。在该配置中，例如，环路消除器209a和209b的特性可以根据从声学设备11a和11b输出的声学声音进行传播的环境的变化、声学设备11a和11b相对于用户的左耳和右耳的位置的变化等发生变化。

另一方面，在图13所示的噪声降低系统2中，在从声学设备11a和11b输出的声学声音之间的相关性高的情况下，在某些情况下，操作的稳定性根据用作环路消除器209a和209b的自适应滤波器的特性而恶化。另外，由于自适应滤波器例如FIR滤波器的特性，在噪声降低目标是低频噪声的情况下，滤波器的抽头的数量增加，并且另外计算资源也增加。

因此，提出了以下配置作为根据修改示例1的噪声降低系统的示意性配置的另一示例：在该配置中，预先提供具有不同特性的多个滤波器并且根据环境或情况在多个滤波器中准自适应地选择要用作环路消除器的滤波器。例如，图14是示出根据修改示例1的噪声降低系统的示意性配置的另一示例的说明图。注意，在该描述中，图14中示出的噪声降低系统也被称为“噪声降低系统3”以将该噪声降低系统与上述噪声降低系统1和2进行区分。

如图14中所示，噪声降低系统3与参照图6描述的噪声降低系统1的不同之处在于包括滤波器组301a、301b、309a和309b以及头部位置估计单元35的配置。即，图14中所示的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b分别相当于图6中示出的噪声降低系统1中的声学设备11a和11b以及声音收集单元13a和13b。类似地，功率放大器303a和303b、麦克风放大器305a和305b以及减法器307a和307分别相当于图6中示出的噪声降低系统1中的FB-NC滤波器101a和101b、功率放大器103a和103b、麦克风放大器105a和105b以及减法器107a和107。因此，在该描述中，将关注噪声降低系统3的配置特别是与上述噪声降低系统1的不同，并且将省略对基本相同部分的详细描述。

滤波器组301a和301b对应于参照图6描述的噪声降低系统1中的FB-NC滤波器101a和101b。注意，由于滤波器组301a和301b具有相同配置，因此在本文中将描述滤波器组301a的配置，并且将省略对滤波器组301b的详细描述。如图14中所示，滤波器组301a包括具有不同的特性的多个FB-NC的滤波器的C₁至C_N，并且可以对FB-NC滤波器C₁至C_N进行选择性地切换。注意，除了特性的不同之外，多个FB-NC滤波器C₁至C_N每个均具有与上述FB-NC滤波器101a和101b相同的配置。在该配置中，在滤波器组301a中，可以根据其中从声学设备11a输出的声学声音到达声音收集单元13a的传播环境的空间特性选择性地应用FB-NC滤波器C₁至C_N中的任何一个。注意，可以根据假设的噪声降低系统3的使用场景通过预先执行的实验等来设置FB-NC滤波器C₁至C_N中的每一个。具体地，可以通过预先在各个使用场景下测量声学设备11a与声音收集单元13a之间的空间特性并且基于空间特性的测量结果计算滤波器系数来设置与各个使用场景对应的FB-NC滤波器。

另外，滤波器组309a和309b对应于参照图6描述的噪声降低系统1中的环路消除器109a和109b。注意，由于滤波器组309a和309b具有相同的配置，因此在本文中将描述滤波器组309a的配置，并且将省略对滤波器组309b的详细描述。如图14中所示，滤波器组309a包括具有不同的特性的多个环路消除器L₁至L_M，并且可以对环路消除器L₁至L_M进行选择性地切换。注意，除了特性的不同之外，多个环路消除器L₁至L_M每个均具有与上述环路消除器109a和109b相同的配置。在该配置中，在滤波器组309a中，例如，可以根据其中从声学设备11a输出的声学声音到达声音收集单元13b的传播环境的空间特性选择性地应用环路消除器L₁至L_M中的任何一个。注意，可以根据假设的噪声降低系统3的使用场景通过预先执行的实验等来设置环路消除器L₁至L_M中的每一个。具体地，可以通过预先在各个使用场景下测量声学设备11a与声音收集单元13b之间的空间特性并且基于空间特性的测量结果计算滤波器系数来设置与各个使用场景对应的环路消除器。

注意，在图14所示的噪声降低系统3中，检测用户的头部的位置，并且根据检测结果在滤波器组309a和309b中的每一个中的环路消除器L₁至L_M中选择要被应用于用于噪声降低的信号处理的环路消除器。例如，头部位置估计单元35被配置成基于各种传感器等的检测结果来估计用户头部的位置。头部位置估计单元35基于用户头部的位置的估计结果来控制滤波器组309a和309b中的环路消除器之间的切换。注意，下面将通过给出具体示例来单独描述用于估计用户的头部的位置的更详细配置。

此处，将参照图15和图16描述从声学设备11a和11b中的每一个输出的声学声音的传播环境根据用户的头部的位置的变化。例如，图15示出了用户U11的头部接近安装有声学设备11a和11b的头枕81的情况的示例。另外，图16示出了用户U11的头部远离安装有声学设备11a和11b的头枕81的情况的示例。注意，在图15和图16所示的示例中，通过测量头枕81的预定位置与用户U11的头部之间的距离来估计用户U11的头部的位置。即，图15中的附图标记L21和图16中的附图标记L23表示头枕81的预定位置与用户U11的头部之间的距离。注意，图15中所示的距离L21和图16中所示的距离L23具有L23>L21的关系。

例如，在如图15中所示的用户U11的头部接近头枕81的情况的示例中，头部介于声学设备11a与声音收集单元13b之间。注意，F₁被假定为声学设备11a与声音收集单元13b之间的传播环境的传递函数。另外，在如图16中所示的用户U11的头部远离头枕81的情况的示例中，头部未介于声学设备11a与声音收集单元13b之间。注意，F₂被假定为声学设备11a与声音收集单元13b之间的传播环境的传递函数。

如从图15和图16之间的比较所理解的，声学设备11a与声音收集单元13b之间的传播环境根据用户U11的头部的位置而不同。因此，在图15所示的示例中，例如，图14中所示的噪声降低系统3根据传递函数F₁选择环路消除器。另外，在图16所示的示例中，噪声降低系统3根据传递函数F₂选择环路消除器。

这同样适用于声学设备11b与声音收集单元13a之间的关系。例如，在图15所示的示例中，当G₁是声学设备11b与声音收集单元13a之间的传播环境的传递函数时，噪声降低系统3根据传递函数G₁选择环路消除器。类似地，在图16所示的示例中，当G₂是声学设备11b与声音收集单元13a之间的传播环境的传递函数时，噪声降低系统3根据传递函数G₂选择环路消除器。

另外，已经描述了根据用户U11的头部的位置选择环路消除器的示例。这同样适用于NC-FB滤波器。即，头部位置估计单元35可以基于用户头部的估计结果来控制滤波器组301a和301b中的NC-FB滤波器之间的切换。

另外，如上所述，主要关注声学设备11与声音收集单元13之间的空间特性根据用户U11的头部的位置的变化。然而，改变声学设备11与声音收集单元13之间的空间特性的因素不一定仅限于用户U11的头部的位置。例如，在假设交通工具内部的空间的情况下，声学设备11与声音收集单元13之间的空间特性也根据窗户或门的打开或关闭状态而发生变化。因此，头部位置估计单元35可以例如通过经由控制器局域网(CAN)获取指示窗户或门的打开或关闭状态的信息并且与头部的位置的估计结果一起使用所获取的信息来选择环路消除器或NC-FB滤波器。

另外，在可以实现根据声学设备11与声音收集单元13之间的空间特性的噪声降低处理时，滤波器组301a、301b、309a和309b中的每一个的配置不限于对上述多个滤波器进行选择性地切换的配置。具体地，能够根据声学设备11与声音收集单元13之间的空间特性来控制输入声学信号的增益和相位中的至少之一。因此，例如，增益可以被控制的配置例如可变增益放大器或可变电阻器可以被应用为滤波器组301a、301b、309a和309b中的至少一个。因此，在本公开内容中，假设在调用“滤波处理”的情况下指示控制输入信号的增益和相位中的至少之一的处理。另外，在声学设备11a与声音收集单元13a之间以及声学设备11b与声音收集单元13b之间的空间特性稳定的情况下，可以对滤波器组301a和301b进行切换并且可以安装上述NC-FB滤波器101a和101b。

(信号处理)

接下来，将参照图17描述根据修改示例1的噪声降低系统3的信号处理的示例。图17是关注根据修改示例1的噪声降低系统3的信号处理的示例性框图。注意，在图17所示的示例中，从图示中省略图14中示出的功率放大器303a和303b以及麦克风放大器305a和305b以便于进一步理解根据修改示例1的噪声降低系统3中的信号处理的特征。

在图17中，附图标记H₁示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11a输出的声学声音到达用户U11的头部的传播环境的空间特性。注意，如图17中示意性地示出的，用户U11的头部(耳朵)被认为是声音收集单元。另外，附图标记H₂示意性地表示传递函数，该传递函数指示其中从声学设备11b输出的声学声音到达用户U11的头部的传播环境的空间特性。注意，对于传递函数H₁和H₂，可以预先测量根据用户U11的头部的位置的空间特性，并且可以基于空间特性的测量结果预先计算该空间特性。另外，附图标记d₃示意性地表示用户U11听到的噪声。注意，在图17，附图标记F₁、F₂、G₁、G₂、β₁、β₂、G'₁、G'₂、d₁和d₂每个均表示与图7中所示的示例的内容类似的内容，将省略其详细描述。

此处，由于可以通过将从声学设备11a和11b输出的声学声音y和z与噪声d₃相加来获得在用户U11的头部的位置处的声压，所以声压以下面的(表达式3)中示出的条件表达式表示。

[数学式3]

···(表达式3)

注意，指示由声音收集单元13a和13b收集的噪声d₁和噪声d₂与在实现噪声降低的点(即，假设的用户U11的头部的位置)处的噪声d₃之间的相关性的信息可以基于例如提前测量、模拟等的结果来计算，并且可以存储在期望的记录单元(例如，数据库)中。因此，例如，通过配置噪声降低系统3使得准自适应地选择NC-FB滤波器，可以预期在用户U11的头部位置处的噪声降低效果的改善。注意，对于噪声d₁、噪声d₂和噪声d₃之间的关系，例如，考虑到交通工具内部的空间是封闭空间的事实，更优选的是包含驻波的幅度差和相位差。例如，可以基于提前测量、模拟的结果等来计算信息，并且可以将信息存储在期望的记录单元中。另外，作为另一示例，可以使用声压估计技术例如所谓的虚拟麦克风来估计信息。

(头部的位置的估计)

接下来，将参照图18至图21描述用于估计用户U11的头部的位置的配置和方法的示例。图18至图21是示出用于估计用户U11的头部的位置的配置和方法的示例的说明图。

例如，在图18中所示的示例中，通过将来自光源351例如激光器的光辐射至用户U11的头部并且使光接收元件352接收反射光，基于光接收结果来估计预定基准位置(例如头枕81的位置)与头部之间的距离。注意，作为基于通过光接收元件352进行的来自头部的反射光的光接收结果来测量至用户U11的头部的距离的方法，例如，可以例示基于所谓的三角测量类型或时间飞行方案的估计方法。

另外，在图19所示的示例中，通过使成像单元353a和353b例如摄像机模块拍摄用户U11的头部的图像并且对拍摄的图像执行图像分析，估计预定基准位置与头部之间的距离。注意，成像单元的数量不受特别限制，并且成像单元的种类不受限制。例如，可以根据基于单眼的测量而获得的信息来估计至用户U11的头部的距离。另外，作为另一示例，通过使用双眼摄像机作为成像单元，可以基于由双眼摄像机拍摄的图像之间的视差来估计至用户U11的头部的距离。

另外，在图20所示的示例中，通过从超声扬声器354释放超声波并且使声音收集单元355收集超声波，基于超声波的声音收集结果来估计预定基准位置与头部之间的距离。例如，在图20中，通过配置所谓的反射型并且使声音收集单元355收集从超声扬声器354释放并从用户U11的头部反射的超声波(即反射波)，基于反射波的声音收集结果来估计预定基准位置与头部之间的距离。另外，作为另一示例，可以基于所谓的传输方案来估计至用户U11的头部的距离。此处，传输方案是根据发射器与接收器之间的超声波束的衰减或屏蔽量来估计距离的方案。

另外，在图21所示的示例中，从设置在头枕81中的声学设备356a和356b输出测量信号例如白噪声或时间展宽脉冲(TSP)，并且测量信号被设置在穿戴在用户U11上的设备中的声音收集单元357收集。在该配置中，可以使用直到测量信号被声音收集单元357收集的延迟时间来估计用户U11的头部的位置。注意，例如，作为其中设置有声音收集单元357的设备的示例，可以例示头戴式可穿戴设备例如眼镜式显示设备。另外，如图21中所示的方案，测量在估计(估计)定时处被限制于头部的位置的信息。因此，例如，可以例如通过组合各种传感器中的任一传感器例如陀螺仪传感器的检测结果并且跟踪头部的位置来获得与头部从初始位置的移动相关联的信息。

已经描述了根据从声学设备11a和11b中的每一个输出的声学声音进行传播的环境的特性的变化来自适应地控制上述环路消除器109a和109b的特性的配置的示例作为修改示例1。

<4.2.修改示例2：与滤波器之间的切换有关的控制的示例>

接下来，在参照图14描述在FB-NC滤波器或环路消除器在参照图14描述的噪声降低系统3中进行切换的情况下的控制的示例作为修改示例2。

例如，图22是示出根据修改示例2的噪声降低系统的概述的说明图，并且示出了基于头部位置估计单元35的估计结果来控制滤波器组309中的环路消除器之间的切换的情况的示例。注意，在描述中，例如，将主要描述从环路消除器L₁切换至环路消除器L_M的情况。

在图22所示的示例中，当对环路消除器进行切换时，基于被称为所谓的交叉淡入淡出的控制将从作为切换源的循环消除器L₁输出的信号连续地改变成要从作为切换目的地的环路消除器L_M输出的信号。

具体地，在对滤波器组309中的环路消除器进行切换的情况下，作为切换源的环路消除器L₁和作为切换目的地的环路消除器L_M二者均连接至输入侧和输出侧。另外，此时，从环路消除器L₁和L_M输出的信号的音量由音量控制器311-1和311-2控制，并且通过加法器313进行相加以被输出。

例如，图23是示出交叉淡入淡出的说明图，并且示出了音量控制器311-1和311-2对音量的控制的示例。在图23中，水平轴线表示时间，并且竖直轴线表示每个音量控制器的音量的大小(幅度)。另外，在图23中，由“音量控制器1”指示的数据对应于连接至作为切换源的环路消除器L₁的音量控制器311-1。另外，由“音量控制器2”指示的数据对应于连接至作为切换目的地的环路消除器L_M的音量控制器311-2。

如图22和23中所示，在环路消除器L₁被切换至环路消除器L_M的情况下，连接至环路消除器L₁的音量控制器311-1的音量随时间从初始状态的1持续减小，并且最终被控制成0。另外，连接至环路消除器L_M的音量控制器311-2的音量随时间从初始状态的0持续增加，并且最终被控制成1。通过该控制，使从作为切换源的环路消除器L₁输出的信号连续地转变成要从作为切换目的地的回路消除器L_M输出的信号。

注意，在前面的描述中，已经关注了对滤波器组309中的环路消除器之间的切换进行控制的情况，但是同样适用于对滤波器组301中的NC-FB滤波器进行切换的情况。

已经参照图22和图23描述了FB-NC滤波器或环路消除器在上述噪声降低系统3中进行切换的情况下的控制的示例作为修改示例2。

<4.3.修改示例3：反馈系统的数量是3或更多的情况的示例。>

接下来，描述在提供3个或更多个降低噪声的反馈系统的情况下的噪声降低系统的配置的示例作为修改示例3。上面主要描述了提供在用户的左耳附近的降低噪声的反馈系统和在用户的右耳附近的降低噪声的反馈系统的情况的示例。另一方面，降低噪声的反馈系统的数量不限于上述2个，而是可以提供3个或更多个反馈系统。例如，图24是示出根据修改示例3的噪声降低系统的说明图，并且是关注噪声降低系统的信号处理的框图。注意，在以下描述中，图24中所示的噪声降低系统也被称为“噪声降低系统4”以将该噪声降低系统与根据上述实施方式和修改示例的噪声降低系统进行区分。注意，在描述中，在描述“反馈系统”的情况下，反馈系统指示形成用于噪声降低处理的闭环反馈的系统。

如图24中所示，噪声降低系统4包括声学设备11a至11c、声音收集单元13a至13c、NC-FB滤波器401a至401c、减法器407a至407c以及环路滤波器409a至409f。注意，从图示中省略功率放大器和麦克风放大器以便于进一步理解根据修改示例3的噪声降低系统4中的信号处理的特性。另外，声学设备11a、声音收集单元13a和NC-FB滤波器401a形成反馈系统。类似地，声学设备11b、声音收集单元13b和NC-FB滤波器401b以及声学设备11c、声音收集单元13c和NC-FB滤波器401c各自均形成反馈系统。

附图标记F₁至F₃示意性地表示其中从每个声学设备11输出的声学声音到达与声学设备11一起形成反馈系统的声音收集单元13的传播环境的传递函数。作为具体示例，传递函数F₃表示声学设备11c与声音收集单元13c之间的传播环境的传递函数。

附图标记G₁₂、G₁₃、G₂₁、G₂₃、G₃₁和G₃₂示意性地表示其中从每个声学设备11输出的声学声音到达和与声学设备11一起形成反馈系统的声音收集单元13不同的其他声音收集单元13的传播环境的传递函数。具体地，传递函数G₁₂指示声学设备11a与声音收集单元13b之间的传播环境的传递函数，并且传递函数G₁₃指示声学设备11a与声音收集单元13c之间的传播环境的传递函数。另外，传递函数G₂₁指示声学设备11b与声音收集单元13a之间的传播环境的传递函数，并且传递函数G₂₃指示声学设备11b与声音收集单元13c之间的传播环境的传递函数。另外，传递函数G₃₁指示声学设备11c与声音收集单元13a之间的传播环境的传递函数，并且传递函数G₃₂指示声学设备11c与声音收集单元13b之间的传播环境的传递函数。

附图标记β₁至β₃示意性地示出了用于FB-NC滤波器401a至401c中的每一个以生成上述噪声降低信号的滤波器系数。此外，附图标记G'₁₂、G'₁₃、G'₂₁、G'₂₃、G'₃₁和G'₃₂示意性地表示用于环路消除器409e、409c、409a、409f、409d和409b中的每一个以生成上述消除信号的滤波器系数。

例如，从声学设备11a输出的声学声音被声音收集单元13a收集，并且基于声音收集结果的声学信号被输入到减法器407a。另外，从环路消除器409a和409d中的每一个输出的消除信号被输入到减法器407a。减法器407a从基于声音收集单元13a的声音收集结果的声学信号中减去从环路消除器409b和409d中的每一个输出的消除信号，并且将作为减法的结果而获得的声学信号输入到FB-NC滤波器401a。FB-NC滤波器401a通过根据声学设备11a与声音收集单元13a之间的传播环境的特性(传递函数F₁)对输入声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号，并且输出噪声降低信号作为用于驱动声学设备11a的驱动信号。另外，从FB-NC滤波器401a输出的噪声降低信号被分路器等部分地分路以被输入到环路消除器409c和409e中的每一个。

另外，从声学设备11b输出的声学声音被声音收集单元13b收集，并且基于声音收集结果的声学信号被输入到减法器407b。另外，从环路消除器409b和409e中的每一个输出的消除信号被输入到减法器407b。减法器407b从基于声音收集单元13b的声音收集结果的声学信号中减去从环路消除器409b和409e中的每一个输出的消除信号，并且将作为减法的结果而获得的声学信号输入到FB-NC滤波器401b。FB-NC滤波器401b通过根据声学设备11b与声音收集单元13b之间的传播环境的特性(传递函数F₂)对输入声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号，并且输出噪声降低信号作为用于驱动声学设备11b的驱动信号。另外，从FB-NC滤波器401b输出的噪声降低信号被分路器等部分地分路以被输入到环路消除器409a和409f中的每一个。

类似地，从声学设备11c输出的声学声音被声音收集单元13c收集，并且基于声音收集结果的声学信号被输入到减法器407c。另外，从环路消除器409c和409f中的每一个输出的消除信号被输入到减法器407c。减法器407c从基于声音收集单元13c的声音收集结果的声学信号中减去从环路消除器409c和409f中的每一个输出的消除信号，并且将作为减法的结果而获得的声学信号输入到FB-NC滤波器401c。FB-NC滤波器401c通过根据声学设备11c与声音收集单元13c之间的传播环境的特性(传递函数F₃)对输入声学信号执行噪声降低处理来生成噪声降低信号，并且输出噪声降低信号作为用于驱动声学设备11c的驱动信号。另外，从FB-NC滤波器401c输出的噪声降低信号被分路器等部分地分路以被输入到环路消除器409b和409d中的每一个。

此处，将关注从声学设备11a输出的声学声音。在这种情况下，环路消除器409a的特性(传递函数G'₂₁)被设置成基本匹配空间特性G₂₁，并且环路消除器409d的特性(传递函数G'₃₁)被设置成基本匹配空间特性G₃₁。在该配置中，可以从由声学设备11a输出的声学声音中排除从声学设备11b和11c中的每一个输出的声学声音的影响。因此，可以改善由声学设备11a、声音收集单元13a和NC-FB滤波器401a形成的反馈系统的独立性。

此处，将关注从声学设备11b输出的声学声音。在这种情况下，环路消除器409b的特性(传递函数G'₃₂)被设置成基本匹配空间特性G₃₂，并且环路消除器409e的特性(传递函数G'₁₂)被设置成基本匹配空间特性G₁₂。在该配置中，可以从由声学设备11b输出的声学声音中排除从声学设备11a和11c中的每一个输出的声学声音的影响。因此，可以改善由声学设备11b、声音收集单元13b和NC-FB滤波器401b形成的反馈系统的独立性。

类似地，将关注从声学设备11c输出的声学声音。在这种情况下，环路消除器409c的特性(传递函数G'₁₃)被设置成基本匹配空间特性G₁₃，并且环路消除器409f的特性(传递函数G'₂₃)被设置成基本匹配空间特性G₂₃。在该配置中，可以从由声学设备11c输出的声学声音中排除从声学设备11a和11b中的每一个输出的声学声音的影响。因此，可以改善由声学设备11c、声音收集单元13c和NC-FB滤波器401c形成的反馈系统的独立性。

注意，上面已经描述了反馈系统的数量是3的情况的示例。即使在反馈系统的数量是4或更多的情况下，也可以基于相同的想法来配置噪声降低系统。即，可以在多个声学设备11与多个声音收集单元13之间的传播环境中的每一个中设置根据传播环境的特性生成消除信号的环路消除器。

另外，在提供3个或更多个反馈系统的情况下，可以选择性地使多个反馈系统中的至少两个或更多个进行操作。作为具体示例，假设提供多个反馈系统使得在用户周围布置3个或更多个声学设备11。在这种情况下，例如，通过根据对用户头部的位置的检测结果使降低噪声的反馈系统在用户的左耳和右耳附近进行操作，可以使其他反馈系统的操作停止。

已经参照图24描述了在提供3个或更多个降低噪声的反馈系统的情况下的噪声降低系统的配置的示例作为修改示例3。

<<5.硬件配置>>

接下来，将参照图25详细描述形成根据实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900的硬件配置。图25是示出形成根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900的硬件配置的配置示例的功能框图。

构成根据本实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900主要配备有CPU 901、ROM 903和RAM 905。另外，信息处理设备900还可以配备有主机总线907、桥接器909、外部总线911、接口913、输入设备915、输出设备917、存储设备919、驱动器921、连接端口923和通信设备925。

CPU 901用作算术处理设备和控制设备，并且根据记录在ROM903、RAM 905、存储设备919或可移除记录介质927中的各种程序来控制信息处理设备900的整体操作或部分操作。ROM 903存储由CPU 901使用的程序、操作参数等。RAM 905主要存储CPU 901使用的程序以及在执行程序期间适当改变的参数等。这些经由主机总线907彼此连接，主机总线907由内部总线例如CPU总线等进行配置。注意，上面参照图6描述的FB-NC滤波器101a以及环路消除器109a和109b可以例如通过CPU 901实现。

主机总线907经由桥接器909连接至外部总线911例如PCI(外围部件互连/接口)总线。另外，输入设备915、输出设备917、存储设备919、驱动器921、连接端口923和通信设备925经由接口913连接至外部总线911。

输入设备915是由用户操作的操作机构，例如鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关、操作杆或踏板等。此外，输入设备915可以是使用例如红外光或其他无线电波的远程控制机构(所谓的远程控制装置)，或者可以是外部连接设备929例如符合信息处理设备900的操作的移动电话或PDA。此外，输入设备915基于例如由用户使用上述操作机构输入的信息生成输入信号915，并且由用于向CPU 901输出输入信号的输入控制电路进行配置。信息处理设备900的用户可以向信息处理设备900输入各种数据，并且可以通过操作该输入设备915指示信息处理设备900来执行处理。

输出设备917由能够在视觉上或听觉上向用户通知所获取的信息的设备进行配置。这样的设备的示例包括显示设备例如CRT显示设备、液晶显示设备、等离子显示设备、EL显示设备和灯、音频输出设备例如扬声器和头戴式耳机、打印机等。例如，输出设备917输出通过由信息处理设备900执行的各种处理而获得的结果。更具体地，显示设备以文本或图像的形式显示通过由信息处理设备900执行的各种处理而获得的结果。另一方面，音频输出设备将音频信号例如再现的语音数据和声音数据转换成模拟信号，并且输出模拟信号。注意，上面参照图6描述的声学设备11a和11b可以由例如输出设备917实现。

存储设备919是被配置为信息处理设备900的存储单元的示例的用于存储数据的设备，并且用于存储数据。存储设备919由例如磁存储设备例如HDD(硬盘驱动器)、半导体存储设备、光存储设备或磁光存储设备进行配置。该存储设备919存储各种数据和要由CPU901执行的程序。

驱动器921是用于记录介质的读取器/写入器，并且嵌入在信息处理设备900中或者从外部附接至信息处理设备900。驱动器921读取在所附接的可移除存储介质927例如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器中记录的信息，并且将读取的信息输出至RAM 905。此外，驱动器921可以在附接的可移除记录介质927例如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器中进行写入。可移除记录介质927例如是DVD介质、HD-DVD介质或蓝光(注册商标)介质。可移除记录介质927可以是压缩闪存(CF；注册商标)、闪速存储器、SD存储器卡(安全数字存储器卡)等。可替选地，可移除记录介质927可以是例如配备有非接触式IC芯片或电子器具的IC卡(集成电路卡)。

连接端口923是用于使得设备直接连接至信息处理设备900的端口。连接端口923的示例包括USB(通用串行总线)端口、IEEE1394端口、SCSI(小型计算机系统接口)端口等。连接端口923的其他示例包括RS-232C端口、光学音频端子、HDMI(注册商标)(高清晰度多媒体接口)端口等。通过连接至该连接端口923的外部连接设备929，信息处理设备900直接从外部连接设备929获得各种数据，并且向外部连接设备929提供各种数据。

通信设备925是由例如用于连接至通信网络931的通信设备进行配置的通信接口。通信设备925例如是有线或无线LAN(局域网)、蓝牙(注册商标)、用于WUSB(无线USB)的通信卡等。可替选地，通信设备925可以是用于光通信的路由器、用于ADSL(非对称数字用户线)的路由器、用于各种通信的调制解调器等。例如，该通信设备925可以根据预定协议例如TCP/IP在因特网上以及与其他通信设备发送和接收信号等。连接至通信设备925的通信网络931由网络等进行配置，该网络通过有线或无线地方式进行连接，并且可以是例如因特网、家庭LAN、红外通信、无线电波通信、卫星通信等。

目前为止，已经示出了能够实现构成根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900的功能的硬件配置的示例。上述结构元件中的每一个可以使用通用材料进行配置，或者可以由专用于每个结构元件的功能的硬件进行配置。因此，可以根据执行本实施方式时的技术水平适当地改变要使用的硬件配置。注意，尽管在图25中未示出，但是显然提供了与构成根据本公开内容的实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900对应的各种结构元件。

注意，还可以开发用于实现构成如上所述的根据本实施方式的噪声降低系统1的信息处理设备900的各个功能的计算机程序，并且在个人计算机等中实现计算机程序。另外，还可以提供存储这样的计算机程序的计算机可读记录介质。例如，记录介质可以是例如磁盘、光盘、磁光盘或闪速存储器。此外，也可以例如在不使用记录介质的情况下通过网络传送上述计算机程序。另外，使计算机程序被执行的计算机的数量不受特别限制。例如，多个计算机(例如，多个服务器等)可以彼此协作并且执行计算机程序。

<<6.结论>>

如上所述，根据实施方式的噪声降低系统包括生成单元(即，NC-FB滤波器)，该生成单元生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，该第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音。另外，根据实施方式的噪声降低系统通过预定声音收集单元获取声学声音的声音收集结果，该声学声音包括从第一声学设备经由第一传播路径传播的第一声学声音和从不同于第一声学设备的第二声学设备经由第二传播路径传播的第二声学声音。然后，生成单元基于声音收集单元的声音收集结果和消除信号生成第一噪声降低信号，该消除信号基于用于驱动第二声学设备的第二噪声降低信号。在该配置中，根据实施方式的噪声降低系统可以改善多个反馈系统中的每一个的独立性。因此，可以抑制与在用户收听被输出到开放空间的声学声音的环境下可能发生并且最初未假设的8字形闭环的形成相关联的影响，并且在更优选的方面降低噪声的影响。

上面已经参照附图描述了本公开内容的一个或多个优选实施方式，然而本公开内容不限于上述示例。本领域技术人员可以在所附权利要求的范围内发现各种变化和修改，并且应当理解的是，这些变化和修改将自然地归入本公开内容的技术范围。

此外，本说明书中描述的效果仅是说明性的或示例性的效果，并不是限制性的。即，与上述效果一起或代替上述效果，根据本公开内容的技术可以实现根据本说明书的描述对本领域技术人员而言清楚的其他效果。

另外，本技术还可以被如下配置。

(1)一种信号处理设备，包括：

生成单元，其被配置成生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取单元，其被配置成获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，所述生成单元基于所述声音收集结果和消除信号生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。

(2)根据(1)所述的信号处理设备，包括：

信号处理单元，其被配置成通过基于所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行滤波处理来生成所述消除信号。

(3)根据(2)所述的信号处理设备，

其中，所述第一声学设备和所述声音收集单元被保持在听者的右耳和左耳中的与附近保持有所述第二声学设备的耳朵不同的耳朵附近，并且

所述信号处理单元根据所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理，所述第二传播路径的特性基于所述声音收集单元、所述第二声学设备以及所述听者的头部之间的位置关系。

(4)根据(3)所述的信号处理设备，包括：

检测单元，其被配置成检测所述声音收集单元、所述第二声学设备以及所述听者的头部之间的位置关系，

其中，所述信号处理单元通过基于所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理来生成所述消除信号，所述第二传播路径的特性对应于所述位置关系的检测结果。

(5)根据(4)所述的信号处理设备，其中，所述信号处理单元在具有不同特性的多个过滤器中选择与对应于所述位置关系的检测结果的所述第二传播路径的特性对应的滤波器，并且通过基于所选择的滤波器对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理来生成所述消除信号。

(6)根据(4)或(5)所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于通过预定光接收元件获得的光接收结果来检测所述位置关系，所述预定光接收元件接收从预定光源投射并且从所述听者的头部反射的光。

(7)根据(4)或(5)所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于通过预定成像单元拍摄的所述听者的头部的图像来检测所述位置关系。

(8)根据(4)或(5)所述的信号处理设备，其中，基于从预定声学设备输出并且通过预定声音收集单元收集的超声波的声音收集结果，所述检测单元检测位于所述超声波进行传播的环境中的所述听者的头部、所述声音收集单元以及所述第二声学设备之间的所述位置关系。

(9)根据(4)或(5)所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于直到从预定声学设备输出的声学声音被穿戴在所述听者的头部上的预定声音收集单元收集的延迟时间来检测所述位置关系。

(10)根据(3)至(9)中任一项所述的信号处理设备，其中，所述第一声学设备、所述第二声学设备和所述声音收集单元被保持成相对于支撑所述听者的头部的头枕具有预定位置关系。

(11)根据(10)所述的信号处理设备，其中，所述第一声学设备和所述第二声学设备被设置在所述头枕中。

(12)根据(10)或(11)所述的信号处理设备，其中，所述头枕被设置在交通工具中安装的座椅中。

(13)根据(2)至(12)中任一项所述的信号处理设备，其中，所述滤波处理包括基于反馈方案的噪声降低处理。

(14)根据(2)至(13)中任一项所述的信号处理设备，其中，所述滤波处理是控制所述第二噪声降低信号的增益和相位中的至少任何一个的处理。

(15)根据(1)至(14)中任一项所述的信号处理设备，包括：

另一获取单元，其被配置成获取通过与所述声音收集单元不同的另一声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第三传播路径从所述第二声学设备传播的所述第二声学声音和经由第四传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音；以及

另一生成单元，其被配置成基于由所述另一获取单元获取的所述声音收集结果和所述第一噪声降低信号，基于另一消除信号来生成所述第二噪声降低信号。

(16)根据(1)至(15)中任一项所述的信号处理设备，包括：

所述第一声学设备、所述第二声学设备和所述声音收集单元中的至少任何一个。

(17)一种信号处理方法，包括通过处理器执行以下操作：

生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，基于所述声音收集结果和消除信号来生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。

(18)一种程序，其使计算机执行以下操作：

生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，基于所述声音收集结果和消除信号来生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。

附图标记列表

1 噪声降低系统

11a，11b 声学设备

13a，13b 声音收集单元

101a，101b NC-FB过滤器

103a，103b 功率放大器

105a，105b 麦克风放大器

107a，107b 减法器

109a，109b 环路消除器

Claims (18)

1.一种信号处理设备，包括：

生成单元，其被配置成生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取单元，其被配置成获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，所述生成单元基于所述声音收集结果和消除信号生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。

2.根据权利要求1所述的信号处理设备，包括：

信号处理单元，其被配置成通过基于所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行滤波处理来生成所述消除信号。

3.根据权利要求2所述的信号处理设备，

其中，所述第一声学设备和所述声音收集单元被保持在听者的右耳和左耳中的与附近保持有所述第二声学设备的耳朵不同的耳朵附近，并且

所述信号处理单元根据所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理，所述第二传播路径的特性基于所述声音收集单元、所述第二声学设备以及所述听者的头部之间的位置关系。

4.根据权利要求3所述的信号处理设备，包括：

检测单元，其被配置成检测所述声音收集单元、所述第二声学设备以及所述听者的头部之间的位置关系，

其中，所述信号处理单元通过基于所述第二传播路径的特性对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理来生成所述消除信号，所述第二传播路径的特性对应于所述位置关系的检测结果。

5.根据权利要求4所述的信号处理设备，其中，所述信号处理单元在具有不同特性的多个过滤器中选择与对应于所述位置关系的检测结果的所述第二传播路径的特性对应的滤波器，并且通过基于所选择的滤波器对所述第二噪声降低信号执行所述滤波处理来生成所述消除信号。

6.根据权利要求4所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于通过预定光接收元件获得的光接收结果来检测所述位置关系，所述预定光接收元件接收从预定光源投射并且从所述听者的头部反射的光。

7.根据权利要求4所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于通过预定成像单元拍摄的所述听者的头部的图像来检测所述位置关系。

8.根据权利要求4所述的信号处理设备，其中，基于从预定声学设备输出并且通过预定声音收集单元收集的超声波的声音收集结果，所述检测单元检测位于所述超声波进行传播的环境中的所述听者的头部、所述声音收集单元以及所述第二声学设备之间的所述位置关系。

9.根据权利要求4所述的信号处理设备，其中，所述检测单元基于直到从预定声学设备输出的声学声音被穿戴在所述听者的头部上的预定声音收集单元收集的延迟时间来检测所述位置关系。

10.根据权利要求3所述的信号处理设备，其中，所述第一声学设备、所述第二声学设备和所述声音收集单元被保持成相对于支撑所述听者的头部的头枕具有预定位置关系。

11.根据权利要求10所述的信号处理设备，其中，所述第一声学设备和所述第二声学设备被设置在所述头枕中。

12.根据权利要求10所述的信号处理设备，其中，所述头枕被设置在交通工具中安装的座椅中。

13.根据权利要求2所述的信号处理设备，其中，所述滤波处理包括基于反馈方案的噪声降低处理。

14.根据权利要求2所述的信号处理设备，其中，所述滤波处理是控制所述第二噪声降低信号的增益和相位中的至少任何一个的处理。

15.根据权利要求1所述的信号处理设备，包括：

另一获取单元，其被配置成获取通过与所述声音收集单元不同的另一声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第三传播路径从所述第二声学设备传播的所述第二声学声音和经由第四传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音；以及

另一生成单元，其被配置成基于由所述另一获取单元获取的所述声音收集结果和所述第一噪声降低信号，基于另一消除信号来生成所述第二噪声降低信号。

16.根据权利要求1所述的信号处理设备，包括：

所述第一声学设备、所述第二声学设备和所述声音收集单元中的至少任何一个。

17.一种信号处理方法，包括通过处理器执行以下操作：

生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，基于所述声音收集结果和消除信号来生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。

18.一种程序，其使计算机执行以下操作：

生成用于驱动第一声学设备的第一噪声降低信号，所述第一声学设备输出用于降低噪声的第一声学声音；以及

获取通过预定声音收集单元收集的声学声音的声音收集结果，所述声学声音包括经由第一传播路径从所述第一声学设备传播的所述第一声学声音和经由第二传播路径从与所述第一声学设备不同的第二声学设备传播的第二声学声音，

其中，基于所述声音收集结果和消除信号来生成所述第一噪声降低信号，所述消除信号基于用于驱动所述第二声学设备的第二噪声降低信号。