JP2007511148A - 装置および入力信号処理を処理するための方法 - Google Patents

Abstract

入力信号が離散送信または受信手段に対応付けられた複数の副信号を含み、離散送信または受信手段を部屋に対する所定の幾何学的位置に配置している、入力信号を処理するための装置であって、複数の波面成分を供給する手段（１０１）を備え、複数の波面成分が重複することにより合成波面となり、合成波面を室内に伝搬させることができ、直交波面ベース関数および所定の幾何学的位置に基づいて波面を分解することにより、複数の波面成分を入力信号から抽出して、また、複数（１０７）の単一フィルタを備え、複数の波面成分の波面成分が単一フィルタに対応付けられていて、複数の単一フィルタ（１０７）に対して、処理した入力信号を表す複数のフィルタされた波面成分を出力側で取得するというように、単一フィルタが対応付けられた波面成分に影響を与えるように構成する。

Description

本発明は、入力信号を処理する装置および方法、部屋の伝送特性を検出する装置および方法、干渉を抑制する装置および方法、部屋の逆の伝送特性を検出する装置および方法、予測誤差信号を生成する装置および方法、入力信号から有用な信号を抽出する装置および方法、受信信号内の干渉部分を抑制する装置および方法に関する。特に、本発明は、多次元適応フィルタリングに関する。

波動伝搬といった、送信機と受信機との間の室内での信号伝搬においては、例えば部屋のインパルス応答といったその部屋の特性により、伝搬する波動に対してその部屋がどのような影響を及ぼすのか、検出する必要がよくある。部屋の影響が周知の場合は、例えば適応フィルタリングにより、受信機において、その影響を再現して逆にしたり、または再現したり、あるいは逆にしたりすることができる。

部屋の特性を判定するためには、送信機が受信機へ周知の信号を送信して、受信機がこれを抽出する。送信した信号と抽出した（検出した）信号との比較に基づいて、送信機と受信機との間の伝送チャネル特性を割り出すことができ、単チャネルシステムになる（ポイントツーポイント接続）。

一般に、数台の送信機と数台の受信機とを室内に配置することができるので、多重チャネルシステムにおいて入力用の数台および／または出力用の数台による結果から、送信機および受信機を配置することで決定した部屋の位置で、部屋の特性を求めることができる。一般に、これらはいわゆる適応ＭＩＭＯシステム（ＭＩＭＯ＝複数入力／複数出力）である。しかしながら、これらのシステムでは、例えばインパルス応答または周波数特性の形状で、分離した固定された部屋の位置における入力と出力との間の関係だけを考慮する。しかしながら、送信機が放射した音場は、波面の形状で連続して伝搬する。従って、音場内での位置に対する従属性について従来技術で考慮されていないのは、受信信号が、入力／出力の内容に基づいて直接処理されるからである。例えば音響学では、Ｊ．ベネスティ（Ｂｅｎｅｓｔｙ）およびＹ．ホワン（Ｈｕａｎｇ）（監修）の論文、『適応信号処理：（Ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ： Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅａｌ−ｗｏｒｌｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ）』シュプリンガー出版（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ）、ベルリン、２００３年２月に記載されているように、大抵の応用例では、適応システムの相対的に少ない数の入力チャネルだけを想定している。

従来技術による適応フィルタリングでのＭＩＭＯの場合では、次の欠点が生じる。一方では、クロスレスポンスのために、計算労力が非常に高くなる。例えば、Ｐ入力チャネルおよびＱ出力チャネルを有する適応フィルタは、ＰＱレスポンスに合わせて、これらの変化に追従する。これらの個々のレスポンス自体は、応用例によっては、数百または数千の適応パラメータ有してしまうことになる。部屋の特性を正確に決定するためには、多くの入力チャネルが必要となる。入力チャネルがますます多くなると、特に入力チャネル間の相関性に、収束の問題が発生する。このことは、例えば次の論文に記載されている。Ｓ．シマウチおよびＳ．マキノ『真のエコー経路を推定するステレオ投射型エコーキャンセラ（Ｓｔｅｒｅｏ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｃｈｏ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｔｒｕｅ Ｅｃｈｏ Ｐａｔｈ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９５、米国ミシガン州デトロイト、３０５９〜３０６２ページ、１９９５年５月、およびＪ．ベネスティ、Ｄ．Ｒ．（Ｍｏｒｇａｎ）およびＭ．Ｍ．ソンディ（Ｓｏｎｄｈｉ）『音響エコー消去の問題に対するより良い理解と向上した解決方法（Ａ ｂｅｔｔｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｃｈｏ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９７、ミュンヘン、３０３〜３０６ページ、１９９７年４月。

図２０は、従来技術による、時間離散適応フィルタの一実施の形態を示す。適応フィルタ２４０１は、Ｌのフィルタ係数を有し、これをベクトルｈ＝［ｈ（０），．．．，ｈ（Ｌ−１）］と合成する。フィルタ２４０１は、入力２０４３と出力２４０５とを有する。入力信号ｕ（ｎ）が、フィルタ２４０１の入力２４０３に適用される。出力信号ｙ（ｎ）は、出力２４０５に適用される。出力２４０５は、合算器２４０７に接続される。合算器２４０７はさらに、信号ｄ（ｎ）が適用される入力２４０９と、信号ｅ（ｎ）が適用される出力２４１１とを有している。ブロック２４１３は、フィルタ２４０１の入力２４０３と合算器２４０７の出力２４１１との間に接続される。ここで、フィルタ係数の適応アルゴリズムが実行される。従って、ブロック２４１３は、信号ｕ（ｎ）とともに信号ｅ（ｎ）を受信する。さらに、ブロック２４１３は、フィルタ２４０１に接続された出力２４１５を有している。ブロック２４１３内の適応アルゴリズムにより決定されたフィルタ係数が、出力２４１５を介してフィルタ２４０１に供給される。

図２０の適応時間離散フィルタは、デジタル信号処理の一般的な技術を表している。多重チャネルシステム内の周知の入力信号ｕ（ｎ）（または数個の周知の入力信号それぞれ）で、システムの出力信号ｙ（ｎ）（または多重チャネルシステム内の出力チャネルそれぞれ）を所望の信号ｄ（ｎ）または数個の所望の信号それぞれに対して近似するといった原理により、フィルタ係数を求める（図２０に示す実施の形態のベクトルｈと合成する）。これは、所定の基準に従って、多重チャネルシステム内で、誤差信号ｅ（ｎ）＝ｄ（ｎ）−ｙ（ｎ）または数個の誤差信号それぞれを、ブロック的に最小化することにより、実現する。例えば、平均２乗誤差を基準として用いる。フィルタのブロック長は、サンプル以上とすることができる。さらに、フィルタ係数の最適化は、再帰的に実行することができるし、あるいは非再帰的に実行することもできる。

従来技術によれば、Ｓ．ハイキン（Ｈａｙｋｉｎ）の論文、『適応フィルタ理論（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｈｅｏｒｙ）』第３版、プレンティスホール社（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ Ｉｎｃ．）、米国ニュージャージー州エングルウッドクリフス、１９９６年に記載されているように、適応フィルタリングの応用例は一般に、４つの部類に区分することができる。これらは、システム識別、逆モデリング、予測および干渉の抑制である。

図２１は、単チャネルシステム識別の基本ブロック図を示す。インパルス応答等のその特性を判定する必要があるので、未知のシステム２５０１を、システム入力２５０３を介して励起する。さらに、未知のシステム２５０１は出力２５０５を有し、ここで励起信号に応じて、システム出力信号が抽出される。適応フィルタ２５０７は、システム入力２５０３に接続される。適応フィルタ２５０７は、出力２５０９とともに適応入力２５１１を有している。

合算器２５１３は、適応フィルタ２５０７の出力２５０９と未知のシステム２５０１の出力２５０５との間に配置される。その出力は、適応フィルタ２５０７の入力２５１１と接続される。

すでに述べたように、システム識別は、音波が伝搬する未知のシステム２５０１の特性を決定することである。例えばこのシステムは、部屋とすることができる。部屋の特性は、例えば、個別のインパルス応答係数の形状で特徴づけられるインパルス応答とすることができる。個別のインパルス応答係数は、また、フィルタ係数としても考えることができる。インパルス応答を求めるために、適応フィルタ２５０７が、未知のシステム２５０１と並列で励起される。各々の出力２５０９および２５０５に適用されたシステムを比較することにより、誤差信号ｅ（ｎ）が生成される。適応フィルタ２５０７の適応は、これに基づいている。それにより、合算器２５１３は、未知のシステム２５０１の出力信号ｄ（ｎ）を負号の出力信号ｙ（ｎ）とともに加算する。この差の結果は、誤差信号ｅ（ｎ）としてフィルタに供給される。適応を行う間に、誤差信号ｅ（ｎ）ができるだけ小さくなるまで、フィルタ係数が適応される。ｅ（ｎ）＝０ならば、適応フィルタ２５０７の係数セットは未知のシステム２５０１のインパルス応答を正確に反映する。換言すれば、誤差信号ｅ（ｎ）を最小化した後で、最小２乗平均誤差の基準等の、用いられた最適化基準という観点で、モデリング適応フィルタ２５０７が未知のシステム２５０１に最適に適応される（システムをモデル化する）。図２１に示す単チャネルシステム識別を別にして、すでに述べたように、離散位置だけを考慮して、多重チャネルシステムを識別する。このようなシステムは、例えば次の論文に記載されている。Ｓ．シマウチおよびＳ．マキノ『真のエコー経路を推定するステレオ投射型エコーキャンセラ（Ｓｔｅｒｅｏ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｃｈｏ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｔｒｕｅ Ｅｃｈｏ Ｐａｔｈ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９５、米国ミシガン州デトロイト、３０５９〜３０６２ページ、１９９５年５月，およびＪ．ベネスティ（Ｂｅｎｅｓｔｙ）、Ｄ．Ｒ．（Ｍｏｒｇａｎ）およびＭ．Ｍ．ソンディ（Ｓｏｎｄｈｉ）『音響エコー消去の問題に対するより良い理解と向上した解決方法（Ａ ｂｅｔｔｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｃｈｏ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９７、ミュンヘン、３０３〜３０６ページ、１９９７年４月。

逆モデリングでは、モデル化する未知のシステムは、適応フィルタと直列になっている。図２２は、逆モデリングシステムの基本ブロック図を示す。

未知のシステム２６０１は、入力２６０３と出力２６０５とを有している。適応フィルタ２６０７は、未知のシステム２６０１の出力２６０５に接続される。未知のシステム２６０１は、出力２６０９とともにさらに入力２６１１を有している。未知のシステム２６０１の入力２６０３はさらに、遅延素子２６１３に接続される。遅延素子２６１３は、合算器２６１７を介して適応フィルタ２６０７の出力２６０９に接続された出力２６１５を有している。合算器２６１７は、フィルタ２６０７の入力２６１１に接続している出力を有している。システム識別と逆に、逆モデリングを行うことにより、未知のシステム２６０１の影響、例えばそのインパルス応答を低減するようにしている。それにより、フィルタ出力信号およびシステム入力信号内に差が形成される。フィルタ２６０７およびシステム２６０１の遅延を考慮すると、オプションとして、遅延素子２６１３が参照分岐に設けられる。図２による逆モデリングでは、モデル化するシステム２６０１は、適応フィルタ２６０７と直列になっている。誤差信号ｅ（ｎ）を最小化した後で、適応フィルタは、用いた最適化基準（例えば、平均最小２乗誤差の基準）に基づいて、最適という意味で逆の未知のシステムに対応している。図２２に示す単チャネル逆システムモデリングを別にして、従来技術によれば、多重チャネルの場合では、離散的な部屋の位置だけが最適化される。これは、例えば次の論文に記載されている。ミヨシマサト、カネダユタカ『室内音響の逆フィルタリング（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｒｏｏｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ）』ＩＥＥＥ音響音声および信号処理部会大会資料、３６巻、２号、１９８８年２月。

図２３は、予測構造のブロック図を示す。予測構造は、入力２７０３と出力２７０５とを有する遅延部材２７０１を有する。出力２７０５は、適応フィルタ２７０７に接続される。適応フィルタ２７０７は、出力２７０９とともにさらに入力２７１１を有している。遅延部材２７０１および適応フィルタ２７０７からなる分岐と並列になっているのは、加算器２７１３である。その入力２７１５は、遅延素子２７０１の入力２７０３に接続される。さらに、加算器２７１３は、出力２７１７とともにさらに適応フィルタ２７０７の出力２７０９に接続された入力を有している。

予測では、現在の信号値ｕ（ｎ）の推定値が多数の過去の信号値から求められて、出力２７０９に適用される現在の値と推定値との差が送信される。フィルタ２７０７の係数を適応可能に調整するために、出力２７１７に適用された差分信号が、フィルタ係数を適応化の参照としてフィルタに供給される。この配列により、最適な方法で（平均最小２乗誤差の基準等の用いた最適化基準に対応して）適応フィルタが所望の信号を予測する。従って、予測できない部分、すなわち情報キャリア信号部分だけが残ることになり、これが予測誤差信号として送信される。受信機では、できるだけ正確に入力信号を再生するために、送信機で抑制された冗長部分を取り出して逆の動作が実行される。

図２４は、従来技術による、干渉を抑制するシステムのブロック図を示す。このシステムは、適応フィルタ２８０１を入力２８０３、出力２８０５とともに適応入力２８０７と比較する。出力２８０５は、加算器２８０９に接続される。加算器２８０９は、出力２８１１とともに入力２８１３を有している。加算器２８０９の出力２８１１は、フィルタ２８０１の適応入力２８０７に接続される。

請求項２４に記載の干渉の抑制は、図２０による適応フィルタリングの基本概念に構造的に対応しており、フィルタ係数は、用いた最適化基準に依存して調整される。典型的には、加算器２８０９の入力２８１３に適用される主信号ｄ（ｎ）は、有用な信号および干渉信号を混合したものからなる。フィルタ２８０１の入力２８０３に適用される基準信号ｕ（ｎ）は、干渉信号（干渉）の推定値である。平均最小２乗誤差の基準等の最適化基準に対応して、干渉を抑制することにより、信号ｄ（ｎ）と信号ｙ（ｎ）とは異なる誤差信号ｅ（ｎ）を最小化する。それにより、誤差信号中の干渉が抑制され、理想的な場合では、有用な信号は出力２８１１を介して出力されて送信されるという効果がある。上記により、主信号および基準信号は、入れ替えられるので、適応フィルタの入力信号が有用な信号および干渉の混合に対応することになる。この構造は、位置選択的ノイズ抑制に用いられる。主信号をゼロに設定して、有用な信号および干渉信号の混合が基準信号として用いられる場合は、ブラインドソースセパレーションの統計的最適化基準が用いられる。このような概念は、次の論文に記載されている。Ａ．ヒュヴァリネン（Ｈｙｖaｒｉｎｅｎ）、Ｊ．カールネン（Ｋａｒｈｕｎｅｎ）およびＥ．オーヤ（Ｏｊａ）『独立成分解析（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）』ジョン・ワイリーアンドザンズ社（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）、ニューヨーク、２００１年。その結果、従来技術による周知のアプローチは、求めたいくつかの離散的な部屋の位置（部屋情報をシステム出力に入力することによるセンサ位置）での単一または多重チャネル干渉の低減およびブラインドソースセパレーションに限定される。

従来技術による周知のアプローチの欠点は、電磁波の形式または音響音波の形式で放射された信号だけがいくつかの離散的な部屋の位置で検出され処理されることである。離散位置で求めた部屋の特性に基づいて、システムの情報が算出される。しかしながら、単に少数のセンサだけが室内に配置されて部屋の特性を求める場合には、このことが重大な判定エラーの原因となる。部屋の特性に関するより具体的な判定を得るためには、複数のアクタおよびセンサを配置して、十分に部屋を離散化する必要がある。しかしながら、その製造コストおよび維持コストがその分だけ増加するから、非常に複雑なシステムが配置されなければならないので、計算労力が非常に増加する。

周知の概念のもう一つの欠点は、電磁波の伝搬する間に発生するといった連続的な部屋の特性を、周知のシステムでは基本的に再現することができないことである。アクタおよびセンサの数を増加されて部屋をさらに離散化する場合は、室内に配置した装置が検出した部屋の特性に重大な影響を及ぼす。これは、例えば、音響音波の場合、隣接するスピーカとマイクとの間のエコーにより、部屋で発生する反射を重畳するからである。複雑な補償アルゴリズムによって、これらの負の影響がほとんど除去されることができる。

従来技術による多重チャネル概念の別の欠点は、従来のアプローチが、波面合成または波面合成分析を効率的に行う障害になっていることである。波面合成では、例えば、球形アンテナとして理想化した複数のスピーカを用いることにより、スピーカを配置した部屋の音響音場が、部屋の位置毎にいつでも正確に再現することができる。よって、しかしながら、任意の位置でもスピーカを配置した部屋の部屋特性を求めることが要求されている。従来のアプローチでは離散位置での特性しか決定することができないので、部屋の特性を検出する標準的な概念を用いることにより、波面合成を利用して部屋の位置毎に正確に所望の音響音場を再生することは、基本的に不可能である。

Ｊ．ベネスティ（Ｂｅｎｅｓｔｙ）およびＹ．ホワン（Ｈｕａｎｇ）（監修）の論文、『適応信号処理：（Ａｄａｐｔｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ： Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｒｅａｌ−ｗｏｒｌｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ）』シュプリンガー出版（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ）、ベルリン、２００３年２月 Ｓ．シマウチおよびＳ．マキノ『真のエコー経路を推定するステレオ投射型エコーキャンセラ（Ｓｔｅｒｅｏ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｃｈｏ Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ ｗｉｔｈ Ｔｒｕｅ Ｅｃｈｏ Ｐａｔｈ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９５、米国ミシガン州デトロイト、３０５９〜３０６２ページ、１９９５年５月 Ｊ．ベネスティ、Ｄ．Ｒ．（Ｍｏｒｇａｎ）およびＭ．Ｍ．ソンディ（Ｓｏｎｄｈｉ）『音響エコー消去の問題に対するより良い理解と向上した解決方法（Ａ ｂｅｔｔｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ａｎｄ ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｓｔｅｒｅｏｐｈｏｎｉｃ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｅｃｈｏ ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）』音響、音声および信号処理部会ＩＥＥＥ国際大会予稿集ＩＣＡＳＳＰ９７、ミュンヘン、３０３〜３０６ページ、１９９７年４月 Ｓ．ハイキン（Ｈａｙｋｉｎ）の論文、『適応フィルタ理論（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｈｅｏｒｙ）』第３版、プレンティスホール社（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ Ｉｎｃ．）、米国ニュージャージー州エングルウッドクリフス、１９９６年 ミヨシマサト、カネダユタカ『室内音響の逆フィルタリング（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｒｏｏｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ）』ＩＥＥＥ音響音声および信号処理部会大会資料、３６巻、２号、１９８８年２月 Ａ．ヒュヴァリネン（Ｈｙｖaｒｉｎｅｎ）、Ｊ．カールネン（Ｋａｒｈｕｎｅｎ）およびＥ．オーヤ（Ｏｊａ）『独立成分解析（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ）』ジョン・ワイリーアンドザンズ社（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）、ニューヨーク、２００１年

本発明の目的は、部屋において伝搬可能な連続波面を処理するための概念を提供することである。

この目的を、請求項１に記載の入力信号を処理するための装置、請求項１１に記載の部屋の伝送特性を検出するための装置、請求項１３に記載の励起信号の干渉を抑制するための装置、請求項１４に記載の部屋の逆の伝送特性を検出するための装置、請求項１５に記載の予測誤差信号を生成するための装置、請求項１６に記載の入力信号から有用な信号を抽出するための装置、請求項１７に記載の受信信号内の干渉部分を抑制するための装置、請求項２１に記載の受信信号内の干渉部分を抑制するための装置、請求項２３に記載の入力信号処理を処理するための方法、請求項２４に記載の部屋の伝送特性を検出するための方法、請求項２５に記載の励起信号の干渉を抑制するための方法、請求項２６に記載の部屋の逆の伝送特性を検出するための方法、請求項２７に記載の入力信号から予測誤差信号を生成するための方法、請求項２１に記載の入力信号から有用な信号を抽出するための方法、請求項２９に記載の受信信号内の干渉部分を抑制するための方法、請求項３０に記載の受信信号内の干渉部分を抑制するための方法または請求項３１に記載のコンピュータプログラムにより解決する。

本発明は、グリーンの法則を効率的に用いることにより、任意の位置で部屋の特性が特徴付けられることができるという知見に基づいている。グリーンの法則により、閉じた体積内での物理的音場量の分散が、エッジ分散とともにエッジ分散の勾配により、表される。本発明によれば、多次元音場の問題を多重チャネルＭＩＭＯ問題に変換するために、この関係が利用される。必要とする量を直接多次元音場から抽出する代わりに、各々の量が本発明によるエッジで抽出される。これは、従来技術により周知の、入力／出力の内容を用いずに、放射した音場のエッジ分散を検出することを意味するものである。

進歩性のある概念を説明するために、まず、適応フィルタリングの場合について以下に述べる。多重チャネル適応フィルタリングについての周知の概念とは逆に、部屋の個々の離散位置に対してだけフィルタ係数が最適化される場合は、本発明によれば、部屋の全領域にわたって最適化が実行される。これは、フィルタ係数等のフィルタパラメータが、個々の離散的な部屋の位置ばかりでなく、部屋の全領域についても求められることを意味している。

（空間サンプリング定理に基づくいわゆるエイリアシング周波数以下の）固定した周波数範囲内で、十分に細かい時間および空間でサンプリングを行うならば、多重チャネルセンサおよびアクタアレイを介して多次元連続体が適応可能に正確に再現される。例えば、電磁波の伝搬に関する部屋の特性が対象である場合は、例えば、アクタおよびセンサアレイが、送受信アンテナとすることができる。あるいは、考慮される波面が音響音場である場合は、アクタおよびセンサアレイがスピーカおよびマイクシステムとすることができる。

波面は、離散的に配置した（個別の）複数の送信機により放射される場合は、音場分散は、離散的に配置した受信手段を利用して抽出される。従来技術による、周知のポイントツーポイントに基づくアプローチとは逆に、本発明によれば、ポイントツーポイントシステムの検討が放棄され、グローバル音場の検討を採用して、異なる経路をとる。受信した音場を抽出した後で、部屋の特性を直接求めるために信号を用いられない。より正確にいえば、抽出した信号から開始して、波面を波面成分に分解して、波面成分の重複により、部屋の位置毎に波面を再現する。ハンケルまたはベッセル関数等の直交ベース関数に基づいて、波面成分が求められる。本発明によれば、例えば、任意の位置で部屋の特性をさらに求めるために、波面成分を処理して、（例えば、アクタおよびセンサの空間信号フィードバックを除去するためのシステム識別、例えば、有用な信号に対する部屋の影響を除去するための逆のシステムモデリング、または干渉を抑制するための干渉の抑制）。

以下に、音響音波の伝搬を例にして、進歩性のある概念について説明する。

図１９は、仮想音源ｓ（ｔ）２３０３が配置されている部屋２３０１を示す。例えば、仮想音源２３０３が、例えば波面合成により再生されるとする仮想スピーカとすることができる。スピーカアレイ２３０５は、角形に室内２３０１に配置される。スピーカアレイにより形成される領域内に、円形のマイクアレイ２３０７が配置される。位置ベクトル

は、マイクが形成する円の中心から端部まで延びている。位置ベクトル

は、円の中心からスピーカアレイ２３０５の任意の点まで延びている。マイクアレイ２３０７の端部での任意の位置は、位置ベクトル

を利用して指定される。マイクにより形成される周知のアレイの半径を用いることで、角度Θを表すことによって、マイクアレイ２３０７内のマイクの幾何学的位置を特徴づけるのに十分である。

以下では、マイクアレイ２３０７内のマイクが圧力

とともに音速

を形成すると仮定する。それにより、例えば次の論文に記載の配列を用いることができる。Ｄ．Ｓ．ジャガー（Ｊａｇｇｅｒ）『音場マイク技術における最新の展開と改良（Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）』予稿集２０６４、第７５回ＡＥＳ大会、パリ、１９８４年３月。マイクにより抽出された波面は、例えば部屋の壁での反射または散乱により顕著になる部屋の影響を含んでいる。

室内における仮想音源室内の作用を再現するために、スピーカはそれに応じて励起される。例えば、Ｐ個のスピーカが配置されている場合は、スピーカ信号は次のようになる。

それにより、ｘはスピーカ信号を、ｇは波面合成フィルタを、ｓは音源信号を表す。演算子「＊」は、たたみこみを意味する。波面合成フィルタ（ＷＦＳフィルタ）は、仮想音源
の各部分をスピーカ毎に対応付ける。以下に、この波面合成システムを“変換１ａ”と呼ぶ。

次のステップでは、スピーカアレイにより再現した音場が、円形のマイクアレイのマイク位置から外挿される。自由な波動で、すなわち室内で反射することなく、まず、１つのスピーカの“空間インパルス応答”それぞれを全部のマイク位置を算出することにより、これが実行される。全スピーカは、球面波を放射する点音源としてモデル化できると仮定すると、正方向に算出することができる。ここで、正方向は、自由音場内の音源波の音響インピーダンスにわたって、図１９に示す２次元配列で最も妥当である。対応付けられた音速を、これらの“Ｐインパルス応答”

は、スピーカ信号とともに遅れずにたたみこんで、次に、全部の寄与物が重畳される。

従って、本例によるスピーカによってマイクアレイで放射された残響のない音場としては、次の音圧

および音速

となる。

と

ここで、ρは放射媒体の密度、ｃは音速、Ｆ_(t)｛ｘ（・）｝は時間に関しては、ｘのフーリエ変換を表す。

すでに述べたように、最初に、残響のない音場について考える。

次の論文から周知のように、残響のない音場は、例えば平面波成分に分解することができる。Ｅ．ヒュルボス（Ｈｕｌｓｅｂｏｓ）、Ｄ．ドフリース（ｄｅＶｒｉｅｓ）およびＥ．ブルディラット（Ｂｏｕｒｄｉｌｌａｔ）『波面合成による音場の聴覚化を行うための改良したマイクアレイ構成（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ａｒｒａｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ａｕｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｕｎｄ ｆｉｅｌｄｓ ｂｙ ｗａｖｅ ｆｉｅｌｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）』オーディオ技術学会第１０１回大会、アムステルダム、２００１年５月。残響のない音場が平面波−音場成分、すなわち、重複する平面波になる波面成分に分割されると、円形の２Ｄアレイの例としては次のようになる。

と

ここで、

はいわゆるｎ次型、ｋθは次のハンケル関数を表す。ここで、ｋθは、ｋθ＝…，−１，０，＋１，…というように、外挿ハンケル関数の次数を表す。波数は、

および

で表される。

上記のステップ、（例えば、マイクアレイで）すなわち残響のない波面を求めるとともに残響のない音場を波面成分に分解することを、以下に“変換１”という用語で表す。残響のない波面を求めるステップは、ここではオプションである。

上記で引用した論文とは逆に、本実施の形態によれば、圧力および音速のフーリエ変換が進歩性のあるように用いられる。それにより、位置従属性（θ）をｋθ従属性と置換する。本発明によれば、これにより、波面成分を利用して、任意の部屋の位置で（そしていつでも）波面を表すことが可能になる。特に、それにより、部屋の影響が全くなければ、マイクアレイで波面がどのように見えるか表すことができる。

スピーカによって放射された波面は必然的に部屋の特性による影響を受けるので、マイクアレイでの受信波面は、現在の放射波面と異なっている。

受信波面はマイクアレイにより検出され、出力信号は検出した波面に応じて生成される。例えば、出力信号の副信号として各々の位置で圧力および音速を形成するように、マイクは構成することもできる。以下のすでに述べた論文から周知のように、例えば、いわゆる音場マイクを用いることができる。Ｄ．Ｓ．ジャガー『音場マイク技術における最新の展開と改良（Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）』予稿集２０６４ｏｆ第７５回ＡＥＳ大会、パリ、１９８４年３月。

上述した、放射する波面を波面成分に分解することと同様に、ハンケル関数等の、同じ直交波面ベース関数を用いる場合は、受信した残響波面（音場）を波面成分に分解することができる。この動作の結果は、波形ωの波面成分である。波形ωは、すでに述べたように、部屋の干渉により、もともとの波面成分とは異なっている。このように、直ちに波面成分に分解することを、以下では“変換２”という用語で呼ぶ。

上記の説明により、進歩性のあるアプローチが明らかになった。直交波面成分に分解することに基づいて、もともとの波面は部屋の位置毎に分析的に求めることができ、部屋の影響を含む受信波面は検出してやはり波面成分に分解することができるので、波面成分で表される（影響を受けない）波面とともにその波面成分の形状のマイクアレイでの残響（影響を受けた）波面に基づいて、部屋の特性は、部屋の位置毎に求めることができる。波面成分の数は、用いる直交波面ベース関数に依存している。すでに述べた空間サンプリング定理により、下方にだけ制限されている波面成分の数が、アクタおよびセンサの数を増加することなく、任意の方法で選択することができるので、部屋の分解能が任意に拡大縮小することができる。本発明によれば、ｋθおよびωに対するもともとの波面および受信波面の（平面の）波面成分が直交、またはほぼ直交しているので（時間および空間サンプリングの後）、適応フィルタリングは、個別に行うことにより、ｋθで表される全波面成分となる。本例では、これは、スピーカおよびマイク側の平面波間の単チャネル適応フィルタリングに対応している。従来技術とは逆に、波面成分は今では個別に扱うことができるので、異なる経路が結合するというすでに述べた問題（信号相関性）はもはや発生しない。例えばフィルタリングにより、波面成分に限定して処理することができるようになる。

進歩性のあるアプローチの別の利点は、十分に多くの回数でセンサ信号をサンプリング後では、ｗにわたる個々の周波数成分（波面成分）が直交またはほぼ直交になっていることである。これにより、時間および周波数領域の両方で、すでに開発されている適応フィルタリングのアプローチを利用する可能性が開かれることになるので、設計・実現の労力を低減することになる。

今では、受信波面の波面成分が、例えば、適切な方法でフィルタして、部屋の影響を除去することができる。その所望の用途次第で、補償された成分をさらに処理する。それらを重複することにより、波面を再構築するために、さらに処理した波面成分が用いられる。例えば、エコー、すなわちアクタからセンサへの逆の影響を除去するといったように（例えばフィルタして）、受信波面の波面成分を処理する場合は、常に求める空間波面を再構築することができる。これは、例えば、以下に示す計算式を用いて実行することができる。

ｑ_outは、さらに処理した波面成分を表す。再構築の法則を、以下に、“変換３”という用語で呼ぶ。

出力での空間情報がすでに対象でない場合は、例えば、ｐに基づくさらに処理した波面成分の重複を出力とすることができる。これは、録音する間の無指向性の指向性特性に対応する。上記により、特定のθ成分だけを出力できるようになったので、さらに空間的に選択的に処理を行うことができる。これは、例えば、進歩性のある概念をビーム形成またはノイズ抑制に用いる場合には、利点がある。

波面を直交波面成分に分解する間に、グリーンの法則が暗黙的に用いられるので、特定の量のエッジ分散が特定の、例えば数値的な問題の解決に用いられるというように、進歩性のある概念を常に用いることができる。進歩性のある概念の適用分野は、例えば、音響学（可聴音波、超音波等）、地震学、流体力学、空気動力学または電気力学において偏微分方程式により記述できる物理的現象全てである。

本発明の別の利点は、例えば多次元フィルタリングを用いる進歩性のある概念が、従来技術による周知の概念と比較して、ハードウェアまたは計算労力を低減することである。波面成分をフィルタリングしたり、あるいはさらに処理したりする間は、一般に、波面成分の数は配置したセンサまたはアクタの数に依存することはないが、制限を受けるのは空間サンプリング定理だけであるという事実により労力の低減が行われる。なぜなら、波面成分の数が数値的な量であり、適切な方法で、例えばプロセッサでその処理をさらに実施するからである。さらに利点としては、波面成分の直交性を得られることである。進歩性のある概念は、波面成分の適応フィルタリングを行う間の収束特性についても改良できる。なぜなら、すでに述べたように、波面成分が互いに直交しているからである。

本発明の別の利点は、多重チャネル適応フィルタリングの概念が、多次元のケースに拡張する場合に、所望のパラメータ収束を維持する労力が最小化することができることである。これは、波面成分は、信号のように考えることができるからである。

すでに述べたように、本発明によれば、明確に偏微分方程式に基づく、適応フィルタが考慮されている。それにより、個々の部屋の位置でばかりでなく、部屋の全領域にわたって連続する空間サンプリング定理にも基づいて、進歩性のあるフィルタが最適化される。サンプリング定理は、次の論文から周知である。Ｄ．Ｈ．ジョンソン（Ｊｏｈｎｓｏｎ）およびＤ．Ｅ．ダッジェン（Ｄｕｄｇｅｏｎ）『アレイ信号処理：概念および技術（Ａｒｒａｙ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ： Ｃｏｎｃｅｐｔｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）』プレンティスホール（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ）社、米国ニュージャージー州アッパーサドルリバー、１９９３年。

すでに述べたように、本発明によれば、必要とするアクタおよびセンサの数が低減されるのは、部屋の体積全体ではなく、測定や影響が、端部でのみ行われるからである。多くの応用例では、部屋の全体積にセンサまたはアクタを配置することは、実際的でないことがある。これは、例えば、オペラを上演している間に部屋を測定するといった場合である。センサおよびアクタの数を低減することにより、適応での収束改良が得られるのは、音場内の冗長が取り除かれるからである。これは、すでに述べた、波面成分の数が、受信手段または送信手段の数によってではなく、サンプリング定理によって求められることができるという事実によるものである。

上述の例からわかるように、適応ＭＩＭＯフィルタリングを適切な多次元変換と結びつけることにより、さらに複雑性を低減して収束を改良することができる。空間および時間成分を直交化することにより行われる変換は、特に利点がある。特に、音場問題の直交ベース関数に基づく分解が用いることができる。このような分解は、例えば、次の論文に記載されている。Ｋ．バーグ（Ｂｕｒｇ）、Ｈ．ハフ（Ｈａｆ）およびＦ．ワイル（Ｗｉｌｌｅ）『技術者のための高等数学（Ｈoｈｅｒｅ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｋ ｆuｒ Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｅ）−第Ｖ巻：関数解析学および偏微分方程式（Ｆｕｎｋｔｉｏｎａｌａｎａｌｙｓｉｓｕｎｄ Ｐａｒｔｉｅｌｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｌｅｉｃｈｕｎｇｅｎ）』トイプナー・フェアラーク（ＴｅｕｂｎｅｒＶｅｒｌａｇ）社、シュツットガルト、１９９３年、Ａ．ゾンマーフェルト（Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ）、『理論物理学講座（Ｖｏｒｌｅｓｕｎｇｅｎuｂｅｒｔｈｅｏｒｅｔｉｓｃｈｅ Ｐｈｙｓｉｋ）−第ＶＩ巻：物理の偏微分方程式（Ｐａｒｔｉｅｌｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｌｅｉｃｈｕｎｇｅｎｄｅｒ Ｐｈｙｓｉｋ）』フェアラーク・ハリ・ドイツ（ＶｅｒｌａｇＨａｒｒｉ Ｄｅｕｔｓｃｈ）社、フランクフルト、１９７８年。これらの一部は、例えば、各々の用途に適用する座標系の波成分である。センサおよびアクタ配列の形状に依存して、例えば、平面波、球面波または円柱波を用いることができる。すなわち、ハンケル、ベッセル、円柱または球関数を含む直交波面関数は、次の論文に記載されている。Ｅ．ウィリアムス（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）『フーリエ音響学（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ａｃｃｏｕｓｔｉｃ）』アカデミックプレス社、英国ロンドン１９９９年、およびＡ．バークハウト（Ｂｅｒｋｈｏｕｔ）『地震波理論の応用（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｅｉｓｍｉｃ Ｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ）』エルゼビア社、オランダアムステルダム、１９８７年。

本発明の別の利点は、適応フィルタリングまたは従来技術による周知の状況についてだけであるが（例えばシステム識別、予測）、すでに述べた応用例が、新規のアプローチに利用されることにより、効率的に多次元適応フィルタリングに拡張することができるようになる。これにより、新規の適用分野が開かれることになる。従来の適応技術を利用することにより、例えば、任意の部屋の位置で任意の部屋の特性を求めることができる。これは、例えば、波面合成を介する音声再生、または波面合成分析を介する録音に利点がある。

本発明の好適な実施の形態は、添付の図面を参照して説明される。これらは次のものを示している。
図１は、第１の実施の形態による入力信号を処理するための進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図２ａは、本発明の一実施の形態による多次元適応フィルタリングのブロック図である。
図２ｂは、本発明の別の実施の形態による多次元適応フィルタリングのブロック図である。
図３は、本発明による適応フィルタのブロック図である。
図４は、本発明の第１の実施の形態による部屋の伝送特性を検出するための装置の基本ブロック図である。
図５は、エコー消去を行う進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図６は、エコー消去を行う装置の別の実施の形態である。
図７は、能動音声抑制における基本システム配列である。
図８は、本発明の第１の実施の形態によるマイクおよびスピーカアレイ配列の一実施の形態である。
図９は、本発明の第１の実施の形態による能動音声抑制を行う進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図１０は、第１の実施の形態による部屋の逆の伝送特性を検出するための進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図１１は、部屋の逆の伝送特性を検出するための進歩性のある装置の別の実施の形態である。
図１２は、多次元音響部屋消去のための進歩性のある配列のブロック図である。
図１３は、予測誤差信号を生成するための進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図１４は、本発明の第１の実施の形態による入力信号から有用な信号を抽出するための進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図１５は、本発明の第１の実施の形態に対する受信信号内の干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の基本ブロック図である。
図１６は、干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の別の実施の形態である。
図１７は、干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の別の実施の形態である。
図１８ａは、進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。
図１８ｂは、進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。
図１８ｃは、進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。
図１８ｄは、進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。
図１９は、室内でのスピーカおよびマイクの進歩性のある配列の一実施の形態である。
図２０は、従来技術による、適応フィルタリングの基本ブロック図である。
図２１は、従来技術による、システム識別構造の基本ブロック図である。
図２２は、従来技術による、逆モデリングの基本ブロック図である。
図２３は、従来技術による予測の基本ブロック図である。
図２４は、従来技術による干渉の抑制の基本ブロック図である。

図１は、入力信号を処理するための進歩性のある装置の第１の実施の形態を示す。装置は、複数の波面成分を供給する手段１０１を有し、複数の波面成分を供給する手段１０１は、入力１０３とともに複数の出力１０５を有している。さらに、入力信号を処理するための装置は、複数の単一フィルタ１０７を有し、複数の波面成分を供給する手段１０１の各出力１０５は、単一フィルタ１０７に接続される。複数の単一フィルタ１０７は、複数の出力１０９を有し、１つの出力１０９は、単一フィルタ１０７毎に対応付けられている。

以下に、図１に示す装置の動作の形態について説明する。

複数の波面成分を供給する手段１０１は、入力１０３を介して入力信号を受信する。入力信号は、多数の副信号を有し、これらは離散送信手段または離散受信手段に対応付けられている。離散送信手段または離散受信手段は、部屋に対して所定の幾何学的位置で配置されている。幾何学的位置は、例えば、円形配列または直線配列とすることができる。複数の波面成分を供給する手段１０１は、直交波面ベース関数および所定の幾何学的位置に基づいて、入力信号から波面成分を抽出するように構成される。波面成分を重複させることにより、波面成分は、室内を伝搬する合成波面となる。すでに述べたように、波面は、例えば、それぞれ放射または受信する波面とすることができる。波面は、直交波面ベース関数を利用することにより波面成分に分解する、音響音場、電磁場または別の波面とすることができる。ここで、進歩性のある装置は、波面自体には作用せず、その表現、例えば、電気信号に作用することに留意されたい。

すでに述べたように、入力信号は、送信手段または受信手段それぞれに対応付けられた複数の副信号を有している。副信号は、例えば、各々の送信手段に対する励起信号とすることができる。同様に、副信号は、各々の受信手段に対応付けられた受信信号とすることもできる。

出力１０５を介して出力することができる波面成分は、複数の単一フィルタ１０７に供給される。単一フィルタは、例えば、フィルタ係数を利用することにより、各々の波面成分をフィルタリングするデジタルフィルタである。フィルタ係数セットは、例えば、フィルタ係数セットを等しくすることもできるし、異ならせることもできるので、複数の波面成分はそれぞれ、フィルタにより、別々の影響を受ける。従って、処理した入力信号を表す複数のフィルタされた波面成分を、複数の単一フィルタに対して出力側で得られるというように、単一フィルタは、対応付けられた波面成分に影響を与えるように構成される。処理した入力信号は、例えば、複数のフィルタリング後の波面成分とすることができる。

すでに述べたように、合成波面は、部屋の所定の幾何学的位置で離散送信手段により生成された音響音場、あるいは部屋の所定の幾何学的位置で離散受信手段が検出した音響音場とすることができる。その場合、副信号は、部屋の所定の幾何学的位置での、音場に対応付けられた音圧および／または音場に対応付けられた音速を含む。

供給手段１０１は、直交ベース関数を用いた、音圧に基づく音量および／または音速に基づく音量との間の関係として波面成分を求めるように形成される。音量は、音圧または音速自体のそれぞれのものとすることができる。あるいは、音圧または音速に基づく量それぞれは、各々の音圧または音速それぞれのフーリエ変換とすることができる。その場合、供給手段１０１は、音圧に基づく音量として音圧の空間フーリエ変換および／または音速に基づく音量のフーリエ変換を生成するためのトランスを備える。

音圧および／または音速に基づく音量の関係は、例えば、すでに述べた、ハンケル関数に基づいて波面成分を生成する関係とすることができる。基本的に、任意の直交波面関数（波面ベース関数）を用いることができる。直交波面関数は、例えば、２次元または３次元等の任意の次元のハンケル関数またはベッセル関数または円柱関数または球関数を含む。

本発明によれば、信号プロセッサまたはデジタルコンピュータにより、波面の分解を行うことができるので、直交波面関数を関数値として利用できることに利点がある。その場合、複数の波面成分を供給する進歩性のある手段は、ｋｅに従属するハンケル関数のサポート値といった、直交波面関数の離散関数値を供給する手段を備える。離散波面関数を供給する手段は、例えば、離散関数値を記憶できるメモリを備えることができる。あるいは、離散関数値を供給する手段は、プロセッサとすることができる。離散関数値を供給する手段は、例えば表に構成した音量に基づいて各々の関数値を算出して、これの値を供給する。

すでに述べたように、単一フィルタは、それぞれ離散フィルタ係数セットを有するデジタルフィルタとすることができる。フィルタ係数は一定にして、波面成分の所定の特性、従って合成波面を生成するようにさせることができる。あるいは、単一フィルタは、離散フィルタ係数を受け取って各々の波面成分をフィルタリングするように構成することができる。単一フィルタが適応可能に一定にされる場合に、特に利点がある。フィルタ係数を適応可能に求めるためには、進歩性のある処理装置は、離散フィルタ係数を求める手段を備え、離散フィルタ係数を求める手段は、単一フィルタの基準波面成分を受け取って、基準波面成分と波面成分との間の差を最小化することにより、離散フィルタ係数を求めるように構成される。基準波面成分は、例えば、所望の波面の波面成分とすることができる。基準波面成分は、特定のローカル音場強度といった、特定のローカル特性を有している。波面成分を、例えば、受信波面の波面成分とすることができる。適応フィルタリングに関連してすでに述べたように、フィルタリング後に所望の波面が発生するというように、これをフィルタリングする。

基準波面係数と波面係数との間の差を最小化することは、例えば、適応可能に行うことができる。その場合、離散フィルタ係数を求める進歩性のある手段は、周知のアルゴリズムに基づいて、例えば時間または周波数領域で、離散フィルタ係数を適応可能に求めるように構成される。フィルタ係数を適応可能に算出するためには、例えば、平均２乗誤差（ＭＳＥ）基準、最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）基準、最小２乗平均（ＬＭＳ）基準に基づくアルゴリズムを用いることができる。上記により、ＲＬＳアルゴリズム（ＲＬＳ＝再帰最小２乗）またはＦＤＡＦアルゴリズム（ＦＤＡＦ＝周波数領域適応フィルタリング）または別の周知の適応アルゴリズムまたはこれらを変更したものを用いることができる。

複数の波面成分を供給する進歩性のある手段は、例えば、上記の変換１ａおよび１を行って、波面分解を求めるように構成することができる。あるいは、複数の波面成分を供給する進歩性のある手段１０１は、すでに述べた変換２を行うように構成することができる。音響音場の場合には、ここでは、すでに圧力および音速を直接波面分解に用いることができる。

複数の単一フィルタ１０７の出力での複数のフィルタされた波面成分は、そこでさらに処理するために、この波形で遠方の手段に送信される。あるいは、進歩性のある装置は、フィルタされた波面成分から波面を再構築する手段を備えることができる。図１に図示しない再構築する手段は、フィルタされた波面成分に基づいて音量を重複することにより、フィルタされた波面を再構築するために、処理した入力信号を供給するために、これに応じて再構築した波面をスピーカ等の複数の離散送信手段により生成するように構成される。好ましくは、再構築する進歩性のある手段を、すでに述べた変換３を行って、フィルタされた波面成分に対してフーリエベースの変換を行うことにより、フィルタされた波面を再構築するように構成される。

図２ａは、本発明による波面成分のフィルタリングに用いることができる適応多次元フィルタの一実施の形態を示す。

図２ａに示すフィルタ装置は、フィルタ２０１を備え、フィルタ２０１は、多次元フィルタとすることができる。この場合、フィルタは、フィルタ係数のマトリックスとして特徴づけられる。あるいは、多次元フィルタ２０１は、互いに隣接するように配置した、直列単一フィルタから構成することができる。フィルタ２０１は、入力２０３とともに出力２０５を有している。フィルタ２０１の出力２０５は、加算器２０７に接続される。加算器２０７は、出力２０９とともにさらに入力２１１を有している。フィルタ係数（適応アルゴリズム）を求める手段２１３は、フィルタ２０１の入力２０３と加算器２０７の出力２０９との間に設けられる。フィルタ係数を求める手段２１３は出力２１５を有し、これにフィルタ２０１が接続される。図２ａに示す多次元フィルタ装置は、図２０に示す実施の形態に関連してすでに述べた構造を有している。どの位置で変換１、２または３を行うかによるが、図２ａに示すフィルタ装置は用いて入力信号を処理するために用いられる。

図２ｂは、進歩性のある外部配線を有する図２ａに示すフィルタ装置を示す。

図２ａに示す実施の形態と逆に、図２ｂに示す装置は、入力２０７とともに、フィルタ装置２０１の入力２０３に接続される出力を有する変換ブロック２０６を有する。上記により、図２ｂに示すフィルタ装置は、入力２２１とともに加算器２０７の入力２１１に接続された出力を有する変換ブロック２１９を有する。さらに、図２ｂに示すフィルタ装置は、出力２２５とともに、加算器２０７の出力２０９に接続されている入力を有する変換ブロック２２３を備える。

以下に、図２ｂに示すフィルタ装置の動作の形態について説明する。

変換ブロック２１６、２１９とともに２２３の各々の機能に依存して、図２ｂに示すフィルタ装置を用いて、受信した波面をフィルタリングすることができる。その場合、入力信号は、受信装置に対応付けられた入力２１７に適用される。波面が音響音場の場合は、例えば、すでに述べたように、音量が、直接圧力および／または直接音速を表す量を、入力に適用される。その場合、変換ブロック２１６は、すでに述べた変換２を行うために構成される。次に、励起信号は、入力２２１に適用されることができる。その場合、変換ブロック２１９は、変換１ａおよび１を行うために構成される。可能ならば適応アルゴリズムによりフィルタ係数を繰り返し求めた後で、フィルタされた波成分をフィルタされる。これは、フィルタ係数を求める手段２１３が行う。次に、フィルタされた波面成分は、加算器２０７の入力２１１に入力した基準波面成分から減算して、その結果は、出力２０９を介して出力される。変換ブロック２２３は、例えば、出力２０９に入力した処理した波面成分から、処理した波面を再構築するために、変換３を行う。

変換ブロック２１６、２１９または２２３それぞれは、変換１、変換２または変換３等の任意の変換を行うことができる。これは、波面の波面成分が入力２０３および２１１に適用される作用と、再構築した波面を出力２２５から出力する作用とを有する。

図３は、本発明による適応フィルタ装置の一実施の形態を示す。適応フィルタ装置は、入力３０３とともに出力３０５を有する適応フィルタ３０１を備える。さらに、適応フィルタ３０１は、加算器３１１の出力３０９に接続される適応入力３０７を有する。加算器３１１は、入力３１３とともに適応フィルタ３０１の出力３０５に接続された入力をさらに有する。

以下に、図３に示すフィルタ装置の動作の形態について説明する。

図３に示す適応フィルタ３０１は、図示の計算式を用いることにより、フィルタ係数Ｈ（ｋｅ、ｎ）の前のベクトルから開始するフィルタ係数Ｈ（ｋｅ、ｎ＋１）のベクトルを求めるように構成される。ｑ_LS（）ｃｏ、ｎ）は、時間ｎでフィルタされる波面成分を表す。時間的に有限のインパルス応答を有するフィルタを用いて、波面成分のフィルタリングが行われる。

この式は、各々のＬの最後の離散時間の波面成分のベクトルを指定する。時間ｎでのベクトルは、フィルタ係数のベクトルと同じ次元である。フィルタ係数を求めために、適応フィルタ３０１は、図３に示される適応計算式を行うために構成される。ｑ_out（ｋθ，ｎ）は、処理された波面成分を表す。ｑ_mic（ｋθ，ｎ）は、例えばマイクにより抽出された受信波面の波面成分を表す。

１１＝０，０１といったステップ幅μを利用することにより、次の時間でのフィルタ係数ベクトルが形成される。図３に示す適応計算式は、周知のＬＭＳアルゴリズムに基づいている。あるいは、ＲＬＳアルゴリズムまたはＦＤＡＦアルゴリズムまたは他の周知のアルゴリズムが、適応アルゴリズムとして用いることができる。理解しやすいように、図３に示すフィルタ装置は、単にローカルモード用 ｋθに設計されている。推定されたフィルタパラメータを含む列ベクトルは、考えられるローカルモードの時間的動作を記述する。これは、考えられる過去の係数により推定される。５つのモードといった、複数のローカルモードがあるので、従って、５つの波面成分を処理する必要がある。本発明の一実施の形態によると、多次元フィルタ装置は、図３に示す形態で並列接続される５つの装置を備えることができる。あるいは、別々のローカルモードに対応付けられた波面成分が処理した直列に処理されることも可能である。

図４は、波面の伝搬する間に部屋の伝送特性を検出するための進歩性のある装置の一実施の形態を示す。波面は、電磁波面または音響音場とすることができる。これが、入力信号に応じて、部屋の特定の幾何学的位置に配置した送信手段により生成されることにより、これが室内を伝搬する。受信波面は、部屋の特定の幾何学的位置に配置した受信手段により抽出される。受信手段は、受信波面に応じて出力信号を生成する。波面を励起する入力信号は、離散送信手段に対応付けられた複数の副信号を有している。副信号は、例えば、異なる送信手段の異なる励起信号とすることができる。出力信号は、例えば、複数の出力副信号を含むことができる。各出力副信号は、受信手段毎に対応付けられている。

図４に図示の部屋の伝送特性を検出する装置は、図２１に図示のシステム識別のための構造に基づいた構造を有している。図４に図示の装置は、コピーを生成する手段４０１である。コピーを生成する手段４０１は、例えば信号デバイダまたは信号分岐とすることができる。コピーを生成する手段４０１は、入力４０３、第１の出力４０５とともに第２の出力４０４を有している。第１の出力４０５は、入力信号処理装置４０７に接続される。手段４０７は、例えば図１に図示の実施の形態に関連してすでに述べたような構造を有している。図４に図示の入力信号処理装置４０７は、複数の波面成分を供給する手段４０９を備える。複数の波面成分を供給する手段４０９は、コピーを生成する手段４０１の第１の出力４０５に接続された入力を有している。複数の波面成分を供給する手段４０９は、さらに複数の出力４１１を有している。各出力４１１は、複数の単一フィルタのうちの単一フィルタに接続している。理解しやすいように、複数の単一フィルタは、図４に示す実施の形態と組み合わされて、そして単一フィルタの複数の４０３と組み合わされている。複数の出力４１５は、減算器４１７の複数の入力に接続している。これは、加算器とすることもできる。さらに、減算器４１７は、複数の入力４１９をさらに有している。上記により、減算器４１７は、複数の出力４２１を備える。

減算器４１７の複数の出力４２１は、離散フィルタ係数を求めるために、手段４２３の複数の入力に接続される。離散フィルタ係数を求める手段４２３は、複数の別の入力４２５をさらに有している。これらは、入力信号処理装置４０７の複数の波面成分を供給する手段４０９の複数の出力４１１に接続される。

コピーを生成する手段４０１の第２の出力４０４は、図４に図示しない離散送信手段の１つに接続される。これは、部屋４２７内に配置され、その特性を求めるものである。離散送信手段は、例えばすでに述べたように、円形または直線状に配置することができる。さらに、図４に図示しない複数の受信手段は、部屋４２７内に配置して、部屋４２７の出力４２９（未知のシステム）に接続される。部屋４２７の出力４２９は、複数の波面成分を供給する手段４３１に接続される。複数の波面成分を供給する手段は、複数の出力を有し、これは、減算器４１７の入力４１９にさらに接続される。

以下に、図４に図示の装置の動作の形態について説明する。

複数の波面成分を供給する手段４０９および４３１は、それぞれすでに説明したように、入力信号のコピーに基づいて、または出力信号に基づいて、それぞれ波面または受信波面の波面成分を求めるように構成される。部屋の入力４０４に適用された入力信号に応じて、波面が生成され、これが室内を伝搬する。離散受信手段によって検出可能な受信音場に応じて、出力信号は部屋の出力４２９を介され、これに基づいて複数の波面成分を供給する手段４３１がこれら成分を求める。波面が音響音場の場合は、手段４０９は、変換１ａおよび１または変換１だけをそれぞれ行うように構成される。これは、音圧および音速に基づいて、部屋４２７の任意の位置放射する波面の波面成分を分析的に求めるために、送信手段を励起する入力信号から第１の音圧および音速を求めることを意味する。受信音場を抽出するには、マイクアレイが部屋４２７内に配置される。マイクは、副信号出力として直接の音圧および／または音速を出力するように構成される。これらの出力音圧または音速それぞれに基づいて、複数の波面成分を求める手段４３１はすでに述べた変換２を行う。

複数の差分波面成分を求めるために、そして、これらを出力４２１を介して離散フィルタ係数を求める手段４２３に供給するために、減算器４１７が構成される。複数の単一フィルタ４１３の出力４１５を介して出力することができる複数のフィルタされた波面成分と、複数の波面成分を求める手段４３１の出力４１９を介して出力することができる出力波面の複数の波面成分との間の差から、差分の波面成分が求められる。さらに、手段４１９により供給することができるこれらの波面成分は、離散フィルタ係数を求める手段４２３のために利用される。離散フィルタ係数を求める手段４２３は、すでに述べたように、例えば、可能な最小化アルゴリズムの１つを行う。アルゴリズムの結果、各々の適応ステップで求めたフィルタ係数が、複数の単一フィルタのフィルタにそれぞれ接続された出力４３３を介して供給される。新規に算出されたフィルタ係数を用いることにより、複数の波面成分を供給する手段４０９により供給される波面成分が、次のステップでフィルタされる。フィルタ係数を全て適応するとともに、複数の単一フィルタにより提供される複数の濾波した波面成分は、出力波面の複数の波面成分に対応する。その場合、複数の単一フィルタのフィルタ係数が、波動に対するその伝送動作等の部屋の特性を記述する。

伝搬する波面における部屋の影響を逆にするために、求められた離散フィルタ係数に基づいて、波面成分の等化が行われる。それにより、従来のアプローチとは逆に、波面の波面成分が等化される。これを、例えば、最小平均２乗誤差という意味で動作するイコライザとすることができる。

波面成分を等化するには、本発明の別の実施の形態による等化装置が用いられる。これは、求めた離散フィルタ係数に基づいて、出力波面の波面成分を等化する。等化した波面成分を次に重畳して波面が等化され、これをさらに処理される。

図４による進歩性のある概念は、波面合成に基づく完全二重通信方式を実施するために、多次元音響エコー消去（ＡＥＣ）を行う。その場合、部屋の伝送特性を検出するための進歩性のある装置は、さらに、図４に図示しない差分波面成分から波面を再構築する手段を備える。エコー消去の基本的な考えは、各々の通信相手となる部屋の音響帰還（そして、それによる不安定性、すなわち帰還ハウリング）を回避するために、フィルタ構造を利用することで、スピーカ、部屋およびマイクを含むエコー経路をデジタルで低減することである。従って、スピーカ−部屋−マイクシステムは、識別するシステムを表し、これは、図４に図示の実施の形態の部屋４２７で示される。適応フィルタがスピーカ信号で励起され、推定されたエコー信号がマイク信号（未知のシステムの出力信号）から減算する。これは、実際のエコーを含んでいる。モデルが実際のシステムと正確に整合するならば、マイク信号内のエコーが完全に消去される。本発明によれば、音響エコー消去は多次元で行って、多重チャネル波面合成システムを実施する。

図５は、音響エコー消去を行う進歩性のある構造の一実施の形態を示す。図５に図示の構造は、入力５０３とともに出力５０５を有する変換ブロック５０１を有している。出力５０５は、適応フィルタ５０７に接続される。適応フィルタ５０７は、出力５０９とともに適応入力５１１を有している。適応入力５１１は、減算器５１３の出力に接続される。減算器は、適応フィルタ５０７の出力５０９に接続された入力、とともにさらに変換ブロック５１５に接続された入力を備える。変換ブロック５１５は、入力５１７を有している。加算器５１３の出力はさらに、出力５２１を有する変換ブロック５１９の入力に接続される。

以下に、図５に図示の構造の機能性について説明する。

スピーカを励起するためにスピーカアレイに供給された入力信号は、変換ブロック５０１に供給される。これを、例えば、変換１ａおよび１が行われ、入力信号からの波面成分が求められるように構成される。次に、波面成分が適応フィルタ５０７に供給されて、図３に示す実施の形態に関連して、すでに述べたように、成分の適応フィルタリングが行われる。受信信号の波面成分を求めるために、マイクアレイから放射した出力信号は、波面の分解のために使用される。従って、変換ブロック５１５は、例えば、上記の変換２が行われるために使用される。加算器とすることもできる減算器５１３の出力で処理した波面成分が、変換ブロック５１９に供給される。これを、例えば、上記の変換３を行って、処理された波面は再構築するように構成される。処理された波面は次に、出力５２１に与えられる。

次に、図５に図示の音響エコー消去を行う構造が、マイクからスピーカを分離するために使用される。本発明による波面範囲でエコー消去が行われる。

図６は、本発明の別の実施の形態による、別の音響エコー消去を行う装置を示す。図６に図示の構造は、図５に関連してすでに述べた、音響エコー消去のための進歩性のある構造に基づいている。

図６に図示のエコー消去を行う構造は、入力６０３とともに複数の出力６０５を有する変換ブロック６０１を有している。複数の出力６０５は、複数の適応サブフィルタ６０７に接続される。各適応サブフィルタは、出力６０９とともに適応入力６１１を有している。各適応サブフィルタ６０９は、減算器６１３に接続される。これは、加算器とすることもできる。各減算器６１３は、各々の適応サブフィルタ６０７の出力が接続される入力６１５、入力６１７とともに出力６１９を有している。変換ブロック６２１は、複数の減算器６１３の複数の出力６１９に接続される。これは、出力６２３を有している。

さらに、図６に図示の実施の形態は、変換ブロック６２５を有している。これは、入力６２６とともに、複数の減算器６１３の複数の入力６１５に接続される複数の出力を有している。

変換ブロック６０１の入力６０３は、伝送経路６２７に接続される。伝送経路６２７はさらに、スピーカアレイ６２９に接続される。これは、部屋６３１内に円形に配置されている。さらに、マイクアレイ６３３が、部屋６３１内に円形に配置されている。離散受信手段（マイク）が出力信号を供給して、入力６２６を介してこれが変換ブロック６２５のために利用される。

全マイクおよびスピーカがあるレベルになっている限り、図６に図示の角度Θおよび各々の半径により、各送信または受信手段（スピーカまたはマイクそれぞれ）の幾何学的位置が求められる。

図６に図示の実施の形態では、理解しやすいように、円形のスピーカおよびマイクアレイの両方について考えているので、それにより定義されるレベルで識別が行われる。（指向性情報を含む）波面を完全に検出するために、マイクアレイは、好ましくは、次の論文から周知の特定のマイク、いわゆる音場マイクからなる。Ｄ．Ｓ．ジャガー『音場マイク技術における最新の展開と改良（Ｒｅｃｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｓｏｕｎｄｆｉｅｌｄ ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）』予稿集２０６４、第７５回ＡＥＳ大会、パリ、１９８４年３月。これらのマイクは、円形の線上に圧力曲線および音速の両方を供給する。この室内の音場は、図６に図示の実施の形態に基づく電気通信システムの他の端部で、波面合成を介して、正確に再現することができる。マイクアレイにより録音された音場は、部屋にわたるスピーカアレイから発生しているエコーを含んでいる。ここで、部屋は、消去されるエコーも含んでいる。

すでに述べたように、変換ブロック６０１、６２５とともに６２１（変換装置部）では、スピーカアレイの残響のない音場およびマイクアレイにより録音された残響音場が、例えばそれぞれ異なる方向に伝搬する、平面の波面成分に分解される。本例では両方のアレイは円形なので、極座標は記述に適している。平面の波面成分が、角度０を介して波数範囲で得られる（いわゆる平面波分解）。これらの波面成分は互いに直交なので、アレイにわたる角度に対して異なる値の波数のために、互いに別々にさらに処理される。すでに述べたように、周知の単チャネル適応アルゴリズムが、単一波面成分に適用される。スピーカエコーを消去した全音場は、個々の波面成分から変換部６２１で、最終的に再び合成される（再構築される）。

図６に図示の構造から逸脱において、波面合成に対する音響エコー消去のために、他の変形例も可能である。例えば、仮想音源信号Ｓｉを、入力６０３に適用され、すでに述べた変換１ａを用いることにより、第１の波面合成が行われる。すでに述べたように、変換ブロック６０１が、それにより得られた信号から、必要とする波面成分を供給する。

あるいは、波面合成が、出力およびフィルタリングのために単独で行われる。その場合、変換ブロック６０１は、波面合成により拡張される。

本発明の別の実施の形態による、例えば、平面の波面成分等の波面成分は、すでに入力６０３に存在する。音源符号化に基づく効率的な伝送が、テレビ会議システム等の場合とすることができる進歩性のある変換領域ですでに用いられている場合に、重要なケースである。分解された波面成分がすでに入力６０３に適用されている場合、変換ブロック６０１は、送信波面成分を適応サブフィルタに送信するために構成される。あるいは、変換ブロック６０１は省略することができる。すでに述べたように、他の変換が行われる。

別の実施の形態によれば、変換ブロック６２１は省略することができる。変換ブロック６２１が省略されると、例えば平面波の範囲で、効率的に伝送または保存が行われる。次に、伝送経路の受信側またはメモリの内容を再生する際に限って、合成が行うことができる。

従来のシステム識別方法について述べた種類の一部である、別の概念とは、空間のアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）である。従って、干渉する音声を消去するには、適応可能に、図７に示すように、対抗する音声が生成される。それにより、干渉音源７０３が部屋７０１内に配置され、これにより干渉音声を発生させる。もともとの干渉信号が、受信手段７０５により受信され、それに基づく信号が適応フィルタ７０７に適用される。適応フィルタ７０７は、適応入力７０９とともに出力７１１を有している。出力７１１は、対抗する音声を生成するスピーカ７１３に接続される。残留誤差信号が別の受信手段７１５で受信され、これに基づく信号を、適応フィルタ７０７の適応入力７０９に入力する。図７に図示のように、音場は、下向きの矢印で示す方向に伝搬する。それにより、対抗音声が生成されるまでフィルタを適用して、最善で干渉音声を完全に補償するので、理想的な場合では、別の受信手段７１５は、信号を全く受信することができない。

本発明の別の実施の形態によれば、アクティブノイズコントロールは、すでに波長範囲で行うことができる。

図８は、マイクアレイ８０１、スピーカアレイ８０３とともにマイクアレイ８０５は、進歩性のある配列の一実施の形態を示す。それにより、各々のアレイは円形に配置される。マイクアレイ８０５は最も小さい半径である。マイクアレイ８０５の周囲には、スピーカアレイ８０３を円形に配置される。スピーカアレイ８０３の周囲には、半径が最も大きいマイクアレイ８０１が円形に配置される。干渉が外側から入力する場合は、内側の領域８０７を消音するような対抗する音声を生成することがその目的である。本発明によれば、上記のアレイに、図７のスピーカおよびマイクを置換することにより、アクティブノイズコントロールを多次元に拡張することが達成される。エコー消去に関連してすでに示したように、変換範囲で、適応が行われる。それにより、マイクアレイ８０１が、干渉音場の基準を提供する。マイクアレイ８０５が、残留誤差範囲を提供される。

図９は上述の場合のアクティブノイズコントロールのために得られる構造を示す。簡潔にするため、波面成分の構造が図示される。

図９に図示の装置は、適応サブフィルタ９０１を有している。これは、入力９０３とともに出力９０５を有している。さらに、適応サブフィルタ９０１は、適応入力９０７を有している。マイクアレイ８０１から発生する信号が、変換ブロック９０９から受信される。変換ブロック９０９は、マイクアレイ８０１により入力９０３へ受信された音場の波面成分を供給するために構成される。適応サブフィルタ９０１の出力９０５は、変換ブロック９１１に接続される。これを、波面成分の重複に基づいて波面の再構築を行うために、そして、スピーカアレイ８０３を励起するために構成される。受信音場に応じて、マイクアレイ８０５が出力信号を変換ブロック９１３に供給する。変換ブロック９１３は、マイクアレイ８０５より抽出された受信音場の波面成分を求めるために、そして、適応サブフィルタの各々の適応入力９０７に供給するために構成される。適応サブフィルタは、すでに述べたように、フィルタ係数の適応を行うために構成される。フィルタが適用される場合は、外側から来る干渉が内側の領域８０７で補償するように、スピーカアレイ８０３が励起される。

別のシナリオによれば、干渉は内側から入力する。外部領域、すなわち、干渉が消去されるマイク配列の外側の領域で、このような対抗する音声を生成することが、適応アルゴリズムの目的である。本発明によれば、図９に図示のブロック図は、マイクアレイ８０５および８０１の役割を交換して、ミラー化される。

別のシナリオによれば、干渉は外側の両方から入力する。この場合、本発明によれば、図９に図示のブロック図およびそのミラー化されたバージョンを並行に用いることが必要である。この場合、入力および出力波面成分の処理が、録音再生する間に必要となる。伝搬方向を区別可能にするために、各々のマイクアレイが音圧および音速の両方を（少なくとも正方向で）測定することが必要となる。

システム識別を別にして、例えば、システムの出力信号のフィルタリングするために、逆のシステムモデリングは重要な役割を果たす。フィルタ係数がイコライザ係数である場合は、これらが考えられるシステムの逆の伝送特性を記述する。

図１０は、波面が伝搬する間に、部屋の逆の伝送特性を検出するための装置の一実施の形態を示す。入力信号に応じて、求められた幾何学的位置に配置された離散送信手段により、波面が生成される。波面が伝搬していって、すでに述べたように、受信波面が、部屋の所定の幾何学的位置に配置した受信手段により検出される。受信波面に応じて、受信手段が、システム出力信号として考えられる出力信号を供給する。すでに述べたように、波面は、電磁波面または音波音場とすることができる。

図１０に図示の装置は、コピーを生成する手段１１０１の入力１１０３に適用される入力信号のコピーを生成する手段１１０１を示す。コピーを生成する手段１１０１はさらに、出力１１０５を有している。これにより、部屋１１０７に配置されている複数の離散送信手段を制御する。部屋１１０７内には、出力１１０９に接続された複数の離散受信手段が配置されており、出力信号が受信波面に応じて供給される。出力１１０９は、複数の波面成分を供給する手段１１１１に接続される。複数の波面成分を供給する手段１１１１は、複数の単一フィルタ１１１５に接続された複数の出力１１３を有している。複数の波面成分を供給する手段１１１１および複数の単一フィルタ１１１５はともに、すでに述べた入力信号を処理するための装置となる。複数の１１１５の単一フィルタまたは複数の１１１７の出力は、加算器とすることもできる減算器１１１９の複数の入力に接続される。さらに、減算器１１１９は、複数のさらに入力１１２１とともに複数の出力１１２３を有している。

コピーを生成する手段１１０１は、出力１１２５をさらに有している。出力１１２５は、遅延手段１１２７の入力に接続される。遅延手段１１２７は、出力１１２９を有している。出力１１２９は、複数の波面成分を供給する手段１１３１に接続される。複数の波面成分を供給する手段１１３１は、減算器１１１９の入力１１２１に接続された複数の出力を有している。減算器１１１９の複数の出力１１２３は、複数の入力１１３３に接続され、離散フィルタ係数を求める。離散フィルタ係数を求める手段１１３３は、複数の別の入力１１３５を有している。これらは、複数の波面成分を供給する手段１１１１の出力１１１３に接続される。離散フィルタ係数を求める手段１１３３はさらに、複数の出力１１３７を有している。これらは、複数の単一フィルタ１１１５に接続される。

コピーを生成する手段１１０１は、例えば、出力１１０５および１１２５で入力信号１１０３の正確なコピーを供給する分岐素子とすることができる。遅延手段１１２７は、図１０に図示の装置の下部の分岐に存在する。これは、複数の波面成分を供給する手段１１１１の部屋１１０７とともに複数の単一フィルタ１１１５からなる、図１０に図示の装置の上部分岐の信号遅延を等化するように、入力信号のコピーを遅延する。

減算器１１１９は、遅延された波面成分とともに単一フィルタの出力に適用されたフィルタされた波面成分から、基準波面成分を生成する。これらは、出力１１２３を介して離散フィルタ係数を求める手段１１３３に供給される。差分波面成分は、フィルタされた波面成分と遅延された波面成分との間の差から構成される。離散フィルタ係数を求める手段１１３３は、複数の波面成分を供給する手段１１１１により供給する差分波面成分および波面成分から離散フィルタ係数を適応可能に求めるために、そして、離散フィルタ係数を入力信号処理装置（複数の単一フィルタ１１１５）へ供給するために構成される。離散フィルタ係数は、部屋の検出された逆の伝送の特性である。受信波面の波面係数における部屋の影響が複数の単一フィルタ１１１５により逆にされるまで、フィルタ係数の適応が行われる。

図１１は、逆モデリング装置の別の実施の形態を示す。簡潔にするため、構造は、一形態のみ図示されている。図１１に図示の装置は、入力１２０３および出力１２０５を有する変換ブロック１２０１を備える。出力１２０５は、適応サブフィルタ１２０７の入力に接続される。適応サブフィルタ１２０７は、出力１２０９とともに適応入力１２１１を有している。適応サブフィルタ１２０７の出力１２０９は、変換ブロック１２１３に接続される。変換ブロック１２１３は、出力１２１５を有している。

変換ブロック１２０１の出力１２０５はさらに、遅延部材１２１７の入力に接続される。遅延部材１２１７は、出力１２１９を有している。出力１２１９は、加算器とすることもできる減算器１２２１の入力に接続される。減算器１２２１はさらに、変換ブロック１２１５の出力に接続される入力１２２３をさらに有している。変換ブロック１２１５は、入力１２２７を有している。減算器１２２１の出力は、適応サブフィルタ１２０７の入力１２１１に接続される。

図１１に図示の成分の機能は、上述の実施の形態に関連してすでに説明している。変換ブロック１２０１は、例えば、変換１を行う。波面成分は、入力信号から抽出され、適応サブフィルタ１２０７に供給される。フィルタリング後に、フィルタされた波面成分が変換ブロック１２１３に供給される。変換ブロック１２１３は、波面を生成するために、波面成分の再構築を行う。波面は、励起信号の形状において、スピーカアレイに送信される。遅延素子１２１７は、信号遅延の均衡を保つ。マイクアレイで検出された受信波面は、受信信号として変換ブロック１２２５に供給される。変換ブロック１２２５は、例えば、変換２を行って、出力で受信した波面の波面成分を供給する。次に、減算器１２２１が、遅延された波面成分間の差とともに受信波面の波面成分を求めて、差分波面成分を適応サブフィルタの適応入力に波面成分の差を供給する。

マイクアレイにより供給された信号は、例えば、誤差信号を生成するために適応を行うようにするので、フィルタ係数は正しく求められる。図１１に図示の空間等化のルームコンペンセーションの構造は、聴取者にとって、例えば壁面での反射の形での再生室の影響を最小化するというように、スピーカアレイで放射した音場を変更するように働く。遅延素子１２１７は、適応システムが原因となるように、波面成分の時間遅延を生成する。

変換ブロックの配列に依存して、いくつかのルームコンペンセーションの変形が可能である。例えば、スピーカ信号が入力１２０３に適用される場合は、すでに述べたように、スピーカ信号が、放射する波面の波面成分を求めるために用いられる。例えば、エコー消去に関連してすでに述べたように、変換ブロック１２１３は、スピーカ位置で波面の外挿を行う。変換ブロック１２２５は、すでに述べたように、マイク信号を分解する。

あるいは、仮想音源が、すでに述べたように、入力１２０３に適用される。それにより、変換ブロック１２０１が、すでに述べたように、仮想音源を分解する。変換ブロック１２１３とともに１２２５は、それらの機能を変更することはない。

あるいは、波面成分の形状で分解した波面は、すでに入力１２０３に適用されることも可能である。その場合、変換ブロック１２０１は、省略することができる。しかしながら、変換ブロック１２１３および１２２５は、それらの機能性を維持している。すでに述べたように、逆モデリングは、波面合成に基づく音響再生システムの多次元のルームコンペンセーションにおいて重要な役割を果たしている。それにより、高品質音響再生システムは、録音または合成して生成した音場を、できる限り現実的に再現することになる。立体音響の原理に基づく再生システムと比較して、波面合成は、多くの利点を有している。波面合成の理論的アプローチは、スピーカ信号の自由な部屋の伝搬を想定する。しかしながら、実際のリプロダクションルームでは、大抵の場合、これらの条件が与えられておらず、再生中は、全スピーカ信号が、リプロダクションルームの壁面で反射を生成する。リプロダクションルームの壁は、純粋な波面合成の理論的な基本では考慮されていない。これらの音場内の不要の部分は、再生中に歪みを発生する。スピーカのコンペンセーションの基本的な考えは、リプロダクションルームの音響消去に、既存のスピーカを用いることである。次の論文、Ｌ．Ｄ．フィールダー（Ｆｉｅｌｄｅｒ）『部屋の均等化の実際的な制限（Ｐｒａｃｔｉｃａｌｌｉｍｉｔｓｆｏｒｒｏｏｍｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）』オーディオ技術学会第１１０回大会、ニューヨーク、２００１年９月から周知の、ルームコンペンセーションの従来の方法と比較して、波面合成は、大空間での可聴範囲に対するルームコンペンセーションを行う可能性を提供する。

実用的な実施例においては、所望の波面は、補償フィルタに適用するために、測定した実際に存在している波面と比較される。補償フィルタは、逆モデリングに対応している。ここで、補償フィルタを適応する間の労力および収束特性に対するすでに述べた問題にも当てはまる。

図１２は、音響のルームコンペンセーションを行う装置の一実施の形態を示す。

図１２に図示の装置は、変換ブロック１３０１を有している。変換ブロック１３０１は、入力１３０３とともに複数の出力１３０５を有している。各出力１３０５は、適応サブフィルタ１３０７に接続される。各々のフィルタの出力の数は、変換ブロック１３１１の複数の入力１３０９に接続される。変換ブロック１３１１は、出力１３１３を有している。出力１３１３は、部屋１３１７内に配置されているスピーカアレイ１３１５に接続される。

さらに、マイクアレイ１３１９は、部屋１３１７内に配置されている。部屋１３１７は、変換ブロック１３２３の入力１３２１に接続される出力を有している。変換ブロック１３２３は、複数の出力１３２５を有している。出力１３２５は、加算器とすることもできる、複数の減算器１３２７に接続される。さらに、複数の減算器１３２７はさらに、入力１３２９を有している。入力１３２９は、各々の適応フィルタ１３０７の各々の適応入力１３３１に接続される。遅延部材は、入力１３２９と減算器１３２７との間に位置することができる。

図１２に図示の手段は、上述の実施の形態に関連してすでに述べたような構造を有している。適応フィルタ１３０７のタスクは、部屋の影響は、適応フィルタ１３０７により導入された特性を単に補償するというように、変換ブロック１３０１（変換１）により供給された波面成分をフィルタすることであるので、変換２を行う変換ブロック１３２３から出力される波面成分は、もともとの波面成分に対応している。

図１２に図示の装置は、本発明による信号処理技術についてすでに述べた技術で、ルームコンペンセーションを効率的に実現することを示している。まず、所望の波面は、例えば、平面波面成分に分解される。ルームコンペンセーションフィルタ１３０７は、次に、これらの平面の波面成分とは互いに独立して動作する。これあの平面の波面成分は、理想的には互いに直交となっている。次に、スピーカ信号は、スピーカアレイ１３１５のジオメトリーにより、フィルタされた平面の波面成分から得られる。本実施の形態では、用いられたスピーカアレイ１３１５および部屋の影響を分析するために用いられるマイクアレイ１３１９は、円形である。効率的な実施例により、測定された信号は、例えば変換２を用いることにより、マイク信号から平面の波面成分に再び分解することができる。この領域の所望の波面を実際に測定した波面と比較することにより、補償フィルタ１３０７は、効率的に適応することができる。この場合、波面成分の直交性により、すでに述べたように、単チャネル適応アルゴリズムを再び用いることができるので、効率的に多次元音響のルームコンペンセーションを行うことができる。

本発明の別の側面によれば、予測構造に進歩性のある概念が用いられる。

図１３は、入力１４０３とともに出力１４０５を有する変換ブロック１４０１を用いた予測装置の第１の実施の形態を示す。出力１４０５は、加算器とすることもできる減算器１４０７に接続している。さらに、減算器１４０７は、出力１４０９とともにさらに入力１４１１を有している。変換ブロック１４０１の出力１４０５はさらに、遅延部材１４１３に接続される。遅延部材１４１３は、適応フィルタ１４１７に接続される出力１４１５を有している。適応フィルタ１４１７はさらに、減算器１４０７の入力１４１１に接続された出力とともに減算器１４０７の出力に接続された適応入力１４１９を有している。変換ブロック１４０１は、例えば、入力１４０３に適用された信号を用いて、例えば、放射する波面の特徴を決定して、送信する波面を波面成分に分解するように構成される。入力信号は、送信機側またはマイクアレイの録音チャネルで再生するスピーカの内容である。波面が音響音場の場合は、すでに述べたように、音圧分散および音速の情報を、入力信号から得ることができる。それにより、エコー消去の場合ですでに述べたように、変換ブロック１４０１は、波面を空間的に直交成分に分解する。入力信号が情報を有する部分（情報部分）と予測可能な冗長を含む場合は、フィルタ適応の目的は、減算器１４０７で減算を行った後、理想的な場合では情報部分だけを含む信号が出力１４０９で発生するというように、遅延部材１４１３の出力で、遅延された波面成分をフィルタすることである。この信号１４１９（予測誤差信号）は、適応フィルタ１４１７の適応を制御するために、さらに用いられる。

受信側では、予測誤差信号の全成分を検出して、送信機で行った予測が逆になるように、すなわち、もともとの信号が予測不可能な情報部分および予測可能な冗長の受信信号から構成されるように、出力信号がフィルタされる。

図１４は、受信された予測誤差信号から信号を取得する装置を示す。図１４に図示される装置は、入力１５０３および出力１５０５を有する変換ブロック１５０１を示している。出力１５０５は、加算器１５０７に接続される。加算器１５０７は、出力１５０９とともにさらに入力１５１１を有している。加算器１５０７の出力１５０９は、出力１５１５を有する変換ブロック１５１３の入力に接続される。さらに、適応フィルタ１５１７は、加算器１５０７の出力１５０９に接続される。加算器１５０７は、加算器の入力１５１１にさらに接続される出力を有する。

入力１５０３に適用された受信信号が、可能ならば基底の受信波面を波面成分に分解するために、用いられる。受信信号として適用された波面成分は加算器に供給されて、加算器は、適応フィルタ１５１７の出力で受信波面の波面成分およびフィルタされた成分を加算する。それにより、適応フィルタ１５１７は、合成波面成分を処理して、加算器１５０７の出力に供給する。図１４に図示の装置が図１３に図示の装置とは逆の動作を行う場合は、適応フィルタ１５１７は、フィルタ係数を受け取るために、図１４に示すようにフィルタリングを行うために構成される。次に、フィルタ係数は、図１４のフィルタからフィルタ係数を適応可能に設定する。変換ブロック１５１３は、例えば、すでに述べたように、エコー消去という意味合いで外挿を行うために、変換３を行う。その場合、合成再構築した波面は、出力１５１５に存在する。

図１４に図示の順方向予測の変形として、逆方向予測が用いられる。従って、図１３と同様に、変換部１４０１の後段で、波面成分それぞれ毎に、逆方向予測が用いられる。
例えば、これは、次の論文に説明されている。Ｂ．スクラー（Ｓｋｌａｒ）『デジタル通信（ＤｉｇｉｔａｌＣｏｍｍｕｎｉａｔｉｏｎｓ）』プレンティカホール（ＰｒｅｎｔｉｃａＨａｌｌ）社、米国ニュージャージー州エングルウッドクリフ、１９８８年。

図１３および図１４に図示の装置は、一例の形態（波面成分）での信号処理を表している。図１３および１４に図示の装置は倍増して、形態毎に対応付けるようにするとした、多次元に拡張することが可能である。

すでに述べたように、図１３ですでに述べた入力信号は、情報部分および冗長部分を含む。供給される予測誤差信号は、情報部分だけを含むようになっている。予測誤差信号に応じて、所定の幾何学的位置に配置した離散送信手段により波面は生成される。波面は、音響音場または電磁界とすることができる。本発明の別の実施の形態によれば、図１３に図示の手段は、多次元に拡張した入力信号のコピーを生成する手段と、入力信号から複数の波面成分を供給する手段と、入力信号のコピーを遅延する手段とともに、遅延された入力信号のコピーを処理して、遅延した入力信号のコピーから複数のフィルタされた波面成分を供給する手段とを備える。遅延されたコピーの処理装置は、例えば、すでに数回にわたり述べたような構造を有している。上記により、進歩性のある装置は、複数の波面成分と複数のフィルタされた波面成分との間の差から複数の差分波面成分を生成する減算器を備える。減算演算は、各々の波面成分が反対符号を付されることで、加算器により行うこともできる。予測誤差信号を生成するための進歩性のある装置はさらに、離散フィルタ係数を求める手段は、すでに述べたように、入力信号を処理するための装置に接続される。離散フィルタ係数を求める手段は、さらに、入力信号処理装置から抽出された波面成分を受け取るように構成される。離散フィルタ係数を求める進歩性のある手段は、さらに、離散フィルタ係数を供給するために、入力信号処理装置の複数の単一フィルタに接続される。離散フィルタ係数を求める手段は、複数の差分波面成分および遅延された受信信号に対応付けられた複数の波面成分から離散フィルタ係数を供給して、フィルタされる間に冗長部分を抑制することにより、予測誤差信号を生成するために構成される。予測誤差信号は、すでにフィルタされた波面成分で構成される。あるいは、しかしながら、予測誤差信号が波面を再構築するために使用される。その場合は、再構築された波面は予測誤差信号である。

予測誤差信号に応じて、出力波面が、部屋の所定の幾何学的位置に配置された離散送信手段により生成される。出力波面は室内を伝搬するので、受信波面は、部屋の所定の幾何学的位置に配置された複数の受信手段で検出される。受信波面に応じて、受信手段は入力信号を供給する。これから、図１４に図示の装置の条件ですでに述べたように、情報部分および冗長部分を含む有用な信号を再構築することになる。

別の実施の形態によれば、有用な信号を取得するための進歩性のある装置は、すでに述べたように、入力信号処理装置を備える。入力信号処理装置は、すでに述べたように、波面成分を供給するための手段を有している。波面成分を供給するための手段は、合算器に接続される。合算器は、複数の単一フィルタが供給する複数の波面成分および複数のフィルタされた波面成分を加算して、加算された複数の波面成分をフィルタするために複数の単一フィルタに供給して構成される。複数の単一フィルタは、予測誤差信号を生成するために用いられた離散フィルタ係数を用いることにより、加算された波面成分をフィルタするために構成される。離散フィルタ係数は、フィルタ係数を供給するための手段により供給することができる。フィルタ係数を供給するための手段は、例えば、送信機からフィルタ係数を受け取るために構成することができる。予測構造の使用に関連する場合と同様に、予測が行われている。本実施の形態では、加算された複数の波面成分は、取得した有用な信号を表している。

すでに述べたように、進歩性のある概念が、干渉の抑制、または一般に干渉信号を抑制するために用いることもできる。例えば、有用な波面が室内に配置された送信手段から放射される場合は、有用な波面に重畳した干渉波面の干渉を受けるようにすることができる。干渉波面は、例えば、室内に配置される干渉送信機により生成することもできる。干渉送信機は、例えば、やはり波面を放射する外部の送信手段とすることができる。有用な波面信号と干渉波面とが重複するために、干渉受信波面が発生し、室内に配置された離散受信手段で抽出するようにすることができる。すでに述べたように、干渉部分および有用な部分を含む受信信号を、受信波面に応じて生成される。干渉の抑制の目的は、干渉部分を最小化することである。

図１５は、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための装置の一実施の形態を示す。図１５に図示の装置は、入力１６０３とともに複数の出力１６０５を有する複数の波面成分を供給する手段１６０１を備える。複数の出力１６０５は、セレクタ１６０７の複数の入力に接続される。セレクタ１６０７は、複数の出力１６０９を有している。複数の出力１６０９は、複数の単一フィルタ１６１１に接続される。複数の単一フィルタ１６１１は、複数の出力１６１３を有している。出力１６１３は、減算器１６１５の複数の入力に接続される。減算器は、複数の出力１６１７を有している。複数の出力１６１７は、フィルタ係数を求める手段１６１９の複数の入力に接続される。フィルタ係数を求めるための手段はさらに、複数のさらに入力１６２１を有している。複数の入力１６２１は、セレクタ１６０７の複数の出力１６０９に接続される。フィルタ係数を求めるための手段１６１９はさらに、複数の出力１６２３を有している。複数の出力１６２３は、それぞれ複数の単一フィルタ１６１１の１つに接続される。図１５に図示の手段は、すでに述べた実施の形態に関連してすでに説明したような構造を有している。特に、複数の波面成分を供給する手段１６０１とともに複数の単一フィルタ１６１１は、例えば図１に図示の実施の形態に関連してすでに述べたように、処理された入力信号を供給するための装置の一部を構成する。セレクタ１６０７は、例えば、供給するための手段に組み込むことができる。受信された信号は、入力１６０３に適用される。入力１６０３は、干渉された受信波面に応じて複数の離散受信手段によって、生成されている。複数の波面成分を供給する手段１６０１は、受信信号の波面成分を供給するために構成される。受信信号の波面成分は、有用な波面成分を含む。有用な波面成分は、離散送信手段を配置した幾何学的位置と対応付けるとともに、例えば、干渉音源が配置される室内の幾何学的位置に対応付けることができる干渉波面成分である。セレクタ１６０７は、干渉波面成分を選択して、干渉波面成分の推定値を生成するために構成される。特に、選択により、例えば周知の別の部屋の幾何学的位置、例えば干渉送信機の位置決め角度等に基づいて、時間、部屋および周波数を選択可能にすることができる。複数の単一フィルタによるフィルタリング後、選択された干渉波面成分が減算器１６１５に供給される。それにより、減算器が、干渉波面成分および有用な波面成分の両方を含むフィルタされた干渉波面成分と波面成分との間の差を生成する。複数の波面成分を供給するための手段１６０１が供給した波面成分を、減算器１６１５の複数の入力１６２５に入力する。従って、減算器１６１５が、干渉波面成分のフィルタされた推定値を受信波面の波面成分から減算する。従って、理想的な場合では、フィルタ係数を完全に適応することにおいて、有用な波面成分だけを含む波面成分が、減算器の出力に供給されることを意味している。選択された干渉波面成分がフィルタされ、差を形成することにより選択された干渉波面成分を抑制することができるというように、フィルタ係数を適応可能に設定するために、フィルタ係数を求める手段１６１９が構成される。

従って、複数の単一フィルタからなる適応フィルタおよびフィルタ係数を求める手段は干渉信号の推定値を生成して、干渉信号は、例えば有用な信号と基準信号としての干渉信号の混合したものから減算される。

本発明の別の実施の形態によれば、有用な信号と干渉信号とを混合したものを表す信号とともに干渉部分の推定値は、交換することができる。図１６は、干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の別の実施の形態を示す。

図１６は、離散送信手段１７０３が幾何学的位置に配置されている、部屋１７０１を示す。その波面成分を抑制する音源１７０５は、部屋１７０３内の別の幾何学的位置にある。図１６に図示しない複数の受信手段が受信波面を検出して、受信波面に応じて出力信号を生成する。受信波面が、変換ブロック１７０７および変換ブロック１７０９の両方に入力される。

変換ブロック１７０７は、適応サブフィルタ１７１３の入力に接続される出力１７１１を有している。適応サブフィルタは、出力１７１５とともに適応入力１７１７を有している。適応サブフィルタ１７１７の出力１７１５は、減算器１７１９の入力１７２１に接続される。減算器１７１９はさらに、変換ブロック１７０９の出力が接続される別の入力を備える。減算器１７１９の出力１７２３は、適応サブフィルタの適応入力１７１７および出力１７２７を有する変換ブロック１７２５の入力に接続される。

変換ブロック１７０９および１７０７は、入力信号から受信波面の波面成分を求めるために構成される。

離散送信手段１７０３（所望の音源）は、維持する波面を生成する。従って、変換ブロック１７０７（基準成分）により生成された波面成分は、適応サブフィルタ１７１３によるフィルタリング後に変換ブロック１７０９から生成されている波面成分から減算される。波面成分は、減算器１７１９の出力で発生する。減算器１７１９は、理想的な場合では、干渉波面成分を持たない。変換ブロック１７２５により波面成分の再構築をオプションで行った後、信号が発生し、例えば、これを保存したりさらに処理したりすることができる。

変換ブロック１７０９または１７０７それぞれを、すでに述べた変換１または変換２をそれぞれ行うために構成される。本発明の別の側面によれば、角度Θに依存して、例えば、除去される音源を含む成分だけを引き継ぐというように、波面成分の空間フィルタリングをさらに行うために変換ブロック１７０７は構成することができる。空間フィルタリングの代わりに、例えば、すでに述べた選択が適応サブフィルタ内で発生するというように、適応フィルタリングを行う間に、二次的条件が直接考えられる。変換ブロック１７２５が、すでに述べた変換３を行うことができる。あるいは、重み付けを行って、全波面成分が合算される。

本発明の別の実施の形態によれば、図１６に図示の上部分岐および主成分を供給することが省略される。その場合、減算器１７１９についても不要である。例えば、変換ブロック１７０７による空間フィルタリングを行うことにより、干渉成分が除去され、干渉成分が抑制される。あるいは、適応フィルタリングにおいて、例えば、受信波面の波面成分から干渉波面成分だけを取り出すというように、干渉音源の構造を表す、例えば角度Θの形状で、二次的条件が挿入される。

図１７は、干渉の抑制を行う装置の別の実施の形態を示す。図１７に図示の装置は、入力１８０３とともに出力１８０５を備える変換ブロック１８０１を備える。出力１８０５は、適応サブフィルタ１８０７の入力に接続される。適応サブフィルタ１８０７は、出力１８０９とともに適応入力１８１１を有している。適応サブフィルタ１８０７の出力１８０９は、出力１８２３を有する変換ブロック１８２１の入力に接続される。出力１８０９はさらに、別の入力１８１５とともに適応サブフィルタの適応入力１８１１に接続された出力を有する減算器１８１３に接続される。

さらに、図１７に図示の装置は、減算器１８１３の入力１８１５に接続された出力を有する変換ブロック１８１７を備えている。さらに、変換ブロック１８１７は、先行情報が適用される入力１８１９を備えている。

先行情報は、例えば有用な波面の推定から得ることができる。例えば、有用な波面を変換範囲内で時間をおきながら、ゆっくりと変化している干渉波面だけを推定する（音源動作検出）。このことから、変換範囲で有用な波面を推定が得られる。図１７に図示の構造は、単一の形態の処理を表している。変換ブロック１８０１とともに変換ブロック１８１７が、適用された信号から波面成分を生成するために構成される。（オプションの）変換ブロック１８２５が、波面を再構築するために構成される。

図１８は、エコー消去のためのコンピュータプログラムの一実施の形態を示す。別の実施の形態によれば、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための進歩性のある装置においては、受信信号は、所定の幾何学的位置に配置された受信手段から、検出可能な波面に応じて生成することができる。検出した波面は、有用な波面と干渉波面とが重複している。入力信号処理装置においては、波面成分を供給する手段はセレクタを有している。セレクタは、成分の空間、時間またはスペクトル特性により選択すべき波面成分を選択するために、選択した波面成分を複数の単一フィルタに供給するように構成する。複数の単一フィルタを、選択された波面成分に影響を与えて、影響を受けた選択された波面成分をフィルタされた波面成分として、進歩性のある入力信号処理装置に接続した減算器に出力するように構成される。減算器は、波面成分とフィルタされた波面成分との間の差を生成するように構成される。そして、選択した波面成分および差から離散フィルタ係数を求める手段において、離散フィルタ係数を求める手段は、フィルタ係数を装置の複数の単一フィルタに供給して、減算器により供給された波面成分内の干渉部分を抑制するように、選択された波面成分をフィルタするように構成される。それにより、選択されるべき波面成分は、干渉波面成分または有用な波面成分とすることができる。それにより、差を形成することにより、またはフィルタリングのいずれかにより、干渉部分が抑制される。

別の実施の形態によれば、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための進歩性のある装置においては、所定の部屋の幾何学的位置に配置した受信手段により、検出可能な波面に応じて受信信号を生成することができる。検出可能な波面は、有用な波面および干渉波面が重複したものである。入力信号を処理して、フィルタされた波面成分を供給する装置と、波面成分を求める手段に接続したセレクタとを備える。セレクタは、空間、時間またはスペクトル特性に基づいて、波面成分から選択すべき波面成分を選択して、選択した波面成分を供給するように構成される。入力信号処理装置に接続された減算器を備え、減算器は、選択された波面成分とフィルタされた波面成分との間の差を生成するために構成される。波面成分および差から離散フィルタ係数を求める手段を備え、離散フィルタ係数を求める手段は、フィルタ係数を入力信号処理装置の複数の単一フィルタに供給するために、減算器により供給された波面成分内の干渉部分が抑制されるというように、波面成分をフィルタするために構成される。それにより、選択すべき波面成分は、干渉波面成分または有用な波面成分とすることができる。

条件によるが、進歩性のある方法は、ハードウェアまたはソフトウェアで実施することができる。電気的に読取可能な制御信号を有するデジタルメモリ媒体、特にディスクまたはＣＤ上で、これを実施することができる。これを、対応する方法を実行するように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働させることもできる。従って、一般に、本発明は、コンピュータプログラム製品をコンピュータ上で実行する場合は、進歩性のある方法を実行する機械読み取り可能なキャリア上にプログラムコードを保存したコンピュータプログラム製品を含む。換言すれば、コンピュータプログラムが、コンピュータ上で実行される場合は、本発明は、方法を実行するプログラムコードを有するコンピュータプログラムとして実現することができる。

第１の実施の形態による進歩性のある入力信号を処理するための装置の基本ブロック図である。 本発明の一実施の形態による多次元適応フィルタリングのブロック図である。 本発明の別の実施の形態による多次元適応フィルタリングのブロック図である。 本発明による適応フィルタのブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による部屋の伝送特性を検出するための装置の基本ブロック図である。 エコー消去を行う進歩性のある装置の基本ブロック図である。 エコー消去を行う装置の別の実施の形態である。 能動音声抑制における基本システム配列である。 本発明の第１の実施の形態によるマイクおよびスピーカアレイ配列の一実施の形態である。 本発明の第１の実施の形態による能動音声抑制を行う進歩性のある装置の基本ブロック図である。 第１の実施の形態による進歩性のある部屋の逆の伝送特性を検出するための装置の基本ブロック図である。 進歩性のある部屋の逆の伝送特性を検出するための装置の別の実施の形態である。 多次元音響部屋消去のための進歩性のある配列のブロック図である。 進歩性のある予測誤差信号を生成するための装置の基本ブロック図である。 進歩性のある入力信号から有用な信号を抽出するための装置本発明の第１の実施の形態による基本ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に対する進歩性のある受信信号内の干渉部分を抑制するための装置の基本ブロック図である。 干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の別の実施の形態である。 干渉部分を抑制するための進歩性のある装置の別の実施の形態である。 進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。 進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。 進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。 進歩性のあるエコー消去を行うためのコンピュータプログラムの一実施の形態である。 室内でのスピーカおよびマイクの進歩性のある配列の一実施の形態である。 従来技術による、適応フィルタリングの基本ブロック図である。 従来技術による、システム識別構造の基本ブロック図である。 従来技術による、逆モデリングの基本ブロック図である。 従来技術による予測の基本ブロック図である。 従来技術による干渉の抑制の基本ブロック図である。

Claims (31)

1. 入力信号が離散送信または受信手段に対応付けられた複数の副信号を含み、離散送信または受信手段を部屋に対する所定の幾何学的位置に配置した、入力信号を処理するための装置であって、
   複数の波面成分が重複することにより合成波面となり、合成波面を室内に伝搬させることができ、複数の波面成分を入力信号から抽出する直交波面ベース関数および所定の幾何学的位置に基づく波面分解により、複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）と、
   複数の波面成分の波面成分に対応付けられた、複数（１０７、２０１、３０１、４１３、５０７、６０７、７０７、９０１、１１１５、１２０７、１３０７、１４１７、１５１７、１６１１、１７１３、１８０７）の単一フィルタとを備え、
   複数（１０７、２０１、３０１、４１３、５０７、６０７、７０７、９０１、１００７、１１１５、１２０７、１３０７、１４１７、１５１７、１６１１、１７１３、１８０７）の単一フィルタに対して、処理した入力信号を表す複数のフィルタされた波面成分を、出力側で得るというように、単一フィルタが、対応付けられた波面成分に影響を与えるように構成される、装置。
2. 合成波面は、所定の幾何学的位置で離散送信手段が生成することができる音響音場、あるいは所定の幾何学的位置で離散受信手段により検出することができる音響音場であって、副信号は、部屋に対する所定の幾何学的位置での音場の音圧および／または音速を含み、供給する手段を、音圧に基づく量および／または直交波面ベース関数を有する音速に基づく量を合成したものから波面成分を求めるように構成する、請求項１に記載の装置。
3. 複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）が、音圧の空間フーリエ変換を音圧に基づく量として生成するトランスおよび／または音速の空間フーリエ変換を音速に基づく量として生成するトランスを備える、請求項２に記載の装置。
4. 複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）がさらに、直交波面関数の離散関数値を供給する手段を備える、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の装置。
5. 離散関数値を供給する手段が、メモリを備え、離散関数値を保存することができる、請求項４に記載の装置。
6. 複数の単一フィルタが、離散フィルタ係数を含み、単一フィルタを、離散フィルタ係数を受け取って波面成分をフィルタリングするように構成する、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の装置。
7. さらに離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１０２９、１１３３、１６１９）を備え、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１０２９、１１３３、１６１９）を、単一フィルタの差分波面成分を受け取って、基準波面成分と波面成分との間の差を最小化することにより、離散フィルタ係数を求めるように構成する、請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の装置。
8. 次のＭＳＥアルゴリズム（ＭＳＥ＝平均２乗誤差）、ＭＭＳＥアルゴリズム（ＭＭＳＥ＝最小平均２乗誤差）、ＬＭＳアルゴリズム（ＬＭＳ＝最小２乗平均）、ＲＬＳアルゴリズム（ＲＬＳ＝再帰最小２乗）、ＦＤＡＦアルゴリズム（ＦＤＡＦ＝周波数−領域適応フィルタリング）、アフィン投影アルゴリズム、ニュートンアルゴリズム、ＮＬＭＳアルゴリズム（ＮＬＭＳ＝正規化ＬＭＳ）のアルゴリズムのいずれか１つに基づいて、求める手段（４２３、１０２９、１１３３、１６１９）を、離散フィルタ係数により、離散フィルタ係数を時間または周波数領域で適応可能に求めるように構成する、請求項７に記載の装置。
9. さらに波面を再構築する手段を備え、再構築する手段を、フィルタされた波面成分に基づく量を重畳してフィルタされた波面を再構築して、処理した入力信号を供給して、これに応じて、再構築した波面を複数の離散送信手段が生成することができるように構成する、請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の装置。
10. 再構築する手段を、波面成分のフーリエベースの変換により、フィルタされた波面を再構築するように構成する、請求項９に記載の装置。
11. 波面が、離散送信手段により部屋の所定の幾何学的位置で入力信号に応じて生成することができ、受信波面が、部屋の所定の幾何学的位置に配置した受信手段により検出することができ、受信手段が、受信波面に応じて出力信号を生成する、波面が伝搬する間に部屋の伝送特性を検出するための装置であって、
    入力信号のコピーを生成する手段（４０１、１１０１）と、
    出力信号から出力波面の複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）と、
    複数のフィルタされた波面の波面成分を処理した入力信号として供給するように構成される、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の入力信号のコピーを処理する装置と、
    複数のフィルタされた波面の波面成分と複数の出力波面の波面成分の間の差から、複数の差分波面成分を生成する減算器と、
    入力信号処理装置に接続し、波面の波面成分を受信して離散フィルタ係数を供給する、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、差分波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を適応可能に求めて、離散フィルタ係数を入力信号処理装置に供給して、離散フィルタ係数が、部屋の検出した伝送特性であるように構成された、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１０２９、１１３３、１６１９）とを備える、装置。
12. さらに差分波面成分から波面を再構築する手段を備え、再構築した波面が、出力波面の影響よりも、入力信号の影響がより少ない、請求項１１に記載の装置。
13. 部屋の幾何学的位置に配置した複数の送信手段が励起信号に応じて波面を生成して、波面が室内を伝搬して、受信波面を、部屋の所定の幾何学的位置に配置した複数の離散受信手段により検出することができ、離散受信手段が、受信波面に応じて出力信号を供給する、能動的に励起信号の干渉を抑制する装置であって、
    複数のフィルタされた波面の波面成分を供給するように構成された、励起信号を入力信号として処理する請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の装置と、
    フィルタされた励起信号を離散送信手段に供給するように構成された、フィルタされた波面成分から波面を再構築する手段と、
    複数の受信波面の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）と、
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の入力信号処理装置に接続し、波面の波面成分を受け取って離散フィルタ係数を供給する、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、差分波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を適応可能に求めて、離散フィルタ係数を入力信号処理手段に供給して、波面成分をフィルタリングすることにより干渉を抑制するように構成された、フィルタ係数を求める手段とを備える、装置。
14. 室内の所定の幾何学的位置に配置した離散送信手段が入力信号に応じて波面を生成することができ、部屋の所定の幾何学的位置に配置した受信手段が受信波面を検出することができ、受信手段が受信波面に応じて出力信号を生成する、波面が伝搬する間に、部屋の逆の伝送特性を検出するための装置であって、
    入力信号のコピーを生成する手段（４０１、１１０１）と、
    入力信号のコピーを遅延する手段と、
    遅延した入力信号のコピーから基準波面成分として複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、９１３、１１１１、１１３１、１６０１）と、
    出力信号を処理して、複数のフィルタされた受信波面の波面成分を供給する、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置と、
    フィルタされた波面成分と遅延した波面成分の間の差から複数の差分波面成分を生成する減算器と、
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置に接続し、波面の波面係数を受け取って離散フィルタ係数を供給する、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、差分波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を適応可能に求めて、離散フィルタ係数を請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の装置に供給して、離散フィルタ係数が検出した逆の伝送部屋の特性であるように構成された、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）とを備える、装置。
15. 入力信号が情報部分および冗長部分を有し、予測誤差信号が情報部分を含み、予測誤差信号に応じて、部屋の所定の幾何学的位置に配置した離散送信手段が波面を生成することができる、入力信号から予測誤差信号を生成するための装置であって、
    入力信号のコピーを生成する手段（４０１；１１０１）と、
    入力信号から複数の波面成分を供給する手段（１０１、４０９、４３１、１１１１、１１３１、１６０１）と、
    入力信号のコピーを遅延する手段と、
    遅延した入力信号のコピーを処理して、遅延した入力信号のコピーから複数のフィルタされた波面成分を供給する請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置と、
    複数の波面成分と複数のフィルタされた波面成分の間の差から、複数の差分波面成分を生成する減算器と、
    請求項１に記載の装置に接続し、波面成分を受け取って離散フィルタ係数を供給する、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、複数の差分波面成分および遅延した入力信号に対応付けられた複数の波面成分から離散フィルタ係数を供給して、フィルタリングの間に冗長部分を抑制することにより予測誤差信号を生成して、複数のフィルタされた波面成分が予測誤差信号であるように構成された、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）とを備える、装置。
16. 有用な信号が情報部分および冗長部分を含み、有用な信号が複数の波面の波面成分を含み、複数の波面成分をフィルタリングすることにより冗長部分を抑制することができ、複数のフィルタされた波面成分が予測誤差信号になり、これに応じて、所定の部屋の幾何学的位置に配置した離散送信手段が出力波面を生成することができ、出力波面を室内に伝搬させることができ、部屋の所定の幾何学的位置に配置した複数の受信手段が受信波面を検出することができ、離散受信手段が受信波面に応じて入力信号を生成する、入力信号から有用な信号を抽出するための装置であって、
    フィルタ係数を供給する手段と、
    波面成分を供給する手段が、複数の波面成分および複数のフィルタされた波面成分を加算して、加算した複数の波面成分を複数の単一フィルタに供給するように構成された、合算器を備え、複数の単一フィルタが、離散フィルタ係数を用いることにより、加算した複数の波面成分をフィルタするように構成されている、請求項１ないし請求項１１のいずれか１つに記載の入力信号処理装置とを備え、
    加算した複数の波面成分が取得した有用な信号である、装置。
17. 検出可能な波面に応じて、所定の部屋の幾何学的位置に配置した受信手段が受信信号を生成することができ、検出可能な波面が、有用な波面および干渉波面が重複したものである、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための装置であって、
    波面成分を供給する手段が、空間、時間またはスペクトル特性に基づいて選択すべき波面成分を選択して、選択した波面成分を複数の単一フィルタに供給するように構成されたセレクタを備え、複数の単一フィルタが、選択した波面成分に影響を与えて、影響を受けた選択した波面成分を濾波した波面成分として出力するように構成されている、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の入力信号処理装置と、
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置に接続し、波面成分とフィルタされた波面成分との間の差を生成するように構成された減算器と、
    選択した波面成分および差から、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、フィルタ係数を請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置の複数の単一フィルタに供給して、減算器が供給した波面成分の干渉部分を抑制するというように、選択した波面成分をフィルタするように構成された、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）とを備える、装置。
18. 選択すべき波面成分が干渉波面成分または有用な波面成分である、請求項１７に記載の装置。
19. 波面成分を供給する手段が別のセレクタを有し、別のセレクタを、空間、時間またはスペクトル特性に基づいてさらに選択すべき波面成分を選択して、波面成分としてさらに選択した波面成分を供給するように構成する、請求項１７または請求項１８に記載の装置。
20. さらに選択した成分が有用な波面成分または干渉波面成分である、請求項１９に記載の装置。
21. 検出可能な波面に応じて、所定の部屋の幾何学的位置に配置した受信手段が受信信号を生成することができ、検出可能な波面が有用な波面および干渉波面が重複したものである、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための装置であって、
    入力信号を処理して、フィルタされた波面成分を供給する、請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置と、
    波面成分を求める手段に接続したセレクタであって、空間、時間またはスペクトル特性に基づいて、波面成分から選択すべき波面成分を選択して、選択した波面成分を供給するように構成された、セレクタと、
    請求項１ないし請求項１０の いずれか１つに記載の装置に接続した減算器であって、選択した波面成分とフィルタされた波面成分との間の差を生成するように構成された、減算器と、
    波面成分および差から離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）であって、フィルタ係数を請求項１ないし請求項１０のいずれか１つに記載の装置の複数の単一フィルタに供給して、減算器が供給した波面成分内の干渉部分を抑制するというように、波面成分をフィルタするために構成された、離散フィルタ係数を求める手段（４２３、１１３３、１６１９）とを備える、装置。
22. 選択すべき波面成分が干渉波面成分または有用な波面成分である、請求項２１に記載の装置。
23. 入力信号が離散送信または受信手段に対応付けられた複数の副信号を含み、離散送信または受信手段を所定の部屋の幾何学的位置に配置した、入力信号処理を処理するための方法であって、
    複数の波面成分が重複することにより合成波面となり、合成波面を室内に伝搬させることができ、所定の幾何学的位置で直交波面ベース関数に基づく波面を分解することにより、複数の波面成分を入力信号から抽出する、複数の波面成分を供給するステップと、
    処理した入力信号を表す複数のフィルタされた波面成分を出力側で得るというように、複数の波面成分の波面成分に影響を与えることができる、波面成分がフィルタされるステップとを含む、方法。
24. 室内の所定の幾何学的位置に配置した離散送信手段によって入力信号に応じて波面を生成され、所定の幾何学的位置に配置した受信手段が受信波面を検出することができ、受信手段が受信波面に応じて出力信号を生成する、波面が伝搬する間に、部屋の伝送特性を検出するための方法であって、
    入力信号のコピーを生成するステップと、
    出力信号から出力波面の複数の波面成分を供給するステップと、
    複数のフィルタされた波面の波面成分を処理した入力信号として取得するために、請求項２３に記載の入力信号のコピーの処理を行うステップと、
    差分波面成分を生成するために、複数のフィルタされた波面の波面成分と複数の出力波面の波面成分との間の差を生成するステップと、
    フィルタ係数を適応可能に求める、差分波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を求めるステップと、
    離散フィルタ係数が部屋の検出した伝送の特性である、適応可能に求めた離散フィルタ係数を用いて、波面成分をフィルタリングするステップとを含む、方法。
25. 励起信号に応じて、所定の部屋の幾何学的位置に配置した複数の離散送信手段が波面を生成して、波面を室内に伝搬させて、部屋の所定の幾何学的位置に配置した複数の離散受信手段が受信波面を検出することができ、離散受信手段が受信波面に応じて出力信号を供給する、能動的に励起信号の干渉を抑制する方法であって、
    複数のフィルタされた波面の波面成分を取得するために、請求項２３に記載の励起信号処理を行う、ステップと、
    離散送信手段を励起するためのフィルタされた励起信号を取得ために、フィルタされた波面成分から波面を再構築するステップと、
    複数の受信波面の波面成分を供給するステップと、
    波面の波面成分を受け取るステップと、
    フィルタ係数を適応可能に求める、差分波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を求めるステップと、
    干渉を抑制するために、適応可能に求めたフィルタ係数を用いることにより波面成分をフィルタリングするステップとを含む、方法。
26. 入力信号に応じて、所定の幾何学的位置に配置した離散送信手段が波面を生成することができ、部屋の所定の幾何学的位置に配置した受信手段が受信波面を検出することができ、受信手段が受信波面に応じて出力信号を生成する、波面が伝搬する間に、部屋の逆の伝送特性を検出するための方法であって、
    入力信号のコピーを生成するステップと、
    入力信号のコピーを遅延するステップと、
    遅延した入力信号のコピーから複数の波面成分を供給するステップと、
    複数の受信波面の波面成分を供給するために、請求項２３に記載の入力信号処理を行うステップと、
    差分波面成分を生成するために、フィルタされた波面成分と遅延した波面成分との間の差を生成するステップと、
    フィルタ係数を適応可能に求める、基準波面成分および波面の波面成分から離散フィルタ係数を求めるステップと、
    適応可能に求めたフィルタ係数を用いることにより、波面成分をフィルタリングするステップとを含み、
    離散フィルタ係数が部屋の検出した逆の伝送の特性である、方法。
27. 入力信号が情報部分および冗長部分を含み、予測誤差信号が情報部分を含み、所定の部屋の幾何学的位置に配置する離散送信手段により予測誤差信号に応じて波面を生成することができる、入力信号から予測誤差信号を生成するための方法であって、
    入力信号のコピーを生成するステップと、
    入力信号から複数の波面成分を供給するステップと、
    入力信号のコピーを遅延するステップと、
    遅延した入力信号のコピーから複数のフィルタされた波面成分を取得するために、請求項２３に記載の方法を用いることにより遅延したコピーを処理するステップと、
    差分波面成分を取得するために、複数の波面成分と複数のフィルタされた波面成分との間の差を生成するステップと、
    遅延した受信信号に対応付けられた複数の波面成分と、差分波面成分とから離散フィルタ係数を求めるステップと、
    予測信号が複数のフィルタされた波面成分である、離散フィルタ係数を用いることにより、遅延した波面成分をフィルタリングする間に冗長部分を抑制することで、予測誤差信号を生成するステップとを含む、方法。
28. 有用な信号が情報部分および冗長部分を含み、有用な信号が複数の波面の波面成分を含み、複数の波面成分をフィルタリングするために、冗長部分を抑制して、複数のフィルタされた波面成分が予測誤差信号になり、これに応じて、所定の部屋の幾何学的位置に配置した離散送信手段により出力波面を生成することができ、出力波面は室内に伝搬させることができ、部屋の所定の幾何学的位置に配置した複数の受信手段により受信波面は検出することができ、離散受信手段が受信波面に応じて入力信号を生成する、入力信号から有用な信号を抽出するための方法であって、
    フィルタ係数を供給するステップと、
    請求項２３に記載の方法を用いることにより、入力信号を処理するステップと、
    加算した複数の波面成分を取得するために、複数の波面成分と複数のフィルタされた波面成分との間の合計を生成するステップと、
    加算した複数の波面成分が取得した有用な信号である、離散フィルタ係数を用いることにより、加算した複数の波面成分をフィルタリングするステップとを含む、方法。
29. 検出可能な波面に応じて、所定の幾何学的位置に配置した受信手段により受信信号は生成することができ、検出可能な波面が、有用な波面および干渉波面が重複したものであり、干渉波面が、別の部屋の幾何学的位置に対応付けられている、干渉部分および有用な部分を含む、受信信号内の干渉部分を抑制するための方法であって、
    請求項２３に記載の方法を用いることにより、受信信号を処理するステップと、
    供給された波面成分から、空間、時間またはスペクトル特性に基づいて干渉波面成分を選択するステップと、
    選択した干渉波面成分に影響を与えるために、選択した干渉波面成分をフィルタリングするステップと、
    波面成分内の干渉部分を抑制するために、波面成分とフィルタされた干渉波面成分との間の差を生成するステップと、
    選択した干渉波面成分および差から、離散フィルタ係数を求めるステップと、
    干渉部分を抑制するために、離散フィルタ係数を用いることにより、波面成分をフィルタリングするステップとを含む、方法。
30. 検出可能な波面に応じて、室内の所定の幾何学的位置に配置した受信手段により受信信号を生成することができ、検出可能な波面が、干渉波面内の有用な波面が重複したものである、干渉部分および有用な部分を含む受信信号内の干渉部分を抑制するための方法であって、
    フィルタされた波面成分を供給するため、請求項２３に記載の入力信号処理を行うステップと、
    波面成分から、空間、時間またはスペクトル特性に基づいて、選択すべき波面成分を選択するステップと、選択した波面成分供給するステップと、
    選択した波面成分とフィルタされた波面成分との間の差を生成するステップと、
    波面成分および差から離散フィルタ係数を求めるステップと、
    干渉部分を抑制するために、離散フィルタ係数を用いることにより、波面成分をフィルタリングするステップとを含む、方法。
31. プログラムをコンピュータで実行する際に、請求項２３ないし請求項３０のいずれか１つに記載の方法を実行するプログラムコードを有するコンピュータプログラム。

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