JP2773656B2 - ハウリング防止装置 - Google Patents
ハウリング防止装置Info
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- H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
Description
場合でもハウリングを有効に防止することが可能なハウ
リング防止装置に関する。
するシステムでは、スピーカからの発音がマイクロホン
に回り込むことによってハウリングが発生するので、こ
れを防止するハウリング防止装置を組み込むことが必要
となる。
1の構成を示す。この図において、10は、周波数的に
均一なホワイトノイズを発生する信号発生回路である。
11はスピーカ、12はマイクである。131〜13nは
それぞれBPF(バンドパスフィルタ)であり、これら
の中心周波数は互いに異なるように設定されている。1
41〜14nはそれぞれピーク&ホールド回路であり、対
応するBPF出力を整流した信号のピーク値を出力す
る。15はセレクタであり、ピーク&ホールド回路14
1〜14nの出力を順次切り替えてA/D変換器16に供
給する。CPU17は、セレクタ15の切替を制御する
とともに、A/D変換器16によりディジタル信号に変
換されたピーク値を測定する。
から周波数的に均一なホワイトノイズが発音され、マイ
クロホン12により収音される。この際、スピーカ11
からマイクロホン12へは、直接的に伝搬するものもあ
れば、使用する部屋の壁等に反射して間接的に伝搬する
ものもある。CPU17は、セレクタ15を順次切り替
えてBPF131〜13nからのピーク出力を測定し、そ
の出力が高くなっているBPFを検出する。そして、そ
のBPFの周波数帯域のゲインを下げるイコライザ回路
をマイク入力に対し直列に挿入することによってハウリ
ングが抑圧されるようになっている。
来のハウリング防止装置においてイコラジングが行なわ
れる帯域数は、主として設置スペース等により制約を受
けるハードウェアの関係から、5〜9個程度である。こ
の場合、ハウリングの発生する周波数がBPF131〜
13nの各中心周波数のいずれかに合致しないと、その
ハウリングを充分に防止することができない、という不
具合が発生する。
を無視してイコライジングを行なう帯域数を増加させる
ことが考えられる。ところが、帯域数の増加につれて各
帯域の選択度を高め、Q値を高く設定しなければならな
い。このため、バンドパスフィルタの各帯域幅が狭まる
一方、測定レベル全体に含まれる高域側スロープ(図3
参照)の割合は増加する。したがって、測定帯域の信号
が増減しても、測定される信号の増減は少なくなり、こ
のため、ループゲインの正確な測定ができず、ひいては
ハウリングを充分には防止ができない、という問題があ
る。
加させて、ピーク出力の高い周波数帯域を順番に所定個
数(例えば、5個)選択する構成としても、最もピーク
出力が高い周波数帯域を中心にして高低両側に位置する
連続帯域が選択されてしまう場合が多い。この場合に
は、実質的に1つの帯域に対してだけしかハウリングが
防止されない。
ホンへの伝搬は、直接的なものあるし、間接的なものも
ある。特に、使用する部屋が狭い場合には、間接的に伝
搬する割合が無視できなくなり、多重反射や干渉が発生
する結果、使用する部屋の周波数特性が複数のピークを
有するように複雑化する傾向がある。このような場合
に、上述した従来の装置を用いても、1つの帯域でしか
改善されないので、充分にハウリングを防止することが
できないのである。
及しつつあるので、狭い部屋であってもスピーカおよび
マイクロホンを用いる機会は多数ある。これを含めて、
複雑な周波数特性を有する部屋でのハウリングを防止す
る、という需要は極めて高い。この発明は、上述した問
題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、複
雑な周波数特性を有する部屋でのハウリングを充分に防
止することが可能なハウリング防止装置を提供すること
にある。
あっては、発生する音を収音する収音手段と、この収音
手段により収音された音を増幅して発音させる発音手段
とを使用する際にハウリングを防止するハウリング防止
装置において、前記収音手段の出力に、任意の周波数特
性を付与する第1〜第nのイコライザを多段接続して成
るイコライジング手段と、所定の信号を前記発音手段に
供給して発音させる一方、前記収音手段により収音され
た信号を前記イコライジング手段を介し測定して、ルー
プゲインが最大となる周波数を検出する検出手段と、前
記検出手段により検出された周波数近傍を抑圧するよう
に、前記第1のイコライザの周波数特性を設定し、次
に、この設定状態について前記検出手段により検出され
た周波数近傍を抑圧するように、前記第2のイコライザ
の周波数特性を設定して、以降この動作をくり返し前記
第nのイコライザまで設定する設定手段とを具備するこ
とを特徴としている。
1に記載の発明において、前記検出手段は、中心周波数
可変のバンドパスフィルタと、この中心周波数とは所定
関係のカットオフ周波数を有する少なくとも1段以上の
ローパスフィルタとのカスケード接続を介して信号を測
定することを特徴としている。
1に記載の発明において、前記検出手段は、所定の周波
数範囲での平均レベルも検出し、前記設定手段は、ルー
プゲインが最大となる周波数のレベルが前記平均レベル
となるように、前記第1〜第nのイコライザでの減衰量
をそれぞれ設定することを特徴としている。
3に記載の発明において、前記設定手段は、前記Q値と
前記減衰量との関係を予めテーブルとして記憶する記憶
手段を有し、前記減衰量に対するQ値を読み出して、抑
圧時における周波数特性を前記第1〜第nのイコライザ
に対しそれぞれ設定することを特徴としている。
4に記載の発明において、前記設定手段は、第1〜第n
のイコライザの設定に際し、前記検出手段により検出さ
れた周波数近傍を抑圧するように、イコライザの周波数
特性を設定した後、その設定状態につき再び、検出手段
がループゲインを測定し、当該イコライザの当該周波数
近辺での周波数特性を再調整して、次のイコライザの設
定を行なうことを特徴としている。
音手段による発音レベルを調整する調整手段と、前記収
音手段により収音された信号をゲイン可変に増幅する増
幅手段とを備え、前記設定手段は、前記設定に際し、前
記発音レベルが小さくなるように前記調整手段を設定す
る一方、前記増幅手段でのゲインを大きく設定すること
を特徴としている。
り、発音手段から収音手段までを含んだ一巡のループゲ
インが測定されて、最大レベルとなる周波数が検出され
る。まず、第1のイコライザは、この最大レベルの周波
数を抑圧するように設定され、次に、この抑圧された設
定状態においてループゲインが最大レベルとなる周波数
が再び検出される。そして、第2のイコライザは、この
時点において最大レベルとなる周波数を抑圧するように
設定される。同様な操作が第nのイコライザまでに対し
て設定され、これにより周波数特性においてピークが複
数あるような場合であっても、ハウリングを防止するこ
とが可能となる。
スフィルタと少なくとも1段以上のローパスフィルタと
のカスケード接続を介して信号を測定することにより、
これらフィルタ出力における遮断特性が高域側で良好と
なる。このため、より正確に、低周波数でのループゲイ
ンの測定を行なうことが可能となる。
インのピークレベルを所定の周波数範囲の平均レベルに
合わせて、イコライジングが行なわれるため、単にハウ
リングが防止されるだけではなく、周波数特性をよりフ
ラットとすることが可能となる。
nのイコライザに設定される周波数特性のQ値は、その
減衰量に応じて設定されるので、単にハウリングが防止
されるだけではなく、その際の周波数特性をよりフラッ
トとすることが可能となる。
グを抑圧するためのイコライザへの設定が、粗調整と微
調整との2回に分けて行なわれるので、より精度良くハ
ウリングを抑圧することが可能となる。
号が前記発音手段により発音される際に、その発音レベ
ルが小さく抑えられる。このため、測定者が不快に感じ
ることがなくなる。
施例について説明する。図1は、この実施例のハウリン
グ防止装置2の構成を示すブロック図である。
ディジタル信号で発生する信号発生回路、22はセレク
タ、23はD/A変換器、24は出力レベルを調整する
ボリューム、25はアンプ、26はスピーカである。そ
して、この発音は、マイクロホン27により収音され
る。28はアンプ、29はA/D変換器、30はゲイン
可変アンプである。311〜31nは、互いにカスケード
に接続されたパラメトリックイコライザ(PEQ)であ
り、それぞれ入力信号に対するゲインおよび周波数特性
が、CPU40により制御されるようになっている。
ーパスフィルタ(LPF)である。これらフィルタは、
互いにカスケードに接続されており、LPF331〜3
3kのカットオフ周波数fCは、BPF32の中心周波数
fOに対して例えば2倍となるように設定されている。
この結果、BPF32帯域特性は、LPF331〜33k
の影響を受けない一方、BPF32出力の高域側スロー
プが、LPF331〜33kの多段にわたる遮断によって
急速に減衰させられるようになっている。なお、BPF
32の中心周波数fOおよびLPF331〜33kのカッ
トオフ周波数fCは、互いに上記関係を保ったまま、C
PU40の制御のもとで連続的に変化するようになって
いる。
であり、最終段に位置するLPF33kのピークレベル
を検出し、その検出結果をCPU40に供給するように
なっている。これにより、CPU40は、信号発生回路
21の出力レベル、ボリューム24の設定、ゲイン可変
アンプ30のゲイン、およびPPM32の出力とによ
り、その時点において周波数f0に対応するループゲイ
ンを求めることができる。
について説明する。
40は、PEQ311〜31nをそれぞれスルー状態、す
なわちその入力信号がそのまま出力される状態に設定す
るとともに、セレクタ22をA側に切り替えて、スピー
カ26からホワイトノイズを発音させる。これにより、
マイクロホン27は、スピーカ24との間の伝搬特性が
付与された音を入力して、その信号を出力する。
31〜33kを介したマイクロホン27の出力信号を測定
して、その時点においてBPF32に初期設定されてい
る中心周波数に対するループゲインを求める。この際、
CPU40は、マイクロホン27の出力信号中に、ホワ
イトノイズの変化が充分に含まれるように、ボリューム
24およびゲイン可変アンプ30のゲインを次のように
設定する。すなわち、CPU40は、測定時には、ボリ
ューム24のゲインを小さく設定する一方、ゲイン可変
アンプ30のゲインを大きく設定する。
のレベルが小さく抑えられるので、測定者が不快に感じ
ることが少なくなる。また、測定時において、ツィータ
のような許容入力の小さいスピーカに、レベルの大きな
信号が突然に入力することもなくなるので、かかるスピ
ーカの破壊を防止することもできる。
波数fO およびLPF331〜33kのカットオフ周波数
fCを、上記関係を保ったまま変化させて、BPF32
に設定された中心周波数に対するループゲインを求め
る。詳細には、この実施例は、18〜18,432Hz
の周波数範囲で1/6オクターブ毎に計61ポイントに
て周波数を分け、これらのポイントに対するループゲイ
ンをそれぞれ求める。
ンが求められたならば、CPU40は、PEQ311に
対して次のような粗調整を行なう。すなわち、CPU4
0は、最もループゲインが大きくなる周波数fAを、
周波数特性の補正する際の中心周波数とし、次に、例
えば、100〜10kHzに限った周波数域のループゲ
インの平均値と周波数fAでのループゲインの測定値と
の差を減衰量とするゲインを設定し、さらに、この減
衰特性のQ値をゲインに対応してPEQ281 に設定す
る。ここで、PEQに設定されるQ値とゲインとの対応
は、予めテーブルとして記憶されており、設定したゲイ
ンに対応するQ値が読み出されて設定されるようになっ
ている。このような〜の設定により、PEQ311
では、周波数fA 近辺を減衰させる周波数特性が仮設定
されて、使用する部屋をも含めた装置全体の周波数特性
が、周波数fA 近辺においてフラットに近づけられる。
また、ゲインとQ値とを対応づけて設定することによ
り、標準的な部屋で発生しうる定在波等の影響を少なく
することができる。
0は、次のような微調整を行なう。すなわち、粗調整に
よるPEQ311の設定をそのままとし、他のPEQ3
12〜31nについては、あいかわらずスルー状態とし
て、周波数fAについてのループゲインを再度求める。
そして、CPU40は、粗調整と同様にしてPEQ31
1におけるゲインとQ値とを再調整する。この再調整、
すなわち粗調整後の微調整により、装置全体の周波数特
性が周波数fA近辺においてさらにフラットに近づけら
れる。この結果、周波数fA近辺でのハウリングが、ま
ず、PEQ311により抑圧される。
て、上述したループゲインの測定、粗調整および微調整
を順次行なって、周波数fB近辺でのハウリングを防止
する。すなわち、PEQ311により周波数fA近辺が補
正された周波数特性において、最もループゲインが大き
くなる周波数fB近辺の周波数特性を補正する。以下同
様な操作を、CPU40はPEQ31nまで行なって、
セレクタ22をB側に切り替える。このようにして、こ
の実施例では、使用する部屋に依存して発生する周波数
fA、fB、…fn のピークが、それぞれPEC311〜
31nによりフラットにされて、ハウリングを充分に防
止することができる。
周波数との対応は、必ずしも、実施例通りの順番でなく
ても良い。また、ホワイトノイズを用いないで、ピンク
ノイズや鋸波等などを用いても良い。すなわち、本願で
は、ある周波数におけるループゲインが測定さえすれば
良いのである。
Aを用いて装置内でディジタルに変換して処理したが、
スイッチド・キャパシタ・フィルタ等を用いてアナログ
のまま処理をすることも可能である。
ば、複雑な周波数特性を有する部屋でのハウリングを充
分に防止することが可能となる。
図である。
ック図である。
7……マイクロホン(収音手段)、30……ゲイン可変
アンプ(増幅手段)、311〜31n……パラメトリック
イコライザ(イコライジング手段)、32……BPF、
33……LPF、34……ピークプログラムメータ(検
出手段)、40……設定手段
Claims (6)
- 【請求項1】 発生する音を収音する収音手段と、この
収音手段により収音された音を増幅して発音させる発音
手段とを使用する際にハウリングを防止するハウリング
防止装置において、 前記収音手段の出力に、任意の周波数特性を付与する第
1〜第nのイコライザを多段接続して成るイコライジン
グ手段と、 所定の信号を前記発音手段に供給して発音させる一方、
前記収音手段により収音された信号を前記イコライジン
グ手段を介し測定して、ループゲインが最大となる周波
数を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された周波数近傍を抑圧するよ
うに、前記第1のイコライザの周波数特性を設定し、次
に、この設定状態について前記検出手段により検出され
た周波数近傍を抑圧するように、前記第2のイコライザ
の周波数特性を設定して、以降この動作をくり返し前記
第nのイコライザまで設定する設定手段とを具備するこ
とを特徴とするハウリング防止装置。 - 【請求項2】 前記検出手段は、中心周波数可変のバン
ドパスフィルタと、この中心周波数とは所定関係のカッ
トオフ周波数を有する少なくとも1段以上のローパスフ
ィルタとのカスケード接続を介して信号を測定すること
を特徴とする請求項1記載のハウリング防止装置。 - 【請求項3】 前記検出手段は、所定の周波数範囲での
平均レベルも検出し、 前記設定手段は、ループゲインが最大となる周波数のレ
ベルが前記平均レベルとなるように、前記第1〜第nの
イコライザでの減衰量をそれぞれ設定することを特徴と
する請求項1記載のハウリング防止装置。 - 【請求項4】 前記設定手段は、前記Q値と前記減衰量
との関係を予めテーブルとして記憶する記憶手段を有
し、前記減衰量に対するQ値を読み出して、抑圧時にお
ける周波数特性を前記第1〜第nのイコライザに対しそ
れぞれ設定することを特徴とする請求項3記載のハウリ
ング防止装置。 - 【請求項5】 前記設定手段は、第1〜第nのイコライ
ザの設定に際し、前記検出手段により検出された周波数
近傍を抑圧するように、イコライザの周波数特性を設定
した後、その設定状態につき再び、検出手段がループゲ
インを測定し、当該イコライザの当該周波数近辺での周
波数特性を再調整して、次のイコライザの設定を行なう
ことを特徴とする請求項1記載のハウリング防止装置。 - 【請求項6】 前記発音手段による発音レベルを調整す
る調整手段と、前記収音手段により収音された信号をゲ
イン可変に増幅する増幅手段とを備え、 前記設定手段は、前記設定に際し、前記発音レベルが小
さくなるように前記調整手段を設定する一方、前記増幅
手段でのゲインを大きく設定することを特徴とする請求
項1記載のハウリング防止装置。
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1998
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