JP2009539306A - 非呼状況での移動体通信デバイスによる雑音低減 - Google Patents

Abstract

好ましい実施形態では、本発明は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、スピーカ出力ノード、ローカル・オーディオ・ソース、およびアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）を有する移動体通信デバイスであって、（１）ＤＳＰが、デバイスの使用者の近くのマイクロフォンによって捕捉された音に対応する第１の音声信号を受信し、（２）デバイスが呼モードで動作している場合、ＤＳＰが、ＡＦＥへの伝送の前に第１の音声信号から抽出するために第１の音声信号から背景雑音信号を導出し、かつ（３）デバイスが非呼モードで動作している場合、ＤＳＰが、（ｉ）ローカル・オーディオ・ソースによって供給されたローカル音声信号から抽出された第１の音声信号に実質上対応するスピーカ出力信号を生成し、（ｉｉ）スピーカ出力ノードを介してスピーカへ、スピーカ出力信号を供給する。

Description

本発明は一般に、移動体通信デバイスに、および特に移動体通信デバイスの使用者によって聞かれる雑音の低減に関する。

移動体通信デバイスの重要な機能は、ワイヤレス・ネットワーク上で人の声を十分に伝送することである。移動体通信デバイスを使用した声の伝送を改善するための一方法は、移動体通信デバイスによって使用者の声とともに伝送される背景雑音を低減させるように、信号をフィルタリングすることである。背景雑音を低減させるためのいくつかの技術は、人の声と典型的な背景雑音の間の、周波数スペクトルなどの特徴の公知の違いを基にしている。いくつかの技術は、使用者の口の近くと遠くなどの、異なる位置の音声サンプルの間で測定される差を基にしている。雑音抑制技術、移動体通信デバイスを使用した声の伝送を改善するために、エコーキャンセリングなどの他の方法とともに使用されている。

雑音フィルタリングは、信号の符号化および復号などの他の信号処理作業と同様に、移動体通信デバイス内の１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ（ＤＰＳ）によって通常行われる。ＤＳＰは、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）、ＡＳＩＣの一部、プログラマブル回路、ソフトウェア・コード、または上記のいずれかを含む組合せなどの様々な方式で実施され得る。

一実施形態では、本発明は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロフォン入力ノード、スピーカ出力ノード、アナログ・フロント・エンド、およびアンテナを備える移動体通信デバイスであって、呼モードおよび非呼モードで動作するように構成されている移動体通信デバイスである。マイクロフォン入力ノードは、そのマイクロフォン入力ノードに接続され、かつ移動体通信デバイスの使用者の近くに位置されたマイクロフォンによって捕捉された音に対応する第１の音声信号を受信するように構成されている。移動体通信デバイスが呼状態で動作している場合、（ａ）ＤＳＰが、（ｉ）第１の音声信号から背景雑音信号を導出し、背景雑音信号が、使用者の近くの背景雑音を実質上特徴付け、（ｉｉ）第１の音声信号と背景雑音信号の反転の和に実質上等しい第２の音声信号を生成し、かつ（ｉｉｉ）第２の音声信号をアナログ・フロント・エンドに提供し、（ｂ）アナログ・フロント・エンドが、第２の音声信号を受信し、かつアンテナによる無線ネットワークへの伝送のために、対応する第１の無線周波数信号を生成し、（ｃ）アンテナが、無線ネットワークから、対応する受信された音声信号を生成する、アナログ・フロント・エンドへの伝送のために第２の無線周波数信号を受信し、（ｄ）ＤＳＰが、受信された音声信号に基づいて、スピーカ出力ノードを介してスピーカにスピーカ出力信号を供給する。移動体通信デバイスが、非呼モードで動作している場合、ＤＳＰが、（ｉ）少なくとも第１の音声信号に基づいてスピーカ出力信号を生成し、かつ（ｉｉ）スピーカ出力信号をスピーカ出力ノードを介してスピーカに供給する。

本発明の他の態様、特徴および利点が、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲、および類似の符号が類似の、または同一の要素を識別する添付の図面から、より完全に理解されよう。

移動体通信デバイスは、電話の呼容量の強化を提供するために開発されており、したがって、１つの目標は、伝送パスの一部がワイヤレスである、発話者から聴取者への人の声の十分な伝送であった。使用者の声をより良好に伝送するための技術の一分類は、発話者の声ではない背景雑音の、伝送される信号内での抑制を含む。このような一技術は、発話者の音から十分絶縁されたマイクロフォンを使用する、および、聴取者への伝送の前に発話者の声に対して背景音を低減させるためにデジタル処理を使用する、電話の周囲での背景音のサンプリングを含む。この技術の単純なバージョンは、捕捉され結合された信号から（捕捉され結合された信号に背景音信号の反転を加えたものに等しい）背景音信号を抽出することを含む。背景信号を伴った発話者の声を含む。

図１は、本発明の一実施形態による移動体通信デバイスの簡略ブロック図を示している。移動体通信デバイス１０１は、ＤＳＰ１０２、アナログ・フロント・エンド１０５、内部オーディオ・ソース１０７、アンテナ１０６、マイクロフォン入力ノード１０４、スピーカ出力ノード１０９、およびオプションの外部オーディオ・ソースジャック１１３を備える。ＤＳＰ１０２は、ノイズ・キャラクタライザ１１０、ノイズ・サプレッサ１１１、受信された音声プロセッサ１１２、アナログ・フロント・エンド１０５から送受信される通信信号を符号化および復号するための考えられる他の回路（図示せず）を備える。アナログ・フロント・エンド１０５は、アンテナ１０６とＤＳＰ１０２の間の通信および翻訳リンクを提供する。オプションの外部オーディオ・ソースジャック１１３は、外部ローカル・オーディオ・デバイス（たとえば、ＭＰ３プレーヤー）の、移動体通信デバイス１０１との接続を可能にする。マイクロフォン入力ノード１０４は、マイクロフォン１０３をＤＳＰ１０２と接続する。スピーカ出力ノード１０９は、スピーカ１０８をＤＳＰ１０２と接続する。マイクロフォン１０３およびスピーカ１０８は、外部ステレオヘッドフォン・マイクロフォン・セット（図示せず）の形態で一緒に構成されてもよい。

図２は、移動体通信デバイス１０１が呼接続された場合の移動体通信デバイス１０１の動作を示す、簡略ブロック図である。使用者の声およびいずれかの背景雑音がマイクロフォン１０３によって捕捉され、マイクロフォン１０３が、それが拾った音エネルギーを電気音声信号１０３ａに変換する。音声信号１０３ａは、アナログまたはデジタルであってよい。音声信号１０３ａは、マイクロフォン入力ノード１０４を介してＤＳＰ１０２に供給され、ＤＳＰ１０２は、音声信号１０３ａがデジタル・ドメインにまだ変換されていない場合、音声信号１０３ａをデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器（図示せず）をオプションで備える。音声信号１０３ａのデジタル・バージョンが、ノイズ・キャラクタライザ１１０およびノイズ・サプレッサ１１１の両方へ供給される。

ノイズ・キャラクタライザ１１０が、マイクロフォン１０３によって拾われた音声信号１０３ａから背景雑音を導出し、背景雑音を実質上特徴付ける背景雑音信号１１０ａを生成する。ノイズ・キャラクタライザ１１０が、使用者が話していない時間中にマイクロフォン１０３によって拾われた音をサンプリングすること、人の声および／もしくは背景雑音の既知の特徴に基づいた導出、または背景雑音信号を供給するために、使用者の声から十分隔離された第２のマイクロフォン（図示せず）を使用することなどの、１つまたは複数の方法によって背景雑音信号１１０ａを生成する。

ノイズ・サプレッサ１１１が、背景雑音信号１１０ａを受信し、（たとえば背景雑音信号１１０ａを反転させて、反転された信号を音声信号１０３ａに加えることによって）音声信号１０３ａから背景雑音信号１１０ａを抽出し、かつ雑音抑制された音声信号１１１ａを生成する。雑音抑制された音声信号１１１ａが、アナログ・フロント・エンド１０５へ供給される。

アナログ・フロント・エンド１０５は、雑音抑制された音声信号１１１ａに対応する信号を、使用者と聴取者（図示せず）を接続するワイヤレス・ネットワーク（図示せず）へ送信する、ＤＳＰ１０２とアンテナ１０６の間の介在物として作用する。アナログ・フロント・エンド１０５は、デジタルおよびアナログドメインの間で音声信号を変換するための、アナログ・オーディオ・ブロック（図示せず）を備える。アナログ・フロント・エンド１０５はまた、音声信号を、アンテナ１０６を介して送信される対応する無線周波数信号に変換する、または対応する無線周波数信号から変換する、アナログ・ラジオ・ブロック（図示せず）を備える。ここで使用されるときの無線周波数という用語は、移動体通信デバイスから無線ネットワークへのワイヤレス伝送のために適したいずれかの周波数を全体として称する。アナログ・フロント・エンド１０５は、パス１０６ａを介してアンテナ１０６と接続されている。アナログ・フロント・エンド１０５が、音声信号に対応する、アンテナ１０６からの入射無線周波数信号を受信した場合、アナログ・フロント・エンド１０５が、入射無線周波数信号をデジタルの受信音声信号１０５ａに変換して、ＤＳＰ１０２内に位置されている受信オーディオ・プロセッサ１１２へ供給する。

受信オーディオ・プロセッサ１１２は、音量制御などの、当技術分野で公知の手段を通じて信号を強化または制御するために、信号１０５ａを処理する。受信オーディオ・プロセッサ１１２はまた、信号１０５ａ内の雑音を抑制するために、声および／または雑音の既知のスペクトル特性を基にしてもよい。受信オーディオ・プロセッサ１１２は、スピーカ出力ノード１０９を介して、スピーカ１０８へスピーカ出力信号１０８ａを供給し、スピーカ１０８が音声信号を可聴音信号に変換する。スピーカ出力信号１０８ａは、ＤＳＰ１０２によって、またはＤＳＰ１０２の外部のＤ／Ａ変換器（図示せず）によってデジタルからアナログに変換されてもよい。

ＤＳＰ１０２がハードウェアとして実装されている場合、ノイズ・キャラクタライザ１１０、ノイズ・サプレッサ１１１、受信オーディオ・プロセッサ１１２、および１つまたは複数のオプションのＡ／ＤおよびＤ／Ａ変換器（図示せず）が、ＤＳＰ１０２の１つまたは複数の物理的な構成要素を共有してもよい。これらのブロックは、必ずしもそれらの物理的な構造を定義するためではなく、それらの機能の説明を容易にするために別々に符号付けされ、説明されている。スピーカ１０８は、ヘッドフォン、イヤピース、外部スピーカ、または使用者への音声情報の適切な伝達装置の形態であってよい。

移動体通信デバイスは、ますます、人対人の音声通信サービスに加えてオーディオ機能を提供するようになっている。使用者が電話の会話に携わっていないときに通常使用されるこのようなオーディオ機能の例は、ビデオ、音楽、および会話録音（たとえばポッド・キャスト）の音声信号を聴取する能力を含む。これらの音声信号は移動体通信デバイスにとってローカルなソースから受信されてもよい。このローカル・オーディオ・ソースは、内部オーディオ・ソースであってよい、またはローカル・オーディオ・ソースは有線で、または無線で（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術によって）移動体通信デバイスと接続された、外部オーディオ・ソースであってよい。ローカル・オーディオ・ソースが外部デバイスである場合、ローカル・オーディオ・ソース１０７は、単純なパス・スルーとして機能してもよい、または、音量、バランス、均質化などを調節するために、外部デバイスからの信号を処理してもよい。呼中ではなく、使用者がローカル・オーディオ・ソースからの音声を聞いている場合、移動体通信デバイス、および特にＤＳＰは、ワイヤレス通信ネットワークとやりとりする通信信号を処理することに携わっていない可能性が高い。したがって、非呼状況では、構成要素および処理出力が、使用者の近傍での認知される背景雑音の低減を含む、雑音フィルタリングのためにより容易に使用可能である。

図３は、呼接続されておらず、内部オーディオ・ソース１０７から音声信号を供給されている場合の、移動体通信デバイス１０１が使用者によって聞かれる背景雑音を低減させるために使用される移動体通信デバイス１０１の動作を示す、簡略ブロック図である。

非呼状況では、図３に示すように、移動体通信デバイス１０１は、電話呼に携わっていないが、呼を発するまたは受ける、およびスタンバイ・メンテナンス情報（たとえば、時間、ネットワーク・ステータス、電話ステータスなど）、または比較的簡単なメッセージ（たとえば、文字メッセージ、インスタント・メッセージなど）を送受信する準備ができている。ＤＳＰは、移動体通信デバイスが、ページング・チャネルを、それに対して入ってくる呼がないかどうか監視している、サービング・コールおよびネイバリング・セルを周期的に監視しているときに、アナログ・フロント・エンド１０５を介して通信信号を周期的に処理するために使用されてもよい。このように、非呼状況では、アナログ・フロント・エンド１０５が、アンテナ１０６を介して無線ネットワークと連通することができ、アナログ・フロント・エンド１０５およびアンテナ１０６が、介在モードで動作する。

オプションで、移動体通信デバイス１０１は、いずれの無線ネットワークから接続解除されることが可能であり、ここではアンテナ１０６は、情報信号を送信または受信しない。したがって、接続解除された状況では、アンテナ１０６およびアナログ・フロント・エンド１０５が、隔離されたモードであり、このことは、バッテリの電力消費を低減させることを助けることができ、デバイスからの伝送が望ましくない場合、（たとえば、伝送が近くにある他のデバイスの通常動作に干渉するとき）アンテナ１０６を介して情報を伝送することなく、移動体通信デバイスの非呼機能の使用も可能にする。このようにして、非呼状況では、ＤＳＰ１０２は、アナログ・フロント・エンド１０５からのおよび／またはアナログ・フロント・エンド１０５への大量のデータを処理することに携わらず、使用者が内部オーディオ・ソース１０７から受信されたローカル音声信号１０７ａを聞いているときの雑音抑制などの、他の使用のためにより容易に使用可能である

内部オーディオ・ソース１０７は、フラッシュＲＯＭなどの不揮発半導体メモリ、ハード・ディスク・ドライブなどの磁気メモリ、ミニチュア・デジタル・ビデオ・ディスクなどの光学メモリ、またはたとえば、外部オーディオ・ソース（図示せず）を外部オーディオ・ソースジャック１１３に差し込むことによって信号１１３ａを介して内部オーディオ・ソース１０７と接続され得るいずれかの適切なオーディオ・ソースであってよい。内部オーディオ・ソース１０７によって供給されるコンテンツは、事前に記録された音声（たとえば、ミニＤＶＤ、リムーバブル・フラッシュＲＯＭデバイス）、ダウンロードおよび保存された音声、記録および保存された音声（たとえば、マイクロフォン１０３を使用して記録された音）、作曲された音声（たとえば、キーパッドを使用して通信デバイス１０１上で作曲された音）、または他のいずれかの適切な音声であってよい。内部オーディオ・ソース１０７は、ＤＳＰ１０２の一部であるノイズ・サプレッサ１１１に音声信号１０７ａを供給する。音量制御または均質化などの使用者によって事前設定または設定され得るパラメータを処理することが、ノイズ・サプレッサ１１１の提供の前に音声信号１０７ａに付加されてもよい。

ノイズ・キャラクタライザ１１０が、マイクロフォン入力ノード１０４を介してマイクロフォン１０３から、背景雑音を含む音声信号１０３ａを受信する。ノイズ・キャラクタライザ１１０が、信号の特徴またはオプションの使用者入力（たとえば、雑音低減の所望のレベル）に基づいて音声信号１０３ａを処理してもよい。ノイズ・キャラクタライザ１１０が、背景雑音信号１１０ａをノイズ・サプレッサ１１１に供給する。ノイズ・サプレッサ１１１が、ローカル音声信号１０７ａから背景雑音信号１１０ａを抽出して、雑音反転された音声信号１１１ｂを生成し、この反転信号１１６ｂが、受信オーディオ・プロセッサ１１２に供給される。

受信オーディオ・プロセッサ１１２が、信号の特徴またはオプションの使用者入力（たとえば、音量制御）に基づいて雑音反転された音声１１１ｂを処理してもよい。受信オーディオ・プロセッサ１１２は、スピーカ出力ノード１０９を介して、スピーカ１０８に、雑音反転された音声信号１１１ｂに対応するスピーカ出力信号１０８ａを供給する。そしてスピーカ１０８は、電子音声信号１０８ａを使用者によって聞かれることが可能である音信号に変換する。使用者は、ローカル音声信号１０７ａと音声信号１０３ａの反転の和に実質上対応するスピーカ出力信号１０８ａ、ならびに音声信号１０３ａに実質的に対応する背景雑音を聞く。したがって、全体的な効果は、背景雑音およびその反転が、互いにほぼ相殺して、使用者が、ローカル音声信号１０７ａにほぼ等しい音を聞く。

スピーカ出力信号１０８ａが、ＤＳＰ１０２内のＤ／Ａ変換器（図示せず）によって、またはＤＳＰ１０２の外部のＤ／Ａ変換器（図示せず）によってデジタル形態からアナログ形態へ変換されてもよい。好ましい実施形態では、スピーカ１０８は、使用者によって着用されたステレオヘッドフォンの形態である。好ましい実施形態では、マイクロフォン１０３は、使用者の耳（図示せず）が可能な限り厳密に背景雑音をサンプリングすることができるヘッドセットの側面上など、ヘッドフォン１０８上にまたはそれに近接して配置されている。各ヘッドフォンがマイクロフォンを有する場合など２つのマイクロフォンが使用されている場合、平均的な雑音低減を両耳に供給するためにマイクロフォンからの信号が結合されることが可能である、または、各信号が各耳（図示せず）に別個の雑音低減を供給するために別個に処理されることが可能である。さらに、たとえば、内部音声信号１０７ａがステレオ音声信号である場合、ＤＳＰ１０２は、左側の音声および雑音信号と、右側の音声および雑音信号とを別個に処理することができ、各側の信号は、本明細書の他の箇所に一般的に記載されているように処理される。

ノイズ・サプレッサ１１１はまた、たとえば、内部オーディオ・ソース１０７が電源をオフにされている場合、もしくは接続解除されている場合、または移動体通信デバイス１０１内に含まれない場合、あるいはその他の形で使用不可能である場合、内部オーディオ・ソース１０７からローカル音声信号１０７ａを受けることなく使用者に静寂を供給するように動作することが可能である。ノイズ・サプレッサ１１１は、背景雑音信号１１０ａに基づいて、雑音反転された音声信号１１１ｂを生成することができ、そして背景雑音信号１１０ａは、音声信号１０３ａに基づいており、ここで、雑音反転された音声信号１１１ｂは、使用者によって聞かれる背景雑音の量を低減させ、それによって使用者に相対的な静寂を提供するために使用される。

代替となる実施形態（図示せず）では、スピーカ出力信号１０８ａが、受信オーディオ・プロセッサ１１２からスピーカ出力信号１０８ａを送信するスピーカ出力ノード１０９からヘッドフォン１０８への伝送のために、ワイヤレス信号（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を使用して）に変換される。同様に、代替となる実施形態（図示せず）では、音声信号１０３ａが、ノイズ・キャラクタライザ１１０へのさらなる伝送のためにマイクロフォン１０３からマイクロフォン入力ノード１０４への伝送のために、ワイヤレス信号（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）技術を使用して）に変換される。

代替となる実施形態（図示せず）では、スピーカ１０８およびマイクロフォン１０３がともに、マイクロフォン１０３がイヤピース１０８を移動体通信デバイス１０１と接続する電線に沿って位置されている、モノオーラル・イヤピースの形態である。代替となる実施形態（図示せず）では、マイクロフォン１０３が、移動体通信デバイス１０１の一体型マイクロフォンである。代替となる実施形態（図示せず）では、スピーカ１０８が、移動体通信デバイス１０１の一体型スピーカである。代替となる実施形態（図示せず）では、移動体通信デバイス１０１が、２つ以上のマイクロフォンを備え、それらのうちのいずれかが、マイクロフォン１０３として使用されることが可能である。代替となる実施形態（図示せず）では、移動体通信デバイスが、２つ以上のスピーカを備え、それらのうちの１つまたは複数が、スピーカ１０８として使用されることが可能である。

図２に示した実施形態の代替となる実装形態では、ノイズ・キャラクタライザ１１０が、背景雑音信号を反転させ、反転された背景雑音信号１１０ａをノイズ・サプレッサ１１１に供給する。ノイズ・サプレッサ１１１が、雑音抑制された音声信号１１１ａを生成するために、反転された背景雑音信号１１０ａを音声信号１０３ａに加える。図３に示した実施形態の代替となる実装形態では、ノイズ・キャラクタライザ１１０が、背景雑音信号を反転させ、反転された背景雑音信号１１０ａをノイズ・サプレッサ１１１に供給する。ノイズ・サプレッサ１１１が、雑音反転された音声信号１１１ｂを生成するために、反転された背景雑音信号１１０ａにローカル音声信号１０７ａを加える。

図４に示した代替となる実装形態では、音声信号１０３ａが、ノイズ・キャラクタライザ１１０をバイパスして、ノイズ・サプレッサ１１１に直接加えられる。ノイズ・サプレッサ１１１が次に、雑音反転された音声信号１１１ｂを生成するために、ローカル音声信号１０７ａから音声信号１０３ａを抽出する。図５に示す代替となる実装形態では、ノイズ・サプレッサ１１１が、スピーカ出力信号１０８ａを生成し、受信オーディオ・プロセッサ１１２をバイパスして、信号１０８ａをスピーカ１０８に供給する。スピーカ１０８が、スピーカ出力信号１０８ａを使用者によって聞かれることが可能である音信号に変換する。ここで、聞くことは、たとえば、ローカル音声信号１０７ａがノイズ・サプレッサ１１１に供給されない場合静寂を聞くことを含む。代替となる実施例では、ノイズ・キャラクタライザ１１０は、背景雑音信号を反転させて、反転された背景雑音信号１１０ａをノイズ・サプレッサ１１１に供給する。ノイズ・サプレッサ１１１が、反転された背景雑音信号１１０ａをローカル音声信号１０７ａに加えて、スピーカ出力信号１０８ａを生成する。図６に示す代替となる実装形態では、音声信号１０３ａが、ノイズ・キャラクタライザ１１０をバイパスして、ノイズ・サプレッサ１１１に供給され、ノイズ・サプレッサ１１１が、受信オーディオ・プロセッサ１１２をバイパスして、スピーカ１０８への供給のためのスピーカ出力信号１０８ａを生成する。

代替となる実施形態では、ＤＳＰ１０２が、デジタルアナログ変換を次に行わないアナログ・フロント・エンド１０５への伝送の前に雑音抑制された音声信号１１１ａをデジタルからアナログへ変換する。代替となる実施形態では、ＤＳＰ１０２が、受信した音声信号１０５ａをアナログからデジタルへ変換し、このようにして、アナログ・フロント・エンド１０５が、アナログデジタル変換を行わない。

本発明は、単一の集積回路（ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡなど）、マルチ・チップ・モジュール、シングル・カード、またはマルチ・カード回路パックとしての考えられる実装形態を含む、回路ベースの処理として実施されてもよい。当業者ならわかるように、回路要素の様々な機能もまた、ソフトウェアプログラム内の処理工程として実施されてもよい。このようなソフトウェアは、たとえば、デジタル信号プロセッサ、マイクロ・コントローラ、または汎用コンピュータに採用されてもよい。

本発明は、方法、およびこれらの方法を実施するための装置の形態で具現化されてもよい。本発明はまた、磁気記録媒体、光記録媒体、半導体メモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、またはその他の任意の機械読取可能なストレージ媒体などの有形の媒体内に具現化されたプログラム・コードの形態で具現化されてもよく、そのプログラム・コードが、コンピュータなどのマシンによってロードおよび実行されると、そのマシンは、本発明を実施するための装置となる。本発明はまた、たとえば、ストレージ媒体内に格納されているか、マシンにロードされるか、および／またはマシンによって実行されるか、あるいは電気配線またはケーブルを介して、光ファイバを通って、または電磁放射を介してなど、何らかの伝送媒体またはキャリアを介して送信されるかを問わず、プログラム・コードの形態で具現化されてもよく、そのプログラム・コードが、コンピュータなどのマシンによってロードおよび実行されると、そのマシンは、本発明を実施するための装置となる。プログラム・コード・セグメントは、汎用プロセッサ上で実施されると、プロセッサと合同して、特定の論理回路と同様に動作する独自のデバイスを提供する。

別段の記載がない場合は、各数値および範囲は、「約」または「およそ」という単語は、値または範囲の値に先行するかのように、近似的であると解釈されたい。

本発明の本質を説明するために説明および例示された部品の詳細、材料、および配置における様々な変更が、添付の特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によって行われてもよいことをさらに理解されたい。

添付の方法クレームでの工程は、もしもある場合は、それらの工程のいくつかまたはすべてを実施するための特定の順序を請求項の記述がその他の形で示唆していない限り、対応するラベルとともに特定の順序で列挙されているが、それらの工程は、その特定の順序で実施されることに限定されることを必ずしも意図されていない。

特許請求の範囲中での図の番号および／または図の符号の使用は、特許請求の範囲の解釈を容易にするために、特許請求された主題の１つまたは複数の考えられる実施形態を特定するように意図されている。このような使用は、これらの特許請求の範囲の範囲を対応する図面に示した実施形態に必ずしも限定するものと解釈されるべきではない。さらに、本明細書での特定の用語および語句は、示された実施形態の説明を容易にする目的のためのものであり、限定としてみなされるべきではない。

代替となる実施形態の、特定の図面または前に説明した実施形態に対する説明の参照は、特定の図面または前に説明した実施形態に、代替形態を限定するものではない。説明された代替となる実施形態は、示された、または説明された他の代替となる実施形態のうちの１つまたは複数と全体的に結合されてもよい。

「一実施形態」または「実施形態」に対する本明細書での参照は、実施形態とともに説明された特定の機能、構造または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることが可能であることを意味している。明細書中の様々な場所での「一実施形態では」という語句の出現は、必ずしもすべてが同実施形態を参照しているわけではなく、別個のまたは、代替となる実施形態も、他の実施形態を必ずしも相互に排除するわけではない。同じことが、「実装態様」という用語にも適用される。

本発明の一実施形態による移動体通信デバイスの簡略ブロック図である。 デバイスが呼に接続されている場合の図１の移動体通信デバイスの動作を示す、簡略ブロック図である。 デバイスが呼に接続されていない場合の図１の移動体通信デバイスの動作を示す、簡略ブロック図である。 デバイスが呼に接続されていない場合の図１の移動体通信デバイスの代替となる動作を示し、ノイズ・キャラクタライザがバイパスされている、簡略ブロック図である。 デバイスが呼に接続されていない場合の図１の移動体通信デバイスの代替となる動作を示し、受信オーディオ・プロセッサがバイパスされている、簡略ブロック図である。 デバイスが呼に接続されていない場合の図１の移動体通信デバイスの代替となる動作を示し、ノイズ・キャラクタライザおよび受信オーディオ・プロセッサがバイパスされている、簡略ブロック図である。

Claims (21)

1. デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、マイクロフォン入力ノード、スピーカ出力ノード、アナログ・フロント・エンド、およびアンテナを備える移動体通信デバイスであって、呼モードおよび非呼モードで動作するように構成され、
   前記マイクロフォン入力ノードが、前記マイクロフォン入力ノードに接続され、かつ前記移動体通信デバイスの使用者の近くに位置されたマイクロフォンによって捕捉された音に対応する第１の音声信号（たとえば、１０３ａ）を受信するように構成され、
   前記移動体通信デバイスが前記呼モードで動作している場合、
   （ａ）前記ＤＳＰが、（ｉ）前記第１の音声信号から背景雑音信号（たとえば、１１０ａ）を導出し、前記背景雑音信号が、前記使用者の近くの背景雑音を実質上特徴付け、（ｉｉ）前記第１の音声信号と前記背景雑音信号の反転の和に実質上等しい第２の音声信号（たとえば、１１１ａ）を生成し、かつ（ｉｉｉ）前記第２の音声信号を前記アナログ・フロント・エンドに提供し、
   （ｂ）前記アナログ・フロント・エンドが、前記第２の音声信号を受信し、かつ前記アンテナによる無線ネットワークへの伝送のために、対応する第１の無線周波数信号を生成し、
   （ｃ）前記アンテナが、前記無線ネットワークから、対応する受信された音声信号（たとえば、１０５ａ）を生成する、前記アナログ・フロント・エンドへの伝送のために第２の無線周波数信号を受信し、
   （ｄ）前記ＤＳＰが、前記受信された音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介してスピーカにスピーカ出力信号（たとえば、１０８ａ）を供給し、
   前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードで動作している場合、前記ＤＳＰが、（ｉ）少なくとも前記第１の音声信号に基づいてスピーカ出力信号（たとえば、１０８ａ）を生成し、かつ（ｉｉ）前記スピーカ出力信号を前記スピーカ出力ノードを介してスピーカに供給する、
   移動体通信デバイス。
2. 前記ＤＳＰが、ノイズ・キャラクタライザ、ノイズ・サプレッサ、および受信オーディオ・プロセッサを備え、
   前記移動体通信デバイスが、前記呼モード（たとえば、図２）にある場合、
   前記ノイズ・キャラクタライザが、前記第１の音声信号から前記背景雑音信号を導出し、前記ノイズ・サプレッサが、前記背景雑音信号および前記第１の音声信号を使用して、前記第２の音声信号を生成し、かつ
   前記受信オーディオ・プロセッサが、前記アナログ・フロント・エンドからの前記受信された音声信号を処理し、かつ前記受信された音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカへ供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項１に記載の発明。
3. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図３）にある場合、
   前記ノイズ・キャラクタライザが、前記第１の音声信号に基づいて、前記ノイズ・サプレッサに背景雑音信号（たとえば、１１０ａ）を供給し、
   前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記背景雑音信号に基づいて出力音声信号（たとえば、１１１ｂ）を生成し、かつ
   前記受信オーディオ・プロセッサが、前記出力音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
4. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成された、ローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ、前記出力音声信号が、前記ローカル音声信号から抽出された前記背景雑音信号に実質上対応している、請求項３に記載の発明。
5. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図３）にある場合、
   前記ノイズ・キャラクタライザが、前記第１の音声信号に基づいて、前記ノイズ・サプレッサに提供するための雑音反転された音声信号（たとえば、１１０ａ）を生成し、
   前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記雑音反転された音声信号に基づいて、出力音声信号（たとえば、１１１ｂ）を生成し、かつ
   前記受信オーディオ・プロセッサが、前記出力音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
6. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されているローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ、前記出力音声信号が、前記雑音反転された音声信号に前記ローカル音声信号を加えたものに実質上対応している、請求項５に記載の発明。
7. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図４）にある場合、
   前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記第１の音声信号に基づいて、出力音声信号（たとえば、１１１ｂ）を生成し、かつ
   前記受信オーディオ・プロセッサが、前記出力音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
8. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されているローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ、前記出力音声信号が、前記ローカル音声信号から抽出された前記第１の音声信号に実質上対応している、請求項７に記載の発明。
9. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図５）にある場合、
   前記ノイズ・キャラクタライザが、前記ノイズ・サプレッサに前記第１の音声信号に基づいて背景雑音信号（たとえば、１１０ａ）を供給し、
   前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記背景雑音信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
10. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されているローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ前記スピーカ出力信号が、前記ローカル音声信号から抽出された前記背景音声信号に実質上対応している、請求項９に記載の発明。
11. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図５）にある場合、
    前記ノイズ・キャラクタライザが、前記第１の音声信号に基づいて雑音反転された音声信号（たとえば、１１０ａ）を生成し、
    前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記雑音反転された音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
12. 前記移動体通信デバイスが前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されたローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ、前記スピーカ出力信号が、前記雑音反転された音声信号に前記ローカル音声信号を加えたものに実質上対応している、請求項１１に記載の発明。
13. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モード（たとえば、図６）にある場合、前記ノイズ・サプレッサが、少なくとも前記第１の音声信号に基づいて、前記スピーカ出力ノードを介して前記スピーカに供給するための前記スピーカ出力信号を生成する、請求項２に記載の発明。
14. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されているローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ、前記スピーカ出力信号が、前記ローカル音声信号から抽出された前記第１の音声信号に実質上対応している、請求項１３に記載の発明。
15. 前記移動体通信デバイスが、前記非呼モードでローカル音声信号（たとえば、１０７ａ）を供給するように構成されているローカル・オーディオ・ソースをさらに備え、かつ前記スピーカ出力信号もまた、前記ローカル音声信号に基づいている、請求項１に記載の発明。
16. 前記ローカル・オーディオ・ソースが、前記移動体通信デバイスの内部にある、請求項１５に記載の発明。
17. 前記ローカル・オーディオ・ソースが、外部にあり、かつ接続ジャックを介して前記移動体通信デバイスと接続されている、請求項１５に記載の発明。
18. 前記移動体通信デバイスが前記非呼モードにある場合、前記ＤＳＰが、前記ローカル音声信号から抽出された前記第１の音声信号に実質上対応する前記スピーカ出力信号を生成する、請求項１５に記載の発明。
19. 前記スピーカから前記スピーカ出力ノードへのパスの一部分が、ワイヤレスである請求項１に記載の発明。
20. 前記マイクロフォンから前記マイクロフォン入力ノードへの前記パスの一部分が、ワイヤレスである請求項１に記載の発明。
21. 少なくとも２つのモードでの動作を有するワイヤレス送受信機であって、
    マイクロフォンおよびスピーカと結合されたプロセッサであって、前記マイクロフォンが第１の音声信号を供給するプロセッサと、
    アンテナと結合されたアナログ・フロント・エンド（ＡＦＥ）であって、（ｉ）前記アンテナに第２の音声信号に基づいた第１の無線信号を供給するように、および（ｉｉ）前記アンテナからの第２の無線信号に基づいて第３の音声信号を生成するように構成されている、アナログ・フロント・エンドとを備え、
    第１のモードでは、
    前記プロセッサが、（ｉ）前記第１の音声信号から背景雑音信号を導出し、前記背景雑音信号が、前記マイクロフォンの近くの前記背景雑音を特徴付け、（ｉｉ）前記第１の音声信号と前記背景雑音信号の組合せとして前記第２の音声信号を生成し、（ｉｉｉ）前記第３の音声信号に基づいて、電気スピーカのためのスピーカ信号を生成し、かつ前記ＡＦＥが、前記第２の音声信号に基づいて前記第１の無線信号を生成し、
    第２のモードでは、
    前記プロセッサが、前記第１の音声信号に基づいて前記スピーカ信号を生成する、
    ワイヤレス送受信機。

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