KR20160132475A - 방수음 장치 및 방수음 방법 - Google Patents

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Abstract

방수음 장치는 스피커(16); 상기 스피커(16)에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 처리하도록 구성되는 필터; 복수의 마이크로폰(11); 상기 복수의 마이크로폰의 각각에 대응하도록 설치되고, 상기 대응하는 마이크로폰의 수음 신호로부터 상기 스피커(16)에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬하도록 구성되는 복수의 에코 캔슬러(32); 상기 복수의 에코 캔슬러(32)로부터 인출된 적응 필터 계수를 통합하도록 구성되는 제 1 통합부; 상기 통합된 적응 필터 계수에 근거하여 상기 스피커(16) 및 상기 복수의 마이크로폰(11)이 존재하는 공간에 있어서 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정하도록 구성되는 잔향 시간 추정부(41); 및 상기 추정된 잔향 시간에 근거하여 상기 방음 신호로부터 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 특정하고, 상기 특정된 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하고, 상기 필터 계수를 상기 필터에 설정하도록 구성되는 연산부를 포함한다.

Description

방수음 장치 및 방수음 방법{SOUND EMISSION AND COLLECTION DEVICE, AND SOUND EMISSION AND COLLECTION METHOD}
본 발명은 원격의 음성회의 등에 사용되는 방수음(放收音) 장치 및 방수음 방법에 관한 것이고, 특히 방음(放音)되는 음성의 잔향의 억제에 관한 것이다.
거점간을 네트워크로 접속하여 음성을 송수신하는 음성회의 시스템이 실용화되고 있다. 회의에 사용되는 회의실의 음향 특성은 다양하고, 매우 긴 잔향 시간을 갖는 방에서 회의가 행해지는 경우도 있다. 잔향 시간이 길면 스피커로부터 방음되는 음성의 명료도가 저하한다. 이것에 대처하기 위해서, 방음되는 음성의 잔향을 억제하는 장치가 제안되고 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1의 장치는 참가자(Ma)에 대응하는 키(Kia)를 조작함으로써 참가자(Ma)로부터 마이크로폰(31)까지의 공간전달함수(Ha)의 역 필터 계수(Ga)를 ROM41로부터 읽어내어 디지털 필터(34i)로 공급하고, 이 디지털 필터(34i)가 역 필터 연산을 리얼타임으로 행하여 참가자(Ma)의 음성 신호를 역 필터링 처리하는 것이다. 즉, 이 장치에서는 각 참가자(Ma∼Mn)의 자리에서 복수의 마이크로폰(31)까지의 공간전달함수가 미리 측정되고, 각 전달함수의 역 필터 계수(Ga∼Gn)가 ROM41에 미리 격납되어 있다.
JP-A-09-247788
그러나, 상기 종래의 장치에서는 미리 임펄스 응답을 측정할 필요가 있기 때문에 회의 시작 직전에 테스트 신호를 재생하거나 회의 도중에 테스트 신호를 재생할 필요가 있고, 테스트 신호의 재생 중에는 회의실내를 조용한 환경으로 할 필요가 있기 때문에 회의의 원활한 진행에 방해가 되었다.
회의 참가자가 입장하기 전에 행하는 것도 고려되었지만, 참가자가 있을 때와 부재일 때는 회의실의 음향 특성이 변화되기 때문에 역시 참가자가 있는 상태에서 테스트 신호를 재생하는 것이 바람직했다.
본 발명은 사전에 테스트 음성을 재생하지 않아도, 회의용의 수음(收音) 및 에코 캔슬(에코 제거) 기능을 이용하여 잔향을 억제할 수 있는 방수음 장치 및 방수음 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 방수음 장치는 스피커; 상기 스피커에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 처리하는 필터; 복수의 마이크로폰과 상기 복수의 마이크로폰의 각각에 대응하여 설치되고, 각각이 그 대응하는 마이크로폰의 수음 신호로부터 상기 스피커에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬(제거)하는 복수의 에코 캔슬러; 상기 복수의 에코 캔슬러로부터 인출된 적응 필터 계수를 통합하는 제 1 통합부; 통합된 상기 적응 필터 계수에 근거하여 상기 스피커 및 상기 복수의 마이크로폰이 존재하는 공간의 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정하는 잔향 시간 추정부; 및 상기 추정된 잔향 시간에 근거하여 상기 방음 신호로부터 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 특정하고, 상기 특정된 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하여 상기 필터에 설정하는 연산부를 포함한다.
또한, 본 발명의 방수음 방법은 스피커에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 필터에 의해 처리하고; 복수의 마이크로폰의 각각에 대응하여 설치된 복수의 에코 캔슬러에 의해 상기 복수의 마이크로폰의 수음 신호로부터 상기 스피커에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬하고; 상기 복수의 에코 캔슬러로부터 인출된 적응 필터 계수를 통합하고; 통합된 상기 적응 필터 계수에 근거하여 상기 스피커 및 상기 복수의 마이크로폰이 존재하는 공간의 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정하고; 상기 추정된 잔향 시간에 근거하여 상기 방음 신호로부터 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 특정하고, 상기 특정된 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하여 상기 필터에 설정하는 것을 포함한다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 회의에 적합한 지향성 마이크로폰을 사용하고, 또한 에코 캔슬러의 파라미터(예를 들면, 적응 필터의 필터 계수)를 이용하여 잔향을 적절하게 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 음성회의 시스템의 설치 형태의 일례를 나타내는 도이다.
도 2는 회의실에 있어서의 음성 반사의 형태를 설명하는 도이다.
도 3은 음성회의 시스템의 수음기를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 음성회의 시스템의 수음기의 마이크로폰의 지향성을 나타내는 도이다.
도 5는 수음기의 에코 캔슬러를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 음성회의 시스템의 통신기를 나타내는 블럭도이다.
도 7은 통신기의 파라미터 추정부를 나타내는 기능 블럭도이다.
도 8은 잔향 억제의 프로세스의 흐름을 나타내는 도이다.
도 9(A) 및 (B)는 파라미터 추정부에 있어서 나타내는 신호 파형을 예를 나타내는 도이다.
도 10은 통신기의 보정 특성 산출부의 게인 테이블의 예를 나타내는 도이다.
도 11은 게인 테이블의 다른 예이다.
도 12는 파라미터 추정부에 주파수 특성 보정 기능을 추가한 실시형태를 나타내는 도이다.
도 13은 음성회의 시스템의 수음기의 다른 결선 형태를 나타내는 도이다.
도 14(A)∼(C)는 개별의 마이크로폰을 그루핑하여 수음기를 구성하는 예를 나타내는 도이다.
도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 의한 음성회의 시스템에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 음성회의 시스템의 설치 형태의 예를 나타내는 도이다.
음성회의 시스템(1)은 회의실(C)의 회의 책상(D) 상에 설치된다. 음성회의 시스템(1)은 1개의 통신기(10), 및 1개 이상의 수음기(11)를 갖는다(이 실시형태에서는 4개). 통신기(10)는 스피커(26)를 갖는다. 수음기(11)는 복수의 마이크로폰 소자(31)를 포함한다. 통신기(10) 및 수음기(11)는 통신케이블(12)를 통하여 서로 접속되어 디지털 통신을 행한다. 수음기(11)는 마이크로폰 소자(31)에서 수음한 음성 신호 및 에코 캔슬러(32)(도 3 참조)의 필터 계수를 통신기(10)에 송신한다. 통신기(10)는 호스트 장치인 퍼스널 컴퓨터(2)에 접속된다. 퍼스널 컴퓨터(2)는 인터넷 등의 네트워크(3)를 통하여 다른 거점에 설치되어 있는 다른 음성회의 시스템과 통신하므로, 이 음성회의 시스템(1)의 통신기(10)로부터 입력된(마이크로폰 소자(31)가 수음한) 음성 신호를 다른 음성회의 시스템에 송신함과 아울러, 다른 음성회의 시스템으로부터 수신된 음성 신호를 통신기(10)에 입력한다. 통신기(10)는 다른 음성회의 시스템으로부터 송신된 음성 신호를 스피커(26)로부터 방음한다.
도 2는 회의실(C)에 있어서의 음성의 반사 형태를 설명하는 도이다. 스피커(26)로부터 방음된 음성은 회의의 참가자(M) 및 마이크로폰 소자(31)에 직접 도달함과 아울러, 회의실(C)의 벽 및 천장에서 다양하게 반사하여 참가자(M) 및 마이크로폰 소자(31)에 도달한다.
스피커(26)로부터 방음된 음성, 즉 타거점에 설치된 다른 음성회의 시스템에서 수음된 음성이 마이크로폰 소자(31)에 의해 수음되어 다른 음성회의 시스템에 송신되면 송신된 음성이 리턴하여 재생되는, 소위 에코가 발생된다. 이 에코를 방지하기 위해서, 마이크로폰 소자(31)에는 스피커(26)로부터 방음된 음성을 캔슬하는 에코 캔슬러(32)(도 3 참조)가 접속된다. 또한, 스피커(26)로부터 방음된 음성이 회의실(C)의 벽이나 천장에서 반사하는 잔향에 의해 불명료한 음성이 되어 명료도가 저하하는 것을 개선시키기 위해서, 통신기(10)에는 잔향 억제용 필터(24)(도 6 참조)가 설치되어 있다. 이 필터(24)의 필터 계수는 에코 캔슬러(32)의 적응 필터(35)(도 5 참조)의 필터 계수를 이용하여 산출된다.
에코 캔슬러(32) 및 잔향 억제용 필터(24)의 기능·동작에 대해서는 도 3 이후의 도를 참조하여 후술한다. 또한, 이하에 설명하는 통신기(10) 및 수음기(11)에 내장된 기능부는 전자회로로 구성되어도 좋고, 컴퓨터 등의 프로세서와 프로그램의 협동에 의해 달성되어도 좋다.
도 3은 수음기(11)를 나타내는 블럭도이다. 도 4는 수음기(11)의 3개의 마이크로폰 소자(31)의 지향성을 나타내는 도이다. 도 5는 수음기(11)의 에코 캔슬러(32)를 나타내는 블럭도이다.
수음기(11)는 3개의 마이크로폰 소자(31)를 포함한다. 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이 수음기(11)는 디스트형의 평면적인 형상을 하고 있고, 그 원주 상에 120도 간격으로 3개의 마이크로폰 소자(31)가 외측을 향하여(법선 방향) 방사상으로 설치되어 있다. 각 마이크로폰 소자(31)는 단일 지향성 마이크로폰이고, 마이크로폰 소자(31)가 향하고 있는 방향을 중심으로 카디오이드 형상의 수음 특성을 갖는다. 각 마이크로폰 소자(31)는 120도 간격으로 설치되고 그 지향 특성이 도 4에 나타내는 바와 같은 배치가 되기 위해서, 각 마이크로폰 소자(31)의 수음 신호를 합성함으로써 거의 무지향성인 신호가 얻어진다. 그러나, 마이크로폰 소자(31)는 카디오이드 형상의 지향 특성으로 한정되지 않는다. 후방으로 약간의 지향성을 가져도 좋고, 양지향성을 가져도 좋다.
도 3에 있어서, 각 마이크로폰 소자(31)에는 각각 에코 캔슬러(32)가 설치되어 있다. 에코 캔슬러(32)는 도 5에서 설명하는 바와 같이 마이크로폰 소자(31)에서 수음된 음성 신호 중에서 스피커(26)로부터 방음된 음성을 캔슬한다. 스피커(26) 주위에 혼입된 음성이 에코 캔슬러(32)에 의해 캔슬된 음성 신호는 음성 선택부(33)에 입력된다. 음성 선택부(33)에는 3개의 마이크로폰 소자(31)에서 수음된 음성 신호가 각각 입력된다. 음성 선택부(33)는 입력된 3개의 음성 신호의 레벨·지속 시간 등에 근거하여 임의의 마이크로폰 소자(31)로부터 입력되는 음성 신호의 레벨이 높은지, 즉 음성 신호가 화자의 발화 음성 신호 것으로 추정되는지를 추정함으로써, 발화 음성 신호로서 추정된 단일 음성 신호를 선택한다. 즉, 회의에 있어서의 음성 신호의 수음에 있어서는 지향성 마이크로폰의 특성을 이용하여 3개의 마이크로폰 소자(31)로부터 최적의 1개의 마이크로폰 소자(31)를 선택함으로써, S/N비가 좋은 발화 음성을 수음하고 있다. 선택된 음성 신호는 통신 인터페이스(34)를 통하여 통신기(10)에 송신된다. 통신기(10)에 복수의 수음기(11)가 접속되어 있는 경우, 통신기(10)(마이크 믹서(22): 도 6 참조)는 각 수음기(11)로부터 수신된 음성 신호를 음성 신호의 레벨, 지속 시간 및 상관도에 대해서 비교하여 1개의 음성 신호를 선택하거나 또는 복수의 음성 신호를 믹싱함으로써, 상기 선택된 음성 신호 또는 믹싱된 음성 신호를 상대 시스템에 송신한다.
이어서, 도 5를 참조하여 에코 캔슬러(32)의 구성에 관하여 설명한다. 도 5는 에코 캔슬러(32)를 나타내는 블럭도이다. 에코 캔슬러(32)는 필터 계수 설정부(35B) 및 가변 필터(35A)를 갖는 적응 필터(35)를 갖고, 또한 가산기(37)를 갖고 있다. 일반적으로, 적응 필터는 소정의 최적화 알고리즘에 따라서 자기의 전달 함수(적응 필터계 수열)를 자동 적응시키는 필터이다.
필터 계수 설정부(35B)는 회의실(C)의 음향 전달계(스피커(26)로부터 마이크로폰 소자(31)에 이르는 음향 전파 경로)의 전달 함수를 추정하고, 추정된 전달 함수의 필터가 되도록 필터 계수를 가변 필터(35A)로 설정한다.
가변 필터(35A)에는 스피커(26)로부터 방음되는 음성 신호(방음 신호)가 입력된다. 가변 필터(35A)의 전달 함수는 회의실(C)의 음향 전달계(스피커(26)로부터 마이크로폰 소자(31)에 이르는 음향 전파 경로)가 시뮬레이팅된 전달 함수이므로, 가변 필터(35A)에서 필터링된 방음 신호는 스피커(26)로부터 방음되어 회의실(C)로 전파되어 마이크로폰 소자(31)에 수음된 음성 신호(회귀음 신호)를 시뮬레이팅한 음성 신호(유사 회귀음 신호)이다. 이 유사 회귀음 신호는 가산기(37)에 입력된다.
또한, 가산기(37)에는 마이크로폰 소자(31)가 수음한 음성 신호(수음 신호)가 입력된다. 가산기(37)는 수음 신호로부터 유사 회귀음 신호를 감산하여 얻어진 신호를 출력한다. 수음 신호는 회의의 참가자(M)의 발화 음성 신호 및 스피커(26)로부터 방음되어 그 주위에 혼입된 회귀음 신호를 포함한다. 가산기(37)가 수음 신호로부터 유사 회귀음 신호를 감산함으로써 수음 신호로부터 회귀 소리를 제거, 즉 에코를 캔슬할 수 있다. 에코가 캔슬된 수음 신호는 음성 선택부(33)에 입력됨과 아울러, 참조 신호로서 필터 계수 설정부(35B)에 입력된다. 또한, 필터 계수 설정부(35B)에는 다른 참조 신호로서 스피커(26)로부터 방음되는 음성 신호인 방음 신호도 입력된다. 필터 계수 설정부(35B)는 이들 참조 신호에 근거하여 필터 계수를 지속적으로 갱신한다. 또한, 상기 필터 계수의 갱신은 스피커(26)로부터 음성이 방음되고 회의실(C)에 있는 참가자(M)가 발화를 하지 않는 시간 구간을 자동적으로 검출하고, 그 시간 구간에서 얻어진 참조 신호를 이용하여 행해진다.
여기서, 가변 필터(35A)는 FIR 필터이다. 따라서, 가변 필터(35A)에 설정되는 필터 계수는 필터 계수 설정부(35B)가 스피커(26)로부터 마이크로폰 소자(31)에 이르는 음향 전파 경로의 임펄스 응답을 추정하여 시뮬레이팅한 것이다. 필터 계수 설정부(35B)는 이 필터 계수를 추정 임펄스 응답으로서 통신 인터페이스(34)를 통하여 통신기(10)에 송신한다.
상술한 바와 같이, 3개 마이크로폰 소자(31)가 각각 수음한 음성 신호는 음성 선택부(33)에 의해 그 중 1개가 선택되어 통신기(10)에 송신되지만; 3개의 마이크로폰 소자(31)에 대응하는 3개의 추정 임펄스 응답은 통신기(10)에 송신된다. 후술하는 바와 같이, 통신기(10)의 파라미터 추정부(23)에서는 이들 3개의 추정 임펄스 응답이 합성된다. 3개의 추정 임펄스 응답은 도 4에 나타내는 바와 같이 대응하는 마이크로폰 소자(31)가 향하고 있는 방향으로부터 도래하는 잔향 성분을 포함하는 임펄스 응답이므로; 3개의 추정 임펄스 응답을 합성함으로써 모든 방향으로부터 도래하는 잔향 성분을 포함하는 무지향성 마이크로폰에 수음되고 회의실(C)의 모든 방향으로부터 도래하는 임펄스 응답을 시뮬레이팅할 수 있다.
도 6은 통신기(10)를 나타내는 블럭도이다. 통신기(10)는 퍼스널 컴퓨터(2)와 통신하기 위한 통신 인터페이스(21), 마이크 믹서(22), 파라미터 추정부(23), 필터(24), 오디오 회로(25), 스피커(26) 및 수음기(11)와 통신하기 위한 통신 인터페이스(27)를 포함한다. 통신 인터페이스(21)는 퍼스널 컴퓨터(2)와 디지털 통신하기 위한 인터페이스이고; 예를 들면 USB 인터페이스가 인터페이스로서 사용된다. USB 인터페이스를 사용하는 경우, 퍼스널 컴퓨터(2)는 호스트이고 통신기(10)는 오디오 장치가 된다. 통신 인터페이스(27)는 복수 설치되어 있고, 케이블(12)을 통하여 개별의 수음기(11)가 각각 접속된다. 통신 인터페이스(27)는, 예를 들면 유선 LAN의 인터페이스를 사용하면 좋다.
통신기(10)는 통신 인터페이스(27)를 통하여 수음기(11)로부터 음성 신호(에코가 캔슬된 수음 신호) 및 3개의 추정 임펄스 응답을 수신한다. 수신된 음성 신호는 마이크 믹서(22)에 입력된다. 복수의 통신 인터페이스(27)를 통하여 마이크 믹서(22)에 개별의 수음기(11)로부터 수신된 복수의 음성 신호가 입력된다. 마이크 믹서(22)는 복수의 수음기(11)로부터 수신된 음성 신호 중 하나를 선택 또는 믹싱함으로써, 모노럴한 음성 신호를 얻은 후 통신 인터페이스(21)를 통하여 퍼스널 컴퓨터(2)에 상기 얻어진 음성 신호를 송신한다. 퍼스널 컴퓨터(2)는 상기 음성 신호를 네트워크(3)를 통하여 타거점의 음성회의 시스템에 송신한다. 마이크 믹서(22)는 통신기(10)의 음성 신호의 레벨, 지속 시간 또는 상관도에 대해서 비교하여 S/N비가 좋은 음성 신호를 상대 시스템에 송신하는 발화 음성으로서 선택하면 좋다.
또한, 퍼스널 컴퓨터(2)는 타거점의 음성회의 시스템으로부터 음성 신호를 수신한다. 이 음성 신호는 통신 인터페이스(21)를 통하여 입력되고 스피커(26)로부터 방음되는 방음 신호로서 필터(24)에 입력됨과 아울러, 통신 인터페이스(27)를 통하여 각 수음기(11)에 송신된다.
필터(24)는 회의실(C)의 잔향에 의한 음성의 명료도의 저하를 억제하도록 필터 처리를 행한다. 즉, 방음 신호에 대하여 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역의 레벨을 억제하도록 신호 처리를 행한다. 특히, 저 주파수 음역의 잔향이 명료도의 저하의 원인이 되므로, 저 주파수 음역에 대해서는 억제의 정도를 강하게 한다. 상기 처리에 사용되는 필터 계수는 파라미터 추정부(23)에 의해 결정된다. 필터(24)에 의해 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역이 억제된 방음 신호는 오디오 회로(25)에 입력된다. 오디오 회로(25)는 방음 신호를 아날로그의 음성 신호로 변환하고, 상기 신호를 소정의 레벨로 증폭하여 스피커(26)에 입력한다. 스피커(26)는 이 방음 신호를 소리로서 회의실(C)에 방음한다. 방음된 음성은 회의의 참가자(M)에게 청취됨과 아울러, 마이크로폰 소자(31)에 의해 수음된다.
통신 인터페이스(27)를 통하여 수음기(11)에 송신된 방음 신호는 도 5에 나타낸 에코 캔슬러(32)의 필터 계수 설정부(35B)에 참조 신호로서 입력된다.
도 7은 파라미터 추정부(23)를 나타내는 블럭도이다. 또한, 도 8은 파라미터 추정부(23)를 포함하는 음성회의 시스템(1)에서 실행되는 잔향 억제 처리의 과정을 나타내는 도이다. 또한, 도 9(A) 및 (B)는 잔향 억제 처리의 과정에서 나타나는 신호 파형의 예를 나타내는 도이다.
도 8에 있어서, 지향성 마이크로폰 소자(31)에 의한 수음(S101), 에코 캔슬 처리(S102), 및 적응 필터(35)로부터의 필터 계수(추정 임펄스 응답)의 인출(S103)은 수음기(11)가 행한다. 통신기(10)에 대해서, 수음기(11)는 3개의 마이크로폰 소자(31)에 대응하도록 설치된 3개의 에코 캔슬러(32)의 필터 계수를 추정 임펄스 응답으로서 송신한다.
도 7에 있어서, 파라미터 추정부(23)는 접속하고 있는 각각의 수음기(11)에 대한 필터 계수 통합부(40); 함께 접속되어 있는 각각의 수음기(11)에 대한 잔향 시간 추정부(41); 잔향 시간 통합부(42); 보정 특성 산출부(43); 및 필터 계수 산출부(44)를 포함한다.
통신기(10)는 각 수음기(11)로부터 3개씩 추정 임펄스 응답(필터 계수)을 수신한다. 수신된 추정 임펄스 응답은 파라미터 추정부(23)에 입력된다. 파라미터 추정부(23)에서, 입력된 추정 임펄스 응답은 각각의 수음기(11)에 설치된 필터 계수 통합부(40)에 각각 입력된다. 필터 계수 통합부(40)는 입력된 3개의 추정 임펄스 응답을 시간축에 따라서 합성한다. 이 합성은 단순히 가산 합성해도 좋고, 각 추정 임펄스 응답의 가중을 변경해도 좋고, 또는 각 임펄스 응답의 시간 차이를 보정해도 좋다. 도 4에 나타낸 3방향의 추정 임펄스 응답을 합성함으로써 단일 마이크로폰에 대한 추정 임펄스 응답보다 넓은 방향의 범위로부터 도래하는 잔향 성분을 포함하는 임펄스 응답(이상적으로, 360도 무지향성 응답)을 추정할 수 있다. 이 처리가 도 8에 있어서의 S104의 전단 통합이다. 이 처리는 접속된(추정 임펄스 응답이 입력된) 각각의 수음기(11)에 대해 행해지고, 각 수음기(11)에서 임펄스 응답이 추정된다.
필터 계수 통합부(40)에서 합성된 광지향성(廣指向性)의 추정 임펄스 응답은 잔향 시간 추정부(41)에 입력된다. 잔향 시간 추정부(41)에서는 이하의 처리가 행해진다. 우선, 추정 임펄스 응답을 복수 채널의 밴드패스 필터에 통과시켜 대역 분할을 행한다. 분할되는 채널의 수 및 각 채널의 주파수 대역은 임의이지만, 예를 들면 315Hz∼8000Hz의 대역 범위를 15채널로 분할하는 대역 분할을 행하면 좋다. 이 처리에 의해, 각 주파수 대역(채널)의 신호 성분의 임펄스 응답이 추정된다. 이 처리가 도 8의 S105에서의 처리에 대응한다. 이 처리도 각각의 수음기(11)에 대해 행해진다.
잔향 시간 추정부(41)는 각 주파수 대역의 추정 임펄스 응답에 근거하여 각 주파수 대역의 신호의 잔향 시간을 결정한다. 일반적으로, 잔향 시간은 신호 레벨이 -60dB(100만분의 1)로 감쇠할 때까지의 시간을 말하고; 그 산출·추정 방법은 다양하지만, 여기서는 슈뢰더법(Schroeder's method)에 의해 잔향 시간을 구하면 좋다. 슈뢰더법에서, 임펄스 응답을 슈뢰더 적분 또는 후방 누적 가산에 의해 도 9(A)에 나타내는 바와 같은 슈뢰더 곡선(잔향 감쇠 곡선)을 구하고, 이 곡선이 -60dB가 될 때까지의 시간을 구하면 좋다. 보다 간략하게는, 슈뢰더 곡선의 직접음, 오차 성분 등이 포함되지 않는 소정 구간을 인출하여 그 구간의 기울기를 이 곡선의 기울기로 하고, 이 기울기에 의해 0dB로부터 -60dB까지 감쇠하는 시간을 추정해도 좋다. 이 처리가 도 8의 S106에 상당하고 각각의 수음기(11)에 대한 각각의 주파수 대역에 행해짐으로써, 각 수음기(11)에서 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간이 추정된다.
그리고, 각각의 복수의 잔향 시간에 대한 추정부(41)에 의해 추정된 각 수음기(11)에서 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간은 잔향 시간 통합부(42)에 입력된다. 잔향 시간 통합부(42)는 각 수음기(11)에서 잔향 시간을 각각의 주파수 대역에 대해 합성한다. 이 처리는 도 8의 S107에서의 후단 통합 처리이고, 각각의 주파수 대역에 행해진다.
상기 후단 통합 처리에서의 합성은 각각의 주파수 대역에 각 수음기(11)의 잔향 시간을 가산 평균함으로써 행해지지만, 평균값으로부터 극단적으로 벗어난 잔향 시간값(극단값)은 산출된 평균으로부터 제외해도 좋다. 또한, 극단값이 많은 수음기(11)에 대해서는 방의 코너 등에서 특이한 특성이 얻어질 수 있는 장소에 설치된 것으로 추정되고; 그 수음기(11)의 잔향 시간은 모든 주파수 대역에 있어서 전면적으로 후단 통합 처리로부터 제외하도록 해도 좋다. 이 제외 처리는 통신기(10)의 판단으로 행해도 좋고, 회의실(C)에 이 시스템을 설치하는 계원이 수음기(11) 또는 통신기(10)에 대한 메뉴얼 조작으로 특정 수음기(11), 예를 들면 상술한 방의 코너에 설치되는 수음기(11) 등을 제외하도록 설정해도 좋다. 이 경우, 통합 대상으로부터 제외된 수음기(11)에 대해서 S103 이후의 처리는 불필요하게 되어 전체 처리는 간잔히 단축된다.
후단 통합 처리에 의해 얻어진 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 주파수축으로 플로팅함으로써, 예를 들면 도 9(B)에 나타내는 바와 같이 회의실(C) 전체의 평균 잔향 특성이 얻어진다. 이 잔향 특성에 근거하여 어떤 주파수 대역의 잔향 시간이 긴지를 결정할 수 있다.
잔향 시간 통합부(42)에 의해 얻어진 잔향 특성은 보정 특성 산출부(43)에 입력된다. 입력된 잔향 특성에 근거하여, 보정 특성 산출부(43)는 스피커(26)로부터 방음된 음성이 상기 음성의 잔향음에 의해 덮여지지 않도록 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 억제하도록 주파수 영역의 보정 특성을 결정한다. 보정 특성을 결정하기 위해서, 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간의 임계값을 결정하고, 잔향 시간이 초과하는 임계값을 갖는 주파수 대역을 추출하여 이 주파수 대역의 파워를 억제하는 방법, 잔향음을 억제하는 공지의 필터링법, 및 주파수 대역에 대한 게인 테이블을 사용함으로써 주파수 대역에 대한 파워 억제량을 결정하는 방법 등의 다양한 방법을 선택할 수 있다. 주파수 대역에 대한 게인 테이블로서, 도 10에 나타내는 바와 같은 게인 테이블을 사용할 수 있다. 이 게인 테이블에서, 세로축은 게인(dB), 가로축은 잔향 시간 RT(초)을 나타내고, 주파수 대역에 대한 게인값은 기울기를 갖는 선분으로 나타내고 있다. f1∼fn의 선분은 상술한 밴드패스 필터에 의해 분할된 주파수 대역에 대응하고; f1은 저 주파수 음역측, fn은 고 주파수 음역측에 위치하고 있다. 예를 들면, 대역 f3에서 잔향 시간이 1.0초인 경우, 게인은 -30dB로 결정된다. 이 게인 테이블에서, 저 주파수 음역의 선분이 보다 가파른 기울기를 가지도록 설정되어 있다. 고 주파수 대역측의 f4에서는 잔향 시간이 1.0초인 경우, 게인은 약 -24dB이다. 상술한 바와 같이, 저 주파수 음역의 잔향 시간이 긴 경우에 이 저 주파수 음역을 고 주파수 음역의 잔향 시간이 긴 경우보다 강하게 억제하도록 보정 특성이 결정된다.
또한, 게인값은 하한이 있으므로, 소정의 값(도면에 나타낸 게인 테이블에서는 -30dB)을 초과하는 억제는 행해지지 않는다. 또한, 각 주파수 대역에서 소정의 잔향 시간(f3에 있어서는 1.0초)을 초과하는 경우에는 게인의 하한값을 적용한다. 또한, 게인 테이블에서 도 11에 나타낸 바와 같이 선분이 수렴하는 수렴점이 일정한 잔향 시간만큼 정방향으로 이동하여 설정되어도 좋다. 이 도의 경우, 잔향 시간이 1.0초 이하일 때에 게인은 0dB이다. 이 처리는 도 8의 S108에 대응한다. 결정된 보정 특성은 필터 계수 산출부(44)에 입력된다.
필터 계수 산출부(44)는 필터(24)가 보정 특성 산출부(43)에서 산출된 보정 특성을 가지도록 필터 특성을 결정한다. 필터(24)는 FIR 필터나 IIR 필터로 구성된다. 필터 계수는 필터(24)의 구성에 따라서 이산시간 역 푸리에 변환이나, 파라메트릭한 피크 필터링 등의 연산에 의해 산출된다. 이 처리는 도 8의 S109에 대응한다. 산출된 필터 계수는 필터(24)에 설정된다(S110). 상기 필터(24)를 이용하여 방음 신호를 필터링함으로써 스피커(26)로부터 방음된 음성의 잔향이 억제되어 참가자(M)에게 명료도가 높은 음성이 된다.
상술한 실시예에서, 에코 캔슬러(32)의 필터 계수를 이용하여 회의실(C)의 잔향 특성을 추정하고 긴 잔향을 갖는 주파수 대역을 억제함으로써, 방음된 음성의 명료도가 저하하지 않도록 했다. 또한, 방음된 음성이 평면적인 특성으로 청취되기 위해서, 에코 캔슬러(32)의 필터 계수를 이용하여 회의실(C)의 주파수 특성을 추정한 후 방음 신호의 주파수 특성을 회의실(C)의 주파수 특성을 캔슬하도록 보정해도 좋다. 이 보정으로, 잔향뿐만 아니라 회의실(C)의 주파수 특성에 인한 명료도의 저하도 방지할 수 있다.
도 12는 파라미터 추정부의 변형예를 나타낸다. 이 도에 나타내는 파라미터 추정부(23')는 잔향을 억제하는 보정 특성에 추가하여, 주파수 특성을 보정하는 보정 특성을 결정하여 필터(24)에 설정한다. 도 12에 있어서, 도 7에 나타낸 것과 동일 구성의 부분은 동일 번호를 첨부하여 설명을 생략한다. 이 도에 나타내는 파라미터 추정부(23')는 도 7에 나타낸 파라미터 추정부(23)의 구성에 추가하여, 각각의 수음기(11)에 대한 주파수 특성 추정부(45) 및 주파수 특성 통합부(46)를 더 포함하고 있다.
필터 계수 통합부(40)로부터 출력된 각각의 수음기(11)에 대한 광지향성(무지향성) 추정 임펄스 응답은 잔향 시간 추정부(41)에 입력됨과 아울러, 주파수 특성 추정부(45)에 입력된다. 주파수 특성 추정부(45)는 입력된 임펄스 응답을 푸리에 변환하고, 상기 수음기(11)에서 주파수 특성을 산출한다. 상기 주파수 특성은 주파수 특성 통합부(46)에 입력된다. 주파수 특성 통합부(46)는 각 주파수 특성 추정부(45)로부터 입력된 각 수음기(11)에서 주파수 특성을 합성하고, 전체 회의실(C)에 있어서 주파수 특성의 평균값을 산출한다. 상기 평균값의 산출은 단순하게 상술 평균해도 좋고, 상기 주파수 특성을 정규화한 후 평균해도 좋다.
주파수 특성 통합부(46)에 의해 얻어진 회의실(C)의 주파수 특성은 보정 특성 산출부(43')에 입력된다. 보정 특성 산출부(43')는 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 억제하는 특성이고, 또한 방음된 음성이 회의실(C)에 영향을 받은 주파수 특성을 캔슬하여 평면적인 전달 특성을 거쳐서 청자에 도달하도록 보정 특성을 산출한다. 또한, 이 산출 방법은 평면적인 전달 특성을 거쳐서 청자에 도달하도록 보정 특성이 아닌, 미리 설정된 임의의 이상적인 전달 특성을 거쳐서 청자에 도달하도록 보정 특성을 산출해도 좋다. 산출된 보정 특성은 필터 계수 산출부(44)에 입력된다. 필터 계수 산출부(44)는 필터(24)가 보정 특성 산출부(43')에서 산출된 보정 특성을 가지도록 필터 특성을 결정한다. 산출된 필터 계수는 필터(24)에 설정된다. 상기 필터(24)가 방음 신호를 필터링하므로, 스피커(26)로부터 방음된 음성은 평면적인 전달 특성을 거쳐서 송신되도록 특성을 가짐과 아울러, 그 잔향이 억제되어 참가자(M)에 있어서 명료도가 높은 음성이 된다.
상기 실시형태에서는 전단 통합이 통신기(10)에 의해 행해지고 있지만, 이 통합을 수음기(11)에 의해 행해도 좋다. 도 8에 있어서, S101-S103의 처리는 수음기(11)에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 또한, S107 이후의 처리는 통신기(10)에 의해 행해지는 것이 바람직하다. S104-S106에서 그 사이의 처리는 수음기(11), 통신기(10) 중 어느 하나에 의해 행해도 좋다.
상기 실시형태에서는 스피커(26)를 구비한 통신기(10)에, 마이크로폰 소자(31)를 구비한 수음기(11)가 접속되는 형태의 음성회의 시스템에 관하여 설명했지만, 본 발명은 복수의 마이크로폰 소자(31)와 스피커(26)를 일체로 구비한 음성회의 시스템(통신기(10)만 구비한 시스템)에 대해서도 적용 가능하다.
또한, 통신기(10)와 수음기(11) 사이의 접속 형태는 유선 접속으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 접속 형태는 무선 LAN이나 근거리 무선 통신 규격 등의 무선 접속이어도 좋다.
또한, 수음기(11)의 형상이나 마이크로폰 소자(31)의 수는 도 1 및 도 4에 나타낸 것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 디스트형의 하우징의 가장자리부에 2개 또는 4개의 마이크로폰 소자(31)를 동일한 간격으로 형성해도 좋다. 이 경우, 각 마이크로폰 소자(31) 사이의 각도는 180도 또는 90도가 된다. 또한, 간격(각도)은 동일한 간격이 아니어도 좋다. 회의 참가자(M)로 향하는 방향으로 한쪽으로 치우친 마이크로폰 소자(31)를 형성해도 좋다.
통신기(10)에 복수개의 수음기(11)를 접속하는 경우, 도 13에 나타낸 바와 같이 상기 복수의 수음기(11)는 케이블(12)을 이용하여 데이지 체인 접속하는 형태이어도 좋다. 이 접속 형태로, 전체 케이블 길이를 절약할 수 있다. 통신 인터페이스(21 및 34)가 LAN 인터페이스인 경우, 도 1에 나타낸 스타형의 접속 및 도 13에 나타낸 데이지형의 접속 모두에 대응시키는 것도 가능하다.
또한, 도 14(A)∼(C)에 나타내는 바와 같이 단일 마이크로폰 소자(31)를 각각 내장하는 복수의 마이크로폰(51, 52, 53, 54)을 각각 조합(그룹화)하고, 각각의 그룹(60)을 단일 수음기(11)로서 기능시켜도 좋다. 이 경우, 계원이 테이블 마이크로폰(51)의 그루핑 정보를 미리 통신기(10)에 설정해 두어도 좋고, 통신기(10)의 프런트 엔드에 신호 배분부를 설치하여 상기 통신기(10)가 스스로 그루핑을 행해도 좋다. 이 경우, 예를 들면 신호 배분부는 에코 캔슬러의 적응 필터의 시간 위치나, 수음된 음성 신호의 상관도 등에 근거하여 유사한 신호를 수음하는 테이블 마이크로폰이 같은 그룹으로서 그루핑되도록 행해도 좋다.
도 14(A)는 복수의 테이블 마이크로폰(스탠딩 마이크로폰)(51)을 그룹(60)으로 조합시킨 예를 나타낸다. 또한, 도 14(B)는 복수의 핸드 마이크로폰(52)을 그룹(60)으로 조합시킨 예를 나타내고 있다. 핸드 마이크로폰(52)은 유선이어도 무선이어도 좋다. 이 경우에, 핸드 마이크로폰을 가진 화자가 움직이므로 일정 거리에 존재하는 복수의 핸드 마이크로폰(52)을 단일 그룹(60)으로 조합하여 각각의 그룹(60)에 대한 적응 필터계 수열을 가산해도 좋다. 핸드 마이크로폰(52)의 그룹(60)이 복수존재하는 경우, 각 그룹의 잔향 시간을 산출하여 상술한 잔향 특성을 구하면 좋다. 복수의 핸드 마이크로폰(52)이 일정 거리에 존재하는지의 여부는 2개의 핸드 마이크로폰(52) 사이의 수음 지연 차이를 산출함으로써 위치 검출을 행하거나, 핸드 마이크로폰(52)으로부터 방출되는 무선의 강도를 서로 검출함으로써 판정할 수 있다.
또한, 수음기(11)는 회의 책상(D) 상에 적재되는 것이 아니어도 좋다. 즉, 도 14(C)에 나타내는 바와 같이 천장으로부터 행잉되는 행잉 마이크로폰(53) 및 벽면에 설치되는 벽면 마이크로폰(54)을 사용해도 좋다. 물론, 도 1의 수음기(11), 테이블 마이크로폰(51), 핸드 마이크로폰(52), 행잉 마이크로폰(53) 및 벽면 마이크로폰(54)이 함께 혼합되어 사용해도 좋다.
또한, 본 실시형태에 의한 음성회의 시스템(1)은 회의 이외에 사용하는 것도 물론 가능하다. 또한, 사용되는 장소도 회의실로 한정되지 않는다.
본 발명에 의한 방수음 장치는 스피커, 스피커에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 처리하는 필터, 지향성을 갖는 복수의 마이크로폰, 복수의 에코 캔슬러, 제 1 통합부, 잔향 특성 추정부, 및 연산부를 포함한다. 상기 에코 캔슬러는 마이크로폰 각각에 대응하여 설치되고, 각각의 에코 캔슬러는 상기 에코 캔슬러에 대응하는 마이크로폰의 수음 신호로부터 스피커에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬한다. 제 1 통합부는 에코 캔슬러로부터 인출된 적응 필터계 수열을 통합한다. 잔향 시간 추정부는 통합된 필터계 수열에 근거하여 스피커 및 마이크로폰이 존재하는 공간의 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정한다. 연산부는 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 추출하고, 상기 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하여 필터에 설정한다.
이하에, 본 개시를 예시적으로 요약한다.
본 발명에 의한 방수음 장치는 복수의 마이크로폰을 포함한다. 상기 마이크로폰은, 예를 들면 회의 등에 적합화된 지향성 마이크로폰이다. 각각의 마이크로폰에는 스피커음의 에코를 캔슬하기 위한 에코 캔슬러가 설치되어 있다. 에코 캔슬러는 유사 회귀음 신호를 생성하는 적응 필터를 구비하고, 스피커와 마이크로폰 사이의 임펄스 응답을 시뮬레이팅한 적응 필터 계수(추정 임펄스 응답)를 가진다. 또한, 이 추정 임펄스 응답은 스피커의 방음 신호 및 마이크로폰의 수음 신호에 근거하여 항상 갱신되어 있다. 마이크로폰이 지향성 마이크로폰이므로, 상기 추정 임펄스 응답은 마이크로폰의 지향성 방향으로부터 도래하는 잔향 성분만 풍부하게 포함하고 있으므로 전체 회의실의 잔향 특성을 완전히 나타내고 있지 않다. 그러나, 제 1 통합부가 복수의 지향성 마이크로폰의 파라미터를 통합함으로, 회의용의 지향성 마이크로폰이면서 넓은 범위의 방향으로부터 도래하는 잔향 성분을 포함하는 임펄스 응답을 시뮬레이팅할 수 있다. 그 후에, 이 통합된 파라미터(추정 임펄스 응답)를 이용하여 잔향 시간을 산출하고 이 잔향을 억제하도록 필터 계수를 산출한다. 그 결과, 전체 회의실의 잔향 특성을 정확하게 재현할 수 있어 잔향을 효과적으로 억제를 할 수 있다. 또한, 추정 임펄스 응답은 에코 캔슬러가 회귀음 제거에 사용되는 것 그대로 유용할 수 있으므로 특별한 산출량이 필요하지 않고, 이 때문에 테스트 음성을 방음할 필요도 없다.
예를 들면, 복수의 마이크로폰을 어느 하나의 마이크로폰이 전체 수평 방향 중 어느 하나에서 감도를 가지도록 각각 다른 방향을 향하여 배치해도 좋다. 마이크로폰을 이와 같이 배치함으로써, 제 1 통합부에서 통합된 파라미터를 거의 무지향성의 파라미터로 설정할 수 있다.
예를 들면, 상술한 연산부는 주파수 대역에 대해 각각 미리 설정되어 있는 잔향 시간의 임계값, 주파수 대역에 대한 상술한 추정된 잔향 시간을 각각 비교하여 상술한 잔향 시간이 상술한 임계값을 초과하는 주파수 대역을 추출한다.
예를 들면, 상술한 연산부가 설정되는 필터 계수의 경우, 상술한 공간의 주파수 대역에 있어서의 고 주파수 대역을 억제하는 파워보다 상술한 공간의 주파수 대역에 있어서의 저 주파수 대역을 억제하는 파워가 높다.
예를 들면, 상술한 제 1 통합부는 상술한 적응 필터 계수의 시간축에 따라서 단순 통합하거나, 가중치를 변경하여 상기 계수를 통합한다.
예를 들면, 복수의 마이크로폰 및 복수의 에코 캔슬러를 포함하는 수음기, 및 스피커 및 필터를 포함하는 통신기를 각각 별체로 해도 좋다. 이에 따라, 설치의 자유도가 증가함과 아울러, 수음기를 복수 설치할 수 있다.
예를 들면, 수음기를 복수 설치함과 아울러, 제 1 통합부를 복수의 수음기에 대응하도록 복수 설치하고, 잔향 시간 추정부에 각 수음기의 잔향 시간을 통합하는 제 2 통합부를 더 설치해도 좋다. 또한, 연산부는 제 2 통합부에 의해 통합된 잔향 시간에 근거하여 필터 계수를 산출하도록 해도 좋다.
그 결과, 장치가 설치되는 방의 복수의 장소에 수음기를 설치할 수 있고, 많은 사람이 참가하는 회의에서도 빠짐없이 언어음을 수음할 수 있다. 또한, 방의 각 장소에서의 잔향 시간을 산출한 후 제 2 통합부에서 통합할 수 있으므로, 공정한 평균적인 잔향 시간을 얻을 수 있다.
예를 들면, 상기 적어도 하나의 수음기는 복수의 수음기; 상기 제 1 통합부는 상기 복수의 수음기에 대응하도록 복수의 제 1 통합부로 구성되고; 상기 방수음 장치는 상기 복수의 수음기의 상기 제 1 통합부에서 각각 통합된 복수의 적응 필터 계수에 근거하여 상기 복수의 수음기에서 복수의 주파수 특성을 산출하는 복수의 주파수 특성 추정부, 및 상기 복수의 주파수 특성 추정부에서 산출된 상기 복수의 주파수 특성을 통합하는 주파수 특성 통합부를 더 포함한다.
본 발명을 특정 실시형태를 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신, 범위 또는 의도의 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이나 수정할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명백하다.
본 발명은 2014년 4월 14일 출원된 일본 특허 출원(특허 출원 2014-083209)에 근거하고, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.
본 발명에 의하면, 사전에 테스트 음성을 재생하지 않아도, 회의용의 수음 및 에코 캔슬 기능을 이용하여 잔향을 억제할 수 있는 방수음 장치를 제공할 수 있다.
C…회의실, D…회의 책상,
M…회의 참가자, 1…음성회의 시스템,
2…개인용 컴퓨터, 3…네트워크,
10…통신기, 11…수음기,
26…스피커, 31…마이크로폰 소자,
51…테이블 마이크로폰, 52…핸드 마이크로폰,
53…행잉 마이크로폰, 54…벽면 마이크로폰,
60…그룹

Claims (10)

  1. 스피커;
    상기 스피커에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 처리하도록 구성되는 필터;
    복수의 마이크로폰;
    상기 복수의 마이크로폰의 각각에 대응하도록 설치되고, 상기 대응하는 마이크로폰의 수음 신호로부터 상기 스피커에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬하도록 구성되는 복수의 에코 캔슬러;
    상기 복수의 에코 캔슬러로부터 인출된 적응 필터 계수를 통합하도록 구성되는 제 1 통합부;
    상기 통합된 적응 필터 계수에 근거하여 상기 스피커 및 상기 복수의 마이크로폰이 존재하는 공간에 있어서 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정하도록 구성되는 잔향 시간 추정부; 및
    상기 추정된 잔향 시간에 근거하여 상기 방음 신호로부터 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 특정하고, 상기 특정된 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하고, 상기 필터 계수를 상기 필터에 설정하도록 구성되는 연산부를 포함하는 방수음 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로폰은 지향성을 갖는 방수음 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로폰은 어느 하나의 마이크로폰이 전체 수평 방향 중 하나에 감도를 갖도록 서로 다른 방향으로 배치되어 있는 방수음 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부는 주파수 대역에 대해 각각 미리 설정되어 있는 잔향 시간의 임계값과 주파수 대역에 대한 상기 추정된 잔향 시간을 각각 비교하여, 상기 잔향 시간이 상기 임계값을 초과하는 주파수 대역을 추출하는 방수음 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부에서 설정된 상기 필터 계수의 경우에, 상기 공간의 주파수 대역에 있어서 저 주파수 대역을 억제하는 파워는 상기 공간의 주파수 대역에 있어서 고 주파수 대역을 억제하는 파워보다 높은 방수음 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 통합부는 상기 적응 필터 계수의 시간축을 정렬하고, 상기 적응 필터 계수를 단순 통합하거나 또는 상기 적응 필터 계수의 가중치를 변경하면서 통합하는 방수음 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로폰 및 상기 복수의 에코 캔슬러를 포함하는 적어도 하나의 수음기; 및
    상기 스피커 및 상기 필터를 포함하는 적어도 하나의 통신기를 포함하고,
    상기 수음기 및 상기 통신기는 서로 분리되도록 구성되는 방수음 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수음기는 복수의 수음기를 포함하고;
    상기 제 1 통합부는 상기 복수의 수음기에 대응하도록 복수의 제 1 통합부를 포함하고;
    상기 잔향 시간 추정부는 상기 복수의 수음기의 각각의 잔향 시간을 통합하는 제 2 통합부를 더 갖고;
    상기 연산부는 상기 제 2 통합부에 의해 통합된 잔향 시간에 근거하여 상기 필터 계수를 산출하는 방수음 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 수음기는 복수의 수음기를 포함하고;
    상기 제 1 통합부는 상기 복수의 수음기에 대응하도록 복수의 제 1 통합부를 포함하고;
    상기 방수음 장치는:
    상기 복수의 수음기의 상기 제 1 통합부에 의해 각각 통합된 복수의 적응 필터 계수에 근거하여 상기 복수의 수음기의 위치에서 복수의 주파수 특성을 산출하도록 구성되는 복수의 주파수 특성 추정부; 및
    상기 복수의 주파수 특성 추정부에 의해 산출된 상기 복수의 주파수 특성을 통합하도록 구성되는 주파수 특성 통합부를 더 포함하는 방수음 장치.
  10. 필터에 의해 스피커에 공급되는 음성 신호인 방음 신호를 처리하는 단계;
    복수의 마이크로폰의 각각에 대응하도록 설치된 복수의 에코 캔슬러를 사용함으로써 상기 복수의 마이크로폰의 수음 신호로부터 상기 스피커에 의해 방음된 음성의 회귀음 신호를 캔슬하는 단계;
    상기 복수의 에코 캔슬러로부터 인출된 적응 필터 계수를 통합하는 단계;
    상기 통합된 적응 필터 계수에 근거하여 상기 스피커 및 상기 복수의 마이크로폰이 존재하는 공간에 있어서 각각의 주파수 대역에 대한 잔향 시간을 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 잔향 시간에 근거하여 상기 방음 신호로부터 긴 잔향 시간을 갖는 주파수 대역을 특정하고, 상기 특정된 주파수 대역의 파워를 억제하는 필터 계수를 산출하고, 상기 필터 계수를 상기 필터에 설정하는 단계를 포함하는 방수음 방법.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6349899B2 (ja) * 2014-04-14 2018-07-04 ヤマハ株式会社 放収音装置
KR20170071121A (ko) * 2015-12-15 2017-06-23 현대오트론 주식회사 초음파 신호 최적화 장치 및 방법
JP6690309B2 (ja) * 2016-03-09 2020-04-28 ヤマハ株式会社 エコー低減装置、及び音声通信装置
CN106782584B (zh) * 2016-12-28 2023-11-07 北京地平线信息技术有限公司 音频信号处理设备、方法和电子设备
CN110140346B (zh) * 2016-12-30 2021-07-27 哈曼贝克自动系统股份有限公司 声回波消除
US10367948B2 (en) * 2017-01-13 2019-07-30 Shure Acquisition Holdings, Inc. Post-mixing acoustic echo cancellation systems and methods
CN106937009B (zh) * 2017-01-18 2020-02-07 苏州科达科技股份有限公司 一种级联回声抵消系统及其控制方法及装置
WO2018230062A1 (ja) * 2017-06-12 2018-12-20 株式会社オーディオテクニカ 音声信号処理装置と音声信号処理方法と音声信号処理プログラム
WO2019070328A1 (en) * 2017-10-04 2019-04-11 Google Llc METHODS AND SYSTEMS FOR AUTOMATICALLY EQUALIZING AUDIO OUTPUT BASED ON THE CHARACTERISTICS OF THE PART
WO2019079523A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Magic Leap, Inc. SPACE AUDIO WITH MIXED REALITY
CN111713091A (zh) 2018-02-15 2020-09-25 奇跃公司 混合现实虚拟混响
CN108449688A (zh) * 2018-03-19 2018-08-24 长沙世邦通信技术有限公司 室内广播音频处理方法、装置及系统
CN108962272A (zh) * 2018-06-21 2018-12-07 湖南优浪语音科技有限公司 拾音方法和系统
CN108986799A (zh) * 2018-09-05 2018-12-11 河海大学 一种基于倒谱滤波的混响参数估计方法
US10887467B2 (en) 2018-11-20 2021-01-05 Shure Acquisition Holdings, Inc. System and method for distributed call processing and audio reinforcement in conferencing environments
CN110312189A (zh) * 2019-06-10 2019-10-08 安徽沧浪网络科技有限公司 一种基于无线自组网的音频采集系统
US11304017B2 (en) 2019-10-25 2022-04-12 Magic Leap, Inc. Reverberation fingerprint estimation
CN112804620B (zh) * 2019-11-14 2022-07-19 浙江宇视科技有限公司 回声处理方法、装置、电子设备及可读存储介质
CN111916098A (zh) * 2020-08-13 2020-11-10 科大讯飞(苏州)科技有限公司 语音信号处理方法、装置及设备
CN114143668A (zh) * 2020-09-04 2022-03-04 阿里巴巴集团控股有限公司 音频信号处理、混响检测和会议方法、设备及存储介质
CN114390425A (zh) * 2020-10-20 2022-04-22 深圳海翼智新科技有限公司 会议音频处理方法、设备、系统及存储装置
CN113726969B (zh) * 2021-11-02 2022-04-26 阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司 混响检测方法、装置及设备

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09247788A (ja) 1996-03-13 1997-09-19 Sony Corp 音声処理装置および会議用音声システム

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2542625B2 (ja) * 1987-07-24 1996-10-09 日本電信電話株式会社 反響消去装置
JP3573241B2 (ja) * 1996-09-20 2004-10-06 日本電信電話株式会社 反響消去方法および装置
EP1704748B1 (en) * 2004-01-07 2008-04-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Audio system providing for filter coefficient copying
US7856240B2 (en) * 2004-06-07 2010-12-21 Clarity Technologies, Inc. Distributed sound enhancement
JP4946090B2 (ja) 2006-02-21 2012-06-06 ヤマハ株式会社 収音放音一体型装置
US7773743B2 (en) * 2006-04-28 2010-08-10 Microsoft Corporation Integration of a microphone array with acoustic echo cancellation and residual echo suppression
CN101106405A (zh) * 2006-07-12 2008-01-16 北京大学深圳研究生院 回声消除器、回声消除方法及其双端通话检测系统
JP2008154056A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Yamaha Corp 音声会議装置および音声会議システム
JP2008177632A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Oki Electric Ind Co Ltd 無線音声通信回路
JP2008288785A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Yamaha Corp テレビ会議装置
JP5394373B2 (ja) * 2007-06-21 2014-01-22 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ オーディオ信号を処理する装置及び方法
US8175871B2 (en) * 2007-09-28 2012-05-08 Qualcomm Incorporated Apparatus and method of noise and echo reduction in multiple microphone audio systems
DE102008039330A1 (de) * 2008-01-31 2009-08-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Berechnen von Filterkoeffizienten zur Echounterdrückung
JP2009207021A (ja) 2008-02-29 2009-09-10 Yamaha Corp 音響エコーキャンセラ
WO2010000878A2 (en) * 2009-10-27 2010-01-07 Phonak Ag Speech enhancement method and system
JP5572445B2 (ja) * 2010-04-30 2014-08-13 本田技研工業株式会社 残響抑圧装置、及び残響抑圧方法
US8606572B2 (en) * 2010-10-04 2013-12-10 LI Creative Technologies, Inc. Noise cancellation device for communications in high noise environments
EP2444967A1 (en) 2010-10-25 2012-04-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung e.V. Echo suppression comprising modeling of late reverberation components
US8462936B2 (en) * 2011-02-28 2013-06-11 Qnx Software Systems Limited Adaptive delay compensation for acoustic echo cancellation
JP5923994B2 (ja) 2012-01-23 2016-05-25 富士通株式会社 音声処理装置及び音声処理方法
JP5887535B2 (ja) * 2012-02-17 2016-03-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 エコー消去装置、エコー消去方法、及び、通話装置
JP5897343B2 (ja) * 2012-02-17 2016-03-30 株式会社日立製作所 残響除去パラメータ推定装置及び方法、残響・エコー除去パラメータ推定装置、残響除去装置、残響・エコー除去装置、並びに、残響除去装置オンライン会議システム
TWI449438B (zh) * 2012-04-09 2014-08-11 Quanta Comp Inc 具有迴音消除機制之通訊系統及方法
FR2992459B1 (fr) * 2012-06-26 2014-08-15 Parrot Procede de debruitage d'un signal acoustique pour un dispositif audio multi-microphone operant dans un milieu bruite.
US9386373B2 (en) * 2012-07-03 2016-07-05 Dts, Inc. System and method for estimating a reverberation time
US9549079B2 (en) * 2013-09-05 2017-01-17 Cisco Technology, Inc. Acoustic echo cancellation for microphone array with dynamically changing beam forming
CN103561184B (zh) * 2013-11-05 2015-04-22 武汉烽火众智数字技术有限责任公司 基于近端音频信号标定和修正的消除变频回声的方法
JP6349899B2 (ja) * 2014-04-14 2018-07-04 ヤマハ株式会社 放収音装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09247788A (ja) 1996-03-13 1997-09-19 Sony Corp 音声処理装置および会議用音声システム

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