CN1511430A - 啸声控制设备和啸声控制方法 - Google Patents

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CN1511430A CNA038003163A CN03800316A CN1511430A CN 1511430 A CN1511430 A CN 1511430A CN A038003163 A CNA038003163 A CN A038003163A CN 03800316 A CN03800316 A CN 03800316A CN 1511430 A CN1511430 A CN 1511430A
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寺田泰宏
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村瀬敦信
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Abstract

一种啸声控制设备和啸声控制方法，依据啸声产生条件，控制直到啸声抑制释放的时间，因此消除啸声抑制和释放的重复。输入到输入端(110)的信号被频带划分单元(101)分成多个频带。频带级别计算单元(102)计算多个频带的被划分信号的频带值。频带级别平均值计算单元(103)计算这些频带级别的平均值。啸声检测单元(104)依据频带级别和频带级别平均值来检测啸声，并对没有产生啸声的时间进行计数。等待时间设置单元(105)依据没有啸声产生的时间和以前的等待时间来决定这次要设置的等待时间。增益控制单元(106)延迟等待时间，把将在啸声抑制单元(107)中设置的增益复位到正常值。

Description

啸声控制设备和啸声控制方法
技术领域
本发明涉及啸声(Howling)控制设备和啸声控制方法，用于在具有麦克风和扬声器的声音设备，如助听器、扩音系统等中，控制由于扬声器与麦克风之间的声音耦合而产生的啸声。
背景技术
通常地，如图1所示的，这种类型的啸声控制设备包括输入端1008、频带划分部件1001、频带级别计算部件1002、频带级别平均值计算部件1003、啸声检测部件1004、增益控制部件1005、啸声抑制部件1006、频带组合部件1007，以及输出端1009。
频带划分部件1001为输入到输入端1008的麦克风放大器的输出信号和AD转换器等的输出信号提供一帧(帧长度：大约为10到100ms)缓冲，并通过如多相滤波器、快速傅立叶转换(FFT)或带通滤波器等，以帧为单位，将时间信号x(t)分成预先确定数量(例如，M，M是正整数)频带的信号(频带划分信号)xi(t)(i是包括0到M-1的正整数，被称为频带数)。以下的处理是以帧为单位对每个M频带划分信号独立进行的。
频带级别计算部件1002使用受制于频带划分部件1001的频带划分的频带划分信号xi(t)，来计算每个级别Li(t)，如每个频带的功率或幅值。
频带级别平均值计算部件1003将各个M频带级别Li(t)相加，并除以相加的频带(M)的数量，以计算频带级别平均值Lave(t)。
啸声检测部件1004执行图2流程图所示的处理，以为每个频带划分信号的啸声检测标记dtct_flg-i设置一个值。
首先，为了检查啸声当前是否被抑制，确认啸声检测标记dtct_flg-i的值(S1001)。当啸声检测标记的值dtct_flg-i是0x0000(0xnnnn表示：nnnn是十六进制数)，就判断出当前啸声没有被抑制，并执行没有啸声的确定。
接下来，利用频带级别Li(t)和频带级别平均值Lave(t)，依据以下的方程来计算级别比率Ri(t)(S1002)：
Ri(t)＝Li(t)/Lave(t)
之后，执行级别比率Ri(t)与级别比率阈值Th_R之间的比较(S1003)。当比较的结果是Ri(t)＞Th_R时，将啸声检测计数器的值dtct_cnt-i与计数阈值Th_cnt进行比较(S1004)。
当dtc_cnt-i＞Th_cnt时，就将目前帧的频带级别平均值Lave(t)代替为参考级别Lret-i(t)(S1005)，并将啸声检测标记的值dtct_flg-i设置为0xffff(S1006)。
当dtc_cnt-I≤Th_cnt时，就将计数器的值dtct_cnt-i减一(S1007)。
当在S1003中的比较结果是Ri(t)≤Th_R时，就将计数器值dtct_cnt-i复位为“0”(S1008)。
增益控制部件1005通过图3流程图所示的处理来设置增益Gi(t)。
首先，参考啸声检测标记dtct_flg-i，来检查是否检测出啸声(S1011)。当dtct_flg-i＝0xffff时，为了抑制啸声，根据以下的方程来更新增益Gi(t)(S1012)：
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gdown
其中，Gdown是用于减小增益的更新量，并且获得0＜Gdown＜1的值。
接下来，将频带级别Li(t)与参考级别Lref-i(t)之间的比率与增益控制阈值Th_Ctrl_gain进行比较(S1013)。当Li(t)/Lref-ii(t)＜Th_Ctrl_gain时，由于已判断出啸声的出现已停止，所以，为了将处理转换成将增益Gi(t)返回为“1”的处理，将啸声检测标记的值dtct_flg-i设置为0x0000(S1014)。
当在S1011中的比较结果是啸声检测标记dtct_flg-i＝0x0000时，由于没有出现啸声，所以，如果增益Gi(t)小于1，则依据以下的方程来更新增益Gi(t)，以将增益返回为一倍(one time)(S1015)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gup
其中Gup是增加增益的更新量，并且获得Gup＞1的值。
啸声抑制部件1006依据以下的方程，将受制于由频带划分部件1001频带划分的频带划分信号xi(t)乘以由增益控制部件1005设置的增益Gi(t)，以获得yi(t)：
yi(t)＝xi(t)×Gi(t)
频带组合部件1007通过由频带划分部件1001所执行的与诸如多相滤波器、FFT等频带划分方法相应的方法，利用以上的yi(t)来计算时间信号y(t)。
但是，在如此的常规的啸声控制设备中，由于在取消啸声抑制时给不出对如下情况，即容易出现啸声的情况是否存在的考虑，这就存在一个问题，即虽然容易出现啸声的情况还继续着，但却取消了啸声抑制，例如，附上助听器占用了很长时间，结果是重复出现：啸声→抑制→取消→出现→抑制→取消→…，导致出现刺耳的声音。
发明总结
本发明的一个目的是依据啸声出现的情况来控制到取消啸声抑制的时间，以消除啸声抑制和取消的重复现象。
本发明的主题是测量没有出现啸声的啸声观察时间，以便在啸声出现时，啸声抑制处理之后，依据啸声观察时间来控制增益返回的处理，该增益在啸声抑制处理中使用。
依据本发明的一个实施例，啸声控制设备采用了以下结构，其中包括检测装置，测量输入信号中没有出现啸声的啸声观察时间，并且，当啸声出现在输入信号中时检测啸声；控制装置，根据啸声观察时间，通过设置增益来控制所检测啸声的抑制处理；以及抑制装置，使用该增益对该输入信号执行啸声的抑制处理。
依据本发明的另一个实施例，啸声控制方法包括步骤：测量输入信号中没有出现啸声的啸声观察时间，并且当啸声出现在输入信号中时检测啸声，根据啸声观察时间，通过设置增益来控制所检测啸声的抑制处理，并使用该增益对该输入信号执行啸声抑制处理。
附图的简要说明
图1是表示常规的啸声控制设备的示意方框图；
图2是表示常规的啸声控制设备的啸声检测部件的处理的流程图；
图3是表示常规的啸声控制设备的增益控制部件的处理的流程图；
图4是表示依据本发明的实施例1的啸声控制设备的示意方框图；
图5是表示依据本发明的实施例1的啸声控制设备的处理的流程图；
图6是表示依据实施例1的啸声控制设备的啸声检测部件的处理的流程图；
图7A是表示依据实施例1的啸声控制设备的等待时间设置部件操作的状态转换图；
图7B是表示依据实施例1的啸声控制设备的等待时间设置部件另一种操作的状态转换图；
图8是表示依据实施例1的啸声控制设备的增益控制部件的处理的流程图；
图9是表示依据实施例1的另一个具体形式，啸声控制设备的示意方框图；
图10是表示依据实施例1的另一个具体形式，啸声控制设备的参数均衡器的示意方框图；
图11是表示依据实施例1的另一个具体形式，啸声控制设备的处理的流程图；
图12是表示依据本发明的实施例2的啸声控制设备的示意方框图；
图13是表示依据实施例2的啸声控制设备的处理的流程图；
图14A是表示依据实施例2的啸声控制设备的更新量设置部件的操作的状态转换图；
图14B是表示依据实施例2的啸声控制设备的更新量设置部件的另一种操作的状态转换图；
图15是表示依据实施例2的啸声控制设备的增益控制部件的处理的流程图；
图16是表示依据实施例2的另一个具体形式，啸声控制设备的示意方框图；以及
图17是表示依据实施例2的另一个具体形式，啸声控制设备的处理的流程图。
实施本发明的最优模式
以下将参考附图对本发明的实施例进行说明。
(实施例1)
图4到8都是表示依据本发明实施例1的啸声控制设备的视图。
如图4所示，本实施例的啸声控制设备包括：输入端110，麦克风放大器的输出信号和AD转换器的输出信号输入到该输入端中；频带划分部件101，将输入到输入端110的信号分成多个频带的信号；频带级别计算部件102，计算由频带划分部件101划分的多个频带信号的频带级别；频带级别平均值计算部件103，计算由频带级别计算部件102所计算的各个频带级别的平均值；啸声检测部件104，根据频带级别和频带级别平均值来检测啸声，并且测量啸声没有出现的时间(啸声观察时间)；等待时间设置部件105，从啸声观察时间和以前的等待时间来确定这次将被设置的等待时间；增益控制部件106，根据啸声检测部件104的结果来设置增益；啸声抑制部件107，将受制于由频带划分部件101频带划分的频带信号乘以由增益控制部件106设置的增益；频带组合部件108，组合多个频带信号；以及输出组合信号的输出端111。
下面将参考图5所示的流程图来说明这样一种啸声控制设备的操作。
首先，频带划分部件101为输入到输入端110的信号提供一帧(帧长度：大约为10到100ms)缓冲，并通过如多相滤波器、快速傅立叶转换(FFT)，或者带通滤波器等方法，以帧为单位，将时间信号x(t)分成预先确定数量(例如，M，M是正整数)频带的信号(频带划分信号)xi(t)(i是包括0到M-1的正整数，被称为频带数)(S11)。随后的处理是以帧为单位，对M频带划分信号的每个信号独立执行的。
接下来，频带值计算部件102使用受制于由频带划分部件101频带划分的频带划分信号xi(t)，来计算如频带功率或幅值的级别Li(t)(S12)。
之后，频带级别平均值计算部件103将各个M频带级别Li(t)加起来，并除以所加的频带(M)的数量，以计算频带级别平均值Lave(t)(S13)。
随后，啸声检测部件104通过图6流程图所示的处理来检测啸声(S14)。
如图6所示，首先，为了检查啸声当前是否被抑制，确认啸声检测标记的值dtct_flg-i(S21)。
当啸声检测标记的值dtct_flg-i是0x0000时，判定出当前啸声没有被抑制，并且将啸声观察时间的值how_off_cnt-i加“1”，以计算啸声没有出现的时间(S22)。
接下来，利用频带级别Li(t)和频带级别平均值Lave(t)，依据以下的方程来计算级别比率Ri(t)(i是频带数)(S23)：
Ri(t)＝Li(t)/Lave(t)
随后，执行所计算的级别比率Ri(t)与级别比率阈值Th_R之间的比较(S24)。当比较的结果是Ri(t)＞Th_R时，将啸声检测计数器的值dtct_cnt-i与计数阈值Th_cnt进行比较(S25)。
当dtc_cnt-i＞Th_cnt时，就将当前帧的频带级别平均值Lave(t)替换为参考值Lref-i(t)(S26)，并将啸声检测标记的值dtct_flg-i设置为0xffff(S27)。
当S25的确定结果是dtc_cnt-i≤Th cnt时，将计数器值dtct_cnt-i加“1”(S28)。
当在S24中的比较结果是Ri(t)≤Th_R时，将计数器值dtct_cnt-i复位为“0”(S29)。
等待时间设置部件105，从这样设置的啸声观察时间how_off_cnt-i和预先设置的等待时间，来设置当前等待时间wait_time-i(S15)。
等待时间设置部件105参考每个帧的啸声观察时间how_off_cnt-i，并且，依据图7A和7B中所示的状态转换图，根据该值来设置等待时间。图7A和7B是每个都表示了不同状态转换的例子。另外，假设用于执行啸声观察时间how_off_cnt-i确定的阈值T1和T2分别是，例如，T1＝1563帧、T2＝18750帧。
等待时间设置的基本思想是，如果啸声观察时间how_off_cnt-i很长，由于可以认为啸声没有频繁出现，所以将等待时间wait_time-i设置得比较短。同时，如果啸声观察时间how_off_cnt-i很短，由于可以认为啸声频繁出现，所以将等待时间wait_time-i设置得较长。
首先，在图7A中，初始状态是状态1，在状态1中将wait_time-i设置为0帧，并且在how_off_cnt-i≥T1期间，该状态保持在状态1。
当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态1转换成状态2，并且在状态2中将wait_time-i设置为例如3125帧。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持在状态2，并且当达到how_off_cnt-i＞T2时返回到状态1。
更进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态2转换到状态3，并且在状态3中将wait_time-i设置为，例如9375帧。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持在状态3，并且当达到how_off_cnt-i＞T2时返回到状态2。
再进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态3转换到状态4，并且在状态4中将wait_time-i设置为，例如18750帧。在how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持为状态，并且当达到how_off_cnt-I＞T2时返回到状态3。
接着，在图7B中，初始状态是状态1，在状态1中将wait_time-i设置为0帧，并且在how_off_cnt-i≥T1期间，该状态保持为状态1。
当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态1转换成状态2，并且在状态2中将wait_time-i设置为，例如3125帧。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持为状态2，并且当达到how_off_cnt-i＞T2时返回到状态1。
进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态2转换到状态3，并且在状态3中将wait_time-i设置为，例如9375帧。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持为状态3，并且当达到how_off_cnt-i＞T2时返回到状态1。
再进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态3转换到状态4，并且在状态4中将wait_time-i设置为，例如18750帧。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间，该状态保持为状态4，并且当达到how _ff_cnt-i＞T2时返回到状态2。
这里，例如，当采样频率Fs＝20kHz，FFT点数＝128个采样，而帧移位＝64个采样时，在T15s期间为1563帧；在T2＝60s期间为18750帧；在状态2的等待时间＝10s期间为3125帧；在状态3的等待时间＝30s期间为9375帧，以及在状态4的等待时间＝60s期间为18750帧。
接着，增益控制部件106通过图8所示的流程图的处理来控制增益(S16)。
如图8所示，首先，参考由啸声检测部件104设置的啸声检测标记dtct_flg-i来检测啸声是否已被检测(S41)。
当dtct_flg-i＝0x0000时，判断出啸声没有出现，并且，如果增益Gi(t)小于1，则根据以下的方程来更新增益Gi(t)，以便将增益返回到“1”(S42)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gupl
其中Gupl是用于增加增益的更新量，并且获得Gupl＞1的值。
当dtct_flg-i＝0xffff时，判断出有啸声出现，并且参考增益控制标记ctrl_gain_flg-i来执行确定，确定是应该减少增益Gi(t)(i是带宽数)以抑制啸声，还是应该增加增益Gi(t)以取消抑制。当ctrl_gain_flg-i＝0x0000时，为了抑制啸声，则根据以下的方程来更新增益Gi(t)(S44)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gdown
其中Gdown是为了减小增益的更新量，并且可获得0＜Gdown＜1的值。更进一步，提供增益下限值，因此能阻止多于需求的抑制。
接着，将频带级别Li(t)与参考级别Lref-i(t)之间的比率同增益控制阈值Th_Ctrl_gain进行比较(S45)。
当比较的结果是Li(t)/Lref-i(t)≥Th_Ctrl_gain时，处理结束。当Li(t)/Lref-i(t)＜Th_Ctrl_gain时，判断出啸声的出现已停止，并且处理转换到将增益Gi(t)返回到“1”的处理，这样将ctrl_gain_flg-i的值设置为0xffff(S46)，并且将用于确定增益Gi(t)是否应该立即返回到“1”的等待时间设置标记wait_ctrl_flg-i的值设置为0xffff(S47)。
当S43中的比较结果是ctrl_gain_flg-i＝0xffff时，判断出啸声的出现已停止，并且参考等待时间设置标记wait_ctrl_flg-i的值，用于确定是否设置等待时间(S48)。当wait_ctrl_flg-i＝0xffff时，由于在执行将增益返回到“1”的处理(增益返回处理)之前没有设置wait_ctrl_flg-i的值，所以，将参考由等待时间设置部件105设置的等待时间来执行设置(S49)。
在此之后，将啸声观察时间how_off_cnt-i设置为“0”，以准备下一步处理，并且将wait_ctrl_flg设置为0x0000，以便指示等待时间是设置了(S50)。
当S48的比较结果是wait_ctrl_flg-i＝0x0000时，由于设置了等待时间，处理流程进行到下一步。
接着，参考等待时间wait_time-i来判断是否应该执行增益返回处理(S51)。当wait_time-i＝0时，根据以下的方程来更新增益Gi(t)，以便将增益返回到“1”，因为在啸声抑制之后，已经过了设置的等待时间(S52)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gup0
其中Gup0是增加增益的更新量，并且获得Gup0＞1的值。
接着，确定增益Gi(t)是否超过了增益阈值Gup_Th(例如，0.7倍(0.7times)(＝-3.0dB))(S53)，并且，当增益Gi(t)超过了增益阈值Gup_Th时，将啸声检测标记dtct_flg-i和增益控制标记ctrl_gain_flg-i设置为0x0000，以重新开始啸声的检测(S54)。
当S51中的比较结果是等待时间wait_time-i＞0时，由于还没有过设置的等待时间，所以将wait_time-i减“1”(S55)。
接着，通过利用这样获得的增益Gi(t)，啸声抑制部件107将受制于由频带划分部件101频带划分的信号xi(t)乘以增益Gi(t)以获得yi(t)(S17)。
yi(t)＝xi(t)×Gi(t)
接着，频带组合部件108通过由频带划分部件101执行的一种方法，即与频带划分方法如多相滤波器、FFT等相应的方法，使用上述的yi(t)来计算时间信号y(t)，并通过输出端111将y(t)输出给DA转换器、放大器、扬声器等。
如上所述，在本实施例的啸声控制设备中，啸声检测部件104计算啸声没有出现的帧数，而等待时间设置部件105根据帧数和以前等待时间来设置直到啸声抑制被停止的等待时间，这样就可能甚至在啸声出现和停止频繁出现的过渡情况下，连续地抑制啸声而不重复啸声抑制和取消。
另外，在本实施例中，频带级别计算部件102计算由频带划分部件101划分的频带划分信号的各个级别。但是，频带级别计算部件102可以将由频带划分部件101划分的频带信号的频率增加其预先确定的数量，并作一个频带使用它们。例如，当频带划分部件101利用FFT将时间信号频分为128点，并且频带级别计算部件102使用FFT4个点作为一个频带时，频带的数量就变成了16个频带(＝128个点/2/4个点)。
本实施例另一个具体形式的特征在于，如图9所示，代替啸声抑制部件107和频带组合部件108，提供了为每个划分的频带执行滤波处理的参数均衡器121和计算参数均衡器121的每个频带的滤波系数的滤波系数计算部件120。
参数均衡器121具有相互串联连接的，与图10中所示频带划分数量(M)相应的二级IIR(无限脉冲响应)滤波器121a。
IIR滤波器121a包括延迟装置1201到1204、乘法器1205到1209、以及加法器1210到1212，并且由滤波系数计算部件120计算的系数被分别用作乘法器1205到1209的系数a0、a1、a2、b1和b2，并且在采样单元中执行处理。
与前述实施例相似，如图11的流程所示，关于啸声控制设备的操作，输入信号x(t)被分成多个频带划分信号xi(t)，计算每个级别的Li(t)，计算所有频带划分信号级别的平均值Lave(t)，根据级别Li(t)和这些级别的平均值Lave(t)来检测啸声的出现，并且从没有检测到啸声的帧数和以前的等待时间中设置等待时间，并且根据该等待时间来执行增益控制(S11到S16)。
接着，当频带级别计算部件102计算频带级别时，滤波系数计算部件120根据增益控制部件106计算的增益和预先确定的带宽，以及用于每个分配的频带Q(确定滤波器类型的值)，来计算参数均衡器121(IIR滤波器121a)的系数(S61)。
以下表示了一个当频带划分部件101通过FFT将时间信号频分为128点的示例。当采样频率被设置为20kHz时，每FFT一个点的频率分辨率变成了156.25Hz。当频带级别计算部件102使用FFT 4点作为一个频带时，频带的数量变成16个频带(＝128点/2/4点)，并且带宽变成625Hz(＝156.25Hz×4点)。增益控制部件106计算每个频带的增益。滤波系数计算部件120利用如塔斯延变换(tustin transform)等方法，根据增益和预先确定的带宽(625Hz)以及Q，来计算参数均衡器121(IIR滤波器121a)的系数。
随后，参数均衡器121根据由滤波系数计算部件120计算的滤波系数，在采样单元中执行滤波(S62)。
前述的结构使得在输入和输出之间缩短延迟时间成为可能。
(实施例2)
图12到15每个都是解释本发明实施例2的啸声控制设备的视图。另外，由于该实施例的结构实质上与前述实施例1相同，所以，与实施例1相同结构的部件被分配了相同的序号，并且只说明其特征部分。
该实施例的特征在于，替换前述实施例1的等待时间设置部件105，提供了更新量设置部件201，控制返回增益(一倍)的更新量Gup-i，并且增益控制部件202的更新量是可变的。
更具体地说，如图13的流程图所示的，与前述实施例1相似，输入信号x(t)被分成多个频带划分信号xi(t)，计算每个级别Li(t)，计算所有频率频带划分信号这些级别的平均值Lave(t)，并且根据级别Li(t)和这些级别平均值Lave(t)来检测啸声的出现(S11到S14)。
在此之后，更新量设置部件201将从由啸声检测部件104观察到的啸声观察时间how_off_cnt-i和以前设置的更新量Gup-i来设置目前的更新量Gup-i(S71)。
更新量设置部件201参考每帧的啸声观察时间how_off_cnt-i，并依据图14A和14B中所示的状态转换图，根据这个值来设置目前的更新量Gup-i。图14A和14B的状态转换图其每个都表示了一个不同的状态转换例子。另外，假设用来确定啸声观察时间how_off_cnt-i的阈值T1和T2分别是，例如，T1＝1563帧，T2＝18750帧。
更新量的基本思想是，如果啸声观察时间how_off_cnt-i长，则可以认为啸声没有频繁出现，所以将更新量Gup-i(＞1)设置成较大的值。同时，如果啸声观察时间how_off_cnt-i短，则可以认为啸声频繁出现，所以更新量Gup-i(＞1)被设置成较小的值。
首先，在图14A中，初始状态是状态1，而在状态1中Gup-i被设置成，例如，1.003690(＝5.0dB/s的等价值)，并且在how_off_cnt-i≥T1期间，该状态保持为状态1。
当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态1转换到状态2，并且在状态2中将Gup-i设置成，例如1.00147(＝2.0dB/s的等价值)。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态2，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态1。
更进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态2转换到状态3，并且在状态3中将Gup-i设置成，例如1.00037(＝0.5dB/s的等价值)。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态3，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态2。
再进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态3转换到状态4，并且在状态4中将Gup-i设置成，例如1.00007(＝0.1dB/s的等价值)。在how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态4，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态3。
接着，在图14B中，初始状态是状态1，并且在状态1中Gup-i被设置成，例如，1.003690(＝5.0dB/s的等价值)，而在how_off_cnt-i＞＝T1期间该状态保持为状态1。
当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态1转换到状态2，并且在状态2中将Gup-i设置成，例如1.00147(＝2.0dB/s的等价值)。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态2，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态1。
而且，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态2转换到状态3，并且在状态3中将Gup-i设置成，例如1.00037(＝0.5dB/s的等价值)。在T1≤how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态3，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态2。
更进一步，当达到how_off_cnt-i＜T1时，状态3转换到状态4，并且在状态4中将Gup-i设置成，例如1.00007(＝0.1dB/s的等价值)。在how_off_cnt-i≤T2期间该状态保持为状态4，而当达到how_off_cnt-i＞T2时，返回到状态2。
这里，例如，当采样频率Fs＝20kHz时，FFT点数＝128个样本，并且帧位移＝64个样本时，在T15s期间为1563帧，而在T2＝60s期间为18750帧。
接着，增益控制部件202通过图15所示的流程图的处理来控制增益(S72)。
如图15所示，首先，参考啸声检测标记dtct_flg-i来检查是否检测到啸声(S81)。
当dtct_flg-i＝0x0000时，可以判定啸声没有出现，并且，如果增益Gi(t)小于1，可以依据以下的方程来更新增益Gi(t)，以便使增益返回到“1”(S82)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gupl
其中Gupl是增加增益的更新量，并且获得了值Gupl＞1。
当dtct_flg-i＝0xffff时，可以判定啸声出现，并且参考增益控制标记ctrl_gain_flg-i确定是应该减小增益Gi(t)(i是频带数)以抑制啸声，还是应该增大增益以取消抑制(S83)。
当ctrl_gain_flg-i＝0x0000时，根据以下的方程来更新增益Gi(t)，以抑制啸声(S84)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gdown
其中Gdown是减小增益的更新量，并且获得值0＜Gdown＜1。更进一步，提供了增益的下限值，因此能阻止多于需求的抑制。
接着，将频带级别Li(t)与参考级别Lref-i(t)之间的比率同增益控制阈值Th_Ctrl_gain进行比较(S85)。
当比较的结果是Li(t)/Lref-i(t)＜Th_Ctrl_gain时，判断出啸声的出现停止了，并且处理跳转到将增益Gi(t)返回到“1”的处理，以便将ctrl_gain_flg-i的值设置为0xffff(S86)，并且将用于确定增益Gi(t)是否应该立即返回到“1”的更新量设置标记gup_ctrl_flg-i的值设置为0xffff(S87)。
当S83中的比较结果是ctrl_gain_flg-i＝0xffff时，判断出啸声的出现停止了，并且参考更新量设置标记gup_ctrl_flg-i的值，确定是否设置更新量(S88)。当gup_ctrl_flg-i＝0xffff时，由于还没有设置使增益返回到“1”的Gup-i处理，所以，设置由更新量设置部件201设置更新量(S89)。
在此之后，将啸声观察时间how_off_cnt-i复位为“0”，作为下一步处理的准备，并且将gup_ctrl_flg设置为0x0000，以便指示设置了更新量(S90)。
另外，当S88的比较结果是gup_ctrl_flg-i＝0x0000时，由于完成了Gup-i的设置，所以处理流程跳转到下一步。
接着，依据以下的方程来更新增益Gi(t)，以便在啸声抑制之后将增益返回为一倍(S91)。
Gi(t)＝Gi(t-1)×Gup-i
其中Gup-i是增加增益的更新量，并且是由更新量设置部件201设置的一个值。
接着，确定增益Gi(t)是否超过了增益阈值Gup_Th(例如，0.7倍(＝-3.0dB))(S92)，并且当增益Gi(t)超过了增益阈值Gup_Th时，将啸声检测标记dtct_flg-i和增益控制标记ctrl_gain_flg-i设置为0x0000，以重新开始啸声的检测(S93)。
在此之后，与前述的实施例1相似，通过利用所获得的增益Gi(t)，啸声抑制部件107将频带划分信号xi(t)乘以增益Gi(t)以获得yi(t)，并且，频带组合部件108通过由频带划分部件101执行的与频带划分方法相应的方法，来计算时间信号y(t)，并通过输出端111将y(t)输出给DA转换器、放大器和扬声器等(S17，S18)。
如上所述，在该实施例的啸声控制设备中，啸声检测部件104计数啸声没有出现的帧数，并且更新量设置部件201根据帧数和以前的更新量，在啸声抑制之后的增益返回时间来设置更新量，这样，甚至在啸声出现和停止频繁出现的过渡情况下，都能连续地抑制啸声而不重复啸声的抑制和取消。
因此，在该实施例中，频带级别计算部件102计算由频带划分部件101划分的频带划分信号的各个级别。但是，频带级别计算部件102可以为频带划分部件101划分的频带信号的频率，增加其预先确定的数量，并将它们用作一个频带。
该实施例的另一个具体形式的特征在于，如图1 6所示，代替啸声抑制部件107和频带组合部件108，提供了为每个划分的频带执行滤波器处理的参数均衡器121和计算参数均衡器121的每个频带的滤波系数的滤波系数计算部件120。
滤波系数计算部件120和参数均衡器121与上述实施例1以相同的方式构成，在此省略对其说明。
如图17的流程图所示，关于啸声控制设备的运行，与上述实施例相似，输入信号x(t)被分成多个频带划分信号xi(t)，计算每个级别Li(t)，计算所有频带划分信号的这些级别的平均值Lave(t)，根据级别Li(t)和这些级别的平均值Lave(t)来检测啸声的出现(S11到S14)。
接着，从没有检测到啸声的帧数和以前更新量中来设置更新量，并且根据该更新量来执行增益控制(S71，S72)。
从而，与上述实施例1的另一个具体形式相似，滤波系数计算部件120根据增益和预先确定的带宽以及Q，来计算每个频带的参数均衡器121(IIR滤波器121a)的系数，并且，参数均衡器121根据由滤波系数计算部件120计算的滤波系数，在采样单元内执行滤波(S61，S62)。
前述的结构使得能够缩短输入和输出之间延迟时间。
如上所述的，依据本发明，一个保持控制部件依据啸声出现的频率，控制直到取消啸声抑制为止的时间，由此能消除啸声抑制和取消的重复。
本申请基于2002年3月12日提交的日本专利申请号为2002-067083的专利申请，特意将其全部内容包含于此，以作为参考。
工业应用
本发明可以应用于啸声控制设备和啸声控制方法，该啸声控制设备和啸声控制方法用于控制在具有麦克风和扬声器的声音设备如助听器、扩音系统等中，由扬声器与麦克风之间的声音耦合所产生的啸声。

Claims (11)

1.一种啸声控制设备，包括：
检测部件，测量在输入信号中没有啸声出现时的啸声观察时间，并且当在输入信号中出现啸声时检测啸声；
控制部件，根据啸声观察时间，通过设置增益来控制所检测啸声的抑制处理；以及
抑制部件，利用所述增益来对输入信号执行啸声抑制处理。
2.依据权利要求1的啸声控制设备，其中所述控制部件包括：
等待时间设置部件，根据啸声观察时间来设置一个等待时间，所述等待时间是在啸声抑制之后，维持用于啸声抑制处理的增益的时间；以及
增益控制部件，当在啸声抑制之后，过了所设置的等待时间时，将所述增益返回到初始值。
3.依据权利要求2的啸声控制设备，其中所述等待时间设置部件依据啸声观察时间和过去设置的等待时间来设置当前的等待时间。
4.依据权利要求3的啸声控制设备，其中所述等待时间设置部件：
当啸声观察时间比预先确定的参考值长时，将当前等待时间设置得比过去设置的等待时间短；以及
当啸声观察时间比预先确定的参考时间短时，将当前等待时间设置得比过去设置的等待时间长。
5.依据权利要求1的啸声控制设备，其中所述控制部件包括：
更新量设置部件，根据啸声观察时间，在啸声抑制之后来设置用作啸声抑制处理的增益的更新量；以及
增益控制部件，在啸声抑制之后，通过所设置的更新量来更新增益。
6.依据权利要求5的啸声控制设备，其中，所述更新量设置部件依据啸声观察时间和过去设置的更新量来设置当前的更新量。
7.依据权利要求5的啸声控制设备，其中所述的更新量设置部件：
当啸声观察时间比预先确定的参考值长时，将当前的更新量设置得比过去设置的更新量大；以及
当啸声观察时间比预先确定的参考值短时，将目前的更新量设置得比过去设置的更新量小。
8.依据权利要求1的啸声控制设备，其中所述检测部件包括：
频带划分部件，将输入信号划分成多个频带的频带划分信号；
频带级别计算部件，计算由划分所获得的频带划分信号的各个频带级别值；以及
频带级别平均值计算部件，计算所述频带划分信号的各个计算频带级别的平均值，
并且，利用频带级别与频带级别平均值之间的比率来检测啸声。
9.依据权利要求8的啸声控制设备，其中所述抑制部件包括：
啸声抑制部件，将所述频带划分信号乘以由所述控制部件设置的增益；以及
频带组合部件，组合乘以了所述增益的频带划分信号。
10.依据权利要求8的啸声控制设备，其中所述抑制部件包括：
滤波系数计算部件，依据由所述控制部件设置的增益和每个频带划分信号的带宽来计算滤波系数；以及
参数均衡器，将每个频带划分信号乘以所计算的系数。
11.一种啸声控制方法，包括步骤：
测量在输入信号中没有啸声出现时的啸声观察时间；
当在输入信号中出现啸声时，检测啸声；
根据啸声观察时间，通过设置增益来控制所检测啸声的抑制处理；以及
利用所述增益来执行对输入信号的啸声抑制处理。
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