JP2010226403A - Howling canceler - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a howling canceler capable of suppressing howling by accurately detecting a frequency band, in which howling may occur, without incurring howling in an acoustic space actually. <P>SOLUTION: A loudspeaker 1 changes over switches to form a first loop (speaker SP, microphone M, impulse response measuring section 11) and a second loop (filter 16, FIR filter 12). The loudspeaker 1 sets the FIR filter 12 simulating a transfer function of an acoustic feedback system from the speaker SP to the microphone in the first loop, detects a frequency band in which howling may occur by generating a measuring signal in the second loop, and sets the filter 16 suppressing a gain of the frequency band. The loudspeaker 1 changes over the switches to form a third loop (microphone M, amplifier 14, filter 16, speaker SP) and outputs an audio signal inputted to the microphone M to the speaker SP via the filter 16. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、拡声装置等に用いられるハウリングキャンセラに関する。   The present invention relates to a howling canceller used for a loudspeaker or the like.

従来、スピーカからマイクに至る音響帰還系に生じる回帰音に基づいてハウリングを抑制するハウリングキャンセラが各種提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, various howling cancellers that suppress howling based on a return sound generated in an acoustic feedback system from a speaker to a microphone have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

例えば、特許文献1に記載のハウリングキャンセラは、残差信号を遅延させるディレイ回路と、適応フィルタを有する。ハウリングキャンセラは、スピーカからマイクに至る音響帰還系のインパルス応答のパワースペクトルに応じて、ディレイ回路の遅延量や、適応フィルタのタップ数を設定している。   For example, a howling canceller described in Patent Document 1 includes a delay circuit that delays a residual signal and an adaptive filter. The howling canceller sets the delay amount of the delay circuit and the number of taps of the adaptive filter according to the power spectrum of the impulse response of the acoustic feedback system from the speaker to the microphone.

特開2006−270368号公報JP 2006-270368 A

特許文献1に記載のハウリングキャンセラは、インパルス応答のパワースペクトルのみに基づいてハウリング周波数を測定しているため、ハウリングが発生しない環境(例えば、パワースペクトルが強くても位相が異なる環境)においても、ハウリングが発生していると誤検出してしまう。このため、特許文献1に記載のハウリングキャンセラでは、ハウリングが発生しない周波数帯域のゲインを抑制してしまい、音質が悪くなってしまうといった問題があった。そこで、この発明は、音響空間においてハウリングを実際に発生させずにシミュレーションを行うことで、ハウリングが発生している周波数帯域を正確に検出して、当該周波数帯域のハウリングを抑制することができるハウリングキャンセラを提供する。   Since the howling canceller described in Patent Document 1 measures the howling frequency based only on the power spectrum of the impulse response, even in an environment where no howling occurs (for example, an environment where the power spectrum is strong but the phase is different) If howling occurs, it will be falsely detected. For this reason, the howling canceller described in Patent Document 1 has a problem in that the gain in the frequency band where no howling is suppressed and the sound quality is deteriorated. Therefore, the present invention provides a howling that can accurately detect a frequency band in which howling is generated by performing simulation without actually generating howling in an acoustic space and suppress howling in the frequency band. Provide a canceller.

この発明のハウリングキャンセラは、スピーカからマイクに至る音響帰還系に起因するハウリングを抑制する抑制手段(例えば、ノッチフィルタやディップフィルタやオールパスフィルタ等)を備える。ハウリングキャンセラは、音響帰還系のインパルス応答を測定し、当該インパルス応答を模擬する擬似ループ系を構成する。この擬似ループ系は、音響帰還系を含まず、電気回路やソフトウェア等により構成される。   The howling canceller of the present invention includes suppression means (for example, a notch filter, a dip filter, an all-pass filter, etc.) that suppresses howling caused by an acoustic feedback system from the speaker to the microphone. The howling canceller measures the impulse response of the acoustic feedback system and configures a pseudo loop system that simulates the impulse response. This pseudo loop system does not include an acoustic feedback system, and is configured by an electric circuit, software, or the like.

ハウリングキャンセラは、音声信号の経路として、音響帰還系と擬似ループ系とを切り替える。音声信号の経路を擬似ループ系に切り替えると、ハウリングキャンセラは、測定信号(例えば、インパルス信号)を発生させ、測定信号を擬似ループ系へ複数回通過させる。測定信号は、擬似ループ系を通過するとインパルス応答が畳み込まれるため、擬似ループ系複数回通過することで、ハウリングが発生する周波数帯域の強度が強くなる。このように測定信号を擬似ループ系へ複数回通過させることで、擬似的にハウリングを発生させている。そして、ハウリングキャンセラは、擬似的に発生させたハウリングを抑制するパラメータを抑制手段に設定する。すなわち、ハウリングキャンセラは、音響帰還系にて発生するであろうハウリングを抑制するパラメータを抑制手段に設定する。   The howling canceller switches between an acoustic feedback system and a pseudo loop system as a path of an audio signal. When the path of the audio signal is switched to the pseudo loop system, the howling canceller generates a measurement signal (for example, an impulse signal) and passes the measurement signal to the pseudo loop system a plurality of times. Since the impulse response is convoluted when the measurement signal passes through the pseudo loop system, the intensity of the frequency band in which howling occurs increases by passing through the pseudo loop system multiple times. Thus, howling is generated in a pseudo manner by passing the measurement signal through the pseudo loop system a plurality of times. Then, the howling canceller sets a parameter for suppressing the pseudo-generated howling in the suppression unit. That is, the howling canceller sets a parameter for suppressing howling that would occur in the acoustic feedback system in the suppression means.

これにより、ハウリングキャンセラは、実際に音響空間においてハウリングを発生させなくても、内部的にハウリングを発生させることで、ハウリングが発生する周波数帯域を正確に検出することができる。そして、ハウリングキャンセラは、当該周波数帯域のハウリングを抑制することができる。よって、この発明のハウリングキャンセラを拡声装置に適用すると、音質を劣化させずに、放音することができる。   Accordingly, the howling canceller can accurately detect the frequency band in which howling occurs by generating howling internally without actually generating howling in the acoustic space. The howling canceller can suppress howling in the frequency band. Therefore, when the howling canceller of the present invention is applied to a loudspeaker, sound can be emitted without deteriorating sound quality.

また、この発明のハウリングキャンセラは、測定信号の増幅量を段階的に変化させて、擬似的にハウリングを発生させ、増幅量と抑制手段のパラメータとを対応付けて記憶しておく。そして、ハウリングキャンセラは、マイクに入力される音声信号に対する増幅量に応じて、抑制手段の設定を切り替える構成としてもよい。   Further, the howling canceller of the present invention changes how much the measurement signal is amplified stepwise to generate pseudo howling, and stores the amplification amount and the parameter of the suppression means in association with each other. The howling canceller may be configured to switch the setting of the suppression unit in accordance with the amount of amplification with respect to the audio signal input to the microphone.

これにより、ハウリングキャンセラは、音声信号の増幅量に応じて変化するハウリングを抑制することができる。   Thereby, the howling canceller can suppress the howling which changes according to the amplification amount of the audio signal.

更に、この発明のハウリングキャンセラは、音声信号の経路が音響帰還系である際(すなわち、マイクから入力された音声信号をスピーカから放音している際)にも、ハウリングの発生を検出して、当該ハウリングを更に抑制する構成としてもよい。   Furthermore, the howling canceller of the present invention detects the occurrence of howling even when the path of the audio signal is an acoustic feedback system (that is, when the audio signal input from the microphone is emitted from the speaker). The configuration may further suppress the howling.

これにより、万が一ハウリングが発生してしまった場合でも、発生したハウリングを即座に抑制することができる。   As a result, even if howling occurs, it can be immediately suppressed.

この発明のハウリングキャンセラは、実際に音響空間においてハウリングを発生させずに、ハウリングが発生する周波数帯域を正確に検出して、当該周波数帯域のハウリングを抑制することができる。すなわち、この発明のハウリングキャンセラは、ハウリングが発生することを予め防止することができる。   The howling canceller of the present invention can accurately detect the frequency band in which howling occurs without actually generating howling in the acoustic space, and suppress howling in the frequency band. That is, the howling canceller of the present invention can prevent howling from occurring in advance.

拡声装置1の機能、構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing the function and configuration of the loudspeaker 1. FIG. 抑制態様テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the suppression aspect table. 初期設定時における拡声装置の機能、構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function and structure of a loudspeaker at the time of initialization. フィルタ設定時の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of filter setting. 利用時における拡声装置の機能、構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function and structure of a loudspeaker at the time of utilization.

この発明の実施形態に係る拡声装置1について、図を参照して説明する。拡声装置1は、本発明のハウリングキャンセラに相当する。この拡声装置1は、ユーザにより、居室や講堂等に設置され、初期設定が行われる。この初期設定では、ハウリングの発生をシミュレーションすることで、マイクMから入力された音声信号のハウリングを抑制するフィルタ16の設定を行う。その後、拡声装置1は、マイクMから入力された音声をフィルタ16を介してスピーカSPから放音する。   A loudspeaker 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The loudspeaker 1 corresponds to a howling canceller of the present invention. The loudspeaker 1 is installed in a living room, a lecture hall, or the like by a user and is initially set. In this initial setting, the filter 16 that suppresses howling of the audio signal input from the microphone M is set by simulating howling. Thereafter, the loudspeaker 1 emits the sound input from the microphone M from the speaker SP via the filter 16.

まず、拡声装置1の機能、構成について、図1,図2を参照して説明する。図1は、拡声装置1の機能、構成を示すブロック図である。図1に示すように、拡声装置1は、マイクM、スピーカSP、制御部10、インパルス応答測定部11、FIRフィルタ12、測定信号発生部13、増幅器14、加算器15、フィルタ16(本発明の抑制手段に相当する。)、ハウリング検出部17、フィルタ係数生成部18、及びスイッチSW1〜スイッチSW4(本発明の切替手段に相当する。)を備える。   First, the function and configuration of the loudspeaker 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing the function and configuration of the loudspeaker 1. As shown in FIG. 1, the loudspeaker 1 includes a microphone M, a speaker SP, a control unit 10, an impulse response measurement unit 11, an FIR filter 12, a measurement signal generation unit 13, an amplifier 14, an adder 15, and a filter 16 (present invention). ), A howling detection unit 17, a filter coefficient generation unit 18, and switches SW1 to SW4 (corresponding to the switching unit of the present invention).

マイクMは、周囲の音声を収音して音声信号を生成する。スピーカSPは、入力された音声信号に基づく音声を放音する。   The microphone M picks up surrounding sounds and generates a sound signal. The speaker SP emits sound based on the input sound signal.

制御部10は、メモリ(不図示)を備え、操作部(不図示)からの入力に基づいて、拡声装置1の構成を制御する。メモリには、図2に示す抑制態様テーブルが記憶されている。図2は、抑制態様テーブルの一例を示す図である。抑制態様テーブルには、増幅器14の増幅量毎に、抑制態様(フィルタ16のフィルタ係数)が登録されている。抑制態様テーブルの抑制態様は、制御部10により、初期設定時に登録され、利用時に参照される。制御部10の処理の詳細については、後述する。   The control unit 10 includes a memory (not shown), and controls the configuration of the loudspeaker 1 based on an input from the operation unit (not shown). The memory stores a suppression mode table shown in FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a suppression mode table. In the suppression mode table, a suppression mode (filter coefficient of the filter 16) is registered for each amplification amount of the amplifier 14. The suppression mode of the suppression mode table is registered by the control unit 10 at the time of initial setting and is referred to when used. Details of the processing of the control unit 10 will be described later.

インパルス応答測定部11は、スピーカからマイクに至る音響帰還系のインパルス応答を測定する。インパルス応答測定部11は、スピーカSPに対して、テスト信号(例えば、TSP信号やホワイトノイズ信号等の全周波数が含まれる信号である。)を出力し、スピーカSPから放音させる。また、インパルス応答測定部11は、マイクMが収音したテスト信号が入力されると、当該テスト信号と、スピーカSPに対して出力したテスト信号の相互相関係数を求めて、インパルス応答を測定する。   The impulse response measuring unit 11 measures an impulse response of an acoustic feedback system from the speaker to the microphone. The impulse response measuring unit 11 outputs a test signal (for example, a signal including all frequencies such as a TSP signal and a white noise signal) to the speaker SP and emits sound from the speaker SP. In addition, when a test signal picked up by the microphone M is input, the impulse response measurement unit 11 obtains a cross-correlation coefficient between the test signal and the test signal output to the speaker SP, and measures the impulse response. To do.

FIRフィルタ12には、インパルス応答測定部11が測定したインパルス応答がフィルタ係数として設定される。よって、FIRフィルタ12は、スピーカからマイクに至る音響帰還系の伝達関数を模擬するフィルタになる。   In the FIR filter 12, the impulse response measured by the impulse response measuring unit 11 is set as a filter coefficient. Therefore, the FIR filter 12 becomes a filter that simulates a transfer function of an acoustic feedback system from the speaker to the microphone.

測定信号発生部13は、FIRフィルタ12のフィルタ係数が設定されると、測定信号(例えば、インパルス信号)を生成する。また、測定信号発生部13は、カウンタを備える。このカウンタの利用方法については、後述する。   The measurement signal generator 13 generates a measurement signal (for example, an impulse signal) when the filter coefficient of the FIR filter 12 is set. In addition, the measurement signal generation unit 13 includes a counter. A method of using this counter will be described later.

増幅器14は、入力された音声信号を増幅する。増幅量は、測定信号発生部13により設定される。   The amplifier 14 amplifies the input audio signal. The amount of amplification is set by the measurement signal generator 13.

加算器15は、測定信号発生部13からの測定信号、及び増幅器14からの出力信号をフィルタ16へ出力する。測定信号発生部13が測定信号を発生した直後は、加算器15には、測定信号発生部13から測定信号が入力されるが、増幅器14から出力信号が入力されないため、測定信号をフィルタ16へ出力する。それ以外は、加算器15には、測定信号発生部13から測定信号が入力されないため、増幅器14からの出力信号をフィルタ16へ出力する。   The adder 15 outputs the measurement signal from the measurement signal generator 13 and the output signal from the amplifier 14 to the filter 16. Immediately after the measurement signal generator 13 generates the measurement signal, the adder 15 receives the measurement signal from the measurement signal generator 13 but does not receive the output signal from the amplifier 14. Output. Otherwise, since the measurement signal is not input from the measurement signal generator 13 to the adder 15, the output signal from the amplifier 14 is output to the filter 16.

フィルタ16は、例えば、ノッチフィルタやディップフィルタであり、加算器15の出力信号からハウリングが発生する周波数帯域のゲインを抑制する。   The filter 16 is, for example, a notch filter or a dip filter, and suppresses a gain in a frequency band where howling occurs from the output signal of the adder 15.

ハウリング検出部17は、ハウリングの発生の有無を検出する。具体的には、ハウリング検出部17は、入力された信号に対して瞬時周波数分析やゼロクロスカウンタ係数或いはFFT解析等の分析を行い、各周波数帯域が所定の強度を超えたか否かを判断することで、ハウリングの発生の有無を検出している。この所定の強度を超えた周波数帯域を、ハウリングが発生する周波数帯域とする。ハウリング検出部17は、ハウリングの発生を検出すると、ハウリングが発生している周波数帯域をフィルタ係数生成部18へ出力する。   The howling detection unit 17 detects whether or not howling has occurred. Specifically, the howling detection unit 17 performs analysis such as instantaneous frequency analysis, zero cross counter coefficient, or FFT analysis on the input signal, and determines whether each frequency band exceeds a predetermined intensity. Thus, the presence or absence of howling is detected. A frequency band exceeding the predetermined intensity is set as a frequency band in which howling occurs. When detecting howling, the howling detection unit 17 outputs a frequency band in which howling has occurred to the filter coefficient generation unit 18.

フィルタ係数生成部18は、ハウリング検出部17から入力された周波数帯域に対して、ゲインを抑制するようにフィルタ16のフィルタ係数を設定する。   The filter coefficient generation unit 18 sets the filter coefficient of the filter 16 so as to suppress the gain with respect to the frequency band input from the howling detection unit 17.

スイッチSW1〜スイッチSW4は、ループのパスを切り替えるスイッチである。スイッチSW1は、スピーカSPの接続先を、インパルス応答測定部11及びスイッチSW3に切り替える。スイッチSW2は、マイクMの接続先を、インパルス応答測定部11及びスイッチSW4に切り替える。スイッチSW3は、フィルタ16の接続先を、FIRフィルタ12及びスイッチSW1に切り替える。スイッチSW4は、ハウリング検出部17及び増幅器14の接続先を、FIRフィルタ12及びスイッチSW2に切り替える。   The switches SW1 to SW4 are switches that switch the loop path. The switch SW1 switches the connection destination of the speaker SP to the impulse response measuring unit 11 and the switch SW3. The switch SW2 switches the connection destination of the microphone M to the impulse response measuring unit 11 and the switch SW4. The switch SW3 switches the connection destination of the filter 16 to the FIR filter 12 and the switch SW1. The switch SW4 switches the connection destination of the howling detection unit 17 and the amplifier 14 to the FIR filter 12 and the switch SW2.

次に、拡声装置1の動作、及び処理の流れについて、図2〜図5を参照して説明する。まず、拡声装置1の初期設定について、図2〜図4を参照して説明する。図3は、初期設定時における拡声装置の機能、構成を示すブロック図である。図4は、フィルタ設定時の処理の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation of the loudspeaker 1 and the flow of processing will be described with reference to FIGS. First, the initial setting of the loudspeaker 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing the function and configuration of the loudspeaker at the time of initial setting. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing when setting a filter.

図3に示すように、制御部10は、スイッチSW1を切り替えて、スピーカSPにインパルス応答測定部11を接続し、スイッチSW2を切り替えて、マイクMにインパルス応答測定部11を接続する。この結果、拡声装置1は、スピーカSP、マイクM、及びインパルス応答測定部11により第1のループを形成する。第1のループには、マイクMで収音したテスト信号を再びスピーカSPへ出力するような信号経路がない開ループである。このため、スピーカSPからテスト信号を音響空間に放音しても、第1のループでハウリングが発生することはない。   As illustrated in FIG. 3, the control unit 10 switches the switch SW1 to connect the impulse response measurement unit 11 to the speaker SP, and switches the switch SW2 to connect the impulse response measurement unit 11 to the microphone M. As a result, the loudspeaker 1 forms a first loop by the speaker SP, the microphone M, and the impulse response measuring unit 11. The first loop is an open loop without a signal path for outputting the test signal collected by the microphone M to the speaker SP again. For this reason, even when the test signal is emitted from the speaker SP into the acoustic space, howling does not occur in the first loop.

また、制御部10は、スイッチSW3を切り替えて、フィルタ16にFIRフィルタ12を接続し、スイッチSW4を切り替えて、ハウリング検出部17及び増幅器14にFIRフィルタ12を接続する。この結果、拡声装置1は、フィルタ16、及びFIRフィルタ12により第2のループ(本発明の擬似ループ系に相当する。)を形成する。   Further, the control unit 10 switches the switch SW3 to connect the FIR filter 12 to the filter 16 and switches the switch SW4 to connect the FIR filter 12 to the howling detection unit 17 and the amplifier 14. As a result, the loudspeaker 1 forms a second loop (corresponding to the pseudo loop system of the present invention) by the filter 16 and the FIR filter 12.

まず、第1ステップとして、拡声装置1は、第1のループにおいて、スピーカSPからマイクMへ至る音響帰還系の伝達関数を模擬するFIRフィルタ12の設定を行う。具体的には、インパルス応答測定部11は、制御部10の指示に基づいて、テスト信号をスピーカSPへ出力する。スピーカSPは、テスト信号を放音する。マイクMは、テスト信号を収音して、インパルス応答測定部11へ出力する。インパルス応答測定部11は、マイクMが収音したテスト信号と、スピーカSPへ出力したテスト信号と、の相互相関係数に基づいてインパルス応答を測定して、FIRフィルタ12へ出力する。FIRフィルタ12は、当該インパルス応答を自身のフィルタ係数として設定する。以上より、拡声装置1は、FIRフィルタ12の設定が完了する。   First, as a first step, the loudspeaker 1 sets an FIR filter 12 that simulates a transfer function of an acoustic feedback system from the speaker SP to the microphone M in the first loop. Specifically, the impulse response measurement unit 11 outputs a test signal to the speaker SP based on an instruction from the control unit 10. The speaker SP emits a test signal. The microphone M picks up the test signal and outputs it to the impulse response measuring unit 11. The impulse response measurement unit 11 measures the impulse response based on the cross-correlation coefficient between the test signal collected by the microphone M and the test signal output to the speaker SP, and outputs the impulse response to the FIR filter 12. The FIR filter 12 sets the impulse response as its filter coefficient. As described above, the loudspeaker 1 completes the setting of the FIR filter 12.

次に、第2ステップとして、拡声装置1は、第2のループにおいて、ハウリングが発生する周波数帯域のゲインを抑制するフィルタ16の設定を行う。第2のループは、電気回路やソフトウェアにより実現される閉ループである。このため、第2のループで発生させるハウリングは、擬似的なものであり、音響空間においてハウリングが発生するものではない。   Next, as a second step, the loudspeaker 1 sets a filter 16 that suppresses the gain of the frequency band in which howling occurs in the second loop. The second loop is a closed loop realized by an electric circuit or software. For this reason, the howling generated in the second loop is pseudo and does not generate howling in the acoustic space.

具体的には、図4に示すように、測定信号発生部13は、制御部10の指示に基づいて、測定信号を生成して、加算器15により第2のループへ出力する(S11)。この際、測定信号発生部13は、カウンタをリセットする(カウンタt=0)(S12)。このカウンタは、測定信号が第2のループ内を通過する回数をカウントするのに用いられる。   Specifically, as shown in FIG. 4, the measurement signal generation unit 13 generates a measurement signal based on an instruction from the control unit 10, and outputs the measurement signal to the second loop by the adder 15 (S11). At this time, the measurement signal generator 13 resets the counter (counter t = 0) (S12). This counter is used to count the number of times the measurement signal passes through the second loop.

フィルタ16は、第2のループへ出力された測定信号をフィルタ処理する(S13)。そして、FIRフィルタ12は、フィルタ16から入力された測定信号をFIR処理(インパルス応答測定部11が測定したインパルス応答を畳み込む)する(S14)。なお、フィルタ16は、ハウリング検出部17がハウリングの発生を検出するまでは、入力信号がそのまま出力されるフィルタ係数が設定されている。   The filter 16 filters the measurement signal output to the second loop (S13). Then, the FIR filter 12 performs FIR processing (convolution of the impulse response measured by the impulse response measuring unit 11) on the measurement signal input from the filter 16 (S14). The filter 16 is set with a filter coefficient that outputs the input signal as it is until the howling detection unit 17 detects howling.

ハウリング検出部17は、FIRフィルタ12を通過した測定信号に対して、ハウリングの発生の有無を検出する(S15)。この際、ハウリング検出部17は、ハウリングが発生する周波数帯域も検出する。   The howling detection unit 17 detects whether or not howling has occurred in the measurement signal that has passed through the FIR filter 12 (S15). At this time, the howling detection unit 17 also detects a frequency band in which howling occurs.

ハウリング検出部17がハウリングの発生を検出すると(S15:Yes)、フィルタ係数生成部18は、ハウリングが発生している周波数帯域のゲインを抑制するフィルタ係数を、フィルタ16に設定する(S16)。そして、測定信号発生部13は、カウンタをリセットして(カウンタt=0)(S17)、S19の処理に進む。すなわち、拡声装置1は、ハウリングの発生を検出すると、カウンタをリセットして、ハウリングの発生の有無を引き続き検出する。   When the howling detection unit 17 detects the occurrence of howling (S15: Yes), the filter coefficient generation unit 18 sets a filter coefficient for suppressing the gain of the frequency band in which howling is generated in the filter 16 (S16). Then, the measurement signal generator 13 resets the counter (counter t = 0) (S17), and proceeds to the process of S19. That is, when detecting the occurrence of howling, the loudspeaker 1 resets the counter and continuously detects the presence or absence of howling.

また、ハウリング検出部17がハウリングの発生を検出しない場合には(S15:No)、測定信号発生部13は、カウンタをカウントアップして(カウンタt=カウンタt+1)(S18)、S19の処理に進む。   When the howling detection unit 17 does not detect howling (S15: No), the measurement signal generation unit 13 counts up the counter (counter t = counter t + 1) (S18), and the process of S19 is performed. move on.

S19にて、測定信号発生部13は、カウンタが上限値(例えば、10)を超えているか否かを調べる。カウンタが上限値(例えば、10)を超えていない場合は(S19:No)、S13の処理に進む。すなわち、拡声装置1は、カウンタが上限値を超えるまで(複数回繰り返し)、測定信号を第2のループ内に通過させ、ハウリングの発生の有無を検出する。   In S19, the measurement signal generator 13 checks whether or not the counter exceeds an upper limit value (for example, 10). If the counter does not exceed the upper limit (for example, 10) (S19: No), the process proceeds to S13. That is, the loudspeaker 1 passes the measurement signal into the second loop until the counter exceeds the upper limit value (repeated a plurality of times), and detects whether or not howling has occurred.

また、制御部10は、測定信号発生部13のカウンタが上限値を超えると(S19:Yes)、フィルタ16のフィルタ係数を制御部10のメモリに記憶する(S20)。測定信号発生部13は、増幅器14にて測定信号のゲインを増幅する(S21)。そして、測定信号発生部13は、増幅量が上限値を超えているか否かを調べる(S22)。測定信号の増幅量が上限値を超えていない場合は(S22:No)、S12の処理に進む。すなわち、拡声装置1は、測定信号の増幅量が上限値を超えるまで、測定信号を段階的に増幅して、第2のループ内に通過させ、ハウリングの発生の有無を検出するとともに、増幅量の各段階におけるフィルタ16のフィルタ係数を記憶する。   In addition, when the counter of the measurement signal generator 13 exceeds the upper limit value (S19: Yes), the controller 10 stores the filter coefficient of the filter 16 in the memory of the controller 10 (S20). The measurement signal generator 13 amplifies the gain of the measurement signal with the amplifier 14 (S21). Then, the measurement signal generator 13 checks whether or not the amplification amount exceeds the upper limit value (S22). When the amount of amplification of the measurement signal does not exceed the upper limit (S22: No), the process proceeds to S12. That is, the loudspeaker 1 amplifies the measurement signal stepwise until the measurement signal amplification amount exceeds the upper limit value, passes the measurement signal through the second loop, detects whether or not howling has occurred, and increases the amplification amount. The filter coefficient of the filter 16 in each stage is stored.

また、測定信号発生部13は、測定信号の増幅量が上限値を超えると(S22:Yes)、処理を終了する。例えば、測定信号発生部13は、測定信号を段階的に1dBずつ増幅して、12dBまで増幅した時点で、処理を終了する。   Moreover, the measurement signal generation part 13 will complete | finish a process, if the amplification amount of a measurement signal exceeds an upper limit (S22: Yes). For example, the measurement signal generator 13 amplifies the measurement signal step by step by 1 dB, and ends the process when the measurement signal is amplified to 12 dB.

以上のように、拡声装置1は、まずスピーカからマイクに至る音響帰還系のインパルス応答を測定する。そして、拡声装置1は、測定したインパルス応答を用いて、装置の内部でハウリングが発生する周波数帯域を検出し、当該周波数帯域のゲインを抑制するようフィルタ16を設定する。これにより、拡声装置1は、実際に音響空間においてハウリングを発生させずにシミュレーションを行い、内部的にハウリングを発生させることで、ハウリングが発生する周波数帯域を正確に検出することができる。   As described above, the loudspeaker 1 first measures the impulse response of the acoustic feedback system from the speaker to the microphone. Then, the loudspeaker 1 uses the measured impulse response to detect a frequency band in which howling occurs inside the apparatus, and sets the filter 16 to suppress the gain of the frequency band. As a result, the loudspeaker 1 can accurately detect the frequency band in which howling occurs by performing simulation without actually generating howling in the acoustic space and generating howling internally.

また、拡声装置1は、ハウリングの発生を検出してフィルタ係数を設定した後、カウンタをリセットして、ハウリングの発生の有無を再度検出しなおす。ハウリングが発生する周波数帯域のゲインを抑制するようにフィルタ16にフィルタ係数を設定すると、稀にゲインを抑制する周波数帯域付近の位相が変化して、新たなハウリングが発生する可能性がある。そこで、拡声装置1は、フィルタ係数を設定した後も、新たなハウリングを検出するために、カウンタをリセットして、再度ハウリングの発生の有無を検出している。これにより、拡声装置1は、より正確にハウリングが発生する周波数帯域を検出することができる。   Further, the loudspeaker 1 detects the occurrence of howling, sets the filter coefficient, resets the counter, and redetects the presence or absence of howling. If the filter coefficient is set in the filter 16 so as to suppress the gain in the frequency band in which howling occurs, the phase near the frequency band in which the gain is suppressed rarely changes and new howling may occur. Therefore, the loudspeaker 1 resets the counter and detects the occurrence of howling again in order to detect new howling even after setting the filter coefficient. Thereby, the loudspeaker 1 can detect the frequency band in which howling occurs more accurately.

更に、拡声装置1は、カウンタが上限値を超えるまで(複数回繰り返し)、測定信号を第2のループ内に通過させる。これは、測定信号は、FIRフィルタを通過するとインパルス応答が畳み込まれ、FIRフィルタを複数回通過することで、ハウリングが発生する周波数帯域の強度が強くなるためである。拡声装置1は、測定信号をFIRフィルタ(第2のループ内)に複数回通過させることで、ハウリングが発生している周波数帯域を正確に検出することができる。   Furthermore, the loudspeaker 1 passes the measurement signal into the second loop until the counter exceeds the upper limit (repeated a plurality of times). This is because when the measurement signal passes through the FIR filter, the impulse response is convoluted, and when the measurement signal passes through the FIR filter a plurality of times, the intensity of the frequency band in which howling occurs increases. The loudspeaker 1 can accurately detect the frequency band in which howling has occurred by passing the measurement signal through the FIR filter (in the second loop) a plurality of times.

加えて、拡声装置1は、測定信号の増幅量が上限値を超えるまで、測定信号を段階的に増幅して、ハウリングが発生している周波数帯域を検出する。そして、拡声装置1は、各段階におけるフィルタ16のフィルタ係数を記憶する。これにより、拡声装置1は、マイクから入力された音声信号の増幅量に応じて、フィルタ16のフィルタ係数を適切に設定することができ、ハウリングが発生する周波数帯域のゲインを適切に抑制することができる。   In addition, the loudspeaker 1 amplifies the measurement signal in stages until the amplification amount of the measurement signal exceeds the upper limit value, and detects a frequency band in which howling occurs. And the loudspeaker 1 memorize | stores the filter coefficient of the filter 16 in each step. Thereby, the loudspeaker 1 can appropriately set the filter coefficient of the filter 16 according to the amplification amount of the audio signal input from the microphone, and appropriately suppress the gain of the frequency band in which howling occurs. Can do.

次に、拡声装置1の利用方法について、図5を参照して説明する。図5は、利用時における拡声装置の機能、構成を示すブロック図である。   Next, a method of using the loudspeaker 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the function and configuration of the loudspeaker during use.

図5に示すように、制御部10は、スイッチSW1を切り替えて、スピーカSPにスイッチSW3を接続し、スイッチSW3を切り替えて、フィルタ16にスイッチSW1を接続する。また、拡声装置1は、スイッチSW2を切り替えて、マイクMにスイッチSW4を接続し、スイッチSW4を切り替えて、ハウリング検出部17及び増幅器14にスイッチSW2を接続する。この結果、拡声装置1は、マイクM、増幅器14、フィルタ16、及びスピーカSPにより第3のループを形成する。第3のループは、スピーカSPからマイクMへ至る音響帰還系が含まれる閉ループである。   As illustrated in FIG. 5, the control unit 10 switches the switch SW1, connects the switch SW3 to the speaker SP, switches the switch SW3, and connects the switch SW1 to the filter 16. Further, the loudspeaker 1 switches the switch SW2, connects the switch SW4 to the microphone M, switches the switch SW4, and connects the switch SW2 to the howling detection unit 17 and the amplifier 14. As a result, the loudspeaker 1 forms a third loop by the microphone M, the amplifier 14, the filter 16, and the speaker SP. The third loop is a closed loop including an acoustic feedback system from the speaker SP to the microphone M.

第3ステップとして、拡声装置1は、マイクMから音声信号が入力されると、増幅器14により音声信号を増幅する。そして、拡声装置1は、フィルタ16によりハウリングが発生する周波数帯域のゲインを抑制して、スピーカSPから当該音声信号に基づく音声を放音する。この際、拡声装置1は、抑制態様テーブルを参照して、音声信号の増幅量に応じた抑制態様(フィルタ16のフィルタ係数)を取得し、抑制態様に基づいて抑制する周波数帯域を設定する。   As a third step, when the audio signal is input from the microphone M, the loudspeaker 1 amplifies the audio signal by the amplifier 14. And the loudspeaker 1 suppresses the gain of the frequency band in which howling is generated by the filter 16 and emits sound based on the sound signal from the speaker SP. At this time, the loudspeaker 1 refers to the suppression mode table, acquires a suppression mode (a filter coefficient of the filter 16) according to the amplification amount of the audio signal, and sets a frequency band to be suppressed based on the suppression mode.

また、マイクMから入力された音声信号は、ハウリング検出部17にも入力される。すなわち、拡声装置1は、マイクMから入力された音声信号に基づいて、ハウリングの発生の有無を検出する。そして、拡声装置1は、ハウリングが発生した周波数帯域のゲインを抑制するフィルタ16を設定する。拡声装置1は、常にハウリングの発生の有無を検出しているため、万が一ハウリングが発生してしまった場合でも、発生したハウリングを即座に抑制することができる。   The audio signal input from the microphone M is also input to the howling detection unit 17. That is, the loudspeaker 1 detects whether or not howling has occurred based on the audio signal input from the microphone M. Then, the loudspeaker 1 sets a filter 16 that suppresses the gain of the frequency band in which howling has occurred. Since the loudspeaker 1 always detects whether or not howling has occurred, even if howling occurs, it can be immediately suppressed.

なお、上述の実施形態では、フィルタ16として、ハウリングが発生している周波数帯域のゲインを抑制するノッチフィルタやディップフィルタを用いた。しかし、フィルタ16として、ハウリングが発生している周波数帯域の位相を回転させるオールパスフィルタを用いて、ハウリングを抑制してもよい。拡声装置1は、フィルタ16のゲイン特性又は位相特性を制御することで、第2のループ又は第3のループの閉ループゲインを抑制し、ハウリングの発生を防止することができる。   In the above-described embodiment, the filter 16 is a notch filter or a dip filter that suppresses the gain of the frequency band in which howling occurs. However, howling may be suppressed by using an all-pass filter that rotates the phase of the frequency band in which howling occurs as the filter 16. The loudspeaker 1 can control the gain characteristic or phase characteristic of the filter 16 to suppress the closed loop gain of the second loop or the third loop and prevent the occurrence of howling.

また、上述の実施形態では、測定信号の増幅量を段階的に増幅してハウリングが発生している周波数帯域を検出したが、測定信号の増幅量を上限値から段階的に減衰させてハウリングが発生している周波数帯域を検出もよい。なお、通常、音響技師がハウリング検出を手動で行う際には、測定信号を段階的に増幅して行っている。このため、拡声装置1は、音響技師が手動でハウリング検出を行うように、測定信号を段階的に増幅する方が好ましく、音響技師が手動で行うハウリング検出と同等の結果を得ることができる。   In the above-described embodiment, the frequency band in which howling is generated by detecting the amplification amount of the measurement signal stepwise is detected. However, howling is performed by gradually decreasing the amplification amount of the measurement signal from the upper limit value. The generated frequency band may be detected. Normally, when the acoustic engineer performs howling detection manually, the measurement signal is amplified in stages. For this reason, it is preferable that the loudspeaker 1 amplifies the measurement signal stepwise so that the acoustic engineer manually performs howling detection, and can obtain a result equivalent to the howling detection manually performed by the acoustic engineer.

1…拡声装置,10…制御部,11…インパルス応答測定部,12…FIRフィルタ,13…測定信号発生部,14…増幅器,15…加算器,16…フィルタ,17…ハウリング検出部,18…フィルタ係数生成部,M…マイク,SP…スピーカ,SW1〜SW4…スイッチ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Loudspeaker, 10 ... Control part, 11 ... Impulse response measurement part, 12 ... FIR filter, 13 ... Measurement signal generation part, 14 ... Amplifier, 15 ... Adder, 16 ... Filter, 17 ... Howling detection part, 18 ... Filter coefficient generation unit, M ... microphone, SP ... speaker, SW1 to SW4 ... switch

Claims (3)

スピーカからマイクに至る音響帰還系に起因するハウリングを抑制する抑制手段を備えたハウリングキャンセラであって、
前記音響帰還系のインパルス応答を測定する測定手段と、
前記測定手段が測定したインパルス応答を模擬する擬似ループ系と、前記音響帰還系とを、音声信号の経路において切り替える切替手段と、
前記切替手段により前記音響帰還系を前記擬似ループ系に切り替えて、測定信号を発生させ、該測定信号を該擬似ループ系へ複数回通してハウリングを発生させる擬似ハウリング発生手段と、
前記抑制手段に前記擬似ハウリング発生手段により発生したハウリングの周波数帯域に応じて、ループゲインを抑制するパラメータを設定する制御手段と、
を備えたハウリングキャンセラ。
A howling canceller equipped with suppression means for suppressing howling caused by an acoustic feedback system from a speaker to a microphone,
Measuring means for measuring the impulse response of the acoustic feedback system;
A switching means for switching the pseudo-loop system simulating the impulse response measured by the measuring means and the acoustic feedback system in the path of the audio signal;
The acoustic feedback system is switched to the pseudo loop system by the switching means to generate a measurement signal, and a pseudo howling generation means for generating the howling by passing the measurement signal through the pseudo loop system a plurality of times;
Control means for setting a parameter for suppressing loop gain according to the frequency band of howling generated by the pseudo howling generating means in the suppressing means,
Howling canceller with
前記抑制手段に供給する音声信号を増幅する増幅手段と、
前記抑制手段のパラメータを記憶する記憶手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記増幅手段の増幅量を段階的に変化させて、前記擬似ハウリング発生手段に擬似的にハウリングを発生させ、前記記憶手段は、前記増幅手段の増幅量と対応付けて前記抑制手段のパラメータを記憶し、
前記増幅手段の増幅量に応じて、前記記憶手段に記憶されたパラメータを前記抑制手段に設定する請求項1に記載のハウリングキャンセラ。
Amplifying means for amplifying the audio signal supplied to the suppressing means;
Storage means for storing parameters of the suppression means,
The control unit changes the amplification amount of the amplification unit stepwise to cause the pseudo howling generation unit to generate pseudo howling, and the storage unit associates the suppression amount with the amplification amount of the amplification unit. Memorize the parameters of the means,
The howling canceller according to claim 1, wherein a parameter stored in the storage unit is set in the suppression unit in accordance with an amplification amount of the amplification unit.
ハウリングを検出する検出手段を、更に備え、
前記制御手段は、前記切替手段により前記音声信号の経路が前記音響帰還系に切り替えられた後に、前記検出手段がハウリングを検出すると、検出した周波数帯域のハウリングを更に抑制するパラメータを前記抑制手段に設定する請求項1又は請求項2に記載のハウリングキャンセラ。
A detection means for detecting howling;
When the detection means detects howling after the path of the audio signal is switched to the acoustic feedback system by the switching means, the control means sets a parameter for further suppressing howling in the detected frequency band to the suppression means. The howling canceller according to claim 1 or claim 2 to be set.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050127A (en) * 2012-11-19 2013-04-17 上海英波声学工程技术有限公司 Hall objective audio quality parameter measuring system and method
JP2014107787A (en) * 2012-11-29 2014-06-09 Noritz Corp Wall-mounting type voice generation device
CN110148426A (en) * 2018-08-01 2019-08-20 腾讯科技(北京)有限公司 One kind is uttered long and high-pitched sounds detection method and its equipment, storage medium, electronic equipment
WO2023277022A1 (en) * 2021-06-28 2023-01-05 ヤマハ株式会社 Sound processing method, sound processing system, and program

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103050127A (en) * 2012-11-19 2013-04-17 上海英波声学工程技术有限公司 Hall objective audio quality parameter measuring system and method
JP2014107787A (en) * 2012-11-29 2014-06-09 Noritz Corp Wall-mounting type voice generation device
CN110148426A (en) * 2018-08-01 2019-08-20 腾讯科技(北京)有限公司 One kind is uttered long and high-pitched sounds detection method and its equipment, storage medium, electronic equipment
CN110148426B (en) * 2018-08-01 2024-01-26 腾讯科技(北京)有限公司 Howling detection method and equipment, storage medium and electronic equipment thereof
WO2023277022A1 (en) * 2021-06-28 2023-01-05 ヤマハ株式会社 Sound processing method, sound processing system, and program

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