JP7068310B2 - 能動雑音消去音声装置のエンドユーザ同調のための方法及びシステム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年１２月２２日に出願され、参照により全体が本明細書に組み込まれた「METHODS AND SYSTEMS FOR END-USER TUNING OF AN ACTIVE NOISE CANCELLING AUDIO DEVICE」と題する米国仮特許出願第６２／４３８，４５０号の利益及び優先権を請求する。

本出願は、一般に音声処理に関し、より具体的にはヘッドホンなどの能動雑音消去音声装置の標準化及び較正に関する。

能動雑音消去（ＡＮＣ）は、対雑音信号（例えば、雑音と大きさが等しいが位相が逆の信号）が、スピーカによって生成され、人間の耳などの雑音消去を必要とする場所に導かれる雑音低減技術である。雑音信号と対雑音信号は互いに音響的に打ち消す。この効果を実現するため、典型的には、マイクロホンからスピーカまで対雑音信号を生成する低遅延でプログラム可能なフィルタ経路が実現される。

携帯機器の形の携帯用電源の可用性と半導体の進歩によって、ヘッドホンプラットフォームなどの音声装置におけるＡＮＣの適用が促進された。高性能ＡＮＣの展開における１つの問題は、製造組立ライン内の各ユニットの調整などによって必要とされうる較正である。そのような較正に必要とされる時間と資源は、ＡＮＣ実施態様、ＡＮＣ技術、構成要素の選択及び装置の音響設計に依存することがあり、しばしば高性能ＡＮＣ音声装置のコストを高める原因になっている。ＡＮＣの幅広い採用における障害の１つは、高性能ＡＮＣ音声装置を作成する高いコストである。

したがって、ヘッドホンなどのコスト効率の高い能動雑音消去音声装置を提供するための改善されたシステム及び方法が引き続き必要とされる。

音声装置における能動雑音消去を提供するためのシステム及び方法が開示される。一実施形態において、能動雑音消去システムは、環境雑音を検出し、対応する基準信号を生成する働きをするセンサと、対雑音信号を生成する働きをする能動雑音消去システムの所定のモデルを含む固定雑音消去フィルタと、記憶された係数に従って対雑音信号を修正する働きをする同調可能雑音消去フィルタとを備え、同調可能雑音消去フィルタが、更に、記憶された係数をユーザフィードバックに基づいて実時間で修正し、所定の雑音モデルから同調可能な逸脱をモデル化する同調対雑音信号を生成する。

様々な実施形態において、グラフィカルユーザインタフェースは、記憶された係数の少なくとも１つに対応する同調可能パラメータのユーザ調整を実時間で受け取る働きをする。対雑音信号を受け取り、対雑音を生成して消去ゾーン内の雑音を消去するためにスピーカが提供される。様々な実施形態において、能動雑音消去システムは、ヘッドホン、小型イヤホン又は他の能動雑音消去装置内で実現されうる。同調可能雑音消去フィルタに通信可能に結合されたホスト装置が、記憶された係数に対するユーザ調整を受け取り、調整された係数を同調可能雑音消去フィルタに送る働きをする。種々の実施形態は、デジタル信号プロセッサを使用して実現されうる。一実施形態において、同調可能雑音消去フィルタは、更に、プログラム可能なファームウェアを含み、ホスト装置は、ファームウェアインタフェースによってプログラム可能なファームウェアを修正することによって、記憶された係数を実時間で調整する働きをするファームウェアインタフェースを含む。

様々な実施形態において、雑音消去方法は、外部センサから外部雑音を表す基準信号を受け取ることと、基準信号を固定雑音消去フィルタによって処理して対雑音信号を生成することと、同調可能雑音消去フィルタによって対雑音信号を処理して同調対雑音信号を生成することと、同調対雑音信号をスピーカに出力することと、雑音消去ゾーン内の知覚外部雑音に応じて同調可能雑音消去フィルタの係数を実時間で調整することを含む。一実施形態において、外部マイクロホン、同調可能雑音消去フィルタ、固定雑音消去フィルタ及びスピーカが、ヘッドホン内に実装される。

一実施形態において、固定雑音消去フィルタは、対雑音信号を生成して雑音消去ゾーン内の外部雑音を消去するためのヘッドホンの所定モデルを含む。雑音消去ゾーンは、スピーカに対するユーザの耳の位置でよい。同調可能雑音消去フィルタは、所定モデルから潜在的逸脱をモデル化できる。一実施形態において、係数は、同調対雑音信号に応じてグラフィカルユーザインタフェースによってカスタムパラメータを調整し、ユーザ入力に従って同調可能雑音消去フィルタと関連したファームウェアを修正して係数を調整することによって調整される。

一実施形態において、能動雑音消去装置は、環境雑音を検出し、対応するアナログ基準信号を生成する働きをするセンサと、アナログ基準信号をデジタル基準信号に変換する働きをするアナログデジタル変換器と、デジタル基準信号を受け取り対雑音信号を生成する働きをする能動雑音消去システムの所定モデルを含む固定雑音消去フィルタと、記憶された係数に従って対雑音信号を修正する働きをする同調可能雑音消去フィルタとを備え、同調可能雑音消去フィルタが、更に、記憶された係数をユーザフィードバックに基づいて実時間で修正し、所定の雑音モデルから同調可能な逸脱をモデル化する同調対雑音信号を生成する働きをする。

能動雑音消去装置は、更に、所望の音声信号を受け取る働きをする音声入力と、所望の音声信号と同調対雑音信号を組み合わせて出力信号を生成する働きをする加算器と、出力信号を受け取り、出力信号を雑音消去ゾーンに出力する働きをするスピーカとを備えうる。同調可能パラメータのユーザ調整を実時間で受け取るためにグラフィカルユーザインタフェースが提供され、同調可能パラメータは、記憶された係数の少なくとも１つに対応する。様々な実施形態において、能動雑音消去装置は、ヘッドホン、小型イヤホン又は他の能動雑音消去装置を備えうる。

本発明の範囲は、参照により本節に組み込まれる特許請求の範囲によって定義される。本発明の実施形態のより完全な理解は、１つ以上の実施形態の以下の詳細な説明の検討によって、その追加の利点の実現と共に当業者に与えられる。最初に概説される添付図面が参照される。

開示の態様とその利点は、以下の図面及び以下の詳細な説明を参照してよりよく理解されうる。図面の１つ以上に示された類似要素を識別するために類似番号が使用され、図面の表示は本開示の実施形態を示すためであり本開示を限定するためのものではないことを理解されたい。図面内の構成要素は、必ずしも一律の縮尺ではなく、本開示の原理を明らかに示すために強調される。

本発明の一実施形態によるトランスデューサ感度の公差と雑音消去性能の関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態による能動雑音消去ヘッドセットの標準化及び較正のためのシステムを示す図である。 本発明の一実施形態による能動雑音消去ヘッドホンのためのエンドユーザ同調システムを示す図である。 本発明の一実施形態による能動消去音声装置のエンドユーザ同調のための典型的方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による典型的なユーザインタフェースを示す図である。 本開示の一実施形態による典型的ハードウェアシステムのブロック図である。

本開示の様々な実施形態によれば、音声装置における能動雑音消去を同調するためのシステム及び方法が提供される。雑音場の制御は、きわめて難しい問題であり（例えば、重ね合せの原理による）、消去性能はユニットにより大きく変化しうる。この変化は、トランスデューサ特性と幾何学的適合性の変化を含む複合要因による可能性がある。本明細書に開示された様々な実施形態において、エンドユーザは、その人の主観的判断に基づいてＡＮＣ性能を調整又は同調でき、それにより、生産ライン上で手間がかかり高コストの標準化及び較正段階が不要になる。

図１を参照すると、グラフ１００は、トランスデューサ感度の必要公差と雑音消去性能との関係を示す。図示されように、特定の周波数で雑音消去の必要性が高いほど、トランスデューサ感度変動による消去性能に対する影響が大きい。マイクロホン感度とスピーカドライバ感度は、ユニットによって異なることがあり、その結果、雑音消去性能の望ましくない変化が生じる。

図２を参照して、次に、ヘッドセット内の能動雑音消去を実現するためのシステム２００の一実施形態について述べる。システム２００は、ヘッドホン２１０などの音声装置と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２２０、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２３０、増幅器２３２、主マイクロホン２４０、スピーカ２５０及び誤差マイクロホン２６２を含む処理回路とを含む。動作において、聴取者は、ヘッドホン２１０のハウジングと構成要素を通して外部雑音ｄ（ｎ）を聞くことができ、この外部雑音が、スピーカ２５０によって再生された所望の音声信号（図示せず）を妨げうる。雑音ｄ（ｎ）を消去するために、主マイクロホン２４０は、外部雑音を検出し、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２４２を介してＤＳＰ２２０に送られる基準信号ｘ（ｎ）を生成する。ＤＳＰ２２０は、ＤＡＣ２３０と増幅器２３２を介してスピーカ２５０に送られる対雑音信号を生成して、雑音消去ゾーン２６０内に対雑音ｙ’（ｎ）を生成する。雑音消去ヘッドホン２１０は、対雑音ｙ’（ｎ）が、雑音消去ゾーン２６０内で受け取られた雑音ｄ（ｎ）と大きさが等しく位相が逆のときに、雑音消去ゾーン２６０内の雑音ｄ（ｎ）を打ち消す。一実施形態において、雑音消去ゾーン２６０は、聴取者の耳又は外耳道を表す。幾つかの実施形態において、明確な誤差マイクロホンが存在しない可能性があり、ＤＳＰ２２０によって行われる適切な計算を決定するために、事前に測定された伝達関数が使用される。

ヘッドホン２１０の物理的形状とフィット性の変化が、雑音消去性能に影響を及ぼす。ヘッドホンの周波数応答は、ヘッドホン製造の際の機械的変化によって変化しうる。更に、ヘッドホンは、典型的には、フリーサイズで製造されるが、耳介／外側の耳の形状の人による違いが、ＡＮＣ用途で対象となる音響伝達関数を大きく変化させうる。マイクロホンとスピーカの距離の変化、外耳道の長さの人による違い、及び他の要素が、実際の消去性能に影響を及ぼし、雑音消去ゾーン内に望ましくない雑音を引き起こす。

製造公差によって引き起こされるＡＮＣ性能変動を低減する１つの手法は、その性能変動を較正プロセスによって生産ライン内で１個づつ測定し修正することによる。例えば、能動雑音消去を較正するために、消去ゾーン２６０内に誤差マイクロホン２６２が提供されうる。誤差マイクロホン２６２は、雑音消去ゾーン２６０内で、スピーカ２５０とスピーカ２５０外部の１つ以上の雑音源とによって生成されうる音を検出する。受け取った誤差信号ｅ（ｎ）は、検出雑音ｄ（ｎ）と検出対雑音ｙ’（ｎ）の和である。誤差信号ｅ（ｎ）は、ＡＤＣ２６４を介してＤＳＰ２２０に送られる。ＤＳＰ２２０は、消去信号の大きさと位相を調整して消去ゾーン２６２内の誤差信号ｅ（ｎ）を最小にして、誤差信号ｅ（ｎ）がゼロになるようにする。一実施形態において、スピーカ２５０は、対雑音の生成前に誤差信号ｅ（ｎ）から除去される所望信号を生成しうる。しかしながら、この方法は、エンドユーザの雑音を消去するために必要な消去ゾーンの位置を変化させうるエンドユーザのフィット性／耳形状の違いを考慮できない。更に、較正に誤差マイクロホンを使用する生産ラインの方法は、生産の総コストを著しく高め、製品を高価にしうる。

標準化問題は、様々な方法を使用して解決されうる。１つの手法では、スピーカと鼓膜の間に、誤り訂正内部マイクロホンが使用されうる。実際には、図２に示されたような誤り訂正マイクロホンソリューションは、追加のマイクロホンと追加の処理回路が必要なので高価である。別の手法は、前述されたようにカスタム較正シーケンス及び機器によって工場組立てライン上で機器を較正することである。更に別の手法は、トランスデューサ仕様でより厳密な公差を規定するか、慎重なヘッドホン設計によってフィット性の変化を減らすことでよい。これらの手法は、最終的に製造コストを高める。

図３を参照すると、標準化がエンドユーザによって調整されうる較正／標準化システム及び方法の一実施形態について述べる。較正／標準化手法は、典型的には、消去品質を示すフィードバック信号の可用性を仮定する。通常、フィードバックセンサは、耳、頭部又は胴シミュレータ／同等機器に取り付けられたマイクロホンである。開示された実施形態は、ＡＮＣフィルタを同調することによってエンドユーザの聴取から得られたユーザフィードバックを利用して、エンドユーザが聞く周囲雑音が最小になるようにする。本明細書で開示された実施形態は、フィードバックに誤差マイクロホンを利用するＡＮＣシステムを含む様々なＡＮＣシステムと共に利用されうることを理解されよう。

一実施形態において、ユーザは、ホスト装置３０４に接続されたＡＮＣ装置３０２などの音声装置を作動させる。様々な実施形態において、ＡＮＣ装置は、ヘッドホン、インイヤ式ヘッドホン、小型イヤホン及び他のＡＮＣ実施態様として実現されうる。ホスト装置３０４は、例えば、スマートホン、携帯機器、オーディオシステム、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ又は他の処理システムでよい。幾つかの実施形態において、ホスト装置３０４とＡＮＣ装置３０２が、単一ユニットに組み込まれる。一実施形態において、ユーザは、ホスト装置３０４上の専用アプリケーション３４０を利用でき、専用アプリケーション３４０は、知覚した残留雑音量に即座に反映される特定パラメータを変化させる直感的方法を提供する。ユーザは、直感的コントロールで試し、自分の知覚フィードバックメカニズムに基づいて最適設定を決定できる。次に、ユーザは、最適プロファイルを凍結／保存できる。

ＡＮＣ装置３０２は、消去される雑音を検出するためのマイクロホン３２０、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）３２２、デシメーションフィルタ３２４、カスタムＡＮＣ回路３２６、固定ＡＮＣ回路３２８、及び補間フィルタ３３２を含む、対雑音信号を生成するための構成要素を含む。音源３３４が、所望の音声信号をＡＮＣ装置３０２に提供し、その所望の音声信号が、対雑音信号に追加され、ヘッドセットなどの聴取装置３３９内のスピーカ３３９を駆動するシグマデルタデジタルアナログ変換器３３４によって増幅される。

一実施形態において、固定ＡＮＣ回路３２８は、従来のＡＮＣフィルタの物理的モデリング及び等化を行う。固定ＡＮＣ回路３２８は、ＡＮＣ装置３０２のプロトタイプサンプルからの測定値など、試験環境から決定されたパラメータを使用して構成されうる。カスタムＡＮＣ回路３２６は、ユーザがＡＮＣ経路の総合応答率を微調整できるようにする外部インタフェース（図５に示されたような）によって構成されうるプログラム可能なパラメータを含む。一実施形態において、カスタムＡＮＣ回路３２６は、標準化された製造変動に生産であらかじめプログラムされる。代替実施形態において、固定ＡＮＣ３２８とカスタムＡＮＣ３２６の順序は切り替えられうる。別の実施形態において、固定パラメータとカスタマイズ可能パラメータの両方を実現する音声処理チェーン内に単一の同調可能フィルタが提供される。

カスタムＡＮＣ回路３２６の同調可能パラメータは、エンドユーザが同調インタフェース３４０によって調整できる直感的制御に変換される。調整された制御は、制御をカスタムＡＮＣ回路３２６の同調可能パラメータにマッピングするファームウェアインタフェース３５０に送られる。雑音のある環境にあるとき、ユーザは、ホスト装置３０４上で動作し、ユーザの知覚フィードバック３６０を使用するグラフィカルユーザインタフェースとして実現される同調インタフェース３４０にアクセスし、ヘッドセット３３９とユーザの音響要素（例えば、外耳道と鼓膜３６２）に最良適合するパラメータを決定できる。一実施形態において、ユーザ選択は、様々な聴取環境及びヘッドホンユーザに関してホスト装置３０４のメモリに記憶され、同調インタフェースによってユーザ識別子又は選択に基づいて選択されうる。

一実施形態において、同調可能パラメータは、各耳内のＡＮＣ経路上の利得を表わしうる。対雑音信号の利得を調整することによって、ユーザは、ヘッドセット内のマイクロホンとスピーカの感度変動を補償できる。別の実施形態において、同調可能パラメータは、ＡＮＣフィルタ経路の群遅延応答を変更するために使用されうる。対雑音信号の位相を調整することによって、ユーザは、ＡＮＣ装置の構造と雑音消去ゾーンの変動を補償できる。同調可能パラメータは、ヘッドセットモデル内の値を調整するために使用されてもよく、装置の新しいＡＮＣフィルタを計算できる。例えば、耳とヘッドホンの間の封止が人によって異なり、時間とともに変化しうることが予想されうる。また、ユーザは、自分の身体的特徴に基づいて異なるレベルの漏音を経験しうる。漏れのレベルが異なる場合、性能を最適化するために異なるＡＮＣフィルタ設定が必要とされる。漏れなどの物理値のパラメータ化に基づいてＡＮＣフィルタ設定を予測するヘッドセットモデルを使用することによって、ユーザフィードバックを使用するＡＮＣフィルタのその他のカスタム化が可能になる。様々な実施形態では、前述のパラメータの幾つか又は全てが、ユーザによって変更されうる。

図４を参照して、次に、能動雑音消去方法４００について述べる。ステップ４０２で、能動雑音消去システムは、消去される外部雑音と関連した基準信号を受け取る。前述したように、基準信号は、外部マイクロホンによって受け取られうる。基準信号は、ステップ４０４で、基準信号を環境及びユーザ条件に同調させためにカスタムフィルタによって処理される。次に、ステップ４０６で、同調信号は、雑音消去ゾーン内で受け取った外部雑音と実質的に同じ大きさ及び逆の位相を有する対雑音信号を生成するために固定フィルタによって処理される。様々な実施形態において、ステップ４０４及び４０６は、異なる順序で実行されてもよく単一ステップに合体されてもよい。ステップ４０８で、対雑音信号は、スピーカによって、聴取者の耳などの雑音消去ゾーンに向けて出力される。ステップ４１０で、スピーカ出力を聴取している間、ユーザは、ユーザインタフェースにアクセスしてカスタムフィルタを手動で同調して、ユーザが、雑音消去を現在の環境及びユーザ条件に最適化することを可能にする。一実施形態において、ユーザコントロールは、対雑音信号の利得及び位相の調整を可能にする。

図５は、本発明の一実施形態による典型的なユーザインタフェースを示す。図示されたように、ユーザインタフェース５００は、タッチスクリーン装置上の格子５０４などのグラフィカルユーザインタフェースを表示する表示画面５０２を含む。一実施形態において、格子５０４は、雑音消去を同調するための係数値を提供する各次元（Ｘ，Ｙ）を有する二次元格子である。動作において、雑音消去音声装置を介して能動的に聴取するユーザは、能動的に聴取し知覚した雑音レベルに応答しながら画面に触れてドット５０４をドラッグしてパラメータ（Ｘ，Ｙ）を変更する。代替実施形態において、ユーザインタフェースは、一次元コントロール（ＥＱ同調に類似）又は二次元スライダを使用して実現されうる（各スライダが１つ以上の係数を調整する）。更に、様々な実施形態において、ドットは、マウスやキーボードなどの他の利用可能システム入力装置によって操作されうる。

図示されたように、ドット５０６の各位置は、ＡＮＣ設定に変換される新しい１対のパラメータに対応する。この対は、同一耳内のＡＮＣ設定に適用される２つの係数でもよく、各耳に１つの係数でもよい。様々な実施形態において、ＧＵＩは、個々に移動させうる複数の点を含むように拡張されてもよく、各点が新しい係数対に対応し、したがって、カスタム同調においてより多くの自由度が提供される。一実施形態において、１対のパラメータがそれぞれ利得と位相パラメータを表わす。

検討されたように、本明細書で提供された様々な技術は、幾つかの実施形態において、１つ以上のサブシステム及びその関連構成要素を含みうる１つ以上のシステムによって実現されうる。例えば、図６は、開示の一実施形態による例示的なハードウェアシステム６００のブロック図を示す。これに関して、システム６００は、図３のホスト装置３０４とＡＮＣ装置３０２の１つ以上のブロックの実施を含む、本明細書で述べた様々なブロック、処理及び操作の所望の組み合わせを実現するために使用されうる。図６に様々な構成要素を示すが、様々な実施形態で必要に応じて様々なタイプの装置の構成要素が追加及び／又は省略されうる。

図示されたように、システム６００は、例えば、システム６００をヘッドセットに接続するための音声入出力インタフェースを含みうる入出力６４０を備える。システム６００は、プロセッサ６２５、メモリ６３０、ディスプレイ６４５及びユーザコントロール６５０を含む。プロセッサ６２５は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＤ）（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、複合プログラマブル論理回路（ＣＰＬＤ）、チップ上のフィールドプログラム可能システム（ＦＰＳＣ）、又は他のタイプのプログラマブル装置）、コーデック、及び／又は他の処理装置として実施されうる。

幾つかの実施形態において、プロセッサ６２５は、メモリ６３０に記憶された機械可読命令（例えば、ソフトウェア、ファームウェア又は他の命令）を実行できる。これに関して、プロセッサ６２５は、本明細書で述べた様々な操作、プロセス、及び技術のいずれも実行できる。他の実施形態において、プロセッサ６２５は、本明細書で述べた様々な技術の所望の組み合わせを実行するために専用ハードウェア構成要素で交換及び／又は補足されうる。

メモリ６３０は、様々な機械可読命令及びデータを記憶する機械可読媒体として実現されうる。例えば、幾つかの実施形態において、メモリ６３０は、オペレーティングシステム６３２及び１つ以上のアプリケーション６３４を、本明細書で述べた様々な技術を実行するためにプロセッサ６２５によって読み取られ実行されうる機械可読命令として記憶できる。メモリ６３０は、また、オペレーティングシステム６３２及び／又はアプリケーション６３４によって使用されるデータ６３６を記憶できる。幾つかの実施形態において、メモリ６２０は、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、ハードディスク、ソリッドステートドライブ又は他の非一時的機械可読媒体）、揮発性メモリ、又はこれらの組み合わせとして実現されうる。

ディスプレイ６４５は、システム６００のユーザに情報を提示する。様々な実施形態において、ディスプレイ６４５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、及び／又は他の適切なディスプレイとして実行されうる。ユーザコントロール６５０は、システム６００を操作するユーザ入力を受け取る（例えば、検討されたようなパラメータを調整するため）。様々な実施形態において、ユーザコントロール６５０は、１つ以上の物理ボタン、キーボード、レバー、ジョイスティック、及び／又は他のコントロールとして実現されうる。幾つかの実施形態では、ユーザコントロール６５０は、タッチスクリーンとしてディスプレイ６４５に一体化されうる。

様々な実施形態において、システム６２０は、入出力６４０を介してシステム６２０に接続された１組のヘッドホンなどの音響雑音消去装置の能動ユーザ同調を提供するために使用されうる。そのような実施形態において、プロセッサ６２５は、音響雑音消去装置のパラメータを調整するために、ディスプレイ６４５上に表示され、ユーザコントロール６５０よって制御されるグラフィカルユーザインタフェースを提供するメモリ６３４に記憶されたアプリケーションを実行する。

以上の開示は、本開示を開示された厳密な形態又は特定の使用分野に限定するものではない。したがって、本開示に対する様々な代替実施形態及び／又は修正が、本明細書に明示されているか暗示されているかにかかわらず、本開示を鑑みて可能である。したがって、本開示の実施形態について述べたが、当業者は、本開示の範囲から逸脱せずに形態及び詳細の変更が行なわれうることを理解するであろう。したがって、本開示は、特許請求の範囲によってのみ限定される。

３０２ ＡＮＣ装置
３０４ ホスト装置
３２４ デシメーションフィルタ（ｚ）
３２６ カスタムＡＮＣ回路
３２８ 固定ＡＮＣ回路
３３２ 補間フィルタ
３３４ 音源
３４０ 同調インタフェース
３５０ ファームウェアインタフェース
３６０ ユーザの知覚フィードバック

Claims (20)

1. 環境雑音を検出し、対応する基準信号を生成する働きをするセンサと、
   対雑音信号を生成する働きをする能動雑音消去システムの所定の雑音モデルを含む固定雑音消去フィルタと、
   記憶された係数に従って前記対雑音信号を修正する働きをする同調可能雑音消去フィルタとを備え、前記同調可能雑音消去フィルタが、更に、前記記憶された係数を、ユーザフィードバックに基づいて実時間で修正し、前記所定の雑音モデルから同調可能な逸脱をモデル化する同調対雑音信号を生成する働きをする、能動雑音消去システム。
2. 同調可能パラメータのユーザ調整を実時間で受け取る働きをするグラフィカルユーザインタフェースを更に備え、前記同調可能パラメータが、前記記憶された係数の少なくとも１つに対応する、請求項１に記載の能動雑音消去システム。
3. 前記対雑音信号を受け取り、消去ゾーン内の雑音を消去する対雑音を生成する働きをするスピーカを更に備えた、請求項１に記載の能動雑音消去システム。
4. 前記能動雑音消去システムが、ヘッドホンである、請求項１に記載の能動雑音消去システム。
5. 前記同調可能雑音消去フィルタに通信可能に結合されたホスト装置を更に備え、前記ホスト装置が、前記記憶された係数に対するユーザ調整を受け取り、調整した係数を前記同調可能雑音消去フィルタに送る働きをする同調インタフェースを備えた、請求項１に記載の能動雑音消去システム。
6. デジタル信号プロセッサを更に備え、前記同調可能雑音消去フィルタが、前記デジタル信号プロセッサ内に実装された、請求項５に記載の能動雑音消去システム。
7. 前記同調可能雑音消去フィルタが、更に、プログラム可能なファームウェアを備え、前記ホスト装置が、更に、ファームウェアインタフェースを備え、前記ファームウェアインタフェースは、前記プログラム可能なファームウェアを修正することによって、前記記憶された係数を実時間で調整する、請求項６に記載の能動雑音消去システム。
8. 前記ホスト装置が、コンピュータ、タブレット装置及びモバイル装置のうちの１つを含む、請求項７に記載の能動雑音消去システム。
9. 能動雑音消去のための方法であって、
   外部センサから外部雑音を表す基準信号を受け取るステップと、
   前記基準信号を固定雑音消去フィルタによって処理して対雑音信号を生成するステップと、
   同調可能雑音消去フィルタによって前記対雑音信号を処理して同調対雑音信号を生成するステップと、
   前記同調対雑音信号をスピーカに出力するステップと、
   雑音消去ゾーン内の知覚外部雑音に応じて、前記同調可能雑音消去フィルタの係数を実時間で調整するステップとを含む、方法。
10. 前記外部センサ、前記同調可能雑音消去フィルタ、前記固定雑音消去フィルタ、及び前記スピーカが、ヘッドホン内に実装された、請求項９に記載の方法。
11. 前記固定雑音消去フィルタが、前記対雑音信号を生成して前記雑音消去ゾーン内の外部雑音を消去するために前記ヘッドホンの所定モデルを含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記雑音消去ゾーンが、前記スピーカに対するユーザの耳の位置である、請求項１１に記載の方法。
13. 前記同調可能雑音消去フィルタが、前記所定モデルから潜在的逸脱をモデル化する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記係数を調整するステップが、
    前記同調対雑音信号に応じてグラフィカルユーザインタフェースによってカスタムパラメータを調整するステップと、
    前記同調可能雑音消去フィルタと関連したファームウェアを修正して、ユーザ入力に従って前記係数を調整するステップとを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 能動雑音消去装置であって、
    環境雑音を検出し、対応するアナログ基準信号を生成する働きをするセンサと、
    前記アナログ基準信号をデジタル基準信号に変換する働きをするアナログデジタル変換器と、
    前記デジタル基準信号を受け取り、対雑音信号を生成する働きをする前記能動雑音消去装置の所定の雑音モデルを更に備えた固定雑音消去フィルタと、
    記憶された係数に従って前記対雑音信号を修正する働きをする同調可能雑音消去フィルタとを備え、前記同調可能雑音消去フィルタが、更に、前記記憶された係数をユーザフィードバックに基づいて実時間で修正し、前記所定の雑音モデルから同調可能な逸脱をモデル化する同調対雑音信号を生成する働きをする、能動雑音消去装置。
16. 所望の音声信号を受け取る働きをする音声入力と、前記所望の音声信号と前記同調対雑音信号を組み合わせて出力信号を生成する働きをする加算器とを更に備えた、請求項１５に記載の能動雑音消去装置。
17. 前記出力信号を受け取り、前記出力信号を雑音消去ゾーンに出力する働きをするスピーカを更に備えた、請求項１６に記載の能動雑音消去装置。
18. 同調可能パラメータのユーザ調整を実時間で受け取る働きをするグラフィカルユーザインタフェースを更に備え、前記同調可能パラメータが、前記記憶された係数の少なくとも１つに対応する、請求項１７に記載の能動雑音消去装置。
19. 前記能動雑音消去装置が、ヘッドホンである、請求項１８に記載の能動雑音消去装置。
20. 前記能動雑音消去装置が、小型イヤホンである、請求項１８に記載の能動雑音消去装置。

Images