JP2010010988A - 暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 エコーキャンセラの十分な適応速度を確保した上で、暗騒音を適切に抑圧できる暗騒音抑圧・エコー消去装置を提供する。
【解決手段】 本発明は、近端信号に含まれている暗騒音を抑圧する暗騒音抑圧装置と、この装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行う第２の暗騒音抑圧フィルタと、暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分をフィルタリング後の遠端信号を利用して消去するエコーキャンセラとを有する暗騒音抑圧・エコー消去装置に関する。そして、エコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成するエコー消去量送信部を備えると共に、暗騒音抑圧装置が、エコー消去量の大小に応じて暗騒音抑圧量を大小に制御する暗騒音抑圧量制御手段を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラムに関し、例えば、電話端末に適用し得るものである。

例えば、電話端末に対し、スピーカから発音出力された音声がマイクで捕捉され、対向する電話端末に向かうエコー成分を消去すると共に、マイクで捕捉された暗騒音（背景雑音）を抑圧して対向する電話端末に送信することが、研究、開発されている。

従来の暗騒音抑圧とエコー消去とを行う電話端末において、暗騒音抑圧には周波数減算という方法が用いられていた。この方法は、近端マイクが捕捉した入力音声信号のスペクトルから暗騒音スペクトルを減算することで、暗騒音を抑圧するという方法である。

しかし、周波数減算方法では、減算処理により信号に歪みが生じ、その結果、ミュージカルノイズが発生して音質が劣化する、という課題がある。加えて、このミュージカルノイズは、エコーキャンセラの消去特性を劣化させるので、残留エコーの増加という悪影響を及ぼし、音質はさらに悪化する。

特許文献１には、上述の課題を解決するために、暗騒音抑圧の方法として、周波数減算を利用しない方法が記載されている。特許文献１に記載の暗騒音抑圧方法は、マイクからの入力音声信号の帯域毎に利得を計算し、この利得を時間領域に戻してフィルタ（以降、暗騒音抑圧フィルタと呼ぶ）を構成することとした。この暗騒音抑圧フィルタは、暗騒音が少ないＳＮ比が良い帯域では微減、暗騒音が多いＳＮ比が悪い帯域では大きく減衰させる、という特性を持つので、暗騒音を良好に抑圧することが可能である。また、暗騒音抑圧フィルタは、線形処理なので、周波数減算のような不連続成分を生じさせないため、周波数減算方法に比較すれば、エコーキャンセラの消去特性を劣化させないようにすることも可能である。
特開２００７−１２９７３６号公報

ところで、エコーキャンセラの消去性能は入力音声信号の有色性によっても影響を受ける。特許文献１の暗騒音抑圧・エコー消去方法において、エコー消去の前に暗騒音の抑圧を行うことができる。特許文献１の暗騒音抑圧方法では、暗騒音が少ないＳＮ比が良い帯域では微減、暗騒音が多いＳＮ比が悪い帯域では大きく減衰させるので、入力音声信号の有色性が強くなり、エコーの消去特性が劣化する。入力音声信号の有色性によってエコーの消去特性が劣化すれば、エコーキャンセラの適応フィルタの収束性も劣化する。通話品質を保つためにはエコーキャンセラの適応速度は高速であることが要求され、特に、初期適応時の高速性は重要である。

そのため、エコーキャンセラの十分な適応速度を確保した上で、暗騒音を適切に抑圧することができる暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラムが望まれている。

かかる課題を解決するため、第１の本発明は、近端信号に含まれている暗騒音を抑圧する暗騒音抑圧装置と、上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行う第２の暗騒音抑圧フィルタと、上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去するエコーキャンセラとを有する暗騒音抑圧・エコー消去装置において、（１）上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与えるエコー消去量送信部を備えると共に、（２）上記暗騒音抑圧装置が、上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御する暗騒音抑圧量制御手段を有することを特徴とする。

第２の本発明は、暗騒音抑圧装置、第２の暗騒音抑圧フィルタ、エコーキャンセラとを備え、上記暗騒音抑圧装置が近端信号に含まれている暗騒音を抑圧し、上記第２の暗騒音抑圧フィルタが、上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行い、上記エコーキャンセラが、上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去する暗騒音抑圧・エコー消去方法において、（１）エコー消去量送信部を備えると共に、上記暗騒音抑圧装置が暗騒音抑圧量制御手段を有し、（２）上記エコー消去量送信部が、上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与え、（３）上記暗騒音抑圧装置の上記暗騒音抑圧量制御手段が、上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御することを特徴とする。

第３の本発明は、コンピュータを、（１）近端信号に含まれている暗騒音を抑圧する暗騒音抑圧装置と、（２）上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行う第２の暗騒音抑圧フィルタと、（３）上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去するエコーキャンセラと、（４）上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与えるエコー消去量送信部として機能させると共に、（５）上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御する、上記暗騒音抑圧装置内の暗騒音抑圧量制御手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、エコーキャンセラの十分な適応速度を確保した上で、暗騒音を適切に抑圧することができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。

ここで、第１の実施形態の暗騒音抑圧・エコー消去装置は、エコーの消去量に応じて暗騒音抑圧量を調整する機能を導入したものであり、この機能によって、エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめにし、入力音声信号（近端信号）の有色性が強まることを抑えて、適応速度の高速化を図り、エコー消去特性の劣化を防ごうとしたものである。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置の全体構成を示す機能ブロック図である。第１の実施形態の暗騒音抑圧・エコー消去装置の全てがハードウェア的に実現される場合だけでなく、第１の実施形態の暗騒音抑圧・エコー消去装置におけるデジタル処理の構成部分の全て、又は、一部がＣＰＵによるソフトウェア処理で実現される場合であっても、機能的には、図１で表すことができる。

図１において、第１の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置１は、サンプリング回路１１、暗騒音抑圧フィルタ１２、エコーキャンセラ本体１３ａ、加算器１３ｂ、サンプリング回路１４、周波数領域プロセッサ（ＦＤプロセッサ）１５、時間領域プロセッサ（ＴＤプロセッサ）１６、及び、エコー消去量送信部１７を有する。ここで、エコーキャンセラ本体１３ａ及び加算器１３ｂがエコーキャンセラ２を構成しており、サンプリング回路１４、ＦＤプロセッサ１５及びＴＤプロセッサ１６が、第１の実施形態における暗騒音抑圧装置３を構成している。

因みに、サンプリング回路１１や後述する図２のサンプリング回路２１を除いた部分は、プログラム（暗騒音抑圧・エコー消去プログラム）及びそれを実行するＣＰＵによって実現することができる。

サンプリング回路１１は、遠端側から送信されてきたアナログ信号の遠端信号ｒ（ｔ）をデジタル化するものであり、得られたデジタル信号の遠端信号ｒ［ｎＴ］を暗騒音抑圧フィルタ１２に与えるものである。

暗騒音抑圧フィルタ１２には、暗騒音抑圧装置３（のＦＤプロセッサ１５）からフィルタ係数Ｃ［ｎＴ］が与えられるようになされており、暗騒音抑圧フィルタ１２は、デジタル信号の遠端信号ｒ［ｎＴ］に対し、暗騒音抑圧装置３における後述する暗騒音抑圧フィルタ２７と同様なフィルタリングを行う。近端スピーカ４から近端マイク５へ回り込んだエコー信号ｅ（ｔ）に対しては、暗騒音抑圧装置３における後述する暗騒音抑圧フィルタ２７によってフィルタリングが実行されるので、擬似エコー信号を形成する元になる信号である遠端信号ｒ［ｎＴ］に対しても、暗騒音抑圧フィルタ１２によって同様なフィルタリングを実行することとしている。

エコーキャンセラ本体１３ａには、暗騒音抑圧フィルタ１２の出力信号ｒ^＊［ｎＴ］と、暗騒音抑圧装置３からの暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］とが入力されている。エコーキャンセラ本体１３ａは、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］に含まれているエコー成分を擬似した擬似エコー信号ｅ^^＊［ｎＴ］を形成するものである。エコーキャンセラ本体１３ａが適用している擬似エコー信号の形成方法（形成アルゴリズム）は既存のいかなるものを適用しても良い。

加算器１３ｂは、暗騒音抑圧装置３からの暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］から、この近端信号ｄ［ｎＴ］に含まれているエコー成分を擬似した擬似エコー信号ｅ^^＊［ｎＴ］を減算してエコー成分を消去するものである。

エコー消去量送信部１７は、エコーキャンセラ２によるエコー消去の度合を表すパラメータの値（以降、エコー消去量と呼ぶ）を得て、暗騒音抑圧装置３（のＦＤプロセッサ１５に与えるものである。

近端マイク５は近端信号ｓ（ｔ）に加え、近端スピーカ４から近端マイク５へ回り込んだエコー信号ｅ（ｔ）を捕捉する。なお、近端信号ｓ（ｔ）は、近端話者による音声信号と暗騒音とが重畳された信号である。サンプリング回路１４は、アナログ信号でなる近端マイク５の捕捉信号（近端入力信号）ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）をデジタル信号ｓ［ｎＴ］＋ｅ［ｎＴ］に変換するものである。

ＦＤプロセッサ１５は、基本的には、近端入力信号ｓ［ｎＴ］＋ｅ［ｎＴ］を周波数分析し、ＴＤプロセッサ１６を、暗騒音抑圧フィルタとして機能させるためのフィルタ係数Ｃ［ｎＴ］を生成するものである。言い換えると、ＦＤプロセッサ１５は、暗騒音抑圧フィルタを生成するものである。この第１の実施形態の場合、ＦＤプロセッサ１５は、エコー消去量送信部１７から与えられたエコー消去量を、フィルタ係数Ｃ［ｎＴ］の生成に利用する。

ＴＤプロセッサ１６は、フィルタ係数Ｃ［ｎＴ］が設定されることにより暗騒音抑圧フィルタとなり、近端入力信号ｓ［ｎＴ］＋ｅ［ｎＴ］に含まれている暗騒音を抑圧するものである。ＴＤプロセッサ１６からの出力信号ｓ^＊［ｎＴ］＋ｅ^＊［ｎＴ］が、上述したように、エコーキャンセラ本体１３ａ及び加算器１３ｂに与えられる。

図２は、第１の実施形態における暗騒音抑圧装置３の詳細構成を示す機能ブロック図である。

図２において、暗騒音抑圧装置３は、サンプリング回路２１、エネルギー成分抽出回路２２、ＳＮＲ推定回路２３、利得計算回路２４、抑圧利得制御回路２５、フィルタ同期回路２６、及び、暗騒音抑圧フィルタ２７を有する。ここで、エネルギー成分抽出回路２２、ＳＮＲ推定回路２３、利得計算回路２４、抑圧利得制御回路２５及びフィルタ同期回路２６により、ＦＤプロセッサ１５が構成されている。

サンプリング回路２１は、上述した図１におけるサンプリング回路１４であり、近端入力信号ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）をデジタル信号ｓ［ｎＴ］＋ｅ［ｎＴ］に変換するものである。

エネルギー成分抽出回路２２は、サンプリング回路２１の出力信号を周波数変換し、帯域ｊ毎のエネルギーＥｍｊを算出するものである。

ＳＮＲ推定回路２３は、エネルギー成分抽出回路２２で抽出されたエネルギー成分Ｅｍｊから帯域ｊ毎のＳＮ比ＳＮＲｊを推定するものである。

利得計算回路２４は、帯域ｊ毎のＳＮ比ＳＮＲｊに応じて、帯域ｊ毎の利得Ｇｊを計算するものである。

抑圧利得制御回路２５は、ＳＮＲ推定回路２３によって得られた帯域ｊ毎のＳＮ比ＳＮＲｊと、エコー消去量送信部１７からのエコー消去量とにより、帯域ｊ毎に抑圧利得制御ゲインαｊを決定し、利得計算回路２４によって得られた帯域ｊ毎の利得Ｇｊに乗算することで、調整後の抑圧利得^Ｇｊを計算するものである。この第１の実施形態の場合、エコー消去量送信部１７からのエコー消去量を、帯域ｊ毎の抑圧利得に反映させていることが１つの特徴をなしている。

フィルタ同期回路２６は、調整後の抑圧利得^Ｇｊを、時間領域のフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]に変換するものであり、このフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]が与えられたＴＤフィルタ１６が上述したように、暗騒音抑圧フィルタ２７として機能するようになる。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置の動作（暗騒音抑圧・エコー消去方法）を説明する。

まず、第１の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置１の全体動作の概要を、図１を参照しながら説明する。

遠端側から送信されてきたアナログ信号の遠端信号ｒ（ｔ）は、近端スピーカ４から発音出力されるが、近端マイク５へ回り込んでエコー信号ｅ（ｔ）となって、近端話者の音声ｓ（ｔ）と共に近端マイク５に捕捉され、これらの重畳信号ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）が通信系に入力される。そして、暗騒音抑圧装置３内部のサンプリング回路１４でデジタル信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]に変換される。信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]に混入している暗騒音を抑圧するような周波数特性を持つフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]が、ＦＤプロセッサ１５によって生成されてＴＤプロセッサ１６及び暗騒音抑圧フィルタ１２に与えられる。ＴＤプロセッサ１６は、このフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]を用いて入力信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]を処理して（畳み込んで）、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］＝Ｃ[ｎＴ]＊｛ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]｝を生成する（但し、演算子「＊」は積和演算（畳み込み）を表している）。暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］はエコーキャンセラ本体１３ａ及び加算器１３ｂに与えられる。

また、遠端側から送信されてきたアナログ信号の遠端信号ｒ（ｔ）は、サンプリング回路１１によって、デジタル信号ｒ[ｎＴ]に変換される。次に、ＴＤプロセッサ１６と同じフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]が適用される暗騒音抑圧フィルタ１２によって、この信号ｒ[ｎＴ]が処理され（畳み込まれ）、フィルタリングされた信号ｒ^＊[ｎＴ]＝Ｃ[ｎＴ]＊ｒ[ｎＴ]が得られ、エコーキャンセラ本体１３ａに与えられる。

エコーキャンセラ本体１３ａは、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ[ｎＴ]を参照信号、フィルタリングされた遠端信号ｒ^＊[ｎＴ]を入力信号として、内部の適応フィルタのフィルタ係数を適応動作させ、エコーキャンセラで用いる適応フィルタ係数Ｗ[ｎＴ]を得る。エコーキャンセラ本体１３ａは、この係数Ｗ[ｎＴ]を用いて、入力信号ｒ^＊[ｎＴ]を処理することで、擬似エコー信号ｅ^^*[ｎＴ]＝Ｗ[ｎＴ]＊ｒ^＊[ｎＴ]を得る。擬似エコー信号ｅ^^*[ｎＴ]は加算器１３ｂに与えられる。

そして、加算器１３ｂにおいて、擬似エコー信号ｅ^^*[ｎＴ]を、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ[ｎＴ]から減算することにより、エコー成分を消去した信号ｄ[ｎＴ]−ｅ^^*[ｎＴ]が得られ、これが通信相手の遠端側に送信される。

第１の実施形態における暗騒音抑圧装置３内のＦＤプロセッサ１５も、暗騒音を抑圧するような周波数特性を持つフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]を生成するものであるが、第１の実施形態では、エコー消去量送信部１７から与えられたエコー消去量を利用する。

すなわち、エコー消去量送信部１７は、エコーキャンセラ１３から、エコー消去量を取得し、ＦＤプロセッサ１５に送信する。エコー消去量送信部１７は、例えば、エコー消去量としてＥＲＬＥ（ｅｃｈｏ ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）を取得する。なお、消去特性の指標となる値であればＥＲＬＥに限定されず、他の指標（例えば二乗誤差）を用いるようにしても良い。また、ＥＲＬＥや二乗誤差の定義（算出式）については、例えば、文献『日本音響学会編、「音響テクノロジーシリーズ７ 音・音場のデジタル処理」、コロナ社、２００２年１２月、Ｐ１６４〜１８７』に記載されている。

次に、第１の実施形態の暗騒音抑圧装置３の動作を、図２を参照しながら説明する。なお、サンプリング回路２１、エネルギー成分抽出回路２２、ＳＮＲ推定回路２３、利得計算回路２４、フィルタ同期回路２６、及び、暗騒音抑圧フィルタ２７の動作は、特許文献１に記載の対応要素の動作と同様である。

暗騒音抑圧装置３に入力された信号ｓ（ｔ）＋ｅ（ｔ）は、サンプリング回路２１によって、デジタル信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]に変換される。この信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]は、エネルギー成分抽出回路２２によって、周波数領域に変換されて帯域分割され、帯域ｊ毎のエネルギーＥｍｊが計算される。帯域ｊ毎のエネルギーＥｍｊから、ＳＮＲ推定回路２３によって、帯域ｊ毎のＳＮ比ＳＮＲｊが求められる。そして、利得計算回路２４によって、帯域ｊ毎のＳＮ比ＳＮＲｊに応じて、帯域ｊ毎に抑圧利得Ｇｊが計算される。

抑圧利得制御回路２５には、エコー消去量送信部１７からエコー消去量が与えられると共に、利得計算回路２４から抑圧利得ＧｊとＳＮ比ＳＮＲｊが与えられる。抑圧利得制御回路２５は、エコー消去量及び抑圧利得Ｇｊから、エコー消去量が小さければ小さいほど暗騒音抑圧量を小さめにするような抑圧利得調整ゲインαｊを求めた後、抑圧利得Ｇｊと乗算して調整後抑圧利得Ｇ＾ｊ＝Ｇｊ×αを算出する。図３は、抑圧利得調整ゲインαｊを決定するためのデータテーブルを示している。抑圧利得制御回路２５は、このデータテーブルを利用して抑圧利得調整ゲインαｊを決定する。例えば、エコー消去量（ここではＥＲＬＥ）が０〜１０［ｄＢ］の範囲の値であって、ＳＮ比ＳＮＲｊが０〜１０［ｄＢ］の範囲の値であれば、抑圧利得調整ゲインαｊを１．３２に決定する。なお、図３のデータテーブルの構成は例であり、テーブルに記録するデータの種類や値は図３のものに限定されない。また、エコー消去量やＳＮ比の指定範囲も、図３の通りである必要はない。

フィルタ同期回路２６において、調整後抑圧利得Ｇ＾ｊを、時間領域のフィルタ係数に変換することにより、暗騒音を抑圧するフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]が得られる。

そして、暗騒音抑圧フィルタ２７は、このフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]を用いて、近端信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]を処理して、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］＝Ｃ[ｎＴ]＊｛ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]｝を生成する。

以上のようにして得られた、利得調整後の信号をエコーキャンセラへの入力信号とすることで、暗騒音抑圧装置３で抑圧された成分を補えるので、エコーキャンセラの収束速度を高めることができる。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、抑圧利得制御回路にエコー消去量を与え、抑圧利得制御回路がエコー消去量に応じて暗騒音抑圧フィルタの抑圧量を帯域毎に調整するようにしたので、通話品質の維持に特に重要な初期収束時のエコーキャンセラの適応速度の高速化が図られ、エコー消去特性の劣化を防ぐことができるようになる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明による暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラムの第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。

上述した第１の実施形態の暗騒音抑圧・エコー消去装置における暗騒音抑圧装置３では、ＴＤプロセッサ１６が適用するフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]を切り替える際には、フィルタ係数Ｃ[ｎＴ]が時間的に不連続となり、音質が急変してしまう。そのため、この第２の実施形態では、フィルタ係数の切替時に、フィルタ係数の補間処理を行って連続的にフィルタ係数が変化していくようにした。

第２の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置は、暗騒音抑圧装置の詳細構成が第１の実施形態とは異なっている。図４は、第２の実施形態における暗騒音抑圧装置３Ａの詳細構成を示す機能ブロック図であり、第１の実施形態に係る図２との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。

図４において、第２の実施形態における暗騒音抑圧装置３Ａも、大きくは、サンプリング回路２１（１４）、周波数領域プロセッサ（ＦＤプロセッサ）１５及び時間領域プロセッサ（ＴＤプロセッサ）１６Ａでなる。サンプリング回路２１及びＦＤプロセッサ１５は、第１の実施形態のものと同様なものであるので、その説明は省略する。

第２の実施形態のＴＤプロセッサ１６Ａは、暗騒音抑圧フィルタ２７に加えてフィルタ補間回路２８を有している。

フィルタ同期回路２６が出力したフィルタ係数Ｃ[ｎＴ]はフィルタ補間回路２８に与えられる。フィルタ補間回路２８は、フィルタ係数の切替時にのみ機能するものである。フィルタ補間回路２８は、フィルタ係数の切替時に、フィルタ係数の補間処理を行って連続的に移行するフィルタ係数Ｃ^[ｎＴ]を得て暗騒音抑圧フィルタ２７に与え、暗騒音抑圧フィルタ２７が、このフィルタ係数Ｃ^[ｎＴ]を用いて、近端信号ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]を処理して、暗騒音抑圧後の近端信号ｄ［ｎＴ］＝Ｃ^[ｎＴ]＊｛ｓ[ｎＴ]＋ｅ[ｎＴ]｝を生成する。

図５は、フィルタ補間回路２８によるフィルタ係数の補間処理例を示すフローチャートである。図５はフローチャートであるが、その処理はソフトウェアによって実行されるだけでなく、ハードウェアによって実行されても良いことは勿論である。図５において、τは、フィルタ係数の切替に必要な移行時間（例えば３秒）に対応するサンプリング周期の整数倍の値であり、ｋは移行を開始してからの経過時間に対応するサンプリング周期の整数倍の値である。また、Ｃ_ｏｌｄ[ｎＴ]ｉはフィルタ同期回路２６が出力した切替前のｉタップ目のフィルタ係数を表し、Ｃ_ｎｅｗ[ｎＴ]ｉはフィルタ同期回路２６が出力した切替後のｉタップ目のフィルタ係数を表している。

フィルタ補間回路２８は、フィルタ係数の更新（切替）を検出すると図５の処理を開始し、パラメータｋを初期化（ｋ＝０）とする（ステップＳ１）。その後、パラメータｋを１インクリメントした後（ステップＳ２）、パラメータｋが移行時間値τ以下であることを確認して（ステップＳ３）、（１）式に示す補間演算を実行し（ステップＳ４）、得られた補間後のフィルタ係数Ｃ^[ｎＴ]を暗騒音抑圧フィルタ２７に与える処理（ステップＳ５）を繰り返す。このようなループ処理を、パラメータｋが移行時間値τを超えるまで繰り返し、超えたときに、処理を終了させる（ステップＳ６）。補間演算は全てのタップのフィルタ係数について実行される。

（１）式は、移行時間（τ）に対する、補間処理を開始してからの経過時間（ｋ）の比率（τ−ｋ）／τと、移行時間までの残り時間の比率１−（τ−ｋ）／τに応じ、切替前のフィルタ係数Ｃ_ｏｌｄ[ｎＴ]ｉと切替後のフィルタ係数Ｃ_ｎｅｗ[ｎＴ]ｉとを重み付け合成して補間されたフィルタ係数Ｃ^[ｎＴ]を形成することを表している。この（１）式に従う補間では線形的な変化になるが、変化はこのような線形的な変化に限定されず、特開２００７−３２４７４１号公報に記載のような各種の補間処理を適用できる。

第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、フィルタ係数の切替時に、フィルタ係数の補間処理を行って連続的にフィルタ係数が変化していくようにしたので、フィルタ係数の切替によって音質が急変するようなことを防止することができるという効果を奏することができる。

（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態の説明でも種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

上記各実施形態においては、抑圧利得制御回路が図３に示すようなデータテーブルを一つだけ有する場合を示したが、エコーキャンセラの収束性に重みをデータテーブルや、暗騒音の大きな抑圧に重みを置いたデータテーブルなど、複数のデータテーブルを抑圧利得制御回路が備え、使用するデータテーブルを利用者に選択させるようにしても良い。

暗騒音抑圧装置における フィルタ係数の切替時の不連続性を緩和するという第２の実施形態の技術思想は、エコー成分の消去を先に行った後に、暗騒音抑圧を行う暗騒音抑圧・エコー消去装置（特許文献１の図４参照）にも適用することができる。

上記各実施形態においては、音響エコーを消去するエコーキャンセラと暗騒音抑圧装置とを組み合わせたものを示したが、ハイブリッド回路で生じる回線エコーを消去するエコーキャンセラと暗騒音抑圧装置とを組み合わせたものに、本発明の技術思想を適用することができる。

第１の実施形態に係る暗騒音抑圧・エコー消去装置の全体構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態における暗騒音抑圧装置の詳細構成を示す機能ブロック図である。 第１の実施形態における抑圧利得制御回路が抑圧利得調整ゲインの決定に利用するデータテーブルを示す説明図である。 第２の実施形態における暗騒音抑圧装置の詳細構成を示す機能ブロック図である。 第２の実施形態のフィルタ補間回路によるフィルタ係数の補間処理例を示すフローチャートである。

符号の説明

１…暗騒音抑圧・エコー消去装置、２…エコーキャンセラ、３…暗騒音抑圧装置、１２…暗騒音抑圧フィルタ、１５…ＦＤプロセッサ、１６…ＴＤプロセッサ、１７…エコー消去量送信部、２２…エネルギー成分抽出回路、２３…ＳＮＲ推定回路、２４…利得計算回路、２５…抑圧利得制御回路、２６…フィルタ同期回路、２７…暗騒音抑圧フィルタ、２８…フィルタ補間回路。

Claims (6)

1. 近端信号に含まれている暗騒音を抑圧する暗騒音抑圧装置と、上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行う第２の暗騒音抑圧フィルタと、上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去するエコーキャンセラとを有する暗騒音抑圧・エコー消去装置において、
   上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与えるエコー消去量送信部を備えると共に、
   上記暗騒音抑圧装置が、上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御する暗騒音抑圧量制御手段を有する
   ことを特徴とする暗騒音抑圧・エコー消去装置。
2. 上記暗騒音抑圧装置は、上記第１の暗騒音抑圧フィルタに加え、
   入力された上記近端信号を周波数変換し、複数の分割帯域毎のエネルギーを算出するエネルギー成分抽出回路と、
   上記エネルギー成分抽出回路で抽出されたエネルギー成分から分割帯域毎のＳＮ比を推定するＳＮＲ推定回路と、
   推定されたＳＮ比に応じて、分割帯域毎の暗騒音を抑圧するための利得を計算する利得計算回路と、
   上記ＳＮＲ推定回路によって得られた分割帯域毎のＳＮ比と、上記エコー消去量送信部からのエコー消去量とにより、分割帯域毎に抑圧利得制御ゲインを決定し、上記利得計算回路によって得られた利得に乗算して調整後の抑圧利得を計算する、上記暗騒音抑圧量制御手段に該当する抑圧利得制御回路と、
   調整後の抑圧利得を時間領域のフィルタ係数に変換するフィルタ同期回路とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の暗騒音抑圧・エコー消去装置。
3. 上記抑圧利得制御回路は、上記ＳＮ比の複数の範囲と上記エコー消去量の複数の範囲との組み合わせ毎に上記抑圧利得制御ゲインを記述しているデータテーブルを備え、このデータテーブルを参照して適用する上記抑圧利得制御ゲインを決定することを特徴とする請求項２に記載の暗騒音抑圧・エコー消去装置。
4. 上記暗騒音抑圧装置は、上記第１及び第２の暗騒音抑圧フィルタに与えようとするフィルタ係数が切り替わるとき、切替前のフィルタ係数から切替後のフィルタ係数への変化を所定の時間だけかけて連続変化するように補間するフィルタ補間回路をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の暗騒音抑圧・エコー消去装置。
5. 暗騒音抑圧装置、第２の暗騒音抑圧フィルタ、エコーキャンセラとを備え、上記暗騒音抑圧装置が近端信号に含まれている暗騒音を抑圧し、上記第２の暗騒音抑圧フィルタが、上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行い、上記エコーキャンセラが、上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去する暗騒音抑圧・エコー消去方法において、
   エコー消去量送信部を備えると共に、上記暗騒音抑圧装置が暗騒音抑圧量制御手段を有し、
   上記エコー消去量送信部が、上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与え、
   上記暗騒音抑圧装置の上記暗騒音抑圧量制御手段が、上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御する
   ことを特徴とする暗騒音抑圧・エコー消去方法。
6. コンピュータを、
   近端信号に含まれている暗騒音を抑圧する暗騒音抑圧装置と、
   上記暗騒音抑圧装置内の第１の暗騒音抑圧フィルタのフィルタ係数と同じフィルタ係数が設定され、遠端信号に対してフィルタリングを行う第２の暗騒音抑圧フィルタと、
   上記暗騒音抑圧装置から出力された暗騒音抑圧後の近端信号に含まれているエコー成分を上記第２の暗騒音抑圧フィルタから出力されたフィルタリング後の遠端信号を利用して消去するエコーキャンセラと、
   上記エコーキャンセラによるエコー成分の消去量の指標であるエコー消去量を生成して上記暗騒音抑圧装置に与えるエコー消去量送信部として機能させると共に、
   上記エコー消去量が小さければ暗騒音抑圧量を小さめに、上記エコー消去量が大きければ暗騒音抑圧量を大きめに制御する、上記暗騒音抑圧装置内の暗騒音抑圧量制御手段として機能させる
   ことを特徴とする暗騒音抑圧・エコー消去プログラム。

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