JP5680789B2 - 改善されたオーディオのための統合されたサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ｐｂｅ） - Google Patents

改善されたオーディオのための統合されたサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ｐｂｅ） Download PDF

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Description

第３５巻Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９の下の優先権主張
本特許出願は、２０１１年４月８日に出願された、この出願の譲受人に譲渡され、ここでの引用によりここに明確に組み込まれている、仮出願番号第６１／４７３，５３１号の優先権を主張する。
本開示は、一般的にオーディオ・システムに関し、より詳細には、オーディオ・システムの低周波数パフォーマンスを改善することに関する。
イヤホンおよびハンドセットに一般的に使用される、低周波数（例えば、＜８００Ｈｚ）において相対的に良好でないパフォーマンスを有する、オーディオスピーカーの種類が存在する。そのようなスピーカーのパフォーマンスを改善するために、サイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ：psychoacoustic bass enhancement）が使用されてきた。ある特定のＰＢＥ技法が周知であり、一般的に、これらの方法は、低周波数成分の代わりに中間周波数高調波（mid-frequency harmonics）を発生させるために、レジデュー・ピッチ理論（residue pitch theory）に基づいている。これらの高調波は、リスナーによって聴かれた場合、レジデュー・ピッチ現象（residue pitch phenomenon）を引き起こし、それは、ミッシング低周波数成分（missing low-frequency components）が存在するという錯覚を生み出す。したがって、ＰＢＥにより、リスナーは、スピーカーが再生可能な周波数レベルよりも低いために実際には再生されない低周波数成分を知覚する。この聴覚の錯覚は、人間の聴覚系の性質ゆえに働く。
知覚される低音域の再生および低周波数ノイズの減衰を改善するために、ヘッドセットにおいてＰＢＥ技法をアクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ：active noise cancellation）と組み合わせることが知られている。この組み合わせの例が、「アクティブ・ノイズ制御ヘッドセットにおけるバーチャル低音域再生の統合（“Integration of Virtual Bass Reproduction in Active Noise Control Headsets”）」（Woon-Seng Gan; Kuo, S.M., Signal Processing, 2004. Proceedings. ICSP ‘04.）という記事において説明されている。ＡＮＣは、抑制されるターゲット・ノイズと振幅は等しいが、位相が１８０°ずれた音響波の生成により、ノイズの抑制を実行する技法である。ＡＮＣはしばしば、近端（near-end）ノイズ除去の用途のために使用される。発生させたこのアンチノイズは、弱め合う干渉（destructive interference）によって背景ノイズを除去する。
一般的に、周知のＡＮＣ技法を使用して、ヘッドセットスピーカーのような小さなスピーカーを用いてＡＮＣを実行することには問題が多い。というのは、ＡＮＣは典型的に、イヤホンヘッドセットおよびモバイルハンドセットとともに使用することができない、良好な低周波数レスポンスを有する大きなオーディオスピーカーに依拠するからである。ＡＮＣのパフォーマンスは、音響コンポーネント、特にスピーカーの低周波数レスポンス特性によって大きく影響を受ける。いくつかの周知のハンドセットスピーカーは、スピーカーのサイズ制限により、十分な低周波数レスポンスに欠ける。これは、ＡＮＣを使用する場合に、次善の近端ノイズ除去という結果をもたらす。さらに、ヘッドセットスピーカーにおいてＰＢＥとＡＮＣとを組み合わせる周知の技法、例えばWoon-Seng Gan et al.において説明されたようなものは、ＰＢＥ方法およびＡＮＣ方法の動作を完全に統合するものではなく、それもまた次善のパフォーマンスを結果としてもたらし得る。例えば、Woon-Seng Ganにおいて開示されたシステムでは、ＡＮＣ処理からのフィードバックが、全体のシステム・パフォーマンスを最適化するように、ＰＢＥ処理に対し提供されない。
ここに開示される技法は、オーディオ再生システムにＰＢＥを効果的に統合するための、先の試みの限界の多くを克服するものである。これらの技法の態様によると、改善された装置は、アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールと、ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、バーチャル低音域を含み得るＰＢＥ信号を生成するように構成されたサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）モジュールとを含む。
別の態様によると、装置は、オーディオ信号を受信するための手段と、ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、オーディオ信号にＰＢＥを実行するための手段とを含む。
別の態様によると、１つ以上のプロセッサによって実行可能な命令のセットが組み込まれたコンピュータ可読媒体は、オーディオ信号を受信するためのプログラミングコードと、ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、オーディオ信号にＰＢＥを実行するためのプログラミングコードとを含む。
さらなる態様によると、オーディオ信号を処理する方法は、オーディオ信号を受信することと、ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、オーディオ信号にＰＢＥを実行することとを含む。
他の態様、特徴、および利点が、以下の図および詳細な説明の検討により、当業者に明らかであり、または明らかになるだろう。そのような追加の特徴、態様、および利点はすべて、この説明の中に含まれ、添付の特許請求の範囲により保護されることが意図される。
図面は単なる例示目的である、ということが理解されるべきである。さらに、図中のコンポーネントは、必ずしも等倍であるわけではなく、代わりに、ここに説明される技法およびデバイスの原理を示すために強調が付加されている。図面において、異なる図面全体を通して、同じ参照番号は、対応するパーツを指す。
図1は、ＰＢＥおよびＡＮＣ処理を統合する例示的なオーディオ・システムを示すブロック図である。 図２は、ＰＢＥおよびＡＮＣ処理を統合する例示的なマルチスピーカー・オーディオ・システムを示すブロック図である。 図３は、図１〜２において示されるＰＢＥモジュールのある特定の詳細を示すブロック図である。 図４は、ＰＢＥ、オーディオ後処理、およびＡＮＣ処理を統合する例示的なオーディオ・システムを示すブロック図である。 図５は、図４のシステムを動作させる例示的な方法を示すフローチャートである。 図６は、ＡＮＣ、オーディオ後処理、ＰＢＥ、およびＲＶＥを統合する例示的なオーディオ・システムを示すブロック図である。 図７は、ＰＢＥパラメータを決定する例示的な方法を示すフローチャートである。 図８は、統合されたＰＢＥを有する例示的なオーディオ・システムの、ある特定のハードウェア・コンポーネントおよびソフトウェア・コンポーネントを示すブロック図である。 図９は、統合されたＰＢＥを有する第２の例示的なオーディオ・システムの、ある特定のハードウェア・コンポーネントおよびソフトウェア・コンポーネントを示すブロック図である。
詳細な説明
図面を参照して組み込む以下の詳細な説明は、１つ以上の特定の実施形態を説明し、例示する。これらの実施形態は、限定のためでなく例示および教示のためだけに提供され、当業者に特許請求の内容を実現することを可能にさせるために、十分詳細に示され、説明される。したがって、簡潔さのために、説明は、当業者に周知のある特定の情報を省略し得る。
「例示的」という用語は、本開示全体を通して、「例、事例、または実例としての役割を果たす」という意味で使用される。「例示的」なものとしてここに説明されるものはいずれも、必ずしも他のアプローチまたは特徴よりも好ましい、または利点を有するものと解釈されるべきではない。その文脈によって明示的に限定されない限り、「信号」という用語は、ここにおいて、ワイヤ、バス、または他の伝送媒体で表現される記憶場所（または、記憶場所のセット）の状態を含む、その通常の意味のいずれかを示すために使用される。
ここに説明される技法は、改善されたオーディオパフォーマンスを達成するために、アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ、アクティブ・ノイズ・リダクション（active noise reduction）とも呼ばれる）、サイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）、オーディオ処理、および／または受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ：receive voice enhancement）のオーディオモジュール間で、各モジュールのパラメータおよびチューニング・フレキシビリティを活用して、方法および制御設計を統合する。
これらの技法により、ＰＢＥは、ＡＮＣおよび／またはＲＶＥのために必要とされる入力オーディオのリアル低音域コンテンツの一部を、バーチャル低音域に変換するので、さほど理想的でないスピーカーの物理的な負担は軽減され、スピーカーの飽和／歪みが低減される。さらには、ＡＮＣモジュール、ＰＢＥモジュール、ＲＶＥモジュール、および／またはオーディオ後処理モジュール間のチューニング・パラメータがともにリンクすることができるので、ＰＢＥは、ＡＮＣおよびＲＶＥ処理のパフォーマンスを向上させるために利用可能であり、各処理のチューニング・パラメータは、異なるオーディオ信号コンテンツに従って、リアルタイムで更新されることができる。
一般的に、低周波数オーディオを適切に再生することが困難であり得るシステムでは、ＰＢＥが、知覚される低周波数パフォーマンスを改善するために統合されることができる。ＰＢＥの統合は、オーディオスピーカーが低周波音を物理的に十分に再生するには限られた能力を有する任意の状況に、拡張されることができる。この統合は、改善された、他のオーディオ処理アルゴリズムのパフォーマンスおよび全体のシステム・パフォーマンスを結果としてもたらし得る。ＰＢＥは、そのチューニング・パラメータが、他のオーディオ処理方法のチューニング・パラメータとリンクするか、または他のオーディオ処理出力信号および／またはシステム・パフォーマンスがＰＢＥモジュール／処理にフィードバックされた場合に、それらにしたがって再チューニングされて、適用され得る。
図１は、サイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）モジュール１４とアクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュール１２とを統合する、例示的なオーディオ・システム１０を示すブロック図である。システム１０はまた、少なくとも１つの基準マイクロフォン２０、音声入力といった近端オーディオ・エネルギーを受信するための１つ以上のマイクロフォン、デジタル・オーディオ・ストリーム・ソース２２、コンバイナ１６、および少なくとも１つのスピーカー１８を含む。システム１０は、コンピュータ、ゲーム機器、ステレオシステム、またはセルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistant）、スマートフォン、ヘッドセット、ＭＰ３プレイヤー等といったハンドヘルドデバイスを含む、任意の適切なオーディオ出力システムの中に含まれることができる。ここにおいて説明される、ＡＮＣモジュール１２、ＰＢＥモジュール１４、およびコンバイナ１６の主要な機能は、デジタル処理ドメイン、アナログドメイン、またはアナログおよびデジタル電子コンポーネントの任意の適切な組み合わせにおいて実現されることができる。
システム１０の動作中、ＰＢＥモジュール１４は、デジタル・オーディオ・ストリーム２２を表す入力オーディオ信号に対し再生中にＰＢＥを選択的に適用して、ＡＮＣモジュール１２によって生成された、加えられたＡＮＣアンチノイズ低音域コンテンツによる低音域の強調を軽減する。ＡＮＣモジュール１２がアクティブにされた場合、スピーカー１８は、１８０°位相がずれたアンチノイズを再生することによって、周囲ノイズを除去する。アンチノイズは一般的に、オーディオ信号の低周波数レンジ内にある。このアンチノイズ低音域成分は、最終的にスピーカー１８を通じて再生される、デジタル・オーディオ・ストリーム２２におけるいかなる音楽、音声、または他のオーディオコンテンツ上にも加えられる。基準マイクロフォン２０によって検出された周囲ノイズが、例えば、飛行機のノイズのような著しい低周波数を有する場合、ＡＮＣモジュール１２からのアンチノイズ信号は、例えば、ドラムキックおよびダブルベースの音のようなデジタル・オーディオ・ストリーム２２におけるオーディオ信号の低周波数とともに結合され、この結合は、容易にスピーカー１８を飽和させ、歪みを引き起こす。この状況において、歪みを低減するために、ＰＢＥモジュール１４は、高調波を再生することによって、デジタル・オーディオ・ストリーム２２の低音域成分をより高い周波数領域へとシフトさせ、低周波数のＡＮＣ信号を働かせるために、より大きな低音域ヘッドルームを残すことができる。
入力として、ＡＮＣモジュール１２は、マイクロフォン２０〜２１から信号を受信し、それに応答して、ＡＮＣ信号を出力し、それは、コンバイナ１６によって受信される。ＡＮＣ信号は、ＡＮＣモジュール１２が発生させたアンチノイズ信号（波形）を表す。ＡＮＣモジュール１２はまた、制御入力として、ＰＢＥモジュール１４から制御信号を受信することができる。
ＡＮＣ出力信号はまた、システム１０の動作中にＰＢＥパラメータを制御および調節するために、ＰＢＥモジュール１４に供給されることができる。パラメータの調節は、リアルタイムで行われ得る。ＡＮＣ出力信号に加え、ＡＮＣモジュール１２からの他の信号が、制御を目的として、ＰＢＥモジュール１４に供給されることができる。ＡＮＣモジュール１２からのこれらの信号は、ＰＢＥモジュール１４が、ＰＢＥパラメータを調節することができるように、ＡＮＣモジュール１２のステータスをＰＢＥモジュール１４に提供することができる。ＡＮＣモジュール１２のステータスは、ＡＮＣモジュール１２のオン／オフ状態、ＡＮＣ出力信号のエネルギーレベル、ＡＮＣ出力信号のスペクトルコンテンツ、等を含むことができる。加えて／代わりに、例えばＩＩＲフィルタ係数といったフィルタ係数のようなＡＮＣ係数が、制御を目的として、ＰＢＥモジュール１４に供給されることができる。
ＡＮＣモジュール１２は選択的に、周囲ノイズのレベルに依存して、自身をアクティブにすることができ、または外部の制御によってアクティブにされることができる。ＡＮＣモジュール１２は、「アンチ位相」または「アンチノイズ」波形とも呼ばれる、ノイズ波形の逆の形態である波形（例えば、同一のエネルギーレベルで、逆の位相、すなわち１８０°ずれた位相を有する）を発生させることによって、周囲の音響ノイズをアクティブに低減させるように構成される。ＡＮＣモジュール１２は一般的に、マイクロフォン２０〜２１のような１つ以上のマイクロフォンを使用して、周囲ノイズのレベルを表す外部ノイズ基準信号をピックアップし、ノイズ基準信号からアンチノイズ波形を発生させ、システム１０がその後、スピーカー１８のような１つ以上のラウドスピーカーによってアンチノイズ波形を再生する。このアンチノイズ波形は、リスナーの耳に到達するノイズのレベルを低減させるために、元の周囲ノイズの波形に対し、弱め合うように干渉する。
適切なＡＮＣ方法が、当業者に知られている。ＡＮＣモジュール１２は、ここに説明されるその機能を達成するために、これらのＡＮＣ方法のうちの１つ以上を実現することができる。
ＡＮＣのパフォーマンスは、音響変換器、例えばスピーカー、特にスピーカーの低周波数レスポンス特性に大きく影響を受ける。一般的に使用されるハンドセットスピーカーはしばしば、スピーカーのサイズ制限により、十分な低周波数レスポンスに欠ける。これは、次善の近端ＡＮＣを結果としてもたらす。既存のソリューションは典型的に、所望のノイズ除去パフォーマンスを達成するために、良好な低周波数特性を有する、大きくて高価なスピーカーの使用を必要とする。
ＡＮＣモジュール１２は、システム１０の動作中、理想的なフルレンジのスピーカーを用いて較正されることができ、そのチューニングを、変えずに保持することができる。
ハイパスフィルタ（示されていない）が、ＡＮＣモジュール１２のＡＮＣ出力信号をフィルタリングするために、ＡＮＣモジュール１２とコンバイナ１６との間に含まれることができる。
ＰＢＥモジュール１４は、リスナーに対する向上した低音域感覚をサイコアコースティックに達成するために、バーチャルの「ミッシング・ファンダメンタル周波数」を、そのより高い高調波によって、選択的に合成する。本明細書では、ＰＢＥモジュール１４の例示的な実現の詳細が、図３に関連して以下説明される。ＰＢＥモジュール１４は、デジタル・オーディオ・ストリーム２２からオーディオ信号を受信し、それに応答して、コンバイナ１６へＰＢＥ信号を出力する。ＰＢＥモジュール１４がアクティブな場合、ＰＢＥ信号は、サイコアコースティックに向上したオーディオ信号を表す。ＰＢＥモジュール１４がアクティブでない場合、ＰＢＥ信号は、デジタル・オーディオ・ストリーム２２からの入力オーディオ信号を表す。
ＰＢＥモジュール１４は、オーディオ後処理モジュールであるが、その機能は、単なる従来の低音域ブースト（bass boost）の機能ではない。一般的に、ＡＮＣモジュール１２がシステム１０において使用可能にされた場合、デジタル・オーディオ・ストリーム２２からのオーディオ信号におけるリアル低音域周波数コンテンツは、スピーカー１８の非線形歪みを含む歪みを低減させるために、ＰＢＥが発生させた高調波に置き換えられる。スピーカー１８は、理想的でない周波数レスポンス（すなわち、良好でない低周波数レスポンス）を有し得る。ＰＢＥモジュール１４は、プログラム可能なパラメータを使用することができる。上述されたように、これらのパラメータは、ＡＮＣモジュールのステータスの関数であることができ、それは、ＡＮＣ出力信号および／またはＡＮＣモジュール１２からの他の制御信号から決定されることができる。例えば、ＡＮＣモジュール信号（単数または複数）に基づいて調節され得るＰＢＥパラメータは、ＰＢＥモジュール・クロスオーバーカットオフ周波数である。このパラメータは、ＡＮＣモジュール１２がオンにされている間、より少ないリアル低音域コンテンツがスピーカー１８に送られ、代わりに、より多くのバーチャル低音域がＰＢＥモジュール１４によって発生させられ、スピーカー１８に送られるように、変えられることができる。
デジタル・オーディオ・ストリーム２２は、ＰＣＭ、ＷＡＶ、ＭＰ３、ＭＰＥＧ、等を含むがそれらに限定されない、任意の適切な形式における、デジタル化されたオーディオである。このデジタル化されたオーディオは、音楽、音声、ノイズ、それらの組み合わせ、等といった、任意のタイプのオーディオコンテンツを含むことができる。デジタル化されたオーディオは、システム１０において記憶されることができ、および／またはリモートサーバまたはユーザマイクロフォンのような外部のソースから受信されることができる。
コンバイナ１６は、ＰＢＥモジュール１４からのＰＢＥ信号を、ＡＮＣ出力信号（一般的に低周波数オーディオ信号である）とミックスする。コンバイナ１６は、デジタルＡＮＣ出力信号およびデジタルＰＢＥ出力信号をともに加えるためのデジタル加算回路を含み得る。アナログ・オーディオ・ミキサといった代替のミキサが、図１のシステム１０を含む、ここに開示されたシステムの他の構成において使用されることができる。
スピーカー１８は、携帯電話、ＰＤＡ、等といったハンドヘルドデバイスにおいて使用されるもののような相対的に小さなスピーカーを含む、電気信号から音を再生するための任意の適切なオーディオ変換器である。図面を簡潔にするために図１には示されていないが、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ：digital-to-analog converter）、および増幅器、フィルタ、等といった他のアナログオーディオ処理回路が、コンバイナ１６とスピーカー１８との間のオーディオ信号経路に含まれることができる。
図１のシステム１０を含む、ここに説明されるシステムの例示的な動作シナリオにおいて、周囲ノイズの低周波数に著しい広帯域ランブル（rumble）が存在する場合、ＰＢＥモジュール１４（または制御モジュール）は、より多くのスペクトルがＡＮＣ出力信号のための低音域周波数において利用可能なまま残されるように、ＰＢＥモジュール１４の低音域カットオフ周波数をより高い周波数に調節することができる。
図１のシステム１０を含む、ここに説明されるシステムの別の例示的な動作シナリオにおいて、デジタル・オーディオ・ストリームのオーディオ信号中に低周波数エネルギーがそれほど多く存在しない場合、ＡＮＣモジュール１２からのアンチノイズ波形が、入力オーディオ信号中のそれほど多くの低音域エネルギー上に加えられていないので、ＰＢＥモジュール１４は、オフにされることができ、ＰＢＥ信号は、いかなるＰＢＥ変更もない入力オーディオ信号のみを表す。
図１のシステム１０を含む、ここに説明されるシステムの別の例示的な動作シナリオにおいて、デジタル・オーディオ・ストリーム２２からの入力オーディオ信号中に非常に多くの低音域周波数エネルギーが存在するが、周囲ノイズにおける低周波数が相対的に静かである場合、ＡＮＣモジュール１２からのアンチノイズ信号によって加えられる低周波数中の追加のエネルギーがそれほど多く存在しないので、ＰＢＥモジュール１４は、より少ないバーチャル低音域、すなわち低減されたＰＢＥを生み出すように調節されることができる。
ここに開示されるシステムの動作は、上述された先の例示的なシナリオに限定されるものではない。他の動作シナリオおよび構成が可能である。
図２は、ＰＢＥモジュール１４とＡＮＣモジュール１２とを統合する例示的なマルチ・スピーカー・オーディオ・システム２５を示すブロック図である。システム２５はまた、クロスオーバー・モジュール２３、および複数のスピーカー２２ａ〜ｃを含む。ここにおいて開示される技法およびシステムはまた、図２に示されるように、複数のスピーカーのクロスオーバー・モジュール２３がＡＮＣ出力およびＰＢＥ出力の加算ノード（コンバイナ１６）の後に配置される場合、図２に示されるように、複数のスピーカーと協働する。
クロスオーバー・モジュール２３は、従来のオーディオ・クロスオーバー機能、すなわち、出力オーディオ信号、このケースではコンバイナ１６からの出力を、異なる周波数帯域に分離すること、を実行することができるので、各周波数帯域は、それぞれのスピーカー２２ａ〜ｃにおいて再生されることができる。クロスオーバー・モジュール２３は、この機能を達成するために、バンドパスフィルタといった１つ以上のオーディオフィルタを含むことができる。各スピーカー２２ａ〜ｃは、それが再生することになっている出力周波数帯域に適したパフォーマンス特性を有するように特に選択されることができ、例えば、ウーファスピーカーはクロスオーバー・モジュール２３からの低周波数出力を受信することができ、ミッドレンジスピーカーは中間周波数出力を受信することができ、ツイータースピーカーは高周波数出力を受信することができる。スピーカー２２ａ〜ｃの、他の配列および周波数レスポンスが可能である。
クロスオーバー・モジュール２３は、アナログドメインまたはデジタルドメインのいずれかにおいて実現されることができる。
スピーカー２２ａ〜ｃは、携帯電話、ＰＤＡ、等といったハンドヘルドデバイスにおいて使用されるもののような、相対的に小さなスピーカーを含むが、それらに限定されない、電気信号から音を再生するための任意の適切なオーディオ変換器である。図２には示されていないが、ＤＡＣ、および／または増幅器、フィルタ、等といった他のアナログオーディオ処理回路が、コンバイナ１６からスピーカー２２ａ〜ｃへのオーディオ信号経路に含まれることができる。クロスオーバー・モジュール２３がデジタルコンポーネントとして実現される場合、ＤＡＣおよびアナログオーディオ回路が、クロスオーバー・モジュール２３とスピーカー２２ａ〜ｃとの間のオーディオ経路に配置されることができ、そうでなければ、ＤＡＣが、コンバイナ出力とクロスオーバー・モジュール入力との間のオーディオ経路に配置されることができ、アナログオーディオ回路が、クロスオーバー・モジュール２３の前または後のいずれかのオーディオ経路に配置されることができる。
他の図面には示されていないが、クロスオーバー・モジュール２３および複数のスピーカー２２ａ〜ｃは、代替の構成として、本明細書に開示された他のシステムに含まれることができる。
図３は、図１〜２に示されるＰＢＥモジュール１４のある特定の詳細を示したブロック図である。ＰＢＥモジュール１４は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）５２およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）５４を含むクロスオーバー・フィルタ５０、遅延６２、高調波発生モジュール５６、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ：band pass filter）５８、ゲインおよびダイナミクス（Ｇ＆Ｄ）モジュール６０、およびコンバイナ６４を含む。
クロスオーバー・フィルタ５０は、入力オーディオ信号を、２つの処理経路、高周波数経路５１、および低周波数経路５３に分離する。高周波数経路５１はＨＰＦ５２の結果もたらされ、低周波数経路５３はＬＰＦ５４の結果もたらされる。
図３に示されるように、オーディオ入力の低音域コンテンツは、ＬＰＦ５４により抽出される。ＬＰＦ５４からの低音域コンテンツ信号出力に基づいて、その高調波が、高調波発生モジュール５６によって発生させられることができ、低音域を「バーチャル」にする。
高調波発生モジュール５６は、ＬＰＦ５４の出力を使用して、高調波を発生させる。発生させられた高調波は、リスナーによって知覚された場合、「レジデュー・ピッチ」効果、または「ミッシング・ファンダメンタル」効果を生み出す。これらの高調波は、知覚されるピッチが元の低周波信号と同一であるように、発生させられる。
モジュール５６によって用いられる高調波発生方法は、非線形処理、または周波数トラッキング方法を含み得る。
非線形処理は、周波数トラッキングアルゴリズムよりも設計および実現するのがより平易であるが、副次的結果として歪みを含み得る。適切な非線形処理技法が当該技術において知られており、全波整流（full-wave rectification）、半波整流（half-wave rectification）、積分、クリッパー、等を含む。
利用可能な周波数トラッキング方法は、より複雑であるが、モジュール５６によって発生させられる厳密な高調波に対する、より一層の制御を提供する。周波数トラッキング方法は、当該技術において知られているように、異なる形態を取ることができる。ＰＢＥに適用された場合、周波数トラッキング方法は、デジタル化されたオーディオの各フレームにおけるＬＰＦ５４からのオーディオ信号出力の、低音域成分中の主要な周波数（トーン）成分をトラッキングし、低音域成分のスペクトルに従って、その方法は、トーン成分自体と置き換わる高調波を合成する。
高調波発生モジュール５６からの高調波出力は、ＢＰＦ５８によってバンドパスフィルタリングされ、それは、高調波発生における非線形動作の結果生じる低周波数相互変調成分を、フィルタリングする。ＢＰＦ５８はまた、歪みを導入し得る高次高調波を減衰させることができる。ＢＰＦ５８の出力は、その後、Ｇ＆Ｄモジュール６０に供給され、それは、ゲインおよびオーディオ・ダイナミック・レンジ制御処理を、フィルタリングされた高調波に適用する。
Ｇ＆Ｄモジュール６０は、元の低周波数成分と、発生させられた高調波との間で、ラウドネス・マッチングを実行して、同一のラウドネス・ダイナミックを与えることができる。高調波のレベルは、音圧レベル（ＳＰＬ：sound pressure level）に従い、圧縮または拡張され得る。全体的に、バーチャル低音域のゲインは、非バーチャル低音域および非低音域の成分と比較して、調節可能であり得る。平滑化する機能（smoothing function）がまた、「クリック」音がＰＢＥモジュール１４の出力において生じるのを防ぐように、ゲインにおけるいかなる急激な変化も平滑化する（smooth out）ために使用されることができる。
発生させられたバーチャル低音域のダイナミック・レンジはまた、Ｇ＆Ｄモジュール６０によって調節されることができる。Ｇ＆Ｄモジュール６０は、大音量の低音域の音を達成するために、補償ゲインにより、高調波発生モジュール５６のバーチャル低音域出力を、大幅に圧縮することができる。Ｇ＆Ｄモジュール６０はまた、ＬＰＦ５４からの元の低音域成分出力のレベルエンベロープをモニタリングすることができ、発生させられたバーチャル低音域のエンベロープを、それとマッチさせるか、または部分的にマッチさせるように試みる。Ｇ＆Ｄモジュール６０はまた、バーチャル低音域信号をフィルタリングすることができる。高調波発生モジュール５６の非線形処理から発生させられた高調波のフラットなスペクトルは、いくつかの例において、非常に耳障りで不自然に聞こえ得る。そのようなケースにおいて、Ｇ＆Ｄモジュール６０は、より高い周波数をフィルタリングすることができ、相対的により低い周波数をただ保存するのみである。これは、バーチャル低周波数感覚を維持しながら、バーチャル低音域の不自然な音を最小限にすることができる。Ｇ＆Ｄモジュール６０の、上述のフィルタリング、ゲイン、および他のダイナミック・パラメータの全ては、ここに開示されるシステムおよび方法の、ある特定の応用例のために、チューニングされ、調節されることができる。
ゲインおよびダイナミクス・モジュール６０の出力は、その後、ＰＢＥモジュール出力を生成するために、高周波数経路５１からの入力オーディオ信号の、処理された非低音域成分と結合させられる。結合することは、コンバイナ６４によって実行される。
ＨＰＦ５２は、入力オーディオ信号の非低音域成分を抽出する。低音域成分の追加の処理はより多くの時間を必要とするため、ＨＰＦ５２からの非低音域成分出力は、コンバイナ６４において、処理された低音域成分と再結合され、その後、モジュール１４によって出力される前に、遅延６２によって遅延させられる。適切な時間遅延が、高周波数経路および低周波数経路５１、５３を時間的にアラインメントさせるために、遅延６２によって提供される。
一般的に、ＰＢＥモジュール１４の以下のパラメータが、チューニング可能である。
１．低音域カットオフ周波数：これは、それを下回ると入力オーディオ信号コンテンツが、低音域として扱われ、したがってＰＢＥモジュール１４の低周波数経路５３によって処理される周波数であり、それは、低音域成分をより高い高調波と、部分的または全体的に置き換える。低音域カットオフ周波数は、クロスオーバー・フィルタ５０のＬＰＦ５４およびＨＰＦ５２のＬＰＦおよびＨＰＦカットオフ周波数の両方をそれぞれ設定し、またＢＰＦ５８のバンドパス周波数ウィンドウを設定する。
２．クロスオーバー・フィルタ・オーダー：低音域コンテンツと、より高い周波数成分とを分離する、ＬＰＦ５４およびＨＰＦ５２のロールオフがどれだけシャープであるかを決定する。原理では、フィルタのロールオフがよりシャープであるほど、より良い。しかし、より低いオーダーのフィルタのほうは、一般的に実現するのがより容易である。このパラメータによって影響を受けるＰＢＥモジュール１４のコンポーネントは、ＨＰＦ５２、ＬＰＦ５４、ＢＰＦ５８である。
３．高調波制御パラメータ：これらのパラメータは、高調波発生モジュール５６およびＧ＆Ｄモジュール６０の設定を制御する。パラメータは、発生させられた高調波の数、および／または発生させられた高調波のエンベロープの形状を含むことができる。パラメータはまた、バーチャル低音域の構成における、偶数／奇数の高調波の相対的な数を設定することができる。
４．オーディオ・ダイナミクス・パラメータ：これらのパラメータは、主として、Ｇ＆Ｄモジュール６０の動作に影響を及ぼす。パラメータは、ダイナミックな振る舞いを制御する。オーディオ・ダイナミクス・パラメータは、低周波数経路５３、または高周波数経路５１のいずれかについてのものであり得る。パラメータは、任意のボリュームおよびラウドネス・マッチング設定を含むことができ、しきい値、比、アタック／リリース時間、メイクアップ・ゲイン等といった、リミタ／コンプレッサ／エキスパンダの設定も含むことができる。これらのダイナミック・レンジ制御（ＤＲＣ：dynamic range control）パラメータは、オーディオ信号の、ラウドネスおよびダイナミックなレンジの振る舞いを形成する。
５．非低音域コンテンツ遅延：このパラメータは、低周波数経路５３を伝わるバーチャル低音域の発生によって引き起こされる処理遅延にマッチさせるために、高周波数経路５１を伝わる非低音域コンテンツの一定の遅延を設定する。このパラメータに影響を受けるＰＢＥコンポーネントは、遅延６２である。
ＰＢＥモジュール１４およびそのコンポーネントは、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）といったプロセッサにおいて実行されるソフトウェアを使用して、デジタルドメインにおいて実現され得る。あるいは、ＰＢＥモジュール１４は、実現に依存して、部分的または全体的にアナログであり得るので、これらのパラメータにおけるデジタル／アナログの選択は、ＰＢＥモジュール１４の実現に依存する。上記に開示されたもの以外の他のＰＢＥシステムのパラメータもまた、ダイナミックにチューニングされることができる。
前述のＰＢＥパラメータは、オーディオ・システムに含まれる、例えばＡＮＣモジュール、ＲＶＥモジュール、オーディオ後処理モジュール等の、他のオーディオ処理コンポーネントの、構成、ステータス、および／または動作状況に基づいて、動作中、リアルタイムで調節され、またはチューニングされることができる。これらのパラメータは、オーディオ・システムに含まれるコントローラによって、記憶および設定されたデジタル値であることができる。
コンバイナ６４は、低周波数経路５３からの信号と、高周波数経路５１からの信号とをミックスする。コンバイナ６４は、遅延６２からのデジタルオーディオ出力と、Ｇ＆Ｄモジュール６０からのデジタルオーディオ出力とを、共に加えるための、デジタル加算回路を含み得る。アナログ・オーディオ・ミキサといった代わりのミキサが、ＰＢＥモジュール１４の他の構成において使用され得る。
追加の、オプションのＧ＆Ｄモジュールが、高周波数経路５１において、遅延６２の後、およびコンバイナ６４の前に、含まれることができる。
図４は、ＰＢＥモジュール１０４と、オーディオ後処理モジュール１１０と、ＡＮＣモジュール１０２とを統合する、例示的なオーディオ・システム１００を示すブロック図である。システム１００はまた、基準マイクロフォン２０、近端マイクロフォン２１、デジタル・オーディオ・ストリーム２２、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６、オプションのハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１１２、コンバイナ１６、および少なくとも１つのスピーカー１８を含む。スピーカー・パラメータ１０８がまた、あらかじめ定義されたデジタルデータフィールドとして、システム１００に記憶または提供され得る。スピーカー・パラメータ１０８は、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６へ利用可能にされる。スピーカー・パラメータ１０８は、周波数レスポンスプロファイル、感度、最大ＳＰＬ、定格電力、駆動特性（drive characteristics）等といった、スピーカー１８のスピーカー仕様およびプロファイルを含み得る。
ＡＮＣモジュール１０２は、図１〜２に関連して説明されたＡＮＣモジュール１２のそれらの機能を含むことができ、ＰＢＥモジュール１０４は、図１〜３に関連して説明されるＰＢＥモジュール１４の機能およびコンポーネントを含むことができる。
リアルタイムに、ＡＮＣモジュール１０２とオーディオ後処理モジュール１１０とが、それらの信号出力をＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６に供給し、それは、絶えず信号をモニタリングし、アンチノイズとデジタル・オーディオ・ストリーム２２からのオーディオ信号のオーディオコンテンツとの間の、相対的なエネルギーを決定する。この情報は、ＰＢＥモジュール１０４の（図３に関連して上述されたもののような）パラメータをチューニングするために、継時的に、およびいくつかの構成においてはリアルタイムで、使用される。ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６からＰＢＥモジュール１０４への制御パラメータ信号出力は、オーディオ信号レートではなく、遅い制御レートであることができる。加えて、スピーカー・パラメータ１０８は、ＡＮＣおよびオーディオ後処理モジュール１０２、１１０からの信号とともに、ＰＢＥモジュール・パラメータをチューニングするために使用され得る。
オーディオ後処理モジュール１１０は、ローパスフィルタリング（ＬＰＦ）、イコライゼーション（ＥＱ）、マルチ・バンド・ダイナミック・レンジ制御（ＭＢＤＲＣ）等のようなエフェクトをオーディオ・ストリーム２２からの入力オーディオ信号に適用する、デジタル・オーディオ・ストリーム信号に対するオーディオ処理方法を実行する。オーディオ後処理モジュール１１０の、イコライゼーション・フィルタ、およびマルチ・バンド・ダイナミック・コントローラはまた、低周波信号のレベルをブーストし、オーディオ増幅器の電力を制限し得る。したがって、これらのエフェクトはオーディオ信号の低音域コンテンツを増加させ得、それは、スピーカー１８を飽和させ、スピーカーオーディオ出力に歪みを引き起こし得る。
ＡＮＣおよびオーディオ後処理モジュール１０２、１１０と同時に存在する場合、ＰＢＥ制御モジュール１０６は、それらがどれほど多くのリアル低音域コンテンツをデジタル・オーディオ・ストリーム２２からオーディオ信号に加えているかを観察し、その後、ＰＢＥモジュールの内部のダイナミック・レンジ制御を調節することができるので、オーディオ信号の非バーチャル低音域領域のダイナミック制御は、ＰＢＥモジュール１０４によって達成され、さらに、スピーカー１８の信号低周波数飽和を回避する。例えば、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６は、ＡＮＣおよびオーディオ後処理モジュール１０２、１１０からの信号入力に基づいて、ＰＢＥモジュール１０４のダイナミックな圧縮（Ｇ＆Ｄモジュール・コンプレッサ・パラメータ）を、リアルタイムで調節し得るので、ＰＢＥモジュール１０４からのＰＢＥ出力信号の低音域エネルギーは、より一定のままであり、他のモジュール１０２および１１０によって加えられた低音域コンテンツのダイナミックな変化によって引き起こされる、時折のスピーカーの歪みが回避される。
図５は、図４のシステム１００を動作する例示的な方法を示すフローチャート４００である。ステップ４０２において、オーディオ信号が、システム１００によって受信される。オーディオ信号は、デジタル・オーディオ・ストリーム２２のオーディオ信号であり得る。オーディオ信号は、オーディオ後処理モジュール１１０によって後処理にかけられ得る。後処理モジュール１１０は、オーディオ信号の周波数スペクトル、その相対的および／または絶対的な低音域エネルギー等、といった、オーディオコンテンツの特性を決定する。オーディオコンテンツの特性は、オーディオ後処理が実行された後、もしあれば、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６に提供される。加えて、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６はまた、ＡＮＣモジュール１０２からの出力を受信する（ステップ４０４）。ＡＮＣ出力は、ＡＮＣ信号自体、ＡＮＣモジュールのステータス、および／または他の制御信号を含み得る。
ステップ４０６において、ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６は、ＡＮＣ出力およびオーディオ信号コンテンツに基づいて、ＰＢＥパラメータを発生させる。モジュール１０６によって生成されたＰＢＥパラメータは、システム１００の動作状態に依存して、更新されたパラメータ、または代わりに、初期のデフォルト・パラメータを含み得る。制御モジュール１０６は、リアルタイムでＰＢＥモジュール１０４のＰＢＥパラメータを設定し、また、あらかじめ定義されたインターバルでそのようにし得る。ＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６によって決定されたＰＢＥパラメータは、図３に関連して上述されたものを含む、ここに説明されるもののすべてを含み得る。
ステップ４０８において、入力オーディオのＰＢＥが必要であるということが制御モジュール１０６によって決定された場合、ＰＢＥが、ＰＢＥモジュール１０４によって、後処理モジュール１１０からのオーディオ信号出力に対し、実行される。ＰＢＥが実行されるか否かは、ＡＮＣモジュールのステータスおよび／または出力信号、およびオーディオ後処理モジュール１１０から出力されたオーディオ信号の低音域コンテンツに基づく。一般的に、ＰＢＥモジュール１０４は、スピーカー１８の最適なパフォーマンスを達成するように制御される。
ステップ４１０において、オーディオ出力信号を生成するために、ＡＮＣモジュール１０２から出力されたＡＮＣ信号と、ＰＢＥモジュール１０４から出力されたＰＢＥ信号とが、コンバイナ１６によって結合される。オーディオ出力信号はその後、それがスピーカー１８によって音に変換される前に、例えば、Ｄ／Ａ変換、および増幅、フィルタリング、等といったアナログ処理によって、更に処理されることができる。
図１〜２、および４の、システム１０、２５、および１００のいくつかの構成において、ＡＮＣモジュールは、ＰＤＭハイクロック・レート・ドメインにおけるコーデックチップにおいて実行され、ＰＢＥモジュールは、異なるクロックレートを有する別個のＤＳＰまたはアプリケーション・プロセッサにおいて実行される。ＡＮＣステータスおよび出力信号が、必要なアンチノイズ情報をＰＢＥ制御モジュールに提供するために、定期的にＤＳＰに提供されることができる。また、スピーカー・プロファイルおよび仕様（例えば、スピーカー・パラメータ１０８）も、ＰＢＥ制御モジュールに提供されることができるので、ＰＢＥモジュールにおける、より精確なフィルタのロールオフおよびカットオフ周波数が、ＰＢＥチューニングのための基準として使用されることができる。
図６は、ＡＮＣモジュール４５２と、オーディオ後処理モジュール１１０と、ＰＢＥモジュール４５４と、受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ）モジュール４５８とを統合する、例示的なオーディオ・システム４５０を示すブロック図である。オーディオ・システム４５０はまた、基準マイクロフォン２０、および近端マイクロフォン２１、デジタル・オーディオ・ストリーム２２、オプションのＨＰＦ１１２、コンバイナ１６、少なくとも１つのスピーカー１８、および、ＰＢＥモジュール４５４をチューニングするためのＰＢＥパラメータ制御モジュール４５６を含む。スピーカー・パラメータ１０８がまた、システム１００に記憶または提供され得る。スピーカー・パラメータ１０８は、ＰＢＥパラメータ制御モジュール４５６へ利用可能にされる。
ＡＮＣモジュール４５２は、図１〜２に関連して説明されたＡＮＣモジュール１２のそれらの機能を含むことができ、ＰＢＥモジュール４５４は、図１〜３に関連して説明されたＰＢＥモジュール１４の機能およびコンポーネントを含むことができる。
システム４５０は、まずＲＶＥモジュール４５８によって処理されたオーディオに対し、ＰＢＥを適用する。これは、低周波数の周囲ノイズの、より良いマスキングを結果としてもたらす。ＲＶＥは、改善された信号対ノイズ比（ＳＮＲ：signal-to-noise ratio）または知覚されるラウドネスを達成するために、（例えば、近端マイクロフォン２１によって測定された）近端ノイズのレベルおよび周波数構成に基づいて、ゲインを（デジタル・オーディオ・ストリーム２２からの）受信されたオーディオ信号に対し、ゲインを選択的に適用することによって働く。例えば、ユーザが、多くの人々が話している騒々しい場所で、システム４５０を組み込んだ電話で話していると、ユーザに遠端の話者からの受信されたオーディオがよりよく聞こえるように、ＲＶＥモジュール４５８は、デジタル・オーディオ・ストリーム２２を通って入って来る、受信された遠端オーディオ信号の音声周波数（speech frequency）をブーストする（追加のゲインを適用する）ことができる。言い換えれば、ＲＶＥモジュール４５８は、オーディオ・ストリーム２２からの入力オーディオ信号において一般的に生じる周囲ノイズの周波数をインテリジェントに増幅するので、それらの周波数は、システム４５０に影響を及ぼす周囲ノイズよりも良好に聞こえ得る。別の例として、ユーザが地下鉄の駅でシステム４５０を使用している場合、まわりの周囲ノイズは、より多くの低周波数を有し得る。したがって、ＲＶＥモジュール４５８は、入力オーディオ信号の低周波数領域をブーストして、それが地下鉄からの周囲の低周波数ノイズよりもスピーカー１８からより容易に聞こえるようにすることができる。
スピーカー１８が、その低周波数レスポンスの欠如によって、低音域を十分に再生できない場合、知覚される近端ノイズは、通常よりも大きくなり得る。ＲＶＥモジュール４５８が、これらの低周波数に追加のゲインをキックイン（kick in）および適用する場合、これは、よりアグレッシブなゲインが適用されることによる歪みを結果としてもたらし得る。これはまた、オーディオ・ストリーム２２の入力オーディオ信号の各周波数ビンにおいて適用される、よりアグレッシブなゲインによる歪みを結果としてもたらし得る。加えて、制限された低周波数レスポンスを有する小さなスピーカーでＲＶＥを使用することはまた、オーディオ周波数にわたる過度にアグレッシブなゲインによってスピーカーをあまりに激しくプッシュし過ぎることによる歪みを引き起こし得る。
スピーカー１８が低周波数音を再生するのに適していない場合、ＰＢＥモジュール４５４は、周囲ノイズのためのマスキング効果を向上させて、オーディオ再生経路の、知覚される低音域を改善することができる。これは、ＲＶＥモジュール４５８の、さほどアグレッシブでないゲインの設定、そして、ＲＶＥによって引き起こされるオーディオの歪みの低減を結果としてもたらし得る。ＲＶＥのチューニング・パラメータ、出力は、ＡＮＣモジュールの出力、オーディオ後処理モジュールの出力、およびスピーカー・パラメータ１０８とともに結合され、リアルタイムでＰＢＥモジュール４５４をチューニングすることができる。この統合によれば、動作の前に、理想的なフルレンジ・スピーカーが、ＲＶＥモジュール４５８を最適にチューニングするために使用されることができ、その後、動作中に、システム４５０は、異なるオーディオ信号コンテンツおよびスピーカータイプに適応することができる。ＰＢＥは、それが必要とされる場合に、低周波数再生の負荷をより高い周波数領域（単数または複数）にシフトさせるためにダイナミックに使用される。
ＲＶＥモジュール４５８によって加えられた低周波数低音域ブーストは、ＲＶＥチューニング・パラメータと、マイクロフォン２０〜２１のいずれかまたは両方によって測定された、検出された周囲ノイズ信号の状況とにしたがって、ＰＢＥパラメータ制御モジュール４５６によって決定されることができる。ＲＶＥモジュール４５８によってスピーカー１８にどれほど多くの追加の低音域生成の負荷が加えられたかを知ることにより、ＰＢＥパラメータ制御モジュール４５６は、ＰＢＥパラメータを調節することによって、より多くの、またはより少ないバーチャル低音域を加える決定をすることができる。例えば、調節され得るＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、およびＰＢＥ内部のダイナミック・レンジのパラメータを含む。ＲＶＥモジュール４５８によって検出された、周囲ノイズ特性の性質がまた、ＲＶＥモジュール４５４内でフィルタのロールオフがどれだけシャープであるべきかを決定することができる。フィルタのロールオフは、フィルタ・オーダーを変えることによって、調節されることができる。
システム４５０の例示的な動作シナリオでは、ＲＶＥモジュール４５８は、基準マイクロフォン２０または近端マイクロフォン２１からの信号を使用して、近端の周囲ノイズを推定する。ＡＮＣアンチノイズ信号およびオーディオ信号低音域コンテンツが、スピーカー１８を過負担にする場合、スピーカーの出力は歪ませられるので、ＲＶＥ出力信号は、不正確になり、それは、システム４５０によってさらに処理され、スピーカー１８を通じて出力された場合、基準マイクロフォン２０、２１にフィードバックすると、最適でないＲＶＥモジュール・パフォーマンスという結果を招く。この問題は、ＰＢＥモジュール４５４のダイナミックなチューニングによって、少なくとも部分的に、解決されることができる。
ＡＮＣおよびＲＶＥモジュール４５４、４５８、および他のモジュールのパラメータは、システム４５０において使用される、実際の、理想的でないスピーカーに基づいて、チューニングされ得る。これは、理想的なスピーカー・パラメータを使用した、ＡＮＣおよびＲＶＥモジュールおよび／または他のモジュールの、最初のチューニング・パラメータによって、達成されることができる。その後、実際のスピーカーのプロファイル（周波数レスポンス、極性パターン、等）が、ＰＢＥモジュール・パラメータ、オーディオ後処理モジュール１１０のＥＱコンポーネントを制御するために使用され、実際のスピーカーを過負担にすること、および歪ませることなしに、所望される低音域パフォーマンスを達成する。実際の理想的でないスピーカー、時としてモバイルデバイス上の小さなスピーカーは、理想的なフルレンジ・スピーカーと比較して、しばしば高カットオフレスポンス・カーブを有するだろう。（スピーカー・パラメータ１０８のような）実際のスピーカー・プロファイルを記憶することにより、システム４５０は、デフォルトで既に理想的なスピーカーにチューニングされた、ＰＢＥ、オーディオ後処理、および／またはＲＶＥモジュール、４５４、１１０、４５８のパラメータを調節することができる。この較正方法は、理想的なスピーカー・プロファイルを事前に記憶することにより、システム４５０が、理想的なスピーカー・チューニングによるチューニング方法のための開始点を有し、その後、使用中に実際のスピーカー・プロファイルによってパラメータをシフトさせることができるので、有利である。
図７は、ＰＢＥパラメータを決定する例示的な方法を示すフローチャート５００である。方法は、図４のＰＢＥパラメータ制御モジュール１０６、図６のＰＢＥパラメータ制御モジュール４５６、または、図１および図２の、それぞれ、システム１０および２５によって、実行され得る。
ステップ５０２において、ＡＮＣモジュールのステータスが確認される。ＡＮＣモジュールがアクティブであるかどうかの決定がなされる（ステップ５０４）。ＡＮＣモジュールがオフである場合、オーディオ・ストリーム信号に対し何のＰＢＥも実行されることなく、方法は終了する。ＡＮＣモジュールがアクティブ（オン）である場合、ＡＮＣ信号のアンチノイズエネルギーレベル、Ｅｓの決定がなされる（ステップ５０６）。ＡＮＣモジュールは、背景ノイズを除去するために、アンチノイズを発生させる。アンチノイズエネルギーレベルは、背景ノイズレベルに比例する。より高いアンチノイズレベルは、スピーカーを過負担にするより高いリスクを示す。周波数レンジは、１５０Ｈｚ〜１５００Ｈｚの間であり得る。Ｅｓは、この周波数帯域中の、ＡＮＣが発生させたアンチノイズ信号のｒｍｓエネルギー（rms energy）であることができる。
ステップ５０８において、オーディオ・ストリームからのオーディオ信号が受信され、オーディオ・ストリームのコンテンツが分析される。ステップ５１０において、オーディオ信号の低音域エネルギー、Ｅｂが決定される。１５０Ｈｚ〜１５００Ｈｚの間の周波数レンジが、オーディオ信号の低音域エネルギーの決定のために使用されることができ、低音域エネルギー、Ｅｂが、この周波数レンジにおける、オーディオ信号のｒｍｓエネルギーレベルとして、計算されることができる。
ステップ５１２において、アンチノイズエネルギーと低音域エネルギーとの比（Ｅｓ／Ｅｂ）が決定される。Ｅｓ／Ｅｂ比は、次に、あらかじめ定義されたしきい値と比較される（決定ステップ５１４）。Ｅｓ／Ｅｂ比がしきい値よりも大きい場合、より多くのＰＢＥがオーディオ信号に適用される（ステップ５１６）。これは、オーディオ信号のより大きな帯域幅がＰＢＥモジュールによってバーチャル低音域に合成されるようにＰＢＥ ＬＰＦカットオフ周波数を増加させるよう、ＰＢＥパラメータを調節することによって、達成されることができる。次に、オーディオ信号のＥＱ／ＭＢＤＲＣレベルが決定される（決定ステップ５１８）。ＥＱおよびＭＢＤＲＣ方法は、オーディオ信号がＰＢＥモジュールに入る前に、オーディオ後処理モジュール１１０によってオーディオ・ストリーム２２のオーディオ信号に適用され得る。これらの方法は、ＥＱおよびＭＢＤＲＣパラメータに依拠し、それは、ＰＢＥパラメータ制御モジュールによって読まれ得る。ＥＱおよびＭＢＤＲＣ制御パラメータは、オーディオ信号のエンベロープおよび周波数レスポンスを形成するために使用される。ＥＱおよびＭＢＤＲＣパラメータはまた、オーディオ信号の、あらかじめ定義された各々の周波数帯域のためのゲインレベルを示す。例えば、ＭＢＤＲＣ処理の、低周波数ビンにおける、より高いゲイン減衰設定は、入力オーディオ信号がより高い低音域レベルを有することを示す。それらの低音域周波数がＰＢＥバーチャル低音域に置き換えられる場合、ＰＢＥモジュールの内部のＧ＆Ｄモジュールは、相対的に一定の、知覚される出力レベルを維持するために、バーチャル低音域レベルをブーストしなければならない。
ＥＱ／ＭＢＤＲＣレベル（単数または複数）が、あらかじめ定義されたしきい値と比較される（ステップ５１８）。レベルがしきい値よりも低い場合、方法は、ＰＢＥパラメータへのさらなる調節なしに、終了する。しかしながら、レベルがしきい値であるかまたはしきい値を上回る場合、ＰＢＥパラメータは、ＰＢＥにおけるよりダイナミックな処理が行われて、より一定のオーディオ出力レベルが生成されるように、調節される（ステップ５２０）。これらの調節は、図３に関連して上述されたＰＢＥモジュールのＧ＆Ｄパラメータを調節することによって、達成されることができる。
ステップ５１４に戻ると、Ｅｓ／Ｅｂ比がしきい値を上回らない場合には、低音域エネルギー、Ｅｂは、あらかじめ定義された低音域エネルギーしきい値と比較される（ステップ５２２）。低音域エネルギー、Ｅｂがしきい値よりも少ない場合、少なくとも一時的に、ＰＢＥは、オーディオ信号に対し実行されず、ＰＢＥモジュールは、オフにされ得る（ステップ５２６）。Ｅｂがしきい値よりも大きい、またはしきい値と等しい場合、ＰＢＥパラメータは、オーディオ信号に対し、より少ないＰＢＥを実行するように調節される（ステップ５２４）。これは、オーディオ信号のより小さな帯域幅が、ＰＢＥモジュールによって、バーチャル低音域に合成されるように、ＰＢＥ ＬＰＦカットオフ周波数を減少させるよう、ＰＢＥパラメータを調節することによって、達成されることができる。
図７に示す方法は、ＡＮＣモジュール、およびオーディオ後処理モジュールの出力に基づいて、リアルタイムで継続的にＰＢＥモジュールを調節するために、リアルタイムで反復して繰り返され得る。図７に関連して説明されたしきい値は、システムとともに使用される、実際のスピーカー（単数または複数）に基づいた、チューニングされたパラメータ、すなわち、スピーカー・パラメータであることができる。
図８は、統合されたＰＢＥを有する例示的なオーディオ・システム６００の、ある特定のハードウェアおよびソフトウェア・コンポーネントを示すブロック図である。システム６００は、図１〜７に関連して説明されたシステムおよび方法のいずれかを実現するために使用され得る。システム６００は、マイクロフォン２０、２１、マイクロフォン前処理回路６０２、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０４、プロセッサ（ｕＰ）６０６、メモリ６０８、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器６１０、アナログオーディオ後処理回路６１２、および少なくとも１つのスピーカー１８を含む。ｕＰ６０６、Ａ／ＤおよびＤ／Ａ変換器６０４、６１０、およびメモリ６０８は、バス６０７のような、通信するための任意の適切な手段を使用して、ともに結合される。図には示されていないが、システム６００の他のコンポーネント、例えば、前処理回路６０２および後処理回路６１２もまた、他のシステムコンポーネントと通信するために、バス６０７に結合され得る。
マイクロフォン前処理回路６０２は、１つ以上の増幅器、フィルタ、レベルシフタ、エコーキャンセラ、等といった、マイクロフォン信号をアナログ処理する任意の適切な回路を含むことができるので、それらは、Ａ／Ｄ変換器６０４によって適切にデジタル化され得る。
Ａ／Ｄ変換器６０４は、前処理されたマイクロフォン信号をデジタルマイクロフォン信号に変換するための、任意の適切なＡ／Ｄ変換器であることができる。Ａ／Ｄ変換器６０４は、マルチチャネルＡ／Ｄ変換器であり得るので、それは、マイクロフォン２０、２１からの信号の両方を、同時に変換し得る。
メモリ６０８は、ｕＰ６０６によって使用されるプログラミングコードおよびデータを記憶する。メモリ６０８は、ｕＰ６０６によってアクセスされることができ、プログラムコードおよび／またはデータ構造を記憶するために使用されることができる、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、光学式記憶装置、磁気記憶装置、または任意の他の媒体を含むがそれらに限定されない、データおよびプログラミングコード（プログラミング命令）を記憶するための、任意の適切なメモリデバイスであることができる。プログラミングコードは、ＡＮＣモジュールソフトウェア６１４、ＰＢＥモジュールソフトウェア６１６、ＰＢＥパラメータ制御モジュールソフトウェア６１８、ＲＶＥモジュールソフトウェア６２０、およびデジタルオーディオ後処理ソフトウェア６２２を含み得る。
ＡＮＣモジュールソフトウェア６１４は、システム６００に、図１〜７に関連してここに説明されたＡＮＣモジュールのうちのいずれかの機能を実行させるために、ｕＰ６０６によって実行可能な命令を含み得る。ＰＢＥモジュールソフトウェア６１６は、システム６００に、図１〜７に関連してここに説明されたＰＢＥモジュールのうちのいずれかの機能を実行させるために、ｕＰ６０６によって実行可能な命令を含み得る。ＰＢＥパラメータ制御モジュールソフトウェア６１８は、システム６００に、図４〜７に関連してここに説明されたＰＢＥパラメータ制御モジュールのうちのいずれかの機能を実行させるために、ｕＰ６０６によって実行可能な命令を含み得る。ＲＶＥモジュールソフトウェア６２０は、システム６００に、図６〜７に関連してここに説明されたＲＶＥモジュールのうちのいずれかの機能を実行させるために、ｕＰ６０６によって実行可能な命令を含み得る。デジタルオーディオ後処理ソフトウェア６２２は、システム６００に、図４〜７に関連してここに説明されたデジタルオーディオ後処理モジュールのうちのいずれかの機能を実行させるために、ｕＰ６０６によって実行可能な命令を含み得る。
ｕＰ６０６は、システム６００に、図１〜７に関連してここに説明されたシステムのうちのいずれかの機能および方法を実行させるために、ソフトウェアを実行し、およびメモリ６０８に記憶されたデータを使用することができる。ｕＰ６０６は、ＡＲＭ７、デジタル・シグナル・プロセッサ（ＤＳＰ）、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、コンプレックス・プログラマブル・ロジック・デバイス（ＣＰＬＤ）、離散論理といったマイクロプロセッサ、またはそれらの任意の適切な組み合わせであることができる。
Ｄ／Ａ変換器６１０は、デジタルオーディオ出力信号をアナログオーディオ出力信号に変換するための、任意の適切なＤ／Ａ変換器であることができる。図１〜７を参照すると、デジタルオーディオ出力信号は一般的に、コンバイナ１６の出力、または、いくつかの構成では、図２のクロスオーバー・モジュール２３の出力である。Ｄ／Ａ変換器６１０は、マルチチャネルＤ／Ａ変換器であり得るので、それは、システム６５０によって再生される複数のオーディオ出力チャネル、例えば、ステレオ出力を、同時に変換し得る。
アナログ後処理回路６１２は、１つ以上の増幅器、フィルタ、レベルシフタ、エコーキャンセラ、等といった、出力オーディオ信号をアナログ処理する任意の適切な回路を含むことができるので、それらは、ラウドスピーカー１８によって適切に出力され得る。
図９は、統合されたＰＢＥを有する第２の例示的なオーディオ・システム６５０の、ある特定のハードウェアおよびソフトウェア・コンポーネントを示すブロック図である。システム６５０は、図１〜７に関連して説明されたシステムおよび方法のいずれかを実現するために使用され得る。図８のシステム６００と対照的に、図９のシステム６５０は、ｕＰ６０６で実行されるソフトウェアによって実現されるＡＮＣモジュールを有するのではなく、ＡＮＣモジュール６５４を含む別個のコーデック６５２を含む。
コーデック６５２は、（ことによると、知覚的な重みづけおよび／または他のフィルタリング動作といった、１つ以上の前処理動作の後の）オーディオ信号のフレームを受信および符号化するように構成された少なくとも１つのエンコーダと、フレームの復号された表現を生成するように構成された対応するデコーダとを含むコンポーネントであり得る。そのようなエンコーダおよびデコーダは、典型的に、通信リンクの相対する端末において展開される。全二重通信をサポートするために、エンコーダとデコーダの両方のインスタンスが典型的に、そのようなリンクの各端において、展開される。
コーデック６５２は、ｕＰ６０６による処理のために、ＡＮＣ信号を出力し、音声のようなオーディオも出力することができ、それは、ここに説明される方法およびシステムによる処理のために、デジタル・オーディオ・ストリーム２２と結合されることができる。
示されてはいないが、コーデック６５２は、図８に関連して上述された、マイクロフォン前処理回路を含み得る。コーデック６５２はまた、ＲＶＥモジュールおよび他のソフトウェアによる処理のために、デジタル化されたマイクロフォン信号をｕＰ６０６へ供給することができる。
システム６５０は、マイクロフォン２０、２１、マイクロフォン前処理回路６０２、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器６０４、マイクロプロセッサ（ｕＰ）６０６、メモリ６０８、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器６１０、アナログオーディオ後処理回路６１２、および少なくとも１つのスピーカー１８を含む。ｕＰ６０６、Ａ／ＤおよびＤ／Ａ変換器６０４、６１０、およびメモリ６０８は、バス６０７のような、通信するための任意の適切な手段を使用して、ともに結合される。図には示されていないが、システム６００の他のコンポーネント、例えば、前処理回路６０２および後処理回路６１２もまた、他のシステムコンポーネントと通信するために、バス６０７に結合され得る。
メモリ６０８は、ｕＰ６０６によって使用されるプログラミングコードおよびデータを記憶する。プログラミングコードは、ＡＮＣモジュールソフトウェア６１４、ＰＢＥモジュールソフトウェア６１６、ＰＢＥパラメータ制御ソフトウェア６１８、ＲＶＥモジュールソフトウェア６２０、およびデジタルオーディオ後処理ソフトウェア６２２を含み得る。
ここに開示されたシステムは、コンピュータ、ゲーム機器、ステレオシステム、またはセルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、ヘッドセット、ＭＰ３プレイヤー等といったハンドヘルドデバイスを含む、任意の適切なオーディオ出力システムの中に含まれることができる。ここに説明された、ＡＮＣモジュール、ＲＶＥモジュール、オーディオ後処理モジュール、ＰＢＥモジュール、およびコンバイナの主要な機能は、一般的に、デジタル処理ドメインにおいて実現される。しかしながら、これらのコンポーネントは、適切なアナログコンポーネントを使用するアナログドメイン、または、アナログおよびデジタル電子コンポーネントの任意の適切な組み合わせにおいて、代替的に実現され得る。
ここに説明された、システム、デバイス、およびそれらのそれぞれのコンポーネントの機能だけでなく、方法ステップおよびモジュールも、ハードウェアにおいて、ハードウェアによって実行されるソフトウェア／ファームウェアにおいて、またはそれらの任意の適切な組み合わせにおいて実現され得る。ソフトウェア／ファームウェアは、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、埋込み型のコントローラ、またはインテレクチュアル・プロパティ（ＩＰ）コアのような、１つ以上のデジタル回路によって実行可能な命令のセット（例えば、プログラミングコードセグメント）を有するプログラムであり得る。ソフトウェア／ファームウェアで実現される場合、機能は、１つ以上のコンピュータ可読媒体上で、命令またはコードとして、記憶または伝送されうる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体を含み得る。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされることができる、任意の入手可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶デバイス、または、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用されることができ、およびコンピュータによってアクセスされることができる、任意の他の媒体を含むことができる。また、任意の接続は、コンピュータ可読媒体と精確に呼ばれる。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、または同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイスト・ペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレステクノロジーを使用して他の遠隔ソースから伝送された場合には、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイスト・ペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波のようなワイヤレステクノロジーは、媒体の定義に含まれる。ディスク（disk）およびディスク（disc）は、ここで使用される場合、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）、およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は通常、データを磁気的に再生するが、ディスク（disc）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
統合されたＡＮＣ／ＰＢＥ／ＲＶＥ／オーディオ後処理システムのある特定の例が、開示された。これらのシステムは例であり、可能な統合は、ここに説明されたものに限定されない。さらに、これらの例への様々な変更が可能であり、ここに提示される原理は、他のシステムにも同様に適用され得る。例えば、ここに開示された原理は、パーソナルコンピュータ、ステレオシステム、エンターテイメントカウンセル（entertainment counsels）、ビデオゲーム等といったデバイスに適用され得る。加えて、様々なコンポーネントおよび／または方法のステップ／ブロックが、特許請求の範囲から逸脱することなく、特に開示されたもの以外の配列において、実現され得る。
それゆえに、他の実施形態および変更が、これらの教示を考慮すれば、当業者に容易に見出されるだろう。したがって、以下の特許請求の範囲は、上述の明細書および添付の図面と併せて考慮した場合にそのような実施形態および変更の全てをカバーすることが意図される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールと、
前記ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、ＰＢＥ信号を生成するように構成されたサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）モジュールと、
を含む、装置。
［Ｃ２］
前記ＰＢＥモジュールは、オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、前記ＰＢＥ信号を生成するように構成される、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ３］
オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、前記ＰＢＥモジュールの１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するように構成された制御モジュール
をさらに含む、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ４］
前記制御モジュールは、スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するように構成される、Ｃ３に記載の装置。
［Ｃ５］
前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、Ｃ３に記載の装置。
［Ｃ６］
前記ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるように構成されたコンバイナ
をさらに含む、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ７］
周囲ノイズ信号を生成するように構成されたマイクロフォンをさらに含み、
前記ＡＮＣモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいてＡＮＣ信号を生成するように構成される、
Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ８］
前記ＰＢＥモジュールによって実行される前記ＰＢＥを調節するためのパラメータを供給するように構成された、受信音声エンハンスメントモジュール（ＲＶＥ）
をさらに含む、Ｃ１に記載の装置。
［Ｃ９］
周囲ノイズ信号を生成するように構成されたマイクロフォンをさらに含み、
前記ＲＶＥモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するように構成される、
Ｃ８に記載の装置。
［Ｃ１０］
オーディオ信号を処理する方法であって、
前記オーディオ信号を受信することと、
アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行することと、
を含む方法。
［Ｃ１１］
ＰＢＥを実行することは、前記オーディオ信号のコンテンツと、前記アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力とに基づいて、前記オーディオ信号にＰＢＥを実行することを含む、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１２］
前記オーディオ信号のコンテンツと、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、１つ以上のＰＢＥを調節すること
をさらに含む、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１３］
スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節することをさらに含む、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１４］
前記ＰＢＥパラメータが、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、Ｃ１３に記載の方法。
［Ｃ１５］
出力オーディオ信号を生成するために、ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせること
をさらに含む、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１６］
マイクロフォンから周囲ノイズ信号を受信することと、
前記周囲ノイズ信号に基づいて、前記ＡＮＣモジュールからＡＮＣ信号を出力することと、
をさらに含む、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１７］
受信音声エンハンスメントモジュール（ＲＶＥ）からのパラメータに基づいて、前記ＰＢＥを調節すること
をさらに含む、Ｃ１０に記載の方法。
［Ｃ１８］
前記ＲＶＥモジュールが、マイクロフォンから周囲ノイズ信号を受信することと、
前記ＲＶＥモジュールが前記周囲ノイズ信号に基づいて、前記オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用することと、
をさらに含む、Ｃ１７に記載の方法。
［Ｃ１９］
前記オーディオ信号を受信するための手段と、
アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行するための手段と、
を含む装置。
［Ｃ２０］
前記実行する手段は、オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、ＰＢＥ信号を生成するための手段を含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２１］
オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するための手段
をさらに含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２２］
前記調節する手段は、スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するための手段を含む、Ｃ２０に記載の装置。
［Ｃ２３］
前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、Ｃ２０に記載の装置。
［Ｃ２４］
ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるための手段
をさらに含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２５］
周囲ノイズ信号を生成するための手段をさらに含み、
前記ＡＮＣモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいてＡＮＣ信号を生成するように構成される、
Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２６］
前記ＰＢＥを調節するための受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ）パラメータを供給するための手段
をさらに含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２７］
周囲ノイズ信号を生成するための手段と、
前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するための手段と、
をさらに含む、Ｃ１９に記載の装置。
［Ｃ２８］
１つ以上のプロセッサによって実行可能な命令のセットを組み込む、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
オーディオ信号を受信するためのプログラミングコードと、
アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行するためのプログラミングコードと、
を含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
［Ｃ２９］
オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、ＰＢＥ信号を生成するためのプログラミングコードをさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３０］
オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するためのプログラミングコード
をさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３１］
スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するためのプログラミングコードをさらに含む、Ｃ３０に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３２］
前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、Ｃ３０に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３３］
ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるためのプログラミングコード
をさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３４］
周囲ノイズ信号を生成するためのプログラミングコードと、
前記周囲ノイズ信号に基づいて、ＡＮＣ信号を生成するためのプログラミングコードと、
をさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３５］
前記ＰＢＥを調節するための受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ）パラメータを供給するためのプログラミングコード
をさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。
［Ｃ３６］
周囲ノイズ信号を生成するためのプログラミングコードと、
前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するためのプログラミングコードと、
をさらに含む、Ｃ２８に記載のコンピュータ可読媒体。

Claims (36)

  1. アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールと、
    前記ＡＮＣモジュールからの出力に基づいて、サイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）信号を生成するように構成されたＰＢＥモジュールと、
    を含む、装置。
  2. 前記ＰＢＥモジュールは、オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、前記ＰＢＥ信号を生成するように構成される、請求項１に記載の装置。
  3. オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、前記ＰＢＥモジュールの１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するように構成された制御モジュール
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  4. 前記制御モジュールは、スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するように構成される、請求項３に記載の装置。
  5. 前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、請求項３に記載の装置。
  6. 前記ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるように構成されたコンバイナ
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  7. 周囲ノイズ信号を生成するように構成されたマイクロフォンをさらに含み、
    前記ＡＮＣモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいてＡＮＣ信号を生成するように構成される、
    請求項１に記載の装置。
  8. 前記ＰＢＥモジュールによって実行される前記ＰＢＥを調節するためのパラメータを供給するように構成された、受信音声エンハンスメントモジュール（ＲＶＥ）
    をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  9. 周囲ノイズ信号を生成するように構成されたマイクロフォンをさらに含み、
    前記ＲＶＥモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するように構成される、
    請求項８に記載の装置。
  10. オーディオ信号を処理する方法であって、
    プロセッサが、前記オーディオ信号を受信することと、
    プロセッサが、アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行することと、
    を含む方法。
  11. ＰＢＥを実行することは、前記オーディオ信号のコンテンツと、前記アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの前記出力とに基づいて、前記オーディオ信号にＰＢＥを実行することを含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記オーディオ信号のコンテンツと、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、プロセッサが、１つ以上のＰＢＥを調節すること
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  13. スピーカー・プロファイルに基づいて、プロセッサが、前記ＰＢＥパラメータを調節することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記ＰＢＥパラメータが、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、請求項１２に記載の方法。
  15. 出力オーディオ信号を生成するために、プロセッサが、ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせること
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  16. プロセッサが、マイクロフォンから周囲ノイズ信号を受信することと、
    前記周囲ノイズ信号に基づいて、前記ＡＮＣモジュールが、ＡＮＣ信号を生成することと、
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  17. 受信音声エンハンスメントモジュール（ＲＶＥ）からのパラメータに基づいて、プロセッサが、前記ＰＢＥを調節すること
    をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  18. 前記ＲＶＥモジュールが、マイクロフォンから周囲ノイズ信号を受信することと、
    前記ＲＶＥモジュールが前記周囲ノイズ信号に基づいて、前記オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用することと、
    をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
  19. オーディオ信号を受信するための手段と、
    アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行するための手段と、
    を含む装置。
  20. 前記実行する手段は、オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、ＰＢＥ信号を生成するための手段を含む、請求項１９に記載の装置。
  21. オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するための手段
    をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
  22. 前記調節する手段は、スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するための手段を含む、請求項２１に記載の装置。
  23. 前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、請求項２１に記載の装置。
  24. ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるための手段
    をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
  25. 周囲ノイズ信号を生成するための手段をさらに含み、
    前記ＡＮＣモジュールは、前記周囲ノイズ信号に基づいてＡＮＣ信号を生成するように構成される、
    請求項１９に記載の装置。
  26. 前記ＰＢＥを調節するための受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ）パラメータを供給するための手段
    をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
  27. 周囲ノイズ信号を生成するための手段と、
    前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するための手段と、
    をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
  28. １つ以上のプロセッサによって実行可能な命令のセットを組み込む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
    オーディオ信号を受信するためのプログラミングコードと、
    アクティブ・ノイズ除去（ＡＮＣ）モジュールからの出力に基づいて、前記オーディオ信号にサイコアコースティック・バス・エンハンスメント（ＰＢＥ）を実行するためのプログラミングコードと、
    を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
  29. オーディオ信号と、前記ＡＮＣモジュールからの前記出力とに基づいて、ＰＢＥ信号を生成するためのプログラミングコードをさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  30. オーディオ信号、および前記ＡＮＣモジュールからの前記出力の、少なくとも１つの特性に基づいて、１つ以上のＰＢＥパラメータを調節するためのプログラミングコード
    をさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  31. スピーカー・プロファイルに基づいて、前記ＰＢＥパラメータを調節するためのプログラミングコードをさらに含む、請求項３０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  32. 前記ＰＢＥパラメータは、低音域カットオフ周波数、クロスオーバー・フィルタ・オーダー、高調波制御パラメータ、オーディオ・ダイナミクス・パラメータ、非低音域コンテンツ遅延、およびそれらの任意の適切な組み合わせを備えるグループから選択される、請求項３０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  33. ＰＢＥ信号と、前記ＡＮＣモジュールからのＡＮＣ信号とを組み合わせるためのプログラミングコード
    をさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  34. 周囲ノイズ信号を生成するためのプログラミングコードと、
    前記周囲ノイズ信号に基づいて、ＡＮＣ信号を生成するためのプログラミングコードと、
    をさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  35. 前記ＰＢＥを調節するための受信音声エンハンスメント（ＲＶＥ）パラメータを供給するためのプログラミングコード
    をさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
  36. 周囲ノイズ信号を生成するためのプログラミングコードと、
    前記周囲ノイズ信号に基づいて、オーディオ信号の１つ以上の周波数にゲインを選択的に適用するためのプログラミングコードと、
    をさらに含む、請求項２８に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
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