JP2006313954A - 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
収音信号から受話信号に起因するエコー成分をエコー抑圧処理し、エコー抑圧処理された送話信号に含まれる送話の音量を所定量に増幅する自動音量制御装置であって、収音信号から増幅率を算出し、この増幅率との積が常時一定値となる付加率に従ってエコー抑圧処理前のエコー重畳信号をエコー抑圧処理後の送話信号に付加し、エコー抑圧処理前のエコー重畳信号が付加された送話信号を増幅率に従って増幅する。
【選択図】図1
Description
図6に、このエコー抑圧処理と自動音量制御の双方を実行する自動音量制御装置のブロック図を示す。ここではエコー抑圧処理部200の一例として、送話信号s(k)にエコー信号b(k)が重畳した収音信号(エコー重畳収音信号)y(k)に対して周波数領域でエコーを抑圧する特許文献2の方法をもちいた装置の場合を示している。尚、kは離散時間を表す。
更に詳しくは収音信号から受話信号に起因するエコー成分を抑圧処理し、エコー成分が抑圧処理された収音信号に含まれる送話の音量を増幅する自動音量制御装置であって、収音信号から自動音量制御のための増幅率を算出する増幅率算出手段と、受話信号を周波数領域の受話信号周波数係数に変換する第1周波数分析手段と、収音信号を周波数領域の収音信号周波数係数に変換する第2周波数分析手段と、受話信号周波数係数及び収音信号周波数係数からエコー経路結合量を推定する経路結合量推定手段と、受話信号周波数係数と収音信号周波数係数とエコー経路結合量からエコー抑圧ゲインを算出するエコー抑圧ゲイン計算手段と、エコー抑圧ゲインを収音信号周波数係数に重畳して第1抑圧処理信号周波数係数を計算するゲイン重畳手段と、収音信号周波数係数を第1抑圧処理信号周波数係数に付加するための原音付加率を算出する原音付加率算出手段と、全周波数成分について収音信号周波数係数を原音付加率に従って第1抑圧処理信号周波数係数に付加して第2抑圧処理周波数係数とする加算手段と、この第2抑圧信号周波数係数を逆変換して時間領域の抑圧処理信号を求める周波数合成手段と、抑圧処理信号を増幅率に従って増幅する増幅手段とを備えることを特徴とする。
本発明では更に上記自動音量制御装置の何れかにおいて、増幅手段を周波数合成手段の前段側に配置した構成とすることを特徴とする。
本発明では更に上記自動音量制御装置の何れかにおいて、収音信号の入力段の前段側にエコー消去部を備え、エコー消去部でエコー消去処理された収音信号が収音信号として入力される構成としたことを特徴とする。
コンピュータに本発明による自動音量制御装置として機能させる場合、コンピュータには収音信号から自動音量制御のための増幅率を算出する増幅率算出手段と、受話信号を周波数領域の受話信号周波数係数に変換する第1周波数分析手段と、収音信号を周波数領域の収音信号周波数係数に変換する第2周波数分析手段と、受話信号周波数係数及び収音信号周波数係数からエコー経路結合量を推定する経路結合量推定手段と、受話信号周波数係数と収音信号周波数係数とエコー経路結合量からエコー抑圧ゲインを算出するエコー抑圧ゲイン計算手段と、エコー抑圧ゲインを収音信号周波数係数に重畳して第1抑圧処理信号周波数係数を計算するゲイン重畳手段と、収音信号周波数係数を第1抑圧処理信号周波数係数に付加するための原音付加率を算出する原音付加率算出手段と、全周波数成分について収音信号周波数係数を原音付加率に従って第1抑圧処理信号周波数係数に付加して第2抑圧処理周波数係数とする加算手段と、この第2抑圧信号周波数係数を逆変換して時間領域の抑圧処理信号を求める周波数合成手段と、時間領域の抑圧処理信号を増幅率に従って増幅する増幅手段とを構築し、コンピュータに自動音量制御装置として機能させる。
自動音量制御部100では、先ずはじめに増幅率算出手段705が収音信号y(k)を入力として増幅率A(m)を求めて出力する。増幅率A(m)の求め方としては例えば背景技術に示した特許文献1の方法を用いることができる。ここでmは後段のエコー抑圧処理部200でフレーム処理を行うために逐次切り取った各フレームの番号である。
エコー重畳収音信号y(k)は第2周波数分析手段402で周波数領域の収音信号周波数係数に変換され、短時間スペクトルY(m,f)になる。同時に、受話信号X(k)も第1周波数分析手段401で周波数領域に変換され、短時間スペクトルX(m,f)に変換される。ここでkはサンプリング時刻、mは周波数領域でフレーム処理を行うために逐次切り取った各フレーム番号、fは任意の周波数を表わす。
原音付加率算出手段406では、増幅率A(m)から原音付加率α(m)を求める。
収音信号周波数係数Y(m,f)にエコー抑圧ゲインG(m,f)を乗算した第1抑圧処理信号周波数係数に、原音付加率算出手段406で求めた原音付加率α(m)で元の収音信号周波数係数を加算手段408で加算して、第2抑圧処理信号周波数係数の推定値Z(m,f)を求める。
エコー抑圧ゲインG(m,f)には、発明が解決しようとする課題の項でも説明した通り、推定誤差の影響で理想の値とのずれが生じ、各周波数成分毎の成分量に断続性が生じる。これに対し、収音信号の周波数係数Y(m,f)の割合α(m)で付加することで、この断続性が抑えられる。
また原音付加率α(m)として、音量制御後の信号にエコーが残る割合A(m)×α(m)が一定値(例えば0.05)となるように
α(m)=0.05/A(m)
により求めた原音付加率を使用する。原音付加率をこのように増幅率A(m)から求めることにより、音量制御後に残留するエコーの大きさを一定量に抑え込むことができると共に送話信号の歪み量を軽減することができる。
尚、送話信号周波数係数の推定値Z(m,f)に増幅率A(m)を乗算し、周波数合成手段403により時間領域信号に変換して送信する構成も可能である。この実施例を図2に示す。つまり、図2では増幅手段707が周波数合成手段403の前段側に配置される点が図1と異なる構成である。
原音付加率算出手段406では、1フレーム前に求められた増幅率A(m−1)から付加率α(m)を、例えば
α(m)=0.05/A(m−1)
により求めてエコー抑圧処理を行う。図3に示す706は1フレーム遅延器を示す。
エコー消去部5では、受話信号x(k)がFIRフィルタからなる疑似エコー経路501に入力されて疑似エコー信号b’(k)が生成される。減算器503により収音信号y(k)から疑似エコー信号b’(k)を差し引くことでエコー消去をはかる。この収音信号y(k)と疑似エコー信号b’(k)との差信号y’(k)及び過去の受話信号に基づいて、収音信号と疑似エコー信号の差が小さくなるようにエコー経路推定手段505においてフィルタ係数が更新されて、疑似エコー経路501に設定される。この更新方法としては、例えば特開平1−220530号公報に記載の更新方法がある。
ステレオエコー消去部81、82は、マイクロホン31、32で収音した収音信号からスピーカ21、22で再生した音響成分を消去するエコー消去動作を実行する。エコー消去動作は例えば特開平8−181639号公報に記載の方法により行うことができる。ステレオエコー消去部81、82によるエコー消去処理を経たステレオ信号を入力として、例えば(特開2002−237769号公報)に記載の方法により残留エコーの抑圧処理を行う。ステレオ自動増幅率算出部10は、例えばエコー消去処理を経たステレオ信号から増幅率A(m)を
α(m)=0.05/A(m)
により原音付加率α(m)を求めてエコー抑圧処理を行い、エコー抑圧処理中に原音付加率を実行する。そのエコー抑圧処理結果を増幅率A(m)により増幅する。
尚、図2に示した実施例と同様の構成をとることにより、エコー抑圧処理を経た信号から増幅率A(m)を求めるように構成することもできる。
本発明では上述した自動音量制御装置をコンピュータによって実現する自動音量制御プログラムを提案する。本発明による自動音量制御プログラムはコンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータが読取可能な磁気ディスク或いはCD−ROMのような記録媒体に記録され、これらの記録媒体から或いは通信回線を通じてコンピュータにインストールされ、コンピュータに備えられたCPUに解読させることによりコンピュータに自動音量制御装置として機能させることができる。
200 エコー抑圧処理部 407 可変利得増幅器
304 エコー経路結合量推定手段 408 加算手段
305 エコー抑圧ゲイン算出手段 705 増幅率算出手段
401 第1周波数分析手段 706 1フレーム遅延器
402 第2周波数分析手段 707 増幅手段
403 周波数合成手段
405 ゲイン重畳手段
Claims (10)
- 収音信号から受話信号に起因するエコー成分をエコー抑圧処理し、エコー抑圧処理された収音信号に含まれる送話の音量を所定量に増幅する自動音量制御方法であって、
収音信号から増幅率を算出し、この増幅率との積が常時一定値となる付加率に従って上記エコー抑圧処理前のエコー重畳信号を上記エコー抑圧処理後の収音信号に付加し、エコー抑圧処理前のエコー重畳信号が付加された信号を上記増幅率に従って増幅することを特徴とする自動音量制御方法。 - 収音信号から受音信号に起因するエコー成分をエコー抑圧処理し、エコー抑圧処理された収音信号に含まれる送話の音量を所定値に増幅する自動音量抑圧方法であって、
エコー抑圧処理を経た現時点より前の収音信号から増幅率を算出し、この増幅率との積が常時一定値となる付加率に従って上記エコー抑圧処理前の収音信号を上記エコー抑圧処理後の収音信号に付加し、エコー抑圧処理前の収音信号が付加された信号を上記増幅率に従って増幅することを特徴とする自動音量制御方法。 - 請求項1又は2の何れかに記載の自動音量制御方法において、上記エコー抑圧処理は受話信号と収音信号のそれぞれを周波数領域の周波数係数に変換し、周波数係数の形態でエコー経路結合量推定と、エコー抑圧ゲインを算出し、算出したエコー抑圧ゲインを収音信号周波数係数に重畳してエコー抑圧処理を施し、エコー抑圧処理された収音信号周波数係数を周波数合成して時間領域に変換することを特徴とする自動音量制御方法。
- 収音信号から受話信号に起因するエコー成分を抑圧処理し、エコー成分が抑圧処理された収音信号に含まれる送話の音量を増幅する自動音量制御装置であって、
上記収音信号から自動音量制御のための増幅率を算出する増幅率算出手段と、
上記受話信号を周波数領域の受話信号周波数係数に変換する第1周波数分析手段と、
上記収音信号を周波数領域の収音信号周波数係数に変換する第2周波数分析手段と、
上記受話信号周波数係数及び収音信号周波数係数からエコー経路結合量を推定するエコー経路結合量推定手段と、
上記受話信号周波数係数と上記収音信号周波数係数と上記エコー経路結合量からエコー抑圧ゲインを算出するエコー抑圧ゲイン算出手段と、
エコー抑圧ゲインを上記収音信号周波数係数に重畳して第1抑圧処理信号周波数係数を計算するゲイン重畳手段と、
上記収音信号周波数係数を上記第1抑圧処理信号周波数係数に付加するための原音付加率を算出する原音付加率算出手段と、
全周波数成分について上記収音信号周波数係数を上記原音付加率に従って上記第1抑圧処理信号周波数係数に付加して第2抑圧処理周波数係数とする加算手段と、
この第2抑圧信号周波数係数を逆変換して時間領域の抑圧処理信号を求める周波数合成手段と、
抑圧処理信号を上記増幅率に従って増幅する増幅手段と、
を備えることを特徴とする自動音量制御装置。 - 収音信号から受話信号に起因するエコー成分を抑圧処理し、エコー成分が抑圧処理された収音信号に含まれる送話の音量を増幅する自動音量制御装置であって、
エコー抑圧処理を経た現時点より前の収音信号から自動音量制御のための増幅率を算出する増幅率算出手段と、
上記受話信号を周波数領域の受話信号周波数係数に変換する第1周波数分析手段と、
上記収音信号を周波数領域の収音信号周波数係数に変換する第2周波数分析手段と、
上記受話信号周波数係数及び収音信号周波数係数からエコー経路結合量を推定するエコー経路結合量推定手段と、
上記受話信号周波数係数と上記収音信号周波数係数と上記エコー経路結合量からエコー抑圧ゲインを計算するエコー抑圧ゲイン算出手段と、
エコー抑圧ゲインを上記収音信号周波数係数に重畳して第1抑圧処理信号周波数係数を計算するゲイン重畳手段と、
上記収音信号周波数係数を上記第1抑圧処理信号周波数係数に付加するための原音付加率を算出する原音付加率算出手段と、
全周波数成分について上記収音信号周波数係数を上記原音付加率に従って上記第1抑圧処理信号周波数係数に付加して第2抑圧処理信号周波数係数とする加算手段と、
この第2抑圧処理信号周波数係数を逆変換して時間領域の抑圧処理信号を求める周波数合成手段と、
抑圧処理信号を上記増幅率に従って増幅する増幅手段と、
を備えることを特徴とする自動音量制御装置。 - 請求項4又は5記載の自動音量制御装置の何れかにおいて、上記増幅手段を上記周波数合成手段の前段側に配置した構成とすることを特徴とする自動音量制御装置。
- 請求項4乃至6記載の自動音量制御装置の何れかにおいて、上記原音付加率は増幅手段の増幅率との積が常時一定値を維持する値に選定されることを特徴とする。
- 請求項4乃至7記載の自動音量制御装置の何れかにおいて、
上記収音信号の入力段の前段側にエコー消去部を備え、エコー消去部でエコー消去処理された収音信号が上記収音信号として入力される構成としたことを特徴とする自動音量制御装置。 - コンピュータが解読可能なプログラム言語によって記述され、コンピュータに請求項4乃至8記載の自動音量制御装置として機能させる自動音量制御プログラム。
- コンピュータが読み取り可能な記録媒体によって構成され、この記録媒体に請求項9記載の自動音量制御プログラムを記録した記録媒体。
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JP2005134866A JP4247203B2 (ja) | 2005-05-06 | 2005-05-06 | 自動音量制御方法、自動音量制御装置、プログラム、記録媒体 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011254420A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、反響消去装置及び反響消去プログラム |
US8792649B2 (en) | 2008-09-24 | 2014-07-29 | Mitsubishi Electric Corporation | Echo canceller used for voice communication |
-
2005
- 2005-05-06 JP JP2005134866A patent/JP4247203B2/ja active Active
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JP2011254420A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、反響消去装置及び反響消去プログラム |
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