(57)【要約】【課題】  複数のマイクを用いて近端側の音声を捕捉して合成した合成音声について、音質を向上させることができる電話装置等を提供する。【解決手段】  本発明は、スピーカと複数のマイクロホンと、それぞれのマイクロホンからの入力近端信号に遅延量を与えて合成して合成近端信号を形成する近端信号処理部と、合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラとを備える電話装置に関する。そして、電話装置に搭載されたエコーキャンセラは、近端信号処理部における遅延量をそれぞれ遠端信号に与えた信号を合成して合成遠端信号を形成する手段と、合成遠端信号形成手段を利用して、合成近端信号のエコー成分を抑制する手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
2010268129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠端信号を放音するスピーカと、
近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、
上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、
上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラと
を備える電話装置において、
上記エコーキャンセラは、
上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、
上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、
上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段とを有する
ことを特徴とする電話装置。
【請求項２】
上記所定の遅延量は、上記入力近端信号を同相化するための遅延量であることを特徴とする請求項１に記載の電話装置。
【請求項３】
遠端信号が無音状態であるか否かを判定する無音判定手段を更に備え、
上記合成遠端信号形成手段は、上記無音判定手段により無音状態と判定されている間は、上記遅延遠端信号を形成するための遅延量の更新を行わない
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電話装置。
【請求項４】
遠端信号を放音するスピーカと、
近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、
上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、
上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラと
を備える電話装置を構成する上記エコーキャンセラにおいて、
上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、
上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、
上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段とを有する
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項５】
遠端信号を放音するスピーカと、
近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、
上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、
上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラと
を備える電話装置を構成する上記エコーキャンセラに搭載されたコンピュータを、
上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、
上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、
上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段と
して機能させることを特徴とするエコーキャンセルプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電話装置、エコーキャンセラ及びエコーキャンセルプログラムに関し、例えば、指向特性が可変のマイクを用いて音声を捕捉する電話装置に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、音声会議システムのように、マイクロホンアレイのような特定の方向に収音指向性を設定することができる収音技術を用いて通信する形態が増加している。
【０００３】
マイクロホンアレイによって収音指向性を制御する技術としては、従来特許文献１に記載された装置があり、特許文献１の装置では、複数のマイクから取得した音声信号に遅延・加算処理によって同相化することで収音指向性の制御は実現されている。
【０００４】
さらに、収音指向性を有するマイクを用いる通信システムには、音源方向を検出し、当該方向に収音指向性を自動的に向けることで、音源の移動を追尾する機能を有しているものもある。このような従来技術の例としては、特許文献２に記載の方法がある。特許文献２の方法では、音源移動を追尾する機能は、複数マイクが取得した信号の相互相関を、遅延量を変えながら計算し、相互相関を最大値とする遅延量を算出し、遅延量とマイクの位置情報から音源位置を推定する。そして推定した音波方向に指向性を向けるために、遅延・加算処理で用いる遅延量を先に求めた遅延量として設定する、という内容である。この機能によって、会議中に発言者が変わった場合でも、自動的に発言者の方向に収音指向性を向けることができるので、発言内容を明瞭に伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４１５９３
【特許文献２】特開平１１−３０４９０６
【特許文献３】特開２００８−２１９０８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハウリングを抑制しつつ、双方向の音声通信を実現するためには、エコーキャンセラが必要となるが、エコーキャンセラには特許文献３（段落「００１９」〜「００２１」など）に記載されているように、エコー経路変動が発生した場合、音質が劣化するという課題がある。
【０００７】
このようにエコーキャンセラにはエコー経路変動が生じると音質が劣化する、という課題があり、マイクロホンアレイの指向性を制御することによっても、エコー経路変動が発生する。これに対して、従来のエコー経路変動検出技術は、エコーキャンセラの収束特性の変動を観測する、相互相関行列の固有値を観測する、などの、一種の統計処理を要するため、エコー経路変動の検出に要する時間が長くなる、という課題がある。
【０００８】
また、エコー経路変動への対処は、経路変動検出後に適応フィルタのステップゲインを増やして、適応フィルタの適応動作を加速させる、というものであり、適応フィルタの動作に影響を与える。この手法を用いた場合、たしかに収束は加速するものの、適応フィルタが最適値に収束しない場合がある、という問題がある。
【０００９】
そのため、複数のマイクを用いて近端側の音声を捕捉して合成した合成音声について、音質を向上させることができる電話装置、エコーキャンセラ及びエコーキャンセルプログラムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の本発明の電話装置は、（１）遠端信号を放音するスピーカと、（２）近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、（３）上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、（４）上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラとを備える電話装置において、（５）上記エコーキャンセラは、（６）上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、（７）上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、（８）上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
第２の本発明のエコーキャンセラは、（１）遠端信号を放音するスピーカと、（２）近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、（３）上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、（４）上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラとを備える電話装置を構成する上記エコーキャンセラにおいて、（５）上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、（６）上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、（７）上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
第３の本発明のエコーキャンセルプログラムは、（１）遠端信号を放音するスピーカと、（２）近端側の音声を捕捉する複数のマイクロホンと、（３）上記マイクロホンのそれぞれから入力されたそれぞれの入力近端信号に、それぞれの上記入力近端信号に対応する所定の遅延量を与えて遅延入力近端信号を形成し、上記遅延入力近端信号を合成して１つの合成近端信号を形成する近端信号処理部と、（４）上記合成近端信号からエコー成分を除去して遠端側に送出するエコーキャンセラとを備える電話装置を構成する上記エコーキャンセラに搭載されたコンピュータを、（５）上記入力近端信号に対応する遅延量のそれぞれを用いて、上記遠端信号を遅延させた遅延遠端信号を形成する遅延遠端信号形成手段と、（６）上記遅延遠端信号形成手段が形成した上記遅延遠端信号を合成して１つの合成遠端信号を形成する合成遠端信号形成手段と、（７）上記合成遠端信号を利用して、上記合成近端信号のエコー成分を抑制するエコー抑制手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
複数のマイクを用いて近端側の音声を捕捉して合成した合成音声について、音質を向上させることができる電話装置等を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る電話装置の全体構成について示したブロック図である。
【図２】第２の実施形態に係る電話装置の全体構成について示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による電話装置、エコーキャンセラ及びエコーキャンセルプログラムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００１６】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、この実施形態のエコーキャンセラを搭載した電話装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１７】
電話装置１０は、２つのマイクロホン（以下、「マイク」という）１１−１、１１−２、スピーカ１２、エコーキャンセラ２０及び指向性処理部３０を有している。電話装置１０としては、例えば、電話会議用の電話装置などが該当する。
【００１８】
エコーキャンセラ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスクなどのプログラムの実行構成を有する情報処理装置（１台に限定されず、複数台を分散処理し得るようにしたものであっても良い。）に、実施形態のエコーキャンセルプログラム等をインストールすることにより構築するようにしても良く、その場合でも機能的には上述の図１のように示すことができる。エコーキャンセラ２０内の各構成要素は、全てをハードウェアにより構築しても良いし、一部の構成要素だけを上述のような情報処理装置におけるソフトウェア（プログラム）により構築しても良い。また、指向性処理部３０などの電話装置１０内のエコーキャンセラ２０以外の構成要素についても、同様に上述の情報処理装置においてソフトウェアにより構築するようにしても良い。
【００１９】
電話装置１０では、図１に示すように、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎ受信して、遠端出力信号Ｒ＿ｏｕｔとしてスピーカ１２に出力して、スピーカ１２により近端側（近端話者）に音声出力（放音）する。
【００２０】
また、電話装置１０では、図１に示すように、近端話者から第１のマイク１１−１に入力された第１の近端入力信号ｘ１（ｔ）と、第２のマイク１１−２に入力された第２の近端入力信号ｘ２（ｔ）とが、指向性処理部３０により同相化され、さらに、合成された信号（以下、「合成近端入力信号ｙ（ｔ）」という）が形成され、エコーキャンセラ２０（後述する適応フィルタ２１及び減算器２２）に供給される。すなわち、電話装置１０では、マイク１１−１、１１−２、及び指向性処理部３０により、いわゆるマイクロホンアレイが構成されており、近端入力信号ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）とを同相化して合成することにより、音源（近端話者）の方向にマイク集音の指向性を向けるように構成されているものとする。
【００２１】
そして、エコーキャンセラ２０では、合成近端入力信号ｙ（ｔ）に含まれるエコー成分が除去されて、近端出力信号Ｓ＿ｏｕｔとして出力される。
【００２２】
次に、マイク１１−１、１１−２及び、指向性処理部３０の詳細について説明する。
【００２３】
マイク１１−１、１１−２としては、例えば、既存の電話装置や電話会議端末等に搭載されているマイクロホンを適用することができる。なお、以下の説明において、近端話者からマイク１１−１を介して入力される信号を、近端入力信号ｘ１（ｔ）、そして、近端話者からマイク１１−２を介して入力される信号を、近端入力信号ｘ２（ｔ）と呼ぶものとする。
【００２４】
次に、指向性処理部３０の詳細構成について説明する。
【００２５】
指向性処理部３０は、遅延量計算部３１、２つの送話側遅延部３２−１、３２−２、及び加算器３３を有している。
【００２６】
遅延量計算部３１は、近端入力信号ｘ１（ｔ）と近端入力信号ｘ２（ｔ）とに基づいて、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）とを同相化できるような遅延量（遅延時間）を、近端入力信号ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）のそれぞれについて計算する。なお、以下の説明において、遅延量計算部３１が計算する近端入力信号ｘ１（ｔ）に対して与えるべき遅延量を「遅延量Ｄ１」、近端入力信号ｘ２（ｔ）に対して与える遅延量を「遅延量Ｄ２」と呼ぶものとする。そして、遅延量計算部３１は、遅延量Ｄ１を、送話側遅延部３２−１に与え、遅延量Ｄ２を送話側遅延部３２−２に与える。また、遅延量計算部３１は、遅延量Ｄ１及びＤ２を、受話側信号処理部４０（後述する遅延制御部４１）にも与える。
【００２７】
遅延量計算部３１において遅延量を計算する方法としては、例えば、従来の特許文献２に記載されている「音源推定部、遅延加重計算部」などを適用しても良く、ｘ１（ｔ）とｘ２（ｔ）とを同相化できるような遅延量が算出できれば、その方法は限定されないものである。
【００２８】
送話側遅延部３２−１は、遅延量計算部３１から遅延量Ｄ１が与えられると、遅延量Ｄ１に応じた遅延を近端入力信号ｘ１（ｔ）に遅延を与えた信号を形成し、加算器３３に供給する。そして、送話側遅延部３２−２は、遅延量計算部３１から遅延量Ｄ２が与えられると、遅延量Ｄ２に応じた遅延を近端入力信号ｘ２（ｔ）に遅延を与えた信号を形成して、加算器３３に供給する。
【００２９】
送話側遅延部３２−１、３２−２としては、例えば、特許文献１に記載されている「フィルタ処理部（遅延部）」や、特許文献２に記載されている「遅延器」を適用することができる。
【００３０】
加算器３３は、送話側遅延部３２−１から与えられた信号と、送話側遅延部３２−２から与えられた信号とを合成して、合成近端入力信号ｙ（ｔ）を形成し、適応フィルタ２１及び加算器２２に供給する機能を担っている。
【００３１】
なお、加算器３３としては、既存のマイクロホンアレイにおける信号合成手段を用いることができ、例えば、特許文献１に記載されている「加算部」や、特許文献２に記載されている「加算器」を適用することができる。また、合成近端入力信号ｙ（ｔ）は、送話側遅延部３２−１から与えられた信号と、送話側遅延部３２−２から与えられた信号とを加算することにより合成するようにしても良いし、従来の「特開平１１−０１８１９４号公報」の特許文献に記載されているマイクロホンアレイの加算器のように、一方の信号から他方の信号を減算した残差信号としても良い。合成近端入力信号ｙ（ｔ）ついて、信号の合成方法は限定されないものである。
【００３２】
このように、指向性処理部３０において形成される合成近端入力信号ｙ（ｔ）は、近端入力信号ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）を、同相化して合成することにより形成されるので、音源の方位に指向性を向けた音声信号となる。
【００３３】
次に、エコーキャンセラ２０の構成の詳細について説明する。
【００３４】
エコーキャンセラ２０は、上述の通り、合成近端入力信号ｙ（ｔ）に含まれるエコー成分を除去して、近端出力信号Ｓ＿ｏｕｔとして遠端側に出力するものであり、適応フィルタ２１、加算器２２、及び受話側信号処理部４０を有している。
【００３５】
次に、受話側信号処理部４０の詳細について説明する。
【００３６】
受話側信号処理部４０は、遅延制御部４１、２つの受話側遅延部４２−１、４２−２及び、加算器４３を有している。
【００３７】
遅延制御部４１は、遅延量計算部３１からの遅延量Ｄ１及びＤ２の供給を受けて、遅延量Ｄ１遅延量Ｄ２に応じて、受話側遅延部４２−１、４２−２を制御するものである。遅延制御部４１は、遅延量Ｄ１を受話側遅延部４２−１に与え、遅延量Ｄ２を受話側遅延部４２−２に与える。
【００３８】
受話側遅延部４２−１は、遅延制御部４１から遅延量Ｄ１が与えられると、遅延量Ｄ１に応じた遅延を遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに与えた信号を形成して加算器４３に供給する。そして、受話側遅延部４２−２は、遅延制御部４１から遅延量Ｄ２が与えられると、遅延量Ｄ２に応じた遅延を遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに与えた信号を形成して加算器４３に供給する。
【００３９】
なお、受話側遅延部４２−１、４２−２のそれぞれは、上述の送話側遅延部３２と同様に既存のものを適用することができる。
【００４０】
そして、加算器４３では、受話側遅延部４２−１、４２−２からそれぞれから与えられた遅延処理済の遠端入力信号Ｒ＿ｉｎを合成した信号（以下、「合成遠端入力信号ｓ（ｔ）」という）を生成して、適応フィルタ２１に供給する機能を担っている。
【００４１】
なお、加算器４３は、加算器３３と同様に既存のものを適用することができるが、加算器４３による信号の合成は、加算器３３と同様の内容であることが望ましい。すなわち、加算器３３において送話側遅延部３２−１から与えられる信号と、送話側遅延部３２−２から与えられる信号とを合成する内容と、加算器４３において受話側遅延部４２−１と、受話側遅延部４２−２とを合成する内容は同じであることが望ましい。例えば、加算器３３において、送話側遅延部３２−１から与えられる信号から、送話側遅延部３２−２から与えられる信号を減算している場合には、加算器４３においても同様に、受話側遅延部４２−１から与えられる信号から、受話側遅延部４２−２から与えられる信号を減算することになる。
【００４２】
適応フィルタ２１は、合成遠端入力信号ｓ（ｔ）、合成近端入力信号ｙ（ｔ）を用いて、合成近端入力信号ｙ（ｔ）からエコー成分を除去するための、擬似エコーＥＲ（ｔ）を生成して、加算器２２に供給する機能を担っている。そして、加算器２２は、合成近端入力信号ｙ（ｔ）から、擬似エコーＥＲ（ｔ）を減算することにより、合成近端入力信号ｙ（ｔ）のエコー成分を抑制する。適応フィルタ２１、加算器２２としては、既存の適応フィルタを用いたエコーキャンセラと同様のものを適用することができる。適応フィルタ２１で用いる適応アルゴリズムとしては例えば、学習同定法のような公知のアルゴリズムを用いるようにしても良い。
【００４３】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態における電話装置の動作を、図１を用いて説明する。
【００４４】
電話装置１０では、近端話者が発声するとその音声がマイク１１−１、１１−２により捕捉される。そして、マイク１１−１から、遅延量計算部３１及び送話側遅延部３２−１に、近端入力信号ｘ１（ｔ）が供給され、マイク１１−２から、遅延量計算部３１及び送話側遅延部３２−２に、近端入力信号ｘ２（ｔ）が供給される。
【００４５】
遅延量計算部３１では、近端入力信号ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）に基づいて遅延量Ｄ１、Ｄ２が計算される。そして、遅延量計算部３１から遅延量Ｄ１が、送話側遅延部３２−１及び遅延制御部４１に与えられ、遅延量Ｄ２が、送話側遅延部３２−２及び遅延制御部４１に与えられる。
【００４６】
そして、送話側遅延部３２−１では、近端入力信号ｘ１（ｔ）に、遅延量Ｄ１を与えた信号が形成され、加算器３３に与えられる。同様に、送話側遅延部３２−２では、近端入力信号ｘ２（ｔ）に、遅延量Ｄ２を与えた信号が形成され、加算器３３に与えられる。
【００４７】
加算器３３では、送話側遅延部３２−１から与えられた信号と、送話側遅延部３２−２から与えられた信号とが合成され、適応フィルタ２１及び加算器２２に与えられる。
【００４８】
一方、遅延制御部４１側では、遅延量計算部３１から遅延量Ｄ１及びＤ２が与えられると、遅延量Ｄ１が受話側遅延部４２−１に与えられ、遅延量Ｄ２が受話側遅延部４２−２に与えられる。
【００４９】
そして、受話側遅延部４２−１では、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに、遅延量Ｄ１を与えた信号が形成され、加算器４３に与えられる。同様に、受話側遅延部４２−２では、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに、遅延量Ｄ２を与えた信号が形成され、加算器４３に与えられる。
【００５０】
そして、加算器４３では、受話側遅延部４２−１から与えられた信号と、受話側遅延部４２−２から与えられた信号とが合成され、適応フィルタ２１に与えられる。
【００５１】
そして、適応フィルタ２１では、合成遠端入力信号ｓ（ｔ）、合成近端入力信号ｙ（ｔ）を用いて、合成近端入力信号ｙ（ｔ）からエコー成分を除去するための、擬似エコーＥＲ（ｔ）が生成され、加算器２２に供給され、加算器２２では、合成近端入力信号ｙ（ｔ）から擬似エコーＥＲ（ｔ）が減算されて、エコー成分が抑制されて、遠端側へ送出される。
【００５２】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５３】
（Ａ−３−１）エコーキャンセラ２０では、例えば、音源（近端話者）の位置が変動し、指向性処理部３０によりマイクロホンアレイの指向性が変更することに起因してエコー経路が変動した場合、すなわち、送話側遅延部３２−１、３２−２に与えられる遅延量Ｄ１、遅延量Ｄ２が変動した場合でも、送話側信号処理部３０では、すぐにその変動を反映した合成遠端入力信号ｓ（ｔ）を形成して適応フィルタ２１に供給し、エコー成分の抑制に用いることができる。このように、エコーキャンセラ２０では、適応フィルタ２１の適応動作によらずに、送話側信号処理部３０により、変動した遅延量Ｄ１及び又は遅延量Ｄ２を反映した合成遠端入力信号ｓ（ｔ）を、適応フィルタ２１に供給することで、指向性変更に伴うエコー経路の変動に対応することができる。
【００５４】
このように、第１の実施形態によれば、エコーキャンセラ２０では、指向性変更によって生じたエコー経路変動に即座に対応でき、かつ適応フィルタ２１の動作に影響を与えることなく、安定に動作させることができるようになるので、音質を劣化させることなく音源の位置変動に追従することができる。指向性変動以外の要因（例えば、風や空調設備等による音入力）については、ある程度固定であるため、適応フィルタ２１だけでも対処し、音質の劣化を防ぐことができる。
【００５５】
（Ａ−３−２）従来の特許文献１、２などに記載されている方法では、受話側信号処理部４０に相当する構成は存在しない。例として、図１に示す第１の実施形態の電話装置１０において、受話側信号処理部４０の構成を省略して、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎが直接適応フィルタ２１に供給される構成を想定すると、スピーカ１２から放出され、マイク１１−１、１１−２に入力されるエコー成分は、受話側遅延部４２−１、４２−２に遅延が与えられることになる。受話側遅延部４２−１、４２−２において、遅延が与えられることによって、近端入力信号ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）では、音源（近端話者）に基づく信号については同相化されることになるが、スピーカ１２と音源（近端話者）との位置の相違などから、エコー成分については同相化されないまま、合成近端入力信号ｙ（ｔ）が形成される。このため、単純に既存の適応フィルタを用いても、合成近端入力信号ｙ（ｔ）におけるエコー成分（同相化されていないもの）を擬似エコーとして正確に再現することができない。
【００５６】
一方、第１の実施形態におけるエコーキャンセラ２０では、受話側信号処理部４０を設けて、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに遅延量Ｄ１の遅延を与えた信号と、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎに遅延量Ｄ２の遅延を与えた信号とを合成した合成遠端入力信号ｓ（ｔ）を形成することにより、合成近端入力信号ｙ（ｔ）において同相化されていない状態のエコー成分を再現することができる。そして、合成遠端入力信号ｓ（ｔ）を適応フィルタ２１に供給することにより、従来では再現することができなかった、合成近端入力信号ｙ（ｔ）におけるエコー成分（同相化されていないもの）を擬似エコーとして正確に再現することができる。したがって、電話装置１０では、従来のエコーキャンセラを用いた電話装置よりも、音質の向上を図ることができる。
【００５７】
（Ａ−３−３）エコーキャンセラ２０では、例えば、指向性変動によるエコー経路変動の対処のためのパラメータを複数備えた適応フィルタを別途用いずに済み、簡素な構成で上述のように、迅速に指向性変動によるエコー経路変動の対処を行うことができる。
【００５８】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による電話装置、エコーキャンセラ及びエコーキャンセルプログラムの第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００５９】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第１の実施形態では、音源位置の変化に追従して、遅延量Ｄ１及び又はＤ２が変動すると、音声に跳躍が生じ、音質が劣化する、という課題がある。そこで、第２の実施形態ではこれを防止するために、音声信号に含まれる無音区間中で遅延量を切り替える機能を付加したものである。以下、第２の実施形態の構成について、第１の実施形態との差異を説明する。
【００６０】
図２は、第２の実施形態の電話装置１０Ａの全体構成を示すブロック図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。
【００６１】
電話装置１０Ａでは、エコーキャンセラ２０、受話側信号処理部４０が、エコーキャンセラ２０Ａ、受話側信号処理部４０Ａに置き換わっている点で第１の実施形態のものと異なっている。そして、受話側信号処理部４０Ａは、図２に示すように、無音判定部４４が付加され、遅延制御部４１が遅延制御部４１Ａに置き換わった点で第１の実施形態のものと異なっている。
【００６２】
無音判定部４４は、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎにおいて、無音区間であるか否かを判定し、その判定結果を、遅延制御部４１Ａに供給する機能を担っている。無音判定部４４としては、例えば特許文献「特開２０００−２６７６８３号公報」や、「特開平５−７３０８５号公報」に記載の方法など、既存の無音判定手段を適用することができる。
【００６３】
そして、遅延制御部４１Ａは、無音判定部４４から無音区間である旨の判定結果が与えられている間のみ、受話側遅延部４２−１、４２−２に供給する遅延量を変動させる点で、第１の実施形態のものと異なっている。すなわち、受話側遅延部４２−１、４２−２に、遅延制御部４１Ａから供給される遅延量は、遠端出力信号Ｒ＿ｏｕｔにおける有音区間では変動せず、無音区間でのみ変動する。
【００６４】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の電話装置１０Ａの動作を、図２を用いて説明するが、第２の実施形態と第１の実施形態との差異は、無音判定部４４が加わった点であるため、無音判定部４４の周辺の動作のみ説明することとする。その他のエコーキャンセラに係る動作は、第１の実施形態と同様であるので詳しい説明は省略する。
【００６５】
まず、無音判定部４４は、遠端入力信号Ｒ＿ｉｎの有音／無音の判定を行い、遅延制御部４１Ａに判定結果を送信する。そして、遅延制御部４１Ａは、遅延量計算部３１から、遅延量Ｄ１、Ｄ２が送信されてくると、それを所定期間保持するものとする。遅延制御部４１Ａは、送信されてくる遅延量Ｄ１、Ｄ２の一方又は両方が、保持していた遅延量と変化していた場合、無音判定部４４から供給される判定結果を参照する。そして、もしそのとき、無音判定部４４から供給される判定結果が、「有音」（無音ではない）であれば、新しい遅延量の送信は、受話側遅延部４２−１、４２−２に行わず、判定結果が「無音」であった場合には新しい遅延量を、受話側遅延部４２−１、４２−２に送信する動作を行う。
【００６６】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００６７】
以上のように、エコーキャンセラ２０Ａでは、無音判定部４４を用いて検出した無音区間でのみ、受話側遅延部４２−１、４２−２に供給する遅延量の変更処理を行うようにすることで、近端出力信号Ｓ＿ｏｕｔにおける音声の跳躍を防止し、近端出力信号Ｓ＿ｏｕｔの音質を向上させることができる。
【００６８】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００６９】
（Ｃ−１）上記の各実施形態においては、電話装置においては、例として、マイクが１つ、スピーカが２つの構成について説明したが、マイク及びスピーカの数は限定されないものである。その場合、マイクの数に応じて、対応する受話側遅延部及び送話側遅延部も配置する必要がある。
【００７０】
また、上記の各実施形態においては、適応フィルタの数を１つ（１ｃｈ）であるものとして説明したが、１ｃｈでなければならないわけではなく、マイクやスピーカの数に応じてｃｈ数を増やしてよい。例えば、マイクとスピーカの数量がどちらも２である場合には、適応フィルタも２つにし、ステレオエコーキャンセラの形態にしてもよい。
【００７１】
（Ｃ−２）上記の各実施形態において、遅延量計算部は、２つのマイクから入力される信号に応じて算出している、すなわち、遅延量計算部は、音源（近端話者）の方向に指向性を向けるように自動追尾するための遅延量を算出しているが、このような自動的な追尾ではなく、ユーザの操作や外部装置からの制御に応じて所望の方向（位置）に指向性を向けるように遅延量を算出しても良い。
【００７２】
また、上記の各実施形態において、エコーキャンセラにおける指向性処理部では、複数のマイクから入力された入力近端信号について指向性を与えることを目的として、同相化する遅延量を与えているが、指向性を与えることではなく、単に入力近端信号を同相化することを目的として遅延量を与える処理を行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１０…電話装置、２０…エコーキャンセラ、２１…適応フィルタ、２２…加算器、３０…指向性処理部、３１…遅延量計算部、３２、３２−１、３２−２…送話側遅延部、Ｄ１、Ｄ２、…遅延量、ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）…近端入力信号、３３…加算器、４０…受話側信号処理部、４１…遅延制御部、４２、４２−１、４２−２…受話側遅延部、４３…加算器、１１、１１−１、１１−２…マイク、１２…スピーカ、Ｒ＿ｉｎ…遠端入力信号、Ｒ＿ｏｕｔ…遠端出力信号、ｓ（ｔ）…合成遠端入力信号、ｘ１（ｔ）、ｘ２（ｔ）…近端入力信号、ｙ（ｔ）…合成近端入力信号、ＥＲ（ｔ）…擬似エコー、Ｓ＿ｏｕｔ…近端出力信号。
【図１】
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【図２】
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