(57)【要約】【課題】本発明は、音響システム全体の音質を損なうことなく、ハウリングを確実に抑制するハウリング抑制システムの提供を目的とする。【解決手段】  ハウリングに弱いが音質が振動マイクＰ２よりも優れている音響マイクＰ１の出力を増幅する音響マイク系の増幅部１０１と、ハウリングに強いが音質が音響マイクＰ１よりも劣る振動マイクＰ２の出力を増幅する振動マイク系の増幅部１０２の出力を合成する。また、前記音響マイク系に接続され、ハウリングの発生を検出するハウリング検出部７と、前記ハウリング検出部７の出力に基づいて前記合成部で合成する音響マイク系の出力と前記振動マイク系の出力の合成比率を変更する合成比率変更部８とを備えている。ハウリング検出部７がｆ分析部６による解析によりハウリングの発生を検出した場合には、合成比率変更部８は音響マイク系の増幅率を減少させ振動マイク系の増幅率を増加させる。【選択図】図１
2006279157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響マイクの出力を増幅する音響マイク系と、
振動マイクの出力を増幅する振動マイク系と、
前記音響マイク系の出力と前記振動マイク系の出力を合成する合成部と、
前記音響マイク系に接続され、ハウリングの発生を検出または予測するハウリング検出部と、
前記ハウリング検出部の出力に基づいて前記合成部で合成する音響マイク系の出力と前記振動マイク系の出力の合成比率を変更する合成比率変更部と、を備えてなるハウリング抑制システム。
【請求項２】
前記合成比率変更部は、前記ハウリング検出部によりハウリングが検出された場合作動するものであって、その検出された時刻以降ハウリングが止まるまでの間において、前記音響マイク系の増幅率を下げ、前記振動マイク系の増幅率を上げる、請求項１記載のハウリング抑制システム。
【請求項３】
前記合成比率変更部は、前記ハウリング検出部によりハウリングが予測された状態となった時刻以降、そのハウリング予測された状態が続く間において、前記音響マイク系の増幅率を下げ、前記振動マイク系の増幅率を上げる、請求項１記載のハウリング抑制システム。
【請求項４】
前記合成比率変更部は、前記合成部による出力音声が前記合成比率変更部の調整前と同等の音量となるように、前記音響マイク系、前記振動マイク系それぞれの増幅率を調節するものである、請求項１〜３のいずれかに記載のハウリング抑制システム。
【請求項５】
前記合成比率変更部は、前記音響マイクの信号周波数を分析することにより得られたハウリング周波数を中心とした一定の帯域のみについて、前記音響マイク系、前記振動マイク系それぞれの増幅率を調節するものである、請求項２〜４のいずれかに記載のハウリング抑制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音質のよいハウリング抑制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウリングとは、マイクと、増幅器と、スピーカからなる系において、スピーカからの音声出力がマイクに帰還することで閉ループが形成され、その帰還する信号の中のある周波数成分が、時間とともに発散成長することにより生じる不安定現象である。
【０００３】
従来、ハウリング抑制のため、イコライザやノッチフィルタを用いるものがあった。
【０００４】
イコライザとしては、コンサートホールなどで、パラメトリック・イコライザを手動で調節する方法がある。
【０００５】
また、ハウリング抑制のため、周波数解析によりハウリングを検出または予測し、イコライザを動的に調節する動的イコライザがある（例えば、特許文献１〜５参照。）。動的イコライザは、主に、ハウリング検出手段と、ノッチフィルタ等で構成される。
【０００６】
また、骨伝導マイク（例えば、特許文献６，７参照。）や振動ピックアップマイク（以下、これらをまとめて「振動マイク」と呼ぶ。）を使用し、例えば、鼻につけて検出する拡声システムがある（例えば、非特許文献１参照。）。これらのハウリング抑制システムは、振動マイクは空気音に対し感度が低いため、ハウリングに対して、音響マイクよりも感度が安定であることを利用したものである。
【特許文献１】特開平７−１４７７００号公報
【特許文献２】特開平８−２２３６８４号公報
【特許文献３】特開平８−１４９５９３号公報
【特許文献４】特開平５−１３７１９１号公報
【特許文献５】特開平５−２３６５８８号公報
【特許文献６】特開平５−１９９５７７号公報
【特許文献７】特開平５−２７６５８７号公報
【非特許文献１】日本音響学会講演論文集  「体内伝導音認識システムに関する一考察」  ２００４年３月  １−１０−２０  ｐ５３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、イコライザを手動で調節するのは、大変熟練を要するものであり、フィルタの周波数を音響システム動作中、常に一定とすれば、動作時間中にハウリング周波数が変化した場合の適応能力に問題があった。
【０００８】
また、前記特許文献１図４の通り、動的イコライザを用い、特定の周波数のゲインを下げるノッチフィルタを使用すれば、確実にハウリングを止めることができる。しかし、そのフィルタをかけた帯域の信号が欠落するから、ハウリング抑制システム動作中は音響システム全体の音質が不自然になる欠点があった。係る文献では、この欠落した周波数帯域を補うものは、開示されていない。
【０００９】
一方、前記振動マイクは、音質が相対的にそれほど良くないという欠点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、音響システム全体の音質を損なうことなく、ハウリングを確実に抑制するハウリング抑制システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。
【００１２】
（１）音響マイクの出力を増幅する音響マイク系と、
振動マイクの出力を増幅する振動マイク系と、
前記音響マイク系の出力と前記振動マイク系の出力を合成する合成部と、
前記音響マイク系に接続され、ハウリングの発生を検出または予測するハウリング検出部と、
前記ハウリング検出部の出力に基づいて前記合成部で合成する音響マイク系の出力と前記振動マイク系の出力の合成比率を変更する合成比率変更部と、を備えている。
【００１３】
このように構成すれば、動的にハウリングの発生を検出または予測できる。また、ハウリングの発生が起こりにくい振動マイク系の出力を動的に合成することにより、ハウリングの発生を抑制しつつ、ハウリングが発生しない間は、音質の優れた音響マイク系の音声を入力できるので、音響システム全体の音質を向上させることができる。
【００１４】
ここで、前記合成比率変更部は、周波数の全帯域において均一に音響マイク系と振動マイク系のそれぞれの増幅率（以下当該増幅率を「ゲイン」という。）を調節するものであってもよく、ハウリングが発生している周波数帯域を調節するものであってもよい。
【００１５】
（２）前記合成比率変更部は、前記ハウリング検出部によりハウリングが検出された場合作動するものであって、その検出された時刻以降ハウリングが止まるまでの間において、
前記音響マイク系の増幅率を下げ、前記振動マイク系の増幅率を上げる。
【００１６】
このように構成すれば、ハウリングが検出されないときは、音質がよいがハウリングに弱い音響マイク系の出力を主に用い、ハウリングの検出時には、音響マイク系の出力を下げ、音質がよくないがハウリングに強い振動マイク系の出力を上げることにより、ハウリングの抑制と、音響システム全体の音質向上を両立させることができる。
【００１７】
（３）前記合成比率変更部は、前記ハウリング検出部によりハウリングが予測された状態となった時刻以降、そのハウリング予測された状態が続く間において、前記音響マイク系の増幅率を下げ、前記振動マイク系の増幅率を上げる。
【００１８】
このように構成すれば、前記（２）と同様、ハウリングの抑制と、音響システム全体の音質向上を両立させることができる。ハウリング予測により、（２）の構成よりも早くハウリングを予測できるので、さらなるハウリング抑制効果が期待できる。
【００１９】
（４）前記合成比率変更部は、前記合成部による出力音声が前記合成比率変更部の調整前と同等の音量となるように、前記音響マイク系、前記振動マイク系それぞれの増幅率を調節するものであることを特徴とする。
【００２０】
このように構成すれば、前記合成比率変更部の動作前後で音量が同等となり、一層音質が自然なものとなる。ここで、「同等の音量」とは、周波数の全帯域において均一に音響マイク系と振動マイク系のそれぞれのゲインを調節する場合は、周波数の平坦部分のゲインの和が合成比率変更部の動作前後で音量が同等のものとなるようにする。一方、ある周波数帯域を少なくとも１つを調節する場合は、調整した周波数帯域を含めた帯域で周波数特性及びゲインが、合成比率変更部の動作前後で同等のものとなるようにする。
【００２１】
（５）前記合成比率変更部は、前記音響マイクの信号周波数を分析することにより得られたハウリング周波数を中心とした一定の帯域のみについて、前記音響マイク系、前記振動マイク系それぞれの増幅率を調節するものであることを特徴とする。
【００２２】
このように構成すれば、前記合成比率変更部は、ハウリング周波数のみについて、音質の劣る振動マイク系の入力を混合することができるから、音質の劣化を最小にすることができる。なお、ハウリング周波数とは、ハウリングが生じていると検出する、ハウリングが生じていると予想される周波数をいう。前記一定の帯域とは、ハウリング周波数の前後、数百Ｈｚの帯域をいう。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、音響システム全体の音質を損なうことなく、ハウリングを確実に抑制する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
第１の実施形態に係るハウリング抑制システムについて説明する。当該システムは、図１の（Ａ）、（Ｂ）のように構成する。
【００２５】
図１の通り、振動マイクＰ２は、耳穴、のど元、唇、頭、胸元等につけて使用する。増幅部１０１は、音響マイクＰ１から得た入力信号１を増幅する。一方、増幅部１０２は、振動マイクＰ２から得た入力信号２を増幅する。それぞれ増幅部１０１、増幅部１０２を経て増幅された音声信号は、音響マイク系出力信号１１と振動マイク系出力信号１２となり、合成部１３で合成音声入力３として合成され、図示しないパワーアンプを経てスピーカ４から音声として出力する。
【００２６】
前述の増幅部１０１、１０２の増幅率、即ちゲインＧ１、Ｇ２は、制御部５（図１（Ａ）に「ＣＴＬ」と記載。）により制御信号Ｃ１、Ｃ２が出力され、これに基づいて調節される。制御部５は、図１（Ｂ）の通り、周波数を分析するｆ分析部６と、ハウリング検出あるいはハウリングの予測を行うハウリング検出部７と、Ｇ１、Ｇ２のゲイン設定を行う合成比率変更部８から構成される。本システムでは、ハウリング検出部７は、ハウリング検出を行い、その予測については行わない（後述のようにハウリング予測は第２の実施形態のシステムで行う。）。
【００２７】
時間ｔの関数である音声信号ｘ（ｔ）が入力されると、ｆ分析部６は、所定の時間間隔ΔＴ毎に、音声信号ｘ（ｔ）の周波数の分析を行い、周波数ｆに対するパワースペクトルＰ（ｆ）をハウリング検出部７に出力する。この所定の間隔は、ハウリングを検出するのに十分小さい間隔で行う。なお、図１（Ａ）に示すとおり、ｆ分析部６による周波数分析は専ら音響マイクＰ１の入力信号１に基づいて行う。なぜなら、音響マイクＰ１は、空気音の感度が高いので、音響マイクＰ１からの入力はハウリングを生じやすく、ハウリングを早期に検出し易いからである。一方、振動マイクＰ２は空気音の感度が低いので、振動マイクＰ２からの入力信号２からは、ハウリングを早期に検出することが難しいからである。
【００２８】
また、当該パワースペクトル計算は、当然に、時刻ｔ以前の一定の時間間隔の時間領域のデータも基にして計算するものであり、当該時間間隔は、ハウリング周波数が生じうる帯域を検出するのに十分な時間とする。
【００２９】
ハウリング検出部７において、ハウリングが生じていることを検出した場合は、合成比率変更部８に、ハウリングしているという旨の信号（以下「ハウリング検出信号」という。検出されればＦ＝１、されなければＦ＝０とする。）、及び、ハウリング周波数を出力する。合成比率変更部８は、このハウリングしている等の信号を受けて、音響マイクＰ１の入力１に対する増幅率、即ち増幅部１０１の増幅率Ｇ１を下げるよう制御信号Ｃ１を出力する。同時に、振動マイクＰ２からの入力信号２に対する増幅率、即ち、増幅部１０２の増幅率Ｇ２を上げるよう、制御信号Ｃ２を出力する。前述の通り、音響マイクＰ１はハウリングの影響が大きく、振動マイク系はハウリングの影響が小さいから、音響マイク系の合成比率を下げ、振動マイク系の合成比率を上げることにより、ハウリングを防止するためである。その際、それぞれＧ１とＧ２で増幅され、合成部１３で合成された合成音声入力３がスピーカ４から一定音量で出力されるようにする。第１の実施形態のシステムでは、前記ハウリング検出信号をハウリング検出部７から受けた場合、Ｇ１、Ｇ２のゲインの合成比率をハウリング周波数にかかわらず、すべての周波数について一律に変化させる。このようにすれば、単にＧ１、Ｇ２の増幅率を変えるだけであり、周波数領域を操作する必要がないから、簡易に合成比率変更部８を構成できる。
【００３０】
図２に、図１（Ｂ）で示したハウリング検出部７の動作フローを示す。当該フローは、所定の時間間隔ごとに行う（第１の実施形態では、当該時間間隔をΔＴとする。）。なお、このハウリング検出手段は公知技術であって、例えば、特許文献１の図７、特許文献４の図２等に説明がある。
【００３１】
図２のＳ２１において、前記ｆ分析部６がΔＴごとに分析した結果を基に、周波数のピークを分析する。例えば、前記ｆ分析部６が図３のように解析したとする。ここで、横軸ｆが周波数、縦軸Ｐ（ｆ）がパワースペクトルである。この場合、ピークはＬ１という大きさのパワースペクトルとなり、このピークの周波数はｆＨとなる。
【００３２】
図２のＳ２２において、パワースペクトルの平均レベルを算出する。この平均レベルの算出の仕方は、例えばパワースペクトルの２乗を、周波数で平均したものとすることができる。図３の例では、Ｌ２がパワースペクトルの平均レベルとなったとして以下説明を行う。
【００３３】
図２のＳ２３において、前記ピークＬ１と平均レベルＬ２との差をとり、その値（Ｌ１−Ｌ２）が、予め定めた所定の閾値ＴＨ以上であれば、Ｙとなり、Ｓ２４に進む。所定の値ＴＨ未満であればＮとなり、Ｓ２５に進む。
【００３４】
図２のＳ２４において、ハウリングが発生していると検出し、ハウリング検出信号をＦ＝１として合成比率変更部８に送る。その後フローは終了する。
【００３５】
図２のＳ２５において、ハウリングが発生していないと検出し、ハウリング検出信号をＦ＝０として合成比率変更部８に送る。その後フローは終了する。
【００３６】
図４に、合成比率変更部８の動作フローを示す。前述の通り、図１（Ｂ）記載のｆ分析部６は、所定の時間間隔ΔＴ毎に、音声信号ｘ（ｔ）の周波数の分析を行い、図２の通り、ハウリング検出部７は、その時間間隔ΔＴ毎にハウリング検出信号Ｆを合成比率変更部８に送る。合成比率変更部８も以下説明する図４のフローを時間間隔ΔＴ毎に行う。
【００３７】
図４のＳ４１において、合成比率変更部８は、ハウリング検出部７から送られるハウリング検出信号がＦ＝１か判断する。前述の通りハウリングが検出されれば、合成比率変更部８にはＦ＝１が入力され、Ｓ４１の判断はＹとなりＳ４２に進む。Ｆ＝１でなければＮとなり、Ｓ４５に進む。
【００３８】
図４のＳ４２において、現在の時刻からΔＴ前におけるハウリング検出信号がＦ＝１か判断する。Ｆ＝１でなければ、Ｓ４３において、合成比率変更部８は、Ｇ１のゲインをハウリング発生前のゲインＧ１に対しＧ１−ΔＧとなるよう、制御信号Ｃ１を送る（図１（Ａ）、（Ｂ）参照。）。次に、図４のＳ４４において、合成比率変更部８は、ハウリング発生前のゲインＧ２をＧ２＋ΔＧとなるよう、制御信号Ｃ２を出力する（図１（Ａ）、（Ｂ）参照。）。ただし、ΔＧは、予め決められた大きさの変動ゲインを示している。図４のＳ４２において、Ｆ＝１であればＹとなり、フローは終了する。即ち、現在の時刻からΔＴ前から現在の時刻に至るまで、ハウリング検出信号がＦ＝１であれば、ΔＴ前においてＳ４３、Ｓ４４で定めたゲインを維持する。
【００３９】
なお、Ｓ４３、Ｓ４４の順序はいずれが先でもよく、また、同時に行っても良い。
【００４０】
図４のＳ４１において、ハウリング検出部７から送られるハウリング検出信号がＦ＝１でない場合、即ちＦ＝０の場合、Ｓ４５において、現在の時刻からΔＴ前におけるハウリング検出信号がＦ＝１か判断する。現在の時刻からΔＴ前においてＦ＝１であればＹとなり、Ｓ４６でＧ１，Ｇ２のゲインを元に戻す。即ち、現在の時刻からΔＴ前は、Ｆ＝１でハウリングが生じていたが、現在Ｆ＝０でハウリングの発生が止まった場合には、Ｇ１、Ｇ２のゲインを元に戻してその後フローは終了する。Ｓ４５において、現在の時刻からΔＴ前におけるハウリング検出信号がＦ＝１でなければ、もともと、ハウリングが生じていない場合であるから、元のゲインを維持する。
【００４１】
まとめると、図４におけるゲインの増減は、ハウリング検出信号が変更された場合にはゲインを変更するが、ハウリング検出信号Ｆの変更がされない場合はゲインを維持するものである。具体的には、特定の周波数でハウリング検出信号のＦ＝１がはじめて検出された時刻には、Ｓ４１の判断はＹとなり、Ｓ４２の判断はＮとなるから、Ｓ４３、Ｓ４４でゲインを調整する。その時刻からΔＴ経過した時刻においてもＦ＝１であれば、Ｓ４１、Ｓ４２の判断は共にＹとなるから、Ｓ４３，Ｓ４４で設定したゲインを維持する。このゲインの維持は、Ｆ＝１である限り継続する。そしてその後、ハウリングは消滅すれば、Ｓ４１の判断はＮ、Ｓ４５の判断はＹとなり、Ｓ４６でＧ１，Ｇ２のゲインを元に戻す。さらに、もともと、ハウリングが生じていない場合は、Ｓ４１、Ｓ４５ともＮとなり、ハウリングの発生前の元のゲインを維持する。
【００４２】
このようにすれば、ハウリングが生じているときのみ、音響マイク系と振動マイク系のゲインの合成比率を変動させることができるので、音質の劣る振動マイク系の入力を過度に混入させることがない。したがってハウリングの発生が起こりにくい振動マイク系の出力を動的に合成することにより、ハウリングの発生を抑制しつつ、ハウリングが発生しない間は、音質の優れた音響マイク系の音声を入力できるので、音響システム全体の音質を向上させることができる。
【００４３】
なお、Ｓ４６において、Ｓ４３、Ｓ４４で行ったゲインのΔＧの増減を直ちに元の状態に戻すのではなく、時間間隔ΔＴが経過するとともにゲインＧ１、Ｇ２のゲインの増減ΔＧを少しずつ元の状態に戻す処理（図示しない）を行っても良い。
【００４４】
次に、第２の実施形態に係るハウリング抑制システムについて説明する。第２の実施形態のシステムにおいて、図１及びその説明は、第２の実施形態に略適用可能である。ただし、第２の実施形態のシステムでは、ハウリングを予測することのみが異なる。そこで、ハウリング検出部７をハウリング予測部７と称して、以下説明する。
【００４５】
第１の実施形態のシステムのハウリング検出部７は、ハウリングが生じているか否かのハウリング検出信号Ｆを出力したが、第２の実施形態のシステムのハウリング予測部７はハウリングを予測し、ハウリング予測信号Ｆを出力する。ハウリングの成長が確認されればＦ＝２、ハウリングの減少が確認されればＦ＝１、ハウリングが成長もせず、減衰もせず安定していればＦ＝０とする。
【００４６】
前述のとおり、第１の実施形態のシステムは、既にハウリングが成長した場合に、所定の閾値ＴＨを用いてハウリングを検出した。一方、第２の実施形態に係るハウリング予測はピーク周波数のレベルの時間変動からハウリングを予測する。そして、この時間変動からハウリング度数を定義して、このハウリング度数が時間とともに増加しているか否かでハウリングを予測する。
【００４７】
図５に第２の実施形態に係る本システムにおけるハウリング予測の動作フローを示す。ハウリング予測部７は時間間隔ΔＴ毎に当該フローの動作を行う。ただし、ΔＴは、第１の実施形態のシステムに係るΔＴに対して極めて短く、数μｓｅｃ程度である。
【００４８】
図５のＳ５１において、ピーク周波数のレベルの時間変動からハウリング度数を計算するとともに図示しない記憶部に当該ハウリング度数を記憶する。
【００４９】
図５のＳ５２において、前記記憶部に記憶している時刻ΔＴ前のハウリング度数とＳ５１で算出した当該ハウリング度数とを比較し、当該ハウリング度数が増加しているか判断する。増加している場合、Ｙとなり、Ｓ５３へ進む。増加していない場合Ｎとなり、Ｓ５４へ進む。
【００５０】
図５のＳ５３において、ハウリング予測部７はハウリングが成長していると予測して、Ｆ＝２を合成比率変更部８に出力する。
【００５１】
図５のＳ５４において、Ｓ５２と同様の比較によりハウリング度数が減少しているか判断する。減少している場合Ｙとなり、Ｓ５５へ進む。減少していない場合は、Ｎとなり、Ｓ５６へ進む。
【００５２】
図５のＳ５５において、ハウリング予測部７はＦ＝１を合成比率変更部８に出力する。これは、ハウリング度数が減少しているということを示すものである。
【００５３】
図５のＳ５６において、ハウリング予測部７はＦ＝０を合成比率変更部８に出力する。これは、特定の周波数のハウリング度数が増加も減少もしていない状態であって、安定していることを示すものである。
【００５４】
図５のＳ５３、Ｓ５５、Ｓ５６のいずれかの後、図５の動作フローは終了する。
【００５５】
図６に本システムに係る合成比率変更部８の動作フローを示す。合成比率変更部８は時間間隔ΔＴ毎に当該フローの動作を行う。
【００５６】
図６のＳ６１において、ハウリング予測部７が出したハウリング予測信号ＦがＦ＝２かどうか判断する。Ｆ＝２であればＹとなり、Ｓ６２に進む。Ｆ＝２でなければＮとなり、Ｓ６４に進む。
【００５７】
図６のＳ６２において、合成比率変更部８は、音響マイク系のゲインＧ１をハウリングが発生すると予測する前のゲインからΔＧ減らすよう、制御信号Ｃ１（図１参照。）を出力する。
【００５８】
図６のＳ６３において、合成比率変更部８は振動マイク系のゲインＧ２をハウリングが発生すると予測する前のゲインからΔＧ増やすよう、制御信号Ｃ２（図１参照。）を出力する。
【００５９】
図６のＳ６４において、合成比率変更部８はハウリング予測部７が出したハウリング予測信号ＦがＦ＝１、即ちハウリング度数が減少しているかどうか判断する。Ｆ＝１であればＹとなり、Ｓ６５に進む。Ｆ＝１でなければＮとなり、図６の動作フローは終了する。
【００６０】
図６のＳ６５において、合成比率変更部８は音響マイク系のゲインＧ１をΔＧ増やすよう制御信号Ｃ１を出す。図６のＳ６６において、振動マイク系のゲインＧ２をΔＧ減らすよう、制御信号Ｃ２を出力する。
【００６１】
図６のＳ６３、Ｓ６６の後、図６のフローは終了する。
【００６２】
なお、Ｓ６２、Ｓ６３の順序はいずれが先でもよく、また、同時に行っても良い。また、Ｓ６５、Ｓ６６の順序はいずれが先でもよく、また、同時に行っても良い。
【００６３】
また、図６では煩雑のため図示していないが、第２の実施形態では、第１の実施形態のシステムの図４と同様、ハウリング予測部７が出したハウリング予測信号がＦ＝０またはＦ＝１からＦ＝２へ変化した場合には、合成比率変更部８はＳ６２、Ｓ６３によってゲインの増減を行い、ハウリング予測信号がＦ＝０またはＦ＝２からＦ＝１へ変化した場合にはＳ６５、Ｓ６６によってゲインの増減を元に戻すものである。したがって、ハウリング予測信号の変動がない場合、Ｓ６２、Ｓ６３、Ｓ６５、Ｓ６６においては、ゲインの変更を行なわず維持する。時間間隔ΔＴが経過するに従いゲインの増減を行う実施形態は、以下第３の実施形態で説明する。
【００６４】
次に、第３の実施形態に係るハウリング抑制システムを説明する。当該システムは、第２の実施形態の応用であって、第２の実施形態と合成比率変更部８の動作のみが異なる。第３の実施形態のシステムでは、第２の実施形態のシステムよりさらに細かくゲインを管理することで、音質向上を図るものである。本システムでは、図７に示すように、合成比率変更部８は、Ｇ１、Ｇ２のゲインを数段階に分けて管理する。即ち、図７において、ハウリングが成長している場合、最初の時刻ｔでは音響マイク系のゲインＧ１をΔＧ減らす。同時に、振動マイク系のゲインＧ２をΔＧ増やす。その後、所定時間間隔Δｔ経過してもハウリングの成長が見られる場合は、音響マイク系のゲインＧ１をΔＧ減らすと同時に、振動マイク系のゲインＧ２をΔＧ増やす。さらに、時間の経過とともにゲインを変更し、ｎΔｔ（ｎは正の整数とする。）経過してもハウリングの成長が見られる場合は、音響マイク系のゲインＧ１をｎΔＧ減らし、同時に振動マイク系のゲインＧ２をｎΔＧ増やす。このようなＧ１、Ｇ２のゲインの変更により、時刻ｔ＋（ｎ＋１）Δｔにおいてハウリング度数が減少に転じた場合は、成長している場合と逆に、ゲインＧ１、Ｇ２にΔＧの増減を加え、ゲインＧ１、Ｇ２をハウリング成長前の元の状態に戻していくようにする。その過程において、ハウリングが成長も減少もせず安定している場合は、図８の時刻ｔ＋ｍΔｔ（ｍは整数）に示すように、ｔ＋（ｍ−１）Δｔにおいて設定したゲインを維持する。その後、ハウリング度数が減少している状態が継続する場合、ゲインＧ１、Ｇ２をハウリング成長前の元の状態に戻していくようにし、その過程においてハウリングの成長が予測されない場合には、図８の時刻ｔ＋ｋΔｔ（ｋは整数）に示すように、Ｇ１、Ｇ２をハウリングの発生が予測される前の元のゲインＧ１、Ｇ２の状態に戻す。
【００６５】
このようなＧ１、Ｇ２のゲインの変更によりハウリング度数がさらに細かくゲインを管理することができる。即ち、ハウリング傾向を確実に抑制しながら、音質の良い音響マイク系のゲインの比率を高め、音質の悪い振動マイク系のゲインの比率を最小限とすることができる。
【００６６】
なお、変動ゲインΔＧは、ハウリングの成長度合いに合わせて可変とすることが可能である。例えば、時間の経過とともに変動ゲインを増やすことや、ハウリング度数の上昇の傾き、上昇の速度により可変とすることが考えられる。
【００６７】
次に、第４の実施形態に係るハウリング抑制システムを説明する。第４の実施形態が、第１〜第３の実施形態と異なる点は、図９に示すような特定の周波数を下げるノッチフィルタを用いる点である。一方、第１〜第３の実施形態は、ハウリングが生じている、または、それが予測される場合に、一律にゲインＧ１、Ｇ２を増減させるものである。
【００６８】
第４の実施形態に係るハウリング抑制システムを図８に示す。図８（Ａ）に示すとおり、音響マイクＰ１からの入力信号は、増幅部１０１で増幅されるが、特定の周波数が減じるようなノッチフィルタ９（後述図９の符合９参照。）がかけられて、音響マイク系出力信号１１が生成される。一方、振動マイクＰ２からの入力信号は、増幅部１０２で増幅されるが、Ｇ１のノッチフィルタ９と逆のスペクトルの前記特定の周波数が強調されたフィルタ（後述図９の符合１０参照。以下、「逆フィルタ」という。）がかけられて、振動マイク系出力信号１２が生成される。そして、信号１１、１２は、合成部１３で合成され、スピーカ４に出力される。
【００６９】
ここで、図９は、ノッチフィルタ９と逆フィルタ１０とでフィルタリングしたときのシステムにおける周波数ｆとパワースペクトルＰとの関係図である。横軸は周波数ｆ、縦軸は、パワースペクトルＰを表す。ノッチフィルタ９は、図９に示すとおり、特定の周波数ｆＨ近傍において、パワースペクトルＰが小さくなるようなフィルタである。逆フィルタ１０は、前記特定の周波数ｆＨ近傍において、パワースペクトルＰが大きくなるようなフィルタである。
【００７０】
このような、フィルタ９，１０により、ハウリングを生ずる特定の周波数のみについて、音響マイク系の出力を下げることができるのでハウリングを的確に抑えることができる。また、当該特定の周波数以外については音響マイク系を使用するので、必要以上に音質の劣る振動マイク系の合成配分を増やすことがないので音質の劣化が少なくて済む。さらに、ハウリングを生ずる特定の周波数については、ハウリングに強い振動マイク系で音量を補強しているので、その帯域の信号が欠落することにより音が不自然となることが最大限回避できる。
【００７１】
図８（Ｂ）に制御部５（図中「ＣＴＬ」と表示）の構成を示す。制御部５は、図８（Ａ）の通り、ノッチフィルタ９の動作に制御信号Ｃ１、Ｃ２を与えて制御するものであるが、制御部５内の合成比率変更部８は、単にゲインを変動するのではなく、ノッチフィルタ９、逆フィルタ１０のパラメータを設定する。
【００７２】
なお、ノッチフィルタをかける周波数は複数でも良い。特定の周波数を下げるフィルタであれば、ノッチフィルタに限らない。
【００７３】
また、ノッチフィルタ９を用いる点以外については、第４の実施形態は、第１〜第３の実施形態となんら相反するものでない。したがって、合成比率変更部８と制御信号Ｃ１、Ｃ２の動作以外については、第１〜第３の実施形態の説明がそのまま適用できる。特に、ハウリング検出手段、ハウリング予測のための計算方法、図２、図３、図５、及びその説明は、第４の実施形態に適応可能である。また、合成比率変更部８の制御信号について、特に、第１の実施形態に係る図４、第２の実施形態に係る図６、第３の実施形態に係る図７、及びその説明については、ノッチフィルタ９でゲインを上下する特定の周波数帯域の中心の周波数ｆＨのゲインの変動分をΔＧとして適用する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１の実施形態に係るハウリング抑制システムの構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るシステムのハウリング検出部の動作フロー図である。
【図３】ｆ分析部の分析結果の一例と、第１の実施形態のシステムに係るハウリング検出手法を示す図である。
【図４】第１の実施形態に係るシステムの合成比率変更部の動作フロー図である。
【図５】第２の実施形態に係るシステムのハウリング予測部の動作フロー図である。
【図６】第２の実施形態に係るシステムの合成比率変更部の動作フロー図である。
【図７】第３の実施形態に係るシステムのハウリングの状態と合成比率変更部が指定すべきゲインを示す図である。
【図８】第４の実施形態に係るシステムの構成図である。
【図９】ノッチフィルタと逆フィルタの周波数ｆとパワースペクトルＰとの関係図である。
【符号の説明】
【００７５】
１、２−入力信号
３−合成音声入力
４−スピーカ
５−制御部
６−ｆ分析部
７−ハウリング検出部
８−合成比率変更部
９−ノッチフィルタ
１０−逆フィルタ
１１−音響マイク系出力信号
１２−振動マイク系出力信号
１３−合成部
１０１−増幅部
１０２−増幅部
Ｇ１−ゲイン
Ｇ２−ゲイン
Ｃ１−制御信号
Ｃ２−制御信号
Ｐ１−音響マイク
Ｐ２−振動マイク
【図１】
2006279157.tif 000003
【図２】
2006279157.tif 000004
【図３】
2006279157.tif 000005
【図４】
2006279157.tif 000006
【図５】
2006279157.tif 000007
【図６】
2006279157.tif 000008
【図７】
2006279157.tif 000009
【図８】
2006279157.tif 000010
【図９】
2006279157.tif 000011