(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離する信号分離手段と、
前記信号分離手段から出力される周期性信号成分の信号、前記非周期性信号成分の信号および前記信号分離手段に入力される前記入力信号のうちの複数の信号の相対的なレベル比に基づいてハウリングの発生を検出するハウリング検出手段と、
前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に応じて、前記信号分離手段から出力される周期性信号成分および非周期性信号成分のうち少なくとも周期性信号成分の信号に、ハウリングを抑圧するためのゲインを乗じるハウリング抑圧手段と、
前記ハウリング抑圧手段から出力された、少なくとも周期性信号成分の信号に前記ゲインを乗じられた周期性信号成分の信号と非周期性信号成分の信号を合成する信号合成手段と、を備えたことを特徴とするハウリング制御装置。
【請求項２】
前記ハウリング検出手段は、更に前記周期性信号成分の信号レベルの時間変化に基づいてハウリングの発生を検出する請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項３】
前記ハウリング検出手段は、前記複数の信号のそれぞれのレベルを算出するレベル算出部と、前記信号レベル間の比を表す相対的なレベル比を算出するレベル比算出部と、前記レベル比算出部によって算出された相対的なレベル比に基づいて、前記周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が大きいとき、又は、前記非周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が小さいときにハウリングが発生したと判断するハウリング判定部とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハウリング制御装置。
【請求項４】
前記ハウリング判定部は、前記周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が小さくなったとき、又は、前記非周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が大きくなったときにハウリングの発生が収まったと判断する請求項３に記載のハウリング制御装置。
【請求項５】
前記ハウリング検出手段は、前記周期性信号成分の信号レベルの時間変化を分析するレベル変化分析部を備え、
前記ハウリング判定部は、前記レベル比算出部によって算出された相対的な信号レベル比と前記レベル変化分析部によって分析された前記周期性信号成分の信号レベルの時間変化に基づいて、前記周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が大きいとき、又は、前記非周期性信号成分の信号の相対的なレベル比が小さいときであって、更に、前記周期性信号成分の信号レベルが時間的に増大するときにハウリングが発生したと判定する請求項３に記載のハウリング制御装置。
【請求項６】
前記レベル変化分析部は、前記周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の差分値を算出することを特徴とする請求項５に記載のハウリング制御装置。
【請求項７】
前記レベル変化分析部は、前記周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の大きさを比較することを特徴とする請求項５に記載のハウリング制御装置。
【請求項８】
前記ハウリング抑圧手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に応じてハウリングを抑圧するための前記ゲインを制御するゲイン制御部と、前記信号分離手段から出力される周期性信号成分および非周期性信号成分のうち少なくとも周期性信号成分の信号に前記ゲイン制御部によって算出された前記ゲインを乗じるゲイン乗算部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項９】
前記ハウリング抑圧手段は、前記ハウリング検出部のハウリング検出結果を用いてハウリング発生状態または非発生状態の持続時間を計測する計測部を備え、
前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果と前記計測部の計測結果に応じて前記ゲイン制御部の前記ゲインを制御することを特徴とする請求項８に記載のハウリング制御装置。
【請求項１０】
前記信号分離手段は、前記入力信号から周期性信号成分を抽出して分離する適応フィルタを有することを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項１１】
前記ハウリング検出手段および前記ハウリング抑圧手段は、ハウリングの検出処理およびハウリングの抑圧処理を時間的に間引いて行うことを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項１２】
表示手段を有し、前記表示手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を表示することを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項１３】
通知音発生手段を有し、前記通知音発生手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知することを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項１４】
振動発生手段を有し、前記振動発生手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいて振動によりハウリングの発生状況を通知することを特徴とする請求項１に記載のハウリング制御装置。
【請求項１５】
請求項１又は請求項２に記載のハウリング制御装置を備えたことを特徴とする音響装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウリング制御装置および音響装置に関し、例えば、マイクロホンとスピーカを有する音響装置に適用され、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抑圧するハウリング制御装置およびそのハウリング制御装置を備えた音響装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マイクロホンとスピーカを合わせた音響装置では、スピーカから出力された音がマイクロホンに回り込んで入力されることにより、フィードバックループが形成されてハウリングが発生する場合がある。
【０００３】
従来、ハウリングを抑圧するためのハウリング制御装置として、入力信号に含まれるハウリング成分を適応フィルタを用いて抽出し、ハウリング成分を入力信号から差し引くことでハウリングを抑圧するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図１０に基づいて従来のハウリング制御装置について説明する。
【０００５】
図１０において、入力端子１にはマイクからの信号が入力されるようになっており、この入力信号は遅延器２によって遅延された後、適応フィルタ３によってハウリング成分が抽出され、加算器４によって入力信号から適応フィルタ３の出力信号が差し引かれることにより、ハウリングが抑圧された信号が出力端子５から出力される。
【０００６】
以下、特許文献１で提案されている従来のハウリング制御装置の動作を図１０のハウリング制御装置に基づいて具体的に説明する。
【０００７】
ハウリング制御装置は、入力端子１に入力された信号を遅延器２で遅延した後、適応フィルタ３により遅延器２で遅延された入力信号とフィルタ係数の畳み込みを行い、入力信号に含まれるハウリング成分の周期の整数倍の遅れをもった信号を生成する。
【０００８】
加算器４は、入力信号から適応フィルタ３の出力信号を差し引くことにより、ハウリングを抑圧し、ハウリング抑圧後の信号を適応フィルタ３および出力端子５に出力する。適応フィルタ３は、加算器４の出力信号の二乗平均値が最小になるようにフィルタ係数を逐次更新する。
【０００９】
特許文献１に示す従来のハウリング制御装置では、上述したようにして入力信号に含まれるハウリング成分を適応フィルタ３を用いて抽出し、入力信号から差し引くことでハウリングを抑圧することができる。
【特許文献１】特開２００１−２７５１８２号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来のハウリング制御装置にあっては、適応フィルタ３を常時動作させているため、ハウリング以外の周期性信号（例えば、有声音等）に対しても誤って抑圧動作を行ってしまい、処理音の音質劣化が発生してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたもので、ハウリング以外の周期性信号に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができるハウリング制御装置および音響装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のハウリング制御装置は、入力信号を周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離する信号分離手段と、前記信号分離手段から出力される周期性信号成分の信号、前記非周期性信号成分の信号および前記信号分離手段に入力される前記入力信号のうちの複数の信号の相対的なレベル比に基づいてハウリングの発生を検出するハウリング検出手段と、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に応じて、前記信号分離手段から出力される周期性信号成分および非周期性信号成分のうち少なくとも周期性信号成分の信号に、ハウリングを抑圧するためのゲインを乗じるハウリング抑圧手段と、前記ハウリング抑圧手段から出力された、少なくとも周期性信号成分の信号に前記ゲインを乗じられた周期性信号成分の信号と非周期性信号成分の信号を合成する信号合成手段と、を備えたものから構成されている。
【００１３】
この構成により、入力信号を周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離し、周期性信号成分の信号、非周期性信号成分の信号および信号分離手段に入力される入力信号の中から選択される複数の信号に基づいてハウリングの発生を検出し、次いで、ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいてハウリングの抑圧を行うので、ハウリング以外の周期性信号（例えば、有声音等）に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができる。
【００１４】
また、本発明のハウリング制御装置の前記信号分離手段は、前記入力信号から周期性信号成分を抽出して分離する適応フィルタを有するものから構成されている。
【００１５】
この構成により、入力信号を周期性信号成分と非周期性信号成分に確実に分離することができるので、これ以降のハウリング検出処理およびハウリング抑圧処理を効果的に行うことができる。
【００１６】
また、本発明のハウリング制御装置の前記ハウリング検出手段は、前記複数の信号のそれぞれのレベルを算出するレベル算出部と、前記信号レベル間の比を表すレベル比を算出するレベル比算出部と、前記レベル比算出部によって算出されたレベル比に基づいてハウリングが発生したか否かを判定するハウリング判定部とを備えたものから構成されている。
【００１７】
この構成により、レベル比算出部によって算出された周期性信号成分や非周期性信号成分のそれぞれの信号のレベル比に基づいてハウリングが発生したか否かを判定するので、精度良くハウリングを検出することができる。
【００１８】
また、本発明のハウリング制御装置の前記ハウリング検出手段は、前記周期性信号成分の信号レベルの時間変化を分析するレベル変化分析部を備え、前記ハウリング判定部は、前記レベル比算出部によって算出された信号レベル比と前記レベル変化分析部の分析結果に基づいてハウリングが発生したか否かを判定するものから構成されている。
【００１９】
この構成により、例えば、入力信号に含まれる周期性信号成分および非周期性信号成分の信号レベル比と周期性信号成分の信号レベルの変化とを分析することにより、ハウリングとハウリング以外の周期性信号成分を選別することができ、精度良くハウリングを検出することができる。
【００２０】
また、本発明のハウリング制御装置の前記レベル変化分析手段は、前記周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の差分値を算出するものから構成されている。
【００２１】
この構成により、例えば、入力信号に含まれる周期性信号成分および非周期性信号成分の信号レベル比と入力信号に含まれる周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の差分値とを分析することにより、ハウリングとハウリング以外の周期性信号成分を選別することができ、精度良くハウリングを検出することができる。
【００２２】
また、本発明のハウリング制御装置の前記レベル変化分析手段は、前記周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の大きさを比較するものから構成されている。
【００２３】
この構成により、例えば、入力信号に含まれる周期性信号成分および非周期性信号成分の信号レベル比と入力信号に含まれる周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の大きさとを分析することにより、ハウリングとハウリング以外の周期性信号成分を選別することができ、精度良くハウリングを検出することができる。
【００２４】
また、本発明のハウリング制御装置の前記ハウリング抑圧手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に応じてハウリングを抑圧するための前記ゲインを制御するゲイン制御部と、前記信号分離手段から出力される周期性信号成分および非周期性信号成分のうち少なくとも周期性信号成分の信号に前記ゲイン制御部によって算出された前記ゲインを乗じるゲイン乗算部とを備えたものから構成されている。
【００２５】
この構成により、ハウリングの発生状況に応じてゲインを制御することにより、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化をより一層低減することができる。
【００２６】
また、本発明のハウリング制御装置の前記ハウリング抑圧手段は、前記ハウリング検出部のハウリング検出結果を用いてハウリング発生状態または非発生状態の持続時間を計測する計測部を備え、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果と前記計測部の計測結果に応じて前記ゲイン制御部の前記ゲインを制御するものから構成されている。
【００２７】
この構成により、ハウリングの発生状況に応じてゲインを制御することにより、ハウリングをより効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化をより一層低減することができる。
【００２８】
また、本発明のハウリング制御装置の前記ハウリング検出手段および前記ハウリング抑圧手段は、ハウリングの検出処理およびハウリング抑圧処理を時間的に間引いて行うものから構成されている。
【００２９】
この構成により、ハウリング検出処理およびハウリングの抑圧処理に要する処理負荷を低減することができる。
【００３０】
また、本発明のハウリング制御装置は、表示手段を有し、前記表示手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を表示するものから構成されている。
【００３１】
この構成により、ハウリングの発生状況を表示手段により表示することにより、利用者に視覚的に把握させることができる。
【００３２】
また、本発明のハウリング制御装置は、通知音発生手段を有し、前記通知音発生手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知するものから構成されている。
【００３３】
この構成により、ハウリングの発生状況を通知音を通知することにより、利用者に聴覚的に把握させることができる。
【００３４】
また、本発明のハウリング制御装置は、振動発生手段を有し、前記振動発生手段は、前記ハウリング検出手段のハウリング検出結果に基づいて振動によりハウリングの発生状況を通知するものから構成されている。
【００３５】
この構成により、ハウリングの発生状況を振動により通知することにより、利用者に体感的に把握させることができる。
【００３６】
また、本発明の音響装置は、上述したハウリング制御装置を備えたものから構成されている。
【００３７】
この構成により、ハウリング以外の周期性信号（例えば、有声音等）に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができる。この結果、聴感上耳障りであった音を改善することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明は、ハウリング以外の周期性信号に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができるという効果を有するハウリング制御装置および音響装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４０】
（第１の実施の形態）
図１乃至図４は、本発明の第１の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。
【００４１】
まず、図１乃至図４を参照し、ハウリング制御装置および音響装置の構成について説明する。音響装置１０は、図１に示すように、収音を行うマイクロホン１１と、マイクロホン１１に入力される信号を増幅するマイクアンプ１２と、マイクアンプ１２から出力される信号に対してハウリングの検出および抑圧処理を行うハウリング制御装置２０と、ハウリング制御装置２０から出力される信号を増幅するパワーアンプ１３と、パワーアンプ１３から出力される信号に基づいて音を出力するスピーカ１４とを備えている。
【００４２】
ハウリング制御装置２０は、図２に示すように、マイクロホン１１から原音とハウリング成分を含んだ信号が入力される入力端子２１と、入力端子２１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Ａ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ２２と、Ａ／Ｄコンバータ２２から出力された信号を周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離する信号分離部（信号分離手段）２３と、信号分離部２３から出力される周期性信号成分と非周期性信号成分の信号をメモリに記憶された複数の閾値と比較することにより、ハウリングの発生を検出するハウリング検出部（ハウリング検出手段）２４と、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に応じてハウリングの抑圧を行うハウリング抑圧部（ハウリング抑圧手段）２５と、ハウリング抑圧部２５から出力された信号を合成する信号合成部（信号合成手段）２６と、信号合成部２６から出力された信号をディジタル信号からアナログ信号にＤ／Ａ変換するＤ／Ａコンバータ２７と、Ｄ／Ａコンバータ２７から出力された信号をパワーアンプ１３に出力する出力端子２８とを備えている。
【００４３】
信号分離部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、メモリ等からなるコンピュータから構成されており、Ａ／Ｄコンバータ２２の出力信号を遅延させて適応フィルタ３０の参照信号を生成する遅延器２９と、遅延器２９の出力信号とフィルタ係数の畳み込みを行うと共にフィルタ係数を逐次更新する適応フィルタ３０と、Ａ／Ｄコンバータ２２の出力信号と適応フィルタ３０の出力信号の差分を算出する加算器３１とを備えている。
【００４４】
ハウリング検出部２４は、上述したコンピュータから構成されており、図３に示すように、信号分離部２３からの出力信号のうち、周期性信号成分と非周期性信号成分の信号が入力される入力端子４１と、入力端子４１に入力された周期性信号成分と非周期性信号成分の信号のレベルを算出するレベル算出部４２と、レベル算出部４２から出力された複数の信号レベル間の比を表すレベル比を算出するレベル比算出部４３と、レベル比算出部４３によって算出された信号レベル比を用いてハウリングが発生したか否かを判定するハウリング判定部４４と、ハウリング判定部４４の判定結果を出力する出力端子４５とを備えている。
【００４５】
ハウリング抑圧部２５は、上述したコンピュータから構成されており、図４に示すように、信号分離部２３で分離された周期性信号成分と非周期性信号成分の信号が入力される入力端子５１と、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果が入力される入力端子５２と、入力端子５２に入力されたハウリング検出結果に応じてゲインを制御するゲイン制御部５３と、入力端子５１に入力された信号にゲイン制御部５３で制御されたゲインを乗じるゲイン乗算部５４と、ゲイン乗算部５４でゲインを乗算された信号を信号合成部２６に出力する出力端子５５とを備えている。
【００４６】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０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制御装置２０ではハウリング検出部２４に信号分離部２３から出力された周期性信号成分と非周期性信号成分の信号が入力されるものとする。
【００４７】
まず、マイクロホン１１から入力端子２１に入力された信号は、Ａ／Ｄコンバータ２２によってアナログ信号からディジタル信号に変換された後、信号分離部２３に入力され、周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離される。この周期性信号成分と非周期性信号成分の信号はハウリング検出部２４の入力端子４１とハウリング抑圧部２５の入力端子５１にそれぞれ入力される。
【００４８】
信号分離部２３は、Ａ／Ｄコンバータ２２から出力された信号を目標信号としたときに、適応フィルタ３０には目標信号を遅延器２９により遅延させた信号を参照信号として入力させる。
【００４９】
ここで、遅延器２９における遅延量としては、目標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。適応フィルタ３０では参照信号とフィルタ係数の畳み込みを行い、加算器３１で目標信号から適応フィルタ３０の出力信号を差し引くことにより誤差信号が算出される。
【００５０】
適応フィルタ３０のフィルタ係数は、誤差信号の二乗平均値が最小となるよう逐次更新される。このことは、目標信号と参照信号で相関のある信号、すなわち、ハウリング等の周期性信号成分を適応フィルタ３０が出力する時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等の周期性信号成分を抽出できることを意味する。
【００５１】
適応フィルタ３０の係数更新アルゴリズムとしては、ＮＬＭＳ（Normalized Least Mean Square）アルゴリズム等、公知の各種適応アルゴリズムを用いる。結果として信号分離部２３からは、適応フィルタ３０の出力信号が入力信号の周期性信号成分、誤差信号が入力信号の非周期性信号成分としてそれぞれ出力される。
【００５２】
一方、ハウリング検出部２４は、レベル算出部４２により入力端子４１に入力された周期性信号成分と非周期性信号成分の信号のレベルが算出される。レベル比算出部４３では、レベル算出部４２から出力された周期性信号成分と非周期性信号成分の信号レベルの比を表すレベル比が算出される。ハウリングが発生した場合、周期性信号成分が大きくなる一方、非周期性信号成分は小さくなるため、結果としてレベル比が大きくなると共に、レベル比が大きい状態が持続する。この点に着目して、ハウリングの検出を行う。
【００５３】
ハウリング判定部４４では、レベル比算出部４３から出力されたレベル比と予め定められてメモリに記憶された第１の閾値を比較し、レベル比が第１の閾値を超えた場合にメモリに記憶された第１のカウンタ値がインクリメントされる。
【００５４】
第１のカウンタ値が予め定められた第２の閾値を超えた場合に、レベル比が大きい状態が持続しているものとし、ハウリング発生と判定する。また、ハウリング発生と判定された後は、ハウリング判定部４４でレベル比と予め定められた第３の閾値を比較し、レベル比が第３の閾値を下回った場合にメモリに記憶された第２のカウンタ値がインクリメントされる。第２のカウンタ値が予め定めた第４の閾値を超えた場合にハウリング発生が収まったものとし、ハウリング非発生と判定する。この判定結果は出力端子４５から出力され、ハウリング抑圧部２５の入力端子５２に伝達される。
【００５５】
ハウリング抑圧部２５では、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果を受けてハウリングが検出された場合にハウリング抑圧処理を開始する。
【００５６】
ゲイン乗算部５４はゲインの初期状態でそれぞれスルー（ゲイン値＝１．０）に設定されており、このゲイン制御部５３でゲインを制御し、入力端子５１に入力された信号にゲイン制御部５３で制御されたゲインを乗じる。このゲイン乗算部５４でゲインが乗じられた信号は出力端子５５から出力される。
【００５７】
出力端子５５から出力された信号は信号合成部２６で合成された後、Ｄ／Ａコンバータ２７によってディジタル信号からアナログ信号に変換される。
【００５８】
アナログ信号はパワーアンプ１３に接続される出力端子２８に出力され、パワーアンプ１３により増幅されてスピーカ１４から出力される。
【００５９】
以上のように本発明の第１の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、原音とハウリング成分を含む入力信号を周期性信号成分と非周期性信号成分とに分離した後、周期性信号成分と非周期性信号成分の信号に基づいてハウリングの発生を検出し、このハウリング検出結果に基づいてハウリングの抑圧を行うので、ハウリング以外の周期性信号（例えば、有声音等）に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、原音とハウリング成分を含む入力信号から周期性信号成分を抽出して分離する適応フィルタ３０を有するので、以後の処理でハウリング検出処理およびハウリング抑圧処理を効果的に行うことができる。
【００６１】
また、本実施の形態では、周期性信号成分および非周期性信号成分の信号レベルを算出した後、この信号レベル間の比を表すレベル比を算出し、このレベル比に基づいてハウリングが発生したか否かを判定するので、精度良くハウリングを検出することができる。
【００６２】
また、本実施の形態のハウリング抑圧部２５は、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に応じてハウリングを抑圧するためのゲインを制御し、ゲイン乗算部５４が、信号分離部２３から出力される周期性信号成分および非周期性信号成分の信号にゲイン制御部５３によって算出されたゲインを乗じるように制御するので、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化をより一層低減することができる。
【００６３】
また、本実施の形態の音響装置１０は、ハウリング制御装置２０によりハウリングを精度良く検出し音質劣化を低減するようハウリングを抑圧することができるので、聴感上耳障りであった音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マイクアンプ１２またはパワーアンプ１３の利得を向上させることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態のハウリング検出部２４は、信号分離部２３で分離された周期性信号成分および非周期性信号成分の信号のレベル比を用いてハウリングを検出しているが、信号分離部２３に対して入出力される信号のうち、他の信号、例えば、入力信号と周期性信号成分のレベル比を用いてハウリングを検出する構成にしても良く、また、周期性信号成分、非周期性信号成分および入力信号を適当に組合せて複数の信号のそれぞれのレベル比を算出しハウリング検出を行う構成にしても良い。
【００６５】
また、ハウリング抑圧部２５は、信号分離部２３で分離された２つの信号（周期性信号成分および非周期性信号成分）に対してゲインを制御することによりハウリングを抑圧するものとして説明したが、周期性信号成分に対してのみゲイン制御を行う構成にしてもよい。
【００６６】
また、ハウリング検出部２４およびハウリング抑圧部２５は、ハウリングの検出処理およびハウリング抑圧処理を時間的に間引く、例えば、所定のサンプル数毎に１回処理を行う等して処理を時間的に間引いて行う構成にしても良い。このようにすれば、ハウリング検出処理およびハウリングの抑圧処理に要する処理負荷を低減することができる。
【００６７】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。第１の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００６８】
ハウリング制御装置２０のハウリング検出部２４は、図５に示すように、レベル算出部４２で算出された周期性信号成分の信号レベルの時間変化を分析するレベル変化分析部６１と、レベル比算出部４３によって算出されたレベル比とレベル変化分析部６１の分析結果に基づいてハウリングが発生したか否かを判定するハウリング判定部６２とを備えている。レベル算出部４２で算出された周期性信号成分の信号レベルの時間変化に着目すると、ハウリングの場合は発生時にレベルが時間的に増大していくのに対し、ハウリング以外の周期性信号（例えば、有声音等）の場合はレベルが時間的に変動する。この信号レベルの時間変化の違いをハウリングの検出に利用する。
【００６９】
本実施の形態では、レベル変化分析部６１は周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の差分値を算出するようにしている。
【００７０】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０のハウリング検出部２４の動作について説明する。なお、本実施の形態では、ハウリング検出部２４に信号分離部２３から出力された周期性信号成分および非周期性信号成分の信号が入力されるものとする。
【００７１】
まず、レベル変化分析部６１では、レベル算出部４２から出力された信号レベルのうち、周期性信号成分の過去と現在の値の差分値を算出し、ハウリング判定部６２に出力する。ここで、過去の信号値は、図示していない遅延器により周期性信号成分を遅延することにより生成する。
【００７２】
ここで、ハウリング判定部６２のメモリには複数の閾値およびカウンタ値が記憶されている。ハウリング判定部６２は、レベル比算出部４３から出力されたレベル比と予め定められた第１の閾値を比較し、レベル比が第１の閾値を超えた場合に第１のカウンタ値をインクリメントする。
【００７３】
また、レベル変化分析部６１から出力された差分値と予め定めた第２の閾値を比較し、差分値が第２の閾値を超えた場合に第２のカウンタ値をインクリメントする。
【００７４】
次いで、第１のカウンタ値が予め定められた第３の閾値を超え、かつ第２のカウンタ値が予め定めた第４の閾値を超えた場合に、レベル比が大きい状態が持続していると共に、周期性信号成分の信号レベルが時間的に増大しているものとし、ハウリング発生と判定する。また、ハウリング判定部６２は、ハウリング発生と判定した後は、レベル比と予め定められた第５の閾値を比較し、レベル比が第５の閾値を下回った場合に第３のカウンタ値をインクリメントする。次いで、第３のカウンタ値が予め定めた第６の閾値を超えた場合に、ハウリング発生が収まったものとし、ハウリング非発生と判定する。
【００７５】
以上のように本発明の第２の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、周期性信号成分の信号レベルの時間変化を分析するレベル変化分析部６１を設け、ハウリング検出部２４が、入力信号に含まれる周期性信号成分および非周期性信号成分の信号レベル比と周期性信号成分の信号レベルの時間変化、すなわち、周期性信号成分の信号レベルの過去と現在の値の差分値とを分析することにより、ハウリングとハウリング以外の周期性信号成分を選別することができ、精度良くハウリングを検出することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態において、レベル変化分析部６１は、周期性信号成分の過去と現在の値の差分値を算出するものとして説明しているが、信号分離部２３の入出力信号のうち何れか１つ以上の信号の過去と現在の値の差分値を算出する構成にしても良い。また、過去と現在の値の大きさの比較を行いその結果をハウリング判定部６２のハウリング判定に用いる構成にしてもよい。
【００７７】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００７８】
ハウリング制御装置２０のハウリング抑圧部２５は、図６に示すように、入力端子５２に入力されたハウリング検出結果を用いてハウリング発生状態または非発生状態の持続時間を計測する計測部７１と、入力端子５２に入力されたハウリング検出結果および計測部７１の計測結果に応じてゲインを制御するゲイン制御部７２とを備えている。
【００７９】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０のハウリング抑圧部２５の動作について説明する。
【００８０】
まず、計測部７１で入力端子５２に入力されるハウリング検出結果に基づいて、ハウリング発生状態またはハウリング非発生状態の持続する時間を計測し、この計測結果をゲイン制御部７２に出力する。
【００８１】
ゲイン制御部７２は、入力端子５２から出力されるハウリング検出結果と計測部７１から出力される計測結果に基づいてゲインを制御する。例えば、ハウリング発生状態が長い時間持続する場合には、閉ループゲインが大きい状況であると判断してゲインを大きく低減し、ハウリング非発生状態が長い時間持続する場合には、ハウリングが収束してきた状況であると判断してゲインを小さく低減する。
【００８２】
以上のように本発明の第３の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、ハウリングの発生状況に応じてゲインを制御することにより、ハウリングをより効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化をより一層低減することができる。
【００８３】
なお、本実施の形態のゲイン制御部７２は、ハウリングの発生状況に応じてゲインを低減させるものとして説明しているが、ハウリング非発生状態が長い時間持続する場合にゲインを復帰させていく構成にしても良い。
【００８４】
（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００８５】
ハウリング制御装置２０は、図７に示すように、第１の実施の形態のハウリング制御装置の構成に加え、液晶表示装置やＬＥＤランプ等の表示部（表示手段）８１が設けられており、表示部８１にはハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況が表示されるようになっている。
【００８６】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０の動作について説明する。
【００８７】
表示部８１は、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいて、ハウリングが発生しているか等のハウリングの発生状況を、例えば、図、文字、色分け等を用いてモニタ等の画面上に表示したり、ＬＥＤランプの点灯、点滅、点灯色を分けること等で表示する。
【００８８】
以上のように本発明の第４の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、ハウリングの検出結果に基づいてハウリングの発生状況を表示部８１によって表示するので、ハウリングの発生状況を視認により利用者に把握させることができる。
【００８９】
（第５の実施の形態）
図８は、本発明の第５の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００９０】
ハウリング制御装置２０は、図８に示すように、第１の実施の形態のハウリング制御装置の構成に加え、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知するための通知音を表す信号を生成する通知音生成部８２と、通知音生成部８２で生成された信号と信号合成部２６から出力されるハウリング抑圧後の信号を加算する加算部８３とを備え、スピーカ１４によって通知音を出力するようになっている。本実施の形態では、通知音生成部８２、加算部８３およびスピーカ１４が通知音発生手段を構成している。
【００９１】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０の動作について説明する。
【００９２】
通知音生成部８２によってハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいて、ハウリングの発生状況を通知するための通知音を表す信号を生成し、この信号を加算部８３に出力する。
【００９３】
加算部８３では、通知音生成部８２で生成された信号と信号合成部２６から出力されるハウリング抑圧後の信号を加算し、Ｄ／Ａコンバータ２７に出力する。Ｄ／Ａコンバータ２７はこの信号をディジタル信号からアナログ信号へ変換した後、アナログ信号をパワーアンプ１３に接続される出力端子２８に出力する。パワーアンプ１３はこの信号を増幅してスピーカ１４から通知音を出力する。
【００９４】
以上のように本発明の第５の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、ハウリングの検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知するための通知音をスピーカ１４から出力するので、ハウリングの発生状況を通知音の聴取により利用者に把握させることができる。
【００９５】
なお、本実施の形態において、通知音生成部８２で生成した信号はＤ／Ａコンバータ２７の前段に設けた加算部８３で信号合成部２６から出力される信号と加算させるようにしているが、Ｄ／Ａコンバータ２７の後段に加算部８３を設け信号合成部２６から出力される信号と加算させるように構成にしても良い。
【００９６】
（第６の実施の形態）
図９は、本発明の第６の実施の形態に係るハウリング制御装置および音響装置の構成が示されたブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成には同一番号を付して説明を省略する。
【００９７】
図９に示すように、ハウリング制御装置２０は、第１の実施の形態のハウリング制御装置の構成に加え、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知するための振動を生成してこの振動を発生させる振動発生部（振動発生手段）８４を備え、振動発生部８４はバイブレータから構成されている。
【００９８】
次に、本実施の形態のハウリング制御装置２０の動作について説明する。
【００９９】
振動発生部８４は、ハウリング検出部２４のハウリング検出結果に基づいて、ハウリングの発生状況を通知するための振動を発生させる。
【０１００】
以上のように本発明の第６の実施の形態のハウリング制御装置および音響装置によれば、ハウリング検出結果に基づいてハウリングの発生状況を通知するための振動を発生するので、ハウリングの発生状況を振動により利用者に把握させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明に係るハウリング制御装置および音響装置は、ハウリング以外の周期性信号に対して抑圧動作を行うのを防止して、ハウリングを効果的に抑圧することができ、ハウリング抑圧に伴う音質劣化を低減することができるという効果を有し、マイクロホンとスピーカを有する音響装置に適用され、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抑圧するハウリング制御装置およびそのハウリング制御装置を備えた音響装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る音響装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態に係るハウリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態に係るハウリング制御装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係るハウリング制御装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施の形態に係るハウリング制御装置のハウリング検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３の実施の形態に係るハウリング制御装置のハウリング抑圧部の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態に係るハウリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第５の実施の形態に係るハウリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第６の実施の形態に係るハウリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、従来のハウリング制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  音響装置
１１  マイクロホン
１２  マイクアンプ
１３  パワーアンプ
１４  スピーカ（通知音発生手段）
２０  ハウリング制御装置
２２  Ａ／Ｄコンバータ
２３  信号分離部（信号分離手段）
２４  ハウリング検出部（ハウリング検出手段）
２５  ハウリング抑圧部（ハウリング抑圧手段）
２６  信号合成部（信号合成手段）
２７  Ｄ／Ａコンバータ
２９  遅延器
３０  適応フィルタ
３１  加算器
４２  レベル算出部
４３  レベル比算出部
４４、６２  ハウリング判定部
５３、７２  ゲイン制御部
５４  ゲイン乗算部
６１  レベル変化分析部
７１  計測部
８１  表示部（表示手段）
８２  通知音生成部（通知音発生手段）
８３  加算部（通知音発生手段）
８４  振動発生部（振動発生手段）
【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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