(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）のそれぞれの受話信号に対する１チャネルの収音信号のパワー比を所定時間毎に算出し、これらチャネル毎に逐次算出するチャネル毎のパワー比の最小値をそれぞれそのチャネルの受話信号のエコー経路結合量として保持し、
その各チャネルのエコー経路結合量を対応するチャネルの受話信号にそれぞれ乗算してＮ個のエコー信号を推定し、
上記収音信号のパワーからこれらＮ個のエコー信号のパワーを差し引いたパワーを、上記収音信号のパワーで規格化してＮ個のエコー抑圧ゲインを算出し、
これらＮ個のエコー抑圧ゲインを上記収音信号に乗算することを特徴とする多チャネル反響抑圧方法。
【請求項２】
上記各チャネルの受話信号と上記収音信号をそれぞれ短時間スペクトルに変換し、
上記エコー経路結合量は上記短時間スペクトルのエコー経路結合量であり、上記Ｎ個のエコー信号は短時間スペクトルのエコー信号であり、上記エコー抑圧ゲインは短時間スペクトルのエコー抑圧ゲインであり、上記エコー抑圧ゲインの収音信号に対する乗算は短時間スペクトルのエコー抑圧ゲインの収音信号の短時間スペクトルに対する乗算であり、これら乗算スペクトルを時間領域の信号に変換して出力することを特徴とする請求項１記載の多チャネル反響抑圧方法。
【請求項３】
Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の受話信号をチャネル間で加算し、
その加算受話信号と１チャネルの収音信号とのパワー比をそれぞれ所定時間毎に算出し、この逐次算出するパワー比の内、最小値をエコー経路結合量として保持し、
そのエコー経路結合量を上記加算受話信号に乗算してエコー信号を推定し、
上記収音信号のパワーから上記エコー信号のパワーを差し引いたパワー値を、収音信号のパワーで規格化してエコー抑圧ゲインを算出し、
このエコー抑圧ゲインを上記収音信号に乗算することを特徴とする多チャネル反響抑圧方法。
【請求項４】
上記加算受話信号と上記収音信号をそれぞれ短時間スペクトルに変換し、
上記エコー経路結合量は、短時間スペクトルのエコー経路結合量であり、上記エコー信
号は上記短時間スペクトルのエコー信号であり、上記エコー抑圧ゲインは短時間スペクトルのエコー抑圧ゲインであり、上記エコー抑圧ゲインと収音信号の乗算は短時間スペクトルのエコー抑圧ゲインと短時間スペクトルの収音信号との乗算であり、
このスペクトル乗算結果を時間領域の信号に変換することを特徴とする請求項３記載の多チャネル反響抑圧方法。
【請求項５】
上記各チャネルの受話信号と上記収音信号との相互相関を求めることにより、各チャネルのエコー経路伝搬遅延量を推定し、
これら推定した各チャネルのエコー経路伝搬遅延量に応じて対応するチャネルの受話信号を遅延し、これら遅延した受話信号を上記受話信号として用いることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の多チャネル反響抑圧方法。
【請求項６】
上記エコー抑圧ゲインの算出において、上記エコー抑圧ゲインの算出において、上記エコー信号のパワーとしてマスキングしきい値を差し引いたパワー値を用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の多チャネル反響抑圧方法。
【請求項７】
Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の受話信号と、１つの収音信号が入力され、収音信号から受話信号によるエコー成分を抑圧した信号を出力する反響抑圧装置において、
各チャネル毎の受話信号と上記収音信号とがそれぞれ入力され、各チャネル毎の受話信号に対する収音信号のパワー比を所定時間毎に算出し、これらチャネル毎に逐次算出するパワー比のチャネル毎の最小値を保持し、そのチャネルのエコー経路結合量として出力するＮ個のエコー結合量計算部と、
各チャネルごとの上記エコー経路結合量と受話信号がそれぞれ入力され、これらを互いに乗算してエコー信号をそれぞれ出力するＮ個のエコー推定部と、
これらＮ個のエコー推定部よりの各エコー信号と収音信号とがそれぞれ入力され、収音信号のパワーから各エコー信号のパワーを差し引いたパワー値を、収音信号のパワーで規格化してエコー抑圧ゲインを出力するＮ個のエコー抑圧ゲイン算出部と、
これらＮ個のエコー抑圧ゲイン算出部からの各エコー抑圧ゲインと上記収音信号が入力され、これらエコー抑圧ゲインを収音信号に乗算して上記エコー成分を抑圧した信号を出力するエコー抑圧部と
を具備する多チャネル反響抑圧装置。
【請求項８】
Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の受話信号と、１つの収音信号が入力され、収音信号から受話信号によるエコー成分を抑圧した信号を出力する反響抑圧装置において、
Ｎチャネルの受話信号が入力され、これらをチャネル間で加算して１つの加算受話信号として出力する加算部と、
上記加算受話信号と上記収音信号が入力され、これらのパワー比を所定時間毎に算出し、これら逐次算出するパワー比の内最小値を保持し、エコー経路結合量として出力するエコー結合量計算部と、
上記エコー経路結合量と上記加算受話信号が入力され、これらを互いに乗算してエコー信号を出力するエコー推定部と、
上記エコー信号と上記収音信号とが入力され、収音信号のパワーからエコー信号のパワーを差し引いたパワー値を、収音信号のパワーで規格化してエコー抑圧ゲインを出力するエコー抑圧ゲイン算出部と、
上記エコー抑圧ゲインと上記収音信号が入力され、これらを互いに乗算して、上記エコー成分を抑圧した信号を出力するエコー抑圧部と
を具備する多チャネル反響抑圧装置。
【請求項９】
請求項１乃至６の何れかに記載の方法をコンピュータにより実行させるプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムを記録したコンピュータ読み出し可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声会議、ＴＶ会議などにおいて一つの音響空間内に複数のスピーカと少くとも一つのマイクロホンが配された拡声通話系等において、エコー信号を抑圧する多チャネル反響抑圧方法、反響抑圧装置、反響抑圧プログラム及びその記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に、拡声通話系の一例を示す。送話者１１０の発声した送話音声は、送話用マイクロホン１０１、送話信号増幅器１０５、伝送路１０９、受話信号増幅器１０８、受話スピーカ１０４を経て受話者１１１に伝わる。同様に送話者１１１の発声した送話音声は送話用マイクロホン１０３、送話信号増幅器１０７、伝送路１０９、受話信号増幅器１０６、受話スピーカ１０２を経て受話者１１０に伝わる。
【０００３】
この拡声通話系は、従来の電話通話系のように送受話器を手に持つ必要がないため、作業をしながらの通話が可能であったり、また、自然な対面通話が実現できるという長所を持ち、通信会議やテレビ電話、拡声電話機などに広く利用が進められている。
しかしながら、上述した拡声通話系の欠点として、エコーの存在が問題となっている。即ち、図４において、スピーカ１０４から受話者１１１に伝わった音声が、マイクロホン１０３にも受音され、送話信号増幅器１０７、伝送路１０９、受話信号増幅器１０６、スピーカ１０２を経て送話側で再生される。送話者１１０にとって、この現象は、自分の発声した音声が、スピーカ１０２から再生されるというエコー現象であり、音響エコーなどと呼ばれている。このエコー現象は、拡声通話系において通話の障害や不快感などの悪影響を生じる。
【０００４】
さらに、スピーカ１０２から再生された音は、マイクロホン１０１で受音されて信号の閉ループを形成し、そのループゲインが１より大きい場合にはハウリング現象が発生して、通話は不能となる。
このような拡声通話系の問題点を解決するために、反響消去装置（エコーキャンセラ）が利用されている。エコーキャンセラは適応フィルタ部、非線形エコー抑圧処理部のどちらか、もしくはそれらを組み合わせて構成される。
ここで、非線形エコー抑圧処理は、音声スイッチやセンタクリッパなどの、適応フィルタ（線形処理）以外のエコー抑圧処理を指す。適応フィルタ、非線形エコー抑圧処理に関しては、辻井重男監修の「エコーキャンセラ技術」（日本工業技術センター、昭６１）などが詳しい。また、ＩＴＵの勧告Ｐ２０１、Ｐ２０４、Ｇ１６５、Ｇ１６７などにも、構成および要求性能が提示されている。これらの処理によって、比較的静かな環境で利用する従来の通信会議やテレビ電話、拡声電話機などは、十分な通話品質を保証することが可能であった。
【０００５】
しかし、昨今、拡声通話の利用形態が拡大している。例えば、高騒音下の自動車内でのハンズフリー通話や、伝送遅延の大きいパケット網を用いたデスクトップテレビ会議、残響の大きい講堂を用いる遠隔講義などが挙げられる。このような利用環境においては、従来の適応フィルタや非線形エコー抑圧処理では、十分な通話品質の保証が困難となっている。
高騒音下では、適応フィルタは一般的にエコー経路のインパルス応答を十分に推定することが困難となる。適応フィルタのフィルタ係数長（タップ長）は、エコー経路の残響時間に基づいて設定される。したがって、残響時間が長い場合は、より多くのタップ長が必要となり、収束速度の低下や装置のハードウェア規模の増大を招く。さらに、伝送遅延が大きい場合には、エコーがより聞こえやすくなり、適応フィルタだけでは消去しきれない残留エコーが通話品質の劣化を引き起こす。
【０００６】
これに対して、非線形エコー抑圧処理は、挿入損失の制御などにより大きくロバストにエコー抑圧できる利点がある。しかし、エコーと同時に送話音声が存在する場合は、それらを区別なく抑圧してしまうために、送話音声に歪みや、音の途切れを引き起こしてしまうといった問題が発生してしまう。すなわち、非線形エコー抑圧処理は、双方向同時通話（ダブルトーク）時に、通話品質の劣化を引き起こすという問題がある。
以上のような問題に対し、周波数領域のエコー抑圧方法が特開平１１−３３１０４６号公報に提案されている。その抑圧方法について、図５を用いて簡単に説明する。なお、該エコー抑圧方法は受話信号ｘ（ｋ）および、マイクロホン１０３からの送信信号（エコー重畳信号）ｙ（ｋ）をそれぞれ、高速フーリエ変換部２０１および２０２で高速フーリエ変換して、信号の短時間スペクトルＸ（ω），Ｙ（ω）をそれぞれ求める。片側発話状態検出部２０４に受話信号ｘ（ｋ）送信信号ｙ（ｋ）を入力して、受話信号ｘ（ｋ）だけが入力される状態か否かを検出する。そして、受話信号だけが入力されている片側発話状態の場合に、先に変換した受話信号スペクトルおよび送信信号スペクトル（この場合、エコー信号スペクトル）の各パワーＰＸ（ω），ＰＹ（ω）（＝ＰＥ（ω））から、エコー経路結合量計算回路２０５において、推定エコー経路結合量ＰＨｅ（ω）＝ＰＹ（ω）／ＰＸ（ω）を計算する。
【０００７】
エコー信号パワー計算部２０６で、受話信号パワーＰＸ（ω）に推定エコー経路結合量ＰＨｅ（ω）を乗じて、予測エコー信号パワーＰＥｅ（ω）を計算する。その計算された予測エコー信号パワーＰＥｅ（ω）と、受話信号および送信信号の各短時間スペクトルＸ（ω），Ｙ（ω）を用いて、エコー抑圧ゲイン決定部２０７において、送信信号ｙ（ｋ）に重畳されたエコー信号ｂ（ｋ）の割合に基づいてエコー抑圧ゲインＧを計算する。このエコー抑圧ゲインＧ（ω）を、エコー抑圧部２０８において、送信信号（エコー重畳信号）スペクトルＹ（ω）に乗じることにより、エコーを抑圧した処理信号スペクトルＳｅ（ω）が得られ、処理信号スペクトルＳｅ（ω）を逆高速フーリエ変換部２０３で逆フーリエ変換することにより、エコー信号ｂ（ｋ）を抑圧し送話信号ｓ（ｋ）を強調した時間信号ｓｅ（ｋ）が得られる。
【０００８】
この方法を用いると、エコーが重畳された送信信号ｙ（ｋ）からエコー信号ｂ（ｋ）だけを抑圧し、送話信号ｓ（ｋ）だけを強調し、相手側に送信することができる。すなわち、非線形エコー抑圧処理でありながら、ダブルトーク時にも送話信号ｓ（ｋ）が途切れることなく、エコー信号ｂ（ｋ）だけを抑圧することが可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の方法では、エコー経路結合量を計算するために、片側発話状態検出部により、受話のみしている状態を検出する必要がある。この片側発話状態を誤検出すると、エコー抑圧ゲインＧ（ω）が不正確なものとなり、通話品質が劣化するおそれがあった。また従来の方法は一つの音響空間に複数のスピーカと一つのマイクロホンが存在する系やステレオ音声会議のように、一つの音響空間に複数スピーカと複数のマイクロホンとが存在する系のような多チャネル系についての反響消去については示されていない。
【００１０】
この発明の目的は多チャネル系において、片側発話状態の誤検出による通話品質の劣化が生じるおそれのない多チャネル反響抑圧方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この第１の発明によれば、Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の受話信号に対する収音信号の各チャネル毎のパワー比をそれぞれ、所定時間毎に算出し、これら逐次算出する各チャネルのパワー比の内の最小値を各チャネルの受話信号のエコー経路結合量とし、この各エコー経路結合量を対応チャネルの受話信号にそれぞれ乗算してＮ個のエコー信号を推定し、これらＮ個のエコー信号のパワーを収音信号のパワーからそれぞれ差し引いたＮ個のパワーを、収音信号のパワーでそれぞれ規格化してＮ個のエコー抑圧ゲインを算出し、これらＮ個のエコー抑圧ゲインを収音信号に乗算してエコーを抑圧する。
【００１２】
この第２の発明によれば、Ｎチャネル（Ｎは２以上の整数）の受話信号をチャネル間で加算して一つの加算受話信号とし、この加算受話信号と収音信号とのパワー比を所定時間毎に算出し、これら逐次算出するパワー比の内、最小値をエコー経路結合量とし、このエコー経路結合量を加算受話信号に乗算してエコー信号を推定し、このエコー信号のパワーを収音信号のパワーから差し引いたパワーを収音信号のパワーで規格化してエコー抑圧ゲインを算出し、このエコー抑圧ゲインを収音信号に乗算してエコーを抑圧する。
【００１３】
第１、第２の発明の何れにおいても、多チャネル系において、片側発話状態を検出することなく、エコー経路結合量を求めることができ、片側発話状態の誤検出に基づく、通話品質劣化が生じるおそれがない。
このようにエコー経路結合量を最小値保持により求めても、両側発話（ダブルトーク）の状態が長く続き、その間にエコー経路結合量が大きく変わることは、装置利用の実際上ほぼないことが判明しており、問題はない。なおエコー経路は時間的に非定常であるから、ある程度時間が経つと保持している最小値エコー経路結合量をクリアして初期値に戻すようにすればよい。この初期に戻す時間は利用環境に応じ、つまりエコー経路の変化する頻度にあわせて設定する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照してこの発明の実施形態を説明する。図１にこの発明の第１の実施形態を示す。この第１の実施形態は同一音響空間に複数のスピーカと一個のマイクロホンが配置された場合であり、図１では２個のスピーカ１０４１  と１０４２  を用いた例を示す。
第１チャネルの受話信号ｘ１（ｋ）はスピーカ１０４１  で再生され、第２チャネルの受話信号ｘ２（ｋ）はスピーカ１０４２で再生され、これらスピーカ１０４１  ，１０４２  で再生された音声はエコー経路６０１１  ，６０１２  をそれぞれ伝搬してエコー信号ｂ１（ｋ），ｂ２（ｋ）としてマイクロホン１０３で受音される。ｂ１（ｋ），ｂ２（ｋ）などの各ｋは整数であって離散時間を表わす。このマイクロホン１０３には話者の音声が送話信号ｓ（ｋ）として受音される。従ってマイクロホン１０３にはエコー信号ｂ１（ｋ），ｂ２（ｋ）と送話信号ｓ（ｋ）が重畳されてエコー重畳信号（収音信号）ｙ（ｋ）が出力される。
【００１５】
このエコー重畳信号ｙ（ｋ）はエコー経路遅延推定部３０２１  ，３０２２  に入力され、エコー経路遅延推定部３０２１  ，３０２２  には受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）もそれぞれ入力され、エコー経路遅延推定部３０２１  ，３０２２  はそれぞれ受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）とエコー重畳信号ｙ（ｋ）の相関係数（相互相関関数）が計算され、その各最大値となる遅延量から、エコー経路６０１１  ，６０１２  の伝搬遅延量ΔＴ１  ，ΔＴ２  が推定される。
エコー経路遅延推定部３０２１  ，３０２２  で推定された遅延量ΔＴ１  ，ΔＴ２  は遅延部３０３１  ，３０３２  に設定され、遅延部３０３１  ，３０３２  でそれぞれ受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）が設定された遅延量だけ遅延される。なお遅延部３０３１  ，３０３２  としては例えばＦＩＲフィルタで構成し、遅延時間（量）と対応したフィルタ係数の値を１とし、他のタップの重みを０とする。
【００１６】
この実施形態では信号を周波数領域に変換して処理する例である。つまり遅延部３０３１  ，３０３２  でそれぞれ遅延された受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）はそれぞれ周波数領域変換部２０１１  ，２０１２で例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）により短時間スペクトル（周波数領域信号）Ｘ１（ω），Ｘ２（ω）に変換され、同様にエコー重畳信号ｙ（ｋ）も周波数領域変換部２０２で短時間スペクトルＹ（ω）に変換される。ωは各角周波数を示す。ここで短時間とは例えば３２ｍｓから６４ｍｓ（８ｋＨｚサンプリングで２５６タップから５１２タップに対応）程度が好ましい。このことはこの程度の時が主観評価実験結果から処理品質として良いことを確認したからである。
【００１７】
エコー結合量計算部３０４1 において周波数領域変換部２０１1 からの受話信号Ｘ1(ω)及び周波数領域変換部２０２からのエコー重畳信号Ｙ（ω）を用いて、エコー重畳信号Ｙ(ω)の受話信号Ｘ1(ω)に対するパワー比の最小値を更新することにより、エコー経路６０１1 のエコー経路結合量を算出してこれを出力する。
以下、エコー結合量計算部３０４1 が行うエコー経路結合量算出処理について詳しく説明する。
【００１８】
エコー経路結合量は、エコー経路６０１1 へ入力される信号と、エコー経路６０１1 を伝搬した後の信号とのパワー比（Ｐｙ1 ／Ｐｘ1 ）である。即ち、信号の遅延を考慮すると、遅延部３０３1 で遅延された受話信号ｘ1(ｋ)に対する出力信号であるエコー信号ｂ1(ｋ)のパワー比である。同様にエコー経路６０１2 のエコー経路結合量はＰｙ2 ／Ｐｘ2 である。
しかしながら、エコー信号ｂ1(ｋ)を独立に抽出することは不可能であるため、遅延を考慮した受話信号ｘ1(ｋ)およびエコー重畳信号ｙ（ｋ）、この例ではＸ1(ω)およびＹ（ω）を用いてエコー経路結合量を算出する。即ち、所定期間毎、例えばＦＦＴの時間幅毎にエコー重畳信号のパワーＰY(ω）の受話信号のパワーＰX1（ω）に対する比を算出し、前回取得した比と今回取得した比とを比較して、小さい方をエコー経路結合量とする。即ち、エコー結合量計算部３０４1 は、今まで取得したエコー重畳信号と受信信号のパワー比ＰY(ω）／ＰX1（ω）において、一番小さい値をエコー経路結合量として保持する。エコー結合量計算部３０４2 も同様にエコー重畳信号Ｙ（ω）と受話信号Ｘ2(ω)のパワー比ＰY(ω）／ＰX2（ω）によりエコー経路６０１2 のエコー経路結合量を求める。
【００１９】
エコー推定部３１０１  において受話信号Ｘ１（ω）に、エコー結合量計算部３０４１  からのそのエコー経路結合量ＰＹ（ω）／ＰＸ１（ω）を乗算して、エコー経路６０１１  からのエコー信号Ｂｅ１（ω）を推定する。同様にエコー推定部３１０２  において受話信号Ｘ２（ω）に、エコー結合量計算部３０４２  からのそのエコー経路結合量ＰＹ（ω）／ＰＸ２（ω）を乗算してエコー経路６０１２  からのエコー信号Ｂｅ２（ω）を推定する。
エコー抑圧ゲイン算出部３０５１  では、エコー重畳信号（収音信号）Ｙ（ω）および推定エコー信号Ｂｅ１（ω）を用いて、エコー抑圧ゲインＧ１（ω）を算出する。この例では推定したエコー信号Ｂｅ１（ω）を、それ以外の可聴信号によって形成されるマスキングしきい値以下に抑圧するためのエコー抑圧ゲインＧ１（ω）を算出する。
【００２０】
以下、エコー抑圧ゲイン算出部３０５1 が行うエコー抑圧ゲイン算出処理について説明する。
エコー抑圧ゲイン算出部３０５1 は、以下に示す式（１）を満たすようなエコー抑圧ゲインＧ1 を算出する。
0003607625.tif 000002
Ｐd(ω)はエコー信号ＰB1(ｋ)以外の可聴信号、例えば、送信者側の受話信号ｘ（ｋ）、受話者側の送話信号ｓ（ｋ）、周囲騒音、回線雑音などの周波数領域信号が形成するマスキングしきい値（レベル）を示す。なお、マスキングしきい値Ｐd(ω)は、ノイズによるマスキングしきい値から算出可能である。送話信号ｓ（ｋ）のマスキングしきい値は、所定の期間毎に推定することは不可能であるため、長時間の特性は予め実験的に得られた所望のエコー抑制ゲインの主観評価から推定する。
【００２１】
ここで、上記関係式を満たすエコー抑圧ゲインＧ１  を算出する方法は各種存在するが、この実施形態ではウィナーフィルタリングに準じた解法で求める場合について説明する。
上記式（１）は、式（２）のように表せ、
Ｐｓｅ（ω）＋Ｐｄ（ω）＝Ｇ１（ω）・（Ｐｓ（ω）＋ＰＢ１（ω））        （２）
上記式（２）をエコー抑圧ゲインＧ１  についての式にすると、
0003607625.tif 000003
とすることができる。
【００２２】
上記式（３）において、ＰＢｅ１（ω）は推定エコー信号Ｂｅ１（ω）のパワー、Ｐｓｅ（ω）はエコー重畳信号Ｙ（ω）のパワーから上述の推定エコー信号Ｂｅ１（ω）のパワーを引いた推定音声信号Ｓｅ（ω）のパワーである。つまり推定エコー信号Ｂｅ１（ω）のパワーＰＢｅ１（ω）からマスキングしきい値Ｐｄ（ω）を差し引いた値を、エコー重畳信号（収音信号）のパワーＰＹ（ω）から差し引き、その差し引いた値を、エコー重畳信号のパワーＰＹ（ω）で規格化しエコー抑圧ゲインＧ１（ω）を算出する。同様にエコー抑圧ゲイン算出部３０５２  は、推定エコー信号Ｂｅ２（ω）、エコー重畳信号（収音信号）Ｙ（ｍ）を用いて、式（４）によりエコー抑圧ゲインＧ２（ω）を算出する。
【００２３】
Ｇ２（ω）＝（ＰＹ（ω）−ＰＢｅ２（ω）＋Ｐｄ（ω））／ＰＹ（ω）                （４）
エコー抑圧ゲイン算出部３０５１  ，３０５２  でそれぞれ算出されたエコー抑圧ゲインＧ１（ω），Ｇ２（ω）はこの例ではエコー抑圧部２０８１  でエコー重畳信号Ｙ（ω）にＧ１（ω）が先ず乗算されて、エコー信号Ｂ１（ω）が抑圧され、更にそのエコー抑圧部２０８１  の出力に対し、エコー抑圧部２０８２  でＧ１（ω）が乗算されてエコー信号Ｂ２（ω）が抑圧される。これらエコー信号Ｂ１（ω），Ｂ２（ω）が抑圧された信号ｓｅ（ω）は時間領域重畳部２０３で例えば逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時間領域信号に変換されて出力される。この出力信号ｓｅ（ｋ）はエコー重畳信号ｙ（ｋ）のエコー信号ｂ１（ｋ）及びｂ２（ｋ）が抑圧され、マイクロホン１０３に入力された送話信号ｓ（ｋ）にできるだけ近い信号となる。なおエコー抑圧部２０８１  と２０８２  の順は何れをマイクロホン１０３側にしてもよい。
【００２４】
図２にこの第２の発明の実施形態を示し、図１と対応する部分に同一参照符号を付けてある。同一音響空間に複数のスピーカ１０４１  〜１０４Ｎ  が設けられ、また複数のマイクロホン１０３１  〜１０３Ｍ  が設けられている場合である。図１に示した構成では、各チャネルごとに周波数領域変換部、エコー結合量計算部、エコー推定部、エコー抑圧ゲイン算出部、エコー抑圧部の組を設ける必要があり、チャネル数が多くなると、ハードウェアの規模が大きくなる、ソフトウェアで処理しても、処理時間が長くなる。図２に示す実施形態はこの点を改善したものである。マイクロホン１０３１  よりのエコー重畳信号（収音信号）ｙ（ｋ）に対しエコー抑圧する構成を示す。
【００２５】
各チャネルの受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）とエコー重畳信号（収音信号）ｙ（ｋ）とを用いて、エコー経路遅延推定部３０２１  …３０２Ｎ  で、スピーカ１０４１  …１０４Ｎ  からマイクロホン１０３に達する各エコー経路の遅延量（時間）が推定され、その推定された遅延時間が遅延部３０３１  …３０３Ｎ  それぞれ設定され、受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）はそれぞれ遅延部３０３１  …３０３Ｎ  で遅延される。
これら遅延部３０３１  …３０３Ｎ  で遅延された受信信号は加算部４０１で加算され、この加算信号ｘＡ（ｋ）は周波数領域変換部２０１で周波数領域信号ＸＡ（ω）に変換される。マイクロホン１０３１  からのエコー重畳信号も周波数領域変換部２０２で周波数領域信号Ｙ（ω）に変換される。エコー結合量計算部３０４でこれら周波数領域信号ＸＡ（ω），Ｙ（ω）の短時間毎のパワー比ＰＹ（ω）／ＰＸＡ（ω）が計算され、その最小値の更新を行い、その最小値をエコー経路結合量として出力される。このエコー経路結合量を加算受話信号ＸＡ（ω）にエコー推定部３１０で乗算されて、エコー信号が推定される。この推定エコー信号とエコー重畳信号Ｙ（ω）とを用いてエコー抑圧ゲイン算出部３０５で例えば式（３）と同様な計算が行われてエコー抑圧ゲインＧ（ω）が計算される。このエコー抑圧ゲインＧ（ω）がエコー重畳信号Ｙ（ω）に対してエコー抑圧部２０８で乗算されて、重畳されているエコー信号が抑圧され、その乗算出力Ｓｅ（ω）は時間領域変換部２０３で時間領域信号Ｓｅ１（ｋ）に変換されて出力される。
【００２６】
このマイクロホン１０３１  からのエコー重畳信号（収音信号）に対する反響抑圧装置４００１  と同様の構成の反響抑圧装置４００２  …４００Ｍ  が設けられ、反響抑圧装置４００２  に受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）とマイクロホン１０３２  からのエコー重畳信号とを入力してエコー抑圧された信号ｓｅ２（ｋ）を出力し、反響抑圧装置４００Ｍ  は受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）とマイクロホン１０３Ｍ  からのエコー重畳信号とを入力してエコー抑圧された信号ｓｅＭ（ｋ）を出力する。
なお各スピーカ１０４１  …１０４Ｎ  からマイクロホン１０３１  へのエコー経路の伝搬遅延量がそれぞれスピーカ１０４１  …１０４Ｎ  から他のマイクロホン１０３２  …１０３Ｍ  へのエコー経路の伝搬遅延量と近似できる場合は反響抑圧装置４００２  …４００Ｍ  においてはエコー経路遅延推定部３０２、遅延部３０３を省略して、図中に破線で示すように、反響抑圧装置４００１  内の加算部４０１の加算受話信号ｘＡ（ｋ）又は周波数領域変換部２０１の周波数領域信号ＸＡ（ω）を反響抑圧装置４００２  …４００Ｍ  へ供給し、受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）の供給を行わなくてもよい。
【００２７】
図１及び図２においてエコー結合量計算やエコー推定において、エコー経路での伝搬遅延量が、エコー抑圧処理に大きく影響を与えない程度、例えば周波数領域信号に変換して処理する場合に、その変換フレーム長以内、つまり残響時間が比較的短かい場合はエコー遅延量推定部３０２、遅延部３０３を省略してもよい。これらを省略する場合は破線で示すように１つの反響抑圧装置、例えば４００１  の周波数領域変換部２０１からの加算受話信号ＸＡ（ω）を他の反響抑圧装置４００２  …４００Ｍ  へ供給し、これら装置４００２  …４００Ｍ  は加算部４０１及び周波数領域変換部２０１を省略し、より簡略化することもできる。
【００２８】
図１及び図２に示した例において、エコー抑圧ゲイン算出部３０５１  ，３０５２  ，３０５の計算はマスキングしきい値Ｐｄ（ω）を省略してもよい。しかしこの場合は正しくエコー信号を推定できればよいが、この推定値に誤差が生じると、求めたエコー抑圧ゲインの正しいものとならず、送出される送話信号ｓｅ（ｋ）に歪みが生じるおそれがある。この点でマスキングしきい値Ｐｄ（ω）を用いてマスキングしきい値以下のエコーの残留を許容した方が通話品質を向上させることができる。
【００２９】
また図１及び図２においては、信号を周波数領域に変換して処理したが、これら図において周波数領域変換部２０１１  ，２０１２  ，２０１，２０２、時間領域変換部２０３を省略し、図中に破線で示すように、これら変換部を通過して接続し、時間領域の信号の状態で処理してもよい。つまり受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）、エコー重畳信号ｙ（ｋ）についてその短時間毎の、例えば各サンプル毎のパワー比Ｐｙ（ｋ）／Ｐｘ１（ｋ），Ｐｙ（ｋ）／Ｐｘ２（ｋ）を求め、その最小値を更新して、各エコー経路結合量を計算し、各エコー経路結合量を受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ）に乗算してエコー信号ｂｅ１（ｋ），ｂｅ２（ｋ）を推定し、推定エコー信号ｂｅ１（ｋ），ｂｅ２（ｋ）のパワーＰｂｅ１  ，Ｐｂｅ２  エコー重畳信号ｙ（ｋ）のパワーＰｙ  からそれぞれエコー抑圧ゲインＧ１  ，Ｇ２  を式（３）と同様な式により計算し、このエコー抑圧ゲインＧ１  ，Ｇ２  をエコー重畳信号ｙ（ｋ）に乗算して、エコー抑圧された信号ｓｅ（ｋ）を得る。図２の場合も、受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）を加算してその加算受話信号ｘＡ（ｋ）とエコー重畳信号ｙ（ｋ）とについて同様に時間領域信号の状態で処理してもよい。なお当然のことであるが処理量あるいはハードウェア規模が大きくなるが、周波数領域に変換して処理した方が、高精度の処理ができ通話品質も向上する。
【００３０】
なお先に述べたように何れの場合もエコー結合量計算部では音響経路の変化頻度などに合せて定期的に保持していた最小値をクリアさせてエコー経路結合量の計算を新たに行うようにする。
この発明による反響抑圧装置を従来の適応フィルタ（線形処理）形多チャネルエコーキャンセラと併用して用いることもできる。例えば、図３に示すようにマイクロホン１０３１  からのエコー重畳信号ｙ（ｋ）を、受話信号ｘ１（ｋ）…ｘＮ（ｋ）を用いて多チャネル適応フィルタ形エコーキャンセラ５００で処理して、ある程度エコー信号を消去し、その残留エコー信号を含む送話信号を、図１に示した又は図２に示した反響抑圧装置６００に入力して、その残留エコー信号を更に抑圧するようにしてもよい。
【００３１】
図１及び図２に示した実施形態はコンピュータによりプログラムを実行させて機能させてもよい。その場合のプログラムはＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、磁気ディスクなどのコンピュータにより読み出し可能な記録媒体に記録したもの、または通信回線を介して送られたプログラムコンピュータ内のＲＡＭにダウンロードして使用される。
【００３２】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、多チャネル系において、片側発話状態を検出することなく、エコー経路結合量を求めることができ、片側発話状態の誤検出に基づく通話品質劣化は生じない。この発明におけるエコー経路結合量の計算は常に行っているが、両側発話（ダブルトーク）が長時間続き、その間にエコー経路結合量が大きく変ることはなく、良好な通話品質が保たれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の実施形態の機能構成を示す図。
【図２】第２の発明の実施形態の機能構成を示す図。
【図３】この発明による反響抑圧装置を、適応フィルタ形エコーキャンセラと併用した例を示す図。
【図４】一般的な拡声通話の一例を示す図。
【図５】従来の周波数領域で処理する反響抑圧装置の機能構成を示す図。
【図１】
0003607625.tif 000004
【図２】
0003607625.tif 000005
【図３】
0003607625.tif 000006
【図４】
0003607625.tif 000007
【図５】
0003607625.tif 000008