CN102598708A - 啸声消除器 - Google Patents

Abstract

一种应用于具有扬声器和麦克风的声系统的啸声消除器，其包括：滤波器嵌入单元，其嵌入针对麦克风所拾取的音频信号的频率的陷波滤波器；设置单元，其基于嵌入陷波滤波器的频率设置陷波滤波器的嵌入时间；释放单元，其在设置单元所设置的嵌入时间经过后，释放嵌入时间已经经过的陷波滤波器，其中陷波滤波器嵌入的频率越高，所述设置单元将所述陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。

Description

啸声消除器

技术领域

本发明涉及一种啸声消除器，其抑制出现在从扬声器到麦克风的声反馈回路中的啸声。 

背景技术

关于抑制声反馈回路中出现的啸声的方法，已经提出了其中针对出现啸声的频率嵌入(分配)陷波滤波器的各种啸声消除器(例如见专利文献1)。由于可能同时在多个频率出现啸声，因此必须嵌入多个具有不同频率的陷波滤波器。不过，陷波滤波器的数量受到构成啸声消除器的硬件的性能的限制。因此，当在全部陷波滤波器已嵌入之后检测到新的啸声时(即当陷波滤波器的数量变得不足时)，啸声消除器应当释放已经嵌入的陷波滤波器。 

根据专利文献1公开的啸声去除装置，当陷波滤波器的数量变得不足时，释放具有最长嵌入时间的陷波滤波器，并嵌入该相应的陷波滤波器以抑制新检测到的啸声。 

[专利文献] 

[专利文献1]JP 2008-005305A 

发明内容

要解决的技术问题 

由于提供了陷波滤波器以快速降低预定带宽的增益，因此声音质量可能变差。不过，根据专利文献1中公开的啸声去除装置，在陷波滤波器的数量变得不足之前不释放已经嵌入的陷波滤波器。在某些环境中，可以考虑抑制了啸声的情况。不过根据专利文献1中公开的 啸声去除装置，针对正在通过改变声反馈回路等以去除啸声的频率的陷波滤波器可以保持嵌入状态。 

因此，本发明的目的是提供一种根据啸声的出现环境适当地释放陷波滤波器的啸声消除器。 

解决该问题的手段 

本发明的啸声消除器是一种适用于具有扬声器和麦克风的声系统的啸声消除器，该啸声消除器包括： 

滤波器嵌入单元，其针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入陷波滤波器； 

设置单元，其基于嵌入陷波滤波器的频率设置陷波滤波器的嵌入时间； 

释放单元，其在设置单元所设置的嵌入时间过去时，释放已过了嵌入时间的陷波滤波器， 

其中陷波滤波器嵌入的频率越高，所述设置单元将所述陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。 

优选地，该啸声消除器还包括移动量检测单元，其检测麦克风的移动量。随着移动量检测单元所检测到的麦克风的移动量增大，该设置单元将所述陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。 

优选地，该啸声消除器还包括范围设置单元，其设置麦克风的可移动范围，该设置单元基于范围设置单元所设置的麦克风的可移动范围，来确定用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，并且将低频带中的陷波滤波器的嵌入时间和高频带中的陷波滤波器的嵌入时间设置得不同。 

优选地，所述设置单元将嵌入高频带的陷波滤波器的嵌入时间设置为小于嵌入低频带的陷波滤波器的嵌入时间。 

优选地，所述滤波器嵌入单元分别将用于低频带的陷波滤波器和用于高频带的陷波滤波器嵌入麦克风所拾取的音频信号频率的低频带和高频带，并且设置要嵌入低频带的用于低频带的陷波滤波器的数量的上限。 

优选地，所述滤波器嵌入单元设置要针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入的多个陷波滤波器的数量的上限，并且当要针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入的陷波滤波器的数量到达上限时，所述设置单元通过一个陷波滤波器来抑制包括已经被嵌入高频带的陷波滤波器抑制的多个频率的频带。 

优选地，该啸声消除器还包括移动量检测单元，其检测麦克风的移动量，所述设置单元基于移动量检测单元所检测到的麦克风的移动量，来确定用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，并且在设置阈值时，所述释放单元释放嵌入高频带的陷波滤波器。 

优选地，所述移动量检测单元具有提供在麦克风上的加速度传感器，并且通过所述加速度传感器检测麦克风的移动量。 

优选地，所述移动量检测单元通过使用麦克风检测从扬声器发射的声音来测量麦克风与扬声器之间的距离，并且基于测量的距离来检测麦克风的移动量。 

优选地，该啸声消除器还包括阈值设置单元，其设置用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，当嵌入低频带的陷波滤波器未被释放时，随着嵌入高频带的陷波滤波器所针对的频率增大，所述设置单元将高频带中的陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。 

本发明的技术效果 

本发明的啸声消除器能够根据啸声的出现环境适当地释放陷波滤波器。 

附图说明

图1是示出了声系统的功能和构造的框图。 

图2示出了滤波器系数的示例。 

图3(A)至图3(D)示出了用于计算陷波滤波器的嵌入时间的计数器表的示例。 

图4(A)至图4(B)示出了根据第四示例实施例的陷波滤波器。 

具体实施方式

[第一示例实施例] 

参照图1来描述根据第一示例实施例的具有啸声消除器1A的声系统100。图1是示出了声系统的功能和构造的框图。如图1所示，声系统100包括麦克风M、啸声消除器1A、放大器2和扬声器S。在声系统100中，通过麦克风M拾取的声音信号在放大器2中放大，然后作为声音从扬声器S发射。从扬声器S发射的声音再次被麦克风M拾取。在声系统100中，从扬声器S发射的声音返回麦克风M并在放大器2中放大，从而形成了闭环。当闭环的环路增益超过1时出现啸声。因此，在声系统100中，通过啸声消除器1A来去除出现的啸声。 

下面对声系统100的功能和构造进行说明。麦克风M拾取周围的声音(也包括从扬声器S发射的声音)以生成声音信号，并将声音信号输出至啸声消除器1A和放大器2。 

放大器2对输入的声音信号进行放大，并将放大后的声音信号输出至啸声消除器1A的陷波滤波器13。 

啸声消除器1A对输入的声音信号中出现啸声的频率分量进行抑制。啸声消除器1A具有啸声检测器11、滤波器系数发生器12和多个陷波滤波器13。陷波滤波器13的数量根据构成滤波器的硬件(微计算机等)的性能和设置而受到限制。此外，啸声消除器1A将从麦克风M输入的声音信号输出至啸声检测器11。 

啸声检测器11对输入的声音信号执行快速傅立叶变换，以将声音信号转换成频谱。啸声检测器11从频谱中检测具有预定或更高功率电平的频率分量(即出现啸声的频率分量)，并将其输出至滤波器系数发生器12。 

滤波器系数发生器12控制陷波滤波器13的嵌入和释放。具体来说，滤波器系数发生器12生成对从放大器2输入的声音信号的预定频率分量(出现啸声的频率分量)进行抑制的滤波器系数。此外，当陷波滤波器13已嵌入的时间段变得大于嵌入时间时(当应该释放 滤波器13时)，滤波器系数发生器12释放陷波滤波器13。滤波器系数发生器12的具体处理将在后文说明。 

陷波滤波器13对从放大器2输入的声音信号中出现啸声的频率分量进行抑制，并将其输出至扬声器S。 

扬声器S基于从啸声消除器1A输入的声音信号(即已经抑制了出现啸声的频率分量的声音信号)发射声音。 

下面参照图2对滤波器系数发生器12的具体处理进行说明。图2示出了嵌入的陷波滤波器的列表(滤波器表)的示例。滤波器系数发生器12存储图2所示的滤波器表，并生成对应于滤波器表的各个参数的多个陷波滤波器(滤波器系数)。在该滤波器表中，针对每个陷波滤波器13(滤波器13A、滤波器13B、滤波器13C…)登记了陷波滤波器的中心频率、带宽和要衰减的增益量。陷波滤波器13对具有以所述中心频率为中心的带宽的信号衰减增益量。例如，滤波器13A将频带为95Hz到105Hz(以100Hz为中心的10Hz带宽)的声音信号的增益衰减24dB。滤波器13C将频带为1.15kHz到1.25kHz(以1.2kHz为中心的0.1kHz带宽)的声音信号的增益衰减24dB。同时，要衰减的增益量不限于24dB。同样，带宽也不限于10Hz和0.1kHz。 

滤波器系数发生器12通过在滤波器表中登记和删除中心频率、带宽和增益量来控制陷波滤波器13的嵌入和释放。具体来说，在嵌入陷波滤波器13时，滤波器系数发生器12将嵌入陷波滤波器13的中心频率、带宽和增益量登记在滤波器表中。在释放陷波滤波器13时，滤波器系数发生器12从滤波器表中删除嵌入陷波滤波器13的中心频率、带宽和增益量。然后，滤波器系数发生器12基于登记在滤波器表中的各个参数生成滤波器系数。 

当从啸声检测器11输入频率分量(出现啸声的频率分量)时，滤波器系数发生器12嵌入陷波滤波器13以抑制该频率分量。也即，滤波器系数发生器12在使用相应的频率作为中心频率的同时，将带宽和增益量登记在滤波器表中。 

此外，滤波器系数发生器12存储各个陷波滤波器13的嵌入时间，并且删除已经到达应当释放陷波滤波器的时间的陷波滤波器13 的中心频率、带宽和增益量。 

下面对各个陷波滤波器13的嵌入时间进行说明。一般来说，通过安装环境(例如提供声系统的房间的大小和形状)、使用环境(例如麦克风与扬声器之间的距离以及由于人的移动而产生的气流)等来确定啸声出现的频率。根据安装环境来确定闭环。在该闭环中，当对准(align)特定频率分量的相位时，环路增益会增大。当环路增益超过1时出现啸声。 

对于低频来说，其波长较长，因此啸声的出现很少受到闭环路径长度变化的影响，而较容易受到其它安装环境(如墙壁表面上的反射)的影响。因此，对于低频，即使麦克风M移动，啸声的出现也很少受到闭环中相位变化的影响，因此环路增益很难变得小于1。于是，优选的将直到应该释放陷波滤波器13时刻之前的时间设置得较长。 

另一方面，对于高频来说，其波长较短，因此啸声的出现容易受到闭环路径长度变化的影响。因此，对于高频，当麦克风M移动时，啸声的出现会受到闭环中相位变化的影响，因此环路增益容易变得小于1。于是，优选的将直到应该释放陷波滤波器13时刻之前的时间设置得较短。 

因此，频率越低，则滤波器系数发生器12将陷波滤波器13的嵌入时间(从陷波滤波器13嵌入到其释放的时间)设置得越长，而频率越高则将陷波滤波器13的嵌入时间设置得越短。滤波器系数发生器12针对每个陷波滤波器13提供计数器C。计数器C指示每单位时间的计数值的累加值，并通过如下公式1和2表示。 

C＝C+Y(F)…公式1 

Y(F)＝log_kF(k为整数)…公式2 

当计数器C的值超过预定值时，滤波器系数发生器12确定在嵌入相应的陷波滤波器13后已经经过的时间达到了该嵌入时间(已过了陷波滤波器13的嵌入时间)，从而释放已达到嵌入时间的陷波滤波器13。 

例如，当使用Y(F)＝log₂F来以倍频程表示频率时，计数器C在100Hz的计数值为log₂100＝6.6439。计数器C在1kHz的计数值为 log₂1000＝9.9685，计数器C在10kHz的计数值为log₂10000＝13.2877。也即，在100Hz处嵌入的陷波滤波器13的嵌入时间相比在10kHz处嵌入的陷波滤波器13的嵌入时间长了约两倍。同时，整数k的值不限于2。 

类似地，滤波器系数发生器12根据啸声的出现环境来设置陷波滤波器13的嵌入时间。于是，滤波器系数发生器12能够根据啸声的出现环境适当地释放陷波滤波器13。此外，通过在短时间内释放陷波滤波器13对是否出现啸声易于受到使用环境的影响而改变的频率(高频带)的抑制，滤波器系数发生器12能够避免劣化声音质量。 

在此示例实施例中，使用公式2来计算计数器C的计数值。不过，也可以使用图3(A)至图3(D)中所示的任一计数器表来计算计数器C的计数值。图3(A)至图3(D)示出了用于计算陷波滤波器的嵌入时间的计数器表的示例。在图3(A)至图3(D)中，Y表示计数器C每单位时间的计数值(公式2中的Y(F))。F表示频率，T表示低频带和高频带之间的阈值。图3(A)示出了计数器在低频带上的增长率较大而在高频带上的增长率较小的示例。图3(B)示出了计数器在低频带上的增长率较高(特别是计数器的增长率随着低频带上的频率降低而增大)而在高频带上的增长率为零(0)的示例。也即，计数器的增加量在低频带上增加，但在高频带上恒定。图3(C)示出了计数器的增加量在低频带和高频带上均恒定、并且计数器在低频带和高频带上的增加量彼此不同的示例。图3(D)示出了计数器的增加量在低频带上为零(0)(嵌入低频带的陷波滤波器未释放)而在高频带上较大的示例。滤波器系数发生器12可以使用图3(A)至3(D)所示的计数器表来随着频率增大而缩短陷波滤波器13的嵌入时间。作为高频带和低频带之间的阈值，可以使用预定值(例如2kHz、3kHz等)。 

例如，对于采用图3(D)所示计数器表的啸声消除器，当用户开启自动滤波释放功能时，处于低于阈值(例如2kHz，其转换成可移动范围为17cm)的频带中的陷波滤波器将不被释放，而是以与陷波滤波器嵌入的对应频率成比例的增加值对嵌入阈值频带或更高频 带的陷波滤波器进行计数。因此，对于嵌入阈值频率或更高频率的陷波滤波器，频率越高，则其嵌入时间设置得越短。 

此外，可以基于下文所述的麦克风的可移动范围来计算高频带和低频带之间的阈值。 

下面对基于麦克风的可移动范围来计算高频带和低频带之间的阈值的方法进行说明。频率F(Hz)由如下公式3和4表示，其中声速为V(m/s)，波长为λ(m)。 

F＝V/λ…公式3 

V＝340…公式4 

这里，当麦克风M以对应于声音半波长的量移动时，认为由于相位的反向而消除了啸声。也即，当把麦克风M的移动量L看作半波长时，认为相应频率的啸声已被去除。此外，由于波长比麦克风M的移动量L大的频率未达到半波长，因此未通过移动麦克风来很好地抑制啸声。 

于是，在把以麦克风的移动量L为半波长的频率F当作低频带和高频带之间的阈值T时，通过如下公式5来表示阈值T。 

T＝340/2L＝170/L…公式5 

一般来说，麦克风M被讲话的人手持，并且随着讲话人的移动而移动。于是，基于讲话人的可移动范围(麦克风的可移动范围)来计算麦克风的移动量L。例如，对于舞台上的演讲，在大多情况下，讲话的人通常以数种姿势讲话，而不会在舞台上频繁地移动。因此将手的移动距离(1m)当作半波长。在这种情况下，阈值T为170/1＝170Hz。此外，例如当一个人在舞台上移动时，将在舞台上移动的距离(5m)当作半波长。在这种情况下，T为170/5＝34Hz。类似地，可以基于讲话人的可移动范围(麦克风的可移动范围)来计算麦克风的移动量L，即声系统的期望用途。 

类似地，根据安装环境或使用环境，啸声消除器1A可以通过计算高频带和低频带之间的阈值来计算适当的阈值，同时将麦克风的可移动范围当作半波长。 

[第二示例实施例] 

下面对本发明的第二示例实施例的啸声消除器1B(未示出)进行说明。啸声消除器1B与第一示例实施例的啸声消除器1A的区别之处在于提供了针对高频带和低频带的陷波滤波器13。下文仅对区别之处进行说明。同时由于啸声消除器1B与啸声消除器1A在框图上的区别在于提供了针对高频带和低频带的陷波滤波器13，因此省略了啸声消除器1B的框图。 

啸声消除器中提供的陷波滤波器13的数量根据构成滤波器的硬件(微计算机等)的性能和设置而受到限制。此外，滤波器系数发生器12构造为频率越低则将陷波滤波器13的嵌入时间设置得越长。因此当陷波滤波器13在低频带和高频带中共用时，分配给低频带的陷波滤波器13的数量大于分配给高频带的陷波滤波器的数量。 

于是，在第二示例实施例的啸声消除器1B中，陷波滤波器分成用于低频带的陷波滤波器和用于高频带的陷波滤波器，并且分别设置用于低频带的陷波滤波器的上限和用于高频带的陷波滤波器的上限。例如，当陷波滤波器13的总数量为10时，其上限设置为5个用于低频带的陷波滤波器和5个用于高频带的陷波滤波器，或者6个用于低频带的陷波滤波器和4个用于高频带的陷波滤波器。因而，通过将陷波滤波器分成用于低频带的陷波滤波器和用于高频带的陷波滤波器并设置其上限，滤波器系数发生器12能够将陷波滤波器13适当地分配给低频带和高频带，而不会将分配给低频带的陷波滤波器的数量增大到过大的程度。 

[第三示例实施例] 

下面对本发明的第三示例实施例的啸声消除器1C(未示出)进行说明。啸声消除器1C与第一示例实施例的啸声消除器1A的区别之处在于，针对分成用于低频带、中频带和高频带的陷波滤波器13中的每个陷波滤波器13分别设置嵌入时间。同时由于啸声消除器1C与啸声消除器1A的框图相同，因此不再示出。 

在第三示例实施例的啸声消除器1C中，改变陷波滤波器13在 低频带、中频带和高频带中的嵌入时间。在低频带中，由于啸声不太受到麦克风M移动的影响，因此啸声一经出现就难以去除。因此，滤波器系数发生器12进行设置以使陷波滤波器13嵌入低频带中之后就不被释放。 

在高频带中，啸声易于受到麦克风M移动的影响，因此易于通过移动麦克风来去除。于是，滤波器系数发生器12嵌入宽滤波器(带阻抑制滤波器)并将嵌入时间设置得较短，其中该宽滤波器具有能够抑制啸声出现的频率附近的频带的带宽。例如，用于高频带的陷波滤波器的嵌入时间小于用于中频带的陷波滤波器的嵌入时间。此外，用于高频带的陷波滤波器的带宽比用于中频带的陷波滤波器的带宽宽。 

在中频带中，滤波器系数发生器12将陷波滤波器13嵌入出现啸声的频率，并设置嵌入时间。滤波器系数发生器12将处在低频带和高频带之间的阈值(其为预定值或基于波长计算得到的值)附近的频带看作中频带。 

同时，啸声消除器1C可以将陷波滤波器13分成用于低频带的陷波滤波器、用于高频带的陷波滤波器和用于中频带的陷波滤波器并设置其上限，这与第二示例实施例的啸声消除器1B类似。 

类似地，在啸声消除器1C中，能够根据啸声的出现环境，通过改变要抑制的带宽和低频带、高频带和中频带中的嵌入时间来适当地释放陷波滤波器13。 

[第四示例实施例] 

下面参照图4(A)和图4(B)对根据本发明的第四示例实施例的啸声消除器1D(未示出)进行说明。图4(A)和图4(B)例示了根据第四示例实施例的陷波滤波器。在第四示例实施例中，合并了通过陷波滤波器13抑制增益的多个频带，并且这种抑制是通过一个滤波器实现(即合并了多个陷波滤波器13)的。图4(A)示出了合并各陷波滤波器13之前的频率特性，图4(B)示出了合并各陷波滤波器13之后的频率特性(见实线)以及合并各陷波滤波器13之前的频率特性(见虚线)。第四示例实施例的啸声消除器1D与第一示例实 施例的啸声消除器1A的区别在于合并了多个陷波滤波器13。同时，由于啸声消除器1D与啸声消除器1A的框图相同，因此不再示出。 

同时存在的陷波滤波器13的数量具有限制。因此，当滤波器系数发生器12嵌入全部陷波滤波器13之后新检测到啸声时，用于抑制新检测到的啸声的陷波滤波器13不足。因此合并了设置在高频带中的各陷波滤波器13，其中在高频带中啸声易于受到麦克风M的移动的影响。 

具体来说，当嵌入中心频率为f1的陷波滤波器13和中心频率为f2的陷波滤波器13时(见图4(A))时，滤波器系数发生器12将这两个陷波滤波器13变为一个宽带宽陷波滤波器13，该宽带宽以频率f1和频率f2的中心频率(f1+f2)/2为中心频率(见图4(B))。因此，由于滤波器系数发生器12能够释放该一个陷波滤波器13，因此滤波器系数发生器可以通过使用释放的陷波滤波器13来抑制新产生的啸声。 

此外，在合并这两个陷波滤波器13时，滤波器系数发生器12选择和合并中心频率彼此最接近的各陷波滤波器13。 

因而，即使陷波滤波器13的数量变得不足时，滤波器系数发生器12也能够通过合并各陷波滤波器13来抑制新出现啸声的频率分量。此外，滤波器系数发生器12能够通过合并嵌入时间较短的高频带的各陷波滤波器13来缩短未出现啸声的频率分量的抑制时间。因此，啸声消除器1A能够减小要输出的声音的劣化。此外，滤波器系数发生器12能够通过合并频率彼此接近的各陷波滤波器13来减少要抑制的频率分量。于是，啸声消除器1A不会使要输出的声音进一步劣化。 

[第五示例实施例] 

下面对第五示例实施例的啸声消除器1E(未示出)进行说明。第五示例实施例的啸声消除器1E与第一示例实施例的啸声消除器1A的区别在于，啸声消除器1E根据麦克风M的移动量L来释放陷波滤波器13。同时，由于啸声消除器1E与啸声消除器1A的框图相同， 因此不再示出。 

通过附接至麦克风M的加速度传感器(未示出)来检测麦克风M的移动量L。当通过加速度传感器检测到麦克风M的移动时，滤波器系数发生器12基于麦克风的移动量L来选择要释放的陷波滤波器13。例如，滤波器系数发生器可以在将麦克风的移动量L作为半波长来计算频率(阈值)，然后释放嵌入在高于计算得到的频率的频带中的全部陷波滤波器13。 

同时，本发明不限于上述通过加速度传感器来检测麦克风M的移动的构造。例如，可以通过测量扬声器S和麦克风M之间的距离来检测麦克风的移动。关于测量距离的方法，可以考虑如下方法，其中从扬声器S发射测量声音，然后使用测量声音在发射后被接收到的到达时间。 

类似地，根据啸声的出现环境，啸声消除器1E可以仅通过检测麦克风的移动量L来适当地释放陷波滤波器13。 

同时，在第一示例实施例中，已经基于讲话人的可移动范围计算了麦克风M的移动量L(麦克风的可移动范围)。不过，也可以将第五示例实施例中描述的检测麦克风的移动量L的方法应用于第一示例实施例，然后基于检测到的麦克风的移动量L来计算用于划分低频带和高频带的阈值。 

下面对本发明的操作效果进行说明。 

本发明的啸声消除器应用于具有麦克风和扬声器的声系统。啸声消除器包括多个陷波滤波器并且基于陷波滤波器所嵌入的频率来设置陷波滤波器的嵌入时间。啸声消除器将嵌入较高频率的陷波滤波器的嵌入时间设置得比嵌入较低频率的陷波滤波器的嵌入时间短。也即，陷波滤波器所嵌入的频率越高，将其嵌入时间设置得越短。 

一般来说，通过安装环境(例如提供声系统的起居室的大小和形状)、使用环境(例如麦克风与扬声器之间的距离以及由于人的移动而产生的气流)等来确定啸声出现的频率。此外，在扬声器和麦克风之间的闭环中，作为啸声出现的一个要素而对准了相位，于是环路增益会增大。当环路增益超过1时出现啸声。低频的波长较长，因此 由于麦克风的移动导致的相位改变的影响较小，而其它安装环境(如墙壁表面上的反射)的影响较大。相反，高频的波长较短，因此由于麦克风的移动导致的相位改变的影响较大。 

因而，考虑到频率越高则越容易通过麦克风的移动来抑制啸声，于是本发明的啸声消除器随着陷波滤波器所嵌入的频率的增大而将嵌入时间设置得较短。 

类似地，本发明的啸声消除器能够根据啸声的出现环境(即根据啸声是否易于受到安装环境的影响或者啸声是否易于受到诸如麦克风的移动的使用环境的影响)来适当地释放陷波滤波器。因此，能够通过在较短时间内切换易于抑制啸声的频率(高频)的增益抑制，来避免劣化声音质量。 

此外，本发明的啸声消除器可以具有用于输入麦克风的移动量的移动量输入装置(例如用于设置麦克风的可移动范围的设置装置、附接至麦克风的加速度传感器、用于测量麦克风和扬声器之间距离的装置等)。在这种情况下，啸声消除器随着麦克风移动量的增大而缩短嵌入时间。 

当麦克风的移动量增大时，由于相位显著改变而容易抑制啸声。因此，啸声消除器随着麦克风移动量的增大而将陷波滤波器的嵌入时间设置得较短。从而能够避免保持对已经去除了啸声的频率的增益仍进行抑制的状态。 

此外，本发明的啸声消除器可以具有用于设置麦克风的可移动范围的范围设置装置。在这种情况下，啸声消除器根据应用啸声消除器的声系统的期望用途来设置麦克风的可移动范围，确定作为低频带和高频带之间边界的阈值，并区别地设置通过该阈值划分的低频带和高频带中的陷波滤波器的嵌入时间。 

如上文所述，麦克风移动时相位改变。不过，当移动量对应于半波长(使相位改变180°的移动量)时，认为啸声可以容易地抑制。因此，啸声消除器预先设置麦克风的可移动范围，并将该可移动范围看作半波长。可以认为对于大于该半波长的波长(低频)，即使通过移动麦克风也难以抑制啸声，这是由安装环境造成的，而对于小于该 半波长的波长(高频)，易于通过移动麦克风来抑制啸声。因此，啸声消除器将对应于麦克风的可移动范围的频率设置为阈值，并且对于阈值前后的频率设置不同的嵌入时间，从而适当地抑制啸声。 

此外，本发明的啸声消除器可以构造为将陷波滤波器分成分别用于低频带的陷波滤波器和高频带的陷波滤波器，并且分别设置这两种陷波滤波器的数量上限。 

频率越低则嵌入时间越长。于是担心啸声消除器在低频带中过多地分配陷波滤波器。因此，本发明的啸声消除器能够将陷波滤波器分成用于低频带的陷波滤波器和高频带的陷波滤波器，并且设置这两种陷波滤波器的数量上限，从而适当地将陷波滤波器分配在低频带和高频带中而不会对低频带分配过多的陷波滤波器。 

此外，当陷波滤波器的数量变得不足时，本发明的啸声消除器可以构造为通过一个具有宽带宽的滤波器来抑制通过嵌入高频带的多个陷波滤波器抑制的频率。 

由于对高频带设置了较短的嵌入时间并且声音劣化的影响较小，因此啸声消除器通过一个(通过合并陷波滤波器而得到的)具有宽带宽的陷波滤波器来执行抑制，于是能够减少要使用的陷波滤波器的数量。 

尽管参照示例实施例对本发明进行了详细说明，但对本领域技术人员来说，显然能够在不偏离本发明的精神和范围的前提下做出各种修改和实施。 

本发明系基于2009年7月17日提交的日本专利申请(专利申请第2009-168559号)，其公开内容通过引用并入本文。 

工业实用性 

可以提供能够根据啸声的出现环境来适当地释放陷波滤波器的啸声消除器。 

参考标号的说明 

1A 啸声消除器 

11 啸声检测器 

12 滤波器系数发生器 

13 陷波滤波器 

2 放大器 

M 麦克风 

S 扬声器 

Claims (10)

1.一种啸声消除器，其适用于具有扬声器和麦克风的声系统，所述啸声消除器包括：

滤波器嵌入单元，其针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入陷波滤波器；

设置单元，其基于嵌入陷波滤波器的频率设置陷波滤波器的嵌入时间；

释放单元，其在设置单元所设置的嵌入时间过去时，释放已过了嵌入时间的陷波滤波器，

其中陷波滤波器嵌入的频率越高，所述设置单元将所述陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。

2.根据权利要求1的啸声消除器，还包括：

移动量检测单元，其检测麦克风的移动量，

其中随着移动量检测单元所检测到的麦克风的移动量增大，所述设置单元将所述陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。

3.根据权利要求1的啸声消除器，还包括：

范围设置单元，其设置麦克风的可移动范围，

其中所述设置单元基于范围设置单元所设置的麦克风的可移动范围，来确定用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，并且将低频带中的陷波滤波器的嵌入时间和高频带中的陷波滤波器的嵌入时间设置得不同。

4.根据权利要求3的啸声消除器，其中所述设置单元将嵌入高频带的陷波滤波器的嵌入时间设置为小于嵌入低频带的陷波滤波器的嵌入时间。

5.根据权利要求1的啸声消除器，其中所述滤波器嵌入单元分别将用于低频带的陷波滤波器和用于高频带的陷波滤波器嵌入麦克风所拾取的音频信号频率的低频带和高频带，并且设置要嵌入低频带的用于低频带的陷波滤波器的数量的上限。

6.根据权利要求1的啸声消除器，其中所述滤波器嵌入单元设置要针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入的多个陷波滤波器的数量的上限；并且

其中当要针对麦克风所拾取的音频信号的频率嵌入的陷波滤波器的数量到达上限时，所述设置单元通过一个陷波滤波器来抑制包括已经被嵌入高频带的陷波滤波器抑制的多个频率的频带。

7.根据权利要求1的啸声消除器，还包括：

移动量检测单元，其检测麦克风的移动量，

其中所述设置单元基于移动量检测单元所检测到的麦克风的移动量，来设置用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，并且

在设置阈值时，所述释放单元释放嵌入高频带的陷波滤波器。

8.根据权利要求7的啸声消除器，其中所述移动量检测单元具有提供在麦克风上的加速度传感器，并且所述移动量检测单元通过所述加速度传感器检测麦克风的移动量。

9.根据权利要求7的啸声消除器，其中所述移动量检测单元通过使用麦克风检测从扬声器发射的声音来测量麦克风与扬声器之间的距离，并且所述移动量检测单元基于测量到的距离来检测麦克风的移动量。

10.根据权利要求1的啸声消除器，还包括：

阈值设置单元，其设置用于将麦克风所拾取的音频信号的频率划分成低频带和高频带的阈值，

其中在嵌入低频带的陷波滤波器未被释放时，随着嵌入高频带的陷波滤波器所针对的频率增大，所述设置单元将高频带中的陷波滤波器的嵌入时间设置得越短。

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