JPH09181653A - 音響エコーキャンセラ - Google Patents

音響エコーキャンセラ

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JPH09181653A
JPH09181653A JP7337538A JP33753895A JPH09181653A JP H09181653 A JPH09181653 A JP H09181653A JP 7337538 A JP7337538 A JP 7337538A JP 33753895 A JP33753895 A JP 33753895A JP H09181653 A JPH09181653 A JP H09181653A
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芳浩 小野
Shigeru Ono
茂 小野
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 音響的な周囲環境に依存せずエコー消去を可
能とした音響エコーキャンセラの提供。 【解決手段】 参照信号1を入力し疑似エコー3を出力
する適応フィルタ100と、マイク出力6から擬似エコ
ー3を減じ残差信号4を出力する減算器105と、参照
信号1を入力し参照信号パワー8を出力する参照信号パ
ワー推定回路101と、参照信号パワー8と擬似エコー
3と残差信号4とを入力しステップサイズ7を出力する
ステップサイズ決定部と、参照信号1と参照信号パワー
8と擬似エコー3と残差信号4とを用いてステップサイ
ズ変化則を決定するステップサイズ変化則決定回路30
1と、ステップサイズ変化則決定回路301の出力を用
いてステップサイズを決定するステップサイズ決定回路
102とを有し、マイク出力6に混入したエコーを抑圧
した出力信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は遠隔会議システムや
ハンズフリー電話における音響結合で生ずるエコーを消
去するエコーキャンセラに関する。
【0002】
【従来の技術】図3に従来技術の音響エコーキャンセラ
のブロック図を示す。
【0003】受信側入力端子201から入力される参照
信号1は、受信側出力端子202から出力され、スピー
カ11を介してエコーパス13に入力される。エコーパ
ス13はエコー2を出力し、エコーはマイク12に入力
される。同時に周囲雑音5もマイク12に入力され、エ
コー2と周囲雑音5を合算した信号がマイク出力6とし
て送信側入力端子203に入力される。適応適応フィル
タ100は参照入力信号1をフィルタリングし擬似エコ
ー3を出力する。減算器105においてマイク出力6か
ら擬似エコー3が減じられ、残差信号4が送信側出力端
子204から送信信号として出力される。
【0004】適応フィルタ100は参照入力信号1と残
差信号4とステップサイズ7を用いて、逐次係数更新が
なされている。ステップサイズ決定回路102は参照入
力信号パワー8と雑音パワー9等を用いて逐次ステップ
サイズ7を決定する。参照信号パワー推定回路101は
参照信号1から参照信号パワー8を推定し、出力する。
雑音パワー推定回路103は残差信号4と擬似エコー3
とから雑音パワー9を推定し出力する。
【0005】ステップサイズ決定回路102で算出され
るステップサイズ7の変化の仕方はあらかじめ決めてお
く。この変化の仕方のことを、ステップサイズ変化則と
呼ぶことにする。ステップサイズ変化則はこれまでにも
様々なものが提案されている。ステップサイズ7をμで
表すとすれば、最小二乗平均(LMS)アルゴリズムで
は、 μ=α (1) である。ここでαは0≧α≧2の定数である。また、学
習同定法(または正規化された最小二乗平均(NLM
S)アルゴリズムでは、 μ=α/p(n) (2) である。ここで、p(n)は参照入力信号パワーであ
る。また、電子情報通信学会技術研究報告DSP95−
23“参照信号パワーと雑音パワーに基づく可変ステッ
プサイズ確率勾配アルゴリズム”をでは、 μ=αp(n)/{p(n)2 e (n)2 } (3) である。ここで、pe (n)は雑音パワーである。
【0006】ここに挙げたほかにステップサイズ変化則
は数多く提案されているが、エコーキャンセラの用いら
れる環境によって適・不適があるため、用いられる環境
をあらかじめ考慮し、いずれか一つのステップサイズ決
定則が選ばれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のエコーキャンセ
ラでは、エコーキャンセラのおかれたその瞬間の環境に
対して最適なステップサイズ変化がなされているとは限
らないという問題がある。その理由は、ステップサイズ
の決定が単一であるためである。このことは、エコー消
去が不十分である可能性を示唆し、通話音質が劣化した
ままになることが考えられる。
【0008】本発明は上記の点に鑑み、エコーキャンセ
ラの周囲環境変化があっても良好な通話品質を維持する
音響エコーキャンセラを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、参照信
号(1)を受け擬似エコー(3)を出力する適応フィル
タ(100)と、マイク出力(6)から擬似エコー
(3)を減じ残差信号(4)を出力する減算器(10
5)と、参照信号(1)から参照信号パワー(8)を推
定し出力する参照信号パワー推定回路(101)と、参
照信号パワー(8)と擬似エコー(3)と残差信号
(4)とを受けステップサイズ(7)を出力するステッ
プサイズ決定部とを有する音響エコーキャンセラにおい
て、参照信号(1)と参照信号パワー(8)と擬似エコ
ー(3)と残差信号(4)とを用いてステップサイズ変
化則を決定するステップサイズ変化則決定回路(30
1)と、ステップサイズ変化則決定回路(301)の出
力を用いてステップサイズを決定するステップサイズ決
定回路(102)を具備し、エコーキャンセラの用いら
れる環境に依存せず、マイク出力(6)に混入したエコ
ーを抑圧することを特徴とする音響エコーキャンセラが
得られる。
【0010】更に本発明によれば、参照信号(1)を受
け擬似エコー(3)を出力する適応フィルタ(100)
と、マイク出力(6)から擬似エコー(3)を減じ残差
信号(4)を出力する減算器(105)と、参照信号
(1)から参照信号パワー(8)を推定し出力する参照
信号パワー推定回路(101)と、参照信号パワー
(8)と擬似エコー(3)と残差信号(4)とを受けス
テップサイズ(7)を出力するステップサイズ決定部
(104)と、残差信号(4)と擬似エコー(3)とか
らマイク出力(6)に混入した周囲雑音パワーを推定し
出力する雑音パワー推定回路(103)とを有する音響
エコーキャンセラにおいて、参照信号(1)のサンプリ
ング周波数を変換する第1のサンプリング周波数変換回
路(401)と、マイク出力(6)のサンプリング周波
数を変換する第2のサンプリング周波数変換回路(40
2)と、サンプリング変換された参照信号(501)と
参照信号パワー(8)と推定された周囲雑音パワー
(9)をサンプリング変換されたマイク出力信号(50
6)とを用いてステップサイズ変化則を決定するステッ
プサイズ変化則決定回路(301)と、ステップサイズ
変化則決定回路(301)の出力を用いてステップサイ
ズを決定するステップサイズ決定回路(102)を具備
し、エコーキャンセラの用いられる環境に依存せず、マ
イク出力(6)に混入したエコーを抑圧することを特徴
とする音響エコーキャンセラが得られる。
【0011】また、本発明によれば、それぞれ異なるス
テップサイズ変化則をもつ適応フィルタを複数もうけ、
並列に適応信号処理をおこなわせ、時々刻々と変化する
環境の中でエコー消去がもっとよくなされているステッ
プサイズ変化則を、そのときに最適なステップサイズ変
化則と判断するステップサイズ変化則決定回路をもち、
決定されたステップサイズ変化則を用いて、擬似エコー
生成用の適応フィルタを制御することを特徴とする音響
エコーキャンセラが得られる。
【0012】
【作用】本発明では、その時その時に最適なステップサ
イズ変化則を用いるため、エコーキャンセラが用いられ
る周囲環境の変化があっても、良好な通話品質が得られ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】図1に本発明の第1の実施例によ
る音響エコーキャンセラのブロック図を示す。同図中、
図3と同一の部分には同一符号を付しその説明を省略す
る。ステップサイズ変化則決定部300は、それぞれ異
なるステップサイズ変化則に基づく適応フィルタ310
a,310b,310cが用意されている。図中には3
つの適応フィルタ310(添字略)が用意されている
が、考慮したいステップサイズ変化則の数に応じて、N
(Nは2以上の整数)個用意することもできる。それぞ
れの適応フィルタ310は、並列に処理を行い、それぞ
れの残留エコー信号320a,320b,320cはス
テップサイズ変化則決定回路301に入力される。ステ
ップサイズ変化則決定回路301は入力される残留エコ
ー信号のうちもっともよくエコー消去できたものを選
び、そのステップサイズ変化則をステップサイズ決定回
路102に信号線330を介して通知する。ステップサ
イズ決定回路102は、選ばれたステップサイズ変化則
に従い、毎時ステップサイズを適応フィルタ100に伝
える。なお、311a,311b,311cはステップ
サイズ決定回路である。
【0014】図2に本発明の第2の実施例による音響エ
コーキャンセラのブロック図を示す。同図中、図3及び
図1と同一の部分には同一符号を付してその説明を省略
する。図2の音響エコーキャンセラは、サンプリング周
波数変換回路401と、もう一つのサンプリング周波数
変換回路とを含む。ステップサイズ変化則決定部300
は、その内部演算を削減するために、適応フィルタで扱
われているサンプリング周波数よりも低いサンプリング
レート処理される。これは、ステップサイズ変化則決定
部300に対する二つの入力信号1と3を低サンプリン
グレートに変換することにより実現できる。具体的には
帯域制限フィルタ330a及び330Aとダウンサンプ
ラ340aと340Aと同一の特性のものを用いる。ス
テップサイズ変化則の決定法は図1の場合と同様である
が、ステップサイズ変化則を切り替える頻度は、ダウン
ステップの間引き率に応じて減少する。したがって、本
実施例では、最適なステップサイズ変化則が選定される
までにわずかな遅れが伴うものの、ステップサイズ変化
則の選定に要する演算量は減少する。
【0015】
【発明の効果】本発明の効果は、様々な周囲環境に適し
たステップサイズ変化則を用意しているためエコーキャ
ンセラの制御が最適になされるということである。これ
により、常に良好な通話品質を提供する音響エコーキャ
ンセラを実現することが可能となる。
【0016】また本発明のそのほかの効果は、本発明の
技術が適応信号処理に基づいているためシステム同定や
適応等化などにも適用できるということである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による音響エコーキャン
セラのブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例による音響エコーキャン
セラのブロック図である。
【図3】従来の音響エコーキャンセラのブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 参照信号 2 エコー信号 3 擬似エコー信号 4 残差信号 5 周囲雑音信号 7 ステップサイズ 8 参照信号パワー 9 周囲雑音パワー 11 スピーカ 12 マイク 13 エコーパス 100 適応フィルタ(擬似エコー推定用) 101 参照信号パワー推定回路 102 ステップサイズ決定回路 103 周囲雑音パワー推定回路 105 減算器 201 受信側出力端子 300 ステップサイズ変化則決定部 301 ステップサイズ変化則決定回路 310(添字略) 適応フィルタ(ステップサイズ変
化則選択用) 311(添字略) ステップサイズ決定回路 320(添字略) 残留エコー信号(ステップサイズ
変化則選択用) 330(添字略) 帯域制限フィルタ 340(添字略) ダウンサンプラ 401 サンプリング周波数変換回路 402 サンプリング周波数変換回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 参照信号(1)を受け擬似エコー(3)
    を出力する適応フィルタ(100)と、マイク出力
    (6)から擬似エコー(3)を減じ残差信号(4)を出
    力する減算器(105)と、参照信号(1)から参照信
    号パワー(8)を推定し出力する参照信号パワー推定回
    路(101)と、参照信号パワー(8)と擬似エコー
    (3)と残差信号(4)とを受けステップサイズ(7)
    を出力するステップサイズ決定部とを有する音響エコー
    キャンセラにおいて、参照信号(1)と参照信号パワー
    (8)と擬似エコー(3)と残差信号(4)とを用いて
    ステップサイズ変化則を決定するステップサイズ変化則
    決定回路(301)と、ステップサイズ変化則決定回路
    (301)の出力を用いてステップサイズを決定するス
    テップサイズ決定回路(102)を具備し、エコーキャ
    ンセラの用いられる環境に依存せず、マイク出力(6)
    に混入したエコーを抑圧することを特徴とする音響エコ
    ーキャンセラ。
  2. 【請求項2】 参照信号(1)を受け擬似エコー(3)
    を出力する適応フィルタ(100)と、マイク出力
    (6)から擬似エコー(3)を減じ残差信号(4)を出
    力する減算器(105)と、参照信号(1)から参照信
    号パワー(8)を推定し出力する参照信号パワー推定回
    路(101)と、参照信号パワー(8)と擬似エコー
    (3)と残差信号(4)とを受けステップサイズ(7)
    を出力するステップサイズ決定部(104)と、残差信
    号(4)と擬似エコー(3)とからマイク出力(6)に
    混入した周囲雑音パワーを推定し出力する雑音パワー推
    定回路(103)とを有する音響エコーキャンセラにお
    いて、参照信号(1)のサンプリング周波数を変換する
    第1のサンプリング周波数変換回路(401)と、マイ
    ク出力(6)のサンプリング周波数を変換する第2のサ
    ンプリング周波数変換回路(402)と、サンプリング
    変換された参照信号(501)と参照信号パワー(8)
    と推定された周囲雑音パワー(9)をサンプリング変換
    されたマイク出力信号(506)とを用いてステップサ
    イズ変化則を決定するステップサイズ変化則決定回路
    (301)と、ステップサイズ変化則決定回路(30
    1)の出力を用いてステップサイズを決定するステップ
    サイズ決定回路(102)を具備し、エコーキャンセラ
    の用いられる環境に依存せず、マイク出力(6)に混入
    したエコーを抑圧することを特徴とする音響エコーキャ
    ンセラ。
  3. 【請求項3】 それぞれ異なるステップサイズ変化則を
    もつ適応フィルタを複数もうけ、並列に適応信号処理を
    おこなわせ、時々刻々と変化する環境の中でエコー消去
    がもっとよくなされているステップサイズ変化則を、そ
    のときに最適なステップサイズ変化則と判断するステッ
    プサイズ変化則決定回路をもち、決定されたステップサ
    イズ変化則を用いて、擬似エコー生成用の適応フィルタ
    を制御することを特徴とする音響エコーキャンセラ。
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