JP2003318783A - エコーキャンセラを搭載した音声信号処理システム、および音声信号処理方法 - Google Patents
エコーキャンセラを搭載した音声信号処理システム、および音声信号処理方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
- H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
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- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エコーキャンセラの性能を最大限に発揮させ
ることにより、エコーが少ない自然な通話を可能とする
音声信号処理システム、および音声信号処理方法を提供
する。 【解決手段】 音声信号加工回路７は、音声信号の伝送
経路であるエコーキャンセラ６やエコーパス５の中のダ
イナミックレンジの制限により台形の信号波形が発生す
ることがないように、オーバーシュートや波形割れを起
こすことがなく、最も狭いダイナミックレンジにも信号
レベルが収まるように波形を加工する。ただし、信号波
形の加工は、音声信号レベルが大きく歪みを生じやすい
波形だけを選択的に加工する。音声信号レベルが小さ
く、もともとダイナミックレンジ以内に収まっている信
号は波形を加工せず、そのまま伝送する。
ることにより、エコーが少ない自然な通話を可能とする
音声信号処理システム、および音声信号処理方法を提供
する。 【解決手段】 音声信号加工回路７は、音声信号の伝送
経路であるエコーキャンセラ６やエコーパス５の中のダ
イナミックレンジの制限により台形の信号波形が発生す
ることがないように、オーバーシュートや波形割れを起
こすことがなく、最も狭いダイナミックレンジにも信号
レベルが収まるように波形を加工する。ただし、信号波
形の加工は、音声信号レベルが大きく歪みを生じやすい
波形だけを選択的に加工する。音声信号レベルが小さ
く、もともとダイナミックレンジ以内に収まっている信
号は波形を加工せず、そのまま伝送する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エコーキャンセラ
を搭載した音声通信システムにおける音声信号処理シス
テム、および音声信号処理方法に関する。
を搭載した音声通信システムにおける音声信号処理シス
テム、および音声信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＰＢＸ（構内交換機）等のＴＤＭ
（時分割多重）方式を用いた音声通信回路において、Ｉ
ＴＵ−Ｔ Ｇ．１６８規格に代表される適応型エコーキ
ャンセラが使用されている。
（時分割多重）方式を用いた音声通信回路において、Ｉ
ＴＵ−Ｔ Ｇ．１６８規格に代表される適応型エコーキ
ャンセラが使用されている。
【０００３】本発明に関連する従来技術として、特開平
６−２１６８１１号公報がある。特開平６−２１６８１
１号公報は、エコーキャンセラを含む回路において過大
なレベルの音声信号を伝送しようとするとき、音声信号
レベルがエコーパス内部の回路のダイナミックレンジを
越えるために発生する信号波形歪みに着目し、最大信号
レベルをダイナミックレンジ以内に収まるように制御す
ることで、信号波形歪みを抑制し、エコーキャンセラの
性能を発揮できる技術を開示している。
６−２１６８１１号公報がある。特開平６−２１６８１
１号公報は、エコーキャンセラを含む回路において過大
なレベルの音声信号を伝送しようとするとき、音声信号
レベルがエコーパス内部の回路のダイナミックレンジを
越えるために発生する信号波形歪みに着目し、最大信号
レベルをダイナミックレンジ以内に収まるように制御す
ることで、信号波形歪みを抑制し、エコーキャンセラの
性能を発揮できる技術を開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−２１６８１１号公報が示すように、過大な音声
信号レベルを、ダイナミックレンジを超えないように制
御するだけでは、音声波形が台形のような波形になり、
この結果やはりエコーキャンセラは十分にエコーを消去
することができない。これは、エコーパスへ印加される
信号波形が台形の場合、エコーパス内部の回路（Ｄ／Ａ
変換器等）の過渡応答特性により信号歪み波形が発生す
るからである。即ち、上記過渡応答特性による信号波形
歪みも、エコーキャンセラの動作の妨げになるというこ
とである。
開平６−２１６８１１号公報が示すように、過大な音声
信号レベルを、ダイナミックレンジを超えないように制
御するだけでは、音声波形が台形のような波形になり、
この結果やはりエコーキャンセラは十分にエコーを消去
することができない。これは、エコーパスへ印加される
信号波形が台形の場合、エコーパス内部の回路（Ｄ／Ａ
変換器等）の過渡応答特性により信号歪み波形が発生す
るからである。即ち、上記過渡応答特性による信号波形
歪みも、エコーキャンセラの動作の妨げになるというこ
とである。
【０００５】したがって、上記特開平６−２１６８１１
号公報は、過渡応答特性を考慮せずに信号レベル制限だ
けを行っており、信号波形歪みの抑制が十分に実現され
ているとはいい難い。即ち、エコーパス内のＣＯＤＥＣ
（Coder/Decoder ）の過渡特性により発生する非線形の
信号波形歪みが適応型エコーキャンセラの動作を妨げる
ため、十分にエコーを消去できないという課題が残る。
号公報は、過渡応答特性を考慮せずに信号レベル制限だ
けを行っており、信号波形歪みの抑制が十分に実現され
ているとはいい難い。即ち、エコーパス内のＣＯＤＥＣ
（Coder/Decoder ）の過渡特性により発生する非線形の
信号波形歪みが適応型エコーキャンセラの動作を妨げる
ため、十分にエコーを消去できないという課題が残る。
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、エコーパス内で発生する波形歪みを抑
制するように音声信号処理を行い、その効果としてエコ
ーキャンセラの性能を最大限に発揮させることにより、
エコーが少ない自然な通話を可能とする音声信号処理シ
ステム、および音声信号処理方法を提供することを目的
とする。
れたものであり、エコーパス内で発生する波形歪みを抑
制するように音声信号処理を行い、その効果としてエコ
ーキャンセラの性能を最大限に発揮させることにより、
エコーが少ない自然な通話を可能とする音声信号処理シ
ステム、および音声信号処理方法を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、通信端末への入出力伝送路
中で発生するエコーを適応的にキャンセルする適応型エ
コーキャンセラと、適応型エコーキャンセラを介して通
信端末に入力される受話音声信号の波形を歪みにくい波
形に加工する音声信号加工手段と、を有することを特徴
としている。
に、請求項１記載の発明は、通信端末への入出力伝送路
中で発生するエコーを適応的にキャンセルする適応型エ
コーキャンセラと、適応型エコーキャンセラを介して通
信端末に入力される受話音声信号の波形を歪みにくい波
形に加工する音声信号加工手段と、を有することを特徴
としている。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、音声信号加工手段は、受話音声信号のレベ
ルが所定のレンジの範囲内か否かを検出し、レンジの範
囲外のときに、受話音声信号の波形を少なくとも入出力
伝送路中の最狭のダイナミックレンジ内に収まるように
加工し、レンジの範囲内のとき、受話音声信号を適応型
エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴として
いる。
明において、音声信号加工手段は、受話音声信号のレベ
ルが所定のレンジの範囲内か否かを検出し、レンジの範
囲外のときに、受話音声信号の波形を少なくとも入出力
伝送路中の最狭のダイナミックレンジ内に収まるように
加工し、レンジの範囲内のとき、受話音声信号を適応型
エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴として
いる。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、音声信号加工手段は、受話音声信
号の波形を加工するとき、波形の角を丸めることを特徴
としている。
記載の発明において、音声信号加工手段は、受話音声信
号の波形を加工するとき、波形の角を丸めることを特徴
としている。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、所定のレンジは、入出力伝送路中のダイナ
ミックレンジよりも狭いレンジに設定することを特徴と
している。
明において、所定のレンジは、入出力伝送路中のダイナ
ミックレンジよりも狭いレンジに設定することを特徴と
している。
【００１１】請求項５記載の発明は、適応型エコーキャ
ンセラを介して通信端末に入力される受話音声信号の波
形を歪みにくい波形に加工する音声信号加工ステップ
と、音声信号加工ステップにより加工された受話音声信
号を基に、適応型エコーキャンセラが擬似エコーを生成
する擬似エコー生成ステップと、擬似エコー生成ステッ
プにより生成された擬似エコーを、適応型エコーキャン
セラが通信端末から送信された、入出力伝送路中で発生
したエコーを含む送話音声信号から減算して、適応的に
エコーをキャンセルする適応的エコーキャンセルステッ
プと、を有することを特徴としている。
ンセラを介して通信端末に入力される受話音声信号の波
形を歪みにくい波形に加工する音声信号加工ステップ
と、音声信号加工ステップにより加工された受話音声信
号を基に、適応型エコーキャンセラが擬似エコーを生成
する擬似エコー生成ステップと、擬似エコー生成ステッ
プにより生成された擬似エコーを、適応型エコーキャン
セラが通信端末から送信された、入出力伝送路中で発生
したエコーを含む送話音声信号から減算して、適応的に
エコーをキャンセルする適応的エコーキャンセルステッ
プと、を有することを特徴としている。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項５記載の発
明において、音声信号加工ステップは、受話音声信号の
レベルが所定のレンジの範囲内か否かを検出し、レンジ
の範囲外のときに、受話音声信号の波形を少なくとも入
出力伝送路中の最狭のダイナミックレンジ内に収まるよ
うに加工し、レンジの範囲内のとき、受話音声信号を適
応型エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴と
している。
明において、音声信号加工ステップは、受話音声信号の
レベルが所定のレンジの範囲内か否かを検出し、レンジ
の範囲外のときに、受話音声信号の波形を少なくとも入
出力伝送路中の最狭のダイナミックレンジ内に収まるよ
うに加工し、レンジの範囲内のとき、受話音声信号を適
応型エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴と
している。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項５または６
記載の発明において、音声信号加工ステップは、受話音
声信号の波形を加工するとき、波形の角を丸めることを
特徴としている。
記載の発明において、音声信号加工ステップは、受話音
声信号の波形を加工するとき、波形の角を丸めることを
特徴としている。
【００１４】請求項８記載の発明は、請求項６記載の発
明において、所定のレンジは、入出力伝送路中のダイナ
ミックレンジよりも狭いレンジに設定することを特徴と
している。
明において、所定のレンジは、入出力伝送路中のダイナ
ミックレンジよりも狭いレンジに設定することを特徴と
している。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照しながら詳細に説明する。
図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】図１は、本発明の実施の形態における音声
信号処理システムの構成を示す回路図である。当該音声
信号処理システムは、音声信号加工回路７、エコーキャ
ンセラ６、およびエコーパス５を備える。
信号処理システムの構成を示す回路図である。当該音声
信号処理システムは、音声信号加工回路７、エコーキャ
ンセラ６、およびエコーパス５を備える。
【００１７】本発明で特徴的な機能を持つのが音声信号
加工回路７である。音声信号加工回路７は、受話信号入
力端子１から入力した受話信号について、エコーキャン
セラ６が予測できないような波形歪みを信号伝送途中に
生じにくいように、信号波形を加工する。そして、加工
後の音声信号を受話信号出力端子２からエコーパス５へ
出力すると共に、エコー信号を予測するための元信号と
してエコーキャンセラ６へ印加する。
加工回路７である。音声信号加工回路７は、受話信号入
力端子１から入力した受話信号について、エコーキャン
セラ６が予測できないような波形歪みを信号伝送途中に
生じにくいように、信号波形を加工する。そして、加工
後の音声信号を受話信号出力端子２からエコーパス５へ
出力すると共に、エコー信号を予測するための元信号と
してエコーキャンセラ６へ印加する。
【００１８】エコーパス５は、エコーを発生する可能性
のある音声信号伝送路である。図１では一例として、Ｄ
／Ａ変換器５２とＡ／Ｄ変換器５３を含むＣＯＤＥＣ５
１、２線−４線信号変換を行うハイブリッド回路５４、
および通信端末５５を備えている。
のある音声信号伝送路である。図１では一例として、Ｄ
／Ａ変換器５２とＡ／Ｄ変換器５３を含むＣＯＤＥＣ５
１、２線−４線信号変換を行うハイブリッド回路５４、
および通信端末５５を備えている。
【００１９】エコーキャンセラ６は、当業者にとってよ
く知られているＩＴＵ−Ｔ Ｇ．１６８規格に代表され
る適応型エコーキャンセラである。その動作は、擬似エ
コーモデル６１により生成する擬似エコー６３を、送話
信号入力端子３から入力する実際のエコーを含んだ信号
から減算器６２により差し引くことでエコーを打ち消
し、送話信号出力端子４から出力するものである。
く知られているＩＴＵ−Ｔ Ｇ．１６８規格に代表され
る適応型エコーキャンセラである。その動作は、擬似エ
コーモデル６１により生成する擬似エコー６３を、送話
信号入力端子３から入力する実際のエコーを含んだ信号
から減算器６２により差し引くことでエコーを打ち消
し、送話信号出力端子４から出力するものである。
【００２０】このとき、エコーキャンセラ６は、エコー
パス５のインパルス応答を基に擬似エコーモデル６１を
エコーパス５の特性に近似することで、発生するエコー
信号を予測し、エコーパス５の特性が変化してもそれに
適応しエコー信号を消去する機能を持つ。なお、このエ
コーパス５の特性の変化に適応する機能は、特にＰＢＸ
（構内交換機）のように、呼毎に通話相手および音声信
号伝送経路路が異なる場合に有用な機能である。
パス５のインパルス応答を基に擬似エコーモデル６１を
エコーパス５の特性に近似することで、発生するエコー
信号を予測し、エコーパス５の特性が変化してもそれに
適応しエコー信号を消去する機能を持つ。なお、このエ
コーパス５の特性の変化に適応する機能は、特にＰＢＸ
（構内交換機）のように、呼毎に通話相手および音声信
号伝送経路路が異なる場合に有用な機能である。
【００２１】上記説明から明らかなように、擬似エコー
モデル６１をエコーパス５の特性に適応的に近似し、擬
似エコーモデル６１が生成する擬似エコー６３と実際の
エコー信号とのずれが小さいほど、エコーキャンセラ６
は良好なエコー消去特性を得ることができる。
モデル６１をエコーパス５の特性に適応的に近似し、擬
似エコーモデル６１が生成する擬似エコー６３と実際の
エコー信号とのずれが小さいほど、エコーキャンセラ６
は良好なエコー消去特性を得ることができる。
【００２２】しかしながら、エコーキャンセラ６は、受
話信号を基に線形の特性を持つエコーを予測し、擬似エ
コーモデル６１で擬似エコー６３を生成する。従って、
もしエコーパス５内部で非線形の波形歪みを生じると、
実際のエコー信号の中にエコーキャンセラ６が予測でき
ないような波形歪みが含まれるため、擬似エコーと実際
のエコーとの間にずれが発生する。このずれは、擬似エ
コーモデル６１をエコーパス５の特性に近似するエコー
キャンセラ６の動作を妨害し、同時にエコーキャンセラ
６のエコー消去特性を悪化する原因となる。
話信号を基に線形の特性を持つエコーを予測し、擬似エ
コーモデル６１で擬似エコー６３を生成する。従って、
もしエコーパス５内部で非線形の波形歪みを生じると、
実際のエコー信号の中にエコーキャンセラ６が予測でき
ないような波形歪みが含まれるため、擬似エコーと実際
のエコーとの間にずれが発生する。このずれは、擬似エ
コーモデル６１をエコーパス５の特性に近似するエコー
キャンセラ６の動作を妨害し、同時にエコーキャンセラ
６のエコー消去特性を悪化する原因となる。
【００２３】本発明では、信号伝送経路途中で予測でき
ない非線形の歪みを生じやすい波形の部分を、音声信号
加工回路７により選択的に加工し、波形歪みを生じにく
くする。これにより、擬似エコーモデル６１をエコーパ
ス５の特性に近似しやすくすると共に、実際のエコー信
号にエコーキャンセラ６が予測できない波形歪みを含ま
ないようにして、擬似エコーモデル６１とエコーパス５
の特性とのずれを小さくすることができ、エコーキャン
セラ６の能力を最大限に発揮することができる。
ない非線形の歪みを生じやすい波形の部分を、音声信号
加工回路７により選択的に加工し、波形歪みを生じにく
くする。これにより、擬似エコーモデル６１をエコーパ
ス５の特性に近似しやすくすると共に、実際のエコー信
号にエコーキャンセラ６が予測できない波形歪みを含ま
ないようにして、擬似エコーモデル６１とエコーパス５
の特性とのずれを小さくすることができ、エコーキャン
セラ６の能力を最大限に発揮することができる。
【００２４】次に、本発明の実施の形態における音声信
号処理システムの動作について説明する。まず、音声信
号処理システムに対して２種類の受話信号を受話信号入
力端子１へ印加した場合を考える。受話信号の一つ目
は、図３に示す音声信号レベルが回路のダイナミックレ
ンジを超えるような過大な受話信号である。受話信号の
二つ目は、図４に示すダイナミックレンジ以内に収まっ
ている受話信号である。
号処理システムの動作について説明する。まず、音声信
号処理システムに対して２種類の受話信号を受話信号入
力端子１へ印加した場合を考える。受話信号の一つ目
は、図３に示す音声信号レベルが回路のダイナミックレ
ンジを超えるような過大な受話信号である。受話信号の
二つ目は、図４に示すダイナミックレンジ以内に収まっ
ている受話信号である。
【００２５】何の対策も施していない図１０に示す従来
の音声信号処理システムは、回路のダイナミックレンジ
以内に収まっている図４に示す受話信号が印加された場
合は特に問題は発生しない。しかしながら、図３に示す
ダイナミックレンジを超えるような過大な受話信号が印
加されると、音声信号が伝送される間に回路のダイナミ
ックレンジにより信号レベルが制限され図５に示すよう
な台形の信号波形となる。
の音声信号処理システムは、回路のダイナミックレンジ
以内に収まっている図４に示す受話信号が印加された場
合は特に問題は発生しない。しかしながら、図３に示す
ダイナミックレンジを超えるような過大な受話信号が印
加されると、音声信号が伝送される間に回路のダイナミ
ックレンジにより信号レベルが制限され図５に示すよう
な台形の信号波形となる。
【００２６】そしてさらに、Ｄ／Ａ変換器５２の過渡応
答特性の影響により、伝送した音声信号および発生する
エコー波形が例えば図６に示すようなオーバーシュート
や波形割れといった歪んだ波形となる。このようなエコ
ー波形は、エコーキャンセラ６が予測できないので、エ
コーキャンセラ６がその内部で生成する擬似エコー波形
と実際のエコー波形とに大きなずれを生じ、エコーキャ
ンセラ６は十分にエコーを打ち消すことができなくなる
という問題が発生する。
答特性の影響により、伝送した音声信号および発生する
エコー波形が例えば図６に示すようなオーバーシュート
や波形割れといった歪んだ波形となる。このようなエコ
ー波形は、エコーキャンセラ６が予測できないので、エ
コーキャンセラ６がその内部で生成する擬似エコー波形
と実際のエコー波形とに大きなずれを生じ、エコーキャ
ンセラ６は十分にエコーを打ち消すことができなくなる
という問題が発生する。
【００２７】したがって、エコーキャンセラ６の能力を
有効に使用するために、過大なレベルの受話音声信号に
対策を施す必要がある。従来技術によれば、図１１に示
すように受話信号に対して損失を与える減衰回路８を受
話信号入力端子１とエコーキャンセラ６との間に設け、
受話信号レベルをダイナミックレンジ以内に収める手法
がよく知られている。図７に、受話信号に損失を与え
て、ダイナミックレンジ内に受話信号レベルを収めた様
子を示す。この手法を適用すれば、信号波形歪みがエコ
ーキャンセラ６の動作を妨げる問題はなくなる。しかし
ながら、すべての受話信号レベルが小さくなるため、も
ともとダイナミックレンジ以内に収まっていた通常の通
話音声も信号レベルが小さくなり聞き取りにくくなると
いう弊害がある。
有効に使用するために、過大なレベルの受話音声信号に
対策を施す必要がある。従来技術によれば、図１１に示
すように受話信号に対して損失を与える減衰回路８を受
話信号入力端子１とエコーキャンセラ６との間に設け、
受話信号レベルをダイナミックレンジ以内に収める手法
がよく知られている。図７に、受話信号に損失を与え
て、ダイナミックレンジ内に受話信号レベルを収めた様
子を示す。この手法を適用すれば、信号波形歪みがエコ
ーキャンセラ６の動作を妨げる問題はなくなる。しかし
ながら、すべての受話信号レベルが小さくなるため、も
ともとダイナミックレンジ以内に収まっていた通常の通
話音声も信号レベルが小さくなり聞き取りにくくなると
いう弊害がある。
【００２８】そこで本実施の形態では、図１に示す音声
信号処理システムの音声信号加工回路７の動作を次のよ
うに定める。まず、音声信号の伝送経路であるエコーキ
ャンセラ６やエコーパス５の中のダイナミックレンジの
制限により台形の信号波形が発生することがないよう
に、オーバーシュートや波形割れを起こすことがなく、
最も狭いダイナミックレンジにも信号レベルが収まるよ
うに波形を加工する。ただし、信号波形の加工は、音声
信号レベルが大きく歪みを生じやすい波形だけを選択的
に加工する。音声信号レベルが小さく、もともとダイナ
ミックレンジ以内に収まっている信号は波形を加工せ
ず、そのまま伝送する。
信号処理システムの音声信号加工回路７の動作を次のよ
うに定める。まず、音声信号の伝送経路であるエコーキ
ャンセラ６やエコーパス５の中のダイナミックレンジの
制限により台形の信号波形が発生することがないよう
に、オーバーシュートや波形割れを起こすことがなく、
最も狭いダイナミックレンジにも信号レベルが収まるよ
うに波形を加工する。ただし、信号波形の加工は、音声
信号レベルが大きく歪みを生じやすい波形だけを選択的
に加工する。音声信号レベルが小さく、もともとダイナ
ミックレンジ以内に収まっている信号は波形を加工せ
ず、そのまま伝送する。
【００２９】上述した処理を図２のフローチャートを基
に説明すると、まず、音声信号加工回路７は、入力され
た受話信号レベルがあらかじめ設定された所定のレンジ
内に収まるか否かを判断する( ステップＳ１) 。受話信
号レベルが所定のレンジをオーバーする場合は（ステッ
プＳ１／ＮＯ）、波形をダイナミックレンジ内に収まる
ように加工する（ステップＳ２）。受話信号レベルが所
定のレンジ内に収まる場合は（ステップＳ１／ＹＥ
Ｓ）、受話信号をそのままスルーする（ステップＳ
３）。
に説明すると、まず、音声信号加工回路７は、入力され
た受話信号レベルがあらかじめ設定された所定のレンジ
内に収まるか否かを判断する( ステップＳ１) 。受話信
号レベルが所定のレンジをオーバーする場合は（ステッ
プＳ１／ＮＯ）、波形をダイナミックレンジ内に収まる
ように加工する（ステップＳ２）。受話信号レベルが所
定のレンジ内に収まる場合は（ステップＳ１／ＹＥ
Ｓ）、受話信号をそのままスルーする（ステップＳ
３）。
【００３０】上記のように定めた音声信号加工回路７に
より、図３に示したダイナミックレンジを超える過大な
レベルの信号波形を加工する例を図８および図９に示
す。図８の例では、大きな信号レベルだけを選択的に加
工し、波形全体をダイナミックレンジ以内に収めてい
る。図中、ダイナミックレンジの内側に設けられたレン
ジが閾値となるレンジである。閾値となるレンジは、伝
送路中のダイナミックレンジ、オーバーシュート、およ
び波形割れを起こす蓋然性を考慮して設定される。
より、図３に示したダイナミックレンジを超える過大な
レベルの信号波形を加工する例を図８および図９に示
す。図８の例では、大きな信号レベルだけを選択的に加
工し、波形全体をダイナミックレンジ以内に収めてい
る。図中、ダイナミックレンジの内側に設けられたレン
ジが閾値となるレンジである。閾値となるレンジは、伝
送路中のダイナミックレンジ、オーバーシュート、およ
び波形割れを起こす蓋然性を考慮して設定される。
【００３１】また、Ｄ／Ａ変換器５２の過渡特性の影響
によるオーバーシュートを抑制するため、波形の角を丸
めている。これにより、過大なレベルの受話信号をダイ
ナミックレンジ以内に収め、エコーキャンセラ６が予測
できないようなエコー波形の歪みの発生を抑制してい
る。また、図８の例とほぼ同一だが、さらに波形の角を
丸めた例が図９である。
によるオーバーシュートを抑制するため、波形の角を丸
めている。これにより、過大なレベルの受話信号をダイ
ナミックレンジ以内に収め、エコーキャンセラ６が予測
できないようなエコー波形の歪みの発生を抑制してい
る。また、図８の例とほぼ同一だが、さらに波形の角を
丸めた例が図９である。
【００３２】図８および図９のいずれも、エコーキャン
セラ６が予測できない信号波形歪みを抑制することか
ら、エコーキャンセラ６の動作を妨げることがない。ま
た、小さなレベルの信号の波形は加工せず伝送するた
め、音声信号レベル全体に対して損失を与える従来技術
に比べ通話音声が明瞭となる。
セラ６が予測できない信号波形歪みを抑制することか
ら、エコーキャンセラ６の動作を妨げることがない。ま
た、小さなレベルの信号の波形は加工せず伝送するた
め、音声信号レベル全体に対して損失を与える従来技術
に比べ通話音声が明瞭となる。
【００３３】本発明の実施の形態は以上の通りである。
なお、本発明の特徴である音声信号加工回路７以外（エ
コーキャンセラ６やエコーパス５）に関しては当事業者
にはよく知られており、また本発明とは直接関係しない
ので、その詳細な構成は省略する。
なお、本発明の特徴である音声信号加工回路７以外（エ
コーキャンセラ６やエコーパス５）に関しては当事業者
にはよく知られており、また本発明とは直接関係しない
ので、その詳細な構成は省略する。
【００３４】なお、上述した実施の形態は、本発明の好
適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれ
に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内に
おいて、種々変形実施が可能である。
適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれ
に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内に
おいて、種々変形実施が可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エコーキャンセラが予測できないエコー信号
波形の歪みの発生を抑制することができる。したがっ
て、エコーキャンセラの性能を最大限に発揮させること
ができることにより、エコーの少ない自然な通話を提供
することができる。
によれば、エコーキャンセラが予測できないエコー信号
波形の歪みの発生を抑制することができる。したがっ
て、エコーキャンセラの性能を最大限に発揮させること
ができることにより、エコーの少ない自然な通話を提供
することができる。
【図１】本発明の実施の形態における音声信号処理シス
テムの構成を示す回路図である。
テムの構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態における音声信号処理方法
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図３】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図６】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図７】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図９】受話信号入力端子１に印加される受話信号の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１０】従来技術１における音声信号処理システムの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
【図１１】従来技術２における音声信号処理システムの
構成を示す回路図である。
構成を示す回路図である。
１ 受話信号入力端子
２ 受話信号出力端子
３ 送話信号入力端子
４ 送話信号出力端子
５ エコーパス
６ エコーキャンセラ
７ 音声信号加工回路
８ 減衰器
５１ ＣＯＤＥＣ
５２ Ｄ／Ａ変換器
５３ Ａ／Ｄ変換器
５４ ハイブリッド回路
５５ 通信端末
６１ 擬似エコーモデル
６２ 減算器
６３ 擬似エコー
Claims (8)
- 【請求項１】 通信端末への入出力伝送路中で発生する
エコーを適応的にキャンセルする適応型エコーキャンセ
ラと、 前記適応型エコーキャンセラを介して前記通信端末に入
力される受話音声信号の波形を歪みにくい波形に加工す
る音声信号加工手段と、 を有することを特徴とする音声信号処理システム。 - 【請求項２】 前記音声信号加工手段は、 前記受話音声信号のレベルが所定のレンジの範囲内か否
かを検出し、前記レンジの範囲外のときに、前記受話音
声信号の波形を少なくとも前記入出力伝送路中の最狭の
ダイナミックレンジ内に収まるように加工し、 前記レンジの範囲内のとき、前記受話音声信号を前記適
応型エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴と
する請求項１記載の音声信号処理システム。 - 【請求項３】 前記音声信号加工手段は、 前記受話音声信号の波形を加工するとき、前記波形の角
を丸めることを特徴とする請求項１または２記載の音声
信号処理システム。 - 【請求項４】 前記所定のレンジは、前記入出力伝送路
中のダイナミックレンジよりも狭いレンジに設定するこ
とを特徴とする請求項２記載の音声信号処理システム。 - 【請求項５】 適応型エコーキャンセラを介して通信端
末に入力される受話音声信号の波形を歪みにくい波形に
加工する音声信号加工ステップと、 前記音声信号加工ステップにより加工された受話音声信
号を基に、前記適応型エコーキャンセラが擬似エコーを
生成する擬似エコー生成ステップと、 前記擬似エコー生成ステップにより生成された擬似エコ
ーを、前記適応型エコーキャンセラが前記通信端末から
送信された、入出力伝送路中で発生したエコーを含む送
話音声信号から減算して、適応的に前記エコーをキャン
セルする適応的エコーキャンセルステップと、 を有することを特徴とする音声信号処理方法。 - 【請求項６】 前記音声信号加工ステップは、 前記受話音声信号のレベルが所定のレンジの範囲内か否
かを検出し、前記レンジの範囲外のときに、前記受話音
声信号の波形を少なくとも前記入出力伝送路中の最狭の
ダイナミックレンジ内に収まるように加工し、 前記レンジの範囲内のとき、前記受話音声信号を前記適
応型エコーキャンセラにそのまま伝達することを特徴と
する請求項５記載の音声信号処理方法。 - 【請求項７】 前記音声信号加工ステップは、 前記受話音声信号の波形を加工するとき、前記波形の角
を丸めることを特徴とする請求項５または６記載の音声
信号処理方法。 - 【請求項８】 前記所定のレンジは、前記入出力伝送路
中のダイナミックレンジよりも狭いレンジに設定するこ
とを特徴とする請求項６記載の音声信号処理方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118114A JP2003318783A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | エコーキャンセラを搭載した音声信号処理システム、および音声信号処理方法 |
| US10/420,016 US7366657B2 (en) | 2002-04-19 | 2003-04-18 | Voice signal processing system mounted with echo canceller and voice signal processing method |
| AU2003203785A AU2003203785A1 (en) | 2002-04-19 | 2003-04-22 | Voice signal processing system mounted with echo canceller and voice signal processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118114A JP2003318783A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | エコーキャンセラを搭載した音声信号処理システム、および音声信号処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003318783A true JP2003318783A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29207852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002118114A Pending JP2003318783A (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | エコーキャンセラを搭載した音声信号処理システム、および音声信号処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7366657B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003318783A (ja) |
| AU (1) | AU2003203785A1 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219217A (ja) | 1987-03-09 | 1988-09-12 | Sony Corp | デイジタル信号処理装置 |
| JPH05110694A (ja) | 1991-10-14 | 1993-04-30 | Nec Corp | 音声加算装置 |
| JPH06216811A (ja) * | 1993-01-20 | 1994-08-05 | Toshiba Corp | エコーキャンセラを備えた音声通信装置 |
| JP2000049668A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | エコーキャンセラ |
| JP2001094479A (ja) | 1999-09-20 | 2001-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去装置 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002118114A patent/JP2003318783A/ja active Pending
-
2003
- 2003-04-18 US US10/420,016 patent/US7366657B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-22 AU AU2003203785A patent/AU2003203785A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2003203785A1 (en) | 2003-11-06 |
| US20030200082A1 (en) | 2003-10-23 |
| US7366657B2 (en) | 2008-04-29 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070309 |
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