聲反饋抑制裝置、麥克風裝置、放大器裝置、聲音放大系統以及聲反饋抑制方法
2023-10-06 07:27:24 1
專利名稱：聲反饋抑制裝置、麥克風裝置、放大器裝置、聲音放大系統以及聲反饋抑制方法
技術領域：
本發明涉及一種在聲音放大系統中使用的、具有抑制聲反饋功能的聲反饋抑制設備，該聲音放大系統使用揚聲器放大從麥克風輸入的聲音信號。
背景技術：
通常，已經存在已知的用於在聲音系統中使用的聲反饋防止設備，用於基於從麥克風輸入的聲音信號檢測聲反饋並且通過使用與聲反饋頻率相對應的帶阻濾波器來消除聲反饋分量的設備(例如，見專利文獻I )。然而，在一些情況下，僅通過使用帶阻濾波器難以充分地消除聲反饋分量。因此，已經提議了一種聲反饋防止設備，如果從麥克風輸入的聲音信號處於無聲狀態(處於除了聲反饋分量之外沒有聲音信號分量的狀態下)則其確定正在單獨發生聲反饋，並且靜音(消聲)待輸出的聲音信號(例如，見專利文獻2)。聲反饋防止設備基於從麥克風輸入的聲音信號確定每個頻帶中的聲反饋的概率，使用陷波濾波器降低具有高概率的聲反饋的頻帶中的信號電平，基於使用陷波濾波器過濾的信號電平確定輸入聲音信號是否在無聲的狀態，並且在確定信號在無聲狀態下之後將待輸出的聲音信號的電平設置為零。然而,在常規聲反饋抑制設備中，當在輸出聲音信號被靜音(消聲)的同時從麥克風輸入與被確定為具有高概率的聲反饋的頻帶相同的頻帶中的聲音信號時，靜音的(消聲的)狀態並未被抵消並且從而可能發生錄音頭中斷的現象(用戶的講話的開始部分(講話的前部)不被放大的現象)。引用列表專利文獻專利文獻I :日本專利特開No. 61-144198專利文獻2 日本專利特開No. 2006-27968
發明內容
技術問題本發明是在上文提到的環境下發明的。本發明的目的是提供一種能夠充分抑制聲反饋的發生並且抑制錄音頭中斷的現象的聲反饋抑制設備。問題的解決方案本發明的一個方面是一種聲反饋抑制設備，該聲反饋抑制設備包括幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由所述幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。本發明的另一方面是麥克風設備，該麥克風設備包括麥克風；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控 制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。本發明的另一方面是放大器設備，該放大器設備包括放大器部，所述放大器部用於放大輸出到揚聲器的聲音信號；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。本發明的再一方面是聲音放大系統，該聲音放大系統包括麥克風；揚聲器；放大器部，所述放大器部用於放大輸出到揚聲器的聲音信號；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。本發明的再一方面是聲反饋抑制方法，該聲反饋抑制方法包括以下步驟基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；如果確定正在發生所述聲反饋，則使能電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及如果從麥克風輸入的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了電平控制，則維持電平控制，並且如果從麥克風輸入的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果確定並未正在發生聲反饋，則解除電平控制。如以下描述中所示出，本發明包括其它的方面。因此，本發明的公開旨在提供本發明的方面的一部分，並且並不旨在限制本文中所描述和所要求保護的本發明的範圍。
圖I是示出了本發明的實施例中的聲音放大系統和聲反饋抑制設備的配置的方框圖。圖2是本發明的實施例中的聲反饋抑制設備中的中間控制(第一階段)的解釋性視圖。圖3是本發明的實施例中的聲反饋抑制設備中的中間控制(第二階段)的解釋性視圖。圖4是本發明的實施例中的聲反饋抑制設備中的消聲控制(第三階段)的解釋性視圖。圖5是解釋了本發明的實施例中的聲反饋抑制設備中的多階段消聲控制的操作的視圖。圖6是示出了本發明的另一實施例中的聲音放大系統和聲反饋抑制設備的配置的方框圖。圖7是解釋了另一實施例中的多階段消聲控制的操作的視圖。圖8是另一實施例中的中間控制(第二階段)的解釋性視圖。圖9是另一實施例中的消聲控制(第三階段)的解釋性視圖。圖10是解釋了在再一實施例中的多階段消聲控制的操作的視圖。圖11是在再一實施例中的中間控制(第二階段)的解釋性視圖。圖12是在再一實施例中的消聲控制(第三階段)的解釋性視圖。
具體實施例方式在下文中，將對本發明進行詳細的描述。應該理解的是，以下具體描述和附圖均不旨在限制本發明的範圍。本發明的聲反饋抑制設備被配置成包括幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到特定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度然而進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。米用這種配置，基於從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)確定是否正在發生聲反饋，並且如果確定正在發生聲反饋，則進行電平控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到規定的電平，這使得能夠充分地抑制聲反饋的發生。此外，如果從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度足夠大，並且如果確定當進行了電平控制時並未正在發生聲反饋，則解除電平控制並且從而能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成使得電平控制部為消聲控制部，所述消聲控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的消聲控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到消聲電平，並且電平控制解除部是消聲解除部，所述消聲解除部用於如果在進行了消聲控制的狀態下由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度，則維持幅度衰減部的消聲控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在 發生聲反饋，則解除幅度衰減部的消聲控制。米用這種配置，基於從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)確定是否正在發生聲反饋，並且如果確定正在發生聲反饋，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平，這使得能夠充分地抑制聲反饋的發生。此外，如果從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度足夠大，並且如果確定當進行了消聲控制時並未正在發生聲反饋，則解除消聲控制並且從而能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成使得消聲控制部能夠執行多階段消聲控制，該多階段消聲控制包括如果確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制，則控制幅度衰減部使能對於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度的中間控制；以及如果確定在進行了中間控制的第二狀態下正在發生聲反饋，則控制幅度衰減部使能對於將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到消聲電平的消聲控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度並且如果確定在進行了消聲控制的第三狀態下並未正在發生聲反饋，則消聲解除部解除消聲控制並且將第三狀態返回到第一狀態或第二狀態。這個配置允許多階段消聲控制並且使得能夠取決於各種情形適當地抑制聲反饋。更具體地，如果確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制(第一狀態)，則進行中間控制以衰減輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度，而如果確定正在發生聲反饋然而進行了中間控制(第二狀態)，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成還包括帶通濾波器部，所述帶通濾波器部用於減少輸出到揚聲器的聲音信號的特定頻帶的幅度，其中消聲控制部能夠執行多階段消聲控制，該多階段消聲控制包括如果確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制，則控制幅度衰減部和帶通濾波器部中的至少一個使能對於衰減或減小輸出到揚聲器的聲音信號的幅度的中間控制；以及如果確定在進行了中間控制的第二狀態下正在發生聲反饋，則控制幅度衰減部使能對於將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到消聲電平的消聲控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度並且如果確定在進行了消聲控制的第三狀態中並未正在發生聲反饋，則消聲解除部解除消聲控制並且將第三狀態返回到第一狀態或第二狀態。這個配置允許多階段消聲控制並且使得能夠取決於各種情形適當地抑制聲反饋。更具體地，如果確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制(第一狀態)，則進行中間控制以衰減或減小輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度，然而如果確定在進行了中間控制的狀態(第二狀態)下正在發生聲反饋，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成使得電平控制部為低音量控制部，所述低音量控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的低音量控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到低音量電平，並且電平控制解除部是低音量解除部，所述低音量解除部用於如果在進行了消聲控制的狀態下由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度，則維持幅度衰減部的低音量控制；並且如果由幅度測量部所測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度，並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的低音量控制。米用這種配置，基於從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)確定是否正在發生聲反饋，並且如果確定正在發生聲反饋，則進行低音量控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到低音量電平，這使得能夠充分地抑制聲反饋的發生。此外，如果從麥克風輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度足夠大，並且如果確定當進行了低音量控制時並未正在發生聲反饋，則解除低音量控制並且從而能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成使得低音量控制部能夠使能多階段低音量控制，該多階段低音量控制包括如果確定在並未進行低音量控制的第一狀態下正在發生聲反饋，則控制幅度衰減部使能對於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度的中間控制；以及如果確定在進行了中間控制的第二狀態下正在發生聲反饋，則控制幅度衰減部使能對於將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到低音量電平的低音量控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度並且如果確定在進行了低音量控制的第三狀態中並未正在發生聲反饋，則低音量解除部解除低音量控制並且將第三狀態返回到第一狀態或第二狀態。這個配置允許多階段低音量控制並且使得能夠取決於各種情形適當地抑制聲反饋。更具體地，如果確定正在發生聲反饋然而並未進行低音量控制(第一狀態)，則進行中間控制以衰減輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度，然而，如果確定正在發生聲反饋然而進行了中間控制(第二狀態)，則進行低音量控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到低音量電平。本發明的聲反饋抑制設備可以被配置成還包括帶通濾波器部，所述帶通濾波器部用於減小輸出到揚聲器的聲音信號的特定頻帶的幅度，其中低音量控制部能夠使能多階段低音量控制，該多階段低音量控制包括如果確定在並未進行低音量控制的第一狀態下正在發生聲反饋，貝1J控制幅度衰減部和帶通濾波器部中的至少一個使能對於衰減或減小輸出到揚聲器的聲音信號的幅度的中間控制；以及如果確定在進行了中間控制的第二狀態下正在發生聲反饋，則控制幅度衰減部使能對於將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到低音量電平的低音量控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度並且如果確定在進行了低音量控制的第三狀態中並未正在發生聲反饋，則低音量解除部解除低音量控制並且將第三狀態返回到第一狀態或第二狀態。這個配置允許多階段低音量控制並且使得能夠取決於各種情形適當地抑制聲反饋。更具體地，如果確定正在發生聲反饋然而並未進行低音量控制(第一狀態)，則進行中間 控制以衰減或減小輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度，然而，如果確定正在發生聲反饋然而進行了中間控制(第二狀態)，則進行低音量控制以將輸出到揚聲器的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到低音量電平。本發明的麥克風設備被配置成包括麥克風；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果在進行了電平控制時由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。如在上述聲反饋抑制設備的情況下，麥克風設備能夠充分地抑制聲反饋的發 生並且抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的放大器設備被配置成包括放大器部，所述放大器部用於放大輸出到揚聲器的聲音信號；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度然而進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。如在上述聲反饋抑制設備的情況下，放大器設備能夠充分地抑制聲反饋的發生並且抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的聲音放大系統被配置成包括麥克風；揚聲器；放大器部，所述放大器部用於放大輸出到揚聲器的聲音信號；幅度測量部，所述幅度測量部用於測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部，所述幅度衰減部用於衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度；聲反饋確定部，所述聲反饋確定部用於基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；電平控制部，所述電平控制部用於如果通過聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及電平控制解除部，所述電平控制解除部用於如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度然而進行了電平控制，則維持幅度衰減部的電平控制，並且如果由幅度測量部測量的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果通過聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除幅度衰減部的電平控制。如在上述聲反饋抑制設備的情況下，聲音放大系統能夠充分地抑制聲反饋的發生並且抑制錄音頭中斷現象的發生。本發明的聲反饋控制方法包括以下步驟基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋；如果確定正在發生聲反饋，則使能電平控制以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；如果從麥克風輸入的聲音信號的幅度等於或小於規定的閾值幅度然而進行了電平控制，則維持電平控制，並且如果從麥克風輸入的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且如果確定並未正在發生聲反饋，則解除電平控制。如在上述聲反饋抑制設備的情況下，該方法能夠充分地抑制聲反饋的發生並且抑制錄音頭中斷現象的發生。在本發明中，提供了用於使能電平控制的電平控制裝置和用於解除電平控制的電平解除裝置，這使得能夠充分地抑制聲反饋的發生並且能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。在下文中，將參考附圖描述本發明的實施例中的聲反饋抑制設備。在本實施例中，作為示例示出了用於在使用揚聲器放大從麥克風等輸入的聲音信號的聲音放大系統中使用的聲反饋抑制設備。除了一般聲音系統之外，本發明的聲音放大系統還包括諸如電話會議系統和免提電話系統的電話系統。
將參考附圖給出本發明的實施例中的聲反饋抑制設備的配置的描述。圖I是示出了本實施例中的聲音放大系統和聲反饋抑制設備的配置的方框圖。如圖I中所示，本實施例的聲音放大系統I包括麥克風2、聲反饋抑制設備3、功率放大器4以及揚聲器5。聲反饋抑制設備3包括用於測量從麥克風2輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度的幅度測量部6,以及用於基於從麥克風2輸入的聲音信號確定是否正在發生聲反饋的聲反饋確定部7。應當注意的是，能夠通過使用公眾已知的技術來進行對存在聲反饋的確定。例如，聲反饋確定部7基於從聲音信號檢測到的信號電平的峰值確定聲反饋的存在。聲反饋抑制設備3還包括帶切濾波器8，所述帶切濾波器8用於減小經由功率放大器4輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的特定頻帶中的幅度；以及幅度衰減器9，所述幅度衰減器9用於衰減經由功率放大器4輸出到揚聲器5的聲音信號的幅度。帶切濾波器8等效於本發明的帶通濾波器裝置，並且幅度衰減器9等效於本發明的幅度衰減裝置。帶切濾波器8被配置成使得能夠選擇性地使用五種類型的帶切濾波器(例如，L截止濾波器(HPF)、ML截止濾波器、MM截止濾波器、MH截止濾波器、H截止濾波器(LPF))(見圖2)。在圖2的示例中，MM截止濾波器被用來減小幅度。儘管上文中示出了涉及選擇性使用五種類型的帶切濾波器的帶切濾波器8，但是本發明的範圍不必局限於此。可以使用包括四種或更少類型和六種或更多類型的濾波器的帶切濾波器並且還可以使用陷波濾波器。幅度衰減器9具有所有頻帶的幅度被衰減6dB的幅度衰減模式和所有頻帶的幅度被衰減到消聲電平的消聲模式(見圖3和圖4)。在消聲模式中，所有頻帶的幅度可以被降低至IJ零電平或被降低到接近於零電平的低電平(基本上與零電平一樣低的電平)。簡而言之，消聲電平不僅包括完全為零電平而且包括基本上與零電平一樣低的電平。儘管示出了將所有頻帶的幅度衰減6dB的幅度衰減模式，但是幅度衰減的量可以大於6dB，並且還可以提供具有不同衰減量的多個幅度衰減模式。如果在本實施例中為6dB的衰減幅度的量太小，則第一階段與第二階段之間的差通常消失(第一階段和第二階段變得幾乎相同)，這消除了提供第二階段的重要性。同時，如果衰減幅度的量太大，則可能破壞第二階段中的聲音放大的效果。聲反饋抑制設備3包括控制帶切濾波器8和幅度衰減器9的控制部10。該控制部10由諸如CPU和微型計算機的設備構成，並且包括用於使用帶切濾波器8和幅度衰減器9來使能消聲控制的消聲控制部11和用於解除消聲控制的消聲解除部12。如果通過聲反饋確定部7確定正在發生聲反饋,則消聲控制部11使能幅度衰減器9的消聲控制以便將輸出到揚聲器5的聲音信號的幅度衰減到消聲電平。可以在多個階段中進行消聲控制，在如下文所示(見圖5)。更具體地，當確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制(通常狀態)時，使用與聲反饋的頻帶相對應的帶切濾波器8來進行用於部分衰減特定頻帶的幅度的中間控制(對第一階段的控制)(見圖2)。另外，如果確定即便進行了中間控制也正在發生聲反饋(在第一階段的狀態下)，則進行中間控制(對第二階段的控制)以用於使用幅度衰減器9將所有頻帶的幅度衰減6dB (見圖3)。如果確定在進行了中間控制時也正在發生聲反饋(在第二階段的狀態下)，則進行消聲控制(對第三階段的控制)以用於使用幅度衰減器9將所有頻帶的幅 度衰減到消聲電平(見圖4)。如果由幅度測量部6測量的聲音信號(輸入信號)的幅度大於規定的閾值幅度，並且如果通過聲反饋確定部7確定並未正在發生聲反饋而同時進行了上述的消聲控制，則消聲解除部12解除消聲控制。規定的閾值幅度是用作為確定聲音是否已經被檢測到並且被設置在例如幅度測量的動態範圍內的總幅度的1/3和1/5的標準的幅度。還可以在如在下文所示的多個階段中執行消聲解除(見圖5)。更具體地，如果確定由幅度測量部6測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度同時進行了消聲控制(在第三階段的狀態下)，則解除消聲控制(改變到用於幅度衰減6dB的中間控制)，並且第三階段被變換到第二階段。應當注意的是，可以由變換到第三階段之後經過預定時間(例如，5秒)來觸發從第三階段到第二階段的變換。如果確定在變換到第二階段之後經過預定參考時間之後並未正在發生聲反饋然而進行了幅度衰減6dB的中間控制(在第二階段的狀態下)，則解除中間控制(將幅度衰減6dB的中間控制改變為僅使用帶切濾波器8的中間控制)，並且第二階段被變換到第一階段。應當注意的是，在這種情況下，例如在第一階段被變換到第二階段的情況下的參考時間被設置在5秒，並且在第三階段被變換到第二階段的情況下被設置在I秒。如果確定在變換到第一階段之後在經過預定參考時間之後並未正在發生聲反饋然而進行了僅使用帶切濾波器8的中間控制(第一狀態)，則解除中間控制並且第一階段被變換到通常狀態。應當注意的是，在這種情況下，例如在通常狀態被變換到第一階段的情況下的參考時間被設置在5秒，並且在第二階段被變換到第一階段的情況下被設置在I秒。將參考圖給出如此配置的聲反饋抑制設備3的操作的描述。特別地，將詳細地描述在聲反饋抑制設備3中進行多階段消聲控制的情況下的操作。圖5是解釋了在本實施例的聲反饋抑制設備3中進行多階段消聲控制的情況下的操作的視圖。首先，當聲反饋抑制設備3在如圖5中所示的通常狀態下工作時，並未進行消聲控制(和中間控制)，並且從麥克風2輸入的聲音信號照原樣輸出。如果確定在此通常狀態下正在發生聲反饋(圖5中使用箭頭A示出)，則使用與聲反饋的頻帶相對應的帶切濾波器8來進行用於部分減小特定頻帶的幅度的中間控制，通過這樣通常狀態被變換到第一階段(見圖2)。接下來，如果確定在此第一階段中正在發生聲反饋(箭頭A)，則使用與聲反饋的頻帶相對應的帶切濾波器8 (例如，MM截止濾波器)來部分地減小特定頻帶的幅度，同時使用幅度衰減器9進行用於將所有頻帶的幅度衰減6dB的中間控制，通過這樣第一階段被變換到第二階段(見圖3)。如果在此第一階段中確定在從通常狀態變換以後經過參考時間(例如，5秒)之後並未正在發生聲反饋(圖5中使用箭頭B來示出)，則解除使用帶切濾波器8的中間控制並且第一階段被變換到通常狀態。接下來，如果確定在第二階段中正在發生聲反饋(箭頭A)，則使用幅度衰減器9進行用於將所有頻帶的幅度減小到消聲電平的消聲控制，通過該消聲控制第二階段被變換到第三階段(見圖4)。如果在此第二階段中確定在從第一階段的變換以後經過了參考時間(例如，5秒)之後並未正在發生聲反饋(箭頭B)，則解除對於使用幅度衰減器9使能衰減6dB的中間控制，通過這樣第二階段被變換到第一階段。如果在第三階段中確定所測量的聲音信號的幅度大於閾值幅度，或者如果在變換到第三階段之後經過了預定時間(例如，5秒)(在圖5中使用箭頭C示出)，則解除使用幅度衰減器9的消聲控制，並且第三階段被變換到第二階段。 接下來，如果在第二階段確定在從第三階段變換以後經過了參考時間(例如，I秒)之後並未正在發生聲反饋(在圖5中使用箭頭D示出)，則解除對於使用幅度衰減器9使能衰減6dB的中間控制，通過這樣第二階段被變換到第一階段。。接下來，如果在第一階段中確定在從第二階段變換以後經過了參考時間(例如，I秒)之後並未正在發生聲反饋(箭頭D)，則解除使用帶切濾波器8的中間控制，並且第一階段被變換到通常狀態。儘管已經在上文的描述中參考圖5解釋了從通常狀態開始的三個階段(第一階段、第二階段以及第三階段)中的消聲控制，但是應該自然地理解的是，多階段消聲控制包括除三階段控制以外的消聲控制。例如，可以將用於改變帶切濾波器8的階段(例如，從MM截止濾波器改變到MH截止濾波器)或用於使用多個帶切濾波器8的階段(麗截止濾波器+MH截止濾波器)的階段添加到本實施例的三階段控制，或者可以在多階段中進行幅度衰減(例如，衰減3dB，緊跟著衰減6dB)。或者，可以以可以跳過本實施例中的三個階段之中的特定階段的方式進行階段的移位。根據本發明的實施例中的這樣的聲反饋抑制設備3，提供了用於使能消聲控制的消聲控制部11和用於解除消聲控制的消聲解除部12，使得能夠充分地抑制聲反饋的發生並且能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。更具體地,在本實施例中，基於從麥克風2輸入的聲音信號(輸入信號)確定是否正在發生聲反饋，並且如果確定正在發生聲反饋，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平，使得能夠充分地抑制聲反饋的發生。此外，如果從麥克風2輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度足夠大，並且如果確定當進行了消聲控制時並未正在發生聲反饋，則解除消聲控制使得能夠抑制錄音頭中斷現象的發生。另外在這種情況下，不僅基於聲反饋的發生而且基於從麥克風2輸入的聲音信號(輸入信號)的幅度來解除消聲控制，這使得能夠適當地確定是否應該解除消聲控制。在本實施例中，能夠如圖5中所示執行多階段消聲控制，這使得能夠取決於各種情形適當地抑制聲反饋。更具體地，如果確定正在發生聲反饋而並未進行消聲控制(第一狀態=通常狀態)，則進行中間控制以部分地衰減或者減小輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的幅度，而如果確定在進行了中間控制的狀態(第二狀態=第一階段或第二階段的狀態)下正在發生聲反饋，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平。
能夠處理例如在多個頻帶上正在發生聲反饋這樣的情形。更具體地，如果確定在特定的頻帶(第一頻帶)上正在發生聲反饋，則進行中間控制以部分地衰減或者減小輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的幅度，使得能夠抑制第一頻帶中的聲反饋。如果即使在進行了這樣的聲反饋抑制之後在另一頻帶(第二頻帶)中也正在發生聲反饋，則進行消聲控制以將輸出到揚聲器5的聲音信號(輸出信號)的幅度衰減到消聲電平，使得能夠抑制第二頻率帶中的聲反饋。儘管已經以說明方式對本發明的實施例進行了描述，但是應該理解的是本發明的範圍不限於所描述的實施例，並且能夠在權利要求中陳述的範圍內取決於目的進行修改和變化。例如，在上文的描述中，示出了聲音放大系統I，其中具有本發明的聲反饋抑制功能的聲反饋抑制設備3被插入在麥克風2與功率放大器4之間。然而，本發明的範圍不限於此。也就是說，本發明的聲反饋抑制功能可以被提供給麥克風2，並且在該情況下，提供了具有本發明的聲反饋抑制功能的麥克風設備。此外，本發明的聲反饋抑制功能可以被提供給功率放大器4，並且在該情況下，提供了具有本發明的聲反饋抑制功能的放大器設備。儘管在上述的實施例中示出了使用帶切濾波器8和幅度衰減器9 二者的情況，但是本發明的範圍不限於此。例如，如圖6中所示，可以僅使用幅度衰減器9而不使用帶切濾波器8來實現多階段聲反饋抑制控制。儘管作為用於將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平的結構的示例，在上述的實施例中示出了消聲控制部11將所有頻帶的幅度衰減到消聲電平的情況，但是本發明的範圍不限於此。例如，如圖7至9和圖10至12中所示，消聲控制部11可以將從麥克風輸入的聲音信號衰減到低音量電平。這是因為在聲音信號被衰減到不是消聲電平而是低音量電平的情況下也能夠抑制聲反饋的發生。在本文中使用的低音量電平指的是和消聲電平不同的音量電平，其較低但仍然被可聽見地放大(例如，-20dB)。儘管已經在上文描述了目前可想到的本發明的優選實施例，但是應該理解的是針對所公開的實施例的各種修改是可以的，並且除非背離本發明的精神和範圍，否則這樣的修改旨在被包括在所附權利要求的範圍內。工業適用性如上文所描述，根據本發明的聲反饋抑制設備具有允許聲反饋被充分地抑制同時允許錄音頭中斷現象的發生被抑制的效果，並且被有利地使用在用於使用揚聲器放大從麥克風等輸入的聲音信號的聲音放大系統中。附圖標記列表I聲音放大系統2麥克風3聲反饋抑制設備4功率放大器5揚聲器6幅度測量部7聲反饋確定部8帶切濾波器
9幅度衰減器10控制部11消聲控制部
12消聲解除部
權利要求
1.ー種聲反饋抑制設備，包括 幅度測量部，所述幅度測量部被配置成測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度； 幅度衰減部，所述幅度衰減部被配置成衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度； 聲反饋確定部，所述聲反饋確定部被配置成基於從所述麥克風輸入的所述聲音信號來確定是否正在發生聲反饋； 電平控制部，所述電平控制部被配置成如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到規定的電平；以及 電平控制解除部，所述電平控制解除部被配置成如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了所述電平控制，則維持所述幅度衰減部的所述電平控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋同時進行了所述電平控制，則解除所述幅度衰減部的所述電平控制。
2.根據權利要求I所述的聲反饋抑制設備，其中， 所述電平控制部是消聲控制部，所述消聲控制部被配置成如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的消聲控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到消聲電平，並且 所述電平控制解除部是消聲解除部，所述消聲解除部被配置成如果在進行所述消聲控制的狀態下由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度，則維持所述幅度衰減部的所述消聲控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定在進行了所述消聲控制的狀態下並未正在發生聲反饋，則解除所述幅度衰減部的所述消聲控制。
3.根據權利要求2所述的聲反饋抑制設備，其中， 所述消聲控制部能夠執行多階段消聲控制，所述多階段消聲控制包括 如果確定正在發生所述聲反饋同時並未進行消聲控制，則控制所述幅度衰減部使能用於衰減輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度的中間控制；和 如果確定在進行了所述中間控制的第二狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部使能用於將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到所述消聲電平的所述消聲控制，以及 如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述閾值幅度並且如果確定在進行了所述消聲控制的第三狀態下並未正在發生所述聲反饋，則所述消聲解除部解除所述消聲控制並且將所述第三狀態返回到所述第一狀態或所述第二狀態。
4.根據權利要求3所述的聲反饋抑制設備，還包括 帶通濾波器部，所述帶通濾波器部被配置成減小輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的特定頻帶的幅度，其中， 所述消聲控制部能夠執行多階段消聲控制，所述多階段消聲控制包括 如果確定在並未進行所述消聲控制的所述第一狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部和所述帶通濾波器部中的至少ー個使能用於衰減或減小輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度的中間控制；以及如果確定在進行了所述中間控制的所述第二狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部使能所述消聲控制，所述消聲控制被配置成將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到所述消聲電平，以及 如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述閾值幅度並且如果確定在進行了所述消聲控制的所述第三狀態下並未正在發生所述聲反饋，則所述消聲解除部解除所述消聲控制並且將所述第三狀態返回到所述第一狀態或所述第二狀態。
5.根據權利要求I所述的聲反饋抑制設備，其中， 所述電平控制部是低音量控制部，所述低音量控制部用於如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的低音量控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到低音量電平，並且 所述電平控制解除部是低音量解除部，所述低音量解除部被配置成如果在進行了所述消聲控制的狀態下由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度，則維持所述幅度衰減部的所述低音量控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅值大於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋，則解除所述幅度衰減部的所述低音量控制。
6.根據權利要求5所述的聲反饋抑制設備，其中， 所述低音量控制部能夠使能多階段低音量控制，所述多階段低音量控制包括如果確定在並未進行低音量控制的第一狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部使能被配置成衰減輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度的中間控制；以及如果確定在進行了所述中間控制的第二狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部使能被配置成將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到所述低音量電平的所述低音量控制，以及 如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述閾值幅度並且如果確定在進行了所述低音量控制的第三狀態下並未正在發生所述聲反饋，則所述低音量解除部解除所述低音量控制並且將所述第三狀態返回到所述第一狀態或所述第二狀態。
7.根據權利要求6所述的聲反饋抑制設備，還包括 帶通濾波器部，所述帶通濾波器部被配置成減小輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的特定頻帶的幅度，其中， 所述低音量控制部能夠使能多階段低音量控制，所述多階段低音量控制包括 如果確定在並未進行所述低音量控制的所述第一狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部和所述帶通濾波器部中的至少ー個使能用於衰減或減小輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度的中間控制；以及 如果確定在進行了所述中間控制的所述第二狀態下正在發生所述聲反饋，則控制所述幅度衰減部使能用於將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到所述低音量電平的所述低音量控制，以及 如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述閾值幅度，並且如果確定在進行了所述低音量控制的所述第三狀態下並未正在發生所述聲反饋，則所述低音量解除部解除所述低音量控制並且將所述第三狀態返回到所述第一狀態或所述第二狀態。
8.一種麥克風設備，包括麥克風； 幅度測量部，所述幅度測量部被配置成測量從所述麥克風輸入的聲音信號的幅度； 幅度衰減部，所述幅度衰減部被配置成衰減輸出到揚聲器的聲音信號的幅度； 聲反饋確定部，所述聲反饋確定部被配置成基於從所述麥克風輸入的所述聲音信號來確定是否正在發生聲反饋； 電平控制部，所述電平控制部被配置成如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到規定的電平；以及 電平控制解除部，所述電平控制解除部被配置成如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了所述電平控制，則維持所述幅度衰減部的所述電平控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大 於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋同時進 行了所述電平控制，則解除所述幅度衰減部的所述電平控制。
9.ー种放大器設備，包括 放大器部，所述放大器部被配置成放大輸出到揚聲器的聲音信號； 幅度測量部，所述幅度測量部被配置成測量從麥克風輸入的聲音信號的幅度； 幅度衰減部，所述幅度衰減部被配置成衰減輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的幅度； 聲反饋確定部，所述聲反饋確定部被配置成基於從所述麥克風輸入的所述聲音信號來確定是否正在發生聲反饋； 電平控制部，所述電平控制部被配置成如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到規定的電平；以及 電平控制解除部，所述電平控制解除部被配置成如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了所述電平控制，則維持所述幅度衰減部的所述電平控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋同時進行了所述電平控制，則解除所述幅度衰減部的所述電平控制。
10.一種聲音放大系統,包括 麥克風； 揚聲器; 放大器部，所述放大器部被配置成放大輸出到所述揚聲器的聲音信號； 幅度測量部，所述幅度測量部被配置成測量從所述麥克風輸入的聲音信號的幅度； 幅度衰減部，所述幅度衰減部被配置成衰減輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的幅度； 聲反饋確定部，所述聲反饋確定部被配置成基於從所述麥克風輸入的所述聲音信號來確定是否正在發生聲反饋； 電平控制部，所述電平控制部被配置成如果通過所述聲反饋確定部確定正在發生聲反饋，則使能所述幅度衰減部的電平控制，以便將輸出到所述揚聲器的所述聲音信號的所述幅度衰減到規定的電平；以及 電平控制解除部，所述電平控制解除部被配置成如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了所述電平控制，則維持所述幅度衰減部的所述電平控制；並且如果由所述幅度測量部測量的所述聲音信號的所述幅度大於所述規定的閾值幅度並且如果通過所述聲反饋確定部確定並未正在發生聲反饋同時進行了所述電平控制，則解除所述幅度衰減部的所述電平控制。
11.ー種聲反饋抑制方法，包括以下中的步驟 基於從麥克風輸入的聲音信號來確定是否正在發生聲反饋； 如果確定正在發生所述聲反饋，則進行電平控制，以便將輸出到揚聲器的聲音信號的幅度衰減到規定的電平；以及 如果從所述麥克風輸入的所述聲音信號的所述幅度等於或小於規定的閾值幅度同時進行了所述電平控制，則維持所述電平控制，並且如果從所述麥克風輸入的所述聲音信號的所述幅度大於所述規定的閾值幅度並且如果確定並未正在發生聲反饋同時進行了所述電平控制，則解除所述電平控制。
全文摘要
一種聲反饋抑制裝置(3)被提供有幅度測量部(6)，用於測量從麥克風(2)輸入的聲音信號的幅度；幅度衰減部(9)，用於衰減輸出到揚聲器(5)的聲音信號的幅度；以及聲反饋確定部(7)，用於基於從麥克風(2)輸入的聲音信號來判定是否正在發生聲反饋。當判定正在發生聲反饋時，裝置(3)的消聲控制部(11)執行消聲控制，以使得輸出到揚聲器(5)的聲音信號的幅度能夠被衰減到靜音電平。而且，當在執行了消聲控制的情況下，判定從麥克風(2)輸入的聲音信號的幅度大於規定的閾值幅度並且沒有發生聲反饋時，則消聲解除部(12)解除該消聲控制。
文檔編號H04R3/02GK102640518SQ20108005419
公開日2012年8月15日 申請日期2010年11月25日 優先權日2009年11月30日
發明者北郷亮介, 山灰啟司, 川崎裕二 申請人:松下電器產業株式會社