JPH07240993A - 音場制御装置 - Google Patents
音場制御装置Info
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- JPH07240993A JPH07240993A JP6054754A JP5475494A JPH07240993A JP H07240993 A JPH07240993 A JP H07240993A JP 6054754 A JP6054754 A JP 6054754A JP 5475494 A JP5475494 A JP 5475494A JP H07240993 A JPH07240993 A JP H07240993A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 音響帰還系を有するシステムにおいてハウリ
ングやカラーレーションを防止する。 【構成】 ホール等の音響空間１０内には、マイクロホ
ン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されている。マイク
ロホン１２は、人や楽器等の音声を収音する。収音され
た音はマイクアンプ１６で増幅され、フィルタ手段１８
でフィルタ特性が付与され、パワーアンプ２０で増幅さ
れて、スピーカ１４から発声される。スピーカから発声
された音はマイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系
２２を構成している。フィルタ手段１８は、音響帰還系
の開ループ伝達関数の最小位相要素の逆特性に設定され
ている。
ングやカラーレーションを防止する。 【構成】 ホール等の音響空間１０内には、マイクロホ
ン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されている。マイク
ロホン１２は、人や楽器等の音声を収音する。収音され
た音はマイクアンプ１６で増幅され、フィルタ手段１８
でフィルタ特性が付与され、パワーアンプ２０で増幅さ
れて、スピーカ１４から発声される。スピーカから発声
された音はマイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系
２２を構成している。フィルタ手段１８は、音響帰還系
の開ループ伝達関数の最小位相要素の逆特性に設定され
ている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、音響空間中にマイク
ロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィード
バックループを形成する音響帰還系において、ハウリン
グやカラーレーションを抑制するための音場制御装置に
関し、容易にハウリングやカラーレーションを抑制でき
るようにしたものである。
ロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィード
バックループを形成する音響帰還系において、ハウリン
グやカラーレーションを抑制するための音場制御装置に
関し、容易にハウリングやカラーレーションを抑制でき
るようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】ホールや講演会場のようにマイクロホン
とスピーカが同じ音響空間にある場合には、スピーカか
ら発せられた音がマイクロホンに音響的にフィードバッ
クされて音響帰還系（Acoustic Feedback Loop）を構成
し、周波数軸上に鋭いピークが現われて聴感上カラーレ
ーションを生じ、またピーク位置でハウリングを生じる
問題がある。また、ホール等の残響時間を調整する（延
ばす）目的で、音響空間中にマイクロホンとスピーカを
配置して音響帰還系を構成したいわゆる電気音響的残響
支援装置においても同様にカラーレーションやハウリン
グを生じる問題がある。
とスピーカが同じ音響空間にある場合には、スピーカか
ら発せられた音がマイクロホンに音響的にフィードバッ
クされて音響帰還系（Acoustic Feedback Loop）を構成
し、周波数軸上に鋭いピークが現われて聴感上カラーレ
ーションを生じ、またピーク位置でハウリングを生じる
問題がある。また、ホール等の残響時間を調整する（延
ばす）目的で、音響空間中にマイクロホンとスピーカを
配置して音響帰還系を構成したいわゆる電気音響的残響
支援装置においても同様にカラーレーションやハウリン
グを生じる問題がある。
【０００３】音響帰還系においてカラーレーションやハ
ウリングを抑制する方法として、従来は音響帰還系の閉
ループ伝達関数Ｇ（ω）を測定して、その逆伝達関数Ｇ
-1（ω）を求めて、その特性を有するフィルタをループ
中に挿入することが行なわれていた。しかし、一般に閉
ループ伝達関数Ｇ（ω）の応答は非常に長い応答とな
り、その逆伝達関数を求めるのは困難であった。このた
め、実際には、次の（ａ）または（ｂ）の方法が採られ
ていた。
ウリングを抑制する方法として、従来は音響帰還系の閉
ループ伝達関数Ｇ（ω）を測定して、その逆伝達関数Ｇ
-1（ω）を求めて、その特性を有するフィルタをループ
中に挿入することが行なわれていた。しかし、一般に閉
ループ伝達関数Ｇ（ω）の応答は非常に長い応答とな
り、その逆伝達関数を求めるのは困難であった。このた
め、実際には、次の（ａ）または（ｂ）の方法が採られ
ていた。
【０００４】（ａ） 閉ループで振幅特性のモニタリン
グをしながら、ピークおよびディップの平滑化を手動で
行なう（通常のイコライジング）。
グをしながら、ピークおよびディップの平滑化を手動で
行なう（通常のイコライジング）。
【０００５】（ｂ） 閉ループで振幅特性と位相特性を
同時にモニタリングしながら、最小位相要素のピークお
よびディップの平滑化を手動で行なう（パラメトリック
・イコライゼーション）。
同時にモニタリングしながら、最小位相要素のピークお
よびディップの平滑化を手動で行なう（パラメトリック
・イコライゼーション）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記（ａ），（ｂ）の
方法は経験が必要であり、しかも調整に非常に長い時間
を要する問題があった。
方法は経験が必要であり、しかも調整に非常に長い時間
を要する問題があった。
【０００７】この発明は、前記従来の技術における問題
点を解決して、容易にハウリングやカラーレーションを
抑制することができる音場制御装置を提供しようとする
ものである。
点を解決して、容易にハウリングやカラーレーションを
抑制することができる音場制御装置を提供しようとする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
音響空間中にマイクロホンおよびスピーカ手段を配設
し、音響的にフィードバックループを形成する音響帰還
系において、前記フィードバックループ中に当該ループ
の開ループ伝達関数の最小位相要素の略々逆特性を有す
るフィルタ手段を配置してなるものである。
音響空間中にマイクロホンおよびスピーカ手段を配設
し、音響的にフィードバックループを形成する音響帰還
系において、前記フィードバックループ中に当該ループ
の開ループ伝達関数の最小位相要素の略々逆特性を有す
るフィルタ手段を配置してなるものである。
【０００９】請求項２記載の発明は、音響空間中にマイ
クロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィー
ドバックループを形成する音響帰還系において、前記フ
ィードバックループ中に、当該ループの開ループ伝達関
数の最小位相要素の逆特性をＨmin -1（ω）、全域通過
要素をＨap（ω）、開ループ伝達関数の定数部分をＡと
して、略々 −Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω）） の特性を有するフィルタ手段を配置してなるものであ
る。
クロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィー
ドバックループを形成する音響帰還系において、前記フ
ィードバックループ中に、当該ループの開ループ伝達関
数の最小位相要素の逆特性をＨmin -1（ω）、全域通過
要素をＨap（ω）、開ループ伝達関数の定数部分をＡと
して、略々 −Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω）） の特性を有するフィルタ手段を配置してなるものであ
る。
【００１０】請求項３記載の発明は、音響空間中にマイ
クロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィー
ドバックループを形成する音響帰還系において、当該ル
ープの開ループ伝達特性を測定する開ループ伝達特性測
定手段と、この測定された開ループ伝達特性から、当該
ループの開ループ伝達関数の最小位相要素の逆特性をＨ
min -1（ω）、全域通過要素をＨap（ω）、開ループ伝
達関数の定数部分をＡとして、略々 Ｈmin -1（ω）または−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ
ap（ω）） の特性に略々相当するＦＩＲフィルタ係数を求める演算
手段と、前記フィードバックループ中に配されて、当該
ループ中の信号に対し、前記求められたＦＩＲフィルタ
係数を畳み込むＦＩＲフィルタ手段とを具備してなるも
のである。
クロホンおよびスピーカ手段を配設し、音響的にフィー
ドバックループを形成する音響帰還系において、当該ル
ープの開ループ伝達特性を測定する開ループ伝達特性測
定手段と、この測定された開ループ伝達特性から、当該
ループの開ループ伝達関数の最小位相要素の逆特性をＨ
min -1（ω）、全域通過要素をＨap（ω）、開ループ伝
達関数の定数部分をＡとして、略々 Ｈmin -1（ω）または−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ
ap（ω）） の特性に略々相当するＦＩＲフィルタ係数を求める演算
手段と、前記フィードバックループ中に配されて、当該
ループ中の信号に対し、前記求められたＦＩＲフィルタ
係数を畳み込むＦＩＲフィルタ手段とを具備してなるも
のである。
【００１１】
【作用】請求項１記載の発明によれば、開ループ伝達関
数の最小位相要素の略々逆特性を有するフィルタをルー
プ内に挿入することにより、開ループ伝達関数に起因す
る不安定要素を、閉ループから除去することができる。
これにより、時間応答特性を短くでき、閉ループ伝達関
数の極のピークファクタを平滑化する（ピーク点のレベ
ルの不揃いを減少させる）とができ、ハウリングマージ
ンが拡げられて、ハウリングを効果的に抑制することが
できる。
数の最小位相要素の略々逆特性を有するフィルタをルー
プ内に挿入することにより、開ループ伝達関数に起因す
る不安定要素を、閉ループから除去することができる。
これにより、時間応答特性を短くでき、閉ループ伝達関
数の極のピークファクタを平滑化する（ピーク点のレベ
ルの不揃いを減少させる）とができ、ハウリングマージ
ンが拡げられて、ハウリングを効果的に抑制することが
できる。
【００１２】また、請求項２記載の発明によれば、略々
−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性を有
するフィルタをループ内に挿入することにより、時間応
答をさらに短くでき、ピーク自体を消滅あるいは非常に
低いレベルに低減することができる。したがって、ハウ
リングマージンがより拡げられるとともに、カラーレー
ションも低減される。
−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性を有
するフィルタをループ内に挿入することにより、時間応
答をさらに短くでき、ピーク自体を消滅あるいは非常に
低いレベルに低減することができる。したがって、ハウ
リングマージンがより拡げられるとともに、カラーレー
ションも低減される。
【００１３】そして、これら請求項１，２記載の発明に
おいてループ内に挿入されるフィルタのフィルタ特性
は、音響帰還系を開ループ状態にして測定される開ルー
プ伝達特性から求めることができるので、閉ループ伝達
特性から求める場合に比べて容易に求めることができ
る。
おいてループ内に挿入されるフィルタのフィルタ特性
は、音響帰還系を開ループ状態にして測定される開ルー
プ伝達特性から求めることができるので、閉ループ伝達
特性から求める場合に比べて容易に求めることができ
る。
【００１４】また、請求項３記載の発明によれば、開ル
ープ伝達特性の測定、その測定結果に基づくＦＩＲフィ
ルタ係数の演算および求められたＦＩＲフィルタ係数を
用いたＦＩＲフィルタ手段による実際の音場制御の一連
の処理を行なうことができ、請求項１，２記載の発明を
容易に実現することができる。
ープ伝達特性の測定、その測定結果に基づくＦＩＲフィ
ルタ係数の演算および求められたＦＩＲフィルタ係数を
用いたＦＩＲフィルタ手段による実際の音場制御の一連
の処理を行なうことができ、請求項１，２記載の発明を
容易に実現することができる。
【００１５】
（実施例１）請求項１記載の発明の一実施例を図１に示
す。ホール等の音響空間１０内には、マイクロホン１２
とＰＡ（Public Address）用スピーカ１４が配設されて
いる。マイクロホン１２は、人や楽器等の音声を収音す
る。収音された音はマイクアンプ１６で増幅され、フィ
ルタ手段１８でフィルタ特性が付与（例えば、このフィ
ルタ特性に相当するインパルス応答を入力信号に畳み込
む。）され、パワーアンプ２０で増幅されて、スピーカ
１４から発声される。スピーカ１４から発声された音は
マイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系２２を構成
している。フィルタ手段１８は、音響帰還系の開ループ
伝達関数の最小位相要素の略々逆特性に設定されてい
る。
す。ホール等の音響空間１０内には、マイクロホン１２
とＰＡ（Public Address）用スピーカ１４が配設されて
いる。マイクロホン１２は、人や楽器等の音声を収音す
る。収音された音はマイクアンプ１６で増幅され、フィ
ルタ手段１８でフィルタ特性が付与（例えば、このフィ
ルタ特性に相当するインパルス応答を入力信号に畳み込
む。）され、パワーアンプ２０で増幅されて、スピーカ
１４から発声される。スピーカ１４から発声された音は
マイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系２２を構成
している。フィルタ手段１８は、音響帰還系の開ループ
伝達関数の最小位相要素の略々逆特性に設定されてい
る。
【００１６】ここで、フィードバックループ中にフィル
タ手段１８を入れた場合と入れない場合とで閉ループ伝
達特性の比較を行なう。図２（ａ）は、フィルタ手段１
８を入れない場合の図１の音響帰還系を模式的に表わし
たものである。同（ｂ）は、そのブロック図である。こ
こで、 Ａ：開ループ伝達関数の定数部分 Ｈ（ω）：開ループ伝達関数の周波数関数部分（本明細
書ではこれのみを指して開ループ伝達関数という場合が
ある。） ｜Ａ・Ｈ（ω）｜＜１ である。図２（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数Ｇ
（ω）は次のように表わされる。
タ手段１８を入れた場合と入れない場合とで閉ループ伝
達特性の比較を行なう。図２（ａ）は、フィルタ手段１
８を入れない場合の図１の音響帰還系を模式的に表わし
たものである。同（ｂ）は、そのブロック図である。こ
こで、 Ａ：開ループ伝達関数の定数部分 Ｈ（ω）：開ループ伝達関数の周波数関数部分（本明細
書ではこれのみを指して開ループ伝達関数という場合が
ある。） ｜Ａ・Ｈ（ω）｜＜１ である。図２（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数Ｇ
（ω）は次のように表わされる。
【００１７】Ｇ（ω）＝Ａ・Ｈ（ω）＋（Ａ・Ｈ
（ω））2 ＋（Ａ・Ｈ（ω））3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）／（１−Ａ・Ｈ（ω））
（ω））2 ＋（Ａ・Ｈ（ω））3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）／（１−Ａ・Ｈ（ω））
【００１８】この閉ループ伝達関数Ｇ（ω）のインパル
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図３に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化させ
た場合について示している。これによれば、インパルス
応答は、−１１．５dB以上で零に収束しなくなっている
とともに、周波数特性にはピーク点が多数生じ、しかも
これらピーク点のレベルが不揃いである。これら応答の
不安定性および周波数ピークのあばれによって、この系
のハウリングマージンは狭く、スピーカ１４からの発声
レベルをあまり上げることはできない。
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図３に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化させ
た場合について示している。これによれば、インパルス
応答は、−１１．５dB以上で零に収束しなくなっている
とともに、周波数特性にはピーク点が多数生じ、しかも
これらピーク点のレベルが不揃いである。これら応答の
不安定性および周波数ピークのあばれによって、この系
のハウリングマージンは狭く、スピーカ１４からの発声
レベルをあまり上げることはできない。
【００１９】一方、図４（ａ）は、フィルタ手段１８を
入れた図１の音響帰還系２２を模式的に表わしたもので
ある。同（ｂ）はそのブロック図である。ここで、 Ｈmin （ω）：開ループ伝達関数の最小位相要素 Ｈmin （ω）-1：Ｈmin （ω）の逆特性 （Ｈmin （ω）-1＝１／Ｈmin （ω）） ｜Ａ・Ｈ（ω）｜＜１ である。図４（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数Ｇ
（ω）は次のように表わされる。
入れた図１の音響帰還系２２を模式的に表わしたもので
ある。同（ｂ）はそのブロック図である。ここで、 Ｈmin （ω）：開ループ伝達関数の最小位相要素 Ｈmin （ω）-1：Ｈmin （ω）の逆特性 （Ｈmin （ω）-1＝１／Ｈmin （ω）） ｜Ａ・Ｈ（ω）｜＜１ である。図４（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数Ｇ
（ω）は次のように表わされる。
【００２０】Ｇ（ω）＝Ａ・Ｈ（ω）・Ｈmin （ω）-1
＋（Ａ・Ｈ（ω）・Ｈmin （ω）-1）2＋（Ａ・Ｈ
（ω）・Ｈmin （ω）-1）3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）・Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ（ω）
・Ｈmin （ω）-1） ＝Ａ・Ｈap（ω）／（１−Ａ・Ｈap（ω）） ただし、Ｈap（ω）：全域通過要素（オールパスフィル
タ）。つまり振幅が周波数に無関係に一定で、位相角だ
け周波数と共に変化する関数
＋（Ａ・Ｈ（ω）・Ｈmin （ω）-1）2＋（Ａ・Ｈ
（ω）・Ｈmin （ω）-1）3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）・Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ（ω）
・Ｈmin （ω）-1） ＝Ａ・Ｈap（ω）／（１−Ａ・Ｈap（ω）） ただし、Ｈap（ω）：全域通過要素（オールパスフィル
タ）。つまり振幅が周波数に無関係に一定で、位相角だ
け周波数と共に変化する関数
【００２１】この閉ループ伝達関数Ｇ（ω）のインパル
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図５に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化させ
た場合について示している。これによれば、インパルス
応答は、−２．５dBでも応答が零に収束しており、ピー
ク点は多数生じているが、ピーク点のレベルは平均化し
ている。つまり、最小位相要素の逆特性Ｈmin （ω）-1
を有するフィルタ手段１８を入れることにより、開ルー
プ伝達関数に起因する不安定要素を、閉ループ伝達関数
から除去することができ、これにより時間応答を短くで
き、閉ループ伝達関数のピークファクタを平滑化でき
る。したがって、ハウリングマージンが拡大し、スピー
カ１４からの発声レベルを上げることができる。
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図５に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化させ
た場合について示している。これによれば、インパルス
応答は、−２．５dBでも応答が零に収束しており、ピー
ク点は多数生じているが、ピーク点のレベルは平均化し
ている。つまり、最小位相要素の逆特性Ｈmin （ω）-1
を有するフィルタ手段１８を入れることにより、開ルー
プ伝達関数に起因する不安定要素を、閉ループ伝達関数
から除去することができ、これにより時間応答を短くで
き、閉ループ伝達関数のピークファクタを平滑化でき
る。したがって、ハウリングマージンが拡大し、スピー
カ１４からの発声レベルを上げることができる。
【００２２】次に、開ループ伝達特性Ｈ（ω）の測定に
基づき、その最小位相要素の逆フィルタ特性Ｈ
min （ω）-1を求めるための手順の一例を説明する。開
ループ伝達関数Ｈ（ω）とその最小位相要素Ｈ
min （ω）とその全域通過要素Ｈap（ω）との間には次
の関係が成り立つ。
基づき、その最小位相要素の逆フィルタ特性Ｈ
min （ω）-1を求めるための手順の一例を説明する。開
ループ伝達関数Ｈ（ω）とその最小位相要素Ｈ
min （ω）とその全域通過要素Ｈap（ω）との間には次
の関係が成り立つ。
【００２３】Ｈ（ω）＝Ｈmin （ω）×Ｈap（ω） これらＨ（ω）、Ｈmin （ω）、Ｈap（ω）の極と零点
の配置を複素平面上に表わすと図６のようになる。つま
り、最小位相要素Ｈmin （ω）は、開ループ伝達関数Ｈ
（ω）の不安定領域にある零点の実軸ｉδ上の位置を虚
軸ωを対称軸として−側から＋側に移動させたものであ
る。また、全域通過要素Ｈap（ω）は、開ループ伝達関
数Ｈ（ω）の不安定領域にある零点の位置に零点を配
し、この零点の実軸ｉδ上の位置を虚軸ωを対称軸とし
て−側から＋側に移動した位置に極を配したものであ
る。
の配置を複素平面上に表わすと図６のようになる。つま
り、最小位相要素Ｈmin （ω）は、開ループ伝達関数Ｈ
（ω）の不安定領域にある零点の実軸ｉδ上の位置を虚
軸ωを対称軸として−側から＋側に移動させたものであ
る。また、全域通過要素Ｈap（ω）は、開ループ伝達関
数Ｈ（ω）の不安定領域にある零点の位置に零点を配
し、この零点の実軸ｉδ上の位置を虚軸ωを対称軸とし
て−側から＋側に移動した位置に極を配したものであ
る。
【００２４】また、Ｈ（ω）、Ｈmin （ω）、Ｈ
ap（ω）には次の関係が成り立つ。
ap（ω）には次の関係が成り立つ。
【００２５】｜Ｈ（ω）｜＝｜Ｈmin （ω）｜×｜Ｈap
（ω）｜ ｜Ｈap（ω）｜＝１（つまり、Ｈap（ω）は位相特性の
み持つ） ∴ ｜Ｈmin （ω）｜＝｜Ｈ（ω）｜ ∴ ｜Ｈmin （ω）-1｜＝１／｜Ｈ（ω）｜ また、開ループ伝達関数Ｈ（ω）の位相特性θ（ω）は
次式で表わされる。
（ω）｜ ｜Ｈap（ω）｜＝１（つまり、Ｈap（ω）は位相特性の
み持つ） ∴ ｜Ｈmin （ω）｜＝｜Ｈ（ω）｜ ∴ ｜Ｈmin （ω）-1｜＝１／｜Ｈ（ω）｜ また、開ループ伝達関数Ｈ（ω）の位相特性θ（ω）は
次式で表わされる。
【００２６】θ（ω）＝θmin （ω）＋θap（ω）＋θ
lin （ω） 但し、θmin （ω）：最小位相要素の位相特性 θap（ω） ：全域通過要素の位相特性 θlin （ω）：直線要素の位相特性
lin （ω） 但し、θmin （ω）：最小位相要素の位相特性 θap（ω） ：全域通過要素の位相特性 θlin （ω）：直線要素の位相特性
【００２７】開ループ伝達関数Ｈ（ω）の最小位相要素
の逆特性Ｈmin -1（ω）を求めて、図１のフィルタ手段
１８のフィルタ特性を設定する手順の一例を図７に示
す。すなわち、はじめに（１）開ループ伝達特性Ｈ
（ω）を測定し、これに基づき（２）最小位相要素の位
相特性θmin （ω）を求め、（３）最小位相要素の逆特
性Ｈmin （ω）-1を求める。そして、（４）この求めら
れた逆特性Ｈmin （ω）-1に相当するＦＩＲフィルタ係
数を求め、（５）このＦＩＲフィルタ係数をフィルタ手
段１８に設定する。各工程の具体的内容について説明す
る。
の逆特性Ｈmin -1（ω）を求めて、図１のフィルタ手段
１８のフィルタ特性を設定する手順の一例を図７に示
す。すなわち、はじめに（１）開ループ伝達特性Ｈ
（ω）を測定し、これに基づき（２）最小位相要素の位
相特性θmin （ω）を求め、（３）最小位相要素の逆特
性Ｈmin （ω）-1を求める。そして、（４）この求めら
れた逆特性Ｈmin （ω）-1に相当するＦＩＲフィルタ係
数を求め、（５）このＦＩＲフィルタ係数をフィルタ手
段１８に設定する。各工程の具体的内容について説明す
る。
【００２８】（１） 開ループ伝達特性Ｈ（ω）の測定 音響帰還系２２をオープン状態にして、インパルス信号
をスピーカ１４から発してマイクロホン１６で収音し
て、このインパルス応答をフーリエ変換して開ループ伝
達特性Ｈ（ω）を求める。この開ループ伝達特性Ｈ
（ω）からその周波数振幅特性｜Ｈ（ω）｜と周波数位
相特性θ（ω）は一義的に決まる。
をスピーカ１４から発してマイクロホン１６で収音し
て、このインパルス応答をフーリエ変換して開ループ伝
達特性Ｈ（ω）を求める。この開ループ伝達特性Ｈ
（ω）からその周波数振幅特性｜Ｈ（ω）｜と周波数位
相特性θ（ω）は一義的に決まる。
【００２９】（２） 最小位相要素の位相特性θ
min （ω）の算出 最小位相要素の位相特性θmin （ω）の算出手順を図
８、図９に示す。各工程を説明する。
min （ω）の算出 最小位相要素の位相特性θmin （ω）の算出手順を図
８、図９に示す。各工程を説明する。
【００３０】 位相特性θ（ω） 測定された位相特性θ（ω）は前述のように θ（ω）＝θmin （ω）＋θap（ω）＋θlin （ω） で表わされる。 アンラッピング処理 測定された位相特性θ（ω）をつなぎ合わせて一連のも
のに直す。 直線位相θlin （ω）（波頭遅れ）の除去 直線位相θlin （ω）は、上記工程によって求められ
る点（１，２）の勾配（＝ａ）より θlin （ω）＝ａω として近似されるので、位相特性θ（ω）からこの直線
位相θlin （ω）を引いて除去する。直線位相θ
lin （ω）を除去すると、θmin （ω）＋θap（ω）の
特性が得られる。
のに直す。 直線位相θlin （ω）（波頭遅れ）の除去 直線位相θlin （ω）は、上記工程によって求められ
る点（１，２）の勾配（＝ａ）より θlin （ω）＝ａω として近似されるので、位相特性θ（ω）からこの直線
位相θlin （ω）を引いて除去する。直線位相θ
lin （ω）を除去すると、θmin （ω）＋θap（ω）の
特性が得られる。
【００３１】 群遅延特性算出 θmin （ω）＋θap（ω）＝ψ（ω）として、ψ（ω）
を微分して群遅延特性−ｄψ（ω）／ｄωを算出する。 不安定領域内の零点をなくす操作 群遅延特性の絶対値｜−ｄψ（ω）／ｄω｜をとること
により、一切の遅延をなくした要素（つまり不安定領域
内に零点が存在しない要素）を作り出す。これは、前記
図６のＨ（ω）からＨmin （ω）を作り出す操作に相当
する。すなわち、この操作によって、ハウリングの原因
となる遅延を持たない要素Ｈmin （ω）が引き出され
る。
を微分して群遅延特性−ｄψ（ω）／ｄωを算出する。 不安定領域内の零点をなくす操作 群遅延特性の絶対値｜−ｄψ（ω）／ｄω｜をとること
により、一切の遅延をなくした要素（つまり不安定領域
内に零点が存在しない要素）を作り出す。これは、前記
図６のＨ（ω）からＨmin （ω）を作り出す操作に相当
する。すなわち、この操作によって、ハウリングの原因
となる遅延を持たない要素Ｈmin （ω）が引き出され
る。
【００３２】 積分 工程で求められた群遅延特性の絶対値｜−ｄψ（ω）
／ｄω｜を積分して、
／ｄω｜を積分して、
【００３３】
【数１】 を求める。 直線位相の除去 工程で求められた積分値の直線位相θlin （ω）′
は、点（３，４）の勾配（＝ｂ）より θlin （ω）′＝ｂω として近似されるので、積分値からこの直線位相θlin
（ω）′を引く。引いた値
は、点（３，４）の勾配（＝ｂ）より θlin （ω）′＝ｂω として近似されるので、積分値からこの直線位相θlin
（ω）′を引く。引いた値
【００３４】
【数２】 が最小位相要素の位相特性θlin （ω）として求まる。
【００３５】（３） 最小位相要素の逆特性Ｈ
min （ω）-1の算出 Ｈmin （ω）-1を求めるということは、その実部Ｈmin
（ω）-1Ｒｅと虚部Ｈmin （ω）-1Ｉｍを求めるという
ことである。これらはそれぞれ次のようにして求められ
る。
min （ω）-1の算出 Ｈmin （ω）-1を求めるということは、その実部Ｈmin
（ω）-1Ｒｅと虚部Ｈmin （ω）-1Ｉｍを求めるという
ことである。これらはそれぞれ次のようにして求められ
る。
【００３６】Ｈmin （ω）-1Ｒｅ＝｜Ｈmin （ω）-1｜
ｃｏｓ（−θmin （ω）） ＝（１／｜Ｈmin （ω）｜）ｃｏｓ（−θmin （ω）） Ｈmin （ω）-1Ｉｍ＝｜Ｈmin （ω）-1｜ｓｉｎ（−θ
min （ω）） ＝（１／｜Ｈ（ω）｜）ｓｉｎ（−θmin （ω））
ｃｏｓ（−θmin （ω）） ＝（１／｜Ｈmin （ω）｜）ｃｏｓ（−θmin （ω）） Ｈmin （ω）-1Ｉｍ＝｜Ｈmin （ω）-1｜ｓｉｎ（−θ
min （ω）） ＝（１／｜Ｈ（ω）｜）ｓｉｎ（−θmin （ω））
【００３７】（４） ＦＩＲフィルタ係数算出 以上のようにして求められた最小位相特性の逆特性Ｈ
min （ω）-1を逆フーリエ変換してインパルス応答を求
め、それをＦＩＲフィルタ係数として求める。 （５） フィルタ係数設定 求められたＦＩＲフィルタ係数をフィルタ手段１８とし
てのＦＩＲフィルタに設定する。そして、ループを閉じ
れば、前記図５の閉ループ伝達特性が得られる。
min （ω）-1を逆フーリエ変換してインパルス応答を求
め、それをＦＩＲフィルタ係数として求める。 （５） フィルタ係数設定 求められたＦＩＲフィルタ係数をフィルタ手段１８とし
てのＦＩＲフィルタに設定する。そして、ループを閉じ
れば、前記図５の閉ループ伝達特性が得られる。
【００３８】（実施例２）請求項２記載の発明の一実施
例を図１０に示す。ホール等の音響空間１０内には、マ
イクロホン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されてい
る。マイクロホン１２は、人や楽器等の音声を収音す
る。収音された音はマイクアンプ１６で増幅され、フィ
ルタ手段２４でフィルタ特性が付与（例えば、このフィ
ルタ特性に相当するインパルス応答を入力信号に畳み込
む。）され、パワーアンプ２０で増幅されて、スピーカ
１４から発声される。スピーカ１４から発声された音は
マイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系２６を構成
している。フィルタ手段２４は、略々−Ｈmin （ω）-1
／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性に設定されている。
例を図１０に示す。ホール等の音響空間１０内には、マ
イクロホン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されてい
る。マイクロホン１２は、人や楽器等の音声を収音す
る。収音された音はマイクアンプ１６で増幅され、フィ
ルタ手段２４でフィルタ特性が付与（例えば、このフィ
ルタ特性に相当するインパルス応答を入力信号に畳み込
む。）され、パワーアンプ２０で増幅されて、スピーカ
１４から発声される。スピーカ１４から発声された音は
マイクアンプ１６に帰還されて、音響帰還系２６を構成
している。フィルタ手段２４は、略々−Ｈmin （ω）-1
／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性に設定されている。
【００３９】図１１（ａ）は、図１０の音響帰還系２６
を模式的に表わしたものである。同（ｂ）はそのブロッ
ク図である。図１１（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数
Ｇ（ω）は次のように表わされる。
を模式的に表わしたものである。同（ｂ）はそのブロッ
ク図である。図１１（ｂ）によれば、閉ループ伝達関数
Ｇ（ω）は次のように表わされる。
【００４０】Ｇ（ω）＝Ａ・Ｈ（ω）・〔−Ｈ
min （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕＋｛Ａ・Ｈ
（ω）・〔−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ
ap（ω））〕｝2＋｛Ａ・Ｈ（ω）・〔−Ｈmin （ω）
-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕｝3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）・〔−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap
（ω））〕／〔１−Ａ・Ｈ（ω）・（−Ｈ
min （ω）-1）／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕 ＝−Ａ・Ｈap（ω）
min （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕＋｛Ａ・Ｈ
（ω）・〔−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ
ap（ω））〕｝2＋｛Ａ・Ｈ（ω）・〔−Ｈmin （ω）
-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕｝3 ＋…… ＝Ａ・Ｈ（ω）・〔−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap
（ω））〕／〔１−Ａ・Ｈ（ω）・（−Ｈ
min （ω）-1）／（１−Ａ・Ｈap（ω））〕 ＝−Ａ・Ｈap（ω）
【００４１】この閉ループ伝達関数Ｇ（ω）のインパル
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図１２に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化さ
せた場合について示している。これによれば、時間応答
波形がきわめて短く、ピークが消滅した平坦な周波数特
性が得られている。したがって、ハウリングマージンが
最大になるとともにカラーレーションもなくなる。
ス応答特性および周波数特性のシミュレーション結果を
図１２に示す。ここでは、増幅率Ａを３dBごとに変化さ
せた場合について示している。これによれば、時間応答
波形がきわめて短く、ピークが消滅した平坦な周波数特
性が得られている。したがって、ハウリングマージンが
最大になるとともにカラーレーションもなくなる。
【００４２】（実施例３）請求項３記載の発明の一実施
例を図１３に示す。ホール等の音響空間１０内には、マ
イクロホン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されてい
る。マイクロホン１２で収音された音は、マイクアンプ
１６で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２８でディジタル信
号に変換される。このディジタル信号は、閉ループ伝達
特性の測定時はスイッチ手段３２の入力端子１に入力さ
れる。また、フィルタ特性が設定された後の実際の使用
時（演奏、講演時等）には、フィルタ手段としてのＦＩ
Ｒフィルタ３０に入力される。ＦＩＲフィルタ３０は、
係数メモリ３４に記憶されているフィルタ特性Ｈ
min （ω）-1または−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap
（ω））に相当するインパルスレスポンスの係数情報に
入力信号を畳み込み演算して、入力信号にフィルタ特性
を付与する。
例を図１３に示す。ホール等の音響空間１０内には、マ
イクロホン１２とＰＡ用スピーカ１４が配設されてい
る。マイクロホン１２で収音された音は、マイクアンプ
１６で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器２８でディジタル信
号に変換される。このディジタル信号は、閉ループ伝達
特性の測定時はスイッチ手段３２の入力端子１に入力さ
れる。また、フィルタ特性が設定された後の実際の使用
時（演奏、講演時等）には、フィルタ手段としてのＦＩ
Ｒフィルタ３０に入力される。ＦＩＲフィルタ３０は、
係数メモリ３４に記憶されているフィルタ特性Ｈ
min （ω）-1または−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap
（ω））に相当するインパルスレスポンスの係数情報に
入力信号を畳み込み演算して、入力信号にフィルタ特性
を付与する。
【００４３】計測用信号発生手段３６は、開ループ伝達
特性の計測時に計測用信号として、例えばインパルス信
号を発生する。この計測用信号はスイッチ手段３２の入
力端子３に入力される。スイッチ手段３２は、２つの出
力端子ａ，ｂを持ち、入力端子１，２，３に入力された
信号を出力ａ，ｂのいずれかに導く。切換制御手段３８
は、操作者の指示操作に基づきスイッチ手段３２の切換
えを行なう。すなわち、開ループ伝達特性の測定が指示
されると、入力端子３と出力端子ａが接続されるととも
に、入力端子１が出力端子ｂに接続される。この状態で
操作者が計測スタート指示操作をすると、計測用信号が
出力端子ａから出力され、Ｄ／Ａ変換器４０でアナログ
信号に変換され、パワーアンプ２０で増幅されてスピー
カ１４から発せられる。マイクロホン１２はその音を収
音し、Ａ／Ｄ変換器２８でディジタル信号に変換し、ス
イッチ手段３２を介して、開ループ伝達特性測定手段４
２に入力する。
特性の計測時に計測用信号として、例えばインパルス信
号を発生する。この計測用信号はスイッチ手段３２の入
力端子３に入力される。スイッチ手段３２は、２つの出
力端子ａ，ｂを持ち、入力端子１，２，３に入力された
信号を出力ａ，ｂのいずれかに導く。切換制御手段３８
は、操作者の指示操作に基づきスイッチ手段３２の切換
えを行なう。すなわち、開ループ伝達特性の測定が指示
されると、入力端子３と出力端子ａが接続されるととも
に、入力端子１が出力端子ｂに接続される。この状態で
操作者が計測スタート指示操作をすると、計測用信号が
出力端子ａから出力され、Ｄ／Ａ変換器４０でアナログ
信号に変換され、パワーアンプ２０で増幅されてスピー
カ１４から発せられる。マイクロホン１２はその音を収
音し、Ａ／Ｄ変換器２８でディジタル信号に変換し、ス
イッチ手段３２を介して、開ループ伝達特性測定手段４
２に入力する。
【００４４】開ループ伝達特性測定手段４２は、収音さ
れたインパルス応答ｈ（ｔ）をフーリエ変換して、開ル
ープ伝達特性Ａ・Ｈ（ω）を求める。求められた開ルー
プ伝達特性Ａ・Ｈ（ω）は演算手段４４に入力される。
ここで、定数部分Ａは電気系のゲインとして予めわかっ
ているので、伝達特性Ｈ（ω）から一義的に周波数振幅
特性｜Ｈ（ω）｜および周波数位相特性θ（ω）がそれ
ぞれわかる。演算手段４４は、フィルタ特性算出手段４
６にて、開ループ伝達特性Ｈ（ω）から前述した手法等
によりフィルタ特性Ｈmin （ω）-1または−Ｈ
min （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））を算出する（い
ずれを算出するかは、操作者の任意の選択操作によ
る）。畳み込み係数演算手段４８は、算出されたフィル
タ特性を逆フーリエ変換して対応するインパルス応答を
求め、このインパルス応答の係数値（遅延時間とゲイ
ン）を係数メモリ３４に記憶する。
れたインパルス応答ｈ（ｔ）をフーリエ変換して、開ル
ープ伝達特性Ａ・Ｈ（ω）を求める。求められた開ルー
プ伝達特性Ａ・Ｈ（ω）は演算手段４４に入力される。
ここで、定数部分Ａは電気系のゲインとして予めわかっ
ているので、伝達特性Ｈ（ω）から一義的に周波数振幅
特性｜Ｈ（ω）｜および周波数位相特性θ（ω）がそれ
ぞれわかる。演算手段４４は、フィルタ特性算出手段４
６にて、開ループ伝達特性Ｈ（ω）から前述した手法等
によりフィルタ特性Ｈmin （ω）-1または−Ｈ
min （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））を算出する（い
ずれを算出するかは、操作者の任意の選択操作によ
る）。畳み込み係数演算手段４８は、算出されたフィル
タ特性を逆フーリエ変換して対応するインパルス応答を
求め、このインパルス応答の係数値（遅延時間とゲイ
ン）を係数メモリ３４に記憶する。
【００４５】以上のようにしてフィルタ特性の設定が終
了すると、スイッチ手段３２は接続を切換える。すなわ
ち、入力端子２を出力端子ａに接続し、他の入出力端子
は開放状態とする。これにより、音響帰還系５０が構成
され、スタンバイ状態となる。したがって、この状態で
マイクロホン１２を使用して演奏、講演等を行なえば、
ＦＩＲフィルタ３０においてマイクロホン１２の収音信
号に対し、ＦＩＲフィルタ係数が畳み込み演算されて、
フィルタ特性が付与されて、ハウリングを抑制し（フィ
ルタ特性をＨmin （ω）-1に設定した場合）あるいはハ
ウリングおよびカラーレーションを抑制（フィルタ特性
を−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））に設定し
た場合）した状態で拡声を行なうことができる。
了すると、スイッチ手段３２は接続を切換える。すなわ
ち、入力端子２を出力端子ａに接続し、他の入出力端子
は開放状態とする。これにより、音響帰還系５０が構成
され、スタンバイ状態となる。したがって、この状態で
マイクロホン１２を使用して演奏、講演等を行なえば、
ＦＩＲフィルタ３０においてマイクロホン１２の収音信
号に対し、ＦＩＲフィルタ係数が畳み込み演算されて、
フィルタ特性が付与されて、ハウリングを抑制し（フィ
ルタ特性をＨmin （ω）-1に設定した場合）あるいはハ
ウリングおよびカラーレーションを抑制（フィルタ特性
を−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））に設定し
た場合）した状態で拡声を行なうことができる。
【００４６】なお、開ループ伝達特性の計測スタートか
ら係数メモリ３４へのフィルタ特性の設定までの一連の
動作全体あるいは一部をシーケンシャル的にプログラム
化して自動で行なうことができる。
ら係数メモリ３４へのフィルタ特性の設定までの一連の
動作全体あるいは一部をシーケンシャル的にプログラム
化して自動で行なうことができる。
【００４７】また、前記各実施例では、ピーク成分を除
いた周波数特性は全体として平坦化するものとして説明
したが、ピークファクタを平滑化しあるいはピーク自体
を低減するのに加えて任意の周波数特性を付与すること
もできる。
いた周波数特性は全体として平坦化するものとして説明
したが、ピークファクタを平滑化しあるいはピーク自体
を低減するのに加えて任意の周波数特性を付与すること
もできる。
【００４８】なお、前記実施例で述べた内容は、論理式
に従って求められた厳密解フィルタによるものである
が、このようなフィルタは、音場内での人の移動や温度
変化といった音場の変化に対して非常にクリティカルで
ある。このため、現実には、フィルタの特徴を変化させ
ない範囲で細かなピーク、ディップを除いたフィルタを
用いるのが安定した動作をするために有効である。
に従って求められた厳密解フィルタによるものである
が、このようなフィルタは、音場内での人の移動や温度
変化といった音場の変化に対して非常にクリティカルで
ある。このため、現実には、フィルタの特徴を変化させ
ない範囲で細かなピーク、ディップを除いたフィルタを
用いるのが安定した動作をするために有効である。
【００４９】例えば、理論式に従って求められた厳密解
フィルタＨmin （ω）、Ｈmin （ω）-1の周波数振幅特
性が図１４（ａ）、（ｂ）に示すものであったとする。
この特性では、細かなピーク、ディップが生じている。
この細かなピーク、ディップは例えば次のようにして除
くことができる。
フィルタＨmin （ω）、Ｈmin （ω）-1の周波数振幅特
性が図１４（ａ）、（ｂ）に示すものであったとする。
この特性では、細かなピーク、ディップが生じている。
この細かなピーク、ディップは例えば次のようにして除
くことができる。
【００５０】まず、Ｈmin （ω）を逆フーリエ変換して
図１５（ａ）の最小位相要素の時間応答特性ｈ
min （ｔ）を求める。求められたｈmin （ｔ）に対して
図１５（ｂ）のように時間とともに減衰する係数を時間
窓として掛けると、図１５（ｃ）のように時間応答が短
くなった最小位相要素の時間応答波形ｈmin （ｔ）′が
得られる。この時間応答波形ｈmin （ｔ）′の周波数振
幅特性Ｈmin （ω）′およびその逆特性Ｈmin （ω）′
-1はそれぞれ図１５（ｄ），（ｅ）のようになり、前記
図１４（ａ），（ｂ）に比べて細かなピーク、ディップ
が消されている（ただし、図１４（ａ），（ｂ）の特性
の特徴は残されている）。したがって、このようにして
求められたＨmin （ω）′，Ｈmin （ω）′-1を用いる
ことにより、音場内での人の移動や温度変化といった音
場の変化に対して安定な動作をすることができる。
図１５（ａ）の最小位相要素の時間応答特性ｈ
min （ｔ）を求める。求められたｈmin （ｔ）に対して
図１５（ｂ）のように時間とともに減衰する係数を時間
窓として掛けると、図１５（ｃ）のように時間応答が短
くなった最小位相要素の時間応答波形ｈmin （ｔ）′が
得られる。この時間応答波形ｈmin （ｔ）′の周波数振
幅特性Ｈmin （ω）′およびその逆特性Ｈmin （ω）′
-1はそれぞれ図１５（ｄ），（ｅ）のようになり、前記
図１４（ａ），（ｂ）に比べて細かなピーク、ディップ
が消されている（ただし、図１４（ａ），（ｂ）の特性
の特徴は残されている）。したがって、このようにして
求められたＨmin （ω）′，Ｈmin （ω）′-1を用いる
ことにより、音場内での人の移動や温度変化といった音
場の変化に対して安定な動作をすることができる。
【００５１】具体的には、例えば前記図１３の構成で
は、フィルタ特性算出手段４６において、入力される開
ループ伝達特性Ｈ（ω）から最小位相要素Ｈmin （ω）
を求め、これを逆フーリエ変換して図１５（ａ）の最小
位相要素の時間応答ｈmin （ｔ）′を求め、これに図１
５（ｂ）に示すような所望の時間窓を掛算して図１５
（ｃ）のｈmin （ｔ）′を求める。そして、ｈ
min （ｔ）′をフーリエ変換してＨmin （ω）′を求
め、これからフィルタ特性Ｈmin （ω）′-1を求める。
は、フィルタ特性算出手段４６において、入力される開
ループ伝達特性Ｈ（ω）から最小位相要素Ｈmin （ω）
を求め、これを逆フーリエ変換して図１５（ａ）の最小
位相要素の時間応答ｈmin （ｔ）′を求め、これに図１
５（ｂ）に示すような所望の時間窓を掛算して図１５
（ｃ）のｈmin （ｔ）′を求める。そして、ｈ
min （ｔ）′をフーリエ変換してＨmin （ω）′を求
め、これからフィルタ特性Ｈmin （ω）′-1を求める。
【００５２】また、前記実施例では音響空間で必然的に
生じてしまう音響帰還系によるハウリングやカラーレー
ションを抑制することを目的としてこの発明を利用した
が、ホール等の残響時間を調整する（延ばす）目的で、
音響空間中にマイクロホンとスピーカを配置して積極的
に音響帰還系を構成したいわゆる電気音響的残響支援装
置その他各種の音響帰還系を有するシステムにおいても
同様にこの発明を適用してカラーレーションやハウリン
グを防止することができる。
生じてしまう音響帰還系によるハウリングやカラーレー
ションを抑制することを目的としてこの発明を利用した
が、ホール等の残響時間を調整する（延ばす）目的で、
音響空間中にマイクロホンとスピーカを配置して積極的
に音響帰還系を構成したいわゆる電気音響的残響支援装
置その他各種の音響帰還系を有するシステムにおいても
同様にこの発明を適用してカラーレーションやハウリン
グを防止することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、開ループ伝達関数の最小位相要素の略々逆
特性を有するフィルタをループ内に挿入することによ
り、開ループ伝達関数に起因する不安定要素を、閉ルー
プから除去することができる。これにより、系の時間応
答波形を短くでき、また周波数特性のピーク点のレベル
の不揃いを減少させることができ、ハウリングマージン
が拡げられて、ハウリングを効果的に抑制することがで
きる。
明によれば、開ループ伝達関数の最小位相要素の略々逆
特性を有するフィルタをループ内に挿入することによ
り、開ループ伝達関数に起因する不安定要素を、閉ルー
プから除去することができる。これにより、系の時間応
答波形を短くでき、また周波数特性のピーク点のレベル
の不揃いを減少させることができ、ハウリングマージン
が拡げられて、ハウリングを効果的に抑制することがで
きる。
【００５４】また、請求項２記載の発明によれば、略々
−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性を有
するフィルタをループ内に挿入することにより、系の時
間応答波形をより短くでき、またピーク自体を消滅ある
いは非常に低いレベルに低減することができる。したが
って、ハウリングマージンがより拡げられるとともに、
カラーレーションも低減される。
−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω））の特性を有
するフィルタをループ内に挿入することにより、系の時
間応答波形をより短くでき、またピーク自体を消滅ある
いは非常に低いレベルに低減することができる。したが
って、ハウリングマージンがより拡げられるとともに、
カラーレーションも低減される。
【００５５】そして、これら請求項１，２記載の発明に
おいてループ内に挿入されるフィルタのフィルタ特性
は、音響帰還系を開ループ状態にして測定される開ルー
プ伝達特性から求めることができるので、閉ループ伝達
特性から求める場合に比べて容易に求めることができ
る。
おいてループ内に挿入されるフィルタのフィルタ特性
は、音響帰還系を開ループ状態にして測定される開ルー
プ伝達特性から求めることができるので、閉ループ伝達
特性から求める場合に比べて容易に求めることができ
る。
【００５６】また、請求項３記載の発明によれば、開ル
ープ伝達特性の測定、その測定結果に基づくＦＩＲフィ
ルタ係数の演算および求められたＦＩＲフィルタ係数を
用いたＦＩＲフィルタ手段による音場制御の一連の処理
を行なうことができ、請求項１，２記載の発明を容易に
実現することができる。
ープ伝達特性の測定、その測定結果に基づくＦＩＲフィ
ルタ係数の演算および求められたＦＩＲフィルタ係数を
用いたＦＩＲフィルタ手段による音場制御の一連の処理
を行なうことができ、請求項１，２記載の発明を容易に
実現することができる。
【図１】 請求項１記載の発明の一実施例を示すシステ
ム構成図である。
ム構成図である。
【図２】 図１の音場制御装置においてフィルタ手段１
８を除去した構成を模式的に表わした図およびその系統
を示すブロック図である。
８を除去した構成を模式的に表わした図およびその系統
を示すブロック図である。
【図３】 図２の音場制御装置における閉ループ時のイ
ンパルス応答波形および周波数特性図である。
ンパルス応答波形および周波数特性図である。
【図４】 図１の構成を模式的に表わした図およびその
系統を示すブロック図である。
系統を示すブロック図である。
【図５】 図１の音場制御装置における閉ループ時のイ
ンパルス応答波形および周波数特性図である。
ンパルス応答波形および周波数特性図である。
【図６】 Ｈ（ω）＝Ｈmin （ω）×Ｈap（ω）のＨ
（ω）、Ｈmin （ω）、Ｈap（ω）の極と零点の配置を
複素平面上に表わした図である。
（ω）、Ｈmin （ω）、Ｈap（ω）の極と零点の配置を
複素平面上に表わした図である。
【図７】 開ループ伝達特性の測定からフィルタ特性の
設定までの手順の一例を示すフローチャートである。
設定までの手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】 最小位相要素の位相特性θmin （ω）の算出
手順の一例（前半）を示すフローチャートである。
手順の一例（前半）を示すフローチャートである。
【図９】 最小位相要素の位相特性θmin （ω）の算出
手順の一例（後半）を示すフローチャートである。
手順の一例（後半）を示すフローチャートである。
【図１０】 請求項２記載の発明の一実施例を示すシス
テム構成図である。
テム構成図である。
【図１１】 図１０の構成を模式的に表わした図および
その系統を示すブロック図である。
その系統を示すブロック図である。
【図１２】 図１０の音場制御装置における閉ループ時
のインパルス応答波形および周波数特性図である。
のインパルス応答波形および周波数特性図である。
【図１３】 請求項３記載の発明の一実施例を示すシス
テム構成図である。
テム構成図である。
【図１４】 理論式に従って求められた厳密解Ｈ
min （ω）、Ｈmin （ω） -1の周波数振幅特性である。
min （ω）、Ｈmin （ω） -1の周波数振幅特性である。
【図１５】 図１４の特性からピーク、ディップを除く
操作の一例を示す図である。
操作の一例を示す図である。
１０ 音響空間 １２ マイクロホン １４ スピーカ １８，２４ フィルタ手段 ２２，２６，５０ 音響帰還系 ３０ ＦＩＲフィルタ手段 ４２ 開ループ伝達特性測定手段 ４４ 演算手段
Claims (3)
- 【請求項１】音響空間中にマイクロホンおよびスピーカ
手段を配設し、音響的にフィードバックループを形成す
る音響帰還系において、 前記フィードバックループ中に当該ループの開ループ伝
達関数の最小位相要素の略々逆特性を有するフィルタ手
段を配置してなる音場制御装置。 - 【請求項２】音響空間中にマイクロホンおよびスピーカ
手段を配設し、音響的にフィードバックループを形成す
る音響帰還系において、 前記フィードバックループ中に、当該ループの開ループ
伝達関数の最小位相要素の逆特性をＨmin -1（ω）、全
域通過要素をＨap（ω）、開ループ伝達関数の定数部分
をＡとして、略々 −Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈap（ω）） の特性を有するフィルタ手段を配置してなる音場制御装
置。 - 【請求項３】音響空間中にマイクロホンおよびスピーカ
手段を配設し、音響的にフィードバックループを形成す
る音響帰還系において、 当該ループの開ループ伝達特性を測定する開ループ伝達
特性測定手段と、 この測定された開ループ伝達特性から、当該ループの開
ループ伝達関数の最小位相要素の逆特性をＨ
min -1（ω）、全域通過要素をＨap（ω）、開ループ伝
達関数の定数部分をＡとして、略々 Ｈmin -1（ω）または−Ｈmin （ω）-1／（１−Ａ・Ｈ
ap（ω）） の特性に略々相当するＦＩＲフィルタ係数を求める演算
手段と、 前記フィードバックループ中に配されて、当該ループ中
の信号に対し、前記求められたＦＩＲフィルタ係数を畳
み込むＦＩＲフィルタ手段とを具備してなる音場制御装
置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP5475494A JP3336729B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 音場制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5475494A JP3336729B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 音場制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240993A true JPH07240993A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3336729B2 JP3336729B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=12979568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5475494A Expired - Lifetime JP3336729B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 音場制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3336729B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-02-28 JP JP5475494A patent/JP3336729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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