JP2011514706A - エコー抑制のためのフィルタ係数を演算する装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
x[n]=xs[n]+xw[n] (1)
ここで、xs[n]は非定常音声の寄与度をモデル化し、xw[n]は定常ノイズの寄与度をモデル化する。離散時間指標は、変数nによって示される。
X[k,m]=Xs[k,m]+Xw[k,m] (2)
ここで、γxは指数部であり、βxは制御パラメータ、または、それが過小または過大推定されたイベントの定常信号成分の抑制の強度を制御するためのパラメータである。定常成分と非定常成分の分離は、図8に関して1kHzの周波数に対して図示される。
ここで、μ1は開始時定数であり、μ2は解放時定数である。より詳しくは、式(7)において生ずるパラメータμ1およびμ2は、μ1<μ2である無次元パラメータである。しかしながら、サンプリング周波数を考慮に入れて、これらのパラメータは、例えば、上記に示された時定数と解釈し、参照することができる。下記の比例的関係(16)のように、実際の時定数およびパラメータは、各々互いに反比例する。開始時定数μ1は、例えば、10000m秒=10秒の値を含むことができるのに対して、サンプリングレートを考慮すると、解放時定数μ2は10m秒の値に対応することができる。
ここで、fsは、サンプリング周波数を意味する。言い換えれば、比例的関係(16)は、サンプリングレートfsと関係する実際に無次元である係数(ここで、α)を、時定数(ここで、Tα)として、どのように示すことができるかを説明する。
E[k,m]=Min(Hs[k,m],Hw[k,m])Y[k,m] (20)
ここで、関数Min(…)は、それぞれの値の最小を表す。異なって置かれて、このケースにおいて、Comb(…)=Min(…)の関係があてはまる。
xl[n]=xs, l[n]+xw, l[n] (25)
ここで、xs, l[n]は第l番目のスピーカ信号に含まれる非定常音声の寄与度を調節し、xw, l[n]は第l番目のスピーカ信号に含まれる定常雑音の寄与度を調節する。式(2)に従って、式(25)のSTFTドメイン表現が次式により与えられる。
Xl[k,m]=Xs, l[k,m]+Xw, l[k,m] (26)
ここで、Lは、スピーカチャネルの数を表す。式(5)および(7)による非定常成分と定常信号成分の分離は、次に、共通のまたはバンドルされたパワースペクトラムに関して、式(27)により実行される。
ここで、Yp[k,m]は、p番目のマイクロフォン110の信号を示し、Pはマイクロフォンの数を示す。指標pは、再び、0からP−1にわたる整数である。この演算は、図13に示された実施形態において、おそらく更なるバンドリング手段540によって実行される。
Ep[k,m]=Hs[k,m]Hw[k,m]Yp[k,m] (29)
ここで、p=0、1、…、P−1である。それとの類似によって、エコー除去フィルタ210は、上述されたように、例えば式(19)との類似によって、異なって実装することもできる。
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110 マイクロフォン
120 音響環境
130 スピーカ信号
140 マイクロフォン信号
150 エコー除去処理ユニット
160 エコーを抑制された信号
170 直接パス
180 間接パス
200 装置
210 適応フィルタ
220 入力
230 時間/周波数変換手段
240 エコー推定フィルタ
250 抽出手段
260 エコー推定フィルタ
270 演算手段
280 入力
290 時間/周波数変換手段
300 周波数/時間変換手段
310 出力
320 平均化手段
330 ゲインフィルタ
340 パラメータ演算手段
350 分配手段
360 フィルタステージ
370 フィルタ演算手段
380 結合手段
390 選択手段
400 パラメータ決定手段
410 分配ポイント
420 曲線
430 曲線
440 括弧
450 括弧
460 矢印
470 エコー推定フィルタ手段
480 ディレイ手段
490 エネルギー値演算手段
500 エネルギー値演算手段
510 エネルギー値演算手段
520 更なる演算手段
530 バンドリング手段
540 更なるバンドリング手段
Claims (24)
- スピーカ信号によるエコーを抑制するためにマイクロフォン信号をフィルタリングする適応フィルタ(210)のフィルタ係数を演算する装置であって、
前記スピーカ信号から、または、前記スピーカ信号から導き出された信号から、定常成分信号または非定常成分信号を抽出する抽出手段(250)と、
前記抽出された定常成分信号または前記抽出された非定常成分信号に基づいて、前記適応フィルタ(210)の前記フィルタ係数を演算する演算手段(270)と、
を備えた、装置(200)。 - 前記抽出手段(250)は、前記スピーカ信号または前記導き出された信号のバンドパス信号のエネルギー関連値の平均演算に基づいて、前記定常成分信号を抽出するように構成された、請求項1に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記バンドパス信号の基礎となる現在のデータブロックの値にわたり、また前記現在のデータブロックに時間的に先行する少なくとも1つのデータブロックの値のみにわたり、浮動平均演算の形で前記平均演算を実行するように構成された、請求項2に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記現在のデータブロックのエネルギー関連値と、先行するデータブロックの、または、先に取得された平均演算の値のエネルギー関連値との比較に依存して、異なる演算仕様に基づいて、浮動平均演算として前記平均演算を実行するように構成された、請求項2または3に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、加算パラメータに依存する、前記現在のデータブロックのエネルギー関連値の、先に演算された平均演算の値への加算に基づいて、前記浮動平均演算の再帰演算を実行するように構成され、前記加算パラメータは、前記現在のデータブロックのエネルギー関連値が前記先に決定された平均演算の値のそれより小さいイベントにおけるよりも、前記現在のデータブロックのエネルギー関連値が前記先に決定された平均演算の値のそれより大きいイベントにおいて、小さい、請求項3または4に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記スピーカ信号または前記導き出された信号のバンドパス信号に基づいて、前記非定常成分信号を抽出するように構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記定常成分信号とゲインフィルタに基づいて、前記非定常成分信号を抽出するように構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記ゲインフィルタが可変または非可変の制御パラメータに依存するように構成された、請求項7に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記スピーカ信号または前記スピーカ信号から導き出された信号に基づく、また前記マイクロフォン信号または前記マイクロフォン信号から導き出された信号に基づくコヒーレンス関数に基づいて、前記ゲインフィルタの前記制御パラメータを決定するように構成された、請求項8に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記スピーカ信号または前記スピーカ信号から導き出された信号と、前記マイクロフォン信号または前記マイクロフォン信号から導き出された信号の、複数のバンドパス信号にわたる前記コヒーレンス関数の平均値に基づいて、前記制御パラメータを決定するように構成された、請求項9に記載の装置(200)
- 前記マイクロフォン信号または前記導き出された信号としてバンドルされたマイクロフォン信号を取得するために、複数のマイクロフォン信号をバンドルするバンドリング手段(540)を更に備えた、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記定常成分信号と前記非定常成分信号を出力するように構成され、前記演算手段(270)は、前記定常成分信号に基づいて第1のフィルタ係数を演算し、前記非定常成分信号に基づいて第2のフィルタ係数を演算するように構成され、前記演算手段(270)は、前記第1および第2のフィルタ係数に基づいて前記フィルタ係数を決定するように更に構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記フィルタ係数が、前記第1のフィルタ係数が対応する第1のフィルタと前記第2のフィルタが対応する第2のフィルタの直列接続に対応するように、前記フィルタ係数を演算するように構成された、請求項12に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記定常成分信号と前記非定常成分信号を出力するように構成され、前記演算手段(270)は、前記定常成分信号に基づいて第1のフィルタ係数を演算し、前記非定常成分信号に基づいて第2のフィルタ係数を演算するように構成され、前記演算手段は、前記第1のフィルタ係数または前記第2のフィルタ係数のいずれかに基づいて前記フィルタ係数を決定するように更に構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記演算手段(270)は、より高い減衰レベルに対応する前記第1のフィルタ係数または前記第2のフィルタ係数のそれらのフィルタ係数に基づいて、前記フィルタ係数を決定するように構成された、請求項14に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記成分信号出力の情報を備える制御情報信号と同様に、前記定常成分信号または前記非定常成分信号を提供するように構成され、前記演算手段(270)は、前記制御情報信号に含まれる情報と同様に、前記抽出手段(250)によって出力された信号、または、それから導き出された前記信号に基づいて前記フィルタ係数を演算するように構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記定常成分信号または前記非定常成分信号を、前記定常成分信号のエネルギー関連値の前記非定常成分信号のエネルギー関連値に対する関係に依存して、前記演算手段(270)に出力するように構成された、請求項16に記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、推定された信号として、前記定常成分信号または前記非定常成分信号を抽出するように構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記抽出手段(250)は、前記定常成分信号と前記非定常成分信号を出力するように構成された、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記フィルタ係数に基づいて前記マイクロフォン信号をフィルタするために、前記適応フィルタ(210)を更に備えた、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記複数のマイクロフォン信号のうちの少なくとも2つのマイクロフォン信号を、前記演算手段(270)の同じフィルタ係数に基づいてフィルタするために、バンドリング手段(540)と複数の適応フィルタ(210)を更に備えた、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- 前記スピーカ信号として、または、前記スピーカ信号から導き出された信号として、バンドルされたスピーカ信号を取得するために、複数のスピーカ信号をバンドルするバンドリング手段(530)を更に備えた、先行する請求項のいずれかに記載の装置(200)。
- スピーカ信号のよるエコーを抑制するためにマイクロフォン信号をフィルタリングする適応フィルタ(210)のフィルタ係数を演算する方法であって、
前記スピーカ信号から、または、前記スピーカ信号から導き出された信号から、定常成分信号または非定常成分信号を抽出するステップと、
前記抽出された定常成分信号または前記抽出された非定常成分信号に基づいて前記適応フィルタの前記フィルタ係数を演算するステップと、
を備えた、フィルタ係数を演算する方法。 - プログラムがプロセッサ上で動作するときに、請求項23に記載の方法を実行するプログラムコードを備えた、プログラム。
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