KR102477724B1 - 분산된 적응형 잡음 소거를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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니틴 콰트라
제프리 디. 앨더슨
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Abstract

집적 회로는 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 트랜스듀서(transducer)의 음향 출력부에서의 주변 오디오 사운드의 영향에 대응하기 위한 항 잡음 신호 둘 모두를 포함하는 신호를 트랜스듀서에 제공하기 위한 출력부, 트랜스듀서에서 주변 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하기 위한 마이크로폰 입력부, 집적 회로를 마이크로폰 신호를 생성하기 위한 마이크로폰 및/또는 트랜스듀서에 결합하는 통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하기 위한 링크 제어 입력부로서, 링크 제어 정보는 통신 링크의 링크 품질 메트릭(link quality metric)을 포함하는, 상기 링크 제어 입력부, 및 마이크로폰 신호에 따라 항 잡음 신호를 생성하여 트랜스듀서의 음향 출력부에서 주변 사운드를 최소화하는 응답을 갖는 필터를 포함하는 프로세싱 회로로서, 링크 품질 메트릭에 응답하여 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 상기 프로세싱 회로를 포함할 수 있다.

Description

분산된 적응형 잡음 소거를 위한 시스템 및 방법
관련 출원
본 발명은 2015년 9월 22일에 출원된 미국 가 특허 출원 일련 번호 제 62/221,968 호에 대한 우선권을 주장하는 2016년 2월 25일에 출원된 미국 본 특허 출원 일련 번호 제 15/053,792 호에 대한 우선권을 주장하며, 이들 각각은 전체적으로 본 명세서에 참조로서 통합된다.
본 발명은 일반적으로, 음향 트랜스듀서(acoustic transducer)와 관련된 적응형 잡음 소거에 관한 것이고, 더 구체적으로 음향 트랜스듀서 근처에 존재하는 주변 잡음의 검출 및 소거, 그리고 분산된 적응형 잡음 소거 시스템에서의 적응형 잡음 소거의 제어에 관한 것이다.
모바일/셀룰러 전화, 무선(cordless) 전화와 같은 무선 전화, 및 mp3 플레이어와 같은, 다른 소비자 오디오 디바이스가 널리 이용되고 있다. 명료도(intelligibility)에 관한 이러한 디바이스의 성능은 주변 음향 사건(event)을 측정하기 위해 마이크로폰을 이용하고 그 다음, 주변 음향 사건을 소거하기 위해 항 잡음 신호(anti-noise signal)를 디바이스의 출력에 삽입하는 신호 프로세싱을 이용하여 잡음 소거를 제공함으로써 개선될 수 있다. 본 발명의 배경기술은, 예를 들어, 미국등록특허(US 9142207)에도 서술되어 있다.
무선 전화, 무선 전화, 또는 다른 소비자 오디오 디바이스와 같은 개인용 오디오 디바이스에 결합된 귀 당 1개 또는 2개의 마이크로폰 및 스피커를 갖는 스테레오 헤드셋은 마이크로폰 및 스피커와 같은, 적응형 능동형 잡음 소거(ANC) 회로와 연관된 트랜스듀서와 함께 공동 위치에 배치되지 않는 ANC 회로를 포함할 수 있고, 따라서 적응형 ANC 회로가 디지털 링크에 의해 트랜스듀서와 분리되는 "분산된" ANC 시스템을 형성한다. 일부 환경에서, 디지털 링크가 불안정해지거나 작동하지 않을 수 있다. 이 경우에, 트랜스듀서와 적응형 ANC 회로 간의 통신이 중단될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 잘못된 데이터가 적응형 ANC 회로와 트랜스듀서 간에 전달될 수 있거나, 데이터가 완전히 중단될 수 있다. 그에 따라, 디지털 링크의 장애 또는 비신뢰성의 결과로서 발생할 수 있는 불쾌한(objectionable) 청취가능한 아티팩트를 방지하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 목적은 음향 트랜스듀서와 관련된 적응형 잡음 소거를 제공하는 것이고, 더 구체적으로 음향 트랜스듀서 근처에 존재하는 주변 잡음의 검출 및 소거, 그리고 분산된 적응형 잡음 소거 시스템에서의 적응형 잡음 소거의 제어를 제공하는 것이다.
본 발명의 교시에 따라, 신호를 필터링하는 기존의 접근법과 연관된 특정 단점 및 문제점이 감소되거나 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 개인용 오디오 디바이스의 적어도 일부를 구현하기 위한 집적 회로는 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 트랜스듀서의 음향 출력부에서의 주변 오디오 사운드의 영향에 대응하기 위한 항 잡음 신호 둘 모두를 포함하는 신호를 트랜스듀서에 제공하기 위한 출력부, 트랜스듀서에서 주변 오디오 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하기 위한 마이크로폰 입력부, 집적 회로를 마이크로폰 신호를 생성하기 위한 마이크로폰 및 트랜스듀서 중 하나 이상에 결합하는 통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하기 위한 링크 제어 입력부로서, 링크 제어 정보는 통신 링크의 링크 품질 메트릭(link quality metric)을 포함하는, 상기 링크 제어 입력부, 및 마이크로폰 신호에 따라 항 잡음 신호를 생성하여 트랜스듀서의 음향 출력부에서 주변 오디오 사운드를 최소화하는 응답을 갖는 필터를 포함하는 프로세싱 회로로서, 링크 품질 메트릭에 응답하여 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 상기 프로세싱 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 실시예에 따라, 방법은: (i) 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 트랜스듀서의 음향 출력부에서의 주변 오디오 사운드의 영향에 대응하기 위한 항 잡음 신호 둘 모두를 포함하는 신호에 응답하여 사운드를 생성하기 위한 트랜스듀서 및 (ii) 트랜스듀서에서 주변 오디오 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 생성하기 위한 마이크로폰 중 하나 이상에 집적 회로를 결합하도록 구성된 통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하는 단계로서, 링크 제어 정보는 통신 링크의 링크 품질 메트릭을 포함하는, 상기 수신 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한, 필터를 통해 마이크로폰 신호에 따라 항 잡음 신호를 생성하여 트랜스듀서의 음향 출력부에서 주변 오디오 사운드를 최소화하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 링크 품질 메트릭에 응답하여 항 잡음 신호의 생성을 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 장점은 본 명세서에 포함된 도면, 설명 및 청구항으로부터 당업자에게 용이하게 명백할 수 있다. 실시예의 목적 및 장점은 요소, 특징, 및 청구항에 특히 언급된 조합에 의해 적어도 실현되고 성취될 것이다.
상기 일반 설명 및 다음의 상세한 설명 둘 모두가 예 및 예시적이고 본 발명에서 제시된 청구항을 제한하지 않음이 이해될 것이다.
본 실시예 및 그의 장점의 더 완전한 이해는 첨부된 도면과 결부하여 취해진 다음 설명을 참조함으로써 획득될 수 있고, 상기 첨부된 도면에서 유사한 참조 부호는 유사한 피쳐(features)를 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 일 예시적인 무선 모바일 전화의 일 예시를 도시한 도면.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 통신 링크를 통해 그에 결합된 헤드폰 어셈블리를 갖는 일 예시적인 무선 모바일 전화의 일 예시를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1b에 묘사된 무선 모바일 전화 및 헤드폰 어셈블리 내의 선택된 회로의 블록도.
본 발명은 무선 전화와 같은, 개인용 오디오 디바이스에서 구현될 수 있는 잡음 소거 기술 및 회로를 포함한다. 개인용 오디오 디바이스는 주변 음향 환경을 측정하고 주변 음향 사건을 소거하기 위해 스피커(또는 다른 트랜스듀서) 출력에 주입되는 신호를 생성할 수 있는 ANC 회로를 포함한다. 기준 마이크로폰은 주변 음향 환경을 측정하기 위해 제공될 수 있고, 에러 마이크로폰은 주변 오디오 사운드를 소거하기 위해 항 잡음 신호의 적응을 제어하고 트랜스듀서를 통해 프로세싱 회로의 출력으로부터 전기 음향 경로를 정정하기 위해 포함될 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들을 따라 도시된 바와 같은 무선 전화(10)는 인간 귀(5)에 근접하여 보여진다. 무선 전화(10)는, 본 발명의 실시예에 따른 기술이 이용될 수 있는 디바이스의 일례이지만, 도시된 무선 전화(10)에서, 또는 후속 예시에서 묘사된 회로에서 구체화된 요소 또는 구성 모두가 청구항에서 인용된 본 발명을 실행하기 위해 요구되는 것은 아님이 이해된다. 무선 전화(10)는 링톤과 같은 다른 로컬 오디오 사건, 저장된 오디오 프로그램 자료, 균형잡힌 대화 지각을 제공하기 위한 근단 음성(near-end speech)(즉, 무선 전화(10)의 이용자의 음성)의 주입, 및 웹페이지로부터의 소스 또는 무선 전화(10)에 의해 수신된 다른 네트워크 통신과 같은, 무선 전화(10)에 의한 재생을 요구하는 다른 오디오 및 저 배터리 표시와 다른 시스템 사건 통보와 같은 오디오 표시와 함께, 무선 전화(10)에 의해 수신된 원거리 음성을 재생하는 스피커(SPKR)와 같은 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 근거리 음성 마이크로폰(NS)은 근단 음성을 캡쳐하기 위해 제공될 수 있고, 상기 근단 음성은 무선 전화(10)로부터 다른 대화 참여자로 송신된다.
무선 전화(10)는 ANC 회로 및 스피커(SPKR)에 의해 재생된 원거리 음성 및 다른 오디오의 명료도를 개선하기 위해 스피커(SPKR)에 항 잡음 신호를 주입하는 피쳐를 포함할 수 있다. 기준 마이크로폰(R)은 주변 음향 환경을 측정하기 위해 제공될 수 있고, 근단 음성이 기준 마이크로폰(R)에 의해 생성된 신호에서 최소화될 수 있도록 이용자의 입의 전형적인 위치로부터 멀리 배치될 수 있다. 또 다른 마이크로폰인, 에러 마이크로폰(E)은 무선 전화(10)가 귀(5)에 가까이 근접할 때, 귀(5)에 가까운 스피커(SPKR)에 의해 재생된 오디오와 조합된 주변 오디오의 측정치를 제공함으로써 ANC 동작을 더 개선하기 위해 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 부가적인 기준 및/또는 에러 마이크로폰이 이용될 수 있다. 무선 전화(10) 내의 회로(14)는 기준 마이크로폰(R), 근거리 음성 마이크로폰(NS), 및 에러 마이크로폰(E)으로부터 신호를 수신하고, 무선 전화 송수신기를 갖는 라디오 주파수(RF) 집적 회로(12)와 같은 다른 집적 회로와 인터페이싱(interfacing)하는 오디오 CODEC 집적 회로(IC)(20)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예에서, 본 명세서에 개시된 회로 및 기술은 MP3 플레이어 온 어 칩(on-a-chip) 집적 회로와 같은, 개인용 오디오 디바이스의 전체를 구현하기 위한 다른 기능 및 제어 회로를 포함하는 단일 집적 회로에 통합될 수 있다. 이들 및 다른 실시예에서, 본 명세서에 개시된 회로 및 기술은 컴퓨터 판독가능한 매체에서 구체화되고 제어기 또는 다른 프로세싱 디바이스에 의해 실행가능한 소프트웨어 및/또는 펌웨어에서 부분적으로 또는 완전하게 구현될 수 있다.
일반적으로, 본 발명의 ANC 기술은 기준 마이크로폰(R)에 영향을 주는(스피커(SPKR)의 출력 및/또는 근단 음성과 대조적으로) 주변 음향 사건을 측정하고, 에러 마이크로폰(E)에 영향을 주는 동일한 주변 음향 사건을 또한 측정함으로써, 무선 전화(10)의 ANC 프로세싱 회로는 에러 마이크로폰(E)에서 주변 음향 사건의 진폭을 최소화하는 특성을 갖도록 기준 마이크로폰(R)의 출력으로부터 생성된 항 잡음 신호를 적응시킨다. 음향 경로(P(z))가 기준 마이크로폰(R)으로부터 에러 마이크로폰(E)으로 연장하기 때문에, ANC 회로는 무선 전화(10)의 오디오 출력 회로의 응답 및 특정한 음향 환경에서 스피커(SPKR)와 에러 마이크로폰(E) 사이의 결합을 포함하는 스피커(SPKR)의 음향/전기 전달 함수를 표현하는 전기 음향 경로(S(z))의 효과를 제거하면서 음향 경로(P(z))를 효과적으로 추정하고 있고, 이는 무선 전화(10)가 귀(5)를 꼭 누르지 않을 때, 귀(5) 및 다른 물리 객체의 근접성과 구조 및 무선 전화(10)에 근접할 수 있는 인간 머리 구조에 의해 영향을 받을 수 있다. 도시된 무선 전화(10)가 제 3 근거리 음성 마이크로폰(NS)을 갖는 2-마이크로폰 ANC 시스템을 포함할지라도, 본 발명의 일부 양태는 별개의 에러 및 기준 마이크로폰, 또는 기준 마이크로폰(R)의 기능을 수행하기 위해 근거리 음성 마이크로폰(NS)를 이용하는 무선 전화를 포함하지 않는 시스템에서 실행될 수 있다. 또한, 단지 오디오 재생을 위해 설계된 개인용 오디오 디바이스에서, 근거리 음성 마이크로폰(NS)은 일반적으로 포함되지 않을 것이고, 아래에 더 상세하게 설명된 회로에서의 근거리 음성 신호 경로는 마이크로폰에 대한 입력을 위해 제공된 옵션을 제한하기 위해서라기보다, 본 발명의 범위를 변경하지 않고 생략될 수 있다.
이제 도 1b를 참조하면, 오디오 포트(15)를 통해 무선 전화(10)에 결합된 헤드폰 어셈블리(13)를 갖는 상기 무선 전화가 묘사된다. 오디오 포트(15)는 RF 집적 회로(12) 및/또는 ANC 회로(30)(하기의 도 2)에 통신가능하게 결합될 수 있고, 따라서 RF 집적 회로(12) 및/또는 ANC 회로(30) 중 하나 이상과 헤드폰 어셈블리(13)의 구성요소 사이에 통신을 허용한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 헤드폰 어셈블리(13)는 컴박스(combox)(16), 좌측 헤드폰(18A), 및 우측 헤드폰(18B)을 포함할 수 있다.
본 발명에서 이용된 바와 같이, 용어 "헤드폰"은 청취자의 외이도 부근의 위치에서 기계적으로 유지되도록 의도되는 임의의 확성기 및 이와 연관된 구조를 광범위하게 포함하고, 제한 없이 이어폰, 이어버드, 및 다른 유사한 디바이스를 포함한다. 더 특정한 예로서, "헤드폰"은 인트라 콘차(intra-concha) 이어폰, 수프라 콘차(supra-concha) 이어폰, 및 수프라 오럴(supra-aural) 이어폰을 언급할 수 있다.
컴박스(16) 또는 헤드폰 어셈블리(13)의 또 다른 부분은 무선 전화(10)의 근거리 음성 마이크로폰(NS)에 더하여 또는 그 대신에 근단 음성을 캡쳐하기 위해 근거리 음성 마이크로폰(NS)을 가질 수 있다. 게다가, 각각의 헤드폰(18A, 18B)은 링톤, 저장된 오디오 프로그램 자료, 근단 음성(즉, 무선 전화(10)의 이용자의 음성)의 주입과 같은 다른 로컬 오디오 사건와 함께, 무선 전화(10)에 의해 수신된 원거리 음성을 재생하는 스피커(SPKR)와 같은 트랜스듀서를 포함하여 균형 잡힌 대화 지각, 및 무선 전화(10)에 의해 수신된 웹페이지 또는 다른 네트워크 통신으로부터의 소스와 같은 무선 전화(10)에 의한 재생을 필요로 하는 다른 오디오 및 배터리 부족 표시와 다른 시스템 사건 통보와 같은 오디오 표시를 제공할 수 있다. 각각의 헤드폰(18A, 18B)은 주위의 음향 환경을 측정하기 위한 기준 마이크로폰(R) 및 이러한 헤드폰(18A, 18B)이 청취자의 귀와 연결될 때, 청취자의 귀에 가까운 스피커(SPKR)에 의해 재생된 오디오와 조합된 주변 오디오의 측정을 위한 에러 마이크로폰(E)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, ANC 회로(30)는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 각각의 헤드폰 및 근거리 음성 마이크로폰(NS)의 기준 마이크로폰(R) 및 에러 마이크로폰(E)으로부터 신호를 수신하고 각각의 헤드폰에 대해 적응형 잡음 소거를 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, ANC 회로 또는 또 다른 회로는 헤드폰 어셈블리(13) 내에 존재하고, 기준 마이크로폰(R), 근거리 음성 마이크로폰(NS), 및 에러 마이크로폰(E)에 통신가능하게 결합되며, 본 명세서에서 설명된 바와 같이 적응형 잡음 소거를 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, 헤드폰 어셈블리(13)는 헤드폰 어셈블리(13)와 디지털 통신 링크(19) 사이의 통신 인터페이스를 생성하는 링크 제어부(17)를 포함할 수 있고, 무선 전화(10)는 무선 전화(10)와 디지털 통신 링크(19) 사이에 통신 인터페이스를 생성하는 링크 제어부(11)를 포함할 수 있다. 따라서, 무선 전화(10) 및 헤드폰 어셈블리(13)는 분산된 적응형 ANC 시스템이 한 세트의 전용 물리 와이어에 의해 ANC 회로(30)에 결합되지 않은 트랜스듀서(예로서, 기준 마이크로폰(R), 근거리 음성 신호(NS), 스피커(SPKR))를 갖는 공동 위치된 ANC 시스템을 형성하지만, 그 대신에 공유된 디지털 통신 링크(19)를 통해 ANC 회로에 통신가능하게 결합된다. 공유된 디지털 통신 링크(19)는 다른 비 ANC 트래픽을 가질 수 있고 전통적인 비 분산 ANC 접근법보다 외부 환경으로부터 간섭의 영향을 더 받을 수 있다.
도 1b가 유선 연결부로서의 디지털 통신 링크(19)를 묘사할지라도, 일부 실시예에서 디지털 통신 링크(19)는 헤드폰 어셈블리(13)와 무선 전화(10) 사이에서 통신하기 위해 무선 통신 인터페이스(예로서, 블루투스®(BLUETOOTH®) 인터페이스)를 포함할 수 있다.
무선 전화(10)와 헤드폰 어셈블리(13) 간의 통신은 디지털 통신 링크(19)를 통해 임의의 적절한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 이러한 통신은 발명의 명칭이 "체크 비트를 갖는 데이터의 전송(Transfer of Data with Check Bits)"이고, 전체적으로 본 명세서에 참조로서 통합되는 2015년 10월 27일에 출원된 미국 가 출원 번호 제 62/246,972 호에 개시된 그의 방법 및 시스템에 따라 수행될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 무선 전화(10) 및 헤드폰 어셈블리(13) 내의 선택된 회로가 블록도에 도시되어 있으며, 다른 실시예에서 하나 이상의 헤드폰 또는 이어버드와 같은 다른 위치에 전체적으로 또는 부분적으로 위치될 수 있다. 링크 제어부(17)에 더하여, 헤드폰 어셈블리(13)는 마이크로폰(R)으로부터 기준 마이크로폰 신호를 수신하고 디지털 통신 링크(19)를 통해 무선 전화(10)로 전달하기 위해 기준 마이크로폰 신호의 디지털 표현(ref)을 생성하기 위한 아날로그 디지털 변환기(ADC)(21A), 및 에러 마이크로폰(E)으로부터 에러 마이크로폰 신호를 수신하고 디지털 통신 링크(19)를 통해 무선 전화(10)로 전달하기 위해 에러 마이크로폰 신호의 디지털 표현(err)을 생성하기 위한 ADC(21B)를 포함할 수 있다. 헤드폰 어셈블리(13)는 또한, 디지털 통신 링크(19)를 통해 무선 전화(10)로부터 디지털 출력 오디오 신호를 수신하고 디지털 오디오 출력 신호를 스피커(SPKR)를 구동하기 위한 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털 아날로그 변환기(DAC)(23)를 포함할 수 있다.
무선 전화(10)는 적응형 ANC를 수행하기 위한 ANC 회로(30)를 포함할 수 있다. ANC 회로(30)는 내부 오디오 소스(24)로부터의 오디오 신호(ia), 무선 주파수(RF) 집적 회로(12)로부터 수신될 수 있는 다운링크 음성(ds), 및 ANC 회로(30)에 의해 생성된 항 잡음 신호(관례상, 기준 마이크로폰 신호(ref)에서 잡음과 같은 극성을 갖고 따라서, 조합기(26)에 의해 감산되는)를 조합하는 조합기(26)를 포함할 수 있고, 따라서 디지털 통신 링크(19)를 통해 무선 전화(10)로 전달하기 위한 디지털 출력 오디오 신호를 생성한다.
적응형 필터(32)는 디지털 통신 링크(19)를 통해 헤드폰 어셈블리(13)로부터 기준 마이크로폰 신호(ref)를 수신할 수 있고 이상적인 상황 하에서, 항 잡음 신호의 피드포워드(feedforward) 잡음 방지 구성요소를 생성하기 위해 P(z)/S(z)가 되도록 그것의 전달 함수(W(z))를 적응시킬 수 있으며, 상기 항 잡음 신호는 (하기에 더 상세하게 설명된) 항 잡음 신호의 피드백 잡음 방지 구성요소와 조합기(50)에 의해 조합되어 항 잡음 신호를 스피커(SPKR)에 의해 재생될 소스 오디오 신호와 조합하는 출력 조합기(26)에 차례로 제공할 수 있는 항 잡음 신호를 생성할 수 있다. 적응형 필터(32)의 계수는 적응형 필터(32)의 응답을 결정하기 위해 신호의 상관을 이용하는 W 계수 제어 블록(31)에 의해 제어될 수 있고, 이는 일반적으로, 디지털 통신 링크(19)를 통해 헤드폰 어셈블리(13)로부터 수신된 에러 마이크로폰 신호(err)에 존재하는 기준 마이크로폰 신호(ref)의 그들 구성요소 사이의 에러를 최소 제곱 평균의 의미로 최소화한다. W 계수 제어 블록(31)에 의해 비교된 신호는 필터(34B)에 의해 제공된 경로(S(z))의 응답의 추정치의 카피(copy)에 의해 형성된 바와 같은 기준 마이크로폰 신호(ref) 및 에러 마이크로폰 신호(err)를 포함하는 또 다른 신호일 수 있다. 기준 마이크로폰 신호(ref)를 경로(S(z))의 응답의 추정치의 카피(응답(SECOPY(z)))로 변환시킴으로써, 그리고 에러 마이크로폰 신호(err)에서 주변 오디오 사운드를 최소화함으로써, 적응형 필터(32)는 P(z)/S(z)의 원하는 응답으로 적응할 수 있다. 에러 마이크로폰 신호(err)에 더하여, W 계수 제어 블록(31)에 의해 필터(34B)의 출력과 비교된 신호는, 그 응답(SECOPY(z))이 카피인 필터 응답(SE(z))에 의해 프로세싱된 반전된 양의 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)를 포함할 수 있다. 반전된 양의 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)를 주입함으로써, 적응형 필터(32)는 에러 마이크로폰 신호(err)에 존재하는 상대적으로 많은 양의 다운링크 오디오 및/또는 내부 오디오 신호에 적응하는 것이 방지될 수 있다. 그러나, 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)의 그 반전된 카피를 경로(S(z))의 응답의 추정치로 변환시킴으로써, 에러 마이크로폰 신호(err)로부터 제거되는 다운링크 오디오 및/또는 내부 오디오는 에러 마이크로폰 신호(err)에서 재생된 예상된 버전의 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)와 매칭(matching)해야 하는데, 이는 S(Z)의 전기 및 음향 경로가 에러 마이크로폰(E)에 도달하기 위해 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)에 의해 취해진 경로이기 때문이다. 필터(34B)는 그 자체로 적응형 필터가 아닐 수 있지만, 적응형 필터(34A)의 응답과 매칭하도록 조정되는 조정가능한 응답을 가질 수 있어서, 필터(34B)의 응답이 적응형 필터(34A)의 적응을 추적하게 한다.
상기 내용을 구현하기 위해, 적응형 필터(34A)는 에러 마이크로폰(E)으로 전달된 예상된 다운링크 오디오를 표현하기 위해 적응형 필터(34A)에 의해 필터링된 상기 설명된 필터링된 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)의 제거 후에 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)와 에러 마이크로폰 신호(err)를 비교할 수 있고, 도 2에서 PBCE로서 도시된 재생 정정 에러를 생성하기 위해 조합기(36)에 의해 적응형 필터(34A)의 출력으로부터 제거되는 SE 계수 제어 블록(33)에 의해 제어된 계수를 가질 수 있다. SE 계수 제어 블록(33)은 실제 다운링크 음성 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)를 에러 마이크로폰 신호(err)에 존재하는 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)의 구성요소와 상관시킬 수 있다. 적응형 필터(34A)는 그에 의해, 에러 마이크로폰 신호(err)로부터 감산될 때, 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)에 의한 것이 아닌 에러 마이크로폰 신호(err)의 콘텐트를 포함하는 다운링크 오디오 신호(ds) 및/또는 내부 오디오 신호(ia)로부터 신호를 생성하기 위해 적응될 수 있다.
도 2에 묘사된 바와 같이, ANC 회로(30)는 또한 피드백 필터(44)를 포함할 수 있다. 피드백 필터(44)는 재생된 정정된 에러 신호(PBCE)를 수신할 수 있고, 재생된 정정된 에러에 기초하여 피드백 신호를 생성하기 위해 응답(FB(z))을 적용할 수 있다. 항 잡음 신호의 피드백 잡음 방지 구성요소는 조합기(50)에 의해 항 잡음 신호의 피드포워드 잡음 방지 구성요소와 조합되어 항 잡음 신호를 스피커(SPKR)에 의해 재생될 소스 오디오 신호와 조합하는 조합기(26)에 차례로 제공될 수 있는 항 잡음 신호를 생성할 수 있다.
도 2에 묘사된 바와 같이, 무선 전화(10)의 링크 제어부(11)는 ANC 회로(30)의 링크 제어 입력부에 의해 수신될 수 있는 링크 제어 정보(LCI)를 생성할 수 있다. 링크 제어 정보(LCI)는 제한 없이 디지털 통신 링크(19)의 링크 품질 메트릭을 포함하는 디지털 통신 링크(19)에 관한 임의의 적합한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예에서, 링크 품질 메트릭은 디지털 통신 링크(19)의 복수의 비트 에러를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 이들 및 다른 실시예에서, 링크 품질 메트릭은 디지털 통신 링크(19)의 비트 에러 레이트를 포함할 수 있다.
디지털 통신 링크(19)에서 신뢰성이 없음을 나타내는 링크 품질 메트릭에 응답하여, ANC 회로(30)는 항 잡음 신호의 생성을 수정할 수 있다. 예를 들면, ANC 회로(30)의 하나 이상의 구성요소는 링크 품질 메트릭을 임계치와 비교하고, 이러한 비교에 기초하여 항 잡음 신호 응답의 생성을 수정하도록(예로서, 임계 개수 위로 증가하는 에러 비트의 수에 응답하여 항 잡음 신호의 생성을 수정하고/하거나 임계 레이트 미만으로 감소하는 비트 에러 레이트에 응답하여 항 잡음 신호의 생성을 수정하도록) 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, ANC 회로(30)는 링크 품질 메트릭에 응답하여 하나 이상의 적응형 필터(32 및 34A)의 적응을 수정함으로써 항 잡음 신호의 생성을 수정할 수 있다. 적응형 필터(32 및/또는 34A)의 이러한 수정은 링크 품질 메트릭에 응답하여(예로서, 링크 품질 메트릭이 디지털 통신 링크(19)의 비신뢰성을 나타내는 경우 W 계수 제어 블록(31) 및/또는 SE 계수 제어 블록(33)에 의해 생성된 계수가 일정하게 유지되게 함으로써) 적응형 필터의 적응을 정지시키는 단계를 포함할 수 있다. 게다가 또는 대안적으로, 적응형 필터(32 및/또는 34A)의 이러한 수정은 링크 품질 메트릭에 응답하여 적응형 필터의 하나 이상의 계수를 미리 결정된 값으로 설정하여 적응형 필터의 응답의 적응의 교란(disruption)을 교정하는 단계를 포함할 수 있다(예로서, 링크 품질 메트릭이 디지털 통신 링크(19)의 신뢰성을 다시 나타내는 이러한 시간에 적응이 재개될 때 적응에 교란을 야기하지 않는 것으로 공지된 값으로 W 계수 제어 블록(31) 및/또는 SE 계수 제어 블록(33)에 의해 생성된 계수를 설정함으로써).
이들 및 다른 실시예에서, ANC 회로(30)는 링크 품질 메트릭에 응답하여 항 잡음 신호를 뮤팅(muting)함으로써 항 잡음 신호의 생성을 수정할 수 있다. 예를 들면, ANC 회로(30)는 디지털 통신 링크(19)의 비신뢰성을 나타내는 링크 품질 메트릭에 응답하여 적응형 필터(32) 및/또는 피드백 필터(44)의 내부 이득을 0으로 설정함으로써 항 잡음 신호를 뮤팅할 수 있다.
이들 및 다른 실시예에서, ANC 회로(30)는 또 다른 통신 링크의 다른 링크 제어 정보(예로서, 근거리 음성 마이크로폰(NS)으로부터의 근거리 음성 신호 또는 또 다른 음성 신호를 전달하기 위한 또 다른 통신 링크에 관한 링크 제어 정보)를 수신하고 링크 품질 메트릭에 응답하여 다른 통신 링크에 결합된 하나 이상의 디바이스에 영향을 미치도록 구성될 수 있다. 예를 들면, ANC 회로(30)가 디지털 통신 링크(19)에 대한 기준 마이크로폰(R), 에러 마이크로폰(E), 및/또는 스피커(SPKR)에 대한 적응을 정지시키면, ANC 회로(30)는 또한, 다른 통신 링크 상의 음성 마이크로폰(예로서, 근거리 음성 마이크로폰(NS))과 연관된 적응을 정지시킬 수 있다.
본 명세서에 이용된 바와 같이, 2개 이상의 요소가 서로 "결합"된 것으로 언급될 때, 이러한 용어는 개재 요소를 통해 또는 그것 없이 간접적으로 또는 직접적으로 연결되든지 간에, 이러한 2개 이상의 요소가 전자 통신 중임을 나타낸다.
본 발명은 당업자가 이해할 본 명세서에서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 변화, 및 수정을 포함한다. 유사하게, 적합한 경우에, 첨부된 청구항은 당업자가 이해할 본 명세서에서의 예시적인 실시예에 대한 모든 변경, 대체, 변형, 변화, 및 수정을 포함한다. 게다가, 특정한 기능을 수행하도록 적응되거나, 배열되거나, 수행할 수 있거나, 구성되거나, 인에이블링되거나, 동작가능하거나, 동작하는 장치 또는 시스템 또는 장치 또는 시스템의 구성요소에 대한 첨부된 청구항에서의 참조는, 그 장치, 시스템, 또는 구성요소가 그렇게 적응되거나, 배열되거나, 할 수 있거나, 구성되거나, 인에이블링되거나, 동작가능하거나, 동작하는 한, 그것 또는 그 특정한 기능이 활성화되거나, 턴 온되거나, 잠금해제되든 아니든 간에 그 장치, 시스템, 또는 구성요소를 포함한다.
본 명세서에서 인용된 모든 예 및 조건 언어는 본 분야를 발전시키기 위해 발명자에 의해 기여된 개념 및 본 발명을 판독자가 이해하는데 도움을 줄 수 있는 교육학적인 목적을 위해 의도되고, 이러한 구체적으로 인용된 예 및 조건에 대한 제한이 없는 것으로서 해석되어야 한다. 본 발명의 실시예가 상세하게 설명되었을지라도, 다양한 변경, 대체, 및 변화가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 그에 대해 행해질 수 있음이 이해되어야 한다.

Claims (28)

  1. 집적 회로에 있어서:
    청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 트랜스듀서(transducer)의 음향 출력부에서의 주변 오디오 사운드의 영향에 대응하기 위한 항 잡음 신호(anti-noise signal) 둘 모두를 포함하는 신호를 상기 트랜스듀서에 제공하기 위한 출력부;
    상기 트랜스듀서에서 주변 오디오 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하기 위한 마이크로폰 입력부;
    상기 집적 회로를 상기 마이크로폰 신호를 생성하기 위한 마이크로폰 및 상기 트랜스듀서를 포함하는 분산된 적응형 잡음 소거를 위한 상기 집적 회로의 외부 기기에 결합하는 통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하기 위한 링크 제어 입력부로서, 상기 링크 제어 정보는 상기 통신 링크의 링크 품질 메트릭(link quality metric)을 포함하는, 상기 링크 제어 입력부, 및
    상기 트랜스듀서의 음향 출력부에서 상기 주변 오디오 사운드를 최소화하도록 상기 마이크로폰 신호에 따라 상기 항 잡음 신호를 생성하는 응답을 갖는 적응형 필터를 포함하는 프로세싱 회로로서, 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 수정함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 상기 프로세싱 회로를 포함하는, 집적 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 정지시킴으로써 상기 적응형 필터의 적응을 수정하는, 집적 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 하나 이상의 계수를 미리 결정된 값으로 설정하여 상기 적응형 필터의 응답의 적응의 교란(disruption)을 교정함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 집적 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 항 잡음 신호를 뮤팅(muting)함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 집적 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 상기 링크 품질 메트릭을 임계치와 비교하고, 상기 비교에 응답하여 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 집적 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 복수의 비트 에러를 포함하는, 집적 회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 비트 에러 레이트를 포함하는, 집적 회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 회로는 또한, 제 2 통신 링크의 제 2 링크 제어 정보를 수신하고 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 제 2 통신 링크에 결합된 하나 이상의 디바이스에 영향을 미치도록 구성되는, 집적 회로.
  9. (i) 청취자에게 재생하기 위한 소스 오디오 및 트랜스듀서의 음향 출력부에서의 주변 오디오 사운드의 영향에 대응하기 위한 항 잡음 신호 둘 모두를 포함하는 신호에 응답하여 사운드를 생성하기 위한 상기 트랜스듀서 및 (ii) 상기 트랜스듀서에서 주변 오디오 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 생성하기 위한 마이크로폰을 포함하는 분산된 적응형 잡음 소거를 위한 집적 회로의 외부 기기에 상기 집적 회로를 결합하도록 구성된 통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하는 단계로서, 링크 제어 정보는 상기 통신 링크의 링크 품질 메트릭을 포함하는, 상기 수신하는 단계;
    상기 트랜스듀서의 음향 출력부에서 상기 주변 오디오 사운드를 최소화하도록 적응형 필터를 통해 상기 마이크로폰 신호에 따라 상기 항 잡음 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 수정함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는 단계를 포함하는, 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 정지시킴으로써 상기 적응형 필터의 적응을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 하나 이상의 계수를 미리 결정된 값으로 설정하여 상기 적응형 필터의 응답의 적응의 교란을 교정함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 항 잡음 신호를 뮤팅함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭을 임계치와 비교하고, 상기 비교에 응답하여 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 복수의 비트 에러를 포함하는, 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 비트 에러 레이트를 포함하는, 방법.
  16. 제 9 항에 있어서,
    제 2 통신 링크의 제 2 링크 제어 정보를 수신하고 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 제 2 통신 링크에 결합된 하나 이상의 디바이스에 영향을 미치게 하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 분산된 능동형 잡음 소거(ANC) 시스템에 있어서:
    통신 링크의 링크 제어 정보를 수신하기 위한 링크 제어 회로로서, 상기 링크 제어 정보는 상기 통신 링크의 링크 품질 메트릭을 포함하는, 상기 링크 제어 회로; 및
    잡음을 능동적으로 소거하기 위한 ANC 회로로서, 적응형 필터를 포함하고, 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 수정함으로써 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 상기 ANC 회로를 포함하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 ANC 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 적응을 정지시킴으로써 상기 적응형 필터의 적응을 수정하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 ANC 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 적응형 필터의 하나 이상의 계수를 미리 결정된 값으로 설정하여 상기 적응형 필터의 응답의 적응의 교란을 교정함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 ANC 회로는 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 항 잡음 신호를 뮤팅함으로써 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 ANC 회로는 상기 링크 품질 메트릭을 임계치와 비교하고, 상기 비교에 응답하여 상기 항 잡음 신호의 생성을 수정하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  22. 제 17 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 복수의 비트 에러를 포함하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 링크 품질 메트릭은 상기 통신 링크의 비트 에러 레이트를 포함하는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
  24. 제 17 항에 있어서,
    상기 ANC 회로는 또한, 제 2 통신 링크의 제 2 링크 제어 정보를 수신하고 상기 링크 품질 메트릭에 응답하여 상기 제 2 통신 링크에 결합된 하나 이상의 디바이스에 영향을 미치도록 구성되는, 분산된 능동형 잡음 소거 시스템.
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