JP2009541814A - アクティブノイズ除去適応フィルタの漏洩調整 - Google Patents
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Abstract
Description
第2の周波数のためのゼロでないノイズ除去振幅制限を与える過程と、を含み、前記第2の周波数は前記第1の周波数と所定の関係を有し、前記ノイズ除去振幅制限は前記第1の振幅と所定の関係を有する。前記方法は、前記第2の周波数および振幅によって特徴付けされたノイズ信号に応答して適応フィルタのフィルタ係数を与えて前記ノイズ信号の振幅を除去する過程と、前記ノイズ信号の振幅が前記ノイズ除去振幅制限より大きい場合に、第1の漏洩率を前記フィルタ係数に適用する過程と、前記ノイズ信号の振幅が前記ノイズ除去振幅制限に等しいか、より大きい場合に、第2の漏洩率を前記フィルタ係数に適用する過程と、をさらに含みうる。
f(Hz)=エンジン速度(rpm)/60
に従って基準周波数を決定する。基準周波数はキャビンフィルタ22’に与えられる。ノイズ除去基準信号発生器19はノイズ除去信号を生成し、ノイズ除去信号はエンジン速度に関係する周波数成分を有する正弦曲線のような周期的な信号の形態でありうる。このノイズ除去信号は適応フィルタ16およびキャビンフィルタ22’に与えられる。マイクロホン24’’は乗物の室内の音響エネルギーを係数計算器20に与えられるノイズオーディオ信号に変換し、その音響エネルギーは娯楽用オーディオ信号に対応する音響エネルギーを含みうる。係数計算器20は適応フィルタ16の係数を修正する。適応フィルタ16は係数を使用してノイズ除去基準信号発生器19からのノイズ除去信号の振幅および/または位相を修正し、修正されたノイズ除去信号を信号結合器14に与える。いくつかの電気音響素子(例えば、音響ドライバ28’、電力増幅器26、マイクロホン24’’、ノイズ除去システムが動作する環境の電気音響素子)の結合された影響は伝達関数H(s)によって特徴付けすることができる。キャビンフィルタ22’は伝達関数H(s)をモデル化し、補償する。漏洩調整器18および制御ブロック37の動作は以下で説明する。
(新しい値)=α(古い値)+(更新量)
である。漏洩率についての情報は、Simon Haykinによる“Adaptive Filter Theory”、第4版、ISBN 0130901261の13.2節に見られる。論理ブロック52は、所定の誘因となる事象が発生したかどうか、または、所定の誘因となる状態が存在するかどうかを判定し、それによって代わりの漏洩率を使用することが望ましいことになりうる。事象または状態の具体例を以下で説明する。論理ブロック52の値が偽ならば、漏洩率決定論理ブロックにおいて、デフォルトの漏洩率が適用される。論理ブロック52の値が真ならば、漏洩率決定論理ブロックにおいて、代わりの、典型的により低い漏洩率が適用される。代わりの漏洩率は、アルゴリズムに従って計算され、または、所定の基準に基づいて、個別の数の所定の漏洩率の値から1つの漏洩率の値を選択することによって動作することが可能である。漏洩率のストリームは、オプションで、望まない結果を有する漏洩率における突然の変化を防止するために、例えば、ローパスフィルタリングによって平滑化される(ブロック50)。ローパスフィルタリングは、適応フィルタ16によって適用される漏洩率が、デフォルトの漏洩率および代わりの漏洩率によって制限されることを引き起こす。平滑化の他の形態は、時間にわたるスルー(slew)制限または平均化を含むことが可能である。
18 漏洩調整器
19 ノイズ除去基準信号発生器
20 係数計算器
22、23、25 フィルタ
24、24’ 入力変換器
26 電力増幅器
28 出力変換器
37 制御ブロック
38 通信経路
Claims (57)
- アクティブノイズ除去システムを動作させる方法であって、
ノイズ信号に応答して適応フィルタのためのフィルタ係数を与える過程と、
漏洩率を決定する過程と、
前記漏洩率を平滑化して平滑化された漏洩率を与える過程と、
前記平滑化された漏洩率を前記フィルタ係数に適用して修正されたフィルタ係数を与える過程と、
を有する方法。 - 前記修正されたフィルタ係数に応答して、振幅によって特徴付けされたアクティブノイズ除去信号を与える過程をさらに有する請求項1に記載の方法。
- 前記アクティブノイズ除去信号を娯楽用オーディオ信号と結合する過程をさらに有する請求項2に記載の方法。
- 前記娯楽用オーディオ信号は乗物用オーディオシステムに付随する請求項3に記載の方法。
- 前記決定する過程は誘因となる状態に応答する請求項1に記載の方法。
- 前記誘因となる状態は、第1のスペクトル帯域において前記アクティブノイズ除去信号の振幅を第1の閾値と比較した結果を含む請求項5に記載の方法。
- 前記誘因となる状態は、第2のスペクトル帯域において前記アクティブノイズ除去信号の振幅を第2の閾値と比較した結果を含む請求項6に記載の方法。
- 前記第2の閾値は前記第1の閾値と所定の関係を有する請求項7に記載の方法。
- 前記第1の閾値は装置を非線形的に動作させることに関係する請求項6に記載の方法。
- 前記誘因となる状態は、前記アクティブノイズ除去システムを監視して所定の事象が発生したか否か判定した結果を含む請求項5に記載の方法。
- 前記所定の事象は、娯楽用信号の振幅が装置を非線形的に動作させる所定の振幅の範囲内に存在することである請求項10に記載の方法。
- 前記所定の事象は娯楽用オーディオシステムにおいて発生する請求項10に記載の方法。
- 前記娯楽用オーディオシステムは乗物に結合される請求項12に記載の方法。
- 前記所定の事象は、前記アクティブノイズ除去システムの停止である請求項10に記載の方法。
- 前記所定の事象は、前記ノイズ信号が入力変換器の非線形動作と対応付けされた閾値を超えていることである請求項10に記載の方法。
- 前記平滑化する過程は、ローパスフィルタリングする過程を有する請求項1に記載の方法。
- 前記平滑化する過程の前に、前記決定する過程は前記漏洩率のための個別の数の所定値のうち1つを選択する過程を有する請求項1に記載の方法。
- 前記個別の数は2である請求項17に記載の方法。
- 前記個別の数は2より大きい請求項17に記載の方法。
- 前記アクティブノイズ除去システムは乗物内に設置されるように構成される請求項1に記載の方法。
- 前記決定する過程は複数の誘因となる状態に応答する請求項1に記載の方法。
- 前記漏洩率を決定する過程は、
前記複数の誘因となる状態のどれが存在するか判定する過程と、
第1の誘因となる状態が存在することの判定に応答して、第1の漏洩率の値を選択する過程と、
第2の誘因となる状態が存在することの判定に応答して、第2の漏洩率の値を選択する過程と、
を有する請求項21に記載の方法。 - アクティブノイズ除去信号を与える適応フィルタと、
前記適応フィルタのためのフィルタ係数を与える係数計算器と、
前記フィルタ係数に適用する平滑化された漏洩率を与えるデータ平滑器を備える漏洩調整器と、
を備えるアクティブノイズ除去システム。 - 前記アクティブノイズ除去信号の振幅を閾値と比較する回路をさらに備える請求項23に記載の装置。
- 前記アクティブノイズ除去システムを監視して所定の事象が発生したか否か判定する監視回路をさらに備え、
前記漏洩調整器は前記監視回路に応答する請求項24に記載の装置。 - 娯楽用オーディオシステムをさらに備え、
前記監視回路は、前記娯楽用オーディオシステムを監視して娯楽用オーディオ信号の振幅が装置を非線形的に動作させる所定の振幅の範囲内に存在するか否か判定する回路を備える請求項25に記載の装置。 - 前記監視回路は、前記アクティブノイズ除去システムが停止されたか否か判定する回路を備える請求項25に記載の装置。
- 周期的な振動エネルギーをノイズ信号に変換する入力変換器をさらに備え、
前記監視回路は、前記ノイズ信号の振幅が前記入力変換器の非線形動作と対応付けされた閾値を超えているか否か判定する回路を備える請求項25に記載の装置。 - 前記データ平滑器はローパスフィルタを備える請求項23に記載の装置。
- 前記漏洩調整器は、前記漏洩率のための個別の数の値のうち1つを選択するように構成される請求項23に記載の装置。
- 娯楽用オーディオ信号を与える娯楽用オーディオシステムと、
ノイズ除去信号を結合する結合器と、
をさらに備える請求項23に記載の装置。 - ノイズ除去システムを動作させる方法であって、
漏洩率の値のストリームを与える過程と、
前記漏洩率の値のストリームを平滑化して平滑化された漏洩率の値のストリームを与える過程と、
を有する方法。 - 前記漏洩率の値のストリームの各々の値は個別の数の所定値から選択される請求項32に記載の方法。
- 前記漏洩率の値のストリームの各々を与える過程は、アクティブノイズ除去システムの検出可能な状態に応答する請求項32に記載の方法。
- 前記検出可能な状態は、前記アクティブノイズ除去システムが停止されたことである請求項34に記載の方法。
- 前記検出可能な状態は、前記アクティブノイズ除去システムが閾値振幅より大きい振幅を有するオーディオ信号を生成したことである請求項34に記載の方法。
- 前記検出可能な状態は、ノイズ信号の振幅が入力変換器の非線形動作と対応付けされた閾値を超えていることである請求項34に記載の方法。
- 前記漏洩率の値のストリームの各々を与える過程は、複数の所定の漏洩率の値から1つの漏洩率の値を選択する過程を有する請求項32に記載の方法。
- 前記平滑化された漏洩率の値のストリームをアクティブノイズ除去システムの適応フィルタの係数に適用する過程をさらに有する請求項32に記載の方法。
- アクティブノイズ除去システムの適応フィルタを動作させる方法であって、
前記適応フィルタは係数によって特徴付けされ、
漏洩率の値のストリームを平滑化して平滑化された漏洩率の値を与える過程と、
前記平滑化された漏洩率の値を係数に適用して修正された係数の値を与える過程と、
を有する方法。 - 前記漏洩率の値のストリームは、個別の数の所定の漏洩率の値から選択された値を含む請求項40に記載の方法。
- 前記個別の数は2である請求項41に記載の方法。
- 前記漏洩率のストリームを与える過程は、漏洩率の値を計算する過程を有する請求項40に記載の方法。
- アクティブノイズ除去システムを動作させる方法であって、
第1の周波数のための第1のノイズ振幅制限に対応するノイズ除去信号のための第1の閾値振幅を与える過程と、
第2の周波数のための第2のノイズ振幅制限に対応するノイズ除去信号のための第2の閾値振幅を与える過程と、を有し、
前記第2のノイズ振幅制限は前記第1のノイズ振幅制限と所定の関係を有し、
前記アクティブノイズ除去システムと結合された適応フィルタと対応付けされるフィルタ係数を計算して振幅によって特徴付けされたノイズ除去信号を与える過程と、
前記第1の周波数の第1の閾値振幅および前記第2の周波数の第2の閾値振幅と前記ノイズ除去信号の振幅との比較に応答して、前記フィルタ係数を修正するための漏洩率を決定する過程と、
をさらに有する方法。 - 前記第2の周波数は前記第1の周波数の所定倍である請求項44に記載の方法。
- 前記第2のノイズ振幅制限はゼロでない請求項45に記載の方法。
- 前記アクティブノイズ除去システムは正弦ノイズ源と結合され、
前記第1の周波数は前記正弦ノイズ源の周波数に関係する請求項45に記載の方法。 - 前記正弦ノイズ源はエンジンである請求項47に記載の方法。
- 前記エンジンは乗物に結合される請求項48に記載の方法。
- 前記アクティブノイズ除去システムは正弦ノイズ源と対応付けされ、
前記第1の周波数は前記正弦ノイズ源の周波数に関係する請求項44に記載の方法。 - アクティブノイズ除去システムを動作させる方法であって、
第1の周波数によって特徴付けされた第1のノイズ除去信号の振幅を判定する過程と、
第2の周波数のためのゼロでないノイズ除去振幅制限を与える過程と、
を有し、
前記第2の周波数は前記第1の周波数と所定の関係を有し、
前記ノイズ除去振幅制限は前記第1の振幅と所定の関係を有する方法。 - 前記第2の周波数および振幅によって特徴付けされたノイズ信号に応答して、適応フィルタのフィルタ係数を与えて前記ノイズ信号の振幅を除去する過程と、
前記ノイズ信号の振幅が前記ノイズ除去振幅制限より大きい場合に、第1の漏洩率を前記フィルタ係数に適用する過程と、
前記ノイズ信号の振幅が前記ノイズ除去振幅制限に等しいか、より大きい場合に、第2の漏洩率を前記フィルタ係数に適用する過程と、
をさらに有する請求項51に記載の方法。 - 前記アクティブノイズ除去システムは正弦ノイズ源と結合され、
前記第1の周波数は前記正弦ノイズ源の周波数に関係する請求項51に記載の方法。 - 前記正弦ノイズ源はエンジンである請求項53に記載の方法。
- 前記エンジンは乗物に結合される請求項54に記載の方法。
- 前記第1のノイズ除去信号を無効にする過程をさらに有する請求項51に記載の方法。
- アクティブノイズ除去システムを動作させる方法であって、
ノイズ信号に応答して適応フィルタのフィルタ係数を与える過程と、
前記フィルタ係数と対応付けされる漏洩率を決定する過程と、
を有し、
前記決定する過程は、
第1の誘因となる状態に応答して第1の漏洩率を与える過程と、
第2の誘因となる状態に応答して前記第1の漏洩率と異なる第2の漏洩率を与える過程と、
前記第1の誘因となる状態および前記第2の誘因となる状態が存在しない場合にデフォルトの漏洩率を与える過程と、
を有する方法。
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