JP3420705B2 - Echo suppression method and apparatus, and computer-readable storage medium storing echo suppression program - Google Patents

Echo suppression method and apparatus, and computer-readable storage medium storing echo suppression program

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JP3420705B2
JP3420705B2 JP25441198A JP25441198A JP3420705B2 JP 3420705 B2 JP3420705 B2 JP 3420705B2 JP 25441198 A JP25441198 A JP 25441198A JP 25441198 A JP25441198 A JP 25441198A JP 3420705 B2 JP3420705 B2 JP 3420705B2
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echo
signal
short
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time spectrum
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澄宇 阪内
陽一 羽田
潤子 佐々木
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、エコー抑圧方法
及び装置並びにエコー抑圧プログラムが記憶されたコン
ピュータに読取り可能な記憶媒体に係わり、例えば2線
4線変換系及び拡声通話系などにおいて、ハウリングの
原因及び聴覚上の障害となるエコー信号を抑圧し、送話
者音声信号を強調する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an echo suppression method and apparatus and a computer-readable storage medium in which an echo suppression program is stored. For example, in a two-wire to four-wire conversion system and a voice communication system, howling The present invention relates to a technique of suppressing an echo signal that causes a cause and a hearing problem and emphasizing a speaker voice signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】まず、このようなハウリングの原因及び
聴覚上の障害となるエコー信号について、図8に示す拡
声通話系を参照して説明する。この図において、符号
1,3は送話用マイクロホン、2,4は受話スピーカ、
5,7は送話信号増幅器、6,8は受話信号増幅器、9
は伝送路、10は送話者、11は受話者である。
2. Description of the Related Art First, the cause of such howling and an echo signal which is an auditory obstacle will be described with reference to a voice communication system shown in FIG. In this figure, reference numerals 1 and 3 are microphones for transmission, 2 and 4 are reception speakers,
5, 7 are transmission signal amplifiers, 6 and 8 are reception signal amplifiers, 9
Is a transmission line, 10 is a transmitter, and 11 is a receiver.

【0003】送話者10が発声した送話音声は、送話用
マイクロホン1、送話信号増幅器5、伝送路9、受話信
号増幅器8及び受話スピーカ4を経て受話者11に伝送
される。このような拡声通話系は、従来の電話通話系の
ように送受話器を手に持つ必要がないため、作業をしな
がらの通話が可能であり、また自然な対面通話が実現で
きるという長所を持ち、通信会議やテレビ電話、拡声電
話機などに広く利用が進められている。
The transmitted voice uttered by the transmitter 10 is transmitted to the receiver 11 via the transmitting microphone 1, the transmitter signal amplifier 5, the transmission line 9, the receiver signal amplifier 8 and the receiver speaker 4. Unlike the conventional telephone call system, such a loud voice call system does not require a handset to be held in the hand, so that it is possible to make a call while working, and also to realize a natural face-to-face call. , Is widely used for communication conferences, videophones, loudspeakers, etc.

【0004】しかしながら、拡声通話系の欠点として、
エコーの存在が間題となっている。すなわち、スピーカ
4から受話側に伝わった音声が、マイクロホン3によっ
て受音され、送話信号増幅器7、伝送路9、受話信号増
幅器6及びスピーカ2を経て送話者10側に伝送され
る。送話者10とって、この現象は、自分の発声した音
声がスピーカ2から再生されるというエコー現象であ
り、音響エコーなどと呼ばれている。このエコー現象
は、拡声通話系において通話の障害や不快感などの悪影
響を生じる。
However, as a drawback of the voice call system,
The existence of echo is a problem. That is, the voice transmitted from the speaker 4 to the receiving side is received by the microphone 3, and is transmitted to the side of the speaker 10 via the transmitting signal amplifier 7, the transmission path 9, the receiving signal amplifier 6 and the speaker 2. For the speaker 10, this phenomenon is an echo phenomenon in which the voice uttered by the speaker 10 is reproduced from the speaker 2, and is called an acoustic echo or the like. This echo phenomenon causes a bad influence such as a call trouble or discomfort in a voice call system.

【0005】さらに、スピーカ2から発声された音声
は、マイクロホン1によって受音され、音声信号の閉ル
ープが形成される。そして、この閉ループのループゲイ
ンが1より大きい場合には、ハウリング現象が発生し
て、通話不能状態に至る。
Further, the voice uttered from the speaker 2 is received by the microphone 1 and a closed loop of the voice signal is formed. When the loop gain of the closed loop is larger than 1, the howling phenomenon occurs and the call is disabled.

【0006】このような拡声通話系の問題点を克服する
ために、エコー消去装置(エコーキャンセラ)が利用さ
れている。図9は、従来のフルバンド方式のエコーキャ
ンセラの構成例を示すブロック図である。なお、この図
において、上記図8と同一の構成要素については同一符
号を付している。
An echo canceller is used to overcome the problems of the voice communication system. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional full-band echo canceller. In this figure, the same components as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals.

【0007】この図において、符号21はエコーキャン
セラ、22は疑似エコー経路畳み込み演算回路、23は
エコー経路推定回路、24は減算器、25は非線形エコ
ー抑圧処理部である。また、x(k)は受話信号、h
(k)は受話スピーカ4と送話用マイクロホン3の問の
エコー経路伝達特性(インパルス応答)、y(k)はエ
コー信号、ye(k)は疑似エコー信号,he(k)はエ
コー経路インパルス応答の推定値、b(k)は誤差信
号、s(k)は近端話者の送話信号、z(k)はマイク
ロホン出力信号を表している。
In the figure, reference numeral 21 is an echo canceller, 22 is a pseudo echo path convolution operation circuit, 23 is an echo path estimation circuit, 24 is a subtracter, and 25 is a nonlinear echo suppression processing section. Also, x (k) is the received signal, h
(K) is an echo path transfer characteristic (impulse response) between the receiving speaker 4 and the transmission microphone 3, y (k) is an echo signal, ye (k) is a pseudo echo signal, and he (k) is an echo path impulse. An estimated value of the response, b (k) represents an error signal, s (k) represents a near-end talker's speech signal, and z (k) represents a microphone output signal.

【0008】エコーキャンセラ21では、エコー経路推
定回路23においてエコー経路のインパルス応答を推定
し、その推定値he(k)を疑似エコー経路畳み込み演
算回路22に転送する。そして、疑似エコー経路畳み込
み演算回路22において、上記推定値he(k)と受話
信号z(k)との畳み込み演算を実行して、疑似エコー
信号ye(k)を合成し、減算器24においてマイクロ
ホン3の出力信号から疑似エコー信号ye(k)を減算
する。この場合、エコー経路インパルス応答の推定が良
好に行なわれていれば、エコー信号y(k)と疑似エコ
ー信号ye(k)とはほぼ等しいものとなり、上記減算
の結果、マイクロホン3の出力に含まれるエコー信号y
(k)は除去される。
In the echo canceller 21, the echo path estimation circuit 23 estimates the impulse response of the echo path and transfers the estimated value he (k) to the pseudo echo path convolution operation circuit 22. Then, in the pseudo echo path convolution operation circuit 22, a convolution operation of the estimated value he (k) and the received signal z (k) is executed to synthesize the pseudo echo signal ye (k), and the subtractor 24 uses the microphone. The pseudo echo signal ye (k) is subtracted from the output signal of No. 3. In this case, if the echo path impulse response is well estimated, the echo signal y (k) and the pseudo echo signal ye (k) are substantially equal to each other, and the result of the subtraction is included in the output of the microphone 3. Echo signal y
(K) is removed.

【0009】ここで、疑似エコー経路畳み込み演算回路
22は、エコー経路インパルス応答h(k)の経時変動
に追従する必要がある。そのため、エコー経路推定回路
23では、適応アルゴリズムを用いてエコー経路インパ
ルス応答h(k)の推定を行なう。この推定動作は、受
話状態、すなわちs(k)≒0であり、z(k)≒y
(k)とみなせる時に実行される。
Here, the pseudo echo path convolution operation circuit 22 needs to follow the temporal change of the echo path impulse response h (k). Therefore, the echo path estimation circuit 23 estimates the echo path impulse response h (k) using an adaptive algorithm. This estimation operation is the receiving state, that is, s (k) ≈0, and z (k) ≈y.
It is executed when it can be regarded as (k).

【0010】適応アルゴリズムとは、疑似エコー経路に
おけるインパルス応答の推定値he(k)を求めるアル
ゴリズムであって、LMS法、学習同定法あるいはES
法などが知られている。ここで、疑似エコー経路の値が
真のエコー経路の値に近く、疑似エコー信号ye(k)
がエコー信号y(k)にほぼ等しくなった状態を「収束
した」と呼ぶ。また、疑似エコー経路畳み込み演算回路
22とエコー経路推定回路23を合わせて、ここでは適
応フィルタと呼ぶことにする。
The adaptive algorithm is an algorithm for obtaining the estimated value he (k) of the impulse response in the pseudo echo path, which is the LMS method, the learning identification method or the ES.
The law is known. Here, the value of the pseudo echo path is close to the value of the true echo path, and the pseudo echo signal ye (k)
The state in which is almost equal to the echo signal y (k) is called “converged”. Further, the pseudo echo path convolution operation circuit 22 and the echo path estimation circuit 23 are collectively referred to as an adaptive filter here.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
エコーキャンセラ(すなわち適応フィルタ)は、受話状
態すなわち近端話者送話信号が存在しないときにのみ、
エコー経路インパルス応答の推定を行なう。遠端話者と
近端話者が同時に会話するダブルトークの際、つまりエ
コー信号と送話信号が一緒にマイクロホン3に入力され
ている状態では、推定動作を行なうことができない。こ
のため、ダブルトーク中に人が動くなどのエコー経路の
変動があると、真のエコー信号を推定できないためエコ
ーを十分に消去することができず、結果として通話品質
に劣化させてしまうという問題点がある。
By the way, the above-mentioned conventional echo canceller (that is, an adaptive filter) is used only in the receiving state, that is, when the near-end talker transmitted signal does not exist.
Estimate the echo path impulse response. In the double talk in which the far-end talker and the near-end talker talk at the same time, that is, when the echo signal and the transmission signal are input to the microphone 3 together, the estimation operation cannot be performed. For this reason, if there is a change in the echo path such as a person moving during double talk, the true echo signal cannot be estimated, so the echo cannot be canceled sufficiently, resulting in deterioration of the call quality. There is a point.

【0012】また、適応フィルタは、エコー経路インパ
ルス応答の振幅及び位相の両方を推定するため、収束し
た場合にはエコーの十分な抑圧が可能となる反面、より
多くの情報を推定しなければならないために、先に述べ
たようなエコー経路が変動した場合に、瞬間的に消し切
れないエコー(残留エコー)が増大し、耳障りの原因と
なる。この残留エコーを抑圧するために、一般にエコー
キャンセラは先の適応フィルクに加えて、エコーサプレ
ッサやセンタクリッパのような非線形エコー抑圧処理部
25を併せ持つ。
Further, since the adaptive filter estimates both the amplitude and the phase of the echo path impulse response, it is possible to sufficiently suppress the echo when converged, but it is necessary to estimate more information. Therefore, when the echo path changes as described above, the number of echoes that cannot be extinguished instantaneously (residual echo) increases, which causes annoyance. In order to suppress this residual echo, an echo canceller generally has a nonlinear echo suppression processing unit 25 such as an echo suppressor or a center clipper in addition to the adaptive filk described above.

【0013】この非線形エコー抑圧処理部25による処
理は、エコー経路の変動などには影響を受けないため、
ロバストにエコーを抑圧できるという利点がある。しか
し、エコーと同時に送話音声が存在する場合には、それ
らを区別なく抑圧してしまうため、送話音声に歪みや音
の途切れを引き起こすといった問題点がある。
The processing by the non-linear echo suppression processing section 25 is not affected by fluctuations in the echo path.
There is an advantage that echo can be suppressed robustly. However, if the transmitted voice is present at the same time as the echo, they are suppressed without distinction, which causes a problem that the transmitted voice is distorted or the sound is interrupted.

【0014】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、以下の点を目的とするものである。 (1)ダブルトーク中のエコー経路の変動に対して、送
話音声を歪ませたりあるいは音切れさせることなく、聴
感上十分にエコーを抑圧して良好な通話品質を確保す
る。 (2)送話音声を歪ませたりあるいは音切れさせること
なく、適応フィルタのみでは完全に消去できない残留エ
コーを聴感上十分に抑圧して良好な通話品質を確保す
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and has the following objects. (1) With respect to variations in the echo path during double talk, the echo is sufficiently suppressed from the viewpoint of hearing without distorting or breaking the transmitted voice, and good speech quality is secured. (2) The residual echo that cannot be completely erased by only the adaptive filter is sufficiently suppressed from the auditory sense without distorting or breaking the transmitted voice to secure good speech quality.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、エコー抑圧方法に係わる第1の手段と
して、受話信号x(k)が時間変動するエコー経路伝達
関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信号b
(k)として送話信号s(k)に重畳された送信信号y
(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエコー
信号b(k)を抑圧する方法において、受話信号x
(k)及び送信信号y(k)を短時間スペクトルにそれ
ぞれ変換し、送話信号s(k)が含まれない状態におけ
る送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信
号x(k)の短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達
関数h(k)の振幅周波数関数を算出し、該振幅周波数
関数並びに送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前
記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて、以降
の時刻におけるエコー信号b(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値を推定し、該エコー信号b(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値及び送信信号y(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値に基づく演算式を用いてエコー
抑圧ゲインG(ω)を算出し、該エコー抑圧ゲインG
(ω)を送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗算す
ることによりエコー信号b(k)を抑圧するという手段
を採用する。
In order to achieve the above object, in the present invention, as a first means relating to an echo suppression method, an echo path transfer function h (k) in which a received signal x (k) varies with time. Of the echo signal b
The transmission signal y superimposed on the transmission signal s (k) as (k)
In the method of suppressing the echo signal b (k) superposed on the transmission signal y (k) with respect to (k), the reception signal x
(K) and the transmission signal y (k) are each converted into a short-time spectrum, and the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the reception signal x (k) in a state where the transmission signal s (k) is not included. Of the echo path transfer function h (k) is calculated by using the short-time spectrum of the echo path transfer function h (k), the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and the short-time spectrum of the reception signal x (k). Is used to estimate the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) at the following times, and the echo characteristic b (k) of the echo signal b (k) is estimated. The echo suppression gain G (is calculated using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum, the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). ω Is calculated, the echo suppression gain G
The means for suppressing the echo signal b (k) by multiplying (ω) by the short-time spectrum of the transmission signal y (k) is adopted.

【0016】エコー抑圧方法に係わる第2の手段とし
て、受話信号x(k)が時間変動するエコー経路伝達関
数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信号b(k)
として送話信号s(k)に重畳された送信信号y(k)
に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエコー信号b
(k)を抑圧する方法において、受話信号x(k)及び
送信信号y(k)を短時間スペクトルにそれぞれ変換
し、ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変
動を検出し、エコー低減信号e(k)と受話信号x
(k)とに基づいてエコー経路伝達関数h(k)の推定
値である疑似エコー経路伝達関数he(k)を算出し、
該疑似エコー経路伝達関数he(k)を用いて送信信号
y(k)に含まれるエコー信号b(k)を抑圧して送話
信号s(k)に残留エコー信号bd(k)が含まれた前
記エコー低減信号e(k)を生成し、ダブルトーク中の
エコー経路伝達関数h(k)の変動が検出された場合
に、該変動検出前の疑似エコー経路伝達関数he(k)
から疑似振幅周波数関数|He(ω)|2を算出し、ダブ
ルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が検出
されない場合に、送話信号s(k)が含まれない状態に
おける送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受
話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて残留振幅周
波数関数|Hd(ω)|2を算出し、択一的に算出された
前記疑似振幅周波数関数|He(ω)|2あるいは残留振
幅周波数関数|Hd(ω)|2に基づいてエコー信号b
(k)あるいは残留エコー信号bd(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値を推定し、該エコー信号b(k)あ
るいは残留エコー信号bd(k)の短時間スペクトルの
振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの
振幅特性値及び送信信号y(k)の短時間スペクトルの
振幅特性値に基づく演算式を用いてエコー抑圧ゲインG
(ω)を算出し、ダブルトーク中のエコー経路伝達関数
h(k)の変動が検出されない場合には、前記エコー抑
圧ゲインG(ω)をエコー低減信号e(k)の短時間ス
ペクトルに乗算することにより残留エコー信号bd
(k)を抑圧し、ダブルトーク中のエコー経路伝達関数
h(k)の変動が検出された場合には、エコー抑圧ゲイ
ンG(ω)を送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗
算することによりエコー信号b(k)を抑圧するという
手段を採用する。
As a second means relating to the echo suppression method, the received signal x (k) propagates through the echo path of the echo path transfer function h (k) where the time changes, and the echo signal b (k)
As a transmission signal y (k) superimposed on the transmission signal s (k) as
With respect to the echo signal b superposed on the transmission signal y (k)
In the method of suppressing (k), the received signal x (k) and the transmitted signal y (k) are each converted into a short-time spectrum, the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected, and the echo Reduced signal e (k) and received signal x
A pseudo echo path transfer function he (k), which is an estimated value of the echo path transfer function h (k), is calculated based on (k) and
The echo signal b (k) included in the transmission signal y (k) is suppressed by using the pseudo echo path transfer function he (k), and the residual echo signal bd (k) is included in the transmission signal s (k). If the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected by generating the echo reduction signal e (k), the pseudo echo path transfer function he (k) before the fluctuation detection is generated.
Pseudo-amplitude frequency function | He (ω) | 2 is calculated from Eq. ( 2 ), and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, transmission in the state where the transmission signal s (k) is not included The residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 is calculated by using the short-time spectrum of the signal y (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k), and the pseudo amplitude frequency calculated alternatively Based on the function | He (ω) | 2 or the residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 , the echo signal b
(K) or the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the residual echo signal bd (k) is estimated, and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) or the residual echo signal bd (k) and the transmission signal The echo suppression gain G is calculated using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of s (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k).
(Ω) is calculated, and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, the echo suppression gain G (ω) is multiplied by the short time spectrum of the echo reduction signal e (k). The residual echo signal bd
(K) is suppressed, and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected, the echo suppression gain G (ω) is multiplied by the short-time spectrum of the transmission signal y (k). Therefore, a means of suppressing the echo signal b (k) is adopted.

【0017】エコー抑圧方法に係わる第3の手段とし
て、上記第2の手段において、送信信号y(k)とエコ
ー低減信号e(k)とからエコー信号b(k)の低減量
を求め、受話信号x(k)が存在し、かつ前記低減量が
単調増大している場合に送話信号s(k)が含まれてい
ない状態であると判断するという手段を採用する。
As a third means relating to the echo suppressing method, in the second means, the reduction amount of the echo signal b (k) is obtained from the transmission signal y (k) and the echo reduction signal e (k), and the reception When the signal x (k) is present and the reduction amount is monotonically increasing, it is determined that the transmission signal s (k) is not included.

【0018】エコー抑圧方法に係わる第4の手段とし
て、上記第1〜第3いずれかの手段において、エコー信
号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値と1単位時
間前の該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅
特性値のうち、何れか大きい方を当該エコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値とする
という手段を採用する。
As a fourth means relating to the echo suppressing method, in any one of the first to third means, the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the echo signal b (k) and the echo signal b one unit time before Of the amplitude characteristic values of the short-time spectrum of (k), the larger one is the echo signal b.
The means of using the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) is adopted.

【0019】エコー抑圧方法に係わる第5の手段とし
て、上記第1〜第4いずれかの手段において、エコー信
号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に聴感補正
を施した値をエコー信号b(k)の短時間スペクトルの
振幅特性値の推定値とするという手段を採用する。
As a fifth means relating to the echo suppression method, in any one of the above-mentioned first to fourth means, a value obtained by subjecting the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) to audibility correction is used as the echo signal. A means of using the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of b (k) is adopted.

【0020】エコー抑圧方法に係わる第6の手段とし
て、上記第5の手段において、受話音声によるエコー信
号のマスキングレベルと人間の可聴レベルと伝送遅延量
に基づいて聴感補正ゲインを設定し、該聴感補正ゲイン
をエコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
に乗算して聴感補正するという手段を採用する。
As a sixth means relating to the echo suppression method, in the fifth means, the audibility correction gain is set based on the masking level of the echo signal by the received voice, the human audible level, and the transmission delay amount, and the audibility correction gain is set. A means of multiplying the correction gain by the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) to correct the audibility is adopted.

【0021】エコー抑圧方法に係わる第7の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、エコー信
号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値と1単位時
間前の送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性
値と送信信号y(k)の短時間スペクトル並びにスムー
ジングファクタβと信号の正の成分だけを取り出す半波
整流関数Pからなる下式(1)に基づいて送話信号s
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値を算出
するという手段を採用する。
As a seventh means relating to the echo suppressing method, in any one of the first to sixth means, the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the echo signal b (k) and the transmission signal s one unit time before are transmitted. Based on the following equation (1) consisting of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k), the short-time spectrum of the transmission signal y (k), the smoothing factor β, and the half-wave rectification function P for extracting only the positive component of the signal. Transmission signal s
The means of calculating the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) is adopted.

【0022】[0022]

【数19】 [Formula 19]

【0023】エコー抑圧方法に係わる第8の手段とし
て、上記第7の手段において、スージングファクタβを
0.9〜0.999の範囲内の値とするという手段を採
用する。
As the eighth means relating to the echo suppressing method, the means for setting the soothing factor β to a value within the range of 0.9 to 0.999 in the seventh means is adopted.

【0024】エコー抑圧方法に係わる第9の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(2)の値GPE(ω)を、
前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用するという手段を
採用する。
As a ninth means relating to the echo suppressing method, in any one of the first to eighth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and the value G PE (ω) of the equation (2) is
The means applied to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0025】[0025]

【数20】 [Equation 20]

【0026】エコー抑圧方法に係わる第10の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(3)の値GW(ω)を、前
記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用するという手段を採
用する。
As a tenth means relating to the echo suppressing method, in any one of the above first to eighth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
A means of applying the value G W (ω) of the arithmetic expression (3) composed of (ω) | 2 to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0027】[0027]

【数21】 [Equation 21]

【0028】エコー抑圧方法に係わる第11の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(4)の値GML(ω)を、
前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用するという手段を
採用する。
As an eleventh means relating to the echo suppressing method, in any one of the above first to eighth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
(Omega) | value G ML of 2 which consists of arithmetic expression (4) (omega),
The means applied to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0029】[0029]

【数22】 [Equation 22]

【0030】エコー抑圧方法に係わる第12の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2からなる式
(5)に基づいて中間変数υ(ω)を算出し、該中間変
数υ(ω)とエコー信号パワー|Ete(ω)|2と送信
信号パワー|Yt(ω)|2並びに中間変数υ(ω)に対
する0次及び1次の修正ベッセル関数I0,I1からなる
演算式(6)の値GEM(ω)を、前記エコー抑圧ゲイン
G(ω)に適用するという手段を採用する。
As a twelfth means relating to the echo suppression method, in any one of the first to eighth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 is used to calculate an intermediate variable υ (ω), and the intermediate variable υ (ω) and echo signal power | E t e (ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 and the value G of the equation (6) consisting of the 0th and 1st modified Bessel functions I 0 and I 1 for the intermediate variable υ (ω) A means of applying EM (ω) to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0031】[0031]

【数23】 [Equation 23]

【0032】[0032]

【数24】 [Equation 24]

【0033】一方、本発明では、エコー抑圧装置に係わ
る第1の手段として、受話信号x(k)が時間変動する
エコー経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エ
コー信号b(k)として送話信号s(k)に重畳された
送信信号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳さ
れたエコー信号b(k)を抑圧するエコー抑圧装置にお
いて、受話信号x(k)を短時間スペクトルに変換する
受話信号変換手段と、送信信号y(k)を短時間スペク
トルに変換する送信信号変換手段と、受話信号x(k)
と送信信号y(k)とに基づいて送話信号s(k)が含
まれていない状態を検出する片側発話状態検出部と、送
話信号s(k)が含まれない状態における送信信号y
(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の
短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達関数h(k)
の振幅周波数関数を算出するエコー経路伝達関数算出手
段と、該振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時
間スペクトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペク
トルを用いて、以降の時刻におけるエコー信号b(k)
の短時間スペクトルの振幅特性値を推定するエコー信号
振幅周波数特性推定手段と、該振幅周波数関数並びに送
信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x
(k)の短時間スペクトルを用いて、以降の時刻におけ
る送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値を
推定する送話信号振幅周波数特性推定手段と、該エコー
信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値及び送話
信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値及び送信
信号y(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に基づく
演算式を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算出するエ
コー抑圧ゲイン決定部と、該エコー抑圧ゲインG(ω)
を送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗算するエコ
ー抑圧処理部と、該エコー抑圧処理部の出力を逆変換し
て伝送路に出力する送話信号逆変換手段とを具備する手
段を採用する。
On the other hand, in the present invention, as the first means relating to the echo suppressor, the received signal x (k) propagates through the echo path of the echo path transfer function h (k), which changes with time, and the echo signal b (k). ), The echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) is suppressed in the echo suppression device for the transmission signal y (k) superimposed on the transmission signal s (k). Receiving signal converting means for converting (k) into a short time spectrum, transmitting signal converting means for converting the transmission signal y (k) into a short time spectrum, and receiving signal x (k).
And a transmission signal y (k) based on the transmission signal y (k) and a one-sided speech state detection unit that detects a state in which the transmission signal s (k) is not included, and a transmission signal y in a state in which the transmission signal s (k) is not included.
The echo path transfer function h (k) is calculated using the short-time spectrum of (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k).
Using the echo path transfer function calculating means for calculating the amplitude frequency function of, and the amplitude frequency function and the short time spectrum of the transmission signal y (k) and the short time spectrum of the received signal x (k), Echo signal b (k)
Echo signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of, the amplitude frequency function, the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and the reception signal x.
A transmission signal amplitude frequency characteristic estimation means for estimating the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the transmission signal s (k) at the subsequent time using the short time spectrum of (k), and the echo signal b (k). The echo suppression gain G is calculated by using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). An echo suppression gain determination unit for calculating (ω), and the echo suppression gain G (ω)
A means is provided that includes an echo suppression processing unit that multiplies the short-time spectrum of the transmission signal y (k) with the echo suppression processing unit that inversely converts the output of the echo suppression processing unit and outputs the result to the transmission path. To do.

【0034】エコー抑圧装置に係わる第2の手段とし
て、受話信号x(k)が時間変動するエコー経路伝達関
数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信号b(k)
として送話信号s(k)に重畳された送信信号y(k)
に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエコー信号b
(k)を抑圧するエコー抑圧装置であって、受話信号x
(k)を短時間スペクトルに変換する受話信号変換手段
と、送信信号y(k)を短時間スペクトルに変換する送
信信号変換手段と、受話信号x(k)と送信信号y
(k)とに基づいて送話信号s(k)が含まれていない
状態を検出する片側発話状態検出部と、ダブルトーク中
のエコー経路伝達関数h(k)の変動を検出するエコー
経路変動検出部と、適応フィルタを用いてエコー経路伝
達関数h(k)の推定値である疑似エコー経路伝達関数
he(k)を生成し、該疑似エコー経路伝達関数he
(k)を用いて送信信号y(k)に含まれるエコー信号
b(k)を抑圧して送話信号s(k)に残留エコー信号
bd(k)が含まれたエコー低減信号e(k)を出力す
ると共に、前記エコー経路変動検出部によってダブルト
ーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が検出され
たときに、該変動検出前の疑似エコー経路伝達関数he
(k)を出力すると共に送信信号y(k)をそのまま出
力するエコーキャンセラと、 前記エコー経路変動検出
部によってダブルトーク中のエコー経路伝達関数h
(k)の変動が検出されない場合に、送話信号s(k)
が含まれない場合の前記エコー低減信号e(k)の短時
間スペクトルと受話信号x(k)の短時間スペクトルと
に基づいて残留振幅周波数関数|Hd(ω)|2を算出す
るエコー経路伝達関数算出手段と、前記エコー経路変動
検出部によってダブルトーク中のエコー経路伝達関数h
(k)の変動が検出された場合に、エコーキャンセラか
ら出力された疑似エコー経路伝達関数he(k)から疑
似振幅周波数関数|He(ω)|2を算出する第2のエコ
ー経路伝達関数算出手段と、エコー経路伝達関数算出手
段あるいは第2のエコー経路伝達関数算出手段から択一
的に入力される前記疑似振幅周波数関数|He(ω)|2
あるいは残留振幅周波数関数|Hd(ω)|2に基づいて
エコー信号b(k)あるいは残留エコー信号bd(k)
の短時間スペクトルの振幅周波数特性を推定するエコー
信号振幅周波数特性推定手段と、該振幅周波数特性並び
にエコー低減信号e(k)あるいは送信信号y(k)の
短時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の短時間ス
ペクトルを用いて、以降の時刻における残留エコー信号
bd(k)あるいはエコー信号b(k)の短時間スペク
トルの振幅周波数特性を推定するエコー信号振幅周波数
特性推定手段と、該振幅周波数特性並びにエコー低減信
号e(k)あるいは送信信号y(k)の短時間スペクト
ル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用い
て、以降の時刻における送話信号s(k)の短時間スペ
クトルの振幅周波数特性を推定する送話信号振幅周波数
特性推定手段と、前記残留エコー信号bd(k)あるい
はエコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅周波数
特性及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅周
波数特性及びエコー低減信号e(k)あるいは送信信号
y(k)の短時間スペクトルの振幅周波数特性に基づく
演算式を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算出するエ
コー抑圧ゲイン決定部と、該エコー抑圧ゲインG(ω)
をエコー低減信号e(k)あるいは送信信号y(k)の
短時間スペクトルに乗算するエコー抑圧処理部と、該エ
コー抑圧処理部の出力を逆変換して伝送路に出力する送
話信号逆変換手段とを具備する手段を採用する。
As a second means relating to the echo suppressor, the received signal x (k) propagates through the echo path of the echo path transfer function h (k), which changes with time, and the echo signal b (k).
As a transmission signal y (k) superimposed on the transmission signal s (k) as
With respect to the echo signal b superposed on the transmission signal y (k)
An echo suppressor for suppressing (k), the received signal x
Reception signal converting means for converting (k) into a short time spectrum, transmission signal converting means for converting a transmission signal y (k) into a short time spectrum, reception signal x (k) and transmission signal y.
One-side utterance state detection unit that detects a state in which the transmission signal s (k) is not included based on (k) and echo path fluctuation that detects fluctuations in the echo path transfer function h (k) during double talk A pseudo echo path transfer function he (k), which is an estimated value of the echo path transfer function h (k), is generated using the detection unit and the adaptive filter, and the pseudo echo path transfer function he is generated.
The echo reduction signal e (k) in which the echo signal b (k) included in the transmission signal y (k) is suppressed by using (k) and the residual echo signal bd (k) is included in the transmission signal s (k). ) Is output, and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected by the echo path fluctuation detecting unit, the pseudo echo path transfer function he before the fluctuation detection is detected.
(K) and an echo canceller that outputs the transmission signal y (k) as it is, and an echo path transfer function h during double talk by the echo path fluctuation detection unit.
When the variation of (k) is not detected, the transmission signal s (k)
Echo path transfer for calculating the residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 based on the short-time spectrum of the echo reduction signal e (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k) The echo path transfer function h during double talk by the function calculating means and the echo path fluctuation detecting section
A second echo path transfer function calculation for calculating the pseudo amplitude frequency function | He (ω) | 2 from the pseudo echo path transfer function he (k) output from the echo canceller when the fluctuation of (k) is detected Means and the pseudo-amplitude frequency function | He (ω) | 2 which is alternatively input from the echo path transfer function calculating means or the second echo path transfer function calculating means.
Alternatively, the echo signal b (k) or the residual echo signal bd (k) is calculated based on the residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2.
Echo signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude frequency characteristic of the short time spectrum of, and the amplitude frequency characteristic and the short time spectrum of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k) and the received signal x (k). ), The echo signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude frequency characteristic of the residual echo signal bd (k) or the short time spectrum of the echo signal b (k) at a subsequent time, and the amplitude frequency. Using the characteristics and the short time spectrum of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k) and the short time spectrum of the reception signal x (k), a short time of the transmission signal s (k) at a subsequent time. A transmission signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude frequency characteristic of the spectrum, and the residual echo signal bd (k) or the echo signal b (k). Calculation based on the amplitude frequency characteristic of the short-time spectrum of the received signal, the amplitude frequency characteristic of the short-term spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude-frequency characteristic of the short-term spectrum of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k). And an echo suppression gain determination unit that calculates the echo suppression gain G (ω) using an equation, and the echo suppression gain G (ω)
Of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k), and an echo suppression processing unit for inversely converting the output of the echo suppression processing unit and outputting to the transmission path. And a means comprising means.

【0035】エコー抑圧装置に係わる第3の手段とし
て、上記第2の手段において、送信信号y(k)とエコ
ー低減信号e(k)とからエコー信号b(k)の低減量
を求め、受話信号x(k)が存在し、かつ前記低減量が
単調増大している場合に送話信号s(k)が含まれてい
ない状態であると判断するように片側発話状態検出部を
構成するという手段を採用する。
As a third means relating to the echo suppressor, in the second means, the reduction amount of the echo signal b (k) is obtained from the transmission signal y (k) and the echo reduction signal e (k), and the received signal is received. It is said that the one-sided speech state detection unit is configured to determine that the transmission signal s (k) is not included when the signal x (k) is present and the reduction amount is monotonically increasing. Adopt means.

【0036】エコー抑圧装置に係わる第4の手段とし
て、上記第1〜第3いずれかの手段において、振幅周波
数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペクトル及び
前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて、以
降の時刻におけるエコー信号b(k)の短時間スペクト
ルの振幅特性値を推定するエコー信号パワー計算部と、
この振幅特性値を1単位時間遅延させて出力する第1の
遅延演算子と、エコー信号パワー計算部と第1の遅延演
算子の出力のうち、大きい方を当該エコー信号b(k)
の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値とするエコー
信号パワー決定部とからエコー信号振幅周波数特性推定
手段を構成するという手段を採用する。
As a fourth means relating to the echo suppressor, in any one of the first to third means, the amplitude frequency function, the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the short-term of the reception signal x (k) are used. An echo signal power calculator that estimates the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) at a subsequent time using the time spectrum;
The larger one of the first delay operator that outputs the amplitude characteristic value with a delay of one unit time and the output of the echo signal power calculation unit and the first delay operator is the echo signal b (k).
The means for constructing the echo signal amplitude frequency characteristic estimating means from the echo signal power determining section which is the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum is adopted.

【0037】エコー抑圧装置に係わる第5の手段とし
て、上記第1〜第4いずれかの手段において、エコー信
号振幅周波数特性推定手段に、エコー信号b(k)の短
時間スペクトルの振幅特性値に聴感補正を施すエコー信
号聴感補正手段を備えるという手段を採用する。
As a fifth means relating to the echo suppressor, in any one of the above-mentioned first to fourth means, the echo signal amplitude frequency characteristic estimating means uses the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k). A means of providing an echo signal audibility correction means for performing audibility correction is adopted.

【0038】エコー抑圧装置に係わる第6の手段とし
て、上記第5の手段において、受話音声によるエコー信
号のマスキングレベルと人間の可聴レベルと伝送遅延量
に基づいて設定された聴感補正ゲインを記憶する聴感補
正ゲイン記憶部と、前記聴感補正ゲインをエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に乗算する聴感
補正部とからエコー信号聴感補正手段を構成するという
手段を採用する。
As a sixth means relating to the echo suppressing apparatus, in the fifth means, the masking level of the echo signal by the received voice, the human audible level, and the auditory sense correction gain set based on the transmission delay amount are stored. The audibility correction gain storage unit and the audibility correction gain are stored in the echo signal b.
A means for constructing an echo signal audibility correction means from the audibility correction section for multiplying the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) is adopted.

【0039】エコー抑圧装置に係わる第7の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、スムージ
ングファクタβを記憶するスムージングファクタ記憶部
と、送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
を1単位時間遅延させる第2の遅延演算子と、該第2の
遅延演算子の出力とエコー信号b(k)の短時間スペク
トルの振幅特性値と送信信号y(k)の短時間スペクト
ルとスムージングファクタβと信号の正の成分だけを取
り出す半波整流関数Pからなる下式(1)に基づいて送
話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定
値を算出する送信信号パワー計算部とから送話信号振幅
周波数特性推定手段を構成するという手段を採用する。
As a seventh means relating to the echo suppressor, in any one of the above first to sixth means, a smoothing factor storage section for storing the smoothing factor β and a short-term spectrum of the transmission signal s (k) are stored. A second delay operator for delaying the amplitude characteristic value by one unit time, the output of the second delay operator, the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the echo signal b (k) and the shortness of the transmission signal y (k). The estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) is calculated based on the following equation (1) including the time spectrum, the smoothing factor β, and the half-wave rectification function P that extracts only the positive component of the signal. And a transmission signal power calculating section for constituting a transmission signal amplitude frequency characteristic estimation means.

【0040】[0040]

【数25】 [Equation 25]

【0041】エコー抑圧装置に係わる第8の手段とし
て、上記第7の手段において、スージングファクタβを
0.9〜0.999の範囲内の値とするという手段を採
用する。
As the eighth means relating to the echo suppressor, the means for setting the soothing factor β to a value within the range of 0.9 to 0.999 in the seventh means is adopted.

【0042】エコー抑圧装置に係わる第9の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、エコー抑
圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste(ω)
2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算
式(2)に基づいて値GPE(ω)を算出するようにエコ
ー抑圧ゲイン決定部を構成する手段を採用する。
As a ninth means relating to the echo suppressing device, in any one of the first to eighth means, the echo suppression gain G (ω) is used as the transmission signal power | S t e (ω).
The means for configuring the echo suppression gain determination unit is adopted so as to calculate the value G PE (ω) based on the arithmetic expression (2) consisting of | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 .

【0043】[0043]

【数26】 [Equation 26]

【0044】エコー抑圧装置に係わる第10の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、エコー抑
圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste(ω)
2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算
式(3)に基づいて値GW(ω)を算出するようにエコ
ー抑圧ゲイン決定部を構成すれるという手段を採用す
る。
As a tenth means relating to the echo suppressing apparatus, in any one of the above first to eighth means, as the echo suppressing gain G (ω), the transmission signal power | S t e (ω)
| 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 is adopted, the echo suppression gain determination unit is configured to calculate the value G W (ω) based on the equation (3). To do.

【0045】[0045]

【数27】 [Equation 27]

【0046】エコー抑圧装置に係わる第11の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、エコー抑
圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste(ω)
2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算
式(4)に基づいて値GML(ω)を算出するようにエコ
ー抑圧ゲイン決定部を構成するという手段を採用する。
As an eleventh means relating to the echo suppressing device, in any one of the first to eighth means, the echo suppression gain G (ω) is set as the transmission signal power | S t e (ω).
| 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 is used to calculate the value G ML (ω) based on the equation (4). .

【0047】[0047]

【数28】 [Equation 28]

【0048】エコー抑圧装置に係わる第12の手段とし
て、上記第1〜第8いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2からなる式
(5)に基づいて中間変数υ(ω)を算出し、該中間変
数υ(ω)とエコー信号パワー|Ete(ω)|2と送信
信号パワー|Yt(ω)|2並びに中間変数υ(ω)に対
する0次及び1次の修正ベッセル関数I0,I1からなる
演算式(6)に基づいて値GEM(ω)をエコー抑圧ゲイ
ンG(ω)として算出するようにエコー抑圧ゲイン決定
部を構成するという手段を採用する。
As a twelfth means relating to the echo suppressor, in any one of the first to eighth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 is used to calculate an intermediate variable υ (ω), and the intermediate variable υ (ω) and echo signal power | E t Based on e (ω) | 2 and the transmission signal power | Y t (ω) | 2 and the modified Bessel functions I 0 and I 1 of the 0th and 1st order with respect to the intermediate variable υ (ω), A means of configuring the echo suppression gain determination unit so as to calculate the value G EM (ω) as the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0049】[0049]

【数29】 [Equation 29]

【0050】[0050]

【数30】 [Equation 30]

【0051】さらに、本発明では、エコー抑圧プログラ
ムが記憶されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体係
わる第1の手段として、受話信号x(k)が時間変動す
るエコー経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、
エコー信号b(k)として送話信号s(k)に重畳され
た送信信号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳
されたエコー信号b(k)を抑圧するエコー抑圧プログ
ラムが記憶されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体
において、受話信号x(k)及び送信信号y(k)を短
時間スペクトルにそれぞれ変換する処理と、送話信号s
(k)が含まれない状態における送信信号y(k)の短
時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペ
クトルを用いてエコー経路伝達関数h(k)の振幅周波
数関数を算出する処理と、該振幅周波数関数並びに送信
信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x
(k)の短時間スペクトルを用いて、以降の時刻におけ
るエコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
を推定する処理と、該エコー信号b(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値及び送信信号y(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値に基づく演算式を用いてエコー抑圧
ゲインG(ω)を算出する処理と、該エコー抑圧ゲイン
G(ω)を送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗算
することによりエコー信号b(k)を抑圧するする処理
とからなるエコー抑圧プログラムを記憶するという手段
を採用する。
Further, according to the present invention, as the first means relating to the computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, the echo of the echo path transfer function h (k) in which the received signal x (k) is time-varying. Propagate the path,
An echo suppression program for suppressing the echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) for the transmission signal y (k) superimposed on the transmission signal s (k) as the echo signal b (k) In a computer-readable storage medium in which is stored, processing for converting the received signal x (k) and the transmitted signal y (k) into short-time spectra, and the transmitted signal s
A process of calculating the amplitude frequency function of the echo path transfer function h (k) using the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k) in the state where (k) is not included. And the amplitude frequency function, the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and the reception signal x.
A process of estimating the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) using the short-time spectrum of (k). Calculation based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k), the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). A process of calculating the echo suppression gain G (ω) using an equation and the echo signal b (k) is suppressed by multiplying the short time spectrum of the transmission signal y (k) by the echo suppression gain G (ω). The means for storing the echo suppression program consisting of

【0052】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第2の手段とし
て、上記第1の手段において、エコー信号b(k)の短
時間スペクトルの振幅特性値と1単位時間前の該エコー
信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値のうち、
何れか大きい方を当該エコー信号b(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値の推定値とする処理を含むエコー抑
圧プログラムを記憶するという手段を採用する。
As a second means relating to a computer-readable storage medium in which the echo suppression program is stored, in the first means, the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and one unit time before Of the amplitude characteristic values of the short-time spectrum of the echo signal b (k) of
A means of storing an echo suppression program including a process of setting the larger one as an estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) is adopted.

【0053】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第3の手段とし
て、上記第1または第2の手段において、エコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に聴感補正を施
した値をエコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅
特性値の推定値とする処理を含むエコー抑圧プログラム
を記憶するという手段を採用する。
As the third means relating to the computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, the echo signal b is used in the first or second means.
A means for storing an echo suppression program including a process of using a value obtained by subjecting the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) to the auditory sense as an estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) is stored. adopt.

【0054】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第4の手段とし
て、上記第3の手段において、受話音声によるエコー信
号のマスキングレベルと人間の可聴レベルと伝送遅延量
に基づいて聴感補正ゲインを設定し、該聴感補正ゲイン
をエコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
に乗算して聴感補正する処理を含むエコー抑圧プログラ
ムを記憶するという手段を採用する。
As a fourth means relating to a computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, the third means is based on the masking level of the echo signal by the received voice, the human audible level and the transmission delay amount. A means for storing an echo suppression program including a process of setting the audibility correction gain by applying the audibility correction gain and multiplying the audibility correction gain by the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) to correct the audibility.

【0055】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第5の手段とし
て、上記第1〜第4いずれかの手段において、エコー信
号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値と1単位時
間前の送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性
値と送信信号y(k)の短時間スペクトル並びにスムー
ジングファクタβと信号の正の成分だけを取り出す半波
整流関数Pからなる下式(1)に基づいて送話信号s
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値を算出
する処理を含むエコー抑圧プログラムを記憶するという
手段を採用する。
As a fifth means relating to a computer-readable storage medium storing an echo suppression program, the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) in any one of the first to fourth means. And a half-wave rectification function P for extracting only the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) one unit time before, the short-time spectrum of the transmission signal y (k), the smoothing factor β, and the positive component of the signal. Based on the following equation (1)
The means for storing the echo suppression program including the processing for calculating the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum in (k) is adopted.

【0056】[0056]

【数31】 [Equation 31]

【0057】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第6の手段とし
て、上記第5の手段において、スムージングファクタβ
を0.9〜0.999の範囲内の値とする処理を含むエ
コー抑圧プログラムを記憶するという手段を採用する。
As a sixth means relating to the computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, the smoothing factor β is included in the fifth means.
Is stored in the range of 0.9 to 0.999.

【0058】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第7の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(2)の値GPE(ω)を、
前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用する処理を含むエ
コー抑圧プログラムを記憶するという手段を採用する。
As a seventh means relating to a computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, in any one of the first to sixth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 Echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and the value G PE (ω) of the equation (2) is
A means for storing an echo suppression program including processing applied to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0059】[0059]

【数32】 [Equation 32]

【0060】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第8の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(3)の値GW(ω)を、前
記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用する処理を含むエコ
ー抑圧プログラムを記憶するという手段を採用する。
As an eighth means relating to a computer-readable storage medium in which the echo suppressing program is stored, in any one of the first to sixth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 Echo signal power | E t e
A means of storing an echo suppression program including a process of applying the value G W (ω) of the arithmetic expression (3) consisting of (ω) | 2 to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0061】[0061]

【数33】 [Expression 33]

【0062】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第9の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2とからなる演算式(4)の値GML(ω)を、
前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用する処理を含むエ
コー抑圧プログラムを記憶するという手段を採用する。
As a ninth means relating to a computer-readable storage medium in which the echo suppression program is stored, in any one of the first to sixth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 Echo signal power | E t e
(Omega) | value G ML of 2 which consists of arithmetic expression (4) (omega),
A means for storing an echo suppression program including processing applied to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0063】[0063]

【数34】 [Equation 34]

【0064】エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体係わる第10の手段とし
て、上記第1〜第6いずれかの手段において、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2からなる式
(5)に基づいて中間変数υ(ω)を算出し、該中間変
数υ(ω)とエコー信号パワー|Ete(ω)|2と送信
信号パワー|Yt(ω)|2並びに中間変数υ(ω)に対
する0次及び1次の修正ベッセル関数I0,I1からなる
演算式(6)の値GEM(ω)を、前記エコー抑圧ゲイン
G(ω)に適用する処理を含むエコー抑圧プログラムを
記憶するという手段を採用する。
As the tenth means relating to the computer-readable storage medium in which the echo suppression program is stored, in any one of the first to sixth means, the transmission signal power | S t e (ω) | 2 Echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 is used to calculate an intermediate variable υ (ω), and the intermediate variable υ (ω) and echo signal power | E t e (ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 and the value G of the equation (6) consisting of the 0th and 1st modified Bessel functions I 0 and I 1 for the intermediate variable υ (ω) A means of storing an echo suppression program including a process of applying EM (ω) to the echo suppression gain G (ω) is adopted.

【0065】[0065]

【数35】 [Equation 35]

【0066】[0066]

【数36】 [Equation 36]

【0067】[0067]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図6を参照して、本
発明に係わるエコー抑圧方法及び装置並びにエコー抑圧
プログラムが記憶されたコンピュータに読取り可能な記
憶媒体の一実施形態について説明する。なお、以下の説
明では、上記図8及び図9において既に説明した構成要
素については、同一符号を付してその説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an echo suppressing method and apparatus according to the present invention and a computer-readable storage medium in which an echo suppressing program is stored will be described below with reference to FIGS. . In addition, in the following description, the components already described in FIGS. 8 and 9 are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0068】〔第1実施形態〕まず、図1〜図3を参照
して、本発明の第1実施形態について説明する。図1
は、本実施形態の機能構成を示すブロック図である。こ
の図において、符号31は高速フーリエ変換部(受話信
号変換手段)、32は高速フーリエ変換部(送信信号変
換手段)、33は高速逆フーリエ変換部(送話信号逆変
換手段)、34は片側発話状態検出部、35はエコー経
路結合量計算部、36はエコー信号パワー計算部、3
7,43は遅延演算子、38はエコー信号パワー決定
部、39は聴感補正ゲイン記憶部、40は聴感補正部、
41はスムージングファクタ記憶部、42は送話信号パ
ワー計算部、44はエコー抑圧ゲイン決定部、45はエ
コー抑圧処理部、46はエコー経路結合量計算用受話信
号選択部、47はエコー経路結合量計算用送信信号選択
部である。なお、この図では、受話スピーカ4と送話用
マイクロホン3との問のエコー経路のエコー経路伝達特
性(インパルス応答)をh(k)としている。
[First Embodiment] First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 1
FIG. 3 is a block diagram showing a functional configuration of this embodiment. In this figure, reference numeral 31 is a fast Fourier transform unit (received signal transforming means), 32 is a fast Fourier transform unit (transmitted signal transforming means), 33 is a fast inverse Fourier transform unit (speech signal inverse transforming means), and 34 is one side. Utterance state detector 35, echo path coupling amount calculator 36, echo signal power calculator 3
Reference numerals 7 and 43 are delay operators, 38 is an echo signal power determination unit, 39 is a hearing correction gain storage unit, 40 is a hearing correction unit,
Reference numeral 41 is a smoothing factor storage unit, 42 is a transmission signal power calculation unit, 44 is an echo suppression gain determination unit, 45 is an echo suppression processing unit, 46 is a reception signal selection unit for calculating an echo path coupling amount, and 47 is an echo path coupling amount. It is a transmission signal selection unit for calculation. In this figure, the echo path transfer characteristic (impulse response) of the echo path between the receiving speaker 4 and the transmission microphone 3 is h (k).

【0069】ここで、上記エコー経路結合量計算部35
とエコー経路結合量計算用受話信号選択部46とエコー
経路結合量計算用送信信号選択部47とは、エコー経路
伝達関数算出手段を構成するものである。エコー信号パ
ワー計算部36と遅延演算子37とエコー信号パワー決
定部38と聴感補正ゲイン記憶部39と聴感補正部40
とは、エコー信号振幅周波数特性推定手段を構成するも
のである。聴感補正ゲイン記憶部39と聴感補正部40
とは、エコー信号聴感補正手段を構成するものである。
また、スムージングファクタ記憶部41と送話信号パワ
ー計算部42と遅延演算子43とは、送話信号振幅周波
数特性推定手段を構成するものである。
Here, the echo path coupling amount calculator 35
The echo path coupling amount calculation reception signal selection unit 46 and the echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit 47 constitute an echo path transfer function calculation unit. Echo signal power calculation unit 36, delay operator 37, echo signal power determination unit 38, auditory sense correction gain storage unit 39, and auditory sense correction unit 40.
And constitutes the echo signal amplitude frequency characteristic estimating means. Auditory correction gain storage unit 39 and audition correction unit 40
And constitutes the echo signal auditory sense correction means.
Further, the smoothing factor storage unit 41, the transmission signal power calculation unit 42, and the delay operator 43 constitute transmission signal amplitude frequency characteristic estimating means.

【0070】高速フーリエ変換部31は、受話信号x
(k)を高速フーリエ変換し、短時間スペクトルX
t(ω)(t:時間を示す添字)としてエコー信号パワ
ー計算部36及びエコー経路結合量計算用受話信号選択
部46に出力する。
The fast Fourier transform unit 31 receives the received signal x
Fast Fourier transform of (k) to obtain short-time spectrum X
It is output to the echo signal power calculation unit 36 and the echo path coupling amount calculation reception signal selection unit 46 as t (ω) (t: subscript indicating time).

【0071】高速フーリエ変換部32は、送信信号y
(k)を高速フーリエ変換し、短時間スペクトルY
t(ω)として送話信号パワー計算部42、エコー抑圧
ゲイン決定部44及びエコー抑圧処理部45及びエコー
経路結合量計算用送信信号選択部47に出力する。な
お、上記送信信号y(k)は、送話信号s(k)にエコ
ー信号b(k)が重畳されたもの、すなわちy(k)=
s(k)+b(k)として与えられるものである。
The fast Fourier transform section 32 determines the transmission signal y.
Fast Fourier transform of (k) to obtain short-time spectrum Y
It is output to the transmission signal power calculation unit 42, the echo suppression gain determination unit 44, the echo suppression processing unit 45, and the echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit 47 as t (ω). The transmission signal y (k) is a transmission signal s (k) superposed with an echo signal b (k), that is, y (k) =
It is given as s (k) + b (k).

【0072】片側発話状態検出部34は、受話信号x
(k)及び送信信号y(k)を用いて、送信信号y
(k)に送話信号s(k)が含まれない状態、つまり送
信信号y(k)がエコー信号b(k)のみから構成され
る状態(時刻T)を検出し、その検出結果をエコー経路
結合量計算用受話信号選択部46及びエコー経路結合量
計算用送信信号選択部47に出力する。
The one-sided utterance state detecting section 34 receives the received signal x
(K) and the transmitted signal y (k), the transmitted signal y
The state (time T) in which the transmission signal y (k) is composed only of the echo signal b (k) is detected and the detection result is echoed. It is output to the reception signal selection unit 46 for calculating the path coupling amount and the transmission signal selection unit 47 for calculating the echo path coupling amount.

【0073】エコー経路結合量計算用受話信号選択部4
6(以後、単に受話信号選択部46という)は、片側発
話状態検出部34の検出結果に基づいて高速フーリエ変
換部31から時々刻々と入力される受話信号x(k)の
短時間スペクトルX(ω)のうち、上記時刻Tにおけ
る短時間スペクトルXt=T(ω)を選択してエコー経
路結合量計算部35に出力する。
Receiving signal selecting section 4 for calculating echo path coupling amount
6 (hereinafter, simply referred to as the reception signal selection unit 46), the short-time spectrum X t of the reception signal x (k) input from the fast Fourier transform unit 31 every moment based on the detection result of the one-sided speech state detection unit 34. Of (ω), the short-time spectrum X t = T (ω) at the time T is selected and output to the echo path coupling amount calculation unit 35.

【0074】エコー経路結合量計算用送信信号選択部4
7(以後、単に送信信号選択部47という)は、片側発
話状態検出部34の検出結果に基づいて高速フーリエ変
換部32から時々刻々と入力される送信信号y(k)の
短時間スペクトルY(ω)のうち、上記時刻Tにおけ
る短時間スペクトルYt=T(ω)を選択してエコー経
路結合量計算部35に出力する。
Echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit 4
7 (hereinafter, simply referred to as the transmission signal selection unit 47), the short-time spectrum Y t of the transmission signal y (k) that is input momentarily from the fast Fourier transform unit 32 based on the detection result of the one-sided speech state detection unit 34. Of (ω), the short time spectrum Y t = T (ω) at the time T is selected and output to the echo path coupling amount calculation unit 35.

【0075】エコー経路結合量計算部35は、時刻Tに
おける受話信号x(k)の短時間スペクトルX
t=T(ω)と同じく時刻Tにおける送信信号y(k)の
短時間スペクトルYt=T(ω)とに基づいて、短時間ス
ペクトルXt=T(ω),Yt=T(ω)の各振幅特性値を受
話信号パワー|Xt(ω)|2及び送信信号パワー|Y
t=T(ω)|2(=|Et=T(ω)|2)として算出し、該
受話信号パワー|Xt(ω)|2と送信信号パワー|Y
t=T(ω)|2とからエコー経路伝達特性h(k)の振幅
周波数関数を振幅特性値の2乗値つまりエコー経路結合
量|He(ω)|2として計算し、エコー信号パワー計算
部36に出力する。
The echo path coupling amount calculator 35 determines the short-time spectrum X of the received signal x (k) at time T.
t = T (ω) and also based on the short-time spectrum Y t = T of the transmission signal y at time T (k) (ω), short-time spectrum X t = T (ω), Y t = T (ω ) Each amplitude characteristic value of the reception signal power | X t (ω) | 2 and the transmission signal power | Y
t = T (ω) | 2 (= | E t = T (ω) | 2 ) and the received signal power | X t (ω) | 2 and transmission signal power | Y
From t = T (ω) | 2 and the amplitude frequency function of the echo path transfer characteristic h (k) is calculated as the squared value of the amplitude characteristic value, that is, the echo path coupling amount | He (ω) | 2 , and the echo signal power is calculated. And outputs to the unit 36.

【0076】エコー信号パワー計算部36は、現時刻の
受話信号パワー|Xt(ω)|2に上記エコー経路結合量
|He(ω)|2を乗じて、エコー信号b(k)の短時間
スペクトルEt(ω)の振幅特性値を予測エコー信号パ
ワー|Ete(ω)|2として算出し、遅延演算子37及
びエコー信号パワー決定部38に出力する。
The echo signal power calculator 36 multiplies the received signal power | X t (ω) | 2 at the current time by the above echo path coupling amount | He (ω) | 2 to obtain the short echo signal b (k). The amplitude characteristic value of the time spectrum E t (ω) is calculated as the predicted echo signal power | E t e (ω) | 2 and output to the delay operator 37 and the echo signal power determination unit 38.

【0077】遅延演算子37は、予測エコー信号パワー
|Ete(ω)|2を単位時間遅延させるものであり、予
測エコー信号パワー|Ete(ω)|2の入力に対して1
単位時間前(t−1)の予測エコー信号パワー|Et-1e
(ω)|2をエコー信号パワー決定部38に出力する。
The delay operator 37 delays the predicted echo signal power | E t e (ω) | 2 by a unit time, and is 1 for the input of the predicted echo signal power | E t e (ω) | 2.
Predicted echo signal power before unit time (t-1) | Et- 1e
(Ω) | 2 is output to the echo signal power determination unit 38.

【0078】エコー信号パワー決定部38は、上記予測
エコー信号パワー|Ete(ω)|2と1単位時間前の予
測エコー信号パワー|Et-1e(ω)|2とを比較し、よ
り大きい方の値を予測エコー信号パワー|E’te(ω)
2に決定し、聴感補正部40に出力する。
The echo signal power determination unit 38 compares the predicted echo signal power | E t e (ω) | 2 with the predicted echo signal power | E t-1 e (ω) | 2 one unit time ago. , The larger value is predicted echo signal power | E ' t e (ω)
| 2 is determined and output to the auditory sense correction unit 40.

【0079】一方、聴感補正ゲイン記憶部39は、聴感
補正ゲインF(ω)を記憶するものである。この聴感補
正ゲインF(ω)は、エコーの物理的(客観的)な周波
数特性を人間の主観的な(聴感上聞こえる)周波数特性
に補正するゲインである。上記予測エコー信号パワー|
E’te(ω)|2は客観量であり、実際に送信されて相
手側で拡声され、人によって検知されるエコーの主観量
とは異なる。
On the other hand, the audibility correction gain storage section 39 stores the audibility correction gain F (ω). The audibility correction gain F (ω) is a gain for correcting the physical (objective) frequency characteristic of the echo to the human subjective (audible audible) frequency characteristic. Predicted echo signal power above |
E ′ t e (ω) | 2 is an objective quantity, which is different from the subjective quantity of the echo that is actually transmitted and loudened by the other party and detected by a person.

【0080】これは、相手側で話している声やこちらか
ら送られる声にマスキングされるといった人間の聴覚特
性上の影響を受けるためである。この聴覚特性は通話状
態に応じて変化するため、聴感補正ゲインF(ω)を一
義的に決定することはできないが、その代表値を決定す
ることは可能である。例えば、特願平9−59549号
の所要エコー抑圧量の周波数特性の実験値から聴感補正
ゲインF(ω)を計算することができる。
This is because the human auditory characteristics such as the voice being spoken by the other party and the voice sent from the other party are masked. Since this auditory characteristic changes according to the call state, the auditory sense correction gain F (ω) cannot be uniquely determined, but its representative value can be determined. For example, the auditory sense correction gain F (ω) can be calculated from the experimental value of the frequency characteristic of the required echo suppression amount of Japanese Patent Application No. 9-59549.

【0081】聴感補正部40は、上記予測エコー信号パ
ワー|E’te(ω)|2に聴感補正ゲインF(ω)を乗
算し、得られた値F(ω)|E’te(ω)|2を送話信
号パワー計算部42及びエコー抑圧ゲイン決定部44に
出力する。
The audibility correction unit 40 multiplies the predicted echo signal power | E ′ t e (ω) | 2 by the audibility correction gain F (ω), and obtains the obtained value F (ω) | E ′ t e ( ω) | 2 is output to the transmission signal power calculation unit 42 and the echo suppression gain determination unit 44.

【0082】スムージングファクタ記憶部41は、スム
ージングファクタβを記憶するものである。例えば、こ
のスムージングファクタ記憶部41には、スムージング
ファクタβとして、0.9〜0.999の範囲内の値、
好ましくは「0.99」が記憶される。このスムージン
グファクタβは、以下に説明する式(1)に示すよう
に、予測送話信号パワー|Ste(ω)|2を算出する際
に1単位時間前の予測送話信号パワー|St-1e(ω)|
2の影響度を設定する値である。スムージングファクタ
βが大きい程、過去の推定値すなわち予測送話信号パワ
ー|St-1e(ω)|2が支配的となり、予測送話信号パ
ワー|Ste(ω)|2は時間的により平均化されること
になる。
The smoothing factor storage unit 41 stores the smoothing factor β. For example, the smoothing factor storage unit 41 stores in the smoothing factor β a value within the range of 0.9 to 0.999,
Preferably, "0.99" is stored. This smoothing factor β is obtained by calculating the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 one unit time before the prediction transmission signal power | S as shown in Expression (1) described below. t-1 e (ω) |
It is a value that sets the degree of influence of 2 . The larger the smoothing factor β, the more the past estimated value, that is, the predicted transmission signal power | S t-1 e (ω) | 2 becomes dominant, and the prediction transmission signal power | S t e (ω) | 2 is temporal. Will be averaged.

【0083】送話信号パワー計算部42は、このスムー
ジングファクタβと上記聴感補正部40から入力された
値F(ω)|E’te(ω)|2と遅延演算子43から入
力された予測送話信号パワー|St-1e(ω)|2とを用
いて、送話信号s(k)の短時間スペクトルSt(ω)
の振幅特性値を予測送話信号パワー|Ste(ω)|2
して算出し、該予測送話信号パワー|Ste(ω)|2
遅延演算子43及びエコー抑圧ゲイン決定部44に出力
する。
The transmission signal power calculation unit 42 receives the smoothing factor β, the value F (ω) | E ′ t e (ω) | 2 input from the auditory sense correction unit 40, and the delay operator 43. Using the estimated transmission signal power | S t-1 e (ω) | 2 and the short-time spectrum S t (ω) of the transmission signal s (k)
Is calculated as the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 is calculated by the delay operator 43 and the echo suppression gain determination unit 44. Output to.

【0084】遅延演算子43は、予測送話信号パワー|
te(ω)|2を単位時間遅延させるものであり、予測
送話信号パワー|Ste(ω)|2が入力されると、1単
位時間前(t−1)の予測送話信号パワー|St-1e
(ω)|2を出力する。
The delay operator 43 calculates the predicted transmission signal power |
S t e (ω) | 2 is delayed by a unit time, and when the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 is input, the prediction transmission one unit time before (t−1) Signal power | S t-1 e
(Ω) | 2 is output.

【0085】エコー抑圧ゲイン決定部44は、予測送話
信号パワー|Ste(ω)|2と上記聴感補正部40から
入力された値F(ω)|E’te(ω)|2と高速フーリ
エ変換部32から入力された短時間スペクトルY
t(ω)とに基づいてエコー抑圧ゲインG(ω)を算出
し、エコー抑圧処理部45に出力する。
The echo suppression gain determination unit 44 calculates the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the value F (ω) | E ′ t e (ω) | 2 input from the auditory sense correction unit 40. And the short-time spectrum Y input from the fast Fourier transform unit 32.
The echo suppression gain G (ω) is calculated based on t (ω) and output to the echo suppression processing unit 45.

【0086】エコー抑圧処理部45は、短時間スペクト
ルYt(ω)にエコー抑圧ゲインG(ω)を乗算し、エ
コーを抑圧した処理信号Ste(ω)を高速逆フーリエ変
換部33に出力する。
The echo suppression processing unit 45 multiplies the short time spectrum Y t (ω) by the echo suppression gain G (ω) and outputs the processed signal S t e (ω) in which the echo is suppressed to the fast inverse Fourier transform unit 33. Output.

【0087】また、高速逆フーリエ変換部33は、処理
信号Yte(ω)を逆フーリエ変換することにより、エコ
ー信号b(k)が抑圧され送話信号s(k)が強調され
た時間信号se(k)を伝送路9に出力する。
Further, the fast inverse Fourier transform unit 33 performs an inverse Fourier transform on the processed signal Y t e (ω) to suppress the echo signal b (k) and emphasize the transmission signal s (k). The signal se (k) is output to the transmission line 9.

【0088】本実施形態では、上記機能構成のエコー抑
圧装置をエコー抑圧プログラムをコンピュータ装置に組
み込むことによって実現する。この場合、コンピュータ
装置は、受話信号x(k)と送信信号y(k)とを入力
信号とし、該受話信号x(k)及び送信信号y(k)に
エコー抑圧プログラムに基づいて上記図1に示す流れで
処理することにより、エコー信号b(k)が抑圧された
時間信号se(k)を生成する。
In the present embodiment, the echo suppressor having the above-described functional configuration is realized by incorporating an echo suppressor program into a computer device. In this case, the computer device receives the reception signal x (k) and the transmission signal y (k) as input signals, and uses the reception signal x (k) and the transmission signal y (k) based on the echo suppression program as shown in FIG. The time signal se (k) in which the echo signal b (k) is suppressed is generated by processing in the flow shown in FIG.

【0089】次に、上記エコー抑圧装置の動作について
詳しく説明する。まず、片側発話状態検出部34は、受
話信号x(k)と送信信号y(k)とを常時監視し、受
話信号だけの状態つまり送話信号s(k)が送信されて
いない状態を検出すると、該検出の時刻Tを受話信号選
択部46に出力する。この結果、受話信号選択部46
は、受話信号x(k)の短時間スペクトルXt(ω)の
うち、当該時刻Tにおける短時間スペクトルX
t=T(ω)を選択しエコー経路結合量計算部35に出力
する。
Next, the operation of the echo suppressor will be described in detail. First, the one-sided speech state detection unit 34 constantly monitors the reception signal x (k) and the transmission signal y (k), and detects the state of only the reception signal, that is, the state in which the transmission signal s (k) is not transmitted. Then, the detection time T is output to the reception signal selection unit 46. As a result, the reception signal selection unit 46
Is the short-time spectrum X t (ω) of the received signal x (k) at the time T.
Select t = T (ω) and output it to the echo path coupling amount calculation unit 35.

【0090】エコー経路結合量計算部35は、このよう
にして選択的に入力された時刻Tの受話信号x(k)の
短時間スペクトルXt=T(ω)について受話信号パワー
|Xt(ω)|2を算出すると共に、送信信号y(k)の
送信信号パワー|Yt=T(ω)|2、すなわちエコー信号
パワー|Et=T(ω)|2を算出し、該エコー信号パワー
|Et=T(ω)|2と受話信号パワー|Xt=T(ω)|2
に基づいてエコー経路結合量|He(ω)|2を算出す
る。
The echo path coupling amount calculator 35 receives the reception signal power | X t (ω) for the short time spectrum X t = T (ω) of the reception signal x (k) at the time T which is selectively input in this way. ω) | 2 and the transmission signal power | Y t = T (ω) | 2 of the transmission signal y (k), that is, the echo signal power | E t = T (ω) | 2 is calculated, and the echo The echo path coupling amount | He (ω) | 2 is calculated based on the signal power | E t = T (ω) | 2 and the reception signal power | X t = T (ω) | 2 .

【0091】エコー信号b(k)は、受話信号x(k)
がエコー経路伝達特性(インパルス応答)h(k)とし
て与えられるエコー経路(受話スピーカ4と送話用マイ
クロホン3の問の伝達特)を伝達した信号、つまりb
(k)=h(k)・x(k)として与えられる。したが
って、エコー経路伝達特性h(k)のパワーであるエコ
ー経路結合量|He(ω)|2は、エコー信号パワー|E
t=T(ω)|2を受話信号パワー|Xt=T(ω)|2によっ
て除算することによって算出される。
The echo signal b (k) is the received signal x (k).
Is a signal transmitted through an echo path (transmission characteristic between the receiving speaker 4 and the transmission microphone 3) given as an echo path transfer characteristic (impulse response) h (k), that is, b
It is given as (k) = h (k) · x (k). Therefore, the echo path coupling amount | He (ω) | 2 which is the power of the echo path transfer characteristic h (k) is equal to the echo signal power | E.
It is calculated by dividing t = T (ω) | 2 by the reception signal power | X t = T (ω) | 2 .

【0092】これ以降の処理では、送話信号s(k)が
存在しない状態における(すなわち時刻Tにおける)受
話信号パワー|Xt=T(ω)|2とエコー信号パワー|E
t=T(ω)|2とから算出されたエコー経路結合量|He
(ω)|2に基づいて各種演算が行われる。
In the subsequent processing, the reception signal power │X t = T (ω) │ 2 and the echo signal power │E in the absence of the transmission signal s (k) (that is, at time T)
t = T (ω) | 2 Metropolitan echo path coupling amount calculated from | the He
Various calculations are performed based on (ω) | 2 .

【0093】まず、エコー信号パワー計算部36は、現
在時刻tにおける受話信号x(k)の短時間スペクトル
(ω)から受話信号パワー|X(ω)|を算出
し、該受話信号パワー|X(ω)|にエコー経路結
合量|He(ω)|を乗じることによりエコー信号パ
ワー|Ee(ω)|を算出する。この予測エコー信
号パワー|Ee(ω)|は、時々刻々と変化するエ
コー経路伝達特性h(k)に対して、送話信号s(k)
が存在しない上記時刻Tについて求めたエコー経路結合
量|He(ω)|を用いて現在時刻tにおけるエコー
信号のパワーを推定するものである。
First, the echo signal power calculation unit 36 calculates the reception signal power | X t (ω) | 2 from the short time spectrum X t (ω) of the reception signal x (k) at the current time t, and the reception signal power | X t (ω) | The echo signal power | E t e (ω) | 2 is calculated by multiplying the signal power | X t (ω) | 2 by the echo path coupling amount | He (ω) | 2 . This predicted echo signal power | E t e (ω) | 2 is the transmission signal s (k) for the echo path transfer characteristic h (k) that changes from moment to moment.
And estimates the power of the echo signal at the current time t using 2 | echo path binding amount was determined for the time T that but absent | He (ω).

【0094】エコー信号パワー決定部38は、このよう
にして推定されたエコー信号パワー|Ete(ω)|2
該エコー信号パワー|Ete(ω)|2に対して1単位時
間前のエコー信号パワー|Et-1e(ω)|2とを比較
し、より大きい方の値を予測エコー信号パワー|E’te
(ω)|2に決定する。
The echo signal power deciding unit 38 makes one unit time for the echo signal power | E t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 thus estimated. The previous echo signal power | E t-1 e (ω) | 2 is compared, and the larger value is predicted echo signal power | E ′ t e
(Ω) | Determine to 2 .

【0095】この予測エコー信号パワー|E’te(ω)
2は、聴感補正部40において聴聴感補正ゲインF
(ω)が乗算され聴感補正値F(ω)|E’te(ω)|
2に変換される。そして、送話信号パワー計算部42で
は、上記聴感補正値F(ω)|E’te(ω)|2とスム
ージングファクタβと1単位時間前の予測送話信号パワ
ー|St-1e(ω)|2とを用いて、予測送話信号パワー
|Ste(ω)|2を算出する。この場合、送話信号パワ
ー計算部42は、下式(1)に基づいて予測送話信号パ
ワー|Ste(ω)|2を算出する。ここで、Pは、信号
の正の成分だけを取り出す半波整流関数である。
This predicted echo signal power | E ′ t e (ω)
| 2 is the hearing-sensation correction gain F
(Ω) is multiplied and the auditory sense correction value F (ω) | E ' t e (ω) |
Converted to 2 . Then, in the transmission signal power calculation unit 42, the auditory sense correction value F (ω) | E ′ t e (ω) | 2 , the smoothing factor β, and the predicted transmission signal power one unit time before | S t-1 e (Ω) | 2 is used to calculate the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 . In this case, the transmission signal power calculator 42 calculates the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 based on the following equation (1). Here, P is a half-wave rectification function that extracts only the positive component of the signal.

【0096】[0096]

【数37】 [Equation 37]

【0097】このようにして予測送話信号パワー|Ste
(ω)|2が算出されると、エコー抑圧ゲイン決定部4
4は、該予測送話信号パワー|Ste(ω)|2と上記聴
感補正値F(ω)|E’te(ω)|2及び送信信号y
(k)の短時間スペクトルYt(ω)に基づいてエコー
抑圧ゲインG(ω)を算出する。例えば、エコー抑圧ゲ
イン決定部44は、エコー抑圧ゲインG(ω)を下式
(2)に基づいてGPE(ω)を算出し、このGPE(ω)
をエコー抑圧ゲインG(ω)とする。
In this way, the predicted transmission signal power | S t e
When (ω) | 2 is calculated, the echo suppression gain determination unit 4
4 is the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 , the perceptual correction value F (ω) | E ′ t e (ω) | 2 and the transmission signal y.
The echo suppression gain G (ω) is calculated based on the short time spectrum Y t (ω) of (k). For example, the echo suppression gain determination unit 44 calculates G PE (ω) from the echo suppression gain G (ω) based on the following expression (2), and this G PE (ω)
Is an echo suppression gain G (ω).

【0098】[0098]

【数38】 [Equation 38]

【0099】また、エコー抑圧ゲインG(ω)として
は、式(3)に基づいて得られたGW(ω)を適用する
ことが可能であると共に、式(4)に基づいて得られた
ML(ω)をエコー抑圧ゲインG(ω)に適用すること
も考えられる。
Further, as the echo suppression gain G (ω), it is possible to apply G W (ω) obtained based on the equation (3) and also obtained based on the equation (4). It is also conceivable to apply G ML (ω) to the echo suppression gain G (ω).

【0100】[0100]

【数39】 [Formula 39]

【0101】[0101]

【数40】 [Formula 40]

【0102】さらに、エコー抑圧ゲインG(ω)として
は、予測送話信号パワー|Ste(ω)|2と予測エコー
信号パワー|E’te(ω)|2を用いて式(5)によっ
て中間変数υ(ω)を算出し、0次及び1次の修正ベッ
セル関数I0,I1を用いて式(6)によって算出された
EM(ω)を適用することが考えられる。
Further, as the echo suppression gain G (ω), the predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the predicted echo signal power | E ′ t e (ω) | 2 are used to obtain the equation (5) It is conceivable that the intermediate variable υ (ω) is calculated by (4), and the G EM (ω) calculated by the equation (6) is applied using the modified Bessel functions I 0 and I 1 of the 0th order and the 1st order.

【0103】[0103]

【数41】 [Formula 41]

【0104】[0104]

【数42】 [Equation 42]

【0105】このようにして、送話信号s(k)が存在
しない時刻Tにおけるエコー経路結合量|He(ω)|2
を用いて得られた予測送話信号パワー|Ste(ω)|2
と聴感補正値F(ω)|E’te(ω)|2、及び現在時
刻tにおける送信信号y(k)の短時間スペクトルYt
(ω)に基づいて、エコー抑圧ゲインG(ω)が算出さ
れる。
In this way, the echo path coupling amount | He (ω) | 2 at time T when the transmission signal s (k) does not exist
Predicted transmission signal power | S t e (ω) | 2 obtained by using
And the auditory sense correction value F (ω) | E ′ t e (ω) | 2 , and the short-time spectrum Y t of the transmission signal y (k) at the current time t.
The echo suppression gain G (ω) is calculated based on (ω).

【0106】エコー抑圧処理部45では、上記エコー抑
圧ゲインG(ω)を現在時刻tの送信信号y(k)の短
時間スペクトルYt(ω)に乗算することにより、当該
短時間スペクトルYt(ω)に含まれるエコー信号成分
が抑圧されると共に送話信号成分が強調された処理信号
te(ω)を生成する。そして、この処理信号Ste
(ω)は、高速逆フーリエ変換部33によって時間信号
se(k)に変換されて伝送路9に送出される。
The echo suppression processing section 45 multiplies the echo suppression gain G (ω) by the short time spectrum Y t (ω) of the transmission signal y (k) at the current time t to obtain the short time spectrum Y t. The processed signal S t e (ω) in which the echo signal component included in (ω) is suppressed and the transmission signal component is emphasized is generated. Then, this processed signal S t e
(Ω) is converted into a time signal se (k) by the fast inverse Fourier transform unit 33 and sent to the transmission line 9.

【0107】このように、本実施形態では、エコー抑圧
ゲインG(ω)を決定するエコー経路結合量|He
(ω)|2を、送話信号s(k)が存在しない時刻Tに
おける送信信号y(k)つまりエコー信号b(k)に基
づいて算出する。すなわち、従来の適応フィルクは、エ
コー経路のインパルス応答の振幅と位相の両方を推定す
るのに対して、本実施形態では、エコー経路結合量|H
e(ω)|2つまり振幅の二乗値のみを用いる。このた
め、エコー経路の変動つまりエコー経路伝達特性h
(k)の変動に対して、適応フィルタによる処理に比ベ
て位相値の変動を無視する分、ロバストにエコーを抑圧
することができる。
As described above, in this embodiment, the echo path coupling amount | He for determining the echo suppression gain G (ω)
(Ω) | 2 is calculated based on the transmission signal y (k) at the time T when the transmission signal s (k) does not exist, that is, the echo signal b (k). That is, the conventional adaptive filk estimates both the amplitude and the phase of the impulse response of the echo path, whereas in the present embodiment, the echo path coupling amount | H.
e (ω) | 2 That is, only the square value of the amplitude is used. Therefore, the fluctuation of the echo path, that is, the echo path transfer characteristic h
With respect to the variation of (k), the echo can be robustly suppressed because the variation of the phase value is ignored as compared with the processing by the adaptive filter.

【0108】また、上記中間変数υ(ω)を用いて得ら
れたGEM(ω)をエコー抑圧ゲインG(ω)に適用する
ことにより、送信信号y(k)に対するエコー信号b
(k)の割合に基づいてエコー抑圧ゲインG(ω)が設
定されることになる。これによって、送信信号y(k)
に含まれたエコー信号b(k)のみを抑圧することが可
能である。したがって、従来の非線形エコー抑圧処理で
問題となっている送話音声の歪みや音の途切れを最小限
に抑えてエコーのみの抑圧を行うことが可能である。
Further, by applying G EM (ω) obtained using the intermediate variable υ (ω) to the echo suppression gain G (ω), the echo signal b for the transmission signal y (k) is obtained.
The echo suppression gain G (ω) is set based on the ratio of (k). This gives the transmitted signal y (k)
It is possible to suppress only the echo signal b (k) included in. Therefore, it is possible to suppress only the echo while minimizing the distortion of the transmitted voice and the interruption of the sound, which are problems in the conventional nonlinear echo suppression processing.

【0109】さらに、エコー信号b(k)のパワーをエ
コー経路結合量|He(ω)|と受話信号パワー|X
(ω)|から決定しているが、これだけではエコー
の残響成分の影響を加味していない。そこで、1単位時
間前(t−1)に推定されたエコー信号パワー|E
t−1e(ω)|と現在時刻tに推定されたエコー信
号パワー|Ee(ω)|とを比較し、これらのうち
より大きい値をエコー信号パワーに決定している。した
がって、1単位時間前(t−1)に発生したエコーの残
響成分をも考慮に入れてエコー信号パワーを決定できる
ため、エコーをより十分に抑圧することが可能である。
Further, the power of the echo signal b (k) is converted into the echo path coupling amount | He (ω) | 2 and the reception signal power | X.
It is determined from t (ω) | 2, but this alone does not take into account the influence of the reverberation component of the echo. Therefore, the echo signal power | E estimated one unit time before (t-1)
t-1 e (ω) | 2 is compared with the echo signal power | E t e (ω) | 2 estimated at the current time t, and a larger value of these is determined as the echo signal power. Therefore, the echo signal power can be determined in consideration of the reverberation component of the echo generated one unit time before (t-1).
Therefore, it is possible to suppress an echo more fully.

【0110】発話者(受話信号側の室内)に返ってくる
エコーは、その発話者の発する音声にマスキングされる
ため、その周波数特性は聴感上平坦にはならない。そこ
で、上記エコーに対して特願平9−59549号で提案
されている所要エコー抑圧量に基づく聴感補正ゲインを
周波数軸上でエコー信号パワーに乗じることにより、聴
感上の重みを付けている。このため、聴感上聞こえ易い
周波数帯域のエコー成分はより大きく抑圧することが可
能となる。反対に聴感上あまり気にならないエコー成分
を含む周波数帯域を不必要に抑圧しないことにより、送
話音声の歪みを最小限に抑えることが可能である。
The echo returned to the speaker (in the room on the reception signal side) is masked by the voice emitted by the speaker, and therefore the frequency characteristic is not flat in terms of hearing. Therefore, the echo signal power is multiplied on the frequency axis by the auditory sense correction gain based on the required echo suppression amount proposed in Japanese Patent Application No. 9-59549 to weight the auditory sense. For this reason, it is possible to further suppress the echo component in the frequency band that is easily audible. On the contrary, by not unnecessarily suppressing the frequency band including the echo component, which is not so noticeable to the listener, it is possible to minimize the distortion of the transmitted voice.

【0111】したがって、上記4つの理由からダブルト
ーク中のエコー経路の変動に対しても送話音声を歪ませ
たり、音切れさせることなく、聴感上十分にエコーを抑
圧することが可能である。
Therefore, for the above four reasons, it is possible to sufficiently suppress the echo in terms of hearing without distorting the transmitted voice or breaking the sound even when the echo path changes during double talk.

【0112】図2は、本実施形態の効果を確認するため
の主観評価実験システムの構成を示すものである。この
主観評価実験では、通話環境条件は拡声通話系における
ダブルトークを模擬した設定とし、評定者12は、その
ときの相手側音声の品質について評価する。具体的に
は、評価側51では話者10が女声の短文を拡声し、ス
ピーカ2からはそれとは異なる相手側52の話者11が
発した男声の短文を拡声した。
FIG. 2 shows the configuration of a subjective evaluation experiment system for confirming the effects of this embodiment. In this subjective evaluation experiment, the call environment condition is set to simulate double talk in a loud voice call system, and the rater 12 evaluates the quality of the other party's voice at that time. Specifically, on the evaluation side 51, the speaker 10 amplifies a short sentence of a female voice, and from the speaker 2, a different short sentence of a male voice uttered by a speaker 11 on the opposite side 52 is amplified.

【0113】この際、男声には、相手側室内52でマイ
クロホン3に回り込んだ評価側女声のエコーが重畳され
ており、エコー抑圧処理30は。このエコーを抑圧す
る。なお、音声の周波数帯域は100Hz〜7kHzと
し、受話音量などはITU勧告P.34に従った。ま
た、相手側室内52の残響時間は、約150msであ
る。
At this time, the echo of the female voice on the evaluation side sneaked into the microphone 3 in the other party's room 52 is superimposed on the male voice. This echo is suppressed. The frequency band of voice is 100 Hz to 7 kHz, and the volume of the received voice is ITU Recommendation P. 34. The reverberation time in the other party room 52 is about 150 ms.

【0114】図3は、上記主観評価実験システムにおい
て、従来及び本実施形態によって処理を行なた評価音声
に対する実験結果のオピニオン平均値(MOS)を示す
ものである。ここで、本実施形態の処理を行う際のFF
T点数は512、通信条件としての伝送遅延は0ms
(処理遅延のみ)、音響結合量は−3dBに設定した。
この図から明らかなように、本実施形態は、従来方式に
比ベてエコー抑圧の処理品質が主観評価の上においても
改善されていることが分かる。
FIG. 3 shows the opinion mean value (MOS) of the experimental results for the evaluation speech processed by the conventional and the present embodiment in the above subjective evaluation experiment system. Here, the FF when performing the processing of the present embodiment
The number of T points is 512, and the transmission delay as a communication condition is 0 ms.
(Processing delay only), acoustic coupling amount was set to -3 dB.
As is clear from this figure, in the present embodiment, the processing quality of echo suppression is improved compared to the conventional method even in the subjective evaluation.

【0115】なお、本実施形態は、エコー抑圧プログラ
ムに基づくソフトウエア的な手段によってエコー抑圧装
置を構成したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば、図1に示す機能構成を回路素子によってハ
ードウエア的に構成することも可能である。
In this embodiment, the echo suppressing device is configured by software means based on the echo suppressing program, but the present invention is not limited to this. For example, the functional configuration shown in FIG. 1 can be configured by circuit elements in hardware.

【0116】また、上記実施形態では、受話信号x
(k)及び送信信号y(k)を短時間スペクトルに変換
する手段として高速フーリエ変換(FFT)を採用して
いる。しかし、本発明はこれに限定されるものではな
く、離散コサイン変換、ウェーブレット変換あるいは周
波数分割回路を用いて各週端数帯域に分割することによ
り、受話信号x(k)及び送信信号y(k)を短時間ス
ペクトルに変換することが考えられる。
In the above embodiment, the received signal x
The fast Fourier transform (FFT) is adopted as a means for converting (k) and the transmission signal y (k) into a short-time spectrum. However, the present invention is not limited to this, and by dividing the received signal x (k) and the transmitted signal y (k) into each fractional band using a discrete cosine transform, a wavelet transform, or a frequency division circuit. It is possible to convert to a short-time spectrum.

【0117】〔第2実施形態〕次に、図4〜図7を参照
して、本発明の第2実施形態について説明する。この第
2実施形態は、上記第1実施形態に図9に示したエコー
キャンセラ21とほぼ同等のエコーキャンセラを組み合
わせることにより、残留エコーをさらに抑圧するもので
ある。なお、以下の説明では、図1及び図9に示した構
成要素と同等の構成要素については説明を省略する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, a residual echo is further suppressed by combining the first embodiment with an echo canceller which is substantially the same as the echo canceller 21 shown in FIG. In addition, in the following description, description of the same components as those shown in FIGS. 1 and 9 will be omitted.

【0118】図4は、本実施形態におけるエコー抑圧装
置の機能構成を示すブロック図である。この図におい
て、符号60はエコーキャンセラ、61はエコー抑圧
部、62はエコー経路変動検出部、63はエコー経路結
合量計算部(第2のエコー経路伝達関数算出手段)、6
4は片側発話状態検出部である。
FIG. 4 is a block diagram showing the functional arrangement of the echo suppressor according to this embodiment. In this figure, reference numeral 60 is an echo canceller, 61 is an echo suppressor, 62 is an echo path variation detector, 63 is an echo path coupling amount calculator (second echo path transfer function calculator), 6
Reference numeral 4 is a one-sided speech state detection unit.

【0119】エコーキャンセラ60は、図5に示すよう
に、図9に示した従来のエコーキャンセラ21とほぼ同
等の構成を備えるものであるが、エコー経路推定回路2
3’の構成が従来のエコー経路推定回路23とは異なっ
ている。すなわち、本実施形態のエコー経路推定回路2
3’は、一種の適応フィルタであり、エコー経路変動検
出部62から出力される制御信号に基づいて疑似エコー
経路he(k)を推定すると共に、該疑似エコー経路he
(k)を疑似エコー経路畳み込み演算回路22に出力す
るのみではなく、エコー経路結合量計算部63にも出力
するように構成されている。
As shown in FIG. 5, the echo canceller 60 has almost the same structure as the conventional echo canceller 21 shown in FIG.
The configuration of 3'is different from the conventional echo path estimation circuit 23. That is, the echo path estimation circuit 2 of the present embodiment
3'is a kind of adaptive filter, which estimates the pseudo echo path he (k) based on the control signal output from the echo path fluctuation detection unit 62 and also
It is configured not only to output (k) to the pseudo echo path convolution operation circuit 22, but also to the echo path coupling amount calculation unit 63.

【0120】このようなエコーキャンセラ60は、エコ
ー信号b(k)と送話信号s(k)との和として与えら
れる送信信号y(k)(=b(k)+s(k))から疑
似エコー信号be(k)を減算することにより、エコー
信号b(k)を減衰させたエコー低減信号e(k)(=
y(k)−be(k)=bd(k)+s(k))を上記エ
コー抑圧部61とエコー経路変動検出部62と片側発話
状態検出部64とに出力する。ここで、信号bd(k)
は、エコー信号b(k)から疑似エコー信号be(k)
を差し引いて得られる残留エコー信号である。
Such an echo canceller 60 simulates from the transmission signal y (k) (= b (k) + s (k)) given as the sum of the echo signal b (k) and the transmission signal s (k). By subtracting the echo signal be (k), the echo reduction signal e (k) (=
y (k) -be (k) = bd (k) + s (k)) is output to the echo suppressing section 61, the echo path variation detecting section 62, and the one-sided speech state detecting section 64. Where the signal bd (k)
Is the pseudo echo signal be (k) from the echo signal b (k).
Is a residual echo signal obtained by subtracting.

【0121】エコー抑圧部61は、第1実施形態におけ
る高速フーリエ変換部31,32、高速逆フーリエ変換
部33、エコー信号パワー計算部36、遅延演算子3
7,43、エコー信号パワー決定部38、聴感補正ゲイ
ン記憶部39、聴感補正部40、スムージングファクタ
記憶部41、送話信号パワー計算部42、エコー抑圧ゲ
イン決定部44、エコー抑圧処理部45、エコー経路結
合量計算用受話信号選択部46、エコー経路結合量計算
用送信信号選択部47をまとめたものであると共に、上
記エコー経路結合量計算部35とは異なる新たなエコー
経路結合量計算部35’を具備するものである。
The echo suppressor 61 includes the fast Fourier transform units 31, 32, the fast inverse Fourier transform unit 33, the echo signal power calculator 36, and the delay operator 3 in the first embodiment.
7, 43, echo signal power determination unit 38, hearing correction gain storage unit 39, hearing correction unit 40, smoothing factor storage unit 41, transmission signal power calculation unit 42, echo suppression gain determination unit 44, echo suppression processing unit 45, This is a collection of an echo path coupling amount calculation reception signal selection unit 46 and an echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit 47, and is a new echo path coupling amount calculation unit different from the echo path coupling amount calculation unit 35. 35 '.

【0122】本実施形態のエコー経路結合量計算部3
5’は、図6に示すように、エコー経路変動検出部62
から入力される制御信号に基づいて、ダブルトーク状態
でエコー経路h(k)が変動する状態以外(つまり受話
状態、送話状態あるいはダブルトーク状態でエコー経路
が変動しない状態)における残留エコー経路結合量|H
d(ω)|2(残留振幅周波数関数)を受話信号x(k)
の短時間スペクトルXt= T(ω)とエコーキャンセラ6
0の出力信号e(k)の短時間スペクトルEt=T(ω)
(つまり残留エコー信号bd(k)の短時間スペクトル
Bd(ω))とを用いて算出するものである。
Echo path coupling amount calculation unit 3 of this embodiment
5 ', as shown in FIG.
Remaining echo path coupling in a state other than the state where the echo path h (k) fluctuates in the double talk state (that is, the receiving state, the transmitting state, or the state where the echo path does not fluctuate in the double talk state) based on the control signal input from Quantity | H
d (ω) | 2 (residual amplitude frequency function) is received signal x (k)
Short-time spectrum X t = T (ω) and echo canceller 6
Short-time spectrum E t = T (ω) of the output signal e (k) of 0
(That is, the short-time spectrum Bd (ω) of the residual echo signal bd (k)) is used for the calculation.

【0123】また、エコー経路結合量計算部35’は、
上記各短時間スペクトルXt=T(ω),E
t=T(ω)が入力されている期間においては、その振
幅特性|Xt=T(ω)|,|Et=T(ω)|から残
留エコー経路結合量|Hd(ω)|を順次算出してエ
コー信号パワー計算部36に出力する。また、これ以外
期間において、エコー経路結合量計算部35’は、エ
コー経路変動検出部62から制御信号が入力されない限
り、最も最近計算した残留エコー経路結合量|Hd
(ω)|をエコー信号パワー計算部36に出力する。
Further, the echo path coupling amount calculation unit 35 'is
Each of the above short-time spectra Xt = T (ω), E
During the period when t = T (ω) is input, the residual echo path coupling amount | Hd (ω) | 2 from the amplitude characteristics | X t = T (ω) | and | E t = T (ω) | Are sequentially calculated and output to the echo signal power calculator 36. Also other than this
During the period of, the echo path coupling amount calculation unit 35 ′ calculates the most recently calculated residual echo path coupling amount | Hd unless a control signal is input from the echo path variation detection unit 62.
(Ω) | 2 is output to the echo signal power calculation unit 36.

【0124】また、エコー経路結合量計算部35’は、
エコー経路変動検出部62からダブルトーク状態かつエ
コー経路が変動する状態である旨の制御信号が入力され
ると、全ての処理を中止してエコー信号パワー計算部3
6への残留エコー経路結合量|Hd(ω)|2の出力を停
止する。したがって、残留エコー経路結合量|Hd
(ω)|2は、ダブルトーク状態かつエコー経路h
(k)が変動する状態以外、つまり受話状態、送話状態
あるいはダブルトーク状態でエコー経路h(k)が変動
しない場合のみに、エコー信号パワー計算部36に供給
されることになる。
Further, the echo path coupling amount calculation unit 35 'is
When the control signal indicating the double talk state and the state in which the echo path changes is input from the echo path change detection unit 62, all processing is stopped and the echo signal power calculation unit 3
The output of the residual echo path coupling amount | Hd (ω) | 2 to 6 is stopped. Therefore, the residual echo path coupling amount | Hd
(Ω) | 2 is in the double talk state and the echo path h
It is supplied to the echo signal power calculation unit 36 only when the echo path h (k) does not fluctuate in a state other than the state in which (k) fluctuates, that is, in the receiving state, the transmitting state, or the double-talk state.

【0125】このようなエコー経路結合量計算部35’
を具備するエコー抑圧部61は、受話信号x(k)及び
エコーキャンセラ60から出力されたエコー低減信号e
(k)に基づいて時間信号se(k)を生成して伝送路
に出力する。すなわち、エコー抑圧部61は、エコー低
減信号e(k)を第1実施形態の送信信号y(k)と見
なし、またエコー低減信号e(k)に重畳されている残
留エコー信号bd(k)を第1実施形態のエコー信号b
(k)と見なし、さらにエコー経路h(k)にエコーキ
ャンセラ60を含めた経路g(k)を第1実施形態のエ
コー経路h(k)と見なして、第1実施形態と同様に残
留エコー信号bd(k)を抑圧した時間信号se(k)を
生成する。
Such an echo path coupling amount calculator 35 '
The echo suppressing unit 61 including the received signal x (k) and the echo reduction signal e output from the echo canceller 60.
The time signal se (k) is generated based on (k) and output to the transmission path. That is, the echo suppressing unit 61 regards the echo reduction signal e (k) as the transmission signal y (k) of the first embodiment, and also the residual echo signal bd (k) superimposed on the echo reduction signal e (k). Is the echo signal b of the first embodiment
(K), and the path g (k) in which the echo canceller 60 is included in the echo path h (k) is regarded as the echo path h (k) of the first embodiment, and the residual echo is the same as in the first embodiment. A time signal se (k) is generated by suppressing the signal bd (k).

【0126】片側発話状態検出部64は、送信信号y
(k)とエコー低減信号e(k)との比であるエコー低
減量を算出する。そして、このエコー低減量に基づいて
受話信号x(k)が存在する状態においてエコー低減量
が時間的に単調増大していると判断した場合は、送信信
号y(k)中に送話信号s(k)が含まれていない状態
(片側発話状態)であると判定し、これ以外の状態の場
合には送話信号s(k)が含まれる状態(ダブルトーク
状態)であると判定して、この判定結果を制御信号とし
て上記エコー抑圧部61内のエコー経路結合量計算用受
話信号選択部46とエコー経路結合量計算用送信信号選
択部47とに出力する。
The one-sided utterance state detecting section 64 determines the transmission signal y.
An echo reduction amount, which is the ratio of (k) to the echo reduction signal e (k), is calculated. Then, when it is determined that the echo reduction amount monotonically increases with time in the presence of the reception signal x (k) based on the echo reduction amount, the transmission signal s is included in the transmission signal y (k). It is determined that (k) is not included (one-sided utterance state), and in other states, it is determined that the transmission signal s (k) is included (double talk state). The determination result is output as a control signal to the echo path coupling amount calculation reception signal selection unit 46 and the echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit 47 in the echo suppression unit 61.

【0127】本実施形態では、このような片側発話状態
検出部64を備えているので、上述した第1実施形態に
比較して、より精度良く送信信号y(k)に送話信号s
(k)が含まれていない状態を検出することができる。
In this embodiment, since the one-sided utterance state detecting section 64 is provided, the transmission signal y (k) is more accurately converted into the transmission signal s as compared with the first embodiment.
A state in which (k) is not included can be detected.

【0128】エコー経路変動検出部62は、受話信号x
(k)、送信信号y(k)及びエコー減衰信号e(k)
に基づいて、受話信号x(k)と送話信号s(k)が同
時に存在するダブルトーク状態状態におけるエコー経路
h(k)の変動を検出し、該検出結果を制御信号として
エコー経路結合量計算部35’とエコーキャンセラ60
内のエコー経路推定回路23’とに出力する。
The echo path variation detector 62 receives the received signal x
(K), transmission signal y (k) and echo attenuation signal e (k)
On the basis of the received signal x (k) and the transmitted signal s (k) at the same time, the fluctuation of the echo path h (k) is detected, and the detection result is used as a control signal for the echo path coupling amount. Calculation unit 35 'and echo canceller 60
And the echo path estimation circuit 23 'in the inside.

【0129】エコー経路推定回路23’は、上記エコー
経路変動検出部62からダブルトーク状態においてエコ
ー経路h(k)が変動した旨の制御信号が入力される
と、自らが推定した疑似エコー経路he(k)の全ての
値を「0」とする。この結果、疑似エコー経路畳み込み
演算回路22は疑似エコー信号bd(k)の生成を停止
するので、減算器24は、送話用マイクロホン3から入
力された送信信号y(k)をそのままエコー抑圧部61
等に出力する。
When the echo path estimation circuit 23 'receives a control signal indicating that the echo path h (k) has changed in the double talk state from the echo path change detector 62, the echo path estimation circuit 23' estimates its own pseudo echo path he. All values of (k) are set to "0". As a result, the pseudo echo path convolution operation circuit 22 stops the generation of the pseudo echo signal bd (k), so that the subtractor 24 uses the transmission signal y (k) input from the transmission microphone 3 as it is in the echo suppressing unit. 61
And output to.

【0130】また、エコー経路推定回路23’は、エコ
ー経路変動検出部62からダブルトーク状態においてエ
コー経路h(k)が変動した旨の制御信号が入力される
と、当該検出結果が入力される直前に推定した疑似エコ
ー経路he(k)をエコー経路結合量計算部63に出力
する。
Further, when the echo path estimation circuit 23 'receives a control signal indicating that the echo path h (k) has changed in the double talk state from the echo path change detector 62, the detection result is input. The pseudo echo path he (k) estimated immediately before is output to the echo path coupling amount calculation unit 63.

【0131】エコー経路結合量計算部63は、上記疑似
エコー経路he(k)を高速フーリエ変換して得られた
疑似エコー経路周波数特性He(ω)の振幅特性の2乗
値である疑似エコー経路結合量|He(ω)|(疑似
振幅周波数関数)を上記エコー抑圧部61内のエコー信
号パワー計算部36に出力する。すなわち、エコー経路
結合量計算部63は、ダブルトーク状態においてエコー
経路h(k)が変動した場合、当該変動の直前に推定さ
れた疑似エコー経路he(k)から疑似エコー経路結合
量|He(ω)|を算出してエコー信号パワー計算部
36に出力する。
The echo path coupling amount calculator 63 is a pseudo echo path which is the square value of the amplitude characteristic of the pseudo echo path frequency characteristic He (ω) obtained by performing the fast Fourier transform on the pseudo echo path he (k). The coupling amount | He (ω) | 2 (pseudo amplitude frequency function) is output to the echo signal power calculation unit 36 in the echo suppression unit 61. That is, when the echo path h (k) fluctuates in the double talk state , the echo path coupling amount calculator 63 calculates the pseudo echo path coupling amount | He (from the pseudo echo path he (k) estimated immediately before the fluctuation. ω) | 2 is calculated and output to the echo signal power calculation unit 36.

【0132】この結果、エコー信号パワー計算部36に
は、受話状態、送話状態あるいはダブルトーク状態でエ
コー経路h(k)が変動しないときに残留エコー経路結
合量|Hd(ω)|が入力され、ダブルトーク状態
おいてエコー経路h(k)が変動するときには、当該変
動の直前にエコー経路推定回路23’によって推定され
た疑似エコー経路he(k)に基づく疑似エコー経路結
合量|He(ω)|が択一的に入力される。エコー信
号パワー計算部36は、通話状況に応じて択一的に入力
される残留エコー経路結合量|Hd(ω)|あるいは
疑似エコー経路結合量|He(ω)|に基づいて予測
エコー信号パワー|Ee(ω)|を算出する。
As a result, the echo signal power calculation unit 36 outputs the residual echo path coupling amount | Hd (ω) | 2 when the echo path h (k) does not change in the receiving state, the transmitting state or the double talk state. When the echo path h (k) is input and fluctuates in the double talk state , the pseudo echo based on the pseudo echo path he (k) estimated by the echo path estimation circuit 23 ′ immediately before the fluctuation. The path coupling amount | He (ω) | 2 is alternatively input. The echo signal power calculation unit 36 predicts an echo based on the residual echo path coupling amount | Hd (ω) | 2 or the pseudo echo path coupling amount | He (ω) | 2 that is alternatively input according to the call situation. The signal power | E t e (ω) | 2 is calculated.

【0133】また、ダブルトーク状態でエコー経路h
(k)が変動するときには、疑似エコー経路畳み込み演
算回路22の動作は停止されて、エコー抑圧部61には
送話用マイクロホン3からの送信信号y(k)がそのま
ま入力される。すなわち、エコー抑圧部61は、エコー
キャンセラ60をパスした状態で動作することになる。
In the double talk state, the echo path h
When (k) fluctuates, the operation of the pseudo echo path convolution operation circuit 22 is stopped and the transmission signal y (k) from the microphone 3 for transmission is input to the echo suppressing unit 61 as it is. That is, the echo suppressor 61 operates in a state of passing the echo canceller 60.

【0134】図7は、本実施形態の効果を示すシミュレ
ーション結果である。このシミュレーションでは、エコ
ー経路推定回路23’(適応フィルタ)にはNLMSア
ルゴリズムを用い、そのタップ数は512とした。ま
た、エコー抑圧部61の各高速フーリエ変換におけるF
FT点数も512とした。
FIG. 7 is a simulation result showing the effect of this embodiment. In this simulation, the echo path estimation circuit 23 '(adaptive filter) uses the NLMS algorithm, and the number of taps is 512. Further, F in each fast Fourier transform of the echo suppressor 61
The FT score was also set to 512.

【0135】この図7において、(a)は受話信号x
(k)、(b)は送話信号s(k)、(c)はエコー低
減信号e(k)(=bd(k)+s(k))から送話信
号s(k)を減じた信号(すなわち残留エコー信号bd
(k)、(d)はエコー抑圧部61の出力信号se
(k)から送話信号s(k)を減じた信号を示してい
る。また、これらの(a)〜(d)は、各々に時間の経
過とともに、受話状態(Reseive)→送話状態(Send)
→ダブルトーク状態(Double-talk)→エコー経路の変
動(Path Change)→受話状態(Reseive)に移行する場
合を示している。
In FIG. 7, (a) shows the received signal x
(K) and (b) are the transmission signal s (k), and (c) is a signal obtained by subtracting the transmission signal s (k) from the echo reduction signal e (k) (= bd (k) + s (k)). (That is, the residual echo signal bd
(K) and (d) are output signals se of the echo suppressor 61.
A signal obtained by subtracting the transmission signal s (k) from (k) is shown. In addition, these (a) to (d) are each in the receiving state (Reseive) → the transmitting state (Send) with the passage of time.
→ Double-talk state (Double-talk) → Echo path change (Path Change) → Receiving state (Reseive).

【0136】この図に示されるように、本実施形態のエ
コー抑圧装置によれば、各通話状態においてエコー信号
を有効に抑圧していることが解る。特に、(c)と
(d)とを比較すると、エコー抑圧部61は、ダブルト
ーク状態においてエコー経路の変動がない状態でエコー
低減信号e(k)に含まれる残留エコー信号bd(k)
を十分に低減させると共に、ダブルトーク状態における
エコー経路の変動に対しても残留エコー信号bd(k)
の増大を抑えていることが解る。
As shown in this figure, it can be seen that the echo suppressor of this embodiment effectively suppresses the echo signal in each call state. In particular, comparing (c) and (d), the echo suppressor 61 shows that the residual echo signal bd (k) included in the echo reduction signal e (k) in the double-talk state without fluctuation of the echo path.
Of the residual echo signal bd (k) even when the echo path changes in the double talk state.
It can be seen that the increase in is suppressed.

【0137】[0137]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるエ
コー抑圧方法及び装置並びにエコー抑圧プログラムが記
憶されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体によれ
ば、以下のような効果を奏する。 (1)受話信号x(k)が時間変動するエコー経路伝達
関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信号b
(k)として送話信号s(k)に重畳された送信信号y
(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエコー
信号b(k)を抑圧する方法において、受話信号x
(k)及び送信信号y(k)を短時間スペクトルにそれ
ぞれ変換し、送話信号s(k)が含まれない状態におけ
る送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信
号x(k)の短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達
関数h(k)の振幅周波数関数を算出し、該振幅周波数
関数並びに送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前
記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて、以降
の時刻におけるエコー信号b(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値を推定し、該エコー信号b(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値及び送信信号y(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値に基づく演算式を用いてエコー
抑圧ゲインG(ω)を算出し、該エコー抑圧ゲインG
(ω)を送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗算す
ることによりエコー信号b(k)を抑圧するので、ダブ
ルトーク中のエコー経路の変動に対して、送話音声を歪
ませたり、音切れさせることなく、聴感上十分にエコー
を抑圧して通話品質を良好に保つことが可能である。 (2)受話信号x(k)が時間変動するエコー経路伝達
関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信号b
(k)として送話信号s(k)に重畳された送信信号y
(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエコー
信号b(k)を抑圧する方法において、受話信号x
(k)及び送信信号y(k)を短時間スペクトルにそれ
ぞれ変換し、ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h
(k)の変動を検出し、エコー低減信号e(k)と受話
信号x(k)とに基づいてエコー経路伝達関数h(k)
の推定値である疑似エコー経路伝達関数he(k)を算
出し、該疑似エコー経路伝達関数he(k)を用いて送
信信号y(k)に含まれるエコー信号b(k)を抑圧し
て送話信号s(k)に残留エコー信号bd(k)が含ま
れた前記エコー低減信号e(k)を生成し、ダブルトー
ク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が検出された
場合に、該変動検出前の疑似エコー経路伝達関数he
(k)から疑似振幅周波数関数|He(ω)|2を算出
し、ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変
動が検出されない場合に、送話信号s(k)が含まれな
い状態における送信信号y(k)の短時間スペクトル及
び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて残
留振幅周波数関数|Hd(ω)|2を算出し、択一的に算
出された前記疑似振幅周波数関数|He(ω)|2あるい
は残留振幅周波数関数|Hd(ω)|2に基づいてエコー
信号b(k)あるいは残留エコー信号bd(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値を推定し、該エコー信号b
(k)あるいは残留エコー信号bd(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値及び送信信号y(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値に基づく演算式を用いてエコー抑圧
ゲインG(ω)を算出し、ダブルトーク中のエコー経路
伝達関数h(k)の変動が検出されない場合には、前記
エコー抑圧ゲインG(ω)をエコー低減信号e(k)の
短時間スペクトルに乗算することにより残留エコー信号
bd(k)を抑圧し、ダブルトーク中のエコー経路伝達
関数h(k)の変動が検出された場合には、エコー抑圧
ゲインG(ω)を送信信号y(k)の短時間スペクトル
に乗算することによりエコー信号b(k)を抑圧するの
で、ダブルトーク中のエコー経路の変動に対して、送話
音声を歪ませたり音切れさせることなく、エコー信号を
さらに抑圧することができる。したがって、通話品質を
さらに高品質にすることが可能である。
As described above, according to the echo suppression method and apparatus and the computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) The received signal x (k) propagates along the echo path of the echo path transfer function h (k) that changes with time, and the echo signal b
The transmission signal y superimposed on the transmission signal s (k) as (k)
In the method of suppressing the echo signal b (k) superposed on the transmission signal y (k) with respect to (k), the reception signal x
(K) and the transmission signal y (k) are each converted into a short-time spectrum, and the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the reception signal x (k) in a state where the transmission signal s (k) is not included. Of the echo path transfer function h (k) is calculated by using the short-time spectrum of the echo path transfer function h (k), the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and the short-time spectrum of the reception signal x (k). Is used to estimate the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) at the following times, and the echo characteristic b (k) of the echo signal b (k) is estimated. The echo suppression gain G (is calculated using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum, the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). ω Is calculated, the echo suppression gain G
Since the echo signal b (k) is suppressed by multiplying the short-time spectrum of the transmission signal y (k) by (ω), the transmission voice is distorted with respect to the fluctuation of the echo path during double talk, It is possible to suppress the echo sufficiently in the sense of hearing and keep the communication quality in good condition without causing sound interruption. (2) The received signal x (k) propagates in the echo path of the echo path transfer function h (k) that changes with time, and the echo signal b
The transmission signal y superimposed on the transmission signal s (k) as (k)
In the method of suppressing the echo signal b (k) superposed on the transmission signal y (k) with respect to (k), the reception signal x
(K) and the transmission signal y (k) are converted into short-time spectra, and the echo path transfer function h during double talk is converted.
The fluctuation of (k) is detected, and the echo path transfer function h (k) is calculated based on the echo reduction signal e (k) and the received signal x (k).
The pseudo echo path transfer function he (k), which is the estimated value of, is calculated, and the echo signal b (k) included in the transmission signal y (k) is suppressed by using the pseudo echo path transfer function he (k). When the echo reduction signal e (k) in which the residual echo signal bd (k) is included in the transmission signal s (k) is generated and the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected. , The pseudo echo path transfer function he before the fluctuation detection
When the pseudo amplitude frequency function | He (ω) | 2 is calculated from (k) and the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, the transmission signal s (k) is not included. The residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 is calculated by using the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the short-time spectrum of the reception signal x (k) in the state, and the residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 is calculated alternatively. Estimate the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) or the residual echo signal bd (k) based on the pseudo amplitude frequency function | He (ω) | 2 or the residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2. The echo signal b
(K) or the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the residual echo signal bd (k), the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). The echo suppression gain G (ω) is calculated by using an arithmetic expression based on Eq. 1, and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, the echo suppression gain G (ω) is reduced by the echo. The residual echo signal bd (k) is suppressed by multiplying the short-time spectrum of the signal e (k), and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected, the echo suppression gain Since the echo signal b (k) is suppressed by multiplying G (ω) by the short-time spectrum of the transmission signal y (k), the transmitted voice may be distorted with respect to the fluctuation of the echo path during double talk. Sound off Without, it is possible to further suppress the echo signal. Therefore, it is possible to further improve the call quality.

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

【図1】 本発明の第1実施形態に係わるエコー抑圧装
置の機能構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an echo suppressor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第1実施形態における主観評価実験
システムの構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a subjective evaluation experiment system according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第1実施形態に主観評価実験の実験
結果を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an experimental result of a subjective evaluation experiment according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第2実施形態に係わるエコー抑圧装
置の機能構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of an echo suppressor according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第2実施形態に係わるエコーキャン
セラの機能構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a functional configuration of an echo canceller according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第2実施形態に係わる残留エコー経
路結合量と疑似エコー経路結合量の生成を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing generation of residual echo path coupling amount and pseudo echo path coupling amount according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第2実施形態の効果を示す計算機シ
ミュレーションの実験結果である。
FIG. 7 is an experimental result of computer simulation showing the effect of the second embodiment of the present invention.

【図8】 拡声通話系の構成を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a voice call system.

【図9】 従来のフルバンド方式のエコーキャンセラの
構成例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional full-band echo canceller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,3……送話用マイクロホン 2,4……受話スピーカ 5,7……送話信号増幅器 6,8……受話信号増幅器 9……伝送路 10……送話者 11……受話者 21……エコーキャンセラ 22……疑似エコー経路畳み込み演算回路 23……エコー経路推定回路 24……減算器 25……非線形エコー抑圧処理部 31……高速フーリエ変換部(受話信号変換手段) 32……高速フーリエ変換部(送信信号変換手段) 33……高速逆フーリエ変換部(送話信号逆変換手段) 34……片側発話状態検出部 35……エコー経路結合量計算部(エコー経路伝達関数
算出手段) 36……エコー信号パワー計算部(エコー信号振幅周波
数特性推定手段) 37……遅延演算子(エコー信号振幅周波数特性推定手
段) 38……エコー信号パワー決定部(エコー信号振幅周波
数特性推定手段) 39……聴感補正ゲイン記憶部(エコー信号振幅周波数
特性推定手段,エコー信号聴感補正手段) 40……聴感補正部(エコー信号振幅周波数特性推定手
段,エコー信号聴感補正手段) 41……スムージングファクタ記憶部(送話信号振幅周
波数特性推定手段) 42……送話信号パワー計算部(送話信号振幅周波数特
性推定手段) 43……遅延演算子(送話信号振幅周波数特性推定手
段) 44……エコー抑圧ゲイン決定部(送話信号振幅周波数
特性推定手段) 45……エコー抑圧処理部 46……エコー経路結合量計算用受話信号選択部(エコ
ー経路伝達関数算出手段) 47……エコー経路結合量計算用送信信号選択部(エコ
ー経路伝達関数算出手段) 23’……エコー経路推定回路(適応フィルタ) 35’……エコー経路結合量計算部(エコー経路伝達関
数算出手段) 60……エコーキャンセラ 61……エコー抑圧部 62……エコー経路変動検出部 63……エコー経路結合量計算部(第2のエコー経路伝
達関数算出手段) 64……片側発話状態検出部 b(k)……エコー信号 bd(k)……残留エコー信号 e(k)……エコー低減信号 |Et=Te(ω)|2……時刻Tにおけるエコー信号パワ
ー |Ete(ω)|2, |E’te(ω)|2……予測エコー
信号パワー F(ω)……聴感補正ゲイン G(ω)……エコー抑圧ゲイン |He(ω)|2……エコー経路結合量,疑似エコー経路
結合量 |Hd(ω)|2……残留エコー経路結合量 s(k)……送話信号 se(k)……時間信号 Ste(ω)……処理信号 |Ste(ω)|2……予測送話信号パワー x(k)……受話信号 Xt(ω)……時刻tにおける受話信号x(k)の短時
間スペクトル |Xt(ω)|2……受話信号パワー y(k)……送信信号 Yt(ω)……時刻tにおける送信信号y(k)の短時
間スペクトル |Yt(ω)|2……送信信号のパワー β……スムージングファクタ
1, 3 ... Transmitting microphones 2, 4 ... Receiving speakers 5, 7 ... Transmitting signal amplifiers 6, 8 ... Receiving signal amplifiers 9 ... Transmission line 10 ... Speaker 11 ... Receiver 21 ...... Echo canceller 22 …… Pseudo echo path convolution operation circuit 23 …… Echo path estimation circuit 24 …… Subtractor 25 …… Nonlinear echo suppression processing unit 31 …… Fast Fourier transform unit (received signal conversion means) 32 …… High speed Fourier transform unit (transmission signal conversion unit) 33 ... Fast inverse Fourier transform unit (transmission signal inverse conversion unit) 34 ... One-sided speech state detection unit 35 ... Echo path coupling amount calculation unit (echo path transfer function calculation unit) 36 ... Echo signal power calculation section (echo signal amplitude frequency characteristic estimation means) 37 ... Delay operator (echo signal amplitude frequency characteristic estimation means) 38 ... Echo signal power determination section (echo signal swing) Frequency characteristic estimating means) 39 ... Auditory correction gain storage section (echo signal amplitude frequency characteristic estimating means, echo signal auditory sense correcting means) 40 ... Auditory correction section (echo signal amplitude frequency characteristic estimating means, echo signal auditory sense correcting means) 41 ...... Smoothing factor storage section (transmitting signal amplitude frequency characteristic estimating means) 42 ...... Sending signal power calculating section (sending signal amplitude frequency characteristic estimating means) 43 ...... Delay operator (sending signal amplitude frequency characteristic estimating means) ) 44 ... Echo suppression gain determination section (transmitting signal amplitude frequency characteristic estimating means) 45 ...... Echo suppression processing section 46 ...... Echo path coupling amount calculation receiving signal selecting section (echo path transfer function calculating means) 47 ...... Echo path coupling amount calculation transmission signal selection unit (echo path transfer function calculation means) 23 '... Echo path estimation circuit (adaptive filter) 35' ... -Path coupling amount calculation unit (echo path transfer function calculation unit) 60 ... Echo canceller 61 ... Echo suppression unit 62 ... Echo path variation detection unit 63 ... Echo path coupling amount calculation unit (second echo path transfer function) Calculation means) 64 ... One-sided speech state detection unit b (k) ... Echo signal bd (k) ... Residual echo signal e (k) ... Echo reduction signal | Et = T e (ω) | 2 ...... Echo signal power at time T | E t e (ω) | 2 , | E ′ t e (ω) | 2 Predicted echo signal power F (ω) …… Hearing correction gain G (ω) …… Echo suppression gain | He (ω) | 2 ... Echo path coupling amount, pseudo-echo path coupling amount | Hd (ω) | 2 ... Remaining echo path coupling amount s (k) ... Transmitting signal se (k) ... Time signal S t e (ω) ... Processed signal | S t e (ω) | 2 ... Predicted transmission signal power x (k) ... Reception signal X t (ω) ... Short-time spectrum of the reception signal x (k) at time t | X t (ω) | 2 ... Reception signal power y (k) ... Transmission signal Y t (ω) ... Time t Spectrum of transmitted signal y (k) at | Y t (ω) | 2 ... Transmitted signal power β ... Smoothing factor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 阪内 澄宇,羽田 陽一,“短時間ス ペクトラル振幅推定に基づいた非線形エ コー抑圧処理の検討”,日本音響学会 平成10年度春季研究発表会 講演論文集 I,1998年 3月17日,pp.551− 552,(3−5−11) 阪内 澄宇,佐々木 潤子,羽田 陽 一,“STSA推定に基づいた非線形エ コー抑圧と適応フィルタの組合せ”,日 本音響学会 平成10年度春秋季研究発表 会 講演論文集 I,1998年 9月24 日,pp.607−608,(1−P−6) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/00 H04B 7/00 H04M 3/00 H04R 3/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References Sumiyu Sakauchi, Yoichi Haneda, “Study on Nonlinear Echo Suppression Processing Based on Short-time Spectral Amplitude Estimation”, The Acoustical Society of Japan, 1998 Spring Research Presentation Proceedings I, March 17, 1998, pp. 551-552, (3-5-11) Sumiuchi Sakauchi, Junko Sasaki, Yoichi Haneda, "Combination of Nonlinear Echo Suppression Based on STSA Estimation and Adaptive Filter", The Acoustical Society of Japan, Spring-Autumn Research 1998 Presentation Meeting Proceedings I, September 24, 1998, pp. 607-608, (1-P-6) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04B 3/00 H04B 7/00 H04M 3/00 H04R 3/00

Claims (34)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 受話信号x(k)が時間変動するエコー
経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信
号b(k)として送話信号s(k)に重畳された送信信
号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエ
コー信号b(k)を抑圧する方法であって、 受話信号x(k)及び送信信号y(k)を短時間スペク
トルにそれぞれ変換し、 送話信号s(k)が含まれない状態における送信信号y
(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の
短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達関数h(k)
の振幅周波数関数を算出し、 該振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペ
クトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを
用いて、以降の時刻におけるエコー信号b(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値を推定し、 該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送信信号y(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
に基づく演算式を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算
出し、 該エコー抑圧ゲインG(ω)を送信信号y(k)の短時
間スペクトルに乗算することによりエコー信号b(k)
を抑圧することを特徴とするエコー抑圧方法。
1. A transmission signal in which a reception signal x (k) propagates in an echo path of a time-varying echo path transfer function h (k) and is superimposed on a transmission signal s (k) as an echo signal b (k). A method of suppressing an echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) with respect to y (k), in which a reception signal x (k) and a transmission signal y (k) are converted into a short-time spectrum. The transmission signal y in the state where the transmission signal s (k) is not converted is converted.
The echo path transfer function h (k) is calculated using the short-time spectrum of (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k).
Of the echo signal b (k) at a subsequent time using the amplitude frequency function of the received signal x (k) and the short-time spectrum of the transmission signal y (k). The amplitude characteristic value of the short-time spectrum and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) are estimated, and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and the transmission signal s (k) are estimated. Of the short-time spectrum and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k) are used to calculate the echo suppression gain G (ω), and the echo suppression gain G (ω) is calculated. The echo signal b (k) is obtained by multiplying the short-time spectrum of the transmission signal y (k).
An echo suppression method characterized by suppressing the noise.
【請求項2】 受話信号x(k)が時間変動するエコー
経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー信
号b(k)として送話信号s(k)に重畳された送信信
号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳されたエ
コー信号b(k)を抑圧する方法であって、 受話信号x(k)及び送信信号y(k)を短時間スペク
トルにそれぞれ変換し、 ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動を
検出し、 エコー低減信号e(k)と受話信号x(k)とに基づい
てエコー経路伝達関数h(k)の推定値である疑似エコ
ー経路伝達関数he(k)を算出し、 該疑似エコー経路伝達関数he(k)を用いて送信信号
y(k)に含まれるエコー信号b(k)を抑圧して送話
信号s(k)に残留エコー信号bd(k)が含まれた前
記エコー低減信号e(k)を生成し、 ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が
検出された場合に、該変動検出前の疑似エコー経路伝達
関数he(k)から疑似振幅周波数関数|He(ω)|2
を算出し、 ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が
検出されない場合に、送話信号s(k)が含まれない状
態における送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前
記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用いて残留振
幅周波数関数|Hd(ω)|2を算出し、 択一的に算出された前記疑似振幅周波数関数|He
(ω)|2あるいは残留振幅周波数関数|Hd(ω)|2
に基づいてエコー信号b(k)あるいは残留エコー信号
bd(k)の短時間スペクトルの振幅特性値を推定し、 該エコー信号b(k)あるいは残留エコー信号bd
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値及び送話信号s
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値及び送信信号y
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に基づく演算式
を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算出し、 ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が
検出されない場合には、前記エコー抑圧ゲインG(ω)
をエコー低減信号e(k)の短時間スペクトルに乗算す
ることにより残留エコー信号bd(k)を抑圧し、ダブ
ルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が検出
された場合には、エコー抑圧ゲインG(ω)を送信信号
y(k)の短時間スペクトルに乗算することによりエコ
ー信号b(k)を抑圧することを特徴とするエコー抑圧
方法。
2. A transmission signal in which a reception signal x (k) propagates in an echo path of a time-varying echo path transfer function h (k) and is superimposed on a transmission signal s (k) as an echo signal b (k). A method of suppressing an echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) with respect to y (k), in which a reception signal x (k) and a transmission signal y (k) are converted into a short-time spectrum. Echo path transfer function h (k) estimation based on echo reduction signal e (k) and received signal x (k) by detecting the fluctuation of echo path transfer function h (k) during double talk. The pseudo echo path transfer function he (k), which is a value, is calculated, and the echo signal b (k) included in the transmission signal y (k) is suppressed by using the pseudo echo path transfer function he (k). The echo reduction signal in which the residual echo signal bd (k) is included in the signal s (k). When the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected by generating e (k), the pseudo amplitude path function | He from the pseudo echo path transfer function he (k) before the fluctuation detection is generated. (Ω) | 2
And the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the reception of the reception signal s (k) are not included. The residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 is calculated using the short-time spectrum of the signal x (k), and the pseudo amplitude frequency function | He calculated as an alternative is calculated.
(Ω) | 2 or residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2
The amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) or the residual echo signal bd (k) is estimated based on the above, and the echo signal b (k) or the residual echo signal bd is estimated.
(K) Amplitude characteristic value of short-time spectrum and transmission signal s
(K) Amplitude characteristic value of short-time spectrum and transmission signal y
When the echo suppression gain G (ω) is calculated by using the arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k), and the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is not detected, The echo suppression gain G (ω)
To suppress the residual echo signal bd (k) by multiplying by the short-time spectrum of the echo reduction signal e (k), and when the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during double talk is detected, An echo suppression method characterized by suppressing an echo signal b (k) by multiplying an echo suppression gain G (ω) by a short-time spectrum of a transmission signal y (k).
【請求項3】 送信信号y(k)とエコー低減信号e
(k)とからエコー信号b(k)の低減量を求め、受話
信号x(k)が存在し、かつ前記低減量が単調増大して
いる場合に送話信号s(k)が含まれていない状態であ
ると判断することを特徴とする請求項2記載のエコー抑
圧方法。
3. A transmission signal y (k) and an echo reduction signal e.
The reduction amount of the echo signal b (k) is obtained from (k) and the transmission signal s (k) is included when the reception signal x (k) is present and the reduction amount is monotonically increasing. The echo suppression method according to claim 2, wherein it is determined that there is no state.
【請求項4】 エコー信号b(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値と1単位時間前の該エコー信号b(k)の
短時間スペクトルの振幅特性値のうち、何れか大きい方
を当該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特
性値の推定値とすることを特徴とする請求項1〜3いず
れかに記載のエコー抑圧方法。
4. The larger one of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) one unit time before, whichever is larger. The echo suppression method according to claim 1, wherein the estimated value is an amplitude characteristic value of a short-time spectrum of the signal b (k).
【請求項5】 エコー信号b(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値に聴感補正を施した値をエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値とする
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載のエコー抑
圧方法。
5. The echo signal b is a value obtained by subjecting the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) to audibility correction.
The echo suppression method according to claim 1, wherein the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) is used.
【請求項6】 受話音声によるエコー信号のマスキング
レベルと人間の可聴レベルと伝送遅延量に基づいて聴感
補正ゲインを設定し、該聴感補正ゲインをエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に乗算して聴感
補正することを特徴とする請求項5記載のエコー抑圧方
法。
6. The audibility correction gain is set based on the masking level of the echo signal by the received voice, the human audible level and the transmission delay amount, and the audibility correction gain is set to the echo signal b.
The echo suppression method according to claim 5, wherein the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of (k) is multiplied to perform auditory sense correction.
【請求項7】 エコー信号b(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値と1単位時間前の送話信号s(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値と送信信号y(k)の短時間
スペクトル並びにスムージングファクタβと信号の正の
成分だけを取り出す半波整流関数Pからなる下式(1)
に基づいて送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅
特性値の推定値を算出することを特徴とする請求項1〜
6いずれかに記載のエコー抑圧方法。 【数1】
7. The amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k), the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) one unit time before, and the short-time of the transmission signal y (k). The following equation (1) consisting of a spectrum and a smoothing factor β and a half-wave rectification function P for extracting only the positive component of the signal
The estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) is calculated based on
6. The echo suppression method according to any one of 6 above. [Equation 1]
【請求項8】 スムージングファクタβを0.9〜0.
999の範囲内の値とすることを特徴とする請求項7記
載のエコー抑圧方法。
8. A smoothing factor β of 0.9 to 0.
The echo suppression method according to claim 7, wherein the value is set in a range of 999.
【請求項9】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエコ
ー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式(2)
の値GPE(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適
用することを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の
エコー抑圧方法。 【数2】
9. An arithmetic expression (2) consisting of a transmission signal power | S t e (ω) | 2 and an echo signal power | E t e (ω) | 2.
9. The echo suppression method according to claim 1, wherein the value G PE (ω) of is applied to the echo suppression gain G (ω). [Equation 2]
【請求項10】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式
(3)の値GW(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG
(ω)に適用することを特徴とする請求項1〜8いずれ
かに記載のエコー抑圧方法。 【数3】
10. The value G W (ω) of the arithmetic expression (3) consisting of the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 is the echo. Suppression gain G
The echo suppression method according to claim 1, wherein the echo suppression method is applied to (ω). [Equation 3]
【請求項11】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエコ
ー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式(4)
の値GML(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適
用することを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載の
エコー抑圧方法。 【数4】
11. An arithmetic expression (4) composed of a transmission signal power | S t e (ω) | 2 and an echo signal power | E t e (ω) | 2.
9. The echo suppression method according to claim 1, wherein the value G ML (ω) is applied to the echo suppression gain G (ω). [Equation 4]
【請求項12】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2と送信信号パワー|Yt
(ω)|2からなる式(5)に基づいて中間変数υ
(ω)を算出し、該中間変数υ(ω)とエコー信号パワ
ー|Ete(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2
びに中間変数υ(ω)に対する0次及び1次の修正ベッ
セル関数I0,I1からなる演算式(6)の値GEM(ω)
を、前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用することを特
徴とする請求項1〜8いずれかに記載のエコー抑圧方
法。 【数5】 【数6】
12. A transmission signal power | S t e (ω) | 2 and an echo signal power | E t e (ω) | 2 and a transmission signal power | Y t
Intermediate variable υ based on equation (5) consisting of (ω) | 2
(Ω) is calculated, and the intermediate variable υ (ω), the echo signal power │E t e (ω) │ 2 and the transmission signal power │Y t (ω) │ 2 and the zero-order and the intermediate variable υ (ω) The value G EM (ω) of the arithmetic expression (6) including the modified Bessel functions I 0 and I 1 of the first order
Is applied to the echo suppression gain G (ω). 9. The echo suppression method according to claim 1, wherein [Equation 5] [Equation 6]
【請求項13】 受話信号x(k)が時間変動するエコ
ー経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー
信号b(k)として送話信号s(k)に重畳された送信
信号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳された
エコー信号b(k)を抑圧するエコー抑圧装置であっ
て、 受話信号x(k)を短時間スペクトルに変換する受話信
号変換手段と、 送信信号y(k)を短時間スペクトルに変換する送信信
号変換手段と、 受話信号x(k)と送信信号y(k)とに基づいて送話
信号s(k)が含まれていない状態を検出する片側発話
状態検出部と、 送話信号s(k)が含まれない状態における送信信号y
(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の
短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達関数h(k)
の振幅周波数関数を算出するエコー経路伝達関数算出手
段と、 該振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペ
クトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを
用いて、以降の時刻におけるエコー信号b(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値を推定するエコー信号振幅周
波数特性推定手段と、 該振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペ
クトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを
用いて、以降の時刻における送話信号s(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値を推定する送話信号振幅周波数
特性推定手段と、 該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送信信号y(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
に基づく演算式を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算
出するエコー抑圧ゲイン決定部と、 該エコー抑圧ゲインG(ω)を送信信号y(k)の短時
間スペクトルに乗算するエコー抑圧処理部と、 該エコー抑圧処理部の出力を逆変換して伝送路に出力す
る送話信号逆変換手段と、 を具備することを特徴とするエコー抑圧装置。
13. A transmission signal in which a reception signal x (k) propagates in an echo path of a time-varying echo path transfer function h (k) and is superimposed on a transmission signal s (k) as an echo signal b (k). An echo suppressor for suppressing the echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) with respect to y (k), the received signal conversion converting the received signal x (k) into a short-time spectrum. Means, transmission signal conversion means for converting the transmission signal y (k) into a short-time spectrum, and a transmission signal s (k) based on the reception signal x (k) and the transmission signal y (k). One-sided utterance state detection unit for detecting a non-existence state, and a transmission signal y in a state where the transmission signal s (k) is not included
The echo path transfer function h (k) is calculated using the short-time spectrum of (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k).
Using the echo path transfer function calculating means for calculating the amplitude frequency function of, and the amplitude frequency function, the short-time spectrum of the transmission signal y (k) and the short-time spectrum of the reception signal x (k), Echo signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the echo signal b (k), the amplitude frequency function, the short time spectrum of the transmission signal y (k) and the reception signal x (k). A transmission signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) at a subsequent time using the short-time spectrum, and the short-time spectrum of the echo signal b (k). By using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-term spectrum of the transmission signal s (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k). An echo suppression gain determination unit that calculates the Cau suppression gain G (ω), an echo suppression processing unit that multiplies the echo suppression gain G (ω) by the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and the echo suppression processing unit. And a transmission signal inverse conversion means for inversely converting the output of the above and outputting it to the transmission path.
【請求項14】 受話信号x(k)が時間変動するエコ
ー経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー
信号b(k)として送話信号s(k)に重畳された送信
信号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳された
エコー信号b(k)を抑圧するエコー抑圧装置であっ
て、 受話信号x(k)を短時間スペクトルに変換する受話信
号変換手段と、 送信信号y(k)を短時間スペクトルに変換する送信信
号変換手段と、 受話信号x(k)と送信信号y(k)とに基づいて送話
信号s(k)が含まれていない状態を検出する片側発話
状態検出部と、 ダブルトーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動を
検出するエコー経路変動検出部と、 適応フィルタを用いてエコー経路伝達関数h(k)の推
定値である疑似エコー経路伝達関数he(k)を生成
し、該疑似エコー経路伝達関数he(k)を用いて送信
信号y(k)に含まれるエコー信号b(k)を抑圧して
送話信号s(k)に残留エコー信号bd(k)が含まれ
たエコー低減信号e(k)を出力すると共に、前記エコ
ー経路変動検出部によってダブルトーク中のエコー経路
伝達関数h(k)の変動が検出されたときに、該変動検
出前の疑似エコー経路伝達関数he(k)を出力すると
共に送信信号y(k)をそのまま出力するエコーキャン
セラと、 前記エコー経路変動検出部によってダブルト
ーク中のエコー経路伝達関数h(k)の変動が検出され
ない場合に、送話信号s(k)が含まれない場合の前記
エコー低減信号e(k)の短時間スペクトルと受話信号
x(k)の短時間スペクトルとに基づいて残留振幅周波
数関数|Hd(ω)|2を算出するエコー経路伝達関数算
出手段と、 前記エコー経路変動検出部によってダブルトーク中のエ
コー経路伝達関数h(k)の変動が検出された場合に、
エコーキャンセラから出力された疑似エコー経路伝達関
数he(k)から疑似振幅周波数関数|He(ω)|2
算出する第2のエコー経路伝達関数算出手段と、 エコー経路伝達関数算出手段あるいは第2のエコー経路
伝達関数算出手段から択一的に入力される前記疑似振幅
周波数関数|He(ω)|2あるいは残留振幅周波数関数
|Hd(ω)|2に基づいてエコー信号b(k)あるいは
残留エコー信号bd(k)の短時間スペクトルの振幅周
波数特性を推定するエコー信号振幅周波数特性推定手段
と、 該振幅周波数特性並びにエコー低減信号e(k)あるい
は送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信
号x(k)の短時間スペクトルを用いて、以降の時刻に
おける残留エコー信号bd(k)あるいはエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅周波数特性を推定する
エコー信号振幅周波数特性推定手段と、 該振幅周波数特性並びにエコー低減信号e(k)あるい
は送信信号y(k)の短時間スペクトル及び前記受話信
号x(k)の短時間スペクトルを用いて、以降の時刻に
おける送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅周波
数特性を推定する送話信号振幅周波数特性推定手段と、 前記残留エコー信号bd(k)あるいはエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅周波数特性及び送話信
号s(k)の短時間スペクトルの振幅周波数特性及びエ
コー低減信号e(k)あるいは送信信号y(k)の短時
間スペクトルの振幅周波数特性に基づく演算式を用いて
エコー抑圧ゲインG(ω)を算出するエコー抑圧ゲイン
決定部と、 該エコー抑圧ゲインG(ω)をエコー低減信号e(k)
あるいは送信信号y(k)の短時間スペクトルに乗算す
るエコー抑圧処理部と、 該エコー抑圧処理部の出力を逆変換して伝送路に出力す
る送話信号逆変換手段と、 を具備することを特徴とするエコー抑圧装置。
14. A transmission signal in which a reception signal x (k) propagates along an echo path of a time-varying echo path transfer function h (k) and is superimposed on a transmission signal s (k) as an echo signal b (k). An echo suppressor for suppressing the echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) with respect to y (k), the received signal conversion converting the received signal x (k) into a short-time spectrum. Means, transmission signal conversion means for converting the transmission signal y (k) into a short-time spectrum, and a transmission signal s (k) based on the reception signal x (k) and the transmission signal y (k). A one-sided utterance state detection unit that detects a non-existing state, an echo path fluctuation detection unit that detects fluctuations in the echo path transfer function h (k) during double talk, and an echo filter transfer function h (k) Pseudo echo path transfer function he (k ) Is generated, the echo signal b (k) included in the transmission signal y (k) is suppressed by using the pseudo echo path transfer function he (k), and the residual echo signal bd (is included in the transmission signal s (k). When the echo reduction signal e (k) containing k) is output and the echo path variation detecting section detects a variation in the echo path transfer function h (k) during double talk, The echo canceller that outputs the pseudo echo path transfer function he (k) and the transmission signal y (k) as it is, and the fluctuation of the echo path transfer function h (k) during the double talk by the echo path fluctuation detection unit. If not detected, the residual amplitude frequency function | based on the short-time spectrum of the echo reduction signal e (k) and the short-time spectrum of the reception signal x (k) when the transmission signal s (k) is not included. Hd (ω ) | 2 for calculating an echo path transfer function calculating means, and the echo path change detecting section detects a change in the echo path transfer function h (k) during double talk,
Second echo path transfer function calculating means for calculating a pseudo amplitude frequency function | He (ω) | 2 from the pseudo echo path transfer function he (k) output from the echo canceller; and echo path transfer function calculating means or second Echo signal b (k) or residual signal based on the pseudo-amplitude frequency function | He (ω) | 2 or residual amplitude frequency function | Hd (ω) | 2 which is alternatively input from the echo path transfer function calculating means Echo signal amplitude frequency characteristic estimation means for estimating the amplitude frequency characteristic of the short time spectrum of the echo signal bd (k), and the amplitude frequency characteristic and the short time spectrum of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k) Using the short-time spectrum of the received signal x (k), the residual echo signal bd (k) or the echo signal b at the subsequent time
(K) Echo signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude frequency characteristic of the short time spectrum, the amplitude frequency characteristic and the short time spectrum of the echo reduction signal e (k) or the transmission signal y (k) and the reception signal A transmission signal amplitude frequency characteristic estimating means for estimating the amplitude frequency characteristic of the short time spectrum of the transmission signal s (k) at a subsequent time using the short time spectrum of x (k), and the residual echo signal bd ( k) or echo signal b
(K) Amplitude frequency characteristic of short-time spectrum, Amplitude frequency characteristic of short-term spectrum of transmission signal s (k), and Amplitude-frequency characteristic of short-term spectrum of echo reduction signal e (k) or transmission signal y (k) And an echo suppression gain G (ω) for calculating the echo suppression gain G (ω) by using an arithmetic expression based on Eq.
Alternatively, an echo suppression processing unit that multiplies the short-time spectrum of the transmission signal y (k), and a transmission signal inverse conversion unit that inversely converts the output of the echo suppression processing unit and outputs to the transmission path are provided. Characteristic echo suppressor.
【請求項15】 片側発話状態検出部は、送信信号y
(k)とエコー低減信号e(k)とからエコー信号b
(k)の低減量を求め、受話信号x(k)が存在し、か
つ前記低減量が単調増大している場合に送話信号s
(k)が含まれていない状態であると判断することを特
徴とする請求項14記載のエコー抑圧装置。
15. The one-sided utterance state detector is configured to transmit a signal y.
(K) and the echo reduction signal e (k), the echo signal b
The reduction amount of (k) is calculated, and if the reception signal x (k) is present and the reduction amount is monotonically increasing, the transmission signal s
15. The echo suppressor according to claim 14, wherein it is determined that (k) is not included.
【請求項16】 エコー信号振幅周波数特性推定手段
は、 振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペク
トル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを用
いて、以降の時刻におけるエコー信号b(k)の短時間
スペクトルの振幅特性値を推定するエコー信号パワー計
算部と、 この振幅特性値を1単位時間遅延させて出力する第1の
遅延演算子と、 エコー信号パワー計算部と第1の遅延演算子の出力のう
ち、大きい方を当該エコー信号b(k)の短時間スペク
トルの振幅特性値の推定値とするエコー信号パワー決定
部とからなることを特徴とする請求項13〜15いずれ
かに記載のエコー抑圧装置。
16. The echo signal amplitude frequency characteristic estimating means uses the amplitude frequency function, the short time spectrum of the transmission signal y (k) and the short time spectrum of the reception signal x (k), and uses the short time spectrum of the echo signal at a subsequent time. An echo signal power calculation unit that estimates the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of b (k), a first delay operator that delays and outputs this amplitude characteristic value by one unit time, an echo signal power calculation unit, and a 14. The echo signal power determination unit that uses the larger one of the outputs of the delay operator of 1 as the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k). 15. The echo suppressor according to any one of 15.
【請求項17】 エコー信号振幅周波数特性推定手段
は、エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性
値に聴感補正を施すエコー信号聴感補正手段を備えるこ
とを特徴とする請求項13〜16いずれかに記載のエコ
ー抑圧装置。
17. The echo signal amplitude / frequency characteristic estimating means comprises echo signal audibility correcting means for audibly correcting the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k). The echo suppressor according to any one of claims.
【請求項18】 エコー信号聴感補正手段は、 受話音声によるエコー信号のマスキングレベルと人間の
可聴レベルと伝送遅延量に基づいて設定された聴感補正
ゲインを記憶する聴感補正ゲイン記憶部と、 前記聴感補正ゲインをエコー信号b(k)の短時間スペ
クトルの振幅特性値に乗算する聴感補正部とからなるこ
とを特徴とする請求項17記載のエコー抑圧装置。
18. The audibility correction gain storage unit, which stores audibility correction gains set based on a masking level of an echo signal by a received voice, a human audible level, and a transmission delay amount, and the audibility correction unit. 18. The echo suppressor according to claim 17, further comprising: an auditory sense correction unit that multiplies a correction gain by an amplitude characteristic value of a short-time spectrum of the echo signal b (k).
【請求項19】 送話信号振幅周波数特性推定手段は、 スムージングファクタβを記憶するスムージングファク
タ記憶部と、 送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値を1
単位時間遅延させる第2の遅延演算子と、 該第2の遅延演算子の出力とエコー信号b(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値と送信信号y(k)の短時間
スペクトルとスムージングファクタβと信号の正の成分
だけを取り出す半波整流関数Pからなる下式(1)に基
づいて送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性
値の推定値を算出する送信信号パワー計算部とからなる
ことを特徴とする請求項13〜18いずれかに記載のエ
コー抑圧装置。 【数7】
19. The transmission signal amplitude / frequency characteristic estimating means includes a smoothing factor storage unit for storing a smoothing factor β, and an amplitude characteristic value of a short-time spectrum of the transmission signal s (k) is set to 1
A second delay operator for delaying by a unit time, an output of the second delay operator, an amplitude characteristic value of a short-time spectrum of the echo signal b (k), a short-time spectrum of the transmission signal y (k), and a smoothing factor. Transmission signal power calculation for calculating an estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) based on the following equation (1) consisting of β and a half-wave rectification function P for extracting only the positive component of the signal 19. The echo suppressor according to claim 13, wherein the echo suppressor comprises: [Equation 7]
【請求項20】 スムージングファクタβを0.9〜
0.999の範囲内の値とすることを特徴とする請求項
19記載のエコー抑圧装置。
20. The smoothing factor β is 0.9 to
20. The echo suppressor according to claim 19, wherein the value is within a range of 0.999.
【請求項21】 エコー抑圧ゲイン決定部は、エコー抑
圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste(ω)
2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算
式(2)に基づいて値GPE(ω)を算出することを特徴
とする請求項13〜19いずれかに記載のエコー抑圧装
置。 【数8】
21. The echo suppression gain determination unit sets the transmission signal power | S t e (ω) as the echo suppression gain G (ω).
20. The value G PE (ω) is calculated based on an arithmetic expression (2) consisting of | 2 and echo signal power | E t e (ω) | 2 . Echo suppressor. [Equation 8]
【請求項22】 エコー抑圧ゲイン決定部は、エコー抑
圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste(ω)
2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算
式(3)に基づいて値GW(ω)を算出することを特徴
とする請求項13〜19いずれかに記載のエコー抑圧装
置。 【数9】
22. The echo suppression gain determination unit sets the transmission signal power | S t e (ω) as the echo suppression gain G (ω).
20. The value G W (ω) is calculated based on an arithmetic expression (3) consisting of | 2 and echo signal power | E t e (ω) | 2 . Echo suppressor. [Equation 9]
【請求項23】 エコー抑圧ゲイン決定部は、エコー
抑圧ゲインG(ω)として、送話信号パワー|Ste
(ω)|2とエコー信号パワー|Ete(ω)|2とからな
る演算式(4)に基づいて値GML(ω)を算出すること
を特徴とする請求項13〜19いずれかに記載のエコー
抑圧装置。 【数10】
23. The echo suppression gain determination unit sets the transmission signal power | S t e as the echo suppression gain G (ω).
20. The value G ML (ω) is calculated based on the arithmetic expression (4) consisting of (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 . The echo suppressor according to. [Equation 10]
【請求項24】 エコー抑圧ゲイン決定部は、送話信号
パワー|Ste(ω)|2とエコー信号パワー|Ete
(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2からなる式
(5)に基づいて中間変数υ(ω)を算出し、該中間変
数υ(ω)とエコー信号パワー|Ete(ω)|2と送信
信号パワー|Yt(ω)|2並びに中間変数υ(ω)に対
する0次及び1次の修正ベッセル関数I0,I1からなる
演算式(6)に基づいて値GEM(ω)をエコー抑圧ゲイ
ンG(ω)として算出することを特徴とする請求項13
〜19いずれかに記載のエコー抑圧装置。 【数11】 【数12】
24. The echo suppression gain determination unit is the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e
(Ω) | 2 and transmission signal power | Y t (ω) | 2 is used to calculate an intermediate variable υ (ω), and the intermediate variable υ (ω) and echo signal power | E t Based on e (ω) | 2 and the transmission signal power | Y t (ω) | 2 and the modified Bessel functions I 0 and I 1 of the 0th and 1st order with respect to the intermediate variable υ (ω), The value G EM (ω) is calculated as an echo suppression gain G (ω).
20. The echo suppressor according to any one of 19 to 20. [Equation 11] [Equation 12]
【請求項25】 受話信号x(k)が時間変動するエコ
ー経路伝達関数h(k)のエコー経路を伝搬し、エコー
信号b(k)として送話信号s(k)に重畳された送信
信号y(k)に対し、該送信信号y(k)に重畳された
エコー信号b(k)を抑圧するエコー抑圧プログラムが
記憶されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体であっ
て、 受話信号x(k)及び送信信号y(k)を短時間スペク
トルにそれぞれ変換する処理と、 送話信号s(k)が含まれない状態における送信信号y
(k)の短時間スペクトル及び前記受話信号x(k)の
短時間スペクトルを用いてエコー経路伝達関数h(k)
の振幅周波数関数を算出する処理と、 該振幅周波数関数並びに送信信号y(k)の短時間スペ
クトル及び前記受話信号x(k)の短時間スペクトルを
用いて、以降の時刻におけるエコー信号b(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値及び送話信号s(k)の短時
間スペクトルの振幅特性値を推定する処理と、 該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送話信号s(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
及び送信信号y(k)の短時間スペクトルの振幅特性値
に基づく演算式を用いてエコー抑圧ゲインG(ω)を算
出する処理と、 該エコー抑圧ゲインG(ω)を送信信号y(k)の短時
間スペクトルに乗算することによりエコー信号b(k)
を抑圧するする処理と、 からなることを特徴とするエコー抑圧プログラムが記憶
されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体。
25. A transmission signal in which a reception signal x (k) propagates in an echo path of a time-varying echo path transfer function h (k) and is superimposed on a transmission signal s (k) as an echo signal b (k). It is a computer-readable storage medium that stores an echo suppression program for suppressing the echo signal b (k) superimposed on the transmission signal y (k) for y (k). ) And a process of converting the transmission signal y (k) into a short-time spectrum, and a transmission signal y in a state where the transmission signal s (k) is not included.
The echo path transfer function h (k) is calculated using the short-time spectrum of (k) and the short-time spectrum of the received signal x (k).
Of the echo frequency signal b (k) at a subsequent time using the process of calculating the amplitude frequency function of the received signal, the short time spectrum of the transmission signal y (k) and the short time spectrum of the received signal x (k). ) Of estimating the amplitude characteristic value of the short time spectrum and the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the transmission signal s (k), and the amplitude characteristic value of the short time spectrum of the echo signal b (k) and the transmission signal a process of calculating an echo suppression gain G (ω) using an arithmetic expression based on the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of s (k) and the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal y (k); The echo signal b (k) is obtained by multiplying the short-time spectrum of the transmission signal y (k) by the gain G (ω).
A computer-readable storage medium in which an echo suppression program is stored, the process comprising:
【請求項26】 エコー信号b(k)の短時間スペクト
ルの振幅特性値と1単位時間前の該エコー信号b(k)
の短時間スペクトルの振幅特性値のうち、何れか大きい
方を当該エコー信号b(k)の短時間スペクトルの振幅
特性値の推定値とする処理を含むことを特徴とする請求
項25記載のエコー抑圧プログラムが記憶されたコンピ
ュータに読取り可能な記憶媒体。
26. An amplitude characteristic value of a short time spectrum of the echo signal b (k) and the echo signal b (k) one unit time before
26. The echo according to claim 25, further comprising: a process of using the larger one of the amplitude characteristic values of the short-time spectrum as the estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k). A computer-readable storage medium storing a suppression program.
【請求項27】 エコー信号b(k)の短時間スペクト
ルの振幅特性値に聴感補正を施した値をエコー信号b
(k)の短時間スペクトルの振幅特性値の推定値とする
処理を含むことを特徴とする請求項25または26記載
のエコー抑圧プログラムが記憶されたコンピュータに読
取り可能な記憶媒体。
27. The echo signal b is a value obtained by subjecting the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k) to auditory correction.
27. The computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to claim 25 or 26, further comprising: (k) a process of using an estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum.
【請求項28】 受話音声によるエコー信号のマスキン
グレベルと人間の可聴レベルと伝送遅延量に基づいて聴
感補正ゲインを設定し、該聴感補正ゲインをエコー信号
b(k)の短時間スペクトルの振幅特性値に乗算して聴
感補正する処理を含むことを特徴とする請求項27記載
のエコー抑圧プログラムが記憶されたコンピュータに読
取り可能な記憶媒体。
28. An audibility correction gain is set based on a masking level of an echo signal by a received voice, an audible level of human beings and a transmission delay amount, and the audibility correction gain is set to an amplitude characteristic of a short-time spectrum of an echo signal b (k). 28. The computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to claim 27, comprising a process of multiplying a value to correct the auditory sense.
【請求項29】 エコー信号b(k)の短時間スペクト
ルの振幅特性値と1単位時間前の送話信号s(k)の短
時間スペクトルの振幅特性値と送信信号y(k)の短時
間スペクトル並びにスムージングファクタβと信号の正
の成分だけを取り出す半波整流関数Pからなる下式
(1)に基づいて送話信号s(k)の短時間スペクトル
の振幅特性値の推定値を算出する処理を含むことを特徴
とする請求項25〜28いずれかに記載のエコー抑圧プ
ログラムが記憶されたコンピュータに読取り可能な記憶
媒体。 【数13】
29. The amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the echo signal b (k), the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) one unit time before, and the short-time of the transmission signal y (k). The estimated value of the amplitude characteristic value of the short-time spectrum of the transmission signal s (k) is calculated based on the following equation (1) consisting of the spectrum and the smoothing factor β and the half-wave rectification function P for extracting only the positive component of the signal. A computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to any one of claims 25 to 28, which further comprises processing. [Equation 13]
【請求項30】 スムージングファクタβを0.9〜
0.999の範囲内の値とする処理を含むことを特徴と
する請求項29記載のエコー抑圧プログラムが記憶され
たコンピュータに読取り可能な記憶媒体。
30. The smoothing factor β is 0.9 to
30. The computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to claim 29, further comprising processing for setting a value within a range of 0.999.
【請求項31】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式
(2)の値GPE(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG
(ω)に適用する処理を含むことを特徴とする請求項2
5〜30いずれかに記載のエコー抑圧プログラムが記憶
されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体。 【数14】
31. The value G PE (ω) of the arithmetic expression (2) consisting of the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 Suppression gain G
3. A process for applying to (ω) is included.
A computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to any one of 5 to 30. [Equation 14]
【請求項32】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式
(3)の値GW(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG
(ω)に適用する処理を含むことを特徴とする請求項2
5〜30いずれかに記載のエコー抑圧プログラムが記憶
されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体。 【数15】
32. The value G W (ω) of the arithmetic expression (3) consisting of the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 is set to the echo. Suppression gain G
3. A process for applying to (ω) is included.
A computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to any one of 5 to 30. [Equation 15]
【請求項33】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2とからなる演算式
(4)の値GML(ω)を、前記エコー抑圧ゲインG
(ω)に適用する処理を含むことを特徴とする請求項2
5〜30いずれかに記載のエコー抑圧プログラムが記憶
されたコンピュータに読取り可能な記憶媒体。 【数16】
33. The value G ML (ω) of the arithmetic expression (4) consisting of the transmission signal power | S t e (ω) | 2 and the echo signal power | E t e (ω) | 2 is set to the echo. Suppression gain G
3. A process for applying to (ω) is included.
A computer-readable storage medium storing the echo suppression program according to any one of 5 to 30. [Equation 16]
【請求項34】 送話信号パワー|Ste(ω)|2とエ
コー信号パワー|Ete(ω)|2と送信信号パワー|Yt
(ω)|2からなる式(5)に基づいて中間変数υ
(ω)を算出し、該中間変数υ(ω)とエコー信号パワ
ー|Ete(ω)|2と送信信号パワー|Yt(ω)|2
びに中間変数υ(ω)に対する0次及び1次の修正ベッ
セル関数I0,I1からなる演算式(6)の値GEM(ω)
を、前記エコー抑圧ゲインG(ω)に適用する処理を含
むことを特徴とする請求項25〜30いずれかに記載の
エコー抑圧プログラムが記憶されたコンピュータに読取
り可能な記憶媒体。 【数17】 【数18】
34. Transmission signal power | S t e (ω) | 2 and echo signal power | E t e (ω) | 2 and transmission signal power | Y t
Intermediate variable υ based on equation (5) consisting of (ω) | 2
(Ω) is calculated, and the intermediate variable υ (ω), the echo signal power │E t e (ω) │ 2 and the transmission signal power │Y t (ω) │ 2 and the zero-order and the intermediate variable υ (ω) The value G EM (ω) of the arithmetic expression (6) including the modified Bessel functions I 0 and I 1 of the first order
31. A computer-readable storage medium in which the echo suppression program according to any one of claims 25 to 30 is stored, the processing including applying to the echo suppression gain G (ω). [Equation 17] [Equation 18]
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阪内 澄宇,佐々木 潤子,羽田 陽一,"STSA推定に基づいた非線形エコー抑圧と適応フィルタの組合せ",日本音響学会 平成10年度春秋季研究発表会 講演論文集 I,1998年 9月24日,pp.607−608,(1−P−6)
阪内 澄宇,羽田 陽一,"短時間スペクトラル振幅推定に基づいた非線形エコー抑圧処理の検討",日本音響学会 平成10年度春季研究発表会 講演論文集I,1998年 3月17日,pp.551−552,(3−5−11)

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