JP2013115681A - マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム - Google Patents
マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013115681A JP2013115681A JP2011261375A JP2011261375A JP2013115681A JP 2013115681 A JP2013115681 A JP 2013115681A JP 2011261375 A JP2011261375 A JP 2011261375A JP 2011261375 A JP2011261375 A JP 2011261375A JP 2013115681 A JP2013115681 A JP 2013115681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- echo
- frequency
- channel
- echo replica
- setn
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明のマルチチャネルエコー消去装置20は、受話信号ベクトル変換部100が受話信号を周波数領域に変換する。エコーレプリカ生成部220が空間サンプリング間隔に基づいて選択されたマイクロホンについて空間的に間引かれたエコーレプリカを生成する。エコーレプリカ空間補間部300が空間的に間引かれたエコーレプリカから空間補間を行い、エコーレプリカを生成する。逆FFT部400がエコーレプリカを時間領域に変換する。エコー消去部510が送話信号とエコーレプリカから誤差信号を生成する。FFT部600が誤差信号を周波数領域に変換する。エコーレプリカ生成部220が空間サンプリング間隔に基づいて選択されたマイクロホンについて修正量を求めフィルタ係数を更新する。
【選択図】図6
Description
実施例の説明に先立ち、本発明のマルチチャネルエコー消去方法の原理を説明する。本発明は、周波数ごとのエコー信号の空間方向の形状に着目し、低い周波数では空間補間を用いてエコーレプリカを生成することで、エコーキャンセラ演算量の急激な増大を抑えることができる。マイクロホンが等間隔に直線状に並んでいる場合、各周波数でのエコー信号の空間形状は、周波数が低いほど滑らかになる。それは、音波の波長λと周波数fの間に、波長λ×周波数f=音速c(一定)の関係があるために、周波数fが低いほど波長λは長くなるためである。さらにナイキスト定理によれば、低い周波数ではサンプリング間隔をマイクロホン間隔よりもずっと大きくすることができる。これは、低い周波数では空間サンプリングの間隔を広げられること、すなわちサンプリングを間引けること、を意味する。
本実施例の効果を確認するために、シミュレーションを行った。残響時間200msの部屋で、直線状スピーカアレー(33素子、間隔2cm)と直線状マイクロホンアレー(33素子、間隔2cm)を2m離して平行に配置し、スピーカ・マイク間の全エコー経路インパルス応答をシミュレータにより生成した。サンプリング周波数は16kHzに設定した。空間補間でエコーレプリカを求める際に、間引き間隔Q(f)に基づいて上記式(10)を使用した。
本実施例では、周波数領域のフィルタ係数Hm,n,i(f,j)が、どの周波数fでもIタップを持つ場合を説明している。本実施例の変形例として、フィルタ係数の高域部分でタップ数をIタップより減らすことが考えられる。例えば、人の声の成分が相対的に小さい4kHzを超える周波数ではタップ数を1とすることなどが考えられる。これにより、全体の演算量をさらに下げることが可能になる。
本実施例の効果を確認するために、実施例1と同一の設定でシミュレーションを行った。図13に本実施例の構成によるエコー消去処理結果を示す。図13では33チャネル中の第1、5、11、17、19チャネルについて、送話信号と誤差信号のレベルを、受話信号を実線で、誤差信号を破線でプロットしている。実線と破線の差だけエコーが消去されていることを表している。いずれもエコーを良好に消去していることが分かる。
上述の各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
2 スピーカ
3 マイクロホン
100,110 受話信号ベクトル変換部
200,210,220,230 エコーレプリカ生成部
300 エコーレプリカ空間補間部
400 逆FFT部
500,510 エコー消去部
600 FFT部
800 帯域分割音声スイッチ部
810 送受話判定部
820 受話側高域減衰部
830 送話側高域減衰部
8210,8310 ハイパスフィルタ
8220,8320 ローパスフィルタ
8230,8330 信号減衰器
8240,8340 信号加算器
Claims (9)
- kは時間を表し、fは周波数を表し、jはフレーム番号を表し、iは適応フィルタのタップ番号を表し、mはスピーカの番号を表し、nはマイクロホンの番号を表し、SetN(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるマイクロホンの番号の集合を表すとして、
受話信号ベクトル変換部が、M(1≦m≦M)個のスピーカから出力されるMチャネルの受話信号xm(k)を、チャネルmごとに、周波数領域に変換して、受話信号Xm(f,j)を生成する受話信号ベクトル変換ステップと、
エコーレプリカ生成部が、前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnについて、タップ数がI(1≦i≦I、Iは1以上)のフィルタ係数Hm,n,i(f,j)を用いて、空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)を生成するエコーレプリカ生成ステップと、
エコーレプリカ空間補間部が、前記空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)から、周波数fごとに、空間補間を行い、エコーレプリカY^n(f,j)を生成するエコーレプリカ空間補間ステップと、
逆FFT部が、前記エコーレプリカY^n(f,j)を、時間領域に変換して、エコーレプリカy^n(j)を生成する逆FFTステップと、
エコー消去部が、直線上に等間隔に配置されたN(3≦n≦N)個のマイクロホンから収音されるNチャネルの送話信号yn(j)と前記エコーレプリカy^n(j)から、誤差信号en(k)を生成するエコー消去ステップと、
FFT部が、前記誤差信号en(k)を、周波数領域に変換して、誤差信号En(f,j)を生成するFFTステップと、
前記エコーレプリカ生成部が、前記誤差信号En(f,j)と前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnについて、修正量dHm,n,i(f,j)を求め、当該修正量dHm,n,i(f,j)を用いて、前記フィルタ係数Hm,n,i(f,j)を更新するフィルタ係数更新ステップと、
を含むことを特徴とするマルチチャネルエコー消去方法。 - kは時間を表し、fは周波数を表し、jはフレーム番号を表し、iは適応フィルタのタップ番号を表し、mはスピーカの番号を表し、SetM(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるスピーカの番号の集合を表し、nはマイクロホンの番号を表し、SetN(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるマイクロホンの番号の集合を表すとして、
受話信号ベクトル変換部が、直線上に等間隔に配置されたM(3≦m≦M)個のスピーカから出力されるMチャネルの受話信号xm(k)を、チャネルmごとに、周波数領域に変換して、受話信号Xm(f,j)を生成する受話信号ベクトル変換ステップと、
エコーレプリカ生成部が、前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnと前記SetM(f)に含まれるスピーカmの組み合わせについて、タップ数がI(1≦i≦I、Iは1以上)のフィルタ係数Hm,n,i(f,j)を用いて、空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)を生成するエコーレプリカ生成ステップと、
エコーレプリカ空間補間部が、前記空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)から、周波数fごとに、空間補間を行い、エコーレプリカY^n(f,j)を生成するエコーレプリカ空間補間ステップと、
逆FFT部が、前記エコーレプリカY^n(f,j)を、時間領域に変換して、エコーレプリカy^n(j)を生成する逆FFTステップと、
エコー消去部が、直線上に等間隔に配置されたN(3≦n≦N)個のマイクロホンから収音されるNチャネルの送話信号yn(j)と前記エコーレプリカy^n(j)から、誤差信号en(k)を生成するエコー消去ステップと、
FFT部が、前記誤差信号en(k)を、周波数領域に変換して、誤差信号En(f,j)を生成するFFTステップと、
前記エコーレプリカ生成部が、前記誤差信号En(f,j)と前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnと前記SetM(f)に含まれるスピーカmの組み合わせについて、修正量dHm,n,i(f,j)を求め、当該修正量dHm,n,i(f,j)を用いて、前記フィルタ係数Hm,n,i(f,j)を更新するフィルタ係数更新ステップと、
を含むことを特徴とするマルチチャネルエコー消去方法。 - 請求項1または2に記載のマルチチャネルエコー消去方法であって、
Sはマイクロホン間隔を表し、λ(f)は周波数fの波長を表すとして、
前記SetN(f)は、S×Q≦λ(f)/2を満たす最大の自然数Qを求め、当該Q以下である間引き間隔Q(f)を決定し、当該間引き間隔Q(f)に基づいて選択される
ことを特徴とするマルチチャネルエコー消去方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載のマルチチャネルエコー消去方法であって、
前記フィルタ係数Hm,n,i(f,j)は、周波数fごとに可変であり、所定の周波数を超える周波数に対応するフィルタ係数のタップ数が、所定の周波数以下の周波数に対応するフィルタ係数のタップ数よりも少なく設定されている
ことを特徴とするマルチチャネルエコー消去方法。 - 請求項1から5のいずれかに記載のマルチチャネルエコー消去方法であって、
帯域分割音声スイッチ部が、前記受話信号xm(k)を、チャネルmごとに、高域成分を減衰する受話側高域減衰ステップと、
前記帯域分割音声スイッチ部が、前記誤差信号en(k)を、チャネルnごとに、高域成分を減衰する送話側高域減衰ステップと、
前記帯域分割音声スイッチ部が、前記受話信号xm(k)の低域成分と前記誤差信号en(k)の低域成分を用いて、送受話判定を行う送受話判定ステップを、さらに有し、
前記送受話判定ステップにおいて、受話状態と判定した場合には、前記受話側高域減衰ステップを実行し、送話状態と判定した場合には、前記送話側高域減衰ステップを実行する
ことを特徴とするマルチチャネルエコー消去方法。 - kは時間を表し、fは周波数を表し、jはフレーム番号を表し、iは適応フィルタのタップ番号を表し、mはスピーカの番号を表し、nはマイクロホンの番号を表し、SetN(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるマイクロホンの番号の集合を表すとして、
M(1≦m≦M)個のスピーカと、
直線上に等間隔に配置されたN(3≦n≦N)個のマイクロホンと、
前記スピーカから出力されるMチャネルの受話信号xm(k)を、チャネルmごとに、周波数領域に変換して、受話信号Xm(f,j)を生成する受話信号ベクトル変換部と、
前記受話信号Xm(f,j)が入力されると、当該受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnについて、タップ数がI(1≦i≦I、Iは1以上)のフィルタ係数Hm,n,i(f,j)を用いて、空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)を生成し、誤差信号En(f,j)が入力されると、当該誤差信号En(f,j)と前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnについて、修正量dHm,n,i(f,j)を求め、当該修正量dHm,n,i(f,j)を用いて、前記フィルタ係数Hm,n,i(f,j)を更新するエコーレプリカ生成部と、
前記空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)から、周波数fごとに、空間補間を行い、エコーレプリカY^n(f,j)を生成するエコーレプリカ空間補間部と、
前記エコーレプリカY^n(f,j)を、時間領域に変換して、エコーレプリカy^n(j)を生成する逆FFT部と、
前記マイクロホンから収音されるNチャネルの送話信号yn(j)と前記エコーレプリカy^n(j)から、誤差信号en(k)を生成するエコー消去部と、
前記誤差信号en(k)を、周波数領域に変換して、前記誤差信号En(f,j)を生成するFFT部と、
を備えることを特徴とするマルチチャネルエコー消去装置。 - kは時間を表し、fは周波数を表し、jはフレーム番号を表し、iは適応フィルタのタップ番号を表し、mはスピーカの番号を表し、SetM(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるスピーカの番号の集合を表し、nはマイクロホンの番号を表し、SetN(f)は周波数fにおいて空間サンプリング間隔に基づいて選択されるマイクロホンの番号の集合を表すとして、
直線上に等間隔に配置されたM(3≦m≦M)個のスピーカと、
直線上に等間隔に配置されたN(3≦n≦N)個のマイクロホンと、
前記スピーカから出力されるMチャネルの受話信号xm(k)を、チャネルmごとに、周波数領域に変換して、受話信号Xm(f,j)を生成する受話信号ベクトル変換部と、
前記受話信号Xm(f,j)が入力されると、当該受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnと前記SetM(f)に含まれるスピーカmの組み合わせについて、タップ数がI(1≦i≦I、Iは1以上)のフィルタ係数Hm,n,i(f,j)を用いて、空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)を生成し、誤差信号En(f,j)が入力されると、当該誤差信号En(f,j)と前記受話信号Xm(f,j)から、周波数fごとに、前記SetN(f)に含まれるマイクロホンnと前記SetM(f)に含まれるスピーカmの組み合わせについて、修正量dHm,n,i(f,j)を求め、当該修正量dHm,n,i(f,j)を用いて、前記フィルタ係数Hm,n,i(f,j)を更新するエコーレプリカ生成部と、
前記空間的に間引かれたエコーレプリカY^SetN(f)(f,j)から、周波数fごとに、空間補間を行い、エコーレプリカY^n(f,j)を生成するエコーレプリカ空間補間部と、
前記エコーレプリカY^n(f,j)を、時間領域に変換して、エコーレプリカy^n(j)を生成する逆FFT部と、
前記マイクロホンから収音されるNチャネルの送話信号yn(j)と前記エコーレプリカy^n(j)から、誤差信号en(k)を生成するエコー消去部と、
前記誤差信号en(k)を、周波数領域に変換して、前記誤差信号En(f,j)を生成するFFT部と、
を備えることを特徴とするマルチチャネルエコー消去装置。 - 請求項1から6のいずれかに記載されたマルチチャネルエコー消去方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011261375A JP5698110B2 (ja) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011261375A JP5698110B2 (ja) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013115681A true JP2013115681A (ja) | 2013-06-10 |
JP5698110B2 JP5698110B2 (ja) | 2015-04-08 |
Family
ID=48710831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011261375A Expired - Fee Related JP5698110B2 (ja) | 2011-11-30 | 2011-11-30 | マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5698110B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1093680A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | サブバンド多チャネル音声通信会議用反響消去方法 |
JP2001094481A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去装置 |
JP2002223182A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体 |
JP2004349806A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル音響エコー消去方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体 |
-
2011
- 2011-11-30 JP JP2011261375A patent/JP5698110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1093680A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | サブバンド多チャネル音声通信会議用反響消去方法 |
JP2001094481A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去装置 |
JP2002223182A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 反響消去方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体 |
JP2004349806A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多チャネル音響エコー消去方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5698110B2 (ja) | 2015-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jot et al. | Digital signal processing issues in the context of binaural and transaural stereophony | |
CN105165026B (zh) | 使用多个瞬时到达方向估计的知情空间滤波的滤波器及方法 | |
JP5533248B2 (ja) | 音声信号処理装置および音声信号処理方法 | |
EP3791565B1 (en) | Method and apparatus utilizing residual echo estimate information to derive secondary echo reduction parameters | |
US8611552B1 (en) | Direction-aware active noise cancellation system | |
JP4644715B2 (ja) | 音響的エコー消去用オーディオシステムと方法 | |
JP4780119B2 (ja) | 頭部伝達関数測定方法、頭部伝達関数畳み込み方法および頭部伝達関数畳み込み装置 | |
JP6703525B2 (ja) | 音源を強調するための方法及び機器 | |
EP3833041B1 (en) | Earphone signal processing method and system, and earphone | |
US20130129100A1 (en) | Processing audio signals | |
KR101934999B1 (ko) | 잡음을 제거하는 장치 및 이를 수행하는 방법 | |
JP7352291B2 (ja) | 音響装置 | |
JP6163468B2 (ja) | 音響品質評価装置、音響品質評価方法、およびプログラム | |
JP5034607B2 (ja) | 音響エコーキャンセラシステム | |
JP5762479B2 (ja) | 音声スイッチ装置、音声スイッチ方法、及びそのプログラム | |
JP5937451B2 (ja) | エコー消去装置、エコー消去方法及びプログラム | |
JP4116600B2 (ja) | 収音方法、収音装置、収音プログラム、およびこれを記録した記録媒体 | |
JP5698110B2 (ja) | マルチチャネルエコー消去方法、マルチチャネルエコー消去装置、およびプログラム | |
JP5826712B2 (ja) | マルチチャネルエコー消去装置、マルチチャネルエコー消去方法、およびプログラム | |
JP5774062B2 (ja) | エコー消去装置、エコー消去方法、及びそのプログラム | |
JP6075783B2 (ja) | エコー消去装置、エコー消去方法及びプログラム | |
JP2012044609A (ja) | ステレオ反響消去方法、ステレオ反響消去装置、ステレオ反響消去プログラム | |
JP5163685B2 (ja) | 頭部伝達関数測定方法、頭部伝達関数畳み込み方法および頭部伝達関数畳み込み装置 | |
JP2016092562A (ja) | 音声処理装置および方法、並びにプログラム | |
JP2002261659A (ja) | 多チャネルエコーキャンセル方法、その装置、そのプログラム及び記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150114 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150203 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5698110 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |