JP3407392B2 - Stereo echo canceller - Google Patents

Stereo echo canceller

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JP3407392B2
JP3407392B2 JP5029294A JP5029294A JP3407392B2 JP 3407392 B2 JP3407392 B2 JP 3407392B2 JP 5029294 A JP5029294 A JP 5029294A JP 5029294 A JP5029294 A JP 5029294A JP 3407392 B2 JP3407392 B2 JP 3407392B2
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speaker
microphone
echo
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adaptive filter
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潤一 田川
博基 古川
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、テレコンファレンスシ
ステム等におけるステレオチャンネルのエコーの打ち消
しを行うステレオエコーキャンセラに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereo echo canceller for canceling echo of stereo channels in a teleconference system or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、テレコンファレンスシステムが実
用化され、更に音声をステレオ化して伝送及び拡散する
ことにより、臨場感を向上しようとする試みがなされて
いる。ステレオ拡声を行う場合、モノラルの音響エコー
キャンセラでは十分にエコーが消去できないため、ステ
レオエコーキャンセラの実用化が望まれている。このよ
うな要望に対して、適応フィルタを線形結合したステレ
オエコーキャンセラが提案されている。例えば、B.Widr
ow, et al.:Adaptive noise cancelling: Principle an
d applications, Proc. IEEE, 63, 12, pp1692-1716,
(1975) に一例が発表されている。
2. Description of the Related Art In recent years, a teleconference system has been put to practical use, and attempts have been made to further improve the sense of presence by converting a voice into stereo and transmitting and spreading the voice. When performing stereo loudspeaking, a monaural acoustic echo canceller cannot sufficiently cancel echoes, so that a stereo echo canceller is desired to be put into practical use. To meet such a demand, a stereo echo canceller in which adaptive filters are linearly combined has been proposed. For example, B.Widr
ow, et al .: Adaptive noise cancelling: Principle an
d applications, Proc. IEEE, 63, 12, pp1692-1716,
An example was published in (1975).

【0003】上述したステレオエコーキャンセラについ
て図面を参照しつつ説明する。図4は従来例のステレオ
エコーキャンセラの全体構成を示すブロック図である。
同図において、入力端1,2は遠隔地点の音響空間に設
置された第1(左),第2(右)マイクロフォンから出
力される音声信号の入力部である。添え字jをサンプル
番号又はサンプル点とすると、入力端1に伝送された第
1の受信信号x1jは電力増幅されて出力端3に与えら
れ、入力端2に伝送された第2の受信信号x2jは電力
増幅されて出力端4に与えられる。出力端3,4には各
々第1,第2のスピーカ(図示せず)が接続される。第
1,第2のスピーカは当地点の音響空間に設置された左
及び右のスピーカである。
The above-mentioned stereo echo canceller will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the overall configuration of a conventional stereo echo canceller.
In the figure, input terminals 1 and 2 are input portions for audio signals output from first (left) and second (right) microphones installed in an acoustic space at a remote location. When the subscript j is a sample number or a sampling point, the first reception signal x1j transmitted to the input end 1 is power-amplified and given to the output end 3, and the second reception signal x2j transmitted to the input end 2. Is amplified in power and given to the output terminal 4. First and second speakers (not shown) are connected to the output terminals 3 and 4, respectively. The first and second speakers are the left and right speakers installed in the acoustic space at this point.

【0004】又、当地点の音響空間の左右にはマイクロ
フォン(図示せず)が設置されている。これらのマイク
ロフォンに入力された各々の音声信号は、第1の送信入
力y1j,第2の送信入力y2jとして入力端5,6に与
えられる。又、出力端7,8は遠隔地点に当地の音声信
号を第1の出力信号e1j,第2の送信出力e2jとして
各々送出する出力部である。
Microphones (not shown) are installed on the left and right of the acoustic space at this point. The respective audio signals input to these microphones are given to the input terminals 5 and 6 as the first transmission input y1j and the second transmission input y2j. Further, the output terminals 7 and 8 are output units for transmitting the local audio signal to a remote location as a first output signal e1j and a second transmission output e2j, respectively.

【0005】さて、入力端1に第1の適応フィルタ4
1,第3の適応フィルタ43が接続され、入力端2に第
2の適応フィルタ42,第4の適応フィルタ44が接続
される。適応フィルタ41は、出力端3のスピーカから
入力端5のマイクロフォンに至る音響的インパルス応答
を適応的に推定するフィルタであり、適応フィルタ42
は出力端4のスピーカから入力端5のマイクロフォンに
至る音響的インパルス応答を適応的に推定するフィルタ
である。同様に、適応フィルタ43は出力端3のスピー
カから入力端6のマイクロフォンに至る音響的インパル
ス応答を適応的に推定するフィルタであり、適応フィル
タ44は出力端4のスピーカから入力端6のマイクロフ
ォンに至る音響的インパルス応答を適応的に推定するフ
ィルタである。
Now, the first adaptive filter 4 is provided at the input end 1.
The first and third adaptive filters 43 are connected, and the input terminal 2 is connected to the second adaptive filter 42 and the fourth adaptive filter 44. The adaptive filter 41 is a filter that adaptively estimates the acoustic impulse response from the speaker at the output end 3 to the microphone at the input end 5, and the adaptive filter 42.
Is a filter for adaptively estimating the acoustic impulse response from the speaker at the output end 4 to the microphone at the input end 5. Similarly, the adaptive filter 43 is a filter that adaptively estimates the acoustic impulse response from the speaker at the output end 3 to the microphone at the input end 6, and the adaptive filter 44 changes from the speaker at the output end 4 to the microphone at the input end 6. It is a filter that adaptively estimates the reaching acoustic impulse response.

【0006】更新利得算出手段417は、適応フィルタ
41と適応フィルタ42の更新利得を算出するものであ
る。また、更新利得算出手段418は、適応フィルタ4
3と適応フィルタ44の更新利得を算出するものであ
る。
The update gain calculating means 417 is for calculating the update gains of the adaptive filter 41 and the adaptive filter 42. In addition, the update gain calculation means 418 is configured by the adaptive filter 4
3 and the update gain of the adaptive filter 44 are calculated.

【0007】第1の減算手段45は、適応フィルタ41
で生成されたエコーレプリカyh11jと、適応フィルタ
42で生成されたエコーレプリカyh12jとを送信入力
y1jから減算する回路で、減算結果は送信出力e1jと
して出力端7から出力される。第2の減算手段46は、
適応フィルタ43で生成されたエコーレプリカyh21j
と、適応フィルタ44で生成されたエコーレプリカyh
22jとを送信入力y2jから減算する回路で、減算結果は
送信出力e2jとして出力端8から出力される。
The first subtraction means 45 includes an adaptive filter 41.
In the circuit for subtracting the echo replica yh11j generated in (1) and the echo replica yh12j generated in the adaptive filter 42 from the transmission input y1j, the subtraction result is output from the output end 7 as the transmission output e1j. The second subtraction means 46 is
Echo replica yh21j generated by the adaptive filter 43
And the echo replica yh generated by the adaptive filter 44.
22j is a circuit for subtracting 22j from the transmission input y2j, and the subtraction result is output from the output terminal 8 as the transmission output e2j.

【0008】図5は適応フィルタ41,42と減算手段
45、および更新利得算出手段417の具体的な構成を
示すブロック図である。なお、図5においては、図4の
更新利得算出手段417が更新利得算出手段510に対
応している。図5において、第1のXレジスタ51の入
力部1は図4の入力端1に対応している。Xレジスタ5
1は受信信号x1jを例えば8kHzでサンプリングし、
(以下の全てのレジスタは入力信号を8kHzでサンプリ
ングするものとする)サンプル点jにおける過去Nサン
プルの受信信号系列X1j={x1j,x1j-1,・・
・,x1j-N+1}を格納するレジスタである。
FIG. 5 is a block diagram showing a concrete configuration of the adaptive filters 41 and 42, the subtracting means 45, and the update gain calculating means 417. In FIG. 5, the update gain calculation means 417 of FIG. 4 corresponds to the update gain calculation means 510. In FIG. 5, the input section 1 of the first X register 51 corresponds to the input terminal 1 of FIG. X register 5
1 samples the received signal x1j at, for example, 8 kHz,
(All the registers below shall sample the input signal at 8 kHz) Received signal sequence X1j = {x1j, x1j-1, ... Of the past N samples at sample point j
., X1j-N + 1}.

【0009】第2のXレジスタ52の入力部2は図4の
入力端2に対応している。Xレジスタ52は受信信号x
2jを8kHzでサンプリングし、サンプル点jにおける過
去Nサンプルの受信信号系列X2j={x2j,x2j-
1,・・・,x2j-N+1}を格納するレジスタである。第
1のHレジスタ53は、出力端3のスピーカから入力端
5のマイクロフォンに至るエコー経路のインパルス応答
の推定値H11j={h110j,h111j,・・・,h11N-1
j}を格納するレジスタである。第2のHレジスタ54
は出力端4のスピーカから入力端5のマイクロフォンに
至るエコー経路のインパルス応答の推定値H12j={h1
20j,h121j,・・・,h12N-1j}を格納するレジスタ
である。
The input section 2 of the second X register 52 corresponds to the input terminal 2 of FIG. The X register 52 receives the received signal x
2j is sampled at 8 kHz, and the received signal sequence X2j = {x2j, x2j-of the past N samples at the sampling point j
It is a register for storing 1, ..., X2j-N + 1}. The first H register 53 estimates the impulse response H11j = {h110j, h111j, ..., H11N-1 of the echo path from the speaker at the output end 3 to the microphone at the input end 5.
This is a register that stores j}. Second H register 54
Is the estimated value H12j = {h1 of the impulse response of the echo path from the speaker at the output end 4 to the microphone at the input end 5
20j, h121j, ..., H12N-1j}.

【0010】Xレジスタ51の出力とHレジスタ53の
出力は第1の積和手段55に与えられる。積和手段55
は1サンプル毎にXレジスタ51とHレジスタ53のN
個データの畳み込み演算を行い、エコーレプリカyh11
jを合成する回路である。又、Xレジスタ52の出力と
Hレジスタ54の出力は第2の積和手段56に与えられ
る。積和手段56は1サンプル毎にXレジスタ52とH
レジスタ54のN個データの畳み込み演算を行い、エコ
ーレプリカyh12jを合成する回路である。
The output of the X register 51 and the output of the H register 53 are given to the first product-sum means 55. Accumulating means 55
Is N of X register 51 and H register 53 for each sample.
Echo replica yh11
This is a circuit that synthesizes j. The output of the X register 52 and the output of the H register 54 are given to the second product-sum means 56. The sum-of-products means 56 and the X register 52 and H for each sample.
This is a circuit for performing a convolution operation on N pieces of data in the register 54 to synthesize an echo replica yh12j.

【0011】受信電力演算手段58,59の出力は更新
利得算出手段510に与えられる。更新利得算出手段5
10は、定数α(0<α≦1)を受信電力P1jと受信
電力P2jとの和で除算することにより、第1及び第2
の更新手段511,512に更新利得σ1jを出力する
回路である。
The outputs of the reception power calculation means 58 and 59 are given to the update gain calculation means 510. Update gain calculation means 5
10 divides the constant α (0 <α ≦ 1) by the sum of the received power P1j and the received power P2j to obtain the first and second values.
Is a circuit for outputting the update gain σ1j to the updating means 511, 512 of FIG.

【0012】第1の更新手段511は、減算手段57の
出力信号e1jに更新利得σ1jを乗じ、その乗算結果σ
1j・e1jを、Xレジスタ51のN個のデータ{x1
j,x1j-1,・・・,x1j-N+1}に乗じる回路であ
る。ここでの演算結果はHレジスタ53に加算され、以
前にHレジスタ53で保持されたインパルス応答の推定
値H11jが更新される。
The first updating means 511 multiplies the output signal e1j of the subtracting means 57 by the updating gain σ1j, and the multiplication result σ
1j · e1j is converted to N data of the X register 51 {x1
j, x1j-1, ..., X1j-N + 1}. The calculation result here is added to the H register 53, and the estimated value H11j of the impulse response previously held in the H register 53 is updated.

【0013】第2の更新手段512は、減算手段57の
出力信号e1jに更新利得σ1jを乗じ、その乗算結果σ
1j・e1jを、Xレジスタ52のN個のデータ{x2
j,x2j-1,・・・,x2j-N+1}に乗じる回路であ
る。ここでの演算結果はHレジスタ54に加算され、以
前にHレジスタ54で保持されたインパルス応答の推定
値H12jが更新される。
The second updating means 512 multiplies the output signal e1j of the subtracting means 57 by the updating gain σ1j, and the multiplication result σ
1j · e1j is converted to N pieces of data in the X register 52 {x2
j, x2j-1, ..., X2j-N + 1}. The calculation result here is added to the H register 54, and the estimated value H12j of the impulse response previously held in the H register 54 is updated.

【0014】図4に示す適応フィルタ43,44と減算
手段46、および更新利得算出手段418の構成につい
ても図5と同様である。以下、適応フィルタ43のHレ
ジスタに格納されたインパルス応答の推定値をH21jと
し、適応フィルタ44のHレジスタに格納されたインパ
ルス応答の推定値をH22jとする。更に適応フィルタ4
3、44で合成されたエコーレプリカをyh21j、yh2
2jとし、第2の送信出力をe2jとする。
The configurations of the adaptive filters 43 and 44, the subtracting means 46, and the update gain calculating means 418 shown in FIG. 4 are the same as those in FIG. Hereinafter, the estimated value of the impulse response stored in the H register of the adaptive filter 43 is H21j, and the estimated value of the impulse response stored in the H register of the adaptive filter 44 is H22j. Further adaptive filter 4
The echo replicas synthesized in 3 and 44 are yh21j and yh2.
2j and the second transmission output is e2j.

【0015】以上のように構成された従来例のステレオ
エコーキャンセラの動作について、数式を用いて説明す
る。図5の更新手段511はXレジスタ51から受信信
号系列X1jを入力し、次の(数1)で示される正規化
ステレオエコーキャンセラアルゴリズムにより新たなイ
ンパルス応答を推定する。
The operation of the conventional stereo echo canceller configured as described above will be described using mathematical expressions. The updating means 511 in FIG. 5 inputs the received signal sequence X1j from the X register 51 and estimates a new impulse response by the normalized stereo echo canceller algorithm shown in the following (Equation 1).

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】(数1)で得られたインパルス応答の推定
値H11j={h110j,h111j,・・・,h11N-1j}をH
レジスタ53に格納する。
The impulse response estimated value H11j = {h110j, h111j, ..., H11N-1j} obtained in (Equation 1) is set to H.
Store in register 53.

【0018】次に、積和手段55は次の(数2)を用い
てエコーレプリカyh11jを演算する。
Next, the sum of products means 55 calculates the echo replica yh11j using the following (Equation 2).

【0019】[0019]

【数2】 [Equation 2]

【0020】一方、受信電力演算手段58,59は、次
の(数3),(数4)を用いて、第1の受信電力P1j
及び第2の受信電力P2jを夫々演算する。
On the other hand, the received power calculation means 58, 59 uses the following (Equation 3) and (Equation 4) to obtain the first received power P1j.
And the second received power P2j, respectively.

【0021】[0021]

【数3】 [Equation 3]

【0022】[0022]

【数4】 [Equation 4]

【0023】これらの値は更新利得算出手段510に入
力され、次の(数5)を用いて更新利得σ1jが演算さ
れる。
These values are input to the update gain calculation means 510, and the update gain σ1j is calculated using the following (Equation 5).

【0024】[0024]

【数5】 [Equation 5]

【0025】このようにして、図4の適応フィルタ41
で生成されたエコーレプリカyh11jは減算手段45に
出力される。
In this way, the adaptive filter 41 shown in FIG.
The echo replica yh11j generated in (4) is output to the subtracting means 45.

【0026】同様に適応フィルタ42は、出力端4のス
ピーカから入力端5のマイクロフォンへ至るエコー経路
のインパルス応答H12jの各係数を次の(数6)を用い
て演算する。
Similarly, the adaptive filter 42 calculates each coefficient of the impulse response H12j of the echo path from the speaker at the output end 4 to the microphone at the input end 5 using the following (Equation 6).

【0027】[0027]

【数6】 [Equation 6]

【0028】そして、そのエコーレプリカyh12jを次
の(数7)を用いて生成する。
Then, the echo replica yh12j is generated using the following (Equation 7).

【0029】[0029]

【数7】 [Equation 7]

【0030】次に減算手段45は、適応フィルタ41、
42で生成されたエコーレプリカを次の(数8)を用い
て送信出力e1jに変換する。
Next, the subtracting means 45 includes an adaptive filter 41,
The echo replica generated at 42 is converted into the transmission output e1j using the following (Equation 8).

【0031】[0031]

【数8】 [Equation 8]

【0032】最初の受信信号が与えられ、十分な時間が
経過すると、適応フィルタ41,42で合成されたエコ
ーレプリカの和が送信入力y1jとほぼ等しくなる。こ
のため送信出力e1jのエコー成分はほぼ零になり、当
地点の話者の音声信号のみが出力端7を介して遠隔地点
の受聴者に伝送される。
When a sufficient amount of time has passed since the first received signal was given, the sum of the echo replicas synthesized by the adaptive filters 41 and 42 becomes substantially equal to the transmission input y1j. Therefore, the echo component of the transmission output e1j becomes almost zero, and only the voice signal of the speaker at this point is transmitted via the output end 7 to the listener at the remote point.

【0033】第2の送信出力e2jについても同様に、
適応フィルタ43,44と減算手段46により生成され
る。即ち次に示す(数9)〜(数14)を用いて信号処
理される。
Similarly for the second transmission output e2j,
It is generated by the adaptive filters 43 and 44 and the subtraction means 46. That is, signal processing is performed using the following (Equation 9) to (Equation 14).

【0034】[0034]

【数9】 [Equation 9]

【0035】[0035]

【数10】 [Equation 10]

【0036】[0036]

【数11】 [Equation 11]

【0037】[0037]

【数12】 [Equation 12]

【0038】[0038]

【数13】 [Equation 13]

【0039】[0039]

【数14】 [Equation 14]

【0040】しかしながら、適応フィルタ41,42は
送信出力e1jの自乗平均が最小となるように、適応フ
ィルタ43,44は送信出力e2jの自乗平均が最小に
なるように、各々適応フィルタのフィルタ係数を更新す
るため、受信信号x1jと受信信号x2jとの間に相関が
ある場合、各適応フィルタが推定すべきインパルス応答
に収束しないことがある。例えば、出力端3のスピーカ
から入力端5のマイクロフォンへ至るエコー経路のイン
パルス応答数列をG11とし、出力端4のスピーカから入
力端5のマイクロフォンへ至るエコー経路のインパルス
応答数列をG12とする。又、出力端3のスピーカから入
力端6のマイクロフォンへ至るエコー経路のインパルス
応答数列をG21とし、出力端4のスピーカから入力端6
のマイクロフォンへ至るエコー経路のインパルス応答数
列をG22とする。
However, the adaptive filters 41 and 42 respectively adjust the filter coefficients of the adaptive filters so that the root mean square of the transmission output e1j is minimized, and the adaptive filters 43 and 44 are the root mean square of the transmission output e2j. For updating, when there is a correlation between the received signal x1j and the received signal x2j, each adaptive filter may not converge to the impulse response to be estimated. For example, the impulse response sequence of the echo path from the speaker at the output end 3 to the microphone of the input end 5 is G11, and the impulse response sequence of the echo path from the speaker at the output end 4 to the microphone at the input end 5 is G12. Also, the impulse response sequence of the echo path from the speaker at the output end 3 to the microphone at the input end 6 is set to G21, and the speaker at the output end 4 is connected to the input end 6
Let G22 be the impulse response sequence of the echo path leading to the microphone.

【0041】次に、適応フィルタ41,42,43,4
4が推定したインパルス応答数列を各々H11,H12,H
21,H22とすると、十分に適応が進んだ状態では本来な
らばH11=G11,H12=G12,H21=G21,H22=G22
となるように適応フィルタのインパルス応答が収束すべ
きである。しかし、受信信号x1jと受信信号x2jが全
く等しい信号、即ち相関が非常に強い信号の場合、H11
=H12=(G11+G12)/2、H21=H22=(G21+G
22)/2に収束しても、送信出力e1j,e2jのエコー
成分を共に零にすることが可能となる。
Next, the adaptive filters 41, 42, 43, 4
The impulse response sequences estimated by 4 are H11, H12, H
If it is 21, H22, H11 = G11, H12 = G12, H21 = G21, H22 = G22 under the condition that the adaptation is sufficiently advanced.
The impulse response of the adaptive filter should converge so that However, if the received signal x1j and the received signal x2j are exactly the same signal, that is, a signal having a very strong correlation, H11
= H12 = (G11 + G12) / 2, H21 = H22 = (G21 + G
Even if it converges to 22) / 2, both the echo components of the transmission outputs e1j and e2j can be made zero.

【0042】このように、第1の受信信号と第2の受信
信号との間に相関がある場合、各適応フィルタが本来と
は異なるインパルス応答に誤って収束する可能性があ
る。このような誤ったインパルス応答に収束した状態
で、話者の交代や移動等により途中から受信信号間の相
関の度合が変化した場合、その時点からさらに適応フィ
ルタのフィルタ係数が更新される。すると、受信信号の
短時間パワー平均が小さい方の受信信号を入力とする適
応フィルタにおいて、既に正しく推定されたインパルス
応答をもつ適応フィルタのフィルタ係数が乱され、その
結果、残留エコーが増加し、かつエコー打ち消しの速度
が遅くなるという問題が生じる。
In this way, when there is a correlation between the first received signal and the second received signal, each adaptive filter may erroneously converge on an impulse response different from the original one. When the degree of correlation between received signals changes midway due to a change or movement of the speaker in a state where the erroneous impulse response is converged, the filter coefficient of the adaptive filter is further updated from that point. Then, in the adaptive filter having the received signal with the smaller short-time power average of the received signal as the input, the filter coefficient of the adaptive filter having the impulse response already correctly estimated is disturbed, and as a result, the residual echo increases, In addition, there is a problem that the echo canceling speed becomes slow.

【0043】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、話者交代により発生するエコ
ー打ち消しの速度の低下を防ぎ、それに起因する残留エ
コーの増加を抑えるステレオエコーキャンセラを実現す
ることを目的としたものである。
The present invention has been made in view of the above conventional problems, and it is a stereo echo which prevents a decrease in echo canceling speed caused by a change of speakers and suppresses an increase in residual echo caused thereby. The purpose is to realize a canceller.

【0044】[0044]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明のステレオエコーキャンセラは、第1の
位置と第2の位置とに各々マイクロフォンとスピーカと
が設けられた一方の音響空間と、前記一方の音響空間と
は隔たった所に位置し、第3の位置と第4の位置とに各
々マイクロフォンとスピーカとが設けられた他方の音響
空間との間で、送信信号及び受信信号を用いてステレオ
の音声情報を授受するテレコンファレンスシステムに用
いられるステレオエコーキャンセラであって、前記第3
の位置のマイクロフォンから出力される第1の受信信号
が、前記第1の位置のスピーカを介して前記第1の位置
のマイクロフォンに入力されるときの音響インパルス応
答と等価なタップ係数を適応的に持つ第1の適応フィル
タと、前記第4の位置のマイクロフォンから出力される
第2の受信信号が、前記第2の位置のスピーカを介して
前記第1の位置のマイクロフォンに入力されるときの音
響インパルス応答と等価なタップ係数を適応的に持つ第
2の適応フィルタと、前記第3の位置のマイクロフォン
から出力される第1の受信信号が、前記第1の位置のス
ピーカを介して前記第2の位置のマイクロフォンに入力
されるときの音響インパルス応答と等価なタップ係数を
適応的に持つ第3の適応フィルタと、前記第4の位置の
マイクロフォンから出力される第2の受信信号が、前記
第2の位置のスピーカを介して前記第2の位置のマイク
ロフォンに入力されるときの音響インパルス応答と等価
なタップ係数を適応的に持つ第4の適応フィルタと、前
記第1の位置のマイクロフォンの音声信号から、前記第
1及び第2の適応フィルタで生成されたエコーレプリカ
を各々減算し、エコー成分が打ち消された第1の送信出
力を生成する第1の減算手段と、前記第2の位置のマイ
クロフォンの音声信号から、前記第3及び第4の適応フ
ィルタで生成されたエコーレプリカを各々減算し、エコ
ー成分が打ち消された第2の送信出力を生成する第2の
減算手段と、前記第1および第2の適応フィルタの更新
利得を算出する第1の更新利得算出手段と、前記第3お
よび第4の適応フィルタの更新利得を算出する第2の更
新利得算出手段と、前記第1及び第2の受信信号を入力
し、この入力信号ももとに他方の音響空間における話者
の交代を検知する話者交代検出手段と、前記第1及び第
2の受信信号の短時間パワー平均を各々算出する第1及
び第2の短時間パワー平均算出手段と、前記第1及び第
2の短時間パワー平均算出手段の出力信号の大小を比較
する大小比較手段と、前記話者交代検出手段において他
方の音響空間における話者の交代を検出したとき、前記
大小比較手段において前記第1の受信信号の短時間パワ
ー平均の方が小さいと判定された場合には前記第の適
応フィルタの更新利得を0にし、前記大小比較手段にお
いて前記第2の受信信号の短時間パワー平均の方が小さ
と判定された場合には前記第の適応フィルタの更新
利得を0にする第1の適応制御手段と、前記話者交代検
出手段において他方の音響空間における話者の交代を検
出したとき、前記大小比較手段において前記第1の受信
信号の短時間パワー平均の方が小さいと判定された場合
には前記第の適応フィルタの更新利得を0にし、前記
大小比較手段において前記第2の受信信号の短時間パワ
ー平均の方が小さいと判定された場合には前記第の適
応フィルタの更新利得を0にする第2の適応制御手段と
を具備することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the stereo echo canceller of the first aspect of the present invention is a stereo echo canceller in which a microphone and a speaker are provided at a first position and a second position, respectively. A transmission signal and a reception are provided between the space and the other acoustic space which is located apart from the one acoustic space, and in which the microphone and the speaker are respectively provided at the third position and the fourth position. A stereo echo canceller used in a teleconference system for transmitting and receiving stereo audio information using a signal, comprising:
The first reception signal output from the microphone at the position is adaptively set to a tap coefficient equivalent to the acoustic impulse response when the first reception signal is input to the microphone at the first position via the speaker at the first position. Sound when the first adaptive filter and the second received signal output from the microphone at the fourth position are input to the microphone at the first position via the speaker at the second position A second adaptive filter adaptively having a tap coefficient equivalent to an impulse response, and a first reception signal output from the microphone at the third position are transmitted to the second speaker via the speaker at the first position. A third adaptive filter adaptively having a tap coefficient equivalent to an acoustic impulse response when being input to the microphone at the position 4; and the microphone at the position 4 A fourth adaptation adaptively having a tap coefficient equivalent to an acoustic impulse response when the second received signal output is input to the microphone at the second position via the speaker at the second position. A filter and a voice signal of the microphone at the first position, which subtracts the echo replicas generated by the first and second adaptive filters, respectively, and generates a first transmission output in which echo components are canceled. 1 and the echo signals generated by the third and fourth adaptive filters are subtracted from the voice signal of the microphone at the second position to obtain the second transmission output in which the echo component is canceled. Second subtracting means for generating, first updating gain calculating means for calculating updating gains of the first and second adaptive filters, and updating gains of the third and fourth adaptive filters Second update gain calculating means for calculating, and speaker change detecting means for inputting the first and second received signals and detecting the change of the speaker in the other acoustic space based on the input signals. First and second short-time power average calculating means for calculating short-time power averages of the first and second received signals, respectively, and magnitudes of output signals of the first and second short-time power average calculating means And the speaker change detecting means detects the change of the speaker in the other acoustic space, the small and large comparing means determines that the short-time power average of the first received signal is smaller . If it is determined, the update gain of the first adaptive filter is set to 0, and the short-time power average of the second received signal is smaller in the magnitude comparing means.
A first adaptive control means for zero updating gain of the second adaptive filter when it is determined that have, upon detecting a change of the talker at the other of the acoustic space in the speaker alternation detecting means, When the magnitude comparison means determines that the short-time power average of the first received signal is smaller , the update gain of the third adaptive filter is set to 0, and the magnitude comparison means performs the second reception. When it is determined that the short-time power average of the signal is smaller , the second adaptive control means for setting the update gain of the fourth adaptive filter to 0 is provided.

【0045】また、第2の発明のステレオエーキャンセ
ラは、第1の発明の話者交代検出手段を、第1及び第2
の短時間パワー平均算出手段の出力を用いて、その除算
値βを算出する除算手段と、前記除算手段の除算値β
と、予め定めた2種の定数β1、β2(ただし、β1 >1
> β2)との大小関係を比較する大小比較手段と、前記
大小比較手段の出力を検出し、出力に変化があれば話者
交代と判定する状態変化検出手段とを有して構成したも
のである。
Further, a stereo-e canceller of the second aspect of the invention comprises the speaker change detecting means of the first aspect of the invention as the first and second aspects.
Using the output of the short-time power average calculation means of the division means for calculating the division value β, and the division value β of the division means
And two predetermined constants β1 and β2 (where β1> 1
> β2) and a size comparison means for comparing the size relationship with β2), and a state change detection means for detecting the output of the size comparison means and determining that there is a change in speaker if the output changes. is there.

【0046】さらに、第3の発明のステレオエコーキャ
ンセラは、第1の発明の構成に加えて、第1の位置のマ
イクロフォンから入力される第1の送信入力、及び第1
の減算手段から出力される第1の送信出力の短時間パワ
ー平均比を算出する第1のエコー抑圧量算出手段と、第
2の位置のマイクロフォンから入力される第2の送信入
力、及び前記第2の減算手段から出力される第2の送信
出力の短時間パワー平均比を算出する第2のエコー抑圧
量算出手段とをさらに設け、第1の適応制御手段は、前
記第1のエコー抑圧量算出手段において算出されたエコ
ー抑圧量が予め設定した値より大きければ話者交代時に
おいても第1及び第2の適応フィルタの更新利得を0に
しないように制御し、第2の適応制御手段は、前記第2
のエコー抑圧量算出手段において算出されたエコー抑圧
量が予め設定した値より大きければ話者交代時において
も第3及び第4の適応フィルタの更新利得を0にしない
ように制御することを特徴とするものである。
Further, in addition to the configuration of the first invention, the stereo echo canceller of the third invention has the first transmission input and the first transmission input from the microphone at the first position.
First echo suppression amount calculation means for calculating the short-time power average ratio of the first transmission output output from the subtraction means, the second transmission input input from the microphone at the second position, and the second transmission input. A second echo suppression amount calculation unit for calculating a short-time power average ratio of the second transmission output output from the second subtraction unit, and the first adaptive control unit is configured to provide the first echo suppression amount. If the echo suppression amount calculated by the calculating means is larger than a preset value, the updating gains of the first and second adaptive filters are controlled so as not to be 0 even when the speaker is changed, and the second adaptive control means is , The second
If the echo suppression amount calculated by the echo suppression amount calculation means is larger than a preset value, the updating gains of the third and fourth adaptive filters are controlled so as not to be 0 even when the speaker changes. To do.

【0047】[0047]

【作用】このような特徴を有する第1および第2の発明
によれば、第1の適応フィルタは第1の受信出力から第
1の送信入力に至るエコー経路のインパルス応答を推定
し、そのエコーレプリカを合成する。第2の適応フィル
タは第2の受信出力から第1の送信入力へ至るエコー経
路のインパルス応答を推定し、そのエコーレプリカを合
成する。そして第1の減算手段で第1の送信入力から第
1及び第2の適応フィルタで合成されたエコーレプリカ
を差し引くことにより、第1の送信入力に含まれるエコ
ー成分を打ち消す。同様に、第3の適応フィルタで第2
の受信出力から第1の送信入力へ至るエコー経路のイン
パルス応答を推定し、そのエコーレプリカを合成する。
第4の適応フィルタは第2の受信出力から第2の送信入
力へ至るエコー経路のインパルス応答を推定し、そのエ
コーレプリカを合成する。そして第2の減算手段で第2
の送信入力から第3及び第4の適応フィルタで合成され
たエコーレプリカを差し引くことにより、第2の送信出
力に含まれるエコー成分を打ち消す。又、第1及び第2
の受信信号を観測することにより話者交代検出手段で他
方の音響空間における話者の交代を検出し、その時大小
比較手段において第1の受信信号の短時間パワー平均の
方が大きいと判断された場合には第2の適応フィルタの
更新利得を0にして適応を停止し、また大小比較手段に
おいて第2の受信信号の短時間パワー平均の方が大きい
と判断された場合には第1の適応フィルタの更新利得を
0にして適応を停止することにより、話者交代時に適応
フィルタの係数が誤って更新されるのを防ぎ、それによ
り引き起こされる残留エコーの増加、及びフィルタ係数
の収束速度の低下を防ぐことができる。
According to the first and second aspects of the invention having such characteristics, the first adaptive filter estimates the impulse response of the echo path from the first reception output to the first transmission input and Synthesize a replica. The second adaptive filter estimates the impulse response of the echo path from the second reception output to the first transmission input, and synthesizes the echo replica. Then, the echo component contained in the first transmission input is canceled by subtracting the echo replica synthesized by the first and second adaptive filters from the first transmission input by the first subtraction means. Similarly, the second adaptive filter
The impulse response of the echo path from the reception output to the first transmission input is estimated, and the echo replica is synthesized.
The fourth adaptive filter estimates the impulse response of the echo path from the second reception output to the second transmission input and synthesizes the echo replica thereof. And the second subtraction means
The echo component included in the second transmission output is canceled by subtracting the echo replicas synthesized by the third and fourth adaptive filters from the transmission input of. Also, the first and second
By observing the received signal of, the speaker change detecting means detects the change of the speaker in the other acoustic space, and at that time, the magnitude comparing means determines that the short-time power average of the first received signal is larger. In this case, the update gain of the second adaptive filter is set to 0 to stop the adaptation, and when the magnitude comparing means determines that the short-time power average of the second received signal is larger, the first adaptation is performed. By stopping the adaptation by setting the update gain of the filter to 0, it is possible to prevent the coefficient of the adaptive filter from being erroneously updated at the time of speaker change, which causes an increase in residual echo and a decrease in the convergence speed of the filter coefficient. Can be prevented.

【0048】更に第3の発明によれば、第1、第2の発
明の作用に加えて、適応フィルタのフィルタ係数が真の
インパルス応答に収束しているかどうかを第1及び第2
のエコー抑圧量算出手段で算出されたエコー抑圧量から
判定し、真のインパルス応答に近い場合には、話者交代
時においても適応フィルタの更新利得を0にしないよう
にして適応を続行することにより、収束速度の低下を防
ぐことが可能となる。
Further, according to the third invention, in addition to the actions of the first and second inventions, it is determined whether the filter coefficient of the adaptive filter converges to a true impulse response.
Judgment is made from the echo suppression amount calculated by the echo suppression amount calculation means, and if the impulse response is close to the true impulse response, the update gain of the adaptive filter is not set to 0 even when the speaker is changed, and the adaptation is continued. This makes it possible to prevent the convergence speed from decreasing.

【0049】[0049]

【実施例】本発明の第1の実施例におけるステレオエコ
ーキャンセラについて、図1を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A stereo echo canceller according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0050】図1は第1の実施例におけるステレオエコ
ーキャンセラの全体構成を示すブロック図であり、従来
例と同一部分は同一の符号をつけ、その詳細な説明は省
略する。同図において、入力端5,6は一方(当方)の
音響空間の第1の位置(左)及び第2の位置(右)に各
々設けられたマイクロフォンの音声信号を入力する入力
端である。出力端3,4は一方の音響空間の第1及び第
2の位置に各々設けられたスピーカに与える音声信号の
出力端である。同様に入力端1,2は他方(遠隔地点)
の音響空間の第3の位置(左)及び第4の位置(右)に
各々に設けられたマイクロフォンの音声信号を入力する
入力端である。出力端7,8は一方の音響空間の第3及
び第4の位置に設けられた各々のスピーカに与える音声
信号の出力端である。そして従来例と同様に第1〜第4
の適応フィルタ11〜14、第1及び第2の減算手段1
5,16が各々設けられている。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the stereo echo canceller in the first embodiment. The same parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In the figure, input terminals 5 and 6 are input terminals for inputting audio signals of microphones respectively provided at a first position (left) and a second position (right) in one (medium) acoustic space. The output terminals 3 and 4 are the output terminals of the audio signal given to the speakers provided at the first and second positions of the one acoustic space. Similarly, the input terminals 1 and 2 are the other (remote point)
Of the microphones provided at the third position (left) and the fourth position (right) of the acoustic space. The output terminals 7 and 8 are the output terminals of the audio signal given to each speaker provided in the 3rd and 4th position of one acoustic space. And like the conventional example, the first to fourth
Adaptive filters 11 to 14, first and second subtraction means 1
5, 16 are provided respectively.

【0051】従来例と異なり本実施例には、入力端1,
2間に話者交代検出手段17が接続される。話者交代検
出手段17は受信信号x1j,x2jを入力し、その信号
レベルの変化から、遠隔地点の話者の交代を検知する回
路である。入力端1に第1の短時間パワー平均算出手段
18が、入力端2に第2の短時間パワー平均算出手段1
9が各々接続され、その結果は大小比較手段110に与
えられる。大小比較手段110は第1及び第2の短時間
パワー平均算出手段18,19により算出された第1及
び第2の受信信号の短時間パワー平均値P1j,P2jを
比較し、その大小を判定する。第1の適応制御手段11
1は、話者交代検出手段17によって遠隔地点の話者の
交代が検出され、かつ大小比較手段110において第1
の受信信号の短時間パワー平均の方が小さい(P1j
P2j)と判断された場合には、第1の適応フィルタ1
1の更新利得を一定期間0にすることにより適応を停止
し、また大小比較手段110において第2の受信信号の
短時間パワー平均の方が小さいと(P1jP2j)判断
された場合に第2の適応フィルタ12の更新利得を一定
期間0にすることにより適応を停止する。
Unlike the conventional example, in this embodiment, the input terminals 1,
A speaker change detecting means 17 is connected between the two. The speaker change detecting means 17 is a circuit which receives the received signals x1j and x2j and detects the change of the speaker at the remote location from the change in the signal level. The first short-time power average calculating means 18 is provided at the input end 1, and the second short-time power average calculating means 1 is provided at the input end 2.
9 are connected to each other, and the result is given to the magnitude comparison means 110. The magnitude comparison means 110 compares the short-time power average values P1j and P2j of the first and second received signals calculated by the first and second short-time power average calculation means 18 and 19, and determines the magnitude thereof. . First adaptive control means 11
1, the speaker change detecting means 17 detects the change of the speaker at the remote location, and the magnitude comparing means 110 makes the first change.
The short-term power average of the received signal is smaller (P1j <
P2j), the first adaptive filter 1
The adaptation is stopped by setting the update gain of 1 to 0 for a certain period of time, and when the magnitude comparison means 110 determines that the short-time power average of the second received signal is smaller (P1j > P2j), the second The adaptation is stopped by setting the update gain of the adaptive filter 12 of 0 to 0 for a certain period.

【0052】例えば、各適応フィルタが真のインパルス
応答に収束していない状態で、遠隔地点において話者が
左(第1の位置側)から右(第2の位置側)に変化した
場合、話者交代時に第1及び第2の受信信号の相関が大
きく変化するため、短時間パワー平均の小さい方の受信
信号(この例ではX1j)を入力とする適応フィルタ
(この例では第1の適応フィルタ11及び第3の適応フ
ィルタ13)のフィルタ係数が誤って更新される。する
とフィルタ係数の収束速度が低下し、残留エコーは増加
する。そこで、話者交代時に短時間パワー平均値が小さ
い方の受信信号を入力とする適応フィルタの更新利得を
一定期間0にして適応を停止することにより、話者交代
時に誤ったフィルタ係数に更新されるのを防ぎ、それに
より引き起こされる残留エコーの増加及びフィルタ係数
の収束速度の低下を防ぐことができる。
For example, when the speaker changes from the left (first position side) to the right (second position side) at a remote point while each adaptive filter does not converge to the true impulse response, Since the correlation between the first and second received signals changes significantly when the person changes, an adaptive filter (the first adaptive filter in this example) that receives the received signal with the smaller short-time power average (X1j in this example) is input. 11 and the filter coefficients of the third adaptive filter 13) are erroneously updated. Then, the convergence speed of the filter coefficient decreases and the residual echo increases. Therefore, by changing the update gain of the adaptive filter that receives the received signal having the smaller short-time power average value as the input during the speaker change to a fixed period of 0 and stopping the adaptation, the filter coefficient is updated to an incorrect filter coefficient during the speaker change. It is possible to prevent an increase in residual echo and a decrease in the convergence speed of the filter coefficient, which are caused thereby.

【0053】このように本実施例によれば、話者交代時
に短時間パワー平均が小さい方の受信信号を入力とする
適応フィルタの更新利得を一定期間0にして適応を停止
することにより、話者交代時に誤ったフィルタ係数に更
新されるのを防ぎ、フィルタ係数の収束速度の低下及び
残留エコーの増加を防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, when the speaker is changed, the update gain of the adaptive filter which receives the received signal having the smaller short-time power average is set to 0 for a certain period of time to stop the adaptation. It is possible to prevent an incorrect filter coefficient from being updated at the time of a person change, and to prevent a decrease in the convergence speed of the filter coefficient and an increase in residual echo.

【0054】次に、本発明の第2の実施例におけるステ
レオエコーキャンセラについて、図2を参照しながら説
明する。本実施例は第1の実施例における話者交代検出
手段を具体化したものであり、その他の構成は図1と同
一である。図2は第2の実施例におけるステレオエコー
キャンセラの全体構成を示すブロック図であり、図2に
おいて、除算手段21と大小比較手段22と状態変化検
出手段23により話者交代検出手段24を構成してい
る。なお、第1の実施例と同一の構成要素には同一の符
号をつけて、その詳細な説明は省略する。
Next, a stereo echo canceller according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment embodies the speaker change detecting means in the first embodiment, and other configurations are the same as those in FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the stereo echo canceller in the second embodiment. In FIG. 2, the division means 21, the magnitude comparison means 22, and the state change detection means 23 constitute a speaker change detection means 24. ing. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0055】図2において、除算手段21は第1の短時
間パワー平均算出手段18の出力を第2の短時間パワー
平均算出手段19の出力で除算し、その除算値βを大小
比較手段22に出力する。大小比較手段22は、この除
算値βと、予め定めた2種の定数β1,β2(β1>1
>β2)との比較を行い、除算値βがどの範囲に含まれ
るかを判定する回路である。この判定結果は状態変化検
出手段23に与えられる。状態変化検出手段23は、除
算値βの範囲が変化したか否かを調べ、変化した場合は
他方の音響空間において話者が交代したとして、話者交
代検出信号を出力する。
In FIG. 2, the division means 21 divides the output of the first short-time power average calculation means 18 by the output of the second short-time power average calculation means 19, and the divided value β is sent to the magnitude comparison means 22. Output. The magnitude comparison means 22 uses this divided value β and two predetermined constants β1 and β2 (β1> 1).
> Β2) to determine in which range the divided value β falls. This determination result is given to the state change detecting means 23. The state change detecting means 23 checks whether or not the range of the division value β has changed, and if the range has changed, it is determined that the speaker has changed in the other acoustic space, and a speaker change detection signal is output.

【0056】このように話者交代検出手段24が構成さ
れたステレオエコーキャンセラの動作を説明する。例え
ば、各話者が左(第3の位置側)、中央、右(第4の位
置側)の何れか一方に位置しているとする。そして左側
の話者が発話したときβ>β1>1とし、又右側の話者
が発話したとき1>β2>βとなるよう、β1,β2を
予め設定しておく。そうすると、先ず始めに左側の話者
が発話すると、第1の短時間パワー平均P1jが第2の
短時間パワー平均P2jより大きくなるため、除算手段
21の出力βはβ1より大きくなる。
The operation of the stereo echo canceller having the speaker change detecting means 24 thus constructed will be described. For example, it is assumed that each speaker is located on one of the left side (third position side), the center, and the right side (fourth position side). Then, β1 and β2 are set in advance so that β>β1> 1 when the left speaker speaks and 1>β2> β when the right speaker speaks. Then, first, when the speaker on the left side speaks, the first short-time power average P1j becomes larger than the second short-time power average P2j, so that the output β of the dividing means 21 becomes larger than β1.

【0057】又、中央の話者が発話したときはほぼβ=
1となり、β1>β>β2が成立する。同様に右側の話
者が発話したときはβ<β2となる。このように話者の
位置によりβとβ1及びβ2との関係が定まり、βの状
態の変化の境界を状態変化検出手段23で検知すること
により話者交代の検知が可能となる。
When the speaker in the center speaks, β =
1, and β1>β> β2 holds. Similarly, when the speaker on the right side speaks, β <β2. In this way, the relationship between β and β1 and β2 is determined by the position of the speaker, and the change of speaker can be detected by detecting the boundary of the change in the state of β by the state change detecting means 23.

【0058】以上のように本実施例によれば、受信信号
x1j,x2jの各短時間パワー平均の除算値βの変化を
観測することにより、話者の交代を検出する。そして短
時間パワー平均値が小さい方の受信信号を入力とする適
応フィルタの更新利得を一定期間零にして適応を停止す
ることにより、話者交代時に誤ったフィルタ係数に更新
されるのを防ぎ、フィルタ係数の収束速度の低下及び残
留エコーの増加を防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, the change of the speaker is detected by observing the change in the division value β of the short-time power averages of the reception signals x1j and x2j. Then, by stopping the adaptation by setting the update gain of the adaptive filter that receives the received signal with the smaller short-time power average value to zero for a certain period of time, it is prevented that the wrong filter coefficient is updated when the speaker changes. It is possible to prevent the convergence speed of the filter coefficient from decreasing and the residual echo from increasing.

【0059】次に、本発明の第3の実施例におけるステ
レオエコーキャンセラについて、図3を参照しながら説
明する。本実施例は第1の実施例の構成(図1)に第1
及び第2のエコー抑圧量算出手段を付加し、それに対応
して第1及び第2の適応制御手段を変更したものであ
る。図3は第3の実施例のステレオエコーキャンセラの
全体構成を示すブロック図であり、第1の実施例と同一
の構成要素には同一の符号をつけて、その詳細な説明は
省略する。
Next, a stereo echo canceller according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has a first configuration (FIG. 1) of the first embodiment.
And second echo suppression amount calculation means are added, and the first and second adaptive control means are correspondingly changed. FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of the stereo echo canceller of the third embodiment. The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0060】図3において、第1のエコー抑圧量算出手
段31は、第1の送信入力y1jと第1の送信出力e1j
との短時間パワー平均比を算出することにより、第1の
送信出力におけるエコー抑圧量ERLE1jを算出する
回路であり、第2のエコー抑圧量算出手段32は、第2
の送信入力y2jと第2の送信出力e2jとの短時間パワ
ー平均比を算出することにより、第2の送信出力におけ
るエコー除去量ERLE2jを算出する回路である。各
適応フィルタが真のインパルス応答に近い場合、話者交
代時に適応フィルタの適応を停止したままでは収束速度
が低下することがある。そこで予め閾値γを定め、ER
LE1jがγより大きければ話者交代時においても第1
及び第2の適応フィルタ11,12の更新利得を0にし
ないようにし、またERLE2jがγより大きければ第
3及び第4の適応フィルタ13,14の更新利得を0に
しないようにすることにより、収束速度の低下を防ぐこ
とが可能となる。
In FIG. 3, the first echo suppression amount calculation means 31 has a first transmission input y1j and a first transmission output e1j.
Is a circuit for calculating the echo suppression amount ERLE1j in the first transmission output by calculating the short-time power average ratio with the second echo suppression amount calculation means 32.
Is a circuit for calculating the echo removal amount ERLE2j in the second transmission output by calculating the short-time power average ratio between the transmission input y2j and the second transmission output e2j. If each adaptive filter is close to the true impulse response, the convergence speed may decrease if the adaptation of the adaptive filter is stopped when the speaker changes. Therefore, the threshold γ is set in advance, and the ER
If LE1j is larger than γ, it is the first even when the speaker changes.
And the second adaptive filters 11 and 12 are not made to have an update gain of 0, and when the ERLE2j is larger than γ, the update gains of the third and fourth adaptive filters 13 and 14 are not made to be 0. It is possible to prevent the convergence speed from decreasing.

【0061】以上のように本実施例によれば、予め閾値
γを定め、ERLE1jがγより大きければ第1及び第
2のの適応フィルタ11,13の更新利得を0にしない
ようにし、またERLE2jがγより大きければ第3及
び第4の適応フィルタ13,14の更新利得を0にしな
いようにすることにより、収束速度の低下を防ぐことが
可能となる。
As described above, according to this embodiment, the threshold value γ is set in advance, and if the ERLE1j is larger than γ, the update gains of the first and second adaptive filters 11 and 13 are not set to 0, and ERLE2j is set. Is larger than γ, it is possible to prevent the convergence speed from decreasing by not setting the update gains of the third and fourth adaptive filters 13 and 14 to zero.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように、第1および第2の発明に
よれば、話者交代検出手段を設けたことにより、第1及
び第2の受信信号から他方の音響空間における話者の交
代を検知することができる。この場合、短時間パワー平
均値が小さい方の受信信号を入力とする適応フィルタの
更新利得を一定期間0にして適応を停止することによ
り、話者交代時に誤ったフィルタ係数に更新されるのを
防ぎ、フィルタ係数の収束速度の低下及び残留エコーの
増加を防ぐことができる。このため、異なる2地点でス
テレオ音響システムを用いて合同会議等を行うとき、他
地点で発言者が交代や移動をした場合にマイクロホンと
スピーカとの間で発生するエコーの増加を速やかに抑圧
できるという効果が発揮される。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, by providing the speaker change detecting means, the change of the speaker in the other acoustic space from the first and second received signals is performed. Can be detected. In this case, the adaptive filter that receives the received signal with the smaller short-time power average value as an input has an update gain of 0 for a certain period of time to stop adaptation, so that an incorrect filter coefficient is updated when the speaker changes. It is possible to prevent the convergence speed of the filter coefficient from decreasing and the residual echo from increasing. Therefore, when conducting a joint conference or the like at two different points using the stereo sound system, an increase in echo generated between the microphone and the speaker when the speaker changes or moves at another point can be quickly suppressed. The effect is demonstrated.

【0063】また、第3の発明によれば、適応フィルタ
の係数が真のインパルス応答に近いような状況におい
て、適応を停止することによる収束速度の低下を防止す
ることができる。このため、異なる2地点でステレオ音
響システムを用いて合同会議等を行うとき、マイクロフ
ォンとスピーカとの間で発生するエコーを速やかに抑圧
できるという効果が発揮される。
Further, according to the third aspect of the invention, in a situation where the coefficient of the adaptive filter is close to the true impulse response, it is possible to prevent the convergence speed from being lowered by stopping the adaptation. Therefore, when a joint conference or the like is held at two different points using the stereo sound system, the effect of promptly suppressing the echo generated between the microphone and the speaker is exerted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例におけるステレオエコー
キャンセラの全体構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a stereo echo canceller according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例におけるステレオエコー
キャンセラの全体構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of a stereo echo canceller according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例におけるステレオエコー
キャンセラの全体構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing the overall configuration of a stereo echo canceller according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来のステレオエコーキャンセラの構成例を示
すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a conventional stereo echo canceller.

【図5】従来のステレオエコーキャンセラに用いられる
適応フィルタ、減算手段、更新利得算出手段の具体的な
構成例を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a specific configuration example of an adaptive filter, subtraction means, and update gain calculation means used in a conventional stereo echo canceller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,5,6 入力端 3,4,7,8 出力端 11〜14,51〜54,71〜74 適応フィルタ 15,16,45,46,57 減算手段 17 話者交代検出手段 18,19 短時間パワー平均算出手段 21 除算手段 22 大小比較手段 23 状態変化検出手段 31,32 エコー抑圧量算出手段 51,52 Xレジスタ 53,54 Hレジスタ 55,56 積和手段 57 減算手段 58,59 受信電力演算手段 110 大小比較手段 111 適応制御手段 112,113,33,34 適応制御手段 417,418,510 更新利得算出手段 511,512 更新手段 1, 2, 5, 6 input end 3, 4, 7, 8 output end 11-14, 51-54, 71-74 Adaptive filter 15, 16, 45, 46, 57 Subtracting means 17 Speaker change detection means 18, 19 Short-time power average calculation means 21 Division means 22 Large and small comparison means 23 State change detection means 31, 32 Echo suppression amount calculation means 51,52 X register 53, 54 H register 55,56 Sum of products means 57 Subtraction means 58,59 Received power calculation means 110 size comparison means 111 Adaptive control means 112, 113, 33, 34 Adaptive control means 417, 418, 510 Update gain calculation means 511, 512 update means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/00 - 3/44 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 3/00-3/44

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の位置と第2の位置とに各々マイクロ
フォンとスピーカとが設けられた一方の音響空間と、前
記一方の音響空間とは隔たった所に位置し、第3の位置
と第4の位置とに各々マイクロフォンとスピーカとが設
けられた他方の音響空間との間で、送信信号及び受信信
号を用いてステレオの音声情報を授受するテレコンファ
レンスシステムに用いられるステレオエコーキャンセラ
であって、 前記第3の位置のマイクロフォンから出力される第1の
受信信号が、前記第1の位置のスピーカを介して前記第
1の位置のマイクロフォンに入力されるときの音響イン
パルス応答と等価なタップ係数を適応的に持つ第1の適
応フィルタと、 前記第4の位置のマイクロフォンから出力される第2の
受信信号が、前記第2の位置のスピーカを介して前記第
1の位置のマイクロフォンに入力されるときの音響イン
パルス応答と等価なタップ係数を適応的に持つ第2の適
応フィルタと、 前記第3の位置のマイクロフォンから出力される第1の
受信信号が、前記第1の位置のスピーカを介して前記第
2の位置のマイクロフォンに入力されるときの音響イン
パルス応答と等価なタップ係数を適応的に持つ第3の適
応フィルタと、 前記第4の位置のマイクロフォンから出力される第2の
受信信号が、前記第2の位置のスピーカを介して前記第
2の位置のマイクロフォンに入力されるときの音響イン
パルス応答と等価なタップ係数を適応的に持つ第4の適
応フィルタと、 前記第1の位置のマイクロフォンの音声信号から、前記
第1及び第2の適応フィルタで生成されたエコーレプリ
カを各々減算し、エコー成分が打ち消された第1の送信
出力を生成する第1の減算手段と、 前記第2の位置のマイクロフォンの音声信号から、前記
第3及び第4の適応フィルタで生成されたエコーレプリ
カを各々減算し、エコー成分が打ち消された第2の送信
出力を生成する第2の減算手段と、 前記第1および第2の適応フィルタの更新利得を算出す
る第1の更新利得算出手段と、 前記第3および第4の適応フィルタの更新利得を算出す
る第2の更新利得算出手段と、 前記第1及び第2の受信信号を入力し、この入力信号も
もとに他方の音響空間における話者の交代を検知する話
者交代検出手段と、 前記第1及び第2の受信信号の短時間パワー平均を各々
算出する第1及び第2の短時間パワー平均算出手段と、 前記第1及び第2の短時間パワー平均算出手段の出力信
号の大小を比較する大小比較手段と、 前記話者交代検出手段において他方の音響空間における
話者の交代を検出したとき、前記大小比較手段において
前記第1の受信信号の短時間パワー平均の方が小さい
判定された場合には前記第の適応フィルタの更新利得
を0にし、前記大小比較手段において前記第2の受信信
号の短時間パワー平均の方が小さいと判定された場合に
は前記第の適応フィルタの更新利得を0にする第1の
適応制御手段と、 前記話者交代検出手段において他方の音響空間における
話者の交代を検出したとき、前記大小比較手段において
前記第1の受信信号の短時間パワー平均の方が小さい
判定された場合には前記第の適応フィルタの更新利得
を0にし、前記大小比較手段において前記第2の受信信
号の短時間パワー平均の方が小さいと判定された場合に
は前記第の適応フィルタの更新利得を0にする第2の
適応制御手段とを具備することを特徴とするステレオエ
コーキャンセラ。
1. An acoustic space in which a microphone and a speaker are provided at a first position and a second position, respectively, and an acoustic space located apart from the acoustic space and a third position. A stereo echo canceller used in a teleconference system that transmits and receives stereo audio information using a transmission signal and a reception signal between the other acoustic space in which a microphone and a speaker are respectively provided at a fourth position. And a tap equivalent to an acoustic impulse response when the first reception signal output from the microphone at the third position is input to the microphone at the first position via the speaker at the first position. A first adaptive filter that adaptively has a coefficient and a second received signal output from the microphone at the fourth position are passed through a speaker at the second position. Second adaptive filter adaptively having a tap coefficient equivalent to the acoustic impulse response when input to the microphone at the first position, and a first received signal output from the microphone at the third position Is a third adaptive filter that adaptively has a tap coefficient equivalent to an acoustic impulse response when input to the microphone at the second position via the speaker at the first position, and the fourth position. A second reception signal output from the microphone of ## EQU1 ## having a tap coefficient equivalent to an acoustic impulse response when the second reception signal is input to the microphone of the second position via the speaker of the second position. 4 and the echo signals generated by the first and second adaptive filters are respectively subtracted from the voice signal of the microphone at the first position. , A first subtraction unit for generating a first transmission output in which echo components are canceled, and an echo replica generated by the third and fourth adaptive filters from the voice signal of the microphone at the second position. Second subtraction means for respectively subtracting to generate a second transmission output in which echo components are canceled, first update gain calculation means for calculating update gains of the first and second adaptive filters, Second update gain calculation means for calculating the update gains of the third and fourth adaptive filters, and the speaker in the other acoustic space, which is inputted with the first and second received signals, Speaker change detecting means for detecting the change of the signal, first and second short time power average calculating means for calculating the short time power averages of the first and second received signals, respectively, and the first and second Short-time power average calculation The magnitude comparison means for comparing the magnitudes of the output signals of the stages, and the speaker change detection means detects the change of the speaker in the other acoustic space, the short time power of the first received signal in the magnitude comparison means. When it is determined that the average is smaller , the update gain of the first adaptive filter is set to 0, and when the magnitude comparison means determines that the short-time power average of the second received signal is smaller. First adaptive control means for setting the update gain of the second adaptive filter to 0, and when the speaker change detection means detects a change of the speaker in the other acoustic space, the magnitude comparison means performs the change. When it is determined that the short-time power average of the first received signal is smaller , the update gain of the third adaptive filter is set to 0, and the magnitude comparison means sets the second received signal to the second received signal. A stereo echo canceller, comprising: second adaptive control means for setting the update gain of the fourth adaptive filter to 0 when it is determined that the short-time power average is smaller .
【請求項2】話者交代検出手段は、 第1及び第2の短時間パワー平均算出手段の出力を用い
て、その除算値βを算出する除算手段と、 前記除算手段の除算値βと、予め定めた2種の定数β
1、β2(ただし、β1 >1 > β2)との大小関係を比較
する大小比較手段と、 前記大小比較手段の出力を検出し、出力に変化があれば
話者交代と判定する状態変化検出手段とを具備すること
を特徴とする請求項1記載のステレオエコーキャンセ
ラ。
2. The speaker change detecting means, using the outputs of the first and second short time power average calculating means, a dividing means for calculating a divided value β thereof, and a divided value β of the dividing means, Two types of constant β
1 and β2 (however, β1>1> β2) and a magnitude comparison means for comparing the magnitude relationship with each other, and a state change detection means for detecting the output of the magnitude comparison means and judging that there is a speaker change if the output changes. The stereo echo canceller according to claim 1, further comprising:
【請求項3】第1の位置のマイクロフォンから入力され
る第1の送信入力、及び第1の減算手段から出力される
第1の送信出力の短時間パワー平均比を算出する第1の
エコー抑圧量算出手段と、 第2の位置のマイクロフォンから入力される第2の送信
入力、及び前記第2の減算手段から出力される第2の送
信出力の短時間パワー平均比を算出する第2のエコー抑
圧量算出手段とをさらに設け、 第1の適応制御手段は、前記第1のエコー抑圧量算出手
段において算出されたエコー抑圧量が予め設定した値よ
り大きければ話者交代時においても第1及び第2の適応
フィルタの更新利得を0にしないように制御し、 第2の適応制御手段は、前記第2のエコー抑圧量算出手
段において算出されたエコー抑圧量が予め設定した値よ
り大きければ話者交代時においても第3及び第4の適応
フィルタの更新利得を0にしないように制御することを
特徴とする請求項1記載のステレオエコーキャンセラ。
3. A first echo suppression for calculating a short-time power average ratio of a first transmission input input from a microphone at a first position and a first transmission output output from a first subtraction means. A second echo for calculating a short-time power average ratio of the amount calculation means, the second transmission input input from the microphone at the second position, and the second transmission output output from the second subtraction means. Suppression amount calculation means is further provided, and if the echo suppression amount calculated by the first echo suppression amount calculation means is larger than a preset value, the first adaptive control means can perform the first and the second operations. The update gain of the second adaptive filter is controlled so as not to be 0, and the second adaptive control means talks if the echo suppression amount calculated by the second echo suppression amount calculation means is larger than a preset value. Social interaction Stereo echo canceller of claim 1, wherein characterized in that it also controls the third and fourth update gain of the adaptive filter so as not to 0 at the time.
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