KR102448107B1 - 무성역 생성 - Google Patents

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하만 베커 오토모티브 시스템즈 게엠베하
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Abstract

본 발명에 따른 청취 위치에서의 SZ 생성용 시스템은 1) 청취 위치와 인접하게 배치되어, 사운드 신호에 따른 음향을 발산하도록 구성된 라우드스피커와, 2) 청취 위치와 인접하게 배치되어, 청취 위치로의 제 1 경로를 통해 노이즈 출처로부터 발산된 노이즈를 감지하고 청취 위치로의 제 2 경로를 통해 라우드스피커로부터 발산된 상기 음향을 감지하여, 이에 따른 에러 신호를 생성하도록 구성된 에러 마이크를 포함하여 구성된다.

Description

무성역 생성{SLIENT ZONE GENERATION}
본 발명은 무성역(SZ; Silent Zone) 생성을 위한 시스템 및 방법 (통칭하여 "시스템"이라 한다) 에 관한 것이다.
사용자 관련 분야, 예를 들어 SZ 생성을 위한 시스템에 있어, 마이크는 최상의 음향 특성을 제공하기 위해 가능한 한 사용자의 두부에 가까이 배치되어야 한다. 그러나 차량의 실내 등 다양한 환경에서는 마이크를 두부 근처에 배치하는 것이 어렵거나 불가능한 실정이다. 이런 이유로 마이크는 사용자 쪽으로 연장된 형태의 유연한 암 (arm), 경첩 달린 거치대, 고정식 활대 (boom), 혹은 회전 또는 연장 가능한 지지대 등에 설치되고 있으나, 이러한 구성은 불편할 뿐 아니라 경우에 따라, 특히 자동차 사고의 경우 사용자 부상 위험이 상당하다는 단점이 있다. 따라서 편의성과 안전을 유지하면서 향상된 음향 특성을 제공하는 것이 요구되고 있다.
본 발명에 따른 청취 위치에서의 SZ 생성용 시스템은 1) 청취 위치와 인접하게 배치되어, 사운드 신호에 따른 음향(사운드)을 발산하도록 구성된 라우드스피커와, 2) 청취 위치와 인접하게 배치되어, 청취 위치로의 제 1 경로를 통해 노이즈 출처로부터 발산된 노이즈를 감지하고 청취 위치로의 제 2 경로를 통해 라우드스피커로부터 발산된 상기 음향을 감지하여, 이에 따른 에러 신호를 생성하도록 구성된 에러 마이크를 포함하여 구성된다. 본 발병에 따른 시스템은 또한 복수의 배열 (array) 마이크로 구성되고, 청취 위치 상부에 위치하며, 청취 위치로의 제 1 경로를 통해 노이즈 출처로부터 발산된 노이즈를 감지하고, 청취 위치로의 제 2 경로를 통해 라우드스피커로부터 발산된 상기 음향을 감지하여, 이에 상응하는 배열 마이크 신호를 생성하도록 구성된 마이크 배열 (array)을 포함한다. 또한 본 시스템은 노이즈 출처에서 생성된 노이즈를 나타내는 노이즈 신호를 수신하여, 제어 가능한 노이즈 감소 전달 함수를 통해 상기 노이즈 신호를 필터링하여 상기 라우드스피커에 제공되는 사운드 신호를 생성하도록 구성된 노이즈 제어기를 포함한다. 상기 노이즈 제어기는 또한 상기 노이즈 신호와 가상의 에러 신호를 기반으로 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하도록 구성되며, 상기 에러 신호와 그린 함수 (Green's function) 행렬로 필터링된 노이즈 신호를 기반으로 상기 가상 에러 신호를 생성하도록 구성되는데, 이때 상기 그린 함수 행렬은 배열 신호에 따라 제어가능하도록 구성된다.
본 발명에 따른 청취 위치에서의 SZ 생성을 위한 방법은, 상기 청취 위치에 인접하게 배치된 라우드스피커를 통해 사운드 신호에 따른 음향을 발산하는 단계, 및 상기 청취 위치에 인접하게 배치된 에러 마이크를 사용하여 상기 청취 위치로의 제 1 경로를 통해 노이즈 출처로부터 발산된 노이즈를 감지하고, 청취 위치로의 제 2 경로를 통해 라우드스피커로부터 발산된 상기 음향을 감지하여, 이에 상응하는 에러 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 또한 상기 방법은 복수의 배열 (array) 마이크로 구성되고 청취 위치 상부에 위치하는 마이크 배열을 사용해, 청취 위치로의 제 1 경로를 통해 노이즈 출처로부터 발산된 노이즈를 감지하고, 청취 위치로의 제 2 경로를 통해 라우드스피커로부터 발산된 상기 음향을 감지하여, 이에 상응하는 배열 마이크 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 노이즈 출처에서 생성된 노이즈를 나타내는 노이즈 신호를 수신하여, 제어 가능한 노이즈 감소 전달 함수를 통해 상기 노이즈 신호를 필터링하여 상기 라우드스피커에 제공되는 사운드 신호를 생성하여 노이즈를 제어하는 단계를 포함한다. 상기 노이즈 제어 단계에서는 상기 노이즈 신호와 가상 에러 신호를 기반으로 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하고, 상기 에러 신호와 그린 함수 (Green's function) 행렬로 필터링된 노이즈 신호를 기반으로 상기 가상 에러 신호를 생성하는데, 이때 상기 그린 함수 행렬은 배열 신호에 따라 제어가능하도록 구성된다.
본 발명의 범위는 아래 발명의 구체적인 설명과 첨부된 도면에 나타난 다양한 시스템, 방법, 특징 및 효과들을 포괄하는 것임이 본 발명의 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명할 것이다. 이러한 다양한 시스템, 방법, 특징 및 효과들은 본 명세서에 포함된 것으로 봐야 할 것이며, 또한 본 발명의 범위 내에 포함되며 아래 청구항에 의해 보호되는 것으로 봐야 할 것이다.
본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 다음과 같이 첨부된 도면의 비제한적 실시예들을 제공한다. 이하의 도면에서 동일 구성은 동일 부호로 표기된다.
도 1은 머리받침대의 전면에 마이크와 라우드스피커가 나란히 배치된 머리받침대의 한 예를 나타낸 개략도,
도 2는 노이즈 제어기 내에 구성되고, 도 1의 머리받침대에 도입될 수 있는 능동 노이즈 제어 구조의 한 예를 나타낸 구성도,
도 3은 노이즈 제어기 내에 구성되고, 도 1의 머리받침대에 도입될 수 있는 능동 노이즈 제어 구조의 또 다른 예를 나타낸 구성도,
도 4는 도 1의 머리받침대의 한 예에서, 실제 두부의 위치가 바람직한 위치로부터 이탈된 경우를 나타낸 개략도,
도 5는 노이즈 제어기 내에 구성되고, 도 1의 머리받침대에 도입될 수 있는 능동 노이즈 제어 구조의 또 다른 예를 나타낸 구성도다.
도 1은 일례의 머리받침대 (101), 즉 차량 내부에 배치된 좌석의 머리받침대를 위에서 내려다본 단면도다. 머리받침대 (101)은 머리받침대 본체 (102)를 구성하는 커버와 하나 이상의 구조적 요소를 포함할 수 있다. 머리받침대 (101)는 또한 좌석 (미도시)에 연결되고, 좌석 내 통합된 기계장치를 통해 상하로 이동 가능한 한 쌍의 지지 기둥 (미도시)를 포함할 수 있다. 머리받침대 본체 (102)는 전면 (103) 을 통해 청취자의 두부 (104)를 지지할 수 있으며, 이를 통해 청취자의 귀 (107, 108)의 바람직한 위치 (105, 106)가 정의된다. 여기서 바람직한 위치, 또는 청취 위치란, 당해 귀가 당해 시스템의 사용 중 대부분 (즉 50% 이상)의 시간 동안 위치하는 위치를 의미한다.
머리받침대 본체 (102)의 앞면 (103) 에는 하나 이상의 마이크 (109)가 내장되어 있으며, 이 마이크(들) 는 (은) 각각 최대 감도 (출력 신호 파라미터 대 입력음향압력비) 방향을 가지는데, 이 최대 감도 방향(들) 은 각각 청취자의 귀 (107, 108)의 바람직한 위치 (105, 106)와 교차할 수 있다. 바람직한 위치 (105, 106) 또는 청취자의 귀 (107, 108) 주변에는 각각 SZ (즉 노이즈가 감소되거나 없는 영역)이 생긴다. 머리받침대 (101)는 추가로 머리받침대 본체 (102)에 내장된 하나 이상의 라우드스피커 (110)를 포함한다. 라우드스피커 (110) 들은 각각 최대 음향 압력을 발산하는 주 발산 방향을 가지는데, 이 방향은 예를 들어 청취자의 두부 (104)를 향한 방향일 수 있다.
청취자의 두부 (104) 상부, 예를 들어 차량 내부 지붕 라이너 내에 배치된 마이크 (111) 배열은 머리받침대 (101) 주변에서 발생하는 배경 노이즈를 감지 (즉 측정)해 피드백한다. 상기 마이크 (111) 배열이 출력하는 신호들 (이하 배열 신호, a(n)) 은 라우드스피커(들)(110)에 제공되는 하나 이상의 사운드 신호 (y(n)), 그리고 머리받침대 (101) 에 내장된 마이크 (109) 로부터의 하나 이상의 에러 신호 (e(n)) 와 합쳐진다. 이때, 프로세서, 제어기 또는 하드웨어적 회로 중 하나 이상에 의해 실행되는 전용 알고리즘 또는 절차를 통해, 머리받침대 (101) 내 마이크(들) (109) 가(이) 전송한 하나 이상의 에러 신호 (e(n)) 에 기반한 가상 배열 신호들, 즉 청취자의 두부 (104) 상부에 존재하는 가상의 마이크 위치에 위치한 가상의 마이크(들) 로부터의 신호들을 생성할 수 있다. 상기 가상 배열 신호들은 각각에 상응하는 가상 마이크 위치에서 발생되는 노이즈를 나타내는 것이다. 여기서, 상기 가상 배열 신호들을 생성하기 위한 알고리즘 또는 절차는 완전 적응형 (fully adaptive)일 수 있고, 이에 따라 상기 가상 마이크 위치 또한 완전 적응형일 수 있다. 즉, 상기 알고리즘 또는 절차는 피드포워드형, 피드백형 또는 이 두 가지 형태의 조합일 수 있는 노이즈 제어 구조를 가진 단일 또는 다채널 능동형 노이즈 제어 (ANC) 프로세서 (112) 에서, 각각의 제어 필터들의 신호 크기 (magnitude) 및 위상 (phase) 특성들에 변화를 주는 방법으로 두부의 움직임을 보상할 수 있다. 여기서 가상 마이크 위치란 실제 물리적으로 마이크가 존재하지는 않지만 마치 존재하는 듯한 감도 특성을 가지는 위치를 의미하는 것이다.
도 2는 도 1의 구성의 능동형 노이즈 제어 (ANC) 프로세서 (112) 내에 도입될 수 있는 단일 채널 피드포워드형 능동 노이즈 제어 구조의 한 예를 도시한 것이다. 노이즈 출처 (미도시)로부터의 노이즈 x(n)은 전달 함수 P(z) 를 가지는 제 1 경로 (201) 를 통해 청취 위치로 음향 전달이 이뤄지고, 이 청취위치에서 에러 마이크 (미도시)에 의해 노이즈 신호 d(n)으로 감지된다. 여기서 에러 마이크는 도 1의 상기 구성의 마이크 (109) 와 유사한 것일 수 있다. 에러 마이크는 또한 라우드스피커 (미도시)로부터 발산되어 전달 함수 S(z)를 가지는 제 2 경로 (202) 를 통해 청취 위치로 전달되어, 청취 위치에서의 라우드스피커 음향인 사운드 신호 y(n)를 감지할 수 있다. 여기서 라우드스피커는 도 1의 상기 구성의 라우드스피커 (110) 와 유사한 것일 수 있다. 사운드 신호 y(n) 가 나타내는 라우드스피커로부터 전달된 음향과, 노이즈 신호 d(n) 가 나타내는 노이즈 출처로부터 전달된 노이즈가 청취 위치에서 중첩될 때 (즉 합해질 때), 가산기 (203) 즉 마이크가 사운드 신호 y(n) 와 노이즈 신호 d(n) 의 합, 즉 라우드스피커로부터의 음향과 노이즈 출처로부터의 노이즈가 청취 위치에서 서로 간섭하면서 만들어내는 소리를 나타내는 에러 신호 e(n) 를 생성한다.
제어 가능한 전달 함수 W(z)를 가지는 필터 (204)가 라우드스피커의 업스트림 측, 즉 제 2 경로 (202)의 업스트림 측에 연결되고, 노이즈 출처의 다운스트림 측에 연결된다. 필터 (204)의 전달 함수 W(z)는 공지의 최소자승 (Least Mean Square, LMS) 알고리즘에 의해 작동 될 수 있는 적응형 필터 제어기에 의해 제어되는데, 상기 최소자승 알고리즘은 가상 에러 신호 ev(n)와 필터된 노이즈 신호 x'(n) 기반의 것일 수 있다. 보여지는 예에서, 상기 적응형 필터 제어기는 단순한 곱셈기로서, 필터된 노이즈 신호 x'(n) 를 가상 에러 신호 ev(n) 와 곱하는 역할을 한다. 여기서 필터링된 노이즈 신호x'(n) 이란 전달 함수
Figure 112018073645592-pat00001
(z) 를 가지는 필터 (205)에 의해 필터링된 노이즈 신호 x(n)을 의미하고, 전달 함수
Figure 112018073645592-pat00002
(z)는 제 2 경로 (202)에 대한 전달 함수 S(z)의 추정치이다. 가상 에러 신호 ev(n) 는 에러 신호 e(n) 와 필터링된 노이즈 신호 x'(n)의 차에 기반해 가산기 (207) 에 의해 제공되는데, 상기 노이드 신호 x'(n)는 그린 행렬 (G)인 (필터) 행렬 (208)를 사용해 필터링된 노이즈 신호 x(n)이다. 상기 그린 행렬 G는 개별 그린 함수 g 들로 이뤄진 행렬이다. 수학에 있어 그린 함수란 초기 조건이나 경계 조건이 특정된 상태에서 특정 도메인에 대해 정의된 비균질 선형 미분 방정식의 임펄스 응답을 의미한다. 선형 연산자 문제에 있어 중첩 원리를 통해, 당해 도메인에서의 그린 함수와 임의의 다른 함수의 콘볼루션(convolution)은 이 임의의 함수에 대한 비균질 미분 방정식의 해가 된다.
필터 (204)의 전달 함수 W(z)는 다음과 같이 제어된다: 청취 위치에서 사운드 신호 y(n)는 그 파형의 상이 노이즈 신호 d(n) 의 파형의 역상을 가진다. 즉, 사운드 신호 y(n) 가 나타내는 라우드스피커로부터 전달된 음향과, 노이즈 신호 d(n)이 나타내는 노이즈 출처로부터 전달된 노이즈 간의 상쇄적 중첩이 일어난다. 이상 정리된 관계들에 따르면, 주파수 도메인에서, W(z) = -P(z)/S(z) 및
Figure 112018073645592-pat00003
(z) = S(z) 라고 할 수 있다.
필터 (204), 필터 (205) 및 필터 제어기 (206)는 단일채널 피드포워드형 Filtered-x 최소평균자승 (FxLMS) 제어 구조로 배치되지만, 다수의 노이즈 신호 및/또는 라우드스피커 및/또는 마이크가 구비된 다채널 구조를 가지는 제어 구조를 사용할 수 있음을 물론이다. 시간 도메인에서, 상기 filtered-x 최소평균자승 제어 구조는 다음과 같이 표현될 수 있다 :
w(n+1) = w(n) + μ·x'(n)·ev(n)
여기서, 시간 도메인에서의 w(n) 과 w(n+1)은 주파수 도메인에서 W(z)에 해당하고, n+1은 이산 시점 n 후의 이산 시점을 의미하고, μ는 스텝 크기인데, 도 1의 예시적 시스템에서는 편의상 이 스텝 크기를 1로 설정했다.
가상 에러 신호 ev는 다음과 같이 필터 행렬(208), 즉 두부 주위의 공간적 이차 경로 효과를 보상하는 필터들의 행렬로 노이즈 신호 x(n)을 필터링함으로써 생성된다.
ev = e - g · x '(n),
여기서 g는 그린(Green)의 함수를 나타내는 반면, G는 그린 행렬을 나타내며, G는 예를 들어 한편으로 라우드스피커와, 다른 한편으로, 두부 주위에 무음구 생성을 위해, 헤드레스트 마이크로폰, 즉, 청취자 두부 위의 마이크로폰 어레이와, 선택적으로, 다른 인접 위치의 마이크로폰 사이의 모든 가능한 2차 경로 전달 함수를 측정함으로써 결정된 전달 함수를 가진 필터들의 행렬인 그린 행렬을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 도 2와 관련하여 앞서 기술한 시스템을 변경하여, 노이즈 신호 x(n)이 변경에 따라 적응된(accordingly adapted) 그린 행렬 G를 갖는 변경에 따라 적응된 필터 행렬(accordingly adapted filter matrix)(208)에 직접 입력되어, 다음의 관계가 성립한다:
ev = e - g · x(n).
모든 가능한 2차 경로 전달 함수로부터 (필터) 행렬(208)의 그린 행렬 G가 결정되면, 노이즈 감소는 헤드레스트(101)의 마이크로폰(109)이 아닌 청취자의 두부(104) 주위에서 최대화된다. 마이크로폰(109)은 능동 노이즈 제어를 위한 실제 하나 이상의 에러 신호 e(n)을 결정하는데 사용된다. 마이크로폰들의 어레이(111)는 가상 어레이 신호 av(n)을 생성하는데 사용되는 어레이 신호 a(n)을 제공한다.
가상 어레이 신호 av(n)는 대안으로 또는 추가적으로 두부 이동을 고려하여 초기 두부 위치(두부의 공칭 위치)로부터 몇몇 두부 위치 변동을 감산함으로써 생성될 수 있다. 도 1을 다시 참조하면, 탑승자의 두부(104)는 우선 위치에 있는 것으로 도시되어 있는데, 이것은 우선 위치로부터의 편차가 헤드레스트(101)의 중심으로부터 0°임을 의미한다. 예를 들어, 2차 경로 행렬로 강화된, 하나 이상의 2차 경로는 우선 위치(편차 0°)에서 측정되고, 도 4에 도시되는 바와 같이, 2차 경로 행렬에 영향을 주는 두부 이동을 보상하기 위해 다른 많은 가능한 헤드 위치(편차 Φ°)에서 측정된다. 따라서, FxLMS 알고리즘 또는 절차는, 두부 움직임을 보상하여 조용한 영역을 확대하기 위해, 수정될 수 있다.
청취자의 두부의 실제 위치는 선택적으로 하나 이상의 광학 또는 음향 센서에 의해 결정될 수 있다. 도 4에 도시된 구성에서, 서로 수직하게 배치된 2 개의 카메라(401 및 402)는 적절한 비디오 프로세싱 알고리즘 또는 절차(도시되지 않음)와 연계하여 사용된다. 따라서, 가상 어레이 위치와 마이크로폰(들)(109)의 위치 사이의 그린 함수가 측정될 수 있다. 이 함수는 가상 에러 신호 ev를 예측하기 위해 노이즈 제어 알고리즘 또는 절차에 통합될 수 있다. 가상 에러 신호들 ev은 추정된 그린 함수들의 행렬을 사용하여 생성되는 반면, 필터링된 노이즈 신호 x' 및 가상 노이즈 신호들 x'v은 실제 및 가상 2차 경로들과 함께 생성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 수정된 노이즈 제어 구조는 제어 가능한 전달 함수 W(z)를 갖는, 그리고 전달 함수 S(z)를 가진 2차 경로(202)의 상류에 접속된, 필터(204)와, 2차 경로(202)의 하류에 배열되는, 헤드레스트(101) 내 마이크로폰(109)(중 하나)을 나타내는 가산기(203)를 포함한다. 가산기(203)는 적응성 필터 제어기(501)에 직접 공급되는, 그리고, 적응성 필터 제어기(501)에 필터링된 가상 에러 신호 e'v(n)을 제공하는 추정된 그린 (
Figure 112018073645592-pat00004
) 행렬(502)에 의해 필터링되는, 에러 신호 e(n)를 제공한다. 적응성 필터 제어기(501)는 2차 경로(202)의 전달 함수 S(z)의 추정치인 추정된 전달 함수
Figure 112018073645592-pat00005
(z)를 갖는 필터(205)에 의해 필터링된 노이즈 신호 x(n)인 노이즈 신호 x'(n)과, 추정된 가상 전달 함수
Figure 112018073645592-pat00006
v(z)를 갖는 필터(503)에 의해 필터링된 노이즈 신호 x(n)인 노이즈 신호 x'(v)를 또한 수신한다. 추정된 가상 전달 함수
Figure 112018073645592-pat00007
v(z)는 가상 마이크로폰을 나타내는 필터(204)에 의해 출력되는 신호를 가산기(505)에 전달하는 가상 2차 경로(504)의 가상 전달 함수 Sv(z)의 추정치이다. 가산기(505)는 그린 행렬(506)로 필터링된 에러 신호 e(n)을 가산기(203)로부터 또한 수신하고, 가상 에러 신호 ev(n)를 제공한다.
여기서 기술되는 시스템 및 방법은 전용 무음 또는 사운드 구역을 생성하도록 주거 공간 및 차량 내부와 같은 다수의 응용예 및 환경에서 사용될 수 있다. 일반적인 노이즈 제어에 추가하여, 여기서 기술되는 시스템 및 방법은 연소 엔진 종동 차량의 엔진 오더 소거 또는 육상-기반 차량의 노면 소음 제어와 같은 특정 제어 상황에 또한 적용가능하다.
실시예의 설명은 예시 및 설명을 위해 제시되었다. 실시예에 대한 적절한 변형 및 수정이 위 설명에 비추어 수행될 수 있고, 또는, 방법을 실시함으로써 획득될 수 있다. 예를 들어, 달리 명시되지 않을 경우, 기술되는 방법들 중 하나 이상이 적절한 장치에 의해 및/또는 장치들의 조합에 의해 수행될 수 있다. 기술되는 관련 작용들은 명세서에 기술된 순서에 추가하여 다양한 순서로, 병렬로, 및/또는 동시에, 또한 수행될 수 있다. 기술되는 시스템은 예시적인 속성을 가지며, 추가의 요소를 포함할 수 있고, 및/또는 요소들을 생략할 수 있다.
본원에서 사용된 바와 같이, 단수로 인용되고 "일" 또는 "하나"라는 단어에 이어지는 요소 또는 단계는 달리 배제된다고 명시되지 않는 한, 복수의 요소 또는 단계를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 개시의 "일 실시예" 또는 "일례"에 대한 언급은 열거된 특징을 또한 포함하는 추가 실시예의 존재를 배제하는 것으로 해석되지 않는다. "첫 번째", "두 번째" 및 "세 번째", 등의 용어는 단순히 레이블로 사용되며 해당 개체에 대한 숫자 요구 사항이나 특정 위치 순서를 부여하지 않는다.
본 개시의 실시예는 일반적으로 복수의 회로, 전기 장치, 및/또는 적어도 하나의 제어기를 제공한다. 이러한 회로, 적어도 하나의 제어기 및 다른 전기 장치 및 각각에 의해 제공되는 기능에 대한 모든 언급은 여기에 도시되고 기술된 것만을 포함하는 것으로 제한되지 않는다. 개시되는 다양한 회로(들), 제어기(들) 및 다른 전기 장치에 특정 라벨이 할당될 수 있지만, 이러한 레이블이 다양한 회로(들), 제어기(들) 및 다른 전기 장치(들)에 대한 동작 범위를 제한하고자 하는 것이 아니다. 이러한 회로(들), 제어기(들) 및 다른 전기 장치들은 서로 결합될 수 있고, 및/또는 요망되는 특정 유형의 전기 구현예에 기초하여 임의의 방식으로 분리될 수 있다.
본 명세서에 개시된 임의의 시스템은 여기서 개시되는 동작을 수행하도록 서로 상호작용할 수 있는 임의의 수의 마이크로프로세서, 집적 회로, 메모리 장치(예를 들어, 플래시, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 전기적으로 프로그램 가능한 판독 전용 메모리(EPROM), 전기적 소거가능하고 프로그램 가능한 판독 전용 메모리(EEPROM), 또는 이들의 다른 적합한 변형들) 및 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한, 개시된 임의의 시스템은 개시된 임의의 개수의 기능을 수행하도록 프로그램된 비 일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 구현된 컴퓨터 프로그램을 실행하기 위해 하나 이상의 임의의 마이크로 프로세서를 이용할 수 있다. 또한, 여기에 제공된 임의의 제어기는 하우징 및 다양한 수의 마이크로 프로세서, 집적 회로, 및 메모리 장치(예를 들어, 플래시, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 전기적으로 프로그램 가능한 판독 전용 메모리(EPROM ) 및/또는 전기적으로 소거 가능하고 프로그램가능한 판독 전용 메모리(EEPROM) 일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에서 더 많은 실시예 및 구현이 가능하다는 것이 당업자에게 명백 할 것이다. 특히, 당업자는 상이한 실시예들로부터의 다양한 특징들의 호환성을 인식할 것이다. 이들 기술 및 시스템이 특정 실시예 및 실시예와 관련하여 개시되었지만, 이들 기술 및 시스템은 구체적으로 개시된 실시예를 넘어서 다른 실시예 및/또는 사용 및 명백한 변형으로 확장될 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (13)

  1. 청취 위치에서 무음 구역을 생성하기 위한 시스템에 있어서,
    청취 위치에 인접하여 배치되고 사운드 신호에 대응하는 사운드를 방사하도록 구성된 라우드스피커와,
    상기 청취 위치에 인접하여 배치되고, 노이즈 소스에 의해 1차 경로를 통해 상기 청취 위치까지 방사된 노이즈와, 상기 라우드 스피커에 의해 2차 경로를 통해 상기 청취 위치까지 방사된 상기 사운드를 픽업하도록 구성되고, 대응하는 에러 신호를 생성하도록 구성된, 에러 마이크와,
    상기 청취 위치 위에 배치된 다수의 어레이 마이크로폰을 포함하고, 노이즈 소스에 의해 1 차 경로를 통해 청취 위치까지 방사되는 노이즈와, 라우드스피커에 의해 2차 경로를 통해 방사된 사운드를 픽업하도록 구성되며, 대응하는 어레이 신호를 생성하도록 구성된, 마이크로폰 어레이와,
    상기 노이즈 소스에 의해 생성된 노이즈를 나타내는 노이즈 신호를 수신하고, 상기 라우드스피커에 공급된 상기 사운드 신호를 생성하기 위해 제어 가능한 노이즈 감소 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링하도록 구성된 노이즈 제어기를 포함하며,
    상기 노이즈 제어기는 상기 노이즈 신호 및 가상 에러 신호에 기초하여 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하고, 그린 함수 행렬(Green's function matrix)로 필터링된 상기 노이즈 신호 및 에러 신호에 기초하여 상기 가상 에러 신호를 생성하도록 구성되며, 그린 함수 행렬은 어레이 신호에 의해 제어되도록 구성되는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노이즈 제어기는 또한, 상기 가상 에러 신호를 생성하기 위해 그린 함수 행렬로 필터링된 상기 노이즈 신호를 상기 에러 신호로부터 감산하도록 구성되는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노이즈 제어기는 상기 노이즈 신호 및 가상 에러 신호에 기초하여 최소 평균 제곱법에 따라 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하도록 추가로 구성되는 시스템.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노이즈 제어기는 상기 노이즈 감소 전달 함수의 제어에 사용되기 전에 상기 2차 경로의 전달 함수를 모델링하는 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링하도록 추가로 구성되는 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노이즈 제어기는 상기 그린 함수 행렬(Green's function matrix)로 필터링되기 전에 상기 2차 경로의 전달 함수를 모델링하는 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링하도록 더 구성된 시스템.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 청취자의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치에 따라 상기 그린 함수 행렬을 제어하도록 구성된 위치 검출기를 더 포함하는 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 라우드스피커 및 상기 에러 마이크 중 적어도 하나가 헤드레스트에 배치되는 시스템.
  8. 청취 위치에 무음 구역을 생성하는 방법에 있어서,
    사운드 신호에 대응하는 사운드를 상기 청취 위치에 인접하여 배치된 라우드스피커로 방사하는 단계와,
    노이즈 소스에 의해 1차 경로를 통해 청취 위치로 방사된 노이즈와, 라우드스피커에 의해 2차 경로를 통해 청취 위치로 방사된 상기 사운드를, 상기 청취 위치에 인접하여 배치된 에러 마이크로폰으로 픽업하고 대응하는 에러 신호를 생성하는 단계와,
    노이즈 소스에 의해 1차 경로를 통해 청취 위치로 방사된 노이즈와, 라우드스피커에 의해 2차 경로를 통해 청취 위치로 방사된 사운드를, 청취 위치 위에 배치된 복수의 어레이 마이크로폰들을 포함하는 마이크로폰 어레이로 픽업하고, 대응하는 어레이 신호를 생성하는 단계와,
    상기 노이즈 소스에 의해 생성된 노이즈를 나타내는 노이즈 신호를 수신하고 상기 라우드스피커에 공급되는 상기 사운드 신호를 생성하기 위해 제어 가능한 노이즈 감소 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링함으로써 노이즈를 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 노이즈를 제어하는 단계는, 상기 노이즈 신호 및 가상 에러 신호에 기초하여 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하는 단계와, 그린 함수 행렬로 필터링된 상기 노이즈 신호 및 에러 신호에 기초하여 상기 가상 에러 신호를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 그린 함수 행렬은 어레이 신호에 의해 제어되도록 구성되는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 노이즈를 제어하는 단계는, 상기 가상 에러 신호를 생성하기 위해 그린 함수 행렬로 필터링된 상기 노이즈 신호를 상기 에러 신호로부터 감산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 노이즈를 제어하는 단계는, 상기 노이즈 신호 및 가상 에러 신호에 기초하여 최소 평균 제곱법에 따라 상기 노이즈 감소 전달 함수를 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 노이즈를 제어하는 단계는 상기 노이즈 감소 전달 함수의 제어에 사용되기 전에 상기 2차 경로의 전달 함수를 모델링하는 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 노이즈를 제어하는 단계는, 상기 그린 함수 행렬로 필터링되기 전에 상기 2차 경로의 전달 함수를 모델링하는 전달 함수로 상기 노이즈 신호를 필터링하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 청취자의 위치를 검출하는 단계와, 검출된 위치에 따라 상기 그린 함수 행렬을 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
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