JPH07107590A - Howling canceller - Google Patents

Howling canceller

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JPH07107590A
JPH07107590A JP24461793A JP24461793A JPH07107590A JP H07107590 A JPH07107590 A JP H07107590A JP 24461793 A JP24461793 A JP 24461793A JP 24461793 A JP24461793 A JP 24461793A JP H07107590 A JPH07107590 A JP H07107590A
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JP
Japan
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acoustic
howling
noise
transfer characteristic
acoustic transfer
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Pending
Application number
JP24461793A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinsuke Takada
真資 高田
Tatsumasa Yoshida
達正 吉田
Ryoichi Miyamoto
良一 宮本
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To eliminate noise generated from the mechanical noise generating source and to maintain the noise elimination function even when the acoustic transmission function in the noise eliminated space is fluctuated. CONSTITUTION:The white noise from the white noise generation device 207 is outputted from a speaker 205 to the inside of a duct 221 before the noise is generated from a noise generating source 200. The sound is captured by a microphone 222 and an signal (e) is given to an adaptive filter 213. The adaptive filter 213 estimates the acoustic transmission function Gao between the speaker 205 and the microphone 222 based on the white noise signal and the acoustic signal (e). The estimated tap coefficient is set to a characteristic compensation filter 202 and the output of the white noise is stopped. The noise from the noise generating source 200 is outputted inside the duct 221 instead. With the use of the adaptive filter 203, the acoustic transmission function between the speaker 201 and the microphone 222 is estimated.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、音響空間におけるハ
ウリング(Howling:鳴音)を生じ難くさせるハ
ウリングキャンセラに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a howling canceller which makes it difficult to generate howling in an acoustic space.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、いろいろな音響制御や音響処理な
どをデジタル信号処理で実現する研究開発が行われてれ
ている。
2. Description of the Related Art In recent years, research and development have been conducted to realize various acoustic control and acoustic processing by digital signal processing.

【0003】例えば、ハウリングの防止するデジタル信
号処理の技術については、例えば、次の文献に示されて
いる。
For example, a technique of digital signal processing for preventing howling is disclosed in, for example, the following document.

【0004】文献:電子通信学会技術研究報告、199
2年、EA92−85、『アクティブノイズコントロー
ルのハウリング防止システムへの適用』。
Literature: IEICE Technical Report 199
2 years, EA92-85, "Application of active noise control to howling prevention system".

【0005】このような技術は自動内や航空機内の騒音
などを低減させることに応用でき、音響システムに必要
な技術として要請されている。
Such a technique can be applied to reduce noise in an automatic or an airplane, and is required as a technique necessary for an acoustic system.

【0006】ここで、上記文献に述べられているシステ
ムについて、図2を用いて従来の技術を概略説明する。
[0006] Here, with respect to the system described in the above document, a conventional technique will be schematically described with reference to FIG. 2.

【0007】この図2において、ハウリング防止システ
ムは、主に、ノイズ発生源1と、雑音発生用のスピーカ
2と、特性補償フィルタ3と、適応制御部4と、固定フ
ィルタ5と、ノイズ消去用スピーカ6と、マイクロフォ
ン7と、ダクト8とから構成されている。
In FIG. 2, the howling prevention system mainly includes a noise generation source 1, a noise generation speaker 2, a characteristic compensation filter 3, an adaptive control unit 4, a fixed filter 5, and noise elimination. It is composed of a speaker 6, a microphone 7, and a duct 8.

【0008】そして、この図2のシステムにおいて、ノ
イズ発生源1が出力するノイズnは、スピーカ2から出
力されるとともに、固定フィルタ5を通じて、擬似ノイ
ズ信号nとなってノイズ消去用スピーカ6から出力さ
れる。そして、スピーカ2から出力されたノイズnは、
ダクト8を伝搬するときに音響伝達関数Gsoの作用に
よって図2に図示されているノイズNとなり、マイクロ
フォン7に達する。
In the system of FIG. 2, the noise n output from the noise generation source 1 is output from the speaker 2 and also becomes a pseudo noise signal n * through the fixed filter 5 from the noise erasing speaker 6. Is output. The noise n output from the speaker 2 is
When propagating through the duct 8, the noise N shown in FIG. 2 is generated by the action of the acoustic transfer function Gso, and reaches the microphone 7.

【0009】一方、図2のノイズ消去用スピーカ6から
出力された擬似ノイズ信号nは、ノイズ消去用スピー
カ6とマイクロフォン7との間の音響伝達関数Gaoの
作用によってノイズNとなった後に、マイクロフォン
7に達する。このときに、擬似ノイズNと−Nとがほ
ぼ等しい関係であれば、ダクト8の空間内でノイズ打消
し効果が生じ、ノイズNをほぼ0に低減することができ
る。
On the other hand, the pseudo noise signal n * output from the noise canceling speaker 6 of FIG. 2 becomes noise N * due to the action of the acoustic transfer function Gao between the noise canceling speaker 6 and the microphone 7. , Reaches the microphone 7. At this time, if the pseudo noise N * and -N have a substantially equal relationship, a noise canceling effect occurs in the space of the duct 8 and the noise N can be reduced to almost zero.

【0010】(擬似ノイズN生成方法): 次に、
上記擬似ノイズNの生成方法について説明する。先ず
始めに、スピーカ2をOFFにしておき、ノイズ発生源
1からの信号nが、固定フィルタ5に入力され、ノイズ
消去用スピーカ6だけから信号が出力されるようにして
おく。この場合に、固定フィルタ5は、ディジタルFI
Rフィルタであって、周知のように、主に、タップ係数
レジスタと遅延レジスタの組み合わせによって構成さ
れ、両者の畳み込み演算によってフィルタ機能を実現す
る。尚、この固定フィルタ5のタップ係数は、適応制御
部4によって設定されるが、初期値は全タップ0にして
おく。
(Pseudo Noise N * Generation Method):
A method of generating the pseudo noise N * will be described. First, the speaker 2 is turned off so that the signal n from the noise source 1 is input to the fixed filter 5 and the signal is output only from the noise elimination speaker 6. In this case, the fixed filter 5 uses the digital FI.
As is well known, the R filter is mainly composed of a combination of a tap coefficient register and a delay register, and realizes a filter function by a convolution operation of both. The tap coefficient of the fixed filter 5 is set by the adaptive control unit 4, but the initial value is set to 0 for all taps.

【0011】そして、図2の適応制御部4でタップ係数
を生成する方法としては、マイクロフォン7から供給さ
れるノイズ打ち消し残差信号Eとノイズ発生源1から特
性補償フィルタ3を介して供給されるノイズ信号nを用
いる方法であれば、例えば、学習同定法、LMS法、R
LS法などの周知のアルゴリズムのいずれを採用しても
良い。
As a method of generating the tap coefficient in the adaptive control unit 4 of FIG. 2, the noise canceling residual signal E supplied from the microphone 7 and the noise generation source 1 are supplied via the characteristic compensation filter 3. If the method uses the noise signal n, for example, learning identification method, LMS method, R
Any known algorithm such as the LS method may be adopted.

【0012】そして、図2の適応制御部4は、固定フィ
ルタ5のタップ係数を制御しつつ、一定時間T0(例え
ば、1sec)後に適応制御アルゴリズムが収束する
と、タップ係数を特性補償フィルタ3にコピーする。そ
して、特性補償フィルタ3は、FIRフィルタで構成さ
れており、適応制御部4のコピー処理により、音響特性
Gaoを推定した推定音響特性Gaoが設定される。
これによって、特性補償フィルタ3は、以後ノイズ信号
nに対して推定音響特性Gaoでフィルタリング処理
を行う。
Then, the adaptive control unit 4 of FIG. 2 controls the tap coefficient of the fixed filter 5 and, when the adaptive control algorithm converges after a certain time T0 (for example, 1 sec), copies the tap coefficient to the characteristic compensation filter 3. To do. The characteristic compensation filter 3 is composed of an FIR filter, and the estimated acoustic characteristic G * ao obtained by estimating the acoustic characteristic Gao is set by the copy processing of the adaptive control unit 4.
As a result, the characteristic compensation filter 3 thereafter performs filtering processing on the noise signal n with the estimated acoustic characteristic G * ao.

【0013】尚、この場合、特性補償フィルタ3のタッ
プ係数は、最初のコピー処理がなされた後は、更新され
ることはない。また、適用制御部4は、特性補償フィル
タ3にタップ係数をコピーし終えると、固定フィルタ5
のタップ係数を初期値の0に戻す。
In this case, the tap coefficient of the characteristic compensation filter 3 is not updated after the initial copy processing is performed. Further, the application control unit 4 completes copying the tap coefficient to the characteristic compensation filter 3, and then the fixed filter 5
The tap coefficient of is returned to the initial value of 0.

【0014】以上のようにして、特性補償フィルタ3の
係数が固定された後は、適応制御部4と固定フィルタ5
で適応フィルタが構成され、擬似ノイズnが生成され
る。
After the coefficient of the characteristic compensation filter 3 is fixed as described above, the adaptive control unit 4 and the fixed filter 5 are connected.
The adaptive filter is constructed by and the pseudo noise n * is generated.

【0015】(時間T0経過後の動作): 次に、時
間T0が経過した後の動作を説明する。先ず、スピーカ
2から出力されたノイズnは、ダクト8内の音響伝達関
数Gsoによってフィルタリングされ、ノイズNとなっ
てマイクロフォン7に到達する。この場合、信号Nは次
の(1)式で表される。
(Operation after the lapse of time T0): Next, the operation after the lapse of time T0 will be described. First, the noise n output from the speaker 2 is filtered by the acoustic transfer function Gso in the duct 8 and becomes the noise N and reaches the microphone 7. In this case, the signal N is expressed by the following equation (1).

【0016】N=n・Gso …(1)式 一方、図2のノイズ発生源1から出力されたノイズn
は、特性補償フィルタ3によって、推定音響伝達関数G
aoでフィルタリングされ、n・Gaoとなって適
応制御部4に入力される。
N = n · Gso (1) On the other hand, the noise n output from the noise source 1 in FIG.
Is an estimated acoustic transfer function G by the characteristic compensation filter 3.
* Filtered by ao, it is input to the adaptive controller 4 becomes n · G * ao.

【0017】そして、適応制御部4は、特性補償フィル
タ3から供給される信号n・Gaoと、マイクロフォ
ン7から供給されるノイズ打ち消し残差信号Eとに基づ
いて、新たに、固定フィルタ5のタップ係数を求める。
Then, the adaptive control unit 4 newly adds the fixed filter 5 based on the signal n · G * ao supplied from the characteristic compensation filter 3 and the noise canceling residual signal E supplied from the microphone 7. Find the tap coefficient of.

【0018】このタップ係数は、初期動作時(時刻T0
以前)において用いたアルゴリズムと同じものを用いて
求めればよい。ただし、この場合に求められるタップ係
数は、音響伝達関数−Gsoを推定した伝達関数−G
soに対応するものとなる。
This tap coefficient is set at the initial operation (time T0
It may be obtained using the same algorithm as used in the previous). However, the tap coefficient obtained in this case is the acoustic transfer function-the transfer function obtained by estimating Gso-G *.
It corresponds to so.

【0019】そして、図2の適応制御部4で生成された
タップ係数は、固定フィルタ5のフィルタ係数として用
いられ、これによって、固定フィルタ5から出力される
擬似ノイズnは次の(2)式によって表される。
The tap coefficient generated by the adaptive control unit 4 of FIG. 2 is used as the filter coefficient of the fixed filter 5, whereby the pseudo noise n * output from the fixed filter 5 is given by the following (2). It is represented by a formula.

【0020】 n=−n・Gso …(2)式 そして、上記(2)式で表される擬似ノイズnがノイ
ズ消去用スピーカ6から出力され、スピーカ2から出力
されたノイズN(=n・Gso)とダクト8内で加算さ
れる。
N * = − n · G * so (2) Formula Then, the pseudo noise n * represented by the above formula (2) is output from the noise elimination speaker 6, and the noise N output from the speaker 2 is output. (= N · Gso) is added in the duct 8.

【0021】即ち、ダクト8内では次のような(3)式
で表される演算が行われることになる。
That is, the following operation (3) is performed in the duct 8.

【0022】 N+n=n・Gso−n・Gso …(3)式 そして、この(3)式の値は、ほぼ0になり、ダクト8
内のノイズを除去することが実現されるように構成され
ている。
N + n * = n · Gso−n · G * so Equation (3) Then, the value of this Equation (3) becomes almost 0, and the duct 8
It is configured to eliminate noise within.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては、以下に述べるような問題がある
と考えられる。
However, it is considered that the above-mentioned conventional technique has the following problems.

【0024】即ち、(1)ノイズ発生源が電気的なもの
でなく、モータの機械的振動音、あるいはファンの回転
により発生する風切り音などの場合には、ノイズ消去用
スピーカ6から信号を出力しても、他の機械系の音が混
入してしまうため、ノイズ消去用スピーカ6とマイクロ
フォン7との間の音響伝達関数(Gao)を推定するこ
とができない。更に、このような状況においては、特性
補償フィルタ3のタップ係数を初期動作において設定す
ることができないので、ノイズを除去することがそもそ
も不可能である。
That is, (1) when the noise source is not an electrical one but mechanical vibration noise of the motor or wind noise generated by the rotation of the fan, a signal is output from the noise canceling speaker 6. However, since the sound of other mechanical system is mixed, the acoustic transfer function (Gao) between the noise elimination speaker 6 and the microphone 7 cannot be estimated. Furthermore, in such a situation, since the tap coefficient of the characteristic compensation filter 3 cannot be set in the initial operation, it is impossible to remove noise in the first place.

【0025】また、(2)ノイズ消去用スピーカ6とマ
イクロフォン7との間の音響伝達関数(図2のGao)
は、初期動作時に推定し、その後は固定してしまうの
で、ダクト内の音響伝達関数が変化する場合(温度特性
の変化、形状の変化、異物の侵入、スピーカやマイクロ
フォンの老朽化等の場合)には、ノイズ消去特性が著し
く劣化し、ハウリングなどを起こしてしまうなどという
問題がある。
(2) Acoustic transfer function between the noise eliminating speaker 6 and the microphone 7 (Gao in FIG. 2)
Is estimated at the initial operation and fixed after that, when the acoustic transfer function in the duct changes (in case of temperature characteristic change, shape change, foreign matter intrusion, aging speaker or microphone, etc.) However, there is a problem in that the noise erasing characteristic is significantly deteriorated and howling occurs.

【0026】この発明は、以上の課題に鑑み為されたも
のであり、その目的とする所は、電気的でない、機械的
なノイズ発生源が存在する場合でも雑音(ノイズ、騒
音)を除去することができ、しかも、ハウリングキャン
セル対象音響空間の音響伝達特性が変動する場合でもハ
ウリングキャンセル作用を劣化させないハウリングキャ
ンセラを提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to remove noise (noise) even when there is a non-electrical mechanical noise source. (EN) It is possible to provide a howling canceller which is capable of preventing the howling cancellation action from deteriorating even when the acoustic transfer characteristics of the acoustic space to be howling canceled fluctuate.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】そこで、第1の発明は、
以上の目的を達成するために、ハウリングキャンセル対
象音響空間に音響を出力する音響発生手段と、上記ハウ
リングキャンセル対象空間を伝搬する上記音響を捕捉す
る音響捕捉手段と、上記音響のハウリングキャンセルを
行うためのハウリングキャンセル用音響を出力するハウ
リングキャンセル用音響出力手段と、ハウリングキャン
セル対象音響空間におけるハウリングキャンセル用音響
出力手段と上記音響捕捉手段との間の第1の音響伝達特
性又は上記音響発生手段と上記音響捕捉手段との間の第
2の音響伝達特性から上記ハウリングキャンセル用音響
信号を生成するハウリングキャンセル用音響信号生成手
段とを備えるハウリングキャンセラにおいて、以下の特
徴的な構成で実現した。
Therefore, the first invention is
In order to achieve the above object, a sound generating unit that outputs a sound to the howling cancellation target sound space, a sound capturing unit that captures the sound propagating in the howling cancellation target space, and to perform howling cancellation of the sound Acoustic output means for howling cancellation, which outputs acoustics for howling cancellation, and a first acoustic transfer characteristic between the acoustic output means for howling cancellation and the acoustic capturing means in the acoustic space of the howling cancellation target, or the acoustic generation means and the above. The howling canceller including the howling canceling acoustic signal generating means for generating the howling canceling acoustic signal from the second acoustic transfer characteristic with the acoustic capturing means is realized by the following characteristic configuration.

【0028】即ち、白色雑音を発生する白色雑音発生手
段と、上記音響発生手段が非動作のときに上記白色雑音
を上記ハウリングキャンセル用音響出力手段から上記ハ
ウリングキャンセル対象音響空間に出力させる制御手段
と、上記白色雑音の上記ハウリングキャンセル対象音響
空間への出力によって上記音響捕捉手段で得られる音響
信号から上記第1の音響伝達特性を推定し、この推定結
果を上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段に与
える第1の音響伝達特性推定手段とを備える。
That is, white noise generating means for generating white noise, and control means for outputting the white noise from the acoustic output means for howling cancellation to the acoustic space for howling cancellation when the acoustic generating means is not operating. , The first acoustic transfer characteristic is estimated from the acoustic signal obtained by the acoustic capturing means by the output of the white noise to the acoustic space for howling cancellation, and the estimation result is given to the acoustic signal generating means for howling cancellation. And a first acoustic transfer characteristic estimating means.

【0029】そして、更に、上記ハウリングキャンセル
用音響信号生成手段に上記第1の音響伝達特性推定手段
の推定結果を設定させることを特徴とする。
Further, it is characterized in that the howling canceling acoustic signal generating means is caused to set the estimation result of the first acoustic transfer characteristic estimating means.

【0030】尚、上述のハウリングキャンセル対象音響
空間とは、例えば、ダクトや、部屋内や、自動車内など
や、更に広い音響空間などである。
The acoustic space subject to howling cancellation is, for example, a duct, a room, an automobile, a wider acoustic space, or the like.

【0031】また、上述の音響発生手段とは、例えば、
スピーカ装置などを意味する。
The above-mentioned sound generating means is, for example,
It means a speaker device or the like.

【0032】更に、上述の音響捕捉手段とは、例えば、
マイクロフォン装置などの集音装置などを意味する。
Further, the above-mentioned sound capturing means is, for example,
It means a sound collecting device such as a microphone device.

【0033】更にまた、上述のハウリングキャンセル用
音響出力手段とは、例えば、スピーカ装置などを意味す
る。
Furthermore, the acoustic output means for howling cancellation described above means, for example, a speaker device.

【0034】また、第2の発明は、上述の第1の発明の
構成において、上記ハウリングキャンセル用音響信号生
成手段に上記第1の音響伝達特性推定手段の推定結果を
設定させた後に、上記音響発生手段を動作させ、上記ハ
ウリングキャンセル用音響信号生成手段とハウリングキ
ャンセル用音響出力手段とを動作させ、上記音響捕捉手
段によって得られた音響信号から上記第2の音響伝達特
性を推定する第2の音響伝達特性推定手段を備えること
を特徴とする。
In a second aspect of the invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the acoustic signal is generated after the howling cancellation acoustic signal generating means is set with the estimation result of the first acoustic transfer characteristic estimating means. A second means for operating the generating means, operating the howling canceling acoustic signal generating means and the howling canceling acoustic output means, and estimating the second acoustic transfer characteristic from the acoustic signal obtained by the acoustic capturing means. An acoustic transfer characteristic estimating means is provided.

【0035】更に、第3の発明は、上述の第2の発明の
構成において、上記音響発生手段の動作中に、上記第1
の音響伝達特性推定手段の推定結果と、音響発生手段の
音響信号とから、上記第1の音響伝達特性の変化を検出
し、この変化に応じて上記ハウリングキャンセル用音響
信号生成手段に設定されている上記第1の音響伝達特性
を変更させる第1の音響伝達特性変更手段を備えたこと
を特徴とする。
Further, in a third aspect of the present invention, in the configuration of the above-mentioned second aspect, during the operation of the sound generating means, the first aspect
The change in the first acoustic transfer characteristic is detected from the estimation result of the acoustic transfer characteristic estimating unit and the acoustic signal of the sound generating unit, and is set in the howling canceling acoustic signal generating unit according to the change. It is characterized by further comprising first acoustic transfer characteristic changing means for changing the above-mentioned first acoustic transfer characteristic.

【0036】更にまた、第4の発明は、上述の第2の発
明又は第3の発明の構成において、上記音響発生手段の
動作中に、上記第2の音響伝達特性推定手段の推定結果
と、上記音響捕捉手段の音響信号とから、上記第2の音
響伝達特性の変化を検出し、この変化に応じて上記ハウ
リングキャンセル用音響信号生成手段に設定されている
上記第2の音響伝達特性を変更させる第2の音響伝達特
性変更手段を備えたことを特徴とする。
Furthermore, in a fourth aspect of the invention, in the configuration of the above-described second aspect or third aspect, the estimation result of the second acoustic transfer characteristic estimating means during the operation of the acoustic generating means, A change in the second acoustic transfer characteristic is detected from the acoustic signal of the acoustic capturing means, and the second acoustic transfer characteristic set in the acoustic signal generating means for howling cancellation is changed according to the change. The second acoustic transfer characteristic changing means is provided.

【0037】また、第5の発明は、上述の第4の発明の
構成において、上記上記第1の音響伝達特性の変化と上
記第2の音響伝達特性の変化との比較を行い、この比較
結果によって、上記ハウリングキャンセル用音響信号生
成手段に設定されているいずれかの音響伝達関数の変更
を優先して行わせる比較制御手段を備えたことを特徴と
する。
A fifth aspect of the invention is to compare the change of the first acoustic transfer characteristic with the change of the second acoustic transfer characteristic in the structure of the fourth aspect of the invention, and the result of the comparison is compared. According to the third aspect of the present invention, there is provided a comparison control unit that preferentially changes any acoustic transfer function set in the howling cancellation acoustic signal generation unit.

【0038】[0038]

【作用】第1の発明の構成によれば、白色雑音を用いて
ハウリングキャンセル用音響出力手段と上記音響捕捉手
段との間の第1の音響伝達特性(例えば、音響伝達関数
など)を精度良く推定することができる。
According to the configuration of the first invention, the first acoustic transfer characteristic (for example, acoustic transfer function) between the acoustic output means for howling cancellation and the acoustic capturing means is accurately measured by using white noise. Can be estimated.

【0039】尚、白色雑音発生手段は、種々の実現手段
があり、例えば、アナログ的な回路構成(熱雑音発生回
路など)で実現することもできるし、また、デジタル回
路の擬似ランダム符号発生回路で実現することもでき
る。
The white noise generating means can be realized by various means, for example, it can be realized by an analog circuit configuration (thermal noise generating circuit or the like), or a pseudo random code generating circuit of a digital circuit. It can also be achieved with.

【0040】また、第2の発明の構成によれば、第1の
発明の構成に加え、第1の音響伝達特性がハウリングキ
ャンセル用音響信号生成手段に設定された後に、音響発
生手段の動作を動作させ、第2の音響伝達特性を推定す
ることで、精度良く第2の音響伝達特性を精度良く推定
することができる。
According to the configuration of the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the operation of the sound generating means is performed after the first acoustic transfer characteristic is set in the howling cancellation acoustic signal generating means. By operating and estimating the second acoustic transfer characteristic, it is possible to accurately estimate the second acoustic transfer characteristic.

【0041】従って、上述の第1の発明と第2の発明と
によれば、従来に比べハウリングキャンセル用音響を精
度良く生成し、ハウリングを起こし難くさせることがで
きる。
Therefore, according to the first and second inventions described above, it is possible to generate the howling canceling sound with higher accuracy and prevent howling from occurring than in the conventional case.

【0042】更に、第3の発明の構成によれば、第2の
発明の構成に加え、ハウリングキャンセル対象音響空間
の第1の音響伝達特性が変化しても、この変化を検出
し、この変化に応じてハウリングキャンセル用音響信号
生成手段の第1の音響伝達特性を変更させているので、
ハウリングキャンセル作用が劣化し難い。
Further, according to the structure of the third invention, in addition to the structure of the second invention, even if the first acoustic transfer characteristic of the acoustic space to be howling canceled is changed, this change is detected and this change is detected. Since the first acoustic transfer characteristic of the howling cancellation acoustic signal generation means is changed in accordance with
Howling canceling action does not easily deteriorate.

【0043】更にまた、第4の発明の構成によれば、第
2の発明又は第3の発明の構成に加え、ハウリングキャ
ンセル対象音響空間の第2の音響伝達特性が変化して
も、この変化を検出し、この変化に応じてハウリングキ
ャンセル用音響信号生成手段の第2の音響伝達特性を変
更させているので、ハウリングキャンセル作用が劣化し
難い。
Furthermore, according to the structure of the fourth invention, in addition to the structure of the second invention or the third invention, even if the second acoustic transfer characteristic of the acoustic space to be howling canceled changes, this change also occurs. Is detected and the second acoustic transfer characteristic of the acoustic signal generation means for howling cancellation is changed according to this change, the howling cancellation effect is unlikely to deteriorate.

【0044】また、第5の発明の構成によれば、第4の
発明の構成に加え、第1の音響伝達特性と第2の音響伝
達特性の変化が起きている場合に、どちらの変化が大き
いか又は小さいかによって、ハウリングキャンセル用音
響信号生成手段のいずれかの音響伝達特性を優先して変
更させることで、特性変化に対して迅速にハウリングキ
ャンセル用音響信号を生成することができる。
According to the structure of the fifth invention, in addition to the structure of the fourth invention, when a change occurs in the first acoustic transfer characteristic and the second acoustic transfer characteristic, which change occurs. By changing the acoustic transfer characteristic of any one of the howling cancellation acoustic signal generation means with priority depending on whether it is large or small, it is possible to quickly generate the howling cancellation acoustic signal with respect to the characteristic change.

【0045】[0045]

【実施例】次にこの発明のハウリングキャンセラの好適
な一実施例を図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the howling canceller of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0046】そこで、この一実施例では、ノイズ消去用
スピーカ側に白色信号発生器を設ける。また、初期状態
での雑音消去スピーカとマイクロフォンとの間の音響伝
達関数を推定する適応フィルタを設ける。更に、雑音消
去用スピーカとマイクロフォンとの間の時間的に変化す
る音響伝達関数に追従する適応フィルタを備える。更に
また、雑音源とマイクロフォンとの間の時間的に変化す
る音響伝達関数に追従する適応フィルタを備える。ま
た、上記時間可変な追従のための適応フィルタの出力パ
ワーと上記初期状態推定のためのフィルタの出力パワー
を比較する比較器を備える。
Therefore, in this embodiment, a white signal generator is provided on the noise canceling speaker side. Further, an adaptive filter for estimating the acoustic transfer function between the noise canceling speaker and the microphone in the initial state is provided. Furthermore, an adaptive filter is provided that follows a time-varying acoustic transfer function between the noise canceling speaker and the microphone. Furthermore, it comprises an adaptive filter which follows a time-varying acoustic transfer function between the noise source and the microphone. Further, a comparator for comparing the output power of the adaptive filter for time-variable tracking with the output power of the filter for initial state estimation is provided.

【0047】以上のような構成要素を備えて、次に図面
を用いて、具体的に説明する。
The above-described components will be described in detail with reference to the drawings.

【0048】図1はこの一実施例のハウリングキャンセ
ラの機能ブロック図である。この図1において、201
はノイズ発生源200が発生する信号に基づいてノイズ
を出力するノイズ発生部であり、スピーカあるいは機械
的振動源等によって構成される。そして、221は音響
を伝搬させるダクトである。そして、222はマイクロ
フォンである。
FIG. 1 is a functional block diagram of the howling canceller of this embodiment. In FIG. 1, 201
Is a noise generation unit that outputs noise based on the signal generated by the noise generation source 200, and is configured by a speaker, a mechanical vibration source, or the like. And 221 is a duct for transmitting sound. And 222 is a microphone.

【0049】そして、203、209、213は適応フ
ィルタである。そして、205はノイズ消去用スピーカ
である。そして、207は白色ノイズ発生器である。そ
して、208、206、212、214、219、22
0はスイッチである。そして、215、216、218
は加算器である。そして、217は比較器である。
Reference numerals 203, 209 and 213 are adaptive filters. And 205 is a speaker for noise elimination. 207 is a white noise generator. And 208, 206, 212, 214, 219, 22
0 is a switch. And 215, 216, 218
Is an adder. 217 is a comparator.

【0050】尚、図1において、Gaoはノイズ消去用
スピーカ205とマイクロフォン222との間の音響伝
達関数である。そして、Gsoはノイズ発生部201と
マイクロフォン222との間の音響伝達関数である。
In FIG. 1, Gao is an acoustic transfer function between the noise canceling speaker 205 and the microphone 222. Gso is an acoustic transfer function between the noise generator 201 and the microphone 222.

【0051】また、各スイッチ206、208、21
2、214は、制御回路300からの制御信号C1〜C
4によってオン又はオフに制御される。
Further, each switch 206, 208, 21
2, 214 are control signals C1 to C from the control circuit 300.
It is controlled to be turned on or off by 4.

【0052】次にこの図1の機能ブロック図と、図3の
動作タイミングチャートを用いてハウリングキャンセラ
の動作を詳述する。
Next, the operation of the howling canceller will be described in detail with reference to the functional block diagram of FIG. 1 and the operation timing chart of FIG.

【0053】『ノイズ消去用スピーカ205とマイクロ
フォン222との間の音響伝達関数Gaoの推定』:図
1において、初期状態では、ノイズ発生源200は停止
状態とし、適応フィルタ213を収束させる。この場
合、適用フィルタ213は、ノイズ消去用スピーカ20
5とマイクロフォン222との間の音響伝達関数Gao
を推定し、これを推定音響伝達関数Gaoとして求め
る。以下、適用フィルタ213の収束動作について説明
する。
[Estimation of Acoustic Transfer Function Gao between Noise Eliminating Speaker 205 and Microphone 222]: In FIG. 1, in the initial state, the noise generation source 200 is stopped and the adaptive filter 213 is converged. In this case, the applied filter 213 controls the noise canceling speaker 20.
Acoustic transfer function Gao between the microphone 5 and the microphone 222
Is estimated, and this is obtained as an estimated acoustic transfer function G * ao. The convergence operation of the applied filter 213 will be described below.

【0054】先ず、スイッチ206、214をオン状態
にし、スイッチ212、208、220、219をオフ
状態にする(図3のS1)。この状態においては、白色
ノイズ発生器207が出力する白色ノイズ信号n
は、スイッチ206を介して適応フィルタ213に入力
されるとともに、ノイズ消去用スピーカ205から出力
される。ノイズ消去用スピーカ205から出力されたノ
イズ信号n0は、音響伝達関数Gaoでフィルタリン
グされた後マイクロフォン222に入力される。そし
て、マイクロフォン222の出力信号eは、加算器21
5に加算信号として入力される。
First, the switches 206 and 214 are turned on, and the switches 212, 208, 220 and 219 are turned off (S1 in FIG. 3). In this state, the white noise signal n * 0 output from the white noise generator 207 is output.
Is input to the adaptive filter 213 via the switch 206 and is output from the noise elimination speaker 205. The noise signal n * 0 output from the noise elimination speaker 205 is input to the microphone 222 after being filtered by the acoustic transfer function Gao. The output signal e of the microphone 222 is added to the adder 21.
5 is input as an addition signal.

【0055】この加算器215には、適応フィルタ21
3の出力信号n1が減算信号として入力されており、
この結果、加算器215の出力信号e1は(e−n
1)となる。そして、加算器215の出力信号e1
は、スイッチ214を介して適応フィルタ213に供給
され、タップ係数の更新に用いられる。
The adder 215 includes an adaptive filter 21.
The output signal n * 1 of 3 is input as the subtraction signal,
As a result, the output signal e1 of the adder 215 becomes (e−n
* 1) Then, the output signal e1 of the adder 215
Is supplied to the adaptive filter 213 via the switch 214 and used for updating the tap coefficient.

【0056】この場合には、タップ係数の更新は、残差
信号である信号e1と適応フィルタ213の入力信号と
を用いるアルゴリズムで、かつ、残差信号を最小にする
アルゴリズムであれば良く、周知の学習同定法、LMS
(Least Mean Square)法、RLS
(Recursive Least Square)法
などのアルゴリズムを用いれば良い。
In this case, the tap coefficient may be updated by an algorithm that uses the signal e1 which is the residual signal and the input signal of the adaptive filter 213 and is an algorithm that minimizes the residual signal. Learning identification method, LMS
(Least Mean Square) method, RLS
An algorithm such as the (Recursive Least Square) method may be used.

【0057】そして、図1の適応フィルタ213の収束
時間T1(図3)が経過した後は、スイッチ206、2
14をオフ状態にし(図3のS2)、スイッチ212、
220をオン状態にする(S3)。そして、適応フィル
タ213で推定した音響伝達関数Gaoの逆関数(1
/Gao)を特性補償フィルタ202の係数レジスタ
(図示略)にコピーする。
Then, after the convergence time T1 (FIG. 3) of the adaptive filter 213 in FIG.
14 is turned off (S2 in FIG. 3), the switch 212,
220 is turned on (S3). Then, the inverse function of the acoustic transfer function G * ao estimated by the adaptive filter 213 (1
/ G * ao) is copied to the coefficient register (not shown) of the characteristic compensation filter 202.

【0058】『ノイズ除去動作』: そして、適応フ
ィルタ213の収束時間T1(図3)が経過した後は、
ノイズ発生源200が駆動され、これにより、ノイズn
がノイズ発生部201から発生される。ノイズ発生部2
01から出力されたノイズnは、音響伝達関数Gsoが
付加されてn・Gsoとなり、マイクロフォン222に
入力される。
"Noise removing operation": After the convergence time T1 (FIG. 3) of the adaptive filter 213 elapses,
The noise source 200 is driven, which causes the noise n
Is generated from the noise generator 201. Noise generator 2
The noise n output from 01 is added to the acoustic transfer function Gso and becomes n · Gso, which is input to the microphone 222.

【0059】一方、ノイズ発生源200が出力したノイ
ズnは、特性補償フィルタ202に入力される。この場
合、ノイズnは電気信号に限らないので、ノイズnを直
接電気信号として得ることができないときは、ノイズ発
生源200の近傍に集音マイクロフォン(図示略)を設
置し、これによって、ノイズnの電気信号を得るように
してもよい。
On the other hand, the noise n output from the noise generation source 200 is input to the characteristic compensation filter 202. In this case, the noise n is not limited to the electric signal. Therefore, when the noise n cannot be directly obtained as the electric signal, a sound collecting microphone (not shown) is installed in the vicinity of the noise generation source 200. May be obtained.

【0060】次に、特性補償フィルタ202は、既に説
明したように、1/Gaoなる特性を持っているの
で、その出力はn/Gaoとなり、適応フィルタ20
3に入力される。そして、適応フィルタ203は、擬似
ノイズnを生成するが、擬似ノイズnは、入力信号
n/Gaoと、スイッチ220から入力される信号e
4(ただし、このときの信号e4は、スイッチ220を
介して供給される信号eである)とを用いて作成され
る。擬似ノイズnの生成方法は、適応フィルタ213
の場合と同様である。
Next, since the characteristic compensation filter 202 has the characteristic of 1 / G * ao as described above, its output becomes n / G * ao, and the adaptive filter 20
Input to 3. Then, the adaptive filter 203, but generates a pseudo-noise n *, pseudo-noise n * is an input signal n / G * ao, signal e inputted from the switch 220
4 (however, the signal e4 at this time is the signal e supplied via the switch 220). The method of generating the pseudo noise n * is based on the adaptive filter 213.
It is similar to the case of.

【0061】この適応フィルタ203の適応アルゴリズ
ムが収束すると、その伝達関数は音響伝達関数Gsoを
推定近似した特性Gsoとなる。従って、適応フィル
タ203が出力する擬似ノイズnは、次のような
(4)式で示される。
When the adaptive algorithm of the adaptive filter 203 converges, its transfer function becomes a characteristic G * so obtained by estimating and approximating the acoustic transfer function Gso. Therefore, the pseudo noise n * output by the adaptive filter 203 is expressed by the following equation (4).

【0062】 n=n・Gso/Gao …(4)式 そして、擬似ノイズ信号nは、位相反転器204によ
って位相反転された後にノイズ消去用スピーカ205に
供給され、ダクト221内に出力される。ダクト221
内に出力された擬似ノイズnは、音響伝達関数Gao
で作用されてマイクロフォン222に入力される。従っ
て、マイクロフォン222の出力信号eは次の(5)式
によって表される。
N * = n · G * so / G * ao (4) The pseudo noise signal n * is supplied to the noise canceling speaker 205 after being phase-inverted by the phase inverter 204, and the duct 221. Is output inside. Duct 221
The pseudo noise n * output within is the acoustic transfer function Gao
Is input to the microphone 222. Therefore, the output signal e of the microphone 222 is expressed by the following equation (5).

【0063】 e=n・Gso−n・Gso・Gao/Gao =n・Gso−n・Gso …(5)式 そして、このeの値は、ほぼ0となる。この(5)式か
ら明かなように、適応フィルタ203の収束により、ノ
イズが除去されることが判る。
E = n · Gso−n · G * so · Gao / G * ao = n · Gso−n · G * so (5) Equation (5) Then, the value of this e is almost zero. As is clear from the equation (5), it is understood that noise is removed by the convergence of the adaptive filter 203.

【0064】『音響伝達関数の変動に対する適応動
作』: 次に、ダクト221内の音響伝達関数が変動
した場合のノイズ除去動作について説明する。今ここで
一例として、適応フィルタ203が収束した時刻t2か
らt3(図3)までの間に、ノイズ消去用スピーカ20
5とマイクロフォン222との間の音響伝達関数Gao
が変化したとする。また、この時の変化量をΔGaoと
し、時刻t2からt3(図3)までの期間をΔtとす
る。
"Adaptive Operation for Variation of Acoustic Transfer Function": Next, the noise removing operation when the acoustic transfer function in the duct 221 varies will be described. Here, as an example, the noise elimination speaker 20 is provided between the times t2 and t3 (FIG. 3) when the adaptive filter 203 converges.
Acoustic transfer function Gao between the microphone 5 and the microphone 222
Is changed. The amount of change at this time is ΔGao, and the period from time t2 to t3 (FIG. 3) is Δt.

【0065】そして、この実施例においては、一定周期
T(T>T1であることが望ましい)毎に以下に述べる
動作を行う。
Then, in this embodiment, the following operation is performed at every constant period T (preferably T> T1).

【0066】初めに、スイッチ212、208をオン状
態にし(図3のS4)、スイッチ206、214をオフ
状態にする(図3のS5)。次に、適応フィルタ203
はタップ係数の逆特性を求め、固定フィルタ211の係
数として設定する。これにより、固定フィルタ211の
タップ係数として格納されるのは、音響伝達関数1/G
soの特性に対応するものになる。
First, the switches 212 and 208 are turned on (S4 in FIG. 3) and the switches 206 and 214 are turned off (S5 in FIG. 3). Next, the adaptive filter 203
Calculates the inverse characteristic of the tap coefficient and sets it as the coefficient of the fixed filter 211. Thus, the acoustic transfer function 1 / G is stored as the tap coefficient of the fixed filter 211.
It corresponds to the characteristics of so.

【0067】また、適応フィルタ213は、時刻t1
(図3)までにノイズ除去用スピーカ205とマイクロ
フォン222との間の音響伝達関数Gaoの推定がほぼ
収束している。次に、ノイズ発生源200から発生した
ノイズnは、上述のように特性補償フィルタ202、適
応フィルタ203、位相反転器204を経由し、信号n
となってノイズ消去用スピーカ205から出力され
る。
Further, the adaptive filter 213 determines that the time t1
By (FIG. 3), the estimation of the acoustic transfer function Gao between the noise removal speaker 205 and the microphone 222 has almost converged. Next, the noise n generated from the noise generation source 200 passes through the characteristic compensation filter 202, the adaptive filter 203, and the phase inverter 204 as described above, and the signal n
It becomes * and is output from the noise elimination speaker 205.

【0068】そして、ノイズ消去用スピーカ205から
出力された信号nは、ノイズ消去用スピーカ205と
マイクロフォン222との間の音響伝達関数(この時点
では、Gao+ΔGao)が付加された後に、マイクロ
フォン222に入力される。従って、マイクロフォン2
22の出力信号eは、次の(6)式で表される。
The signal n * output from the noise elimination speaker 205 is added to the microphone 222 after the acoustic transfer function (Gao + ΔGao at this point) between the noise elimination speaker 205 and the microphone 222 is added. Is entered. Therefore, the microphone 2
The output signal e of 22 is expressed by the following equation (6).

【0069】 e=Gso・n−(Gso/Gao)・(Gao+ΔGao)・n =Gso・n−(Gso・Gao・n/Gao)・n−Gso・ΔG ao・n/Gao =−Gso・ΔGao・n/Gao …(6)式 そして、このマイクロフォン222の出力信号eは、ス
イッチ212、加算器216、比較器217及びスイッ
チ220に入力される。ここで、スイッチ214はオフ
状態にあるので、適応フィルタ213のタップ係数は更
新されない。この場合、適応フィルタ213には、既
に、上述の動作により、音響伝達関数Gaoが設定さ
れているから、適応フィルタ213の出力n1は、次
の(7)式によって表される。
E = Gso · n− (G * so / G * ao) · (Gao + ΔGao) · n = Gso · n− (G * so · Gao · n / G * ao) · n−G * so · ΔG ao · n / G * ao = −G * so · ΔGao · n / G * ao (6) The output signal e of the microphone 222 is supplied to the switch 212, the adder 216, the comparator 217 and the switch 220. Is entered. Here, since the switch 214 is in the off state, the tap coefficient of the adaptive filter 213 is not updated. In this case, since the acoustic transfer function G * ao is already set in the adaptive filter 213 by the above-described operation, the output n * 1 of the adaptive filter 213 is expressed by the following equation (7).

【0070】 n1=−Gso・ΔGao・n・Gao/Gao …(7)式 そして、このn1の値は、ほぼ−Gso・ΔGao
・nとなる。そして、信号n1は、固定フィルタ21
1に入力される。この固定フィルタ211は、上述のよ
うに、1/Gsoなる特性を有しているので、固定フィ
ルタ211の出力信号n2は、次の(8)式のように
表される。
N * 1 = −G * so · ΔGao · n · G * ao / G * ao (7) Equation (7) Then, the value of n * 1 is almost −G * so · ΔGao.
・ It becomes n. Then, the signal n * 1 is sent to the fixed filter 21.
Input to 1. Since the fixed filter 211 has the characteristic of 1 / Gso as described above, the output signal n * 2 of the fixed filter 211 is expressed by the following equation (8).

【0071】 n2=−Gso・ΔGao・n/Gso =−ΔGao・n …(8)式 この信号n2は、加算器218に入力される。一方、
ノイズ発生源200の出力は、スイッチ208を介して
適応フィルタ209に入力される。適応フィルタ209
は、自己の出力信号n3と固定フィルタ211の出力
信号n2との偏差である信号e3が最小になるよう
に、そのタップ係数を更新制御する。
N * 2 = −G * so · ΔGao · n / G * so = −ΔGao · n (8) Expression (8) This signal n * 2 is input to the adder 218. on the other hand,
The output of the noise source 200 is input to the adaptive filter 209 via the switch 208. Adaptive filter 209
, Like the deviation at which the signal e3 and the output signal n * 2 of its own output signal n * 3 and the fixed filter 211 is minimized, update control the tap coefficients.

【0072】この場合のタップ係数の制御方法は、上述
した各適応フィルタと同様である。従って、適応フィル
タ209は、ノイズ消去用スピーカ205とマイクロフ
ォン222との間の音響伝達関数Gaoの変化量(変化
分)ΔGao(期間Δtにおける変化量)を推定する。
The control method of the tap coefficient in this case is the same as that of each of the adaptive filters described above. Therefore, the adaptive filter 209 estimates the change amount (change amount) ΔGao (change amount in the period Δt) of the acoustic transfer function Gao between the noise elimination speaker 205 and the microphone 222.

【0073】この結果、適応フィルタ209のタップ係
数ΔGは、ほぼΔGaoと等しくなる。
As a result, the tap coefficient ΔG * of the adaptive filter 209 becomes substantially equal to ΔGao.

【0074】そして、適応フィルタ209は、上述のよ
うにして推定したタップ係数を固定フィルタ210にコ
ピーする。一方、固定フィルタ210には、位相反転器
204の出力信号nが入力されており、この結果、固
定フィルタ210の出力信号n4は次の(9)式で表
される。
Then, the adaptive filter 209 copies the tap coefficient estimated as described above to the fixed filter 210. On the other hand, the output signal n * of the phase inverter 204 is input to the fixed filter 210, and as a result, the output signal n * 4 of the fixed filter 210 is expressed by the following equation (9).

【0075】 n4=n・ΔGao =−Gso・ΔGao/Gao …(9)式 そして、固定フィルタ210の出力信号n4は、加算
器216に入力される。一方、加算器216にはマイク
ロフォン222の出力信号eが入力されているから、加
算器216では、信号n4と信号eとが加算される。
N * 4 = n * · ΔGao = −G * so · ΔGao / G * ao (9) The output signal n * 4 of the fixed filter 210 is input to the adder 216. On the other hand, since the output signal e of the microphone 222 is input to the adder 216, the adder 216 adds the signal n * 4 and the signal e.

【0076】ここで、信号e及び信号n4は、それぞ
れ、上述の(6)式及び(9)式によって表されるの
で、加算器216の出力信号e2は、次の(10)式で
表される。
Since the signal e and the signal n * 4 are expressed by the above equations (6) and (9), respectively, the output signal e2 of the adder 216 is obtained by the following equation (10). expressed.

【0077】 e2=e−n4 =−Gso・ΔGao・n/Gao+Gso・ΔGao/Gao …(10)式 そして、このe2の値は、ほぼ0となる。そして、この
加算器216の出力信号e2は、比較器217に入力さ
れる。比較器217は、信号e2とeの大きさを比較す
る。この場合、大きさの比較は、例えば、信号のパワー
や絶対値、振幅の平均など、信号振幅の大きさが反映さ
れる方法であればどのような方法であっても良い。
E2 = e−n * 4 = −G * so · ΔGao · n / G * ao + G * so · ΔGao / G * ao (10) The value of e2 is almost zero. The output signal e2 of the adder 216 is input to the comparator 217. The comparator 217 compares the magnitudes of the signals e2 and e. In this case, the magnitude comparison may be performed by any method as long as the magnitude of the signal amplitude is reflected, such as the power or absolute value of the signal or the average of the amplitudes.

【0078】また、比較器217は、信号の大きさを比
較した結果、小さい方の信号を信号e4として適応フィ
ルタ203に出力する。即ち、比較器217は、e>e
2の時は、期間Tでの音響伝達関数Gsoの変化(以
後、ΔGsoと記す)の方が大きく変化していると判断
し、スイッチ220をオン状態、スイッチ219をオフ
状態にしてe4=eとする。
Further, the comparator 217 outputs the smaller signal to the adaptive filter 203 as the signal e4 as a result of comparing the signal magnitudes. That is, the comparator 217 determines that e> e
When it is 2, it is determined that the change in the acoustic transfer function Gso (hereinafter, referred to as ΔGso) in the period T is larger, and the switch 220 is turned on and the switch 219 is turned off, e4 = e And

【0079】一方、e2>eの時は、比較器217は、
ΔGao方が大きいと判断し、スイッチ219をオン状
態、スイッチ220をオフ状態にしてe4=e2とす
る。従って、適応フィルタ203への残差入力e4は次
の(11)式の関係になる。
On the other hand, when e2> e, the comparator 217
It is determined that ΔGao is larger, so that the switch 219 is turned on and the switch 220 is turned off to set e4 = e2. Therefore, the residual input e4 to the adaptive filter 203 has the relationship of the following expression (11).

【0080】e4=e (e<e2のとき)、又はe4
=e2 (e>e2のとき)…(11)式 そして、適応フィルタ203は、信号e4をタップ係数
の更新に用いる。この場合、更新の方法は、適応フィル
タ209、213の場合と同様である。
E4 = e (when e <e2), or e4
= E2 (when e> e2) Equation (11) Then, the adaptive filter 203 uses the signal e4 to update the tap coefficient. In this case, the updating method is the same as that of the adaptive filters 209 and 213.

【0081】上述のような動作によれば、スイッチ21
9がオン状態のときは、残差信号e4には、音響伝達関
数Gaoの変化量(変化分)であるΔGaoが取り除か
れているので、適応フィルタ203は、より正確に音響
伝達関数Gsoを推定できる。従って、ノイズ消去特性
が向上され、ハウリングを起こしにさせることができ
る。
According to the operation described above, the switch 21
When 9 is in the ON state, ΔGao, which is the change amount (change amount) of the acoustic transfer function Gao, is removed from the residual signal e4, so the adaptive filter 203 estimates the acoustic transfer function Gso more accurately. it can. Therefore, the noise erasing characteristic is improved, and howling can be caused.

【0082】また、スイッチ219がオン状態のとき
は、音響伝達関数Gaoの変化が大きいと判断されてい
るときであり、この場合には、適応フィルタ213はそ
のタップ係数と適応フィルタ209のタップ係数を加算
した音響伝達関数GaoNEWを生成する。この音響伝
達関数GaoNEWは、次の(12)式で表される。
Further, when the switch 219 is in the ON state, it is judged that the change of the acoustic transfer function Gao is large, and in this case, the adaptive filter 213 determines its tap coefficient and the tap coefficient of the adaptive filter 209. To generate an acoustic transfer function Gao NEW . This acoustic transfer function Gao NEW is expressed by the following equation (12).

【0083】 GaoNEW(K)=Gao+ΔGao =G213(K)+G209(K) …(12)式 尚、G213(K)は、適応フィルタ213のタップ係
数である。また、G 09(K)は、適応フィルタ20
9のタップ係数である。そして、Kは、タップ係数順序
であって、例えば、K=0、1、2、3、…である。
Gao NEW (K) = Gao + ΔGao = G 213 (K) + G 209 (K) (12) Expression G 213 (K) is a tap coefficient of the adaptive filter 213. Further, G 2 09 (K) is the adaptive filter 20.
9 tap coefficient. And K is a tap coefficient order, for example, K = 0, 1, 2, 3, ...

【0084】上記(12)式で表されるタップ係数Ga
NEW(K)は、新たな推定音響伝達関数Gao
NEWである。特性補償フィルタ202は、音響伝達関
数GaoNEWの逆関数1/GaoNEWを生成
し、以後これを新たな音響伝達関数Gaoとして用い
る。
The tap coefficient Ga represented by the above equation (12)
o NEW (K) is the new estimated acoustic transfer function G * ao
It is NEW . The characteristic compensation filter 202 generates an inverse function 1 / G * ao NEW of the acoustic transfer function G * ao NEW , and thereafter uses this as a new acoustic transfer function G * ao.

【0085】一方、スイッチ220がオン状態のとき
は、上述の(12)式の演算は行われず、特性補償フィ
ルタ202の係数レジスタはそのまま保持される。
On the other hand, when the switch 220 is in the on state, the calculation of the equation (12) is not performed and the coefficient register of the characteristic compensation filter 202 is held as it is.

【0086】そして、ノイズ発生源200を停止した場
合は、上述した初期状態からの動作を繰り返す。
When the noise source 200 is stopped, the operation from the initial state described above is repeated.

【0087】(一実施例の効果): 以上の一実施例
のハウリングキャンセラによれば、初期状態での雑音消
去スピーカ205と、マイクロフォン222との間の音
響伝達関数Gaoを推定する適応フィルタ213を備え
ているので、ノイズ源が機械振動などの非電気的な雑音
源であっても、音響伝達関数Gaoを精度良く推定する
ことができる。
(Effect of One Embodiment): According to the howling canceller of the above one embodiment, the adaptive filter 213 for estimating the acoustic transfer function Gao between the noise canceling speaker 205 and the microphone 222 in the initial state is provided. Since it is provided, the acoustic transfer function Gao can be accurately estimated even if the noise source is a non-electrical noise source such as mechanical vibration.

【0088】また、時間的に変動するダクト221内の
雑音消去用スピーカ205とマイクロフォン222の間
の音響伝達関数Gaoの変化に追従して最適タップ係数
の推定を行う適応フィルタ209を備えていることで、
ハウリング抑制作用の低下を抑えることができる。
Further, an adaptive filter 209 for estimating the optimum tap coefficient by following the change of the acoustic transfer function Gao between the noise canceling speaker 205 and the microphone 222 in the duct 221 which changes with time is provided. so,
It is possible to suppress a decrease in howling suppression effect.

【0089】更に、ダクト221内のノイズ発生部20
1とマイクロフォン222との間の音響伝達関数Gso
の時間的な変動に追従して、最適タップ係数の推定を行
う適応フィルタ203を備えていることで、音響伝達関
数Gsoの時間的な変動によるハウリングの発生を起き
難くさせることができる。
Furthermore, the noise generator 20 in the duct 221
1 and microphone 222 acoustic transfer function Gso
By including the adaptive filter 203 that estimates the optimum tap coefficient in accordance with the temporal variation of the above, it is possible to prevent howling from occurring due to the temporal variation of the acoustic transfer function Gso.

【0090】更にまた、雑音消去用スピーカ205とマ
イクロフォン222との間の音響伝達関数Gaoの変動
に追従する適応フィルタ209で処理した係数を設定さ
れている固定フィルタ210を入力した加算器216の
出力パワーe2と、マイクロフォン222の出力パワー
eとを比較し、この比較結果から適応フィルタ203の
タップ係数を最適に更新する構成としたことでも、ハウ
リング発生の抑制作用を低下させないようにすることが
できる。即ち、上記出力パワーeとe2との比較は、G
aoとGsoとの変化の大小を監視して、この変化の大
小によって、適応フィルタ203のタップ係数を更新し
ているものである。
Furthermore, the output of the adder 216 to which the fixed filter 210 in which the coefficient processed by the adaptive filter 209 that follows the fluctuation of the acoustic transfer function Gao between the noise canceling speaker 205 and the microphone 222 is set is input. Even by comparing the power e2 with the output power e of the microphone 222 and optimally updating the tap coefficient of the adaptive filter 203 based on the comparison result, it is possible to prevent the suppression effect of howling from being lowered. . That is, the comparison between the output powers e and e2 is G
The magnitude of the change between ao and Gso is monitored, and the tap coefficient of the adaptive filter 203 is updated according to the magnitude of this change.

【0091】(他の実施例): (1)尚、この発明
の要旨の範囲内で、種々の実施構成態様が実現可能であ
るので、上述の一実施例の態様に限定するものではな
い。例えば、ハウリングキャンセラの構成として、スピ
ーカやマイクロフォンの数などは図1の構成に限定する
ものではない。また、図3の動作タイミングでの動作に
限定されるものではない。
(Other Embodiments) (1) Since various embodiments can be realized within the scope of the present invention, the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, as the configuration of the howling canceller, the number of speakers and microphones is not limited to the configuration of FIG. Further, the operation is not limited to the operation timing shown in FIG.

【0092】(2)また、上述の図1においては、ノイ
ズ発生源200からのノイズのハウリングキャンセルに
ついてを述べたが、このようなノイズに対するハウリン
グキャンセルに限らず、その他の音響に対するハウリン
グキャンセルでも適用することができる。例えば、機械
装置の振動音や、人の話し声や、動物の鳴き声や、楽器
の音響などいろいろなハウリングキャンセルに適用し得
る。
(2) Further, in FIG. 1 described above, howling cancellation of noise from the noise generation source 200 is described, but not limited to howling cancellation for such noise, it is also applicable to howling cancellation for other sounds. can do. For example, it can be applied to various howling cancellations such as a vibration sound of a mechanical device, a human voice, a bark of an animal, and a sound of a musical instrument.

【0093】[0093]

【発明の効果】以上述べた様に第1の発明のハウリング
キャンセラの構成は、白色雑音発生手段と、制御手段
と、第1の音響伝達特性推定手段とを備えて、ハウリン
グキャンセル用音響信号生成手段に上記第1の音響伝達
特性推定手段の推定結果を設定させることで、機械的又
は物理的な騒音などに対するハウリングキャンセルを行
う上で必要な第1の音響伝達特性を精度良く推定するこ
とができる。
As described above, the structure of the howling canceller of the first invention comprises the white noise generating means, the control means, and the first acoustic transfer characteristic estimating means, and generates howling canceling acoustic signals. By causing the means to set the estimation result of the first acoustic transfer characteristic estimating means, it is possible to accurately estimate the first acoustic transfer characteristic necessary for performing howling cancellation with respect to mechanical or physical noise. it can.

【0094】また、第2の発明のハウリングキャンセラ
の構成は、第1の発明の構成に加え、第2の音響伝達特
性推定手段を備えたことで、従来に比べ精度良く第2の
音響伝達特性を精度良く推定することができる。
In addition, the configuration of the howling canceller of the second invention includes the second acoustic transfer characteristic estimating means in addition to the configuration of the first invention, so that the second acoustic transfer characteristic is more accurate than the conventional one. Can be accurately estimated.

【0095】更に、第3の発明のハウリングキャンセラ
の構成は、第2の発明の構成に加え、第1の音響伝達特
性変更手段を備え、ハウリングキャンセル対象音響空間
において第1の音響伝達特性が変化しても、この変化に
対応してハウリングキャンセル用音響信号生成手段の第
1の音響伝達特性を変更させているので、このような変
化があってもハウリングキャンセル作用が劣化し難い。
Further, in the structure of the howling canceller of the third invention, in addition to the structure of the second invention, the first acoustic transfer characteristic changing means is provided, and the first acoustic transfer characteristic changes in the acoustic space to be howling canceled. However, since the first acoustic transfer characteristic of the howling canceling acoustic signal generating means is changed in response to this change, the howling canceling action is unlikely to deteriorate even with such a change.

【0096】更にまた、第4の発明のハウリングキャン
セラの構成は、第2の発明又は第3の発明の構成に加
え、第2の音響伝達特性変更手段を備え、ハウリングキ
ャンセル対象音響空間において第2の音響伝達特性の変
化がおきても、この変化に対応してハウリングキャンセ
ル用音響信号生成手段の第2の音響伝達特性を変更させ
ているので、このような変化があってもハウリングキャ
ンセル作用が劣化し難い。
Furthermore, the structure of the howling canceller of the fourth invention comprises, in addition to the structure of the second invention or the third invention, a second acoustic transfer characteristic changing means, and a second acoustic transfer target acoustic space is provided. Even if the acoustic transfer characteristic changes, the second acoustic transfer characteristic of the acoustic signal generating means for howling cancellation is changed in response to the change, and therefore the howling canceling action can be achieved even if such a change occurs. Hard to deteriorate.

【0097】また、第5の発明のハウリングキャンセラ
の構成は、第4の発明の構成に加え、比較制御手段を備
え、ハウリングキャンセル対象音響空間において第1の
音響伝達特性と第2の音響伝達特性の変化が起きている
場合に、ハウリングキャンセルに支配的に影響を及ぼす
いずれかの音響伝達特性の変更を優先して行うことで、
音響伝達特性の変化に対応して迅速にハウリングキャン
セルを行うことができる。
In addition to the structure of the fourth invention, the structure of the howling canceller of the fifth invention is provided with comparison control means, and the first acoustic transfer characteristic and the second acoustic transfer characteristic are provided in the acoustic space of the howling cancellation target. If any change in sound transmission characteristics that has a dominant influence on howling cancellation occurs,
It is possible to quickly perform howling cancellation in response to changes in acoustic transfer characteristics.

【0098】従って、上述の第1の発明〜第5の発明の
ハウリングキャンセラによれば、従来に比べ機械的又は
物理的な騒音などに対するハウリングキャンセルを精度
良く行うことができ、しかも、ハウリングキャンセル対
象音響空間の音響伝達特性が変動する場合でもハウリン
グキャンセル作用を劣化させない。
Therefore, according to the howling cancellers of the above-mentioned first to fifth inventions, howling cancellation with respect to mechanical or physical noise or the like can be performed more accurately than before, and the howling cancellation target is Even if the acoustic transfer characteristics of the acoustic space fluctuate, the howling canceling action is not deteriorated.

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

【図1】この発明の一実施例のハウリングキャンセラの
機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a howling canceller according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例のハウリングキャンセラの機能ブロック
図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of a conventional howling canceller.

【図3】一実施例の動作タイミングチャートである。FIG. 3 is an operation timing chart of one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

200…ノイズ発生源、201…ノイズ発生部、202
…特性補償フィルタ、203、209、213…適応フ
ィルタ、205…ノイズ除去用スピーカ、206…スイ
ッチ、207…白色ノイズ発生器、210、211…固
定フィルタ、215、216、218…加算器、217
…比較器。
Reference numeral 200 ... Noise generating source, 201 ... Noise generating unit, 202
... Characteristic compensation filter, 203, 209, 213 ... Adaptive filter, 205 ... Noise removal speaker, 206 ... Switch, 207 ... White noise generator, 210, 211 ... Fixed filter, 215, 216, 218 ... Adder, 217
... comparator.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウリングキャンセル対象音響空間に音
響を出力する音響発生手段と、上記ハウリングキャンセ
ル対象空間を伝搬する上記音響を捕捉する音響捕捉手段
と、上記音響のハウリングキャンセルを行うためのハウ
リングキャンセル用音響を出力するハウリングキャンセ
ル用音響出力手段と、ハウリングキャンセル対象音響空
間におけるハウリングキャンセル用音響出力手段と上記
音響捕捉手段との間の第1の音響伝達特性又は上記音響
発生手段と上記音響捕捉手段との間の第2の音響伝達特
性から上記ハウリングキャンセル用音響信号を生成する
ハウリングキャンセル用音響信号生成手段とを備えるハ
ウリングキャンセラにおいて、 白色雑音を発生する白色雑音発生手段と、 上記音響発生手段が非動作のときに上記白色雑音を上記
ハウリングキャンセル用音響出力手段から上記ハウリン
グキャンセル対象音響空間に出力させる制御手段と、 上記白色雑音の上記ハウリングキャンセル対象音響空間
への出力によって上記音響捕捉手段で得られる音響信号
から上記第1の音響伝達特性を推定し、この推定結果を
上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段に与える
第1の音響伝達特性推定手段とを備えて、 上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段に上記第
1の音響伝達特性推定手段の推定結果を設定させること
を特徴とするハウリングキャンセラ。
1. A sound generation means for outputting a sound to a howling cancellation target acoustic space, a sound capturing means for capturing the sound propagating in the howling cancellation target space, and a howling canceling for canceling the howling of the sound. Acoustic output means for howling cancellation for outputting a sound, first acoustic transfer characteristics between the acoustic output means for howling cancellation and the acoustic capturing means in the acoustic space of the howling cancellation target, or the acoustic generating means and the acoustic capturing means A howling canceling acoustic signal generating means for generating the howling canceling acoustic signal from the second acoustic transfer characteristic between the white noise generating means for generating white noise and the acoustic generating means When operating, the white noise above Control means for outputting from the acoustic output means for howling cancellation to the acoustic space of the howling cancellation target; and output of the white noise to the acoustic space of the howling cancellation target, from the acoustic signal obtained by the acoustic capturing means to the first acoustic transmission. A first acoustic transfer characteristic estimating means for estimating a characteristic and giving the estimation result to the howling cancel acoustic signal generating means, wherein the howling cancel acoustic signal generating means is provided for the first acoustic transfer characteristic estimating means. A howling canceller characterized in that the estimation result of is set.
【請求項2】 上記請求項1に記載のハウリングキャン
セラにおいて、 上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段に上記第
1の音響伝達特性推定手段の推定結果を設定させた後
に、上記音響発生手段を動作させ、上記ハウリングキャ
ンセル用音響信号生成手段とハウリングキャンセル用音
響出力手段とを動作させ、上記音響捕捉手段によって得
られた音響信号から上記第2の音響伝達特性を推定する
第2の音響伝達特性推定手段を備えることを特徴とする
ハウリングキャンセラ。
2. The howling canceller according to claim 1, wherein the acoustic generation means is operated after setting the estimation result of the first acoustic transfer characteristic estimation means in the howling cancellation acoustic signal generation means. Second acoustic transfer characteristic estimating means for operating the howling cancel acoustic signal generating means and the howling cancel acoustic output means to estimate the second acoustic transfer characteristic from the acoustic signal obtained by the acoustic capturing means. A howling canceller comprising:
【請求項3】 上記請求項2に記載のハウリングキャン
セラにおいて、 上記音響発生手段の動作中に、上記第1の音響伝達特性
推定手段の推定結果と、音響発生手段の音響信号とか
ら、上記第1の音響伝達特性の変化を検出し、この変化
に応じて上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段
に設定されている上記第1の音響伝達特性を変更させる
第1の音響伝達特性変更手段を備えたことを特徴とする
ハウリングキャンセラ。
3. The howling canceller according to claim 2, wherein, during the operation of the sound generating means, the first sound transfer characteristic estimating means estimates a sound signal from the sound generating means, and A first acoustic transfer characteristic changing means for detecting a change in the acoustic transfer characteristic of No. 1 and changing the first acoustic transfer characteristic set in the acoustic signal generating means for howling cancellation according to the change. A howling canceller characterized by that.
【請求項4】 上記請求項2又は3に記載のハウリング
キャンセラにおいて、 上記音響発生手段の動作中に、上記第2の音響伝達特性
推定手段の推定結果と、上記音響捕捉手段の音響信号と
から、上記第2の音響伝達特性の変化を検出し、この変
化に応じて上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手
段に設定されている上記第2の音響伝達特性を変更させ
る第2の音響伝達特性変更手段を備えたことを特徴とす
るハウリングキャンセラ。
4. The howling canceller according to claim 2 or 3, wherein during the operation of the sound generating means, the estimation result of the second acoustic transfer characteristic estimating means and the acoustic signal of the acoustic capturing means are used. Second acoustic transfer characteristic changing means for detecting a change in the second acoustic transfer characteristic and changing the second acoustic transfer characteristic set in the howling cancellation acoustic signal generating means in accordance with the change. A howling canceller characterized by having.
【請求項5】 上記請求項4に記載のハウリングキャン
セラにおいて、 上記上記第1の音響伝達特性の変化と上記第2の音響伝
達特性の変化との比較を行い、この比較結果によって、
上記ハウリングキャンセル用音響信号生成手段に設定さ
れているいずれかの音響伝達特性の変更を優先して行わ
せる比較制御手段を備えたことを特徴とするハウリング
キャンセラ。
5. The howling canceller according to claim 4, wherein a change in the first acoustic transfer characteristic and a change in the second acoustic transfer characteristic are compared, and the comparison result indicates that
A howling canceller comprising comparison control means for preferentially changing any of the acoustic transfer characteristics set in the acoustic signal generation means for howling cancellation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008142979A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Yamaha Corporation Video conference device

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