JP2016057603A - ロバスト性が改善された適応ノイズコントロールシステム - Google Patents

Abstract

【課題】適応ノイズコントロール（ＡＮＣ）システムにおける二次経路伝達特性の推定方法を提供する。【解決手段】所望のリスニング位置に対して対称的にマイクロホンアレイを位置決めする。音響信号を発生するためにリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカーＬＳ１を使用して、少なくとも１つのテスト信号を再生する。マイクロホンアレイのマイクロホンＭ１，１３、Ｍ１，１４、Ｍ１，１５、Ｍ１，１６を用いて音響信号を測定する。テスト信号及び各マイクロホン信号に基づいて、それぞれの二次経路伝達特性の数値表現を計算する。計算された数値表現を平均化して、ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき二次経路伝達特性Ｓ１１（ｚ）を推定する。ＡＮＣシステムのロバスト性が改善される。【選択図】図９

Description

本発明は、アクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）システムに関するものであり、特に、二次経路伝達特性の変動に関してよりロバストであるＡＮＣシステムに関するものである。

有益な音信号とは対照的に妨害的なノイズは、一定の受信側、例えば、聞き手の耳に入ることを意図されない音である。ノイズおよび妨害的な音信号の発生過程は、一般に、３つの下位過程に分けることができる。これらは、ノイズ源によるノイズの発生、ノイズ源から離れたところへのノイズの伝送、およびノイズ信号の放射である。ノイズの抑制は、例えば減衰によって、ノイズ源において直接的に行われる場合がある。抑制はまた、ノイズの伝送および／または放射を阻止するか減衰することによっても実現される場合がある。しかしながら、多くの適用において、これらの努力は、リスニングルーム内におけるノイズレベルを許容限界より低く低減するという所望の効果を生み出さない。ノイズの低減の不足は、特に低音周波数範囲において観察される場合がある。更にまたはあるいは、相殺的な干渉によって、すなわち、ノイズ信号を補償信号と重ね合わせることによって、リスニングルームに放射されたノイズを除去するか少なくとも低減するノイズコントロール方法およびシステムが、採用される場合がある。そのようなシステムおよび方法は、アクティブノイズキャンセリングまたはアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）という用語でまとめられる。

「静寂点」は、補償音信号および抑制されるべきノイズ信号を、それらが相殺的に干渉するように重ね合わせることによってリスニングルームにおいて実現することができることが知られているが、妥当な技術的実施は、適切な数の適切なセンサおよびアクチュエータと共に使用することができる費用効率の良い高性能デジタル信号プロセッサの開発以前には実行できなかった。

リスニングルームにおけるノイズレベルを積極的に抑制するか低減するための（「アクティブノイズコントロール」または「ＡＮＣ」システムとして知られる）現在のシステムは、抑制されるべき各ノイズ信号について同じ振幅および周波数成分を有するものであるが、ノイズ信号に関して１８０°の位相をシフトした補償音信号を発生する。補償音信号は、ノイズ信号と相殺的に干渉し、それ故、ノイズは、リスニングルーム内の少なくとも一定の位置において除去されるか減衰される。ノイズの高い減衰がそれらの位置において実現されるこれらの位置は、「スイートスポット」として呼ばれることが多い。

自動車の場合において、ノイズという用語は、数ある中でも、エンジンまたは送風機およびそれらに機械的に結合される構成要素の機械的振動によって発生されるノイズ、運転しているときに風によって発生されるノイズおよびタイヤによって発生されるノイズを包含する。現代の自動車は、いわゆる「後部座席のエンターテイメント」などのような特徴を備える場合があり、それは、自動車の客室内に配置された複数のラウドスピーカーを使用して高忠実度の音声を提示する。音再生の品質を改善するために、妨害的なノイズをデジタル音声処理することを考慮する必要がある。これに加えて、アクティブノイズコントロールの別の目的は、後部座席に座っている人間と前の座席に座っている人間との間の会話を容易にすることである。

現代のＡＮＣシステムは、デジタル信号処理およびデジタルフィルタ技法に依存する。ノイズセンサ（例えば、マイクロホンまたは非音響センサ）は、ノイズ源によって発生される妨害的なノイズ信号を表わす電気参照信号を得るために利用される場合がある。この参照信号は適応フィルタに供給されて、次いで、フィルタリングされた参照信号は、リスニングルームの定義された部分内（すなわち、スイートスポット内）のノイズと逆の位相の補償音場を発生する音響アクチュエータ（例えば、ラウドスピーカー）に供給されて、それ故、リスニングルームのこの定義された部分内のノイズを除去するか少なくとも減衰する。残留ノイズ信号は、各スイートスポットにおけるまたは各スイートスポットの近くのマイクロホンによって測定される場合がある。結果として生じるマイクロホン出力信号は、エラー信号として使用される場合があり、そのエラー信号は、適応フィルタにフィードバックされて、ここで、適応フィルタのフィルタ係数は、エラー信号のノルム（例えば、パワー）が最小限にされるように、修正される。

適応フィルタにおいてよく使用される既知のデジタル信号処理方法は、エラー信号、またはより正確にはエラー信号のパワーを最小限にするための既知の最小二乗平均（ＬＭＳ）法の拡張である。これらの拡張されたＬＭＳ法は、例えば、フィルタリングされたｘＬＭＳ（ＦＸＬＭＳ）アルゴリズム（またはそれの修正されたバージョン）および関連する方法、例えばフィルタリングされたエラーＬＭＳ（ＦＥＬＭＳ）アルゴリズムなどを含む。音響アクチュエータ（すなわち、ラウドスピーカー）からエラー信号センサ（すなわち、マイクロホン）までの音響伝送経路を表わすモデルは、それによって、ＦＸＬＭＳ（または任意の関連する）アルゴリズムを適用するために使用される。ラウドスピーカーからマイクロホンまでのこの音響伝送経路は、ＡＮＣシステムの「二次経路」と通常呼ばれるのに対して、ノイズ源からマイクロホンまでの音響伝送経路は、ＡＮＣシステムの「一次経路」と通常呼ばれる。

一般に、ＡＮＣシステムは、複数入力（各リスニング位置、すなわち、スイートスポットにおける少なくとも１つのエラーマイクロホン）と複数出力（複数のラウドスピーカー）を有しており、それらは、それ故、「マルチチャネル」または「ＭＩＭＯ」（複数入力／複数出力）システムと呼ばれる。マルチチャネルの場合において、二次経路は、伝達関数の行列として表わされ、それぞれ、１つの特定のラウドスピーカーから１つの特定の（マイクロホン、ラウドスピーカー、増幅器等の特性を含む）マイクロホンまでのリスニングルームの伝達挙動を表わす。

ＡＮＣシステムの動作の間、二次経路の伝達特性は、変動を受ける場合がある。特定の二次経路伝達関数は、多くの異なる原因、例えば、リスニングルームにおける聞き手の数が変化するとき、リスニング位置における人間が動くとき、窓が開いているとき等に起因して、変動する場合がある。そのような変動は、実際の二次経路伝達特性と前述のＬＭＳ法によって使用されるモデルにおける伝達特性との間の不一致を結果としてもたらす。そのような不一致は、安定性の問題、ノイズの減衰の低減および、その理由によって、より小さなスイートスポットを結果としてもたらす場合がある。

ＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法が、本明細書に記載される。発明の一例に従って、方法は、所望のリスニング位置に対して対称的にリスニングルームにおいてマイクロホンアレイを位置決めすることと、音響信号を発生するためにリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカーを使用して、少なくとも１つのテスト信号を再生することと、を含む。音響信号は、マイクロホンアレイの各マイクロホンからマイクロホン信号を得るためにマイクロホンアレイのマイクロホンを用いて測定され、二次経路伝達特性の数値表現は、テスト信号およびそれぞれのマイクロホン信号に基づいて、各マイクロホン信号について計算される。方法は、二次経路伝達特性の計算された数値表現を平均化して、ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき二次経路伝達特性の推定を得ることを更に含む。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
ＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法であって、
所望のリスニング位置に対して対称的にリスニングルームにおいてマイクロホンアレイを位置決めすることと、
音響信号を発生するためにリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカーを使用して、少なくとも１つのテスト信号を再生することと、
上記マイクロホンアレイの上記マイクロホンを用いて上記音響信号を測定して、上記マイクロホンアレイの各マイクロホンからマイクロホン信号を得ることと、
各マイクロホン信号について、上記テスト信号および上記それぞれのマイクロホン信号に基づいて、上記二次経路伝達特性の数値表現を計算することと、
上記二次経路伝達特性の上記計算された数値表現を平均化して、上記ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき上記二次経路伝達特性の上記推定を得ることと、を含む、方法。
（項目２）
上記所望のリスニング位置が、上記マイクロホンアレイの対称の軸上にある、上記項目に記載の方法。
（項目３）
上記マイクロホンアレイの上記対称の軸が、実質的に垂直である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目４）
上記二次経路伝達特性の上記数値表現が、室内インパルス応答、または伝達関数、もしくはその大きさである、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目５）
上記リスニングルームが、自動車の客室である、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目６）
上記所望のリスニング位置が、上記リスニングルームに設置された１つの座席と関連付けられる、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目７）
上記マイクロホンアレイの上記マイクロホンが、面内に実質的に配置される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目８）
上記マイクロホンアレイの上記マイクロホンがその面内に配置される上記面が、実質的に水平になるように調整される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目９）
上記リスニングルームにおける上記マイクロホンアレイの上記位置決めが、上記所望のリスニング位置の上方に垂直に上記マイクロホンアレイを置くことを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１０）
少なくとも１つのラウドスピーカーおよび少なくとも２つのリスニング位置、または少なくとも２つのラウドスピーカーおよび少なくとも１つのリスニング位置のいずれかを用いる、リスニングルームを含むマルチチャネルＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法であって、ラウドスピーカーおよびリスニング位置の各対について、上記項目のいずれかに記載の方法に従って二次経路伝達特性の推定を決定することを含む、方法。
（項目１１）
適応ＡＮＣフィルタにおける二次経路伝達特性の推定の使用であって、上記推定が、上記項目のいずれかに記載の方法に従って決定される、使用。
（項目１２）
少なくとも１つのラウドスピーカーがその中に設置される、リスニングルームの少なくとも１つのリスニング位置において音響ノイズを低減するための方法であって、
上記ノイズと相関した少なくとも１つの参照信号を提供することと、
上記それぞれのリスニング位置における上記ノイズを表わすエラー信号を各リスニング位置において測定することと、
適応フィルタバンクを用いて上記少なくとも１つの参照信号をフィルタリングして、フィルタ出力信号として、各ラウドスピーカーのための補償信号を提供することと、
上記少なくとも１つの参照信号、上記エラー信号（複数可）および上記項目のいずれかに記載の方法に従って決定された二次経路伝達特性の少なくとも１つの推定に基づいて、上記適応フィルタバンクのフィルタ係数を適応的に調整することと、を含む、方法。
（項目１３）
上記ノイズと相関した上記少なくとも１つの参照信号が、音響または非音響センサによって判定される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１４）
上記ノイズと相関した上記少なくとも１つの参照信号が、上記エラー信号（複数可）および上記補償信号（複数可）に基づいて合成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
上記適応フィルタバンクの上記フィルタ係数の上記適応的な調整が、上記エラー信号（複数可）および上記二次経路伝達特性の上記少なくとも１つの推定を用いてフィルタリングされた上記少なくとも１つの参照信号に基づく、上記項目のいずれかに記載の方法。
（摘要）
ＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法が、本明細書に記載される。発明の一例に従って、方法は、所望のリスニング位置に対して対称的にリスニングルームにおいてマイクロホンアレイを位置決めすることと、音響信号を発生するためにリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカーを使用して、少なくとも１つのテスト信号を再生することと、を含む。音響信号は、マイクロホンアレイの各マイクロホンからマイクロホン信号を得るためにマイクロホンアレイのマイクロホンを用いて測定され、二次経路伝達特性の数値表現は、テスト信号およびそれぞれのマイクロホン信号に基づいて、各マイクロホン信号について計算される。方法は、二次経路伝達特性の計算された数値表現を平均化して、ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき二次経路伝達特性の推定を得ることを更に含む。

発明は、以下の説明および図面を参照してより良く理解することができる。図面における構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、代わりに、発明の原理を例示することに重点が置かれる。さらに、図面中、同じ参照番号は、対応する部分を指定する。

フィードフォワード構造の簡易図である。 フィードバック構造の簡易図である。 未知のシステムをモデル化するように構成された適応フィルタの基本原理を例示するブロック図である。 フィルタリングされるｘＬＭＳ（ＦＸＬＭＳ）アルゴリズムを使用するシングルチャネル・フィードフォワード・アクティブノイズコントロールシステムを例示するブロック図である。 図４のシングルチャネルＡＮＣシステムをより詳細に例示するブロック図である。 ２×２のマルチチャネルＡＮＣシステムの二次経路を例示するブロック図である。 車の客室内でのＡＮＣシステムの設置を概略的に例示するものであり、特に、第１のラウドスピーカーから２つの異なるリスニング位置までの伝達関数が例示される。 特定のリスニング位置と関連付けられた伝達特性を計算するための測定データを得るために使用されるマイクロホンアレイを例示する上面図である。 車の客室内に設置された図８のアレイを例示する側面図である。 図８に示されるような、１６個のマイクロホンのマイクロホンアレイを用いる実際の測定から得られた結果を例示する図である。

例示的なアクティブノイズコントロール（ＡＮＣ）システムは、望まれていないノイズの抑制により、自動車の内部における音楽再生、会話の明瞭度および／またはアクティブヘッドセットの動作を改善して、伝えられる音響信号の品質を向上する。そのようなアクティブノイズコントロールシステムの基本原理は、それによって、既存の望まれていない妨害的な信号（すなわち、ノイズ）に、アクティブノイズコントロールシステムの助けにより発生される補償信号を重ね合わせることに基づくものであり、補償信号が望まれていない妨害的なノイズ信号と逆の位相で重ね合わされ、それ故、相殺的干渉を生じさせるものである。理想的な場合、望まれていないノイズ信号の完全な除去が、それによって、実現される。

フィードフォワードＡＮＣシステムにおいて、望まれていない妨害的なノイズと相関した信号（しばしば「参照信号」と呼ばれる）は、補償アクチュエータに供給される補償信号を発生するために使用される。音響ＡＮＣシステムにおいて、補償アクチュエータはラウドスピーカーである。しかしながら、フィードバックＡＮＣシステムは、補償信号が、妨害的なノイズに相関がある測定された参照信号から導かれるのではなくて、むしろシステム応答だけから導かれる場合に、存在する。すなわち、参照信号は、フィードバックＡＮＣシステムにおけるシステム応答から推定される。実際には、「システム」は、ノイズ源から、ノイズキャンセルが所望されるリスニング位置までの伝送経路全体である。ノイズ源からのノイズ入力に対する「システム応答」は、コントロールシステム経由で補償アクチュエータ（ラウドスピーカー）にフィードバックされる少なくとも１つのマイクロホン出力信号によって表わされ、所望の位置における実際のノイズ信号を抑制するノイズに対抗するもの（ａｎｔｉ−ｎｏｉｓｅ）を発生する。基本ブロック図によって、図１と図２は、望まれていない妨害的なノイズ信号を少なくとも部分的に補償する（あるいは、理想的には除去する）補償信号を発生するためのフィードフォワード構造およびフィードバック構造をそれぞれ例示する。これらの図面において、ノイズ源の位置におけるノイズ信号を表わす参照信号は、ｘ［ｎ］によって示される。ノイズキャンセルが所望されるリスニング位置における妨害的なノイズは、ｄ［ｎ］によって示される。リスニング位置において妨害的なノイズｄ［ｎ］に相殺的に重ね合わせる補償信号は、ｙ［ｎ］によって示され、結果として生じるエラー信号ｄ［ｎ］−ｙ［ｎ］（すなわち、残留ノイズ）は、ｅ［ｎ］によって示される。

フィードフォワードシステムは、特に、妨害的なノイズの広帯域低減の可能性に起因して、フィードバック構成よりも高い有効性を含む場合がある。これは、妨害的なノイズを表わす信号（すなわち、参照信号ｘ［ｎ］）が、妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］を積極的に弱めるように直接的に処理され使用される場合があるという事実の結果である。そのようなフィードフォワードシステムが、例示的な様式で図１に例示される。

図１は、基本フィードフォワード構造における信号の流れを例示する。入力信号ｘ［ｎ］（例えば、ノイズ源におけるノイズ信号、またはノイズ信号に由来するとともにノイズ信号に相関がある信号）は、一次経路システム１０およびコントロールシステム２０に供給される。入力信号ｘ［ｎ］は、アクティブノイズコントロールのための「参照信号ｘ［ｎ］」と呼ばれることが多い。一次経路システム１０は、例えば、ノイズ源から、妨害的なノイズ信号の抑制が実現されるべきであるところ（すなわち、静寂の所望の点）であるリスニングルームの部分（すなわち、リスニング位置）までのノイズの伝搬に起因して、入力信号ｘ［ｎ］に遅延を基本的に課す場合がある。遅延した入力信号は、ｄ［ｎ］（所望の信号）によって示され、リスニング位置において抑制されるべき妨害的なノイズを表わす。コントロールシステム２０において、参照信号ｘ［ｎ］は、フィルタリングされた参照信号（ｙ［ｎ］によって示される）が、妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］と重ね合わされるときに、リスニングルームのそれぞれの部分における相殺的干渉に起因して、ノイズを補償するようにフィルタリングされる。相殺的干渉は完全ではないので、残留ノイズ信号が、リスニングルームの各部分のそれぞれにおいて（すなわち、各スイートスポットにおいて）残る。図１のフィードフォワード構造の出力信号は、エラー信号ｅ［ｎ］とみなされる場合があり、そのエラー信号は、フィルタリングされた参照信号ｙ［ｎ］との重ね合わせによって抑制されなかった妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］の信号成分を含む残留信号である。エラー信号ｅ［ｎ］の信号パワーは、実現されるノイズキャンセルのための品質尺度とみなされる場合がある。

フィードバックシステムにおいて、システムに対するノイズ妨害の効果は、最初に待機される必要がある。ノイズ抑制（アクティブノイズコントロール）は、センサが妨害の効果を判定するときにだけ行うことができる。フィードバックシステムの有利な効果は、たとえ妨害的なノイズと相関している適切な信号（すなわち、参照信号）がアクティブノイズコントロール構成をコントロールするために利用可能ではないとしても、それらを、それによって、効果的に動作することができることである。これは、例えば、その環境においてノイズ源についての特定の情報が利用可能ではないとき（すなわち、参照センサがそれに対して割り当てられる特定のノイズ源が利用可能ではないとき）の環境においてＡＮＣシステムを適用する場合である。

フィードバック構造の原理は、図２に例示される。図２によれば、望まれていない音響ノイズ信号ｄ［ｎ］は、フィードバックコントロールシステム２０によって提供されるフィルタリングされた入力信号（補償信号ｙ［ｎ］）によって抑制される。残留信号（エラー信号ｅ［ｎ］）は、フィードバックコントロールシステム２０のための入力として機能する。

ノイズ抑制のための構成の実用的な使用において、前記構成は、低減されるべきノイズのノイズレベルおよびスペクトル組成がまた、例えば、変化する周囲条件に起因して経時変化も受ける場合があるので、適応型であるように実施される。例えば、ＡＮＣシステムが自動車において使用されるとき、周囲条件の変化が、異なる運転速度（風のノイズ、タイヤのノイズ）、異なる負荷状況、異なるエンジン速度または１つ以上の開いた窓によって引き起こされる可能性がある。さらに、一次および二次経路の伝達特性は、経時的に変化する場合があり、それは、後でより詳細に記述されることになる。

未知のシステムは、適応フィルタによって反復的に推定される場合がある。適応フィルタのフィルタ係数は、それによって、適応フィルタの伝達特性が未知のシステムの伝達特性にほぼ一致するように、修正される。ＡＮＣの適用において、デジタルフィルタは、適応フィルタ（例えば、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタ、または無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ）として使用され、そのフィルタ係数は、所与の適応アルゴリズムに従って修正される。

フィルタ係数の適応は、本質的に未知のシステムの出力と適応フィルタの出力との間の差であるエラー信号を最小限にすることによって適応フィルタのフィルタ特性を永続的に最適化する再帰的処理であり、その出力の両方が、同じ入力信号を供給される。エラー信号のノームがゼロに近づく場合、適応フィルタの伝達特性は、未知のシステムの伝達特性に近づく。ＡＮＣの適用において、未知のシステムは、それ故、ノイズ源から、ノイズ抑制が実現されるべきである地点までのノイズ信号の経路（一次経路）を表わす場合がある。ノイズ信号は、それによって、自動車の場合には本質的に客室をなす、信号経路の伝達特性（一次経路伝達関数）によって「フィルタリングされる」。一次経路は、実際のノイズ源（例えば、エンジンもしくはタイヤ）から車体または客室までの伝送経路、ならびに使用されるマイクロホンの伝達特性を更に含む場合がある。

図３は、適応フィルタ２０による未知のシステム１０の推定を一般に例示する。入力信号ｘ［ｎ］は、未知のシステム１０および適応フィルタ２０に供給される。未知のシステム１０の出力信号ｄ［ｎ］および適応フィルタ２０の出力信号ｙ［ｎ］は、相殺的に重ね合わされ（すなわち、取り除かれ）、残留信号（すなわち、エラー信号ｅ［ｎ］）が、適応フィルタ２０において実施される適応アルゴリズムにフィードバックされる。最小二乗平均（ＬＭＳ）アルゴリズムは、例えば、エラー信号ｅ［ｎ］のノーム（例えば、電力）が最小限になるように修正されたフィルタ係数を計算するために利用される場合がある。この場合、未知のシステム１０の出力信号ｄ［ｎ］の最適な抑制が実現され、適応コントロールシステム２０の伝達特性は、未知のシステム１０の伝達特性に一致する。

それによって、ＬＭＳアルゴリズムは、例えばデジタル信号プロセッサにおいて実現される適応フィルタを利用するときに使用されることが多いので、最小二乗平均（ＬＭＳ）問題に対する解の近似のためのアルゴリズムを表わす。アルゴリズムは、最急降下法（勾配降下法）に基づくものであり、単純な手法で勾配を計算する。アルゴリズムは、それによって、時間再帰的な手法で動作する。すなわち、アルゴリズムは、それぞれの新たなデータセットを用いて再び実行され、解が更新される。その比較的低い複雑度および低いメモリ要求に起因して、ＬＭＳアルゴリズムは、適応フィルタおよび適応コントロールのために使用されることが多い。更なる方法としては、以下、すなわち、再帰的最小二乗、ＱＲ分解最小二乗、最小二乗格子、ＱＲ分解格子、勾配適応格子、ゼロフォーシング、確率的勾配等が挙げられる場合がある。

アクティブノイズコントロール構成において、フィルタリングされるｘＬＭＳ（ＦＸＬＭＳ）アルゴリズムおよびそれの修正または拡張は、ＬＭＳアルゴリズムの特別な実施形態として使用されることがかなり多い。修正されたフィルタリングされるｘＬＭＳ（ＭＦＸＬＭＳ）アルゴリズムは、そのような修正の例である。

図４は、ＦＸＬＭＳアルゴリズムを利用するＡＮＣシステムの基本構造を例示的な手法で例示する。これは、デジタル・フィードフォワード・アクティブノイズコントロールシステムの基本原理も例示する。物事を単純化するために、実現に要求される構成要素、例えば増幅器、アナログ・デジタル変換器およびデジタル・アナログ変換器などは、本明細書に例示されない。全ての信号は、角括弧に入れられた時係数ｎを用いて、デジタル信号として示される。ＡＮＣシステムは、通常、デジタル信号プロセッサを使用して実施されるので、伝達関数は、ｚ領域における離散時間伝達関数として示される。

図４のＡＮＣシステムのモデルは、ノイズ源と、ノイズが抑制されるべきであるリスニングルームの部分との間の信号経路の伝達特性を表わす（離散時間）伝達関数Ｐ（ｚ）を用いる、一次経路システム１０を備える。このモデルは、適応フィルタ２２のためのフィルタ係数ｗ_ｋ＝（ｗ_０、ｗ_１、ｗ_２、．．．、ｗ_Ｌ−１）の最適な組を計算するためのフィルタ伝達関数Ｗ（ｚ）および適応ユニット２３と共に、適応フィルタ２２を更に備える。伝達関数Ｓ（ｚ）を用いる、二次経路システム２１は、適応フィルタ２２の下流に配置されており、これは、適応フィルタ２２によって提供される補償信号を放射するラウドスピーカーから、ノイズｄ［ｎ］が抑制されるべきであるリスニングルームの部分までの信号経路を表わす。二次経路は、適応フィルタ２１の下流の全構成要素、例えば、増幅器、デジタル・アナログ変換器、ラウドスピーカー、音響伝送経路、マイクロホンおよびアナログ・デジタル変換器の伝達特性を備える。最適なフィルタ係数の計算のためにＦＸＬＭＳアルゴリズムを使用するときに、二次経路伝達関数Ｓ（ｚ）の推定Ｓ^＊（ｚ）（システム２４）が要求される。すなわち、システム２４は、二次経路伝達特性のモデルである。一次経路システム１０および二次経路システム２１は、リスニングルームの物理的性質を本質的に表わす「現実の」システムであり、他の伝達関数が、デジタル信号プロセッサにおいて実施される。二次経路伝達関数の推定であるシステム２４（すなわち、二次経路のモデル）は、ＡＮＣシステムがその中で使用されるべきリスニングルームにおいて前もって測定される場合がある。

入力信号ｘ［ｎ］は、ノイズ源によって発生したノイズ信号を表わし、したがって、「参照信号」と呼ばれることが多い。それは、更なる処理のために音響または非音響センサによって測定される。入力信号ｘ［ｎ］は、一次経路システム１０経由でリスニング位置に運ばれ、それは、ノイズキャンセルが所望されるリスニング位置における出力として妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］を提供する。非音響センサを使用するときに、入力信号は、センサ信号から間接的に導かれる場合がある。参照信号ｘ［ｎ］は、適応フィルタ２２に更に供給され、その適応フィルタは、フィルタリングされた信号ｙ［ｎ］を提供する。フィルタリングされた信号ｙ［ｎ］は、二次経路システム２１に供給されて、その二次経路システムは、修正されたフィルタリングされた信号ｙ’［ｎ］（すなわち、補償信号）を提供し、修正されたフィルタリングされた信号ｙ’［ｎ］は、妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］と相殺的に重ね合わさり、これは、一次経路システム１０の出力である。したがって、適応フィルタは、信号経路に更に１８０°の位相シフトを課す必要がある。重ね合わせの結果は、適応ユニット２３についてのエラー信号ｅ［ｎ］として使用される測定可能な残留信号である。更新されたフィルタ係数ｗ_ｋを計算するために、二次経路伝達関数Ｓ（ｚ）の推定されたモデルＳ^＊（ｚ）が使用される。これは、二次経路における信号ひずみに起因する、フィルタリングされた参照信号ｙ［ｎ］と補償信号ｙ’［ｎ］との間の無相関を補償するために要求される場合がある。推定された二次経路伝達関数Ｓ^＊（ｚ）（システム２４）はまた、入力信号ｘ［ｎ］を受信して、修正された参照信号ｘ’［ｎ］を適応ユニット２３に提供する。

アルゴリズムの関数は、以下に要約される。適応処理に起因して、適応フィルタＷ（ｚ）および二次経路伝達関数Ｓ（ｚ）の直列接続の伝達関数Ｗ（ｚ）・Ｓ（ｚ）全体は、一次経路伝達関数Ｐ（ｚ）に近づき、更なる１８０°の位相シフトが、適応フィルタ２２の信号経路に課され、すなわち、妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］（一次経路１０の出力）および補償信号ｙ’［ｎ］（二次経路２１の出力）が、それ故、相殺的に重ね合わさり、それによって、リスニングルームのそれぞれの部分（スイートスポット）における妨害的なノイズ信号ｄ［ｎ］を抑制する。

マイクロホンによって測定され得る残留エラー信号ｅ［ｎ］は、適応ユニット２３および修正された入力信号ｘ’［ｎ］に供給されて、それは、推定された二次経路伝達関数Ｓ^＊（ｚ）によって提供される。適応ユニット２３は、エラー信号のノーム（例えば、パワーまたはＬ_２ノーム||ｅ［ｋ］||が最小限になるように、修正された参照信号ｘ’［ｎ］（フィルタリングされたｘ）およびエラー信号ｅ［ｋ］から適応フィルタ伝達関数Ｗ（ｚ）のフィルタ係数ｗｋを計算するように構成される。ＬＭＳアルゴリズムは、既に上述したように、この目的のための良い選択であり得る。回路ブロック２２、２３および２４は、デジタル信号プロセッサにおいて十分に実施される場合があるアクティブノイズコントロールユニット２０を形成しており、これらの回路ブロックと共に、図４の例においてＦＸＬＭＳ ＡＮＣフィルタ２０と呼ばれる。フィルタリングされたｅＬＭＳアルゴリズムを含む、フィルタリングされたｘＬＭＳアルゴリズムの代替または修正が、もちろん適用可能である。

図５は、図４の構造に係るアクティブノイズコントロールのためのシステムを例示する。物事を単純に明確に保つために、図５は、ある例としてシングルチャネルＡＮＣシステムを例示する。マルチチャネルの場合の一般化は、図６を参照して後に示されることになる。ＡＮＣシステムの基本構造だけを示す図４の例に加えて、図５のシステムは、ＡＮＣシステムのための入力ノイズ信号（すなわち、音響ノイズ信号ｘ_ａ［ｎ］および対応する測定された参照信号ｘ［ｎ］）を発生するノイズ源３１、フィルタリングされた参照信号ｙ［ｎ］を放射するラウドスピーカーＬＳ１、および残留エラー信号ｅ［ｎ］を検知するマイクロホンＭ１を例示する。ノイズ源３１によって発生したノイズ信号は、一次経路に対する音響入力信号ｘ_ａ［ｎ］として機能する。一次経路システム１０の出力ｄ［ｎ］は、リスニング位置において抑制されるべきノイズ信号ｄ［ｎ］を表わす。音響入力信号ｘ_ａ［ｎ］の測定された電気表現ｘ［ｎ］（すなわち、参照信号）は、音響センサ３２（例えば、可聴周波数スペクトルにおいてまたは少なくともそれの所望のスペクトル範囲において検知できるマイクロホンあるいは振動センサ）によって提供される場合がある。測定された参照信号ｘ［ｎ］（すなわち、センサ信号）は、適応フィルタ２２に供給されて、フィルタリングされた信号ｙ［ｎ］は、二次経路２１に供給される。二次経路２１の出力信号は、補償信号ｙ’［ｎ］であり、これは、一次経路１０によってフィルタリングされたノイズｄ［ｎ］と相殺的に干渉する。残留信号は、マイクロホンＭ１を用いて測定され、その出力信号は、エラー信号ｅ［ｎ］として適応ユニット２３に供給される。適応ユニットは、適応フィルタ２２のための最適なフィルタ係数ｗ_ｋ［ｎ］を計算する。ＦＸＬＭＳアルゴリズムは、上述したように、この計算のために使用される場合がある。音響センサ３２は、可聴スペクトルの広周波数帯域においてノイズ源３１によって発生したノイズ信号を検出することができるので、図５の構成は、広帯域ＡＮＣ用途に使用される場合がある。

狭帯域ＡＮＣ用途では、音響センサ３２は、非音響センサ（例えば、回転速度センサ）および参照信号ｘ［ｎ］を合成するための信号発生器に置き換えられる場合がある。信号発生器は、参照信号ｘ［ｎ］を合成するために、非音響センサを用いて測定される基本周波数と、高次高調波と、を使用する場合がある。非音響センサは、例えば、主なノイズ源と考えられる場合がある車のエンジンの回転速度についての情報を与える回転速度センサである場合がある。

二次経路伝達関数Ｓ（ｚ）全体は、以下、すなわち、フィルタリングされた参照信号ｙ［ｎ］を受信するラウドスピーカーＬＳ１の伝達特性、伝達関数Ｓ_１１（ｚ）によって特徴付けられる音響伝送経路、マイクロホンＭ１の伝達特性、および例えば増幅器、アナログ・デジタル変換器、デジタル・アナログ変換器などの必要な電気構成要素の伝達特性等を含む。シングルチャネルＡＮＣシステムの場合では、図５に例示されるように、１つの音響伝送経路伝達関数Ｓ_１１（ｚ）だけが、関連する。Ｖ個のラウドスピーカーＬＳｖ（ｖ＝１、．．．、Ｖ）およびＷ個のマイクロホンＭｗ（ｗ＝１、．．．、Ｗ）を有する一般的なマルチチャネルＡＮＣシステムにおいて、二次経路は、伝達関数Ｓ（ｚ）＝Ｓ_ｖｗ（ｚ）のＶ×Ｗの伝達行列によって特徴付けられる。ある例として、二次経路モデルが、Ｖ＝２のラウドスピーカーおよびＷ＝２のマイクロホンの場合について図６に例示される。マルチチャネルＡＮＣシステムにおいて、適応フィルタ２２は、各チャネルごとに１つのフィルタＷ_ｖ（ｚ）を備える。適応フィルタＷ_ｖ（ｚ）は、Ｖ次元のフィルタリングされた参照信号ｙ_ｖ［ｎ］（ｖ＝１、．．．、Ｖ）を提供し、各信号成分は、対応するラウドスピーカーＬＳｖに供給される。Ｗ個のマイクロホンのそれぞれは、Ｖ個のラウドスピーカーのそれぞれから音響信号を受信して、総数がＶ×Ｗ個の音響伝送経路（図６の例では４個の伝送経路）を結果としてもたらす。マルチチャネルの場合では、補償信号ｙ’［ｎ］は、Ｗ次元のベクトルｙ_ｗ’［ｎ］であり、各成分が、マイクロホンが位置するそれぞれのリスニング位置において対応する妨害的なノイズ信号成分ｄ_ｗ［ｎ］と重ね合わされる。重ね合わせｙ_ｗ’［ｎ］＋ｄ_ｗ［ｎ］は、Ｗ次元のエラー信号ｅ_ｗ［ｎ］を生じさせ、補償信号ｙ_ｗ’［ｎ］は、それぞれのリスニング位置におけるノイズ信号ｄ_ｗ［ｎ］に対して少なくともほぼ逆の位相にある。なおさらに、アナログ・デジタル変換器およびデジタル・アナログ変換器が、図６に例示される。

上述したように、二次経路伝達関数Ｓ_ｖｗ（ｚ）の推定Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）が、ＬＭＳ適応アルゴリズムによって使用され、そのアルゴリズムは、適応フィルタ伝達関数Ｗ_ｖ（ｚ）について更新されたフィルタ係数ｗ_ｖ，ｋを規則的に計算する。伝達関数Ｓ_ｖｗ（ｚ）の推定は、ＡＮＣシステムがその中に設置されることになるリスニングルームにおいて実行される測定に基づいて得られる。あるいは、測定は、ＡＮＣシステムがその中に設置されることになるリスニングルームの複製またはモデルであるリスニングルームにおいて実行されてもよい。図７は、一例を例示し、ここでは、リスニングルームが車の客室であり、リスニング位置が運転席および助手席である。リスニング位置において発生されるべきスイートスポットは、ＡＮＣシステムの動作の間に運転手の耳および乗客の耳が位置するヘッドレストに近い領域を特に含むべきである。図７の例示を単純に保つために、２つのリスニング位置（運転席、助手席）と関連付けられた、１つのラウドスピーカーＬＳ１ならびに２つのマイクロホンＭ１およびＭ２のみが、図示される。ラウドスピーカーＬＳ１は、テスト信号を再生し、結果として生じる音響信号が、マイクロホンＭ１およびＭ２によって測定される。伝達関数Ｓ_１１（ｚ）とＳ_１２（ｚ）を、テスト信号ならびにマイクロホンＭ１およびＭ２の出力信号に基づいて推定することができる。異なる種類のテスト信号が、伝達関数の推定（「システム同定」とも呼ばれる）の目的のために周知であり、したがって、本明細書では詳細には記述されない。例えば、高調波テスト信号を使用するときに、二次経路伝達関数の大きさと位相が、テスト信号の振幅および位相に関してマイクロホン信号の振幅および位相を判定することによって（異なる周波数について）測定される場合がある。あるいは、広帯域テスト信号を使用するときに、二次経路伝達関数の大きさと位相が、周波数領域におけるマイクロホン信号とテスト信号との間の割合を決定することによって測定される場合がある。

一旦測定されると、二次経路伝達関数の数値表現が、（例えば、デジタル信号プロセッサのメモリ内に）記憶され、それ故、それらは、適応ＡＮＣフィルタ（図５を参照、ＦＸＬＭＳ ＡＮＣフィルタ２０）によって使用することができる。すなわち、（複数の）推定された二次経路伝達関数Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）は、ＡＮＣシステムの動作の間に固定されて変化しない。しかしながら、推定がその条件において得られる条件は、ＡＮＣシステムの動作の間の条件に必ずしも一致しない。既に上記したように、実際の二次経路伝達特性は、種々の影響パラメータの結果変動する場合があるが、リスニングルームは、それ自体、常に同じである。そのようなパラメータは、例えば、リスニングルームに存在する人間の数、リスニングルームにおける人間の正確な位置、リスニングルームにおける他の物体の存在やサイズ、窓の（開いた／閉じた）状況等である場合がある。二次経路伝達関数のこれらの変動は、二次経路の周波数応答を完全には変化させない。しかしながら、ＡＮＣシステム全体の性能は、悪影響を受ける場合がある。すなわち、実際の二次経路伝達関数Ｓ_ｖｗ（ｚ）と記憶された推定Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）との間の不一致は、リスニング位置における（すなわち、スイートスポット内の）劣悪なノイズ減衰、ならびにスイートスポットのサイズの低減を引き起こす場合がある。

実際の二次経路伝達関数Ｓ_ｖｗ（ｚ）と記憶された推定Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）との間の不一致の悪影響は、推定Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）が単一のマイクロホンを用いるのではなくて、むしろマイクロホンのアレイを用いる測定によって得られるときに、少なくとも軽減される場合がある。次いで、アレイの個別のマイクロホンを用いて得られた推定が、平均化されて、ラウドスピーカーＬＳ_ｖとリスニング位置の特定の組み合わせについての「最終的に」推定された二次経路伝達関数を得る。図８および９は、特定の二次経路伝達関数Ｓ_１１（ｚ）の推定のために使用される測定設定を例示する。本例では、１６個のマイクロホンＭ_１，１、Ｍ_１，２、…、Ｍ_１，１６のマイクロホンアレイが、単一のマイクロホンＭ_１（図７を参照）の代わりに使用される。それにもかかわらず、マイクロホンＭ_１が図８および９において図示されており、マイクロホンアレイが、特定の二次経路伝達関数の推定のために単一のマイクロホンを使用するときにマイクロホンＭ_１が置かれることになる位置に対して、対称的に配置されることを単に例示する。

図８および９に例示された本例は、二次経路伝達関数Ｓ_１１（ｚ）の推定に関する。しかしながら、アナログ設定を、ｖ＝１、２、…、Ｖおよびｗ＝１、２、…、Ｗである（Ｖはラウドスピーカーの数であり、Ｗはリスニング位置の数である）、他の二次経路伝達関数の推定のためのデータを測定するために使用することができることが理解される。１６個のマイクロホンＭ_１，１、Ｍ_１，２、…、Ｍ_１，１６のマイクロホンアレイは、考慮されているリスニング位置（例えば、左前または右前）と関連付けられた座席（例えば、運転席もしくは助手席）の上方のルーフライナーの近くに配置される。マイクロホンアレイは、リスニング位置の中心に対して対称的に配置される場合があり（単一のマイクロホンＭ_１を使用する場合、それは、中心に置かれることになる）、そのリスニング位置の中心を、ＡＮＣシステムの設計者が定義することができ、通常、リスニング位置に存在する（本例では、それぞれの座席に座っている）平均的な人の頭部の中心にある。対称面ＰおよびＱがまた、図８と図９に例示される。

図８と図９に例示された測定設定を用いて、１６個の室内二次経路伝達関数Ｓ_１１，ｍ ^＊（ｚ）（ｍ＝１、２、…、１６）が、測定されたデータおよび対応する（複数の）テスト信号から計算される場合がある。ＡＮＣシステムの動作の間に後で使用される最終的な推定Ｓ_１１ ^＊（ｚ）は、伝達関数Ｓ_１１，ｍ ^＊（ｚ）を平均化すること、すなわち、
Ｓ_１１ ^＊（ｚ）＝（Ｓ_１１，１ ^＊（ｚ）＋Ｓ_１１，２ ^＊（ｚ）＋…＋Ｓ_{１１，１６} ^＊（ｚ）／１６ （式１） によって得られる。
手順は、推定された二次伝達関数Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）を得るために、各ラウドスピーカー／リスニング位置の組み合わせについて類似的に繰り返される場合がある。

図１０の図は、図８に示されるように、１６個のマイクロホンのマイクロホンアレイを用いる実際の測定から得られた結果を例示する。参照として、単一の参照マイクロホン（図８および９におけるマイクロホンＭ_１を参照）をマイクロホンアレイの中心の真下に置いて、確認測定を実行するために使用した。二次経路伝達関数Ｓ_１１（ｚ）の推定Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）の大きさの応答｜Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）｜が、２０Ｈｚから２００Ｈｚまでの範囲の周波数について図１０に例示される。図１０の図は、マイクロホンアレイの代わりに参照マイクロホン（図８および９におけるマイクロホンＭ_１を参照）を使用して得られた推定Ｓ_１１ ^＊（ｚ）の大きさの応答｜Ｓ_１１ ^＊（ｚ）｜を更に含む。最終的に、図１０の図は、（ｍ＝１、２、．．．、１６について）推定Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）の平均を含む。正確さのために、２つの異なる平均化のアプローチをテストした。第１に、複素数値の平均の大きさを計算する前に（ｍ＝１、２、．．．、１６について）複素数値の推定された伝達関数Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）を平均化した。第２に、それぞれ推定された伝達関数Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）について（ｍ＝１、２、．．．、１６について）大きさ｜Ｓ_１１，_ｍ ^＊（ｚ）｜を計算して、計算された大きさをその後に平均化した。両方のアプローチが実際には使用することができるが、（複素数値の平均の大きさを計算する）第１のアプローチは、より良い結果（すなわち、参照マイクロホンＭ_１、すなわち、図８を参照すると、中心のマイクロホンによる測定から得られた伝達関数とのより良い一致）を生んだ。式１に定義されるような、平均｜Ｓ_１１ ^＊（ｚ）｜と、上述したような、（参照位置、すなわち、運転席のヘッドレストに近い、頭部の位置に位置する）単一のマイクロホンを用いて得られる推定とが、よく一致することを、図６の図から見ることができる。

（平均化することにより）二次経路伝達関数の推定を決定するためのデータを測定するためにマイクロホンアレイを使用して、２つの態様に関するＡＮＣシステムのロバスト性を改善する。第１に、平均化することによって得られた推定は、推定手順の間に使用されるマイクロホンの不正確な位置決めに左右されにくい。第２に、ＡＮＣシステムの性能は、ＡＮＣシステムの動作の間に二次経路伝達関数の変動に左右されにくい。

本明細書に記載される方法およびシステムのいくつかの重要な態様は、以下に要約される。以下は、包括的な列挙ではなくて、むしろ例示的な概要であることが理解される。１つの態様は、ＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定するための方法に関する。発明の一例に従って、マイクロホンアレイは、所望のリスニング位置（例えば、自動車の客室に設置される座席、図９を参照）に対して対称的にリスニングルームにおいて位置付けられる。少なくとも１つのテスト信号が、音響信号を発生するリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカー（例えば、図９を参照、ラウドスピーカーＬＳ_１）を使用して再生される。結果として生じる音響信号は、マイクロホンアレイの各マイクロホンからマイクロホン信号を得るために、マイクロホンアレイのマイクロホン（例えば、図９を参照、マイクロホンＭ_１，１、…、Ｍ_１，１６）を用いて測定される（取り出される）。各マイクロホン信号について、二次経路伝達特性の数値表現が、テスト信号およびそれぞれのマイクロホン信号に基づいて計算される。そのような数値表現は、室内インパルス応答（ＲＩＲ）または伝達関数であってもよい。二次経路伝達特性の計算された数値表現は、次いで、ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき二次経路伝達特性の求められた推定を得るために平均化される。

マイクロホンアレイは、その対称軸が実質的に垂直であり、かつ、所望のリスニング位置が対称の軸上にあるように、置かれる場合がある。マイクロホンアレイのマイクロホンは、実質的に面内に配置され（図８および９のマイクロホンＭ_１，１、…、Ｍ_１，１６を参照）、マイクロホンアレイは、マイクロホンアレイのマイクロホンが配置される面が実質的に水平であるように置かれる。マイクロホンアレイは、所望のリスニング位置の上方に垂直に置かれる場合がある。

マルチチャネルＡＮＣシステムの場合において、二次経路伝達特性の推定を決定するための手順は、リスニングルームにおける各ラウドスピーカー／リスニング位置の組み合わせについて繰り返される。それ故、１組のＶ×Ｗ個の推定が、Ｖ個のラウドスピーカーＬＳ_１、…、ＬＳ_ＶおよびＷ個の（スイートスポットを定義する）リスニング位置について得られる。一般に、マルチチャネルＡＮＣシステムは、少なくとも２つのラウドスピーカーおよび少なくとも１つのリスニング位置、または少なくとも１つのラウドスピーカーおよび少なくとも２つのリスニング位置を含む。二次経路の推定は、適応ＡＮＣフィルタ（図５、フィルタ２０を参照）において使用され、その適応ＡＮＣフィルタは、例えば、フィルタ係数を適応させるためのＦＸＬＭＳアルゴリズムを使用する場合がある。マルチチャネルシステムの場合において、ＡＮＣフィルタは適応フィルタバンクである。

発明の別の態様は、少なくとも１つのラウドスピーカーがその中に設置されるリスニングルームの少なくとも１つのリスニング位置における音響ノイズを低減するためのＡＮＣ方法に関する。発明の一例に従って、ノイズと相関した少なくとも１つの参照信号ｘ［ｎ］が提供される。フィードフォワードＡＮＣシステムの場合では、１つの参照信号だけが、通常、使用される。各リスニング位置において、それぞれのリスニング位置における（残留）ノイズを表わすエラー信号ｅ_ｗ［ｎ］が、測定される。参照信号（複数可）が、適応ＡＮＣフィルタバンクを用いてフィルタリングされ、フィルタ出力信号として、各ラウドスピーカーＬＳ_ｖ（図５および６を参照）のための補償信号ｙ_ｖ［ｎ］を提供する。適応ＡＮＣフィルタバンクのフィルタ係数は、参照信号ｘ［ｎ］（複数可）、エラー信号ｅ_ｗ［ｎ］（複数可）および二次経路伝達特性の少なくとも１つの推定Ｓ_ｖｗ ^＊（ｚ）に基づいて規則的に調整され、推定は、以下に更に概説されるようにかつ図７〜１０を参照して記述されるように、決定される。

述べたように、ノイズと相関した少なくとも１つの参照信号ｘ［ｎ］は、フィードフォワードＡＮＣシステムの場合、音響または非音響センサ（図５、音響センサ３２を参照）によって判定される場合がある。フィードバックＡＮＣシステムの場合、参照信号（複数可）は、エラー信号ｅ_ｗ［ｎ］（複数可）および補償信号ｙ_ｖ［ｎ］（またはシミュレーションされた信号ｙ_ｗ’［ｎ］）に基づいて推定することによって／合成することによって得られる。

本発明の種々の実施形態が記載されているが、さらに多くの実施形態および実施が発明の範囲内で可能であることは、当業者に明らかであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の視点以外では制限されない。上記された構成要素または構造（アセンブリ、デバイス、回路、システム等）によって果たされる種々の機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される（「手段」への言及を含む）用語は、たとえ本明細書に例示された発明の例示的な実施においてその機能を果たす開示された構造に構造的に等価ではないとしても、記載された構成要素の特定の機能を果たす（すなわち、機能的に等価である）任意の構成要素または構造に、別段の指示がない限り、対応することが意図される。

Claims (15)

1. ＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法であって、
   所望のリスニング位置に対して対称的にリスニングルームにおいてマイクロホンアレイを位置決めすることと、
   音響信号を発生するためにリスニングルーム内に配置されたラウドスピーカーを使用して、少なくとも１つのテスト信号を再生することと、
   前記マイクロホンアレイの前記マイクロホンを用いて前記音響信号を測定して、前記マイクロホンアレイの各マイクロホンからマイクロホン信号を得ることと、
   各マイクロホン信号について、前記テスト信号および前記それぞれのマイクロホン信号に基づいて、前記二次経路伝達特性の数値表現を計算することと、
   前記二次経路伝達特性の前記計算された数値表現を平均化して、前記ＡＮＣシステムにおいて使用されるべき前記二次経路伝達特性の前記推定を得ることと、を含む、方法。
2. 前記所望のリスニング位置が、前記マイクロホンアレイの対称の軸上にある、請求項１に記載の方法。
3. 前記マイクロホンアレイの前記対称の軸が、実質的に垂直である、請求項２に記載の方法。
4. 前記二次経路伝達特性の前記数値表現が、室内インパルス応答、または伝達関数、もしくはその大きさである、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記リスニングルームが、自動車の客室である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記所望のリスニング位置が、前記リスニングルームに設置された１つの座席と関連付けられる、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記マイクロホンアレイの前記マイクロホンが、面内に実質的に配置される、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記マイクロホンアレイの前記マイクロホンがその面内に配置される前記面が、実質的に水平になるように調整される、請求項７に記載の方法。
9. 前記リスニングルームにおける前記マイクロホンアレイの前記位置決めが、前記所望のリスニング位置の上方に垂直に前記マイクロホンアレイを置くことを含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 少なくとも１つのラウドスピーカーおよび少なくとも２つのリスニング位置、または少なくとも２つのラウドスピーカーおよび少なくとも１つのリスニング位置のいずれかを用いる、リスニングルームを含むマルチチャネルＡＮＣシステムにおける二次経路伝達特性の推定を決定する方法であって、ラウドスピーカーおよびリスニング位置の各対について、請求項１〜９のいずれかに記載の方法に従って二次経路伝達特性の推定を決定することを含む、方法。
11. 適応ＡＮＣフィルタにおける二次経路伝達特性の推定の使用であって、前記推定が、請求項１〜９のいずれかに記載の方法に従って決定される、使用。
12. 少なくとも１つのラウドスピーカーがその中に設置される、リスニングルームの少なくとも１つのリスニング位置において音響ノイズを低減するための方法であって、
    前記ノイズと相関した少なくとも１つの参照信号を提供することと、
    前記それぞれのリスニング位置における前記ノイズを表わすエラー信号を各リスニング位置において測定することと、
    適応フィルタバンクを用いて前記少なくとも１つの参照信号をフィルタリングして、フィルタ出力信号として、各ラウドスピーカーのための補償信号を提供することと、
    前記少なくとも１つの参照信号、前記エラー信号（複数可）および請求項１〜９のいずれかに記載の方法に従って決定された二次経路伝達特性の少なくとも１つの推定に基づいて、前記適応フィルタバンクのフィルタ係数を適応的に調整することと、を含む、方法。
13. 前記ノイズと相関した前記少なくとも１つの参照信号が、音響または非音響センサによって判定される、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ノイズと相関した前記少なくとも１つの参照信号が、前記エラー信号（複数可）および前記補償信号（複数可）に基づいて合成される、請求項１２に記載の方法。
15. 前記適応フィルタバンクの前記フィルタ係数の前記適応的な調整が、前記エラー信号（複数可）および前記二次経路伝達特性の前記少なくとも１つの推定を用いてフィルタリングされた前記少なくとも１つの参照信号に基づく、請求項１２〜１４のいずれかに記載の方法。