(57)【要約】      （修正有）【課題】拡声装置において発生するハウリングを有効に抑制する。【解決手段】スピーカ３と、マイクロフォン２とを備え、音声信号を発生してスピーカに入力する内部音源１１と、マイクロフォン２により収音された収音信号と適応フィルタ１５を介して出力された推定信号との差分を示す残差信号を算出する差分算出手段１６と、残差信号内に含まれるスピーカ３以外を音源とする外部音声を測定する外部音声測定手段２２，２３と、マイクロフォン２からの外部音声が予め設定されたレベル以下の場合に、スピーカ３からマイクロフォン２への帰還伝達系の特性を模擬したフィルタ係数を設定する適応フィルタ１５を備える。【選択図】図１
2010056805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカおよびマイクロフォンに接続され、音声信号を発生して前記スピーカに入力する内部音源を有する拡声装置であって、
前記拡声装置は、前記スピーカから前記マイクロフォンへの帰還伝達系の特性を模擬したフィルタ係数を設定すると共に前記フィルタ係数により前記音声信号の補正を行う適応フィルタと、前記マイクロフォンにより収音された収音信号と前記適応フィルタを介して出力された補正信号との差分を示す残差信号を算出する差分算出手段と、前記残差信号内に含まれる前記スピーカ以外を音源とする外部音声を測定する外部音声測定手段とを備え、前記適応フィルタが、前記外部音声が予め設定されたレベル以下の場合に前記残差信号に基き前記フィルタ係数を更新設定することを特徴とした拡声装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の拡声装置において、
前記外部音声測定手段は、前記残差信号に含まれる前記外部音声が予め設定されたレベル以上の場合に、前記適応フィルタのフィルタ係数の更新を抑制する制御を行う係数更新抑制機能を有することを特徴とした拡声装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の拡声装置において、
前記外部音声を、歌唱者による歌唱を外部音源とする歌唱音声とした場合に、前記外部音声測定手段は、前記残差信号における前記歌唱音声を抽出すると共に、前記歌唱音声が予め設定されたレベルより小さいときに前記適応フィルタによる前記フィルタ係数の更新を許容する制御を行う係数更新許容機能を備えたことを特徴とする拡声装置。
【請求項４】
前記請求項２に記載の拡声装置において、
前記外部音声測定手段は、前記マイクロフォンにより収音された前記収音信号を取得すると共に、前記収音信号に含まれる前記外部音声が予め設定されたレベル以上の場合に、前記適応フィルタのフィルタ係数の更新を抑制する制御を行う係数更新抑制機能を有することを特徴とした拡声装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至４の何れか１つに記載の拡声装置において、
前記適応フィルタとして当該適応フィルタにおけるフィルタ係数を高速に算出する高速算出フィルタを用いることを特徴とした拡声装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカおよびマイクロフォンに接続された拡声装置におけるハウリングを抑制する手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロフォンおよびスピーカを備えたカラオケ装置などの拡声装置では、例えば、この拡声装置内に備えられた音源からの内部音源信号が、スピーカから出力され、この出力音声(室内音響伝達系Ｇ)がマイクロフォンを介して拡声装置内に再び入力される。入力された音声信号は、拡声装置内のミキサーで音源からの音声信号とミキシング処理がなされ、スピーカから出力される。
この拡声装置においては、スピーカからマイクロフォンに至る経路で閉ループが形成され、スピーカから出力されてマイクに入力された帰還音声信号が繰り返し増幅されることによりハウリングが生じる。
【０００３】
このハウリングを抑制する手法として、例えば、カラオケ装置では、音源からの音声信号と、マイクロフォンからの入力信号との相関演算を行って、スピーカからマイクロフォンまでの帰還伝達系の相関演算を、スピーカからマイクロフォンまでの帰還伝達系の相関関数を求め、この相関関数によってハウリング発生の危険度を監視するものが知られている。このカラオケ装置では、ハウリングの発生する危険性が所定レベル以上に高い場合に、ハウリング発生の危険性をユーザに報知する、またはハウリングの生じる危険性の高い周波数のゲインを下げる。
【０００４】
また、この関連技術として、ハウリングを抑制するために、適応フィルタを用いて帰還音信号に模擬した推定信号を生成し、マイクロフォンからの入力信号から推定信号を除くハウリングキャンセラを備え、マイクロフォンから入力される入力信号のレベルに応じて適応フィルタのフィルタ係数を更新して、ハウリングの発生を抑制する拡声装置が開示されている。（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６４９３８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の拡声装置では、マイクロフォンで収音された収音信号のレベルにより収音信号に歌唱音が含まれるか否かを判定するため、例えば、マイクロフォンをスピーカに近づけた場合など、収音信号のレベルが上がった場合に、適応フィルタの特性を適切に同定することができないという不都合が生じ得る。
【０００７】
また、ハウリングの監視を行う従来のカラオケ装置では、ハウリング発生の危険度を報知するだけの構成であるため、ハウリングそのものを抑制することができないという不都合がある。さらに、ハウリングが生じ得る周波数のゲインを下げるという手法では、スピーカから再生される再生音の音質が劣化してしまうという不都合があった。
【０００８】
［発明の目的］
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、有効にハウリングを抑制する拡声装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る拡声装置は、  スピーカおよびマイクロフォンに接続され、音声信号を発生して前記スピーカに入力する内部音源を有する拡声装置であって、前記拡声装置は、前記スピーカから前記マイクロフォンへの帰還伝達系の特性を模擬したフィルタ係数を設定すると共に前記フィルタ係数により前記音声信号の補正を行う適応フィルタと、前記マイクロフォンにより収音された収音信号と前記適応フィルタを介して出力された推定信号との差分を示す残差信号を算出する差分算出手段と、前記残差信号内に含まれる前記スピーカ以外を音源とする外部音声を測定する外部音声測定手段とを備え、前記外部音声が予め設定されたレベル以下の場合に前記残差信号に基き前記適応フィルタのフィルタ係数を更新すること特徴とした構成をとっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、スピーカからマイクロフォンへの帰還伝達系の特性を模擬したフィルタ係数を設定すると共に、残差信号に含まれる外部音声のレベルに基きフィルタ係数の更新をおこなう適応フィルタを備え、これにより、ハウリングをより効果的に抑制することの可能な拡声装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［実施形態］
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。
【００１２】
本発明の実施形態である拡声装置は、図１に示すように、マイクロフォン２、スピーカ３に接続されたカラオケ装置１であって、このカラオケ装置１の内部には、カラオケ演奏音声などの音声信号を増幅して送出するカラオケ音源１１と、カラオケ音源１１からの音声信号(カラオケ演奏音声という)とマイクロフォンから入力音声とをミキシング処理して出力するミキサー１２と、ミキサー１２からの音声信号を増幅してスピーカ３に入力するアンプ１３と、マイクロフォン２で収音された収音信号を増幅して出力するアンプ１４を備えている。また、カラオケ装置１は、ミキサー１２からの音声信号に補正(フィルタリング)処理を行い、スピーカ３におけるハウリングを抑制する処理を行うハウリング処理部１５と、アンプ１４およびハウリング処理部１５からの音声を加算する加算器(差分算出手段に相当)１６を備えた構成となっている。
【００１３】
ハウリング処理部１５は、適応補正手段(適応フィルタに対応)２１と、加算器１６から出力される信号(残差信号)の解析を行うボーカル音声抽出手段２２と、加算器１６からの残差信号を中継して適応補正手段２１に提供する閾値判定手段(外部音声測定手段)２３とを有する。
【００１４】
以下、これを詳説する。
【００１５】
マイクロフォン２は、装置(カラオケ装置１)外部からの音声を、マイクロフォン入力信号(以下「入力信号」という)としてカラオケ装置１に入力する。カラオケ装置１に入力された入力信号は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータであるアンプ１４によってＡ／Ｄ変換される。
Ａ／Ｄ変換された収音デジタル信号(以下「収音信号」という)は、加算器１６で、ハウリング処理部１５内に設けられた適応補正手段２１を介して出力された推定信号と加算される。
【００１６】
尚、この推定信号は、スピーカ３からマイクロフォン２までの室内音響伝達系(帰還伝達系)Ｇを模擬して設定されたフィルタ係数の適応補正手段２１で補正処理がなされた信号である。
本実施形態では、スピーカ３からマイクロフォン２に到達してカラオケ装置１に入力されることでハウリングを発生させる信号を、適応補正手段２１(適応フィルタ)により推定して生成し、加算器１６で減算する。これにより、カラオケ装置１におけるハウリングの発生を抑制する。
【００１７】
尚、歌唱者５（外部音源）が歌唱しているときには、マイクロフォン２からの入力される信号に歌唱音が含まれる。このため、この歌唱音を電気信号に変換された歌唱音声信号（外部音源から入力した音声信号に対応）が、入力信号、および収音信号に含まれることになる。
【００１８】
スピーカ３は、カラオケ装置１からアンプ１３を介して入力されたアナログ音声信号を音響に変えて放射するものである。
【００１９】
カラオケ音源１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やメモリ、ハードディスク等の記憶部によって実現され、カラオケ演奏のための制御プログラムを実行する。
カラオケ音源１１は、本願発明の内部音源に対応し、カラオケ曲の伴奏音を再生するため予め記憶されたカラオケ伴奏音データＤ１に基づき、カラオケ伴奏音信号を生成して順次ミキサー１２に出力する。
【００２０】
尚、カラオケ音源１１は、カラオケ伴奏音信号の出力に同期して、歌詞データを順次画像再生処理部１１に出力する設定としてもよい。この歌詞データＤ１１１は、カラオケ伴奏音信号を用いて演奏されるカラオケ曲の歌詞を表示されるデータであり、これによって、ディスプレイ等の表示部(図示なし)に歌詞を表示し、カラオケ伴奏曲の進行に従って文字色を変更していく。すなわち、歌詞データは、歌詞の文字データと文字色変更データとを含む。
また、上記表示部は、例えばＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイやＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等で実現されるものであってもよい。
【００２１】
ミキサー１２は、上述のように、カラオケ音源１１から出力されたカラオケ伴奏音信号と加算器１６によって処理され送り込まれた信号(残差信号)とをミキシングする処理(ミキシング処理)を実行するものである。ミキサー１２は、ミキシング処理を施した音声信号（合成音声信号ｘ（ｋ））をアンプ１３およびハウリング処理部１５(適応補正手段２１)に出力する。
【００２２】
アンプ１３は、上述のように、ミキサー１２から入力された合成音声信号ｘ（ｋ）に対してＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換を行うと共に、変換後の音声信号である変換音声信号を増幅してスピーカ３に入力する。
【００２３】
加算器１６には、適応補正手段１５からの推定信号ｙ（ｋ）とマイクロフォン２からアンプ１４を介して送り込まれた収音信号ｄ(ｋ)とが入力される。
加算器１６は、収音信号(プラス成分)と推定信号(マイナス成分)とを加算処理して、残差信号ｅ(ｋ)を生成すると共に、この残差信号ｅ(ｋ)をボーカル音声抽出部２２、およびミキサー１２に対して出力する。ここで、残差信号ｅ(ｋ)は、収音信号ｄ(ｋ)から推定信号ｙ（ｋ）が減じられた信号となる。
これにより、収音信号から帰還成分を除去されるため、残差信号がミキサー１２に出力されても、ハウリングの発生は有効に抑制される。
【００２４】
適応補正手段２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、および、このＣＰＵで実行されるプログラムで実現され、ミキサー１２からの合成音声信号ｘ(ｋ)に対して、補正を行い加算器１６に出力する。
【００２５】
ここで、具体的には、適応補正手段２１は、図２に示すように、ミキサー１２からの合成音声信号ｘ（ｋ）に対して予め設定された時間分遅延させる処理を行う遅延手段３１と、遅延手段３１から出力された音声信号(遅延音声信号)に対して、予め設定されたフィルタ係数に基づき補正処理を行うデジタルフィルタ３２と、このデジタルフィルタ３２のフィルタ係数の設定を行うフィルタ係数算出手段３３を含み構成される。
【００２６】
遅延手段３１は、上述のように、ミキサー１２から送り込まれた合成音声信号ｘ(ｋ)に対して、帰還伝達系Ｇを介した帰還音声の遅れ時間を模擬して設定された時間(τ)だけ遅延させて、遅延音声信号ｃ(ｄ−τ)を出力する処理を行う。
すなわち、遅延手段３１では、スピーカ３へ入力される合成音声信号ｘ(ｋ)と同じ合成音声信号ｘ(ｋ)が入力され、スピーカ３に入力された合成音声信号ｘ(ｋ)が、当該スピーカ３からマイクロフォン２に至るまでの遅れ時間τだけ合成音声信号ｘ(ｋ)を遅延させて出力する。ここで、遅延手段３１は、遅延音声信号ｃ(ｄ−τ)をデジタルフィルタ３２に出力する。
【００２７】
デジタルフィルタ３２は、遅延手段３１から送り込まれた遅延音声信号ｃ(ｄ−τ)に対して予め設定された特性であるフィルタ係数により補正処理を行うと共に、推定信号として加算器１６に出力する。
デジタルフィルタ３２は、例えばＦＩＲフィルタ等により構成され、そのフィルタ係数が、後述するフィルタ係数算出手段３３により更新されることによって、フィルタの特性が決定される。
又、デジタルフィルタ３２は、遅延音声信号ｃ(ｄ−τ)に対して予め設定されたフィルタ係数を付与する(重畳する)処理(以下「畳み込み処理」という)を行う。
【００２８】
尚、上記適応補正手段２１では、遅延手段３１が、合成音声信号ｘ（ｋ）遅延させる処理を行う場合を示したが、適応補正手段２１に入力された合成音声信号ｘ(ｋ)が、遅延手段３１を介することなく直接にデジタルフィルタ３２に入力される構成であってもよい。
【００２９】
フィルタ係数算出手段３３は、例えば、ＦＩＲ(Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)フィルタ型の適応型線形結合器(フィルタ)であって、予め設定された適応アルゴリズムにより、フィルタ係数算出手段３３の特性を同定する。
【００３０】
ボーカル音声抽出部２２は、加算器１６から送り込まれた残差信号ｅ(ｋ)を解析すると共に、歌唱音声のエンベロープ(図３)を抽出して、残差信号ｅ(ｋ)に歌唱音声信号が含まれるか否かを判定する(音声判定機能)。ボーカル音声抽出部２２は、残差信号ｅ(ｋ)、および音声判定機能の実行結果を閾値判定手段２３に送出する。
【００３１】
閾値判定手段２３は、ボーカル音声抽出部２２を介して入力された残差信号ｅを受信して、この残差信号ｅ内に含まれる歌唱音声と、予め設定された歌唱音声閾値とのレベルを比較する。
ここで、残差信号ｅ(ｋ)における歌唱音声信号のレベルが歌唱音声閾値に満たない場合、つまり、歌唱音声が含まれないと判定される場合に、このボーカル音声に対応した係数更新判定フラグＨｉｇｈ(「更新フラグＨｉｇｈ」という)を生成する。
【００３２】
また、閾値判定手段２３は、残差信号ｅにおける歌唱音声信号が歌唱音声閾値以上のレベルである場合、つまり、歌唱音声信号が含まれると判定される場合に、この歌唱音声信号に対応した係数更新判定フラグＬｏｗ(「更新フラグＬｏｗ」という)を生成する。
閾値判定手段２３は、生成した更新フラグＨｉｇｈ、および更新フラグＬｏｗを適応補正手段２１(フィルタ係数算出手段３３)に送信する。
【００３３】
このため、閾値判定手段２３は、収音信号ｄ(ｋ)において歌唱音声信号が含まれる音声信号(ボーカル音声)と、歌唱音声信号が含まれない音声信号とを、容易に判別することができる。これにより、フィルタ係数算出手段３３は、収音音声信号ｄ(ｋ)にボーカル音声が含まれない場合に、適応係数の更新(適応処理)を行い、残差信号ｅのボーカル音声に対しては、デジタルフィルタ３２における適応係数の同定および更新する適応処理をストップすることができる。
【００３４】
上記係数更新判定フラグ(更新フラグＨｉｇｈ、および更新フラグＬｏｗ)は、図３に示すように、パルス信号であって、フィルタ係数算出手段３３は、更新フラグＨｉｇｈが送り込まれたとき、つまり係数更新判定フラグが立ち上がっているときには、収音信号ｄ(ｋ)にはボーカル音声が含まれていないと判定され、デジタルフィルタ３２におけるフィルタ係数の更新が行われる。
ここで、収音信号ｄ(ｋ)にボーカル音声(外部音声)が含まれていない場合は、適応補正手段２１に入力される音声信号は、内部音源信号である合成音声信号ｘ(ｋ)のみとなる。つまり、正常に適応処理が行われている場合、残差信号ｅ(ｋ)はボーカル信号のみとなる。
【００３５】
一方、閾値判定手段２３で、ボーカル音声エンベロープが検出され、収音信号ｄ(ｋ)に含まれる歌唱音声信号が検知された場合には、係数更新判定フラグは立ち上がない(つまり、フィルタ係数算出手段３３に係数更新判定フラグ(Ｌｏｗ)が送り込まれる)。このため、フィルタ係数算出手段３３は、収音信号ｄ(ｋ)に含まれるボーカル音声に対しては、デジタルフィルタ３２のフィルタ係数更新を行わない。
この場合、残差信号e(ｋ)はボーカル音声が収音信号ｄ(ｋ)に含まれるため、適応補正手段２１に入力される音声信号は、ミキサー１２からの合成音声信号ｘ、およびボーカル音声信号(残差信号ｅ)となる。
この場合、フィルタ係数算出手段３３では、ボーカル音声を含んだ音声信号を模擬するためのフィルタ係数を同定することはできない。このため、ボーカル音声を含んだ残差信号eに対して、フィルタ係数算出手段３３は、フィルタ係数の更新を停止する。
【００３６】
ここで、スピーカ３で再生されマイクロフォン２で入力される室内音響伝達系Ｇの音声としてカラオケ演奏信号(合成音声信号ｘ)が再生された場合の、スピーカ３−マイクロフォン２間のインパルス応答(適応係数)を図４に示す。
【００３７】
一方、残差信号ｅ(ｋ)にボーカル音声(歌唱音声)が含まれ、この残差信号に基きフィルタ係数の更新を行った場合、デジタルフィルタ３２のフィルタ係数は適正に同定されない。この場合、デジタルフィルタ３２により畳み込まれた音声信号は、図５に示すように、適正に補正されない。
また、カラオケ演奏信号、および収音信号ｄ(ｋ)にボーカル音声(歌唱音声)が含まれない場合は、スピーカ３−マイクロフォン２間の適応係数が図４に示す適応係数に近似して同定されるため、このフィルタ係数(適応係数)により畳み込まれた音声信号(推定信号)は、図６に示すように、適正に補正される。
【００３８】
尚、本実施形態では、フィルタ係数算出手段３３における適応係数の算出処理(同定)に、特許第４０６７２６９号に開示された高速H∞フィルタ(ＦＨＦ：高速算出フィルタ)を用いるものとする。
また、このＦＨＦを用いて一定時間毎に適応係数を算出し、この算出されたフィルタ係数(適応係数)をデジタルフィルタ３２のフィルタ係数として用いることにより、スピーカ３からマイクロフォン２への帰還伝達系の特性を正確かつ迅速に同定することができる。
【００３９】
［実施形態の動作説明］
次に、上記実施形態全体の動作について説明する。
【００４０】
まず、カラオケ音源１１から出力された伴奏音声信号は、ミキサー１２に入力される。ミキサー１２で後述する残差信号と、カラオケ音源１１からの伴奏音声信号とがミキシング処理され、合成音声信号ｘ(ｋ)としてアンプ１３、およびハウリング処理部１５に送出される。
【００４１】
次いで、アンプ１３でＡ／Ｄ変換された音声信号が、スピーカ３に入力され再生される。
また、ハウリング処理部１５では、合成音声信号ｘ(ｋ)に補正処理が行われ、推定信号(補正信号に対応)ｙ(ｋ)として加算器１６に対して出力される。ここで、推定信号ｙ(ｋ)は、後述する適応補正手段２１によって畳み込み処理がなされたものである。
スピーカ３から再生された音声信号は、入力音声信号としてマイクロフォン２に入力され、アンプ１４を介して収音信号ｄ(ｋ)として加算器１６に入力される。
【００４２】
加算器１６では、送り込まれた収音信号ｄ(ｋ)から推定信号ｙ(ｋ)が減算される処理が行われ、この処理の結果生成された残差信号ｅ(ｋ)が、ハウリング処理部１５、およびミキサー１２に供給される。ミキサー１２では、再びミキシング処理がなされ再びスピーカ３に入力され、再生される。
【００４３】
ハウリング処理部１５では、合成音声信号ｘ(ｋ)と残差信号ｅ(ｋ)に基いて、スピーカからマイクロフォンまでの帰還伝達系(室内音響伝達系Ｇ)を模擬したフィルタ係数(適応係数)が設定される(「適応処理」という)。また、ハウリング処理部１５は、設定された適応係数により入力された合成音声信号ｘ(ｋ)に対して畳み込む処理を行う。
これにより、推定信号ｙ(ｋ)は、帰還伝達系によってスピーカ３からマイクロフォン２に帰還される帰還音信号を模擬したものとなる。
【００４４】
ここで、ハウリング処理部で正常に適応処理が行われ、且つ帰還音信号である収音信号ｄ(ｋ)にボーカル音声が含まれる場合、収音信号ｄ(ｋ)から推定信号ｙ(ｋ)が減算されるので、残差信号はボーカル音声のみとなる。
また、収音信号ｄ(ｋ)にボーカル音声が含まれない場合には、残差信号ｅ(ｋ)は音声として発生しないため、ハウリングの発生は、有効に抑制されることとなる。
【００４５】
次に、ハウリング処理部１５で行われる信号処理について、図７のフローチャートに基き説明する。
【００４６】
まず、ハウリング処理部１５のボーカル音声抽出手段２２が、加算器１６から送り込まれた残差信号ｅ(ｋ)を受信する。ボーカル音声抽出手段２２は、残差信号ｅ(ｋ)を解析すると共に、信号波形(エンベロープ)の抽出を行うと共に、歌唱音声信号の検出を行う(ステップＳ１０１)。
【００４７】
次いで、残差信号ｅ(ｋ)を受信した閾値判定手段２３が、歌唱音声信号の検出結果に基き、歌唱音声信号の音声レベル(歌唱音声レベル)と予め設定された閾値レベルとを比較判定を行う(ステップＳ１０２)。ここで、閾値判定手段２３は、検出された歌唱音声レベルが閾値レベルを上回る場合に、残差信号ｅ(ｋ)には歌唱音声が含まれる(ボーカル有り)と判定する。
【００４８】
このとき、閾値判定手段２３は、残差信号ｅ(ｋ)のボーカル音声に同期された係数更新フラグ(Ｌｏｗフラグ)を生成して、フィルタ係数算出手段３３に送信する(ステップＳ１０３)。
【００４９】
フィルタ係数算出手段３３は、閾値判定手段２３から送り込まれたＬｏｗフラグに基き、デジタルフィルタ３２におけるフィルタ係数更新処理を停止する(抑制制御機能：ステップＳ１０４)。また、デジタルフィルタ３２は、フィルタ係数更新処理が停止された直前のフィルタ係数で畳み込み処理を行う(ステップＳ１０５)。
【００５０】
一方、ステップＳ１０１で歌唱エンベロープが検出されない場合、または、ステップＳ１０２で閾値レベルを歌唱音声レベルが下回るときに、閾値判定手段２３は、残差信号ｅ(ｋ)には歌唱音声が含まれないと判定する(ステップＳ１０１，１０２：ＮＯ)。
このとき、閾値判定手段２３は、歌唱音声が含まれないと判定される信号に同期された係数更新フラグ(Ｈｉｇｈフラグ)を生成して、フィルタ係数算出手段３３に送信する(ステップＳ１０６)。
フィルタ係数算出手段３３は、送り込まれたＨｉｇｈフラグに基づき、デジタルフィルタ３２の適応係数の更新処理(フィルタ係数更新処理)を実行する(抑制制御機能：ステップＳ１０７)。そして、デジタルフィルタ３２は、更新された適応係数により合成音声信号ｘ(ｋ)に対する畳み込み処理を実行する(ステップＳ１０８)。
【００５１】
尚、ハウリング処理部１５には、残差信号ｅ(ｋ)および合成音声信号ｘ()が送り込まれるため、カラオケ音源１１による音声出力が停止されるまで、上記ステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理が実行される。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、残差信号における、歌唱音声信号が含まれていないと判定される信号に対応して適応係数の更新が行われるため、所望する帰還伝達系を確実に同定することができ、ハウリング発生を抑制することができる。
【００５３】
また、上述のように、歌唱音声信号が帰還音信号に含まれていない場合には、収音信号ｄ(ｋ)と推定信号ｙ(ｋ)との差分である残差信号ｅ(ｋ)は、適応補正手段２１に入力されない。
また、この場合の残差信号ｅには、外部音源からの音声信号(歌唱音声信号)が含まれないので、適応補正手段(適応フィルタ)の同定を精度よく行うために理想的な状態といえる。
さらに、帰還音声信号が、カラオケ伴奏音声信号のみからなる場合には、適応係数が好適に更新されるので、推定信号ｙ（ｋ）を精度良く帰還音信号(収音信号)ｄ（ｋ）に近似させることができる。
【００５４】
このとき、推定信号ｙ（ｋ）は、帰還音声信号ｄ（ｋ）に近似したものとなる。また、このように、正常に適応処理が行われている場合には、帰還音声信号(収音信号)ｄ(ｋ)にボーカル音声信号が含まれている加算器１６から出力される残差信号ｅ(ｋ)は、ボーカル(歌唱)音声だけとなる。
このとき、フィルタ係数算出手段による適応係数の更新は行われない、ただし、畳み込み処理は、更新を止めた直前のフィルタ係数で行われる。
この場合は、歌唱音声である残差信号ｅが、そのままミキサー１２に入力され、再生音の音質劣化を生じることなく、ボーカル音声と内部音源信号(または合成音声信号)とが合成された音声を再生することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、カラオケ装置の他、スピーカから特定の音声信号(伴奏音声信号に対応)を再生することにより、スピーカ、およびマイクロフォンを備えた音声拡声システム全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による拡声装置の一実施形態全体を示す概略構成図である。
【図２】図１に開示した拡声装置における適応補正手段の一構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】図１に開示した拡声装置における係数更新判定フラグの一例を示す説明図である。
【図４】図１に開示した拡声装置におけるスピーカ−マイク間の同定インパルス応答(適応係数)の一例を示す説明図である。
【図５】図１に開示した拡声装置における適応補正手段２１で同定された適応係数の一例を示す説明図である。
【図６】図１に開示した拡声装置における適応補正手段２１で同定された適応係数の一例を示す説明図である。
【図７】図１に開示した拡声装置におけるハウリング処理部の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１  カラオケ装置(拡声装置)
２  マイクロフォン
３  スピーカ
１１  カラオケ音源(内部音源)
１２  ミキサー
１３、１４  アンプ
１５  ハウリング処理部
１６  加算器(差分算出手段)
２１  適応補正手段(適応フィルタ)
２２  ボーカル音声抽出手段
２３  閾値判定手段(外部音声測定手段)
３１  遅延手段
３２  デジタルフィルタ
３３  フィルタ係数算出手段
【図１】
2010056805.tif 000003
【図２】
2010056805.tif 000004
【図３】
2010056805.tif 000005
【図４】
2010056805.tif 000006
【図５】
2010056805.tif 000007
【図６】
2010056805.tif 000008
【図７】
2010056805.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１９７０７６公報