KR100853018B1 - 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을생성하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일반화된 사이드로브 제거 시스템들에서의 적용을 위해 적응형 간섭 제거 필터들을 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로 기술하면, 본 발명은 일반화된 사이드로브 제거기(generalized sidelobe canceller; GSC) 구조와 유사한 다중 마이크로폰 빔포밍 시스템에 관한 것이지만, 상기 GSC와의 차이점은 빔이 원하는 신호 소스 위치에서 벗어난 방향으로 스티어링될 경우에 본 발명이 원하는 신호를 차단하는 스티어링가능한 빔들을 사용하여 적응형 간섭 제거기(adaptive interference canceller; AIC) 필터들에 대한 노이즈 레퍼런스들을 생성한다는 것이다.

Description

일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법{A method for generating noise references for generalized sidelobe canceling}
관련출원에 대한 우선권 및 전후참조
본원은 2003년 12월 24일자 출원된 미국 특허출원 제10/745,945호를 기초로 하여 우선권을 주장한 것이다.
본원에는 본원과 동일자로 출원된 공동 계류중인 공동 소유의 출원들(대리인 도킷번호 944-003.195-1 및 003.197-2)에도 또한 개시되며 이들 출원에서 권리주장될 수 있는 주제가 개시되어 있다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 기술하면 음성 신호 처리에 관한 것이며 더 구체적으로 기술하면 일반화된 사이드로브 제거 시스템들에서 사용되는 적응형 간섭 제거 필터들을 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성에 관한 것이다.
본 발명에서 언급되고 있는 빔(beam)은 다수의 수신기의 처리된 출력 타깃 신호이다. 빔포머(beamformer)는 다수의 입력 신호(웨이브 분야의 공간 샘플들)를 처리하여 원하는 신호를 픽업(pick up)하고 다른 방향에서 입력되는 신호들을 필터링하여 제거함으로써 단일 출력을 제공하는 공간 필터(spatial filter)이다. 적응 형 빔포머라는 용어는 널리 알려져 있는 일반화된 사이드로브 제거기(generalized sidelobe canceller; GSC)를 언급하고 있으며, 이는 원하는 신호 출력을 제공하는 빔포머 및 원하는 신호 경로 상에 남아 있는 임의의 주위 노이즈(ambient noise)를 부가적으로 감소시키기 위해 상기 원하는 신호로부터 감산되는 노이즈 추정치들을 생성하는 적응형 간섭 제거기(adaptive interference canceller; AIC) 부분의 조합이다. 원하는 신호는 예컨대 상기 소스의 방향으로부터 입력되는 음성 신호이며 노이즈 신호들은 상기 원하는 신호의 잔향 성분들을 포함하는 환경에 존재하는 다른 모든 신호들이다. 잔향(reverberation)은 신호(음압 웨이브 또는 전자기 방사)가 장애물에 부딪혀서 자신의 방향을 전환하여 아마도 다른 방향으로 다시 시스템으로 반사한다.
종래 기술의 GSC 적응형 필터링에 있어서의 주요 문제는 시스템 출력에서의 원하는 신호를 약화시키는 적응형 필터들에 대한 원하는 신호 누설이다. 또한, 타깃이 이동중일 때, 새로운 차단 메트릭스의 게산을 필요로 하거나 1992년 9월 IEEE Trans. on Antennas and Propagation, Vol.40, No.9에 실린 클라에손(Claesson) 및 노르드홀름(Nordholm) 명의의 "견고한 적응형 비밍에 대한 공간 필터링 해결방안(A Spatial Filtering Approach to Robust Adaptive Beaming)"에 언급된 바와 같은 프리-스티어어링(pre-steering)을 사용할 정도로 빔의 방향이 그에 따라 전환되어야 한다. 종래 기술의 시스템들에서 스티어링은 고려되지 않는 것이 전형적이며 상기 빔포머는 단지 하나만으로 알려져 있는 고정된 외관(타깃) 방향으로 향한다고 가정되어 있다.
종래의 GSC에서는, 적응형 필터들(예컨대 누설형 LMS(least-mean-square; 최소 평균 제곱)의 성능을 제한함으로써 그리고/또는 차단용으로 사용된 공간 각도를 넓힘으로써 원하는 신호 제거를 방지하려고 시도하는 것이 가능할 수 있다.
종래 기술의 해결 방안들은 그들(예컨대, 누설형 LMS 적응형 필터들)이 적응형 필터의 성능을 제한하지 않고 가능한 것처럼 양호한 간선 제거를 제공할 수 없다는 점에서 차선책이다. 또한, 차단 매트릭스는 빔포밍 필터에 대한 보수(complement)로서 계산되는 필터처럼 종래 방식으로 형성되고 그럼으로써 빔포머의 외관(타깃) 방향의 전환은 원하는 신호 소스가 이동중에 있을 때 상호 필터의 상당히 소모적인 재계산을 필요로 하는 것이 전형적이다. 반면에, 상보형 필터들은 메모리에 저장될 수 있는데, 이는 각각의 외관(타깃) 방향에 대하여 필터 계수들이 개별 저장될 필요가 있기 때문이다. 그러한 경우에, 상기 빔포머의 실제 외관(타깃) 방향은 상기 메모리 내의 사전에 계산된 필터들로부터 획득된 외관 방향들로 한정된다. 하나 이상의 변형예는 원하는 신호(원하는 신호가 모든 채널에서 동상(in-phase)임) 소스에 대한 어레이 신호들의 프리-스티어링을 사용하는 것이다. 그러나, 프리-스티어링은 아날로그 지연 또는 디지털 분수 지연 필터들을 필요로 하는데, 이는 또한 상당히 긴 시간을 소비함으로써 구현하는 데 복잡하다.
본 발명의 목적은 일반화된 사이드로브 제거 시스템들에서 사용되는 적응형 간섭 제거 필터들을 위한 노이즈 레퍼런스들을 제공하는 신규한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법은, M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수인 경우에 대응하는 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하기 위해 M개의 마이크로폰을 지니는 마이크로폰 어레이를 통해 음향 신호를 수신하는 단계; T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, 상기 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 프리필터 중 대응하는 프리필터를 통해 T+1개의 중간 신호 중 각각의 중간 신호를 생성하고 N개의 노이즈 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계로서, 상기 T+1개의 프리필터 및 N개의 노이즈 포스트필터가 빔포머의 컴포넌트들을 포함하는 단계; 빔포머의 빔 형성 제어 블록을 통해 N개의 노이즈 제어 신호를 생성하고 상기 N개의 노이즈 제어 신호 각각을 상기 N개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터에 각각 제공하는 단계; 및 상기 N개의 노이즈 포스트필터를 통해 N개의 노이즈 레퍼런스 신호를 생성하고 상기 일반화된 사이드로브 제거 방법을 사용하여 출력 타깃 신호를 제공하기 위해 상기 노이즈 레퍼런스 신호들 각각을 적응형 간섭 제거기의 N개의 적응형 필터 블록 중 대응하는 적응형 필터 블록에 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이전에, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, A/D 변환기를 사용하여 상기 마이크로폰 어레이의 M개의 마이크로폰 신호를 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, 도달 방향 신호 또는 외부 도달 방향 신호 및 선택적으로는 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 방향 신호를 생성하고 상기 도달 방향 신호 또는 상기 외부 도달 방향 신호 및 선택적으로는 상기 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 방향 신호를 상기 빔 형성 제어 블록에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 또한 상기 T+1개의 중간 신호들을 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록에 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 도달 방향 신호 및 선택적으로는 N개의 노이즈 방향 신호는 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 통해 상기 빔 형성 제어 블록에 생성 및 제공될 수 있다. 또한, 변형 실시예에서, 상기 외부 도달 방향 신호 및 선택적으로는 상기 N개의 외부 노이즈 방향 신호가 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록 대신에 외부 제어 신호 생성기에 의해 상기 빔 형성 제어 블록에 생성 및 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이후에, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 통해 도달 방향 신호 및 선택적으로는 N개의 노이즈 방향 신호를 생성하고 상기 도달 방향 신호 및 선택적으로는 상기 N개의 노이즈 방향 신호를 상기 빔 형성 제어 블록에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 상기 T+1개의 중간 신호를 타깃 포스트필터에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고 상기 N개의 노이즈 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 빔 형성 제어 블록을 통해 타깃 제어 신호를 생성하고 상기 타깃 제어 신호를 상기 타깃 포스트필터에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, 상기 타깃 포스트필터를 통해 타깃 신호를 생성하고 상기 적응형 간섭 제거기의 가산기에 상기 타깃 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, N개의 노이즈 제거 적응 신호들을 대응하는 N개의 적응 필터 블록으로 생성하고 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호를 상기 가산기에 제공하는 단계; 및 상기 타깃 신호로부터 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호를 감산함으로써 상기 가산기를 통해 상기 출력 타깃 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 출력 타깃 신호는 적응 프로세스를 속행하기 위해 그리고 상기 출력 타깃 신호의 부가적인 값을 생성하기 위해 상기 N개의 적응 필터 블록 각각에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시태양에 의하면, N이 1과 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시태양에 의하면, 상기 일반화된 사이드로브 제거 방법은 주파수 도메인, 시간 도메인 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 구현될 수 있다.
본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 일반화된 사이드로브 제거 시스템은, M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수인 경우에 음향 신호에 응답하여 M개의 마이크로폰 신호를 제공하는 M개의 마이크로폰을 포함하는 마이크로폰 어레이; T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, 상기 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 중간 신호를 생성하고, N개의 노이즈 제어 신호를 생성하며 N개의 노이즈 레퍼런스 신호를 제공하는 빔포머; 및 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호에 응답하여 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템의 출력 타깃 신호를 제공하는 적응형 간섭 제거기를 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 상기 빔포머는 다항식 빔포머일 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, N이 1과 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은, 상기 M개의 마이크로폰 신호에 응답하여 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하는 A/D 변환기를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 상기 빔포머는, 도달 방향 신호 또는 외부 도달 방향 신호 및 선택적으로는 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 노이즈 방향 신호에 응답하여 타깃 제어 신호 및 상기 N개의 노이즈 제어 신호를 제공하는 빔 형성 제어 블록을 포함할 수 있다. 또한, 상기 빔포머는, 각각의 프리필터가 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호 각각에 응답하여 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 T+1개의 프리필터를 더 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은, 상기 T+1개의 중간 신호에 응답하여 상기 도달 방향 신호 및 선택적으로는 상기 N개의 노이즈 방향 신호를 제공하는 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 빔포머는, 상기 T+1개의 중간 신호 및 상기 타깃 제어 신호에 응답하여 타깃 신호를 제공하는 타깃 포스트필터; 및 각각의 노이즈 포스트필터가 상기 T+1개의 중간 신호 및 상기 N개의 노이즈 제어 신호 중 대응하는 노이즈 제어 신호에 응답하고, 각각의 노이즈 포스트필터가 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 중 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호를 제공하는 N개의 노이즈 포스트필터를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록 대신에 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은, 외부 도달 방향 신호 및 선택적으로는 상기 N개의 외부 노이즈 제거 신호를 제공하는 외부 제어 신호 생성기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 상기 적응형 간섭 제거기는, 각각의 적응 필터 블록이 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 중 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호 및 출력 타깃 신호에 응답하고, 각각의 적응 필터 블록이 N개의 노이즈 제거 적응 신호 중 대응하는 노이즈 제거 적응 신호를 제공하는 N개의 적응 필터 블록; 및 상기 타깃 신호 및 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호에 응답하여 상기 출력 타깃 신호를 제공하는 가산기를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시태양에 의하면, 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은 주파수 도메인, 시간 도메인, 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 구현될 수 있다.
본 발명의 제3 실시태양에 의하면, 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법은, M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수인 경우에 대응하는 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하기 위해 M개의 마이크로폰을 지니는 마이크로폰 어레이를 통해 음향 신호를 수신하는 단계; T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, K가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이며 N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, 상기 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 빔포머의 T+1개의 프리필터 중 대응하는 프리필터를 통해 T개의 중간 신호 중 각각의 중간 신호를 생성하고 NxK개의 노이즈 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계로서, 상기 T+1개의 프리필터 및 NxK개의 노이즈 포스트필터가 빔포머의 컴포넌트들을 포함하는 단계; 빔포머의 K개의 빔 형성 제어 블록 각각을 통해 NxK개의 노이즈 제어 신호 중 N개의 노이즈 제어 신호를 각각 생성하고 상기 노이즈 제어 신호들 각각을 상기 NxK개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터에 각각 제공하는 단계; 및 상기 NxK개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터를 통해 NxK개의 노이즈 레퍼런스 신호 각각을 생성하고 K개의 적응형 간섭 제거기 중 대응하는 적응 간섭 제거기의 NxK개의 적응 필터 중 대응하는 적응 필터에 각각 상기 노이즈 레퍼런스 신호들 각각을 제공하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제3 실시태양에 의하면, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이전에, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, A/D 변환기를 사용하여 상기 마이크로폰 어레이의 M개의 마이크로폰 신호를 상기 디지털 마이크로폰 신호들로 변환하고 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호들을 상기 빔포머에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시태양에 의하면, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 K개의 타깃 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있으며 상기 K개의 빔 형성 제어 블록 각각을 통해 상기 NxK개의 노이즈 제어 신호 중 N개의 노이즈 제어 신호를 각각 생성하는 단계는 상기 K개의 빔 형성 제어 블록 중 대응하는 빔 형성 제어 블록을 통해 K개의 타깃 제어 신호 각각을 생성하고 상기 K개의 타깃 포스트필터 중 대응하는 타깃 포스트필터에 상기 K개의 타깃 제어 신호 각각을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, 상기 K개의 타깃 포스트필터 중 대응하는 타깃 포스트필터를 통해 K개의 타깃 신호 각각을 생성하고 상기 K개의 적응형 간섭 제거기 중 대응하는 적응형 간섭 제거기의 K개의 가산기 중 대응하는 가산기에 각각 상기 K개의 타깃 신호 각각을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은, 상기 NxK개의 적응형 필터 블록 중 대응하는 적응형 필터 블록을 통해 NxK개의 노이즈 제거 적응 신호 각각을 생성하는 단계; 상기 NxK개의 노이즈 제어 적응 신호 각각을 동일 인덱스(K)를 갖는 K개의 가산기 중 대응하는 가산기에 제공하는 단계; 및 인덱스(K)를 지니는 상기 NxK개의 노이즈 제거 적응 신호를 동일 인덱스(K)를 지니는 K개의 타깃 신호 중 대응하는 타깃 신호로부터 각각 감산함으로써 상기 K개의 가산기를 사용하여 K개의 출력 타깃 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 K개의 출력 타깃 신호 각각은 적응 프로세스를 속행하기 위해 그리고 K개의 타깃 신호의 추가적인 값들을 생성하기 위해 인덱스(K)를 지니는 상기 NxK개의 적응형 필터 블록 각각에 각각 제공될 수 있다.
또한 본 발명의 제3 실시태양에 의하면, N은 1과 동일할 수 있다. 더욱이, 상기 빔포머는 다항식 빔포머일 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시태양에 의하면, 상기 일반화된 사이드로브 제거 방법은 주파수 도메인, 시간 도메인 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 구현될 수 있다.
본 발명의 본질 및 목적들에 대한 보다 용이한 이해를 위해서는, 이하 첨부도면들과 관련된 상세한 설명을 참조하기 바란다.
도 1은 본 발명에 따른 N개의 레퍼런스 노이즈 신호를 통한 일반화된 사이드로브 제거의 일례를 보여주는 블록 선도이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 타깃 방향 및 노이즈 레퍼런스 방향들의 분포에 대한 서로 다른 예들을 보여주는 도면들이다.
도 3은 본 발명에 다른 하나의 레퍼런스 노이즈 신호를 통한 일반화된 사이드로브 제거의 일례를 보여주는 블록 선도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도 1에서 보여준 일반화된 사이드로브 제거에 대한 플로 차트이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 타깃 방향 신호들을 통한 일반화된 사이드로브 제거의 일례를 보여주는 블록 선도이다.
본 발명은 일반화된 사이드로브 제거 시스템들에의 적용을 위해 적응형 간섭 제거 필터들을 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법을 제공한다. 상기 노이즈 레퍼런스 신호들은 또한 상기 적응형 간섭 제거 필터들을 사용하여 노이즈 추정 신 호들을 생성한 다음에, 원하는 신호 경로로부터 상기 노이즈 추정 신호들을 감산함으로써, 시스템 출력에서 노인즈를 부가적으로 감소시키는데 사용된다. 더 구체적으로 기술하면, 본 발명은 일반화된 사이드로브 제거기(generalized sidelobe canceller; GSC) 구조와 유사한 다중-마이크로폰 빔포밍 시스템에 관한 것이지만, 상기 GSC와의 다른 점은 빔(beam)이 원하는 신호 소스 위치에서 벗어난 방향으로 향하게 될 경우에 원하는 신호를 차단하는 스티어링가능한 빔들 사용하여 적응형 간섭 제거기(adaptive interference canceller; AIC) 필터들에 대한 노이즈 레퍼런스들을 생성한다는 것이다.
원하는 신호 소스가 이동중에 있을 때, 빔 방향이 전환될 필요가 있다. 본 발명에 의하면, 특히 발명의 명칭이 "마이크로폰 어레이 빔포머의 파라메트릭 스티어링을 위한 방법 및 장치(A method and a Device for Parametric Steering of a Microphone Array Beamformer)"이며 엠. 카잘라(M. Kajala) 및 엠. 함말라이넨(M. Hamalainen) 명의의 유럽 특허 제1184676호(특허출원 공개 제WO 02/18969호에 대응함)에 언급된 한가지 가능한 시나리오인 다항식 빔포머와 아울러, 발명의 명칭이 "휴먼 스피커들을 트랙킹하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Tracking Human Speaker)"이며 피. 발브(P. Valve) 명의의 미국 특허 제6,449,593호에 언급된 스피커 트랙킹을 사용하여, 상기 시스템은 원하는 신호 소스 방향을 알며 상기 시스템에서 매우 적은 파라메터 값들을 전환함으로써 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호들을 통해 새로운 빔을 용이하게 형성한다.
도 1은 특히 본 발명에 따른 N개의 레퍼런스 노이즈 신호를 통한 일반화된 사이드로브 제거 시스템(10-N)의 한 가지 가능한 예를 보여주는 블록 선도이다.
음향 신호(11)는 M이 적어도 값이 2인 유한 정수일 경우에 M개의 대응하는 마이크로폰(전자 음향) 신호(30)를 생성하기 위한 M개의 마이크로폰을 지니는 마이크로폰 어레이(12)에 의해 수신된다. 전형적으로는, 상기 마이크로폰 어레이(12)의 마이크로폰들은 실질적으로 수평 라인을 따라 단일 어레이로 이루어져 있다. 그러나, 마이크로폰들은 다른 방향을 따라, 또는 2D 또는 3D 어레이로 이루어질 수 있다. 상기 M개의 대응하는 마이크로폰 신호(30)는 A/D 변환기(14)를 사용하여 디지털 신호들(32)로 변환될 수 있으며 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호(32) 각각은 T가 적어도 1인 유한 정수일 경우에 다항식 빔포머(18-N)의 T+1개의 프리필터(pre-filter; 20) 각각에 제공된다. 상기 다항식 빔포머(18-N)의 동작 및 T+1개의 프리필터(20), 타깃 포스트필터(target post-filter; 24), N개의 노이즈 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N), 및 빔 형성 제어 블록(22)을 포함하는 상기 다항식 빔포머(18-N)의 동작은 발명의 명칭이 "마이크로폰 어레이 빔포머의 파라메트릭 스티어링을 위한 방법 및 장치(A method and a Device for Parametric Steering of a Microphone Array Beamformer)"이며 엠. 카잘라(M. Kajala) 및 엠. 함말라이넨(M. Hamalainen) 명의의 유럽 특허 제1184676호(특허출원 공개 제WO 02/18969호에 대응함)에 상세하게 언급되어 있다.
따라서, 상기 다항식 빔포머(18-N)의 성능 및 상기 다항식 빔포머(18-N)의 컴포넌트들은 본원에 참조병합된다(위에 언급된 문헌의 도 4 및 빔포머(30-II)의 동작을 참조하기 바람). 상기 T+1개의 프리필터(20)를 통해 상기 M개의 디지털 마 이크로폰 신호(32)에 응답하여 T+1개의 중간 신호(34)를 생성하며 상기 T+1개의 중간 신호(34)를 상기 타깃 포스트필터(24)에 그리고 상기 N개의 노이즈 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N) 각각에 제공하고, 상기 T+1개의 프리필터(20), 상기 타깃 포스트필터(24) 및 상기 노이즈 포스트 필터들(25-1,25-2,...,25-N)은 상기 빔포머(18-N)의 컴포넌트들이며, N은 적어도 값이 1인 유한 정수이다. 상기 T+1개의 중간 신호들(34)은 또한 상기 T+1개의 프리필터(20)를 통해 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)에 의해 제공된다.
상기 T+1개의 중간 신호(34)는 상기 M개의 마이크로폰 신호들(30)의 공간 정보를 다른 포맷으로 포함한다. 이러한 T+1개의 중간 신호(34)는 이하에서 논의되겠지만 빔 형성 제어 블록(22)에 의해 생성된 제어 신호들(35,36-1,36-2,... 36-N)에 의해 규정된 외관(타깃) 방향을 적절하게 나타내는 신호들을 획득하도록 상기 포스트필터들(24,25-1,...,25-N)에 의해 부가적으로 처리될 필요가 있다.
상기 스피커 및 노이즈 트래킹 블록(16)의 성능은 발명의 명칭이 "휴먼 스피커들을 트랙킹하기 위한 방법 및 시스템(Method and System for Tracking Human Speakers)"이며 피. 발브(P. Valve) 명의의 미국 특허 제6,449,593호에 언급되어 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참조병합된다(이러한 문헌의 도 3 참조). 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)은 스피커를 트랙킹하도록 선호하는 빔 방향을 선택하는데 주로 사용되며 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)은 도달 방향(DOA; directional of arrival) 신호(17), 및 선택적으로는 (이하에서 논의되겠지만) 상기 도달 방향 신호(17)를 제공하는 노이즈 방향 신호(17a), 선택적으로는 상기 노 이즈 방향 신호(17a)를 상기 다항식 빔포머(18-N)의 빔 형성 제어 블록(22)(상기 빔 형성의 성능이 위에 언급된 바와 같이 본원에 참조병합됨)에 생성시킨다. 상기 스피커 및 노이즈 트래킹 블록(16)은 이하에서 언급되겠지만 원하는 타깃 신호 소스 방향 및 선택적으로는 노이즈 신호 방향을 트랙킹할 수 있다. 상기 빔 형성 제어 블록(22)은 타깃 제어 신호(35) 및 N개의 노이즈 제어 신호들(36-1,36-2,...,36-N)을 생성하며 상기 제어 신호들(35,36-1,36-2,...,36-N)을 상기 타깃 포스트필터(24)에 그리고 상기 N개의 노이즈 포스트필터들(25-1,25-2,...,25-N) 각각에 제공한다.
상기 도달 방향 신호(17)와 아울러, 노이즈 방향 신호들(17a)을 생성하기 위해 사용될 수 있는 다른 방법들이 존재한다. 여기서 유념할 점은 본 발명에 의하면, 상기 타깃 신호 소스(및/또는 노이즈 소스들)의 위치, 다시 말하면 상기 제어 신호(및/또는 36-1,36-2,...,36-N)를 형성하는 타깃 신호(및/또는 노이즈 소스들)의 위치는 (상기 시스템(10-N)에 부착된 카메라가 존재할 경우에) 카메라로부터 획득된 시각적 정보를 검사함으로써 또는 상기 스피커 및 노이즈 트래킹 블록(16)을 사용하는 대신에 필요한 정보를 제공할 수 있는 기타의 수단을 통해 결정될 수 있다. 변형적으로, 외부 제어 신호 생성기(16-I)는 상기 외부 도달 방향 신호(17-I)를 생성하는 블록 대신에 사용될 수 있으며 N개의 외부 노이즈 방향 신호(17a-I)는 신호들(17,17a) 각각 대신에 사용될 수 있다. 그 차이점은 상기 블록(16-I)이 독립적으로 동작하여 자신의 동작에 대해 상기 T+1개의 중간 신호(34)를 필요로 하지 않는다는 것이다.
상기 블록(16)을 통한 노이즈 레퍼런스 방향 추정(노이즈 방향 신호들(17a)은 반드시 필요하지 않을 수 있음으로써, 본 발명에 의하면 선택적인데, 그 이유는 상기 노이즈 레퍼런스 방향들이 관심이 있지만 이하에 논의되고 도 2a에 도시되어 있는 바와 같은 타깃 방향에서 벗어난 방향으로 스티어링되는 전체 공간을 포함하도록 빔 형성 제어 블록(22)에서 타깃 신호 방향(도달 방향 신호(17) 또는 등가 방향 신호)에 따라 N개의 노이즈 제어 신호들(36-1,36-2,...,36-N)을 생성함으로써 조정될 수 있기 때문이다. 그러나, 몇몇 경우에서는, 예를 들면 강한 간섭 방향에 관한 외부 정보가 존재할 경우에, 상기 노이즈 방향 신호들(17a)(또는 신호(17a-I)를 생성하기 위한 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)(또는 변형적으로는 위에 언급된 바와 같은 외부 소스(16-I))의 사용은 적응형 간섭 제거기(adaptive interference canceller; AIC; 21-N)의 노이즈 삭제 성능을 개선할 수 있다. 또한, 신호들(17a)의 생성은 도 2b에 도시된 바와 같이 전체 공간이 노이즈 레퍼런스에 에 포함되어 있지 않은 경우에 유용할 수 있는데, 이 경우에는 균일하게 분포된 빔 공간에서의 2개의 결과적인 노이즈 레퍼런스 비임들 사이에 지배적인 노이즈 소스(A)가 존재하게 된다. 부가적인 처리가 이하에서 언급된 바와 같이 진행된다.
상기 타깃 포스트필터(24)는 상기 타깃 제어 신호(35)를 사용하여 생성하며 상기 적응형 간섭 제어기(21-N)의 N+1개의 입력 가산기(26)에 상기 타깃 신호(38)를 제공한다. 상기 N 개의 노이즈 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N) 각각은 N개의 노이즈 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N) 중 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호를 각각 생성하고, 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N) 중 대응하 는 노이즈 레퍼런스 시호를 N개의 적응형 필터 블록(28-1,28-2,...,28-N) 중 대응하는 적응 필터에 각각 제공한다. 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N)는 원하는 신호의 방향에서 벗어난 방향으로 스티어링되고, 따라서 원하는 신호 콘텐츠는 상기 N개의 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N)에서 억압(차단)된다. 상기 N개의 적응형 필터 블록(28-1,28-2,...,28-N)은 대응하는 N개의 노이즈 제거 적응 신호(40-1,40-2,...,40-N)를 생성하며 이러한 신호들을 상기 가산기(26)에 제공한다. 상기 가산기(26)는 상기 신호들(40-1,40-2,...,40-N)을 상기 타깃 신호(38)로부터 감산하고 대응하는 N개의 적응형 필터 블록(28-1,28-2,...,28-N)의 (도 1에 도시되지 않은) 계수 적응 블록들에 피드백으로서 출력 타깃 신호(42)를 제공함으로써 상기 일반화된 사이드로브의 출력 타깃 신호(42)를 생성함으로써 상기 AIC(21-N)의 공간적-시간적 적응을 달성하여 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템(10)의 출력 타깃 신호(42)를 생성한다.
여기서 유념할 점은 도 1에서 다수의 병렬 필터/블록(25-1,25-2,...,25-N 및 28,28-1,...,28-N)을 지니는 것이 다른 노이즈 소스 방향들로의 채택에 더 많은 자유도(degree of freedom)를 추가시킨다는 것이다. 또한, 병렬 AIC(21-N) 대신에, 적응형 필터들이 순차적일 수 있지만, 이는 상기 병렬 구조와 비교해 보면 그다지 양호하게 작동하지 않을 수 있다.
위에 언급된 바와 같이, 상기 타깃 방향 신호(또는 타깃 DOA 신호)에 관한 정보가 위에 언급된 상기 블록(16) 또는 다른 수단에 의해 결정된다. 그러나, 상기 N개의 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N)의 노이즈 레퍼런스 방향들이 그러한 방향에 서 벗어난 방향으로 스티어링되는 것이 중요하다. 상기 스티어링을 달성할 수 있는 한 가지 가능성은 본 발명에 따라 도 2에 도시된 바와 같은 외관(타깃) 방향과는 반대인 것이 바람직한 노이즈 레퍼런스 방향들을 균일하게(또는 어떠한 소정의 고정 분포로) 스티어링하는 것이다. 다른 가능성은 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)(또는 변형적으로는 상기 블록(16-I)을 사용하여 상기 노이즈 제어 신호들(17a) 및 차후에는 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N)를 생성하기 위해 사용되는 N개의 노이즈 제어 신호들(36-1,36-2,...,36-N)을 생성하는 것이다.
여기서 유념할 점은 도 1의 예에 의해 입증되는 본 발명이 주파수 도메인에서, 시간 도메인 또는 주파수 및 시간 도메인에서 구현될 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 타깃 방향 및 노이즈 레퍼런스 방향들의 분포에 대한 다른 예들을 보여주는 도면들이다.
도 2a에는 마이크로폰 어레이(12) 주위에 전체 음향 공간을 포함하는 Na 노이즈 레퍼런스 음향 방향들의 2D 공간에서의 균일한 공간 분포에 대한 일례가 제공된다. 도 2a에는 타깃 음향 신호, 3개의 지배적인 노이즈 소스들(A,B,C), 타깃 방향 수신 감도 및 검출된 타깃 방향에 관련된) N개의 고정 노이즈 레퍼런스 방향 감도 프로파일들이 도시되어 있다. 여기서 유념할 점은 간략하게 하기 위해, 도면에는 개별 감도 패턴들의 슬로브러들이 도시되어 있지 않다.
도 2b는 도 2a와 유사하지만, 노이즈 소스(A)의 방향에서 공간적 널(null)이 생길 경우에 Nb(Nb<Na) 노이즈 레퍼런스 음향 방향들의 감소된 적용 범위를 지닌다. 따라서, 상기 노이즈 소스 방향들은 독립적으로 스티어링되지 않기 때문에, 여기서 알 수 있는 점은 예컨대 하나의 노이즈 소스(상기 소스로부터의 음향 신호)가 2개의 노이즈 레퍼런스 빔 사이에 존재하며 아마도 아주 최적의 상태로 픽업되지 않는다는 것이다.
도 2c는 본 발명에 따라 단지 하나만의 타깃 신호 방향 및 단일의 노이즈 레퍼런스 방향(N=1)을 지니고 사운드 픽업용의 매우 간단한 카디오이드(cardioid) 감도를 사용하는 노이즈 레퍼런스 음향 방향들의 극히 감소된 적용 범위에 대한 예시이다. 여기서 알 수 있는 점은 이러한 경우에, 단일의 노이즈 레퍼런스 신호는 상기 노이즈 소스들(A,B,C)을 공간적으로 분리시키지 못하지만, 결과적으로 얻어진 노이즈 레퍼런스 신호는 여전치 상기 타깃 신호를 차단하고 있는데, 이는 본 발명에 있어서 주요한 문제이다.
상기 노이즈 레퍼런스 빔들에 관한 한가지 중요한 고려사항은 상기 타깃 신호를 차단할 수 있는 가능성이며, 이는 상기 AIG 블록(21-N)의 적합한 동작을 보장하는데 중요하다. 또한, N개의 노이즈 레퍼런스 비임들의 집합은 여전히 하나 이상의 실제 노이즈 소스 신호(A,B,C) 등등을 수신하도록 상기 마이크로폰 어레이(12) 주위에 전체 공간을 대략 포함한다. 위에 언급된 바와 같이, 강한 간섭 방향(예컨대, 지배적인 노이즈 소스들(도 2a, 도 2b 및 도 2c의 A, B, 및/또는 C)에 관한 외부 정보가 존재할 경우에, 상기 노이즈 방향 신호들(17a)을 생성하기 위한 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)의 사용이 적응형 간섭 제거기 블록(21-N)의 노이즈 제거 성능을 개선할 수 있다.
도 3은 특히 본 발명에 따른 하나의 레퍼런스 노이즈 신호를 통한 일반화된 사이로브 제거에 대한 일례를 보여주는 블록 선도이다. 상기 N개의 노이즈 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N) 및 상기 N개의 적응 필터 블록(28-1,28-2,...,28-N) 대신에, 단지 하나의 노이즈 포스트필터(25-1) 및 하나의 적응형 필터 블록(28-1)만이 각각 존재하는데, 이는 상기 시스템의 계산상의 복잡성을 감소시킨다.
도 4에는 본 발명에 따른 도 1에서 보여준 일반화된 사이드로브 제거의 플로 차트가 도시되어 있다. 도 4의 플로 차트는 단지 특히 하나의 가능한 시나리오만을 나타낸 것이다. 본 발명에 따른 방법에 있어서, 제1 단계(50)에서, 음향 신호(11)는 상기 M-마이크로폰 어레이(12)에 의해 수신되고 상기 M개의 마이크로폰 신호들(30)은 상기 어레이(12)에 의해 생성된다. 다음 단계(52)에서는, 다중 채널 A/D 변환기(14)는 상기 M개의 마이크로폰 신호(30)를 상기 디지털 마이크로폰 신호들(32)로 변환하며 이들을 상기 다항식 빔포머(18-N)의 T+1개의 프리필터(20)에 제공한다.
다음 단계(54)에서는, 상기 T+1개의 중간 신호(34)는 상기 빔포머(18-N)의 T+1개의 프리필터(20)에 의해 생성되고 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16), 상기 타깃 포스트필터(24) 및 N개의 노이즈 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N) 중 각각에 각각 제공된다. 다음 단계(56)에서는, 상기 스피커 및 노이즈 트래킹 블록(16)은 상기 도달 방향(DOA) 신호(17) 및 선택적으로는 상기 N개의 노이즈 방향 신호(17a)를 생성하고 이들을 상기 빔 형성 제어 블록(22)에 제공한다. 다음 단계(58)에서는, 상기 타깃 제어 신호(35) 및 상기 N개의 노이즈 제어 신호(36-1,36-2,...,36-N)는 상기 빔 형성 제어 블록(22)에 의해 생성되며 상기 타깃 포스트필터(24) 및 상기 빔포머(18-N)의 대응하는 N개의 노이즈 포스트필터들(25-1,25-2,...,25-N)에 각각 제공된다. 다음 단계(60)에서, 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호(37-1,37-2,...,37-N)는 대응하는 N개의 포스트필터(25-1,25-2,...,25-N)에 의해 생성되며 상기 AIC(21-N)의 대응하는 적응형 필터 블록들(28-1,28-2,...,28-N)에 각각 제공된다. 다음 단계(62)에서는, 상기 타깃 신호(38)가 상기 타깃 포스트필터(24)에 의해 생성되며 상기 AIC(214)의 가산기(26)에 제공된다. 다음 단계(64)에서는, 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호(40-1,40-2,...,40-N)는 상기 AIC(21-N)의 대응하는 N개의 적응형 필터 블록(28-1,28-2,...,28-N)에 의해 생성된다. 다음 단계(66)에서는, 상기 출력 타깃 신호(42)는 N개의 모든 노이즈 제거 적응형 신호(40-1,40-2,...,40-N)를 상기 타깃 신호(38)로부터 감산함으로써 상기 가산기(26)에 의해 생성된다. 다음 단계(68)에서는, 통신이 아직 계속중인지가 확인된다. 만약 그러한 경우가 아니라면, 상기 프로세스는 정지된다. 그러나, 상기 통신이 아직 계속중일 경우에, 다음 단계(70)에서, 출력 타깃 신호(42)가 상기 N개 모두의 적응형 필터 블록(28-1,28-2,..,28-N)의 계수 적응 블록들(도 1에 도시되지 않음)에 피드백으로서 제공되며 상기 프로세스는 단계(50)로 되돌아간다.
마지막으로, 도 5는 특히 본 발명에 따른 다중 타깃 방향성 신호를 통한 일반화된 사이드로브 제거에 대한 일례를 나타내는 블록 선도이다. 도 5의 시스템 성 능은 (K가 적어도 1 값을 갖는 정수인) 도 3(또는 N=1인 도 1)의 시스템 성능 대신에 K개의 신호 타깃 방향이 존재하는 대신에 도 3(N=1인 도 1)DML 시스템 성능과 유사하다. 도 5의 다항식 빔포머(18-N-K(N=1))는 K개의 타깃 포스트필터(24-1,24-2,...,24-K), Nxk=k(N=1)개의 노이즈 포스트 필터(25-1-1,25-1-2,...,25-1-K) 및 K개의 빔 형성 제어 블록(22-1,22-2,...,22-K)을 지닌다. 또한, 도 1에서와 같이 1대신에, NxK=K(N=1) AIC들(21-1-1,21-2,...,21-1-K)이 K개의 적응형 필터 블록(28-1-1,28-1-2,...,28-1-K)과 함께 존재한다. 따라서, 하나의 DOA 신호(도 1에서의 신호(17) 대신에, 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록(16)은 대응하는 K개의 빔 형성 제어 블록(22-1,22-2,...,22-K)에 전송되는 K개의 DOA 신호(17-1,17-2,...,17-K)를 생성한다. 상기 K개의 빔 형성 제어 블록들(22-1,22-2,...,22-K)은 K개의 타깃 제어 신호(35-1,35-2,...,35-K)를 생성하고 이들을 대응하는 K개의 타깃 포스트필터(24-1,24-2,...,24-K)에 제공하며 NxK=K(N=1)개의 노이즈 제어 신호(36-1-1,36-1-2,...,36-1-K)를 생성하고 이들을 대응하는 K개의 노이즈 포스트필터들(25-1-1,25-1-2,...,25-1-K)에 각각 제공한다. 상기 K개의 타깃 포스트필터들(24-1,24-2,...,24-K) 및 상기 대응하는 K개의 노이즈 포스트필터들(25-1-1,25-1-2,...,25-1-K)은 K개의 타깃 신호들(38-1,38-2,...,38-K) 및 대응하는 K개의 노이즈 레퍼런스 신호들(37-1-1,37-1-2,...,37-1-K)을 생성하고 이들을 대응하는 K개의 가산기(26-1,26-2,...,26-K)에 그리고 대응하는 K개의 적응형 필터 블록(28-1-1,28-1-2,...,28-1-K)에 각각 전송한다. 따라서, K개의 시스템 출력 타깃 신호(42-1,42-2,...,42-K)가 존재하며, 상기 시스템 출력 타깃 신호들 각각이 도 1 및 도 3에 도 시된 출력 타깃 신호(42)와 유사한 방식으로 생성된다. 상기 K개의 출력 타깃 신호(42-1,42-2,...,42-K)의 부가적인 처리가 당업계에 널리 알려져 있는 믹서 및/또는 회의 스위치/브리지 기술들과 같은 추가의 컴포넌트들을 통한 (어떠한 애플리케이션이 필요하더라도) 그들의 조합 또는 인터믹싱을 포함할 수 있다.
여기서 이해하여야 할 점은 위에 언급된 구성들이 단지 본 발명의 원리들의 적용만을 예시하고 있다는 것이다. 여러 수정 및 변형 구성이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서도 당업자에 의해 구현될 수 있으므로, 첨부된 청구항들이 그러한 수정 및 변형 구성들을 포함하도록 의도된 것이다.

Claims (36)

  1. 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법에 있어서,
    M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하기 위해 음향 신호를 수신하는 단계;
    T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, 상기 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 중간 신호 중 각각의 중간 신호를 생성하고 빔포머의 N개의 노이즈 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계;
    상기 빔포머의 빔 형성 제어 블록을 통해 N개의 노이즈 제어 신호를 생성하고 상기 N개의 노이즈 제어 신호 각각을 상기 N개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터에 각각 제공하는 단계; 및
    상기 N개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터를 통해 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 각각을 생성하고 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 출력 타깃 신호를 제공하기 위해 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 각각을 적응형 간섭 제거기의 N개의 적응형 필터 블록 중 대응하는 적응형 필터 블록에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이전에, 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    마이크로폰 어레이의 M개의 마이크로폰 신호를 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호로 변환하고 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 상기 빔포머에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    도달 방향 신호 또는 외부 도달 방향 신호 및 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 방향 신호 중 적어도 하나를 생성하고 상기 도달 방향 신호 또는 상기 외부 도달 방향 신호 및 상기 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 방향 신호 중 상기 적어도 하나를 상기 빔 형성 제어 블록에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 또한 상기 T+1개의 중간 신호들을 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 도달 방향 신호 및 상기 N개의 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나는 상기 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 통해 상기 빔 형성 제어 블록에 생성 및 제공되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 외부 도달 방향 신호 및 상기 N개의 외부 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나가 외부 제어 신호 생성기에 의해 상기 빔 형성 제어 블록에 생성 및 제공되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이후에, 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 통해 도달 방향 신호 및 N개의 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나를 생성하고 상기 도달 방향 신호 및 상기 N개의 노이즈 방향 신호 중 상기 적어도 하나를 상기 빔 형성 제어 블록에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 상기 T+1개의 중간 신호를 타깃 포스트필터에 제공하는 단계를 더 포함하고 상기 N개의 노이즈 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 빔 형성 제어 블록을 통해 타깃 제어 신호를 생성하고 상기 타깃 제어 신호를 상기 타깃 포스트필터에 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    상기 타깃 포스트필터를 통해 타깃 신호를 생성하고 상기 적응형 간섭 제거기의 가산기에 상기 타깃 신호를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    N개의 노이즈 제거 적응 신호를 상기 대응하는 N개의 적응형 필터 블록을 통해 생성하고 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호를 상기 가산기에 제공하는 단계; 및
    상기 타깃 신호로부터 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호를 감산함으로써 상기 가산기를 통해 상기 출력 타깃 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 출력 타깃 신호는 적응 프로세스를 속행하기 위해 그리고 상기 출력 타깃 신호의 부가적인 값을 생성하기 위해 상기 N개의 적응형 필터 블록 각각에 제공되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 빔포머는 다항식 빔포머인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  12. 제1항에 있어서, N=1인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 일반화된 사이드로브 제거는 주파수 도메인, 시간 도메인 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 수행되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  14. 일반화된 사이드로브 제거 시스템에 있어서,
    T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수이며, N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 중간 신호를 생성하고, N개의 노이즈 제어 신호를 생성하며 N개의 노이즈 레퍼런스 신호를 제공하는 빔포머; 및
    상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호에 응답하여 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템의 출력 타깃 신호를 제공하는 적응형 간섭 제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 빔포머는 다항식 빔포머인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  16. 제14항에 있어서, N=1인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은,
    상기 M개의 마이크로폰 신호에 응답하여 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하는 A/D 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 빔포머는,
    도달 방향 신호 또는 외부 도달 방향 신호 및 N개의 노이즈 방향 신호 또는 N개의 외부 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나에 응답하여 타깃 제어 신호(35) 및 상기 N개의 노이즈 제어 신호를 제공하는 빔 형성 제어 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 빔포머는,
    각각의 프리필터가 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호 각각에 응답하여 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 T+1개의 프리필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은,
    상기 T+1개의 중간 신호에 응답하여 상기 도달 방향 신호 및 상기 N개의 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나를 제공하는 스피커 및 노이즈 트랙킹 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 빔포머는,
    상기 T+1개의 중간 신호 및 상기 타깃 제어 신호에 응답하여 타깃 신호를 제공하는 타깃 포스트필터; 및
    각각의 노이즈 포스트필터가 상기 T+1개의 중간 신호 및 상기 N개의 노이즈 제어 신호 중 대응하는 노이즈 제어 신호에 응답하고, 각각의 노이즈 포스트필터가 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 중 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호를 제공하는 N개의 노이즈 포스트필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은,
    외부 도달 방향 신호 및 상기 N개의 외부 노이즈 방향 신호 중 적어도 하나를 제공하는 외부 제어 신호 생성기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 적응형 간섭 제거기는,
    각각의 적응형 필터 블록이 상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호 중 대응하는 노이즈 레퍼런스 신호 및 상기 출력 타깃 신호에 응답하고, 각각의 적응형 필터 블록이 N개의 노이즈 제거 적응 신호 중 대응하는 노이즈 제거 적응 신호를 제공하는 N개의 적응형 필터 블록; 및
    타깃 신호 및 상기 N개의 노이즈 제거 적응 신호에 응답하여 상기 출력 타깃 신호를 제공하는 가산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  24. 제14항에 있어서, 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은 주파수 도메인, 시간 도메인, 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 구현되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  25. 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들을 생성하는 방법에 있어서,
    M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하기 위해 음향 신호를 수신하는 단계;
    T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, K가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이며 N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, 상기 M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 중간 신호 중 각각의 중간 신호를 생성하고 빔포머의 NxK개의 노이즈 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계;
    상기 빔포머의 K개의 빔 형성 제어 블록 각각을 통해 NxK개의 노이즈 제어 신호 중 N개의 노이즈 제어 신호를 각각 생성하고 상기 노이즈 제어 신호들 각각을 상기 NxK개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터에 각각 제공하는 단계; 및
    상기 일반화된 사이드로브 제거를 위해, 상기 NxK개의 노이즈 포스트필터 중 대응하는 노이즈 포스트필터를 통해 NxK개의 노이즈 레퍼런스 신호 각각을 생성하고 K개의 적응형 간섭 제거기 중 대응하는 적응형 간섭 제거기의 NxK개의 적응형 필터 중 대응하는 적응형 필터에 각각 상기 노이즈 레퍼런스 신호들 각각을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계 이전에, 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    상기 마이크로폰 어레이의 M개의 마이크로폰 신호를 상기 디지털 마이크로폰 신호들로 변환하고 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 상기 빔포머에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 T+1개의 중간 신호를 생성하는 단계는 K개의 타깃 포스트필터 각각에 상기 T+1개의 중간 신호를 제공하는 단계를 더 포함하며 상기 K개의 빔 형성 제어 블록 각각을 통해 상기 NxK개의 노이즈 제어 신호 중 N개의 노이즈 제어 신호를 각각 생성하는 단계는 상기 K개의 빔 형성 제어 블록 중 대응하는 빔 형성 제어 블록을 통해 K개의 타깃 제어 신호 각각을 생성하고 상기 K개의 타깃 포스트필터 중 대응하는 타깃 포스트필터에 상기 K개의 타깃 제어 신호 각각을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    상기 K개의 타깃 포스트필터 중 대응하는 타깃 포스트필터를 통해 K개의 타깃 신호 각각을 생성하고 상기 K개의 적응형 간섭 제거기 중 대응하는 적응형 간섭 제거기의 K개의 가산기 중 대응하는 가산기에 각각 상기 K개의 타깃 신호 각각을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법은,
    상기 NxK개의 적응형 필터 중 대응하는 적응형 필터를 통해 NxK개의 노이즈 제거 적응 신호 각각을 생성하는 단계;
    상기 NxK개의 노이즈 제어 적응 신호 각각을 동일 인덱스(K)를 갖는 K개의 가산기 중 대응하는 가산기에 제공하는 단계; 및
    인덱스(K)를 지니는 상기 NxK개의 노이즈 제거 적응 신호 각각을 동일 인덱스(K)를 지니는 K개의 타깃 신호 중 대응하는 타깃 신호로부터 각각 감산함으로써 상기 K개의 가산기를 사용하여 K개의 출력 타깃 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 K개의 출력 타깃 신호 각각은 적응 프로세스를 속행하기 위해 그리고 상기 K개의 출력 타깃 신호의 부가적인 값들을 생성하기 위해 인덱스(K)를 지니는 상기 NxK개의 적응형 필터 각각에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 빔포머는 다항식 빔포머인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  31. 제25항에 있어서, N=1인 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  32. 제25항에 있어서, 상기 일반화된 사이드로브 제거는 주파수 도메인, 시간 도메인 또는 상기 주파수 도메인 및 상기 시간 도메인 모두에서 수행되는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거를 위한 노이즈 레퍼런스들의 생성 방법.
  33. 컴퓨터 프로그램 생성물이 기록된 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램 생성물은 컴퓨터 프로세서가 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 구조를 포함하며, 상기 컴퓨터 프로그램 코드는 청구항 제1항의 방법을 수행하기 위한 명령어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  34. 일반화된 사이드로브 제거 시스템에 있어서,
    T가 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수이고, M이 적어도 2의 값을 지니는 유한 정수이며, N이 적어도 1의 값을 지니는 유한 정수일 경우에, M개의 마이크로폰 신호 또는 M개의 디지털 마이크로폰 신호에 응답하여 T+1개의 중간 신호를 생성하고, N개의 노이즈 제어 신호를 생성하며 N개의 노이즈 레퍼런스 신호를 제공하는 빔포밍 수단; 및
    상기 N개의 노이즈 레퍼런스 신호에 응답하여 상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템의 출력 타깃 신호를 제공하는 적응형 간섭 제거 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은,
    음향 신호에 응답하여 상기 M개의 마이크로폰 신호를 제공하는, M개의 마이크로폰을 포함하는 음향 신호 검출 수단; 및
    상기 M개의 마이크로폰 신호에 응답하여 상기 M개의 디지털 마이크로폰 신호를 제공하는 변환 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
  36. 제14항에 있어서,
    상기 일반화된 사이드로브 제거 시스템은,
    음향 신호에 응답하여 상기 M개의 마이크로폰 신호를 제공하는, M개의 마이크로폰을 포함하는 마이크로폰 어레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일반화된 사이드로브 제거 시스템.
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