【手続補正書】
【提出日】平成20年9月18日(2008.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された音声を電気信号に変換するマイクロホンと、前記マイクロホンからの電気信号を遅延させエコー成分を付加するための、遅延時間、出力レベル及び出力回数を制御してディレイ信号を生成するディレイ信号生成回路と、前記ディレイ信号生成回路からのディレイ信号と前記マイクロホンからの電気信号の加算加工を行うミキサ回路と、前記ミキサ回路からの電気信号を増幅するアンプと、前記アンプからの電気信号を音声に変換して出力するスピーカと、前記マイクロホンからの電気信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングが生じるレベル又はハウリングを生じる可能性があるレベルと判別したとき、ハウリングを回避するように、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数の初期設定値を変更させ、その後、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングを生じないレベル又はハウリングを回避した後のレベルになったと判別したとき、現時点の、遅延時間、出力レベル、出力回数から、初期設定値の遅延時間、出力レベル、出力回数に段階的に近付かせるようにディレイ信号生成回路を制御する制御部とを備えることを特徴とする音声信号増幅装置。
【請求項２】
請求項１に記載の音声信号増幅装置であって、前記制御部は、前記レベル検出部が検出したレベルが、予め設定したレベル以上である場合か予め設定したレベルより小さいレベルであっても一定期間連続して同じレベルが続いた場合に、ハウリングが生じるレベル又はハウリングが生じる可能性があるレベルと判別することを特徴とする音声信号増幅装置。
【請求項３】
請求項１に記載の音声信号増幅装置であって、ハウリングを回避した後、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数を、初期設定値の遅延時間、出力レベル、出力回数に段階的に近付かせる際に、前記制御部は、遅延時間、出力レベル、出力回数の優先順で初期設定値に近付かせるようにディレイ信号生成回路を制御することを特徴とする音声信号増幅装置。
【請求項４】
請求項１に記載の音声信号増幅装置であって、ハウリングを回避した後、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数を、初期設定値の遅延時間、出力レベル、出力回数に段階的に近付かせる際に、再びハウリングの生起が判別されると、前記制御部は、段階的に近付けた状態から設定値を一段階戻す、または、新たな設定値に変更するように、前記ディレイ信号生成回路を制御することを特徴とする音声信号増幅装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この発明は、付加すべきエコー成分に対応するディレイ信号を生成・出力する手段を備え、ハウリングが生じる可能性がある或いはハウリングが既に生じている場合に前記生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更することによってそのハウリングを回避させ、そのハウリングを回避した後は前記変更されたディレイ信号の内容を初期に設定した内容に段階的に近付けるように制御を行う構成とした音声信号増幅装置である。
その詳細な構成は、入力された音声を電気信号に変換するマイクロホンと、前記マイクロホンからの電気信号を遅延させエコー成分を付加するための、遅延時間、出力レベル及び出力回数を制御してディレイ信号を生成するディレイ信号生成回路と、前記ディレイ信号生成回路からのディレイ信号と前記マイクロホンからの電気信号の加算加工を行うミキサ回路と、前記ミキサ回路からの電気信号を増幅するアンプと、前記アンプからの電気信号を音声に変換して出力するスピーカと、前記マイクロホンからの電気信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングが生じるレベル又はハウリングを生じる可能性があるレベルと判別したとき、ハウリングを回避するように、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数の初期設定値を変更させ、その後、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングを生じないレベル又はハウリングを回避した後のレベルになったと判別したとき、現時点の、遅延時間、出力レベル、出力回数から、初期設定値の遅延時間、出力レベル、出力回数に段階的に近付かせるようにディレイ信号生成回路を制御する制御部とを備えることを特徴とする音声信号増幅装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の音声信号増幅装置によれば、ハウリングが生じる或いは生じていても元になる音声にエコー成分が付加され続け、ハウリングを回避した後に付加されるエコー成分が初期に設定した内容に即刻復帰することがないのでハウリングの再生起をし難くすることが可能となる。
また、本発明の音声信号増幅装置によれば、ハウリングが生じる或いは生じていることの判別をマイクロホンからの電気信号のレベルに基づいて行っているので、聞く者にとって認めることが不可能な低いレベルながらも何らかの切っ掛けによって突然に大きなレベルに発散し得るハウリングを判別して、回避することが可能になっている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ここで、マイクロホン３から入力されマイクアンプ４で増幅された音声に係る電気信号は、レベル検出部１３及びディレイ信号生成回路１０の側に入力される。
従って、レベル検出部１３に入力される電気信号のレベルの検出とは、ディレイ信号生成回路１０への電気信号のレベルの検出をも意味することになる。
制御部１４は、図２に示すように、判別部Ａ１７と、検出値保持部１８と、判別部Ｂ１９と、メモリ部２０と、カウンタ部２１と、制御信号出力部２２を備えている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
判別部Ａ１７は、レベル検出部１３から検出結果を受け、その検出結果がハウリングの生じるレベルと予め設定した値以上であるか否かの判別を行うものである。
ここで、判別部Ａ１７が、レベル検出部１３からの検出結果がハウリングの生じる値以上と判別した場合には、判別部Ａ１７は、制御信号出力部２２に制御信号を送るための信号を出力する構成になっている。他方、判別部Ａ１７が、検出結果がハウリングの生じる値未満と判別した場合には、判別部Ａ１７は、その検出結果（レベル値）を検出値保持部１８に送る構成になっている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
カウンタ部２１は、判別部Ｂ１９の後段に接続され、判別部Ｂ１９で連続して入力されて来る検出のレベル値が等しいと判別された際にその連続する数をカウントするものである。
制御信号出力部２２は、前述したように、判別部Ａ１７で検出結果（レベル値）が予め設定した値以上と判別されると判別部Ａ１７から制御信号出力の命令信号を受けて、ディレイ信号生成回路１０で生成・出力するディレイ信号の内容を変更するための制御信号を出力するものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
又、制御信号出力部２２は、カウンタ部２１の後段としても接続されている。判別部Ｂ１９において検出結果のレベル値が連続して等しいと判別した場合に、カウンタ部２１はその連続する数をカウントし、カウントした数が予め設定した数に到った際には、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更するための制御信号を制御信号出力部２２に出力させるものである。
ここで、「検出結果のレベル値が連続して等しい場合にその連続する数をカウント」とは確認的に言うと、例えば、レベル検出部１３からのレベル値が、２７７０ｍＶ、２７００ｍＶ、２７００mV、２７００ｍＶ、２７３０ｍＶ、２７００ｍＶ、２７００ｍＶ、２９００ｍＶである場合、この期間に５個の２７００ｍＶがカウントされているが、カウンタ部２１が、レベル値が等しい２７００ｍＶが３回だけ連続しているとカウントすることを意味する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
メモリ部２０は、判別部Ａ１７において入力されて来る電気信号のレベル値を判別する基準の数値、カウンタ部２１において判別部Ｂ１９で連続して同じレベル値がカウントされることで制御信号出力部２２に出力を行わせるカウントの数、及び、制御信号出力部２２がディレイ信号生成回路１０に送る制御内容つまりディレイ信号の内容が記憶されている。
メモリ部２０は、操作部１５からの入力によって、上記の記憶されている数値・内容を設定及び書き換えが可能になっている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
尚、Ａ／Ｄ変換部１２、レベル検出部１３及び制御部１４は、１個のマイコンに組み込まれる構成が挙げられる。
又、判別部Ａ１７が検出結果（レベル値）が予め設定した値より大きいと判別する又はカウンタ部２１が予め設定した一定期間で均衡状態のハウリングが生じていると判別し、これらの判別に基づいて制御信号出力部２２がディレイ信号生成回路１０に制御信号を送って生成・出力すべきディレイ信号の内容の変更に制御を行っても、判別部Ａ１７又はカウンタ部２１でハウリングが生じる或いは生じているとの旨を示す場合には、制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路１０にディレイ信号の生成・出力を停止させる制御信号を送る機能を付加することが可能である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
しかしながら、スピーカ８からの音声が反射されてマイクロホン３に拾われて再び増幅された音声となって出力されることは、壁が十分な消音機能を持つ壁ではない通常のカラオケルーム等においては常にと言ってよいほど大いに起こり得ることである。
ここで重要なことは、その時に生じるハウリングがカラオケの歌唱者やその場に居合わせている者に対し、ハウリングが不愉快に感じる程度以下であればよいということであって、音声信号増幅装置１では経験上許容の範囲の２％だけ大きい値、つまり、３０６０ｍＶを予め設定した値としている。つまり、メモリ部２０には、ハウリングが生じると判別する値として３０６０ｍＶが記憶されている。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
但し、この装置を使用する環境等によって、ハウリングの生じる可能性もハウリングが生じた際のその程度も変化し、又、カラオケ歌唱を行う者及びそこに居合わせた者にとってのハウリングへの知覚程度が個別的に大いに異なる。
従って、この余裕を示す２％という値も操作部１５から制御部１４のメモリ部２０に任意に設定可能な構成になっている。
尚、ここで言うハウリングが生じて不愉快を感じることとは、マイクロホン３、スピーカ８等を含む装置全体の置かれている環境が使用中に変化することによって、つまり、例えば歌唱者が移動したり、衝立が置かれていてその位置が変化すること等によって、スピーカ８、音声反射物、歌唱者の持っているマイクロホン３の相対的な位置関係が変化することになり、途中からハウリングが生じない状態に変化することに対して余裕を持たせていてもハウリングが強く作用する程度であることを意味する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
音声信号増幅装置１は、このことに対して、制御部１４でハウリングが回避されたと判断されると、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０にディレイ信号の内容を段階的に初期に設定した内容に変更するための制御信号を出力するように構成されている。
つまり、制御信号出力部２２は、ディレイ信号出力回路１０に、初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ近付くように、つまり、初期に設定した遅延時間に対してのより一層の遅延をワンステップが３ミリ秒ずつ取り戻すように、ディレイ信号を生成・出力する制御信号を送る構成になっている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
そして、ディレイ信号の生成・出力時が初期に設定した遅延の状態が得られると、ここで、ディレイ信号のレベルを初期に設定した値に近付けて行くように、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０に制御信号を送る構成になっている。
他方、ディレイ信号の生成・出力の時間位置を初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ近付けて行く際に制御部１４で再びハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別した場合は、この時のハウリングを回避させるように、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０にディレイ信号の生成・出力をワンステップずつ戻してつまり初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ遠ざかる制御信号を送る構成になっている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
このことによって、音声信号増幅装置１はハウリングを回避し、且つ、初期に設定したつまり使用者にとって最も心地よいと考えるエコー成分を元になる音声に付加させてスピーカ８から出力させることが可能になっている。
音声信号増幅装置１は、上述したように構成されている。以下において、音声信号増幅装置１の作用について説明する。
使用者、すなわち、カラオケの歌唱者は、操作部１５を操作して装置全体の主電源をＯＮにする。続いて、歌唱時に所望のエコー状態を得るように、操作部１５から制御部１４を介してつまり制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路１０に、ディレイ信号の内容の設定を行う。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
更に、制御部１４の判別部Ａ１７でハウリングが生じると判別する基準になる値（３０６０ｍＶ）と、カウンタ部２１で低いレベルのハウリングが生じていてレベルが均衡の一定の状態である期間に相当する時間（ここでは、５個）を、操作部１５からメモリ部２０に入力設定する。
同様に、操作部１５からメモリ部２０に、ハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別された際に、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力させるディレイ信号の内容を記憶させる。具体的には、図４に示すように、元になる音声に係る電気信号に対して、４個のディレイ信号をそれぞれ２１４ミリ秒（ｍｓ）ずつ遅延させ、且つ、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルをそれぞれ−４ｄＢずつ減衰させるように設定を行う。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
尚、メモリ部２０には、ディレイ信号の内容を変更した後に、初期の状態に戻して行く途中で、再びハウリングが生じる或いは生じていると判別された場合には、ディレイ信号の遅れ時間を初期の状態に戻すこと停止させて一つ手前の段階に戻るように、制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路９に制御信号を送ることが予め記憶されている。
つまり、具体的には、ハウリング回避の直後では、ディレイ信号の内容は、元になる音声に係る電気信号に対して２１４ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
しかし、ここで再びハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別されると、制御信号出力部２２はメモリ部２０の記憶内容に基づき、ディレイ信号生成回路１０に、一段階だけ戻る、つまり、元になる音声に係る電気信号に対して２０５ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号を出力するように制御信号を送る。
ここで、ハウリングが回避されると、制御信号出力部２２は続いてディレイ信号生成回路１０に、各ディレイ信号のレベルを元になる音声に係る電気信号に対して−４ｄＢずつ減衰させていたのを−３ｄＢずつ減衰するように変更させ、且つ、ディレイ信号の出力の数を初期の５個にするための制御信号を送る構成になっている。
尚、以上の設定は、表示器１６からその設定した内容を確認することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
判別部Ｂ１９は、検出値保持部１８からの検出結果（値）を連続的に受け取り、互いに隣り合って連続的に入力されて来る検出結果同士が等しいか否かの判別を行う。判別部Ｂ１９は、隣り合う検出結果が互いに等しいと判別すると、その旨をカウンタ部２１に送る。
カウンタ部２１は、判別部Ｂ１９からの隣り合っていて検出結果が互いに等しく且つ連続している場合にその連続する数をカウントし、その数が５に到るか否かを判別する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
ここで、例えば図５に示すように、レベル検出部１３での検出レベル（検出結果）が上昇し、３０６０ｍＶまで到らずに下降し、その後にほぼ２３００ｍＶのレベルで一定となってその状態が離散値で５個分に対応する時間分だけ連続すると、カウンタ部２１はその旨を制御信号出力部２２に伝える。
制御信号出力部２２は、カウンタ部２１からのカウント結果に基づいて、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更するための制御信号を出力する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
ここで、ディレイ信号生成回路１０は、制御部１４の制御信号出力部２２からの制御信号を受けると、生成・出力するディレイ信号を図３に示す内容から図４に示す内容に変更する。
従って、結果的には、ミキサ回路５において、元になる音声に係る電気信号に対し、図３で示す内容のディレイ信号ではなく図４で示す内容のディレイ信号がミキサ回路５において加算加工されることになる。
よって、ミキサ回路６は、ミキサ回路５から斯かるアナログの電気信号と、再生プレーヤ２からバック演奏に係るアナログの電気信号をそれぞれ受け取り、それらの二つのアナログ信号を加算加工してアンプ７に送る。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
つまり、図５を用いて説明すると、制御部１４がディレイ信号生成回路１０に対して生成するべきディレイ信号の内容の変更を制御しない場合には、検出のレベルが５個目の２３００ｍＶから点線で示すように、何らかの切っ掛けで均衡のハウリング状態が崩れて急に発散して大きなハウリングが生じることが考えられる。
然るに、音声信号増幅装置１は、カウンタ部２１が同じレベルが５回連続してカウントしたことに基づいて、その旨を制御信号出力部２２に伝え、制御信号出力部２２はこのカウンタ部２１からの信号に基づいてディレイ信号生成回路１０に制御信号を送り、結果的に、図５の検出のレベルが５個目の２３００ｍＶから実線で示す値をレベル検出することになる。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
音声信号増幅装置１は、このハウリングを回避した後、制御信号出力部２２は、上記で詳述したディレイ信号を初期に設定した内容に段階的に近付けるための制御信号をディレイ信号生成回路１０に出力する。
ここで、ディレイ信号生成回路１０は、元になる音声に係る電気信号に対して２１４ミリ秒ずつの間隔で遅延させて生成・出力していた４個のディレイ信号を、ワンステップが３ミリ秒ずつ遅延時間が短くさせたディレイ信号に変更させて生成・出力する。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
他方、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされると、４個のディレイ信号はその時点での遅延時間の間隔からワンステップ分だけつまり３ミリ秒だけ遅延時間の間隔をより一層大きいディレイ信号を生成・出力させるように、ディレイ信号生成回路１０に制御信号出力部２２が制御信号を出力する。
この遅延時間の位置において、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされなければ、ディレイ信号生成回路１０はその時点での遅延時間の位置で４個のディレイ信号を生成・出力し、続いて、各ディレイ信号のレベル差は−４ｄＢから−３ｄＢに戻し、更に、第５のディレイ信号を生成・出力する。
ここで、カラオケの歌唱者は、結果的に、ハウリングが生じる虞がない状態で最も心地よいと初期に設定した内容に可能な限り近い内容のエコー成分の付加された音声を得ることが可能になっている。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
ディレイ信号生成回路１０は、制御信号出力部２２からの制御信号に基づいて、各ディレイ信号の減衰の差を−４ｄＢから−３ｄＢに戻し、更に、第５のディレイ信号を生成・出力する。
更に、この状態において、制御部１４がハウリングの発生を判別すると制御部１４はハウリングの回避及びディレイ信号の生成・出力の内容の変更に対応する。そして、この時のハウリングが回避されると、制御信号出力部２２はディレイ信号生成回路１０に、前述したと同様に、ディレイ信号の内容を初期に設定した内容に近付けるための制御信号を送る。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
１ ：音声信号増幅装置
２ ：再生プレーヤ
３ ：マイクロホン
４ ：マイクアンプ
５，６ ：ミキサ回路
８ ：スピーカ
１０ ：ディレイ信号生成回路
１３ ：レベル検出部
１４ ：制御部
１７、１９ ：判別部
２０ ：メモリ部
２１ ：カウンタ部
２２ ：制御信号出力部