JP4890050B2 - 音声信号増幅装置 - Google Patents

Description

歌唱者が、記録媒体に基づいたバック演奏の音楽に合わせ、或いは、電話回線を介しての音声信号に基づいたバック演奏の音楽に合わせて歌唱を行い、その歌唱の音声をマイクロホンで拾って電気信号に変換し、その電気信号を増幅してスピーカから拡声させた音声で出力を行う、所謂、カラオケ演奏歌唱が知られている。
このカラオケ演奏歌唱を行っている際、歌唱者からの歌唱音声等はマイクロホンで拾われ、増幅されてスピーカから出力される。

処が、このスピーカから出力された歌唱の音声等が壁、天井、演奏装置、人体等によって反射されて、結果的に、前述のマイクロホンに再び拾われて再増幅され、再出力されることが繰り返される場合がある。
斯かる場合では、歌唱者等にとって望まない音声がより一層増幅され且つ連続的に出力されることになり、所謂ハウリング現象が生じるという問題がある。
殊に、再増幅が連続的に行われることによって、ハウリング現象による不愉快な音声のレベルが急に発散する場合では、問題はより一層深刻である。

他方、歌唱者の歌唱音声をマイクロホンで拾って電気信号に変換し、その電気信号を単に増幅してスピーカから拡声させた音声として出力するのではなく、歌唱者が発した元になる音声（歌声）に係る電気信号にそれに類似で且つ遅延させたディレイ信号を加算加工（ミックス）してから、増幅してスピーカから音声に変換して出力する技術、つまり、エコー成分の付加が知られている。
ここで得られるミックスされた電気信号に基づく音声は、聞く者にとって、元になる音声に対してエコー成分の音声が付加されたものとして出力されることにより、心地よく聞き取る場合が多い。
つまり、元の音声にエコー成分を付加して音声を得たい場合には、遅延信号を生成して付加することが知られている。

処が、エコー成分が付加された音声は、レベルが異なって遅延しているだけで実質的に同じ音声が付加された分だけ出力されることになるので、その付加の分に対応して反射によってマイクロホンに拾われエコー成分の数だけハウリングの生じる可能性が高くなる。
しかしながら、前述したように、元になる音声に対してエコー成分を付加して得られる音声は、聞く者にとって心地よい場合があり、ハウリングの生起が確実と言えない条件下でエコー成分の付加を最初から行わないということは妥当とは言えない。

よって、このような歌唱では、元になる音声にエコー成分を付加し、拡声して音声で出力し、ハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別された際に、そのエコー成分の付加を停止させ又はエコー成分の内容を変更し、ハウリングを回避させる。その後に、必要や要望に基づき、再度エコー成分の付加を行うことになる。
この発明は、元になる音声にエコー成分を付加し且つ増幅して出力する際、ハウリングが生じる可能性がある或いはハウリングが既に生じている場合に、そのハウリングの状態を回避させ、且つ、回避させた後のエコー成分の付加のさせ方に関する。

マイクロホンで拾われた音声がエコー成分を付加され、増幅されてスピーカから音声として出力され、その音声が再び前記マイクロホンで拾われることによってハウリングが生じる（可能性がある）或いはハウリングが生じている状態を回避する発明として、以下の文献が知られている。

特開平１０−１１１６９１号公報 特開２００３−２５９４８０号公報

尚、これらの発明は、スピーカからの音声に関しハウリングが生じる或いはハウリングが既に生じていると判断した場合には、元になる音声に係る電気信号に対してエコー成分に係るディレイ信号の加算の停止又は付加すべきエコー成分に係るディレイ信号の内容の変更という制御を行うことによって、ハウリングの発生の可能性或いはハウリングが既に発生していることの回避を行う構成になっている。

特開平１０−１１１６９１号公報で開示された発明「拡声装置」（以下、「先行技術発明１」と称する）は、音声増幅の系に加えて、ハウリングの発生を検出するために系を別個に備えて構成されており、構成が複雑になっている。
他方、特開２００３−２５９４８０号公報で開示された発明「ハウリング検出装置」（以下、「先行技術発明２」と称する）は、パワー増大判定カウンタ部１２３からのインクリメントしたカウンタ値及びパワー比較判定カウンタ部１３４からのインクリメントしたカウンタ値に基づいてハウリング判定部１１２がハウリングが発生したか否かを判定する構成になっており、構成が大掛かりである。

さて、先行技術発明１及び先行技術発明２はそれぞれ、ハウリングの回避の解決の手段を開示しているが、ハウリングを回避した後のエコー成分の付加の作動が明示されていない。
従って、先行技術発明１及び先行技術発明２は、ハウリングを回避した後は、入力して来る音声に、ハウリングが生じる前の状態で付加していたと同じ内容のエコー成分を付加し、拡声して音声で出力させると受け取るのが相当と考える。
しかしながら、元になる音声にエコー成分を付加することによってハウリングが生じたのであるから、ハウリングを回避した後に同じ内容のエコー成分を元になる音声に付加することは再びハウリングが生じる虞がある。よって、元になる音声にエコー成分を全く付加しないことによって、ハウリングが生じる虞を極力避けるようにするということも考えられる。

このことに対して、この発明の発明者は、歌唱者は本来的に元になる音声にエコー成分が付加されて出力されることを望んでいるのであるから、元になる音声にエコー成分を付加することによってハウリングの生じる可能性は高くなるが、ハウリングを回避する際であっても元になる音声にエコー成分の付加することが可能であって、且つ、初期に設定したエコー成分の内容つまり具体的にはディレイ信号の遅延時間、ディレイ信号のレベル、エコー成分の付加回数が理想であるから、ハウリングの回避のためにエコー成分の素になるディレイ信号の内容は初期に設定した内容に可能な限り近いことが望ましいと考えた。

尚、上述したように、先行技術発明１及び先行技術発明２は単に構成が複雑であったり大掛かりであるのみならず、ハウリングの回避後における出力音声について何ら考慮されていないという問題がある。加えて、先行技術発明２には「リセット」という言葉が使用されていることから、ハウリングの回避後に装置機能のリセットが想到できる。
しかし、初期の設定に戻るのであれば、その設定では以前と同じように、ハウリングが発生することが大いに考えられ、結果的にハウリングの回避の段階で留まることになると受け取れる。

又、当該発明者は、電気信号のレベルが発散状態のハウリングの発生時の値よりも低く、ハウリングが使用者の耳で殆ど感知できない場合であっても、当該電気信号のレベルが一定状態を続けその後に何かを切っ掛けに突然に大きく発散して大きなハウリングが生じる現象があることを見付け出した。
斯かる現象は、スピーカからの出力音声がマイクロホンに拾われて、低いレベルで均衡のハウリング状態を作っていると考えられる。斯かる種類のハウリングに対しての回避及び回避後の音声の増幅出力については、明らかに、先行技術発明１及び先行技術発明２では対応できていない。

この発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、入力の音声にエコー成分を付加して増幅して音声で出力し、ハウリングが生じる可能性がある或いはハウリングが既に生じている場合にそのハウリングを回避するように機能し、ハウリングが回避された後には付加するエコー成分が初期に設定した内容に可能な限り近いものが得られるようにすることによって、ハウリングが生じる可能性がある或いはハウリングが既に生じている場合であっても、初期の設定のエコー成分の付加された音声が可能な限り損なわれることなく得られることが可能な音声信号増幅装置を提供するものである。

この発明は、付加すべきエコー成分に対応するディレイ信号を生成・出力する手段を備え、ハウリングが生じる可能性がある或いはハウリングが既に生じている場合に前記生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更することによってそのハウリングを回避させ、そのハウリングを回避した後は前記変更されたディレイ信号の内容を初期に設定した内容に段階的に近付けるように制御を行う構成とした音声信号増幅装置である。
その詳細な構成は、入力された音声を電気信号に変換するマイクロホンと、前記マイクロホンからの電気信号を遅延させエコー成分を付加するための、遅延時間、出力レベル及び出力回数を制御してディレイ信号を生成するディレイ信号生成回路と、前記ディレイ信号生成回路からのディレイ信号と前記マイクロホンからの電気信号の加算加工を行うミキサ回路と、前記ミキサ回路からの電気信号を増幅するアンプと、前記アンプからの電気信号を音声に変換して出力するスピーカと、前記マイクロホンからの電気信号のレベルを検出するレベル検出部と、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングが生じるレベル又はハウリングを生じる可能性があるレベルと判別したとき、ハウリングを回避するように、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数のそれぞれの設定値を初期設定値から予め定めた設定値にそれぞれ変更させ、その後、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングを生じないレベル又はハウリングを回避した後のレベルになったと判別したとき、現時点の遅延時間から、初期設定値の遅延時間に段階的に近付かせ、現時点の遅延時間が初期設定値の遅延時間となったとき、現時点の出力レベル及び出力回数から、初期設定値の出力レベル及び出力回数に戻すように前記ディレイ信号生成回路を制御する制御部とを備えることを特徴とする音声信号増幅装置である。

つまり、この発明の音声信号増幅装置では、ディレイ信号による音声つまりエコー成分が元になる音声に付加されるので、エコーの掛かった音声が得られている。ここで得られているエコー成分の内容は、元になる音声に対する遅延時間、レベル及び出力の数が初期に設定した値である。
しかし、マイクロホンからの電気信号のレベルが予め設定した値を超えてハウリングが生じると判別する場合、或いは、その予め設定した値より小さい値であっても前記レベルが一定の値を連続的に保持していて低いレベルの均衡状態のハウリングが生じていて急に発散して大きなハウリングになる可能性があると判別する際であっても、元になる音声に、初期に設定した内容とは多少異なるエコー成分を付加し続けるものである。

つまり、この発明は、ハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別され、そのハウリングの回避に作動している際であっても、元になる音声にエコー成分が付加されて出力され続ける構成の音声信号増幅装置である。
斯かる構成によって、歌唱者は、ハウリングの生起に拘わらず、エコー成分の付加され増幅されて出力される心地よい音声を楽しむことが可能になっている。

しかしながら、このハウリングの回避の作動後に付加されているエコー成分は、ディレイ信号の内容を変更しているので初期に設定した内容のエコー成分とは異なっており、歌唱者が最も良いとして初期に設定した元になる音声に対する遅延時間、レベル及び出力回数と同じではない。
そこで、ハウリングを回避した後は歌唱者が初期に設定したエコーの内容に戻すとよいと考えられる。しかし、初期に設定した内容のエコーを元になる音声に付加することによってハウリングが生じたのであるから、エコーの内容を初期に設定した内容に戻すと再びハウリングの生じる虞がある。

然るに、この発明の音声信号増幅装置は、エコーの設定内容を段階的に初期に設定した内容に近付けて行くことによって、ハウリングの発生を回避しながら、元になる音声に付加すべきエコー成分を最も良いと考える内容に近付けることが可能になっている。
又、エコー成分の内容を初期に設定した内容に段階的に戻す際にハウリングが生じる場合に対しては、そのハウリングを回避するように、段階的にエコー成分の内容を元の内容に段階的に戻した逆方向にエコー成分の内容を変更する制御が挙げられる。

尚、既述したように、この発明の音声信号増幅装置では、マイクロホンが拾った音声を電気信号に変換し、その電気信号のレベルが一定値を越えた場合及びその一定値より未満であっても同じ値が一定の時間続く場合には、ハウリングが発生する或いはその時点では耳障りな程度ではないが大きく発散する虞のあるハウリングが発生していると判別している。
ここで言う「一定値」及び「一定の時間」とは、装置の出力の大きさ、使用環境等に基づき決定される値である。
「一定の時間」について、この発明の音声信号増幅装置における具体的な一つの値として、マイクロホンからの電気信号のレベルの検出を離散的に行った場合に、連続する少なくとも３個の検出レベルの結果が同じである期間が挙げられる。

本発明の音声信号増幅装置によれば、ハウリングが生じる或いは生じていても元になる音声にエコー成分が付加され続け、ハウリングを回避した後に付加されるエコー成分が初期に設定した内容に即刻復帰することがないのでハウリングの再生起をし難くすることが可能となる。
また、本発明の音声信号増幅装置によれば、ハウリングが生じる或いは生じていることの判別をマイクロホンからの電気信号のレベルに基づいて行っているので、聞く者にとって認めることが不可能な低いレベルながらも何らかの切っ掛けによって突然に大きなレベルに発散し得るハウリングを判別して、回避することが可能になっている。

この発明を、図面に示す最良の形態に基づき説明する。しかし、この形態によって、この発明が限定されるものではない。
音声信号増幅装置１は、図１に示すように、再生プレーヤ２と、マイクロホン３と、マイクアンプ４と、ミキサ回路５と、ミキサ回路６と、アンプ７と、スピーカ８と、Ａ／Ｄ変換器９と、ディレイ信号生成回路１０と、Ｄ／Ａ変換器１１と、Ａ／Ｄ変換部１２と、レベル検出部１３と、制御部１４と、操作部１５及び表示器１６が備えられている。

再生プレーヤ２は、所望の記録媒体（図示省略）を再生することによって、歌唱者に対してバック演奏用のアナログの電気信号を出力するものであり、所謂カラオケ演奏と呼ばれている音声を生成するための電気信号を出力するものである。
よって、再生プレーヤ２を出力させると、結果的に、スピーカ８からバック演奏の音声の出力を得ることが可能になる。

尚、記録媒体は具体的にＣＤ、ＭＤ、磁気テープ等が挙げられ、再生プレーヤ２はそれぞれの記録媒体に対応する再生手段によって再生を行う構成になっている。
又、再生プレーヤ２は、広義に、電話回線を介してカラオケ演奏の音声データ受け取ってそれを再生する、いわゆる通信カラオケをも含むものである。

マイクロホン３は、カラオケ歌唱を行う歌唱者の音声が入力されると、その音声を電気信号に変換して出力するものである。
又、マイクロホン３は、勿論、歌唱者の意図しない音声を拾ってもその音声を電気信号に変換して出力を行うものである。従って、マイクロホン３は、ハウリングの原因になる音声を選択して入力せずに捨てるということを行うことはない。

マイクアンプ４は、マイクロホン３の後段に接続されており、マイクロホン３からの電気信号を所定のレベルに増幅して出力するものである。
ミキサ回路５は、マイクアンプ４からの電気信号とＤ／Ａ変換器１１からの電気信号を加算加工するものである。
ミキサ回路６は、再生プレーヤ２からのカラオケ演奏に係る電気信号とミキサ回路５からの電気信号を加算加工するものである。

アンプ７は、ミキサ回路６からのエコー成分が付加された音声に係る電気信号とカラオケ演奏に係る電気信号を入力し、その電気信号を所望のレベルに増幅してから、スピーカ８に送るものである。
スピーカ８は、アンプ７からのアナログの電気信号を入力し、音声に変換して出力するものである。

Ａ／Ｄ変換器９は、マイクアンプ４からのアナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換して出力するものである。
ディレイ信号生成回路１０は、マイクロホン３からの歌唱者の元になる音声にエコー成分を付加させるためのものであって、歌唱者の音声に係る電気信号をＡ／Ｄ変換器９から受け取ると、その電気信号を基に、入力の時刻（初期の時刻）に対して設定した時間だけ遅延していて、設定しただけのレベルを有し、且つ、設定した数（回数）だけのディレイ信号を生成して出力するものである。

ディレイ信号生成回路１０は、制御部１４からの制御信号に基づいて、ディレイ信号の内容つまり遅延時間、レベル、出力回数が決定される構成になっている。
音声信号増幅装置１におけるディレイ信号生成回路１０からのディレイ信号の遅延時間は、具体的に、入力して来る音声に係る初期の時刻の電気信号つまり元の電気信号の出力の時刻に対して１２９ミリ秒（ｍｓ）〜２５１ミリ秒の範囲内で遅延させて出力するように構成されている。
ここで、この遅延時間の１２９ミリ秒〜２５１ミリ秒という値は、カラオケ歌唱を行う際にその元の歌唱の出力時に対して心地よく聞くことができる遅延成分の遅延時間を経験的に得た値である。しかし、必要に応じては、遅延の範囲をこの値に限定する必要はなく、選曲や効果に対応させて適宜設定可能にすることが望ましい。

又、ディレイ信号生成回路１０からのディレイ信号のレベルは、具体的に、入力して来る音声に係る電気信号のレベルに対して、−∞〜−３ｄＢの範囲で設定可能、つまり制御が可能になっている。
ここで、入力音声に係る電気信号のレベルに対して最大で−３ｄＢという値は、エコー成分として元の音声に付加した際に、ハウリングが生じ難く且つその増幅されたエコー成分の付加を経験上最も強く感じ取れる値であることを意味している。

加えて、ディレイ信号生成回路１０は、元の音声に係る電気信号つまり入力初期の電気信号に対して、唯一つのディレイ信号又は複数のディレイ信号を生成して出力することが可能に構成されている。つまり、ディレイ信号生成回路１０が生成・出力するディレイ信号の数は選択可能な構成になっている。
その複数のディレイ信号は、例えば１２９ミリ秒〜２５１ミリ秒の範囲内で一定の間隔（遅延時間間隔）で、元になる音声に係る電気信号に対して第１波のディレイ信号、第２波のディレイ信号、第３波のディレイ信号、・・・・・を生成・出力することも可能である（図３を参照）。
尚、所望により、隣接するディレイ信号の時間間隔を、隣接するディレイ信号同士のレベル差をそれぞれ異なるように設定することも可能な構成になっている。

つまり、音声信号増幅装置１は、ディレイ信号生成回路１０が元になる音声に対して複数のディレイ信号を生成して出力させる際に、その複数のディレイ信号をそれぞれ同じ周期性をもって生成・出力させることと互いに異なる時間間隔で生成・出力させることが可能になっている。
又、音声信号増幅装置１において、ディレイ信号生成回路１０は、元の音声に係る電気信号に対する第１波のディレイ信号、第２波のディレイ信号、第３波のディレイ信号、・・・・・の順に次に出力する電気信号のレベルを同じレベルずつ若しくは異なったレベルずつ減衰させて生成・出力するように構成されている。
ディレイ信号生成回路１０は具体的に、元になる音声に係る電気信号に対して第１波のディレイ信号、第１波のディレイ信号に対して第２波のディレイ信号、第２波のディレイ信号に対して第３波のディレイ信号、・・・・・はそれぞれ−１２〜−３ｄＢの範囲で減衰可能になっている。この値は、経験上、聞く者にとって心地よいとして選択される数値である。

尚、音声信号増幅装置１の初期の状態では、ディレイ信号生成回路１０は具体的に、元になる音声に係る電気信号に対する第１波のディレイ信号を、第１波のディレイ信号に対する第２波のディレイ信号を、第２波のディレイ信号に対する第３波のディレイ信号を、・・・・・それぞれ、１９９ミリ秒（ｍｓ）ずつ遅延させ且つ−３ｄＢずつで減衰させるように設定されている。
他方、ディレイ信号生成回路１０を機能させながら音声信号増幅装置１を使用している際にハウリングが生じると制御部１４が判別した場合には、つまり制御部１４からディレイ信号生成回路１０に制御信号が送られると、ディレイ信号生成回路１０は具体的に、元になる音声に係る電気信号に対する第１波のディレイ信号を−４ｄＢ、第１波のディレイ信号に対する第２波のディレイ信号を−４ｄＢ、第２波のディレイ信号に対する第３波のディレイ信号を−４ｄＢ、第３波のディレイ信号に対する第４波のディレイ信号を−４ｄＢだけ減衰させ、且つ、元になる音声に係る電気信号から２１４ミリ秒（ｍｓ）ずつ遅延するように設定されている。

又、ディレイ信号生成回路１０が唯一つのディレイ信号を生成して出力する場合であっても、元になる音声に係る電気信号に対して任意のレベルで減衰させることが可能になっている。
更に、ディレイ信号の減衰の程度は、音声信号増幅装置１を使用する環境や音声信号増幅装置１からの出力音声を聞く者にとっての心地よさ、曲の種類等によって決まるものであるから、適宜設定することが望ましい。このことからも、ディレイ信号生成回路１０のディレイ信号の減衰の程度を調節可能としていることは、大きな意味を持っている。
加えて、ディレイ信号生成回路１０は、複数のディレイ信号を生成・出力する場合、隣接するディレイ信号同士の遅延時間と減衰の程度を組み合わせて設定することが可能な構成になっている。

Ｄ／Ａ変換器１１は、ディレイ信号生成回路１０からのデジタルのディレイ信号を入力してアナログの電気信号に変換し、ミキサ回路５に出力するものである。
ここで、ミキサ回路５において、マイクアンプ４からの元になる音声に係るアナログの電気信号とディレイ信号生成回路１０の方向からのエコー成分となるアナログのディレイ信号が加算加工（ミックス）されることになる。

Ａ／Ｄ変換部１２は、マイクアンプ４からアナログの電気信号を入力してデジタルの電気信号に変換し、レベル検出部１３に出力するものである。
レベル検出部１３は、マイクアンプ４からの音声に係る電気信号のレベル、つまり、結果的にはマイクロホン３が集音して拾った歌唱者の歌唱の音声に対応したレベルを検出し、ここで得られたレベル（値）を制御部１４に送るものである。

ここで、マイクロホン３から入力されマイクアンプ４で増幅された音声に係る電気信号は、レベル検出部１３及びディレイ信号生成回路１０の側に入力される。
従って、レベル検出部１３に入力される電気信号のレベルの検出とは、ディレイ信号生成回路１０への電気信号のレベルの検出をも意味することになる。
制御部１４は、図２に示すように、判別部Ａ１７と、検出値保持部１８と、判別部Ｂ１９と、メモリ部２０と、カウンタ部２１と、制御信号出力部２２を備えている。

判別部Ａ１７は、レベル検出部１３から検出結果を受け、その検出結果がハウリングの生じるレベルと予め設定した値以上であるか否かの判別を行うものである。
ここで、判別部Ａ１７が、レベル検出部１３からの検出結果がハウリングの生じる値以上と判別した場合には、判別部Ａ１７は、制御信号出力部２２に制御信号を送るための信号を出力する構成になっている。他方、判別部Ａ１７が、検出結果がハウリングの生じる値未満と判別した場合には、判別部Ａ１７は、その検出結果（レベル値）を検出値保持部１８に送る構成になっている。

検出値保持部１８は、判別部Ａ１７の後段に接続され、ハウリングが生じる値より未満と判別されたレベルの検出値を書き替え的に一時保持するものである。
判別部Ｂ１９は、判別部Ａ１７の後段で且つ検出値保持部１８の後段に接続され、検出値保持部１８にその時点で保持されている検出されたレベル値と判別部Ａ１７を介して連続的に入力されて来る検出のレベル値が等しいか否かを判別するものである。

カウンタ部２１は、判別部Ｂ１９の後段に接続され、判別部Ｂ１９で連続して入力されて来る検出のレベル値が等しいと判別された際にその連続する数をカウントするものである。
制御信号出力部２２は、前述したように、判別部Ａ１７で検出結果（レベル値）が予め設定した値以上と判別されると判別部Ａ１７から制御信号出力の命令信号を受けて、ディレイ信号生成回路１０で生成・出力するディレイ信号の内容を変更するための制御信号を出力するものである。

又、制御信号出力部２２は、カウンタ部２１の後段としても接続されている。判別部Ｂ１９において検出結果のレベル値が連続して等しいと判別した場合に、カウンタ部２１はその連続する数をカウントし、カウントした数が予め設定した数に到った際には、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更するための制御信号を制御信号出力部２２に出力させるものである。
ここで、「検出結果のレベル値が連続して等しい場合にその連続する数をカウント」とは確認的に言うと、例えば、レベル検出部１３からのレベル値が、２７７０ｍＶ、２７００ｍＶ、２７００mV、２７００ｍＶ、２７３０ｍＶ、２７００ｍＶ、２７００ｍＶ、２９００ｍＶである場合、この期間に５個の２７００ｍＶがカウントされているが、カウンタ部２１が、レベル値が等しい２７００ｍＶが３回だけ連続しているとカウントすることを意味する。

このことは、上述したように、レベルの低い状態のハウリングが生じて均衡状態が保たれているが、スピーカ８からの音声の反射状態が変化するなどの何らかの切っ掛けで急にレベルが発散して大きなハウリングに変わる可能性のあるハウリングを回避するために、均衡状態のハウリングの生起のセンシングしていることを意味している。
尚、これも上述したことだが、マイクロホン３からの電気信号のレベルは常に変化しておりレベルが一定であることは考え難いが、レベルが絶対的に一定ではないということもあり得ない。
そこで、音声信号増幅装置１は、マイクロホン３からの電気信号のレベルが予め設定した期間で一定であれば、均衡状態のハウリングが生じていると見なし、この状態を回避するように機能する構成になっている。

メモリ部２０は、判別部Ａ１７において入力されて来る電気信号のレベル値を判別する基準の数値、カウンタ部２１において判別部Ｂ１９で連続して同じレベル値がカウントされることで制御信号出力部２２に出力を行わせるカウントの数、及び、制御信号出力部２２がディレイ信号生成回路１０に送る制御内容つまりディレイ信号の内容が記憶されている。
メモリ部２０は、操作部１５からの入力によって、上記の記憶されている数値・内容を設定及び書き換えが可能になっている。

尚、Ａ／Ｄ変換部１２、レベル検出部１３及び制御部１４は、１個のマイコンに組み込まれる構成が挙げられる。
又、判別部Ａ１７が検出結果（レベル値）が予め設定した値より大きいと判別する又はカウンタ部２１が予め設定した一定期間で均衡状態のハウリングが生じていると判別し、これらの判別に基づいて制御信号出力部２２がディレイ信号生成回路１０に制御信号を送って生成・出力すべきディレイ信号の内容の変更に制御を行っても、判別部Ａ１７又はカウンタ部２１でハウリングが生じる或いは生じているとの旨を示す場合には、制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路１０にディレイ信号の生成・出力を停止させる制御信号を送る機能を付加することが可能である。

他方、マイクロホン３から出力される電気信号のレベルの値は、この装置を使用する環境例えばカラオケルームの広さ、カラオケ歌唱を行う者の所望などにより、１〜１４０ｍＶの範囲で任意に設定可能な構成になっている。
マイクロホン３からの電気信号のレベルが３ｍＶである場合には、マイクアンプ４によって増幅されてミキサ回路５、Ａ／Ｄ変換器９及びＡ／Ｄ変換部１２へ出力される電気信号のレベルは増幅されて、２１０ｍＶになっている。

加えて、Ａ／Ｄ変換部１２に入力される電気信号は、アナログからデジタルの電気信号に変換されてレベル検出部１３に送られ、更に、レベル検出部１３はそのレベルの値を制御部１４に送ることになるが、その電気信号のレベル値に対し制御部１４において比較判別が正確・厳密に行われるように、図示を省略したアンプによって３０００ｍＶに更に増幅されて制御部１４に送られる構成になっている。
従って、制御部１４は、レベル検出部１３の側からの電気信号のレベル値を検出する際に、理論的には、前記の３０００ｍＶより大きいか否かによってスピーカ８からの音声が再びマイクロホン３によって拾われて結果的に信号のレベルの値を大きくしているか否かを比較判別することになる。

しかしながら、スピーカ８からの音声が反射されてマイクロホン３に拾われて再び増幅された音声となって出力されることは、壁が十分な消音機能を持つ壁ではない通常のカラオケルーム等においては常にと言ってよいほど大いに起こり得ることである。
ここで重要なことは、その時に生じるハウリングがカラオケの歌唱者やその場に居合わせている者に対し、ハウリングが不愉快に感じる程度以下であればよいということであって、音声信号増幅装置１では経験上許容の範囲の２％だけ大きい値、つまり、３０６０ｍＶを予め設定した値としている。つまり、メモリ部２０には、ハウリングが生じると判別する値として３０６０ｍＶが記憶されている。

但し、この装置を使用する環境等によって、ハウリングの生じる可能性もハウリングが生じた際のその程度も変化し、又、カラオケ歌唱を行う者及びそこに居合わせた者にとってのハウリングへの知覚程度が個別的に大いに異なる。
従って、この余裕を示す２％という値も操作部１５から制御部１４のメモリ部２０に任意に設定可能な構成になっている。
尚、ここで言うハウリングが生じて不愉快を感じることとは、マイクロホン３、スピーカ８等を含む装置全体の置かれている環境が使用中に変化することによって、つまり、例えば歌唱者が移動したり、衝立が置かれていてその位置が変化すること等によって、スピーカ８、音声反射物、歌唱者の持っているマイクロホン３の相対的な位置関係が変化することになり、途中からハウリングが生じない状態に変化することに対して余裕を持たせていてもハウリングが強く作用する程度であることを意味する。

音声信号増幅装置１は、制御部１４でハウリングが生じる若しくはハウリングが生じていると判別されると、そのハウリングにディレイ信号生成回路１０から生成・出力されたディレイ信号が寄与している可能性が大きいことから、制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路１０に制御信号が送られ、ディレイ信号生成回路１０から生成・出力されるディレイ信号の内容が変更される構成になっている。
ここで、音声信号増幅装置１は、ディレイ信号生成回路からのディレイ信号がハウリングが生じる若しくはハウリングが生じていることに寄与していれば、ディレイ信号の前記内容の変更によってハウリングが回避されることになる。

この時、ディレイ信号生成回路１０は、マイクアンプ４からの元になる音声に係る電気信号に基づいてディレイ信号を生成しミキサ回路５の側に出力しているので、ミキサ回路５において元になる音声に係る電気信号とその電気信号に対して遅延したディレイ信号が加算加工（ミックス）されるので、結果的に、スピーカ８からは元のなる音声にエコー成分が付加された音声が増幅されて出力されることになる。
つまり、音声信号増幅装置１では、ハウリングを回避している際及び回避した後であっても、元になる音声にエコー成分が付加された音声が増幅されて出力される。

しかし、ここで得られる元になる音声にエコー成分が付加された音声は、初期に設定したエコー成分が付加されたものではない。そこで、ハウリングが回避された後は、初期に設定したエコー成分を付加する、つまり、初期に設定した内容のディレイ信号を元になる音声に係る電気信号にミックスすることが考えられる。
然るに、初期に設定した内容のディレイ信号を元になる音声に係る電気信号にミックスさせたことによってハウリングが生じたのであるから、ディレイ信号を初期の設定した内容に変更することは再びハウリングの生じる虞が伴う。

音声信号増幅装置１は、このことに対して、制御部１４でハウリングが回避されたと判断されると、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０にディレイ信号の内容を段階的に初期に設定した内容に変更するための制御信号を出力するように構成されている。
つまり、制御信号出力部２２は、ディレイ信号出力回路１０に、初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ近付くように、つまり、初期に設定した遅延時間に対してのより一層の遅延をワンステップが３ミリ秒ずつ取り戻すように、ディレイ信号を生成・出力する制御信号を送る構成になっている。

そして、ディレイ信号の生成・出力時が初期に設定した遅延の状態が得られると、ここで、ディレイ信号のレベルを初期に設定した値に近付けて行くように、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０に制御信号を送る構成になっている。
他方、ディレイ信号の生成・出力の時間位置を初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ近付けて行く際に制御部１４で再びハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別した場合は、この時のハウリングを回避させるように、制御信号出力部２２はディレイ信号出力回路１０にディレイ信号の生成・出力をワンステップずつ戻してつまり初期に設定した遅延時間に対して３ミリ秒ずつ遠ざかる制御信号を送る構成になっている。

このことによって、音声信号増幅装置１はハウリングを回避し、且つ、初期に設定したつまり使用者にとって最も心地よいと考えるエコー成分を元になる音声に付加させてスピーカ８から出力させることが可能になっている。
音声信号増幅装置１は、上述したように構成されている。以下において、音声信号増幅装置１の作用について説明する。
使用者、すなわち、カラオケの歌唱者は、操作部１５を操作して装置全体の主電源をＯＮにする。続いて、歌唱時に所望のエコー状態を得るように、操作部１５から制御部１４を介してつまり制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路１０に、ディレイ信号の内容の設定を行う。

つまり、マイクアンプ４からの初期の信号に対してディレイ信号をどの程度の時間だけ遅延させるか？、ディレイ信号の出力の数を何回に設定するか？、ディレイ信号の減衰のレベルをいくらにするか？、ディレイ信号の出力が複数回の場合にはそれぞれの減衰のレベルをいくらにするか？、の値を設定する。
具体的には、図３に示すように、元になる音声に係る電気信号に対し、５個のディレイ信号をそれぞれ１９９ミリ秒（ｍｓ）ずつ遅延させ、且つ、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルをそれぞれ−３ｄＢずつ減衰させるように設定を行う。

更に、制御部１４の判別部Ａ１７でハウリングが生じると判別する基準になる値（３０６０ｍＶ）と、カウンタ部２１で低いレベルのハウリングが生じていてレベルが均衡の一定の状態である期間に相当する時間（ここでは、５個）を、操作部１５からメモリ部２０に入力設定する。
同様に、操作部１５からメモリ部２０に、ハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別された際に、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力させるディレイ信号の内容を記憶させる。具体的には、図４に示すように、元になる音声に係る電気信号に対して、４個のディレイ信号をそれぞれ２１４ミリ秒（ｍｓ）ずつ遅延させ、且つ、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルをそれぞれ−４ｄＢずつ減衰させるように設定を行う。

加えて、ハウリングが生じる或いは生じていると考えられる状態を回避した後、ディレイ信号生成回路１０が初期に設定したディレイ信号に近付いて行く際のディレイ信号の内容を記憶させる。
具体的には、元になる音声に係る電気信号に対し、初期に設定したディレイ信号を１９９ミリ秒ずつ遅延させていたのに比して変更後は２１４ミリ秒ずつ遅延させたが、この２１４ミリ秒の遅延を３ミリ秒ずつ段階的に１９９ミリ秒の遅延に前進させ、且つ、前進が終わった時点で、各ディレイ信号の減衰を−４ｄＢから−３ｄＢに戻し、更に、ディレイ信号の出力の数を５個に戻すように、設定を行う。

尚、メモリ部２０には、ディレイ信号の内容を変更した後に、初期の状態に戻して行く途中で、再びハウリングが生じる或いは生じていると判別された場合には、ディレイ信号の遅れ時間を初期の状態に戻すこと停止させて一つ手前の段階に戻るように、制御信号出力部２２からディレイ信号生成回路９に制御信号を送ることが予め記憶されている。
つまり、具体的には、ハウリング回避の直後では、ディレイ信号の内容は、元になる音声に係る電気信号に対して２１４ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力される。

次に、ハウリングが回避されたと判別されると、１段階として３ミリ秒だけ進んで元になる音声に係る電気信号に対して２１１ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力され、２段階として３ミリ秒だけ進んで元になる音声に係る電気信号に対して２０８ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力され、３段階として３ミリ秒だけ進んで元になる音声に係る電気信号に対して２０５ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力され、４段階として３ミリ秒だけ進んで元になる音声に係る電気信号に対して２０２ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号が出力される。

しかし、ここで再びハウリングが生じる或いはハウリングが生じていると判別されると、制御信号出力部２２はメモリ部２０の記憶内容に基づき、ディレイ信号生成回路１０に、一段階だけ戻る、つまり、元になる音声に係る電気信号に対して２０５ミリ秒ずつ遅延し、元になる音声に係る電気信号に対してのレベルが−４ｄＢずつ低い４個のディレイ信号を出力するように制御信号を送る。
ここで、ハウリングが回避されると、制御信号出力部２２は続いてディレイ信号生成回路１０に、各ディレイ信号のレベルを元になる音声に係る電気信号に対して−４ｄＢずつ減衰させていたのを−３ｄＢずつ減衰するように変更させ、且つ、ディレイ信号の出力の数を初期の５個にするための制御信号を送る構成になっている。
尚、以上の設定は、表示器１６からその設定した内容を確認することができる。

ここで、カラオケの歌唱者は、マイクロホン３を持ってスタンバイ状態とし、再生プレーヤ２を操作して所望の曲のバック演奏（カラオケ演奏）を出力させる。
この時、再生プレーヤ２からのバック演奏に係るアナログの電気信号がミキサ回路６に送られ、更に、アンプ７で所望のレベルに増幅されてスピーカ８に送られ、スピーカ８から音声となってバック演奏の音声が出力される。

カラオケの歌唱者は、再生プレーヤ２から電気信号に基づくバック演奏の音声がスピーカ８から流れると、スピーカ８からのそのバック演奏に合わせて歌唱（カラオケ歌唱）を始める。
ここで、マイクロホン３は、歌唱者からカラオケ歌唱の音声を拾ってアナログの電気信号に変換し、マイクアンプ４に送る。
マイクアンプ４は、その歌唱に係る電気信号を所定のレベルに増幅してミキサ回路５、Ａ／Ｄ変換器９及びＡ／Ｄ変換部１２に送る。

ミキサ回路５は、マイクアンプ４から、出力時刻がマイクロホン３に拾われた初期の時刻であって、カラオケ歌唱の音声に係るアナログの電気信号を入力する。
他方、Ａ／Ｄ変換器９は、マイクアンプ４からのアナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換してディレイ信号生成回路１０に送る。
更に、Ａ／Ｄ変換部１２は、マイクアンプ４からの上記初期時刻に出力の歌唱音声に係るアナログの電気信号を受けると、デジタルの電気信号に変換してレベル検出部１３に送る。

ここで、レベル検出部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２からの電気信号のレベルを検出し、その検出結果（レベルの値）を制御部１４に送る。
制御部１４では、判別部Ａ１７がレベル検出部１３からの検出結果が設定した値（３０６０ｍＶ）以上であるか否かを判別する。検出結果がその設定した値に到っていない場合（未満）には、検出値保持部１８に送られる。

尚、この時点では音声信号増幅装置１が作動の初期の状態なのでスピーカ８からの音声にはマイクロホン３に拾われた音声が含まれることがなく、装置全体が正常に機能していれば、レベル検出部１３の検出結果が予め設定した値より大きくなる場合は生じない。
ディレイ信号生成回路１０は、Ａ／Ｄ変換器９からのデジタルの電気信号を入力すると、マイクロホン３から出力される初期時刻の信号、つまり、マイクアンプ４からミキサ回路５に入力される電気信号に対して、操作部１５によって設定した時間だけ実質的に遅延させ且つ設定したレベルの設定した数のディレイ信号（デジタル信号）をマイクアンプ４からの元になる音声に係る電気信号に基づいて生成し、Ｄ／Ａ変換器１１に出力する。

つまり、詳細には、実質的にマイクロホン３がカラオケの音声に基づいて変換して得られた元になる音声に係る電気信号に対して１９９ミリ秒だけ遅延され且つレベルが−３ｄＢだけ低い第１のディレイ信号、その第１のディレイ信号に対して１９９ミリ秒だけ遅延され且つレベルが−３ｄＢだけ低い第２のディレイ信号、その第２のディレイ信号に対して１９９ミリ秒だけ遅延され且つレベルが−３ｄＢだけ低い第３のディレイ信号、その第３のディレイ信号に対して１９９ミリ秒だけ遅延され且つレベルが−３ｄＢだけ低い第４のディレイ信号、その第４のディレイ信号に対して１９９ミリ秒だけ遅延され且つレベルが−３ｄＢだけ低い第５のディレイ信号を、ディレイ信号生成回路１０は生成してＤ／Ａ変換器１１に出力する。

Ｄ／Ａ変換器１１は、ディレイ信号生成回路１０からの前記デジタルの５個のディレイ信号を入力するとそれぞれをアナログのディレイ信号に変換してミキサ回路５に送る。
ここで、ミキサ回路５は、マイクアンプ４からの初期の時刻に出力されるアナログの電気信号と、ディレイ信号生成回路１０によって遅延され且つレベルが減衰された５個のアナログのディレイ信号を加算加工（ミックス）して、ミキサ回路６に送る。
別言すると、ミキサ回路５は、元になる音声に係る電気信号と、その元になる音声に付加すべきエコー成分に係る５個のディレイ信号をミックスし、ミキサ回路６に送る。

ミキサ回路６は、ミキサ回路５からの元になる歌唱音声に係るアナログの電気信号とその元になる音声に対してエコー成分に対応するディレイ信号がミックスされたアナログの電気信号に、再生プレーヤ２からのバック演奏用のアナログの電気信号を加算加工（ミックス）してアンプ７に送る。
アンプ７は、ミキサ回路６からの加算加工されたアナログの電気信号を受け取ると、所定のレベルに増幅し、スピーカ８に送る。

スピーカ８は、アンプ７からのアナログの電気信号を受け取ると、音声に変換して出力する。
つまり、スピーカ８は、マイクロホン３からのカラオケの歌唱者の歌唱の音声とこの歌唱の音声に対して遅延させてエコー成分を構成し得る歌唱に係る音声、及び、再生プレーヤ２からのバック演奏に係る音声を出力する。

このスピーカ８が音声を出力している際に、その音声の一部が部屋の壁や天井等に当たって反射し、その反射によって送られて来る音声（以下、「反射による音声」と称する）がマイクロホン３によって拾われる場合がある。
ここで、マイクロホン３は、この反射による音声を拾うと、カラオケ歌唱の音声と共にアナログの電気信号に変換してマイクアンプ４に送る。
マイクアンプ４は、反射による音声及びカラオケ歌唱の音声に係る電気信号を所定通りに増幅し、Ａ／Ｄ変換器９、Ａ／Ｄ変換部１２及びミキサ回路５に送る。

他方、Ａ／Ｄ変換部１２は、マイクロホン３の側からの電気信号に、カラオケ歌唱の音声に係るアナログの電気信号のみならず、スピーカ８から出力され反射して再びマイクロホン３に拾われて変換された電気信号が含まれていても、アナログの電気信号をデジタルの電気信号に変換してレベル検出部１３に送る。
ここで、レベル検出部１３は、カラオケ歌唱の音声及び反射による音声に係るデジタルの電気信号のレベルを検出し、その検出結果を制御部１４に送る。
制御部１４の判別部Ａ１７は、カラオケ歌唱の音声と反射による音声の加算された音声に係るデジタルの電気信号のレベルの値をレベル検出部１３から受け取り、その値と予め設定している値（３０６０ｍＶ）との大小比較の判別を行う。

ここで、反射による音声、つまり、スピーカ８から出力され反射されて結果的にマイクロホン３によって拾われた音声が十分に小さい音声である場合には、その反射による音声に係る電気信号のレベルは、マイクロホン３によって一緒に拾われたカラオケ歌唱の音声に係る電気信号のレベルの値に比して十分に小さい場合となり、判別部Ａ１７はレベル検出部１３からの検出結果は予め設定した３０６０ｍＶ以上ではないと判別し、その値を検出値保持部１８に送る。
検出値保持部１８は、判別部Ａ１７からの検出結果を書き替え的に一時保持し、その値を判別部Ｂ１９に送る。

判別部Ｂ１９は、検出値保持部１８からの検出結果（値）を連続的に受け取り、互いに隣り合って連続的に入力されて来る検出結果同士が等しいか否かの判別を行う。判別部Ｂ１９は、隣り合う検出結果が互いに等しいと判別すると、その旨をカウンタ部２１に送る。
カウンタ部２１は、判別部Ｂ１９からの隣り合っていて検出結果が互いに等しく且つ連続している場合にその連続する数をカウントし、その数が５に到るか否かを判別する。

ここで、例えば図５に示すように、レベル検出部１３での検出レベル（検出結果）が上昇し、３０６０ｍＶまで到らずに下降し、その後にほぼ２３００ｍＶのレベルで一定となってその状態が離散値で５個分に対応する時間分だけ連続すると、カウンタ部２１はその旨を制御信号出力部２２に伝える。
制御信号出力部２２は、カウンタ部２１からのカウント結果に基づいて、ディレイ信号生成回路１０に生成・出力すべきディレイ信号の内容を変更するための制御信号を出力する。

ここで、ディレイ信号生成回路１０は、制御部１４の制御信号出力部２２からの制御信号を受けると、生成・出力するディレイ信号を図３に示す内容から図４に示す内容に変更する。
従って、結果的には、ミキサ回路５において、元になる音声に係る電気信号に対し、図３で示す内容のディレイ信号ではなく図４で示す内容のディレイ信号がミキサ回路５において加算加工されることになる。
よって、ミキサ回路６は、ミキサ回路５から斯かるアナログの電気信号と、再生プレーヤ２からバック演奏に係るアナログの電気信号をそれぞれ受け取り、それらの二つのアナログ信号を加算加工してアンプ７に送る。

この時、このミキサ回路６の加算加工によって、初期時刻の反射による音声及びカラオケ歌唱の音声に図４に示す内容に対応したエコー成分の音声にバック演奏が付加された音声に係るアナログの電気信号がアンプ７に送られることになる。
アンプ７は、ミキサ回路６からの上記音声に係るアナログの電気信号を所定通りに増幅してスピーカ８に送る。
スピーカ８は、アンプ７からの音声に係る増幅されたアナログの電気信号を音声に変換して出力する。

ここで、音声信号増幅装置１の使用環境、つまり、スピーカ８からの音声が反射されてマイクロホン３に拾われ、更に再び増幅される系を構成する音声の反射に係る環境が一定であれば、スピーカ８からの音声がマイクロホン３に拾われるが、制御部１４からディレイ信号生成回路１０に制御信号を送った後では、元になる音声に付加しているエコー成分の遅延の時間、レベル及びディレイ信号の数が初期に設定したそれらと異なるので、低いレベルで発生して均衡的な状態のハウリングが解消され回避されることになる。
従って、この均衡的なハウリングの状態が解消されるので、このハウリングの状態から何らかの切っ掛けで急に発散して大きなハウリングが生じるという虞を回避することができている。

つまり、図５を用いて説明すると、制御部１４がディレイ信号生成回路１０に対して生成するべきディレイ信号の内容の変更を制御しない場合には、検出のレベルが５個目の２３００ｍＶから点線で示すように、何らかの切っ掛けで均衡のハウリング状態が崩れて急に発散して大きなハウリングが生じることが考えられる。
然るに、音声信号増幅装置１は、カウンタ部２１が同じレベルが５回連続してカウントしたことに基づいて、その旨を制御信号出力部２２に伝え、制御信号出力部２２はこのカウンタ部２１からの信号に基づいてディレイ信号生成回路１０に制御信号を送り、結果的に、図５の検出のレベルが５個目の２３００ｍＶから実線で示す値をレベル検出することになる。

音声信号増幅装置１は、このハウリングを回避した後、制御信号出力部２２は、上記で詳述したディレイ信号を初期に設定した内容に段階的に近付けるための制御信号をディレイ信号生成回路１０に出力する。
ここで、ディレイ信号生成回路１０は、元になる音声に係る電気信号に対して２１４ミリ秒ずつの間隔で遅延させて生成・出力していた４個のディレイ信号を、ワンステップが３ミリ秒ずつ遅延時間が短くさせたディレイ信号に変更させて生成・出力する。

ここで、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされなければ、４個のディレイ信号は元になる音声に係る電気信号に対して１９９ミリ秒ずつの間隔で遅延した状態に戻り、つまり、初期に設定した遅延の時間位置で各ディレイ信号が生成・出力され、続いて、各ディレイ信号のレベル差は−４ｄＢから−３ｄＢに戻り、更に、第５のディレイ信号が生成・出力される。
ここで、初期に設定したディレイ信号の生成・出力の状態に戻り、結果的に、カラオケの歌唱者が最も心地よいと考えるエコー成分の付加が得られることになる。

他方、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされると、４個のディレイ信号はその時点での遅延時間の間隔からワンステップ分だけつまり３ミリ秒だけ遅延時間の間隔をより一層大きいディレイ信号を生成・出力させるように、ディレイ信号生成回路１０に制御信号出力部２２が制御信号を出力する。
この遅延時間の位置において、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされなければ、ディレイ信号生成回路１０はその時点での遅延時間の位置で４個のディレイ信号を生成・出力し、続いて、各ディレイ信号のレベル差は−４ｄＢから−３ｄＢに戻し、更に、第５のディレイ信号を生成・出力する。
ここで、カラオケの歌唱者は、結果的に、ハウリングが生じる虞がない状態で最も心地よいと初期に設定した内容に可能な限り近い内容のエコー成分の付加された音声を得ることが可能になっている。

尚、制御部１４でハウリングが生じる或いは生じているという判別がなされ、このことに対して、ディレイ信号生成回路１０が４個のディレイ信号をその時点での遅延時間の間隔から３ミリ秒だけより一層遅延したディレイ信号を生成・出力させても、制御部１４がハウリングの発生と判別したならば、ディレイ信号生成回路１０は遅延時間の間隔から更に３ミリ秒だけより一層遅延したディレイ信号を生成・出力する。
このことは、遅延時間の間隔を２１４ミリ秒から１９９ミリ秒に近付ける方向の変更で問題がなかったのにも拘わらず、遅延時間の間隔を逆の遠離る方向に変更してハウリングの発生があることと矛盾するように受け取られるかも知れないが、ハウリングの発生と発生回避は音声信号増幅装置１の使用環境にデリケートに左右されることに起因している。
従って、この発明の発明者は、前述したように、ハウリングを絶対的に生じる虞がない状態を得ることを確保し、その条件の下で最も心地よいと初期に設定した内容に可能な限り近いエコー成分を音声に付加させることを可能にするという発明の目的に基づいた形態に対応させている。

ディレイ信号生成回路１０は、制御信号出力部２２からの制御信号に基づいて、各ディレイ信号の減衰の差を−４ｄＢから−３ｄＢに戻し、更に、第５のディレイ信号を生成・出力する。
更に、この状態において、制御部１４がハウリングの発生を判別すると制御部１４はハウリングの回避及びディレイ信号の生成・出力の内容の変更に対応する。そして、この時のハウリングが回避されると、制御信号出力部２２はディレイ信号生成回路１０に、前述したと同様に、ディレイ信号の内容を初期に設定した内容に近付けるための制御信号を送る。

音声信号増幅装置１は、ディレイ信号が元になる音声に係る電気信号に対して５個ずつミックスされる構成になっているが、１個のディレイ信号が付加される構成であってもよい。
音声信号増幅装置１は、ハウリングの回避のためにディレイ信号の生成・出力の回避と
して遅延時間の変更を中心にしているが、ハウリングは周期性のある複数のエコー成分がマイクロホン３に拾われて生じることが多いこと、通常の人の耳にはエコー成分の遅延時間よりもエコー成分のレベル低下の方がより一層センシティブであることに基づいている。

又、上記では、ハウリングの回避の後にディレイ信号の内容を段階的に初期に設定した内容に変更して行き、その途中で新たなハウリングが再び生じると、ワンステップ分だけ初期に設定した内容から遠離る方向に変更して前記新たなハウリングを回避させているが、その時点から当初のズレ時間である１５ミリ秒或いは新たに設定した時間だけ各信号を遅延させてそのハウリングを回避させ、その後、再び初期に設定したディレイ信号に段階的に近付ける構成であってもよい。

いずれの構成であっても、ハウリングを回避させ、且つ、初期に設定したとは異なる内容ではあるが、元になる音声にはエコー成分が常に付加されている。
従って、ハウリングを回避させるためにエコー成分の付加が得られなかったり、ハウリングの生起の常に伴うエコー成分の付加状態に比して、音声信号増幅装置１はハウリングが生じ難く且つ安定的で初期に設定したディレイ信号に対応するより近似なエコー成分が付加された心地よい増幅の音声を得ることが可能になっている。

この発明の最良の実施の一形態の構成を説明するブロック図である。 図１に示すブロック図の制御部の構成を説明するブロック図である。 図１に示す最良の実施の形態において、ディレイ信号生成回路が制御部によって制御される前の時間経過とディレイ信号の出力の関係を説明するグラフである。 図１に示す最良の実施の形態において、ディレイ信号生成回路が制御部によって制御された後の時間経過とディレイ信号の出力の関係を説明するグラフである。 図１に示すこの発明の音声信号増幅装置の検出結果であるレベルと時間の関係を示すグラフである。

符号の説明

１ ：音声信号増幅装置
２ ：再生プレーヤ
３ ：マイクロホン
４ ：マイクアンプ
５，６ ：ミキサ回路
８ ：スピーカ
１０ ：ディレイ信号生成回路
１３ ：レベル検出部
１４ ：制御部
１７、１９ ：判別部
２０ ：メモリ部
２１ ：カウンタ部
２２ ：制御信号出力部

Claims (3)

1. 入力された音声を電気信号に変換するマイクロホンと、
   前記マイクロホンからの電気信号を遅延させエコー成分を付加するための、遅延時間、出力レベル及び出力回数を制御してディレイ信号を生成するディレイ信号生成回路と、
   前記ディレイ信号生成回路からのディレイ信号と前記マイクロホンからの電気信号の加算加工を行うミキサ回路と、
   前記ミキサ回路からの電気信号を増幅するアンプと、
   前記アンプからの電気信号を音声に変換して出力するスピーカと、
   前記マイクロホンからの電気信号のレベルを検出するレベル検出部と、
   前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングが生じるレベル又はハウリングを生じる可能性があるレベルと判別したとき、ハウリングを回避するように、前記ディレイ信号生成回路の、遅延時間、出力レベル、出力回数のそれぞれの設定値を初期設定値から予め定めた設定値にそれぞれ変更させ、その後、前記レベル検出部からの検出レベルがハウリングを生じないレベル又はハウリングを回避した後のレベルになったと判別したとき、現時点の遅延時間から、初期設定値の遅延時間に段階的に近付かせ、現時点の遅延時間が初期設定値の遅延時間となったとき、現時点の出力レベル及び出力回数から、初期設定値の出力レベル及び出力回数に戻すように前記ディレイ信号生成回路を制御する制御部とを備えることを特徴とする音声信号増幅装置。
2. 請求項１に記載の音声信号増幅装置であって、前記制御部は、前記レベル検出部が検出したレベルが、予め設定したレベル以上である場合か予め設定したレベルより小さいレベルであっても一定期間連続して同じレベルが続いた場合に、ハウリングが生じるレベル又はハウリングが生じる可能性があるレベルと判別することを特徴とする音声信号増幅装置。
3. 請求項１に記載の音声信号増幅装置であって、ハウリングを回避した後、前記ディレイ信号生成回路の、現時点の遅延時間を初期設定値の遅延時間に段階的に近付かせる際に、再びハウリングの生起が判別されると、前記制御部は、前記制御部は、段階的に近付けた状態から遅延時間の設定値を一段階戻すように前記ディレイ信号生成回路を制御することを特徴とする音声信号増幅装置。

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