JP5136396B2 - ハウリング抑制装置 - Google Patents

ハウリング抑制装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5136396B2
JP5136396B2 JP2008331498A JP2008331498A JP5136396B2 JP 5136396 B2 JP5136396 B2 JP 5136396B2 JP 2008331498 A JP2008331498 A JP 2008331498A JP 2008331498 A JP2008331498 A JP 2008331498A JP 5136396 B2 JP5136396 B2 JP 5136396B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
filter
band
frequency
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008331498A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010154356A5 (ja
JP2010154356A (ja
Inventor
啓 奥村
啓文 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP2008331498A priority Critical patent/JP5136396B2/ja
Priority to AT09180288T priority patent/ATE543342T1/de
Priority to EP09180288A priority patent/EP2202997B1/en
Priority to US12/645,203 priority patent/US8218788B2/en
Publication of JP2010154356A publication Critical patent/JP2010154356A/ja
Publication of JP2010154356A5 publication Critical patent/JP2010154356A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5136396B2 publication Critical patent/JP5136396B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/02—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for preventing acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2430/00—Signal processing covered by H04R, not provided for in its groups
    • H04R2430/03—Synergistic effects of band splitting and sub-band processing

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

本発明は、適応フィルタを用いてハウリングを抑制する技術に関する。
同一音響空間内においてマイクロホンにより収音した音の信号を増幅してスピーカから放音する音響フィードバック系では、ハウリングの発生が問題になることが多い。このようなハウリングを抑制するための手段として、適応フィルタを利用したハウリング抑制装置がある。このハウリング抑制装置では、適応フィルタによりスピーカからマイクロホンへの回り込み音成分を模擬した模擬信号がスピーカへの入力信号に基づいて生成され、この模擬信号がマイクロホンの出力信号から相殺される。しかしながら、適応フィルタは、回り込み音の伝達系の状態が変化した場合に、伝達系の状態変化後の回り込み音を正確に模擬した模擬信号を出力するようになるまでに時間が掛かる。このため、適応フィルタを利用したハウリング抑制装置は、回り込み音の伝達系の状態が急激に変化するような状況では、ハウリングを十分に抑圧することができないという問題がある。また、適応フィルタを利用したハウリング抑制装置では、その適応フィルタにおける回り込み音の推定精度が不足していたり、スピーカとマイクロホンの間の位置関係が変化した場合に、いわゆるカラレーションが発生するという問題がある。
ハウリングの抑圧を強化するための技術としては、適応フィルタとノッチフィルタを併用した技術が特許文献１と非特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたハウリング抑制装置は、適応フィルタにより回り込み音成分の抑圧を行う一方で、ハウリングが発生した場合には、マイクロホンを介して得られた信号においてハウリングが発生している周波数成分を減衰させる処理をノッチフィルタに行わせるものである。また、非特許文献１に開示されたハウリング抑制装置は、ＰＥＭ−ＡＦＲＯＷ型の適応フィルタにより回り込み成分の抑圧を行う一方で、スピーカからマイクロホンまでの伝達系の利得がピークとなる周波数を推定し、マイクロホンを介して得られた信号においてその推定した周波数成分を減衰させる処理をノッチフィルタに行わせるものである。
特開２００６−２１７５４２号公報 G.Rombouts，T.Waterschoot，M.Moonen、"Proactive notch filtering for acoustic feedbackCancellation"、Proc 2nd Annual IEEE Benelux/DSP Valley SignalProcess.Symp、２００６年４月、ｐ．１６９−１７２
ところで、非特許文献１に開示の技術において、ハウリングの抑圧を適切に行うためには、適応フィルタのフィルタ係数が閉ループの振幅特性を正確に反映したものにする必要がある。そして、そのためには、フィルタ係数の更新のために多くの演算量が必要となり、ハウリング抑圧のための処理を高速化できないという問題があった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、ハウリングを未然に抑圧することができ、かつ、その抑圧のための処理を高速化できるハウリング抑制装置を提供することを目的とする。
この発明は、同一の音響空間内に配置されたマイクロホンとスピーカとを含む閉ループ内に介挿されたハウリング抑圧用フィルタと、前記スピーカから前記マイクロホンまでの区間と前記ハウリング抑圧用フィルタとを少なくとも含むものを適応対象信号伝達系とし、前記適応対象信号伝達系の出力信号から特定の帯域に属する信号を選択し、前記特定の帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する第１の入力処理手段と、前記適応対象信号伝達系に対する入力信号から特定の帯域に属する信号を選択し、前記特定の帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する第２の入力処理手段と、前記第２の入力処理手段の出力信号にフィルタ処理を施すことにより、前記適応対象信号伝達系から前記第１の入力処理手段を介して出力される信号を模した模擬出力信号を生成し、前記第１の入力処理手段を介して出力される信号から前記模擬出力信号を相殺して出力するとともに、前記模擬出力信号が前記第１の入力処理手段を介して出力される信号を模したものとなるように前記フィルタ処理におけるフィルタ係数の更新を行う適応フィルタと、前記適応フィルタの出力信号を前記適応対象信号伝達系の出力信号と同じサンプリング周波数にアップサンプリングして前記適応対象信号伝達系の出力信号のうち前記特定の帯域外の信号と加算して前記閉ループ内に出力する出力処理手段と、前記適応フィルタのフィルタ処理に用いられるフィルタ係数に基づいて前記閉ループの振幅特性を求める時間／周波数変換手段と、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの前記特定の帯域内の振幅特性において前記閉ループのゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように前記ハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を制御するとともに、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの前記特定の帯域内の振幅特性に基づいて、前記特定の帯域外における前記閉ループのゲインを推定し、推定結果に基づいて前記特定の帯域外における前記ハウリング抑圧用フィルタの抑圧量を制御するフィルタ制御手段とを具備するハウリング抑制装置を提供する。
このハウリング抑制装置は、適応対象信号伝達系の出力信号から選択した特定の帯域の信号とその適応対象信号伝達系の入力信号から選択した同じ帯域の信号とをともにダウンサンプリングし、そのダウンサンプリングした信号を用いて適応フィルタのフィルタ係数の更新を行う。そして、フィルタ制御部は、この適応フィルタのフィルタ係数に基づいて求められた閉ループの特定の帯域内の振幅特性においてゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように、ハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を制御する。さらに、フィルタ制御部は、特定の帯域内の振幅特性から特定の帯域外における閉ループのゲインを推定し、推定結果に基づいてその帯域外におけるハウリング抑圧用フィルタの抑圧量を制御する。よって、適応フィルタ内のフィルタのフィルタ係数の更新に関わる演算量を減らし、全帯域に亙るハウリングの抑制のための処理を高速に行うことができる。
この発明は、同一の音響空間内に配置されたマイクロホンとスピーカとを含む閉ループ内に介挿された複数のハウリング抑圧用フィルタと、前記スピーカから前記マイクロホンまでの区間と前記複数のハウリング抑圧用フィルタとを少なくとも含むものを適応対象信号伝達系とし、前記適応対象信号伝達系の出力信号を複数の帯域に分割し、分割した帯域に属する帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する第１の入力処理手段と、前記適応対象信号伝達系に対する入力信号から前記複数の帯域に各々属する帯域信号を選択し、選択した帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する第２の入力処理手段と、前記複数の帯域の各々に対応した複数の適応フィルタであって、前記第２の入力処理手段から出力される当該帯域の帯域信号にフィルタ処理を施すことにより、前記適応対象信号伝達系から前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号を模した帯域別模擬出力信号を生成し、前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号から前記帯域別模擬出力信号を相殺した帯域別誤差信号を出力するとともに、前記帯域別模擬出力信号が前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号を模したものとなるように前記フィルタ処理におけるフィルタ係数の更新を行う複数の適応フィルタと、前記複数の適応フィルタから各々出力される帯域別誤差信号を前記適応対象信号伝達系の出力信号と同じサンプリング周波数の信号として加算して前記閉ループ内に出力する出力処理手段と、前記複数の適応フィルタにおける各帯域信号のフィルタ処理に用いられるフィルタ係数に基づいて前記閉ループの振幅特性を求める時間／周波数変換手段と、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの振幅特性における各帯域内のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように前記複数のハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を制御するフィルタ制御手段とを具備するハウリング抑制装置を提供する。
このハウリング抑制装置は、適応対象信号伝達系の出力信号とその適応対象信号伝達系の入力信号とを複数の帯域の信号に各々分割し、それらの信号を用いて複数の帯域の各々に対応する適応フィルタのフィルタ係数を更新する。そして、フィルタ制御部は、複数の適応フィルタの各々のフィルタ係数に基づいて求められた閉ループの各帯域ごとの振幅特性においてゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように、複数のハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を各々制御する。よって、適応フィルタのフィルタ係数の更新とハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性の制御を帯域ごとに並行して行い、全帯域に亙るハウリングの抑制のための処理を高速に行うことができる。
（第１実施形態）
以下、図面を参照し、この発明の第１実施形態を説明する。
図１は、この発明の第１実施形態であるハウリング抑制装置１０を含む拡声システムの構成を示す図である。このハウリング抑制装置１０は、スピーカ９１、マイクロホン９２、当該ハウリング抑制装置１０、増幅部９３を含む閉ループ（以下、単に「閉ループ」という）におけるハウリングの発生を抑制する役割を果たす装置である。このハウリング抑制装置１０は、マイクロホン９２により音響空間から収音した音を増幅部９３により増幅してスピーカ９１から音響空間に放音する拡声システムにおけるマイクロホン９２と増幅部９３の間に介挿される。マイクロホン９２とそのマイクロホン９２が収音した音を放音するスピーカ９１とが同じ音響空間内に置かれている場合、スピーカ９１から放音された音の一部が回り込み音としてマイクロホン９２に到達する。回り込み音の成分ｘ（ｋ）やその伝達に要する時間τは、音響空間内におけるスピーカ９１とマイクロホン９２との位置関係等に依存して決まる。
マイクロホン９２により収音された音は、信号ｙ（ｋ）としてハウリング抑制装置１０に入力される。この信号ｙ（ｋ）には、音響空間内で発生した音の成分ｓ（ｋ）と時間τだけ前にスピーカ９１から放音された音の回り込み音の成分ｘ（ｋ）とが含まれる。ハウリング抑制装置１０に入力されたオーディオ信号ｙ（ｋ）は、ハウリング抑制装置１０の信号処理を経た後に増幅部９３によって増幅され、増幅部９３によって増幅された信号ｕ（ｋ）がスピーカ９１に入力される。このハウリング抑制装置１０による信号処理の詳細は、後述する。
スピーカ９１は、自身に入力された信号ｕ（ｋ）を音として音響空間に放音する。そして、このスピーカ９１から放音された音の一部が回り込み音としてマイクロホン９２に到達し、その回り込み音の成分ｘ（ｋ）と音響空間内で発生した音の成分ｓ（ｋ）とを含む音がマイクロホン９２により収音される、という音の循環が繰り返される。
ハウリング抑圧用フィルタ３１は、たとえば、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response；無限インパルス応答）フィルタである。このハウリング抑圧用フィルタ３１は、信号ｙ（ｋ）に対してハウリング抑制のためのフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した信号ｚ（ｋ）を出力する。このハウリング抑圧用フィルタ３１のフィルタ処理における中心周波数、レベル、Ｑ値を指定するパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）は、フィルタ制御部３４によって更新される。詳しくは、後述する。
ハウリング検出部３３は、ハウリング抑圧用フィルタ３１の出力信号ｚ（ｋ）に基づいて閉ループにおけるハウリングの発生およびそのハウリングが発生している周波数を検出する手段である。ハウリング検出部３３によるハウリングの発生の検出の方法としては、ピッチ検出法やＦＦＴ（Fast Fourier Ttransform ）解析法のほか、バンドパスフィルタを用いる方法などが知られている。本実施形態におけるハウリング検出部３３は、それらのいずれの方法を用いてハウリングを検出してもよい。
ノッチフィルタ３２は、たとえば、ＩＩＲフィルタである。このノッチフィルタ３２は、ハウリング検出部３３によってハウリングが発生している周波数が検出されると、ハウリング抑圧用フィルタ３１の出力信号ｚ（ｋ）に対してその周波数の成分を減衰させる減衰処理を施す。また、このノッチフィルタ３２は、減衰処理を開始したあと、フィルタ制御部３４による制御の下にその減衰処理におけるゲインを低下前のゲインに戻す。詳しくは、後述する。
第１入力処理部１１は、スピーカ９１→音響空間における回り込み音の伝達経路→マイクロホン９２→ハウリング抑圧用フィルタ３１→ノッチフィルタ３２という信号伝達系（「適応対象信号伝達系ｐｗ−１」という）から当該第１入力処理部１１に出力される信号ｚ（ｋ）から低域に属する信号を選択し、選択した信号をその帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する手段である。具体的に説明すると、この第１入力処理部１１における帯域分割部１１５は、ハウリング抑圧用フィルタ３１からノッチフィルタ３２を介して入力される信号ｚ（ｋ）を高低２つの帯域に分割し、高域信号ｚ1（ｋ）と低域信号ｚ0（ｋ）を出力する。以下では、一例として、増幅部９３から出力される信号ｕ（ｋ）およびマイクロホン９２を介して入力される信号ｙ（ｋ）のサンプリング周波数がｆｓ＝４８ｋHzであり、帯域分割部１１５は、信号ｚ（ｋ）における周波数ｆｓ／１２＝４ｋHz以上の帯域の成分を高域信号ｚ1（ｋ）として出力し、周波数ｆｓ／１２＝４ｋHz以下の帯域の成分を低域信号ｚ0（ｋ）として出力するものとする。さらに、第１入力処理部１１におけるダウンサンプラ１１６は、帯域分割部１１５から出力される低域信号ｚ0（ｋ）に１／６ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／６＝８ｋHzの信号ｚ0（ｋ’）として出力する。
第２入力処理部１２は、増幅部９３から適応対象信号伝達系ｐｗ−１に入力される信号ｕ（ｋ）から低域に属する信号を選択し、選択した信号をその帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する手段である。具体的に説明すると、この第２入力処理部１２におけるＬＰＦ１２５は、増幅部９３が出力する信号ｕ（ｋ）のうち周波数４ｋHz以下の帯域に属する信号のみを通過させる。そして、第２入力処理部１２におけるダウンサンプラ１２６は、ＬＰＦ１２５を通過した信号に１／６ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／６＝８ｋHzの信号ｕ（ｋ’）として出力する。
適応フィルタ２２において、遅延部２３は、ダウンサンプラ１２６が出力した信号ｕ（ｋ’）を時間τだけ遅延させて出力する。また、フィルタ２４は、遅延部２３を介して供給される信号ｕ（ｋ’）のサンプル列にフィルタ係数更新部２５から与えられたフィルタ係数列を畳み込み、畳み込み演算結果を模擬出力信号ｘ’（ｋ’）として出力する。減算部２６は、ダウンサンプラ１１６が出力した低域信号ｚ0（ｋ’）から模擬出力信号ｘ’（ｋ’）を相殺し、誤差信号ｅ0（ｋ’）として出力する。フィルタ係数更新部２５は、ＬＭＳ（Least Mean Square；最小平均２乗）アルゴリズム等の適応アルゴリズムに従い、誤差信号ｅ0（ｋ’）に基づいて、フィルタ２４に与えるフィルタ係数列を更新する。この誤差信号ｅ0（ｋ’）に基づくフィルタ２４のフィルタ係数列の更新が繰り返されることにより、フィルタ２４の伝達関数Ｈ0’（ｊω）は、適応対象信号伝達系ｐｗ−１の伝達関数Ｈ（ｊω）に近似したものとなる。
出力処理部１３は、適応フィルタ２２から出力される誤差信号ｅ0（ｋ’）を適応対象信号伝達系ｐｗ−１の出力信号ｚ（ｋ）と同じサンプリング周波数にアップリサンプリングした上で高域信号ｚ1（ｋ）と加算し、閉ループに出力する手段である。具体的に説明すると、この出力処理部１３におけるアップサンプラ１３５は、適応フィルタ２２から出力される誤差信号ｅ0（ｋ’）に６倍アップサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ＝４８ｋHzの信号ｅ0（ｋ）として出力する。そして、出力処理部１３における加算部１３６は、このアップサンプラ１３５の出力信号ｅ0（ｋ）と帯域分割部１１５から出力された高域信号ｚ１（ｋ）とを加算し、信号ｅ（ｋ）として出力する。
時間／周波数変換部２７は、適応フィルタ２２のフィルタ処理に用いられるフィルタ係数に基づいて閉ループの振幅特性Ｒ（ω）を求める手段である。時間／周波数変換部２７は、フィルタ係数更新部２５によってフィルタ２４のフィルタ係数が更新されるたびに、更新後のフィルタ係数にＦＦＴを施すことによりその伝達関数Ｈ0’（ｊω）を取得し、伝達関数Ｈ0’（ｊω）を次式に代入することにより求まるパワースペクトルＬ0’（ω）（ｄＢ）を閉ループの振幅特性Ｒ（ω）とする。
Ｌ0’（ω）＝１０ｌｏｇ１０（｜Ｈ0’（ｊω）｜２）…（１）
ここで、適応対象信号伝達系ｐｗ−１は、第１入力処理部１１、適応フィルタ２２、出力処理部１３、および増幅部９３を閉ループから除いた系であるため、適応対象信号伝達系ｐｗ−１と閉ループの振幅特性はほぼ等しいと考えて差し支えない。その一方で、フィルタ係数更新部２５は、適応対象信号伝達系ｐｗ−１の出力信号ｚ（ｋ）そのものではなく、その低域の周波数成分のみを含む低域信号ｚ0（ｋ’）に基づいてフィルタ２４のフィルタ係数を更新する。よって、時間／周波数変換部２７がこのフィルタ２４の更新後のフィルタ係数に基づいて求める振幅特性Ｒ（ω）は、本来であれば存在するはずの高域のピークを有さず低域にのみピークを有する振幅特性となる。
フィルタ制御部３４は、時間／周波数変換部２７が求めた振幅特性Ｒ（ω）における低域のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ３１のフィルタ特性を制御する第１の制御と、振幅特性Ｒ（ω）に基づいて閉ループにおける高域のゲインを推定し、推定結果に基づいてハウリング抑圧用フィルタ３１における高域の抑圧量を制御する第２の制御と、ノッチフィルタ３２の減衰処理においてゲインを低下させている周波数と同じ周波数の信号をハウリング抑圧用フィルタ３１が減衰させるようになった場合に、ノッチフィルタ３２におけるその周波数のゲインを低下前のゲインに戻す第３の制御とを行う。
第１の制御では、フィルタ制御部３４は、時間／周波数変換部２７が求めた振幅特性Ｒ（ω）に現われているピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）における周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）、レベルＬｅｖ0−ｋ（ｋ＝１，２…）、半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）を、それらのピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）のピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）として抽出する。ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）の抽出の具体的な手順は以下の通りである。図２（Ａ）に示すように、まず、振幅特性Ｒ（ω）の最大ピークＰ0−１の周波数ωmax0−１、レベルＬｅｖ0−１、半値幅ｈｗｉｄ0−１をピーク情報ＲＥＦ0−１として抽出し、その後、図２（Ｂ）に示すように、その最大ピークＰ0−１のレベルを十分に減衰させ、減衰後の振幅特性Ｒ（ω）の最大ピークＰ0−２の周波数ωmax0−２、レベルＬｅｖ0−２、半値幅ｈｗｉｄ0−２をピーク情報ＲＥＦ0−２として抽出する。以後、閾値ＴHを超えるピークが無くなるまで同様の手順を繰り返し、残りのピークＰ0−ｋ（ｋ＝３，４…）のピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝３，４…）を抽出する。
フィルタ制御部３４は、閾値ＴＨを超えるすべてのピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）のピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）を抽出すると、ハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）のなかからピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）と同数のパラメータＰａｒａ−ｍを更新候補として選び、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）と中心周波数が一致し、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）とＱ値が一致し、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示すレベルＬｅｖ0−ｋ（ｋ＝１，２…）と所定値（たとえば、０ｄＢとする）との差とゲインが一致するように、更新候補としたパラメータＰａｒａ−ｍの各々を更新する。
第２の制御では、フィルタ制御部３４は、フィルタ２４のフィルタ係数の更新が出力信号ｚ（ｋ）に基づいて行われたならば振幅特性Ｒ（ω）に現れていたであろう高域のピークＰ1のレベルの推定値（「推定レベルＬｅｖＣＸＴ」と記す）をピーク情報ＲＥＦ1として抽出する。このピーク情報ＲＥＦ1の抽出の具体的な手順は以下の通りである。図３に示すように、まず、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）の各ピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）から高域に向かって所定量ずつ減衰する傾きＡ（−ｄＢ／オクターブ）を有する線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）を引く。そして、それらの線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）の各々と低域と高域の境界とが交差した点におけるレベルＬｅｖの最大値を高域の推定レベルＬｅｖＣＸＴとするレベル推定処理を行い、この処理結果をピーク情報ＲＥＦ1とする。
フィルタ制御部３４は、ピーク情報ＲＥＦ1を抽出すると、ハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）のなかから第１の制御における更新候補としていないパラメータＰａｒａ−ｍを１つ選び、高域の全周波数の成分がピーク情報ＲＥＦ1が示すレベルＬｅｖＣＸＴだけ一律に抑圧されるようにそのパラメータＰａｒａ−ｍを更新する。
第３の制御では、フィルタ制御部３４は、ハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）のいずれかを更新するたびに、更新後のパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）の各々が示す中心周波数をωｐとし、ゲインをｇｐとし、ｑ値をｑｐとし、ノッチフィルタ３２の中心周波数をωｎとし、ゲインをｇｎとし、ｑ値をｑｎとした場合において、更新後のパラメータＰａｒａ−ｍ（ｍ＝１，２…）のいずれかにおいて次式に示す条件が満たされたとき、ノッチフィルタ３２の減衰処理におけるゲインを低下前のゲインに戻すことを指示する制御信号をノッチフィルタ３２に出力する。
｜ωｐ−ωｎ｜／ωｐ≦２１/ｑ かつ ｇｐ／ｇｎ≧１…（２）
本実施形態にかかるハウリング抑制装置１０では、マイクロホン９２を介して入力される信号ｙ（ｋ）のうち低域信号ｚ0（ｋ）を選択し、この低域信号ｚ0（ｋ）をダウンサンプリングした低域信号ｚ0（ｋ’）を適応フィルタ２２の処理対象とする。その一方で、適応フィルタ２２内のフィルタ２４のフィルタ係数から求まる適応対象信号伝達系ｐｗ−１の振幅特性を閉ループの振幅特性Ｒ（ω）とし、この振幅特性Ｒ（ω）の低域におけるゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ３１のフィルタ特性を制御するとともに、振幅特性Ｒ（ω）に基づいて閉ループにおける高域のゲインを推定し、推定結果に基づいてハウリング抑圧用フィルタ３１における高域の抑圧量を制御する。よって、適応フィルタ２２内のフィルタ２４のフィルタ係数の更新に関わる演算量を減らし、低域、高域の全周波数帯域に亙るハウリングの抑制のための処理を高速に行うことができる。
（第２実施形態）
以下、図面を参照し、この発明の第２実施形態を説明する。
図４および図５は、この発明の第２実施形態であるハウリング抑制装置１０Ａを含む拡声システムの構成を示す図である。図４および図５において、第１実施形態のハウリング抑制装置１０（図１）と同一の構成要素には同じ符号を付し、その再度の説明を割愛する。
このハウリング抑制装置１０Ａのハウリング抑圧用フィルタ６１−０は、マイクロホン９２の出力信号ｙ（ｋ）に対してフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した信号ｚ（ｋ）を出力する。ハウリング抑圧用フィルタ６１−１は、ハウリング抑圧用フィルタ６１−０の出力信号ｚ（ｋ）に対してフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した信号ｚ’（ｋ）を出力する。ハウリング抑圧用フィルタ６１−２は、ハウリング抑圧用フィルタ６１−２の出力信号ｚ’（ｋ）に対してフィルタ処理を施し、フィルタ処理を施した信号ｚ”（ｋ）を出力する。
第１入力処理部４１は、スピーカ９１→音響空間における回り込み音の伝達経路→マイクロホン９２→ハウリング抑圧用フィルタ６１−０→ハウリング抑圧用フィルタ６１−１→ハウリング抑圧用フィルタ６１−２→ノッチフィルタ３２という信号伝達系（「適応対象信号伝達系ｐｗ−２」という）から当該第１入力処理部４１に出力される信号ｚ”（ｋ）を、低域、中域、高域の３つの帯域に分割し、分割した帯域に属する帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する手段である。
具体的に説明すると、この第１入力処理部４１における帯域分割部２１５は、ハウリング抑圧用フィルタ６１−２からノッチフィルタ３２を介して入力される信号ｚ”（ｋ）を低域、中域、高域の３つの帯域に分割し、低域信号ｚ0”（ｋ）、中域信号ｚ1”（ｋ）、および高域信号ｚ2”（ｋ）の３種類の帯域信号を出力する。以下では、一例として、増幅部９３から出力される信号ｕ（ｋ）およびマイクロホン９２を介して入力される信号ｙ（ｋ）のサンプリング周波数がｆｓ＝４８ｋHzであり、帯域分割部２１５は、信号ｚ”（ｋ）における２ｋHz未満の帯域の成分を低域信号ｚ0”（ｋ）として出力し、２ｋＨｚ以上１２ｋＨｚ以下の帯域の成分を中域信号ｚ1”（ｋ）として出力し、１２ｋHz以上の帯域の成分を高域信号ｚ2”（ｋ）として出力するものとする。第１入力処理部４１におけるダウンサンプラ２１６は、帯域分割部２１５から出力された低域信号ｚ0”（ｋ）に１／１２ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／１２＝４ｋHzの信号ｚ0”（ｋ’）として出力する。第１入力処理部４１におけるダウンサンプラ２１７は、帯域分割部２１５から出力された中域信号ｚ1”（ｋ’）に１／２ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／２＝２４ｋHzの信号ｚ1”（ｋ’）として出力する。
第２入力処理部４２は、増幅部９３から適応対象信号伝達系ｐｗ−２に入力される信号ｕ（ｋ）から、低域、中域、高域に属する帯域信号を選択し、選択した帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する手段である。具体的に説明すると、この第２入力部処理部４２におけるＬＰＦ２２５は、増幅部９３が出力する信号ｕ（ｋ）のうち２ｋHz以下の帯域に属する信号ｕ0（ｋ）のみを通過させ、同処理部４２におけるダウンサンプラ２２６は、そのＬＰＦ２２５を通過した信号ｕ0（ｋ）に１／１２ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／１２＝４ｋHzの信号ｕ0（ｋ’）として出力する。第２入力処理部４２におけるＢＰＦ２２７は、増幅部９３が出力する信号ｕ（ｋ）のうち２ｋＨｚ以上１２ｋＨｚ以下の帯域に属する信号ｕ1（ｋ）のみを通過させ、同処理部４２におけるダウンサンプラ２２８は、そのＢＰＦ２２７を通過した信号ｕ1（ｋ）に１／２ダウンサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ／２＝２４ｋHzの信号ｕ1（ｋ’）として出力する。第２入力処理部４２におけるＨＰＦ２２９は、増幅部９３が出力する信号ｕ（ｋ）のうち１２ｋＨｚ以上の帯域に属する信号ｕ2（ｋ）のみを通過させる。
適応フィルタ５２−０，５２−１，５２−２は、低域、中域、高域の各々に対応した適応フィルタである。これら３種類の適応フィルタ５２−０，５２−１，５２−２のうち適応フィルタ５２−０は、ダウンサンプラ２１６，２２６から１サンプル分の信号ｚ0”（ｋ’），ｕ0（ｋ’）が入力されるたびに、信号ｚ0”（ｋ’），ｕ0（ｋ’）に基づいて内部のフィルタ係数を更新するとともにそのフィルタ係数を信号ｕ0（ｋ’）に畳み込んで模擬出力信号ｘ0（ｋ’）を生成し、模擬出力信号ｘ0（ｋ’）を信号ｚ0”（ｋ’）から相殺した帯域別誤差信号ｅ0（ｋ’）を出力する。同様にして、適応フィルタ５２−１は、ダウンサンプラ２１７，２２８から１サンプル分の信号ｚ1”（ｋ’），ｕ1（ｋ’）が入力されるたびに、フィルタ係数を更新するとともに帯域別誤差信号ｅ1（ｋ’）を出力し、適応フィルタ５２−２は、帯域分割部２１５とＨＰＦ２２９から１サンプル分の信号ｚ2”（ｋ），ｕ2（ｋ）が入力されるたびに、フィルタ係数を更新するとともに帯域別誤差信号ｅ2（ｋ）を出力する。適応フィルタ５２−０，５２−１，５２−２におけるフィルタ係数の更新も、第１実施形態と同様に、ＬＭＳアルゴリズム等の適応アルゴリズムに従って行う。
出力処理部４３は、適応フィルタ５２−０，５２−１から出力される帯域別誤差信号ｅ0（ｋ’），ｅ1（ｋ’）を適応対象信号伝達系ｐｗ−２の出力信号ｚ”（ｋ）と同じサンプリング周波数にアップサンプリングし、アップサンプリングした信号ｅ0（ｋ），ｅ1（ｋ）と信号ｅ2（ｋ）とを加算して閉ループに出力する手段である。具体的に説明すると、この出力処理部４３におけるアップサンプラ２３５は、適応フィルタ５２−０から出力される帯域別誤差信号ｅ0（ｋ’）に１２倍アップサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ＝４８ｋHzの信号として出力する。また、出力処理部４３におけるアップサンプラ２３７は、適応フィルタ５２−１から出力される帯域別誤差信号ｅ1（ｋ’）に２倍アップサンプリングを施し、サンプリング周波数ｆｓ＝４８ｋHzの信号ｅ1（ｋ）として出力する。さらに、出力処理部４３における加算部２３６は、アップサンプラ２３５の出力信号ｅ0（ｋ）と、アップサンプラ２３７の出力信号ｅ1（ｋ）と、適応フィルタ５２−２の出力信号ｅ2（ｋ）とを加算し、信号ｅ（ｋ）として出力する。
時間／周波数変換部５７−０は、適応フィルタ５２−０内のフィルタ係数が更新されるたび、更新後のフィルタ係数に基づいて閉ループの振幅特性Ｒ0（ω）を求める。同様に、時間／周波数変換部５７−１は、適応フィルタ５２−１内のフィルタのフィルタ係数が更新されるたび、更新後のフィルタ係数に基づいて閉ループの振幅特性Ｒ1（ω）を求め、時間／周波数変換部５７−２は、適応フィルタ５２−２内のフィルタのフィルタ係数が更新されるたび、更新後のフィルタ係数に基づいて閉ループの振幅特性Ｒ2（ω）を求める。
また、フィルタ制御部６４−０は、時間／周波数変換部５７−０が求めた振幅特性Ｒ0（ω）の低域におけるゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−０のフィルタ特性を制御する。同様に、フィルタ制御部６４−１は、時間／周波数変換部５７−１が求めた振幅特性Ｒ1（ω）の中域におけるゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−１のフィルタ特性を制御し、フィルタ制御部６４−２は、時間／周波数変換部５７−２が求めた振幅特性Ｒ0（ω）の高域におけるゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−２のフィルタ特性を制御する。
本実施形態にかかるハウリング抑制装置１０では、マイクロホン９２を介して入力される信号ｙ（ｋ）を、低域信号ｚ0”（ｋ），中域信号ｚ1”（ｋ），高域信号ｚ2”（ｋ）の３種類の帯域信号に分割する。そして、それらのうち低域信号ｚ0”（ｋ）と中域信号ｚ1”（ｋ）を帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングし、ダウンサンプリングした低域信号ｚ0”（ｋ’）と中域信号ｚ1”（ｋ’）、および高域信号ｚ2”（ｋ）を各々適応フィルタ５２−０，５２−１，５２−２の処理対象とする。そして、適応フィルタ５２−０内のフィルタ係数が更新されるたびにその更新後の振幅特性Ｒ0（ω）における低域のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−０のフィルタ特性を制御し、適応フィルタ５２−１内のフィルタ係数が更新されるたびにその更新後の振幅特性Ｒ1（ω）における中域のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−１のフィルタ特性を制御し、適応フィルタ５２−２内のフィルタ係数が更新されるたびにその更新後の振幅特性Ｒ2（ω）における高域のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ６１−２のフィルタ特性を制御する。よって、適応フィルタ５２−０，５２−１，５２−２のフィルタ係数の更新とハウリング抑圧用フィルタ６１−０，６１−１，６１−２のフィルタ特性の制御を帯域ごとに並行して行い、低域、中域、高域の全周波数帯域に亙るハウリングの抑制のための処理を高速に行うことができる。
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
（１）上記第１実施形態では、フィルタ制御部３４は、振幅特性Ｒ（ω）の低域に現われているピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）における周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）、レベルＬｅｖ0−ｋ（ｋ＝１，２…）、半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）を、それらのピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）のピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）として抽出した。しかし、ピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）の急峻さを示す半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）以外の値を半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）の替わりに抽出してもよい。たとえば、ピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）の周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）の周辺で、レベルＬｅｖ0−ｋ（ｋ＝１，２…）がα（Ｌ0’MAX（ω）＋Λ）となる帯域幅を半値幅ｈｗｉｄ0−ｋ（ｋ＝１，２…）の代わりに抽出してもよい。ここで、Ｌ0’MAX（ω）は、パワースペクトルＬ0’（ω）の最大ピークのレベルであり、Λは任意の閾値であり、αは０≦α≦１の係数である。
（２）上記第１実施形態では、フィルタ制御部３４は、最新の振幅特性Ｒ（ω）から得られる最新のピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…），ＲＥＦ1に基づいてハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａを更新した。しかし、フィルタ制御部３４は、最新のある時間長の間に得られたピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…），ＲＥＦ1の移動平均をとり、この移動平均に基づいてハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａを更新してもよい。
（３）上記第１実施形態では、時間／周波数変換部２７は、フィルタ係数更新部２５によってフィルタ２４のフィルタ係数が更新されるたびに、更新後のフィルタ係数にＦＦＴを施すことによりその伝達関数Ｈ0’（ｊω）を取得し、その伝達関数Ｈ0’（ｊω）を式（１）に代入して求まるパワースペクトルＬ0’（ω）（ｄＢ）を閉ループの振幅特性Ｒ（ω）とした。しかし、対数値ではなく実数値としてのパワースペクトルＬ0’（ω）を閉ループの振幅特性Ｒ（ω）としてもよい。また、最新のパワースペクトルＬ0’（ω）とその１つ前のパワースペクトルＬ0’old（ω）とを次式に入力することにより求まるパワースペクトルＬ0’new（ω）を閉ループの振幅特性Ｒ（ω）としてもよい。次式において、λは０以上の係数であり、μは１以下の係数である。
Ｌ0’new（ω）＝λＬ0’old（ω）＋μＬ0’（ω）…（３）
（４）上記第１実施形態において、フィルタ制御部３４は、時間／周波数変換部２７が求めた振幅特性Ｒ（ω）からピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…），ＲＥＦ1を抽出し、このピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…），ＲＥＦ1に基づいてハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａを更新した。しかし、フィルタ制御部３４は、時間／周波数変換部２７が求めた振幅特性Ｒ（ω）からその逆特性となる振幅特性１／Ｒ（ω）を求め、この振幅特性１／Ｒ（ω）を実現するようにハウリング抑圧用フィルタ３１のパラメータＰａｒａを更新してもよい。
（５）上記第１実施形態において、フィルタ制御部３４は、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）の各ピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）から高域に向かって所定量ずつ減衰する傾きＡ（−ｄＢ／オクターブ）を有する線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）を引き、それらの線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）の各々と低域と高域の境界とが交差した点におけるレベルＬｅｖの最大値を高域の推定レベルＬｅｖＣＸＴとした。しかし、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す周波数ωmax0−ｋ（ｋ＝１，２…）の各ピークＰ0−ｋ（ｋ＝１，２…）から高域に向かって所定量ずつ減衰する傾きＡ（−ｄＢ／オクターブ）を有する線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）を引き、各々の線ＬＩＮＥ−ｋ（ｋ＝１，２…）と低域と高域の境界とが交差した点におけるレベルＬｅｖの最大値を高域の推定レベルＬｅｖＣＸＴとしてもよい。また、フィルタ制御部３４は、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す低域側の波形の包絡線から高域側の波形の包絡線を推定し、その包絡線から高域の推定レベルＬｅｖＣＸＴを求めてもよい。また、ピーク情報ＲＥＦ0−ｋ（ｋ＝１，２…）が示す低域側の波形をローパスフィルタで濾波した波形を高域側の波形とし、この波形の包絡線から高域の推定レベルＬｅｖＣＸＴを求めてもよい。
（６）上記第１実施形態において、時間／周波数変換部２７は、たとえば、特開２００１−４２０３３号公報に開示されているように、フィルタ２４のフィルタ係数の伝達関数Ｈ0’（ｊω）を変換して得たパワースペクトルＬ0’（ω）の隣接する周波数ビンの振幅をまとめて狭帯域（たとえば、１／２４オクターブバンド）における各周波数の振幅値からなる振幅特性を求め、フィルタ制御部３４は、この振幅特性におけるゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するようにハウリング抑圧用フィルタ３１のフィルタ特性を制御してもよい。
（７）上記第１実施形態では、ハウリング抑圧用フィルタ３１をＩＩＲフィルタにより構成し、フィルタ制御部３４は、このハウリング抑圧用フィルタ３１の中心周波数、ゲイン、Ｑ値を指定するパラメータＰａｒａを振幅特性Ｒ（ω）に基づいて更新した。しかし、ハウリング抑圧用フィルタ３１をＦＩＲ（Finite Impulse Response；有限インパルス応答）フィルタとしてもよい。この実施形態では、フィルタ制御部３４は、ハウリング抑圧用フィルタ３１のフィルタ特性を決定づけるフィルタ係数列を振幅特性Ｒ（ω）に基づいて更新する。
（８）上記第１および第２実施形態では、ハウリング検出部３３は、ハウリング抑圧用フィルタ３１，６１−２から出力された信号ｚ（ｋ）に基づいてハウリングの発生およびそのハウリングが発生している周波数を検出した。しかし、マイクロホン９２から入力された信号ｙ（ｋ）、その信号ｙ（ｋ）を分割した信号ｚ0（ｋ）やｚ1（ｋ）、減算部２６の出力信号ｅ0（ｋ）、加算部１３６の出力信号ｅ（ｋ）など、閉ループを循環する別の種類の信号に基づいてハウリングの発生およびそのハウリングが発生している周波数を検出してもよい。
（９）上記第１および第２実施形態では、マイクロホン９２の後段にハウリング抑圧用フィルタ３１，６１−０，６１−１，６１−２が介挿され、その後段にノッチフィルタ３２と適応フィルタ２２，５２−０，５２−１，５２−２が介挿された。しかし、ハウリング抑圧用フィルタ３１，６１−０，６１−１，６１−２、ノッチフィルタ３２、適応フィルタ２２，５２−０，５２−１，５２−２を閉ループにおける別の位置に介挿してもよい。
（１０）上記第１および第２実施形態では、ハウリング検出部３３は、ハウリング抑圧用フィルタ３１，６１−２の出力信号ｚ（ｋ），ｚ”（ｋ）に基づいてハウリングの発生およびそのハウリングが発生している周波数を検出し、ノッチフィルタ３２は、ハウリング検出部３３が検出した周波数の成分を減衰させる減衰処理をその信号ｚ（ｋ），ｚ”（ｋ）に施した。しかし、ハウリング検出部３３は、閉ループにおける他の種類の信号からハウリングが発生している周波数を検出し、ノッチフィルタ３２がその信号に減衰処理を施すようにしてもよい。
（１１）第１および第２実施形態では、適応フィルタ２２，５２−０，５２−１，５２−２のフィルタ係数の更新のアルゴリズムの例としてＬＭＳアルゴリズムを挙げた。しかし、適応フィルタ２２，５２−０，５２−１，５２−２における模擬出力信号ｘ’0（ｋ’），ｘ’1（ｋ’），ｘ’2（ｋ’）が第１入力処理部４１の出力信号ｚ0（ｋ’），ｚ0”（ｋ’），ｚ1”（ｋ’），ｚ2”（ｋ’）を模擬したものとなるような別のアルゴリズムによってそのフィルタ係数を更新してもよい。
この発明の第１実施形態であるハウリング抑制装置を含む拡声システムの構成を示す図である。 図１に示すハウリング抑制装置のフィルタ制御部によるピーク情報ＲＥＦ0の抽出の様子を示す図である。 図１に示すハウリング抑制装置のフィルタ制御部によるピーク情報ＲＥＦ1の抽出の様子を示す図である。 この発明の第２実施形態であるハウリング抑制装置を含む拡声システムの構成を示す図である。 この発明の第２実施形態であるハウリング抑制装置を含む拡声システムの構成を示す図である。
符号の説明
１０，１０Ａ…ハウリング抑制装置、２１…帯域分割部、２２，５２−０，５２−１，５２−２…適応フィルタ、２３…遅延部、２４…フィルタ、２５…フィルタ係数更新部、２６…減算部、２７，５７−０，５７−１，５７−２…時間／周波数変換部、３１，６１−０，６１−１，６１−２…ハウリング抑圧用フィルタ、３２…ノッチフィルタ、３３…ハウリング検出部、３４，６４−０，６４−１，６４−２…フィルタ制御部、９１…スピーカ、９２…マイクロホン、９３…増幅部、１１５，２１５…帯域分割部、１１６，１２６，２１６，２１７，２２６，２２８…帯域分割部、１２５，２２５…ＬＰＦ、１３５，２３５，２３７…アップサンプラ、１３６，２３６…加算部、２２７…ＢＰＦ、２２９…ＨＰＦ。

Claims (5)

  1. 同一の音響空間内に配置されたマイクロホンとスピーカとを含む閉ループ内に介挿されたハウリング抑圧用フィルタと、
    前記スピーカから前記マイクロホンまでの区間と前記ハウリング抑圧用フィルタとを少なくとも含むものを適応対象信号伝達系とし、前記適応対象信号伝達系の出力信号から特定の帯域に属する信号を選択し、前記特定の帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する第１の入力処理手段と、
    前記適応対象信号伝達系に対する入力信号から特定の帯域に属する信号を選択し、前記特定の帯域に適したサンプリング周波数にダウンサンプリングして出力する第２の入力処理手段と、
    前記第２の入力処理手段の出力信号にフィルタ処理を施すことにより、前記適応対象信号伝達系から前記第１の入力処理手段を介して出力される信号を模した模擬出力信号を生成し、前記第１の入力処理手段を介して出力される信号から前記模擬出力信号を相殺して出力するとともに、前記模擬出力信号が前記第１の入力処理手段を介して出力される信号を模したものとなるように前記フィルタ処理におけるフィルタ係数の更新を行う適応フィルタと、
    前記適応フィルタの出力信号を前記適応対象信号伝達系の出力信号と同じサンプリング周波数にアップサンプリングして前記適応対象信号伝達系の出力信号のうち前記特定の帯域外の信号と加算して前記閉ループ内に出力する出力処理手段と、
    前記適応フィルタのフィルタ処理に用いられるフィルタ係数に基づいて前記閉ループの振幅特性を求める時間／周波数変換手段と、
    前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの振幅特性における前記特定の帯域内のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように前記ハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を制御するとともに、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの前記特定の帯域内の振幅特性に基づいて、前記特定の帯域外における前記閉ループのゲインを推定し、推定結果に基づいて前記特定の帯域外における前記ハウリング抑圧用フィルタの抑圧量を制御するフィルタ制御手段と
    を具備することを特徴とするハウリング抑制装置。
  2. 前記フィルタ制御手段は、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの前記特定の帯域内の振幅特性においてゲインがピークとなる点から前記特定の帯域外に向かって所定の勾配で減衰する線と、前記特定の帯域内および前記特定の帯域外を分ける境界とが交差する点のレベルに基づいて、前記特定の帯域外における前記閉ループのゲインを推定することを特徴とする請求項１に記載のハウリング抑制装置。
  3. 前記フィルタ制御手段は、前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの前記特定の帯域内の振幅特性においてゲインがピークとなる複数の点について、これらの複数の点の各々から前記特定の帯域外に向かって所定の勾配で減衰する複数の線と、前記特定の帯域内および前記特定の帯域外を分ける境界とが交差する各点のレベルを求め、これらの各店のレベルのうち最大のレベルに基づいて、前記特定の帯域外における前記閉ループのゲインを推定することを特徴とする請求項２に記載のハウリング抑制装置。
  4. 同一の音響空間内に配置されたマイクロホンとスピーカとを含む閉ループ内に介挿された複数のハウリング抑圧用フィルタと、
    前記スピーカから前記マイクロホンまでの区間と前記複数のハウリング抑圧用フィルタとを少なくとも含むものを適応対象信号伝達系とし、前記適応対象信号伝達系の出力信号を複数の帯域に分割し、分割した帯域に属する帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する第１の入力処理手段と、
    前記適応対象信号伝達系に対する入力信号から前記複数の帯域に各々属する帯域信号を選択し、選択した帯域信号をそれらの帯域に適したサンプリング周波数の信号として出力する第２の入力処理手段と、
    前記複数の帯域の各々に対応した複数の適応フィルタであって、前記第２の入力処理手段から出力される当該帯域の帯域信号にフィルタ処理を施すことにより、前記適応対象信号伝達系から前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号を模した帯域別模擬出力信号を生成し、前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号から前記帯域別模擬出力信号を相殺した帯域別誤差信号を出力するとともに、前記帯域別模擬出力信号が前記第１の入力処理手段を介して出力される当該帯域の帯域信号を模したものとなるように前記フィルタ処理におけるフィルタ係数の更新を行う複数の適応フィルタと、
    前記複数の適応フィルタから各々出力される帯域別誤差信号を前記適応対象信号伝達系の出力信号と同じサンプリング周波数の信号として加算して前記閉ループ内に出力する出力処理手段と、
    前記複数の適応フィルタにおける各帯域信号のフィルタ処理に用いられるフィルタ係数に基づいて前記閉ループの振幅特性を求める時間／周波数変換手段と、
    前記時間／周波数変換手段が求めた前記閉ループの振幅特性における各帯域内のゲインがピークとなる周波数のゲインを抑圧するように前記複数のハウリング抑圧用フィルタのフィルタ特性を制御するフィルタ制御手段と
    を具備することを特徴とするハウリング抑制装置。
  5. 前記閉ループ内の信号に基づいて前記閉ループにおけるハウリングの発生およびそのハウリングが発生している周波数を検出するハウリング検出手段と、
    前記閉ループ内の信号から前記ハウリング検出手段がハウリングを検出した周波数の信号を減衰させるノッチフィルタとを具備し、
    前記フィルタ制御手段は、前記ノッチフィルタの減衰処理においてゲインを低下させている周波数と同じ周波数の信号を前記ハウリング抑圧用フィルタが減衰させるようになった場合に、前記ノッチフィルタにおけるその周波数のゲインを低下前のゲインに戻すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の請求項に記載のハウリング抑制装置。
JP2008331498A 2008-12-25 2008-12-25 ハウリング抑制装置 Expired - Fee Related JP5136396B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008331498A JP5136396B2 (ja) 2008-12-25 2008-12-25 ハウリング抑制装置
AT09180288T ATE543342T1 (de) 2008-12-25 2009-12-22 Anti-rückkopplungsvorrichtung und anti- rückkopplungsverfahren
EP09180288A EP2202997B1 (en) 2008-12-25 2009-12-22 Anti-feedback device and anti-feedback method
US12/645,203 US8218788B2 (en) 2008-12-25 2009-12-22 Anti-feedback device and anti-feedback method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008331498A JP5136396B2 (ja) 2008-12-25 2008-12-25 ハウリング抑制装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010154356A JP2010154356A (ja) 2010-07-08
JP2010154356A5 JP2010154356A5 (ja) 2012-02-23
JP5136396B2 true JP5136396B2 (ja) 2013-02-06

Family

ID=42110318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008331498A Expired - Fee Related JP5136396B2 (ja) 2008-12-25 2008-12-25 ハウリング抑制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8218788B2 (ja)
EP (1) EP2202997B1 (ja)
JP (1) JP5136396B2 (ja)
AT (1) ATE543342T1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112012006266B4 (de) 2012-04-25 2017-10-12 Mitsubishi Electric Corporation Echolöschvorrichtung
US9749021B2 (en) 2012-12-18 2017-08-29 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for mitigating feedback in a digital radio receiver
JP2015015561A (ja) * 2013-07-04 2015-01-22 ヤマハ株式会社 ハウリング抑制装置
JP2018110362A (ja) * 2017-01-06 2018-07-12 ローム株式会社 オーディオ信号処理回路、それを用いた車載オーディオシステム、オーディオコンポーネント装置、電子機器、オーディオ信号処理方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667025B2 (ja) * 1984-04-09 1994-08-24 松下電器産業株式会社 ハウリング抑圧装置
DE3431141A1 (de) * 1984-08-24 1986-03-06 Siemens Ag Transversalfilter-echokompensator fuer lange akustische echos
US5263019A (en) * 1991-01-04 1993-11-16 Picturetel Corporation Method and apparatus for estimating the level of acoustic feedback between a loudspeaker and microphone
JPH05137191A (ja) * 1991-11-11 1993-06-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd ハウリング抑制装置
DK169958B1 (da) * 1992-10-20 1995-04-10 Gn Danavox As Høreapparat med kompensation for akustisk tilbagekobling
JP3235925B2 (ja) * 1993-11-19 2001-12-04 松下電器産業株式会社 ハウリング抑制装置
JP3391144B2 (ja) * 1995-05-11 2003-03-31 株式会社日立製作所 帯域分割型エコーキャンセラー
US6301357B1 (en) * 1996-12-31 2001-10-09 Ericsson Inc. AC-center clipper for noise and echo suppression in a communications system
US7242762B2 (en) * 2002-06-24 2007-07-10 Freescale Semiconductor, Inc. Monitoring and control of an adaptive filter in a communication system
DE10245667B4 (de) * 2002-09-30 2004-12-30 Siemens Audiologische Technik Gmbh Rückkopplungkompensator in einem akustischen Verstärkungssystem, Hörhilfsgerät, Verfahren zur Rückkopplungskompensation und Anwendung des Verfahrens in einem Hörhilfsgerät
US7609841B2 (en) * 2003-08-04 2009-10-27 House Ear Institute Frequency shifter for use in adaptive feedback cancellers for hearing aids
US7324651B2 (en) * 2004-03-15 2008-01-29 Phonak Ag Feedback suppression
JP4186932B2 (ja) 2005-02-07 2008-11-26 ヤマハ株式会社 ハウリング抑制装置および拡声装置
JP2006262098A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Yamaha Corp ハウリングキャンセラ
DK2002691T3 (da) 2006-04-01 2012-01-23 Widex As Høreapparat og fremgangsmåde til at styre signalbehandling i et høreapparat
US7365669B1 (en) 2007-03-28 2008-04-29 Cirrus Logic, Inc. Low-delay signal processing based on highly oversampled digital processing
JP2008306446A (ja) * 2007-06-07 2008-12-18 Sony Corp 音声信号処理装置、音声信号処理方法
EP2232890A2 (en) * 2008-01-22 2010-09-29 Phonak AG Method for determining a maximum gain in a hearing device as well as a hearing device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2202997A3 (en) 2010-10-20
ATE543342T1 (de) 2012-02-15
US20100166213A1 (en) 2010-07-01
US8218788B2 (en) 2012-07-10
EP2202997B1 (en) 2012-01-25
EP2202997A2 (en) 2010-06-30
JP2010154356A (ja) 2010-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI759652B (zh) 用於處理聲學信號的電子網路、用於即時聲學處理的方法及主動雜訊消除音訊裝置
JP5026495B2 (ja) 音声信号補償を用いるアクティブノイズコントロールのためのシステム
JP5038143B2 (ja) エコーキャンセル
KR101149591B1 (ko) 오디오 신호 반향 억제
EP2242044B1 (en) System for active noise control with an infinite impulse response filter
US9607603B1 (en) Adaptive block matrix using pre-whitening for adaptive beam forming
EP2364037B1 (en) Adaptive notch filter with variable bandwidth, and method and apparatus for canceling howling by using the adaptive notch filter with variable bandwidth
JP2008197284A (ja) フィルタ係数算出装置、フィルタ係数算出方法、制御プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、および、音声信号処理装置
EP3282678A1 (en) Signal processor with side-tone noise reduction for a headset
JP5136396B2 (ja) ハウリング抑制装置
JP5975290B2 (ja) ハウリング抑圧装置、補聴器、ハウリング抑圧方法、及び集積回路
EP2490218B1 (en) Method for interference suppression
EP2230664B1 (en) Method and apparatus for attenuating noise in an input signal
JP4690243B2 (ja) デジタルフィルタ、周期性騒音低減装置および騒音低減装置
JPH11265199A (ja) 送話器
JP7162242B2 (ja) 能動騒音低減装置、移動体装置、及び、能動騒音低減方法
JP5292931B2 (ja) 音響エコーキャンセラおよびエコーキャンセル装置
JP2010154356A5 (ja)
JP5239670B2 (ja) 音場支援装置、音場支援方法およびプログラム
JP2020197651A (ja) ミキシング処理装置及びミキシング処理方法
JP2022011894A (ja) ノイズリダクション回路
CN117561725A (zh) 啸叫抑制装置、啸叫抑制方法以及啸叫抑制程序
JP2011161965A (ja) 車載用音響装置
KR100842681B1 (ko) 오디오 증폭 장치 및 오디오 증폭 방법
Khorram et al. LP-based over-sampled subband Adaptive Noise Canceller for speech enhancement in diffuse noise fields

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121016

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees