(57)【要約】【課題】ミュージカルノイズ発生を抑圧する。【解決手段】この発明の多チャネルエコー消去装置は、Ｎ個（Ｎ≧２）の第１周波数分析部と、第２周波数分析部と、Ｎ個の音響結合量計算部と、Ｎ個のエコーパワー計算部と、類似度係数計算部と、ゲイン計算部と、乗算部と、周波数合成部とを具備する。類似度計算部は、各チャネルの再生信号スペクトルと収音信号スペクトルを入力として、それらのスペクトルの内積値を、それぞれのスペクトルの積のノルム値で除した類似度係数を計算する。ゲイン計算部は、収音信号スペクトルと各チャネルの類似度係数と各チャネルのエコーパワー推定値とを入力として、類似度係数が大の時はゲイン係数を小さくしてエコーを抑圧するゲイン係数を計算する。【選択図】図１
2010220169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各チャネルの再生信号を入力とし、それぞれの再生信号を周波数変換した再生信号スペクトルを出力するＮ個（Ｎ≧２）の第１周波数分析部と、
収音信号を入力とし、その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、
上記各チャネルの再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルのそれぞれの大きさに応じた各チャネルの擬似音響結合量を計算するＮ個の音響結合量計算部と、
上記再生信号スペクトルのパワーと上記各チャネルの擬似音響結合量とをそれぞれ掛け合わせた上記各チャネルのエコーパワー推定値を計算するＮ個のエコーパワー計算部と、
上記各チャネルの再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルを入力として、各再生信号スペクトルと収音信号スペクトルの内積値を、その２つの信号スペクトルのノルム値の積で除した類似度係数を計算する類似度計算部と、
上記収音信号スペクトルと上記各チャネルの類似度係数と上記各チャネルのエコーパワー推定値とを入力として、上記類似度係数が大の時にゲイン係数を小さく計算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計算する乗算部と、
上記エコー消去信号スペクトルを周波数合成して出力信号を出力する周波数合成部と、
を具備する多チャネルエコー消去装置。
【請求項２】
請求項１の多チャネルエコー消去装置において、
上記ゲイン計算部は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値と各チャネルの類似度係数を強調係数でべき乗した値とを乗算して全チャネルで累積した値を減じ、その減じた値を上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で正規化してゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去装置。
【請求項３】
請求項１の多チャネルエコー消去装置において、
上記ゲイン計算部は、上記類似度計算部が計算する類似度係数の最大値を用いて上記ゲイン係数を計算するものであることを特徴とする多チャネルエコー消去装置。
【請求項４】
請求項３の多チャネルエコー消去装置において、
上記ゲイン計算部は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値を全チャネルで累積した値に上記類似度係数を強調係数でべき乗した最大値を乗じた値を減じ、その減じた値を上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で正規化してゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去装置。
【請求項５】
請求項３の多チャネルエコー消去装置において、
上記ゲイン計算部は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値を全チャネルで累積した値を減じ、その減じた値を上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で正規化し、その正規化した値に正の定数からその正の定数倍した強調係数でべき乗された上記類似度係数の最大値を減じた値を乗じてゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去装置。
【請求項６】
Ｎ個（Ｎ≧２）の第１周波数分析部が、各チャネルの再生信号を入力とし、それぞれの再生信号を周波数変換した再生信号スペクトルを出力する第１周波数分析過程と、
第２周波数分析部が、収音信号を入力とし、その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、
Ｎ個の音響結合量計算部が、上記各チャネルの再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルのそれぞれの大きさに応じた各チャネルの擬似音響結合量を計算する音響結合量計算過程と、
Ｎ個のエコーパワー計算部が、上記再生信号スペクトルのパワーと上記各チャネルの擬似音響結合量とをそれぞれ掛け合わせた上記各チャネルのエコーパワー推定値を計算するエコーパワー計算過程と、
類似度計算部が、上記各チャネルの再生信号スペクトルと上記収音信号スペクトルを入力として、各再生信号スペクトルと収音信号スペクトルの内積値を、その２つの信号スペクトルのノルム値の積で除した類似度係数を計算する類似度計算過程と、
ゲイン計算部が、上記収音信号スペクトルと上記各チャネルの類似度係数と上記各チャネルのエコーパワー推定値とを入力として、上記類似度係数が大の時にエコーを抑圧するゲイン係数を計算するゲイン計算過程と、
乗算部が、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計算する乗算過程と、
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出力信号を出力する周波数合成過程と、
を含む多チャネルエコー消去方法。
【請求項７】
請求項６の多チャネルエコー消去方法において、
上記ゲイン計算過程は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値と各チャネルの類似度係数を強調係数でべき乗した値とを乗算して全チャネルで累積した値を減じ、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で、上記減じた値を正規化してゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項８】
請求項６の多チャネルエコー消去方法において、
上記ゲイン計算過程は、上記類似度計算部が計算する類似度係数の最大値を用いて上記ゲイン係数を計算するものであることを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項９】
請求項６の多チャネルエコー消去方法において、
上記ゲイン計算過程は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値を全チャネルで累積した値に上記類似度係数を強調係数でべき乗した最大値を乗じた値を減じ、その減じた値を上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で正規化してゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項１０】
請求項６の多チャネルエコー消去方法において、
上記ゲイン計算過程は、上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値から、正の定数と各チャネルのエコーパワー推定値の絶対値を強調係数でべき乗した値を全チャネルで累積した値に上記類似度係数の最大値を乗じた値を減じ、その減じた値を上記収音信号スペクトルの絶対値のパワーを強調係数でべき乗した値で正規化し、その正規化した値に正の定数からその正の定数倍した強調係数でべき乗された上記類似度係数の最大値を減じた値を乗じてゲイン係数とするものであることを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項１１】
請求項１乃至５の何れかに記載した多チャネルエコー消去装置としてコンピュータを機能させるための装置プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、音響再生系を有する通信会議システムに適用され、ハウリングの原因及び聴覚上の障害となる音響エコーを消去する多チャネルエコー消去装置と、その多チャネルエコー消去方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に従来の多チャネルエコー消去装置５００の機能構成例を示す。多チャネルエコー消去装置５００は、第１再生信号ｘ１（ｋ）と第２再生信号ｘ２（ｋ）が、第１スピーカＳＰ１と第２スピーカＳＰ２でそれぞれ音響信号に変換され、それらの音がマイクロホン２に回り込むエコーを消去した出力信号ｅ（ｋ）を生成する。（ｋ）は所定間隔の離散時間を指す数（サンプル点の番号）である。
【０００３】
そのエコー抑圧処理は、人間の聴覚特性が位相に鈍感である性質及び、音声とエコーの統計的な性質などを利用した短時間スペクトル振幅（STSA：Sort-Time Spectral Amplitude）推定に基づいて行われる。短時間スペクトル振幅推定に基づくエコー抑圧処理は、エコーと近端話者音声の無相関を仮定してエコー抑圧ゲインを推定し、振幅周波数領域でエコーを抑圧する方法である（非特許文献１）。
【０００４】
多チャネルエコー消去装置５００は、加算部５０５、第１周波数分析部５０１、第２周波数分析部５０２、音響結合量計算部５０３、エコーパワー計算部５０４、ゲイン計算部５０６、積算部５０７、周波数合成部５０８を備える。第１再生信号ｘ１（ｋ）と第２再生信号ｘ２（ｋ）は、例えばサンプリング周波数１６ｋＨｚで離散値とされた信号である。なお、第１・第２再生信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）を離散値化するＡＤ変換器と、その離散値を連続値に変換するＤＡ変換器については省略している。
【０００５】
加算部５０５は、第１再生信号ｘ１（ｋ）と第２再生信号ｘ２（ｋ）を加算した加算信号を出力する。第１周波数分析部５０１は、加算信号の離散値を２５６点集めて１フレームとし、１/２オーバーラップ加算による周波数分析を行い、フレーム単位で８ｋＨｚまでの周波数範囲を１２８個の再生信号スペクトルＸω（ｉ）に変換する。（ｉ）はフレーム番号であり、ωはこの例の場合６４Ｈｚの間隔で得られる周波数スペクトルの番号（１〜１２８）である。
【０００６】
第２周波数分析部５０２は、マイクロホン２で収音された収音信号ｙ（ｋ）を、第１周波数分析部５０１と同様な方法で収音信号スペクトルＹω（ｉ）に変換する。音響結合量計算部５０３は、再生信号スペクトルＸω（ｉ）と収音信号スペクトルＹω（ｉ）を入力として式（１）に示す計算によって擬似音響結合量｜Ｈω＾（ｉ）｜２を出力する。音響結合量とは、スピーカからマイクロホンに回り込むエコー経路の音響的大きさを表す。＾は推定値であることを表わし、その表記は式及び図中に示すものが正しい。
【０００７】
【数１】
2010220169.tif 000003
【０００８】
ここで、ｍｉｎ{・}は過去Ｒフレームの最小値選択を表す。Ｒは例えば１００とする。
エコーパワー計算部５０４は、再生信号スペクトルＸω（ｉ）と擬似音響結合量｜Ｈω＾（ｉ）｜２を入力として式（２）に示す計算によってエコーパワー推定値｜Ｄω＾（ｉ）｜２を出力する。
【０００９】
【数２】
2010220169.tif 000004
【００１０】
ゲイン計算部５０６は、収音信号スペクトルＹω（ｉ）とエコーパワー推定値｜Ｄω＾（ｉ）｜２を入力としてゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する（式（３））。
【００１１】
【数３】
2010220169.tif 000005
【００１２】
ゲイン係数Ｇω（ｉ）は０〜１の実数値をとり、収音信号スペクトルＹω（ｉ）中にエコー成分が多い場合には小さな値、エコー成分以外の成分が多い場合には大きな値をとる。積算部５０７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。
【００１３】
周波数合成部５０８は、エコー消去信号スペクトルＥω（ｉ）を合成して時間領域の出力信号ｅ（ｋ）を出力する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】阪内澄宇、田中雅史、羽田陽一、片岡彰俊、山森和彦、「多チャネル拡声系へのエコーリダクションの適用」音響学会秋季講演論文集、1-6-4、pp.539-540、2001.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の多チャネルエコー消去方法は、複数のスピーカからマイクロホンに回り込む複数のエコー経路の音響結合量が等しいことを前提としていた。したがって、複数のスピーカとマイクロホンとの間の距離等を等しくする必要があった。しかし、実際にはチャネル数が増えるほど、その条件を揃えるのが難しくなる。その結果、正確なエコーパワーの推定が出来ず、収音信号にエコー成分が多く含まれる場合には、エコー以外の成分も消去してしまいエコー消去信号スペクトルＥω（ｉ）に歪みが発生することがある。この歪みは、時間領域の信号に変換すると、いわゆる「キュルキュル」といったミュージカルノイズの発生原因になる。
【００１６】
この発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、複数のスピーカとマイクロホンの配置に関わらずミュージカルノイズ発生を抑圧する多チャネルエコー消去装置と、その方法とプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この発明の多チャネルエコー消去装置は、Ｎ個（Ｎ≧２）の第１周波数分析部と、第２周波数分析部と、Ｎ個の音響結合量計算部と、Ｎ個のエコーパワー計算部と、類似度係数計算部と、ゲイン計算部と、乗算部と、周波数合成部とを具備する。Ｎ個の第１周波数分析部は、各チャネルの再生信号を入力としてそれぞれの再生信号を周波数変換した再生信号スペクトルを出力する。第２周波数分析部は、収音信号を入力としてその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。Ｎ個の音響結合量計算部は、各チャネルの再生信号スペクトルと収音信号スペクトルのそれぞれの大きさに応じた各チャネルの擬似音響結合量を計算する。Ｎ個のエコーパワー計算部は、再生信号スペクトルのパワーと各チャネルの擬似音響結合量とをそれぞれ掛け合わせた各チャネルのエコーパワー推定値を計算する。類似度計算部は、各チャネルの再生信号スペクトルと収音信号スペクトルを入力として、各再生信号スペクトルと収音信号スペクトルの内積値を、その２つの信号スペクトルのノルム値の積で除した類似度係数を計算する。ゲイン計算部は、収音信号スペクトルと各チャネルの類似度係数と各チャネルのエコーパワー推定値とを入力として、類似度係数が大の時はゲイン係数を小さくしてエコーを抑圧するゲイン係数を計算する。乗算部は、収音信号スペクトルにゲイン係数を乗算したエコー消去信号スペクトルを計算する。周波数合成部は、エコー消去信号スペクトルを周波数合成して出力信号を出力する。
【発明の効果】
【００１８】
この発明の多チャネルエコー消去装置によれば、類似度計算部が再生信号スペクトルと収音信号スペクトルの類似度係数を計算し、類似度係数が大きいほど、ゲイン係数を小さくする。つまり再生信号と収音信号が似ていればエコー成分が多いとしてエコーを抑圧する。よって、複数のチャネルの再生信号が再生される各スピーカと、マイクロホンとがアンバランスに配置された場合でもエコー成分以外の成分の欠損を回避することができる。その結果、エコー消去信号の歪みを抑えることが可能であり、ミュージカルノイズ発生を抑圧する多チャネルエコー消去装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の多チャネルエコー消去装置１００の機能構成例を示す図。
【図２】多チャネルエコー消去装置１００の動作フローを示す図。
【図３】実施例２のゲイン計算部３０の信号の入出力の関係を示す図。
【図４】実施例３のゲイン計算部４０の信号の入出力の関係を示す図。
【図５】従来の多チャネルエコー消去装置５００の機能構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。複数の図面中同一のものには同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００２１】
図１にこの発明の多チャネルエコー消去装置１００の機能構成例を示す。その動作フローを図２に示す。多チャネルエコー消去装置１００は、Ｎ個の第１周波数分析部１０１〜１０Ｎから成る第１周波数分析部１０と、第２周波数分析部５０２と、Ｎ個の音響結合量計算部１２１〜１２Ｎから成る音響結合量計算部１２と、Ｎ個のエコーパワー計算部１６１〜１６Ｎから成るエコーパワー計算部１６と、類似度計算部１４と、ゲイン計算部１８と、乗算部５０７と、周波数合成部５０８とを具備する。多チャネルエコー消去装置１００は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵがそのプログラムを実行することで実現されるものである。
【００２２】
Ｎ個の第１周波数分析部１０（１０１〜１０Ｎ）は、複数のチャネルの第１〜第Ｎの各チャネルの再生信号を入力とし、それぞれの再生信号を周波数変換した再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）を出力する（ステップＳ１０、図２）。第２周波数分析部５０２は、マイクロホン２で収音した収音信号ｙ（ｋ）を周波数変換して収音信号スペクトルＹω（ｉ）を出力する（ステップＳ５０２）。
【００２３】
Ｎ個の音響結合量計算部１２（１２１〜１２Ｎ）は、再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と収音信号スペクトルＹω（ｉ）を入力として、それぞれのチャネルのそれらのパワー比の所定時間区間の最小値を、各チャネルの擬似音響結合量｜Ｈ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＨＮω＾（ｉ）｜２として上記した式（１）で計算する（ステップＳ１２）。
【００２４】
Ｎ個のエコーパワー計算部１６（１６１〜１６Ｎ）は、再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と擬似音響結合量｜Ｈ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＨＮω＾（ｉ）｜２とを入力として、式（２）の計算によって各チャネルのエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２を計算する（ステップＳ１６）。
【００２５】
類似度計算部１４は、各チャネルの再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と収音信号スペクトルＹω（ｉ）を入力として、各チャネルの再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と収音信号スペクトルの内積値を、その２つの信号スペクトルのノルム値の積で除した類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）を計算する（ステップＳ１４）。ゲイン計算部１８は、収音信号スペクトルＹω（ｉ）と各チャネルの類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）と各チャネルのエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２を入力として、類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）が大の時はエコーを抑圧するゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する（ステップＳ１８）。
【００２６】
乗算部５０７は、収音信号スペクトルＹω（ｉ）にゲイン係数Ｇω（ｉ）を乗算してエコー消去信号スペクトルＥω（ｉ）を計算する（ステップＳ５０７）。周波数合成部５０８は、エコー消去信号スペクトルＥω（ｉ）を周波数合成して出力信号ｅ（ｋ）を出力する（ステップＳ５０８）。
【００２７】
以上述べたように、類似度係数計算部１４が再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と収音信号スペクトルＹω（ｉ）の類似度係数を計算し、ゲイン計算部１８が類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）が大の時にエコーを抑圧するゲイン係数を算出する。つまり、再生信号と収音信号が似ている場合は、他チャネルのスピーカから回り込むエコーの影響が小さいと考えられるので、その時のゲイン係数Ｇω（ｉ）を小さくする。この結果、エコー以外の成分も消去してしまう可能性を減少させ、エコー消去信号スペクトルＥω（ｉ）の歪みを減らすことができる。
【００２８】
なお、Ｎ個ある第１周波数分析部１０と、音響結合量計算部１２と、エコーパワー計算部１６とを構成する各分析部及び計算部の一つひとつは、従来の多チャネルエコー消去装置５００と同じである。また、乗算部５０７と周波数合成部５０８も同じものである。
【００２９】
多チャネルエコー消去装置１００の新しい点は、再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と収音信号スペクトルＹω（ｉ）との類似度係数を計算する類似度計算部１４を備える点と、ゲイン計算部１８がその類似度係数を用いてゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する点である。
【００３０】
以降、この新しい構成について詳しく説明する。
〔類似度計算部〕
類似度計算部１４は、各再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と、収音信号スペクトルＹω（ｉ）を入力として、それぞれの内積<Ｘ１ω（ｉ），Ｙω（ｉ）>〜<ＸＮω（ｉ），Ｙω（ｉ）>を例えば式（４）、各信号のノルム‖Ｘ１ω（ｉ）‖〜‖ＸＮω（ｉ）‖、‖Ｙω（ｉ）‖を式（５）及び式（６）で計算する。
【００３１】
【数４】
2010220169.tif 000006
【００３２】
ここで、＊は複素共役を表す。εは０＜ε≦１を満たす忘却係数であり、指数関数的な
減衰特性の時定数を決定する。例えばε＝０.１６とする。
【００３３】
次に、類似度計算部１４は、各内積<Ｘ１ω（ｉ），Ｙω（ｉ）>〜<ＸＮω（ｉ），Ｙω（ｉ）
>、各再生信号ノルム‖Ｘ１ω（ｉ）‖〜‖ＸＮω（ｉ）‖、収音信号スペクトルＹω（ｉ）、
から類似度係数を式（７）で計算する。
【００３４】
【数５】
2010220169.tif 000007
【００３５】
各類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）は、再生信号スペクトルＸ１ω（ｉ）〜ＸＮω（ｉ）と、収音信号スペクトルＹω（ｉ）とが似ていれば１に近づき、似ていなければ０に近づく１〜０の間の実数値である。
【００３６】
なお、各内積値は、式（８）に示すように位相成分を考慮しない振幅の絶対値から求めても良い。実際の場面では、フレーム長よりもエコー長が長い場合が多くあり、その場合は、振幅値から類似度係数を求めた方がより実際に近い類似度係数が得られる場合がある。
【００３７】
【数６】
2010220169.tif 000008
【００３８】
〔ゲイン計算部〕
ゲイン計算部１８は、エコーパワー計算部１６で計算された各チャネルのエコーパワースペクトル推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２と、収音信号スペクトルＹω（ｉ）と、各類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）を入力として、式（９）でゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する。
【００３９】
【数６】
2010220169.tif 000009
【００４０】
ここで、Ｃ（ｍω）は正の数をとる定数であり例えば１.５、αとβは強調係数で正の数として例えば２とする。このようにゲイン計算部１８は、収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値から、定数Ｃ（ｍω）と各チャネルのエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２を強調係数αでべき乗した値と各チャネルの類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）を強調係数βでべき乗した値とを乗算して全チャネルで累積した値を減じ、その減じた値を収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値で正規化してゲイン係数Ｇω（ｉ）とするものである。なお、ゲイン計算部の計算は、実施例１の方法に限定されない。実施例１に示した各類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）は、他チャネルのスピーカからマイクロホンに回り込むエコーの影響で実際の類似度係数よりも小さく計算してしまうことがある。その結果、エコー抑圧量が低減することがある。その課題を、式（９）で求めるゲイン係数Ｇω（ｉ）よりも小さなゲイン係数を求めることで解決した実施例２及び３を次に説明する。
【実施例２】
【００４１】
図３に実施例２のゲイン計算部３０の信号の入出力の関係を示す。エコーパワー計算部１６で計算されたエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２と、収音信号スペクトルＹω（ｉ）と、類似度計算部１４で計算された類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）を入力として、ゲイン係数Ｇω（ｉ）を出力する関係は実施例１と同じである。
【００４２】
ゲイン計算部３０は、式（１０）でゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する。
【００４３】
【数７】
2010220169.tif 000010
【００４４】
ここで、ｍａｘｍ＝1，…，Ｎ{・}はＮ個の最大選択を表す。このように、収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値から、正の定数Ｃ（ｍ，ω）と各チャネルのエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２の絶対値を強調係数αでべき乗した値を全チャネルで累積した値に類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）を強調係数βでべき乗した最大値を乗じた値を減じ、その減じた値を収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値で正規化してゲイン係数Ｇω（ｉ）としても良い。
【００４５】
この類似度係数ｒ１ω（ｉ）〜ｒＮω（ｉ）の最大値を使う意味は、類似度係数が大のチャネルは、他のスピーカから回り込むエコーの影響が小さい可能性が高いと考えられるからである。つまり、真のエコーに近いエコー成分を含むと考えられるチャネルの類似度係数を使う。このように小さな類似度係数を使わないようにすることで、エコー抑圧量が低減してしまうことを防止できる。また、実施例１よりも十分なエコー抑圧が行える効果も奏する。
【実施例３】
【００４６】
図４に実施例３のゲイン計算部４０の信号の入出力の関係を示す。信号の入出力の関係は、実施例１と２と同じである。ゲイン計算部４０は、式（１１）でゲイン係数Ｇω（ｉ）を計算する。
【００４７】
【数８】
2010220169.tif 000011
【００４８】
ここで、Ｐ（ω）は正の数をとる定数で例えば１.０とする。このように、収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値から、正の定数Ｃ（ｍ，ω）と各チャネルのエコーパワー推定値｜Ｄ１ω＾（ｉ）｜２〜｜ＤＮω＾（ｉ）｜２の絶対値を強調係数αでべき乗した値を全チャネルで累積した値を減じ、その減じた値を収音信号スペクトルＹω（ｉ）の絶対値のパワーを強調係数αでべき乗した値で正規化し、その正規化した値に正の定数Ｐ（ω）からその定数Ｐ（ω）倍した強調係数βでべき乗された類似度係数の最大値を減じた値を乗じてゲイン係数Ｇω（ｉ）としても良い。実施例３の効果は実施例２と同じである。
【００４９】
以上述べたように、この発明の多チャネルエコー消去装置１００によれば、類似度計算部が再生信号スペクトルと収音信号スペクトルの類似度係数を計算して類似度係数が大きいほど、ゲイン係数を小さくする。この結果、各チャネルのスピーカとマイクロホン間がアンバランスに配置されたとしても、エコー成分以外の成分の欠損を回避することができ、ゲイン係数を高精度に計算することが可能となる。
【００５０】
この発明の方法及び装置は上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、音響結合量計算部については、再生信号スペクトルと収音信号スペクトルのパワー比の所定時間の最小値とする例（式１））で説明したが、この発明はこの例に限定されない。例えば式（１２）に示す音響結合量を用いても良い。
【００５１】
【数９】
2010220169.tif 000012
ここでＮは、平均するフレーム数を表す。
【００５２】
なお、上記方法及び装置において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。
【００５３】
また、上記装置における処理手段をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、各装置における処理手段がコンピュータ上で実現される。
【００５４】
この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（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ＥＥＰ−ＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable-Read Only Memory）等を用いることができる。
【００５５】
また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記録装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。
【００５６】
また、各手段は、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより構成することにしてもよいし、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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