JPH09116469A - エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方法 - Google Patents
エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方法Info
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- JPH09116469A JPH09116469A JP26862895A JP26862895A JPH09116469A JP H09116469 A JPH09116469 A JP H09116469A JP 26862895 A JP26862895 A JP 26862895A JP 26862895 A JP26862895 A JP 26862895A JP H09116469 A JPH09116469 A JP H09116469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周囲雑音が存在する環境下においても良好な
通話品質を維持する。 【解決手段】 ステップサイズ７を基に参照入力信号１
から疑似エコー３を生成する適応フィルタ１００と、マ
イクロホン１２の出力から疑似エコー３を差し引いて残
差信号４を出力する減算器１０４と、参照入力信号１の
パワーを推定する参照入力信号パワー推定回路１０１
と、疑似エコー３および残差信号４を基に周囲雑音５の
パワーを推定する周囲雑音パワー推定回路１０３と、参
照入力信号パワー８および周囲雑音パワー９を基にステ
ップサイズ７を決定するステップサイズ決定回路１０２
と、参照入力信号パワー８および周囲雑音パワー９に応
じてゲイン係数を決定するゲイン係数決定回路３００
と、そのゲイン係数を残差信号４に乗じる乗算器３０１
とを有する。ゲイン係数を残差信号４に乗じることによ
り、適応フィルタだけでは消去しきれないエコーおよび
周囲雑音の影響が抑圧される。
通話品質を維持する。 【解決手段】 ステップサイズ７を基に参照入力信号１
から疑似エコー３を生成する適応フィルタ１００と、マ
イクロホン１２の出力から疑似エコー３を差し引いて残
差信号４を出力する減算器１０４と、参照入力信号１の
パワーを推定する参照入力信号パワー推定回路１０１
と、疑似エコー３および残差信号４を基に周囲雑音５の
パワーを推定する周囲雑音パワー推定回路１０３と、参
照入力信号パワー８および周囲雑音パワー９を基にステ
ップサイズ７を決定するステップサイズ決定回路１０２
と、参照入力信号パワー８および周囲雑音パワー９に応
じてゲイン係数を決定するゲイン係数決定回路３００
と、そのゲイン係数を残差信号４に乗じる乗算器３０１
とを有する。ゲイン係数を残差信号４に乗じることによ
り、適応フィルタだけでは消去しきれないエコーおよび
周囲雑音の影響が抑圧される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像や音声で遠く
離れた会議室を結ぶ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およびノイズを消去
するエコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消
去方法に関する。
離れた会議室を結ぶ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およびノイズを消去
するエコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消
去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠隔会議システムでは、双方向の音声伝
送を行うために同一の部屋にマイクロホンとスピーカが
配置される。そのため、参加者の声は、マイクロホンか
ら伝送路を通り、遠端会議室のスピーカからその遠端会
議室に設けられているマイクロホンにまわり込み、再び
伝送路を通って帰ってくることとなる。このとき、帰っ
てくる音声には時間の遅れが生じ、エコーとなって聞こ
えるという音響結合によるエコーが発生する。このよう
な現象は、受話器を手に持つことなく会話ができるハン
ズフリー電話においても起こる。
送を行うために同一の部屋にマイクロホンとスピーカが
配置される。そのため、参加者の声は、マイクロホンか
ら伝送路を通り、遠端会議室のスピーカからその遠端会
議室に設けられているマイクロホンにまわり込み、再び
伝送路を通って帰ってくることとなる。このとき、帰っ
てくる音声には時間の遅れが生じ、エコーとなって聞こ
えるという音響結合によるエコーが発生する。このよう
な現象は、受話器を手に持つことなく会話ができるハン
ズフリー電話においても起こる。
【０００３】上記のような音響結合により生じるエコー
を消去するエコーキャンセラとして、例えば、電子情報
通信学会技術報告ＤＳＰ９５−２３に開示される「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」を用いたものがある。このエコー
キャンセラの構成を図３に示す。
を消去するエコーキャンセラとして、例えば、電子情報
通信学会技術報告ＤＳＰ９５−２３に開示される「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」を用いたものがある。このエコー
キャンセラの構成を図３に示す。
【０００４】第１の回線を介して受信された参照入力信
号１がスピーカ１１により音声信号（音響信号）に変換
される系と、音声をマイクロホン１２により電気信号に
変換し、これを出力信号として第２の回線上に送出する
系とからなる。スピーカ１１にて変換された音声信号
は、エコーパス１３を伝搬してマイク１２に到達する。
この際、音響信号にエコー２が発生する。マイク１２
は、そのエコー２が含まれた音響信号に周囲雑音５が加
えられたものを電気信号に変換し、これをマイク出力信
号６として出力する。
号１がスピーカ１１により音声信号（音響信号）に変換
される系と、音声をマイクロホン１２により電気信号に
変換し、これを出力信号として第２の回線上に送出する
系とからなる。スピーカ１１にて変換された音声信号
は、エコーパス１３を伝搬してマイク１２に到達する。
この際、音響信号にエコー２が発生する。マイク１２
は、そのエコー２が含まれた音響信号に周囲雑音５が加
えられたものを電気信号に変換し、これをマイク出力信
号６として出力する。
【０００５】エコーキャンセラ１０は、参照入力信号１
を基にスピーカ１１から出力された音響信号がマイク１
２にて受信される際の、エコー２の影響を取り除くもの
であって、その構成は、適応フィルタ１００、参照入力
信号パワー推定回路１０１、ステップサイズ決定回路１
０２、周囲雑音パワー推定回路１０３、および減算器１
０４からなる。このエコーキャンセラ１０には、受信側
入力端子２０１，受信側出力端子２０２，送信側入力端
子２０３，送信側出力端子２０４が設けられており、参
照入力信号１が受信側入力端子２０１を介して入力さ
れ、入力された参照入力信号１が受信側出力端子２０２
を介してスピーカ１１へ出力され、マイク１２から出力
されたマイク出力信号６が送信側入力端子２０３を介し
て入力され、後述する残差信号４が送信側出力端子２０
４を介して出力される。
を基にスピーカ１１から出力された音響信号がマイク１
２にて受信される際の、エコー２の影響を取り除くもの
であって、その構成は、適応フィルタ１００、参照入力
信号パワー推定回路１０１、ステップサイズ決定回路１
０２、周囲雑音パワー推定回路１０３、および減算器１
０４からなる。このエコーキャンセラ１０には、受信側
入力端子２０１，受信側出力端子２０２，送信側入力端
子２０３，送信側出力端子２０４が設けられており、参
照入力信号１が受信側入力端子２０１を介して入力さ
れ、入力された参照入力信号１が受信側出力端子２０２
を介してスピーカ１１へ出力され、マイク１２から出力
されたマイク出力信号６が送信側入力端子２０３を介し
て入力され、後述する残差信号４が送信側出力端子２０
４を介して出力される。
【０００６】適応フィルタ１００は、受信側入力端子２
０１を介して入力された参照入力信号１とフィルタ係数
の畳み込み演算を行い、その結果を疑似エコー３として
周囲雑音パワー推定回路１０３および減算器１０４に供
給する。
０１を介して入力された参照入力信号１とフィルタ係数
の畳み込み演算を行い、その結果を疑似エコー３として
周囲雑音パワー推定回路１０３および減算器１０４に供
給する。
【０００７】減算器１０４は、マイク１２から出力され
たマイク出力信号６から適応フィルタから供給された疑
似エコー３を差し引き、その減算結果を残差信号４とし
て出力する。この減算器１０４から出力された残差信号
４は、エコーキャンセラ１００の出力信号とされるとと
もに、適応フィルタ１００へ帰還され、さらには周囲雑
音パワー推定回路１０３へ供給されている。
たマイク出力信号６から適応フィルタから供給された疑
似エコー３を差し引き、その減算結果を残差信号４とし
て出力する。この減算器１０４から出力された残差信号
４は、エコーキャンセラ１００の出力信号とされるとと
もに、適応フィルタ１００へ帰還され、さらには周囲雑
音パワー推定回路１０３へ供給されている。
【０００８】周囲雑音パワー推定回路１０３は、供給さ
れた疑似エコー３および残差信号４を基に周囲雑音５の
パワーを推定し、推定結果（周囲雑音パワー９）をステ
ップサイズ決定回路１０２に供給する。
れた疑似エコー３および残差信号４を基に周囲雑音５の
パワーを推定し、推定結果（周囲雑音パワー９）をステ
ップサイズ決定回路１０２に供給する。
【０００９】参照入力信号パワー推定回路１０１は、受
信側入力端子２０１を介して入力された参照入力信号１
のパワーを推定し、推定結果（参照入力信号パワー８）
をステップサイズ決定回路１０２に供給する。
信側入力端子２０１を介して入力された参照入力信号１
のパワーを推定し、推定結果（参照入力信号パワー８）
をステップサイズ決定回路１０２に供給する。
【００１０】ステップサイズ設定回路１０２は、供給さ
れた参照入力信号パワー８と周囲雑音パワー９を基に逐
次ステップサイズ７を決定し、これを適応フィルタ１０
０へ供給する。
れた参照入力信号パワー８と周囲雑音パワー９を基に逐
次ステップサイズ７を決定し、これを適応フィルタ１０
０へ供給する。
【００１１】上述のように構成されるエコーキャンセラ
１００では、適応フィルタ１００が、入力された参照入
力信号１、ステップサイズ設定回路１０２から供給され
たステップサイズ７、および減算器１０２から帰還され
た誤差信号４を用いて、出力信号となる誤差信号４の二
乗平均値を最小とするようにフィルタ係数を更新する。
これにより、参照入力信号１を基にスピーカ１１から出
力された音響信号がマイク１２にて受信される際のエコ
ー２の影響がほぼ取り除かれる。
１００では、適応フィルタ１００が、入力された参照入
力信号１、ステップサイズ設定回路１０２から供給され
たステップサイズ７、および減算器１０２から帰還され
た誤差信号４を用いて、出力信号となる誤差信号４の二
乗平均値を最小とするようにフィルタ係数を更新する。
これにより、参照入力信号１を基にスピーカ１１から出
力された音響信号がマイク１２にて受信される際のエコ
ー２の影響がほぼ取り除かれる。
【００１２】上記エコーキャンセラでは、適応フィルタ
１００のフィルタ係数の攪乱が起こりにくいようにステ
ップサイズの制御がなされるため、残差信号４の二乗平
均値を最小にするように適応フィルタを設計するアルゴ
リズム（例えば、ＬＭＳアルゴリズム）の中で、最もよ
いエコー消去を実現し得るものの１つということができ
る。
１００のフィルタ係数の攪乱が起こりにくいようにステ
ップサイズの制御がなされるため、残差信号４の二乗平
均値を最小にするように適応フィルタを設計するアルゴ
リズム（例えば、ＬＭＳアルゴリズム）の中で、最もよ
いエコー消去を実現し得るものの１つということができ
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たエコーキャンセラでは、周囲雑音は消去されないた
め、周囲雑音が存在する環境では残差信号に周囲雑音が
含まれてしまう。このように残差信号に周囲雑音が含ま
れる場合は、周囲雑音レベル以上にエコーの消去を行う
ことができないため、周囲雑音とともに周囲雑音レベル
相当のエコーが残差信号に残留してしまう。この残差信
号はそのまま送信信号として送られるため、会話の際、
その残差信号に含まれる周囲雑音およびエコーは耳障り
なものとなり、通話品質が劣化するという問題がある。
たエコーキャンセラでは、周囲雑音は消去されないた
め、周囲雑音が存在する環境では残差信号に周囲雑音が
含まれてしまう。このように残差信号に周囲雑音が含ま
れる場合は、周囲雑音レベル以上にエコーの消去を行う
ことができないため、周囲雑音とともに周囲雑音レベル
相当のエコーが残差信号に残留してしまう。この残差信
号はそのまま送信信号として送られるため、会話の際、
その残差信号に含まれる周囲雑音およびエコーは耳障り
なものとなり、通話品質が劣化するという問題がある。
【００１４】本発明の目的は、上記問題を解決し、周囲
雑音が存在する環境下においても良好な通話品質を維持
することができるエコー・ノイズキャンセラおよびエコ
ー・ノイズ消去方法を提供することにある。
雑音が存在する環境下においても良好な通話品質を維持
することができるエコー・ノイズキャンセラおよびエコ
ー・ノイズ消去方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のエコー・ノイズ
キャンセラは、第１の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第２の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号および周囲雑音が前記マイ
クロホンにて受信されて第２の回線上に送出される際の
エコーおよび雑音を消去するエコー・ノイズキャンセラ
であって、供給されたステップサイズを基に前記参照入
力信号から疑似エコーを生成する適応フィルタと、前記
マイクロホンの出力から前記適応フィルタにて生成され
た疑似エコーを差し引いて残差信号を出力する減算器
と、前記参照入力信号のパワーを推定する参照入力信号
パワー推定回路と、前記適応フィルタにて生成された疑
似エコーおよび前記減算器から出力された残差信号を基
に、前記マイクロホンにて受信された周囲雑音のパワー
を推定する周囲雑音パワー推定回路と、前記参照入力信
号のパワーおよび周囲雑音のパワーを基にステップサイ
ズを決定し、これを前記適応フィルタへ供給するステッ
プサイズ決定回路と、前記参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じて、前記第２の回線のレベルを
下げて前記減算器から出力された残差信号に含まれるエ
コーおよび周囲雑音を抑圧するエコー・雑音抑圧手段
と、を有することを特徴とする。
キャンセラは、第１の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第２の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号および周囲雑音が前記マイ
クロホンにて受信されて第２の回線上に送出される際の
エコーおよび雑音を消去するエコー・ノイズキャンセラ
であって、供給されたステップサイズを基に前記参照入
力信号から疑似エコーを生成する適応フィルタと、前記
マイクロホンの出力から前記適応フィルタにて生成され
た疑似エコーを差し引いて残差信号を出力する減算器
と、前記参照入力信号のパワーを推定する参照入力信号
パワー推定回路と、前記適応フィルタにて生成された疑
似エコーおよび前記減算器から出力された残差信号を基
に、前記マイクロホンにて受信された周囲雑音のパワー
を推定する周囲雑音パワー推定回路と、前記参照入力信
号のパワーおよび周囲雑音のパワーを基にステップサイ
ズを決定し、これを前記適応フィルタへ供給するステッ
プサイズ決定回路と、前記参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じて、前記第２の回線のレベルを
下げて前記減算器から出力された残差信号に含まれるエ
コーおよび周囲雑音を抑圧するエコー・雑音抑圧手段
と、を有することを特徴とする。
【００１６】上記エコー・ノイズキャンセラにおいて、
エコー・雑音抑圧手段は、参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じてゲイン係数を決定するゲイン
係数決定回路と、減算器から出力された残差信号に前記
ゲイン係数を乗じ、これを第２の回線上に送出される出
力信号として出力する乗算器とから構成され、前記ゲイ
ン係数決定回路が、周囲雑音のパワーが小さいとき、ま
たは参照入力信号のパワーが大きいときはゲイン係数を
小さくし、周囲雑音のパワーが大きいとき、または参照
入力信号のパワーが小さいときはゲイン係数を大きくす
るようにゲイン係数を決定するものであってもよい。
エコー・雑音抑圧手段は、参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じてゲイン係数を決定するゲイン
係数決定回路と、減算器から出力された残差信号に前記
ゲイン係数を乗じ、これを第２の回線上に送出される出
力信号として出力する乗算器とから構成され、前記ゲイ
ン係数決定回路が、周囲雑音のパワーが小さいとき、ま
たは参照入力信号のパワーが大きいときはゲイン係数を
小さくし、周囲雑音のパワーが大きいとき、または参照
入力信号のパワーが小さいときはゲイン係数を大きくす
るようにゲイン係数を決定するものであってもよい。
【００１７】本発明のエコー・ノイズ消去方法は、第１
の回線を介して受信された参照入力信号がスピーカによ
り音声信号に変換される系と、音声をマイクロホンによ
り電気信号に変換し、これを出力信号として第２の回線
上に送出する系とを有し、前記スピーカから出力された
音声信号が周囲雑音とともに前記マイクロホンにて受信
されて回線上に送出されるエコーおよび雑音を消去する
エコー・ノイズ消去方法であって、前記参照入力信号を
適応フィルタで処理して疑似エコーを生成し、これを前
記マイクロホンの出力から差し引いて残差信号を求める
ステップと、前記参照入力信号のパワー推定値および前
記周囲雑音のパワー推定値を基に求められたステップサ
イズを用いて前記残差信号を最小とするように前記適応
フィルタの係数を修正して前記エコーを消去するステッ
プと、前記参照入力信号のパワー推定値および前記周囲
雑音のパワー推定値に応じて、前記第２の回線のレベル
を下げて前記エコーを消去するステップにて消去できな
いエコーおよび周囲雑音を抑圧するステップと、を有す
ることを特徴とする。
の回線を介して受信された参照入力信号がスピーカによ
り音声信号に変換される系と、音声をマイクロホンによ
り電気信号に変換し、これを出力信号として第２の回線
上に送出する系とを有し、前記スピーカから出力された
音声信号が周囲雑音とともに前記マイクロホンにて受信
されて回線上に送出されるエコーおよび雑音を消去する
エコー・ノイズ消去方法であって、前記参照入力信号を
適応フィルタで処理して疑似エコーを生成し、これを前
記マイクロホンの出力から差し引いて残差信号を求める
ステップと、前記参照入力信号のパワー推定値および前
記周囲雑音のパワー推定値を基に求められたステップサ
イズを用いて前記残差信号を最小とするように前記適応
フィルタの係数を修正して前記エコーを消去するステッ
プと、前記参照入力信号のパワー推定値および前記周囲
雑音のパワー推定値に応じて、前記第２の回線のレベル
を下げて前記エコーを消去するステップにて消去できな
いエコーおよび周囲雑音を抑圧するステップと、を有す
ることを特徴とする。
【００１８】＜作用＞上述のように構成される本発明の
エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方
法では、適応フィルタによるエコーの消去だけでは消去
しきれないエコーおよび周囲雑音の影響は、第２の回線
のレベルを下げることにより抑圧されるので、そのエコ
ーおよび周囲雑音が遠端話者（電話回線を介して接続さ
れる遠端の話者）に聞こえて耳障りとなることはない。
また、遠端話者からの音声の受信やマイクロホンにおけ
る近端話者による音声の入力は、参照入力信号のパワー
および周囲雑音のパワーを基に推定することが可能であ
り、本発明では、第２の回線のレベルは参照入力信号の
パワーおよび周囲雑音のパワーに応じて下げられるの
で、近端話者の音声が抑圧されたり、遠端話者からの音
声が受信された際に周囲雑音が抑圧されなかったりする
ことはない。
エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方
法では、適応フィルタによるエコーの消去だけでは消去
しきれないエコーおよび周囲雑音の影響は、第２の回線
のレベルを下げることにより抑圧されるので、そのエコ
ーおよび周囲雑音が遠端話者（電話回線を介して接続さ
れる遠端の話者）に聞こえて耳障りとなることはない。
また、遠端話者からの音声の受信やマイクロホンにおけ
る近端話者による音声の入力は、参照入力信号のパワー
および周囲雑音のパワーを基に推定することが可能であ
り、本発明では、第２の回線のレベルは参照入力信号の
パワーおよび周囲雑音のパワーに応じて下げられるの
で、近端話者の音声が抑圧されたり、遠端話者からの音
声が受信された際に周囲雑音が抑圧されなかったりする
ことはない。
【００１９】本発明のうちエコー・雑音抑圧手段がゲイ
ン係数決定回路と乗算器とから構成されるものにおいて
は、参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーに応
じてゲイン係数が決定され、これにより第２の回線のレ
ベルが決定される。ゲイン係数の決定は、周囲雑音のパ
ワーが小さいとき、または参照入力信号のパワーが大き
いときは小さくされ、周囲雑音のパワーが大きいとき、
または参照入力信号のパワーが小さいときは大きくされ
るので、遠端話者からの音声が受信されている状態にお
いては、ゲイン係数が小さくされて周囲雑音が抑圧さ
れ、マイクロホンにおいて近端話者による音声の入力が
なされている状態においては、ゲイン係数が大きくされ
て音声は抑圧されずに回線上に送出される。
ン係数決定回路と乗算器とから構成されるものにおいて
は、参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーに応
じてゲイン係数が決定され、これにより第２の回線のレ
ベルが決定される。ゲイン係数の決定は、周囲雑音のパ
ワーが小さいとき、または参照入力信号のパワーが大き
いときは小さくされ、周囲雑音のパワーが大きいとき、
または参照入力信号のパワーが小さいときは大きくされ
るので、遠端話者からの音声が受信されている状態にお
いては、ゲイン係数が小さくされて周囲雑音が抑圧さ
れ、マイクロホンにおいて近端話者による音声の入力が
なされている状態においては、ゲイン係数が大きくされ
て音声は抑圧されずに回線上に送出される。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００２１】図１は、本発明の一実施例のエコー・ノイ
ズキャンセラの概略構成を示すブロック図である。
ズキャンセラの概略構成を示すブロック図である。
【００２２】本実施例のエコー・ノイズキャンセラは、
エコー・雑音抑圧手段であるゲイン係数決定回路３００
および乗算器３０１を設けた以外は、前述の図３に示し
た従来のエコーキャンセラと同様の構成のものである。
同じ構成については同じ符号を付し、同じ動作を行うも
のとする。
エコー・雑音抑圧手段であるゲイン係数決定回路３００
および乗算器３０１を設けた以外は、前述の図３に示し
た従来のエコーキャンセラと同様の構成のものである。
同じ構成については同じ符号を付し、同じ動作を行うも
のとする。
【００２３】参照入力信号パワー推定回路１０１にて推
定された参照入力信号パワー８はステップサイズ決定回
路１０２に供給されるとともに、ゲイン係数決定回路３
００に供給されている。また、周囲雑音パワー推定回路
１０３にて推定された周囲雑音パワー９はステップサイ
ズ決定回路１０２に供給されるとともに、ゲイン係数決
定回路３００に供給されている。
定された参照入力信号パワー８はステップサイズ決定回
路１０２に供給されるとともに、ゲイン係数決定回路３
００に供給されている。また、周囲雑音パワー推定回路
１０３にて推定された周囲雑音パワー９はステップサイ
ズ決定回路１０２に供給されるとともに、ゲイン係数決
定回路３００に供給されている。
【００２４】ゲイン係数決定回路３００は、参照入力信
号パワー推定回路１０１から供給された参照入力信号パ
ワー８、および周囲雑音パワー推定回路１０３から供給
された周囲雑音パワー９を基にゲイン係数３０２を決定
し、これを乗算器３０１へ供給する。
号パワー推定回路１０１から供給された参照入力信号パ
ワー８、および周囲雑音パワー推定回路１０３から供給
された周囲雑音パワー９を基にゲイン係数３０２を決定
し、これを乗算器３０１へ供給する。
【００２５】乗算器３０１は、ゲイン係数決定回路３０
０から出力されたゲイン係数３０２を一方の入力とし、
減算器１０４から送信側出力端子２０４へ出力される残
差信号４を他方の入力とし、残差信号４にゲイン係数３
０２を乗じ、乗算結果を送信側出力端子２０４へ出力す
る。
０から出力されたゲイン係数３０２を一方の入力とし、
減算器１０４から送信側出力端子２０４へ出力される残
差信号４を他方の入力とし、残差信号４にゲイン係数３
０２を乗じ、乗算結果を送信側出力端子２０４へ出力す
る。
【００２６】上述のように構成される本実施例のエコー
キャンセラでは、ゲイン係数決定回路３００および乗算
器３０１により送信側出力端子２０４から送出される残
差信号のレベル値を抑圧することにより、適応フィルタ
１００によるエコーの消去の機能だけでは消去しきれな
いエコーおよび周囲雑音の影響が除去される。
キャンセラでは、ゲイン係数決定回路３００および乗算
器３０１により送信側出力端子２０４から送出される残
差信号のレベル値を抑圧することにより、適応フィルタ
１００によるエコーの消去の機能だけでは消去しきれな
いエコーおよび周囲雑音の影響が除去される。
【００２７】以下、ゲイン係数決定回路３００における
ゲイン係数の決定がどのように行われるかについて詳し
く説明する。
ゲイン係数の決定がどのように行われるかについて詳し
く説明する。
【００２８】マイクロホン１２にて受信される周囲雑音
５には、近端話者の音声および周囲の雑音が含まれる。
よって、周囲雑音パワー９が大きい場合は、マイクロホ
ン１２において近端話者による音声の入力がなされてい
ると仮定することができ、反対に、周囲雑音パワー９が
小さい場合は、近端話者による音声の入力はなされてお
らず、会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受
信されている状態と仮定することができる。一方、参照
信号パワー８がある程度大きい場合は、遠端話者からの
音声が受信されている状態であり、この参照信号パワー
８が小さければ、遠端話者からの音声が受信されていな
いことになる。よって、参照信号パワー８が小さい場合
は、会話の無い状態もしくは近端話者による音声の入力
がなされている状態にあると仮定することができる。
５には、近端話者の音声および周囲の雑音が含まれる。
よって、周囲雑音パワー９が大きい場合は、マイクロホ
ン１２において近端話者による音声の入力がなされてい
ると仮定することができ、反対に、周囲雑音パワー９が
小さい場合は、近端話者による音声の入力はなされてお
らず、会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受
信されている状態と仮定することができる。一方、参照
信号パワー８がある程度大きい場合は、遠端話者からの
音声が受信されている状態であり、この参照信号パワー
８が小さければ、遠端話者からの音声が受信されていな
いことになる。よって、参照信号パワー８が小さい場合
は、会話の無い状態もしくは近端話者による音声の入力
がなされている状態にあると仮定することができる。
【００２９】上記のことから、ゲイン係数決定回路３０
０では、周囲雑音パワー９が小さいときはゲイン係数は
小さく選ばれ、周囲雑音パワー９が大きいときはゲイン
係数は大きく選ばれる。また、参照信号パワー８が小さ
いときはゲイン係数は大きく選ばれ、参照信号パワー８
が小さいときはゲイン係数は小さく選ばれる。
０では、周囲雑音パワー９が小さいときはゲイン係数は
小さく選ばれ、周囲雑音パワー９が大きいときはゲイン
係数は大きく選ばれる。また、参照信号パワー８が小さ
いときはゲイン係数は大きく選ばれ、参照信号パワー８
が小さいときはゲイン係数は小さく選ばれる。
【００３０】具体的には、ゲイン係数決定回路３００で
は、 Ｇ＝Ｆ（Ｐr，Ｐn） で与えられる関数演算がなされる。ここで、Ｇはゲイン
係数、Ｐr は参照信号パワー、Ｐn は周囲雑音パワーで
ある。目的を達成するための関数Ｆの一例を図２に示
す。図２おいて、関数Ｆは求めるゲイン係数をｚ軸とす
る参照入力パワーと周囲雑音パワーに関する３次元の曲
面で表されており、ここでは、与えられる参照信号パワ
ーＰr と周囲雑音パワーＰn の交点から引かれた垂線と
３次元の曲面との交わるゲイン係数値が求められるゲイ
ン係数とされる。
は、 Ｇ＝Ｆ（Ｐr，Ｐn） で与えられる関数演算がなされる。ここで、Ｇはゲイン
係数、Ｐr は参照信号パワー、Ｐn は周囲雑音パワーで
ある。目的を達成するための関数Ｆの一例を図２に示
す。図２おいて、関数Ｆは求めるゲイン係数をｚ軸とす
る参照入力パワーと周囲雑音パワーに関する３次元の曲
面で表されており、ここでは、与えられる参照信号パワ
ーＰr と周囲雑音パワーＰn の交点から引かれた垂線と
３次元の曲面との交わるゲイン係数値が求められるゲイ
ン係数とされる。
【００３１】次に、本実施例のエコー・ノイズキャンセ
ラの動作について簡単に説明する。
ラの動作について簡単に説明する。
【００３２】ここでは、遠端話者による通話がなされて
いる状態と近端話者による通話がなされている状態の２
つを例とって説明する。
いる状態と近端話者による通話がなされている状態の２
つを例とって説明する。
【００３３】（１）遠端話者による通話がなされている
状態 この状態では、参照信号パワー８はある程度大きな値と
なる。周囲雑音５がなければ、適応フィルタ１００が、
入力された参照入力信号１、ステップサイズ設定回路１
０２から供給されたステップサイズ７、および減算器１
０２から帰還された誤差信号４を用いて、出力信号とな
る誤差信号４の二乗平均値を最小とするようにフィルタ
係数を更新する。これにより、参照入力信号１を基にス
ピーカ１１から出力された音響信号がマイク１２にて受
信される際のエコー２の影響がほぼ取り除かれる。な
お、このときのゲイン係数決定回路３００において決定
されるゲイン係数は「０」となっている。
状態 この状態では、参照信号パワー８はある程度大きな値と
なる。周囲雑音５がなければ、適応フィルタ１００が、
入力された参照入力信号１、ステップサイズ設定回路１
０２から供給されたステップサイズ７、および減算器１
０２から帰還された誤差信号４を用いて、出力信号とな
る誤差信号４の二乗平均値を最小とするようにフィルタ
係数を更新する。これにより、参照入力信号１を基にス
ピーカ１１から出力された音響信号がマイク１２にて受
信される際のエコー２の影響がほぼ取り除かれる。な
お、このときのゲイン係数決定回路３００において決定
されるゲイン係数は「０」となっている。
【００３４】周囲雑音５がある場合は、適応フィルタ１
００によるエコー消去が行われても、残差信号４には周
囲雑音５および該周囲雑音５レベル相当のエコーが残留
する。周囲雑音５のレベルがある程度大きな場合は、近
端話者による音声入力があったとみなされるので、ゲイ
ン係数決定回路３００では大きなゲイン係数（通常は
「１」）が選ばれる。これにより、周囲雑音およびエコ
ーが残留した残差信号が送信側出力端子２０４から送出
されることとなり、近端話者からの音声が抑圧されると
いうことは生じない。また、周囲雑音５のレベルがある
程度小さな場合は、近端話者による音声入力はないとみ
なされ、ゲイン係数決定回路３００では残留した周囲雑
音およびエコーを除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。これにより、送信側出力端子２０４から送出さ
れる残差信号の出力レベルが下げられ、周囲雑音および
エコーが抑圧される。この結果、残留したエコーおよび
周囲雑音が遠端話者に聞こえて耳障りとなることはな
い。
００によるエコー消去が行われても、残差信号４には周
囲雑音５および該周囲雑音５レベル相当のエコーが残留
する。周囲雑音５のレベルがある程度大きな場合は、近
端話者による音声入力があったとみなされるので、ゲイ
ン係数決定回路３００では大きなゲイン係数（通常は
「１」）が選ばれる。これにより、周囲雑音およびエコ
ーが残留した残差信号が送信側出力端子２０４から送出
されることとなり、近端話者からの音声が抑圧されると
いうことは生じない。また、周囲雑音５のレベルがある
程度小さな場合は、近端話者による音声入力はないとみ
なされ、ゲイン係数決定回路３００では残留した周囲雑
音およびエコーを除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。これにより、送信側出力端子２０４から送出さ
れる残差信号の出力レベルが下げられ、周囲雑音および
エコーが抑圧される。この結果、残留したエコーおよび
周囲雑音が遠端話者に聞こえて耳障りとなることはな
い。
【００３５】（２）近端話者による通話がなされている
状態 この状態では、周囲雑音パワー９はある程度大きな値と
なるので、ゲイン係数決定回路３００のゲイン係数は
「１」となっている。これにより、残差信号４はその出
力レベルが抑圧されることなく送信側出力端子２０４か
ら送出される。なお、周囲雑音パワー９がある程度小さ
ければ、近端話者による音声の入力はなされておらず、
会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受信され
ている状態とみなされ、周囲雑音パワー９のレベル値に
応じて周囲雑音を除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。
状態 この状態では、周囲雑音パワー９はある程度大きな値と
なるので、ゲイン係数決定回路３００のゲイン係数は
「１」となっている。これにより、残差信号４はその出
力レベルが抑圧されることなく送信側出力端子２０４か
ら送出される。なお、周囲雑音パワー９がある程度小さ
ければ、近端話者による音声の入力はなされておらず、
会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受信され
ている状態とみなされ、周囲雑音パワー９のレベル値に
応じて周囲雑音を除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。
【００３６】ここで、遠端話者からの音声が受信され、
参照信号パワー８のレベルがある程度大きな値となる
と、上述した（１）遠端話者による通話がなされている
状態となり、上述のような適応フィルタ１００によるエ
コーの消去およびゲイン係数決定回路３００によるゲイ
ン係数の決定が行われることとなる。
参照信号パワー８のレベルがある程度大きな値となる
と、上述した（１）遠端話者による通話がなされている
状態となり、上述のような適応フィルタ１００によるエ
コーの消去およびゲイン係数決定回路３００によるゲイ
ン係数の決定が行われることとなる。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
【００３８】請求項１に記載のものおよび請求項３に記
載の方法においては、適応フィルタによるエコーの消去
だけでは消去しきれないエコーおよび周囲雑音の影響を
第２の回線のレベルを下げることにより抑圧することが
できるので、周囲雑音が存在する環境下においても良好
な通信品質を提供することができるという効果がある。
載の方法においては、適応フィルタによるエコーの消去
だけでは消去しきれないエコーおよび周囲雑音の影響を
第２の回線のレベルを下げることにより抑圧することが
できるので、周囲雑音が存在する環境下においても良好
な通信品質を提供することができるという効果がある。
【００３９】請求項２に記載のものにおいては、上記効
果を奏するエコー・ノイズキャンセラを実現することが
できるという効果がある。
果を奏するエコー・ノイズキャンセラを実現することが
できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例のエコー・ノイズキャンセラ
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
【図２】ゲイン係数決定関数の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図３】音響結合により生じるエコーを消去するエコー
キャンセラの一例の概略構成を示すブロック図である。
キャンセラの一例の概略構成を示すブロック図である。
１ 参照入力信号 ２ エコー ３ 疑似エコー ４ 残差信号 ５ 周囲雑音 ６ マイク出力信号 ７ ステップサイズ ８ 参照入力信号パワー ９ 周囲雑音パワー １０ エコー・ノイズキャンセラ １１ スピーカ １２ マイクロホン １３ エコーパス １００ 適応フィルタ １０１ 参照入力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 １０４ 減算器 ２０１ 受信側入力端子 ２０２ 受信側出力端子 ２０３ 送信側入力端子 ２０４ 送信側出力端子 ３００ ゲイン係数決定回路 ３０１ 乗算器 ３０２ ゲイン係数
Claims (3)
- 【請求項１】 第１の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第２の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号および周囲雑音が前記マイ
クロホンにて受信されて第２の回線上に送出される際の
エコーおよび雑音を消去するエコー・ノイズキャンセラ
であって、 供給されたステップサイズを基に前記参照入力信号から
疑似エコーを生成する適応フィルタと、 前記マイクロホンの出力から前記適応フィルタにて生成
された疑似エコーを差し引いて残差信号を出力する減算
器と、 前記参照入力信号のパワーを推定する参照入力信号パワ
ー推定回路と、 前記適応フィルタにて生成された疑似エコーおよび前記
減算器から出力された残差信号を基に、前記マイクロホ
ンにて受信された周囲雑音のパワーを推定する周囲雑音
パワー推定回路と、 前記参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーを基
にステップサイズを決定し、これを前記適応フィルタへ
供給するステップサイズ決定回路と、 前記参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーに応
じて、前記第２の回線のレベルを下げて前記減算器から
出力された残差信号に含まれるエコーおよび周囲雑音を
抑圧するエコー・雑音抑圧手段と、を有することを特徴
とするエコー・ノイズキャンセラ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のエコー・ノイズキャン
セラにおいて、 エコー・雑音抑圧手段は、参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じてゲイン係数を決定するゲイン
係数決定回路と、減算器から出力された残差信号に前記
ゲイン係数を乗じ、これを第２の回線上に送出される出
力信号として出力する乗算器とから構成され、 前記ゲイン係数決定回路は、周囲雑音のパワーが小さい
とき、または参照入力信号のパワーが大きいときはゲイ
ン係数を小さくし、周囲雑音のパワーが大きいとき、ま
たは参照入力信号のパワーが小さいときはゲイン係数を
大きくすることを特徴とするエコー・ノイズキャンセ
ラ。 - 【請求項３】 第１の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第２の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号が周囲雑音とともに前記マ
イクロホンにて受信されて回線上に送出されるエコーお
よび雑音を消去するエコー・ノイズ消去方法であって、 前記参照入力信号を適応フィルタで処理して疑似エコー
を生成し、これを前記マイクロホンの出力から差し引い
て残差信号を求めるステップと、 前記参照入力信号のパワー推定値および前記周囲雑音の
パワー推定値を基に求められたステップサイズを用いて
前記残差信号を最小とするように前記適応フィルタの係
数を修正して前記エコーを消去するステップと、 前記参照信号のパワー推定値および前記周囲雑音のパワ
ー推定値に応じて、前記第２の回線のレベルを下げて前
記エコーを消去するステップにて消去できないエコーお
よび周囲雑音を抑圧するステップと、を有することを特
徴とするエコー・ノイズ消去方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862895A JP2861888B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862895A JP2861888B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09116469A true JPH09116469A (ja) | 1997-05-02 |
| JP2861888B2 JP2861888B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17461195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26862895A Expired - Fee Related JP2861888B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861888B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1141341A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Calsonic Corp | 自動車電話装置 |
| JP2002217793A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エコー抑圧装置 |
| JP2006314080A (ja) * | 2005-05-04 | 2006-11-16 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | オーディオ強化システムおよび方法 |
| WO2007049644A1 (ja) | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Nec Corporation | エコー抑圧方法及び装置 |
| JP2007518334A (ja) * | 2004-01-07 | 2007-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 音声歪み抑制システム |
| JP2008227610A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | エコー防止装置及びプログラム |
| KR101107944B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2012-01-25 | 모토로라 모빌리티, 인크. | 적응적 에코 및 노이즈 제어를 위한 방법 및 장치 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP26862895A patent/JP2861888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1141341A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Calsonic Corp | 自動車電話装置 |
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| KR101107944B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2012-01-25 | 모토로라 모빌리티, 인크. | 적응적 에코 및 노이즈 제어를 위한 방법 및 장치 |
| JP2007518334A (ja) * | 2004-01-07 | 2007-07-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 音声歪み抑制システム |
| JP4754497B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2011-08-24 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 音声歪み抑制システム |
| JP2006314080A (ja) * | 2005-05-04 | 2006-11-16 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | オーディオ強化システムおよび方法 |
| US9014386B2 (en) | 2005-05-04 | 2015-04-21 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | Audio enhancement system |
| WO2007049644A1 (ja) | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Nec Corporation | エコー抑圧方法及び装置 |
| US8433074B2 (en) | 2005-10-26 | 2013-04-30 | Nec Corporation | Echo suppressing method and apparatus |
| JP2008227610A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | エコー防止装置及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861888B2 (ja) | 1999-02-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |