CN106576205A - 回声消除装置 - Google Patents

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Abstract

回声消除装置(10)包括：混合部(11A、11B)，该混合部(11A、11B)以所指示的混合比率对扬声器(7FL、7FR)所输出的输出信号进行混合来生成麦克风(8A、8B)的参照信号；自适应滤波器部(12)，该自适应滤波器部(12)根据混合部(11A、11B)所生成的两个参照信号生成两个伪回声信号；减法部(13A、13B)，该减法部(13A、13B)将麦克风(8A、8B)的输入信号与两个伪回声信号相减来生成两个回声去除信号；残留回声检测部(14A、14B)，该残留回声检测部(14A、14B)对麦克风(8A、8B)的回声去除信号中残留的残留回声量进行检测；以及混合比率变更部(15)，该混合比率变更部(15)根据残留回声量，来指示对混合部(11A、11B)的各混合比率进行变更。

Description

回声消除装置
技术领域
本发明涉及具备多个扬声器和多个麦克风的***中使用的回声消除装置。
背景技术
车辆的免提通话***使用回声消除装置来去除因扬声器的输出音频绕回到麦克风而产生的回声。回声消除装置获取扬声器输出的音频信号作为参照信号，将麦克风的输入信号中产生的回声去除(例如参照专利文献1)。
以往的回声消除装置以车辆内设置于前方左侧的FL(Front Left)扬声器与设置于前方右侧的FR(Front Right)扬声器的输出左右对称为前提，并从FL或FR的其中一方获取参照信号。该结构中，在FL、FR扬声器的输出左右对称的情况下，进入到在车内左右配置的FL、FR麦克风的回声量相等，因此只要对各麦克风使用相同的参照信号就能去除回声。然而，在FL、FR扬声器的输出为左右不对称的情况下，例如在仅从驾驶席侧的扬声器输出车载导航装置的引导音频等的情况下，进入各麦克风的回声量不同，因此无法完全去除回声。因此，当前车辆正在哪个位置行驶等、引导音频中包含的隐私信息会被发送给远端侧移动电话。
为此，在专利文献2中，提出了一种回声消除装置，通过将从FL扬声器输出的音频信号与从FR扬声器输出的音频信号进行混合来生成参照信号，从而调整进入FL、FR麦克风的回声量的不平衡。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-216835号公报
专利文献2：日本专利特开平2-244099号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述专利文献2的回声消除装置中存在如下问题：由于FL、FR扬声器的音频信号的混合比率是预先设定的固定值，因此在FL、FR扬声器的输出比动态变化的状况下，无法完全去除回声。
本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于，即使在多个扬声器的输出比动态变化的状况下也高精度地去除回声。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的回声消除装置中，从多个扬声器输出的多个输出信号中的至少一个暂时叠加有叠加信号并且从通过N(N≥2)个麦克风输入的N个输入信号中去除回声，该回声消除装置包括：N个混合部，该N个混合部以所指示的混合比率对多个扬声器输出的多个输出信号进行混合来生成N个参照信号；自适应滤波器部，该自适应滤波器部根据N个混合部所生成的N个参照信号生成N个伪回声信号；N个减法部，该N个减法部将N个输入信号与N个伪回声信号相减来生成N个回声去除信号；以及混合比率变更部，该混合比率变更部根据N个输入信号中混入的各回声量来指示对N个混合部的各混合比率进行变更。
发明效果
根据本发明，根据N个输入信号中混入的各回声量来变更N个混合部的各混合比率，因此在多个扬声器的输出比动态变动的状况下也能高精度地去除回声。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的回声消除装置的构成例的框图。
图2是表示将实施方式1的回声消除装置应用于车载用的免提通话***时的构成例的框图。
图3是表示免提通话***的扬声器与麦克风的车辆设置例的图，示出了车辆前方的两个扬声器的输出左右对称的情况。
图4是表示免提通话***的扬声器与麦克风的车辆设置例的图，示出了车辆前方的两个扬声器的输出左右不对称的情况。
图5是举例示出扬声器的输出左右不对称且每个麦克风的混合比率相同时、回声消除装置各部分的信号波形的曲线图。
图6是举例示出扬声器的输出左右不对称且每个麦克风的混合比率不同时、回声消除装置各部分的信号波形的曲线图。
图7是表示实施方式1的回声消除装置中对混合比率进行动态变更的处理的流程图。
图8是表示本发明实施方式2的回声消除装置的构成例的框图。
图9是表示实施方式2的回声消除装置的混合比率变更部的内部构成例的框图。
图10是表示实施方式2的回声消除装置的扬声器确定处理的流程图。
具体实施方式
下面，为了更详细地说明本发明，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1的回声消除装置10的构成例的框图。图2是表示将实施方式1的回声消除装置10应用于车载用的免提通话***1时的构成例的框图。以下，以免提通话***1为例，对回声消除装置10进行说明。
如图2所示，免提通话***1包括通信装置5以及回声消除装置10。通话对象的音频信号从远端侧的移动电话2发送到移动电话4，通过近距离无线通信等从移动电话4发送到通信装置5，经由回声消除装置10，由设置在车辆3中的放大器6进行放大，并由扬声器7FL、7FR进行音频输出。此外，实施方式1中，搭载在车辆3中的导航装置9所输出的引导音频等音频信号由放大器6进行放大，并由扬声器7FL、7FR进行音频输出。
车辆3的乘客说出的声音通过麦克风8A、8B输入，由回声消除装置10去除回声(通话对象的音频以及引导音频等)后，通过近距离无线通信等从通信装置5发送到移动电话4，并从移动电话4发送到远端侧的移动电话2。
这里，图3中示出扬声器7FL、7FR与麦克风8A、8B的车辆设置例。在车辆3的前方左侧设置扬声器7FL，在前方右侧设置扬声器7FR。在后方左侧(Rear Left)设置扬声器7RL，在后方右侧(Rear Right)设置扬声器7RR。实施方式1中不使用扬声器7RL、7RR。
此外，在车辆3的前方右侧设置麦克风8A，在前方左侧设置麦克风8B。
接着，说明回声消除装置10的细节。
回声消除装置10可以由通用的处理器或适用于数字信号处理的DSP(Digital SignalProcessor：数字信号处理器)构成，也可以将通用的处理器与DSP组合起来构成。
免提通话***1所接收到的接收音频以及导航装置9暂时输出的引导音频由放大器6的放大部61、62放大，并从扬声器7FL、7FR输出。在时刻n，从扬声器7FL输出的音频信号设为输出信号SFL(n)，从扬声器7FR输出的音频信号设为输出信号SFR(n)。在车辆3的乘客说出的声音中混入了扬声器7FL、7FR的输出音频的状态下输入到麦克风8A、8B。输入到麦克风8A的音频信号设为输入信号SA(n)，输入到麦克风8B的音频信号设为输入信号SB(n)。
混合部11A以由混合比率变更部15指示的混合比率对从放大器6获取到的输出信号SFL(n)、SFR(n)进行混合，从而生成麦克风8A用的参照信号rA(n)。同样，混合部11B以由混合比率变更部15指示的混合比率对从放大器6获取到的输出信号SFL(n)、SFR(n)进行混合，从而生成麦克风8B用的参照信号rB(n)。
自适应滤波器部12对麦克风8A、8B使用公共的一个增益，来根据混合部11A所生成的参照信号rA(n)生成伪回声信号。同样，自适应滤波器部12对麦克风8A、8B使用公共的一个增益，来根据混合部11B所生成的参照信号rB(n)生成伪回声信号。
自适应滤波器部12的自适应滤波处理使用公知技术即可，因此省略详细说明。此外，自适应滤波的更新可以使用残留回声检测部14A、14B所检测出的残留回声量等。
减法部13A将通过麦克风8A输入的输入信号SA(n)与基于参照信号rA(n)生成的伪回声信号相减来生成回声去除信号SA(n)。同样，减法部13B将通过麦克风8B输入的输入信号SB(n)与基于参照信号rB(n)生成的伪回声信号相减来生成回声去除信号ZB(n)。
残留回声检测部14A根据减法部13A输出的回声去除信号ZA(n)检测出残留回声量eA(n)。同样，残留回声检测部14B根据减法部13B输出的回声去除信号ZB(n)检测出残留回声量eB(n)。
残留回声检测部14A、14B进行的残留回声量的检测处理使用公知技术即可，因此省略详细说明。例如可以使用从回声消除装置10向扬声器7FL、7FR输出测试信号并在残留回声检测部14A、14B中检测测试信号的残留量等方法。
混合比率变更部15向混合部11A、11B指示混合比率，使得残留回声检测部14A所检测到的残留回声量eA(n)以及残留回声检测部14B所检测到的残留回声量eB(n)在阈值以下。阈值可以是包含0的任意值。
如图3所示，在扬声器7FL、7FR的音频输出左右对称的情况下，输入到麦克风8A、8B的回声量也大致相等。因此，麦克风8A、8B的参照信号rA(n)、rB(n)相同也没有问题。即，混合部11A以输出信号SFL(n)：SFR(n)＝1：1的比率进行混合来生成麦克风8A的参照信号rA(n)，混合部11B也同样以1:1的比率进行混合来生成麦克风8B的参照信号rB(n)，从而能最恰当地从两麦克风8A、8B的输入信号SA(n)、SB(n)中去除回声。
另一方面，如图4所示，在仅从扬声器7FR输出音频的情况下，输入到麦克风8B的回声量比输入到麦克风8A的回声量小，因此若采用相同的参照信号rA(n)、rB(n)，则会有回声残留。
这里，图5(a)示出麦克风8A的输入信号SA(n)，图5(d)示出麦克风8B的输入信号SB(n)。在对这些输入信号SA(n)、SB(n)使用图5(b)、(e)所示的同一波形的参照信号rA(n)、rB(n)的情况下，如图5(c)所示，会在回声去除信号ZA(n)中残留回声。另一方面，若采用图5(f)的麦克风8B的回声去除信号ZB(n)，则能最恰当地去除回声。
例如，在免提通话***1的接收音频从扬声器7FL、7FR左右对称地输出的状况下仅叠加到驾驶席侧的扬声器7FR从而输出导航装置9的引导音频的情况下，会在靠近扬声器7FR的麦克风8A的回声去除信号ZA(n)中残留引导音频的回声。因此，当前车辆3正在哪个位置行驶等隐私信息会被发送到远端侧的移动电话2。
这种情况下，使参照信号生成时的输出信号SFL(n)：SFR(n)的混合比率在麦克风8A和麦克风8B中不同。
如图6(a)所示，麦克风8A的输入信号SA(n)中混入了较多的扬声器7FR的回声，因此混合部11A以输出信号SFL(n)：SFR(n)＝3：7的比率进行混合来生成参照信号rA(n)(图6(b))。由此，如图6(c)所示，得到最恰当地去除了回声的回声去除信号ZA(n)。
另一方面，如图6(d)所示，麦克风8B的输入信号SB(n)中扬声器7FR的回声混入量较少，因此混合部11B以输出信号SFL(n)：SFR(n)＝7：3的比率进行混合来生成参照信号rB(n)(图6(e))。由此，如图6(f)所示，得到最恰当地去除了回声的回声去除信号ZB(n)。
另外，本发明的回声消除装置10中对自适应滤波器12以及混合部11A、11B的混合比率进行更新，但优选先对混合比率进行更新，之后对自适应滤波器12进行更新。
接着，参照图7的流程图，对动态地变更混合比率的处理进行说明。回声消除装置10定期执行图7的流程图。
首先，混合比率变更部15向混合部11A、11B指示混合比率，混合部11A、11B设定所指示的混合比率(步骤ST1)。混合部11A、11B分别以设定的混合比率对输出信号SFL(n)、SFR(n)进行混合来生成参照信号rA(n)、rB(n)(步骤ST2)。
在起动回声消除装置10时(即，图7的流程图中的初次执行时)，混合比率的初始值例如设为输出信号SFL(n)：SFR(n)＝1：1。在回声消除装置10起动以后(即，图7的流程图中的第二次之后的执行时)，将上一次执行流程时设定的混合比率用作初始值。
自适应滤波器部12根据参照信号rA(n)生成麦克风8A的伪回声信号，并根据参照信号rB(n)生成麦克风8B的伪回声信号(步骤ST3)。减法部13A将根据参照信号rA(n)生成的伪回声信号从麦克风8A的输入信号SA(n)中去除，来生成回声去除信号ZA(n)(步骤ST4)。同时，减法部13B将根据参照信号rB(n)生成的伪回声信号从麦克风8B的输入信号SB(n)中去除，来生成回声去除信号ZB(n)(步骤ST4)。
残留回声检测部14A对麦克风8A的回声去除信号ZA(n)中残留的残留回声量eA(n)进行检测(步骤ST5)。同时，残留回声检测部14B对麦克风8B的回声去除信号ZB(n)中残留的残留回声量eB(n)进行检测(步骤ST5)。
混合比率变更部15判定残留回声量eA(n)、eB(n)是否分别在阈值以下(步骤ST6)，并在阈值以下时(步骤ST6“是”)，结束混合比率的变更处理。在比阈值大时(步骤ST6“否”)，混合比率变更部15返回到步骤ST1，并指示与上一次在步骤ST1中向混合部11A、11B指示的混合比率不同的值。
例如，在扬声器7FL、7FR的输出对称时，能以混合比率的初始值(1:1)最恰当地去除输入到麦克风8A、8B的回声，因此残留回声量eA(n)、eB(n)在阈值以下(步骤ST6“是”)，回声消除装置10结束混合比率的变更处理。另一方面，在扬声器7FL、7FR的输出不对称且残留回声量eA(n)、eB(n)的至少一方大于阈值的情况下(步骤ST6“否”)，返回到步骤ST1，混合比率变更部15对混合比率进行变更，并指示给混合部11A、11B。
例如在麦克风8A的残留回声量比麦克风8B大的情况下，混合比率变更部15变更为输出信号SFL(n)：SFR(n)＝4：6，使得设置在麦克风8A附近的扬声器7FR的输出信号SFR(n)的比率较大(步骤ST1)。在混合比率变更后的步骤ST6中，若残留回声量在阈值以下(步骤ST6“是”)，则混合比率变更部15判断4:6的混合比率最佳，并结束变更处理。另一方面，在混合比率变更后的步骤ST6中，若残留回声量大于阈值且麦克风8A的残留回声量大于麦克风8B(步骤ST6“否”)，则混合比率变更部15再次返回到步骤ST1，将混合比率变更为3:7。由此，反复进行步骤ST1～ST6，直到达到能最恰当地从麦克风8A、8B的输入信号SA(n)、SB(n)中去除回声的混合比率。
如上所述，根据实施方式1，回声消除装置10包括：混合部11A、11B，该混合部11A、11B以所指示的混合比率对多个扬声器所输出的多个输出信号进行混合来生成与麦克风相同数量的两个参照信号；自适应滤波器部12，该自适应滤波器部12根据混合部11A、11B所生成的两个参照信号生成两个伪回声信号；减法部13A、13B，该减法部13A、13B将两个输入信号与两个伪回声信号相减来生成两个回声去除信号；以及混合比率变更部15，该混合比率变更部15根据两个输入信号中混入的各回声量，来指示对混合部11A、11B的各混合比率进行变更。因此，能在叠加信号暂时叠加于多个扬声器输出的多个输出信号中的至少一个从而导致多个扬声器的输出比动态变化的状况下，高精度地去除回声。
此外，根据实施方式1，回声消除装置10包括从与麦克风相同数量的两个回声去除信号中检测两个残留回声量的残留回声检测部14A、14B，混合比率变更部15反复变更混合部11A、11B的各混合比率，直到残留回声检测部14A、14B所检测到的两个残留回声量分别达到阈值以下。因此，能使混合比率变更成与混入输入信号的回声量相对应，提高了回声去除性能。
另外，以上说明中，举例示出了使用两个麦克风8A、8B的情况，但也可以是三个以上。当麦克风为N(N≧2)个时，混合部也为N个，减法部也为N个，残留回声检测部也为N个。此外，举例示出了使用两个扬声器7FL、7FR的情况，但也可以是三个以上。
此外，以上说明中，作为扬声器输出的输出信号的例子，示出了导航装置9输出的引导语音叠加于免提通话***1所接收的接收音频的例子，但并不限于此，也可以是车辆3后退时的警告音等。
实施方式2.
上述实施方式1的回声消除装置10并不能得知导航装置9的引导音频从哪个扬声器输出。因此，反复变更混合比率，直到达到能去除麦克风8A、8B的输入信号的回声的最佳混合比率为止。若采用该方法，则需要一定时间来寻找最佳的混合比率，因此在刚开始输出引导音频后，可能无法完全去除回声。为此，在本实施方式2中，构成如下回声消除装置10，其对导航装置9的引导音频从哪个扬声器输出进行确定，并变更为与之相对应的混合比率。
图8是表示实施方式2的回声消除装置10的结构的框图。将该回声消除装置10应用于车载用的免提通话***1时的构成例在图上与图2相同，因此下文沿用图2。此外，在实施方式2中，以车辆3中设置了四个扬声器7FL、7FR、7RL、7RR的情况为例。四个扬声器7FL、7FR、7RL、7RR的车辆设置例如图3所示。在时刻n，从扬声器7FL输出的音频信号设为输出信号SFL(n)，从扬声器7FR输出的音频信号设为输出信号SFR(n)，从扬声器7RL输出的音频信号设为输出信号SRL(n)，从扬声器7RR输出的音频信号设为输出信号SRR(n)。
混合比率变更部20基于扬声器7FL、7FR、7RL、7RR的输出信号SFL(n)、SFR(n)、SRL(n)、SRR(n)对混合比率进行变更，并指示给混合部11A、11B。混合部11A以由混合比率变更部20指示的混合比率对输出信号SFL(n)、SFR(n)、SRL(n)、SRR(n)进行混合来生成麦克风8A的参照信号rA(n)。同样，混合部11B也以由混合比率变更部20指示的混合比率对输出信号SFL(n)、SFR(n)、SRL(n)、SRR(n)进行混合来生成麦克风8B的参照信号rB(n)。
图9是表示混合比率变更部20的内部构成例的框图。混合比率变更部20包括第一参照信号生成部21、第二参照信号生成部22、乘法部23、功率比较部24、信号计算部25以及混合比率选择部26。
第一参照信号生成部21中设定了输出信号SFL(n)：SFR(n)＝1：1的混合比率。第一参照信号生成部21以1:1对扬声器7FL的输出信号SFL(n)与扬声器7FR的输出信号SFR(n)进行混合，来生成下式(1)的第一参照信号r1(n)。
另一方面，第二参照信号生成部22中设定了输出信号SFL(n)：SFR(n)：SRL(n)：SRR(n)＝1：2：3：4的混合比率。第二参照信号生成部22以1:2:3:4对扬声器7FL的输出信号SFL(n)、扬声器7FR的输出信号SFR(n)、扬声器7RL的输出信号SRL(n)、扬声器7RR的输出信号SRR(n)进行混合，来生成下式(2)的第二参照信号r2(n)。
r1(n)＝0.5·SFL(n)+0.5·SFR(n) (1)
r2(n)＝0.1·SFL(n)+0.2·SFR(n)+0.3·SRL(n)+0.4·SRR(n) (2)
乘法部23、功率比较部24以及信号计算部25构成扬声器确定部27。扬声器确定部27确定导航装置9的引导音频从哪个扬声器输出。
图10是表示扬声器确定部27的扬声器确定处理的流程图。回声消除装置10定期执行图10的流程图。
在扬声器确定部27进行扬声器确定处理时，作为前提条件，如果没有引导音频，则从扬声器7FL、7FR输出相同的音频(免提通话***1的接收音频)。
扬声器确定部27首先判断是否从扬声器7FL、7FR、7RL、7RR的任意个输出了引导音频(步骤ST11)。
若假设所有扬声器均未输出引导音频，则SFL(n)＝SFR(n)、SRL(n)＝SRR(n)＝0，通过上式(1)、(2)的联立方程，导出下式(3)。在该式(3)成立的情况下，能判断所有扬声器均未输出引导音频。
r1(n)＝10/3·r2(n) (3)
乘法部23基于式(3)，将第二参照信号r2(n)与10/3相乘。功率比较部24对第一参照信号生成部21所生成的r1(n)的功率与乘法部23计算出的10/3·r2(n)的功率进行比较。
若两信号的功率相同，则上式(3)成立，因此扬声器确定部27判断所有扬声器均未输出引导音频(步骤ST11“否”)，若功率不同，则判断从某扬声器输出了引导音频(步骤ST11“是”)。
扬声器确定部27在判断为从某扬声器输出了引导音频的情况下(步骤ST11“是”)，则接着判断引导音频是否从扬声器7RR输出(步骤ST12)。
若假设从扬声器7RR输出了引导音频，则SFL(n)＝SFR(n)、SRL(n)＝0，通过上式(1)、(2)的联立方程，导出下式(4)。式(4)的SRR(n)与引导音频相同。因此，若SRR(n)的功率接近于0，则能判断未从扬声器7RR输出引导音频，若SRR(n)的功率是大到某一程度的值，则能判断从扬声器7RR输出了引导音频。
SRR(n)＝－0.75·r1(n)+2.5·r2(n) (4)
r1(n)＝10/3·r2(n) (5)
实施方式2中，在式(4)中，基于未从扬声器7RR输出引导音频、即SRR(n)＝0时导出的式(5)，乘法部23将第二参照信号r2(n)与10/3相乘。功率比较部24对第一参照信号生成部21所生成的r1(n)的功率与乘法部23计算出的10/3·r2(n)的功率进行比较。
若两信号的功率相同，则扬声器确定部27判断未从扬声器7RR输出引导音频(步骤ST12“否”)，若功率不同，则判断从扬声器7RR输出了引导音频(步骤ST12“是”)，并将扬声器7RR确定为引导音频输出扬声器(步骤ST13)。
扬声器确定部27在判断为未从扬声器7RR输出引导音频的情况下(步骤ST12“否”)，则接着判断引导音频是否从扬声器7RL输出(步骤ST14)。
若假设从扬声器7RL输出了引导音频，则SFL(n)＝SFR(n)、SRR(n)＝0，通过上式(1)、(2)的联立方程，导出下式(6)。根据式(6)，若SRL(n)的功率接近于0，则能判断未从扬声器7RL输出引导音频，若SRL(n)的功率是大到某一程度的值，则能判断从扬声器7RL输出了引导音频。
SRL(n)＝－r1(n)+3/10·r2(n) (6)
r1(n)＝3/10·r2(n) (7)
实施方式2中，在式(6)中，基于未从扬声器7RL输出引导音频、即SRL(n)＝0时导出的式(7)，乘法部23将第二参照信号r2(n)与3/10相乘。功率比较部24对第一参照信号生成部21所生成的r1(n)的功率与乘法部23计算出的3/10·r2(n)的功率进行比较。
若两信号的功率相同，则扬声器确定部27判断未从扬声器7RL输出引导音频(步骤ST14“否”)，若功率不同，则判断从扬声器7RL输出了引导音频(步骤ST14“是”)，并将扬声器7RL确定为引导音频输出扬声器(步骤ST15)。
扬声器确定部27在判断为未从扬声器7RL输出引导音频的情况下(步骤ST14“否”)，则接着判断引导音频是否从扬声器7FL、7FR的某一方输出(步骤ST16、ST17)。
由于未从扬声器7RR、7RL输出引导音频，因此SRR(n)＝SRL(n)＝0，通过上式(1)、(2)的联立方程，导出下式(8)、(9)。
SFL(n)＝4·r1(n)－10·r2(n) (8)
SFR(n)＝－2·r1(n)+10·r2(n) (9)
信号计算部25利用所输入的第一参照信号r1(n)和第二参照信号r2(n)，根据式(8)计算出SFL(n)，并根据式(9)计算出SFR(n)(步骤ST16)。功率比较部24对信号计算部25算出的SFL(n)的功率与SFR(n)的功率进行比较(步骤ST17)。
扬声器确定部27判断从信号的功率较大的扬声器输出了引导音频。即，若SFR(n)的功率比SFL(n)的功率大(步骤ST17“是”)，则判断从扬声器7FR输出了引导音频(步骤ST18)，若SFL(n)的功率比SFR(n)的功率大(步骤ST17“否”)，则判断从扬声器7FL输出了引导音频(步骤ST19)。
扬声器确定部27将所确定的引导音频输出扬声器通知给混合比率选择部26。
混合比率选择部26预先保存有表示引导音频输出扬声器与混合比率的对应关系的设定信息，从设定信息中选择与扬声器确定部27所通知的扬声器相对应的混合比率，并指示给混合部11A、11B。
这里，对设定信息的一例进行说明。
例如在所有扬声器均未输出引导音频的情况下，处于从扬声器7FL、7FR左右对称地输出免提通话***1的接收音频的状态，因此混合部11A、11B的各混合比率设为输出信号SFL(n)：SFR(n)：SRL(n)：SRR(n)＝1：1：0：0。
此外，例如在引导音频输出扬声器为扬声器7RR的情况下，混合部11A的混合比率为4:4:0:2，混合部11B的混合比率为4:4:0:1。
此外，例如在引导音频输出扬声器为扬声器7RL的情况下，混合部11A的混合比率为4:4:1:0，混合部11B的混合比率为4:4:2:0。
此外，例如在引导音频输出扬声器为扬声器7FR的情况下，混合部11A的混合比率为3:7:0:0，混合部11B的混合比率为7:3:0:0。
此外，例如在引导音频输出扬声器为扬声器7FL的情况下，混合部11A的混合比率为7:3:0:0，混合部11B的混合比率为3:7:0:0。
此外，若扬声器确定部27中能确定正在输出引导音频的扬声器，则可以将导航装置9的引导音频与免提通话***1的接收音频分离。例如，在图10的步骤ST17中SFL(n)＜SFR(n)成立的情况下，扬声器7FR的输出信号SFR(n)为引导音频与免提通话***1的接收音频，扬声器7FL的输出信号SFL(n)为免提通话***1的接收音频。由此，将输出信号SFR(n)减去输出信号SFL(n)，从而能将引导音频分离。混合部11A、11B可以以不同的比率对分离后的引导音频和免提通话***1的接收音频进行混合来生成参照信号。
此外，也考虑利用两个自适应滤波器部来高效地消除回声的方法。一个自适应滤波器部使用分离后的引导音频作为参照信号来消除回声，另一个自适应滤波器部使用分离后的接收音频作为参照信号来消除回声。通过采用这种结构，自适应滤波器部不会产生错误动作，能稳定地消除回声。
另外，上述说明中，示出了导航装置9的引导音频作为暂时从扬声器输出的叠加信号的例子，但并不限于此，也可以是例如车辆3倒车时的警告音等。
如上所述，根据实施方式2，混合比率变更部20保存有表示正在输出叠加信号的扬声器与指示给混合部11A、11B的各混合比率的对应关系的设定信息，利用混合比率不同的多个参照信号来确定正在输出叠加信号的扬声器，从设定信息中选择与所确定的扬声器相对应的混合比率并指示给混合部11A、11B。因此，能在多个扬声器的输出比动态变化的状况下高精度地去除回声。
另外，上述实施方式1和实施方式2可以进行组合。该情况下，变为在图8所示的回声消除装置10中添加图1的残留回声检测部14A、14B以及混合比率变更部15的结构。由此，在混合比率变更部20根据引导音频输出扬声器的位置变更混合部11A、11B的混合比率之后，能利用混合比率变更部15进一步优化该混合比率，因此提高了回声的去除性能。
上述实施方式1、2中，示出了将回声消除装置10应用于搭载在车辆3中的免提通话***1的例子，但其用途并不限于此，例如也能应用于电视电话会议***的免提通话。
此外，本发明在其发明范围内，能够自由组合各实施方式，或者将各实施方式的任意构成要素进行变形，或者也可以在各实施方式中省略任意的构成要素。
工业上的实用性
本发明的回声消除装置根据多个扬声器的输出比的动态变化来变更参照信号生成时的混合比率，因此适用于在存在导航装置的引导音频等的车辆中使用的免提通话***用的回声消除装置等。
标号说明
1 免提通话***
2、4 移动电话
3 车辆
5 通信装置
6 放大器
7FL，7FR，7RL，7RR 扬声器
8A，8B 麦克风
9 导航装置
10 回声消除装置
11A、11B 混合部
12 自适应滤波器部
13A、13B 减法部
14A、14B 残留回声检测部
15、20 混合比率变更部
21 第一参照信号生成部
22 第二参照信号生成部
23 乘法部
24 功率比较部
25 信号计算部
26 混合比率选择部
27 扬声器确定部

Claims (5)

1.一种回声消除装置，多个扬声器输出的多个输出信号中的至少一个暂时叠加有叠加信号，从通过N(N≥2)个麦克风输入的N个输入信号中去除回声，其特征在于，包括：
N个混合部，该N个混合部以所指示的混合比率对多个所述扬声器输出的多个输出信号进行混合来生成N个参照信号；
自适应滤波器部，该自适应滤波器部根据N个所述混合部所生成的N个所述参照信号生成N个伪回声信号；
N个减法部，该N个减法部将N个所述输入信号与N个所述伪回声信号相减来生成N个回声去除信号；以及
混合比率变更部，该混合比率变更部根据N个所述输入信号中混入的各回声量来指示对N个所述混合部的各混合比率进行变更。
2.如权利要求1所述的回声消除装置，其特征在于，
包括N个残留回声检测部，该N个残留回声检测部从N个所述回声去除信号中检测出N个残留回声量，
所述混合比率变更部反复进行N个所述混合部的各混合比率的变更，直到N个所述残留回声检测部所检测到的N个所述残留回声量分别达到阈值以下。
3.如权利要求1所述的回声消除装置，其特征在于，
所述混合比率变更部保存有表示正在输出所述叠加信号的扬声器与指示给N个所述混合部的各混合比率的对应关系的设定信息，利用混合比率不同的多个参照信号确定正在输出所述叠加信号的所述扬声器，从所述设定信息中选择与所确定的所述扬声器相对应的混合比率，并指示给N个所述混合部。
4.如权利要求3所述的回声消除装置，其特征在于，
所述混合比率变更部包括：
第一参照信号生成部，该第一参照信号生成部以预先设定的第一混合比率对从多个所述扬声器输出的多个所述输出信号进行混合，来生成第一参照信号；
第二参照信号生成部，该第二参照信号生成部以预先设定的第二混合比率对从多个所述扬声器输出的多个所述输出信号进行混合，来生成第二参照信号；以及
扬声器确定部，该扬声器确定部利用所述第一参照信号和所述第二参照信号，对每个所述扬声器计算假设该扬声器的输出信号中叠加了所述叠加信号的情况下的输出信号，基于计算出的所述输出信号来确定正在输出所述叠加信号的扬声器。
5.如权利要求1所述的回声消除装置，其特征在于，
所述输出信号是搭载在车辆中的免提通话***所接收的接收音频，
所述叠加信号是搭载在所述车辆中的导航装置所输出的引导音频或所述车辆倒车时的警告音。
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