JP7072900B2 - 音響及び振動の能動的制御 - Google Patents

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Description

本発明の例示用の実施形態は、改善された振動を介した音響知覚に関する。
人間の聴知覚は、主には、耳を通じて発生しているが、特に周波数スペクトルの下端部においては、触覚によってサポートされている。一例として、５０Ｈｚ未満の周波数において、人間の聴取者によって知覚可能な音響を生成するには、通常、８０ｄＢ超の音圧レベルが必要とされている。このような音圧レベルにおいては、人間の皮膚は、知覚可能なレベルにおける振動をも開始し、その結果、聴力をサポートするべく機能する触覚、即ち、振動触覚の感覚、が得られる。２０Ｈｚ未満の周波数（超低周波数）においては、空気圧振動の聴取又は感知は、振動触覚の知覚にのみ基づいている。２０Ｈｚ未満の非常に低い周波数に加えて、皮膚上における振動触覚の知覚の周波数範囲は、通常、最大で約５００Ｈｚにまで拡張する一方で、その他の感覚に伴う感覚障害を有しうる敏感な人々の場合には、最大で約１０００Ｈｚにまで拡張する場合がある。従って、振動触覚の感覚、即ち、触感は、人間が知覚可能なオーディオ周波数スペクトルの相当な部分において人間の聴力をサポートしている。
同時に、当技術分野においては、制限された容積内において望ましくない音響を減衰させる又は場合によっては完全に除去する能動的なノイズのキャンセル（ＡＮＣ：Ａｃｔｉｖｅ Ｎｏｉｓｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）技術が知られている。恐らく、ＡＮＣの最も周知の用途は、ノイズキャンセル型のヘッドフォンに伴うものであり、この場合には、ヘッドフォンのユーザーの周りの周辺ノイズをキャプチャするべく機能するマイクロフォンの構成がヘッドフォン内において設置されており、この場合に、ＡＮＣ処理ユニットは、ヘッドフォンのユーザーに対して出力された際にマイクロフォンの構成によってキャプチャされる周辺ノイズの大幅な減衰又は場合によっては完全な除去を結果的にもたらす「アンチノイズ（ａｎｔｉ－ｎｏｉｓｅ）」を生成している。
このようなＡＮＣの用途が持っているのは、周辺ノイズの可聴知覚を減衰又は除去する能力のみであって、振動触覚の知覚が、未補償の状態に留まっているのは、極めて明らかである。
従って、本発明の目的は、１つ又は複数の制御信号に従って周辺音響及び振動の、例えば、キャンセル又は減衰などの、広範な制御のための技法を提供することにある。このような技法は、例えば、ユーザーが、人間の聴覚及び振動触覚の知覚を介して伝達されうる自身の環境からのすべての妨害から実質的に隔離されていることを知覚する局所的なサイレントゾーンの生成を可能にする。
例示用の一実施形態によれば、音響及び振動の能動的キャンセルのための装置が提供されており、装置は、その入力として提供された駆動信号の制御下において振動及び音響を協働して生成する音響及び振動生成手段であって、詰め物の少なくとも１つの外側表面上において振動及び音響として知覚可能な機械振動を生成するべく、且つ、詰め物の少なくとも１つの外側表面を通じて音響を放射するべく、詰め物の内部において配置された手段と、詰め物の内部の音響及び振動の音響エネルギーについて通知するフィードバック情報を提供するフィードバック手段と、音響及び振動の１つ又は複数の外部ソースに起因して詰め物の内部において誘発される周辺音響及び振動のエネルギーを低減するように、フィードバック情報に依存した状態において駆動信号を生成する駆動手段と、を有する。
一例においては、フィードバック手段は、詰め物内の音響運動エネルギーについて記述する第１フィードバック信号を提供するように構成された第１センサと、詰め物内の音響ポテンシャルエネルギーについて記述する第２フィードバック信号を提供するように構成された第２センサと、を有し、且つ、フィードバック情報は、第１及び第２フィードバック信号を有する。この観点において、第１センサは、詰め物内における運動の速度について記述する第１フィードバック信号を提供するように構成された加速度計を有することができると共に、第２センサは、詰め物内における音圧について記述する第２フィードバック信号を提供するように構成された圧力センサを有することができる。更なる一例として、駆動手段は、第１フィードバック信号を第１適合可能利得値によって乗算することにより、第１キャンセル信号を導出し、第２フィードバック信号を第２適合可能な利得値によって乗算することにより、第２キャンセル信号を導出し、且つ、第１及び第２キャンセル信号の組合せを含む信号として駆動信号を生成するように、構成されている。
本特許出願において提示されている本発明の例示用の実施形態は、添付の請求項の適用可能性に対して制限を課すものとして解釈してはならない。「有する（ｔｏ ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という動詞及びその派生物は、本特許出願においては、記述されてはいない特徴の存在をも排除することのない、開かれた限定（ｏｐｅｎ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）として使用されている。以下において記述されている特徴は、そうではない旨が明示的に記述されていない限り、相互に自由に組み合わせることができる。
添付の請求項には、本発明のいくつかの特徴について記述されている。但し、本発明の態様については、その構造及びその動作方法の両方において、その更なる目的及び利点と共に、添付図面との関連において参照された際に、いくつかの例示用の実施形態に関する以下の説明から、最良に理解することができよう。
以下の添付図面の図には、限定としてではなく、例として、本発明の実施形態が示されている。
例示用の一実施形態による装置のいくつかの論理コンポーネントのブロック図を示す。 例示用の一実施形態による能動型振動素子装置を概略的に示す。 例示用の一実施形態による駆動部分のいくつかの論理コンポーネントのブロック図を示す。 例示用の一実施形態による駆動部分のいくつかの論理コンポーネントのブロック図を示す。 例示用の一実施形態による能動型振動素子を概略的に示す。
以上において記述されているように、耳を通じた聴力システムと同時に、人間の聴知覚は、人間の身体の皮膚の上部と内側組織の内部の両方における振動に反応する、オーディオ周波数範囲内の音響的励起の影響を受けるその他の感覚を介した、特に、触覚を介した、聴覚情報の受領をも伴っている。耳を通じた人間の聴力システムを介した可聴知覚は、通常、約５０Ｈｚ～約２０ｋＨｚの範囲内の可聴周波数をカバーしているが、この範囲は、場合によっては、人物ごとに、大幅に変化しうる一方で、可聴周波数範囲の下端部以下においては、触覚が聴覚情報を伝達している。
可聴周波数における且つ／又はこれをわずかに下回る周波数における触覚を考慮することにより、皮膚上の皮膚受容体は、通常、１０～５００Ｈｚの情報をキャプチャすることができる。流体（例えば、空気又は水）によって伝達される空中の音響が十分に強力である場合には、皮膚が振動し、且つ、この振動触覚の知覚が可聴知覚をサポートしている。触覚からの、且つ、聴力からの、共時的情報は、互いをサポートし、これにより、知覚されるオーディオ情報の明瞭性が増大する。例えば、１００Ｈｚ未満の周波数などの、相対的に低い振動触覚オーディオ周波数においては、機械的振動は、皮膚の下方に位置している身体部分にも容易に伝播し、且つ、関節及び筋肉内の振動受容体がオーディオ信号に反応する。振動は、非常に低いオーディオ周波数及び超低周波数の場合には、更に深い身体部分に更に影響を及ぼすことになる。通常、３０Ｈｚ未満の周波数は、人間の聴取者によっては聴取可能ではなく、且つ、このような周波数における信号成分は、主には、環境に対する機械的接触を介して身体の振動として知覚される。又、皮膚は、圧力感覚として、或いは、様々な非線形メカニズム（例えば、皮膚に向かう衣服のはためき）を介して、超低周波数を感知することもできる。
従って、触覚は、人間の聴力システムを介しては部分的にしか知覚可能ではない、或いは、改善された聴覚情報の知覚のために人間の聴力システムを介しては知覚可能ではない、聴覚情報の伝達において、有用である一方で、強力な振動は、その他の感覚との間の干渉を介して、危険な影響を有する場合もあり、一例として、聴取者の頭部に伝達される低周波数の振動は、視覚を妨害し、且つ、これにより、平衡感覚に対して有害な影響を有する場合がある。従って、振動刺激は、改善された音響の知覚のための人間の聴力用の支援として機能しうるが、その一方で、振動刺激は、妨害又は不快さとしてユーザーによって知覚されうる、或いは、ユーザーがすべての聴覚又は振動触覚情報の受領の回避を所望している状況において受け取られうる、聴覚情報の伝達を介して、望ましくない影響を有する場合もある。
又、振動刺激は、知覚可能な音響及び振動への曝露を低減するべく、使用することもできる。低周波数においては、振動の欠如は、聴力及び触覚の多感覚知覚の相互結合メカニズムを通じて、音響の欠如として知覚される。望ましくない聴覚又は振動触覚をキャンセルする又は減衰させるための広範な解決策を提供するには、周辺音響と周辺振動の両方の同時低減が必要とされ、且つ、この低減は、知覚的に良好な結果を目的として、均衡した方式によって実行されることが好ましい。
本開示は、いくつかの非限定的な例を介して、観察される局所的な音響エネルギーフローに基づいた総合的な方式を使用することにより、ユーザーが知覚可能である音響及び振動を制御するための技法について記述しており、この場合に、表面強度検出に少なくとも部分的に基づきうる一緒に配置されたフィードバック制御システムを使用することにより、空中の音響と構造内の振動の両方を制御することができる。この観点において、制御ロジックは、周辺音響エネルギーフローを追跡しており、且つ、放射された振動エネルギーを使用することにより、限られた近接場聴取エリア内においてエネルギー密度を局所的に極小化することを目的としている。その結果、ａ）ユーザーの周りの音響エネルギーフローの推定を介した周辺音響及び振動場、並びに、ｂ）ユーザーによって受け取られる音響の大きさ及び構造内の振動のフィールネス（触覚知覚認識）を介して伝達される残留知覚妨害、という物理的且つ知覚的な音響側面の両方の考慮を介して、サイレントゾーン又は容積をユーザーの頭部の周りにおいて生成することができる。
このような技法は、音響及び振動の能動的な又は準能動的な制御として特徴付けることができる。一例において、この結果、音響及び振動の能動的又は準能動的制御を実装したシステム又は構成は、音響エネルギーを吸収するクッション様の装置内において提供されており、且つ、これは、ユーザーによって知覚されるノイズを低減するための更なる手段として能動的なキャンセルを使用している。別の例として、このようなシステム又は構成は、映画館の座席、航空機の座席、自動車の座席などのような、座席内において提供されている。座席の構成においては、邪魔な音響エネルギーは、（主には、前方からの）周辺音響放射、或いは、（主には、後方からの）座席を介して受け取られる構造内の振動に由来しうる。音響エネルギーフローのこれらのコンポーネントは、例えば、音圧及び振動速度の両方を同時に計測することにより、弁別することができる。
音響及び振動の能動的又は準能動的制御を提供するための単純な解決策は、表面振動アクチュエータ構成内に統合される表面強度プローブ構成の使用を伴っており、その様々な例については、後述する。音響又は振動検知を使用する既知の能動的な音響又は振動制御又はキャンセルシステムとは異なり、本開示において記述されている音響エネルギーフローに基づいた方式は、空中又は構造内のものである場合に、可聴及び振動触覚周波数における知覚可能な妨害を能動的にキャンセル又は減衰させるためのエネルギー効率に優れた且つ安定した解決策を提供している。
図１は、一例による装置１００のいくつかの（論理的）コンポーネントのブロック図を示している。装置１００は、その入力として提供される駆動信号ｄの制御下において振動及び音響を協働して生成するように構成された音響及び振動生成構成１１０を有する。音響及び振動生成構成１１０は、詰め物の少なくとも１つの外側表面上において振動及び音響として知覚可能である機械的振動を生成するべく、且つ、音響及び振動の能動的なキャンセルのために詰め物の少なくとも１つの外側表面を通じて音響を放射するべく、詰め物の内部において提供されている。装置１００は、詰め物の内部の観察される音響及び振動の音響エネルギーについて通知するフィードバック情報ｆを提供するように構成されたフィードバック構成１３０と、詰め物の内部の周辺音響及び振動のエネルギーを低減するように、フィードバック情報ｆに依存した状態において駆動信号ｄを生成するべく構成された駆動構成１５０と、を更に有する。装置１００は、音響及び振動生成構成１１０を使用することにより、駆動構成１５０を介して、再生用の入力オーディオ信号ｓを更に受け取ることができる。
図１は、例えば、装置１００の動作のターンオン又はオフを単純に可能にすることにより、且つ／又は、装置１００の動作の制御又は調節を可能にする１つ又は複数の制御パラメータを提供することにより、駆動構成１５０の動作を制御するべく適用されうる任意選択の入力制御信号ｃを更に示している。又、図１は、例えば、外部制御及び／又は監視ユニットに対して駆動構成１５０から出力されうる任意選択の計測信号ｍをも示している。計測信号ｍは、詰め物の内部の観察される音響及び振動について通知している。計測信号ｍは、例えば、詰め物の内部の観察される音響及び振動の音響エネルギーに関する１つ又は複数の通知を担持することができる。
フィードバック情報ｆによって通知される詰め物の内部の音響及び振動は、
・入力オーディオ信号ｓを再生するべく、音響及び振動生成構成の動作によって生成される音響及び振動、
・音響及び／又は振動の外部ソースに起因して詰め物の内部において誘発される周辺音響及び振動、
という成分のうちの一方又は両方を含むことができる。
フィードバック構成１３０及び駆動構成１５０の動作によって提供される局所的な制御ループは、詰め物の内部において誘発される周辺音響及び振動を局所的に極小化することを目的とした方式により、音響及び振動生成構成１１０を駆動するべく機能している。従って、入力オーディオ信号ｓが提供されるケースにおいては、装置１００の動作は、入力オーディオ信号ｓの妨害のない聴取を可能にするべく、外部ソースに起因して詰め物の内部において誘発される周辺音響及び振動をキャンセルする又は少なくとも減衰させることを目的としている一方で、入力オーディオ信号ｓが提供されないケースにおいては、装置は、さもなければ触覚を介して且つ／又は人間の聴力を介して伝達されることになる外部ソースに由来する音響的情報が減衰される又は場合によっては完全にキャンセルされる局所的なサイレント容積又はサイレントゾーンを提供するべく機能する。又、その動作のこの態様に起因して、装置１００は、能動的な音響及び振動キャンセル装置１００と呼称されてもよく、或いは、要約して、能動的振動素子（ＡＶＥ：Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）１００と呼称されてもよい。以下には、ＡＶＥ１００の動作に関する様々な例が提供されている。
音響及び振動生成構成１１０は、このような音響及び振動の協働生成用の構成を実装するべく複数の方法が存在しているという事実を反映するために、音響及び振動生成手段１１０と呼称することもできる。この観点において、本明細書においては、以下において、いくつかの非限定的な例が提供されている。以下においては、本発明者らは、主に、音響及び振動生成構成１１０を音響／振動再生（ＳＶＲ：Ｓｏｕｎｄ／Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）手段１１０と呼称している。同様に、以下においては、主に、フィードバック構成１３０をフィードバック手段１３０と呼称しており、且つ、駆動構成１５０を駆動手段１５０と呼称している。
図２は、一例によるＡＶＥ１００を概略的に示している。図２の例においては、ＳＶＲ手段１１０は、駆動手段１５０から受け取られた駆動信号ｄに従ってボード１１４を振動させるように構成された機械的アクチュエータ１１２を有する。図２は、ＳＶＲ手段１１０が詰め物１７０に弾性的に取り付けられるように、ＡＶＥ１００を封入するべく機能する詰め物１７０を更に示している。ボード１１４は、詰め物１７０よりも剛性を有する材料から製造されており、従って、機械的アクチュエータ１１２の動作によってボード１１４内に生成された振動は、詰め物１７０により、詰め物１７０の外側表面１７２に伝達される。その結果、ＳＶＲ手段１１０によって生成された振動は、詰め物１７０の外側表面１７２の少なくとも一部分上において振動及び音響として知覚可能であり、且つ、これは、詰め物１７０の外側表面１７２の少なくとも一部分を通じて音響としても放射される。一例において、外側表面１７２は、詰め物１７０の一体的部分を構成しており、且つ、これは、詰め物１７０の直接隣接する部分と同一の材料から製造されている。別の例においては、外側表面１７２は、詰め物１７０の直接隣接する部分のものとは異なる材料から製造される別個の包装材として提供されてもよい。
詰め物１７０は、一方においては、ＳＶＲ手段１１０の動作によって生成された振動を機械的に散逸させる、且つ、ＳＶＲ手段１１０の動作によって生成された音響を音響的に吸収する、多孔性材料を有しているか、或いは、これから製造されている。この散逸及び吸収は、特に高い周波数におけるノイズ信号を減衰させるべく機能しており、これは、音響及び振動の能動的なキャンセルために装置１００を動作させるべく、有益であり、その理由は、高周波数のノイズは、通常、ＳＶＲ手段１１０の動作を介してキャンセルする又は減衰させるのが困難であるからである。但し、その一方で、詰め物１７０は、ＳＶＲ手段１１０の動作の結果として生成される音響及び振動をその外側表面１７２に伝達しており、これにより、ユーザーによる音響及び振動の同期した受領に寄与するべく機能している。従って、詰め物１７０は、ある程度、共振の減衰と、更には、外部／周辺音響ノイズの減衰と、を提供するべく、エネルギー散逸手段として機能することに加えて、エネルギー伝達手段としても機能している。
この観点において、先程参照した固有の機械的散逸は、ａ）結果的に周辺音響及び振動を減衰させ、且つ、ｂ）能動的な吸収制御方式の１つの要素として使用されることから、能動的な制御を目的として、有利である。通常、能動的なノイズのキャンセルは、実際には、音響エネルギーを低減することがなく、むしろ、サイレントゾーンから離れるように周辺エネルギーを導くように機能しつつ、これを増大させている。ノイズキャンセルのための既知の能動的システムは、通常、相対的に乏しいエネルギー効率において大量のエネルギーを生成している。対照的に、本開示において記述されている近接場方式は、ＡＶＥ１００の検知及び作動能力を総合的な方式によって利用しており、且つ、これにより、サイレントゾーン又はサイレント容積をユーザーの周りにおいて生成するためのエネルギー効率に優れた方式を提供している。
一例として、機械的アクチュエータ１１２は、ボード１１４に対して機械的に接続されるか又は吊り下げられた運動可能な磁石を有することができると共に、運動可能な磁石の運動を駆動信号ｄによって駆動することにより、振動が生成される。具体的には、この例の磁石は、ＳＶＲ手段１１０を取り囲んでいる詰め物１７０との関係において運動可能である。この例においては、ボード１１４は、剛性を有しており、或いは、実質的に剛性を有しており、これにより、運動可能な磁石の運動に伴って、その全体が運動する。この例の一変形においては、運動可能な磁石は、ラウドスピーカ素子の磁石組立体であってもよく、このラウドスピーカ素子は、ボード１１４に機械的に接続されている。
別の例においては、機械的アクチュエータ１１２は、ボード１１４に統合された圧電又は磁気歪素子を有していてもよく、この圧電又は磁気歪素子は、駆動信号ｄに従ってボード１１４の変形を生成する。この例においては、ボードは、自身を取り囲んでいる詰め物１７０よりも剛性を有するが、ある程度、曲がりやすくなっており、これにより、機械的アクチュエータ１１２として機能する圧電又は磁気歪素子の動作を介した自身の変形を許容している。
単一のアクチュエータ１１２及び単一のボード１１４を有するものとして、図２に示されており、且つ、上述の例において記述されているが、その他の例においては、（単一の）アクチュエータ１１２が２つ以上のボード１１４を振動させるべく構成されてもよく、２つ以上のアクチュエータ１１２が（単一の）ボード１１４を振動させるべく構成されてもよく、或いは、２つ以上のアクチュエータ１１２が駆動信号ｄに従って２つ以上のボード１１４を振動させるべく構成されてもよい。一般に、図２の例示用のＳＶＲ手段１１０は、少なくとも１つの機械的アクチュエータ１１２及び少なくとも１つのボード１１４を有するものとして一般化され、この場合に、少なくとも１つの機械的アクチュエータ１１２は、駆動手段１５０から受け取られた駆動信号ｄに従って少なくとも１つのボード１１４を振動させるように構成されている。
一般に、フィードバック手段１３０は、詰め物１７０内の音響運動エネルギーについて記述する第１フィードバック信号ｆ1を提供するように構成された第１センサと、詰め物１７０内の音響ポテンシャルエネルギーについて記述した第２フィードバック信号ｆ2を提供するように構成された第２センサと、を有することができる。図２の例を参照すれば、フィードバック手段１３０は、第１センサとして加速度計１３２を有することができると共に、第２センサとして圧力センサ１３４を有することができる。加速度計１３２及び圧力センサ１３４は、互いに近接した状態において配置されている。換言すれば、加速度計１３２及び圧力センサ１３４は、互いに且つ駆動手段１５０と共に、一緒に配置されている。図２においては、圧力センサ１３４は、マイクロフォンとして示されているが、この代わりに、その他のタイプの圧力センサが適用されてもよい。加速度計１３２は、駆動手段１５０に通信自在に結合されており、且つ、これは、第１フィードバック信号ｆ1をフィードバック手段１３０から駆動手段１５０に提供するように構成されている。第１フィードバック信号ｆ1は、その内部において誘発される振動に起因した詰め物１７０内の運動の速度について記述するフィードバック情報を伝達している。この速度は、第１フィードバック信号ｆ1によって通知される計測済みの加速度の時間積分として、加速度計１３２から取得される第１フィードバック信号ｆ1から導出可能である。圧力センサ１３４は、駆動手段１５０に通信自在に結合されており、且つ、これは、第２フィードバック信号ｆ2をフィードバック手段１３０から駆動手段１５０に提供するように構成されている。第２フィードバック信号ｆ2は、詰め物１７０内の音圧について記述するフィードバック情報を伝達している。従って、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2は、以上において参照されているフィードバック情報ｆとして機能している。
図２の例においては、加速度計１３２及び圧力センサ１３４は、ボード１１４に直接的に結合された要素として示されている。但し、これは、非限定的な例であり、且つ、この代わりに、その他のタイプの構成が使用されてもよい。この観点における一例として、加速度計１３２及び圧力センサ１３４のうちの１つ又複数は、この代わりに、駆動手段１５０に一体化されてもよく、或いは、これに装着されてもよい。別の例示用の変形として、加速度計１３２及び圧力センサ１３４のうちの１つ又は両方は、ボード１３４（或いは、一般的には、ＳＶＲ手段１１０）とは、且つ、駆動手段１３２とは、別個であるエンティティ内において提供されてもよい。但し、加速度計１３２及び圧力センサ１３４（或いは、一般的には、フィードバック手段１３０）のタスクは、詰め物１７０内の音響及び振動の音響エネルギーの演算又はその他の方法による推定を可能にするフィードバック情報を提供することにあり、且つ、従って、ボード１１４において又はこれに近接した状態においてこれらを配置することは、詰め物１７０によって生成される減衰を伴うことなしにボード１１４に対して生成される振動の結果として得られる音響エネルギーコンポーネントの直接的な観察を介して利点を提供している。
ボード１１４における又はその近傍における空間的に互いに近接した加速度計１３２及び圧力センサ１３４の配置は、これらが、通常の実装形態においては無視可能と見なされうる小さな（伝播）遅延を伴う同期した方式によってフィードバック情報を提供するべく機能することを保証している。その結果、駆動手段１５０に対する制御ループ（又は、フィードバックループ）は、安定しており、且つ、ＡＶＥ１００の動作パラメータ又は動作状態のわずかな変化の影響を受けにくい。
通常、既知の能動型のノイズキャンセルシステムは、音圧を表す１つ又は複数のフィードバック信号を提供するべく、マイクロフォンの組を使用しており、且つ、従って、音響ポテンシャルエネルギーの通知を提供している。このような方式は、いくつかの用途においては、満足できる性能を提供しうるが、音圧情報と同時に、例えば、振動速度の通知を介した、音響運動エネルギーに関するフィードバック情報を使用することにより、改善された性能が可能となり、音響ポテンシャルエネルギー（例えば、音圧）及び音響運動エネルギー（例えば、振動速度）の両方のものの個々の通知を有することにより、音響及び振動の監視及び制御における直接的なエネルギー量（エネルギー密度、インピーダンス、強度）の利用が可能となる。この方式が、ＡＶＥ１００内において利用されており、これにより、ＡＶＥ１００は、音響エネルギーフローベクトル成分の推定値を提供する局所的（表面）強度センサに対してそれ自体を適合させることができる。この観点において、ＡＶＥ１００は、周辺音響及び振動エネルギーフローを計測すると共にこれを方向プロパティによって制御する局所的な方向付けされたセンサ／アクチュエータとして見なすことができる。
以下、音圧フィードバック及び振動速度フィードバックを個々の例として使用することにより、音響ポテンシャルエネルギーフィードバック及び音響運動エネルギーフィードバックの両方のものの使用から生じる有利な効果について更に説明する。計測又は観察される音圧をｐによって表記し、且つ、計測又は観察される振動速度をｖによって表記することにより、音圧の二乗ｐ2は、音響ポテンシャルエネルギーに比例し、且つ、速度の二乗ｖ2は、音響運動エネルギーに比例する一方で、（それぞれ、Ｐ及びＶとして表記される）周波数ドメインにおけるこれら音圧ｐ及び速度ｖの比率は、インピーダンスを表しており、即ち、Ｚ＝Ｐ／Ｖである。音圧ｐと速度ｖの積、即ち、ｐ＊ｖ、は、局所的な音響エネルギーフローの通知として機能する瞬間的強度を表している。周波数ドメインにおいて、これらの複素共役積Ｐ＊Ｖは、平均化された（複素）強度を表している。正味の音響エネルギーフローの振幅及び方向は、複素強度の実数部分から取得することができる。以上において記述されているように、振動速度フィードバックを提供するべく加速度センサが使用されている際には、振動速度ｖは、計測された加速度ａの時間積分として取得することができる。周波数ドメインにおいて、これは、Ｖ＝Ａ／ωとして、Ａとして表記された周波数ドメインにおける加速度を角周波数ωによって除算することにより、実現することができる。この結果、周波数ドメインにおいて、インピーダンスＺは、関係Ｚ＝ｊωＨapを使用することにより、Ｈap＝Ｐ／Ａとして表記される圧力Ｐと加速度Ａの間の周波数応答から、取得することができる。更には、Ｉ＝Ｐ＊Ａ／ｊω＝Ｐ＊Ｐ（ｊωＨap）-1として、複素強度推定値Ｉを取得することもできる。
（既知の解決策におけると同様に）圧力フィードバックのみを使用することにより、音圧の極小化が可能となるが、この結果、通常、振動が増大し、これにより、理想的には、インピーダンスがゼロに駆動される。この結果、人間の聴力を介して直接的に伝達される音響エネルギーは、ゼロ又はその近傍であり、この結果、実質的にサイレントな場所が得られる一方で、振動触覚の感覚は、依然として、ユーザーが通常は聴覚情報として少なくとも部分的に知覚する（増大した）振動を伝達する。非限定的な例を介して以下において記述しているように、例えば、駆動信号ｄの導出において、速度フィードバック（例えば、フィードバック信号ｆ1）及び圧力フィードバック（例えば、フィードバック信号ｆ2）からの寄与を制御する個々の利得値を適切に調節することにより、例えば、直接的な音圧ｐとして音響ポテンシャルエネルギーを通知するフィードバックと同時に、音響運動エネルギー量（例えば、振動速度ｖ）を通知するフィードバックをも使用することにより、改善された知覚可能な結果を実現することができる。
図２の例を更に参照すれば、駆動手段１５０は、ハードウェア手段により、或いは、ハードウェア手段とソフトウェア手段の組合せにより、提供することができる。後者の一例として、駆動手段１５０は、プロセッサ及びメモリを有する装置によって提供されてもよく、このメモリは、プロセッサによって実行された際に、装置が、恐らくは、制御信号ｃ内において受け取られた１つ又は複数の制御パラメータの制御下において、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2内において受け取られたフィードバック情報に依存した状態において、駆動信号ｄを導出するようにする、コンピュータ実行可能命令を有する、コンピュータプログラムコードを保存するように構成されている。本明細書においては、プロセッサに対する１つ又は複数の参照は、プログラム可能なプロセッサのみを包含するものと理解してはならず、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、信号プロセッサ、アナログ電気回路などのような専用の回路をも包含するものと理解されたい。
駆動手段１５０内における駆動信号ｄの生成は、ＳＶＲ手段１１０が、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2によって通知される観察された周辺音響及び振動をキャンセルする又は実質的に減衰させるべく機能する音響及び信号を生成するようにする、駆動信号ｄの導出を目的としている。この観点において、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2は、観察された周辺音響及び振動をキャンセルする又は減衰させるべく、駆動信号ｄとして、或いは、その成分として、ＳＶＲ手段１１０にフィードバックされる信号を生成するための基礎として使用されている。
この観点における一例として、図３は、駆動手段１５０の動作の一部分として、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に基づいて、駆動信号ｄを生成するべく利用されうる構成のいくつかの論理的コンポーネントのブロック図を示している。図３の構成の動作の概要として、駆動手段１５０の動作は、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に従って適合化手段１５２の動作によって適合されている。適合化手段１５２は、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2を受け取り、且つ、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に依存した状態において、予め定義された適合化規則に従って、第１及び第２適合可能利得ｇ1及びｇ2の値を設定している。第１フィードバック信号ｆ1は、第１キャンセル信号を生成するべく、第１利得ｇ1によって乗算される一方で、第２フィードバック信号ｆ2は、第２キャンセル信号を生成するべく、第２利得ｇ2によって乗算されている。第１及び第２キャンセル信号のそれぞれは、駆動信号ｄを形成するべく、入力オーディオ信号ｓと組み合わせられている（例えば、加算されている）。入力オーディオ信号ｓが存在していないシナリオにおいては、駆動信号ｄは、第１及び第２キャンセル信号の組合せとして（例えば、合計として）形成されている。
適合化規則は、（第１フィードバック信号ｆ1によって表される）振動、（第２フィードバック信号ｆ2によって表される）音圧、或いは、これらの両方をゼロに駆動することを目的としており、これにより、詰め物１７０の内部において誘発された周辺音響及び／又は振動を減衰又はキャンセルすることができる。これは、適合化手段１５２が、適合化規則に従って第１及び第２利得ｇ1及びｇ2の個々の値を設定することにより、実現することができる。以下、適合化規則の非限定的な例について概説する。
・適合化規則は、第１利得ｇ1をゼロに設定することができると共に、第１利得ｇ1のゼロ値に起因して、振動が能動的に減衰又はキャンセルされない状態において、第２フィードバック信号ｆ2によって通知される音圧が極小化されるように、第２利得ｇ2の値を選択することができる。この方式は、詰め物１７０の内部における周辺音響及び振動のポテンシャルエネルギーを低減又は極小化することを目的としている。
・適合化規則は、第２利得ｇ2をゼロに設定することができると共に、第２利得ｇ2のゼロ値に起因して、可聴音響が能動的に減衰又はキャンセルされない状態において、第１フィードバック信号ｆ1によって通知される振動が極小化されるように、第１利得ｇ1の値を選択することができる。この方式は、詰め物１７０の内部の周辺音響及び振動の運動エネルギーを低減又は極小化することを目的としている。
・適合化規則は、それぞれ、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2によって示されている振動及び音圧が極小化されるように、第１利得ｇ1及び第２利得ｇ2の個々の値を選択することができる。この方式は、全体的なエネルギー、即ち、詰め物１７０の内部の周辺音響及び振動の運動エネルギー及びポテンシャルエネルギーの両方の低減又は極小化を目的としている。
・適合化規則は、第１及び第２利得ｇ1及びｇ2のうちの一方をゼロに設定することができると共に、以上において記述されている複素強度推定値Ｉに基づいて導出されうる（残留）強度方向に依存した状態において音圧又は振動を極小化するべく、他方のものの値を選択することができる。この観点において、複素強度推定値Ｉは、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に基づいて導出可能であり、周波数ドメイン加速度Ａは、第１フィードバック信号ｆ1から導出可能であり、周波数ドメイン圧力Ｐは、第２フィードバック信号ｆ2から導出可能である一方で、周波数応答Ｈapは、適合化手段１５２内において保存されている予め定義された値として提供される。強度方向が第１方向（例えば、前方）を通知している場合には、第２利得ｇ2は、ゼロに設定されてもよく、且つ、適合化規則は、詰め物１７０内の音圧が極小化されるように、第１利得ｇ1の値を選択するべく、動作する一方で、強度方向が第２方向（例えば、後方）を通知しているケースにおいては、第１利得ｇ1は、ゼロに設定されてもよく、且つ、適合化規則は、詰め物１７０内の振動が極小化されるように、第２利得ｇ2の値を選択するべく、動作する。
例示用の適合化規則の任意のものにおいて、第１及び／又は第２利得ｇ1及び／又はｇ2の適合は、再帰的最小二乗法又は勾配降下法などの当技術分野において既知の適応型のパラメータ推定技法を利用することができる。
図４は、駆動手段１５０の動作の一部分として第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に基づいて駆動信号ｄを生成するべく利用されうる別の構成のいくつかの論理的コンポーネントのブロック図を示している。この構成は、図３に示されているものに類似しているが、第１及び第２補償フィルタＨ1及びＨ2の追加を伴っている。第１補償フィルタＨ1は、駆動信号ｄから第１フィードバック信号ｆ1への伝達関数の逆数をモデル化することにより、第１フィードバック信号ｆ1の位相及び／又は振幅について補償するべく機能する一方で、第２補償フィルタＨ2は、駆動信号ｄから第２フィードバック信号ｆ2への伝達関数の逆数をモデル化することにより、第２フィードバック信号ｆ2の位相及び／又は振幅について補償するべく機能している。補償フィルタＨ1及びＨ2は、演算負荷のなんらかの増大という犠牲を払って、適合化性能及び安定性の改善を可能にしている。
図４に示されている構成による第１の例においては、適合化手段１５２は、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2を受け取り、且つ、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2に依存した状態において、予め定義された適合化規則に従って、第１及び第２適合可能利得ｇ1及びｇ2の値を設定する一方で、第１及び第２補償フィルタＨ1及びＨ2を定義するフィルタ係数の個々の組は、予め定義された値を有している。従って、動作は、図３の構成の文脈において記述されているものに類似しているが、
・第１利得ｇ1による第１フィードバック信号ｆ1の乗算に加えて、第１フィードバック信号ｆ1は、第１キャンセル信号として使用される前に、第１補償フィルタＨ1によっても処理されており、且つ、
・第２利得ｇ2による第２フィードバック信号ｆ2の乗算に加えて、第２フィードバック信号ｆ2は、第２キャンセル信号として使用される前に、第２補償フィルタＨ2によっても処理されている、
という例外を伴っている。
図４は、第１補償フィルタＨ1による処理が、第１利得ｇ1による乗算の前に適用されている処理チェーンを示しているが、この観点における処理順序は、第１利得ｇ1による乗算が、第１補償フィルタＨ1による処理の前に発生するように、逆転されてもよい。又、類似の内容は、第２補償フィルタＨ2及び第２利得ｇ2の処理順序にも適用される。
第１及び第２補償フィルタＨ1及びＨ2のフィルタ係数の個々の組用の固定された予め定義された値の選択又は定義は、例えば、製造又は維持プロセスの一部として、或いは、ＡＶＥの初期化、設置、構成、又は再構成の際に、ＡＶＥ１００を動作させる前に発生するフィルタ較正手順において実行することができる。このようなフィルタ較正手順は、駆動信号ｄから第１フィードバック信号ｆ1への第１伝達関数Ｈdaを推定するように、第１補償フィルタＨ1用のフィルタ係数の第１の組を見出すべく、且つ、駆動信号ｄから第２フィードバック信号ｆ2への第２伝達関数Ｈdpを推定するように、第２補償フィルタＨ2用のフィルタ係数の第２の組を見出すべく、機能することができる。このシナリオにおいては、第１較正手順は、駆動信号として、例えば、ＳＶＲ手段１１０が、詰め物１７０内において誘発された周辺音響及び振動のエネルギーとの比較において、十分に大きい音響及び振動エネルギーを生成することを結果的にもたらす信号などの十分な信号対ノイズ比率（ＳＮＲ）を有する較正信号を使用することにより、実行することができる。一例として、ＳＮＲは、ＳＶＲ手段１１０によって生成される音響及び振動エネルギーが、周辺音響及び振動のエネルギーが少なくとも予め定義されたマージンだけ超過していることの通知として機能する予め定義されたＳＮＲ閾値を超過している場合に、十分なものであると見なすことができる。一例においては、較正信号用の十分なＳＮＲは、周辺音響及び振動のエネルギーが特定の予め定義された閾値及び／又は特性未満となることが判明している、且つ／又は、周辺音響及び振動のその他の特性が既知である、状態において較正手順を実行することにより、保証することができる。この観点における一例として、較正手順用の適切な状態は、フィードバック情報ｆ（例えば、従って、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2）が、周辺音響及び振動のエネルギーが特定の予め定義された閾値未満であることを通知している際に、通知又は検出することができる。
一例においては、較正信号は、この目的のために専用である又は設計された特定の信号を有する。別の例においては、較正信号は、対象の周波数又は周波数範囲において十分なエネルギーを有する任意の信号を有することができる。一例においては、較正信号は、フィルタ較正モードにおいてＡＶＥ１００を動作させている状態において、入力オーディオ信号ｓとして提供されている。別の例においては、フィルタ較正モードにおける動作は、自動的に、その代わりの入力オーディオ信号ｓの無視及びＡＶＥ１００内のメモリ内において保存されている較正信号の使用、或いは、メモリ内において保存されている較正信号の入力オーディオ信号ｓへの組合せ（例えば、追加）を結果的にもたらす。ＡＶＥ１００は、例えば、制御信号ｃ内において予め定義されているフィルタ較正コマンドを提供することにより、フィルタ較正モードにおいて動作するように切り替えることができる（並びに、逆に、例えば、制御信号ｃ内において、この観点において予め定義されたコマンドを提供することにより、通常動作モードに切り替えることもできる）。
上述の第１の例の一変形においては、フィルタ係数の組は、フィルタ係数の第１及び第２の組を再判定し、これにより、ＡＶＥ１００動作の最中に変更又は再定義されうるという意味において固定されてはいない予め定義された値のフィルタ係数の第１及び第２の組を取得するべく、ＡＶＥ１００動作の最中においてフィルタ較正手順を実行することにより、ＡＶＥ１００の動作の際に再定義することができる。又、このシナリオにおいては、上述のように、フィルタ較正動作を開始（並びに、終了）することができると共に、較正信号を提供することもできる。
図４において示されている構成による第２の例においては、動作は、上述の第１の例に類似しているが、第１及び第２補償フィルタＨ1及びＨ2用のフィルタ係数の個々の組内のフィルタ係数が、ＡＶＥ１００の動作の際に適合されうる適合可能な値を有する、という例外を伴っている。フィルタ較正動作がＡＶＥ１００の動作の際に開始されうるという上述の動作との差は、この第２例においては、フィルタ係数が、この観点において、明示的なコマンドなしに適合（例えば、再定義）される、というものである。適合化は、実質的に連続的なものであってもよく、或いは、これは、例えば、予め定義されたスケジュールに従って、間欠的に実行されてもよい。この観点における一例として、フィルタ係数値の適合化は、結果的に、駆動信号ｄとしての入力オーディオ信号ｓの使用に基づいたものであってもよい。別の例においては、フィルタ係数値の適合化は、変更された入力オーディオ信号ｓを駆動信号ｄとして利用してもよく、この場合に、変更は、駆動信号ｄを形成するべく、ＡＶＥ１００内のメモリ内において保存されている較正信号を入力オーディオ信号に組み合わせる（例えば、追加する）ステップを伴っている。
又、図３及び図４は、駆動手段１５０からの（且つ、恐らくは、ＡＶＥ１００からの）出力として提供されうる監視信号ｍをも示している。監視信号ｍは、ＡＶＥ１００の動作について記述する１つ又は複数の情報片を伝達することができる。この観点における一例として、監視信号は、計測された伝達関数Ｈda及びＨdpのうちの１つ又は複数のもののコヒーレンス推定、強度方向、インピーダンスＺ、駆動手段１５０のコンポーネントの現時点の較正状態（例えば、補償フィルタＨ1及びＨ2のうちの一方又は両方）、第１及び第２利得ｇ1及びｇ2のうちの１つ又は複数のものの値、第１及び／又は第２フィードバック信号ｆ1及び／又はｆ2など、のうちの１つ又は複数のものについて記述する情報を担持することができる。
又、図３及び図４は、駆動手段１５０に対する（且つ、恐らくは、ＡＶＥ１００に対する）入力として提供されうる制御信号ｃをも示している。制御信号ｃは、駆動手段１５０の動作、並びに、従って、ＡＶＥ１００の制御動作を制御するべく、１つ又は複数のコマンド又は動作パラメータを伝達するように利用することができる。この観点における例は、動作するように駆動手段１５０（並びに、一般には、ＡＶＥ１００）を設定するための、或いは、フィルタ較正モードにおいて動作するための、コマンドを含む。コマンド又は動作パラメータの更なる例は、第１利得ｇ1、第２利得ｇ2、（第１補償フィルタＨ1用の）フィルタ係数の第１の組、（第２補償フィルタＨ2用の）フィルタ係数の第２の組、のうちの１つ又は複数のものの（予め）定義された値を含む。別の例においては、制御信号ｃは、外部音響及び振動ソースを計測するように構成された外部センサから取得されたフィードフォワード信号などの、従来のＡＮＣ制御信号を有することができる。
上述の例においては、第１及び第２の補償フィルタ用のフィルタ係数の個々の組の定義、再定義、及び／又は適合化、並びに、第１及び第２利得ｇ1及びｇ2用の個々の値の定義は、駆動手段１５０の一部分として提供される適合化手段１５２内において実行されている。但し、これは、非限定的な例として機能するものであり、且つ、適合化手段１５２は、上述の駆動手段１５０のその他の態様とは別個に提供することができる。この観点における一例として、監視信号ｍは、（例えば、第１及び第２フィードバック信号ｆ1及びｆ2又はこれらから導出された情報を監視信号ｍ内において伝達することにより）第１及び第２利得ｇ1及びｇ2、並びに、恐らくは、更には、補償フィルタＨ1及びＨ2用のフィルタ係数、の設定を可能にする情報を適合化手段１５２に伝達するべく構成されてもよい一方で、制御信号ｃは、第１及び第２利得値ｇ1及びｇ2、並びに、恐らくは、更には、フィルタ係数を駆動手段１５０に供給するべく、利用されてもよい。このような方式は、複数のＡＶＥ１００にサービスしうる中央集中型の制御エンティティ内における適合手段１５２の提供を可能にする。
図３及び図４において示されているもののような、適応型のメカニズムは、ＡＶＥ１００の動作状態が変化するケースにおいて、相対的に良好な制御性能を可能にする。これらの変化は、例えば、ユーザーの頭部の運動、或いは、ユーザーの背中又は首がＡＶＥ１００を含むクッション又は座席構成を押圧すること、に起因したものであってよい。又、例えば、周辺音響又は振動エネルギーが作動メカニズムの駆動能力を超過しているケースにおいては、第１及び第２利得ｇ1及びｇ2の適応的調節又は選択が必要とされる場合もある。このようなシナリオにおいては、ドライバ出力におけるクリッピング又は歪を回避するべく、例えば、第１及び第２利得ｇ1及びｇ2の個々の値をゼロに又はゼロに近接した値に設定することにより、駆動信号を制限することが有益である。
以上においていくつかの例を介して記述されているＡＶＥ１００は、望ましい用途に応じて、様々なタイプのエンティティにおいて提供することができる。一例として、ＡＶＥ１００は、国際特許出願公開第２０１５／１１８２１７Ａ１号パンフレットにおいて記述されているタイプのクッションの一部分として提供することができる。ＡＶＥ１００のこのような適用は、例えば、ユーザーの頭部をクッションに当たるように休止させた際にユーザーの頭部を包含する局所的なサイレント容積又はサイレントゾーンを生成するためのクッションの使用を可能にする。
別の例においては、ＡＶＥ１００は、座席の椅子に統合することができる。この観点において、座席は、例えば、自宅又はオフィスで使用されるアームチェア、航空機の座席、自動車の座席、バスの座席などの車両の座席などであってよい。ＡＶＥ１００は、椅子又は座席内に着座している人物の頭部の近傍において配置されるように、椅子又は座席の背もたれ内において配置されることが好ましい。ＡＶＥ１００のこのような適用は、椅子又は座席内において着座した際のユーザーの少なくとも頭部を包含する局所的なサイレント容積又はサイレントゾーンの生成を可能にする。
図５は、２つ以上のＡＶＥ１００－ｊを有する構成２００を概略的に示しており、この場合に、ＡＶＥ１００－ｊ（ｊ＝１，２，．．．，Ｊ）のそれぞれは、いくつかの例を介して上述したＡＶＥ１００を有している。このような構成は、ＡＶＥアレイ２００又はＡＶＥのアレイ２００と呼称される場合がある。図５の非限定的な例においては、ＡＶＥアレイ２００は、４つのＡＶＥ１００－ｊの４つのサブ構成（或いは、サブアレイ）を有する。ＡＶＥアレイ２００内において、ＡＶＥ１００－ｊのそれぞれは、その他のＡＶＥ１００－ｊとの関係において、且つ／又は、基準点との関係において、予め定義された位置において配列されている。ＡＶＥアレイ２００内のＡＶＥ１００－ｊは、例えば、望ましい数の行及び列の単一のマトリックスとして、個々の望ましい数の行及び列をそれぞれが有する複数の（サブ）マトリックスとして、などのように、任意の望ましい集合体として、或いは、一般には、相互の（且つ／又は、基準点の）関係において任意の位置に、配列されてもよい。
一例においては、ＡＶＥ１００－ｊのそれぞれは、その他のＡＶＥ１００－ｊのうちの任意のものを封入している詰め物とは別個である、その個々の詰め物１７０の内部において封入されてもよく、これにより、詰め物との関係における単一のＡＶＥ１００－ｊの構成は、図２において描かれているものに対応している。その他の例においては、ＡＶＥ１００－ｊは、１つ又は複数のその他のＡＶＥ１００－ｊとの間において詰め物を共有している。但し、ＡＶＥ１００－ｊが、専用の詰め物の内部に配置されているのか、或いは、１つ又は複数のその他のＡＶＥ１００－ｊと共に同一の詰め物の内部に配置されているのか、とは無関係に、それぞれのＡＶＥ１００－ｊは、局所的な制御ループの正しい動作を保証するべく、そのＳＶＲ手段１１０において又はその近傍において局所的に位置決めされたその個々のフィードバック手段１３０を有する。従って、ＡＶＥアレイ２００のそれぞれのＡＶＥ１００－ｊは、ＡＶＥアレイ２００のその他のＡＶＥ１００－ｊとは独立的に動作している。この結果、ＡＶＥアレイ２００は、観察される周辺音響及び信号の局所的な変動に応答することが可能であり、その結果、同時に、（単一のＡＶＥ１００の使用との比較において）拡張された局所的サイレント容積又はサイレントゾーンの生成を可能にしつつ、ＡＶＥアレイ２００を構成しているＡＶＥ１００－ｊの独立的な動作を介して、改善された精度における音響及び振動の能動的なキャンセルが可能となっている。
ＡＶＥアレイ２００のそれぞれのＡＶＥ１００－ｊが、その局所的制御ループに従って動作している状態において、ＡＶＥアレイ２００は、アレイのＡＶＥ１００－ｊの並行的なグローバル制御を可能にしている。このようなグローバル制御は、例えば、望ましい方式によって個々のＡＶＥ１００－ｊにおける音響及び振動のキャンセル動作を操向するべく機能する適切に選択された個々の入力オーディオ信号ｓをＡＶＥ１００－ｊに供給することにより、実装することができる。別の例においては、ＡＶＥアレイ２００のＡＶＥ１００－ｊには、個々のＡＶＥ１００－ｊの動作の制御を可能にする個々の別個の制御入力を提供することができる。このようなグローバル制御の一例は、アレイの隣接するＡＶＥ１００－ｊから受け取られた計測信号ｍ及び／又はアレイの隣接するＡＶＥ１００－ｊによる再生のために提供されるオーディオ入力信号ｓに依存した状態においてそれぞれのＡＶＥ１００－ｊの動作を制御するステップを伴っており、互いに近接した状態におけるＡＶＥ１００－ｊの配置に起因して、特定のＡＶＥ１００－ｊが、１つ又は複数の隣接するＡＶＥ１００－ｊの動作の結果として生じる音響及び振動を周辺音響及び振動と見なしうる一方で、グローバル制御は、特定のＡＶＥ１００－ｊが、隣接するＡＶＥ１００－ｊ内において意図的に生成された音響及び振動をキャンセル又は減衰するべく試みないように、１つ又は複数の隣接するＡＶＥ１００－ｊから受け取られた計測信号ｍ及び／又はこれに提供されたオーディオ入力を考慮している。
以上において記述されているように、ＡＶＥアレイ２００内のＡＶＥ１００－ｊのそれぞれは、個々の計測信号ｍを提供することができると共に、個々の入力オーディオ信号ｓを受け取ることができる。この観点において、計測信号ｍは、例えば、時間に伴ってＡＶＥアレイ２００上において周辺音響及び振動の変化を追跡するべく、利用することができる。例えば、ＡＶＥアレイ２００が椅子／座席の内部（例えば、背もたれの内部）に提供された場合に、椅子／座席内において着座した人物の運動又は位置の変化は、個々のＡＶＥ１００－ｊからの個々の計測信号ｍの同期した又は実質的に同期した変化を結果的にもたらす。
又、ＡＶＥアレイ２００がオーディオ再生のために利用されているケースにおいては、再生のために、それぞれのＡＶＥ１００－ｊごとに、個々の入力オーディオ信号ｓとして、同一のオーディオ信号を提供することができる。その結果、同時に周辺音響及び振動をキャンセルする又は減衰させつつ、改善された振動及び音響を介したオーディオ知覚のための拡張されたエリアを提供するべく、オーディオをＡＶＥアレイ２００の全体を通じて再生することができる。別の例においては、ＡＶＥアレイ２００のＡＶＥ１００－ｊの個々の予め定義されたサブセットごとに、異なるオーディオ信号を提供することができる。この観点における一例として、再生のために、第１の予め定義されたサブグループのＡＶＥ１００－ｊ（例えば、図５の図の左側の４つのＡＶＥ１００－ｊ）用の個々の入力オーディオ信号ｓとして、マルチチャネルオーディオ信号の第１オーディオチャネルを提供することができる一方で、再生のために、第２の予め定義されたサブグループのＡＶＥ１００－ｊ（例えば、図５の図の右側の４つのＡＶＥ１００－ｊ）用の個々の入力オーディオ信号ｓとして、マルチチャネルオーディオの第２オーディオチャネルを提供することができる。非限定的な例として、第１チャネルは、ステレオオーディオ信号の右チャネルであってもよく、且つ、第２チャネルは、ステレオオーディオ信号の左チャネルであってもよい。更なる一例においては、アレイのＡＶＥ１００－ｊから受け取られた計測信号ｍに基づいた時間に伴うＡＶＥアレイ２００上における周辺音響及び振動の変化の追跡は、例えば、望ましいオーディオ信号の再生のために利用されるＡＶＥ１００ｊが追跡に従って動的に選択されるように、オーディオ再生を操向するべく、利用することができる。この観点において、動的な選択は、ユーザーの想定されている（即ち、追跡されている）位置において配置されているＡＶＥ１００－ｊに対して入力オーディオ信号ｓとして望ましいオーディオ信号を提供するステップを伴いうる一方で、ユーザーの想定されている（即ち、追跡されている）位置において配置されてはいないＡＶＥ１００－ｊには、オーディオ入力信号を提供しなくてもよい。
以上における説明においては、特定の特徴を参照し、いくつかの機能について説明しているが、これらの機能は、記述されているかどうかを問わず、その他の機能によって実行可能でありうる。特定の実施形態又は例を参照し、特徴について説明しているが、これらの特徴は、記述されているかどうかを問わず、その他の実施形態又は例においても存在しうる。

Claims (10)

  1. 音響及び振動の能動的なキャンセルのための装置であって、
    その入力として提供された駆動信号（ｄ）の制御下において振動及び音響を協働して生成する詰め物（１７０）並びに音響及び振動生成手段（１１０）であって、前記音響及び振動生成手段（１１０）は、前記詰め物（１７０）の少なくとも１つの外側表面（１７２）上において振動及び音響として知覚可能である機械的振動を生成するべく、且つ、前記詰め物（１７０）の前記少なくとも１つの外側表面（１７２）を通じて音響を放射するべく、前記詰め物（１７０）の内部に配置されている、詰め物（１７０）並びに音響及び振動生成手段と、
    前記詰め物（１７０）の内部の音響及び振動の音響エネルギーについて通知するフィードバック情報（ｆ）を提供するフィードバック手段（１３０）と、
    音響及び振動の１つ又は複数の外部ソースに起因して前記詰め物（１７０）の内部において誘発される周辺音響及び振動のエネルギーを低減するように、前記フィードバック情報（ｆ）に依存した状態において前記駆動信号（ｄ）を生成する駆動手段（１５０）と、
    を有する装置において、
    前記フィードバック手段（１３０）は、
    前記詰め物（１７０）内の音響運動エネルギーについて記述する第１フィードバック信号（ｆ1）を提供するように構成された第１センサと、
    前記詰め物（１７０）内の音響ポテンシャルエネルギーについて記述する第２フィードバック信号（ｆ2）を提供するように構成された第２センサと、
    を有し、且つ、
    前記フィードバック情報（ｆ）は、前記第１及び第２フィードバック信号（ｆ1、ｆ2）を有する、ことを特徴とする装置。
  2. 前記第１センサは、前記詰め物（１７０）内の運動の速度について記述する前記第１フィードバック信号（ｆ1）を提供するように構成された加速度計（１３２）を有し、且つ、
    第２センサは、前記詰め物（１７０）内の音圧について記述する前記第２フィードバック信号（ｆ2）を提供するように構成された圧力センサ（１３４）を有する請求項１に記載の装置。
  3. 前記駆動手段（１５０）は、
    前記第１フィードバック信号（ｆ1）を第１適合可能利得値（ｇ1）によって乗算することにより、第１キャンセル信号を導出し、
    前記第２フィードバック信号（ｆ2）を第２適合可能利得値（ｇ2）によって乗算することによって第２キャンセル信号を導出し、且つ、
    前記第１及び第２キャンセル信号の組合せを含む信号として前記駆動信号（ｄ）を生成する、
    ように構成されている請求項１又は２に記載の装置。
  4. 前記駆動手段（１５０）は、前記第１及び第２キャンセル信号の合計として前記駆動信号（ｄ）を生成するように構成されている請求項３に記載の装置。
  5. 前記駆動手段（１５０）は、
    前記音響及び振動生成手段（１１０）による再生のために入力オーディオ信号（ｓ）を受け取り、且つ、
    前記入力オーディオ信号（ｓ）、前記第１キャンセル信号、及び前記第２キャンセル信号の合計として前記駆動信号（ｄ）を生成する、
    ように構成されている請求項３に記載の装置。
  6. 前記駆動信号（ｄ）のエネルギーが極小化され、これにより、前記詰め物（１７０）の内部において誘発される前記周辺音響及び振動の運動エネルギー及びポテンシャルエネルギーの両方を低減するように、前記第１及び第２適合可能利得（ｇ1、ｇ2）の個々の値を導出することと、
    前記第１適合可能利得（ｇ1）の前記値をゼロに設定し、且つ、前記駆動信号（ｄ）の前記エネルギーが極小化され、これにより、前記詰め物（１７０）の内部において誘発される前記周辺音響及び振動のポテンシャルエネルギーを低減するように、前記第２適合可能利得（ｇ2）の前記値を導出することと、
    前記第２適合可能利得（ｇ2）の前記値をゼロに設定し、且つ、前記駆動信号（ｄ）の前記エネルギーが極小化され、これにより、前記詰め物（１７０）の内部において誘発される前記周辺音響及び振動の運動エネルギーを低減するように、前記第１適合可能利得（ｇ1）の前記値を導出することと、
    のうちの１つを実行するように構成された適合化手段（１５２）を更に有する請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
  7. 前記駆動手段（１５０）は、
    前記駆動信号（ｄ）から前記第１フィードバック信号（ｆ1）への第１伝達関数の逆数をモデル化するように構成された第１補償フィルタ（Ｈ1）によって前記第１フィードバック信号（ｆ1）を処理し、且つ、
    前記駆動信号（ｄ）から前記第２フィードバック信号（ｆ2）への第２伝達関数の逆数をモデル化するように構成された第２補償フィルタ（Ｈ2）によって前記第２フィードバック信号を処理する、
    ように構成されている請求項３乃至５のいずれか１項に記載の装置。
  8. 前記第１及び第２伝達関数を判定するべくフィルタ較正手順を実行するように構成された適合化手段（１５２）を更に有し、
    前記フィルタ較正手順は、
    対応する第１及び第２フィードバック信号（ｆ1、ｆ2）を生成するべく、前記音響及び振動生成手段（１１０）に対する入力として、予め定義された較正信号を前記駆動信号（ｄ）として提供するステップと、
    個々に第１及び第２伝達関数を推定するフィルタ係数の第１及び第２の組を導出するステップと、
    を有する請求項７に記載の装置。
  9. 前記較正信号は、
    予め定義されたスペクトル特性、
    予め定義された信号レベル、
    のうちの１つ又は複数を有するノイズ信号である請求項８に記載の装置。
  10. 前記適合化手段（１５２）は、前記フィードバック情報（ｆ）が、予め定義された閾値未満である周辺音響及び振動のエネルギーを通知している状態において、前記フィルタ較正手順を実行するように構成されている請求項８又は９に記載の装置。
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