JP2016516355A - スピーカアレイを用いた堅牢なクロストークキャンセル - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国仮出願第61/782,287号(2013年3月14日出願)の、先の出願日の利益を主張する。
例えば、これらのシステムのラウドスピーカは、クロストークキャンセルを達成するために、大信号で駆動する必要があり、理想状態からの変化に非常に敏感である。言い換えると、システムが推定された伝達関数H(ラウドスピーカからリスナの耳への音の伝搬を表す)を用いて設計されるならば、Hの小さな変化により、クロストークキャンセラは動作を停止する可能性がある。この1つの例は、伝達関数Hは無響の環境(すなわち、音響反射のない)で測定されるにも関わらず、その後、実施されるのは多数の反射のある実際の部屋の場合である。
スピーカアレイ4のトランスデューサ5が、異なるパラメータ及び設定(遅延及びエネルギレベルを含む)に応じて、個々に別々に駆動されることを可能にすることによって、スピーカアレイ4は、多数の指向性パターンを発生することができる。この指向性パターンは、リスナ6に対して再生される音声プログラムコンテンツのそれぞれのチャネルを、シミュレートするか又はより十分に表現する。例えば、異なる幅及び指向性のビームパターンを、スピーカアレイ4によって放射することができる。
入力8は、デジタル入力8A及び8B、並びに、アナログ入力8C及び8Dのセット(オーディオ受信機3の露出表面に位置する物理的コネクタのセットを含む)とすることができる。例えば、入力8として、高解像度マルチメディアインタフェース(HDMI(登録商標))入力、光学デジタル入力(TOSLINK)、同軸デジタル入力及びフォノ入力を挙げることができる。一実施形態では、オーディオ受信機3は、外部音源2との無線接続を通して、オーディオ信号を受信する。本実施形態では、入力8として、無線プロトコルを用いた外部音源2との通信用の無線アダプタが挙げられる。例えば、無線アダプタは、BLUETOOTH(登録商標)、IEEE(登録商標)802.11x、セルラ広域自動車通信システム(GSM(登録商標))、セルラ符号分割多元接続(CDMA)又は長期的進化(LTE)を用いて通信することができる。
マルチプレクサ12は、制御信号13に基づいて、1組のオーディオチャネルを選択的に出力する。制御信号13は、オーディオ受信機3の制御回路若しくはプロセッサから、又は外部装置から受信することができる。例えば、オーディオ受信機3の動作モードを制御する制御回路は、1組のデジタルオーディオチャネルを選択的に出力するマルチプレクサ12に、制御信号13を出力することができる。
Claims (23)
- 部屋におけるリスナの位置を特定する工程と、
複数のビームパターン行列を収容する記憶装置から、前記リスナの前記特定された位置に対応する、以前に記憶された1組のビームパターン行列を読み出す工程と、
前記読み出されたビームパターン行列に基づいて、1組のビームパターンを生成するために、スピーカアレイを駆動する工程と、
を含み、前記ビームパターンは、(1)前記リスナの左耳で、1本の音声プログラムコンテンツの左のチャネルを増大させ、かつ、右のチャネルを減少させ、(2)前記リスナの右耳で、前記右のチャネルを増大させ、かつ、前記左のチャネルを減少させ、並びに、(3)前記部屋の全ての他の領域で、音声のパワーを減少させることを特徴とする、クロストークキャンセルを実行する方法。 - 前記部屋における前記リスナの前記位置を特定する工程は、顔の検出及び追尾を実行する工程を含むことを特徴とする、請求項1に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- 前記1本の音声プログラムコンテンツが再生され続ける間に、前記部屋における前記リスナの前記位置を反復して特定する工程を更に含むことを特徴とする、請求項1に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- 前記反復した特定に基づいて、前記リスナが、前記部屋の異なる位置へ移動したと判断すると、前記リスナの前記異なる位置に対応する新しい1組のビームパターン行列を読み出す工程を更に含むことを特徴とする、請求項3に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- ビームパターン行列の前記読み出された新しいセットに基づいて、1組のビームパターンを生成するために前記スピーカアレイを駆動する工程を更に含むことを特徴とする、請求項4に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- 各ビームパターン行列は、前記スピーカアレイの各トランスデューサを駆動する周波数に対応する1組のフィルタ値であることを特徴とする、請求項1に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- 前記記憶装置の前記複数のビームパターン行列は、前記スピーカアレイに対する、前記部屋の互いに異なる位置及び可聴周波数に各々対応することを特徴とする、請求項1に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- 前記複数のビームパターン行列は、前記スピーカアレイの製造の間にあらかじめ設定されることを特徴とする、請求項7に記載のクロストークキャンセルを実行する方法。
- リスナの左耳の位置をシミュレートするようにマイクの第1のセットを部屋に配置する工程と、
前記リスナの右耳の位置をシミュレートするようにマイクの第2のセットを前記部屋に配置する工程と、
マイクの前記第1及び前記第2のセットから離れて、マイクの第3のセットを前記部屋に配置する工程と、
左のオーディオチャネル及び右のオーディオチャネルでスピーカアレイを駆動する工程と、
1組のビームパターンを決定する工程であって、(1)マイクの前記第1のセットにおいて、前記左のオーディオチャネルを最大にし、かつ、前記右のオーディオチャネルを最小にし、(2)マイクの前記第2のセットにおいて、前記右のオーディオチャネルを最大にし、かつ、前記左のオーディオチャネルを最小にし、(3)マイクの前記第3のセットによって検知される音声を最小にする、1組のビームパターンを決定する工程と、
特定の周波数に関して、前記スピーカアレイを駆動する1組の実値として前記ビームパターンを表すクロストーク行列を生成する工程と、
を含むことを特徴とする、クロストーク行列を生成するための方法。 - 前記部屋における前記リスナの新しい位置をシミュレートするマイクの前記第1、前記第2及び前記第3のセットを再配置する工程と、
(1)マイクの前記第1のセットにおいて、前記左のオーディオチャネルを増大させ、かつ、前記右のオーディオチャネルを減少させ、(2)マイクの前記第2のセットにおいて、前記右のオーディオチャネルを増大させ、かつ、前記左のオーディオチャネルを減少させ、(3)マイクの前記第3のセットによって検知される音声を減少させる、新しい1組のビームパターンを決定する工程と、
特定の周波数に関して、前記スピーカアレイを駆動する1組の実値として前記ビームパターンを表すクロストーク行列を生成する工程と、
を更に含むことを特徴とする、請求項9に記載のクロストーク行列を生成するための方法。 - 異なる部屋で使用するオーディオ機器に前記クロストーク行列を提供する工程を更に含むことを特徴とする、請求項9に記載のクロストーク行列を生成するための方法。
- 前記1組のビームパターンは、最小二乗法アルゴリズムを用いて決定され、大きな重みは、それぞれ、マイクの前記第1及び前記第2のセットで、前記左右のオーディオチャネルを最大にし、かつ、最小にすることに適用され、より小さな重みは、マイクの前記第3のセットに適用されることを特徴とする、請求項9に記載のクロストーク行列を生成するための方法。
- 前記部屋の伝達関数を決定する工程と、
前記部屋の中を伝搬する前記右のオーディオチャネル及び前記左のオーディオチャネルによって引き起こされる影響を補償するために、前記クロストーク行列の生成の間に、前記伝達関数を利用する工程と、
を更に含むことを特徴とする、請求項9に記載のクロストーク行列を生成するための方法。 - 部屋に位置するリスナの左耳を表すマイクの第1のセットと、
前記リスナの右耳を表すマイクの第2のセットと、
前記リスナが位置する部屋の他の領域を表すマイクの第3のセットと、
スピーカアレイに関する1組のビームパターンを決定するオーディオプロセッサと、
を備え、前記ビームパターンは、マイクの前記第3のセットによって検知される音声を最小にしている間、マイクの前記第1のセットで左のオーディオチャネルを、マイクの前記第2のセットで右のオーディオチャネルを生成し、前記オーディオプロセッサは、前記スピーカアレイを駆動する1組の実値としての前記ビームパターンを表す前記クロストーク行列を生成することを特徴とする、クロストーク行列を生成するためのシステム。 - 前記1組のビームパターンは、最小二乗法アルゴリズムを用いて前記オーディオプロセッサによって決定され、大きな重みが、マイクの前記第1のセットにおいて前記左のオーディオチャネルの、及び、マイクの前記第2のセットにおいて前記右のオーディオチャネルの生成に適用される一方で、より小さな重みが、マイクの前記第3セットに適用されることを特徴とする、請求項14に記載のクロストーク行列を生成するためのシステム。
- 異なる部屋で使用される外部機器に前記クロストーク行列を送信するための送信ユニットを更に備える、ことを特徴とする、請求項15に記載の、クロストーク行列を生成するためのシステム。
- 前記部屋の伝達関数を決定する工程と、
前記部屋の中を伝搬する前記右のオーディオチャネル及び前記左のオーディオチャネルによって引き起こされる影響を補償するために、前記クロストークパターン行列の前記生成の間に前記伝達関数を利用する工程と、
を更に含む、ことを特徴とする、請求項14に記載の方法。 - 命令を記憶する機械可読記憶媒体を備える製造品であって、前記命令は、コンピュータのプロセッサで実行されると、
1つの部屋にいるリスナの位置を特定し、
複数のクロストーク行列を収容する記憶装置から、前記リスナの前記特定された位置に対応する以前に記憶されたクロストーク行列を読み出し、
前記読み出されたクロストーク行列に基づいて、スピーカアレイを駆動して1組のビームパターンを生成し、
前記ビームパターンは、(1)前記リスナの左耳において、1本の音声プログラムコンテンツの左のチャネルを増大させ、かつ、右のチャネルを減少させ、(2)前記リスナの右耳において、前記右のチャネルを増大させ、かつ、前記左のチャネルを減少させ、並びに、(3)前記部屋の全ての他の領域で音声を最小にすることを特徴とする製造品。 - 前記部屋における前記リスナの前記位置は、顔追尾を用いて特定されることを特徴とする、請求項18に記載の製造品。
- 前記リスナの前記位置の特定は、前記1本の音声プログラムコンテンツの継続期間の間に絶えず実行されることを特徴とする、請求項18に記載の製造品。
- 前記リスナの前記部屋の新しい位置への移動を判断すると、前記リスナの前記新しい特定された位置に対応する新しいクロストーク行列を読み出すことを特徴とする、請求項20に記載の製造品。
- 前記読み出された新しいクロストーク行列に基づいて、前記スピーカアレイを駆動して、1組のビームパターンを生成することを更に備えることを特徴とする、請求項21に記載の製造品。
- 前記クロストーク行列は、特定の周波数に関する前記スピーカアレイの各トランスデューサを駆動する1組の複素フィルタ値であることを特徴とする、請求項18に記載の製造品。
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