JP5087024B2 - エコー消去装置とその方法と、プログラム - Google Patents
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Description
(k)と、マイクロホン3が出力する音響信号に変換された再生信号x(k)に図示しない屋内のインパルス応答(伝達関数)の影響を受けたエコー成分が重畳した収音信号y(k)とを入力信号とする。エコー消去装置800の送話端4に出力される出力信号e(k)は、収音信号y(k)のエコー成分が抑圧された信号である。
エコーパワー計算部84は、再生信号スペクトルXω(i)と音響結合量の推定値|Hω^(i)|2を入力として、エコーパワー推定値|Dω^(i)|2を式(2)で計算する。
積算部86は、収音信号スペクトルYω(i)にゲイン係数Gω(i)を積算してエコー消去信号スペクトルEω(i)を出力する。
周波数合成部87は、周波数値ωに対応するエコー消去信号スペクトルEω(i)から時間領域の出力信号e(k)を再合成して出力する。
図2に音響結合量計算部13の機能構成例を示す。その動作フローを図3に示す。音響結合量計算部13は、クロススペクトル加算部130と、パワースペクトル加算部131と、除算・自乗部132と、を備え、収音信号スペクトルYω(i)と、再生信号スペクトルXω(i)とを入力として式(4)で音響結合量の推定値|Hω^(i,m)|2を計算する。
ω(i−j)に対して再生信号スペクトルXω(i−j−m)を過去の時刻にずらすフレーム数を表す。
N(m)は、所定フレーム数であり、音響結合量の推定値を求めるフレーム幅を表す。C(m)は調整定数であり、例えばC(m)=1とする。
30)。その計算は、周波数領域の再生信号スペクトルXω(i−j−m)と収音信号スペクトルYω(i−j)を入力として、同一時刻のフレームの再生信号スペクトルXω(・)(・はi−1やi−2等を意味する)と収音信号スペクトルYω(・)を所定フレーム数N(m)の範囲で掛け合わせてクロススペクトルを求め(ステップS130a)、そのクロススペクトルを加算してクロススペクトル加算値CRS(m)を求める計算である(ステップS130b)。この計算は、収音信号スペクトルYω(・)に対する再生信号スペクトルXω(・)が、m=0,1,…,M−1の範囲でずらされて計算される。
除算・自乗部132は、クロススペクトル加算値CRS(m)をパワーの合計値PS(m)で除した値を自乗した第1から第Mの音響結合量推定値を計算する(ステップS132)。
て異なる値に設定しても良い。例えばmが大であるとより過去のフレーム時刻が計算対象
になるので、mが小の場合の音響結合量よりもSN比が相対的に低下する。そこでmが大
の時は、例えばC(m)を小さくするようにしても良い。つまり、過去分の重みを小さく
する調整係数乗算ステップ(ステップS133)を設けても良い。
図5にエコーパワー計算部14の機能構成例を示す。その動作フローを図6に示す。エコーパワー推定部14は、再生信号スペクトルパワー計算部140と、再生信号パワー記録部141と、乗算・累積部142と、を備える。再生信号パワースペクトルパワー計算部140は、入力される再生信号スペクトルXω(・)を自乗して再生信号スペクトルパワー|Xω(・)|2を求める(ステップS140)。再生信号スペクトルパワー|Xω(・)|2は、再生信号スペクトルパワー記録部141に記録される。乗算・累積部142は、音響結合量推定値|Hω^(i,m)|2と、再生信号スペクトルパワー記録部141に記録された現在からm=0〜M−1の過去の再生信号スペクトルパワーとを入力として式(6)で、エコーパワー推定値|Dω^(・)|2を計算する(ステップS142)。
この発明のエコー消去装置100の有効性を確認する目的で、従来方式とSTSAエコー抑圧処理の性能比較実験を行った。スピーカとマイクロホンの配置は、ITU−Tの勧告P.34に従った。残響時間は約300ms、サンプリング周波数は16kHz、周波数帯域は100Hz〜7kHzである。また、遠端話者からのシングルトーク状態でのエコー抑圧量がほぼ等しくなるように、従来方式のエコーパワー推定値を一定マージンで調整した。
(Random Access Memory)、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD-R
(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto Optical disc)等を、半導体メモリとしてフラッシュメモリー等を用いることができる。
Claims (7)
- 再生信号を周波数変換した再生信号スペクトル信号を出力する第1周波数分析部と、
収音信号を周波数変換した収音信号スペクトルを出力する第2周波数分析部と、
上記再生信号スペクトル信号と収音信号スペクトル信号を入力として、同一時刻のフレームの上記再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルを所定フレーム数Nの範囲で掛け合わせて加算した値を、上記再生信号スペクトルの上記所定フレーム数のパワーを加算した値で除した結合量の絶対値の自乗を第1音響結合量推定値とし、上記収音信号スペクトルに対して上記再生信号スペクトルを、過去の時刻m(m=1〜M−1)にずらして上記第1音響結合量推定値と同様に計算した値を第2音響結合量推定値乃至第M音響結合量推定値とし、上記第1音響結合量推定値から第M音響結合量推定値をそれぞれ出力する音響結合量計算部と、
上記再生信号スペクトルと上記第1乃至第Mの音響結合量推定値を入力として、現在時刻フレームの音響結合量推定値と再生信号スペクトルのパワーの乗算値と、上記過去の時刻m(m=1〜M−1)の範囲内で当該mの値で対応する過去の同時刻の音響結合量推定値と再生信号スペクトルのパワーを乗算した値との合計を、エコーパワー推定値として出力するエコーパワー計算部と、
上記収音信号スペクトルと上記エコーパワー推定値を入力としてゲイン係数を出力するゲイン計算部と、
上記収音信号スペクトルに上記ゲイン係数を乗算したエコー消去信号スペクトルを出力する積算部と、
上記エコー消去信号スペクトルを周波数合成して時間領域の出力信号を出力する周波数合成部と、
を具備するエコー消去装置。 - 請求項1に記載したエコー消去装置において、
音響結合量計算部は、上記第1乃至第Mの音響結合量推定値のそれぞれに対して調整定数を乗算し、その調整定数は上記過去の時刻を示すmの値によって異なる値であることを特徴とするエコー消去装置。 - 請求項1又は2に記載したエコー消去装置において、
音響結合量計算部は、上記所定フレーム数Nを、上記過去の時刻を示すmの値が大であれば大きくなる値にすることを特徴とするエコー消去装置。 - 第1周波数分析部が、再生信号を周波数変換した再生スペクトル信号を出力する第1周波数分析過程と、
第2周波数分析部が、収音信号を周波数変換した収音信号スペクトルを出力する第2周波数分析過程と、
音響結合量計算部が、上記再生信号スペクトル信号と収音信号スペクトル信号を入力として、同一時刻のフレームの上記再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルを所定フレーム数Nの範囲で掛け合わせて加算した値を、上記再生信号スペクトルの上記所定フレーム数のパワーを加算した値で除した結合量を第1音響結合量推定値とし、上記収音信号スペクトルに対して上記再生信号スペクトルを、過去の時刻m(m=1〜M−1)にずらして上記第1音響結合量推定値と同様に計算した結合量を第2音響結合量推定値乃至第M音響結合量推定値とし、上記第1音響結合量推定値乃至第M音響結合量推定値をそれぞれ自乗した第1乃至第Mの音響結合量推定値を出力する音響結合量計算過程と、
エコーパワー計算部が、上記再生信号スペクトルと上記第1乃至第Mの音響結合量推定値を入力として、現在時刻フレームの音響結合量推定値と再生信号スペクトルのパワーの乗算値と、上記過去の時刻m(m=1〜M−1)の範囲内で当該mの値で対応する過去の同時刻の音響結合量推定値と再生信号スペクトルのパワーを乗算した値との合計を、エコーパワー推定値として出力するエコーパワー計算過程と、
ゲイン計算部が、上記収音信号スペクトルと上記エコーパワー推定値を入力としてゲイン係数を出力するゲイン計算過程と、
積算部が、上記収音信号スペクトルに上記ゲイン係数を乗算したエコー消去信号スペクトルを出力する積算過程と、
周波数合成部が、上記エコー消去信号スペクトルを周波数合成して時間領域の出力信号を出力する周波数合成過程と、
を含むエコー消去方法。 - 請求項4に記載したエコー消去方法において、
上記音響結合量計算過程は、上記第1乃至第Mの音響結合量推定値のそれぞれに対して調整定数が乗算される調整定数乗算ステップを含み、上記調整定数は上記過去の時刻を示すmの値によって異なる値であることを特徴とするエコー消去方法。 - 請求項4又は5に記載したエコー消去方法において、
上記音響結合量計算過程の上記同一時刻のフレームの上記再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルを所定フレーム数Nの範囲で掛け合わせて加算した値を求めるステップは、上記所定フレーム数Nが、上記過去の時刻を示すmの値が大であれば大きくなる値であることを特徴とするエコー消去方法。 - 請求項1乃至3の何れかに記載したエコー消去装置としてコンピュータを機能させる装置プログラム。
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