JP3369884B2 - 拡声方法およびその拡声に用いる電気音響設備 - Google Patents
拡声方法およびその拡声に用いる電気音響設備Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、拡声方法およびそ
の拡声に用いる電気音響設備に関する。
の拡声に用いる電気音響設備に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電気音響設備を用いて行われる拡
声方法としては、特許登録第1857198号の拡声装
置に開示されている。その拡声装置を図4に示してあ
る。図4において、201はマイクであり、202はマ
イクアンプであり、205a〜205dは伝搬時間差τ
a〜τdの遅延器であり、206a〜206dはαa〜
αdの利得を有するアンプであり、204a〜204d
は音場203に軸方向に一致させて配列した拡声スピー
カである。これらにより拡声装置2を構成される。
声方法としては、特許登録第1857198号の拡声装
置に開示されている。その拡声装置を図4に示してあ
る。図4において、201はマイクであり、202はマ
イクアンプであり、205a〜205dは伝搬時間差τ
a〜τdの遅延器であり、206a〜206dはαa〜
αdの利得を有するアンプであり、204a〜204d
は音場203に軸方向に一致させて配列した拡声スピー
カである。これらにより拡声装置2を構成される。
【0003】次に上記拡声装置の動作について説明す
る。マイク201に入力された音声信号は、マイクアン
プ202で増幅され、それぞれ遅延時間τa〜τd(τ
a<τb<τc<τd)を設定された遅延器205a〜
205dに入力される。各遅延器205a〜205dの
出力はそれぞれアンプ206a〜206dで増幅され、
各拡声スピーカ204a〜204dから出力される。こ
こで、アンプ206a〜206dの利得αa〜αdは、
拡声スピーカ間隔による距離減衰分を補正するように設
定されている。このような設定により、例えば拡声スピ
ーカ204bの近傍にいる受聴者へ到来する音は、スピ
ーカ204a〜204dに順次小さくなり、明瞭度が改
善される。
る。マイク201に入力された音声信号は、マイクアン
プ202で増幅され、それぞれ遅延時間τa〜τd(τ
a<τb<τc<τd)を設定された遅延器205a〜
205dに入力される。各遅延器205a〜205dの
出力はそれぞれアンプ206a〜206dで増幅され、
各拡声スピーカ204a〜204dから出力される。こ
こで、アンプ206a〜206dの利得αa〜αdは、
拡声スピーカ間隔による距離減衰分を補正するように設
定されている。このような設定により、例えば拡声スピ
ーカ204bの近傍にいる受聴者へ到来する音は、スピ
ーカ204a〜204dに順次小さくなり、明瞭度が改
善される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のような拡声装置による拡声方法では、残響音の多
い音場において、拡声音に残響が付加されることに起因
して明瞭度が劣化するという問題があり、その防止対策
が求められていた。
来例のような拡声装置による拡声方法では、残響音の多
い音場において、拡声音に残響が付加されることに起因
して明瞭度が劣化するという問題があり、その防止対策
が求められていた。
【0005】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、残響音の多い音場において、明瞭度の改
善を図ることのできる拡声方法およびその拡声に用いる
電気音響設備を提供するを目的とする。
るものであり、残響音の多い音場において、明瞭度の改
善を図ることのできる拡声方法およびその拡声に用いる
電気音響設備を提供するを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の拡声方法におい
ては、残響音の多い音場で電気音響設備により行う拡声
方法において、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の大き
い、時間軸上の初期部分および周波数軸上の低域部分の
両方を打ち消すようにしたものである。
ては、残響音の多い音場で電気音響設備により行う拡声
方法において、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の大き
い、時間軸上の初期部分および周波数軸上の低域部分の
両方を打ち消すようにしたものである。
【0007】本発明の拡声に用いる電気音響設備におい
ては、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の大きい、時間
軸上の初期部分および周波数軸上の低域部分の両方を打
ち消す手段を備えたものである。
ては、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の大きい、時間
軸上の初期部分および周波数軸上の低域部分の両方を打
ち消す手段を備えたものである。
【0008】ここで、残響音打ち消しのための手段に、
適応フィルタを使用した場合、適応フィルタの学習信号
として、音声の明瞭度に寄与の大きい周波数成分を多く
含む信号を用いることにより、適応フィルタの収束を早
める。
適応フィルタを使用した場合、適応フィルタの学習信号
として、音声の明瞭度に寄与の大きい周波数成分を多く
含む信号を用いることにより、適応フィルタの収束を早
める。
【0009】さらに、トンネルなどのように同じ断面形
状がある方向に連続する音場において、一つの断面に対
して行う残響音の打ち消しと同じことを距離を隔てた他
の断面についても行うようにした。
状がある方向に連続する音場において、一つの断面に対
して行う残響音の打ち消しと同じことを距離を隔てた他
の断面についても行うようにした。
【0010】したがって、残響音打ち消しのための信号
処理の演算量を削減しつつ、音場全体に明瞭な拡声を実
現することができる。
処理の演算量を削減しつつ、音場全体に明瞭な拡声を実
現することができる。
【0011】
【0012】
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の拡声方
法は、残響音の時間軸上の初期部分および周波数軸上の
低域部分の両方を消去することを特徴とするものであ
り、残響音打ち消しのための信号処理の演算量を削減し
つつ、明瞭な拡声を実現するという作用を有する。
法は、残響音の時間軸上の初期部分および周波数軸上の
低域部分の両方を消去することを特徴とするものであ
り、残響音打ち消しのための信号処理の演算量を削減し
つつ、明瞭な拡声を実現するという作用を有する。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】本発明の請求項2に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、残響音の周波数軸上の低域の一部分のみ
を音場で消去するために、適応フィルタおよびその目標
信号入力と誤差信号入力の前段にそれぞれ低域通過フィ
ルタを備えたものであり、適応フィルタのサンプリング
周波数を低減し、演算量を削減できるという作用を有す
る。
気音響設備は、残響音の周波数軸上の低域の一部分のみ
を音場で消去するために、適応フィルタおよびその目標
信号入力と誤差信号入力の前段にそれぞれ低域通過フィ
ルタを備えたものであり、適応フィルタのサンプリング
周波数を低減し、演算量を削減できるという作用を有す
る。
【0019】本発明の請求項3に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項2の構成において、それぞれ
の低域通過フィルタの遮断周波数を2kHz以上とした
ものであり、適応フィルタのサンプリング周波数を理論
上4kHzに低減し、演算量を削減できるという作用を
有する。
気音響設備は、上記請求項2の構成において、それぞれ
の低域通過フィルタの遮断周波数を2kHz以上とした
ものであり、適応フィルタのサンプリング周波数を理論
上4kHzに低減し、演算量を削減できるという作用を
有する。
【0020】本発明の請求項4に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項2または請求項3の構成にお
いて、適応フィルタの学習信号として、周波数特性の一
様でない雑音を用いたものであり、適応フィルタの演算
量を削減し、かつ適応フィルタの学習に要する時間を削
減できるという作用を有する。
気音響設備は、上記請求項2または請求項3の構成にお
いて、適応フィルタの学習信号として、周波数特性の一
様でない雑音を用いたものであり、適応フィルタの演算
量を削減し、かつ適応フィルタの学習に要する時間を削
減できるという作用を有する。
【0021】本発明の請求項5に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項4の構成において、適応フィ
ルタの学習信号として、ホワイトノイズの周波数軸上の
低域の一部のみを用いたものであり、適応フィルタのサ
ンプリング周波数を低減し、適応フィルタの演算量を削
減し、かつ適応フィルタの学習に要する時間を削減でき
るという作用を有する。
気音響設備は、上記請求項4の構成において、適応フィ
ルタの学習信号として、ホワイトノイズの周波数軸上の
低域の一部のみを用いたものであり、適応フィルタのサ
ンプリング周波数を低減し、適応フィルタの演算量を削
減し、かつ適応フィルタの学習に要する時間を削減でき
るという作用を有する。
【0022】本発明の請求項6に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項5の構成において、適応フィ
ルタの学習信号として、ホワイトノイズの周波数軸上の
2kHz以下のみを用いたものであり、適応フィルタの
サンプリング周波数を理論上4kHzに低減し、適応フ
ィルタの演算量を削減し、かつ適応フィルタの学習に要
する時間を削減できるという作用を有する。
気音響設備は、上記請求項5の構成において、適応フィ
ルタの学習信号として、ホワイトノイズの周波数軸上の
2kHz以下のみを用いたものであり、適応フィルタの
サンプリング周波数を理論上4kHzに低減し、適応フ
ィルタの演算量を削減し、かつ適応フィルタの学習に要
する時間を削減できるという作用を有する。
【0023】本発明の請求項7に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項2から6のいずれかの構成に
おいて、音場がトンネルなどのように同じ断面形状があ
る方向に連続する場合に、一つの断面に対して行う残響
音の打ち消しと同じことを距離を隔てた他の断面につい
ても行うものであり、音場全体に明瞭な拡声を実現しつ
つ、信号処理の演算量を削減するという作用を有する。
気音響設備は、上記請求項2から6のいずれかの構成に
おいて、音場がトンネルなどのように同じ断面形状があ
る方向に連続する場合に、一つの断面に対して行う残響
音の打ち消しと同じことを距離を隔てた他の断面につい
ても行うものであり、音場全体に明瞭な拡声を実現しつ
つ、信号処理の演算量を削減するという作用を有する。
【0024】本発明の請求項8に記載の拡声に用いる電
気音響設備は、上記請求項7の構成において、音場にお
けるある2つの断面に対して拡声を行う際に、いずれか
一方の断面の拡声用スピーカのみから音声を出力した場
合に、直接到来する音のエネルギよりも残響音のエネル
ギが小さくなる範囲が互いに重複しないように2つの断
面の距離を定めたものであり、他の拡声用スピーカの妨
害を受けることなく、音場全体に明瞭な拡声を実現しつ
つ、信号処理の演算量を削減するという作用を有する。
気音響設備は、上記請求項7の構成において、音場にお
けるある2つの断面に対して拡声を行う際に、いずれか
一方の断面の拡声用スピーカのみから音声を出力した場
合に、直接到来する音のエネルギよりも残響音のエネル
ギが小さくなる範囲が互いに重複しないように2つの断
面の距離を定めたものであり、他の拡声用スピーカの妨
害を受けることなく、音場全体に明瞭な拡声を実現しつ
つ、信号処理の演算量を削減するという作用を有する。
【0025】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態を示
すものである。図1において、1は拡声用の電気音響設
備であり、101はマイク、102、112はそれぞれ
マイクアンプ、103、106はそれぞれアンプであ
る。104はFIRフィルタであり、105は適応フィ
ルタである。
から図3を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の第1の実施の形態を示
すものである。図1において、1は拡声用の電気音響設
備であり、101はマイク、102、112はそれぞれ
マイクアンプ、103、106はそれぞれアンプであ
る。104はFIRフィルタであり、105は適応フィ
ルタである。
【0026】111は音場113のマイクであり、10
7、108はそれぞれ音場113のスピーカである。こ
こで、109はスピーカ107からマイク111への音
響伝達関数を示し、110はスピーカ108からマイク
111への音響伝達関数を示している。
7、108はそれぞれ音場113のスピーカである。こ
こで、109はスピーカ107からマイク111への音
響伝達関数を示し、110はスピーカ108からマイク
111への音響伝達関数を示している。
【0027】次に、上記第1の実施の形態の動作につい
て図1を用いて説明する。図1において、マイク101
から音場113のマイク111の位置に伝達する音声情
報を入力する。マイク101への入力はマイクアンプ1
02で増幅された後、FIRフィルタ104とアンプ1
03に入力される。アンプ103への入力はスピーカ1
07へ入力され、音響信号になって、音場113で音響
伝達関数109の寄与を受け、マイク111に到達す
る。一方、FIRフィルタ104への入力は、FIRフ
ィルタ104の係数を畳み込まれたのち、適応フィルタ
105に入力される。適応フィルタ105では、マイク
アンプ112からの信号を誤差信号として、これを小さ
くするようにフィルタ係数が逐次更新されつつFIRフ
ィルタ104の出力に畳み込み、アンプ106を経てス
ピーカ108へ入力される。そして音響信号になって、
音場113で音響伝達関数110の寄与を受け、マイク
111に到達する。ここで、FIRフィルタ104の係
数として、音響伝達関数109の一部のみを用いる。す
なわち、音響伝達関数109はインパルスレスポンスと
して離散的に表現すると(式1)のようになる。 X=xi (i = 1,2, ・・・,N) (式1) ここでNは音響伝達関数109のタップ長であり、xi
は各サンプルの振幅を示す。x1 は直接音の振幅を示
す。次に、音響伝達関数109のうち、直接音を除いた
初期のWサンプル以内に入るものの振幅を0としたもの
を、FIRフィルタ104の係数Yとする。すなわち、
Yは(式2)のようになる。 Y=yi = xi (i = 1,W+1,W+2, ・・・,N) Y=yi = 0 (i = 2,3,・・・,W) (式2) 音響伝達関数109のうち振幅を0にするサンプル数W
は、明瞭度を改善するためには多いほど有利であり、一
方、適応フィルタ105の演算量を削減するためには少
ないほど有利であり、伝達したい音声の連続した音節の
長さに相当するサンプル数をWとするとよく、一般に
は、0.5 秒に相当する長さ以上であればよい。このよう
な係数をFIRフィルタ104に設定すると、音場11
3におけるマイク111の位置において、スピーカ10
7からの音のうち、直接音を除いた初期のWサンプルに
相当する残響音のみがスピーカ108からの音により打
ち消される。
て図1を用いて説明する。図1において、マイク101
から音場113のマイク111の位置に伝達する音声情
報を入力する。マイク101への入力はマイクアンプ1
02で増幅された後、FIRフィルタ104とアンプ1
03に入力される。アンプ103への入力はスピーカ1
07へ入力され、音響信号になって、音場113で音響
伝達関数109の寄与を受け、マイク111に到達す
る。一方、FIRフィルタ104への入力は、FIRフ
ィルタ104の係数を畳み込まれたのち、適応フィルタ
105に入力される。適応フィルタ105では、マイク
アンプ112からの信号を誤差信号として、これを小さ
くするようにフィルタ係数が逐次更新されつつFIRフ
ィルタ104の出力に畳み込み、アンプ106を経てス
ピーカ108へ入力される。そして音響信号になって、
音場113で音響伝達関数110の寄与を受け、マイク
111に到達する。ここで、FIRフィルタ104の係
数として、音響伝達関数109の一部のみを用いる。す
なわち、音響伝達関数109はインパルスレスポンスと
して離散的に表現すると(式1)のようになる。 X=xi (i = 1,2, ・・・,N) (式1) ここでNは音響伝達関数109のタップ長であり、xi
は各サンプルの振幅を示す。x1 は直接音の振幅を示
す。次に、音響伝達関数109のうち、直接音を除いた
初期のWサンプル以内に入るものの振幅を0としたもの
を、FIRフィルタ104の係数Yとする。すなわち、
Yは(式2)のようになる。 Y=yi = xi (i = 1,W+1,W+2, ・・・,N) Y=yi = 0 (i = 2,3,・・・,W) (式2) 音響伝達関数109のうち振幅を0にするサンプル数W
は、明瞭度を改善するためには多いほど有利であり、一
方、適応フィルタ105の演算量を削減するためには少
ないほど有利であり、伝達したい音声の連続した音節の
長さに相当するサンプル数をWとするとよく、一般に
は、0.5 秒に相当する長さ以上であればよい。このよう
な係数をFIRフィルタ104に設定すると、音場11
3におけるマイク111の位置において、スピーカ10
7からの音のうち、直接音を除いた初期のWサンプルに
相当する残響音のみがスピーカ108からの音により打
ち消される。
【0028】したがって、音声の明瞭度に寄与の大きい
部分のみが消去されるため、残響音打ち消しのための信
号処理の演算量を削減しつつ、明瞭な拡声を実現するこ
とができる。
部分のみが消去されるため、残響音打ち消しのための信
号処理の演算量を削減しつつ、明瞭な拡声を実現するこ
とができる。
【0029】適応フィルタ105の適応アルゴリズム
は、公知の学習同定法や射影法などでよいが、適応フィ
ルタの演算量を小さくするためには、LMS法がよい。
は、公知の学習同定法や射影法などでよいが、適応フィ
ルタの演算量を小さくするためには、LMS法がよい。
【0030】なお、本実施の形態1では、適応フィルタ
105を用いているが、音響伝達関数109および11
0は時不変として扱えるため、適応フィルタの学習が完
了した後に結果として得られた係数を時不変FIRのF
IRフィルタとして実現してもよい。この場合には、マ
イク111は学習時のみに必要であり、運用時にはマイ
ク111を取り外しても何ら差し支えないことは自明で
ある。
105を用いているが、音響伝達関数109および11
0は時不変として扱えるため、適応フィルタの学習が完
了した後に結果として得られた係数を時不変FIRのF
IRフィルタとして実現してもよい。この場合には、マ
イク111は学習時のみに必要であり、運用時にはマイ
ク111を取り外しても何ら差し支えないことは自明で
ある。
【0031】また、本実施の形態1では、残響音打ち消
しのための系統数を1としているが、これを複数にして
も同様に実施可能である。
しのための系統数を1としているが、これを複数にして
も同様に実施可能である。
【0032】(実施の形態2)図2は本発明の第2の実
施の形態を示すものである。図2において、3は拡声用
の電気音響設備であり、301はマイク、302、31
2はマイクアンプ、303、306はアンプである。3
04、314は低域通過フィルタ、305は適応フィル
タである。317はホワイトノイズ発生器、316はイ
コライザ、315はスイッチである。
施の形態を示すものである。図2において、3は拡声用
の電気音響設備であり、301はマイク、302、31
2はマイクアンプ、303、306はアンプである。3
04、314は低域通過フィルタ、305は適応フィル
タである。317はホワイトノイズ発生器、316はイ
コライザ、315はスイッチである。
【0033】311は音場313のマイクであり、30
7、308はそれぞれ音場313のスピーカである。こ
こで、309はスピーカ307からマイク311への音
響伝達関数を示し、310はスピーカ308からマイク
311への音響伝達関数を示している。
7、308はそれぞれ音場313のスピーカである。こ
こで、309はスピーカ307からマイク311への音
響伝達関数を示し、310はスピーカ308からマイク
311への音響伝達関数を示している。
【0034】次に、上記第2の実施の形態の動作につい
て図2を用いて説明する。図2において、まず調整段階
でスイッチ315をb側に倒す。ホワイトノイズ発生器
317の出力をイコライザ316に入力する。イコライ
ザ316では、出力される信号の周波数帯域を低域のみ
に制限する。このときの遮断周波数を2kHz以上にす
る必要がある。イコライザ316の出力はスイッチ31
5を経て、低域通過フィルタ304とアンプ303に入
力される。アンプ303への入力はスピーカ307へ入
力され、音響信号になって、音場313で音響伝達関数
309の寄与を受け、マイク311に到達する。一方、
低域通過フィルタ304への入力は、周波数帯域を低域
のみに制限を受け、適応フィルタ305に入力される。
適応フィルタ305では、マイクアンプ312からの信
号を低域通過フィルタ314で周波数帯域を低域のみに
制限を受けたものを誤差信号として、これを小さくする
ようにフィルタ係数が逐次更新されつつ、低域通過フィ
ルタ304の出力に畳み込み、アンプ306を経てスピ
ーカ308へ入力される。そして音響信号になって、音
場313で音響伝達関数310の寄与を受け、マイク3
11に到達する。音場313におけるマイク311の位
置において、スピーカ307からの音のうち、直接音を
除いた低域の残響音のみがスピーカ308からの音によ
り打ち消される。これにより、音声の明瞭度に寄与の大
きい部分のみが消去される。一方、適応フィルタ305
では、入力信号は低域通過フィルタ304により、ま
た、誤差信号は低域通過フィルタ314により、周波数
帯域の上限が低く抑えれられている。したがって、適応
フィルタをデジタルフィルタで実現する場合には、サン
プリング周波数を低く抑えることができ、これにより適
応フィルタの演算量を削減することができる。
て図2を用いて説明する。図2において、まず調整段階
でスイッチ315をb側に倒す。ホワイトノイズ発生器
317の出力をイコライザ316に入力する。イコライ
ザ316では、出力される信号の周波数帯域を低域のみ
に制限する。このときの遮断周波数を2kHz以上にす
る必要がある。イコライザ316の出力はスイッチ31
5を経て、低域通過フィルタ304とアンプ303に入
力される。アンプ303への入力はスピーカ307へ入
力され、音響信号になって、音場313で音響伝達関数
309の寄与を受け、マイク311に到達する。一方、
低域通過フィルタ304への入力は、周波数帯域を低域
のみに制限を受け、適応フィルタ305に入力される。
適応フィルタ305では、マイクアンプ312からの信
号を低域通過フィルタ314で周波数帯域を低域のみに
制限を受けたものを誤差信号として、これを小さくする
ようにフィルタ係数が逐次更新されつつ、低域通過フィ
ルタ304の出力に畳み込み、アンプ306を経てスピ
ーカ308へ入力される。そして音響信号になって、音
場313で音響伝達関数310の寄与を受け、マイク3
11に到達する。音場313におけるマイク311の位
置において、スピーカ307からの音のうち、直接音を
除いた低域の残響音のみがスピーカ308からの音によ
り打ち消される。これにより、音声の明瞭度に寄与の大
きい部分のみが消去される。一方、適応フィルタ305
では、入力信号は低域通過フィルタ304により、ま
た、誤差信号は低域通過フィルタ314により、周波数
帯域の上限が低く抑えれられている。したがって、適応
フィルタをデジタルフィルタで実現する場合には、サン
プリング周波数を低く抑えることができ、これにより適
応フィルタの演算量を削減することができる。
【0035】適応フィルタの学習が完了した後、スイッ
チ315をa側に倒し、マイク301から音場313の
マイク311の位置に伝達する音声情報を入力する。こ
のようにして、残響音打ち消しのための信号処理の演算
量を削減しつつ、明瞭な拡声を実現する。
チ315をa側に倒し、マイク301から音場313の
マイク311の位置に伝達する音声情報を入力する。こ
のようにして、残響音打ち消しのための信号処理の演算
量を削減しつつ、明瞭な拡声を実現する。
【0036】なお、低域通過フィルタ304および31
4の遮断周波数は、明瞭度を改善するためには高いほど
有利であり、一方、適応フィルタ305の演算量を削減
するためには低いほど有利であり、一般には、2kHz
以上にするとよい。適応フィルタ305の適応アルゴリ
ズムは、公知の学習同定法や射影法などでよいが、適応
フィルタの演算量を小さくするためには、LMS法がよ
い。
4の遮断周波数は、明瞭度を改善するためには高いほど
有利であり、一方、適応フィルタ305の演算量を削減
するためには低いほど有利であり、一般には、2kHz
以上にするとよい。適応フィルタ305の適応アルゴリ
ズムは、公知の学習同定法や射影法などでよいが、適応
フィルタの演算量を小さくするためには、LMS法がよ
い。
【0037】また、本実施の形態2では、適応フィルタ
305を用いているが、音響伝達関数309および31
0は時不変として扱えるため、適応フィルタの学習が完
了した後に結果として得られた係数を時不変FIRのF
IRフィルタとして実現してもよく、その場合には、マ
イク111は学習時のみに必要であり、運用時にはマイ
ク311を取り外しても何ら差し支えないことは自明で
ある。
305を用いているが、音響伝達関数309および31
0は時不変として扱えるため、適応フィルタの学習が完
了した後に結果として得られた係数を時不変FIRのF
IRフィルタとして実現してもよく、その場合には、マ
イク111は学習時のみに必要であり、運用時にはマイ
ク311を取り外しても何ら差し支えないことは自明で
ある。
【0038】また、本実施の形態2では、残響音打ち消
しのための系統数を3としているが、これを複数にして
も同様に実施可能である。
しのための系統数を3としているが、これを複数にして
も同様に実施可能である。
【0039】(実施の形態3)図3は本発明の第3の実
施の形態を示すものである。図3において、4は拡声用
の電気音響設備であり、401はマイク、402はマイ
クアンプ、403、406はそれぞれアンプである。4
04はFIRフィルタ、405は適応フィルタである。
407a〜407d、408a〜408dはそれぞれ音
場409のスピーカである。
施の形態を示すものである。図3において、4は拡声用
の電気音響設備であり、401はマイク、402はマイ
クアンプ、403、406はそれぞれアンプである。4
04はFIRフィルタ、405は適応フィルタである。
407a〜407d、408a〜408dはそれぞれ音
場409のスピーカである。
【0040】次に、上記第3の実施の形態の動作につい
て図3を用いて説明する。図3において、マイク401
から音場409に伝達する音声情報を入力する。マイク
401への入力はマイクアンプ402で増幅された後、
FIRフィルタ404とアンプ403に入力される。ア
ンプ403への入力はスピーカ407a〜407dへ入
力され、音響信号になる。一方、FIRフィルタ404
からの出力は適応フィルタ405の寄与を受け、アンプ
406を経て、スピーカ408a〜408dへ入力され
る。適応フィルタ405は、上記実施の形態1と同様な
方法により、音場409におけるスピーカ407aと4
08aを含む断面内のある1点で残響音の初期部分を打
ち消すように算出されたものである。トンネルなどのよ
うに、断面形状が長さ方向に一様な場合には、距離を隔
てた他の断面に同様の信号を出力することにより、他の
断面において残響音の一部を打ち消すことができる。す
なわち、スピーカ407bと408bを含む断面内のあ
る1点で残響音の初期部分を打ち消すことができる。こ
れは、スピーカ407cと408cを含む断面やスピー
カ407dと408dを含む断面でも同様である。この
ように、ある一つの断面内の1点で残響音の一部を打ち
消すために必要な適応フィルタ405のみを用いて、音
場の広い範囲に同様の効果をもたらすことができる。す
なわち、拡声の明瞭度を改善することができる。
て図3を用いて説明する。図3において、マイク401
から音場409に伝達する音声情報を入力する。マイク
401への入力はマイクアンプ402で増幅された後、
FIRフィルタ404とアンプ403に入力される。ア
ンプ403への入力はスピーカ407a〜407dへ入
力され、音響信号になる。一方、FIRフィルタ404
からの出力は適応フィルタ405の寄与を受け、アンプ
406を経て、スピーカ408a〜408dへ入力され
る。適応フィルタ405は、上記実施の形態1と同様な
方法により、音場409におけるスピーカ407aと4
08aを含む断面内のある1点で残響音の初期部分を打
ち消すように算出されたものである。トンネルなどのよ
うに、断面形状が長さ方向に一様な場合には、距離を隔
てた他の断面に同様の信号を出力することにより、他の
断面において残響音の一部を打ち消すことができる。す
なわち、スピーカ407bと408bを含む断面内のあ
る1点で残響音の初期部分を打ち消すことができる。こ
れは、スピーカ407cと408cを含む断面やスピー
カ407dと408dを含む断面でも同様である。この
ように、ある一つの断面内の1点で残響音の一部を打ち
消すために必要な適応フィルタ405のみを用いて、音
場の広い範囲に同様の効果をもたらすことができる。す
なわち、拡声の明瞭度を改善することができる。
【0041】隣接する2つの断面の距離は、いずれか一
方の断面のスピーカのみから信号を出力した場合に、直
接到来する音のエネルギよりも残響音のエネルギが小さ
くなる範囲が互いに重複しないように決める。すなわ
ち、例えば、スピーカ407aから信号を出力した場
合、受音点では、スピーカ407aのある断面から長さ
方向に遠ざかるほど、スピーカ407aから直接到来す
る音のエネルギと比較して残響音のエネルギが大きくな
り、いずれ両者が等しくなる。この時のスピーカ407
aと受音点の距離の2倍以上離れた位置に隣接するスピ
ーカ407bを設置すればよい。
方の断面のスピーカのみから信号を出力した場合に、直
接到来する音のエネルギよりも残響音のエネルギが小さ
くなる範囲が互いに重複しないように決める。すなわ
ち、例えば、スピーカ407aから信号を出力した場
合、受音点では、スピーカ407aのある断面から長さ
方向に遠ざかるほど、スピーカ407aから直接到来す
る音のエネルギと比較して残響音のエネルギが大きくな
り、いずれ両者が等しくなる。この時のスピーカ407
aと受音点の距離の2倍以上離れた位置に隣接するスピ
ーカ407bを設置すればよい。
【0042】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、残響音の
多い音場において、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の
大きい、時間軸上の初期部分および周波数軸上の低域部
分の両方を打ち消すようにしているので、残響音打ち消
しのための信号処理の演算量を削減しつつ、拡声音の明
瞭度の改善を図ることができるという効果が得られる。
多い音場において、残響音のうち音声の明瞭度に寄与の
大きい、時間軸上の初期部分および周波数軸上の低域部
分の両方を打ち消すようにしているので、残響音打ち消
しのための信号処理の演算量を削減しつつ、拡声音の明
瞭度の改善を図ることができるという効果が得られる。
【図1】本発明の第1の実施の形態における拡声方法お
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
【図2】本発明の第2の実施の形態における拡声方法お
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
【図3】本発明の第3の実施の形態における拡声方法お
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
よびその拡声に用いる電気音響設備を示す概略ブロック
図
【図4】従来の拡声方法およびその拡声に用いる拡声装
置を示す概略ブロック図
置を示す概略ブロック図
1 拡声用の電気音響設備
101 マイク
102 マイクアンプ
103 アンプ
104 FIRフィルタ
105 適応フィルタ
106 アンプ
107 スピーカ
108 スピーカ
109 音響伝達関数
110 音響伝達関数
111 マイク
112 マイクアンプ
113 音場
3 拡声用の電気音響設備
301 マイク
302 マイクアンプ
303 アンプ
304 低域通過フィルタ
305 適応フィルタ
306 アンプ
307 スピーカ
308 スピーカ
309 音響伝達関数
310 音響伝達関数
311 マイク
312 マイクアンプ
313 音場
314 低域通過フィルタ
315 スイッチ
316 イコライザ
317 ホワイトノイズ発生器
4 拡声用の電気音響設備
401 マイク
402 マイクアンプ
403 アンプ
404 FIRフィルタ
405 適応フィルタ
406 アンプ
407a〜407d スピーカ
408a〜408d スピーカ
409 音場
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI
H04R 3/00 310 G10K 15/00 L
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H04R 27/00
G10K 15/00
G10K 15/12
H03H 17/02 615
H03H 21/00
H04R 3/00 310
Claims (8)
- 【請求項1】 残響音の多い音場で電気音響設備により
行う拡声方法において、残響音の時間軸上の初期部分お
よび周波数軸上の低域部分の両方を消去することを特徴
とする拡声方法。 - 【請求項2】 残響音の周波数軸上の低域の一部分のみ
を音場で消去するために、適応フィルタおよびその目標
信号入力と誤差信号入力の前段にそれぞれ低域通過フィ
ルタを備えたことを特徴とする拡声に用いる電気音響設
備。 - 【請求項3】 前記それぞれの低域通過フィルタの遮断
周波数を2kHz以上としたことを特徴とする請求項2
記載の拡声に用いる電気音響設備。 - 【請求項4】 前記適応フィルタの学習信号として、周
波数特性の一様でない雑音を用いることを特徴とする請
求項2または請求項3に記載の拡声に用いる電気音響設
備。 - 【請求項5】 前記適応フィルタの学習信号として、ホ
ワイトノイズの周波数軸上の低域の一部のみを用いるこ
とを特徴とする請求項4記載の拡声に用いる電気音響設
備。 - 【請求項6】 前記適応フィルタの学習信号として、ホ
ワイトノイズの周波数軸上の2kHz以下のみを用いる
ことを特徴とする請求項5記載の拡声に用いる電気音響
設備。 - 【請求項7】 音場がトンネルなどのように同じ断面形
状がある方向に連続する場合に、一つの断面に対して行
う残響音の打ち消しと同じことを距離を隔てた他の断面
についても行うことを特徴とする請求項2から請求項6
のいずれかに記載の拡声に用いる電気音響設備。 - 【請求項8】 前記音場におけるある2つの断面に対し
て拡声を行う際に、いずれか一方の断面の拡声用スピー
カのみから音声を出力した場合に、直接到来する音のエ
ネルギよりも残響音のエネルギが小さくなる範囲が互い
に重複しないように前記2つの断面の距離を定めること
を特徴とする請求項7記載の拡声に用いる電気音響設
備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34187196A JP3369884B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 拡声方法およびその拡声に用いる電気音響設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34187196A JP3369884B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 拡声方法およびその拡声に用いる電気音響設備 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10191499A JPH10191499A (ja) | 1998-07-21 |
JP3369884B2 true JP3369884B2 (ja) | 2003-01-20 |
Family
ID=18349399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34187196A Expired - Fee Related JP3369884B2 (ja) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | 拡声方法およびその拡声に用いる電気音響設備 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3369884B2 (ja) |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34187196A patent/JP3369884B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10191499A (ja) | 1998-07-21 |
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