JP6574056B2 - 変換器インピーダンスに基づく非線形音響エコー消去 - Google Patents

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Description

（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１５年９月１１日に出願された、Ｋｈｏｓｒｏｗ Ｌａｓｈｋａｒｉらによる「ＮＯＮＬＩＮＥＡＲ ＡＣＯＵＳＴＩＣ ＥＣＨＯ ＣＡＮＣＥＬＬＡＴＩＯＮ ＢＡＳＥＤ ＯＮ ＴＲＡＮＳＤＵＣＥＲ ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ」という題名の米国非仮特許出願第１４／８５２，２８１号に対して優先権の利益を主張する。上記文献は、その全体として参照することによって本明細書において援用される。
（開示の分野）
本開示は、モバイルデバイスのためのスピーカに関する。より具体的には、本開示の一部は、これらのスピーカを使用したエコー消去に関する。
（背景）
ラウドスピーカからの音は、ある有限遅延後、マイクロホンに反射または逆結合され、エコーを産生し得る。多くの現代のオーディオデバイスは、そのようなエコーの影響を低減または排除するために、音響エコー消去装置として公知の回路を含む。理想的場合には、エコーは、ラウドスピーカに音を発生させる電気信号に対応し、オーディオデバイス（ラウドスピーカ、エンクロージャ、およびマイクロホンを含む）は、そのような電気信号に対して線形応答を有すると仮定され得る。しかしながら、実際には、マイクロホンおよびラウドスピーカならびにマイクロホンおよびラウドスピーカを含むデバイス内で使用されるコンポーネント（例えば、ラウドスピーカを駆動させるために使用される電力増幅器）等の大部分のオーディオ変換器は、その最適動作範囲内で動作されるときでさえ非線形である。
これらの非線形効果は、特に、携帯電話および携帯電話のためのハンズフリーキット内の音響エコー消去装置の性能を有意に低減させ得、これは、そのようなデバイスが、多くの場合、オーディオデバイスの残りから不良に隔離され得る、安価で低品質のラウドスピーカを使用し得るためである。そのようなラウドスピーカが、過駆動されると、ラウドスピーカおよびその増幅器と関連付けられた飽和効果は、非線形様式で音を歪曲させる。そのような音の音響エコーは、線形および非線形成分の混合物を含有する。典型的音響エコー消去装置は、ラウドスピーカエンクロージャマイクロホンシステムの線形音響インパルス応答のみを推定する。残りの非線形成分は、特に、高音量時、大きくかつ可聴となり得る。
ここで述べられた短所は、代表的にすぎず、特に、携帯電話等の消費者レベルデバイス内で採用されるエコー消去のための改良された電気コンポーネントの必要性が存在することを単に強調するために含まれる。本明細書に説明される実施形態は、ある短所に対処するが、必ずしも、ここで説明される、または当技術分野において公知のあらゆるものに対処するものではない。
（要約）
本開示の教示によると、オーディオデバイス内のエコー消去を行う際のオーディオ変換器非線形性と関連付けられた不利点および問題は、低減または排除され得る。携帯電話等の電子デバイスのオーディオ再生システム内の音響エコー消去システムは、オーディオ再生信号を再現する変換器を説明するパラメータに基づいて、音響エコーの推定値を計算し得る。それらのパラメータは、例えば、変換器のレジスタンスおよび／またはインダクタンスと、変換器を通る電流および／またはそれを横断する電圧とを含み得る。一実施例では、音響エコー消去システムは、変換器インピーダンスに基づいて、変換器のコイル速度を予測し得る。次いで、エコーは、予測されるコイル速度を使用して推定され得る。推定されるエコーは、変換器出力内の非線形性、および非線形挙動を消去するために発生される適切な信号を予測するために使用され得る。エコー信号は、概して、変換器の非線形応答等の一意の特性に起因して、再生されるオーディオと直接相関しない。予測されるコイル速度に基づいて推定されるエコーは、したがって、電子デバイスによって提供される適応雑音消去（ＡＮＣ）の品質を改良し得る。さらに、インピーダンス、電流、および電圧等の限定数の入力数の使用は、処理の複雑性を低減させ得、音響エコー消去（ＡＥＣ）または適応雑音消去（ＡＮＣ）のための処理回路の複雑性の低減をもたらす。
一実施形態によると、装置は、オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信するための電流入力ノード、オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノード、および／または電流入力ノードと電圧入力ノードとに結合される処理回路を含んでもよい。処理回路は、適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、電流入力ノードにおいて受信された電流信号および電圧入力ノードにおいて受信された電圧信号に基づいて、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップ、および／または少なくとも部分的に、計算されたオーディオスピーカのインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるステップを行うように構成されてもよい。
いくつかの実施形態では、処理回路は、音響エコー消去信号を発生させ、オーディオスピーカの非線形応答を消去するように構成されてもよく、処理回路は、オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことによって、音響エコー消去信号を発生させように構成されてもよく、処理回路は、また、少なくとも部分的に、計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算するステップを行うことによって、音響エコー消去信号を発生させるように構成されてもよく、発生された音響エコー消去信号は、オーディオスピーカが非線形であるとき、オーディオスピーカの非線形応答を消去する、処理回路は、コイル位置を積分せずに、予測されるコイル速度を計算するステップを行うように構成されてもよく、処理回路は、少なくとも部分的に、電流入力ノードにおいて受信された電流信号および電圧入力ノードにおいて受信された電圧信号に基づいて、オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップを行うように構成されてもよく、処理回路は、適応フィルタを使用して、電圧信号を入力として適応フィルタに印加し、電流信号を基準入力として適応フィルタに印加することによって、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成されてもよく、および／または処理回路は、また、適応フィルタによって発生された複数の係数を総和し、オーディオスピーカのレジスタンスを計算することによって、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成されてもよく、処理回路は、計算されたレジスタンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成される。
別の実施形態によると、方法は、オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信するステップ、オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するステップ、適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、電流信号および電圧信号に基づいて、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップ、および／または少なくとも部分的に、計算されたオーディオスピーカのインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるステップを含んでもよい。
本方法のある実施形態では、音響エコー消去信号を発生させるステップは、オーディオスピーカの非線形応答を消去してもよく、音響エコー消去信号を発生させるステップは、オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことを含んでもよく、音響エコー消去信号を発生させるステップは、少なくとも部分的に、計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算することを含んでもよく、発生された音響エコー消去信号は、オーディオスピーカが非線形であるとき、オーディオスピーカの非線形応答を消去する、予測されるコイル速度を計算するステップは、コイル位置を積分せずに行われてもよく、オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップは、少なくとも部分的に、電流入力ノードにおいて受信された電流信号および電圧入力ノードにおいて受信された電圧信号に基づいてもよく、適応フィルタを使用して、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、電圧信号を入力として適応フィルタに印加し、電流信号を基準入力として適応フィルタに印加することを含んでもよく、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、適応フィルタによって発生された複数の係数を総和することによって、適応フィルタを使用して、オーディオスピーカのレジスタンスを計算するステップを含んでもよく、音響エコー消去信号を発生させるステップは、計算されたレジスタンスに基づく、および／または電流信号を受信するステップ、電圧信号を受信するステップ、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップ、および音響エコー消去信号を発生させるステップは、モバイル電子機器デバイス上でのオーディオの再生の間、繰り返されてもよい。
さらに別の実施形態によると、音響エコー消去のためのシステムは、オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信するための電流入力ノード、オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノード、電流入力ノードおよび電圧入力ノードに結合される、インピーダンス計算モジュールであって、インピーダンス計算モジュールは、適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、電流入力ノードにおいて受信された電流信号および電圧入力ノードにおいて受信された電圧信号に基づいて、オーディオスピーカのインピーダンスを計算するように構成される、インピーダンス計算モジュール、電流入力ノードに結合され、電圧入力ノードに結合され、かつインピーダンス計算モジュールに結合される、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールであって、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールは、少なくとも部分的に、インピーダンス計算モジュールから受信されたオーディオスピーカの計算されたインピーダンスに基づいて、逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号を発生させるように構成される、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュール、および／または、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールに結合される、速度音響インパルス応答（ＡＩＲ）計算モジュールであって、ＡＩＲ計算モジュールは、少なくとも部分的に、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールから受信された逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号に基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成される、ＡＩＲ計算モジュール、を含んでもよい。本システムは、オーディオスピーカとともにモバイル電子デバイスの中に統合されてもよい。
いくつかの実施形態では、音響エコー消去システムのインピーダンス計算モジュールは、電圧信号を入力として受信し、電流信号を基準入力として受信するように構成される、適応フィルタモジュールであって、適応フィルタモジュールは、複数の係数を発生させるように構成される、適応フィルタモジュール、および／または、適応フィルタモジュールに結合される、総和モジュールであって、総和モジュールは、複数の係数を総和し、オーディオスピーカのレジスタンスを計算するように構成される、総和モジュールを含んでもよく、ＡＩＲ計算モジュールは、計算されたレジスタンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成される。
前述は、以下の発明を実施するための形態がより深く理解され得るために、本発明の実施形態のある特徴および技術的利点をかなり広義に概略している。本発明の請求項の主題を形成する、付加的特徴および利点は、本明細書に後述されるであろう。開示される概念および具体的実施形態は、同一または類似目的を果たすための他の構造を修正もしくは設計するための基礎として容易に利用され得ることが、当業者によって理解されるはずである。また、そのような均等物構造は、添付の請求項に記載される本発明の精神および範囲から逸脱しないことが、当業者によって認識されるはずである。付加的特徴は、付随の図と併せて検討されるとき、以下の説明からより深く理解されるであろう。しかしながら、図はそれぞれ、例証および説明の目的のためだけに提供されており、本発明を限定することを意図するものではないことは、明示的に理解されたい。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
装置であって、
オーディオスピーカの中への測定された電流を示す電流信号を受信するための電流入力ノードと、
前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノードと、
前記電流入力ノードおよび前記電圧入力ノードに結合されている、処理回路であって、前記処理回路は、
適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップと、
少なくとも部分的に、前記計算されたオーディオスピーカのインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるステップと
を行うように構成されている、処理回路と
を備える、装置。
（項目２）
前記処理回路は、前記音響エコー消去信号を発生させ、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去するように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目３）
前記処理回路は、前記オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことによって、前記音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目４）
前記処理回路は、また、少なくとも部分的に、前記計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、前記オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算するステップを行うことによって、前記音響エコー消去信号を発生させるように構成され、前記発生された音響エコー消去信号は、前記オーディオスピーカが非線形であるとき、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、項目３に記載の装置。
（項目５）
前記処理回路は、コイル位置を積分せずに、前記予測されるコイル速度を計算するステップを行うように構成されている、項目４に記載の装置。
（項目６）
前記処理回路はさらに、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップを行うように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目７）
前記処理回路は、前記電圧信号を入力として前記適応フィルタに印加し、前記電流信号を基準入力として前記適応フィルタに印加することによって、前記適応フィルタを使用して、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成されている、項目１に記載の装置。
（項目８）
前記処理回路は、また、前記適応フィルタによって発生された複数の係数を総和し、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算することによって、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成され、前記処理回路は、前記計算されたレジスタンスに基づいて、前記音響エコー消去を発生させるように構成されている、項目７に記載の装置。
（項目９）
方法であって、
オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信することと、
前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信することと、
適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流信号および前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算することと、
少なくとも部分的に、前記計算されたオーディオスピーカのインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させることと
を含む、方法。
（項目１０）
前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことを含む、項目９に記載の方法。
（項目１２）
前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、少なくとも部分的に、前記計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、前記オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算することを含み、前記発生された音響エコー消去信号は、前記オーディオスピーカが非線形であるとき、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
前記予測されるコイル速度を計算するステップは、コイル位置を積分せずに行われる、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップをさらに含む、項目９に記載の方法。
（項目１５）
前記適応フィルタを使用して前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、前記電圧信号を入力として前記適応フィルタに印加し、前記電流信号を基準入力として前記適応フィルタに印加することを含む、項目９に記載の方法。
（項目１６）
前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、前記適応フィルタによって発生された複数の係数を総和することによって、前記適応フィルタを使用して、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算するステップを含み、前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記計算されたレジスタンスに基づく、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
前記電流信号を受信するステップ、前記電圧信号を受信するステップ、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップ、および前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、モバイル電子機器デバイス上でのオーディオの再生の間、繰り返される、項目９に記載の方法。
（項目１８）
音響エコー消去のためのシステムであって、
オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信するための電流入力ノードと、
前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノードと、
前記電流入力ノードおよび前記電圧入力ノードに結合されている、インピーダンス計算モジュールであって、前記インピーダンス計算モジュールは、適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するように構成されている、インピーダンス計算モジュールと、
前記電流入力ノードに結合され、前記電圧入力ノードに結合され、かつ前記インピーダンス計算モジュールに結合されている、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールであって、前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールは、少なくとも部分的に、前記インピーダンス計算モジュールから受信された前記オーディオスピーカの前記計算されたインピーダンスに基づいて、逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号を発生させるように構成されている、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールと、
前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールに結合された速度音響インパルス応答（ＡＩＲ）計算モジュールであって、前記ＡＩＲ計算モジュールは、少なくとも部分的に、前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールから受信された前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号に基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、ＡＩＲ計算モジュールと
を備える、システム。
（項目１９）
前記インピーダンス計算モジュールは、
前記電圧信号を入力として受信し、前記電流信号を基準入力として受信するように構成されている、適応フィルタモジュールであって、前記適応フィルタモジュールは、複数の係数を発生させるように構成されている、適応フィルタモジュールと、
前記適応フィルタモジュールに結合された総和モジュールであって、前記総和モジュールは、前記複数の係数を総和し、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算するように構成されている、総和モジュールと
を備え、
前記ＡＩＲ計算モジュールは、前記計算されたレジスタンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、項目１８に記載のシステム。
（項目２０）
前記システムは、前記オーディオスピーカとともにモバイル電子デバイスの中に統合されている、項目１８に記載のシステム。
開示されるシステムおよび方法のより完全な理解のために、ここで、添付の図面と併せて検討される、以下の説明を参照する。
図１は、本開示の一実施形態による、インピーダンス消去を伴う、適応エコー消去（ＡＥＣ）処理回路を図示する、例示的ブロック図である。 図２は、本開示の一実施形態による、スピーカインピーダンスに基づいて音響エコー消去信号を発生させる方法を図示する、例示的フローチャートである。 図３は、本開示の一実施形態による、コイル速度予測を使用したエコー消去のためのシステムを図示する、例示的ブロック図である。 図４は、本開示の一実施形態による、変換器のための適応フィルタベースインピーダンス計算器を図示する、例示的ブロック図である。 図５は、本開示の一実施形態による、コーン速度予測器を図示する、例示的ブロック図である。 図６は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴うスピーカフォンを示す、例証である。 図７は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴うハンズフリーキットを示す、例証である。 図８は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴う携帯電話を示す、例証である。
（詳細な説明）
音響エコー消去は、携帯電話内のスピーカ等のオーディオ出力を産生する変換器のインピーダンスに基づいて行われてもよい。携帯電話のスピーカは、増幅器によって産生される電流ｉ（ｎ）によって駆動される。本電流ｉ（ｎ）は、電圧ｖ（ｎ）差をスピーカに生成する。スピーカを通る電流ｉ（ｎ）は、スピーカを横断する電圧ｖ（ｎ）とともに監視されてもよい。電流ｉ（ｎ）信号および電圧ｖ（ｎ）信号をほぼ同時ｔに相関させることによって、スピーカのインピーダンスが判定され、音響エコー消去信号が産生され得る。音響エコー消去信号を産生するためのシステムのブロック図が、図１に示される。
図１は、本開示の一実施形態による、インピーダンス計算を伴う適応エコー消去（ＡＥＣ）処理回路を図示する、例示的ブロック図である。ＡＥＣ処理回路１１０は、したがって、電流入力ノード１０２から、電流信号ｉ（ｎ）を受信し、電圧入力ノード１０４から、電圧信号ｖ（ｎ）を受信してもよい。ＡＥＣ処理回路１１０のインピーダンス計算器１１２は、入力ノード１０２および１０４において受信された信号を処理し、インピーダンス値を産生してもよい。そのインピーダンス値は、スピーカ予測モジュール１１３、次いで、音響エコー消去モジュール１１４に提供されてもよく、これは、出力１０６を介してさらにＡＥＣ処理回路に提供され得る、出力信号を発生させ、これは、その信号を使用して、スピーカによって産生された非線形エコーを消去する。一実施形態では、音響エコー消去モジュール１１４は、計算されたインピーダンスを使用して、推定されるエコーｑｅｓｔ（ｎ）を産生してもよい。その推定されるエコーｑｅｓｔ（ｎ）は、他のＡＥＣ処理モジュールに出力され、適応エコー消去アルゴリズムに適合するために使用されてもよい。
ＡＥＣ処理回路によって行われる方法は、図２にさらに詳細に示される。図２は、本開示の一実施形態による、スピーカインピーダンスに基づいて音響エコー消去信号を発生させる方法を図示する、例示的フローチャートである。方法２００は、ブロック２０２から開始し、変換器を通る電流を示す電流ｉ（ｎ）信号を受信する。電流ｉ（ｎ）信号は、図１の入力ノード１０２を通して受信されてもよい。方法２００は、ブロック２０４に継続し、変換器を横断する電圧を示す電圧ｖ（ｎ）信号を受信する。電圧ｖ（ｎ）信号は、図１の入力ノード１０４を通して受信されてもよい。ブロック２０６では、変換器のインピーダンスは、ブロック２０２および２０４において受信された電圧ｖ（ｎ）および電流ｉ（ｎ）信号に基づいて計算される。計算は、図１のインピーダンス計算器１１２によって行われてもよい。一実施形態では、インピーダンス計算は、電圧ｖ（ｎ）信号を入力として適応フィルタに印加し、電流ｉ（ｎ）信号を基準入力として適応フィルタに印加する、および／または適応フィルタによって発生された複数の係数を総和し、オーディオスピーカのレジスタンスを計算することによって、適応フィルタを使用して行われる。
次いで、ブロック２０８では、音響エコー消去信号が、ブロック２０６の計算されたインピーダンスに基づいて発生されてもよい。音響エコー消去信号は、図１の消去モジュール１１４によって産生されてもよい。ある実施形態では、音響エコー消去信号は、オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算する、および／または少なくとも部分的に、計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算することを含む、ステップを行うことによって発生されてもよい。次いで、ブロック２１０では、音響エコー消去信号は、ＡＥＣまたは他の回路に出力され、スピーカおよび／または増幅器によって産生される非線形エコーを消去するために使用されてもよい。
図１の図示されるＡＥＣ処理回路１１０の一例示的実施形態は、図３にさらに詳細に示される。図３は、本開示の一実施形態による、コイル速度予測を使用したエコー消去のためのシステムを図示する、例示的ブロック図である。ＡＥＣ処理回路１１０は、インピーダンス計算器３２０と、速度予測器３１０とを含んでもよく、両方とも、それぞれ、入力ノード１０２および１０４から電流ｉ（ｎ）および電圧ｖ（ｎ）信号を受信する。インピーダンス計算器３２０は、レジスタンスＲ値および／またはインダクタンスＬ値を発生させてもよい。インピーダンス計算器３２０の一実施形態は、図４に示される。
図４は、本開示の一実施形態による、変換器のための適応フィルタベースインピーダンス計算器を図示する、例示的ブロック図である。図４のインピーダンス計算器３２０は、適応フィルタ４２２と、コンバイナ４２４とを含んでもよい。電流ｉ（ｎ）信号は、適応フィルタのための基準信号として適応フィルタ４２２に提供されてもよい。電圧ｖ（ｎ）信号は、電圧ｖ（ｎ）信号と適応フィルタ４２２の出力を組み合わせるコンバイナ４２４を通して、適応フィルタ４２２に提供されてもよい。適応フィルタ４２２の係数は、Ｎ個の係数として総和モジュール４２６に出力されてもよく、これは、係数を総和し、レジスタンスＲ値を発生させる。そのレジスタンスＲ値は、図３の速度予測器３１０に提供され、以下にさらに詳細に説明されるように処理されてもよい。レジスタンスＲ値の計算のみが示されるが、インダクタンスＬ値も、同様に計算される、もしくは別の公知の方法に従って計算されてもよく、または所定の値が、使用されてもよい。
図３に戻って参照すると、速度予測器３１０は、電流ｉ（ｎ）、電圧ｖ（ｎ）、Ｒ、および／またはＬ信号を処理し、変換器の予測されるコーン速度ｕ（ｔ）を産生してもよい。一実施形態では、速度ｕ（ｔ）は、ＢＥＭＦ計算器３１２内の変換器に関する逆起電力ｂｅｍｆ（ｔ）を計算し、速度計算器３１０内のｂｅｍｆ（ｔ）信号を処理することによって予測されてもよい。速度ｕ（ｔ）が、速度予測器３１０によって発生された後、速度は、速度音響インパルス応答（ＡＩＲ）計算器３３０に入力され、推定されるエコーｑｅｓｔ（ｔ）を計算してもよい。その推定されるエコーｑｅｓｔ（ｔ）は、コンバイナ３４０においてマイクロホンによって受信された実際のエコーｑ（ｔ）と組み合わせられてもよい。実際のエコーｑ（ｔ）は、スピーカを通したオーディオ信号の再生から生じるエコーであり、電話の会話または効果音もしくは音楽であり得る、その再生オーディオの一部は、マイクロホンによって受信され得る。そのマイクロホン信号が再生されると、エコーが、エコー信号ｑ（ｔ）によって生成される。スピーカのコイル速度ｕ（ｔ）を予測することによって、エコーが、ｑｅｓｔ（ｔ）として推定され、エコーｑ（ｔ）を消去するために使用されることができる。コンバイナ３４０における推定されるエコーｑｅｓｔ（ｔ）とエコーｑ（ｔ）の組み合わせは、速度ＡＩＲ計算器３３０へのフィードバックとして使用される、エラー信号ｅ（ｔ）を産生する。残留エコーと称され得る、エラー信号ｅ（ｔ）は、エコー消去後に残るものである。ＡＥＣが、正しく機能しているとき、残留エコーｅ（ｔ）は、オリジナルエコーｑ（ｔ）より小さい。本残留エコーに加えて、近端発話が、遠端と呼ばれる他端に伝送され得る。
速度予測器３１０の一例示的実施形態は、図５にさらに詳細に示される。図５は、本開示の一実施形態による、コーン速度予測器を図示する、例示的ブロック図である。図５は、勾配降下に基づくロバストな最適化およびパラメータ推定（ＲＯＰＥ）アルゴリズムを使用して予測されるスピーカ基準（ＰＳＲ）の上位アーキテクチャを示す。ＰＳＲブロックは、ラウドスピーカのコイルインダクタンスＬおよび／またはレジスタンスＲの推定値と、測定された電流ｉ（ｎ）および電圧ｖ（ｎ）からの力係数パラメータＢｌ（ｘ）とを使用し、それらを使用して、ラウドスピーカの音響出力を予測する。ラウドスピーカのコイルインダクタンスＬおよびレジスタンスＲ値は、図４に図示されるインピーダンス計算器等の別個のブロックから得られてもよく、またはコーン速度予測器内で発生されてもよい。予測されるラウドスピーカ出力は、次いで、線形音響エコー消去（ＡＥＣ）のための基準として使用されてもよい。低周波数に関して、ラウドスピーカの音響出力は、コイル加速に比例し得る。本予測器３１０は、コーン速度ｕ（ｎ）を出力してもよく、加速が、そのコーン速度ｕ（ｎ）の時間微分に基づいて計算されてもよい。電流および電圧の両方を使用することによって、いくつかのラウドスピーカパラメータのみが、その出力を予測するために必要とされる。ＰＳＲブロックは、ラウドスピーカのコイル電流、電圧、インダクタンス、および／またはレジスタンスを組み合わせ、コイル速度に起因して誘発される逆ＥＭＦ（ｂｅｍｆ）を算出する。コイル速度ｕ（ｎ）が、次いで、逆ＥＭＦを力係数Ｂｌ（ｎ）で除算することによって算出される。
ラウドスピーカの実際の出力は、デバイスの音声マイクロホンによって測定されてもよい。ＰＳＲブロックは、勾配降下アルゴリズムと、測定および予測されるラウドスピーカ出力とを使用して、コイルインダクタンス、コイルレジスタンス、および力係数の係数値を推定してもよい。一実施形態では、ラウドスピーカパラメータは、フレーム毎に１回更新されてもよいが、他の更新率が、構成されてもよい。コーン速度予測器３１０によって使用され得るパラメータは、表１に示される。表１におけるパラメータのうち、Ｌｅ（ｘ）は、インダクタンスであり、Ｒｅは、音声コイルのレジスタンスであり、力係数Ｂｌ（ｘ）は、電気機械的量である。これらの量のうちの１つ以上は、コーン速度予測器３１０内で実行するＲＯＰＥアルゴリズムへの入力として使用されてもよい。以下に説明される算出は、直接、コーン速度を計算するため、コイル位置の別個の計算または測定は、必要なく、さらに、そのコイル位置の積分も、必要ない。
コーン速度予測器３１０のＲＯＰＥアルゴリズムの一実施形態は、以下の方程式から時間ｎにおいて力係数Ｂｌおよび電気インダクタンスＬｅを算出することから開始し得る。
４次テイラー級数が、力係数Ｂｌおよび電気インダクタンスＬｅを計算するために示されるが、他の表現が、ＲＯＰＥアルゴリズムにおけるさらなる処理に影響を及ぼすことなく、計算に使用されてもよい。時間ｎでは、コーンｘ（ｎ）の現在の位置は、まだ既知ではないため、最後の位置ｘ（ｎ−１）における力係数ＢｌおよびインダクタンスＬｅの値が、代わりに使用されてもよい。次に、逆ＥＭＦ（ｂｅｍｆ）が、以下のように、測定されたコイル電流ｉ（ｎ）および電圧ｖ（ｎ）ならびにコイルインダクタンスＬｅおよびレジスタンスＲｅから計算されてもよい。
式中、Ｆｓは、サンプリング周波数である。次いで、コイル速度ｖ（ｎ）が、以下の方程式からの逆ＥＭＦ（ｂｅｍｆ）および力係数Ｂｌ（ｘ）から算出される。
次に、コーン変位ｘ（ｎ）が、以下の方程式を使用して、ブロック５１０においてコーン速度ｕ（ｎ）を積分することによって算出されてもよい。
ｘ（ｎ）値は、ブロック５２０において保存されてもよい。次に、速度ｕ（ｎ）を基準として使用して、エコーインパルス応答が、以下の方程式に従って、正規化最小２乗平均（ＮＬＭＳ）アルゴリズムを使用して更新されてもよい。
式中、Ｍは、サンプル中のインパルス応答の長さであり、δは、正則化係数であり、μｈは、ＮＬＭＳアルゴリズムのステップサイズである。次いで、力係数の係数値が、以下の方程式に従って、勾配降下アルゴリズムを使用してブロック５３０において更新されてもよい。
式中、μｂ（ｊ）は、ｊ番目の力係数の係数値を更新するためのステップサイズであり、ｅ（ｎ）は、ＡＥＣブロックによって発生される音響エコー消去（ＡＥＣ）出力である。いくつかの実施形態では、線形インパルス応答ｈ（ｎ）の一部のみが、計算において使用されてもよい。次に、インダクタンス係数が、以下の方程式に従って、勾配降下アルゴリズムを使用してブロック５４０において更新されてもよい。
式中、Ｆｓは、Ｈｚ単位におけるサンプリング周波数である。最後に、コイルレジスタンスが、以下の方程式に従って、勾配降下アルゴリズムを使用してブロック５５０において更新されてもよい。
代替として、レジスタンスは、正規化最小２乗平均（ＮＬＭＳ）アルゴリズムを使用して計算されてもよく、レジスタンスは、インピーダンスのＤＣ値であり、インピーダンスは、コイル電流を基準として、コイル電圧を所望の信号として用いて、ＮＬＭＳフィルタを使用して推定される。
式中、Ｒｔａｐｓは、レジスタンスの計算のために使用される適応フィルタ係数の数である（１６ｋＨｚサンプリング周波数に関して３２タップ等）。アルゴリズムを単純化し、処理電力を節約するために（例えば、ＭＩＰＳ）、符号付きＬＭＳアルゴリズムが、使用され、その符号のみが、勾配の値の代わりに使用されてもよい。
ブロック５３０、５４０、および５５０における更新は、４ｍｓ間隔または８ｋＨｚで３２サンプル間隔等において、全てのフレーム毎に１回、行われてもよい。上記に説明されるＲＯＰＥアルゴリズムは、これらの間隔において更新されるとき、ＤＳＰまたは本アルゴリズムを実行する他のプロセッサに低処理負担をもたらす。しかしながら、更新は、非線形最適化が行われる頻度に関するユーザ規定パラメータ等、他の間隔で生じてもよい。図１のモジュール１１４等のＡＥＣブロックにおけるＡＥＣ更新は、サンプル毎に行われてもよい。
図３、図４、および／または図５に図示される実施形態のいずれかに説明されるように構成される、図１のＡＥＣ処理回路１１０は、電子デバイスの中に組み込まれてもよい。例えば、ＡＥＣ処理回路１１０は、スピーカフォン、ハンズフリーオーディオデバイス、携帯電話、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータ、エンターテインメントデバイス、遠隔制御装置、セットトップボックス、または音声レコーダ内に含まれてもよい。本ＡＥＣ機能性を含む、いくつかの例示的デバイスは、図６、図７、および図８においてさらに図示される。
図６は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴うスピーカフォンを示す、例証である。通信デバイス６１０は、本開示の実施形態を実装し得る、エコー消去システムを含んでもよい。通信デバイス６１０は、ビジネスオフィス、自宅、車、および他の場所に見出されるもの等の会議用電話またはスピーカフォンであってもよい。通信デバイス６１０は、自由曲面ケース内に、複数のマイクロホン６１１、６１２、および６１３と、スピーカ６１５とを含んでもよい。デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）またはオーディオコーデック等のプロセッサ６２０が、自由曲面ケース内に含有され、インピーダンス計算、コーン速度予測、ｂｅｍｆ計算、および／またはエコー消去に関する前述のアルゴリズムを行うためのハードウェア、ファームウェア、ならびに／もしくはソフトウェアを含んでもよい。プロセッサ６２０は、マイクロホン６１１、６１２、および／または６１３と、スピーカ６１５とに結合されてもよい。エコー消去を行うことによって、プロセッサ６２０は、遠端に伝送されるオーディオの品質を改良することができる。
図７は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴うハンズフリーキットを示す、例証である。ハンズフリーキット７００は、本開示の実施形態を実装し得る、エコー消去システムを含んでもよい。ハンズフリーキット７００は、オーディオ結合を携帯電話等のセルラー電話に提供してもよい。ハンズフリーキットは、種々の実装をとり得るが、概して、ケース７１６と、給電式スピーカ７１７と、付属電源コンセントまたは車両内のシガレットライタソケットに結合し得る、プラグ７１８とを含む。ケース７１６は、１つを上回るマイクロホンを含んでもよく、またはマイクロホン（図示せず）のうちの１つは、ケース７１６と別個であってもよく、その中にプラグが差し込まれてもよい。外部マイクロホンは、車両内のサンバイザにクリップ留めされる等、可能な限りユーザに近接して設置するためのものであり得る。ハンズフリーキット７００はまた、セルラー電話への接続のためのケーブを含む、またはセルラー電話に接続するためのＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）インターフェース等の無線接続を有してもよい。ハンドセットの形態におけるハンズフリーキットは、内部バッテリによって給電されてもよいが、図７に図示される装置に電気的に類似してもよい。ハンズフリーキット７００はまた、本開示の実施形態に開示されるアルゴリズムを実行し、スピーカ７１７のための出力オーディオ信号を産生するためのプロセッサ６２０を含んでもよい。
図８は、本開示の一実施形態による、エコー消去を伴う携帯電話を示す、例証である。携帯電話８２２は、種々の実装で販売され得るが、概して、ユーザの声等の音を捕捉するためのマイクロホン８２１と、音を発生させるための給電式スピーカ８２３とを含む。携帯電話８２２はまた、本開示の実施形態に開示されるアルゴリズムを実行し、スピーカ８２３のための出力オーディオ信号を産生するためのプロセッサ６２０を含んでもよい。前述のそれらのデバイスに加え、本明細書のシステムおよび方法はまた、コンピュータ、スマートフォン、タブレット、および／または通信デバイスとして使用され得る任意の他のデバイスと併用され、それらに適用されてもよい。
図２および図５の概略フローチャートは、概して、論理フローチャート図として記載される。したがって、描写される順序および標識化されるステップは、開示される方法の側面を示す。図示される方法の１つ以上のステップまたはその一部と機能、論理、もしくは効果において同等である、他のステップおよび方法も、想起され得る。加えて、採用されるフォーマットおよび記号は、方法の論理ステップを説明するために提供され、方法の範囲を限定するように理解されない。種々の矢印タイプおよび線タイプが、フローチャート図において採用され得るが、それらは、対応する方法の範囲を限定するように理解されない。実際には、いくつかの矢印または他のコネクタは、方法の論理フローのみを示すために使用され得る。例えば、矢印は、描写される方法の列挙されたステップ間の規定されていない持続時間の待機または監視周期を示し得る。加えて、特定の方法が生じる順序は、示される対応するステップの順序に厳密に従い得る、または従わない場合がある。
ファームウェアおよび／またはソフトウェア内に実装される場合、前述の機能は、コンピュータ可読媒体上の１つ以上の命令またはコードとして記憶されてもよい。実施例として、データ構造でエンコードされた非一過性コンピュータ可読媒体およびコンピュータプログラムでエンコードされたコンピュータ可読媒体が挙げられる。コンピュータ可読媒体は、物理的コンピュータ記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の利用可能な媒体であってもよい。限定ではないが、一例として、そのようなコンピュータ可読媒体として、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、コンパクトディスク読取専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）もしくは他の光ディスク記憶、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望のプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形態で記憶するために使用され得、コンピュータによってアクセスされ得る、任意の他の媒体が挙げられ得る。ディスク（ｄｉｓｋおよびｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザディスク、光学ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびＢｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクを含む。概して、ディスク（ｄｉｓｋ）は、データを磁気的に再生し、ディスク（ｄｉｓｃ）は、データを光学的に再生する。前述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。
コンピュータ可読媒体上の記憶に加え、命令および／またはデータは、通信装置内に含まれる伝送媒体上の信号として提供されてもよい。例えば、通信装置は、命令およびデータを示す信号を有する、送受信機を含んでもよい。命令およびデータは、１つ以上のプロセッサに、請求項に概略された機能を実装させるように構成される。
本開示およびある代表的利点が詳細に説明されたが、種々の変更、代用、ならびに改変が、添付の請求項によって定義される本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に成され得ることを理解されたい。さらに、本願の範囲は、明細書に説明されるプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップの特定の実施形態に限定されるものと意図されない。当業者が本開示から容易に理解するであろうように、本明細書に説明される対応する実施形態と実質的に同一機能を行う、または実質的に同一結果を達成する、現在既存である、もしくは後に開発される、プロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップが、利用されてもよい。故に、添付の請求項は、その範囲内に、そのようなプロセス、機械、製造、組成物、手段、方法、およびステップを含むことが意図される。

Claims (20)

  1. 装置であって、
    オーディオスピーカの中への測定された電流を示す電流信号を受信するための電流入力ノードと、
    前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノードと、
    前記電流入力ノードおよび前記電圧入力ノードに結合された処理回路であって、前記処理回路は、
    適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップと、
    少なくとも部分的に、前記オーディオスピーカの前記計算されたインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるステップと
    を行うように構成されている、処理回路と
    を備える、装置。
  2. 前記処理回路は、前記音響エコー消去信号を発生させることにより、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去するように構成されている、請求項１に記載の装置。
  3. 前記処理回路は、前記オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことによって、前記音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、請求項１に記載の装置。
  4. 前記処理回路は、また、少なくとも部分的に、前記計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、前記オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算するステップを行うことによって、前記音響エコー消去信号を発生させるように構成され、前記発生された音響エコー消去信号は、前記オーディオスピーカが非線形であるとき、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、請求項３に記載の装置。
  5. 前記処理回路は、コイル位置を積分せずに、前記予測されるコイル速度を計算するステップを行うように構成されている、請求項４に記載の装置。
  6. 前記処理回路はさらに、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップを行うように構成されている、請求項１に記載の装置。
  7. 前記処理回路は、前記電圧信号を入力として前記適応フィルタに印加することと、前記電流信号を基準入力として前記適応フィルタに印加することとによって、前記適応フィルタを使用して、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成されている、請求項１に記載の装置。
  8. 前記処理回路は、また、前記適応フィルタによって発生された複数の係数を総和することにより、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算することによって、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップを行うように構成され、前記処理回路は、前記計算されたレジスタンスに基づいて、前記音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、請求項７に記載の装置。
  9. 方法であって、
    オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信することと、
    前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信することと、
    適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流信号および前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算することと、
    少なくとも部分的に、前記オーディオスピーカの前記計算されたインピーダンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させることと
    を含む、方法。
  10. 前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、請求項９に記載の方法。
  11. 前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記オーディオスピーカの逆電磁力（ｂｅｍｆ）を計算するステップを行うことを含む、請求項９に記載の方法。
  12. 前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、少なくとも部分的に、前記計算された逆電磁力（ｂｅｍｆ）に基づいて、前記オーディオスピーカと関連付けられた予測されるコイル速度を計算することを含み、前記発生された音響エコー消去信号は、前記オーディオスピーカが非線形であるとき、前記オーディオスピーカの非線形応答を消去する、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記予測されるコイル速度を計算するステップは、コイル位置を積分せずに行われる、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記電流信号は、電流入力ノードにおいて受信され、前記電圧信号は、電圧入力ノードにおいて受信され、前記方法は、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインダクタンスを計算するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
  15. 前記適応フィルタを使用して前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、前記電圧信号を入力として前記適応フィルタに印加することと、前記電流信号を基準入力として前記適応フィルタに印加することとを含む、請求項９に記載の方法。
  16. 前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップは、前記適応フィルタによって発生された複数の係数を総和することによって、前記適応フィルタを使用して、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算するステップを含み、前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、前記計算されたレジスタンスに基づく、請求項１５に記載の方法。
  17. 前記電流信号を受信するステップ、前記電圧信号を受信するステップ、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するステップ、および前記音響エコー消去信号を発生させるステップは、モバイル電子機器デバイス上でのオーディオの再生の間、繰り返される、請求項９に記載の方法。
  18. 音響エコー消去のためのシステムであって、
    オーディオスピーカの中への電流入力信号を示す電流信号を受信するための電流入力ノードと、
    前記オーディオスピーカを横断して測定された電圧値を示す電圧信号を受信するための電圧入力ノードと、
    前記電流入力ノードおよび前記電圧入力ノードに結合されたインピーダンス計算モジュールであって、前記インピーダンス計算モジュールは、適応フィルタを使用することによって、少なくとも部分的に、前記電流入力ノードにおいて受信された前記電流信号および前記電圧入力ノードにおいて受信された前記電圧信号に基づいて、前記オーディオスピーカのインピーダンスを計算するように構成されている、インピーダンス計算モジュールと、
    前記電流入力ノードに結合され、かつ、前記電圧入力ノードに結合され、かつ、前記インピーダンス計算モジュールに結合された逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールであって、前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールは、少なくとも部分的に、前記インピーダンス計算モジュールから受信された前記オーディオスピーカの前記計算されたインピーダンスに基づいて、逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号を発生させるように構成されている、逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールと、
    前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールに結合された速度音響インパルス応答（ＡＩＲ）計算モジュールであって、前記ＡＩＲ計算モジュールは、少なくとも部分的に、前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）計算モジュールから受信された前記逆電磁力（ｂｅｍｆ）信号に基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、ＡＩＲ計算モジュールと
    を備える、システム。
  19. 前記インピーダンス計算モジュールは、
    前記電圧信号を入力として受信し、前記電流信号を基準入力として受信するように構成された適応フィルタモジュールであって、前記適応フィルタモジュールは、複数の係数を発生させるように構成されている、適応フィルタモジュールと、
    前記適応フィルタモジュールに結合された総和モジュールであって、前記総和モジュールは、前記複数の係数を総和することにより、前記オーディオスピーカのレジスタンスを計算するように構成されている、総和モジュールと
    を備え、
    前記ＡＩＲ計算モジュールは、前記計算されたレジスタンスに基づいて、音響エコー消去信号を発生させるように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
  20. 前記システムは、前記オーディオスピーカとともにモバイル電子デバイスの中に統合されている、請求項１８に記載のシステム。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9407989B1 (en) 2015-06-30 2016-08-02 Arthur Woodrow Closed audio circuit
GB201712391D0 (en) 2017-08-01 2017-09-13 Turner Michael James Controller for an electromechanical transducer
KR102459920B1 (ko) * 2018-01-25 2022-10-27 삼성전자주식회사 저전력 에코 제거를 지원하는 애플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US10542361B1 (en) * 2018-08-07 2020-01-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Nonlinear control of loudspeaker systems with current source amplifier
US10602288B1 (en) * 2019-05-03 2020-03-24 Harman International Industries, Incorporated System and method for compensating for non-linear behavior for an acoustic transducer
US11271607B2 (en) 2019-11-06 2022-03-08 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Test system and method for testing a transmission path of a cable connection between a first and a second position
US11838732B2 (en) 2021-07-15 2023-12-05 Boomcloud 360 Inc. Adaptive filterbanks using scale-dependent nonlinearity for psychoacoustic frequency range extension
CN117135536A (zh) * 2023-03-29 2023-11-28 荣耀终端有限公司 回声消除方法和电子设备

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977591A (en) * 1989-11-17 1990-12-11 Nynex Corporation Dual mode LMS nonlinear data echo canceller
US5680450A (en) 1995-02-24 1997-10-21 Ericsson Inc. Apparatus and method for canceling acoustic echoes including non-linear distortions in loudspeaker telephones
US5600718A (en) 1995-02-24 1997-02-04 Ericsson Inc. Apparatus and method for adaptively precompensating for loudspeaker distortions
US6751202B1 (en) * 1999-04-30 2004-06-15 3Com Corporation Filtered transmit cancellation in a full-duplex modem data access arrangement (DAA)
EP1576796B1 (en) * 2002-12-26 2012-02-01 Oki Electric Industry Company, Limited Voice communications system
JP4383249B2 (ja) * 2004-05-21 2009-12-16 沖電気工業株式会社 音声通信システムおよびその電話機
CN1905600B (zh) * 2005-07-26 2011-05-18 中国科学院声学研究所 消除免持电话通信中声学回声的方法和装置
US7912211B1 (en) * 2007-03-14 2011-03-22 Clearone Communications, Inc. Portable speakerphone device and subsystem
US8204210B2 (en) * 2010-02-09 2012-06-19 Nxp B.V. Method and system for nonlinear acoustic echo cancellation in hands-free telecommunication devices
US9385674B2 (en) * 2012-10-31 2016-07-05 Maxim Integrated Products, Inc. Dynamic speaker management for multichannel audio systems
US9729967B2 (en) * 2013-03-08 2017-08-08 Board Of Trustees Of Northern Illinois University Feedback canceling system and method
US9467776B2 (en) * 2013-03-15 2016-10-11 Cirrus Logic, Inc. Monitoring of speaker impedance to detect pressure applied between mobile device and ear
US9980068B2 (en) * 2013-11-06 2018-05-22 Analog Devices Global Method of estimating diaphragm excursion of a loudspeaker

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