JPS6096997A - 拡声装置 - 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】 （利用分野） 本発明はマイクロフォンからの音声信号を増幅してスピ
ーカより出力する拡声装置に係り、特に有害なノ・ウリ
ングを抑圧することの可能な拡声装置に関する。

（背　景） 一般に第１図に示すような拡声装置では、スヒ。

−力４の出力がマイクロフォン１０入力にフィードバッ
クし、ノ・ウリングを生じる問題があり、出力レベルが
制限される等の欠点がある。

従来、このノ・ウリングを防止するための対策として、
通常はスピーカやマイクロフォンに適当な指向性を持た
せ、そのセツティングによりノ・ウリングを生じに（く
させることか行なわれて℃）る。

しかし、この方式は、マイクロフォンが／飄ンドマイク
の場合のように、スピーカとマイクロフォンとの位置関
係を固定できない場合には使えない欠点がある。

また、実験レベルでは、マイクロフォンからの入力信号
を複数の帯域に分割し１分割された各帯域の信号エネル
ギを比較してノ・ウリ７グの発生を検知し、ハウリング
が発生した場合にはその帯域を通過する信号を減衰させ
る方式等が試みられ℃いるが、回路が複雑になる音質が
変化したりする等の問題がある。また、装置が複雑な割
にはあまり大きなノ・ウリングマージンの改善が得られ
ないという欠点があった。

（目　的） 本発明の目的は、従来ノ・ウリングが生ずる為に拡声装
置の音量が上げられなかった点を改良し、ハウリング発
生を抑圧し、ノ・ウリングに対するマージンを増やすこ
とにある。

（概　要） 本発明の特徴は、マイク、増幅器、スピーカおよびマイ
クによ−）て作られる閉じたフィードバンクルーズに於
て、一定時間、特定の周波数を減衰し、その周波数を逐
次変更する事により該周波数に対するループ利得を落し
て発振を止め、これをＥｆｔりかえずことにより、発振
が大振幅のハウリングになる前に抑圧するようにした点
にある。

（実施例） 以下に、本発明を実施例によって説明する。第２図は本
発明の第１実施例を示す。

図において、マイク１から入力された信号は、増幅器２
を通して本発明による減衰装置６に供給される。減衰装
置６の出力は増幅器６を通してスピーカ４に供給される
。

ここで、減衰装置６につい【詳細に説明する。

減衰装置６はＡＤ変換器７．ディンタルフィルタ８、加
竹器日、ＤＡ変換器１２．係数メモリ１３、ランダムア
ドレス発生回路１４およびタイミング発生回路１５から
構成されている。減衰装置６に入力した（１号はＡＤ変
換器７によりディジタル信号に変換され、第１および第
２のディンタルフィルタ８−１および８−２へ送られる
。該ディジタルフィルタ８−１．８−２は無再帰型ディ
ジタルフィルタであり、位相変化を伴うことなく、その
フィルタ特性を変化させる事ができる。

該第１および第２のディジタルフィルタ８−１゜８−２
は遅延回路群９と乗算器２Ｉｉｌｏ　と加算器１１で構
成され、乗算・加算は全てディジタル処帥で行なわれる
。また、該ディジタルフィルタの特性は乗算器１ｐｌｏ
に与えられる係数によって決定される。

第１および第２のディジタルフィルタ８−１および８−
２の出力は、加算器１１で加算され、ＤＡ変換器＋２に
より、アナログ信号に戻される。

そして増幅器６により増幅され、スピーカ４より出力さ
れる。

第１および第２のディジタルフィルタ８−１＋８−２の
特性な寿える係数は、第１および第２の係数メモリ　１
６−１および１６−２に記憶されている。この係数によ
って、中心周波数ｆ　Ｎ　ｒ減衰ｔＤＮを与えるバンド
エリミネーションフィルタ（ＢＥＦ）を実現するＮｌ１
ｌ類の特性が達成される。

この係数は、ランダムに呼び出しＢＥＦを逐次切り換え
る第１および第２のランダムアドレス発生回路＋４−１
．１４−２　と減衰装置６全体のタイミングを発生する
タイミング発生回路１５とによって、第１および第２の
係数メモｊｊｌ！１−１および１６−２から読み出され
る。

第５図にディジタルフィルタ８−１あるいは８−２の特
性を例示する。図中の曲線＋６は系全体の周波数特性の
一例である。また、係数を逐次切り換えられたディジタ
ルフィルタ８は、曲線１７〜＋９に示す様な！特性とな
ろう 本実施例では、第４図に示されているように、マイク１
の音声人カイδ号に対し、第２図の第１のディジタルフ
ィルタ８−１を音声信号の第一ホルマントの分布する１
００Ｈｚ〜ＩＫＩＩｚ内にちＯＨｙ、帯域幅の減衰が２
０　ｄＢ　Ｋなる１８秒のＢＥＦが形成できる様に第１
の係数メモリ　１６−１をプリセットする。また、ノ・
ウリングの起りやすい周波数帯であるＩＫＨｚ〜４ＫＨ
ｚの帯域内で１００Ｈｚ帯域幅の減衰が３０ｄＢになる
３０１！１１のＢＥＦが形成されるように第２のＩＪ１
数メ子メモリ１６をブリセント１７）。

本実施例では、タイミング発生回路１５の出力と同期し
て、アドレスが変化する第１および第２のアドレス発生
回路１４−１．１４−２により、前記第１および第２の
係数メモリ　１３−１．Ｉろ−２にブリセントされた係
数がアクセスされるので、第１および第２のティンタル
フィルタ８−１゜８−２はそのＢＥＦ特性を逐次変化す
る。該ディジタルフィルタ８−１．８−２の出力は加計
器１１で加算される。したがって、オ実施例によれば、
入力音声信号全体にわたりその−ｆ！１≦の周波数成分
かに時阻止される。このため、ハウリングを発生する系
の共振周波数での利得も減衰する機会が生じ、ハウリン
グが阻止される。

減衰さ１１．　’Ｃいる共振周波数から別の減衰周波数
へｆＮが変ると再度ハウリングが立上るが、この立上り
速度は系のループゲインにノＦ右される。したがって、
この立上り時間に対し知かい周期で第１および第２のデ
ィジタルフィルタ８−Ｌ　８−２の共振周波数を切り換
えループを遮断する事により、ハウリング発生に対する
余裕を得る事ができる。また阻止する帯域は肝声ホルマ
ントの如（一部で、かつ短時間であるため、発声者の音
色をほとんど損なわずにまた、音量感を損う事なく実現
できる。

また、第１および第２のアドレス制御回路１４−１．＋
４−２　にランダムアドレス発生機能を持たせると、切
り換えの影響で生ずるノイズは低レベルのホワイトノイ
ズとなり聴感上あまり問題とならない。

さらに、本実施例のディジタルフィルタはＬＳＩで実現
でき、また係数メモリはマイシロＣＰＵ等で制御できる
ので、容易に作ることができる。

本実施例の変形例としては、次のものがある。

すなわち、マイク１の使用範囲内で周波数を移動してハ
ウリングの生じた周波数を予じめスペクトラムアナライ
ザ等で測定する。そして、係数メモリ１３に・・ウリン
グの生じた周波数では減衰量ＤＮを大きくとるＢＥＦを
実現する係数なＵ己憶する。このようにすると、更に効
率良（ハウリングを抑圧できる。

第５図は、本発明の第２実施例の装部を示す。

この実施例は、フィルタとして中心周波数と減衰量を予
じめ設定したＢＥＦ２０をＮヶ設け、これをスイッチ２
１により時系列的に順次切換る方式である。スイッチ２
１の切換繰返し周期を、可聴帯域の下方に選び、これに
よるノイズをバイパスフィルタ２２によって阻止すれば
聴感上の影響は無視できる。

ＢＥＦ２Ｇ　として位相リニアフィルタを用いれば、前
記第１実施例と同様の効果を得ることができる。またＢ
ＢＦ２Ｑ　として位相変位のあるフィルタを用いた場合
には、系の共振条件がＢＥＦ２０を切換る毎に変化する
為にハウリングが大振幅になる前に抑圧できる。

以上のように、本発明によれば、ハウリングをマイクか
らスピーカへ帰還する系の発振としてとらえ、系に挿入
したフィルタにより特定周波数の利得を下げ、逐次この
周波数を切りかえているので、発振を止める事ができる
。この系は利得が復活した゛場合に再度発振を始めるの
で、ハンドマイクの場合一般的にマイクが移動するため
にハウリ二／グを起す周波数が変化してハウリングは別
の周波数で起き始める。しかし、こねはフィルタの切換
周期で順次抑圧され、大振幅のハウリングに成長せず、
等節約に・・ウリングに対する利得余裕が生ずる。

士たＢＥＦのバンド幅を狭（とり、かつ切り換え周期を
５０ｍ秒以下にと１１ば、入力音声が著しく変化する事
はなく、実用的に充分である。説明には、ゲインタルフ
ィルタとして無帰還型ディンタルフィルタを用いたが、
フィルタとし工帰還型フィルタを用いても同様の効果を
得もねる。

（効　果） 以上の説明から明らかなように、本発明によりば、マイ
クロフォンからの音声信号な増幅し℃スピーカより出力
する拡声装置において、ハウリングの発生を抑圧し、ハ
ウリングに対するマージンを増加することができろう

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の拡声装置の概念図、第２図は本発明の第
１実施例のブロック図、第３図、４図は本発明に用いた
ＢＥＦの特性の一例を示す特性図、第５図は本発明の第
２実施例の要部ブロック図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （りマイクロホンと該マイクロホンの出力を入力とする
   増幅器と該増幅器の出力を入力とするスピーカを含む拡
   声装置に於て、該マイクロホンと該増幅器の中間に設け
   られた順次特性を変化するパンドエリミネーシ旨ンフィ
   ルタ（以下、ＢＫＦと配す）手段を具備し、前記拡声装
   置の伝送帯域内の小帯域を自動的に順次減衰するように
   したことを特徴とする拡声装置。 （２）前記順次特性を変化するＢＥＦ手段を、ディジタ
   ルフィルタのような位相変化を伴わないフィルタと、該
   フィルタのパンドエリミネーシＢンの中心周波数と減衰
   量を、予じめ記憶させたＲＯＭ等の記憶装置と、この記
   憶装置のアドレスを切換えるアドレス発生回路とから構
   成し、前記フィルタの減衰帯域を切りかえるようにした
   ことを特徴とする特許 （３）前記記憶装置のアドレスをランダムに選択して、
   前記減衰帯域をランダムに選択するようにしたことを特
   徴とする前記特許請求の範囲第１項又は第２項記載の拡
   声装置。 （４）前記順次特性を変化するＢＦＪＦ手段を、減衰中
   心周波数と減衰量を予じめ設定した複数個の１３ＥＦと
   、これを順次切換える切換スイノチとにより構成したこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の拡声装
   置。 （５）　前記切換スイッチの出力側にハイパスフィルタ
   を挿入し、そのカットオフ周波数を該切換スイッチの切
   換え繰返し周波数より高く選んだことを特徴とする前記
   特許請求の範囲第４項記載の拡声装置。