JP7235117B2 - エコー消去装置、エコー消去方法、プログラム - Google Patents
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Description
第2音響結合量計算部203は、収音信号スペクトルYi(ω)に含まれる、遠端に設置されたマイクロホンにより収音された信号である再生信号の成分の音響結合量推定値(第2音響結合量推定値|H~m,i(ω)|2、詳細は後述)を、収音信号スペクトルYi(ω)におけるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど更新量を小さくするように更新して計算する(S203)。なお、エコー成分以外の成分とは、近端の外乱(定常性雑音、非定常性雑音)を指し、特に近端の外乱のうち非定常性雑音を指す。これは、図示しないノイズリダクションなどにより定常性雑音は予め消去されていることを考慮したものである。ただし、エコー成分以外の成分として、非定常性雑音と、定常性雑音の消し漏れの成分の双方を考慮してもよい。
第2音響結合量計算部203は、再生信号スペクトルXi(ω)と、収音信号スペクトルYi(ω)と、エコー消去信号スペクトルS^i(ω)とを入力として、第2音響結合量推定値|H~m,i(ω)|2を例えば式(8)で計算する(S203)。
入力の一部が、第1音響結合量推定値|H^m,i(ω)|2から第2音響結合量推定値|H~m,i(ω)|2に置き換わり、出力が第1エコーパワー推定値|D^i(ω)|2から第2エコーパワー推定値|D~i(ω)|2に置き換わったこと以外は、第1エコーパワー計算部104と同じである。すなわち、第2エコーパワー計算部204は、再生信号スペクトルXi(ω)と第2音響結合量推定値|H~m,i(ω)|2を入力として、第2エコーパワー推定値|D~i(ω)|2を式(10)で計算する(S204)。
入力の一部が、第1エコーパワー推定値|D^i(ω)|2から第2エコーパワー推定値|D~i(ω)|2に置き換わり、出力が第1ゲイン係数Gi(ω)から第2ゲイン係数G~i(ω)に置き換わったこと以外は、第1ゲイン計算部105と同じである。すなわち、第2ゲイン計算部205は、第2エコーパワー推定値|D~i(ω)|2と収音信号スペクトルYi(ω)を入力として、第2ゲイン係数G~i(ω)を式(11)で計算する(S205)。
入力の一部が、第1ゲイン係数Gi(ω)から第2ゲイン係数G^i(ω)に置き換わり、出力が第1エコー消去信号スペクトルS^i(ω)から第2エコー消去信号スペクトルS~i(ω)に置き換わった以外、第1積算部106と同じである。すなわち、第2積算部206は、収音信号スペクトルYi(ω)に第2ゲイン係数G^i(ω)を積算して第2エコー消去信号スペクトルS~i(ω)を生成して出力する(S206)。
入力が第1エコー消去信号スペクトルS^i(ω)から第2エコー消去信号スペクトルS~i(ω)に置き換わった以外、周波数合成部107と同じである。すなわち、周波数合成部207は、周波数値ωに対応する第2エコー消去信号スペクトルS~i(ω)から時間領域の出力信号s^(n)を再合成して出力する(S207)。
実施例1のエコー消去装置200によれば、収音信号スペクトルに対する再生信号スペクトルを過去にずらして音響結合量を求める際に、現時刻のフレームに含まれる近端話者成分(エコー消去信号スペクトル)の大きさが大きいほど、音響結合量推定の更新量を決定するステップサイズが小さくなる。したがって、ダブルトーク時において、ダブルトーク検出器を用いることなく音響結合量の誤推定を防止することが可能である。よって、ダブルトーク時でも音響結合量の誤推定を軽減し、エコーパワーを高精度に推定できる。
実施例1に記載のエコー消去装置(エコー消去方法)と従来の方法とを比較する。従来の方法として非特許文献1の方法を用いた。実施例1に記載のエコー消去装置(エコー消去方法)の有効性を確認するため、実施例1に記載のエコー消去装置(エコー消去方法)と従来の方法をER処理にそれぞれ適用し、性能比較を行った。スピーカとマイクの配置はITU-T勧告P.340に従った。残響時間は約300ms、標本化周波数は16kHz、周波数帯域は100Hz~7kHzである。
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な入力部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置(例えば通信ケーブル)が接続可能な通信部、CPU(Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい)、メモリであるRAMやROM、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの入力部、出力部、通信部、CPU、RAM、ROM、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、CD-ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。
Claims (5)
- 近端に設置されたマイクロホンにより収音される収音信号に含まれるエコーを消去するエコー消去装置であって、
前記収音信号に含まれる、遠端に設置されたマイクロホンにより収音された信号である再生信号の成分の音響結合量推定値を、前記収音信号におけるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど更新量を小さくするように更新して計算する音響結合量計算部と、
前記音響結合量推定値に基づきゲイン係数を計算するゲイン計算部と、
前記収音信号に前記ゲイン係数を積算してエコー消去信号を生成する積算部を含み、
前記音響結合量計算部は、
iをフレーム番号、mをエコー経路のインパルス応答長に応じたフレーム、ωを周波数値、μをステップサイズ、S^(ω)をエコー消去信号スペクトル、σ[S^(ω)]を現時刻のフレームに含まれるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど大きな値をとるパラメータ、Y(ω)を収音信号スペクトル、X(ω)を再生信号スペクトル、|H~(ω)|2を前記音響結合量推定値として、
前記音響結合量推定値を求める式が前記ステップサイズμを持つ更新式、
で表される場合に、前記ステップサイズμを制御することで更新量を決定する
エコー消去装置。 - 近端に設置されたマイクロホンにより収音される収音信号に含まれるエコーを消去するエコー消去装置であって、
前記収音信号に含まれる、遠端に設置されたマイクロホンにより収音された信号である再生信号の成分の音響結合量推定値を、前記収音信号におけるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど更新量を小さくするように更新して計算する音響結合量計算部と、
前記音響結合量推定値に基づきゲイン係数を計算するゲイン計算部と、
前記収音信号に前記ゲイン係数を積算してエコー消去信号を生成する積算部を含み、
前記音響結合量計算部は、
前記エコー成分以外の成分の割合が所定の閾値より大きく、かつ、前記エコー成分以外の成分の周波数成分の平均値が所定の閾値より大きい場合のみ、前記音響結合量を更新する量を決定する際、前記エコー成分以外の成分の割合が大きいほど、前記音響結合量の更新量を小さくし、
前記エコー成分以外の成分の割合が所定の閾値以下である場合、または前記エコー成分以外の成分の周波数成分の平均値が所定の閾値以下である場合、前記エコー成分以外の成分の割合を用いずに前記音響結合量の更新量を決定する
エコー消去装置。 - 近端に設置されたマイクロホンにより収音される収音信号に含まれるエコーを消去するエコー消去方法であって、
前記収音信号に含まれる、遠端に設置されたマイクロホンにより収音された信号である再生信号の成分の音響結合量推定値を、前記収音信号におけるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど更新量を小さくするように更新して計算するステップと、
前記音響結合量推定値に基づきゲイン係数を計算するステップと、
前記収音信号に前記ゲイン係数を積算してエコー消去信号を生成するステップを含み、
iをフレーム番号、mをエコー経路のインパルス応答長に応じたフレーム、ωを周波数値、μをステップサイズ、S^(ω)をエコー消去信号スペクトル、σ[S^(ω)]を現時刻のフレームに含まれるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど大きな値をとるパラメータ、Y(ω)を収音信号スペクトル、X(ω)を再生信号スペクトル、|H~(ω)| 2 を前記音響結合量推定値として、
前記音響結合量推定値を求める式が前記ステップサイズμを持つ更新式、
で表される場合に、前記ステップサイズμを制御することで更新量を決定する
エコー消去方法。 - 近端に設置されたマイクロホンにより収音される収音信号に含まれるエコーを消去するエコー消去方法であって、
前記収音信号に含まれる、遠端に設置されたマイクロホンにより収音された信号である再生信号の成分の音響結合量推定値を、前記収音信号におけるエコー成分以外の成分の大きさが大きいほど更新量を小さくするように更新して計算するステップと、
前記音響結合量推定値に基づきゲイン係数を計算するステップと、
前記収音信号に前記ゲイン係数を積算してエコー消去信号を生成するステップを含み、
前記エコー成分以外の成分の割合が所定の閾値より大きく、かつ、前記エコー成分以外の成分の周波数成分の平均値が所定の閾値より大きい場合のみ、前記音響結合量を更新する量を決定する際、前記エコー成分以外の成分の割合が大きいほど、前記音響結合量の更新量を小さくし、
前記エコー成分以外の成分の割合が所定の閾値以下である場合、または前記エコー成分以外の成分の周波数成分の平均値が所定の閾値以下である場合、前記エコー成分以外の成分の割合を用いずに前記音響結合量の更新量を決定する
エコー消去方法。 - コンピュータを請求項1または2に記載のエコー消去装置として機能させるプログラム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/JP2019/030866 WO2021024373A1 (ja) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | エコー消去装置、エコー消去方法、プログラム |
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WO2019044176A1 (ja) | 2017-08-28 | 2019-03-07 | ソニー株式会社 | 音声処理装置及び音声処理方法、並びに情報処理装置 |
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2019
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