TWI317574B - Audio amplification apparatus with howling canceler - Google Patents

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1317574 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有用 頻擴大裝置。 於預防嘯聲之嘯聲消除器的音 【先前技術】 應的音頻信號並輸入 形成從揚聲器至麥克 的音頻信號係饋送回 一種音頻擴大裝置擴大從麥克風供 擴大的信號至揚聲器。音頻擴大裝置 風的閉式迴路。已熟知從揚聲器輸出 麥克風並且重複地擴大以起输聲。 為了預防此類嘯聲，h具地^ _ 期建礒將調適濾波器用於產生 Μ擬信號以模擬回授音頻作铼…β ι王 授曰虹諕，以及將嘯聲消除器用於音 頻擴大裝置以從自麥身甩供虛 ⑷m 輸人信號中減去模擬信號 (參見非專利文件υ。嗜聲消除器具有_延遲部分，其用於 延遲要輸人至揚聲H的音頻信 間鈐立4§#哚^ 延遲邛分提供一延遲時 1立歧遲時間對應於從揚聲器饋送回麥克風 愿皮盗藉由採用調適濾波5| 係數執行延遲信號之捲積… 白灰古Γ7似此 座生棋擬^唬。加法器部分從 風(、應的輸入信㉟中減去模 號，其係接著供應至擴 ……殘留信 邱八被丄 顆大窃邓分。殘留信號係藉 部分擴大並輸入至吝4級视两傾八盗 殘留信號作為參考_號m m益係供有

(最小均方)，，”、= 調適演算法(例如LMS ,^ )用於計算並更新調適攄波器传數以^ 小化殘留信號。以士 +上 久窃你數以便最 式’模擬信號係接近於回浐立艏产 號以預防嘯聲。 见π 口抆g頻k 104878.doc 1317574 已知的卡拉οκ機為一種音頻擴大裝置並且執行自聲音 來源（例如CD)的音頻信號與自麥克風的輸入信號之間的: 關運轉，以找到用於從揚聲器至麥克風之回授發射路徑的 相關函數。卡拉0K機使用此相關函數以監視嘯聲出現的風 險程度。在嘯聲出現的風險係高於或等於規定位準時，卡 拉ΟΚ機向使用者通報風險或減小很可能會引起嘯聲的特 定頻率之增益。 [非專利文件1] inazumi、⑽及K〇nishi，「使用LMS演算 法預防音頻擴大系統中的嘯聲」，演講論文集第417至418 頁，曰本聲學學會，1991年3月。 [專利文件1]日本專财請案特許公開案第8_33G9i號。 如上所述’才采用調適瀘、波器的傳統嘯聲消除器使用殘留 信號來計算調適瀘、波器係數以便最小化模擬信號與回授音 頻信號之間的差異。以此方式，模擬信號接近於回授音頻 信號^然而，講述者的音頻信號係包含在從麥克風供應的 音頻信號中。供應給調適遽波器之作為參考的殘留信號不 僅包含回授音頻信號與模擬信號之間的差異，而且包含外 部音頻信號。在將此類殘留信號用作參考時，一直難以改 良用於計算接近於回授音頻信號的模擬信號之計算精度。 已存在不能充分預防嘯聲之情況。 方面用於·^視嘯聲之風險的傳統卡拉^反機係配置 ，僅通報嘯聲之風險而且不能夠預防嘯聲。此外，在組態 著眼於減小用於很可能引起嘯聲之頻率的增益時，可能會 存在降低從揚聲器產生的再生聲音之品質的可能性。 104878.doc 1-317574 【發明内容】 為了解決上述問題，本發明之一 率地預防嘯聲之音頻擴大裝置。 糸‘供-夠更有效 為了解決上述問題，本發明採用下列構件。 本發明提供連接至一麥克 置，盆^ ^ ^誠揚聲$之-音頻擴大裝 置，、包括-音頻擴大電路部分，其 入該音頻^„ 曰頻彳5唬並輸

心：！聲器；一嘯聲消除器，其具有-調適 留信號而自配置一據波二=的—音頻信號及-殘 器係數以模擬從該揚聲器至該麥克 風之一回授發射路徑，1 凡 八中該θ頻擴大電路部分係供有藉 以輸人的—音頻信號巾減去由該調適濾波器處 :的-模擬信號所獲得的殘留信號；一聲音來源決定區 奴其用於決定自該麥克風輸入的該音頻信號是否包含自 -外部聲音來源輸入的一音頻信號而非自該揚聲器返回供

應的—音頻信號’並且用於依據決^之—結果而控制該調 適濾波器之一濾波器係數之更新。 在輪入音頻信號至麥克風時，嘯聲消除器從輸入信號中 減去模擬信號以產生—殘留信號，其係接著供應給音頻擴 大電路部分。音頻擴大電路部分擴大殘留信號並輸入該信 唬至發出該信號的揚聲器。由調適濾波器處理模擬信號。 调適濾波器自配置濾波器係數以基於輸入揚聲器的音頻信 號及殘留彳§號而模擬從揚聲器至麥克風的回授發射路徑。 模擬信號模擬在從揚聲器至麥克風之回授發射路徑上行進 的回授聲音。從輸入信號中減去模擬信號以預防嘯聲。 I04878.doc 1317574 在殘留信號只包含回授音頻信號與模擬信號之間的差異 時，此對於精確地計算濾波器係數而言為理想狀態。在輸 入至麥克風的信號包含從外部聲音來源產生的音頻信號 時’除回授音頻信號與模擬信號之間的差異以外，供應給 調適滤波器的殘留信號亦包含該外部音頻信號。此對於精 確地識別濾波器係數而言並非理想狀態。 依據上述組態，外部聲音來源決定區段決定是否包含自 外部聲音來源輸入的音頻信號以及從揚聲器返回供應的音 頻信號。根據決定之一結果，執行控制以更新調適濾波器 係數。因此’藉由反映該狀態對於精確地識別調適濾波器 而言是否理想’可以更新調適濾波器。可以適當地配置調 適濾波器。 在聲音來源決定區段決定於自麥克風輸入的音頻信號中 只包含從揚聲器返回供應的音頻信號時，與決定會產生相 反結果的情況相比’進行配置以增加調適濾波器之調適更 新速度。在提供用於精確地識別調適濾波器係數之理想狀 態時’可採用高調適速度來更新該調適濾波器。此舉可以 改良濾波器係數之調適更新精度。 (2)在上述音頻擴大裝置中，調適濾波器藉由將預更新 »周適渡波窃係數乘以漏電因數加上校正數量乘以步進尺寸 參數而s十舁調適渡波器係數’並且將調適滤波器係數更新 為所計算的係數。在決定自麥克風輸入的音頻信號不包含 自外部聲音來源輸入的音頻信號時，與決定產生相反結果 的情況相比’聲音來源決定區段配置用於步進尺寸參數之 104878.doc 1317574 較大數值。 步進尺寸越大，則調適濾波器係數會反映出越大的校正 數量°因此’步進尺寸越大，則調適濾波器的調適速度會 變得越高。依據上述組態，在決定自麥克風輸入的音頻信 號不包含自外部聲音來源輸入的音頻信號時，與決定產生 相反結果的情況相比，將較大的步進尺寸用於計算調適濾 波器係數。在此情況下，與決定自麥克風輸入的音頻信號 包含自外部聲音來源輸入的音頻信號之情況相比，調適濾 波器的更新速度會增加。 (3)上述音頻擴大裝置可構成一卡拉〇κ機，其具有一演 奏處理部分，用於回放卡拉QK曲調作為㈣聲音來源並且 使用歌手的唱歌聲音作為外部聲音來源。依據此組態，卡 拉0K機可以允許調適濾波器進行更新以反映自麥^風輪 入的音頻信號是否包含由歌手發出的唱歌聲音之音頻作 ('在上述卡拉0K機中’演奏處理部分輪出用於與卡拉 0K曲調之進程同步顯示歌詞的歌詞資料至—顯示部分。在 演奏處理部分輸出歌詞資料時，聲音來源決定區段決定自 麥克風輸人的音頻信號包含由歌手發出作為外部聲音 =:聲音之音頻信號。通常而言，”藉由觀看：示的、 在顯示部分並非供有用於與卡拉收曲調之進 -頻二二歌時，报有可能自麥克風輸入的 曰頻㈣中不包含由歌手發出的唱歌聲音之 據本發明之組態，聲音來源決定 。、 奴决疋在顯示部分係供 104878.doc 1317574 ^應於輸人至揚聲器之—伴奏音頻信號的歌詞資料時， 歌:：輸入的音頻信號中包含唱歌聲音信號。在未輪出 不：：顯不部分時，決定自麥克風輸入的音頻信號中 不包含唱歌聲音信號。使用此類簡單程序 至顯示部分，可以決定自麥克風輪入的音頻: 號中疋否包含唱歌聲音信號。 ⑺於上述音頻擴大裝置中，在自麥克風輸入 ^信號位準超過衫的位準時，即使演奏處理部分未輸 =詞資料，聲音來源決《段仍決定自麥克風輸入的音 號包含唱歌聲音信號。雖然未輸出歌詞資料至顯示部 二但是在自麥克風輸入的信號之信號位準超過一規定位 準時，組態可以決定自麥克風輸入的信號中包含唱歌聲立 仏破。例如’可能存在下列情況：歌手不用歌詞唱歌二 手周圍的觀眾說話從而輸人雜訊聲音至麥克風1似 入實況唱歌聲音的情況，此對於精確地識別遽波器係數而 吕並非理想狀態。在自麥克風輸入的音頻信號超過規定位 準時，決定輸入唱歌聲音信號。可以採用與實際上輸入唱 歌聲音信號情況相同的方式處理此情況。只有在未輸出歌 詞資料時才需要決定信號位準。可以決定具有相對較小處 理負載的唱歌聲音信號之存在或缺少。 依據本發明，外部聲音來源決定部分決定自麥克風輪入 的信號中是否包含自外部聲音來源之外部音頻信號。根據 決定結果來更新調適遽波器。在自麥克風輸入的信號中不 包含自外部聲音來源的音頻信號時，殘留信號不包含自外 104878.doc -10- 1317574 部聲音來源的音頻信號而且實質上接近於回授音頻信號與 模擬信號之間的差異。因此’殘留信號對於精確地配置調 適濾波器而言變得比較理想。本發明可以藉由反映該狀態 對於精確地識別調適濾波器而言Μ理想來更新調㈣波 器係數。可以適當地識別調適滤波器係數。此舉可以提供 能夠有效地預防嘯聲之音頻擴大裝置。

在未輸入,昌歌聲音至麥克風時，即在該狀態對於精確地 配置調適濾'波器而言比較理想時，該具體實施例肯定地識 別調適滤波ϋ。在自麥克風輪人唱歌聲音時，該具體實施 例減小更新速率的程度（減小步進尺寸數值）。 【實施方式】 (第一具體實施例） 圖1為顯示依據本發明之第-具體實施例的卡拉〇_ 之示意組態的方塊圖。卡拉0Κ4_連接至麥克風2 器3及放置在室内的顯示部分4。 卞拉0Κ機1係由演奏處理 部分5、音頻處理部分6、加法 抑口丨刀/、a頻再生處理部 8、嘯聲消除器9、唱歌聲咅捵B丨丨加、 77 八11 辨別邛为10與視訊再生處理部 麥克風2從系統外面收集聲音作為麥克風輸入信號。 風輸入信號係藉由A/D(類比/數位）轉換器從類比轉 位式。㈣轉換信號係經由嘯聲消除器9輸出至 在歌手（等效於外部聲音來源）唱歌時，輸入至 刀士。 音包含唱歌聲音。將唱歌聲音轉 士 風2的聲 音信號（等效於自外部聲音來开岸立轧仏號，即唱歌聲 曰來源供應的音頻信號）。輸入信號 104878.doc 1317574 中包含唱歌聲音信號。 。揚聲器3聲學式地轉化自卡拉沉機1供應的類比音頻信 T以產^聲音。例如，以CRT(陰極射線管）顯示器、啊液 晶顯不器）等的形式提供顯示部分4。 演奏處理部分5係由CPU (中央處理單元）及儲存部分（例 如"己It體）與硬碟組成。演奏處理部分5執行對卡拉〇Κ演奏 的控制程序。明確而言，演奏處理部分5儲存卡拉⑽伴奏 資料IM及歌詞資料D2。演奏處理部分〗對應於依據本發明 之内部聲音來源。根據卡拉〇κ伴奏資料⑴，演奏處理部分 :產生卡拉0轉奏音頻信號並隨後輸出該等信號至加法器 部分7。與卡拉0Κ伴奏音頻信號輸出同步，演奏處理部分5 按順序輸出歌詞資料職視訊再生處理料u。將卡拉⑽ 伴奏資料m用於再生卡㈣w調的伴奏聲音。將歌詞資料 D2用於顯示藉由使时拉⑽伴奏音頻信號所播放的卡拉 ^曲調之歌詞。依據歌詞資料〇2，顯示部分4顯示歌詞並 據卡拉οκ伴奏曲調之進程而改變其字元顏色。也就β 說^詞資細包含歌詞的字元資料及字元顏色變化資^ 曰頻處理部分6包含一均衡器月崔g 4 1衡器及類似物並透過嘯聲消除 w對經由A/D轉換器（圖中未顯示）供應的麥克風輸入㈣ 執行信號相1確而言，處理部分6㈣㈣的頻率_ 並且數位式地擴大信號。 加法器部分7將自演奏處理部分5輸出的卡拉伴奏立 頻信號與藉由處理部分6處理信號混合（混合程序）。加法: 部分7輪出混合的音頻信號（合成音頻信師》至音頻再1 104878.doc 1317574 處理部分8及嘯聲消除器9。 曰頻再生處理部分8 ϋ/Α (數位/類比）轉換自加法器部分7 ’、應的σ成a頻彳§號x(k)，擴大轉換的類比音頻信號，以及 輸入該毡號至揚聲器3。音頻處理部分6及音頻再生處理部 分8構成依據本發明之音頻擴大電路。 嘯聲消除器9包含延遲部分91、調適濾波器92與加法器部 刀 L遲邛为91及s周適遽波器92模擬回授發射路徑丨〇〇。 在各圖式中，回授發射路徑100係由虛線方塊象徵性地描 述。在嘯聲消除器9中，延遲部分91經由回授發射路徑1〇〇 模擬用於回授聲音的延遲時間r。調適濾波器92模擬轉換函 數，即回授發射路徑1〇〇之音頻傳播特徵。 月確而D，延遲部分91延遲合成音頻信號x(k)達延遲時 間並且輸出延遲的合成音頻信號x(k_r)至調適濾波器92。 調適遽波器92包含數位濾波器92a (通常為附：有限脈衝回 應濾波器）及濾波器係數計算部分92b，其用於決定數位濾 波器92a之濾波器係數。數位濾波器92a採用濾波器係數捲 積輸入合成音頻信號x(k-d以產生模擬信號d0(kp數位濾 波器92a輸出產生的模擬信號d〇(k)至加法器部分％。 濾波益係數計算部分92b基於自加法器部分93輸出的殘 留信號及自延遲部分91供應的合成音頻信號难_〇來估計 回授發射路徑1〇〇之轉換函數。濾波器係數計算部分92b藉 由遵照（模擬）轉換函數而校正用於數位濾波器92a的濾波器 係數，；k而自配置濾波器係數。係以規定時間間隔（例如數 微秒至數百微秒）執行此校正以便可以最小化殘留信號。將 104878.doc 13 1317574 肩適=算法用於估計回授發射路徑ι〇〇之轉換函數及 濾波器係數（下文將進行詳細說明適 含^學_方法、㈣方法、㈣方包 與攸揚聲器輸出的同時，合成音頻信 分-調適遽波㈣。此舉可以使自調適 模擬信號叫ίο接近回授音頻信號d(k)。 輸出的 加法⑤部分93係供有模擬信號d〇(k)及麥克風輸入作 味°力口法器部分93輸出減去模擬信號之麥克風輸入^ '至理部分6並且輸出相㈣信號作為參 器係數計算部分—可以從麥克風輸人信號中移= 授組件並且預防嘯聲。 秒除回 >曰歌聲音辨別部分10係藉由在CPU(中央處理單元)中執 订的决疋程序所實施以構成聲音來源決定部分。唱土 行決定程序以決定麥克風信號是否包含料 ^ ,曰歌聲音辨別部分丨〇偵測對應於輸出至加法器 °P刀7的卡拉〇Κ伴奏音頻信號之歌詞資料D2是否經由視訊 再生處理部分U從演奏處理部分5位輸出至顯示部分4。在 =歌詞資料酬1歌聲音辨別部㈣決定麥克風輪入 。。號包含唱歌聲音信號。通常而言，歌手藉由觀看顯示的 ^一5而曰歌。為此原因，在未輸出對應於卡拉0 κ伴奏音頰 4唬的歌詞資料〇2時’很可能未輪入唱歌聲音信號至麥克 風2。此舉可以決定麥克風輸入信號不包含唱歌聲音信號。 土於决疋結果’唱歌聲音辨別部分1〇控制調適遽波器％ 更新I麥克風輸人信號中不包含唱歌聲音信號時，輪 104878.doc _ U· 1317574 入至濾波器係數計算部分92b的殘留信號不包含唱歌聲音 信號並因而接近回授音頻信號d(k)與模擬信號d〇(k)之間的 差異。因為殘留信號進一步接近回授音頻信號d(k)與模擬信 號do(k)之間的差異，所以理想的係減小用於調適濾波器％ 的濾波器係數之識別誤差。在決定麥克風輸入信號中不包 含唱歌聲音信號時，唱歌聲音辨別部分1〇增加用於調適濾 波器92的更新速率之程度並肯定地更新調適濾波器92。此 時，與麥克風輸入信號中包含唱歌聲音信號的情況相比， 可增加係數識別之程度。因此，可以採用較小的識別誤差 來配置調適濾波器92。 視訊再生處理部分11係由（例如）視訊記憶體、視訊處理電 路等組成。視訊再生處理部分丨丨係供有自演奏處理部分5的 歌詞資料D2。歌詞資料D2對應於輸出至加法器部分7的卡 拉0K伴奏音頻信號。視訊再生處理部分丨丨根據自演奏處理 部分5輸出的歌詞資料02產生字元圖案。視訊再生處理部分 11使顯示部分4可與自揚聲器發出的卡拉〇κ伴奏聲音同步 顯示歌詞。可能會存在下列情況：演奏處理部分5儲存背景 圖像並輸入該圖像。在此情況下，視訊再生處理部分丨1採 用歌詞資料D2合成輸入的背景圖像並顯示合成的圖像。 圖2為顯示圖！中的濾波器係數計算部分92b及其周圍組 件之組態的方塊圖。濾波器係數計算部分92b包含預更新濾 波器係數獲得部分921、漏電因數乘法器部分922、校正數 量計算部分923 '步進尺寸乘法器部分924與加法器部分 925 〇 104878.doc -15* 1317574 預更㈣'波n係數獲得部分921儲存更新前的調適減波 器係數並以規定時„隔輸出此係數至漏電因數乘法器部 分922。漏電因數乘法器部分922將自預更新濾波器係數獲 仟部分⑵輸出的預更新遽波器係數乘以漏電因數以輸出 結果至加法器部分925。 ▲校正數量計算部分923基於自加法器部分％輸出的殘留 L唬及自延遲部分91輸出的合成音頻信 的^演算法來計算校正數量。校正數量計算部分似以與 波器係數獲得部分921之輸出間隔同步的規定時 間間隔輪出校正數詈$牛、4 数置至步進尺寸乘法器部分924。步進尺寸 分924將輸入校正數量乘以步進尺寸參數並輸出 、、Ό果數值至加法器部分925。 可以將步進尺寸參數提供為至少二個數值，即較大數值 與較小數值。在唱歌聲音辨別邻八丨η & 辨別邛刀10決定麥克風輸入信號 信號時’唱歌聲音辨別部分ι〇會規定較小步 二:聲ί 音辨別部分1〇決定麥克風輸入信號不包

:曰歌聲曰^虎時，唱歌聲音辨別部分1〇會規 寸參數。 /V 力α “部分925將自漏電因數乘法器部分922輸出的數值 寸乘法器部分924輸出的數值以找到調適滤 1 *。也"1是說’藉由Τ列方式找到調適滤波II係數： :將預更新调㈣波器係數乘以漏電因數獲得的數值加 上（b)從將得自殘留信號 J 輸入信號的校正數理乘以步進尺 寸獲得的數值。 104878.doc 1317574 如上所述，在規定較大步進尺寸時，反映出校正數量係 大於更新的濾波器係數。肯定地更新調適濾波器係數。在 唱歌聲音辨別部分ίο決定麥克風輸入信號不包含唱歌聲音 信號時’要加以配置的更新數值係大於決定並非肯定之情 況所用的數值。因此，在唱歌聲音辨別部分10決定麥克風 輸入信號不包含唱歌聲音信號時，即在理想的係適當地識

別用於調適濾波器92之濾波器係數時，肯定地更新調適濾 波器係數。 〜 加法器部分925使用計算的調適濾波器係數以更新用於 濾波器92a的調適濾波器係數數值。此外，加法器部分％$ 更新儲存在預更新濾波器係數獲得部分921中的預更7新調 適濾波器係數。 °° 圖3為例證藉由圖丨之卡拉〇尺機丨執行的決定程序之流程 圖。此程序始於（例如）在唱歌聲音辨別部分1〇偵測到用於立 頻再生處理部分8的卡拉OK伴奏音頻信號係讀人加法^ 分日寺。唱歌聲音辨別部分1〇決定演奏處理部分$是否^ 出對應於所請求的卡拉0K伴奏音頻信號之歌 ： 顯示部分4 (S1)。 至 ^會決定已輸出對應於所請求的卡㈣轉 諕之歌詞資料D2至顯示部分4 (在81中回欠 翊乜 況下，唱歌聲音辨別部分1〇決定麥克風入^)在此情 歌聲立仁％ ^ ^號中包含唱 欢卓θ偽唬（S2)。唱歌聲音辨別部分1〇 乘法器部分924的較小步進尺寸叫唱歌：：於步進尺寸 接著執行下文要加以說明的步驟6β 聲日辨別部分】〇 i04878.doc 17 1317574 可能會決定未輸出對應於所請求的卡 =叙歌詞資料D2至顯示部分4(sif回答為^曰 Γ下’唱歌聲音辨別部分10決定麥克風輸入信號4? 3唱歌聲音信號(s4)。唱歌聲音辨別部分1〇選擇用於牛： 尺寸乘法器部分924的較大步進尺寸（S5)。 、V進

4=S1中，決定是否輸出對應於所請求的卡她伴奏 二=之歌詞資料D2至顯示部分4。在輸出歌詞資料D2 ，、疋麥克風輸入信號中包含唱歌聲 歌詞資料mm麥克風輸人信出 號。通常而言，歌手藉由觀看顯的 3曰歌聲音仏 出財心的歌詞而唱歌。在未輸 1貝料至顯示部分4時，未顯示歌詞。假定歌手不唱 歌。上述組態簡單地決定是否輸出歌詞資料D2至顯示部分 4。此組態可用於相對較精柄決定麥克風輪人信號是否包 含唱歌聲音信號。 唱歌聲音辨別部分H)決定卡拉沉伴奏音頻信號輸出是 否終止（S6)。在未決定卡拉〇κ伴奏音頻信號輸出終止時⑼ 中回答為否）’唱歌聲音辨別部分1G將程序返回至步驟… 在決定卡拉OK伴奏音頻仏號輸出終止時(S6中回答為是）， 唱歌聲音辨別部分1 0終止程序。 依據上述組態，在決定麥克風輸人信號中包含唱歌聲音 信號時’該具體實施例配置比用於不包含唱歌聲音信號的 情況之步進尺寸小的步進尺h在配置較大步進尺寸時， 反映出較大校正數量成分可更新調適遽波器係數。肯定地 更新調適濾波器92(以增加調適濾波器的更新速度）。 104878.doc -18· 1317574

如上所述，在輸入信號中不包含唱歌聲音信號時，只輸 入回授音頻信號d(k)與模擬信號do(k)之間的差異至調適濾 波器92作為參考信號。因此，殘留信號對於計算調適濾波 器係數而言變得比較理想以便使模擬信號do(k)接近回授音 頻信號d(k)。可以減小用於調適濾波器92的濾波器係數之識 別誤差。在此情況下’該具體實施例肯定地更新調適濾波 器92 ’從而使模擬信號d〇(k)精確地接近回授音頻信號 d(k)。此舉可以改良嘯聲預防效應。 (第二具體實施例） 現在參考圖丨及4，下文說明本發明之第二具體實施例。 依據第一具體實施例，在未輸出對應於所請求的卡拉〇κ伴 奏音頻化號之歌詞資料D2至顯示部分4時，唱歌聲音辨別部 分10決定麥克風輸入信號不包含唱歌聲音信號。即使於此 障況下在麥克風輸入彳5號超過規定位準時，第二且體實 施例仍假定包含唱歌聲音信號。 參考圖1’唱歌聲音辨別部分10係供有如虛線箭頭所指示 的麥克風輸入信號。唱歌聲音辨別部分1G使用麥克風輸入 信號之位準以決定麥克風輸入信號是否包含唱歌聲音信 號0 圖4為例證依據第二具體實施例之決定程序的流程圖。圖 4及3中相互對應的步驟係藉由相同參考數字減以指示類 似程序。在步㈣中’可能會蚊未輸出對應於所請求的 卡拉0K伴奏音頻信號之歌詞資料D2至顯示部分4(否卜在 此情況下，唱歌聲音辨別部分1G決定麥克風輸人信號之位 I04878.doc 1317574 。在決定信號位準係大於臨界值時 甲口善為疋），於步驟 μ般立> 中决疋麥克風輸入信號中包含 曰 曰^號。其後，類似於圖3中的程序，勃— 及S6。在決定信號位準 仃， 非大 界值時（S11中回答為 否於步驟S4中決定麥克風輸入信號 號。其後，類似於圖3中的程庠，勃〜 3曰以“ T序，執仃步驟S5及S6。 依據第二具體實施例之上述組態 ==:分4。於此情―= 可m丨掩、疋麥克風輸人信號包含唱歌聲音信號。 大歌手不用歌詞唱歌或歌手周圍的觀眾 在此情況下’麥克風輸入信號包含《昌歌聲音或 二兒=訊之音頻信號。此對於精確地操作調 狀；。為了解決此問題’在麥克風輸入信號超 風輸入信號中包含：唱歌聲：二設：臨界值而決定麥克 入n中會以採用與麥克風輸 ^中實際上包含唱歌聲音信號情況相同的方式處理此 狀I、。以此方式，與第—具體實施例相比，可以進 良用於調Μ波器92的濾波器係數之識別精度。 只需要較佳在未輸出對應於所請求的卡拉〇冗伴奏 信號之歌詞資料D2時決定麥克風輸入信號位準。可以二 相對較小的處理負載決定麥克風輸入信： 聲音信號。 匕3曰歌 各具體實施例可以併入下列修改。 104878.doc -20- 1317574 (1)上述具體實施例只使用取決於麥克風輸入信號是否 包含唱歌聲音信號之不同步進尺寸。較佳可類似地選擇除 步進尺寸以外的漏電因數。在此情況下，（例如）漏電因數係 配置為指定的二個數值，即較大數值與較小數值。在唱歌 聲音辨別部分10決定麥克風輸入信號包含唱歌聲音信號 時，唱歌聲音辨別部分1〇會規定較大數值。在唱歌聲音辨 別部分10決定麥克風輸入信號不包含唱歌聲音信號時，唱 歌聲音辨別部分10會規定較小數值。在規定較大漏電因數 時，反映出預更新濾波器係數成分係大於更新的濾波器係 數°否定地更新調適濾波器係數。 (2) 雖然上述具體實施例饋送與輸出至音頻再生處理部 分8之合成音頻信號x(k)相同的信號給延遲部分9丨，但是本 發明不限於此。依據各具體實施例，演奏處理部分5輸出產 生的卡拉OK伴奏音頻信號至嘯聲消除器9。此外，加法器 部分7可晚於嘯聲消除器9朝背後（揚聲器側）置放。聲音可從 揚聲器產生而無需供應卡拉〇κ伴奏音頻信號給嘯聲消除 器9。 (3) 依據上述具體實施例，卡拉〇尺機丨係在外部附於麥克 風2、揚聲器3與顯示部分4。該等組件可加以整合提供。雖 然本發明之各具體實施例係應用於卡拉⑽機】，但是本發 明不限於此。例如，本發明可應用於音頻擴大裝置，例如 音頻器件及AV|i件’其具有產生自内部聲音來源的音頻信 號並輸入該等音頻信號至揚聲器之功能。 (4) 在内部聲音來源(例如演奏處理部分5)中產生的音頻 104878.doc •21 - 1317574 信號不限於卡拉0K伴奏音頻信號。在該系統中產生的音頻 信號或包含用於藉由唱歌或演奏樂器產生的聲音、合唱聲 音等之信號。自外部聲音來源輸入的音頻信號不限於唱歌 聲音信號。例如，音頻信號可以經由麥克風2輸入，該等信 * 號如用於談話聲音、自樂器演奏者（等效於外部聲音來源） 的聲音、以及由音頻器件與AV器件（等效於外部聲音來源） 產生的聲音之信號。在此情況下，顯示部分4上未顯示歌詞 • ^料。例如，可將麥克風輸入信號位準與臨界值比較以決 定麥克風輸入信號包含自外部聲音來源輸入至麥克風之的 音頻信號。 (5)在決定麥克風輸入信號中不包含唱歌聲音信號時， 與包含”昌歌聲音信號之情況相t匕，上述具體實施例藉由增 加步進尺寸及減小漏電因數而增加調適濾波器92之調適速 度。本發明不限於此。較佳可減小用於更新調適濾波器Μ 的間隔。 籲 （6)在整個說明書中，決定麥克風輸入信號位準是否超 過（大於）臨界值。相反地，較佳可決定麥克風輸入信號位準 是否大於或等於臨界值。 【圖式簡單說明】 • 圖1為顯示依據本發明之第一具體實施例的卡拉〇κ機之 • 示意組態的方塊圖。 圖2為顯示圖丨中的濾波器係數計算部分及其相關組件之 組態的方塊圖。 圖3為例證藉由圖丨之卡拉〇κ機執行的決定程序之流程 104878.doc •22- 1317574 圖。 圖4為例證依據第二具體實施例之決定程序的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 卡拉0K機 2 麥克風 3 揚聲器 4 顯示部分 5 演奏處理部分

6 音頻處理部分 7 加法器部分 8 音頻再生處理部分 9 嘯聲消除器 10 唱歌聲音辨別部分 11 視訊再生處理部分 91 延遲部分 92 調適濾波器 92a 數位濾波器 92b 濾波器係數計算部分 93 加法器部分 100 回授發射路徑 921 預更新濾波器係數獲得部分 922 漏電因數乘法器部分 923 校正數量計算部分 924 步進尺寸乘法器部分 925 加法器部分 104878.doc •23·

Claims (1)

1. D17^7坤100389號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(97年10月） 卜’月1 7日修正本 十、申請專利範圍： 一-〜一- 1，種連接至—麥克風及一揚聲器之音頻擴大裝置，其構 成音頻^號之一回授發射路徑，該裝置包括： 一音頻擴大電路，其擴大一音頻信號並輸入該擴大的 音頻信號至該揚聲器； . 嘯聲消除器，其具有一調適濾波器，該調適濾波器 • 係採用一濾波器係數基於輸入至該揚聲器的該音頻信號 與殘留彳§號進行設定以便模擬從該揚聲器至該麥克風 _ 之該回授發射路徑，所以該調適濾波器處理該音頻信號 產生一模擬信號，該殘留信號係藉由從自該麥克風輸入 的輸入曰頻信號中減去該模擬信號而獲得並且係饋送 給該音頻擴大電路； 一内部聲音來源，其產生該音頻信號並輸入該音頻信 號至該揚聲器；以及 -聲音來源決定部分，其決定自該麥克風輸人該輸入 音頻信號是否包含從一外部聲音來源提供的一外部音頻 信號而非從該揚聲器饋送回該麥克風的該音頻信號，並 且依據該決定之-結果來控制用於該調適濾、波器的該滤 波器係數之更新；且 "" 該音頻擴大裝置構成一卡拉〇κ機並且其使用該内部聲 音來源作為一演奏處理部分以回放-卡拉ΟΚ曲調，同時 該外部聲音來源提供與該卡拉沉曲調同步發出的一實況 聲音；其中 該演奏處理部分輸出歌詞資料至一顯示器以與該卡拉 104878-971017.doc 1317574 οκ曲調之該進程同步顯示歌詞，並且其中在該演奏處理 部分輸出該等歌詞資料時’該聲音來源決定部分決定自 該麥克風輸人的該輸人音頻信號包含以該實況唱歌聲音 之該形式的該外部音頻信號作為該外部聲音來源。 月求項1之曰頻擴大裝置，其中該調適渡波器藉由將 -預更新濾波器係數乘以一漏電因數加上—校正數量乘 以一步進尺寸參數而更新該濾波器係數，並 ，在該聲音來源決定部分決定自該麥克風輸人該輸入音 自該外部聲音來源的該外部音頻信號時， ”该聲曰來源決定部分決定自該麥克風輸入 :信號確實包含該外部音頻信號之一情沉相比， 來源決定部分設定用於該步進尺寸參數之一較 3. 如請求項1之音頻擴大裝置，其中在自該 該輸入音頻信號之一作#彳準 風輸入的 L琉位準超過一規定位 該演奏處理部分未輸出歌詞資料，該即使 仍決定自該麥克風輪人&耸曰來源決定部分 4見風輪入的该輪入音頻 唱歌聲音之該形式的該外部音頻信號。…该實況 4. 如請求項1之音頻擴大裝置，其中 該輸入音頻信號之-信號位準超過―規:{風輸入的 音來源決U分仍衫自該麥克風輸人=時，該聲 號包含該外部音頻信號。 ^ °亥輪入音頻信 5_ 一種在連接至一麥克風及-揚聲器之― ::的嘯聲消除方法，該裝置構成—音;=大裝置中 發射路徑，其中該音頻擴大襞置勺須仏號之—回授 "匕括·—音頻擴大電 104878-971017.doc 1317574 路’其擴大一音頻信號並輸入該擴大的音頻信號至該揚 聲器；一嘯聲消除器，具有一調適濾波器，其係採用一 遽波器係數基於輸入至該揚聲器的該音頻信號與一殘留 信號進行設定以便模擬從該揚聲器至該麥克風之該回授 發射路徑，所以該調適濾波器處理該音頻信號產生一模 擬k號’該殘留信號係藉由從自該麥克風輸入的一輸入 音頻信號中減去該模擬信號而獲得並且係饋送給該音頻 擴大電路；以及一内部聲音來源，其產生該音頻信號並 輸入該音頻信號至該揚聲器，該嘯聲消除方法包括下列 步驟： 決定自該麥克風輸入的該輸入音頻信號是否包含從一 外部聲音來源提供的一外部音頻信號而非從該揚聲器饋 送回該麥克風的該音頻信號；以及 依據該決定之一結果控制用於該調適濾波器的該濾波 器係數之更新；且 该聲音擴大裝置構成一卡拉〇Κ機並使用該内部聲音來 源作為一演奏處理部分以回放一卡拉〇κ曲調，同時該外 部聲音來源提供與該卡拉οκ曲調同步發出的一實況唱歌 聲音，並且其中該決定步驟決定在該演奏處理部分輸出 歌詞資料至一顯示器件以與該卡拉〇κ曲調之該進程同步 顯不歌词時，自該麥克風輸入的該輸入音頻信號包含以 自該外部聲音來源的該實況唱歌聲音之該形式的該外部 音頻信號》 6.如請求項5之嘯聲消除方法，其中在自該麥克風輸入的 104878-971017.doc 1317574

   該輸入音頻信號之一信號位準超過一規定位準時，即使 該演奏處理部分未輸出歌詞資料，該決定步驟仍決定自 該麥克風輸入的該輸入音頻信號包含以該實況唱歌聲音 之該形式的該外部音頻信號。 104878-971017.doc