專利名稱：環(huán)路增益推定裝置以及嘯叫防止裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種推定閉合環(huán)路的增益的環(huán)路增益推定裝置以及防止嘯叫的嘯叫防止裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，提出了各種用于在演講、音樂會(huì)等的擴(kuò)音系統(tǒng)中防止嘯叫的技術(shù)。通常的嘯叫抑制方法為，在檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生時(shí)，利用濾波器使成為嘯叫的原因的頻帶衰減。在專利文獻(xiàn)1所記載的音頻信號(hào)放大電路中，如果檢測(cè)出嘯叫，則使得用于除去嘯叫的低通濾波器動(dòng)作，降低音頻信號(hào)放大電路的增益。音頻信號(hào)放大電路每隔規(guī)定間隔， 使低通濾波器的動(dòng)作停止，并調(diào)查是否檢測(cè)出嘯叫。音頻信號(hào)放大電路使增益階段性地下降，直至沒有檢測(cè)出嘯叫為止。并且，在音頻信號(hào)放大電路中固定為沒有檢測(cè)出嘯叫的增益 。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載了一種根據(jù)輸入信號(hào)的頻率特性檢測(cè)有無嘯叫的產(chǎn)生，并計(jì)算用于抑制嘯叫的濾波器特性的方法。另外，在非專利文獻(xiàn)1中提出了一種利用M系列噪聲的同步加法計(jì)算的嘯叫消除器。非專利文獻(xiàn)1的嘯叫消除器事先對(duì)高電平的M系列噪聲進(jìn)行放音，進(jìn)行自適應(yīng)型濾波器的調(diào)校(training)，在應(yīng)用中以微弱的電平對(duì)M系列噪聲進(jìn)行放音，持續(xù)更新自適應(yīng)濾波器。另外，在非專利文獻(xiàn)1的嘯叫消除器中，由于如果講話人持續(xù)講話或者樂器持續(xù)演奏而使干擾變大，則阻礙自適應(yīng)濾波器的更新，所以在傳聲器輸入電平較大的情況下，視為干擾較大而停止自適應(yīng)濾波器的更新。專利文獻(xiàn)1 日本特開平7-15788號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平6-327088號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1:『伊丹誠(chéng)、羽鳥光俊、“音響系(二杉汁3八々-J 除去(二関寸易検討”、電子情報(bào)通信學(xué)會(huì)技術(shù)研究報(bào)告』、1989年、EA89-
發(fā)明內(nèi)容
但是，由于如專利文獻(xiàn)1、2這樣通常的利用濾波器進(jìn)行衰減的方法是抑制產(chǎn)生了嘯叫的頻帶的方法，所以如果不是在產(chǎn)生嘯叫后，則無法進(jìn)行抑制。另外，在演講或音樂會(huì)中很多情況下傳聲器的位置是移動(dòng)的，閉合環(huán)路的環(huán)境根據(jù)傳聲器的位置等的變化，而每時(shí)每刻進(jìn)行變化。如果閉合環(huán)路的環(huán)境變化，環(huán)路增益變化，則在非專利文獻(xiàn)1所記載的自適應(yīng)濾波器中來不及更新濾波器系數(shù)，無法抑制嘯叫。并且，如非專利文獻(xiàn)1所示，如果在傳聲器輸入電平較大的情況下停止自適應(yīng)濾波器的更新， 則可能無法抑制嘯叫。另外，以上方法都只不過是抑制成為嘯叫產(chǎn)生的原因的頻帶的方法，并不是對(duì)環(huán)路增益進(jìn)行推定，無法事先防止嘯叫的產(chǎn)生。由此，本發(fā)明的目的在于，提供一種環(huán)路增益推定裝置，其用于事先防止嘯叫的產(chǎn)生，即使閉合環(huán)路的環(huán)境變化，也可以推定環(huán)路增益。
另外，進(jìn)一步的目的在于，提供一種嘯叫防止裝置，其可以與聲學(xué)空間的環(huán)境相對(duì)應(yīng)，事先防止嘯叫的產(chǎn)生。本發(fā)明的第1方式是一種嘯叫防止裝置，其特征在于，具有輸入部，其輸入音頻信號(hào)；噪聲生成部，其生成并輸出模擬噪聲；疊加部，其向由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中，疊加從所述噪聲生成部輸出的所述模擬噪聲的頻率高于規(guī)定頻率的成分，并向放大系統(tǒng)輸出；相關(guān)計(jì)算部，其計(jì)算從所述輸入部輸入的音頻信號(hào)、和由所述噪聲生成部生成的模擬噪聲之間的相關(guān)值；環(huán)路增益推定部，其基于所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值，推定閉合環(huán)路的增益；以及增益控制部，其進(jìn)行控制，以基于由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益，抑制所述音頻信號(hào)的增益。本發(fā)明的第2方式是一種環(huán)路增益推定裝置，其特征在于，具有輸入部，其輸入音頻信號(hào)；噪聲生成部，其生成并輸出模擬噪聲；疊加部，其向由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中，疊加從所述噪聲生成部輸出的所述模擬噪聲的頻率高于規(guī)定頻率的成分，并向放大系統(tǒng)輸出；相關(guān)計(jì)算部，其計(jì)算從所述輸入部輸入的音頻信號(hào)、和由所述噪聲生成部生成的模擬噪聲之間的相關(guān)值；以及環(huán)路增益推定部，其基于所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值，推定閉合環(huán)路的增益。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于可以在產(chǎn)生嘯叫之前基于推定出的環(huán)路增益，預(yù)測(cè)嘯叫的產(chǎn)生， 所以即使在例如傳聲器的位置是移動(dòng)的等閉合環(huán)路的環(huán)境變化的情況下，也可以在嘯叫產(chǎn)生之前推定環(huán)路增益，進(jìn)行各種處理，因此可以防止嘯叫。




圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是表示模擬噪聲疊加部的結(jié)構(gòu)以及處理內(nèi)容的框圖。 圖3是表示運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)以及處理內(nèi)容的框圖。 圖4是表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性的圖。 圖5是表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性的圖。 圖6是表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性的圖。
圖7是表示第2實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示第3實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是說明可變均衡器的圖。
圖10是表示閾值的變更方式的圖。
圖11是表示初始設(shè)定的方法的圖。
圖12是表示初始設(shè)定的方法的圖。
圖13是表示更新所設(shè)定的增益特性的例子的圖。
圖14是表示閾值以及均衡器曲線的設(shè)定方式的圖。
圖15是表示通常使用時(shí)的增益特性變動(dòng)動(dòng)作的流程圖。
圖16是表示存儲(chǔ)處理的動(dòng)作的流程圖。
圖17是表示第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖18是表示內(nèi)置有第1至第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的混頻器的結(jié)構(gòu)的圖。圖19是表示內(nèi)置有第1至第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的傳聲器(傳聲器單元)的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式第1實(shí)施方式圖1是表示第1實(shí)施方式所涉及的本發(fā)明的嘯叫防止裝置1的結(jié)構(gòu)的框圖。另外， 在本實(shí)施方式的說明中，只要不特別地記載，則音頻信號(hào)全部為數(shù)字信號(hào)，省略A/D變換、 D/A變換的結(jié)構(gòu)。嘯叫防止裝置1具有運(yùn)算部5以及模擬噪聲疊加部7，向它們輸入由傳聲器11 (拾音部)拾音的音頻信號(hào)。模擬噪聲疊加部7向由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)中疊加模擬噪聲。由模擬噪聲疊加部7疊加模擬噪聲后的音頻信號(hào)，利用未圖示的后段的放大系統(tǒng) (放大器)進(jìn)行放大后，從揚(yáng)聲器3中放音。從揚(yáng)聲器3中放音的音頻反饋至傳聲器11，從而形成閉合環(huán)路。嘯叫防止裝置1利用上述運(yùn)算部5推定閉合環(huán)路的增益。嘯叫防止裝置1在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值的情況下，通過抑制音頻信號(hào)的增益或者進(jìn)行警告，從而可以事先防止嘯叫。如圖1所示，嘯叫防止裝置1具有LPF 12、音頻信號(hào)用音量器13、疊加部14、M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、HPF 17、模擬噪聲用音量器18、HPF 19、相關(guān)計(jì)算部20、計(jì)時(shí)器21、環(huán)路增益推定部22、以及增益控制部23。運(yùn)算部5由M系列發(fā)生器15、HPF 19、相關(guān)計(jì)算部20、計(jì)時(shí)器21、以及環(huán)路增益推定部22構(gòu)成。模擬噪聲疊加部7由音頻信號(hào)用音量器13、疊加部14、M系列發(fā)生器15、N 倍過采樣部16、HPF17、模擬噪聲用音量器18以及增益控制部23構(gòu)成。由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)向模擬噪聲疊加部7的LPF 12以及運(yùn)算部5的HPF 19輸入。參照?qǐng)D2，說明模擬噪聲疊加部7的結(jié)構(gòu)和功能。在各結(jié)構(gòu)部的下欄中示出各結(jié)構(gòu)部所輸出的信號(hào)的波形。向模擬噪聲疊加部7的LPF 12中輸入由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)。另外，在傳聲器11的下欄中示出的表示信號(hào)的頻率成分的波形為一個(gè)例子，實(shí)際上向LPF 12中輸入具有各種波形的信號(hào)。LPF 12從該拾音得到的音頻信號(hào)中截去高于截止頻率(例如IOkHz至20kHz之間的任意頻率值)的信號(hào)成分，并向音頻信號(hào)用音量器13輸出(參照該圖在LPF 12的下欄中示出的沿頻率軸形成的波形)。音頻信號(hào)用音量器13以由增益控制部23設(shè)定的增益，向疊加部14輸出由傳聲器 11拾音的信號(hào)。M系列發(fā)生器15相當(dāng)于本發(fā)明的噪聲生成部，作為模擬噪聲而定期地生成如PN碼 (M系列)這樣自相關(guān)性較高的信號(hào)，并向N倍過采樣部16輸出(參照該圖在M系列發(fā)生器 15的下欄中示出的沿頻率軸形成的波形，其中，最下欄示出沿時(shí)間軸形成的波形)。另外， 并不限于M系列，也可以利用Gold系列等其它隨機(jī)數(shù)。另外，模擬噪聲的輸出周期設(shè)定為，比反射波(間接波)的成分下降至大于或等于規(guī)定電平為止的時(shí)間(音頻傳輸系統(tǒng)中的脈沖響應(yīng)的收斂時(shí)間)長(zhǎng)，以在后述的環(huán)路增益推定部22中可以進(jìn)行環(huán)路增益推定處理。N倍過采樣部16針對(duì)M系列發(fā)生器15所輸出的模擬噪聲信號(hào)(PN碼的位序列)， 利用其位頻率的N倍的頻率的采樣時(shí)鐘進(jìn)行過采樣，并向HPF 17輸出(參照該圖在N倍過采樣部16的下欄中示出的沿頻率軸形成的波形，其中，最下欄示出沿時(shí)間軸形成的波形)。 在本發(fā)明中，利用N倍過采樣部16進(jìn)行的過采樣不是必須的，但通過進(jìn)行過采樣，可以增加模擬噪聲的時(shí)間冗余性，可以提高相關(guān)值計(jì)算的精度。實(shí)際上，只要與所需精度和模擬噪聲的碼長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)而設(shè)定有無過采樣即可。HPF 17將從N倍過采樣部16輸入的信號(hào)的低頻帶成分截去(參照該圖在HPF 17 的下欄中示出的沿頻率軸形成的波形，其中，最下欄示出沿時(shí)間軸形成的波形)。HPF 17的截止頻率設(shè)定為，由LPF 12設(shè)定的截止頻率的值或者比其高的值。另外，在本發(fā)明中，LPF 12以及HPF 17不是必須的結(jié)構(gòu)，但可以利用這些結(jié)構(gòu)改善聽感。即，由于利用HPF 17將模擬噪聲的低頻帶(人的可聽頻帶)的聲音截去，所以即使從揚(yáng)聲器3中對(duì)模擬噪聲進(jìn)行放音，也難以聽到該模擬噪聲，在聽感上沒有不舒適感。另外，利用LPF 12，不會(huì)將向傳聲器輸入過一次的高頻帶的模擬噪聲再次向放大系統(tǒng)中輸出， 可以抑制模擬噪聲的循環(huán)(loop)現(xiàn)象。另外，在沒有設(shè)置LPF 12以及HPF 17的情況下， 通過在從由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)中減去模擬噪聲成分后向放大系統(tǒng)輸出，可以抑制模擬噪聲的循環(huán)現(xiàn)象。 另外，在本發(fā)明中，利用N倍過采樣部16進(jìn)行的過采樣也不是必須的。但是，通過進(jìn)行過采樣，可以增加模擬噪聲的時(shí)間冗余性，可以提高相關(guān)值計(jì)算的精度。實(shí)際上，只要與所需精度和模擬噪聲的碼長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)而設(shè)定有無過采樣即可。從HPF 17輸出的信號(hào)向模擬噪聲用音量器18輸入。模擬噪聲用音量器18以由增益控制部23設(shè)定的增益，將HPF 17的輸出信號(hào)向疊加部14輸出。對(duì)于模擬噪聲的電平， 只要設(shè)為在聽感上沒有不舒適感的微弱電平即可，但要確保可以檢測(cè)出模擬噪聲相關(guān)值的峰值程度的電平。疊加部14向從音頻信號(hào)用音量器13輸出的音頻信號(hào)中，疊加從HPF 17輸出的信號(hào)(模擬噪聲)，并向放大系統(tǒng)輸出。下面，參照?qǐng)D3，說明運(yùn)算部5的結(jié)構(gòu)和功能。在各結(jié)構(gòu)部的下欄中示出各結(jié)構(gòu)部所輸出的信號(hào)的波形。M系列發(fā)生器15向相關(guān)計(jì)算部20輸出與向N倍過采樣部16輸出的模擬噪聲相同的模擬噪聲(參照該圖在M系列發(fā)生器15的下欄中示出的沿時(shí)間軸形成的波形)。另外，M系列發(fā)生器15輸出該模擬噪聲后，向計(jì)時(shí)器21發(fā)送表示輸出定時(shí)的信號(hào) (定時(shí)信號(hào))。如果接收到定時(shí)信號(hào)，則計(jì)時(shí)器21開始計(jì)時(shí)，并向環(huán)路增益推定部22發(fā)送表示計(jì)時(shí)時(shí)間的計(jì)時(shí)信號(hào)。另外，在本發(fā)明中計(jì)時(shí)器21不是必須的。傳聲器11對(duì)包含模擬噪聲的音頻進(jìn)行拾音。向運(yùn)算部5的HPF19中輸入由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)。HPF 19從由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)中截去低頻帶成分，并向相關(guān)計(jì)算部20輸出(參照該圖在HPF 19的下欄中示出的沿頻率軸形成的波形)。HPF 19的截止頻率與上述HPF 17相對(duì)應(yīng)而確定。相關(guān)計(jì)算部20求出從M系列發(fā)生器15輸入的模擬噪聲和HPF19的輸出信號(hào)(由傳聲器11拾音的音頻信號(hào))的相關(guān)值。由于M系列的代碼具有非常高的自相關(guān)性，所以如果在HPF 19的輸出信號(hào)中包含相同的M系列的模擬噪聲，則如相關(guān)計(jì)算部20的下欄中示出的相關(guān)值隨時(shí)間變化的波形(橫軸為時(shí)間軸)所示，相關(guān)值的電平變高。相關(guān)計(jì)算部20 向環(huán)路增益推定部22輸出表示計(jì)算出高電平相關(guān)值的定時(shí)(接收定時(shí))的信號(hào)以及此時(shí)的相關(guān)值。如果從相關(guān)計(jì)算部20輸入了表示接收定時(shí)的信號(hào)，則環(huán)路增益推定部22參照來自計(jì)時(shí)器21的計(jì)時(shí)信號(hào)，求出從輸出模擬噪聲的定時(shí)至接收定時(shí)為止的時(shí)間差。該時(shí)間差相當(dāng)于閉合環(huán)路的延遲時(shí)間。另外，在不測(cè)定閉合環(huán)路的延遲時(shí)間(沒有計(jì)時(shí)器21)的情況下，相關(guān)計(jì)算部20不必輸出接收定時(shí)。環(huán)路增益推定部22進(jìn)行推定環(huán)路增益的處理。環(huán)路增益的推定方法可以采用各種方式，例如可以利用如下所述的方式進(jìn)行。首先，利用圖4說明第1推定方法。圖4是示意地表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性的圖。在從輸出了模擬噪聲的定時(shí)開始，最初計(jì)算出大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值的情況下，環(huán)路增益推定部22將該最初計(jì)算出的時(shí)間帶中的相關(guān)值視為直達(dá)波，求出直達(dá)波的波峰成分。即，在計(jì)算出大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值的情況下，環(huán)路增益推定部22將此后規(guī)定時(shí)間帶tl的相關(guān)值暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未圖示)中，從規(guī)定時(shí)間帶tl中提取出最高電平的相關(guān)值，作為峰值a0。另外，規(guī)定電平是與正常噪聲的電平相對(duì)應(yīng)而設(shè)定的。提取峰值的規(guī)定時(shí)間帶tl是與相關(guān)值計(jì)算的精度(模擬噪聲的碼長(zhǎng)等)、有無HPF 19、以及截止頻率等相對(duì)應(yīng)而設(shè)定的。然后，在從最初計(jì)算出大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值開始，經(jīng)過上述規(guī)定時(shí)間帶 tl后，再次計(jì)算出大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值的情況下，環(huán)路增益推定部22將該相關(guān)值視為反射波，求出反射波的波峰成分。與上述相同地，在計(jì)算出大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值的情況下，環(huán)路增益推定部22將此后規(guī)定時(shí)間帶tl的相關(guān)值暫時(shí)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并提取出最高電平的相關(guān)值，作為峰值al。下面，在規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)度t2內(nèi)，以同樣方式提取反射波的峰值(al、a2、…)。另外，這里所說的規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)度t2相當(dāng)于模擬噪聲的輸出周期。另外，在以一定程度已知室內(nèi)的混響時(shí)間的情況下，可以預(yù)先設(shè)定時(shí)間t2，也可以由用戶手動(dòng)輸入。然后，環(huán)路增益推定部22求出所提取出的直達(dá)波以及反射波的峰值的絕對(duì)值 (|al|、|a2|、…)，根據(jù)各絕對(duì)值的總和推定環(huán)路增益。如上述所示，由于環(huán)路增益推定部 22進(jìn)行如下處理，S卩，根據(jù)影響嘯叫的直達(dá)波的反饋成分以及反射波的反饋成分來推定環(huán)路增益，所以可以高精度地推定環(huán)路增益。在第1推定方法中，視為影響嘯叫的產(chǎn)生的大多是波峰成分，基于直達(dá)波以及反射波的各波峰成分的相關(guān)值的和，進(jìn)行環(huán)路增益推定。另外，在上述方法中，由于將模擬噪聲的輸出周期設(shè)定為比音頻傳輸系統(tǒng)中的脈沖響應(yīng)的收斂時(shí)間長(zhǎng)，所以也可以在輸出模擬噪聲后，直至下一次輸出模擬噪聲為止，輸出偽噪聲，從而消除無音區(qū)間。通過始終輸出噪聲，從而使模擬噪聲不明顯，沒有聽感上的不舒適感。下面，利用圖5說明第2推定方法。圖5是示意地表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性的圖。環(huán)路增益推定部22從輸出了模擬噪聲的定時(shí)開始，直至經(jīng)過規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)度t2 為止，提取出全部大于或等于規(guī)定電平的相關(guān)值，并求出它們的絕對(duì)值的總和(求出積分值)。另外，該情況下的規(guī)定電平也是與正常噪聲的電平相對(duì)應(yīng)而設(shè)定的。在這里，規(guī)定時(shí)間長(zhǎng)度t2相當(dāng)于模擬噪聲的輸出周期。如上述所示，在第2推定方法中，通過對(duì)直達(dá)波以及間接波的全部成分求總和，從而高精度地進(jìn)行環(huán)路增益推定。下面，利用圖6說明第3推定方法。圖6(A)是表示相關(guān)值的時(shí)間軸特性(絕對(duì)值)的圖，該圖(B)是示意地表示該時(shí)間軸特性的圖。另外，該推定方法是可以在沒有設(shè)置 LPF 12的情況下應(yīng)用的方法。環(huán)路增益推定部22首先如上述第1推定方法所示，提取出直達(dá)波的峰值，并取得其絕對(duì)值|a0|。然后，環(huán)路增益推定部22取得從該波峰開始后進(jìn)一步經(jīng)過時(shí)間t3時(shí)的相關(guān)值的絕對(duì)值|b0|。時(shí)間t3是利用從輸出了模擬噪聲的定時(shí)開始直至最初計(jì)算出相關(guān)值波峰的定時(shí)為止的時(shí)間(閉合環(huán)路的延遲時(shí)間)而求出的(在本方法中，必須具有計(jì)時(shí)器 21)。另外，絕對(duì)值|b0|并不限于從最初的波峰開始經(jīng)過時(shí)間t3后的定時(shí)的值，也可以是在經(jīng)過時(shí)間t3后且在其附近(例如幾十μ sec前后)相關(guān)值的絕對(duì)值最大時(shí)的值。由于從揚(yáng)聲器至傳聲器的空間放音系統(tǒng)的延遲時(shí)間大于從傳聲器至揚(yáng)聲器的信號(hào)處理系統(tǒng)的延遲時(shí)間，且時(shí)間t3相當(dāng)于閉合環(huán)路的延遲時(shí)間，所以從最初波峰開始直至進(jìn)一步經(jīng)過時(shí)間t3為止的波形，可以判斷為是墻壁等的反射波。經(jīng)過時(shí)間t3后的定時(shí)周邊的波形，可以判斷為是從揚(yáng)聲器3輸出的模擬噪聲循環(huán)一周，再次反饋至嘯叫防止裝置1 的直達(dá)波。并且，環(huán)路增益推定部22將絕對(duì)值|a0|和絕對(duì)值|b0|的比(|b0|/|a0|)推定為環(huán)路增益。在第3推定方法中，將從最初提取出直達(dá)波的波峰成分開始進(jìn)一步經(jīng)過時(shí)間t3后的定時(shí)周邊的波形判斷為，從揚(yáng)聲器3輸出的模擬噪聲再次循環(huán)后的直達(dá)波，從而推定環(huán)路增益。另外，作為除此以外的推定方法，也可以單純地將最初提取出的直達(dá)波的波峰成分推定為環(huán)路增益。由于直達(dá)波的成分對(duì)于嘯叫的產(chǎn)生影響較大，所以可以簡(jiǎn)單地推定環(huán)路增益?；蛘撸部梢栽谀M噪聲的輸出周期的期間內(nèi)生成的多個(gè)波峰成分中，提取出最大的波峰成分，將其推定為環(huán)路增益。另外，由于在上述的各個(gè)推定方法中，將模擬噪聲的輸出周期設(shè)定為比音頻傳輸系統(tǒng)中的脈沖響應(yīng)的收斂時(shí)間長(zhǎng)，所以也可以在輸出模擬噪聲后，直至下一次輸出模擬噪聲為止，輸出偽噪聲，從而消除無音區(qū)間。通過始終輸出噪聲，從而使模擬噪聲不明顯，沒有聽感上的不舒適感。將如上述所示由環(huán)路增益推定部22推定出的環(huán)路增益，向增益控制部23輸出。在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值th的情況下，增益控制部23認(rèn)為嘯叫產(chǎn)生的可能性較高， 指示抑制音頻信號(hào)用音量器13的增益。另外，增益控制部23也可以在環(huán)路增益接近閾值的情況下進(jìn)行警告(使LED亮燈，在顯示器上顯示警告等)。另外，對(duì)于抑制增益的處理以及警告的處理，可以僅進(jìn)行其中的任意一個(gè)，也可以在抑制音頻信號(hào)的增益的同時(shí)，進(jìn)一步進(jìn)行警告。另外，也可以采用最初進(jìn)行警告，然后進(jìn)行增益抑制處理的方式。在這里，規(guī)定的閾值th隨著環(huán)路增益的推定方法的不同而不同。規(guī)定的閾值th可以為任意值，但設(shè)定一定程度的余量。例如，在實(shí)際使用時(shí)之前，用戶進(jìn)行增減增益的動(dòng)作， 在產(chǎn)生嘯叫時(shí)，利用嘯叫防止裝置1的操作部(未圖示)執(zhí)行對(duì)嘯叫的產(chǎn)生進(jìn)行輸入的動(dòng)作?；蛘?，在嘯叫防止裝置1的任意的處理部中，對(duì)音頻信號(hào)的頻率特性進(jìn)行解析，在單一頻率成分以大于或等于規(guī)定時(shí)間成為高電平時(shí)，作為嘯叫的產(chǎn)生而檢測(cè)出。增益控制部23 將此時(shí)輸入的環(huán)路增益的推定值作為閾值的最大值thmax，利用某個(gè)系數(shù)α (0 < α ^l), 得至Ij th = α X thmax。如上述所示，運(yùn)算部5推定閉合環(huán)路的增益，在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值的情況下，進(jìn)行抑制音頻信號(hào)的增益的處理和進(jìn)行警告處理，可以事先防止嘯叫的產(chǎn)生。由于本實(shí)施方式的嘯叫防止裝置1可以基于推定出的環(huán)路增益，預(yù)測(cè)嘯叫的產(chǎn)生，所以即使在如演出或現(xiàn)場(chǎng)演奏這樣頻繁移動(dòng)傳聲器的位置的情況下，也可以適當(dāng)?shù)胤乐箛[叫。另外，增益控制部23指示抑制音頻信號(hào)用音量器13的增益，并且也指示抑制模擬噪聲用音量器18的增益。但是，必須保持大于或等于規(guī)定值的增益，以可以檢測(cè)出模擬噪聲相關(guān)值的最初波峰。對(duì)于該規(guī)定值，可以利用預(yù)先在實(shí)驗(yàn)室等中測(cè)定出的值，也可以在設(shè)置環(huán)境中實(shí)際使用時(shí)之前進(jìn)行測(cè)試，求出可以計(jì)算相關(guān)值波峰的臨界增益，設(shè)定考慮了一定程度的余量的值。另外，也可以準(zhǔn)備多個(gè)由M系列發(fā)生器15生成的模擬噪聲的模式，對(duì)這些模式進(jìn)行切換。例如，通過對(duì)應(yīng)于每個(gè)傳聲器(每個(gè)輸入頻道)來切換模擬噪聲的模式，從而即使在同時(shí)使用多個(gè)傳聲器的情況下，也不會(huì)使模擬噪聲彼此產(chǎn)生干涉，可以高精度地計(jì)算相關(guān)值。由于針對(duì)每個(gè)傳聲器分別推定閉合環(huán)路的環(huán)路增益，所以即使在同時(shí)使用多個(gè)傳聲器的情況下，也可以適當(dāng)?shù)胤乐箛[叫。特別地，由于在利用Gold系列作為模擬噪聲的情況下，通過切換編碼生成電路 (移位寄存器)的分接(tap)位置，可以生成多種代碼序列，所以可以應(yīng)對(duì)大規(guī)模的PA系統(tǒng)。根據(jù)本實(shí)施方式，由于可以在產(chǎn)生嘯叫之前，基于推定出的環(huán)路增益，預(yù)測(cè)嘯叫的產(chǎn)生，所以例如即使在傳聲器的位置是移動(dòng)的等閉合環(huán)路的環(huán)境發(fā)生變化的情況下，也可以在嘯叫產(chǎn)生之前推定環(huán)路增益并進(jìn)行各種處理，因此可以防止嘯叫。第2實(shí)施方式圖7是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。另外， 在本實(shí)施方式的說明中，只要不特別地記載，則音頻信號(hào)全部為數(shù)字信號(hào)，省略進(jìn)行A/D變換、D/A變換的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于與圖1所示的嘯叫防止裝置1的運(yùn)算部5和模擬噪聲疊加部7相同的結(jié)構(gòu)部分，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，省略對(duì)它們的說明。嘯叫防止裝置101具有運(yùn)算部105、模擬噪聲疊加部107、以及控制部109。傳聲器 11與嘯叫防止裝置101連接，傳聲器11與嘯叫防止裝置101內(nèi)部的LPF 12以及HPF 19相接。另外，嘯叫防止裝置101具有控制部109，其與運(yùn)算部105所輸出的閉合環(huán)路的延遲時(shí)間及環(huán)路增益相對(duì)應(yīng)，控制模擬噪聲疊加部107應(yīng)輸出的音頻信號(hào)的增益，防止嘯叫的產(chǎn)生?？刂撇?09與運(yùn)算部105所計(jì)時(shí)得到的閉合環(huán)路的延遲時(shí)間及環(huán)路增益值相對(duì)應(yīng)， 對(duì)求出由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)和由運(yùn)算部105生成的模擬噪聲之間的相關(guān)值的頻度進(jìn)行變更。由于第2實(shí)施方式的模擬噪聲疊加部107具有與第1實(shí)施方式的模擬噪聲疊加部 7的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，所以省略其說明。
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下面，說明運(yùn)算部105的結(jié)構(gòu)以及功能?？刂撇?09以規(guī)定的周期向M系列發(fā)生器15和計(jì)時(shí)器21輸出觸發(fā)信號(hào)。如果輸入了來自控制部109的觸發(fā)信號(hào)，則M系列發(fā)生器15向相關(guān)計(jì)算部20輸出與向N倍過采樣部16輸出的模擬噪聲相同的模擬噪聲。如果輸入了來自控制部109的觸發(fā)信號(hào)，則計(jì)時(shí)器21開始計(jì)時(shí)，并向計(jì)算部123 發(fā)送表示計(jì)時(shí)時(shí)間的計(jì)時(shí)信號(hào)。與嘯叫防止裝置101連接的傳聲器11對(duì)包含模擬噪聲的音頻進(jìn)行拾音，并將該音頻信號(hào)向HPF 19輸出。HPF 19從由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)中截去低頻帶(例如小于 20kHz)，并向相關(guān)計(jì)算部20輸出。相關(guān)計(jì)算部20求出從M系列發(fā)生器15輸入的模擬噪聲、和HPF19的輸出信號(hào)(由傳聲器11拾音的音頻信號(hào))之間的相關(guān)值。由于M系列代碼具有非常高的自相關(guān)性，所以如果在HPF 19的輸出信號(hào)中包含相同的M系列的模擬噪聲，則相關(guān)值的電平升高。相關(guān)計(jì)算部20在計(jì)算出高電平的相關(guān)值的定時(shí)(接收定時(shí))，將此時(shí)的相關(guān)值向增益推定部22以及計(jì)算部123輸出。另外，詳細(xì)內(nèi)容在后面記述，但相關(guān)計(jì)算部20與來自控制部109的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)，而對(duì)求出相關(guān)值的頻度進(jìn)行變更。如果從相關(guān)計(jì)算部20輸入了相關(guān)值，則計(jì)算部123參照來自計(jì)時(shí)器21的計(jì)時(shí)信號(hào)(時(shí)間計(jì)數(shù)值)，求出從輸出了模擬噪聲的定時(shí)開始直至接收定時(shí)為止的時(shí)間差。該時(shí)間差相當(dāng)于閉合環(huán)路的延遲時(shí)間。計(jì)算部123將該延遲時(shí)間信息向控制部109輸出。另外， 在計(jì)算部123中也可以設(shè)定為，使上述延遲時(shí)間與音速相乘，計(jì)算從揚(yáng)聲器3至傳聲器元件 11的距離，將該距離信息向控制部109輸出。增益推定部22相當(dāng)于推定單元，基于相關(guān)值推定環(huán)路增益，并向控制部109輸出所推定出的環(huán)路增益的信息。對(duì)于環(huán)路增益的推定方法，可以考慮各種方式。例如，可以利用在第1實(shí)施方式中舉出的各種推定方法。如上述所示，由增益推定部22推定出的環(huán)路增益，向控制部109輸出。控制部109基于從增益推定部22和計(jì)算部123輸入的信息，控制音頻信號(hào)用音量器13，并調(diào)整音頻信號(hào)的增益。具體地說，控制部109與推定出的環(huán)路增益值相對(duì)應(yīng)而調(diào)整增益。即，由于隨著推定出的環(huán)路增益值接近規(guī)定的閾值th，嘯叫產(chǎn)生的可能性升高，所以控制部109向音頻信號(hào)用音量器13輸出使增益下降的控制信號(hào)。另外，由于隨著推定出的環(huán)路增益值遠(yuǎn)離規(guī)定閾值th，嘯叫產(chǎn)生的可能性降低，所以控制部109向音頻信號(hào)用音量器13輸出使增益提高的控制信號(hào)。由此，可以事先防止嘯叫。另外，控制部109也可以在上述環(huán)路增益值的基礎(chǔ)上，基于由計(jì)算部123計(jì)算出的閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離，而對(duì)增益進(jìn)行調(diào)整。S卩，由于隨著由計(jì)算部123計(jì)算出的閉合環(huán)路的延遲時(shí)間、或者傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離變短， 嘯叫產(chǎn)生的可能性升高，所以控制部109向音頻信號(hào)用音量器13輸出使增益下降的控制信號(hào)。另外，上述規(guī)定的閾值th可以通過用戶的操作輸入而設(shè)定，也可以為規(guī)定值。另外，控制部109也可以構(gòu)成為，在環(huán)路增益值接近規(guī)定閾值th而將要產(chǎn)生嘯叫時(shí)，在顯示部(未圖示)中顯示警告。在此情況下，持有傳聲器11的用戶通過與警告顯示相對(duì)應(yīng)，遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器3，從而可以事先防止嘯叫。另外，控制部109也可以進(jìn)行增益的調(diào)整、警告的顯示這兩種處理，或者進(jìn)行其中
一種處理。然后，控制部109進(jìn)行如下控制，即，基于從增益推定部22和計(jì)算部123輸入的信息，變更相關(guān)計(jì)算部20求出相關(guān)值的頻度。具體地說，控制部109以下述方式使相關(guān)計(jì)算部 20動(dòng)作，即，隨著推定出的環(huán)路增益值接近規(guī)定閾值th而將求出相關(guān)值的頻度提高，隨著推定出的環(huán)路增益值遠(yuǎn)離規(guī)定閾值th而將求出相關(guān)值的頻度降低，間歇性地求出相關(guān)值。另外，控制部109也可以取代環(huán)路增益值，而基于閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離，變更由相關(guān)計(jì)算部20求出相關(guān)值的頻度。即，控制部109以下述方式控制相關(guān)計(jì)算部20，即，隨著由計(jì)算部123計(jì)算出的閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者距離縮短而將求出相關(guān)值的頻度提高，隨著閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者距離變長(zhǎng)而將求出相關(guān)值的頻度降低，間歇性地求出相關(guān)值。另外，控制部109也可以基于環(huán)路增益值、以及閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器 11與揚(yáng)聲器3之間的距離這兩者的值，變更利用相關(guān)計(jì)算部20求出相關(guān)值的頻度。S卩，(1)在環(huán)路增益值接近規(guī)定的閾值th，閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離較短的情況下，控制部109進(jìn)行控制，以使相關(guān)計(jì)算部20始終動(dòng)作而求出相關(guān)值。另外，(2)在環(huán)路增益值遠(yuǎn)離規(guī)定閾值th、且閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器 11與揚(yáng)聲器3之間的距離大于或等于規(guī)定值的情況下，控制部109與上述值相對(duì)應(yīng)，使相關(guān)計(jì)算部20間歇性地動(dòng)作，以使相關(guān)計(jì)算部20停止動(dòng)作的時(shí)間變長(zhǎng)。另外，(3)在環(huán)路增益值接近規(guī)定閾值th，閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離較長(zhǎng)的情況下，以及(4)環(huán)路增益值遠(yuǎn)離規(guī)定閾值th，閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器11與揚(yáng)聲器 3之間的距離較短的情況下，控制部109與上述值相對(duì)應(yīng)，使相關(guān)計(jì)算部20間歇性地動(dòng)作， 以使相關(guān)計(jì)算部20停止動(dòng)作的時(shí)間變短。另外，在上述⑵ (4)中，例如也可以使相關(guān)計(jì)算部20以如下方式間歇性地動(dòng)作，即，環(huán)路增益值越接近閾值，另外延遲時(shí)間或者距離越短，相關(guān)計(jì)算部20停止動(dòng)作的時(shí)間越短。另外，在上述(1)中，也可以是如果環(huán)路增益值、閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器 11與揚(yáng)聲器3之間的距離比預(yù)先設(shè)定的閾值小，則使相關(guān)計(jì)算部20始終動(dòng)作。另外，使相關(guān)計(jì)算部20間歇性地動(dòng)作的時(shí)間可以預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)而求出。另外，在如上述所示分類的情況下，也可以設(shè)定多個(gè)閾值，與上述閾值、以及環(huán)路增益值·閉合環(huán)路的延遲時(shí)間或者傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離的大小關(guān)系相對(duì)應(yīng)，設(shè)定求出相關(guān)值的頻度。另外，也可以與推定環(huán)路增益的頻度相對(duì)應(yīng)，變更M系列的碼長(zhǎng)。例如，在推定環(huán)路增益的頻度較高的情況下，可以縮短M系列的長(zhǎng)度，在推定環(huán)路增益的頻度較低的情況下，可以增長(zhǎng)M系列的長(zhǎng)度。在推定環(huán)路增益的頻度較高的情況下，由于音頻信號(hào)的增益較大，傳聲器11與揚(yáng)聲器3之間的距離較短，所以即使縮短M系列的長(zhǎng)度，也可以可靠地求出模擬噪聲的相關(guān)值。計(jì)算時(shí)間與距離相對(duì)應(yīng)而變化，但通過如上述所示與距離相對(duì)應(yīng)而使碼長(zhǎng)變化，從而可以追隨環(huán)境變化。另外，也可以與推定環(huán)路增益的頻度相對(duì)應(yīng)，變更所使用的PN碼的生成間隔。例如，在推定環(huán)路增益的頻度較高的情況下，使PN碼的生成間隔較密，在推定環(huán)路增益的頻度較低的情況下，使PN碼的生成間隔較疏。由此，由于可以根據(jù)需要生成PN碼，所以可以可靠地推定環(huán)路增益。另外，也可以與推定環(huán)路增益的頻度相對(duì)應(yīng)，變更所使用的PN碼的系列數(shù)。例如， 在推定環(huán)路增益的頻度較高的情況下，使定時(shí)略微錯(cuò)開而從M系列發(fā)生器15依次輸出多個(gè) (例如3個(gè))不同的PN碼(M系列的代碼)。另一方面，在推定環(huán)路增益的頻度較低的情況下，在規(guī)定的定時(shí)從M系列發(fā)生器15輸出一個(gè)PN碼。由于通過這樣處理，從而即使在推定環(huán)路增益的頻度較高的情況下，也可以在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)地推定環(huán)路增益，所以可以高精度地防止嘯叫的產(chǎn)生。另外，即使在推定環(huán)路增益的頻度較低的情況下，也可以可靠地推定環(huán)路增益。另外，如果由增益推定部22計(jì)算出的環(huán)路增益、由計(jì)算部123計(jì)算出的延遲時(shí)間或者聲音的傳播距離各自在一定期間內(nèi)沒有發(fā)生變化，則控制部109也可以向相關(guān)計(jì)算部 20輸出控制信號(hào)而使求出相關(guān)值的頻度下降。在此情況下，保持傳聲器單元101和揚(yáng)聲器 3的距離固定且音量也固定的狀態(tài)，不易產(chǎn)生嘯叫。由此，通過使相關(guān)計(jì)算部20求出相關(guān)值的頻度下降，使相關(guān)計(jì)算部20的動(dòng)作次數(shù)下降，從而可以抑制消耗電力。本實(shí)施方式的嘯叫防止裝置，由于與是否將要產(chǎn)生嘯叫的條件相對(duì)應(yīng)，變更進(jìn)行相關(guān)值處理的頻度，所以通過在不必頻繁地進(jìn)行相關(guān)值處理時(shí)降低其處理次數(shù)，從而可以可靠地防止嘯叫，同時(shí)抑制電力消耗量。第3實(shí)施方式圖8是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。另外， 在本實(shí)施方式的說明中，只要不特別地記載，則音頻信號(hào)全部為數(shù)字信號(hào)，省略進(jìn)行A/D變換、D/A變換的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于與圖1所示的嘯叫防止裝置1的運(yùn)算部5和模擬噪聲疊加部7相同的結(jié)構(gòu)部分，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，省略說明。嘯叫防止裝置201具有運(yùn)算部205，其輸入由傳聲器11 (拾音部)拾音而獲得的音頻信號(hào)；模擬噪聲疊加部207 ；操作部208 ；以及嘯叫檢測(cè)部209。模擬噪聲疊加部207向由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)中疊加模擬噪聲。如圖8所示，嘯叫防止裝置201具有LPF 12、可變均衡器213、疊加部14、M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、HPF 17、模擬噪聲用音量器18、HPF 19、相關(guān)計(jì)算部20、計(jì)時(shí)器 21、環(huán)路增益推定部22、增益控制部23、以及存儲(chǔ)部224。運(yùn)算部205的結(jié)構(gòu)具有與第1實(shí)施方式的運(yùn)算部5相同的結(jié)構(gòu)·功能·動(dòng)作。模擬噪聲疊加部207由可變均衡器213、疊加部14、M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、LPF 12、 HPF 17、模擬噪聲用音量器18、增益控制部23、以及存儲(chǔ)部2 構(gòu)成。疊加部14、M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、LPF 12、HPF 17、模擬噪聲用音量器18、增益控制部23具有與第 1實(shí)施方式的說明相同的結(jié)構(gòu)·功能·動(dòng)作?？勺兙馄?13相當(dāng)于本發(fā)明的抑制部，根據(jù)由增益控制部23設(shè)定的頻率特性， 抑制傳聲器11的LPF 12的輸出信號(hào)，并向疊加部14輸出?？勺兙馄?13的抑制程度根據(jù)嘯叫檢測(cè)部209的檢測(cè)結(jié)果而設(shè)定。疊加部14向從可變均衡器213輸出的音頻信號(hào)中， 疊加從HPF 17輸出的信號(hào)(模擬噪聲)，并向放大系統(tǒng)輸出。此外，第3實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置201可以利用第1實(shí)施方式中舉出的各種推定方法來推定環(huán)路增益。將由環(huán)路增益推定部22推定出的環(huán)路增益向增益控制部23輸出。增益控制部23 與推定出的環(huán)路增益(以下稱為推定值)相對(duì)應(yīng)，設(shè)定可變均衡器213的抑制程度，進(jìn)行抑制處理。下面，作為設(shè)定抑制程度的一個(gè)例子，說明設(shè)定可變均衡器213的頻率特性的例子。圖9(A)是表示可變均衡器213的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。如圖9㈧所示，可變均衡器213具有增益調(diào)整器51、加法器52、均衡器(EQ)53、 加法器Μ、以及增益調(diào)整器55。增益調(diào)整器51以由增益控制部23設(shè)定的增益( 對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行輸出。加法器52從輸入信號(hào)中減去增益調(diào)整器51的輸出信號(hào)，并向EQ 53輸出。 EQ 53例如為陷波濾波器，均衡器曲線(陷波濾波器的中心頻率)根據(jù)由嘯叫檢測(cè)部9檢測(cè)出的嘯叫產(chǎn)生頻率而確定。加法器M將增益調(diào)整器51的輸出信號(hào)和EQ 53的輸出信號(hào)相加，并向增益調(diào)整器陽輸出。增益調(diào)整器55通過增益控制部23進(jìn)行設(shè)定，用于調(diào)整整個(gè)頻帶的增益， 在通常使用時(shí)是固定的，主要在后述的初始設(shè)定時(shí)的增益調(diào)整中使用。如果將EQ 53的增益設(shè)為Geq，則加法器M的輸出信號(hào)的增益Gout表示為，Gout = Ga+(I-Ga) XGeq = Geq+(I-Geq) X Ga。增益控制部23通過設(shè)定增益( ，而設(shè)定EQ 53的施加狀態(tài)、即均衡器的頻率特性。在這里，增益控制部23與從環(huán)路增益推定部22輸入的推定值相對(duì)應(yīng)而設(shè)定增益fe。將增益( 的特性存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2M中，增益控制部23從存儲(chǔ)部224中讀取增益( 的特性而設(shè)定。圖9(B)是表示推定值和增益( 的關(guān)系的圖。分別在存儲(chǔ)部224中預(yù)先存儲(chǔ)下述特性，即，例如，如圖9 (B)所示，在推定值與規(guī)定閾值thl相比較大的情況下，與推定值的上升成比例地使增益( 下降的特性；如圖10㈧所示，在推定值超過規(guī)定閾值th2(th2 > thl)的情況下，進(jìn)一步使增益( 的增益下降程度變大的特性；以及如圖10(B)所示，在推定值超過閾值th2的情況下，將增益( 固定的特性。另外，推定值的上升和增益( 的下降不必為比例關(guān)系。例如，也可以是與推定值的上升相對(duì)應(yīng)，使增益( 的下降程度緩慢降低的方式。對(duì)于上述增益特性(閾值thl、tM)以及斜率(比例系數(shù))，可以直接設(shè)定為存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中的默認(rèn)值，但也可以與設(shè)置環(huán)境相對(duì)應(yīng)而進(jìn)行初始設(shè)定。在進(jìn)行初始設(shè)定的情況下，用戶對(duì)操作部8進(jìn)行操作，指示對(duì)各值進(jìn)行初始設(shè)定。 這樣，增益控制部23在增益( 為最大(Ga = 1.0)的狀態(tài)下，使增益調(diào)整器55的增益從最小值開始逐漸上升而使環(huán)路增益增大，產(chǎn)生嘯叫?；蛘撸瑢⒃鲆嬲{(diào)整器55的增益固定，用戶使傳聲器11靠近揚(yáng)聲器3而產(chǎn)生嘯叫。嘯叫檢測(cè)部209在檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生時(shí)，向增益控制部23輸出表示嘯叫產(chǎn)生的信息(稱為嘯叫產(chǎn)生信息。)。增益控制部23在從嘯叫檢測(cè)部209輸入了嘯叫產(chǎn)生信息時(shí)，將此時(shí)的推定值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。將該推定值作為最大推定值，作為閾值th2。然后，增益控制部23使增益( 不斷下降，如果由嘯叫檢測(cè)部209檢測(cè)出嘯叫得到了抑制這一情況， 則將此時(shí)的增益值( 作為臨界增益，與最大推定值相對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2M中。并且，如果推定值和增益( 的關(guān)系為比例關(guān)系，則由于抑制開始推定值(閾值thl)是增益( 成為 1時(shí)的推定值，所以根據(jù)推定值和增益( 的對(duì)應(yīng)關(guān)系而通過運(yùn)算求出。比例系數(shù)可以為任意的值，但也可以通過由用戶移動(dòng)傳聲器11，在與揚(yáng)聲器之間的距離不同的位置處測(cè)定另一個(gè)點(diǎn)的臨界增益而求出。例如，如果用戶移動(dòng)傳聲器11，對(duì)操作部8進(jìn)行操作并指示進(jìn)行第2個(gè)點(diǎn)的測(cè)定，則增益控制部23使增益( 逐漸上升，再次產(chǎn)生嘯叫。增益控制部23將即將產(chǎn)生嘯叫之前的增益( 的值作為第2個(gè)點(diǎn)的臨界增益?；蛘撸箓髀暺?1接近揚(yáng)聲器3并產(chǎn)生嘯叫，由增益控制部23使增益( 下降，將抑制了嘯叫時(shí)的增益( 的值作為臨界增益。然后，根據(jù)所測(cè)定的2個(gè)點(diǎn)的臨界增益以及推定值，求出比例系數(shù)。另外，期望閾值thl為實(shí)際上考慮了一定程度的余量，比通過運(yùn)算求出的值稍低的值。即，將通過運(yùn)算求出的閾值設(shè)為thl，，利用某個(gè)系數(shù)α (0< α彡1)，得到thl = α Xthl，。如上述所示，對(duì)圖9 (B)、圖10 (A)、圖10 (B)所示的增益特性進(jìn)行初始設(shè)定。如上述所示的初始設(shè)定方法是，假設(shè)在揚(yáng)聲器和傳聲器之間的距離變化的情況下推定值發(fā)生變化，臨界增益與推定值的變化相對(duì)應(yīng)而成比例地變化的情況下的設(shè)定方法。 即，是假設(shè)揚(yáng)聲器和傳聲器的相對(duì)角度不變化而揚(yáng)聲器和傳聲器之間的距離增大，實(shí)際的環(huán)路增益下降而臨界增益上升的情況下的方法。另一方面，如圖Il(A)所示，實(shí)際上，在揚(yáng)聲器和傳聲器之間的距離固定，揚(yáng)聲器和傳聲器之間的相對(duì)角度變化的情況(傳聲器沿以揚(yáng)聲器為中心的圓周的該圓周方向移動(dòng)的情況)下，也認(rèn)為推定值變化并使臨界增益成比例地變化。即，由于從揚(yáng)聲器放音的聲音具有指向性，所以在傳聲器遠(yuǎn)離揚(yáng)聲器的放音軸的情況下，也認(rèn)為環(huán)路增益下降，臨界增益上升。但是，聲音的指向性在高頻帶(例如大于或等于IOkHz)中較強(qiáng)，在中低頻帶中較弱。由此，在傳聲器沿以揚(yáng)聲器為中心的圓周的該圓周方向移動(dòng)的情況下，中低頻帶不象高頻帶那樣使環(huán)路增益下降，在高頻帶和中低頻帶中，在環(huán)路增益的變化中產(chǎn)生差異。由此， 可以認(rèn)為如果僅利用高頻帶的模擬噪聲計(jì)算推定值，則圓周方向上的與推定值的變化相對(duì)應(yīng)的臨界增益的變化，比距離方向(在考慮以揚(yáng)聲器為中心的圓周的情況下，在圓周方向上不變化，而僅直徑的大小變化的方向、即徑向)的變化小。由此，可以考慮如下述所示對(duì)增益特性進(jìn)行初始設(shè)定的方法。在本例中的增益特性的初始設(shè)定方法中，如圖Il(A)所示，在傳聲器的位置不同的3個(gè)點(diǎn)處進(jìn)行測(cè)定處理。另外，在圖Il(A)的例子中，為了容易說明，示出了在揚(yáng)聲器的放音軸上的2個(gè)點(diǎn)(A點(diǎn)和B點(diǎn))、距離固定的2個(gè)點(diǎn)(A點(diǎn)和C點(diǎn))處進(jìn)行測(cè)定的例子，但對(duì)于C點(diǎn)，只要是除了揚(yáng)聲器的放音軸上以外的位置即可，可以是任意位置。首先，如果用戶利用操作部8進(jìn)行初始設(shè)定指示，指示第1個(gè)點(diǎn)(假定為A點(diǎn))的測(cè)定開始，則增益控制部23在使增益( 為最大(( = 1. 0)的狀態(tài)下，使增益調(diào)整器55的增益從最小值開始逐漸上升而使環(huán)路增益增大，產(chǎn)生嘯叫?；蛘?，將增益( 固定，用戶使傳聲器11靠近揚(yáng)聲器3而產(chǎn)生嘯叫。增益控制部23在從嘯叫檢測(cè)部209輸入了嘯叫產(chǎn)生信息時(shí)，使增益( 不斷下降， 如果由嘯叫檢測(cè)部209檢測(cè)出嘯叫得到了抑制這一情況，則將此時(shí)的增益( 作為臨界增益 GA，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。另外，求出此時(shí)的推定值)(A、以及揚(yáng)聲器3和傳聲器11之間的距離rA，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2M中。揚(yáng)聲器3和傳聲器11之間的距離，可以利用計(jì)時(shí)器21，根據(jù)閉合環(huán)路的延遲時(shí)間和音速求出。另外，也可以在求出距離之前，預(yù)先使揚(yáng)聲器3和傳聲器 11接觸(距離為零)并求出延遲時(shí)間，將零距離下的延遲時(shí)間作為除了音頻時(shí)間的延遲之外的延遲時(shí)間(裝置內(nèi)延遲時(shí)間)，將測(cè)定出的延遲時(shí)間和裝置內(nèi)延遲時(shí)間之間的差作為閉合環(huán)路的延遲時(shí)間。
在本例的初始設(shè)定中，也在其余的B點(diǎn)及C點(diǎn)進(jìn)行上述的測(cè)定處理。即，在A點(diǎn)處的測(cè)定后，用戶利用操作部8，指示第2個(gè)點(diǎn)(假定為B點(diǎn))的測(cè)定開始。增益控制部23與上述相同地，求出B點(diǎn)處的臨界增益(^、此時(shí)的推定值\、揚(yáng)聲器3和傳聲器11之間的距離 rB，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。然后，用戶利用操作部8，指示第3個(gè)點(diǎn)(假定為C點(diǎn))的測(cè)定開始，增益控制部23求出C點(diǎn)處的臨界增益Gc、此時(shí)的推定值X。、揚(yáng)聲器3和傳聲器11之間的距離r。(也可以直接利用rA的值)，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。如上述所示測(cè)定的各個(gè)位置處的臨界增益、推定值、距離的關(guān)系，如圖Il(B)及圖 11(C)示出的曲線圖所示。由于A點(diǎn)和B點(diǎn)位于揚(yáng)聲器3的放音軸上，所以認(rèn)為由距離變化引起的推定值變化，在高頻帶和中低頻帶中具有相同的特性，推定值和臨界增益的關(guān)系具有最陡的斜率 (將該斜率設(shè)為a)。另一方面，由于A點(diǎn)和C點(diǎn)與揚(yáng)聲器3之間的距離相等，僅僅是沿以揚(yáng)聲器為中心的圓周的該圓周方向移動(dòng)，所以中低頻帶的環(huán)路增益不會(huì)象高頻帶的推定值的變化那樣變化，因此，認(rèn)為推定值和臨界增益的關(guān)系具有最平緩的斜率(將該斜率設(shè)為b)。由此，認(rèn)為如果小于或等于圖Il(C)所示的連結(jié)A點(diǎn)及B點(diǎn)的直線(Ga = aX+aO) 上、以及連結(jié)A點(diǎn)和C點(diǎn)的直線(fei = bX+bO)上的各點(diǎn)處的增益值，則不產(chǎn)生嘯叫，如果超過各直線上的增益值，則產(chǎn)生嘯叫。由此，如圖Il(D)所示，如果在各推定值中將最小臨界增益值設(shè)定為增益特性，則可以設(shè)定與距離方向的變化以及圓周方向的變化這兩者相對(duì)應(yīng)的增益特性。此外，上限增益Gmax可以為最大值(Ga = 1)，也可以由用戶利用操作部8手動(dòng)設(shè)定。但是，連結(jié)A點(diǎn)和C點(diǎn)的直線的截距bO的值，如圖Il(E)所示，與通常使用時(shí)測(cè)定的推定值和距離相對(duì)應(yīng)而變化。即，截距bO可以根據(jù)圖Il(B)所示的距離和推定值之間的關(guān)系(X = ( (Xb-Xa) / (rB-rA)) r+xO)、以及bO = Ga-bX的關(guān)系，表示為推定值X和距離r的函數(shù)。由此，根據(jù)在通常使用時(shí)測(cè)定的推定值X和距離r，變更截距bO。其結(jié)果，增益特性設(shè)定為距離越近，截距bO越小，臨界增益越小。另外，對(duì)于上述設(shè)定方法，示出的全部是揚(yáng)聲器為1個(gè)的情況的例子，但在有多個(gè)揚(yáng)聲器的情況下，對(duì)于各個(gè)揚(yáng)聲器進(jìn)行相同的測(cè)定。增益控制部23設(shè)定在進(jìn)行測(cè)定后根據(jù)推定值最大的揚(yáng)聲器求出的增益特性，或者設(shè)定根據(jù)距離最近的揚(yáng)聲器求出的增益特性。另外，如圖12(A)所示，在將除了揚(yáng)聲器的放音軸上的2個(gè)點(diǎn)以外的點(diǎn)(C點(diǎn))設(shè)定在距離不同于A點(diǎn)及B點(diǎn)的位置上的情況下，如圖12(B)所示，在距離和推定值的關(guān)系圖中，求出在連結(jié)A點(diǎn)及B點(diǎn)的直線上以C點(diǎn)處測(cè)定的距離值標(biāo)繪出的C’點(diǎn)，并求出此時(shí)的推定值Xe，。并且，如圖12(C)所示，在推定值距離和增益的關(guān)系圖中，向連結(jié)A點(diǎn)及B點(diǎn)的直線上代入推定值Xc，，求出臨界增益Gc，。由此，可以確定距離相同且沿圓周方向移動(dòng)的2 個(gè)點(diǎn)(C點(diǎn)及C，點(diǎn))，可以設(shè)定增益特性。增益控制部23與如上述所示設(shè)定的增益( 的特性相對(duì)應(yīng)，在通常使用時(shí)，與從環(huán)路增益推定部22輸入的推定值(以及距離)相對(duì)應(yīng)，使增益( 變化。如果使增益( 變化，則可變均衡器213的頻率特性表現(xiàn)如圖9 (C)所示的特性。如圖9 (C)所示，如果增益( 為最大(=1.0)，則Gout = ( ，EQ 53完全不起作用，在所有頻率下成為增益1 (平坦的特性)。如果增益Ga為最小(例如0)，則Gout = Geq, EQ 53的頻率特性直接成為可變均衡器213的頻率特性。如果使增益( 在O 1之間變化，則從EQ53的頻率特性變化至平坦的特性。即，通過由增益控制部23與推定值相對(duì)應(yīng)地使增益( 變化，從而使可變均衡器213的均衡器特性變化。另外，如圖13㈧及圖13⑶所示，在暫時(shí)設(shè)定的增益( 的特性下再次產(chǎn)生嘯叫時(shí)，可以將整體的特性設(shè)定為降低了規(guī)定值(例如3dB)后的值，或者將增益( 降低至可以抑制嘯叫為止，并對(duì)設(shè)定的增益特性進(jìn)行更新，也可以將增益調(diào)整器55的增益降低，在整個(gè)頻帶中使增益統(tǒng)一地降低。下面，說明EQ 53的均衡器曲線(濾波器系數(shù))的設(shè)定方法。EQ 53的特性也根據(jù)嘯叫檢測(cè)部209的檢測(cè)結(jié)果而設(shè)定。在這里，對(duì)EQ 53作為使規(guī)定頻率的增益下降的陷波濾波器起作用的情況的例子進(jìn)行說明。如上述所示，如果嘯叫檢測(cè)部209檢測(cè)出產(chǎn)生了嘯叫這一情況，則檢測(cè)嘯叫產(chǎn)生的頻率，將頻率信息包含在嘯叫產(chǎn)生信息中并輸出。增益控制部23從嘯叫檢測(cè)部209輸入嘯叫產(chǎn)生信息，與嘯叫產(chǎn)生的頻率相對(duì)應(yīng)，設(shè)定EQ 53的中心頻率F1。在多個(gè)頻率中產(chǎn)生嘯叫的情況下，設(shè)定多個(gè)中心頻率(參照?qǐng)D14(C))。在抑制多個(gè)頻率的情況下，設(shè)置多級(jí)可變均衡器213，并設(shè)定各自的增益( 以及中心頻率。將設(shè)定的EQ 53的中心頻率存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。另外，帶寬⑴值)是任意的。增益控制部23 從存儲(chǔ)部2M中讀取如上述所示確定的EQ 53的中心頻率，與推定值的上升相對(duì)應(yīng)，使增益 Ga下降，控制均衡器的施加狀況。另外，嘯叫檢測(cè)部209的檢測(cè)方法可以是任意的，例如以下述方式進(jìn)行。即，嘯叫檢測(cè)部209將從傳聲器11輸入的信號(hào)變換(FFT)為頻域的信號(hào)，以多個(gè)幀的量保持FFT后的信號(hào)。并且，在成為各頻率成分的信號(hào)大于或等于規(guī)定電平、且持續(xù)大于或等于規(guī)定時(shí)間的狀態(tài)的情況下，判斷為在該頻率中產(chǎn)生嘯叫。另外，為了將樂器或語音的正常音頻(小提琴的聲音等)和嘯叫進(jìn)行區(qū)別，在嘯叫檢測(cè)部209檢測(cè)出大于或等于規(guī)定電平、且持續(xù)大于或等于規(guī)定時(shí)間的頻率成分的情況下，針對(duì)該頻率判斷有無諧音成分，僅在沒有諧音成分的情況下判斷為產(chǎn)生嘯叫。參照?qǐng)D14，集中說明上述閾值及均衡器曲線的設(shè)定(存儲(chǔ)處理)、以及與推定值的輸入相對(duì)應(yīng)地控制增益的抑制處理。如圖14(A)所示，在嘯叫1次也沒有產(chǎn)生時(shí)，EQ 53的特性在所有頻率下成為增益 1(平坦的特性)。在這里，如果輸入了嘯叫產(chǎn)生信息，則如圖14(B)所示，在嘯叫產(chǎn)生頻率處設(shè)定EQ 53的中心頻率F1。在此情況下，將圖14(B)的單點(diǎn)劃線所示的均衡器曲線設(shè)定在EQ 53中。將此時(shí)的推定值設(shè)定為最大推定值。增益控制部23將最大推定值和中心頻率Fl存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。然后，增益控制部23讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中的規(guī)定增益特性(例如，圖10(A) 及圖Il(D)中示出的特性)?；蛘?，增益控制部23也可以使增益( 下降至可以抑制嘯叫為止，將抑制了嘯叫時(shí)的增益值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。其結(jié)果，將圖14(B)的實(shí)線所示的頻率特性設(shè)定為可變均衡器213整體的頻率特性。然后，增益控制部23與從環(huán)路增益推定部22 輸入的其各個(gè)時(shí)刻的推定值相對(duì)應(yīng)，變更增益調(diào)整器51的增益，控制均衡器的施加狀況。有時(shí)即使進(jìn)行上述抑制處理，也會(huì)再次檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生。在此情況下，增益控制部23進(jìn)行下述處理。首先，如果輸入了表示在與過去檢測(cè)出的頻率不同的頻率中產(chǎn)生嘯叫這一情況的嘯叫產(chǎn)生信息，則如圖14(C)所示，在新的嘯叫產(chǎn)生頻率處設(shè)定另一個(gè)EQ中心頻率F2。此時(shí)，使已經(jīng)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中的EQ 53的中心頻率Fl以及增益值固定。在此情況下，作為均衡器整體的頻率特性，設(shè)定如圖14(C)的單點(diǎn)劃線所示的特性。然后，增益控制部23使設(shè)定有中心頻率F2的可變均衡器的增益下降至與上述相同的特性、或者可以抑制嘯叫為止，將抑制了嘯叫時(shí)的增益值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。另外，對(duì)于新產(chǎn)生嘯叫時(shí)的推定值，有時(shí)與上述最大推定值不同，有時(shí)相同。另外， 抑制開始推定值(閾值thl)可以在各級(jí)的可變均衡器213中是通用的，也可以是不同的。 在不同的情況下，將各個(gè)最大推定值以及抑制開始推定值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。然后，增益控制部23與從環(huán)路增益推定部22輸入的推定值相對(duì)應(yīng)，在多個(gè)頻帶中控制均衡器的施加狀況。另外，如圖14(D)所示，在與已設(shè)定的頻率相同的頻率(例如頻率Fl)中產(chǎn)生嘯叫的情況下，使該頻率Fl下的增益進(jìn)一步下降。S卩，如圖13(A)或圖13(B)所示，將增益Ga 設(shè)定為降低了規(guī)定值(例如3dB)后的值。或者將增益( 變更為更低的值，直至可以抑制嘯叫為止。另外，如圖13㈧或圖13⑶所示，如果將增益( 變更為較低的值，則作為抑制開始推定值的閾值thl也變更為更低的值。另外，在圖13(B)中，可以保持閾值th2不變而使增益( 整體下降(虛線的特性)，也可以以維持變更前的閾值th2時(shí)的增益( 的方式，減小閾值th2。另外，在比閾值th2大的推定值時(shí)產(chǎn)生嘯叫的情況下，利用增益調(diào)整器55，在整個(gè)頻帶中進(jìn)行抑制增益的設(shè)定，或者在如圖13(C)所示推定值超過閾值th2的情況下設(shè)定了使增益( 固定的特性的情況下，進(jìn)行將閾值th2變更為較大值的設(shè)定。下面，圖15是表示通常使用時(shí)的增益特性變更動(dòng)作的流程圖。如果增益控制部23 從嘯叫檢測(cè)部輸入了嘯叫產(chǎn)生信息，則開始其動(dòng)作。首先，增益控制部檢測(cè)包含在嘯叫產(chǎn)生信息中的頻率(s51)。在與過去檢測(cè)出的頻率不同的頻率中檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，或者在最初檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下(S52—是)，增益控制部23設(shè)定EQ 53的中心頻率(s53)。然后，增益控制部23設(shè)定增益( 的特性(s54)。例如，設(shè)定如圖10(A)及圖Il(D)所示的增益特性。將所設(shè)定的增益( 的特性存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中。另外，此時(shí)的增益特性也可以通過后述的圖16所示的存儲(chǔ)處理而確定。另一方面，在s52的處理中，如果是與過去檢測(cè)出的頻率相同的頻率，則跳過s53 及s54的處理，進(jìn)行增益特性的變更(s55)。例如，變更為使增益( 整體下降3dB的特性 (參照?qǐng)D13(A)或圖13(B))。然后，增益控制部23從存儲(chǔ)部224中讀出在存儲(chǔ)處理中存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部224中的增益( 的特性，與從環(huán)路增益推定部22輸入的推定值相對(duì)應(yīng)，調(diào)整可變均衡器213的增益調(diào)整器51的增益。下面，圖16示出增益( 的特性的設(shè)定方法的其它方式，是表示存儲(chǔ)處理的動(dòng)作的流程圖。如果增益控制部23從嘯叫檢測(cè)部輸入了嘯叫產(chǎn)生信息，則開始其動(dòng)作。首先，增益控制部23將當(dāng)前輸入的推定值作為最大推定值而存儲(chǔ)(sll)。另外，在已經(jīng)將最大推定值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部2M中的情況下，省略該處理。但是，在當(dāng)前輸入的推定值比已存儲(chǔ)的最大推定值大的情況下，更新為當(dāng)前輸入的推定值。然后，增益控制部23對(duì)包含在嘯叫產(chǎn)生信息中的頻率進(jìn)行檢測(cè)。(sl2)。在這里，在與過去檢測(cè)出的頻率不同的頻率中檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，或者在最初檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下(sl3—是)，增益控制部23設(shè)定EQ 53的中心頻率 (sl4)。如果是與過去檢測(cè)出的頻率相同的頻率，則跳過sl4的處理。然后，增益控制部23使可變均衡器213的增益調(diào)整器51的增益下降(sM)。1個(gè)步驟中的增益下降量可以是任意值，例如為_3dB。然后，增益控制部23判斷是否抑制了嘯叫(是否沒有從嘯叫檢測(cè)部209輸入嘯叫產(chǎn)生信息)(sl6)。如果沒有抑制嘯叫，則再次使增益調(diào)整器51的增益下降(sl6 — sM)。在抑制了嘯叫的情況下，增益控制部23將此時(shí)的增益值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2M中(sl7)。然后，根據(jù)在sll中存儲(chǔ)的最大推定值以及在sl7中存儲(chǔ)的增益值，計(jì)算抑制開始推定值，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)部2M中(sl8)。另外，在已經(jīng)將增益值及閾值thl存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部224中的情況下，對(duì)這些值進(jìn)行更新。然后，增益控制部23從存儲(chǔ)部2 中讀出在存儲(chǔ)處理中存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部2 中的閾值thl、最大推定值、以及增益值，與從環(huán)路增益推定部22輸入的推定值相對(duì)應(yīng)，調(diào)整可變均衡器213的增益調(diào)整器51的增益。即，增益控制部進(jìn)行與此時(shí)的推定值相對(duì)應(yīng)而控制均衡器的施加狀況的抑制處理。在抑制處理中輸入了嘯叫產(chǎn)生信息的情況下，再次進(jìn)行存儲(chǔ)處理的動(dòng)作。如上述所示，嘯叫防止裝置通過推定閉合環(huán)路的增益，基于推定出的環(huán)路增益，以應(yīng)抑制的頻率及增益(均衡器特性)抑制音頻信號(hào)，從而可以事先防止嘯叫的產(chǎn)生。另外， 由于嘯叫防止裝置201基于推定出的環(huán)路增益，自動(dòng)設(shè)定均衡器特性，所以不須要熟練的技能，可以與聲學(xué)空間的環(huán)境變化相對(duì)應(yīng)，可靠地防止嘯叫的產(chǎn)生。另外，在上述實(shí)施方式中，示出了可變均衡器213具有均衡器，與由增益控制部23 推定的環(huán)路增益相對(duì)應(yīng)而設(shè)定均衡器特性的例子，但也可以是下述方式，即，僅具有與增益調(diào)整相對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，作為抑制程度而控制整個(gè)頻帶中的增益。另外，本第3實(shí)施方式也可以與上述第2實(shí)施方式組合而實(shí)施。第4實(shí)施方式圖17是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。另外， 在本實(shí)施方式的說明中，只要不特別地記載，則音頻信號(hào)全部為數(shù)字信號(hào)，省略進(jìn)行A/D變換、D/A變換的結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于與圖1所示的嘯叫防止裝置1的運(yùn)算部5和模擬噪聲疊加部7相同的結(jié)構(gòu)部分，標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，省略說明。嘯叫防止裝置301進(jìn)行下述處理，S卩，向由傳聲器11 (拾音部)拾音獲得的音頻信號(hào)中疊加模擬噪聲，并經(jīng)由后段的放大系統(tǒng)(未圖示)向揚(yáng)聲器3輸出。從揚(yáng)聲器3放音的音頻反饋至傳聲器11，形成閉合環(huán)路。嘯叫防止裝置301通過求出所疊加的模擬噪聲和反饋的音頻信號(hào)之間的相關(guān)值，從而推定閉合環(huán)路的增益。在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值的情況下，嘯叫防止裝置通過抑制音頻信號(hào)的增益或者進(jìn)行警告，從而可以事先防止嘯叫。并且，本實(shí)施方式的嘯叫防止裝置301具有嘯叫檢測(cè)部，在檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，進(jìn)一步抑制音頻信號(hào)的增益，從而抑制嘯叫。如圖17(A)所示，嘯叫防止裝置301具有LPF 12、前段音量器313、后段音量器 324、疊加部314、M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、HPF 17、模擬噪聲用音量器318、運(yùn)算部305、增益控制部23、嘯叫檢測(cè)部22、以及后段增益控制部23。如圖17(B)所示，運(yùn)算部305由HPF 19、相關(guān)計(jì)算部20、計(jì)時(shí)器21、以及環(huán)路增益推定部22構(gòu)成。
將由傳聲器11拾音獲得的音頻信號(hào)向LPF 12以及運(yùn)算部305的HPF 19輸入。向LPF 12輸入由傳聲器11拾音獲得的音頻信號(hào)。LPF 12從該拾音獲得的音頻信號(hào)中截去高頻帶，并向前段音量器313輸出。前段音量器313以由增益控制部323設(shè)定的增益，將輸入的信號(hào)向后段音量器3M 輸出。后段音量器324以由后段增益控制部323設(shè)定的增益，將輸入的信號(hào)向疊加部314 輸出。M系列發(fā)生器15、N倍過采樣部16、HPF 17、疊加部314具有與第1實(shí)施方式的說明相同的結(jié)構(gòu) 功能 動(dòng)作。另外，相關(guān)計(jì)算部20也具有與第1實(shí)施方式的說明相同的結(jié)構(gòu)·功能·動(dòng)作。另外，對(duì)于環(huán)路增益推定部22中的環(huán)路增益的推定方法，可以利用在第 1實(shí)施方式中說明的各種推定方法。由環(huán)路增益推定部22推定出的環(huán)路增益向增益控制部23輸出。由于在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值th的情況下，嘯叫產(chǎn)生的可能性較高，所以增益控制部23指示抑制前段音量器313的增益。另外，增益控制部23也可以在環(huán)路增益接近閾值的情況下進(jìn)行警告(使LED亮燈，在顯示器上顯示警告等)。在進(jìn)行了警告的情況下，用戶手動(dòng)地調(diào)整增益及均衡器。另外，對(duì)于增益抑制處理以及警告處理，可以僅進(jìn)行任意一個(gè)處理，也可以在抑制音頻信號(hào)的增益的同時(shí)，進(jìn)一步進(jìn)行警告。另外，也可以是最初進(jìn)行警告，然后進(jìn)行增益抑制處理的方式。在這里，規(guī)定的閾值th隨著環(huán)路增益的推定方法的不同而不同。規(guī)定的閾值th 可以為任意值，但設(shè)定一定程度的余量。例如，在實(shí)際使用時(shí)之前，用戶進(jìn)行增減增益的動(dòng)作。此時(shí)，如果由嘯叫檢測(cè)部322檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生，則增益控制部323將輸入的環(huán)路增益的推定值作為閾值的最大值thmax，利用某個(gè)系數(shù)α (0 < α彡1)，得到th = α Xthmax0另外，增益控制部323指示抑制模擬噪聲用音量器318的增益。但是，保持大于或等于規(guī)定值的增益，以可以檢測(cè)出模擬噪聲相關(guān)值的最初波峰。如上述所示，運(yùn)算部305推定閉合環(huán)路的增益，并在推定出的環(huán)路增益接近規(guī)定閾值的情況下，進(jìn)行抑制音頻信號(hào)的增益的處理及警告處理，可以事先防止嘯叫的產(chǎn)生。下面，說明嘯叫檢測(cè)部322以及后段音量器324的增益控制。嘯叫檢測(cè)部322的嘯叫檢測(cè)方法可以是任意的，例如利用以下的方法進(jìn)行。嘯叫檢測(cè)部322對(duì)音頻信號(hào)的頻率進(jìn)行分析，檢測(cè)有無嘯叫的產(chǎn)生。S卩，嘯叫檢測(cè)部322將從傳聲器11輸入的信號(hào)變換(FFT)為頻域的信號(hào)，以多個(gè)幀的量保持FFT后的信號(hào)。并且，在成為各頻率成分的信號(hào)大于或等于規(guī)定電平、且持續(xù)大于或等于規(guī)定時(shí)間的狀態(tài)的情況下，判斷為在該頻率中產(chǎn)生嘯叫。另外，為了將樂器或語音的正常音頻(小提琴的聲音等)和嘯叫進(jìn)行區(qū)別，在嘯叫檢測(cè)部322檢測(cè)出大于或等于規(guī)定電平、且持續(xù)大于或等于規(guī)定時(shí)間的頻率成分的情況下，針對(duì)該頻率判斷有無諧音成分，僅在沒有諧音成分的情況下判斷為產(chǎn)生嘯叫。將表示嘯叫的產(chǎn)生及其頻率的信息(稱為嘯叫產(chǎn)生信息)向后段增益控制部323 輸入。后段增益控制部323設(shè)定為，如果從嘯叫檢測(cè)部322輸入了嘯叫產(chǎn)生信息，則抑制后段音量器324的增益。在嘯叫檢測(cè)部322沒有檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，將增益復(fù)原 (設(shè)為OdB)。另外，后段增益控制部323在輸入了嘯叫產(chǎn)生信息時(shí)，階段性地(例如以每1秒-3dB)抑制增益，并抑制增益直至檢測(cè)不出嘯叫的產(chǎn)生為止。在將增益復(fù)原的情況下， 可以以與抑制時(shí)相同的變化量(例如每1秒3dB)復(fù)原增益，也可以與抑制時(shí)相比更緩慢地 (例如每1秒IdB)復(fù)原。在復(fù)原增益的中途再次輸入了嘯叫產(chǎn)生信息的情況下，再次抑制增益直至檢測(cè)不出嘯叫的產(chǎn)生為止。本實(shí)施方式的嘯叫防止裝置，利用運(yùn)算部305推定環(huán)路增益，可以事先防止嘯叫的產(chǎn)生，但在干擾噪聲變大的情況下，也存在運(yùn)算部305無法計(jì)算出相關(guān)值的波峰的可能性。另外，由于是求出音頻信號(hào)的相關(guān)值的方式，所以可能在傳聲器移動(dòng)的情況下等，由于產(chǎn)生多普勒頻移，使模擬噪聲的頻率變化，而無法計(jì)算相關(guān)值的波峰。由此，通過在嘯叫檢測(cè)部322檢測(cè)出嘯叫的情況下，由后段音量器3M抑制增益，從而成為即使在萬一產(chǎn)生嘯叫的情況下也立刻抑制該嘯叫的方式。另外，在本實(shí)施方式中示出了利用后段音量器3M抑制音頻信號(hào)的增益的例子， 但也可以利用抑制由嘯叫檢測(cè)部322檢測(cè)出的頻率的陷波濾波器等抑制嘯叫。在此情況下，將后段音量器3M置換為陷波濾波器，后段增益控制部23設(shè)定陷波濾波器的頻率以及
增 ο根據(jù)本實(shí)施方式，可以推定環(huán)路增益而事先防止嘯叫的產(chǎn)生，同時(shí)即使在萬一產(chǎn)生嘯叫的情況下也可以抑制嘯叫。變形例另外，第1至第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置1、101、201、301可以內(nèi)置于音樂制作用的混頻器和用于拾音的傳聲器中，也可以內(nèi)置于拾音器中。在拾音器中內(nèi)置有嘯叫防止裝置的情況下，也可以構(gòu)成為，使傳聲器與拾音部的輸入部(輸入接口)連接，由傳聲器進(jìn)行拾音，將從輸入部輸入的音頻信號(hào)向運(yùn)算部以及模擬噪聲疊加部供給。對(duì)于以上的應(yīng)用，均只要在放大器裝置等的放大系統(tǒng)的前段設(shè)置嘯叫防止裝置1、101、201、301即可。圖18是表示內(nèi)置有第1至第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置1、101、201、301的混頻器80的結(jié)構(gòu)的圖。向混頻器80中輸入由傳聲器11拾音的音頻信號(hào)，從混頻器80輸出的音頻信號(hào)，由嘯叫防止裝置1、101、201、301進(jìn)行處理，向后段的放大系統(tǒng)(放大裝置) 輸出并進(jìn)行放大，從揚(yáng)聲器3放音。另外，混頻器80實(shí)際上具有多個(gè)輸入頻道以及輸出頻道，但在本變形例中，為了易于說明，而僅示出一個(gè)頻道的系統(tǒng)。圖19是表示內(nèi)置有第1至第4實(shí)施方式所涉及的嘯叫防止裝置1、101、201、301 的傳聲器(傳聲器單元)90的結(jié)構(gòu)的框圖。另外，作為一個(gè)例子，傳聲器單元90由電池驅(qū)動(dòng)。傳聲器單元90具有傳聲器11 (傳聲器元件)以及嘯叫防止裝置1、101、201、301。由傳聲器11拾音的音頻通過嘯叫防止裝置1、101、201、301進(jìn)行處理，向后段的放大系統(tǒng)(放大裝置)輸出并進(jìn)行放大，從揚(yáng)聲器3放音。另外，本發(fā)明也可以構(gòu)成為推定閉合環(huán)路的增益的環(huán)路增益推定裝置。在此情況下，環(huán)路增益推定裝置可以不控制音頻信號(hào)的增益，通過將推定出的閉合環(huán)路的增益信息向例如作為外部裝置的混頻器或放大系統(tǒng)等輸出，從而基于推定出的閉合環(huán)路的增益，由外部裝置控制音頻信號(hào)的增益。
權(quán)利要求
1.一種嘯叫防止裝置，其特征在于，具有輸入部，其輸入音頻信號(hào)；噪聲生成部，其生成并輸出模擬噪聲；疊加部，其向由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中，疊加從所述噪聲生成部輸出的所述模擬噪聲的頻率高于規(guī)定頻率的成分，并向放大系統(tǒng)輸出；相關(guān)計(jì)算部，其計(jì)算從所述輸入部輸入的音頻信號(hào)、和由所述噪聲生成部生成的模擬噪聲之間的相關(guān)值；環(huán)路增益推定部，其基于所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值，推定閉合環(huán)路的增益；以及增益控制部，其進(jìn)行控制，以基于由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益，抑制所述音頻信號(hào)的增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，所述增益控制部在由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益超過規(guī)定閾值的情況下，抑制所述音頻信號(hào)的增益。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，所述環(huán)路增益推定部根據(jù)表示由所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值隨時(shí)間的推移的波形，基于該波形的一個(gè)波峰的值、或者多個(gè)波峰的各值總和，推定所述閉合環(huán)路的增益。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，所述增益控制部在以抑制所述音頻信號(hào)的增益的方式進(jìn)行控制的情況下，以將所述模擬噪聲的電平保持為大于或等于規(guī)定值的方式進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，還具有頻度控制部，其進(jìn)行控制，以與由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益相對(duì)應(yīng)，變更所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算相關(guān)值的頻度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，還具有延遲時(shí)間計(jì)算部，其計(jì)算從所述噪聲生成部輸出所述模擬噪聲之后，直至所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出大于或等于規(guī)定值的相關(guān)值為止的延遲時(shí)間，所述頻度控制部進(jìn)行控制，以與由所述延遲時(shí)間計(jì)算部計(jì)算出的延遲時(shí)間相對(duì)應(yīng)，變更所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算相關(guān)值的頻度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，如果由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益、以及由所述延遲時(shí)間計(jì)算部計(jì)算出的延遲時(shí)間分別在一定期間內(nèi)沒有變化，則所述頻度控制部以變更所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算相關(guān)值的頻度的方式進(jìn)行控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，所述頻度控制部進(jìn)行控制，以與由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益相對(duì)應(yīng)，變更所述模擬噪聲生成部所生成的模擬噪聲的長(zhǎng)度、生成間隔、或者系列數(shù)量中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，還具有抑制部，其以與由所述環(huán)路增益推定值推定出的增益值即推定值相對(duì)應(yīng)的抑制程度， 抑制由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)；以及嘯叫檢測(cè)部，其對(duì)在向所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中有無嘯叫的產(chǎn)生進(jìn)行檢測(cè)，所述增益控制部在所述嘯叫檢測(cè)部檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生時(shí)，設(shè)定與所述推定值相對(duì)應(yīng)的抑制程度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，具有操作部，其接受用于對(duì)與所述推定值相對(duì)應(yīng)的所述抑制程度的特性進(jìn)行初始設(shè)定的初始設(shè)定指示，所述增益控制部在所述操作部接受到所述初始設(shè)定指示時(shí)，在多個(gè)點(diǎn)處分別變更針對(duì)所述抑制部設(shè)定的抑制程度，測(cè)定可以抑制嘯叫的臨界抑制程度，并且測(cè)定此時(shí)的所述推定值以及揚(yáng)聲器和傳聲器之間的距離，執(zhí)行初始設(shè)定處理，即，基于在該多個(gè)點(diǎn)處測(cè)定的所述臨界抑制程度、所述推定值、以及所述揚(yáng)聲器和傳聲器之間的距離，對(duì)所述抑制程度的特性進(jìn)行計(jì)算并設(shè)定。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的嘯叫防止裝置，其特征在于， 所述嘯叫檢測(cè)部對(duì)在所述音頻信號(hào)中產(chǎn)生嘯叫的頻率進(jìn)行檢測(cè)， 所述抑制部具有抑制所述音頻信號(hào)的均衡器，所述抑制程度是表示所述均衡器的頻率特性的信息，所述增益控制部以抑制由所述嘯叫檢測(cè)部檢測(cè)出的頻率的方式，在所述抑制部中進(jìn)行設(shè)定并控制所述均衡器的頻率特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，所述增益控制部在與過去產(chǎn)生的嘯叫不同的頻率中檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生時(shí)，以進(jìn)一步抑制該頻率的方式，在所述抑制部中進(jìn)行設(shè)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于， 還具有存儲(chǔ)部，所述增益控制部從所述環(huán)路增益推定部輸入所述推定值，在所述嘯叫檢測(cè)部檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生時(shí)，向所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)所輸入的所述推定值，如果所述嘯叫檢測(cè)部檢測(cè)出所述嘯叫得到了抑制這一情況，則向所述存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)所述嘯叫得到了抑制時(shí)的所述抑制部中設(shè)定的抑制程度，從所述存儲(chǔ)部中讀出所述推定部和所述抑制程度，與從所述環(huán)路增益推定部輸入的推定部相對(duì)應(yīng)，控制所述抑制部的所述音頻信號(hào)的抑制程度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，具有嘯叫檢測(cè)部，其對(duì)在向所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中有無嘯叫的產(chǎn)生進(jìn)行檢測(cè)； 第1抑制部，其基于由所述環(huán)路增益推定部推定出的所述閉合環(huán)路的增益，抑制由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)；第2抑制部，其在所述嘯叫檢測(cè)部檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，抑制由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的嘯叫防止裝置，其特征在于， 所述第2抑制部通過抑制增益而抑制所述音頻信號(hào)，在所述嘯叫檢測(cè)部沒有檢測(cè)出嘯叫的產(chǎn)生的情況下，將所述增益恢復(fù)至原值。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于， 還具有警告部，其在所述閉合環(huán)路的增益接近規(guī)定閾值的情況下進(jìn)行警告。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，放音部與所述嘯叫防止裝置連接，該放音部基于從所述疊加部向所述放大系列輸出的疊加有所述模擬噪聲的所述音頻信號(hào)，進(jìn)行放音。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，其特征在于，傳聲器與所述嘯叫防止裝置連接，該傳聲器具有對(duì)聲音進(jìn)行拾音并供給所述音頻信號(hào)的拾音部，向所述輸入部輸入從所述傳聲器供給的所述音頻信號(hào)。
19.一種環(huán)路增益推定裝置，其特征在于，具有輸入部，其輸入音頻信號(hào)；噪聲生成部，其生成并輸出模擬噪聲；疊加部，其向由所述輸入部輸入的音頻信號(hào)中，疊加從所述噪聲生成部輸出的所述模擬噪聲的頻率高于規(guī)定頻率的成分，并向放大系統(tǒng)輸出；相關(guān)計(jì)算部，其計(jì)算從所述輸入部輸入的音頻信號(hào)、和由所述噪聲生成部生成的模擬噪聲之間的相關(guān)值；以及環(huán)路增益推定部，其基于所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值，推定閉合環(huán)路的增益。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的環(huán)路增益推定裝置，其特征在于，所述環(huán)路增益推定部根據(jù)表示由所述相關(guān)計(jì)算部計(jì)算出的相關(guān)值隨時(shí)間的推移的波形，基于該波形的一個(gè)波峰的值、或者多個(gè)波峰的各值總和，推定所述閉合環(huán)路的增益。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的環(huán)路增益推定裝置，其特征在于，還具有警告部，其在所述閉合環(huán)路的增益接近規(guī)定閾值的情況下進(jìn)行警告。
22.—種傳聲器，其特征在于，內(nèi)置有權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置，并且，該傳聲器具有對(duì)聲音進(jìn)行拾音并向所述輸入部供給音頻信號(hào)的拾音部。
23.一種混頻器，其特征在于，內(nèi)置有權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置。
24.一種拾音器，其特征在于，內(nèi)置有權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的嘯叫防止裝置。
全文摘要
模擬噪聲疊加部向由傳聲器拾音獲得的音頻信號(hào)中疊加模擬噪聲(M系列)，并向放大系統(tǒng)中輸出。運(yùn)算部計(jì)算由傳聲器拾音獲得的音頻信號(hào)和上述模擬噪聲的相關(guān)值。運(yùn)算部基于上述相關(guān)值，推定閉合環(huán)路的增益。增益控制部進(jìn)行控制，以基于推定出的閉合環(huán)路的增益，抑制音頻信號(hào)的增益。
文檔編號(hào)H04R3/02GK102165792SQ200980137608
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者佐佐木幸彌, 曾根卓朗, 柿崎貴也, 櫻田信彌, 齊藤康祐 申請(qǐng)人:雅馬哈株式會(huì)社