JPH0447800A - Howling detector - Google Patents
Howling detectorInfo
- Publication number
- JPH0447800A JPH0447800A JP2156886A JP15688690A JPH0447800A JP H0447800 A JPH0447800 A JP H0447800A JP 2156886 A JP2156886 A JP 2156886A JP 15688690 A JP15688690 A JP 15688690A JP H0447800 A JPH0447800 A JP H0447800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- zero
- howling
- period
- crossing period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、拡声システム、遠隔会議システムおよび拡声
電話機などのフィードバックループによリハウリングを
生じるシステムにおりるハウリング検出装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a howling detection device used in a system that causes rehearsal by a feedback loop, such as a public address system, a remote conference system, and a public address telephone.
従来の技術
近年、講演や会議などに加え、遠隔会議シスうムや拡声
電話のように拡声装置を応用したシステムが開発され、
十分な音量、明瞭で自然な音声伝達が望まれている。し
かしながら、現実にはハウリングの起こる危険があるた
め、拡声音量を十分にあげることができす、拡声音量、
明瞭度、自然性において十分なものではない。従来より
、ハウリング検出に関する研究がなされており、周波数
分析によりハウリングを検出し分析結果に基いて周波数
毎に利得を調整し最大の拡声量を得ようとする試みかな
されている。(特公開59−94994 >以下、図面
を参照しながら、北述した従来のハウリング検出装置に
ついて説明する。第8図は従来のハウリング検出装置を
絹み込んだ拡声装置の構成を示すブロック図である。第
8図において、101はマイクロボン、102は任意時
間マイクロポン信号を遅延させる遅延手段、110はハ
ウリング検出装置、111はマイクロホンの出力信号の
周波数分析を行う第1のバンドパスフィルタ群、112
は各帯域の平均エネルギーを検出する平均エネルギー計
測回路、113は各帯域毎の平均エネルギーからハウリ
ングを検出し各帯域の利得量を決定する制御回路、10
3は第1のバンドパスフィルタ群111に対応した第2
のバンドパスフィルタ群、104は第2のバンドパスフ
ィルタ群103の各帯域に対応した減衰器で制御回路1
13により減衰量か決められる。105は加算器で減衰
器104の各出力を加算する。Conventional technology In recent years, in addition to lectures and conferences, systems that apply public address equipment, such as remote conference systems and loudspeaker telephones, have been developed.
Sufficient volume, clear and natural voice transmission is desired. However, in reality, there is a risk of howling occurring, so the loudspeaker volume can be raised sufficiently.
The clarity and naturalness are not sufficient. Research on howling detection has been carried out in the past, and attempts have been made to detect howling by frequency analysis and adjust gain for each frequency based on the analysis results to obtain the maximum amount of amplification. (Japanese Patent Publication No. 59-94994 > The conventional howling detection device mentioned above will be explained below with reference to the drawings. Fig. 8 is a block diagram showing the configuration of a public address system incorporating the conventional howling detection device. 8, 101 is a micropon, 102 is a delay means for delaying the micropon signal for an arbitrary time, 110 is a howling detection device, 111 is a first band-pass filter group that performs frequency analysis of the output signal of the microphone, 112
113 is an average energy measurement circuit that detects the average energy of each band; 113 is a control circuit that detects howling from the average energy of each band and determines the gain amount of each band; 10
3 is a second bandpass filter group corresponding to the first bandpass filter group 111.
104 is an attenuator corresponding to each band of the second band-pass filter group 103, and control circuit 1
13 determines the amount of attenuation. 105 is an adder that adds each output of the attenuator 104;
以上のように構成されたハウリング検出装置を組み込ん
だ拡声装置について、以下その動作について説明する。The operation of the public address system incorporating the howling detection device configured as described above will be described below.
話者の音声はマイクロホン101で収音され第1のバン
ドパスフィルタ群111で各帯域に分割され、平均エネ
ルギー計測回路で各帯域のエネルギーが計測される。制
御回路113では、ハウリングは純音に近く音声に比較
して極めて帯域が狭いことを利用し、各帯域のエネルギ
ーの比較を行い、特定の帯域の平均エネルギーか他の帯
域に比較して大きくなったときにハウリングが発生した
ことを検出する。ハウリングが発生した帯域に対応した
減衰器を所定の量減衰するように制御する。遅延手段1
02を用いることによりハウリングの発生を遅延時間分
早く検出できる。The speaker's voice is collected by a microphone 101 and divided into bands by a first band-pass filter group 111, and the energy of each band is measured by an average energy measuring circuit. The control circuit 113 takes advantage of the fact that howling is a pure tone and has an extremely narrow band compared to voice, and compares the energy of each band to determine whether the average energy of a particular band is larger than other bands. Detects when howling occurs. An attenuator corresponding to a band in which howling occurs is controlled to attenuate by a predetermined amount. Delay means 1
By using 02, the occurrence of howling can be detected earlier by the delay time.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記従来のハウリング検出装置では周波
数分析を行うのに多数のバンドパスフィルタを用意しな
ければならず、大きなハードウェアを必要とする。また
、検出精度を向上させるためにはバンドパスフィルタの
数を増やし、各バンドの帯域幅を狭くしなければならず
、ハードウェア規模がさらに大きくなる。Problems to be Solved by the Invention However, the conventional howling detection device described above requires a large number of bandpass filters to perform frequency analysis, and requires large hardware. Furthermore, in order to improve detection accuracy, it is necessary to increase the number of bandpass filters and narrow the bandwidth of each band, which further increases the hardware scale.
本発明は上記従来の問題を解決するもので、ハードウェ
ア規模が小さく安価に実現でき、検出精度の高いハウリ
ング検出装置を提供することを目的とするものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and aims to provide a howling detection device that has a small hardware scale, can be realized at low cost, and has high detection accuracy.
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明のハウリング検出装置
は、アナログ信号が一定のサンプリング周期で変換され
たディジタル信号のディジタル値が零以上のときには1
、零未満のときには−1を出力する2値化手段と、前記
2値化手段の出力を1サンプル分遅延させる第1の遅延
手段と、前記第1の遅延手段の出力と前記2値化手段の
出力を乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力が−1
のときにカウントしていた値を出力するとともに、前記
カウントしていた値を零クリアする零交差周期検出手段
と、前記零交差周期検出手段の出力である零交差周期を
零交差1周期分遅延させる第2の遅延手段と、前記零交
差周期検出手段の出力と前記第2の遅延手段の出力の差
を算出する差分演算手段と、前記差分演算手段の出力の
絶対値の短時間平均値を演算する平均値演算手段と、前
記平均値演算手段の出力とあらかじめ決められていた閾
値とを比較してハウリングを検出するハウリング検出手
段とを備えたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the howling detection device of the present invention provides a method for detecting howling when the digital value of a digital signal obtained by converting an analog signal at a constant sampling period is 1 or more.
, a binarizing means for outputting -1 when the value is less than zero, a first delaying means for delaying the output of the binarizing means by one sample, and an output of the first delaying means and the binarizing means. a multiplication means for multiplying the output of , and an output of the multiplication means is -1
a zero-crossing period detection means that outputs the value counted at the time of , and also clears the counted value to zero; and a zero-crossing period that is the output of the zero-crossing period detection means, which is delayed by one zero-crossing period. a second delay means for calculating the difference between the output of the zero-crossing period detection means and the output of the second delay means; and a short-time average value of the absolute value of the output of the difference calculation means. The apparatus includes an average value calculating means for calculating, and a howling detecting means for detecting howling by comparing the output of the average value calculating means with a predetermined threshold value.
また、本発明のハウリング検出装置は上記構成に加えて
、ハウリング検出手段がハウリングを検出したときに、
零交差検出手段で検出した零交差周期からハウリング周
波数を演算するハウリング周波数演算手段とを備えたも
のである。Furthermore, in addition to the above-mentioned configuration, the howling detection device of the present invention has the following features when the howling detection means detects howling:
and a howling frequency calculating means for calculating a howling frequency from the zero crossing period detected by the zero crossing detecting means.
さらに、本発明のハウリング検出装置は、アナログ信号
一定のサンプリング周期で変換されたディジタル信号の
ディジタル出力系列を用いて1サンプル区間の間にN個
(NはN≧1の整数)のディジタル信号を補間し1サン
プル周期にN+1個のディジタル信号を出力する補間手
段と、前記補間手段の出力が零以上のときには1、零未
満のときには−1を出力する2値化手段と、前記2値化
手段の出力を1信号分<1/(N+1>サンプル分)遅
延させる第1の遅延手段と、前記第1の遅延手段の出力
と前記2値化手段の出力を乗算する乗算手段と、前記乗
算手段の出力が−1のときにカウントしていた値を出力
するとともに、前記カウントしていた値を零クリアする
零交差周期検出手段と、前記零交差周期検出手段の出力
である零交差周期を零交差1周期分遅延させる第2の遅
延手段と、前記零交差周期検出手段の出力と前記第2の
遅延手段の出力の差を算出する差分演算手段と、前記差
分演算手段の出力の絶対値の短時間平均値を演算する平
均値演算手段と、前記平均値演算手段の出力とあらかじ
め決められていた閾値とを比較してハウリングを検出す
るハウリング検出手段とを備えたものである。Furthermore, the howling detection device of the present invention detects N digital signals (N is an integer of N≧1) during one sample period using a digital output sequence of a digital signal converted from an analog signal at a constant sampling period. an interpolating means for interpolating and outputting N+1 digital signals in one sample period; a binarizing means for outputting 1 when the output of the interpolating means is greater than or equal to zero; and -1 when the output is less than zero; and the binarizing means. a first delay means for delaying the output of by one signal <1/(N+1> samples), a multiplication means for multiplying the output of the first delay means and the output of the binarization means, and the multiplication means a zero-crossing period detection means that outputs the value counted when the output of the zero-crossing period is -1 and clears the counted value to zero; and zero-crossing period which is the output of the zero-crossing period detection means a second delay means for delaying by one crossing period; a difference calculation means for calculating the difference between the output of the zero crossing period detection means and the output of the second delay means; The apparatus includes an average value calculation means for calculating a short-time average value, and a howling detection means for detecting howling by comparing the output of the average value calculation means with a predetermined threshold value.
さらには、本発明のハウリング検出装置における補間手
段は、ディジタル信号を1サンプル遅延させる第3の遅
延手段と、前記ディジタル信号と前記第3の遅延手段の
出力からN個の値を線形補間により算出する線形補間演
算手段とから構成され、1サンプルの間にN+1個のデ
ィジタル信号を出力するものである。Furthermore, the interpolation means in the howling detection device of the present invention includes a third delay means that delays the digital signal by one sample, and calculates N values by linear interpolation from the digital signal and the output of the third delay means. It consists of a linear interpolation calculation means and outputs N+1 digital signals during one sample.
作用
上記構成により、2値化手段により入力信号を零交差信
号に変換し乗算手段と第1の遅延手段により零交差点を
求め、零交差周期を零交差周期検出f段により検出し、
零交差周期の時間変化を差分手段により算出しその短時
間平均値を平均値演算手段で算出することにより、ハウ
リングのような一定周期の信号の場合、平均値演算手段
の出力が極めて小さくなることを利用し、ハウリング検
出手段でハウリングを検出することかできる。また、ハ
ウリングか検出された際、零交差周期検出手段で検出さ
れた零交差周期からハウリング周波数検出手段によりハ
ウリングの周波数が求められる。Operation With the above configuration, the input signal is converted into a zero-crossing signal by the binarization means, the zero-crossing point is determined by the multiplication means and the first delaying means, the zero-crossing period is detected by the zero-crossing period detection stage f,
By calculating the time change of the zero crossing period by the difference means and calculating the short-term average value by the average value calculation means, the output of the average value calculation means can be extremely small in the case of a signal with a constant period such as howling. Howling can be detected using a howling detection means. Furthermore, when howling is detected, the howling frequency is determined by the howling frequency detection means from the zero-crossing period detected by the zero-crossing period detection means.
さらに、補間手段により、ディジタル出力系列を用いて
1サンプル区間の間にN個のディジタル信号を補間し1
サンプル周期にN[−1個のディジタル信号を出力する
ので、零交差周期検出手段で検出される零交差周期の分
解能が向上し、差分手段の出力幅を大きくすることがで
きて音声や雑音における誤動作か減少され、また、閾値
を大きくすることが可能となり、これにより、ハウリン
グの検出速度が向I−する。Furthermore, the interpolation means interpolates N digital signals during one sample interval using the digital output series.
Since N[-1 digital signals are output in each sample period, the resolution of the zero-crossing period detected by the zero-crossing period detecting means is improved, and the output width of the difference means can be increased, making it possible to reduce noise in speech and noise. Malfunctions are reduced, and the threshold value can be increased, which improves howling detection speed.
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しなから説明
する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の第1の実施例におけるハウリング検出
装置の構成を示すブロック図である。第1図において、
■は入力信号Wをアナログからディジタルに変換するア
ナログディジタル変換手段、2はアナログディジタル変
換手段1のディジタル出力X、が零以上のときに’1”
、未満満のときに“I t、 TTに変換する2値化
手段、3は2値化手段の出力l〕 を1サンプル分遅延
させる第1の遅延手段、4は2値化手段2の出力b と
第1の遅延手段の出力b を乗算し、零交差点を検出
すJ−す
る乗算手段、5は乗算手段4の出力C・が“1“のとき
にカラン1〜アツプし、 −1パのときにカウンタの値
を出力した後、カウント値を零クリアすることにより零
交差周期を検出する零交差周期検出手段、6は零交差周
期検出手段の出力り、を1周期分遅延させる第2の遅延
手段、7は零交差周期検出手段5の出力D から第2の
遅延手段6の出力Dj−1を減算し零交差周期の差分値
ΔDjを出力する差分手段、8は差分手段7の出力ΔD
、の絶対値の短時間平均giAを出力する一″F均、1
値演算手段、9は平均値演算手段8の出力Aとあらかし
め決められていた閾値を比較し、平均値演算手段8の出
力へが閾値より小さいときにハウリングであると判定す
るハウリング検出1段、10はハウリング検出1段9が
ハウリングを検出したときに、零交差周期検出手段5で
検出された零交差周期からハウリング周波数を算出する
ハウリング周波数演算手段である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a howling detection device in a first embodiment of the present invention. In Figure 1,
2 is '1' when the digital output X of the analog-to-digital conversion means 1 is greater than or equal to zero;
, when less than , "I t, Binarization means to convert to TT, 3 is the output l of the binarization means] A first delay means that delays the output l by one sample, 4 is the output of the binarization means 2 A multiplier that multiplies b by the output b of the first delay means and detects a zero crossing point. A zero-crossing period detecting means detects a zero-crossing period by clearing the count value to zero after outputting the value of the counter when . 7 is a difference means for subtracting the output Dj-1 of the second delay means 6 from the output D of the zero-crossing period detection means 5 and outputs the difference value ΔDj of the zero-crossing period; 8 is the output of the difference means 7 ΔD
A value calculation means 9 compares the output A of the average value calculation means 8 with a predetermined threshold value, and outputs the short-term average giA of the absolute value of , Howling detection stage 1 determines howling when the output is smaller than a threshold, and 10 indicates howling frequency from the zero crossing period detected by zero crossing period detecting means 5 when howling detecting first stage 9 detects howling. This is a howling frequency calculation means for calculating.
以上のように構成されたハウリング検出装置について、
以十、その動作を説明する。Regarding the howling detection device configured as above,
Below, we will explain its operation.
第2図は音声や雑音の場合のハウリング検出装置の動作
原理図である。第2図(a)に示すように、入力信号W
はアナログディジタル変換器1によりディジタル信号X
に変換される。第2図(b)では2値化手段2により
ディジタル出力X は、零以−1−のときに” ] ”
、零未満のときに’1”の2値化号b に変換される
。さらに、第2図(C)では、2値化手段2の出力b
は第1の遅延手段3で1サンプル遅延された2値化号す
、 と乗算手段4で掛は合わされる。乗算手段4の出力
CJb、*b、1は“1“または°“−1′″の値をと
る。 −1″となるのは、b、とbj−1の符号が異な
るときであり、サンプルb・ とb・の間にJ−i
J
零交差が行われている。第2図(d)では零交差周期検
出手段5では乗算出力C0か“l I IIになつて
から次に−1″になるまでのサンプル数をカウントアツ
プ(第2図(d)■マーク)し、零交差周期り、を検出
している。さらに、第2図(e)では、差分手段7では
第2の遅延手段6から出力される1周期以前の零交差周
期Dj−1から零交差周期検出手段5で現在検出した零
交差周期Djを差引き(D、 −D、)、零交差周期
の差分値J−I J
ΔD、を出力している。第2図(f)では、平均値演算
手段8で差分手段7の出力ΔDJの絶対値ΔD 1をと
り、絶対値1ΔDJ lの短時間乎力値Aを出力してい
る。また、この場合、ハウリング検出手殴っては第2図
(f)に示すように、平均値演算手段8で算出された値
Aが閾値Bより大きくなっており、入力信号かハウリン
グでないことがわかる。FIG. 2 is a diagram showing the operating principle of the howling detection device in the case of voice or noise. As shown in FIG. 2(a), the input signal W
is converted into digital signal X by analog-to-digital converter 1
is converted to In FIG. 2(b), the digital output X by the binarization means 2 is "]" when it is less than zero or -1-.
, is converted to a binary code b of '1' when it is less than zero.Furthermore, in FIG.
is the binary signal delayed by one sample by the first delay means 3, and the multiplication is combined by the multiplication means 4. The output CJb, *b, 1 of the multiplication means 4 takes a value of "1" or "-1'". -1'' when b and bj-1 have different signs, and J-i between samples b and b
J A zero crossing is taking place. In FIG. 2(d), the zero-crossing period detection means 5 counts up the number of samples from when the multiplication output C0 becomes "I II" until it becomes -1 (marked by ■ in FIG. 2(d)). Then, the zero crossing period is detected. Furthermore, in FIG. 2(e), the difference means 7 calculates the zero-crossing period Dj currently detected by the zero-crossing period detecting means 5 from the previous zero-crossing period Dj-1 outputted from the second delay means 6. The subtraction (D, -D,) and the difference value J-I J ΔD of the zero-crossing period are output. In FIG. 2(f), the average value calculation means 8 takes the absolute value ΔD 1 of the output ΔDJ of the difference means 7 and outputs the short-time force value A having the absolute value 1 ΔDJ l. In addition, in this case, as shown in FIG. 2(f) when howling is detected, the value A calculated by the average value calculation means 8 is larger than the threshold value B, which indicates that the input signal is not howling. .
第3図にハウリングか生じた場合の動作原理図を示す。FIG. 3 shows a diagram of the operating principle when howling occurs.
第3図(a)、 (b)、 (C)、 (dL (e)
、 (f)はそれぞれ第211r (a)、 [b)、
(c)、 (d)、 (e)、 if)に対応してい
る。ハウリングが入力された場合には第3図(d)の零
交差周期検出手段5の出力DJが一定V1になり、さら
に、第31図(C)の差分手段7の出力か零になってい
る。第3図(f)に示したように平均値演算手段8の出
力Aはほぼ零になり閾値Bよりも小さくなっており、ハ
ウリングを生じていることが検出される。差分手段7の
振幅は実際にはハウリングの正弦波にノイズが重なって
おり完全に零にはならない。そこで、閾値Bとしてはノ
イズをハウリングであると誤検出することなく、音声で
の誤検出の確率が小さくなるよう1.2程度の値を用い
る。ハウリング周波数演算手段10はハウリングか発生
したと判断されたときに、零交差周期検出手段うで検出
された零交差周期Djを用いて以下の式に従いハウリン
グ周波数Fhiを算出づる。Figure 3 (a), (b), (C), (dL (e)
, (f) are respectively 211r (a), [b),
(c), (d), (e), if). When howling is input, the output DJ of the zero crossing period detection means 5 in FIG. 3(d) becomes constant V1, and furthermore, the output of the difference means 7 in FIG. 31(C) becomes zero. . As shown in FIG. 3(f), the output A of the average value calculating means 8 becomes almost zero and is smaller than the threshold value B, and it is detected that howling is occurring. Actually, the amplitude of the difference means 7 does not become completely zero because noise is superimposed on the howling sine wave. Therefore, a value of about 1.2 is used as the threshold value B so as to avoid erroneously detecting noise as howling and to reduce the probability of erroneously detecting voice. When it is determined that howling has occurred, the howling frequency calculating means 10 calculates the howling frequency Fhi according to the following equation using the zero crossing period Dj detected by the zero crossing period detecting means.
FhJ−] / (2*D J* T S )′I゛:
ザンプリンタ周期
δ
以上のように第1の実施例によれは、アナログディジタ
ル変換器1.2値化手段2、第1および第2の遅延手段
3,6、乗算手段4、零交差周期検出手段5、差分手段
7、平均値演算手段8、ハウリング検出手段9およびハ
ウリング周波数検出手段10から構成され、従来のフィ
ルタ群を用いる構成に比較して演算藍が少なく、簡単な
ハードウェアで構成できるハウリング検出器とすること
ができる。FhJ-] / (2*D J* T S )'I゛:
As described above, according to the first embodiment, the analog-to-digital converter 1, the binarization means 2, the first and second delay means 3 and 6, the multiplication means 4, and the zero-crossing period detection means 5. The howling system is composed of a difference means 7, an average value calculation means 8, a howling detection means 9, and a howling frequency detection means 10, and requires less calculations compared to a configuration using a conventional filter group, and can be configured with simple hardware. It can be a detector.
なお入力信号がテイジタル信号で得られるような場合に
はアナログディジタル変換器は必要ない。Note that an analog-to-digital converter is not required when the input signal is obtained as a digital signal.
アナ17クデイジタル変換器1と2値化手段2を一つに
して2値のアナログディジタル変換器とすればさらにハ
ードウェアか小さくなる。If the analog-to-digital converter 1 and the binarization means 2 are combined into a binary analog-to-digital converter, the hardware becomes even smaller.
次に、第2の実施例について図面を参照しながら説明す
る。第4図は本発明の第2の実施例におけるハウリング
検出装置の構成を示すブロック図である。第4図におい
て、1は入力信号Wをアナログからディジタルに変換す
るアナログディジタル変換手段、2は補間手段20のデ
ィジタル出力か零以−Eのときに’1”、未満満のとき
に” −1”に変換する2値化手段、3は第1の遅延手
段、4は乗算手段、5は零交差周期検出手段、6は第2
の遅延手段、7は差分手段、8は平均値演算手段、9は
ハウリング検出手段、10はハウリング周波数演算手段
でありこれらは第1の実施例と同様のものである。20
はアナ17クデイジタル変換器1のディジタル出力系列
を用いて1サンプル区間の間に1個のディジタル信号を
補間し、■サンプル周期に2個のディジタル信号を出力
する補間手段である。第5図に補間手段の詳細を示す。Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a howling detection device in a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, 1 is an analog-to-digital conversion means for converting the input signal W from analog to digital, and 2 is the digital output of the interpolation means 20, which is '1' when the value is less than -E, and '1' when it is less than -1. 3 is a first delay means, 4 is a multiplication means, 5 is a zero-crossing period detection means, 6 is a second
, 7 is a difference means, 8 is an average value calculation means, 9 is a howling detection means, and 10 is a howling frequency calculation means, which are the same as those in the first embodiment. 20
1 is an interpolation means that interpolates one digital signal during one sample period using the digital output series of the analog digital converter 1, and outputs two digital signals in the sampling period. FIG. 5 shows details of the interpolation means.
21はアナロタディジタル変換器1の出力X を1サン
プル遅延させる第3の遅延手段、22はアナログディジ
タル変換器1の出力とX と第3の遅延手段21の出力
X J−1から線形補間により両者の平均値を算出する
線形補間演算手段である。21 is a third delay means for delaying the output X of the analog-to-digital converter 1 by one sample; 22 is a third delay means for delaying the output X of the analog-to-digital converter 1 by one sample; and 22 is the output of the analog-to-digital converter 1, This is a linear interpolation calculation means that calculates the average value of both.
以上のように構成されたハウリング検出装置について、
以下その動作を説明する。第6図はハウリングか生じて
いないときのハウリング検出装置の動作原理図である。Regarding the howling detection device configured as above,
The operation will be explained below. FIG. 6 is a diagram showing the operating principle of the howling detection device when no howling is occurring.
第6図(a)に示すように、入力信号Wはアナログディ
ジタル変換器1によりディジタル信号X (■印)に変
換される。また、第6図(a)は第3の遅延手段21に
より1サンプル分遅延されたアナログディジタル変換器
1の出力X、 と線形補間手段22でディジタル出力X
jとの平均値((Xj−1+xj)/2)が算出され、
1サンプル区間中に1個の信号X (目印)がj−1
補間されている様子を示している。以下、第6図(b)
、 (c)、 (d)、 (e)、 (f)はそれぞれ
第2図(bL (c)(d)、 fe)、 ff)に対
応しているか、第6図(e)の差分手段7の出力ず前号
ΔDjの振幅幅か第2図(e)の差分手段7の出力信号
ΔDJの振幅幅の約2倍になっているため、第6図(f
)において平均値演算手段8の出力へが第2図(f)に
比較して約2倍になり閾値Bとの差が大きくなっている
。As shown in FIG. 6(a), the input signal W is converted by the analog-to-digital converter 1 into a digital signal X (indicated by ■). Further, FIG. 6(a) shows the output X of the analog-to-digital converter 1 delayed by one sample by the third delay means 21, and the digital output X by the linear interpolation means 22.
The average value ((Xj-1+xj)/2) with j is calculated,
This shows that one signal X (mark) is interpolated by j-1 in one sample period. Below, Figure 6(b)
, (c), (d), (e), (f) respectively correspond to Figure 2 (bL (c) (d), fe), ff), or the difference means in Figure 6 (e). Since the amplitude width of the output signal ΔDj of the previous item 7 is about twice the amplitude width of the output signal ΔDJ of the difference means 7 in FIG. 2(e),
), the output of the average value calculation means 8 is approximately twice as large as that in FIG. 2(f), and the difference with the threshold value B is large.
第7図はハウリングが生じたときのハウリング検出装置
の動作原理図を示している。第7図(a)(b)、 (
cL (d)、 (eLけ)はそれぞれ第6図(a)、
(b)fcL (d)、 (e)、 (f)に対応して
いる。ハウリングが入力された場合は第7図(d)の零
交差周期検出Hf段5の出力Djか一定値になり、第7
図(e)の差分手段7の出力ΔDJが零になっている。FIG. 7 shows a diagram of the operating principle of the howling detection device when howling occurs. Figure 7(a)(b), (
cL (d) and (eL ke) are respectively shown in Fig. 6 (a),
(b) fcL Corresponds to (d), (e), and (f). When howling is input, the output Dj of the zero-crossing period detection Hf stage 5 in FIG. 7(d) becomes a constant value, and the
The output ΔDJ of the difference means 7 in Figure (e) is zero.
第7図(f)に示したように平均値演算手段8の出力A
はほぼ零になり閾値Bよりも小さくなりハウリングを生
じていることが検出される。これらの動作は第1の実施
例と同様である。As shown in FIG. 7(f), the output A of the average value calculation means 8
becomes almost zero and is smaller than the threshold value B, and it is detected that howling is occurring. These operations are similar to those in the first embodiment.
ハウリング周波数演算手段10はハウリングが発生した
と判1!lliされたときに、零交差周期検出手段5で
検出された零交差周期D を用いて以下の式に従いハウ
リング周波数F’hJを算出する。動作は第1の実施例
と同様である。Howling frequency calculation means 10 determines that howling has occurred (1!)! Howling frequency F'hJ is calculated according to the following formula using the zero-crossing period D detected by the zero-crossing period detecting means 5 when the zero-crossing period is detected. The operation is similar to the first embodiment.
F、、= 1 / (2* D、 *′l”、)TS
:→り゛ンプリング周期
以上のように第2の実施例は、第1の実施例のアナログ
ディジタル変換手段1の後段に補間手段20を設け、零
交差周期検出手段5で検出される零交差周期Djの分解
能を向上させることにより、音声や雑音が入力されたと
きの差分手段7の出力幅を約2倍に大きくすることがで
き、音声や雑音での誤動作を減少させることができる。F,,=1/(2*D,*′l”,)TS
:→ Re-sampling period As described above, in the second embodiment, the interpolation means 20 is provided after the analog-to-digital conversion means 1 of the first embodiment, and the zero-crossing period detected by the zero-crossing period detecting means 5 By improving the resolution of Dj, the output width of the difference means 7 when voice or noise is input can be approximately doubled, and malfunctions due to voice or noise can be reduced.
また、閾値Bを第1の実施例では1.2程度の値を用い
ていたのを太きく<1.8程度)にすることによりハウ
リングの検出速度を向上させハウリングを素早く検出す
ることかできる。補間手段20として線形補間手段22
を用いることにより、ハードウェア(演算量)の増加は
、1個の遅延手段21と2個の信号の平均値を求める線
形補間手段22が必要になる分と、乗算手段4、零交差
周期検出手段5、差分手段7、平均値演算手段8の演算
回数が倍になる程度であり、従来のフィルタ群を用いる
構成に比較して演算量が少なく、簡単なハードウェアで
構成でき、第1の実施例に対し、誤動作を低減し、ハウ
リング検出速度を向上させることができるといった性能
の向上が行える。In addition, by increasing the threshold value B from a value of about 1.2 in the first embodiment to a value of about <1.8, the howling detection speed can be improved and howling can be detected quickly. . Linear interpolation means 22 as interpolation means 20
By using this, the increase in hardware (amount of calculation) is due to the need for one delay means 21, linear interpolation means 22 for calculating the average value of two signals, multiplication means 4, zero crossing period detection The number of calculations of the means 5, the difference means 7, and the average value calculation means 8 is approximately doubled, and the amount of calculations is smaller compared to a configuration using a conventional filter group, and it can be configured with simple hardware. Compared to the embodiment, performance can be improved by reducing malfunctions and improving howling detection speed.
なお、入力信号Wがディジタル信号で得られるような場
合はアナログディジタル変換器1は必要ない。Note that if the input signal W is obtained as a digital signal, the analog-to-digital converter 1 is not necessary.
また、第2の実施例ではサンプル値間に1個の信号を補
間したが、さらに多くの信月を補間することによりハウ
リング検出速度の向上、音声人力時の誤動作の確率の低
減が行われる。Furthermore, in the second embodiment, one signal is interpolated between sample values, but by interpolating more signals, the howling detection speed is improved and the probability of malfunction during voice input is reduced.
発明の効果
以−Fの31うに本発明によれは、従来のフィルタ群を
用いる構成に比較して演算量が少なく、簡単なハードウ
ェアで構成できるハウリング検出器とすることができる
。また、補間手段を設Ctで零交差周期検出手段で検出
される零交差周期の分解能を向」ニさせることにより、
音声や雑音が入力されたときの差分手段の出力幅を大き
くすることかでき、音声や雑音での誤動作を減少させる
ことができ、また、補間手段を設けることにより閾値を
大きくしてハウリングの検出速度を向上させハウリング
を素[?−<検出することができるものである。Effects of the Invention - F.31 According to the present invention, a howling detector that requires less calculation than a configuration using a conventional filter group and can be configured with simple hardware can be obtained. Furthermore, by setting the interpolation means and improving the resolution of the zero crossing period detected by the zero crossing period detecting means at Ct,
It is possible to increase the output width of the difference means when voice or noise is input, reducing malfunctions due to voice or noise, and by providing an interpolation means, the threshold value can be increased to detect howling. Increase speed and eliminate howling [? −<Can be detected.
第1図は本発明の第1の実施例におけるハウリング検出
装置の構成を表ず1012図、第2図(a)、 (11
)、 FC)、 fd)、 (e)、 (f)は同ハウ
リング装置装置に音声やノイズが入力されたときの動作
原理を説明する各手段の出力信号波形図、第3図fa)
(b)、 (c)、 (d)、 (e)、 (f)は同
ハウリング検出装置にハウリング信号が入力されたとき
の動作原理を説明する各手段の出力信号波形図、第4図
は本発明の第2の実施例におけるハウリング検出装置の
構成を表すブロック図、第5図は同ハウリング装置にお
ける補間手段の構成を示ず11772図、第6図(a)
、 (b)、 (c)、 (d)、 (eL (f)は
同ハウリング検出装置に音声やノイズが入力されたとき
の動作原理を説明する各手段の出力信号波形図、第7図
(a)。
(b)、 (cL (d)、 fe)、 (f)は同ハ
ウリング検出装置にハウリング信号が入力されたときの
動作原理を説明する各手段の出力信号波形図、第8図は
従来のハウリング検出装置を紹み込んだ拡声装置の構成
を示すブロック図である。
2・・・2値化手段、3・・・第1の遅延手段、4・・
・乗算手段、5・・・零交差周期検出手段、6・・・第
2の遅延手段、7・・・差分手段、8・・・平均値演算
手段、9・・ハウリング検出手段、10・・・ハウリン
グ周波数演算手段、
20・・・補間手段、
21・・・第3の遅延手段、
・・線形補間手段。FIG. 1 shows the configuration of the howling detection device according to the first embodiment of the present invention.
), FC), fd), (e), (f) are output signal waveform diagrams of each means to explain the operating principle when voice or noise is input to the howling device, Figure 3 fa)
(b), (c), (d), (e), and (f) are output signal waveform diagrams of each means to explain the operating principle when a howling signal is input to the howling detection device, and FIG. A block diagram showing the configuration of the howling detection device in the second embodiment of the present invention, FIG. 5 does not show the configuration of the interpolation means in the howling device.
, (b), (c), (d), (eL (f) is an output signal waveform diagram of each means to explain the operating principle when voice or noise is input to the howling detection device, FIG. a). (b), (cL (d), fe), (f) are output signal waveform diagrams of each means to explain the operating principle when a howling signal is input to the howling detection device, and FIG. It is a block diagram showing the structure of the public address system which introduced the conventional howling detection device. 2... Binarization means, 3... First delay means, 4...
- Multiplying means, 5... Zero crossing period detection means, 6... Second delay means, 7... Differential means, 8... Average value calculation means, 9... Howling detection means, 10... - Howling frequency calculation means, 20... Interpolation means, 21... Third delay means, ... Linear interpolation means.
Claims (1)
たディジタル信号のディジタル値が零以上のときには1
、零未満のときには−1を出力する2値化手段と、前記
2値化手段の出力を1サンプル分遅延させる第1の遅延
手段と、前記第1の遅延手段の出力と前記2値化手段の
出力を乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力が−1
のときにカウントしていた値を出力するとともに、前記
カウントしていた値を零クリアする零交差周期検出手段
と、前記零交差周期検出手段の出力である零交差周期を
零交差1周期分遅延させる第2の遅延手段と、前記零交
差周期検出手段の出力と前記第2の遅延手段の出力の差
を算出する差分演算手段と、前記差分演算手段の出力の
絶対値の短時間平均値を演算する平均値演算手段と、前
記平均値演算手段の出力とあらかじめ決められていた閾
値とを比較してハウリングを検出するハウリング検出手
段とを備えたハウリング検出装置。 2、アナログ信号が一定のサンプリング周期で変換され
たディジタル信号のディジタル値が零以上のときには1
、零未満のときには−1を出力する2値化手段と、前記
2値化手段の出力を1サンプル分遅延させる第1の遅延
手段と、前記第1の遅延手段の出力と前記2値化手段の
出力を乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力が−1
のときにカウントしていた値を出力するとともに前記カ
ウントしていた値を零クリアする零交差周期検出手段と
、前記零交差周期検出手段の出力である零交差周期を零
交差1周期分遅延させる第2の遅延手段と、前記零交差
周期検出手段の出力と前記第2の遅延手段の出力の差を
算出する差分演算手段と、前記差分演算手段の出力の絶
対値の短時間平均値を演算する平均値演算手段と、前記
平均値演算手段の出力とあらかじめ決められていた閾値
とを比較してハウリングを検出するハウリング検出手段
と、前記ハウリング検出手段がハウリングを検出したと
きに、前記零交差検出手段で検出した零交差周期からハ
ウリング周波数を演算するハウリング周波数演算手段と
を備えたハウリング検出装置。 3、アナログ信号が一定のサンプリング周期で変換され
たディジタル信号のディジタル出力系列を用いて1サン
プル区間の間にN個(NはN≧1の整数)のディジタル
信号を補間し1サンプル周期にN+1個のディジタル信
号を出力する補間手段と、前記補間手段の出力が零以上
のときには1、零未満のときには−1を出力する2値化
手段と、前記2値化手段の出力を1信号分(1/(N+
1)サンプル分)遅延させる第1の遅延手段と、前記第
1の遅延手段の出力と前記2値化手段の出力を乗算する
乗算手段と、前記乗算手段の出力が−1のときにカウン
トしていた値を出力するとともに、前記カウントしてい
た値を零クリアする零交差周期検出手段と、前記零交差
周期検出手段の出力である零交差周期を零交差1周期分
遅延させる第2の遅延手段と、前記零交差周期検出手段
の出力と前記第2の遅延手段の出力の差を算出する差分
演算手段と、前記差分演算手段の出力の絶対値の短時間
平均値を演算する平均値演算手段と、前記平均値演算手
段の出力とあらかじめ決められていた閾値とを比較して
ハウリングを検出するハウリング検出手段とを備えたハ
ウリング検出装置。 4、補間手段は、ディジタル信号を1サンプル遅延させ
る第3の遅延手段と、前記ディジタル信号と前記第3の
遅延手段の出力からN個の値を線形補間により算出する
線形補間演算手段とから構成され、1サンプルの間にN
+1個のディジタル信号を出力する請求項3記載のハウ
リング検出装置。[Claims] 1. 1 when the digital value of the digital signal obtained by converting the analog signal at a constant sampling period is greater than or equal to zero;
, a binarizing means for outputting -1 when the value is less than zero, a first delaying means for delaying the output of the binarizing means by one sample, and an output of the first delaying means and the binarizing means. a multiplication means for multiplying the output of , and an output of the multiplication means is -1
a zero-crossing period detection means that outputs the value counted at the time of , and also clears the counted value to zero; and a zero-crossing period that is the output of the zero-crossing period detection means, which is delayed by one zero-crossing period. a second delay means for calculating the difference between the output of the zero-crossing period detection means and the output of the second delay means; and a short-time average value of the absolute value of the output of the difference calculation means. A howling detection device comprising an average value calculation means for calculating, and a howling detection means for detecting howling by comparing the output of the average value calculation means with a predetermined threshold value. 2. 1 when the digital value of the digital signal obtained by converting the analog signal at a constant sampling period is greater than or equal to zero.
, a binarizing means for outputting -1 when the value is less than zero, a first delaying means for delaying the output of the binarizing means by one sample, and an output of the first delaying means and the binarizing means. a multiplication means for multiplying the output of , and an output of the multiplication means is -1
zero-crossing period detection means for outputting the value counted at the time and clearing the counted value to zero; and delaying the zero-crossing period, which is the output of the zero-crossing period detection means, by one zero-crossing period. a second delay means; a difference calculation means for calculating the difference between the output of the zero-crossing period detection means and the output of the second delay means; and a short-time average value of the absolute value of the output of the difference calculation means. an average value calculation means for detecting howling by comparing the output of the average value calculation means with a predetermined threshold; and a howling detection means for detecting howling by comparing the output of the average value calculation means with a predetermined threshold; A howling detection device comprising: howling frequency calculation means for calculating a howling frequency from a zero crossing period detected by the detection means. 3. Interpolate N digital signals (N is an integer of N≧1) during one sample period using a digital output sequence of a digital signal obtained by converting an analog signal at a constant sampling period, and interpolate N+1 digital signals during one sample period. interpolation means that outputs 1 digital signal; binarization means that outputs 1 when the output of the interpolation means is greater than or equal to zero; and -1 when it is less than zero; 1/(N+
1) a first delay means for delaying (by sample); a multiplication means for multiplying the output of the first delay means by the output of the binarization means; and a count when the output of the multiplication means is -1. a zero-crossing period detection means for outputting the counted value and clearing the counted value to zero; and a second delay for delaying the zero-crossing period, which is the output of the zero-crossing period detection means, by one zero-crossing period. means, a difference calculation means for calculating the difference between the output of the zero-crossing period detection means and the output of the second delay means, and an average value calculation for calculating a short-term average value of the absolute value of the output of the difference calculation means. and howling detection means for detecting howling by comparing the output of the average value calculation means with a predetermined threshold. 4. The interpolation means includes a third delay means that delays the digital signal by one sample, and a linear interpolation calculation means that calculates N values from the digital signal and the output of the third delay means by linear interpolation. and N during one sample.
4. The howling detection device according to claim 3, wherein the howling detection device outputs +1 digital signals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15688690A JP2801072B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Howling detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15688690A JP2801072B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Howling detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0447800A true JPH0447800A (en) | 1992-02-17 |
| JP2801072B2 JP2801072B2 (en) | 1998-09-21 |
Family
ID=15637544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15688690A Expired - Fee Related JP2801072B2 (en) | 1990-06-14 | 1990-06-14 | Howling detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801072B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011147127A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-28 | Gn Resound As | Method for detecting whistling in audio system |
-
1990
- 1990-06-14 JP JP15688690A patent/JP2801072B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011147127A (en) * | 2009-12-29 | 2011-07-28 | Gn Resound As | Method for detecting whistling in audio system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2801072B2 (en) | 1998-09-21 |
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|---|---|---|---|
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