JP2018157537A - ハウリング抑圧装置およびハウリング抑圧方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係るハウリング抑圧装置100は車両Cに用いられる。図1は、本発明の第1実施形態に係るハウリング抑圧装置100を搭載した車両Cの平面図であり、図2は車両Cの側面図である。
車両Cの車室Rには、ハウリング抑圧装置100の他に、矩形に配置された4つの座席51〜54と、天井6と、フロントライトドア71と、フロントレフトドア72と、リアライトドア73と、リアレフトドア74が配置されている。座席51は運転席であり、座席52は助手席であり、座席53は後部右座席であり、さらに、座席54は後部左座席である。座席51〜54の各々は、布又は革を素材とする部材によって形成されている。このため、座席51〜54は吸音性を有する。座席51〜54は、共通の方向を向いている。
第1マイク11(マイク)は、音を集音する第1集音部(集音部)を備え、集音した音を音信号に変換して出力する。第2マイク12も同様に第1集音部を備え、集音した音を音信号に変換して出力する。なお、第1集音部及び第2集音部は音を集音する構成であればどのようなものであってもよいが、例えば、防風の構造が該当する。第1マイク11は後部の座席53及び座席54に座る発話者の声を集音する役割を担う。第1マイク11は、車室Rの天井6に配置され、例えばルームランプ近傍に設けられている。一方、第2マイク12は座席51及び座席52に座る発話者の声を集音する役割を担う。第2マイク12は、車室Rの天井6に配置され、例えばマップランプ近傍に設けられている。
第1信号処理部Z1aは、ADC31Aから出力される第1入力音信号M1に音調整処理を施して第1信号D1を生成する音調整部32を備える。音調整部32は、例えば、第1入力音信号M1の周波数特性及びレベルの少なくとも一方を調整する処理を実行する。
第1マイク11で集音された音を「X」とし、音Xを第1スピーカ21及び第2スピーカ22から放音し、第1マイク11に戻ってきて再度集音された音を「X’」としたとき、図5に示す実線は、第1スピーカ21及び第2スピーカ22から放音される音が共に正相である場合に、音Xと音X’との周波数特性の差を示したものである。一方、図5に示す点線は、第1スピーカ21から正相の音を放音する一方、第2スピーカ22から逆相の音を放音した場合に、音Xと音X’との周波数特性の差を示したものである。図5に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第1マイク11→第1音信号生成部30A→第1スピーカ21及び第2スピーカ22→第1マイク11の経路のゲインが「1」を超え増幅となる。同図から明らかなように、第1スピーカ21及び第2スピーカ22から正相で放音した場合に比べて、逆相で放音した場合には広い帯域に亘って増幅の経路が生じていないことが分かる。第1スピーカ21から放音された正相の音と、第2スピーカ22から放音された逆相の音とが、第1マイク11の近傍で打ち消しあうことにより、ハウリングが抑圧される。
即ち、第1音信号生成部30Aは、第1マイク11の出力信号に基づいて生成した第1音信号S1を第1スピーカ21に供給し、第1マイクの出力信号に基づいて、第1マイクにおいて第1スピーカ21から放音された音の一部又は全部が第2スピーカ22から放音された音によって打ち消されるように生成した第2音信号S2を第2スピーカ22に供給している。
第2マイク12で集音された音を「Y」とし、音Yを第3スピーカ23及び第4スピーカ24から放音し、第2マイク12に戻ってきて再度集音された音を「Y’」としたとき、図6に示す実線は、第3スピーカ23及び第4スピーカ24から放音される音が共に正相である場合に、音Yと音Y’との周波数特性の差を示したものである。一方、図6に示す点線は、第3スピーカ23から正相の音を放音する一方、第4スピーカ24から逆相の音を放音する場合に、音Yと音Y’との周波数特性の差を示したものである。図6に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第2マイク12→第2音信号生成部30B→第3スピーカ23及び第4スピーカ24→第2マイク12の経路のゲインが「1」を超え増幅となる。同図から明らかなように、第3スピーカ23及び第4スピーカ24から正相で放音した場合に比べて、逆相で放音した場合には広い帯域に亘って増幅の経路が生じていないことが分かる。第3スピーカ23から放音された正相の音と、第4スピーカ24から放音された逆相の音とが、第2マイク12の近傍で打ち消しあうことにより、ハウリングが抑圧される。
換言すれば、第1マイク11から第1入力音信号M1が出力されてから、当該第1入力音信号M1に基づいて第1スピーカ21の放音した音が第1マイク11に到達するまでの時間は、第1マイク11から第1入力音信号M1が出力されてから、第1入力音信号M1に基づいて第2スピーカ22の放音した音が第1マイク11に到達するまでの時間と、略等しい。そして、第1音信号S1と第2音信号S2とは、正相と逆相の関係にあるので、第1マイク11の近傍で、第1スピーカ21の放音した音と、第2スピーカ22の放音した音とを互いに打ち消すことができる。
また、第1音信号生成部30Aは、第1信号D1を反転する位相反転部33を備えるだけで正相の第1音信号S1と逆相の第2音信号S2を生成するので、従来のエコーキャンセル機能を有する装置と比較して、構成を大幅に簡素化できる。さらに、遅延時間も殆どないので、明瞭で聞き取り易い音を放音することが可能となる。
上述した第1実施形態では、第1スピーカ21から第1マイク11までの距離と第2スピーカ22から第1マイク11までの距離とを略等しくし、第3スピーカ23から第2マイク12までの距離と第4スピーカ24から第2マイク12までの距離とを略等しく設定した。しかしながら、車両Cの構造上の理由から、そのような位置に第1マイク11及び第2マイク12を配置できない場合もあり得る。例えば、図7に示すように第1スピーカ21から第1マイク11までの距離L1が第2スピーカ22から第1マイク11までの距離L2より差分距離ΔLだけ長い場合である。この場合、第1スピーカ21から音が放音されてから第1マイク11に到達するまでの時間T1は、第2スピーカ22から音が放音されてから第1マイク11に到達するまでの時間T2よりも差分時間ΔTだけ長い。
第2実施形態に係るハウリング抑圧装置200は、第2スピーカ22から放音される音と第1スピーカ21から放音される音とが第1マイク11に到達した時点で正相と逆相の関係になるように第1スピーカ21に供給する第1音信号S1と第2スピーカ22に供給する第2音信号S2を調整する。
上述した第1実施形態及び第2実施形態では、正相の第1音信号S1と逆相の第2音信号S2を生成し、マイク近傍で音が打ち消されるように調整した。ところで、走行ノイズの大きな環境では、走行ノイズに会話をアシストするアシスト音が埋もれないように各スピーカ21〜24から放音する音の音量を増加させる必要がある。なお、走行ノイズには、車両の走行に起因する音であるエンジン音、ロードノイズ、及び環境音などが含まれる。
上述した第1実施形態及び第2実施形態の方法では、ゲインを高くするには限界があり、音量を増加させるとハウリングが発生する可能性がある。
一方、一般的なエコーキャンセルの方法は、ゲインを大きくすることができるが、エコーキャンセル処理の処理時間に伴う遅延によって、話者の声(直接音)よりも各スピーカ21〜24から放音されるアシスト音が遅れるため、エコーが掛かったように聞こえるといった問題があった。
しかしながら、走行ノイズが大きい環境では、話者からの直接音は走行ノイズに埋もれてしまい聞き取りづらくなる。
そこで、第3実施形態に係るハウリング抑圧装置300では、走行ノイズの大小によって、ハウリング抑圧方法を切り換えることにより、走行ノイズが小さい環境から走行ノイズの大きい環境まで、広範囲にハウリングを抑圧する。
従って、第3信号処理部Z3で生成される第5信号D5及び第6信号D6、並びに第4信号処理部Z4で生成される第7信号D7及び第8信号D8の振幅を大きくすることが可能となる。
第1スピーカ21から放音された音が第1マイク11で集音されるまでに通る空間(以下「第1空間」と称する)は、第2スピーカ22から放音された音が第1マイク11で集音されるまでに通る空間(以下「第2空間」と称する)と異なる。第1空間および第2空間のそれぞれには、荷物が置かれたり、利用者が位置したりする。このため、第1空間の伝達関数Hfrと第2空間の伝達関数Hflとが相互に異なる可能性があり得る。
第4実施形態に係るハウリング抑圧装置400では、伝達関数Hfrが伝達関数Hflと異なる場合でも、第1マイク11の近傍で、第1スピーカ21の放音した音と、第2スピーカ22の放音した音とが、互いに打ち消されやすくなるように、第1音信号と第2音信号とが生成される。
第4実施形態のハウリング抑圧装置400が図3に示す第1実施形態のハウリング抑圧装置100と異なる点は、第1信号処理部Z1dにおいて、位相反転部33が省略され、制御部301と、設定部302と、FIRフィルタ303と、遅延部304と、切替スイッチSW1〜SW3が設けられた点である。
第4実施形態では、第1実施形態と同様に、第1スピーカ21から第1マイク11までの距離と第2スピーカ22から第1マイク11までの距離とは互いに略等しく、第3スピーカ23から第2マイク12までの距離と第4スピーカ24から第2マイク12までの距離とは互いに略等しい。
制御部301は、ハウリング抑圧装置400への電源投入に応じて、切替スイッチSW1を制御して設定部302とDAC34とを接続し、かつ、切替スイッチSW2を制御して設定部302とDAC36とを接続し、かつ、切替スイッチSW3を制御してADC31Aと設定部302とを接続する。制御部301は、切替スイッチSW1〜SW3の制御を完了すると、設定部302に動作開始通知を出力する。なお、制御部301は、不図示の設定用ボタンの操作に応じて、上述したように切替スイッチSW1〜SW3を制御するとともに設定部302に動作開始通知を出力してもよい。
次に、設定部302は、FIRフィルタ303でのフィルタ処理に要する時間(以下「フィルタ処理時間」と称する)を、フィルタ係数に基づいて決定する。設定部302は、フィルタ処理時間を、遅延時間として遅延部304に設定する。
続いて、設定部302は、制御部301に動作完了通知を出力する。制御部301は、動作完了通知を受け取ると、切替スイッチSW1を制御して遅延部304とDAC34とを接続し、かつ、切替スイッチSW2を制御してFIRフィルタ303とDAC36とを接続し、かつ、切替スイッチSW3を制御してADC31Aと音調整部32とを接続する。
生成部40Aは、第1信号D1を第1処理信号として用いて、第1信号D1に応じた第1音信号S1を生成する。
ここで、第1処理信号である第1信号D1と、第2処理信号である第9信号D9との関係について説明すると、第9信号D9は、第1信号D1に係数(伝達関数Hfr/伝達関数Hfl)を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一となる。
一方、上述したように、第2スピーカ22が放音した音は、第1マイク11の近傍では、−伝達関数Hfrの影響を受けている。
従って、第1マイク11の近傍では、第1スピーカ21が放音した音と、第2スピーカ22が放音した音とは、相互に逆相の関係になり、互いに打ち消し合いやすくなる。よって、ハウリングが抑圧される。
図12に示す破線も、第4実施形態の比較例における周波数特性の差を示したものである。具体的には、図12に示す破線は、第1スピーカ21及び第2スピーカ22から放音される音が逆相の関係である場合での、音Zと音Z’との周波数特性の差を示したものである。
図12に示す実線は、第4実施形態における周波数特性の差を示したものである。図12に示す周波数特性の差が正の値の場合は、第1マイク11→第1音信号生成部30A→第1スピーカ21及び第2スピーカ22→第1マイク11の経路のゲインが「1」を超え増幅となる。
第4実施形態に係るハウリング抑圧装置400では、例えば図7に示したように、第1スピーカ21から第1マイク11までの距離L1と第2スピーカ22から第1マイク11までの距離L2とが、差分距離ΔLだけ異なる場合、第2実施形態で説明したように、第1スピーカ21から放音された音と第2スピーカ22から放音された音とが打ち消し合いにくくなってしまう。
図13は、第5実施形態に係るハウリング抑圧装置500のブロック図である。
第5実施形態に係るハウリング抑圧装置500が、第4実施形態に係るハウリング抑圧装置400と異なる点は、第1信号処理部Z1eにおいて、図8に示した遅延部38が、音調整部32とFIRフィルタ303との間に追加されている点である。遅延部38は、FIRフィルタ303とDAC36との間に設けられてもよい。遅延部38がアナログ回路で構成され、アナログ回路で構成された遅延部38が、アンプ37の前段又は後段に設けられてもよい。
距離L1が距離L2よりも差分距離ΔLだけ短い場合、図11に示したハウリング抑圧装置400が用いられてもよい。すなわち、図13に示した構成から遅延部38が削除されてもよい。
さらに、メモリ91に記憶された複数のフィルタ係数のいずれかを選択する操作を受け付ける操作部が設けられ、設定部302は、メモリ91に記憶された複数のフィルタ係数のうち、操作部が受け付けた操作で選択されたフィルタ係数を、FIRフィルタ303に設定してもよい。この場合、検出部は省略されてもよい。
メモリ91に複数のフィルタ係数が記憶される場合、遅延部304での遅延量も、フィルタ係数ごとに予め算出されてメモリ91に記憶され、設定部302が、FIRフィルタ303に設定したフィルタ係数に応じた遅延量を、遅延部304に設定してもよい。
第4実施形態および第5実施形態では、伝達関数Hfrと伝達関数Hflとの差異に起因する影響を低減するために、FIRフィルタ303が用いられた。
第6実施形態に係るハウリング抑圧装置600では、伝達関数Hfrと伝達関数Hflとの差異に起因する影響を低減するために、FIRフィルタ303に加えて、FIRフィルタ305が用いられる。
第6実施形態では、第4実施形態と同様に、第1スピーカ21から第1マイク11までの距離と第2スピーカ22から第1マイク11までの距離とは互いに略等しく、第3スピーカ23から第2マイク12までの距離と第4スピーカ24から第2マイク12までの距離とは互いに略等しい。
第6実施形態に係るハウリング抑圧装置600が、第4実施形態に係るハウリング抑圧装置400と異なる点は、第1信号処理部Z1fにおいて遅延部304の代わりにFIRフィルタ305が用いられている点である。
また、FIRフィルタ303が出力する第11信号D11と、第11信号D11に基づいて生成される第11音信号S11は、伝達関数Hfrの影響を受ける。第11信号D11は、第2処理信号の他の例である。第11音信号S11は、第2音信号の他の例である。
ここで、第1処理信号である第10信号D10と、第2処理信号である第11信号D11との関係について説明すると、第11信号S11は、第10信号D10に係数(伝達関数Hfl/伝達関数Hfr)を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一となる。
一方、第2スピーカ22が放音した音は、第1マイク11の近傍では、FIRフィルタ303のフィルタ係数に起因する伝達関数Hfrと、第1マイク11に到達するまでに通過する第2空間の伝達関数Hflと、の両方(Hfr×Hfl)の影響を受けた音になる。
従って、第1マイク11の近傍では、第1スピーカ21が放音した音と、第2スピーカ22が放音した音は、相互に逆相の関係になり、互いに打ち消されることになる。このため、ハウリングを抑圧することができる。
第6実施形態に係るハウリング抑圧装置600では、第1スピーカ21から第1マイク11までの距離L1と第2スピーカ22から第1マイク11までの距離L2とが、差分距離ΔLだけ異なる場合、第2実施形態で説明したように、第1スピーカ21から放音された音と第2スピーカ22から放音された音とが打ち消し合いにくくなってしまう。
図15は、第7実施形態に係るハウリング抑圧装置700のブロック図である。
第7実施形態に係るハウリング抑圧装置700が、第6実施形態に係るハウリング抑圧装置600と異なる点は、第1信号処理部Z1gにおいて、図8に示した遅延部38が、音調整部32とFIRフィルタ303との間に追加されている点である。遅延部38は、FIRフィルタ303とDAC36との間に設けられてもよい。遅延部38がアナログ回路で構成され、アナログ回路で構成された遅延部38が、アンプ37の前段又は後段に設けられてもよい。
設定部302は、メモリ91に記憶された複数の伝達関数Hfrのうち、検出部の検出結果に応じた伝達関数Hfrを、FIRフィルタ303のフィルタ係数に設定する。さらに、設定部302は、メモリ91に記憶された複数の伝達関数Hflのうち検出部の検出結果に応じた伝達関数Hflに−1を乗じた値を、FIRフィルタ305のフィルタ係数に設定する。
以上の第1実施態様及び第2実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は相矛盾しない限り適宜に併合され得る。
上述した各実施形態では、第1マイク11の近傍で、第1スピーカ21から放音される音の一部又は全部を第2スピーカ22から放音される音で打ち消すと共に第3スピーカ23から放音される音の一部又は全部を第4スピーカ24から放音される音で打ち消すことによって、ハウリングを抑圧した。本発明は、これらに限定されるものではなく、第1入力音信号M1のピッチを音調整部32で変更してもよい。例えば、音調整部32は、第1入力音信号M1に所定のセントだけピッチを変更するピッチ変換処理を施して第1信号D1を生成するようにしてもよい。例えば、10セント以下のピッチ変換を行うことが好ましい。10セント以下であれば、会話を不自然と感じることが少ないからである。
ハウリングは入力に出力信号が正帰還されることが一因となっている。ピッチ変換処理を施すと、例えば、第1マイク11で集音した音は、ピッチ変換が施されるので第1スピーカ21及び第2スピーカ22から放音される音と周波数が相違する。このため、出力信号が入力に正帰還され難い。
上述した各実施形態で説明したハウリングの抑圧は、第1マイク11及び第2マイク12の近傍で正相の音と逆相の音が打ち消し合うことが前提となっており、車室Rが理想的な状態であることが必要である。しかしながら実際には、利用者が座ったり、座席に荷物が置かれたりする。このため、各スピーカ21〜24からの音は、障害物で反射しながら第1マイク11及び第2マイク12に到達する。反射の影響で時間遅れがあったとしても、周波数の低い領域では正相の音と逆相の音の打ち消しが可能である。一方、周波数の高い領域では効果が低減する。ピッチ変換は周波数の高い領域でも有効であるから、2種類のハウリング抑圧手法を組み合わせることが好ましい。
上述した各実施形態及び変形例において、通常のオーディオ再生装置と会話支援用のハウリング抑圧装置100(200,300)の一部を兼用してもよい。
図17に変形例に係るオーディオシステム1のブロック図を示す。この図に示すオーディオシステム1は、第1実施形態のハウリング抑圧装置100を用いて構成されている。オーディオシステム1は、制御部60、操作部61、第1処理部A及び第2処理部Bを備える。操作部61は、例えば、タッチパネルやスイッチであり、会話支援とオーディオ再生とを選択できるようになっている。利用者の操作に応じた操作信号を制御部60に出力する。制御部60は、CPUで構成されており、オーディオシステム1の制御中枢として機能する。また、制御部60には図示せぬオーディオ機器が接続されており、第1音信号生成部30Aに、第1スピーカ21に出力するための音信号S1a、第2スピーカ22に出力するための音信号S2a、及び制御信号CTLを出力する。
また、制御部60は、第2音信号生成部30Bに、第3スピーカ23に出力するための音信号S3a、第4スピーカ24に出力するための音信号S4a、及び制御信号CTLを出力する。
例えば、以下の規則に従っても良い。第1の規則は、会話支援とオーディオ再生とのうち、最後に利用者が選択した方を優先させる。例えば、会話支援中に利用者が操作部61を用いてオーディオ再生の操作を行うと、会話支援を中止してオーディオ再生を実行する。つまり、第1音信号生成部30Aは、第1マイク11から出力される音信号M1を入力せず、制御部60から音信号S1a及び音信号S2aを入力し、第1音信号S1及び第2音信号S2を生成して第1スピーカ21及び第2スピーカ22に各々出力する。同様に、第2音信号生成部30Bは、第2マイク12から出力される信号を入力せず、制御部60から音信号S3a及び音信号S4aを入力し、第3音信号S3及び第4音信号S4を生成して第3スピーカ23及び第4スピーカ24に各々出力する。
次に、第2の規則は、常に会話支援を優先させる。これは、会話支援中は、利用者が操作部61を用いて会話支援終了の操作をしない限り、オーディオ再生の操作があったとしても会話支援を継続させる。第2の規則によれば、会話支援を優先させることができるといった利点がある。
上述した各実施形態及び変形例において、第1マイク11及び第2マイク12の指向性については問題としていない。しかしながら、第1マイク11及び第2マイク12が、単一指向性であることが好ましい。仮に、第1マイク11に双方向に指向性を有するものを使用すると、後部の座席53及び座席54だけでなく、前部に対しても指向性を有することになる。このため、第1マイク11は第1スピーカ21及び第2スピーカ22から放音される音を積極的に集音することになり、ハウリングが発生する可能性が高まる。これに対して、後部の座席53及び座席54に指向性を有し、前部には指向性を有さない第1マイク11を使用すれば、ハウリングを抑圧することができる。
上述した第3実施形態においてノイズ分析部55は、第1入力音信号M1及び第2入力音信号M2に基づいて走行ノイズの大きさを判定したが、本発明はこれに限られるものではなく、走行ノイズの大きさを判定できるのであれば、どのような方法を適用してもよい。例えば、エンジンの回転数を閾値と比較して走行ノイズの大きさを判定してもよい。また、ノイズ分析部55は、第1入力音信号M1及び第2入力音信号M2、並びにエンジンの回転数に基づいて、走行ノイズの大きさを特定してもよい。更に、振動センサを備え、振動センサから出力される車体の振動を考慮して、走行ノイズを特定してもよい。舗装された道を走行する場合は、未舗装の道を走行する場合と比較して走行ノイズは小さいが、振動センサで検出され車体の振動を考慮すれば、走行中の道の状態を加味して走行ノイズの大きさを特定することができる。
上述した第3実施形態では、エコーキャンセル処理と第1実施形態と組み合わせについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図8を参照して説明した第2実施形態又は図9を参照して説明した第2実施形態の変形例とエコーキャンセル処理を組み合わせてもよいことは勿論である。
上述した各実施形態では、車室Rの内部においてハウリングを抑圧するハウリング抑圧圧装置100、200及び300について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、室内においてハウリングを抑圧するハウリング抑圧装置であってもよい。例えば、船舶及び電車に用いることができる。
上述した第3実施形態では、後部座席の利用者の声を前部座席の利用者に伝える第1系統と、前部座席の利用者の声を後部座席の利用者に伝える第2系統の間の干渉を低減している。しかながら、本発明はこれに限定されるものではなく、第1系統又は第2系統におけるエコーキャンセルに利用してもよいことは勿論である。
図18は、第1系統にエコーキャンセルを適用したハウリング抑圧装置800の構成を示すブロック図である。ハウリング抑圧装置800では、図10に示すハウリング抑圧装置300から第2系統に係る構成を削除し、第5信号D5を第3信号処理部Z3にフィードバックしている。
上述した各実施形態及び各変形例の少なくとも1つから以下の態様が把握される。
ハウリング抑圧装置の一態様は、室内に設けられた第1スピーカ及び第2スピーカと、マイクの出力信号に基づいて生成した第1音信号を第1スピーカに供給するとともに、前記マイクの出力信号に基づいて、前記マイクにおいて前記第1スピーカから放音された音の一部又は全部が第2スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第2音信号を前記第2スピーカに供給する音信号生成部と、を備える。
この態様によれば、マイクの近傍の空間で2つのスピーカから放音される音が打ち消されるので、ハウリングを抑圧しつつ、スピーカの近傍にいる利用者にはスピーカから放音される音を聞かせることができる。
第2処理信号は、第1処理信号に係数(第1スピーカからマイクまでの空間の伝達関数を第2スピーカからマイクまでの空間の伝達関数で除算することで算出される値)を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一である。
このため、第1処理信号を用いて第2処理信号を表した場合、マイクの近傍の空間においては、第2スピーカから放音された音は、第1処理信号と、第1スピーカからマイクまでの空間の伝達関数との積を反転したものに応じた音となる。
よって、第1スピーカからマイクまでの空間の伝達関数が、第2スピーカからマイクまでの空間の伝達関数と相違しても、マイクの近傍の空間においては、第1スピーカからの音と第2スピーカからの音とは相互に逆相の関係となり、互いに打ち消されやすくすることが可能になる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
この態様によれば、第1音信号が第1スピーカに供給されるタイミングと、第2音信号が第2スピーカに供給されるタイミングとを合わせることができる。このため、例えば、第1スピーカからマイクまでの距離が、第2スピーカからマイクまでの距離と等しい場合、マイクの近傍で第1スピーカからの音と第2スピーカからの音とが相互に打ち消されやすくなる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
この態様によれば、第1スピーカからマイクまでの空間の伝達関数が、第2スピーカからマイクまでの空間の伝達関数と相違しても、マイクの近傍の空間において、第1スピーカの放音した音と、第2スピーカの放音した音とが互いに打ち消されやすくすることが可能になる。
この態様によれば、マイクと第1スピーカとの距離と、マイクと第2スピーカとの距離とが異なる場合であっても、マイクの近傍で第1スピーカからの音と第2スピーカからの音を打ち消すことができる。この結果、ハウリングを抑圧することができる。
この態様によれば、マイクの近傍の空間で2つのスピーカから放音される音が打ち消されるので、ハウリングを抑圧しつつ、スピーカの近傍にいる利用者にはスピーカから放音される音を聞かせることができる。
Claims (11)
- 室内に設けられた第1スピーカ及び第2スピーカと、
マイクの出力信号に基づいて生成した第1音信号を第1スピーカに供給するとともに、前記マイクの出力信号に基づいて、前記マイクにおいて前記第1スピーカから放音された音の一部又は全部が第2スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第2音信号を前記第2スピーカに供給する音信号生成部と、
を備えるハウリング抑圧装置。 - 前記音信号生成部は、入力音信号に処理を施して生成した第1信号に基づいて前記第1音信号を生成し、前記第1信号を反転した第2信号に基づいて前記第2音信号を生成し、
前記マイクは、集音した音を前記入力音信号に変換して出力し、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第1音信号に基づいて前記第1スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間と、前記入力音信号が前記音信号生成部に入力してから前記第2音信号に基づいて前記第2スピーカの放音した音が前記マイクに到達するまでの時間とが、略等しくなる前記室内の位置に設けられた、
請求項1に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記第1スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第2スピーカから前記マイクまでの距離と略等しく、前記第1音信号と前記第2音信号とは正相と逆相の関係にある、ことを特徴とする請求項2に記載のハウリング抑圧装置。
- 前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第1処理信号に基づいて前記第1音信号を生成するとともに、前記マイクの出力信号に処理を施して生成した第2処理信号に基づいて前記第2音信号を生成し、
前記第2処理信号は、前記第1処理信号に係数を乗算した信号を反転した場合に生成される信号と同一であり、
前記係数は、前記第1スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を前記第2スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数で除算することで算出される値を示す
請求項1に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第1信号を前記第1処理信号として用いて前記第1音信号を生成するとともに、前記第1信号に対して反転処理と前記係数の乗算処理とを施すことによって生成した前記第2処理信号の生成に要する時間だけ遅延させて前記第1音信号を前記第1スピーカに供給する
請求項4に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記音信号生成部は、前記マイクの出力信号を処理して生成した第1信号に対して、前記第2スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理を施して前記第1音信号を生成するとともに、前記第1信号に対して、反転処理と前記第1スピーカから前記マイクまでの空間の伝達関数を乗算する処理とを施して前記第2音信号を生成する
請求項4に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記第1スピーカから前記マイクまでの距離は、前記第2スピーカから前記マイクまでの距離と比較して差分距離だけ長く、音が前記差分距離を進む時間を差分時間としたとき、
前記音信号生成部は、前記入力音信号が入力されてから前記第2音信号が出力されるまでの時間を、前記入力音信号が入力されてから前記第1音信号が出力されるまでの時間と比較して前記差分時間だけ遅らせる、
ことを特徴とする請求項2、4、5又は6に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記第1スピーカと前記第2スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、
前記第1スピーカ及び前記第2スピーカはそれぞれ前部左右のドアに配置され、
前記マイクは、前記車室の天井に配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記第1スピーカと前記第2スピーカと前記マイクとは車室の内部に設けられ、
前記音信号生成部は、
走行ノイズが小さい場合には、前記入力音信号に処理を施して生成した前記第1信号に基づいて前記第1音信号を生成するとともに、前記第1信号を反転した第2信号に基づいて前記第2音信号を生成し、
走行ノイズが大きい場合には、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施して生成した信号に基づいて前記第1音信号及び前記第2音信号を生成する、
ことを特徴とする請求項2、3又は7に記載のハウリング抑圧装置。 - 前記入力音信号又はエンジンの回転数の少なくとも一方に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満であるか閾値以上であるかを判定するノイズ分析部を備え、
前記音信号生成部は、前記ノイズ分析部の分析結果に基づいて、前記走行ノイズが閾値未満である場合、前記第1信号及び前記第2信号を出力し、前記走行ノイズが閾値以上である場合、前記入力音信号にエコーキャンセル処理を施した信号を出力する、請求項9に記載のハウリング抑圧装置。 - マイクの出力信号に基づいて生成した第1音信号を第1スピーカに供給し、
前記マイクにおいて前記第1スピーカから放音された音の一部又は全部が第2スピーカから放音された音によって打ち消されるように生成した第2音信号を前記第2スピーカに供給する、
ハウリング抑圧方法。
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