特許 6102053 音響処理装置および音響処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6102053

(24)【登録日】2017年3月10日

(45)【発行日】2017年3月29日

(54)【発明の名称】音響処理装置および音響処理方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/02 20060101AFI20170316BHJP

【ＦＩ】

   H04R3/02

【請求項の数】6

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2011-288181(P2011-288181)

(22)【出願日】2011年12月28日

(65)【公開番号】特開2013-138329(P2013-138329A)

(43)【公開日】2013年7月11日

【審査請求日】2014年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125689

【弁理士】

【氏名又は名称】大林 章

(74)【代理人】

【識別番号】100121108

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 太朗

(72)【発明者】

【氏名】梅山 康之

(72)【発明者】

【氏名】田中 啓文

(72)【発明者】

【氏名】近藤 多伸

(72)【発明者】

【氏名】橋本 誠一

【審査官】 渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０６７５４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３０２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／１２５２７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０６−２６１３９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ１０Ｌ １３／００−１３／１０

Ｇ１０Ｌ １９／００−１９／２６

Ｇ１０Ｌ ２１／００−２１／１８

Ｇ１０Ｌ ２５／００−２５／９３

Ｇ１０Ｌ ９９／００

Ｈ０４Ｒ ３／００− ３／１４

Ｈ０４Ｓ １／００− ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

観測信号に含まれる残響成分のスペクトルのピークの周波数を残響周波数として時間軸上のフレーム毎に推定する残響解析手段と、
観測信号のうち前記残響周波数を含む帯域成分を抑圧する帯域抑圧手段と
を具備する音響処理装置。

【請求項2】

前記残響解析手段は、
観測信号の残響成分の比率に応じた残響優勢度を周波数毎に算定する解析処理手段と、
前記各周波数の残響優勢度を前記観測信号に作用させることで残響成分を抽出する残響抽出手段と、
前記残響抽出手段が抽出した残響成分のスペクトルのピークの周波数を前記残響周波数として特定する周波数特定手段とを含む
請求項１の音響処理装置。

【請求項3】

観測信号の残響成分が存在する周波数を残響周波数として推定する残響解析手段と、
観測信号のうち前記残響周波数を含む帯域成分を抑圧する帯域抑圧手段とを具備し、
前記残響解析手段は、観測信号の残響成分の比率に応じた残響優勢度を周波数毎に算定する解析処理手段と、前記各周波数の残響優勢度を前記観測信号に作用させることで残響成分を抽出する残響抽出手段と、前記残響抽出手段が抽出した残響成分のスペクトルのピークの周波数を残響周波数として特定する周波数特定手段とを含み、
前記解析処理手段は、観測信号の時間変化に追従する第１指標値と、前記第１指標値と比較して低い追従性で前記観測信号の時間変化に追従する第２指標値とを算定する指標値算定手段と、前記第１指標値と前記第２指標値との相違に応じて前記残響優勢度を算定する優勢度算定手段とを含む
音響処理装置。

【請求項4】

観測信号の残響成分を抑圧する残響抑圧手段を具備し、
前記帯域抑圧手段は、前記残響抑圧手段による処理前または処理後の観測信号のうち前記残響周波数を含む帯域成分を抑圧する
請求項１から請求項３の何れかの音響処理装置。

【請求項5】

観測信号を遅延させる遅延手段を具備し、
前記残響解析手段は、前記遅延手段による処理前の観測信号を処理対象とし、
前記帯域抑圧手段は、前記遅延手段による処理後の観測信号を処理対象とする
請求項１から請求項４の何れかの音響処理装置。

【請求項6】

コンピュータが、
観測信号に含まれる残響成分のスペクトルのピークの周波数を残響周波数として時間軸上のフレーム毎に推定し、
観測信号のうち前記残響周波数を含む帯域成分を抑圧する
音響処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音響信号を処理する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

収音機器と放音機器とを含む音響系で発生するハウリングを抑制する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、放音機器から収音機器までの伝達経路を模擬する適応フィルタを利用してハウリングを抑制する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２０３５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の技術のように適応フィルタを利用してハウリングを抑制する技術では、ハウリングの発生から適応フィルタの係数群の収束までに相当の時間が必要である。したがって、例えば短時間で大幅な特性変動が伝達経路に発生した場合には、適応フィルタの係数群が収束に到達せず、結果的にハウリングを充分に抑制できない可能性がある。以上の事情を考慮して、本発明は、迅速にハウリングを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の音響処理装置は、観測信号（例えば観測信号ｘ(t)）の残響成分が存在する周波数を残響周波数（例えば残響周波数ＦR(m)）として推定する残響解析手段（例えば残響解析部２４A，２４B）と、観測信号のうち残響周波数を含む帯域成分を抑圧する帯域抑圧手段（例えば帯域抑圧部２２）とを具備する。以上の構成では、観測信号のうちハウリングの発生の原因となる残響成分が抑圧されるから、残響成分に起因したハウリングを未然に防止することが可能である。

【0006】

本発明の第１態様において、残響解析手段は、観測信号に含まれる残響成分のスペクトル（例えば残響スペクトルＹR(k,m)）のピークの周波数を残響周波数として推定する。以上の態様では、残響成分のスペクトルのピークの周波数が残響周波数として推定されるから、残響成分のうち特にハウリングの原因となり易い成分を抑圧してハウリングを有効に防止できるという利点がある。具体的には、残響解析手段は、観測信号の残響成分の比率に応じた残響優勢度（例えば残響優勢度Ｇr(k,m)）を周波数毎に算定する解析処理手段（例えば解析処理部３４）と、各周波数の残響優勢度を観測信号に作用させることで残響成分を抽出する残響抽出手段（例えば残響抽出部３６）と、残響抽出手段が抽出した残響成分のスペクトルのピークの周波数を残響周波数として特定する周波数特定手段（例えば周波数特定部３８）とを含む。

【0007】

本発明の第２態様において、観測信号の残響成分の比率に応じた残響優勢度を周波数毎に算定する解析処理手段と、周波数軸上での残響優勢度のピークの周波数を残響周波数として特定する周波数特定手段とを含む。以上の態様では、残響優勢度のピークの周波数が残響周波数として特定されるから、観測信号から残響成分を抽出する処理が不要であるという利点がある。

【0008】

第１態様および第２態様において、解析処理手段は、観測信号の時間変化に追従する第１指標値（例えば第１指標値Ｑ1(k,m)）と、第１指標値と比較して低い追従性で観測信号の時間変化に追従する第２指標値（例えば第２指標値Ｑ2(k,m)）とを算定する指標値算定手段（例えば指標値算定部４２A，４２B）と、第１指標値と第２指標値との相違に応じて残響優勢度を算定する優勢度算定手段（例えば優勢度算定部４４）とを含む。以上の態様では、観測信号の時間変化に追従する第１指標値と第２指標値との相違に応じて残響優勢度が算定されるから、例えば観測信号に含まれる残響成分を推定する予測フィルタ係数の確率モデルを利用することで残響成分の予測フィルタ係数を推定する構成（例えば特開２００９−２１２５９９号公報に開示された構成）と比較して簡易な処理で観測信号の残響成分を推定できるという利点がある。もっとも、本発明における残響成分の推定には、公知の技術（特開２００９−２１２５９９号公報に開示された構成を含む）が任意に採用され得る。

【0009】

具体的な態様において、指標値算定手段は、観測信号の信号強度（観測信号の振幅またはその冪乗）の時系列を平滑化することで第１指標値を算定する第１平滑手段（例えば第１平滑部５１）と、第１平滑手段による平滑化の時定数（例えば時定数τ1）を上回る時定数（例えば時定数τ2）で観測信号の信号強度の時系列を平滑化することで第２指標値を算定する第２平滑手段（例えば第２平滑部５２）とを含む。他の態様において、指標値算定手段は、第２指標値の時間変化が第１指標値の時間変化を遅延させた関係となるように、観測信号の信号強度の時系列を平滑化した第１指標値および第２指標値を生成する。

【0010】

本発明の好適な態様において、優勢度算定手段は、第２指標値に対する第１指標値の比を算定する比算定手段（例えば比算定部６２）と、比が所定値を上回る場合に当該所定値に設定され、比が所定値を下回る場合に比に設定される初期音優勢度（例えば初期音優勢度Ｇe(k,m)）を算定する第１処理手段（例えば第１処理部６４）と、初期音優勢度を所定値から減算することで残響優勢度を算定する第２処理手段（例えば第２処理部６６）とを含む。以上の態様では、第２指標値に対する第１指標値の比の演算と所定値から初期音優勢度を減算する演算とを含む簡易な演算で残響優勢度を算定できるという利点がある。

【0011】

本発明の好適な態様に係る音響処理装置は、観測信号の残響成分を抑圧する残響抑圧手段（例えば残響抑圧部７２）を具備し、帯域抑圧手段は、残響抑圧手段による処理前または処理後の観測信号のうち残響周波数を含む帯域成分を抑圧する。以上の態様では、残響抑圧手段が観測信号の残響成分を抑圧するから、残響周波数以外の帯域成分についてもハウリングの経時的な増加を抑制することが可能である。なお、初期音優勢度を算定する第１処理手段を具備する構成では、第１処理手段が算定した各周波数の初期音優勢度を観測信号に作用させることで残響抑圧手段が残響成分を抑圧する構成が好適である。以上の構成では、第２処理手段による残響優勢度の算定と残響抑圧手段による残響成分の抑圧とに初期音優勢度が流用されるから、各処理が独立に実行される構成と比較して処理が簡素化されるという利点がある。

【0012】

本発明の好適な態様に係る音響処理装置は、観測信号を遅延させる遅延手段（例えば遅延部７４）を具備し、残響解析手段は、遅延手段による処理前の観測信号を処理対象とし、帯域抑圧手段は、遅延手段による処理後の観測信号を処理対象とする。以上の構成では、残響解析手段による残響周波数の算定に時間が必要な場合でも、帯域抑圧手段が観測信号の特定の時点を処理する時点において、観測信号のうちその時点について解析処理手段が特定した残響周波数を帯域抑圧手段に適用することが可能である。したがって、残響成分に起因したハウリングを有効に防止できるという利点がある。

【0013】

本発明は、残響成分に起因したハウリングを防止するために抑圧されるべき帯域成分の残響周波数を特定する装置（ハウリング周波数特定装置）としても特定され得る。本発明のハウリング周波数特定装置は、観測信号（例えば観測信号ｘ(t)）の残響成分が存在する周波数を残響周波数（例えば残響周波数ＦR(m)）として推定する残響解析手段（例えば残響解析部２４A，２４B）を具備する。観測信号のうち前記残響周波数を含む帯域成分を抑圧する帯域抑圧手段をハウリング周波数特定装置に追加することで本発明の音響処理装置が構成され得る。

【0014】

以上の各態様に係る音響処理装置は、音響信号の処理に専用されるＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明に係るプログラムは、観測信号の残響成分が存在する周波数を残響周波数として推定する残響解析処理と、観測信号のうち残響周波数を含む帯域成分を抑圧する帯域抑圧処理とをコンピュータに実行させる。以上のプログラムによれば、本発明に係る音響処理装置と同様の作用および効果が実現される。なお、本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされるほか、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る拡声装置のブロック図である。

【図2】残響解析部のブロック図である。

【図3】解析処理部のブロック図である。

【図4】第１指標値と第２指標値と初期音優勢度との関係の説明図である。

【図5】第２実施形態における残響解析部のブロック図である。

【図6】第３実施形態における音響処理装置のブロック図である。

【図7】第４実施形態における音響処理装置のブロック図である。

【図8】第５実施形態における解析処理部のブロック図である。

【図9】第５実施形態における第１指標値と第２指標値と初期音優勢度との関係の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る音響処理装置１００を利用した拡声装置１０のブロック図である。拡声装置１０は、周囲の音響（音声や楽音）の音量を調整して放射する装置であり、収音機器１２と放音機器１４と音響処理装置１００とを具備する。

【0017】

収音機器１２（例えばマイクロホン）は、周囲の音響に応じた観測信号ｘ(t)を生成して音響処理装置１００に供給する。観測信号ｘ(t)は、放音機器１４から収音機器１２に対して直接的に到来する直接音に対し、音響空間内での反射後に収音機器１２に到達する残響（初期反射音および後部残響音）を付加した音響の波形を示す時間領域の音響信号である（ｔ：時間）。

【0018】

音響処理装置１００は、観測信号ｘ(t)から音響信号ｚ(t)を生成して放音機器１４に出力する。放音機器１４（例えばスピーカ）は、音響処理装置１００から供給される音響信号ｚ(t)に応じた音波を放射する。なお、収音機器１２が生成した観測信号ｘ(t)をアナログからデジタルに変換するＡ/Ｄ変換器や、音響処理装置１００が生成した音響信号ｚ(t)をデジタルからアナログに変換するＤ/Ａ変換器の図示は便宜的に省略されている。

【0019】

放音機器１４から放射された音波の一部（帰還音）が収音機器１２に到達するループ状の音響系では、音響系全体のゲインが１を上回る場合にハウリングが発生し得る。第１実施形態の音響処理装置１００は、ハウリングを防止するための処理を観測信号ｘ(t)に対して実行することで音響信号ｚ(t)を生成するハウリング抑制装置として機能する。音響処理装置１００は、例えばプログラムを実行する汎用の演算処理装置（ＣＰＵ）や観測信号ｘ(t)の処理に専用される電子回路（DSP）で実現される。

【0020】

ハウリングは、放音機器１４からの放射音が収音機器１２に到達するまでの伝達経路の音響特性（空間内の反射特性や遅延特性）に影響されるから、観測信号ｘ(t)のうち残響成分（特に後部残響音）はハウリングの発生および増加を促進する重要な要因となり得る。したがって、観測信号ｘ(t)の残響成分を抑制することでハウリングの発生および増加を有効に防止できるという傾向がある。以上の傾向を考慮して、第１実施形態では、観測信号ｘ(t)のうち残響成分の強度が高い周波数の帯域成分を抑圧することでハウリングを防止する。

【0021】

図１に示すように、音響処理装置１００は、帯域抑圧部２２と残響解析部２４Aと増幅部２６とを具備する。残響解析部２４Aは、収音機器１２が生成した観測信号ｘ(t)の残響成分（後部残響音）が存在する周波数（以下「残響周波数」という）ＦR(m)を時間軸上の単位期間（フレーム）毎に推定する。記号ｍは、時間軸上の任意の１個の単位期間（時間軸上の特定の時点）を意味する。図１の帯域抑圧部２２は、収音機器１２から供給される観測信号ｘ(t)のうち残響解析部２４Aが推定した残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分を抑圧することで音響信号ｚ(t)を生成する。具体的には、残響周波数ＦR(m)を中心周波数とする狭帯域成分が減衰するように周波数特性（阻止帯域）が可変に設定されるノッチフィルタが帯域抑圧部２２として好適に採用される。増幅部２６は、帯域抑圧部２２による処理後の音響信号ｚ(t)を増幅する。増幅部２６のゲインは、例えば利用者からの指示に応じて可変に設定される。増幅部２６による処理後の音響信号ｚ(t)が放音機器１４に供給されて音波として放射される。

【0022】

図２は、残響解析部２４Aのブロック図である。図２に示すように、残響解析部２４Aは、周波数分析部３２と解析処理部３４と残響抽出部３６と周波数特定部３８とを含んで構成される。周波数分析部３２は、観測信号ｘ(t)のスペクトル（複素スペクトル）Ｘ(k,m)を時間軸上の単位期間毎に順次に生成する。記号ｋは、周波数軸上の任意の１個の周波数（帯域）を指定する変数である。スペクトルＸ(k,m)の生成には、短時間フーリエ変換等の公知の周波数分析が任意に採用され得る。なお、通過帯域が相違する複数の帯域通過フィルタを配列したフィルタバンクを周波数分析部３２として利用することも可能である。

【0023】

解析処理部３４は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を各周波数について単位期間毎に算定する。第１実施形態の残響優勢度Ｇr(k,m)は、観測信号ｘ(t)のうち残響成分（後部残響音）の比率の指標となる変数である。概略的には、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)において残響成分以外の初期音成分（直接音および初期反射音）の強度に対して残響成分の強度が高いほど残響優勢度Ｇr(k,m)は大きい数値に設定される。すなわち、残響優勢度Ｇr(k,m)は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)における残響成分の優勢度とも換言され得る。

【0024】

残響抽出部３６は、解析処理部３４が算定した残響優勢度Ｇr(k,m)を観測信号ｘ(t)に作用させることで観測信号ｘ(t)内の残響成分のスペクトル（以下「残響スペクトル」という）ＹR(k,m)を生成する。すなわち、残響抽出部３６は、観測信号ｘ(t)に含まれる残響成分を抽出する。残響抽出部３６による残響スペクトルＹR(k,m)の生成は、各周波数について単位期間毎に順次に実行される。具体的には、残響抽出部３６は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対し、そのスペクトルＸ(k,m)と共通の単位期間および周波数に対応する残響優勢度Ｇr(k,m)を乗算することで残響スペクトルＹR(k,m)を算定する（ＹR(k,m)＝Ｇr(k,m)Ｘ(k,m)）。すなわち、残響優勢度Ｇr(k,m)は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対するゲインに相当し、観測信号ｘ(t)の残響成分を抽出（強調）するための係数（残響強調用の調整値）として利用される。

【0025】

周波数特定部３８は、残響抽出部３６が生成した残響スペクトルＹR(k,m)においてピークが存在する周波数を残響周波数ＦR(m)として単位期間毎に順次に特定する。例えば周波数特定部３８は、残響スペクトルＹR(k,m)の強度が最大となる１個の周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する。なお、雑音等に起因した残響周波数ＦR(m)の瞬間的な変動を抑制するために、残響スペクトルＹR(k,m)を時間軸方向に平滑化したうえで単位期間毎に残響周波数ＦR(m)を特定する構成も好適である。前述の通り、観測信号ｘ(t)のうち周波数特定部３８が特定した残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分が図１の帯域抑圧部２２により抑圧される。

【0026】

以上に説明した通り、第１実施形態では、観測信号ｘ(t)のうちハウリングの発生の原因となる残響成分が抑圧される。すなわち、ハウリングを発生後に抑圧する特許文献１の技術とは対照的に、第１実施形態では、実際にハウリングが発生する以前からその原因となる残響成分が抑圧され、結果的にハウリングが未然に防止される。したがって、第１実施形態によれば、特許文献１の技術と比較してハウリングを迅速に抑制することが可能である。

【0027】

なお、初期音成分（直接音および初期反射音）および残響成分の双方を含む観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)のピークの周波数を残響周波数ＦR(m)として帯域抑圧部２２に適用する構成（以下「対比例」という）も想定され得る。しかし、初期音成分と残響成分とでスペクトルのピークの周波数は相違するから、対比例では、初期音成分のピークの周波数が残響周波数ＦR(m)として特定され、結果的に、観測信号ｘ(t)のうち本来ならば維持されるべき初期音成分が帯域抑圧部２２にて抑圧される（ひいては音響信号ｚ(t)の音質が低下する）可能性がある。第１実施形態では、観測信号ｘ(t)のうち残響成分の残響スペクトルＹR(k,m)のピークの周波数が残響周波数ＦRとして特定されるから、観測信号ｘ(t)のうち初期音成分が抑圧される可能性は対比例と比較して低減される。したがって、第１実施形態によれば、帯域抑圧に起因した音質の低下を抑制しながらハウリングを防止できるという利点がある。

【0028】

次に、図３を参照して解析処理部３４の具体的な構成を説明する。図３に示すように、第１実施形態の解析処理部３４は、指標値算定部４２Aと優勢度算定部４４とを具備する。指標値算定部４２Aは、観測信号ｘ(t)に応じた第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を順次に算定する。具体的には、指標値算定部４２Aは、第１平滑部５１と第２平滑部５２とを含んで構成される。第１平滑部５１は、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各周波数の第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。同様に、第２平滑部５２は、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで各周波数の第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。

【0029】

第１指標値Ｑ1(k,m)は、以下の数式(1A)で定義されるように、相前後するＮ1個（Ｎ1は２以上の自然数）の単位期間で構成される第１期間内におけるパワー|Ｘ(k,m)|²の移動平均（単純移動平均）である。第１期間は、例えば第ｍ番目の単位期間を最後尾とするＮ1個の単位期間の集合である。他方、第２指標値Ｑ2(k,m)は、以下の数式(1B)で定義されるように、相前後するＮ2個（Ｎ2は２以上の自然数）の単位期間で構成される第２期間内におけるパワー|Ｘ(k,m)|²の移動平均である。第２期間は、例えば第ｍ番目の単位期間を最後尾とするＮ2個の単位期間の集合である。以上の説明から理解されるように、第１平滑部５１および第２平滑部５２はＦＩＲ（finite impulse response）型のローパスフィルタに相当する。

【数1】

【0030】

第２指標値Ｑ2(k,m)の算定に加味される単位期間の個数Ｎ2は、第１指標値Ｑ1(k,m)の算定に加味される単位期間の個数Ｎ1を上回る（Ｎ2＞Ｎ1）。すなわち、第２期間は第１期間よりも長い。例えば、第１期間は１００ミリ秒から３００ミリ秒程度の時間に設定され、第２期間は３００ミリ秒から６００ミリ秒程度の時間に設定される。したがって、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回る（τ2＞τ1）。第１平滑部５１および第２平滑部５２をローパスフィルタで実現する場合を想定すると、第２平滑部５２の遮断周波数が第１平滑部５１の遮断周波数を下回ると換言することも可能である。

【0031】

図４の部分(B)は、観測信号ｘ(t)の任意の周波数について算定される第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化のグラフである。図４の部分(A)のようにパワー|Ｘ(k,m)|²（パワー密度）が指数減衰する室内インパルス応答（RIR）を観測信号ｘ(t)として音響処理装置１００に供給した場合の第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)が図４の部分(B)には図示されている。

【0032】

図４の部分(B)から理解されるように、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)は、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従して経時的に変化する。ただし、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回るから、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性（変化率）で観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時間変化に追従する。具体的には、図４の部分(B)に示すように、室内インパルス応答の開始の時点ｔ0の直後の区間では、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る変化率で増加する。そして、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)は、時間軸上の相異なる時点でピークに到達し、第１指標値Ｑ1(k,m)は第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る変化率で減少する。

【0033】

以上のように第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とは相異なる変化率で変化するから、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との大小は時間軸上の特定の時点ｔxで反転する。すなわち、時点ｔ0から時点ｔxまでの区間ＳAでは第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回り、時点ｔx以降の区間ＳBでは第２指標値Ｑ2(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る。区間ＳAは、室内インパルス応答の初期音成分（直接音および初期反射音）が存在する区間に相当し、区間ＳBは、室内インパルス応答の残響成分（後部残響音）が存在する区間に相当する。

【0034】

図３の優勢度算定部４４は、指標値算定部４２Aが算定した第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とに応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。第１実施形態の優勢度算定部４４は、比算定部６２と第１処理部６４と第２処理部６６とを含んで構成される。

【0035】

比算定部６２は、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との比Ｒ(k,m)を算定する。具体的には、比算定部６２は、以下の数式(2)で表現される通り、第２指標値Ｑ2(k,m)に対する第１指標値Ｑ1(k,m)の比Ｒ(k,m)を単位期間毎に算定する。

【数2】

【0036】

図３の第１処理部６４は、比算定部６２が算定した比Ｒ(k,m)に応じて初期音優勢度Ｇe(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。残響成分の比率の指標に相当する残響優勢度Ｇr(k,m)とは対照的に、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、観測信号ｘ(t)のうち初期音（直接音および初期反射音）の比率の指標となる変数である。したがって、概略的には、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)において残響成分の強度が初期音成分の強度に対して小さいほど、初期音優勢度Ｇe(k,m)は大きい数値に設定される。すなわち、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)における初期音成分の優勢度とも換言され得る。

【0037】

第１実施形態の第１処理部６４は、比算定部６２が算定した比Ｒ(k,m)と所定値Ｇmaxおよび所定値Ｇminとを比較した結果に応じた初期音優勢度Ｇe(k,m)を単位期間毎に算定する。所定値Ｇmaxおよび所定値Ｇminは、例えば利用者からの指示に応じて事前に設定されて比Ｒ(k,m)と比較される閾値である。第１実施形態では、所定値Ｇmaxを１に設定した場合を例示する。所定値Ｇminは、所定値Ｇmaxを下回る数値（０以上かつ１未満の範囲内の数値）に設定される。

【0038】

具体的には、第１処理部６４は、以下の数式(3)の演算を実行する。第１に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇmax（Ｇmax＝１）を上回る場合（Ｒ(k,m)≧Ｇmax）、第１処理部６４は、所定値Ｇmaxを初期音優勢度Ｇe(k,m)として設定する。第２に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇminを下回る場合（Ｒ(k,m)≦Ｇmin）、第１処理部６４は、所定値Ｇminを初期音優勢度Ｇe(k,m)として設定する。第３に、比Ｒ(k,m)が所定値Ｇmaxと所定値Ｇminとの間の数値である場合（Ｇmin＜Ｒ(k,m)＜Ｇmax）、第１処理部６４は、比Ｒ(k,m)を初期音優勢度Ｇe(k,m)として設定する。

【数3】

【0039】

第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)が図４の部分(B)のように変化する場合の初期音優勢度Ｇe(k,m)の変化が図４の部分(C)に図示されている。図４の部分(C)から理解されるように、概略的には、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）の初期音優勢度Ｇe(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）の初期音優勢度Ｇe(k,m)よりも大きい数値となる。具体的には、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る区間ＳA内では比Ｒ(k,m)が所定値Ｇmax（Ｇmax＝１）を上回るから、初期音優勢度Ｇe(k,m)は所定値Ｇmaxに維持される。また、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る区間ＳBのうち比Ｒ(k,m)が所定値Ｇminを上回る区間ＳB1では、初期音優勢度Ｇe(k,m)は比Ｒ(k,m)に設定されて経時的に減少する。そして、区間ＳBのうち比Ｒ(k,m)が所定値Ｇminを下回る区間ＳB2では、初期音優勢度Ｇe(k,m)は所定値Ｇminに維持される。

【0040】

すなわち、第１処理部６４が算定する初期音優勢度Ｇe(k,m)は、直接音および初期反射音が存在する区間ＳAでは所定値（最大値）Ｇmaxに設定され、残響成分が存在する区間ＳBでは所定値（最小値）Ｇminまで経時的に減少する。したがって、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に初期音優勢度Ｇe(k,m)を乗算した場合、観測信号ｘ(t)の残響成分を抑圧（直接音や初期反射音を強調）した音響信号が生成される。すなわち、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対するゲインとして適用された場合に観測信号ｘ(t)の残響成分を抑圧するための係数（残響抑圧用の調整値）として利用される。

【0041】

第２処理部６６は、第１処理部６４が算定した初期音優勢度Ｇe(k,m)に応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。初期音優勢度Ｇe(k,m)が増加するほど残響優勢度Ｇr(k,m)が減少するように残響優勢度Ｇr(k,m)は算定される。具体的には、第２処理部６６は、数式(3)で算定された初期音優勢度Ｇe(k,m)を所定値（以下の例示では１）から減算することで残響優勢度Ｇr(k,m)を算定する（Ｇr(k,m)＝１−Ｇe(k,m)）。したがって、残響優勢度Ｇr(k,m)は、初期音成分が存在する区間ＳAではゼロに維持され、残響成分が存在する区間ＳBでは所定値（１−Ｇmin）まで経時的に増加する。すなわち、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回る場合（区間ＳA）の残響優勢度Ｇr(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を下回る場合（区間ＳB）の残響優勢度Ｇr(k,m)よりも小さい数値となる。したがって、第２処理部６６が算定した残響優勢度Ｇr(k,m)を残響抽出部３６の演算（ＹR(k,m)＝Ｇr(k,m)Ｘ(k,m)）に適用することで残響成分の残響スペクトルＹR(k,m)が算定される。

【0042】

以上に説明したように、第１実施形態では、観測信号ｘ(t)の時間変化に追従する第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の比Ｒ(k,m)に応じて残響優勢度Ｇr(k,m)が算定されるから、観測信号ｘ(t)の残響成分を簡易な処理で抽出できるという利点がある。

【0043】

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同等である要素については、第１実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0044】

第２実施形態の音響処理装置１００は、第１実施形態の残響解析部２４Aを図５の残響解析部２４Bに置換した構成である。図５に示すように、第２実施形態の残響解析部２４Bは、周波数分析部３２と解析処理部３４と周波数特定部３８とを含んで構成される。すなわち、第１実施形態の残響抽出部３６は省略される。周波数分析部３２および解析処理部３４の動作および構成は第１実施形態と同様である。すなわち、周波数分析部３２は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)を単位期間毎に生成し、解析処理部３４は、観測信号ｘ(t)に応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を各周波数について単位期間毎に順次に算定する。

【0045】

残響優勢度Ｇr(k,m)は、観測信号ｘ(t)のうち残響成分の比率に相当するから、残響成分が豊富に存在する周波数では残響優勢度Ｇr(k,m)が大きい数値になるという傾向がある。そこで、第２実施形態の周波数特定部３８は、周波数軸上での残響優勢度Ｇr(k,m)のピークの周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する。具体的には、周波数特定部３８は、残響優勢度Ｇr(k,m)が最大値となる周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する。なお、雑音等に起因した残響周波数ＦR(m)の瞬間的な変動を抑制するために、残響優勢度Ｇr(k,m)を時間軸方向に平滑化したうえで単位期間毎に残響周波数ＦR(m)を特定することも可能である。観測信号ｘ(t)のうち周波数特定部３８が特定した残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分を帯域抑圧部２２が抑圧する動作は第１実施形態と同様である。

【0046】

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態では、残響成分の抽出が不要であるから、第１実施形態と比較して音響処理措置の構成や動作が簡素化されるという利点もある。

【0047】

＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の音響処理装置１００のブロック図である。図６に示すように、第３実施形態の音響処理装置１００は、第１実施形態と同様の要素（帯域抑圧部２２，残響解析部２４A，増幅部２６）に残響抑圧部７２を追加した構成である。残響抑圧部７２は、収音機器１２が生成した観測信号ｘ(t)のうち残響成分を抑圧することで観測信号ｖ(t)を生成する。帯域抑圧部２２は、残響抑圧部７２による残響抑圧後の観測信号ｖ(t)のうち残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分を抑圧する。

【0048】

第３実施形態の残響解析部２４Aの解析処理部３４は、図３の例示と同様に、初期音優勢度Ｇe(k,m)を算定する第１処理部６４と、残響優勢度Ｇr(k,m)を算定する第２処理部６６とを含んで構成される。図６の残響抑圧部７２は、第１処理部６４が算定した初期音優勢度Ｇe(k,m)を観測信号ｘ(t)に適用することで観測信号ｖ(t)を生成する。具体的には、残響抑圧部７２は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に初期音優勢度Ｇe(k,m)を乗算することで観測信号ｖ(t)のスペクトルＶ(k,m)を生成し（Ｖ(k,m)＝Ｇe(k,m)Ｘ(k,m)）、例えば短時間逆フーリエ変換によりスペクトルＶ(k,m)を時間領域に変換することで観測信号ｖ(t)を生成する。

【0049】

前述の通り、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、初期音成分が優勢に存在する区間ＳAにて所定値Ｇmaxに設定され、残響成分が優勢に存在する区間ＳBでは所定値Ｇminまで経時的に減少する。したがって、残響抑圧部７２による処理後の観測信号ｖ(t)は、初期音成分を強調（残響成分を抑圧）した音響信号となる。すなわち、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に対するゲインに相当し、観測信号ｘ(t)の残響成分を抑圧するための係数として利用される。

【0050】

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、観測信号ｘ(t)のうち残響周波数ＦR(m)の帯域成分のみを抑圧する第１実施形態では、残響周波数ＦR(m)以外の帯域成分が維持されて経時的に増加することでハウリングの原因となる可能性がある。他方、第３実施形態では、帯域抑圧部２２による残響周波数ＦR(m)の帯域成分の抑圧に加えて、残響抑圧部７２による残響成分の抑圧が実行される。したがって、残響周波数ＦR(m)の帯域成分の抑圧のみを実行する第１実施形態と比較すると、残響周波数ＦR(m)以外の帯域成分についてもハウリングの経時的な増加を抑制することが可能である。また、第３実施形態では、第１処理部６４が算定した初期音優勢度Ｇe(k,m)が、第２処理部６６による残響優勢度Ｇr(k,m)の算定と残響抑圧部７２による残響成分の抑圧とに流用されるから、残響優勢度Ｇr(k,m)の算定と残響成分の抑圧とが独立に実行される構成と比較して処理が簡素化されるという利点がある。もっとも、第１処理部６４による初期音優勢度Ｇe(k,m)の算定とは独立に残響抑圧部７２が観測信号ｘ(t)の残響成分を抑圧する構成も採用され得る。

【0051】

なお、第２実施形態に第３実施形態を適用することも可能である。また、残響抑圧部７２と帯域抑圧部２２との順序は逆転され得る。具体的には、帯域抑圧部２２による処理後の音響信号ｚ(t)の残響成分を残響抑圧部７２が抑圧する構成（残響抑圧部７２による処理前の観測信号を帯域抑圧部２２が処理する構成）も採用され得る。

【0052】

＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態における音響処理装置１００のブロック図である。図７に示すように、第４実施形態の音響処理装置１００は、第１実施形態と同様の要素（帯域抑圧部２２，残響解析部２４A，増幅部２６）に遅延部７４を追加した構成である。遅延部７４は、収音機器１２が生成した観測信号ｘ(t)を遅延させる。残響解析部２４Aは、遅延部７４による遅延前の観測信号ｘ(t)を処理し、帯域抑圧部２２は、遅延部７４による遅延後の観測信号ｘ(t)を処理する。

【0053】

残響解析部２４Aによる処理（残響優勢度Ｇr(k,m)の算定や残響周波数ＦR(m)の検出）は周波数領域で実行されるのに対し、帯域抑圧部２２による帯域抑圧は時間領域で実行される。したがって、第１実施形態では、解析処理部３４による残響周波数ＦR(m)の算定が、周波数分析部３２による短時間フーリエ変換の窓サイズに相当する時間だけ帯域抑圧部２２の動作に対して遅延する。以上に説明した遅延が解消されるように、第４実施形態の遅延部７４は、周波数分析部３２による短時間フーリエ変換の窓サイズに相当する遅延量だけ観測信号ｘ(t)を遅延させる。したがって、帯域抑圧部２２が観測信号ｘ(t)の特定の時点を処理する段階では、観測信号ｘ(t)のうちその時点に対応する単位期間について解析処理部３４が特定した残響周波数ＦR(m)が帯域抑圧部２２に指示される。

【0054】

第４実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第４実施形態では、観測信号ｘ(t)の各単位期間について特定された残響周波数ＦR(m)が、観測信号ｘ(t)のうちその単位期間に対応する時点の帯域抑圧に適用されるから、例えば観測信号ｘ(t)の音響特性（残響優勢度Ｇr(k,m)や初期音優勢度Ｇe(k,m)）が短時間で頻繁に変動する場合でも、残響成分に起因したハウリングを有効に防止できるという利点がある。なお、第２実施形態や第３実施形態に第４実施形態を適用することも可能である。

【0055】

＜第５実施形態＞
図８は、第５実施形態における解析処理部３４のブロック図である。第５実施形態の解析処理部３４は、図３に例示した第１実施形態の指標値算定部４２Aを指標値算定部４２Bに置換した構成である。指標値算定部４２Bは、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する要素であり、第１平滑部５１と第２平滑部５２と遅延部５４とを含んで構成される。なお、優勢度算定部４４の構成および動作は第１実施形態と同様である。

【0056】

第１平滑部５１は、第１実施形態と同様に、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。遅延部５４は、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)を単位期間のｄ個分（ｄは自然数）に相当する時間だけ遅延させる記憶回路である。第２平滑部５２は、遅延部５４による遅延後のスペクトルＸ(k,m)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第２指標値Ｑ2(k,m)を単位期間毎に順次に算定する。ただし、第２実施形態では、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と同等である（τ2＝τ1）。したがって、第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化は、第１指標値Ｑ1(k,m)の時間変化を単位期間のｄ個分だけ遅延させた関係にある（Ｑ2(k,m)＝Ｑ1(k,m-d)）。なお、第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2とを相違させることも可能である。また、第１平滑部５１が算定した第１指標値Ｑ1(k,m)を遅延させることで第２指標値Ｑ2(k,m)を算定する構成（第２平滑部５２を省略した構成）も採用され得る。

【0057】

図９の部分(B)は、図４の部分(A)と同様の室内インパルス応答（図９の部分(A)）を観測信号ｘ(t)として第２実施形態の音響処理装置１００に供給した場合の第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化のグラフである。

【0058】

図９の部分(B)から理解されるように、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)とで時間変化の態様（波形）は共通するが、第２指標値Ｑ2(k,m)の時間変化は第１指標値Ｑ1(k,m)の時間変化に対して単位期間のｄ個分だけ遅延する。すなわち、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性で観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。したがって、第１実施形態と同様に、第１指標値Ｑ1(k,m)と第２指標値Ｑ2(k,m)との大小は時間軸上の特定の時点ｔxで反転する。すなわち、時点ｔxまでの区間ＳAでは第１指標値Ｑ1(k,m)が第２指標値Ｑ2(k,m)を上回り、時点ｔx以降の区間ＳBでは第２指標値Ｑ2(k,m)が第１指標値Ｑ1(k,m)を上回る。

【0059】

比算定部６２による比Ｒ(k,m)の算定（数式(2)）や第１処理部６４による初期音優勢度Ｇe(k,m)の算定や第２処理部６６による残響優勢度Ｇr(k,m)の算定は第１実施形態と同様である。したがって、図９の部分(C)に示すように、初期音優勢度Ｇe(k,m)は、直接音および初期反射音が存在する区間ＳAにて所定値Ｇmaxに設定され、後部残響音が存在する区間ＳBでは所定値Ｇminまで経時的に減少する。第１実施形態と同様に、初期音優勢度Ｇe(k,m)に応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を利用して残響周波数ＦR(m)が特定される。第５実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、第２実施形態から第４実施形態に第５実施形態を適用することも可能である。

【0060】

＜変形例＞
前述の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は適宜に併合され得る。

【0061】

（１）前述の各形態では、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の単純移動平均を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定したが、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)の算定方法は以上の例示に限定されない。例えば、以下の数式(4A)および数式(4B)で表現されるように、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の指数平均（指数移動平均）を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定することも可能である。

【数4】

【0062】

すなわち、第１平滑部５１および第２平滑部５２は、ＩＩＲ（infinite impulse response）型のローパスフィルタに相当する。数式(4A)の記号α1および数式(4B)の記号α2は平滑化係数（忘却係数）である。具体的には、平滑化係数α1は、過去の第１指標値Ｑ1(k,m-1)に対する現在のパワー|Ｘ(k,m)|²の重みを意味し、平滑化係数α2は、過去の第２指標値Ｑ2(k,m-1)に対する現在のパワー|Ｘ(k,m)|²の重みを意味する。平滑化係数α2は、平滑化係数α1を下回る数値に設定される（α2＜α1）。したがって、第１実施形態と同様に、第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2は第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1を上回る（τ2＞τ1）。すなわち、第２指標値Ｑ2(k,m)は、第１指標値Ｑ1(k,m)と比較して低い追従性で観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に追従する。

【0063】

また、以下の数式(5A)および数式(5B)で表現されるように、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の加重移動平均を第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)として算定することも可能である。数式(5A)の記号ｗ1(i)および数式(5B)の記号ｗ2(i)は、第ｍ番目の単位期間からみて前方の第ｉ番目に位置する単位期間に対する加重値を意味する。第２期間が第１期間よりも長いという条件（Ｎ2＞Ｎ1）は前掲の例示と同様である。

【数5】

【0064】

（２）前述の各形態では、周波数特定部３８が単位期間毎に１個の残響周波数ＦR(m)を特定したが、単位期間毎に複数の残響周波数ＦR(m)を特定することも可能である。例えば周波数特定部３８は、残響スペクトルＹR(k,m)の強度の降順で所定個のピークを選択し、各ピークの周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する。帯域抑圧部２２は、観測信号ｘ(t)のうち各残響周波数ＦR(m)の帯域成分を抑圧する。例えば、残響周波数ＦR(m)の個数に相当する総数のノッチフィルタを縦続に配置した要素が帯域抑圧部２２として採用される。

【0065】

（３）残響優勢度Ｇr(k,m)や初期音優勢度Ｇe(k,m)の算定方法は任意である。例えば、前述の各形態の説明から理解されるように、残響優勢度Ｇr(k,m)を以下の数式(3A)の演算で算定することも可能である。

【数6】

初期音優勢度Ｇe(k,m)を使用する構成（例えば第３実施形態）において残響優勢度Ｇr(k,m)を数式(3A)で算定する場合、初期音優勢度Ｇe(k,m)を前掲の数式(3)で算定する構成（すなわち、初期音優勢度Ｇe(k,m)と残響優勢度Ｇr(k,m)とを並列に算定する構成）や、数式(3A)で算定された残響優勢度Ｇr(k,m)を１から減算することで初期音優勢度Ｇe(k,m)（Ｇe(k,m)＝１−Ｇr(k,m)）を算定する構成（すなわち、第１処理部６４と第２処理部６６とを入替えた構成）も採用され得る。

【0066】

また、例えば、第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を変数とする所定の演算や比Ｒ(k,m)を変数とする所定の演算により残響優勢度Ｇr(k,m)や初期音優勢度Ｇe(k,m)を算定する構成も採用され得る。また、前述の各形態では第２指標値Ｑ2(k,m)に対する第１指標値Ｑ1(k,m)の比Ｒ(k,m)に応じて残響優勢度Ｇr(k,m)を算定したが、例えば第１指標値Ｑ1(k,m)に対する第２指標値Ｑ2(k,m)の比Ｒ(k,m)を数式(3)の演算に適用することで残響優勢度Ｇr(k,m)を直接的に（すなわち初期音優勢度Ｇe(k,m)の算定を経ずに）算定することも可能である。すなわち、初期音優勢度Ｇe(k,m)の算定は省略され得る。以上の説明から理解されるように、優勢度算定部４４は、観測信号ｘ(t)の残響成分の比率（観測信号ｘ(t)の信号強度に対する残響成分の強度の比率）に応じた残響優勢度Ｇr(k,m)を算定する要素として包括される。

【0067】

（４）残響スペクトルＹR(k,m)の強度が最大となる周波数を残響周波数ＦR(m)として帯域抑圧部２２による帯域抑圧を実行したが、観測信号ｘ(t)に残響成分が殆ど存在しない場合に帯域抑圧部２２による帯域抑圧を停止することも可能である。例えば、残響スペクトルＹR(k,m)の強度の最大値が所定の閾値ＴHを下回る場合（すなわち、残響成分が殆ど存在しない場合）に帯域抑圧部２２による帯域成分の抑圧を停止する構成が採用される。閾値ＴHは固定値に設定される。以上の構成によれば、観測信号ｘ(t)に残響成分が殆ど存在しない状態では帯域抑圧に起因した音質の劣化を抑制できるという利点がある。なお、閾値ＴHを可変に制御することも可能である。例えば、残響スペクトルＹR(k,m)の平均値に対して所定値を加算または減算した数値を閾値ＴHに設定する構成が採用される。

【0068】

（５）前述の各形態では、帯域抑圧部２２としてノッチフィルタを例示したが、帯域抑圧部２２の構成や動作は任意である。例えば、観測信号ｘ(t)のうち残響周波数ＦR(m)の帯域成分を抑圧するイコライザ（パラメトリックイコライザ）が帯域抑圧部２２として利用される。また、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)から残響周波数ＦR(m)の帯域成分（例えば残響スペクトルＹR(k,m)のうち残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分や事前に用意された所定の帯域成分）を減算する構成（スペクトル減算）や、観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)のうち残響周波数ＦR(m)を含む帯域成分に１未満の所定値（スペクトルゲイン）を乗算する構成も採用され得る。また、観測信号ｘ(t)の帯域成分を抑圧する複数種の方法を併用することも可能である。

【0069】

（６）前述の各形態では、第１平滑部５１による平滑化の時定数τ1と第２平滑部５２による平滑化の時定数τ2との各々を複数の周波数にわたり共通させたが、時定数τ1と時定数τ2とを周波数毎（帯域毎）に個別に設定することも可能である。また、時定数τ1および時定数τ2の一方または双方を経時的に変化させることも可能である。

【0070】

（７）第１実施形態では残響スペクトルＹR(k,m)が最大となる１個の周波数を残響周波数ＦR(m)として特定し、第２実施形態では残響優勢度Ｇr(k,m)が最大となる１個の周波数を残響周波数ＦR(m)として特定したが、残響周波数ＦR(m)を特定する方法は適宜に変更され得る。例えば、残響スペクトルＹR(k,m)の経時的な増加量（直前の単位期間の残響スペクトルＹR(k,m)からの強度の増加量）が最大となる周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する構成や、残響優勢度ＧR(k,m)の経時的な増加量が最大となる周波数を残響周波数ＦR(m)として特定する構成が採用され得る。

【0071】

（８）前述の各形態では、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²の時系列を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)および第２指標値Ｑ2(k,m)を算定したが、第１平滑部５１や第２平滑部５２による平滑化の対象はパワー|Ｘ(k,m)|²に限定されない。例えば、観測信号ｘ(t)の振幅|Ｘ(k,m)|や振幅の４乗|Ｘ(k,m)|⁴を平滑化することで第１指標値Ｑ1(k,m)や第２指標値Ｑ2(k,m)を算定する構成も採用され得る。すなわち、前述の各形態における第１平滑部５１や第２平滑部５２は、観測信号ｘ(t)の信号強度の時系列を平滑化する要素として包括され、信号強度は、観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²のほかに振幅|Ｘ(k,m)|や振幅の４乗|Ｘ(k,m)|⁴を包含する。また、前述の各形態では、残響抽出部３６が残響優勢度Ｇr(k,m)を観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に作用させ、残響抑圧部７２が初期音優勢度Ｇe(k,m)を観測信号ｘ(t)のスペクトルＸ(k,m)に作用させたが、例えば観測信号ｘ(t)のパワー|Ｘ(k,m)|²に残響優勢度Ｇr(k,m)や初期音優勢度Ｇe(k,m)を作用させることも可能である。

【0072】

（９）前述の各形態では、帯域抑圧部２２と残響解析部２４（２４A，２４B）とを含む構成によりハウリング抑制装置として機能する音響処理装置１００を例示したが、残響解析部２４を具備する構成（例えば前述の各形態から帯域抑圧部２２や増幅部２６を省略した構成）により残響周波数ＦR(m)を特定するハウリング周波数特定装置としても本発明は実施され得る。

【符号の説明】

【0073】

１００……音響処理装置、１０……拡声装置、１２……収音機器、１４……放音機器、２２……帯域抑圧部、２４A，２４B……残響解析部、２６……増幅部、３２……周波数分析部、３４……解析処理部、３６……残響抽出部、３８……周波数特定部、４２A，４２B……指標値算定部、４４……優勢度算定部、５１……第１平滑部、５２……第２平滑部、５４……遅延部、６２……比算定部、６４……第１処理部、６６……第２処理部、７２……残響抑圧部、７４……遅延部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】