JPS612497A - ハウリング抑圧装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、拡声装置の・・ウリングの抑圧を自動的に行
なうハウリング抑圧装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、会議システムやテレコン７アレンスシステムの発
展に伴い、明瞭で自然な拡声かできる拡声装置が必要と
されてきている。この拡声装置の以下に従来のハウリン
グ抑圧装置について説明する。

第１図は従来のハウリング抑圧装置のブロック図である
。第１図において、１はマイクロホン、２はマイクロホ
ンアンプ、１１〜１ｎはｎ個のバンドパスフィルタ（Ｂ
、Ｐ、Ｆ　）で構成された帯域分割部、２１〜２ｎｌｄ
この帯域分割部の出力のエネルギーを検出するｎ個のエ
ネルギー検出部、３１〜３ｎはこのエネルギー検出部の
出力がある閾値以上になった時に後述する減衰部の減衰
量を増加させるｎ個の減衰量制御部、４１〜４ｎはこの
減衰量制御部の制御を受け、箒域分割部の出力を減衰さ
せるｎ個の減衰部、３は減衰部出力であるそれぞれの周
波数帯域信号を加算する加算部、４Ｉ′ｉスピーカアン
プ、５はスピーカである。

以上のように構成されたハウリング抑圧装置について、
以下その動作を説明する。

まず、マイクロホン１の出力信号はマイクロホンアンプ
２にて増幅され、ｎ個の周波数帯域がそれぞれ異ったバ
ンドパスフィルタ１１〜１ｎで構成された帯域分割部に
入力される。今、バンドパスフィルタ１１について着目
すると、その出力は減衰部４１とエネルギー検出部２１
に入力される。

エネルギー検出部２１では、この周波数帯域信号のエネ
ルギーを検出し減衰量制御部３１に送り、この減衰量制
御部３１ではこのエネルギーが設定された閾値以上と判
定された時に減衰部４１の減衰量を増加させる。

以上の動作はｉ　＝　１〜ｎｉでのバンドパスフィルタ
１ｉ、エネルギー検出部２ｉ、減衰量制御部３ｉ、減衰
部４１で構成されるすべての周波数帯域について同じよ
うに行なわれる。減衰部４１〜４ｎから出力されるそれ
ぞれの帯域の信号は加算部３で加算され、スピーカアン
プ４．スピーカ５で拡声される。

ハウリングが生じていない場合には、収音される音声の
エネルギーは広い周波数帯域に分布しているため帯域分
割部であるバンドパスフィルタ１１〜１ｎの出力のエネ
ルギーは比較的小さく、減衰量制御部３１〜３ｎ内部に
設定される閾値を超えることはない。逆にこの閾値は上
記ハウリングが生じていない条件で通常の音声エネルギ
ーがこの値を超えないようにあらかじめ設定しておく必
要がある。その結果、減衰量制御部３１〜３ｎから減衰
部４１〜４ｎには減衰量増加の命令が送られず、どの周
波数帯域信号も減衰することなく加算部３で加算される
。

今ハウリングが生じた場合を考える。ハウリングはよく
知られているように純音に近い比較的エネルギーの高い
音が発生する現象であシ、このためハウリングが生じた
場合には、バンドパスフィルタ１１〜１ｎのどれかの周
波数帯域信号が極めて大きくなる。いまバンドパスフィ
ルタ１１の周波数帯域信号にハウリング信号が含まれる
と仮定すると、エネルギー検出部２１で検出したエネル
ギーは減衰量制御部３１内部に設定した閾値を超えるこ
ととなり、その結果減衰部４１がその周波数帯域信号を
減衰させる。ノ・ウリングはマイクロホン１．増幅系、
スピーカ５．マイクロホン１のループで信号が循環し、
ある周波数での信号が加速度的に増幅される現象である
だめ、この周波数での増幅率を低下させる。すなわちこ
の周波数帯域の信号を減衰させることによりノ・ウリン
グを消滅させることができる。このようにしてハウリン
グを抑圧した状態での拡声では加算器３の出力すなわち
スピーカから拡声される音は、ノ・ウリングの生じてい
たある特定の周波数帯域信号の不足した音となるが、周
波数帯域分割数をある程度多くしておれば、音質の劣化
はほとんど目立たないものとなる。

しかしながら上記従来の構成では、ノ１ウリング音のエ
ネルギーがある閾値以上になって初めてノ・ウリング抑
圧が行なわれるものであったため、短時間ではあるがや
はりハウリング音が拡声される。

さらに軽微な−・ウリングは閾値を超えることがないた
め、これに対する抑圧効果も不足しているという問題点
を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、ハウリン
グを未然に抑圧し、さらに軽微なノ・ウリングに対して
も抑圧効果の高いノーウリング抑圧装置を提供すること
を目的とする。

発明の構成 本発明は入力信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分
割部と、この帯域分割部により分割されたそれぞれの周
波数帯域信号を一定量だけ減衰させる減衰部と、この減
衰部により減衰されたそれぞれの周波数帯域信号を加算
する加算部と、この加算部の出力の位相を一定周期で約
３６０°の範囲で変化させる位相制御部と、この１周期
の時間を複数の時間帯に分割し、前記位相制御部と同期
して前記それぞれの周波数帯域信号をこの時間帯′毎に
時分割するスイッチ部と、このスイッチ部で時分割され
たそれぞれの時分割信号の前記周期より十分長い時間の
平均エネルギーを検出するエネルギー検出部と、それぞ
れの周波数帯域で、前記平均エネルギーの最低値と最高
値の比を求め、この比がある閾値以上例なった時に前期
減衰部を制御し、減衰量を増加させる減衰量制御部とか
ら構成されており、ハウリングが起る直前の周波数帯域
では、増幅系の位相がその周波数帯域信号のエネルギー
に大きな影響を与えることに着目し、位相変化によシそ
のエネルギーがある閾値以上変動する周波数帯域ではハ
ウリングの生ずる恐れがあると判断しその周波数帯域信
号を減衰させることによりハウリングを未然に抑圧でき
るハウリング抑圧装置である。

実施例の説明 第２図は本発明の〜実施例におけるハウリング抑圧装置
のブロック図を示すものである。第２図において、１１
はマイクロホン、１２Ｉ′ｉ、マイクロホンアンプ、１
１１〜１１ｎはそれぞれ異なった周波数帯域を持つｎ個
のバンドパスフィルタで構成された帯域分割部、１２１
〜１２ｎは位相制御部１４０周期に同期して周波数帯域
信号の時分割を行なうｎ個のスイッチ部、１３１〜１３
ｎはこのスイッチ部１２１〜１２ｎから出力されるそれ
ぞ九の時分割信号の前記周期よシ十分長い時間の平均エ
ネルギーを検出するｎ個の平均エネルギー検出部、１４
１〜１４ｎは平均エネルギー検出部１３１〜１３ｎから
送られてくる平均エネルギーの最高値と最低値の比を求
め、この比が閾値以上に々っだ時に減衰部１４１〜１４
ｎの減衰量を増加させる制御を行なうｎ個の減衰量制御
部、１５１〜１６ｎはこの減衰量制御部１４１〜１４ｎ
の制御を受けるｎ個の減衰部、１３は加算部、１４は一
定周期で位相全変化させる位相制御部、１５はスピーカ
アンプ、１６はスピーカである。

以上のように構成された本実施例のハウリング抑圧装置
について、以下その動作について説明する０ まずマイクロホン１１の信号はマイクロホンアンプ１２
にて増幅され、ｎ個のバンドパスフィルタ１１１〜１１
ｎで構成された帯域分割部に入力される。今バンドパス
フィルタ１１１に着目すると、その出力は減衰部１６１
とスイッチ部１２１に送られる。スイッチ部１２１は位
相制御部１４０周期と同期してこの周波数帯域信号を時
分割する。例えば位相制御部１４の位相変化幅３６００
で周期Ｔ秒でその位相変化量を三角波状に制御している
場合、１周期の時分割数を８とすると時分割時間をＴ　
／　ａ秒に設定すれば□Ｑ〜９００．９００〜１８０ｏ
、１８ｏ０〜２７ｏＯ２２７ｏＯ〜３６００の位相範囲
の信号を分離できる。このことを第３図および第４図に
て説明する。第３図は第２図のスイッチ部１２１をより
具体的に示しだものである。

第３図において２０１はバンドパスフィルタ１１１に接
続するスイッチ部１２１の入力端子、２１１〜２１４は
平均エネルギー検出部１３１に接続するスイッチ部１２
１の出力端子、２０２はスイッチ部１２１の中心端子、
２０３〜２１０はスイッチ部１２１の周囲極、２１５は
スイッチ部１２１の接続片である。スイッチ部１２１の
接続片２１６は先の位相制御部１４の周期Ｔで１回転す
るように位相制御部１４と同期がとられており、Ｔ／ｓ
時間毎に図では左回転しながら順次周囲極に接続してい
く。第４図にスイッチ部１２１の各部の信号とスイッチ
部１２１の開閉状態を示しており、３０１は位相制御部
１４の位相変化量の時間依存性を示している。第４図で
は、すべて横軸は等しい時間軸で示されている。３０２
はスイッチ部１２１の入力端子２０１に入力される信号
、３ｏ３は入力端子２０１と出力端子２１１の接続状態
。

３０４は入力端子２０１と出力端子２１２の接続状態、
３０５は入力端子２０１と出力端子２１３の接続状態、
３０６は入力端子２０１と出力端子２１４の接続状態、
３０７は出力端子２１１の信号、３０８は出力端子２１
２の信号、３０９は出力端子２１３の信号、３１０は出
力端子２１４の信号である。第３図においてｏ　−Ｔ　
／　ａの時間は接続片２１６は周囲極２０３に接続され
、Ｔ／８〜２Ｔ／８の時間では接続片２１５が周囲極２
０４に接続され、以下同様に接続片２１５が動くように
同期がとられている。

以上のように、本実施例によれば出力端子２１１の信号
３０７には００〜９０ｏの位相変化時の信号のみが抽出
され、出力端子２１２の信号３０８には９００〜１８０
ｏの位相変化時の信号のみが抽出され、出力端子２１３
の信号３０９には１８００〜２７ｏＯの位相変化時の信
号のみが抽出され、出力端子２１４の信号３１０には２
７００〜３６ｏ０の位相変化時の信号のみが抽出される
。入力端子２０１の信号３０２はハウリングが生ずる直
前を仮定したものでアシ、この場合には信号３０２の例
で示すように位相を変化させることにより信号のエネル
ギーが大きく変化する。したがって信号３０７〜３１０
のエネルギー差は大きなものとなに検出することができ
る。このことを行なうのが第２図の平均エネルギー検出
部１３１と減衰量制御部１４１であり、平均エネルギー
検出部１３１でスイッチ部１２１から送られてくる時分
割信号のエネルギーを検出し、減衰量制御部１４１でこ
のエネルギーを比較し最高値と最低値の比を求め、これ
がある閾値を超えた時に減衰部１６１の減衰量を増加さ
せる。以上の動作はｉ　＝　１〜ｎまでのバンドパスフ
ィルタ１１１．スイッチ部１２１゜平均エネルギー検出
部１３１．減衰量制御部１４１゜減衰部１５ｉで構成さ
れるそれぞれの帯域すべてについて同じように行なわれ
る。このようにして処理された周波数帯域信号は、加算
部１３で加算された後、位相制御部１４で前述したよう
に一定周期で位相を変化させて、スピーカアンプ１６゜
スピーカ１６で拡声される。人間の耳は音の位相変化に
対しては鈍感であるため、このように拡声音の位相を変
化させても音質の劣化はない。

なお、以上の例では位相変化量を三角波状に制御したも
のであるが、正弦波その他の形状に制御しても時分割の
時間設定の変更と、平均エネルギーに重み付けを行なう
ことにより同様の効果が得られることは言うまでもない
。

発明の効果 本発明は拡声系の位相を一定周期で変化させる位相制御
部と、マイクロホンの出力信号を周波数帯域分割して得
られた周波数帯域信号を処理するスイッチ部、平均エネ
ルギー検出部、減衰量制御部、減衰部を設けることによ
り、ノ・ウリングの未然検出と抑圧が可能となり、ノ・
ウリング抑圧効果の極めて高いノ・ウリング抑圧装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のハウリング抑圧装置のブロック図、第２
図は本発明の一実施例におけるノ・ウリング抑圧装置の
ブロック図、第３図は第２図のスイッチ部の構成図、第
４図は第２図、第３図の各部の信号とスイッチ部のスイ
ッチの接続状態を系す図である。 １１１〜１１ｎ・・・・・・バントハスフィルタ、１２
１〜１２ｎ・・・・・−スイッチ部、１３１〜１３ｎ・
・・・・・平均エネルギー検出部、１４１〜１４ｎ・・
・・・・減衰量制御部、１５１〜１５ｎ・・・・・・減
衰部、１３・・・・・・加算部、１４・・・・・・位相
制御部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第３
図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割部と、
   前記帯域分割部により分割されたそれぞれの周波数帯域
   信号を一定量だけ減衰させる減衰部と、前記減衰部によ
   り減衰されたそれぞれの周波数帯域信号を加算する加算
   部と、前記加算部の出力の位相を一定周期で約３６０°
   の範囲で変化させる位相制御部と、この１周期の時間を
   複数の時間帯に分割し、前記位相制御部と同期して、前
   記それぞれの周波数帯域信号をこの時間帯毎に時分割す
   るスイッチ部と、前記スイッチ部で時分割されたそれぞ
   れの周波数帯域のそれぞれの時分割信号の前記周期より
   十分長い時間の平均エネルギーを検出するエネルギー検
   出部と、それぞれの周波数帯域で、前記平均エネルギー
   の最高値と最低値の比を求め、この比がある閾値以上に
   なった時に前記減衰部を制御し、減衰量を増加させる減
   衰量制御部とから構成されることを特徴とするハウリン
   グ抑圧装置。