JP2622840B2

JP2622840B2 - ハウリング防止装置

Info

Publication number: JP2622840B2
Application number: JP22517387A
Authority: JP
Inventors: 晃八百板
Original assignee: ビーバ株式会社
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1987-09-10
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPS6469198A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、マイクロホン、増幅器、スピーカから成る
音響装置のハウリングを防止する装置に関するものであ
る。

（従来技術及びその問題点）マイクロホンとスピーカが同一音場内にある拡声装置
において、マイクロホンに入力された直接音は増幅器で
増幅されてスピーカにより空中に放音されるが、スピー
カにより放音された間接音は再びマイクロホンに入力さ
れる。このとき拡声装置の増幅度が大きすぎたり、音場
の伝送周波数特性の影響などによって特定の周波数が共
振したりすると、マイクロホンに入力された１次入力よ
りもスピーカにより放音され、反射や干渉などの影響を
受けた２次入力の方が大きなレベルとなってマイクロホ
ンに入力される。この作用が順次繰り返されることによ
って特定の周波数の音が増長され、音響系内でループを
構成する媒体のうちのいずれかが飽和点に達するまで増
大するいわゆるハウリング音の発生となる。

そこで、ハウリングを防止する方法として、従来より
スピーカ音のマイクロホンへのフィードバック量を抑え
る方法が種々提案されている。

例えば、（１）音源に対して指向性のあるマイクロホ
ンを使用し、出来るだけ音源に近ずけることにより直接
音と間接音の比を上げる、（２）指向性の鋭いスピーカ
を用いて間接音の正帰還を抑える、（３）伝送周波数特
性のピーク値付近をイコライザによって制限する、
（４）位相を偏移させる、（５）周波数ゆらぎを与え
る、（６）スイッチを切り替えてスピーカ音がマイクロ
ホンに入らないようにする、などの方法がある。

しかしこれらの方法を採用した場合であっても、上記
（１），（２）の手段は移動する音源に対しては対応出
来ない、（３）はピーク値以外にもハウリング周波数は
多数ある、（４）は周波数、音圧レベル、反射等により
位相のずれによる影響は一様でない、（５）はかえって
ハウリングが生じやすくなることがある、（６）は用途
が限定される、等の理由によりハウリングの生じない音
響系をつくり出すということは難しい。

（問題点を解決するための手段）本発明は、マイクロホン、増幅器およびスピーカから
成る伝送通路に位相ゆらぎ回路を備えたハウリング防止
装置において、三角波発振回路と、該三角波発振回路の
出力信号を断続制御するスイッチ回路と、前記三角波発
振回路の出力信号を上記位相ゆらぎ回路のゆらぎを制御
する信号に変換する信号変換回路と、前記位相ゆらぎ回
路へ入力される入力信号の連続する２つの正極および負
極の最大波高値の絶対値を比較する波高値比較回路と、
該波高値比較回路の出力によって前記スイッチ回路をオ
ン、オフするタイマ回路とを有し、前記位相ゆらぎ回路
へ入力される入力信号の連続する２つの正極および負極
の最大波高値の絶対値がほぼ等しい値となるときに前記
タイマ回路より所定の時間幅を有する制御信号を出力す
ることによって、音響帰還ループの系内に位相ゆらぎを
付加して特定の周波数の共振を抑圧するようにしたハウ
リング防止装置である。

（作用）上述した発明の構成によれば、マイクロホンに入力さ
れた音声信号が、電気信号に変換されて位相ゆらぎ回路
へ入力される入力信号の連続する２つの正極および負極
の最大波高値の絶対値がほぼ等しい値となって検出され
ると、ハウリングとして成長する要素を含む信号が検出
されたものとして、スピーカより放音される音波の位相
を断続的に偏移させると共に、音波にゆるい位相ゆらぎ
を与えて、特定の周波数が特定の位置で干渉し、連続的
に共振することによって系のループ利得１を超えて漸次
勢力を増大していくことのないように制御することがで
きる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。第１図は本発明の１実施例のブロック図である。

同図において、１はマイクロホン、２は前置増幅器、
３は電力増幅器、４はスピーカで、マイクロホン1,前置
増幅器2,電力増幅器3,スピーカ４は拡声装置を構成して
いる。５は位相ゆらぎ回路で、前置増幅器２と電力増幅
器３との間に挿入されている。６は三角波発振回路、７
は三角波発振回路６に接続されたスイッチ回路、８はス
イッチ回路７を介して三角波発振回路６に接続され三角
波発振回路６の出力を制御電流に変換する信号変換回
路、９は波高値比較回路であり、前置増幅器２の出力端
子に接続されている。10はタイマ回路であり、波高値比
較回路９に接続され、波高値比較回路９の出力に応じ
て、スイッチ回路７をオン、オフ制御する。

上記５〜10の各回路を含む点線で囲まれた部分11は、
本発明のハウリング防止装置の回路例であり、以下その
動作について説明する。

マイクロホン１に入力された音声信号は、電気信号に
変換されて前置増幅器2,位相ゆらぎ回路5,電力増幅器３
を経て、スピーカ４により空中に放音される。スピーカ
４より放音された音波は、再びマイクロホン１に入力さ
れて、音響帰還ループを構成する。

ここで、ハウリングの発生する過程を見てみると、増
幅器で増幅されてスピーカ４により放音される音波は、
特定の周波数が空気中で反射や干渉などによって増幅さ
れて、音響帰還ループ固有の微小な時間遅れを以てマイ
クロホン１に入力され、再びスピーカ４より空中に放音
される。最初にスピーカ４により放音された音波を１次
出力とし、再びスピーカ４により放音された音波を２次
出力として、２次出力が１次出力よりも大となるとき、
つまり、ループ利得が１以上となったとき、その特定の
周波数は、ループを構成する媒体のうちのいずれかが飽
和点に達するまで増大することとなり、ハウリングが発
生する。

ここで、本発明によるハウリング防止装置の回路例11
の動作について説明する。

三角波発振回路６は、たとえば周期を1 Hzとして、三
角波出力を発生する。この三角波出力は、スイッチ回路
７を介して信号変換回路８に加えられる。信号変換回路
８は、三角波発振回路６の出力電圧を電流に変換して、
位相ゆらぎ回路５の位相ゆらぎ機能を制御する。従っ
て、位相ゆらぎ回路５により与えられる音声信号の位相
の偏移は、三角波発振回路６の発振周期と同期する。

位相ゆらぎ回路５の位相ゆらぎを、たとえば、周期を
1 Hz,最大位相偏移角を180゜とする。前置増幅器２より
出力された音声信号が位相ゆらぎ回路５を通通すること
によって加えられる最大周波数偏移は、入力信号が1000
Hzの場合で出力は1000.5 Hz、100 Hzの場合で、100.5
Hzとなり、音声信号に位相ゆらぎを与えることによって
生ずる影響は、無視できる程度のものである。このよう
にして位相ゆらぎが加えられ、スピーカ４によって空中
に放音された音波の１次出力、２次出力、……、ｎ次出
力の位相は、時々刻々と変化しているため、特定の波長
を有する音波が、共振することによって勢力を順次成長
させていきにくくなる。

つぎに、波高値比較回路９の働きについて説明する。
波高値比較回路９は、前置増幅器２より出力される信号
の連続する２つの正極および負極の最大波高値の絶対値
がほぼ等しい値のときにハイレベルの信号を出力する。
ハウリングの発生初期より飽和状態に突入する直前まで
の成長段階にあるハウリングの波形は、純音に近い正弦
波であり、ハウリングの母体となる初期の電気的信号の
発生から飽和状態に至るまでの時間は、マイクロホン１
とスピーカ４の位置関係などを変数とする時間とループ
利得との積によって決まる立上り時間が必要であり、こ
の立上り時間は、ハウリング周波数の１波長の周期と比
べると十分に大きな値となる。第２図Ａで示すとおり、
ハウリングの母体となる共振周波数の任意の連続する２
つの正極の波高値a₁と、負極の波高値b₁の絶対値との値
は、ほぼ等しいと見ることができる。一方、音声信号の
場合は、第２図Ｂのa₂、b₂で示すとおり、任意の連続す
る２つの正極および負極の最大波高値の絶対値は等しく
ない場合が多い。

タイマ回路10は、波高値比較回路９がロー・レベルか
らハイ・レベルへ立上るたびに、所定時間持続するハイ
・レベルの信号をスイッチ回路７へ送る。いま、第３図
Ａに示すとおり、三角波発振回路６の出力電圧がV₀〜V₁
まで周期的に変化しているものとして、位相ゆらぎ回路
５は、三角波発振回路６の出力に同期して、通過する音
声信号に、位相偏移角０゜〜180゜までの位相ゆらぎを
与えることができるが、スイッチ回路７がオンとなるタ
イミングは、波高値比較回路９がハウリングの母体とな
る共振周波数を検出とすると同時であるため（第３図
Ｂ），位相ゆらぎ回路５の偏移角がいつも０゜からスタ
ートするとは限らず、ランダムな偏移角でスタートする
こととなり（第３図Ｃ）、共振の抑圧作用は迅速かつ確
実となる。

（発明の効果）本発明によれば、音声信号の連続する２つの正極およ
び負極の波高値を比較することによって、音声信号のう
ちでハウリングに発展する要素を含む信号が認められた
ときだけ、広い周波数帯域にわたって瞬時にゆるい位相
ゆらぎを与えるため、特定の周波数の発振を迅速かつ確
実に抑圧できると共に、位相ゆらぎが音声信号に加えら
れることによって生ずる音質の劣化を最小限に止めるこ
とができる。

一般に、音響系の伝送周波数特性は、全帯域にわたっ
て常に理想的な平坦な特性を有することはほとんどな
く、音場固有の反射や干渉などの影響も受けるため、ス
ピーカより出力し得る最大音量は、伝送周波数特性の最
大ピーク値によって大きく制限されるが、本発明によれ
ば、音場内でハウリングが生ずることなく出力し得る最
大音量を大幅に増大することができる。

また、本発明と帰還ループ利得が１を超えないように
動作する可変利得増幅器とを併用すれば、ハウリング防
止装置としての効果は一そう大となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるハウリング防止装置の１実施例の
ブロック図、第２図は実施例における最大波高値比較
図、第３図は実施例における位相ゆらぎ動作図である。１……マイクロホン、２……前置増幅器、３……電力増
幅器、４……スピーカ、５……位相ゆらぎ回路、６……
三角波発振回路、７……スイッチ回路、８……信号変換
回路、９……波高値比較回路、10……タイマ回路、11…
…ハウリング防止装置の回路例。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マイクロホン（１）、前置増幅器（２）、
電力増幅器（３）およびスピーカ（４）から成る伝送通
路に位相ゆらぎ回路（５）を備えたハウリング防止装置
において、三角波発振回路（６）と、該三角波発振回路
（６）の出力信号を断続制御するスイッチ回路（７）
と、前記三角波発振回路（６）の出力信号を上記位相ゆ
らぎ回路（５）のゆらぎを制御する信号に変換する信号
変換回路（８）と、前記位相ゆらぎ回路（５）へ入力さ
れる入力信号の連続する２つの正極および負極の最大波
高値の絶対値を比較する波高値比較回路（９）と、該波
高値比較回路（９）の出力によって前記スイッチ回路
（７）をオン、オフするタイマ回路（10）とを有し、前
記位相ゆらぎ回路（５）へ入力される入力信号の連続す
る２つの正極および負極の最大波高値の絶対値がほぼ等
しい値となるときに前記タイマ回路（10）より所定の時
間幅を有する制御信号を出力することによって、音響帰
還ループの系内に位相ゆらぎを付加して特定の周波数の
共振を抑圧することを特徴とするハウリング防止装置。