JPH08251082A - エコー除去装置 - Google Patents
エコー除去装置Info
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- JPH08251082A JPH08251082A JP7052431A JP5243195A JPH08251082A JP H08251082 A JPH08251082 A JP H08251082A JP 7052431 A JP7052431 A JP 7052431A JP 5243195 A JP5243195 A JP 5243195A JP H08251082 A JPH08251082 A JP H08251082A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
- H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
- H04M9/082—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/015—Reducing echo effects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Telephone Function (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 端子１１からスピーカ１２に送られるスピー
カ出力信号ｘ(k) は、エコー推定用の適応フィルタ１５
に送られ、フィルタ処理されて擬似エコー信号となる。
マイクロホン１３で収音されたマイク入力信号ｙ(k)
は、特性変換フィルタ２１で電力が均等化あるいは白色
化され、信号ｕ(k) となって減算器１４に送られ、疑似
エコー信号が減算されて誤差信号ｅ(k) となる。この誤
差信号ｅ(k)の電力の時間平均を最小にするように、適
応アルゴリズムにより適応フィルタ１５のタップ係数が
更新される。 【効果】 適応フィルタ１５のタップ数が少なくても良
好なエコー消去特性を有するエコー除去装置を提供で
き、タップ係数推定の際の計算量は従来の同等の特性を
得るためのエコー除去装置に比べて少なくて済む。
カ出力信号ｘ(k) は、エコー推定用の適応フィルタ１５
に送られ、フィルタ処理されて擬似エコー信号となる。
マイクロホン１３で収音されたマイク入力信号ｙ(k)
は、特性変換フィルタ２１で電力が均等化あるいは白色
化され、信号ｕ(k) となって減算器１４に送られ、疑似
エコー信号が減算されて誤差信号ｅ(k) となる。この誤
差信号ｅ(k)の電力の時間平均を最小にするように、適
応アルゴリズムにより適応フィルタ１５のタップ係数が
更新される。 【効果】 適応フィルタ１５のタップ数が少なくても良
好なエコー消去特性を有するエコー除去装置を提供で
き、タップ係数推定の際の計算量は従来の同等の特性を
得るためのエコー除去装置に比べて少なくて済む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エコー除去装置に関
し、特に、携帯電話等の小型音声通信端末のスピーカか
らマイクへの音声の廻り込みによるエコーを軽減するた
めのエコー除去装置に関する。
し、特に、携帯電話等の小型音声通信端末のスピーカか
らマイクへの音声の廻り込みによるエコーを軽減するた
めのエコー除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等のように、音声通信端末の小
型化に伴い、受話用のスピーカから送話用のマイクへの
音声の廻り込みによるエコーの影響が無視できなくなっ
てきている。このような送受話側での音声の廻り込みに
よるエコーを除去するために、例えば図１０に示すよう
なエコー除去装置あるいはエコーキャンセラが知られて
いる。
型化に伴い、受話用のスピーカから送話用のマイクへの
音声の廻り込みによるエコーの影響が無視できなくなっ
てきている。このような送受話側での音声の廻り込みに
よるエコーを除去するために、例えば図１０に示すよう
なエコー除去装置あるいはエコーキャンセラが知られて
いる。
【０００３】この図１０において、端子１１には通信相
手から伝送されて受信されスピーカ１２に送られるスピ
ーカ出力信号ｘ(k) が供給されている。ここでｋは離散
信号のサンプル番号あるいは時間位置を示す。また、マ
イクロホン１３により収音されて電気信号に変換された
マイク入力信号ｙ(k) が、エコー除去のための減算器１
４に供給され、適応フィルタ１５からの擬似エコー信号
が減算された後、エコー除去出力信号、残留エコー信号
あるいは誤差信号ｅ(k) として端子１６より取り出され
る。スピーカ１２とマイクロホン１３とは、携帯電話の
送受話器として近接して配置されている。
手から伝送されて受信されスピーカ１２に送られるスピ
ーカ出力信号ｘ(k) が供給されている。ここでｋは離散
信号のサンプル番号あるいは時間位置を示す。また、マ
イクロホン１３により収音されて電気信号に変換された
マイク入力信号ｙ(k) が、エコー除去のための減算器１
４に供給され、適応フィルタ１５からの擬似エコー信号
が減算された後、エコー除去出力信号、残留エコー信号
あるいは誤差信号ｅ(k) として端子１６より取り出され
る。スピーカ１２とマイクロホン１３とは、携帯電話の
送受話器として近接して配置されている。
【０００４】適応フィルタ１５には例えばいわゆるＦＩ
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタが用いられており、
上記誤差信号ｅ(k) が最小となるような適応処理により
フィルタ係数あるいはタップ係数を更新する。この適応
フィルタ１５で入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k)
をフィルタ処理することによりエコー信号を推定して上
記擬似エコー信号とし、これを減算器１４に送って上記
マイク入力信号ｙ(k)から減算することで、残留エコー
信号あるいは誤差信号ｅ(k) を得ている。
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタが用いられており、
上記誤差信号ｅ(k) が最小となるような適応処理により
フィルタ係数あるいはタップ係数を更新する。この適応
フィルタ１５で入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k)
をフィルタ処理することによりエコー信号を推定して上
記擬似エコー信号とし、これを減算器１４に送って上記
マイク入力信号ｙ(k)から減算することで、残留エコー
信号あるいは誤差信号ｅ(k) を得ている。
【０００５】すなわち、端子１１からの入力信号である
スピーカ出力信号ｘ(k) を適応フィルタ１５となるＮタ
ップのＦＩＲフィルタのタップ入力とし、適応フィルタ
１５のタップ係数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,
…,N-1）とするとき、適応フィルタ１５から出力される
擬似エコー信号は、
スピーカ出力信号ｘ(k) を適応フィルタ１５となるＮタ
ップのＦＩＲフィルタのタップ入力とし、適応フィルタ
１５のタップ係数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,
…,N-1）とするとき、適応フィルタ１５から出力される
擬似エコー信号は、
【０００６】
【数１】
【０００７】となる。減算器１４では、上記マイク入力
信号ｙ(k) から上記（１）式の擬似エコー信号を減算す
ることで、残留エコー信号あるいは誤差信号ｅ(k) を得
る。
信号ｙ(k) から上記（１）式の擬似エコー信号を減算す
ることで、残留エコー信号あるいは誤差信号ｅ(k) を得
る。
【０００８】
【数２】
【０００９】この（２）式の誤差信号ｅ(k) の電力の時
間平均、すなわち
間平均、すなわち
【００１０】
【数３】
【００１１】を最小にするように、ＬＭＳ（Least Mean
Square ）アルゴリズム、学習同定法、ＲＬＳ（Recurs
ive Least Square）アルゴリズム等の適当な適応アルゴ
リズムにより、適応フィルタ１５のタップ係数｛ｂ
k(i)｝（ただしｉ＝0,1,…,N-1）が更新される。なお、
適応フィルタ１５となるＮタップのタップ係数は、スピ
ーカ１２とマイクロホン１３との間のエコー特性の推定
値に相当する。
Square ）アルゴリズム、学習同定法、ＲＬＳ（Recurs
ive Least Square）アルゴリズム等の適当な適応アルゴ
リズムにより、適応フィルタ１５のタップ係数｛ｂ
k(i)｝（ただしｉ＝0,1,…,N-1）が更新される。なお、
適応フィルタ１５となるＮタップのタップ係数は、スピ
ーカ１２とマイクロホン１３との間のエコー特性の推定
値に相当する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＦＩＲ適応
フィルタである適応フィルタ１５のタップ数Ｎをできる
だけ短くしようとすると、仮に、タップのある部分で精
度良くエコー特性を推定できたとしても、残留エコーの
周波数特性が低域に残るため、低域成分の強い音声入力
信号に対して、有効なエコー消去が困難になる。
フィルタである適応フィルタ１５のタップ数Ｎをできる
だけ短くしようとすると、仮に、タップのある部分で精
度良くエコー特性を推定できたとしても、残留エコーの
周波数特性が低域に残るため、低域成分の強い音声入力
信号に対して、有効なエコー消去が困難になる。
【００１３】例えば、図１１のＡは、エコー信号のイン
パルス応答をＦＩＲフィルタの各タップに関連付けて示
しており、図１１のＢは、２０タップのＦＩＲ適応フィ
ルタにより推定された擬似エコー信号を減算して得られ
る残留エコー信号のインパルス応答を示している。これ
らの図１１のＡ、Ｂにより、残留エコー信号のインパル
ス応答の２０タップ分は除去されていることが分かる。
パルス応答をＦＩＲフィルタの各タップに関連付けて示
しており、図１１のＢは、２０タップのＦＩＲ適応フィ
ルタにより推定された擬似エコー信号を減算して得られ
る残留エコー信号のインパルス応答を示している。これ
らの図１１のＡ、Ｂにより、残留エコー信号のインパル
ス応答の２０タップ分は除去されていることが分かる。
【００１４】また、図１２は、上記図１１のＡ、Ｂに対
応して、エコー信号のスペクトル曲線ａと、２０タップ
のＦＩＲ適応フィルタからの推定エコー信号を減算して
得られる残留エコー信号のスペクトル曲線ｂとを示して
いる。
応して、エコー信号のスペクトル曲線ａと、２０タップ
のＦＩＲ適応フィルタからの推定エコー信号を減算して
得られる残留エコー信号のスペクトル曲線ｂとを示して
いる。
【００１５】従って、２０タップのＦＩＲ適応フィルタ
でエコー特性が概ね推定できているように見えても、図
１２に示すように、残留エコー特性の周波数特性（曲線
ｂ）は、５００Hzから１ｋHz付近の音声信号が最も集中
するであろう部分に残っていることになる。
でエコー特性が概ね推定できているように見えても、図
１２に示すように、残留エコー特性の周波数特性（曲線
ｂ）は、５００Hzから１ｋHz付近の音声信号が最も集中
するであろう部分に残っていることになる。
【００１６】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、エコー信号推定用のＦＩＲ適応フィルタ
のタップ数が少ない場合でも、良好なエコー消去特性が
得られ、また適応処理の際の計算量の増加も抑えられる
ようなエコー除去装置の提供を目的とする。
たものであり、エコー信号推定用のＦＩＲ適応フィルタ
のタップ数が少ない場合でも、良好なエコー消去特性が
得られ、また適応処理の際の計算量の増加も抑えられる
ようなエコー除去装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、発音手段に供
給される発音信号に基づいて収音手段に廻り込むエコー
成分を推定した擬似エコー信号を出力するフィルタ手段
と、上記収音手段からの収音信号より上記フィルタ手段
からの擬似エコー信号を減算して出力する減算手段と、
上記収音手段からの収音信号に対して周波数軸上で特性
変換を行う第１の特性変換手段とを有し、この第１の特
性変換手段からの出力信号と上記フィルタ手段からの出
力信号との誤差分を最小化するように上記フィルタ手段
の特性を制御することにより、上述の課題を解決する。
給される発音信号に基づいて収音手段に廻り込むエコー
成分を推定した擬似エコー信号を出力するフィルタ手段
と、上記収音手段からの収音信号より上記フィルタ手段
からの擬似エコー信号を減算して出力する減算手段と、
上記収音手段からの収音信号に対して周波数軸上で特性
変換を行う第１の特性変換手段とを有し、この第１の特
性変換手段からの出力信号と上記フィルタ手段からの出
力信号との誤差分を最小化するように上記フィルタ手段
の特性を制御することにより、上述の課題を解決する。
【００１８】ここで、上記減算手段は、上記第１の特性
変換手段からの出力信号から上記擬似エコー信号を減算
し、この減算手段からの出力信号に対して周波数軸上で
特性変換を行う第２の特性変換手段を設けて成ることが
挙げられる。
変換手段からの出力信号から上記擬似エコー信号を減算
し、この減算手段からの出力信号に対して周波数軸上で
特性変換を行う第２の特性変換手段を設けて成ることが
挙げられる。
【００１９】また、上記フィルタ手段からの出力信号に
対して周波数軸上で特性変換を行う第２の特性変換手段
を設け、この第２の特性変換手段からの出力信号を擬似
エコー信号として上記減算手段に送り、上記収音手段か
らの収音信号より減算することが挙げられる。
対して周波数軸上で特性変換を行う第２の特性変換手段
を設け、この第２の特性変換手段からの出力信号を擬似
エコー信号として上記減算手段に送り、上記収音手段か
らの収音信号より減算することが挙げられる。
【００２０】
【作用】収音信号が特性変換された信号から疑似エコー
信号が減算され、これらの誤差分を最小とするように適
応的にフィルタ手段の特性を制御することで、フィルタ
手段のタップ数が少なくてもエコー消去特性が向上す
る。
信号が減算され、これらの誤差分を最小とするように適
応的にフィルタ手段の特性を制御することで、フィルタ
手段のタップ数が少なくてもエコー消去特性が向上す
る。
【００２１】
【実施例】以下、本発明に係る好ましい実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００２２】図１は、本発明に係るエコー除去装置の一
実施例の概略構成を示し、端子１１には通信相手から伝
送されて受信され発音手段であるスピーカ１２に送られ
る発音信号としてのスピーカ出力信号ｘ(k) が入力され
ている。また、発音手段であるスピーカ１２に近接して
配置された収音手段であるマイクロホン１３により収音
されて電気信号に変換された収音信号としてのマイク入
力信号ｙ(k) が、第１の特性変換手段である特性変換フ
ィルタ２１を介して信号ｕ(k) とされ、エコー除去のた
めの減算器１４に供給される。減算器１４では、この信
号ｕ(k) より、適応フィルタ１５からの擬似エコー信号
が減算されて、残留エコー信号あるいは誤差信号ｅ(k)
となる。この誤差信号がｅ(k) は、第２の特性変換手段
である特性変換フィルタ２２によりフィルタ処理が施さ
れて信号ｚ(k) となり、端子１６よりエコー除去出力信
号として取り出される。
実施例の概略構成を示し、端子１１には通信相手から伝
送されて受信され発音手段であるスピーカ１２に送られ
る発音信号としてのスピーカ出力信号ｘ(k) が入力され
ている。また、発音手段であるスピーカ１２に近接して
配置された収音手段であるマイクロホン１３により収音
されて電気信号に変換された収音信号としてのマイク入
力信号ｙ(k) が、第１の特性変換手段である特性変換フ
ィルタ２１を介して信号ｕ(k) とされ、エコー除去のた
めの減算器１４に供給される。減算器１４では、この信
号ｕ(k) より、適応フィルタ１５からの擬似エコー信号
が減算されて、残留エコー信号あるいは誤差信号ｅ(k)
となる。この誤差信号がｅ(k) は、第２の特性変換手段
である特性変換フィルタ２２によりフィルタ処理が施さ
れて信号ｚ(k) となり、端子１６よりエコー除去出力信
号として取り出される。
【００２３】このエコー除去装置は例えば小型の携帯電
話等の音声通信端末に用いられるものであり、スピーカ
１２とマイクロホン１３とは、例えば携帯電話の送受話
器として近接して配置されている。
話等の音声通信端末に用いられるものであり、スピーカ
１２とマイクロホン１３とは、例えば携帯電話の送受話
器として近接して配置されている。
【００２４】適応フィルタ１５には例えばいわゆるＦＩ
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタが用いられており、
上記誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均を最小とするよう
な適応処理によりフィルタ係数あるいはタップ係数が更
新される。この適応フィルタ１５は、端子１１からの入
力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力とし
て、特性変換フィルタ２１からの信号ｕ(k) を推定した
擬似エコー信号を出力し、減算器１４に送っている。
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタが用いられており、
上記誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均を最小とするよう
な適応処理によりフィルタ係数あるいはタップ係数が更
新される。この適応フィルタ１５は、端子１１からの入
力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力とし
て、特性変換フィルタ２１からの信号ｕ(k) を推定した
擬似エコー信号を出力し、減算器１４に送っている。
【００２５】第１の特性変換フィルタ２１は、入力信号
であるマイク入力信号ｙ(k) を周波数軸上で特性変換す
るものであり、具体例として、入力音声電力を周波数軸
上で均等化あるいは白色化するような特性を有するもの
が好ましい。また、第２の特性変換フィルタ２２は無く
ともよいが、この第２の特性変換フィルタ２２を設ける
場合には、第１の特性変換フィルタ２１によるフィルタ
処理を元に戻すような特性とすることが好ましい。すな
わち、第１の特性変換フィルタ２１の伝達関数をＷ
1(z)、第２の特性変換フィルタ２２の伝達関数をＷ2(z)
とするとき、これらの伝達関数Ｗ1(z)、Ｗ2(z)は、 Ｗ1(z)・Ｗ2(z)＝１ なる関係を満たすことが好ましい。また、これらのフィ
ルタとしては、少なくとも１次以上のディジタルフィル
タが用いられる。
であるマイク入力信号ｙ(k) を周波数軸上で特性変換す
るものであり、具体例として、入力音声電力を周波数軸
上で均等化あるいは白色化するような特性を有するもの
が好ましい。また、第２の特性変換フィルタ２２は無く
ともよいが、この第２の特性変換フィルタ２２を設ける
場合には、第１の特性変換フィルタ２１によるフィルタ
処理を元に戻すような特性とすることが好ましい。すな
わち、第１の特性変換フィルタ２１の伝達関数をＷ
1(z)、第２の特性変換フィルタ２２の伝達関数をＷ2(z)
とするとき、これらの伝達関数Ｗ1(z)、Ｗ2(z)は、 Ｗ1(z)・Ｗ2(z)＝１ なる関係を満たすことが好ましい。また、これらのフィ
ルタとしては、少なくとも１次以上のディジタルフィル
タが用いられる。
【００２６】この図１に示すような基本構成とは異なる
本発明の実施例の基本構成について図２を参照しながら
説明する。
本発明の実施例の基本構成について図２を参照しながら
説明する。
【００２７】この図２において、端子１１には通信相手
から伝送されて受信され発音手段であるスピーカ１２に
送られる発音信号としてのスピーカ出力信号ｘ(k) が入
力されている。また、発音手段であるスピーカ１２に近
接して配置された収音手段であるマイクロホン１３によ
り収音されて電気信号に変換された収音信号としてのマ
イク入力信号ｙ(k) が、第１の特性変換手段である特性
変換フィルタ３１と、エコー除去のための減算器１４と
にそれぞれ供給される。特性変換フィルタ３１にてマイ
ク入力信号ｙ(k) がフィルタ処理されることにより得ら
れた信号ｕ(k)は、減算器３３に送られ、適応フィルタ
１５からの適応フィルタ出力信号が減算されて、誤差信
号ｅ(k) となる。この誤差信号ｅ(k) は、第２の特性変
換手段である特性変換フィルタ３２に送られてフィルタ
処理が施され、擬似エコー信号となって減算器１４に送
られる。減算器１４では、上記マイク入力信号ｙ(k) よ
り上記擬似エコー信号が減算され、エコー除去出力信号
ｚ(k) となって端子１６より取り出される。
から伝送されて受信され発音手段であるスピーカ１２に
送られる発音信号としてのスピーカ出力信号ｘ(k) が入
力されている。また、発音手段であるスピーカ１２に近
接して配置された収音手段であるマイクロホン１３によ
り収音されて電気信号に変換された収音信号としてのマ
イク入力信号ｙ(k) が、第１の特性変換手段である特性
変換フィルタ３１と、エコー除去のための減算器１４と
にそれぞれ供給される。特性変換フィルタ３１にてマイ
ク入力信号ｙ(k) がフィルタ処理されることにより得ら
れた信号ｕ(k)は、減算器３３に送られ、適応フィルタ
１５からの適応フィルタ出力信号が減算されて、誤差信
号ｅ(k) となる。この誤差信号ｅ(k) は、第２の特性変
換手段である特性変換フィルタ３２に送られてフィルタ
処理が施され、擬似エコー信号となって減算器１４に送
られる。減算器１４では、上記マイク入力信号ｙ(k) よ
り上記擬似エコー信号が減算され、エコー除去出力信号
ｚ(k) となって端子１６より取り出される。
【００２８】このエコー除去装置も、例えば小型の携帯
電話等の音声通信端末に用いられるものであり、スピー
カ１２とマイクロホン１３とは、例えば携帯電話の送受
話器として近接して配置されている。
電話等の音声通信端末に用いられるものであり、スピー
カ１２とマイクロホン１３とは、例えば携帯電話の送受
話器として近接して配置されている。
【００２９】適応フィルタ１５にはＦＩＲ（有限インパ
ルス応答）フィルタが用いられており、上記誤差信号ｅ
(k) の電力の時間平均を最小とするような適応処理によ
りフィルタ係数あるいはタップ係数が更新される。この
適応フィルタ１５は、端子１１からの入力信号であるス
ピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力として、特性変換フ
ィルタ２１からの信号ｕ(k) を推定した擬似エコー信号
を出力し、減算器３３に送る。
ルス応答）フィルタが用いられており、上記誤差信号ｅ
(k) の電力の時間平均を最小とするような適応処理によ
りフィルタ係数あるいはタップ係数が更新される。この
適応フィルタ１５は、端子１１からの入力信号であるス
ピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力として、特性変換フ
ィルタ２１からの信号ｕ(k) を推定した擬似エコー信号
を出力し、減算器３３に送る。
【００３０】第１の特性変換フィルタ３１は、入力信号
であるマイク入力信号ｙ(k) を周波数軸上で特性変換す
るものであり、具体例として、入力音声電力を周波数軸
上で均等化あるいは白色化するような特性を有するもの
が好ましい。また、第２の特性変換フィルタ３２は無く
ともよいが、この第２の特性変換フィルタ３２を設ける
場合には、第１の特性変換フィルタ２１によるフィルタ
処理を元に戻すような特性とすることが好ましい。すな
わち、第１の特性変換フィルタ３１の伝達関数をＷ
1(z)、第２の特性変換フィルタ３２の伝達関数をＷ2(z)
とするとき、伝達関数Ｗ1(z)、Ｗ2(z)は、 Ｗ1(z)・Ｗ2(z)＝１ なる関係を満たすことが好ましい。また、これらのフィ
ルタとしては、少なくとも１次以上のディジタルフィル
タが用いられる。
であるマイク入力信号ｙ(k) を周波数軸上で特性変換す
るものであり、具体例として、入力音声電力を周波数軸
上で均等化あるいは白色化するような特性を有するもの
が好ましい。また、第２の特性変換フィルタ３２は無く
ともよいが、この第２の特性変換フィルタ３２を設ける
場合には、第１の特性変換フィルタ２１によるフィルタ
処理を元に戻すような特性とすることが好ましい。すな
わち、第１の特性変換フィルタ３１の伝達関数をＷ
1(z)、第２の特性変換フィルタ３２の伝達関数をＷ2(z)
とするとき、伝達関数Ｗ1(z)、Ｗ2(z)は、 Ｗ1(z)・Ｗ2(z)＝１ なる関係を満たすことが好ましい。また、これらのフィ
ルタとしては、少なくとも１次以上のディジタルフィル
タが用いられる。
【００３１】この図２に示す基本構成は、図１に示す基
本構成と等価な処理を異なるシグナルフローで実現した
ものであり、例えばＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）
での実現時にあるいはインプリメント時に、第１の特性
変換フィルタ３１の伝達関数Ｗ1(z)のゲインを制御する
ことにより、マイク入力話者音声を歪ませる事無く、フ
ィルタ係数のスケーリングが効果的に行えるという利点
がある。
本構成と等価な処理を異なるシグナルフローで実現した
ものであり、例えばＤＳＰ（ディジタル信号処理装置）
での実現時にあるいはインプリメント時に、第１の特性
変換フィルタ３１の伝達関数Ｗ1(z)のゲインを制御する
ことにより、マイク入力話者音声を歪ませる事無く、フ
ィルタ係数のスケーリングが効果的に行えるという利点
がある。
【００３２】以下、これらの図１、図２に示す各基本構
成についてのより具体的ないくつかの例について説明す
る。ただし、以下の具体例では、説明を簡略化するため
に、図１の基本構成についてのみ説明するが、図２の基
本構成についても同様であることは勿論である。
成についてのより具体的ないくつかの例について説明す
る。ただし、以下の具体例では、説明を簡略化するため
に、図１の基本構成についてのみ説明するが、図２の基
本構成についても同様であることは勿論である。
【００３３】先ず、図３は、上記図１の第１の特性変換
フィルタ２１の伝達関数Ｗ1(z)として、残留エコー信号
あるいは誤差信号ｅ(k) に対して逆フィルタあるいは白
色化フィルタとして働くように、そのフィルタ係数を適
応的に更新させたものを用いている。また、第２の特性
変換フィルタの伝達関数Ｗ2(z)は、１／Ｗ1(z)としてい
る。
フィルタ２１の伝達関数Ｗ1(z)として、残留エコー信号
あるいは誤差信号ｅ(k) に対して逆フィルタあるいは白
色化フィルタとして働くように、そのフィルタ係数を適
応的に更新させたものを用いている。また、第２の特性
変換フィルタの伝達関数Ｗ2(z)は、１／Ｗ1(z)としてい
る。
【００３４】この図３において、適応フィルタ１５とし
てＮタップのＦＩＲフィルタを用いており、各タップ係
数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,…,N-1）とすると
き、その伝達関数Ｂk(k) は、
てＮタップのＦＩＲフィルタを用いており、各タップ係
数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,…,N-1）とすると
き、その伝達関数Ｂk(k) は、
【００３５】
【数４】
【００３６】と表せる。また、図１の第１の特性変換フ
ィルタ２１に相当する例えばＭタップのＦＩＲ適応フィ
ルタ４１の伝達関数Ｗ1(z)を、
ィルタ２１に相当する例えばＭタップのＦＩＲ適応フィ
ルタ４１の伝達関数Ｗ1(z)を、
【００３７】
【数５】
【００３８】とする。この場合、図１の第２の特性変換
フィルタ２２の伝達関数Ｗ2(z)に相当するフィルタ４２
は、その伝達関数Ｗ2(z)が
フィルタ２２の伝達関数Ｗ2(z)に相当するフィルタ４２
は、その伝達関数Ｗ2(z)が
【００３９】
【数６】
【００４０】となるＩＩＲ（無限インパルス応答）フィ
ルタとなる。他の構成は、図１と同様であるため、対応
する部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。
ルタとなる。他の構成は、図１と同様であるため、対応
する部分に同じ指示符号を付して説明を省略する。
【００４１】この図３の具体例において、マイクロホン
１３からのマイク入力信号ｙ(k) に対して、ＦＩＲ適応
フィルタ４１によるフィルタ処理が施されて、次の
（６）式に示すような信号ｕ(k) を得る。
１３からのマイク入力信号ｙ(k) に対して、ＦＩＲ適応
フィルタ４１によるフィルタ処理が施されて、次の
（６）式に示すような信号ｕ(k) を得る。
【００４２】
【数７】
【００４３】また、適応フィルタ１５は、端子１１から
の入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力
信号として、
の入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力
信号として、
【００４４】
【数８】
【００４５】に示すような適応フィルタ出力信号を得
る。
る。
【００４６】減算器１４では、適応フィルタ１５からの
上記（７）式に示す適応フィルタ出力信号を、ＦＩＲ適
応フィルタ４１からの上記信号ｕ(k) より減算して、
（８）式に示すような誤差信号ｅ(k) を得る。
上記（７）式に示す適応フィルタ出力信号を、ＦＩＲ適
応フィルタ４１からの上記信号ｕ(k) より減算して、
（８）式に示すような誤差信号ｅ(k) を得る。
【００４７】
【数９】
【００４８】減算器１４からの誤差信号ｅ(k) は、上記
ＩＩＲフィルタ４２によるフィルタ処理が施されて、
ＩＩＲフィルタ４２によるフィルタ処理が施されて、
【００４９】
【数１０】
【００５０】のエコー除去出力信号ｚ(k) となり、これ
が端子１６より取り出される。
が端子１６より取り出される。
【００５１】ここで、上記適応フィルタ処理としては、
減算器１４からの誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均であ
る
減算器１４からの誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均であ
る
【００５２】
【数１１】
【００５３】を最小にするように、ＬＭＳ（Least Mean
Square ）アルゴリズム、学習同定法、ＲＬＳ（Recurs
ive Least Square）アルゴリズム等の適当な適応アルゴ
リズムにより、適応フィルタ１５のタップ係数｛ｂ
k(i)｝（ただしｉ＝0,1,…,N-1）や、ＦＩＲ適応フィル
タ４１のタップ係数｛ａk(i)｝（ただしｉ＝1,2,…,M）
が、それぞれ｛ｂk+1(i)｝や｛ａk+1(i)｝に更新され
る。また、ＦＩＲ適応フィルタ４１のタップ係数の更新
に対応して、ＩＩＲフィルタ４２の上記（５）式中の係
数｛ａk(i)｝も｛ａk+1(i)｝に更新される。
Square ）アルゴリズム、学習同定法、ＲＬＳ（Recurs
ive Least Square）アルゴリズム等の適当な適応アルゴ
リズムにより、適応フィルタ１５のタップ係数｛ｂ
k(i)｝（ただしｉ＝0,1,…,N-1）や、ＦＩＲ適応フィル
タ４１のタップ係数｛ａk(i)｝（ただしｉ＝1,2,…,M）
が、それぞれ｛ｂk+1(i)｝や｛ａk+1(i)｝に更新され
る。また、ＦＩＲ適応フィルタ４１のタップ係数の更新
に対応して、ＩＩＲフィルタ４２の上記（５）式中の係
数｛ａk(i)｝も｛ａk+1(i)｝に更新される。
【００５４】このような図３に示す具体例によれば、適
応フィルタ１５のタップ数が少ない場合においても、良
好なエコー消去特性が得られ、また、計算量の増加も少
なくて済む。
応フィルタ１５のタップ数が少ない場合においても、良
好なエコー消去特性が得られ、また、計算量の増加も少
なくて済む。
【００５５】次に、上記特性変換用のＦＩＲ適応フィル
タ４１やＩＩＲフィルタ４２のような可変係数のフィル
タの代わりに、固定係数のフィルタを用いてもよい。
タ４１やＩＩＲフィルタ４２のような可変係数のフィル
タの代わりに、固定係数のフィルタを用いてもよい。
【００５６】図４は、第１の特性変換手段として用いら
れるＦＩＲフィルタの周波数特性の一例を示し、図５
は、固定係数の特性変換フィルタを用いたエコー除去装
置の概略構成を示している。すなわち、図５中の第１の
特性変換手段である固定係数のＦＩＲフィルタ５１の周
波数特性の一例が図４である。
れるＦＩＲフィルタの周波数特性の一例を示し、図５
は、固定係数の特性変換フィルタを用いたエコー除去装
置の概略構成を示している。すなわち、図５中の第１の
特性変換手段である固定係数のＦＩＲフィルタ５１の周
波数特性の一例が図４である。
【００５７】図５において、上記図１の第１の特性変換
フィルタ２１として、残留エコー信号あるいは誤差信号
Ｅ(k) に対して逆フィルタあるいは白色化フィルタとし
て働くようなＦＩＲフィルタ５１を用いている。
フィルタ２１として、残留エコー信号あるいは誤差信号
Ｅ(k) に対して逆フィルタあるいは白色化フィルタとし
て働くようなＦＩＲフィルタ５１を用いている。
【００５８】この図５において、適応フィルタ１５とし
てＮタップのＦＩＲフィルタを用いており、各タップ係
数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,…,N-1）とすると
き、その伝達関数Ｂk(k) は、
てＮタップのＦＩＲフィルタを用いており、各タップ係
数をそれぞれｂk(i)（ただしｉ＝0,1,…,N-1）とすると
き、その伝達関数Ｂk(k) は、
【００５９】
【数１２】
【００６０】と表せる。また、図１の第１の特性変換フ
ィルタ２１に相当する例えばＭタップのＦＩＲフィルタ
５１の伝達関数Ｗ1(z)を、
ィルタ２１に相当する例えばＭタップのＦＩＲフィルタ
５１の伝達関数Ｗ1(z)を、
【００６１】
【数１３】
【００６２】とする。この場合、図１の第２の特性変換
フィルタ３２の伝達関数Ｗ2(z)に相当するフィルタ５２
は、その伝達関数Ｗ2(z)が
フィルタ３２の伝達関数Ｗ2(z)に相当するフィルタ５２
は、その伝達関数Ｗ2(z)が
【００６３】
【数１４】
【００６４】となるＩＩＲフィルタとなる。他の構成は
図１や図３と同様であるため、対応する部分に同じ指示
符号を付して説明を省略する。
図１や図３と同様であるため、対応する部分に同じ指示
符号を付して説明を省略する。
【００６５】上記（１１）式の１−Ａ(z) の周波数特性
としては、図４に示すように、概略的に低域側のエネル
ギを抑圧し高域側のエネルギを増加させるように働くも
のを用いる。
としては、図４に示すように、概略的に低域側のエネル
ギを抑圧し高域側のエネルギを増加させるように働くも
のを用いる。
【００６６】この図５の具体例において、マイクロホン
１３からのマイク入力信号ｙ(k) に対して、ＦＩＲ適応
フィルタ４１によるフィルタ処理が施されて、次の（１
３）式に示すような信号ｕ(k) を得る。
１３からのマイク入力信号ｙ(k) に対して、ＦＩＲ適応
フィルタ４１によるフィルタ処理が施されて、次の（１
３）式に示すような信号ｕ(k) を得る。
【００６７】
【数１５】
【００６８】また、適応フィルタ１５は、端子１１から
の入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力
信号として、
の入力信号であるスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力
信号として、
【００６９】
【数１６】
【００７０】に示すような適応フィルタ出力信号を得
る。
る。
【００７１】減算器１４では、適応フィルタ１５からの
上記（１４）式に示す適応フィルタ出力信号を、ＦＩＲ
適応フィルタ５１からの上記信号ｕ(k) より減算して、
次の（１５）式に示すような誤差信号ｅ(k) を得る。
上記（１４）式に示す適応フィルタ出力信号を、ＦＩＲ
適応フィルタ５１からの上記信号ｕ(k) より減算して、
次の（１５）式に示すような誤差信号ｅ(k) を得る。
【００７２】
【数１７】
【００７３】この誤差信号ｅ(k) に対して上記ＩＩＲフ
ィルタ４２によるフィルタ処理を施して、
ィルタ４２によるフィルタ処理を施して、
【００７４】
【数１８】
【００７５】のエコー除去出力信号ｚ(k) を得る。
【００７６】なお、適応フィルタ１５のタップ係数｛ｂ
k(i)｝は、上記誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均を最小
にするように、適当な適応アルゴリズムにより更新され
ることは、上述した図３の具体例の場合と同様である。
k(i)｝は、上記誤差信号ｅ(k) の電力の時間平均を最小
にするように、適当な適応アルゴリズムにより更新され
ることは、上述した図３の具体例の場合と同様である。
【００７７】この図５の具体例は、図３の具体例に比べ
て、特性変換用のフィルタの適応処理が不要な分だけ構
成及び計算量を少なくできる。
て、特性変換用のフィルタの適応処理が不要な分だけ構
成及び計算量を少なくできる。
【００７８】次に、音声符号化方式を用いているシステ
ムにおいては、音声符号化パラメータに基づいて上記特
性変換用フィルタの係数を決定することができる。
ムにおいては、音声符号化パラメータに基づいて上記特
性変換用フィルタの係数を決定することができる。
【００７９】図６は、このような音声符号化システムの
復号装置あるいはデコーダ側で用いられるエコー除去装
置の具体例を示している。
復号装置あるいはデコーダ側で用いられるエコー除去装
置の具体例を示している。
【００８０】この図６において、フィルタ６１は上記図
１の第１の特性変換フィルタ２１に相当し、フィルタ６
２は上記図１の第２の特性変換フィルタ２２に相当す
る。
１の第１の特性変換フィルタ２１に相当し、フィルタ６
２は上記図１の第２の特性変換フィルタ２２に相当す
る。
【００８１】入力端子６３には、通信相手の音声符号化
装置あるいはエンコーダ側で符号化されて伝送され、受
信側で受信された符号化音声信号や音声特徴パラメータ
等が入力されており、この符号化音声信号は、音声復号
器６４により発音信号あるいは音声信号としてのスピー
カ出力信号ｘ(k) に復号化され、発音手段であるスピー
カ１２に送られている。
装置あるいはエンコーダ側で符号化されて伝送され、受
信側で受信された符号化音声信号や音声特徴パラメータ
等が入力されており、この符号化音声信号は、音声復号
器６４により発音信号あるいは音声信号としてのスピー
カ出力信号ｘ(k) に復号化され、発音手段であるスピー
カ１２に送られている。
【００８２】入力端子６３からの音声特徴パラメータ、
例えば声道パラメータや、いわゆるＶＳＥＬＰにおける
αパラメータ等は、パラメータ変換器６５に送られて、
上記特性変換用の各フィルタ６１、６２のフィルタ係数
に変換され、各フィルタ６１、６２のフィルタ係数を更
新する。このとき、第１の特性変換フィルタに相当する
フィルタ６１の係数については、入力信号を白色化する
白色化フィルタ特性が得られるような係数に変換され、
フィルタ６２の係数についてはその逆フィルタ特性が得
られるような係数に変換される。
例えば声道パラメータや、いわゆるＶＳＥＬＰにおける
αパラメータ等は、パラメータ変換器６５に送られて、
上記特性変換用の各フィルタ６１、６２のフィルタ係数
に変換され、各フィルタ６１、６２のフィルタ係数を更
新する。このとき、第１の特性変換フィルタに相当する
フィルタ６１の係数については、入力信号を白色化する
白色化フィルタ特性が得られるような係数に変換され、
フィルタ６２の係数についてはその逆フィルタ特性が得
られるような係数に変換される。
【００８３】図６のマイクロホン１３からのマイク入力
信号ｙ(k) に対して、フィルタ６１によるフィルタ処理
を施し、次の（１７）式に示すような信号ｕ(k) を得
る。
信号ｙ(k) に対して、フィルタ６１によるフィルタ処理
を施し、次の（１７）式に示すような信号ｕ(k) を得
る。
【００８４】
【数１９】
【００８５】適応フィルタ１５は、音声復号器６４から
のスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力信号として、
のスピーカ出力信号ｘ(k) をタップ入力信号として、
【００８６】
【数２０】
【００８７】に示すような適応フィルタ出力信号を得
る。
る。
【００８８】減算器１４では、この適応フィルタ出力信
号を、ＦＩＲ適応フィルタ６１からの信号ｕ(k) より減
算して、次の（１９）式に示す誤差信号ｅ(k) を得る。
号を、ＦＩＲ適応フィルタ６１からの信号ｕ(k) より減
算して、次の（１９）式に示す誤差信号ｅ(k) を得る。
【００８９】
【数２１】
【００９０】減算器１４からの誤差信号ｅ(k) は、上記
フィルタ６２によるフィルタ処理が施されて、
フィルタ６２によるフィルタ処理が施されて、
【００９１】
【数２２】
【００９２】のエコー除去出力信号ｚ(k) となり、これ
が端子１６より取り出される。
が端子１６より取り出される。
【００９３】ここで、上記適応フィルタ１５において
は、減算器１４からの誤差信号ｅ(k)の電力の時間平均
を最小にするように、適当な適応アルゴリズムにより適
応処理が施され、タップ係数｛ｂk(i)｝が更新される。
また、フィルタ６１、及び６２のフィルタ係数は、パラ
メータ変換器６５により、白色化フィルタ、及びその逆
フィルタのフィルタ係数が得られて更新される。
は、減算器１４からの誤差信号ｅ(k)の電力の時間平均
を最小にするように、適当な適応アルゴリズムにより適
応処理が施され、タップ係数｛ｂk(i)｝が更新される。
また、フィルタ６１、及び６２のフィルタ係数は、パラ
メータ変換器６５により、白色化フィルタ、及びその逆
フィルタのフィルタ係数が得られて更新される。
【００９４】次に、上述した図１〜図６に示す例におい
て、エコー推定のための適応フィルタ１５の適応アルゴ
リズムにいわゆる学習同定法あるいは正規化ＬＭＳ（Le
astMean Square ）法を用いる場合の具体例について説
明する。
て、エコー推定のための適応フィルタ１５の適応アルゴ
リズムにいわゆる学習同定法あるいは正規化ＬＭＳ（Le
astMean Square ）法を用いる場合の具体例について説
明する。
【００９５】この具体例においては、学習同定法のフィ
ルタ係数あるいはタップ係数の更新に用いられる式のタ
ップ入力信号電力として、平滑化した入力信号電力平滑
値を用いることにより、音声のピッチ周期に比べてタッ
プ数が短い場合でも有効なエコー除去特性あるいはエコ
ー消去特性を得るようにしている。
ルタ係数あるいはタップ係数の更新に用いられる式のタ
ップ入力信号電力として、平滑化した入力信号電力平滑
値を用いることにより、音声のピッチ周期に比べてタッ
プ数が短い場合でも有効なエコー除去特性あるいはエコ
ー消去特性を得るようにしている。
【００９６】すなわち、例えば上記図５の構成例におい
て、適応フィルタ１５となるＮタップのＦＩＲ適応フィ
ルタのタップ係数更新アルゴリズムとして通常の学習同
定法を用いる場合には、Ｎ個の各タップ係数ｂk(i)をそ
れぞれｂk+1(i)に更新するための式は、
て、適応フィルタ１５となるＮタップのＦＩＲ適応フィ
ルタのタップ係数更新アルゴリズムとして通常の学習同
定法を用いる場合には、Ｎ個の各タップ係数ｂk(i)をそ
れぞれｂk+1(i)に更新するための式は、
【００９７】
【数２３】
【００９８】
【数２４】
【００９９】となる。この（２１）式中のμは、ステッ
プゲインパラメータと呼ばれる定数である。
プゲインパラメータと呼ばれる定数である。
【０１００】ところが、ＦＩＲ適応フィルタのタップ長
Ｎが、例えば図７に示すように音声のピッチ周期より短
い場合には、上記（２１）式中の分母、すなわち（２
２）式により計算される２乗和あるいはタップ入力信号
電力が、図８に示すように大きく変動することになる。
例えば、図７のタップ長に対応する区間ａでの電力であ
る２乗和は大きくなるのに対して、区間ｂでの電力は小
さくなる。このように、入力信号電力あるいは２乗和が
変動すると、上記（２１）式によって更新されるタップ
係数が変動することになり、安定したエコー除去特性あ
るいはエコー消去特性が得られないことがある。
Ｎが、例えば図７に示すように音声のピッチ周期より短
い場合には、上記（２１）式中の分母、すなわち（２
２）式により計算される２乗和あるいはタップ入力信号
電力が、図８に示すように大きく変動することになる。
例えば、図７のタップ長に対応する区間ａでの電力であ
る２乗和は大きくなるのに対して、区間ｂでの電力は小
さくなる。このように、入力信号電力あるいは２乗和が
変動すると、上記（２１）式によって更新されるタップ
係数が変動することになり、安定したエコー除去特性あ
るいはエコー消去特性が得られないことがある。
【０１０１】そこで、上記（２１）式中の分母、すなわ
ち（２２）式により計算される２乗和あるいは入力信号
電力の代わりに、適当な方法により平滑化された電力
値、すなわち入力信号電力平滑値Ｐx(k)を用いることに
より、特性の安定化を実現するものである。
ち（２２）式により計算される２乗和あるいは入力信号
電力の代わりに、適当な方法により平滑化された電力
値、すなわち入力信号電力平滑値Ｐx(k)を用いることに
より、特性の安定化を実現するものである。
【０１０２】このような入力信号電力平滑値Ｐx(k)を用
いる場合のタップ係数更新は、次の（２３）式により行
われる。
いる場合のタップ係数更新は、次の（２３）式により行
われる。
【０１０３】
【数２５】
【０１０４】この（２３）式中の入力信号電力平滑値Ｐ
x(k)の計算方法の具体例としては、上記タップ数Ｎより
も充分に大きなサンプル数Ｌについての２乗和をとって
Ｎサンプル分で正規化した値を求めること、すなわち、
x(k)の計算方法の具体例としては、上記タップ数Ｎより
も充分に大きなサンプル数Ｌについての２乗和をとって
Ｎサンプル分で正規化した値を求めること、すなわち、
【０１０５】
【数２６】
【０１０６】が挙げられる。
【０１０７】また、入力信号電力平滑値Ｐx(k)の他の計
算方法として、入力信号のピッチ周期よりも長い時定数
による平滑化、すなわち、
算方法として、入力信号のピッチ周期よりも長い時定数
による平滑化、すなわち、
【０１０８】
【数２７】
【０１０９】が挙げられる。この（２５）式のλは０＜
λ＜１の定数であり、このときの時定数は、１／（１−
λ）となる。
λ＜１の定数であり、このときの時定数は、１／（１−
λ）となる。
【０１１０】このような平滑化した電力、すなわち入力
信号電力平滑値Ｐx(k)を用いることにより、フィルタ係
数あるいはタップ係数の変動が抑えられ、安定したエコ
ー除去特性あるいはエコー消去特性が得られる。
信号電力平滑値Ｐx(k)を用いることにより、フィルタ係
数あるいはタップ係数の変動が抑えられ、安定したエコ
ー除去特性あるいはエコー消去特性が得られる。
【０１１１】次に、上述したような実施例の構成を用い
た場合のエコー消去特性について、図９を参照しながら
説明する。
た場合のエコー消去特性について、図９を参照しながら
説明する。
【０１１２】図９は、上述した図５の具体例において、
適応フィルタ１５となるＦＩＲフィルタのタップ数を横
軸にとり、エコー消去量ERLEを縦軸にとったグラフを示
している。このエコー消去量ERLEは、次の（２６）式に
より定義される。
適応フィルタ１５となるＦＩＲフィルタのタップ数を横
軸にとり、エコー消去量ERLEを縦軸にとったグラフを示
している。このエコー消去量ERLEは、次の（２６）式に
より定義される。
【０１１３】
【数２８】
【０１１４】この（２６）式のエコーキャンセラ出力電
力は、端子１６から取り出される信号ｚ(k) の電力のこ
とであり、マイク入力電力は、マイクロホン１３からの
マイク入力信号ｙ(k) の電力のことである。
力は、端子１６から取り出される信号ｚ(k) の電力のこ
とであり、マイク入力電力は、マイクロホン１３からの
マイク入力信号ｙ(k) の電力のことである。
【０１１５】この図９において、曲線ａは、特性変換用
のＦＩＲフィルタ５１として例えばタップ数Ｍ＝１２の
固定係数フィルタ、及びその逆フィルタとなるフィルタ
５２を用いた場合のエコー消去量を示し、曲線ｂは、こ
れらのフィルタ５１、５２を用いない従来の構成の場合
のエコー消去量を示している。
のＦＩＲフィルタ５１として例えばタップ数Ｍ＝１２の
固定係数フィルタ、及びその逆フィルタとなるフィルタ
５２を用いた場合のエコー消去量を示し、曲線ｂは、こ
れらのフィルタ５１、５２を用いない従来の構成の場合
のエコー消去量を示している。
【０１１６】この図９から明らかなように、適応フィル
タ１５のタップ数が少ない領域では、特性変換用のフィ
ルタ５１、５２を付加することによりエコー消去特性が
大幅に改善されていることが分かる。また、適応フィル
タ１５のタップ数が数十程度よりも少ない場合には、特
性変換用のフィルタが付加されても、付加されない従来
の適応フィルタのみのエコー除去装置に比べて計算量が
少なくて済む。
タ１５のタップ数が少ない領域では、特性変換用のフィ
ルタ５１、５２を付加することによりエコー消去特性が
大幅に改善されていることが分かる。また、適応フィル
タ１５のタップ数が数十程度よりも少ない場合には、特
性変換用のフィルタが付加されても、付加されない従来
の適応フィルタのみのエコー除去装置に比べて計算量が
少なくて済む。
【０１１７】従って、ＦＩＲ適応フィルタのタップ数が
少ない場合において、より効果的なエコー消去特性が得
られ、また、従来のＦＩＲ適応フィルタのみのエコー除
去装置と同等のエコー消去特性を得るための計算量が軽
減される。
少ない場合において、より効果的なエコー消去特性が得
られ、また、従来のＦＩＲ適応フィルタのみのエコー除
去装置と同等のエコー消去特性を得るための計算量が軽
減される。
【０１１８】なお、本発明は上述した実施例のみに限定
されるものではなく、例えば、上記図３〜図６の具体例
については、図１の基本構成を具体化した例について説
明したが、図２の基本構成を同様に具体化することがで
きることは勿論である。また例えば、携帯電話の他にも
種々の音声通信端末に適用でき、発音手段や収音手段も
スピーカやマイクロホンに限定されない。また、ＦＩＲ
適応フィルタのフィルタ係数の推定も学習同定法に限定
されず、種々の適応アルゴリズムを使用できることは勿
論である。
されるものではなく、例えば、上記図３〜図６の具体例
については、図１の基本構成を具体化した例について説
明したが、図２の基本構成を同様に具体化することがで
きることは勿論である。また例えば、携帯電話の他にも
種々の音声通信端末に適用でき、発音手段や収音手段も
スピーカやマイクロホンに限定されない。また、ＦＩＲ
適応フィルタのフィルタ係数の推定も学習同定法に限定
されず、種々の適応アルゴリズムを使用できることは勿
論である。
【０１１９】
【発明の効果】本発明に係るエコー除去装置によれば、
発音手段に供給される発音信号に基づいて収音手段に廻
り込むエコー成分を推定した擬似エコー信号を出力する
フィルタ手段と、上記収音手段からの収音信号より上記
フィルタ手段からの擬似エコー信号を減算して出力する
減算手段と、上記収音手段からの収音信号に対して周波
数軸上で特性変換を行う第１の特性変換手段とを有し、
この第１の特性変換手段からの出力信号と上記フィルタ
手段からの出力信号との誤差分を最小化するように上記
フィルタ手段の特性を制御しているため、フィルタ手段
のタップ数が少ない場合でも、効果的なエコー消去特性
が得られ、また、従来のエコー除去装置と同等のエコー
消去特性を得るための計算量がより少なくて済む。
発音手段に供給される発音信号に基づいて収音手段に廻
り込むエコー成分を推定した擬似エコー信号を出力する
フィルタ手段と、上記収音手段からの収音信号より上記
フィルタ手段からの擬似エコー信号を減算して出力する
減算手段と、上記収音手段からの収音信号に対して周波
数軸上で特性変換を行う第１の特性変換手段とを有し、
この第１の特性変換手段からの出力信号と上記フィルタ
手段からの出力信号との誤差分を最小化するように上記
フィルタ手段の特性を制御しているため、フィルタ手段
のタップ数が少ない場合でも、効果的なエコー消去特性
が得られ、また、従来のエコー除去装置と同等のエコー
消去特性を得るための計算量がより少なくて済む。
【図１】本発明の実施例となるエコー除去装置の基本構
成を概略的に示すブロック図である。
成を概略的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例となるエコー除去装置の他の基
本構成を概略的に示すブロック図である。
本構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例のエコー除去装置の特性変換用
のフィルタにＦＩＲ適応フィルタを用いた具体例を示す
ブロック図である。
のフィルタにＦＩＲ適応フィルタを用いた具体例を示す
ブロック図である。
【図４】本発明の実施例のエコー除去装置の特性変換用
のフィルタに用いられる固定係数のＦＩＲフィルタの周
波数特性の一例を示す図である。
のフィルタに用いられる固定係数のＦＩＲフィルタの周
波数特性の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例のエコー除去装置の特性変換用
のフィルタに固定係数のＦＩＲフィルタを用いた具体例
を示すブロック図である。
のフィルタに固定係数のＦＩＲフィルタを用いた具体例
を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例のエコー除去装置を音声符号化
システムの復号装置側に用いた具体例を示すブロック図
である。
システムの復号装置側に用いた具体例を示すブロック図
である。
【図７】入力信号のピッチ周期とフィルタのタップ数と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図８】フィルタのタップ数が少ない場合の入力信号電
力の変動を示す図である。
力の変動を示す図である。
【図９】エコー消去量とフィルタのタップ数との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１０】一般的なエコー除去装置の概略構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１１】エコー推定用のＦＩＲ適応フィルタのタップ
番号に対するレスポンスを示す図である。
番号に対するレスポンスを示す図である。
【図１２】エコー信号のスペクトル曲線と残留エコー信
号のスペクトル曲線とを示すグラフである。
号のスペクトル曲線とを示すグラフである。
１２ スピーカ １３ マイクロホン １４ 減算器 １５ 適応フィルタ ２１、３１ 特性変換フィルタ ２２、３２ 特性変換フィルタ
Claims (8)
- 【請求項１】 発音手段からの音が近接して配置された
収音手段に廻り込むことにより生じるエコーを除去する
エコー除去装置において、 上記発音手段に供給される発音信号に基づいて上記収音
手段に廻り込むエコー成分を推定した擬似エコー信号を
出力するフィルタ手段と、 上記収音手段からの収音信号より上記フィルタ手段から
の擬似エコー信号を減算して出力する減算手段と、 上記収音手段からの収音信号に対して周波数軸上で特性
変換を行う第１の特性変換手段とを有することを特徴と
するエコー除去装置。 - 【請求項２】 上記減算手段は、上記第１の特性変換手
段からの出力信号から上記擬似エコー信号を減算し、 この減算手段からの出力信号に対して周波数軸上で特性
変換を行う第２の特性変換手段を設けて成ることを特徴
とする請求項１記載のエコー除去装置。 - 【請求項３】 上記フィルタ手段からの出力信号に対し
て周波数軸上で特性変換を行う第２の特性変換手段を設
け、 この第２の特性変換手段からの出力信号を擬似エコー信
号として上記減算手段に送り、上記収音手段からの収音
信号より減算することを特徴とする請求項１記載のエコ
ー除去装置。 - 【請求項４】 上記第１の特性変換手段は、入力信号を
周波数軸上で白色化する特性を有することを特徴とする
請求項１記載のエコー除去装置。 - 【請求項５】 上記第１の特性変換手段は、適応的に係
数が更新される適応フィルタであることを特徴とする請
求項１記載のエコー除去装置。 - 【請求項６】 上記第１の特性変換手段は、固定係数の
有限インパルス応答フィルタであることを特徴とする請
求項１記載のエコー除去装置。 - 【請求項７】 上記発音信号は、符号化音声信号を復号
化することにより得られ、 上記第１の特性変換手段は、上記符号化音声信号の復号
に用いられる特徴パラメータの内の声道パラメータに応
じて制御される係数をフィルタ係数とするフィルタであ
ることを特徴とする請求項１記載のエコー除去装置。 - 【請求項８】 上記疑似エコー信号を出力するフィルタ
手段は、上記発音信号を平滑化した平滑値を用いてフィ
ルタ係数が推定されて更新されることを特徴とする請求
項１記載のエコー除去装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052431A JPH08251082A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | エコー除去装置 |
| US08/611,198 US7394898B1 (en) | 1995-03-13 | 1996-03-05 | Echo removing apparatus |
| TW085102809A TW287346B (ja) | 1995-03-13 | 1996-03-07 | |
| DE69632426T DE69632426T2 (de) | 1995-03-13 | 1996-03-11 | Akustischer Echokompensator |
| EP96301651A EP0732838B1 (en) | 1995-03-13 | 1996-03-11 | Acoustic echo cancellor |
| KR1019960006453A KR960036376A (ko) | 1995-03-13 | 1996-03-12 | 에코 제거 장치 |
| CN96102946A CN1106747C (zh) | 1995-03-13 | 1996-03-13 | 回声消除装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7052431A JPH08251082A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | エコー除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251082A true JPH08251082A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12914579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7052431A Abandoned JPH08251082A (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | エコー除去装置 |
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| EP (1) | EP0732838B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08251082A (ja) |
| KR (1) | KR960036376A (ja) |
| CN (1) | CN1106747C (ja) |
| DE (1) | DE69632426T2 (ja) |
| TW (1) | TW287346B (ja) |
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- 1996-03-11 DE DE69632426T patent/DE69632426T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-03-12 KR KR1019960006453A patent/KR960036376A/ko not_active Ceased
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