JP2002050987A

JP2002050987A - 干渉信号依存適応エコー抑制

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Publication number: JP2002050987A
Application number: JP2001187889A
Authority: JP
Inventors: Michael Walker; ミヒヤエル・バルカー; Detlef Hartmann; デトレフ・ハルトマン; Fritz Weinschenk; フリツツ・バインシエンク; Hans Juergen Dr Matt; ハンス・ユルゲン・マツト
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-06-24
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2002-02-15
Also published as: EP1168801A2; US20020012429A1; DE10030926A1; EP1168801A3

Abstract

(57)【要約】【課題】所望の音響信号、特に人間の音声を送信する
ために、遠隔通信システムにおいてエコー信号を低減す
る方法を提供すること。【解決手段】現在使用されている遠隔通信チャネルに
おける雑音レベルＮのパワー値が連続的に測定および／
または推定され、現在実施すべきエコー信号の低減の程
度が、事前定義された関数ｈ（Ｎ）に従って、現在の雑
音レベルＮに応じて、連続的かつ自動的に設定される。
それにより、従来の技術と比較して、雑音が比較的大き
く、はっきり聞き取ることができ、同時にエコー抑制の
ために、エコーが背景雑音に大きく低減されている場
合、一過性のエコーピークの出現が、そうでない場合に
は一様である背景雑音に「穴」を「あけ」させ、結果的
に、既知の方法の場合では、音声の休止において、送信
された遠隔通信信号の不快な変調として知覚されるとい
う欠点を回避するように、安価で最も簡単な手段で実行
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所望の音響信号、
特に人間の音声を送信するために、遠隔通信システムの
エコー信号を低減する方法であって、エコー信号の存在
が検出および／または予測され、検出および／または予
測されたエコー信号がその後、抑制または低減される方
法に関する。

【０００２】そのような方法は、例えば、ＤＥ４２
２９９１２Ａｌから知られている。

【０００３】

【従来の技術】エコーと雑音を抑制することは、電話の
送信が、しばしば、回線または音響エコーおよび背景雑
音による干渉によって明らかに影響される通信ネットワ
ークの通話品質にとって、増大しつつある重要性を担っ
ている。

【０００４】コードレス電話、特に携帯電話は、ますま
す広く普及してきている。さらにより小さい寸法の、そ
の結果、拡声器からマイクロフォンへの音響結合が増大
するセットで通信の妥当な品質を達成するために、これ
らのセットは、通常、音響エコーを補償するための装置
を備える。エコー補償のための適応フィルタの技術は、
例えば、ＤＥ４４３０１８９Ａｌに記載されて
いる。

【０００５】しかし、より古い携帯電話、または簡単な
技術で構築されているより安い新しい携帯電話の場合で
は、膨大な音響エコーが生成され続けており、ＰＳＴＮ
（公衆交換電話網）に入り込み、そこで、他の固定電話
または携帯遠隔通信のユーザの通信と極度に干渉してい
る。したがって、携帯遠隔通信のオペレータは、競合者
の音質よりも優れていると主張することで、新しい顧客
を開拓するために、これらのエコーを除去する努力をし
ている。

【０００６】安価な携帯電話では、音響エコーが生成さ
れ、しかも完全には抑制されないので、一般に、ネット
ワークオペレータには、次の交換センタでエコーを抑制
することを試みる他に選択肢はない。通常の適応フィル
タを使用し、フィルタを正確に設定して、実際に生じて
いるエコーをシミュレーションする回線エコーをモデル
化する。次いで、モデル化した回線エコーを、エコーに
よって影響された遠隔通信の信号から削除する。しか
し、携帯電話に向かう当初の音声は、音声がコード化さ
れており、携帯電話のエコーは、さらに音声のコード化
を受けるので、適応フィルタの技術は、携帯電話のエコ
ーの場合には、うまく使用することができない。このた
め、「センタクリッパ」、制御された減衰器、またはＮ
ＬＰなど、より新しく非線形の方法のみが、携帯電話の
音響エコーの抑制に適している。適応フィルタは、固定
電話の音響エコーには適しているが、一般には比較的高
価である。

【０００７】エコーと雑音を低減する方法が導入された
とき、当初、この方法は、音声信号との干渉の重大さを
考慮に入れていなかった。例えば、妥当な中位のレベル
の信号対雑音比で可能な限り良好な聴覚を生成するため
に、最も可能性のある利得でスペクトル減算を実施する
か、または、エコーと雑音の低減の程度が、最も可能性
の高い値に設定されていた。しかし、これらの方法はす
べて、劣悪な信号対雑音比または所望の信号が弱い場合
に、はっきり聞き取ることができる干渉を生成する。

【０００８】既知の方法の場合の明らかな欠点は、雑音
が比較的大きく、はっきり聞き取ることができ、同時に
エコー抑制のために、エコーが背景雑音に大きく低減さ
れている場合、一過性エコーのピークの出現が、そうで
なければ一様である背景雑音に「あけ」られる「穴」を
生じ、結果的に、音声の休止時において、送信された遠
隔通信信号の不快な変調として知覚される、ということ
になる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、対照
的に、初めに説明した特徴を有する方法を提示すること
であり、その特徴により、エコー信号の低減を、可能な
限り安価で最も簡単な手段で実施することができ、人間
の耳に可能な限り快適に聞こえる送信された遠隔通信信
号の全体的な音響知覚を生成する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
れば、次の如く、簡単および効果的に達成される、すな
わち、現在使用されている遠隔通信チャネルにおける雑
音レベルＮのパワー値が連続的に測定および／または推
定され、現在実行されているエコー信号の低減の程度
が、現在の雑音レベルＮに応じて、事前定義された関数
ｈ（Ｎ）に従って、連続的かつ自動的に設定される。

【００１１】したがって、エコー低減またはエコー抑制
の程度は、雑音の現在生じているパワー値Ｎによって自
動的におよび同時に制御され、電話チャネルの現在の雑
音値に整合され、所定の、定義された方式で補正され
る。結果的な信号全体の主観的知覚も、関数ｈ（Ｎ）の
選択により調節することができる。過剰なエコー抑制に
よる背景雑音における「穴」の出現は、本発明による方
法によって効果的に回避される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明による方法を使用すること
によって、入力側の雑音信号Ｎは、式Ｎ_Ａ＝Ｎ＊ｈ
（Ｎ）により、ファクタｈ（Ｎ）を乗ずることによっ
て、値Ｎ_Ａまで、有利に低減される。

【００１３】本発明による方法の好ましい実施形態は、
Ｎが増大するにつれて、関数ｈ（Ｎ）が増大し、その
際、ｈ（Ｎ＜＜０ｄＢ_ｍ）＝ｈ_ｍｉｎ＝一定およびｈ
（Ｎ≒０ｄＢ_ｍ）＝ｈ_ｍａｘ＞ｈ_ｍｉｎとなることを特
徴とする。

【００１４】遠隔通信信号の特に好ましい音響心理学的
聴覚は、−５０ｄＢ＜ｈ_ｍｉｎ＜−２０ｄＢ、好ましく
は−４５ｄＢ≦ｈ_ｍｉｎ≦−３５ｄＢ、および、−２０
ｄＢ＜ｈ_ｍａｘ＜０ｄＢ、好ましくは−１２ｄＢ≦ｈ
_ｍａｘ≦−６ｄＢである場合、本発明によるエコー低減
の実施に従い、達成される。

【００１５】事前定義された関数ｈ（Ｎ）が、信号対雑
音比、すなわち、送信すべき所望の信号の信号レベルＳ
のパワー値と、雑音レベルＮのパワー値からの商Ｓ／Ｎ
に依存する関数ｋ（Ｓ／Ｎ）である、または、事前定義
された関数ｈ（Ｎ）が、この商の逆数Ｎ／Ｓ、好ましく
はＮ／（Ｎ＋Ｓ）に依存する関数ｋ’（Ｎ／Ｓ）である
ということを特徴とする本発明による方法の変形形態が
特に好ましい。

【００１６】より簡単に、実地に実現するという理由
で、（Ｓ＋Ｎ）／Ｎまたは（Ｓ＋Ｎ）／Ｓの関数も使用
することができる。デジタル信号プロセッサ（＝ＤＳ
Ｐ）を使ってこの方法を実現するために特に実用的であ
るのは、範囲が０と１の間である関数ｋ’［Ｎ／（Ｎ＋
Ｓ）］を使用することである。

【００１７】上記の方法の変形形態の利点は、一群の電
話チャネルで、所望の信号レベルＳが大きく変化する場
合、エコーを低減するために、常に正確な設定が見つけ
られるということである。逆数Ｎ／ＳまたはＮ／（Ｎ＋
Ｓ）に関して比例してエコー低減が制御される場合で
は、Ｎ／ＳまたはＮ／（Ｎ＋Ｓ）に対して、好ましくは
０＜Ｎ／ＳまたはＮ／（Ｎ＋Ｓ）＜１である数の範囲
は、雑音低減を制御するために適切または有用であるの
で、関数ｋ’は、特に簡単なソフトウェアを使用するこ
とにより、例えば１６ビットの固定コンピュータワード
長を有するＤＳＰ上に、容易に実装することができる。

【００１８】通常の人間対人間の通信では、話された音
声の振幅は、一般に、音響の環境に自動的に適応され
る。しかし、離れた位置の間での音声通信の場合では、
会話のパートナは、同じ音響環境にはおらず、したがっ
て、双方とも他の会話パートナの位置における音響状況
を認識しない。したがって、パートナの一方が、音響環
境によって非常に大きな声で話すことを強制され、静か
な音響環境にいる他のパートナが、低振幅の音声信号を
生成する場合、特に悪化した問題が生じる。これに加え
て、問題となるのは、「電子的に生成された」雑音も、
また通信チャネル上で生成され、背景として同時に所望
の信号に送信されるということである。さらに、望まし
くない背景雑音（通りの雑音、工場の雑音、オフィスの
雑音、食堂の雑音、飛行機の雑音など）など干渉信号を
低減または抑制することが有利である。電話の際の聴覚
の快適さを向上するために、一般に、すべての種類の雑
音を最小限に保つことが追求されている。

【００１９】本発明によるエコー認識および低減の他
に、遠隔通信チャネルの雑音信号が抑制または低減され
ることが好ましい。したがって、聴覚的に適応された雑
音低減は、雑音低減とは独立に機能するエコー低減と組
合わせることができることが有利である。

【００２０】初めに引用したＤＥ４２２９９１２
Ａｌなどに記載されている、既知のコンパンダの方法の
場合では、雑音低減の程度は、一組の事前定義された伝
達関数に従って決定される。

【００２１】まず、コンパンダは、入力から出力へ、事
実上変更されないで所定の（事前設定した）「通常の音
声信号レベル」（正常の音の大きさと呼ばれることがあ
る）で音声信号を伝達するという特性を有する。

【００２２】しかし、例えば１つのスピーカがマイクロ
フォンに近過ぎるために、入力信号がたまたま大き過ぎ
る場合、入力の音の大きさが増大するにつれて、コンパ
ンダの現在の利得を線形に低減することにより、動的圧
縮器が、出力レベルを事実上通常の場合とほぼ同じ値に
制限する。この特性により、コンパンダシステムの出力
における音声は、入力の音の大きさのゆらぎの程度に関
係なく、ほぼ同じ音の大きさのままである。

【００２３】他方、信号が、通常のレベルより低いレベ
ルでコンパンダに入力される場合、信号は、可能な限
り、減衰された背景雑音のみが送信されるように、利得
を低減することにより、追加の減衰を受ける。したがっ
て、コンパンダは、通常のレベルより大きいかまたはそ
れに等しい音声信号レベルのための圧縮器と、通常のレ
ベルより小さい信号レベルのための伸張器の２つの副機
能を備える。

【００２４】現在実施すべき雑音レベルＮの低減の程度
が、現在の雑音レベルＮに応じて、事前定義された関数
ｆ（Ｎ）、またはｇ（Ｓ／Ｎ）、またはｇ’（Ｎ／
Ｓ）、好ましくはｇ’（Ｎ／［Ｎ＋Ｓ］）に従って、連
続的かつ自動的に設定される、本発明による方法の上記
実施形態の変形形態が特に好ましい。したがって、雑音
低減の程度は、特定の状況により決定され、雑音の抑制
を制御するために使用される。これにより、簡単な手段
によって、人間の耳にとって可能な限り快適であり、好
みによる個々の要求に適応することができる、全体の音
響認識を生成することが可能になる。

【００２５】この特に好ましい方法の変形形態に関する
他の利点は、たとえば国際交換センタ間など、電話チャ
ネルの一群の場合では、当然チャネル毎に非常に大きく
変動することがあり得る雑音状況を自動的に設定して、
それぞれ別々のチャネルで個別に最適化することができ
るということである。

【００２６】特に良好な結果は、Ｎ＜＜０ｄＢ_ｍに対し
て、関数ｆ（Ｎ）、ｇ（Ｓ／Ｎ）、ｇ’（Ｎ／Ｓ）、ま
たはｇ’（［Ｎ／Ｎ＋Ｓ］）の各々が、それぞれ、一定
の最大値ｆ_ｍａｘ、またはｇ_ｍａｘ、またはｇ’_ｍａｘ
≒１（０ｄＢに対応）で始まり、それぞれＮ＝−１５ｄ
Ｂ_ｍから−１０ｄＢ_ｍの範囲にあり、好ましくはＮまた
はＳ／Ｎ≒−１２ｄＢに対して、最小値ｆ_ｍｉｎ、また
はｇ_ｍｉｎ、またはｇ’_ｍｉｎまで減少し、次いで、Ｎ
≒０ｄＢ_ｍを経て、すなわちｆ_０、ｇ_０、ｇ’ _０＜１
（０ｄＢに対応）であり、好ましくは０．３５＜ｆ_０、
ｇ_０、ｇ’_０＜０．７５（−１２ｄＢ＜ｆ_０、ｇ_０、
ｇ’_０＜−３ｄＢの間隔に対応）であるｆ_０＞
ｆ_ｍｉｎ、またはｇ_０＞ｇ_ｍｉｎ、またはｇ’_０＞ｇ’
_ｍｉｎの一定の値までそれぞれ上昇する場合に、この雑
音低減方法の変形形態で達成される。

【００２７】音響聴覚テストでは、Ｓ／Ｎ＝０ｄＢの場
合、音声がすでに干渉によって非常に影響されているの
で、全体的な音響知覚が、音声の自然さに関して損なわ
れないように、−５と−１０ｄＢの間、好ましくは−６
と−８ｄＢの間の値ｆ_０、ｇ _０の値によって、雑音を相
対的にのみ低減することができることが示されている。
信号対雑音比がＳ／Ｎ＜０ｄＢであるより好ましくない
値の場合では、各々をさらに雑音低減することは、全体
の知覚を損なうだけなので、ｆ_０またはｇ_０の値を維持
することしかできない。

【００２８】これらの研究によれば、より大きな雑音低
減は、Ｓ／Ｎが中程度のレベルである場合に実施するこ
とができる。最小は、１０ｄＢから１５ｄＢの範囲で獲
得される。雑音低減値ｆ_ｍｉｎまたはｇ_ｍｉｎは、−３
ｄＢと−３０ｄＢの間に設定することができ、最高では
−１２ｄＢと−３０ｄＢの間、好ましくは約−１８ｄＢ
にあるべきである。

【００２９】非常に良好な信号対雑音比Ｓ／Ｎ＞４０ｄ
Ｂの場合では、可能な限り送信された音声の自然さを維
持するために、０と−３ｄＢの間の最小の低減のみが設
定されるべきである。エコーキャンセラに関するＩＴＵ
−ＴＧ．１６８によれば、Ｓ／Ｎ＞４０ｄＢの雑音
は、変えるべきでなく、これは、数値ｆ_ｍａｘまたはｇ
_ｍａｘ＝１（０ｄＢに対応）に対応している。

【００３０】音声の音と了解度は、関数ｈ（Ｎ）、ｆ
（Ｎ）、ｋ（Ｓ／Ｎ）、ｇ（Ｓ／Ｎ）、またはｋ’（Ｎ
／Ｓ）、およびｇ’（Ｎ／Ｓ）が、上記で議論した３つ
の範囲を超えて、連続的に１つに接続され、ＮまたはＳ
／Ｎの急速な変化が、フィルタ操作により有利に滑らか
にされている場合、特に良好である。

【００３１】比較的簡単なハードウェアおよび／または
ソフトウェアの実現は、前記関数ｈ（Ｎ）、ｆ（Ｎ）、
ｋ（Ｓ／Ｎ）、ｇ（Ｓ／Ｎ）、またはｋ’（Ｎ／Ｓ）、
およびｇ’（Ｎ／Ｓ）が、上述した３つの動作点の間
で、直線的な特性部分によって近似されている（区分的
線形近似）場合に達成される。

【００３２】多少より複雑であるが、より良好なトーン
の応答をもたらす、本発明による方法の変形形態の場合
では、３つの議論した範囲で、連続関数ｈ（Ｎ）、ｆ
（Ｎ）、ｋ（Ｓ／Ｎ）、ｇ（Ｓ／Ｎ）、またはｋ’（Ｎ
／Ｓ）、およびｇ’（Ｎ／Ｓ）を実施するために、多項
式関数を使用し、一種の非対称的な釣鐘形の関数をもた
らす。

【００３３】複雑さとトーン応答との満足できる妥協の
ために、上述した関数の定義したセクションを、直線的
特性部分によって実現し、他のセクションを、多項式関
数によって実現することができる。

【００３４】雑音レベルＮの低減が、人間の聴覚スペク
トルの音響心理学的平均値によって聴覚的に適応される
ように、関数ｈ（Ｎ）、ｆ（Ｎ）、ｋ（Ｓ／Ｎ）、ｇ
（Ｓ／Ｎ）、またはｋ’（Ｎ／Ｓ）、およびｇ’（Ｎ／
Ｓ）が選択されている、本発明による方法の変形形態が
特に好ましい。この場合、Ｓおよび／またはＮに対する
値は、瞬間的なパワー値からだけでなく、ＳまたはＮの
加重平均したスペクトルの推移からも決定され、聴覚的
に適応された雑音低減、すなわち音響心理学的に快適に
聞こえる雑音低減は、このようにして獲得された関数に
より、全体的に達成される。容易に表すことができる音
響的に快適に聞こえる雑音低減の尺度が存在しないの
で、（音声コードの場合と同様な方式で）評価基準を獲
得するために、すべての品質評価は、目的に合わせて最
適化した統計学的方法によって評価される包括的な音響
テストに委ねられる。

【００３５】雑音レベルを良好に推定するには、良好な
音声休止検出器が必要であり、それは実際に頻繁に生じ
るように、干渉している雑音のみが、雑音と音声の裾と
の混合ではなく、音声休止の間隔に存在することが明ら
かになるからである。

【００３６】効果的な雑音低減を達成するために、送信
すべき信号のパワー値は、音声の休止中に指数関数に従
って低減されることが好ましい。実質的な雑音低減は、
すでにこの手段によって達成されている。音声間隔中
は、雑音は、音声自体によって少なくとも部分的にマス
クされており、したがって、全体的には余り目立たな
い。さらに、音声休止中の雑音低減により聴力に課され
る緊張は、大きな音を聞いた後の難聴効果を大幅に低減
することによって、明らかに、少なくなる。音声が再開
された際に、耳は、より優れた感受性で反応し、より優
れた正確さで聴くことができる。

【００３７】また、音声休止検出器において、入力信号
ｘから、短期出力信号ｓａｍ（ｘ）を短期レベル推定装
置によって形成し、中期出力信号ｍａｍ（ｘ）を中期レ
ベル推定装置によって形成し、長期出力信号ｌａｍ
（ｘ）を長期レベル推定装置によって形成し、３つの出
力信号ｓａｍ（ｘ）、ｍａｍ（ｘ）、ｌａｍ（ｘ）が、
入力信号ｘが純粋な雑音信号である場合にほぼ同じ大き
さであるように、適切な利得係数によって設定され、ｓ
ａｍ（ｘ）＜ｍａｍ（ｘ）＜ｌａｍ（ｘ）の場合、３つ
の出力信号ｓａｍ（ｘ）、ｍａｍ（ｘ）、ｌａｍ（ｘ）
が、コンパレータによってモニタされ、ｓａｍ（ｘ）と
ｍａｍ（ｘ）がそれぞれ当初よりｌａｍ（ｘ）より大き
くなる場合は、音声信号の存在が入力信号ｘとして仮定
され、ｓａｍ（ｘ）および／またはｍａｍ（ｘ）がその
後ｌａｍ（ｘ）より小さくなる場合は、音声休止の存在
が仮定されることを特徴とする本方法の変形形態が特に
好ましい。

【００３８】時間信号の異なる平均値を形成するこれら
の比較的簡単な方法によって、極少ない計算努力を必要
とする驚くほど良好な音声休止検出を実施することが、
すでに可能である。

【００３９】この方法の変形形態の開発は、音声休止を
推定するために、異なる入力信号ｘを有する複数のシナ
リオで訓練された神経ネットワークに適用されている３
つの出力信号ｓａｍ（ｘ）、ｍａｍ（ｘ）、ｌａｍ
（ｘ）を備えている。神経ネットワークは、入力パラメ
ータの大きな量と所望の出力値との線形および非線形の
関係をマップすることができることが有利である。この
ために必要な条件は、神経ネットワークが、十分な量の
入力値と関連する出力値で、一度訓練されていることで
ある。この理由により、神経ネットワークは、異なる干
渉雑音が存在する中で、音声休止を検出することに特に
適している。

【００４０】雑音とエコーは、互いに独立して生じ、ま
た一般に完全に異なる物理的原因を有するので、雑音低
減制御とエコー低減制御を分離することは当を得たこと
である。しかし、雑音とエコーの両方に対する、信号レ
ベルの低減を記述する一般的な低減関数Ｒを数学的に述
べることが可能である。

【００４１】Ｒ（Ｓ、Ｎ、ＥＳ、τ_Ｅ、ＥＲＬ、ｔｈｒ
ｓ）〜ｇ（Ｓ／Ｎ）・ｄ（Ｎ、ＥＳ、τ_Ｅ、ＥＲＬ、ｔ
ｈｒｓ）上式で、ｇ（Ｓ／Ｎ）は、上述した雑音低減を表し、ｄ
（…）は、推定したエコー信号が、事前定義された閾値
ｔｈｒｓを超える場合、独立して追加的に適用される雑
音に依存するエコー低減を表す。

【００４２】エコー低減期間中に、人工的な雑音信号も
また所望の信号に追加される、変形方法が特に有利であ
る。雑音レベルが一定であるとき、雑音低減も同様に一
定である。音声のリズムに突然生じる追加のエコー低減
もまた、（少なくとも短い時間間隔の）音声リズムの雑
音低減を意味する。これにより、自然には聞こえない、
パルス化した背景雑音がもたらされる。したがって、追
加のエコー低減の瞬間に、正常の背景雑音の大きさのオ
ーダである適切な雑音生成装置の合成雑音を、処理した
信号に追加することが有利である。この目的は、聞く人
にとって可能な限り一様である背景雑音を中継すること
である。したがって、上記で議論したエコー低減による
背景雑音の「穴」は、少なくとも部分的に「ふさぐ」こ
とができる。

【００４３】雑音生成装置は、人工的な雑音信号が、音
響的に快適な雑音（＝快適雑音）として音響心理学的に
知覚される信号シーケンスを備えるように設計すること
ができる。

【００４４】しかし、合成背景雑音の代わりに、整合し
た強度で、以前に記録した実際の背景雑音の部分をエコ
ー時間間隔に挿入することも可能である。追加された雑
音は、以前の雑音と実質的に区別不可能であり、したが
って、聞く人にとって、音響的に干渉する変化はほとん
ど生じないことになる。交換センタにおいてのみ、当初
の雑音と追加された雑音との間で、非常に短く不一致が
生じることがある。

【００４５】互いに正確に整合されている場合、効果の
目的をもった音響マスキングのために雑音を追加するこ
とと、雑音とエコーを別々に処理する手段により、「困
難な」環境の場合（エコーと雑音が存在する場合）で
も、特にわかりやすく快適な音声知覚がもたらされる。

【００４６】また、上記の本発明による方法を支援する
ためのサーバユニットと、方法を実行するためのコンピ
ュータプログラムが、本発明の範囲内に含まれている。
この方法は、ハードウェア回路として、およびコンピュ
ータプログラムの形態の両方で実現することができる。
今日では、既存のハードウェアに基づいて、ソフトウェ
アを変更することによって、新しい知識と追加の機能を
より容易に実施することができるので、強力なＤＳＰの
ためのソフトウェアプログラミングが好ましい。しか
し、遠隔通信端末装置または電話装置においてなど、ハ
ードウェアモジュールとして方法を実施することもでき
る。

【００４７】本発明の他の利点は、記述と図面によって
開示されている。また、上述した特徴および以下で記述
する特徴は、それぞれ、本発明により、単一でまたは任
意に組み合わせて複合的に適用することができる。図示
し記述した実施形態は、限定的なリストとして理解され
るのではなく、本発明を説明するための例示的な性格を
持っている。

【００４８】本発明は、図面に表されており、実施形態
の例を参照することにより、より完全に説明される。

【００４９】図は、関数ｋ’［Ｎ／（Ｎ＋Ｓ）］とｇ’
［Ｎ／（Ｎ＋Ｓ）］に対する実際の実施形態の例を示
す。

【００５０】例：ｇ’（・）とｋ’（・）の対の計算ｉ）雑音低減のための所望の関数ｇ’（・）＝ＮＬＡ
（・）は、例えば、直線部分を多項式関数の部分と組み
合わせることによって記述することができる。例えば、
最も簡単な場合では、ｎ次（２＜ｎ＜５）の多項式と直
線によって記述することができる。したがって、雑音低
減ファクタＮＬＡ（利得値として）は、式（１）により
獲得される。

【００５１】

【数１】多項式の係数｛ａ_ｎ、ａ_ｎ−１、…、ａ_１、ａ_０｝と直
線の係数｛ｍ、ｃ｝は、所望の点Ａで一致するように計
算される。

【００５２】ｉｉ）また、エコーダンピングＥＲＬＥ
［Ｎ／（Ｎ＋Ｓ）］＝ｋ’（・）の関連する関数も、例
えば、直線部分と多項式関数の部分を組み合わせること
によって記述することができる。この例では、式（２）
により、特定の状況に適切に整合するように選択されて
いる２つの直線部分からなることが好ましい。

【００５３】

【数２】この式では、ｇ’（Ａ）は、点「Ａ」でのｇ’（・）の
数値（実）を表し、Δは、関数ｋ’（・）が、距離Δを
置いて関数ｇ’（・）と平行であるようにこの値を低減
するファクタを表す。

【００５４】Ｒｅｃ．ＩＴＵ−ＴＧ．１６８によれ
ば、エコーキャンセラの入力で−４０ｄＢのレベルまで
の雑音は変更されていない、すなわち、同じレベルで送
信される。この機能は、式（１）によれる、ｇ’（・）
に対する第１条件によって満たされる。

【００５５】これは、点Ａの位置において、ｈ_ｍｉｎの
大きさと２つの関数ｇ’とｋ’の間の距離Δを、自由に
選択し、特定の場合における実際の要件により、設定す
ることができる場合、特に有利である。点Ａを変位させ
れば、関数ｋ’は、変更された関数ｇ’に対して自動的
に調節されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】関数ｋ’［Ｎ／（Ｎ＋Ｓ）］とｇ’［Ｎ／（Ｎ
＋Ｓ）］に対する実際の実施形態の例を示す図である。

【符号の説明】

Ｎ雑音レベルＳ信号レベルｘ入力信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フリツツ・バインシエンクドイツ国、73773・アイヒバルト、エンデアスバハー・シユトラーセ・12 (72)発明者ハンス・ユルゲン・マツトドイツ国、71686・レムゼツク、シユーマンシユトラーセ・６Ｆターム(参考） 5K027 AA11 BB03 BB07 DD10 DD18 EE00 5K046 AA09 BB01 HH02 HH77 HH79

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の音響信号、特に人間の音声を送信
するために、遠隔通信システムにおいてエコー信号を低
減する方法であって、エコー信号の存在が検出および／
または予測され、検出および／または予測されたエコー
信号がその後、抑制または低減され、現在使用されている遠隔通信チャネルにおける雑音レベ
ルＮのパワー値が、連続的に測定および／または推定さ
れ、現在実施すべきエコー信号の低減の程度が、現在の
雑音レベルＮに応じて、事前定義された関数ｈ（Ｎ）に
従って、連続的かつ自動的に設定されることを特徴とす
る遠隔通信システムにおいてエコー信号を低減する方
法。
【請求項２】Ｎが増加するにつれて、関数ｈ（Ｎ）が
増加し、その際、ｈ（Ｎ＜＜０ｄＢ_ｍ）＝ｈ_ｍｉｎ＝一
定、ｈ（Ｎ≒０ｄＢ_ｍ）＝ｈ_ｍａｘ＞ｈ_ｍｉ _ｎとなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】 −５０ｄＢ＜ｈ_ｍｉｎ＜−２０ｄＢ、好
ましくは−４５ｄＢ≦ｈ_ｍｉｎ≦−３５ｄＢであり、 −２０ｄＢ＜ｈ_ｍａｘ＜０ｄＢ、好ましくは−１２ｄＢ
≦ｈ_ｍａｘ≦−６ｄＢであることを特徴とする請求項２
に記載の方法。
【請求項４】事前定義された関数ｈ（Ｎ）が、信号対
雑音比、すなわち送信すべき所望の信号の信号レベルＳ
のパワー値と雑音レベルＮのパワー値の商Ｓ／Ｎに依存
する関数ｋ（Ｓ／Ｎ）であるか、あるいは事前定義され
た関数ｈ（Ｎ）が、この商の逆数Ｎ／Ｓ、好ましくはＮ
／（Ｎ＋Ｓ）に依存する関数ｋ’（Ｎ／Ｓ）であること
を特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方
法。
【請求項５】エコー信号の認識および低減の他に、雑
音信号も抑制または低減され、現在実施すべき雑音レベ
ルＮの低減の程度が、現在の雑音レベルＮに応じて、事
前定義された関数ｆ（Ｎ）、またはｇ（Ｓ／Ｎ）、また
はｇ’（Ｎ／Ｓ）、好ましくはｇ’（Ｎ／［Ｎ＋Ｓ］）
に従って、連続的かつ自動的に設定されることを特徴と
する請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】Ｎ＜＜０ｄＢ_ｍに対して、各関数ｆ
（Ｎ）、ｇ（Ｓ／Ｎ）、ｇ’（Ｎ／Ｓ）、またはｇ’
（Ｎ／［Ｎ＋Ｓ］）が、それぞれ、一定の最大値ｆ
_ｍａｘ、またはｇ_ｍａｘ、またはｇ’_ｍａｘ≒０で始ま
り、特に、それぞれＮ＝−１５ｄＢ_ｍと−１０ｄＢ_ｍの
範囲にある、好ましくはＮまたはＳ／Ｎ≒−１２ｄＢ_ｍ
に対して、設定可能な値、好ましくは最小値ｆ_ｍｉｎ、
ｇ_ｍｉｎ、ｇ’_ｍ _ｉｎまで減少し、次いで、Ｎ≒０ｄＢ
_ｍまで、すなわちｆ_０、ｇ_０、ｇ’_０＜０である一定値
ｆ_０＞ｆ_ｍｉｎ、ｇ_０＞ｇ_ｍｉｎまたはｇ’_０＞ｇ’
_ｍｉｎまで上昇し、ｆ_０≦−５ｄＢ、ｇ_０≧−１０ｄＢ
で、好ましくはｆ_０≦−６ｄＢ、ｇ_０≧−８ｄＢであ
り、ｆ_ｍｉｎ≦−２０ｄＢ、ｇ_ｍｉｎ≧−３０ｄＢで、
好ましくはｆ_ｍｉｎ、ｇ_ｍｉｎ≒−２５ｄＢであること
を特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】関数ｈ（Ｎ）および／またはｆ（Ｎ）、
およびｋ（Ｓ／Ｎ）および／またはｇ（Ｓ／Ｎ）、およ
びｋ’（Ｎ／Ｓ）および／またはｇ’（Ｎ／Ｓ）が、少
なくとも部分的に、好ましくはすべてのサブセクション
において、それぞれＮ、Ｓ／Ｎ、Ｎ／Ｓ、およびＮ／
（Ｎ＋Ｓ）について線形であることを特徴とする請求項
１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】関数ｈ（Ｎ）および／またはｆ（Ｎ）、
およびｋ（Ｓ／ｎ）および／またはｇ（Ｓ／Ｎ）、およ
びｋ’（Ｎ／Ｓ）および／またはｇ’（Ｎ／Ｓ）が、多
項式から構築され、それぞれＮ、Ｓ／Ｎ、およびＮ／Ｓ
に対して、非対称的な釣鐘形の曲線を描くことを特徴と
する請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】雑音レベルＮを認識するために音声休止
検出器（ＳＰＤ）が使用され、さらに、音声休止中に、
送信すべき信号のパワー値が指数関数に従って低減され
ることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記
載の方法。