KR100926757B1 - 입력 신호를 처리하는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

입력 신호를 처리하는 장치로서, 상기 입력 신호는 이산 송신 또는 수신 수단에 연관된 복수의 서브 신호를 포함하고, 상기 이산 송신 또는 수신 수단은 실내에 관한 소정의 기하학적 위치에 배치되고, 상기 복수의 파동장 성분의 중첩으로 콤포지트 파동장이 이루어지고, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101)으로서 상기 콤포지트 파동장은 상기 실내에서 전파될 수 있고, 상기 복수의 파동장 성분은 직교 파동장 기반 함수와 상기 소정의 기하학적 위치에 기초하여 파동장 디콤포지션에 의해서 상기 입력 신호로부터 유도되는 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101); 및 복수의 단일 필터(107)로서 복수의 파동장 성분의 파동장 성분이 단일 필터에 연관되고, 상기 단일 필터는 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주어 상기 복수의 단일 필터(107)에 관하여 처리된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장이 출력 측에서 얻어질 수 있도록 형성되는 복수의 단일 필터(107)를 포함한다.
단일 필터, 파동장 성분, 이산 송신 수단, 이산 수신 수단

Description

입력 신호를 처리하는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING AN INPUT SIGNAL}
본 발명은 입력 신호를 처리하는 장치 및 방법, 실내의 전달 특성을 검출하는 장치 및 방법, 간섭을 억제하는 장치 및 방법, 실내의 역변환 특성을 검출하는 장치 및 방법, 예측 에러 신호를 생성하는 장치 및 방법, 입력 신호로부터 유용한 신호를 회수하는 장치 및 방법, 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다차원 적응 필터링에 관한 것이다.
파동 전파(wave propagation)에서와 같은 송신기와 수신기 사이의 실내에서의 신호 전파(signal propagation)에서, 실내 특성, 예를 들면, 실내 임펄스 응답에 의해 전파시에 실내의 영향을 검출할 필요성이 종종 발생한다. 실내의 영향을 알게 되면 예를 들면 적응 필터링에 의해서 수신기에서 재현하거나 및/또는 역으로 할 수 있게 된다.
실내 특성을 결정하기 위해서, 송신기는 알려진 신호를 수신기에 송신하며 수신기는 이 신호를 검출한다. 송신된 신호와 수신(검출)된 신호 사이의 비교에 기초하여, 단일 시스템(포인트 투 포인트 연결)에서 송신기와 수신기 사이의 전송 채널의 특성이 산출될 수 있다.
일반적으로, 수개의 송신기와 수개의 수신기가 하나의 실내에 위치될 수 있기 때문에, 수개의 입력 및/또는 수개의 출력을 갖는 다채널 시스템에서 실내 특성은 송신기와 수신기의 배열에 의해서 결정되는 실내의 위치에 따라 결정될 수 있다. 일반적으로, 이들은 소위 MIMO(multiple inpput/multiple output) 시스템이라 한다. 그러나 이 시스템에서, 이산(개별) 고정 실내 위치에서 입력과 출력 사이의 관계만, 예를 들면 임펄스 응답 또는 주파수 응답의 형태로 상정된다. 그러나 송신기에 의해서 방출되는 파동장은 파동 프런트(wave front)의 형태로 연속하여 전파된다. 이 파동장에서의 위치 의존성은 종래에는 고려되지 않았으며, 수신 신호가 입력/출력 기술에 기초하여 직접 처리된다. 대부분의 애플리케이션에서는, 예를 들면, 「the paper J. Benesty and Y. Huang (eds.), Adaptive signal processing: Application to real-world problems, Springer-Verlag, Berlin, February 2003.」에 개시된 바와 같이, 적응 시스템의 입력 채널 수가 비교적 작다.
종래 기술에 따른 적응 필터의 MIMO의 경우, 이하와 같은 단점이 있다. 한편으로서, 상호 응답성(cross response)에 기인하여 계산 부하가 매우 높다. 예를 들면, P개의 입력과 Q개의 출력을 가진 적응 필터는 PQ 응답과 이들의 변화에도 적응이 이루어진다. 이들 개별 응답은 애플리케이션에 따라 수백 또는 수천 개의 적응 파라미터를 가질 수 있다. 실내 특성을 결정하기 위해서, 많은 입력 채널이 요구된다. 입력 채널의 수가 증가함에 따라, 컨버전스 문제가 발생하고, 특히, 예를 들면 「the papers S. Shimauchi and S. Makino, "Stereo Projection Echo Canceller with True Echo Path Estimation", Proc. IEEE International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing ICASSP95, Detroit, MI, USA, pages 3059-3062, May 1995,」와 「J. Benesty, D.R. Morgan and M.M. Sondhi, "A better understanding and an improved solution to the problem of stereophonic acoustic echo cancellation", Proc. IEEE International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing ICASSP97, Munich, pp. 303-306, April 1997.」에 개시되어 있는 바와 같이 입력 채널간 상관 관계에 의해 문제가 발생한다.
도 20은 종래 기술에 따른 시간 이산 적응 필터의 실시 예를 나타낸 도면이다. 이 적응 필터(2401)는 벡터 h=[h (0),...,h(L-1)]에 결합된 L 필터 계수를 갖는다. 필터(2401)는 입력(2403)과 출력(2405)을 갖는다. 입력 신호 u(n)는 필터(2401)의 입력(2403)에 인가된다. 출력 신호 y(n)는 출력(2405)에 인가된다. 출력(2405)은 합산기(2407)에 결합된다. 합산기(2407)는 다른 입력(2409)을 가지며, 이에 신호 d(n)가 인가되고, 뿐만 아니라 출력(2411)을 가지며 이에 신호 e(n)가 인가된다. 블록(2413)은 필터(2401)의 입력(2403)과 합산기(2407)의 출력 사이에서 연결되고, 필터 계수에 대한 적응 알고리즘이 수행된다. 따라서, 블록(2413)은 신호 u(n)뿐만 아니라 e(n)을 수신한다. 또한, 블록(2413)은 필터(2401)에 결합된다. 블록(2413)에서 적응 알고리즘에 의해서 결정되는 필터 계수는 출력(2415)을 통해 필터(2401)에 제공된다.
도 20의 적응 시간 이산 필터는 디지털 신호 처리에서 공통 기술로 대표된다. 이 원리는 시스템(또는 다채널 시스템에서 각 출력 채널)의 출력 신호 y(n)가 잘알려진 입력 신호 u(n)(또는 수개의 알려진 각 입력 신호)로 다채널 시스템에서, 소망하는 신호 d(n) 또는 수개의 소망하는 각 신호에 근사하도록 필터 계수(도 20에 나타낸 실시예에서 벡터 h에 결합됨)를 결정하는 것이다. 이는 소정의 크라이테리어에 따라 다채널 시스템에서 에러 신호 e(n) = d(n) - y(n) 또는 수개의 각 에러 신호의 블록-와이즈(blok-wise) 최소화에 의해서 성취된다. MSE(에러 제곱 평균)는 예를 들면 크라이테리어로서 사용된다. 필터의 블록 길이는 샘플보다 길거나 동일하다. 필터 계수의 최적화가 반복적으로 또는 비반복적으로 수행될 수 있다.
종래 기술에 따르면, 적응 필터의 애플리케이션은 「the paper of S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 3. Ed., Prentice Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, USA, 1996.」에 개시된 바와 같이, 일반적으로 4개의 클래스로 분할될 수 있다. 이들은 시스템 인증, 역 모델링, 예측 및 간섭 억제이다.
도 21은 단일 채널 시스템 인증을 위한 기본 블록도이다. 결정되어야 할 임펄스 응답과 같은 특성이 알려지지 않은 시스템(2501)이 시스템 입력(2503)을 통해 여기된다. 또한, 알려지지 않은 시스템(2501)은 출력(2505)을 가지는데, 이 출력은 여기시키는 신호에 응답하여 제어된다. 적응 필터(2507)는 시스템 입력(2503)에 결합된다. 적응 필터(2507)은 출력(2508)뿐만 아니라 적응 입력(2511)을 갖는다.
합산기(2513)는 적응 필터(2507)의 출력(2508)과 알려지지 않은 시스템(2501)의 출력(2505) 사이에 배치되고, 그 출력은 적응 필터(2507)의 입력(2511)에 결합된다.
상술한 바와 같이, 시스템 인증은 알려지지 않은 시스템(2501)의 특징은 예를 들면 음향 파동이 전파되는 예를 들면 실내에 의해서 결정된다. 실내의 특성은 예를 들면, 이산 임펄스 응답 계수의 형태로 특징지어지는 임펄스 응답이 될 수 있고, 이는 필터 계수로서 상정될 수도 있다. 임펄스 응답을 결정하기 위해, 적응 필터(2507)는 알려지지 않은 시스템(2501)에 병렬로 여기된다. 에러 신호 e(n)는 각 출력(2508 및 2505)에 적용되는 시스템의 비교로부터 생성되고 이에 근거하여 적응 필터(2507)가 적응된다. 이에 의해서, 합산기(2513)는 네거티브 표시로 처리된 출력 신호 y(n)와 알려지지 않은 시스템(2501)의 출력 신호 d(n)를 가산한다. 이 차 결과가 필터에 에러 신호 e(n)로서 공급된다. 적응하는 동안, 필터 계수는 에러 신호 e(n)가 낮아질 수 있는 만큼 낮아질 때까지 긴 시간 적응된다. e(n)=0이면, 적응 필터(2507)의 에러 계수 설정은 알려지지 않은 시스템(2501)의 임펄스 응답을 정확하게 반영한다. 즉, 에러 신호 e(n)의 최소화 후에, 모델링 적응 필터(2507)는 LMES(Least-Mean-Error Square)의 크라이테리어와 같은 사용된 최적 크라이테리어에 따라 알려지지 않은 시스템(2501)에 최적으로 적응된다. 도 21에 나타낸 단일 채널 시스템과 별도로, 다채널 시스템이 인증되고, 상술한 바와 같이, 이산 위치만 상정된다. 이러한 시스템은 예를 들면 「S. Shimauchi and S. Makino, "Stereo Projection Echo Canceller with True Echo Path Estimation", Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing ICASSP95, Detroit, MI, USA, pages 3059-3062, May 1995」와 「J. Benesty, D.R. Morgan, and M.M. Sondhi, "A better understanding and an improved solution to the problem of stereophonic acoustic echo cancellation", Proc. IEEE International Conference on Acoustic, Speech, and Signal Processing ICASSP97, Munic, pages 303-306, April 1997」에 개시되어 있다.
도 22는 역 모델링용 시스템의 기본 블록도를 나타낸다. 역 모델링에서, 모델링될 알려지지 않은 시스템이 적응 필터와 일렬로 위치하고 있다.
알려지지 않은 시스템(2601)은 입력(2603)과 출력(2605)을 갖는다. 적응 필터(2607)는 알려지지 않은 시스템(2601)의 출력(2605)에 연결되고, 출력(2609)과 다른 입력(2611)을 갖는다. 알려지지 않은 시스템(2601)의 입력(2603)은 또한 지연 소자(2613)에 결합된다. 지연 소자(2613)는 합산기(2617)를 통해 적응 필터(2607)의 출력(2609)에 결합된 출력(2615)을 갖는다. 합산기(2617)는 필터(2607)의 입력(2611)과 연결된 출력을 갖는다. 시스템 인증과 반대로, 역 모델링은 알려지지 않은 시스템(2601)의 영향을 줄이도록, 예를 들면 그의 임펄스 응답이 양호하도록 한다. 이에 의해서, 필터 출력 신호와 시스템 입력 신호 내에서 차가 형성된다. 필터(2607)와 시스템(2601)의 지연을 선택적으로 상정하면, 지연 소자(2613)는 기준 브랜치에 제공될 수 있다. 도 22에 따른 역 모델링에서, 모델링될 시스템(2601)은 적응 필터(2607)에 일렬로 연결된다. 에러 신호 e(n)의 최소화 후에, 적응 필터는 사용된 최적화 크라이테리어(예를 들면, LMES의 크라이테리어)에 따라 최적 상태에 있는 알려지지 않은 시스템의 역에 대응한다. 도 22에 나타낸 단일 채널 역 시스템 모델링과는 별도로, 종래 기술에 따르면, 예를 들면, 「the paper Masato Miyoshi, Yutaka Kaneda, "Inverse Filtering of Room Acoustics" IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 36, no. 2, February 1988.」에 개시된 바와 같이, 다채널의 경우 이산 실내 위치만 최적화된다.
도 23은 예측 구조의 블록도를 나타낸다. 예측 구조는 입력(2703)과 출력(2705)을 가지는 지연 소자(2701)을 갖는다. 지연 소자의 출력(2705)은 적응 필터(2707)에 결합되고, 적응 필터는 출력(2709)과 다른 입력(2711)을 갖는다. 적응 필터(2707)와 지연소자(2701)로 형성된 브랜치에 병렬로, 가산기(2713)가 위치하고, 그 입력(2715)은 지연 소자(2701)의 입력(2703)에 연결된다. 또한, 가산기(2713)는 출력(2717)을 가지고, 적응 필터(2707)의 출력(2709)에 연결되는 입력을 가진다. 가산기(2713)의 출력(2717)은 적응 필터(2707)의 다른 입력(2711)에 연결된다.
추정에 있어서, 현재 신호 값 u(n)에 대한 추정은 다수의 지난 신호 값으로부터 추정되고, 출력(2709)에 인가될 추정값과 현재 값 사이의 차가 전송된다. 필터(2707)의 계수를 적응적으로 조절하기 위해서, 출력(2717)에 인가되는 차 신호가 필터 계수의 적응을 위한 기준으로서 필터에 공급된다. 이 배열에 의해서, 적응 필터는 최적 방식(LMES의 크라이테리어와 같은 사용된 최적 크라이테리어에 대응함)으로 소망하는 신호를 예측하는 것이 가능하다. 따라서, 예측되지 않은, 즉 정보 운반 신호부분만이 남아 예측 에러 신호로서 송신된다. 수신기에서, 입력 신호를 가능한 한 정확하게 재생하기 위해 송신기에서 억제된 잉여 부분을 회수하도록 수행된다.
도 24는 종래 기술에 따른 간섭 억제용 시스템의 블록도를 나타낸다. 이 시스템은 입력(2803), 출력(2805)뿐만 아니라 적응 입력(2807)을 갖는 적응 필터(2801)를 포함한다. 출력(2805)은 가산기(2809)에 결합된다. 가산기(2809)는 출력(2811)뿐만 아니라 입력(2813)을 갖는다. 가산기(2809)의 출력(2811)은 필터(2801)의 적응 입력(2807)에 결합된다.
청구항 24에 따른 간섭 억제는 도 20에 따른 적응 필터링의 기본 개념에 구체적으로 대응하고, 상기 필터 계수는 사용된 최적화 크라이테리어에 의존하여 조절된다. 전형적으로, 가산기(2809)의 입력(2813)에 인가된 초기 신호 d(n)는 유용한 신호와 간섭 신호의 혼합하여 구성된다. 필터(2801)의 입력(2803)에 인가된 기준 신호 u(n)가 간섭 신호(간섭)의 추정치이다. LMES의 크라이테리어와 같은 최적화 크라이테리어에 대응하여, 간섭 억제가 신호 d(n)와 신호 y(n)의 차(差)인 에러 신호 e(n)를 최소화한다. 이에 의해서, 에러 신호에서의 간섭이 억제되고, 이상적인 경우에 유용한 신호가 출력되고 출력(2811)을 통해 송신되게 한다. 이때, 초기 신호와 기준 신호가 간섭될 수 있기 때문에, 적응 필터의 입력 신호는 유용한 신호와 간섭 신호의 혼합에 대응한다. 이 구조는 위치 선택 잡음 억제에 사용될 수 있다. 초기 신호가 제로로 설정되면, 유용한 신호와 간섭 신호의 혼합은 기준 신호로서 사용되고, 블라인드 소스 분리의 통계적 최적화 크라이테리어가 사용된다. 이러한 개념은 「the paper A. Hyvarinen, J. Karhunen and E. Oja, Independent Component Analysis, John Wiley & Sons, Inc., New York, 2001」에 개시되어 있다. 종래에 대응하는 알려진 접근 방법은 일부 결정된 이산 실내 위치(실내 정보를 시스템 출력에 위치시킨 센서 위치)에서 단일 또는 다채널 간섭 감소 및 블라인드 소스 분리로 한정된다.
상기 종래에 따른 알려진 접근 방법의 단점은 전자기파의 형태로 또는 음향 음장의 형태로 방출된 신호는 일부 이산 실내 위치에서만 검출되고 처리된다는 것이다. 시스템에 관련한 정보는 이산 위치에서 결정된 실내 특성에 기초하여 산출된다. 그러나, 이는 심각한 결정 에러를 야기시키고, 일부 센서만 실내 특성을 결정하기 위해 실내에 위치된다. 실내 특성의 특정 결정을 얻기 위해서, 복수의 액터(actor)와 센서(sensor)가 위치결정되어 실내를 충분히 이산 시키도록 위치결정되어야 한다. 그러나, 계산 부하가 엄청나게 증가하므로, 복잡한 시스템이 위치되어야하고, 따라서 그 제조 및 관리 비용이 상승한다.
또한, 전자기파의 전파 동안 발생하는 등의 연속하는 실내 특성은 기본적으로 알려진 시스템에 의해서 재현될 수 없는 단점이 있다. 실내를 이산시키기 위해 액터와 센서의 수를 증가시키면, 예를 들면 음향 음장의 경우에 인접하는 확성기와 마이크로폰 사이의 에코가 실내에 의해서 야기되는 반사를 지원하기 때문에, 실내에 위치된 디바이스가 검출된 실내 특성에 크게 영향을 주게 된다. 이러한 바람직하지 않은 영향은 복잡한 보상 알고리즘에 의해서 근사적으로 추정될 수 있다.
또한, 종래 기술에 따른 다채널 개념의 단점은 종래 접근 방법이 파동장 합성 또는 파동장 분석의 구현의 방식으로 이루어진다는 것이다. 이 파동 분석은 구형 안테나로 실현되는 복수의 확성기로, 확성기가 위치되는 실내에 음향 음장이 임의의 시간에서 실내의 모든 위치에서 정확하게 재생될 수 있다. 그러나, 임의의 위치에 확성기가 위치하는 실내의 특성을 결정하는 것이 요구된다. 종래 접근 방법은 이산 위치에서의 특성만 허용되기 때문에, 이는 실내 특성을 검출하는 표준 개념을 이용하여 파동장 합성의 도움으로 실내의 모든 위치에서 정확하게 소망하는 음향 음장을 재생하는 것이 불가능하다.
본 발명의 목적은 실내에서 전파될 수 있는 연속하는 파동장을 처리하는 개념을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 입력을 처리하는 장치에 의해서. 청구항 11에 따라 실내의 전달 특성을 검출하는 장치에 의해서, 창구항 13에 따른 여기 신호에서 간섭을 억제하는 장치에 의해서, 청구항 14에 따른 실내의 역 전달 특성을 검출하는 장치에 의해서, 청구항 15에 따른 예측 에러 신호를 생성하는 장치에 의해서, 청구항 16에 따른 입력 신호로부터 유용한 신호를 회수하는 장치에 의해서, 청구항 17에 따른 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치에 의해서, 청구항 21에 따른 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치에 의해서, 청구항 23에 따른 입력 신호를 처리하는 방법에 의해서, 청구항 24에 따른 실내의 전달 특성을 검출하는 방법에 의해서, 청구항 25에 따른 여기 신호에서 간섭을 억제하는 방법에 의해서, 청구항 26에 따른 실내의 역 전달 특성을 검출하는 방법에 의해서, 청구항 27에 따른 입력 신호로부터 예측 에러 신호를 생성하는 방법에 의해서, 청구항 28에 따른 입력 신호로부터 유용한 신호를 회수하는 방법에 의해서, 청구항 29에 따른 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 방법에 의해서, 청구항 30에 따른 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 방법에 의해서 또는 청구항 31에 따른 컴퓨터 프로그램에 의해서 달성될 수 있다.
본 발명은 실내 특성이 그린(Green) 법칙의 효율적인 이용에 의해 임의의 위치에서 특정될 수 있는 개념에 근거한 것이다. 그린 법칙은 폐쇄된 체적 공간 내에서 물리적인 파동량의 분포가 에지 분포뿐만 아니라 에지 분포의 구배로 표시될 수 있게 한다. 본 발명에 따르면, 이 연결은 다차원의 파동장 문제를 다채널 MIMO 문제로 변환하는데 이용된다. 다차원의 파동장으로부터 직접 요구되는 량을 취급하는 대신, 각 량이 본 발명에 따른 에지에서 취급되고, 이는 방출된 파동장의 에지 분포가 검출되는 것이고, 종래 기술과 같이 입력/출력 기술을 이용하는 것이 아니다.
본 발명의 개념을 설명하기 위해, 먼저, 이하 적응 필터의 경우를 설명한다. 필터 계수가 실내의 개별 이산 위치에 대하여만 최적화되는 다채널 적응 필터링의 알려진 개념과는 반대로, 본 발명에 따르면 최적화가 실내의 전체 영역에 걸쳐 수행된다. 이는 필터 계수와 같은 필터 파라미터가 실내의 개별적인 이산 위치뿐만 아니라 실내의 전체 영역에 대하여서 결정된다는 것을 의미한다.
고정 주파수 범위(이하 공간 샘플링 이론에 따라 앨리어싱(aliasing) 주파수라 함) 내에서, 충분히 미세한 시간 및 공간 샘플링으로, 다차원 연속체가 다채널 센서와 액터 어레이를 통해 적응적으로 정확하게 재생될 수 있다. 액터 및 센서 어레이는 예를 들면 전자기파의 전파에 관련한 실내 특성이 알려지면 예를 들면 송신 및 수신 안테나가 될 수 있다. 대안적으로, 액터와 센서 어레이는 상정된 파동장이 음향 음장인 경우 확성기와 마이크로폰 시스템이 될 수 있다.
복수의 직접적으로 배치된 (이산) 송신기에 의해서 파동장이 방사되는 경우, 필드 분포는 이산적으로 배열된 수신 수단에 의해서 채취될 수 있다. 종래에 따른 알려진 포인트 투 포인트 기반 접근 방법과는 반대로, 본 발명에 따르면, 다른 경로가 취해지고, 포인트 투 포인트 시스템 개념은 넓은 파동장 개념을 위해 포기된다. 수신기에 의해서 채취된 후에, 이 신호는 실내 특성을 결정하는데 직접 사용되지 않는다. 오히려, 취급 신호로부터 개시하여, 파동장 성분으로의 파동장의 디콤포지션이 수행되고, 파동장 성분의 중첩은 실내의 모든 위치에서 파동장을 재생한다. 파동장 성분은 한켈(Hankel) 또는 베셀 (Bessel) 함수에 기초하는 등 직교 기반 함수에 기초하여 결정된다. 본 발명에 따르면, 파동장 성분은 또한 예를 들면 임의의 위치에서 실내의 특성을 결정하도록 처리된다(예를 들면, 액터와 센서의 공간 신호 피드백을 추정하는 시스템 인증, 유용한 신호에서의 실내 영향을 추정하는 역 시스템 모델링, 또는 간섭을 억제하기 위한 간섭 억제).
이하에서, 음향 음장의 전파의 예를 가지로 본 발명의 개념을 설명한다.
도 19는 가상 음원s(t)(2303)이 위치되는 실내(2301)를 나타낸다. 가상 음원(2303)은 예를 들면 파동장 합성에 의해서 재생되는 가상 확성기가 될 수 있다. 확성기 어레이(2305)는 실내(2301)에서 사각 형태로 위치된다. 확성기 어레이에 의해서 형성된 영역 내에서, 환형으로 마이크로폰 어레이(2307)가 위치 결정된다. 위치 결정 벡터
Figure 112009008216875-pct00001
는 에지까지 마이크로폰에 의해서 형성된 원의 중앙으로부터 연장한다. 위치 결정 벡터
Figure 112009008216875-pct00002
는 확성기 어레이(2305)의 원의 중앙으로부터 임의의 지점에 연장한다. 마이크로폰 어레이(2307)의 에지에서의 위치는 위치 결정 벡터
Figure 112009008216875-pct00003
의 도움으로 특정될 수 있다. 마이크로폰에 의해서 형성된 어레이의 알려진 반경으로, 각도 Θ를 지시하여 마이크로폰 어레이(2307) 내의 마이크로폰의 기하학적 위치를 충분히 특정하는 것이 가능하다.
다음으로, 마이크로폰 어레이(2307)에서 마이크로폰은 음압
Figure 112006031719911-pct00004
뿐만 아니라 음속
Figure 112006031719911-pct00005
을 제공하는 것으로 가정한다. 이에 의해서, 예를 들면, 「D.S. Jagger, "Recent developments and improvements in soundfield microphone technology", Preprint 2064 of 75th AES Convention, Paris, March 1984」에 개시된 배열이 이용될 수 있다. 마이크로폰에 의해서 취해지는 파동장은 예를 들면 실내 벽에서 반사 또는 산란에 의해서 인식할 수 있는 정도의 실내 영향을 포함한다. 실내에서 가상 음원을 효율적으로 재생하기 위해서, 확성기가 따라서 여기된다. P개의 확성기가 위치 결정되면, 확성기 신호는
Figure 112006031719911-pct00006
이다.
여기서, x는 확성기 신호를 나타내고, g는 파동장 합성 필터를 s는 소스 신호를 나타낸다. 연산자 "*"는 컨볼루션을 의미한다. 파동장 합성 필터(WFS 필터)는 모든 확성기에 대한 가상 음원의 일부를 연관시킨다. 이하에서, 이 파동장 합성 시스템은 "변환 1a"이라 한다.
다음 단계에서, 확성기 어레이에 의해서 재생되는 파동장은 환상 마이크로폰 어레이의 마이크로폰 위치로부터 추정될 수 있다. 이는 파동 전파가 자유롭게, 즉 실내에서 반사 없이 모든 마이크로폰 위치에 대하여 각각 하나의 마이크로폰의 "공간 일펄스 응답"을 계산함으로써 수행될 수 있다. 모든 확성기는 점 음원으로서 모델링될 수 있고, 구형 파동을 방사하고, 연관된 음속은 자유 파동장에서 소스 파동의 음향 임피던스를 거쳐 도 19에 나타낸 2차원 배열에서 대부분 상대적인 정상 방향에서 산출될 수 있다. 이들 P임펄스 응답
Figure 112006031719911-pct00007
은 확성기 신호와 시간적으로 컨볼루션되고, 그 다음 모든 컨트리뷰션(contribution)이 중첩된다.
따라서, 본 실시예에 따라 확성기에 의해서 방사되는 마아크로폰 어레이에서의 비잔향 파동장에 대하여는, 결과적으로 음압
Figure 112006031719911-pct00008
및 음속
Figure 112006031719911-pct00009
에 대하여
Figure 112006031719911-pct00010
Figure 112006031719911-pct00011
이때
Figure 112006031719911-pct00012
Figure 112006031719911-pct00013
가 된다.
여기서, ρ는 방사 매체의 밀도를 나타내고, c는 음속을,
Figure 112006031719911-pct00014
는 시간에 관련한 x의 퓨리에 변환을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 먼저 비잔향 음장에 대하여 상정한다.
비잔향 음장은 「the paper E. Hulsebos, D. de Vries und E. Bourdillat, "Improved microphone array configurations for auralization of sound fields by wave field synthesis", Audio engineering society 101th convention, Amsterdam, May 2001」에 개시된 바와 같이, 예를 들면 평탄 파동 성분으로 디컴포즈될 수 있다. 비잔향 음장이 평탄 파동장 성분, 즉 중첩시 평탄 파동이 되는 파동장 성분으로 분할되는 경우, 환상 2D어레이의 실시예에 대하여
Figure 112006031719911-pct00015
가 되고, 이때
Figure 112006031719911-pct00016
Figure 112006031719911-pct00017
가 된다.
여기서,
Figure 112006031719911-pct00018
는 n번째 타입의 한켈 함수를 나타내고,
Figure 112006031719911-pct00019
는 차수를 나타낸다. 여기서,
Figure 112006031719911-pct00020
는
Figure 112006031719911-pct00021
와 같은 보외법 한켈 함수의 차수를 나타내고, 그 파수는
Figure 112006031719911-pct00022
로 나타낸다.
상술한 단계, 즉 비잔향 파동장(예를 들면, 파이크로폰 어레이)의 결정뿐만 아니라 파동장 성분으로의 비잔향 음장의 디콤포지션은 이하 변환1이라 하고, 여기서 비잔향 파동장을 결정하는 단계는 선택적이다.
상기 참조된 논문과는 달리, 본 실시예에 따르면, 음압과 음속의 퓨리에 변환이 사용된다. 따라서 위치 의존도
Figure 112006031719911-pct00023
는
Figure 112006031719911-pct00024
의존성으로 대체된다. 본 발명에 따르면, 파동장 성분의 도움으로 실내의 임의의 위치(임의의 시간)에서 파동장을 나타내는 것이 가능하다. 특히, 실내 영향이 없는 경우 마이크로폰 어레이에서 파동장이 어떻게 보이는지 나타낼 수 있다.
확성기에 의해서 방사되는 파동장이 실내 특성에 의해서 당연히 영향을 받기 때문에, 마이크로폰 어레이에서의 수신 파동장은 송신 파동장과 달라진다.
수신 파동장은 마이크로폰 어레이에 의해서 검출되고, 출력 신호는 검출된 파동장에 응답하여 생성된다. 마이크로폰은 예를 들면, 출력 신호의 서브 신호로서 각 이치에서 음압과 음속을 제공하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 「paper D.S. Jagger, "Recent developments and improvements in soundfield microphone technology", Preprint 2064 of 75th AES Convention, Paris, March 1984」에 기재된 바와 같이, 소위 음장 마이크로폰이 사용될 수 있다.
방사될 파동장을 파동장 성분으로 디콤포지션함으로써, 수신된 비잔향 파동장(음장)이 파동장 성분으로 디콤포즈될 수 있고, 이때 한켈 함수와 같은 동일한 직교 파동장 기초 함수가 이용될 수 있다. 이 연산의 결과 폼 ω의 파동장 성분이 상술한 바와 같이 실내 영향에 기인하여 직교 파동장 성분과 달라진다. 이하 파동장 성분으로의 즉시 디콤포지션은 변환2이라 한다.
상술한 설명으로 발명이 명확해 졌다. 본래 파동장은 직교 파동장 성분으로부터의 디콤포지션에 기초하여 실내의 모든 위치에서 분석적으로 결정될 수 있고, 실내 영향을 포함하는 수신 파동장이 검출되어 파동장 성분으로 디콤포즈되기 때문에, 실내 특성은 파동장 성분으로 표시되는 (영향이 없는) 파동장뿐만 아니라 그 파동장 성분의 형태로 마이크로폰 어레이에서 비잔향된 (영향이 없는) 파동장에 기초하여 실내의 모든 위치에서 결정될 수 있다. 파동장 성분의 수는 직교 파동장 기반 함수가 사용되는 것에 따라 달라진다. 실내 해상도는 파동장 성분의 수가 상술한 공간 샘플링에 의해서 하방으로만 제한되기 때문에, 임의로 스캐일되고, 액터와 센서의 수를 증가시키지 않는 임의의 방식이 선택될 수 있다. 본 발명에 따르면, 본래 파동장과 kθ와 관련되고 ω와 관련된 수신 파동장을 포함하는 평탄 파동장 성분이 직교하거나 또는 거의 직교하기 때문에, (시간적 및 공간적 샘플링 후에) 적응 필터가 kθ에 의해 지시된 모든 파동장 성분에 대하여 분리하여 수행될 수 있다.
본 실시예는 확성기의 평탄 파동과 마이크로폰 측 사이에서의 단일 채널 적응 필터링에 대응하는 것이다. 종래 기술과 달리, 파동장 성분은 분리하여 처리될 수 있기 때문에, 다른 경로(신호 코릴레이션) 간 결합의 상술한 문제가 더 이상 발생하지 않게 된다. 파동장 성분은 예를 들면, 필터링에 의해서 처리될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은 w에 걸친 개별 주파수 성분(파동장 성분)이 충분히 많은 회수로 센서를 샘플링한 후에 직교 또는 거의 직교가 된다는 것이다. 이는 적응 필터링을 위한 보다 개선된 접근 방법을 열어주어, 시간과 주파수 도메인에서 설계 및 실시 부담을 덜어줄 수 있다.
수신 파동장의 파동장 성분은 예를 들면 실내 영향을 보상하도록 적절한 방식으로 필터링될 수 있다. 보상된 성분의 다른 처리는 소망하는 애플리케이션에 따라 다르다. 더 처리된 파동장 성분은 그 중첩에 의해서 파동장을 재구성하는데 사용될 수 있다. 만일 수신 파동장의 파동장 성분이 이런 방식의 처리(예로서 필터링)되면, 즉 예를 들면 에코, 즉 액터로부터 센서로의 반대로 영향을 주는 에코가 소거되는 방식으로 처리되면, 요구되는 공간 파동장이 항상 재구성될 수 있고, 이러한 처리는 예를 들면 아래와 같은 지정 수학식을 사용하여 수행될 수 있다.
Figure 112006031719911-pct00025
qout은 더 처리된 파동장 성분을 나타낸다. 재구성 규칙은 이하 변환3이라 한다.
출력에서 공간 정보가 더 이상의 의미가 없는 경우, 예를 들면, p에 따른 더 처리된 파동장 성분의 중첩이 출력될 수 있고, 이는 기록 동안 전방향 지향 특성에 대응한다. 이 외에, 공간적으로 선택적 다른 처리가 가능하도록 임의의 θ성분만을 출력하는 것이 가능하다. 이는 예를 들면, 본 발명의 개념이 빔형성 또는 잡음 억제에 사용되는 경우 유용하다.
직교 파동장 성분에서 파동장의 디콤포지션 동안, 그린 법칙이 사용되는 경우, 발명의 개념은 항상 임의의 량의 에지 분포가 예를 들면 수학적인 문제 해결을 위해서 사용될 수 있다. 본 발명의 개념의 애플리케이션 분야는 예를 들면 부분적으로 상이한 수학식에 의해서 기술될 수 있는 모든 물리적인 현상, 예를 들면 음향(들을 수 있는 음장, 초음파 등), 지진학, 유체역학, 공기역학 또는 전자기력에 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은 본 발명의 개념이 예를 들면 다차원 필터링에 대하여, 종래에 따른 알려진 개념에 비해 하드웨어나 계산 부하가 현격하게 작다는 것이다. 부하 절감은 필터링 또는 파동장 성분의 다른 처리 동안, 그 수가 일반적으로 위치결정된 센서 또는 액터의 수에 의존하지만, 파동장 성분의 수가 적절한 방식으로 처리기에서 다른 처리가 구현되는 수학적인 양이기 때문에 공간 샘플링 이론으로 한정된다. 다른 이점은 파동장 성분의 직교성이 얻어진다는 것이다. 본 발명은 파동장 성분의 적응 필터링 동안 상술한 바와 같이 서로 직교하기 때문에 컨버전스 특성이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은 다채널 적응 필터링이 다차원인 경우로 확정되는 경우, 파동장 성분이 신호처럼 상정될 수 있기 때문에, 소망하는 파라미터 변환을 관리 유지하는데 필요한 노력이 최소화된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 적응 필터가 부분적으로 다른 수학식에 기초하여 상정될 수 있다. 이에 의해서, 발명 필터는 개별 실내 위치에서 최적화될 뿐만 아니라 실내의 전체 영역에 걸쳐 연속적으로 공간 샘플링에 따라 최적화될 수 있다. 샘플링 이론은 「paper, D.H. Johnson and D.E. Dudgeon, Array Signal Processing: Concepts and Techniques, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ, USA, 1993」로부터 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 측정과 영향이 전체 실내 체적 범위에서 이루어지는 대신 에지에서만 이루어지기 때문에 요구되는 액터 및 센서의 수가 감소한다. 많은 애플리케이션에서, 실내의 전체 체적에 센서 또는 액터를 위치시키는 것은 불가능하다. 즉, 예를 들면, 실내가 예를 들면 오페라 공연 동안 측정되는 경우이다. 센서와 액터의 수를 감소시킴으로써, 파동장 내의 잉여분이 줄기 때문에, 적응 컨버전스 향상이 도모된다. 이는 상술한 바와 같이 파동장 성분의 수가 수신 수단 또는 송신 수단의 수에 의해서가 아니라 샘플링에 의해서 결정될 수 있는 사실에 근거한다.
적절한 다채널 변환과 적응 MIMO 필터링을 조합함으로써, 상기 실시예와 관련하여 상술한 바와 같이 컨버전스가 향상되고 복잡도가 줄게 된다. 공간적 및 시간적 성분의 직교를 야기시키는 변환이 특히 이점이 된다. 특히, 파동장 문제의 직교 기반 함수에 따른 디콤포지션이 사용될 수 있다. 이러한 디콤포지션은 예를 들면, 「papers K. Burg, H. Haf and F. Wille, Hohere Mathematik fur Ingenieure - Band V: Funktionalanalysis und Partielle Differentialgleichungen, Teubner Verlag, Stuttgart, 1993」및 「A. Sommerfeld, Vorlesungen uber theoretische Physik - Band VI: Partielle Differentialgleichungen der Physik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt, 1978」에 개시되어 있다. 이들 중 부분은 예를 들면 각 애플리케이션에 적응되는 직교 시스템의 파동장이다. 센서와 액터 배열의 기하학적 위치에 따라, 예를 들면, 평탄 파, 구형 파 또는 원통 파가 사용될 수 있고, 즉 직교 파동장 함수는 「papers E. Williams, Fourier Acoustic, Academic Press, London, UK, 1999 and A. Berkhout, Applied Seismic Wave Theory, Elsevier, Amsterdam, The Netherlands, 1987」에 개시된 바와 같이 하켈, 베셀, 실린더 또는 구형 함수를 포함한다.
본 발명의 다른 이점은 종래 기술(예를 들면, 시스템 인증, 예측)에 따른 적응 필터의 내용에 알려진 것과 달리, 상술한 애플리케이션은 새로운 접근법의 도움으로 다차원 적응 필터링으로 효과적으로 확장될 수 있고, 이에 의해서 새로운 애플리케이션의 분야, 예를 들면, 임의의 실내 특성이 종래 적응 기술의 도움으로 실내의 임의의 위치에서 결정될 수 있고, 이는 예를 들면, 파동장 합성을 통한 음 재생 또는 파동 분석을 통한 재생에 이점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입력 신호를 처리하는 장치의 기본 블록도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다차원 적응 필터링의 블록도.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다차원 적응 필터링의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 적응 필터의 블록도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내의 전달 특성(transmission characteristic)을 검출하는 장치의 블록도.
도 5는 에코 소거용 발명 장치의 기본 블록도.
도 6은 에코 소거용 장치의 다른 실시예.
도 7은 활성 사운드 억제시의 기본 시스템 배열을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로폰과 확성기의 배열의 실시예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 활성 사운드 억제용 장치의 기본 블록도.
도 10은 제 1 실시예에 따른 실내의 역 전달 특성을 검출하는 발명 장치의 기본 블록도.
도 11은 실내의 역 전달 특성을 검출하는 발명 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 12는 다차원 음향실 소거용 발명 장치의 블록도.
도 13은 예측 에러 신호를 생성하는 발명 장치의 기본 블록도.
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입력 신호로부터 유용한 신호를 회수하는 장치의 기본 블록도.
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치의 블록도.
도 16은 간섭 부분을 억제하는 발명 장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 17은 간섭 부분을 억제하는 발명 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면.
도 18은 발명의 에코 소거를 수행하는 컴퓨터 프로그램의 실시예를 나타낸 도면.
도 19는 실내에서 확성기와 마이크로폰의 특유의 배열의 실시예를 나타낸 도면.
도 20은 종래 기술에 따른 적응 필터링의 블록도.
도 21은 종래 기술에 따른 시스템 식별 구조의 기본 블록도.
도 22는 종래 기술에 따른 역 모델링을 위한 기본 블록도.
도 23은 종래 기술에 따른 예측을 위한 기본 블록도.
도 24는 종래 기술에 따른 간섭 억제를 위한 기본 블록도.
도 1은 입력 신호를 처리하는 특유의 장치의 제 1 실시예를 나타낸다. 이 장치는 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101)을 가지며, 이 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101)은 입력(103)과 복수의 출력(105)을 갖는다. 또한, 이 입력 신호를 처리하는 장치는 복수의 단일 필터(107)를 가지며, 복수의 파동장 성분을 제공하는 장치(101)의 모든 출력(105)은 단일 필터(107)에 연결되어 있다. 이 복수의 단일 필터(107)는 복수의 출력(109)을 가지며, 하나의 출력(109)은 모든 단일 필터(107)에 연관되어 있다.
이하에서, 도 1에 나타낸 장치의 동작 모드를 설명한다.
복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101)은 입력(103)을 통해 입력 신호를 수신하고, 이 입력 신호는 이산 송신 또는 수신 수단에 연관된 다수의 서브 신호를 갖는다. 이산 송신 또는 수신 수단은 실내의 소정의 기하학적 위치에 배치된다. 이 기하학적 위치는 예를 들면 원형 배치 또는 선형 배치가 될 수 있다. 이 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101)은 기하학적 위치와 직교 파동장 기반 함수에 기초한 신호로부터 파동장 성분을 유도해내도록 형성된다. 이 파동장 성분의 중첩은 결과적으로 실내에서 전파될 수 있는 콤포지트(composite) 파동장이 된다. 이 파동장은 예를 들면 상술한 바와 같이 각각 제외되거나 또는 수신되는 파동장이 될 수 있다. 이 파동장은 직교 파동장-기반 함수의 도움으로 파동장 성분으로 분해될 수 있는 음향 음장, 전자기장 또는 다른 파동장이 될 수 있다. 여기서, 본 발명의 장치는 파동장 그 자체에서 동작하지 않지만 예를 들면 전기 신호로 발현되어 동작할 수 있다.
상술한 바와 같이, 입력 신호는 송신 또는 수신 수단 각각에 연관된 복수의 서브 신호를 갖는다. 이 신호는 예를 들면 각 송신 수단을 위한 여기 신호가 될 수 있다. 아날로그적으로, 서브 신호는 또한 각 수신 수산에 연관된 수신 신호가될 수 있다.
출력(105)을 통해 출력될 수 있는 파동장 성분은 복수의 단일 필터(107)에 공급된다. 이 단일 필터는 예를 들면 필터 계수의 의해 각 파동장 성분을 필터링하는 디지털 필터이다. 그 필터 계수 설정들은 예들 들면 동일하거나 또는 다른 계수 설정이 될 수 있기 때문에, 복수의 파동장 성분 각각은 필터에 의해서 다른 결과가 나타난다. 따라서, 이 단일 필터는 연관 파동장 성분에 영향을 주어, 처리된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터 파동장 계수가 복수의 단일 필터에 관련하여 출력 측에서 얻어지도록 한다. 처리된 입력 신호는 예를 들면 필터링 후에 복수의 파동장 성분이 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 콤포지트 파동장은 실내의 소정의 기하학적 위치에서 이산 송신 수단에 의해서 생성될 수 있거나, 또는 실내의 소정의 기하학적 위치에서 이산 수신 수단에 의해서 검출될 수 있는 음향 음장이될 수 있다. 이 경우, 서브 신호는 실내의 소정의 기하학적 위치에서 음장의 연관된 음압 및/또는 연관된 음속을 포함한다.
제공 수단(101)은 직교계 함수를 가지고 음압에 기초한 량 및/또는 음속에 기초한 량 사이의 연결로서 파동장 성분을 결정하도록 형성된다. 이 양은 각각 음압 또는 음속 그 자체가 될 수 있다. 대안적으로, 각 음압 또는 음속에 기초한 양은 각각 음압 또는 음속의 퓨리에 변환이 될 수 있다. 이 경우, 제공 수단(101)은 음압에 기초한 양으로서 음압의 특정 퓨리에 변환을 생성하고 및/또는 음속에 기초한 양으로서 퓨리에 변환을 생성하는 변환기를 포함한다.
음압 및/또는 음속에 기초한 양의 연결은 예를 들면 한켈(Hankel) 함수에 기초한 파동장 성분을 생성하는 상술한 연결이 될 수 있다. 기본적으로, 임의의 직교 파동장 함수(파동장 기반 함수)가 사용될 수 있고, 이 직교 파동장 함수는 예를 들면 한켈, 베셀(Bessel), 실린더(cylinder), 또는 2D 또는 3D와 같은 임의의 차원 의 특정 함수가 될 수 있다.
본 발명에 따르면, 파동장의 분해는 신호 처리기 또는 디지털 컴퓨터에 의해서 수행될 수 있기 때문에, 직교 파동장 함수는 함수값으로서 유용한 이점이 있다. 이 경우에, 복수의 파동장 성분을 제공하는 발명의 수단은 ke에 의존하는 한켈 함수의 지원값과 같은 직교 파동장 함수의 이산 함수값을 제공하는 수단을 포함한다. 이산 파동장 함수를 제공하는 수단은 예를 들면 이산 함수값이 저장될 수 있는 메모리를 포함할 수 있다. 대안적으로, 이산 함수값을 제공하는 수단은 예를 들면 표에 결합된 양에 기초하여 각 함수값을 계산하여 제공하는 처리기가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 단일 필터는 각각 이산 필터 계수 세트를 가지고 있는 디지털 필터가 될 수 있다. 이 필터 계수는 파동장 성분의 소정의 특성과 콤포지트 파동장을 생성하도록 고정될 수 있다. 대안적으로, 단일 필터는 각 파동장 성분을 필터링하는 이산 필터 계수를 수신하도록 형성될 수 있다. 이는 특히 단일 필터가 적응적으로 고정될 때 유익하다. 필터 계수를 적응적으로 결정하기 위해서, 발명의 처리 장치는 이산 필터 계수를 결정하는 수단을 포함하고, 이 이산 필터 계수를 결정하는 수단은 단일 필터의 기준 파동장 성분을 수신하고, 이 기준 파동장 성분과 상기 파동장 성분 사이의 차를 최소화하여 이산 필터 계수를 결정하도록 형성된다. 기준 파동장은 예를 들면 임의의 로컬 필드 강도와 같은 임의의 로컬 특성을 갖는 바람직한 파동장의 파동장 성분이 될 수 있다. 이 파동장 성분은 예를 들면 수신 파동장의 파동장 성분이 될 수 있는데, 이는 적응 필터링과 관련하여 설명한 바와 같이, 필터링 후에 바람직한 파동장이 발생하도록 필터링된다.
예를 들면, 기준 파동장 계수와 파동 계수 사이의 차를 최소화 하는 것이 적응적으로 수행될 수 있다. 이 경우에, 이산 필터 계수를 결정하는 발명의 수단은 공지된 알고리즘을 기초로 하여 예를 들면 시간 또는 주파수 도메인에서 적응적으로 이산 필터 계수를 결정하도록 형성된다. 필터 계수를 적응적으로 계산하기 위해서, 예를 들면, MSE(mean squared error)의 표준, MMSE(minimum mean squared error)의 표준, LMS(the least mean squared)의 표준 중 임의의 것에 따른 알고리즘이 이용될 수 있다. 이 외에도, RLS 알고리즘(RLS = recursive least squares) 또는 FDAF 알고리즘(FDAF = frequency domain adaptive filtering), 또는 다른 알려진 적응 알고리즘 또는 이들의 변형이 이용될 수 있다.
복수의 파동장을 제공하는 발명의 수단은 예를 들면 상술한 변환1a 및 1을 수행하여 파동장 디콤포지션이 결정되도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 복수의 파동장 성분을 제공하는 발명의 수단(101)은 상술한 변환2을 수행하도록 형성될 수 있고, 상술한 음압 및 음속은 음향 음장의 경우에 파동장 디콤포지션에 직접적으로 이용될 수 있다.
복수의 단일 필터(107)의 출력에서 복수의 필터링된 파동장 성분은 다른 처리를 위해 이러한 형태로 멀리 이격되어 있는 수단으로 송신될 수 있다. 대안적으로, 발명의 장치는 필터링된 파동장 성분으로부터 파동장을 재구성하는 수단을 포함할 수 있다. 도 1에 도시되지 않은 재구성 수단은 필터링된 파동장 성분에 기초한 양의 중첩에 의해서 필터링된 파동장을 재구성하여 처리된 입력 신호를 제공하도록 형성되고, 이에 따라 재구성된 파동장이 확성기와 같은 복수의 이산 송신 수 단에 의해서 생성될 수 있다. 바람직하게는, 재구성하는 발명의 수단은 상술한 변환3을 수행하도록 형성되어 필터링된 파동장 성분의 퓨리에 기반 변환에 의해서 필터링된 파동장을 재구성한다.
도 2a는 본 발명에 따른 파동장 성분을 필터링하는데 사용될 수 있는 적응 다차원 필터의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2a에 나타낸 필터 장치는 다차원 필터가 될 수 있는 필터(201)를 포함한다. 이 경우에, 이 필터는 필터 계수의 매트릭스에 의해 특성화된다. 대안적으로 다차원 필터(201)는 서로에 인접하여 배치된 일련의 단일 필터로 구성될 수 있다. 이 필터(201)는 입력(203)뿐만 아니라 출력(205)을 갖는다. 필터(201)의 출력(205)은 가산기(207)에 결합되고, 이 가산기(207)는 출력(209)뿐만 아니라 다른 입력(211)을 갖는다. 필터 계수를 결정하는 수단(213)(적응 알고리즘)이 필터(201)의 입력(203)과 가산기(207)의 출력(209) 상에 배치된다. 필터 계수를 결정하는 수단(213)은 출력(215)을 가지고 있고, 이 출력이 필터(201)이 결합된다. 도 2a에 나타낸 다차원 필터 장치는 도 20에 나타난 실시예와 관련하여 설명한 구조를 갖는다. 위치에 따라, 변환1, 2 또는 3이 수행되고, 도 2a에 나타낸 필터 장치는 입력 신호를 처리하는데 이용될 수 있다.
도 2b는 발명의 외부 배선을 가진 도 2a에 나타난 필터 장치를 나타낸다.
도 2a에 나타낸 실시예와 반대로, 도 2b에 나타낸 장치는 필터 장치(201)의 입력(203)에 결합된 출력뿐만 아니라 입력(217)을 구비한 변환 블록(216)을 갖는다. 이 외에, 도 2b에 나타낸 필터 장치는 가산기(207)의 입력(211)에 결합된 출력뿐만 아니라 입력(221)을 구비한 변환 블록(219)을 갖는다. 또한, 도 2b에 나타낸 필터 장치는 가산기(207)의 출력(209)에 결합된 입력뿐만 아니라 출력(225)을 구비한 변환 블록(223)을 포함한다.
이하에서, 도 2b에 나타낸 필터 장치의 동작 모드를 설명한다.
변환 블록(216, 219 및 223)의 각 기능에 따르면, 도 2b에 나타낸 필터 장치는 수신 파동장을 필터링하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 입력 신호는 수신 장치에 연관된 입력(217)에 공급된다. 파동장이 음향 음장인 경우, 예를 들면, 상술한 바와 같이, 음압 및/또는 음속을 직접적 나타나내는 양(quantity)이 입력에 공급될 수 있다. 이 경우, 변환 블록(216)은 상술한 변환2을 결정하도록 형성된다. 그 다음, 여기 신호가 입력(221)에 공급될 수 있다. 이 경우, 변환 블록(219)은 변환 1a 및 1을 수행하도록 형성된다. 필터링된 파동장 성분은 필터 계수를 결정하는 수단(213)이 수행하는 적응 알고리즘에 의해서 필터 계수의 결정을 반복적으로 행한 후에 필터링 된다. 그 후, 필터링된 파동장 성분은 가산기(207)의 입력(211)에 인가되는 기준 파동장 성분으로부터 감산되고, 그 결과가 출력(209)을 통해 출력된다. 예를 들면, 변환 블록(223)은 변환3을 수행하여 출력(209)에 인가되는 처리된 파동장 성분으로부터 처리된 파동장이 재구성된다.
변환 블록(216, 219 또는 223) 각각은, 파동장의 파동장 성분이 입력(203 및 211)에 인가되고 재구성된 파동장이 출력(225)에서 출력되게 하는 변환1, 변환2 또는 변환3 등과 같은 임의의 변환을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 적응 필터 장치의 실시예를 나타낸 도면이다. 적응 필터 장치는 입력(303)뿐만 아니라 출력(305)을 구비한 적응 필터(301)를 포함한다. 또한, 적응 필터(301)는 가산기(311)의 출력(309)에 결합된 적응 입력(307)을 갖는다. 가산기(311)는 입력(313)뿐만 아니라 적응 필터(301)의 출력(305)에 결합된 다른 입력을 갖는다.
이하에서, 도 3에 나타낸 필터 장치의 동작 모드를 설명한다.
도 3에 나타낸 적응 필터(301)는 이하 수학식을 사용하여 필터 계수 H(ke, n)의 이전 벡터로부터 개시하는 필터 계수 H(ke, n+1)의 벡터를 결정하도록 형성된다. qLS(co, n)은 시간 n에서 필터링될 파동장 성분을 나타낸다. 파동장 성분의 필터링은 순간 유한한 임펄스 응답을 갖는 필터로 수행된다.
Figure 112006031719911-pct00026
은 각 L 마지막 이산 시간의 파동장 성분의 벡터를 나타낸다. 시간 n에서의 벡터는 필터 계수의 벡터와 동일한 차원을 갖는다. 필터 계수를 결정하기 위해서, 적응 필터(301)는 도 3에 나타낸 적응 수학식을 수행하도록 형성된다. qout
Figure 112006031719911-pct00027
은 처리된 파동장 성분을 나타낸다. qmic
Figure 112006031719911-pct00028
은 마이크로폰에 의해서 취해지는(tapped-off) 수신 파동장의 파동장 성분을 나타낸다.
다음 필터 계수 벡터는 1 1 =0,01 와 같은 스텝 폭 μ의 도움으로 형성된다. 도 3에 나타낸 적응 수학식은 알려진 LMS 알고리즘에 기초한 것이다. 대안적으로, RLS 알고리즘, FDAF 알고리즘 또는 다른 알려진 알고리즘이 적응 알고리즘으로서 이용될 수 있다. 도 3에 나타낸 필터 장치는 로컬 모드 kθ에 대하여만 설계될 수 있음은 자명하다. 추정된 필터 파라미터를 포함하는 칼럼 벡터는 상정된 지난 계수로 지정된 상정된 로컬 모드의 일시 동작을 기술한다. 5 모드와 같은 복수의 로컬 모드로 대응적으로 5 파동 장 성분이 처리되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다차원 필터 장치는 도 3에 나타낸 형태로 병렬로 연결된 5 장치를 포함할 수 있다. 대안적으로, 다른 로컬 모드에 연관된 파동장 성분이 일련 처리되는 것이 가능하다.
도 4는 파동장의 전파 동안 실내의 절달 특성을 검출하는 발명의 장치의 실시예를 나타낸 도면이다. 이 파동장은 입력 신호에 응답하여 실내의 임의의 기하학적 위치에 배치된 송신 수단에 의해서 발생되어 실내에서 전파될 수 있는 전기자기 파동장 또는 음향 음장이 될 수 있다. 수신 파동장은 실내의 임의의 기하학적 위치에 배치된 수신 수단에 의해서 취급되고, 이 수신 수단은 수신 파동장에 응답하여 출력 신호를 생성한다. 파동장을 여기시키는 입력 신호는 이산 송신 수단에 연관된 복수의 서브 신호를 갖는다. 서브 신호는 예를 들면 다른 송신 수단을 위한 다른 여기 신호가 될 수 있다. 출력 신호는 예를 들면 복수의 출력 서브 신호를 포함하고, 각 출력 신호는 각 수신 수단에 연관되어 있다.
실내의 전달 특성을 검출하는 도 4에 나타낸 장치는 도 21에 나타낸 시스템 식별을 위한 구조에 기초한 구조를 갖는다. 도 4에 나타낸 장치는 복사물(copy)을 생성하는 수단(401)이다. 이 복사물을 생성하는 수단(401)은 예를 들면 신호 드라이버 또는 신호 브랜치가 될 수 있다. 복사 신호를 생성하는 수단(401)은 입력(403), 제 1 출력(405) 뿐만 아니라 제 2 출력(404)을 갖는다. 제 1 출력(405)은 입력 신호를 처리하는 장치(407)에 결합되고, 이 수단(407)은 상술한 바와 같이, 예를 들면, 도 1에 나타낸 실시예에 연결된 구조를 갖는다. 도 4에 나타낸 입력 신호를 처리하는 장치(407)는 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409)을 포함한다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409)은 복사물을 생성하는 수단(401)의 제 1 출력(405)에 연결된 입력을 갖는다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409)은 복수의 출력(411)을 더 갖고, 각 출력(411)은 복수의 단일 필터 중 단일 필터에 결합된다. 복수의 단일 필터가 도 4에 나타낸 실시예에 결합되고, 복수의 단일 필터(413)에 결합되는 것은 자명하다. 복수의 출력(415)은 가산기도 될 수 있는 감산기(417)의 복수의 입력에 결합된다. 또한, 감산기(417)는 복수의 다른 입력(419)을 갖는다. 이 외에, 감산기(417)는 복수의 출력(421)을 포함한다.
감산기(417)의 복수의 출력(421)은 이산 필터 계수를 결정(판정)하는 수단(423)의 복수의 입력에 결합된다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)은 입력 신호를 처리하는 장치(407)의 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409)의 복수의 출력(411)에 결합된 복수의 다른 입력(425)을 더 갖는다.
복사물을 생성하는 수단(401)의 제 2 출력(404)은 그 특성이 결정될 실내(427)에 위치되는 도 4에 도시되지않은 이산 송신 수단 중 하나에 결합된다. 이이산 송신 수단은 예를 들면 상술한 바와 같이 환형 또는 선형 방식으로 위치될 수 있다. 또한, 도 4에 나타낸 복수의 수신 수단은 실내(427)에 위치고, (알려지지 않은 시스템)실내(427)의 출력(429)에 결합된다. 실내(427)의 출력(429)은 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(431)에 결합된다. 이 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단은 감산기(417)의 다른 입력(419)에 결합된 복수의 출력을 갖는다.
이하에서는, 도 4에 나타낸 장치의 동작 모드를 설명한다.
복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409 및 431)은 상술한 바와 같이 각각 입력 신호의 복사에 기초하거나 또는 출력 신호에 기초하여 파동장 또는 수신 파동장의 파동장 성분을 각각 결정하도록 형성된다. 실내의 입력(404)에 인가되는 입력 신호에 응답하여, 실내에서 전파되는 파동장이 생성된다. 이산 수신 수단에 의해서 검출할 수 있는 수신 파동장에 응답하여, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(431)이 결정한 것에 기초하여 출력 신호가 실내의 출력(429)을 통해 출력된다. 파동장이 음향 음장인 경우, 수단(409)은 변환1a 및 1을 또는 변환1만을 각각 수행하도록 형성되는데, 이는 결정된 음압 및 음속에 기초하여 실내(427)의 임의의 위치에서 제거될 파동장의 파동장 성분을 분석적으로 결정하기 위해서 송신 수단을 여기시키는 입력 신호로부터 음압과 음속을 먼저 결정하는 것을 의미한다. 수신 장을 취급하기 위해서, 마이크로폰 어레이가 실내(427)에 배치되고, 이 마이크로폰은 출력 서브 신호로서 음압 및/또는 음속을 직접 출력할 수 있도록 형성된다. 이들 출력 음압 또는 음속에 각각 기초하여, 복수의 파동장 성분을 결정하는 수단(431)이 상술한 변환2을 수행한다.
감산기(417)는 복수의 차 파동장 성분을 결정하고, 이를 출력(421)을 통해 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)에 공급하도록 형성된다. 차 파동장 성분은 복수의 단일 필터(413)의 출력(415)을 통해 출력될 수 있는 복수의 필터링된 파동장 성분과, 복수의 파동장 성분을 결정하는 수단(431)의 출력(419)을 통해 출력될 수 있는 출력 파동장의 복수의 파동장 성분의 차(差)로부터 결정된다. 또한, 수단(409)에 의해서 제공될 수 있는 파동장 성분은 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)에 유용하다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)은 예를 들면 상술한 바와 같은 가능한 최소화 알고리즘 중 하나를 수행한다. 알고리즘의 수행 결과, 각 적응 단계에서 결정된 필터 계수는 복수의 단일 필터의 필터에 각각 결합된 출력(433)을 통해 제공된다. 새롭게 계산된 필터 계수를 이용함으로써, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(409)에 의해서 제공되는 파동장 성분이 다음 단계에서 필터링된다. 필터 계수의 완전 적응으로, 복수의 단일 필터에 의해서 제공되는 복수의 필터링된 파동장 계수는 출력 파동장의 복수의 파동장 성분에 대응한다. 이 경우에, 복수의 단일 필터의 필터 계수는 파전파와 관련한 전달 동작과 같은 실내의 특성을 나타낸다.
결정된 이산 필터 계수에 기초하여, 전파하는 파동장에의 실내의 영향을 반전시키기 위해 파동장 성분의 등화(equalization)가 수행될 수 있다. 이에 의해서, 종래 접근 방법과는 반대로, 파동장의 파동장 성분이 등화된다. 이는 예를 들면 MMES의 감지로 동작하는 등화기로 할 수 있다.
파동장 성분을 등화하기 위해서, 등화 장치가 본 발명의 다른 실시예에 따라 사용될 수 있는데, 이 등화 장치는 상술한 필터 계수에 기초하여 출력 파동장의 파동장 성분을 등화시킨다. 등화된 파동장 성분은 다른 처리가 이루어질 수 있는 등 화된 파동장에 중첩된다.
도 4에 따른 발명 개념은 음향 파동장 합성에 기초하여 풀 듀플렉스(full duplex) 통신 시스템에 대하여 다차원 AEC(acoustic echo cancellation : 음향 에코 소거)를 수행하는데 사용될 수 있다. 이 경우에, 실내의 전달 특성을 검출하는 발명의 장치는 도 4에 도시되지 않은 차 파동장 성분으로부터 파동장을 재구성하는 수단을 더 포함한다. 에코 소거의 기본 아이디어는 필터 구조의 도움으로 확성기, 실내 및 마이크로폰으로 구성되는 에코 경로를 디지털적으로 저감시켜, 각 통신 파트너의 실내를 가로지르는 음향 피드백(이에 의해서 불안정, 즉 피드백 하울링이 발생함)을 회피시키는 것이다. 따라서, 확성기-실내-마이크로폰 시스템은 도 4에 나타낸 실시예에서 실내(427)로 지정한 차별화된 시스템을 나타낸다. 적응 필터는 확성기 신호에 의해서 여기되고, 추정된 에코 신호가 실제 에코를 포함하는 마이크로폰 신호 (알려지지 않는 시스템의 출력 신호)로부터 감산된다. 실제 시스템와 모델을 정확하게 일치시킴으로써, 마이크로폰 신호에서의 에코가 완전히 소거된다. 발명에 따르면, AEC는 다채널 파동장 합성 시스템에 대하여 다차원적으로 실현된다.
도 5는 ACE에 대한 발명의 구조의 실시예를 나타낸 도면이다. 도 5에 나타낸 구조는 입력(503)뿐만 아니라 출력(505)을 구비한 변환 블록(501)을 갖는다. 출력(505)은 적응 필터(507)에 결합된다. 적응 필터(507)은 출력(509)뿐만 아니라 적응 입력(511)을 갖는다. 적응 입력(511)은 감산기(513)의 출력에 결합된다. 감산기는 적응 필터(507)의 출력(509)에 결합된 입력뿐만 아니라 변환 블록(515)에 결합된 다른 입력을 포함한다. 변환 블록(515)은 입력(517)을 갖는다. 가산기(513)의 출력은 또한 출력(521)을 가진 변환 블록(519)의 입력에 결합된다.
이하, 도 5에 나타낸 구조의 기능을 설명한다.
확성기를 여기 시키기 위해 확성기 어레이에 공급되는 입력 신호는 입력 신호로부터 파동장 성분을 결정하도록 형성된 변환 블록(501)에 공급되고, 예를 들면, 변환1a 및 1이 수행된다. 그 다음, 파동장 성분은 적응 필터(507)에 공급되고, 도 3에 나타낸 실시예와 연관하여 설명된 바와 같이 성분의 적응 필터가 수행된다. 마이크로폰 어레이로부터 나오는 출력 신호는 수신된 신호의 파동장 성분을 결정하기 위해 파동장 디콤포지션에 이용된다. 따라서, 변환 블록(515)이 이용되고, 예를 들면, 상술한 변환2이 수행된다. 가산기가 될 수 있는 감산기(513)의 출력에서 처리된 파동장 성분은 변환 블록(519)에 공급되어 처리된 파동장을 재구성하고, 예를 들면, 상술한 변환3이 수행된다. 이 처리된 파동장은 그 다음 출력(521)에서 처리된다.
도 5에 나타낸 AEC용 구조는 마이크로폰으로부터 확성기를 분리시키는데 이용될 수 있다. 이 에코 소거는 본 발명에 따른 파동장 범위에서 수행된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 AEC용 장치를 나타낸 도면이고, 도 6에 나타낸 구조는 도 5와 연계하여 기 설명한 AEC용 발명의 구조에 기초한다.
도 6에 나타낸 에코 소거용 구조는 입력(603)뿐만 아니라 복수의 출력(605)을 갖는 변환 블록(601)을 갖는다. 복수의 출력(605)은 복수의 적응 서브 필터(607)에 결합되고, 각 적응 서브 필터는 출력(609)뿐만 아니라 적응 입력(611)을 갖는다. 각 적응 서브 필터(609)는 가산기가 될 수 있는 감산기(613)에 결합된다. 각 감산기(613)는 입력(615), 각 적응 서브 필터(607)의 출력이 결합된 입력(617)뿐만 아니라 출력(619)을 갖는다. 변환 블록(621)은 복수의 감산기(613)의 복수의 출력에 결합되고, 출력(623)을 갖는다.
또한, 도 6에 나타난 실시예는 복수의 감산기(613)의 복수의 입력(615)에 결합된 복수의 출력뿐만 아니라 입력(626)을 갖는 변환 블록(625)을 갖는다.
변환 블록(601)의 입력(603)은 전달 경로(627)에 결합된다. 전달 경로(627)는 또한 실내(631)에 환상으로 위치되어 있는 확성기 어레이(629)에 결합된다. 또한, 마이크로폰 어레이(633)은 실내(631)에 환상으로 배치되고, 이산 수단 수단(마이크로폰)은 입력(626)을 통해 변환 블록(625)에 유용한 출력 신호를 제공한다.
각 송신 또는 수신 수단(각각 확성기 또는 마이크로폰)의 기하학적 위치는 도 6에 나타낸 각도 Θ로 결정되고, 각 반경뿐만 아니라 모든 마이크로폰과 확성기가 하나의 레벨에 있게 된다.
도 6에 나타낸 실시예에서, 양자 모두 환상 확성기와 마이크로폰 어레이이며 이에 의해서 레벨 식별이 수행된다. 파동장(직접성 정보를 포함)을 완전히 검출하기 위해, 마이크로폰 어레이는 「D.S. Jagger, "Recent developments and improvements in soundfield microphone technology", Preprint 2064 of 75 th AES Convention, Paris, March 1984」의 논문으로부터 알려진 소위 음장 마이크로폰이라 하는 복수의 특정 마이크로폰을 포함한다. 이들 마이크로폰은 환상선에 음압 곡선과 음속을 모두 제공하고, 이 실내에서의 음장은 전화통신 시스템의 다른 단에서 파동장 합성을 통해 정확하게 재현될 수 있고, 이는 도 6에 나타난 실시예의 근거가 된다. 마이크로폰 어레이에 의해서 기록되는 음장은 또한 소거될 실내를 가로지르는 확성기 어레이로부터 기원하는 에코를 포함한다.
상술한 바와 같이, 변환 블록(601, 625, 및 621)에서, 확성기 어레이의 반향되지 않는 음장과 마이크로폰 어레이에 의해서 기록되는 반향된 음장이 예를 들면 서로 다른 방향으로 각각 전파하는 평탄한 파동장 성분으로 디콤포즈된다. 이 실시예에서, 양쪽 어레이가 환상이기 때문에, 극좌표가 기술하기에 적합하다. 평탄한 파동장 성분은 각도 0(소위 평탄 파동 디콤포지션)을 통해 파동수 범위에서 얻어질 수 있다. 파동장 성분이 서로 직교하기 때문에, 이들은 어레이를 가로지르는 각도에 관련하여 다른 파동수의 값에 대하여 서로 독립적으로 처리될 수 있다. 알려진 상술한 바와 같은 단일 채널 적응 알고리즘이 단일 파동장 성분에 적용된다. 확성기 에코가 없는 전체 음장은 결국 개별 파동장 성분으로부터 변환 유닛(621)에서 재차 합성된다.
도 6에 나타낸 구조로부터 유도하여, 파동장 합성을 위한 AEC의 다른 변형이 가능하다. 예를 들면, 가상 음원 신호 Si가 입력(603)에 인가되어, 먼저 파동장 합성이 상술한 변환1a을 사용하여 수행된다. 변환 블록(601)은 상술한 바와 같이 얻어진 신호로부터 요구되는 파동장 성분을 제공한다.
대안적으로, 파동장 합성은 출력 및 필터링에 대하여 분리하여 수행될 수 있 다. 이 경우에, 변환 블록(601)은 파동장 합성에 의해서 연장된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 예를 들면 평탄 파동장 성분인 파동장 성분은 이미 입력(603)에 존재한다. 이 경우는 소스 코딩에 기초한 효율적인 전송이 발명의 변환 도메인에서 사용될 때 유용하며 원격 화상 회의 시스템에 사용될 수도 있다. 디콤포즈된 파동장 성분이 미리 입력(603)에 인가되면, 변환 블록(601)은 파동장 성분을 적응 서브 필터에 송신하도록 형성된다. 대안적으로, 변환 블록(601)은 생략될 수 있다. 다른 변환이 상술한 바와 같이 수행된다.
다른 실시예에 따르면, 변환 블록(621)이 생략될 수 있다. 변환 블록(621)이 생략되면, 예를 들면 평탄 파동 범위에서 효율적인 전송 또는 저장이 수행될 수 있다. 그 후 합성이 전달 경로의 수신측에서만 또는 메모리 내용을 재생하는 경우에 수행될 수 있다.
시스템 식별 방법의 종래 분류된 다른 개념은 특정 ANC(active noise control)이다. 따라서, 간섭 음을 소거하기 위해서, 적응적으로, 반대 음이 도 7에 나타낸 바와 같이 생성된다. 이에 의해서, 간섭원(interference source)(703)이 실내(701)에 있으면서 간섭음을 발생한다. 본래 간섭 신호는 수신 수단(705)에 의해서 수신되고, 이에 기초한 신호는 적응 필터(707)에 공급된다. 적응 필터(707)는 적응 입력(709)뿐만 아니라 출력(711)을 가지며, 출력(711)은 반대 음을 생성하는 확성기(713)에 연결되어 있다. 잔여하는 에러 신호는 다른 수신 수단(715)에 의해서 수신되고, 이에 기초한 신호는 적응 필터(707)의 적응 입력(709)에 인가된다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 음장은 화상표 방향으로 표시된 방향으로 전파된다. 이에 의해서 필터는 완전히 간섭 음을 보상시키는 반대 음이 생성될 때까지 오랜 기간 동안 적응되어, 다른 수신 수단(715)이 이상적인 경우에 신호를 수신할 수 없게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, ANC는 미리 파동 범위에서 수행될 수 있다.
도 8은 마이크로폰 어레이(801), 확성기 어레이(803) 및 마이크로폰 어레이(805)의 특유의 배열에 대한 실시예를 나타낸 도면이다. 이에 의하면, 각 어레이는 원으로 배치된다. 마이크로폰(805)은 가장 작은 반경을 갖는다. 마이크로폰 어레이(805)의 둘레에는, 확성기 어레이(803)가 원으로 배치된다. 확성기 어레이(803)의 둘레에, 가장 큰 반경을 갖는 마이크로폰 어레이(801)가 원으로 배치된다. 간섭이 외부로부터 오는 경우, 내부 영역(807) 내에서 침묵이 유지되는 반대 음 등을 생성하게 한다. 본 발명에 따르면, ANC의 다차원 확장이 상술한 어레이에 의해 도 7에서의 확성기와 마이크로폰을 재배치함으로써 얻어진다. 에코 소거와 관련하여 나타낸 바와 같이 적응이 변환 범위에서 수행된다. 이에 의해서, 마이크로폰 어레이(801)는 간섭 음장에 대한 기준을 제공한다. 마이크로폰 어레이(805)는 잔여 에러의 음장을 제공한다.
도 9는 상술한 경우에 대한 ANC를 위한 결과적인 구조를 나타내며, 파동장 성분에 대한 구조를 간략히 나타내고 있다.
도 9에 나타낸 장치는 입력(903)뿐만 아니라 출력(905)을 갖는 적응 서브 필터(901)를 포함한다. 또한, 적응 서브 필터(901)는 적응 입력(907)을 갖는다. 마 이크로폰 어레이(801)로부터 나오는 신호는 변환 블록(909)으로부터 수신되고, 변환 블록(909)은 마이크로폰 어레이(801)에 의해서 수신된 파동장의 파동장 성분을 입력(903)에 제공하도록 형성된다. 적응 서브 필터(901)의 출력(905)은 변환 블록(911)에 연결되고, 이 블록은 파동장 성분의 중첩에 기초하여 파동장의 재구성을 수행하여 확성기 어레이(803)를 여기 시키도록 형성된다. 수신 파동장에 응답하여, 마이크로폰 어레이(805)가 변환 블록(913)에 출력 신호를 제공하고, 이 블록은 마이크로폰 어레이(805)에 의해서 취급되는 수신 파동의 파동장 성분을 결정하고, 이를 적응 서브 필터의 각 적응 입력(907)에 제공하도록 형성된다. 적응 서브 필터는 상술한 바와 같이 필터 계수의 적응을 수행하도록 형성된다. 필터가 적응되면, 확성기 어레이(803)는 외부로부터 들어오는 간섭이 내부 영역(807)에서 보상되도록 여기된다.
다른 시나리오에 따르면, 간섭은 내부로부터 온다. 적응 알고리즘이 외부 영역, 즉 마이크로폰 배열 외부의 영역에서 반대 음 등을 생성하여 간섭이 소거되는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따르면, 도 9에 나타낸 블록도는 거울 대칭이고, 마이크로폰 어레이(805 및 801)의 역할이 바뀐다.
다른 시나리오에 따르면, 간섭은 내부와 외부로부터 온다. 이 경에, 본 발명에 따르면, 도 9에 나타낸 블록과 그 거울 대칭 버전의 병용이 필요하게 된다. 이 경우, 처리 인커밍 및 아웃고잉 파동장 성분이 기록 및 재생 동안 요구된다. 전파 방향을 달리하기 위해서, 각 마이크로폰 어레이가 (적어도 통상의 방향에서)음압과 음속을 모두 측정할 필요가 있다.
시스템 식별과 별도로, 역 시스템 모델링은 예를 들면 시스템의 출력 신호를 필터링하는 중요한 역할을 한다. 필터 계수가 등화기 계수인 경우, 상정된 시스템의 역 전달 특성을 나타낸다.
도 10은 파동장의 전파 동안 실내의 역 전달 특성을 검출하는 장치의 실시예를 나타내고, 여기서 파동장은 입력 신호에 응답하여 결정된 기하학적 위치에 배치된 이산 송신 수단에 의해서 생성된다. 파동장이 전파되고, 수신 파동장이 상술한 바와 같이 실내의 소정의 기하학적 위치에 배치된 수신 수단에 의해서 검출된다. 수신 파동장에 응답하여, 수신 수단은 시스템 출력 신호로서 상정되는 출력 신호를 제공한다. 이 파동장은 상술한 바와 같이 전자기 파동장 또는 음향 파동장이 될 수 있다.
도 10에 나타낸 장치는 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 수단(1101)을 나타내고, 이 입력 신호는 복사 신호를 생성하는 수단(1101)의 입력(1103)에 인가된다. 복사 신호를 생성하는 수단(1101)은 출력(1105)을 더 가지며, 이를 거쳐 복수의 이산 송신 수단이 제어되고 실내(1107)에 배치된다. 실내(1107)에서, 복수의 이산 수신 수단이 배열되어 출력(1109)에 연결되고, 이 출력 신호는 수신 파동장에 응답하여 제공될 수 있다. 출력(1109)은 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)에 결합되고, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)은 복수의 단일 필터(1115)에 결합된 복수의 출력(113)을 갖는다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)과 복수의 단일 필터(1115)는 입력 신호를 처리하는 상술한 장치에서 합쳐진다. 복수의 단일 필터(1115) 또는 가산기가 될 수 있는 감산기(1119)의 복수의 입력에 복수의 출력(1117)이 결합된다. 또한 감산기(1119)는 복수의 다른 입력(1121) 뿐만 아니라 복수의 출력(1123)을 갖는다.
복사 신호를 생성하는 수단(1101)은 지연 수단(1127)의 입력에 연결된 다른 출력(1125)을 갖는다. 지연 수단(1127)은 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1131)에 결합된 출력(1129)을 갖는다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1131)은 감산기(1119)의 입력(1121)에 연결된 복수의 출력을 갖는다. 감산기(1119)의 복수의 출력(1123)은 이산 필터 계수를 결정하는 복수의 입력(1133)에 결합된다. 이산 필터 계수를 결정(판정)하는 수단(1133)은 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)의 출력(1113)에 결합되는 복수의 다른 입력(1135)을 갖는다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1133)은 복수의 단일 필터(1115)에 결합된 복수의 출력(1137)을 갖는다.
복사 신호를 생성하는 수단(1101)은 예를 들면 출력(1105 및 1125)에서 입력 신호(1103)의 정확한 복사 신호를 제공하는 브랜치 요소가 될 수 있다. 지연 수단(1127)은 도 10에 나타낸 장치의 하부 브랜치에 있으며, 입력 신호의 복사 신호를 지연시켜, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)뿐만 아니라 복수의 신호 필터(1115)의 실내(1107)를 상정하여, 도 10에 나타난 장치의 상부 브랜치에서의 신호 지연이 등화되게 한다.
감산기(1119)는 지연된 파동장 성분뿐만 아니라 출력(1123)을 통해 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1133)에 공급되는 신호 필터의 출력에 인가되는 필터링된 파동장 성분으로부터 기준 파동장 성분을 생성한다. 기준 파동장 성분은 필터링된 파동장 성분과 지연된 파동장 성분 사이의 차로부터 형성된다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1133)은 차 파동장 성분과 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1111)에 의해서 제공된 파동장 성분으로부터 이산 필터 계수를 적응적으로 결정하고, 이 이산 필터 계수를 입력 신호를 처리하는 장치(복수의 단일 필터(1115)로)로 제공하도록 형성되고, 이산 필터 계수는 실내의 검출된 역 변환 특성을 나타낸다. 필터 계수의 적응은 수신 파동장의 파동장 계수에의 실내의 영향이 복수의 단일 필터(1115)에 의해서 반전될 때까지 수행된다.
도 11은 역 모델링을 위한 장치의 다른 실시예를 나타내고, 하나의 모드에 대해서만 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 11에 나타낸 장치는 입력(1203)과 출력(1205)을 가진 변환 블록(1201)을 포함한다. 출력(1205)은 출력(1209)뿐만 아니라 적응 입력(1211)을 갖는 적응 서브 필터(1207)의 입력에 연결된다. 적응 필터(1207)의 출력(1209)은 출력(1215)을 갖는 변환 블록(1213)에 결합된다.
변환 블록(1201)의 출력(1205)은 또한 지연 부재(1217)의 입력 결합되고, 지연 부재(1217)는 가산기기 될 수 있는 감산기(1221)의 입력에 결합된 출력(1219)을 갖는다. 감산기(1221)는 또한 입력(1227)을 갖는 변환 블록(1215)의 출력에 결합된 다른 입력(1223)을 갖는다. 감산기(1221)의 출력은 정응 서브 필터(1207)의 입력(1211)에 결합된다.
도 11에 나타낸 구성 요소의 기능을 상기 실시예와 관련하여 설명한다. 변환 블록(1201)은 예를 들면 변환1을 수행하고, 여기서 파동장 성분은 적응 서브 필터(1207)에 공급되는 입력 신호로부터 유도된다. 필터링 후에, 필터링된 파동장 성분은 여기 신호의 형태로 확성기 어레이에 전송된 파동장을 생성하도록 파동장 성분의 재구성을 수행하는 변환 블록(1213)에 공급된다. 지연 소자(1217)는 신호 지연을 밸런스 시켜주는 역할을 한다. 마이크로폰 어레이에 의해서 검출된 수신 파동장은, 예를 들면 변환2을 수행하고 출력에서 수신된 파동장의 파동장 성분을 제공하는 수신 신호로서 변환 블록(1225)에 공급된다. 그 후, 감산기(1221)는 지연 파동장 성분과 수신 파동장의 파동장 성분 사이의 차를 결정하고, 이 차(差) 파동장 성분을 적응 서브 필터의 적응 입력에 제공한다.
마이크로폰 어레이에 의해서 제공된 신호는 예를 들면 적응을 행하기 위해 에러 신호를 생성하여 필터 계수가 정확하게 결정될 수 있게 하는 역할을 한다. 도 11에 나타낸 특정 등화 실내 보상 구조는 확성기 어레이에서 생략된 음장을 수정하여, 청취자에 대하여 재생실의 영향(예를 들면, 벽에서의 반사 형태)이 최소화되게 하는 역할을 한다. 지연 소자(1217)는 적응 시스템이 발현되도록 파동장 성분의 시간 지연을 생성한다.
변환 블록의 배열에 따라, 각종 실내 보상이 가능하다. 예를 들면, 확성기 신호가 입력(1203)에 인가되는 경우, 상술한 바와 같이, 확성기 신호는 소거될 파동장의 파동장 성분을 결정하는데 사용된다. 예를 들면, 변환 블록(1213)은 에코 소거와 관련하여 설명한 바와 같이 확성기 위치에서 파동장의 보외법(extrapolation)을 수행한다. 변환 블록(1225)은 상술한 바와 같이 마이크로폰 신호를 디콤포즈한다.
대안적으로, 가상 음원이 상술한 바와 같이 입력(1203)에 인가될 수 있다. 이에 의해서, 변환 블록(1201)은 상술한 바와 같이 가상 음원의 디콤포지션을 제공한다. 변환 블록(1213 및 1225)은 그 기능을 변경할 수 없다.
대안적으로, 파동장 성분의 형태로 디콤포즈된 파동장이 미리 입력(1203)에 인가될 수 있다. 이 경우에, 변환 블록(1201)은 생략될 수 있다. 그러나, 변환 블록(1213 및 1225)은 그 기능을 유지한다. 상술한 바와 같이, 역 모델링은 파동 합성에 기초하여 음향 재생 시스템에 대하여 다차원 실내 보상에서 중요한 역할을 한다. 이에 의해서, 고품질 음향 재생 시스템은 가능한 한 실제처럼 재생한다. 스테레오음 원리에 기초한 재생 시스템에 비해, 파동장 합성은 많은 이점을 가지고 있다. 파동장 합성의 이론적 접근 방법은 확성기 신호가 실내에서 자유롭게 전파하는 것을 가정하고 있다. 그러나, 실제 재생실에서는, 대부분의 경우에, 이들 조건이 주어지지 않고, 재생 동안 모든 확성기 신호는 순수한 파동장 합성의 이론적 기반에 상정되지 않는 재생실의 벽에서 반사를 일으킨다. 이 음장에서의 바람직하지 않은 부분은 재생 동안 왜곡을 일으킨다. 확성기 성분의 기본적인 아이디어는 재생실의 음향의 소거하기 위해 존재하는 확성기를 이용하는 것이다. 「the paper L.D. Fielder, "Practical limits for room equalization", Audio engineering society 110th convention, New York, September 2001」으로부터 알려진 종래 실내 보상 방법에 비해, 파동장 합성은 넓은 특정한 청취 범위에 대하여 실내 보상을 수행할 수 있게 한다.
실제 실시예에서, 상술한 파동장은 역 모델링에 대응하는 보상 필터를 적응 하도록 측정된 실제 존재하는 파동장에 필적한다. 여기서, 보상 필터의 적응 동안 효율과 변환 특성에 관련한 상기 문제들이 동일하게 적용된다.
도 12는 음향 실내 보상용 장치를 나타낸 도면이다.
도 12에 나타낸 장치는 입력(1303)뿐만 아니라 복수의 출력(1305)을 갖는 변환 블록(1301)을 갖는다. 각 출력(1305)이 적응 서브 필터(1307)에 결합되고, 각 필터의 복수의 출력은 변환 블록(1311)의 복수의 입력(1309)에 결합된다. 변환 블록(1311)은 실내(1317)에 배치되는 확성기 어레이(1315)에 결합되는 출력(1313)을 갖는다.
또한, 마이크로폰 어레이(1319)는 변환 블록(1323)의 입력(1321)에 결합된 출력을 갖는 실내(1317)에 배치되어 있다. 변환 블록(1323)은 또한 가산기가 될 수 있는 복수의 감산기(1327)에 결합되는 복수의 출력(1325)을 갖는다. 또한, 복수의 감산기(1327)는 다른 입력(1329)을 갖는데, 각 적응 필터(1307)의 각 적응 입력(1331)에 출력이 결합된다. 지연 부재는 또한 입력(1329)과 감산기(1327) 사이에 배치될 수 있다.
도 12에 나타낸 수단은 상술한 실시예와 관련하여 설명한 바와 같은 구조를 갖는다. 적응 필터(1307)가 변환 블록(1301)(변환1)에 의해서 제공되는 파동장 성분을 필터링하여, 실내 영향이 적응 필터(1307)에 의해서 유도되는 특성을 보상하게 하고, 변환2을 수행하는 변환 블록(1323)으로부터 오는 파동장 성분이 본래 파동장 성분에 대응하게 한다.
도 12에 나타낸 장치는 본 발명에 따른 신호 처리를 위한 기술에 대하여 상 술한 기술로 실내 보상의 효율적 실현을 나타낸다. 먼저, 소망하는 파동장이 예를 들면 평탄 파동장 성분으로 디콤포즈된다. 그 다음, 실내 보상 필터(1307)는 서로 이상적으로 직교하는 이들 평탄 파동장 성분에서 서로 독립적으로 동작한다. 그 다음, 확성기 신호는 확성기 어레이(1315)의 기하학적 배열에 따라 필터링된 평탄 파동장 성분으로부터 얻어진다. 이 실시예에서, 실내 영향을 분석하는데 사용되는 확성기 어레이(1315)와 마이크로폰 어레이(1319)는 환상이다. 효율적인 구현에 의해서, 측정 신호는 예를 들면, 변환(2)을 사용함으로써, 마이크로폰 신호로부터, 평탄 파동장 신호로 재차 디콤포즈될 수 있다. 이 영역에서의 소망하는 파동장과 실제 측정된 파동장을 비교함으로써, 보상 필터(1307)가 효율적으로 적응될 수 있다. 이 경우에, 파동장 성분의 직교성에 의해서, 상술한 바와 같이, 신호 채널 적응 알고리즘이 재차 사용될 수 있어, 효율적인 다차원 음향 실내 보상이 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 예에 따르면, 발명의 개념은 예측 구조에 사용될 수 있다.
도 13은 입력(1403)뿐만 아니라 출력(1405)을 갖는 변환 블록(1401)을 구비한 예측 장치의 제 1 실시예를 나타낸다. 출력(1405)은 가산기가 될 수 있는 감산기(1407)에 결합된다. 또한, 감산기(1407)는 출력(1409)뿐만 아니라 다른 입력(1411)을 갖는다. 변환 블록(1401)의 출력(1405)은 또한 적응 필터(1417)에 결합된 출력(1415)을 갖는 지연 부재(1413)에 결합된다. 적응 필터(1417)는 감산기(1407)의 다른 입력(1411)에 결합된 출력을 가지며, 뿐만 아니라 감산기(1407)의 출력에 연결된 적응 입력(1419)을 갖는다. 변환 블록(1401)은, 예를 들면, 입력(1403)에 인가되는 신호를 사용하도록 형성되는데, 송신될 파동장을 파동장 성분으로 디콤포지트하는, 예를 들면, 파동장을 소거하는 것이 특징으로 한다. 상술한 바와 같이, 파동장이 음향 음장인 경우, 음압 및 음속에 관한 정보가 입력 신호로부터 얻어질 수 있다. 이에 의해서, 변환 블록(1401)은 에코 소거의 경우에 관련하여 상술한 바와 같이 특정 직교 성분으로의 파동장의 디콤포지션을 수행한다. 입력 신호는 정보 운반부분(정보 부분)과 예측 가능한 잉여 부분을 포함하는 경우, 지연 부재(1413)의 출력에서 지연 파동장 성분을 필터링하는 것은 필터 적응의 목적이 있기 때문에, 감산기(1407)에서 수행되는 감산 이후에, 신호가 출력(1409)에서 발생하며, 이상적인 경우에만 상기 정보 부분을 포함한다. 이 신호(1419)(예측 에러 신호)는 또한 적응 필터(1417)의 적응을 제어하는데 사용된다.
수신측에서, 예측 에러 신호의 모든 성분이 검출되고, 출력 신호가 필터링되어, 송신기에서 수행되는 예측이 반전되고, 즉, 직교 신호가 비-예측 정보 부분과 예측가능한 잉여 부분의 수신 신호로 구성된다.
도 14는 수신된 예측 에러 신호로부터 신호를 수신하는 장치를 나타낸다. 도 14에 나타낸 장치는 입력(1503)과 출력(1505)을 구비하는 변환 블록(1501)을 나타낸다. 출력(1505)은 출력(1509)뿐만 아니라 다른 입력(1511)을 갖는 가산기(1507)에 결합된다. 가산기(1507)의 출력(1509)은 출력(1515)을 갖는 변환 블록(1513)의 입력에 결합된다. 또한, 적응 필터(1517)는 가산기의 다른 입력(1511)에 연결되는 출력을 갖는 가산기(1507)의 출력(1509)에 결합된다.
입력(1503)에 인가되는 수신 신호는 하부 수신 파동장을 파동장 성분으로 디 콤포즈를 가능하게 하는데 사용된다. 수신 신호로서 인가되는 파동장 성분은 적응 필터(1517)의 출력에서 필터링된 성분과 수신 파동장의 파동장 성분의 가산을 수행하는 가산기에 공급된다. 이에 의해, 적응 필터(1517)는 가산기(1507)의 출력에서 제공되는 콤포지트 파동장 성분을 처리한다. 도 14에 나타낸 장치는 도 13에 나타낸 장치에 역으로 동작을 수행하고, 적응 필터(1517)는 도 14에 나타낸 바와 같이 필터 계수를 수신하여 필터링을 수행하도록 형성된다. 그 다음, 필터 계수가 도 14의 필터로부터 적응적으로 설정된다. 변환 블록(1513)은 에코 소거의 배경에 대하여 상술한 바와 같이, 예를 들면 보외법을 수행하기 위해서 변환(3)을 수행한다. 이 경우에, 콤포지트 재구성 파동장이 출력(1515)에서 나타난다.
도 14에 나타낸 순방향 예측의 변형으로서, 역방향 예측이 이용될 수 있다. 따라서, 도 13에 유사하게, 변환 유닛(1401) 이후에 개별적으로 모든 파동장 성분에 대하여 역방향 예측이 사용되고, 이는 예를 들면, 「B. Sklar, "Digital Communications", Prentica Hall, Englewood Cliffs, NJ, USA, 1988,」에 설명되어 있다.
도 13 및 도 14에 나타낸 장치는 모드(mode)의 예에서 처리하는 신호를 나타낸다(파동장의 성분). 다차원 확장이 가능하고, 도 13 및 14에 나타낸 장치가 승산되어 모든 모드에 연관된다.
상술한 바와 같이, 도 13에 이미 설명한 입력 신호는 정보 부분과 잉여 부분을 포함하고, 제공될 예측 에러 신호는 정보 부분만을 포함하는 것이다. 예측 에러 신호에 응답하여, 소정의 기하학적 위치에 배치된 이산 송신 수단에 의해서 파 동장이 생성되고, 여기서 이 파동장은 음향 음장 또는 전자기장이 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 13에 나타낸 수단은, 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 수단의 다차원 확장에서, 입력 신호로부터 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단, 입력 신호의 복사 신호를 지연시키는 수단뿐만 아니라 입력 신호의 지연된 복사 신호를 처리하여, 입력 신호의 지연된 복수 신호로부터 복수의 필터링된 파동장 성분을 제공하는 수단을 포함한다. 지연된 복사 신호를 처리하는 장치는 예를 들면 수차례 기술한 바와 같은 구조를 갖는다. 이 외에, 발명 장치는 복수의 파동장 성분과 복수의 필터링된 파동장 성분 사이의 차로부터 복수의 차 파동장 성분을 생성하는 감산기를 포함한다. 감산 동작은 가산기에 의해 수행될 수 있는데, 이때 각 파동장 성분은 반대 표시가 부여된다. 예측 에러 신호를 생성하는 발명의 장치는 이산 필터 계수를 결정하는 수단을 포함하고, 여기서 이산 필터 계수를 결정하는 수단은 상술한 바와 같이 입력 신호를 처리하는 장치에 결합된다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단은 또한 입력 신호를 처리하는 장치로부터 유도되는 파동장 성분을 수신하도록 형성된다. 이산 필터 계수를 결정하는 발명의 수단은 이산 필터 계수를 제공하도록 입력 신호를 처리하는 장치의 복수의 단일 필터에 결합된다. 이산 필터 계수를 결정하는 수단은 복수의 이산 파동장 성분과 지연된 수신된 신호에 연관된 복수의 파동장 성분으로부터 이산 파동장 계수를 제공하여, 필터링 동안 잉여 부분을 억제함으로써 예측 에러 신호를 생성하도록 형성된다. 예측 에러 신호는 필터링된 파동장 성분으로 구성될 수 있다. 그러나, 대안적으로, 예측 에러 신호는 파동장을 재구성하는데 사용될 수 있고, 그 경우에 재구성된 파동장은 예측 에러 신호가 된다.
예측 에러 신호에 응답하여, 출력 파동장은 실내의 소정의 기하학적 위치에 배치된 이산 송신 수단에 의해서 생성된다. 출력 파동장이 실내에서 전파되기 때문에, 수신 파동장은 실내의 소정의 기하학적 위치에 배치된 복수의 수신 수단에 의해서 검출될 수 있다. 수신 파동장에 응답하여, 수신 수단이 입력 신호를 제공하고, 이로부터 정보 부분과 잉여 부분을 포함하고 있는 유용한 신호가, 도 14에 나타낸 장치와 관련하여 기술한 바와 같이, 재구성된다.
다른 실시예에 따르면, 유용한 신호를 회수하는 발명의 장치는 상술한 바와 같이 입력 신호를 처리하는 장치를 포함한다. 입력 신호를 처리하는 장치는 상술한 바와 같이 파동장 성분을 제공하는 수단을 갖는다. 파동장 성분을 제공하는 수단은 합산기에 연결되고, 이 합산기는 복수의 파동장 성분과 복수의 단일 필터에 의해서 제공되는 복수의 필터링된 파동장 성분을 가산하고, 이 가산된 복수의 파동장 성분을 필터링용 복수의 단일 필터에 제공하도록 형성되고, 여기서 복수의 단일 필터는 예측 에러 신호를 생성하는데 사용된 이산 필터 계수를 사용함으로써 가산된 파동장 성분을 필터링하도록 형성된다. 이산 필터 계수는 필터 계수를 제공하는 수단에 의해서 제공될 수 있다. 필터 계수를 제공하는 수단은 예를 들면 송신기로부터 필터 계수를 수신하도록 형성되고, 예측 구조를 사용하는 것과 관련하여 기술한 바와 같이 예측이 수행된다. 이 실시예에서, 가산된 복수이 파동장 성분은 회수된 유용한 신호를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 발명의 개념은 간섭 억제에 또는 간섭 신호를 억제하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 유용한 파동장은 실내에 배치된 송신 수단으로부터 방출되어, 유용한 파동장에 중첩된 간섭 파동장에 의해서 간섭될 수 있다. 간섭 파동장은 예를 들면 실내에 배치된 간섭 송신기에 의해서 생성될 수 있다. 간섭 송신기는 예를 들면 파동장을 방출하는 이질적인 송신 수단이 될 수 있다. 유용한 파동장 신호와 간섭 파동장의 중첩에 기인하여, 실내에 배치된 이산 수신 수단에 의해서 취급될 수 있는 간섭 수신 파동장이 발생한다. 상술한 바와 같이, 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호가 수신 파동장에 응답하여 생성된다. 간섭 부분을 최소화하는 것은 간섭 억제의 목적이 있다.
도 15는 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호에 간섭 부분을 억제하는 장치의 실시예를 나타낸다. 도 15에 나타낸 장치는 입력(1603)뿐만 아니라 복수의 출력(1605)을 갖는 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1601)을 포함한다. 복수의 출력(1605)은 선택기(1607)의 복수의 입력에 결합되고, 선택기(1607)는 복수의 출력(1609)을 갖는다. 복수의 출력(1609)은 복수의 단일 필터(1611)에 결합된다. 복수의 단일 필터(1611)는 감산기(1615)의 복수의 입력에 결합된 복수의 출력(1613)을 갖는다. 감산기는 필터 계수를 결정하는 수단(1619)의 복수의 입력에 결합된 복수의 출력(1617)을 갖는다. 필터 계수를 결정하는 수단은 또한 선택기(1607)의 복수의 출력(1609)에 결합된 복수의 다른 입력(1621)을 갖는다. 필터 계수를 결정하는 수단(1619)은 또한 복수의 단일 필터(1611) 중 하나에 각각 결합된 복수의 출력(1623)을 갖는다. 도 15에 나타낸 수단은 상기 실시예와 연관하여 설명한 바와 같은 구조를 갖는다. 특히, 복수의 파동장 성분을 제공하는 수 단(1601)뿐만 아니라 복수의 단일 필터(1611)는 예를 들면 도 1에 나타낸 실시예와 관련하여 기술한 바와 같이 처리된 입력 신호를 제공하는 장치의 일부가 된다. 선택기(1607)은 예를 들면 제공하는 수단에 집적될 수 있다. 간섭 수신 파동장에 응답하여 복수의 이산 수신 수단에 의해서 생성된 수신 신호는 입력(1603)에 인가된다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1601)은 수신 신호의 파동장 성분을 제공하도록 형성된다. 수신된 신호의 파동장 성분은, 이산 송진 수단이 배치된 기하학적 위치에 연관될 수 있는 유용한 파동장 성분뿐만 아니라 예를 들면 간섭원이 배치된 실내의 기하학적 위치에 연관될 수 있는 간섭 파동장 성분을 포함한다. 선택기(1607)가 간섭 파동장 성분을 선택하여 간섭 파동장 성분의 추정을 생성하도록 형성된다. 특히, 예를 들면 실내의 알려진 다른 기하학적 위치,즉 간섭 송신기의 위치 결정 각에 기초하여 시간, 실내 및 주파수 선택도에 대한 선택이 이루어질 수 있다. 복수의 단일 필터에 의해서 필터링한 후에, 선택된 간섭 파동장 성분이 감산기(1615)에 공급된다. 이에 의해서, 감산기는 간섭 파동장 성분과 유용한 파동장 성분을 둘 다 포함하고 있는 파동장 성분과 필터링된 간섭 파동장 성분 사이에 차를 구한다. 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1601)에 의해서 제공되는 파동장 성분은 감산기(1615)의 복수의 입력(1625)에 인가된다. 따라서, 감산기(1615)는 수신 파동장의 파동장 성분으로부터 간섭 파동장 성분의 필터리된 추정을 감산한다. 따라서, 이상적인 경우에, 필터 계수의 완전한 적응시에, 유용한 파동장 성분으로부터 구성된 파동장 성분이 감산기의 출력에 제공된다. 필터 계수를 결정하는 수단(1619)은 선택된 간섭 파동장 성분이 차를 형성함으로써 억제될 수 있게 필 터링되도록 필터 계수를 적응적으로 설정하도록 형성된다.
따라서, 필터 계수를 결정하는 수단과 복수의 단일 필터로 구성된 적응 필터는 예를 들면 기준 신호로서 간섭 신호와 유용한 신호의 혼합으로부터 감산되는 간섭 신호의 추정을 생성한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 유용한 신호와 간섭 신호의 혼합뿐만 아니라 간섭 부분의 추정을 나타내는 신호들이 서로 교환될 수 있다. 도 16은 간섭 부분을 억제하는 발명의 장치의 다른 실시예를 나타낸다.
도 16은 이산 송신 수단(1703)이 기하학적 위치에 배치되는 실내(1701)를 나타낸다. 그 파동장 성분이 억제되는 소스(1705)가 실내(1703)에서 다른 기하학적 위치에 있다. 도 16에 도시하지 아니한 복수의 수신 수단은 수신 파동장을 검출하고, 검출된 수신 파동장에 응답하는 출력신호를 발생하여 변환 블록(1707)과 변환 블록(1709) 둘 다에 공급한다.
변환 블록(1707)은 적응 서브 필터(1713)의 입력에 결합되는 출력(1711)을 갖는다. 적응 서브 필터는 출력(1715)뿐만 아니라 적응 입력(1717)을 갖는다. 적응 서브 필터(1717)의 출력(1715)은 감산기(1719)의 입력에 결합한다. 감산기(1719)는 변환 블록(1709)의 출력이 결합되는 다른 입력을 포함한다. 감산기(1719)의 출력은 적응 서브 필터의 적응 입력(1717)에, 그리고 출력(1727)을 갖는 변환 블록(1725)의 입력에 결합된다.
변환 블록(1709 및 1707)은 입력 신호로부터 수신 파동장의 파동장 성분을 결정하도록 형성된다.
이산 송신 수단(1703)(소망하는 소스)은 유지될 파동장을 생성한다. 따라서, 변환 블록(1707)(기준 성분)에 의해서 생성된 파동장은, 적응 서브 필터(1713)에 의해서 필터링한 후에, 변환 블록(1709)에서 생성된 파동장 성분으로부터 감산된다. 이상적인 경우에 간섭 파동장 성분으로부터 자유로운 파동 성분이 감산기(1719)의 출력에서 발생한다. 변환 블록(1725)에 의해서 파동장 성분의 선택적 재구성 후에, 예를 들면 저장되거나 다른 처리가 이루어질 수 있는 신호가 발생한다.
변환 블록(1709 또는 1707)은 각각 상술한 변환(1) 또는 변환(2)을 수행하도록 형성된다. 본 발명의 다른 예에 따르면, 변환 블록(1707)은 파동장 성분의 특정 필터링을 적응적으로 수행하여 예를 들면 제거될 소스를 포함하는 성분에 대해서만 각도 Θ에 따라 취하도록 형성될 수 있다. 특정 필터링 대신, 예를 들면 상술한 선택이 적응 서브 필터에서 발생되도록 적응 필터링 동안 2차 조건이 직접적으로 상정될 수 있다. 변환 블록(1725)은 상술한 변환(3)을 수행할 수 있다. 대안적으로, 모든 파동장은 가중 방식으로 합산될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 초기 성분을 제공하는 도 16에 나타낸 상부 브랜치가 생략될 수 있다. 이 경우에, 감산기(1719)도 필요 없게 된다. 간섭 성분은 예를 들면 간섭 성분이 억제되는 변환 블록(1707)에 의해서 특정 필터링을 수행함으로써 제거된다. 대안적으로, 적응 필터링에서, 2차 조건은 간섭원의 구조를 나타내는 예를 들면 각도 Θ의 형태로 삽입될 수 있기 때문에, 예를 들면 간섭 파동장 성분이 수신 파동장의 파동장 성분으로부터 취해지게 된다.
도 17은 간섭 억제용 장치의 다른 실시예를 나타낸다. 도 17에 나타낸 장치는 입력(1803)뿐만 아니라 출력(1805)을 구비한 변환 블록(1801)을 포함한다. 출력(1805)은 적응 서브 필터(1807)의 입력에 결합된다. 적응 서브 필터(1807)는 출력(1809)뿐만 아니라 적응 입력(1811)을 갖는다. 적응 서브 필터(1807)의 출력(1809)은 출력(1823)을 갖는 변환 블록(1821)의 입력에 결합된다. 출력(1809)은 또한 다른 입력(1815)뿐만 아니라 적응 서브 필터의 적응 입력(1811)에 결합된 출력을 갖는 감산기(1813)에 연결된다.
또한, 도 17에 나타낸 장치는 감산기(1813)의 입력(1815)에 결합된 출력을 갖는 변환 블록(1817)을 포함한다. 또한, 변환 블록(1817)은 진보 정보가 인가되는 입력(1819)을 포함한다.
진보 정보는 예를 들면 유용한 파동장의 추정로부터 얻어질 수 있다. 예를 들면, 오직 느리게 변하는 간섭 파동장의 추정이 변환 범위에서 유용한 파동장(소스 활성 검출)의 일시 멈춤 시에 수행된다. 이로부터, 변환 범위에서의 유용한 파동장의 추정이 얻어진다. 도 17에 나타낸 구조는 단일 모드의 처리를 나타낸다. 변환 블록(1801)뿐만 아니라 변환 블록(1817)은 인가된 신호로부터 파동장 성분을 생성하도록 형성된다. (선택적) 변환 블록은 파동장을 재구성하도록 형성된다.
도 18은 에코 소거용 컴퓨터 프로그램의 실시예를 나타낸다. 다른 실시예에 따르면, 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 발명의 장치에 있어서, 수신 신호는 소정의 기하학적 위치에 배치된 수신 수단으로 부터 검출 가능한 파동장에 응답하여 생성될 수 있고, 검출된 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이고, 입력 신호를 처리하는 장치에 있서서, 파동장 성분을 제공하는 수단은 공간(spatial), 일시간(temporal) 또는 스펙트럼 특성에 기인하여 선택될 파동장 성분을 선택하고, 선택된 파동장 성분을 복수의 단일 필터에 제공하도록 형성되고, 복수의 단일 필터는 선택된 파동장 성분에 영향을 주고, 영향을 받은 선택된 파동장 성분을 필터링된 파동장 성분으로서 출력하도록 형성되고, 입력 신호를 처리하는 발명의 장치에 결합된 감산기에 있어서, 감산기는 파동장 성분과 필터링된 파동장 성분 사이의 차를 생성하도록 형성되고, 뿐만 아니라 상기 차와 상기 선택된 파동장 성분으로부터 이산 필터 계수를 결정하는 수단에 있어서, 이산 필터 계수를 결정하는 수단은, 필터 계수를 장치의 복수의 단일 필터에 제공하고, 선택된 파동장 성분을 필터링 하여, 감산기에 의해서 제공된 파동장 성분에서의 간섭 부분이 억제되도록 형성된다. 이에 의해서, 선택될 파동장 성분은 간섭 파동장 성분 또는 유용한 파동장 성분이 될 수 있다. 이에 의해서, 간섭 부분은 다른 형태로 또는 필터링에 의해서 억제된다.
다른 실시예에 따르면, 간섭 부분과 유용한 부분을 포함한 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 발명의 장치에 있어서, 수신 신호는 검출 가능한 파동장에 응답하여 실내의 소정의 기하학적 위치에 배치된 수신 수단에 의해서 생성될 수 있고, 검출 가능한 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이고, 입력 신호를 처리하고 필터링된 파동장 성분을 제공하는 장치와 파동장 성분을 결정하는 수단에 결합된 선택기에 있어서, 선택기는 파동장 성분으로부터 공간, 일시간 또는 스펙트 럼 특성에 기초하여 선택되도록 파동장 성분을 선택하고, 선택된 파동장 성분을 제공하도록 형성되고, 입력 신호를 처리하는 장치에 결합된 감산기에 있어서, 감산기는 선택된 파동장 성분과 필터링된 파동장 성분 사이의 차를 생성하도록 형성되고, 이 차와 파동장 성분으로부터 이산 필터 계수를 결정하는 수단에 있어서, 이산 필터 계수를 결정하는 수단은, 필터 계수를 입력 신호를 처리하는 장치의 복수의 단일 필터에 제공하고, 파동장 성분을 필터링 하여 감산기에 의해서 제공된 파동장 성분에서 간섭 부분을 억제하도록 형성된다. 이에 의해서, 선택될 파동장 성분은 간섭 파동장 성분 또는 유용한 파동장 성분이 될 수 있다.
조건에 따라, 발명의 방법은 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 이 구현은 디지털 기억 매체, 특히 대응하는 방법이 실행될 수 있는 프로그램 가능한 컴퓨터 시스템과 연동할 수 있는 전자적 판독 가능한 제어 신호가 포함된 디스크 또는 CD에서 이루어질 수 있다. 따라서, 일반적으로, 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제조물이 컴퓨터에서 작동될 때 본 발명의 방법을 수행하는 기계-판독 가능한 캐리어에 저장된 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램 제조물도 포함한다. 즉, 본 발명은 컴퓨터에서 컴퓨터 프로그램이 실행될 때 본 발명의 방법을 수행하는 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램으로서 실현될 수 있다.

Claims (31)

  1. 입력 신호를 처리하는 장치로서, 상기 입력 신호는 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들 또는 이산 수신기(633)들에 연관된 복수의 서브 신호를 포함하는 것이며, 상기 장치는:
    복수의 파동장 성분(105)을 제공하는 수단(101, 409, 431, 1111, 1131, 1601)으로서, 상기 복수의 파동장 성분(105)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호로부터 유도되고, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 복수의 파동장 성분의 중첩이 상기 실내(631)에서 전파될 수 있는 콤포지트 파동장을 산출하는 것인, 복수의 파동장 성분(105)을 제공하는 수단(101, 409, 431, 1111, 1131, 1601)과; 그리고
    복수의 단일 필터(107, 201, 301, 413, 507, 607, 707, 901, 1115, 1207, 1307, 1417, 1517, 1611, 1713, 1807)로서, 하나의 단일 필터가 상기 복수의 파동장 성분 중의 하나의 파동장 성분과 연관되며, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(107, 201, 301, 413, 507, 607, 707, 901, 1115, 1207, 1307, 1417, 1517, 1611, 1713, 1807)에 관련하여 처리된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(109)이 출력으로 얻어지도록, 상기 연관된 하나의 파동장 성분에 영향을 주도록 형성된 것인, 상기 복수의 단일 필터를 포함하는 입력 신호 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 신호에 대응하는 상기 콤포지트 파동장은 상기 소정의 기하학적 위치들의 상기 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있거나 또는 상기 소정의 기하학적 위치들의 상기 이산 수신기(633)들에 의해 검출될 수 있는 음향 음장이고,
    하나의 서브 신호는 상기 실내(631)의 하나의 소정의 기하학적 위치에서의 음장의 하나의 음압 또는 하나의 음속을 포함하고,
    상기 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단은 상기 직교 파동장 기반 함수들을 이용하여, 음압들에 기초한 량(量) 또는 음속들에 기초한 량의 조합으로부터 상기 복수의 파동장 성분을 결정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101, 409, 431, 1111, 1131, 1601)은 상기 음압들에 기초한 량으로서 상기 음압들의 공간 퓨리에 변환(spatial Fourier transform)을 생성하거나 또는 상기 음속들에 기초한 량으로서 상기 음속들의 공간 퓨리에 변환을 생성하는 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(101, 409, 431, 1111, 1131, 1601)은 직교 파동장 함수들의 이산 함수값들을 제공하도록 형성된 이산 함수값을 제공하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이산 함수값을 제공하는 수단은 상기 이산 함수값들이 저장될 수 있는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 단일 필터는 이산 필터 계수들을 포함하고, 단일 필터는 상기 복수의 파동장 성분을 필터링하기 위한 상기 이산 필터 계수들을 수신하도록 형성된 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    이산 필터 계수를 결정하는 수단(423, 1029, 1133, 1619)을 더 포함하고,
    상기 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423, 1029, 1133, 1619)은 하나의 단일 필터를 위한 차 파동장 성분을 수신하고, 기준 파동장 성분과 대응하는 파동장 성분 간의 차를 최소화함으로써 상기 이산 필터 계수들을 결정하도록 형성된 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423, 1029, 1133, 1619)은 MSE(mean-squared error) 알고리즘, MMSE(minimum-squared error) 알고리즘, LMS(least mean-squared error) 알고리즘, RLS(recursive least-squares) 알고리즘, FDAF(frequency-domain adaptive filtering) 알고리즘, 아핀 프로젝션(affine projection) 알고리즘, 뉴톤 알고리즘, 및 NLMS(normalized LMS) 알고리즘 중 하나에 기초하여 시간 또는 주파수 도메인에서 적응적으로 상기 이산 필터 계수들을 결정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    재구성된 파동장을 얻기 위해 파동장을 재구성(911)하는 수단을 더 포함하고,
    상기 파동장을 재구성하는 수단(911)은 필터링된 파동장을 상기 복수의 필터링된 파동장 성분에 기초한 량들을 중첩함으로써 재구성하여, 처리된 입력 신호를 제공하도록 형성되고, 이에 따라 상기 재구성된 파동장이 복수의 이산 송신기(629)에 의해서 생성될 수 있는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 파동장을 재구성(911)하는 수단은 상기 복수의 파동장 성분의 퓨리에 기반 변환에 의해서 상기 필터링된 파동장을 재구성하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 입력 신호 처리 장치.
  11. 전달 파동장의 전파 동안에 실내(631)의 전달 특성을 검출하는 장치로서, 상기 전달 파동장은 입력 신호에 응답하여 상기 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있고, 수신 파동장이 상기 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해 검출될 수 있으며, 상기 이산 수신기(633)들은 상기 수신 파동장에 응답하여 출력 신호를 생성하는 것이며, 상기 장치는:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 수단(401)과;
    상기 출력 신호로부터 상기 수신 파동장의 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(431)과;
    상기 입력 신호의 복사 신호에 대응하는 콤포지트 파동장을 산출하는, 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)을 제공하는 수단(109)으로서, 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해서 상기 입력 신호의 복사 신호로부터 유도되는 것인, 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)을 제공하는 수단(109)과;
    하나의 단일 필터가 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분 중의 하나의 파동장 성분과 연관되는 복수의 단일 필터(413)로서, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(413)에 관하여, 상기 입력 신호의 필터링된 복사 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(415)이 출력으로서 얻어지도록, 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주는 것인, 복수의 단일 필터(413)와;
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분(415)과 상기 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(419) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분(421)을 생성하는 감산기(417)와; 그리고
    상기 복수의 단일 필터(413)와 결합된 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)으로서, 상기 복수의 차 파동장 성분 및 상기 입력 신호의 복사 신호로부터 유도된 복수의 파동장 성분으로부터, 상기 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 복수의 단일 필터(413)에 제공하도록 형성된 이산 필터 계수를 결정하는 수단(423)을 포함하고,
    상기 이산 필터 계수들이 상기 실내(631)의 검출된 전달 특성인 것을 특징으로 하는 전달 특성 검출 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 차 파동장 성분(421)으로부터 재구성 파동장을 재구성(911)하는 수단을 더 포함하고,
    상기 재구성 파동장은 상기 수신 파동장에 의한 영향보다 상기 입력 신호에 의한 영향이 작은 것을 특징으로 하는 전달 특성 검출 장치.
  13. 필터링된 여기 신호를 이용하여 제1 수신 파동장에서의 간섭을 능동적으로 억제하는 장치로서, 상기 여기 신호에 응답하여, 실내(631)의 기하학적 송신기 위치들에 배치된 복수의 이산 송신기(803)가 상기 실내(631)에서 전파하는 여기 파동장을 생성하고, 상기 제1 수신 파동장은 상기 실내(631)의 제1 소정의 기하학적 수신기 위치들에 배치된 제1 복수의 이산 수신기(801)에 의해서 검출될 수 있고, 제2 수신 파동장은 상기 실내(631)의 제2 소정 기하학적 수신기 위치들에 배치된 제2 복수의 이산 수신기(805)에 의해 검출될 수 있으며, 상기 제1 복수의 이산 수신기(801)는 상기 제1 수신 파동장에 응답하여 제1 출력 신호를 제공하고, 상기 제2 복수의 이산 수신기(805)는 상기 제2 수신 파동장에 응답하여 제2 출력 신호를 제공하는 것이며, 상기 장치는:
    상기 제1 출력 신호에 대응하는 콤포지트 파동장을 산출하는 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)을 제공하는 수단(909)으로서, 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 제1 소정의 기하학적 수신기 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 제1 출력 신호로부터 유도되는 것인, 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)을 제공하는 수단(909)과;
    하나의 단일 필터가 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903) 중의 하나의 파동장 성분과 연관되는 복수의 단일 필터(901)로서, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(901)에 관하여, 필터링된 여기 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(905)이 얻어지도록, 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주는 것인, 복수의 단일 필터(901)와;
    상기 필터링된 여기 신호를 나타내는 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(905)으로부터 여기 파동장을 재구성(911)하고, 상기 필터링된 여기 신호를 상기 복수의 이산 송신기(803)에 제공하는 수단과;
    상기 제2 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(907)을 제공하는 수단(913)과; 그리고
    상기 복수의 단일 필터(901)에 결합된 이산 필터 계수를 결정하는 수단(901)을 포함하고,
    상기 이산 필터 계수를 결정하는 수단(901)은 상기 제1 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(903) 및 상기 제2 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(907)으로부터 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정하고, 상기 제1 수신 파동장을 나타내는 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)을 필터링함으로써 상기 제1 수신 파동장에서의 간섭을 억제하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 간섭 억제 장치.
  14. 생성 파동장의 전파 동안 실내(1107)의 역 전달 특성을 검출하는 장치로서, 상기 생성 파동장은 입력 신호에 응답하여 실내(1107)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있고, 수신 파동장이 상기 실내의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 검출될 수 있고, 상기 이산 수신기(633)들은 상기 수신 파동장에 응답하여 출력 신호를 생성하는 것이며, 상기 장치는:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 수단(1101)과;
    상기 입력 신호의 복사 신호를 지연시키는 수단(1127)과;
    상기 입력 신호의 지연된 복사 신호로부터의 복수의 파동장 성분(1121)을 기준 파동장 성분들로서 제공하는 수단(1131)과;
    상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)을 제공하는 수단으로서, 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 출력 신호로부터 유도되는 것인, 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)을 제공하는 수단과;
    하나의 단일 필터가 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113) 중의 하나의 파동장 성분과 연관되는 복수의 단일 필터(1115)로서, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(1115)에 관하여, 필터링된 출력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(1117)이 출력으로서 얻어지도록, 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주는 것인, 복수의 단일 필터(1115)와;
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1117)과 상기 입력 신호의 지연된 복사 신호로부터의 복수의 파동장 성분(1121) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분(1123)을 생성하는 감산기(1119)와; 그리고
    상기 복수의 단일 필터(1115)와 결합된 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1133)으로서, 상기 복수의 차 파동장 성분(1123) 및 상기 수신 파동장을 나타내는 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)으로부터 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 복수의 단일 필터(1115)에 제공하도록 형성되는 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1133)을 포함하고,
    상기 이산 필터 계수들이 상기 실내(1107)의 검출된 역 전달 특성인 것을 특징으로 하는 역 전달 특성 검출 장치.
  15. 입력 신호(1403)로부터 예측 에러 신호(1419)를 생성하는 장치로서, 상기 입력 신호(1403)는 정보 부분과 잉여 부분을 가지며, 상기 예측 에러 신호는 상기 정보 부분을 포함하고, 상기 예측 에러 신호에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성 파동장이 생성될 수 있으며, 상기 장치는:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 수단(1101)과;
    상기 입력 신호(1403)로부터 복수의 파동장 성분(1405)을 제공하는 수단(1401)과;
    상기 입력 신호의 복사 신호 또는 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)을 지연시키는 수단(1413)과;
    상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)을 제공하는 수단(1131)으로서, 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호로부터 유도되며, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)을 제공하는 수단(1131)과;
    하나의 단일 필터가 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415) 중의 하나의 파동장 성분과 연관되는 복수의 단일 필터(1417)로서, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(1417)에 관하여, 입력 신호의 필터링된 복사신호 또는 지연된 복사 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(1411)이 얻어지도록 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주는 것인, 복수의 단일 필터(1417)와;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1405)과 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1411) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분을 생성하는 감산기(1407)와; 그리고
    상기 복수의 단일 필터에 결합된 이산 필터 계수를 결정하는 수단으로서, 상기 이산 필터 계수를 결정하는 수단은 상기 복수의 차 파동장 성분(1409) 및 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호와 연관된 복수의 파동장 성분(1415)으로부터 이산 필터 계수들을 제공하고 필터링 동안 상기 잉여 부분을 억제함으로써 상기 예측 에러 신호를 생성하는 이산 필터 계수를 결정하는 수단을 포함하고,
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분이 상기 예측 에러 신호인 것을 특징으로 하는 예측 에러 신호 생성 장치.
  16. 입력 신호(1503)로부터 유용한 신호(1509)를 회수하는 장치로서, 상기 유용한 신호는 정보 부분과 잉여 부분을 포함하고, 상기 유용한 신호는 파동장의 복수의 파동장 성분(1509)을 포함하며, 상기 잉여 부분은 상기 파동장의 복수의 파동장 성분을 필터링함으로써 억제될 수 있으며, 복수의 필터링된 파동장 성분은 예측 에러 신호를 산출하며, 이 예측 에러 신호에 응답하여 출력 파동장이 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있으며, 상기 출력 파동장은 상기 실내(631)에서 전파될 수 있으며, 실내의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 복수의 이산 수신기(633)에 의해서 수신 파동장이 검출될 수 있으며, 상기 복수의 이산 수신기(633)는 상기 수신 파동장에 응답하여 상기 입력 신호를 생성하며, 상기 장치는:
    이산 필터 계수를 제공하는 수단과;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)을 제공하는 수단(1501)으로서, 상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호로부터 유도되며, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)을 제공하는 수단(1501)과;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)과 복수의 필터링된 파동장 성분(1511)을 가산하여 상기 입력 신호의 복수의 가산된 파동장 성분(1509)을 얻도록 형성된 합산기(1507)와; 그리고
    하나의 단일 필터가 상기 입력 신호의 복수의 가산된 파동장 성분(1509) 중의 하나의 가산된 파동장 성분과 연관된 복수의 단일 필터(1517)로서, 단일 필터는, 상기 복수의 단일 필터(1517)에 관하여, 필터링된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(1511)이 얻어지도록 가산된 파동장 성분(1509)에 영향을 주는 것이며, 상기 복수의 단일 필터는 상기 이산 필터 계수들을 이용하여 상기 입력 신호의 복수의 가산된 파동장 성분(1509)을 필터링하도록 형성되는 것인, 복수의 단일 필터(1517)를 포함하고,
    필터링된 입력 신호를 나타내는 상기 복수의 가산된 파동장 성분이 회수된 유용한 신호인 것을 특징으로 하는 유용한 신호 회수 장치.
  17. 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호(603)에서 간섭 부분을 억제하는 장치로서, 상기 수신 신호는 검출 가능한 파동장에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 생성될 수 있고, 상기 검출 가능한 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이며, 상기 장치는:
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 수단(1601)으로서, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 수신된 신호로부터 유도되고, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 수단(1601)과;
    공간적, 시간적 또는 스펙트럼적 특성에 기초하여 선택되는 파동장 성분들을 선택하고, 복수의 선택된 파동장 성분(1609)을 제공하도록 형성된 선택기(1607)와;
    하나의 단일 필터가 상기 복수의 선택된 파동장 성분 중의 하나의 선택된 파동장 성분과 연관된 복수의 단일 필터(1611)로서, 여기서 하나의 단일 필터는, 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주어서, 상기 복수의 단일 필터(1611)에 관하여, 영향을 받고 복수의 선택된 파동장 성분이 복수의 필터링된 파동장 성분으로서 얻어지도록 이루어지는 것인, 복수의 단일 필터(1611)와;
    상기 복수의 단일 필터(1611)에 결합된 감산기(1615)로서, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)과 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1613) 간의 복수의 차 파동장 성분(1617)을 생성하는 감산기(1615)와; 그리고
    상기 복수의 선택된 파동장 성분(1609) 및 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)으로부터 이산 필터 계수들을 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 복수의 단일 필터(1611)에 제공하는 수단(1619)을 포함하고,
    상기 복수의 선택된 파동장 성분은, 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)의 간섭 부분이 억제되도록, 필터링되는 것을 특징으로 하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 선택기(1607)에 의해 선택된 파동장 성분들은 간섭 파동장 성분들 또는 유용한 파동장 성분들인 것을 특징으로 하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 공간적, 시간적 및 스펙트럼적 특성에 기초하여 다른 파동장 성분들을 선택하고, 복수의 선택된 다른 파동장 성분을 제공하도록 형성된 다른 선택기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 선택된 다른 파동장 성분이 유용한 파동장 성분들 또는 간섭 파동장 성분들인 것을 특징으로 하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치.
  21. 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 장치로서, 상기 수신 신호는 검출 가능한 파동장에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 생성될 수 있고, 상기 검출 가능한 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이며, 상기 장치는:
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 수단(1601)으로서, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 수신 신호로부터 유도되고, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단(1601)과;
    하나의 단일 필터가 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분 중의 하나의 파동장 성분과 연관된 복수의 단일 필터(1611)로서, 단일 필터는, 상기 연관된 파동장 성분에 영향을 주어서, 상기 복수의 단일 필터(1611)에 관하여, 필터링된 파동장 성분으로서의 영향받은 복수의 파동장 성분(1613)이 얻어지도록 이루어지는 것인, 복수의 단일 필터(1611)와;
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분을 제공하는 수단에 결합되고, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)으로부터 공간적, 시간적 및 스펙트럼적 특성에 기초하여 파동장 성분들(1605)을 선택하며, 선택된 파동장 성분(1609)들을 출력하도록 형성된 선택기(1607)와;
    상기 복수의 단일 필터(1611)에 결합되고, 상기 선택된 파동장 성분(1609)들과 필터링된 복수의 파동장 성분(1613) 간의 복수의 차 파동장 성분(1617)을 생성하도록 형성된 감산기(1615)와;
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)과 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)으로부터 이산 필터 계수들을 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)에서의 간섭 부분이 억제되도록 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 필터링하는 상기 복수의 단일 필터(1611)에 제공하는 이산 필터 계수를 결정하는 수단(1619)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 선택기에 의해 선택된 파동장 성분들은 간섭 파동장 성분들 또는 유용한 파동장 성분들인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들 또는 이산 수신기(633)들에 연관된 복수의 서브 신호를 포함하는 입력 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    복수의 파동장 성분(105)을 제공하는 단계(101, 409, 431, 1111, 1131, 1601)로서, 상기 복수의 파동장 성분(105)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호로부터 유도되고, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 복수의 파동장 성분의 중첩이 상기 실내(631)에서 전파될 수 있는 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 복수의 파동장 성분을 제공하는 단계와; 그리고
    처리된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(109)이 출력으로서 얻어지도록, 단일 필터들을 이용하여 상기 복수의 파동장 성분을 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 신호를 처리하는 방법.
  24. 전달 파동장의 전파 동안 실내의 전달 특성을 검출하는 방법으로서, 상기 전달 파동장은 입력 신호에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있고, 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 수신 파동장이 검출될 수 있으며, 상기 이산 수신기(633)들은 상기 수신 파동장에 응답하여 출력 신호를 생성하며, 상기 방법은:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 단계(401)와;
    상기 출력 신호로부터 상기 수신 파동장의 복수의 파동장 성분을 제공하는 단계(431)와;
    상기 입력 신호의 복사 신호에 대응하는 콤포지트 파동장을 산출하는, 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)을 제공하는 단계(109)로서, 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호의 복사 신호로부터 유도되는 것인, 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)을 제공하는 단계와;
    상기 입력 신호의 필터링된 복사 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(415)이 얻어지도록, 단일 필터들을 이용하여 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분을 필터링하는 단계(413)와;
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분(415)과 상기 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(419) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분(421)을 생성하는 단계(417)와; 그리고
    상기 복수의 차 파동장 성분(421) 및 상기 입력 신호의 복사 신호로부터 유도된 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분(411)으로부터 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 단일 필터들에 제공함으로써, 이산 필터 계수를 결정하는 단계(423)를 포함하고,
    상기 이산 필터 계수들이 상기 실내(631)의 검출된 전달 특성인 것을 특징으로 하는 전달 특성을 검출하는 방법.
  25. 필터링된 여기 신호를 이용하여 제1 수신 파동장에서 간섭을 능동적으로 억제하는 방법으로서, 상기 여기 신호에 응답하여, 실내(631)의 소정의 기하학적 송신기 위치들에 배치된 복수의 이산 송신기(803)가 상기 실내(631)에서 전파되는 여기 파동장을 생성하고, 상기 제1 수신 파동장은 상기 실내(631)의 제1 소정의 기하학적 수신기 위치들에 배치된 제1 복수의 이산 수신기(801)에 의해서 검출될 수 있고, 제2 수신 파동장이 실내(631)의 제2 소정의 기하학적 수신기 위치들에 배치된 제2 복수의 이산 수신기(805)에 의해 검출될 수 있으며, 상기 제1 복수의 이산 수신기(801)는 상기 제1 수신 파동장에 응답하여 제1 출력 신호를 제공하고, 상기 제2 복수의 이산 수신기(805)는 상기 제2 수신 파동장에 응답하여 제2 출력 신호를 제공하며, 상기 방법은:
    상기 제1 출력 신호에 대응하는 콤포지트 파동장을 산출하는 제1출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)을 제공하는 단계(909)로서, 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)은, 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 제1 소정의 기하학적 수신기 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해, 상기 제1 출력 신호로부터 유도되는 것인, 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분을 제공하는 단계와;
    필터링된 여기 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(905)이 얻어지도록, 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)을 필터링하는 단계와;
    상기 필터링된 여기 신호를 나타내는 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(905)으로부터 상기 여기 파동장(911)을 재구성하고, 상기 필터링된 여기 신호를 상기 복수의 이산 송신기(803)에 제공하는 단계와;
    상기 제2 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(907)을 제공하는 단계와; 그리고
    상기 제1 수신 파동장을 나타내는 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903)의 필터링에 의해 상기 제1 수신 파동장에 있는 간섭을 억제하기 위하여, 상기 제1 수신 파동장을 나타내는 상기 제1 출력 신호의 복수의 파동장 성분(903) 및 상기 제2 수신 파동장의 복수의 파동장 성분(907)으로부터 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정함으로써 이산 필터 계수를 결정하는 단계(901)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭을 억제하는 방법.
  26. 생성 파동장의 전파 동안 실내(1107)의 역 전달 특성을 검출하는 방법으로서, 상기 생성 파동장은 입력 신호에 응답하여 상기 실내(1107)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성될 수 있고, 상기 실내(1107)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 수신 파동장이 검출될 수 있으며, 상기 이산 수신기(633)들은 상기 수신 파동장에 응답하여 출력 신호를 생성하며, 상기 방법은:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 단계(1101)와;
    상기 입력 신호의 복사 신호를 지연시키는 단계(1127)와;
    상기 입력 신호의 지연된 복사 신호로부터 복수의 파동장 성분(1121)을 제공하는 단계(1131)와;
    상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)을 제공하는 단계(1111)로서, 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 출력 신호로부터 유도되는 것인, 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)을 제공하는 단계와;
    필터링된 출력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(1117)이 얻어지도록, 단일 필터들을 이용하여 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)을 필터링하는 단계와;
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1117)과 상기 지연된 파동장 성분(1121) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분(1123)을 생성하는 단계(1119)와;
    상기 복수의 차 파동장 성분(1123) 및 상기 수신 파동장을 나타내는 상기 출력 신호의 복수의 파동장 성분(1113)으로부터 이산 필터 계수들을 적응적으로 결정함으로써 이산 필터 계수를 결정하는 단계(1133)와; 그리고
    상기 이산 필터 계수들을 상기 단일 필터(1115)들에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 이산 필터 계수들이 상기 실내(1107)의 검출된 역 전달 특성인 것을 특징으로 하는 역 전달 특성을 검출하는 방법.
  27. 입력 신호(1403)로부터 예측 에러 신호(1419)를 생성하는 방법으로서, 상기 입력 신호(1403)는 정보 부분과 잉여 부분을 포함하고, 상기 예측 에러 신호는 상기 정보 부분을 포함하고, 상기 예측 에러 신호에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 생성 파동장이 생성될 수 있으며, 상기 방법은:
    상기 입력 신호의 복사 신호를 생성하는 단계(1101)와;
    상기 입력 신호(1403)로부터 복수의 파동장 성분(1405)을 제공하는 단계(1401)와;
    상기 입력 신호의 복사 신호 또는 상기 입력 신호의 복사 신호의 복수의 파동장 성분을 지연시키는 단계(1413)와;
    상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)을 제공하는 단계로서, 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분은 직교 파동장 기반 함수들 또는 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호로부터 유도되며, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분(1415)을 제공하는 단계와;
    상기 입력 신호의 필터링된 복사 신호 또는 지연된 복사 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분(1411)이 얻어지도록, 단일 필터들을 이용하여 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호의 복수의 파동장 성분을 필터링하는 단계와;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1405)과 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1411) 간의 차로부터 복수의 차 파동장 성분을 생성하는 단계(1407)와; 그리고
    필터링 동안 상기 잉여 부분을 억제함으로써 상기 예측 에러 신호를 생성하기 위하여, 상기 복수의 차 파동장 성분 및 상기 입력 신호의 복사 신호 또는 지연된 복사 신호와 연관된 복수의 파동장 성분(1415)으로부터 이산 필터 계수들을 계산함으로써 이산 필터 계수를 결정하는 단계(1417)를 포함하고,
    상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1409)이 상기 예측 에러 신호인 것을 특징으로 하는 예측 에러 신호를 생성하는 방법.
  28. 입력 신호(1503)로부터 유용한 신호를 회수하는 방법으로서, 상기 유용한 신호는 정보 부분과 잉여 부분을 포함하고, 상기 유용한 신호는 파동장의 복수의 파동장 성분을 포함하고, 상기 잉여 부분은 상기 파동장의 복수의 파동장 성분을 필터링함으로써 억제될 수 있고, 복수의 필터링된 파동장 성분이 예측 에러 신호를 산출하며, 이 예측 에러 신호에 응답하여, 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 송신기(629)들에 의해서 출력 파동장이 생성될 수 있고, 상기 출력 파동장은 상기 실내(631)에서 전파될 수 있으며, 상기 실내의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 복수의 이산 수신기(633)에 의해서 수신 파동장이 검출될 수 있으며, 상기 복수의 이산 수신기(633)는 상기 수신 파동장에 응답하여 상기 입력 신호를 생성하며, 상기 방법은:
    이산 필터 계수들을 제공하는 단계(1417)와;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)을 제공하는 단계(1501)로서, 상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 입력 신호로부터 유도되며, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)을 제공하는 단계(1501)와;
    상기 입력 신호의 복수의 파동장 성분(1505)과 복수의 필터링된 파동장 성분(1511)을 가산(1507)하여 상기 입력 신호의 복수의 가산된 파동장 성분(1509)을 얻는, 가산(1507)하는 단계와; 그리고
    단일 필터(1517)들을 이용하여 상기 입력 신호의 복수의 가산된 파동장 성분을 필터링하여, 필터링된 입력 신호를 나타내는 복수의 필터링된 파동장 성분을 얻으며, 상기 단일 필터(1517)들은 상기 이산 필터 계수들을 이용하여 상기 복수의 가산된 파동장 성분을 필터링하는 것인, 필터링하는 단계를 포함하고,
    필터링된 입력 신호를 나타내는 상기 복수의 가산된 파동장 성분이 회수된 유용한 신호인 것을 특징으로 하는 유용한 신호를 회수하는 방법.
  29. 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호에서 간섭 부분(603)을 억제하는 방법으로서, 상기 수신 신호는 검출 가능한 파동장에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 생성될 수 있고, 상기 검출 가능한 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이며, 상기 방법은:
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 단계(1601)로서, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 수신 신호로부터 유도되고, 상기 파동장 디콤포지션은 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 단계(1601)와;
    공간적, 시간적 또는 스펙트럼적 특성에 기초하여 파동장 성분들을 선택(1607)하고, 복수의 선택된 파동장 성분(1609)을 제공하는 단계와;
    단일 필터(1611)들을 이용하여 상기 복수의 선택된 파동장 성분을 필터링하여, 복수의 필터링된 파동장 성분으로서 복수의 영향받고 선택된 파동장 성분(1613)이 얻어지도록 하는, 필터링하는 단계와;
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)과 상기 복수의 필터링된 파동장 성분(1613) 간의 복수의 차 파동장 성분(1617)을 생성하는 단계(1615)와; 그리고
    상기 복수의 선택된 파동장 성분(1609)과 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)으로부터 이산 필터 계수들을 결정하고, 상기 이산 필터 계수들을 상기 단일 필터(1611)들에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 선택된 파동장 성분(1609)은 상기 복수의 차 파동장 성분(1617)에서의 상기 간섭 부분이 억제되도록 필터링되는 것을 특징으로 하는 간섭 부분을 억제하는 방법.
  30. 간섭 부분과 유용한 부분을 포함하는 수신 신호에서 간섭 부분을 억제하는 방법으로서, 상기 수신 신호는 검출 가능한 파동장에 응답하여 실내(631)의 소정의 기하학적 위치들에 배치된 이산 수신기(633)들에 의해서 생성될 수 있고, 상기 검출 가능한 파동장은 유용한 파동장과 간섭 파동장의 중첩이며, 상기 방법은:
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 단계로서, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)은 직교 파동장 기반 함수들 및 상기 소정의 기하학적 위치들에 기초한 파동장 디콤포지션에 의해 상기 수신 신호로부터 유도되며, 상기 디콤포지션은 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분의 중첩이 콤포지트 파동장을 산출하도록 이루어지는 것인, 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)을 제공하는 단계와;
    단일 필터들을 이용하여 상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분을 필터링하여, 필터링된 파동장 성분들로서 복수의 영향받은 파동장 성분이 얻어지도록 하는, 필터링하는 단계와;
    상기 수신 신호의 복수의 파동장 성분(1605)으로부터 공간적, 시간적 또는 스펙트럼적 특성에 기초하여 파동장 성분들을 선택(1607)하고 선택된 파동장 성분(1609)들을 출력하는 단계와;
    상기 선택된 파동장 성분(1609)들과 상기 필터링된 파동장 성분(1613)들 간의 복수의 차 파동장 성분(1617)을 생성하는 단계(1615)와; 그리고
    상기 복수의 차 파동장 성분(1617)에서의 상기 간섭 부분이 억제되도록 상기 복수의 파동장 성분(1605)을 필터링하기 위하여, 상기 복수의 파동장 성분(1605)과 상기 복수의 차 파동장 성분으로부터 이산 필터 계수들을 결정(1619)하고, 상기 이산 필터 계수들을 단일 필터(1611)들에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭 부분을 억제하는 방법.
  31. 컴퓨터에서 구동될 때, 상기 제 23 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하는 프로그램 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 저장매체.
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