特許 7487235 マイクロフォン信号における交通ノイズを除去するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-10

(45)【発行日】2024-05-20

(54)【発明の名称】マイクロフォン信号における交通ノイズを除去するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/02 20060101AFI20240513BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20240513BHJP

【ＦＩ】

H04R3/02

B60R11/02 M

B60R11/02 S

B60R11/02 T

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021575012

(86)(22)【出願日】2020-06-17

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-22

(86)【国際出願番号】 US2020038058

(87)【国際公開番号】W WO2020257232

(87)【国際公開日】2020-12-24

【審査請求日】2022-02-03

(31)【優先権主張番号】16/443,215

(32)【優先日】2019-06-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】591009509

【氏名又は名称】ボーズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＢＯＳＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】アンキタ・ディー・ジャイン

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン・エム・ヘラ

(72)【発明者】

【氏名】エリー・ボウ・ダハー

(72)【発明者】

【氏名】ベン・ジョン・フェン

【審査官】大石 剛

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０８３３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第００／０１４７３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１５６７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４１１８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ３／０２

Ｂ６０Ｒ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オーディオシステムであって、
車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を生成するように位置付けられた加速度計と、
マイクロフォンであって、前記マイクロフォンが前記交通ノイズを受信し、交通ノイズ成分を有するマイクロフォン信号を生成するように前記車室内に配設された、マイクロフォンと、
交通ノイズ除去フィルタを含む交通ノイズ除去装置であって、前記加速度計信号及び前記マイクロフォン信号を受信し、前記加速度計信号に従って前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成するように構成された、交通ノイズ除去装置と、
少なくとも400 Hzから1 kHzの周波数領域の場合に前記交通ノイズ除去装置の前段に配置されるように構成されるエコー除去フィルタであって、前記車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、前記推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成するように構成されたエコー除去フィルタを備え、
前記交通ノイズ除去フィルタは、前記残差信号を用いて更新される
オーディオシステム。

【請求項2】

前記交通ノイズ除去フィルタは、前記加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を提供するように構成され、前記交通ノイズ除去装置は、前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分が最小化されるように前記マイクロフォン信号から前記推定交通ノイズ信号を減算するように構成されている、請求項１に記載のオーディオシステム。

【請求項3】

前記交通ノイズ除去フィルタは固定フィルタである、請求項２に記載のオーディオシステム。

【請求項4】

前記交通ノイズ除去フィルタは、エラー信号を最小化するように構成された適応フィルタである、請求項２に記載のオーディオシステム。

【請求項5】

前記適応フィルタは、前記車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる前記マイクロフォン信号のエコー成分を最小化するように構成されたエコー除去フィルタを更に含むマルチチャンネル適応フィルタに含まれる、請求項４に記載のオーディオシステム。

【請求項6】

前記交通ノイズ除去フィルタは、前記マイクロフォン信号及び前記加速度計信号を受信するように構成されており、前記交通ノイズ除去フィルタは、前記マイクロフォン信号及び前記加速度計信号に応じて前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分を最小化するように最適化されている、請求項１に記載のオーディオシステム。

【請求項7】

マイクロフォン信号における交通ノイズを除去する方法であって、
車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を加速度計から受信することと、
前記車室内に動作可能に位置付けられたマイクロフォンから、交通ノイズ成分を有する前記マイクロフォン信号を受信することと、
交通ノイズ除去フィルタによって、前記加速度計信号に従って前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成することと、
少なくとも400 Hzから1 kHzの周波数領域の場合に前記交通ノイズ除去フィルタの前段に配置されるように構成されるエコー除去フィルタによって、前記車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、前記推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成することとを含み、
前記交通ノイズ除去フィルタは、前記残差信号を用いて更新される
方法。

【請求項8】

前記最小化する工程は、
前記交通ノイズ除去フィルタによって、前記加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を生成することと、
前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分が最小化されるように前記マイクロフォン信号から前記推定交通ノイズ信号を減算することと、を含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記交通ノイズ除去フィルタは固定フィルタである、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記交通ノイズ除去フィルタは、適応フィルタであり、前記適応フィルタの複数の係数は、エラー信号に従って適応される、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

マルチチャンネル適応に前記適応フィルタと共に含まれているエコー除去フィルタによって、車両内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる前記マイクロフォン信号のエコー成分を最小化することを更に含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分を前記最小化する工程は、前記加速度計信号及び前記マイクロフォン信号の両方に従って行われる、請求項７に記載の方法。

【請求項13】

プログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体であって、前記プログラムコードは、プロセッサによって実行されたときに、
車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を加速度計から受信する工程と、
車両内に動作可能に位置付けられたマイクロフォンから、交通ノイズ成分を有するマイクロフォン信号を受信する工程と、
交通ノイズ除去フィルタによって、前記加速度計信号に従って前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成する工程と、
少なくとも400 Hzから1 kHzの周波数領域の場合に前記交通ノイズ除去フィルタの前段に配置されるように構成されるエコー除去フィルタによって、前記車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、前記推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成する工程とを含み、
前記交通ノイズ除去フィルタは、前記残差信号を用いて更新される
プログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【請求項14】

前記最小化する工程は、
前記交通ノイズ除去フィルタによって、前記加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を生成することと、
前記マイクロフォン信号の前記交通ノイズ成分が最小化されるように前記マイクロフォン信号から前記推定交通ノイズ信号を減算することと、を含む、請求項１３に記載のプログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【請求項15】

前記交通ノイズ除去フィルタは固定フィルタである、請求項１４に記載のプログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【請求項16】

前記交通ノイズ除去フィルタは、適応フィルタであり、前記適応フィルタの複数の係数は、エラー信号に従って適応される、請求項１４に記載のプログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【請求項17】

マルチチャンネル適応に前記適応フィルタと共に含まれているエコー除去フィルタによって、前記車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる前記マイクロフォン信号のエコー成分を最小化することを更に含む、請求項１６に記載のプログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本開示は、全般的にはマイクロフォン信号における交通ノイズ除去のためのシステム及び方法に関し、特に車室内の交通ノイズを表す加速度計信号に従って、マイクロフォン信号における交通除去のためのシステム及び方法に関する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

下記で言及されるすべての例及び特徴は、任意の技術的に可能な方式で組み合わせることができる。

【0003】

一態様によれば、オーディオシステムは、車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を生成するように位置付けられた加速度計と、マイクロフォンであって、マイクロフォンは、交通ノイズを受信し、交通ノイズ成分を有するマイクロフォン信号を生成するように車室内に配設された、マイクロフォンと、交通ノイズ除去フィルタを含む交通ノイズ除去装置であって、加速度計信号及びマイクロフォン信号を受信し、加速度計信号に従ってマイクロフォン信号の交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成するように構成された、交通ノイズ除去装置と、を備える。

【0004】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を提供するように構成され、交通ノイズ除去装置は、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分が最小化されるようにマイクロフォン信号から推定交通ノイズ信号を減算するように構成されている。

【0005】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、固定フィルタである。

【0006】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、エラー信号を最小化するように構成された適応フィルタである。

【0007】

一例において、オーディオシステムは、車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成するように構成されたエコー除去フィルタを更に含む。

【0008】

一例において、適応フィルタは、車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じるマイクロフォン信号のエコー成分を最小化するように構成されたエコー除去フィルタを更に含むマルチチャンネル適応フィルタに含まれる。

【0009】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、マイクロフォン信号及び加速度計信号を受信するように構成されており、交通ノイズ除去フィルタは、マイクロフォン信号及び加速度計信号に応じてマイクロフォン信号の交通ノイズ成分を最小化するように最適化されている。

【0010】

一態様によれば、マイクロフォン信号における交通ノイズを除去する方法であって、車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を加速度計から受信することと、車室内に動作可能に位置付けられたマイクロフォンから、交通ノイズ成分を有するマイクロフォン信号を受信することと、交通ノイズ除去フィルタによって、加速度計信号に従ってマイクロフォン信号の交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成することと、を含む、方法。

【0011】

一例において、最小化する工程は、交通ノイズ除去フィルタによって、加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を生成することと、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分が最小化されるようにマイクロフォン信号から推定交通ノイズ信号を減算することと、を含む。

【0012】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、固定フィルタである。

【0013】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、適応フィルタであり、適応フィルタの複数の係数は、エラー信号に従って適応される。

【0014】

一例において、方法は、エコー除去フィルタによって、車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成することを更に含む。

【0015】

一例において、方法は、適応フィルタと共にマルチチャンネル適応に含まれているエコー除去フィルタによって、車両内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じるマイクロフォン信号のエコー成分を最小化することを更に含む。

【0016】

一例において、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を最小化する工程は、加速度計信号及びマイクロフォン信号の両方に従って行われる。

【0017】

別の態様によれば、プログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体であって、プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を加速度計から受信する工程と、車両内に動作可能に位置付けられたマイクロフォンから、交通ノイズ成分を有するマイクロフォン信号を受信する工程と、交通ノイズ除去フィルタによって、加速度計信号に従ってマイクロフォン信号の交通ノイズ成分を最小化して、推定マイクロフォン信号を生成する工程と、を含む、プログラムコードを記憶する非一時的記憶媒体。

【0018】

一例において、最小化する工程は、交通ノイズ除去フィルタによって、加速度計信号に基づいて、推定交通ノイズ信号を生成することと、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分が最小化されるようにマイクロフォン信号から推定交通ノイズ信号を減算することと、を含む。

【0019】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、固定フィルタである。

【0020】

一例において、交通ノイズ除去フィルタは、適応フィルタであり、適応フィルタの複数の係数は、エラー信号に従って適応される。

【0021】

一例において、プログラムコードは、エコー除去フィルタによって、車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、推定マイクロフォン信号のエコー成分を最小化して、残差信号を生成する工程であって、エラー信号は残差信号である、工程を更に含む。

【0022】

一例において、プログラムコードは、適応フィルタと共にマルチチャンネル適応に含まれているエコー除去フィルタによって、車室内に配設された少なくとも１つの音響変換装置の音響生成から生じる、マイクロフォン信号のエコー成分を最小化する工程を更に含む。

【0023】

１つ以上の実装形態の詳細が、添付図面及び以下の説明において述べられる。他の特徴、目的、及び利点は、本明細書及び図面から、並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1A】一例による、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの概略図である。

【図1B】一例による、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの部分概略図である。

【図1C】一例による、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの部分概略図である。

【図2】一例による、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための適応交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの概略図である。

【図3】一例による、マイクロフォン信号のエコー成分を除去するためのエコー除去装置と組み合わされた、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための適応交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの概略図である。

【図4】一例による、マイクロフォン信号のエコー成分を除去するためのエコー除去装置と組み合わされた、マイクロフォン信号の交通ノイズ成分を除去するための適応交通ノイズ除去装置を備えるオーディオシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

車両に実装されたハンズフリー電話システムは、ユーザの音声を受信するために車両内に位置付けられたマイクロフォンを備えることとなる。次いで、マイクロフォンからの信号は、典型的には、モバイルデバイスに送られる。マイクロフォンは車室内に位置するため、車両構造の振動から生じる交通ノイズは、マイクロフォン信号内に存在し、かつ検出可能である。マイクロフォン信号内の交通ノイズは、通話を受信するユーザに可聴であることとなり、概して、通話の質を劣化させることとなる。したがって、ハンズフリー電話システムに送信されたマイクロフォン信号における交通ノイズの存在を最小化する方法のニーズが当該技術分野において存在している。

【0026】

本明細書に記載された様々な例は、車室内の交通ノイズを表す加速度計信号を利用することによって、マイクロフォン信号内の交通ノイズの存在を最小化するためのシステム及び方法に関する。図１は、１つ以上の音響変換装置１０２と、１つ以上のマイクロフォン１０４と、交通ノイズ除去装置１０６、エコー除去装置１０８、及びポストフィルタサブシステム１１０などのオーディオ処理サブシステムと、を備える、典型的には車両内に実装されるオーディオシステム１００の一例を示す。オーディオシステム１００は、１つ以上のコンテンツ信号ｕ（ｎ）を１つ以上のチャンネル１１２を介して受信する。プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）は、例えば、左右の対として複数のチャンネル１１２（例えば、チャンネル１１２ａ及び１１２ｂ）を介して提示される音声信号などの単一のタイプのプログラムコンテンツ信号であってもよい。代替的に又は組み合わせて、音声、ナビゲーション、又は音楽などの複数のタイプのプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）がそれぞれ、１つ以上のチャンネル１１２を介して提示されてもよい。プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）は、アナログ信号又はデジタル信号であってもよく、圧縮されたストリーム及び／又はパケット化されたストリームとして提供されてもよく、サウンドステージレンダリング１１４、交通ノイズ除去装置１０６、又は他のコンポーネントなどの追加処理の制御及び／又は構成のための別のシステムからの命令、コマンド、又はパラメータなどの追加情報をかかるストリームの一部として受信することができる。

【0027】

コンテンツ信号は、１つ以上の音響変換装置１０２によって音響信号に変換される。音響変換装置１０２は、様々なコンテンツ信号及びサウンドステージパラメータに従って音響音場を生成するために、音響変換装置１０２を駆動するための、イコライゼーション及び拡声ルーティングなどの様々な処理を提供するサウンドステージレンダリング１１４などの処理用コンポーネントを更に有してもよい。一例において、１つ以上の音響変換装置１０２が車室内に配設されてもよく、音響変換装置１０２の各々は、車両のそれぞれのドア内に位置し、音を車両室内に投射するように構成されている。代替的に又は追加的に、音響変換装置１０２は、ヘッドレスト内又は車室内の他の場所に位置してもよい。

【0028】

図１～図４の例示的なオーディオシステム１００などの図に示されるブロック図は概略図であり、個々のハードウェア要素を必ずしも例示するものではない。例えば、いくつかの例では、交通ノイズ除去装置１０６、エコー除去装置１０８、ポストフィルタサブシステム１１０、及びサウンドステージレンダリング１１４並びに他のコンポーネント及び／又はこれらの任意の部分若しくはこれらの組み合わせの各々が、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、又は他の論理回路群などの回路群の１つのセットに実装されてもよく、かつ回路群が本明細書に記載の機能を実行できるように非一時的記憶媒体に記憶された命令を含んでもよい。代替的な例では、これらの様々な部分又は組み合わせは、様々なセットの回路群に亘って分散されてもよい。

【0029】

マイクロフォン１０４などのマイクロフォンは、ユーザからの音響音声信号ｓ（ｎ）、ノイズ信号ｖ（ｎ）、音響エコー信号ｄ（ｎ）、及び車両内の暗騒音などの他の音響信号のそれぞれを受信し得る。マイクロフォン１０４は、音響信号を、例えば、電気信号に変換し、変換された信号を交通ノイズ除去装置１０６に提供する。具体的には、マイクロフォン１０４は、ユーザが話しているときに音声信号ｓ（ｎ）を提供し、少なくとも車両が動いているときにノイズ信号ｖ（ｎ）を提供し、音響変換装置１０２がアクティブであるとき、交通ノイズ除去装置１０６への合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の一部として、エコー信号ｄ（ｎ）（すなわち、（複数の）音響変換装置１０２の音響生成から生じる合成信号の成分）を提供する。音響交通ノイズ信号ｖ（ｎ）は、少なくとも、交通ノイズ、すなわち、ｖ_ａ（ｎ）（つまり、車両が道路若しくは他の表面の上を走行するときに振動する車両の構造に起因する、又はエンジンの振動に起因する車室内の音響信号）、及び風切り音、すなわち、ｖ_ｒ（ｎ）（つまり、車両が走行するときに空気が車両の上を通過することによって生じる、車室内の音響信号）に関係する成分を含むこととなる。（本開示における引数ｎは、離散時間信号を表す）。

【0030】

交通ノイズ除去装置１０６は、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）から交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）を除去又は最小化して、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）を提供すること試みるように機能する。一例において、交通ノイズ除去装置１０６は、例えば、交通ノイズ除去フィルタ１１８を介して、１つ以上の加速度計１１６から受信した（複数の）加速度計信号ａ（ｎ）を処理することによって、交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）を除去して、推定交通ノイズ信号

【数1】

を生成するように機能する。推定交通ノイズ信号

【数2】

は、少なくとも１つの例では、交通ノイズを測定するために車両の周りに動作可能に配設された１つ以上の加速度計１１６で測定された交通ノイズに基づく、マイクロフォン１０４に存在する交通ノイズの推定である。

【0031】

本明細書で使用される際、「加速度計」は、車室内で音に変換される、道路若しくは他の表面に亘る車両の走行から生じるか、又はエンジンの振動から生じる、車両構造における振動を検出するために好適な任意のセンサを包含すると理解されるべきである。

【0032】

次いで、推定交通ノイズ信号

【数3】

は、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）が最小化されるようにマイクロフォン１０４によって提供された合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）から減算され得る。したがって、交通ノイズ除去フィルタ１１９が上手く機能して推定交通ノイズ信号

【数4】

を提供できれば、交通ノイズ除去装置１０６は、マイクロフォン１０４によって提供された合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）から交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）を除去することが上手くできることとなる。

【0033】

図１Ａに示すように、交通ノイズ除去フィルタ１１８は、推定交通ノイズ信号

【数5】

を生成するために、（複数の）加速度計信号ａ（ｎ）に、固定されたセットの係数を適用するように構成された固定フィルタであってもよい。交通ノイズ除去フィルタ１１８は、（複数の）加速度計１１６とマイクロフォン１０４との間の伝達関数ｇ（ｎ）の推定値である、伝達関数

【数6】

を適用するものとして考えることができるので、交通ノイズ除去フィルタ１１８によって受信された加速度計信号ａ（ｎ）は、交通ノイズ除去フィルタ１１８によって、マイクロフォンに存在する交通ノイズの推定値

【数7】

に変換される。図１Ａに示すように、複数の加速度計１１６が使用される場合、推定伝達関数

【数8】

は、各加速度計１１６とマイクロフォン１０４との間の伝達関数の合計の推定値を表すことができる。例えば、伝達関数

【数9】

は、加速度計１１６ａとマイクロフォン１０４との間の伝達関数

【数10】

～加速度計１１６Ｌとマイクロフォン１０４との間の伝達関数

【数11】

の合計の推定値であってもよい。推定交通ノイズ信号

【数12】

は、（複数の）マイクロフォン１０４の合成信号出力から減算され、その結果、交通ノイズが除去された信号である、マイクロフォン信号ｙ（ｎ）が生成される。（交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）は、交通ノイズ成分を依然として含む場合があるが、適切に機能する場合、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）の交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）は、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）に対して少なくとも最小化されるはずであることを理解されたい。）

【0034】

同様に、マイクロフォン１０４がマイクロフォンのアレイである場合、例えば、図１Ｂに示されるように、交通ノイズ除去フィルタ１１８は、各加速度計１１６から各対応するマイクロフォン１０４への伝達関数の合計を推定することができる。したがって、例えば、交通ノイズ除去フィルタ１１８は、加速度計１１６ａからマイクロフォン１０４ａ～マイクロフォン１０４Ｊへの伝達関数

【数13】

の合計を概算することができ、この概算は、加速度計１１６Ｌまでの各加速度計に対して繰り返すことができる。実際、（複数の）加速度計１１６及びマイクロフォン１０４は、車両の周りの様々な場所に空間的に分散されているので、各加速度計から各対応するマイクロフォンへの伝達関数は多様であり得、したがって、各加速度計と各マイクロフォンとの間の伝達関数

【数14】

として考えることができる。推定伝達関数

【数15】

は、代替的に、各加速度計１１６と等価のマイクロフォン（すなわち、マイクロフォン１０４を含む複合マイクロフォン）との間の伝達関数として考えられてもよく、等価のマイクロフォンの特性は、マイクロフォン１０４の空間的関係によって決定される。

【0035】

実際には、交通ノイズ除去フィルタ１１８の係数（したがって、推定伝達関数

【数16】

）は、好適な方法（例えば、複合信号処理）に従って、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）の交通ノイズ成分を最小化するために、経験的に決定され得る。例えば、（複数の）マイクロフォン１０４及び（複数の）加速度計１１６の両方を備える車両は、多様な路面の上を運転される場合があり、両方からの信号が記録される。このデータから、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）から減算された場合、平均して、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）を最小化する推定交通ノイズ信号

【数17】

を生成する最適化された係数の組が決定され得る。

【0036】

図１Ｂに示すように、マイクロフォン１０４から出力されたマイクロフォン信号ｙ_{ｍｉｃ１．．．ｍｉｃＪ}（ｎ）は、同様に、伝達関数

【数18】

を実装する固定マイクロフォンフィルタ１２０に入力され得る。マイクロフォンフィルタ１２０は、マイクロフォン信号ｙ_{ｍｉｃ１．．．ｍｉｃＮ}（ｎ）を単一のマイクロフォン信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）に合成し、マイクロフォン１０４をユーザの口の近くの場所に突き出すなど、任意の他の必要な又は有用な信号処理を適用するように構成されてもよい。そのような信号処理がマイクロフォンフィルタ１２０によって適用される範囲で、推定伝達関数

【数19】

は、各加速度計１１６と各マイクロフォン１０４の（複数の）突出場所との間の推定伝達関数を表すことができる。代替的に又は追加的に、マイクロフォンフィルタ１２０は、ビームを所望の音響信号源の方向に向け、かつ／又はノイズ発生源から遠ざけることができ、追加的に又は交互に、ヌルをノイズ発生源の方向に向けることができる。

【0037】

実際、マイクロフォンフィルタ１２０を使用する場合、交通ノイズ除去フィルタ１１８の係数は、上記の方法と同じように、ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の交通ノイズ成分を最小化して、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）を生成するように、経験的に決定されてもよい。マイクロフォンフィルタ１２０は、図１Ｂと併せて図示されているが、同様のマイクロフォンフィルタを、本明細書に記載のマイクロフォンを含む任意の例と共に実装できることを理解されたい。

【0038】

図１Ｃに示すように、代替例では、交通ノイズ除去装置１０６は、（複数の）マイクロフォン１０４からの（複数の）合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）及び（複数の）加速度計１１６からの（複数の）交通ノイズ信号ａ（ｎ）を受信し、（複数の）加速度計１１６と（複数の）マイクロフォン１０４との間の関係に基づいて、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）の交通ノイズ成分を最小化するように最適化された推定伝達関数

【数20】

を実装するように構成されたフィルタとして実装されてもよい。この例では、交通ノイズ除去装置１０６は、推定交通ノイズ信号をｙ_ｍｉｃ（ｎ）から減算せず、（複数の）マイクロフォン１０４及び（複数の）加速度計１１６からの入力を使用して、交通ノイズ除去フィルタ１１８によって、ｙ（ｎ）を直接生成する。交通ノイズ除去フィルタ１１８は、上記の例のように、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）の最小化を達成するように経験的に最適化されてもよい。例えば、（複数の）マイクロフォン１０４及び（複数の）加速度計１１６の両方を備える車両は、多様な路面の上を運転され得、両方からの信号が記録される。このデータから、任意の好適なアレイ処理方法に従って、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）の交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）を平均して最小化する最適化された係数の組を決定してもよい。

【0039】

図２を参照して、適応アルゴリズムに従って、十分に正確な推定交通ノイズ信号を生成する満足のいくパラメータに収束する１つ以上の（複数の）適応交通ノイズ除去フィルタ１１８を交通ノイズ除去装置１０６が含む代替的な例示のオーディオシステム２００が示されている。図１Ａ及び図１Ｂの例と同様に、交通ノイズ除去フィルタ１１８は、（複数の）加速度計信号ａ（ｎ）にフィルタ係数の組を適用して、推定交通ノイズ信号

【数21】

を生成することができる。（複数の）適応交通ノイズ除去フィルタ１１８の係数は、エラー信号（ここでは、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）として示される）を最小化するために、適応アルゴリズムに従って更新されてもよい。使用できる適応アルゴリズムの例として、例えば、最小平均二乗（least mean squares、ＬＭＳ）アルゴリズム、正規化最小平均二乗（normalized least mean squares、ＮＬＭＳ）アルゴリズム、再帰的最小二乗（recursive least square、ＲＬＳ）アルゴリズム、又はこれらのアルゴリズム若しくは他のアルゴリズムの任意の組み合わせ若しくは変形例を挙げることができる。適応アルゴリズムによって適応された（複数の）適応交通ノイズ除去フィルタ１１８は、収束して、上記のように、（複数の）加速度計１１６と（複数の）マイクロフォン１０４との間の伝達関数ｇ（ｎ）を表す推定伝達関数

【数22】

を適用し、（複数の）交通ノイズ除去フィルタ１１８によって受信された加速度計信号ａ（ｎ）は、交通ノイズ除去フィルタ１１８によって、マイクロフォンに存在する交通ノイズの推定値

【数23】

に変換される。

【0040】

図２に示すように、複数の適応交通ノイズ除去フィルタ１１８は、共にマルチチャンネル適応フィルタを形成することができる。マルチチャンネル適応フィルタのそれぞれを構成する交通ノイズ除去フィルタ１１８は、それぞれの加速度計１１６に関連付けられている（すなわち、それぞれの加速度計１１６から信号を受信する）。例えば、適応交通ノイズ除去フィルタ１１８ａは、加速度計１１６ａに関連付けられ、かつ加速度計１１６ａから信号ａ_１（ｎ）を受信し、加速度計１１６ａとマイクロフォン１０４との間の伝達関数を表すそれぞれの伝達関数

【数24】

を適用することができる。同様に、残りの適応フィルタ１１８Ｌは、（複数の）加速度計１１６Ｌに関連付けられ、かつ（複数の）加速度計１１６Ｌからの信号ａ_Ｌ（ｎ）受信し、それぞれの加速度計１１６Ｌとマイクロフォン１０４との間のそれぞれの伝達関数

【数25】

を適用すし得る。各適応交通ノイズ除去フィルタ１１８のそれぞれの伝達関数は、ここでは交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）として示されるエラー信号を最小化するように調整される。したがって、各適応交通ノイズ除去フィルタ１１８の出力は、関連する加速度計１１６から受信した信号及び適応交通ノイズ除去フィルタ１１８の推定伝達関数

【数26】

に基づいて、マイクロフォン１０４での交通ノイズの推定値を表す。適応交通ノイズ除去フィルタ１１８の出力を合計して、推定交通ノイズ信号

【数27】

を生成することができる。

【0041】

代替の実施形態では、交通ノイズ除去フィルタ１１８は、（エコー除去装置１０８の出力における）残差信号ｅ（ｎ）、つまり、推定音声信号

【数28】

を使って更新されてもよい。なぜなら、この信号は、適応に干渉し、かつ／又は適応交通ノイズ除去フィルタ１１８を発散させると考えられる成分をより少なく含有しているためである。いくつかの例では、適応アルゴリズムは、参照信号のパワーの合計に対する、それぞれの交通ノイズ除去フィルタ１１８で受信された参照信号のパワーに応じて、各対応する交通ノイズ除去フィルタ１１８の係数を更新することができる。例えば、適応フィルタ１１８ａで受信された参照信号である加速度計信号ａ_１（ｎ）が、適応フィルタ１１８Ｌで受信された加速度計信号ａ_Ｌ（ｎ）よりも大きいパワーを有する場合、適応交通ノイズ除去フィルタ１１８ａの係数は、適応交通ノイズ除去フィルタ１１８Ｌの係数の更新より大きく更新されることとなる。したがって、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）で観察されたエラーに最も関与するチャンネルは、最も大きく更新されることとなる。

【0042】

概ね、適応アルゴリズムは、ユーザが話していない間に（複数の）交通ノイズ除去フィルタ１１８を更新するが、場合によっては、適応アルゴリズムはいつでも更新を行ってもよい。そのために、ダブルトーク検出装置２０４は、ユーザがいつ話しているかを検出し、（複数の）適応交通ノイズ除去フィルタ１１８に更新を停止させるように指示するか、又は更新を停止させてもよい。

【0043】

図１及び図２に示すように、交通ノイズ除去装置１０６は、（機能及び動作は以下で簡単に説明される）エコー除去装置１０８及びポストフィルタサブシステム１１０と併せて実装される。しかしながら、様々な例では、交通ノイズ除去装置１０６は、エコー除去装置又はポストフィルタのうちの一方を備えずに、又は両方共備えずに（これらのサブシステムが交通ノイズ除去装置１０６とは独立して機能する場合に限り）実装することができ、図１及び図２のオーディオシステム１００、２００は、交通ノイズ除去装置が実装され得るオーディオシステムの一例として単に提供されているということを理解されたい。

【0044】

エコー除去装置１０８は、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）からエコー信号を除去して、残差信号ｅ（ｎ）を提供しようとするように機能する。エコー除去装置１０８は、１つ以上のエコー除去フィルタ１２４を介してチャンネル１１２上のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）を処理することにより、エコー信号ｄ（ｎ）を最小化して、マイクロフォン１０４によって提供される信号から減算される推定エコー信号

【数29】

を生成するように機能する。様々な代替の実施形態では、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）ではなく、サウンドステージレンダリング１１４の出力であるｂ（ｎ）を、エコー除去装置１０８の（複数の）参照信号として使用してもよい。実際、少なくとも１つのプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）と相関し、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）内のエコー信号ｄ（ｎ）の存在を最小化するのに好適な任意の信号を、エコー除去装置１０８の参照信号として使用してもよい。

【0045】

エコー除去装置１０８は、（複数の）適応エコー除去フィルタ１２４を間隔を空けて更新して、推定エコー信号

【数30】

を改善するための適応アルゴリズムを含んでもよい。時間の経過とともに、適応アルゴリズムは、（複数の）適応エコー除去フィルタ１２４を十分に正確な推定エコー信号

【数31】

を生成するための満足のいくパラメータに収束させて、残差信号ｅ（ｎ）のエラーを最小化する。概ね、適応アルゴリズムは、ダブルトーク検出装置２０４がユーザが話していないことを検出する間に（複数の）適応エコー除去フィルタ１２４を更新するが、場合によっては、適応アルゴリズムはいつでも更新を行ってもよい。ユーザが発話すると、「ダブルトーク」と見なされ、マイクロフォン１０４は、音響エコー信号ｄ（ｎ）と音声信号ｓ（ｎ）との両方を収音する。

【0046】

（複数の）適応エコー除去フィルタ１２４は、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）にフィルタ係数の組を適用して、推定エコー信号

【数32】

を生成することができる。適応アルゴリズムは、多様な技術のうちのいずれかを使用して、フィルタ係数を決定し、フィルタ係数を更新又は変更して、（複数の）適応エコー除去フィルタ１２４の性能を改善することができる。このような適応アルゴリズムとしては、アクティブフィルタ又はバックグラウンドフィルタのどちらで動作しているかに関係なく、例えば、最小平均二乗（ＬＭＳ）アルゴリズム、正規化最小平均二乗（ＮＬＭＳ）アルゴリズム、再帰的最小二乗（ＲＬＳ）アルゴリズム、又はこれらのアルゴリズム若しくは他のアルゴリズムの任意の組み合わせ若しくは変形例を挙げることができる。適応アルゴリズムによって適応された（複数の）エコー除去フィルタ１２４は、（複数の）音響変換装置１０２と（複数の）マイクロフォン１０４との間のエコー経路の応答を表す推定伝達関数

【数33】

を適用するように収束する。

【0047】

一般的に言えば、例えば、図１及び図２に示されるように、複数のエコー除去フィルタ１２４は、共にマルチチャンネル適応エコー除去フィルタを形成することができ、構成する各エコー除去フィルタ１２４は、関連付けられた参照信号（例えば、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ））を受信することができる。例えば、適応エコー除去フィルタ１２４ａは、プログラムコンテンツチャンネル１１２ａに関連付けられ、かつプログラムコンテンツチャンネル１１２ａから信号ｕ_１（ｎ）を受信し、エコー経路ｈ_１（ｎ）を表すそれぞれの伝達関数

【数34】

（及び、以下で説明するように、追加の処理の応答）を適用することができる。同様に、残りの適応エコー除去フィルタ１２４Ｍはそれぞれ、（複数の）プログラムコンテンツチャンネル１１２Ｍからの（複数の）信号ｕ_Ｍ（ｎ）に関連付けられ、かつ受信することができ、それぞれの（複数の）伝達関数

【数35】

を適用することができる。各適応エコー除去フィルタ１２４のそれぞれの伝達関数は、ここでは交通ノイズ及びエコー除去残差信号ｅ（ｎ）として示されるエラー信号を最小化するように調整される。

【0048】

適応エコー除去フィルタ１２４の数は、概ね、受信された参照信号の数に依拠されることを理解されたい。したがって、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）が参照信号として使用される場合、あるＭ個のエコー除去フィルタ１２４を実装することができ、各エコー除去フィルタ１２４は、それぞれ、Ｍ個のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）のうちの１つに関連付けられる一方、サウンドステージレンダリングの出力ｂ（ｎ）が使用される場合、あるＮ個のエコー除去フィルタ１２４を実装することができ、各エコー除去フィルタ１２４は、それぞれ、Ｎ個のサウンドステージレンダリングの出力ｂ（ｎ）のうちの１つに関連付けられる。いくつかの例では、例えば、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）又はサウンドステージレンダリングの出力ｂ（ｎ）よりも少ない数の適応エコー除去フィルタ１２４が使用される場合があることも理解されたい。例えば、ウーファーの左、ツイドラーの左、及びツイーターの左のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）のセットなど特定のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）が共に合算され、単一のエコー除去フィルタ１２４に対する参照信号として提供される場合、又は効果的なエコー除去を実現するために参照信号のサブセットのみを使用する必要がある場合、より少ないエコー除去フィルタ１２４が使用されてもよい。

【0049】

エコー経路ｈ（ｎ）を推定することに加えて、推定伝達関数

【数36】

は、参照信号（例えば、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ））が取得される場所とエコー除去装置１０８との間に配設された任意の処理の推定を表してもよい。したがって、図１Ａに示すように、参照信号は、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）であり、推定伝達関数

【数37】

は、エコー経路ｈ（ｎ）の応答に加えて、サウンドステージレンダリング１１４、（複数の）音響変換装置１０２、（複数の）マイクロフォン１０４、及び（複数の）マイクロフォン１０４に関連する任意の処理（アレイ処理など）の応答を表すこととなる。したがって、推定伝達関数

【数38】

は、応答及びマイクロフォン１０４で行われる任意の処理と併せて、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）が、受信された形態からエコー信号ｄ（ｎ）にどのように変換されるかを表す。しかしながら、参照信号が、サウンドステージレンダリング１１４の出力であるｂ（ｎ）で取得された場合、推定伝達関数

【数39】

は、（複数の）音響変換装置１０２、エコー経路ｈ（ｎ）、（複数の）マイクロフォン１０４、及び（複数の）マイクロフォン１０４に関連する任意の処理の応答をまとめて表す。したがって、サウンドステージレンダリング１１４の応答は、推定伝達関数

【数40】

に含まれており、推定エコー信号

【数41】

の各々は、サウンドステージレンダリング１１４による関連するプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）の処理を含むため、図１及び図２は、Ｎ個の推定エコー信号

【数42】

ではなく、Ｍ個の推定エコー信号

【数43】

を示す。したがって、Ｍ個の推定エコー信号

【数44】

の合計は、Ｎ個のエコー信号ｄ（ｎ）の合計を推定することとなる。

【0050】

エコー除去装置１０８は、典型的には、プログラムコンテンツチャンネルに相関するマイクロフォン信号ｙ（ｎ）の線形態様を除去するが、エコー経路の急激な変化及び／又は非線形性は、エコー除去装置１０８が正確に推定されたエコー信号を提供することを防ぐため、残留エコーは残差信号ｅ（ｎ）に残ることとなる。したがって、ポストフィルタサブシステム１１０は、スペクトルフィルタ処理によって残留エコー成分を抑制して、改善された推定音声信号

【数45】

を生成するように動作する。そのようなポストフィルタは、当該技術分野で概ね既知であるが、一例の簡単な説明を以下に提供する。

【0051】

図示されるように、ポストフィルタサブシステム１１０は、係数算出装置１２６及びポストフィルタ１２８を含んでもよい。ポストフィルタ１２８は、いくつかの例では、残差信号ｅ（ｎ）のスペクトルコンテンツを低減させることによって、（エコー除去装置１０８からの）残差信号ｅ（ｎ）の残留エコーを、周波数ビンごとの、総信号パワー（例えば、発話及び残留エコー）に対する残留エコー信号パワーの尤度比に関連する量だけ抑制する。一例において、ポストフィルタ１２８は、残差信号ｅ（ｎ）の（指数「ｋ」で表される）各周波数ビンを、次の例示的な等式に従って、係数算出装置１２６によって算出された、フィルタ係数Ｈ_ｐｆ（ｋ）で乗算し得る。

【数46】

式中、ΔＨ_ｉ（ｋ）は、スペクトル不整合であり、Ｓ_ｅｅ（ｋ）は、残差信号ｅ（ｎ）のパワースペクトル密度であり、

【数47】

は、ｉ番目のコンテンツチャンネル上のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）のパワースペクトル密度である。最小乗数であるＨ_ｍｉｎは、すべての周波数ビンに適用されるので、周波数ビンが最小値よりも小さい値が乗算されないようになる。より低い値による乗算は、より大きな減衰に相当することを理解されたい。等式（１）の例では、各周波数ビンは、最大で１を乗算しているが、他の例は、フィルタ係数を算出するために異なるアプローチを使用し得ることにも留意されたい。β係数は、ポストフィルタサブシステム１１０が信号コンテンツをどの程度積極的に抑制するかを調整するために使用され得る倍率又は過剰推定因子であるか、あるいはいくつかの例では、１に等しいことによって効果的に除去される場合もある。ρ係数は、ゼロによる除算を避けるための正則化係数である。

【0052】

スペクトル不整合ΔＨ_ｉ（ｋ）は、エコー経路ｈ（ｎ）と音響エコー除去装置１０８との間のスペクトル不整合を表す。スペクトル不整合ΔＨ_ｉ（ｋ）は、残差エラー信号ｅ（ｎ）と、ｉ番目のコンテンツチャンネルのプログラムコンテンツ信号ｕ_ｉ（ｎ）のクロスパワースペクトル密度

【数48】

の、ｉ番目のコンテンツチャンネル上のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）のパワースペクトル密度

【数49】

に対する比率として算出されてもよい。

【数50】

【0053】

いくつかの例では、使用されるパワースペクトル密度は、算出されたスペクトル不整合の突然の変化（例えば、急激な変化又は有意の変化）を防ぐため、時間平均されるか、又は平滑化されるか、又はローパスフィルタ処理されてもよい。

【0054】

式（１）及び式（２）は、参照信号が無相関の事例に概ね関することを理解されたい。参照信号が必ずしも無相関ではない場合（例えば、左右のチャンネルペアがいくつかの共通のコンテンツを共有している場合）、係数算出装置１２６は、以下の式に従って、フィルタ係数Ｈ_{ｐｆ（ｋ）}を算出することができる。

【数51】

式中、ΔＨ^Ｈは、ΔＨの複素共役転置行列である、ΔＨのエルミート関数を表し、ΔＨは、次の式で与えられる。

【数52】

Ｓ_ｕｕは、プログラムコンテンツチャンネルのパワースペクトル密度及びクロスパワースペクトル密度の行列である。ΔＨは、すべてのチャンネルのスペクトル不整合を含むベクトルであり、Ｓ_ｕｅは、エラー信号を有する各参照チャンネルのクロスパワースペクトル密度を含むベクトルである。

【0055】

上記の式は、複数のコンテンツチャンネルからの残留エコーを抑制するように構成されたポストフィルタサブシステム１１０に対して提供されているが、代替的な例では、ポストフィルタサブシステム１１０は、１つのコンテンツチャンネルのみからの残留エコーを抑制するように構成されてもよい。

【0056】

様々な例では、ポストフィルタサブシステム１１０は、周波数ドメイン又は時間ドメインで動作するように構成されてもよい。したがって、「フィルタ係数」という用語の使用は、ポストフィルタサブシステム１１０を時間ドメインにおける動作に限定することを意図するものではない。「フィルタ係数」という用語又は他の同等の用語は、所望の応答又は所望の伝達関数を引き起こすためにフィルタに適用されるか、あるいはフィルタに組み込まれた任意の組の値を意味し得る。特定の例では、ポストフィルタサブシステム１１０は、推定音声信号のデジタルバージョンで動作して、概ね１以下の別個の値によって、多数の個々の周波数ビン内の信号コンテンツを乗算するデジタル周波数領域フィルタであってもよい。異なる値の組がフィルタ係数と見なされてもよい。

【0057】

様々な代替例では、交通ノイズ除去装置１０６は、マイクロフォン１０４からの合成信号ではなく、推定残留エラー信号ｅ（ｎ）を受信するように位置付けられてもよいことを理解されたい。すなわち、交通ノイズ除去装置１０６は、処理チェーンにおいてエコー除去装置１０８の後に配置されてもよい。これにより、エコー信号が、フィルタ係数を適応させるために、適応交通ノイズ除去フィルタ１１８によって使用されるエラー信号に存在しないか、又は存在しても最小限にしか存在しないため、交通ノイズ除去装置１０６の性能を向上させることができる。

【0058】

一例において、交通ノイズ除去装置１０６及びエコー除去装置１０８は、サブバンドに対応してもよい。すなわち、交通ノイズ除去装置１０６及びエコー除去装置１０８は、複製されてもよく、それぞれの複製は、特定の周波数帯域に関連付けられてもよい。サブバンドごとの、処理チェーンにおける交通ノイズ除去装置１０６及びエコー除去装置１０８の順序は、交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）に対する、エコー信号ｄ（ｎ）の信号対雑音比（Signal-to-Noise Ratio、ＳＮＲ）によって決定されてもよい。例えば、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、例えば、ローパスフィルタでフィルタ処理されて、例えば、４００Ｈｚ未満の低周波数サブバンドを生成してもよい。その周波数範囲では、交通ノイズ信号ｖ_ａ（ｎ）のパワーは、概ね、エコー信号ｄ（ｎ）のパワーよりも高くなる（つまり、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、概ね、０ｄＢ未満のＳＮＲを有することとなる）ので、交通ノイズ除去装置１０６は、処理チェーンにおいてエコー除去装置１０８の前に（すなわち、図１及び図２に示される順序で）位置付けられてもよい。この周波数帯域において交通ノイズ除去装置１０６の前にエコー除去装置を配置した場合、交通ノイズ成分ｖ_ａ（ｎ）が、エコー除去装置１０８で受信したエラー信号を占め、エコー除去装置１０８が適切に適応することが妨げられると考えられる。

【0059】

同様に、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、例えば、バンドパスフィルタによって、例えば、エコー信号ｄ（ｎ）が合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）を占めている（つまり、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、概ね、０ｄＢより大きいＳＮＲを有することとなる）４００Ｈｚ～１ｋＨｚのミッドレンジまでフィルタ処理されてもよい。この周波数帯域では、エコー除去装置１０８は、処理チェーンにおいて交通ノイズ除去装置１０６の前に位置付けられてもよい。そうでない場合、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）におけるエコー信号ｄ（ｎ）のパワーにより、交通ノイズ除去装置１０６が適切に適応することが妨げられると考えられる。

【0060】

最後に、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、例えば、ハイパスフィルタによって、エコー信号ｄ（ｎ）が合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）を大幅に占めている（つまり、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、概ね０ｄＢより非常に大きいＳＮＲを有することとなる）、例えば、１ｋＨｚより大きい高周波数帯までフィルタ処理されてもよい。この例では、不要な処理を回避するために、交通ノイズ除去装置１０６が完全に省略されてもよい。

【0061】

上記の周波数帯域は、処理チェーン内の交通ノイズ除去装置１０６及びエコー除去装置１０８の順序が特定の周波数帯域のＳＮＲによって決定され得るという概念を例示するために単に例として提供されていることを理解されたい。より具体的には、ＳＮＲが概ね０ｄＢ未満である周波数帯域に対して、交通ノイズ除去装置１０６は、エコー除去装置１０８の前に位置付けられてもよい。ＳＮＲが概ね０ｄＢより大きい周波数帯域に対して、交通ノイズ除去装置１０６は、エコー除去装置１０８の後に位置付けられてもよい。そして、ＳＮＲが概ね０ｄＢより非常に大きい周波数帯域に対して、交通ノイズ除去装置１０６は完全に省略されてもよい。

【0062】

上述のように、図２の適応フィルタ１２４、１１８は、参照信号の各々のパワーの合計に対する参照信号のパワーに従って、係数を更新してもよい。しかしながら、（複数の）交通ノイズ除去適応フィルタ１１８は、エコー除去装置１０８の適応フィルタとは別に実装されているので、（複数の）適応交通ノイズ除去フィルタ１１８は、（複数の）加速度計１１６から受信された信号の相対パワーのみを比較することとなる。しかしながら、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）に存在するエラーは、部分的に、交通ノイズ除去信号ｙ（ｎ）にまだ存在する、（複数の）マイクロフォン１０４で受信されたエコーに起因し得る。したがって、図３のオーディオシステム３００に示されるように、エコー除去装置の適応エコー除去フィルタ１２４を交通ノイズ除去装置の適応交通ノイズ除去フィルタ１１８と組み合わせて、複合マルチチャンネル適応フィルタ３０２にすることは有利である。複合マルチチャンネル適応フィルタ３０２は、コンテンツプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）及び加速度計信号ａ（ｎ）を含む、参照信号の総パワーに対する各信号の係数を更新することとなる。例えば、図３に示すように、プログラムコンテンツ信号ｕ_１（ｎ）、ｕ_２（ｎ）～ｕ_Ｍ（ｎ）及び加速度計信号ａ_１（ｎ）～ａ_Ｌ（ｎ）の相対パワーは、適応エコー除去フィルタ１２４ａ、１２４ｂ～１２４Ｍ、及び交通ノイズ除去フィルタ１１８～１１８Ｌの係数を算出する際に考慮されてもよい。上述のように、一例において、各適応フィルタの更新の大きさは、適応フィルタの参照信号のパワーとすべての参照信号のパワーの合計との比率に比例し得る。したがって、例えば、適応交通ノイズ除去フィルタ１１８ａの更新の大きさは、加速度計信号ａ_１（ｎ）のパワーと、プログラムコンテンツ信号ｕ_１（ｎ）、ｕ_２（ｎ）～ｕ_Ｍ（ｎ）及び加速度計信号ａ_１（ｎ）～ａ_Ｌ（ｎ）のパワーの合計との比に比例し得る。したがって、適応フィルタ３０２の合計出力は、推定エコー信号

【数53】

及び推定交通ノイズ成分

【数54】

を表し、コンテンツチャンネル及び加速度計信号の相対パワーが更新中に考慮されることとなるので、その結果、各プログラムコンテンツチャンネル１１２及び加速度計チャンネルのエラーに対するより正確な原因が明白となる。

【0063】

複合マルチチャンネル適応フィルタ３０２を除いて、図３の構造及び構成要素は、図２に関連して説明されたものとほぼ同じように機能するので、追加の説明を必要としない。

【0064】

図４に示すように、残差信号ｅ（ｎ）における残余エコーを抑制することに加えて、残差信号ｅ（ｎ）に存在する残余交通ノイズを抑制するために、ポストフィルタサブシステムは、加速度計信号ａ（ｎ）を参照信号として受信するように更に構成されてもよい。当業者は、本開示の検討と併せて、残差信号ｅ（ｎ）の残余交通ノイズを抑制するために、ポストフィルタサブシステム１１０及び上記の等式をどのように変更すればよいかを理解するだろう。

【0065】

残差信号ｅ（ｎ）の交通ノイズを抑制するように変更された複合ポストフィルタサブシステム１１０に加えて、図４の構造及び構成要素は、図３に関連して説明されたものとほぼ同じように機能するので、追加の説明を必要としない。しかしながら、様々な代替例では、変更されたポストフィルタサブシステム１１０は、複合マルチチャンネル適応フィルタ３０２を特徴としないオーディオシステムに含まれてもよいことを理解されたい。例えば、変更されたポストフィルタサブシステム１１０は、オーディオシステム１００及び２００と共に含まれてもよい。

【0066】

交通ノイズ除去装置１０６、エコー除去装置１０８、及びポストフィルタサブシステム１１０は、例えば、ダブルトーク検出装置２０４によって、ダブルトーク状態が検出されない期間中のみ、適応フィルタ係数及びポストフィルタサブシステム１１０の係数をそれぞれ算出するように構成されてもよい。上述のように、ユーザがオーディオシステム１００、２００、３００、４００の音響環境内で話しているとき、合成マイクロフォン信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、ユーザの発話である成分を含む。この場合、ユーザが話しているので、合成信号ｙ_ｍｉｃ（ｎ）は、音響変換装置１０２からのエコーだけを表すのではなく、残差信号ｅ（ｎ）は、残留エコー、例えば、実際のエコー経路に対するエコー除去装置１０８の不整合を表わさない。したがって、ダブルトーク検出装置２０４は、ダブルトークが検出されたときを示すように動作し、この期間中に新しい係数を算出することができず、ユーザが話している間、ユーザが話し始めるとき又は直前の有効な係数が使用されてもよい。ダブルトーク検出装置２０４は、任意の好適なシステム、構成要素、アルゴリズム、又はこれらの組み合わせでもよい。

【0067】

オーディオシステム１００、２００、３００、４００の出力、又はこれらの任意の変形例（例えば、推定音声信号

【数55】

）は、様々な用途及び／又は処理のための他のサブシステム又はデバイスに提供されてもよい。実際、オーディオシステム１００、２００、３００、４００の出力は、例えば、電話通信（例えば、セルラー接続を介して遠端の受信者に出力を提供すること）、バーチャルパーソナルアシスタント、音声書き起こしアプリケーション、音声認識（例えば、識別）、又はオーディオ録音を含む、ノイズが低減された音声信号が有用である任意の用途に提供され得る。

【0068】

本開示において、識別子として、又は下付き文字として使用される大文字は、下付き文字又は識別子が使用される任意の数の構造又は信号を表すことを理解されたい。したがって、チャンネル１１２Ｍは、様々な例で、任意の数のチャンネル１１２が実装され得るという概念を表す。実際、いくつかの例では、１つのチャンネル１１２のみが１つのプログラムコンテンツ信号に対して実装され得る。同様に、プログラムコンテンツ信号ｕ_Ｍ（ｎ）は、任意の数のプログラムコンテンツ信号が使用され得るという概念を表す。異なる文字が下付き文字として使用される限り、それらの信号及び構造は、異なる文字を有する他の構造と数が異なり得ることが一般的に理解される。したがって、プログラムコンテンツ信号ｕ_Ｍ（ｎ）と異なる数のサウンドステージレンダリング出力ｂ_Ｎ（ｎ）が存在し得る。しかしながら、いくつかの例では、同じ数のサウンドステージレンダリング出力ｂ_Ｎ（ｎ）及びプログラムコンテンツチャンネルｕ_Ｍ（ｎ）を使用できることを理解されたい。最後に、異なる信号又は構造に使用される同じ文字、例えば、プログラムコンテンツ信号ｕ_Ｍ（ｎ）及び推定エコー信号

【数56】

は、同じ数の特定の信号又は構造が存在する一般的なケースを表すことを理解されたい。したがって、一般的なケースにおいて、プログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）がエコー除去装置用の参照信号として使用される場合、プログラムコンテンツ信号ｕ_Ｍ（ｎ）と同じ数の推定エコー信号

【数57】

が存在することとなる。しかしながら、一般的なケースが限定的であると見なされるべきではない。当業者は、本開示の検討と併せて、特定の例において、異なる数のかかる信号又は構造が使用され得ることを理解するだろう。したがって、（例えば、特定のプログラムコンテンツ信号ｕ（ｎ）が合計されて、単一のエコー除去フィルタ１２４の単一の基準を形成する）特定の例では、プログラムコンテンツ信号ｕ_Ｍ（ｎ）と異なる数の推定エコー信号

【数58】

が存在し得る。

【0069】

本明細書に記載される機能又はその部分、及びその様々な修正（以下「機能」）は、少なくとも部分的にコンピュータプログラム製品（例えば、１つ以上のデータ処理装置、例えば、プログラム可能プロセッサ、コンピュータ、複数のコンピュータ、及び／若しくはプログラム可能論理構成要素、による実行のための、又はその動作を制御するための、１つ以上の非一時的機械可読媒体又は記憶デバイスなどの情報担体において有形に具現化されたコンピュータプログラム）を介して実装され得る。

【0070】

コンピュータプログラムは、コンパイラ型言語又はインタープリタ型言語を含む任意の形態のプログラム言語で書くことができ、それは、スタンドアローンプログラムとして、又はコンピューティング環境での使用に好適なモジュール、構成要素、サブルーチン、若しくは他のユニットとして含む任意の形態で配備され得る。コンピュータプログラムは、１つのコンピュータ上で、若しくは１つのサイトにおける複数のコンピュータ上で実行されるように配備されるか、又は複数のサイトにわたって配信されて、ネットワークによって相互接続され得る。

【0071】

機能の全部又は一部を実装することと関連した動作は、較正プロセスの機能を実施するために１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラム可能なプロセッサによって実施され得る。機能の全部又は一部は、特殊目的論理回路、例えば、ＦＰＧＡ及び／又はＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit、特定用途向け集積回路）として実装され得る。

【0072】

コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサとしてはまた、例として、一般的及び特殊目的マイクロプロセッサの両方、並びに任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサが挙げられる。一般的に、プロセッサは、読み出し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、又はそれらの両方から命令及びデータを受信することとなる。コンピュータの構成要素は、命令を実行するためのプロセッサ、並びに命令及びデータを記憶するための１つ以上のメモリデバイスを含む。

【0073】

本明細書において、いくつかの発明実施形態について記述し説明してきたが、当業者であれば、様々な他の手段、及び／又は、機能を実施し及び／若しくは結果を得るための構造、及び／又は、本明細書に記載の１つ以上の利点を容易に思いつくことができ、並びに、こうした変更形態及び／又は変形形態の各々は、本明細書に記載の発明実施形態の範囲内にあると見なすことができる。より一般的には、当業者であれば、本明細書に記載のパラメータ、寸法、材料、及び構成のすべてが例示的であること、実際のパラメータ、寸法、材料、及び／又は構成は、特定のアプリケーション又は本発明の教示が使用されるアプリケーションに依存するであろうことを容易に理解するであろう。当業者であれば、わずかなありふれた実験を行うだけで、本発明に記載されている特定の発明実施形態に相当する多くの等価物を認識又は確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は、単なる例として提示されたものであり、添付の特許請求の範囲及びその等価物の範囲内で、明確に記載され特許請求された以外の別のやり方で発明実施形態を実践することができるということを理解されたい。本開示の発明実施形態は、本明細書に記載の各個々の特徴、システム、物品、材料、及び／又は方法を対象とする。更に、２つ以上のこうした特徴、システム、物品、材料、及び／又は方法のいかなる組む合わせも、こうした特徴、システム、物品、材料、及び／又は方法が相互に矛盾しない場合、本開示の発明の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0074】

１００ オーディオシステム
１０２ 音響変換装置
１０６ 交通ノイズ除去装置
１０８ エコー除去装置
１１０ ポストフィルタサブシステム
１１２ チャンネル
１１４ サウンドステージレンダリング
２０４ ダブルトーク検出装置

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4】