(57)【要約】【課題】マイクロホンから入力される音声の拡声を行う際、音質の向上、並びに、ハウリングの解消、抑制の両立を図ることを目的とする。【解決手段】本発明に係るハウリング抑制装置は、アナログドライ音経路を有するアナログ信号処理部と、デジタルドライ音経路、ハウリング検知部、効果付与部を有するデジタル信号処理部とを備え、ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、アナログドライ音経路をデジタルドライ音経路に切り替える切替処理を実行可能としたことを特徴とする。【選択図】図２
2018056893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号処理部と、ＡＤ変換部と、デジタル信号処理部と、ＤＡ変換部と、ミキシング部と、制御部と、を備えるハウリング抑制装置であって、
前記アナログ信号処理部は、アナログドライ音経路を有し、
前記アナログドライ音経路は、音声入力部から入力されたアナログ信号に効果を付与せずにミキシング部に出力し、
前記ＡＤ変換部は、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、前記デジタル信号処理部に出力し、
前記デジタル信号処理部は、ハウリング検知部、効果付与部、デジタルドライ音経路と、を備え、
前記ハウリング検出部は、入力されるデジタル信号におけるハウリングの発生を検知し、
前記効果付与部は、入力されるデジタル信号に効果を付与して出力し、
前記デジタルドライ音経路は、入力されるデジタル音に効果を付与せずに出力する経路であり、
前記ＤＡ変換部は、前記効果付与部の出力とデジタルドライ音経路の出力を、前記ミキシング部に出力し、
前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替える切替処理を実行可能としたことを特徴とする
ハウリング抑制装置。
【請求項２】
前記デジタル信号処理部は、ハウリング抑制フィルタを有し、
前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知された場合、前記ハウリング検知部での検知結果に基づき、前記ハウリング抑制フィルタにフィルタ係数を設定する設定処理を実行することを特徴とする
請求項１に記載のハウリング抑制装置。
【請求項３】
前記切替処理は、前記設定処理において前記ハウリング抑制フィルタにフィルタ係数を設定した後、前記ハウリング検知部で依然、ハウリングが検知される場合、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替えることを特徴とする
請求項２に記載のハウリング抑制装置。
【請求項４】
前記アナログドライ音経路と、前記デジタルドライ音経路は、音量調整部をそれぞれ備え、
前記切替処理における前記アナログドライ音経路から前記デジタルドライ音経路への切り替えは、前記音量調整部を調整することで実行されることを特徴とする
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のハウリング抑制装置。
【請求項５】
前記アナログドライ音経路と、前記デジタルドライ音経路は、スイッチをそれぞれ備え、
前記切替処理における前記アナログドライ音経路から前記デジタルドライ音経路への切り替えは、前記スイッチを変更することで実行されることを特徴とする
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のハウリング抑制装置。
【請求項６】
アナログ信号処理部と、ＡＤ変換部と、デジタル信号処理部と、ＤＡ変換部と、演奏部と、ミキシング部と、制御部と、を備えるカラオケ装置であって、
前記アナログ信号処理部は、アナログドライ音経路を有し、
前記アナログドライ音経路は、音声入力部から入力されたアナログ信号に効果を付与せずに前記ミキシング部に出力し、
前記ＡＤ変換部は、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、前記デジタル信号処理部に出力し、
前記デジタル信号処理部は、ハウリング検知部、効果付与部、デジタルドライ音経路と、を備え、
前記ハウリング検出部は、入力されるデジタル信号におけるハウリングの発生を検知し、
前記効果付与部は、入力されるデジタル信号に効果を付与して出力し、
前記デジタルドライ音経路は、入力されるデジタル音に効果を付与せずに出力する経路であり、
前記ＤＡ変換部は、前記効果付与部の出力と前記デジタルドライ音経路の出力を、ミキシング部に出力し、
前記演奏部は、指定された演奏情報に基づいて演奏を行い、演奏音をミキシング部に出力し、
前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替える切替処理を実行可能としたことを特徴とする
カラオケ装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記切替処理で前記デジタルドライ音経路に切り替えられた後、ユーザーによる操作に基づいて、前記デジタルドライ音経路から前記アナログドライ音経路に切り替える復帰処理を実行可能としたことを特徴とする
請求項６に記載のカラオケ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロホンを使用して拡声する際に発生するハウリングを抑制するハウリング抑制装置、並びに、ハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラオケ装置等、マイクロホンを使用して拡声する際、部屋の壁面での反射等を原因として、特定の周波数が大きく拡声されるハウリングが知られている。ハウリングは、拡声する際において、耳障りであり、聴取時の支障となるため、発生したハウリングを抑制するための各種装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、ハウリングの検出回数が、ハウリングを抑制するためのノッチフィルタの個数を超えた場合であっても、ハウリングを抑制可能とするハウリング抑制装置が開示されている。具体的には、複数のフィルタ全てにフィルタ係数が設定されている場合、検出回数が所定回数以上の周波数帯域のハウリングを抑制するフィルタ係数が設定されたフィルタ以外の１つに対してフィルタ係数を設定することで、ハウリングを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４９９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるハウリング抑制装置では、マイクアンプに入力された音声信号をデジタル変換した上で、ノッチフィルタを通過させ、アナログ変換して拡声している。すなわち、拡声される音声は全て、一度、デジタル変換された上で拡声される。したがって、拡声対象となる音声は、サンプリング周波数、量子化等の影響を受け、聴感上、劣化することが考えられる。
【０００６】
本発明の１つの目的は、ハウリング抑制装置、並びに、ハウリング抑制機能を有するカラオケ装置において、ハウリング抑制機能と音質の向上の両立を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため、本発明に係るハウリング抑制装置は以下の構成を採用するものである。
アナログ信号処理部と、ＡＤ変換部と、デジタル信号処理部と、ＤＡ変換部と、ミキシング部と、制御部と、を備えるハウリング抑制装置であって、前記アナログ信号処理部は、アナログドライ音経路を有し、前記アナログドライ音経路は、音声入力部から入力されたアナログ信号に効果を付与せずにミキシング部に出力し、前記ＡＤ変換部は、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、前記デジタル信号処理部に出力し、前記デジタル信号処理部は、ハウリング検知部、効果付与部、デジタルドライ音経路と、を備え、前記ハウリング検出部は、入力されるデジタル信号におけるハウリングの発生を検知し、前記効果付与部は、入力されるデジタル信号に効果を付与して出力し、前記デジタルドライ音経路は、入力されるデジタル音に効果を付与せずに出力する経路であり、前記ＤＡ変換部は、前記効果付与部の出力とデジタルドライ音経路の出力を、前記ミキシング部に出力し、前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替える切替処理を実行可能としたことを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置において、前記デジタル信号処理部は、ハウリング抑制フィルタを有し、前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知された場合、前記ハウリング検知部での検知結果に基づき、前記ハウリング抑制フィルタにフィルタ係数を設定する設定処理を実行することを特徴とする。
【０００９】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置において、前記切替処理は、前記設定処理において前記ハウリング抑制フィルタにフィルタ係数を設定した後、前記ハウリング検知部で依然、ハウリングが検知される場合、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替えることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置において、前記アナログドライ音経路と、前記デジタルドライ音経路は、音量調整部をそれぞれ備え、前記切替処理における前記アナログドライ音経路から前記デジタルドライ音経路への切り替えは、前記音量調整部を調整することで実行されることを特徴とする。
【００１１】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置において、前記アナログドライ音経路と、前記デジタルドライ音経路は、スイッチをそれぞれ備え、前記切替処理における前記アナログドライ音経路から前記デジタルドライ音経路への切り替えは、前記スイッチを変更することで実行されることを特徴とする。
【００１２】
また本発明に係るカラオケ装置は、アナログ信号処理部と、ＡＤ変換部と、デジタル信号処理部と、ＤＡ変換部と、演奏部と、ミキシング部と、制御部と、を備えるカラオケ装置であって、前記アナログ信号処理部は、アナログドライ音経路を有し、前記アナログドライ音経路は、音声入力部から入力されたアナログ信号に効果を付与せずに前記ミキシング部に出力し、前記ＡＤ変換部は、前記音声入力部から入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、前記デジタル信号処理部に出力し、前記デジタル信号処理部は、ハウリング検知部、効果付与部、デジタルドライ音経路と、を備え、前記ハウリング検出部は、入力されるデジタル信号におけるハウリングの発生を検知し、前記効果付与部は、入力されるデジタル信号に効果を付与して出力し、前記デジタルドライ音経路は、入力されるデジタル音に効果を付与せずに出力する経路であり、前記ＤＡ変換部は、前記効果付与部の出力と前記デジタルドライ音経路の出力を、ミキシング部に出力し、前記演奏部は、指定された演奏情報に基づいて演奏を行い、演奏音をミキシング部に出力し、前記制御部は、前記ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、前記アナログドライ音経路を前記デジタルドライ音経路に切り替える切替処理を実行可能としたことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明に係るカラオケ装置において、前記制御部は、前記切替処理で前記デジタルドライ音経路に切り替えられた後、ユーザーによる操作に基づいて、前記デジタルドライ音経路から前記アナログドライ音経路に切り替える復帰処理を実行可能としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るハウリング抑制装置、ハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置によれば、デジタル化されていないアナログドライ音経路を使用することで、出力する音質の向上を図ることが可能となる。また、ハウリング検知部でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、アナログドライ音経路とデジタルドライ音経路を切り替えることで、正帰還により入力される音声成分（ドライ音）が切り替えられ、ハウリングを抑制することが可能となる。
【００１５】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置、ハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置によれば、ハウリング抑制フィルタを設けたことで、検知されたハウリングを積極的に抑制することが可能となる。
【００１６】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置、ハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置によれば、ハウリングが検知されている期間中、ハウリング抑制フィルタにフィルタ係数を設定後、依然、ハウリングが検知される場合、アナログドライ音経路をデジタルドライ音経路に切り替えることで、ハウリング抑制フィルタを効果的に利用したハウリング抑制、及び、アナログドライ音経路を利用した十分な音質向上が可能となる。
【００１７】
さらに本発明に係るハウリング抑制装置、ハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置では、アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路の切り替えは、音量調整部、あるいは、スイッチを使用して切り替えることが可能である。特に、音量調整部を使用する場合、アナログドライ音経路の音量調整部とデジタルドライ音経路の音量調整部をクロスフェードすることで、聴感上、自然な切り替えを行うことが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明に係るカラオケ装置では、エフェクトを変更する（特にエフェクトを低減する）操作、音量を変更する（特に音量を下げる）操作、歌唱者の変更、楽曲の変更、キー（音程）変更等、ユーザーによる操作に基づいて、デジタルドライ音経路からアナログドライ音経路に切り替える復帰処理を実行可能としている。ハウリング解消のきっかけとなるユーザー操作に基づいて、復帰処理を実行することで、アナログドライ音経路を使用した品質の高い音声の出力に復帰させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】カラオケシステムの構成を示すブロック図
【図２】音響制御部の構成を示すブロック図
【図３】音響制御部における切替処理を示すフロー図
【図４】音響制御部におけるアナログドライ音経路を説明するための図
【図５】音響制御部におけるデジタルドライ音経路を説明するための図
【図６】ハウリング、並びに、ハウリング抑制フィルタの周波数特性を示す図
【図７】音響制御部における復帰処理を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本実施形態のカラオケシステムの構成を示すブロック図である。本実施形態におけるカラオケシステムは、カラオケ装置２（コマンダ）と、リモコン装置１を含んで構成されている。カラオケ装置２とリモコン装置１は、ＬＡＮ１００及びアクセスポイント１３０を利用してネットワークを形成するように接続されている。
【００２１】
カラオケボックスなどの店舗に設置されるカラオケ装置２は、楽曲を演奏するための演奏部を含んだ音響制御部２５を備えている。また、カラオケ装置２は、ユーザーからの各種入力を受け付ける操作部２１を備える。カラオケ装置２は、操作部２１からの入力を解釈してＣＰＵ３０に伝達する操作処理部２２を備える。また、カラオケ装置２は、各種情報を記憶する記憶部としてのハードディスク３２を備える。カラオケ装置２は、ＬＡＮ１００に接続してネットワークに加入する通信手段としてのＬＡＮ通信部２４を備えている。
【００２２】
また、カラオケ装置２は、モニター４１に対して歌詞映像、背景映像を表示させる映像再生手段を備える。この映像再生手段は、映像情報に基づいて映像を再生する映像再生部２９、再生する映像を一時的に蓄積するビデオＲＡＭ２８、再生された映像に対する歌詞テロップの重畳、映像効果の付与等を行う映像制御部３１を備えて構成される。
【００２３】
さらに、このカラオケ装置２では、外部に接続されるモニター４１以外に、カラオケ装置２の筐体前面に設けられたタッチパネルモニター３３に対して各種情報を表示することを可能としている。タッチパネルモニター３３は映像制御部３１から入力された映像情報を表示する表示部３５と、タッチ入力された位置を操作処理部２２に出力するタッチパネル３４が重畳されて構成されている。このタッチパネルモニター３３は、カラオケ装置２の操作部２１、あるいは、リモコン装置１のタッチパネルモニター１１などと同様、入力部として機能する。ユーザーは、タッチパネルモニター３３にて楽曲を選択することで、直接カラオケ装置２に予約させる等、カラオケ装置２に対する各種操作を行うことが可能である。
【００２４】
さらに、カラオケ装置２は、各構成を統括して制御するためのＣＰＵ３０、各種プログラムを実行するにあたって必要となる情報を一時記憶するためのメモリ２７を含んだ制御部を備えて構成されている。
【００２５】
このような構成にてカラオケ装置２は、各種処理を実行することとなるが、カラオケ装置２の主な機能として、楽曲予約処理、楽曲再生処理などを実行可能としている。楽曲予約処理は、ユーザーからの指定に基づいて楽曲を指定、予約するための処理であってリモコン装置１と連携して実行される。リモコン装置１の選曲処理で形成された予約情報は、カラオケ装置２に送信される。カラオケ装置２は、受信した予約情報をメモリ２７中の予約テーブルに登録する。楽曲再生処理は、予約された楽曲を再生させる処理であって、楽曲演奏処理と歌詞表示処理とが同期して実行される処理である。
【００２６】
楽曲演奏処理は、楽曲情報に含まれる演奏情報に基づき、音響制御部２５に演奏を実行させる処理である。音響制御部２５にて演奏された楽曲は、マイクロホン４３ａ、４３ｂから入力される歌唱音声と一緒にスピーカー４２から放音される。歌詞表示処理は、楽曲情報に含まれる歌詞情報をモニター４１に表示させることで歌唱補助を行う処理である。
【００２７】
一方、リモコン装置１は、ユーザーからの指示に基づいて楽曲を検索し、再生指示のあった楽曲について予約情報をカラオケ装置２に送信する選曲処理を実行可能としている。また、リモコン装置１は、カラオケ装置２あるいはインターネット上に接続されたサーバー装置５から各種情報を受信し、各種処理を実行することが可能である。本実施形態では、ユーザーから各種指示を受け付けるユーザインターフェイスとして、操作部１７と、タッチパネルモニター１１を備えている。タッチパネルモニター１１は、表示部１１ａとタッチパネル１１ｂを有して構成され、表示部１１ａに各種インターフェイスを表示するとともに、ユーザーからのタッチ入力を受付可能としている。
【００２８】
さらにリモコン装置１は、選曲処理に必要とされるデータベース、各種プログラム、並びに、プログラム実行に伴って発生する各種情報を記憶する記憶部として、メモリ１４、そして、これら構成を統括して制御するためのリモコン側制御部を備えて構成される。リモコン側制御部には、ＣＰＵ１５、タッチパネルモニター１１に対して表示する映像を形成する映像制御部１３、表示する映像情報を一時的に蓄えるビデオＲＡＭ１２、タッチパネルモニター１１あるいは操作部１７からの入力を解釈してＣＰＵ１５に伝える操作処理部１８が含まれている。
【００２９】
リモコン装置１は、無線ＬＡＮ通信部１６によって、アクセスポイント１３０と無線接続されることで、ＬＡＮ１００によって構成されるネットワークに接続される。なお、各リモコン装置１は、特定のカラオケ装置２に対して事前に対応付けされている。リモコン装置１から出力される各種命令は、対応付けされたカラオケ装置２にて受信されることとなる。
【００３０】
このようなリモコン装置１の構成により、ユーザーからの各種入力をタッチパネルモニター１１、あるいは、操作部１７から受付けるとともに、映像情報をタッチパネルモニター１１の表示により各種情報を提供することで、カラオケ装置２に対して出力する予約情報を送信する選曲処理など、各種処理を行うことが可能となっている。
【００３１】
図２は、カラオケ装置２が有する音響制御部２５の構成を示すブロック図である。ここでは、マイクロホン４３ａからの音声信号の一系統について説明を行うが、他方のマイクロホン４３ｂからの音声信号についてもマイクロホン４３ａの場合と同様に処理される。本実施形態の音響制御部２５は、アナログ処理部２５ａ、デジタル処理部２５ｂを有して構成される。アナログ処理部２５ａは、マイクロホン４３ａから入力される音声信号に対し、音量の変更、並びに、楽音信号とのミキシング等を行い、スピーカー４２に対して信号の出力を行う。アナログ処理部で扱う信号は、その名が示すようにアナログ信号であるため、エコーや残響等の効果を付与することはできない仕様となっている。
【００３２】
本実施形態のアナログ処理部２５ａは、マイクロホン４３ａから入力された音声信号の音量を調整する音量調整部２５１、ＤＡ変換部２６１から出力される音声信号とのミキシングを行うミキシング部２５２、ミキシング部２５２でミキシングされた音声信号の音量を調整する音量調整部２５３、ＤＡ変換部２６３から出力される演奏音信号の音量を調整する音量調整部２６４、音量調整部２５３と音量調整部２６４の出力信号をミキシングして、スピーカー４２に出力するミキシング部２５４を備えている。なお、ミキシング部２５４とスピーカー４２の間には、スピーカーアンプを設けてもよく、あるいは、音量調整部２５３、音量調整部２６４がスピーカーアンプを兼ねてもよい。
【００３３】
一方、デジタル処理部２５ｂでは、マイクロホン４３ａから入力された音声信号を、ＡＤ変換部２５５でデジタル信号に変換し、各種処理を行った上で、ＤＡ変換部２６１に出力する。また、演奏部２６２で演奏された演奏音としてのデジタル信号は、ＤＡ変換部２６３でアナログ信号に変換して出力される。デジタル処理部２５ｂにおけるデジタル化された音声信号に対する処理としては、ハウリング抑制フィルタ２５７によるハウリング抑制処理、並びに、効果付与部２５８における効果付与等がある。
【００３４】
カラオケシステムでは、マイクロホン４３ａ、４３ｂで音声信号を収音し、スピーカー４２で拡声する。そのため、カラオケ装置２が設置されるカラオケボックス等では、壁面間等の事情によって特定の周波数が高くなる共振現象であるハウリングが発生する場合がある。ハウリングの発生は、カラオケシステムの利用環境下において、聴取並びに歌唱の支障となるため、解消あるいは抑制することが好ましい。従来、マイクロホン４３ａ、４３ｂの位置を変更する、スピーカー４２の位置を変更する対処が行われていたが、ハウリングは歌唱する人の周波数、演奏音の周波数の変更に伴い、発生周波数が変化するため、有効な対処ということはできなかった。
【００３５】
本実施形態では、デジタル処理部２５ｂに、ハウリング検知部２５６、ハウリング抑制フィルタ２５７によって、発生したハウリングの解消、抑制を試みることとしている。ハウリング検知部２５６では、ハウリングの発生有無、並びに、発生したハウリングの周波数を検出する。また、ハウリング検知部２５６は、ハウリング抑制フィルタ２５７に対して、検知したハウリングを解消、抑制するためのフィルタ係数を出力する。本実施形態では、ハウリング抑制フィルタ２５７として、狭帯域のバンドパスフィルタであるノッチフィルタを使用している。ハウリングは、狭帯域にピークを持つ音声であるため、同狭帯域の音声を抑制するノッチフィルタを通過させることで、解消あるいは抑制することが可能である。なお、ハウリングは、１つの周波数で発生するのみならず、複数の周波数で発生する場合もあるため、本実施形態のハウリング抑制フィルタ２５７は、複数の周波数について、狭帯域減衰可能なノッチフィルタを使用している。
【００３６】
また、デジタル処理部２５ｂでは、デジタル化されたマイクロホン４３ａの音声信号に対して効果を付与する効果付与部２５８が設けられている。音声信号に対して付与する効果としては、エコー、リバーブ（残響）等、各種効果がある。このような効果は遅延を伴うことが一般的であるため、遅延を形成することが容易なデジタル処理部２５ｂで行われる。
【００３７】
また、本実施形態では、この効果付与部２５８を経由しない（バイパスする）経路を有している。この経路には、音量調整部２５９が設けられている。後で、詳しく説明するが、本実施形態の音響制御部２５は、デジタル処理部２５ｂに設けられた音量調整部２５９を経由するデジタルドライ音経路、もしくは、アナログ処理部２５ａに設けられた音量調整部２５１を経由するアナログドライ音経路のどちらか一方を選択的に切り替えることとしている。
【００３８】
効果付与部２５８から出力された音声信号と、音量調整部２５９から出力された音声信号は、ミキシング部２６０でミキシングされて、ＤＡ変換部２６１に出力される。なお、本実施形態では、ミキシング部２６０でミキシングした上でＤＡ変換しているが、効果付与部２５８の出力信号、音量調整部２５９の出力信号を、それぞれＤＡ変換した上でミキシングしてもよい。
【００３９】
演奏部２６２は、楽曲情報に含まれる演奏情報に基づき演奏を行い、演奏音をＤＡ変換部２６３に出力する。演奏部２６２に対する演奏指示は、リモコン装置１、あるいは、カラオケ装置２のタッチパネルモニター３３等を使用して、ユーザーによって行われる。ＤＡ変換部２６３でアナログ信号に変換された演奏音は、音量調整部２６４で音量調整された上、ミキシング部２５４でマイクロホン４３ａの入力に基づく音声信号とミキシングされ、スピーカー４２に出力される。なお、演奏部２６２から出力される音声信号は、ミキシング部２６０等を使用して、デジタル信号として音声信号とミキシングしてもよい。
【００４０】
以上、本実施形態の音響制御部２５の構成について説明したが、本実施形態の音響制御部２５は、アナログ処理部２５ａとデジタル処理部２５ｂを有することを１つの特徴としている。ＡＤ変換、ＤＡ変換を必要とするデジタル処理部２５ｂにおいて、音声信号を処理した場合、サンプリング、量子化等の処理を経ること等を理由として、音質が低下することが考えられる。特に、歌唱を楽しむカラオケにおいては、歌唱音声の高品質化は重要な課題である。そのため、本実施形態では、アナログ処理部２５ａにおいて、入力された音声信号に効果を付与することなく、スピーカー４２に出力する経路を設けることとしている。この経路は、音量調整部２５１が配置された経路であって、マイクロホン４３ａから入力された音声信号を音量調整して出力する経路である。
【００４１】
なお、本明細書において、効果を付与するとは、効果付与部２５８において、ユーザーの操作、あるいは、装置の仕様等に基づき、積極的、あるいは、意図的エコー、リバーブ（残響）等の効果を付与することをいうものであり、効果が付与されない音声信号とは、このような効果が付与されていない音声信号のことをいうものである。また、電子楽器の分野では、効果を付与しない信号をドライ音、効果を付与した信号をウェット音と呼ぶ場合がある。本明細書では、アナログ処理部２５ａにおいて効果が付与されない経路のことをアナログドライ音経路と呼ぶこととする。
【００４２】
また、本実施形態では、デジタル処理部２５ｂにおいても、効果が付与されない経路、すなわち、効果付与部２５８をバイパスし、音量調整部２５９が配置された経路を設けることとしている。このデジタル処理部２５ｂにおいて効果が付与されない経路のことをデジタルドライ音経路と呼ぶこととする。本実施形態では、アナログ処理部２５ａのアナログドライ音経路と、デジタル処理部２５ｂのデジタルドライ音経路を択一的に使用可能としている。前述したように、アナログドライ音経路は、ＡＤ変換、ＤＡ変換を伴わないこと等を理由として、音質面において優れたドライ音を出力することが可能である。したがって、通常は、このアナログドライ音経路を使用することで、優れた音質を担保することとしている。
【００４３】
図４には、音響制御部２５におけるアナログドライ音経路が示されている。アナログ処理部２５ａ中、音量調整部２５１を経由する経路がアナログドライ音経路に相当している。なお、アナログドライ音経路を使用する場合、音量調整部２５９は音量０の状態となり、デジタルドライ音経路は使用されない状態となる（破線は音声信号が経由しない状態を示している）。
【００４４】
図５には、音響制御部２５におけるデジタルドライ音経路が示されている。デジタル処理部２５ｂ中、音量調整部２５９を経由する経路がデジタルドライ音経路に相当している。デジタルドライ音経路には、ハウリング抑制フィルタ２５７を経由するが、ハウリング抑制フィルタ２５７でのフィルタリングは、本発明における効果付与に相当するものではない。また、デジタルドライ音経路を使用する場合、音量調整部２５１は音量０の状態となり、アナログドライ音経路は使用されない状態となる（破線は音声信号が経由しない状態を示している）。
【００４５】
アナログドライ音経路の使用時、ハウリングは、アナログドライ音経路を正帰還経路の一部として発生することになる。本実施形態では、ハウリングの発生が検出された期間中、少なくとも一部の期間で、アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路に切り替えることで、正帰還経路の条件を変更し、発生したハウリングを解消、あるいは、抑制することとしている。なお、アナログドライ音経路、デジタルドライ音経路は、ハウリングの発生検出といった条件に応じて自動的に切り替えるモード（自動モード）のみならず、ユーザーの嗜好によってどちらか一方を選択的に使用可能とするモード（手動モード）を設けることも可能である。
【００４６】
図３は、アナログドライ音経路、デジタルドライ音経路を切り替える切替処理を示すフロー図である。ハウリング検知部２５６は、ある周波数において、閾値以上のレベルを有する周波数特性を検出した場合、当該周波数でハウリングが発生したことを検知する。図６（Ａ１）は、ハウリングの周波数特性の例を示した図であって、周波数ｆ１にハウリングが発生した状況を示している。ハウリング発生が検知された場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、カラオケ装置２におけるハウリング抑制機能が有効か否かが判定される（Ｓ１０２）。本実施形態では、カラオケ装置２の起動時は、音質優先のためアナログドライ音経路が選択された状態となっている。
【００４７】
アナログドライ音経路が使用中である場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、ハウリング抑制フィルタ２５７に１つのフィルタ係数を設定する（Ｓ１０４）。例えば、図６（Ａ１）に示すように、ハウリング検知部２５６で、周波数ｆ１にハウリング発生が検知された場合には、図６（Ｂ１）に示すように、周波数ｆ１に急峻な減衰を有する周波数特性のフィルタ係数を、ハウリング抑制フィルタ２５７に設定する。ハウリング抑制フィルタ２５７の周波数特性が、ハウリングの周波数特性と打ち消し合うことで、発生しているハウリングを解消、あるいは、抑制することが可能となる。その際、設定回数Ｎに１加算される（Ｓ１０５）。ハウリングは１つの狭帯域で発生するのみならず、複数の狭帯域で発生する場合がある。本実施形態のハウリング抑制フィルタ２５７は、複数の狭帯域で発生するハウリングに対応できるよう、複数の周波数において急激な減衰を有する周波数特性を実現可能としている。
【００４８】
ハウリング抑制フィルタ２５７に対するフィルタ係数の設定（Ｓ１０４）を実行後、ハウリング検知部２５６において、ハウリングが解消あるいは低減したか否か確認される（Ｓ１０６）。ハウリングが解消あるいは低減した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）には、切替処理を一旦抜けて、ハウリング発生の検知（Ｓ１０１）に戻る。一方、ハウリングが低減しておらず（Ｓ１０６：Ｎｏ）、設定回数Ｎが最大値Ｎｍａｘに達成していない場合（Ｓ１０７：Ｎｏ）には、ハウリング検知部２５６で検知されたハウリングの周波数に急峻な減衰を有するフィルタ係数が、ハウリング抑制フィルタ２５７に新たに設定される（Ｓ１０４）。例えば、図６（Ａ２）は、３つの周波数ｆ１〜ｆ３で発生したハウリングの周波数特性である。このような場合、Ｓ１０４〜Ｓ１０６を３回繰り返し実行することで、図６（Ｂ２）に示すような、周波数ｆ１〜ｆ３に急峻な減衰を有する周波数特性がハウリング抑制フィルタ２５７に設定される。
【００４９】
設定回数Ｎの最大値Ｎｍａｘは、ハウリング抑制フィルタ２５７に対して、多数の周波数について急峻な減衰を有する周波数特性を行った場合、本来必要な音声まで減衰させてしまうことになり、音質の低下を招くことを考慮して設けられた値である。設定回数Ｎが最大値Ｎｍａｘ以上になった場合（Ｓ１０７：Ｙｅｓ）、すなわち、アナログドライ音経路を使用する環境下において、ハウリング抑制フィルタ２５７によるハウリングの改善がみられない場合には、アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路への切り替えが行われる（Ｓ１０８）。ちょうど、図４に示すアナログドライ音経路を使用する状態から、図５に示すデジタルドライ音経路を使用する状態に切り替えられる。ハウリング発生の要因となる正帰還経路の一部を構成するアナログドライ音経路をデジタルドライ音経路に変更することで、正帰還経路の条件を変更し、発生しているハウリングの解消、抑制を試みることが可能となる。
【００５０】
本実施形態における切り替えは、アナログドライ音経路に設けられた音量調整部２５１の音量を下げ、デジタルドライ音経路に設けられた音量調整部２５９の音量を上げることで行われる。その際、アナログドライ音使用時のドライ音の音量と、デジタルドライ音使用時のドライ音の音量は、聴感上略同じ音量になるように設定される。また、音量調整部２５１、２５９は音量を調整可能としているため、両音量を徐々に調整する、いわゆるクロスフェードを行うことで、音の途切れ等を感じさせないスムースな切り替えを行うことも可能である。なお、本実施形態では、アナログドライ音経路、デジタルドライ音経路のそれぞれに音量調整部２５１、２５９を設けた構成としているが、このように音量調整部を使用することに代え、スイッチを使用して、両経路の切り替えを行うこととしてもよい。
【００５１】
アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路への切り替え後、ハウリング抑制フィルタ２５７に設定されているフィルタ係数はリセット（初期化）され（Ｓ１０９）、設定回数Ｎも初期値である０に戻され（Ｓ１１０）、切替処理を一旦抜けて、ハウリング発生の検知（Ｓ１０１）に戻る。
【００５２】
Ｓ１０８でデジタルドライ音経路への切替が実行された後、依然としてハウリングが検知されている場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、Ｓ１０３の判定では、デジタルドライ音経路を使用中であると判定され（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１１１以降の処理に移行する。Ｓ１１１〜Ｓ１１３の処理は、Ｓ１０４〜Ｓ１０６の処理と同様の処理であり、ハウリング抑制フィルタ２５７に対し、ハウリングが検出されている周波数に狭帯域の減衰を１つずつ加えるようにフィルタ係数が設定される。
【００５３】
設定回数Ｎが最大値Ｎｍａｘに達した場合、アナログドライ音経路を使用中の場合には、デジタルドライ音経路に切り替えることとしているが、デジタルドライ音経路を使用中の場合には、最も古く設定した特性、すなわち、狭帯域での急峻な減衰をリセット（Ｓ１１５）し、新たな狭帯域での急峻な減衰を有するフィルタ係数が設定される（Ｓ１１１）。これは、ハウリングの周波数は、時間的に変化する場合があることを考慮したものであって、このように時間的にフィルタ係数を更新することで、最新のハウリングの周波数特性に追従させ、ハウリングの解消、抑制を図ることが可能となる。なお、設定回数Ｎが最大値Ｎｍａｘに達した場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、フィルタ係数の更新を行うことに代え、現在使用中のデジタルドライ音経路からアナログドライ音経路に切り替えることとしてもよい。アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路に切り替えた場合と同様に、正帰還経路の条件が変わることで、ハウリングの解消あるいは抑制を図ることが可能となる場合があるためである。
【００５４】
一方、デジタルドライ音経路を使用中、ハウリング抑制フィルタ２５７によるハウリング解消または低減が実現した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）には、アナログドライ音経路へ復帰を実行する復帰処理（Ｓ２００）が実行される。先に述べたように、アナログドライ音はデジタルドライ音よりも音質面において有利であるため、できるだけアナログドライ音を利用したいことを理由として復帰処理（Ｓ２００）を実行することとしている。
【００５５】
図７は、音響制御部２５における復帰処理（Ｓ２００）を示すフロー図である。復帰処理（Ｓ２００）では、まず、カラオケ装置２の設定上、アナログドライ音経路へ自動的に戻す設定が有効か否かが判定される（Ｓ２０１）。カラオケ装置２において、デジタルドライ音経路のみの使用が設定されている場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、アナログドライ音経路に切り替える必要が無いため、復帰処理（Ｓ２００）を終了する。一方、アナログドライ音経路へ自動的に戻す設定が有効である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、カラオケ装置２に対する各種条件の変更、特に、ユーザーの各種操作に伴う条件の変更を契機として、デジタルドライ音経路からアナログドライ音経路に切り替え（復帰）を行う（Ｓ２０７）。
【００５６】
切り替えには、ノッチフィルタによるハウリングの抑制後、拡声対象となる音声の特性（音量や周波数）が変更される各種操作が行われたことを条件としている。第１の条件としては、カラオケ装置２に対して音量を下げる操作が行われた場合（Ｓ２０２）である。第２の条件としては、カラオケ装置２に対してエコーや残響、あるいは、周波数特性等の各種効果をオフ、あるいは、低減させる操作が行われた場合（Ｓ２０３）である。第３の条件としては、カラオケ装置２において、演奏音の音程（キー）の変更が行われた場合（Ｓ２０４）である。第４の条件としては、歌唱者が変更された場合（Ｓ２０５）である。カラオケシステムでは、楽曲の予約時にユーザーの識別情報を付帯させて行うことが可能である。したがって、演奏対象となる楽曲について、予約を行ったユーザーの識別情報が変更されたことを条件として歌唱者（ユーザー）が変更されたか否かを判定することが可能である。また、第５の条件としては、楽曲の変更、すなわち、演奏の終了が判定された場合（Ｓ２０６）である。
【００５７】
これら各種条件の何れかを満たした場合、使用中のデジタルドライ音経路をアナログドライ音経路に切り替え（復帰）を実行（Ｓ２０７）し、アナログドライ音を使用した音質の向上を図ることとしている。その際、ハウリング抑制フィルタ２５７に設定されていたフィルタ係数はリセット（初期化）され（Ｓ２０８）、フィルタの設定回数Ｎも初期値である０に戻される（Ｓ２０９）。復帰処理（Ｓ２００）の完了後は、切替処理の先頭に戻って、ハウリング検知部２５６によるハウリング発生が監視される（Ｓ１０１）。
【００５８】
なお、復帰処理（Ｓ２００）については、切替処理の実行に従属的でなく、任意のタイミングにおいて実行されてもよい。例えば、ハウリング発生が検知されなかった場合（Ｓ１０１：Ｎｏの場合）に、実行されてもよい。別の例としては、ステップＳ２０２からステップＳ２０６の処理において判断される操作を受け付けた場合、または変更が検知された場合、ステップＳ２０１の処理が開始されればよい。つまり、音量を下げる操作、効果をオフまたは低減する操作、音程（キー）を変更する操作、のいずれかの操作を受け付けた場合にステップＳ２０１の処理が実行されればよい。さらに、歌唱者の変更、又は楽曲の演奏終了など楽曲の変更を検知した場合に、ステップＳ２０１の処理が実行されればよい。アナログドライ音経路へ自動的に戻す設定が有効である場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７の処理が実行され、復帰処理が終了されればよい。
【００５９】
なお、本実施形態の音響制御部２５について、ハウリング抑制フィルタ２５７を使用したハウリング抑制機能を有する形態について説明したが、ハウリング抑制フィルタ２５７は、必ずしも設ける必要は無い。例えば、アナログドライ音経路を使用中、ハウリング検知部２５６でハウリングが検知された場合、すなわち、ハウリング発生期間において、アナログドライ音経路からデジタルドライ音経路に切り替えるのみであっても、ドライ音の経路が変更されることで、発生中のハウリングを解消、もしくは抑制することが可能である。
【００６０】
以上、本実施形態のハウリング抑制機能を備えたカラオケ装置２によれば、通常デジタル化されていないアナログドライ音経路を使用することで、出力する音質の向上を図ることが可能となる。また、ハウリング検知部２５６でハウリングが検知されている期間の少なくとも一部の期間において、アナログドライ音経路とデジタルドライ音経路を切り替えることで、正帰還により入力される音声成分（ドライ音）が切り替えられ、ハウリングを抑制することが可能となる。なお、本実施形態では、カラオケ装置２に搭載した形態で説明を行ったが、ハウリング抑制機能のみを単体の装置として構成したハウリング抑制装置とすることも可能である。歌唱時のみならず、演説時等、マイクロホンから入力された音声をスピーカーから拡声する拡声装置にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１：リモコン装置                           ２９：映像再生部
２：カラオケ装置                           ３０：ＣＰＵ
５：サーバー装置                           ３１：映像制御部
１１：タッチパネルモニター                 ３２：ハードディスク
１１ａ：表示部                             ３３：タッチパネルモニター
１１ｂ：タッチパネル                       ３４：タッチパネル
１２：ビデオＲＡＭ                         ３５：表示部
１３：映像制御部                           ４１：モニター
１４：メモリ                               ４２：スピーカー
１５：ＣＰＵ                               ４３ａ、４３ｂ：マイクロホン
１６：無線ＬＡＮ通信部                     １３０：アクセスポイント
１７：操作部                               ２５１、２５３：音量調整部
１８：操作処理部                           ２５２、２５４：ミキシング部
１９：赤外線通信部                         ２５５：ＡＤ変換部
２１：操作部                               ２５６：ハウリング検知部
２２：操作処理部                           ２５７：ハウリング抑制フィルタ
２３：赤外線通信部                         ２５８：効果付与部
２４：ＬＡＮ通信部                         ２５９：音量調整部
２５：音響制御部                           ２６０：ミキシング部
２５ａ：アナログ処理部                     ２６１、２６３：ＤＡ変換部
２５ｂ：デジタル処理部                     ２６２：演奏部
２７：メモリ                               ２６４：音量調整部
２８：ビデオＲＡＭ
【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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