JP6272590B2 - エコーキャンセラ装置及び通話装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る実施の形態1のエコーキャンセラ10を有する2台の通話装置1A,1Bを含む通話システムの概略構成を示す図である。図1に示されるように、2台の通話装置1A,1Bは、通信回線網NWを介して相互に接続されており、同一構成を有する。通話装置1A,1Bの各々は、マイクロフォンを含む集音部MKと、音響波である再生音を出力するスピーカSPとにそれぞれ接続されており、相手方通話装置との間で通信を行う通信機能部11と、相手方通話装置に伝送される送話信号中の音響エコー成分を低減するエコーキャンセラ10とを備えている。集音部MKがスピーカSPと音響的に結合する場合、すなわち、スピーカSPから出力された音響波が、空気、液体または固体などの媒体を伝達して集音部MKに回り込んで検出される場合、集音部MKはその音響波を音響エコーとして検出し得る。通信回線網NWとしては、たとえば、電話回線網、移動体通信網もしくはインターネットなどの広域通信網、またはLAN(Local Area Network)などの小規模通信網が挙げられる。
次に、本発明に係る実施の形態2について説明する。図7は、実施の形態2のエコーキャンセラ10Aの概略構成を示すブロック図である。上記実施の形態1のエコーキャンセラ10の場合と同様に、本実施の形態のエコーキャンセラ10Aと図1に示した通信機能部11との組み合わせで通話装置を構成することができる。
この場合、忘却係数γを用いて反映度合いを調整することができる。忘却係数γは、零近傍の値に設定されることが好ましく、たとえば、零より大きく且つ0.1以下の範囲内にあることが望ましい。また、たとえば、判定結果DTがエコー経路変動状態を示す場合、FGフィルタ39Aは、忘却係数γの値を定常状態時の値よりも大きい値に設定することにより、エコ経路変動状態時の反映度合いを定常状態時の反映度合いよりも大きくすることができる。一方、判定結果DTがダブルトーク状態を示す場合には、FGフィルタ39Aは、忘却係数γの値を定常状態時の値よりも小さい値に設定することにより、ダブルトーク状態時の反映度合いを定常状態時の反映度合いよりも小さくすることができる。
次に、本発明に係る実施の形態3について説明する。図13は、実施の形態3のエコーキャンセラ10Bの概略構成を示すブロック図である。上記実施の形態1のエコーキャンセラ10の場合と同様に、本実施の形態のエコーキャンセラ10Bと図1に示した通信機能部11との組み合わせで通話装置を構成することができる。
・非特許文献3:S. Gustafsson, R. Martin, P. Jax, and P. Vary, “A Psychoacoustic Approach to Combined Acoustic Echo Cancellation and Noise Reduction,” IEEE TRANSACTIONS ON SPEECH AND AUDIO PROCESSING, VOL. 10, NO. 5, JULY 2002.
Claims (18)
- 入力された受話信号列に対してフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行するとともに、集音部から入力された送話信号に応じて前記フィルタ係数群の更新を行う適応フィルタ部と、
前記適応フィルタ部で使用された現在及び過去のフィルタ係数群を取得し、当該現在及び過去のフィルタ係数群をそれぞれ用いたフィルタ演算を前記受話信号の系列に対して実行することにより複数の疑似エコー信号を算出する疑似エコー算出部と、
前記集音部から入力された送話信号を一時的に記憶した後に過去の送話信号として出力する送話信号バッファと、
前記過去の送話信号と前記複数の疑似エコー信号とに基づき、当該複数の疑似エコー信号にそれぞれ対応する複数のエコー消去量評価値を算出する評価値算出部と、
前記複数のエコー消去量評価値に基づいて、前記現在及び過去のフィルタ係数群の中から新フィルタ係数群を選択するフィルタ選択部と、
前記受話信号の系列に対して前記新フィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行することにより推定エコー成分を生成するフォアグラウンドフィルタと、
前記集音部から入力された送話信号から前記推定エコー成分を差し引いて残差信号を生成する減算器と
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項1記載のエコーキャンセラ装置であって、当該入力された受話信号列を一時的に記憶した後に過去の受話信号列として出力する受話信号バッファを更に備え、
前記疑似エコー算出部は、前記過去の受話信号列に対して前記現在及び過去のフィルタ係数群をそれぞれ用いたフィルタ演算を実行することにより前記複数の疑似エコー信号を算出することを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項1記載のエコーキャンセラ装置であって、前記フィルタ選択部は、前記現在及び過去のフィルタ係数群の中から、前記複数のエコー消去量評価値のうち最も高いエコー消去量評価値に対応するフィルタ係数群を前記新フィルタ係数群として選択することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項1記載のエコーキャンセラ装置であって、前記評価値算出部は、前記過去の送話信号と前記疑似エコー信号との差分に対する当該過去の送話信号の比率の2乗を前記エコー消去量評価値として算出することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項1記載のエコーキャンセラ装置であって、前記フォアグラウンドフィルタは、前記新フィルタ係数群のみを用いたフィルタ演算により前記推定エコー成分を生成することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項1記載のエコーキャンセラ装置であって、
前記フォアグラウンドフィルタは、当該フォアグラウンドフィルタで用いられた過去のフィルタ係数群と前記新フィルタ係数群との線形結合により合成フィルタ係数群を生成するとともに、前記合成フィルタ係数群を用いたフィルタ演算により前記推定エコー成分を生成することを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 入力された受話信号列に対してフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行するとともに、集音部から入力された送話信号に応じて適応的に前記フィルタ係数群の更新を行う適応フィルタ部と、
当該入力された受話信号列を一時的に記憶した後に過去の受話信号列として出力する受話信号バッファと、
前記適応フィルタ部で用いられた現在及び過去のフィルタ係数群を取得し、前記過去の受話信号列に対して前記現在のフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行することにより第1の疑似エコー信号を算出するととともに、前記過去の受話信号列に対して前記過去のフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行することにより第2の疑似エコー信号を算出する疑似エコー算出部と、
前記集音部から入力された送話信号を一時的に記憶した後に過去の送話信号として出力する送話信号バッファと、
前記送話信号バッファから入力された過去の送話信号と前記第1の疑似エコー信号とに基づいて第1のエコー消去量評価値を算出するとともに、前記過去の送話信号と前記第2の疑似エコー信号とに基づいて第2のエコー消去量評価値を算出する評価値算出部と、
前記第1及び第2のエコー消去量評価値を互いに比較してダブルトークの発生の有無を判定するダブルトーク判定器と、
前記ダブルトーク判定器による判定結果に応じた反映度合いで前記現在のフィルタ係数群を反映したフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を、当該入力された受話信号の系列に対して実行することにより推定エコー成分を生成するフォアグラウンドフィルタと、
前記集音部から入力された送話信号から前記推定エコー成分を差し引いて残差信号を生成する減算器と
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項7記載のエコーキャンセラ装置であって、前記フォアグラウンドフィルタは、前記ダブルトークが発生したと判定されたとき、前記ダブルトークが発生しないと判定されたときよりも前記反映度合いを小さくすることを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項7記載のエコーキャンセラ装置であって、
前記疑似エコー算出部は、当該入力された受話信号列に対して前記現在のフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行することにより第3の疑似エコー信号を算出するとともに、当該入力された受話信号列に対して前記過去のフィルタ係数群を用いたフィルタ演算を実行することにより第4の疑似エコー信号を算出し、
前記評価値算出部は、前記集音部から入力された送話信号と前記第3の疑似エコー信号とに基づいて第3のエコー消去量評価値を算出するとともに、前記集音部から入力された送話信号と前記第4の疑似エコー信号とに基づいて第4のエコー消去量評価値を算出し、
前記ダブルトーク判定器は、更に、前記第3及び第4のエコー消去量評価値を互いに比較して前記ダブルトークの発生の有無を判定する、
ことを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項9記載のエコーキャンセラ装置であって、前記ダブルトーク判定器は、前記第1のエコー消去量評価値が前記第2のエコー消去量評価値以下であり、且つ前記第3のエコー消去量評価値が前記第4のエコー消去量評価値以下であるときに、前記ダブルトークが発生したと判定することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項10記載のエコーキャンセラ装置であって、前記ダブルトーク判定器は、前記第1のエコー消去量評価値が前記第2のエコー消去量評価値以下であり、且つ前記第3のエコー消去量評価値が前記第4のエコー消去量評価値を超えるときに、エコー経路変動が発生したと判定することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項11記載のエコーキャンセラ装置であって、前記ダブルトーク判定器は、前記第1のエコー消去量評価値が前記第2のエコー消去量評価値を超えるときに、エコー経路が定常状態にあると判定することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
- 請求項7記載のエコーキャンセラ装置であって、前記現在及び過去のフィルタ係数群の中から、前記ダブルトーク判定器による判定結果に応じた新フィルタ係数群を選択するフィルタ選択部を更に備え、
前記フィルタ選択部は、前記新フィルタ係数群で前記適応フィルタ部におけるフィルタ係数群を置き換えることを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項13記載のエコーキャンセラ装置であって、前記現在及び過去のフィルタ係数群を一時的に記憶するフィルタ係数バッファを更に備え、
前記フィルタ係数バッファは、前記フィルタ選択部による制御を受けて前記新フィルタ係数群を前記適応フィルタ部に供給することを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項7記載のエコーキャンセラ装置であって、
前記フォアグラウンドフィルタは、当該フォアグラウンドフィルタで用いられた過去のフィルタ係数群と前記適応フィルタ部で用いられた当該現在のフィルタ係数群との線形結合により合成フィルタ係数群を生成し、前記合成フィルタ係数群を用いたフィルタ演算により前記推定エコー成分を生成することを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 請求項7記載のエコーキャンセラ装置であって、前記残差信号中の残留エコー成分を抑圧する残留エコー抑圧部を更に備え、
前記残留エコー抑圧部は、前記ダブルトーク判定器による判定結果に応じて前記残留エコー成分を抑圧する度合いを調整することを特徴とするエコーキャンセラ装置。 - 相手方通話装置との間で電気通信網を介して通信を行う通信機能部と、
前記通信機能部から入力された受話信号列を音響波に変換して放射するスピーカ及び集音部に接続された請求項1記載のエコーキャンセラ装置とを備え、
前記エコーキャンセラ装置は、前記受話信号列を用いて、前記集音部から入力された送話信号中の音響エコー成分を低減させることを特徴とする通話装置。 - 相手方通話装置との間で電気通信網を介して通信を行う通信機能部と、
前記通信機能部から入力された受話信号列を音響波に変換して放射するスピーカ及び集音部に接続された請求項7記載のエコーキャンセラ装置とを備え、
前記エコーキャンセラ装置は、前記受話信号列を用いて、前記集音部から入力された送話信号中の音響エコー成分を低減させることを特徴とする通話装置。
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