JP2003318784A - Echo canceller system - Google Patents
Echo canceller systemInfo
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- JP2003318784A JP2003318784A JP2002124948A JP2002124948A JP2003318784A JP 2003318784 A JP2003318784 A JP 2003318784A JP 2002124948 A JP2002124948 A JP 2002124948A JP 2002124948 A JP2002124948 A JP 2002124948A JP 2003318784 A JP2003318784 A JP 2003318784A
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- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンズフリー装置
やテレビ会議システムに応用される音響エコーキャンセ
ラシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acoustic echo canceller system applied to a hands-free device or a video conference system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、音響エコーキャンセラシステムに
おいて、エコー量を低減させる技術としては、特許第0
2861888号、特開2000−59270号公報や
特開2000−040985号公報に開示している様
に、入出力の利得を調整するものが一般的である。図5
は従来のエコーキャンセラシステムの構成図である。こ
のエコーキャンセラシステムは、マイク1、音量制御部
2、算出された推定エコーと実エコーを減算する減算器
3、回線へ送出する利得を調整する音量制御部4、残留
エコーの低減の処理を行うノイズ制御部5、マイク1と
スピーカ間の伝達関数を推定し、フィルタ係数を自動的
に更新する機能を備えた適応フィルタ6、回線からの音
声を伝達するスピーカ7、スピーカ7の音量を調節する
音量制御部8、回線からの音の利得を調整する音量制御
部10を備えている。図中の各音量制御ブロック2、
4、8、10にて最適な利得調整が行われた場合、回線
へ伝送されるエコー量が最小になる。エコー量を低減さ
せる別の手段として、指向性マイクを用いるものもあ
る。2. Description of the Related Art Heretofore, as a technique for reducing the echo amount in an acoustic echo canceller system, a patent No. 0 has been proposed.
As disclosed in Japanese Patent No. 2861888, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-59270 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-040985, it is common to adjust the input / output gain. Figure 5
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional echo canceller system. This echo canceller system performs a microphone 1, a sound volume control unit 2, a subtractor 3 for subtracting the calculated estimated echo and the actual echo, a sound volume control unit 4 for adjusting the gain sent to the line, and a process for reducing residual echo. The noise control unit 5, the adaptive filter 6 having a function of estimating the transfer function between the microphone 1 and the speaker, and automatically updating the filter coefficient, the speaker 7 transmitting the sound from the line, and adjusting the volume of the speaker 7. A volume controller 8 and a volume controller 10 for adjusting the gain of the sound from the line are provided. Each volume control block 2 in the figure,
When the optimum gain adjustment is performed at 4, 8, and 10, the amount of echo transmitted to the line is minimized. As another means for reducing the amount of echo, there is one that uses a directional microphone.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、利得の
調整を行うと、エコー量は小さくなるが、実際に使用す
るにあたり、音が小さく使用者が聞きづらくなる問題が
生じる。特に図5で示した音量制御部10で利得を下げ
ると、利用者A側で聞きづらくなり、音量制御部4で利
得を下げると利用者B側で聞きづらくなる。この様に、
エコー量の調整と使用者の聞きやすさは相反するため、
利得調整だけでは限界がある。そこで、エコー量の調整
を利得だけでなく、聴覚的に聞こえない不要な音(聴覚
マスクされる音)を除去することを考える。利用者A側
のスピーカから発生した音は、利用者A側の伝達特性の
影響を受けることにより、本来なら聞こえない(聴覚マ
スクされる)はずの音がマイクに入力される場合があ
る。本発明は、この様なエコー成分を除去し、利用者に
不快感なく、残留エコーをより低減させることができる
エコーキャンセラシステムを提供することを目的とする
ものである。However, when the gain is adjusted, the amount of echo is reduced, but a problem arises in that the sound is small and is difficult for the user to hear in actual use. Particularly, if the volume control unit 10 shown in FIG. 5 lowers the gain, the user A side becomes hard to hear, and if the volume control unit 4 lowers the gain, the user B side becomes harder to hear. Like this
Since the adjustment of the echo amount and the ease of listening for the user are contradictory,
There is a limit in gain adjustment alone. Therefore, it is considered that not only the gain of the echo amount is adjusted but also unnecessary sound that cannot be heard auditorily (sound that is masked by hearing) is removed. The sound generated from the speaker on the user A side is influenced by the transfer characteristics on the user A side, and thus a sound that should not be heard (hearing masked) may be input to the microphone. It is an object of the present invention to provide an echo canceller system capable of removing such an echo component and further reducing residual echo without causing discomfort to the user.
【0004】[0004]
【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、回線からの音声信号を参照
して推定エコー信号を生成し、かつ実際の残留エコー信
号からマイクとスピーカ間の伝達関数を推定してフィル
タ係数を更新する機能を備えた適応フィルタと、マイク
より入力された実エコー信号から推定エコー信号を減算
する減算器を有するエコーキャンセラシステムであっ
て、聴覚特性を利用し、回線からの音声信号においてマ
スクされると推定される成分を除去する聴覚マスク処理
手段を有するエコーキャンセラシステムを最も主要な特
徴とする。請求項2記載の発明は、請求項1のエコーキ
ャンセラシステムにおいて、聴覚マスク処理手段による
聴覚マスク処理に継時マスキングを導入するエコーキャ
ンセラシステムを主要な特徴とする。In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 generates an estimated echo signal by referring to a voice signal from a line, and uses a microphone from an actual residual echo signal. An echo canceller system having an adaptive filter having a function of estimating a transfer function between speakers and updating a filter coefficient, and a subtractor for subtracting an estimated echo signal from an actual echo signal input from a microphone. The echo canceller system having the auditory mask processing means for removing the component presumed to be masked in the voice signal from the line is the most important feature. A second aspect of the present invention is characterized in that, in the echo canceller system according to the first aspect, the echo canceller system which introduces continuous masking into the auditory mask processing by the auditory mask processing means is a main feature.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態を詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態に係
るエコーキャンセラシステムの構成図である。このエコ
ーキャンセラシステムは、マイク1、音量制御部2、算
出された推定エコーと実エコーを減算する減算器3、回
線へ送出する利得を調整する音量制御部4、残留エコー
の低減の処理を行うノイズ制御部5、マイク1とスピー
カ間の伝達関数を推定し、フィルタ係数を自動的に更新
する機能を備えた適応フィルタ6、回線からの音声を伝
達するスピーカ7、スピーカ7の音量を調節する音量制
御部8、聴覚的に聞こえない不要な音(聴覚マスクされ
る音)を除去する聴覚マスク処理部9、回線からの音の
利得を調整する音量制御部10を備えている。まず第1
のエコーキャンセル処理例を説明する。回線から伝送さ
れてきた利用者B側の音声はまず、音量制御部10で利
得調整される。その後、聴覚マスク処理部9で利用者A
が聞き取れないと判定される成分を除去する。ここで、
除去するモデルとして同時マスキングとする。同時マス
キングとは、図2に示すようにマスクする音響成分と、
マスクされる音響成分が同一領域上に存在するモデルで
ある。聴覚マスク処理部9で処理された信号は適応フィ
ルタ6の参照信号となるとともに、利用者A側に伝送さ
れ、音量制御部8で音量調整された後、スピーカ7によ
り利用者Aに伝えられる。そのスピーカ7より発生され
た音は実エコーとしてマイク1より入力される。ここ
で、この信号は聴覚マスク処理部9で利用者Aが聞き取
れないと判定される成分を除去されているため、利用者
A側の伝達特性の影響を受けその成分が利用者Bに感知
できる実エコーとして入力されることがない。マイク1
からの信号はその後、音量制御部2で利得の調整が行わ
れ、減算器3で適応フィルタ6の出力と減算される。減
算された信号は残留エコーとなり、音量制御部4で利得
調整された後、ノイズを除去するノイズ制御部5を通過
し、回線に伝送される。次に第2のエコーキャンセル処
理例を説明する。回線から伝送されてきた利用者B側の
音声はまず、音量制御部10で利得調整される。その
後、聴覚マスク処理部9で利用者Aが聞き取れないと判
定される成分を除去する。ここで、除去するモデルとし
て継時マスキングとする。継時マスキングとは、図3に
示すようにマスクする音響成分と、マスクされる音響成
分が時間的に差があるモデルである。図3に示されてい
るケースは、マスクする音がマスクされる音の前にある
場合で、これは前向性マスキング(順向マスキング)と
呼ばれるものである。また、図4に示されるように、マ
スクする音がマスクされる音の後にある場合もある。こ
れは後向性マスキング(逆向性マスキング)と呼ばれ
る。聴覚マスク処理部9は、これらの成分を除去するも
のである。聴覚マスク処理部9で処理された信号は適応
フィルタ6の参照信号となるとともに、利用者A側に伝
送され、音量制御部8で音量調整された後、スピーカ7
により利用者Aに伝えられる。そのスピーカ7より発生
された音は実エコーとしてマイク1より入力される。こ
こで、この信号は聴覚マスク処理部9で利用者Aが聞き
取れないと判定される成分を除去されているため、利用
者A側の伝達特性の影響を受けその成分が利用者Bに感
知できる実エコーとして入力されることがない。マイク
1からの信号はその後、音量制御部2で利得の調整が行
われ、減算器3で適応フィルタ6の出力と減算される。
減算された信号は残留エコーとなり、音量制御部4で利
得調整された後、ノイズを除去するノイズ制御部5を通
過し、回線に伝送される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an echo canceller system according to an embodiment of the present invention. This echo canceller system performs a microphone 1, a sound volume control unit 2, a subtractor 3 for subtracting the calculated estimated echo and the actual echo, a sound volume control unit 4 for adjusting the gain sent to the line, and a process for reducing residual echo. The noise control unit 5, the adaptive filter 6 having a function of estimating the transfer function between the microphone 1 and the speaker and automatically updating the filter coefficient, the speaker 7 transmitting the sound from the line, and adjusting the volume of the speaker 7. A volume control unit 8, a hearing mask processing unit 9 that removes unnecessary sounds that cannot be heard auditorily (sound that is masked by hearing), and a volume control unit 10 that adjusts the gain of the sound from the line are provided. First of all
An example of the echo canceling process will be described. The voice of the user B side transmitted from the line is first adjusted in gain by the volume control unit 10. Then, the hearing mask processing unit 9 causes the user A
Remove the components that are determined to be inaudible. here,
Simultaneous masking is used as the model to be removed. Simultaneous masking means an acoustic component to be masked as shown in FIG.
This is a model in which the masked acoustic component exists in the same region. The signal processed by the hearing mask processing unit 9 serves as a reference signal for the adaptive filter 6, is transmitted to the user A side, and after the volume is adjusted by the volume control unit 8, the signal is transmitted to the user A by the speaker 7. The sound generated from the speaker 7 is input as an actual echo from the microphone 1. Here, since the component in which this signal is determined to be inaudible to the user A is removed by the hearing mask processing unit 9, the component can be detected by the user B under the influence of the transfer characteristic on the side of the user A. It is never input as a real echo. Microphone 1
After that, the volume control unit 2 adjusts the gain of the signal from and the subtracter 3 subtracts the signal from the output of the adaptive filter 6. The subtracted signal becomes a residual echo, the gain of which is adjusted by the volume control unit 4, the noise of which is removed by the noise control unit 5, and the signal is transmitted to the line. Next, a second example of echo cancellation processing will be described. The voice of the user B side transmitted from the line is first adjusted in gain by the volume control unit 10. After that, the hearing mask processing unit 9 removes the component determined to be inaudible to the user A. Here, successive masking is used as the model to be removed. The successive masking is a model in which the masked acoustic component and the masked acoustic component have a temporal difference as shown in FIG. The case shown in FIG. 3 is when the sound to be masked is in front of the sound to be masked, which is called forward masking (forward masking). Also, as shown in FIG. 4, the masked sound may be after the masked sound. This is called retrograde masking (retrograde masking). The hearing mask processing unit 9 removes these components. The signal processed by the hearing mask processing unit 9 serves as a reference signal for the adaptive filter 6, is transmitted to the user A side, and is adjusted in volume by the volume control unit 8, and then the speaker 7
To user A. The sound generated from the speaker 7 is input as an actual echo from the microphone 1. Here, since the component in which this signal is determined to be inaudible to the user A is removed by the hearing mask processing unit 9, the component can be detected by the user B under the influence of the transfer characteristic on the side of the user A. It is never input as a real echo. The signal from the microphone 1 is then adjusted in gain by the volume controller 2, and subtracted from the output of the adaptive filter 6 by the subtractor 3.
The subtracted signal becomes a residual echo, the gain of which is adjusted by the volume control unit 4, the noise of which is removed by the noise control unit 5, and the signal is transmitted to the line.
【0006】[0006]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、以下の様な効果がある。As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
【0007】請求項1のエコーキャンセラシステムにお
いては、利得の調整だけでは限界であったものが、聴覚
特性を利用することにより、利用者に負担を与えること
なくエコー量を低減させることが可能となり、延いては
残留エコーを低減させることができる。請求項2のエコ
ーキャンセラシステムにおいては、継時マスキングを利
用することにより、利用者に負担を与えることなくさら
にエコー量を低減させることが可能となり、延いては残
留エコーを低減させることができる。In the echo canceller system according to the first aspect of the present invention, although the adjustment of the gain is the limit, it is possible to reduce the echo amount without giving a burden to the user by utilizing the auditory characteristics. As a result, the residual echo can be reduced. In the echo canceller system according to the second aspect, by using the successive masking, it is possible to further reduce the echo amount without imposing a burden on the user, and it is possible to reduce the residual echo.
【図1】本発明の実施の形態に係るエコーキャンセラシ
ステムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an echo canceller system according to an embodiment of the present invention.
【図2】同時マスキングの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of simultaneous masking.
【図3】継時マスキング(前向性)の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of continuous masking (progressiveness).
【図4】継時マスキング(後向性)の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of continuous masking (retrotropy).
【図5】従来のエコーキャンセラシステムの構成図であ
る。FIG. 5 is a configuration diagram of a conventional echo canceller system.
1 マイク 2 音量制御部 3 減算器 4 音量制御部 5 ノイズ制御部 6 適応フィルタ 7 スピーカ 8 音量制御部 9 聴覚マスク処理部(聴覚マスク処理手段) 10 音量制御部 1 microphone 2 Volume control section 3 subtractor 4 Volume control section 5 Noise control section 6 Adaptive filter 7 speakers 8 Volume control section 9 Auditory mask processing unit (auditory mask processing means) 10 Volume control section
Claims (2)
ー信号を生成し、かつ実際の残留エコー信号からマイク
とスピーカ間の伝達関数を推定してフィルタ係数を更新
する機能を備えた適応フィルタと、マイクより入力され
た実エコー信号から推定エコー信号を減算する減算器を
有するエコーキャンセラシステムであって、聴覚特性を
利用し、回線からの音声信号においてマスクされると推
定される成分を除去する聴覚マスク処理手段を有するこ
とを特徴とするエコーキャンセラシステム。1. An adaptive filter having a function of generating an estimated echo signal by referring to a voice signal from a line, estimating a transfer function between a microphone and a speaker from an actual residual echo signal, and updating a filter coefficient. And an echo canceller system having a subtractor for subtracting an estimated echo signal from an actual echo signal input from a microphone, utilizing an auditory characteristic to remove a component estimated to be masked in a voice signal from a line An echo canceller system having a hearing mask processing means for
おいて、聴覚マスク処理手段による聴覚マスク処理に継
時マスキングを導入することを特徴とするエコーキャン
セラシステム。2. The echo canceller system according to claim 1, wherein successive masking is introduced into the auditory mask processing by the auditory mask processing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002124948A JP3973481B2 (en) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | Echo canceller system |
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JP2003318784A true JP2003318784A (en) | 2003-11-07 |
JP3973481B2 JP3973481B2 (en) | 2007-09-12 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101055805B1 (en) * | 2005-09-01 | 2011-08-09 | 현대중공업 주식회사 | Filtering device for echo signal cancellation |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002124948A patent/JP3973481B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101055805B1 (en) * | 2005-09-01 | 2011-08-09 | 현대중공업 주식회사 | Filtering device for echo signal cancellation |
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