JP2017531971A - ビームフォーミングフィルタのためのfirフィルタ係数の算出 - Google Patents
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Abstract
Description
しうる。そうすると、方向16およびそのまわりの方向を含んでいる領域が主題となる場合、放射に応じた配列10の方向特性または方向選択性は、特定の方向16における最大だけでなく、他の所望の基準、たとえば、角度放射幅、最大の放射の方向16における特定の周波数応答、あるいは特定の周波数応答さえ満たす。
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Claims (13)
- トランスデューサーアレイ(10)のビームフォーミングフィルタのためのFIRフィルタ係数を算出する装置であって、
前記トランスデューサーアレイ(10)への前記ビームフォーミングフィルタの適用が所望の方向選択性(36;38;70;74)に近似するように、前記ビームフォーミングフィルタのためのターゲット周波数応答(78)を得るために、所望の周波数ラスタのための前記ビームフォーミングフィルタ(141...,14N)の周波数領域フィルタの重みを算出する第1の算出手段(44)と、
前記ビームフォーミングフィルタの周波数応答が前記ターゲット周波数応答に近似するように、前記ビームフォーミングフィルタのための前記FIRフィルタ係数(32)を算出する第2の算出手段(46)と、
を含む、装置。 - 前記第1の算出手段(44)は、前記周波数領域フィルタの重みを結果として得るように、前記アレイの方向選択性の間の偏差に従って、第1の最適化問題を解決することによって算出を実行するように構成され、前記所望の選択方向性(74)は、最小化される、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の算出手段(44)は、前記第1の最適化問題が凸最適化問題であるように、構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記第1の算出手段(44)は、前記ビームフォーミングフィルタのための低周波数領域ターゲット周波数応答を得るために、前記第1の最適化問題を解決することによって比較的低いオーディオ周波数(100)の第1のレンジの範囲内において、および前記所望の方向選択性の関数として、前記アレイのためのグローバル周波数遅延および振幅の重みを算出することによって、比較的高いオーディオ周波数(102)の第2のレンジの範囲内において前記算出を結合し、さらに、その後、グローバル周波数遅延および振幅重みに対応する低い周波数領域ターゲット周波数応答と高い周波数領域ターゲット周波数応答とを結合するように構成される、請求項2または請求項3に記載の装置。
- さらに、前記第1の算出手段(44)によって得られるように、前記ビームフォーミングフィルタの前記ターゲット周波数応答を修正するために前記第1の算出手段(44)と前記第2の算出手段(46)との間を接続するターゲット周波数応答修正手段(48)を含み、その結果、前記ビームフォーミングフィルタの前記周波数応答が前記ターゲット周波数応答修正手段(48)によって修正された形式における前記ターゲット周波数応答に近いように、前記第2の算出手段(46)は、前記ビームフォーミングフィルタのためのFIRフィルタ係数を算出し、前記修正は、
周波数領域平滑化(92)および/または
ビームフォーミングフィルタごとに、線形位相関数部分(88)を取り除くことによって、2π位相ジャンプによって適応される、前記それぞれのビームフォーミングフィルタの前記ターゲット周波数応答の位相応答(86)のレベリング、および前記それぞれのビームフォーミングフィルタのための前記線形位相関数部分の傾斜に対応する遅延を格納すること
を含む、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の装置。 - 前記装置は、さらに、前記それぞれのビームフォーミングフィルタのための前記格納された遅延に対応する時間領域シフトに前記第2の算出手段によって算出されるようにFIRフィルタ係数(32)を得るように構成されるFIRフィルタ係数修正手段(50)を含む、請求項5に記載の装置。
- 前記第2の算出手段(46)は、前記FIRフィルタ係数に対応する前記ビームフォーミングフィルタの前記周波数応答の間の偏向にしたがって、第2の最適化問題を解決することによって前記算出を実行するように構成され、前記ターゲット周波数応答が最小化される、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の装置。
- 前記第2の算出手段(46)は、前記第2の最適化問題が凸最適化問題であるように、構成される、請求項7に記載の装置。
- 前記第2の算出手段(46)は、前記第2の最適化問題が、周波数選択方法における偏差に重み付けするか、または、偏差のための周波数依存の許容度閾値を定義するように構成される、請求項7または請求項8に記載の装置。
- 前記第2の算出手段(46)は、第2の条件として、前記第2の最適化問題が、少なくとも1つの周波数セクションにおいて、前記FIRフィルタ係数に対応する前記ビームフォーミングフィルタの前記周波数応答の前記大きさの制限を含むように構成され、前記偏差は、最小化されない、請求項7ないし請求項9のいずれかに記載の装置。
- 前記FIRフィルタ係数によって定義されるように前記ビームフォーミングフィルタの周波数分解能は、前記ビームフォーミングフィルタの前記周波数領域フィルタの重みが算出される前記周波数ラスタの周波数分解能と異なる、請求項1ないし請求項10のいずれかに記載の装置。
- トランスデューサーアレイ(10)のビームフォーミングフィルタのためのFIRフィルタ係数を算出する方法であって、
前記トランスデューサーアレイ(10)への前記ビームフォーミングフィルタの適用が予期された方向選択性(36;38;70;74)に近似するように、前記ビームフォーミングフィルタのためのターゲット周波数応答(78)を得るために、所望の周波数ラスタのための前記ビームフォーミングフィルタ(141...,14N)の周波数領域フィルタの重みを算出するステップと、
前記ビームフォーミングフィルタの周波数応答が前記ターゲット周波数応答に近似するように、前記ビームフォーミングフィルタのための前記FIRフィルタ係数(32)を算出するステップと、
を含む、方法。 - コンピュータ・プログラムがコンピュータ上で実行されるとき、請求項12に記載の方法を実行するプログラムコードを有する、コンピュータ・プログラム。
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