JP6208792B2 - パーソナルオーディオデバイスのノイズキャンセリングにおける耳結合検出および適合的応答の調節 - Google Patents

Description

（発明の分野）
本発明は、概して、適合的ノイズキャンセレーション（ＡＮＣ）を含む、例えば、無線電話機のようなパーソナルオーディオデバイスに関し、より詳細には、パーソナルオーディオデバイスの出力トランスデューサの、ユーザの耳との結合の質に対して応答するパーソナルオーディオデバイスにおけるＡＮＣの管理に関する。

（発明の背景）
無線電話機（例えば、移動／携帯電話）、コードレス電話、および、例えばｍｐ３プレイヤのような他の消費者オーディオデバイスが、広く用いられている。了解度に関するそのようなデバイスの性能は、周囲の音響イベントを測定するためにマイクロフォンを用い、次に、周囲の音響イベントをキャンセルするためにデバイスの出力の中にアンチノイズ信号を挿入するために信号処理を用い、ノイズキャンセリングを提供することによって改善されることができる。

存在するノイズの源およびデバイス自体の位置に応じて、例えば、無線電話機のようなパーソナルオーディオデバイスの周囲の音響環境は大きく変化し得るので、そのような環境の変化を考慮してノイズキャンセリングを適合させることが望ましい。しかし、適合的ノイズキャンセリングシステムの性能は、ノイズキャンセリング情報を含む出力オーディオを生成するために用いられているトランスデューサがどれくらい密接にユーザの耳に結合しているかにより変化する。

従って、変わりやすい音響環境においてノイズキャンセレーションを提供し、かつ、出力トランスデューサとユーザの耳との間の結合の質に対して補償することができる、無線電話機を含むパーソナルオーディオデバイスを提供することが望ましい。

変わりやすい音響環境においてノイズキャンセレーションを提供し、かつ、出力トランスデューサとユーザの耳との間の結合の質に対して補償するパーソナルオーディオデバイスを提供する上述の目的は、パーソナルオーディオデバイス、操作方法、および集積回路において達成される。

パーソナルオーディオデバイスは筐体を含み、トランスデューサが、リスナへの再生のためのソースオーディオ（ｓｏｕｒｃｅ ａｕｄｉｏ）と、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含むオーディオ信号を再生するために、筐体に設置されている。基準マイクロフォンが、周囲のオーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を提供するために、筐体に設置されている。パーソナルオーディオデバイスは、基準マイクロフォン信号からアンチノイズ信号を適合的に生成するための適合的ノイズキャンセリング（ＡＮＣ）処理回路を筐体内にさらに含み、それによって、アンチノイズ信号は、周囲のオーディオサウンドの実質的なキャンセレーションを引き起こす。エラーマイクロフォンが、処理回路の出力からトランスデューサまで通る電子音響経路に対して修正するために、および、ユーザの耳とトランスデューサとの間の結合の程度を決定するために含まれており、二次経路推定適合的フィルタが、トランスデューサからエラーマイクロフォンへの音響経路による変化に対してエラーマイクロフォン信号を修正するために用いられる。ＡＮＣ処理回路は、二次経路適合的フィルタの応答、および、随意的に該エラーマイクロフォン信号をモニタし、ユーザの耳とパーソナルオーディオデバイスとの間の圧力を決定する。次に、ＡＮＣ回路は、電話機が、ユーザの耳から離れている（ゆるく結合されている）か、または、ユーザの耳に対してあまりにも強く押圧されていることにより、アンチノイズ信号が不必要に／誤って生成されることを防止するために措置を取る。

添付の図面に例示されているとおり、本発明の前述の目的、特徴、および利点、ならびに、他の目的、特徴、および利点は、本発明の好ましい実施形態の以下のより詳細な説明から明らかとなる。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
パーソナルオーディオデバイスであって、該パーソナルオーディオデバイスは、
パーソナルオーディオデバイス筐体と、
オーディオ信号を再生するために該筐体に設置されているトランスデューサであって、該オーディオ信号は、リスナへの再生のためのソースオーディオと、該トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む、トランスデューサと、
該周囲のオーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を提供するために該筐体に設置されている基準マイクロフォンと、
該トランスデューサの音響出力を示すエラーマイクロフォン信号を提供するために該トランスデューサの近くにおいて該筐体に設置されているエラーマイクロフォンと、
応答を有する適合的フィルタを実装する処理回路であって、該応答は、該リスナによって聞き取られる周囲のオーディオサウンドの存在を低減するためのアンチノイズ信号を成形する、処理回路と
を備え、該処理回路は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合の程度を決定し、該トランスデューサと該リスナの耳との間の該結合の程度に従って該適合的フィルタの応答を変更する、パーソナルオーディオデバイス。
（項目２）
前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、該適合的フィルタの応答を変更する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目３）
前記所定の応答は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回る場合、前記リスナによって聞き取られる前記周囲のオーディオサウンドの存在をキャンセルするように調整されている応答である、項目２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目４）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を前記所定の応答に戻すリーク（ｌｅａｋａｇｅ）特性を有し、前記処理回路は、前記結合の程度が前記高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目２に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目５）
前記処理回路は、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートする、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目６）
前記処理回路は、前記結合の程度が前記低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答の適合を停止する、項目５に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目７）
前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、該適合的フィルタの応答を変更する、項目５に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目８）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を前記所定の応答に戻すリーク特性を有し、前記処理回路は、前記結合の程度が前記高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目７に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目９）
前記処理回路は、前記ソースオーディオを成形する二次経路推定応答を有する二次経路適合的フィルタと、コンバイナとを実装し、該コンバイナは、前記リスナに送達される組み合わされたアンチノイズと周囲のオーディオサウンドとを示すエラー信号を提供するために、前記エラーマイクロフォン信号から該ソースオーディオを除去し、該処理回路は、該エラー信号を最小化するように前記適合的フィルタの応答を適合させ、該処理は、該二次経路推定応答の変化から前記結合の程度の変化を決定する、項目１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１０）
前記処理回路は、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の逆数によって重みが加えられた前記エラー信号の大きさから前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の逆数によって重みが加えられた該エラー信号の大きさの減少は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目９に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１１）
前記処理回路は、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の指示を閾値と比較することによって、前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の増大は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目９に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目１２）
パーソナルオーディオデバイスのトランスデューサの近くにおける周囲のオーディオサウンドをキャンセルする方法であって、該方法は、
基準マイクロフォンを用いて該周囲のオーディオサウンドの第１の測定を行うことと、
エラーマイクロフォンを用いて該トランスデューサの出力の第２の測定を行うことと、
該基準マイクロフォンの出力をフィルタリングする適合的フィルタの応答を適合させることにより、該トランスデューサの音響出力における該周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すために、該第１の測定の結果からアンチノイズ信号を適合的に生成することと、
該アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることにより、該トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成することと、
該トランスデューサとリスナの耳との間の結合の程度を決定することと、
該トランスデューサと該リスナの耳との間の該結合の程度に従って該適合的フィルタの応答を変更することと、
該アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、
該音響出力を生成するために、該組み合わせの結果を該トランスデューサに提供することと
を含む、方法。
（項目１３）
前記変更することは、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、前記適合的フィルタの応答を変更する、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記所定の応答は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記リスナによって聞き取られる前記周囲のオーディオサウンドの存在をキャンセルするように調整されている応答である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を所定の応答に戻すリーク特性を有し、前記変更することは、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートすることをさらに含む、項目１２に記載の方法。
（項目１７）
前記変更することは、前記結合の程度が前記低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答の適合を停止する、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記変更することは、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、該適合的フィルタの応答を変更する、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を所定の応答に戻すリーク特性を有し、前記変更することは、前記結合の程度が前記低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
二次経路推定応答を有する二次経路適合的フィルタを用いて前記ソースオーディオを成形することと、
前記リスナに送達される組み合わされたアンチノイズと周囲のオーディオサウンドとを示すエラー信号を提供するために、前記エラーマイクロフォン信号から該ソースオーディオを除去することと
をさらに含み、前記適合的に生成することは、該エラー信号を最小化するように前記適合的フィルタの応答を適合させ、前記決定することは、該二次経路推定応答の変化から前記結合の程度の変化を決定する、項目１２に記載の方法。
（項目２１）
前記決定することは、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の逆数によって重みが加えられた前記エラー信号の大きさから前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の逆数によって重みが加えられた該エラー信号の大きさの減少は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記決定することは、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の指示から前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の増大は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部分を実装するための集積回路であって、該集積回路は、
リスナへの再生のためのソースオーディオと、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む信号を該トランスデューサに提供するための出力部と、
該周囲のオーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を受信するための基準マイクロフォン入力部と、
該トランスデューサの出力を示すエラーマイクロフォン信号を受信するためのエラーマイクロフォン入力部と、
応答を有する適合的フィルタを実装する処理回路であって、該応答は、該リスナによって聞き取られる周囲のオーディオサウンドの存在を低減するためにアンチノイズ信号を成形する、処理回路と
を備え、該処理回路は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合の程度を決定し、該トランスデューサと該リスナの耳との間の該結合の程度に従って該適合的フィルタの応答を変更する、集積回路。
（項目２４）
前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、該適合的フィルタの応答を変更する、項目２３に記載の集積回路。
（項目２５）
前記所定の応答は、前記結合の程度が前記高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記リスナによって聞き取られる周囲のオーディオサウンドの存在をキャンセルするように調整されている応答である、項目２４に記載の集積回路。
（項目２６）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を所定の応答に戻すリーク特性を有し、前記処理回路は、前記結合の程度が前記高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目２４に記載の集積回路。
（項目２７）
前記処理回路は、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートする、項目２６に記載の集積回路。
（項目２８）
前記処理回路は、前記結合の程度が前記低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答の適合を停止する、項目２７に記載の集積回路。
（項目２９）
前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、該適合的フィルタの応答を変更する、項目２７に記載の集積回路。
（項目３０）
前記適合的フィルタの応答の適合的制御は、調節可能な変化率で該適合的フィルタの応答を前記所定の応答に戻すリーク特性を有し、前記処理回路は、前記結合の程度が前記高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、該調節可能な変化率を増大させる、項目２９に記載の集積回路。
（項目３１）
前記処理回路は、前記ソースオーディオを成形する二次経路推定応答を有する二次経路適合的フィルタと、コンバイナとを実装し、該コンバイナは、前記リスナに送達される組み合わされたアンチノイズと周囲のオーディオサウンドとを示すエラー信号を提供するために、前記エラーマイクロフォン信号から該ソースオーディオを除去し、該処理回路は、該エラー信号を最小化するように前記適合的フィルタの応答を適合させ、該処理は、該二次経路推定応答の変化から前記結合の程度の変化を決定する、項目２３に記載の集積回路。
（項目３２）
前記処理回路は、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の逆数によって重みが加えられた前記エラー信号の大きさから前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の逆数によって重みが加えられた該エラー信号の大きさの減少は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目３１に記載のパーソナルオーディオデバイス。
（項目３３）
前記処理回路は、前記二次経路適合的フィルタの前記二次経路応答のピーク値の指示を閾値と比較することによって、前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、該二次経路適合的フィルタの該二次経路応答の該ピーク値の増大は、該トランスデューサと該リスナの耳との間の結合のより大きな程度を指示する、項目３１に記載の集積回路。

図１は、本発明の実施形態による無線電話機１０の例示である。 図２は、本発明の実施形態による無線電話機１０内の回路のブロック図である。 図３は、本発明の実施形態による、図２のＣＯＤＥＣ集積回路２０のＡＮＣ回路３０内の信号処理回路および機能ブロックを描いているブロック図である。 図４は、ユーザの耳と無線電話機１０との間の圧力間の、二次経路応答推定ＳＥ（ｚ）の全体的エネルギーに対する関係を例示しているグラフである。 図５は、ユーザの耳と無線電話機１０との間の圧力の様々な量に対する二次経路応答推定ＳＥ（ｚ）の周波数応答を例示しているグラフである。 図６は、本発明の実施形態による方法を描いている流れ図である。 図７は、本発明の実施形態による集積回路内の信号処理回路および機能ブロックを描いているブロック図である。

（詳細な説明）
本発明は、例えば無線電話機のようなパーソナルオーディオデバイスにおいて実装されることができるノイズキャンセリング技術および回路を包含する。パーソナルオーディオデバイスは、適合的ノイズキャンセリング（ＡＮＣ）回路を含み、適合的ノイズキャンセリング（ＡＮＣ）回路は、周囲の音響環境を測定し、周囲の音響イベントをキャンセルするためにスピーカ（または他のトランスデューサ）出力の中に注入される信号を生成する。基準マイクロフォンが、周囲の音響環境を測定するために提供され、エラーマイクロフォンが、周囲のオーディオ、および、トランスデューサにおけるトランスデューサ出力を測定するために、従って、ノイズキャセレーションの効果の指示を与えるために含まれる。しかし、ユーザの耳とパーソナルオーディオデバイスとの間の接触圧次第で、ＡＮＣ回路は、不適切に動作し得、アンチノイズは、効果がないことがあるか、または、ユーザに提示されているオーディオ情報の可聴性を悪化させることさえあり得る。本発明は、デバイスとユーザの耳との間の接触圧のレベルを決定し、望ましくない応答を回避するためにＡＮＣ回路に対して措置を取るためのメカニズムを提供する。

ここで図１を参照すると、無線電話機１０が、本発明の実施形態に従って例示され、ヒトの耳５の近くに示されている。例示されている無線電話機１０は、本発明の実施形態による技術が使用され得るデバイスの例であるが、しかし、例示されている無線電話機１０において、またはこれ以降の図に描かれている回路において具現化されている要素もしくは構成のうちの全てが、請求項に記載されている本発明を実行するために必要とされるわけではないことが理解される。無線電話機１０は、例えばスピーカＳＰＫＲのようなトランスデューサを含み、スピーカＳＰＫＲは、バランスの取れた会話認知を提供するための他のローカルオーディオイベント（例えば、呼び出し音、格納されたオーディオプログラム材料、近端音声（すなわち、無線電話機１０のユーザの音声）の注入）と共に、無線電話機１０によって受け取られた遠い音声、ならびに、無線電話機１０による再生を必要とする他のオーディオ（例えば、無線電話機１０によって受け取られたウェブページまたは他のネットワーク通信からのソース（ｓｏｕｒｃｅ）、ならびに、例えばバッテリ電力低下および他のシステムイベント通知のようなオーディオ指示）を再生する。近い音声マイクロフォンＮＳが、近端音声を捕捉するために提供され、この近端音声は、無線電話機１０から他の会話参加者（複数可）に伝達される。

無線電話機１０は、適合的ノイズキャンセリング（ＡＮＣ）回路および機能を含み、適合的ノイズキャンセリング（ＡＮＣ）回路および機能は、アンチノイズ信号をスピーカＳＰＫＲの中に注入し、遠い音声およびスピーカＳＰＫＲによって再生される他のオーディオの了解度を向上させる。基準マイクロフォンＲが、周囲の音響環境を測定するために提供され、基準マイクロフォンＲは、ユーザの口の通常の位置から離して位置決めされ、その結果、近端音声は、基準マイクロフォンＲによって生成される信号において最小化される。無線電話機１０が耳５の近くにある場合、耳５の近くのスピーカＳＰＫＲによって再生されたオーディオと組み合わされた周囲のオーディオの尺度を提供することによりＡＮＣ動作をさらに向上させるために、第３のマイクロフォン、すなわちエラーマイクロフォンＥが提供されている。無線電話機１０内の例示的回路１４は、オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０を含み、オーディオＣＯＤＥＣ集積回路２０は、基準マイクロフォンＲ、近い音声マイクロフォンＮＳ、およびエラーマイクロフォンＥから信号を受信し、他の集積回路（例えば、無線電話機トランシーバを含むＲＦ集積回路１２）と接続する。本発明の他の実施形態において、本明細書に開示されている回路および技術は、単一の集積回路の中に組み込まれ得、この単一の集積回路は、パーソナルオーディオデバイス（例えば、ＭＰ３プレイヤオンチップ（ｐｌａｙｅｒ−ｏｎ−ａ−ｃｈｉｐ）集積回路）全体を実装するための制御回路および他の機能性を含む。

一般的に、本発明のＡＮＣ技術は、基準マイクロフォンＲに衝突する周囲の音響イベント（スピーカＳＰＫＲの出力および／または近端音声と対立するものとしての）を測定し、そして、例示されている無線電話機１０のＡＮＣ処理回路は、エラーマイクロフォンＥに衝突する同じ周囲の音響イベントも測定することにより、基準マイクロフォンＲの出力から生成されるアンチノイズ信号が、エラーマイクロフォンＥに存在している周囲の音響イベントの振幅を最小化する特性を有するように、基準マイクロフォンＲの出力から生成されるアンチノイズ信号を適合させる。音響経路Ｐ（ｚ）は、基準マイクロフォンＲからエラーマイクロフォンＥまで延びているので、ＡＮＣ回路は、電子音響経路Ｓ（ｚ）の除去効果と組み合わされた音響経路Ｐ（ｚ）を本質的に推定している。電子音響経路Ｓ（ｚ）は、特定の音響環境におけるスピーカＳＰＫＲとエラーマイクロフォンＥとの間の結合を含み、ＣＯＤＥＣ ＩＣ ２０のオーディオ出力回路の応答、および、スピーカＳＰＫＲの音響／電気伝達関数を表す。Ｓ（ｚ）は、耳５の近さおよび構造ならびに他の物体、ならびに、無線電話機が耳５にしっかりと押圧されていない場合、無線電話機１０の近くにあり得るヒトの頭の構造によって影響される。例示されている無線電話機１０は、第３の近い音声マイクロフォンＮＳを有する２マイクロフォンのＡＮＣシステムを含むが、本発明の一部の局面は、別個のエラーマイクロフォンおよび基準マイクロフォンを含まない本発明の他の実施形態、または、無線電話機が、基準マイクロフォンＲの機能を実行するために、近い音声マイクロフォンＮＳを用いる本発明のさらに他の実施形態に従うシステムにおいて実行され得る。さらに、オーディオ再生のためにのみ設計されているパーソナルオーディオデバイスにおいては、近い音声マイクロフォンＮＳは一般的に含まれず、以下にさらに詳細に記述されている回路における近い音声信号経路は、入力のために提供されているオプションを検出スキームをカバーするマイクロフォンに限定する以外に本発明の範囲を変更することなく省略されることができる。

ここで図２を参照すると、無線電話機１０内の回路が、ブロック図において示されている。ＣＯＤＥＣ集積回路２０は、基準マイクロフォン信号を受信し、基準マイクロフォン信号のデジタル表現ｒｅｆを生成するためのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１Ａと、エラーマイクロフォン信号を受信し、エラーマイクロフォン信号のデジタル表現ｅｒｒを生成するためのＡＤＣ２１Ｂと、近い音声マイクロフォン信号を受信し、エラーマイクロフォン信号のデジタル表現ｎｓを生成するためのＡＤＣ２１Ｃとを含む。ＣＯＤＥＣ ＩＣ ２０は、スピーカＳＰＫＲを駆動するための出力を増幅器Ａ１から生成し、増幅器Ａ１は、コンバイナ２６の出力を受信するデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２３の出力を増幅する。コンバイナ２６は、内部オーディオソース２４からのオーディオ信号と、ＡＮＣ回路３０によって生成されるアンチノイズ信号であって、該アンチノイズ信号は、慣例上、基準マイクロフォン信号ｒｅｆにおけるノイズと同じ極性を有し、従って、コンバイナ２６によって差し引かれる、アンチノイズ信号と、無線電話機１０のユーザが、ダウンリンク音声ｄｓとの適切な関連で彼ら自身の声を聞くようにするためのものである、近い音声信号ｎｓの一部分とを組み合わせ、ダウンリンク音声ｄｓは、無線周波数（ＲＦ）集積回路２２から受信され、コンバイナ２６によって同じく組み合わされる。近い音声信号ｎｓは、ＲＦ集積回路２２にも提供され、アップリンク音声としてサービスプロバイダにアンテナＡＮＴを介して送信される。

ここで図３を参照すると、ＡＮＣ回路３０の詳細が、本発明の実施形態に従って示されている。適合的フィルタは、応答Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（Ｚ）を有する固定フィルタ３２Ａと応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（Ｚ）を有する適合的部分３２Ｂとから形成され、Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（Ｚ）とＷ_{ＡＤＡＰＴ}（Ｚ）との出力は、コンバイナ３６Ｂによって合計され、適合的フィルタは、基準マイクロフォン信号ｒｅｆを受信して、理想的な状況の下で、その伝達関数Ｗ（ｚ）＝Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（Ｚ）＋Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（Ｚ）を適合させ、アンチノイズ信号を生成し、このアンチノイズ信号は、出力コンバイナに提供され、出力コンバイナは、図２のコンバイナ２６によって例示されたように、アンチノイズ信号をトランスデューサによって再生されるべきオーディオと組み合わせる。Ｗ（ｚ）の応答は、推定Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）に適合するが、Ｗ（ｚ）の応答は、理想的な動作条件の下でのアンチノイズ信号のための理想的な応答である。制御可能な増幅器回路Ａ１は、アンチノイズ信号が、ユーザの耳と無線電話機１０との間の密閉がないことにより効果がないか、または誤っていると予期される場合、以下にさらに詳細に記述されているように特定の非理想的な条件の下でアンチノイズ信号をミュートするか、または減衰させる。適合的フィルタ３２Ｂの係数は、Ｗ係数制御ブロック３１によって制御され、Ｗ係数制御ブロック３１は、２つの信号の相関関係を用いて適合的フィルタ３２Ｂの応答を決定し、適合的フィルタ３２Ｂは、一般的に、最小二乗平均の意味で、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒの中に存在する、基準マイクロフォン信号ｒｅｆの成分間におけるエラーのエネルギーを最小化する。Ｗ係数制御ブロック３１によって比較される信号は、フィルタ３４Ｂによって提供される、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）によって成形された基準マイクロフォン信号ｒｅｆと、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒからダウンリンクオーディオ信号ｄｓの修正された部分を差し引くことによって形成されたエラー信号ｅ（ｎ）とである。基準マイクロフォン信号ｒｅｆを経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピー、推定ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）によって変形し、結果として生じる信号とエラーマイクロフォン信号ｅｒｒとの間の相関関係を最小化するように適合的フィルタ３２Ｂを適合させることによって、適合的フィルタ３２Ｂは、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）−Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（Ｚ）の所望の応答に適合し、従って、応答Ｗ（ｚ）は、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）に適合し、結果として、理想的にはホワイトノイズであるノイズキャンセリングエラーを生じる。上述のように、Ｗ係数制御ブロック３１によってフィルタ３４Ｂの出力と比較される信号は、フィルタ応答ＳＥ（ｚ）（応答ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）は、そのコピーである）によって処理されたダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転された量をエラーマイクロフォン信号に加える。ダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転された量を注入することによって、適合的フィルタ３２Ｂが、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒに存在するダウンリンクオーディオの比較的大きな量に適合することが防止され、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓの反転されたコピーを経路Ｓ（ｚ）の応答の推定によって変形することによって、比較の前にエラーマイクロフォン信号ｅｒｒから除去されるダウンリンクオーディオは、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒで再生されるダウンリンクオーディオ信号ｄｓの予期されるバージョン（ｖｅｒｓｉｏｎ）と整合するはずである。なぜなら、Ｓ（ｚ）の電気的および音響的経路は、エラーマイクロフォンＥに到達するために、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓによって取られる経路であるからである。フィルタ３４Ｂは、本質的に、適合的フィルタではないが、しかし、適合的フィルタ３４Ａの応答と整合するように調整される調節可能な応答を有し、それによって、フィルタ３４Ｂの応答は、適合的フィルタ３４Ａの適合を追跡する。

上記を実行するために、適合的フィルタ３４Ａは、ＳＥ係数制御ブロック３３によって制御される係数を有し、ＳＥ係数制御ブロック３３は、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓと、上述のフィルタリングされたダウンリンクオーディオ信号ｄｓの除去後のエラーマイクロフォン信号ｅｒｒとを比較し、このフィルタリングされたダウンリンクオーディオ信号ｄｓは、適合的フィルタ３４Ａによってフィルタリングされることにより、エラーマイクロフォンＥに送達される予期されるダウンリンクオーディオを表し、コンバイナ３６Ａによって適合的フィルタ３４Ａの出力から除去される。ＳＥ係数制御ブロック３３は、実際のダウンリンク音声信号ｄｓをエラーマイクロフォン信号ｅｒｒに存在するダウンリンクオーディオ信号ｄｓの成分と関連づける。それによって、適合的フィルタ３４Ａは、エラーマイクロフォン信号ｅｒｒから差し引かれる場合、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓに起因しないエラーマイクロフォン信号ｅｒｒの内容を含む信号をダウンリンクオーディオ信号ｄｓ（および、随意的に、上述のようなミューティング状態中にコンバイナ３６Ｂによって組み合わされたアンチノイズ信号）から生成するように適合される。以下にさらに詳細に記述されているように、応答ＳＥ（ｚ）の全体的なエネルギーに対して正規化されたエラー信号の全体的なエネルギーは、ユーザの耳と無線電話機１０との間の密閉の質と関連している。耳圧インジケータ計算ブロック３７は、コンバイナ３６によって生成されるエラー信号のエネルギーであるＥ｜ｅ（ｎ）｜と、ＳＥ（ｚ）の応答の全体的な大きさ、すなわち、Σ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜との間の比率を決定する。耳圧指示Ｅ｜ｅ（ｎ）｜／Σ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜は、耳圧の尺度を生成するために用いられ得るｅ（ｎ）およびＳＥ_ｎ（ｚ）の一つの可能な関数に過ぎない。例えば、ＳＥ（ｚ）のみの関数であるΣ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜またはΣＳＥ_ｎ（ｚ）^２が、代替として用いられることができる。なぜなら、応答ＳＥ（ｚ）は、耳圧と共に変化するからである。コンパレータＫ１は、計算ブロック３７の出力を低い圧力閾値Ｖ_ｔｈＬと比較する。Ｅ｜ｅ（ｎ）｜／Σ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜が、閾値より上である場合、耳圧が、通常の動作範囲より下である（例えば、無線電話機１０が、ユーザの耳から外れている）ことを指示し、このとき、耳圧応答論理は、ユーザの耳５における望ましくないアンチノイズの生成を防止するために措置を取るように信号で知らせられる。同様に、コンパレータＫ２は、計算ブロックの出力を高い圧力閾値Ｖ_ｔｈＨと比較し、Ｅ｜ｅ（ｎ）｜／Σ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜が、閾値より下である場合、耳圧が、通常の動作範囲より上である（例えば、無線電話機１０が、ユーザの耳に強く押圧されている）ことを指示し、このとき、耳圧応答論理は、同様に、ユーザの耳５における望ましくないアンチノイズの生成を防止するために措置を取るように信号で知らせられる。

ここで図４を参照すると、ＳＥ（ｚ）の応答の全体的な大きさ、Σ｜ＳＥ_ｎ（ｚ）｜の間の関係が、無線電話機１０とユーザの耳との間の圧力（ニュートンでの）に対して示されている。例示されているように、無線電話機１０とユーザの耳５との間で圧力が増大するにつれて、応答ＳＥ（ｚ）は、大きさにおいて増大し、これは、向上した電子音響経路Ｓ（ｚ）を指示し、電子音響経路Ｓ（ｚ）は、上述のとおり、スピーカＳＰＫＲとエラーマイクロフォンＥとの間の結合の程度、従って、ユーザの耳５とスピーカＳＰＫＲとの間の結合の程度の尺度である。ユーザの耳５とスピーカＳＰＫＲとの間の結合のより高い程度は、応答ＳＥ（ｚ）が、大きさにおいて増大した場合に指示され、逆に、ユーザの耳とスピーカＳＰＫＲとの間の結合のより低い程度は、応答ＳＥ（ｚ）が、大きさにおいて減少した場合に指示される。適合的フィルタ３２Ｂは、Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の所望の応答に適合するので、耳圧が増大し、かつ、応答ＳＥ（ｚ）が、エネルギーにおいて増大するにつれて、より少ないアンチノイズが必要とされ、従って、より少ないアンチノイズが生成される。逆に、耳と無線電話機１０との間の圧力が減少するにつれて、アンチノイズ信号は、エネルギーにおいて増大し、使用するには適しないことがある。なぜなら、ユーザの耳は、もはや、トランスデューサＳＰＫＲおよびエラーマイクロフォンＥにうまく結合されていないからである。

ここで図５を参照すると、耳圧の様々なレベルに対する応答ＳＥ（ｚ）の周波数に対する変動が示されている。図４に例示されているように、圧力が、無線電話機１０とユーザの耳５との間で増大するにつれて、応答ＳＥ（ｚ）は、グラフの中央の周波数範囲において大きさが増大し、この中央の周波数範囲は、音声におけるエネルギーのほとんどが位置する周波数に対応する。図４〜図５に描かれているグラフは、コンピュータモデル、または、頭（シミュレートされた外耳道に測定マイクロフォンも有し得る）と無線電話機１０との間の接触圧の調節を可能にするシミュレートされたユーザの頭のモックアップのいずれかを用いて、個々の無線電話機設計のために決定されている。一般的にＡＮＣは、ユーザの耳５と、トランスデューサＳＰＫＲと、エラーマイクロフォンＥとの間に結合の妥当な程度が存在する場合にのみ適切に動作する。トランスデューサＳＰＫＲは、閉じた空洞においてのみ、出力レベルの特定の量（例えば、８０ｄＢ ＳＰＬ）を生成することができるので、無線電話機１０が、もはや、ユーザの耳５と接触していないとき、アンチノイズ信号は、一般的に、効果がなくなり、多くの状況において、ミュートされるべきである。この場合における低いほうの閾値は、例えば、４Ｎ以下の耳圧を指示する応答ＳＥ（ｚ）であり得る。圧力変動領域の反対の端において、ユーザの耳５と無線電話機１０との間の緊密な接触は、より高い周波数（例えば、２ｋＨＺ〜５ｋＨＺの周波数）エネルギーの減衰を提供し、これは、応答Ｗ（ｚ）が、より高い周波数の減衰状態に適合することができないことにより、ノイズブースト（ｎｏｉｓｅ ｂｏｏｓｔ）を引き起こし得、耳圧が増大する場合、アンチノイズ信号は、より高い周波数でのエネルギーをキャンセルするように適合されない。従って、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）は、所定の値にリセットされるべきであり、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）の適合は凍結される。すなわち、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）の係数は、所定の値で一定に保持される。この場合における高いほうの閾値は、例えば、１５Ｎ以上の耳圧を指示する応答ＳＥ（ｚ）であり得る。あるいは、アンチノイズ信号の全体的なレベルが減衰させられることができるか、または、適合的フィルタ３２Ｂの応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）のリークが増大させられることができる。適合的フィルタ３２Ｂの応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）のリークは、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）の係数をフラットな周波数応答に戻すこと（または、代替として、例えば所定の応答を提供するＷ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）がなく単一の適合的フィルタステージのみを有する実装における固定周波数応答）によって提供される。

図３の回路におけるコンパレータＫ１が、ユーザの耳と無線電話機との間の結合の程度が、低いほうの閾値より下に低減されたことを指示し、結合の程度が、通常の動作範囲より下であることを指示した場合、以下の措置が、耳圧応答論理３８によって取られる。
１）Ｗ係数制御部３１の適合を停止する。
２）増幅器Ａ１を不能にすることによってアンチノイズ信号をミュートする。
図３の回路におけるコンパレータＫ２が、ユーザの耳と無線電話機との間の結合が、高いほうの閾値より上に増大したことを指示し、結合の程度が、通常の動作範囲より上であることを指示した場合、以下の措置が、耳圧応答論理３８によって取られる。
１）Ｗ係数制御部３１のリークを増大させるか、または、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）をリセットし、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）の適合を凍結する。代替として、計算ブロック３７によって生成される値は、様々な耳圧レベルの多値または連続指示であることができ、上述の措置は、耳圧のレベルに従って減衰因数をアンチノイズ信号に適用し、それによって、耳圧が通常の動作範囲の外にはみ出す場合、アンチノイズ信号レベルも、増幅器Ａ１のゲインを下げることによって減衰させられることによって取って代わられることができる。本発明の一実施形態において、固定フィルタ３２Ａの応答Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）は、最大耳圧に対して調整される。すなわち、耳圧の最大レベル（完全なシール）に対する適切な応答に設定される。次に、適合的フィルタ３２Ｂの適合的応答、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）は、応答Ｗ（ｚ）の適合が停止され、アンチノイズ信号がミュートされる、耳との接触が最小限となる（シールがない）点まで、または、耳に対する圧力が、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）がリセットされ、応答Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）の適合が凍結されるか、または、リークが増大させられる、最大圧力を超える点まで、耳圧の変化と共に変動することが可能とされる。

ここで図６を参照すると、本発明の実施形態に従う方法が、流れ図において記述されている。上述のように、耳圧の指示が、エラーマイクロフォン信号および応答ＳＥ（ｚ）係数から計算される（ステップ７０）。耳圧が、低い閾値を下回る場合（決定７２）、無線電話機は、耳から離れている状態にあり、ＡＮＣシステムは、応答Ｗ（ｚ）を適合させることを中止し、アンチノイズ信号をミュートする（ステップ７４）。あるいは、耳圧が、高い閾値を上回る場合（決定７６）、無線電話機１０は、ユーザの耳に強く押圧されており、応答Ｗ（ｚ）のリークが増大させられるか、または、応答Ｗ（ｚ）の適合的部分がリセットおよび凍結される（ステップ７８）。そうではなく、耳圧の指示が、通常の動作範囲内にある場合（決定７２と決定７６との両方に対して「いいえ」）、応答Ｗ（ｚ）は、周囲のオーディオ環境に適合し、アンチノイズ信号が出力される（ステップ８０）。ＡＮＣスキームが終了させられるか、または、無線電話機１０がシャットダウンされるまで（決定８２）、ステップ７０〜８２のプロセスは反復される。

ここで図７を参照すると、ＣＯＤＥＣ集積回路２０内で実行され得る、本発明の実施形態によるＡＮＣ技術を例示するために、ＡＮＣシステムのブロック図が示されている。基準マイクロフォン信号ｒｅｆは、デルタ−シグマＡＤＣ４１Ａによって生成され、デルタ−シグマＡＤＣ４１Ａは、６４倍オーバサンプリングで動作し、その出力は、デシメータ４２Ａにより２の因数によってデシメートされ、３２倍オーバサンプリングされた信号を生成する。デルタ−シグマシェーパ４３Ａは、並列の一対のフィルタステージ４４Ａおよび４４Ｂの結果として生じる応答が有意な応答を有する帯域の外へイメージのエネルギーを広げる。フィルタステージ４４Ｂは、固定応答Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）を有し、固定応答Ｗ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）は、一般的に、通常のユーザ用の無線電話機１０の特定の設計のためのＰ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の推定における開始点を提供するために予め決定されている。Ｐ（ｚ）／Ｓ（ｚ）の推定の応答の適合的部分Ｗ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）は、適合的フィルタステージ４４Ａによって提供され、適合的フィルタステージ４４Ａは、リーキー（ｌｅａｋｙ）最小二乗平均（ＬＭＳ）型の係数コントローラ５４Ａによって制御される。エラー入力が提供されない場合、応答は、フラットな応答または所定の応答に経時的に正常化することによりリーキーＬＭＳ係数コントローラ５４Ａを適合させるという点で、リーキーＬＭＳ係数コントローラ５４Ａは、リーキーである。リーキーなコントローラを提供することは、特定の環境条件の下で生じ得る長期にわたる不安定性を防止し、一般的に、ＡＮＣ応答の特定の感知性に対してシステムをよりロバストにする。図３のシステムにおいてそうであったように、耳圧検出回路６０は、耳圧の指示が通常の動作範囲の外にある場合を検出し、そして、アンチノイズ信号が出力されること、および、適合的フィルタ４４Ａが不正確な応答（耳から離れている）に適合することを防止するために措置を取るか、または、適合的フィルタ４４Ａのリークを増大させるか、または、所定の応答（耳に対する強い圧力）に適合的フィルタ４４Ａをリセットし、適合を凍結する。

図７に描かれているシステムにおいて、基準マイクロフォン信号は、経路Ｓ（ｚ）の応答の推定のコピーＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）によって、すなわち、応答ＳＥ_ＣＯＰＹ（ｚ）を有するフィルタ５１によってフィルタリングされ、その出力はデシメータ５２Ａにより３２の因数によってデシメートされ、ベースバンドオーディオ信号を生成し、このベースバンドオーディオ信号は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ５３Ａを通して、リーキーＬＭＳ５４Ａに提供される。フィルタ５１は、本質的に、適合的フィルタではないが、しかし、フィルタステージ５５Ａおよび５５Ｂの組み合わされた応答と整合するように調整される調節可能な応答を有し、それによって、フィルタ５１の応答は、応答ＳＥ（ｚ）の適合を追跡する。エラーマイクロフォン信号ｅｒｒは、デルタ−シグマＡＤＣ４１Ｃによって生成され、デルタ−シグマＡＤＣ４１Ｃは、６４倍オーバサンプリングで動作し、その出力は、デシメータ４２Ｂにより２の因数によってデシメートされ、３２倍オーバサンプリングされた信号を生成する。図３のシステムにおいてそうであるように、応答Ｓ（ｚ）を適用するために適合的フィルタによってフィルタリングされたある量のダウンリンクオーディオｄｓは、コンバイナ４６Ｃによってエラーマイクロフォン信号ｅｒｒから除去され、コンバイナ４６Ｃの出力は、デシメータ５２Ｃにより３２の因数によってデシメートされ、ベースバンドオーディオ信号を生成し、このベースバンドオーディオ信号は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ５３Ｂを通して、リーキーＬＭＳ５４Ａに提供される。応答Ｓ（ｚ）は、別の並列の一組のフィルタステージ５５Ａおよび５５Ｂによって生成され、そのうちの一方、フィルタステージ５５Ｂは、固定応答ＳＥ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）を有し、そのうちの他方、フィルタステージ５５Ａは、適合的応答ＳＥ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）を有し、適合的応答ＳＥ_{ＡＤＡＰＴ}（ｚ）は、リーキーＬＭＳ係数コントローラ５４Ｂによって制御される。フィルタステージ５５Ａおよび５５Ｂの出力は、コンバイナ４６Ｅによって組み合わされる。上述のフィルタ応答Ｗ（ｚ）の実装と同様に、応答ＳＥ_{ＦＩＸＥＤ}（ｚ）は、一般的に、電気的／音響的経路Ｓ（ｚ）に対する様々な動作条件の下での適切な開始点を提供するために既知である所定の応答である。フィルタ５１は、適合的フィルタ５５Ａ／５５Ｂのコピーであるが、しかし、それ自体は、適合的フィルタではなく（すなわち、フィルタ５１は、それ自体の出力に応答して別個に適合しない）、フィルタ５１は、単一のステージまたは二重のステージを用いて実装されることができる。図７のシステムにおいて、別個の制御値が、フィルタ５１の応答を制御するために提供され、フィルタ５１は、単一の適合的フィルタステージとして示されている。しかし、フィルタ５１は、代替として、２つの並列のステージを用いて実装され得、適合的フィルタステージ５５Ａを制御するために用いられる同じ制御値が、フィルタ５１の実装における調節可能なフィルタ部分を制御するために用いられ得る。リーキーＬＭＳ制御ブロック５４Ｂへの入力も、ベースバンドにおけるものであり、該入力は、コンバイナ４６Ｈによって生成された、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓと内部オーディオｉａとの組み合わせを、３２の因数によってデシメートするデシメータ５２Ｂによりデシメートすることによって提供され、別の入力が、コンバイナ４６Ｃの出力をデシメートすることによって提供され、該出力から、適合的フィルタステージ５５Ａとフィルタステージ５５Ｂとの組み合わされた出力から生成された信号が除かれており、この組み合わされた出力は、別のコンバイナ４６Ｅによって組み合わされている。コンバイナ４６Ｃの出力は、ダウンリンクオーディオ信号ｄｓに起因する成分が除去されたエラーマイクロフォン信号ｅｒｒを表し、コンバイナ４６Ｃの出力は、デシメータ５２Ｃによるデシメーションの後にＬＭＳ制御ブロック５４Ｂに提供される。ＬＭＳ制御ブロック５４Ｂへの他の入力は、デシメータ５２Ｂによって生成されるベースバンド信号である。

ベースバンドおよびオーバサンプリングされた信号伝達の上述の構成は、オーバサンプリングされたレートで適合的フィルタステージ４４Ａ〜４４Ｂ、５５Ａ〜５５Ｂ、およびフィルタ５１を実装することにより与えられるタップ（ｔａｐ）柔軟性を提供しながら、単純化された制御、および、適合的制御ブロック（例えば、リーキーＬＭＳコントローラ５４Ａおよび５４Ｂ）において消費される低減された電力を提供する。図７のシステムの残りは、コンバイナ４６Ｈを含み、コンバイナ４６Ｈは、ダウンリンクオーディオｄｓを内部オーディオｉａと組み合わせ、コンバイナ４６Ｈの出力は、コンバイナ４６Ｄの入力部に提供され、コンバイナ４６Ｄは、シグマ−デルタＡＤＣ４１Ｂによって生成され、そして、フィードバック状態を防止するために側音減衰器５６によってフィルタリングされた近端マイクロフォン信号ｎｓの一部分を加える。コンバイナ４６Ｄの出力は、フィルタステージ５５Ａおよび５５Ｂが有意な応答を有する帯域の外へイメージをシフトするように成形されている入力をフィルタステージ５５Ａおよび５５Ｂに提供するシグマ−デルタシェーパ４３Ｂによって成形される。

本発明の実施形態に従って、コンバイナ４６Ｄの出力は、適合的フィルタステージ４４Ａ〜４４Ｂの出力とも組み合わされるが、この適合的フィルタステージ４４Ａ〜４４Ｂの出力は、フィルタステージの各々に対して対応するハードミュートブロック（ｈａｒｄ ｍｕｔｅ ｂｌｏｃｋ）４５Ａ、４５Ｂと、ハードミュートブロック４５Ａ、４５Ｂの出力を組み合わせるコンバイナ４６Ａと、ソフトミュート４７と、次のソフトリミッタ４８とを含む制御チェーンによって処理されてアンチノイズ信号を生成し、このアンチノイズ信号は、コンバイナ４６Ｄのソースオーディオ出力を用いてコンバイナ４６Ｂによって差し引かれる。コンバイナ４６Ｂの出力は、補間器４９により２の因数によって挿入が行われ、次に、６４ｘオーバサンプリングレートで操作されるシグマ−デルタＤＡＣ５０によって再生される。ＤＡＣ５０の出力は、増幅器Ａ１に提供され、増幅器Ａ１は、スピーカＳＰＫＲに送達される信号を生成する。

図７のシステムならびに図２および図３の例示的回路における要素の各々または一部は、論理で直接的に実装されることができるか、または、例えば、演算（例えば、適合的フィルタリングおよびＬＭＳ係数計算）を行うプログラム命令を実行するデジタル信号処理（ＤＳＰ）コアのようなプロセッサによって実装されることができる。ＤＡＣおよびＡＤＣステージは、一般的に、専用の混合性信号回路で実装される一方、本発明のＡＮＣシステムのアーキテクチャは、一般的に、ハイブリッドアプローチに適しており、このハイブリッドアプローチにおいて、論理は、例えば、高度にオーバサンプリングされた設計の区分において用いられ得、一方、プログラムコードまたはマイクロコード駆動処理要素は、より複雑ではあるが、しかし、より低速の演算（例えば、適合的フィルタに対するタップを計算すること、および／または、本明細書において記述されたように、検出された耳圧の変化に応答すること）のために選択される。

本発明は、特に、その好ましい実施形態を参照して示され、記述されたが、しかし、前記およびその他は、形態において変化すること、および、本発明の精神および範囲から逸脱することなく細部が、前記およびその他において決められ得ることが当業者によって理解される。

Claims (18)

1. パーソナルオーディオデバイスのトランスデューサの近くの周囲のオーディオサウンドをキャンセルする方法であって、前記方法は、
   基準マイクロフォンを用いて周囲のオーディオサウンドの第１の測定を行うことにより、基準マイクロフォン信号を提供することと、
   エラーマイクロフォンを用いて前記トランスデューサの出力の第２の測定を行うことにより、エラーマイクロフォン信号を提供することと、
   前記基準マイクロフォンの出力をフィルタリングする適合的フィルタの応答を適合することにより、前記トランスデューサの音響出力での周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すために、前記基準マイクロフォン信号からアンチノイズ信号を適合的に生成することと、
   前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることにより、前記トランスデューサに提供されるオーディオ信号を生成することと、
   二次経路推定応答を有する二次経路適合的フィルタを用いて前記ソースオーディオ信号を成形することにより、成形されたソースオーディオ信号を生成することと、
   前記成形されたソースオーディオ信号を前記エラーマイクロフォン信号から取り除くことにより、リスナに送達されるアンチノイズと周囲のオーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を提供することであって、前記適合的に生成することは、前記適合的フィルタの応答を前記エラー信号を最小化するように適合する、ことと、
   前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の結合の程度を前記二次経路適合的フィルタの係数の値から決定して、前記結合の程度の変化を検出することと、
   前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の結合の程度における変化を検出することに従って、前記適合的フィルタの応答を変更することと、
   前記アンチノイズ信号をソースオーディオ信号と組み合わせることと、
   前記組み合わせの結果を前記トランスデューサに提供することにより、前記音響出力を生成することと
   を含む、方法。
2. 前記変更することは、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、前記適合的フィルタの応答を変更する、請求項１に記載の方法。
3. 前記所定の応答は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記リスナによって聞き取られる周囲のオーディオサウンドの存在をキャンセルするように調整されている応答である、請求項２に記載の方法。
4. 前記適合的フィルタの応答の適合的な制御は、リーキー（ｌｅａｋｙ）最小二乗平均（ＬＭＳ）型の係数コントローラによって実装され、前記適合的フィルタの応答は、適合することを引き起こすエラー入力が前記ＬＭＳ型の係数コントローラに提供されないことを決定することに応答して、経時的に所定の応答に強制的に移される、請求項２に記載の方法。
5. 前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記変更することは、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答の適合を停止する、請求項５に記載の方法。
7. 前記変更することは、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、前記適合的フィルタの応答を変更する、請求項５に記載の方法。
8. 前記適合的フィルタの応答の適合的な制御は、リーキー（ｌｅａｋｙ）最小二乗平均（ＬＭＳ）型の係数コントローラによって実装され、前記適合的フィルタの応答は、適合することを引き起こすエラー入力が前記ＬＭＳ型の係数コントローラに提供されないことを決定することに応答して、経時的に所定の応答に強制的に移される、請求項７に記載の方法。
9. 前記決定することは、前記二次経路適合的フィルタの応答のエネルギーと全体の値との間の比率から前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、前記比率の減少は、前記トランスデューサと前記リスナの耳との間のより大きな結合の程度を示す、請求項１に記載の方法。
10. パーソナルオーディオデバイスの少なくとも一部に実装するための集積回路であって、
    リスナへの再生のためのソースオーディオと、トランスデューサの音響出力における周囲のオーディオサウンドの影響を打ち消すためのアンチノイズ信号との両方を含む信号を、前記トランスデューサに提供するための出力部と、
    前記周囲のオーディオサウンドを示す基準マイクロフォン信号を受信するための基準マイクロフォン入力部と、
    前記トランスデューサの出力を示すエラーマイクロフォン信号を受信するためのエラーマイクロフォン入力部と、
    処理回路であって、前記処理回路は、前記アンチノイズ信号を成形して前記リスナによって聞き取られる前記周囲のオーディオサウンドの存在を低減する応答を有する適合的フィルタと、前記ソースオーディオを成形するための二次経路適合的フィルタとを実装する処理回路であって、前記二次経路適合的フィルタは、二次経路推定応答を有することにより成形されたソースオーディオを生成し、前記処理回路は、前記成形されたソースオーディオを前記エラーマイクロフォン信号から取り除くことにより、前記リスナに送達されるアンチノイズと周囲のオーディオサウンドとの組み合わせを示すエラー信号を生成し、前記処理回路は、前記二次経路推定応答を決定する前記二次経路適合的フィルタの係数の値から前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の結合の程度を決定して、前記結合の程度の変化を検出し、前記処理回路は、前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の結合の程度の変化を検出した前記処理回路に従って前記適合的フィルタの応答を変更する、処理回路と
    を含む、集積回路。
11. 前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことにより、前記適合的フィルタの応答を変更する、請求項１０に記載の集積回路。
12. 前記所定の応答は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記リスナによって聞き取られる周囲のオーディオサウンドの存在をキャンセルするように調整されている応答である、請求項１１に記載の集積回路。
13. 前記処理回路は、リーキー（ｌｅａｋｙ）最小二乗平均（ＬＭＳ）型の係数コントローラを含み、前記適合的フィルタの応答の適合的な制御は、前記ＬＭＳ型の係数コントローラによって実装され、前記適合的フィルタの応答は、適合することを引き起こすエラー入力が前記ＬＭＳ型の係数コントローラに提供されないことを決定することに応答して、所定の応答に強制的に移される、請求項１１に記載の集積回路。
14. 前記処理回路は、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回るときを決定することに応答して、前記アンチノイズ信号をミュートする、請求項１０に記載の集積回路。
15. 前記処理回路は、前記結合の程度が低いほうの閾値を下回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答の適合を停止する、請求項１４に記載の集積回路。
16. 前記処理回路は、前記結合の程度が高いほうの閾値を上回ることを決定することに応答して、前記適合的フィルタの応答を所定の応答に強制的に移すことによって、前記適合的フィルタの応答を変更する、請求項１４に記載の集積回路。
17. 前記処理回路は、リーキー（ｌｅａｋｙ）最小二乗平均（ＬＭＳ）型の係数コントローラを含み、前記適合的フィルタの応答の適合的な制御は、前記ＬＭＳ型の係数コントローラによって実装され、前記適合的フィルタの応答は、適合することを引き起こすエラー入力が前記ＬＭＳ型の係数コントローラに提供されないことを決定することに応答して、調整可能な変化率で所定の応答に強制的に移される、請求項１６に記載の集積回路。
18. 前記処理回路は、前記二次経路適合的フィルタの応答のエネルギーと全体の値との間の比率から前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合の程度を決定し、前記比率の低減は、前記トランスデューサと前記リスナの耳との間の前記結合のより大きな程度を示す、請求項１０に記載の集積回路。