【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハウリングの検出装置、抑制装置、検出方法および抑制方法に関し、さらに詳しくは、例えば、音声、音楽等の音響再生系で発生するハウリングを正確に検出し、ハウリングを抑制しても音質劣化が少ないハウリングの検出装置、抑制装置、検出方法および抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、音響再生系で発生するハウリングを検出、抑制するハウリング検出、抑制装置としては、例えば、特許第２５９８２７２号公報に開示されている次のようなものが知られている。
【０００３】
図１２は、従来のハウリング検出、抑制装置のブロック図である。図１２に示すように、従来のハウリング抑制装置は、ｎ個の入力信号経路を有し、音声を集音するｎ個のマイクロホン１（１１から１ｎまで）と、ｎ個のマイクロホン１の出力信号を増幅するｎ個のマイクロホン増幅器２と、ｎ個のマイクロホン増幅器２の出力信号に損失を挿入するｎ個の第１の可変損失回路３と、ｎ個の第１の可変損失回路３の出力信号を加算する加算回路４と、加算回路４の出力信号に損失を挿入する第２の可変損失回路５と、第２の可変損失回路５の出力信号を増幅する送話出力増幅器６と、送話信号処理回路に接続された送話出力端子７と、受話信号処理回路に接続された受話入力端子８と、受話入力端子８から入力される受話信号に損失を挿入する第３の可変損失回路９と、第３の可変損失回路９の出力信号を増幅するスピーカ増幅器１０と、スピーカ増幅器１０の出力信号を拡声するスピーカ１１と、ｎ個のマイクロホン増幅器２と加算回路４とスピーカ増幅器１０の出力信号を整流する第１の整流回路１２と、加算回路４の出力信号を整流する第２の整流回路１３と、受話信号を整流する第３の整流回路１４と、第１の整流回路１２、第２の整流回路１３および第３の整流回路１４までの出力信号レベルに基づいて第１の可変損失回路３、第２の可変損失回路５および第３の可変損失回路９を制御する制御回路１５とで構成されている。
【０００４】
前述のハウリング検出、抑制装置において、音声はマイクロホン１で集音され電気信号に変換された後、マイクロホン増幅器２で増幅され、第１の可変損失回路３に出力される。次いで、第１の可変損失回路３において、後述する制御回路１５の出力信号に基づいてマイクロホン増幅器２の出力信号に対して損失が除去または挿入される。例えば、ｎ個のマイクロホン１のうち出力レベルの大きいマイクロホンが動作マイクロホンとして選択された場合は選択されたマイクロホンが接続された第１の可変損失回路３の損失は除去される。したがって、ハウリングが発生している信号経路では、マイクロホン増幅器２の出力は大きくなるので、第１の可変損失回路３の損失は除去される。
【０００５】
一方、非選択マイクロホンが接続された第１の可変損失回路３には損失が挿入されるようになっているので、ハウリングが発生していない信号経路では、第１の可変損失回路３により損失が挿入される。ここで、ハウリングの有無は、マイクロホン増幅器２の出力信号レベルの大きさと予め決められた閾値との比較により判断される。この第１の可変損失回路３の回路例としては、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタがある。
【０００６】
第１の可変損失回路３の出力信号は、加算回路４で加算され第２の可変損失回路５で損失が除去または挿入される。例えば、ｎ個のマイクロホン１のうちハウリングが生じているマイクロホンが動作マイクロホンとして選択された場合は第２の可変損失回路５で挿入される損失量が増加され、一方、ｎ個のマイクロホン１のうちハウリングが生じていないマイクロホンが動作マイクロホンとして選択された場合は、第２の可変損失回路５で挿入される損失量が減少されるようになっている。ここで、ハウリングの有無は、加算回路４の出力信号レベルの大きさと予め決められた閾値との比較により判断される。また、第２の可変損失回路５の回路例としては、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタがある。
【０００７】
また、第２の可変損失回路５の出力信号は、送話出力増幅器６により増幅され送話出力端子７に出力される。
【０００８】
一方、受話入力端子８に入力された受話信号は、第３の可変損失回路９により前述の第２の可変損失回路５と同様に損失が除去または挿入され、スピーカ増幅器１０で増幅され、スピーカ１１により拡声される。この第３の可変損失回路９の回路例としては、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタがある。
【０００９】
次いで、第１の整流回路１２に入力されたマイクロホン増幅器２、加算回路４およびスピーカ増幅器１０のそれぞれの出力信号は平滑され、制御回路１５に出力される。また、加算回路４の出力信号は、第２の整流回路１３により整流され制御回路１５に出力される。さらに、受話信号は第３の整流回路１４により整流され制御回路１５に出力される。制御回路１５では、整流された３つの信号に基づいてｎ個の第１の可変損失回路３、第２の可変損失回路５および第３の可変損失回路９を制御し、ハウリングを抑制する。
【００１０】
以上のように、従来のハウリング検出、抑制装置では、複数のマイクロホン１から出力される信号レベルの大きさに基づいて第１の可変損失回路３、第２の可変損失回路５および第３の可変損失回路９を制御することにより、ハウリングを抑制することができるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のハウリング検出、抑制装置では、複数のマイクロホンが接続された全ての信号経路に可変損失回路が接続され、損失量の可変によりハウリングを抑制するようになっているので、ハウリングが発生していない信号経路についても損失量の可変が行われ、音質劣化が発生するという問題があった。また、前述のように信号レベルの大きさに基づいてハウリングを検出する構成では、ハウリングと音声信号との区別が困難であるので、正確なハウリングの検出ができないという問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数のマイクロホンが接続された場合でも、正確にハウリングが検出できるハウリング検出装置および検出方法ならびにハウリングを抑制しても音質劣化が少ないハウリング抑制装置および抑制方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明のハウリング検出装置は、入力された音響信号の周波数特性を分析する周波数特性分析手段と、前記音響信号の周波数領域におけるピークを検出するピーク検出手段と、前記ピークのピーク特性を検出するピーク特性検出手段と、前記ピーク特性を記憶するピーク特性記憶手段と、前記ピーク特性が予め設定されたピーク特性基準値内にあるか否かを判断するピーク特性判断手段と、前記ピーク特性のピーク特性基準値内存続時間を計測するピーク特性存続時間計測手段と、前記ピーク特性のピーク特性基準値内存続時間と予め設定された基準時間とを比較するピーク特性存続時間比較手段と、前記ピーク特性存続時間比較手段の比較結果に基づいてハウリング情報を出力するハウリング情報出力手段とを備えたことを特徴とする構成を有している。この構成により、ピーク特性の基準値およびピーク特性を維持した状態でピークが存続する基準時間を予め設定し、ピーク特性の基準値に基づいてピーク検出を行うので、ハウリングを正確に検出することができ、また、ハウリングと音響信号との区別を明確に行うことができる。
【００１４】
本発明のハウリング抑制装置は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段と、前記信号経路設定手段の入力側および出力側の少なくとも一方の音響信号を前記信号経路毎に濾波するフィルタ手段と、前記信号経路設定手段の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段と、前記信号経路設定手段の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段と、前記入力側の音響信号の周波数特性と前記出力側の音響信号の周波数特性とを比較する入出力特性比較手段と、前記入出力特性比較手段の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段と、前記選択された入出力の信号経路のハウリングを検出するハウリング検出手段と、前記ハウリングのハウリング特性を検出するハウリング特性検出手段と、前記ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段と、前記選択された入出力の信号経路の前記フィルタ手段を制御するフィルタ制御手段とを備え、前記フィルタ制御手段が、前記フィルタ情報に基づいて前記選択された入出力の信号経路に発生したハウリングを抑制するようにしたことを特徴とする構成を有している。この構成により、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制するので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００１５】
また、本発明のハウリング抑制装置は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段と、前記信号経路設定手段の入力側および出力側の少なくとも一方の音響信号を前記信号経路毎に濾波するフィルタ手段と、前記信号経路設定手段の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段と、前記入力側の音響信号のハウリングを検出する入力側ハウリング検出手段と、前記入力側の音響信号のハウリングのハウリング特性を検出する入力側ハウリング特性検出手段と、前記信号経路設定手段の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段と、前記出力側の音響信号のハウリングを検出する出力側ハウリング検出手段と、前記出力側の音響信号のハウリングのハウリング特性を検出する出力側ハウリング特性検出手段と、前記入力側の音響信号のハウリング特性と前記出力側の音響信号のハウリング特性とを比較する入出力特性比較手段と、前記入出力特性比較手段の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段と、前記ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段と、前記選択された入出力の信号経路の前記フィルタ手段を制御するフィルタ制御手段とを備え、前記フィルタ制御手段が、前記フィルタ情報に基づいて前記選択された入出力の信号経路に発生したハウリングを抑制するようにしたことを特徴とする構成を有している。この構成により、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制するので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００１６】
また、本発明のハウリング抑制装置は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段と、前記信号経路設定手段の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段と、前記信号経路設定手段の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段と、前記入力側の音響信号の周波数特性と前記出力側の音響信号の周波数特性とを比較する入出力特性比較手段と、前記入出力特性比較手段の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段と、前記選択された入出力の信号経路のハウリングを検出するハウリング検出手段と、前記ハウリングのハウリング特性を検出するハウリング特性検出手段と、前記ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段と、前記選択された入出力の信号経路にフィルタを挿入するフィルタ挿入手段とを備え、前記フィルタ挿入手段が、前記フィルタ情報に基づいて前記選択された入出力の信号経路にフィルタを挿入し、ハウリングを抑制するようにしたことを特徴とする構成を有している。この構成により、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制するので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００１７】
また、本発明のハウリング抑制装置は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段と、前記信号経路設定手段の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段と、前記入力側の音響信号のハウリングを検出する入力側ハウリング検出手段と、前記入力側の音響信号のハウリングのハウリング特性を検出する入力側ハウリング特性検出手段と、前記信号経路設定手段の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段と、前記出力側の音響信号のハウリングを検出する出力側ハウリング検出手段と、前記出力側の音響信号のハウリングのハウリング特性を検出する出力側ハウリング特性検出手段と、前記入力側の音響信号のハウリング特性と前記出力側の音響信号のハウリング特性とを比較する入出力特性比較手段と、前記入出力特性比較手段の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段と、前記ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段と、前記選択された入出力の信号経路にフィルタを挿入するフィルタ挿入手段とを備え、前記フィルタ挿入手段が、前記フィルタ情報に基づいて前記選択された入出力の信号経路にフィルタを挿入し、ハウリングを抑制するようにしたことを特徴とする構成を有している。この構成により、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制するので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００１８】
本発明のハウリング検出方法は、入力された音響信号の周波数特性を分析する周波数特性分析工程と、前記音響信号の周波数領域におけるピークを検出するピーク検出工程と、前記ピークのピーク特性を検出するピーク特性検出工程と、前記ピーク特性を記憶するピーク特性記憶工程と、前記ピーク特性が、予め設定されたピーク特性基準値内にあるか否かを判断するピーク特性判断工程と、前記ピーク特性のピーク特性基準値内存続時間を計測するピーク特性存続時間計測工程と、前記ピーク特性のピーク特性基準値内存続時間と予め設定された基準時間とを比較するピーク特性存続時間比較工程と、前記ピーク特性存続時間比較工程における比較結果に基づいてハウリング情報を出力するハウリング情報出力工程とを含むことを特徴とする方法である。この方法によれば、ピーク特性の基準値およびピーク特性を維持した状態でピークが存続する基準時間を予め設定し、ピーク特性の基準値に基づいてピーク検出を行うので、ハウリングを正確に検出することができ、また、ハウリングと音響信号との区別を明確に行うことができる。
【００１９】
本発明のハウリング抑制方法は、複数の音響信号の信号経路を信号経路設定手段により設定する信号経路設定工程と、前記信号経路設定手段の入力側および出力側の少なくとも一方の音響信号をフィルタ手段により信号経路毎に濾波するフィルタ工程と、前記信号経路設定手段の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析工程と、前記入力側の音響信号の周波数特性を記憶する入力側周波数特性記憶工程と、前記信号経路設定手段の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析工程と、前記出力側の音響信号の周波数特性を記憶する出力側周波数特性記憶工程と、前記入力側の音響信号の周波数特性と前記出力側の音響信号の周波数特性とを比較する入出力特性比較工程と、前記入出力特性比較工程における比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択工程と、前記選択された入出力の信号経路のハウリングを検出するハウリング検出工程と、前記ハウリングのハウリング特性を検出するハウリング特性検出工程と、前記ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成工程と、前記選択された入出力の信号経路の前記フィルタ手段を制御するフィルタ制御工程とを含み、前記フィルタ制御工程において、前記フィルタ情報に基づいて前記選択された入出力の信号経路に発生したハウリングを抑制することを特徴とする方法である。この方法によれば、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制するので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図である。図１に示すように、本実施の形態のハウリング抑制装置４００は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段４１４と、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のフィルタ手段４１３（４１３１から４１３ｎまで）と、信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のフィルタ手段４１５（４１５１から４１５ｎまで）と、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段４０１と、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性を記憶する入力側周波数特性記憶手段４０２と、信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段４０３と、信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号の周波数特性を記憶する出力側周波数特性記憶手段４０４と、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性と出力側の音響信号の周波数特性とを比較する入出力特性比較手段４０５と、入出力特性比較手段４０５の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段４０６と、選択された入出力の信号経路のハウリングを検出するハウリング検出手段４０７と、ハウリング特性を検出するハウリング特性検出手段４０８と、ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段４０９と、入出力信号経路組合せ選択手段４０６により選択された信号経路設定手段４１４の入力側の信号経路のフィルタ手段４１３および信号経路設定手段４１４の出力側の信号経路のフィルタ手段４１５を制御するフィルタ制御手段４１０とを備えている。
【００２２】
また、前述の信号経路設定手段４１４の入力側には、ｎ個のマイクロホン４１１（４１１１から４１１ｎまで）と、各マイクロホンに対応する増幅器４１２（４１２１から４１２ｎまで）とが接続され、前述の信号経路設定手段４１４の出力側には、それぞれｎ個の増幅器４１６（４１６１から４１６ｎまで）と、スピーカ４１７（４１７１から４１７ｎまで）とが接続されている。
【００２３】
なお、前述のフィルタ手段４１３およびフィルタ手段４１５は、例えば、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタで構成され、フィルタ制御手段４１０により、フィルタ情報が与えられ制御されるようになっている。
【００２４】
次に、本実施の形態のハウリング抑制装置４００の動作について、図１および図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャートである。
【００２５】
図２に示すように、まず、音響がマイクロホン４１１で集音された後、電気信号に変換された音響信号は増幅器４１２で増幅され、入力側周波数特性分析手段４０１により、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ５０１）。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、入力側周波数特性記憶手段４０２により、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ５０２）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００２６】
次いで、出力側周波数特性分析手段４０３により、信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ５０３）。信号経路設定手段４１４から出力された音響信号は、出力側周波数特性分析手段４０３に入力される。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、出力側周波数特性記憶手段４０４により、信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ５０４）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００２７】
引き続き、入出力特性比較手段４０５により、信号経路設定手段４１４の入力側の音響信号の周波数特性と信号経路設定手段４１４の出力側の音響信号の周波数特性とが比較される（ステップＳ５０５）。前述のように、入力側周波数特性記憶手段４０２および出力側周波数特性記憶手段４０４には一定時間の周波数特性が記憶されているので、ステップＳ５０５においては、時間的変化も含んだ周波数特性が比較される。また、入出力特性比較手段４０５により比較される回数は、信号経路設定手段４１４の入力側の信号経路数と信号経路設定手段４１４の出力側の信号経路数との積になる。例えば、信号経路設定手段４１４の入力側の信号経路数が５、信号経路設定手段４１４の出力側の信号経路数が６の場合は、３０通りの比較が行われる。
【００２８】
次いで、入出力信号経路組合せ選択手段４０６により、入出力特性比較手段４０５の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せが選択される（ステップＳ５０６）。ここで選択される入出力の信号経路の組合せは、例えば、信号経路設定手段４１４の入力側の周波数特性と信号経路設定手段４１４の出力側の周波数特性との相関係数を入出力の組合せ毎に算出し、相関係数が大きい組が１つ以上決定される。次いで、ハウリング検出手段４０７により、選択された入出力の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ５０７）。ハウリング検出手段４０７は、本発明の第５の実施の形態で後述するように、検出されたピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度に基づいてハウリングを検出する構成にすればよい。
【００２９】
そして、前述のハウリング検出手段４０７により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ５０８）。ハウリングが検出された場合は、ハウリング特性検出手段４０８により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ５０９）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ５０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００３０】
次いで、フィルタ情報生成手段４０９により、フィルタ情報が生成される（ステップＳ５１０）。このフィルタ情報とは、前述のハウリング特性に基づいて検出されたハウリングを打ち消すための情報であり、例えば、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度である。次いで、フィルタ制御手段４１０により、ステップＳ５０６において選択された１つ以上の入出力の信号経路に挿入されたフィルタ手段４１３およびフィルタ手段４１５にフィルタ情報が与えられ、当該信号経路に発生しているハウリングが抑制される（ステップＳ５１１）。
【００３１】
なお、前述のステップＳ５０３およびステップＳ５０４は、ステップＳ５０１およびステップＳ５０２の前、または、同時に行う構成にしてもよい。また、前述のフィルタ手段４１３およびフィルタ手段４１５に代えて、信号経路設定手段４１４の入力側のフィルタ手段４１３のみ、または、信号経路設定手段４１４の出力側のフィルタ手段４１５のみの構成にしてもよい。また、前述のハウリング抑制装置の各ステップをプログラミングすることにより、コンピュータにハウリング抑制を実行させることができる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態のハウリング抑制装置４００によれば、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段４１３およびフィルタ手段４１５によりハウリングを抑制する構成としたので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図である。図３に示すように、本実施の形態のハウリング抑制装置６００は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段６１６と、信号経路設定手段６１６の入力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のフィルタ手段６１５（６１５１から６１５ｎまで）と、信号経路設定手段６１６の出力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のフィルタ手段６１７（６１７１から６１７ｎまで）と、信号経路設定手段６１６の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段６０１と、信号経路設定手段６１６の入力側の音響信号の周波数特性を記憶する入力側周波数特性記憶手段６０２と、信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路のハウリングを検出する入力側ハウリング検出手段６０３と、信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路のハウリング特性を検出する入力側ハウリング特性検出手段６０４と、信号経路設定手段６１６の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段６０５と、信号経路設定手段６１６の出力側の音響信号の周波数特性を記憶する出力側周波数特性記憶手段６０６と、信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路のハウリングを検出する出力側ハウリング検出手段６０７と、信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路のハウリング特性を検出する出力側ハウリング特性検出手段６０８と、信号経路設定手段６１６の入力側のハウリング特性と信号経路設定手段６１６の出力側のハウリング特性とを比較する入出力特性比較手段６０９と、入出力特性比較手段６０９の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段６１０と、ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段６１１と、入出力信号経路組合せ選択手段６１０により選択された信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路のフィルタ手段６１５および信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路のフィルタ手段６１７を制御するフィルタ制御手段６１２とを備えている。
【００３４】
また、前述の信号経路設定手段６１６の入力側には、ｎ個のマイクロホン６１３（６１３１から６１３ｎまで）と、各マイクロホンに対応する増幅器６１４（６１４１から６１４ｎまで）とが接続され、前述の信号経路設定手段６１６の出力側には、それぞれｎ個の増幅器６１８（６１８１から６１８ｎまで）と、スピーカ６１９（６１９１から６１９ｎまで）とが接続されている。
【００３５】
なお、前述のフィルタ手段６１５およびフィルタ手段６１７は、例えば、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタで構成され、フィルタ制御手段６１２により、フィルタ情報が与えられ制御されるようになっている。
【００３６】
次に、本実施の形態のハウリング抑制装置６００の動作について、図３および図４を参照して説明する。図４は、本実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャートである。
【００３７】
図４に示すように、まず、音響がマイクロホン６１３で集音された後、電気信号に変換された音響信号は増幅器６１４で増幅され、入力側周波数特性分析手段６０１により、信号経路設定手段６１６の入力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ７０１）。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、入力側周波数特性記憶手段６０２により、信号経路設定手段６１６の入力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ７０２）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００３８】
次いで、入力側ハウリング検出手段６０３により、信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ７０３）。次いで、入力側ハウリング検出手段６０３により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ７０４）。ハウリングが検出された場合は、入力側ハウリング特性検出手段６０４により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ７０５）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ７０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００３９】
しかる後、出力側周波数特性分析手段６０５により、信号経路設定手段６１６の出力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ７０６）。この周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、出力側周波数特性記憶手段６０６により、出力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ７０７）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００４０】
次いで、出力側ハウリング検出手段６０７により、信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ７０８）。そして、出力側ハウリング検出手段６０７により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ７０９）。ハウリングが検出された場合は、出力側ハウリング特性検出手段６０８により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ７１０）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ７０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００４１】
次いで、入出力特性比較手段６０９により、信号経路設定手段６１６の入力側のハウリング特性と信号経路設定手段６１６の出力側のハウリング特性とが比較される（ステップＳ７１１）。前述のように、入力側周波数特性記憶手段６０２および出力側周波数特性記憶手段６０６には一定時間の周波数特性が記憶されているので、ステップＳ７１１においては、時間的変化も含んだ周波数特性が比較される。また、入出力特性比較手段６０９により比較される回数は、信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路数と信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路数との積になる。例えば、信号経路設定手段６１６の入力側の信号経路数が５、信号経路設定手段６１６の出力側の信号経路数が６の場合は、３０通りの比較が行われる。
【００４２】
しかる後、入出力信号経路組合せ選択手段６１０により、入出力特性比較手段６０９の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せが選択される（ステップＳ７１２）。ここで選択される入出力の信号経路の組合せは、例えば、信号経路設定手段６１６の入力側の周波数特性と信号経路設定手段６１６の出力側の周波数特性との相関係数を入出力の組合せ毎に算出し、相関係数が大きい組が１つ以上決定される。
【００４３】
次いで、フィルタ情報生成手段６１１により、フィルタ情報が生成される（ステップＳ７１３）。このフィルタ情報とは、前述のハウリング特性に基づいて検出されたハウリングを打ち消すための情報であり、例えば、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度である。次に、フィルタ制御手段６１２により、ステップＳ７１２において選択された１つ以上の入出力の信号経路に挿入されたフィルタ手段６１５およびフィルタ手段６１７にフィルタ情報が与えられ、当該信号経路に発生しているハウリングが抑制される（ステップＳ７１４）。
【００４４】
なお、前述のステップＳ７０６からステップＳ７１０までの工程をステップＳ７０１からステップＳ７０５までの工程よりも前、または、同時に行う構成にしてもよい。また、前述のフィルタ手段６１５およびフィルタ手段６１７に代えて、信号経路設定手段６１６の入力側のフィルタ手段６１５のみ、または、信号経路設定手段６１６の出力側のフィルタ手段６１７のみの構成としてもよい。また、前述のハウリング抑制装置の各ステップをプログラミングすることにより、コンピュータにハウリング抑制を実行させることができる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態のハウリング抑制装置６００によれば、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段６１５およびフィルタ手段６１７によりハウリングを抑制する構成としたので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００４６】
（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図である。図５に示すように、本実施の形態のハウリング抑制装置８００は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段８１４と、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のデジタルフィルタ手段８１３（８１３１から８１３ｎまで）と、信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のデジタルフィルタ手段８１５（８１５１から８１５ｎまで）と、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段８０１と、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性を記憶する入力側周波数特性記憶手段８０２と、信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段８０３と、信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号の周波数特性を記憶する出力側周波数特性記憶手段８０４と、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性と出力側の音響信号の周波数特性とを比較する入出力特性比較手段８０５と、入出力特性比較手段８０５の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段８０６と、選択された入出力の信号経路のハウリングを検出するハウリング検出手段８０７と、ハウリング特性を検出するハウリング特性検出手段８０８と、ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段８０９と、入出力信号経路組合せ選択手段８０６により選択された信号経路設定手段８１４の入力側および信号経路設定手段８１４の出力側の信号経路にそれぞれデジタルフィルタ手段８１３およびデジタルフィルタ手段８１５を挿入するフィルタ挿入手段８１０とを備えている。
【００４７】
また、前述の信号経路設定手段８１４の入力側には、ｎ個のマイクロホン８１１（８１１１から８１１ｎまで）と、各マイクロホンに対応する増幅器８１２（８１２１から８１２ｎまで）とが接続され、前述の信号経路設定手段８１４の出力側には、それぞれｎ個の増幅器８１６（８１６１から８１６ｎまで）と、スピーカ８１７（８１７１から８１７ｎまで）とが接続されている。
【００４８】
なお、前述のデジタルフィルタ手段８１３およびデジタルフィルタ手段８１５は、例えば、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタがメモリにより構成され、フィルタ挿入手段８１０により、信号経路に挿入されるようになっている。
【００４９】
次に、本実施の形態のハウリング抑制装置８００の動作について、図５および図６を参照して説明する。図６は、本実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャートである。
【００５０】
図６に示すように、まず、音響がマイクロホン８１１で集音された後、電気信号に変換された音響信号は増幅器８１２で増幅され、入力側周波数特性分析手段８０１により、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ９０１）。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、入力側周波数特性記憶手段８０２により、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ９０２）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００５１】
次いで、出力側周波数特性分析手段８０３により、信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ９０３）。信号経路設定手段８１４から出力された音響信号は、出力側周波数特性分析手段８０３に入力される。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、出力側周波数特性記憶手段８０４により、信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ９０４）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００５２】
次に、入出力特性比較手段８０５により、信号経路設定手段８１４の入力側の音響信号の周波数特性と信号経路設定手段８１４の出力側の音響信号の周波数特性とが比較される（ステップＳ９０５）。前述のように、入力側周波数特性記憶手段８０２および出力側周波数特性記憶手段８０４には一定時間の周波数特性が記憶されているので、ステップＳ９０５においては、時間的変化も含んだ周波数特性が比較される。また、入出力特性比較手段８０５により比較される回数は、信号経路設定手段８１４の入力側の信号経路数と信号経路設定手段８１４の出力側の信号経路数との積になる。例えば、信号経路設定手段８１４の入力側の信号経路数が５、信号経路設定手段８１４の出力側の信号経路数が６の場合は、３０通りの比較が行われる。
【００５３】
そして、入出力信号経路組合せ選択手段８０６により、入出力特性比較手段８０５の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せが選択される（ステップＳ９０６）。ここで選択される入出力の信号経路の組合せは、例えば、信号経路設定手段８１４の入力側の周波数特性と信号経路設定手段８１４の出力側の周波数特性との相関係数を入出力の組合せ毎に算出し、相関係数が大きい組が１つ以上決定される。次いで、ハウリング検出手段８０７により、選択された入出力の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ９０７）。ハウリング検出手段８０７は、本発明の第１の実施形態で述べたように、検出されたピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度に基づいてハウリングを検出する構成にすればよい。
【００５４】
そして、前述のハウリング検出手段８０７により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ９０８）。ハウリングが検出された場合は、ハウリング特性検出手段８０８により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ９０９）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ９０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００５５】
次いで、フィルタ情報生成手段８０９により、フィルタ情報が生成される（ステップＳ９１０）。このフィルタ情報とは、前述のハウリング特性に基づいて検出されたハウリングを打ち消すための情報であり、例えば、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度である。更に、フィルタ挿入手段８１０により、ステップＳ９０６において選択された１つ以上の入出力の信号経路にデジタルフィルタ手段８１３およびデジタルフィルタ手段８１５が前述のフィルタ情報に基づいて挿入され、当該信号経路に発生しているハウリングが抑制される（ステップＳ９１１）。
【００５６】
なお、前述のステップＳ９０３およびステップＳ９０４は、ステップＳ９０１およびステップＳ９０２の前、または、同時に行う構成にしてもよい。また、前述のデジタルフィルタ手段８１３およびデジタルフィルタ手段８１５に代えて、信号経路設定手段８１４の入力側のデジタルフィルタ手段８１３のみ、または、信号経路設定手段８１４の出力側のデジタルフィルタ手段８１５のみの構成としてもよい。また、前述のハウリング抑制装置の各ステップをプログラミングすることにより、コンピュータにハウリング抑制を実行させることができる。
【００５７】
以上のように、本実施の形態のハウリング抑制装置８００によれば、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、デジタルフィルタ手段８１３およびデジタルフィルタ手段８１５を挿入することによりハウリングを抑制する構成としたので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００５８】
（第４の実施の形態）
図７は、本発明の第４の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図である。図７に示すように、本実施の形態のハウリング抑制装置１０００は、複数の音響信号の信号経路を設定する信号経路設定手段１０１６と、信号経路設定手段１０１６の入力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のデジタルフィルタ手段１０１５（１０１５１から１０１５ｎまで）と、信号経路設定手段１０１６の出力側の音響信号を信号経路毎に濾波するｎ個のデジタルフィルタ手段１０１７（１０１７１から１０１７ｎまで）と、信号経路設定手段１０１６の入力側の音響信号の周波数特性を分析する入力側周波数特性分析手段１００１と、信号経路設定手段１０１６の入力側の音響信号の周波数特性を記憶する入力側周波数特性記憶手段１００２と、信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路のハウリングを検出する入力側ハウリング検出手段１００３と、信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路のハウリング特性を検出する入力側ハウリング特性検出手段１００４と、信号経路設定手段１０１６の出力側の音響信号の周波数特性を分析する出力側周波数特性分析手段１００５と、信号経路設定手段１０１６の出力側の音響信号の周波数特性を記憶する出力側周波数特性記憶手段１００６と、信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路のハウリングを検出する出力側ハウリング検出手段１００７と、信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路のハウリング特性を検出する出力側ハウリング特性検出手段１００８と、信号経路設定手段１０１６の入力側のハウリング特性と信号経路設定手段１０１６の出力側のハウリング特性とを比較する入出力特性比較手段１００９と、入出力特性比較手段１００９の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せを選択する入出力信号経路組合せ選択手段１０１０と、ハウリング特性に基づいてハウリング抑制のフィルタ情報を生成するフィルタ情報生成手段１０１１と、入出力信号経路組合せ選択手段１０１０により選択された信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路のデジタルフィルタ手段１０１５および信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路のデジタルフィルタ手段１０１７を制御するフィルタ挿入手段１０１２とを備えている。
【００５９】
また、前述の信号経路設定手段１０１６の入力側には、ｎ個のマイクロホン１０１３（１０１３１から１０１３ｎまで）と、各マイクロホンに対応した増幅器１０１４（１０１４１から１０１４ｎまで）とが接続され、前述の信号経路設定手段１０１６の出力側には、それぞれｎ個の増幅器１０１８（１０１８１から１０１８ｎまで）と、スピーカ１０１９（１０１９１から１０１９ｎまで）とが接続されている。
【００６０】
なお、前述のデジタルフィルタ手段１０１５およびデジタルフィルタ手段１０１７は、例えば、所望の周波数のみを除去するノッチフィルタがメモリにより構成され、フィルタ挿入手段１０１２により、信号経路に挿入されるようになっている。
【００６１】
次に、本実施の形態のハウリング抑制装置１０００の動作について、図７および図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャートである。
【００６２】
図８に示すように、まず、音響がマイクロホン１０１３で集音された後、電気信号に変換された音響信号は増幅器１０１４で増幅され、入力側周波数特性分析手段１００１により、信号経路設定手段１０１６の入力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ１１０１）。前述の周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、入力側周波数特性記憶手段１００２により、信号経路設定手段１０１６の入力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ１１０２）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００６３】
次いで、入力側ハウリング検出手段１００３により、信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ１１０３）。次いで、入力側ハウリング検出手段１００３により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ１１０４）。ハウリングが検出された場合は、入力側ハウリング特性検出手段１００４により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ１１０５）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ１１０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００６４】
しかる後、出力側周波数特性分析手段１００５により、信号経路設定手段１０１６の出力側の音響信号の周波数特性が信号経路毎に分析される（ステップＳ１１０６）。この周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、出力側周波数特性記憶手段１００６により、出力側の音響信号の周波数特性が記憶される（ステップＳ１１０７）。ここで記憶される音響信号は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等の単位で記憶される。
【００６５】
次いで、出力側ハウリング検出手段１００７により、信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路のハウリングが検出される（ステップＳ１１０８）。次いで、出力側ハウリング検出手段１００７により、ハウリングが検出されたか否かが判断される（ステップＳ１１０９）。ハウリングが検出された場合は、出力側ハウリング特性検出手段１００８により、ハウリング特性が検出され（ステップＳ１１１０）、ハウリングが検出されなかった場合は、ステップＳ１１０１に戻る。このハウリング特性とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００６６】
そして、入出力特性比較手段１００９により、入力側のハウリング特性と出力側のハウリング特性とが比較される（ステップＳ１１１１）。前述のように、入力側周波数特性記憶手段１００２および出力側周波数特性記憶手段１００６には一定時間の周波数特性が記憶されているので、ステップＳ１１１１においては、時間的変化も含んだ周波数特性が比較される。また、入出力特性比較手段１００９により比較される回数は、信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路数と信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路数との積になる。例えば、信号経路設定手段１０１６の入力側の信号経路数が５、信号経路設定手段１０１６の出力側の信号経路数が６の場合は、３０通りの比較が行われる。
【００６７】
次いで、入出力信号経路組合せ選択手段１０１０により、入出力特性比較手段１００９の比較結果に基づいて１つ以上の入出力の信号経路の組合せが選択される（ステップＳ１１１２）。ここで選択される入出力の信号経路の組合せは、例えば、信号経路設定手段１０１６の入力側の周波数特性と信号経路設定手段１０１６の出力側の周波数特性との相関係数を入出力の組合せ毎に算出し、相関係数が大きい組が１つ以上決定される。
【００６８】
次いで、フィルタ情報生成手段１０１１により、フィルタ情報が生成される（ステップＳ１１１３）。このフィルタ情報とは、前述のハウリング特性に基づいて検出されたハウリングを打ち消すための情報であり、例えば、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度である。更に、フィルタ挿入手段１０１２により、ステップＳ１１１２において選択された１つ以上の入出力の信号経路にデジタルフィルタ手段１０１５およびデジタルフィルタ手段１０１７が前述のフィルタ情報に基づいて挿入され、当該信号経路に発生しているハウリングが抑制される（ステップＳ１１１４）。
【００６９】
なお、前述のステップＳ１１０６からステップＳ１１１０までの工程をステップＳ１１０１からステップＳ１１０５までの工程よりも前、または、同時に行う構成にしてもよい。また、前述のデジタルフィルタ手段１０１５およびデジタルフィルタ手段１０１７に代えて、信号経路設定手段１０１６の入力側のデジタルフィルタ手段１０１５のみ、または、信号経路設定手段１０１６の出力側のデジタルフィルタ手段１０１７のみの構成としてもよい。また、前述のハウリング抑制装置の各ステップをプログラミングすることにより、コンピュータにハウリング抑制を実行させることができる。
【００７０】
以上のように、本実施の形態のハウリング抑制装置１０００によれば、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、デジタルフィルタ手段１０１５およびデジタルフィルタ手段１０１７によりハウリングを抑制する構成としたので、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【００７１】
（第５の実施の形態）
図９は、本発明の第５の実施の形態のハウリング検出装置のブロック図である。図９に示すように、本実施の形態のハウリング検出装置は、入力された音響信号の周波数特性を分析する周波数特性分析手段１０１と、音響信号の周波数領域におけるピークを検出するピーク検出手段１０２と、検出されたピークのピーク特性を検出するピーク特性検出手段１０３と、ピーク特性を記憶するピーク特性記憶手段１０４と、予め設定されたピーク特性の基準値を記憶するピーク特性基準値記憶手段１０５と、検出されたピーク特性が、ピーク特性基準値内にあるか否かを判断するピーク特性判断手段１０６と、ピーク特性のピーク特性基準値内存続時間を計測するピーク特性存続時間計測手段１０７と、予め設定された基準時間を記憶する基準時間記憶手段１０８と、ピーク特性存続時間と予め設定された基準時間とを比較するピーク特性存続時間比較手段１０９と、ピーク特性存続時間比較手段１０９の比較結果に基づいてハウリング情報を出力するハウリング情報出力手段１１０とを備えている。
【００７２】
なお、前述のピーク特性とは、ピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度等をいう。このピーク特性について、図１１を参照して説明する。図１１はピークの説明図であり、図１１に示されたピーク３００は、ピーク点３０１と、低周波数側のピーク斜面３０２と、高周波数側のピーク斜面３０３とで構成されている。前述のピークの周波数とは、ピーク点３０１の周波数Ｆ０をいい、また、ピークの振幅とは、ピーク３００の基底部のレベル３０４からピーク点３０１までの電圧Ｖをいう。また、ピークの尖鋭度とは、ピーク３００の急峻さを表し、図１１においては、低周波数側のピーク斜面３０２とピーク３００の基部のレベル３０４との角度αで示されている。このピークの尖鋭度は、ピーク３００の急峻さを表すものであれば、図１１に示された角度以外でもよい。
【００７３】
また、前述のピーク特性存続時間とは、ピーク検出手段１０２により検出されたピークが、ピーク特性基準値記憶手段１０５に記憶されたピーク特性の基準値を維持した状態で存続する時間をいう。
【００７４】
次に本実施の形態のハウリング検出装置の動作について、図９および図１０を参照して説明する。図１０は、本実施の形態のハウリング検出装置の各ステップのフローチャートである。図１０に示すように、まず、周波数特性分析手段１０１により、入力された音響信号の周波数特性が分析される（ステップＳ２０１）。この周波数特性の分析は、高速フーリエ変換、ウェブレット変換等により、例えば、１０ｍｓ毎、１００サンプル毎に実行される。次いで、ピーク検出手段１０２により、前述の図１１に示すようなピークの検出が開始され（ステップＳ２０２）、ピークが検出されたか否かが判断される（ステップＳ２０３）。ピークが検出された場合は、ピーク特性検出手段１０３によりピーク特性が検出され（ステップＳ２０４）、ピークが検出されなかった場合は、ステップＳ２０１に戻る。
【００７５】
次いで、ピーク特性記憶手段１０４により、ピーク特性が記憶される（ステップＳ２０５）。そして、ピーク特性判断手段１０６により、ピーク特性の判断が開始され（ステップＳ２０６）、ピーク特性が基準値内か否かが判断される（ステップＳ２０７）。このピーク特性が基準値内か否かの判断は、ピーク特性基準値記憶手段１０５に予め記憶されたピーク特性の基準値に基づいて行われる。例えば、ピーク特性の基準値が、ピークの周波数は１５ｋＨｚ以上、ピークの振幅は１．７Ｖ以上、ピークの傾きは８０度以上と設定されていたとき、検出されたピークの周波数が１７ｋＨｚ、ピークの振幅が２．１Ｖ、ピークの傾きが８５度の場合には、ピーク特性判断手段１０６により、この検出されたピークはピーク特性の基準値内であると判断される。
【００７６】
前述のステップＳ２０７において、ピーク特性が基準値内の場合は、ピーク特性存続時間計測手段１０７により、ピーク特性存続時間が計測され（ステップＳ２０９）、ピーク特性が基準値外の場合は、記憶されたピーク特性が消去され（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０１に戻る。次いで、ピーク特性存続時間比較手段１０９により、ピーク特性存続時間と基準時間とが比較され（ステップＳ２１０）、ピーク特性存続時間が基準時間以上か否かの判断がされる。このピーク特性存続時間が基準時間以上か否かの判断は、基準時間記憶手段１０８に記憶された基準時間に基づいて行われる。基準時間は、例えば、１秒、３秒等の時間、または、５サンプル、１０サンプル等のサンプリング数等で表せばよい。
【００７７】
前述のステップＳ２１０において、ピーク特性存続時間が基準時間以上の場合には、検出されたピークはハウリングと判断され、ハウリング情報出力手段１１０により、ハウリング情報が出力される（ステップＳ２１１）。このハウリング情報とは、ハウリングの周波数、ハウリングの振幅およびハウリングの尖鋭度をいい、前述のピークの周波数、ピークの振幅およびピークの尖鋭度とそれぞれ対応したものである。
【００７８】
一方、前述のステップＳ２１０において、ピーク特性存続時間が基準時間未満の場合には、検出されたピークはハウリングではないと判断され、記憶されたピーク特性が消去され（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０１に戻る。
【００７９】
なお、前述のハウリング検出工程をプログラミングすることにより、コンピュータにハウリング検出を実行させることができる。
【００８０】
以上のように、本実施の形態のハウリング検出装置によれば、ピーク特性の基準値およびピーク特性を維持した状態でピークが存続する基準時間を予め設定し、ピーク特性の基準値に基づいてピーク検出を行う構成としたので、ハウリングを正確に検出することができ、また、ハウリングと音響信号との区別を明確に行うことができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピーク特性の基準値およびピーク特性を維持した状態でピークが存続する基準時間を予め設定し、ピーク特性の基準値に基づいてピーク検出を行う構成としたので、ハウリングを正確に検出することができ、また、ハウリングと音響信号との区別を明確に行うことができる。また、複数の信号経路からハウリングの発生している信号経路を検出し、フィルタ手段によりハウリングを抑制する構成としたので、複数のマイクロホンが接続された場合でも、正確にハウリングが検出でき、ハウリングが発生していない信号経路の音響信号は音質変化がなく、ハウリングが発生している信号経路のみを確実にハウリング抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャート
【図３】本発明の第２の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図
【図４】本発明の第２の実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャート
【図５】本発明の第３の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図
【図６】本発明の第３の実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャート
【図７】本発明の第４の実施の形態のハウリング抑制装置のブロック図
【図８】本発明の第４の実施の形態のハウリング抑制装置の各ステップのフローチャート
【図９】本発明の第５の実施の形態のハウリング検出装置のブロック図
【図１０】本発明の第５の実施の形態のハウリング検出装置の各ステップのフローチャート
【図１１】ピーク波形の説明図
【図１２】従来のハウリング検出、抑制装置のブロック図
【符号の説明】
１０１ 周波数特性分析手段
１０２ ピーク検出手段
１０３ ピーク特性検出手段
１０４ ピーク特性記憶手段
１０５ ピーク特性基準値記憶手段
１０６ ピーク特性判断手段
１０７ ピーク特性存続時間計測手段
１０８ 基準時間記憶手段
１０９ ピーク特性存続時間比較手段
１１０ ハウリング情報出力手段
３００ ピーク
３０１ ピーク点
３０２ ピーク斜面
３０３ ピーク斜面
３０４ ピークの基底部のレベル
４００、６００、８００、１０００ ハウリング抑制装置
４０１、６０１、８０１、１００１ 入力側周波数特性分析手段
４０２、６０２、８０２、１００２ 入力側周波数特性記憶手段
４０３、６０５、８０３、１００５ 出力側周波数特性分析手段
４０４、６０６、８０４、１００６ 出力側周波数特性記憶手段
４０５、６０９、８０５、１００９ 入出力特性比較手段
４０６、６１０、８０６、１０１０ 選択手段
４０７、８０７ ハウリング検出手段
４０８、８０８ ハウリング特性検出手段
４０９、６１１、８０９、１０１１ フィルタ情報生成手段
４１０、６１２ フィルタ制御手段
４１１、６１３、８１１、１０１３ マイクロホン
４１２、６１４、８１２、１０１４ 増幅器
４１３、４１５、６１５、６１７ フィルタ手段
４１４、６１６、８１４、１０１６ 信号経路設定手段
４１６、６１８、８１６、１０１８ 増幅器
４１７、６１９、８１７、１０１９ スピーカ
６０３、１００３ 入力側ハウリング検出手段
６０４、１００４ 入力側ハウリング特性検出手段
６０７、１００７ 出力側ハウリング検出手段
６０８、１００８ 出力側ハウリング特性検出手段
８１０、１０１２ フィルタ挿入手段
８１３、８１５、１０１５、１０１７ デジタルフィルタ手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a howling detection device, a suppression device, a detection method, and a suppression method, and more particularly, for example, accurately detects howling generated in a sound reproduction system such as voice and music, and suppresses howling. The present invention relates to a howling detection device, a suppression device, a detection method, and a suppression method with less deterioration.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a howling detection and suppression device for detecting and suppressing howling generated in a sound reproduction system, for example, the following device disclosed in Japanese Patent No. 2598272 is known.
[0003]
FIG. 12 is a block diagram of a conventional howling detection and suppression device. As shown in FIG. 12, the conventional howling suppression apparatus has n microphones 1 (1) having n input signal paths and collecting sound. 1 From 1 n ), N microphone amplifiers 2 for amplifying the output signals of the n microphones 1, n first variable loss circuits 3 for inserting a loss into the output signals of the n microphone amplifiers 2, and n An adding circuit 4 for adding the output signals of the first variable loss circuits 3, a second variable loss circuit 5 for inserting a loss into the output signal of the adding circuit 4, and an output signal of the second variable loss circuit 5 Output amplifier 6 for amplifying the signal, a transmission output terminal 7 connected to a transmission signal processing circuit, a reception input terminal 8 connected to a reception signal processing circuit, and a reception signal input from the reception input terminal 8 A third variable loss circuit 9 for inserting a loss into the amplifier, a speaker amplifier 10 for amplifying an output signal of the third variable loss circuit 9, a speaker 11 for amplifying an output signal of the speaker amplifier 10, and n microphone amplifiers 2 and addition circuit 4 A first rectifier circuit 12 for rectifying the output signal of the peaker amplifier 10, a second rectifier circuit 13 for rectifying the output signal of the adder circuit 4, a third rectifier circuit 14 for rectifying the reception signal, and a first rectifier circuit 14. The first variable loss circuit 3, the second variable loss circuit 5, and the third variable loss circuit 9 are controlled based on the output signal levels of the rectifier circuit 12, the second rectifier circuit 13, and the third rectifier circuit 14. And a control circuit 15.
[0004]
In the above-described howling detection / suppression device, sound is collected by the microphone 1 and converted into an electric signal, then amplified by the microphone amplifier 2 and output to the first variable loss circuit 3. Next, in the first variable loss circuit 3, a loss is removed or inserted into an output signal of the microphone amplifier 2 based on an output signal of a control circuit 15 described later. For example, when a microphone having a large output level is selected as the operation microphone among the n microphones 1, the loss of the first variable loss circuit 3 to which the selected microphone is connected is eliminated. Therefore, the output of the microphone amplifier 2 is increased in the signal path where the howling occurs, so that the loss of the first variable loss circuit 3 is eliminated.
[0005]
On the other hand, the loss is inserted into the first variable loss circuit 3 to which the unselected microphone is connected, so that the loss is generated by the first variable loss circuit 3 in the signal path where no howling occurs. Inserted. Here, the presence or absence of howling is determined by comparing the magnitude of the output signal level of the microphone amplifier 2 with a predetermined threshold. As a circuit example of the first variable loss circuit 3, there is a notch filter for removing only a desired frequency.
[0006]
The output signal of the first variable loss circuit 3 is added by the addition circuit 4 and the loss is removed or inserted by the second variable loss circuit 5. For example, when the microphone in which howling occurs among the n microphones 1 is selected as the operation microphone, the amount of loss inserted in the second variable loss circuit 5 is increased, while, of the n microphones 1, When a microphone in which no howling occurs is selected as the operation microphone, the amount of loss inserted in the second variable loss circuit 5 is reduced. Here, the presence or absence of howling is determined by comparing the magnitude of the output signal level of the adding circuit 4 with a predetermined threshold. As a circuit example of the second variable loss circuit 5, there is a notch filter for removing only a desired frequency.
[0007]
The output signal of the second variable loss circuit 5 is amplified by the transmission output amplifier 6 and output to the transmission output terminal 7.
[0008]
On the other hand, the reception signal input to the reception input terminal 8 is subjected to loss removal or insertion by the third variable loss circuit 9 in the same manner as the above-described second variable loss circuit 5, and is amplified by the speaker amplifier 10. Will be louder. As a circuit example of the third variable loss circuit 9, there is a notch filter for removing only a desired frequency.
[0009]
Next, the output signals of the microphone amplifier 2, the adder circuit 4, and the speaker amplifier 10 input to the first rectifier circuit 12 are smoothed and output to the control circuit 15. The output signal of the addition circuit 4 is rectified by the second rectification circuit 13 and output to the control circuit 15. Further, the reception signal is rectified by the third rectifier circuit 14 and output to the control circuit 15. The control circuit 15 controls the n first variable loss circuits 3, the second variable loss circuits 5, and the third variable loss circuits 9 based on the three rectified signals to suppress howling.
[0010]
As described above, in the conventional howling detection and suppression device, the first variable loss circuit 3, the second variable loss circuit 5, and the third variable loss circuit 5 are based on the magnitude of the signal level output from the plurality of microphones 1. By controlling the loss circuit 9, howling can be suppressed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional howling detection and suppression device, a variable loss circuit is connected to all signal paths to which a plurality of microphones are connected, and howling is suppressed by varying the amount of loss. There is also a problem that the loss amount is varied even in the signal path where no sound is generated, and the sound quality is deteriorated. Further, in the configuration for detecting howling based on the magnitude of the signal level as described above, it is difficult to distinguish howling from an audio signal, so that there has been a problem that accurate howling cannot be detected.
[0012]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and even when a plurality of microphones are connected, a howling detection device and a detection method capable of accurately detecting howling, and sound quality deterioration even when howling is suppressed. It is an object of the present invention to provide a howling suppression device and a suppression method with less noise.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
A howling detection device according to the present invention includes a frequency characteristic analysis unit that analyzes a frequency characteristic of an input audio signal, a peak detection unit that detects a peak in a frequency domain of the audio signal, and a peak that detects a peak characteristic of the peak. Characteristic detecting means, peak characteristic storing means for storing the peak characteristic, peak characteristic determining means for determining whether the peak characteristic is within a preset peak characteristic reference value, and peak characteristic of the peak characteristic Peak characteristic duration measuring means for measuring the duration within the reference value, peak characteristic duration comparing means for comparing the duration of the peak characteristic within the peak characteristic reference value with a preset reference time, and the peak characteristic duration A howling information output means for outputting howling information based on a comparison result of the time comparing means. It has. With this configuration, the reference value of the peak characteristic and the reference time during which the peak remains while the peak characteristic is maintained are set in advance, and the peak is detected based on the reference value of the peak characteristic, so that howling can be accurately detected. It is also possible to clearly distinguish howling from acoustic signals.
[0014]
A howling suppression device according to the present invention comprises: signal path setting means for setting signal paths of a plurality of sound signals; and a filter for filtering at least one of an input signal and an output signal of the signal path setting means for each of the signal paths. Means, input-side frequency characteristic analysis means for analyzing frequency characteristics of an audio signal on the input side of the signal path setting means, and output-side frequency characteristic analysis for analyzing frequency characteristics of an audio signal on the output side of the signal path setting means Means for comparing the frequency characteristics of the audio signal on the input side with the frequency characteristics of the audio signal on the output side; and one or more input / output characteristics based on the comparison result of the input / output characteristic comparison means. Input / output signal path combination selecting means for selecting a combination of output signal paths; howling detecting means for detecting howling of the selected input / output signal path; Howling characteristic detecting means for detecting howling characteristics of a ring, filter information generating means for generating filter information for howling suppression based on the howling characteristics, and a filter for controlling the filtering means of the selected input / output signal path Control means, wherein the filter control means suppresses howling occurring in the selected input / output signal path based on the filter information. According to this configuration, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by the filter means. Therefore, the sound signal of the signal path in which no howling occurs does not change in sound quality, and howling occurs. Only howling signal paths can be surely suppressed.
[0015]
Further, the howling suppression device of the present invention includes a signal path setting means for setting signal paths of a plurality of sound signals, and filtering at least one of an input signal and an output signal of the signal path setting means for each of the signal paths. Filtering means, input-side frequency characteristic analysis means for analyzing frequency characteristics of an audio signal on the input side of the signal path setting means, input-side howling detection means for detecting howling of the audio signal on the input side, and Input-side howling characteristic detecting means for detecting howling characteristics of howling of an audio signal on the output side; output-side frequency characteristic analyzing means for analyzing frequency characteristics of an audio signal on the output side of the signal path setting means; Output-side howling detecting means for detecting howling of a signal; and an output for detecting howling characteristics of howling of the acoustic signal on the output side. One based on a comparison result of the howling characteristic detecting means, an input / output characteristic comparing means for comparing a howling characteristic of the audio signal on the input side and a howling characteristic of the audio signal on the output side, and Input / output signal path combination selecting means for selecting a combination of the above input / output signal paths; filter information generating means for generating filter information for howling suppression based on the howling characteristics; and the selected input / output signal paths Filter control means for controlling the filter means, wherein the filter control means suppresses howling occurring in the selected input / output signal path based on the filter information. It has a configuration. According to this configuration, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by the filter means. Therefore, the sound signal of the signal path in which no howling occurs does not change in sound quality, and howling occurs. Only howling signal paths can be surely suppressed.
[0016]
Further, the howling suppression device of the present invention is a signal path setting means for setting a signal path of a plurality of acoustic signals, and an input-side frequency characteristic analysis means for analyzing a frequency characteristic of an input-side acoustic signal of the signal path setting means. An output-side frequency characteristic analysis unit that analyzes a frequency characteristic of an output-side acoustic signal of the signal path setting unit; and an input unit that compares a frequency characteristic of the input-side acoustic signal with a frequency characteristic of the output-side acoustic signal. Output characteristic comparing means, input / output signal path combination selecting means for selecting one or more input / output signal path combinations based on a comparison result of the input / output characteristic comparing means, and the selected input / output signal path Howling detecting means for detecting howling, howling characteristic detecting means for detecting howling characteristics of the howling, and howling suppression based on the howling characteristics Filter information generating means for generating filter information, and filter inserting means for inserting a filter into the selected input / output signal path, wherein the filter inserting means selects the input / output selected based on the filter information. , A filter is inserted in the signal path to suppress howling. According to this configuration, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by the filter means. Therefore, the sound signal of the signal path in which no howling occurs does not change in sound quality, and howling occurs. Only howling signal paths can be surely suppressed.
[0017]
Further, the howling suppression device of the present invention is a signal path setting means for setting a signal path of a plurality of acoustic signals, and an input-side frequency characteristic analysis means for analyzing a frequency characteristic of an input-side acoustic signal of the signal path setting means. An input-side howling detection unit that detects howling of the input-side acoustic signal, an input-side howling characteristic detection unit that detects a howling characteristic of howling of the input-side acoustic signal, and an output side of the signal path setting unit. Output-side frequency characteristic analysis means for analyzing frequency characteristics of an audio signal; output-side howling detection means for detecting howling of the output-side audio signal; and an output side for detecting howling characteristics of howling of the output-side audio signal. A howling characteristic detecting means for comparing a howling characteristic of the audio signal on the input side with a howling characteristic of the audio signal on the output side. Input / output characteristic comparing means, input / output signal path combination selecting means for selecting one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparing means, and howling based on the howling characteristic Filter information generating means for generating filter information for suppression, and filter inserting means for inserting a filter in the selected input / output signal path, wherein the filter inserting means is configured to select the filter based on the filter information. A filter is inserted in the input / output signal path to suppress howling. According to this configuration, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by the filter means. Therefore, the sound signal of the signal path in which no howling occurs does not change in sound quality, and howling occurs. Only howling signal paths can be surely suppressed.
[0018]
A howling detection method according to the present invention includes a frequency characteristic analysis step of analyzing a frequency characteristic of an input audio signal, a peak detection step of detecting a peak in a frequency domain of the audio signal, and a peak detecting a peak characteristic of the peak. A characteristic detecting step, a peak characteristic storing step of storing the peak characteristic, a peak characteristic determining step of determining whether the peak characteristic is within a preset peak characteristic reference value, and a peak of the peak characteristic. A peak characteristic duration measuring step of measuring the duration within the characteristic reference value, a peak characteristic duration comparing step of comparing the duration within the peak characteristic reference value of the peak characteristic with a preset reference time, and the peak characteristic A howling information output step of outputting howling information based on a comparison result in the duration comparing step. It is a method. According to this method, the reference value of the peak characteristic and the reference time during which the peak lasts while maintaining the peak characteristic are set in advance, and the peak is detected based on the reference value of the peak characteristic, so that howling is accurately detected. In addition, a distinction between howling and an acoustic signal can be made clearly.
[0019]
A howling suppression method according to the present invention includes a signal path setting step of setting signal paths of a plurality of acoustic signals by a signal path setting unit, and filtering at least one of an input side and an output side of the signal path setting unit by a filter unit. A filtering step for filtering for each signal path, an input-side frequency characteristic analyzing step for analyzing a frequency characteristic of an input-side acoustic signal of the signal path setting means, and an input-side frequency for storing the frequency characteristic of the input-side acoustic signal A characteristic storing step, an output-side frequency characteristic analyzing step of analyzing a frequency characteristic of an output-side acoustic signal of the signal path setting unit, and an output-side frequency characteristic storing step of storing the frequency characteristic of the output-side acoustic signal, An input / output characteristic comparing step of comparing a frequency characteristic of the input-side acoustic signal with a frequency characteristic of the output-side acoustic signal; and the input / output characteristic comparing step. An input / output signal path combination selecting step of selecting one or more input / output signal path combinations based on a comparison result in the input / output signal path combination; a howling detecting step of detecting howling of the selected input / output signal path; A howling characteristic detecting step of detecting a howling characteristic, a filter information generating step of generating filter information for howling suppression based on the howling characteristic, and a filter control for controlling the filter means of the selected input / output signal path. And a step of suppressing feedback generated in the selected input / output signal path based on the filter information in the filter control step. According to this method, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by the filter means. Howling can be reliably suppressed only in the signal path in which is generated.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0021]
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a howling suppression device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the howling suppression apparatus 400 of the present embodiment includes a signal path setting unit 414 for setting signal paths of a plurality of audio signals, and an audio signal on the input side of the signal path setting unit 414 for each signal path. Filter means 413 (413) 1 From 413 n ) And n filter means 415 (415) for filtering the acoustic signal on the output side of the signal path setting means 414 for each signal path. 1 From 415 n Up to), an input-side frequency characteristic analysis unit 401 for analyzing the frequency characteristics of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 414, and an input-side frequency for storing the frequency characteristics of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 414. A characteristic storage unit 402, an output-side frequency characteristic analysis unit 403 that analyzes the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 414, and an output that stores the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 414. Side frequency characteristic storage unit 404, input / output characteristic comparison unit 405 for comparing the frequency characteristic of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 414 with the frequency characteristic of the audio signal on the output side, and the input / output characteristic comparison unit 405. Input / output signal path combination selecting means 406 for selecting one or more input / output signal path combinations based on the comparison result; Detecting means 407 for detecting the howling characteristic, howling characteristic detecting means 408 for detecting the howling characteristic, filter information generating means 409 for generating filter information for howling suppression based on the howling characteristic, and input / output signal path combination selecting means A filter control unit 410 controls the filter unit 413 of the signal path on the input side of the signal path setting unit 414 selected by 406 and the filter unit 415 of the signal path on the output side of the signal path setting unit 414.
[0022]
Further, n microphones 411 (411) are provided on the input side of the signal path setting means 414 described above. 1 From 411 n ) And an amplifier 412 (412) corresponding to each microphone. 1 From 412 n ) Are connected to the output side of the signal path setting means 414 described above, and n amplifiers 416 (416 1 From 416 n ) And the speaker 417 (417 1 From 417 n ) And are connected.
[0023]
Note that the above-mentioned filter means 413 and filter means 415 are constituted by, for example, a notch filter for removing only a desired frequency, and are controlled by the filter control means 410 provided with filter information.
[0024]
Next, the operation of howling suppression apparatus 400 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the present embodiment.
[0025]
As shown in FIG. 2, first, after the sound is collected by the microphone 411, the sound signal converted into the electric signal is amplified by the amplifier 412, and the input-side frequency characteristic analysis means 401 causes the signal path setting means 414 The frequency characteristics of the audio signal on the input side are analyzed for each signal path (step S501). The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the frequency characteristics of the acoustic signal on the input side of the signal path setting unit 414 are stored by the input side frequency characteristic storage unit 402 (step S502). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0026]
Next, the output-side frequency characteristic analysis unit 403 analyzes the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 414 for each signal path (step S503). The acoustic signal output from the signal path setting unit 414 is input to the output-side frequency characteristic analysis unit 403. The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the frequency characteristics of the acoustic signal on the output side of the signal path setting unit 414 are stored by the output side frequency characteristic storage unit 404 (step S504). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0027]
Subsequently, the frequency characteristics of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 414 and the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 414 are compared by the input / output characteristic comparison unit 405 (step S505). As described above, since the input-side frequency characteristic storage unit 402 and the output-side frequency characteristic storage unit 404 store the frequency characteristics for a certain period of time, the frequency characteristics including the temporal change are compared in step S505. You. The number of times of comparison by the input / output characteristic comparing unit 405 is a product of the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 414 and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 414. For example, when the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 414 is 5 and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 414 is 6, 30 comparisons are performed.
[0028]
Next, the input / output signal path combination selection unit 406 selects one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparison unit 405 (step S506). The combination of the input and output signal paths selected here is, for example, the correlation coefficient between the input-side frequency characteristic of the signal path setting unit 414 and the output-side frequency characteristic of the signal path setting unit 414 for each input / output combination. And one or more sets having a large correlation coefficient are determined. Next, the howling detection unit 407 detects howling of the selected input / output signal path (step S507). The howling detection unit 407 may be configured to detect howling based on the detected peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, as described later in the fifth embodiment of the present invention.
[0029]
Then, it is determined by the above-described howling detection means 407 whether or not howling has been detected (step S508). If howling is detected, howling characteristics are detected by the howling characteristics detecting means 408 (step S509). If no howling is detected, the process returns to step S501. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0030]
Next, filter information is generated by the filter information generating means 409 (step S510). The filter information is information for canceling howling detected based on the above-described howling characteristics, and includes, for example, howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness. Next, the filter information is given to the filter means 413 and the filter means 415 inserted into the one or more input / output signal paths selected in step S506 by the filter control means 410, and howling generated in the signal paths is provided. Is suppressed (step S511).
[0031]
Steps S503 and S504 described above may be performed before or simultaneously with steps S501 and S502. Further, instead of the above-described filter means 413 and 415, only the filter means 413 on the input side of the signal path setting means 414 or only the filter means 415 on the output side of the signal path setting means 414 may be used. . Further, by programming each step of the above-described howling suppression apparatus, it is possible to cause a computer to execute howling suppression.
[0032]
As described above, according to howling suppressing apparatus 400 of the present embodiment, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by filter means 413 and filter means 415. Therefore, there is no change in sound quality of the acoustic signal in the signal path where no howling occurs, and it is possible to reliably suppress howling only in the signal path where the howling occurs.
[0033]
(Second embodiment)
FIG. 3 is a block diagram of a howling suppression device according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the howling suppression apparatus 600 according to the present embodiment includes a signal path setting unit 616 for setting a signal path of a plurality of acoustic signals, and an audio signal on the input side of the signal path setting unit 616 for each signal path. Filter means 615 (615) 1 From 615 n ) And n filter means 617 (617) for filtering the acoustic signal on the output side of the signal path setting means 616 for each signal path. 1 From 617 n Up to), an input-side frequency characteristic analysis unit 601 for analyzing the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 616, and an input-side frequency for storing the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 616. Characteristic storage means 602, input-side howling detection means 603 for detecting howling of the signal path on the input side of signal path setting means 616, and input-side howling for detecting howling characteristics of the signal path on the input side of signal path setting means 616 A characteristic detecting unit 604, an output-side frequency characteristic analyzing unit 605 for analyzing a frequency characteristic of an acoustic signal on an output side of the signal path setting unit 616, and an output for storing a frequency characteristic of an acoustic signal on an output side of the signal path setting unit 616. Side frequency characteristic storage means 606 and an output how to detect howling of a signal path on the output side of the signal path setting means 616. Output detecting means 608 for detecting the howling characteristic of the signal path on the output side of the signal path setting means 616, howling characteristic of the input side of the signal path setting means 616 and the signal path setting means 616. Input / output characteristic comparing means 609 for comparing howling characteristics on the output side, and input / output signal path combination selecting means for selecting one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparing means 609 610, filter information generating means 611 for generating filter information for howling suppression based on howling characteristics, and filter means 615 for the signal path on the input side of the signal path setting means 616 selected by the input / output signal path combination selecting means 610. And the filter means 617 for the signal path on the output side of the signal path setting means 616 is controlled. And a filter control unit 612.
[0034]
Also, n microphones 613 (613) are provided on the input side of the signal path setting means 616 described above. 1 From 613 n ) And an amplifier 614 (614) corresponding to each microphone. 1 From 614 n ), And n amplifiers 618 (618) are connected to the output side of the signal path setting means 616 described above. 1 From 618 n ) And a speaker 619 (619 1 From 619 n ) And are connected.
[0035]
Note that the above-described filter means 615 and filter means 617 are constituted by, for example, notch filters for removing only desired frequencies, and are controlled by filter control means 612 given filter information.
[0036]
Next, the operation of howling suppression apparatus 600 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart of each step of the howling suppression device of the present embodiment.
[0037]
As shown in FIG. 4, first, after the sound is collected by the microphone 613, the sound signal converted into the electric signal is amplified by the amplifier 614, and the input-side frequency characteristic analysis means 601 controls the signal path setting means 616. The frequency characteristics of the audio signal on the input side are analyzed for each signal path (step S701). The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the frequency characteristics of the acoustic signal on the input side of the signal path setting unit 616 are stored by the input side frequency characteristic storage unit 602 (step S702). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0038]
Next, howling of the signal path on the input side of the signal path setting means 616 is detected by the input-side howling detecting means 603 (step S703). Next, it is determined by the input-side howling detection means 603 whether or not howling has been detected (step S704). If the howling is detected, the howling characteristic is detected by the input-side howling characteristic detecting means 604 (step S705). If the howling is not detected, the process returns to step S701. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0039]
Thereafter, the output-side frequency characteristic analysis unit 605 analyzes the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 616 for each signal path (step S706). The analysis of the frequency characteristic is performed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the output-side frequency characteristic storage unit 606 stores the frequency characteristics of the output-side acoustic signal (step S707). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0040]
Next, howling of the signal path on the output side of the signal path setting means 616 is detected by the output-side howling detecting means 607 (step S708). Then, it is determined whether or not the howling is detected by the output-side howling detecting means 607 (step S709). When the howling is detected, the howling characteristic is detected by the output-side howling characteristic detecting unit 608 (step S710). When the howling is not detected, the process returns to step S701. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0041]
Next, the input / output characteristic comparing unit 609 compares the howling characteristic on the input side of the signal path setting unit 616 with the howling characteristic on the output side of the signal path setting unit 616 (step S711). As described above, since the input-side frequency characteristic storage unit 602 and the output-side frequency characteristic storage unit 606 store the frequency characteristics for a certain period of time, the frequency characteristics including the temporal change are compared in step S711. You. The number of times of comparison by the input / output characteristic comparing unit 609 is a product of the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 616 and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 616. For example, when the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 616 is 5, and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 616 is 6, 30 comparisons are performed.
[0042]
Thereafter, the input / output signal path combination selection means 610 selects one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparison means 609 (step S712). The combination of the input and output signal paths selected here may be, for example, the correlation coefficient between the input-side frequency characteristic of the signal path setting unit 616 and the output-side frequency characteristic of the signal path setting unit 616 for each input / output combination. And one or more sets having a large correlation coefficient are determined.
[0043]
Next, filter information is generated by the filter information generating means 611 (step S713). The filter information is information for canceling howling detected based on the above-described howling characteristics, and includes, for example, howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness. Next, the filter information is given to the filter means 615 and the filter means 617 inserted into the one or more input / output signal paths selected in step S712 by the filter control means 612, and the filter information is generated in the signal paths. Howling is suppressed (step S714).
[0044]
It should be noted that the above-described steps S706 to S710 may be performed before or simultaneously with the steps S701 to S705. Further, instead of the above-described filter means 615 and filter means 617, only the filter means 615 on the input side of the signal path setting means 616 or only the filter means 617 on the output side of the signal path setting means 616 may be used. Further, by programming each step of the above-described howling suppression apparatus, it is possible to cause a computer to execute howling suppression.
[0045]
As described above, according to howling suppressing apparatus 600 of the present embodiment, a signal path where howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by filter means 615 and filter means 617. Therefore, there is no change in sound quality of the acoustic signal in the signal path where no howling occurs, and it is possible to reliably suppress howling only in the signal path where the howling occurs.
[0046]
(Third embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of the howling suppression device according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the howling suppression apparatus 800 according to the present embodiment includes a signal path setting unit 814 for setting signal paths of a plurality of audio signals, and an audio signal on the input side of the signal path setting unit 814 for each signal path. Digital filter means 813 (813) 1 From 813 n ) And n digital filter means 815 (815) for filtering the sound signal on the output side of the signal path setting means 814 for each signal path. 1 From 815 n ), An input-side frequency characteristic analysis unit 801 that analyzes the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 814, and an input-side frequency that stores the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 814. A characteristic storage unit 802, an output-side frequency characteristic analysis unit 803 that analyzes the frequency characteristics of the output-side acoustic signal of the signal path setting unit 814, and an output that stores the frequency characteristics of the output-side acoustic signal of the signal path setting unit 814. Side frequency characteristic storage unit 804, input / output characteristic comparison unit 805 for comparing the frequency characteristic of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 814 with the frequency characteristic of the audio signal on the output side, and the input / output characteristic comparison unit 805. Input / output signal path combination selecting means 806 for selecting one or more input / output signal path combinations based on the comparison result; Detecting means 807 for detecting the howling characteristic, howling characteristic detecting means 808 for detecting the howling characteristic, filter information generating means 809 for generating filter information for howling suppression based on the howling characteristic, and input / output signal path combination selecting means A filter insertion unit 810 for inserting the digital filter unit 813 and the digital filter unit 815 into the signal path on the input side of the signal path setting unit 814 selected by 806 and the signal path on the output side of the signal path setting unit 814, respectively.
[0047]
Also, on the input side of the signal path setting means 814, n microphones 811 (811 1 From 811 n ) And an amplifier 812 (812) corresponding to each microphone. 1 From 812 n Are connected to each other, and n amplifiers 816 (816 1 From 816 n ) And the speaker 817 (817 1 From 817 n ) And are connected.
[0048]
In the digital filter means 813 and digital filter means 815, for example, a notch filter for removing only a desired frequency is configured by a memory, and the notch filter is inserted into a signal path by a filter insertion means 810.
[0049]
Next, the operation of howling suppression apparatus 800 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the present embodiment.
[0050]
As shown in FIG. 6, first, after the sound is collected by the microphone 811, the sound signal converted into the electric signal is amplified by the amplifier 812, and the input-side frequency characteristic analyzing means 801 controls the signal path setting means 814. The frequency characteristics of the audio signal on the input side are analyzed for each signal path (step S901). The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the frequency characteristics of the acoustic signal on the input side of the signal path setting unit 814 are stored by the input side frequency characteristic storage unit 802 (step S902). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0051]
Next, the frequency characteristics of the acoustic signal on the output side of the signal path setting unit 814 are analyzed for each signal path by the output side frequency characteristic analysis unit 803 (step S903). The acoustic signal output from the signal path setting unit 814 is input to the output-side frequency characteristic analysis unit 803. The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the output-side frequency characteristic storage unit 804 stores the frequency characteristics of the acoustic signal on the output side of the signal path setting unit 814 (step S904). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0052]
Next, the input / output characteristic comparison unit 805 compares the frequency characteristic of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 814 with the frequency characteristic of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 814 (step S905). As described above, since the input-side frequency characteristic storage unit 802 and the output-side frequency characteristic storage unit 804 store the frequency characteristics for a certain period of time, in step S905, the frequency characteristics including the temporal change are compared. You. The number of times of comparison by the input / output characteristic comparison unit 805 is the product of the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 814 and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 814. For example, when the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 814 is 5, and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 814 is 6, 30 comparisons are performed.
[0053]
Then, the input / output signal path combination selection means 806 selects one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparison means 805 (step S906). The combination of the input and output signal paths selected here is, for example, the correlation coefficient between the input-side frequency characteristic of the signal path setting means 814 and the output-side frequency characteristic of the signal path setting means 814 for each input / output combination. And one or more sets having a large correlation coefficient are determined. Next, howling detecting means 807 detects howling of the selected input / output signal path (step S907). Howling detecting means 807 may be configured to detect howling based on the detected peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, as described in the first embodiment of the present invention.
[0054]
Then, it is determined by the above-described howling detection means 807 whether or not howling has been detected (step S908). When the howling is detected, the howling characteristic is detected by the howling characteristic detecting means 808 (step S909). When the howling is not detected, the process returns to step S901. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0055]
Next, filter information is generated by the filter information generating means 809 (step S910). The filter information is information for canceling howling detected based on the above-described howling characteristics, and includes, for example, howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness. Further, the filter inserting means 810 inserts the digital filter means 813 and the digital filter means 815 into the one or more input / output signal paths selected in step S906 based on the above-described filter information, and generates a signal in the signal path. Is suppressed (step S911).
[0056]
Steps S903 and S904 described above may be performed before or simultaneously with steps S901 and S902. Further, only the digital filter means 813 on the input side of the signal path setting means 814 or only the digital filter means 815 on the output side of the signal path setting means 814 is used in place of the digital filter means 813 and the digital filter means 815 described above. It may be. Further, by programming each step of the above-described howling suppression apparatus, it is possible to cause a computer to execute howling suppression.
[0057]
As described above, according to howling suppressing apparatus 800 of the present embodiment, howling is detected from a plurality of signal paths, and howling is performed by inserting digital filter means 813 and digital filter means 815. Therefore, the sound signal of the signal path where no howling occurs has no change in sound quality, and howling can be suppressed only in the signal path where the howling occurs.
[0058]
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a block diagram of a howling suppression device according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the howling suppression apparatus 1000 according to the present embodiment includes a signal path setting unit 1016 for setting signal paths of a plurality of acoustic signals, and an audio signal on the input side of the signal path setting unit 1016 for each signal path. Digital filter means 1015 (1015 1 From 1015 n ) And n digital filter means 1017 (1017) for filtering the acoustic signal on the output side of the signal path setting means 1016 for each signal path. 1 From 1017 n ), An input-side frequency characteristic analyzing unit 1001 for analyzing the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 1016, and an input-side frequency for storing the frequency characteristics of the input-side acoustic signal of the signal path setting unit 1016. Characteristic storage means 1002, input-side howling detection means 1003 for detecting howling of the signal path on the input side of the signal path setting means 1016, and input-side howling for detecting howling characteristics of the signal path on the input side of the signal path setting means 1016 A characteristic detecting unit 1004, an output-side frequency characteristic analyzing unit 1005 for analyzing the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 1016, and an output for storing the frequency characteristics of the acoustic signal on the output side of the signal path setting unit 1016. Side frequency characteristic storage means 1006 and the signal path on the output side of signal path setting means 1016 Output howling detecting means 1007 for detecting howling, an output howling characteristic detecting means 1008 for detecting the howling characteristic of the signal path on the output side of the signal path setting means 1016, and howling characteristics on the input side of the signal path setting means 1016. An input / output characteristic comparing means 1009 for comparing howling characteristics on the output side of the signal path setting means 1016, and an input / output signal selecting section for selecting one or more input / output signal paths based on the comparison result of the input / output characteristic comparing means 1009. Output signal path combination selecting means 1010, filter information generating means 1011 for generating filter information for howling suppression based on howling characteristics, and an input side of signal path setting means 1016 selected by input / output signal path combination selecting means 1010. Digital filter means 1015 for signal path and signal path setting And a filter insertion unit 1012 for controlling the digital filter means 1017 on the output side of the signal path of stage 1016.
[0059]
Also, n microphones 1013 (1013) are provided on the input side of the signal path setting means 1016 described above. 1 From 1013 n ) And an amplifier 1014 (1014) corresponding to each microphone. 1 From 1014 n Are connected to each other, and n amplifiers 1018 (1018 1 From 1018 n ) And a speaker 1019 (1019 1 From 1019 n ) And are connected.
[0060]
In the digital filter means 1015 and 1017, for example, a notch filter for removing only a desired frequency is configured by a memory, and the notch filter is inserted into a signal path by a filter insertion means 1012.
[0061]
Next, the operation of howling suppression apparatus 1000 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the present embodiment.
[0062]
As shown in FIG. 8, first, after the sound is collected by the microphone 1013, the sound signal converted into the electric signal is amplified by the amplifier 1014, and the input-side frequency characteristic analysis means 1001 controls the signal path setting means 1016. The frequency characteristics of the input acoustic signal are analyzed for each signal path (step S1101). The analysis of the frequency characteristics described above is executed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the input-side frequency characteristic storage unit 1002 stores the frequency characteristics of the audio signal on the input side of the signal path setting unit 1016 (step S1102). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0063]
Next, howling of the signal path on the input side of the signal path setting means 1016 is detected by the input-side howling detection means 1003 (step S1103). Next, it is determined whether or not howling is detected by the input-side howling detecting means 1003 (step S1104). If the howling is detected, the input-side howling characteristic detecting unit 1004 detects the howling characteristic (step S1105). If the howling is not detected, the process returns to step S1101. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0064]
Thereafter, the output-side frequency characteristic analysis unit 1005 analyzes the frequency characteristics of the audio signal on the output side of the signal path setting unit 1016 for each signal path (step S1106). The analysis of the frequency characteristic is performed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the output-side frequency characteristic storage unit 1006 stores the frequency characteristics of the output-side acoustic signal (step S1107). The acoustic signal stored here is stored in units of, for example, time such as 1 second, 3 seconds, or the number of samples such as 5 samples or 10 samples.
[0065]
Next, the howling of the signal path on the output side of the signal path setting means 1016 is detected by the output-side howling detecting means 1007 (step S1108). Next, it is determined by the output-side howling detecting means 1007 whether or not howling has been detected (step S1109). If the howling is detected, the howling characteristic is detected by the output-side howling characteristic detecting unit 1008 (step S1110). If the howling is not detected, the process returns to step S1101. The howling characteristics refer to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and correspond to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0066]
Then, the input-side howling characteristic and the output-side howling characteristic are compared by the input / output characteristic comparing unit 1009 (step S1111). As described above, since the input-side frequency characteristic storage unit 1002 and the output-side frequency characteristic storage unit 1006 store the frequency characteristics for a certain period of time, the frequency characteristics including the temporal changes are compared in step S1111. You. The number of times of comparison by the input / output characteristic comparison unit 1009 is a product of the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 1016 and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 1016. For example, when the number of signal paths on the input side of the signal path setting unit 1016 is 5, and the number of signal paths on the output side of the signal path setting unit 1016 is 6, 30 comparisons are performed.
[0067]
Next, the input / output signal path combination selection means 1010 selects one or more input / output signal path combinations based on the comparison result of the input / output characteristic comparison means 1009 (step S1112). The combination of the input and output signal paths selected here may be, for example, a correlation coefficient between the input-side frequency characteristic of the signal path setting unit 1016 and the output-side frequency characteristic of the signal path setting unit 1016 for each input / output combination. And one or more sets having a large correlation coefficient are determined.
[0068]
Next, filter information is generated by the filter information generating means 1011 (step S1113). The filter information is information for canceling howling detected based on the above-described howling characteristics, and includes, for example, howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness. Further, the filter inserting unit 1012 inserts the digital filter unit 1015 and the digital filter unit 1017 into one or more input / output signal paths selected in step S1112 based on the above-described filter information, and generates the digital signal in the signal path. Howling is suppressed (step S1114).
[0069]
It should be noted that the above-described steps S1106 to S1110 may be performed before or simultaneously with the steps S1101 to S1105. Further, instead of the aforementioned digital filter means 1015 and digital filter means 1017, only the digital filter means 1015 on the input side of the signal path setting means 1016 or only the digital filter means 1017 on the output side of the signal path setting means 1016 is used. It may be. Further, by programming each step of the above-described howling suppression apparatus, it is possible to cause a computer to execute howling suppression.
[0070]
As described above, according to howling suppressing apparatus 1000 of the present embodiment, a signal path in which howling occurs is detected from a plurality of signal paths, and howling is suppressed by digital filter means 1015 and digital filter means 1017. Therefore, the sound signal of the signal path where no howling occurs does not change in sound quality, and it is possible to reliably suppress howling only in the signal path where the howling occurs.
[0071]
(Fifth embodiment)
FIG. 9 is a block diagram of a howling detection device according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the howling detection apparatus according to the present embodiment includes a frequency characteristic analysis unit 101 that analyzes a frequency characteristic of an input audio signal, a peak detection unit 102 that detects a peak in a frequency domain of the audio signal, A peak characteristic detecting unit 103 for detecting a peak characteristic of the detected peak, a peak characteristic storing unit 104 for storing the peak characteristic, and a peak characteristic reference value storing unit 105 for storing a preset reference value of the peak characteristic. A peak characteristic determining unit 106 that determines whether the detected peak characteristic is within the peak characteristic reference value, a peak characteristic duration measuring unit 107 that measures the duration of the peak characteristic within the peak characteristic reference value, A reference time storage unit for storing a preset reference time, and comparing the peak characteristic duration with the preset reference time. The peak characteristic lifetime comparison means 109, and an acoustic feedback information output means 110 for outputting the acoustic feedback information based on the comparison result of the peak characteristic lifetime comparison means 109.
[0072]
The above-mentioned peak characteristics refer to the peak frequency, peak amplitude, peak sharpness, and the like. This peak characteristic will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram of the peaks. The peak 300 shown in FIG. 11 includes a peak point 301, a peak slope 302 on the low frequency side, and a peak slope 303 on the high frequency side. The above-mentioned peak frequency is the frequency F of the peak point 301. 0 Further, the amplitude of the peak means a voltage V from the level 304 at the base of the peak 300 to the peak point 301. Further, the sharpness of the peak indicates the steepness of the peak 300, and is shown in FIG. 11 by the angle α between the peak slope 302 on the low frequency side and the level 304 at the base of the peak 300. The sharpness of this peak may be other than the angle shown in FIG. 11 as long as it indicates the steepness of the peak 300.
[0073]
Further, the above-mentioned peak characteristic duration refers to the time during which the peak detected by the peak detecting means 102 maintains the reference value of the peak characteristic stored in the peak characteristic reference value storage means 105.
[0074]
Next, the operation of the howling detection device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a flowchart of each step of the howling detection device according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, first, the frequency characteristics of the input acoustic signal are analyzed by the frequency characteristics analysis means 101 (step S201). The analysis of the frequency characteristic is performed by, for example, a fast Fourier transform, a wavelet transform, or the like, for example, every 10 ms and every 100 samples. Next, the peak detection means 102 starts detecting a peak as shown in FIG. 11 (step S202), and determines whether a peak has been detected (step S203). When a peak is detected, the peak characteristic is detected by the peak characteristic detecting means 103 (step S204), and when no peak is detected, the process returns to step S201.
[0075]
Next, the peak characteristic is stored by the peak characteristic storage unit 104 (step S205). Then, the peak characteristic determination unit 106 starts determining the peak characteristic (step S206), and determines whether the peak characteristic is within the reference value (step S207). The determination as to whether or not the peak characteristic is within the reference value is performed based on the reference value of the peak characteristic stored in the peak characteristic reference value storage unit 105 in advance. For example, when the reference values of the peak characteristics are set such that the peak frequency is set to 15 kHz or more, the peak amplitude is set to 1.7 V or more, and the peak inclination is set to 80 degrees or more, the detected peak frequency is 17 kHz and the peak When the amplitude is 2.1 V and the inclination of the peak is 85 degrees, the peak characteristic judging means 106 judges that the detected peak is within the reference value of the peak characteristic.
[0076]
In the above-mentioned step S207, if the peak characteristic is within the reference value, the peak characteristic duration measuring means 107 measures the peak characteristic duration (step S209). If the peak characteristic is outside the reference value, it is stored. The peak characteristic is deleted (step S208), and the process returns to step S201. Next, the peak characteristic duration comparing means 109 compares the peak characteristic duration with the reference time (step S210), and determines whether the peak characteristic duration is equal to or longer than the reference time. The determination as to whether or not the peak characteristic duration time is equal to or longer than the reference time is made based on the reference time stored in the reference time storage means 108. The reference time may be represented by, for example, a time such as 1 second or 3 seconds, or a sampling number such as 5 samples or 10 samples.
[0077]
If the peak characteristic duration time is equal to or longer than the reference time in step S210 described above, the detected peak is determined to be howling, and howling information output means 110 outputs howling information (step S211). The howling information refers to howling frequency, howling amplitude, and howling sharpness, and corresponds to the above-described peak frequency, peak amplitude, and peak sharpness, respectively.
[0078]
On the other hand, if the peak characteristic duration is less than the reference time in step S210, it is determined that the detected peak is not howling, the stored peak characteristic is deleted (step S208), and the process returns to step S201. .
[0079]
Note that, by programming the above-described howling detection step, it is possible to cause a computer to execute howling detection.
[0080]
As described above, according to the howling detection device of the present embodiment, the reference value of the peak characteristic and the reference time during which the peak continues while maintaining the peak characteristic are set in advance, and the peak value is determined based on the reference value of the peak characteristic. Since the detection is performed, howling can be accurately detected, and howling can be clearly distinguished from an acoustic signal.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the reference value of the peak characteristic and the reference time during which the peak persists while maintaining the peak characteristic are set in advance, and the peak is detected based on the reference value of the peak characteristic. Therefore, howling can be detected accurately, and howling can be clearly distinguished from an acoustic signal. Also, since a signal path where howling is occurring is detected from a plurality of signal paths and howling is suppressed by the filter means, howling can be detected accurately even when a plurality of microphones are connected, and howling can be detected. The sound signal of the signal path that has not been generated does not change in sound quality, and it is possible to reliably suppress howling only in the signal path where the howling is occurring.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a howling suppression device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram of a howling suppression device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of each step of a howling suppression device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a howling suppression device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a howling suppression device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart of each step of the howling suppression device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of a howling detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart of each step of a howling detection device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a peak waveform.
FIG. 12 is a block diagram of a conventional howling detection and suppression device.
[Explanation of symbols]
101 Frequency characteristic analysis means
102 Peak detection means
103 Peak characteristic detecting means
104 Peak characteristic storage means
105 Peak characteristic reference value storage means
106 means for determining peak characteristics
107 Peak characteristic duration measuring means
108 Reference time storage means
109 Peak characteristic duration comparison means
110 Howling information output means
300 peaks
301 peak point
302 Peak slope
303 Peak slope
Level at base of 304 peak
400, 600, 800, 1000 howling suppression device
401,601,801,1001 Input-side frequency characteristic analysis means
402, 602, 802, 1002 Input-side frequency characteristic storage means
403, 605, 803, 1005 Output-side frequency characteristic analysis means
404, 606, 804, 1006 Output-side frequency characteristic storage means
405, 609, 805, 1009 Input / output characteristic comparison means
406, 610, 806, 1010 Selection means
407, 807 Howling detection means
408, 808 Howling characteristic detecting means
409, 611, 809, 1011 Filter information generating means
410, 612 Filter control means
411, 613, 811 and 1013 microphones
412, 614, 812, 1014 amplifier
413, 415, 615, 617 Filter means
414, 616, 814, 1016 Signal path setting means
416, 618, 816, 1018 Amplifier
417, 619, 817, 1019 Speaker
603, 1003 input-side howling detecting means
604, 1004 input-side howling characteristic detecting means
607, 1007 Output-side howling detecting means
608, 1008 Output-side howling characteristic detecting means
810, 1012 Filter insertion means
813, 815, 1015, 1017 Digital filter means
