KR101918465B1 - 적응적인 잡음 소거(anc)를 갖는 개인용 오디오 디바이스들 내에서 대역을 제한하는 잡음-방지 - Google Patents

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과탐 디벤드라 카마쓰
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Abstract

무선 전화기와 같은 개인용 오디오 디바이스는 잡음 소거 회로를 포함하는데, 이 회로는 기준 마이크 신호로부터 잡음-방지 신호를 적응적으로 생성하고, 잡음-방지 신호을 스피커 또는 다른 트랜스듀서 출력에 주입하여, 주변 오디오 사운드들의 소거를 야기한다. 잡음-방지 신호의 적응을 제어하고 잡음 소거 회로로부터 트랜스듀서를 통하는 전기-음향 경로를 추정하기 위하여 트랜스듀서의 출력을 측정하기 위한 에러 마이크가 스피커 근처에 제공될 수 있다. 적응 잡음 소거(ANC) 기능을 수행하는 처리 회로는 또한 기준 마이크 신호에 대해 잡음-방지 신호의 주파수 응답을 조절하고, 및/또는 기준 마이크 신호에 의해 제공된 적응과 독립적으로 적응 필터의 응답을 조절한다.

Description

적응적인 잡음 소거(ANC)를 갖는 개인용 오디오 디바이스들 내에서 대역을 제한하는 잡음-방지{BANDLIMITING ANTI-NOISE IN PERSONAL AUDIO DEVICES HAVING ADAPTIVE NOISE CANCELLATION(ANC)}
본 발명은 잡음 소거를 포함하는 무선 전화기들과 같은 개인용 오디오 디바이스들에 관한 것이고, 보다 특별히 ANC 동작을 더 유효하게 하기 위하여 잡음-방지 신호가 대역 제한되는 개인용 오디오 디바이스에 관한 것이다.
모바일/셀룰러 전화기들, 코드 없는 전화기들과 같은 무선 전화기들, 및 mp3 플레이어들 및 헤드폰들 또는 이어폰들과 같은 다른 소비자 오디오 디바이스들은 널리 보급되어 사용되고 있다. 가해성에 관한 이러한 디바이스들의 성능은 마이크를 사용하여 주변 음향 이벤트를 측정하고 이후 신호 처리를 사용하여 디바이스 출력에 잡음-방지 신호를 삽입하여 주변 음향 이벤트들을 소거하는 잡음 소거를 제공함으로써 개선될 수 있다.
무선 전화기들과 같은 개인용 오디오 디바이스들 주위의 음향 환경이 존재하는 잡음 소스들 및 디바이스 자체의 위치에 따라 극적으로 변할 수 있기 때문에, 잡음 소거를 이러한 환경 변화들을 고려하도록 적응시키는 것이 바람직하다. 그러나, 적응 잡음 소거 회로는 복잡할 수 있고, 추가적인 전력을 소비할 수 있고, 특정 환경들 하에서 바람직하지 못한 결과들을 생성할 수 있다.
그러므로, 변하는 음향 환경에서 잡음 소거를 제공하는, 무선 전화기를 포함하는 개인용 오디오 디바이스를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
변하는 음향 환경에서 잡음 소거를 제공하는 개인용 오디오 디바이스를 제공하는 위에서 언급한 목적은 개인용 오디오 디바이스, 동작 방법, 및 집적 회로로서 달성된다. 방법은 개인용 오디오 디바이스와, 개인용 오디오 디바이스 내에 통합될 수 있는 집적 회로의 동작 방법이다.
개인용 오디오 디바이스는 하우징을 포함하고, 이러한 하우징에 오디오 신호를 재생하기 위한 트랜스듀서가 장착되고, 오디오 신호는 청취자에게 재생할 소스 오디오와 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향을 상쇄시키기 위한 잡음-방지 신호 모두를 포함한다. 기준 마이크가 하우징에 장착되어 주변 오디오 사운드들을 나타내는 기준 마이크 신호를 제공한다. 개인용 오디오 디바이스는, 잡음-방지 신호가 주변 오디오 사운드들의 실질적인 소거를 야기하도록 기준 마이크 신호로부터 잡음-방지 신호를 적응적으로 생성하기 위한 적응 잡음-소거(ANC) 처리 회로를 하우징 내에 포함한다. 주변 오디오 사운드들을 소거하기 위하여 잡음-방지 신호의 적응을 제어하고, 처리 회로의 출력으로부터 트랜스듀서를 통한 전기-음향 경로를 정정하기 위한 에러 마이크가 포함된다. ANC 처리 회로는, 기준 마이크 신호에 대한 잡음-방지의 주파수 응답을 성형하고, 및/또는 기준 마이크 신호에 관해 적응 제어로부터 독립적인 적응 필터의 응답을 조절함으로써, 파괴적이고 효과가 없거나, 또는 특정 주파수 범위들 내에서 성능에 손상을 가하는 잡음-방지의 생성을 회피한다.
본 발명의 상술한 및 다른 목적들, 특징들, 및 장점들은, 첨부된 도면들에 도시된, 본 발명의 바람직한 실시예의 보다 특별한 다음의 설명으로부터 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전화기(10)를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전화기(10) 내의 회로들의 블록도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 2의 CODEC 집적 회로(20)의 ANC 회로(30) 내의 신호 처리 회로들 및 기능 블록들을 도시하는 블록도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예들에 따른 집적 회로 내의 신호 처리 회로 및 기능 블록들을 도시하는 블록도.
본 발명은 무선 전화기와 같은 개인용 오디오 디바이스 내에서 구현될 수 있는 잡음 소거 기술들 및 회로들을 포함한다. 개인용 오디오 디바이스는, 주변 음향 환경을 측정하고, 주변 음향 이벤트들을 소거하기 위하여 스피커(또는 다른 트랜스듀서) 출력에 삽입되는 적응 잡음-방지 신호를 생성하는 적응 잡음 소거(ANC) 회로를 포함한다. 기준 마이크는 주변 음향 환경을 측정하기 위하여 제공되고, 에러 마이크는 주변 오디오 사운드들을 소거하기 위하여 잡음-방지 신호의 적응을 제어하고, ANC 회로의 출력으로부터 스피커를 통한 전기-음향 경로의 추정을 제공하기 위하여, 포함된다. ANC 처리 회로는, 기준 마이크 신호에 대한 잡음-방지의 주파수 응답을 성형하고, 및/또는 기준 마이크 신호에 관해 적응 제어로부터 독립적인 적응 필터의 응답을 조절함으로써, 파괴적이고 효과가 없거나, 또는 특정 주파수 범위들 내에서 성능에 손상을 가하는 잡음-방지의 생성을 회피한다.
이제, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 도시된 무선 전화기(10)는 인간의 귀(5)에 근접하여 도시되었다. 도시된 무선 전화기(10)는 본 발명의 실시예들에 따른 기술들이 구현될 수 있는 디바이스의 일 예이지만, 도시된 무선 전화기(10)에서, 또는 후속 설명들에서 도시된 회로들에서, 구현된 요소들 또는 구성들 모두가 청구항들에서 언급된 본 발명을 실시하기 위하여 필요한 것은 아니다. 무선 전화기(10)는 다른 로컬 오디오 이벤트와 함께 무선 전화기(10)에 의해 수신된 멀리 떨어진 음성을 재생하는 스피커(SPKR)와 같은 트랜스듀서를 포함하는데, 다른 로컬 오디오 이벤트는, 벨소리들, 저장된 오디오 프로그램 재료, 균형잡힌 대화 인식을 제공하기 위한 근단 음성(near-end speech)(즉, 무선 전화기(10)의 사용자의 음성)의 주입, 및 무선 전화기(10)에 의한 재생을 필요로 하는 다른 오디오를 예로 들 수 있고, 다른 오디오는 무선 전화기(10)에 의해 수신된 웹-페이지 또는 다른 네트워크 통신으로부터의 소스들과, 배터리 낮음 및 다른 시스템 이벤트 통지들과 같은 오디오 표시들을 예로 들 수 있다. 근-음성(near-speech) 마이크(NS)는 근단 음성을 캡처하기 위하여 제공되고, 근단 음성은 무선 전화기(10)로부터 다른 대화 참여자(들)에 송신된다.
무선 전화기(10)는, 잡음-방지 신호을 스피커(SPKR)에 주입하여 스피커(SPKR)에 의해 재생된 멀리 떨어진 음성 및 다른 오디오의 가해성을 개선시키는 적응 잡음 소거(ANC) 회로들 및 특징들을 포함한다. 기준 마이크(R)는 주변 음향 환경을 측정하기 위하여 제공되고, 사용자의 입의 전형적인 위치로부터 떨어져 위치하여, 기준 마이크(R)에 의해 생성된 신호 내에서 근단 음성은 최소화된다. 제 3의 마이크인 에러 마이크(E)는, 무선 전화기(10)가 귀(5)의 근처에 있을 때, 에러 마이크 기준 위치(ERP)에서 귀(5)에 근접한 스피커(SPKR)에 의해 재생된 오디오와 결합된 주변 오디오의 측정치를 제공함으로써 ANC 동작을 추가로 개선하기 위하여 제공된다. 무선 전화기(10) 내의 예시적인 회로(14)는, 기준 마이크(R), 근-음성 마이크(NS) 및 에러 마이크(E)로부터 신호들을 수신하고, 무선 전화기 트랜시버를 포함하는 RF 집적 회로(12)와 같은 다른 집적 회로들과 인터페이스하는 오디오 CODEC 집적 회로(20)를 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 본 명세서에서 개시된 회로들 및 기술들은, 한 칩상의 MP3 플레이어 집적 회로와 같은, 개인용 오디오 디바이스의 전체를 구현하기 위한 제어 회로들 및 다른 기능을 포함하는 단일 집적 회로에 통합될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 ANC 기술들은 기준 마이크(R)에 영향을 주는 주변 음향 이벤트들(스피커(SPKR)의 출력 및/또는 근단 음성과는 대조되는)을 측정하고, 또한 에러 마이크(E)에 영향을 주는 동일한 주변 음향 이벤트들을 측정함으로써, 도시된 무선 전화기(10)의 ANC 처리 회로들은 기준 마이크(R)의 출력으로부터 생성된 잡음-방지 신호를, 에러 마이크(E)에서, 즉 에러 마이크 기준 위치(ERP)에서 주변 음향 이벤트의 진폭을 최소화하는 특성을 갖도록 적응시킨다. 음향 경로(P(z))가 기준 마이크(R)로부터 에러 마이크(E)까지 확장하기 때문에, ANC 회로들은 필수적으로 전기-음향 경로(S(z))의 이동 효과들과 결합된 음향 경로(P(z))를 추정하고, 전기-음향 경로(S(z))는 CODEC IC(20)의 오디오 출력 회로들의 응답과, 특별한 음향 환경에서 스피커(SPKR)와 에러 마이크(E) 사이의 결합을 포함하는 스피커(SPKR)의 음향/전기 전달함수를 나타내고, S(z)는, 무선 전화기가 귀(5)에 확실하게 압착되지 않았을 때, 귀(5) 및 다른 물리적 대상들의 근처 및 구조와, 무선 전화기(10)의 근처에 있을 수 있는 인간 머리 구조들에 의해 영향을 받는다. 무선 전화기(10)의 사용자가 드럼 기준 위치(DRP)에서 스피커(SPKR)의 출력을 실제로 듣기 때문에, 에러 마이크(E)에 의해 생성된 신호와 사용자가 실제 듣는 것 사이의 차이들은 귀의 홈의 응답뿐만 아니라, 에러 마이크 기준 위치(ERP)와 드럼 기준 위치(DRP) 사이의 공간 거리에 의해 성형된다. 더 높은 주파수들에서, 공간 차이들은 ANC 시스템의 유효성을 감소시키는 다중-경로의 무효들을 초래할 수 있고, 일부 경우들에서 주변 잡음을 증가시킬 수 있다. 도시된 무선 전화기(10)가 제 3의 근-음성 마이크(NS)를 갖는 2개의 마이크 ANC 시스템을 포함하지만, 본 발명의 일부 양상들은 별도의 에러 및 기준 마이크들을 포함하지 않거나, 또는 무선 전화기가 기준 마이크(R)의 기능을 수행하기 위하여 근-음성 마이크(NS)를 사용하는 시스템에서 실시될 수 있다. 또한, 오로지 오디오 재생을 위해 설계된 개인용 오디오 디바이스들에 있어서, 근-음성 마이크(NS)는 일반적으로 포함되지 않을 것이고, 아래에서 더 상세하게 기술된 회로들 내에서 근-음성 신호 경로들은, 본 발명의 범주를 변경하지 않고도, 생략될 수 있다.
이제, 도 2를 참조하면, 무선 전화기(10) 내에서의 회로들은 블록도로 도시된다. CODEC 집적회로(20)는, 기준 마이크 신호를 수신하여 기준 마이크 신호의 디지털 표현(ref)을 생성하기 위한 아날로그-디지털 변환기(ADC; 21A), 에러 마이크 신호를 수신하고 에러 마이크 신호의 디지털 표현(err)을 생성하기 위한 ADC(21B), 및 근-음성 마이크 신호를 수신하고 근-음성 마이크 신호의 디지털 표현(ns)을 생성하기 위한 ADC(21C)를 포함한다. CODEC 집적회로(20)는 증폭기(A1)로부터 스피커(SPKR)를 구동하기 위한 출력을 생성하고, 증폭기(A1)는 결합기(26)의 출력을 수신하는 디지털-아날로그 변환기(DAC;23)의 출력을 증폭한다. 결합기(26)는, 내부 오디오 소스들(24)로부터의 오디오 신호들(ia), 관례에 의해 기준 마이크 신호(ref) 내의 잡음과 동일한 극성을 갖고 따라서 결합기(26)에 의해 감산되는 ANC 회로(30)에 의해 생성된 잡음-방지 신호, 및 무선 전화기(10)의 사용자가 다운링크 음성(ds)에 적절한 관계로 그들 자신의 음성을 듣도록 근-음성 마이크 신호(ns)의 일부를 결합하고, 다운링크 음성(ds)는 또한 결합기(26)에 의해 무선 주파수(RF) 집적회로(22)로부터 수신되어 결합된다. 근-음성 신호(ns)는 또한 RF 집적회로(22)에 제공되고, 업링크 음성으로서 안테나(ANT)를 통해 서비스 공급자에게 송신된다.
이제, 도 3a를 참조하면, 도 2의 ANC 회로(30)를 구현하기 위하여 사용될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 ANC 회로(30A)의 세부사항들이 도시된다. 적응 필터(32)는 기준 마이크 신호(ref)를 수신하고, 이상적인 환경 하에서 전달함수(W(Z))를 P(z)/S(z)이 되도록 적응시켜, 잡음-방지 신호를 생성한다. 적응 필터(32)의 계수들은 W 계수 제어 블록(31)에 의해 제어되고, W 계수 제어 블록(31)은, 에러 마이크 신호(err)에 존재하는 기준 마이크 신호(ref)의 성분들을 최소-평균 제곱에 관해 일반적으로 최소화하는 적응 필터(32B)의 응답을 결정하기 위하여 두 신호들의 상관을 이용한다. W 계수 제어 블록(31)의 입력으로서 제공된 신호들은, 필터(34B)에 의해 제공된 경로(S(z))의 응답의 추정치의 복제물에 의해 성형된 기준 마이크 신호(ref)와, 결합기(36)의 출력으로 제공되고 에러 마이크 신호(err)를 포함하는 다른 신호이다. 경로(S(z))의 응답의 추정치의 복제물(추정치 SECOPY(z))을 통해 기준 마이크 신호(ref)를 변환하고, 기준 마이크 신호(ref)의 성분들과 상관되는 에러 신호들의 부분을 최소화함으로써, 적응 필터(32)는 P(Z)/S(z)의 원하는 응답으로 적응된다. 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 응답(Cx(z))을 갖는 필터(37A)는 필터(34B)의 출력을 처리하고, W 계수 제어 블록(31)에 제 1 입력을 제공한다. W 계수 제어 블록(31)에 대한 제 2 입력은 Ce(z)의 응답을 갖는 다른 필터(37B)에 의해 처리된다. 응답(Ce(z))은 필터(37A)의 응답(Cx(z))에 부합하는 위상 응답을 갖는다. 필터(37B)의 입력은 에러 마이크 신호(err)와, 필터 응답(SE(z))에 의해 처리된 다운링크 오디오 신호(ds)의 반전된 양을 포함하는데, 응답(SECOPY(z))은 복제물이다. 결합기(36)은 에러 마이크 신호(err)와 반전된 다운링크 오디오 신호(ds)를 결합한다. 다운링크 오디오 신호(ds)의 반전된 양을 주입함으로써, 적응 필터(32)는 에러 마이크 신호(err)에 존재하는 다운링크 오디오의 상대적으로 큰 양에 적응되는 것이 방지되고, 경로(S(z))의 응답의 추정치를 통해 다운링크 오디오 신호(ds)의 반전된 복제를 변환함으로써, 비교 이전에 에러 마이크 신호(err)로부터 제거되는 다운링크 오디오 신호는 에러 마이크 신호(err)에서 재생된 다운링크 오디오 신호(ds)의 예상된 형태와 부합해야 하는데, 왜냐하면 S(z)의 전기 및 음향 경로가 에러 마이크(E)에 도달하기 위해 다운링크 오디오 신호(ds)에 의해 취해진 경로이기 때문이다.
위의 사항을 구현하기 위하여, 적응 필터(34A)는 SE 계수 제어 블록(33)에 의해 제어되는 계수들을 갖고, SE 계수 제어 블록(33)은, 다운링크 오디오 신호(ds)와 에러 값의 상관된 성분들에 기초하여 갱신된다. 에러 값은 상술한 필터링된 다운링크 오디오 신호(ds)의 제거 이후의 에러 마이크 신호(err)를 나타내고, 필터링된 다운링크 오디오 신호(ds)는 에러 마이크(E)에 전달되는 예상된 다운링크 오디오를 나타내기 위하여 이전에 적응 필터(34A)에 의해 필터링되었다. 다운링크 오디오 신호(ds)의 필터링된 형태는 결합기(36)에 의해 적응 필터(34A)의 출력으로부터 제거된다. SE 계수 제어 블록(33)은 실제 다운링크 음성 신호(ds)를, 에러 마이크 신호(err)에 존재하는 다운링크 오디오 신호(ds)의 성분들과 상관시킨다. 적응 필터(34A)는 이에 의해 다운링크 오디오 신호(ds)로부터 신호를 생성하도록 적응되는데, 다운링크 오디오 신호(ds)는 에러 마이크 신호(err)로부터 감산될 때, 다운링크 오디오 신호(ds)에 기인하지 않는 에러 마이크 신호(err)의 내용을 함유한다.
특정 상황들 하에서, 적응 필터(32)로부터 제공된 잡음-방지 신호는 다른 주파수들에서 주변 사운드들에 기인하여 특정 주파수들에서 더 많은 에너지를 포함할 수 있는데, 왜냐하면 W 계수 제어 블록(31)이 적응 필터(32)의 주파수 응답의 다른 영역들의 이득이 상승하도록 허용하면서, 더 많은 에너지 신호들을 억압하기 위하여 적응 필터(32)의 주파수 응답을 조정하여, 주파수 응답의 다른 영역들에서 주변 잡음의 상승, 즉 "잡음 상승"을 초래하기 때문이다. 특히, 계수 제어 블록(31)이 적응 필터(32)의 주파수 응답을 조절하여, 경로들(P(z) 및 S(z)) 내의 다중-경로 무효들이 일반적으로 발생하는 더 높은 주파수 범위들, 예컨대 2 kHz와 5 kHz 사이에서 더 많은 에너지의 신호들을 억압하고, 사용자 귀(5)의 홈의 주파수 응답이 청취자가 인식하는 ANC 시스템의 전체적인 동작에 기여하기 시작할 때, 특히 잡음 상승은 문제가 될 수 있다. 잡음-방지 신호의 위상이 이들 상부 위상 범위들 내에서 드럼 기준 위치(DRP)에서 주변 오디오 사운드들의 위상과 일치하지 않기 때문에, 잡음-방지 신호는 청취자에 의해 인식되는 잡음을 실제로 증가시킬 수 있고, 잡음 상승은 문제를 더 심화시킬 수 있다. 그러므로, ANC 회로(30A)는, 잡음-방지 신호가 다운링크 음성(ds)과 결합되어 스피커(SPKR)로 보내지기 전에 잡음-방지 신호를 필터링하기 위한 추가적인 무한 임펄스 응답(IIR) 필터(39)를 포함한다. 필터(39)는 대안적으로 유한 임펄스 응답(FIR) 필터와 같은 다른 유형의 필터가 될 수 있다. 필터(39)는 특정 주파수, 예컨대 2 kHz 이만의 생성된 잡음-방지만을 통과시키는 저역 필터가 될 수 있거나, 또는 대안적으로, 필터(39)는 특별한 문제의 주파수를 억압하는, 예컨대, 경로(P(z))의 음향 길이에 기인한 다중-경로 무효가 존재하여 잡음-방지 신호의 위상이 부정확한 알려진 주파수를 억압하는, 노치 필터가 될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따라, 필터(39)는 문제의 저-주파수 잡음-방지 성분들을 제거하는 고역 필터가 될 수 있거나, 또는 필터(39)는 대역 필터가 될 수 있다. 필터(39)는 저역 필터 응답이 사용될 때 필터(39)의 차단 주파수보다 높은, 고역 필터가 사용될 때 필터(39)의 차단 주파수보다 낮은 잡음-방지를 제거하거나, 노치 필터 응답이 사용될 때 문제의 주파수들의 영역을 제거하거나, 또는 대역 필터가 사용될 때 통과 대역 밖의 낮거나 높은 영역들을 모두 제거한다. 노치 필터 응답은, 잡음-방지 신호 내에 존재하는 주파수들을 성형하여, 문제의 스폿 주파수들을 제거하기 위하여, 또한 다중 경로 무효들을 포함할 수 있다. 도 3a의 ANC 회로(30A)는 기준 마이크 신호(ref)에 대해 잡음-방지 신호의 주파수 응답을 조절하는 회로의 예이다. W 계수 제어(31)의 출력에서 안정성을 보존하기 위하여, 필터(37A)의 응답(Cx(z))은 필터(39) 응답의 복제물을 포함한다. 필터들(37A 및 37B) 각각에 저역 특성이 제공되어, W 계수 제어(31)의 작용은 적응 필터(32)의 응답(W(z))을 적응시킴으로써 필터(39)에 의해 수행된 처리를 상쇄하려 하지 않는다.
이제, 도 3b를 참조하면, 도 2의 ANC 회로(30)를 구현하기 위하여 사용될 수 있는 본 발명의 대안 실시예에 따른 다른 ANC 회로(30B)의 세부사항들이 도시된다. ANC 회로(30B)는 도 3a의 ANC 회로(30A)와 유사하여, 이들 사이의 차이점들만이 아래에서 기술될 것이다. ANC 회로(30B)에 있어서, W 계수 제어 블록(31)이 잡음-방지 신호가 필터링되지 않았을 때와 같이 적응되도록 허용하면서, 적응 필터(32)의 잡음-방지 출력은 필터링되고, 제 1 노치 필터(39A)는 잡음-방지 신호로부터 특정 주파수를 제거하지만, 노치 필터(39A)의 위상 응답에 부합하는 위상 응답을 갖는 제 2 전역통과 필터(39B)는 또한 잡음-방지 신호를 필터링하기 위하여 제공된다. 결합기(36A)는 전역통과 필터(39B)의 출력으로부터 노치 필터(39A)의 출력을 감산하여, 노치 필터(39A)에 의해 잡음-방지 신호로부터 제거된 정보를 나타내는 신호를 생성한다. 결합기(36A)의 출력은 이후 다운링크 음성(ds)이 필터(34A)에 제공되기 전에 다운링크 음성(ds)과 결합되어, 노치 필터(39A)의 응답이 결합기(36)의 출력에 출현하는 것을 방지하는데, 이 이유는, 필터(34A)에 의해 처리된 결합기(36A)의 출력이 이상적으로 노치 필터(39A)의 존재에 기인한 에러 마이크 신호(err)에서의 변화와 동일하기 때문이다. 기준 마이크 신호(ref)는 필터(34B)에 의한 처리 이전에 또한 N'(z)의 응답의 복제물을 갖는 노치 필터(39C)에 의해 처리된다. 상술된 회로는 W 계수 제어 블록(31)에 대한 에러 마이크 신호(err) 및 기준 마이크 신호(ref) 입력들 모두로부터 필터(39A)의 진폭 응답을 효과적으로 은닉하여, W 계수 제어 회로(31)가 필터(39A)의 응답을 소거하기 위하여 적응 필터(32)의 계수들을 적응시키도록 시도하지 않게 되는데, 필터(39A)는 상술한 바와 같이 노치 필터가 될 수 있거나, 또는 도 3a를 참조하여 상술된 저역 또는 고역 필터와 같은 다른 필터 유형이 될 수 있다.
이제, 도 3c를 참조하면, 도 2의 ANC 회로(30)를 구현하기 위하여 사용될 수 있는 본 발명의 다른 대안 실시예에 따른 다른 ANC 회로(30C)의 세부사항들이 도시된다. ANC 회로(30C)는 도 3a의 ANC 회로(30A)와 유사하여, 이들 사이의 차이점들만이 아래에서 기술될 것이다. ANC 회로(30C)에 있어서, 전체 응답이 W 계수 제어 블록(31)에 의해 제어되는 W(z)에 대한 적응 필터를 사용하는 것이 아니라, ANC 회로(30C)에 있어서 W(z)를 구현하는 필터의 응답은 오로지 단일 이득 탭만을 갖는다. W 계수 제어 회로(31)는 이득 블록(35)을 통해 잡음-방지 신호의 이득을 제어하고, 동시에 W(z)의 나머지는 응답(WFIXED(z))을 구현하는 고정된 응답 필터(32A)에 의해 제공되고, 응답(WFIXED(z))은 일반적으로 전형적인 음향 환경에서 개인용 오디오 디바이스의 특별한 설계에 적응되는 응답이다. W(z) 및 SE(z)의 저주파수 이득이, 음향 잡음의 소스에 관해 위치 지정 및 귀에 대한 전화기의 근접도/압력으로 인해 대부분이 변하는 구성요소들이기 때문에, 적응 필터에 W(z)의 이득 제어만을 제공하는 것은, 잡음 상승의 도입을 방지할 수 있는데, 왜냐하면 필터(32A)의 진폭 응답은 다른 주파수들에 대해 매우 낮을 수 있기 때문이다.
이제, 도 3d를 참조하면, 도 2의 ANC 회로(30)를 구현하기 위하여 사용될 수 있는 본 발명의 다른 대안 실시예에 따른 다른 ANC 회로(30D)의 세부사항들이 도시된다. ANC 회로(30D)는 도 3c의 ANC 회로(30C)와 유사하여, 이들 사이의 차이점들만이 아래에서 기술될 것이다. ANC 회로(30D)에 있어서, W(z)에 대한 고정 필터를 사용하여 잡음-방지 신호에 인가된 이득을 오로지 적응적으로 조절하는 것이 아니라, ANC 회로(30D)에 있어서 고정된 응답(WFIXED(z))은 필터(32A)에 의해 제공되고, 응답(WADAPT(z))의 적응 부분은 적응 필터(32B)에 의해 제공되고, 필터들(32A 및 32B)의 출력들은 결합기(36B)에 의해 결합되어, 고정 및 적응 부분을 갖는 총 응답을 제공한다. W 계수 제어 블록(31A)은 누설 응답을 갖는다, 즉, 응답이 시간에 걸쳐 편평한 주파수 응답 또는 다른 미리 결정된 초기 주파수 응답에 도달하도록 응답은 시간에 따라 변화하여, 임의의 적응 변화는 시간에 걸쳐 적응 변화를 행하지 않음으로써 안정된다.
이제, 도 3e를 참조하면, 도 2의 ANC 회로(30)를 구현하기 위하여 사용될 수 있는 본 발명의 다른 대안 실시예에 따른 다른 ANC 회로(30E)의 세부사항들이 도시된다. ANC 회로(30E)는 도 3b의 ANC 회로(30B)와 유사하여, 이들 사이의 차이점들만이 아래에서 기술될 것이다. 도 3b의 ANC 회로(30B)에서와 같이, 별도의 필터를 사용하는 잡음-방지 신호로부터 주파수들을 제거하는 것이 아니라, ANC 회로(30E)는 적응 필터(32C)에 의해 제공된 적응 필터(32)의 응답(W(z))의 복제물(WCOPY(z))에 공급된 잡음 생성기(37)를 사용하여 잡음 신호의 잡음(z)을 주입한다. 결합기(36C)는 W 계수 제어(31)에 제공되는 적응 필터(34B)의 출력에 잡음 신호의 잡음(z)을 부가한다. 필터(32C)에 의해 성형된 잡음 신호(n(z))는 결합기(36D)에 의해 결합기(36)의 출력으로부터 감산되어, 잡음 신호(n(z))는 W 계수 제어(31)의 상관 입력들에 비대칭적으로 부가되고, 이 결과, 적응 필터(32)의 응답(W(z))은 W 계수 제어(31)의 각각의 상관 입력에 잡음 신호(n(z))의 완벽하게 상관된 주입을 통해 편향된다. 주입된 잡음이 W 계수 제어(31)의 기준 입력에 직접 출현하고, 에러 마이크 신호(err)에는 출현하지 않고, 결합기(36D)에 의해 필터(32C)의 출력에서 필터링된 잡음의 결합을 통해 W 계수 제어(31)의 다른 입력에만 출현하므로, W 계수 제어는 잡음(z)에 존재하는 주파수들을 감쇄시키기 위하여 W(z)를 적응시킬 것이다. 잡음 신호(n(z))의 내용은 잡음-방지 신호 내에서 출현하지 않고, 잡음 신호(n(z))가 에너지를 갖는 주파수들/대역들에서 진폭 감소를 가질 적응 필터(32)의 응답(W(z))에 오로지 출현한다. 예컨대, 1 kHz의 근처에서 W(z)의 응답을 감소시키는 것이 바람직하다면, 잡음(z)은 1 kHz에서 에너지를 갖는 스펙트럼을 갖도록 생성되고, 이는, 주입된 잡음 신호 잡음(z)에 기인한 주변 오디오 사운드의 뚜렷한 소스를 소거하려 시도할 때, W 계수 제어(31)가 1 kHz에서 적응 필터(32)의 이득을 감소시키는 것을 야기할 것이다.
이제, 도 4a를 참조하면, CODEC 집적회로(20) 내에서 구현될 수 있는, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 ANC 기술들을 설명하기 위한 ANC 시스템의 블록도가 도시된다. 기준 마이크 신호(ref)는 델타-시그마 ADC(41A)에 의해 생성되는데, 델타-시그마 ADC(41A)는 64배의 오버샘플링으로 동작하고, 이의 출력은 데시메이터(42A)를 통해 2의 인자에 의해 데시메이팅되어, 32배의 오버샘플링을 산출한다. 델타-시그마 성형기(43A)는 이미지들의 에너지를, 필터 스테이지들(44A 및 44B)의 병렬 쌍의 최종 응답이 상당한 응답을 가질 대역들 밖으로 분산시킨다. 필터 스테이지(44B)는 고정된 응답(WFIXED(z))을 갖는데, 이러한 고정된 응답(WFIXED(z))은 일반적으로 전형적인 사용자에 대한 무선 전화기(10)의 특별한 설계를 위한 P(z)/S(z)의 추정치에서 시작점을 제공하기 위하여 미리 결정된다. P(z)/S(z)의 추정치의 응답의 적응 부분(WADAPT(z))은 적응 필터 스테이지(44A)에 의해 제공되는데, 필터 스테이지(44A)는 누설 최소-평균-제곱(LMS) 계수 제어기(54A)에 의해 제어된다. 누설 LMS 계수 제어기(54A)는, 응답이 평탄하게, 또는 그렇지 않을 경우 어떠한 에러 입력도 제공되지 않는 시간에 걸쳐 미리 결정된 응답으로 정상화되어, 누설 LMS 계수 제어기(54A)가 적응되게 한다는 점에서, 누설적이다. 누설 제어기를 제공하는 것은 특정 환경 조건들 하에서 발생할 수 있는 장기간의 불안정성들을 방지하고, 일반적으로 시스템을 ANC 응답의 특정 감도들에 대해 더 강력하게 한다. LMS 계수 제어기(54A)가 누설 응답을 갖기 때문에, 도 3d에 도시된 본 발명의 실시예는 도 4a의 시스템 내에 포함된다. 더욱이, 적응 필터 스테이지(44A)가 오로지 단일 이득 탭을 포함한다면, 도 3c에 도시된 본 발명의 실시예는 도 4a의 시스템 내에 필수적으로 포함된다. 도 4a의 고정된 응답 필터(44B)가 도 3c의 고정된 응답 필터(32A)와 상이한 회로 장치에 배치된다 할지라도, 오로지 응답의 적응 부분이 증폭기(35)의 이득이거나, 또는 적응 필터 스테이지(44A)에 제공된 단일 탭이기 때문에, W(z)의 적응은 동등한 방식으로 발생할 (및 제한될) 것이다. 대안적으로, 또는 조합하여, 노치, 저역 또는 고역 필터(39A)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 본 발명의 실시예에서와 같이 결합기(46A)의 출력에서 잡음-방지 신호를 필터링하기 위하여 선택적으로 포함될 수 있고, 전역 필터(39B)와 결합기(46F)는, 도 3b에 도시된 본 발명의 실시예에서와 같이, 필터들(55A, 55B)에 대한 도입 이전에 결합기(46D)의 출력에 결합기(46G)에 의해 부가될 수 있는 차이 신호를 제공할 수 있다. 필터(39C)는 필터(39A)가 존재할 때, 델타-시그마 성형기(43A)의 출력과 필터(51)의 입력 사이에 부가되어, 누설 LMS(54A)는 적응에 의한 잡음-방지 신호로부터 필터(39A)의 응답을 제거하려 하지 않는다.
도 3a 내지 도 3d의 시스템에서와 같이, 도 4a에 도시된 시스템에 있어서, 기준 마이크 신호는, 응답(SECOPY(z))을 갖는 필터(51)에 의해, 경로(S(z))의 응답의 추정치의 복제물(SECOPY(z))에 의해 필터링되고, 필터(51)의 출력은 데시메이터(52A)를 통해 인자 32에 의해 데시메이팅되어 기저대역 오디오 신호를 산출하고, 이러한 기저대역 오디오 신호는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터(53A)를 통해 누설 LMS(54A)에 제공된다. 에러 마이크 신호(err)는 델타-시그마 ADC(41)에 의해 생성되는데, 델타-시그마 ADC(41)는 64배의 오버샘플링에서 동작하고, 이의 출력은 데시메이터(42B)를 통해 인자 2에 의해 데시메이팅되어, 32배의 오버샘플링 신호를 산출한다. 도 3a 내지 도 3d의 시스템에서와 같이, 응답(S(z))을 적용하기 위하여 적응 필터에 의해 필터링된 다운링크 오디오(ds)의 양은 결합기(46C)에 의해 에러 마이크 신호(err)로부터 제거되고, 결합기(46C)의 출력은 데시메이터(52C)를 통해 인자 32에 의해 데시메이팅되어 기저대역 오디오 신호를 산출하고, 기저대역 오디오 신호는 무한 임펄스 응답(IIR) 필터(53B)를 통해 누설 LMS(54A)에 제공된다. 응답(S(z))은 필터 스테이지들(55A 및 55B)의 다른 병렬 세트에 의해 생성되는데, 이들 중 하나인 필터 스테이지(55B)는 고정된 응답(SEFIXED(z))을 갖고, 다른 필터 스테이지(55A)는 누설 LMS 계수 제어기(54B)에 의해 제어되는 적응 응답(SEADAPT(z))을 갖는다. 필터 스테이지들(55A 및 55B)의 출력들은 결합기(46E)에 의해 결합된다. 위에서 기술된 필터 응답(W(z))의 구현과 유사하게, 응답(SEFIXED(z))은 일반적으로 전기/음향 경로(S(z))에 대한 다양한 동작 조건들 하에서 적합한 시작점을 제공하기 위하여 알려진 미리 결정된 응답이다. 독립적인 제어 값은, 단일 적응 필터 스테이지로서 도시된 필터(51)를 제어하기 위하여 도 4a의 시스템 내에서 제공된다. 그러나, 필터(51)는 두 개의 병렬 스테이지들을 사용하여 대안적으로 사용될 수 있고, 적응 필터 스테이지(55A)를 제어하기 위하여 사용된 동일한 제어 값은 이후 필터(51)의 구현에서 조절 가능한 필터 부분을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 누설 LMS 제어 블록(54B)의 입력들은 또한, 결합기(46H)에 의해 생성된 다운링크 오디오 신호(ds)와 내부 오디오(ia)의 조합을, 인자 32에 의해 데시메이팅하는 데시메이터(52B)를 통해 데시메이팅함으로써 기저대역에서 제공되고, 다른 입력은 다른 결합기(46E)에 의해 결합된 적응 필터 스테이지(55A)와 필터 스테이지(55B)의 결합된 출력들로부터 생성된 신호를 제거하는 결합기(46C)의 출력을 데시메이팅함으로써 제공된다. 결합기(46C)의 출력은 다운링크 오디오 신호(ds)에 기인한 성분들이 제거된 에러 마이크 신호(err)를 나타내고, 데시메이터(52C)에 의한 데시메이션 이후 LMS 제어 블록(54B)에 제공된다. LMS 제어 블록(54B)의 다른 입력은 데시메이터(52B)에 의해 생성된 기저대역 신호이다.
기저대역 및 오버샘플링된 시그널링의 위의 장치는 누설 LMS 제어기들(54A 및 54B)과 같은 적응 제어 블록들에서 소비되는 단순화된 제어 및 감소된 전력을 제공하고, 동시에 적응 필터 스테이지들(44A-44B, 55A-55B) 및 적응 필터(51)를 오버샘플링된 레이트로 구현함으로써 제공되는 탭 유연성을 제공한다. 도 4a의 시스템의 나머지는 다운링크 오디오(ds)와 내부 오디오(ia)를 결합하는 결합기(46H)를 포함하는데, 이의 출력은 시그마-델타 ADC(41B)에 의해 생성되고 피드백 조건을 방지하기 위하여 측음 감쇄기(56)에 의해 필터링된 근단 마이크 신호(ns)의 일부를 더하는 결합기(46D)의 입력에 제공된다. 결합기(46D)의 출력은 시그마-델타 성형기(43B)에 의해 성형되고, 시그마-델타 성형기(43B)는 필터 스테이지들(55A 및 55B)에 입력들을 제공하는데, 이러한 입력들은 이미지들을 필터 스테이지들(55A 및 55B)이 상당한 응답을 가질 대역들의 밖으로 이동시키기 위하여 성형되었다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 결합기(46D)의 출력은 제어 체인에 의해 처리되는 적응 필터 스테이지들(44A-44B)의 출력과 결합되는데, 이러한 제어 체인은, 각 필터 스테이지에 대해 대응하는 하드 뮤트 블록(45A,45B), 하드 뮤트 블록(45A,45B)의 출력을 결합하는 결합기(46A), 소프트 뮤트(47), 및 결합기(46D)의 소스 오디오 출력에 대해 결합기(46B)에 의해 감산되는 잡음-방지 신호을 생성하는 소프트 리미터(48)를 포함한다. 결합기(46B)의 출력은 보간기(49)를 통해 인자 2에 의해 상향 보간되고, 이후 64배 오버샘플링 레이트로 동작하는 시그마-델타 DAC(50)에 의해 재생된다. DAC(50)의 출력은 증폭기(A1)에 제공되고, 증폭기(A1)는 스피커(SPKR)에 전달되는 신호를 생성한다.
이제, 도 4b를 참조하면, CODEC 집적회로(20) 내에서 구현될 수 있는, 도 3e에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 ANC 기술들을 설명하기 위한 다른 ANC 시스템의 블록도가 도시된다. 도 4b의 ANC 시스템은 도 4a의 ANC 시스템과 유사하여, 이들 사이의 차이점들만이 아래에서 기술될 것이다. 도 4b의 ANC 시스템은 잡음 생성기(37)와, 잡음을 대칭적으로 누설 LMS(54A)의 상관 입력들에 주입하는 결합기들(36C, 36D)을 포함하여, 특별한 특성을 갖는 잡음을 주입함으로써, 적응 필터 부분(44A)의 응답은 잡음 신호(n(z))가 에너지를 갖는 주파수들/대역들에서 진폭 감소를 가질 것이지만, 잡음 신호(n(z)) 자체는 잡음-방지 신호 내에 출현하지 않는다.
도 4a 및 도 4b의 시스템 내의 요소들 중 각각 또는 일부는, 및 도 2 및 도 3a 내지 도 3e의 예시적인 회로들에서와 같이, 로직으로 직접 구현될 수 있거나, 또는 적응 필터링 및 LMS 계수 계산들과 같은 동작들을 수행하는 프로그램 명령들을 실행하는 디지털 신호 처리(DSP) 코어와 같은 프로세서에 의해 구현될 수 있다. DAC 및 ADC 스테이지들이 일반적으로 전용 혼합-신호 회로들로 구현되지만, 본 발명의 ANC 시스템의 구조는 일반적으로 하이브리드 접근방식에 적합한데, 이러한 하이브리드 접근방식에서는 로직이 예컨대 설계의 높게 오버샘플링된 부분들에서 사용될 수 있고, 반면에 프로그램 코드 또는 마이크로코드-구동 처리 요소들은 더 복잡하지만, 적응 필터들에 대한 탭들의 계산 및/또는 본 명세서에서 기술된 것들과 같은 검출된 이벤트들에 대한 응답과 같은 낮은 레이트의 동작들에 대해 선택된다.
본 발명이 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 특별히 도시되고 기술되었지만, 당업자라면 형태 및 세부사항들에서 전술한 및 다른 변화들이 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고도 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.

Claims (46)

  1. 개인용 오디오 디바이스로서,
    개인용 오디오 디바이스 하우징;
    오디오 신호를 재생하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징에 장착된 트랜스듀서로서, 상기 오디오 신호는 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 상기 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향을 상쇄시키기 위한 잡음-방지 신호를 모두 포함하는, 트랜스듀서;
    상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 기준 마이크 신호를 제공하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징에 장착된 기준 마이크;
    상기 트랜스듀서의 상기 음향 출력과 상기 트랜스듀서의 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 마이크 신호를 제공하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징 상에서 상기 트랜스듀서의 근처에 장착된 에러 마이크; 및
    상기 청취자에 의해 들리는 상기 주변 오디오 사운드들의 존재를 감소시키기 위하여 상기 기준 마이크 신호로부터 상기 잡음-방지 신호를 생성하는 응답을 갖는 적응 필터를 구현하는 처리 회로;를 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 적응 필터와 기능적으로 직렬로 작용하는 미리 결정된 응답을 갖는 제 1 고정된 필터를 구현하고, 상기 제 1 고정된 필터는 상기 오디오 신호의 잡음-방지 신호 성분을 변경시키고, 상기 처리 회로는 또한, 성형된 소스 오디오를 생성하기 위해 상기 소스 오디오를 성형하는 제 2 경로 응답을 갖는 제 2 경로 적응 필터와, 상기 청취자에게 전달되는 결합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 제공하기 위하여 상기 에러 마이크 신호로부터 상기 성형된 소스 오디오를 제거하는 결합기를 구현하고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 1 고정된 필터의 출력을 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오로부터 감산하고, 상기 적응 필터의 출력으로 생성된 신호를 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오에 가산하여, 상기 제 1 고정된 필터의 주파수 응답이 상기 에러 신호에 나타나는 것을 방지하고, 상기 처리 회로는 상기 에러 마이크에서의 주변 오디오 사운드를 최소화하기 위해 상기 적응 필터의 응답을 적응하여 상기 에러 마이크 신호 및 상기 기준 마이크 신호에 따라서 상기 적응 필터의 응답을 성형하는,
    개인용 오디오 디바이스.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 고정된 필터의 주파수 응답은 상기 잡음-방지 신호로부터 특정한 문제 주파수를 제거하기 위하여 성형된 응답인, 개인용 오디오 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 특정한 문제 주파수는, 상기 기준 마이크 및 상기 에러 마이크 사이의 음향 경로 내에 존재하는 2 kHz와 5 kHz 사이의 주파수 범위에서 다중 경로 무효인, 개인용 오디오 디바이스.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리 회로는 또한, 상기 제 1 고정된 필터의 미리 결정된 위상 응답과 매칭하는 위상 응답을 갖지만, 상기 제 1 고정된 필터의 미리 결정된 응답이 실질적으로 감쇄를 갖는 주파수 대역에 걸친 주파수들을 통과시키는 진폭 응답을 갖는 제 2 고정된 필터를 구현하고, 상기 처리 회로는 상기 소스 오디오에 부가되는 신호를 생성하기 위해 상기 적응 필터의 출력을 상기 제 2 고정된 필터로 필터링하여, 상기 제 1 고정된 필터의 위상 응답은 상기 적응 필터의 적응 시 에러를 야기하지 않고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 2 고정된 필터의 응답에 매칭하는 응답을 갖는 제 3 고정된 필터를 구현하고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 2 경로 적응 필터의 복제물에 제공된 상기 기준 마이크 신호를 상기 제 3 고정된 필터로 필터링하는, 개인용 오디오 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 개인용 오디오 디바이스는, 다운링크 오디오 신호로서 상기 소스 오디오를 수신하기 위한 트랜시버를 더 포함하는 무선 전화기인, 개인용 오디오 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 개인용 오디오 디바이스는 오디오 재생 디바이스이고, 상기 소스 오디오는 프로그램 오디오 신호인, 개인용 오디오 디바이스.
  11. 개인용 오디오 디바이스의 트랜스듀서 근처의 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법으로서,
    기준 마이크로 주변 오디오 사운드들을 측정하여 기준 마이크 신호를 생성하는, 제 1 측정 단계;
    에러 마이크로 상기 트랜스듀서의 음향 출력과 상기 트랜스듀서에서의 상기 주변 오디오 사운드들을 측정하는, 제 2 측정 단계;
    상기 기준 마이크 신호를 필터링하는 적응 필터의 응답을 적응시킴으로써, 상기 트랜스듀서에서의 주변 오디오 사운드들의 영향을 상쇄시키기 위하여 상기 제 1 측정 단계와 상기 제 2 측정 단계의 결과로부터 잡음-방지 신호를 적응적으로 생성하는 단계;
    미리 결정된 응답을 갖는 제 1 고정된 필터로 상기 적응적으로 생성하는 단계의 결과를 필터링하는 단계;
    성형된 소스 오디오를 생성하기 위해 제 2 경로 응답을 통해 상기 소스 오디오의 복제물을 성형하는 단계;
    청취자에게 전달되는 결합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 생성하기 위하여 상기 에러 마이크 신호로부터 상기 성형된 소스 오디오를 제거하는 단계;
    상기 적응 필터에 입력을 제공하기 위하여 상기 제 2 경로 적응 필터의 복제물에 따른 응답으로 상기 기준 마이크 신호를 필터링하는 제 2 필터링 단계;
    상기 제 1 고정된 필터의 출력을 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오로부터 감산하고, 상기 적응 필터의 출력으로 생성된 신호를 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오에 가산하여, 상기 제 1 고정된 필터의 응답이 상기 에러 신호에 나타나는 것을 방지하는 단계; 및
    상기 트랜스듀서에 제공되는 오디오 신호를 생성하기 위하여 상기 잡음-방지 신호와 소스 오디오 신호를 결합하는 단계;를 포함하는,
    주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 고정된 필터의 주파수 응답은 상기 잡음-방지 신호로부터 특정한 문제 주파수를 제거하기 위하여 성형된 응답인, 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 특정한 문제 주파수는, 상기 기준 마이크 및 상기 에러 마이크 사이의 음향 경로 내에 존재하는 2 kHz와 5 kHz 사이의 주파수 범위에서 다중 경로 무효인, 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 고정 필터의 미리 결정된 위상 응답과 매칭하는 위상 응답을 갖지만, 상기 제 1 고정된 필터의 미리 결정된 응답이 실질적으로 감쇄를 갖는 주파수 대역에 걸친 주파수들을 통과시키는 진폭 응답을 갖는 제 2 고정된 필터로, 상기 소스 오디오에 부가되는 신호를 생성하기 위한 상기 적응 필터 출력의 부분을 필터링하는 단계로서, 상기 제 1 고정된 필터의 상기 위상 응답은 상기 적응적으로 생성하는 단계에서 에러를 야기하지 않는, 상기 적응 필터 출력의 부분을 필터링하는 단계; 및
    상기 제 2 고정된 필터의 응답과 동일한 응답을 갖는 제 3 고정된 필터로, 상기 제 2 필터링 단계에 공급된 상기 기준 마이크 신호를 필터링하는 단계;를 더 포함하는, 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 개인용 오디오 디바이스는 무선 전화기이고, 상기 방법은 다운링크 오디오 신호로서 상기 소스 오디오를 수신하는 단계를 더 포함하는, 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 개인용 오디오 디바이스는 오디오 재생 디바이스이고, 상기 소스 오디오는 프로그램 오디오 신호인, 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  21. 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로로서,
    트랜스듀서에 오디오 신호를 제공하기 위한 출력으로서, 상기 오디오 신호는 청취자에게 재생을 위한 소스 오디오와, 상기 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향들을 상쇄시키기 위한 잡음-방지 신호를 모두 포함하는, 출력;
    상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 기준 마이크 신호를 수신하기 위한 기준 마이크 입력;
    상기 트랜스듀서의 출력과 상기 트랜스듀서에서 상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 마이크 신호를 수신하기 위한 에러 마이크 입력; 및
    상기 청취자에 의해 들리는 상기 주변 오디오 사운드들의 존재를 감소시키기 위하여 상기 기준 마이크 신호로부터 상기 잡음-방지 신호를 생성하는 응답을 갖는 적응 필터를 구현하는 처리 회로;를 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 적응 필터와 기능적으로 직렬로 작용하는 미리 결정된 응답을 갖는 제 1 고정된 필터를 구현하고, 상기 제 1 고정된 필터는 상기 오디오 신호의 잡음-방지 신호 성분을 변경시키고, 상기 처리 회로는 또한, 성형된 소스 오디오를 생성하기 위해 상기 소스 오디오를 성형하는 제 2 경로 응답을 갖는 제 2 경로 적응 필터와, 상기 청취자에게 전달되는 결합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 제공하기 위하여 상기 에러 마이크 신호로부터 상기 성형된 소스 오디오를 제거하는 결합기를 구현하고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 1 고정된 필터의 출력을 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오로부터 감산하고, 상기 적응 필터의 출력으로 생성된 신호를 상기 제 2 경로 적응 필터에 제공되는 소스 오디오에 가산하여, 상기 제 1 고정된 필터의 주파수 응답이 상기 에러 신호에 나타나는 것을 방지하고, 상기 처리 회로는 상기 에러 마이크에서의 주변 오디오 사운드를 최소화하기 위해 상기 적응 필터의 응답을 적응하여 상기 에러 마이크 신호 및 상기 기준 마이크 신호에 따라서 상기 적응 필터의 응답을 성형하는,
    개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 고정된 필터의 주파수 응답은 상기 잡음-방지 신호로부터 특정한 문제 주파수를 제거하기 위하여 성형된 응답인, 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 특정한 문제 주파수는, 상기 기준 마이크 및 상기 에러 마이크 사이의 음향 경로 내에 존재하는 2 kHz와 5 kHz 사이의 주파수 범위에서 다중 경로 무효인, 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  27. 삭제
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 처리 회로는 또한, 상기 제 1 고정된 필터의 미리 결정된 위상 응답과 매칭하는 위상 응답을 갖지만, 상기 제 1 고정된 필터의 미리 결정된 응답이 실질적으로 감쇄를 갖는 주파수 대역에 걸친 주파수들을 통과시키는 진폭 응답을 갖는 제 2 고정된 필터를 구현하고, 상기 처리 회로는 상기 소스 오디오에 부가되는 신호를 생성하기 위해 상기 적응 필터 출력을 상기 제 2 고정된 필터로 필터링하여, 상기 제 1 고정된 필터의 위상 응답은 상기 적응 필터의 적응 시 에러를 야기하지 않고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 2 고정된 필터의 응답에 매칭하는 응답을 갖는 제 3 고정된 필터를 구현하고, 상기 처리 회로는 또한, 상기 제 2 경로 적응 필터의 복제물에 제공된 상기 기준 마이크 신호를 상기 제 3 고정된 필터로 필터링하는, 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  29. 개인용 오디오 디바이스로서,
    개인용 오디오 디바이스 하우징;
    오디오 신호를 재생하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징에 장착된 트랜스듀서로서, 상기 오디오 신호는 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 상기 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향을 상쇄시키기 위한 잡음-방지 신호를 포함하는, 트랜스듀서;
    상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 기준 마이크 신호를 제공하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징에 장착된 기준 마이크;
    상기 트랜스듀서의 상기 음향 출력과 상기 트랜스듀서의 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 마이크 신호를 제공하기 위하여 상기 개인용 오디오 디바이스 하우징 상에서 상기 트랜스듀서의 근처에 장착된 에러 마이크; 및
    상기 청취자에 의해 들리는 상기 주변 오디오 사운드들의 존재를 감소시키기 위하여 상기 기준 마이크 신호로부터 상기 잡음-방지 신호를 생성하는 응답을 갖는 적응 필터를 구현하는 처리 회로;를 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 에러 마이크에서의 주변 오디오 사운드를 최소화하기 위해 상기 적응 필터의 응답을 적응하여 상기 에러 마이크 신호 및 상기 기준 마이크 신호에 따라서 상기 적응 필터의 응답을 성형하고, 상기 적응 필터의 응답은, 상기 적응 필터의 상기 주변 오디오 사운드들에 대한 적응을 변경하도록 상기 적응 필터를 제한하기 위하여 상기 적응 필터의 계수 제어 블록으로의 입력을 조절하여 상기 기준 마이크 신호와 독립적으로 및 상기 소스 오디오와 독립적으로 조절되고, 상기 적응 필터의 응답은, 주입된 잡음을 상기 기준 마이크 신호와 결합함으로써 상기 기준 마이크 신호와 소스 오디오와 독립적으로 조절되어, 상기 적응 필터의 응답이 상기 주입된 잡음에서 존재하는 주파수들을 소거하기 위하여 적응되는 계수 제어 블록에 의해 편향되고, 이에 의해 상기 적응 필터의 응답은 상기 주입된 잡음의 주파수 범위의 주파수 영역들에서 감소되는,
    개인용 오디오 디바이스.
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 적응 필터의 응답은, 상기 주입된 잡음을 수신하기 위하여 상기 적응 필터의 복제물을 구현하는 상기 처리 회로에 의해 상기 기준 마이크 신호와 소스 오디오에 독립적으로 조절되고, 상기 처리 회로는 상기 에러 마이크 신호로부터 상기 적응 필터의 상기 복제물의 출력을 제거하는, 개인용 오디오 디바이스.
  33. 개인용 오디오 디바이스의 트랜스듀서 근처의 주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법으로서,
    기준 마이크로 주변 오디오 사운드들을 측정하여 기준 마이크 신호를 생성하는, 제 1 측정 단계;
    에러 마이크로 상기 트랜스듀서의 음향 출력과 상기 트랜스듀서에서의 상기 주변 오디오 사운드들을 측정하는, 제 2 측정 단계;
    상기 에러 마이크에서의 주변 오디오 사운드를 최소화하기 위해 상기 적응 필터의 응답을 적응하여 상기 에러 마이크의 출력 및 상기 기준 마이크의 출력에 따라서 상기 적응 필터의 응답을 제어하는 상기 적응 필터의 계수들을 조절하여 상기 기준 마이크의 출력을 필터링하는 적응 필터의 응답을 적응시킴으로써, 상기 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향을 상쇄시키기 위하여 상기 제 1 측정 단계와 상기 제 2 측정 단계의 결과로부터 잡음-방지 신호를 적응적으로 생성하는 단계;
    상기 트랜스듀서에 제공되는 오디오 신호를 생성하기 위하여 상기 잡음-방지 신호와 소스 오디오 신호를 결합하는 단계;
    상기 적응 필터의 응답이 주입된 잡음에서 존재하는 주파수들을 소거하기 위하여 적응되는 계수 제어 블록에 의해 편향되어, 적응 필터의 주변 오디오 사운드들에 대한 적응을 변경하도록 상기 적응 필터를 제한하기 위하여, 상기 적응 필터의 계수 제어 블록으로의 입력과 상기 주입된 잡음을 조합하여 상기 적응적으로 생성하는 단계와는 독립적으로 상기 계수들의 적응으로의 입력을 조정하여 상기 소스 오디오 신호에 독립적이고 상기 기준 마이크 신호에 독립적으로 상기 적응 필터의 응답을 조절하는 단계로서, 상기 적응 필터의 응답은 상기 주입된 잡음의 주파수 범위의 주파수 영역들에서 감소되는, 상기 조절하는 단계; 및
    상기 음향 출력을 생성하기 위하여 상기 결합하는 단계의 결과를 상기 트랜스듀서에 제공하는 단계;를 포함하는,
    주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 제 33 항에 있어서,
    상기 적응 필터의 응답은,
    상기 적응 필터의 응답과 실질적으로 동일한 복제물 응답을 통해 상기 주입된 잡음을 필터링하는 단계; 및
    상기 에러 마이크 신호로부터 상기 필터링의 결과를 제거하는 단계에 의해
    상기 적응적으로 생성하는 단계와 독립적으로 조절되는,
    주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  37. 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로로서,
    트랜스듀서에 신호를 제공하기 위한 출력으로서, 상기 신호는 청취자에게 재생을 위한 소스 오디오와, 상기 트랜스듀서의 음향 출력에서 주변 오디오 사운드들의 영향들을 상쇄시키기 위한 잡음-방지 신호를 모두 포함하는, 출력;
    상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 기준 마이크 신호를 수신하기 위한 기준 마이크 입력;
    상기 트랜스듀서의 출력과 상기 트랜스듀서에서 상기 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 마이크 신호를 수신하기 위한 에러 마이크 입력; 및
    상기 청취자에 의해 들리는 상기 주변 오디오 사운드들의 존재를 감소시키기 위하여 상기 기준 마이크 신호로부터 상기 잡음-방지 신호를 생성하는 응답을 갖는 적응 필터를 구현하는 처리 회로;를 포함하고,
    상기 처리 회로는 상기 에러 마이크에서의 주변 오디오 사운드를 최소화하기 위해 상기 적응 필터의 응답을 적응하여 상기 에러 마이크 신호 및 상기 기준 마이크 신호에 따라서 상기 적응 필터의 응답을 성형하고, 상기 적응 필터의 응답은, 상기 적응 필터의 상기 주변 오디오 사운드들에 대한 적응을 변경하도록 상기 적응 필터를 제한하기 위하여 상기 적응 필터의 계수 제어 블록으로의 입력을 조절하여 상기 기준 마이크 신호와 독립적으로 및 상기 소스 오디오와 독립적으로 조절되고, 상기 적응 필터의 응답은, 주입된 잡음을 상기 기준 마이크 신호와 결합함으로써 상기 기준 마이크 신호와 소스 오디오와 독립적으로 조절되어, 상기 적응 필터의 응답이 상기 주입된 잡음에서 존재하는 주파수들을 소거하기 위하여 적응되는 계수 제어 블록에 의해 편향되고, 이에 의해 상기 적응 필터의 응답은 상기 주입된 잡음의 주파수 영역 내의 주파수 영역들에서 감소되는,
    개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  38. 삭제
  39. 삭제
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 적응 필터의 응답은, 상기 주입된 잡음을 수신하기 위하여 상기 적응 필터의 복제물을 구현하는 상기 처리 회로에 의한 상기 기준 마이크 신호 및 상기 소스 오디오와는 독립적으로 조절되고, 상기 처리 회로는 상기 에러 마이크 신호로부터의 상기 적응 필터의 복제물의 출력을 제거하는, 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
  41. 삭제
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 제 29 항에 있어서,
    상기 처리 회로는,
    상기 소스 오디오를 성형하는 제 2 경로 응답을 갖는 제 2 경로 적응 필터; 및
    청취자에게 전달되는 조합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 제공하기 위해 에러 마이크 신호로부터 소스 오디오를 제거하는 결합기를 구현하고,
    상기 처리 회로는 상기 에러 신호 및 기준 마이크 신호에 따라 적응 필터의 응답을 성형하는,
    개인용 오디오 디바이스.
  45. 제 33 항에 있어서,
    제 2 경로 응답으로 상기 소스 오디오 신호의 복제물을 성형하는 단계; 및
    청취자에게 전달되는 조합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 생성하기 위해 제 2 측정 결과로부터 소스 오디오 신호의 복제물을 성형한 결과물을 제거하는 단계를 더 포함하고,
    상기 적응적으로 생성하는 단계는 상기 제 1 측정의 결과 및 상기 에러 신호로부터 상기 잡음-방지 신호를 생성하는,
    주변 오디오 사운드들을 소거하는 방법.
  46. 제 37 항에 있어서,
    상기 처리 회로는,
    상기 소스 오디오를 성형하는 제 2 경로 응답을 갖는 제 2 경로 적응 필터; 및
    청취자에게 전달되는 조합된 잡음-방지 및 주변 오디오 사운드들을 나타내는 에러 신호를 제공하기 위해 에러 마이크 신호로부터 소스 오디오를 제거하는 결합기를 구현하고,
    상기 처리 회로는 상기 에러 신호 및 기준 마이크 신호에 따라 적응 필터의 응답을 성형하는,
    개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로.
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