(57)【要約】【課題】  遠端信号と近端入力信号の周波数のスペクトル微細構造によるエコーパス特性の誤学習を防ぎ、エコー抑圧性能を維持できるようにする。【解決手段】  本発明は、遠端信号と近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡抽出手段と、抽出した遠端信号のスペクトル包絡を周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定し、シングルトークのフレームで周波数成分があると判断された遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡の周波数ビンの周波数成分と、近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡の対応する周波数ビンの周波数成分とに基づいて、当該周波数ビンのエコーパス特性を推定するエコー抑圧装置である。【選択図】      図１
2015195510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端入力信号と遠端出力信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置において、
入力された遠端信号を周波数領域に変換して、上記遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、
入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、上記近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡抽出手段と、
上記近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出手段と、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定手段と、
シングルトークと判定されたフレームで、上記周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新手段と、
上記周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と上記遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号算出手段と、
上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と
を備えることを特徴とするエコー抑圧装置。
【請求項２】
上記遠端信号や上記近端入力信号や近端出力信号の振幅スペクトルシングルからシングルトークかシングルトーク以外かをフレーム毎に判定するシングルトーク判定手段と、
上記シングルトーク判定手段によりシングルトークと判定されたフレームで、上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と上記近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡とに基づいて推定エコー信号を算出するエコーパス特性算出手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のエコー抑圧装置。
【請求項３】
上記周波数ビンエコーパス特性推定手段が、上記遠端出力信号のスペクトル包絡と上記近端入力信号のスペクトル包絡とに相関があると判断されたフレームで、上記遠端出力信号の振幅スペクトルの周波数成分がある周波数ビンの上記エコーパス特性を更新することを特徴とする請求項２に記載のエコー抑圧装置。
【請求項４】
近端入力信号から遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置に搭載されたコンピュータを、
入力された遠端信号を周波数領域に変換して、上記遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、
入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、上記近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡抽出手段と、
上記近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出手段と、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定手段と、
シングルトークと判定されたフレームで、上記周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新手段と、
上記周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と上記遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号算出手段と、
上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と
して機能させることを特徴とするエコー抑圧プログラム。
【請求項５】
近端入力信号から遠端出力信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧方法において、
遠端信号振幅スペクトル算出手段、近端入力信号振幅スペクトル算出手段、遠端信号振幅スペクトル包絡抽出手段、近端入力信号振幅スペクトル包絡抽出手段、周波数ビン成分有無判定手段、周波数ビンエコーパス特性更新手段、推定エコー信号算出手段、エコー抑圧手段を有し、
入力された遠端信号を周波数領域に変換して、上記遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトルを求め、
入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、上記近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトルを求め、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡を抽出し、
上記近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出し、
上記遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定し、
シングルトークと判定されたフレームで、上記周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新し、
上記周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と上記遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号を求め、
上記推定エコー信号と上記近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し上記近端入力信号の振幅スペクトルから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧する
ことを特徴とするエコー抑圧方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法に関し、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等において用いられるエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法に適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等の拡声通話システムでは、スピーカから放音された音（ここで、音は音響や音声等を含む。）がマイクに回り込んで送話側に戻る音響エコー信号が発生する。音響エコー信号は、通話の著しい妨げとなるため、音響エコー信号抑圧方法に関して、これまでも多くの研究、開発が行なわれている。
【０００３】
音響エコー信号を抑圧する１つの方法として、エコー抑圧装置（エコーサプレッサー）を使用する手法がある。エコー抑圧装置とは、遠端信号と近端入力信号とからエコーパス特性、推定エコー信号、エコーサプレスゲインを求めて、近端入力信号とエコーサプレスゲインを乗算することで音響エコー信号を抑圧する手法である。このエコー抑圧装置を使用して音響エコー信号を抑圧する手法が非特許文献１によって提案されている。
【０００４】
非特許文献１に開示されるエコー抑圧装置は、過去のフレームの遠端信号と近端入力信号とに基づいてエコーパス特性を求める。そして、求めたエコーパス特性と遠端信号とを乗算した信号を推定エコー信号とし、エコー抑圧装置は、近端入力信号と推定エコー信号とに基づいてエコーサプレスゲインを求め、エコーサプレスゲインを近端入力信号と乗算して音響エコー信号を抑圧する。
【０００５】
非特許文献１に記載のエコー抑圧装置について、図３を参照しながら説明する。
【０００６】
図３は、非特許文献１に記載の従来のエコー抑圧装置を説明するためのブロック図である。
【０００７】
非特許文献１に記載のエコー消去装置３００は、遠端信号入力端子３０１、ＤＡ変換器３０２、スピーカ３０３、マイク３０４、ＡＤ変換器３０５、第１周波数分析部３０６、第２周波数分析部３０７、音響結合量計算部３０８、推定エコー信号計算部３０９、ゲイン計算部３１０、積算部３１１、周波数−時間変換部３１２、近端信号出力端子３１３を有する。
【０００８】
遠端信号入力端子３０１は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、接続されている回線を介して遠端側（相手側）の音信号（デジタル信号）が入力される。
【０００９】
遠端信号入力端子３０１に入力された遠端信号はＤＡ変換機３０２において、デジタル音信号からアナログ音信号に変換され、スピーカ３０３を通して近端側（自分側）に出力される。
【００１０】
一方、近端側の話者が発した音声等の音信号や、環境音、音響エコー信号（スピーカ３０３から出力されたアナログ音信号が近端側の空間を伝達して回り込んだ信号）等が重畳したアナログ音信号は、マイク３０４によって受音され、ＡＤ変換器３０５によってデジタル音信号に変換され、近端入力信号としてエコー消去装置３００に入力される。
【００１１】
第１周波数分析部３０６は、遠端信号を周波数領域の信号に変換し、遠端信号の周波数スペクトルを出力する。
【００１２】
第２周波数分析部３０７は、近端入力信号を周波数領域の信号に変換し、近端入力信号のスペクトルを出力する。
【００１３】
音響結合量計算部３０８は、遠端信号の周波数スペクトルと近端入力信号の周波数スペクトルとを入力として、エコーパス特性を算出し、推定エコー信号計算部３０９に出力する。
【００１４】
推定エコー信号計算部３０９は、遠端信号のスペクトルとエコーパス特性の推定値とに基づいて、推定エコー信号を計算し、ゲイン計算部３１０に出力する。
【００１５】
ゲイン計算部３１０は、推定エコー信号と近端入力信号の周波数スペクトルを入力として、サプレスゲイン係数を算出し、積算部３１１に出力する。
【００１６】
積算部３１１は、近端入力信号の周波数スペクトルにサプレスゲイン係数を乗じて音響エコー信号を抑圧した信号の周波数スペクトルを近端出力信号の周波数スペクトルとして周波数−時間変換部３１２に出力する。
【００１７】
周波数−時間変換部３１２は、近端出力信号の周波数スペクトルを時間領域の信号に変換し、近端出力端子に出力する。
【００１８】
近端信号出力端子２１３は，例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており，近端出力信号を接続されている回線を介して通信相手である遠端側に出力する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１９】
【非特許文献１】Ｃ．Ｆａｌｌｅｒ  ａｎｄ  Ｃ．Ｔｕｒｎｅｒｙ，“ＥＳＴＩＭＡＴＩＯＮ  ＴＨＥ  ＤＥＬＡＹ  ＡＮＤ  ＣＯＬＯＲＡＴＩＯＮ  ＥＦＦＥＣＴ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＡＣＯＵＳＴＩＣ  ＥＣＨＯ  ＰＡＴＨ  ＦＯＲ  ＬＯＷ  ＣＯＭＰＬＥＸＩＴＹ  ＥＣＨＯ  ＳＵＰＰＲＥＳＳＩＯＮ”，Ｐｒｏｃ．Ｉｎｔｌ．Ｗｏｒｋｓ．ｏｎ  Ａｃｏｕｓｔ．Ｅｃｈｏ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＩＷＡＥＮＣ）２００５，ｐｐ．５３−５６，Ｏｃｔ．２００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、非特許文献１に記載のエコー抑圧装置では、遠端信号には、主に音声信号が含まれているため、音声信号の微細構造の谷になる周波数ビンや、音声信号のスペクトル包絡の形状などで遠端入力信号の周波数成分が小さい周波数ビンが存在する。
【００２１】
そのため、遠端側や近端側に背景雑音がある場合は、音声信号の微細構造の谷の部分や、スペクトル包絡の形状で周波数成分が小さい周波数ビンが、背景雑音の周波数成分に埋もれてしまい、その周波数ビンのエコーパス特性を遠端信号と近端入力信号から求めても、背景雑音の周波数成分が重畳されているため、実際のエコーパス特性とは全く異なる値が算出されてエコーパス特性を更新することになる。
【００２２】
また、微細構造は、近端側の背景雑音、あるいはエコーパス特性の遅延によるピッチと分析窓との位相関係のずれなどの影響で大きく変化する。そのため、遠端信号と近端入力信号のスペクトル微細構造どうしを直接比較してエコーパス特性を測定するのは甚だ安定性に欠いていると言わざるを得ない。
【００２３】
これらのことから、微細構造を用いてエコーパス特性を推定しても、実際のエコーパス特性と異なるエコーパス特性を用いて更新することになるので、推定エコーパス特性が誤学習し、推定エコーパス信号が正しく算出できず、音響エコー信号を適切に抑圧することができないという問題が生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、遠端信号と近端入力信号のスペクトル包絡を抽出することで微細構造を取り除き、その後遠端信号のスペクトル包絡の周波数成分がある周波数ビンのエコーパス特性のみ求めて更新することで、周波数成分が小さい周波数ビンのエコーパス特性の誤学習を防ぎ、エコー抑圧性能を維持することができるエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法を提供しようとするものである。
【００２５】
第１の本発明は、近端入力信号と遠端出力信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置において、（１）入力された遠端信号を周波数領域に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、（２）入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、（３）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡抽出手段と、（４）近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出手段と、（５）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定手段と、（６）シングルトークと判定されたフレームで、周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新手段と、（７）周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号算出手段と、（８）推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段とを備えることを特徴とするエコー抑圧装置である。
【００２６】
第２の本発明は、近端入力信号から遠端信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧装置に搭載されたコンピュータを、（１）入力された遠端信号を周波数領域に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトル算出手段と、（２）入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトル算出手段と、（３）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡抽出手段と、（４）近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出手段と、（５）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定手段と、（６）シングルトークと判定されたフレームで、周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新手段と、（７）周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号算出手段と、（８）推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段として機能させることを特徴とするエコー抑圧プログラムである。
【００２７】
第３の本発明は、近端入力信号から遠端出力信号に基づく音響エコー信号を抑圧するエコー抑圧方法において、遠端信号振幅スペクトル算出手段、近端入力信号振幅スペクトル算出手段、遠端信号振幅スペクトル包絡抽出手段、近端入力信号振幅スペクトル包絡抽出手段、周波数ビン成分有無判定手段、周波数ビンエコーパス特性更新手段、推定エコー信号算出手段、エコー抑圧手段を有し、（１）入力された遠端信号を周波数領域に変換して、遠端信号の振幅スペクトルを求める遠端信号振幅スペクトルを求め、（２）入力された近端入力信号を周波数領域に変換して、近端入力信号の振幅スペクトルを求める近端入力信号振幅スペクトルを求め、（３）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する遠端信号スペクトル包絡を抽出し、（４）近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する近端入力信号スペクトル包絡抽出し、（５）遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡から周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する周波数ビン成分有無判定し、（６）シングルトークと判定されたフレームで、周波数ビン成分有無判定手段の判定結果により周波数成分が有ると判断された周波数ビンのみ、エコーパス特性と１フレーム前のエコーパス特性とを用いて当該周波数ビンのエコーパス特性を更新する周波数ビンエコーパス特性更新し、（７）周波数ビンエコーパス特性推定手段により推定された周波数ビン毎のエコーパス特性と遠端信号の振幅スペクトルとに基づいて推定エコー信号を算出する推定エコー信号を求め、（８）推定エコー信号と近端入力信号の振幅スペクトルとでエコーサプレスゲインを計算し近端入力信号の振幅スペクトルから推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧することを特徴とするエコー抑圧方法である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡で周波数成分がある周波数ビンのみ、遠端信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルとのスペクトル包絡からエコーパス特性を計算し更新することで、遠端信号の音声信号の微細構造によるエコーパス特性の誤学習を防止し、エコー抑圧性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態のエコー抑圧装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第２の実施形態のエコー抑圧装置の構成を示すブロック図である。
【図３】従来のエコー抑圧装置を説明するためのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（Ａ）第１の実施形態
以下では、本発明のエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
第１の実施形態は、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等の拡声通話システムの音声送受信装置のエコー抑圧装置及びプログラムに本発明を適用する場合を例示する。
【００３２】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３３】
第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００は、上述した本発明のエコー抑圧装置を実装したものであり、遠端信号が近端側の空間を伝達し音響エコー信号として近端側のマイクに回り込んで入力されたときでも、近端入力信号に対してエコー抑圧処理（エコーサプレス処理）を行い、音響エコー信号を適切に抑圧するものである。
【００３４】
第１の実施形態のエコー抑圧装置１００は、例えば専用ボードとして構築されるようにしても良いし、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）へのエコー抑圧プログラムの書き込みによって実現されたものであっても良く、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するソフトウェア（エコー抑圧プログラム）によって実現されたものであっても良いが、機能的には、図１で表すことができる。
【００３５】
図１において、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００は、遠端信号入力端子１０１、ＤＡ変換器１０２、スピーカ１０３、マイク１０４、ＡＤ変換器１０５、遠端信号周波数領域変換部１０６、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７、エコーパス特性保持部１０８、推定エコー信号計算部１０９、近端入力信号周波数領域変換部１１０、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１、エコーサプレスゲイン計算部１１２、エコーサプレス部１１３、近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４、シングルトーク判定部１１５、遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６、近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７、エコーパス特性計算部１１８、遠端信号周波数ビン成分有無判定部１１９、周波数ビンエコーパス特性更新部１２０、近端出力信号時間領域変換部１２１、近端出力信号出力端子１２２を有する。
【００３６】
遠端信号入力端子１０１は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、接続されている回線を介して遠端信号が入力される。
【００３７】
遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号は、ＤＡ変換器１０２において、デジタル音信号からアナログ音信号に変換され、スピーカ１０３を通して近端側に出力される。
【００３８】
一方、近端側の話者が発した音声等の音信号や、環境音、音響エコー信号（例えば、スピーカ１０３から出力されたアナログ音信号が近端側の空間を伝達して回り込んだ信号）等が重畳したアナログ音信号は、マイク１０４によって受音され、ＡＤ変換器１０５よってデジタル音信号に変換され、近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。
【００３９】
遠端信号周波数領域変換部１０６は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、遠端信号を周波数領域の信号に変換し、遠端信号の周波数スペクトルを出力する。
【００４０】
遠端信号振幅スペクトル計算部１０７は、遠端信号の周波数スペクトルに基づいて、遠端信号の振幅スペクトルを算出し、算出した遠端信号の振幅スペクトルを遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６及び推定エコー信号計算部１０９に出力する。
【００４１】
エコーパス特性保持部１０８は、推定したエコーパス特性を周波数ビン毎に保持するものであり、保持しているエコーパス特性を推定エコー信号計算部１０９に出力する。
【００４２】
推定エコー信号計算部１０９は、遠端信号の振幅スペクトルと、推定したエコーパス特性とを乗じて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出し、算出した推定エコー信号をエコーサプレスゲイン計算部１１２に出力する。
【００４３】
近端入力信号周波数領域変換部１１０は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、近端入力信号を周波数領域の信号に変換し、近端入力信号の周波数スペクトルを出力する。
【００４４】
近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、近端入力信号の周波数スペクトルに基づいて、近端入力信号の振幅スペクトルを算出し、算出した近端入力信号の振幅スペクトルを、エコーサプレスゲイン計算部１１２及びシングルトーク判定部１１５及び近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７に出力する。
【００４５】
エコーサプレスゲイン計算部１１２は、推定エコー信号の振幅スペクトルと近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて、近端入力信号に重畳されている音響エコー信号を抑圧するエコーサプレスゲインを算出し、算出したエコーサプレスゲインをエコーサプレス部１１３に出力する。
【００４６】
エコーサプレス部１１３は、エコーサプレスゲインと、近端入力信号の周波数スペクトルを乗じることにより、近端入力信号に重畳されている音響エコー信号を抑圧した周波数スペクトルを求め、近端出力信号の周波数スペクトルとして、近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４及び近端出力信号時間領域変換部１２１に出力する。
【００４７】
近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４は、近端出力信号の周波数スペクトルに基づいて、近端出力信号の振幅スペクトルを算出し、算出した近端出力信号の振幅スペクトルをシングルトーク判定部１１５に出力する。
【００４８】
シングルトーク判定部１１５は、シングルトークとシングルトーク以外（ダブルトーク、又は近端側の音声信号のみ発生されている状態等）を判断するものである。ここで、シングルトークとは、近端入力信号に音響エコー信号が入力されて、且つ近端話者の音声信号が入力されていない状態である。具体的には、スピーカ１０３から遠端信号が出力され、近端側の空間を伝達し、音響エコー信号として回り込んでマイク１０４に受音されている状態である。ダブルトークとは、近端入力信号に音響エコー信号と近端側の話者の音声信号が同時に入力されている状態である。具体的には、スピーカ１０３から遠端信号が出力され、近端側の空間を伝達し、音響エコー信号として回り込んでマイク１０４に受音されるのと同時に、近端側の話者が発話している状態である。シングルトーク判定部１１５は、シングルトークかシングルトーク以外かを判定すると、その結果をエコーパス特性計算部１１８に出力する。
【００４９】
遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６は、遠端信号の振幅スペクトルからスペクトル包絡を抽出し、エコーパス特性計算部１１８と遠端信号周波数ビン成分有無判定部１１９に出力する。
【００５０】
近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７は、近端入力信号の振幅スペクトルからスペクトル包絡を抽出し、エコーパス特性計算部１１８に出力する。
【００５１】
エコーパス特性計算部１１８は、シングルトーク判定部１１５でシングルトークと判定されたフレームのエコーパス特性を、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と、近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡とに基づいて、周波数ビン毎に算出し、シングルトークであると判定したフレームの周波数ビン毎のエコーパス特性を出力する。
【００５２】
周波数ビン成分有無判定部１１９は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡に基づいて、周波数ピン毎に周波数成分の有無を判定し、周波数ビン毎に周波数有無判定結果を周波数ビンエコーパス特性更新部１２０に出力する。
【００５３】
周波数ビンエコーパス特性更新部１２０は、エコーパス特性保持部１０８に保持されるエコーパス特性と、シングルトークと判定されたフレームのエコーパス特性と、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡の周波数ビン毎の周波数有無判定結果を用いてエコーパス特性を更新し、更新したエコーパス特性をエコーパス特性保持部に保存する。このとき、周波数成分があると判断された周波数ビンのみエコーパス特性を更新し、周波数成分がないと判断された周波数ビンはエコーパス特性を更新しない。これにより、シングルトークで、遠端信号の振幅スペクトルに成分がある周波数ビンのエコーパス特性を更新することができる。
【００５４】
近端出力信号時間領域変換部１２１は、近端出力信号の周波数スペクトルを、例えば、逆高速フーリエ変換（ＩｎｖｅｒｓｅＦＦＴ）等により、時間領域のデジタル音信号に変換し、変換した時間領域の近端出力信号を近端出力信号出力端子１２２に出力する。
【００５５】
近端出力信号出力端子１２２は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており，近端出力信号を接続されている回線を介して遠端側に出力する。
【００５６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００におけるエコー抑圧処理の動作を詳細に説明する。
【００５７】
まず、エコー抑圧装置１００の動作開始後、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波に接続されており接続されている回線を介して、遠端信号が遠端信号入力端子１０１に入力される。
【００５８】
遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号は、ＤＡ変換器１０２において、デジタル音信号からアナログ音信号に変換され、スピーカ１０３を通して近端側に出力される。
【００５９】
一方、近端側の話者が発した音声等の音信号や、環境音、音響エコー信号等が重畳したアナログ音信号は、マイク１０４によって受音され、ＡＤ変換器１０５よってデジタル音信号に変換され、近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。
【００６０】
遠端信号周波数領域変換部１０６では、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により遠端信号を周波数領域の信号に変換し、変換された遠端信号の周波数スペクトルＲＩＮ（ｉ，ω）を遠端信号振幅スペクトル計算部１０７に出力する。
【００６１】
遠端信号振幅スペクトル計算部１０７では、遠端信号の周波数スペクトルＲＩＮ（ｉ，ω）を用いて、（１）式に従い、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＩＮ（ｉ，ω）｜が求められる。
【数１】
2015195510.tif 000003
【００６２】
ここで、ｉはフレーム、ωは周波数ビン、ＲＩＮ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＲＩＮ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、フレームｉにおける周波数ビンωの遠端信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、遠端信号の周波数スペクトルＲＩＮ（ｉ、ω）は、式（２）と表すことができる。
【数２】
2015195510.tif 000004
【００６３】
(２)式のｊは虚数を表している。遠端信号振幅スペクトル計算部１０７は、算出した遠端信号の周波数スペクトル｜ＲＩＮ（ｉ，ω）｜を推定エコー信号計算部１０９及び遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６に出力する。
【００６４】
推定エコー信号計算部１０９では、エコーパス保持部１０８に保持されている１フレーム前に推定したエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＩＮ（ｉ，ω）｜とを用いて、（３）式により、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を算出する。
【数３】
2015195510.tif 000005
【００６５】
（３）式は、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＩＮ（ｉ，ω）｜に、保持されている１フレーム前に推定したエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜の対応する周波数ビンを乗じて、当該周波数ビンの推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を算出するという式である。推定エコー信号計算部１０９は、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜をエコーサプレ部１１３に出力する。
【００６６】
一方、近端入力信号周波数領域変換部１１０では、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、近端入力信号を周波数領域の信号に変換し、その変換された近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）を近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１及びエコーサプレス部１１３に出力する。
【００６７】
近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）を用いて、（４）式に従い、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を算出する。
【数４】
2015195510.tif 000006
【００６８】
ここで、ＳＩＮ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＳＩＮ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、フレームｉにおける周波数ビンωの近端入力信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）は、式（５）と表すことができる。
【数５】
2015195510.tif 000007
【００６９】
（５）式のｊは虚数を表している。近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１は、算出した近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜をエコーサプレスゲイン計算部１１２及びシングルトーク判定部１１５及び近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７に出力する。
【００７０】
エコーサプレスゲイン計算部１１２では、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜と、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜とを用いて、（６）式に従って、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を算出する。
【数６】
2015195510.tif 000008
【００７１】
（６）式は、周波数ビン毎に、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜から推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を差し引いた値を、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜で除することで、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を求めるという式である。エコーサプレスゲイン計算部１１２は、算出したエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）をエコーサプレス部１１３に出力する。
【００７２】
エコーサプレス部１１３では、近端入力信号のスペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）と、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）とを用いて、（７）式、（８）式に従い、近端入力信号のスペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）に重畳されている音響エコー信号を抑圧する。
【数７】
2015195510.tif 000009
【００７３】
ここで、ＳＯＵＴ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＳＯＵＴ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、時刻ｉにおける周波数ビンωの近端出力信号の周波数スペクトルの実数部と虚数部を示しており、近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）は、式（９）と表すことができる。
【数８】
2015195510.tif 000010
【００７４】
（９）式のｊは虚数を表している。（７）式と（８）式は、周波数スペクトルの実数部、虚数部にエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を周波数ビン毎に乗じて、音響エコー信号を抑圧した近端入力信号の周波数スペクトルを求めるという式である。エコーサプレス部１１３は、算出した音響エコー信号が抑圧された近端入力信号の周波数スペクトルを近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）として、近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４に出力する。
【００７５】
近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４では、近端出力信号の周波数スペクトルを用いて、（１０）式に従い、近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＯＵＴ（ｉ，ω）｜を算出する。
【数９】
2015195510.tif 000011
【００７６】
近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４は、算出した端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＯＵＴ（ｉ，ω）｜をシングルトーク判定部１１５に出力する。
【００７７】
シングルトーク判定部１１５では、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜と、近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＯＵＴ（ｉ，ω）｜と比較して、シングルトークとシングルトーク以外を判定する。
【００７８】
シングルトークとシングルトーク以外の判定手段として、例えば、（）式で示すように近端出力信号の振幅スペクトルのフレーム合計値を近端入力信号の振幅スペクトルのフレーム合計値で乗算し、その値が閾値ＴＨ１より小さいときはシングルトークの状態、それ以外の場合はシングルトーク以外の状態と判定する。（１１）式の左辺は、０から１までの値をとるので、閾値ＴＨ１は０から１までの値かつ小さな値（例えばＴＨ１＝０．３）を設定する。
【数１０】
2015195510.tif 000012
【００７９】
（１１）式のＦＦＴ＿ＬＥＮは高速フーリエ変換の点数を表している。なお、シングルトーク判定部１１５のシングルトーク判定手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、遠端信号と近端入力信号との相関が強いフレームをシングルトーク、相関が弱いフレームをシングルトーク以外としても良い。シングルトーク判定部１１５は、判定結果をエコーパス特性計算部１１８に出力する。
【００８０】
遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６は、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＩＮ（ｉ，ω）｜のスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜を算出し、算出したスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜をエコーパス特性計算部１１８と遠端信号周波数ビン成分有無判定部１１９に出力する。
【００８１】
近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７は、近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜のスペクトル包絡｜ＳＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜を算出し、算出したスペクトル包絡｜ＳＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜をエコーパス特性計算部１１８に出力する。
【００８２】
ここで、遠端信号と近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡を抽出する手段として、例えば、（１２）式と（１３）式で示されている周波数ビンの移動平均値を用いることで音声信号の微細構造を取り除き、スペクトル包絡を抽出する。
【数１１】
2015195510.tif 000013
【００８３】
（１２）式と（１３）式の［］はガウス記号であり、［ｘ］は実数ｘに対して
ｘ以下の最大の整数である。
【００８４】
なお、遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６と近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７によるスペクトル包絡の抽出手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、ケプストラム分析でのリフタリング、線形予測分析、フレーム平均などの方法でスペクトル包絡を抽出しても良い。
【００８５】
エコーパス特性計算部１１８では、シングルトーク判定部１１５でシングルトークと判断されたフレームに対して、（１４）式に従い、当該フレームのエコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜と、近端出力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＳＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜を用いて算出する。
【数１２】
2015195510.tif 000014
【００８６】
そして、エコーパス特性計算部１１８は、算出するエコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜をエコーパス特性更新部１２０に出力する。
【００８７】
周波数ビン成分有無判定部１１９は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜の周波数成分の有無を周波数ビン毎に判定するために、例えば、閾値ＴＨ２（ｉ，ω）を周波数ビン毎に比較し、周波数ビン毎に周波数成分の有無を判定する。周波数成分が閾値より大きい場合、当該周波数ビンの周波数成分があると判定し、周波数成分が閾値以下の場合、当該周波数ビンの周波数成分がないと判定し、その判定結果を周波数ビンエコーパス特性更新部１２０に出力する。閾値ＴＨ２（ｉ，ω）の値は、例えば、定数や遠端信号のフレーム平均値や遠端信号から遠端信号に含まれている背景雑音を推定し、その背景雑音のフレーム平均値などを設定する。また、閾値ＴＨ２（ｉ，ω）は、周波数ビン毎に異なる値を設定するようにしても良い。
【００８８】
周波数ビンエコーパス特性更新部１２０は、エコーパス特性計算部からエコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜が出力されると、エコーパス特性保持部１０８に保持されている１フレーム前に推定したエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜を読み出し、１フレーム前に推定したエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、シングルトークと判定されたフレームのエコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を用いてエコーパス特性を更新する。このとき、周波数ビン成分有無判定部１２０で遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜の周波数成分があると判断された周波数ビンのみエコーパス特性を更新し、周波数成分がないと判断された周波数ビンはエコーパス特性の更新を行わない。
【００８９】
具体的には、周波数ビンエコーパス特性更新部部１２０は、（１５）式に従って、エコーパス特性｜Ｈ（ｉ，ω）｜を更新する。
【数１３】
2015195510.tif 000015
【００９０】
（１５）式において、ａは時定数フィルタの係数であり、ａは１以下の値であって、エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は１に近い値(例えばａ＝０．９９等の値)が望ましく、更新を早くしたい場合は０に近い値(例えばａ＝０．０１等の値)が望ましい。（１２）式は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜の周波数成分がある周波数ビンについて、エコーパス特性保持部１０８に保持されている当該周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、エコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜とを用いて、次のフレームで用いる周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ，ω）｜を算出し、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜の周波数成分がない周波数ビンについて、周波数ビンエコーパス特性更新部１２０は、保持されている当該周波数ビンのエコーパス特性｜Ｈ（ｉ，ω）｜を用いるという式である。
【００９１】
近端出力信号時間領域変換部１２１では、近端出力信号のスペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）が、例えば、逆高速フーリエ変換（ＩｎｖｅｒｓｅＦＦＴ）等により、時間領域の信号に変換され、時間領域のデジタル音信号に変換し、近端出力信号出力端子１２２に出力する。
【００９２】
近端出力信号出力端子１２２は、例えば、インターネットプロトコル（ＩＰ）網等のネットワークや、携帯電話等の無線ネットワークの電波等に接続されており、近端出力信号を接続されている回線を介して通話相手である遠端側に出力する。
【００９３】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、遠端信号と近端入力信号の周波数のスペクトル微細構造によるエコーパス特性の誤学習を防ぎ、エコー抑圧性能を維持することができる。
【００９４】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明のエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００９５】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態では、シングルトーク判定の処理が、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００と異なるのみであり、それ以外の構成要素は第１の実施形態に係る図１のエコー抑圧装置１００の構成要素と同一又は対応するものである。
【００９６】
図２は、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置２００の構成を示すブロック図である。
【００９７】
図２において、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置２００は、遠端信号入力端子１０１、ＤＡ変換器１０２、スピーカ１０３、マイク１０４、ＡＤ変換器１０５、遠端信号周波数領域変換部１０６、遠端信号振幅スペクトル計算部１０７、エコーパス特性保持部１０８、推定エコー信号計算部１０９、近端入力信号周波数領域変換部１１０、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１１、エコーサプレスゲイン計算部１１２、エコーサプレス部１１３、近端出力信号振幅スペクトル計算部１１４、スペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２、遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６、近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７、エコーパス特性計算部１１８、遠端信号周波数ビン成分有無判定部１１９、周波数ビンエコーパス特性更新部１２０、近端出力信号時間領域変換部１２１、近端出力信号出力端子１２２、スペクトル包絡相関判定部２０１を有する。
【００９８】
すなわち、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置２００は、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の構成要素に加えてスペクトル包絡相関判定部２０１を備え、エコー抑圧装置１００のシングルトーク検出部１１５に代えてスペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２を有する。
【００９９】
なお、図２において、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の構成要素と同一又は対応するものについては同一の符号を付している。また、第１の実施形態と同一又は対応する構成要素の詳細な説明は重複することになるためここでは省略する。
【０１００】
スペクトル包絡相関判定部２０１は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と、近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡との相関係数を算出し、相関の有無を判定してスペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２に出力する。
【０１０１】
スペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２は、近端入力信号の振幅スペクトルと近端出力信号の振幅スペクトルとスペクトル包絡相関判定部２０１から出力された相関の有無から、シングルトークかシングルトーク以外か否かをフレーム毎に判定し、判定結果をエコーパス特性計算部１１８に出力する。
【０１０２】
これにより、周波数ビンエコーパス特性更新部１２０は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と、近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡とが相関があるフレームのみでエコーパス特性を更新する。
【０１０３】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態のエコー抑圧装置２００におけるエコー抑圧処理の動作を詳細に説明する。ここでは、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置２００は、スペクトル包絡相関判定部２０１と、スペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２における処理動作を詳細に説明する。
【０１０４】
エコーサプレス装置２００では、スペクトル包絡相関判定部２０１では、遠端信号スペクトル包絡抽出部１１６により抽出された遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＲＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜と、近端入力信号スペクトル包絡抽出部１１７により抽出された近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡｜ＳＩＮ＿ＥＮＶＥ（ｉ，ω）｜を用いて相関の有無を判定する。相関の有無の判定は、例えば、式（１６）で示している相関係数cｏｒｒ（ｉ）を求める。
【数１４】
2015195510.tif 000016
【０１０５】
（１６）式のＦＦＴ＿ＬＥＮは高速フーリエ変換の点数、ａｖｅＲＩＮは遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡のフレーム平均値、ａｖｅＳＩＮは近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡のフレーム平均値を表している。遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡のフレーム平均値と近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡のフレーム平均値は、（１７）式、（１８）式で求める。
【数１５】
2015195510.tif 000017
【０１０６】
スペクトル包絡相関判定部２０１は、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡との相関係数ｃｏｒｒ（ｉ）を求めると、相関の有無を判定する。（１６）式で求めた相関係数ｃｏｒｒ（ｉ）は「−１」から「１」の値になり、「１」に近ければ正の相関があるので、例えば、相関係数ｃｏｒｒ（ｉ）が「０．９以上」のとき相関が有ると判定し、判定結果をスペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２に出力する。なお、スペクトル包絡相関計算部２０１による相関の判定手法は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、スペクトル包絡相関計算部２０１が、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と、近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡とを入力し、周波数ビン毎に差を求め、その差の合計が小さいとき相関が有ると判定するとしても良い。
【０１０７】
スペクトル包絡相関シングルトーク判定部２０２は、シングルトーク判定部１１５と同様に、フレーム毎に比較して、シングルトークかシングルトーク以外かを判定する。そして、シングルトークと判定されたフレームで、スペクトル包絡相関判定部２０１で相関があると判定された場合はシングルトーク、それ以外の場合はダブルトーク、又は近端側の音声信号のみ発生されている状態と判定し、判定結果をエコーパス特性計算部１１８に出力する。
【０１０８】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、遠端信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡と近端入力信号の振幅スペクトルのスペクトル包絡に相関が有るフレームのみエコーパス特性を更新するので、シングルトークの判定精度が向上しエコーを抑圧することができる。
【０１０９】
（Ｃ）他の実施形態
上述した各実施形態においても、種々の変形実施形態を言及したが、本発明は以下の変形実施形態についても適用することができる。
【０１１０】
上述した各実施形態で説明したエコー抑圧装置は、例えば、テレビ会議システムや電話会議システム等に用いられる音声通信装置を含む装置に搭載されるようにしても良い。また、携帯電話機やスマートホンやタブレット型端末等の携帯端末に本発明のエコー抑圧装置は搭載されるようにしても良い。
【０１１１】
上述した各実施形態では、シングルトークの場合に周波数ビン毎のエコーパス特性の更新を行うことを説明した。シングルトーク判定部がシングルトークではないと判定した場合には、周波数ビン毎のエコーパス特性の更新を行わないようにするようにしても良い。
【符号の説明】
【０１１２】
１００及び２００…エコー抑圧装置、１０１…遠端信号入力端子、１０２…ＤＡ変換器、１０３…スピーカ、１０４…マイク、１０５…ＡＤ変換器、１０６…遠端信号周波数領域変換部、１０７…遠端信号振幅スペクトル計算部、１０８…エコーパス特性保持部、１０９…推定エコー信号計算部、１１０…近端入力信号周波数領域変換部、１１１…近端入力信号振幅スペクトル計算部、１１２…エコーサプレスゲイン計算部、１１３…エコーサプレス部、１１４…近端出力信号振幅スペクトル計算部、１１５…シングルトーク判定部、１１６…遠端信号スペクトル包絡抽出部、１１７…近端出力信号スペクトル包絡抽出部、１１８…エコーパス特性更新部、１１９…遠端信号周波数ビン成分有無判定部、１２０…周波数ビンエコーパス特性更新部、１２１…近端出力信号時間領域変換部、１２２…近端出力信号出力端子、２０１…スペクトル包絡相関判定部、２０２…スペクトル包絡相関シングルトーク判定部、３００…エコー消去装置、３０１…遠端入力信号入力端子、３０２…ＤＡ変換器、３０３…スピーカ、３０４…マイク、３０５…ＡＤ変換器、３０６…第１周波数分析部、３０７…第２周波数分析部、３０８…音響結合量計算部、３０９…推定エコー計算部、３１０…エコーサプレスゲイン計算部、３１１…積算部、３１２…周波数-時間変換部、３１３…近端出力信号出力端子。
【図１】
2015195510.tif 000018
【図２】
2015195510.tif 000019
【図３】
2015195510.tif 000020