JP2015517683A - 雑音消去パーソナルオーディオデバイスにおける二次経路モデルおよび漏出経路モデルのエラー信号コンテンツ制御適応 - Google Patents

Abstract

無線電話等のパーソナルオーディオデバイスは、反雑音信号をマイクロホン信号から発生させ、反雑音信号をスピーカまたは他の変換器出力に投入し、周囲オーディオ音の消去を生じさせる。マイクロホンは、周囲環境を測定するが、また、変換器音響出力に起因する成分を含有する。適応フィルタは、ソースオーディオがマイクロホン信号から除去され得るように、雑音消去回路から変換器を通して少なくとも１つのマイクロホンまでの電気音響経路を推定するために使用される。マイクロホン信号内に存在する周囲音の量とマイクロホン信号内に存在するソースオーディオの変換器出力の相対量の判定が、適応応答を更新するかどうか判定が行なわれる。

Description

本発明は、概して、適応雑音消去（ＡＮＣ）を含む、無線電話等のパーソナルオーディオデバイスに関し、より具体的には、エラー信号コンテンツの測定値を使用して、二次および漏出経路推定値の適応を制御する、パーソナルオーディオデバイス内のＡＮＣの制御に関する。

モバイル／携帯電話、コードレス電話等の無線電話、およびＭＰ３プレーヤ等の他の消費者オーディオデバイスが、広く使用されている。明瞭度に関するそのようなデバイスの性能は、マイクロホンを使用して、周囲音響事象を測定し、次いで、信号処理を使用して、反雑音信号をデバイスの出力に挿入し、周囲音響事象を消去する、雑音消去を提供することによって、改良されることができる。

雑音消去動作は、エラーマイクロホンを使用して、デバイスの変換器出力を測定し、雑音消去の有効性を判定することによって、改良されることができる。変換器の測定された出力は、雑音消去信号が、理想的には、変換器の場所における周囲雑音によって消去されるため、理想的には、専用オーディオプレーヤまたは電話のいずれかにおける電話および／または再生オーディオ内のソースオーディオ、例えば、ダウンリンクオーディオである。ソースオーディオをエラーマイクロホン信号から除去するために、変換器からエラーマイクロホンを通した二次経路が、推定され、ソースオーディオをフィルタ処理するために使用され、エラーマイクロホン信号からの減算のために、位相および振幅を補正することができる。同様に、ＡＮＣ性能は、変換器から基準マイクロホンへの漏出経路をモデル化することによって、改良されることができる。しかしながら、ソースオーディオが不在のとき、二次経路推定値および漏出経路推定値は、典型的には、更新されることができない。さらに、ソースオーディオが、低振幅であるとき、二次経路推定値および漏出経路推定値は、エラーマイクロホン信号および／または基準マイクロホン信号が、他の音によって支配され得るため、正確に更新されない場合がある。

したがって、二次経路推定値および／または漏出経路推定値を使用して、それぞれ、変換器の出力をエラーおよび基準信号から除去する、雑音消去を提供し、二次経路および漏出経路推定値を適応すべきかどうか判定することができる、無線電話を含む、パーソナルオーディオデバイスを提供することが望ましいであろう。

周囲音に対する十分なソースオーディオの大きさが検出されるときに適応される、二次経路および／または漏出経路推定値を含む、雑音消去を提供する、パーソナルオーディオデバイスを提供する前述の目的は、パーソナルオーディオデバイス、動作方法、および集積回路において達成される。

パーソナルオーディオデバイスは、聴取者に提供するためのソースオーディオと、変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を抑止するための反雑音信号との両方を含む、オーディオ信号を再現するための出力変換器を含む。マイクロホンは、周囲音の測定値を提供するが、変換器出力に起因するソースオーディオの成分を含有する。パーソナルオーディオデバイスはさらに、反雑音信号が、周囲オーディオ音の実質的消去を生じさせるように、反雑音信号を少なくとも１つのマイクロホン信号から適応的に発生させるために、筐体内に適応雑音消去（ＡＮＣ）処理回路を含む。ＡＮＣ処理回路は、少なくとも１つのマイクロホンの出力の成分が、補正され、変換器出力に起因するソースオーディオの成分を除去し得るように、処理回路の出力から変換器を通した少なくとも１つのマイクロホンへの電気音響経路を補償することによって、適応フィルタの適応を制御する。ＡＮＣ処理回路は、音響および電気経路を適切にモデル化するために、適応フィルタが、周囲オーディオに起因するマイクロホン信号コンテンツに対する、変換器出力内に存在するソースオーディオに起因する少なくとも１つのマイクロホン信号のコンテンツが、閾値を上回るときのみ、適応されることを可能にする。

本発明の前述ならびに他の目的、特徴、および利点は、付随の図面に図示されるように、本発明の好ましい実施形態の以下のより具体的説明から明白となるであろう。

図１Ａは、本明細書に開示される技法が実装され得る、パーソナルオーディオデバイスの実施例である、イヤホンＥＢに結合された無線電話１０の例証である。 図１Ｂは、図１Ａにおける電気および音響信号経路の例証である。 図２は、無線電話１０内の回路のブロック図である。 図３は、図２のＣＯＤＥＣ集積回路２０のＡＮＣ回路３０の実装の一実施例を描写する、ブロック図である。 図４は、ＣＯＤＥＣ集積回路２０内の信号処理回路および機能ブロックを描写する、ブロック図である。

本発明は、無線電話等のパーソナルオーディオデバイス内に実装され得る、雑音消去技法および回路を包含する。パーソナルオーディオデバイスは、周囲音響環境を測定し、スピーカ（または、他の変換器）出力に投入される信号を発生させ、周囲音響事象を消去する、適応雑音消去（ＡＮＣ）回路を含む。基準マイクロホンは、周囲音響環境を測定するために提供され、エラーマイクロホンは、変換器における周囲オーディオおよび変換器出力を測定し、したがって、雑音消去の有効性の指標を与えるために含まれる。二次経路推定適応フィルタは、エラー信号を発生させるために、再生オーディオをエラーマイクロホン信号から除去するために使用される。漏出経路推定適応フィルタは、再生オーディオを基準マイクロホン信号から除去し、漏出補正基準信号を発生させるために使用される。しかしながら、エラーマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオに対する変換器出力の相対的量に応じて、二次経路推定値および漏出経路推定値は、適切に更新されない場合がある。したがって、二次経路推定値および漏出経路推定値の更新は、エラーマイクロホン信号内に存在する変換器出力ソースオーディオコンテンツに対する周囲オーディオの相対的量が、閾値を上回るとき、停止または別様に管理される。

図１Ａは、ヒトの耳５に近接する無線電話１０を示す。図示される無線電話１０は、本明細書の技法が採用され得るデバイスの実施例であるが、無線電話１０または後続例証に描写される回路内に図示される要素または構成の全てが、要求されるわけではないことを理解されたい。無線電話１０は、有線または無線接続、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） ＳＩＧ， Ｉｎｃ．の商標名である）によって、イヤホンＥＢに接続される。イヤホンＥＢは、無線電話１０から受信される遠隔発話、呼出音、記憶されたオーディオプログラム材料、および近端発話（すなわち、無線電話１０のユーザの音声）の投入を含む、ソースオーディオを再現する、スピーカＳＰＫＲ等の変換器を有する。ソースオーディオはまた、無線電話１０によって受信されるウェブページまたは他のネットワーク通信からのソースオーディオならびに低バッテリ量および他のシステム事象通知等のオーディオ指標等、無線電話１０が再現することが要求される、任意の他のオーディオを含む。基準マイクロホンＲは、周囲音響環境を測定するために、イヤホンＥＢの筐体の表面上に提供される。別のマイクロホンである、エラーマイクロホンＥは、イヤホンＥＢが耳５の外側部分内に挿入されるとき、耳５に近接するスピーカＳＰＫＲによって再現されるオーディオと組み合わせられた周囲オーディオの測定値を提供することによって、ＡＮＣ動作をさらに改善するために、提供される。図示される実施例は、雑音消去システムのイヤホン実装を示すが、本明細書に開示される技法はまた、出力変換器および参照／エラーマイクロホンが全て、無線電話または他のパーソナルオーディオデバイスの筐体上に提供される、無線電話または他のパーソナルオーディオデバイス内に実装されることができる。

無線電話１０は、反雑音信号をスピーカＳＰＫＲに投入し、スピーカＳＰＫＲによって再現される遠隔発話および他のオーディオの明瞭度を改善する、適応雑音消去（ＡＮＣ）回路および特徴を含む。無線電話１０内の例示的回路１４は、信号を基準マイクロホンＲ、近接発話マイクロホンＮＳ、およびエラーマイクロホンＥから受信し、無線電話送受信機を含有するＲＦ集積回路１２等の他の集積回路とインターフェースをとる、オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０を含む。本発明の他の実施形態では、本明細書に開示される回路および技法は、ＭＰ３プレーヤオンチップ集積回路等のパーソナルオーディオデバイスの全体を実装するための制御回路および他の機能性を含有する、単一集積回路内に組み込まれてもよい。代替として、ＡＮＣ回路は、イヤホンＥＢの筐体内または無線電話１０とイヤホンＥＢとの間の有線接続に沿って位置するモジュール内に含まれてもよい。例証の目的のために、ＡＮＣ回路は、無線電話１０内に提供されるように説明されるが、前述の変形例は、当業者によって理解可能であって、イヤホンＥＢ、無線電話１０、および第３のモジュール間に要求される、結果として生じる信号は、要求に応じて、それらの変形例のために容易に判定されることができる。近接発話マイクロホンＮＳは、無線電話１０の筐体に提供され、無線電話１０から他の会話参加者に伝送される、近端発話を捕捉する。代替として、近接発話マイクロホンＮＳは、イヤホンＥＢの筐体の外側表面上、またはイヤホンＥＢに添着された支持部材（イヤホンマイクロホン延在部）上に提供されてもよい。

図１Ｂは、オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０内のＡＮＣ処理回路によってフィルタ処理された周囲オーディオ音Ａｍｂｉｅｎｔの測定値を提供する、基準マイクロホンＲに結合されるようなＡＮＣ処理を含む、オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０の簡略化された概略図を示す。オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０は、増幅器Ａ１によって増幅され、スピーカＳＰＫＲに提供される、出力を発生させる。オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０は、（特定の構成に応じて、有線または無線）信号を基準マイクロホンＲ、近接発話マイクロホンＮＳ、およびエラーマイクロホンＥから受信し、無線電話送受信機を含有するＲＦ集積回路１２等の他の集積回路とインターフェースをとる。他の構成では、本明細書に開示される回路および技法は、ＭＰ３プレーヤオンチップ集積回路等のパーソナルオーディオデバイスの全体を実装するための制御回路および他の機能性を含有する、単一集積回路内に組み込まれてもよい。代替として、複数の集積回路は、例えば、無線接続が、イヤホンＥＢから無線電話１０に提供されるとき、および／またはＡＮＣ処理の一部あるいは全部が、イヤホンＥＢ、または無線電話１０をイヤホンＥＢに接続するケーブルに沿って配置されるモジュール内で行なわれるとき、使用されてもよい。

一般に、本明細書で図示されるＡＮＣ技法は、基準マイクロホンＲに衝突する周囲音響事象（スピーカＳＰＫＲの出力および／または近端発話とは対照的に）を測定し、また、エラーマイクロホンＥに衝突する同一の周囲音響事象を測定する。図示される無線電話１０のＡＮＣ処理回路は、基準マイクロホンＲの出力から発生される反雑音信号を適応させ、エラーマイクロホンＥにおける周囲音響事象の振幅を最小限にする特性を有する。音響経路Ｐ（ｚ）は、基準マイクロホンＲからエラーマイクロホンＥに延在するため、ＡＮＣ回路は、本質的に、ＣＯＤＥＣ ＩＣ２０のオーディオ出力回路の応答およびスピーカＳＰＫＲの音響／電気伝達関数を表す、電気−音響経路Ｓ（ｚ）の影響を除去した状態で組み合わせられた推定音響経路Ｐ（ｚ）である。推定される応答は、耳５の近接性および構造ならびにイヤホンＥＢに近接し得る他の物理的物体およびヒト頭部構造によって影響を受ける、特定の音響環境内におけるスピーカＳＰＫＲとエラーマイクロホンＥとの間の結合を含む。漏出、すなわち、スピーカＳＰＫＲと基準マイクロホンＲとの間の音響結合は、ＣＯＤＥＣ ＩＣ２０内のＡＮＣ回路によって発生される反雑音信号にエラーを生じさせ得る。特に、所望のダウンリンク発話およびスピーカＳＰＫＲによる再現のために意図された他の内部オーディオは、スピーカＳＰＫＲと基準マイクロホンＲとの間の漏出経路Ｌ（ｚ）のため、部分的に、消去され得る。基準マイクロホンＲによって測定されたオーディオは、概して、消去される、周囲オーディオであると見なされるため、漏出経路Ｌ（ｚ）は、ダウンリンク発話および基準マイクロホン信号内に存在する他の内部オーディオの一部を表し、前述の誤りのある動作を生じさせる。したがって、ＣＯＤＥＣ ＩＣ２０内のＡＮＣ回路は、漏出経路Ｌ（ｚ）の存在を補償する、漏出経路モデル化回路を含む。図示される無線電話１０は、第３の近接発話マイクロホンＮＳを伴う、２つのマイクロホンＡＮＣシステムを含むが、システムは、別個のエラーおよび基準マイクロホンを含まず構築されてもよい。代替として、近接発話マイクロホンＮＳが、スピーカＳＰＫＲおよびエラーマイクロホンＥに近接して位置するとき、近接発話マイクロホンＮＳが、基準マイクロホンＲの機能を果たすために使用されてもよい。また、オーディオ再生のためだけに設計されたパーソナルオーディオデバイスでは、近接発話マイクロホンＮＳは、概して、含まれず、以下にさらに詳細に説明される、回路内の近接発話信号経路は、省略されることができる。

次に、図２を参照すると、無線電話１０内の回路が、ブロック図に示される。ＣＯＤＥＣ集積回路２０は、基準マイクロホン信号を受信し、基準マイクロホン信号のデジタル表現ｒｅｆを生成するためのアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）２１Ａ、エラーマイクロホン信号を受信し、エラーマイクロホン信号のデジタル表現ｅｒｒを生成するためのＡＤＣ２１Ｂと、近接発話マイクロホン信号を受信し、近接発話マイクロホン信号のデジタル表現ｎｓを生成するためのＡＤＣ２１Ｃとを含む。ＣＯＤＥＣ ＩＣ２０は、結合器２６の出力を受信する、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）２３の出力を増幅させる、増幅器Ａ１からスピーカＳＰＫＲを駆動させるための出力を発生させる。結合器２６は、無線電話１０のユーザが、無線周波数（ＲＦ）集積回路２２から受信される、ダウンリンク発話ｄｓに適切に関連して、その自身の音声を聞き取れるように、内部オーディオソース２４からのオーディオ信号ｉａ、通例、基準マイクロホン信号ｒｅｆ内の雑音と同一の極性を有し、したがって、結合器２６によって減算される、ＡＮＣ回路３０によって発生される反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅ、近接発話信号ｎｓの一部を組み合わせる。本発明のある実施形態によると、ダウンリンク発話ｄｓは、ＡＮＣ回路３０に提供される。ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）を形成する、組み合わせられたダウンリンク発話ｄｓおよび内部オーディオｉａは、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が、常時、ＡＮＣ回路３０内の二次経路適応フィルタを伴う、推定音響経路Ｓ（ｚ）に提示されるように、結合器２６に提供される。近接発話信号ｎｓはまた、ＲＦ集積回路２２に提供され、アンテナＡＮＴを介して、アップリンク発話としてサービスプロバイダに伝送される。

図３は、図２のＡＮＣ回路３０を実装し得る、ＡＮＣ回路３０の詳細の一実施例を示す。結合器３６Ａは、実施例では、漏出経路Ｌ（ｚ）をモデル化する、応答ＬＥ（ｚ）を有する漏出経路適応フィルタ３４Ｃによって提供される、推定される漏出信号を基準マイクロホン信号ｒｅｆから除去する。結合器３６Ａは、漏出補正基準マイクロホン信号ｒｅｆ’を発生させる。適応フィルタ３２は、漏出補正基準マイクロホン信号ｒｅｆ’を受信し、理想的状況下、その伝達関数Ｗ（ｚ）をＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）となるように適応させ、図２の結合器２６によって例示されるように、反雑音信号とスピーカＳＰＫＲによって再現されるオーディオを組み合わせる、出力結合器に提供される、反雑音信号ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅを発生させる。適応フィルタ３２の係数は、２つの信号の相関を使用して、概して、最小二乗平均的意味において、エラーマイクロホン信号ｅｒｒ内に存在する漏出補正基準マイクロホン信号ｒｅｆ’のそれらの成分間のエラーを最小限にする、適応フィルタ３２の応答を判定する、Ｗ係数制御ブロック３１によって制御される。Ｗ係数制御ブロック３１によって処理される信号は、フィルタ３４Ｂによって提供される経路Ｓ（ｚ）の応答の推定値のコピー（すなわち、応答ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ））によって成形された漏出補正された基準マイクロホン信号ｒｅｆ’と、エラーマイクロホン信号ｅｒｒを含む別の信号である。漏出補正基準マイクロホン信号ｒｅｆ’を経路Ｓ（ｚ）の応答の推定値のコピーである、応答ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）で変換し、エラーマイクロホン信号ｅｒｒを最小限にすることによって、ソースオーディオの再生に起因するエラーマイクロホン信号ｅｒｒの成分を除去後、適応フィルタ３２は、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の所望の応答に適応される。

エラーマイクロホン信号ｅｒｒに加え、Ｗ係数制御ブロック３１によってフィルタ３４Ｂの出力とともに処理される他の信号として、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａを含む、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の逆数量を含む。ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）は、応答ＳＥ（ｚ）（応答ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）は、そのコピーである）を有する、フィルタ３４Ａによって処理される。フィルタ３４Ｂは、それ自体は、適応フィルタではないが、フィルタ３４Ｂの応答が、適応フィルタ３４Ａの適応を追跡するように、適応フィルタ３４Ａの応答に整合するように同調される、調節可能応答を有する。応答ＳＥ（ｚ）によってフィルタ処理されたソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の逆数量を投入することによって、適応フィルタ３２は、エラーマイクロホン信号ｅｒｒ内に存在する比較的に大量のソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）に適応しないように防止される。経路Ｓ（ｚ）の応答の推定値でダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａの逆数コピーを変換することによって、処理前にエラーマイクロホン信号ｅｒｒから除去されるソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）は、エラーマイクロホン信号ｅｒｒにおいて再現されるダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａの予期されるバージョンに整合するはずである。ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）は、Ｓ（ｚ）の電気および音響経路が、エラーマイクロホンＥに到達するためにソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）によって辿られる経路であるため、エラーマイクロホン信号ｅｒｒ内に存在するソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の量に整合する。

前述を実装するために、適応フィルタ３４Ａは、結合器３６Ｂによって、適応フィルタ３４Ａによってフィルタ処理され、エラーマイクロホンＥに送達される予期されるソースオーディオを表す、前述のフィルタ処理されたダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａの除去後、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）およびエラーマイクロホン信号ｅｒｒを処理する、ＳＥ係数制御ブロック３３Ａによって制御される係数を有する。適応フィルタ３４Ａは、それによって、エラーマイクロホン信号ｅｒｒから減算されると、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）に起因しないエラーマイクロホン信号ｅｒｒのコンテンツを含有する、エラー信号ｅをダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａから発生させるように適応される。同様に、ＬＥ係数制御３３Ｂもまた、基準マイクロホン信号ｒｅｆ内に存在するソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）を表す出力を発生させるように適応されることによって、漏出補正基準マイクロホン信号ｒｅｆ’内に存在するソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の成分を最小限にするために適応される。しかしながら、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓおよび内部オーディオｉａが両方とも、不在である場合、または振幅が小さい場合、エラーマイクロホン信号ｅｒｒおよび基準マイクロホン信号ｒｅｆのコンテンツは、主に、応答ＳＥ（ｚ）および応答ＬＥ（ｚ）を適応するために好適ではない場合がある、周囲音から成るであろう。したがって、エラーマイクロホン信号ｅｒｒは、十分な振幅を有するが、応答ＳＥ（ｚ）のための訓練信号として有用となるコンテンツに好適ではない場合がある。同様に、基準マイクロホン信号ｒｅｆは、応答ＬＥ（ｚ）を訓練するために適切なコンテンツを含有していない場合がある。ＡＮＣ回路３０では、ソースオーディオ検出器３５Ａは、十分なソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が存在するかどうか検出し、比較ブロック３９が、制御信号Ｓｏｕｒｃｅ Ｌｅｖｅｌの大きさによって示されるように、十分なソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が存在する場合、二次経路推定値および漏出経路推定値を更新する。十分なソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が存在するかどうか判定するために適用される閾値は、基準レベル検出器３５Ｂによって判定され、制御信号Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｅｖｅｌの大きさによって示されるような基準マイクロホン信号ｒｅｆの大きさから判定されることができる。比較ブロック３９は、制御信号Ｓｏｕｒｃｅ Ｌｅｖｅｌの大きさが、制御信号Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｅｖｅｌの大きさと比較して十分に大きいかどうか判定し、十分なソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が存在する場合のみ、制御信号ｈａｌｔＳＥをアサート解除し、ＳＥ係数制御３３Ａが、応答ＳＥ（ｚ）を更新することを可能にする。同様に、比較ブロック３９は、十分なソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）が存在する場合のみ、制御信号ｈａｌｔＬＥをアサート解除し、ＬＥ係数制御３３Ｂが、応答ＬＥ（ｚ）を更新することを可能にし、制御信号ｈａｌｔＳＥの場合と同一の基準を適用してもよく、または異なる閾値が、使用されてもよい。レベル検出器３５Ｂは、振幅検出と、随意に、フィルタ処理の両方を含み、基準マイクロホン信号ｒｅｆの大きさを求める。一例示的実装では、基準レベル検出器３５Ｂは、広帯域二乗平均平方根（ＲＭＳ）検出器を使用し、周囲音の大きさを判定する。別の実施例では、基準レベル検出器３５Ｂは、応答ＳＥ（ｚ）および応答ＬＥ（ｚ）の不適切な適応を生じさせるであろう特定の周波数が、そのような途絶を生じさせないように防止され得る一方、他の周囲雑音源が、応答ＳＥ（ｚ）および応答ＬＥ（ｚ）を適応させながら、許容され得るように、ＲＭＳ振幅測定を行なう前に、基準マイクロホン信号ｒｅｆをフィルタ処理し、１つ以上の周波数帯域を選択する、フィルタを含む。

ソースオーディオ検出器３５Ａを使用して、エラーマイクロホン信号ｅｒｒ内に存在するソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の相対的量を判定する代替案は、スピーカＳＰＫＲによって再現されているソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の大きさの指標として、音量制御信号Ｖｏｌ ｃｔｒｌを使用することである。音量制御信号Ｖｏｌ ｃｔｒｌは、また、適応フィルタ３４Ａおよび適応フィルタ３４Ｃに提供されるソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の量を制御する、利得段階ｇ１によって、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）に印加される。加えて、音量制御信号Ｖｏｌ ｃｔｒｌまたは制御信号Ｓｏｕｒｃｅ Ｌｅｖｅｌのいずれかが、制御信号Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｅｖｅｌによって提供される閾値と比較され、聴取者の耳とパーソナルオーディオデバイス１０との間の結合度が、耳圧推定ブロック３８によって推定され、応答ＳＥ（ｚ）および応答ＬＥ（ｚ）が適応され得るかどうかの判定をさらに精緻化することができる。耳圧推定ブロック３８は、聴取者の耳とパーソナルオーディオデバイス１０との間の結合度の指標である、制御信号Ｐｒｅｓｓｕｒｅを発生させる。制御信号Ｐｒｅｓｓｕｒｅのより高い値が、概して、スピーカＳＰＫＲの音響出力内に存在するソースオーディオが聴取者の耳により効果的に結合され、したがって、ソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の所与のレベルに対して、聴取者によって聞き取られるソースオーディオ（ｄｓ＋ｉａ）の量が周囲雑音のレベルに対して増加されることを示すので、比較ブロック３９は、次いで、制御信号Ｐｒｅｓｓｕｒｅを使用して、制御信号Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｌｅｖｅｌによって提供される閾値を低減させることができる。聴取者の耳と、比較ブロック３９を実装するために使用され得る、パーソナルオーディオデバイス１０との間の結合度を判定するための技法は、米国特許出願公開第ＵＳ２０１２０２０７３１７Ａ１号「ＥＡＲ−ＣＯＵＰＬＩＮＧ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＡＮＤ ＡＤＪＵＳＴＭＥＮＴ ＯＦ ＡＤＡＰＴＩＶＥ ＲＥＳＰＯＮＳＥ ＩＮ ＮＯＩＳＥ−ＣＡＮＣＥＬＩＮＧ ＩＮ ＰＥＲＳＯＮＡＬ ＡＵＤＩＯ ＤＥＶＩＣＥＳ」に開示されており、本開示は、参照することによって本明細書に組み込まれる。

次に、図４を参照すると、図３に描写されるようなＡＮＣ技法を実装し、図２のＣＯＤＥＣ集積回路２０内に実装され得るような処理回路４０を有するためのＡＮＣシステムのブロック図が、示される。処理回路４０は、前述のＡＮＣ技法の一部または全部を実装し得る、コンピュータプログラム製品を含み、かつ他の信号処理アルゴリズムを実装する、プログラム命令である、プログラム命令が記憶される、メモリ４４に結合されたプロセッサコア４２を含む。随意に、専用デジタル信号処理（ＤＳＰ）論理４６が、処理回路４０によって提供されるＡＮＣ信号処理の一部、または代替として、全部を実装するために提供されてもよい。処理回路４０はまた、それぞれ、基準マイクロホンＲ、エラーマイクロホンＥ、および近接発話マイクロホンＮＳから入力を受信するために、ＡＤＣ２１Ａ−２１Ｃを含む。ＤＡＣ２３Ａおよび増幅器Ａ１もまた、前述のような反雑音を含む、変換器出力信号を提供するために、処理回路４０によって提供される。

本発明は、特に、その好ましい実施形態を参照して図示および説明されたが、前述ならびに形態および詳細における他の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に行なわれてもよいことは、当業者によって理解されるであろう。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
パーソナルオーディオデバイスであって、
パーソナルオーディオデバイス筐体と、
変換器であって、聴取者への再生のためのソースオーディオと、上記変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を抑止するための反雑音信号の両方を含む、オーディオ信号を再現するために、上記筐体上に搭載された変換器と、
上記周囲オーディオ音を示し、上記変換器の音響出力に起因する成分を含有する、少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するために、上記筐体上に搭載された少なくとも１つのマイクロホンと、
上記反雑音信号を発生させ、上記聴取者によって聞き取られる上記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、上記処理回路は、上記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、上記ソースオーディオを上記少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を提供する、結合器とを実装し、上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさを判定し、上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさが、上記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、上記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じる、処理回路と
を備える、デバイス。
（項目２）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記変換器に近接して上記筐体上に搭載されたエラーマイクロホンによって提供される、エラーマイクロホン信号を含み、上記適応フィルタは、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、上記二次経路適応フィルタの出力は、上記エラーマイクロホン信号と組み合わせられ、上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させる、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目３）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音を測定するために、上記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタをさらに備え、上記漏出経路適応フィルタの出力は、上記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が、発生される、項目２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目４）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音を測定するために、上記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、上記適応フィルタは、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタであり、上記漏出経路適応フィルタの出力は、上記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が、発生される、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目５）
上記処理回路は、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、上記比率を閾値と比較し、上記処理回路はさらに、上記比率が上記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目６）
上記処理回路は、上記ソースオーディオの大きさを検出し、上記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目７）
上記処理回路は、上記ソースオーディオへの利得として適用される、音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目８）
上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出し、上記処理回路は、上記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の大きさを判定する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目９）
上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１０）
上記処理回路は、１つ以上の所定の周波数帯域内で上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１１）
上記処理回路は、上記ソースオーディオの大きさを検出し、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、項目８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１２）
上記処理回路は、上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定し、上記処理回路は、上記判定された結合度を用いて、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節する、項目１１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１３）
上記処理回路は、上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定し、上記処理回路は、上記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１４）
パーソナルオーディオデバイスによる周囲オーディオ音の影響を抑止する方法であって、
反雑音信号を適応的に発生させ、聴取者によって聞き取られる上記周囲オーディオ音の存在を低減させるステップと、
上記反雑音信号とソースオーディオを組み合わせるステップと、
上記組み合わせの結果を変換器に提供するステップと、
少なくとも１つのマイクロホンを用いて、上記周囲オーディオ音および上記変換器の音響出力を測定するステップと、
上記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、上記ソースオーディオを少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を提供する、結合器とを実装するステップと、
上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定するステップと、
上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記周囲オーディオ音の相対的大きさが、上記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、上記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じるステップと
を含む、方法。
（項目１５）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記変換器に近接して上記筐体上に搭載されたエラーマイクロホンによって提供される、エラーマイクロホン信号を含み、上記適応フィルタは、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、上記方法はさらに、上記二次経路適応フィルタの出力と上記エラーマイクロホン信号を組み合わせ、上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させるステップを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号はさらに、上記周囲オーディオ音を測定するために、上記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、上記方法はさらに、
上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタを使用して、漏出補正信号を発生させるステップと、
上記漏出補正信号と上記基準マイクロホン信号を組み合わせ、基準信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が、発生される、ステップと
を含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音を測定するために、上記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、上記方法はさらに、
上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタを使用して、漏出補正信号を発生させるステップと、
上記漏出補正信号と上記基準マイクロホン信号を組み合わせ、基準信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が、発生される、ステップと
を含む、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
上記判定ステップは、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、上記比率を閾値と比較するステップを含み、上記措置を講じるステップは、上記比率が上記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止するステップを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１９）
上記ソースオーディオの大きさを検出するステップをさらに含み、上記判定ステップは、上記検出された上記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目１４に記載の方法。
（項目２０）
上記判定ステップは、上記ソースオーディオへの利得として適用された音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目１４に記載の方法。
（項目２１）
上記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出するステップをさらに含み、上記判定ステップは、上記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の大きさを判定する、項目１４に記載の方法。
（項目２２）
上記検出ステップは、上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目２１に記載の方法。
（項目２３）
上記検出ステップは、１つ以上の所定の周波数帯域内で上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目２１に記載の方法。
（項目２４）
上記検出ステップは、上記ソースオーディオの大きさを検出し、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、項目２１に記載の方法。
（項目２５）
上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定するステップと、
上記判定された結合度と一致するように、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節するステップと
をさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定するステップと、
上記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節するステップと
をさらに含む、項目１４に記載の方法。
（項目２７）
パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
聴取者への再生のためのソースオーディオおよび変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を抑止するための反雑音信号の両方を含む、出力信号を出力変換器に提供するための出力と、
上記周囲オーディオ音を示し、上記変換器の音響出力に起因する成分を含有する、少なくとも１つのマイクロホン信号を受信するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
上記反雑音信号を適応的に発生させ、上記聴取者によって聞き取られる上記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、上記処理回路は、上記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、上記ソースオーディオを上記少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を提供する、結合器とを実装し、上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさを判定し、上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と、上記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさが、上記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、上記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じる、処理回路と
を備える、集積回路。
（項目２８）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音および上記変換器の音響出力を示す、エラーマイクロホン信号を含み、上記適応フィルタは、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、上記二次経路適応フィルタの出力は、上記エラーマイクロホン信号と組み合わせられ、上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させる、項目２７に記載の集積回路。
（項目２９）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音を示す、基準マイクロホン信号を含み、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタをさらに備え、上記漏出経路適応フィルタの出力は、上記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が、発生される、項目２８に記載の集積回路。
（項目３０）
上記少なくとも１つのマイクロホン信号は、上記周囲オーディオ音を示す、基準マイクロホン信号を含み、上記適応フィルタは、上記ソースオーディオによって、上記変換器を通して、上記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタであり、上記漏出経路適応フィルタの出力は、上記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、基準信号を発生させ、そこから、上記反雑音信号が発生される、項目２７に記載の集積回路。
（項目３１）
上記処理回路は、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、上記比率を閾値と比較し、上記処理回路はさらに、上記比率が上記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止する、項目２７に記載の集積回路。
（項目３２）
上記処理回路は、上記ソースオーディオの大きさを検出し、上記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目２７に記載の集積回路。
（項目３３）
上記処理回路は、上記ソースオーディオへの利得として適用される、音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、項目２７に記載の集積回路。
（項目３４）
上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出し、上記処理回路は、上記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の大きさを判定する、項目２７に記載の集積回路。
（項目３５）
上記処理回路は、上記少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目３４に記載の集積回路。
（項目３６）
上記処理回路は、１つ以上の所定の周波数帯域内の上記少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、上記周囲音の大きさを検出する、項目３４に記載の集積回路。
（項目３７）
上記処理回路は、上記ソースオーディオの大きさを検出し、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、項目３４に記載の集積回路。
（項目３８）
上記処理回路は、上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定し、上記処理回路は、上記判定された結合度と一致するように、上記ソースオーディオの大きさと上記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節する、項目３７に記載の集積回路。
（項目３９）
上記処理回路は、上記変換器と上記聴取者の耳との間の結合度を判定し、上記処理回路は、上記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する上記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および上記エラー信号内に存在する上記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節する、項目２７に記載の集積回路。

Claims (36)

1. パーソナルオーディオデバイスであって、
   パーソナルオーディオデバイス筐体と、
   変換器であって、聴取者への再生のためのソースオーディオと、前記変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を抑止するための反雑音信号の両方を含む、オーディオ信号を再現するために、前記筐体上に搭載された変換器と、
   前記周囲オーディオ音を示し、前記変換器の音響出力に起因する成分を含有する、少なくとも１つのマイクロホン信号を提供するために、前記筐体上に搭載された少なくとも１つのマイクロホンと、
   前記反雑音信号を発生させ、前記聴取者によって聞き取られる前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、前記処理回路は、前記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、前記ソースオーディオを前記少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を提供する、結合器とを実装し、前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさを判定し、前記処理回路は、前記変換器と前記聴取者の耳との間の結合度を判定し、かつ、前記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節し、前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさが、前記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、前記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じる、処理回路と
   を備える、デバイス。
2. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記変換器に近接して前記筐体上に搭載されたエラーマイクロホンによって提供される、エラーマイクロホン信号を含み、前記適応フィルタは、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、前記二次経路適応フィルタの出力は、前記エラーマイクロホン信号と組み合わせられ、前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させる、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
3. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音を測定するために、前記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタをさらに備え、前記漏出経路適応フィルタの出力は、前記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が、発生される、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
4. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音を測定するために、前記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、前記適応フィルタは、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタであり、前記漏出経路適応フィルタの出力は、前記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が、発生される、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
5. 前記処理回路は、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、前記比率を閾値と比較し、前記処理回路はさらに、前記比率が前記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止する、請求項２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
6. 前記処理回路は、前記ソースオーディオの大きさを検出し、前記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
7. 前記処理回路は、前記ソースオーディオへの利得として適用される、音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
8. 前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出し、前記処理回路は、前記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の大きさを判定する、請求項１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
9. 前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
10. 前記処理回路は、１つ以上の所定の周波数帯域内で前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
11. 前記処理回路は、前記ソースオーディオの大きさを検出し、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、請求項８に記載のパーソナルオーディオデバイス。
12. 前記処理回路は、前記判定された結合度と一致するように、前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさと比較される前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを調節することにより、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節する、請求項１１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
13. パーソナルオーディオデバイスによる周囲オーディオ音の影響を抑止する方法であって、
    反雑音信号を適応的に発生させ、聴取者によって聞き取られる前記周囲オーディオ音の存在を低減させるステップと、
    前記反雑音信号とソースオーディオを組み合わせるステップと、
    前記組み合わせの結果を変換器に提供するステップと、
    少なくとも１つのマイクロホンを用いて、前記周囲オーディオ音および前記変換器の音響出力を測定するステップと、
    前記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、前記ソースオーディオを少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を前記少なくとも１つのマイクロホンに対して提供する、結合器とを実装するステップと、
    前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定するステップと、
    前記変換器と前記聴取者の耳との間の結合度を判定し、かつ、前記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節するステップと、
    前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記周囲オーディオ音の相対的大きさが、前記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、前記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じるステップと
    を含む、方法。
14. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記変換器に近接して前記筐体上に搭載されたエラーマイクロホンによって提供される、エラーマイクロホン信号を含み、前記適応フィルタは、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、前記方法はさらに、前記二次経路適応フィルタの出力と前記エラーマイクロホン信号を組み合わせ、前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させるステップを含む、請求項１４に記載の方法。
15. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号はさらに、前記周囲オーディオ音を測定するために、前記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、前記方法はさらに、
    前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタを使用して、漏出補正信号を発生させるステップと、
    前記漏出補正信号と前記基準マイクロホン信号を組み合わせ、基準信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が、発生される、ステップと
    を含む、請求項１５に記載の方法。
16. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音を測定するために、前記筐体上に搭載された基準マイクロホンによって提供される、基準マイクロホン信号を含み、前記方法はさらに、
    前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタを使用して、漏出補正信号を発生させるステップと、
    前記漏出補正信号と前記基準マイクロホン信号を組み合わせ、基準信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が、発生される、ステップと
    を含む、請求項１４に記載の方法。
17. 前記判定ステップは、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、前記比率を閾値と比較するステップを含み、前記措置を講じるステップは、前記比率が前記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
18. 前記ソースオーディオの大きさを検出するステップをさらに含み、前記判定ステップは、前記検出された前記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項１４に記載の方法。
19. 前記判定ステップは、前記ソースオーディオへの利得として適用された音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項１４に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出するステップをさらに含み、前記判定ステップは、前記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の大きさを判定する、請求項１４に記載の方法。
21. 前記検出ステップは、前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項２１に記載の方法。
22. 前記検出ステップは、１つ以上の所定の周波数帯域内で前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項２１に記載の方法。
23. 前記検出ステップは、前記ソースオーディオの大きさを検出し、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホンによって発生される少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、請求項２１に記載の方法。
24. 前記判定された結合度と一致するように、前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさと比較される前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを調節することにより、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節するステップ
    をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
25. パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部を実装するための集積回路であって、
    聴取者への再生のためのソースオーディオおよび変換器の音響出力内の周囲オーディオ音の影響を抑止するための反雑音信号の両方を含む、出力信号を出力変換器に提供するための出力と、
    前記周囲オーディオ音を示し、前記変換器の音響出力に起因する成分を含有する、少なくとも１つのマイクロホン信号を受信するための少なくとも１つのマイクロホン入力と、
    前記反雑音信号を適応的に発生させ、前記聴取者によって聞き取られる前記周囲オーディオ音の存在を低減させる、処理回路であって、前記処理回路は、前記ソースオーディオを成形する応答を有する、適応フィルタと、前記ソースオーディオを前記少なくとも１つのマイクロホン信号から除去し、補正されたマイクロホン信号を提供する、結合器とを実装し、前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさを判定し、前記処理回路は、前記変換器と前記聴取者の耳との間の結合度を判定し、かつ、前記判定された結合度と一致するように、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の判定された相対的大きさを調節し、前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分と、前記少なくとも１つのマイクロホン信号内に存在する周囲オーディオ音の相対的大きさが、前記適応フィルタが適切に適応され得ないことを示すことの判定に応答して、前記適応フィルタの不適切な適応を防止するための措置を講じる、処理回路と
    を備える、集積回路。
26. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音および前記変換器の音響出力を示す、エラーマイクロホン信号を含み、前記適応フィルタは、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記エラーマイクロホン信号内へと辿られる二次経路の応答をモデル化するように適応される、二次経路適応フィルタであり、前記二次経路適応フィルタの出力は、前記エラーマイクロホン信号と組み合わせられ、前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分を示す、エラー信号を発生させる、請求項２７に記載の集積回路。
27. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音を示す、基準マイクロホン信号を含み、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタをさらに備え、前記漏出経路適応フィルタの出力は、前記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、漏出補正基準マイクロホン信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が、発生される、請求項２８に記載の集積回路。
28. 前記少なくとも１つのマイクロホン信号は、前記周囲オーディオ音を示す、基準マイクロホン信号を含み、前記適応フィルタは、前記ソースオーディオによって、前記変換器を通して、前記基準マイクロホン信号内へと辿られる、漏出経路の応答をモデル化するように適応される、漏出経路適応フィルタであり、前記漏出経路適応フィルタの出力は、前記基準マイクロホン信号と組み合わせられ、基準信号を発生させ、そこから、前記反雑音信号が発生される、請求項２７に記載の集積回路。
29. 前記処理回路は、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の第１の大きさと、前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の第２の大きさの比率を算出し、前記比率を閾値と比較し、前記処理回路はさらに、前記比率が前記閾値未満であることの判定に応答して、二次経路適応フィルタの適応を停止する、請求項２８に記載の集積回路。
30. 前記処理回路は、前記ソースオーディオの大きさを検出し、前記ソースオーディオの大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項２７に記載の集積回路。
31. 前記処理回路は、前記ソースオーディオへの利得として適用される、音量制御設定を使用して、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分の大きさを判定する、請求項２７に記載の集積回路。
32. 前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホンを使用して、周囲音の大きさを検出し、前記処理回路は、前記周囲オーディオ音の大きさを使用して、エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の大きさを判定する、請求項２７に記載の集積回路。
33. 前記処理回路は、前記少なくとも１つのマイクロホン信号の広帯域二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項３４に記載の集積回路。
34. 前記処理回路は、１つ以上の所定の周波数帯域内の前記少なくとも１つのマイクロホン信号の二乗平均平方根振幅を判定することによって、前記周囲音の大きさを検出する、請求項３４に記載の集積回路。
35. 前記処理回路は、前記ソースオーディオの大きさを検出し、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを比較し、エラー信号内に存在する前記変換器の音響出力のソースオーディオ成分および前記エラー信号内に存在する前記周囲オーディオ音の相対的大きさを判定する、請求項３４に記載の集積回路。
36. 前記処理回路は、前記判定された結合度と一致するように、前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさと比較される前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさを調節することにより、前記ソースオーディオの大きさと前記少なくとも１つのマイクロホン信号の大きさの比較を調節する、請求項３７に記載の集積回路。

Images