JPH0813012B2 - 擬似ステレオ音声用エコーキャンセラ - Google Patents

擬似ステレオ音声用エコーキャンセラ

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JPH0813012B2
JPH0813012B2 JP61045218A JP4521886A JPH0813012B2 JP H0813012 B2 JPH0813012 B2 JP H0813012B2 JP 61045218 A JP61045218 A JP 61045218A JP 4521886 A JP4521886 A JP 4521886A JP H0813012 B2 JPH0813012 B2 JP H0813012B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、擬似ステレオ音声に適用するエコーキャン
セラに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
64KbPs程度の回線を用いた狭帯域テレコンファレンス
ではステレオ音声の場合、左右2チャンネル必要となる
ため不利である。一方、話者識別、臨場感の点からは、
ステレオ音声のほうが望ましい。そのため、ローコスト
でステレオ音声の伝達を可能にする方式として、モノラ
ル音声に50〜100bps程度の付加情報を加えるだけで、ス
テレオ音声の伝送を可能にする方式が提案されている。
この方式は、原理的には第2図に示す様に発言の大部
分を占める、単独発言のみステレオ伝送にする事により
情報圧縮を図る。
発言者の音声X(w)は、室内の音響特性と、発言者
の位置によって決まる伝送関数HR(w),HL(w)によ
り、左右マイク入力信号VR(w),WL(w)となる。従
来のステレオ音声伝送では、YR(w),YL(w)をその
まま送っていたが、本方式では、左右チャンネル間伝達
関数。
を求め、その近似(w)を送る。受信側では(w)
とWR(w)により左チャンネル音声(w)を合成す
る。 (w)=(w)・YR(w) ……(2) YL(w)に替えて、(w)を送るのは、非定常な音
声であるYL(w)を送るよりも、発言者が変らない限り
定常な(w)を送る方が情報圧縮の点で有利である。
この方式は、具体的には第3図に示す様に、左右マイ
ク入力信号より、直接音の遅延量τ、減衰量lを測定
し、これらをコード化した200bps程度の付加情報と、左
右マイク入力信号の和である32〜64Kbps程度の主情報を
伝送する事により実現される。
この様に、上述の方式を用いれば、テレコンファレン
ス等で、ローコストでステレオ伝送が可能になるが、テ
レコンファレンスの音声系における他の問題点として、
音響エコーの除去があり、ステレオ音声においても、こ
の問題点を解決する必要が生じる。しかし、音声系をス
テレオ化した場合、モノラルの2〜4倍の処理量となる
(電子通信学会技術報告、多チャンネルエコーキャンセ
ラの一構成法CAS84−229による。)ためコスト上不利と
なる。本特許では、すでに提案した擬似ステレオ音声系
にエコーキャンセラを適用するもので、擬似ステレオ生
成に損失制御のみを用いた場合は、従来のモノラル用に
比較して大巾な処理の増加を行う事なしに、擬似ステレ
オ音声用エコーキャンセラが実現できる。
第4図は、擬似ステレオ音声系に従来方式のエコーキ
ャンセラを適用した例であるが、この場合、送話信号
(Y(z))は、左右マイク入力信号の和を用いるた
め、エコーキャンセラは左右スピーカ出力信号の2系列
のデータを入力する。したがって図4に示す様にモノラ
ルの2倍のタップ長のエコーキャンセラが必要となる。
〔発明の目的〕
本発明は、上述の問題点に鑑みなされるもので、従来
のモノラル方式とほぼ同程度の処理量で、擬似ステレオ
音声に適したエコーキャンセラを提供することを目的と
する。
〔発明の概要〕
本発明は、擬似ステレオ音声を生成する遅延付加およ
び減衰回路をエコーキャンセラの反響路側におくことに
より、モノラル用エコーキャンセラで左右マイク入力信
号の和より、エコーを除去するもので、付加情報の変化
により、遅延および減衰量が変化する事により発生する
反響路変動に対応するため、付加情報の変化時点で、過
去の異なる付加情報における推定タップ係数に演算を行
ない得た、新たなタップ係数を初期設定する事により、
この反響路変化による打消量の劣化を防ぐものである。
〔発明の効果〕
この発明によれば従来のモノラル方式とほぼ同程度の
処理量で擬似ステレオ音声伝送方式に適したエコーキャ
ンセラが得られる。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例を第1図に示し、以下詳細に説明す
る。
同図において、主情報X(z),付加情報Irj(rjは
付加情報の識別子)から成る受信信号は、付加情報復号
化部101,遅延利得制御部102,105に入力する。
付加情報復号化部では、付加情報Ajより、左右各チャ
ンネル音声の遅延量τRL,減衰量LRLLを算出し、遅延
利得制御部102,105に与える。遅延利得制御部102,105で
は、主情報X(Z)に、 Rj(z)=LR・Z−τR (3) Lj(z)=LL・Z−τL (4) なる特性を加える事により、左右の擬似ステレオ音を再
生しアンプ103,106を経てスピーカに出力される。
一方、左右各チャンネルのマイク115,116の出力は、
加算器114で加算すると同時に、相関検出部117で左右マ
イク入力信号における直接音の遅延量、利得差が検出さ
れ、付加情報Isj(sjは付加情報の識別子)として送信
される。
適応フィルタ108は、例えば1000タップ程度のもの
で、従来より、モノラルのエコーキャンセラで一般的に
使用されるものである。また、タップ係数推定部109
は、減算器112の出力であるエコーキャンセラの打消残
差信号E(z)の電力を最小にする様に、適応フィルタ
108のタップ係数を調節するもので、従来のモノラル用
エコーキャンセラと同様なものである。
同図において、メモリ110、タップ係数設定部111が本
発明を実現するために、新たに付加するものである。
ここでは受信信号X(z)がスピーカ104,107を経て
左右のマイクに入力する関係は、以下の式で与えられ
る。
YR(z)=HRR(z)Rj(z)X(z)+HLR(z)Lj
(z)X(z) (5) YL(z)=HRL(z)Rj(z)X(z)+HLL(z)Lj
(z)X(z) (6) 但し、 HRR(z)は右スピーカから右マイクへの伝達特性 HLR(z)は左 〃 右 〃 HRL(z)は右 〃 左 〃 HLL(z)は左 〃 左 〃 また、マイク出力信号の加算後のアンプ113の出力Y
(z)は、 Y(z)=YR(z)+YL(z) =Rj(z){HRR(z)+HRL(z)}X(z) +Lj(z){HLR(z)+HLL(z)}X(z) =Aj(z)Rj(z)X(z)+Bj(z)Lj(z)
X(z) …(7) 但し、 Aj(z)=HRR(z)+HRL(z) Bj(z)=HLR(z)+HLL(z) …(8) となる。
ここで Hoptj(z)=Aj(z)Rj(z)+Bj(z)Lj(z) …
(9) とすると、Hoptj(z)は、本エコーキャンセラから反
響路を見た特性であると言える。したがって、適応フィ
ルタは、この目的関数に対して学習を進める。
この場合、付加情報が変化しないと、従来と同様であ
るが、発言者位置が変化するとHoptj+1(z)≠Hoptj
(z)であるため打消量劣化が起こるため対策が必要と
なる。そこで、連続した3ブロック間のHoptj(z)の
関係を求めると、以下の式を得る。
Hoptj(z)=j(z)・Hoptj −1(z)+j(z)・Hoptj−2(z) …(10) 但し、 以上の関係を利用して、発言者位置が変化した時点
で、過去の発言者位置における推定タップ係数を用いて
以下の様にタップ係数を初期設定する。
j(z)=j(z)j−1(z)+j(z)
j−2(z) …(11) (z):タップ係数初期値 −1(z),−2
(z);1および2時点前の推定タップ係数 以上の操作により、発言者位置変化時点での推定タッ
プ係数の連続性が保たれ、上述の打消量劣化を防ぐ事が
できる。この処理のためメモリ110は、過去のタップ係
数−2(z)を蓄え、タップ係数設定部は、付加情報
の変化時点で、式に基づき現在のタップ係数−1
(z),メモリ内のタップ係数−2(z)により、新
たなタップ係数(z)を算出し、アダプティブルフィ
ルタ108に初期設定する。また、11式は、付加情報とし
て遅延制御を含むと若干複雑になるが、損失制御のみの
場合は、j(z),j(z)が定数となり、実現が
非常に容易になる。
なお、ダブルトーク検出器(DTD)118は、ダブルトー
ク状態を提出して、エコーキャンセラの学習を止める働
きを有している。
以上により、本発明を用いれば、従来のモノラル用エ
コーキャンセラに若干のメモリと演算を加えるだけで、
ローコストで擬似ステレオ音声用エコーキャンセラが実
現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す図、第2図は擬似ステレ
オ音声伝達方式の原理図、第3図は擬似ステレオ音声伝
送方式の構成図、第4図は従来方式の構成図である。 300……話者、301,302……マイク、303,304……スピー
カ、305……加算器、306……遅延測定部、307,308……
伝送路、309……遅延減衰算出部、310,311……遅延減衰
付加算部、401,402……エコーキャンセラ、403,405……
加算器、404……減算器。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1のモノラル音声信号に所定情報より算
    出した遅延、減衰の少なくとも一つを与えることにより
    擬似的にステレオ音声信号を再生する擬似ステレオ音声
    生成手段と、 前記擬似ステレオ音声信号の反響成分と所望のモノラル
    音声信号とからなる第2のモノラル音声信号より反響路
    特性を推定して擬似反響成分を生成する擬似反響成分生
    成手段と、 前記第2のモノラル音声信号より前記擬似反響成分を差
    し引くことにより、前記擬似ステレオ音声信号の反響成
    分を打ち消して前記所望のモノラル音声信号を得る手段
    とを具備することを特徴とする擬似ステレオ音声用エコ
    ーキャンセラ。
  2. 【請求項2】第1のモノラル音声信号に所定情報より算
    出した遅延、減衰の少なくとも一つを与えることにより
    擬似的にステレオ音声信号を再生する擬似ステレオ音声
    生成手段と、 前記擬似ステレオ音声信号の反響成分と所望のモノラル
    音声信号とからなる第2のモノラル音声信号より反響路
    特性を推定して擬似反響成分を生成する擬似反響成分生
    成手段と、 前記所定情報もしくは、前記遅延、減衰量の少なくとも
    一方の変化時点で、前記擬似反響成分生成手段内の適応
    フィルタの特性および前記所定情報もしくは前記遅延、
    減衰量の少なくとも一方を退避するメモリと、 前記所定情報もしくは、前記遅延、減衰量の少なくとも
    一方の変化時点で、前記メモリ内の過去の所定情報もし
    くは前記メモリ内の過去の前記遅延、減衰量の少なくと
    も一方と、前記メモリ内の過去の適応フィルタ特性と、
    現時点の所定情報もしくは現時点の遅延、減衰量の少な
    くとも一方と、現時点の適応フィルタ特性とにより、新
    たな適応フィルタの特性を算出してこれを前記擬似反響
    成分生成手段内の前記適応フィルタのタップ係数の初期
    値として前記適応フィルタに設定するタップ係数設定手
    段とを具備することを特徴とする擬似ステレオ音声用エ
    コーキャンセラ。
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