(57)【要約】【課題】  適応フィルタの適応をより迅速に行うとともに、適応フィルタ係数の算出精度を向上させることのできる拡声装置を提供する。【解決手段】  スピーカ３とマイクロフォン２に接続される拡声装置１において、入力された音声信号を増幅してスピーカ３に入力する拡声回路部４１と、スピーカ３からマイクロフォン２までの帰還伝達系の伝達関数を模擬したフィルタ係数を自己設定する適応フィルタ４２２を有し、スピーカに入力する音声信号を帰還伝達系の遅れ時間を模擬した遅れ時間で遅延させて適応フィルタ４２２に入力し、適応フィルタ４２２で処理した模擬信号をマイクロフォン２から入力した音声信号から減算した残差信号を拡声回路部４１に出力するハウリングキャンセラ４２と、帰還伝達系の伝達関数の変化レベルを検知し、該検知した変化レベルが所定レベルより大きい場合に、適応フィルタを初期化するハウリングキャンセラ制御部５とを備える。【選択図】  図１
2006217257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカとマイクロフォンに接続される拡声装置において、
入力された音声信号を増幅してスピーカに入力する拡声回路部と、
前記スピーカから前記マイクロフォンまでの帰還伝達系の伝達関数を模擬したフィルタ係数を自己設定する適応フィルタを有し、スピーカに入力する音声信号を前記帰還伝達系の遅れ時間を模擬した遅れ時間で遅延させて前記適応フィルタに入力し、この適応フィルタで処理した模擬信号を前記マイクロフォンから入力した音声信号から減算した残差信号を前記拡声回路部に出力するハウリングキャンセラと、
前記帰還伝達系の伝達関数の変化レベルを検知し、該検知した変化レベルが所定レベルより大きい場合に、前記適応フィルタを初期化するハウリングキャンセラ制御部と、
を備えることを特徴とする拡声装置。
【請求項２】
前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記入力信号から模擬信号を除去した残差信号と前記マイクロフォンから入力した音声信号との信号レベルを検知し、前記マイクロフォンから入力した音声信号よりも残差信号が所定レベルを超えて大きい場合に、前記変化レベルが所定レベルより大きいとして、前記適応フィルタを初期化することを特徴とする請求項１に記載の拡声装置。
【請求項３】
前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記適応フィルタのフィルタ係数の修正量を検知し、該検知した修正量が閾値以上乃至は閾値より大きい場合に、前記変化レベルが所定レベルより大きいとして前記適応フィルタを初期化することを特徴とする請求項１に記載の拡声装置。
【請求項４】
前記適応フィルタが初期化された場合には、前記適応フィルタが初期化されていない場合よりも前記拡声回路部によって前記残差信号を増幅するゲインを小さくするゲイン設定部を更に備えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の拡声装置。
【請求項５】
前記マイクロフォンと前記スピーカとの複数の組に接続され、
前記マイクロフォンと前記スピーカとの複数の組から入出力をオンする組を選択的に切り替える切り替え部と、
前記切り替え部による切り替えパターンと、前記切り替えパターンに対応した前記遅れ時間とを登録するテーブルを記憶するテーブル記憶部とを更に備え、
前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記切り替え部によって切り替えパターンの変更があった場合に、前記適応フィルタを初期化するとともに、前記切り替え部の切り替えパターンに対応した遅れ時間を前記テーブルから取得して、該取得した遅れ時間に前記ハウリングキャンセラを設定することを特徴とする請求項１〜４の何かに記載の拡声装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハウリングを防止するためのハウリングキャンセラを備えた拡声装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
拡声装置は、マイクロフォンから入力された音声信号を増幅してスピーカに入力するものであるが、この拡声装置において、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ロフォンに入力された帰還音信号が繰り返し増幅されることによってハウリングが生じることはよく知られている。
【０００３】
このようなハウリングを防止するために、適応フィルタを用いて帰還音信号に模擬した模擬信号を生成し、マイクロフォンからの入力信号から模擬信号を除くハウリングキャンセラを拡声装置に用いることは従来より提案されている（非特許文献１を参照）。このハウリングキャンセラでは、スピーカへ入力する信号が遅延部に入力され、この信号がスピーカからマイクロフォンに至る遅れ時間に対応した遅れ時間だけ遅延部によって遅延される。この遅延された信号をフィルタ係数でたたみ込み演算を行うことで、適応フィルタによってスピーカからマイクロフォンに至るまでの帰還音の伝達関数が模擬され、帰還音信号を模擬した模擬信号が生成される。そして、マイクロフォンからの入力信号から模擬信号が加算部によって除かれた残差信号が増幅部に出力されることで、帰還音成分が除去される。そして、増幅部で増幅された残差信号がスピーカに入力されてスピーカから放音されるため、ハウリングが防止される。ここで、適応フィルタには、残差信号がリファレンス信号として入力され、この残差信号が最小になるように周知の適応アルゴリズム（例えばＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズム）を用いてフィルタ係数が補正される。これによって、マイクロフォンとスピーカの音場についての音響条件の変化があった場合にも、マイクロフォンからスピーカまでの伝達関数の変化に追随して適応フィルタを適応させ、模擬信号を帰還音信号に近づけてハウリングの防止を行うようになっている。
【特許文献１】稲積，今井，小西：“ＬＭＳアルゴリズムを用いた拡声系のハウリング防止”，日本音響学会講演論文集ｐｐ．４１７−４１８（１９９１，３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の適応フィルタを用いたハウリングキャンセラでは、マイクロフォンの配置位置が大きく移動した場合等のように、マイクロフォンからスピーカまでの帰還伝達路の伝達関数が大きく変化した場合に、変化した伝達関数にフィルタ係数を同定させるために長い時間がかかるという問題点があった。すなわち、適応フィルタを用いたハウリングキャンセラでは、上述したようにフィルタ係数を徐々に修正して行くことによって目標の伝達関数に同定してゆくものである。このため、目標の伝達関数が大きく変化した場合に、フィルタ係数を大きく変化した伝達関数に迅速に適応させることが困難になる。
【０００５】
また、帰還伝達路の伝達関数が大きく変化したことにより、その伝達関数と適応フィルタのフィルタ係数が大幅に異なってしまった場合、適応フィルタの生成した模擬信号が帰還音信号と大幅に異なることになる。このような帰還音信号と大幅に異なる模擬信号をマイクロフォンからの入力信号から減算しても、帰還音成分を的確に除去できないばかりか、拡声対象である音声信号成分（例えば話者の話声）までも除去してしまったり、却ってノイズ成分を付加してしまう場合があった。これによって、拡声対象の音声信号を好適に拡声するために不都合が生じる場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、適応フィルタの適応をより迅速に行うことができるとともに、上述したような不都合の発生を効果的に防止する拡声装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明では以下の手段を採用している。
【０００８】
（１）本発明は、スピーカとマイクロフォンに接続される拡声装置において、入力された音声信号を増幅してスピーカに入力する拡声回路部と、前記スピーカから前記マイクロフォンまでの帰還伝達系の伝達関数を模擬したフィルタ係数を自己設定する適応フィルタを有し、スピーカに入力する音声信号を前記帰還伝達系の遅れ時間を模擬した遅れ時間で遅延させて前記適応フィルタに入力し、前記適応フィルタで処理した模擬信号を前記マイクロフォンから入力した音声信号から減算した残差信号を前記拡声回路部に出力するハウリングキャンセラと、前記帰還伝達系の伝達関数の変化レベルを検知し、検知した変化レベルが所定レベルより大きい場合に、前記適応フィルタを初期化するハウリングキャンセラ制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、マイクロフォンへ信号が入力されると、ハウリングキャンセラによってこの入力された信号から模擬信号が減算されて残差信号として拡声回路部に供給され、拡声回路部によって増幅されてスピーカに入力されてスピーカから放音される。ここで、模擬信号は、適応フィルタによって処理されたものである。適応フィルタは、スピーカに入力される音声信号と残差信号に基づいてスピーカからマイクロフォンへの帰還伝達系を模擬したフィルタ係数を自己設定するものであるため、模擬信号は帰還伝達系によってスピーカからマイクロフォンに帰還される帰還音を模擬したものとなり、入力信号から模擬信号が減算されることでハウリングが防止される。
【００１０】
ここで、帰還伝達系の伝達関数の変化レベルの度合いによっては、適応フィルタを伝達関数の変化に追随して同定させるために、初期化状態の適応フィルタを同定させるよりも長時間かかる場合がある。また、伝達関数が変化する前の適応フィルタに比較して初期化状態の適応フィルタの方が変化後の伝達関数に対する適応度合いが大きい場合がある。
【００１１】
上記構成では、ハウリングキャンセラ制御部によって、帰還伝達系の伝達関数の変化レベルが検知され、検知された変化レベルが所定レベルより大きい場合に適応フィルタが初期化される。このため、検知された変化レベルが所定レベルより大きい場合を、伝達関数が変化する前の適応フィルタに比較して初期化状態の適応フィルタの方が変化後の伝達関数に対する適応度合いが大きい場合に設定することで、適応フィルタを伝達関数の変化レベルに応じて初期化しない従来技術に比較して変化した伝達関数に適応フィルタをより迅速に同定させることができる。また、帰還伝達系の伝達関数が変化後の伝達関数に適応フィルタが同定するまでの期間において、従来技術に比較して模擬信号が帰還音信号と大幅に異なることが防止される。これによって、かかる期間において、マイクロフォンから入力された音声信号から模擬信号を除去した場合に拡声対象となる音声信号成分まで除去したり、却ってノイズ成分を付加する等の不都合を防止することが可能となる。
【００１２】
なお、適応フィルタの初期化とは、例えば最初のタップの設定を「１」若しくは「１」より小さい整数とし残りのタップの設定を「０」とすることや、全てのタップの設定を「０」とすること等である。最初のタップを「１」若しくは「１」より小さい整数とし残りのタップを「０」とする構成では、初期化状態の適応フィルタにおいてはスピーカに入力される音声信号が遅延部による遅延の後にマイクロフォンから入力された音声信号から減算されることになる。全てのタップを「０」にする構成では、初期化状態の適応フィルタにおいてはマイクロフォンから入力された音声信号から帰還音成分を除去しない構成となる。また、フィルタ係数の初期化を予め経験値に基づいて算出された初期値でフィルタ係数を設定することとしてもよい。
【００１３】
（２）上記拡声装置において、前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記入力信号から模擬信号を除去した残差信号と前記マイクロフォンから入力した音声信号との信号レベルを検知し、前記マイクロフォンから入力した音声信号よりも残差信号が所定レベルを超えて大きい場合に、前記変化レベルが所定レベルより大きいとして、前記適応フィルタを初期化することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、残差信号とマイクロフォンから入力した音声信号との信号レベルがハウリングキャンセラ制御部によって検知され、マイクロフォンから入力した音声信号よりも残差信号が所定レベルを超えて大きい場合に、変化レベルが所定レベルより大きいと判断される。ここで、残差信号がマイクロフォンから入力された音声信号に比較して大きい状態は、模擬信号をマイクロフォンから入力された音声信号から除くことで却ってノイズ成分が付加されてしまった状態である。かかる状態では、適応フィルタと帰還伝達系の伝達関数との不一致度合いが初期状態の適応フィルタと伝達関数との不一致度合いより大きい。上記構成によれば、かかる状態になっていることをマイクロフォンから入力した音声信号と残差信号との信号レベルを比較するだけの簡易な処理で精度良く判断することが可能となる。「マイクロフォンから入力した音声信号よりも残差信号が所定レベルを超えて大きい場合」とは、例えば、マイクロフォンから入力した音声信号よりも残差信号が大きい場合や、マイクロフォンから入力した音声信号よりも数倍を超えて残差信号が大きい場合等である。
【００１５】
（３）上記拡声装置において、前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記適応フィルタのフィルタ係数を算出するための修正量を検知し、前記修正量が閾値より大きい場合に、前記変化レベルが所定レベルより大きいとして、前記適応フィルタを初期化することを特徴とする。修正量は、残差信号とスピーカに入力される音声信号とに基づいて算出され、残差信号の値が大きいと大きな値に算出される。上述したように、残差信号の値の大きさによって模擬信号をマイクロフォンからの入力された音声信号から除かれることによって却ってノイズ成分が付与された状態にあることを検知することが可能である。このため、閾値をかかる状態になった場合における修正量の値に設定することで、修正量を閾値と比較するだけの簡易な処理によって、適応フィルタと帰還伝達系の伝達関数との不一致度合いが初期状態の適応フィルタと伝達関数との不一致度合いより大きい状態にあることを精度よく判断することが可能となる。
【００１６】
（４）上記拡声装置において、前記適応フィルタが初期化された場合には、前記適応フィルタが初期化されていない場合よりも、前記拡声回路部によって前記残差信号を増幅するゲインを小さくするゲイン設定部を更に備えることを特徴とする。この構成によれば、適応フィルタが初期化された場合には適応フィルタが初期化されていない場合よりも、拡声回路部によって残差信号を増幅するゲインがゲイン制御部によって小さくされる。適応フィルタが初期化された場合には模擬信号が０若しくは初期値になる。このため、かかる模擬信号がマイクロフォンから入力された音声信号から除かれても、残差信号は帰還音信号を含むものとなる可能性が高く、ハウリングが生じやすい状態となる。本発明の構成によれば、かかる場合にゲインが適応フィルタを初期化していない場合よりも小さくされるため、効果的にハウリングを防止することが可能となる。
【００１７】
（５）上記拡声装置において、前記マイクロフォンと前記スピーカとの複数の組に接続され、前記マイクロフォンと前記スピーカとの複数の組から入出力をオンする組を選択的に切り替える切り替え部と、前記切り替え部による切り替えパターンと、前記切り替え部による切り替えパターンと、前記切り替えパターンに対応した前記遅れ時間とを登録するテーブルを記憶するテーブル記憶部とを更に備え、前記ハウリングキャンセラ制御部は、前記切り替え部によって切り替えパターンの変更があった場合に、前記適応フィルタを初期化するとともに、前記切り替え部の切り替えパターンに対応した遅れ時間を前記テーブルから取得して、該取得した遅れ時間に前記ハウリングキャンセラを設定することを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、マイクロフォンとスピーカとの複数の組に接続され、マイクロフォンとスピーカとの複数の組から入出力をオンする組が切り替え部によって選択的に切り替えられる。マイクロフォンとスピーカとの複数の組が接続され、この組から入出力がオンされる組が切り替えられる構成では、帰還伝達系の伝達関数が適応フィルタを迅速に同定させることが困難なまでに変化したり、遅れ時間が変化する。そして、この遅れ時間の変化はスピーカとマイクロフォンの配置が変化しない限りは予測することが可能である。
【００１９】
ここで、テーブル記憶部には、切り替え部による切り替えパターンと切り替えパターンに対応した遅れ時間とを登録するテーブルが予め記憶され、このテーブルに予め予測された遅れ時間の変化に対応した遅れ時間を登録することが可能である。
【００２０】
そして、切り替え部によって切り替えパターンの変更があった場合に、この切り替え部の切り替えパターンに対応した遅れ時間がテーブルから取得され、この取得した条件にハウリングキャンセラが設定される。このため、切り替えパターン変更後の遅れ時間の変化に迅速にハウリングキャンセラを対応させることが可能になる。これによって、帰還音信号がハウリングキャンセラに入力されるタイミングと、ハウリングキャンセラで入力された音声信号からこの帰還音信号に対応する模擬信号を減算するタイミングとを速やかに一致させることが可能となり、ハウリングを効果的に防止可能になっている。
【００２１】
更に、切り替えパターンの変更があった場合に、ハウリングキャンセラ制御部によって適応フィルタが初期化されることで、切り替えパターンの変更に応じて適応フィルタを初期化しない従来技術に比較してより迅速に適応フィルタを同定させることが可能となる。また、切り替えパターンの変更後この変更によって生じる帰還伝達系の伝達関数の変化に適応フィルタが適応するまでの期間において、拡声対象となる音声信号成分をマイクロフォンから入力された音声信号から除いてしまったり、却ってノイズ成分を付加してしまう等の不都合を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ハウリングキャンセラ制御部によって、帰還伝達系の伝達関数の変化レベルが検知され、検知された変化レベルが所定レベルより大きい場合に、適応フィルタが初期化される。ここで、帰還伝達系における伝達関数の変化レベルの度合いによっては、伝達関数が変化する直前の適応フィルタを伝達関数の変化に追随して同定させるために、初期化状態の適応フィルタを同定させるよりも長時間かかる場合がある。また、伝達関数が変化する直前の適応フィルタに比較して、初期化状態の適応フィルタの方が変化後の伝達関数に対する適応度合いが大きい場合がある。本発明によれば、検知された変化レベルが所定レベルより大きい場合を、伝達関数が変化する前の適応フィルタに比較して初期化状態の適応フィルタの方が変化後の伝達関数に対する適応度合いが大きい場合と一致させることで、適応フィルタをより迅速に同定させることができる。
【００２３】
また、伝達関数が変化してからこの伝達関数の変化に適応フィルタが同定するまでの期間において、帰還音信号と大幅に異なる模擬信号をマイクロフォンからの入力信号から除去することを効果的に防止することができる。このため、拡声対象である音声信号成分（例えば話者の話声）までも除去してしまったり、マイクロフォンから入力された音声信号に却ってノイズ成分を付加してしまう等の不都合が生じることを効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、スピーカからマイクロフォンに至るまでの帰還伝達系の伝達関数が大きく変化した場合に、ハウリングキャンセラの適応フィルタを初期状態に戻すことを特徴とする。スピーカからマイクロフォンに至るまでの帰還伝達系の伝達関数の変化レベルが大きくなると、伝達関数の変化直前の適応フィルタよりも初期状態の適応フィルタの方が変化した伝達関数に一致度合い（適応度合い）が大きい場合がある。かかる場合に適応フィルタを初期化状態に戻すことで、変化レベルの応じて適応フィルタを初期状態に戻す処理を採用しない従来技術に比較して、より迅速に変化した後の伝達関数に適応させるものである。
【００２５】
また、伝達関数が変化してからこの伝達関数の変化に適応フィルタが同定するまでの期間において、帰還音信号と大幅に異なる模擬信号をマイクロフォンから入力された音声信号（マイクロフォン入力信号）から除去することで生じる不都合を効果的に防止する。すなわち、帰還伝達系の伝達関数が大きく変化する前の適応フィルタ係数が大きく変化した後の適応フィルタ係数の算出に影響を与えるが、本実施形態では、初期状態に戻された適応フィルタで処理した模擬信号をマイクロフォン入力信号から除くことで、拡声対象である音声信号成分（例えば話者の話声）を除去してしまったり、却ってノイズ成分を付与してしまう等の不都合が生じることを効果的に防止する。
【００２６】
（第１の実施形態）
以下、図１及び図２を用いて本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態にかかる拡声装置１の概略構成を示すブロック図である。拡声装置１は、マイクロフォン２、スピーカ３に接続され、拡声処理部４と、ハウリングキャンセラ制御部５と、ゲイン制御部６とを備える。
【００２７】
マイクロフォン２は、装置外部から音をマイクロフォン入力信号として入力する。マイクロフォン入力信号は、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ（図略）によってＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換された信号は拡声処理部４に出力されるものである。スピーカ３は、拡声装置１から入力されたアナログ音声信号を音響に変えて放音するものである。
【００２８】
拡声処理部４は、増幅部４１と、ハウリングキャンセラ４２とを備える。増幅部４１は、本願発明の拡声回路部に対応し、Ａ／Ｄコンバータ（図略）−ハウリングキャンセラ４２を介して入力されたマイクロフォン入力信号をデジタル的に増幅する等の信号処理を行い、この信号処理を施した音声信号（ｘ）をハウリングキャンセラ４２及びスピーカ３に入力するものである。ハウリングキャンセラ４２は、遅延部４２１、適応フィルタ４２２及び加算部４２３を備える。
【００２９】
遅延部４２１及び適応フィルタ４２２は、スピーカ３からマイクロフォン２に至る音響伝達経路である帰還伝達系１００を模擬する。すなわち、遅延部４２１は、帰還伝達系１００を介した帰還音の遅れ時間τを模擬するものであり、適応フィルタ４２２は、帰還伝達系１００の音声伝播特性である伝達関数を模擬する。
【００３０】
具体的には、遅延部４２１は入力された音声信号ｘ（ｋ）を遅れ時間τだけ遅延させ、この遅延させた音声信号ｘ（ｋ−τ）を適応フィルタ４２２に出力する。適応フィルタ４２２は、デジタルフィルタ４２２ａ（典型的にはＦＩＲフィルタ：FiniteImpulse Response Filter）及びこのデジタルフィルタ４２２ａのフィルタ係数を決定するフィルタ係数算出部４２２ｂを有している。デジタルフィルタ４２２ａは、入力された音声信号ｘ（ｋ−τ）をフィルタ係数で畳み込み演算を行うことで模擬信号ｄｏ（ｋ）を生成する。デジタルフィルタ４２２ａは生成した模擬信号ｄｏ（ｋ）を加算部４２３に出力する。
【００３１】
フィルタ係数算出部４２２ｂは、加算部４２３から出力された信号である残差信号と遅延部４２１から入力された音声信号ｘ（ｋ−τ）に基づいて、帰還伝達系１００の伝達関数を推定し、この推定した伝達関数に合わせて（模擬して）デジタルフィルタ４２２ａのフィルタ係数を補正することで、フィルタ係数を自己設定する。この補正は、残差信号ができるだけ小さくなるように行われ、所定の時間間隔毎（例えば、数１０μ秒から数秒毎）に行われる。
【００３２】
帰還伝達系１００の伝達関数の推定及びフィルタ係数の補正は、適応アルゴリズムを用いて行われる。具体的には、残差信号と音声信号ｘ（ｋ−τ）とから適応アルゴリズムを用いて算出した修正量にステップサイズを乗じたものと、更新前の適応フィルタ係数に忘却係数を乗じたものとが加算されてフィルタ係数が算出される。この算出された値にフィルタ係数は補正される。適応アルゴリズムとしては、例えば、学習同定法、ＬＭＳ法、射影法及びＲＬＳ法などを適用することができる。このように、音声信号ｘ（ｋ）が、スピーカ３から出力されるのに並行して遅延部４２１−適応フィルタ４２２に供給されることで、適応フィルタ４２２から出力される模擬信号ｄｏ（ｋ）を帰還音信号ｄ（ｋ）に近似させることが可能となる。
【００３３】
加算部４２３は、模擬信号ｄｏ（ｋ）とマイクロフォン入力信号とが入力される。加算部４２３は、マイクロフォン入力信号から模擬信号ｄｏ（ｋ）を除いた残差信号を増幅部４１に出力するとともに、残差信号としてフィルタ係数算出部４２２ｂに出力する。これによって、マイクロフォン入力信号から帰還音成分を除去することが可能となり、ハウリングを防止することができるようになっている。
【００３４】
ハウリングキャンセラ制御部５は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、マイクロフォン入力信号と残差信号とが入力される。ハウリングキャンセラ制御部５は、変化レベル判定プログラムを実行することで、マイクロフォン入力信号と残差信号とを用いて帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルが所定レベルを超えて大きいかどうかを判定する処理（判定処理）を実行する。
【００３５】
例えば、判定処理では、マイクロフォン入力信号と残差信号との信号レベルとが検知され、両信号レベルを比較する処理を実行した後に残差信号の信号レベルがマイクロフォン入力信号の信号レベルより所定レベルを超えて大きいかどうか（例えばマイクロフォン入力信号を超えて大きいかどうかや、マイクロフォン入力信号の数倍（３倍等）を超えて大きいかどうか）が判断される。そして、残差信号の信号レベルがマイクロフォン入力信号の信号レベルより所定レベルを超えて大きい場合には、帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルが所定レベルを超えて大きいと判断される。この所定レベルとは、適応フィルタ４２２の変化後の伝達関数との一致度合いが初期状態の方が変化直前よりも一致度合いが大きくなる程に帰還伝達系１００の変化レベルが変化したことを示すレベルである。
【００３６】
ハウリングキャンセラ制御部５は、判定処理によって帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルが所定レベルを超えて大きいと判定する場合に、適応フィルタ４２２を初期状態にする処理（初期化処理）を実行する。初期状態とは、適応フィルタ４２２をリセットすることである。リセットとは、デジタルフィルタ４２２ａにおける最初のタップを「１」若しくは「１」より小さい整数に設定し、残りのタップを「０」に設定し、フィルタ係数算出部４２２ｂにおける更新前フィルタ係数の値を０に設定する状態である。なお、初期状態でリセットするのではなく、通常考えられる伝達関数に設定したフィルタ係数を初期値とし、この初期値に戻すプリセットとしてもよい。プリセットでは、フィルタ係数の値が初期値に戻されるとともに、更新前フィルタ係数の値が初期値に戻される。
【００３７】
判定処理によって帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルが所定レベルを超えて大きいと判定する場合とは、上述したように、適応フィルタ４２２の変化後の伝達関数との一致度合いが、初期状態の方が変化直前よりも一致度合いが大きくなる程に伝達関数の変化レベルが変化した場合である。かかる場合に、適応フィルタ４２２が初期化状態に戻されるため、初期化状態に戻さない従来技術に比較して迅速に適応フィルタ４２２を変化後の伝達関数に適応させることが可能となる。また、適応フィルタ４２２が変化後の伝達関数に同定するまでの期間において、帰還音信号ｄ（ｋ）と大幅に異なる模擬信号ｄｏ（ｋ）がマイクロフォン入力信号から減算されることで、拡声対象となる音声成分までも除去してしまったり、却ってノイズ成分を付加してしまう等の不都合を効果的に防止することが可能となる。
【００３８】
ハウリングキャンセラ制御部５は初期化処理を実行する場合にはゲイン制御部６に初期化処理の実行を通知する。また、ハウリングキャンセラ制御部５は残差信号について周波数分析を行い、この分析結果から帰還音成分であると推定される特定周波数を検出する。ハウリングキャンセラ制御部５はこの検出した特定周波数を初期化処理の実行とともにゲイン制御部６に通知する。
【００３９】
ゲイン制御部６は、例えばマイクロコンピュータ等から構成され、本願発明のゲイン設定部に対応し、増幅部４１の増幅する信号レベルのゲインを制御する。ゲイン制御部６は、本願発明のゲイン設定部に対応し、ゲイン変更処理プログラムを実行することで、ハウリングキャンセラ制御部５から初期化処理の実行を通知された場合に増幅部４１の増幅する信号レベルのゲインを変更する処理（ゲイン変更処理）を実行する。ゲイン変更処理では、帰還音成分だと推定される特定周波数について、信号レベルを増幅するゲインが所定レベルまで小さくされ、この後に適応フィルタ４２２の同定が進んだと判定される所定時間の経過にともなって通常レベルまで上昇される。ゲインが下げられる所定レベルとは、帰還音が聴音者に不快感を与えないレベル（例えば話者の肉声より小さいレベル）である。これとともに、この所定レベルは拡声対象となる音声信号の音質を損ねないレベルであることが好ましい。適応フィルタ４２２の同定が進んだと判定される所定時間は、経験値から算出された時間が予め設定されている。なお、ハウリングキャンセラ制御部５が検知する残差信号のレベルが予め設定されている閾値より小さくなった場合に適応フィルタ４２２の同定が進んだとゲイン制御部６で判定し、通常レベルまでゲインを戻しても良い。適応フィルタ４２２が初期化されると、ハウリングキャンセラ４２に入力された音声信号がそのまま模擬信号ｄｏ（ｋ）として出力されることになるため、帰還音信号ｄ（ｋ）がハウリングキャンセラ４２によって十分除去されず、増幅部４１によって増幅されるためハウリングが生じやすい状態となる。かかる場合に、ゲイン制御部６がゲイン変更処理を実行することで、ハウリングが防止される。
【００４０】
図２は、図１で示す拡声装置１の実行する判定処理、初期化処理及びゲイン変更処理の一例を示すフローチャートである。拡声装置１の主電源及びマイクロフォン２の電源がオンされた場合に、本処理は実行される。まず、ハウリングキャンセラ制御部５は帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルの検知を開始する（Ｓ１）。具体的には、ハウリングキャンセラ制御部５はマイクロフォン入力信号と残差信号との信号レベルを比較することで、帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルを検知する。
【００４１】
そして、ハウリングキャンセラ制御部５は検知した伝達関数の変化レベルが所定レベルより大きいかどうかを判定する（Ｓ２）。具体的には、残差信号の信号レベルがマイクロフォン入力信号の信号レベルより所定レベルより大きいかどうかが判定され、この判定結果が肯定的である場合に変化レベルが所定レベルより大きいと判定される。ステップＳ２の実行によって、マイクロフォン入力信号の信号レベルと残差信号の信号レベルとを比較するだけの簡易な処理を用いて、精度よく変化レベルが所定レベルより大きいかどうかを判定することができる。ここで、残差信号がマイクロフォン入力信号より大きい場合というのは帰還音信号ｄ（ｋ）と模擬信号ｄｏ（ｋ）とが大幅に不一致であるため、却って模擬信号ｄｏ（ｋ）分の余剰信号（ノイズ成分）が加わった状態であり、適応フィルタ４２２が初期状態よりも伝達関数との不一致度合いが大きい状態である。ステップＳ２の実行によって、このような状態になっているかどうかを、残差信号がマイクロフォン入力信号より所定レベルより大きいかどうかを判断するだけの簡易な処理によって精度よく判定することができる。
【００４２】
変化レベルが所定レベルより大きいと判定しない場合には（Ｓ２でＮＯ）、ハウリングキャンセラ制御部５はステップＳ１に戻って取り込んだ新たな信号について信号レベルの比較を行う。一方、変化レベルが所定レベルより大きいと判定する場合には（Ｓ２でＹＥＳ）、ハウリングキャンセラ制御部５が適応フィルタ４２２を初期化する（Ｓ３）。具体的には、ハウリングキャンセラ制御部５は適応フィルタ４２２にリセット信号を出力する。適応フィルタ４２２はリセット信号が入力されるとデジタルフィルタ４２２ａの最初のタップを「１」若しくは「１」より小さい整数に設定するとともに、残りのタップを「０」に設定し、これとともに、フィルタ係数算出部４２２ｂの更新前フィルタ係数を０にする。ハウリングキャンセラ制御部５は、リセット信号を送信するとこのリセット信号の送信をゲイン制御部６に通知する。
【００４３】
ゲイン制御部６はリセット信号の送信が通知されるとゲイン変更処理の実行を開始する（Ｓ４）。具体的には、ゲイン変更処理では、増幅部４１に入力された音声信号において、帰還音成分に対応すると推定される特定周波数の信号レベルを増幅部４１で増幅するゲインを通常レベルより小さいレベルにした後に、所定時間の経過にともなって通常レベルに戻す。ステップＳ４の実行によって、適応フィルタ４２２が初期化状態になることに起因したハウリングの発生を効果的に防止することができる。適応フィルタ４２２が初期状態になると、模擬信号ｄｏ（ｋ）が帰還音信号ｄ（ｋ）を模擬したものとならないためマイクロフォン入力信号から帰還音成分を十分に除去することができない。このため、適応フィルタ４２２が初期化状態になってから帰還伝達系１００の伝達関数への適応が進む（適応フィルタ４２２が伝達関数を模擬する）まで、ハウリングが生じやすい状態となる。ステップＳ２では、この状態にある期間には、帰還音成分に対応すると推定される特定周波数の信号レベルを増幅するゲインが通常レベルより小さくされるため、効果的にハウリングを防止することができる。
【００４４】
そして、ゲイン制御部６は、本処理をステップＳ１に戻す。本処理は、拡声装置１の主電源かマイクロフォン２の電源がオフされると終了し、このオフがあるまで実行され続ける。
【００４５】
上記構成によれば、ハウリングキャンセラ制御部５によって判定処理が実行されることで、帰還伝達系１００の変化レベルが所定レベルを超えて大きいかどうかが判定される。判定処理によって帰還伝達系１００の変化レベルが所定レベルを超えて大きいと判定する場合とは、適応フィルタ４２２の変化後の伝達関数との一致度合いが初期状態の方が変化直前よりも大きくなる程に帰還伝達系１００の変化レベルが変化した場合である。この場合に、ハウリングキャンセラ制御部５によって適応フィルタ４２２が初期状態に戻されるため、第１の実施形態では、初期化状態に戻さない従来技術に比較して迅速に適応フィルタ４２２を変化後の伝達関数に適応させることができる。また、変化後の帰還伝達系１００の伝達関数の変化に適応フィルタ４２２が適応するまでの期間において、帰還音信号ｄ（ｋ）と大幅に異なる模擬信号ｄｏ（ｋ）をマイクロフォン入力信号から減算することで、拡声対象となる音声成分まで除いてしまったり、模擬信号ｄｏ（ｋ）分の余剰信号（ノイズ成分）を却って付加してしまう等の不都合の発生を効果的に防止することができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
以下に図１を参照して本発明の第２の実施形態にかかる拡声装置１Ａを説明する。第１の実施形態では、ハウリングキャンセラ制御部５がマイクロフォン入力信号と残差信号との信号レベルを比較することで帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルを検知する構成であるが、第２の実施形態では、ハウリングキャンセラ制御部５Ａが図１の一点鎖線矢印で示すようにフィルタ係数算出部４２２ｂで算出した修正量を検知し、この修正量が予め設定された閾値を超えて大きい場合に帰還伝達系１００の変化レベルが所定レベルより（或いは所定レベルより）大きいと判定する。上述のように修正量は、残差信号と音声信号ｘ（ｋ−τ）とによって適応アルゴリズムを用いて算出され、残差信号の信号レベルが大きい場合に大きく算出される。上述したように、残差信号の信号レベルがマイクロフォン入力信号に比較して大きい場合には、模擬信号ｄｏ（ｋ）が帰還音信号ｄ（ｋ）と大幅に異なっているため、模擬信号ｄｏ（ｋ）がマイクロフォン入力信号に却って余剰信号として付加されており、適応フィルタ４２２が初期状態よりも伝達関数と不一致度合いが大きい状態である。第２の実施形態では、かかる状態にあると推定される場合の修正量の値を経験値から算出した修正量の値が閾値として設定されている。
【００４７】
このため、第２の実施形態では、修正量を閾値と比較するだけの簡易な処理を用いて、帰還伝達系１００の伝達関数の変化レベルが所定レベルより（乃至は所定レベル以上に）大きいとの判定を精度よく行うことができる。この所定レベルの定義及びハウリングキャンセラ制御部５Ａ以外の拡声装置１Ａの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４８】
（第３の実施形態）
以下に、図３〜図５を参照して本発明の第３の実施形態にかかる拡声装置１Ｂを説明する。第３の実施形態では、拡声装置１Ｂにはマイクロフォン２０及びスピーカ３０が複数組接続されており、このうちオン・オフされる組が切り替えられること、及びこの切り替えパターンの変更に対応してハウリングキャンセラ４２０の設定が変更されることが、第１及び第２の実施形態とは異なっている。
【００４９】
図３は、第３の実施形態にかかる拡声装置１Ｂの構成を概略的に示すブロック図である。図４は、遅れ時間テーブルＴの一例を示す図である。
【００５０】
拡声装置１Ｂには、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂとスピーカ３０Ａ，３０Ｂとの組が接続されこのうち一が選択的にオンされる。すなわち、マイクロフォン２０Ａ−スピーカ３０Ａの組，マイクロフォン２０Ａ−スピーカ３０Ｂの組，マイクロフォン２０Ｂ−スピーカ３０Ａの組，マイクロフォン２０Ｂ−スピーカ３０Ｂの組のうちいずれか１が選択的にオンされる。なお、以下の記載において、各マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂ及びスピーカ３０Ａ，３０Ｂを区別しない場合には、マイクロフォン２０及びスピーカ３０と記載し、区別する場合にＡ、Ｂまでの付記を付する。
【００５１】
拡声装置１Ｂは、拡声処理部４０と、ハウリングキャンセラ制御部５０と、ゲイン制御部６と、切り替え制御部７と、記憶部８とを備える。拡声処理部４０は、増幅部４１０とハウリングキャンセラ４２０を備える。増幅部４１０は、マイクロフォン２０Ｂ、２０Ａから入力された音声信号を増幅してスピーカ３０Ｂ、３０Ａに出力するものである。増幅部４１０は増幅部４１と同様の構成を有するため構成の説明を省略する。
【００５２】
ハウリングキャンセラ４２０は、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂとスピーカ３０Ａ，３０Ｂとの間において帰還音成分を除去することで、ハウリングを防止する。すなわち、マイクロフォン２０Ａ−スピーカ３０Ａの組がオンされている場合には、スピーカ３０Ａから出力されて帰還伝達系１００Ａを介してマイクロフォン２０Ａに入力される帰還音成分がマイクロフォン２０Ａから入力される音声信号から除去される。マイクロフォン２０Ａ−スピーカ３０Ｂの組がオンされている場合には、スピーカ３０Ｂから出力されて帰還伝達系（図略）を介してマイクロフォン２０Ａに入力される帰還音成分がマイクロフォン２０Ａから入力される音声信号から除去される。マイクロフォン２０Ｂ−スピーカ３０Ａの組がオンされている場合には、スピーカ３０Ａから出力されて帰還伝達系（図略）を介してマイクロフォン２０Ｂに入力される帰還音成分がマイクロフォン２０Ｂから入力される音声信号から除去される。マイクロフォン２０Ｂ−スピーカ３０Ｂの組がオンされている場合には、スピーカ３０Ｂから出力されて帰還伝達系１００Ｂを介してマイクロフォン２０Ｂから入力される帰還音成分がマイクロフォン２０Ｂから入力される音声信号から除去される。
【００５３】
なお、ハウリングキャンセラ４２０の構成及び信号処理についてはハウリングキャンセラ４２と同様であるため、その構成及び信号処理の説明を省略する。
【００５４】
切り替え制御部７は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、切り替えプログラムを実行することで、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂとスピーカ３０Ａ，３０Ｂとの間におけるオン・オフ設定（切り替えパターン）を切り替える処理（切り替えパターン変更処理）を実行する。切り替えパターン変更処理では、例えば、図略の操作部でユーザから受け付けた切り替え設定に従って、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂとスピーカ３０Ａ，３０Ｂとの組のうち１が選択的にオンされるように切り替えパターンが設定される。ここで、切り替えパターンが変更されると、オンになっているスピーカ３０とマイクロフォン２０との間の距離が大きく変化するため、帰還音が伝達される伝達関数や遅れ時間τが大きく変化する。
【００５５】
例えば、マイクロフォン２０Ａとスピーカ３０Ａがオンされている場合には、マイクロフォン２０Ａに入力される帰還音の伝達関数は、帰還伝達系１００Ａについてのものである。そして、切り替えパターンが変更されてマイクロフォン２０Ａに替えてマイクロフォン２０Ｂがオンされた場合には、スピーカ３０Ａから出力された帰還音がマイクロフォン２０Ｂに入力されるため、帰還音の伝達ルートの距離が大幅に変更される。このため、ハウリングキャンセラ４２０に入力される帰還音成分の伝達関数及び遅れ時間τが変化する。
【００５６】
記憶部８は、例えば、フラッシュメモリ等の書き換え可能なメモリやハードディスク等で構成され、予め図４で示すような遅れ時間テーブルＴを記憶するものである。遅れ時間テーブルＴは、切り替え制御部７によって切り替えられる切り替えパターンとこの切り替えパターンに対応した遅延部４２１の遅れ時間τ（ハウリングキャンセラ４２０の条件）を登録するテーブルである。上述したように、切り替えパターンが変更されて帰還音が伝達されるまでの距離が変更された場合には、マイクロフォン２０に入力される帰還音の遅れ時間τが変化する。この切り替えパターンの変更に対応した遅延部４２１の遅れ時間τが、切り替えパターンに対応付けられて遅れ時間テーブルＴに登録されている。なお、この遅れ時間テーブルＴは、スピーカ３０とマイクロフォン２０との間の距離が固定されている場合には出荷段階から記憶されていてもよく、固定されていない場合にはオペレータによって入力される。
【００５７】
ハウリングキャンセラ制御部５０は、第１及び第２の実施形態と同様に判定処理及び初期化処理を実行するとともに、切り替えパターンの変更がある場合に、パターン変更対応初期化処理を実行する。上述したように、切り替え制御部７によってオン・オフの切り替えパターンの変更があった場合に、その切り替えパターンの変更に対応してハウリングキャンセラ４２０に入力される帰還音信号ｄ（ｋ）の伝達関数及び遅れ時間τに変化がある。パターン変更対応初期化処理とは、この変化のある帰還音信号ｄ（ｋ）が入力されるハウリングキャンセラ４２０の適応フィルタ４２２を初期化するとともに、遅延部４２１の遅れ時間τの変更処理を実行する処理である。遅れ時間τの変更処理は、ハウリングキャンセラ制御部５０が遅れ時間テーブルＴを参照し、この切り替えパターンの変更に対応する遅れ時間τが取得され、この取得した遅れ時間τに遅延部４２１の遅れ時間τを変更する処理である。ここで、適応フィルタ４２２の初期化処理については第１の実施形態と同義である。なお、適応フィルタ４２２に対して初期化処理を実行する場合に、ハウリングキャンセラ制御部５０は第１の実施形態と同様に初期化処理の実行をゲイン制御部６に通知する。この通知がされたゲイン制御部６は第１実施形態と同様にゲイン変更処理を実行する。
【００５８】
切り替えパターンに変更があった場合に、この変化後における帰還音成分の伝達関数と適応フィルタ４２２との間の一致度合いが変化直前の状態よりも初期状態の方が大きい可能性が高い。このため、上述のように切り替えパターンの変更があった場合に適応フィルタ４２２が初期化されることで、切り替えパターンの変更に応じて適応フィルタ４２２を初期化しない従来技術に比較して迅速に適応フィルタ４２２を変化後の伝達関数に適応させることができる。また、切り替えパターンの変更があった場合に適応フィルタの初期化処理が実行されることで、伝達関数が変化してからこの伝達関数の変化に適応フィルタ４２２が同定するまでの期間において、帰還音信号ｄ（ｋ）と大幅に異なる模擬信号ｄｏ（ｋ）をマイクロフォン入力信号から除去することで生じる不都合（例えば、拡声対象である音声信号成分（例えば話者の話声）を除去してしまったり、却って模擬信号ｄｏ（ｋ）分の余剰信号を付加してしまう等）を効果的に防止する。
【００５９】
また、帰還音の遅れ時間τの変化があった場合に、この変化に対応するように遅延部４２１の遅れ時間τの設定が変更されないと、マイクロフォン２０から入力される帰還音信号ｄ（ｋ）とこれを模擬する模擬信号ｄｏ（ｋ）とが加算部４２３に入力されるタイミングが異なることになる。このタイミングが異なると、帰還音成分をマイクロフォン２０から入力された音声信号から除去することができない。このため、遅れ時間τの変更処理が実行されることで、切り替えパターンが変更された場合に、遅れ時間テーブルＴを参照することで切り替えパターンに対応した遅れ時間τを迅速に取得することができ、この取得した遅れ時間τに遅延部４２１の設定を変更することで遅延部４２１の設定を切り替えパターンに変更に対応して迅速に変更することができる。
【００６０】
図５は、図３で示す拡声装置１Ｂが実行する判定処理、初期化処理及び切り替えパターン変更対応初期化処理を示すフローチャートである。本図面において、図２の示す処理と同一の処理が実行されるステップについては同一の符号を付し、説明を省略する。本処理では、伝達関数の変化レベルの検知の開始実行（ステップＳ１）の後、ハウリングキャンセラ制御部５０はレベル変化イベントが発生したかどうかを判断する。このレベル変化イベントは、ハウリングキャンセラ制御部５０で検知する伝達関数の変化レベルが所定レベルより（或いは所定レベル以上に）大きくなったと判定されたこと、及び切り替えパターンが切り替え制御部７によって変更されたことである。この切り替え制御部７は切り替えパターンの変更を行った場合に、ハウリングキャンセラ制御部５０にこの変更を通知し、ハウリングキャンセラ制御部５０はこの通知がなされたときにレベル変化イベントが発生したと判断する。
【００６１】
レベル変化イベントが発生したと判断しない場合には（Ｓ１１でＮＯ）、ハウリングキャンセラ制御部５０は本処理をステップＳ１に戻し、新たに取り込まれた信号について信号の変化レベルの検知を行う。レベル変化イベントが発生したと判断する場合には（Ｓ１１でＹＥＳ）、ハウリングキャンセラ制御部５０は、変化レベルが所定レベルより大きくなったことがレベル変化イベントであるには第１の実施形態と同様にステップＳ３及びステップＳ４を実行し、その後本処理をステップＳ１に戻す。切り替えパターンの変更の通知がなされたことがレベル変化イベントである場合には、ハウリングキャンセラ制御部５０は、後述のステップＳ１２を実行する。
【００６２】
ステップＳ１２では、ハウリングキャンセラ制御部５０は、遅れ時間テーブルＴを参照して変更後の切り替えパターンに対応した遅れ時間τを取得する。図４を参照して、スピーカ３０Ａ−マイクロフォン２０Ａの組がオンされている状態において、マイクロフォン２０Ａに替えてマイクロフォン２０Ｂがオンされるように切り替えパターンが変更された場合を例に本ステップの処理を説明する。
【００６３】
本例では、ハウリングキャンセラ４２０で模擬する帰還音信号ｄ（ｋ）は、スピーカ３０Ａから出力されてマイクロフォン２０Ａに帰還される帰還音からスピーカ３０Ａから出力されてマイクロフォン２０Ｂに帰還される帰還音についての帰還音信号ｄ（ｋ）に変更される。図４を参照して、遅れ時間テーブルＴには、切り替えパターンの変更前における遅れ時間τは遅れ時間τ１０が登録されているが、切り替えパターンの変更後には遅れ時間τ１１が登録されている。従って、ハウリングキャンセラ制御部５０は遅延部４２１Ａの遅れ時間τ１１を取得する。
【００６４】
この後、ハウリングキャンセラ制御部５０は、取得した遅れ時間τに遅延部４２１を変更する（Ｓ１３）。上述した例では、ハウリングキャンセラ制御部５０は遅延部４２１を遅れ時間τ１０から遅れ時間τ１１に変更する。
【００６５】
その後、第１の実施形態と同様にステップＳ３で初期化処理が実行され、適応フィルタ４２２が初期化され、この後にステップ４でゲイン変更処理が実行され、ゲインが変更された後に、本処理はステップＳ１に戻される。
【００６６】
上述した第３の実施形態では、マイクロフォン２０とスピーカ３０との複数の組が接続され、この組の間でオン・オフの設定が切り替わる構成においても、この切り替えによる帰還音の遅れ時間τの変化に対応してハウリングキャンセラ制御部５０によって遅延部４２１の遅れ時間τの設定が変更される。これによって、帰還音信号ｄ（ｋ）と、この帰還音信号ｄ（ｋ）を模擬した模擬信号ｄｏ（ｋ）との加算部４２３への入力タイミングを一致させることができ、これによってハウリングを精度よく行うことができる。また、切り替えパターンの変更による帰還音の伝達関数の変化にともなって、この変化前の伝達関数を模擬していた適応フィルタ４２２がハウリングキャンセラ制御部５０によって初期化される。これによって、伝達関数の変化に追随して変化前の適応フィルタ４２２を適応させるのに比較して、迅速に適応フィルタ４２２を変化後の伝達関数に適応させることができる。また、切り替えパターンの変更によって伝達関数が変化してからこの伝達関数の変化に適応フィルタ４２２が同定するまでの期間において、帰還音信号ｄ（ｋ）と大幅に異なる模擬信号ｄｏ（ｋ）をマイクロフォン入力信号から除去することで生じる不都合（例えば、拡声対象である音声信号成分（例えば話者の話声）を除去してしまったり、却って模擬信号ｄ（ｋ）分の余剰信号をマイクロフォン入力信号に付加してしまう等）を効果的に防止する。
【００６７】
また、切り替えパターンに対応した遅れ時間τが予め登録されている遅れ時間テーブルＴがハウリングキャンセラ制御部５０によって参照されて、切り替えパターンに対応した遅れ時間τが取得され、この遅れ時間τで遅延部４２１の遅れ時間τが設定される。このため、迅速に切り替えパターンの変化後の遅れ時間τを取得することができる。これによって、切り替えパターンの変更に対応して迅速に遅れ時間τを変更することができるため、より効果的にハウリングを防止することができる。
【００６８】
なお、本発明の実施形態は以下の変形例を採用することができる。
【００６９】
（１）第１〜第３の実施形態において、拡声装置１，１Ａ，１Ｂは、マイクロフォン２，２０及びスピーカ３，３０を外付けで取り付け可能に構成されているが、これに限定されず一体的に備える構成であってもよい。
【００７０】
（２）また、第１〜第３の実施形態において、ゲイン変更処理が実行される構成であるが、必ずしもゲイン変更処理が実行される必要はない。
【００７１】
（３）また、第１〜第３の実施形態において、「所定レベルを超えている（所定レベルより大きい）」かどうか、「閾値を超えている（閾値より大きい）」かどうかが判断されているが、所定レベルや閾値を含めて「所定レベル以上」や「閾値以上」であるかどうかが判断されてもよい。また、特許請求の範囲における「所定レベルより大きい」及び「閾値を超えている」との用語は「所定レベル以上」及び「閾値以上」の概念も含むものである。
【００７２】
（４）なお、第３の実施形態では、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂ−スピーカ３０Ａ，３０Ｂの４組の間で、計４パターンの切り替えパターンの設定が可能であるが、これに限定されず、複数組のスピーカ３０とマイクロフォン２０とが拡声装置１Ｂに接続され、この複数組の間で複数の切り替えパターンの設定が可能な構成であればよい。
【００７３】
（５）なお、第１〜第３の実施形態では、適応フィルタ４２２ａの初期化とは、最初のタップを「１」若しくは「１」より小さい整数に設定するとともに、残りのタップを「０」に設定しているがこれに限定されず、例えば、デジタルフィルタ４２２ａにおけるフィルタ係数の値を０にするとともに、フィルタ係数算出部４２２ｂにおける更新前フィルタ係数の値を０に設定する状態等であってもよい。この構成によれば、初期化状態においてはマイクロフォン入力信号から帰還音成分が除去されない構成となる。
【００７４】
（６）また、遅れ時間テーブルＴには、切り替えパターンに対応した遅れ時間が登録されているが、これに加えて、予め経験値にもとづいて算出されたフィルタ係数が切り替えパターンに対応して登録される構成であってもよい。この構成においては、切り替えパターンの変更があった場合に、ハウリングキャンセラ制御部５０は切り替えパターンに対応したフィルタ係数を遅れ時間テーブルＴを参照することで取得して、適応フィルタ４２２のフィルタ係数を初期化するのではなく、取得したフィルタ係数に補正する。この構成によれば、予め経験値に基づいて算出されたフィルタ係数に補正されるため、適応フィルタ４２を初期化する本実施形態に比較して、切り替えパターンの変更直後にハウリングが生じやすい状態となることが効果的に防止される。
【００７５】
（７）また、第３の実施形態では、切り替え制御部７は図略の操作部でユーザから受け付けた切り替え設定に基づいてマイクロフォン２０Ａ，２０Ｂ及びスピーカ３０Ａ，３０Ｂのうちいずれをオンするかを切り替えているが、この構成に限定されない。例えば、マイクロフォン２０Ａ，２０Ｂ間の信号レベルを比較し、信号レベルの大きい方のマイクロフォン２０をオンする構成としてもよい。この場合には、スピーカ３０Ａ，３０Ｂのうちいずれのスピーカ３０がオンされるかについては、例えばオンされるマイクロフォン２０に応じて予め設定される。すなわち、マイクロフォン２０Ａがオンされると、スピーカ３０Ａがオンされる等のように予め設定される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】第１の実施形態にかかる拡声装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１で示す拡声装置の実行する判定処理、初期化処理及びゲイン変更処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第３の実施形態にかかる拡声装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】遅れ時間テーブルＴの一例を示す図である。
【図５】図３で示す拡声装置が実行する判定処理、初期化処理及び切り替えパターン変更対応初期化処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ，１Ｂ−拡声装置    ２，２０（２０Ａ，２０Ｂ）−マイクロフォン    ３，３０（３０Ａ，３０Ｂ）−スピーカ  ４１，４１０−増幅部（拡声回路部）  ４２，４２０−ハウリングキャンセラ    ５，５Ａ，５０−ハウリングキャンセラ制御部    ６−ゲイン制御部（ゲイン設定部）    １００−帰還伝達系    Ｔ−遅れ時間テーブル
【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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