(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理部と、
前記周波数分割処理部で分割された前記周波数信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号毎にハウリングの発生を検出し、この検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧部にハウリングを抑圧させるハウリング検出部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される複数の前記周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理部とを備え、
前記ハウリング検出部は、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号をフレーム毎に遅延させる遅延器と、
前記遅延器から出力される信号を参照信号として前記参照信号に係数を乗じる適応フィルタと、を備え、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号および前記適応フィルタから出力される信号に基づいて所定成分を抽出し、
前記ハウリング検出部は、さらに、
前記抽出された所定成分のパワーを算出する周波数パワー算出部と、
前記周波数パワー算出部によって算出される周波数毎のパワーの平均値を算出する周波数平均パワー算出部と、
前記周波数パワー算出部によって算出された周波数毎のパワーと前記周波数平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、
前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、
前記パワー比比較部の比較結果に基づいて前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を越えたフレームを検出し、ハウリングの発生を判定するハウリング判定部と、を備える、ハウリング検出抑圧装置。
【請求項２】
前記ハウリング検出部は、前記周波数パワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部を有し、
前記周波数平均パワー算出部は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数毎のパワーの平均値を算出し、
前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの中で略最大である最大パワー周波数が、所定の周波数である場合、前記周波数平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数以外の周波数に対する平均値を算出することを特徴とする請求項１に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項３】
前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われた周波数毎のパワーの平均値と現在のフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数での前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定する周波数ゲイン設定部と、前記周波数分割処理部によって分割された前記周波数信号に、前記周波数ゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた、請求項１または２に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項４】
時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理部と、
前記周波数分割処理部で分割された前記周波数信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号毎にハウリングの発生を検出し、この検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧部にハウリングを抑圧させるハウリング検出部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される複数の前記周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理部とを備え、
前記ハウリング検出部は、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号をフレーム毎に遅延させる遅延器と、
前記遅延器から出力される信号を参照信号として前記参照信号に係数を乗じる適応フィルタと、を備え、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号および前記適応フィルタから出力される信号に基づいて所定成分を抽出し、
前記ハウリング検出部は、さらに、
前記抽出された所定成分に対してバンド化を行い、このバンド化を行った信号のパワーを算出する周波数バンドパワー算出部と、
前記周波数バンドパワー算出部によって算出される周波数バンド毎のパワーの平均値を算出する周波数バンド平均パワー算出部と、
前記周波数バンド平均パワー算出部によって算出された周波数バンド毎のパワーと前記周波数バンド平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、
前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、
前記パワー比比較部の比較結果に基づいて、前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを検出し、ハウリングの発生を判定するハウリング判定部と、を備える、ハウリング検出抑圧装置。
【請求項５】
前記ハウリング検出部は、前記周波数バンドパワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部を有し、
前記周波数バンド平均パワー算出部は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数バンド毎のパワーの平均値を算出し、
前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの中で略最大である最大パワー周波数バンドが、所定の周波数バンドである場合、前記周波数バンド平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数バンド以外の周波数バンドに対する平均値を算出することを特徴とする請求項４に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項６】
前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われた周波数バンド毎のパワーの平均値と現在のフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数バンドでの前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定するバンドゲイン設定部と、前記周波数分割処理部によって分割された前記周波数信号に、前記バンドゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた、請求項４または５に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項７】
時間信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割処理部と、
前記帯域分割処理部で分割された前記時間信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号毎にハウリングの発生を検出し、検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧部にハウリングを抑圧させるハウリング検出部と、
前記ハウリング抑圧部から出力される複数の前記時間信号を合成する帯域合成処理部とを備え、
前記ハウリング検出部は、
前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号を遅延させる遅延器と、
前記遅延器から出力される信号を参照信号として前記参照信号に係数を畳み込む適応フィルタと、を備え、前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号および前記適応フィルタから出力される信号に基づいて所定成分を抽出し、
前記ハウリング検出部は、さらに、
前記抽出された所定成分のパワーを算出する帯域パワー算出部と、
前記帯域パワー算出部によって算出される周波数帯域毎のパワーの平均値を算出する帯域平均パワー算出部と、
前記帯域パワー算出部によって算出された周波数帯域毎のパワーと前記帯域平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、
前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、
前記パワー比比較部の比較結果に基づいて前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を越えたサンプル又はフレームを検出し、ハウリングの発生を判定するハウリング判定部と、を備えるハウリング検出抑圧装置。
【請求項８】
前記ハウリング検出部は、前記帯域パワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部を有し、
前記帯域平均パワー算出部は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数帯域毎のパワーの平均値を算出し、
前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの中で略最大である最大パワー周波数帯域が、所定の周波数帯域である場合、前記帯域平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数帯域以外の周波数帯域に対する平均値を算出する、請求項７に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項９】
前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したサンプル又はフレームにおける前記時間信号のハウリング成分の平滑化を行われた周波数帯域毎のパワーの平均値と現在のサンプル又はフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数帯域での前記時間信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定する帯域ゲイン設定部と、前記帯域分割処理部によって分割された前記時間信号に、前記帯域ゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた、請求項７または８に記載のハウリング検出抑圧装置。
【請求項１０】
請求項１から９の何れかに記載のハウリング検出抑圧装置を備えた補聴器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロホンとスピーカを有する音響装置において、スピーカとマイクロホン間の音響結合により発生するハウリングを自動的に検出及び抑圧するハウリング検出抑圧装置と、これを備えた音響装置と、ハウリング検出抑圧方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハウリングを自動的に検出及び抑圧するハウリング検出抑圧装置としては、特開平７−１４３０３４号公報に記載されたものが知られている。図１９を用いて従来のハウリング検出抑圧装置について説明する。
【０００３】
まず、従来のハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。
【０００４】
図１９において、従来のハウリング検出抑圧装置は、図示していないマイクロホン等に接続される信号入力端子１９０１と、信号入力端子１９０１に入力された信号をアナログ信号からディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１９０２と、複数の縦続に接続されたノッチフィルタ１９０３と、ハウリング抑圧のための中心周波数設定用の係数メモリ１９０４と、ノッチフィルタ１９０３のうち最後のノッチフィルタから出力される信号をディジタル信号からアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ１９０５と、図示していないパワーアンプ等に接続される信号出力端子１９０６と、ノッチフィルタ１９０３のうち最後のノッチフィルタから出力される信号の周波数を分析する高速フーリエ変換器１９０７と、高速フーリエ変換器１９０７での周波数分析結果に基づきハウリング発生か否かの判定を行い、ノッチフィルタ１９０３の中心周波数を設定するためのピーク周波数値を出力する判定装置１９０８と、ノッチフィルタ１９０３の係数を選択する係数選択手段１９０９と、ノッチフィルタ１９０３の係数を格納しておく係数メモリ１９１０とを備えている。
【０００５】
次に、上記従来のハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。
【０００６】
初期状態において、ノッチフィルタ１９０３は平坦な周波数特性を持つよう設定しておく。信号入力端子１９０１から出力される信号は、平坦な周波数特性を持ったノッチフィルタ１９０３を経由し高速フーリエ変換器１９０７へそのまま入力される。
【０００７】
高速フーリエ変換器１９０７では入力される時間信号を周波数信号へ常時変換し、各周波数のパワー値を算出して判定装置１９０８へ出力する。
【０００８】
判定装置１９０８では、高速フーリエ変換器１９０７の周波数分析結果に基づき最大値及び平均値を算出する。ここで、信号入力端子１９０１にハウリング成分を有した信号が入力された場合、その信号は周波数特性上ピークを有している。したがって、判定装置１９０８は、周波数分析結果の最大値と平均値との倍率差が予め設定された閾値を超えた場合、又は、周波数分析結果の最大値と平均値との倍率差が予め設定された閾値を超えて、ピークを示す周波数値が複数回連続した場合にハウリング発生と判定し、ピークを示す周波数値を係数選択手段１９０９へ伝達する。
【０００９】
係数選択手段１９０９では、判定装置１９０８より伝達されたピークを示す周波数値に従ってピーク周波数に対応する中心周波数、即ち、ハウリングが発生した周波数を持った係数を係数メモリ１９１０から選択し、係数メモリ１９０４のうち第１番目の係数メモリへ転送する。
【００１０】
係数メモリ１９０４のうち第１番目の係数メモリへハウリングが発生した周波数を持った係数が転送されるとノッチフィルタ１９０３のうち第１番目のノッチフィルタの設定が行われ、ハウリング成分に対応する周波数信号の除去が実行される。
【００１１】
以降同様にハウリングが発生した場合に、ノッチフィルタ１９０３のうち第２番目のノッチフィルタから最終のノッチフィルタに次々にハウリングを除去するための係数が設定される。
【００１２】
以上のように、上記従来のハウリング検出抑圧装置でも、周波数軸上でピークを示すハウリングの特徴に着目し、周波数分析結果の平均値とピーク値の倍率差を利用して、暗騒音のレベル変動が生じた場合にも安定したピーク周波数検出を行い、またピーク周波数に対応する中心周波数を有するノッチフィルタを系へ挿入することにより、ハウリングの検出及び抑圧を自動的に行うことは可能であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のハウリング検出抑圧装置においては、各周波数のパワー値を参照してハウリングの検出を行っており、ハウリング検出処理が入力信号のパワーに大きく依存しているため、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合にはハウリングの誤検出を引き起こす可能性があるという問題があった。
【００１４】
また、ノッチフィルタの係数を、分析する周波数の数に対応する数だけ予めメモリに格納しておく必要があり、周波数分解能を上げた場合、より大規模なハードウェアが必要となるという問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、従来と比較して、安定してハウリングを検出することや、簡便な構成でハウリングを抑圧することが可能なハウリング検出抑圧装置、これを備えた音響装置、及び、ハウリング検出抑圧方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のハウリング検出抑圧装置は、時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理部と、前記周波数分割処理部で分割された前記周波数信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧部と、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号毎にハウリングの発生を検出し、この検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧部にハウリングを抑圧させるハウリング検出部と、前記ハウリング抑圧部から出力される複数の前記周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理部とを備えた構成を有するものである。
【００１７】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、周波数毎に独立かつ並列にハウリングを抑圧するので、信号の音質変化を極力抑えることができ、またハウリングを抑圧した後の信号に対して周波数毎に独立かつ並列にハウリングの発生を検出するので、ハウリングの抑圧状態を即座に安定して把握することができる。また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、信号のゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するので、ノッチフィルタ等の大規模なハードウェアを必要とせず、従来と比較して簡便な構成でハウリングを抑圧することができる。
【００１８】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号を遅延させる遅延器と、前記遅延器から出力される信号に係数を乗じる適応フィルタと、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号と前記遅延器から出力される信号と前記適応フィルタから出力される信号とに基づいて、前記適応フィルタの係数を更新する係数更新処理部と、前記適応フィルタから出力される信号のパワーを算出する周波数パワー算出部と、前記周波数パワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの周波数に対する平均値を算出する周波数平均パワー算出部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数毎のパワーと前記周波数平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、前記パワー比比較部の比較結果に基づいて、前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを判定し、数をカウントする判定カウンタ部と、前記判定カウンタ部によってカウントした数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定するハウリング判定部とを備えた構成を有するものである。
【００１９】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部において、入力された信号に含まれるハウリング成分である単一正弦波状信号の抽出を適応フィルタによって適応的に行った後、適応フィルタから出力される信号をハウリングの発生を検出する際の参照信号として用いており、入力された信号そのもののパワーのみに依存していないので、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合においても、従来と比較して精度の高い安定したハウリング検出を行うことができる。
【００２０】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、一部の周波数の前記周波数信号に対してのみハウリングの発生を検出する構成を有するものである。
【００２１】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数のみに限定して、ハウリングの発生を検出することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００２２】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの中で略最大である最大パワー周波数が、所定の周波数である場合、前記周波数平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの周波数に対する平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数以外の周波数に対する平均値を算出する構成を有するものである。
【００２３】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、最大パワー周波数がハウリングの発生の予想される周波数帯域外である場合、周波数平均パワー算出部が最大パワー周波数でのパワーを差し引いて平均値を算出することができ、パワー比算出部がより正確なハウリングの検出を可能とするパワー比を算出することができるので、ハウリングの検出精度を向上することができる。
【００２４】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーの周波数に対する平均値と現在のフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数での前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定する周波数ゲイン設定部と、前記周波数分割処理部によって分割された前記周波数信号に、前記周波数ゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた構成を有するものである。
【００２５】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける周波数分析結果の平均値を保持しておき、ハウリング抑圧部において、保持しておいた平均値に対する除去対象のピークを示す周波数のパワー値の倍率差である参照パワー比を常時参照するので、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。
【００２６】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、一部の周波数の前記周波数信号に対してのみハウリングを抑圧する構成を有するものである。
【００２７】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数帯域のみに限定して、ハウリングを抑圧することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００２８】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記周波数ゲイン設定部は、前記ゲイン値として固定値を使用する構成を有するものである。
【００２９】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。
【００３０】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記周波数ゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を加減することによって、前記ゲイン値をフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００３１】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度をより向上することができる。
【００３２】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記周波数ゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を乗じることによって、前記ゲイン値をフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００３３】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度、特に抑圧処理における初期の速度をより向上することができる。
【００３４】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記周波数ゲイン設定部は、前記ゲイン値として、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを低減させる低減用ゲイン値を設定した後、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを復帰させる復帰用ゲイン値を設定する構成を有するものである。
【００３５】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、低減用ゲイン値或いは復帰用ゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ゲイン値として、低減用ゲイン値だけでなく復帰用ゲイン値を設定することによって、ハウリングを抑圧した後の音質の劣化を抑えることができる。
【００３６】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記周波数ゲイン設定部は、前記低減用ゲイン値及び前記復帰用ゲイン値を複数の段階に分けて設定する構成を有するものである。
【００３７】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、低減用ゲイン値及び復帰用ゲイン値の制御をそれぞれ多段階とするので、ゲイン値の制御に伴う音質変化を極力抑えることができる。
【００３８】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号を遅延させる遅延器と、前記遅延器から出力される信号に係数を乗じる適応フィルタと、前記ハウリング抑圧部から出力される前記周波数信号と前記遅延器から出力される信号と前記適応フィルタから出力される信号とに基づいて、前記適応フィルタの係数を更新する係数更新処理部と、前記適応フィルタから出力される信号に対してバンド化を行い、このバンド化を行った信号のパワーを算出する周波数バンドパワー算出部と、前記周波数バンドパワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの周波数バンドに対する平均値を算出する周波数バンド平均パワー算出部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数バンド毎のパワーと前記周波数バンド平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、前記パワー比比較部の比較結果に基づいて、前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを判定し、数をカウントする判定カウンタ部と、前記判定カウンタ部によってカウントした数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定するハウリング判定部とを備えた構成を有するものである。
【００３９】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部において、入力された信号に含まれるハウリング成分である単一正弦波状信号の抽出を適応フィルタによって適応的に行った後、適応フィルタから出力される信号をハウリングの発生を検出する際の参照信号として用いており、入力された信号そのもののパワーのみに依存していないので、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合においても、従来と比較して精度の高い安定したハウリング検出を行うことができる。特に、本発明のハウリング検出抑圧装置は、周波数信号をバンド化して処理するので、より少ない演算量でハウリングの発生を検出することができる。
【００４０】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、一部の周波数バンドの前記周波数信号に対してのみハウリングの発生を検出する構成を有するものである。
【００４１】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数バンドのみに限定して、ハウリングの発生を検出することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００４２】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーが周波数バンドの中で略最大である最大パワー周波数バンドが、所定の周波数バンドである場合、前記周波数バンド平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの周波数バンドに対する平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数バンド以外の周波数バンドに対する平均値を算出する構成を有するものである。
【００４３】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、最大パワー周波数バンドがハウリングの発生の予想される周波数帯域外である場合、周波数バンド平均パワー算出部が最大パワー周波数バンドでのパワーを差し引いて平均値を算出することができ、パワー比算出部がより正確なハウリングの検出を可能とするパワー比を算出することができるので、ハウリングの検出精度を向上することができる。
【００４４】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーの周波数バンドに対する平均値と現在のフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数バンドでの前記周波数信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定するバンドゲイン設定部と、前記周波数分割処理部によって分割された前記周波数信号に、前記バンドゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた構成を有するものである。
【００４５】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける周波数分析結果の平均値を保持しておき、ハウリング抑圧部において、保持しておいた平均値に対する除去対象のピークを示す周波数のパワー値の倍率差である参照パワー比を常時参照するので、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。特に、本発明のハウリング検出抑圧装置は、各周波数バンドに含まれる周波数信号に対して同一のゲイン値を乗じるので、より少ない演算量でハウリングを抑圧することができる。
【００４６】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、一部の周波数バンドの前記周波数信号に対してのみハウリングを抑圧する構成を有するものである。
【００４７】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数帯域のみに限定して、ハウリングを抑圧することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００４８】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記バンドゲイン設定部は、前記ゲイン値として固定値を使用する構成を有するものである。
【００４９】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。
【００５０】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記バンドゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を加減することによって、前記ゲイン値をフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００５１】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度をより向上することができる。
【００５２】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記バンドゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を乗じることによって、前記ゲイン値をフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００５３】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度、特に抑圧処理における初期の速度をより向上することができる。
【００５４】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記バンドゲイン設定部は、前記ゲイン値として、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを低減させる低減用ゲイン値を設定した後、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを復帰させる復帰用ゲイン値を設定する構成を有するものである。
【００５５】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、低減用ゲイン値或いは復帰用ゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ゲイン値として、低減用ゲイン値だけでなく復帰用ゲイン値を設定することによって、ハウリングを抑圧した後の音質の劣化を抑えることができる。
【００５６】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記バンドゲイン設定部は、前記低減用ゲイン値及び前記復帰用ゲイン値を複数の段階に分けて設定する構成を有するものである。
【００５７】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、低減用ゲイン値及び復帰用ゲイン値の制御をそれぞれ多段階とするので、ゲイン値の制御に伴う音質変化を極力抑えることができる。
【００５８】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、前記第１のハウリング検出用閾値を、前記ハウリング抑圧部がハウリングを抑圧した後に一定量下げた後、予め定めたフレーム数内にハウリングを検出しなかった場合に一定量ずつ上げて復帰させる構成を有するものである。
【００５９】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、一度抑圧したハウリングが、系全体のゲインが比較的大きいことなどに起因して、再度成長してきた場合であっても、再度成長してきたハウリングを素早く検出して再度抑圧することができる。
【００６０】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、時間信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割処理部と、前記帯域分割処理部で分割された前記時間信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧部と、前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号毎にハウリングの発生を検出し、検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧部にハウリングを抑圧させるハウリング検出部と、前記ハウリング抑圧部から出力される複数の前記時間信号を合成する帯域合成処理部とを備えた構成を有するものである。
【００６１】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、周波数帯域毎に独立かつ並列にハウリングを抑圧するので、信号の音質変化を極力抑えることができ、またハウリングを抑圧した後の信号に対して周波数帯域毎に独立かつ並列にハウリングの発生を検出するので、ハウリングの抑圧状態を即座に安定して把握することができる。また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、信号のゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するので、ノッチフィルタ等の大規模なハードウェアを必要とせず、従来と比較して簡便な構成でハウリングを抑圧することができる。特に、本発明のハウリング検出抑圧装置は、時間信号を周波数信号に変換することなく、ハウリングの検出及び抑圧を行うことができる。
【００６２】
なお、本明細書において、周波数バンドとは、周波数信号における所定の周波数の範囲のことを意味しており、周波数帯域とは、時間信号における所定の周波数の範囲のことを意味している。
【００６３】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号を遅延させる遅延器と、前記遅延器から出力される信号に係数を畳み込む適応フィルタと、前記ハウリング抑圧部から出力される前記時間信号と前記遅延器から出力される信号と前記適応フィルタから出力される信号とに基づいて、前記適応フィルタの係数を更新する係数更新処理部と、前記適応フィルタから出力される信号のパワーを算出する帯域パワー算出部と、前記帯域パワー算出部によって算出されるパワーに対して平滑化を行う平滑化処理部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの周波数帯域に対する平均値を算出する帯域平均パワー算出部と、前記平滑化処理部によって平滑化を行われた周波数帯域毎のパワーと前記帯域平均パワー算出部によって算出された平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部と、前記パワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値とを比較するパワー比比較部と、前記パワー比比較部の比較結果に基づいて、前記パワー比が前記第１のハウリング検出用閾値を超えたサンプル又はフレームを判定し、数をカウントする判定カウンタ部と、前記判定カウンタ部によってカウントした数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定するハウリング判定部とを備えた構成を有するものである。
【００６４】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部において、入力された信号に含まれるハウリング成分である単一正弦波状信号の抽出を適応フィルタによって適応的に行った後、適応フィルタから出力される信号をハウリングの発生を検出する際の参照信号として用いており、入力された信号そのもののパワーのみに依存していないので、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合においても、従来と比較して精度の高い安定したハウリング検出を行うことができる。
【００６５】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、一部の周波数帯域の前記時間信号に対してのみハウリングの発生を検出する構成を有するものである。
【００６６】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数帯域のみに限定して、ハウリングの発生を検出することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００６７】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーが全ての周波数帯域の中で略最大である最大パワー周波数帯域が、所定の周波数帯域である場合、前記全帯域平均パワー算出部が、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの全ての周波数帯域に対する平均値として、前記平滑化処理部によって平滑化を行われたパワーの前記最大パワー周波数帯域以外の全ての周波数帯域に対する平均値を算出する構成を有するものである。
【００６８】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、最大パワー周波数帯域がハウリングの発生の予想される周波数帯域外である場合、全帯域平均パワー算出部が最大パワー周波数帯域でのパワーを差し引いて平均値を算出することができ、パワー比算出部がより正確なハウリングの検出を可能とするパワー比を算出することができるので、ハウリングの検出精度を向上することができる。
【００６９】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、前記ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したサンプル又はフレームにおける前記時間信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーの全ての周波数帯域に対する平均値と現在のサンプル又はフレームにおける前記ハウリング検出部によってハウリングの発生を検出された周波数帯域での前記時間信号のハウリング成分の平滑化を行われたパワーとの比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部と、前記参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値とを比較する参照パワー比比較部と、前記参照パワー比比較部による比較結果に基づいて、前記参照パワー比と前記ゲイン制御用閾値との大小関係に応じて前記ゲイン値を設定する帯域ゲイン設定部と、前記帯域分割処理部によって分割された前記時間信号に、前記帯域ゲイン設定部によって設定された前記ゲイン値を乗じるゲイン乗算部とを備えた構成を有するものである。
【００７０】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部がハウリングの発生を検出したフレームにおける周波数分析結果の平均値を保持しておき、ハウリング抑圧部において、保持しておいた平均値に対する除去対象のピークを示す周波数のパワー値の倍率差である参照パワー比を常時参照するので、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を時間信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。
【００７１】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング抑圧部は、一部の周波数帯域の前記時間信号に対してのみハウリングを抑圧する構成を有するものである。
【００７２】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングの発生が予想される周波数帯域のみに限定して、ハウリングを抑圧することができるので、演算量を削減することができ、また不要なハウリングの検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することができる。
【００７３】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記帯域ゲイン設定部は、前記ゲイン値として固定値を使用する構成を有するものである。
【００７４】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を時間信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。
【００７５】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記帯域ゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を加減することによって、前記ゲイン値をサンプル又はフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００７６】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度をより向上することができる。
【００７７】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記帯域ゲイン設定部は、前記ゲイン値に予め定めたゲイン値更新定数を乗じることによって、前記ゲイン値をサンプル又はフレーム毎に更新する構成を有するものである。
【００７８】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ハウリングを抑圧する速度、特に抑圧処理における初期の速度をより向上することができる。
【００７９】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記帯域ゲイン設定部は、前記ゲイン値として、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを低減させる低減用ゲイン値を設定した後、前記ゲイン乗算部から出力される信号のパワーを復帰させる復帰用ゲイン値を設定する構成を有するものである。
【００８０】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、低減用ゲイン値或いは復帰用ゲイン値を時間信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、ゲイン値として、低減用ゲイン値だけでなく復帰用ゲイン値を設定することによって、ハウリングを抑圧した後の音質の劣化を抑えることができる。
【００８１】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記帯域ゲイン設定部は、前記低減用ゲイン値及び前記復帰用ゲイン値を複数の段階に分けて設定する構成を有するものである。
【００８２】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、低減用ゲイン値及び復帰用ゲイン値の制御をそれぞれ多段階とするので、ゲイン値の制御に伴う音質変化を極力抑えることができる。
【００８３】
また、本発明のハウリング検出抑圧装置は、前記ハウリング検出部は、前記第１のハウリング検出用閾値を、前記ハウリング抑圧部がハウリングを抑圧した後に一定量下げた後、予め定めたサンプル数内又はフレーム数内にハウリングを検出しなかった場合に一定量ずつ上げて復帰させる構成を有するものである。
【００８４】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧装置は、一度抑圧したハウリングが、系全体のゲインが比較的大きいことなどに起因して、再度成長してきた場合に、再度成長してきたハウリングを素早く検出し抑圧することができる。
【００８５】
また、本発明の拡声装置は、ハウリング検出抑圧装置を備えた構成を有するものである。
【００８６】
この構成により、本発明の拡声装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたアンプの利得を向上することができる。
【００８７】
また、本発明の補聴器は、ハウリング検出抑圧装置を備えた構成を有するものである。
【００８８】
この構成により、本発明の補聴器は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたアンプの利得を向上することができる。
【００８９】
また、本発明の通話装置は、ハウリング検出抑圧装置を備えた構成を有するものである。
【００９０】
この構成により、本発明の通話装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができる。
【００９１】
また、本発明のマイクロホン装置は、ハウリング検出抑圧装置を備えた構成を有するものである。
【００９２】
この構成により、本発明のマイクロホン装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、拡声システムを構成したときに、ハウリングの発生によって制限されていたアンプの利得を向上することができる。
【００９３】
また、本発明のカラオケ装置は、ハウリング検出抑圧装置を備えた構成を有するものである。
【００９４】
この構成により、本発明のカラオケ装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたアンプの利得を向上することができる。
【００９５】
また、本発明のハウリング検出抑圧方法は、時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理ステップと、前記周波数分割処理ステップで分割された前記周波数信号毎にゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するハウリング抑圧ステップと、前記ハウリング抑圧ステップから出力される前記周波数信号毎にハウリングの発生を検出し、検出結果に基づいて前記ハウリング抑圧ステップにハウリングを抑圧させるハウリング検出ステップと、前記ハウリング抑圧ステップから出力される複数の前記周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理ステップとを備えた構成を有するものである。
【００９６】
この構成により、本発明のハウリング検出抑圧方法は、周波数毎に独立かつ並列にハウリングを抑圧するので、信号の音質変化を極力抑えることができ、またハウリングを抑圧した後の信号に対して周波数毎に独立かつ並列にハウリングの発生を検出するので、ハウリングの抑圧状態を即座に安定して把握することができる。
【００９７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
【００９８】
まず、第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。
【００９９】
図１において、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、図示していないマイクロホン等から信号が入力される信号入力端子１０１と、信号入力端子１０１に入力された信号をアナログ信号からディジタル信号へＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ１０２と、Ａ／Ｄコンバータ１０２から出力される時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理部１０３と、各周波数毎にハウリングが発生しているか否かの判定を行うハウリング検出部１０４とを備えている。
【０１００】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部１０４による検出結果に基づき、周波数分割処理部１０３で分割された周波数信号に対して、ハウリング発生と判定した周波数のゲインを局所的に制御しハウリングの抑圧を行うハウリング抑圧部１０５と、ハウリング抑圧部１０５から出力される複数の周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理部１０６と、周波数合成処理部１０６から出力される信号をディジタル信号からアナログ信号へＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ１０７と、Ｄ／Ａコンバータ１０７から出力される信号を図示していないアンプ等へ出力する信号出力端子１０８とを備えている。
【０１０１】
また、ハウリング検出部１０４は、図２に示すように、ハウリング抑圧部１０５（図１参照）からの出力信号が入力される信号入力端子２０１と、信号入力端子２０１に入力される各周波数信号を遅延させて後述する適応フィルタ２０３の参照信号を生成する遅延器２０２と、常時係数が更新され、遅延器２０２から出力される参照信号に係数を乗じる適応フィルタ２０３と、ハウリング抑圧部１０５から出力される周波数信号と遅延器２０２から出力される信号と適応フィルタ２０３から出力される信号とに基づいて、適応フィルタ２０３の係数更新を行う係数更新処理部２０４と、適応フィルタ２０３からの出力信号のパワーを算出する周波数パワー算出部２０５とを備えている。
【０１０２】
また、ハウリング検出部１０４は、周波数パワー算出部２０５により算出されたパワーに対し平滑化を行う平滑化処理部２０６と、平滑化処理部２０６によって平滑化を行われたパワーの全ての周波数に対する平均値（以下、全周波数パワー平均値という。）を算出する全周波数平均パワー算出部２０７と、平滑化処理部２０６によって平滑化を行われた周波数毎のパワー（以下、周波数パワー値という。）と全周波数平均パワー算出部２０７によって算出された全周波数パワー平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部２０８と、パワー比算出部２０８によって算出されたパワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値との比較を行うパワー比比較部２０９と、パワー比比較部２０９の比較結果に基づいて、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを判定し、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレーム数をカウントする判定カウンタ部２１０とを備えている。
【０１０３】
また、ハウリング検出部１０４は、判定カウンタ部２１０におけるカウント数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定を行うハウリング判定部２１１と、ハウリング判定部２１１での判定結果をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子２１２と、平滑化処理部２０６によって平滑化された各周波数パワー値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子２１３と、全周波数平均パワー算出部２０７によって算出された全周波数パワー平均値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子２１４と、ハウリング抑圧部１０５からハウリング抑圧処理中か否かの制御信号が入力される信号入力端子２１５とを備えている。
【０１０４】
また、ハウリング抑圧部１０５は、図３に示すように、周波数分割処理部１０３（図１参照）から複数の周波数信号が入力される信号入力端子３０１と、ハウリング検出部１０４（図１参照）の信号出力端子２１２（図２参照）からハウリング発生の判定結果が入力される信号入力端子３０２と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子２１３（図２参照）から平滑化された各周波数パワー値が入力される信号入力端子３０３と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子２１４（図２参照）から全周波数パワー平均値が入力される信号入力端子３０４と、ハウリング検出時、即ち、ハウリング検出部１０４がハウリングの発生を検出したフレームにおける全周波数パワー平均値と現在のフレームにおけるハウリング検出部１０４によってハウリングの発生を検出された周波数での周波数パワー値との比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部３０５とを備えている。
【０１０５】
また、ハウリング抑圧部１０５は、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との比較を行う参照パワー比比較部３０６と、参照パワー比比較部３０６による比較結果に基づいて、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との大小関係に応じてゲイン値の設定を行う周波数ゲイン設定部３０７と、周波数分割処理部１０３によって分割された周波数信号に、周波数ゲイン設定部３０７によって設定されたゲイン値を乗じるゲイン乗算部３０８と、周波数合成処理部１０６へ複数の周波数信号を出力する信号出力端子３０９と、参照パワー比比較部３０６からのハウリング抑圧処理中か否かの制御信号をハウリング検出部１０４の信号入力端子２１５（図２参照）に出力する信号出力端子３１０とを備えている。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。
【０１０７】
まず、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置全体の動作について簡単に説明する。
【０１０８】
図示していないマイクロホン等から信号入力端子１０１へ入力された時間信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０２によりアナログ信号からディジタル信号に変換された後、周波数分割処理部１０３に入力され、複数の周波数信号へ変換される。周波数分割処理部１０３で用いられる分割方法としては、高速フーリエ変換などの時間−周波数変換を用いる。各周波数信号はハウリング抑圧部１０５の信号入力端子３０１へ入力され、ゲイン乗算部３０８にてゲイン値を乗算した後に信号出力端子３０９を通りハウリング検出部１０４、周波数合成処理部１０６へそれぞれ出力される。
【０１０９】
ここで、ゲイン乗算部３０８におけるゲイン値は初期状態でそれぞれスルー用ゲイン値Ｇｔｈｒ（＝１．０）と設定し、スルーの状態としておく。周波数合成処理部１０６へ出力された複数の周波数信号は、周波数合成処理部１０６によって時間信号に変換された後、Ｄ／Ａコンバータ１０７によってディジタル信号からアナログ信号へ変換され、図示していないパワーアンプ等に接続される信号出力端子１０８へ出力する。周波数合成処理部１０６で用いる合成方法は、周波数分割処理部１０３で用いられた変換方法の逆変換であり、逆高速フーリエ変換などを用いる。
【０１１０】
次に、ハウリング検出部１０４及びハウリング抑圧部１０５の動作について説明する。なお、ハウリング検出及び抑圧処理は各周波数毎独立かつ並列に処理される。
【０１１１】
ハウリング検出部１０４において、信号入力端子２０１へ入力された信号を希望信号とした時、適応フィルタ２０３へは希望信号を遅延器２０２により単に遅延させた信号を参照信号として入力させる。
【０１１２】
ここで、遅延器２０２における遅延フレーム数としては、希望信号と参照信号に含まれている信号成分が互いに相関を持たなくなるような値に設定する。希望信号に対して十分に長い遅延を与えた場合、遅延器２０２の入出力における信号の相関は十分小さくなり、ほぼ無相関とみなすことができるが、単一正弦波状信号に酷似したハウリング成分は依然として十分強い相関を有している。したがって、遅延器２０２から出力される信号を適応フィルタ２０３のハウリング成分の参照信号として用いるのである。
【０１１３】
適応フィルタ２０３では参照信号とフィルタ係数を乗じ、係数更新処理部２０４では適応フィルタ２０３の出力信号と希望信号の二乗平均誤差が最小となるよう、適応フィルタ２０３係数の更新を常時行う。このことは、希望信号と参照信号で相関のある信号、すなわちハウリング成分を適応フィルタ２０３が出力するときに二乗平均誤差が最小となるため、結果として入力信号からハウリング成分を抽出できることを意味する。
【０１１４】
なお、適応フィルタの係数更新アルゴリズムとしては、よく知られている複素ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム、複素ＮＬＭＳ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム、複素ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズム、複素ＦＲＬＳ（Ｆａｓｔ Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズム等を用いる。
【０１１５】
周波数パワー算出部２０５では適応フィルタ２０３の出力を用いて各周波数のパワーを算出し、平滑化処理部２０６で平滑化を行う。ここで、現在のフレームｋにおいて周波数パワー算出部２０５で算出された周波数のパワーをＰ_pre（ｋ）とし、現在のフレームｋにおける平滑化した周波数のパワーをＰ（ｋ）とすると、平滑化処理部２０６による平滑化は、忘却係数ＦＦ（ＦｏｒｇｅｔｔｉｎｇＦａｃｔｏｒ）を用いた次式で示される移動平均によって行われる。なお、忘却係数ＦＦは、０＜ＦＦ＜＜１の関係を満たす係数である。
【０１１６】
Ｐ（ｋ）＝ＦＦ＊Ｐ_pre（ｋ）＋（１．０−ＦＦ）＊Ｐ（ｋ−１）
【０１１７】
全周波数平均パワー算出部２０７では全周波数パワー平均値を算出し、パワー比算出部２０８では各周波数パワー値と全周波数パワー平均値との倍率差であるパワー比を算出し、パワー比比較部２０９でパワー比と第１のハウリング検出用閾値と比較を行う。
【０１１８】
ここで、信号入力端子１０１へハウリング成分を含んだ信号が入力され、ある周波数におけるパワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えた場合、判定カウンタ部２１０のカウンタをインクリメントし、もしカウンタ値が第２のハウリング検出用閾値を超えた場合、ハウリング判定部２１１にてハウリング発生と判定する。なお、判定カウンタ部２１０においてカウンタをインクリメント中にパワー比比較部２０９におけるハウリング判定条件を満たさなくなった場合には、カウンタ値をリセットさせることとする。
【０１１９】
そして、ハウリングの判定結果は信号出力端子２１２へ、平滑化された各周波数パワー値は信号出力端子２１３へ、全周波数パワー平均値は信号出力端子２１４へそれぞれ出力され、ハウリング抑圧部１０５へ伝達される。
【０１２０】
なお、ハウリング検出部１０４は、ハウリング発生と判定した場合、その時点でハウリング発生と判定した周波数におけるハウリングの検出処理を一時停止する。
【０１２１】
ハウリング抑圧部１０５では、ハウリング検出部１０４でのハウリング発生の判定結果をうけ、ハウリング発生と判定された周波数がある場合にその周波数におけるハウリング抑圧処理を開始する。本ハウリング抑圧処理の基本的な考え方は、ハウリング検出時のパワー比を基準値とし、この値に対する現在のフレームのパワー比を参照してゲインを制御するものである。
【０１２２】
信号入力端子３０１へは周波数分割処理部１０３から複数の周波数信号が、信号入力端子３０２へはハウリング検出部１０４からハウリング発生判定結果が、信号入力端子３０３へはハウリング検出部１０４から平滑化された各周波数パワー値が、信号入力端子３０４へはハウリング検出部１０４から全周波数パワー平均値がそれぞれ入力される。
【０１２３】
参照パワー比算出部３０５では、ハウリング検出時での全周波数パワー平均値に対するハウリング周波数パワーの比である参照パワー比を算出する。
【０１２４】
参照パワー比比較部３０６では、ハウリング成分を抑圧するためのゲイン値を設定するための低減過程と、ハウリング抑圧後に信号を再び徐々に大きくさせていくゲイン値を設定するための復帰過程の大きく２つの段階に処理を分けている。
【０１２５】
最初に、低減過程の処理を行い、参照パワー比とゲイン低減用閾値とを比較し、参照パワー比がゲイン低減用閾値を下回るまでの間、低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎ（ここで、０＜Ｇｄｏｗｎ＜１．０である。）を周波数ゲイン設定部３０７で設定する。
【０１２６】
次いで、参照パワー比がゲイン低減用閾値を下回った場合に復帰過程に処理を移行し、参照パワー比がゲイン復帰用閾値を上回るまでの間、復帰用ゲイン値Ｇｕｐ（ここで、Ｇｕｐ＞１．０である。）を周波数ゲイン設定部３０７で設定する。
【０１２７】
そして、参照パワー比がゲイン復帰用閾値を上回った場合、スルー用ゲイン値Ｇｔｈｒを周波数ゲイン設定部３０７で設定してスルーの状態へ戻してハウリング抑圧処理を終了し、ハウリング抑圧処理を終了した周波数におけるハウリング検出処理を再開させるための制御信号を参照パワー比比較部３０６から信号出力端子３１０へ出力する。
【０１２８】
ハウリング検出部１０４ではハウリング抑圧部１０５の信号出力端子３１０から信号入力端子２１５に入力された制御信号がハウリング判定部２１１へ送られ、ハウリング検出処理が再開される。ゲイン乗算部３０８では、周波数ゲイン設定部３０７で設定されたゲイン値を周波数信号へ乗算し、信号出力端子３０９へ信号を出力する。
【０１２９】
ここで、図４を用いて周波数ゲイン設定部３０７における処理について説明する。
【０１３０】
周波数ゲイン設定部３０７は、参照パワー比比較部３０６から入力された参照パワー比の比較結果を基にゲイン値の設定を行う処理部であり、まず図示していない抑圧過程判定器で現在のハウリング抑圧の状態が低減過程か否かの判定を行う（ステップ４０１）。
【０１３１】
そして、ステップ４０１での判定結果が低減過程でない場合には、抑圧過程判定器にて現在のハウリング抑圧の状態が復帰過程か否かの判定を行い（ステップ４０２）、ステップ４０１での判定結果が低減過程である場合には、図示していないゲイン設定器にて低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎの設定を行う（ステップ４０３）。
【０１３２】
そして、ステップ４０２での判定結果が復帰過程である場合には、ゲイン設定器にて復帰用ゲイン値Ｇｕｐの設定を行い（ステップ４０４）、ステップ４０２での判定結果が復帰過程でない場合には、ゲイン設定部にてスルー用ゲイン値Ｇｔｈｒの設定を行い（ステップ４０５）、ハウリング抑圧処理を終了させる。
【０１３３】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、周波数毎に独立かつ並列にハウリングを抑圧するので、信号の音質変化を極力抑えることができ、またハウリングを抑圧した後の信号に対して周波数毎に独立かつ並列にハウリングの発生を検出するので、ハウリングの抑圧状態を即座に安定して把握することができる。
【０１３４】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出の前処理として、適応フィルタ２０３により入力信号に含まれるハウリング成分である単一正弦波状信号の抽出を適応的に行い、その出力信号をハウリング検出処理の参照信号として用いることにより、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合においても精度の高いハウリング検出を行うことが可能である。
【０１３５】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、信号のゲイン値を制御することによってハウリングを抑圧するので、ノッチフィルタ等の大規模なハードウェアを必要とせず、従来と比較して簡便な構成でハウリングを抑圧することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング抑圧処理開始時における周波数分析結果の平均値、即ち、全周波数パワー平均値を基準値として保持しておき、これに対する除去対象のピーク周波数のパワー値との倍率差である参照パワー比を抑圧時においても常時参照することにより、特にノッチフィルタ等を必要とせず、参照パワー比に応じたゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリング抑圧が可能となるという効果を有する。
【０１３７】
なお、本実施の形態において、全周波数平均パワー算出部２０７が、最大パワー周波数（即ち、パワー値が全ての周波数の中で略最大値（即ち、最大値またはそれに準じる値）を示す周波数）が所定の周波数（即ち、ハウリング発生の予想される周波数帯域外の周波数）である場合、全ての周波数での周波数パワー値の加算値から最大パワー周波数での周波数パワー値を差し引いて、最大パワー周波数以外の全ての周波数での周波数パワー値を用いて全周波数パワー平均値を算出するようにすれば、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、パワー比算出部２０８においてより正確なハウリング検出を可能とするパワー比を算出することができるので、ハウリングの検出精度を向上することができる。
【０１３８】
また、本実施の形態において、周波数ゲイン設定部３０７では処理を低減過程及び復帰過程の２段階に分けてゲイン値の設定を行っていたので、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、特にノッチフィルタ等を必要とせず、低減用ゲイン値或いは復帰用ゲイン値を周波数信号へ乗じるだけでハウリングを抑圧することができる。また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ゲイン値として、低減用ゲイン値だけでなく復帰用ゲイン値を設定することによって、ハウリングを抑圧した後の音質の劣化を抑えることができる。
【０１３９】
また、本実施の形態において、周波数ゲイン設定部３０７では処理を低減過程及び復帰過程の２段階に分けてゲイン値の設定を行っていたが、本発明によれば、低減過程及び復帰過程のそれぞれを更に複数の段階に分けてゲイン値を設定しても良い。換言すると、周波数ゲイン設定部３０７は、低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎ及び復帰用ゲイン値Ｇｕｐを複数の段階に分けて設定しても良く、ゲイン値の制御に伴う音質変化をより抑えることができる。
【０１４０】
また、本実施の形態において、ハウリング検出部１０４におけるパワー比算出部２０８、パワー比比較部２０９、判定カウンタ部２１０、ハウリング判定部２１１、及びハウリング抑圧部１０５の処理を一部の周波数（即ち、ハウリング発生が予想される周波数）の周波数信号のみに限定して施すようにすれば、演算量を削減し、また不要なハウリング検出抑圧処理に伴う音質変化を防止することが可能となる。
（第２の実施の形態）
【０１４１】
第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成は、第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成とほぼ同様であるので、同様な構成について同一の符号を付して説明を省略する。
【０１４２】
以下、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作も、第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作とほぼ同様であるので、同様な動作については説明を省略する。
【０１４３】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部１０５の周波数ゲイン設定部３０７は、図５に示すように、参照パワー比比較部３０６から入力された参照パワー比の比較結果を基にゲイン値の設定を行う処理部であり、まず図示していない抑圧過程判定器で現在のハウリング抑圧の状態が低減過程か否かの判定を行う（ステップ５０１）。
【０１４４】
そして、ステップ５０１での判定結果が低減過程でない場合には、抑圧過程判定器にて現在のハウリング抑圧の状態が復帰過程か否かの判定を行い（ステップ５０２）、ステップ５０１での判定結果が低減過程である場合には、図示していないゲイン設定器にて低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎの設定を行う（ステップ５０３）。
【０１４５】
そして、ステップ５０２での判定結果が復帰過程である場合には、ゲイン設定器にて復帰用ゲイン値Ｇｕｐの設定を行い（ステップ５０４）、ステップ５０２での判定結果が復帰過程でない場合には、ゲイン設定部にてスルー用ゲイン値Ｇｔｈｒの設定を行う（ステップ５０５）。
【０１４６】
ここで、ステップ５０３で設定される低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎは、図示していないゲイン更新器によってフレーム毎にゲイン値更新定数ａ（ここで、０＜ａ＜１．０である。）を乗じていくことで更新され（ステップ５０６）、ステップ５０４で設定される復帰用ゲイン値Ｇｕｐは、ゲイン更新器によってフレーム毎にゲイン値更新定数ｂ（ここで、ｂ＞０である。）を加えていくことで更新される（ステップ５０７）。
【０１４７】
なお、本実施の形態においては、低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎに乗算処理を施して更新し、復帰用ゲイン値Ｇｕｐに加算処理を施して更新する場合について説明したが、本発明によれば、低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎは、ゲイン更新器によってフレーム毎にゲイン値更新定数ｃ（ここで、ｃ＞０である。）を減じていくことで更新されても良いし、復帰用ゲイン値Ｇｕｐは、ゲイン更新器によってフレーム毎にゲイン値更新定数ｄ（ここで、ｄ＞１．０である。）を乗じていくことで更新されても良い。
【０１４８】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、フレーム毎にゲイン値自体を予め定めたゲイン値更新定数を加減または乗じることで一定量ずつ更新を行うことにより、ゲイン値として固定値を使用する第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置と比較して、ハウリング抑圧の速度を向上させることが可能となるという効果を有する。特に、低減用ゲイン値Ｇｄｏｗｎに乗算処理を施して更新する場合には、ハウリング抑圧処理における初期の速度をより向上することができる。
（第３の実施の形態）
【０１４９】
まず、第３の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成とほぼ同様であるので、同様な構成について同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５０】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部１０４は、図６に示すように、ハウリング抑圧部１０５（図１参照）からの出力信号が入力される信号入力端子６０１と、信号入力端子６０１に入力される各周波数信号を遅延させて後述する適応フィルタ６０３の参照信号を生成する遅延器６０２と、常時係数が更新され、遅延器６０２から出力される参照信号に係数を乗じる適応フィルタ６０３と、ハウリング抑圧部１０５から出力される周波数信号と遅延器６０２から出力される信号と適応フィルタ６０３から出力される信号とに基づいて、適応フィルタ６０３の係数更新を行う係数更新処理部６０４と、適応フィルタ６０３からの出力信号に対してバンド化を行い、バンド化を行った信号のパワーを算出する周波数バンドパワー算出部６０５とを備えている。
【０１５１】
また、ハウリング検出部１０４は、周波数バンドパワー算出部６０５により算出されたパワーに対し平滑化を行う平滑化処理部６０６と、平滑化処理部６０６によって平滑化を行われたパワーの全ての周波数バンドに対する平均値（以下、全周波数バンドパワー平均値という。）を算出する全周波数バンド平均パワー算出部６０７と、平滑化処理部６０６によって平滑化を行われた周波数バンド毎のパワー（以下、周波数バンドパワー値という。）と全周波数バンド平均パワー算出部６０７によって算出された全周波数パワー平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部６０８と、パワー比算出部６０８によって算出されたパワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値との比較を行うパワー比比較部６０９と、パワー比比較部６０９の比較結果に基づいて、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを判定し、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレーム数をカウントする判定カウンタ部６１０とを備えている。
【０１５２】
また、ハウリング検出部１０４は、判定カウンタ部６１０におけるカウント数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定を行うハウリング判定部６１１と、ハウリング判定部６１１での判定結果をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子６１２と、平滑化処理部６０６によって平滑化された各周波数バンドパワー値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子６１３と、全周波数バンド平均パワー算出部６０７によって算出された全周波数バンドパワー平均値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子６１４と、ハウリング抑圧部１０５からハウリング抑圧処理中か否かの制御信号が入力される信号入力端子６１５とを備えている。
【０１５３】
次に、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作のうち、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作とほぼ同様な動作については説明を省略する。
【０１５４】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置においては、ハウリング検出は各周波数バンド毎独立かつ並列に処理される。
【０１５５】
周波数バンドパワー算出部６０５では、適応フィルタ６０３により出力された周波数信号を所定のポイント数ずつ加算することでバンド化を行い、各バンド毎のパワーを算出してハウリング検出及び抑圧のための参照信号とする。そして、全周波数バンド平均パワー算出部６０７では、平滑化処理部６０６により平滑化された各周波数バンドパワー値の平均値である全周波数バンドパワー平均値を算出する。
【０１５６】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、各周波数信号をバンド化することで、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置と比較して、より少ない演算量でハウリング検出を行うことが可能となるという効果を有する。
（第４の実施の形態）
【０１５７】
まず、第４の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成は、第３の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成とほぼ同様であるので、同様な構成について同一の符号を付して説明を省略する。
【０１５８】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部１０５は、図７に示すように、周波数分割処理部１０３（図１参照）から複数の周波数信号が入力される信号入力端子７０１と、ハウリング検出部１０４（図１参照）の信号出力端子６１２（図６参照）からハウリング発生の判定結果が入力される信号入力端子７０２と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子６１３（図６参照）から平滑化された各周波数バンドパワー値が入力される信号入力端子７０３と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子６１４（図６参照）から全周波数バンドパワー平均値が入力される信号入力端子７０４と、ハウリング検出時、即ち、ハウリング検出部１０４がハウリングの発生を検出したフレームにおける全周波数バンドパワー平均値と現在のフレームにおけるハウリング検出部１０４によってハウリングの発生を検出された周波数バンドでの周波数バンドパワー値との比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部７０５とを備えている。
【０１５９】
また、ハウリング抑圧部１０５は、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との比較を行う参照パワー比比較部７０６と、参照パワー比比較部７０６による比較結果に基づいて、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との大小関係に応じてゲイン値の設定を行うバンドゲイン設定部７０７と、周波数分割処理部１０３によって分割された周波数信号に、バンドゲイン設定部７０７によって設定されたゲイン値を乗じるゲイン乗算部７０８と、周波数合成処理部１０６へ複数の周波数信号を出力する信号出力端子７０９と、参照パワー比比較部７０６からのハウリング抑圧処理中か否かの制御信号をハウリング検出部１０４の信号入力端子６１５（図６参照）に出力する信号出力端子７１０とを備えている。
【０１６０】
次に、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作のうち、第３の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作とほぼ同様な動作については説明を省略する。
【０１６１】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置においては、ハウリング抑圧処理は各周波数バンド毎独立かつ並列に処理される。
【０１６２】
バンドゲイン設定部７０７では各周波数バンドに対し、１周波数バンドあたりに含まれる所定のポイント数ずつの周波数信号に対して同一のゲイン値を設定し、ゲイン乗算部７０８でゲイン値を周波数信号へ乗じる。
【０１６３】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、各周波数バンド毎に同一のゲイン値を設定することで、より少ない演算量でハウリング抑圧を行うことが可能となるという効果を有する。
【０１６４】
なお、本実施の形態において、ハウリング検出部１０４は図６に示す構成であったが、本発明によれば、参照パワー比算出部７０５が、ハウリング検出時の全周波数バンドパワー平均値と現在のフレームにおける周波数バンドパワー値とから参照パワー比を算出することができる構成であれば、ハウリング検出部１０４は図６に示す構成以外の構成であっても良い。
（第５の実施の形態）
【０１６５】
まず、第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。
【０１６６】
図８において、第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、図示していないマイクロホン等から信号が入力される信号入力端子８０１と、信号入力端子８０１に入力された信号をアナログ信号からディジタル信号へＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ８０２と、Ａ／Ｄコンバータ８０２から出力される時間信号を複数の周波数帯域に分割する帯域分割処理部８０３と、周波数帯域に分割された各時間信号毎にハウリングが発生しているか否かの判定を行うハウリング検出部８０４とを備えている。
【０１６７】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出部８０４による検出結果に基づき、帯域分割処理部８０３で分割された時間信号に対して、ハウリング発生と判定した周波数帯域の時間信号のゲインを局所的に制御しハウリングの抑圧を行うハウリング抑圧部８０５と、ハウリング抑圧部８０５から出力される複数の時間信号を合成する帯域合成処理部８０６と、帯域合成処理部８０６から出力される信号をディジタル信号からアナログ信号へＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ８０７と、Ｄ／Ａコンバータ８０７から出力される信号を図示していないアンプ等へ出力する信号出力端子８０８とを備えている。
【０１６８】
また、ハウリング検出部８０４は、図９に示すように、ハウリング抑圧部８０５（図８参照）からの出力信号が入力される信号入力端子９０１と、信号入力端子９０１に入力される各時間信号を遅延させて後述する適応フィルタ９０３の参照信号を生成する遅延器９０２と、常時係数が更新され、遅延器９０２から出力される参照信号に係数を畳み込む適応フィルタ９０３と、ハウリング抑圧部８０５から出力される時間信号と遅延器９０２から出力される信号と適応フィルタ９０３から出力される信号とに基づいて、適応フィルタ９０３の係数更新を行う係数更新処理部９０４と、適応フィルタ９０３からの出力信号のパワーを算出する帯域パワー算出部９０５とを備えている。
【０１６９】
また、ハウリング検出部８０４は、帯域パワー算出部９０５により算出されたパワーに対し平滑化を行う平滑化処理部９０６と、平滑化処理部９０６によって平滑化を行われたパワーの全ての周波数帯域に対する平均値（以下、全帯域パワー平均値という。）を算出する全帯域平均パワー算出部９０７と、平滑化処理部９０６によって平滑化を行われた周波数帯域毎のパワー（以下、帯域パワー値という。）と全帯域平均パワー算出部９０７によって算出された全帯域パワー平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部９０８と、パワー比算出部９０８によって算出されたパワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値との比較を行うパワー比比較部９０９と、パワー比比較部９０９の比較結果に基づいて、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたサンプル又はフレームを判定し、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたサンプル数又はフレーム数をカウントする判定カウンタ部９１０とを備えている。
【０１７０】
また、ハウリング検出部８０４は、判定カウンタ部９１０におけるカウント数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定を行うハウリング判定部９１１と、ハウリング判定部９１１での判定結果をハウリング抑圧部８０５へ出力する信号出力端子９１２と、平滑化処理部９０６によって平滑化された各帯域パワー値をハウリング抑圧部８０５へ出力する信号出力端子９１３と、全帯域平均パワー算出部９０７によって算出された全帯域パワー平均値をハウリング抑圧部８０５へ出力する信号出力端子９１４と、ハウリング抑圧部８０５からハウリング抑圧処理中か否かの制御信号が入力される信号入力端子９１５とを備えている。
【０１７１】
また、ハウリング抑圧部８０５は、図１０に示すように、帯域分割処理部８０３（図８参照）から複数の時間信号が入力される信号入力端子１００１と、ハウリング検出部８０４（図８参照）の信号出力端子９１２（図９参照）からハウリング発生の判定結果が入力される信号入力端子１００２と、ハウリング検出部８０４の信号出力端子９１３（図９参照）から平滑化された各帯域パワー値が入力される信号入力端子１００３と、ハウリング検出部８０４の信号出力端子９１４（図９参照）から全帯域パワー平均値が入力される信号入力端子１００４と、ハウリング検出時、即ち、ハウリング検出部８０４がハウリングの発生を検出したサンプル又はフレームにおける全帯域パワー平均値と現在のサンプル又はフレームにおけるハウリング検出部８０４によってハウリングの発生を検出された周波数帯域での帯域パワー値との比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部１００５とを備えている。
【０１７２】
また、ハウリング抑圧部８０５は、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との比較を行う参照パワー比比較部１００６と、参照パワー比比較部１００６による比較結果に基づいて、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との大小関係に応じてゲイン値の設定を行う帯域ゲイン設定部１００７と、帯域分割処理部８０３によって分割された時間信号に、帯域ゲイン設定部１００７によって設定されたゲイン値を乗じるゲイン乗算部１００８と、帯域合成処理部８０６へ複数の時間信号を出力する信号出力端子１００９と、参照パワー比比較部１００６からのハウリング抑圧処理中か否かの制御信号をハウリング検出部８０４の信号入力端子９１５（図９参照）に出力する信号出力端子１０１０とを備えている。
【０１７３】
次に、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作のうち、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作とほぼ同様な動作については説明を省略する。
【０１７４】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置においては、ハウリング検出及び抑圧処理は各周波数帯域毎独立かつ並列に処理される。
【０１７５】
また、帯域分割処理部８０３では、入力された時間信号を複数のＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型バンドパスフィルタやＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型バンドパスフィルタ、または演算量を削減可能なサブバンド信号処理を用いて周波数帯域別に複数の時間信号に分割した後にハウリング抑圧部８０５へ出力する。
【０１７６】
ハウリング抑圧部８０５へ入力された各時間信号は、ハウリング検出部８０４、帯域合成処理部８０６へそれぞれ出力される。帯域合成処理部８０６では、複数の周波数帯域に分割された時間信号の合成を行う。
【０１７７】
また、ハウリング抑圧部８０５の帯域パワー算出部９０５では、各周波数帯域に分割された時間信号のパワーを算出してハウリング検出及び抑圧のための参照信号とする。そして、全帯域平均パワー算出部９０７では、平滑化処理部９０６により平滑化された各帯域パワー値の平均値である全帯域パワー平均値を算出する。
【０１７８】
また、ハウリング検出部８０４の帯域ゲイン設定部１００７ではハウリングの発生状態に応じて各周波数帯域毎のゲイン値の設定を行う。
【０１７９】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング検出の前処理として、適応フィルタにより入力信号に含まれるハウリング成分である単一正弦波状信号の抽出を適応的に行い、その出力信号をハウリング検出処理の参照信号として用いることにより、従来のハウリング検出抑圧装置と比較して、パワーの大きな信号が継続して入力された場合や暗騒音レベルが非常に大きな場合においても精度の高いハウリング検出を行うことが可能である。
【０１８０】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、ハウリング抑圧処理開始時における帯域分析結果の平均値、即ち、全帯域パワー平均値を基準値として保持しておき、これに対する除去対象の帯域パワー値との倍率差を抑圧時においても常時参照することにより、特にノッチフィルタ等を必要とせず、パワー比に応じたゲイン値を周波数帯域毎に分割された時間信号へ乗じるだけでハウリング抑圧が可能となるという効果を有する。
【０１８１】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置と異なり、時間信号を周波数信号に変換することなく、ハウリングの検出及び抑圧を行うことができる。
（第６の実施の形態）
【０１８２】
まず、第６の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成は、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成とほぼ同様であるので、同様な構成について同一の符号を付して説明を省略する。
【０１８３】
本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部１０４は、図１１に示すように、ハウリング抑圧部１０５（図１参照）からの出力信号が入力される信号入力端子１１０１と、信号入力端子１１０１に入力される各周波数信号を遅延させて後述する適応フィルタ１１０３の参照信号を生成する遅延器１１０２と、常時係数が更新され、遅延器１１０２から出力される参照信号に係数を乗じる適応フィルタ１１０３と、ハウリング抑圧部１０５から出力される周波数信号と遅延器１１０２から出力される信号と適応フィルタ１１０３から出力される信号とに基づいて、適応フィルタ１１０３の係数更新を行う係数更新処理部１１０４と、適応フィルタ１１０３からの出力信号のパワーを算出する周波数パワー算出部１１０５とを備えている。
【０１８４】
また、ハウリング検出部１０４は、周波数パワー算出部１１０５により算出されたパワーに対し平滑化を行う平滑化処理部１１０６と、平滑化処理部１１０６によって平滑化を行われたパワーの全ての周波数に対する平均値（即ち、全周波数パワー平均値）を算出する全周波数平均パワー算出部１１０７と、平滑化処理部１１０６によって平滑化を行われた周波数毎のパワー（即ち、周波数パワー値）と全周波数平均パワー算出部１１０７によって算出された全周波数パワー平均値との倍率差であるパワー比を算出するパワー比算出部１１０８と、パワー比算出部１１０８によって算出されたパワー比と予め定めた第１のハウリング検出用閾値との比較を行うパワー比比較部１１０９と、パワー比比較部１１０９の比較結果に基づいて、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレームを判定し、パワー比が第１のハウリング検出用閾値を超えたフレーム数をカウントする判定カウンタ部１１１０とを備えている。
【０１８５】
また、ハウリング検出部１０４は、判定カウンタ部１１１０におけるカウント数が予め定めた第２のハウリング検出用閾値を超えた場合にハウリングの発生と判定を行うハウリング判定部１１１１と、ハウリング判定部１１１１での判定結果をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子１１１２と、平滑化処理部１１０６によって平滑化された各周波数パワー値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子１１１３と、全周波数平均パワー算出部１１０７によって算出された全周波数パワー平均値をハウリング抑圧部１０５へ出力する信号出力端子１１１４と、ハウリング抑圧部１０５からハウリング抑圧処理中か否かの制御信号が入力される信号入力端子１１１５とを備えている。
【０１８６】
また、ハウリング検出部１０４は、上述した第１のハウリング検出用閾値が入力される信号入力端子１１１６と、第１のハウリング検出用閾値を出力する信号出力端子１１１７とを備えている。
【０１８７】
また、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部１０５は、図１２に示すように、周波数分割処理部１０３（図１参照）から複数の周波数信号が入力される信号入力端子１２０１と、ハウリング検出部１０４（図１参照）の信号出力端子１１１２（図１１参照）からハウリング発生の判定結果が入力される信号入力端子１２０２と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子１１１３（図１１参照）から平滑化された各周波数パワー値が入力される信号入力端子１２０３と、ハウリング検出部１０４の信号出力端子１１１４（図１１参照）から全周波数パワー平均値が入力される信号入力端子１２０４と、ハウリング検出時、即ち、ハウリング検出部１０４がハウリングの発生を検出したフレームにおける全周波数パワー平均値と現在のフレームにおけるハウリング検出部１０４によってハウリングの発生を検出された周波数での周波数パワー値との比である参照パワー比を算出する参照パワー比算出部１２０５とを備えている。
【０１８８】
また、ハウリング抑圧部１０５は、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との比較を行う参照パワー比比較部１２０６と、参照パワー比比較部１２０６による比較結果に基づいて、参照パワー比と予め定めたゲイン制御用閾値との大小関係に応じてゲイン値の設定を行う周波数ゲイン設定部１２０７と、周波数分割処理部１０３によって分割された周波数信号に、周波数ゲイン設定部１２０７によって設定されたゲイン値を乗じるゲイン乗算部１２０８と、周波数合成処理部１０６へ複数の周波数信号を出力する信号出力端子１２０９と、参照パワー比比較部１２０６からのハウリング抑圧処理中か否かの制御信号をハウリング検出部１０４の信号入力端子１１１５（図１１参照）に出力する信号出力端子１２１０とを備えている。
【０１８９】
また、ハウリング抑圧部１０５は、ハウリング検出部１０４の信号出力端子１１１７（図１１参照）から第１のハウリング検出用閾値が入力される信号入力端子１２１１と、信号入力端子１２１１から入力される第１のハウリング検出用閾値の更新を行うハウリング検出閾値更新部１２１２と、ハウリング抑圧処理が終了してから経過したフレーム数をカウントする閾値更新カウンタ部１２１３と、ハウリング検出閾値更新部１２１２によって更新された第１のハウリング検出用閾値をハウリング検出部１０４の信号入力端子１１１６（図１１参照）に出力する信号出力端子１２１４とを備えている。
【０１９０】
次に、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作について説明する。なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作のうち、第１の実施の形態又は第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作とほぼ同様な動作については説明を省略する。
【０１９１】
ハウリング検出部１０４のパワー比比較部１１０９が、第１のハウリング検出用閾値を信号出力端子１１１７へ出力すると、ハウリング抑圧部１０５の信号入力端子１２１１は、信号出力端子１１１７に出力された第１のハウリング検出用閾値を入力する。
【０１９２】
そして、信号入力端子１２１１より入力された第１のハウリング検出用閾値は、ハウリング検出閾値更新部１２１２へ入力される。ハウリング検出閾値更新部１２１２では、参照パワー比比較部１２０６からのハウリング抑圧処理中か否かの制御信号に基づいて、ハウリング抑圧処理の終了を判断し、ハウリング抑圧処理終了毎に第１のハウリング検出用閾値を一定量下げ、それと同時に閾値更新カウンタ部１２１３におけるカウントを開始する。
【０１９３】
閾値更新カウンタ部１２１３では、フレーム毎にカウンタをインクリメントし、予め定めたフレーム数内にハウリングが検出されず、かつカウンタ値が予め定めたフレーム数に達した場合、第１のハウリング検出用閾値を一定量ずつ上げる。
【０１９４】
なお、ハウリング検出閾値更新部１２１２によって更新された第１のハウリング検出用閾値は、信号出力端子１２１４へ出力されて、ハウリング検出部１０４の信号入力端子１１１６より入力された後、パワー比比較部１１０９へ設定される。
【０１９５】
なお、ハウリング検出閾値更新部１２１２による第１のハウリング検出用閾値の更新処理は、ハウリングが検出されず、かつ第１のハウリング検出用閾値が初期値として設定した値に到達するまで行われる。
【０１９６】
一般に、ハウリング抑圧処理が終了した後も、系全体のゲインが大きい場合にはハウリングが再度成長してくる可能性がある。しかしながら、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は、以上に説明したように、一度抑圧したハウリングが、系全体のゲインが比較的大きいことなどに起因して、再度成長してきた場合であっても、再度成長してきたハウリングを素早く検出して再度抑圧することができる。
【０１９７】
なお、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置は周波数信号をハウリング検出抑圧処理に用いていたが、本発明によれば、第３の実施の形態又は第４の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のように周波数信号を周波数バンド毎にハウリング検出抑圧処理に用いる場合や、第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のように時間信号をハウリング検出抑圧処理に用いる場合であっても、本実施の形態において説明した第１のハウリング検出用閾値の更新処理と同様な処理を適用することができる。
（第７の実施の形態）
【０１９８】
まず、第７の実施の形態に係る拡声装置（音響装置）の構成について説明する。
【０１９９】
図１３において、本実施の形態に係る拡声装置は、マイクロホン１３０１と、マイクロホン１３０１に入力される信号を増幅するマイクアンプ１３０２と、マイクアンプ１３０２から出力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１３０３と、ハウリング検出抑圧装置１３０３から出力される信号を増幅するパワーアンプ１３０４と、パワーアンプ１３０４から出力される信号に基づいて音を出力するスピーカ１３０５とを備えている。
【０２００】
次に、本実施の形態に係る拡声装置の動作について説明する。
【０２０１】
マイクロホン１３０１へ入力された時間信号は、マイクアンプ１３０２により増幅された後にハウリング検出抑圧装置１３０３へ入力される。ハウリング検出抑圧装置１３０３から出力される信号は、パワーアンプ１３０４により増幅された後にスピーカ１３０５によって拡声される。
【０２０２】
スピーカ１３０５から１．０以上のゲインを有する拡声音が再びマイクロホン１３０１へ入力されてハウリングが発生した場合、ハウリング検出抑圧装置１３０３は自動的にハウリングの検出及び抑圧を行う。
【０２０３】
以上のように、本実施の形態に係る拡声装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたパワーアンプ１３０４の利得を向上することが可能になるという効果を有する。
（第８の実施の形態）
【０２０４】
まず、第８の実施の形態に係る補聴器（音響装置）の構成について説明する。
【０２０５】
図１４において、本実施の形態に係る補聴器は、マイクロホン１４０１と、マイクロホン１４０１に入力される信号を増幅するマイクアンプ１４０２と、マイクアンプ１４０２から出力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１４０３と、ハウリング検出抑圧装置１４０３から出力される信号に対してゲイン補償等の補聴処理を行う補聴処理部１４０４と、補聴処理部１４０４から出力される信号を増幅するパワーアンプ１４０５と、パワーアンプ１４０５から出力される信号に基づいて音を出力するスピーカ１４０６とを備えている。
【０２０６】
次に、本実施の形態に係る補聴器の動作について説明する。
【０２０７】
マイクロホン１４０１へ入力された時間信号は、マイクアンプ１４０２により増幅された後にハウリング検出抑圧装置１４０３へ入力される。ハウリング検出抑圧装置１４０３から出力される信号は、補聴処理部１４０４にて難聴者のゲインを補償する等の処理が行われ、パワーアンプ１４０５により増幅された後、スピーカ１４０６によって拡声される。
【０２０８】
スピーカ１４０６から１．０以上のゲインを有する拡声音が再びマイクロホン１４０１へ入力されてハウリングが発生した場合、ハウリング検出抑圧装置１４０３は自動的にハウリングの検出及び抑圧を行う。
【０２０９】
以上のように、本実施の形態に係る補聴器は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたパワーアンプ１４０５の利得を向上するることが可能になるという効果を有する。
（第９の実施の形態）
【０２１０】
まず、第９の実施の形態に係る通話装置（音響装置）の構成について説明する。
【０２１１】
図１５において、本実施の形態に係る通話装置は、スピーカ１５０２及びマイクロホン１５０３を有する携帯端末１５０１と、スピーカ１５０２に入力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１５０４と、マイクロホン１５０３から出力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１５０５と、受信した信号をハウリング検出抑圧装置１５０４に出力する受信器１５０６と、ハウリング検出抑圧装置１５０５から出力される信号を送信する送信器１５０７とを備えている。
【０２１２】
次に、本実施の形態に係る通話装置の動作について説明する。
【０２１３】
受信器１５０６で受信した信号は、携帯端末１５０１のスピーカ１５０２により出力され、また携帯端末１５０１のマイクロホン１５０３へ入力された信号は、送信器１５０７により通話相手の通話装置へ送信される。
【０２１４】
また、受信器１５０６で受信した信号は、スピーカ１５０２に入力される前にハウリング検出抑圧装置１５０４に入力され、マイクロホン１５０３へ入力された信号は、送信器１５０７によって送信される前にハウリング検出抑圧装置１５０５入力される。
【０２１５】
この時、通話をしている双方の通話装置で、携帯端末の筐体の中を音が伝わったり、ハンズフリーで通話をしたりして、スピーカからの音がマイクロホンへ回り込むと、通話をしている双方の通話装置間で閉ループが形成される。
【０２１６】
そして、閉ループのゲインが１．０以上になった場合にハウリングが発生するが、このような場合にハウリング検出抑圧装置１５０４及びハウリング検出抑圧装置１５０５では自動的にハウリングの検出及び抑圧を行う。
【０２１７】
なお、本実施の形態においては、受信側と送信側双方にハウリング検出抑圧装置を設けているが、本発明によれば、どちらか片方のみに設けるようにしても良い。
【０２１８】
また、ハウリング検出抑圧装置１５０４、ハウリング検出抑圧装置１５０５、受信器１５０６、及び、送信器１５０７は、携帯端末１５０１の筐体の外部に設けられていても良いし、携帯端末１５０１の筐体に内蔵されていても良い。
【０２１９】
また、本実施の形態に係る通話装置は、有線で通話する構成であっても良いし、無線で通話する構成であっても良い。
【０２２０】
以上のように、本実施の形態に係る通話装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することが可能になるという効果を有する。
（第１０の実施の形態）
【０２２１】
まず、第１０の実施の形態に係るマイクロホン装置（音響装置）を備えた拡声システムの構成について説明する。
【０２２２】
図１６において、本実施の形態に係る拡声システムはマイクロホン装置１６０１を備えており、マイクロホン装置１６０１は、マイクロホンと、マイクロホンに入力される信号を増幅するマイクアンプ１６０２と、マイクアンプ１６０２から出力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１６０３と、ハウリング検出抑圧装置１６０３から出力される信号を送信する送信器１６０４とを備えている。
【０２２３】
また、本実施の形態に係る拡声システムは、送信器１６０４から送信される信号を受信する受信器１６０５と、受信器１６０５から出力される信号を増幅するパワーアンプ１６０６と、パワーアンプ１６０６から出力される信号に基づいて音を出力するスピーカ１６０７とを備えている。
【０２２４】
次に、本実施の形態に係るマイクロホン装置の動作について説明する。
【０２２５】
マイクロホン装置１６０１のマイクロホンへ入力された時間信号は、マイクアンプ１６０２により増幅された後にハウリング検出抑圧装置１６０３へ入力される。ハウリング検出抑圧装置１６０３から出力される信号は、送信器１６０４によって受信器１６０５へ送信され、受信器１６０５によって受信される。受信器１６０５にて受信された信号は、パワーアンプ１６０６によって増幅された後にスピーカ１６０７によって拡声される。
【０２２６】
スピーカ１６０７から１．０以上のゲインを有する拡声音が再びマイクロホン装置１６０１へ入力されハウリングが発生した場合、ハウリング検出抑圧装置１６０３は自動的にハウリングの検出及び抑圧を行う。
【０２２７】
以上のように、本実施の形態に係るマイクロホン装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、拡声システムを構成したときに、ハウリングの発生によって制限されていたパワーアンプ１６０６の利得を向上するることが可能になるという効果を有する。
（第１１の実施の形態）
【０２２８】
まず、第１１の実施の形態に係るカラオケ装置（音響装置）の構成について説明する。
【０２２９】
図１７において、本実施の形態に係るカラオケ装置は、マイクロホン１７０１と、マイクロホン１７０１に入力される信号を増幅するマイクアンプ１７０２と、マイクアンプ１７０２から出力される信号に対してハウリングの検出及び抑圧処理を行う第１の実施の形態から第６の実施の形態までの何れかにおいて説明したハウリング検出抑圧装置と同様なハウリング検出抑圧装置１７０３と、音楽等のソース１７０４を出力するソース出力装置と、ハウリング検出抑圧装置１７０３から出力される信号とソース出力装置から出力されたソース１７０４とのミキシングを行うミキサー１７０５と、ミキサー１７０５から出力される信号を増幅するパワーアンプ１７０６と、パワーアンプ１７０６から出力される信号に基づいて音を出力するスピーカ１７０７とを備えている。
【０２３０】
次に、本実施の形態に係るカラオケ装置の動作について説明する。
【０２３１】
マイクロホン１７０１へ入力された時間信号は、マイクアンプ１７０２により増幅された後にハウリング検出抑圧装置１７０３へ入力される。ハウリング検出抑圧装置１７０３から出力される信号は、ミキサー１７０５によってソース出力装置から出力される音楽等のソース１７０４とミキシングされ、パワーアンプ１７０６によって増幅された後にスピーカ１７０７によって拡声される。
【０２３２】
スピーカ１７０７から１．０以上のゲインを有する拡声音が再びマイクロホン１７０１へ入力されハウリングが発生した場合、ハウリング検出抑圧装置１７０３は自動的にハウリングの検出及び抑圧を行う。
【０２３３】
以上のように、本実施の形態に係るカラオケ装置は、自動的にハウリングを従来と比較して精度良く検出し抑圧することができるので、聴感上耳障りであったものを改善することができるのに加え、ハウリングの発生によって制限されていたパワーアンプ１７０６の利得を向上するることが可能になるという効果を有する。
（第１２の実施の形態）
【０２３４】
第１２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧方法を適用したソフトウェアの構成について説明する。
【０２３５】
図１８において、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧方法を適用したソフトウェアは、時間信号を変換して複数の周波数信号に分割する周波数分割処理ステップ１８０１と、各周波数毎にハウリングが発生しているか否かの判定を行うハウリング検出ステップ１８０２と、ハウリング検出ステップ１８０２による検出結果に基づき、周波数分割処理ステップ１８０１で分割された周波数信号に対して、ハウリング発生と判定した周波数のゲインを局所的に制御しハウリングの抑圧を行うハウリング抑圧ステップ１８０３と、ハウリング抑圧ステップ１８０３から出力される複数の周波数信号を合成して時間信号に変換する周波数合成処理ステップ１８０４とを備えている。
【０２３６】
ここで、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧方法を適用したソフトウェアの動作は、第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の動作と同様であるので、説明を省略する。
【０２３７】
以上のように、本実施の形態に係るハウリング検出抑圧方法を適用したソフトウェアは、周波数毎に独立かつ並列にハウリングを抑圧するので、信号の音質変化を極力抑えることができ、またハウリングを抑圧した後の信号に対して周波数毎に独立かつ並列にハウリングの発生を検出するので、ハウリングの抑圧状態を即座に安定して把握することができる。
【０２３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来と比較して、安定してハウリングを検出することや、簡便な構成でハウリングを抑圧することが可能なハウリング検出抑圧装置、これを備えた音響装置、及び、ハウリング検出抑圧方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の周波数ゲイン設定部の動作説明のためのフローチャート
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の周波数ゲイン設定部の動作説明のためのフローチャート
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図
【図８】本発明の第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の第５の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第６の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係るハウリング検出抑圧装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の第７の実施の形態に係る拡声装置の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の第８の実施の形態に係る補聴器の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の第９の実施の形態に係る通話装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の第１０の実施の形態に係るマイクロホン装置を備えた拡声システムの構成を示すブロック図
【図１７】本発明の第１１の実施の形態に係るカラオケ装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の第１２の実施の形態に係るハウリング検出抑圧方法の構成を示すブロック図
【図１９】従来のハウリング検出抑圧装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０３      周波数分割処理部
１０４      ハウリング検出部
１０５      ハウリング抑圧部
１０６      周波数合成処理部
２０２      遅延器
２０３      適応フィルタ
２０４      係数更新処理部
２０５      周波数パワー算出部
２０６      平滑化処理部
２０７      全周波数平均パワー算出部
２０８      パワー比算出部
２０９      パワー比比較部
２１０      判定カウンタ部
２１１      ハウリング判定部
３０５      参照パワー比算出部
３０６      参照パワー比比較部
３０７      周波数ゲイン設定部
３０８      ゲイン乗算部
Ｇｔｈｒ      スルー用ゲイン値（ゲイン値）
Ｇｄｏｗｎ      低減用ゲイン値（ゲイン値）
Ｇｕｐ      復帰用ゲイン値（ゲイン値）
ａ、ｂ      ゲイン値更新定数
６０２      遅延器
６０３      適応フィルタ
６０４      係数更新処理部
６０５      周波数バンドパワー算出部
６０６      平滑化処理部
６０７      全周波数バンド平均パワー算出部
６０８      パワー比算出部
６０９      パワー比比較部
６１０      判定カウンタ部
６１１      ハウリング判定部
７０５      参照パワー比算出部
７０６      参照パワー比比較部
７０７      バンドゲイン設定部
７０８      ゲイン乗算部
７０９      信号出力端子
７１０      信号出力端子
８０１      信号入力端子
８０２      コンバータ
８０３      帯域分割処理部
８０４      ハウリング検出部
８０５      ハウリング抑圧部
８０６      帯域合成処理部
９０２      遅延器
９０３      適応フィルタ
９０４      係数更新処理部
９０５      帯域パワー算出部
９０６      平滑化処理部
９０７      全帯域平均パワー算出部
９０８      パワー比算出部
９０９      パワー比比較部
９１０      判定カウンタ部
９１１      ハウリング判定部
１００５      参照パワー比算出部
１００６      参照パワー比比較部
１００７      帯域ゲイン設定部
１００８      ゲイン乗算部
１１０２      遅延器
１１０３      適応フィルタ
１１０４      係数更新処理部
１１０５      周波数パワー算出部
１１０６      平滑化処理部
１１０７      全周波数平均パワー算出部
１１０８      パワー比算出部
１１０９      パワー比比較部
１１１０      判定カウンタ部
１１１１      ハウリング判定部
１２０５      参照パワー比算出部
１２０６      参照パワー比比較部
１２０７      周波数ゲイン設定部
１２０８      ゲイン乗算部
１３０３      ハウリング検出抑圧装置
１４０３      ハウリング検出抑圧装置
１５０４      ハウリング検出抑圧装置
１５０５      ハウリング検出抑圧装置
１６０１      マイクロホン装置
１６０３      ハウリング検出抑圧装置
１７０３      ハウリング検出抑圧装置
１８０１      周波数分割処理ステップ
１８０２      ハウリング検出ステップ
１８０３      ハウリング抑圧ステップ
１８０４      周波数合成処理ステップ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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