嘯叫檢測方法及裝置、以及具有它們的音響裝置的製作方法
2023-10-10 13:59:09 2
專利名稱：嘯叫檢測方法及裝置、以及具有它們的音響裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在具有麥克風和揚聲器的音響裝置中，自動地檢測由於揚聲器和麥克風之間的音響結合而產生的嘯叫的嘯叫檢測裝置、以及嘯叫檢測方法。
背景技術：
在組合了麥克風和揚聲器的音響裝置中，有時從揚聲器再現的聲音由於返回進入麥克風而形成反饋循環，產生嘯叫。
作為以往的檢測嘯叫的裝置，已知有分析輸入信號的頻率分量，將電平表示峰值的頻帶作為嘯叫產生頻帶檢測的裝置(例如，參照專利文獻1)。利用圖1對以往的嘯叫檢測裝置進行說明。
圖1是表示以往的嘯叫檢測裝置的結構例的方框圖。在圖1中，1001是被連接到麥克風等的信號輸入端子，1002是將輸入到信號輸入端子的時間信號分割為多個頻帶的頻帶分割處理單元，1003是計算由頻帶分割處理單元分割為多個頻帶的時間信號的絕對值的電平計算單元，1004是對各頻帶的每一個計算絕對值的峰值的峰值計算單元，1005是進行是否產生嘯叫的判定的嘯叫判定單元，1006是輸出嘯叫檢測結果的信號輸出端子。
接著，對所述以往的嘯叫檢測裝置的動作進行說明。被輸入到信號輸入端子1001的時間信號，由頻帶分割處理單元1002分割為多個頻帶。在電平計算單元1003中計算各頻帶信號的絕對值。該處理相當於測量時時刻刻變化的輸入信號的頻率特性。在峰值計算單元1004中，計算從電平計算單元1003輸出的絕對值的峰值，在嘯叫判定單元1005中，通過分析各峰值進行有無產生嘯叫的判定，將判定結果輸出到信號輸出端子1006。
如上所述，在前述以往的嘯叫檢測裝置中，也可以通過關注在頻率軸上表示峰值的嘯叫的特徵，自動地進行嘯叫的檢測。
專利文獻1特開平8-149593號公報但是，在前述以往的嘯叫檢測裝置中，參照各頻帶信號的絕對值的峰值來進行嘯叫的檢測，嘯叫檢測精度依賴於輸入信號的電平，所以具有例如在輸入了所謂電話的到達聲和汽笛(siren)這樣的窄頻帶分量強的信號的情況下，可能引起嘯叫的誤檢測的課題。
發明內容
本發明是為解決前述以往的課題而完成的，目的是提供與以往相比可高精度地檢測嘯叫的嘯叫檢測裝置、具有該裝置的音響裝置以及嘯叫檢測方法。
為了解決前述的以往的課題，本發明的嘯叫檢測裝置包括頻率分析單元，進行時間信號的頻率分析；電平計算單元，計算從所述頻率分析單元輸出的信號的電平；嘯叫檢測處理單元，分析由所述電平計算單元計算的電平，從而進行是否產生嘯叫的判定；周期性信號檢測處理單元，進行由所述電平計算單元計算的電平的時間推移是否有周期性的判定；以及嘯叫判定單元，根據所述嘯叫檢測處理單元和所述周期性信號檢測處理單元的判定結果，進行是否產生嘯叫的最終判定。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置通過判定並選擇辨別電平表示峰值的頻帶信號是嘯叫還是窄頻帶分量強的信號，可以降低嘯叫的誤檢測，並且與以往相比高精度地檢測嘯叫。
而且，本發明的嘯叫檢測裝置，所述嘯叫檢測處理單元包括平均電平計算單元，計算對於全部頻帶的電平的平均值；電平比計算單元，計算作為由所述電平計算單元計算的電平和由所述平均電平計算單元計算的平均電平的倍率差的電平比；電平比分析單元，分析由所述電平比計算單元計算的電平比；以及電平比判定單元，根據所述電平比分析單元的分析結果，進行是否產生嘯叫的判定。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置通過參照作為對於全部頻帶的平均電平和各頻帶的電平的倍率差的電平比，即使在存在暗噪聲的情況下也可以穩定地檢測嘯叫。
而且，本發明的嘯叫檢測裝置，所述周期性信號檢測處理單元包括包絡線計算單元，計算由所述電平計算單元算出的電平的包絡線；信號狀態判定單元，對由所述包絡線計算單元計算的包絡線相當於預定的哪種信號狀態進行判定；以及周期性判定單元，根據所述信號狀態判定單元的判定結果，進行包絡線的時間推移是否具有周期性的判定。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置通過判定各頻帶的電平的時間推移是否具有周期性，並選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號，可以降低嘯叫的誤檢測，與以往相比高精度地檢測嘯叫。
而且，本發明的嘯叫檢測裝置，所述信號狀態判定單元對由所述包絡線計算單元計算的包絡線的時間推移相當於信號的上升、或信號區間、或非信號區間中至少一種以上的何種信號狀態進行判定。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置通過分析各頻帶的電平的時間推移的大致形狀，可以判定電平的時間推移是否具有周期性，並通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號，可以降低嘯叫的誤檢測，與以往相比高精度地檢測嘯叫。
而且，本發明的嘯叫檢測裝置，所述周期性判定單元進行由所述包絡線計算單元計算的包絡線的時間推移的最新的時間周期和過去的時間周期中的信號區間長之間或者非信號區間長之間中，至少一種以上的區間長之間的比較。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置判定各頻帶的電平的時間推移是否具有周期性，並通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號，可以降低嘯叫的誤檢測，與以往相比高精度地檢測嘯叫。
而且，本發明的嘯叫檢測裝置，所述電平計算單元、所述嘯叫檢測處理單元、所述周期性信號檢測處理單元以及所述嘯叫判定單元僅對一部分頻帶進行處理。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測裝置僅限定於預想發生嘯叫的頻帶進行處理，可以減少運算量。
而且，本發明的音響裝置是具有嘯叫檢測裝置和嘯叫抑制裝置是結構。
通過該結構，由於本發明的音響裝置可以與以往相比高精度地檢測並抑制嘯叫，所以除了可以改善聽覺上的刺耳，還可以提高由於嘯叫的產生而被限制的放大器的增益。
而且，本發明的嘯叫檢測方法包括頻率分析步驟，進行時間信號的頻率分析；電平計算步驟，計算從所述頻率分析步驟輸出的信號的電平；嘯叫檢測處理步驟，分析由所述電平計算步驟計算的電平，從而進行是否產生嘯叫的判定；周期性信號檢測處理步驟，進行由所述電平計算步驟計算的電平的時間推移是否有周期性的判定；以及嘯叫判定步驟，根據所述嘯叫檢測處理步驟和所述周期性信號檢測處理步驟的判定結果，進行是否產生嘯叫的最終判定。
通過該結構，本發明的嘯叫檢測方法通過判定並選擇辨別電平表示峰值的頻帶信號是嘯叫還是窄頻帶分量強的信號，可以降低嘯叫的誤檢測，並且與以往相比高精度地檢測嘯叫。
如以上說明的那樣，按照本發明，可以提供通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號來降低嘯叫的誤檢測，並且與以往相比高精度地檢測嘯叫的嘯叫檢測裝置、具有該裝置的音響裝置以及嘯叫檢測方法。
本發明的上述目的和優點，通過參照附圖而說明的以下的實施方式，可以進一步明了。
圖1是表示以往的嘯叫檢測裝置的結構的方框圖。
圖2是表示本發明的實施方式1的嘯叫檢測裝置的結構的方框圖。
圖3是表示本發明的實施方式1的窄頻帶信號電平的時間推移的一例的波形圖。
圖4是表示本發明的實施方式1的信號狀態判定單元的信號的上升檢測處理的動作的流程圖。
圖5是表示本發明的實施方式1的信號狀態判定單元的至信號區間的移動檢測處理的動作的流程圖。
圖6是表示本發明的實施方式1的信號狀態判定單元的信號區間檢測處理的動作的流程圖。
圖7是表示本發明的實施方式1的信號狀態判定單元的非信號區間檢測處理的動作的流程圖。
圖8是表示本發明的實施方式1的周期性判定單元的動作的流程圖。
圖9是表示本發明的實施方式2的音響裝置的結構的方框圖。
圖10是表示本發明的實施方式3的嘯叫檢測方法的結構的方框圖。
標號說明101…信號輸入端子102…A/D轉換器103…頻率分析單元
104…電平計算單元105…嘯叫檢測處理單元106…周期性信號檢測處理單元107…嘯叫判定單元108…信號輸出端子109…平均電平計算單元110…電平比計算單元111…電平比分析單元112…電平比判定單元113…包絡線計算單元114…信號狀態判定單元115…周期性判定單元301…包絡線1級差分運算器302…包絡線2級差分運算器303…差分值比較器304…上升檢測判定器305…上升檢測計數更新器401…信號狀態判定器402…幀計數器更新器403…差分值比較器404…第一幀計數比較器405…第一信號區間檢測判定器406…第二信號區間檢測判定器407…基準電平設定器408…幀計數器初始化器409…第二幀計數比較器410…第三信號區間檢測判定器501…信號狀態判定器502…包絡線比較器503…幀計數器更新器504…非信號區間檢測判定器
505…信號區間長度設定器506…幀計數比較器507…全參數初始化器601…信號狀態判定器602…幀計數器更新器603…幀計數比較器604…全參數初始化器701…信號狀態判定器702…非信號區間長度設定器703…信號/非信號區間長度差分運算器704…上升檢測計數比較器705…信號區間長度差分比較器706…非信號區間長度差分比較器707…第一周期性判定器708…第二周期性判定器709…信號/非信號區間長度更新器801…麥克風802…麥克風放大器803…嘯叫檢測裝置804…嘯叫抑制裝置805…功率放大器806…揚聲器901…頻率分析部件902…電平計算部件903…嘯叫檢測處理部件904…周期性信號檢測處理部件905…嘯叫判定部件906…平均電平計算部件907…電平比計算部件908…電平比分析部件909…電平比判定部件
910…包絡線計算步驟911…信號狀態判定步驟912…周期性判定步驟1001…信號輸入端子1002…頻帶分割處理單元1003…電平計算單元1004…峰值計算單元1005…嘯叫判定單元1006…信號輸出端子具體實施方式
以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
(實施方式1)圖2是本發明的實施方式1的嘯叫檢測裝置的方框圖。在圖2中，本實施方式中的嘯叫檢測裝置包括從未圖示的麥克風等輸入信號的信號輸入端子101；將被輸入到信號輸入端子101信號從模擬信號進行A/D變換到數位訊號的A/D轉換器102；進行從A/D轉換器102輸出的時間信號的頻率分析的頻率分析單元103；計算從頻率分析單元103輸出的信號的電平的電平計算單元104；分析由電平計算單元104計算的電平從而判定是否發生嘯叫的嘯叫檢測處理單元105；進行由電平計算單元104計算的電平的時間推移是否具有周期性的判定的周期性信號檢測處理單元106；根據嘯叫檢測處理單元105和周期性信號檢測處理單元106的判定結果，進行是否發生嘯叫的最終判定的嘯叫判定單元107；以及輸出嘯叫判定單元107中的判定結果的信號輸出端子108。
而且，嘯叫檢測處理單元105包括計算由電平計算單元104算出的電平的對於全部頻帶的平均值的平均電平計算單元109；計算作為由電平計算單元104計算的電平和由平均電平計算單元109計算的平均電平的倍率差的電平比的電平比計算單元110；分析由電平比計算單元110計算的電平比的電平比分析單元111；根據電平比分析單元111的分析結果，進行是否發生嘯叫的判定的電平比判定單元112。
而且，周期性信號檢測處理單元106包括計算由電平計算單元104算出的電平的包絡線的包絡線計算單元113；判定由包絡線計算單元113計算的包絡線相當於預定的信號狀態的哪一個的信號狀態判定單元114；以及根據信號狀態判定單元114的判定結果，判定包絡線的時間推移是否具有周期性的周期性判定單元115。
接著，對本實施方式的嘯叫檢測裝置的動作進行說明。而且，在以下的說明中，嘯叫檢測是對各頻率的每一個獨立並且並行地進行處理。
從未圖示的麥克風等輸入到信號輸入端子101的時間信號通過A/D轉換器102被從模擬信號變換為數位訊號以後，被輸入到頻率分析單元103，並且被分割至多個頻率信號。作為在頻率分析單元103中使用的分割方法，使用高速傅利葉變換等時間-頻率變換。在電平計算單元104中，計算從頻率分析單元103輸出的多個頻率的每一個的電平。
接著，對嘯叫檢測處理單元105的動作進行說明。在平均電平計算單元109中計算對於全部頻帶的電平平均值，並且在電平比計算單元110中計算作為各頻率電平值和對於全部頻帶的電平平均值的倍率差的電平比。在電平比分析單元111中進行電平比和預定的第一嘯叫檢測閾值的比較，在某個頻率中的電平比超過了第一嘯叫檢測閾值的情況下，增加嘯叫檢測計數器。如果在嘯叫檢測計數器超過了預定的第二嘯叫檢測閾值的情況下，在電平比判定單元112中判定為產生嘯叫，並將判定結果輸出至嘯叫判定單元107。而且，在增加嘯叫檢測計數器中，已不滿足電平比分析單元111中的嘯叫判定條件的情況下，使嘯叫檢測計數器復位。
接著，對周期性信號檢測處理單元106的動作進行說明。圖3作為窄頻帶分量強的信號的一例，表示了電話的到達聲的某個頻帶的電平的時間推移的波形圖。相對於產生嘯叫時電平隨時間增大，例如電話的到達聲或汽笛等窄頻帶信號，如圖3所示那樣，相對於時間方向電平大致矩形波形狀並且周期性地推移。在周期性信號檢測處理單元106中，進行這樣的窄頻帶信號的檢測。這裡如圖3所示，將相對於時間方向的信號的上升和上升的間隔設為電平時間推移的周期T，將信號區間設為t1，將非信號區間設為t2。以下，一邊參照圖3，一邊對周期性信號檢測處理單元106的動作進行說明。
在包絡線計算單元113中，將從電平計算單元104輸出的從當前的處理幀至過去Na幀前的處理幀為止的各頻率電平值保持在未圖示的緩存器中，通過計算從當前的處理幀至過去Na幀前之間的各頻率電平的最大值，計算電平時間推移的包絡線。在信號狀態判定單元114中，判定由包絡線計算單元113計算的包絡線相當於預定的以下三個階段的信號狀態(步驟1)信號的上升、(步驟2)信號區間、(步驟3)非信號區間的哪一個。作為判定對象的信號狀態，在每次檢測信號狀態時依次並且交互地遷移。這相當於分析電平時間推移的大致形狀。接著，對前述三階段的各信號狀態判定處理進行說明。
(步驟1)信號的上升檢測信號的上升檢測由以下的兩階段的檢測處理(1)上升檢測、(2)上升檢測後的至信號區間的轉移檢測構成。
首先，對(1)上升檢測處理的動作進行說明。圖4是表示(1)上升檢測處理的動作的流程圖，301是包絡線1級差分運算器、302是包絡線2級差分運算器、303是差分值比較器、304是上升檢測判定器、305是上升檢測計數器更新器。在包絡線1級差分運算器301中，通過取當前和Nb幀前的包絡線的差分來計算包絡線的1級差分值。在包絡線2級差分運算器302中，通過取當前和1幀之前的1級差分值的差分來計算包絡線的2級差分值。在差分值比較器303中，分別進行前述1級差分值和預定的第一上升檢測閾值、以及前述2級差分值和預定的第二上升檢測閾值的比較，在步驟1標記為關閉(Off)狀態下前述1級差分值超過第一上升檢測閾值，並且前述2級差分值超過了第二上升檢測閾值的情況下，由上升檢測判定器304判定為信號的上升，在將步驟1標記設為打開(On)的同時，由上升檢測計數更新器305增加上升檢測計數器。
接著，對(2)上升檢測後的至信號區間的轉移檢測處理的動作進行說明。圖5是表示至(2)信號區間的轉移檢測處理的動作的流程圖，401是信號狀態判定器，402是幀計數器更新器、403是差分值比較器、404是第一幀計數比較器、405是第一信號區間檢測判定器、406是第二信號區間檢測判定器、407是基準電平設定器、408是幀計數器初始化器、409是第二幀計數比較器、410是第三信號區間檢測判定器。(1)上升檢測處理在由上升檢測判定器304判定為信號的上升後，如圖3所示那樣判定電平的時間推移是否為正常狀態、即判定是否轉移至信號區間的處理是(2)至信號區間的轉移檢測處理。
在信號狀態判定器401中進行步驟1標記是打開還是關閉的判定。在步驟1標記為打開的情況下，由幀計數器更新器402開始幀計數器的增加。在差分值比較器403中，進行由包絡線2級差分運算器302計算的包絡線的2級差分值和預定的至信號區間的轉移檢測閾值的比較，在第一幀計數比較器404中，進行在2級差分值已低於至信號區間的轉移檢測閾值時的幀計數器是否在規定的範圍內的判定。第一幀計數比較器404的判定結果如果是幀計數器在規定的範圍內的情況下，判斷為包絡線為正常狀態，即已轉移至信號區間，並且由第一信號區間檢測判定器405將步驟1標記設為關閉，同時將步驟2標記設為打開，由基準電平設定器407將這時的包絡線的電平設定為在後述的信號區間檢測處理中使用的基準電平。而且，在幀計數器在規定的範圍以外的情況下，判定為還未轉移至信號區間，由第二信號區間檢測判定器406將步驟1標記設為關閉，同時將上升檢測計數器復位。而且，由幀計數器初始化器408將幀計數器復位。在2級差分值沒有低於至信號區間的轉移檢測閾值期間幀計數器已處於規定的範圍以外的情況下，判定為沒有轉移至信號區間，由第三信號區間檢測判定器410將步驟1標記設為關閉，復位上升檢測計數器和幀計數器。
(步驟2)信號區間檢測圖6是表示信號區間檢測處理的動作的流程圖，501是信號狀態判定器，502是包絡線比較器，503是幀計數器更新器，504是非信號區間檢測判定器，505是信號區間長度設定器，506幀計數比較器，507是全參數初始化器。在信號區間檢測處理中，通過計數包絡線在以基準電平設定器407設定的基準電平為中心的規定範圍內變動的處理幀數，計算信號區間長。
在信號狀態判定器501中進行步驟2標記打開還是關閉的判定。在步驟2標記打開的情況下，由包絡線比較器502進行包絡線是否在以基準電平設定器407設定的基準電平為中心的規定的範圍內的比較。包絡線在規定的範圍內時由幀計數器更新器503將幀計數器增加，如果已在規定的範圍以外的情況下，判定為信號區間結束並轉移至非信號區間，由非信號區間檢測判定器504將步驟2標記設為關閉，同時將步驟3標記設為打開。而且，由信號區間長度設定器505將該時刻的幀計數器值設定為最新的信號區間長，並將幀計數器復位。在幀計數比較器506中進行幀計數器和預定的閾值的比較，如果幀計數器已超過了閾值的情況下，判定為未轉移至非信號區間，由全參數初始化器507將步驟2標記和步驟3標記設為截止，將幀計數器和上升檢測計數器復位，將最新和過去的信號區間長和非信號區間長復位。
(步驟3)非信號區間檢測圖7是表示非信號區間檢測處理的動作的流程圖，601是信號狀態判定器，602是幀計數器更新器，603是幀計數比較器，604是全參數初始化器。在非信號區間檢測處理中，在步驟3標記為打開的狀態下對直至下一次信號的上升被檢測為止的期間的處理幀數進行計數。
在信號狀態判定器601中進行步驟3標記是打開還是關閉的判斷。在步驟3標記為打開的情況下，在幀計數器更新器602中開始幀計數器的增加。在幀計數比較器603中進行幀計數器和預定的規定的閾值的比較，如果幀計數器已超過了閾值的情況下，在全參數初始化器604中將步驟2標記和步驟3標記設為關閉，將幀計數器和上升檢測計數器復位，將最新和過去的信號區間長和非信號區間長復位。
接著，對周期性判定單元115的動作進行說明。圖8是表述周期性判斷單元的動作的流程圖，701是信號狀態判定器，702是非信號區間長度設定器，703是信號/非信號區間長度差分運算器，704是上升檢測計數比較器，705是信號區間長度差分比較器，706是非信號區間長度差分比較器，707是第一周期性判定器，708是第二周期性判定器，709是信號/非信號區間長度更新器。在周期性判定單元115中，利用信號狀態判定單元114的處理結果，判定電平的時間推移是否具有周期性。
在信號狀態判定器701中，進行步驟1標記和步驟3標記是否為打開。在步驟3標記打開的狀態下步驟1標記為打開的情況下，在非信號區間長度設定器702中將該時刻的幀計數器值設定為最新的非信號區間長，將幀計數器復位，同時將步驟3標記設為關閉。在信號/非信號區間長度差分運算器703中，對最新的時間周期和1周期前的信號區間長之間、和非信號區間長之間的差分進行運算。在上升檢測計數比較器704中，進行上升檢測計數器和預定的上升檢測計數器閾值的比較，在信號區間長度差分比較器705中進行由信號/非信號區間長度差分運算器703算出的信號區間長差分和預定的信號區間長差分閾值的比較，在非信號區間長度差分比較器706中進行由信號/非信號區間長度差分運算器703算出的非信號區間長差分和預定的非信號區間長差分閾值的比較。如果上升檢測計數器超過上升檢測計數器閾值，並且信號區間長差分為信號區間長差分閾值以下，並且非信號區間長差分為非信號區間長差分閾值以下時，在第一周期性判定器707中判定為電平的時間推移具有周期性，如果不是這樣，則在第二周期性判定器708中判定為電平的時間推移不具有周期性，將判定結果輸出到嘯叫判定單元107。在信號/非信號區間長度更新器709中，通過將最新的信號區間長和非信號區間長設定至過去的信號區間長和非信號區間長，更新過去的信號區間長和非信號區間長。
在嘯叫判定單元107中，在由嘯叫檢測處理單元105判定為產生嘯叫，並且未由周期性信號檢測處理單元106判定為電平的時間推移具有周期性的情況下判斷為產生嘯叫。如果在嘯叫檢測處理單元105中判定為產生嘯叫後，由周期性信號檢測處理單元106被判定為電平的時間推移具有周期性的情況下判定為嘯叫誤檢測，並且判定為未產生嘯叫。嘯叫判定單元107的嘯叫判定結果被輸出到信號輸出端子108。
如上所述，本實施方式的嘯叫檢測裝置在進行頻率的電平與其它的頻率的電平相比是否突出的判定的同時，進行各頻率的電平的時間推移是否具有周期性的判定，通過選擇識別嘯叫和窄頻帶分量強的信號來降低嘯叫的誤檢測，與以往相比可以高精度地檢測嘯叫。
而且，在本實施方式中，如果僅限定於一部分頻帶(例如，設想產生嘯叫的頻帶等)來實施電平計算單元104、嘯叫檢測處理單元105、周期性信號檢測處理單元106、嘯叫判定單元107的處理，則可以減少運算量。
而且，在本實施方式中，作為將嘯叫檢測對各頻率的每一個獨立並且並行地處理的情況進行了說明，但是也可以是通過將由頻率分析單元103變換的頻率信號每次增加某固定的點數來進行頻帶化，對各頻帶的每一個獨立並且並行地進行處理的結構。而且，也可以是利用多個FIR(Finite ImpulseResponse)型帶通濾波器或IIR(Infinite Impulse Response)型帶通濾波器，或者可減少運算量的子帶(sub band)信號處理，將由頻率分析單元103輸入的時間信號分割為多個頻帶的時間信號，並對各頻帶的每一個獨立並且並行地進行處理的結構。
而且，雖然作為包絡線計算單元113通過計算從當前的處理幀至過去Na幀前為止的期間的電平最大值，計算電平時間推移的包絡線的情況進行了說明，但是也可以是計算從當前的處理幀至過去Na幀前為止的期間的電平最小值，作為電平時間推移的包絡線的結構。
而且，雖然作為信號狀態判定單元114判定電平時間推移相當於信號的上升、信號區間、非信號區間3階段的信號狀態的哪一個的情況進行了說明，但是也可以是在信號的上升、信號區間、非信號區間中判定至少一個以上的信號狀態的結構。
而且，雖然作為周期性判定單元115對電平時間推移的最新的時間周期和過去的時間周期中的信號區間長之間和非信號區間長之間進行比較而判定周期性的情況進行了說明，但是也可以是在信號區間長之間或者非信號區間長中，通過其中一個的比較來判定周期性的結構。
(實施方式2)首先，對本發明的實施方式2的音響裝置的結構進行說明。在圖9中，本實施方式的音響裝置包括麥克風801；對輸入到麥克風801的信號進行放大的麥克風放大器802；對從麥克風放大器802輸出的信號進行嘯叫的檢測處理的與實施方式1中說明的嘯叫檢測裝置相同的嘯叫檢測裝置803；根據嘯叫檢測裝置803的嘯叫檢測結果進行嘯叫的抑制處理的嘯叫抑制裝置804；對從嘯叫抑制裝置804輸出的信號進行放大的功率放大器805；根據從功率放大器805輸出的信號來輸出聲音的揚聲器806。
接著，對本實施方式的音響裝置的動作進行說明。被輸入到麥克風801的時間信號通過麥克風放大器802被放大後被分別輸入到嘯叫檢測裝置803和嘯叫抑制裝置804。從嘯叫抑制裝置804輸出的信號通過功率放大器805放大後由揚聲器806輸出。
在具有1.0以上的增益的聲音再次從揚聲器806輸入到麥克風801而產生了嘯叫的情況下，在嘯叫檢測裝置803自動地進行嘯叫的檢測，在嘯叫抑制裝置804通過利用例如陷波濾波器或者帶阻濾波器或者參數均衡器，或者乘以1.0以下的乘數來降低被檢測到的嘯叫頻率或者頻帶的增益，從而進行嘯叫的抑制。如果在嘯叫檢測裝置803中一旦判定為產生嘯叫而由嘯叫抑制裝置804開始了嘯叫抑制處理後，在由嘯叫檢測裝置803判斷為電平時間推移具有周期性的情況下，嘯叫抑制裝置804使誤使其降低的該頻率或頻帶的增益恢復。
如上所述，本實施方式的音響裝置與以往相比可以高精度地檢測並抑制嘯叫，所以，除了可以改善聽感上的刺耳，還可以具有能夠使由於嘯叫的產生而被限制的功率放大器805的增益提高的效果。
(實施方式3)對應用了本發明的實施方式3的嘯叫檢測方法的軟體的結構進行說明。在圖10中，應用了本實施方式的嘯叫檢測方法的軟體包括進行時間信號的頻率分析的頻率分析步驟(step)901；計算從頻率分析步驟901輸出的信號的電平的電平計算步驟902；分析由電平計算步驟902計算的電平而判定是否產生嘯叫的嘯叫檢測處理步驟903；進行由電平計算步驟902計算的電平的時間推移是否具有周期性的周期性信號檢測處理步驟904；根據嘯叫檢測處理步驟903和周期性信號檢測處理步驟904的判定結果，進行是否產生嘯叫的最終判定的嘯叫判定步驟905。
而且，嘯叫檢測處理步驟903包括計算對於全部頻帶的電平的平均值的平均電平計算步驟906；計算作為由電平計算步驟902計算的電平和由平均電平計算步驟906計算的平均電平的倍率差的電平比的電平比計算步驟907；分析由電平比計算步驟907計算的電平比的電平比分析步驟908；根據電平比分析步驟908的分析結果進行是否產生嘯叫的判定的電平比判定步驟909。
而且，周期性信號檢測處理步驟904包括對由電平計算步驟902算出的電平的包絡線進行計算的包絡線計算步驟910；進行由包絡線計算步驟910計算的包絡線相當於預定的信號狀態的哪一種的判定的信號狀態判定步驟911；根據信號狀態判定步驟911的判定結果，進行包絡線的時間推移是否具有周期性的判定的周期性判定步驟912。
這裡，應用了本實施方式的嘯叫檢測方法的軟體的動作由於與實施方式1的嘯叫檢測裝置的動作一樣，所以省略說明。
如上所述，應用了本實施方式的嘯叫檢測方法的軟體進行頻率的電平與其它頻率的電平相比是否突出的判定，同時進行輸入信號的各頻率的每一個的電平的時間推移是否具有周期性的判定，通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號來降低嘯叫的誤檢測，與以往相比，可以高精度地檢測嘯叫。
本發明根據附圖所示的優選實施方式進行了說明，但是本技術領域的技術人員可以明白，只要不脫離本發明的思想，可以容易地進行各種變更、改變。本發明還包括這樣的變更例。
本發明在產業上的可利用性在於，本發明的嘯叫檢測裝置和嘯叫檢測方法具有通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號來降低嘯叫的誤檢測，與以往相比，具有可以高精度地檢測嘯叫的效果，可以應用在具有麥克風和揚聲器的各種音響裝置中。
權利要求
1.一種嘯叫檢測裝置，其特徵在於，包括頻率分析單元，進行時間信號的頻率分析；電平計算單元，計算從所述頻率分析單元輸出的信號的電平；嘯叫檢測處理單元，分析由所述電平計算單元計算的電平，從而進行是否產生嘯叫的判定；周期性信號檢測處理單元，進行由所述電平計算單元計算的電平的時間推移是否有周期性的判定；以及嘯叫判定單元，根據所述嘯叫檢測處理單元和所述周期性信號檢測處理單元的判定結果，進行是否產生嘯叫的最終判定。
2.如權利要求1所述的嘯叫檢測裝置，其特徵在於，所述嘯叫檢測處理單元包括平均電平計算單元，計算對於全部頻帶的電平的平均值；電平比計算單元，計算作為由所述電平計算單元計算的電平和由所述平均電平計算單元計算的平均電平的倍率差的電平比；電平比分析單元，分析由所述電平比計算單元計算的電平比；以及電平比判定單元，根據所述電平比分析單元的分析結果，進行是否產生嘯叫的判定。
3.如權利要求1所述的嘯叫檢測裝置，其特徵在於，所述周期性信號檢測處理單元包括包絡線計算單元，計算由所述電平計算單元算出的電平的包絡線；信號狀態判定單元，對由所述包絡線計算單元計算的包絡線相當於預定的哪種信號狀態進行判定；以及周期性判定單元，根據所述信號狀態判定單元的判定結果，進行包絡線的時間推移是否具有周期性的判定。
4.如權利要求3所述的嘯叫檢測裝置，其特徵在於，所述信號狀態判定單元對由所述包絡線計算單元計算的包絡線的時間推移相當於信號的上升、或信號區間、或非信號區間中至少一種以上的何種信號狀態進行判定。
5.如權利要求3所述的嘯叫檢測裝置，其特徵在於，所述周期性判定單元在由所述包絡線計算單元計算的包絡線的時間推移的最新的時間周期和過去的時間周期中的信號區間長之間或者非信號區間長之間中，進行至少一種以上的區間長之間的比較。
6.如權利要求1所述的嘯叫檢測裝置，其特徵在於，所述電平計算單元、所述嘯叫檢測處理單元、所述周期性信號檢測處理單元以及所述嘯叫判定單元僅對一部分頻帶進行處理。
7.一種音響裝置，具有如權利要求1所述的嘯叫檢測裝置和嘯叫抑制裝置。
8.一種嘯叫檢測方法，其特徵在於，包括頻率分析步驟，進行時間信號的頻率分析；電平計算步驟，計算從所述頻率分析步驟輸出的信號的電平；嘯叫檢測處理步驟，分析由所述電平計算步驟計算的電平，從而進行是否產生嘯叫的判定；周期性信號檢測處理步驟，進行由所述電平計算步驟計算的電平的時間推移是否有周期性的判定；以及嘯叫判定步驟，根據所述嘯叫檢測處理步驟和所述周期性信號檢測處理步驟的判定結果，進行是否產生嘯叫的最終判定。
全文摘要
本發明提供一種嘯叫檢測裝置，可以選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號並進行精度更高的嘯叫檢測。該檢測裝置包括進行時間信號的頻率分析的頻率分析單元(103)；計算從頻率分析單元(103)輸出的信號的電平的電平計算單元(104)；分析電平計算單元(104)計算的電平從而判定是否發生嘯叫的嘯叫檢測處理單元(105)；進行由電平計算單元(104)計算的電平的時間推移是否具有周期性的判定的周期性信號檢測處理單元(106)；根據嘯叫檢測處理單元(105)和周期性信號檢測處理單元(106)的判定結果，進行是否發生嘯叫的最終判定的嘯叫判定單元(107)，通過選擇辨別嘯叫和窄頻帶分量強的信號來降低嘯叫的誤檢測，與以往相比，可以高精度地檢測嘯叫。
文檔編號H04R3/02GK1934897SQ20058000857
公開日2007年3月21日 申請日期2005年2月16日 優先權日2004年2月20日
發明者浦威史, 吉住嘉之 申請人:松下電器產業株式會社