JP4186307B2 - ハウリング防止装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用する部屋が狭い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。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロホンとスピーカとを同時に使用するシステムでは、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。
【０００３】
ここで、図３に周知のハウリング防止装置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。１４1〜１４n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１４1〜１４n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。
【０００４】
かかるハウリング装置では、スピーカ１１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。
【０００５】
ところで、上述した従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。
【０００６】
上述したように、スピーカ１１からのマイクロホン１２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。最近では、いわゆるカラオケが爆発的に普及しつつあるので、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。
【０００７】
そこで、本出願人は、先に係る問題を解決したハウリング防止装置を提案し、特許を受けている（第２７７３６５６号）。
このハウリング防止装置は、ホワイトノイズ発生するノイズ発生器、ホワイトノイズを発音するスピーカ、マイクロホン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、中心周波数を可変することが可能なバンドパスフィルタを備えている。このような構成において、まず、第１〜第ｎのイコライザをスルー状態に設定し、バンドパスフィルタの中心周波数を移動させながら、スピーカからマイクロホンまでを含んだ一巡のループゲインが測定され、最大レベルとなる周波数が検出される。次に、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粗調整される。この後、ピーク特性が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実測され、第１のイコライザの周波数特性が微調整される。すなわち、周波数特性を２回実測することにより、まず、第１のイコライザの周波数特性が決定される。この後、第２のイコライザについて、粗調整と微調整が行われ、以後、同様の操作が同様な操作が第ｎのイコライザまでに対して順次実行される。これにより、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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したハウリング防止装置においては、第１〜第ｎのイコライザについて周波数特性を各々設定するために、ループゲインの実測を２ｎ回行う必要があった。このため、第１〜第ｎのイコライザに所望の周波数特性を設定するのに長い時間が係るといった問題があった。
また、周波数特性を実測する期間中はスピーカからホワイトノイズを発音することになるので、ハウリング防止装置の使用者に不快感を与えることになる。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の周波数特性を設定するまでの時間を大幅に短縮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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明にあっては、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測定することによって、前記発音手段から前記収音手段までの周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、前記周波数特性測定手段の測定結果と前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性とに基づいて、前記発音手段から前記イコライザ手段までの総合周波数特性を演算によりシミュレートするシミュレート手段と、前記シミュレート手段のシミュレート結果に基づいて、前記総合周波数特性の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、抑制ゲインと中心周波数とで構成される前記第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して、当該第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を得る周波数特性獲得手段と、前記周波数特性獲得手段が得た第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を、前記収音手段が収音する度に記憶し、記憶した複数回の周波数特性について、それぞれを構成する前記抑制ゲインの比較を実行し、当該抑制ゲインの最も大きいものからｎ個の周波数特性を特定し、前記第１〜第ｎのイコライザの周波数特性として設定する設定手段とを備えることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性がフラットであると仮定したシミュレート結果に基づいて、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、この設定状態を反映した前記シミュレート結果に基づいて、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のイコライザまで周波数特性を設定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明にあっては、前記周波数特性測定手段は、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。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、所定の周波数範囲での平均レベルを検出し、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。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、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前記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。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明にあっては、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。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、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実測される。そして、実測された周波数特性と仮定した第１〜第ｎのイコライザの周波数特性に基づいて、総合周波数特性がシミュレートされることになる。そしてシミュレート結果に基づいて、総合周波数特性のピークがフラットになるように各イコライザの周波数特性が設定される。したがって、周波数測定の実測は１回だけ行われ、後はシミュレートにより各イコライザの周波数特性が決定されるので、処理時間を大幅に短縮することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、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シュミュレートされる。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。また、この場合、周波数測定の実測は１回だけ行われ、後はシミュレートにより各イコライザの周波数特性が決定されるので、処理時間を大幅に短縮することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、バンドパ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。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、ループゲ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。
【００１９】
請求項５に記載に発明によれば、第１〜第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。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、所定の信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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜１．実施形態の構成＞
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態について説明する。図１は、この実施形態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。
【００２２】
この図において、２１はホワイトノイズを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。
【００２３】
３２はＢＰＦ、３３1〜３３kはそれぞれローパスフィルタ（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、ＬＰＦ３３1〜３３k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、ＢＰＦ３２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、ＣＰＵ４０の制御のもとで連続的に変化するようになっている。
【００２４】
３２はピークプログラムメータ（ＰＰＭ）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。
【００２５】
＜２．実施形態の動作＞
次に、この実施例の動作について図２を参照しつつ説明する。
【００２６】
（周波数特性の実測）
はじめに、ＣＰＵ４０は、スピーカ２６からマイクロホン２７までの伝達特性を含めた全体の周波数特性を測定する（ステップＳ１）。まず、ＣＰＵ４０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。
【００２７】
ＣＰＵ４０は、ＢＰＦ３２およびＬＰＦ３３1〜３３k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。
【００２８】
これにより、測定時の室内では、測定信号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。
【００２９】
次に、ＣＰＵ４０は、ＢＰＦ３２の中心周波数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、実測結果を記憶する。
【００３０】
（シミュレート）
次に、各ポイントにおけるループゲインが求められたならば、ＣＰＵ４０は、ｎ個のパラメトリックイコライザＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの各周波数特性をシミュレートにより順次定める。
この場合、ＣＰＵ４０は、シミュレートの回数を内部レジスタを用いて管理し、そこに回数を指示するデータｉ（＝０）を書き込む（ステップＳ２）。
【００３１】
次に、ＣＰＵ４０は、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの特性を含めた総合周波数特性のシミュレートを行う。（ステップＳ２）。具体的には、ステップＳ１で実測した周波数特性にステップＳ５で設定されるＰＥＱの周波数特性を加味して総合周波数特性を求める。但し、第１回目のシミュレートにおいては、まだ、いずれのＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nについて周波数特性が設定されていないので、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性はフラットなものとして取り扱う。一方、２回目のシミュレートにおいては、ステップＳ５においてＰＥＱ３１1の周波数特性が設定されるので、ＰＥＱ３１1の周波数特性と実測した周波数特性とを重ね合わせて総合周波数特性をシミュレートする。さらに、３回目のシミュレートにおいては、ＰＥＱ３１1およびＰＥＱ３１2の周波数特性と実測した周波数特性とを重ね合わせて総合周波数特性をシミュレートする。以降、既に定められたＰＥＱの周波数特性を反映させながら総合周波数特性をシミュレートする。
【００３２】
（ＰＥＱの周波数特性の設定）
次に、ＣＰＵ４０は、ステップ３のシミュレート結果に基づいて、総合周波数特性のうちループゲインが最大となる周波数ｆAを検出する（ステップＳ４）。
この後、ＣＰＵ４０は、周波数ｆAを、周波数特性の補正する際の中心周波数としてＰＥＱの周波数特性を設定する（ステップＳ５）。具体的には、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ＰＥＱ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。
【００３３】
また、周波数特性の設定と対象となるＰＥＱは、内部レジスタに格納されたデータｉの値を参照して行われる。ＣＰＵ４０はｉ＝０のときＰＥＱ３１1の周波数特性を設定し、ｉ＝１のときＰＥＱ３１2の周波数特性を設定し、以後、順次、ＰＥＱ３１3〜ＰＥＱ３１nの周波数特性を設定していく。なお、ＣＰＵ４０は各ＰＥＱ３１3〜ＰＥＱ３１nに設定した周波数特性データを記憶し、これを管理する。
この後、ＣＰＵ４０は、内部レジスタに記憶するデータｉの値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ６）、次に、全てのＰＥＱについて設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定においてＣＰＵ４０は、データｉの値がｎ以上であるか否かを調べ、ｎ以上であるならば、ＰＥＱの設定を終了して、セレクタ２２をＢ側に切り替える。一方、データｉの値がｎ未満である場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ７までの処理を繰り返す。
【００３４】
このように総合周波数特性のシミュレートとＰＥＱの設定を繰り返すことにより、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nでは、ハウリングが発生する可能性の高い周波数特性の各ピークをフラットに近づけることができる。しかも、あるＰＥＱについて周波数特性が設定されると、次のシミュレートでは、当該ＰＥＱで設定された周波数特性を反映させて総合周波数特性を計算により求め、このシミュレート結果に基づいて次のＲＥＱの周波数特性を設定する。したがって、実測した周波数特性に複数のピークがある場合に、各ピークに対応させてＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性を各々算出する場合と比較して、使用する部屋をも含めた装置全体の周波数特性をより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。
【００３５】
また、上述したシミュレートは、ＣＰＵ４０の演算によって行われるため、実測する場合と比較して処理時間を大幅に短縮することができる。例えば、一回の周波数特性を実測するのに時間Ｔだけ係るものとすると、ｎ個のＰＥＱについて周波数特性を実測する場合には、処理時間はｎ・Ｔとなる。一方、上述した実施例にあって、シミュレートに係る時間は実測時間Ｔに比較して極わずかである。したがって、処理時間を１／ｎに短縮することができる。特に、実測する期間は、スピーカ２６からノイズが発音されるので、このハウリング防止装置２をカラオケ装置として用いる場合には、ユーザに不快感を与えることになるが、この実施例では実測時間が短いので、使用上の不快感を大幅に緩和することができる。
【００３６】
＜３．変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１）ＰＥＱとループゲインが最大とな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、ホワイトノイズの替わりに、ピンクノイズやスイープ信号等を試験信号として用いても良い。なお、試験信号の種類に応じて、周波数特性が変わるので、周波数特性を補正するための補正カーブを試験信号の種類に応じて記憶しておき、ＣＰＵ４０は対応する補正カーブに従って実測された周波数特性を補正することが望ましい。
【００３７】
（２）また、上述した実施例では、Ａ／Ｄ、Ｄ／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。
【００３８】
（３）また、上述した実施例では、マイクロホン２７の位置を１箇所に固定して測定したが、カラオケボックス等では、歌い手がデュエット等で歌唱する場合もある。このような場合には、複数の地点でマイクロホン２７が使用されるため、ハウリングを十分抑制することができない場合が起こり得る。
上述した実施例では、第１地点の測定結果とシミュレートによって各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに設定すべき周波数特性データが生成され、これが記憶されるようになっている。また、マイクロホン２７を第１地点から第２地点に移し、そこで、上述した周波数特性の測定とシミュレートを実行することによって、第２地点に対応する周波数特性データを算出することが可能である。この変形例では、第１地点の周波数特性データと第２地点の周波数特性データを比較することによって、マイクロホン２７をどちらで使用してもハウリングを抑制することができる周波数特性データを生成している。以下、図５を参照して変形例の動作を説明する。
【００３９】
初期状態おいてＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性データは、デフォルト値を指示し、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性はフラットなものとなっている。この状態で、マイクロホン２７を第１地点に位置させて、周波数特性の測定とシミュレートを実行する。これにより、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに周波数特性データSET11,SET12,…SET1nが設定される。この場合、周波数特性データは、例えば、イコライザの抑制ゲインと中心周波数から構成されている。また、ループゲインの大きなピークから順に周波数特性データは設定されるので、抑制ゲインは、SET11,SET12,…SET1nの順に大きい。
【００４０】
次に、ユーザが第１地点から第２地点にマイクロホン２７を移動させ、そこで周波数特性の測定とシミュレートを実行する。すると、周波数特性データSET21,SET22,…SET2nが得られる。ＣＰＵ４０は、これらのデータと第１地点で得られたSET11,SET12,…SET1nとに基づいて、抑制ゲインの比較を実行する。そして、抑制ゲインの大きい順にソートを行って、最も大きいものからｎ個のデータを特定する。例えば、SET21に対応する抑制ゲインがSET11に対応する抑制ゲインとSET12に対応する抑制ゲインの中間にあり、かつ、SET22に対応する抑制ゲインがSET1nに対応する抑制ゲインより小さいと仮定すると、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに設定すべき周波数特性データは、図に示すようにSET11,SET21,SET12,…SET1n-1となる。
【００４１】
このように、第１地点の周波数特性データを記憶しておき、マイクロホン２７の位置を第２地点に移動して、再び周波数特性データを求め、両者を比較して、最もハウリングが発生し易いピーク周波数から順にイコライジングを施すようにしたので、複数の地点のハウリングを効果的に抑制することが可能となる。なお、以上の処理を繰り返し実行して、第３地点、第４地点…のハウリングを抑制するようにしてもよいことは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、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とともに、そのための処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明による実施例の動作を示すフローチャートである。
【図３】 従来のハウリング防止装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 バンドパスフィルタの特性を示す図である。
【図５】 変形例に係るハウリング防止装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
２４……調整手段、２６……スピーカ（発音手段）、２７……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……ＣＰＵ（設定手段）。
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用する部屋が狭い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。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロホンとスピーカとを同時に使用するシステムでは、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。
【０００３】
ここで、図３に周知のハウリング防止装置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。１４1〜１４n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１４1〜１４n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。
【０００４】
かかるハウリング装置では、スピーカ１１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。
【０００５】
ところで、上述した従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。
【０００６】
上述したように、スピーカ１１からのマイクロホン１２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。最近では、いわゆるカラオケが爆発的に普及しつつあるので、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。
【０００７】
そこで、本出願人は、先に係る問題を解決したハウリング防止装置を提案し、特許を受けている（第２７７３６５６号）。
このハウリング防止装置は、ホワイトノイズ発生するノイズ発生器、ホワイトノイズを発音するスピーカ、マイクロホン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、中心周波数を可変することが可能なバンドパスフィルタを備えている。このような構成において、まず、第１〜第ｎのイコライザをスルー状態に設定し、バンドパスフィルタの中心周波数を移動させながら、スピーカからマイクロホンまでを含んだ一巡のループゲインが測定され、最大レベルとなる周波数が検出される。次に、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粗調整される。この後、ピーク特性が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実測され、第１のイコライザの周波数特性が微調整される。すなわち、周波数特性を２回実測することにより、まず、第１のイコライザの周波数特性が決定される。この後、第２のイコライザについて、粗調整と微調整が行われ、以後、同様の操作が同様な操作が第ｎのイコライザまでに対して順次実行される。これにより、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。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したハウリング防止装置においては、第１〜第ｎのイコライザについて周波数特性を各々設定するために、ループゲインの実測を２ｎ回行う必要があった。このため、第１〜第ｎのイコライザに所望の周波数特性を設定するのに長い時間が係るといった問題があった。
また、周波数特性を実測する期間中はスピーカからホワイトノイズを発音することになるので、ハウリング防止装置の使用者に不快感を与えることになる。
【０００９】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、所望の周波数特性を設定するまでの時間を大幅に短縮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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明にあっては、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測定することによって、前記発音手段から前記収音手段までの周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、前記周波数特性測定手段の測定結果と前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性とに基づいて、前記発音手段から前記イコライザ手段までの総合周波数特性を演算によりシミュレートするシミュレート手段と、前記シミュレート手段のシミュレート結果に基づいて、前記総合周波数特性の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、抑制ゲインと中心周波数とで構成される前記第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して、当該第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を得る周波数特性獲得手段と、前記周波数特性獲得手段が得た第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を、前記収音手段が収音する度に記憶し、記憶した複数回の周波数特性について、それぞれを構成する前記抑制ゲインの比較を実行し、当該抑制ゲインの最も大きいものからｎ個の周波数特性を特定し、前記第１〜第ｎのイコライザの周波数特性として設定する設定手段とを備えることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性がフラットであると仮定したシミュレート結果に基づいて、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、この設定状態を反映した前記シミュレート結果に基づいて、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のイコライザまで周波数特性を設定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明にあっては、前記周波数特性測定手段は、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。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、所定の周波数範囲での平均レベルを検出し、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。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明にあっては、前記周波数特性獲得手段は、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前記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。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明にあっては、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。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、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実測される。そして、実測された周波数特性と仮定した第１〜第ｎのイコライザの周波数特性に基づいて、総合周波数特性がシミュレートされることになる。そしてシミュレート結果に基づいて、総合周波数特性のピークがフラットになるように各イコライザの周波数特性が設定される。したがって、周波数測定の実測は１回だけ行われ、後はシミュレートにより各イコライザの周波数特性が決定されるので、処理時間を大幅に短縮することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、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シュミュレートされる。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。また、この場合、周波数測定の実測は１回だけ行われ、後はシミュレートにより各イコライザの周波数特性が決定されるので、処理時間を大幅に短縮することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、バンドパ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。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、ループゲ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。
【００１９】
請求項５に記載に発明によれば、第１〜第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。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、所定の信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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
＜１．実施形態の構成＞
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態について説明する。図１は、この実施形態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。
【００２２】
この図において、２１はホワイトノイズを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。
【００２３】
３２はＢＰＦ、３３1〜３３kはそれぞれローパスフィルタ（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、ＬＰＦ３３1〜３３k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、ＢＰＦ３２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、ＣＰＵ４０の制御のもとで連続的に変化するようになっている。
【００２４】
３２はピークプログラムメータ（ＰＰＭ）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。
【００２５】
＜２．実施形態の動作＞
次に、この実施例の動作について図２を参照しつつ説明する。
【００２６】
（周波数特性の実測）
はじめに、ＣＰＵ４０は、スピーカ２６からマイクロホン２７までの伝達特性を含めた全体の周波数特性を測定する（ステップＳ１）。まず、ＣＰＵ４０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。
【００２７】
ＣＰＵ４０は、ＢＰＦ３２およびＬＰＦ３３1〜３３k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。
【００２８】
これにより、測定時の室内では、測定信号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。
【００２９】
次に、ＣＰＵ４０は、ＢＰＦ３２の中心周波数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、実測結果を記憶する。
【００３０】
（シミュレート）
次に、各ポイントにおけるループゲインが求められたならば、ＣＰＵ４０は、ｎ個のパラメトリックイコライザＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの各周波数特性をシミュレートにより順次定める。
この場合、ＣＰＵ４０は、シミュレートの回数を内部レジスタを用いて管理し、そこに回数を指示するデータｉ（＝０）を書き込む（ステップＳ２）。
【００３１】
次に、ＣＰＵ４０は、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの特性を含めた総合周波数特性のシミュレートを行う。（ステップＳ２）。具体的には、ステップＳ１で実測した周波数特性にステップＳ５で設定されるＰＥＱの周波数特性を加味して総合周波数特性を求める。但し、第１回目のシミュレートにおいては、まだ、いずれのＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nについて周波数特性が設定されていないので、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性はフラットなものとして取り扱う。一方、２回目のシミュレートにおいては、ステップＳ５においてＰＥＱ３１1の周波数特性が設定されるので、ＰＥＱ３１1の周波数特性と実測した周波数特性とを重ね合わせて総合周波数特性をシミュレートする。さらに、３回目のシミュレートにおいては、ＰＥＱ３１1およびＰＥＱ３１2の周波数特性と実測した周波数特性とを重ね合わせて総合周波数特性をシミュレートする。以降、既に定められたＰＥＱの周波数特性を反映させながら総合周波数特性をシミュレートする。
【００３２】
（ＰＥＱの周波数特性の設定）
次に、ＣＰＵ４０は、ステップ３のシミュレート結果に基づいて、総合周波数特性のうちループゲインが最大となる周波数ｆAを検出する（ステップＳ４）。
この後、ＣＰＵ４０は、周波数ｆAを、周波数特性の補正する際の中心周波数としてＰＥＱの周波数特性を設定する（ステップＳ５）。具体的には、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ＰＥＱ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。
【００３３】
また、周波数特性の設定と対象となるＰＥＱは、内部レジスタに格納されたデータｉの値を参照して行われる。ＣＰＵ４０はｉ＝０のときＰＥＱ３１1の周波数特性を設定し、ｉ＝１のときＰＥＱ３１2の周波数特性を設定し、以後、順次、ＰＥＱ３１3〜ＰＥＱ３１nの周波数特性を設定していく。なお、ＣＰＵ４０は各ＰＥＱ３１3〜ＰＥＱ３１nに設定した周波数特性データを記憶し、これを管理する。
この後、ＣＰＵ４０は、内部レジスタに記憶するデータｉの値を「１」だけインクリメントし（ステップＳ６）、次に、全てのＰＥＱについて設定が終了したか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定においてＣＰＵ４０は、データｉの値がｎ以上であるか否かを調べ、ｎ以上であるならば、ＰＥＱの設定を終了して、セレクタ２２をＢ側に切り替える。一方、データｉの値がｎ未満である場合には、ステップＳ３に戻り、ステップＳ３からステップＳ７までの処理を繰り返す。
【００３４】
このように総合周波数特性のシミュレートとＰＥＱの設定を繰り返すことにより、ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nでは、ハウリングが発生する可能性の高い周波数特性の各ピークをフラットに近づけることができる。しかも、あるＰＥＱについて周波数特性が設定されると、次のシミュレートでは、当該ＰＥＱで設定された周波数特性を反映させて総合周波数特性を計算により求め、このシミュレート結果に基づいて次のＲＥＱの周波数特性を設定する。したがって、実測した周波数特性に複数のピークがある場合に、各ピークに対応させてＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性を各々算出する場合と比較して、使用する部屋をも含めた装置全体の周波数特性をより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。
【００３５】
また、上述したシミュレートは、ＣＰＵ４０の演算によって行われるため、実測する場合と比較して処理時間を大幅に短縮することができる。例えば、一回の周波数特性を実測するのに時間Ｔだけ係るものとすると、ｎ個のＰＥＱについて周波数特性を実測する場合には、処理時間はｎ・Ｔとなる。一方、上述した実施例にあって、シミュレートに係る時間は実測時間Ｔに比較して極わずかである。したがって、処理時間を１／ｎに短縮することができる。特に、実測する期間は、スピーカ２６からノイズが発音されるので、このハウリング防止装置２をカラオケ装置として用いる場合には、ユーザに不快感を与えることになるが、この実施例では実測時間が短いので、使用上の不快感を大幅に緩和することができる。
【００３６】
＜３．変形例＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に述べる各種の変形が可能である。
（１）ＰＥＱとループゲインが最大とな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、ホワイトノイズの替わりに、ピンクノイズやスイープ信号等を試験信号として用いても良い。なお、試験信号の種類に応じて、周波数特性が変わるので、周波数特性を補正するための補正カーブを試験信号の種類に応じて記憶しておき、ＣＰＵ４０は対応する補正カーブに従って実測された周波数特性を補正することが望ましい。
【００３７】
（２）また、上述した実施例では、Ａ／Ｄ、Ｄ／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。
【００３８】
（３）また、上述した実施例では、マイクロホン２７の位置を１箇所に固定して測定したが、カラオケボックス等では、歌い手がデュエット等で歌唱する場合もある。このような場合には、複数の地点でマイクロホン２７が使用されるため、ハウリングを十分抑制することができない場合が起こり得る。
上述した実施例では、第１地点の測定結果とシミュレートによって各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに設定すべき周波数特性データが生成され、これが記憶されるようになっている。また、マイクロホン２７を第１地点から第２地点に移し、そこで、上述した周波数特性の測定とシミュレートを実行することによって、第２地点に対応する周波数特性データを算出することが可能である。この変形例では、第１地点の周波数特性データと第２地点の周波数特性データを比較することによって、マイクロホン２７をどちらで使用してもハウリングを抑制することができる周波数特性データを生成している。以下、図５を参照して変形例の動作を説明する。
【００３９】
初期状態おいてＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性データは、デフォルト値を指示し、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nの周波数特性はフラットなものとなっている。この状態で、マイクロホン２７を第１地点に位置させて、周波数特性の測定とシミュレートを実行する。これにより、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに周波数特性データSET11,SET12,…SET1nが設定される。この場合、周波数特性データは、例えば、イコライザの抑制ゲインと中心周波数から構成されている。また、ループゲインの大きなピークから順に周波数特性データは設定されるので、抑制ゲインは、SET11,SET12,…SET1nの順に大きい。
【００４０】
次に、ユーザが第１地点から第２地点にマイクロホン２７を移動させ、そこで周波数特性の測定とシミュレートを実行する。すると、周波数特性データSET21,SET22,…SET2nが得られる。ＣＰＵ４０は、これらのデータと第１地点で得られたSET11,SET12,…SET1nとに基づいて、抑制ゲインの比較を実行する。そして、抑制ゲインの大きい順にソートを行って、最も大きいものからｎ個のデータを特定する。例えば、SET21に対応する抑制ゲインがSET11に対応する抑制ゲインとSET12に対応する抑制ゲインの中間にあり、かつ、SET22に対応する抑制ゲインがSET1nに対応する抑制ゲインより小さいと仮定すると、各ＰＥＱ３１1〜ＰＥＱ３１nに設定すべき周波数特性データは、図に示すようにSET11,SET21,SET12,…SET1n-1となる。
【００４１】
このように、第１地点の周波数特性データを記憶しておき、マイクロホン２７の位置を第２地点に移動して、再び周波数特性データを求め、両者を比較して、最もハウリングが発生し易いピーク周波数から順にイコライジングを施すようにしたので、複数の地点のハウリングを効果的に抑制することが可能となる。なお、以上の処理を繰り返し実行して、第３地点、第４地点…のハウリングを抑制するようにしてもよいことは勿論である。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、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とともに、そのための処理時間を大幅に短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明による実施例の動作を示すフローチャートである。
【図３】 従来のハウリング防止装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 バンドパスフィルタの特性を示す図である。
【図５】 変形例に係るハウリング防止装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
２４……調整手段、２６……スピーカ（発音手段）、２７……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……ＣＰＵ（設定手段）。
Claims (6)
- 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測定することによって、前記発音手段から前記収音手段までの周波数特性を測定する周波数特性測定手段と、
前記周波数特性測定手段の測定結果と前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性とに基づいて、前記発音手段から前記イコライザ手段までの総合周波数特性を演算によりシミュレートするシミュレート手段と、
前記シミュレート手段のシミュレート結果に基づいて、前記総合周波数特性の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、抑制ゲインと中心周波数とで構成される前記第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して、当該第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を得る周波数特性獲得手段と、
前記周波数特性獲得手段が得た第１〜第ｎのイコライザの周波数特性を、前記収音手段が収音する度に記憶し、記憶した複数回の周波数特性について、それぞれを構成する前記抑制ゲインの比較を実行し、当該抑制ゲインの最も大きいものからｎ個の周波数特性を特定し、前記第１〜第ｎのイコライザの周波数特性として設定する設定手段と
を備えることを特徴とするハウリング防止装置。 - 前記周波数特性獲得手段は、前記第１〜第ｎのイコライザの各周波数特性がフラットであると仮定したシミュレート結果に基づいて、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、この設定状態を反映した前記シミュレート結果に基づいて、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のイコライザまで周波数特性を設定することを特徴とする請求項１に記載のハウリング防止装置。
- 前記周波数特性測定手段は、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。
- 前記周波数特性獲得手段は、所定の周波数範囲での平均レベルを検出し、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２記載のハウリング防止装置。
- 前記周波数特性獲得手段は、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前記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４記載のハウリング防止装置。
- 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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