JP5026495B2 - 音声信号補償を用いるアクティブノイズコントロールのためのシステム - Google Patents
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Description
本発明は、アクティブノイズコントロールに関し、より詳細には、オーディオシステムとの使用のためのアクティブノイズコントロールに関する。
アクティブノイズコントロールは、目的の音と弱め合う干渉をする音波を生成するために使用され得る。弱め合う干渉をする音波は、目的の音と組み合わせるために、ラウドスピーカを介して生成され得る。アクティブノイズコントロールは、例えば音楽のような可聴音波が同様に所望され得る状況において所望され得る。オーディオ/ビジュアルシステムは、音声を生成するために様々なラウドスピーカを含み得る。これらのラウドスピーカは、弱め合う干渉をする音波を生成するために同時に使用され得る。
アクティブノイズコントロール(ANC)システムは、目的空間に存在する望ましくない音と弱め合う干渉をする音波を生成するようにスピーカを駆動するために、アンチノイズ信号を生成し得る。ANCシステムは、望ましくない音を表す入力信号に基づいて、アンチノイズを生成し得る。スピーカはまた、望ましい音声信号を表す音波を生成するように駆動され得る。マイクロホンは、目的空間に存在する音波を受信し得、かつ代表信号を生成し得る。代表信号は、音声補償信号と組み合わされて、所望の音声信号に基づいて音波を表す成分を除去して、誤差信号を生成し得る。音声補償信号は、推定経路フィルタで音声信号をフィルタすることによって生成され得る。誤差信号は、アンチノイズ信号を調節するために、ANCシステムによって受信され得る。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
減音システムであって、該減音システムは、
プロセッサと、
該プロセッサによって実行可能なアクティブノイズコントロールシステムと
を備え、該アクティブノイズコントロールシステムは、
目的空間に存在する音を表す入力信号を受信することと、該入力信号から第1の信号成分を除去して誤差信号を生成することと、該誤差信号に基づいてアンチノイズ信号を生成することとを行うように構成され、該アンチノイズ信号は、該目的空間に存在する望ましくない音と弱め合う干渉をする可聴音を生成するようにラウドスピーカを駆動するように構成されている、減音システム。
上記第1の信号成分は、オーディオシステムによって生成される音声信号を表す、上記項目に記載のシステム。
上記アクティブノイズコントロールシステムは、音声補償信号を第1の入力信号と組み合わせて、上記第1の信号成分を除去するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記音声補償信号は上記音声信号に基づいている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記アクティブノイズコントロールシステムは、推定音声経路フィルタで音声信号にフィルタをかけて、上記音声補償信号を生成するように構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記アクティブノイズコントロールシステムは、上記音声信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記アクティブノイズコントロールシステムは、上記入力信号を第3のサンプリングレートから第4のサンプリングレートへ変換するようにさらに構成されている、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記第4のサンプリングレートは、上記第2のサンプリングレートである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記第2のサンプリングレートは、約4kHzである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記第1のサンプリングレートは、約48kHzである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記第3のサンプリングレートは、約192kHzである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
上記アンチノイズ信号は、第1のサンプリングレートから、該第1のサンプリングレートよりも高い第2のサンプリングレートへ変換される、上記項目のいずれかに記載のシステム。
空間に存在する望ましくない音の音量を低減する方法であって、
該空間に存在する該望ましくない音を表す入力信号を生成することと、
音声信号を表す入力信号の一部分を除去することと、
該一部分が除去された該入力信号に基づいてアンチノイズ信号を生成して、該望ましくない音と弱め合う干渉をする可聴信号を生成するようにラウドスピーカを駆動することと
を包含する、方法。
上記入力信号から上記一部分を除去することは、
音声補償信号を生成することと、
該音声補償信号を該入力信号と組み合わせることと
を包含する、上記項目に記載の方法。
音声補償信号を生成することは、推定音声経路フィルタで上記音声信号にフィルタをかけることをさらに包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。
上記アンチノイズ信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第2のサンプリングレートは、該第1のサンプリングレートよりも高い、上記項目のいずれかに記載の方法。
上記音声補償信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第1のサンプリングレートは、該第2のサンプリングレートよりも高い、上記項目のいずれかに記載の方法。
上記入力信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第1のサンプリングレートは、該第2のサンプリングレートよりも高い、上記項目のいずれかに記載の方法。
メモリデバイスに格納された複数の命令であって、該複数の命令は、プロセッサによって実行されるとき、該プロセッサに、
第1の所定のサンプリングレートで第1の入力信号をサンプリングすることであって、該第1の入力信号は、目的空間における音を表す、ことと、
第1の音声信号を生成するために、該第1の所定のサンプリングレートで音声信号をサンプリングすることと、
第2の音声信号を生成するために、192kHzで該音声信号をサンプリングすることと、
誤差信号を生成するために、該第1の音声信号を該入力信号と組み合わせることと、
該誤差信号のサンプリングレートを192kHzから該第1の所定のサンプリングレートに変換することと、
該誤差信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成することと、
音声出力信号を生成するために、第2の音声信号と該アンチノイズ信号とを組み合わせることと
を行なわせる、複数の命令。
上記項目に記載の複数の命令であって、該複数の命令はさらに、上記プロセッサによって実行されるとき、該プロセッサに、推定音声経路フィルタで上記第1の音声信号にフィルタをかけさせる、複数の命令。
上記項目のいずれかに記載の複数の命令であって、該複数の命令はさらに、上記プロセッサによって実行されるとき、該プロセッサに、上記第1の所定のサンプリングレートで上記アンチノイズをサンプリングさせる、複数の命令。
上記項目のいずれかに記載の複数の命令であって、該複数の命令はさらに、上記プロセッサによって実行されるとき、該プロセッサに、上記第1の所定のサンプリングレートから192kHzへ上記アンチノイズ信号のサンプリングレートを変換させ、該第1の所定のサンプリングレートは、192kHz未満である、複数の命令。
上記項目のいずれかに記載の複数の命令であって、該複数の命令はさらに、上記プロセッサによって実行されるとき、該プロセッサに、
192kHzで上記第1の入力信号をサンプリングすることと、
192kHzから上記第1の所定のサンプリングレートへ入力信号のサンプリングレートを変換することと
を行なわせる、複数の命令。
アクティブノイズコントロールシステムの複数の推定経路フィルタを生成する方法であって、
該アクティブノイズコントロールシステムに存在する第1の物理的経路を選択することと、
該アクティブノイズコントロールシステムに存在する第2の物理的経路を選択することと、
第1の出力信号を生成するために、該第1の物理的経路を介して第1の信号を入力することと、
第2の出力信号を生成するために、該第2の物理的経路を介して該第1の信号を入力することと、
該第1の物理的経路に基づいて第1の伝達関数を生成するために、該第1の信号を該第1の出力信号と比較することと、
該第2の物理的経路に基づいて第2の伝達関数を生成するために、該第1の信号を該第2の出力信号と比較することと、
該第1の伝達関数に基づく第1の推定経路フィルタと、該第2の伝達関数に基づく第2の推定経路フィルタとを生成することと
を包含する、方法。
上記第1の物理的経路は、上記アクティブノイズコントロールシステム内で音声信号によってトラバースされる経路を含む、上記項目に記載の方法。
上記第1の物理的経路は、音声信号を表す可聴信号によってトラバースされる経路をさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
上記第2の物理的経路は、上記アクティブノイズコントロールシステム内でアンチノイズ信号によってトラバースされる経路を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
上記第2の物理的経路は、上記アンチノイズ信号を表す可聴信号によってトラバースされる経路を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
アクティブノイズコントロールシステムは、目的空間における望ましくない音と弱め合う干渉をする音波を生成するようにスピーカを駆動するために、アンチノイズ信号を生成する。スピーカはまた、所望の音声信号を表す音波を生成するように駆動される。音波が目的空間において検出され、代表信号が生成される。代表信号は、所望の音声信号に基づいて音波を表す信号成分を除去するために、音声補償信号と組み合わされ、そして誤差信号を生成する。アクティブノイズコントロールは、誤差信号に基づいてアンチノイズ信号を調節する。アクティブノイズコントロールシステムは、望ましくない音、所望の音声信号、および誤差信号を表す入力信号のサンプリングレートを変換する。アクティブノイズコントロールシステムは、アンチノイズ信号のサンプリングレートを変換する。
102 目的空間
104 望ましくない音
106 音源
107 音響信号
108 マイクロホン
110 アンチノイズ信号
114 音声信号
116 オーディオシステム
120 スピーカ出力
122 マイクロホン入力信号
124 誤差信号
125 アンチノイズ発生器
Claims (24)
- 減音システムであって、該減音システムは、
プロセッサと、
該プロセッサによって実行可能なアクティブノイズコントロールシステムと
を備え、
該アクティブノイズコントロールシステムは、目的空間に存在する音を表す入力信号を受信することと、該入力信号から第1の信号成分を除去して誤差信号を生成することとを行うように構成され、該第1の信号成分は、オーディオシステムによって生成される音声信号を表し、該第1の信号成分は、所定の推定経路フィルタを用いて除去され、該所定の推定経路フィルタは、該目的空間における物理的経路に沿って進行する音波に対する効果をシミュレートするように構成され、
該アクティブノイズコントロールシステムは、望ましくないノイズ信号を受信することと、該推定経路フィルタを用いて該望ましくないノイズ信号にフィルタをかけることと、該誤差信号および該フィルタをかけられた望ましくないノイズ信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成することとを行うようにさらに構成され、
該アンチノイズ信号は、該目的空間に存在する望ましくない音と弱め合う干渉をする可聴音を生成するようにラウドスピーカを駆動するように構成されている、減音システム。 - 前記所定の推定経路フィルタは、前記目的空間における物理的経路に沿って進行する前記音声信号を表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第1の推定経路フィルタと、該目的空間における物理的経路に沿って進行する前記望ましくないノイズを表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第2の物理的経路フィルタとを備え、該第1の物理的経路フィルタと該第2の物理的経路フィルタとは、異なるフィルタである、請求項1に記載のシステム。
- 前記アクティブノイズコントロールシステムは、音声補償信号を前記入力信号と組み合わせて、前記第1の信号成分を除去するようにさらに構成されている、請求項1または請求項2のいずれかに記載のシステム。
- 前記音声補償信号は、前記音声信号に基づいている、請求項3に記載のシステム。
- 前記アクティブノイズコントロールシステムは、前記推定音声経路フィルタを用いて前記音声信号にフィルタをかけて、前記音声補償信号を生成するように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記アクティブノイズコントロールシステムは、前記音声信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換するようにさらに構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記アクティブノイズコントロールシステムは、前記入力信号を第3のサンプリングレートから第4のサンプリングレートへ変換するようにさらに構成されている、請求項6に記載のシステム。
- 前記第4のサンプリングレートは、前記第2のサンプリングレートである、請求項7に記載のシステム。
- 前記第2のサンプリングレートは、約4kHzである、請求項8に記載のシステム。
- 前記第1のサンプリングレートは、約48kHzである、請求項6に記載のシステム。
- 前記第3のサンプリングレートは、約192kHzである、請求項7に記載のシステム。
- 前記アンチノイズ信号は、第1のサンプリングレートから、該第1のサンプリングレートよりも高い第2のサンプリングレートへ変換される、請求項1〜請求項11のいずれかに記載のシステム。
- 空間に存在する望ましくない音の音量を低減する方法であって、
該空間に存在する該望ましくない音を表す入力信号を生成することと、
入力信号の一部分を除去することであって、該入力信号の一部分は、オーディオシステムによって生成される音声信号を表し、該入力信号の一部分は、所定の推定経路フィルタを用いて除去され、該所定の推定経路フィルタは、該目的空間における物理的経路に沿って進行する音波に対する効果をシミュレートするように構成されている、ことと、
望ましくないノイズ信号を受信することと、
該推定経路フィルタを用いて該望ましくないノイズ信号にフィルタをかけることと、
該フィルタをかけられた望ましくないノイズ信号および該一部分が除去された該入力信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成して、該望ましくない音と弱め合う干渉をする可聴信号を生成するようにラウドスピーカを駆動することと
を包含する、方法。 - 前記入力信号から前記一部分を除去することは、
音声補償信号を生成することと、
該音声補償信号を該入力信号と組み合わせることと
を包含する、請求項13に記載の方法。 - 音声補償信号を生成することは、推定音声経路フィルタを用いて前記音声信号にフィルタをかけることをさらに包含する、請求項13または請求項14のいずれかに記載の方法。
- 前記アンチノイズ信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第2のサンプリングレートは、該第1のサンプリングレートよりも高い、請求項13〜請求項15のいずれかに記載の方法。
- 前記音声補償信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第1のサンプリングレートは、該第2のサンプリングレートよりも高い、請求項14に記載の方法。
- 前記入力信号を第1のサンプリングレートから第2のサンプリングレートへ変換することをさらに包含し、該第1のサンプリングレートは、該第2のサンプリングレートよりも高い、請求項13〜請求項17のいずれかに記載の方法。
- 前記所定の推定経路フィルタは、前記目的空間における物理的経路に沿って進行する前記音声信号を表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第1の推定経路フィルタと、該目的空間における物理的経路に沿って進行する前記望ましくないノイズを表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第2の物理的経路フィルタとを備え、該第1の物理的経路フィルタと該第2の物理的経路フィルタとは、異なるフィルタである、請求項13〜請求項18のいずれかに記載の方法。
- メモリデバイスに格納された複数の命令であって、該複数の命令は、プロセッサによって実行されると、
第1の所定のサンプリングレートで入力信号をサンプリングすることであって、該入力信号は、目的空間における音を表す、ことと、
第1の音声信号を生成するために、該第1の所定のサンプリングレートで音声信号をサンプリングすることであって、該音声信号は、オーディオシステムによって生成される、ことと、
第2の音声信号を生成するために、第2の所定のサンプリングレートで該音声信号をサンプリングすることであって、該第2の所定のサンプリングレートは、該第1の所定のサンプリングレートよりも高い、ことと、
所定の推定経路フィルタを用いて、該第1の音声信号にフィルタをかけることであって、該所定の推定経路フィルタは、該目的空間における物理的経路に沿って進行する該音声信号を表す音波に対する効果をシミュレートするように構成されている、ことと、
該第2の所定のサンプリングレートでサンプリングされた望ましくないノイズ信号を受信することと、
該入力信号から第1の信号成分を除去して誤差信号を生成するために、フィルタをかけられた第1の音声信号を該入力信号と組み合わせることであって、該第1の信号成分は、該フィルタをかけられた第1の音声信号を表す、ことと、
該望ましくないノイズ信号のサンプリングレートを該第2の所定のサンプリングレートから該第1の所定のサンプリングレートに変換することと、
該所定の推定経路フィルタを用いて該望ましくないノイズ信号にフィルタをかけることと、
該フィルタをかけられた望ましくないノイズ信号および該誤差信号に基づいて、アンチノイズ信号を生成することであって、該アンチノイズ信号は、該目的空間に存在する望ましくない音と弱め合う干渉をする可聴音を生成するようにラウドスピーカを駆動するように構成されている、ことと、
音声出力信号を生成するために、該第2の音声信号と該アンチノイズ信号とを組み合わせることと
を該プロセッサに行なわせる、複数の命令。 - 前記所定の推定経路フィルタは、前記目的空間における物理的経路に沿って進行する前記音声信号を表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第1の推定経路フィルタと、該目的空間における物理的経路に沿って進行する前記望ましくないノイズを表す音波に対する効果をシミュレートするように構成された第2の物理的経路フィルタとを備え、該第1の物理的経路フィルタと該第2の物理的経路フィルタとは、異なるフィルタである、請求項20に記載の複数の命令。
- 前記プロセッサによって実行されると、前記第1の所定のサンプリングレートで前記アンチノイズ信号をサンプリングすることを該プロセッサにさらに行わせる、請求項20または請求項21のいずれかに記載の複数の命令。
- 前記プロセッサによって実行されると、前記アンチノイズ信号のサンプリングレートを前記第1の所定のサンプリングレートから前記第2の所定のサンプリングレートへ変換することを該プロセッサにさらに行わせる、請求項22に記載の複数の命令。
- 前記第2の所定のサンプリングレートは、192kHzであり、前記複数の命令は、前記プロセッサによって実行されると、
192kHzで前記第1の入力信号をサンプリングすることと、
前記入力信号のサンプリングレートを192kHzから前記第1の所定のサンプリングレートへ変換することと
を該プロセッサにさらに行なわせる、請求項20または請求項21のいずれかに記載の複数の命令。
Applications Claiming Priority (2)
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