(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各チャネルの受話信号がそれぞれ適応フィルタに入力され、その出力として疑似エコー信号が得られ、収音信号から上記疑似エコー信号が差し引かれ、その差し引いた残りの誤差信号と、そのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数が更新されるエコー消去装置において、
上記各チャネルごとに設けられ、
そのチャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号との間のインパルス応答又は対応する適応フィルタのフィルタ係数が入力されて、上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を計算する手段と、
上記間接音の音響結合量Ｒi とそのチャネルの受話信号Ｘi と、目標誤差信号量Ｅe が入力され、対数領域ではＲi ＋Ｘi −Ｅe を計算した結果を出力する手段と、
そのＲi ＋Ｘi −Ｅeの結果 に比例したフィルタ長をそのチャネルの適応フィルタに設定する手段とを備えることを特徴とする多チャネルエコー消去装置。
【請求項２】
各チャネルの受話信号がそれぞれ適応フィルタに入力され、その出力として疑似エコー信号が得られ、収音信号から上記疑似エコー信号が差し引かれ、その差し引いた残りの誤差信号と、そのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数が更新されるエコー消去装置において、
各チャネルの受話信号が入力され、その受話信号を要素とする受話信号列ベクトルｘの共分散を要素とする列ベクトルの時間的平均値ｒ（ｋ）を求める共分散計算部と、
上記収音信号ｙm（ｋ）が入力され、その２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）を求める２乗平均計算部と、
平均値ｒ（ｋ）と平均値ｙ2（ｋ）が入力され、ｙ2（ｋ）とｇT（ｋ）ｒ（ｋ）との差の２乗が最小になる列ベクトルｇT（ｋ）を求め、その列ベクトルｇT（ｋ）の要素として各チャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号間の音響結合量を得る音響結合推定部と、
上記各チャネルの音響結合量と所定値が入力され、各チャネルの上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を求めて出力する手段と、
上記各間接音の音響結合量と目標音響結合量が入力され、これらより目標間接音結合抑圧量を求めて出力する手段と、
各チャネルの上記目標間接音結合抑圧量に比例したフィルタ長をそのチャネルの適応フィルタに設定する手段とを備え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】
各チャネルの受話信号がそれぞれ適応フィルタに入力され、その出力として疑似エコー信号が得られ、収音信号から上記疑似エコー信号が差し引かれ、その差し引いた残りの誤差信号と、そのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数が更新されるエコー消去装置において、
各チャネルの受話信号が入力され、その受話信号を要素とする受話信号列ベクトルｘの共分散を要素とする列ベクトルの時間的平均値ｒ（ｋ）を求める共分散計算部と、
上記収音信号ｙm（ｋ）が入力され、その２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）を求める２乗平均計算部と、
平均値ｒ（ｋ）と平均値ｙ2（ｋ）が入力され、ｙ2（ｋ）とｇT（ｋ）ｒ（ｋ）との差の２乗が最小になる列ベクトルｇT（ｋ）を求め、その列ベクトルｇT（ｋ）の要素として各チャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号間の音響結合量を得る音響結合推定部と、
上記各チャネルの音響結合量と所定値が入力され、各チャネルの上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を計算する手段と、
上記間接音の音響結合量Ｒi とそのチャネルの受話信号Ｘi と、目標誤差信号量Ｅe が入力され、対数領域ではＲi ＋Ｘi −Ｅe を計算した結果を出力する手段と、
そのＲi ＋Ｘi −Ｅe の結果 に比例したフィルタ長をそのチャネルの適応フィルタに設定する手段とを備え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】
各チャネルの受話信号を、それぞれ適応フィルタにより処理して疑似エコー信号を生成し、その疑似エコー信号を収音信号から差し引き、その差し引いた残りの誤差信号とそのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数を更新するエコー消去方法において、
各チャネルについて、そのチャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号との間のインパルス応答、又は対応する適応フィルタのフィルタ係数とから、上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を求め、
その間接音の音響結合量Ｒi と、そのチャネルの受話信号Ｘi と、目標誤差信号Ｅe により対数領域でＲi ＋Ｘi −Ｅe を計算し、
その計算結果に比例してそのチャネルの適応フィルタのフィルタ長を更新する
ことを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項５】
各チャネルの受話信号をそれぞれ適応フィルタにより処理して疑似エコー信号を生成し、収音信号から上記疑似エコー信号を差し引き、その差し引いた残りの誤差信号と、そのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数を更新するエコー消去方法において、
各チャネルの受話信号からその受話信号を要素とする受話信号列ベクトルｘの共分散を要素とする列ベクトルの時間的平均値ｒ（ｋ）を求め、
上記収音信号ｙm（ｋ）の２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）を求め、
上記２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）とｇT（ｋ）ｒ（ｋ）との差の２乗が最小になる列ベクトルｇT（ｋ）を求め、その列ベクトルｇT（ｋ）の要素として各チャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号間の音響結合量を得、
上記各チャネルの音響結合量と所定値とから、各チャネルの上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を求め、
上記各間接音の音響結合量と目標音響結合量より目標間接音結合抑圧量を求め、
各チャネルの上記目標間接音結合抑圧量に比例したフィルタ長で、そのチャネルの適応フィルタのフィルタ長を更新することを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項６】
各チャネルの受話信号をそれぞれ適応フィルタにより処理して疑似エコー信号を生成し、収音信号から上記疑似エコー信号を差し引き、その差し引いた残りの誤差信号と、そのチャネルの受話信号とから対応する適応フィルタのフィルタ係数を更新するエコー消去方法において、
各チャネルの受話信号からその受話信号を要素とする受話信号列ベクトルｘの共分散を要素とする列ベクトルの時間的平均値ｒ（ｋ）を求め、
上記収音信号ｙm（ｋ）の２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）を求め、
上記２乗値の時間的平均値ｙ2（ｋ）と、ｇT（ｋ）ｒ（ｋ）との差の２乗が最小になる列ベクトルｇT（ｋ）を求め、その列ベクトルｇT（ｋ）の要素として各チャネルの受話信号の再生信号と上記収音信号間の音響結合量を得、
上記各チャネルの音響結合量と所定値とから、各チャネルの上記再生信号と上記収音信号間の間接音の音響結合量を求め、
上記間接音の音響結合量Ｒi とそのチャネルの受話信号Ｘi と、目標誤差信号量Ｅe から、対数領域ではＲi ＋Ｘi −Ｅe を計算し、
そのＲi ＋Ｘi −Ｅe の計算結果に比例したフィルタ長で、そのチャネルの適応フィルタのフィルタ長を更新することを特徴とする多チャネルエコー消去方法。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れかに記載の方法の各課程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば多チャネル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方法、その装置、そのプログラム及びその記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタルネットワークと音声画像の高能率符号化技術の進展により、複数の人が容易に参加でき、より自然な通話環境を提供できる多チャネルの拡声通話方式が研究されはじめている。その実現のためには、複数のスピーカからマイクロホンへの音響的回り込みを消去する多チャネル音響エコー消去の技術的課題と解決策の検討が必要となる。
Ｎ（≧２）チャネルの再生系とＭ（≧１）チャネルの収音系とで構成される通信会議システムは、図５に示すような構成により音響エコーの消去を行う。即ち各受話端子１１  〜１Ｎ  からの受話信号は各スピーカ２１  〜２Ｎで音響信号として再生され、各Ｎ個の音響エコー経路１０１  〜１０Ｎ  を経て各マイクロホン３ｍ  （ｍ＝１，…，Ｍ）に回り込む。受話側の全Ｎチャネルの受話端子１１  〜１Ｎ  と、Ｍチャネル送話側の送話端子５１  〜５Ｍ  それぞれとの間にＮチャネルエコーキャンセル部４１  〜４Ｍ  を接続して音響エコーを消去する。
【０００３】
上記Ｎチャネルエコーキャンセル部４ｍ  は、各収音チャネル毎に再生側の全Ｎチャネルと収音側の１チャネルとの間のＮ入力１出力時系列信号を処理する構成をとる。このＮチャネルエコーキャンセル部４ｍ  （ｍ＝１，…，Ｍ）の構成を図６に示す。
各受話信号ｘ１（ｋ），ｘ２（ｋ），…，ｘＮ（ｋ）はそれぞれ適応フィルタ１１１  ，１１２  ，…，１１Ｎ  でフィルタ処理されて疑似エコー信号ｙ＾１ｍ（ｋ），ｙ＾２ｍ（ｋ），…，ｙ＾Ｎｍ（ｋ）が生成され、これら疑似エコー信号がマイクロホン３ｍ  の収音信号ｙｍ（ｋ）から減算部１２１  ，１２２  ，…，１２Ｎ  で順次引き算され、エコー信号が抑圧されて送話端子５ｍ  へ出力される。修正係数算出部１３において、各受話信号ｘ１（ｋ），…，ｘＮ（ｋ）と送話端子５ｍ  へ出力される残留エコー信号（誤差信号）ｅｍ  とが入力されて各適応フィルタのフィルタ係数に対する修正係数が計算される。即ち各受話信号から次のような受話信号ベクトルを生成する
0003583998.tif 000002
Ｌは適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  のタップ数（フィルタ長）である。
【０００４】
受話信号ベクトルｘ１（ｋ），…，  ｘＮ（ｋ）を次式のベクトルＸ（ｋ）とする
Ｘ（ｋ）＝［ｘ１Ｔ（ｋ），  ｘ２Ｔ（ｋ），…，  ｘＮＴ（ｋ）］Ｔ  
各適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  のフィルタ係数ベクトルｈ＾１ｍ（ｋ），  ｈ＾２ｍ（ｋ），…，  ｈ＾Ｎｍ（ｋ）を結合して
ｈ＾ｍ（ｋ）＝［ｈ＾１ｍＴ（ｋ），  ｈ＾２ｍＴ（ｋ），…，  ｈ＾ＮｍＴ（ｋ）］Ｔ  
と適応フィルタ結合係数ベクトルｈ＾ｍ（ｋ）の更新は、例えばＮＬＭＳアルゴリズム（学習同定法）を用いた場合
ｈ＾ｍ（ｋ＋１）＝ｈ＾ｍ（ｋ）＋αｅｍ  （ｋ）ｘ（ｋ）／（ｘＴ（ｋ）  ｘ（ｋ））
αはステップサイズパラメータである。
となる。つまり修正係数計算部１３ではこの式の右辺第２項αｅｍ  （ｋ）  ｘ（ｋ）／（ｘＴ（ｋ）  ｘ（ｋ））を計算して、各適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  に対するフィルタ係数の修正係数を得、これら修正係数により適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  の各フィルタ係数をそれぞれ係数更新部１４１  ，…，１４Ｎ  で更新する。適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  ではそのフィルタ係数を用いてフィルタ処理部１５１  ，…，１５Ｎ  でフィルタ係数ベクトルと受話信号ベクトルとの内積演算（フィルタ処理）ｙ＾１ｍ（ｋ）＝ｈ＾１ｍＴ（ｋ）  ｘ１（ｋ），…，ｙ＾Ｎｍ（ｋ）＝ｈ＾ＮｍＴ（ｋ）  ｘＮ（ｋ）が行われて、疑似エコー信号が生成される。
【０００５】
各フィルタ係数ベクトルは
0003583998.tif 000003
であって、前記修正を繰返すことにより、これらフィルタ係数ベクトルを、各スピーカ２１  ，…，２Ｎ  からマイクロホン３ｍ  への各エコー経路のインパルス応答ｈ１ｍ（ｋ，ｎ），…，ｈＮｍ（ｋ，ｎ）の時系列を各要素とするエコー経路ベクトル
0003583998.tif 000004
と一致させることができ、残留信号ｅｍ（ｋ）を小さくすることができる。
【０００６】
なお、各フィルタ処理部とその係数更新部及び対応する修正係数計算部分を含めて本来の適応フィルタが構成されるが、ここでは便宜上フィルタ処理部と係数更新部を適応フィルタと呼ぶ。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
多チャネルの再生系及び収音系よりなる音響システムにおいては、スピーカ２１  ，…，２Ｎ  中には音量が大きなものと、小さいものとがあり、同様にマイクロホン３１  ，…，３Ｍ  中には収音利得が大きいものと、小さいものとがある。音量が小さいスピーカからの再生音が収音利得が小さいマイクロホンに混入したエコー信号のレベルは小さなものとなる。従ってこのエコー信号をある所定レベルまで減算させるには適応フィルタの長さは短かくてよい。逆に音量が大きいスピーカからの再生音が収音利得が大きいマイクロホンに混入したエコー信号のレベルは大きなものとなり、これを前記ある所定レベルまで減衰させるには、適応フィルタ長を長くする必要がある。
【０００８】
しかし、従来においては適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  のフィルタ長は全て同一としていた。このためレベルが小さいエコー信号のエコー経路と対応する適応フィルタには必要以上のフィルタ長を与え、それだけ不必要に多くの演算処理を行い、あるいはハードウェア規模を不必要に大きくすることになっていた。逆にレベルが大きいエコー信号のエコー経路と対応する適応フィルタには不十分なフィルタ長が与えられ、エコー信号を十分抑圧することができないことがあった。この問題はＮＬＭＳアルゴリズムを用いる場合に限らず、適応フィルタのフィルタ係数を、エコー経路のインパルス応答に近ずける他の適応アルゴリズムを用いた場合も同様のことが言える。
【０００９】
この発明の目的は、多チャネルエコー消去系において、全体適応フィルタのフィルタ長が与えられた時、各適応フィルタに適切なフィルタ長を与える多チャネルエコー消去方法、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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、各チャネルについて、そのチャネルの受話信号を再生するスピーカと、収音信号を出力するマイクロホン間、つまり受話信号の再生信号と収音信号との間の間接音による音響結合量を求め、対数領域では、この各チャネルの間接音による音響結合量とそのチャネルの受話信号量との加算と、これらから目標誤差信号量の減算とを行った値を、目標間接音抑圧量として求め、チャネルの目標間接音抑圧量に比例してそのチャネルの適応フィルタ長を決定する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
全体の適応フィルタのフィルタ長が与えられた時に、各適応フィルタに適切なフィルタ長を与えるエコー消去として考えられるものを示す図１を参照して説明する。図１で図６と対応する部分に同一参照符号を付けて重複説明を省略する。また修正係数算出部１３を省略してある。
各適応フィルタ１１1 ,…,１１N と対応してフィルタ長決定部２１1 ,…,２１N が設けられ、フィルタ長決定部２１1 は間接音音響結合量計算部２２及びフィルタ長計算部２３からなる。フィルタ長決定部２１2 ,…,２１N も、図に示していないが、それぞれ同様に間接音音響結合量計算部２２及びフィルタ長計算部２３から構成されている。
【００１２】
この適応フィルタ長を求める原理を以下に説明する。スピーカ２i からマイクロホン３m へのエコー経路における残響曲線Ｃi(ｋ）はそのエコー経路に対応するインパルス応答ｈi を、その最後から自乗積分したものである。
Ｃi(ｋ）＝Σｈｊ(ｋ＋ｊ）2，Σは、ｊ＝０，１，２，・・・に関する総和。 
Ｃi(0)はインパルス応答の自乗積分値であるからスピーカ２iとマイクロホン３m 間の音響結合量Ａi に等しい。音響結合量Ａi のうち直接音によるものをＤi 、間接音によるものをＲi とするとＡi ＝Ｄi ＋Ｒi である。スピーカが１1 と１2 の二つつまりエコー経路が二つの場合における、これらエコー経路の残響曲線Ｃ1 ,Ｃ2 は図２に示すようになる。図２において横軸は時間軸であり、縦軸は残響音量である。時刻ｋ＝０における値Ｃ1(０),Ｃ2(０)は各エコー経路のインパルス応答の自乗積分値であり、音響結合量Ａ1 ,Ａ2 であり、図２においてｋ＝０付近での曲線Ｃ1 ,Ｃ2 の平らな部分は、エコーの遅延時間であり、この部分を明示するため、つまり縦軸から離してあるが、実際にはフィルタ長Ｌ1 ,Ｌ2 と比べ著しく短かく、例えば数ｍｓから数十ｍｓであって無視できる程度である。なおｋ＝０付近での平らな部分も雑音等のために若干の傾きを持つが、直接音や間接音による傾きに比べると小さく、平らと見なしてよい。図２中のＥは目標音響結合量であって、各エコー経路の残響が目標音響結合量Ｅになるまでのエコー信号を、適応フィルタ１１1 ,１１2 でそれぞれ模擬すればよい。つまり、スピーカ２1 ,２2 からの再生音が生じてからそのエコー経路の残響のレベルが目標音響結合量Ｅになるまでの時間Ｌ1 ,Ｌ2 を適応フィルタ１１1 ,１１2 のフィルタ長にすればよい。
【００１３】
残響曲線Ｃ１  ，Ｃ２  は音響結合量Ａ１  ，Ａ２  からそれぞれ直接音による音響結合量Ｄ１  ，Ｄ２  を差し引いた値、つまり間接音による音響結合量Ｒ１  ，Ｒ２  （対数値）から時間と共に対数領域で直線的に減少する。また、同一室内では、間接音による残響曲線の減少の傾きがスピーカ、マイクロホンの位置によらず一定である。従って、前述したようにほぼｋ＝０の時刻から残響曲線が直線的に減少するとみなすことができるから、全体のフィルタ長Ｌ＝Ｌ１  ＋Ｌ２  とすると、
Ｌ１  ：Ｌ２  ≡ｌｏｇ  Ｒ１  −ｌｏｇ  Ｅ：ｌｏｇ  Ｒ２  −ｌｏｇ  Ｅ
が成立する。よって、フィルタ長Ｌｉ  は次式により求まる。
【００１４】
0003583998.tif 000005
となる。スピーカの数がＮの一般的な場合における各適応フィルタ１１ｉ  のフィルタ長Ｌｉ  は次式により求まる。
Ｌｉ  ＝［（ｌｏｇ  Ｒｉ  −ｌｏｇ  Ｅ）／Σ（ｌｏｇ  Ｒｉ  −ｌｏｇ  Ｅ）］Ｌ
Σはｉ＝１からＮまでの総和である。
以上の説明から理解されるように、図１において例えばフィルタ長決定部２１１  においてフィルタ長計算部２３に全体のフィルタ長Ｌと、目標音響結合量Ｅが設定入力され、間接音音響結合量計算部２２からの間接音による音響結合量Ｒ１  も入力され、その減算部２３ａで目標間接音結合抑圧量ｌｏｇ  Ｒ１  −ｌｏｇ  Ｅが計算される。同様に各フィルタ長決定部２１２，…  ，２１Ｎ  でそれぞれ目標間接音結合抑圧量ｌｏｇ  Ｒ２  −ｌｏｇ  Ｅ，…，ｌｏｇ  ＲＮ  −ｌｏｇ  Ｅが計算される。これら目標間接音結合抑圧量ｌｏｇ  Ｒ１  −ｌｏｇ  Ｅ，…，ｌｏｇ  ＲＮ  −ｌｏｇ  Ｅにそれぞれ比例して対応する適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  にそのフィルタ長を図中に破線で示すように設定してもよい。
【００１５】
適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  のフィルタ長Ｌ１  ，…，ＬＮの和Ｌが決められている場合は更に次のようにする。目標間接音結合抑圧量ｌｏｇ  Ｒ１  −ｌｏｇ  Ｅ，…，ｌｏｇ  ＲＮ  −ｌｏｇ  Ｅは加算部２４で加算され、つまりΣｉ＝１Ｎ（ｌｏｇ  Ｒｉ  −ｌｏｇ  Ｅ）＝ＰＲＥＡ  が得られ、この加算値ＰＲＥＡ  が各フィルタ長決定部２１１  ，…，２１Ｎ  の各フィルタ長計算部２３に入力され、各フィルタ長計算部２３では割算部２３ｂにより（ｌｏｇ  Ｒｉ  −ｌｏｇ  Ｅ）／ＰＲＥＡ  ＝Ｌｉ  がそれぞれ計算され、これら計算されたＬ１  ，…，ＬＮ  がそれぞれ対応する適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  にそのフィルタ長として設定される。
【００１６】
このようにして適応フィルタ１１１  ，…，１１Ｎ  はそれぞれそのエコーレベルに応じたフィルタ長に設定される。
所で間接音音響結合量計算部２２における間接音による音響結合量Ｒｉ  を求めるには次の手法が考えられる。
図３Ａに示すようにインパルス応答測定部２５において、予め各エコー経路についてインパルス応答を測定し、そのインパルス応答を用いる。つまり各スピーカ２１  ，…，２Ｎ  の各１つからインパルス音響を再生させ、その時のマイクロホン３ｍ  の出力のパワーの減衰状態を測定してインパルス応答における各時刻のｈｉ  を求め、この測定したインパルス応答を間接音音響結合量計算部２２に入力し、この計算部２２において先に述べたようにそのインパルス応答の自乗積分値Ｃｉ（０）を求め、この値Ｃｉ（０）＝Ａｉ  から、インパルス応答の時刻ｋ＝０における測定パワーｈｉ（０）２  、つまり直接音による音響結合量Ｄｉ  を対数領域では差し引いて間接音による音響結合量Ｒｉ  を求める。
【００１７】
あるいは図３Ｂに示すように適応フィルタ１１ｉ  からそのフィルタ係数ｈｉ  を入力して、図３Ａの場合と同様に自乗積分値Ｃｉ（０）を求め、更にこの値からｈｉ（０）２  ＝Ｄｉ  を対数領域では差し引いて間接音に与える音響結合量Ｒｉ  を求める。
図２に示した特性から理解されるように、Ｃｉ（ｋ）／Ｃｉ（ｋ＋τ）＞θであるような最小の整数ｋを直接音の到来時刻と考える。ここでτは数ｍｓに相当する値、θは２〜４程度である。つまり図２において直接音から間接音（残響）に変化する、急激にレベルが下がる時刻ｋを求め、直接音による音響結合をＤｉ＝Ｃｉ（ｋ）／Ｃｉ（ｋ＋τ）とする。図２は対数値であるから引き算となる。よって間接音ＲｉはＲｉ＝Ｃｉ（０）／Ｂｉにより求まる。直接音が到来してしまっているはずの時刻をｋが過ぎても先の条件が満たされない場合は、間接音が優勢と判断し、Ｄｉは１とθの中間に設定する。
【００１８】
あるいは図３Ｃに示すように各受話信号ｘ１（ｋ），…，ｘＮ（ｋ）を共分散計算部２６に入力して、これらを要素とする入力信号列ベクトルをＸとする時、Ｘの共分散を要素とする列ベクトルの時間的平均値ｒ（ｋ）を求める。受話信号がｘ１（ｍ）とｘ２（ｍ）の二つの場合は
ｒ（ｋ）＝αｒ（ｋ−１）＋（１−α）［ｘ１（ｋ）＊ｘ１（ｋ），ｘ１（ｋ）＊ｘ２（ｋ），ｘ１（ｋ）ｘ２（ｋ），ｘ２（ｋ）＊ｘ２（ｋ）］Ｔ
Ｔは転置行列、  ＊は共役を表わす。０≦α＜１
である。マイクロホン３ｍ  の出力ｙｍ（ｋ）を２乗平均値計算部２７に入力して２乗平均値
ｙ２（ｋ）＝βｙ２（ｋ−１）＋（１−β）ｙ２ｍ（ｋ），０≦β＜１
を求める。ｒ（ｋ）とｙ２（ｋ）を音響結合推定部２８に入力して、次式を計算する。
【００１９】
ｍｉｎ（Ｅ［ｙ２（ｋ）−ｇＴ（ｋ）ｒ（ｋ）２］，ｇＴ）
ここでＥ［  ］は平均をとる演算を表わし、Ｅ［ａ（ｋ）］＝Σｗ（ｉ）ａ（ｋ−ｉ），ｉ＝０，１，…である。窓関数ｗ（  ）のとり方には、ある一定の区間Ｎだけ１／Ｎで他は０という方形窓や、ｗ（ｉ）＝λｉ，（０＜λ＜１）という指数減衰窓がよく用いられる。
ｍｉｎ（Ｊ，ａ）はＪが最小になるようにａを選ぶという演算を意味する。ｙ２（ｋ）とｇＴ（ｋ）ｒ（ｋ）の差の２乗が最小になるように、最小２乗法、再帰的最小２乗法、共役勾配法、適応フィルタリング手法などにより列ベクトルｇＴ（ｋ）を求める。ここでｇはｙｍ（ｋ）とｘ１  ，…，ｘＮ  を関係づける列ベクトルである。受話信号がｘ１  とｘ２  の二つの場合、ｇは次式を表わす。
【００２０】
ｇ＝［Ｇ１１Ｇ１１＊  ，Ｇ１２Ｇ１１＊  ，Ｇ１１Ｇ１２＊  ，Ｇ１２Ｇ１２＊  ］Ｔ  
ここでＧ１１Ｇ＊  はスピーカ２１  とマイクロホン３ｍ  間の音響結合量であり、Ｇ１２Ｇ１２＊  はスピーカ２２  とマイクロホン３ｍ  間の音響結合量である。
このようにして得られた各スピーカ２１  ，…，２Ｎ  とマイクロホン３ｍ  間の音響結合量Ａ１  ，…，ＡＮ  から減算部２９で直接音による音響結合量とみなす適当な値Ｄｉ′を対数領域では差し引いて間接音による音響結合量Ｒｉ  を求める。直接音による音響結合量Ｄｉ  はｌｏｇ  Ｒｉ  −ｌｏｇ  Ｅｉ  と比較して１桁程度は小さい値であり、経験的に予測できる数ｄＢ程度の値であって、その程度の値をＤｉ′として減算部２９に設定入力すればよい。ｇＴ（ｋ）をより正しく求めるには、逐次得られるｇＴ（ｋ）中のＧ１１Ｇ１１＊の最小値又は最頻値（例えばヒストグラムを作って）を求め、ｇＧ１１Ｇ１１＊のｇＴ（ｋ）を用いればよい。
【００２１】
この場合は各フィルタ長決定部２１1 ，…,２１N に用いる間接音による音響結合量Ｒ1 ，…,ＲN が１つ１つの間接音音響結合量計算部２２により求まる。
図３Ｂ及び図３Ｃに示した手法によれば、この多チャネルエコー消去装置を使用中に、音響結合量が変化した場合に適応的に各チャネルに適したフィルタ長を変更することができる。
次にこの発明の実施形態を図４に、図１と対応する部分に同一参照符号を付けて示す。この実施形態ではフィルタ長決定部３１1 ，…,３１N が適応フィルタ１１1 ，…,１１N と対応して設けられる。フィルタ長決定部３１1 ，…,３１Nは同一構成であり、フィルタ長決定部３１1 に示すように間接音音響結合量計算部２２とフィルタ長計算部３２とより構成される。間接音音響結合量計算部２２は図１中のそれと同様であるが、フィルタ長計算部３２には、間接音音響結合量Ｒ1、全体のフィルタ長Ｌの他に目標誤差信号レベルＥeと、対応する受話信号ｘ1 が入力される。
【００２２】
フィルタ長計算部３２ではその加減算部３２ａで受話信号ｘｉ  のパワーＸｉ  とＥｅ  とＲｉ  とから目標間接音抑圧量ｌｏｇ  Ｒｉ  ＋ｌｏｇ  Ｘｉ  −ｌｏｇ  Ｅｅ  が計算される。この場合も図中に波線で示すように目標間接音抑圧量Ｅｌｏｇ  Ｒｉ  ＋ｌｏｇ  Ｘｉ  −ｌｏｇ  Ｅｅ  に比例した値を適応フィルタ１１１，…，１１Ｎにそれぞれフィルタ長Ｌ１，…，ＬＮとして設定してもよい。全体のフィルタ長Ｌが決められている場合は更に次のようにする。各フィルタ長決定部３１１  ，…，３１Ｎ  からの目標間接音抑圧量ｌｏｇ  Ｒｉ  ＋ｌｏｇ  Ｘｉ  −ｌｏｇ  Ｅｅ  が加算部３３で加算され、その加算値ＰＲＥＡ′が各フィルタ長計算部３２へ供給される。
【００２３】
各フィルタ長計算部３２ではその割算部３２ｂ（ｌｏｇ  Ｒｉ  ＋ｌｏｇ  Ｘｉ  −ｌｏｇ  Ｅｅ  ）／ＰＲＥＡ′＝Ｌｉを計算し、そのＬｉ  を対応する適応フィルタ１１ｉ  のフィルタ長に設定する。
この場合は適応フィルタ長Ｌｉ  の決定に、その受話信号ｘｉ  も考慮されているため、例えば受話信号ｘｉ  が大きなレベルの場合はそれに応じて、対応適応フィルタのフィルタ長が長くされ、そのエコー信号を十分抑圧することができる。間接音による音響結合量Ｒｉ  の推定は図３に示した各種手法を用いることができる。
【００２４】
上述では各種計算を対数領域で行ったが、線形領域で行ってもよい。対数領域での引算は線形領域では割算となる。
上述したこの発明の実施形態を、コンピュータによりプログラムを実行させて機能させることができる。つまりそのためのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ディスク、あるいは伝送路を通じて別の場所に記憶されている記憶媒体から、コンピュータ内の動作プログラムメモリ内にインストールして、そのプログラムメモリ上のプログラムをコンピュータにより実行させて機能させてもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明によれば、全チャネルに用いられる適応フィルタのフィルタ長が与えられた時、つまりそのため演算量が与えられた時に、各チャネルに適したフィルタが設定され、不必要にフィルタ長が長い適応フィルタが生じたり、適応フィルタ長が短かいためにエコー信号を十分抑圧することができなかったりするおそれがない。
特に受話信号のレベルも考慮するため、話者の発声音量に応じて適切なフィルタ長を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】適切なフィルタ長の設定が可能とされた多チャネルエコー消去装置を示す機能構成図。
【図２】この発明の原理を説明するための残響曲線の例を示す図。
【図３】間接音による音響結合量を求める具体例の機能構成を示す図。
【図４】この発明の実施形態を示す機能構成図。
【図５】多チャネルエコー消去系の一般的な構成を示す図。
【図６】従来の多チャネルエコー消去装置の機能構成を示す図。
【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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【図６】
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