JPH04320118A - ハウリング抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スピーカを使用して遠
隔地間で行う音声会議やＴＶ会議などにおいて発生しや
すいハウリングを抑制する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の音声スイッチを使用するハ
ウリング抑制方法を説明するための接続図である。その
構成を動作とともに説明する。

【０００３】図４において、マイクロホン１によって採
取された音声信号は、増幅器２，破線内の部分である音
声スイッチ３，伝送路４，増幅器５を経由して伝達され
、遠隔地のスピーカ６で音声に変換される。一方、遠隔
地のマイクロホン７によって採取された音声信号は、増
幅器８，伝送路９，音声スイッチ３，増幅器１０を経て
スピーカ１１で音声に変換される。

【０００４】破線内の部分である音声スイッチ３は、レ
ベル比較器１２，スイッチ１３，１４、損失回路２０，
２１から構成される。レベル比較器１２は増幅器２によ
って増幅された送信信号レベルと、伝送路９によって伝
達された受信信号のレベルを比較する。両信号レベルを
比較した結果、送信信号レベルの方が大きいことが検出
されたときは、レベル比較器１２によってスイッチ１３
が導通状態に、かつスイッチ１４が遮断状態に制御され
る。このため、送信信号は減衰されずに遠隔地に送信さ
れ、受信信号は損失回路２１によって減衰を受けた後ス
ピーカ１１で音声に変換される。両信号レベルを比較し
た結果、受信信号レベルの方が大きいことが検出された
ときは、レベル比較器１２によってスイッチ１４が導通
状態に、かつスイッチ１３が遮断状態に制御される。こ
のため、受信信号は減衰を受けずに音声に変換され、送
信信号は損失回路２０によって減衰を受けて伝送路４に
送出される。スピーカ６で再生された音声の一部はマイ
クロホン７により、また、スピーカ１１で再生された音
声の一部はマイクロホン１により採取されるため、フィ
ードバックループが構成されるが、送信信号レベル，受
信信号レベルのいずれが大きい場合もフィードバックル
ープに損失回路２０または２１が挿入されることになる
。

【０００５】以上の方法によると、主たる話者の音声は
減衰を受けることなく相手に伝達され、フィードバック
ループされる音声に対しては減衰が与えられるため、主
たる話者の音声は減衰を受けることなくハウリングが抑
制される効果がもたらされる。

【０００６】ハウリング抑制効果を大きくするには、損
失回路２０，２１の損失を大きくすればよいが、損失回
路２０または２１が挿入されている方のルートで音声を
伝える側は、損失回路２０または２１が挿入されている
最中に発言しようとしても、減衰を受けた小さな音声で
相手に伝えなければならず、あまり損失を大きくすると
会話に支障が出る。また、会話に対する支障を少なくす
るために損失を小さくすると、ハウリング抑制効果が少
なくなる。

【０００７】また、レベル比較器１２がレベルを検出し
、スイッチ１３または１４が動作するとき多少の遅れが
出るため、スイッチ１３または１４の動作状態が切り換
わるときは、減衰が解除された方の話者が話した言葉の
頭が減衰を受けたままになっていて、相手に聞こえにく
い、いわゆる話頭切断という現象も損失回路２０または
２１の損失が大きいと顕著になる。

【０００８】上記の従来の方法では、送信信号レベルと
受信信号レベルとの大小関係を検出する機能を有するレ
ベル比較器１２が使用されているが、送信信号または受
信信号が所定のレベル以上であるか否かを検出するレベ
ル検出器を使用した方法も存在する。この方法を図５に
より説明する。

【０００９】図５において、１９はレベル検出器である
。送信と受信の両信号レベルを監視した結果、送信信号
レベルの方が先に所定レベル以上になったことを検出し
たときは、スイッチ１３が導通状態に、かつスイッチ１
４が遮断状態に制御される。このため、送信信号は減衰
を受けずに遠隔地に送信され、受信信号は損失回路２１
によって減衰を受けた後、スピーカ１１で音声に変換さ
れる。受信信号レベルの方が先に所定レベルになったこ
とが検出されたときは、スイッチ１４が導通状態に、か
つスイッチ１３が遮断状態に制御される。このため、受
信信号は減衰を受けずに音声に変換され、送信信号は損
失回路２０によって減衰を受けて伝送路４に送出される
。スピーカ６で再生された音声の一部はマイクロホン７
により、また、スピーカ１１で再生された音声の一部は
マイクロホン１により採取されるため、フィードバック
ループが構成されるが、送信信号レベル，受信信号レベ
ルのいずれが先に所定レベルを越した場合でもフィード
バックリープに損失回路２０または２１が挿入されるこ
とになる。これらの制御は所定レベル以上になった信号
が、所定レベル以下になったことが検出されるまで維持
される。図５の場合も図４の場合と同一の問題点を有す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の音
声スイッチを用いたハウリング抑制方法では、損失が挿
入されているときでも、相手に多少は話が伝わる程度の
損失、あるいは話頭切断の影響が小さい範囲の損失の挿
入を行うため、十分なハウリング抑制効果が実現できな
い欠点がある。また、ハウリング抑制効果が十分でない
一方で、損失が挿入されている方を使用する側の話が相
手に伝わりにくく、話頭切断もあって会話の進行が妨げ
られる欠点も存在している。

【００１１】本発明は、ハウリング抑制機能が動作し、
音声信号の伝達に制限が生じている側の音声装置を使用
して話をする場合も、発言が理解できるように信号を伝
達でき、しかも十分なハウリング抑制効果が得られるハ
ウリング抑制方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるハウリン
グ抑制方法の請求項１に記載の発明は、送信信号と受信
信号のレベル比較を行い、レベルの低い方に帯域制限回
路を挿入し、帯域制限回路が挿入されている最中であっ
ても、理解できる程度の明瞭度を持って相手に話しを伝
達できるようにする。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、送信信号
または受信信号が所定のレベル以上か否かの検出を行い
、所定レベルが後に検出された方に帯域制限回路を挿入
し、帯域制限回路が挿入されている最中であっても、理
解できる程度の明瞭度を持って相手に話しを伝達できる
ようにする。

【００１４】

【作用】請求項１に記載の発明においては、送信信号と
受信信号のうち、レベルの低い方に帯域制限回路が挿入
されるが、ハウリングの抑制に効果がある周波数帯域の
み十分に減衰させ、話の明瞭度が失われない範囲の周波
数帯域は十分に伝達させるため、ハウリング抑制機能が
働いても相手に意思を伝達できる程度の会話が可能な状
態で、十分なハウリング抑制効果が得られる。

【００１５】また、請求項２に記載の発明においては、
送信信号または受信信号が所定のレベル以上か否かの検
出を行い、所定レベルが後に検出された方に帯域制限回
路を挿入する方法の場合も、帯域制限回路の構成方法は
同じなため、ハウリング抑制機能が働いても相手に意思
を伝達できる程度の会話が可能な状態で、十分なハウリ
ング抑制効果が得られる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の実施例を説明するための接続
図である。図４，図５の従来例と異なるのは損失回路２
０，２１に代えて帯域制限回路１５，１６を用いたこと
である。

【００１７】次に、動作について説明する。マイクロホ
ン１によって採取された音声信号は、増幅器２および破
線内の部分である音声スイッチ３を経た後、伝送路４を
経由して遠隔地に設置された増幅器５に伝達され、スピ
ーカ６で音声に変換される。一方、遠隔地のマイクロホ
ン７によって採取された音声信号は、増幅器８を経た後
、伝送路９を経由して音声スイッチ３に接続され、増幅
器１０を経てスピーカ１１で音声に変換される。実際は
この他に、増幅器や伝送に必要な設備などが存在するが
、発明の構成に無関係のため省略した。

【００１８】破線内の部分である音声スイッチ３は、レ
ベル比較器１２，スイッチ１３，１４，帯域制限回路１
５，１６から構成される。レベル比較器１２は増幅器２
によって増幅された送信信号レベルと伝送路９によって
伝達された受信信号レベルとを比較する。両信号レベル
を比較した結果、送信信号レベルの方が大きいことが検
出されたときは、レベル比較器１２によってスイッチ１
３が導通状態に、かつスイッチ１４が遮断状態に制御さ
れれる。このため、送信信号は帯域制限されずに遠隔地
に送信され、受信信号は帯域制限回路１６によって帯域
制限された後スピーカ１１で音声に変換される。両信号
レベルを比較した結果、受信信号レベルの方が大きいこ
とが検出されたときは、レベル比較器１２によってスイ
ッチ１４が導通状態に、かつスイッチ１３が遮断状態に
制御される。このため、受信信号は帯域制限されずに音
声に変換され、送信信号は帯域制限回路１５によって帯
域制限されて伝送路４に送出される。スピーカ６で再生
された音声の一部は、マイクロホン７により、スピーカ
１１で再生された音声の一部はマイクロホン１により採
取されるため、フィードバックループが構成されるが、
送信信号レベル，受信信号レベルのいずれが大きい場合
もフィードバックループに帯域制限回路１５または１６
が挿入されることになる。

【００１９】以上において、レベル比較器１２が送信信
号と受信信号の大小関係を比較した結果によりスイッチ
１３または１４を制御するのは、送信信号と受信信号が
ともに所定のレベル以上になったときのみ行うようにし
てもよい。これは、レベル比較器１２の送信信号と受信
信号との比較回路の後に所定レベルを指定できるコンパ
レータを接続し、コンパレータの出力でスイッチ１３ま
たは１４を制御することによって実現できる。

【００２０】次に、本発明で使用する帯域制限回路１５
，１６について説明する。上記フィードバックループが
構成されることによって発生するハウリングは、スピー
カ１１，６からマイクロホン１，７に回り込む音声に、
部屋の中の反射特性などに基づく周波数特性があり、特
定の周波数について著しくポジティブフィードバックが
かかり、その周波数において発振することが原因である
。

【００２１】図２は、スピーカ１１から発生されたホワ
イトノイズをマイクロホン１で採取した場合の音声レベ
ルの周波数特性の例を示す。図２の場合では、ピーク１
７の周波数の付近でハウリングが発生しやすい。本発明
では、帯域制限回路１５，１６を通過する帯域を可能な
限り狭くすることにより、上記特定の周波数が通過帯域
に入る可能性を少なくする。言語が明瞭に正確に伝達さ
れるためには、通過帯域が広い方がよいが、およそ２５
０〜８００Ｈｚの帯域が通過すれば話の内容が理解でき
る程度の明瞭度が得られることから、帯域制限回路１５
，１６に通過帯域が２５０〜８００Ｈｚのバンドパスフ
ィルタの機能を持たせる。図２の例のように、ピーク１
７で表される上記特定周波数がこの通過帯域外にあると
きは、ハウリングが抑制される効果が得られる。通過帯
域外の帯域については減衰特性が急峻な方が効果が大き
い。

【００２２】上記特定周波数におけるピーク１７がこの
通過帯域２５０〜８００Ｈｚの中に存在する場合および
この通過帯域２５０〜８００Ｈｚの中に上記特定周波数
のピーク１７が存在しなくても、図２のピーク１８のよ
うに、他のピークが存在する場合のハウリング抑制対策
として、帯域制限回路１５，１６はグラフィックイコラ
イザの機能も有する。この機能は、上記バンドパスフィ
ルタと、グラフィックイコライザを縦続に接続すること
によって実現できる。グラフィックイコライザは周波数
帯域を細かく分割して、それぞれの分割された帯域ごと
に減衰量を個別に調節できる装置である。通過帯域の中
にあるピークを含む分割帯域につき減衰量を調節し、ピ
ークが低くなるように調整する。

【００２３】本発明で使用する帯域制限回路１５，１６
は、グラフィックイコライザのみで構成してもよい。こ
の場合は、ハウリングの原因になりそうなピークを含む
周波数帯域のすべてを十分に減衰させておく。

【００２４】また、バンドパスフィルタの通過帯域は、
減衰させずに通過させる回路構成としてもよいが、会話
に支障が出ない程度に減衰させる回路としてもよい。例
えばグラフィックイコライザを調節し通過帯域内にある
分割帯域を減衰させるか、または、損失回路を直列に接
続することによって実現できる。この場合の減衰量は３
〜５ｄＢであれば特に問題はない。

【００２５】帯域制限回路１５，１６を音声スイッチ３
を使用しないで挿入しようとする場合は、どちらの側が
話をしているときでも常時帯域制限回路１５，１６が挿
入されているので、音質を変えない程度にしか帯域を制
限させることができず、小さいハウリング抑制効果しか
得られないが、本発明では、主たる話者の側には制限を
付けず、他の側のみを帯域制限する場合は思い切った帯
域制限ができるため、ハウリング抑制効果が大きい。

【００２６】上記においては、送信信号レベルと受信信
号レベルとの大小関係を検出する機能を有するレベル比
較器１２を使用する場合について説明したが、送信信号
または受信信号が所定のレベル以上であるか否かを検出
するレベル検出器１９を使用してもよい。この場合の実
施例を図３に示す。

【００２７】図３において、１９はレベル検出器である
。送信と受信の両信号レベルを監視した結果、送信信号
レベルの方が先に所定レベル以上になったことを検出し
たときは、スイッチ１３が導通状態に、かつスイッチ１
４が遮断状態に制御される。このため、送信信号は帯域
制限されずに遠隔地に送信され、受信信号は帯域制限回
路１６によって帯域制限された後、スピーカ１１で音声
に変換される。受信信号レベルの方が先に所定レベルに
なったことが検出されたときは、スイッチ１４が導通状
態に、かつスイッチ１３が遮断状態に制御される。この
ため、受信信号は帯域制限されずに音声に変換される。 送信信号は帯域制限回路１５によって帯域制限されて伝
送路４に送出される。これらの制御は、所定レベル以上
になった信号が、所定レベル以下になったことが検出さ
れるまで維持される。使用する帯域制限回路１５，１６
は図１の場合と同じである。

【００２８】以上において、同じ大きさの音声入力があ
ったときは、送信信号レベルと受信信号レベルとが同一
レベルになるように調整されていることが必要である。 また、本発明の方法は、遠隔地における相手側において
も同時に使用することができ、また、エコーキャンセラ
とともに使用することもできる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上詳細に説明したように、従
来は制限されている側の音声装置を使用する人が相手に
意思を表示したい場合、全帯域に渡って一様に減衰させ
る方法によっては聞きとれる大きさの声を相手に伝達で
きなかったのに対し、本発明の方法では、帯域制限回路
にバンドパスフィルタを使用する場合は、会話が理解で
きる範囲の周波数帯域は通過させるため、音質は多少劣
化しても意味の分かる言葉を相手に伝えることができる
利点がある。また、本発明において、帯域制限回路にグ
ラフィックイコライザのみを使用する場合は、伝達を制
限される帯域が周波数特性のピーク付近の限られた帯域
のみであるため、音質の変化は最小限に抑えることがで
き、バンドパスフィルタを使用する場合と比較すると、
一層明瞭に相手に意思を伝達することができる。また、
送信側と受信側の制限が切り変わるとき、制限が解除さ
れた方の話者が話した言葉の頭の部分が、制限の解除の
遅れのため聞こえ難くなる現象である話頭切断の影響も
本発明では軽微となる。すなわち、従来の全帯域に渡っ
て一様に減衰させる方式では聞き取れなかった話の頭の
部分も、本発明の方法によれば音質が変化するだけであ
り、理解できる程度には言葉が伝達される利点がある。

【００３０】以上の説明から明らかなように、本発明を
、例えばＴＶ会議などに適用した場合、音声スイッチが
働いて制限を受けている側でも相手に意思が伝わる程度
に話をすることができ、意思の疎通を欠いたり、話の頭
が聞き取れない欠点が改善される。その上、ハウリング
に関係する帯域については十分に減衰させることができ
るため、従来以上にハウリングが起きにくい条件で会議
を行なうことができる。エコーキャンセラを使用してハ
ウリング抑制を行う方法があるが、エコーキャンセラを
本発明の方法とともに使用すると一層強力なハウリング
抑制が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するための回路図であ
る。

【図２】音声信号レベルの周波数特性の例を表わす図で
ある。

【図３】本発明の他の実施例を説明するための回路図で
ある。

【図４】従来のハウリング抑制方法を説明するための回
路図である。

【図５】従来のハウリング抑制方法を説明するための回
路図である。

【符号の説明】

１　　　　マイクロホン ２　　　　増幅器 ３　　　　音声スイッチ ４　　　　伝送路 ５　　　　増幅器 ６　　　　スピーカ ７　　　　マイクロホン ８　　　　増幅器 ９　　　　伝送路 １０　　増幅器 １１　　スピーカ １２　　レベル比較器 １３　　スイッチ １４　　スイッチ １５　　帯域制限回路 １６　　帯域制限回路 １７　　ピーク １８　　ピーク １９　　レベル検出器 ２０　　損失回路 ２１　　損失回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マイクロホンによって採取した音声を電気
   的な装置により遠隔地に伝達しスピーカで再生する音声
   装置を、複数の地点において相互に音声を伝達できるよ
   うに配置した音声伝達装置において、ある地点の送信信
   号レベルと、その地点に対して他の地点から伝達された
   受信信号レベルとの大小関係を検出し、送信信号レベル
   の方が大きいときは送信信号を帯域制限することなく他
   の地点に送出するとともに、受信信号は所定の周波数帯
   域を主として通過させる帯域制限回路を介して前記スピ
   ーカで再生し、受信信号レベルの方が大きいときは受信
   信号は帯域制限することなく前記スピーカで再生すると
   ともに、送信信号は所定の周波数帯域を主として通過さ
   せる帯域制限回路を介して他の地点に送出することを特
   徴とするハウリング抑制方法。
2. 【請求項２】マイクロホンによって採取した音声を電気
   的な装置により遠隔地に伝達しスピーカで再生する音声
   装置を、複数の地点において相互に音声を伝達できるよ
   うに配置した音声伝達装置において、ある地点の送信信
   号または受信信号が所定のレベル以上か否かを検出する
   レベル検出器を有し、このレベル検出器により送信信号
   が受信信号より先に所定以上のレベルになったことが検
   出されたときは、送信信号を帯域制限することなく他の
   地点に送出するとともに、受信信号は所定の周波数帯域
   を主として通過させる帯域制限回路を介して前記スピー
   カで再生し、送信信号が所定のレベル以下になるまでは
   この状態を維持し、受信信号が送信信号より先に所定以
   上のレベルになったことが検出されたときは、受信信号
   は帯域制限することなく前記スピーカで再生するととも
   に、送信信号は所定の周波数帯域を主として通過せる帯
   域制限回路を介して他の地点に送出し、受信信号が所定
   のレベル以下になるまではこの状態を維持することを特
   徴とするハウリング抑制方法。