JP3451022B2 - Method and apparatus for improving clarity of loud sound - Google Patents

Method and apparatus for improving clarity of loud sound

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JP3451022B2 JP28048098A JP28048098A JP3451022B2 JP 3451022 B2 JP3451022 B2 JP 3451022B2 JP 28048098 A JP28048098 A JP 28048098A JP 28048098 A JP28048098 A JP 28048098A JP 3451022 B2 JP3451022 B2 JP 3451022B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電気音響設備を用い
て拡声を行う場合に音場で発生する拡声音の制御に関
し、特に音場における拡声音の明瞭度を改善する方法及
び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to control of a loud sound generated in a sound field when performing loud sound using electro-acoustic equipment, and more particularly to a method and apparatus for improving the clarity of the loud sound in the sound field.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気音響設備を用いて拡声される
拡声音の明瞭度を改善する方法としては、文献(学技
報EA94ー38)に記載されているものが知られてい
る。まず、図4を参照して、従来の音場における拡声音
の明瞭度改善方法について説明する。図4は従来の音場
における拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を示す
図である。図4において、201は入力、202はFI
Rフィルタ、203は増幅器、207は音場、204は
スピーカ、205は伝達関数、206は制御対象点、2
08は伝達関数設定器、209は目標特性、210は発
散防止係数、211は係数算出器、212は係数であ
る。
Conventionally, as a method for improving the intelligibility of the loudspeaker is the amplified sound with the electro-acoustic equipment, there has been known one described in the literature (IEICE EA94 over 38). First, with reference to FIG. 4, a conventional method for improving the intelligibility of a loud sound in a sound field will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a conventional method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound in a sound field. In FIG. 4, 201 is an input and 202 is a FI
R filter, 203 is amplifier, 207 is sound field, 204 is speaker, 205 is transfer function, 206 is control target point, 2
Reference numeral 08 is a transfer function setter, 209 is a target characteristic, 210 is a divergence prevention coefficient, 211 is a coefficient calculator, and 212 is a coefficient.

【0003】次に、図4を参照して、上記従来の拡声音
の明瞭度改善方法及び装置の構成を説明する。音場20
7には、N個のスピーカ204が置かれ、M個の制御対
象点206が設定される。伝達関数205はスピーカ2
04と各制御対象点(1〜M)206との間の伝達関数
であり、測定または予測手段により得られる。係数算出
器211は、残響の少ない波形を設定した目標特性20
9、伝達関数205を設定する伝達関数設定器208か
らの伝達関数、および発散防止係数210等に基づき、
最小二乗法によりFIRフィルタ202に対する係数2
12を算出する。この係数212をFIRフィルタ20
2に設定し、増幅器203を介してスピーカ204に接
続することにより、入力201の音声信号を制御対象点
106に対し明瞭に伝達することができる。このように
して、従来の拡声音の明瞭度改善方法においても、一応
明瞭度を改善することができる。
Next, referring to FIG. 4, the structure of the conventional method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound will be described. Sound field 20
In FIG. 7, N speakers 204 are placed and M control target points 206 are set. The transfer function 205 is the speaker 2
04 is a transfer function between the control target points (1 to M) 206 and is obtained by a measuring or predicting means. The coefficient calculator 211 uses the target characteristic 20 for which a waveform with little reverberation is set.
9. Based on the transfer function from the transfer function setter 208 that sets the transfer function 205, the divergence prevention coefficient 210, and the like,
Coefficient 2 for the FIR filter 202 by the least squares method
Calculate twelve. The coefficient 212 is used as the FIR filter 20.
By setting to 2 and connecting to the speaker 204 via the amplifier 203, the audio signal of the input 201 can be clearly transmitted to the control target point 106. In this way, even in the conventional method for improving the intelligibility of the loud sound, the intelligibility can be improved for the time being.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の拡声音の明瞭度改善方法では、残響時間が長い場合
には必要な制御用フィルタの演算量が膨大になるという
問題があった。また、制御対象点の数を増加しようとす
ると測定の必要がある伝達関数の数も増加し、また、音
場が例えば温度等により時間的に変化した場合は、明瞭
度が低くなる場合があるという問題があった。
However, the above-mentioned conventional method for improving the intelligibility of the loud sound has a problem that the amount of calculation of the control filter required becomes large when the reverberation time is long. In addition, if the number of control target points is increased, the number of transfer functions that need to be measured also increases, and if the sound field changes with time due to temperature or the like, intelligibility may decrease. There was a problem.

【0005】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、制御用フィルタの演算量を削減し、
測定の必要がある伝達関数の数を削減し、音場が時間的
に変化するような場合でも、常に明瞭な拡声音が得られ
るようにすることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and reduces the calculation amount of the control filter,
The purpose is to reduce the number of transfer functions that need to be measured, and to always obtain a clear loud sound even when the sound field changes with time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するため、音場制御用フィルタを低域制御用フィル
タと高域制御用フィルタとに分割し、低域制御用フィル
タの数を高域制御用フィルタの数よりも少なくし、音声
入力信号から分割した低域周波数成分を低域制御用フィ
ルタで処理し、低域制御用フィルタを通した低域周波数
信号をスピーカから出力し、音場の伝達関数を算出して
低域制御用フィルタ及び高域制御用フィルタの目標特性
に対する係数を算出するようにしたものである。
In order to solve the above problems, the present invention divides a sound field control filter into a low-pass control filter and a high-pass control filter, and sets the number of low-pass control filters. Less than the number of high-frequency control filters, the low-frequency components divided from the audio input signal are processed by the low-frequency control filter, and the low-frequency signal passed through the low-frequency control filter is output from the speaker. The transfer function of the sound field is calculated to calculate the coefficients for the target characteristics of the low frequency control filter and the high frequency control filter.

【0007】本発明は、音場制御用フィルタを低域制御
用フィルタと高域制御用フィルタとに分割し、低域制御
用フィルタのみを使用して低域制御用フィルタ及び高域
制御用フィルタの係数を算出するようにしたことによ
り、制御用フィルタ全体として演算量を削減して、広い
領域の明瞭度を改善することができる拡声音の明瞭度改
善方法及び装置が得られる。
According to the present invention, the sound field control filter is divided into a low frequency control filter and a high frequency control filter, and only the low frequency control filter is used to control the low frequency control filter and the high frequency control filter. By calculating the coefficient of the above, it is possible to obtain a method and a device for improving the intelligibility of a loud sound that can reduce the amount of calculation for the entire control filter and improve the intelligibility of a wide area.

【0008】また、本発明は、複数の制御対象点がある
場合、既知の制御対象点と制御用スピーカとの間の伝達
関数をもとに、未知の制御対象点と制御用スピーカとの
間の伝達関数を推定する手段を備えるようにしたもので
ある。本発明は、フィルタ全体として演算量を削減する
ことができる上、フィルタ係数算出に必要な伝達関数の
数を削減することができる拡声音の明瞭度改善方法及び
装置が得られる。
Further, according to the present invention, when there are a plurality of control target points, the unknown control target point and the control speaker are connected based on the transfer function between the known control target point and the control speaker. Is provided with a means for estimating the transfer function of. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound, which can reduce the amount of calculation for the entire filter and can reduce the number of transfer functions required for calculating the filter coefficient.

【0009】また、本発明は、係数が時不変のフィルタ
に加えて適応信号処理により係数が時変のフィルタを備
えるようにしたものである。それによって、本発明は、
音場の変化に対して常に最適なフィルタ係数を得ること
ができる拡声音の明瞭度改善方法及び装置が得られる。
Further, according to the present invention, in addition to a filter whose coefficient is time invariant, a filter whose coefficient is time varying is provided by adaptive signal processing. Thereby, the present invention
(EN) A method and a device for improving the intelligibility of a loud sound that can always obtain an optimum filter coefficient with respect to a change in a sound field.

【0010】本発明の請求項1に記載の発明における
声音の明瞭度改善方法は、音声入力信号を複数の周波数
帯域に分割し、分割された音声入力信号をそれぞれ少な
くとも1つの制御フィルタを通して、制御フィルタ毎に
設けられる拡声音提示スピーカから出力する際、第1−
3の工程を各周波数帯域毎に行うことにより各制御フィ
ルタの係数を決定する拡声音の明瞭度改善方法であっ
て、第1の工程は、各拡声音提示スピーカと制御対象点
との間の伝達関数をその周波数帯域で帯域制限し、第2
の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパルス応
答の直接音部分を目標特性とし、第3の工程は、帯域制
限した伝達関数と目標特性に基づいて各制御フィルタの
係数を決定する各工程からなることを特徴とする。
Expansion in the invention of claim 1 of the [0010] present invention
A method of improving the clarity of a voice sound is to add a voice input signal to multiple frequencies.
It is divided into bands and the divided audio input signal is reduced
For each control filter through at least one control filter
When outputting from the provided loud sound presentation speaker,
By performing the process of 3 for each frequency band,
It is a method of improving the clarity of loud sound that determines the
In the first step, each loud sound presentation speaker and control target point
The transfer function between the
The process is based on the impulse response based on the band-limited transfer function.
The direct sound part of the answer is the target characteristic, and the third step is the bandwidth control.
Based on the limited transfer function and target characteristics,
It is characterized by comprising each step of determining the coefficient.

【0011】本発明の請求項2に記載の発明における
声音の明瞭度改善方法は、音声入力信号を低域、高域に
分割し、分割された音声入力信号をそれぞれ少なくとも
1つの低域制御用フィルタ、高域制御用フィルタを通し
て、制御フィルタ毎に設けられる拡声音提示スピーカか
ら出力する際、第1−5の工程を行うことにより各制御
フィルタの係数を決定する拡声音の明瞭度改善方法であ
って、第1の工程は、低域を出力する拡声音提示スピー
カと制御対象点との間の伝達関数を低域で帯域制限し、
第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を第1の目標特性とし、第3の工程
は、低域で帯域制限した伝達関数と第1の目標特性に基
づいて低域制御フィルタの係数を決定し、第4の工程
は、高域を出力する拡声音提示スピーカと制御対象点と
の間の伝達関数を高域で帯域制限し、第1の目標特性と
第2の工程で用いたインパルス応答の差から第2の目標
特性を求め、第5の工程は、高域で帯域制限した伝達関
数と第2の目標特性に基づいて高域制御フィルタの係数
を決定する各工程からなることを特徴とする。
Expansion in the invention of claim 2 of the [0011] present invention
The method of improving the intelligibility of voice sound is to reduce the voice input signal to low and high frequencies.
At least each of the divided audio input signals
One low-pass control filter and one high-pass control filter
Loudspeaker presentation speaker provided for each control filter
Each output is controlled by performing steps 1-5.
A method for improving the intelligibility of a loud sound that determines the filter coefficient.
Then, the first step is to make a loud sound presentation speaker that outputs low frequencies.
The transfer function between the power and the controlled point is band-limited in the low range,
The second step is the impal based on the band-limited transfer function.
The direct sound part of the response is the first target characteristic, and the third step
Is based on the transfer function band-limited in the low range and the first target characteristic.
Then, the coefficient of the low-pass control filter is determined based on the fourth step.
Is a loudspeaker presenting speaker that outputs high frequencies and control points
Between the first target characteristic and the transfer function between
From the impulse response difference used in the second step, the second target
The fifth step is to obtain the characteristics, and the transfer function is band-limited at high frequencies.
Of the high-pass control filter based on the number and the second target characteristic
It is characterized by comprising each step of determining.

【0012】本発明の請求項3に記載の発明における
声音の明瞭度改善装置は、低域通過フィルタと、高域通
過フィルタと、少なくとも1つの低域制御用フィルタ
と、少なくとも1つの高域制御用フィルタとを備える拡
声音の明瞭度改善装置であって、低域通過フィルタは、
入力音声信号を処理して各低域制御用フィルタに出力
し、高域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各高
域制御用フィルタに出力し、各低域制御用フィルタは、
下記第1−3の工程で決定される係数によりフィルタ処
理して拡声音提示スピーカに出力し、各高域制御用フィ
ルタは、下記第1−3の工程で決定される係数によりフ
ィルタ処理して拡声音提示スピーカに出力し、第1の工
程は、各拡声音提示スピーカと制御対象点との間の伝達
関数をその周波数帯域で帯域制限し、第2の工程は、帯
域制限した伝達関数に基づくインパルス応答の直接音部
分を目標特性とし、第3の工程は、帯域制限した伝達関
数と目標特性に基づいて各制御フィルタの係数を決定す
る各機能を有することを特徴とする。
[0012] An extension of the invention according to claim 3 of the present invention.
The device for improving the intelligibility of the voice sound has a low-pass filter and a high-pass filter.
Overfilter and at least one low-pass control filter
And at least one high-frequency control filter.
A device for improving the clarity of a voice sound, wherein the low-pass filter is
Input audio signal is processed and output to each low-pass control filter
The high-pass filter processes the input audio signal and
Output to the low frequency control filter, and each low frequency control filter
The filter processing is performed by the coefficient determined in the following 1-3 steps.
Output to the loudspeaker presentation speaker, and the high-frequency control filters
Filter is determined by the coefficient determined in the following 1-3 steps.
It is filtered and output to the loudspeaker presentation speaker.
Is the transmission between each loudspeaker presenting speaker and the control target point.
The function is band-limited by its frequency band, and the second step is
Direct part of impulse response based on band-limited transfer function
Is the target characteristic, and the third step is the bandwidth-limited transfer function.
Determine the coefficient of each control filter based on the number and target characteristics
It is characterized by having each function.

【0013】本発明の請求項4に記載の発明における
声音の明瞭度改善装置は、低域通過フィルタと、高域通
過フィルタと、少なくとも1つの低域制御用フィルタ
と、少なくとも1つの高域制御用フィルタとを備える拡
声音の明瞭度改善装置であって、低域通過フィルタは、
入力音声信号を処理して各低域制御用フィルタに出力
し、高域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各高
域制御用フィルタに出力し、各低域制御用フィルタは、
下記第1−3の工程で決定される係数によりフィルタ処
理して拡声音提示スピーカに出力し、各高域制御用フィ
ルタは、下記第1−5の工程で決定される係数によりフ
ィルタ処理して拡声音提示スピーカに出力し、第1の工
程は、低域を出力する拡声音提示スピーカと制御対象点
との間の伝達関数を低域で帯域制限し、第2の工程は、
帯域制限した伝達関数に基づくインパルス応答の直接音
部分を第1の目標特性とし、第3の工程は、低域で帯域
制限した伝達関数と第1の目標特性に基づいて低域制御
フィルタの係数を決定し、第4の工程は、高域を出力す
る拡声音提示スピーカと制御対象点との間の伝達関数を
高域で帯域制限し、第1の目標特性と第2の工程で用い
たインパルス応答の差から第2の目標特性を求め、第5
の工程は、高域で帯域制限した伝達関数と第2の目標特
性に基づいて高域制御フィルタの係数を決定する各機能
を有することを特徴とする。
[0013] An expansion of the invention according to claim 4 of the present invention.
The device for improving the intelligibility of the voice sound has a low-pass filter and a high-pass filter.
Overfilter and at least one low-pass control filter
And at least one high-frequency control filter.
A device for improving the clarity of a voice sound, wherein the low-pass filter is
Input audio signal is processed and output to each low-pass control filter
The high-pass filter processes the input audio signal and
Output to the low frequency control filter, and each low frequency control filter
The filter processing is performed by the coefficient determined in the following 1-3 steps.
Output to the loudspeaker presentation speaker, and the high-frequency control filters
Filter is determined by the coefficient determined in the following 1-5 step.
It is filtered and output to the loudspeaker presentation speaker.
Is the loudspeaker presenting speaker that outputs low frequencies and the control target point.
The transfer function between and is band-limited in the low range, and the second step is
Impulse response direct sound based on band-limited transfer function
The part is the first target characteristic, and the third step is the low frequency band.
Low frequency control based on the limited transfer function and the first target characteristic
The filter coefficient is determined, and the fourth step outputs the high frequency band.
The transfer function between the loudspeaker presenting speaker and the control point
Band-limited in the high range and used in the first target characteristic and the second step
The second target characteristic is obtained from the difference in impulse response
The process consists of a transfer function that is band-limited at high frequencies and a second target characteristic.
Functions that determine the coefficient of the high-pass control filter based on the
It is characterized by having.

【0014】本発明の請求項5に記載の発明における
声音の明瞭度改善装置は、時変のフィルタと、複数の時
不変のフィルタとを備える拡声音の明瞭度改善装置であ
って、時変のフィルタは、入力音声信号を係数によりフ
ィルタ処理すると共に、音場に設定されるマイクロホン
からの集音信号にて係数を常時更新し、各時不変フィル
タは、時変のフィルタからの信号を、下記第1−3の工
程で決定される係数によりフィルタ処理して拡声音提示
スピーカに出力し、第1の工程は、各拡声音提示スピー
カと制御対象点との間の伝達関数を帯域制限し、第2の
工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパルス応答
の直接音部分を目標特性とし、第3の工程は、帯域制限
した伝達関数と目標特性に基づいて各時不変のフィルタ
の係数を決定する各機能を有することを特徴とする。
Expansion in the invention of claim 5 of the [0014] present invention
Intelligibility enhancement apparatus vocal when the varying of the filter, when a plurality of
An intelligibility improving device for a loud sound including an invariant filter.
Therefore, the time-varying filter filters the input audio signal by a coefficient.
A microphone that filters and sets the sound field
The coefficient is constantly updated with the sound collection signal from
The signal from the time-varying filter is converted into
Presentation of loud sound by filtering with a coefficient determined by
The first step is to output to each speaker
The transfer function between the power source and the controlled point is band-limited, and the second
Process is impulse response based on band-limited transfer function
The target characteristic is the direct sound part of the
Time-invariant filter based on the transfer function and target characteristics
It is characterized by having each function of determining the coefficient of.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【0024】[0024]

【0025】[0025]

【0026】以下、添付図面、図1乃至図3に基づき、
本発明の実施の形態を詳細に説明する。 (実施の形態1)まず、図1を参照して、本発明の実施
の形態1における拡声音の明瞭度改善方法及び装置につ
いて説明する。図1は本発明の実施の形態1における拡
声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を示す図である。
図1において、101は入力、102はスイッチ、10
3は低域通過フィルタ、104は高域通過フィルタ、1
05は遅延器、106は低域制御用フィルタ、107は
高域制御用フィルタ、108は増幅器、109はスピー
カ、110は伝達関数、111は伝達関数、112は制
御対象点、113は音場、114は低域通過フィルタ、
115は目標特性設定器、116は発散防止係数、11
7は係数算出器、118は係数、119は高域通過フィ
ルタ、120は目標特性設定器、121は発散防止係
数、122は係数算出器、123は係数である。
Hereinafter, based on the attached drawings and FIGS. 1 to 3,
Embodiments of the present invention will be described in detail. (Embodiment 1) First, with reference to FIG. 1, a method and apparatus for improving the clarity of a loud sound according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 101 is an input, 102 is a switch, and 10
3 is a low-pass filter, 104 is a high-pass filter, 1
Reference numeral 05 is a delay device, 106 is a low frequency control filter, 107 is a high frequency control filter, 108 is an amplifier, 109 is a speaker, 110 is a transfer function, 111 is a transfer function, 112 is a control target point, 113 is a sound field, 114 is a low-pass filter,
115 is a target characteristic setting device, 116 is a divergence prevention coefficient, 11
Reference numeral 7 is a coefficient calculator, 118 is a coefficient, 119 is a high-pass filter, 120 is a target characteristic setting device, 121 is a divergence prevention coefficient, 122 is a coefficient calculator, and 123 is a coefficient.

【0027】次に、図1を参照して、実施の形態1にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を詳細に説
明する。入力101はスイッチ102、低域通過フィル
タ103、遅延器105へ接続される。スイッチ102
から高域通過フィルタ104を経て高域制御用フィルタ
107に接続され、その出力は遅延器105および低域
制御用フィルタ106の出力と合成され、増幅器108
を経て音場113におけるスピーカ109に接続され
る。音場113では、N個のスピーカ109とM個の制
御対象点との間の伝達関数110が定義されており、ま
た、スピーカ109の1とM個の制御対象点との間に伝
達関数111が定義されている。低域通過フィルタ11
4、目標特性設定器115および発散防止係数116は
係数算出器117に接続され、その出力は係数118と
なる。また、高域通過フィルタ119、目標特性設定器
120および発散防止係数121は係数算出器122に
接続され、その出力は係数123となる。
Next, with reference to FIG. 1, the structure of the method and apparatus for improving the clarity of the loud sound according to the first embodiment will be described in detail. The input 101 is connected to a switch 102, a low pass filter 103, and a delay device 105. Switch 102
Is connected to a high-pass control filter 107 through a high-pass filter 104, the output of which is combined with the outputs of the delay device 105 and the low-pass control filter 106, and the amplifier 108
And is connected to the speaker 109 in the sound field 113. In the sound field 113, the transfer function 110 between the N speakers 109 and the M controlled points is defined, and the transfer function 111 between the 1 and the M controlled points of the speaker 109 is defined. Is defined. Low pass filter 11
4, the target characteristic setting unit 115 and the divergence prevention coefficient 116 are connected to the coefficient calculator 117, and the output thereof becomes the coefficient 118. Further, the high-pass filter 119, the target characteristic setting device 120 and the divergence prevention coefficient 121 are connected to the coefficient calculator 122, and the output thereof becomes the coefficient 123.

【0028】次に、図1を参照して、実施の形態1にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の動作手順を説明
する。本実施の形態1における拡声音の明瞭度改善方法
においては、まずスイッチ102をA側に設定して低域
周波数の入力信号を使用して、低域制御用フィルタを通
して拡声音提示スピーカから出力させ、制御対象点にお
いて最良の音声が得られるよう低域及び高域制御用フィ
ルタの係数を算出し、それぞれの制御用フィルタに設定
する。係数設定後は、スイッチ102をB側に倒して低
域及び高域制御用フィルタ及び全スピーカを使用する。
以下、本実施の形態1により最良の拡声音の明瞭度が得
られる低域及び高域制御用フィルタの係数り算出方法に
ついて説明する。
Next, with reference to FIG. 1, an operation procedure of the method and apparatus for improving the intelligibility of the loud sound in the first embodiment will be described. In the method of improving the intelligibility of the loud sound in the first embodiment, first, the switch 102 is set to the A side to use the low-frequency input signal to output the loud sound from the loud sound presentation speaker through the low-frequency control filter. , The coefficients of the low-pass and high-pass control filters are calculated so that the best sound can be obtained at the control target point, and are set in the respective control filters. After setting the coefficient, the switch 102 is tilted to the B side to use the low-pass and high-pass control filters and all the speakers.
Hereinafter, a method of calculating the coefficient of the low-pass and high-pass control filters that can obtain the best clarity of the loud sound according to the first embodiment will be described.

【0029】まず、音場113において、スピーカ10
9とM個の制御対象点112との間のN×M個の伝達関
数110を測定またはシミュレーション等の予測手段に
よって求める。この例では、スピーカ109の1を拡声
音提示スピーカとする。つぎに、目標特性設定器115
は、低域通過フィルタ114を通過した拡声音提示用ス
ピーカ109の1とM個の制御対象点112との間のM
個の伝達関数111を用いて目標特性を算出する。低域
通過フィルタ114の遮断周波数fcは音声信号の周波
数帯域幅内とし、4kHz程度で良く、また(式1)に
より決定してもよい。 fc= c/L (式1)
First, in the sound field 113, the speaker 10
N × M transfer functions 110 between 9 and M control target points 112 are obtained by prediction means such as measurement or simulation. In this example, the speaker 109 1 is a loud sound presentation speaker. Next, the target characteristic setting device 115
Is M between 1 and M control target points 112 of the loud sound presentation speaker 109 that has passed through the low-pass filter 114.
The target characteristic is calculated using the individual transfer functions 111. The cut-off frequency fc of the low-pass filter 114 is within the frequency bandwidth of the audio signal, may be about 4 kHz, or may be determined by (Equation 1). fc = c / L (Formula 1)

【0030】但し、cは音速であり、Lは制御対象領域
の大きさである。目標特性設定器115はまず、初期応
答を算出する。初期応答は、各伝達関数を時間領域で表
し、直接音を含む初期の一部分のみを切り出すことによ
り算出する。直接音の検出方法は、時間領域で表した各
伝達関数の二乗振幅が最大値をとる時刻t0を基準にt
0ーt1からt0+t1[ms]の範囲とする方法でも
可能である。t1は5[ms]以下、t2は10[m
s]が望ましく、一般にはt1は1[ms]、t2は5
[ms]でよい。以上のように設定したM個の初期応答
から、対応する拡声音提示用スピーカ109の1とM個
の制御対象点112との間のM個の伝達関数111をそ
れぞれ減じたのち、遅延を加えたものを目標特性とす
る。遅延時間の長さは時間領域で表したN×M個の伝達
関数110の継続時間の長さの最大値以上必要である。
However, c is the speed of sound, and L is the size of the controlled area. The target characteristic setting device 115 first calculates an initial response. The initial response is calculated by representing each transfer function in the time domain and cutting out only an initial part including the direct sound. The direct sound detection method is based on time t0 when the square amplitude of each transfer function in the time domain takes the maximum value.
A method of setting it in the range of 0-t1 to t0 + t1 [ms] is also possible. t1 is 5 [ms] or less, and t2 is 10 [m]
s] is desirable, generally t1 is 1 [ms] and t2 is 5
[Ms] will do. From the M initial responses set as described above, M transfer functions 111 between 1 of the corresponding loudspeaker presentation speaker 109 and M control target points 112 are subtracted, and then a delay is added. The target characteristic is the one. The length of the delay time must be equal to or larger than the maximum value of the length of the duration of the N × M transfer functions 110 expressed in the time domain.

【0031】つぎに、発散防止係数116を設定する。
発散防止係数116は大きくするほど必要な係数長は少
なくなる半面、制御対象点における制御結果が目標特性
から離れる。一般的には、伝達関数110のパワースペ
クトルを算出し、周波数軸上の最大値と最小値を求め、
両者の比が40dB以内であれば発散防止係数116は
0でよいが、両者の比が40dBを超える場合は、周波
数軸上の最大値から40dB減じた値を発散防止係数に
するとよい。
Next, the divergence prevention coefficient 116 is set.
The larger the divergence prevention coefficient 116, the smaller the required coefficient length, but the control result at the controlled point departs from the target characteristic. Generally, the power spectrum of the transfer function 110 is calculated, the maximum value and the minimum value on the frequency axis are calculated,
If the ratio of the two is within 40 dB, the divergence prevention coefficient 116 may be 0. However, if the ratio of the both exceeds 40 dB, a value obtained by subtracting 40 dB from the maximum value on the frequency axis may be used as the divergence prevention coefficient.

【0032】係数算出器117は、低域制御用フィルタ
106に設定する係数118を最小二乗法により求め
る。行列式は時系列で解くことも可能であるが、応答長
が大きくなると演算に必要なメモリが増大するため、周
波数領域で解く方がよい。以下では周波数領域における
解法を述べる。各周波数について、目標特性設定器11
5において設定した目標特性をD(M、1)、伝達関数
110に対し低域通過フィルタ114をかけた結果(伝
達関数110の低域成分)をA(M、1)、係数118
をH(1、1)、発散防止係数116をβとする。ただ
し、D、A、Hは複素行列であり、そこで添え字(X、
Y)はX行Y列であることを意味する。このとき、(式
2)を解くことにより最小二乗解Hが求められる。 H = (A’D)/[A’A+βI] (式2)
The coefficient calculator 117 obtains the coefficient 118 set in the low-pass control filter 106 by the method of least squares. The determinant can be solved in time series, but it is better to solve it in the frequency domain because the memory required for calculation increases as the response length increases. The solution in the frequency domain is described below. Target characteristic setter 11 for each frequency
5 is D (M, 1), the result of applying the low-pass filter 114 to the transfer function 110 (low-pass component of the transfer function 110) is A (M, 1), and the coefficient 118
Is H (1,1), and the divergence prevention coefficient 116 is β. However, D, A, and H are complex matrices, where the subscripts (X,
Y) means X rows and Y columns. At this time, the least squares solution H is obtained by solving (Equation 2). H = (A'D) / [A'A + βI] (Equation 2)

【0033】ただし、A’はAのエルミート行列であ
り、Iは1行1列複素単位行列である。(式2)は1元
1次連立方程式であり、公知の数値解法で解くことが可
能であるが、特にQL方やLU分解などを用いることが
できる。まず、低域通過フィルタ114の遮断周波数f
c以下の各周波数についてHを求めたのち、時間領域に
変換することにより1個の係数118が求められる。こ
のようにして求めた1個の係数118を低域制御用フィ
ルタ106に設定する。また、拡声音系統の遅延器10
5には、先に目標特性に付加した遅延時間を設定する。
However, A'is a Hermitian matrix of A, and I is a 1-by-1 complex identity matrix. (Equation 2) is a one-dimensional simultaneous linear equation, which can be solved by a known numerical solution method, and in particular, the QL method or LU decomposition can be used. First, the cutoff frequency f of the low pass filter 114
After obtaining H for each frequency equal to or lower than c, one coefficient 118 is obtained by converting into H and then into the time domain. One coefficient 118 thus obtained is set in the low-pass control filter 106. In addition, the delay unit 10 of the loud sound system
In 5, the delay time previously added to the target characteristic is set.

【0034】上記のように算出して低域制御用フィルタ
106に用いた各制御対象点における応答と目標特性と
の差を求め、高域制御用フィルタの目標特性120とす
る。各制御対象点におけるインパルス応答と目標特性と
の差を求める方法としては、低域制御用フィルタ106
と伝達関数110を用いた計算機シミュレーションによ
る方法でも可能であり、また、測定による方法でも可能
である。測定による場合は、スイッチ102をA側に設
定し、各制御対象点112におけるインパルス応答を測
定する。このとき、低域通過フィルタ103の遮断周波
数は低域通過フィルタ114の遮断周波数fcと同じに
設定する。つぎに、目標特性設定器120において、低
域制御用フィルタ106を用いた場合の各制御対象点1
12における応答と目標特性設定器115において設定
した目標特性との差を算出して高域制御の目標特性とす
る。
The difference between the response and the target characteristic at each control target point used in the low-pass control filter 106 calculated as described above is obtained and used as the target characteristic 120 of the high-pass control filter. As a method for obtaining the difference between the impulse response and the target characteristic at each control target point, the low-pass control filter 106 is used.
It is also possible to use a method based on computer simulation using the transfer function 110 and the transfer function 110, or a method based on measurement. In the case of measurement, the switch 102 is set to the A side and the impulse response at each control target point 112 is measured. At this time, the cutoff frequency of the low pass filter 103 is set to be the same as the cutoff frequency fc of the low pass filter 114. Next, in the target characteristic setting device 120, each control target point 1 when the low-frequency control filter 106 is used
The difference between the response in 12 and the target characteristic set in the target characteristic setting unit 115 is calculated to be the target characteristic for high frequency control.

【0035】つぎに、発散防止係数121を発散防止係
数116と同じ方法により算出し、伝達関数110を高
域通過フィルタ119を介して係数算出器122に入力
する。なお、高域通過フィルタ119の遮断周波数fc
は低域通過フィルタ114の遮断周波数fcと同じであ
る。係数算出器122は、行列を用いて目標特性に近く
なるような係数を最小二乗法により求める。行列式は時
系列で解くことも可能であるが、応答長が大きくなると
演算に必要なメモリが増大するため、周波数領域で解く
方がよい。以下では周波数領域における解法を述べる。
各周波数について目標特性設定器120において設定し
た目標特性をD(M、1)、伝達関数110をA(M、
N)、係数123をH(N、1)、発散防止係数121
をβとする。ただし、D、A、Hは複素行列であり、添
え字(X、Y)はX行Y列であることを意味する。この
とき、(式2)を解くことにより最小二乗解Hが求めら
れる。(式2)はN元1次連立方程式であり、公知の数
値解法で解くことが可能であるが、特にQL方やLU分
解などを用いることができる。
Next, the divergence prevention coefficient 121 is calculated by the same method as the divergence prevention coefficient 116, and the transfer function 110 is input to the coefficient calculator 122 via the high pass filter 119. The cutoff frequency fc of the high pass filter 119
Is the same as the cutoff frequency fc of the low pass filter 114. The coefficient calculator 122 uses a matrix to obtain a coefficient that is close to the target characteristic by the least square method. The determinant can be solved in time series, but it is better to solve it in the frequency domain because the memory required for calculation increases as the response length increases. The solution in the frequency domain is described below.
The target characteristic set by the target characteristic setting unit 120 for each frequency is D (M, 1), and the transfer function 110 is A (M,
N), the coefficient 123 is H (N, 1), the divergence prevention coefficient 121
Be β. However, D, A, and H are complex matrices, and the subscripts (X, Y) mean X rows and Y columns. At this time, the least squares solution H is obtained by solving (Equation 2). (Equation 2) is an N-ary linear simultaneous equation and can be solved by a known numerical solution method. In particular, the QL method or LU decomposition can be used.

【0036】高域通過フィルタ119の遮断周波数fc
以上の各周波数についてHを求めたのち、時間領域に変
換することによりN個の係数123が求められる。この
ように求めたN個の係数123をそれぞれN個のフィル
タ107に設定する。また、高域通過フィルタ104の
遮断周波数は高域通過フィルタ119の遮断周波数fc
と同じに設定する。以上の説明は、入力信号の低域周波
数帯のみを使用して、低域制御用フィルタ106及び高
域制御用フィルタ107の係数118、123を求める
ようにしたものである。なお、拡声音提示スピーカ10
9の1は、係数算出後の通常使用状態においては、他の
スピーカと同様に使用することができる。
Cutoff frequency fc of high-pass filter 119
After H is obtained for each of the above frequencies, N coefficients 123 are obtained by converting the H into the time domain. The N coefficients 123 thus obtained are set in the N filters 107, respectively. The cutoff frequency of the high pass filter 104 is the cutoff frequency fc of the high pass filter 119.
Set the same as. In the above description, the coefficients 118 and 123 of the low-frequency control filter 106 and the high-frequency control filter 107 are obtained by using only the low-frequency band of the input signal. The loud sound presentation speaker 10
1 of 9 can be used like other speakers in the normal use state after the coefficient calculation.

【0037】次に、スイッチ102をB側に切り替える
ことにより、入力101への音声信号が遅延器105、
低域制御用フィルタ106および高域制御用フィルタ1
07を経て増幅器108で増幅され、スピーカ109か
ら出力されると制御対象点112では明瞭な音声信号を
聴くことができる。また、高域制御用フィルタ107の
帯域幅が遮断周波数fc以上に制限されるため、フィル
タ全体の演算量は従来よりも減少する。このように、制
御用フィルタの演算量を削減しつつ拡声システムにおけ
る明瞭度を改善することができる。
Next, by switching the switch 102 to the B side, the audio signal to the input 101 is delayed by the delay device 105,
Low-pass control filter 106 and high-pass control filter 1
After being amplified by the amplifier 108 via 07 and output from the speaker 109, a clear audio signal can be heard at the control target point 112. Further, since the bandwidth of the high-frequency control filter 107 is limited to the cutoff frequency fc or more, the amount of calculation of the entire filter is reduced as compared with the conventional case. In this way, it is possible to improve the intelligibility in the loud sound system while reducing the calculation amount of the control filter.

【0038】(実施の形態2)次に、図2を参照して、
本発明の実施の形態2における拡声音の明瞭度改善方法
及び装置について説明する。図2は本発明の実施の形態
2における拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を示
す図である。図2において、301は入力、302は制
御用フィルタ、303は増幅器、304はスピーカ、3
05は伝達関数、306は制御対象点、307は音場、
308は伝達関数推定器、309は帯域制限器、310
は目標特性設定器、311は発散防止係数(β)、31
2は係数算出器、313は係数である。なお、スピーカ
304は、係数算出時においては、制御用スピーカとし
て使用される。
(Embodiment 2) Next, referring to FIG.
A method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound according to Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 301 is an input, 302 is a control filter, 303 is an amplifier, 304 is a speaker, 3
05 is a transfer function, 306 is a control target point, 307 is a sound field,
308 is a transfer function estimator, 309 is a band limiter, and 310
Is a target characteristic setter, 311 is a divergence prevention coefficient (β), 31
2 is a coefficient calculator, and 313 is a coefficient. Note that the speaker 304 is used as a control speaker during coefficient calculation.

【0039】次に、図2を参照して、実施の形態2にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を詳細に説
明する。図2において、入力301は音場制御用の制御
用フィルタ302に接続され、増幅器303を経て音場
307に配備されているスピーカ304に接続される。
伝達関数305はスピーカ304と3個の制御対象点3
06との間の伝達関数である。伝達関数推定器308は
スピーカ304と3個の制御対象点306との間のまだ
測定されていない伝達関数を推定する。帯域制限器30
9及び目標特性設定器310の出力と発散防止係数31
1とが係数算出器312に対する入力となり、係数算出
器312の出力は係数313である。
Next, with reference to FIG. 2, the structure of the method and device for improving the clarity of the loud sound according to the second embodiment will be described in detail. In FIG. 2, an input 301 is connected to a control filter 302 for controlling a sound field, and is connected to a speaker 304 provided in a sound field 307 via an amplifier 303.
The transfer function 305 is a speaker 304 and three control points 3
And the transfer function between 06 and 06. The transfer function estimator 308 estimates an as yet unmeasured transfer function between the speaker 304 and the three controlled points 306. Band limiter 30
9 and output of target characteristic setting device 310 and divergence prevention coefficient 31
1 is an input to the coefficient calculator 312, and the output of the coefficient calculator 312 is a coefficient 313.

【0040】次に、図2を参照して、実施の形態2にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の動作手順を説明
する。音場307において、スピーカ304と3個の制
御対象点306との間の伝達関数305のうち、スピー
カ304と制御対象点306の1との間の伝達関数A1
と、スピーカ304と制御対象点306のMとの間の伝
達関数AMのみが測定により得られているものとする。
伝達関数推定器308は、測定により得られていないス
ピーカ304と制御対象点306の2との間の伝達関数
A2をすでに得られているA1とAMとを用いて推定す
る。推定方法としては、伝達関数A1とAMとを周波数
領域に変換し、実数部と虚数部それぞれについて補間を
行う。特に補間方法としては公知の補間方法を用いるこ
とができ、特にスプライン補間を用いるとよい。
Next, with reference to FIG. 2, an operation procedure of the method and apparatus for improving the intelligibility of the loud sound in the second embodiment will be described. In the sound field 307, of the transfer functions 305 between the speaker 304 and the three control target points 306, the transfer function A1 between the speaker 304 and 1 of the control target points 306.
It is assumed that only the transfer function AM between the speaker 304 and M of the control target point 306 is obtained by the measurement.
The transfer function estimator 308 estimates a transfer function A2 between the speaker 304 and 2 of the control target point 306, which has not been obtained by measurement, using A1 and AM which have already been obtained. As an estimation method, the transfer functions A1 and AM are converted into the frequency domain, and interpolation is performed for each of the real number part and the imaginary number part. In particular, a known interpolation method can be used as the interpolation method, and spline interpolation is particularly preferable.

【0041】このようにして求めたA2を含む3個の伝
達関数305を帯域制限器309により周波数帯域の制
限を行う。帯域制限を行う周波数は音声の明瞭度に対す
る寄与の大きい範囲であり、200Hzから8kHzの
範囲より狭くするとよく、特に400Hzから4kHz
とする。帯域制限器309の出力は目標特性設定器31
0と係数算出器312に入力される。
The frequency band of the three transfer functions 305 including A2 thus obtained is limited by the band limiter 309. The frequency at which the band is limited has a large contribution to the intelligibility of the voice, and may be narrower than the range of 200 Hz to 8 kHz, particularly 400 Hz to 4 kHz.
And The output of the band limiter 309 is the target characteristic setting device 31.
0 and the coefficient calculator 312 are input.

【0042】目標特性設定器310は、まず初期応答を
算出する。初期応答は、各伝達関数305を時間領域で
表し直接音を含む初期の一部分のみを切り出すことによ
り算出する。音場307における拡声音を最も明瞭にす
るには直接音部分のみを初期応答とする。直接音の検出
方法は、目視による方法でも可能であり、また、時間領
域で表した各伝達関数の二乗振幅が最大値をとる時刻t
0を基準にt0ーt1からt0+t1[ms]の範囲と
する方法でも可能である。t1は5[ms]以下、t2
は10[ms]が望ましく、一般にはt1は1[m
s]、t2は5[ms]でよい。以上のように設定した
3個の初期応答から、対応するスピーカ304と3個の
制御対象点306の間の3個の伝達関数(A1、A2、
AM)をそれぞれ減じたのち、遅延を加えたものを目標
特性とする。遅延時間の長さは時間領域で表した3個の
伝達関数305の継続時間の長さの最大値以上必要であ
る。
The target characteristic setting unit 310 first calculates the initial response. The initial response is calculated by representing each transfer function 305 in the time domain and cutting out only an initial part including the direct sound. In order to maximize the clarity of the loud sound in the sound field 307, only the direct sound portion is used as the initial response. The direct sound can be detected by a visual method, and the time t at which the squared amplitude of each transfer function takes the maximum value in the time domain is obtained.
It is also possible to adopt a method in which the range is from t0-t1 to t0 + t1 [ms] with 0 as a reference. t1 is 5 [ms] or less, t2
Is preferably 10 [ms], and generally t1 is 1 [m
s] and t2 may be 5 [ms]. From the three initial responses set as described above, three transfer functions (A1, A2, A3) between the corresponding speaker 304 and the three control target points 306 are set.
AM) is subtracted and then a delay is added to obtain the target characteristic. The length of the delay time must be equal to or larger than the maximum value of the length of the duration of the three transfer functions 305 expressed in the time domain.

【0043】つぎに、発散防止係数311を設定する。
発散防止係数311は、大きくするほど必要な係数長は
少なくなる半面、制御対象点での制御結果が目標特性か
ら離れる。一般的には、伝達関数305のパワースペク
トルを算出し、周波数軸上の最大値と最小値を求め、両
者の比が40dB以内であれば発散防止係数(β)31
1は0でよいが、両者の比が40dBを超える場合には
周波数軸上の最大値から40dB減じた値を発散防止係
数βにするとよい。
Next, the divergence prevention coefficient 311 is set.
As the divergence prevention coefficient 311 increases, the required coefficient length decreases, but the control result at the control target point departs from the target characteristic. Generally, the power spectrum of the transfer function 305 is calculated, the maximum value and the minimum value on the frequency axis are calculated, and if the ratio of both is within 40 dB, the divergence prevention coefficient (β) 31
1 may be 0, but when the ratio of the two exceeds 40 dB, a value obtained by subtracting 40 dB from the maximum value on the frequency axis may be used as the divergence prevention coefficient β.

【0044】係数算出器312は、係数313を最小二
乗法により求める。行列式は時系列で解くことも可能で
あるが、応答長が大きくなると演算に必要なメモリが増
大するため、周波数領域で解く方がよい。以下では周波
数領域における解法を述べる。各周波数について、目標
特性設定器310において設定した目標特性をD(3、
1)、伝達関数305をA(3、1)、係数313をH
(1、1)、発散防止係数311をβとする。ただし、
D、A、Hは複素行列であり、添え字(X、Y)はX行
Y列であることを意味する。このとき、(式2)を解く
ことにより最小二乗解Hが求められる。
The coefficient calculator 312 obtains the coefficient 313 by the method of least squares. The determinant can be solved in time series, but it is better to solve it in the frequency domain because the memory required for calculation increases as the response length increases. The solution in the frequency domain is described below. For each frequency, the target characteristic set by the target characteristic setting unit 310 is set to D (3,
1), transfer function 305 is A (3,1), and coefficient 313 is H
(1, 1), the divergence prevention coefficient 311 is β. However,
D, A and H are complex matrices, and subscripts (X, Y) mean X rows and Y columns. At this time, the least squares solution H is obtained by solving (Equation 2).

【0045】上記の(式2)は1元1次方程式であり、
公知の数値解法で解くことが可能であるが、特にQL方
やLU分解などを用いることができる。帯域制限フィル
タ309の通過周波数内の各周波数についてHを求めた
のち、時間領域に変換することにより1個の係数313
が求められる。このようにして求めた1個の係数313
を制御用フィルタ302に設定する。
The above (formula 2) is a one-dimensional linear equation,
Although it can be solved by a known numerical solution, QL method or LU decomposition can be used in particular. After H is obtained for each frequency within the pass frequency of the band limiting filter 309, it is converted into the time domain to obtain one coefficient 313.
Is required. One coefficient 313 obtained in this way
Is set in the control filter 302.

【0046】入力301に入力された音声信号が、上記
のように制御用フィルタ302を経て増幅器303で増
幅されスピーカ304から出力されると、制御対象点3
06では明瞭な音声信号を聴くことができる上、伝達関
数の一部をその他の伝達関数で推定することにより測定
する伝達関数の数を削減しても、拡声システムにおける
明瞭度を改善することができる。
When the audio signal input to the input 301 is amplified by the amplifier 303 through the control filter 302 and output from the speaker 304 as described above, the control target point 3
In 06, a clear voice signal can be heard, and even if the number of transfer functions to be measured is reduced by estimating a part of the transfer functions with other transfer functions, the intelligibility in a loudspeaker system can be improved. it can.

【0047】なお、本実施の形態では、制御用スピーカ
数が1つ、かつ制御対象点数が3つの場合を示したが、
制御用スピーか数が2つ以上の場合および制御対象点数
が4つ以上の場合でも、同様の方法により明瞭度を改善
することができることは明白である。
In this embodiment, the number of control speakers is one and the number of control target points is three.
Even if the number of control speeches is two or more and the number of control target points is four or more, it is obvious that the clarity can be improved by the same method.

【0048】(実施の形態3)次に、図3を参照して、
本発明の実施の形態3における拡声音の明瞭度改善方法
及び装置について説明する。図3は本発明の実施の形態
3における拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を示
す図である。図3において、401は入力、402は時
変のフィルタとしての係数可変フィルタ、403は時不
変のフィルタとしてのフィルタ、404は増幅器、40
5はスピーカ、406は伝達関数、407は制御対象
点、408は音場、408はマイクロホン、410はマ
イクロホン、411は帯域制限器、412は目標特性、
413は発散防止係数(β)、414は係数算出器、4
15は係数、416はフィルタ、417は目標特性、4
18はLMS算出器、419は加算器、420はスイッ
チ、421はフィルタである。
(Third Embodiment) Next, referring to FIG.
A method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound according to the third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a method and apparatus for improving the intelligibility of a loud sound according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 401 is an input, 402 is a variable coefficient filter as a time-varying filter, 403 is a filter as a time-invariant filter, 404 is an amplifier, 40
5 is a speaker, 406 is a transfer function, 407 is a control target point, 408 is a sound field, 408 is a microphone, 410 is a microphone, 411 is a band limiter, 412 is a target characteristic,
413 is a divergence prevention coefficient (β), 414 is a coefficient calculator, 4
15 is a coefficient, 416 is a filter, 417 is a target characteristic, 4
18 is an LMS calculator, 419 is an adder, 420 is a switch, and 421 is a filter.

【0049】次に、図3を参照して、実施の形態3にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の構成を詳細に説
明する。図3において、入力401は音場制御用の係数
可変フィルタ402を通してN個の音場制御用の時不変
のフィルタ403に接続される。各N個のフィルタ40
3はそれぞれN個の増幅器404を通してN個のスピー
カ405に接続される。音場408には、N個のスピー
カ405が配備され、M個の制御対象点407が設定さ
れる。N個のスピーカ405とM個の制御対象点407
との間には、N×M個の伝達関数406が設定される。
Next, with reference to FIG. 3, the configuration of the method and apparatus for improving the intelligibility of the loud sound in the third embodiment will be described in detail. In FIG. 3, an input 401 is connected to N time-invariant filters 403 for controlling a sound field through a variable coefficient filter 402 for controlling a sound field. N filters 40 each
3 are respectively connected to N speakers 405 through N amplifiers 404. In the sound field 408, N speakers 405 are provided and M control target points 407 are set. N speakers 405 and M control target points 407
Between N and M, N × M transfer functions 406 are set.

【0050】また、音場408にはマイクロホン409
およびマイクロホン410が設けられる。係数算出器4
14は、帯域制限器411の出力と、目標特性412及
び発散防止係数(β)413とを入力して、係数415
を出力する。フィルタ416には伝達関数406を設定
し、目標特性417には目標特性412と同じ目標特性
を設定する。LMS算出器418は係数可変フィルタ4
02の係数W(N)を算出する。スイッチ420は2つ
のマイクロホン409、410を切り替え、加算器41
9は目標特性417の出力からスイッチ420の出力を
減じて残差E(M)をLMS算出器418に対して出力
する。
The sound field 408 has a microphone 409.
And a microphone 410 is provided. Coefficient calculator 4
14 inputs the output of the band limiter 411, the target characteristic 412 and the divergence prevention coefficient (β) 413, and outputs the coefficient 415.
Is output. The transfer function 406 is set in the filter 416, and the same target characteristic as the target characteristic 412 is set in the target characteristic 417. The LMS calculator 418 is a variable coefficient filter 4
The coefficient W (N) of 02 is calculated. The switch 420 switches between the two microphones 409 and 410, and the adder 41
Reference numeral 9 subtracts the output of the switch 420 from the output of the target characteristic 417 and outputs the residual E (M) to the LMS calculator 418.

【0051】次に、図3を参照して、実施の形態3にお
ける拡声音の明瞭度改善方法及び装置の動作手順を説明
する。音場408において、N個のスピーカ405とM
個の制御対象点407との間のN×M個の伝達関数40
6を測定またはシミュレーションによって求める。ここ
で、スピーカ405の1を拡声音提示用スピーカとす
る。つぎに、拡声音提示用スピーカ405の1とM個の
制御対象点407との間のM個の伝達関数を用いて目標
特性412を決定する。各伝達関数を時間領域で表し、
直接音を含む初期の一部のみを目標特性412として設
定する。最も明瞭にするには直接音部分のみを目標特性
412として設定する。
Next, with reference to FIG. 3, an operation procedure of the method and apparatus for improving the intelligibility of the loud sound in the third embodiment will be described. In the sound field 408, N speakers 405 and M
N × M transfer functions 40 between the control target points 407
6 is obtained by measurement or simulation. Here, 1 of the speaker 405 is a speaker for presenting a loud sound. Next, the target characteristic 412 is determined by using M transfer functions between 1 of the loud sound presentation speaker 405 and the M control target points 407. Represent each transfer function in the time domain,
Only the initial part including the direct sound is set as the target characteristic 412. For the clearest, only the direct sound part is set as the target characteristic 412.

【0052】直接音の検出方法は、時間領域で表した各
伝達関数の二乗振幅が最大値をとる時刻t0を基準にt
0ーt1からt0+t1[ms]の範囲とする方法で可
能である。t1は5[ms]以下、t2は10[ms]
が望ましく、一般にはt1は1[ms]、t2は5[m
s]でよい。以上のように設定したM個の目標特性か
ら、対応する拡声音提示用スピーカ405の1とM個の
制御対象点407との間のM個の伝達関数406をそれ
ぞれ減じたのち、全体に遅延時間を加えたものを最終的
な目標特性とする。遅延時間の長さは時間領域で表した
N×M個の伝達関数406の継続時間の長さの最大値以
上必要である。
The direct sound detection method is based on the time t0 when the squared amplitude of each transfer function in the time domain takes the maximum value.
It is possible to use a method in the range of 0-t1 to t0 + t1 [ms]. t1 is 5 [ms] or less, t2 is 10 [ms]
Is desirable, generally, t1 is 1 [ms] and t2 is 5 [m
s]. After subtracting M transfer functions 406 between 1 of the corresponding loudspeaker presentation speaker 405 and M control target points 407 from the M target characteristics set as described above, the delay is totally delayed. The final target characteristics are those with added time. The length of the delay time must be equal to or greater than the maximum value of the length of the duration of the N × M transfer functions 406 expressed in the time domain.

【0053】また、N個のスピーカ405とM個の制御
対象点407との間のN×M個の伝達関数412を帯域
制限器411に入力する。帯域制限器は伝達関数406
および係数415の周波数帯域幅を音声情報が伝達でき
る周波数帯域幅に制限する。一般には200Hzから8
kHz程度で良く、さらに周波数帯域幅を削減したい場
合には400Hzから4kHzでもよい。次に、発散防
止係数413を設定する。発散防止係数413は各周波
数ごとに設定し、N×M個の伝達関数406のパワース
ペクトルの最大値と比較して、20dBから60dB小
さい値にする。一般には、N×M個の伝達関数406の
パワースペクトルの最大値から40dB小さい値を発散
防止係数413にするとよい。係数算出器414では行
列を用いて目標特性に近くなるような係数を最小二乗法
により求める。
Further, N × M transfer functions 412 between N speakers 405 and M control target points 407 are input to the band limiter 411. The band limiter has a transfer function 406
And the frequency bandwidth of coefficient 415 is limited to the frequency bandwidth capable of transmitting voice information. Generally from 200Hz to 8
The frequency may be about kHz, and if it is desired to further reduce the frequency bandwidth, it may be 400 Hz to 4 kHz. Next, the divergence prevention coefficient 413 is set. The divergence prevention coefficient 413 is set for each frequency, and is set to a value 20 dB to 60 dB smaller than the maximum value of the power spectrum of the N × M transfer functions 406. In general, a value that is 40 dB smaller than the maximum value of the power spectrum of the N × M transfer functions 406 may be used as the divergence prevention coefficient 413. The coefficient calculator 414 uses a matrix to find a coefficient close to the target characteristic by the least square method.

【0054】行列式は、時系列で解くことも可能である
が、応答長が大きくなると演算に必要なメモリが増大す
るため、周波数領域で解く方がよい。以下、周波数領域
における解法を述べる。各周波数について、目標特性4
12をD(M、1)、伝達関数406をA(M、N)、
係数415をH(N、1)、発散防止係数413をβと
する。ただし、D、A、Hは複素行列であり、添え字
(X、Y)はX行Y列であることを意味する。このと
き、(式1)を解くことにより最小二乗解Hが求められ
る。(式1)はN元1次連立方程式であり、公知の数値
解法で解くことが可能であるが、特にQL方やLU分解
などを用いることができる。帯域制限器411により制
限された各周波数についてHを求めたのち、時間領域に
変換することによりN個の係数415が求められる。こ
のように求めたN個の係数415をそれぞれN個のフィ
ルタ403に設定する。
The determinant can be solved in time series, but it is better to solve in the frequency domain because the memory required for calculation increases as the response length increases. The solution method in the frequency domain will be described below. Target characteristics 4 for each frequency
12 is D (M, 1), the transfer function 406 is A (M, N),
The coefficient 415 is H (N, 1), and the divergence prevention coefficient 413 is β. However, D, A, and H are complex matrices, and the subscripts (X, Y) mean X rows and Y columns. At this time, the least squares solution H is obtained by solving (Equation 1). (Equation 1) is an N-element linear simultaneous equation and can be solved by a known numerical solution method, but in particular, the QL method or LU decomposition can be used. After obtaining H for each frequency limited by the band limiter 411, N coefficients 415 are obtained by converting into H and then converting into H. The N coefficients 415 thus obtained are set in the N filters 403, respectively.

【0055】つぎに、適応信号処理を行う方法について
述べる。適応信号処理の方法を複数の公知の方法を用い
ることができるが、ここでは、公知のFiltered−X L
MSによる方法を述べる。目標特性417には目標特性
412と同じ目標特性を設定する。また、音場408の
音響信号をマイクロホンにより収音する。理想的には図
3に示すマイクロホン410のように、制御対象点40
7の近傍に設置することが望ましい。この場合には、ス
イッチ420はA側に設定する。マイクロホン410の
ように制御対象点407の近傍に設置することができな
い場合には、マイクロホン409で示すように、制御対
象点407から離れた場所に設置する。このとき、フィ
ルタ421には、スイッチ420におけるA点とB点が
等しくなるような係数を設定してもよい。マイクロホン
409を用いる場合には、スイッチ420はB側に設定
する。
Next, a method of performing adaptive signal processing will be described. A plurality of known methods can be used as the adaptive signal processing method, but here, a known Filtered-XL method is used.
The method by MS will be described. For the target characteristic 417, the same target characteristic as the target characteristic 412 is set. Further, the sound signal of the sound field 408 is picked up by the microphone. Ideally, like the microphone 410 shown in FIG.
It is desirable to install in the vicinity of 7. In this case, the switch 420 is set to the A side. When it cannot be installed near the control target point 407 like the microphone 410, it is installed in a place away from the control target point 407 as shown by the microphone 409. At this time, the filter 421 may be set with a coefficient such that the points A and B in the switch 420 are equal to each other. When using the microphone 409, the switch 420 is set to the B side.

【0056】加算器419により目標特性417の出力
からスイッチ420の出力を減じ、その結果を残差E
(M)として出力する。なお、Mはマイクロホン409
または410の個数である。フィルタ416には伝達関
数406を設定し、A(M、N)とする。LMS算出器
418では、残差E(M)と伝達関数A(M、N)を用
い、公知の(式3)に従って係数可変フィルタ402の
係数W(N)を出力してそれを更新する。 Wn+1 = WnーαAE (式3) なお、αは係数の更新ステップの大きさを表し、添え字
nは離散化されたある時刻を表し、n+1はnの次の時
刻を表す。
The adder 419 subtracts the output of the switch 420 from the output of the target characteristic 417, and the result is the residual E
Output as (M). Note that M is a microphone 409.
Or the number is 410. A transfer function 406 is set in the filter 416 and is set to A (M, N). The LMS calculator 418 uses the residual E (M) and the transfer function A (M, N) to output the coefficient W (N) of the coefficient variable filter 402 according to a known (formula 3) and update it. Wn + 1 = Wn-αAE (Equation 3) Note that α represents the size of the coefficient update step, the subscript n represents a discretized certain time, and n + 1 represents the next time of n.

【0057】このように、入力401への音声信号が係
数可変フィルタ402、フィルタ403を経て増幅器4
04で増幅され、スピーカ405から出力されると制御
対象点407では明瞭な音声信号を聴くことができる。
その上、音場408が変化しても係数可変フィルタ40
2が更新されるため、制御対象点407では常にスピー
カ405から出力された明瞭な音声を聴くことができ
る。このようにして、拡声システムにおける明瞭度を改
善することができる。
As described above, the audio signal to the input 401 passes through the variable coefficient filter 402 and the filter 403, and then the amplifier 4
When the signal is amplified in 04 and output from the speaker 405, a clear audio signal can be heard at the control target point 407.
In addition, even if the sound field 408 changes, the variable coefficient filter 40
Since 2 is updated, the clear sound output from the speaker 405 can always be heard at the control target point 407. In this way, intelligibility in a loudspeaker system can be improved.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明は、上記のように構成し、特に音
場制御用フィルタを複数の制御用フィルタ、例えば低域
制御用フィルタと高域制御用フィルタとに分割し、低域
制御用フィルタのみを使用して低域制御用フィルタ及び
高域制御用フィルタの係数を算出するようにしたことに
より、制御用フィルタ全体として演算量を削減して、広
い領域の明瞭度を改善することができる。
The present invention is configured as described above, and in particular, the sound field control filter is divided into a plurality of control filters, for example, a low-frequency control filter and a high-frequency control filter for low-frequency control. By calculating the coefficients of the low-pass control filter and the high-pass control filter using only the filter, it is possible to reduce the calculation amount of the control filter as a whole and improve the clarity of a wide area. it can.

【0059】また、本発明は、上記のように構成し、特
に既知の制御用スピーカと制御対象点との間の伝達関数
を用いて制御用スピーカと他の制御対象点との間の伝達
関数を推定し、推定した伝達関数を含む全伝達関数を用
いて制御用フィルタの係数を求めるようにしたことによ
り、制御用フィルタ係数算出に必要な伝達関数の数を削
減して、広い領域の明瞭度を改善することができる。
Further, the present invention is configured as described above, and in particular, the transfer function between the control speaker and another control target point is calculated by using the known transfer function between the control speaker and the control target point. Is estimated and the coefficients of the control filter are obtained using all transfer functions including the estimated transfer function, which reduces the number of transfer functions required to calculate the control filter coefficient and makes clear a wide area. The degree can be improved.

【0060】また、本発明は、上記のように構成し、特
に音声入力信号に対する制御用フィルタとして時変のフ
ィルタと時不変のフィルタとを使用し、制御用フィルタ
の出力をスピーカから出力して制御対象点との間の伝達
関数を求め、それにより時不変のフィルタの係数と時変
のフィルタの係数の初期値とを算出するようにしたこと
により、音場が時間的に変化するような場合でも、音場
の変化に対して常に最適なフィルタ係数が得られ、広い
領域の明瞭度を改善することができる。
Further, the present invention is configured as described above, and particularly uses a time-varying filter and a time-invariant filter as a control filter for a voice input signal, and outputs the output of the control filter from a speaker. By obtaining the transfer function between the controlled point and calculating the coefficient of the time-invariant filter and the initial value of the coefficient of the time-variant filter, the sound field may change with time. Even in such a case, the optimum filter coefficient can always be obtained with respect to the change in the sound field, and the intelligibility of a wide area can be improved.

【0061】また、本発明は、上記のように構成し、特
に時変のフィルタの係数は初期値を設定した後音場にお
いて収音した音響信号に基づき常時更新されるようにし
たことにより、音場が時間的に変化するような場合で
も、音場の変化に対して常に最適なフィルタ係数が得ら
れ、広い領域の明瞭度を改善することができる。
Further, the present invention is configured as described above, and in particular, the coefficient of the time-varying filter is constantly updated based on the acoustic signal picked up in the sound field after setting the initial value. Even when the sound field changes with time, the optimum filter coefficient can always be obtained with respect to the change of the sound field, and the clarity of a wide area can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における拡声音の明瞭度
改善方法及び装置の構成を示す図、
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a method and a device for improving intelligibility of a loud sound according to Embodiment 1 of the present invention;

【図2】本発明の実施の形態2における拡声音の明瞭度
改善方法及び装置の構成を示す図、
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a method and a device for improving intelligibility of a loud sound according to Embodiment 2 of the present invention;

【図3】本発明の実施の形態3における拡声音の明瞭度
改善方法及び装置の構成を示す図、
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a method and a device for improving intelligibility of a loud sound according to Embodiment 3 of the present invention;

【図4】従来の音場における拡声音の明瞭度改善方法及
び装置の構成を示す図、
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional method and apparatus for improving intelligibility of a loud sound in a sound field;

【符合の説明】[Explanation of sign]

101、201、301、401 入力 102、420 スイッチ 103、114 低域通過フィルタ 104、119 高域通過フィルタ 105 遅延器 106 低域制御用フィルタ 107 高域制御用フィルタ 108、203、303、404 増幅器 109、204、304、405 スピーカ 110、205、305 伝達関数 111、406 伝達関数 112、206、306、407 制御対象点 113、207、307、408 音場 115、310 目標特性設定器 116、210、311、413 発散防止係数 117、211、312、414 係数算出器 118、212、313、415 係数 120目標特性設定器 121発散防止係数 122係数算出器 123係数 202 FIRフィルタ 208 伝達関数設定器 209、412、417 目標特性 302 制御用フィルタ 308 伝達関数推定器 309 帯域制限器 402 係数可変フィルタ 403、416、421 フィルタ 409、410 マイクロホン 411 帯域制限器 418 LMS算出器 419 加算器 101, 201, 301, 401 input 102, 420 switch 103, 114 Low pass filter 104,119 High-pass filter 105 delay device 106 Low-pass control filter 107 High frequency control filter 108, 203, 303, 404 Amplifier 109, 204, 304, 405 speakers 110, 205, 305 Transfer function 111, 406 Transfer function 112, 206, 306, 407 Control target point 113, 207, 307, 408 sound field 115, 310 Target characteristic setting device 116, 210, 311, 413 divergence prevention coefficient 117, 211, 312, 414 Coefficient calculator 118, 212, 313, 415 Coefficient 120 target characteristic setting device 121 Divergence prevention coefficient 122 coefficient calculator 123 coefficient 202 FIR filter 208 Transfer function setter 209, 412, 417 Target characteristics 302 Control filter 308 Transfer function estimator 309 Band limiter 402 Coefficient variable filter 403, 416, 421 filters 409 and 410 microphones 411 Band limiter 418 LMS calculator 419 adder

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】音声入力信号を複数の周波数帯域に分割
し、分割された音声入力信号をそれぞれ少なくとも1つ
の制御フィルタを通して、制御フィルタ毎に設けられる
拡声音提示スピーカから出力する際、第1−3の工程を
各周波数帯域毎に行うことにより各制御フィルタの係数
を決定する拡声音の明瞭度改善方法であって、 第1の工程は、各拡声音提示スピーカと制御対象点との
間の伝達関数をその周波数帯域で帯域制限し、 第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を目標特性とし、 第3の工程は、帯域制限した伝達関数と目標特性に基づ
いて各制御フィルタの係数を決定する拡声音の明瞭度改
善方法。
1. When a voice input signal is divided into a plurality of frequency bands, and the divided voice input signals are output from a loud sound presentation speaker provided for each control filter through at least one control filter, A method for improving the intelligibility of a loud sound by determining the coefficient of each control filter by performing the step 3 for each frequency band. The first step is between the loud sound presenting speaker and the control target point. The transfer function is band-limited in its frequency band, the second step is the direct sound part of the impulse response based on the band-limited transfer function, and the third step is the band-limited transfer function and target characteristic. A method for improving the intelligibility of a loud sound by determining the coefficient of each control filter based on it.
【請求項2】音声入力信号を低域、高域に分割し、分割
された音声入力信号をそれぞれ少なくとも1つの低域制
御用フィルタ、高域制御用フィルタを通して、制御フィ
ルタ毎に設けられる拡声音提示スピーカから出力する
際、第1−5の工程を行うことにより各制御フィルタの
係数を決定する拡声音の明瞭度改善方法であって、 第1の工程は、低域を出力する拡声音提示スピーカと制
御対象点との間の伝達関数を低域で帯域制限し、 第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を第1の目標特性とし、 第3の工程は、低域で帯域制限した伝達関数と第1の目
標特性に基づいて低域制御フィルタの係数を決定し、 第4の工程は、高域を出力する拡声音提示スピーカと制
御対象点との間の伝達関数を高域で帯域制限し、第1の
目標特性と第2の工程で用いたインパルス応答の差から
第2の目標特性を求め、 第5の工程は、高域で帯域制限した伝達関数と第2の目
標特性に基づいて高域制御フィルタの係数を決定する拡
声音の明瞭度改善方法。
2. A loud sound provided for each control filter by dividing a voice input signal into a low band and a high band, and passing the divided voice input signal through at least one low band control filter and high band control filter, respectively. A method for improving the intelligibility of a loud sound by determining the coefficient of each control filter by performing the first to fifth steps when outputting from the presentation speaker. The first step is to present the loud sound by outputting a low frequency band. The transfer function between the loudspeaker and the control target point is band-limited in the low frequency band, and the second step uses the direct sound part of the impulse response based on the band-limited transfer function as the first target characteristic, and the third step. Determines the coefficient of the low-frequency control filter based on the transfer function band-limited in the low frequency range and the first target characteristic. The fourth step is to determine the loudspeaker presentation speaker that outputs high frequency and the control target point. Bandwidth control of transfer function between The second target characteristic is obtained from the difference between the first target characteristic and the impulse response used in the second step, and the fifth step is to obtain a transfer function band-limited in the high frequency range and a second target characteristic. A method for improving the intelligibility of a loud sound by deciding the coefficient of a high-frequency control filter based on it.
【請求項3】低域通過フィルタと、高域通過フィルタ
と、少なくとも1つの低域制御用フィルタと、少なくと
も1つの高域制御用フィルタとを備える拡声音の明瞭度
改善装置であって、 低域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各低域制
御用フィルタに出力し、 高域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各高域制
御用フィルタに出力し、 各低域制御用フィルタは、下記第1−3の工程で決定さ
れる係数によりフィルタ処理して拡声音提示スピーカに
出力し、 各高域制御用フィルタは、下記第1−3の工程で決定さ
れる係数によりフィルタ処理して拡声音提示スピーカに
出力し、 第1の工程は、各拡声音提示スピーカと制御対象点との
間の伝達関数をその周波数帯域で帯域制限し、 第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を目標特性とし、 第3の工程は、帯域制限した伝達関数と目標特性に基づ
いて各制御フィルタの係数を決定する拡声音の明瞭度改
善装置。
3. A loudness sound intelligibility improving device comprising a low-pass filter, a high-pass filter, at least one low-pass control filter, and at least one high-pass control filter. The high-pass filter processes the input audio signal and outputs it to each low-pass control filter.The high-pass filter processes the input audio signal and outputs it to each high-pass control filter, which outputs each low-pass control filter. The filter performs a filtering process using the coefficient determined in the following 1-3 steps and outputs it to the loud sound presentation speaker, and each high frequency control filter uses the coefficients determined in the 1-3 steps below. The processed sound is output to the loudspeaker presenting speaker, and the first step band-limits the transfer function between each loudspeaker presenting speaker and the control target point in the frequency band, and the second step band-limits it. A based on the transfer function Direct sound part of the pulse response and target characteristics, the third step, intelligibility enhancement apparatus of amplified sound to determine the coefficients of the control filters on the basis of the transfer function and the target characteristics has been band-limited.
【請求項4】低域通過フィルタと、高域通過フィルタ
と、少なくとも1つの低域制御用フィルタと、少なくと
も1つの高域制御用フィルタとを備える拡声音の明瞭度
改善装置であって、 低域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各低域制
御用フィルタに出力し、 高域通過フィルタは、入力音声信号を処理して各高域制
御用フィルタに出力し、 各低域制御用フィルタは、下記第1−3の工程で決定さ
れる係数によりフィルタ処理して拡声音提示スピーカに
出力し、 各高域制御用フィルタは、下記第1−5の工程で決定さ
れる係数によりフィルタ処理して拡声音提示スピーカに
出力し、 第1の工程は、低域を出力する拡声音提示スピーカと制
御対象点との間の伝達関数を低域で帯域制限し、 第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を第1の目標特性とし、 第3の工程は、低域で帯域制限した伝達関数と第1の目
標特性に基づいて低域制御フィルタの係数を決定し、 第4の工程は、高域を出力する拡声音提示スピーカと制
御対象点との間の伝達関数を高域で帯域制限し、第1の
目標特性と第2の工程で用いたインパルス応答の差から
第2の目標特性を求め、 第5の工程は、高域で帯域制限した伝達関数と第2の目
標特性に基づいて高域制御フィルタの係数を決定する拡
声音の明瞭度改善装置。
4. A loudness sound intelligibility improving device comprising a low-pass filter, a high-pass filter, at least one low-pass control filter, and at least one high-pass control filter. The high-pass filter processes the input audio signal and outputs it to each low-pass control filter.The high-pass filter processes the input audio signal and outputs it to each high-pass control filter, which outputs each low-pass control filter. The filter performs a filtering process using the coefficient determined in the following 1-3 steps and outputs it to the loud sound presentation speaker, and each high frequency control filter uses the coefficients determined in the 1-5 steps below. The processed sound is output to the loudspeaker presenting speaker, and the first step is to band-limit the transfer function between the loudspeaker presenting speaker outputting the low frequency band and the control target point in the low frequency band, Based on band-limited transfer function The direct sound part of the impulse response is set as the first target characteristic, and the third step is to determine the coefficient of the low-pass control filter based on the transfer function band-limited in the low band and the first target characteristic. In the step, the transfer function between the loud sound presenting speaker that outputs a high frequency band and the control target point is band-limited in the high frequency band, and the second target characteristic and the impulse response used in the second step are used for the second And a fifth step is an intelligibility improving apparatus for loud sound, which determines a coefficient of a high-frequency control filter based on a transfer function band-limited in a high frequency band and a second target characteristic.
【請求項5】時変のフィルタと、複数の時不変のフィル
タとを備える拡声音の明瞭度改善装置であって、 時変のフィルタは、入力音声信号を係数によりフィルタ
処理すると共に、音場に設定されるマイクロホンからの
集音信号にて係数を常時更新し、 各時不変フィルタは、時変のフィルタからの信号を、下
記第1−3の工程で決定される係数によりフィルタ処理
して拡声音提示スピーカに出力し、 第1の工程は、各拡声音提示スピーカと制御対象点との
間の伝達関数を帯域制限し、 第2の工程は、帯域制限した伝達関数に基づくインパル
ス応答の直接音部分を目標特性とし、 第3の工程は、帯域制限した伝達関数と目標特性に基づ
いて各時不変のフィルタの係数を決定する拡声音の明瞭
度改善装置。
5. A loudness sound intelligibility improving device comprising a time-varying filter and a plurality of time-invariant filters, wherein the time-varying filter filters an input voice signal by a coefficient and a sound field. The coefficient is constantly updated with the sound collection signal from the microphone set to, and each time-invariant filter filters the signal from the time-varying filter with the coefficient determined in the steps 1-3 below. Output to a loudspeaker presentation speaker, the first step band-limits the transfer function between each loudspeaker presentation speaker and the control target point, and the second step is the impulse response based on the band-limited transfer function. An apparatus for improving the intelligibility of a loud sound, in which the direct sound portion is used as a target characteristic, and the third step is to determine the coefficient of the time-invariant filter based on the band-limited transfer function and target characteristic.
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