KR102579909B1 - 원단 원격통신을 위한 승객실 내 음향 잡음 소거 시스템 - Google Patents

원단 원격통신을 위한 승객실 내 음향 잡음 소거 시스템 Download PDF

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Abstract

차량 내 잡음 소거 시스템은 원단 사용자 경험을 최적화할 수 있다. 잡음 소거 시스템은 차량으로부터의 실시간 음향 입력뿐만 아니라, 원격통신 디바이스로부터의 마이크로폰을 통합할 수 있다. 차량에 장착된 소형의 내장된 마이크로폰으로부터의 오디오 신호는 차량에서 하나 이상의 원하지 않는 소스로부터 음향 에너지를 효과적으로 소거하기 위해 처리되고 송출 원격통신 신호로 혼합될 수 있다. 다수의 마이크로폰은 하나 이상의 청취 구역으로부터의 인입 사운드의 방향의 표시를 제공하기 위해 헤드레스트에 장착되고 하나 이상의 방향으로 이격될 수 있어서 특정 구역으로부터의 사운드가 억압될 수 있게 한다. 내장 마이크로폰에 의해 챕쳐된 원하지 않는 잡음은 잡음 소거 시스템에 대한 직접 입력으로서 사용될 수 있다. 직접 입력으로서, 이들 스트림은 따라서, 송출 원격통신 신호로부터 소거될 수 있고, 따라서 사용자의 원단 상대에게 훨씬 높은 신호 대 잡음 비, 통화 품질, 및 음성 명료도를 제공한다.

Description

원단 원격통신을 위한 승객실 내 음향 잡음 소거 시스템
관련된 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 12월 29일자로 출원된 미국 가출원 제62/612,252호, 및 2018년 1월 3일에 출원된 미국 가출원 제62/613,206호의 이득을 주장하고, 이들 개시내용은 본 명세서에 전체적으로 참조에 의해 원용된다.
기술분야
본 발명은 원격통신 시스템의 원단 사용자(far-end user)에서 차량으로부터 승객실(cabin) 내 잡음을 소거하기 위한 시스템 및 마이크로폰 헤드레스트(headrest) 구성에 관한 것이다.
현재의 차량 승객실 음향은 승객실에서 발생하는 임의의 사운드가 일반적으로, 하나의 시끄러운 자극으로서 감지될 것으로 단정한다. 간섭 소스의 공통적인 예는 도로 잡음, 바람 잡음, 탑승자 음성, 및 멀티미디어 콘텐트를 포함한다. 이들 잡음 소스의 존재는 음성 명료도(speech intelligibility), 신호 대 잡음 비, 및 주관적인 통화 품질을 감소시킴으로써 음성 감지를 복잡하게 한다. 근단 참여자(near-end participant)(즉, 소스 차량의 운전자 또는 다른 탑승자)에 대한 원격통신 경험을 개선하기 위한 많은 현대 기술이 존재하지만, 이제까지는 원격통신의 근단 참여자를 위해 통화 품질을 개선하려는 어떠한 시도도 없었다.
하나 이상의 컴퓨터의 시스템은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 그들의 조합을 동작 시에 시스템으로 하여금 작동을 수행하게 하는 시스템에 설치함으로써 특정한 동작 또는 작동을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 컴퓨터 프로그램은 데이터 처리 장치에 의해 실행될 때, 장치로 하여금 작동을 수행하게 하는 명령어를 포함함으로써 특정한 동작 또는 작동을 수행하도록 구성될 수 있다. 하나의 일반적인 양태는 제1 헤드레스트에 장착되고 종방향으로 이격된 적어도 2개의 마이크로폰을 갖는 적어도 하나의 마이크로폰 어레이를 포함하는 차량을 위한 잡음 소거 시스템을 포함하고, 여기서 2개의 마이크로폰을 분리하는 거리는 적어도 제1 청취 구역 및 제2 청취 구역을 생성하고, 여기서 제2 청취 구역은 제1 청취 구역에 대해 종방향으로 지향된다. 잡음 소거 시스템은, 적어도 하나의 마이크로폰 어레이로부터 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하고; 사운드가 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 구역 또는 제2 청취 구역으로부터 수신되는지의 여부를 식별하도록 프로그래밍된 디지털 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 이 양태의 다른 실시형태는 각각이 방법의 작동을 수행하도록 구성된, 대응하는 컴퓨터 시스템, 장치, 및 하나 이상의 컴퓨터 저장 디바이스에 기록된 컴퓨터 프로그램을 포함한다.
구현예는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 마이크로폰은 제1 청취 구역 내에 배치될 수 있고, 디지털 신호 프로세서는 제2 청취 구역으로부터 수신된 사운드를 억압하도록 더 프로그래밍될 수 있다. 제2 청취 구역은 제1 청취 구역의 후방에 있을 수 있다. 사운드가 제1 청취 구역 또는 제2 청취 구역으로부터 수신되는지의 여부를 식별하도록 프로그래밍되는 디지털 신호 프로세서는, 2개의 마이크로폰으로부터의 마이크로폰 신호를 비교하고; 2개의 마이크로폰의 각각에서 마이크로폰 신호의 도달 시간 차에 기초하여 제1 청취 구역 또는 제2 청취 구역으로부터의 사운드의 방향을 위치파악(localize)하도록 프로그래밍될 수 있다. 마이크로폰은 전방향성(omnidirectional)일 수 있다. 마이크로폰은 제1 헤드레스트의 안쪽 측면에 위치될 수 있다. 대안적으로, 마이크로폰은 제1 헤드레스트의 바닥면에 위치될 수 있다. 2개의 마이크로폰은 차량에 대해 횡방향으로 더 분리될 수 있고, 제1 청취 구역은 서로에 대해 횡방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함할 수 있다. 디지털 신호 프로세서는 청취 하위구역 중 하나로부터 수신된 사운드를 억압하도록 더 프로그래밍될 수 있다.
잡음 소거 시스템은 적어도 2개의 마이크로폰을 갖는 제2 마이크로폰 어레이를 더 포함할 수 있다. 제2 마이크로폰 어레이에서의 마이크로폰은 제1 헤드레스트에 횡방향으로 인접한 제2 헤드레스트의 바닥면에 장착될 수 있다. 제2 헤드레스트에서의 2개의 마이크로폰은 종방향 및 횡방향 둘 다로 이격될 수 있다.
잡음 소거 시스템은 백미러 어셈블리에 장착된 적어도 2개의 마이크로폰을 갖는 제2 마이크로폰 어레이를 더 포함할 수 있다. 제2 마이크로폰 어레이에서의 적어도 2개의 마이크로폰은 차량에 대해 횡방향으로 이격될 수 있다. 백미러 어셈블리에서의 적어도 2개의 마이크로폰은 제1 청취 구역이 차량에 대해 횡방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하도록 방향성 마이크로폰일 수 있다. 설명된 기술의 구현예는 하드웨어, 방법 또는 프로세스, 또는 컴퓨터 액세스가능한 매체의 컴퓨터 소프트웨어를 포함할 수 있다.
또 다른 일반적인 양태는 차량과 연관된 원격통신 시스템을 위한 마이크로폰 어레이를 포함한다. 마이크로폰 어레이는, 헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착된 제1 마이크로폰; 및 헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착되고 제1 마이크로폰으로부터 종방향으로 이격된 제2 마이크로폰을 포함할 수 있다. 적어도 종방향 거리는 차량에 대해 종방향으로 지향된 적어도 제1 청취 구역 및 제2 청취 구역을 생성하기 위해 제1 마이크로폰을 제2 마이크로폰으로부터 분리할 수 있다.
구현예는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 마이크로폰 및 제2 마이크로폰은 전방향성 마이크로폰일 수 있다. 제1 및 제2 마이크로폰은 헤드레스트의 안쪽 측면에 위치될 수 있다. 대안적으로, 제1 및 제2 마이크로폰은 제1 헤드레스트의 바닥면에 위치될 수 있다. 제1 마이크로폰 및 제2 마이크로폰은 제1 청취 구역이 차량에 대해 횡방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하도록 횡방향 거리(lateral distance)만큼 더 분리될 수 있다. 또 다른 일반적인 양태는 외부면을 갖는 헤드레스트 본체 및 마이크로폰 어레이를 포함하는 통신 시스템을 갖는 차량을 위한 헤드레스트를 포함할 수 있다. 마이크로폰 어레이는, 헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착된 제1 마이크로폰; 및 헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착되고 제1 마이크로폰으로부터 종방향으로 이격된 제2 마이크로폰을 포함할 수 있다. 적어도 종방향 거리는 차량에 대해 종방향으로 지향된 적어도 제1 청취 구역 및 제2 청취 구역을 생성하기 위해 제1 마이크로폰을 제2 마이크로폰으로부터 분리할 수 있다.
구현예는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 외부면은 안쪽 측면을 포함할 수 있고 제1 및 제2 마이크로폰은 안쪽 측면에 장착될 수 있다. 외부면은 바닥면을 포함할 수 있고 제1 및 제2 마이크로폰은 바닥면에 장착될 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 차량에서 근단 참여자와 차량 외부에 위치된 원격의 원단 참여자 사이의 원격통신을 용이하게 하기 위한 원격통신 네트워크를 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 원단 원격통신을 위한 승객실 내 잡음 소거 시스템의 블록도;
도 3은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 원단 원격통신을 위한 잡음 소거 방법(300)을 묘사하는 단순화된 예시적인 흐름도;
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 일 예시적인 마이크로폰 배치를 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 차량을 위한 헤드레스트 기반 원격통신 시스템에 대한 일 예시적인 설정을 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 차량을 위한 헤드레스트 기반 원격통신 시스템에 대한 또 다른 예시적인 설정을 도시한 도면;
도 7은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 승객실 내 잡음 소거 시스템에서 사용하기 위한 적어도 하나의 헤드레스트 마이크로폰 어레이를 포함하는 차량의 평면도;
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 승객실 내 잡음 소거 시스템에서 사용하기 위한 적어도 하나의 헤드레스트 마이크로폰 어레이를 포함하는 차량의 또 다른 평면도;
도 9는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 승객실 내 잡음 소거 시스템에서 사용하기 위한 적어도 하나의 헤드레스트 마이크로폰 어레이 및 백미러 어셈블리 마이크로폰 어레이를 포함하는 차량의 여전히 또 다른 평면도; 및
도 10은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 승객실 내 잡음 소거 시스템에서 사용하기 위한 복수의 다양한 헤드레스트 마이크로폰 어레이를 포함하는 차량의 여전히 또 다른 평면도.
필요에 따라, 본 발명의 상세한 실시형태가 본 명세서에 개시되지만, 개시된 실시형태가 다양하고 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명의 예시일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 도면은 반드시 크기에 따르지 않고; 일부 피쳐(features)는 특정한 구성요소의 상세를 도시하기 위해 과장되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 특정 구조적 및 기능적 상세는 제한하는 것으로서 해석되는 것이 아니라, 본 발명을 다양하게 이용하도록 당업자에게 교시하기 위한 대표적인 기반으로서 단지 해석된다.
본 명세서에서 설명된 제어기 또는 디바이스 중 임의의 하나 이상은 다양한 프로그래밍 언어 및/또는 기술을 사용하여 생성된 컴퓨터 프로그램으로부터 컴파일링되거나 해석될 수 있는 컴퓨터 실행가능한 명령어를 포함한다. 일반적으로, 프로세서(마이크로프로세서와 같은)는 예를 들면, 메모리, 컴퓨터 판독가능한 매체, 등으로부터 명령어를 수신하고, 명령어를 실행한다. 처리 유닛은 소프트웨어 프로그램의 명령어를 실행할 수 있는 비일시적 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 전자 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 광학 저장 디바이스, 전자기 저장 디바이스, 반도체 저장 디바이스, 또는 그들의 임의의 적합한 조합일 수 있지만, 그것으로 제한되지 않는다.
본 발명은 원단 사용자 경험을 최적화하기 위한 차량 내 잡음 소거 시스템을 설명한다. 잡음 소거 시스템은 원격통신 교환 또는 가상 개인 보조기와의 대화, 등을 포함하는 통신 교환의 원단에서 근단 음성의 명료도를 개선할 수 있다. 잡음 소거 시스템은 차량으로부터의 실시간 음향 입력뿐만 아니라, 원격통신 디바이스로부터의 마이크로폰을 통합할 수 있다. 게다가, 차량에 장착된 소형의 내장된 마이크로폰으로부터의 오디오 신호는 차량에서 하나 이상의 원하지 않는 소스로부터의 음향 에너지를 효과적으로 소거하기 위해 처리되고 송출 원격통신 신호로 혼합될 수 있다. 내장된 마이크로폰에 의해 챕쳐된 원하지 않는 잡음(예로서, 아이들의 소리지름 및 배경 대화)에 더하여, 차량의 정보오락 시스템(infotainment system)에서 알려진 오디오 스트림(예로서, 음악, 음향 효과, 및 영화 오디오로부터의 대화)로부터 재생하는 오디오는 잡음 소거 시스템에 대한 직접 입력으로서 사용될 수 있다. 직접 입력으로서, 이들 스트림은 따라서, 송출 원격통신 신호로부터 소거될 수 있고, 따라서 사용자의 원단 상대에게 훨씬 높은 신호 대 잡음 비, 통화 품질, 및 음성 명료도를 제공한다.
도 1은 차량(104)에서 근단 참여자(102)와 셀룰러 기지국(108)을 통해 차량 외부에 위치된 원격의 원단 참여자(106) 사이의 원격통신 교환을 용이하게 하기 위한 원격통신 네트워크(100)를 도시한다. 차량(104)은 도 1에서 원격통신 신호(112)로서 집합적으로 도시된, 인입 및 송출 원격통신 신호를 처리하기 위한 원격통신 시스템(110)을 포함할 수 있다. 원격통신 시스템(110)은 하기에 훨씬 상세히 설명될 바와 같이, 오디오 원격통신 신호를 처리하기 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)(114)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시형태에 따르면, DSP(114)는 원격통신 시스템(110)과 별개의 모듈일 수 있다. 차량 정보오락 시스템(116)은 원격통신 시스템(110)에 연결될 수 있다. 제1 트랜스듀서(118) 또는 스피커는 인입 원격통신 신호를 차량 승객실(120) 내부의 원격통신 교환의 근단 참여자로 송신할 수 있다. 그에 따라, 제1 트랜스듀서(118)는 근단 참여자에 인접하여 위치될 수 있거나 근단 참여자에 의해 점유된 특정한 좌석 위치에서 국소화된 음장을 생성할 수 있다. 제2 트랜스듀서(122)는 차량의 정보오락 시스템(116)으로부터 오디오(예로서, 음악, 음향 효과, 및 영화 오디오로부터의 대화)를 송신할 수 있다.
제1 마이크로폰 어레이(124)는 원격통신에서 근단 참여자(즉, 소스 차량의 운전자 또는 또 다른 탑승자)의 음성을 수신하기 위해 차량 승객실(120)에 위치될 수 있다. 제2 마이크로폰 어레이(126)는 잡음으로서 집합적으로 언급된, 원하지 않는 오디오 소스(예로서, 도로 잡음, 바람 잡음, 배경 음성, 및 멀티미디어 콘텐트)를 검출하기 위해 차량 승객실(120)에 위치될 수 있다. 집합적으로, 원격통신 시스템(110), DSP(114), 정보오락 시스템(116), 트랜스듀서(118, 122), 및 마이크로폰 어레이(124, 126)는 원단 원격통신을 위한 승객실 내 잡음 소거 시스템(128)을 형성할 수 있다.
도 2는 도 1에 묘사된 잡음 소거 시스템(128)의 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 원단 참여자(도시되지 않음)로부터의 인입 원격통신 신호(112a)는 DSP(114)에 의해 수신될 수 있다. DSP(114)는 본 명세서에 개시된 오디오 애플리케이션에 특정할 수 있는 디지털 신호 처리의 동작 필요성을 위해 최적화된 특수화된 마이크로프로세서 및/또는 집적 회로의 조합과 같은, 하드웨어 기반 디바이스일 수 있다. 인입 원격통신 신호(112a)는 자동 이득 제어기(AGC)(202)에서 자동 이득 제어를 겪을 수 있다. AGC(202)는 입력 신호에서의 진폭의 변동에도 불구하고, 그것의 출력에서 제어된 신호 진폭을 제공할 수 있다. 평균 또는 피크 출력 신호 레벨은 입력 대 출력 이득을 적합한 값으로 동적으로 조정하기 위해 사용되어, 회로가 더 큰 범위의 입력 신호 레벨로 만족스럽게 작동하는 것을 가능하게 한다. AGC(202)로부터의 출력은 그 다음, 손실 제어를 겪도록 손실 제어기(204)에 의해 수신될 수 있고, 그 다음 인입 원격통신 신호(112a)를 등화하기 위해 등화기(206)로 전달된다. 등화는 전자 신호 내의 주파수 구성요소 사이의 균형을 조정하는 프로세스이다. 등화기는 특정 주파수 대역 또는 "주파수 범위"의 에너지를 강화(증가)하거나 약화(감소)시킨다.
등화기(206)의 출력은 리미터(208)에 의해 수신될 수 있다. 리미터는 이 임계치를 초과하는 더 강한 신호의 피크를 감쇠시키면서 명시된 입력 전력 또는 레벨 미만의 신호가 영향을 받지 않고 통과하는 것을 허용하는 회로이다. 제한은 동적 범위 압축의 일 유형이고; 그것은 디바이스의 출력의 명시된 특성(일반적으로 진폭)이 미리 결정된 값을 초과하지 못하도록 하는 임의의 프로세스이다. 리미터는 갑작스러운 볼륨 피크가 발생하는 것을 방지하기 위해 라이브 사운드 및 방송 애플리케이션에서 안전 디바이스로서 일반적이다. 디지털로 처리된 인입 원격통신 신호(112a')는 그 다음, 원격통신 교환의 근단 참여자에게 청취가능한 송신을 위해 제1 트랜스듀서(118)에 의해 수신될 수 있다.
도 2에 또한 도시된 바와 같이, 잡음 소거 시스템(128)은 제1 마이크로폰 어레이(124) 및 제2 마이크로폰 어레이(126)를 포함할 수 있다. 제1 마이크로폰 어레이(124)는 원격통신 교환의 근단 참여자(즉, 소스 차량의 운전자 또는 또 다른 탑승자)로부터 음성을 수신하기 위해 차량 케빈에 전략적으로 위치된 복수의 소형의 내장된 마이크로폰을 포함할 수 있다. 제1 마이크로폰 어레이(124)는 가능한 한 반사면으로부터 멀어지면서, 가능한 한 근단 참여자에 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들면, 제1 마이크로폰 어레이(124)는 도 4에 도시된 바와 같이, 헤드레스트 또는 헤드라이너 등에 내장될 수 있다. 제2 마이크로폰 어레이(126)는 집합적으로 잡음으로서 언급된, 원하지 않는 오디오 소스(예로서, 도로 잡음, 바람 잡음, 배경 음성, 및 멀티미디어 콘텐트)를 검출하기 위해 차량 승객실에 전략적으로 위치된 복수의 소형의 내장된 마이크로폰을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 마이크로폰 어레이에 대한 입력 즉, 근단 음성 및 잡음 둘 다는 각각, DSP(114)를 사용하여 처리될 수 있다. 제1 마이크로폰 어레이(124)로부터의 한 세트의 제1 오디오 신호(209)(즉, 근단 음성을 나타냄)는 빔형성을 위해 제1 빔형성기(210)에 공급될 수 있는 반면, 한 세트의 제2 오디오 신호(211)(즉, 잡음을 나타냄)는 제2 빔형성기(212)에 공급될 수 있다. 빔형성 또는 공간 필터링은 방향성 신호 송신 또는 수신을 위해 센서 어레이에서 사용된 신호 처리 기술이다. 이것은 특정 각도의 신호가 구조적 간섭을 경험하는 반면, 다른 것은 파괴적 간섭을 경험하는 방식으로 어레이에서 요소를 조합함으로써 성취된다. 빔형성은 공간 선택성을 성취하기 위해 송신 및 수신 단 둘 다에서 사용될 수 있다. 전방향성 수신/송신과 비교하여 개선은 어레이의 지향성으로서 알려진다. 송신할 때 어레이의 방향성을 변경하기 위해, 빔형성기는 파면에서 구조적 및 파괴적 간섭 패턴을 생성하기 위해 각각의 송신기에서 신호의 위상 및 상대적 진폭을 제어한다. 수신할 때, 예상된 방사선 패턴이 우선적으로 관측되는 방식으로 상이한 센서로부터의 정보가 조합된다.
제1 빔 형성기(210)는 제1 마이크로폰 어레이(124)에 의해 검출된 근단 음성을 나타내는 근단 음성 신호(213)를 출력할 수 있다. 대안적으로, 근단 음성 신호(213)는 제1 마이크로폰 어레이(124) 또는 제1 마이크로폰 어레이에서의 개별적인 마이크로폰으로부터 직접적으로 DSP(114)에 의해 수신될 수 있다. 제2 빔 형성기(212)는 제2 마이크로폰 어레이(126)에 의해 검출된 예측불가능한 배경 잡음을 나타내는 잡음 신호(218)를 출력할 수 있다. 대안적으로, 잡음 신호(218)는 제2 마이크로폰 어레이(126) 또는 제2 마이크로폰 어레이에서의 개별적인 마이크로폰으로부터 직접적으로 DSP(114)에 의해 수신될 수 있다.
근단 음성 신호(213)는 원단 참여자(106)로부터 디지털 처리된 인입 원격통신 신호(112a')와 함께 반향 소거기(214)에 의해 수신될 수 있다. 반향 소거는 반향이 이미 존재한 후에 반향을 제거함으로써 음성 품질을 개선하기 위한 전화통신 방법이다. 주관적인 품질을 개선시키는 것에 더하여, 이 프로세스는 반향이 네트워크에 걸쳐 이동하는 것을 방지함으로써 침묵 억압(silence suppression)을 통해 성취된 용량을 증가시킨다. 음향 반향(시간에 걸쳐 상당히 달라질 수 있는, 마이크로폰에 의해 반사되고 기록되는 라우드스피커로부터의 사운드) 및 라인 반향(예로서, 음향 반향보다 훨씬 적게 달라지는, 전송 와이어와 수신 와이어 사이의 결합, 임피던스 불일치, 전기 반사, 등에 의해 야기된 전기 임펄스)을 포함하는, 고유한 특성을 갖는 반향의 다양한 유형 및 원인이 존재한다. 실제로, 그러나 동일한 기술이 모든 유형의 반향을 처리하기 위해 사용되고, 따라서 음향 반향 소거기는 라인 반향뿐만 아니라, 음향 반향을 소거할 수 있다. 반향 소거는 먼저, 송신되거나 수신된 신호에 약간의 지연으로 다시 나타나는 원래 송신된 신호를 인식하는 것을 수반한다. 일단 반향이 인식되면, 반향은 송신되거나 수신된 신호로부터 반향을 차감함으로써 제거될 수 있다. 이 기술이 일반적으로, 디지털 신호 프로세서 또는 소프트웨어를 사용하여 디지털로 구현되긴 하지만, 이것은 또한 아날로그 회로에서 구현될 수도 있다.
반향 소거기(214)의 출력은 제2 빔 형성기(212)로부터의 잡음 신호(218)(즉, 예측불가능한 잡음) 및 잡음 억압기(216)에서 정보오락 시스템(116)으로부터의 정보오락 오디오 신호(220)(즉, 예측가능한 잡음)와 혼합될 수 있다. 잡음 억압기(216)에서 근단 음성 신호(213)를 잡음 신호(218) 및/또는 정보오락 오디오 신호(220)와 혼합하는 것은 차량(104)에서 하나 이상의 원하지 않는 소스로부터의 음향 에너지를 효과적으로 소거할 수 있다. 차량의 정보오락 시스템(116)에서 알려진 오디오 스트림(예로서, 음악, 음향 효과, 및 영화 오디오로부터의 대화)으로부터 재생하는 오디오는 예측가능한 잡음으로 고려될 수 있고 잡음 소거 시스템(128)에 대한 직접 입력으로서 사용되고 근단 음성 신호(213)로부터 소거되거나 억압될 수 있다. 게다가, 내장된 마이크로폰에 의해 챕쳐된 부가적인 원하지 않고 예측불가능한 잡음(예로서, 아이들의 소리지름 및 배경 대화)은 잡음 소거 시스템(128)에 대한 직접 입력으로서 또한 사용될 수 있다. 원하지 않는 잡음은 원단 참여자에게 송출 원격통신 신호(112b)로서 전달되기 전에 잡음 신호(218) 및 정보오락 오디오 신호(220)에 기초하여 잡음 억압기(216)에 의해 근단 음성 신호(213)로부터 소거되거나 억압될 수 있다. 잡음 억압은 캡처된 신호로부터 배경 잡음을 제거하는 오디오 전 프로세서이다.
잡음 억압된 근단 음성 신호(213')는 잡음 억압기(216)로부터 출력될 수 있고 반향 억압기(222)에서 원단 참여자로부터의 처리된 인입 원격통신 신호(112a')와 혼합될 수 있다. 반향 소거와 같은 반향 억압은 반향이 이미 존재한 후에 반향이 생성되거나 반향을 제거하는 것을 방지함으로써 음성 품질을 개선하기 위한 전화통신 방법이다. 반향 억압기는 회로에서 하나의 방향으로 진행하는 음성 신호를 검출하고, 그 다음 다른 방향으로 많은 양의 손실을 삽입함으로써 작동한다. 일반적으로, 회로의 원단에 있는 반향 억압기는 그것이 회로의 근단으로부터 나오는 음성을 검출할 때 이 손실을 부가한다. 이 부가된 손실은 스피커가 그 자신의 음성을 듣는 것을 방지한다.
반향 억압기(222)로부터의 출력은 그 다음, 자동 이득 제어기(AGC)(224)에서 자동 이득 제어를 겪을 수 있다. AGC(224)는 입력 신호에서의 진폭의 변동에도 불구하고, 그것의 출력에서 제어된 신호 진폭을 제공할 수 있다. 평균 또는 피크 출력 신호 레벨은 입력 대 출력 이득을 적합한 값으로 동적으로 조정하기 위해 사용되어, 회로가 더 큰 범위의 입력 신호 레벨로 만족스럽게 작동하는 것을 가능하게 한다. AGC(224)로부터의 출력은 그 다음, 근단 음성 신호를 등화시키기 위해 등화기(226)에 의해 수신될 수 있다. 등화는 전자 신호 내의 주파수 구성요소 사이의 균형을 조정하는 프로세스이다. 등화기는 특정 주파수 대역 또는 "주파수 범위"의 에너지를 강화(증가)하거나 약화(감소)시킨다.
등화기(226)로부터의 출력은 손실 제어를 겪기 위해 손실 제어기(228)로 전송될 수 있다. 출력은 그 다음, 컴포트 잡음 생성기(comfort noise generator; CNG)(230)를 통과할 수 있다. CNG(230)는 수신된 신호가 없는 기간 동안 컴포트 잡음을 삽입하는 모듈이다. CNG는 불연속 송신(DTX)과 연관하여 사용될 수 있다. DTX는 무음 기간 동안 송신기가 꺼졌음을 의미한다. 따라서, 수신 단(예로서, 원단)에서 배경 음향 잡음이 갑자기 사라진다. 이것은 수신 당사자(예로서, 원단 참여자)에게 매우 성가실 수 있다. 수신 당사자는 무음 기간이 다소 긴 경우 전화가 불통이라고 심지어 생각할 수 있다. 이들 문제를 극복하기 위해, 송신이 꺼질 때마다 수신 단(즉, 원단)에서 "컴포트 잡음"이 생성될 수 있다. 컴포트 잡음은 CNG에 의해 생성된다. 음성 기간 동안 컴포트 잡음이 송신된 배경 음향 잡음의 컴포트 잡음과 잘 일치되면, 수신 당사자가 대화 동안 스위칭을 통지하지 않는 방식으로 음성 기간 사이의 갭이 채워질 수 있다. 잡음이 지속적으로 변하기 때문에, 컴포트 잡음 생성기(230)는 정기적으로 업데이트될 수 있다.
CNG(230)로부터의 출력은 그 다음, 원격통신 시스템에 의해 송출 원격통신 신호(112b)로서 원격통신 교환의 원단 참여자로 송신될 수 있다. 송출 원격통신 신호로부터 직접적으로 잡음 입력을 소거함으로써, 사용자의 원단 상대에게 훨씬 높은 신호 대 잡음 비, 통화 품질, 및 음성 명료도를 제공할 수 있다.
원격통신 교환의 원단 참여자에서 근단 음성 명료도를 개선하는 것으로서 도시되고 설명될지라도, 잡음 소거 시스템(128)은 임의의 통신 교환의 원단에서 근단 음성 명료도를 개선하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 잡음 소거 시스템(128)은 원단(즉, 가상 개인 보조기)에서 음성 인식을 최적화하기 위해 가상 개인 보조기(VPA) 애플리케이션과 관련하여 사용될 수 있다. 그에 따라, VPA와의 통신 교환의 근단 음성으로부터 배경(원하지 않는) 잡음이 유사하게 억압되거나 소거될 수 있다.
도 3은 원단 원격통신을 위한 잡음 소거 방법(300)을 묘사하는 단순화된 예시적인 흐름도이다. 단계(305)에서, 제1 마이크로폰 어레이(124)와 같은 마이크로폰 어레이에 의해 잡음 소거 시스템(128)에서 근단 음성이 수신될 수 있다. 한편, 잡음 소거 시스템(128)은 단계(310)에서 제공된 바와 같이, 제2 마이크로폰 어레이(126)로부터의 예측불가능한 잡음 및/또는 정보오락 시스템(116)으로부터의 예측가능한 잡음과 같은, 원하지 않는 소스로부터 오디오 입력 스트림을 수신할 수 있다. 근단 음성은 원격통신 교환의 원단 참여자에 의한 수신을 위해 송출 원격통신 신호(112b)로 처리될 수 있다. 그에 따라, 단계(315)에서, 근단 음성 신호는 반향이 이미 존재한 후에 반향을 제거함으로써 음성 품질을 개선하기 위해 반향 소거 동작을 겪을 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 반향 소거는 먼저, 송신 또는 수신된 신호에서 약간의 지연으로 다시 나타나는 원래 송신된 신호를 인식하는 것을 수반한다. 일단 반향이 인식되면, 반향은 송신되거나 수신된 신호로부터 반향을 차감함으로써 제거될 수 있다.
근단 음성 신호는 단계(310)에서 수신된 잡음 입력 및 원단 참여자를 위한 인입 원격통신 신호와 함께 잡음 억압기에서 수신될 수 있다(단계 320). 잡음 소거 동안, 단계(325)에서 제공된 바와 같이, 잡음은 근단 음성 신호로부터 소거되거나 억압될 수 있다. 단계(330)에서, 근단 음성 신호에서의 음성의 명료도는 관련 없는 사운드에 의해 마스킹하는 효과를 감소시키거나 소거함으로써 복원될 수 있다. 근단 음성 신호는 그 다음, 단계(335)에서 제공된 바와 같이, 인입 원격통신 신호를 사용하여 반향 억압을 겪을 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 반향 소거와 같은 반향 억압은 반향이 이미 존재한 후에 반향이 생성되거나 반향을 제거하는 것을 방지함으로써 음성 품질을 개선하기 위한 전화통신 방법이다. 근단 음성 신호는 그것이 송출 원격통신 신호로서 원격통신 네트워크를 통해 원단 참여자로 송신되기 전에(단계(345)) 단계(340)에서 부가적인 오디오 필터링을 겪을 수 있다. 한편, 인입 원격통신 신호는 스피커를 통해 차량 승객실에서 재생될 수 있다(단계(350)).
도 4는 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 차량(104)의 승객실(120) 내의 일 예시적인 마이크로폰 배치를 도시한다. 예를 들면, 근단 음성을 찾기 위한 제1 마이크로폰 어레이(124)로부터의 제1 마이크로폰(124a)은 하나 이상의 헤드레스트(410)에 내장될 수 있다. 잡음을 찾기 위한 제2 마이크로폰 어레이(126)로부터의 제2 마이크로폰(126a)은 하나 이상의 헤드레스트(410), 헤드라이너(도시되지 않음), 등에 또한 내장될 수 있다. 도시된 바와 같이, 가능한 한 사용자의 입 근처에서 차량 승객실(120)에 대해 탑승자의 내부를 향해 배치된 마이크로폰은 차량 승객실에 대해 탑승자의 외부에 배치된 마이크로폰과 비교하여, 신호의 반사 에너지를 최소화할 수 있다. 이것은 차량 승객실에 대해 탑승자의 외부에 배치된 마이크로폰이 차량 승객실(120)을 둘러싸는 유리와 같은, 반사면(412)으로부터 더 많은 반사 에너지를 수신할 수 있기 때문이다. 근단 음성 신호에서 반사 에너지를 최소화하는 것은 원격통신의 원단에서 음성 명료도를 증가시킬 수 있다. 도 4에 도시된 마이크로폰의 배치 및/또는 위치는 단지 일례이다. 마이크로폰 어레이의 정확한 위치는 차량 내부의 경계 및 커버리지 범위에 의존할 것이다.
도 5는 차량을 위한 헤드레스트 기반 원격통신 시스템에 대한 일 예시적인 설정을 도시한다. 제1 전방 대면 마이크로폰 어레이(502)는 원격통신 교환의 근단 음성을 수신하기 위해 조수석 탑승자 헤드레스트(506)의 앞쪽(504) 근처에 배치될 수 있다. 제2 후방 대면 마이크로폰 어레이(508)는 배경 음성을 포함하는 잡음을 수신하기 위해 조수석 탑승자 헤드레스트(506)의 뒤쪽(510) 근처에 배치될 수 있다. 도 6은 차량을 위한 헤드레스트 기반 원격통신 시스템에 대한 또 다른 예시적인 설정을 도시한다. 제1 전방 대면 마이크로폰 어레이(602)는 원격통신 교환의 근단 음성을 수신하기 위해 조수석 탑승자 헤드레스트(606)의 앞쪽(604) 근처에 배치될 수 있다. 제2 전방 대면 마이크로폰 어레이(608)는 배경 음성을 포함하는 잡음을 수신하기 위해 뒤쪽 탑승자 헤드레스트(612)의 앞쪽(610) 근처에 배치될 수 있다. 도 4와 같이, 도 5 및 도 6에 도시된 마이크로폰 어레이의 정확한 위치는 차량 내부의 경계 및 커버리지 영역에 의존할 것이다.
도 7 내지 도 10은 차량(104)과 같은 차량의 승객실(120) 내의 잡음 소거 시스템(128)(도시되지 않음)에 대한 샘플 마이크로폰 구성의 다양한 평면도를 묘사한다. 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 마이크로폰 및 마이크로폰 어레이와 같이, 도 7 내지 도 10에 도시된 다양한 마이크로폰 어레이 및/또는 개별적인 마이크로폰은 자동차 내 통신 시스템 또는 원격통신 시스템(110)과 같은, 차량 통신 시스템과 관련하여 작동하도록 디지털 신호 프로세서(114)와 통신할 수 있다. 예를 들면, 도 7은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 제1 샘플 마이크로폰 구성을 묘사하는 차량(104)의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 잡음 소거 시스템(128)(도시되지 않음)은 적어도 2개의 마이크로폰 - 제1 마이크로폰(710a) 및 제2 마이크로폰(710b)을 포함하는 적어도 하나의 마이크로폰 어레이(710)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 마이크로폰은 이격된 위치에서 제1 헤드레스트(714)의 외부면(712)에 장착될 수 있다. 제1 헤드레스트(714)는 운전자의 측 헤드레스트일 수 있다.
제1 헤드레스트(714)의 외부면(712)은 안쪽 측면(716) 및 바깥쪽 측면(718)을 포함할 수 있다. 안쪽 측면(716)은 바깥쪽 측면(718)보다 차량 승객실(120)의 중심에 더 가깝고, 이 바깥쪽 측면은 반사면(412)을 포함하는 차량(104)의 일 측에 더 가깝다(도 4 참조). 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b)은 제1 헤드레스트(714)의 안쪽 측면(716)의 동일 높이에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b)은 차량(104)에 대해 적어도 종방향으로 이격될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 마이크로폰을 분리하는 거리는 종방향으로 지향된 적어도 제1 청취 구역(720) 및 제2 청취 구역(722)을 생성하기 위해 적어도 종방향 거리(X)를 포함할 수 있다. 마이크로폰 어레이(710)에서의 2개의 마이크로폰 사이의 종방향 거리(X)는 인입 사운드의 방향, 일반적으로 앞쪽 또는 뒤쪽의 표시를 제공할 수 있다. 그에 따라, 제1 청취 구역(720)은 앞쪽 좌석 행을 포함하는 영역과 같은, 탑승자 승객실(120)의 전방 영역을 포함할 수 있는 반면, 제2 청취 구역(722)은 뒤쪽 탑승자 좌석을 포함하는 영역과 같은, 제1 청취 구역(720)의 후방으로 지향되는 영역을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 마이크로폰 사이의 다른 거리가 인입 사운드의 방향, 전방 또는 후방의 표시를 제공하기 위해 이용될 수 있을지라도, 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b) 사이의 종방향 거리(X)는 대략 1인치일 수 있다.
디지털 신호 프로세서(114)는 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로폰 어레이(710)로부터 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하고, 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 구역(720) 또는 제2 청취 구역(722)의 방향으로부터 사운드가 수신되는지의 여부를 식별하도록 프로그래밍될 수 있다. 예를 들면, 디지털 신호 프로세서(114)는 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b)으로부터의 마이크로폰 신호를 비교하고 2개의 마이크로폰의 각각에서 마이크로폰 신호의 도착 시간 차에 기초하여 제1 청취 구역 또는 제2 청취 구역으로부터의 사운드의 방향을 위치파악(localize)할 수 있다. 게다가, 디지털 신호 프로세서(114)는 원하지 않거나 방해되는 배경 잡음과 동일시될 수 있는, 제2 청취 구역(722)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 억압하거나 소거할 수 있다. 다른 한편으로, 디지털 신호 프로세서(114)는 통신 교환에서 원단 참여자로 원하는 근단 음성과 동일시될 수 있는, 제1 청취 구역(720)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 송신할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b)은 전방향성 마이크로폰일 수 있다. 또 다른 실시형태에 따르면, 제1 및 제2 마이크로폰(710a, b)은 대응하는 청취 구역의 방향으로 지향성을 갖는 방향성 마이크로폰일 수 있다. 그에 따라, 제1 청취 구역(720)으로부터의 사운드가 원단 참여자로 송신될 수 있는 반면, 제2 청취 구역(722)으로부터의 사운드가 억압될 수 있도록 마이크로폰의 지향성에 기초하여 인입 사운드가 감쇠될 수 있다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 또 다른 샘플 마이크로폰 구성을 묘사하는 차량(104)의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 잡음 소거 시스템(128)(도시되지 않음)은 제1 헤드레스트(814)의 외부면(812)의 하부면(811)에 장착된 적어도 2개의 마이크로폰 - 제1 마이크로폰(810a) 및 제2 마이크로폰(810b)을 포함하는 적어도 제1 마이크로폰 어레이(810)를 포함할 수 있다. 도 7과 유사하게, 제1 및 제2 마이크로폰(810a, b)은 차량(104)에 대해 종방향으로 이격될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 마이크로폰(810a, b)을 분리하는 거리는 종방향으로 지향된 적어도 제1 청취 구역(820) 및 제2 청취 구역(822)을 생성하기 위해 적어도 종방향 거리(X)를 포함할 수 있다. 도 7과 관련하여 설명된 바와 같이, 디지털 신호 프로세서(114)는 도 2에 도시된 바와 같이, 마이크로폰 어레이(810)로부터 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하고, 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 구역(820) 또는 제2 청취 구역(822)의 방향으로부터 사운드가 수신되는지의 여부를 식별하도록 프로그래밍될 수 있다. 게다가, 디지털 신호 프로세서(114)는 원하지 않거나 방해되는 배경 잡음과 동일시될 수 있는, 제2 청취 구역(822)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 억압하거나 소거할 수 있다. 다른 한편으로, 디지털 신호 프로세서(114)는 통신 교환에서 원단 참여자로 원하는 근단 음성과 동일시될 수 있는, 제1 청취 구역(820)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 송신할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 마이크로폰(810a, b)은 차량(104)에 대해 횡방향으로 또한 이격될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 마이크로폰(810a, b)을 분리하는 거리는 제1 청취 구역(820)이 차량(104)에 대해 횡방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하도록 횡방향 거리(Y)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 청취 하위구역(820a)은 운전석(824)을 둘러싸는 영역을 포함할 수 있는 반면, 제2 청취 하위구역(820b)은 조수석 탑승자(826)를 둘러싸는 영역을 포함할 수 있다. 제1 마이크로폰 어레이(810)에서의 2개의 마이크로폰(810a, b) 사이의 횡방향 거리(Y)는 디지털 신호 프로세서(114)가 사운드가 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 하위구역(820a) 또는 제2 청취 하위구역(820b)의 방향으로부터 수신되는지의 여부를 더 식별할 수 있도록, 인입 사운드의 방향, 일반적으로 좌측 또는 우측의 표시를 제공할 수 있다. 게다가, 디지털 신호 프로세서(114)는 원하지 않거나 방해되는 배경 잡음과 또한 동일시될 수 있는, 제2 청취 하위구역(820b)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 억압하거나 소거하도록 프로그래밍될 수 있다. 다른 한편으로, 디지털 신호 프로세서(114)는 통신 교환에서 원단 참여자로 원하는 근단 음성과 동일시될 수 있는, 제1 청취 구역(820a)(의 방향)으로부터의 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 송신할 수 있다.
도 8에 더 도시된 바와 같이, 잡음 소거 시스템은 제1 헤드레스트(814)에 횡방향으로 인접하는, 제2 헤드레스트(832)의 바닥면(830)에 장착된 적어도 2개의 마이크로폰 - 제1 마이크로폰(828a) 및 제2 마이크로폰(828b)을 포함하는 제2 마이크로폰 어레이(828)를 포함할 수 있다. 제2 마이크로폰 어레이의 구성은 제1 마이크로폰 어레이의 구성을 미러링할 수 있다. 그에 따라, 제2 마이크로폰 어레이(828)에서의 제1 및 제2 마이크로폰(828a, b)은 디지털 신호 프로세서(114)가 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 하위구역(820a) 또는 제2 청취 하위구역(820b)의 방향으로부터 사운드가 수신되는지의 여부를 더 식별할 수 있도록, 인입 사운드의 방향, 일반적으로 좌측 또는 우측의 표시를 더 제공하기 위해 종방향 및 횡방향 둘 다로 또한 이격될 수 있다. 제1 및/또는 제2 마이크로폰 어레이에서의 마이크로폰은 전방향성 또는 방향성 마이크로폰일 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 3 구역 구성과 유사한 여전히 또 다른 샘플 마이크로폰 구성을 묘사한다. 도시된 바와 같이, 제1 마이크로폰 어레이(910)는 도 7에 도시된 마이크로폰 어레이와 같은, 헤드레스트(914)의 안쪽 측면(916)에 장착될 수 있다. 도 7과 유사하게, 제1 마이크로폰 어레이(910)는 인입 사운드의 방향, 전방 또는 후방의 표시를 제공하기 위해 종방향으로 거리만큼 분리된, 이격된 위치에서 안쪽 측면(916)에 배치된 제1 마이크로폰(910a) 및 제2 마이크로폰(910b)을 포함할 수 있다. 따라서, 이전에 설명된 바와 같이, 제1 및 제2 마이크로폰(910a, b)의 종방향 분리는 종방향으로 지향된 제1 청취 구역(920) 및 제2 청취 구역(922)을 생성할 수 있다. 제1 및 제2 마이크로폰(934a, b)을 포함하는 제2 마이크로폰 어레이(934)는 디지털 신호 프로세서(114)가 마이크로폰 신호에 기초하여 제1 청취 하위구역(920a) 또는 제2 청취 하위구역(920b)의 방향으로부터 사운드가 수신되는지의 여부를 더 식별할 수 있도록, 인입 사운드의 방향, 좌측 또는 우측의 표시를 제공하기 위해 (도 8에서와 같이) 제2 헤드레스트에서보다는 오히려 백미러 어셈블리(936)에 배치될 수 있다. 제1 마이크로폰 어레이(910)에서의 제1 및 제2 마이크로폰(910a, b)은 전방향성 마이크로폰일 수 있다. 게다가, 제2 마이크로폰 어레이(934)에서의 제1 및 제2 마이크로폰(934a, b)은 방향성 마이크로폰일 수 있다.
도 10은 본 발명의 하나 이상의 실시형태에 따른, 여전히 또 다른 샘플 마이크로폰 구성을 묘사하는 차량(1004)의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 차량(1004)은 3열의 좌석을 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 마이크로폰 구성은 도 7 내지 도 9와 관련하여 상기 설명된 다양한 구성의 조합을 이용할 수 있다. 예를 들면, 제1 행의 좌석(1040)은 도 8에 도시된 바와 같은, 제1 헤드레스트(1014)의 제1 마이크로폰 어레이(1010) 및 제2 헤드레스트(1030)의 제2 마이크로폰 어레이(1028)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 제1 및 제2 마이크로폰 어레이(1010, 1028)의 각각에서의 마이크로폰은 각각의 대응하는 헤드레스트의 바닥면(1011)에 장착되고 종방향 및 횡방향 둘 다로 이격될 수 있다. 횡방향 간격은 이전에 설명된 바와 같이, 횡방향을 갖는 제2 청취 하위구역(1020b) 및 제1 청취 하위구역(1020a)을 포함하는 제1 청취 구역(1020)을 생성할 수 있다. 게다가, 종방향 간격은 제1 청취 구역(1020)의 후방에 제2 청취 구역(1022)을 생성할 수 있다.
제2 행의 좌석(1044)에서 적어도 하나의 헤드레스트(1042)는 도 7에 묘사된 마이크로폰 어레이(710)와 유사한 제3 마이크로폰 어레이(1046)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 제3 마이크로폰 어레이(1046)에서의 마이크로폰은 제3 행의 좌석(1052)을 포함하는, 제2 청취 구역(1022)의 후방에, 제3 청취 구역(1050)을 생성하기 위해 헤드레스트(1042)의 안쪽 측면(1016)에 장착되고 적어도 종방향으로 이격될 수 있다. 차량(1004)은 일반적으로 차량의 중심선을 따라 차량의 천장 또는 헤드라이너(도시되지 않음)에 배치된 부가적인 마이크로폰 어레이(1054)를 포함할 수 있다. 이들 부가적인 마이크로폰 어레이(1054)는 전방향성일 수 있는 3개 또는 4개의(도시된 바와 같이) 마이크로폰을 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 모든 다양한 마이크로폰 어레이는 잡음 소거 시스템(128)의 일부를 형성할 수 있고 도 7 내지 도 9와 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 디지털 신호 프로세서(114)와 협력할 수 있다. 부가적으로, 도 10에 도시된 헤드레스트 중 하나 이상은 적어도 하나의 스피커(1056)를 더 포함할 수 있다. 헤드레스트가 장착된 스피커(1056)는 통신 교환의 원단 참여자로부터 사운드를 송신하기 위해 이용될 수 있다.
예시적인 실시형태가 상기 설명되지만, 이들 실시형태가 본 발명의 모든 가능한 형태를 설명하도록 의도되지 않는다. 오히려, 본 명세서에서 사용된 단어는 제한이기보다 오히려 설명의 단어이며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 행해질 수 있음이 이해된다. 부가적으로, 다양한 구현 실시형태의 특징은 본 발명의 또 다른 실시형태를 형성하기 위해 조합될 수 있다.

Claims (20)

  1. 차량을 위한 잡음 소거 시스템으로서,
    제1 헤드레스트(first headrest)에 장착되고 제1 방향으로 이격된 적어도 2개의 마이크로폰을 갖는 적어도 하나의 마이크로폰 어레이로서, 상기 2개의 마이크로폰을 분리하는 거리는 적어도 제1 청취 구역 및 제2 청취 구역을 생성하는데 이용되고, 상기 제2 청취 구역은 상기 제1 청취 구역에 대해 상기 제1 방향으로 지향되는, 상기 적어도 하나의 마이크로폰 어레이; 및
    디지털 신호 프로세서를 포함하되, 상기 디지털 신호 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰 어레이로부터 사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하도록;
    상기 2개의 마이크로폰으로부터의 상기 마이크로폰 신호를 비교하는 것; 그리고 상기 2개의 마이크로폰의 각각에서 상기 마이크로폰 신호의 도달 시간 차에 기초하여 상기 제1 청취 구역 또는 상기 제2 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악(localize)하는 것에 의해 상기 사운드가 상기 마이크로폰 신호에 기초하여 상기 제1 청취 구역 또는 상기 제2 청취 구역으로부터 수신되는지의 여부를 식별하도록;
    상기 제1 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악하는 경우 상기 마이크로폰 신호를 전송하도록; 및
    상기 제2 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악하는 경우 상기 마이크로폰 신호를 억압 또는 소거하도록 프로그래밍되는, 잡음 소거 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마이크로폰은 상기 제1 청취 구역 내에 배치되고, 상기 디지털 신호 프로세서는 상기 제2 청취 구역으로부터 수신된 사운드를 억압하도록 더 프로그래밍되는, 잡음 소거 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 청취 구역은 상기 제1 청취 구역의 후방에 있는, 잡음 소거 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 마이크로폰은 전방향성(omnidirectional)인, 잡음 소거 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마이크로폰은 상기 제1 헤드레스트의 안쪽 측면에 위치되는, 잡음 소거 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 마이크로폰은 상기 제1 헤드레스트의 바닥면에 위치되는, 잡음 소거 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 2개의 마이크로폰은 차량에 대해 제2 방향으로 더 분리되고, 제1 청취 구역은 서로에 대해 상기 제2 방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하는, 잡음 소거 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 디지털 신호 프로세서는 상기 청취 하위구역 중 하나로부터 수신된 사운드를 억압하도록 더 프로그래밍되는, 잡음 소거 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    적어도 2개의 마이크로폰을 포함하는 제2 마이크로폰 어레이를 더 포함하되, 상기 적어도 2개의 마이크로폰은 상기 제1 헤드레스트에 제2 방향으로 인접한 제2 헤드레스트의 바닥면에 장착되며, 상기 제2 헤드레스트에서의 상기 2개의 마이크로폰은 서로에 대하여 제1 방향 및 제2 방향 둘 다로 이격되는, 잡음 소거 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    백미러 어셈블리에 장착된 적어도 2개의 마이크로폰을 포함하는 제2 마이크로폰 어레이를 더 포함하되, 상기 적어도 2개의 마이크로폰은 상기 차량에 대해 제2 방향으로 이격되는, 잡음 소거 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 백미러 어셈블리에서의 상기 적어도 2개의 마이크로폰은 상기 제1 청취 구역이 상기 차량에 대해 상기 제2 방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하도록 방향성 마이크로폰인, 잡음 소거 시스템.
  13. 차량과 연관된 통신 시스템을 위한 마이크로폰 어레이로서,
    헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착된 제1 마이크로폰;
    상기 헤드레스트의 외부면에 인접하여 장착되고 상기 제1 마이크로폰으로부터 제1 방향으로 이격된 제2 마이크로폰; 및
    디지털 신호 프로세서를 포함하고,
    적어도 제1 거리는 상기 차량에 대해 제1 방향으로 지향된 적어도 제1 청취 구역 및 제2 청취 구역을 생성하기 위해 상기 제1 마이크로폰을 상기 제2 마이크로폰으로부터 분리시키며,
    상기 디지털 신호 프로세서는,
    사운드를 나타내는 마이크로폰 신호를 수신하도록;
    상기 2개의 마이크로폰으로부터의 상기 마이크로폰 신호를 비교하는 것; 그리고 상기 2개의 마이크로폰의 각각에서 상기 마이크로폰 신호의 도달 시간 차에 기초하여 상기 제1 청취 구역 또는 상기 제2 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악(localize)하는 것에 의해 상기 사운드가 상기 마이크로폰 신호에 기초하여 상기 제1 청취 구역 또는 상기 제2 청취 구역으로부터 수신되는지의 여부를 식별하도록;
    상기 제1 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악하는 경우 상기 마이크로폰 신호를 전송하도록; 그리고
    상기 제2 청취 구역으로부터의 상기 사운드의 방향을 위치파악하는 경우 상기 마이크로폰 신호를 억압 또는 소거하도록 프로그래밍되는, 마이크로폰 어레이.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 마이크로폰 및 상기 제2 마이크로폰은 전방향성 마이크로폰인, 마이크로폰 어레이.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 마이크로폰은 상기 헤드레스트의 안쪽 측면에 위치되는, 마이크로폰 어레이.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 마이크로폰은 제1 헤드레스트의 바닥면에 위치되는, 마이크로폰 어레이.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 마이크로폰 및 상기 제2 마이크로폰은 제1 청취 구역이 차량에 대해 제2 방향으로 지향된 2개의 청취 하위구역을 포함하도록 제2 거리만큼 더 분리되는, 마이크로폰 어레이.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11729549B2 (en) * 2019-12-30 2023-08-15 Harman International Industries, Incorporated Voice ducking with spatial speech separation for vehicle audio system
US11928390B2 (en) * 2020-04-17 2024-03-12 Harman International Industries, Incorporated Systems and methods for providing a personalized virtual personal assistant
US11170752B1 (en) * 2020-04-29 2021-11-09 Gulfstream Aerospace Corporation Phased array speaker and microphone system for cockpit communication
US11830514B2 (en) * 2021-05-27 2023-11-28 GM Global Technology Operations LLC System and method for augmenting vehicle phone audio with background sounds

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020031234A1 (en) * 2000-06-28 2002-03-14 Wenger Matthew P. Microphone system for in-car audio pickup
US20060269072A1 (en) * 2003-08-27 2006-11-30 Mao Xiao D Methods and apparatuses for adjusting a listening area for capturing sounds
US20160027428A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-28 Hassan Faqir Gul Noise cancellation system

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4315000A1 (de) * 1993-05-06 1994-11-10 Opel Adam Ag Geräuschkompensierte Freisprechanlage in Kraftfahrzeugen
JP3940662B2 (ja) * 2001-11-22 2007-07-04 株式会社東芝 音響信号処理方法及び音響信号処理装置及び音声認識装置
EP1581026B1 (en) 2004-03-17 2015-11-11 Nuance Communications, Inc. Method for detecting and reducing noise from a microphone array
US20060147063A1 (en) 2004-12-22 2006-07-06 Broadcom Corporation Echo cancellation in telephones with multiple microphones
EP1830348B1 (en) 2006-03-01 2016-09-28 Nuance Communications, Inc. Hands-free system for speech signal acquisition
US8738368B2 (en) * 2006-09-21 2014-05-27 GM Global Technology Operations LLC Speech processing responsive to a determined active communication zone in a vehicle
JP2008143336A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Fujitsu Ten Ltd 車両騒音制御装置および伝達特性同定方法
JP2009141560A (ja) * 2007-12-05 2009-06-25 Sony Corp 音声信号処理装置、音声信号処理方法
FR2948484B1 (fr) * 2009-07-23 2011-07-29 Parrot Procede de filtrage des bruits lateraux non-stationnaires pour un dispositif audio multi-microphone, notamment un dispositif telephonique "mains libres" pour vehicule automobile
KR101206992B1 (ko) * 2010-01-06 2012-11-30 한국과학기술원 소음감지 베개와 소음감지 베개를 이용한 능동소음제어 시스템 및 방법
US8219394B2 (en) * 2010-01-20 2012-07-10 Microsoft Corporation Adaptive ambient sound suppression and speech tracking
DE102010034237A1 (de) * 2010-08-07 2011-10-06 Daimler Ag Mikrofonsystem und Verfahren zur Generierung einer Mikrofon-Richtwirkung in Bezug auf eine akustische Quelle innerhalb eines Kraftfahrzeugs
US9641934B2 (en) * 2012-01-10 2017-05-02 Nuance Communications, Inc. In-car communication system for multiple acoustic zones
EP3462452A1 (en) 2012-08-24 2019-04-03 Oticon A/s Noise estimation for use with noise reduction and echo cancellation in personal communication
WO2015076120A1 (ja) * 2013-11-19 2015-05-28 クラリオン株式会社 ヘッドレスト装置、及び、集音装置
US10176823B2 (en) 2014-05-09 2019-01-08 Apple Inc. System and method for audio noise processing and noise reduction
US9424828B2 (en) * 2014-08-01 2016-08-23 Bose Corporation System and method of microphone placement for noise attenuation
EP2996112B1 (en) * 2014-09-10 2018-08-22 Harman Becker Automotive Systems GmbH Adaptive noise control system with improved robustness
US9672805B2 (en) * 2014-12-12 2017-06-06 Qualcomm Incorporated Feedback cancelation for enhanced conversational communications in shared acoustic space
JP6611474B2 (ja) * 2015-06-01 2019-11-27 クラリオン株式会社 集音装置、及び集音装置の制御方法
US10582288B2 (en) * 2015-06-26 2020-03-03 Harman International Industries, Incorporated Sports headphone with situational awareness
US9666175B2 (en) * 2015-07-01 2017-05-30 zPillow, Inc. Noise cancelation system and techniques
US9704509B2 (en) * 2015-07-29 2017-07-11 Harman International Industries, Inc. Active noise cancellation apparatus and method for improving voice recognition performance
US10219072B1 (en) * 2017-08-25 2019-02-26 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Dual microphone near field voice enhancement
KR20230015513A (ko) * 2017-12-07 2023-01-31 헤드 테크놀로지 에스아에르엘 음성인식 오디오 시스템 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020031234A1 (en) * 2000-06-28 2002-03-14 Wenger Matthew P. Microphone system for in-car audio pickup
US20060269072A1 (en) * 2003-08-27 2006-11-30 Mao Xiao D Methods and apparatuses for adjusting a listening area for capturing sounds
US20160027428A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-28 Hassan Faqir Gul Noise cancellation system

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