(57)【要約】マイクロフォン入力された音声をスピーカ出力する音声処理系に対して、周囲音の状況に応じた適切な制御を実行できるようにする。このためマイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力する音声処理系に対する制御装置として特性制御部と解析部を備える。特性制御部は、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができるようにする。解析部は、マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により特性制御部で音声処理系に対して実行する制御方式を選択する。
2019039128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対して、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができる特性制御部と、
前記マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により前記特性制御部で前記音声処理系に対して実行する制御方式を選択する解析部と、を備えた
制御装置。
【請求項２】
前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式の複数を、選択的に実行可能とされている
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式として、少なくとも第１処理と第２処理が実行可能であり、
前記第１処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが第１閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するもので、
前記第２処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが前記第１閾値より高い第２閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するものである
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１処理は、前記検出レベルが前記第１閾値を超えて、かつ上昇傾向と判定されるときに、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理である
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記第２処理は、前記検出レベルが前記第２閾値を超えて、かつ所定期間、所定レベル幅より大きいレベル低下が検出されない場合に、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理である
請求項３に記載の制御装置。
【請求項６】
前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号レベルを、前記第１閾値と比較し、
前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号レベルを、前記第２閾値と比較する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項７】
前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第１閾値と比較し、
前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第２閾値と比較する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項８】
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
請求項１に記載の制御装置。
【請求項９】
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号のエンベロープレベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと、前記第１閾値より低い騒音判定用閾値との比較結果を、前記特性制御部の前記第１処理と前記第２処理の選択処理に用いる
請求項３に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における前記第１の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部での前記第１処理から前記第２処理への切替の判定に用いる
請求項６に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、
前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て騒音判定用閾値を越えている場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行う
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、
前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て所定時間以上、騒音判定用閾値以下となった場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行う
請求項１に記載の制御装置。
【請求項１５】
マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により、前記マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式のうちから選択する手順と、
選択された制御方式により、音声処理系に対する音声信号特性の制御を行う手順と、を制御装置が実行する制御方法。
【請求項１６】
マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により、前記マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式のうちから選択する処理と、
選択された制御方式により、音声処理系に対する音声信号特性の制御を行う処理と、
をコンピュータ装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は制御装置、制御方法、プログラムに関し、特にマイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力する音声処理系に対して音声信号特性の制御を行う場合に適用できる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばヘッドバンド型、カナル型、耳掛け型など、多様な形態のヘッドフォンが普及している。なお、いわゆる「イヤフォン」と呼ばれるものも本開示ではヘッドフォンに含めることとする。
これらのヘッドフォンにおいてスピーカ近辺にマイクロフォンを配置するものが知られている。マイクロフォンによっては周囲環境音が集音されるが、このマイクロフォン入力音声信号は、例えば音楽等の聴取時のノイズキャンセル処理に用いられたり、あるいは周囲音声を音楽等と合わせてスピーカ出力したりするためなどに用いられている。
下記特許文献１では、周囲音を解析して、その結果に基づいてノイズ低減信号生成における信号特性が切り替えられるようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３３３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された技術では、周囲音声をマイクロフォンにより集音して解析し、それに応じて音楽再生等のための音声処理系における信号特性を変化させることで、適切なノイズキャンセルが行われる。この例のように周囲音声の解析結果により信号特性を切り替えることで適切な結果を得る技術は存在するが、単に周囲音声の状況により信号特性制御を行うのみでは適切に対応できない場合もある。
例えばあるアルゴリズムで周囲音声に応じてゲイン制御やフィルタの通過帯域制御等により信号特性を変化させることでハウリング抑制動作等を行うことはできる。ところが周囲音声状況によっては、当該アルゴリズムでは適切な結果が得られなかったり、信号特性制御としての誤動作が生じ易くなったりするなどの問題が生ずることがある。
そこで本開示では、周囲音声の解析結果により、単に信号特性を切り替えるのではなく、信号特性の変化のさせ方を切り替えることで、より適切な信号特性制御を実行できるようにする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本技術に係る制御装置は、マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対して、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができる特性制御部と、前記マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により前記特性制御部で前記音声処理系に対して実行する制御方式を選択する解析部と、を備える。
この制御装置は、マイクロフォン入力された音声をスピーカ出力する音声処理系に対して音声信号特性を変化させる制御を行う。この場合に、音声信号特性を変化させる制御として複数の制御方式を選択的に実行可能とし、かつ実行する制御方式を周囲音声の解析結果により選択する。制御方式とは、特定の目的のための音声信号特性制御のアルゴリズムであり、音声信号特性の変化のさせ方としての手法を指す。従ってある目的のための音声信号特性の変化のさせ方が複数可能とされ、その１つが選択されて実行されるということである。つまり制御装置は、周囲音声の解析結果により、単に信号特性を切り替えるのではなく、信号特性の変化のさせ方を切り替えるものである。【０００６】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式の複数を、選択的に実行可能とされていることが考えられる。
例えばマイクロフォンとスピーカの位置関係やループ経路の状態、ユーザの挙動などによりハウリングが生ずる。特性制御部は、ハウリングを抑制するための音声信号特性の制御方式を複数実行可能であり、解析部の周囲音声の状況の解析結果により、複数のうちのどの制御方式を用いるかを選択するようにする。【０００７】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式として、少なくとも第１処理と第２処理が実行可能であり、
前記第１処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが第１閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するもので、前記第２処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが前記第１閾値より高い第２閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するものであることが考えられる。
これは第１処理は周囲の騒音レベルが比較的小さく、比較的静かな場合に発動するハウリング抑制処理であり、第２処理は周囲の騒音レベルが比較的高い場合に発動するハウリング抑制処理とするためである。【０００８】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記第１処理は、前記検出レベルが前記第１閾値を超えて、かつ上昇傾向と判定されるときに、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理であることが考えられる。
即ち第１処理は第１閾値を超えてハウリング発生と判定される場合に、音声レベルが上昇しているときに、所定量のゲインダウンなどのハウリング抑制指示を行う。【０００９】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記第２処理は、前記検出レベルが前記第２閾値を超えて、かつ所定期間、所定レベル幅より大きいレベル低下が検出されない場合に、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理であることが考えられる。
即ち第２処理では、騒音環境下において入力音声レベルが第２閾値を超える場合に、一時的な大レベルか、ハウリングによる継続的なレベル上昇かを判定し、ハウリングと考えられる場合にハウリング抑制指示を行うようにする。【００１０】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号レベルを、前記第１閾値と比較し、前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号レベルを、前記第２閾値と比較することが考えられる。
即ちフィルタ処理によりハウリングしやすい特定の帯域（第１の帯域、第２の帯域）の信号レベルを抽出し、第１閾値又は第２閾値との比較対象とする。なお第１の帯域と第２の帯域は同じ帯域でもよいし、第１処理、第２処理に応じたチューニングにより異なる場合もある。【００１１】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第１閾値と比較し、前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第２閾値と比較することが考えられる。
即ちフィルタ処理によりハウリングしやすい特定の帯域（第１の帯域、第２の帯域）の信号を抽出したうえでエンベロープ検波を行って、そのエンベロープレベルを第１閾値又は第２閾値と比較する。【００１２】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いることが考えられる。
騒音判定用閾値を、周囲が静かな環境か、騒音環境下を判別するための閾値として適切な値に設定する。例えば入力音声が騒音判定用閾値を超えることで制御方式が切り替えられるようにする。【００１３】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いることが考えられる。
例えば入力された音声信号のうちでハウリング帯域を抽出し、その信号レベルを騒音判定用閾値と比較する。【００１４】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号のエンベロープレベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いることが考えられる。
即ちフィルタ処理によりハウリングしやすい特定の帯域の信号を抽出したうえでエンベロープ検波を行って、そのエンベロープレベルを騒音判定用閾値と比較する。【００１５】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと、前記第１閾値より低い騒音判定用閾値との比較結果を、前記特性制御部の前記第１処理と前記第２処理の選択処理に用いることが考えられる。
つまり騒音判定用閾値＜第１閾値＜第２閾値とする。【００１６】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における前記第１の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部での前記第１処理から前記第２処理への切替の判定に用いることが考えられる。
即ち解析部では、特性制御部における第１処理でハウリング発生を判定するための信号帯域と共通の信号帯域のレベルにより、周囲環境の判定を行う、【００１７】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て騒音判定用閾値を越えている場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行うことが考えられる。
例えばＬチャネル／Ｒチャネルのステレオマイクロフォンで周囲音声を入力する場合、解析は、Ｌ／Ｒチャネルともに入力音声が騒音判定用閾値を超えることで騒音環境下と判定し、騒音環境下に適した制御方式を選択する。【００１８】
上記した本技術に係る制御装置においては、前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て所定時間以上、騒音判定用閾値以下となった場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行うことが考えられる。
例えばＬ／Ｒチャネルともに入力音声が騒音判定用閾値以下となることが所定時間継続したら、騒音環境から脱したと判定し、静かな環境に適した制御方式を選択する。【００１９】
本技術に係る制御方法は、マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により、前記マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式のうちから選択する手順と、選択された制御方式により、音声処理系に対する音声信号特性の制御を行う手順とを制御装置が実行する制御方法である。
つまり周囲音声の解析結果により、信号特性の変化のさせ方（音声信号特性制御のアルゴリズム）を切り替える。
本技術に係るプログラムは、上記各手順の処理をコンピュータ装置に実行させるプログラムである。これによりマイクロコンピュータ等の演算処理装置により本開示の制御装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２０】
本技術によれば周囲音声状況により適切な制御方式を選択して、音声処理系に対する音声信号特性制御を実現できる。これによりハウリング抑制等の音響制御をより高品位に実行できる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本技術の実施の形態のヘッドフォン及びオーディオプレイヤのブロック図である。
【図２】実施の形態の制御装置のブロック図である。
【図３】第１の実施の形態の制御装置の処理機能を示したブロック図である。
【図４】実施の形態のハウリング抑制のための第１処理の説明図である。
【図５】実施の形態の第１処理での指示信号生成のフローチャートである。
【図６】実施の形態のハウリング抑制のための第２処理の説明図である。
【図７】実施の形態のハウリング抑制のための第２処理の説明図である。
【図８】実施の形態の第２処理での指示信号生成のフローチャートである。
【図９】実施の形態の切替処理のフローチャートである。
【図１０】第２の実施の形態の制御装置の処理機能を示したブロック図である。
【図１１】ヘッドフォン及びオーディオプレイヤでの適用例の説明図である。
【図１２】ヘッドフォン及びオーディオプレイヤでの適用例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、実施の形態を次の順序で説明する。
＜１．ヘッドフォン及びオーディオプレイヤの構成例＞
＜２．第１の実施の形態の制御装置構成＞
＜３．ハウリング抑制処理＞
＜４．第２の実施の形態の制御装置構成＞
＜５．ヘッドフォン及びオーディオプレイヤでの適用例＞
＜６．まとめ及び変形例＞
【００２３】
＜１．ヘッドフォン及びオーディオプレイヤの構成例＞
実施の形態の制御装置１を有する音声再生システムとしてのヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００の構成を図１に示す。
【００２４】
ヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００は、Ｌ（左）チャネル及びＲ（右）チャネルのステレオ音声再生システムを構成する。
このヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００による音声再生システムは、ユーザがヘッドフォン１００を装着することで、オーディオプレイヤ２００で再生される音楽等を聴取できるものである。さらにヘッドフォン１００からは、周囲音声も音楽等とともに出力されてユーザに聴取される。つまりユーザが音楽を聴きながら外部の音も自然に聞くことができるシステムとしている。
【００２５】
図示しないが、例えばヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００は別体とされ、ヘッドフォン１００のコード先端に設けられたステレオプラグを、オーディオプレイヤ２００のステレオジャックに接続することで、図１のような電気的な接続がなされる。
但し、もちろんヘッドフォン１００がオーディオプレイヤ２００から着脱不能に接続されている形態も有り得る。
【００２６】
ヘッドフォン１００は左耳用のＬチャネルスピーカユニット（以下「Ｌユニット」という）５Ｌと、右耳用のＲチャネルスピーカユニット（以下「Ｒユニット」という）５Ｒを有する。
Ｌユニット５Ｌには、Ｌチャネルの音声出力のためのスピーカ７Ｌが設けられ、またマイクロフォン６Ｌが設けられている。即ちマイクロフォン／スピーカ一体型のユニットとされる。
Ｒユニット５Ｒには、Ｒチャネルの音声出力のためのスピーカ７Ｒが設けられ、またマイクロフォン６Ｒが設けられている。こちらもマイクロフォン／スピーカ一体型のユニットとされる。
マイクロフォン６Ｌ、６Ｒによって、ヘッドフォン１００を装着したユーザの周囲の音声が集音される。
【００２７】
オーディオプレイヤ２００は、制御装置１、音声処理部２、音源部３を有する。制御装置１と音声処理部２はマイクロコンピュータやＤＳＰ（Digital Signal Processor）等により構成される。制御装置１と音声処理部２は別体でも良いし、一体（例えば１チップ）のマイクロコンピュータ等により形成されてもよい。
【００２８】
音声処理部２は、マイクアンプ２１、Ａ／Ｄ変換器２２、フィルタ２３、アンプ２４、加算部２５、Ｄ／Ａ変換器２６、ドライブ回路２７を有する。
ヘッドフォン１００のマイクロフォン６Ｌ、６Ｒからは周囲音声としての音声信号ＳＬ１，ＳＲ１が出力され、マイクアンプ２１に入力される。
マイクアンプ２１ではＬチャネル／Ｒチャネルの音声信号ＳＬ１，ＳＲ１をそれぞれ扱い易い電圧まで上昇させる増幅を行う。
増幅された各音声信号ＳＬ１，ＳＲ１は、それぞれ次段のＡ／Ｄ変換器２２によってデジタルデータ化される。デジタルデータとしての各チャネルの音声信号を、音声信号ＳＬ２，ＳＲ２として示している。
【００２９】
音声信号ＳＬ２，ＳＲ２は、周囲音（ヘッドフォン１００の外部音）としてスピーカ７Ｌ、７Ｒから自然に再生できるようにフィルタ２３、アンプ２４で処理を行う。例えばフィルタ２３でイコライジング処理等が行われる。アンプ２４では適切な音量でのスピーカ出力のためのレベル調整等が行われる。
【００３０】
これらのフィルタ処理や増幅処理が施された音声信号を音声信号ＳＬ３，ＳＲ３としている。音声信号ＳＬ３，ＳＲ３は加算部２５に供給される。
加算部２５にはまた音源部３からの音声信号ＳＬ４，ＳＲ４が供給されている。
【００３１】
音源部３は、音楽等の再生対象のコンテンツを記憶した記憶部と、そのコンテンツの読出回路を有している。図示しないユーザインターフェースによるユーザの操作等に応じて、音楽コンテンツ等としてのＬチャネル／Ｒチャネルの音声信号ＳＬ４，ＳＲ４が記憶部から読み出され、加算部２５に供給される。
加算部２５では、Ｌチャネルについて音声信号ＳＬ３と音声信号ＳＬ４を加算し、またＲチャネルについて音声信号ＳＲ３と音声信号ＳＲ４を加算して、それぞれの加算結果を音声信号ＳＬ５，ＳＲ５として出力する。
なお音源部３には、図示していないが音楽再生用のアンプが備えられており、音声信号ＳＬ４，ＳＲ４についての音量調整は、ユーザ操作等に応じて当該アンプで行うことができる。加算部２５では、音源部３において音量調整された音声信号ＳＬ４、ＳＲ４を、音声信号ＳＬ３、ＳＲ３と加算していることになる。
【００３２】
加算部２５からの音声信号ＳＬ５，ＳＲ５は、それぞれＤ／Ａ変換器２６でアナログ音声信号に変換された後、ドライブ回路２７で増幅され、スピーカ駆動のための音声信号ＳＬ６，ＳＲ６としてスピーカ７Ｌ、７Ｒに供給される。
これにより、スピーカ７Ｌ、７Ｒから、音楽等と周囲音が混合した音声出力が行われ、ユーザに聴取される。つまりユーザは音楽を聴きながら外部の音を自然に聞くことができる。
【００３３】
なお、外部の音をより自然に再生するためには、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒによる音声入力からスピーカ７Ｌ，７Ｒの出力までの遅延時間をより短くする必要がある。
さらに外部の音を自然に再生するためにフィルタ２３やアンプ２４のゲインを適切に調整する必要がある。
音声処理部２では、各部でこのような点を考慮した適切な設定がされていることで、違和感のない周囲音声出力をユーザに提供できるようにしている。
【００３４】
本実施の形態ではこのような音声再生システムにおいて例えばオーディオプレイヤ２００側に制御装置１を備える。制御装置１は解析部１１と特性制御部１２を有する。
【００３５】
特性制御部１２は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声をスピーカ７Ｌ、７Ｒから出力する音声処理部２に対して、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができる。
より具体的には、特性制御部１２は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式の複数を選択的に実行可能とされている。即ちハウリング抑制のための音声信号特性制御のアルゴリズムを複数有し、これらを選択的に実行可能とされている。つまり信号特性の変化のさせ方を切り替えることができる。
解析部１１は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声（図１の例では音声信号ＳＬ２，ＳＲ２）を解析し、解析結果により特性制御部１２で音声処理部２に対して実行する制御方式（ハウリング抑制のための処理アルゴリズム）を選択する。
【００３６】
この図１の例の場合、解析部１１は音声信号ＳＬ２，ＳＲ２を入力して周囲音声についての解析処理を行う。例えば周囲の騒音レベルを検知する。そしてそのような解析結果により、切替信号ＣＳを特性制御部１２に出力する。
特性制御部１２は、切替信号ＣＳに応じて、実行する音声信号特性の制御方式を切り替える。そして音声信号ＳＬ２，ＳＲ２を入力して、ハウリングが生じる場合に、それを抑制するためにアンプ２４に対してＬチャネルの指示信号ＣＬ、Ｒチャネルの指示信号ＣＲを出力する。ここではゲイン指示信号とする。
アンプ２４では、指示信号ＣＬに応じてＬチャネルのゲイン制御等を行う。また指示信号ＣＲに応じてＲチャネルのゲイン制御等を行う。
なお、この実施の形態ではハウリング抑制のための音声信号特性の制御として、アンプ２４に対してゲイン指示を行うものとするが、後述するように例えばフィルタ２３への指示信号も考えられる。
【００３７】
図２に解析部１１、特性制御部１２を示している。
特性制御部１２には、第１処理部１２１、第２処理部１２２が設けられている。なお第１処理部１２１、第２処理部１２２は、ソフトウエアプログラムにより構成される、ハウリング抑制のための処理アルゴリズムを示すものである。但しこれらがそれぞれハードウエア回路として構成されても良い。
【００３８】
第１処理部１２１は、Ｌチャネル処理部１２１Ｌ、Ｒチャネル処理部１２１Ｒを有する。Ｌチャネル処理部１２１Ｌは、音声信号ＳＬ２が入力され、この音声信号ＳＬ２においてハウリングが生じているか否かを検知し、ハウリング発生検知に応じて、ゲインダウンの指示信号ＣＬ１を出力する。Ｒチャネル処理部１２１Ｒは、音声信号ＳＲ２が入力され、この音声信号ＳＲ２においてハウリングが生じているか否かを検知し、ハウリング発生検知に応じて、ゲインダウンの指示信号ＣＲ１を出力する。
【００３９】
第２処理部１２２も同様に、Ｌチャネル処理部１２２Ｌ、Ｒチャネル処理部１２２Ｒを有する。Ｌチャネル処理部１２２Ｌは、音声信号ＳＬ２が入力され、この音声信号ＳＬ２においてハウリングが生じているか否かを検知し、ハウリング発生検知に応じて、ゲインダウンの指示信号ＣＬ２を出力する。Ｒチャネル処理部１２２Ｒは、音声信号ＳＲ２が入力され、この音声信号ＳＲ２においてハウリングが生じているか否かを検知し、ハウリング発生検知に応じて、ゲインダウンの指示信号ＣＲ２を出力する。
但し、Ｌチャネル処理部１２２Ｌ、Ｒチャネル処理部１２２Ｒにおけるハウリング検知手法や指示信号ＣＬ２、ＣＲ２の指示内容は、第１処理部のＬチャネル処理部１２１Ｌ、Ｒチャネル処理部１２１Ｒのハウリング検知手法や指示信号ＣＬ１、ＣＲ１の指示内容とは異なる。
【００４０】
解析部１１は音声信号ＳＬ２、ＳＲ２が入力され、音声信号ＳＬ２、ＳＲ２を解析して、周囲が、騒音が多い状態であるか否かを判定する。そしてその結果に応じて切替信号ＣＳを特性制御部１２に出力する。
特性制御部１２は、切替信号ＣＳに応じて、第１処理部１２１，第２処理部１２２のいずれが機能するかを切り替えることになる。第１処理部１２１が選択されている期間は、第１処理部１２１からの指示信号ＣＬ１，ＣＲ１が、図１の指示信号ＣＬ、ＣＲとしてアンプ２４に出力される。第２処理部１２２が選択されている期間は、第２処理部１２２からの指示信号ＣＬ２，ＣＲ２が、図１の指示信号ＣＬ、ＣＲとしてアンプ２４に出力される。
【００４１】
＜２．第１の実施の形態の制御装置構成＞
第１の実施の形態の制御装置１の構成をより詳細に示す。
図３は、図２における第１処理部１２１，第２処理部１２２，及び解析部１１における処理機能（ソフトウエアにより実現される演算機能）を図示したものである。
【００４２】
図３において、特性制御部１２における第１処理部１２１では、Ｌチャネル処理部１２１Ｌとして、帯域フィルタ５１、エンベロープ検波部５２、第１形状フィルタ５３、第１抑制御信号生成部５４を有する。
またＲチャネル処理部１２１Ｒとしても同様に、帯域フィルタ５１、エンベロープ検波部５２、第１形状フィルタ５３、第１抑制御信号生成部５４を有する。
【００４３】
帯域フィルタ５１は、音声信号ＳＬ２（又はＳＲ２）についてハウリング帯域を通過させるバンドパスフィルタである。即ちマイク・スピーカ一体型とされているヘッドフォン１００の特性上、ハウリングし易い帯域のみを通すフィルタである。帯域フィルタ５１でハウリングし易い帯域だけを抽出することで、ハウリング以外の音でハウリング発生と誤検出してしまい、ハウリング抑制が誤動作することを減らすことができる。
エンベロープ検波部５２は、帯域フィルタ５１の出力について適切な期間のピークホールド処理を行い、包絡線信号（エンベロープ）を生成して出力する。
【００４４】
第１形状フィルタ５３は、ハウリング音が発生する際のエンベロープの傾きを検出する。エンベロープの傾きを判定することで、ハウリング判定精度を上げ、ハウリング以外の音でハウリング抑制が誤動作することを減らすことができる。
なおハウリング発生時のエンベロープの傾きはヘッドフォンごとに異なるため、ヘッドフォンの機種毎、或いは個体毎に測定して決めることが望ましい。
【００４５】
第１抑制制御信号生成部５４は、第１形状フィルタ５３の傾き判定や、一定のスレッショルド（第１閾値ｔｈ１）との比較結果に基づいて、ハウリング発生を判定し、指示信号ＣＬ１（又はＣＲ１）を生成する。
詳しくは後述するが、第１抑制制御信号生成部５４は、エンベロープ信号が設定した第１閾値ｔｈ１を超えているときに、アンプ２４のゲインを小さく一律ステップで下げていくように指示信号ＣＬ１（又はＣＲ１）を出力する。
【００４６】
以上の構成により、Ｌチャネル処理部１２１Ｌは音声信号ＳＬ２を監視して、Ｌチャネルでのハウリング発生時にハウリング抑制のためのゲイン低下を指示する指示信号ＣＬ１を出力する。指示信号ＣＬ１はアンプ２４のＬチャネルゲインの制御信号となる。
Ｒチャネル処理部１２１Ｒは、音声信号ＳＲ２を監視して、Ｒチャネルでのハウリング発生時にハウリング抑制のためのゲイン低下を指示する指示信号ＣＲ１を出力する。指示信号ＣＲ１はアンプ２４のＲチャネルゲインの制御信号となる。
つまり第１処理部１２１は、Ｌチャネル、Ｒチャネルに対し、それぞれ独立して同様のハウリング抑制処理を行う。
【００４７】
特性制御部１２における第２処理部１２２では、Ｌチャネル処理部１２２Ｌとして、帯域フィルタ６１、エンベロープ検波部６２、第２形状フィルタ６３、第２抑制御信号生成部６４を有する。
またＲチャネル処理部１２２Ｒとしても同様に、帯域フィルタ６１、エンベロープ検波部６２、第２形状フィルタ６３、第２抑制御信号生成部６４を有する。
【００４８】
帯域フィルタ６１は、上述の帯域フィルタ５１と同様に、音声信号ＳＬ２（又はＳＲ２）について、マイク・スピーカ一体型のヘッドフォンの特性上ハウリングし易い帯域のみを通すバンドパスフィルタである。ただし、帯域フィルタ５１と同じ特性にする必要はない。この第２処理部１２２でも、帯域フィルタ６１でハウリングし易い帯域だけを抽出することで、ハウリング以外の音でハウリング発生と誤検出してしまい、ハウリング抑制が誤動作することを減らすことができる。
なおハウリングの特性と抑制の仕方を考慮して、第１処理部１２１の帯域フィルタ５１と第２処理部１２２の帯域フィルタ６１は適切に調整することが望ましい。
エンベロープ検波部６２は、帯域フィルタ６１の出力について適切な期間のピークホールド処理を行い、包絡線信号（エンベロープ）を生成して出力する。
【００４９】
第２形状フィルタ６３は、ハウリング音が発生する際のエンベロープの傾きを検出するが、特には、一定のスレッショルド（第２閾値ｔｈ２）を超えてハウリングが大きくなり続けている場合のデータを通過させる。
第２抑制制御信号生成部６４は、第２形状フィルタ６３からの出力を連続して、一定時間受けた場合に、即座にアンプのゲインを大きくゲインダウンさせる指示信号ＣＬ２（又はＣＲ２）を生成する。
【００５０】
以上の構成により、Ｌチャネル処理部１２２Ｌは音声信号ＳＬ２を監視して、Ｌチャネルでのハウリング発生時にハウリング抑制のためのゲイン低下を指示する指示信号ＣＬ２を出力する。指示信号ＣＬ２はアンプ２４のＬチャネルゲインの制御信号となる。
Ｒチャネル処理部１２２Ｒは、音声信号ＳＲ２を監視して、Ｒチャネルでのハウリング発生時にハウリング抑制のためのゲイン低下を指示する指示信号ＣＲ２を出力する。指示信号ＣＲ２はアンプ２４のＲチャネルゲインの制御信号となる。
このように第２処理部１２２も、Ｌチャネル、Ｒチャネルに対し、それぞれ独立して同様のハウリング抑制処理を行う。
【００５１】
解析部１１は、周囲音解析フィルタ７１、エンベロープ検波部７２、判定部７３、タイマ部７４を有する。
周囲音解析フィルタ７１は、音声信号ＳＬ２（又はＳＲ２）について、所定の帯域成分を抽出するバンドパスフィルタである。解析部１１は周囲の騒音レベルに応じて特性制御部１２の第１処理部１２１の処理（第１処理）と、第２処理部１２２の処理（第２処理）を切り替える処理を行うものであるため、周囲音解析フィルタ７１は、騒音レベルの判定に適切な帯域を抽出する。
エンベロープ検波部７２は、周囲音解析フィルタ７１の出力について適切な期間のピークホールド処理を行い、包絡線信号（エンベロープ）を生成して出力する。
【００５２】
判定部７３は、エンベロープ検波部７２の出力と所定の騒音判定用閾値ｔｈＣを比較して周囲の騒音レベルを判定する。そして判定結果に応じて切替信号ＣＳを出力する。
特に本実施の形態では、エンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えたら騒音環境であると判定して、特性制御部１２に第１処理から第２処理に切り替える切替信号ＣＳを出力する。
タイマ部７４は、所定の時間条件を計数する。判定部７３はタイマ部７４のタイムカウントに応じても切替信号ＣＳを出力する。特に本実施の形態では、第２処理が機能しているときに、エンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣ以下となった状態が所定時間継続したら、静かな環境になったと判定し、特性制御部１２に第２処理から第１処理に切り替える切替信号ＣＳを出力する。
【００５３】
＜３．ハウリング抑制処理＞
以上の図３の機能構成を備える制御装置１におけるハウリング抑制処理について詳しく説明する。
【００５４】
上述のように外部の音をより自然にスピーカ７Ｌ、７Ｒから再生出力するためには、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒの入力からスピーカ７Ｌ、７Ｒからの出力までの遅延時間をより短くする必要がある。さらに外部の音を自然に再生するためにフィルタ２３やアンプ２４のゲインを適切に調整する必要がある。これらを行った結果、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒとスピーカ７Ｌ、７Ｒを覆うようなことをした場合、ハウリングし易いシステムになることがある。
そこで、外部の音を制御装置１に入力し、特性制御部１２はハウリングと思われる音声信号を検出した際に、アンプ２４のゲインを下げることによって、ハウリングが大きくならないように抑制する。
ただ、これだけだと、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒから入力された音声信号に対して、一律のハウリング抑制手法を取ることしかできないため、誤動作が多くなってしまう。そこで、周囲音解析部によって、周囲の騒音レベルを把握し、騒音レベルごとに適切なハウリング抑制手法を選択することによって、誤動作を少なくする。
【００５５】
本実施の形態では、第１処理部１２１によるハウリング抑制処理（第１処理）は、帯域フィルタ５１でハウリングし易い帯域を抽出し、そのエンベロープが第１形状フィルタ５３及び抑制制御信号生成部５４の処理でハウリングと判定される場合に、指示信号ＣＬ（ＣＬ１）、ＣＲ（ＣＲ１）によりゲインを下げる。特に第１処理は、ハウリングをなるべく小さいうちに抑制することで、ユーザにハウリングを感じさせにくくする。
しかしこの場合、騒音環境下だと、レベル増加に対して敏感に反応しすぎて誤動作を生ずることがある。そこで騒音環境下では、騒音環境下に適した第２処理部１２２によるハウリング抑制処理（第２処理）に切り替えるようにする。第２処理は、周囲音によるレベル上昇とハウリングによるレベル上昇を区別するとともに、ハウリングと判定したときは大きくゲインを下げることでハウリングを抑制するものとしている。
【００５６】
まず特性制御部１２において行われる第１処理について図４，図５で説明する。
図４には横軸を時間、縦軸を音圧レベルとして、エンベロープ検波部５２から出力される音声信号ＳＬ２（又はＳＲ２）のエンベロープＥを示している。
破線のレベルは第１閾値ｔｈ１を示す。第１閾値ｔｈ１は例えば６７ｄＢＳＰＬとする。
【００５７】
第１処理の場合、エンベロープＥが第１閾値ｔｈ１を越えている期間に、１ｍｓ毎に１ｄＢずつゲインダウンを指示する指示信号ＣＬ（ＣＬ１）又はＣＲ（ＣＲ１）をアンプ２４に出力する。
但し、第１形状フィルタで求められる傾きから、現在のエンベロープレベルが前回（１ｍｓ前）のエンベロープレベルよりも０〜４ｄＢ上昇していることをゲインダウン指示を行う条件とする。
例えば図４において時点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・がそれぞれ１ｍｓ間隔のタイミングとすると、時点Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４では、エンベロープレベルが第１閾値ｔｈ１を越えており、かつ前回より０〜４ｄＢ上昇しているため、これら各時点で１ｄＢのゲインダウンを指示する指示信号ＣＬ又はＣＲをアンプ２４に出力することになる。これにより、ハウリングが生じたと判定される際に迅速にハウリング抑制を行う。
なお時点Ｔ５，Ｔ６は、エンベロープレベルが第１閾値ｔｈ１を越えているが、前回より０〜４ｄＢ上昇という状態ではないため１ｄＢのゲインダウン指示は行わない。このときは既に、それまでのゲインダウンでハウリングが抑制されつつあると考えられるためである。この場合に更なるゲインダウン指示は行わないことで、過剰にアンプ２４のゲインが下げられてスピーカ出力音を不自然な状態とすることを避けている。
【００５８】
このような第１処理が選択されている期間の特性制御部１２の処理を説明する。なお、本実施の形態では、以下説明する第１処理はＬチャネル処理部１２１ＬとＲチャネル処理部１２１Ｒがそれぞれ別個に独立して行うものとしている。
【００５９】
特性制御部１２では第１処理として、上述のように帯域フィルタ５１，エンベロープ検波部５２の処理が行われたうえで、第１形状フィルタ５３及び第１抑制制御信号生成部５４の機能により図５の処理が実行される。
【００６０】
図５のステップＳ１０１で特性制御部１２は、１ｍｓ毎の判定タイミングを確認する。判定タイミングのときには、特性制御部１２はステップＳ１０１からＳ１０２に進み、その時点のエンベロープレベルを確認し、今回レベル値ＬＶｃ１として保持する。
ステップＳ１０３で特性制御部１２は、今回レベル値ＬＶｃ１を第１閾値ｔｈ１と比較し、ＬＶｃ１＞ｔｈ１であればステップＳ１０４に進み、ＬＶｃ１＞ｔｈ１でなければステップＳ１０６に進む。
【００６１】
ステップＳ１０４に進んだ場合は、特性制御部１２は今回レベル値ＬＶｃ１と前回レベル値ＬＶｐ１を比較し、今回レベル値ＬＶｃ１が前回レベル値ＬＶｐ１より０〜４ｄＢ上昇しているか否かを確認する。そして０〜４ｄＢ上昇しているときは特性制御部１２はステップＳ１０５に進み、０〜４ｄＢ上昇が確認できなければステップＳ１０６に進む。
【００６２】
今回レベル値ＬＶｃ１が前回レベル値ＬＶｐ１より０〜４ｄＢ上昇しておりステップＳ１０５に進んだ場合、特性制御部１２は、１ｄＢゲインダウンを指示する指示信号（ＣＬ１又はＣＲ１）を生成し、出力する。この結果アンプ２４においてＬチャネル又はＲチャネルでハウリング抑制のためにゲインが低下される。
つまりエンベロープレベルが第１閾値ｔｈ１を越え、かつ前回より０〜４ｄＢ上昇という条件により１ｄＢゲインダウンの制御が行われることになる。
【００６３】
ステップＳ１０３でＬＶｃ１＞ｔｈ１ではないと判定された場合、或いはステップＳ１０４で０〜４ｄＢ上昇が確認できなかった場合は、ステップＳ１０５の処理は行われないため、ゲインダウンの指示は行われない。
【００６４】
ステップＳ１０６では、特性制御部１２は今回レベル値ＬＶｃ１を、次回における前回レベルとして参照できるように、前回レベル値ＬＶｐ１に代入する。そしてステップＳ１０１に戻る。
【００６５】
特性制御部１２において第１処理が選択されている期間は、帯域フィルタ５１、エンベロープ検波部５２の処理とともに、以上図５の第１形状フィルタ５３及び第１抑制制御信号生成部５４の処理が継続される。
従って１ｍｓ毎に、第１閾値ｔｈ１とエンベロープ傾きによるハウリング発生と判定されればゲインダウン制御が行われる。これによりハウリングの特性に近い音を速やかにゲインダウンさせることができる。つまりハウリング発生時に速やかにハウリングを抑制できる。
ただし、この第１処理のように速やかな抑制制御を重視すると、駅や繁華街など、人が多い場所での騒音環境下では、第１帯域フィルタ５１と第１形状フィルタ５３の処理を通過してしまう雑音が高頻度で発生してしまうため、誤動作としてゲインダウンを行ってしまい易い状態となる。
そこでもう１つのハウリング抑制制御処理として、特性制御部１２は第２処理を実行可能とされている。
【００６６】
特性制御部１２において行われる第２処理について図６，図７，図８で説明する。
図６、図７も図４と同様に横軸を時間、縦軸を音圧レベルとして、エンベロープ検波部６２から出力される音声信号ＳＬ２（又はＳＲ２）のエンベロープＥを示している。
破線のレベルは第２閾値ｔｈ２を示す。ここでは第２閾値ｔｈ２は、第１閾値ｔｈ１より高いレベル、例えば７２ｄＢＳＰＬとする。
【００６７】
第２処理の場合、例えば１ｍｓタイミング毎に、エンベロープＥが第２閾値ｔｈ２を越えていればカウントアップを行う。そして例えば７ｍｓ期間（８カウント期間）に、２ｄＢ以上のレベル低下が観測されていなければハウリングと判定し、大幅ゲインダウン又はミュートをかけるように指示する指示信号ＣＬ（ＣＬ２）又はＣＲ（ＣＲ２）をアンプ２４に出力する。
【００６８】
例えば図６において１ｍｓ毎の時点Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３・・・Ｔ７は、継続してエンベロープレベルが第２閾値ｔｈ２を越えているため、カウント値が“８”となる。この７ｍｓ期間には２ｄＢ以上のレベル低下は観測されない。このような場合、ハウリング発生と判定し、大幅ゲインダウン又はミュートを指示する指示信号ＣＬ又はＣＲをアンプ２４に出力する。アンプにおいて大幅ゲインダウン又はミュートが行われることで、その後の時点で図示のように観測されるエンベロープレベルは急激に低下する。これによりハウリング抑制が行われる。
【００６９】
一方図７のようなエンベロープ波形の場合、時点Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２でカウントアップされるが、時点Ｔ３で２ｄＢ以上のレベル低下が観測される。この場合、カウント値が“８”に届かず、ハウリング発生とは判定されない。例えば騒音による一時的なレベル上昇であったと判定される。従って大幅ゲインダウン又はミュートの制御は行われない。
【００７０】
このような第２処理が選択されている期間の特性制御部１２の処理を説明する。なお、以下で説明する第２処理についても、Ｌチャネル処理部１２２ＬとＲチャネル処理部１２２Ｒにおいてそれぞれ別個に独立して行われる。
【００７１】
特性制御部１２では第２処理として、上述のように帯域フィルタ６１，エンベロープ検波部６２の処理が行われたうえで、第２形状フィルタ６３及び第２抑制制御信号生成部６４の機能により図８の処理が実行される。
【００７２】
図８のステップＳ２０１で特性制御部１２は、１ｍｓ毎の判定タイミングを確認する。判定タイミングのときには、特性制御部１２はステップＳ２０１からＳ２０２に進み、その時点のエンベロープレベルを確認し、今回レベル値ＬＶｃ２として保持する。
ステップＳ２０３で特性制御部１２は、今回レベル値ＬＶｃ２を第２閾値ｔｈ２と比較し、ＬＶｃ２＞ｔｈ２であればステップＳ２０４に進み、ＬＶｃ２＞ｔｈ２でなければステップＳ２０８に進む。
【００７３】
ステップＳ２０４に進んだ場合は、特性制御部１２は今回レベル値ＬＶｃ２と前回レベル値ＬＶｐ２を比較し、今回レベル値ＬＶｃ２が前回レベル値ＬＶｐ２より２ｄＢ以上低下しているか否かを確認する。そして２ｄＢ以上の低下が確認された場合は特性制御部１２はステップＳ２０８に進み、２ｄＢ以上の低下が確認されなければステップＳ２０５に進む。
【００７４】
ステップＳ２０５に進んだ場合、特性制御部１２はカウント値ＣＴをインクリメントしてステップＳ２０６に進む。なお、図示していないが、カウント値ＣＴは図８の処理が開始される時点で０リセットされている。
一方ステップＳ２０８に進んだ場合、特性制御部１２はカウント値ＣＴをリセットしてステップＳ２０９に進む。
【００７５】
ステップＳ２０６では特性制御部１２は、カウント値ＣＴが判定値Ｎに到達しているか否かを確認する。判定値Ｎとは、ハウリング発生判定を行う基準の値であり、上記図６の例（７ｍｓ期間のカウント）でいえばＮ＝８となる。もちろん判定値Ｎは“８”に限られず、適正な値が設定されれば良い。
特性制御部１２はＣＴ≧ＮであればステップＳ２０７に進み、ＣＴ≧ＮでなければステップＳ２０９に進む。
【００７６】
ステップＳ２０７に進んだ場合、特性制御部１２はハウリング発生と判定して、大幅ゲインダウン又はミュートを指示する指示信号（ＣＬ２又はＣＲ２）を生成し、出力する。この結果アンプ２４においてＬチャネル又はＲチャネルでハウリング抑制のために大幅なゲイン低下又はミュート処理が行われる。
つまりエンベロープレベルが第２閾値ｔｈ２を越え、かつ２ｄＢ低下が観測されない状態がＮカウント期間継続する（Ｎカウントに至までステップＳ２０８でリセットされない）という条件によりハウリング抑制制御が行われる。
【００７７】
ステップＳ２０９では、特性制御部１２は今回レベル値ＬＶｃ２を、次回における前回レベルとして参照できるように、前回レベル値ＬＶｐ２に代入する。そしてステップＳ２０１に戻る。
【００７８】
特性制御部１２において第２処理が選択されている期間は、帯域フィルタ６１、エンベロープ検波部６２の処理とともに、以上図８の第２形状フィルタ６３及び第２抑制制御信号生成部６４の処理が継続される。第２閾値ｔｈ２及びエンベロープ傾きに応じてカウント（Ｓ２０５）されるカウント値ＣＴを用いてハウリング発生判定を行うことで、瞬間的な大レベルの雑音をハウリングと誤判定することを防止している。また第２閾値ｔｈ２は第１閾値ｔｈ１より高いレベルとしており、より大きな音のエネルギーを入力しないとハウリング抑制は働かない。
これによりハウリング発生に対する応答性は第１処理より若干悪くなるが、ノイズをハウリングとして判定することによる誤動作は低減される。
また、Ｎカウントとなるまで抑制を待機するので、第１処理の実行時よりはハウリングによる音圧レベルが増大するが、騒音環境下であればユーザは外部の大きな音に耳が慣れているため、ハウリング音が比較的大きくなっても耳への負担は少ない。或いはユーザはハウリングに気づきにくい。つまり騒音環境下であれば第２処理もユーザの耳への負担は第１処理と同程度となる。
これにより第２処理は騒音環境下に適したハウリング抑制処理となる。
【００７９】
なお、第２処理における第２閾値ｔｈ２や判定のための一定時間（＝判定値Ｎ）は、ハウリングの大きさと誤動作のバランスを考えて調整する。
上記例では第２閾値ｔｈ２（７２ｄＢＳＰＬ）以上で７ｍｓ期間上昇し続けた場合に、即座にアンプのゲインを大きく下げるが、ゲインの下げ量は、誤動作感とのトレードオフになるので、ハウリングが止められる最低限の下げ量でも良い。これは、ヘッドフォンごとに異なるため、バラツキも考慮して決めることが望ましい。
【００８０】
以上の第１処理、第２処理を適切に切り替えるために解析部１１は周囲の騒音レベルを解析し、その結果に応じた切替制御を行う。具体的には解析部１１は、周囲音解析フィルタ７１、エンベロープ検波部７２の処理を行うとともに、判定部７３及びタイマ部７４により図９の切替処理を行う。
なお、電源オン後の初期状態では、特性制制御部１２では第１処理を行う状態に設定されているとし、図９はその状態からの解析部１１の処理とする。
【００８１】
ステップＳ３０１で解析部１１は、ハウリング抑制処理として第１処理、第２処理のいずれが選択されている状態であるかにより処理を分岐する。
最初は第１処理が選択されているため、解析部１１はステップＳ３０２に進む。ステップＳ３０２で解析部１１は、Ｌチャネルの音声信号ＳＬ２についてエンベロープ検波部７２で得られたエンベロープレベルが、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えているか否かを判定する。騒音判定用閾値ｔｈＣは、例えば６０ｄＢＳＰＬとする。これは一例であるが、騒音判定用閾値ｔｈＣは、第１閾値ｔｈ１、第２閾値ｔｈ２のいずれよりも低いレベルであることが望ましい。
【００８２】
解析部１１は、Ｌチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ騒音環境下ではないとしてステップＳ３０１に戻る。
Ｌチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていればステップＳ３０３に進み、解析部１１は、Ｒチャネルの音声信号ＳＲ２についてエンベロープ検波部７２で得られたエンベロープレベルが、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えているか否かを判定する。Ｒチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ騒音環境下ではないとしてステップＳ３０１に戻る。
つまり、Ｌチャネル、Ｒチャネルのいずれか一方でも、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ、比較的静かな環境にあるとして、第１処理の状態を継続する。
【００８３】
Ｌチャネル、Ｒチャネルがいずれも騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていたら、解析部１１はステップＳ３０４に進むことになり、この場合、切替信号ＣＳにより特性制御部１２の処理を第２処理に切り替えさせる。
なお説明上、解析部１１が特性制御部１２に切替信号ＣＳを出力するとしているが、実際には制御装置１はマイクロコンピュータ等の情報処理装置であり、解析部１１、特性制御部１２はソフトウエアにより実現される機能である。このため例えば切替信号ＣＳは、所定レジスタにセットされるフラグ情報として設定され、特性制御部１２としての処理において当該フラグ情報を参照することで、第１処理／第２処理が選択されるものとなることが想定される。
【００８４】
第２処理が選択されている期間は、解析部１１はステップＳ３０１からＳ３１０に進む。
ステップＳ３１０で解析部１１はタイマ部７４のカウント値が所定時間（例えば２００ｍｓとする）以上となっているか否かを確認する。
タイマ部７４のタイムカウントが２００ｍｓに達していなければ、解析部１１はステップＳ３１２に進み、Ｌチャネルの音声信号ＳＬ２についてエンベロープ検波部７２で得られたエンベロープレベルが、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えているか否かを判定する。
【００８５】
解析部１１は、Ｌチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ騒音環境下ではなくなった可能性があるとして、ステップＳ３１５でタイマ部７４のカウント値をカウントアップする。
またＬチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていればステップＳ３１３に進み、解析部１１は、Ｒチャネルの音声信号ＳＲ２についてエンベロープ検波部７２で得られたエンベロープレベルが、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えているか否かを判定する。Ｒチャネルのエンベロープレベルが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ騒音環境下ではなくなった可能性があるとして、ステップＳ３１５でタイマ部７４のカウント値をカウントアップする。
つまり、Ｌチャネル、Ｒチャネルのいずれか一方でも、騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていなければ、比較的静かな環境に戻った可能性があるとして、タイマ部７４の計数を進める。
一方、Ｌチャネル、Ｒチャネルのいずれもが騒音判定用閾値ｔｈＣを越えていれば、解析部１１はステップＳ３１４でタイマ部７４のカウントをリセットする。
【００８６】
なお、この図９の処理が適用される場合、図３のタイマ部７４はソフトウエアタイマを示し、図９の処理でカウントされるカウント値を表している。例えば図９のステップＳ３０１からの処理が１ｍｓ毎に行われるとすると、ステップＳ３１５に進む毎にカウント値が＋１されていくものとなる。
【００８７】
以上のようにタイマ部７４のカウント制御が行われるため、ステップＳ３１０でタイマ部７４が２００ｍｓを経過するということは、第２処理の実行中において、６０ｄＢＳＰＬ以上の騒音が無くなった状態（比較的静かな状態）が２００ｍｓ継続したことを意味する。この場合解析部１１はステップＳ３１１に進み、切替信号ＣＳにより特性制御部１２の処理を第１処理に切り替えさせる（第１処理を選択させるようにフラグ情報を設定する）。
【００８８】
解析部１１が以上の処理を行うことで、まずは第１処理でハウリング抑制が行われる。
静かな環境では第１処理でハウリング抑制が行われ、帯域フィルタ５１、エンベロープ検波部５２、第１形状フィルタ５３を通過した音が６７ｄＢＳＰＬ（第１閾値ｔｈ１）を超えると、超えている間は、即座にゲインを少しずつ下げ続ける。
この時、実際にハウリングであれば、ハウリングを６７ｄＢＳＰＬ程度で抑制できるが、騒音によるエンベロープレベルの上昇だった場合は、外音のゲインが変化し、違和感となる。
【００８９】
そこで解析部１１で、Ｌチャネル、Ｒチャネル共に周囲音解析フィルタ７１を通過した音が６０ｄＢＳＰＬを超えた場合に、騒音と判定し、即座に第２処理に切り替える。
第１処理の第１閾値ｔｈ１が６７ｄＢＳＰＬで、騒音判定用閾値ｔｈＣが６０ｄＢＳＰＬなので、第１処理のハウリング抑制機能が動き始める前に、第２処理に切り替えることができる。
なお、従って解析部１１における周囲音解析フィルタ７１については、帯域フィルタ５１と似た（又は同一の）通過帯域特性にしておくと、第１処理で誤動作する帯域のみで騒音レベルを判定することができ、無用に第２処理に切り替えることがなくなる。
【００９０】
第２処理に切り替えることで、騒音環境下における第１処理による誤動作を抑制する。Ｌチャネル、Ｒチャネル共に６０ｄＢＳＰＬを越えることを条件としている理由は、片方だけだとハウリングとの判別がつかないためである。
なお、この場合、意図的に両耳を手で覆い、ハウリングさせたような場合に、静かな環境でも騒音検知により、第２処理に切り替わり、耳への負担が大きくなってしまう場合がある。これに対処するには、特定の周波数で音が大きくなるというハウリングの特徴を生かして、Ｌチャネル、Ｒチャネル共にその特徴を有していた場合はハウリングと判定し、即座に第１処理に戻し、ハウリングを小さい音で抑制するようにすることも考えられる。
【００９１】
騒音環境下で第２処理に切り替えられた後は、静かな環境に戻ったか否かがタイマ部７４のカウント値により判定され、静かな環境に戻ったと判定されることで第１処理に戻される。騒音環境下では第２処理により誤動作が抑制されるが、静かな環境では応答性よくハウリングを抑える第１処理に切り替えられることになる。
第２処理から第１処理に戻すための所定時間長（タイマ部７４による騒音が収まってからの経過時間）は、第１処理のチューニングとのバランスで決める。
【００９２】
また、騒音レベルが大きくなればなるほど、第２処理に切り替わっている時間が長く、頻度も高くなるが、その分、ハウリングが目立たなくなるので、ハウリングが起因となる耳への負担も小さくなる。
逆に騒音が小さい場合は、第２処理に切り替わっている時間が短く、頻度も低くなるため、確率的にも耳への負担が抑えられる。
このように、静かな環境では第１処理でハウリングを小さく抑制し、騒音環境下では、騒音検知と第２処理を用いて、騒音レベルに応じて、ハウリングと騒音の相対レベルと、第２処理に切り替わっている時間と頻度を変化させることによって、ハウリングによる耳への負担を上手くコントロールすることができる。
【００９３】
＜４．第２の実施の形態の制御装置構成＞
図１０により第２の実施の形態の制御装置１の構成例を示す。なお、図３と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
【００９４】
この図１０の構成例は、第１処理部１２１、第２処理部１２２、解析部１１で共用される帯域フィルタ１５Ｌ、１５Ｒを設けたものである。
帯域フィルタ１５Ｌ、１５ＲはそれぞれＬチャネル、Ｒチャネルの音声信号ＳＬ２，ＳＲ２について、図３の帯域フィルタ５１、６１及び周囲音解析フィルタ７１として機能する。
即ち帯域フィルタ１５Ｌの出力は、Ｌチャネルのエンベロープ検波部５２、６２、７２に供給され、帯域フィルタ１５Ｒの出力は、Ｒチャネルのエンベロープ検波部５２、６２、７２に供給される。
【００９５】
図３の構成において、帯域フィルタ５１、６１及び周囲音解析フィルタ７１は、同じ通過帯域のバンドバスフィルタとしても良いと述べた。そこで、図１０の帯域フィルタ１５Ｌ、１５Ｒとして共用することで、構成（処理負担）を簡易化できる。
なお、図３の構成の場合は、図１０の構成に比べて構成が複雑（処理負担の増大）という点は不利であるが、帯域フィルタ５１、６１及び周囲音解析フィルタ７１をそれぞれ個別にチューニングすることで、より精密な制御が可能になるという利点がある。
【００９６】
＜５．ヘッドフォン及びオーディオプレイヤでの適用例＞
図１１、図１２により、以上の制御装置１の適用例を説明する。
図１１Ａは、上記図１で示したヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００に相当する例である。即ち制御装置１はオーディオプレイヤ２００側に設けられている。
【００９７】
これに対して図１１Ｂのような構成も考えられる。
この場合、ヘッドフォン１００側にＬユニット５Ｌ、Ｒユニット５Ｒに加え、音声処理部２と制御装置１が配置され、オーディオプレイヤ２００側は音源部３が配置される例である。オーディオプレイヤ２００からはヘッドフォン１００の音声処理部２に対して音楽等の音声信号（図１における音声信号ＳＬ４，ＳＲ４）が有線又は無線で送信される。ヘッドフォン１００側では、音声処理部２がＬユニット５Ｌ、Ｒユニット５Ｒに設けられた図示しないマイクロフォンからの音声信号について必要な処理を行い、その音声信号（図１における音声信号ＳＬ３，ＳＲ３）を、オーディオプレイヤからの音声信号と加算する。そして必要な処理を行った後、Ｌユニット５Ｌ、Ｒユニット５Ｒに設けられた図示しないスピーカから音声出力させる。この構成の場合も制御装置１は図１に示した場合と同様に上述した解析部１１，特性制御部１２としての機能を発揮することができる。
この図１１Ａ、図１１Ｂのように、制御装置１はヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００のいずれに内蔵されてもよい。
また図示しないが制御装置１は、ヘッドフォン１００とオーディオプレイヤ２００とは別体の機器とされてもよい。
【００９８】
図１２は、ヘッドフォンとプレイヤが一体側となった音声再生システムを示している。
Ｌチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００ＬとＲチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００Ｒは別体とされる。
Ｌチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００Ｌには、Ｌユニット５Ｌ、Ｌチャネルの音声処理部２Ｌ、Ｌチャネルの制御装置１Ｌ、音源部３、通信部８を有する。
Ｒチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００Ｒには、Ｒユニット５Ｒ、Ｒチャネルの音声処理部２Ｒ、Ｒチャネルの制御装置１Ｒ、通信部９を有する。
【００９９】
この場合、音源部３からの音楽コンテンツ等の音声信号のうち、Ｌチャネルの音声信号は音声処理部２Ｌに供給される。Ｒチャネルの音声信号が通信部８，９の通信により、音声処理部２Ｒに供給される。通信部８，９は例えば近距離無線通信により音声信号の伝送を行う。
制御装置１Ｌは、Ｌユニット５Ｌのマイクロフォンにより集音された周囲音を入力し、上述した解析部１１，特性制御部１２としての処理を行う。
制御装置１Ｒは、Ｒユニット５Ｒのマイクロフォンにより集音された周囲音を入力し、上述した解析部１１，特性制御部１２としての処理を行う。
このように、Ｌチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００ＬとＲチャネルヘッドフォン／プレイヤ３００Ｒが別体とされて機器においても本技術の制御装置１をそれぞれ搭載することで、外部環境に応じて選択される制御方式でハウリング抑制を行うことができる。
【０１００】
＜６．まとめ及び変形例＞
以上の実施の形態によれば次のような効果が得られる。
実施の形態の制御装置１は、マイクロフォン６Ｌ，６Ｒにより入力された音声をスピーカ７Ｌ、７Ｒで出力するための音声処理部２に対して、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができる特性制御部１２と、マイクロフォン６Ｌ，６Ｒにより入力された音声を解析し、解析結果により特性制御部１２で音声処理部２に対して実行する制御方式を選択する解析部１１とを備える。
即ち制御装置１は、音声信号特性を変化させる制御として複数の制御方式（特定の目的のための音声信号特性制御のアルゴリズムであり、例えば上述の第１処理、第２処理）を選択的に実行可能とし、かつ実行する制御方式を周囲音声の解析により選択する。つまり周囲音声状況に応じて単に音声信号特性を切り替えるのではなく、音声信号特性の変化のさせ方を切り替える。これにより、マイクロフォン入力された周囲の音声状況に応じて、音声信号特性の変化のさせ方を選択することができ、周囲の音声状況に対応したスピーカ出力を実現できる。
なお、実施の形態では、ハウリング抑制のための音声信号特性の変化のさせ方である第１処理、第２処理を切り替える例を示したが、ハウリング抑制以外を目的とする音声信号特性の制御以外にも多様な制御例が考えられる。
例えばユーザにとって適切なスピーカ出力や快適なスピーカ出力を実現するために、フィルタ２３における通過帯域の可変制御のアルゴリズムを複数実行可能とし、これを周囲音解析結果に応じて選択してもよい。
また音声信号のブースト／アッテネートの帯域やレベルを可変するアルゴリズムを複数実行可能とし、これを周囲音解析結果に応じて選択してもよい。
またノイズキャンセルのための外来音としての音声信号特性を可変するアルゴリズムを複数実行可能とし、これを周囲音解析結果に応じて選択してもよい。
【０１０１】
実施の形態の制御装置１（特性制御部１２）は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式の複数（第１処理、第２処理）を、選択的に実行可能とした例を述べた。
これにより、マイクロフォン入力された周囲の音声状況に応じて、適切なハウリング抑制のための制御方式を選択することができ、周囲の音声状況に対応して適切にハウリング防止処理を実行しながらのスピーカ出力を実現できる。
特に、周囲音の特性によって、ハウリング抑制の手法が切り替えられるため、ハウリングの大きさや誤動作に対して、より高品位にハウリングを抑制することが出来る。
またヘッドフォン１００を使って、外音をより自然に再生するためのシステムでは、遅延時間を短くしたり、聴感フィルタを調整したり、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒとスピーカ７Ｌ、７Ｒの距離を短くしたりと、ハウリングに対して不利な状況が生じる。この不利な状況において実施の形態の技術では実用レベルに解決することができ、外音をより自然に再生することができる。
なお、実施の形態のように２つの制御方式にかかわらず、例えば第１処理、第２処理、第３処理のように３以上の制御アルゴリズムを切り替えることができるようにし、周囲音に応じてより精密に制御方式を選択しても良い。
またハウリング抑制のための音声信号特性の制御としてアンプ２４のゲイン制御を行う例で述べたがハウリングの止め方としては他の制御も考えられる。
例えばフィルタ２３への通過帯域可変指示として、ハウリング帯域を通過させないような指示信号ＣＬ、ＣＲを出力することも考えられる。或いは帯域毎にアンプ処理を行う構成を設け、ハウリング帯域のみ減衰制御を指示するような指示信号ＣＬ、ＣＲを出力することも考えられる。
さらに音声処理部２において音声信号に遅延を発生させることなどにより、ハウリングを抑制しても良い。
【０１０２】
実施の形態の制御装置１（特性制御部１２）は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式として第１処理と第２処理が実行可能で、第１処理は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号についての検出レベルが第１閾値ｔｈ１を超えていることを条件の１つしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行する。第２処理は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号についての検出レベルが第１閾値ｔｈ１より高い第２閾値ｔｈ２を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するものとした。
特に騒音の多い環境下では、ハウリングと誤検出してしまう環境音が生ずる可能性が高い。そこで第２閾値ｔｈ２を第１閾値ｔｈ１より高くすることで、ハウリング発生判定を厳しくし、誤動作としてのハウリング抑制が行われてしまうことを低減できるようにしている。即ち第１処理は周囲の騒音レベルが比較的小さく、比較的静かな場合に発動するハウリング抑制処理であり、第２処理は周囲の騒音レベルが比較的高い場合に発動するハウリング抑制処理として好適なものとなる。
【０１０３】
実施の形態の第１処理は、検出レベルが第１閾値ｔｈ１を超えて、かつ上昇傾向と判定されるときに、音声処理部２にハウリング抑制のための指示を出力する処理であるとした（図５のＳ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０５）。
即ち第１処理は第１閾値ｔｈ１を超えてハウリング発生と判定される場合に、ハウリングレベルが上昇しているときに所定量のゲインダウンなどのハウリング抑制指示を行う。
音声信号レベルが上昇している期間（例えば１ｍｓ前より所定ｄＢ以上上昇しているなどとした期間）にハウリング抑制指示を行うことで、過度なゲイン低下等の制御とはならないようにすることができる。換言すれば音声レベルが下降しているとき（ハウリング抑制が機能しているとき）に、過度に抑制制御を行うことがない。これによりスピーカ出力音について自然な聴感を維持できる。
なお実施の形態の説明上、０〜４ｄＢの上昇の場合、上昇傾向と判定するものとしたが、これは一例で、レベルが大きく低下していない限り、上昇状態にあると判定してもよい。例えばレベルが２ｄＢより大幅に低下していなければ、上昇状態が維持されていると判定することも考えられる。或いは上昇がない（前回との差が０ｄＢの場合）は、上昇傾向ではなくなったと判定してもよい。
【０１０４】
実施の形態の第２処理は、検出レベルが第２閾値ｔｈ２を超えて、かつ所定期間、所定レベル幅より大きいレベル低下が検出されない場合に、音声処理部２にハウリング抑制のための指示を出力する処理であるとした（図８のＳ２０３〜Ｓ２０７）。
即ち第２処理では、騒音環境下において入力音声レベルが第２閾値ｔｈ２を超える場合に、一時的な大レベルか、ハウリングによる継続的なレベル上昇かを判定し、ハウリングと考えられる場合にハウリング抑制指示を行う。
騒音環境下では、ハウリングと誤検出するような大レベル入力が発生しやすい。但し発生する大レベルの音声は、単発的な音声であって、ハウリングのように継続的にレベルが上昇していくものではないことが多い。そこで、雑音としての大レベル入力とハウリングを区別するために、第２閾値ｔｈ２を超え、かつある程度の時間継続してレベル上昇状態（レベル低下が検知されない）場合に、ハウリング抑制指示を行うことで、ノイズによってハウリング抑制が行われてしまうという誤動作を回避できる。
なお、第２閾値ｔｈ２が第１閾値ｔｈ１より高く、また第２処理では所定期間（例えば７カウント期間）の大レベル継続によりハウリング判定を行うことで、第２処理の実行中にハウリングが生ずると、ユーザは第１処理の実行中に比べて大きなレベルのハウリング音を聞くことが考えられる。換言すればハウリングのレベルだけでいえば、ハウリングを知覚しやすいことになってしまう。ところが、第２処理は騒音環境下で行われ、ユーザが大きな音に比較的慣れている状態である。このため、ハウリングによる耳への負担も第１処理の場合と同程度であり、或いはハウリングの知覚しにくさも第１処理の場合と同程度となる。従って第２閾値が高いことや、所定期間の大レベル継続を条件とすることは問題とはならず、逆に、誤動作防止効果を適切に発揮できることになる。
なお実施の形態の説明上、２ｄＢを越えるレベル低下があったときに、一時的な雑音であってハウリングではないと判定するものとしたが、これは一例である。どの程度のレベル低下により雑音と判定するかは、多様に考えられる。
【０１０５】
実施の形態の第１処理では、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における、帯域フィルタ５１により抽出した第１の帯域成分の信号レベルを第１閾値ｔｈ１と比較し、第２処理では、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における、帯域フィルタ６１により抽出した第２の帯域成分の信号レベルを第２閾値ｔｈ２と比較する。即ち帯域フィルタ５１，６１によりハウリングしやすい特定の帯域（第１の帯域、第２の帯域）の信号レベルを抽出し、第１閾値ｔｈ１又は第２閾値ｔｈ２との比較対象とする。これにより第１閾値ｔｈ１又は第２閾値ｔｈ２との比較結果によりハウリング発生を精度良く判定し、音声処理部２に対してハウリング抑制のための指示を的確に出力できる。
なお、第１の帯域と第２の帯域（つまり帯域フィルタ５１、６１の通過帯域）は同一の帯域としてもよく、その場合、第２の実施の形態（図１０）で示したように、第１処理用の帯域フィルタ処理と第２処理用の帯域フィルタ処理を共通化できる。これは構成の簡易化が望まれる場合に好適なものとなる。
【０１０６】
実施の形態の第１処理では、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号のエンベロープレベルを第１閾値ｔｈ１と比較し、第２処理では、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号のエンベロープレベルを第２閾値ｔｈ２と比較する例を示した。
即ち帯域フィルタ５１、６１とエンベロープ検波部５２、６２の処理により、ハウリングしやすい特定の帯域の信号を抽出したうえでエンベロープ検波を行って、そのエンベロープレベルを第１閾値ｔｈ１又は第２閾値ｔｈ２と比較する。
これによりハウリングが起こりやすい帯域のレベル判定を、第１閾値又は第２閾値との比較結果により精度良くできる。従ってハウリング発生判定精度が向上し、音声処理系に対してハウリング抑制のための指示を的確に出力できる。
【０１０７】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号レベルと騒音判定用閾値ｔｈＣの比較結果を、特性制御部の制御方式の選択処理に用いる例を述べた（図９参照）。
これにより例えば周囲音声が比較的静かな状態と騒音の多い状態とで、それぞれ適合した制御方式を選択し、特性制御部１２における制御方式を適宜切り替えることができる。
具体的には、実施の形態の第１処理は、比較的静かな環境においてハウリングをなるべく小さいレベルのうちから抑制し、ユーザにハウリングをほとんど感じさせない処理である。また第２処理は、騒音環境において周囲ノイズによるハウリング抑制の誤動作を少なくし、且つハウリング発生の際には即座にハウリングを抑える処理である。従って音声信号レベルと騒音判定用閾値の比較により騒音環境になったと判定したときには、第２方式に切り替えることで、周囲の騒音に対応した誤動作の少ないハウリング抑制が実現される。逆に騒音環境でなくなることを検知して、第１方式に切り替えることで、ハウリングに対して反応よく抑制を行い、不自然さのない周囲音声出力ができるような処理が実現される。
【０１０８】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値ｔｈＣの比較結果を、特性制御部の制御方式の選択処理に用いる例を述べた（図９のＳ３０２，Ｓ３０３，Ｓ３１２，Ｓ３１３）。即ち周囲音解析フィルタ７１により入力された音声信号のハウリング帯域成分を抽出し、その信号レベルを騒音判定用閾値ｔｈＣと比較する。
これによりハウリングが生ずる帯域、換言すればハウリングと誤判定しやすい帯域において、騒音レベルを判定することができ、これによりハウリング抑制制御方式の選択を的確に行うことができる。
例えばハウリング帯域以外で騒音レベルが大きくても、実施の形態の場合、特性制御部１２において誤動作としてのハウリング抑制は生じにくい。このような場合に、第１処理から第２処理に切り替える必要は無いといえる。解析部１１が、ハウリング帯域を対象として制御方式を選択することで、第２処理への無用な切替が生じないことになる。
【０１０９】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号のエンベロープレベルと騒音判定用閾値ｔｈＣの比較結果を、特性制御部１２の制御方式の選択処理に用いる例を述べた（図９のＳ３０２，Ｓ３０３，Ｓ３１２，Ｓ３１３）。即ち周囲音解析フィルタ７１、エンベロープ検波部７２の処理を介したうえで、エンベロープレベルを騒音判定用閾値ｔｈＣと比較する。
これによりハウリングが起こりやすい帯域での周囲音声レベル判定を精度良くできる。従って例えば第１処理、第２処理のような複数の制御方式の選択精度が向上し、周囲環境に応じて的確なハウリング抑制を実現できる。
【０１１０】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号レベルと、第１閾値ｔｈ１より低い騒音判定用閾値ｔｈＣとの比較結果を、特性制御部の第１処理と第２処理の選択処理に用いることとした。
つまり騒音判定用閾値ｔｈＣ＜第１閾値ｔｈ１＜第２閾値ｔｈ２とする。
これにより、第１処理でハウリング抑制の信号特性制御が実行される前の段階で、第２処理に切り替えることができる。
【０１１１】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）は、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声信号における第１の帯域成分（第１処理で抽出する帯域成分）の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、特性制御部１２での第１処理から第２処理への切替の判定に用いる例を述べた。
即ち解析部１１の周囲音解析フィルタ７１の通過信号帯域を帯域フィルタ５１の通過信号帯域と同じとする。
これにより第１処理において騒音によるハウリング抑制の誤動作が生じる可能性が高い帯域のみで周囲状況（騒音環境か否か）を判定できる。従って、第１処理で誤動作を生じ易いときに適切に第２処理に切り替えるようにすることができ、ハウリング抑制動作精度を向上させることができる。
【０１１２】
実施の形態の制御装置１（解析部１１）には、複数のマイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより得られる複数チャネル（Ｌチャネル／Ｒチャネル）の音声信号が入力されるとともに、解析部１１は、各チャネルの音声信号レベルが、全て騒音判定用閾値ｔｈＣを越えている場合に、特性制御部１２の制御方式の切替指示を行う例を述べた（図９のＳ３０２，Ｓ３０３）。
全チャネル（ＬチャネルとＲチャネル）が騒音判定用閾値ｔｈＣを越えることによれば、ハウリングではなくて周囲音声成分が大きなレベルとなっている可能性が高い。つまり全チャネルで判定することで騒音環境となったか否かの判定精度を上げることができる。
図９の例では、ＬチャネルとＲチャネルが共に騒音判定用閾値ｔｈＣを越えることで第２処理に切替を行うようにしたが、これにより騒音環境を適切に判定し、騒音環境下で誤動作の少ない第２処理が実行されることになる。
【０１１３】
また制御装置１（解析部１１）は、各チャネルの音声信号レベルが、全て所定時間以上、騒音判定用閾値ｔｈＣ以下となった場合に、特性制御部１２の制御方式の切替指示を行う例を述べた（図９のＳ３１２，Ｓ３１３）
全チャネル（ＬチャネルとＲチャネル）が騒音判定用閾値ｔｈＣ以下となることが所定時間継続するという条件で判定することで、いずれのチャネルもハウリングが発生しておらず、かつ騒音環境から脱したと判定する判定精度を上げることができる。これにより適切に第１処理に復帰させることができる。
図９の例では、ＬチャネルとＲチャネルが共に騒音判定用閾値ｔｈＣ以下となる状態が２００ｍｓ以上継続したら、第１処理に切替を行うようにしたが、これにより静かな環境を適切に判定し、それに適した第１処理が実行されることになる。なお２００ｍｓ継続というのは一例にすぎず、他の時間長で判定をおこなってもよい。
【０１１４】
本開示の技術はさらに次のような変形例が考えられる。
解析部１１による周囲音解析は、騒音のレベル以外の解析結果により制御方式の切替をおこなってもよい。例えば周囲音の周波数特性の解析により、騒音状況か否かを判定して制御方式の切替制御をするなどである。
【０１１５】
図３，図１０における機能構成は例示である。例えばエンベロープ検波部５２、６２、７２を設けない例も考えられる。
また特にハウリング帯域を通過する帯域フィルタ５１、６１、周囲音解析フィルタ７１は設けず、可聴帯域を広く通過するフィルタを設けてもよい。
帯域フィルタ５１、６１、周囲音解析フィルタ７１はバンドパスフィルタはなく、目的に応じてローパスフィルタ、ハイパスフィルタとされる場合もある。
【０１１６】
また音声処理部２における周囲音取り込みパスのゲイン（例えばアンプ２４のゲイン）を調整して、ユーザに聞こえる外の音を大きくしたり小さくしたりする場合に、ハウリング抑制手法や周囲音解析のパラメータを調整しても良いし、ハウリング抑制手法や周囲音解析の手法を切り替えても良い。
例えば音声信号に与えるゲインが大きくなるほどハウリングは発生しやすいため、それを考慮してパラメータ変更を行うことや、抑制手法、解析手法の切り替えを行うことは好適となる。
【０１１７】
実施の形態の第１処理では、Ｌチャネル処理部１２１Ｌ、Ｒチャネル処理部１２１Ｒで別個独立してハウリング抑制を行うものとしたが、両チャネルでまとめて行ってもよい。例えばいずれかで第１閾値ｔｈをこえたら、Ｌチャネル／Ｒチャネルともアンプ２４のゲインを下げる等によりハウリング抑制制御を行うなどである。
第２処理についても同様である。
【０１１８】
実施の形態の音声再生システムはＬチャネル／Ｒチャネルのステレオ音声再生システムとしたが、これに限らず、モノラル音声再生システムや、３チャネル以上の音声再生システムでも本開示の技術は適用できる。
【０１１９】
実施の形態のプログラムは、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声を解析し、解析結果により、マイクロフォン６Ｌ、６Ｒにより入力された音声をスピーカ７Ｌ、７Ｒから出力する音声処理部２に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式（例えば第１処理、第２処理）のうちから選択する処理と、選択された制御方式により、音声処理部２に対する音声信号特性の制御を行う処理とをコンピュータ装置に実行させるプログラムである。即ちマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置に、図５，図８，図９の処理を実行させるプログラムである。
このようなプログラムを提供することにより、本実施の形態の制御装置１の実現が容易となる。
【０１２０】
このようなプログラムはコンピュータ装置等の機器に内蔵されている記録媒体や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するマイクロコンピュータ内のＲＯＭ（Read Only Memory）等に予め記憶しておくことができる。あるいはまた、半導体メモリ、メモリカード、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記憶）しておくことができる。またこのようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
また、このようなプログラムは、リムーバブル記録媒体からパーソナルコンピュータ等にインストールする他、ダウンロードサイトから、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。
【０１２１】
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０１２２】
なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対して、音声信号特性の制御方式として複数の制御方式を選択的に実行することができる特性制御部と、
前記マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により前記特性制御部で前記音声処理系に対して実行する制御方式を選択する解析部と、を備えた
制御装置。
（２）
前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式の複数を、選択的に実行可能とされている
上記（１）に記載の制御装置。
（３）
前記特性制御部は、ハウリング抑制のための音声信号特性の制御方式として、少なくとも第１処理と第２処理が実行可能であり、
前記第１処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが第１閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するもので、
前記第２処理は、前記マイクロフォンにより入力された音声信号についての検出レベルが前記第１閾値より高い第２閾値を超えていることを条件の１つとしてハウリング抑制のための信号特性制御を実行するものである
上記（２）に記載の制御装置。
（４）
前記第１処理は、前記検出レベルが前記第１閾値を超えて、かつ上昇傾向と判定されるときに、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理である
上記（３）に記載の制御装置。
（５）
前記第２処理は、前記検出レベルが前記第２閾値を超えて、かつ所定期間、所定レベル幅より大きいレベル低下が検出されない場合に、前記音声処理系にハウリング抑制のための指示を出力する処理である
上記（３）又は（４）に記載の制御装置。
（６）
前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号レベルを、前記第１閾値と比較し、
前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号レベルを、前記第２閾値と比較する
上記（３）乃至（５）のいずれかに記載の制御装置。
（７）
前記第１処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第１の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第１閾値と比較し、
前記第２処理では、前記マイクロフォンにより入力された音声信号における第２の帯域成分の信号のエンベロープレベルを、前記第２閾値と比較する
上記（３）乃至（５）のいずれかに記載の制御装置。
（８）
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の制御装置。
（９）
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の制御装置。
（１０）
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における所定の帯域成分の信号のエンベロープレベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部の制御方式の選択処理に用いる
上記（１）乃至（７）のいずれかに記載の制御装置。
（１１）
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号レベルと、前記第１閾値より低い騒音判定用閾値との比較結果を、前記特性制御部の前記第１処理と前記第２処理の選択処理に用いる
上記（３）乃至（７）のいずれかに記載の制御装置。
（１２）
前記解析部は、
前記マイクロフォンにより入力された音声信号における前記第１の帯域成分の信号レベルと騒音判定用閾値の比較結果を、前記特性制御部での前記第１処理から前記第２処理への切替の判定に用いる
上記（６）に記載の制御装置。
（１３）
前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、
前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て騒音判定用閾値を越えている場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行う
上記（１）乃至（１２）のいずれかに記載の制御装置。
（１４）
前記解析部には、複数のマイクロフォンにより得られる複数チャネルの音声信号が入力されるとともに、
前記解析部は、各チャネルの音声信号レベルが、全て所定時間以上、騒音判定用閾値以下となった場合に、前記特性制御部の制御方式の切替指示を行う
上記（１）乃至（１３）のいずれかに記載の制御装置。
（１５）
マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により、前記マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式のうちから選択する手順と、
選択された制御方式により、音声処理系に対する音声信号特性の制御を行う手順と、を制御装置が実行する制御方法。
（１６）
マイクロフォンにより入力された音声を解析し、解析結果により、前記マイクロフォンにより入力された音声をスピーカ出力するための音声処理系に対する音声信号特性の制御方式を複数の制御方式のうちから選択する処理と、
選択された制御方式により、音声処理系に対する音声信号特性の制御を行う処理と、
をコンピュータ装置に実行させるプログラム。
【符号の説明】
【０１２３】
１…制御装置、２…音声処理部、３…音源部、５Ｌ…Ｌユニット、５Ｒ…Ｒユニット、６Ｌ，６Ｒ…マイクロフォン、７Ｌ，７Ｒ…スピーカ、１１…解析部、１２…特性制御部、２１…マイクアンプ、２２…Ａ／Ｄ変換器、２３…フィルタ、２４…アンプ、２５…加算部、２６…Ｄ／Ａ変換器、２７…ドライブ回路、１２１…第１処理部、１２１Ｌ…Ｌチャネル処理部、１２１Ｒ…Ｒチャネル処理部、１２２…第２処理部、１２２Ｌ…Ｌチャネル処理部、１２２Ｒ…Ｒチャネル処理部、１００…ヘッドフォン、２００…オーディオプレイヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2019039128.tif 000016
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