JP2016502779A - 音響エコー除去のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (63)
- a.音響入力のための手段と、
b.前記音響入力から音響信号を生成するための手段と、
c.前記音響信号を送信するための手段と、
d.前記音響信号を周波数領域に変換するための手段と、
e.類似性測定を実施するための手段と、
f.遅延推定を実施するための手段と、
g.エコーパラメータ推定を実施するための手段と、
h.統計的エコー検証を実施するための手段と、
i.発話を検出するための手段と、
j.ダブルトークを検出するための手段と
を備える、音響エコーを除去するためのシステム。 - 前記音響入力のための手段は、受信機を含んでもよい、請求項1に記載のシステム。
- 前記音響信号を変換するための前記手段は、高速フーリエ変換を実施することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記類似性測定を実施するための手段は、
a.信号を前記周波数領域に変換するための手段、
b.スペクトルを正規化するための手段、および
c.バンドパスフィルタリングを実施するための手段
の1つ以上をさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記信号を前記周波数領域に変換するための手段は、高速フーリエ変換を使用して動作することが可能である、請求項4に記載のシステム。
- 前記高速フーリエ変換は、128個のビンを使用して動作する、請求項5に記載の高速フーリエ変換。
- 前記遅延推定を実施するための手段は、第1の信号および第2の信号から最近のフレームを試験および比較することが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の信号は近端信号を含み、前記第2の信号は遠端信号を含む、請求項7に記載のシステム。
- 前記エコーパラメータ推定を実施するための手段は、ヒストグラムを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記発話を検出するための手段は、連続するフレームのスペクトルおよび推定信号電力に基づく変動性であることが可能である、請求項1に記載のシステム。
- 前記ダブルトークを検出するための手段は、
a.発話が存在するとき削除されるエコーの量を制御するための手段と、
b.遠端発話および近端発話の存在を判定するための手段と、
c.類似性測度を分析するための手段と
をさらに備える、請求項1に記載のシステム。 - 音響エコー除去のための方法であって、
a.エコーモデルパラメータを初期化するステップと、
b.発話に関する音響を分析するステップと、
c.発話が検出されているか否かを判定するステップであって、発話が検出されていない場合、前記発話に関する音響の分析を継続する、ステップと、
d.発話が検出されている場合、エコー遅延を推定してエコーモデルを検証するステップと、
e.エコーが存在するか否かを判定するステップであって、エコーが存在しない場合、プロセスを継続する前に発話に関する音響の分析を継続して、ステップ(c)からプロセスを反復する、ステップと、
f.ダブルトークが存在するか否かを判定するステップであって、ダブルトークが存在する場合、ダブルトークを有するエコーに関するパラメータを計算し、ダブルトークが存在しない場合、通常のエコーに関するパラメータを計算する、ステップと、
g.エコー減算を実施するステップと、
h.エコーを追跡して前記エコーモデルを更新するステップと、
i.依然としてエコーが存在するか否かを判定するステップであって、
i.エコーが存在しない場合、前記方法を新たに開始し、
ii.エコーが存在する場合、ステップf)で開始して前記方法を反復する、ステップと
を含む、方法。 - 前記エコーモデルパラメータを初期化するステップは、音響信号の変換によってトリガされる、請求項12に記載の方法。
- 前記前記変換は、時間領域から周波数領域へと行われる、請求項13に記載の方法。
- 前記変換は、高速フーリエ変換を使用して実施される、請求項14に記載の方法。
- 前記発話に関する音響を分析するステップは、前記音響信号レベルが閾値を満たすか否かを判定するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記音響信号レベルが前記閾値よりも大きい場合、発話が存在すると判定するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記発話に関する音響を分析するステップは、連続するフレームのスペクトルの変動性および推定信号電力を分析するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記発話が検出されているか否かを判定するステップは、近端発話検出器、遠端発話検出器、およびダブルトーク検出器のうちの1つまたは複数によって実施される、請求項12に記載の方法。
- 前記エコー遅延を推定しエコーモデルを検証するステップは、
a.前記音響の各フレームの距離を測定し合計するステップと、
b.前記エコー遅延を数学的に推定するステップと、
c.統計的方法を使用して前記推定値を検証するステップと
をさらに含む、請求項12に記載の方法。 - 前記エコーが存在するか否かを判定するステップは、前記類似性測度が閾値を満たす場合にエコーが存在すると判定するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記ダブルトークが存在するか否かを判定するステップは、前記エコーレベルを上回る信号レベルが存在し、近端発話が存在し、かつ遠端発話が存在することを判定するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記信号レベルは3dBである、請求項23に記載の信号レベル。
- 前記エコー減算を実施するステップは、前記遠端信号に伝達関数を適用するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記伝達関数は、スペクトル領域における前記近端信号と遠端信号との比の関数、および、ヒストグラムの分析によって求められる、請求項25に記載の方法。
- 前記ヒストグラムの分析は、
a.いくつかのフレームについて、モデルパラメータの統計を循環バッファ内に記憶するステップと、
b.周波数帯域を使用してエコー遅延を求めるステップと、
c.多様な分布の前記ヒストグラムを分析するステップと
d.多様な分布が存在するエコーを抽出するステップと
を含む、請求項26に記載の方法。 - 前記方法は、自動音声認識を利用する対話型音声応答システムに適用される、請求項12に記載の方法。
- エコーが検出される場合、前記エコーをバッファリングされているフレームから遡及的に削除するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記方法はVoIPネットワークにおいて実施される、請求項12に記載の方法。
- 複数のエコーについての推定値が作成され、減算される、請求項12に記載の方法。
- a.音響入力のための手段と、
b.前記音響入力から音響信号を生成するための手段と、
c.前記音響信号を送信するための手段と、
d.前記音響信号を時間領域から周波数領域に変換するための手段と、
e.類似性測定および遅延推定、統計的エコー検証、ならびにエコーパラメータ推定のうちの1つまたは複数を実施するための手段と、
f.発話を検出するための手段と、
g.ダブルトークを検出するための手段と
を備える、通信ネットワークにわたる音響エコーを除去するためのシステム。 - 前記音響入力のための手段は、受信機を含んでもよい、請求項32に記載のシステム。
- 前記音響信号を変換するための前記手段は、高速フーリエ変換を実施することが可能である、請求項32に記載のシステム。
- 前記類似性測定を実施するための手段は、
a.信号を前記周波数領域に変換するための手段、
b.スペクトルを正規化するための手段、および
c.バンドパスフィルタリングを実施するための手段
の1つ以上をさらに備える、請求項32に記載のシステム。 - 前記信号を前記周波数領域に変換するための手段は、高速フーリエ変換を使用して動作することが可能である、請求項35に記載のシステム。
- 前記高速フーリエ変換は、128個のビンを使用して動作する、請求項36に記載の高速フーリエ変換。
- 前記遅延推定を実施するための手段は、第1の信号および第2の信号から最近のフレームを試験および比較することが可能である、請求項32に記載のシステム。
- 前記第1の信号は近端信号を含み、前記第2の信号は遠端信号を含む、請求項38に記載のシステム。
- 前記エコーパラメータ推定を実施するための手段は、ヒストグラムを含む、請求項32に記載のシステム。
- 前記発話を検出するための手段は、連続するフレームのスペクトルおよび推定信号電力に基づく変動性であることが可能である、請求項32に記載のシステム。
- 前記ダブルトークを検出するための手段は、
a.発話が存在するとき削除されるエコーの量を制御するための手段と、
b.遠端発話および近端発話の存在を判定するための手段と、
c.類似性測度を分析するための手段と
をさらに備える、請求項32に記載のシステム。 - a.音響信号を変換するステップと、
b.エコーモデルパラメータを初期化するステップと、
c.発話に関する前記音響信号を分析するステップと、
d.発話の存在を検出するステップと、
e.エコー遅延を推定して前記エコーモデルを検証するステップと、
f.エコーの存在を検出するステップと、
g.ダブルトークの存在を検出するステップと、
h.ダブルトークを有するエコーおよびエコーのうちの少なくとも1つに関するパラメータを計算するステップと、
i.前記音響信号から前記エコーを減算するステップと、
j.前記エコーモデルを更新するステップと、
k.前記エコーの存在が低減されるか否かを判定するステップと
を含む、音響エコー除去のための方法。 - ステップ(k)は、エコーが低減されるべきであると判定される場合、請求項43に記載の方法を反復するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- ステップ(k)は、エコーが低減されるべきでないと判定される場合、請求項43に記載の方法をステップ(f)から反復するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記前記変換は、時間領域から周波数領域へと実施される、請求項43に記載の方法。
- 前記変換は、高速フーリエ変換を使用して実施される、請求項46に記載の方法。
- 前記発話に関する音響を分析するステップは、前記音響信号レベルが閾値を満たすか否かを判定するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記音響信号レベルが前記閾値よりも大きい場合、発話が存在すると判定するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
- 前記発話に関する音響を分析するステップは、連続するフレームのスペクトルの変動性および推定信号電力を分析するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記発話の存在を検出するステップは、近端発話検出器、遠端発話検出器、およびダブルトーク検出器のうちの1つまたは複数によって実施される、請求項43に記載の方法。
- 前記エコー遅延を推定しエコーモデルを検証するステップは、
a.前記音響の各フレームの距離を測定し合計するステップと、
b.前記エコー遅延を数学的に推定するステップと、
c.統計的方法を使用して前記推定値を検証するステップと
をさらに含む、請求項43に記載の方法。 - 前記エコーが存在するか否かを判定するステップは、前記類似性測度が閾値を満たす場合にエコーが存在すると判定するステップをさらに含む、請求項53に記載の方法。
- 前記ダブルトークの存在を検出するステップは、前記エコーレベルを上回る信号レベルが存在し、近端発話が存在し、かつ遠端発話が存在することを判定するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記信号レベルは3dBである、請求項55に記載の信号レベル。
- 前記エコーを減算するステップは、前記遠端信号に伝達関数を適用するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記伝達関数は、スペクトル領域における前記近端信号と遠端信号との比の関数、および、ヒストグラムの分析によって求められる、請求項57に記載の伝達関数。
- 前記ヒストグラムの分析は、
a.いくつかのフレームについて、モデルパラメータの統計を循環バッファ内に記憶するステップと、
b.周波数帯域を使用してエコー遅延を求めるステップと、
c.多様な分布の前記ヒストグラムを分析するステップと
d.多様な分布が存在するエコーを抽出するステップと
を含む、請求項58に記載の方法。 - 前記方法は、自動音声認識を利用する対話型音声応答システムに適用される、請求項43に記載の方法。
- エコーが検出される場合、前記エコーをバッファリングされているフレームから遡及的に削除するステップをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記方法はVoIPネットワークにおいて実施される、請求項43に記載の方法。
- 複数のエコーについての推定値が作成され、減算される、請求項43に記載の方法。
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