JP2786643B2 - 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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- JP2786643B2 JP2786643B2 JP63297267A JP29726788A JP2786643B2 JP 2786643 B2 JP2786643 B2 JP 2786643B2 JP 63297267 A JP63297267 A JP 63297267A JP 29726788 A JP29726788 A JP 29726788A JP 2786643 B2 JP2786643 B2 JP 2786643B2
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- Japan
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- howling
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- frequency
- fft
- output
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、電気的または音響的帰還作用によって生
じるハウリングを防止するハウリング防止装置に関す
る。
じるハウリングを防止するハウリング防止装置に関す
る。
（従来の技術） 周知のように、マイクロフォン、増幅器、拡声器を用
いて音声入力の音響再生を行なう場合、拡声器から発振
音が出るハウリングが問題となる。このハウリングの原
因は、マイクロフォンの位置が拡声器に近かったり、増
幅器の感度が高かったりして、拡声器の再生音がマイク
ロフォンで収録されて電気的、音響的な正帰還作用を生
じることにある。従来ではハウリングに対する効果的な
防止策はなく、例えば第３図に示すようなマイクロフォ
ン１、音声増幅器２及びスピーカ３からなる拡声装置に
おいてハウリングを生じた場合には、音声増幅器２のゲ
インを手動で小さくすることによってハウリングを抑制
する程度である。
いて音声入力の音響再生を行なう場合、拡声器から発振
音が出るハウリングが問題となる。このハウリングの原
因は、マイクロフォンの位置が拡声器に近かったり、増
幅器の感度が高かったりして、拡声器の再生音がマイク
ロフォンで収録されて電気的、音響的な正帰還作用を生
じることにある。従来ではハウリングに対する効果的な
防止策はなく、例えば第３図に示すようなマイクロフォ
ン１、音声増幅器２及びスピーカ３からなる拡声装置に
おいてハウリングを生じた場合には、音声増幅器２のゲ
インを手動で小さくすることによってハウリングを抑制
する程度である。
（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように従来ではハウリングの効果的な防止
策がなかった。
策がなかった。
この発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、効果的にハウリングを防止することのできるハウリ
ング防止装置を提供することを目的とする。
で、効果的にハウリングを防止することのできるハウリ
ング防止装置を提供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係るハウリング
防止装置は、音声入力信号を高速フーリエ変換処理によ
って周波数分析を行なうFFT変換手段と、この手段の分
析結果から定常的に継続する周波数成分を検出する検出
手段と、この手段で検出された周波数成分を前記FFT変
換手段の分析結果から減じる減算手段と、この手段の出
力を逆高速フーリエ変換処理する逆FFT変換手段と、こ
の手段の出力を音響再生する音響再生手段とを具備して
構成される。
防止装置は、音声入力信号を高速フーリエ変換処理によ
って周波数分析を行なうFFT変換手段と、この手段の分
析結果から定常的に継続する周波数成分を検出する検出
手段と、この手段で検出された周波数成分を前記FFT変
換手段の分析結果から減じる減算手段と、この手段の出
力を逆高速フーリエ変換処理する逆FFT変換手段と、こ
の手段の出力を音響再生する音響再生手段とを具備して
構成される。
（作用） 上記構成によるハウリング防止装置では、音声入力信
号についてFFT変換処理によって周波数分析を行ない、
定常的に継続する周波数成分を検出しており、この検出
した周波数成分を分析結果から減じて逆FFT変換し、音
声出力信号とすることによって、音声出力から音声入力
への正帰還を減じることによってハウリングを防止す
る。
号についてFFT変換処理によって周波数分析を行ない、
定常的に継続する周波数成分を検出しており、この検出
した周波数成分を分析結果から減じて逆FFT変換し、音
声出力信号とすることによって、音声出力から音声入力
への正帰還を減じることによってハウリングを防止す
る。
（実施例） 以下、第１図及び第２図を参照してこの発明の実施例
を説明する。
を説明する。
第１図はこの発明に係る第１の実施例の構成を示すも
ので、マイクロフォン11、マイクアンプ12によって収録
された音声信号は、ハウリング防止装置を構成するA/D
（アナログ／デジタル）変換器13に入力され、20.48［K
Hz］のサンプリングによってデータ化された後、第１の
バッファメモリ14に蓄積され、1024個のデータが揃った
ところでFFT（高速フーリエ変換）変換器15に入力され
る。
ので、マイクロフォン11、マイクアンプ12によって収録
された音声信号は、ハウリング防止装置を構成するA/D
（アナログ／デジタル）変換器13に入力され、20.48［K
Hz］のサンプリングによってデータ化された後、第１の
バッファメモリ14に蓄積され、1024個のデータが揃った
ところでFFT（高速フーリエ変換）変換器15に入力され
る。
このFFT変換器15は一定期間（1024個のデータ数に対
応）の周波数スペクトルを高速フーリエ変換によって求
めて周波数分析を行なうもので、その分析結果はPSD（P
ower Spectrum Density）演算器16に入力される。このP
SD演算器16はFFT15の出力の実数部、虚数部をそれぞれ
２乗して加算することによって周波数スペクトラムの電
力比率を求めるもので、このPSD演算器16の出力は第１
の乗算器17に入力される。
応）の周波数スペクトルを高速フーリエ変換によって求
めて周波数分析を行なうもので、その分析結果はPSD（P
ower Spectrum Density）演算器16に入力される。このP
SD演算器16はFFT15の出力の実数部、虚数部をそれぞれ
２乗して加算することによって周波数スペクトラムの電
力比率を求めるもので、このPSD演算器16の出力は第１
の乗算器17に入力される。
この第１の乗算器17はPSD演算器16からの現在の情報
と後述するメモリ28からの過去の情報とを20［Hz］間隔
の周波数毎に乗算するもので、その乗算結果は判定器18
に入力される。この判定器18は入力値を闘値と比較し、
入力値が闘値より大きい場合は第１の係数を１より小さ
くし、小さい場合は１にして、その係数パターンを生成
するもので、その係数パターンは第２の乗算器19に入力
される。この第２の乗算器19は判定器18からの係数パタ
ーンとFFT変換器15からの周波数成分とを乗算するもの
で、その乗算結果は逆FFT変換器21に入力される。
と後述するメモリ28からの過去の情報とを20［Hz］間隔
の周波数毎に乗算するもので、その乗算結果は判定器18
に入力される。この判定器18は入力値を闘値と比較し、
入力値が闘値より大きい場合は第１の係数を１より小さ
くし、小さい場合は１にして、その係数パターンを生成
するもので、その係数パターンは第２の乗算器19に入力
される。この第２の乗算器19は判定器18からの係数パタ
ーンとFFT変換器15からの周波数成分とを乗算するもの
で、その乗算結果は逆FFT変換器21に入力される。
この逆FFT変換器20は入力データを逆FFT処理して元の
信号パターンに変換するもので、その変換信号は第２の
バッファメモリ21に蓄積される。そして、このバッファ
メモリ21から20.48［KHz］間隔で１つづつ取出され、D/
A（デジタル／アナログ）変換器22でアナログ電圧信号
に変換された後、LPF（ローパスフィルタ）23によって
階段状の波形から滑らかな波形の信号に変換され、出力
信号として音声増幅器24及びスピーカ25によって音響再
生される。
信号パターンに変換するもので、その変換信号は第２の
バッファメモリ21に蓄積される。そして、このバッファ
メモリ21から20.48［KHz］間隔で１つづつ取出され、D/
A（デジタル／アナログ）変換器22でアナログ電圧信号
に変換された後、LPF（ローパスフィルタ）23によって
階段状の波形から滑らかな波形の信号に変換され、出力
信号として音声増幅器24及びスピーカ25によって音響再
生される。
一方、上記PSD演算器16の出力は第３の乗算器26にも
入力される。この第３の乗算器26は入力値と第２の係数
値（0.01程度）とを乗算するもので、その乗算結果は加
算器27に入力される。この加算器27はメモリ28に記憶さ
れた過去のスペクトラムデータに第３の係数値（0.99程
度）を乗じた第４の乗算器29の出力値と第３の乗算器26
の出力値とを加算するもので、その加算結果は新たなス
ペクトラムデータとしてメモリ28に記憶される。
入力される。この第３の乗算器26は入力値と第２の係数
値（0.01程度）とを乗算するもので、その乗算結果は加
算器27に入力される。この加算器27はメモリ28に記憶さ
れた過去のスペクトラムデータに第３の係数値（0.99程
度）を乗じた第４の乗算器29の出力値と第３の乗算器26
の出力値とを加算するもので、その加算結果は新たなス
ペクトラムデータとしてメモリ28に記憶される。
上記構成において、以下その動作について説明する。
まず、ハウリングを生じない正常な状態では、マイク
ロフォン11で収録された音声信号には特定の周波数成分
が長時間連続することはほとんどないといえる。また、
スピーカ25とマイクロフォン11とが近い位置にあって、
スピーカ25の再生音がマイクロフォン11に入力されて正
帰還ループが形成され、ハウリングを生じるような異常
状態になると、音声信号の特定周波数が連続的に継続し
て発振状態となる。すなわち、マイクロフォン11によっ
て得た音声信号をマイクアンプ12を介してこのハウリン
グ防止装置に入力してみると、以下のようになる。
ロフォン11で収録された音声信号には特定の周波数成分
が長時間連続することはほとんどないといえる。また、
スピーカ25とマイクロフォン11とが近い位置にあって、
スピーカ25の再生音がマイクロフォン11に入力されて正
帰還ループが形成され、ハウリングを生じるような異常
状態になると、音声信号の特定周波数が連続的に継続し
て発振状態となる。すなわち、マイクロフォン11によっ
て得た音声信号をマイクアンプ12を介してこのハウリン
グ防止装置に入力してみると、以下のようになる。
まず、音声信号はA/D変換器13で20.48［KHz］なサン
プリングによってデジタルデータ化され、バッファメモ
リ14によって一定期間分まとまってFFT変換器15に入力
され、ここで周波数分析を受けた後、PSD演算器16でFFT
処理結果の実数部と虚数部の各２乗の和が求められる。
このPSD演算器16の出力値は各周波数毎（20［Hz］〜10.
24［KHz］の間の20［Hz］毎）の成分を示すものである
から、このPSD演算器16の出力とメモリ28に蓄積された
過去のPSD平滑出力とを周波数成分毎に第１の乗算器17
で乗算すれば、一致する周波数をもつ成分は大きな値と
なり、一致する周波数を持たない成分は小さな値とな
る。
プリングによってデジタルデータ化され、バッファメモ
リ14によって一定期間分まとまってFFT変換器15に入力
され、ここで周波数分析を受けた後、PSD演算器16でFFT
処理結果の実数部と虚数部の各２乗の和が求められる。
このPSD演算器16の出力値は各周波数毎（20［Hz］〜10.
24［KHz］の間の20［Hz］毎）の成分を示すものである
から、このPSD演算器16の出力とメモリ28に蓄積された
過去のPSD平滑出力とを周波数成分毎に第１の乗算器17
で乗算すれば、一致する周波数をもつ成分は大きな値と
なり、一致する周波数を持たない成分は小さな値とな
る。
そこで、この第１の乗算器17で得られた成分を判定器
18によって閾値と比較し、閾値より大きければ第１の係
数値を１より小さくし、小さければ１にして、その係数
パターンを作成する。これによって得られた係数パター
ンとFFT変換器15で得られた周波数成分とを第２の乗算
器19で乗算すれば、一定の時間以上に渡る周波数成分に
ついては１より小さい係数となっているから、その部分
だけ抑制された周波数パターンが得られる。この周波数
パターンを逆FFT変換器20で逆FFT変換し、バッファメモ
リ21で蓄積した後、20.48［KHz］間隔で取出してD/A変
換器22でアナログ電圧信号に変換し、さらにLPF23に通
すことによって、入力した音声信号から発信周波数成分
を除去した音声信号が得られる。この音声信号を音声増
幅器24によって増幅し、スピーカ25で音響再生しても、
当然ハウリングは生じない。
18によって閾値と比較し、閾値より大きければ第１の係
数値を１より小さくし、小さければ１にして、その係数
パターンを作成する。これによって得られた係数パター
ンとFFT変換器15で得られた周波数成分とを第２の乗算
器19で乗算すれば、一定の時間以上に渡る周波数成分に
ついては１より小さい係数となっているから、その部分
だけ抑制された周波数パターンが得られる。この周波数
パターンを逆FFT変換器20で逆FFT変換し、バッファメモ
リ21で蓄積した後、20.48［KHz］間隔で取出してD/A変
換器22でアナログ電圧信号に変換し、さらにLPF23に通
すことによって、入力した音声信号から発信周波数成分
を除去した音声信号が得られる。この音声信号を音声増
幅器24によって増幅し、スピーカ25で音響再生しても、
当然ハウリングは生じない。
一方、PSD演算器16の出力は第３の乗算器26によって
第２の係数が乗じられ、メモリ28の平滑化されたPSD出
力は第４の乗算器29によって第３の係数に乗じられる。
第３及び第４の乗算器26,29の出力を加算器27で加算す
れば、新たな平滑化されたPSD情報が得られる。ここで
求められたPSD情報は過去の情報としてメモリ28に記憶
される。尚、第２の係数を大きくし、第３の係数を小さ
くすると、メモリ28の情報の更新を速くすることがで
き、第３の係数を大きくすると、メモリ28の過去の情報
を長く保持することができる。
第２の係数が乗じられ、メモリ28の平滑化されたPSD出
力は第４の乗算器29によって第３の係数に乗じられる。
第３及び第４の乗算器26,29の出力を加算器27で加算す
れば、新たな平滑化されたPSD情報が得られる。ここで
求められたPSD情報は過去の情報としてメモリ28に記憶
される。尚、第２の係数を大きくし、第３の係数を小さ
くすると、メモリ28の情報の更新を速くすることがで
き、第３の係数を大きくすると、メモリ28の過去の情報
を長く保持することができる。
したがって、上記構成によるハウリング防止装置は、
入力音声信号を周波数分析し、一定時間以上継続する周
波数成分を検出し、その検出周波数成分を抑制して出力
するので、ハウリングを自動的にかつ確実に検出して防
止することができる。
入力音声信号を周波数分析し、一定時間以上継続する周
波数成分を検出し、その検出周波数成分を抑制して出力
するので、ハウリングを自動的にかつ確実に検出して防
止することができる。
第２図はこの発明に係る第２の実施例を示すものであ
る。但し、第２図において第１図と同一部分には同一符
号を付して、その説明を省略する。
る。但し、第２図において第１図と同一部分には同一符
号を付して、その説明を省略する。
第２図において、マイクロフォン11及びマイクアンプ
12を通じて得られた音声信号は、可変利得増幅器30で増
幅され、スピーカ25によって音響再生される。このよう
な拡声装置に対するハウリング防止装置は、入力音声信
号について前記A/D変換器13、バファメモリ14、FFT変換
器15、PSD演算器16によって一連の処理を行なった後、
第１の乗算器17に入力され、メモリ28に記憶されている
過去のPSD情報と乗算されて判定器31に入力される。こ
の判定器31は入力値の最大値を判別し、その値が一定値
の近傍に入っているか否かを判定し、もし一定値の近傍
でなくそれ以上であれば正（＋）、それ以下であれば負
（−）の指令信号を減衰量制御器32に送るものである。
この減衰量制御器32は判定器31からの指令信号が（＋）
ならば可変利得増幅器30の利得を下げ、（−）ならばそ
のときの利得を上げるように制御するものである。
12を通じて得られた音声信号は、可変利得増幅器30で増
幅され、スピーカ25によって音響再生される。このよう
な拡声装置に対するハウリング防止装置は、入力音声信
号について前記A/D変換器13、バファメモリ14、FFT変換
器15、PSD演算器16によって一連の処理を行なった後、
第１の乗算器17に入力され、メモリ28に記憶されている
過去のPSD情報と乗算されて判定器31に入力される。こ
の判定器31は入力値の最大値を判別し、その値が一定値
の近傍に入っているか否かを判定し、もし一定値の近傍
でなくそれ以上であれば正（＋）、それ以下であれば負
（−）の指令信号を減衰量制御器32に送るものである。
この減衰量制御器32は判定器31からの指令信号が（＋）
ならば可変利得増幅器30の利得を下げ、（−）ならばそ
のときの利得を上げるように制御するものである。
すなわち、上記構成のハウリング防止装置は、ハウリ
ングが生じた状態では正帰還がかかって一定周波数の成
分が増幅されることを利用したもので、音声信号につい
てFFTによる周波数分析を行なって、その成分が定常的
に生じていることを検知し、それが生じないように可変
利得制御器30の利得を制御しているので、確実にかつ簡
単にハウリングを防止することができる。
ングが生じた状態では正帰還がかかって一定周波数の成
分が増幅されることを利用したもので、音声信号につい
てFFTによる周波数分析を行なって、その成分が定常的
に生じていることを検知し、それが生じないように可変
利得制御器30の利得を制御しているので、確実にかつ簡
単にハウリングを防止することができる。
なお、音声信号がアナログ信号である場合にも、可変
利得増幅器30は、その利得が制御されることによって、
入力された音声信号の周波数成分を抑圧することが可能
となる。
利得増幅器30は、その利得が制御されることによって、
入力された音声信号の周波数成分を抑圧することが可能
となる。
尚、この発明は上記のような音声拡声装置に限らず、
テレビ会議システム等の送受話器等に用いても優れた効
果を発揮できることはいうまでもない。
テレビ会議システム等の送受話器等に用いても優れた効
果を発揮できることはいうまでもない。
［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、効果的にハウリング
を防止することのできるハウリング防止装置を提供する
ことができる。
を防止することのできるハウリング防止装置を提供する
ことができる。
第１図はこの発明に係るハウリング防止装置の第１の実
施例を示すブロック回路図、第２図はこの発明に係る第
２の実施例を示すブロック回路図、第３図はハウリング
を生じやすい拡声装置の構成を示すブロック回路図であ
る。 11……マイクロフォン、12……マイクアンプ、13……A/
D変換器、14,21……バッファメモリ、15……FFT変換
器、16……PSD演算器、17,19,26,29……乗算器、18,31
……判定器、20……逆FFT変換器、22……D/A変換器、23
……LPF（ローパスフィルタ）、24……音声増幅器、25
……スピーカ、27……加算器、28……メモリ、30……可
変利得増幅器、32……減衰量制御器。
施例を示すブロック回路図、第２図はこの発明に係る第
２の実施例を示すブロック回路図、第３図はハウリング
を生じやすい拡声装置の構成を示すブロック回路図であ
る。 11……マイクロフォン、12……マイクアンプ、13……A/
D変換器、14,21……バッファメモリ、15……FFT変換
器、16……PSD演算器、17,19,26,29……乗算器、18,31
……判定器、20……逆FFT変換器、22……D/A変換器、23
……LPF（ローパスフィルタ）、24……音声増幅器、25
……スピーカ、27……加算器、28……メモリ、30……可
変利得増幅器、32……減衰量制御器。
Claims (1)
- 【請求項１】音声入力信号を高速フーリエ変換処理によ
って周波数分析を行なうFFT変換手段と、この手段の分
析結果から定常的に継続する周波数成分を検出する検出
手段と、この手段で検出された周波数成分を前記FFT変
換手段の分析結果から減じる手段と、この手段の出力を
逆高速フーリエ変換処理する逆FFT変換手段と、この手
段の出力を音響再生する音響再生手段とを具備するハウ
リング防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63297267A JP2786643B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ハウリング防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63297267A JP2786643B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ハウリング防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143700A JPH02143700A (ja) | 1990-06-01 |
| JP2786643B2 true JP2786643B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=17844309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63297267A Expired - Lifetime JP2786643B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | ハウリング防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786643B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4681163B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-05-11 | パナソニック株式会社 | ハウリング検出抑圧装置、これを備えた音響装置、及び、ハウリング検出抑圧方法 |
| JP4534529B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2010-09-01 | 日本電気株式会社 | ハウリング抑圧方法及び装置 |
| US7760888B2 (en) | 2004-06-16 | 2010-07-20 | Panasonic Corporation | Howling suppression device, program, integrated circuit, and howling suppression method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS635697A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハウリング抑圧方法 |
| JPS6318796A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ハウリング抑圧方法 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63297267A patent/JP2786643B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02143700A (ja) | 1990-06-01 |
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