JPS61106000A - 自動ハウリング防止装置 - Google Patents
自動ハウリング防止装置Info
- Publication number
- JPS61106000A JPS61106000A JP22676484A JP22676484A JPS61106000A JP S61106000 A JPS61106000 A JP S61106000A JP 22676484 A JP22676484 A JP 22676484A JP 22676484 A JP22676484 A JP 22676484A JP S61106000 A JPS61106000 A JP S61106000A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signals
- signal
- pair
- gain
- branched
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R3/00—Circuits for transducers
- H04R3/02—Circuits for transducers for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Otolaryngology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ホールや会議室において、電気音響設備を用いて拡声を
行なう場合、マイクロホン、増幅器、スピーカなどで構
成される伝送系は、スピーカとマイクロホンの音響的結
合によって帰還ループが生じ、伝送系の利得が一定量を
越えると鳴音（ハウリング）が発生する。このようなハ
ウリングを回避するために、マイクロホンおよびスピー
カの指向特性をハウリングの生じにくいように設定した
り、更に電気的方法を取入れて、ハウリングの生じる周
波数の利得を下げることが行われている。
行なう場合、マイクロホン、増幅器、スピーカなどで構
成される伝送系は、スピーカとマイクロホンの音響的結
合によって帰還ループが生じ、伝送系の利得が一定量を
越えると鳴音（ハウリング）が発生する。このようなハ
ウリングを回避するために、マイクロホンおよびスピー
カの指向特性をハウリングの生じにくいように設定した
り、更に電気的方法を取入れて、ハウリングの生じる周
波数の利得を下げることが行われている。
しかしながら、電気的方法とはいっても、ノ１ウリング
の検出は人の耳に頼り、これと思われる周波数の利得を
グラフィック・イボライザなど用いて手動で下げるか、
実際に拡声を行なっている最中では、周波数の区別なく
マイクロホンとスピーカ間の利得をハウリンクの発生に
応じて手動で下げるということが行なわれており、しか
もこれらの操作はある程度の専門的知識や経験を必要と
するということなどから、更に勝った方法、手動に依ら
ない方法が望まれてきた。
の検出は人の耳に頼り、これと思われる周波数の利得を
グラフィック・イボライザなど用いて手動で下げるか、
実際に拡声を行なっている最中では、周波数の区別なく
マイクロホンとスピーカ間の利得をハウリンクの発生に
応じて手動で下げるということが行なわれており、しか
もこれらの操作はある程度の専門的知識や経験を必要と
するということなどから、更に勝った方法、手動に依ら
ない方法が望まれてきた。
本発明は上記の要求に答えるためになされた。
即ち本発明の目的は拡声設備に生じるハウリングを自動
的に検出し、拡声利得を制御することによって、拡声系
の発振すなわち鳴音を抑圧する自動ハウリング防止装置
を提供することにある。
的に検出し、拡声利得を制御することによって、拡声系
の発振すなわち鳴音を抑圧する自動ハウリング防止装置
を提供することにある。
以下、本発明の実施例を図に従って詳細に説明する。
図１は本発明による自動ハウリング防止装置の第１の実
施例を示すブロック図である。図１に於いて、（１）は
信号伝送路りから一対の信号ａ、ｂを取り出す第１の分
岐手段である。従って信号ａ、ｂは同じものである。（
２）は信号ａを分岐する第２の分岐手段である。（８）
および（４）は分岐された一対の信号間に位相差９０度
もしくは約９０度を与える移相手段であり、ここで信号
伝送路りがグラフィック・イコライザのある１つのチャ
ネルで１／３ないし１オクターブに帯域制限された信号
を伝送するようにされている場合ならば、１次ＯＣＲ回
路で得られる一対のバイパス・フィルタとローパスψフ
ィルタをそれぞれ（８）、（４）の移相手段として使用
することができる。ただし、その場合には各フィルタの
３ ｄＢ減衰する周波数を信号周波数帯域の中間に合せ
ることが必要である。（５）は信号ａとｂの間に一定の
時間差を与えるために、信号すを遅らせるようにした遅
延手段である。遅延手段はアナログ回路ならば電荷転送
素子（例えばＢＢＤ）を用いることができる。（６）お
よび（７）は乗算手段であり、乗算器によって実現でき
る。（８）および（９）は積分手段であり、積分された
信号が時間経過に比例して減衰する一定の減衰率（時定
数）をもった積分器で実現できる。αＱおよびａ力は、
入力信号の自乗値もしくはその代用として絶対値を得る
ための演算手段であり、乗算器、自乗器もしくは絶対値
回路を用いることができる。（１２１はＣ０）およびａ
℃の出力を加え合せる加算手段であり、加算器によって
実現できる。Ｑは（至）の出力の大小に応じてその利得
が制御される利得制御回路である。図１において、分岐
手段（１）以後％ （２）％ （８１、・・・、（２）
までが、鳴音を検出して出力する、正弦波検出回路を構
成するものである。
施例を示すブロック図である。図１に於いて、（１）は
信号伝送路りから一対の信号ａ、ｂを取り出す第１の分
岐手段である。従って信号ａ、ｂは同じものである。（
２）は信号ａを分岐する第２の分岐手段である。（８）
および（４）は分岐された一対の信号間に位相差９０度
もしくは約９０度を与える移相手段であり、ここで信号
伝送路りがグラフィック・イコライザのある１つのチャ
ネルで１／３ないし１オクターブに帯域制限された信号
を伝送するようにされている場合ならば、１次ＯＣＲ回
路で得られる一対のバイパス・フィルタとローパスψフ
ィルタをそれぞれ（８）、（４）の移相手段として使用
することができる。ただし、その場合には各フィルタの
３ ｄＢ減衰する周波数を信号周波数帯域の中間に合せ
ることが必要である。（５）は信号ａとｂの間に一定の
時間差を与えるために、信号すを遅らせるようにした遅
延手段である。遅延手段はアナログ回路ならば電荷転送
素子（例えばＢＢＤ）を用いることができる。（６）お
よび（７）は乗算手段であり、乗算器によって実現でき
る。（８）および（９）は積分手段であり、積分された
信号が時間経過に比例して減衰する一定の減衰率（時定
数）をもった積分器で実現できる。αＱおよびａ力は、
入力信号の自乗値もしくはその代用として絶対値を得る
ための演算手段であり、乗算器、自乗器もしくは絶対値
回路を用いることができる。（１２１はＣ０）およびａ
℃の出力を加え合せる加算手段であり、加算器によって
実現できる。Ｑは（至）の出力の大小に応じてその利得
が制御される利得制御回路である。図１において、分岐
手段（１）以後％ （２）％ （８１、・・・、（２）
までが、鳴音を検出して出力する、正弦波検出回路を構
成するものである。
次に、図１に従って、本発明の動作原理を説明する。
音声信号や音楽信号は、物理的に見れば時間的に不規則
に変動する信号であり、時間軸上のある時率で生じた信
号と、それから十分離れた時点で生じた信号は互に無相
関となる。従って、それら異る時点で生じた信号を掛け
合せて積分した結果は、平均値がＯとなるゆらぎとして
表わされる。
に変動する信号であり、時間軸上のある時率で生じた信
号と、それから十分離れた時点で生じた信号は互に無相
関となる。従って、それら異る時点で生じた信号を掛け
合せて積分した結果は、平均値がＯとなるゆらぎとして
表わされる。
一方、発振音は周波数が一定でその振幅が時間的に増大
するような正弦波と見なすことができ、異る時点で観測
されたその正弦波、すなわち図１のａおよびｅで得られ
る波形を、それぞれＡ（ｔ）ｓｉｎ（２πｆ ｔ ）
式ＩＡ（ｔ−Ｔ）ｓｉｎ（２πｆ（ｔ−
Ｔ）） 式２とすれば、移相器（８’ｌ、（４）
を経て互に位相差９０度の関係、を持ったＣおよびｄの
波形にｅの波形をそれぞれ乗算器（＋５）％（テ）を用
いて掛け合せ、得られたｇおよびｈの波形をそれぞれ積
分器（８）、（９）で積分した結果は、各々 Ｋ（ｔ）（Ｃｒｓ（２πｆＴ）＋５ｉｎ（２ｙｒ、ｆＴ
）） 式３Ｋ（ｔ）（ａｓ（２πｆＴ）−ｓｉ
ｎ（２・πｆＴ）） 式４となる。ただし、上記の
式において、ｔは時間、Ｔは遅延時間１．ｆは周波数を
表わし、Ｋ（ｔ）＝澁−Ａ（ｔ）Ａ（ｔ −Ｔ ） ｄ
ｔ 式５従りて、演算器（１０）、Ｃ１１）
を自乗器とすれば、加算器（２）の出力Ｇ（ｔ）は、 Ｇ （ｔｌ＝ −Ｋ（ｔ）２ 弐６と
なる。Ｇ （ｔ）は時間と共に増加し、仮りに鳴音が時
間１＝０から一定の振幅で生じた正弦波とすれば、式５
および式６より、 Ｇ（ｔ）＝ Ａ４を臀／４ 式７となる
。ただしＡ＝Ａ（ｔ）−Ａ （ｔ−Ｔ）。
するような正弦波と見なすことができ、異る時点で観測
されたその正弦波、すなわち図１のａおよびｅで得られ
る波形を、それぞれＡ（ｔ）ｓｉｎ（２πｆ ｔ ）
式ＩＡ（ｔ−Ｔ）ｓｉｎ（２πｆ（ｔ−
Ｔ）） 式２とすれば、移相器（８’ｌ、（４）
を経て互に位相差９０度の関係、を持ったＣおよびｄの
波形にｅの波形をそれぞれ乗算器（＋５）％（テ）を用
いて掛け合せ、得られたｇおよびｈの波形をそれぞれ積
分器（８）、（９）で積分した結果は、各々 Ｋ（ｔ）（Ｃｒｓ（２πｆＴ）＋５ｉｎ（２ｙｒ、ｆＴ
）） 式３Ｋ（ｔ）（ａｓ（２πｆＴ）−ｓｉ
ｎ（２・πｆＴ）） 式４となる。ただし、上記の
式において、ｔは時間、Ｔは遅延時間１．ｆは周波数を
表わし、Ｋ（ｔ）＝澁−Ａ（ｔ）Ａ（ｔ −Ｔ ） ｄ
ｔ 式５従りて、演算器（１０）、Ｃ１１）
を自乗器とすれば、加算器（２）の出力Ｇ（ｔ）は、 Ｇ （ｔｌ＝ −Ｋ（ｔ）２ 弐６と
なる。Ｇ （ｔ）は時間と共に増加し、仮りに鳴音が時
間１＝０から一定の振幅で生じた正弦波とすれば、式５
および式６より、 Ｇ（ｔ）＝ Ａ４を臀／４ 式７となる
。ただしＡ＝Ａ（ｔ）−Ａ （ｔ−Ｔ）。
尚、音声信号あるいは音楽信号（持続する正弦波は含ま
ないものとする）に対しては、Ｇ（ｔ）＝ Ｎ（ｔ）＜
（ある一定値〕 弐８と表わされる。
ないものとする）に対しては、Ｇ（ｔ）＝ Ｎ（ｔ）＜
（ある一定値〕 弐８と表わされる。
従って、Ｇ（ｔ）がある一定値を越えた時に、利得制御
回路の利得を下げるようにすれば、図１の信号伝送路を
含んだ拡声系に鳴音が生じた場合、自動的にその系の利
得が下がり、鳴音が抑圧されることになる。
回路の利得を下げるようにすれば、図１の信号伝送路を
含んだ拡声系に鳴音が生じた場合、自動的にその系の利
得が下がり、鳴音が抑圧されることになる。
以上の説明では、計算の繁雑さを避ける為に、積分器の
時定数を無限大としたが、実用上からは数秒程度の時定
数を与えた方がよい。それはマイクロホンが移動する場
合に、スピーカとマイクロホン間の音響的結合の程度が
時々刻々変化することもあり、拡声系の利得を最初の鳴
音で下げた状態に保ち続ける必要はないからである。ま
た、鳴音によらず、なんらかの正弦波が信号として加わ
った場合、それによって下げられた系の利得は、時定数
に応じた時間経過をもって元に復帰することができるか
らである。
時定数を無限大としたが、実用上からは数秒程度の時定
数を与えた方がよい。それはマイクロホンが移動する場
合に、スピーカとマイクロホン間の音響的結合の程度が
時々刻々変化することもあり、拡声系の利得を最初の鳴
音で下げた状態に保ち続ける必要はないからである。ま
た、鳴音によらず、なんらかの正弦波が信号として加わ
った場合、それによって下げられた系の利得は、時定数
に応じた時間経過をもって元に復帰することができるか
らである。
図１の演算器（１０１、αηに絶対値回路を用いた場合
には、式６は式３および式４の絶対値の和で表わされる
。更に式７は、 Ｇ（ｔ）＝ ｋＡ” ｔ／２ 式９と
なる。ｋはｆＴに依存し％ １ ＜、 ｋ ＜ ？２
の範囲の値をとる係数である。
には、式６は式３および式４の絶対値の和で表わされる
。更に式７は、 Ｇ（ｔ）＝ ｋＡ” ｔ／２ 式９と
なる。ｋはｆＴに依存し％ １ ＜、 ｋ ＜ ？２
の範囲の値をとる係数である。
音声信号に対しては、純音成分の多い母音の場合でも、
その基本周波数が一定とみなせる時間は高々数十ミリ秒
であるから、Ｔは数十ミリ秒以上あればよい。音楽の場
合（ハウリング防止の対象としては２次的であるが）、
演奏する楽器によっては定常的な正弦波を発生すること
もあるので、音声に対するよりもＴを大きくとる必要が
ある。
その基本周波数が一定とみなせる時間は高々数十ミリ秒
であるから、Ｔは数十ミリ秒以上あればよい。音楽の場
合（ハウリング防止の対象としては２次的であるが）、
演奏する楽器によっては定常的な正弦波を発生すること
もあるので、音声に対するよりもＴを大きくとる必要が
ある。
特に電子楽器で一定の音程を鳴らしたときは、物理的に
鳴音と区別できなくなり、本発明による自動ハウリング
防止装置はそれを鳴音と判断して、拡声系の利得を下げ
ることになる。
鳴音と区別できなくなり、本発明による自動ハウリング
防止装置はそれを鳴音と判断して、拡声系の利得を下げ
ることになる。
図２はＩＫＨｚを中心周波数とした１オクターブの不規
則雑音を用いて、異る時点での二つの波形を掛け合せ積
分した出力波形の実測値Ｒと、一方の波形を自乗して積
分した出力波形の実測値Ｓを示したものである。Ｒは弐
８に相当し、無相関な二つの信号を掛けて積分した出力
波形は、平均値がＯなるゆらぎとなることがわかる。Ｓ
は正弦波を掛け合せて積分したものではないので、直接
的ではないが、式９に相当する。正弦波であればＳは時
間と共になめらかに増加する波形となる。（日本音響学
会講演論文集、昭和５７年３月、煮１−１−１７参照）
。
則雑音を用いて、異る時点での二つの波形を掛け合せ積
分した出力波形の実測値Ｒと、一方の波形を自乗して積
分した出力波形の実測値Ｓを示したものである。Ｒは弐
８に相当し、無相関な二つの信号を掛けて積分した出力
波形は、平均値がＯなるゆらぎとなることがわかる。Ｓ
は正弦波を掛け合せて積分したものではないので、直接
的ではないが、式９に相当する。正弦波であればＳは時
間と共になめらかに増加する波形となる。（日本音響学
会講演論文集、昭和５７年３月、煮１−１−１７参照）
。
図３は本発明による自動ハウリング防止装置の第２の実
施例を示すプロ７り図である。図３に於いて、（１）は
第１の分岐手段、（２）は第２の分岐手段を示す。（１
５）は位相差９０度をもった一対の正弦波Ｃおよびｄを
出力する発振器、（４）、（５）、（６’）は乗算器を
表わし、（２）で分岐された一対の信号は、位相差９０
度をもった一対の正弦波とそれぞれ掛け合されることに
より、位相差９０度をもった変調信号ｇおよびｈに変換
される。他方、第１の分岐手段で分岐された信号すは、
遅延手段（３）によって遅延され、乗算器（４）で発振
器部）の出力Ｃと掛け合され変調信号ｅに変換され、更
に帯域フィルタ（γ）によって単側帯波信号」が取り出
される。ここて、（４）〜（７）および＠耳よ、第１の
実施例である図１の（３）と（４）の処理、即ち位相差
９０度なる一対の信号を得るためのものであるが、図３
の方法は信号の全帯域に渡り９０度の位相差を与えるの
に適したものである。（８）および（９）は乗算手段、
（１０）および（１１Ｊは積分手段、（２）および０３
）は演算手段、（１４）は加算手段であり、それぞれ図
１の（６）〜（彼で示されたものに対応する。
施例を示すプロ７り図である。図３に於いて、（１）は
第１の分岐手段、（２）は第２の分岐手段を示す。（１
５）は位相差９０度をもった一対の正弦波Ｃおよびｄを
出力する発振器、（４）、（５）、（６’）は乗算器を
表わし、（２）で分岐された一対の信号は、位相差９０
度をもった一対の正弦波とそれぞれ掛け合されることに
より、位相差９０度をもった変調信号ｇおよびｈに変換
される。他方、第１の分岐手段で分岐された信号すは、
遅延手段（３）によって遅延され、乗算器（４）で発振
器部）の出力Ｃと掛け合され変調信号ｅに変換され、更
に帯域フィルタ（γ）によって単側帯波信号」が取り出
される。ここて、（４）〜（７）および＠耳よ、第１の
実施例である図１の（３）と（４）の処理、即ち位相差
９０度なる一対の信号を得るためのものであるが、図３
の方法は信号の全帯域に渡り９０度の位相差を与えるの
に適したものである。（８）および（９）は乗算手段、
（１０）および（１１Ｊは積分手段、（２）および０３
）は演算手段、（１４）は加算手段であり、それぞれ図
１の（６）〜（彼で示されたものに対応する。
発振器（ロ））の出力信号Ｃおよびｄを、それぞれｆＢ
匹（２πＦｔ）、（Ｂ ｓｉｎ （２πＦｔ）とし、信
号ａ（およびｂ）が式１で表わせるものとすれば、図３
における加算器（１４）の出力は、弐６で表わされる。
匹（２πＦｔ）、（Ｂ ｓｉｎ （２πＦｔ）とし、信
号ａ（およびｂ）が式１で表わせるものとすれば、図３
における加算器（１４）の出力は、弐６で表わされる。
よって鳴音の抑圧原理は図１での説明と同様であるので
省略する。
省略する。
尚、図３に於いて、正弦波検出回路は第１の分岐手段（
１）以後、（２）、（３）・・・（１５）で構成され、
信号伝送路りに挿入された利得制御回路はＱで示されて
いる。同図に於いて帯域フィルタ（７）は、信号ｇおよ
びｈに対して用いてもよい。更に遅延回路（３）は信号
ａに対して用いてもよく、これは図１に於いても同様で
ある。
１）以後、（２）、（３）・・・（１５）で構成され、
信号伝送路りに挿入された利得制御回路はＱで示されて
いる。同図に於いて帯域フィルタ（７）は、信号ｇおよ
びｈに対して用いてもよい。更に遅延回路（３）は信号
ａに対して用いてもよく、これは図１に於いても同様で
ある。
以上、本発明によれば拡声系で生じる鳴音を自動的に検
出し抑圧することが可能となる。
出し抑圧することが可能となる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば図１の構成全体あるいは一部をデジタル回路で
実現してもよい。その場合、位相器はアナログ回路と同
様に、−次の巡回型、非巡回型フィルタの直列接続によ
る一対のローパス・フィルタおよびバイパス中フィルタ
を用いて得ることができる。また積分器は一次の巡回型
フィルタによって実現できる。
、例えば図１の構成全体あるいは一部をデジタル回路で
実現してもよい。その場合、位相器はアナログ回路と同
様に、−次の巡回型、非巡回型フィルタの直列接続によ
る一対のローパス・フィルタおよびバイパス中フィルタ
を用いて得ることができる。また積分器は一次の巡回型
フィルタによって実現できる。
図１は本発明に係る第１の実施例を示すプロ。
り図、図２は本発明の詳細な説明する実測例、図３は本
発明に係る第２の実施例を示すブロック図である。図１
および図２に於いて、（１）は分岐手段（分岐部）、Ｌ
は信号伝送路、Ｍは正弦波検出回路、Ｑは利得制御回路
を表わす。
発明に係る第２の実施例を示すブロック図である。図１
および図２に於いて、（１）は分岐手段（分岐部）、Ｌ
は信号伝送路、Ｍは正弦波検出回路、Ｑは利得制御回路
を表わす。
Claims (1)
- 信号伝送路から第１の分岐手段によって分岐された一対
の信号間に一定の時間差を与える遅延手段と、前記一対
の信号の一方を更に分岐する第２の分岐手段と、該第２
の分岐手段によって分岐された一対の信号間に９０度も
しくは約９０度の位相差を与える移相手段と、該移相手
段によって位相差を与えられた一対の信号それぞれに前
記第１の分岐手段で分岐された他方の信号を掛け合せる
乗算手段と、該乗算手段の出力信号を一定の減衰率をも
って積分する一対の積分手段と、該積分手段の出力信号
の絶対値もしくは自乗値を出力する一対の演算手段と、
該演算手段の各出力を加え合せる加算手段とを少なくと
も有して成る正弦波検出回路を用いて、前記信号伝送路
に挿入された利得制御回路の利得を前記正弦波検出回路
の出力信によって制御することにより、前記信号伝送路
を含んだ電気音響系に発生する鳴音を抑圧すること特徴
とする自動ハウリング防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22676484A JPS61106000A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 自動ハウリング防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22676484A JPS61106000A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 自動ハウリング防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106000A true JPS61106000A (ja) | 1986-05-24 |
Family
ID=16850246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22676484A Pending JPS61106000A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 自動ハウリング防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61106000A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003032780A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハウリング検出抑圧装置、これを備えた音響装置、及び、ハウリング検出抑圧方法 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22676484A patent/JPS61106000A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003032780A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハウリング検出抑圧装置、これを備えた音響装置、及び、ハウリング検出抑圧方法 |
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