iPhone の音声通話の品質を向上させる継続的な取り組みの一環として、Apple は、センサーを搭載した EarPods と複数のマイクを使用して不要なノイズを打ち消す、骨伝導テクノロジーに関する独自の取り組みを研究しています。
Apple のテクノロジーの概要は次のとおりです。特許出願「モバイルデバイスの音声品質を向上させるために加速度計とマイク信号を混合するシステムと方法」と題されたこの論文は、水曜日に米国特許商標庁によって公開された。
本発明は、ユーザーが話すときに頭蓋骨を通って伝播する声帯振動を検出するための加速度計を備えた一連のEarPodsまたは同様のイヤホンデバイスを提案する。センサーによって生成された出力データと、少なくとも 1 つのイヤホン内に配置されたマイクロフォン アレイを使用して、スペクトル ミキサーは、非音声ノイズを解析するための混合信号を作成します。
出典: USPTO
有声音声および無声音声を検出するには、加速度計を調整して、そのような信号を示す低周波振動をサンプリングすることができます。出力信号を測定することにより、本発明は、有声音声を周囲の振動から区別できる加速度計ベースの音声活動検出器（ＶＡＤ）を効果的に作成する。
この方程式のもう一方の端には、ユーザーの音声の音響信号を監視するマイク アレイがあります。 Apple は、単一のイヤホンに前面マイクと背面マイクの両方を組み込むこと、およびビーム形成アレイを作成するために一緒になるデバイスのケーブルに沿って取り付けられたマイクのセットを備えたオプションの実施形態について言及しています。
加速度計ベースの VAD と同様に、音響バージョンは有声音声と無声音声を認識しますが、自然に高いエネルギー レベルで認識されます。 Apple は、加速度センサーの VAD 信号をマイク出力と十分に等しいレベルに調整および増幅することで補正します。ノイズキャンセリング動作中に 2 つの信号が相互に分析されるため、これはプロセスの鍵となります。
音声ピックアップのエラーを軽減するために、加速度計とマイクの出力信号が比較対照されます。これは、最終的な VAD 出力が 2 つの VAD システムの「and」関数であることを意味します。電力信号に閾値分析を適用すると、音声対雑音電力信号が得られ、これを雑音抑制モジュールに供給できます。周囲の騒音を正確に評価するために、スペクトル ミキサーは、マイクと加速度計の電力信号の両方からそれぞれの騒音電力信号を除去することにより、最終出力信号を生成します。
最後に、スイッチは最終 VAD 出力を送信のために送り、ノイズ サプレッサーは信号から不要な環境ノイズを除去します。
代替実施形態には、密閉型イヤホン、モノラル信号イヤホン、およびスペクトルミキサーのバリエーションが含まれる。増幅レベルなどのその他の技術的考慮事項についても詳しく説明します。
Appleが骨伝導ヘッドセットの実現に取り組んでいるかどうかは不明だが、iPhoneとMacBook製品ラインアップのデュアルマイク設定が証明しているように、同社はすでに自社デバイスにノイズキャンセリング技術を導入するための措置を講じている。
Apple の骨伝導ノイズキャンセリングイヤホンの特許出願は 2013 年 3 月に初めて申請され、Sorin V. Dusan 氏と Aram Lindahl 氏が発明者として認められています。
Isamu 
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