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JP2016218456A - Noise reducing sound reproduction - Google Patents

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JP2016218456A
JP2016218456A JP2016129708A JP2016129708A JP2016218456A JP 2016218456 A JP2016218456 A JP 2016218456A JP 2016129708 A JP2016129708 A JP 2016129708A JP 2016129708 A JP2016129708 A JP 2016129708A JP 2016218456 A JP2016218456 A JP 2016218456A
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subtractor
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speaker
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JP2016129708A
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Japanese (ja)
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クリストフ マルクス
Markus Christoph
クリストフ マルクス
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Harman Becker Automotive Systems GmbH
Original Assignee
Harman Becker Automotive Systems GmbH
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a noise reducing sound reproduction system.SOLUTION: A noise reducing sound reproduction system includes: a loudspeaker 3 that is connected to a loudspeaker input path; a microphone 4 that is acoustically coupled to the loudspeaker via a secondary path 2 and connected to a microphone output path; a first subtractor 8 that is connected downstream of the microphone output path and a first useful-signal path; an active noise reduction filter 5 that is connected downstream of the first subtractor; and a second subtractor 9 that is connected between the active noise reduction filter and the loudspeaker input path and to a second useful-signal path. Two useful-signal paths are transmitted with a useful signal to be reproduced, and at least one of the two useful-signal paths comprises one or more spectrum shaping filters 10.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、ノイズ除去音声再生システムに係り、より詳細には、周辺ノイズを除去することにより、ユーザが、例えば、再生した音楽などを楽しむことを可能にするイヤホンを含むノイズ除去システムに関する。   The present invention relates to a noise-removed audio reproduction system, and more particularly to a noise removal system including an earphone that allows a user to enjoy reproduced music or the like by removing ambient noise.

アクティブノイズキャンセル/コントロール(ANC)システムとしても知られるアクティブノイズ除去システムにおいて、同じスピーカ、具体的には、ヘッドフォンの2つのイヤホンの内部に配置されたスピーカはしばしば、ノイズ除去と音楽やスピーチなどの聴きたい音声の再生の両方に使用される。しかしながら、共通するノイズ除去システムは望ましい音声までも少なからず低減するという事実によってアクティブノイズ除去システムを用いた場合と用いなかった場合では音声の印象に大きな差が生じる。このため、このような影響を補償するためには、高度な電気的な信号処理が要求されるか、またはノイズ除去をオンまたはオフにすることに影響を受けて差異が生じる音声の印象を聴き手が受け入れる必要があった。   In an active noise cancellation system, also known as an active noise cancellation / control (ANC) system, the same speaker, specifically a speaker placed inside the two earphones of a headphone, is often used for noise reduction and music and speech, etc. Used for both playing back the audio you want to listen to. However, due to the fact that common denoising systems reduce the desired audio as much as possible, there is a significant difference in the impression of audio when using and not using an active denoising system. For this reason, to compensate for such effects, advanced electrical signal processing is required, or listening to the impression of audio that is affected by turning noise removal on or off. The hands needed to be accepted.

従って、上記欠点を克服すべく改良されたノイズ除去システムが一般的に必要とされている。   Accordingly, there is a general need for an improved noise removal system that overcomes the above disadvantages.

本発明の第1の態様は、スピーカ入力経路に連結されているスピーカと、二次経路を介してスピーカに音響結合されておりかつマイクロフォン出力経路に連結されているマイクロフォンと、マイクロフォン出力経路と第1の有用信号経路の下流に連結されている第1の減算器と、第1の減算器の下流に連結されているアクティブノイズ除去フィルタと、アクティブノイズ除去フィルタとスピーカ入力経路との間で連結されておりかつ第2の有用信号経路に連結されている第2の減算器と、を含み、再生される有用信号が両方の有用信号経路に送信され、有用信号経路の少なくとも1つは1つ以上のスペクトル整形フィルタを含むことよりなる、ノイズ除去音声再生システムである。   A first aspect of the present invention includes a speaker connected to a speaker input path, a microphone acoustically coupled to the speaker via a secondary path and connected to a microphone output path, a microphone output path, A first subtractor coupled downstream of one useful signal path, an active noise cancellation filter coupled downstream of the first subtractor, and coupling between the active noise cancellation filter and the speaker input path And a second subtractor coupled to the second useful signal path, wherein the regenerated useful signal is transmitted to both useful signal paths, at least one of the useful signal paths being one This is a noise-removed sound reproduction system comprising the above spectrum shaping filter.

本発明の第2の態様は、スピーカにより音響放射される入力信号をスピーカへ送信し、二次経路を介してスピーカと音響結合しかつマイクロフォン出力信号を送信するマイクロフォンがスピーカによって放射された信号を受信し、有用信号をマイクロフォン出力信号から減算してフィルタ入力信号を生成し、フィルタ入力信号をアクティブノイズ除去フィルタにてフィルタリングしてエラー信号を生成し、エラー信号から有用信号を減算してスピーカ入力信号を生成し、マイクロフォン出力信号またはスピーカ入力信号または両信号から有用信号を減算する前にこの有用信号を1つ以上のスペクトル整形フィルタによってフィルタリングすること、を含むノイズ除去音声再生方法である。   According to a second aspect of the present invention, an input signal acoustically radiated by a speaker is transmitted to the speaker, and a microphone acoustically coupled to the speaker via a secondary path and transmitting a microphone output signal is a signal radiated by the speaker. Receives and subtracts useful signal from microphone output signal to generate filter input signal, filters filter input signal with active noise removal filter to generate error signal, subtracts useful signal from error signal and speaker input A denoising speech reproduction method comprising generating a signal and filtering the useful signal with one or more spectral shaping filters before subtracting the useful signal from the microphone output signal or the speaker input signal or both signals.

図面に例示されている実施形態に基づいて様々な具体的な実施形態を以下に詳細に説明する。特に明記されていないかぎり、すべての図面を通して同様または同一の構成要素には同様の参照番号が付されている。   Various specific embodiments are described in detail below based on the embodiments illustrated in the drawings. Unless otherwise stated, like or identical components are provided with like reference numerals throughout all of the drawings.

例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
ノイズ除去音声再生システムであって、
スピーカ入力経路に連結されているスピーカと、
二次経路を介して前記スピーカに音響結合されておりかつマイクロフォン出力経路に連結されているマイクロフォンと、
前記マイクロフォン出力経路と第1の有用信号経路の下流に連結されている第1の減算器と、
前記第1の減算器の下流に連結されているアクティブノイズ除去フィルタと、
前記アクティブノイズ除去フィルタと前記スピーカ入力経路との間で連結されておりかつ第2の有用信号経路に連結されている第2の減算器と、
を含み、
再生される有用信号が前記2つの有用信号経路に送信され、
前記2つの有用信号経路の少なくとも1つが1つ以上のスペクトル整形フィルタを含む、
ノイズ除去音声再生システム。
(項目2)
前記二次経路が二次経路の伝達特性を有し、前記スペクトル整形フィルタの少なくとも1つが、前記二次経路伝達特性をモデリングするか又は前記有用信号に関して前記マイクロフォン出力経路上でマイクロフォン信号を線形化する伝達特性を有している、上記項目に記載のシステム。
(項目3)
前記第1の有用信号経路が、前記二次経路の伝達特性に一致する伝達特性を有する第1のスペクトル整形フィルタを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目4)
前記第1のスペクトル整形フィルタが、少なくとも2つのサブフィルタを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目5)
前記第1のスペクトル整形フィルタまたは前記第1のスペクトル整形フィルタの前記サブフィルタの少なくとも1つが等価フィルタである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目6)
前記等価フィルタがトレブルカット等価フィルタである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目7)
前記第1のスペクトル整形フィルタまたは前記第1のスペクトル整形フィルタの前記サブフィルタの1つがシェルビングフィルタである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目8)
前記シェルビングフィルタがトレブルカットシェルビングフィルタである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目9)
前記第2の有用信号経路が逆の前記二次経路の伝達特性に一致する伝達特性を有している第2のスペクトル整形フィルタを含む、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目10)
前記アクティブノイズ除去フィルタ、第1のスペクトル整形フィルタ、および第2のスペクトル整形フィルタの少なくとも1つが適応フィルタである、上記項目のいずれかに記載のシステム。
(項目11)
ノイズ除去音声再生方法であって、
スピーカにより音響放射される入力信号をスピーカへ送信するステップと、
前記スピーカによって放射された前記信号を、二次経路を介して前記スピーカと音響結合しかつマイクロフォン出力信号を送信するマイクロフォンによって、受信するステップと、
有用信号から前記マイクロフォン出力信号を減算してフィルタ入力信号を生成するステップと、
前記フィルタ入力信号をアクティブノイズ除去フィルタにてフィルタリングしてエラー信号を生成するステップと、
前記エラー信号から前記有用信号を減算して前記スピーカ入力信号を生成するステップと、
前記マイクロフォン出力信号または前記スピーカ入力信号または該両信号から前記有用信号を減算する前に、前記有用信号を1つ以上のスペクトル整形フィルタによってフィルタリングするステップと、
を含む方法。
(項目12)
前記二次経路が二次経路の伝達特性を有しておりかつ全てのスペクトル整形フィルタが全体として前記二次経路の伝達特性をモデリングする、上記項目に記載の方法。
(項目13)
前記有用信号を前記マイクロフォン出力信号から減算する前に、前記有用信号を前記二次経路の伝達特性に一致する伝達特性によってフィルタリングする、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目14)
前記有用信号のフィルタリングが等価および/またはシェルビングフィルタリングを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目15)
前記有用信号を前記スピーカ入力信号から減算する前に、前記有用信号を前記逆の二次経路の伝達特性に一致する伝達特性によってフィルタリングする、上記項目のいずれかに記載の方法。
For example, the present invention provides the following items.
(Item 1)
A noise-removal audio playback system,
A speaker connected to the speaker input path;
A microphone that is acoustically coupled to the speaker via a secondary path and coupled to a microphone output path;
A first subtractor coupled downstream of the microphone output path and a first useful signal path;
An active noise removal filter coupled downstream of the first subtractor;
A second subtractor coupled between the active noise removal filter and the speaker input path and coupled to a second useful signal path;
Including
A useful signal to be reproduced is sent to the two useful signal paths,
At least one of the two useful signal paths includes one or more spectral shaping filters;
Noise-removal audio playback system.
(Item 2)
The secondary path has a secondary path transfer characteristic, and at least one of the spectral shaping filters models the secondary path transfer characteristic or linearizes a microphone signal on the microphone output path with respect to the useful signal The system according to the above item, wherein the system has transfer characteristics.
(Item 3)
The system according to any of the preceding items, wherein the first useful signal path includes a first spectral shaping filter having a transfer characteristic that matches a transfer characteristic of the secondary path.
(Item 4)
The system according to any of the preceding items, wherein the first spectral shaping filter comprises at least two sub-filters.
(Item 5)
The system according to any of the preceding items, wherein at least one of the first spectral shaping filter or the sub-filter of the first spectral shaping filter is an equivalent filter.
(Item 6)
The system according to any of the preceding items, wherein the equivalent filter is a treble cut equivalent filter.
(Item 7)
The system according to any of the preceding items, wherein one of the first spectral shaping filter or the sub-filter of the first spectral shaping filter is a shelving filter.
(Item 8)
The system according to any of the preceding items, wherein the shelving filter is a treble cut shelving filter.
(Item 9)
A system according to any of the preceding items, comprising a second spectral shaping filter, wherein the second useful signal path has a transfer characteristic that matches the reverse transfer characteristic of the secondary path.
(Item 10)
The system according to any of the preceding items, wherein at least one of the active noise removal filter, the first spectral shaping filter, and the second spectral shaping filter is an adaptive filter.
(Item 11)
A noise-removal audio playback method,
Transmitting an input signal radiated acoustically by the speaker to the speaker;
Receiving the signal emitted by the speaker by a microphone that acoustically couples with the speaker via a secondary path and transmits a microphone output signal;
Subtracting the microphone output signal from a useful signal to generate a filter input signal;
Filtering the filter input signal with an active noise removal filter to generate an error signal;
Subtracting the useful signal from the error signal to generate the speaker input signal;
Filtering the useful signal with one or more spectral shaping filters before subtracting the useful signal from the microphone output signal or the speaker input signal or both signals;
Including methods.
(Item 12)
A method as described above, wherein the secondary path has secondary path transfer characteristics and all spectrum shaping filters model the transfer characteristics of the secondary path as a whole.
(Item 13)
A method according to any of the preceding items, wherein the useful signal is filtered by a transfer characteristic that matches the transfer characteristic of the secondary path before subtracting the useful signal from the microphone output signal.
(Item 14)
The method according to any of the preceding items, wherein filtering of the useful signal comprises equivalent and / or shelving filtering.
(Item 15)
A method according to any of the preceding items, wherein the useful signal is filtered by a transfer characteristic that matches the reverse secondary path transfer characteristic before subtracting the useful signal from the speaker input signal.

(摘要)
本発明は、スピーカにより音響放射される入力信号をスピーカへ送信し、二次経路を介してスピーカと音響結合しかつマイクロフォン出力信号を送信するマイクロフォンがスピーカによって放射された信号を受信し、有用信号をマイクロフォン出力信号から減算してフィルタ入力信号を生成し、フィルタ入力信号をアクティブノイズ除去フィルタにてフィルタリングしてエラー信号を生成し、エラー信号から有用信号を減算してスピーカ入力信号を生成し、有用信号をマイクロフォン出力信号またはスピーカ入力信号またはこれらの両信号から減算する前にこの有用信号を1つ以上のスペクトル整形フィルタによってフィルタリングすることを含む、ノイズ除去音声再生システムおよび方法を開示している。
(Summary)
The present invention transmits an input signal acoustically radiated by a speaker to the speaker, and acoustically couples with the speaker via a secondary path and transmits a microphone output signal. Is subtracted from the microphone output signal to generate a filter input signal, the filter input signal is filtered by an active noise removal filter to generate an error signal, and a useful signal is subtracted from the error signal to generate a speaker input signal. A denoising audio reproduction system and method is disclosed that includes filtering the useful signal with one or more spectral shaping filters before subtracting the useful signal from the microphone output signal or speaker input signal or both. .

有用信号がスピーカの信号経路へ送信される一般的なフィードバック型のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a general feedback active noise removal system in which useful signals are transmitted to a signal path of a speaker. 有用信号がマイクロフォン信号経路へ送信される一般的なフィードバック型のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a general feedback active noise removal system in which useful signals are transmitted to a microphone signal path. FIG. 有用信号がスピーカとマイクロフォンの信号経路に送信される一般的なフィードバック型のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a general feedback active noise removal system in which useful signals are transmitted to a speaker and microphone signal path. FIG. 有用信号がスペクトル整形フィルタを経由してスピーカ経路へ送信される、図3のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating the active noise removal system of FIG. 3 in which useful signals are transmitted via a spectral shaping filter to a speaker path. 有用信号がスペクトル整形フィルタを経由してマイクロフォン経路へ送信される、図3のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating the active noise removal system of FIG. 3 in which useful signals are transmitted to the microphone path via a spectral shaping filter. 図3〜図6のアクティブノイズ除去システムとの連結に適用することができるイヤホンを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the earphone which can be applied to the connection with the active noise removal system of FIGS. 有用信号が2つのスペクトル整形フィルタを経由してマイクロフォン経路へ送信される、図5のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating the active noise removal system of FIG. 5 in which useful signals are transmitted to the microphone path via two spectral shaping filters. 図7のシステムにおいて適用可能なシェルビングフィルタの伝達特性を示す振幅周波数応答図である。It is an amplitude frequency response figure which shows the transfer characteristic of the shelving filter applicable in the system of FIG. 図7のシステムにおいて適用可能な等価フィルタの伝達特性を示す振幅周波数応答図である。It is an amplitude frequency response figure which shows the transfer characteristic of the equivalent filter applicable in the system of FIG. 有用信号はスペクトル整形フィルタを経由してマイクロフォンとスピーカの両経路へ送信される、図5のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating the active noise removal system of FIG. 5 in which useful signals are transmitted to both the microphone and speaker paths via a spectral shaping filter.

フィードバックANCシステムは、経時的には理想的には同一振幅であるがノイズ信号に比較して逆位相を有するノイズ除去信号をリスニングサイトにて提供することによってノイズなどの妨害信号を除去もしくはキャンセルするために提供されている。ノイズ信号とノイズ除去信号を重畳させることによって得られる信号(「エラー信号」としても知られる)は、理想的には、ゼロに向かう傾向がある。ノイズ除去の品質は、所謂、二次経路、即ち、スピーカと聴き手の耳の代わりのマイクロフォンとの間の音響経路の品質に影響される。ノイズ除去の品質はいわゆるANCフィルタの品質にさらに影響される。このANCフィルタは、マイクロフォンとスピーカとの間に連結されておりかつマイクロフォンによって提供されるエラー信号をフィルタリングするように作用する。また、このANCフィルタは、フィルタリングされたエラー信号がスピーカによって再生された場合、エラー信号をさらに除去するように作用する。しかしながら、特に、同様にフィルタリングされたエラー信号を再生するスピーカによってリスニングサイトで音楽やスピーチなどの有用信号が、追加的に、フィルタリングされたエラー信号へ与えられる時点で、問題が生じる。このため、この有用信号は上述したシステムによって低下する可能性がある。   The feedback ANC system removes or cancels interference signals such as noise by providing a noise removal signal at the listening site that is ideally the same amplitude over time but has an opposite phase compared to the noise signal. Is provided for. A signal obtained by superimposing a noise signal and a noise removal signal (also known as an “error signal”) ideally tends to zero. The quality of the denoising is influenced by the so-called secondary path, ie the quality of the acoustic path between the speaker and the microphone instead of the listener's ear. The quality of noise removal is further influenced by the quality of the so-called ANC filter. The ANC filter is coupled between the microphone and the speaker and serves to filter the error signal provided by the microphone. The ANC filter also acts to further remove the error signal when the filtered error signal is reproduced by a speaker. However, problems arise particularly when useful signals, such as music and speech, are additionally provided to the filtered error signal at the listening site by speakers that also reproduce the filtered error signal. Thus, this useful signal can be degraded by the system described above.

簡略化のため、本明細書において電気信号と音響信号の区別は行わない。しかしながら、スピーカによって送信されマイクロフォンによって受信された全ての信号は実際に音響的な性質を含む。全ての他の信号は電気的な性質を含む。スピーカとマイクロフォンはスピーカ3によって形成された入力段とマイクロフォンによって形成された出力段とを有する音響サブシステム(例えば、スピーカ・ルーム・マイクロフォン・システム)の一部であって、このサブシステムに電気入力信号が送信されこのサブシステムは電気出力信号を送信する。この点において、「経路」は、例えば、信号伝導手段、増幅器、フィルタなどのさらなる要素を含み得る電気的または音響的な連結のことである。スペクトル整形フィルタは入力信号と出力信号のスペクトルが周波数に応じて異なるフィルタである。   For simplicity, no distinction is made between electrical and acoustic signals in this specification. However, all signals transmitted by the speaker and received by the microphone actually contain acoustic properties. All other signals include electrical properties. The speaker and microphone are part of an acoustic subsystem (eg, a speaker room microphone system) having an input stage formed by the speaker 3 and an output stage formed by the microphone, the electrical input to this subsystem A signal is transmitted and the subsystem transmits an electrical output signal. In this regard, a “path” is an electrical or acoustic connection that may include additional elements such as, for example, signal conducting means, amplifiers, filters, and the like. The spectrum shaping filter is a filter in which the spectrums of the input signal and the output signal differ depending on the frequency.

ここで、一般的なフィードバック型のアクティブノイズ除去(ANC)システムを示すブロック図である図1を参照されたい。このフィードバック型のアクティブノイズ除去システムにおいて、妨害信号d[n](ノイズ信号とも呼ばれる)は一次経路1を経由してリスニングサイト、例えば、聴き手の耳へ伝達(放射)される。一次経路1はP(z)の伝達特性を有している。さらに、入力信号v[n]はスピーカ3から二次経路2を介してリスニングサイトへ伝達(放射)される。二次経路2は伝達特性S(z)を有している。   Reference is now made to FIG. 1, which is a block diagram illustrating a general feedback active noise removal (ANC) system. In this feedback-type active noise removal system, the interference signal d [n] (also referred to as a noise signal) is transmitted (radiated) to the listening site, for example, the listener's ear, via the primary path 1. The primary path 1 has a transfer characteristic of P (z). Further, the input signal v [n] is transmitted (radiated) from the speaker 3 to the listening site via the secondary path 2. The secondary path 2 has a transfer characteristic S (z).

リスニングサイトに配置されたマイクロフォン4は、妨害信号d[n]と一緒にスピーカ3から生じる信号を受信する。マイクロフォン4はこれらの受信した信号の和を表すマイクロフォン出力信号y[n]を提供する。マイクロフォン出力信号y[n]はフィルタ入力信号u[n]としてANCフィルタ5へ送信され、ANCフィルタ5は加算器6へエラー信号e[n]を出力する。このANCフィルタ5は、適応フィルタであってもよく、伝達特性W(z)を有している。加算器6はまた、例えば、スペクトル整形フィルタ(図示しない)によって必要に応じてプリフィルタ処理された音楽や音声などの有用信号x[n]を受信しスピーカ3に入力信号v[n]を送信する。   The microphone 4 arranged at the listening site receives the signal generated from the speaker 3 together with the disturbing signal d [n]. Microphone 4 provides a microphone output signal y [n] representing the sum of these received signals. The microphone output signal y [n] is transmitted to the ANC filter 5 as a filter input signal u [n], and the ANC filter 5 outputs an error signal e [n] to the adder 6. The ANC filter 5 may be an adaptive filter and has a transfer characteristic W (z). The adder 6 also receives a useful signal x [n] such as music or speech prefiltered as necessary by a spectrum shaping filter (not shown) and transmits the input signal v [n] to the speaker 3. To do.

信号x[n]、y[n]、e[n]、u[n]およびv[n]は離散時間領域内にある。以下の考慮事項には、これらのスペクトル表現、X(z)、Y(z)、E(z)、U(z)およびV(z)が使用される。図1に示したシステムを記述する微分方程式は以下の通りである。   The signals x [n], y [n], e [n], u [n] and v [n] are in the discrete time domain. These spectral representations, X (z), Y (z), E (z), U (z) and V (z) are used for the following considerations. The differential equation describing the system shown in FIG.

Figure 2016218456
図1のシステムにおいて、有用信号の伝達特性 M(z)=Y(z)/X(z)はしたがって、
Figure 2016218456
In the system of FIG. 1, the transfer characteristic of useful signal M (z) = Y (z) / X (z) is therefore

Figure 2016218456
である。
Figure 2016218456
It is.

方程式(4)〜(7)から分かるように、有用信号の伝達特性M(z)はANCフィルタ5の伝達特性W(z)が増加するにつれてゼロ(0)へ近づくが、二次経路の伝達関数S(z)はニュートラルなレベル1付近、即ち、0[dB]状態を保つ。このため、ANCのオンまたはオフ時に、聴き手がまったく同じに有用信号x[n]を確実に捕えることができるように有用信号x[n]を適宜に適応させる必要がある。また、有用信号の伝達特性M(z)も二次経路2の伝達特性S(z)に影響されかつ有用信号x[n]の適応も伝達特性S(z)とその経時、温度、聴き手の変化などに因る変動とに影響されることから、「オン」と「オフ」との間の一定の差異が明確になる。   As can be seen from equations (4) to (7), the transfer characteristic M (z) of the useful signal approaches zero (0) as the transfer characteristic W (z) of the ANC filter 5 increases. The function S (z) remains near neutral level 1, that is, 0 [dB]. For this reason, it is necessary to appropriately adapt the useful signal x [n] so that the listener can reliably capture the useful signal x [n] when the ANC is turned on or off. Further, the transfer characteristic M (z) of the useful signal is also influenced by the transfer characteristic S (z) of the secondary path 2, and the adaptation of the useful signal x [n] is also determined by the transfer characteristic S (z), its time, temperature, listener A certain difference between “on” and “off” is clarified because it is affected by fluctuations due to changes of the

図1のシステムにおいて、有用信号x[n]はスピーカ3の上流に連結された加算器6の音響サブシステム(スピーカ、部屋、マイクロフォン)へ送信されるが、図2のシステムにおいて、有用信号x[n]はマイクロフォン4へ送信される。これによって、図2のシステムにおいて、加算器6は省略され、加算器7がマイクロフォン4の下流に配置されて、例えば、プリフィルタ処理された有用信号x[n]とマイクロフォン出力信号y[n]との和を求める。したがって、スピーカ入力信号v[n]はエラー信号[e]に等しい、すなわち、v[n]=[e]であり、フィルタ入力信号u[n]は有用信号x[n]とマイクロフォン出力信号y[n]との和、すなわち、u[n]=x[n]+y[n]である。   In the system of FIG. 1, the useful signal x [n] is transmitted to the acoustic subsystem (speaker, room, microphone) of the adder 6 connected upstream of the speaker 3, but in the system of FIG. 2, the useful signal x [N] is transmitted to the microphone 4. Thus, in the system of FIG. 2, the adder 6 is omitted, and the adder 7 is arranged downstream of the microphone 4, for example, a prefiltered useful signal x [n] and a microphone output signal y [n]. Find the sum of Therefore, the speaker input signal v [n] is equal to the error signal [e], that is, v [n] = [e], and the filter input signal u [n] is the useful signal x [n] and the microphone output signal y. The sum with [n], that is, u [n] = x [n] + y [n].

図2に示したシステムを記述する微分方程式は以下の通りである:   The differential equation describing the system shown in FIG. 2 is as follows:

Figure 2016218456
図2のシステムにおいて、妨害信号d[n]を考慮しなかった場合の有用信号の伝達特性M(z)は以下の通りである:
Figure 2016218456
In the system of FIG. 2, the transfer characteristic M (z) of the useful signal without considering the interference signal d [n] is as follows:

Figure 2016218456
式(11)〜(13)から分かるように、有用信号の伝達特性M(z)は、開ループ伝達特性(W(z)・S(z))が増加または減少すると、1に近づき、開ループ伝達特性(W(z)・S(z))が0(ゼロ)に近づくと、0(ゼロ)に近づく。このため、有用信号x[n]は、ANCのオンまたはオフ時に聴き手が有用信号x[n]をまったく同じに確実に捕えることができるように更に高いスペクトル範囲に適応する必要がある。しかしながら、高いスペクトル範囲の補償はきわめて困難であるため、オンとオフの間である一定の差異が明確になる。一方、有用な伝達特性M(z)は、二次経路2の伝達特性S(z)とその経時、温度、聴き手の変化などによる変動とに影響されない。
Figure 2016218456
As can be seen from the equations (11) to (13), the transfer characteristic M (z) of the useful signal approaches 1 when the open loop transfer characteristic (W (z) · S (z)) increases or decreases, and opens. When the loop transfer characteristic (W (z) · S (z)) approaches 0 (zero), it approaches 0 (zero). Therefore, the useful signal x [n] needs to be adapted to a higher spectral range so that the listener can capture the useful signal x [n] exactly the same when the ANC is on or off. However, compensation for high spectral range is very difficult, so certain differences between on and off become clear. On the other hand, the useful transfer characteristic M (z) is not affected by the transfer characteristic S (z) of the secondary path 2 and its variation with time, temperature, listener, and the like.

図3は、有用信号がスピーカとマイクロフォンの両経路に送信される一般的なフィードバック型のアクティブノイズ除去システムを示すブロック図である。簡略化するために、一次経路1は、ノイズ(妨害信号d[n])は依然として存在しているが、以下では省略されている。具体的には、図3のシステムは、有用信号x[n]をマイクロフォン出力信号y[n]から減算してANCフィルタ入力信号u[n]を形成する減算器8をさらに設け、加算器6に代えてエラー信号e[n]から有用信号x[n]を減算する減算器9を設けたこと以外は、図1のシステムと同様である。   FIG. 3 is a block diagram showing a general feedback active noise removal system in which useful signals are transmitted to both the speaker and microphone paths. For the sake of simplicity, the primary path 1 still has noise (disturbance signal d [n]), but is omitted below. Specifically, the system of FIG. 3 further includes a subtractor 8 that subtracts the useful signal x [n] from the microphone output signal y [n] to form the ANC filter input signal u [n], and the adder 6 1 except that a subtracter 9 for subtracting the useful signal x [n] from the error signal e [n] is provided.

図3に示したシステムを説明する微分方程式は以下のように表される。   A differential equation for explaining the system shown in FIG. 3 is expressed as follows.

Figure 2016218456
図3のシステムにおける有用信号の伝達特性M(z)は以下のように表される。
Figure 2016218456
The useful signal transfer characteristic M (z) in the system of FIG. 3 is expressed as follows.

Figure 2016218456
式(17)〜(19)から、図3のシステムの振る舞いは図2のシステムと同様であることが判断できる。唯一の違う点は、開ループ伝達特性(W(x)・S(z))がゼロ(0)に近づくと、有用信号の伝達特性M(z)がS(z)に近づくことである。図1のシステムと同様に、図3のシステムは、二次経路2の伝達特性S(z)とその経時、温度、聴き手の変化などに因る変動とに影響される。
Figure 2016218456
From the equations (17) to (19), it can be determined that the behavior of the system of FIG. 3 is the same as that of the system of FIG. The only difference is that the useful signal transfer characteristic M (z) approaches S (z) as the open loop transfer characteristic (W (x) · S (z)) approaches zero (0). Similar to the system of FIG. 1, the system of FIG. 3 is affected by the transfer characteristic S (z) of the secondary path 2 and its variation over time, temperature, listener changes, and the like.

図4において、図3のシステムに基づくとともに逆の二次経路の伝達関数1/S(z)によって有用信号x[n]をフィルタリングするために減算器9の上流に連結された等価フィルタ10をさらに含むシステムが示されている。図4に示したシステムを説明する微分方程式を以下に示す。   In FIG. 4, an equivalent filter 10 based on the system of FIG. 3 and connected upstream of the subtractor 9 to filter the useful signal x [n] by the inverse secondary path transfer function 1 / S (z). A system including further is shown. The differential equations describing the system shown in FIG.

Figure 2016218456
図4のシステムにおける有用信号の伝達特性M(z)は従って、
Figure 2016218456
The useful signal transfer characteristic M (z) in the system of FIG.

Figure 2016218456
となる。
Figure 2016218456
It becomes.

式(22)から分かるように、マイクロフォン出力信号y[n]は有用信号x[n]と同一である。つまり、等価フィルタが二次経路伝達特性S(z)の真の逆数であれば、信号x[n]はシステムによって変更されないということである。この等価フィルタ10は、最適な結果、すなわち、理想的には最小の位相、第2経路の伝達特性S(z)の逆数へ向かうその実際の伝達特性の最適な近似に対する最小位相フィルタとなり、従って、y[n]=x[n]となる。この構成は理想的なリニアライザとして作用する。すなわち、この構成はスピーカ3から聴き手の耳となるマイクロフォン4までの伝達によって生じる有用信号の劣化を補償する。よって、この構成は、二次経路S(z)の有用信号x[n]に対する妨害影響を補償または線形化し、これによってヘッドフォンの音響特性に因る負の影響を生じることなく、音源が提供する通りの有用信号が聴き手に到着する。すなわち、y[z]=x[z]である。このように、このような線形フィルタに助けられて、設計不良のヘッドホンであっても、音響的に完全に調整された音声、即ち、線形音声を発生させることができる。   As can be seen from equation (22), the microphone output signal y [n] is identical to the useful signal x [n]. That is, if the equivalent filter is a true reciprocal of the secondary path transfer characteristic S (z), the signal x [n] is not changed by the system. This equivalent filter 10 is the minimum phase filter for the optimal result, i.e. ideally the minimum phase, the optimal approximation of its actual transfer characteristic towards the inverse of the transfer characteristic S (z) of the second path, and therefore , Y [n] = x [n]. This configuration acts as an ideal linearizer. That is, this configuration compensates for the deterioration of the useful signal caused by the transmission from the speaker 3 to the microphone 4 that is the ear of the listener. Thus, this configuration compensates or linearizes the disturbing effect on the useful signal x [n] in the secondary path S (z), thereby providing the sound source without negative effects due to the acoustic characteristics of the headphones. A useful street signal arrives at the listener. That is, y [z] = x [z]. In this manner, with such a linear filter, even a poorly designed headphone can generate acoustically perfectly adjusted sound, that is, linear sound.

図5において、図3のシステムに基づくとともに二次経路の伝達関数S(z)によって有用信号x[n]をフィルタリングするために減算器8の上流に連結された等価フィルタ10をさらに含むシステムが示されている。図5に示したシステムを説明する微分方程式を以下に示す。   In FIG. 5, a system based on the system of FIG. 3 and further comprising an equivalent filter 10 coupled upstream of the subtractor 8 to filter the useful signal x [n] by the secondary path transfer function S (z). It is shown. The differential equations describing the system shown in FIG.

Figure 2016218456
となる。
Figure 2016218456
It becomes.

式(25)から判断して、ANCシステムがアクティブなとき、有用信号の伝達特性M(z)は二次経路伝達特性S(z)に一致していることが分かる。ANCシステムがアクティブでないときも、有用信号の伝達特性M(z)は二次経路伝達特性S(z)に一致している。このように、マイクロフォン4に近い場所での聴き手に対する有用信号が耳に届いた時の聴覚印象はノイズ除去がアクティブであるか否かにかかわらず同じである。   Judging from the equation (25), it can be seen that when the ANC system is active, the transfer characteristic M (z) of the useful signal matches the secondary path transfer characteristic S (z). Even when the ANC system is not active, the transfer characteristic M (z) of the useful signal matches the secondary path transfer characteristic S (z). Thus, the auditory impression when a useful signal for the listener near the microphone 4 reaches the ear is the same regardless of whether or not noise removal is active.

ANCフィルタ5および等価フィルタ10と11は各々、一定の伝達特性を有する固定フィルタまたは調整可能な伝達特性を有する適応フィルタである。図面においてそれ自体のフィルタの適応構造を各ブロックの下に矢印によって示し、適応構造の選択性を破線で示す。   The ANC filter 5 and the equivalent filters 10 and 11 are each a fixed filter having a fixed transfer characteristic or an adaptive filter having an adjustable transfer characteristic. In the drawing, the adaptive structure of its own filter is indicated by an arrow below each block, and the selectivity of the adaptive structure is indicated by a broken line.

図5に示したシステムは、ノイズに関して、例えば、音楽や音声などの有用信号が異なる条件下で再生されるヘッドホンに適用可能であり、特に、ノイズが存在しない場合、聴き手は、ANCシステムのアクティブな状態と非アクティブな状態の音の違いを経験せずに、ANCシステムのスイッチをオフにすることが可能であることを評価するであろう。しかしながら、本明細書に提示されているシステムはヘッドホンのみならず、偶発的なノイズ除去が望まれる全ての他の分野にも適用可能である。   The system shown in FIG. 5 is applicable to headphones in which useful signals such as music and voice are reproduced under different conditions with respect to noise, and in particular, in the absence of noise, the listener can use the ANC system. It will be appreciated that it is possible to switch off the ANC system without experiencing the difference between the active and inactive sounds. However, the system presented herein is applicable not only to headphones, but also to all other fields where accidental noise removal is desired.

図6は、本発明のアクティブノイズ除去システムが使用される可能性のあるイヤホンを例示している。イヤホンは、別の同様のイヤホンと一緒に、ヘッドホン(図示しない)の一部を成し、聴き手の耳12に音響結合される。本発明の実施例において、耳12は、一次経路1を介して、妨害信号d[n]、例えば、周囲ノイズへ露出される。イヤホンは、透音性カバー、例えば、グリル、格子または任意の他の透音性の構造または材料により被覆される穴15を有するカップ状のハウジング14を含む。スピーカ3は、音声を耳12へ放射するように作用しかつハウジング14の穴15に配置され、共にイヤホンキャビティ13を形成する。キャビティ13は、例えば、出入口、通気口、開口などの任意の手段によって気密化され又は通気される。マイクロフォン4はスピーカ3の正面に配置される。音響経路17は、スピーカ3から耳12まで延在し、スピーカ3からマイクロフォン4まで延在する二次経路2の伝達特性によってノイズ抑制目的のために近似される伝達特性を有している。   FIG. 6 illustrates an earphone in which the active noise removal system of the present invention may be used. The earphone, together with another similar earphone, forms part of a headphone (not shown) and is acoustically coupled to the listener's ear 12. In an embodiment of the invention, the ear 12 is exposed to the disturbing signal d [n], for example ambient noise, via the primary path 1. The earphone includes a cup-shaped housing 14 having a hole 15 that is covered by a sound-permeable cover, such as a grill, grid, or any other sound-permeable structure or material. The speaker 3 acts to radiate sound to the ear 12 and is disposed in the hole 15 of the housing 14 to form the earphone cavity 13 together. The cavity 13 is hermetically sealed or ventilated by any means such as an entrance / exit, a vent, or an opening. The microphone 4 is disposed in front of the speaker 3. The acoustic path 17 extends from the speaker 3 to the ear 12 and has a transfer characteristic approximated for noise suppression purposes by the transfer characteristic of the secondary path 2 extending from the speaker 3 to the microphone 4.

ヘッドフォンなどの携帯機器に於いて、ANCシステムが使用可能なスペースおよびエネルギはきわめて限定されている。デジタル回路がスペースとエネルギを消費しすぎるため、携帯機器においてアナログ回路がANCシステムの設計に於いてしばしば好ましいとされる。しかしながら、アナログ回路だけではANCシステムの複雑性の可能性を限定することから、アナログ手段だけで二次経路を正確にモデリングすることは困難である。具体的にいえば、ANCシステムに於いて使用されるアナログフィルタは、組立てが簡単、エネルギ消費量が少ない、省スペースであるという理由から、固定フィルタであるかまたは非常に単純な適応フィルタであることが多い。図4、図5および図7を参照して上記に説明したシステムでも、アナログ回路を用いた場合は、二次経路の振舞いに影響されることはほとんどない(図4)または全くない(図5および図7)ので、良好な結果を示した。さらに、図5と図7のシステムは、原則としてほんのわずかな変動にすぎないが、共に開ループ伝達特性W(z)・S(z)を形成する、ANCフィルタの伝達特性W(z)と二次経路のフィルタ特性S(z)に基づいて、および聴き手の頭部に取り付けた時のヘッドホンの音響特性の評価に基づいて、等価フィルタに必要とされる伝達特性の良好な推定を可能とする。   In portable devices such as headphones, the space and energy that the ANC system can use is extremely limited. Analog circuits are often preferred in the design of ANC systems in portable devices because digital circuits consume too much space and energy. However, it is difficult to accurately model the secondary path with analog means alone, as analog circuits alone limit the potential complexity of the ANC system. Specifically, the analog filters used in ANC systems are either fixed filters or very simple adaptive filters because they are easy to assemble, consume less energy, and save space. There are many cases. Even in the system described above with reference to FIGS. 4, 5 and 7, when an analog circuit is used, it is hardly affected by the behavior of the secondary path (FIG. 4) or not (FIG. 5). And FIG. 7) showed good results. Further, the systems of FIGS. 5 and 7 are basically only slight variations, but the ANC filter transfer characteristics W (z), which together form the open loop transfer characteristics W (z) · S (z), A good estimate of the transfer characteristics required for the equivalent filter is possible based on the filter characteristics S (z) of the secondary path and on the acoustic characteristics of the headphones when attached to the listener's head And

ANCフィルタ5は、通常、周波数に対して最大ゲインまで増加しその後周波数に対してゲインは減少して低下を続けてループゲインに至るような低周波数で低ゲインを有する傾向にある伝達特性を有する。ANCフィルタ5が高ゲインである場合、ANCシステムに固有のループは、例えば、1kHz未満の周波数範囲でシステムを線形に保つことからこの周波数範囲においてどの等価も冗長にする。3kHz超の周波数範囲において、このANCフィルタ5は、ブーストもカットもないから従って線形の効果もない。この周波数範囲内のANCフィルタゲインは略ループゲインであるため、有用信号の伝達特性M(z)は、各々のフィルタ、例えば、等価フィルタに追加されるシェルビングフィルタによって補償する必要がある高周波数においてブーストを経験する。1kHz〜3kHzの周波数範囲では、ブーストとカットの両方が発生することがある。聴覚印象に関しては、ブーストがカットより妨害性が高いことから、同様に設計されたカットフィルタによって伝達特性のブーストを補償するだけで十分である。ANCフィルタのゲインが3kHz超にて0dBであれば、線形化の影響はなく、したがって、第1の等価フィルタに加えかつシェルビングフィルタの代わりに、第2の等価フィルタを使用することができる。   The ANC filter 5 normally has a transfer characteristic that tends to have a low gain at a low frequency such that the gain increases up to the maximum gain with respect to the frequency, and then the gain decreases with respect to the frequency and continues to decrease to reach the loop gain. . If the ANC filter 5 is high gain, the loop inherent to the ANC system, for example, keeps the system linear in the frequency range below 1 kHz, thus making any equivalent redundant in this frequency range. In the frequency range above 3 kHz, this ANC filter 5 has no boost or cut and therefore no linear effect. Since the ANC filter gain within this frequency range is substantially a loop gain, the transfer characteristic M (z) of the useful signal needs to be compensated by each filter, for example, a shelving filter added to the equivalent filter. Experience a boost at In the frequency range from 1 kHz to 3 kHz, both boost and cut may occur. For auditory impressions, boost is more disturbing than cut, so it is sufficient to compensate for the transfer characteristic boost with a similarly designed cut filter. If the gain of the ANC filter is greater than 3 kHz and 0 dB, there is no linearization effect, and therefore a second equivalent filter can be used in addition to the first equivalent filter and instead of the shelving filter.

上記の考察からわかるように、補償には少なくとも2つのフィルタが使用される。図7は、図5のシステムにおける単一フィルタ11ではなく、(少なくとも)2つのフィルタ18および19を用いる例示的なANCシステムを示している。例えば、フィルタ伝達特性S(z)を有するトレブルカットシェルビングフィルタ(例えば、フィルタ18)と伝達特性S(z)を有するトレブルカット等価フィルタ(例えば、フィルタ19)において、S(z)=S(z)・S(z)である。或いは、トレブルブースト等価フィルタが、例えば、フィルタ18として実施され、トレブルカット等価フィルタが、例えば、フィルタ19として実施され得る。有用信号の伝達特性M(z)がさらにもっと複雑な構造を展開する場合、例えば、トレブルカットシェルビングフィルタが1つとトレブルブースト/カットの等価フィルタが2つの三つのフィルタを用いることができる。使用するフィルタの数は、コスト、フィルタのノイズの振舞い、ヘッドホンの音響特性、システムの遅延時間、このシステムを実施するために使用可能なスペースなどの多くの他の状況に影響される。 As can be seen from the above discussion, at least two filters are used for compensation. FIG. 7 shows an exemplary ANC system that uses (at least) two filters 18 and 19 instead of a single filter 11 in the system of FIG. For example, in a treble cut shelving filter (for example, filter 18) having a filter transfer characteristic S 1 (z) and a treble cut equivalent filter (for example, filter 19) having a transfer characteristic S 2 (z), S (z) = S 1 (z) · S 2 (z). Alternatively, a treble boost equivalent filter can be implemented, for example, as the filter 18, and a treble cut equivalent filter can be implemented, for example, as the filter 19. When the useful signal transfer characteristic M (z) develops an even more complicated structure, for example, three filters having one treble cut shelving filter and two treble boost / cut equivalent filters can be used. The number of filters used is affected by many other situations, such as cost, filter noise behavior, headphone acoustic characteristics, system delay time, and space available to implement the system.

図8は、図7のシステムに適用可能なシェルビングフィルタの伝達特性a、bを概略的に示す図である。特に、一次のトレブルブースト(+9dB)シェルビングフィルタ(a)とバスカット(−3dB)シェルビングフィルタ(b)を示す。図9は、図7のシステムに適用可能な等価フィルタの伝達特性c、dを概略的に示す図である。等価フィルタの1つ(c)は1kHzで9dBのブーストを提供し、他のフィルタ(d)はより高いQを有する100Hzで6dBの遮断を提供するので、より鮮明な帯域幅が提供される。   FIG. 8 is a diagram schematically showing transfer characteristics a and b of a shelving filter applicable to the system of FIG. In particular, a first order treble boost (+9 dB) shelving filter (a) and a bass cut (-3 dB) shelving filter (b) are shown. FIG. 9 is a diagram schematically showing transfer characteristics c and d of an equivalent filter applicable to the system of FIG. One of the equivalent filters (c) provides a 9 dB boost at 1 kHz and the other filter (d) provides a 6 dB cutoff at 100 Hz with a higher Q, thus providing a sharper bandwidth.

スペクトル整形関数の範囲は線形フィルタの理論によって支配されるが、これらの関数の調整やこれらが調整されるフレキシビリティは回路のトポロジおよび遂行する必要がある要件に応じて変化する。シェルビングフィルタは通常、コーナーの周波数よりはるかに高いかつはるかに低い周波数の間の相対的なゲインを変更する単純な第一次のフィルタである。低い即ち低音のシェルフは低い周波数のゲインに影響を与えるために調整されるが、そのコーナー周波数を超えてはあまり影響を与えない。高い即ちトレブルのシェルフは高い周波数のみのゲインを調整する。他方で、単一の等価フィルタは、二次のフィルタ関数を実施する。これは三つの調整、即ち、中心周波数の選択、帯域幅のシャープネスを決定する品質(Q)係数の調整、および選択された中心周波数が中心周波数の(はるかに)上下において周波数に対してどの程度ブーストされまたはカットされるかを判断するレベルやゲイン、を伴う。   The range of the spectral shaping function is governed by the theory of linear filters, but the adjustment of these functions and the flexibility with which they are adjusted will vary depending on the topology of the circuit and the requirements that need to be fulfilled. A shelving filter is usually a simple first order filter that changes the relative gain between frequencies much higher and much lower than the corner frequency. The low or bass shelf is adjusted to affect the low frequency gain, but has little effect beyond its corner frequency. A high or treble shelf adjusts the gain at high frequencies only. On the other hand, a single equivalent filter implements a second order filter function. This has three adjustments: selection of the center frequency, adjustment of the quality (Q) factor that determines the sharpness of the bandwidth, and how much the selected center frequency is relative to the frequency (much) above and below the center frequency. Accompanied by a level or gain that determines whether it is boosted or cut.

図10は、有用信号x[n]が、各々が伝達特性S(z)を有するフィルタ20を介して、または伝達特性S(z)を有するフィルタ21を介して、マイクロフォンとスピーカ経路の両方へ送信される(ここで、例えば、S(z)=S(z)・S(z))、図4および図5に示したシステムの組み合わせを示す。 FIG. 10 shows that the useful signal x [n] is transmitted through the filter 20 having the transfer characteristic S 5 (z) or through the filter 21 having the transfer characteristic S 6 (z). FIG. 6 shows a combination of the systems shown in FIGS. 4 and 5, transmitted to both (here, for example, S (z) = S 5 (z) · S 6 (z)).

本発明を実施する様々な実施例を開示してきたが、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて本発明の利点を達成する様々な変更や変形を行ってよいことは当業者にとって明らかであろう。また、同様の機能を果たす他の構成要素によって適切に置き換えてよいことも当業者にとって明らかであろう。本発明の概念についてのこのような変形は添付の特許請求の範囲によって網羅されている。

While various embodiments for practicing the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications may be made to achieve the advantages of the invention without departing from the spirit and scope of the invention. Let's go. It will also be apparent to those skilled in the art that other components that perform similar functions may be appropriately substituted. Such variations on the inventive concept are covered by the appended claims.

Claims (20)

ノイズ除去音声再生システムであって、  A noise-removal audio playback system,
スピーカ入力経路に連結されているスピーカと、  A speaker connected to the speaker input path;
二次経路を介して前記スピーカに音響結合されておりかつマイクロフォン出力経路の第1の端部に連結されているマイクロフォンであって、前記二次経路は、二次経路伝達特性を有する、マイクロフォンと、  A microphone acoustically coupled to the speaker via a secondary path and connected to a first end of a microphone output path, the secondary path having a secondary path transfer characteristic; ,
前記マイクロフォン出力経路の第2の端部と第1の有用信号経路の第1の端部とに連結されている第1の減算器と、  A first subtractor coupled to a second end of the microphone output path and a first end of a first useful signal path;
前記第1の減算器の下流に連結されているアクティブノイズ除去フィルタと、  An active noise removal filter coupled downstream of the first subtractor;
前記アクティブノイズ除去フィルタと前記スピーカ入力経路との間で連結されている第2の減算器であって、前記第2の減算器は、第2の有用信号経路の第1の端部にさらに連結されている、第2の減算器と  A second subtractor coupled between the active noise removal filter and the speaker input path, wherein the second subtractor is further coupled to a first end of a second useful signal path; With a second subtractor
を含み、Including
前記第1の有用信号経路の第2の端部と前記第2の有用信号経路の第2の端部とは、相互に連結されており、かつ、前記スピーカによって再生される有用信号を受信するように構成されており、前記有用信号は、前記第1の減算器または前記第2の減算器における減算前の信号であり、  The second end of the first useful signal path and the second end of the second useful signal path are interconnected and receive a useful signal reproduced by the speaker. The useful signal is a signal before subtraction in the first subtractor or the second subtractor,
前記第1の有用信号経路または前記第2の有用信号経路の少なくとも1つは、1つ以上のスペクトル整形フィルタを含み、前記1つ以上のスペクトル整形フィルタの少なくとも1つは、前記二次経路伝達特性をモデリングする伝達特性を有しており、  At least one of the first useful signal path or the second useful signal path includes one or more spectrum shaping filters, and at least one of the one or more spectrum shaping filters is the secondary path transmission. Has transfer characteristics modeling characteristics,
フィルタ入力信号が、前記第1の減算器によって前記アクティブノイズ除去フィルタに供給され、前記フィルタ入力信号は、前記ノイズ除去フィルタのノイズ除去がアクティブであるときに、ゼロに近づく、システム。  A system, wherein a filter input signal is provided to the active denoising filter by the first subtractor, and the filter input signal approaches zero when denoising of the denoising filter is active.
前記1つ以上のスペクトル整形フィルタの少なくとも1つは、前記有用信号に関して前記マイクロフォン出力経路上でマイクロフォン信号を線形化する伝達特性を有している、請求項1に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein at least one of the one or more spectral shaping filters has a transfer characteristic that linearizes a microphone signal on the microphone output path with respect to the useful signal. 前記第1の有用信号経路は、前記二次経路伝達特性に実質的に一致する伝達特性を有する第1のスペクトル整形フィルタを含む、請求項2に記載のシステム。  The system of claim 2, wherein the first useful signal path includes a first spectral shaping filter having a transfer characteristic that substantially matches the secondary path transfer characteristic. 前記第1のスペクトル整形フィルタは、少なくとも2つのサブフィルタを含む、請求項3に記載のシステム。  The system of claim 3, wherein the first spectral shaping filter includes at least two sub-filters. 前記第1のスペクトル整形フィルタまたは前記第1のスペクトル整形フィルタの前記少なくとも2つのサブフィルタの少なくとも1つは、等価フィルタを含む、請求項4に記載のシステム。  The system of claim 4, wherein at least one of the first spectral shaping filter or the at least two sub-filters of the first spectral shaping filter comprises an equivalent filter. 前記等価フィルタは、トレブルカット等価フィルタを含む、請求項5に記載のシステム。  The system of claim 5, wherein the equivalent filter comprises a treble cut equivalent filter. 前記第1のスペクトル整形フィルタまたは前記第1のスペクトル整形フィルタの前記少なくとも2つのサブフィルタの1つは、シェルビングフィルタを含む、請求項4に記載のシステム。  The system of claim 4, wherein the first spectral shaping filter or one of the at least two sub-filters of the first spectral shaping filter comprises a shelving filter. 前記シェルビングフィルタは、トレブルカットシェルビングフィルタを含む、請求項7に記載のシステム。  The system of claim 7, wherein the shelving filter comprises a treble cut shelving filter. 前記1つ以上のスペクトル整形フィルタの少なくとも1つは、第1のスペクトル整形フィルタを含み、前記第2の有用信号経路は、前記二次経路伝達特性の逆に実質的に一致する伝達特性を有している第2のスペクトル整形フィルタを含み、  At least one of the one or more spectrum shaping filters includes a first spectrum shaping filter, and the second useful signal path has a transfer characteristic that substantially matches the inverse of the secondary path transfer characteristic. A second spectral shaping filter that includes:
前記アクティブノイズ除去フィルタ、前記第1のスペクトル整形フィルタ、および前記第2のスペクトル整形フィルタの少なくとも1つは、適応フィルタを含む、請求項2に記載のシステム。  The system of claim 2, wherein at least one of the active noise removal filter, the first spectral shaping filter, and the second spectral shaping filter includes an adaptive filter.
前記第1の有用信号経路および前記第2の有用信号経路の各々は、それぞれの伝達特性を有するそれぞれのスペクトル整形フィルタを含み、  Each of the first useful signal path and the second useful signal path includes a respective spectral shaping filter having a respective transfer characteristic;
前記第1の有用信号経路および前記第2の有用信号経路の各々は、これらのそれぞれのスペクトル整形フィルタを介して前記有用信号を供給されるように構成されている、請求項1に記載のシステム。  The system of claim 1, wherein each of the first useful signal path and the second useful signal path is configured to be provided with the useful signal via their respective spectral shaping filters. .
ノイズ除去音声再生方法であって、  A noise-removal audio playback method,
入力信号をスピーカに供給することであって、前記入力信号は、前記スピーカによって音響的に放射される、ことと、  Providing an input signal to a speaker, wherein the input signal is radiated acoustically by the speaker;
前記スピーカによって放射された信号をマイクロフォンによって受信することであって、前記マイクロフォンは、二次経路を介して前記スピーカに音響結合されており、前記マイクロフォンは、マイクロフォン出力信号を提供するように構成されている、ことと、  Receiving a signal emitted by the speaker by a microphone, the microphone being acoustically coupled to the speaker via a secondary path, the microphone being configured to provide a microphone output signal; And that
第1の減算器を介して有用信号から前記マイクロフォン出力信号を減算して、フィルタ入力信号を生成することと、  Subtracting the microphone output signal from the useful signal via a first subtractor to generate a filter input signal;
アクティブノイズ除去フィルタを用いて前記フィルタ入力信号をフィルタリングして、エラー信号を生成することと、  Filtering the filter input signal with an active noise removal filter to generate an error signal;
第2の減算器を介して前記エラー信号から前記有用信号を減算して、スピーカ入力信号を生成することと、  Subtracting the useful signal from the error signal via a second subtractor to generate a speaker input signal;
前記マイクロフォン出力信号または前記エラー信号のうちの少なくとも1つからの前記有用信号の減算の前に、1つ以上のスペクトル整形フィルタによって前記有用信号をフィルタリングすることと  Filtering the useful signal with one or more spectral shaping filters prior to subtraction of the useful signal from at least one of the microphone output signal or the error signal;
を含み、  Including
前記第1の減算器および前記第2の減算器の各々は、アナログデバイスであり、  Each of the first subtractor and the second subtractor is an analog device;
前記フィルタ入力信号は、前記ノイズ除去フィルタのノイズ除去がアクティブなときに、ゼロに近づく、方法。  The method wherein the filter input signal approaches zero when denoising of the denoising filter is active.
前記二次経路は、二次経路伝達特性を有しており、前記1つ以上のスペクトル整形フィルタは、全体として前記二次経路伝達特性をモデリングする、請求項11に記載の方法。  The method of claim 11, wherein the secondary path has a secondary path transfer characteristic, and the one or more spectral shaping filters model the secondary path transfer characteristic as a whole. 前記有用信号は、前記マイクロフォン出力信号からの減算の前に、前記二次経路伝達特性に実質的に一致する伝達特性によってフィルタリングされる、請求項12に記載の方法。  The method of claim 12, wherein the useful signal is filtered by a transfer characteristic that substantially matches the secondary path transfer characteristic prior to subtraction from the microphone output signal. 前記有用信号のフィルタリングは、前記有用信号の等価フィルタリングまたはシェルビングフィルタリングのうちの少なくとも一方を含む、請求項13に記載の方法。  14. The method of claim 13, wherein the useful signal filtering comprises at least one of equivalent filtering or shelving filtering of the useful signal. 前記有用信号は、前記エラー信号からの減算の前に、前記二次経路伝達特性の逆に実質的に一致する伝達特性によってフィルタリングされる、請求項12に記載の方法。  13. The method of claim 12, wherein the useful signal is filtered by a transfer characteristic that substantially matches the inverse of the secondary path transfer characteristic prior to subtraction from the error signal. ノイズ除去音声再生システムであって、  A noise-removal audio playback system,
スピーカを駆動して可聴音を発生させるために用いられる音響信号を受信するように構成された第1の減算器であって、  A first subtractor configured to receive an acoustic signal used to drive a speaker to generate an audible sound,
前記第1の減算器は、マイクロフォン入力信号を受信するようにさらに構成されており、前記マイクロフォン入力信号は、前記スピーカから受信された前記可聴音と、リスニング空間においてマイクロフォンによって検出される望ましくないノイズとを含み、    The first subtractor is further configured to receive a microphone input signal, the microphone input signal including the audible sound received from the speaker and unwanted noise detected by the microphone in a listening space. Including
前記第1の減算器は、前記マイクロフォン入力信号から前記音響信号を減算し、フィルタ入力信号を生成するようにさらに構成されている、第1の減算器と、    The first subtractor is further configured to subtract the acoustic signal from the microphone input signal to generate a filter input signal; and
前記第1の減算器と通信しているアクティブノイズ除去フィルタであって、前記アクティブノイズ除去フィルタは、前記フィルタ入力信号に基づいてエラー信号を生成するように構成されている、アクティブノイズ除去フィルタと、  An active noise removal filter in communication with the first subtractor, wherein the active noise removal filter is configured to generate an error signal based on the filter input signal; ,
前記アクティブノイズ除去フィルタと通信している第2の減算器であって、前記第2の減算器は、前記エラー信号から前記音響信号を減算し、スピーカ入力信号を出力して、前記スピーカを駆動するように構成されている、第2の減算器と、  A second subtractor in communication with the active noise removal filter, wherein the second subtracter subtracts the acoustic signal from the error signal and outputs a speaker input signal to drive the speaker; A second subtractor configured to:
前記音響信号を受信し、かつフィルタリングするように構成された少なくとも1つのスペクトル整形フィルタであって、前記少なくとも1つのスペクトル整形フィルタは、前記第1の減算器または前記第2の減算器のうちの少なくとも1つに前記フィルタリングされた音響信号を出力するように構成されている、少なくとも1つのスペクトル整形フィルタと  At least one spectral shaping filter configured to receive and filter the acoustic signal, the at least one spectral shaping filter being one of the first subtractor or the second subtractor. At least one spectral shaping filter configured to output the filtered acoustic signal to at least one;
を含み、  Including
前記第1の減算器および前記第2の減算器の各々は、アナログデバイスであり、  Each of the first subtractor and the second subtractor is an analog device;
前記フィルタ入力信号は、前記ノイズ除去フィルタのノイズ除去がアクティブなときに、ゼロに近づく、ノイズ除去音声再生システム。  The noise-removed sound reproduction system, wherein the filter input signal approaches zero when noise removal of the noise removal filter is active.
前記少なくとも1つのスペクトル整形フィルタは、第1のスペクトル整形フィルタおよび第2のスペクトル整形フィルタを含み、前記第1のスペクトル整形フィルタは、前記第1の減算器に前記フィルタリングされた音響信号を出力するように構成されており、前記第2のスペクトル整形フィルタは、前記第2の減算器に前記フィルタリングされた音響信号を出力するように構成されており、前記第1のスペクトル整形フィルタによるフィルタリングと前記第2のスペクトル整形フィルタによるフィルタリングとは、異なっている、請求項16に記載のノイズ除去音声再生システム。  The at least one spectrum shaping filter includes a first spectrum shaping filter and a second spectrum shaping filter, and the first spectrum shaping filter outputs the filtered acoustic signal to the first subtractor. The second spectrum shaping filter is configured to output the filtered acoustic signal to the second subtractor, and the filtering by the first spectrum shaping filter and the The noise-reduced sound reproduction system according to claim 16, which is different from filtering by the second spectrum shaping filter. 前記第1のスペクトル整形フィルタは、前記スピーカとリスニング位置との間の推定された二次経路伝達特性の逆を表すフィルタ係数を含み、前記第2のスペクトル整形フィルタは、前記推定された二次経路伝達特性を表すフィルタ係数を含む、請求項17に記載のノイズ除去音声再生システム。  The first spectral shaping filter includes a filter coefficient that represents the inverse of the estimated secondary path transfer characteristic between the speaker and the listening position, and the second spectral shaping filter includes the estimated secondary The noise-removed voice reproduction system according to claim 17, comprising a filter coefficient representing a path transfer characteristic. 前記少なくとも1つのスペクトル整形フィルタは、第1の中心周波数において動作可能なブーストフィルタとして構成された第1のシェルビングフィルタと、第2の中心周波数において動作可能なカットフィルタとして構成された第2のシェルビングフィルタとを含み、前記第1の中心周波数は、前記第2の中心周波数よりも大きい、請求項16に記載のノイズ除去音声再生システム。  The at least one spectrum shaping filter includes a first shelving filter configured as a boost filter operable at a first center frequency and a second filter configured as a cut filter operable at a second center frequency. The noise-removed sound reproduction system according to claim 16, further comprising a shelving filter, wherein the first center frequency is higher than the second center frequency. 前記少なくとも1つのスペクトル整形フィルタおよび前記アクティブノイズ除去フィルタの各々は、アナログデバイスである、請求項16に記載のノイズ除去音声再生システム。  The noise-removed sound reproduction system according to claim 16, wherein each of the at least one spectrum shaping filter and the active noise removal filter is an analog device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11679677B2 (en) 2018-09-28 2023-06-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Device control system, moving vehicle, device control method, and non-transitory storage medium

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2647002B1 (en) 2010-12-03 2024-01-31 Cirrus Logic, Inc. Oversight control of an adaptive noise canceler in a personal audio device
US8908877B2 (en) 2010-12-03 2014-12-09 Cirrus Logic, Inc. Ear-coupling detection and adjustment of adaptive response in noise-canceling in personal audio devices
US9318094B2 (en) 2011-06-03 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Adaptive noise canceling architecture for a personal audio device
US8958571B2 (en) 2011-06-03 2015-02-17 Cirrus Logic, Inc. MIC covering detection in personal audio devices
US8948407B2 (en) 2011-06-03 2015-02-03 Cirrus Logic, Inc. Bandlimiting anti-noise in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9824677B2 (en) 2011-06-03 2017-11-21 Cirrus Logic, Inc. Bandlimiting anti-noise in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9325821B1 (en) 2011-09-30 2016-04-26 Cirrus Logic, Inc. Sidetone management in an adaptive noise canceling (ANC) system including secondary path modeling
US9318090B2 (en) 2012-05-10 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Downlink tone detection and adaptation of a secondary path response model in an adaptive noise canceling system
US9319781B2 (en) 2012-05-10 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Frequency and direction-dependent ambient sound handling in personal audio devices having adaptive noise cancellation (ANC)
US9123321B2 (en) 2012-05-10 2015-09-01 Cirrus Logic, Inc. Sequenced adaptation of anti-noise generator response and secondary path response in an adaptive noise canceling system
US9532139B1 (en) 2012-09-14 2016-12-27 Cirrus Logic, Inc. Dual-microphone frequency amplitude response self-calibration
US9369798B1 (en) 2013-03-12 2016-06-14 Cirrus Logic, Inc. Internal dynamic range control in an adaptive noise cancellation (ANC) system
US9414150B2 (en) 2013-03-14 2016-08-09 Cirrus Logic, Inc. Low-latency multi-driver adaptive noise canceling (ANC) system for a personal audio device
US9502020B1 (en) 2013-03-15 2016-11-22 Cirrus Logic, Inc. Robust adaptive noise canceling (ANC) in a personal audio device
US10206032B2 (en) 2013-04-10 2019-02-12 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for multi-mode adaptive noise cancellation for audio headsets
US9066176B2 (en) 2013-04-15 2015-06-23 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for adaptive noise cancellation including dynamic bias of coefficients of an adaptive noise cancellation system
US9462376B2 (en) 2013-04-16 2016-10-04 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for hybrid adaptive noise cancellation
US9460701B2 (en) 2013-04-17 2016-10-04 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for adaptive noise cancellation by biasing anti-noise level
US9478210B2 (en) 2013-04-17 2016-10-25 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for hybrid adaptive noise cancellation
US9578432B1 (en) 2013-04-24 2017-02-21 Cirrus Logic, Inc. Metric and tool to evaluate secondary path design in adaptive noise cancellation systems
US9264808B2 (en) 2013-06-14 2016-02-16 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for detection and cancellation of narrow-band noise
US9392364B1 (en) 2013-08-15 2016-07-12 Cirrus Logic, Inc. Virtual microphone for adaptive noise cancellation in personal audio devices
US9666176B2 (en) 2013-09-13 2017-05-30 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for adaptive noise cancellation by adaptively shaping internal white noise to train a secondary path
US9620101B1 (en) 2013-10-08 2017-04-11 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for maintaining playback fidelity in an audio system with adaptive noise cancellation
CN103686556B (en) * 2013-11-19 2017-02-08 歌尔股份有限公司 Miniature loudspeaker module group and method for enhancing frequency response of miniature loudspeaker module group, and electronic device
US10219071B2 (en) 2013-12-10 2019-02-26 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for bandlimiting anti-noise in personal audio devices having adaptive noise cancellation
US10382864B2 (en) * 2013-12-10 2019-08-13 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for providing adaptive playback equalization in an audio device
US9704472B2 (en) 2013-12-10 2017-07-11 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for sharing secondary path information between audio channels in an adaptive noise cancellation system
US9369557B2 (en) 2014-03-05 2016-06-14 Cirrus Logic, Inc. Frequency-dependent sidetone calibration
US9479860B2 (en) 2014-03-07 2016-10-25 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for enhancing performance of audio transducer based on detection of transducer status
US9319784B2 (en) 2014-04-14 2016-04-19 Cirrus Logic, Inc. Frequency-shaped noise-based adaptation of secondary path adaptive response in noise-canceling personal audio devices
US10181315B2 (en) 2014-06-13 2019-01-15 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for selectively enabling and disabling adaptation of an adaptive noise cancellation system
US9478212B1 (en) 2014-09-03 2016-10-25 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for use of adaptive secondary path estimate to control equalization in an audio device
US9552805B2 (en) 2014-12-19 2017-01-24 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for performance and stability control for feedback adaptive noise cancellation
TWI562763B (en) * 2015-07-03 2016-12-21 Hit Inc Portable audiometry device
KR102688257B1 (en) 2015-08-20 2024-07-26 시러스 로직 인터내셔널 세미컨덕터 리미티드 Method with feedback response provided in part by a feedback adaptive noise cancellation (ANC) controller and a fixed response filter
US9578415B1 (en) 2015-08-21 2017-02-21 Cirrus Logic, Inc. Hybrid adaptive noise cancellation system with filtered error microphone signal
US10152960B2 (en) * 2015-09-22 2018-12-11 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for distributed adaptive noise cancellation
EP3182406B1 (en) 2015-12-16 2020-04-01 Harman Becker Automotive Systems GmbH Sound reproduction with active noise control in a helmet
EP3185241B1 (en) * 2015-12-23 2020-02-05 Harman Becker Automotive Systems GmbH Externally coupled loudspeaker system
US10013966B2 (en) 2016-03-15 2018-07-03 Cirrus Logic, Inc. Systems and methods for adaptive active noise cancellation for multiple-driver personal audio device
EP3486896B1 (en) * 2017-11-16 2023-08-23 ams AG Noise cancellation system and signal processing method
CN108156551A (en) * 2018-02-09 2018-06-12 会听声学科技(北京)有限公司 Active noise reduction system, active noise reduction earphone and active denoising method
CN111883097A (en) * 2020-08-05 2020-11-03 西安艾科特声学科技有限公司 Train cab active noise control system based on virtual sensing
CN113409755B (en) * 2021-07-26 2023-10-31 北京安声浩朗科技有限公司 Active noise reduction method and device and active noise reduction earphone

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03274895A (en) * 1990-03-24 1991-12-05 Calsonic Corp Active noise canceller
JPH05216485A (en) * 1992-02-06 1993-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Silencer
JP2007500466A (en) * 2003-07-28 2007-01-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Audio adjustment apparatus, method, and computer program
WO2007046435A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Noise control device
JP2009033309A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Sony Corp Signal processor, signal processing method, program, and noise canceling system
WO2009041012A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Dimagic Co., Ltd. Noise control system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5481615A (en) * 1993-04-01 1996-01-02 Noise Cancellation Technologies, Inc. Audio reproduction system
WO2001067434A1 (en) * 2000-03-07 2001-09-13 Slab Dsp Limited Active noise reduction system
US8189803B2 (en) * 2004-06-15 2012-05-29 Bose Corporation Noise reduction headset
US8270625B2 (en) * 2006-12-06 2012-09-18 Brigham Young University Secondary path modeling for active noise control
EP1947642B1 (en) * 2007-01-16 2018-06-13 Apple Inc. Active noise control system
JP4722878B2 (en) * 2007-04-19 2011-07-13 ソニー株式会社 Noise reduction device and sound reproduction device
US8718289B2 (en) * 2009-01-12 2014-05-06 Harman International Industries, Incorporated System for active noise control with parallel adaptive filter configuration
US9344051B2 (en) * 2009-06-29 2016-05-17 Nokia Technologies Oy Apparatus, method and storage medium for performing adaptive audio equalization
ATE550754T1 (en) * 2009-07-30 2012-04-15 Nxp Bv METHOD AND DEVICE FOR ACTIVE NOISE REDUCTION USING PERCEPTUAL MASKING

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03274895A (en) * 1990-03-24 1991-12-05 Calsonic Corp Active noise canceller
JPH05216485A (en) * 1992-02-06 1993-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Silencer
JP2007500466A (en) * 2003-07-28 2007-01-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Audio adjustment apparatus, method, and computer program
WO2007046435A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Noise control device
JP2009033309A (en) * 2007-07-25 2009-02-12 Sony Corp Signal processor, signal processing method, program, and noise canceling system
WO2009041012A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Dimagic Co., Ltd. Noise control system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11679677B2 (en) 2018-09-28 2023-06-20 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Device control system, moving vehicle, device control method, and non-transitory storage medium

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