(57)【要約】  【課題】エコー、ハウリングを十分に抑圧できる位置に、スピーカおよびマイクを配置するようユーザを支援する。  【解決手段】擬似エコー生成部１０７は、会議端末ＩＦ部１０２およびＦＦＴ部１０５を介して会議端末から入力された遠端音声信号の音響エコーを推定し、これを擬似エコー信号として出力する。エコーキャンセラ部１０８は、マイク接続部１０４およびＦＦＴ部１０６を介してマイクから入力された近端音声信号から、擬似エコー生成部１０７により生成された擬似エコー信号を差し引いて、近端音声信号に含まれている音響エコーを抑圧する。この際、配置支援部１１１は、擬似エコー信号の音圧レベルに基づいて、スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かを判断し、その判断結果をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する。【選択図】図１
2010283483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクの入力音声信号からスピーカの出力音声信号の音響エコーを消去するエコーキャンセラであって、
前記出力音声信号の音響エコーを推定して、擬似エコー信号を生成する擬似エコー生成手段と、
前記入力音声信号から前記擬似エコー信号を差し引いて、当該入力音声信号に含まれている音響エコーを抑圧するエコーキャンセル手段と、
前記擬似エコー信号の音圧レベルに基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知する配置支援手段と、を有する
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
請求項１に記載のエコーキャンセラであって、
所定のサンプル音声信号を前記スピーカから出力させて、前記マイクに入力させるとともに、前記擬似エコー生成手段に前記サンプル音声信号の音響エコーを推定させて擬似エコー信号を生成させ、当該擬似エコー信号と、前記マイクに入力された前記サンプル音声信号とを比較する比較手段をさらに有し、
前記配置支援手段は、
前記比較手段の比較結果に基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知する
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
エコーキャンセラに接続されたマイク、スピーカの配置支援方法であって、
前記エコーキャンセラが、通信中に、
前記スピーカから出力される通話相手の音声信号の音響エコーを推定し、前記マイクに入力されたユーザの音声信号から、当該推定した音響エコーを差し引いて、当該ユーザの音声信号に含まれている音響エコーを抑圧するとともに、
前記推定した音響エコーの音圧レベルに基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知する
ことを特徴とするマイク、スピーカの配置支援方法。
【請求項４】
請求項３に記載のマイク、スピーカの配置支援方法であって、
前記エコーキャンセラが、通信開始に先立って、
所定のサンプル音声信号を前記スピーカから出力させて、前記マイクに入力させ、
当該サンプル音声信号の音響エコーを推定して、当該音響エコーと、前記マイクに入力された前記サンプル音声信号とを比較し、
前記比較結果に基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知する
ことを特徴とするマイク、スピーカの配置支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコーキャンセラに関し、特に、エコーキャンセラに接続されたマイク、スピーカの配置を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、適応型フィルタを用いた通信システム用のエコーキャンセラが開示されている。このエコーキャンセラは、コーデックで復号され、スピーカより出力される音声信号から擬似エコー信号を生成し、この擬似エコー信号を、マイクに入力された音声信号から差し引く。これにより、マイクに入力された音声信号に含まれているエコーを抑圧する。
【０００３】
また、特許文献２には、通信回線を介して音声信号を送受信する二つの部屋の双方にマイクおよびスピーカがそれぞれ配置された会議システムにおいて、ハウリングを抑圧する技術が開示されている。この技術では、それぞれの部屋にエコーキャンセラおよび時変性ノッチフィルタが配置される。エコーキャンセラは、同じ部屋に配置されたスピーカからマイクへの回り込み成分を推定して、この回り込み成分をマイクの入力信号から除去して誤差信号を生成する。時変性ノッチフィルタは、誤差信号のスペクトルの不安定極を監視し、この不安定極が増大している場合には、その周波数成分を抑制するようにフィルタリング処理を実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平１１−５１３２３０号公報
【特許文献２】特開２０００−９２５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来より、外付けのスピーカおよびマイクを利用可能な会議システムが知られている。この種の会議システムは、スピーカおよびマイクを自由な位置に置くことができ、使い勝手がよい。
【０００６】
しかし、その反面、エコー、ハウリングを十分に抑圧できない位置に、スピーカおよびマイクが置かれる可能性がある。また、会議中にスピーカあるいはマイクの配置が変更され、それまで抑圧できていたエコー、ハウリングが発生する可能性もある。上述の特許文献１、２に記載の技術は、これらの点を考慮していない。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、エコー、ハウリングを十分に抑圧できる位置に、スピーカおよびマイクを配置するようユーザを支援できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、スピーカの出力音声信号の音響エコーを推定し、マイクの入力音声信号から、この推定した音響エコーを差し引いて、マイクの入力音声信に含まれている音響エコーを抑圧する。この際、推定した音響エコーの音圧レベルに基づいて、スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かを判断し、その判断結果をユーザに知らせる。
【０００９】
例えば、本発明は、マイクの入力音声信号からスピーカの出力音声信号の音響エコーを消去するエコーキャンセラであって、
前記出力音声信号の音響エコーを推定して、擬似エコー信号を生成する擬似エコー生成手段と、
前記入力音声信号から前記擬似エコー信号を差し引いて、当該入力音声信号に含まれている音響エコーを抑圧するエコーキャンセル手段と、
前記擬似エコー信号の音圧レベルに基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知する配置支援手段と、を有する。
【００１０】
ここで、所定のサンプル音声信号を前記スピーカから出力させて、前記マイクに入力させるとともに、前記擬似エコー生成手段に前記サンプル音声信号の音響エコーを推定させて擬似エコー信号を生成させ、当該擬似エコー信号と、前記マイクに入力された前記サンプル音声信号とを比較する比較手段をさらに設けてもよい。そして、前記配置支援手段が、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記スピーカあるいは前記マイクの配置が適正であるか否かを判断し、その結果を通知してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エコー、ハウリングを十分に抑圧できる位置に、スピーカおよびマイクを配置するようユーザを支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係るエコーキャンセラの概略構成図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示すエコーキャンセラのエコー監視処理を説明するためのフロー図であり、図２（Ｂ）は、図１に示すエコーキャンセラのアダプテーション処理を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
会議システムに用いられる会議端末のエコーキャンセラを例にとり、本発明の実施の形態を説明する。なお、会議端末は、ＩＰ網、ＰＳＴＮ等のネットワーク経由で他の会議端末と音声信号を送受信する機能を備えている。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係るエコーキャンセラの概略構成図である。
【００１５】
図示するように、エコーキャンセラ１は、ＭＭＩＦ部１０１と、会議端末ＩＦ部１０２と、スピーカ接続部１０３と、マイク接続部１０４と、ＦＦＴ部１０５、１０６と、擬似エコー生成部１０７と、エコーキャンセラ部１０８と、ＩＦＦＴ部１０９と、アダプテーション処理部１１０と、配置支援部１１１と、を有する。
【００１６】
ＭＭＩＦ部１０１は、ＬＣＤ、ＬＥＤ等の表示部１０１１、およびスイッチ、ボタン等の操作部１０１２を備えたマンマシンインターフェースである。
【００１７】
会議端末ＩＦ部１０２は、会議端末と音声信号を送受信するためのインターフェースである。会議端末ＩＦ部１０２は、会議端末から通話相手の音声信号（遠端音声信号と呼ぶ）を受信して、スピーカ接続部１０３およびＦＦＴ部１０５に渡すとともに、ＩＦＦＴ部１０９から受け取ったユーザの音声信号（近端音声信号と呼ぶ）を会議端末に送信する。
【００１８】
スピーカ接続部１０３は、外付けのスピーカを接続するためのインターフェースである。スピーカ接続部１０３は、会議端末ＩＦ部１０２から受信した遠端音声信号を、自身に接続されたスピーカから出力する。
【００１９】
マイク接続部１０４は、外付けのマイクを接続するためのインターフェースである。マイク接続部１０４は、自身に接続されたマイクで集音された近端音声信号をＦＦＴ部１０６に渡す。
【００２０】
ＦＦＴ部１０５は、会議端末ＩＦ部１０２から受け取った遠端音声信号にＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を施して、遠端音声信号の周波数領域情報を出力する。
【００２１】
ＦＦＴ部１０６は、マイク接続部１０４から受け取った近端音声信号にＦＦＴを施して、近端音声信号の周波数領域情報を出力する。
【００２２】
擬似エコー生成部１０７は、ＦＦＴ部１０５から出力された遠端音声信号の周波数領域情報に基づいて、適応フィルタを用いて遠端音声信号の音響エコー成分を推定し、擬似エコー信号の周波数領域情報を生成する。
【００２３】
適応フィルタとは、参照信号（ここでは遠端音声信号）が本フィルタに入力された場合に、その参照信号がスピーカから出力され、音波として伝わってマイクに到達するまでに発生する変化と（可能な限り）同等な変化をその参照信号に与えた結果（信号）を出力するように作成されたフィルタである。このような適応フィルタは、通話状況に応じて行われる音響環境学習の結果として作成される。擬似エコー生成部１０７および適応フィルタには、特許文献１、２に記載の技術を含む様々な既存の技術を利用できる。
【００２４】
エコーキャンセラ部１０８は、ＦＦＴ部１０６から出力された近端音声信号の周波数領域情報から、擬似エコー生成部１０７から出力された擬似エコー信号の周波数領域情報を差し引くことで、近端音声信号に含まれている音響エコーを抑圧する。
【００２５】
ＩＦＦＴ部１０９は、エコーキャンセラ部１０８から出力された近端音声信号の周波数領域情報にＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  ＦＦＴ）を施して、近端音声信号を出力する。
【００２６】
アダプテーション処理部１１０は、配置支援部１１１の指示に従い、所定のサンプル音声信号を、スピーカ接続部１０３に接続されているスピーカから出力させて、マイク接続部１０４に接続されているマイクに集音させるとともに、このサンプル音声信号をＦＦＴ部１０５に入力して、擬似エコー生成部１０７に擬似エコー信号を生成させる。そして、この擬似エコー信号と、スピーカから出力されマイクで集音されたサンプル音声信号とを比較し、両者の差分（位相差、音圧レベル差等）を配置支援部１１１に通知する。
【００２７】
配置支援部１１１は、会議端末ＩＦ部１０２が会議端末と音声信号を送受信している場合、つまり会議端末が通話相手と通信中である場合に、図２（Ａ）に示すエコー監視処理を実施する。
【００２８】
すなわち、配置支援部１１１は、擬似エコー生成部１０７で生成された擬似エコー信号を逐次取得し（Ｓ１０１）、この擬似エコー信号の音圧レベルを測定する（Ｓ１０２）。そして、この音圧レベルが所定の基準レベルＴ１未満であるか否かを調べる（Ｓ１０３）。
【００２９】
疑似エコー信号の音圧レベルが基準レベルＴ１未満の場合は（Ｓ１０３でＹＥＳ）、マイクおよびスピーカのセッテイング（配置、音量等の設定）が適切である、すなわちエコー、ハウリングが発生しないようにマイクおよびスピーカがセッテイングされていると判断し、その旨の表示「ＯＫ表示」をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する（Ｓ１０４）。
【００３０】
一方、疑似エコー信号の音圧レベルが基準レベルＴ１以上の場合は（Ｓ１０３でＮＯ）、マイクおよびスピーカのセッテイングが不適切である、すなわちエコー、ハウリングが発生しないようにマイクおよびスピーカがセッテイングされていないと判断し、その旨の表示「ＮＧ表示」をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する（Ｓ１０５）。
【００３１】
ここで、所定の基準レベルＴ１は、エコー、ハウリングを十分に抑圧できない場合に「ＮＧ表示」となるように、ユーザが、エコーキャンセラ１の性能等を考慮して、適宜設定するとよい。エコーキャンセラ１の使用中に、エコー、ハウリングを十分に抑圧できない事態が発生した場合、そのときの疑似エコー信号の音圧レベルを記憶しておき、それらの値を基準レベルＴ１の参考値として提示してもよい。
【００３２】
また、配置支援部１１１は、会議端末ＩＦ部１０２が会議端末と音声信号を送受信していない場合、つまり会議端末が通話相手との通信開始前である場合に、ユーザからのアダプテーション指示をＭＭＩＦ部１０１の操作部１０１２を介して受け付けると、アダプテーション処理部１１０を起動する。これにより、図２（Ｂ）に示す以下のアダプテーション処理を実施する。
【００３３】
起動したアダプテーション処理部１１０は、所定のサンプル音声信号を出力する（Ｓ１２１）。このサンプル音声信号は、スピーカ接続部１０３を介してスピーカから出力された後、マイクに集音される。そして、マイク接続部１０４を介してＦＦＴ部１０６に入力され、周波数領域情報に変換される。また、サンプル音声信号は、ＦＦＴ部１０５にも入力され、周波数領域情報に変換された後、擬似エコー生成部１０７に入力される。そして、擬似エコー生成部１０７は、入力されたサンプル音声の周波数領域情報から擬似エコーの周波数領域情報を生成し出力する。
【００３４】
つぎに、アダプテーション処理部１１０は、ＦＦＴ部１０６から出力された、マイクで集音されたサンプル音声信号の周波数領域情報を取得するとともに、擬似エコー生成部１０７から出力された、サンプル音声信号から生成された擬似エコー信号の周波数領域情報を取得する（Ｓ１２２）。そして、マイクで集音されたサンプル音声信号の周波数領域情報と、サンプル音声信号から生成された擬似エコー信号の周波数領域情報との差分（位相差、音圧レベル差等）を測定し、その結果を配置支援部１１１に通知する（Ｓ１２３）。
【００３５】
これを受けて、配置支援部１１１は、アダプテーション処理部１１０から受け取った両者の差分が所定の許容範囲Ｔ２内であるか否かを調べる（Ｓ１２４）。
【００３６】
両者の差分が許容範囲Ｔ２内の場合は（Ｓ１２４でＹＥＳ）、マイクおよびスピーカのセッテイング（配置、音量等の設定）が適切である、すなわちエコー、ハウリングが発生しないようにマイクおよびスピーカがセッテイングされていると判断し、その旨の表示「ＯＫ表示」をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する（Ｓ１２５）。
【００３７】
一方、両者の差分が許容範囲Ｔ２外である場合は（Ｓ１２４でＮＯ）、マイクおよびスピーカのセッテイングが不適切である、すなわちエコー、ハウリングが発生しないようにマイクおよびスピーカがセッテイングされていないと判断し、その旨の表示「ＮＧ表示」をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する（Ｓ１２６）。ここで、配置支援部１１１は、ユーザからの再アダプテーション指示をＭＭＩＦ部１０１の操作部１０１２を介して受け付けると（Ｓ１２７でＮＯ）、再度、アダプテーション処理部１１０を起動してＳ１２１以降の処理を実施する。
【００３８】
ここで、所定の許容範囲Ｔ２は、エコー、ハウリングを十分に抑圧できない場合に「ＮＧ表示」となるように、ユーザが、エコーキャンセラ１の性能等を考慮して、適宜設定するとよい。アダプテーション処理の結果、エコー、ハウリングを十分に抑圧できた場合の差分を記憶しておき、それらを、許容範囲Ｔ２を定める際の参考値として提示するようにしてもよい。
【００３９】
以上、本発明の一実施の形態を説明した。
【００４０】
本実施の形態のエコーキャンセラ１において、擬似エコー生成部１０７は、会議端末ＩＦ部１０２およびＦＦＴ部１０５を介して会議端末から入力された遠端音声信号の音響エコーを推定し、これを擬似エコー信号として出力する。エコーキャンセラ部１０８は、マイク接続部１０４およびＦＦＴ部１０６を介してマイクから入力された近端音声信号から、擬似エコー生成部１０７により生成された擬似エコー信号を差し引いて、近端音声信号に含まれている音響エコーを抑圧する。この際、配置支援部１１１は、擬似エコー信号の音圧レベルに基づいて、スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かを判断し、その判断結果をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する。
【００４１】
したがって、本実施の形態では、会議中にスピーカあるいはマイクの配置が変更され、それまで抑圧できていたエコー、ハウリングが発生する可能性が生じた場合に、その旨をユーザに速やかに知らせることができる。このように、本実施の形態によれば、会議中において、エコー、ハウリングを十分に抑圧できる位置に、スピーカおよびマイクを配置するようユーザを支援することができる。
【００４２】
また、本実施の形態のエコーキャンセラ１において、アダプテーション処理部１１０は、スピーカ接続部１０３を介してスピーカから所定のサンプル音声信号を出力させて、マイクに集音させるとともに、擬似エコー生成部１０７に、このサンプル音声信号から擬似エコー信号を生成させる。そして、この擬似エコー信号と、マイク接続部１０４およびＦＦＴ部１０６を介して入力されたサンプル音声信号とを比較する。そして、配置支援部１１１は、アダプテーション処理部１１０の比較結果に基づいて、スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かを判断し、その判断結果をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示する。
【００４３】
したがって、本実施の形態では、会議開始前に、スピーカあるいはマイクの配置がエコー、ハウリングを生じさせる可能性がある場合に、その旨をユーザに速やかに知らせることができる。このように、本実施の形態によれば、会議の開始前において、エコー、ハウリングを十分に抑圧できる位置に、スピーカおよびマイクを配置するようユーザを支援することができる。
【００４４】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００４５】
例えば、上記の実施の形態において、スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かの判断結果をＭＭＩＦ部１０１の表示部１０１１に表示している。しかし、本発明はこれに限定されない。スピーカあるいはマイクの配置が適正であるか否かの判断結果を、音声出力によりユーザに通知するようにしても構わない。
【００４６】
また、上記の実施の形態において、図１に示すエコーキャンセラ１の機能は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などの集積ロジックＩＣによりハード的に実行されるものでもよいし、あるいはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などの計算機によりソフトウエア的に実現されるものでもよい。または、ＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の補助記憶装置、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）等の通信インターフェース、ＬＣＤ、ＣＲＴ等の表示装置、およびキーボード、マウス等の入力装置を備えたＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の汎用コンピュータにおいて、ＣＰＵが所定のプログラムを補助記憶装置からメモリ上にロードして実行することで実現されるものでもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１：エコーキャンセラ、１０１：ＭＭＩＦ部、１０２：会議端末ＩＦ部、１０３：スピーカ接続部、１０４：マイク接続部、１０５：ＦＦＴ部、１０６：ＦＦＴ部、１０７：擬似エコー生成部、１０８：エコーキャンセラ部、１０９：ＩＦＦＴ部、１１０：アダプテーション処理部、１１１：配置支援部、１０１１：表示部、１０１２：操作部
【図１】
2010283483.tif 000003
【図２】
2010283483.tif 000004