(57)【要約】【課題】車室においてハウリングを抑圧する。【解決手段】ハウリング抑圧装置１００は、車室Ｒの内部に設けられた、第１スピーカ２１、第２スピーカ２２、及び第１マイク１１と、第１入力音信号Ｍ１に基づいて第１信号Ｄ１を生成し、当該第１信号Ｄ１を反転した第２信号Ｄ２を生成する第１信号処理部Ｚ１ａと、第１信号Ｄ１及び第２信号Ｄ２に基づいて第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成する生成部４０Ａを備え、第１入力音信号Ｍ１が第１信号処理部Ｚ１ａに入力されてから第１スピーカ２１の放音した音が第１マイク１１に到達するまでの時間は、第１マイク１１から第１入力音信号Ｍ１が第１信号処理部Ｚ１ａに入力されてから第２スピーカ２２の放音した音が第１マイク１１に到達するまでの時間と、略等しい。【選択図】図３
2018157537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に設けられた第１スピーカ及び第２スピーカと、
マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給するとともに、前記マイクの出力信号に基づいて、前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する音信号生成部と、
を備えるハウリング抑圧装置。
【請求項２】
前記音信号生成部は、入力音信号に処理を施して生成した第１信号に基づいて前記第１音信号を生成し、前記第１信号を反転した第２信号に基づいて前記第２音信号を生成し、
前記マイクは、集音した音を前記入力音信号に変換して出力し、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第１音信号に基づいて前記第１スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間と、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第２音信号に基づいて前記第２スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間とが、略等しくなる前記室内の位置に設けられた、
請求項１に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項３】
前記第１スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第２スピーカから前記マイクまでの距離と略等しく、前記第１音信号と前記第２音信号とは正相と逆相の関係にある、ことを特徴とする請求項２に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項４】
前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第１処理信号に基づいて前記第１音信号を生成するとともに、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第２処理信号に基づいて前記第２音信号を生成し、
前記第２処理信号は、前記第１処理信号に係数を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一であり、
前記係数は、前記第１スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を前記第２スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数で除算することで算出される値を示す
請求項１に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項５】
前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第１信号を前記第１処理信号として用いて前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号に対して反転処理と前記係数の乗算処理とを施すことによって生成した前記第２処理信号の生成に要する時間だけ遅延させて前記第１音信号を前記第１スピーカに供給する
請求項４に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項６】
前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第１信号に対して、前記第２スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理を施して前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号に対して、反転処理と前記第１スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理とを施して前記第２音信号を生成する
請求項４に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項７】
前記第１スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第２スピーカから前記マイクまでの距離と比較して差分距離だけ長く、音が前記差分距離を進む時間を差分時間としたとき、
前記音信号生成部は、前記入力音信号が入力されてから前記第２音信号が出力されるまでの時間を、前記入力音信号が入力されてから前記第１音信号が出力されるまでの時間と比較して前記差分時間だけ遅らせる、
ことを特徴とする請求項２、４、５又は６に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項８】
前記第１スピーカと前記第２スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、
前記第１スピーカ及び前記第２スピーカはそれぞれ前部左右のドアに配置され、
前記マイクは、前記車室の天井に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項９】
前記第１スピーカと前記第２スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、
前記音信号生成部は、
走行ノイズが小さい場合には、前記入力音信号に処理を施して生成した前記第１信号に基づいて前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号を反転した第２信号に基づいて前記第２音信号を生成し、
走行ノイズが大きい場合には、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施して生成した信号に基づいて前記第１音信号及び前記第２音信号を生成する、
ことを特徴とする請求項２、３又は７に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項１０】
前記入力音信号又はエンジンの回転数の少なくとも一方に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満であるか閾値以上であるかを判定するノイズ分析部を備え、
前記音信号生成部は、前記ノイズ分析部の分析結果に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満である場合、前記第１信号及び前記第２信号を出力し、前記走行ノイズが閾値以上である場合、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施した信号を出力する、請求項９に記載のハウリング抑圧装置。
【請求項１１】
マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給し、
前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する、
ハウリング抑圧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車室等の室内におけるハウリングの発生を抑圧する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の走行中に、運転者と後部座席に座っている搭乗者とが会話する場合、ロードノイズの影響で、相手の声が聞き取りにくいことがある。そこで、マイクで集音した音を増幅してスピーカで放音することによって、会話を支援する会話支援装置が知られている。また、会話支援装置では、スピーカから出力される音がマイクに入力してしまうと、ハウリングが発生することがある。そこで、従来の会話支援装置では、ハウリングを抑圧するため、エコーキャンセルを用いることがあった（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９５８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エコーキャンセルの処理は、一般に、処理負荷が重いので、従来の会話支援装置では発話者が発話してからスピーカから放音されるまでに、ある程度の時間が経過していた。このように遅延時間が発生すると、相手には発話者からの直接音とスピーカからの遅延音とが重なって聞こえる。このため、まるで風呂場で会話しているように相手に聞こえてしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、車室等の室内において発話者の声を聞き取りやすくしつつ、ハウリングを抑圧することを解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るハウリング抑圧装置の一態様は、室内に設けられた第１スピーカ及び第２スピーカと、マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給するとともに、前記マイクの出力信号に基づいて、前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する音信号生成部と、を備える。
【０００７】
本発明に係るハウリング抑圧方法の一態様は、マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給し、前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態のハウリング抑圧装置を搭載した車両の平面図である。
【図２】車両の側面図である。
【図３】ハウリング抑圧装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】会話におけるハウリング抑圧装置の機能を説明するための図ある。
【図５】第１マイクで集音された音を第１スピーカ及び第２スピーカから正相と逆相で放音し第１マイクに再度集音された場合の、元の音と再度集音された音の周波数特性の差を示すグラフである。
【図６】第２マイクで集音された音を第３スピーカ及び第４スピーカから正相と逆相で放音し第２マイクに再度集音された場合の、元の音と再度集音された音の周波数特性の差を示すグラフである。
【図７】第１マイクと第１スピーカとの距離、第１マイクと第２スピーカとの距離とが異なる場合の差分時間を説明するための説明図である。
【図８】第２実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図９】第２実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図１０】第３実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】第４実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】マイクが集音した元の音とマイクが再度集音された音の周波数特性の差を示すグラフである。
【図１３】第５実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１４】第６実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】第７実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１６】第７実施形態に係るハウリング抑圧装置の構成の他の例を示すブロック図である。
【図１７】変形例に係るオーディオシステムの構成を示すブロック図である。
【図１８】変形例に係るハウリング抑圧装置の構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面において各部の寸法及び縮尺は実際のものと適宜異なる。また、以下に記載する実施の形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１０】
＜１．第１実施形態＞
本実施形態に係るハウリング抑圧装置１００は車両Ｃに用いられる。図１は、本発明の第１実施形態に係るハウリング抑圧装置１００を搭載した車両Ｃの平面図であり、図２は車両Ｃの側面図である。
車両Ｃの車室Ｒには、ハウリング抑圧装置１００の他に、矩形に配置された４つの座席５１〜５４と、天井６と、フロントライトドア７１と、フロントレフトドア７２と、リアライトドア７３と、リアレフトドア７４が配置されている。座席５１は運転席であり、座席５２は助手席であり、座席５３は後部右座席であり、さらに、座席５４は後部左座席である。座席５１〜５４の各々は、布又は革を素材とする部材によって形成されている。このため、座席５１〜５４は吸音性を有する。座席５１〜５４は、共通の方向を向いている。
【００１１】
ハウリング抑圧装置１００は、第１マイク１１及び第２マイク１２、並びに第１スピーカ２１、第２スピーカ２２、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４を含んで構成されている。
第１マイク１１（マイク）は、音を集音する第１集音部（集音部）を備え、集音した音を音信号に変換して出力する。第２マイク１２も同様に第１集音部を備え、集音した音を音信号に変換して出力する。なお、第１集音部及び第２集音部は音を集音する構成であればどのようなものであってもよいが、例えば、防風の構造が該当する。第１マイク１１は後部の座席５３及び座席５４に座る発話者の声を集音する役割を担う。第１マイク１１は、車室Ｒの天井６に配置され、例えばルームランプ近傍に設けられている。一方、第２マイク１２は座席５１及び座席５２に座る発話者の声を集音する役割を担う。第２マイク１２は、車室Ｒの天井６に配置され、例えばマップランプ近傍に設けられている。
【００１２】
図１に示した例では、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離とが略等しくなるように、第１マイク１１は配置される。また、第３スピーカ２３から第１マイク１１までの距離及び第４スピーカ２４から第１マイク１１までの距離が略等しくなるように第１マイク１１は配置される。さらに、第２マイク１２は、第１スピーカ２１から第２マイク１２までの距離と第２スピーカ２２から第２マイク１２までの距離とが略等しくなるように配置され、加えて、第３スピーカ２３から第２マイク１２までの距離及び第４スピーカ２４から第２マイク１２までの距離が略等しくなるように配置される。なお、マイクから一方のスピーカまでの距離が、マイクから他方のスピーカまでの距離の７０％〜１３０％までの範囲に入っていることが好ましい。
【００１３】
図３は、ハウリング抑圧装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。ハウリング抑圧装置１００は、後部の座席５３及び座席５４における発話を前部の座席５１及び座席５２で聞き取り易くするための第１処理部Ａと、前部の座席５１及び座席５２における発話を後部の座席５３及び座席５４で聞き取り易くするための第２処理部Ｂとを備える。
【００１４】
第１処理部Ａは、第１マイク１１、第１音信号生成部３０Ａ、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２を備える。また、第２処理部Ｂは、第２マイク１２、第２音信号生成部３０Ｂ、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４を備える。第１音信号生成部３０Ａと第２音信号生成部３０Ｂとの構成は、同じである。以下の説明では、第１処理部Ａについて説明するが、第２処理部Ｂについても第１処理部Ａと同様の構成である。
【００１５】
第１音信号生成部３０Ａは、第１マイク１１から出力される信号をアナログ信号からデジタル信号に変換し第１入力音信号Ｍ１（入力音信号）として出力するＡＤコンバータ（以下、ＡＤＣと表記する）３１Ａと、第１信号処理部Ｚ１ａと、第１スピーカ２１を駆動する第１音信号Ｓ１及び第２スピーカ２２を駆動する第２音信号Ｓ２を生成する生成部４０Ａを備える。
第１信号処理部Ｚ１ａは、ＡＤＣ３１Ａから出力される第１入力音信号Ｍ１に音調整処理を施して第１信号Ｄ１を生成する音調整部３２を備える。音調整部３２は、例えば、第１入力音信号Ｍ１の周波数特性及びレベルの少なくとも一方を調整する処理を実行する。
【００１６】
また、第１信号処理部Ｚ１ａは、第１信号Ｄ１を反転させる位相反転部３３を備える。位相反転部３３は、第１信号Ｄ１の中心レベルを基準として第１信号Ｄ１のレベルを反転させた第２信号Ｄ２を生成する。なお、第２音信号生成部３０Ｂにおいては、第２マイク１２の出力信号をＡＤ変換して得た第２入力音信号Ｍ２が第２信号処理部Ｚ２ａに供給される。第２信号処理部Ｚ２ａは第２入力音信号Ｍ２に処理を施して第３信号Ｄ３と当該第３信号Ｄ３と逆相の第４信号Ｄ４を生成する。
【００１７】
音調整部３２及び位相反転部３３の機能は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプロセッサがメモリ９１に格納されている所定のプログラムを実行することによって実現される。ここで、メモリ９１は、例えば、半導体記録媒体、磁気式記録媒体又は光学式記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体、又は、これらの記録媒体が組み合わされた記録媒体である。なお、本明細書中において、「非一過性」の記録媒体は、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を一時的に記憶する伝送線等の記録媒体を除く全てのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含み、揮発性の記録媒体を除外するものではない。
【００１８】
第１信号Ｄ１はＤＡコンバータ（以下、ＤＡＣと表記する。）３４によってデジタル信号からアナログ信号に変換され、さらにアンプ３５によって増幅された後、第１音信号Ｓ１として第１スピーカ２１に供給される。一方、第２信号Ｄ２はＤＡＣ３６によってデジタル信号からアナログ信号に変換され、さらにアンプ３７によって増幅された後、第２音信号Ｓ２として第２スピーカ２２に供給される。第２信号Ｄ２は第１信号Ｄ１を反転させたものであるので、第１スピーカ２１から放音される音と第２スピーカ２２から放音される音は、正相と逆相の関係にある。
【００１９】
次に、第２処理部Ｂにおいて、第２マイク１２は第２入力音信号Ｍ２を第２音信号生成部３０Ｂに出力する。第２音信号生成部３０Ｂは、第１音信号生成部３０Ａと同様に構成されており、ＡＤＣ３１Ｂ、第２信号処理部Ｚ２ａ、生成部４０Ｂ、及びメモリ９１を備える。なお、メモリ９１は第１音信号生成部３０Ａと共用してもよい。第２信号処理部Ｚ２ａは、第３信号Ｄ３とこれを反転した第４信号Ｄ４を生成する。生成部４０Ｂは第３信号Ｄ３に基づいて正相の第３音信号Ｓ３を生成して第３スピーカ２３に出力する。また、生成部４０Ｂは、第４信号Ｄ４に基づいて逆相の第４音信号Ｓ４を生成して第４スピーカ２４に出力する。生成部４０Ｂは生成部４０Ａと同様に構成されている。
【００２０】
ここで、図４に示すように座席５３に利用者Ｕ１が座り、座席５２に利用者Ｕ２が座って、会話をする場合を想定する。まず、利用者Ｕ１の声は第１マイク１１で集音され、第１音信号生成部３０Ａで処理された後、第１スピーカ２１より正相の音が放音され、第２スピーカ２２より逆相の音が放音される。
第１マイク１１で集音された音を「Ｘ」とし、音Ｘを第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音し、第１マイク１１に戻ってきて再度集音された音を「Ｘ’」としたとき、図５に示す実線は、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音が共に正相である場合に、音Ｘと音Ｘ’との周波数特性の差を示したものである。一方、図５に示す点線は、第１スピーカ２１から正相の音を放音する一方、第２スピーカ２２から逆相の音を放音した場合に、音Ｘと音Ｘ’との周波数特性の差を示したものである。図５に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第１マイク１１→第１音信号生成部３０Ａ→第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２→第１マイク１１の経路のゲインが「１」を超え増幅となる。同図から明らかなように、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から正相で放音した場合に比べて、逆相で放音した場合には広い帯域に亘って増幅の経路が生じていないことが分かる。第１スピーカ２１から放音された正相の音と、第２スピーカ２２から放音された逆相の音とが、第１マイク１１の近傍で打ち消しあうことにより、ハウリングが抑圧される。
即ち、第１音信号生成部３０Ａは、第１マイク１１の出力信号に基づいて生成した第１音信号Ｓ１を第１スピーカ２１に供給し、第１マイクの出力信号に基づいて、第１マイクにおいて第１スピーカ２１から放音された音の一部又は全部が第２スピーカ２２から放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号Ｓ２を第２スピーカ２２に供給している。
【００２１】
次に、利用者Ｕ２の声は第２マイク１２で集音され、第２音信号生成部３０Ｂで処理された後、第３スピーカ２３より正相の音が放音され、第４スピーカ２４より逆相の音が放音される。
第２マイク１２で集音された音を「Ｙ」とし、音Ｙを第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音し、第２マイク１２に戻ってきて再度集音された音を「Ｙ’」としたとき、図６に示す実線は、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音される音が共に正相である場合に、音Ｙと音Ｙ’との周波数特性の差を示したものである。一方、図６に示す点線は、第３スピーカ２３から正相の音を放音する一方、第４スピーカ２４から逆相の音を放音する場合に、音Ｙと音Ｙ’との周波数特性の差を示したものである。図６に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第２マイク１２→第２音信号生成部３０Ｂ→第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４→第２マイク１２の経路のゲインが「１」を超え増幅となる。同図から明らかなように、第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から正相で放音した場合に比べて、逆相で放音した場合には広い帯域に亘って増幅の経路が生じていないことが分かる。第３スピーカ２３から放音された正相の音と、第４スピーカ２４から放音された逆相の音とが、第２マイク１２の近傍で打ち消しあうことにより、ハウリングが抑圧される。
【００２２】
ハウリングは、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音された音が第１マイク１１によって集音され、正帰還が掛かることに起因する。ハウリングを抑圧するためゲインを下げることも考えられるが、ゲインを下げてしまうと、例えば、後部座席の話者が喋った言葉を運転者は聞き取りにくくなってしまう。
【００２３】
本実施形態では、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離とが略等しくなるように、第１マイク１１は配置される。また、第１スピーカ２１と第２スピーカ２２とからは正相と逆相の音が放音されるので、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が打ち消されることになる。このため、第１音信号生成部３０Ａのゲインを下げなくてもハウリングを抑圧することができる。
【００２４】
さらに、第１マイク１１は、第３スピーカ２３からの音及び第４スピーカ２４からの音も集音し、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音させる。本実施形態では、第１マイク１１から第３スピーカ２３までの距離と第１マイク１１から第４スピーカ２４までの距離が約略等しい。また、第３スピーカ２３と第４スピーカ２４とからは正相と逆相の音が放音されるので、第１マイク１１の近傍では、第３スピーカ２３からの音と第４スピーカ２４からの音が打ち消されることになる。このため、第２音信号生成部３０Ｂのゲインを下げなくてもハウリングを抑圧することができる。
換言すれば、第１マイク１１から第１入力音信号Ｍ１が出力されてから、当該第１入力音信号Ｍ１に基づいて第１スピーカ２１の放音した音が第１マイク１１に到達するまでの時間は、第１マイク１１から第１入力音信号Ｍ１が出力されてから、第１入力音信号Ｍ１に基づいて第２スピーカ２２の放音した音が第１マイク１１に到達するまでの時間と、略等しい。そして、第１音信号Ｓ１と第２音信号Ｓ２とは、正相と逆相の関係にあるので、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１の放音した音と、第２スピーカ２２の放音した音とを互いに打ち消すことができる。
【００２５】
このように本実施形態によれば、第１マイク１１及び第２マイク１２に音が入力される前に正相の音を逆相の音で打ち消すので、ハウリングを抑圧することができる。
また、第１音信号生成部３０Ａは、第１信号Ｄ１を反転する位相反転部３３を備えるだけで正相の第１音信号Ｓ１と逆相の第２音信号Ｓ２を生成するので、従来のエコーキャンセル機能を有する装置と比較して、構成を大幅に簡素化できる。さらに、遅延時間も殆どないので、明瞭で聞き取り易い音を放音することが可能となる。
【００２６】
＜２．第２実施形態＞
上述した第１実施形態では、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離とを略等しくし、第３スピーカ２３から第２マイク１２までの距離と第４スピーカ２４から第２マイク１２までの距離とを略等しく設定した。しかしながら、車両Ｃの構造上の理由から、そのような位置に第１マイク１１及び第２マイク１２を配置できない場合もあり得る。例えば、図７に示すように第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離Ｌ１が第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離Ｌ２より差分距離ΔＬだけ長い場合である。この場合、第１スピーカ２１から音が放音されてから第１マイク１１に到達するまでの時間Ｔ１は、第２スピーカ２２から音が放音されてから第１マイク１１に到達するまでの時間Ｔ２よりも差分時間ΔＴだけ長い。
第２実施形態に係るハウリング抑圧装置２００は、第２スピーカ２２から放音される音と第１スピーカ２１から放音される音とが第１マイク１１に到達した時点で正相と逆相の関係になるように第１スピーカ２１に供給する第１音信号Ｓ１と第２スピーカ２２に供給する第２音信号Ｓ２を調整する。
【００２７】
図８に第２実施形態に係るハウリング抑圧装置２００のブロック図を示す。第２実施形態のハウリング抑圧装置２００が図３に示す第１実施形態のハウリング抑圧装置１００と異なるのは、第１信号処理部Ｚ１ｂにおいて遅延部３８を設けた点である。この遅延部３８は差分時間ΔＴだけ第１信号Ｄ１を遅延させて位相反転部３３に供給する。遅延部３８は、例えば、メモリによって構成される。なお、遅延部３８は位相反転部３３とＤＡＣ３６との間に設けてもよい。さらに、遅延部３８をアナログ回路で構成して、アンプ３７の前段又は後段に設けてもよい。
【００２８】
逆相の第２音信号Ｓ２は、正相の第１音信号Ｓ１よりも差分時間ΔＴだけ遅延部３８によって遅れて第２スピーカ２２に供給される。このため、第２スピーカ２２から放音される音が差分時間ΔＴだけ、第１スピーカ２１から放音される音よりも遅れる。この結果、第２スピーカ２２から放音される音と第１スピーカ２１から放音される音とが第１マイク１１に到達した時点で正相と逆相の関係になる。これにより、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
【００２９】
換言すれば、音信号Ｍ１に基づいて生成された第１音信号Ｓ１が第１スピーカ２１に供給され、第１スピーカ２１から音が放音される。第１マイク１１から音信号Ｍ１が出力されてから第１スピーカ２１から放音された音が第１マイク１１に到達するまでの時間は、第１マイク１１から音信号Ｍ１が出力されてから、第２スピーカ２２の放音した音が第１マイク１１に到達するまでの時間と、略等しい。そして、第１音信号Ｓ１と第２音信号Ｓ２とは、正相と逆相の関係にあるので、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１の放音した音と、第２スピーカ２２の放音した音とを打ち消すことができる。なお、第２信号処理部Ｚ２ｂは、第１信号処理部Ｚ１ａと同様に構成されており、遅延部３８を備える。
【００３０】
第２実施形態では、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離Ｌ１が第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離Ｌ２より差分距離ΔＬだけ長い場合を想定したが、逆に距離Ｌ２が距離Ｌ１より差分距離ΔＬだけ長い場合を想定する。この場合、第２スピーカ２２から音が放音されてから第１マイク１１に到達するまでの時間Ｔ２は、第１スピーカ２１から音が放音されてから第１マイク１１に到達するまでの時間Ｔ１よりも差分時間ΔＴだけ長い。この場合は、図９に示すように第１信号処理部Ｚ１ｃを構成すればよい。即ち、遅延部３８を音調整部３２とＤＡＣ３４との間に設ければよい。これによって、第１音信号生成部３０Ａは、第１入力音信号Ｍ１が入力されてから第１音信号Ｓ１が出力されるまでの時間を、第１入力音信号Ｍ１が入力されてから第２音信号Ｓ２が出力されるまでの時間と比較して差分時間ΔＴだけ遅らせる。これにより、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１の放音した音と、第２スピーカ２２の放音した音とを打ち消すことができる。なお、第２信号処理部Ｚ２ｃも第１信号処理部Ｚ１ｃと同様に構成されている。
【００３１】
＜３．第３実施形態＞
上述した第１実施形態及び第２実施形態では、正相の第１音信号Ｓ１と逆相の第２音信号Ｓ２を生成し、マイク近傍で音が打ち消されるように調整した。ところで、走行ノイズの大きな環境では、走行ノイズに会話をアシストするアシスト音が埋もれないように各スピーカ２１〜２４から放音する音の音量を増加させる必要がある。なお、走行ノイズには、車両の走行に起因する音であるエンジン音、ロードノイズ、及び環境音などが含まれる。
上述した第１実施形態及び第２実施形態の方法では、ゲインを高くするには限界があり、音量を増加させるとハウリングが発生する可能性がある。
一方、一般的なエコーキャンセルの方法は、ゲインを大きくすることができるが、エコーキャンセル処理の処理時間に伴う遅延によって、話者の声（直接音）よりも各スピーカ２１〜２４から放音されるアシスト音が遅れるため、エコーが掛かったように聞こえるといった問題があった。
しかしながら、走行ノイズが大きい環境では、話者からの直接音は走行ノイズに埋もれてしまい聞き取りづらくなる。
そこで、第３実施形態に係るハウリング抑圧装置３００では、走行ノイズの大小によって、ハウリング抑圧方法を切り換えることにより、走行ノイズが小さい環境から走行ノイズの大きい環境まで、広範囲にハウリングを抑圧する。
【００３２】
図１０は第３実施形態に係るハウリング抑圧装置３００の構成を示すブロック図である。この図に示すように、ハウリング抑圧装置３００は、第５信号Ｄ５及び第６信号Ｄ６を出力する第３信号処理部Ｚ３、第６信号Ｄ６及び第７信号Ｄ７を出力する第４信号処理部Ｚ４、ノイズ分析部５５及び第１〜第８信号Ｄ１〜Ｄ８が供給される選択部ＳＥＬを備える点を除き、第１実施形態のハウリング抑圧装置１００と同様に構成されている。第３信号処理部Ｚ３、第４信号処理部Ｚ４、ノイズ分析部５５及び選択部ＳＥＬは、第１信号処理部Ｚ１ａ及び第２信号処理部Ｚ２ａと同様に、メモリ９１に記憶されているプログラムをＣＰＵ又はＤＳＰなどのプロセッサが実行することによって実現される。
【００３３】
第３信号処理部Ｚ３はエコーキャンセル部ＥＣ１と音調整部３９とを備え、第４信号処理部Ｚ４はエコーキャンセル部ＥＣ２と音調整部３９とを備える。エコーキャンセル部ＥＣ１には第１入力音信号Ｍ１と第７信号Ｄ７とが入力され、エコーキャンセル部ＥＣ２には第２入力音信号Ｍ２と第５信号Ｄ５とが入力される。エコーキャンセル部ＥＣ１及びＥＣ２はエコーキャンセル処理を実行する。また、第３信号処理部Ｚ３及び第４信号処理部Ｚ４に設けられる音調整部３９は、周波数特性及びゲインを可変することによって音質を調整する。
【００３４】
エコーキャンセル部ＥＣ１は、第１入力音信号Ｍ１に対して第７信号Ｄ７に含まれる成分を低減する処理を実行し、第５信号Ｄ５及び第６信号Ｄ６を生成する。エコーキャンセル部ＥＣ２は、第２入力音信号Ｍ２に対して第５信号Ｄ５に含まれる成分を低減する処理を実行し、第７信号Ｄ７及び第８信号Ｄ８を生成する。
【００３５】
例えば、図４に示す例では、利用者Ｕ１の発音は、利用者Ｕ１→第１マイク１１→第１音信号生成部３０Ａ→第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２→第２マイク１２→第２音信号生成部３０Ｂ→第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４→第１マイク１１の経路でフィードバックする。そして、この経路のゲインが「１」を超えると発振する。
【００３６】
エコーキャンセル部ＥＣ１で実行される処理では、後部座席側に設けられた第１マイク１１で集音された音のうち、後部座席側に設けられた第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４から放音される音の成分をキャンセルして第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音を生成している。即ち、後部座席の利用者の声を前部座席の利用者に伝える系統を第１系統、前部座席の利用者の声を後部座席の利用者に伝える系統を第２系統としたとき、第１系統と第２系統との間の干渉を低減している。この点は、エコーキャンセル部ＥＣ２で実行される処理も同様である。
従って、第３信号処理部Ｚ３で生成される第５信号Ｄ５及び第６信号Ｄ６、並びに第４信号処理部Ｚ４で生成される第７信号Ｄ７及び第８信号Ｄ８の振幅を大きくすることが可能となる。
【００３７】
ノイズ分析部５５は第１入力音信号Ｍ１及び第２入力音信号Ｍ２に基づいて走行ノイズの大きさを分析し、走行ノイズの大きさが閾値未満であるか閾値以上であるかを示す制御信号ＣＴＬを生成する。ここで、閾値は、走行ノイズによって利用者の直接音が埋もれてしまう程度に設定することが好ましい。
【００３８】
次に、選択部ＳＥＬは、走行ノイズが閾値未満の場合には、第１信号Ｄ１、第２信号Ｄ２、第３信号Ｄ３、及び第４信号Ｄ４を出力し、走行ノイズが閾値以上の場合には、第５信号Ｄ５、第６信号Ｄ６、第７信号Ｄ７、及び第８信号Ｄ８を出力する。
【００３９】
生成部４０Ａは、第１信号Ｄ１及び第２信号Ｄ２、又は第５信号Ｄ５及び第６信号Ｄ６に基づいて、第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成する。生成部４０Ｂは第３信号Ｄ３及び第４信号Ｄ４、又は第７信号Ｄ７及び第８信号Ｄ８に基づいて、第３音信号Ｓ３及び第４音信号Ｓ４を生成する。
【００４０】
ハウリング抑圧装置３００は、走行ノイズが小さい（閾値未満）の場合、第１マイク１１の出力信号に基づいて生成した第１音信号Ｓ１を第１スピーカ２１に供給し、第１マイク１１の出力信号に基づいて、第１マイク１１において第１スピーカ２１から放音された音の一部又は全部が第２スピーカ２２から放音された音によって打ち消されるように第２音信号Ｓ２を生成する。第２音信号Ｓ２は第２スピーカ２２に供給される。一方、走行ノイズが大きい（閾値以上）の場合、第１マイク１１の出力信号にエコーキャンセル処理を施して第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成し、第１音信号Ｓ１を第１スピーカ２１に給し、第２音信号Ｓ２を第２スピーカ２２に供給する。このようにハウリング抑圧装置３００は、走行ノイズの大小に応じてハウリング抑圧方法を切り換えることができる。
【００４１】
ハウリング抑圧装置３００によれば、走行ノイズが小さい場合には、エコー効果が小さい高品質のアシスト音を再生することができる。さらに、走行ノイズが閾値以上である場合には、エコーキャンセル処理によって得られたアシスト音を再生することができるので、走行ノイズに埋もれない音量でアシスト音を再生することができる。加えて、エコーキャンセル処理には処理時間を要するため、直接音から遅れてアシスト音が再生される。しかし、走行ノイズが大きいと直接音が走行ノイズに埋もれてしまうので、エコーキャンセル処理を実行しても利用者は直接音を聞きづらくなり、エコー効果による違和感が軽減される。よって、ハウリング抑圧装置３００は、走行ノイズに応じてハウリングの抑圧方法を切り換えることによって、走行ノイズが小さい環境から走行ノイズの大きい環境まで、広範囲にハウリングを抑圧することができる。
【００４２】
なお、本実施形態において、第１信号処理部Ｚ１ａ、第３信号処理部Ｚ３、選択部ＳＥＬ、及び生成部４０Ａを第１入力音信号Ｍ１に基づいて第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成する第１音信号生成部３０Ａとして捉え、第２信号処理部Ｚ２ａ、第４信号処理部Ｚ４、選択部ＳＥＬ、及び生成部４０Ｂを第２入力音信号Ｍ２に基づいて第３音信号Ｓ３及び第４音信号Ｓ４を生成する第２音信号生成部３０Ｂとして捉えることもできる。この場合、第１音信号生成部３０Ａは、走行ノイズが小さい場合には、第１入力音信号Ｍ１に処理を施して第１信号Ｄ１を生成し、第１信号Ｄ１に基づいて第１音信号Ｓ１を生成し、第１信号Ｄ１を反転した第２信号Ｄ２に基づいて第２音信号Ｓ２を生成し、走行ノイズが大きい場合には、第１入力音信号Ｍ１にエコーキャンセル処理を施した信号に基づいて第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成する。第２音信号生成部３０Ｂは、走行ノイズが小さい場合には、第２入力音信号Ｍ２に処理を施して第３信号Ｄ３を生成し、第３信号Ｄ３に基づいて第３音信号Ｓ３を生成し、第３信号Ｄ３を反転した第４信号Ｄ４に基づいて第４音信号Ｓ４を生成し、走行ノイズが大きい場合には、第２入力音信号Ｍ２にエコーキャンセル処理を施した信号に基づいて第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成する。
【００４３】
＜４．第４実施形態＞
第１スピーカ２１から放音された音が第１マイク１１で集音されるまでに通る空間（以下「第１空間」と称する）は、第２スピーカ２２から放音された音が第１マイク１１で集音されるまでに通る空間（以下「第２空間」と称する）と異なる。第１空間および第２空間のそれぞれには、荷物が置かれたり、利用者が位置したりする。このため、第１空間の伝達関数Ｈｆｒと第２空間の伝達関数Ｈｆｌとが相互に異なる可能性があり得る。
【００４４】
伝達関数Ｈｆｒが伝達関数Ｈｆｌと異なる場合、第１信号Ｄ１と第２信号Ｄ２とが相互に逆相の関係であっても、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１の放音した音と第２スピーカ２２の放音した音とは、相互に逆相の関係にはならず、互いに打ち消し合うことは難くなる。
第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００では、伝達関数Ｈｆｒが伝達関数Ｈｆｌと異なる場合でも、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１の放音した音と、第２スピーカ２２の放音した音とが、互いに打ち消されやすくなるように、第１音信号と第２音信号とが生成される。
【００４５】
図１１は、第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００のブロック図である。
第４実施形態のハウリング抑圧装置４００が図３に示す第１実施形態のハウリング抑圧装置１００と異なる点は、第１信号処理部Ｚ１ｄにおいて、位相反転部３３が省略され、制御部３０１と、設定部３０２と、ＦＩＲフィルタ３０３と、遅延部３０４と、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が設けられた点である。
第４実施形態では、第１実施形態と同様に、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離とは互いに略等しく、第３スピーカ２３から第２マイク１２までの距離と第４スピーカ２４から第２マイク１２までの距離とは互いに略等しい。
【００４６】
切替スイッチＳＷ１は、遅延部３０４が出力した信号と、設定部３０２が出力したインパルス信号Ｉ１とを、択一にＤＡＣ３４に供給する。切替スイッチＳＷ２は、ＦＩＲフィルタ３０３が出力した信号と、設定部３０２が出力したインパルス信号Ｉ２とを、択一にＤＡＣ３６に供給する。切替スイッチＳＷ３は、ＡＤＣ３１Ａが出力した信号を、設定部３０２と音調整部３２に択一に供給する。
【００４７】
制御部３０１は、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３と設定部３０２とを制御する。
制御部３０１は、ハウリング抑圧装置４００への電源投入に応じて、切替スイッチＳＷ１を制御して設定部３０２とＤＡＣ３４とを接続し、かつ、切替スイッチＳＷ２を制御して設定部３０２とＤＡＣ３６とを接続し、かつ、切替スイッチＳＷ３を制御してＡＤＣ３１Ａと設定部３０２とを接続する。制御部３０１は、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の制御を完了すると、設定部３０２に動作開始通知を出力する。なお、制御部３０１は、不図示の設定用ボタンの操作に応じて、上述したように切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御するとともに設定部３０２に動作開始通知を出力してもよい。
【００４８】
設定部３０２は、動作開始通知の受け取りに応じて、伝達関数Ｈｆｒと伝達関数Ｈｆｌとを推定する。設定部３０２は、伝達関数Ｈｆｒと伝達関数Ｈｆｌとの推定結果を用いて、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数を設定し、かつ、遅延部３０４での遅延量（遅延時間）を設定する。
【００４９】
設定部３０２は、動作開始通知を受け取ると、スイッチＳＷ１にインパルス信号Ｉ１を出力する。インパルス信号Ｉ１は、スイッチＳＷ１および生成部４０Ａを介して第１スピーカ２１に供給される。第１スピーカ２１は、インパルス信号Ｉ１に応じた第１インパルス音を放音する。第１インパルス音は、第１空間を通って第１マイク１１で集音される。第１インパルス音の波形は、第１空間を通る間に、第１空間の伝達関数Ｈｆｒに応じて変形される。
【００５０】
第１マイク１１は、第１インパルス音に応じた音信号を出力する。設定部３０２は、ＡＤＣ３１ＡとスイッチＳＷ３を介して、第１インパルス音に応じた音信号を、第１空間に関するインパルス応答として受け取る。設定部３０２は、第１空間に関するインパルス応答を解析して、伝達関数Ｈｆｒを算出する。
【００５１】
次に、設定部３０２は、スイッチＳＷ２にインパルス信号Ｉ２を出力する。インパルス信号Ｉ２は、スイッチＳＷ２および生成部４０Ａを介して第２スピーカ２２に入力される。第２スピーカ２２は、インパルス信号Ｉ２に応じた第２インパルス音を放音する。第２インパルス音は、第２空間を通って第１マイク１１で集音される。第２インパルス音の波形は、第２空間を通る間に、第２空間の伝達関数Ｈｆｌに応じて変形される。
【００５２】
第１マイク１１は、第２インパルス音に応じた音信号を出力する。設定部３０２は、ＡＤＣ３１ＡとスイッチＳＷ３を介して、第２インパルス音に応じた音信号を、第２空間に関するインパルス応答として受け取る。設定部３０２は、第２空間に関するインパルス応答を解析して、伝達関数Ｈｆｌを算出する。
【００５３】
設定部３０２は、−（伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌ）にて特定される係数Ｈ１を、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数に設定する。伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌは、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの空間の伝達関数を第２スピーカ２２から第１マイク１１までの空間の伝達関数で除算することで算出される値である。
次に、設定部３０２は、ＦＩＲフィルタ３０３でのフィルタ処理に要する時間（以下「フィルタ処理時間」と称する）を、フィルタ係数に基づいて決定する。設定部３０２は、フィルタ処理時間を、遅延時間として遅延部３０４に設定する。
続いて、設定部３０２は、制御部３０１に動作完了通知を出力する。制御部３０１は、動作完了通知を受け取ると、切替スイッチＳＷ１を制御して遅延部３０４とＤＡＣ３４とを接続し、かつ、切替スイッチＳＷ２を制御してＦＩＲフィルタ３０３とＤＡＣ３６とを接続し、かつ、切替スイッチＳＷ３を制御してＡＤＣ３１Ａと音調整部３２とを接続する。
【００５４】
ＦＩＲフィルタ３０３は、音調整部３２が出力した第１信号Ｄ１を、フィルタ係数でフィルタ処理して第９信号Ｄ９を生成する。具体的には、ＦＩＲフィルタ３０３は、第１信号Ｄ１に対して、反転処理と、伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌで特定される係数の乗算処理と、を施すことによって、第９信号Ｄ９を生成する。よって、第９信号Ｄ９は、第１信号Ｄ１に係数Ｈ１（Ｈ１＝−（伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌ））が乗算された信号となる。第９信号Ｄ９は、第２処理信号の一例である。
【００５５】
第９信号Ｄ９は、ＤＡＣ３６によってデジタル信号からアナログ信号に変換され、さらにアンプ３７によって増幅された後、第９音信号Ｓ９として第２スピーカ２２に供給される。第９音信号Ｓ９は、第２音信号の他の例である。
【００５６】
第２スピーカ２２は、第９音信号Ｓ９に応じた音を放音する。第２スピーカ２２が放音した音は、第２空間を通って第１マイク１１に向かう。第２スピーカ２２が放音した音は、第２空間を通ることで、第２空間の伝達関数Ｈｆｌの影響を受ける。このため、第２スピーカ２２が放音した音は、第１マイク１１の近傍では、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数Ｈ１と伝達関数Ｈｆｌとの積、つまり、−（伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌ）×伝達関数Ｈｆｌ＝−伝達関数Ｈｆｒの影響を受けている。
【００５７】
遅延部３０４は、音調整部３２が出力した第１信号Ｄ１を、ＦＩＲフィルタ３０３でのフィルタ処理に要する時間（つまり、第２処理信号の生成に要する時間）だけ遅延させて出力する。このため、遅延部３０４から出力される第１信号Ｄ１と、ＦＩＲフィルタ３０３から出力される第９信号Ｄ９との間で、出力タイミングの差が解消される。
生成部４０Ａは、第１信号Ｄ１を第１処理信号として用いて、第１信号Ｄ１に応じた第１音信号Ｓ１を生成する。
ここで、第１処理信号である第１信号Ｄ１と、第２処理信号である第９信号Ｄ９との関係について説明すると、第９信号Ｄ９は、第１信号Ｄ１に係数（伝達関数Ｈｆｒ／伝達関数Ｈｆｌ）を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一となる。
【００５８】
第１音信号Ｓ１は、第１スピーカ２１に供給される。第１スピーカ２１は、第１音信号Ｓ１に応じた音を放音する。第１スピーカ２１が放音した音は、第１空間を通って第１マイク１１に向かう。第１スピーカ２１が放音した音は、第１空間を通ることで、第１空間の伝達関数Ｈｆｒの影響を受ける。このため、第１スピーカ２１が放音した音は、第１マイク１１の近傍では、伝達関数Ｈｆｒの影響を受けている。
一方、上述したように、第２スピーカ２２が放音した音は、第１マイク１１の近傍では、−伝達関数Ｈｆｒの影響を受けている。
従って、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１が放音した音と、第２スピーカ２２が放音した音とは、相互に逆相の関係になり、互いに打ち消し合いやすくなる。よって、ハウリングが抑圧される。
【００５９】
図１２は、第１マイク１１で集音された音を「Ｚ」とし、音Ｚを第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音し、第１マイク１１に戻ってきて再度集音された音を「Ｚ’」としたときの、音Ｚと音Ｚ’との周波数特性の差を示したものである。なお、図１２と図５では、ハウリング抑圧装置が搭載された車両Ｃ（さらに言えば、車室Ｒ）が相互に異なっている。
【００６０】
図１２に示す点線は、第４実施形態の比較例における周波数特性の差を示したものである。具体的には、図１２に示す点線は、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音が共に正相（同相）である場合での、音Ｚと音Ｚ’との周波数特性の差を示したものである。
図１２に示す破線も、第４実施形態の比較例における周波数特性の差を示したものである。具体的には、図１２に示す破線は、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音が逆相の関係である場合での、音Ｚと音Ｚ’との周波数特性の差を示したものである。
図１２に示す実線は、第４実施形態における周波数特性の差を示したものである。図１２に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第１マイク１１→第１音信号生成部３０Ａ→第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２→第１マイク１１の経路のゲインが「１」を超え増幅となる。
【００６１】
同図から明らかなように、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から同相の関係で音が放音された場合、並びに、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から逆相の関係で音が放音された場合に比べて、第４実施形態のように、音が通る空間の伝達関数の違いがキャンセルさせるように放音がなされた場合には、広い帯域に亘って増幅の経路が生じていないことが分かる。このため、第１スピーカ２１から放音された音と、第２スピーカ２２から放音された音とが、第１マイク１１の近傍で打ち消しあうことにより、ハウリングが抑圧される。
【００６２】
なお、本実施形態において、ＦＩＲフィルタ３０３でのフィルタ処理時間が予め設定された許容時間範囲に収まる場合、遅延部３０４は省略されてもよい。
【００６３】
また、本実施形態において、第２処理部Ｂは、図１１に示した第１処理部Ａと同様に構成されてもよいし、図３に示した第２処理部Ｂと同様に構成されてもよい。
【００６４】
＜５．第５実施形態＞
第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００では、例えば図７に示したように、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離Ｌ１と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離Ｌ２とが、差分距離ΔＬだけ異なる場合、第２実施形態で説明したように、第１スピーカ２１から放音された音と第２スピーカ２２から放音された音とが打ち消し合いにくくなってしまう。
【００６５】
第５実施形態に係るハウリング抑圧装置５００は、第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００において、第１音信号Ｓ１が第１スピーカ２１に到達するタイミングと、第９音信号Ｓ９が第２スピーカ２２に到達するタイミングと、の差を、差分距離ΔＬに応じた差分時間ΔＴだけ調整する。
【００６６】
第５実施形態では、図７に示したように、距離Ｌ１が距離Ｌ２より差分距離ΔＬだけ長いとする。
図１３は、第５実施形態に係るハウリング抑圧装置５００のブロック図である。
第５実施形態に係るハウリング抑圧装置５００が、第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００と異なる点は、第１信号処理部Ｚ１ｅにおいて、図８に示した遅延部３８が、音調整部３２とＦＩＲフィルタ３０３との間に追加されている点である。遅延部３８は、ＦＩＲフィルタ３０３とＤＡＣ３６との間に設けられてもよい。遅延部３８がアナログ回路で構成され、アナログ回路で構成された遅延部３８が、アンプ３７の前段又は後段に設けられてもよい。
【００６７】
遅延部３８がＦＩＲフィルタ３０３に入力される第１信号Ｄ１を遅延するため、第９音信号Ｓ９は、第１音信号Ｓ１が第１スピーカ２１に到達するタイミングよりも、差分距離ΔＬに起因する差分時間ΔＴだけ遅れて、第２スピーカ２２に到達する。従って、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が、相互に逆相の関係になり、互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
【００６８】
距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも差分距離ΔＬだけ短い場合には、例えば、遅延部３８に遅延時間として「０」が設定され、遅延部３０４に遅延時間として、ＦＩＲフィルタ３０３でのフィルタ処理時間に遅延時間ΔＴを加算した時間が設定される。この場合も、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも差分距離ΔＬだけ短い場合、図１１に示したハウリング抑圧装置４００が用いられてもよい。すなわち、図１３に示した構成から遅延部３８が削除されてもよい。
【００６９】
本実施形態において、第２処理部Ｂは、図１３に示した第１処理部Ａと同様に構成されてもよいし、図３または図１１に示した第２処理部Ｂと同様に構成されてもよい。
【００７０】
第４および第５実施形態において、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数が、ハウリング抑圧装置の出荷前に予め設定され固定されていてもよい。この場合、遅延部３０４での遅延量も、ハウリング抑圧装置の出荷前にＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数に基づいて予め設定され固定されることが好ましい。
【００７１】
第４および第５実施形態において、乗員の人数、乗員の位置または座席の配置（シートアレンジ）等に応じて予め算出された複数のフィルタ係数がメモリ９１に記憶され、かつ、乗員の人数、乗員の位置または座席の配置等を検出する検出部が設けられた場合、設定部３０２は、メモリ９１に記憶された複数のフィルタ係数のうち、検出部の検出結果に応じたフィルタ係数を、ＦＩＲフィルタ３０３に設定してもよい。
さらに、メモリ９１に記憶された複数のフィルタ係数のいずれかを選択する操作を受け付ける操作部が設けられ、設定部３０２は、メモリ９１に記憶された複数のフィルタ係数のうち、操作部が受け付けた操作で選択されたフィルタ係数を、ＦＩＲフィルタ３０３に設定してもよい。この場合、検出部は省略されてもよい。
メモリ９１に複数のフィルタ係数が記憶される場合、遅延部３０４での遅延量も、フィルタ係数ごとに予め算出されてメモリ９１に記憶され、設定部３０２が、ＦＩＲフィルタ３０３に設定したフィルタ係数に応じた遅延量を、遅延部３０４に設定してもよい。
【００７２】
上述したように、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数が固定されている場合、および、メモリ９１に記憶されているフィルタ係数がＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数として設定される場合、設定部３０２は伝達関数を推定する必要がなくなり、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は省略されてもよい。切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が省略された場合、制御部３０１は、当然のことながら、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御する必要がなくなる。
【００７３】
＜６．第６実施形態＞
第４実施形態および第５実施形態では、伝達関数Ｈｆｒと伝達関数Ｈｆｌとの差異に起因する影響を低減するために、ＦＩＲフィルタ３０３が用いられた。
第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００では、伝達関数Ｈｆｒと伝達関数Ｈｆｌとの差異に起因する影響を低減するために、ＦＩＲフィルタ３０３に加えて、ＦＩＲフィルタ３０５が用いられる。
【００７４】
図１４は、第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００のブロック図である。
第６実施形態では、第４実施形態と同様に、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離とは互いに略等しく、第３スピーカ２３から第２マイク１２までの距離と第４スピーカ２４から第２マイク１２までの距離とは互いに略等しい。
第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００が、第４実施形態に係るハウリング抑圧装置４００と異なる点は、第１信号処理部Ｚ１ｆにおいて遅延部３０４の代わりにＦＩＲフィルタ３０５が用いられている点である。
【００７５】
ハウリング抑圧装置６００では、設定部３０２は、伝達関数Ｈｆｒを示す係数Ｈ２を、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数に設定する。設定部３０２は、伝達関数Ｈｆｌに−１を乗じた値（−伝達関数Ｈｆｌ）を示す係数Ｈ３を、ＦＩＲフィルタ３０５のフィルタ係数に設定する。なお、設定部３０２は、伝達関数Ｈｆｒに−１を乗じた値（−伝達関数Ｈｆｒ）を係数Ｈ２として用い、かつ、伝達関数Ｈｆｌを示す係数を係数Ｈ３として用いてもよい。
【００７６】
このため、ＦＩＲフィルタ３０５が出力する第１０信号Ｄ１０と、第１０信号Ｄ１０に基づいて生成される第１０音信号Ｓ１０は、伝達関数Ｈｆｌの影響を受ける。第１０信号Ｄ１０は、第１処理信号の他の例である。第１０音信号Ｓ１０は、第１音信号の他の例である。
また、ＦＩＲフィルタ３０３が出力する第１１信号Ｄ１１と、第１１信号Ｄ１１に基づいて生成される第１１音信号Ｓ１１は、伝達関数Ｈｆｒの影響を受ける。第１１信号Ｄ１１は、第２処理信号の他の例である。第１１音信号Ｓ１１は、第２音信号の他の例である。
ここで、第１処理信号である第１０信号Ｄ１０と、第２処理信号である第１１信号Ｄ１１との関係について説明すると、第１１信号Ｓ１１は、第１０信号Ｄ１０に係数（伝達関数Ｈｆｌ／伝達関数Ｈｆｒ）を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一となる。
【００７７】
第１スピーカ２１が放音した音は、第１マイク１１の近傍では、ＦＩＲフィルタ３０５のフィルタ係数に起因する伝達関数Ｈｆｌと、第１マイク１１に到達するまでに通過する第１空間の伝達関数Ｈｆｒと、の両方（−Ｈｆｌ×Ｈｆｒ）の影響を受けた音になる。
一方、第２スピーカ２２が放音した音は、第１マイク１１の近傍では、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数に起因する伝達関数Ｈｆｒと、第１マイク１１に到達するまでに通過する第２空間の伝達関数Ｈｆｌと、の両方（Ｈｆｒ×Ｈｆｌ）の影響を受けた音になる。
従って、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１が放音した音と、第２スピーカ２２が放音した音は、相互に逆相の関係になり、互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
【００７８】
本実施形態では、ＦＩＲフィルタ３０３でのフィルタ処理で生じる遅延が、ＦＩＲフィルタ３０５でのフィルタ処理でも生じる。このため、第４実施形態および第５実施形態で使われていた遅延部３０４を不要にすることができる。
【００７９】
＜７．第７実施形態＞
第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００では、第１スピーカ２１から第１マイク１１までの距離Ｌ１と第２スピーカ２２から第１マイク１１までの距離Ｌ２とが、差分距離ΔＬだけ異なる場合、第２実施形態で説明したように、第１スピーカ２１から放音された音と第２スピーカ２２から放音された音とが打ち消し合いにくくなってしまう。
【００８０】
第７実施形態に係るハウリング抑圧装置７００は、第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００において、第１０音信号Ｓ１０が第１スピーカ２１に到達するタイミングと、第１１音信号Ｓ１１が第２スピーカ２２に到達するタイミングと、の差を、差分距離ΔＬに応じた差分時間ΔＴだけ調整する。
【００８１】
第７実施形態では、図７に示したように、距離Ｌ１が距離Ｌ２より差分距離ΔＬだけ長いとする。
図１５は、第７実施形態に係るハウリング抑圧装置７００のブロック図である。
第７実施形態に係るハウリング抑圧装置７００が、第６実施形態に係るハウリング抑圧装置６００と異なる点は、第１信号処理部Ｚ１ｇにおいて、図８に示した遅延部３８が、音調整部３２とＦＩＲフィルタ３０３との間に追加されている点である。遅延部３８は、ＦＩＲフィルタ３０３とＤＡＣ３６との間に設けられてもよい。遅延部３８がアナログ回路で構成され、アナログ回路で構成された遅延部３８が、アンプ３７の前段又は後段に設けられてもよい。
【００８２】
遅延部３８がＦＩＲフィルタ３０３に入力される第１信号Ｄ１を遅延するため、第１１音信号Ｓ１１は、第１０音信号Ｓ１０が第１スピーカ２１に到達するタイミングよりも、差分距離ΔＬに起因する差分時間ΔＴだけ遅れて、第２スピーカ２２に到達する。従って、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
【００８３】
距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも差分距離ΔＬだけ短い場合には、ハウリング抑圧装置７００は、図１６に示すように変形されればよい。図１６では、第１信号処理部Ｚ１ｈにおいて、遅延部３８が、音調整部３２とＦＩＲフィルタ３０５との間に配置されている。なお、遅延部３８は、ＦＩＲフィルタ３０３とＤＡＣ３４との間に設けられてもよい。遅延部３８がアナログ回路で構成され、アナログ回路で構成された遅延部３８が、アンプ３５の前段又は後段に設けられてもよい。
【００８４】
距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも差分距離ΔＬだけ短い場合、第１０音信号Ｓ１０は、第１１音信号Ｓ１１が第２スピーカ２２に到達するタイミングよりも、差分距離ΔＬに起因する差分時間ΔＴだけ遅れて、第１スピーカ２１に到達する。従って、第１マイク１１の近傍では、第１スピーカ２１からの音と第２スピーカ２２からの音が互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
【００８５】
本実施形態において、第２処理部Ｂは、図１５または図１６に示した第１処理部Ａと同様に構成されてもよい。
【００８６】
第６および第７実施形態において、ＦＩＲフィルタ３０３および３０５のフィルタ係数が、ハウリング抑圧装置の出荷前に予め設定され固定されていてもよい。
【００８７】
第６および第７実施形態において、乗員の人数、乗員の位置または座席の配置等に応じて予め算出された複数の伝達関数Ｈｆｒおよび複数の伝達関数Ｈｆｌがメモリ９１に記憶され、かつ、乗員の人数、乗員の位置または座席の配置等を検出する検出部が設けられた場合、設定部３０２は、以下のように、ＦＩＲフィルタ３０３および３０５の各々のフィルタ係数を設定してもよい。
設定部３０２は、メモリ９１に記憶された複数の伝達関数Ｈｆｒのうち、検出部の検出結果に応じた伝達関数Ｈｆｒを、ＦＩＲフィルタ３０３のフィルタ係数に設定する。さらに、設定部３０２は、メモリ９１に記憶された複数の伝達関数Ｈｆｌのうち検出部の検出結果に応じた伝達関数Ｈｆｌに−１を乗じた値を、ＦＩＲフィルタ３０５のフィルタ係数に設定する。
【００８８】
上述したように、ＦＩＲフィルタ３０３および３０５のフィルタ係数が固定されている場合、および、メモリ９１に記憶されている伝達関数を用いてＦＩＲフィルタ３０３および３０５のフィルタ係数が設定される場合、設定部３０２は伝達関数を推定する必要がなくなり、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は省略されてもよい。切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３が省略された場合、制御部３０１は、当然のことながら、切替スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を制御する必要がなくなる。
【００８９】
＜８．変形例＞
以上の第１実施態様及び第２実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は相矛盾しない限り適宜に併合され得る。
【００９０】
＜８−１：変形例１＞
上述した各実施形態では、第１マイク１１の近傍で、第１スピーカ２１から放音される音の一部又は全部を第２スピーカ２２から放音される音で打ち消すと共に第３スピーカ２３から放音される音の一部又は全部を第４スピーカ２４から放音される音で打ち消すことによって、ハウリングを抑圧した。本発明は、これらに限定されるものではなく、第１入力音信号Ｍ１のピッチを音調整部３２で変更してもよい。例えば、音調整部３２は、第１入力音信号Ｍ１に所定のセントだけピッチを変更するピッチ変換処理を施して第１信号Ｄ１を生成するようにしてもよい。例えば、１０セント以下のピッチ変換を行うことが好ましい。１０セント以下であれば、会話を不自然と感じることが少ないからである。
ハウリングは入力に出力信号が正帰還されることが一因となっている。ピッチ変換処理を施すと、例えば、第１マイク１１で集音した音は、ピッチ変換が施されるので第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音と周波数が相違する。このため、出力信号が入力に正帰還され難い。
上述した各実施形態で説明したハウリングの抑圧は、第１マイク１１及び第２マイク１２の近傍で正相の音と逆相の音が打ち消し合うことが前提となっており、車室Ｒが理想的な状態であることが必要である。しかしながら実際には、利用者が座ったり、座席に荷物が置かれたりする。このため、各スピーカ２１〜２４からの音は、障害物で反射しながら第１マイク１１及び第２マイク１２に到達する。反射の影響で時間遅れがあったとしても、周波数の低い領域では正相の音と逆相の音の打ち消しが可能である。一方、周波数の高い領域では効果が低減する。ピッチ変換は周波数の高い領域でも有効であるから、２種類のハウリング抑圧手法を組み合わせることが好ましい。
【００９１】
＜８−２：変形例２＞
上述した各実施形態及び変形例において、通常のオーディオ再生装置と会話支援用のハウリング抑圧装置１００（２００,３００）の一部を兼用してもよい。
図１７に変形例に係るオーディオシステム１のブロック図を示す。この図に示すオーディオシステム１は、第１実施形態のハウリング抑圧装置１００を用いて構成されている。オーディオシステム１は、制御部６０、操作部６１、第１処理部Ａ及び第２処理部Ｂを備える。操作部６１は、例えば、タッチパネルやスイッチであり、会話支援とオーディオ再生とを選択できるようになっている。利用者の操作に応じた操作信号を制御部６０に出力する。制御部６０は、ＣＰＵで構成されており、オーディオシステム１の制御中枢として機能する。また、制御部６０には図示せぬオーディオ機器が接続されており、第１音信号生成部３０Ａに、第１スピーカ２１に出力するための音信号Ｓ１ａ、第２スピーカ２２に出力するための音信号Ｓ２ａ、及び制御信号ＣＴＬを出力する。
また、制御部６０は、第２音信号生成部３０Ｂに、第３スピーカ２３に出力するための音信号Ｓ３ａ、第４スピーカ２４に出力するための音信号Ｓ４ａ、及び制御信号ＣＴＬを出力する。
【００９２】
制御部６０は、予め定められた規則に従って、会話支援とオーディオ再生のいずれを優先させるかを決定し、会話支援を優先させる場合に制御信号ＣＴＬをハイレベル、オーディオ再生を優先させる場合に制御信号ＣＴＬをローレベルにする。
例えば、以下の規則に従っても良い。第１の規則は、会話支援とオーディオ再生とのうち、最後に利用者が選択した方を優先させる。例えば、会話支援中に利用者が操作部６１を用いてオーディオ再生の操作を行うと、会話支援を中止してオーディオ再生を実行する。つまり、第１音信号生成部３０Ａは、第１マイク１１から出力される音信号Ｍ１を入力せず、制御部６０から音信号Ｓ１ａ及び音信号Ｓ２ａを入力し、第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成して第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２に各々出力する。同様に、第２音信号生成部３０Ｂは、第２マイク１２から出力される信号を入力せず、制御部６０から音信号Ｓ３ａ及び音信号Ｓ４ａを入力し、第３音信号Ｓ３及び第４音信号Ｓ４を生成して第３スピーカ２３及び第４スピーカ２４に各々出力する。
次に、第２の規則は、常に会話支援を優先させる。これは、会話支援中は、利用者が操作部６１を用いて会話支援終了の操作をしない限り、オーディオ再生の操作があったとしても会話支援を継続させる。第２の規則によれば、会話支援を優先させることができるといった利点がある。
【００９３】
＜８−３：変形例３＞
上述した各実施形態及び変形例において、第１マイク１１及び第２マイク１２の指向性については問題としていない。しかしながら、第１マイク１１及び第２マイク１２が、単一指向性であることが好ましい。仮に、第１マイク１１に双方向に指向性を有するものを使用すると、後部の座席５３及び座席５４だけでなく、前部に対しても指向性を有することになる。このため、第１マイク１１は第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から放音される音を積極的に集音することになり、ハウリングが発生する可能性が高まる。これに対して、後部の座席５３及び座席５４に指向性を有し、前部には指向性を有さない第１マイク１１を使用すれば、ハウリングを抑圧することができる。
【００９４】
＜８−４：変形例４＞
上述した第３実施形態においてノイズ分析部５５は、第１入力音信号Ｍ１及び第２入力音信号Ｍ２に基づいて走行ノイズの大きさを判定したが、本発明はこれに限られるものではなく、走行ノイズの大きさを判定できるのであれば、どのような方法を適用してもよい。例えば、エンジンの回転数を閾値と比較して走行ノイズの大きさを判定してもよい。また、ノイズ分析部５５は、第１入力音信号Ｍ１及び第２入力音信号Ｍ２、並びにエンジンの回転数に基づいて、走行ノイズの大きさを特定してもよい。更に、振動センサを備え、振動センサから出力される車体の振動を考慮して、走行ノイズを特定してもよい。舗装された道を走行する場合は、未舗装の道を走行する場合と比較して走行ノイズは小さいが、振動センサで検出され車体の振動を考慮すれば、走行中の道の状態を加味して走行ノイズの大きさを特定することができる。
【００９５】
＜８−５：変形例５＞
上述した第３実施形態では、エコーキャンセル処理と第１実施形態と組み合わせについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図８を参照して説明した第２実施形態又は図９を参照して説明した第２実施形態の変形例とエコーキャンセル処理を組み合わせてもよいことは勿論である。
上述した各実施形態では、車室Ｒの内部においてハウリングを抑圧するハウリング抑圧圧装置１００、２００及び３００について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内においてハウリングを抑圧するハウリング抑圧装置であってもよい。例えば、船舶及び電車に用いることができる。
【００９６】
＜８−６：変形例６＞
上述した第３実施形態では、後部座席の利用者の声を前部座席の利用者に伝える第１系統と、前部座席の利用者の声を後部座席の利用者に伝える第２系統の間の干渉を低減している。しかながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第１系統又は第２系統におけるエコーキャンセルに利用してもよいことは勿論である。
図１８は、第１系統にエコーキャンセルを適用したハウリング抑圧装置８００の構成を示すブロック図である。ハウリング抑圧装置８００では、図１０に示すハウリング抑圧装置３００から第２系統に係る構成を削除し、第５信号Ｄ５を第３信号処理部Ｚ３にフィードバックしている。
【００９７】
エコーキャンセル部ＥＣ１’は、第１入力音信号Ｍ１に含まれるエコー成分を除去する。具体的には、第１スピーカ２１及び第２スピーカ２２から第１マイク１１までの伝達関数をＦＩＲフィルタなどを用いて模擬し、第３信号処理部Ｚ３の出力信号である第５信号Ｄ５をこのＦＩＲフィルタに入力することにより、エコー成分を推定する。そして、第１入力音信号Ｍ１から推定したエコー成分を減じることで、エコー成分を除去する。
【００９８】
なお、選択部ＳＥＬは、走行ノイズが閾値未満である場合、第１信号Ｄ１及び第２信号Ｄ２を出力し、走行ノイズが閾値以上である場合、第１入力音信号Ｍ１にエコーキャンセル処理を施した第５信号Ｄ５及び第６信号Ｄ６を出力する点は、図１０に示す第３実施形態のハウリング抑圧装置３００と同じである。
【００９９】
これにより、音信号生成部３０は、走行ノイズが小さい場合には、第１入力音信号Ｍ１に処理を施して第１信号Ｄ１を生成し、第１信号Ｄ１に基づいて第１音信号Ｓ１を生成し、第１信号Ｄ１を反転した第２信号Ｄ２に基づいて第２音信号Ｓ２を生成し、走行ノイズが大きい場合には、第１入力音信号Ｍ１にエコーキャンセル処理を施した信号に基づいて第１音信号Ｓ１及び第２音信号Ｓ２を生成することができる。よって、走行ノイズが小さい状況から走行ノイズが大きい状況まで広範囲にハウリングを抑圧することができる。
【０１００】
＜９．各実施形態及び各変形例の少なくとも１つから把握される態様＞
上述した各実施形態及び各変形例の少なくとも１つから以下の態様が把握される。
ハウリング抑圧装置の一態様は、室内に設けられた第１スピーカ及び第２スピーカと、マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給するとともに、前記マイクの出力信号に基づいて、前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する音信号生成部と、を備える。
この態様によれば、マイクの近傍の空間で２つのスピーカから放音される音が打ち消されるので、ハウリングを抑圧しつつ、スピーカの近傍にいる利用者にはスピーカから放音される音を聞かせることができる。
【０１０１】
上述した一態様において、前記音信号生成部は、入力音信号に処理を施して生成した第１信号に基づいて前記第１音信号を生成し、前記第１信号を反転した第２信号に基づいて前記第２音信号を生成し、前記マイクは、集音した音を前記入力音信号に変換して出力し、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第１音信号に基づいて前記第１スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間と、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第２音信号に基づいて前記第２スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間とが、略等しくなる前記室内の位置に設けられることが好ましい。
【０１０２】
この態様によれば、第１音信号に対して第２音信号は反転している。しかも、マイクから音信号が出力されてから第１スピーカの音がマイクに到達するまでの時間と第２スピーカの音がマイクに到達するまでの時間が略等しいので、音がマイクに入力する前に、第１スピーカからの音の一部又は全部を第２スピーカからの音で打ち消すことができる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
【０１０３】
上述した一態様において、前記第１スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第２スピーカから前記マイクまでの距離と略等しく、前記第１音信号と前記第２音信号とは正相と逆相の関係にあることが好ましい。この態様によれば、第１スピーカからマイクまでの距離は、第２スピーカからマイクまでの距離と等しいので、マイクの近傍で第１スピーカからの音と第２スピーカからの音を打ち消すことができる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
【０１０４】
上述した一態様において、前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第１処理信号に基づいて前記第１音信号を生成するとともに、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第２処理信号に基づいて前記第２音信号を生成し、前記第２処理信号は、前記第１処理信号に係数を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一であり、前記係数は、前記第１スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を前記第２スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数で除算することで算出される値を示すことが好ましい。
【０１０５】
この態様によれば、マイクの近傍の空間においては、第１スピーカから放音された音は、第１処理信号と、第１スピーカからマイクまでの空間の伝達関数との積に応じた音になり、第２スピーカから放音された音は、第２処理信号と、第２スピーカからマイクまでの空間の伝達関数との積に応じた音になる。
第２処理信号は、第１処理信号に係数（第１スピーカからマイクまでの空間の伝達関数を第２スピーカからマイクまでの空間の伝達関数で除算することで算出される値）を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一である。
このため、第１処理信号を用いて第２処理信号を表した場合、マイクの近傍の空間においては、第２スピーカから放音された音は、第１処理信号と、第１スピーカからマイクまでの空間の伝達関数との積を反転したものに応じた音となる。
よって、第１スピーカからマイクまでの空間の伝達関数が、第２スピーカからマイクまでの空間の伝達関数と相違しても、マイクの近傍の空間においては、第１スピーカからの音と第２スピーカからの音とは相互に逆相の関係となり、互いに打ち消されやすくすることが可能になる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
【０１０６】
上述した一態様において、前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第１信号を前記第１処理信号として用いて前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号に対して反転処理と前記係数の乗算処理とを施すことによって生成した前記第２処理信号の生成に要する時間だけ遅延させて前記第１音信号を前記第１スピーカに供給することが好ましい。
この態様によれば、第１音信号が第１スピーカに供給されるタイミングと、第２音信号が第２スピーカに供給されるタイミングとを合わせることができる。このため、例えば、第１スピーカからマイクまでの距離が、第２スピーカからマイクまでの距離と等しい場合、マイクの近傍で第１スピーカからの音と第２スピーカからの音とが相互に打ち消されやすくなる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
【０１０７】
上述した一態様において、前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第１信号に対して、前記第２スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理を施して前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号に対して、反転処理と前記第１スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理とを施して前記第２音信号を生成することが好ましい。
この態様によれば、第１スピーカからマイクまでの空間の伝達関数が、第２スピーカからマイクまでの空間の伝達関数と相違しても、マイクの近傍の空間において、第１スピーカの放音した音と、第２スピーカの放音した音とが互いに打ち消されやすくすることが可能になる。
【０１０８】
上述した一態様において、前記第１スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第２スピーカから前記マイクまでの距離と比較して差分距離だけ長く、音が前記差分距離を進む時間を差分時間としたとき、前記第１信号処理部は、前記入力音信号が入力されてから前記第２音信号が出力されるまでの時間を、前記入力音信号が入力されてから前記第１音信号が出力されるまでの時間と比較して前記差分時間だけ遅らせることが好ましい。
この態様によれば、マイクと第１スピーカとの距離と、マイクと第２スピーカとの距離とが異なる場合であっても、マイクの近傍で第１スピーカからの音と第２スピーカからの音を打ち消すことができる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
【０１０９】
上述した一態様において、前記第１スピーカと前記第２スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、前記第１スピーカ及び前記第２スピーカはそれぞれ前部左右のドアに配置され、前記マイクは、前記車室の天井に配置されることが好ましい。この態様によれば、マイクを車室の天井に配置することができる。
【０１１０】
上述した一態様において、前記第１スピーカと前記第２スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、前記音信号生成部は、走行ノイズが小さい場合には、前記入力音信号に処理を施して生成した前記第１信号に基づいて前記第１音信号を生成するとともに、前記第１信号を反転した第２信号に基づいて前記第２音信号を生成し、走行ノイズが大きい場合には、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施して生成した信号に基づいて前記第１音信号及び前記第２音信号を生成することが好ましい。
【０１１１】
この態様によれば、走行ノイズが小さい場合には、エコー効果が小さい音を再生することができる。さらに、走行ノイズが大きい場合には、エコーキャンセル処理によって得られ音を再生することができるので、走行ノイズに埋もれない音量でアシスト音を再生することができる。加えて、エコーキャンセル処理には処理時間を要するため、直接音から遅れてアシスト音が再生される。しかし、走行ノイズが大きいと直接音が走行ノイズに埋もれてしまうので、エコーキャンセル処理を実行しても利用者は直接音を聞きづらくなり、エコー効果による違和感が軽減される。
【０１１２】
上述した一態様において、前記入力音信号又はエンジンの回転数の少なくとも一方に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満であるか閾値以上であるかを判定するノイズ分析部を備え、前記音信号生成部は、前記ノイズ分析部の分析結果に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満である場合、前記第１信号及び前記第２信号を出力し、前記走行ノイズが閾値以上である場合、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施した信号を出力する、ことが好ましい。この態様によれば、走行ノイズを分析し、分析結果に応じてハウリング抑圧方法を切り換えることができる。
【０１１３】
ハウリング抑圧方法の一態様は、マイクの出力信号に基づいて生成した第１音信号を第１スピーカに供給し、前記マイクにおいて前記第１スピーカから放音された音の一部又は全部が第２スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第２音信号を前記第２スピーカに供給する。
この態様によれば、マイクの近傍の空間で２つのスピーカから放音される音が打ち消されるので、ハウリングを抑圧しつつ、スピーカの近傍にいる利用者にはスピーカから放音される音を聞かせることができる。
【０１１４】
また、ハウリング抑圧装置の他の態様は、車室の内部に設けられ、第１音信号に基づいて駆動される第１スピーカ、第２音信号に基づいて駆動される第２スピーカ、第３音信号に基づいて駆動される第３スピーカ、及び第４音信号に基づいて駆動される第４スピーカと、第１入力音信号に処理を施して第１信号を生成し、前記第１信号を反転した第２信号を生成する第１信号処理部と、第２入力音信号に処理を施して第３信号を生成し、前記第１信号を反転した第４信号を生成する第２信号処理部と、第１入力音信号に対して第７信号の成分を低減する処理を施して第５信号及び第６信号を生成する第３信号処理部と、第２入力音信号に対して前記第５信号の成分を低減する処理を施して前記第７信号及び第８信号を生成する第４信号処理部と、前記第１信号、前記第２信号、前記第３信号、前記第４信号、前記第５信号、前記第６信号、前記第７信号、及び前記第８信号が入力され、走行ノイズが閾値未満の場合には、前記第１信号、前記第２信号、前記第３信号、及び前記第４信号を出力し、前記走行ノイズが閾値以上の場合には、前記第５信号、前記第６信号、前記第７信号、及び前記第８信号を出力する選択部と、前記第１信号又は前記第５信号に基づいて前記第１音信号を生成し、前記第２音信号又は前記第６信号に基づいて前記第２音信号を生成し、前記第３信号又は前記第７信号に基づいて前記第３スピーカを駆動する第３音信号を生成し、前記第４音信号又は前記第８信号に基づいて前記第４音信号を生成する生成部と、音を集音する第１集音部を備え、集音した音を前記第１入力音信号に変換して出力し、前記第１入力音信号が前記第１生成部に入力してから前記第１音信号に基づいて前記第１スピーカの放音した音が前記第１集音部に到達するまでの時間と、前記第１入力音信号が前記第１生成部に入力してから前記第２音信号に基づいて前記第２スピーカの放音した音が前記第１集音部に到達するまでの時間とが、略等しくなる前記車室の内部の位置に設けられた第１マイクと、音を集音する第２集音部を備え、集音した音を前記第２入力音信号に変換して出力し、前記第２入力音信号が前記第２生成部に入力してから前記第３音信号に基づいて前記第３スピーカの放音した音が前記第２集音部に到達するまでの時間と、前記第２入力音信号が前記第２生成部に入力してから前記第４音信号に基づいて前記第４スピーカの放音した音が前記第２集音部に到達するまでの時間とが、略等しくなる前記車室の内部の位置に設けられた第２マイクと、を備える。
【符号の説明】
【０１１５】
１００,２００,３００,４００…ハウリング抑圧装置、１１…第１マイク、１２…第２マイク、２１…第１スピーカ、２２…第２スピーカ、２３…第３スピーカ、２４…第４スピーカ、３０Ａ…第１音信号生成部、３０Ｂ…第２音信号生成部、Ｚ１ａ, Ｚ１ｂ, Ｚ１ｃ…第１信号処理部、Ｚ２ａ, Ｚ２ｂ, Ｚ２ｃ…第２信号処理部、Ｚ３…第３信号処理部、Ｚ４…第４信号処理部、３３…位相反転部、３８…遅延部、４０Ａ,４０Ｂ…生成部、ＳＥＬ…選択部、ＥＣ１,ＥＣ２…エコーキャンセル部。
【図１】
2018157537.tif 000003
【図２】
2018157537.tif 000004
【図３】
2018157537.tif 000005
【図４】
2018157537.tif 000006
【図５】
2018157537.tif 000007
【図６】
2018157537.tif 000008
【図７】
2018157537.tif 000009
【図８】
2018157537.tif 000010
【図９】
2018157537.tif 000011
【図１０】
2018157537.tif 000012
【図１１】
2018157537.tif 000013
【図１２】
2018157537.tif 000014
【図１３】
2018157537.tif 000015
【図１４】
2018157537.tif 000016
【図１５】
2018157537.tif 000017
【図１６】
2018157537.tif 000018
【図１７】
2018157537.tif 000019
【図１８】
2018157537.tif 000020