(57)【要約】  音響信号（ｙ）における反響を推定する方法が、前記信号（ｙ）の周波数スペクトル（Ｙ）を決定するステップと、経時的な前記信号の前記反響部分（ｒ）の減衰を示す第１パラメータ(α)及び前記反響部分(r)に対する前記直接部分（ｄ）の振幅を示す第２パラメータ（β）を提供するステップと、を含む。前記反響部分（ｒ）の推定されたスペクトル(Ｒ＾)が、以前のフレームの前記周波数スペクトル（Ｙ）、第１パラメータ(α)、及び第２パラメータ(β)を用いて生成される。第２パラメータ（β）は、好ましくは、信号（ｙ）の早期対後期比率に反比例する。
2008507720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接部分及び反響部分を含む信号における反響を推定する方法であって、
前記信号の周波数スペクトル、第１パラメータ、及び第２パラメータを用いて、前記反響部分の周波数スペクトルの推定値を提供するステップを含み、
前記第１パラメータは、経時的な前記反響部分の減衰を示し、前記第２パラメータが、前記信号の前記反響部分に対する前記直接部分の振幅を示す、方法。
【請求項２】
前記第２パラメータが、前記信号の早期対後期比率に反比例する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記反響部分の前記周波数スペクトルの推定値を提供するステップが、前記反響部分の前記周波数スペクトルの以前の推定値を使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記反響部分の前記周波数スペクトルの前記推定値が、前記周波数スペクトルの以前の絶対値に前記第１パラメータを掛けたものから、前記周波数スペクトルの前記以前の絶対値と前記反響信号の前記周波数スペクトルの以前の推定値との差を第３パラメータで掛けたものを引いた値に等しく、前記第３パラメータが、前記第１パラメータから前記第２パラメータを引いたものに等しい、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
−前記信号の時間制限セグメントを含むフレームを規定するステップと、
−各フレームに関して、前記信号の前記周波数スペクトルを決定するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記フレームが部分的に重なり合う、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
各フレームに関して、以前のフレームの前記周波数スペクトル、前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び以前のフレームの前記反響部分の前記推定された周波数スペクトルを用いて、前記反響部分の推定されたスペクトルを供給するステップを、更に有する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記以前のフレームが、直前のフレームである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第２パラメータが、好ましくは、前記信号及びその導関数のみを用いて、各フレームに関して個別に決定される、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記反響部分の前記周波数スペクトルの前記推定値を用いて、前記信号を反響除去処理するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０の何れか一項に記載の方法を実行する計算機プログラム。
【請求項１２】
直接部分及び反響部分を含む信号における反響を推定する装置であって、
前記信号の周波数スペクトル、第１パラメータ、及び第２パラメータを用いて、前記反響部分の周波数スペクトルの推定値を提供する手段を含み、
前記第１パラメータは、経時的な前記反響部分の減衰を示し、前記第２パラメータが、前記信号の前記反響部分に対する前記直接部分の振幅を示す、装置。
【請求項１３】
前記第２パラメータが、前記信号の早期対後期比率に反比例する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記反響部分の前記周波数スペクトルの推定値を提供する手段が、前記反響部分の前記周波数スペクトルの以前の推定値を使用するように構成される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記反響部分の前記周波数スペクトルの前記推定値が、前記周波数スペクトルの以前の絶対値に前記第１パラメータを掛けたものから、前記周波数スペクトルの前記以前の絶対値と前記反響信号の前記周波数スペクトルの以前の推定値との差を第３パラメータで掛けたものを引いた値に等しく、前記第３パラメータが、前記第１パラメータから前記第２パラメータを引いたものに等しい、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
−前記信号の時間制限セグメントを含むフレームを規定する手段と、
−各フレームに関して、前記信号の前記周波数スペクトルを決定する手段と、
を更に備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記フレームが部分的に重なり合う、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
各フレームに関して、以前のフレームの前記周波数スペクトル、前記第１パラメータ、前記第２パラメータ、及び以前のフレームの前記反響部分の前記推定された周波数スペクトルを用いて、前記反響部分の推定されたスペクトルを供給する手段を、更に有する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記以前のフレームが、直前のフレームである、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２パラメータを決定する手段を更に備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
前記第２パラメータを提供する手段が、好ましくは、前記信号及びその導関数のみを用いて、各フレームに関して前記第２パラメータを個別に決定するように構成される、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
以前のフレームの前記周波数スペクトルと前記反響部分の前記推定された周波数スペクトルとを用いて、ゲイン因数を決定する手段を更に含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項２３】
前記直接信号のスペクトルの推定値を提供するために、前記ゲイン因数及び前記周波数スペクトルを乗算する手段を更に備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項２４】
周波数スペクトルの大きさ及び位相を分離する分解手段、及び／又は、位相及び大きさを用いて周波数スペクトルを再構築する再構築手段をさらに備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項２５】
前記直接信号を、該周波数スペクトルの推定値を用いて決定する手段を更に備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項２６】
請求項１２ないし２５の何れか一項に記載の装置を含む音声処理システム。
【請求項２７】
会話認識システム、会議システム、又はハンズフリー電話システムである、請求項２６に記載の音声処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号の反響除去に関する。更に特には、本発明は、音声信号、特に会話などの非定常音声信号における反響を推定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響信号などの信号が様々な表面からの反響又はエコーを含み得ることは周知である。部屋において、例えば、（会話又は音楽などの）音響信号は、壁、天井、及び床によって反射される。したがって、部屋に存在するマイクは、（ソースから直接受信される）直接信号と、（反射表面を介して受信される）間接信号との合成として音響信号を受信する。この間接信号は、受信信号の反響部分と呼ばれる。
【０００３】
反響から所望の（すなわち直接）信号を分離する多くの試みがなされてきた。論文の"A New Method Based on Spectral Subtraction for Speech Dereverberation" by K. Lebart, J.M. Boucher and P.N. Denbigh, Acta Acustica, Vol. 87, pages 359 - 366 (2001)には、例えば、スペクトル減算に基づき会話信号から遅れた部屋反響の抑制に関する方法を開示する。この既知の方法において、受信信号の反響部分の周波数スペクトルは、受信信号の遅延周波数スペクトル及び経時的な反響部分の減衰を示す（第１）パラメータを用いて推定される。反響部分の周波数スペクトルは、その場合、スペクトル減算によって、直接部分の周波数スペクトルを推定するのに用いられ得る。
【０００４】
この既知の方法は、直接部分及び反響部分の振幅が類似する信号、すなわち言い換えれば、直接部分のエネルギー含量が反響部分のエネルギー含量よりも（ずっと）小さい信号に関して十分に機能する。しかし、直接信号の振幅（及びすなわちエネルギー含量）が、反響信号の振幅（及びエネルギー含量）よりも著しく大きい場合、既知の方法は、信号歪みになるエラーを導入する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、従来技術のこれら及び他の問題を克服し、直接部分及び反響部分のエネルギー含量のいかなる差異も考慮に入れる、音響信号の反響部分を推定する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
したがって、本発明は、直接部分及び反響部分を含む信号における反響を推定する方法であって、前記信号の周波数スペクトル、第１パラメータ、及び第２パラメータを用いて、前記反響部分の周波数スペクトルの推定値を提供するステップを含み、前記第１パラメータは、経時的な前記反響部分の減衰を示し、前記第２パラメータが、前記信号の前記反響部分に対する前記直接部分の振幅を示す、方法を提供する。
【０００７】
前記反響部分に関する前記直接部分の振幅を示す第２パラメータを提供することによって、これらの２つの信号の部分の相対的振幅が考慮に入れられる。結果として、振幅におけるいかなる差異も補償することが可能であり、これにより、更に正確な推定値が得られる。
【０００８】
直接部分の周波数スペクトル、つまり、直接信号部分自体は、周知のスペクトル減算技法を用いて、反響部分の推定される周波数スペクトルから得られることを理解され得る。
【０００９】
好ましい実施例において、前記第２パラメータが、前記信号の早期対後期比率(early-to-late  ratio)に反比例する。前記早期対後期比率は、前記信号の前記反響（late）部分に対する前記直接（early）部分の振幅を示す比率である。
【００１０】
有利な実施例において、前記反響部分の前記周波数スペクトルを推定するステップが、前記反響部分の前記周波数スペクトルの以前の推定値を使用するステップを含む。斯様にして、前記推定値は、以前の値及び更新項を用いて決定され、前記更新項は、好ましくは、前記信号の周波数スペクトルを含む。
【００１１】
したがって、好ましい実施例において、前記反響部分の前記周波数スペクトルの前記推定値が、前記周波数スペクトルの以前の絶対値に前記第１パラメータを掛けたものから、前記周波数スペクトルの前記以前の絶対値と前記反響信号の前記周波数スペクトルの以前の推定値との差を第３パラメータで掛けたものを引いた値に等しく、前記第３パラメータが、前記第１パラメータから前記第２パラメータを引いたものに等しい。
【００１２】
好ましい実施例において、本発明の方法は、
−前記信号の時間制限セグメントを含むフレームを規定するステップと、
−各フレームに関して、前記信号の前記周波数スペクトルを決定するステップと、
を更に含む。
【００１３】
前記フレームは、部分的に重なり合い、これにより、いくつかの信号値は、１回より多く用いられる。
【００１４】
前記第２パラメータの単一の値は、ソースとマイクとの間の距離（つまり、前記直接信号の相対的振幅）が変化しない状況に関して決定され得るが、前記第２パラメータが、各フレームに関して個別に決定されることが好ましい。斯様にして、特に、動きが含まれる場合に、前記第２パラメータの更に正確な決定が可能にされる。本発明に従うと、前記第２パラメータは、好ましくは、前記信号及びその導関数のみを用いて決定される。
【００１５】
前記信号の各時間セグメントに関して、直前の時間セグメントが、現在の時間セグメントにおける反響部分の周波数スペクトルの推定値に関して用いられる、前記信号自体の周波数スペクトル、及び、直接部分の推定される周波数スペクトルを決定するのに用いられることが更に好ましい。
【００１６】
より良い推定値を得るために、前記信号の周波数スペクトルが、各フレームに関して、周波数バンド毎に決定され、また、第２パラメータ、前記直接信号の推定されるスペクトル、及び前記反響部分の推定される周波数スペクトルも、周波数バンド毎に決定されることが好ましい。斯様にして、個別の推定値は、個々の周波数バンドに関して行われ得る。周波数バンドの選択は、特定の信号によって命じられ得る。
【００１７】
上述のように、反響部分の周波数スペクトルは、以前のフレームの前記周波数スペクトル、第１パラメータ、第２パラメータ、及び以前のフレームの前記反響部分の前記推定された周波数スペクトルを用いて、推定される（最初のフレームに関して、前記以前のフレームの推定値が、例えばゼロなどの所定の値を有するように仮定され得る）。当該方法は、前記反響部分の前記周波数スペクトルの前記推定値を用いて、好ましくはスペクトル減算および前記減算から生じるスペクトルに基づき反響除去された信号の再構築を用いて、前記信号を反響除去処理するステップを更に含み得る。
【００１８】
また本発明は、上述の方法を実行する計算機プログラムも提供する。当該計算機プログラムは、計算機プログラムが電子的又は光学的な形式で記憶されるＣＤ，ＤＶＤ，又はフロッピーディスクなどの担体を含み得る。当該計算機プログラムは、汎用目的計算機又は特定目的計算機によって実行されるべき方法ステップを特定する。
【００１９】
本発明は、追加的に、上記で規定される方法を実行する装置、及び、斯様な装置を備える会話認識システムなどの音声システムを提供する。
【００２０】
本発明は、添付の図面において例示される例のための実施例を参照にして以下に更に説明され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１に示される例証の信号は、部屋のインパルス応答、すなわち、部屋において音響インパルス（極端に短い持続時間のパルス）が生成される場合に同一の部屋でマイクによって受信される信号を表す。このインパルス応答は、何の重要な信号成分も含まない第１（信号遅延）セクションI、直接信号部分ｄを含む第２セクションII、及び、間接部分の反響信号部分ｒを含む第３セクションIIIを含む。直接信号部分ｄ及び反響信号部分ｒは、一緒になって信号ｙを構成し、信号ｙの振幅ｙｉは、標本指数ｉの関数としてプロットされる。標本化される（デジタル化される）信号の標本指数ｉは、アナログ信号の時間に対応することを理解される。
【００２２】
直接信号部分ｄは、直接信号経路を介して、すなわち、反射されずに受信される一方で、間接すなわち反響部分ｒは、壁及び他の反射表面を介して受信される。確認され得るように、反響部分ｒの振幅ｙｉは、指数的に減衰する。このことは、標本指数ｉの関数として信号ｙのエネルギー減衰曲線ＥＤＣを表す図２においても例示される。前記ＥＤＣは、
【数１】
2008507720.tif 000003
として規定される。
【００２３】
言葉で表現されると、エネルギー減衰曲線は、所与の標本指数ｉに関して、信号の残りのエネルギーの対数の１０倍を与える。反響部分ｒのＥＤＣを含む第３セクションIIIにおいて、ＥＤＣは、およそ線形である（現在の例における全てのｙｉの値が１よりも遥かに小さいので、示されるＥＤＣの値は負であることを特記される）。ＥＤＣは対数であるので、ＥＤＣのこの線形減衰は、信号ｙの指数的減衰を表す。セクションIIIのＥＤＣの傾きは、下付きのｒが反響を示すパラメータαｒによって表され得る。
【００２４】
図２において、領域I及びIIの間でＥＤＣにおいて段差が生じることが更に確認され得る。この段差は、反響部分ｒに対する直接信号部分ｄのエネルギーを表す（図１）。特定の状況において、この段差は、比較的小さく、反響部分ｒは、直接部分ｄと同様の（又はより大きい）振幅を有する。しかし、示される例において、ＥＤＣにおける段差は、図１の直接部分ｄが反響部分ｒよりも著しく大きいので、比較的大きい。この段差を無視することは、反響部分ｒ（の周波数スペクトル）を推定する場合に、推定誤差に導き得る。しかし、本発明において、更なるパラメータβを用いてこの段差を考慮にいれ、これにより、更に改善された結果を提供する。
【００２５】
図１の信号ｙは、雑音周波数スペクトルを反響周波数スペクトルの推定値と置換する、単一チャネル雑音抑制技法などの既知の技法を用いて反響除去され得る。スペクトル減算の場合、このことは、信号の周波数スペクトルＹの決定ステップと、反響の周波数スペクトルＲを推定するステップと、直接信号部分の推定される周波数スペクトルを獲るために、この信号周波数スペクトルからこの推定された反響周波数スペクトルを減算するステップと、この推定された周波数スペクトルに基づいて、直接信号を再構築するステップと、を含む。
【００２６】
上述の従来技術に従うと、このことは、以下のように達成され得る。信号ｙは、デジタル化された信号の複数の標本をそれぞれ含むフレームに分割される。各フレームは、例えば、１２８又は２５６標本を含み得る。適切な数のフレーム毎の標本に達するために、ゼロが加えられ得る（いわゆる「ゼロパッディング(zero  padding)」。フレームは、通常、しかし必ずしもそうではないが、部分的に重ね合い、語句「ブロック」は、各フレームの「新しい」標本を参照するのに用いられる。
【００２７】
有利には、例えば本来既知であるハミングウィンドウなどのウィンドウが、アーチファクトの導入を緩めるのに適用される。各フレームに関して、周波数スペクトルＹが、周知の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて決定される。各フレームκに関して、反響周波数スペクトルＲの推定値
2008507720.tif 000004
が、
【数２】
2008507720.tif 000005
によって決定され、ここで、Ｂはブロックサイズ（すなわち、各フレームにおける新しい標本の数）であり、ｍは周波数であり、垂直のバーは絶対値を示し、
αｒは、反響部分ｒの減衰速度を示すパラメータである。数学的に、αｒは、
【数３】
2008507720.tif 000006
として規定され、Ｆｓは標本周波数であり、また、
【数４】
2008507720.tif 000007
である。
【００２８】
lnが自然対数（3ln10が約6.9に等しい）であり、Ｔ６０が反響時間、すなわち信号レベルが初期信号レベルに対して60ｄＢ（deciBel）にまで落ちた後の時間の長さである。
【００２９】
反響周波数スペクトルの推定値
2008507720.tif 000008
は、ゲイン関数
【数５】
2008507720.tif 000009
を決定するのに用いられ得、ここで、λは、いわゆるスペクトルフロアであり、反響信号のいかなる深刻な歪みも避けられることを保障する値である。λの通常の値は0.1であるが、他の値も用いられ得る。元の信号の周波数スペクトルＹは、このゲイン因数Ｇ（κＢ，ｍ）によって乗算され、直接（反響除去された）信号ｄの周波数スペクトルＤを発生させる。
【００３０】
この既知の方法は非常に効果的であるが、このことは、信号ｙの直接部分ｄが反響部分ｒに対して大きな振幅（エネルギー）を有する場合、言い換えると、信号が図２の領域IIにおいて大きな段差を示す場合、信号歪みを導く。反響部分に対する直接部分のこの振幅は、
【数６】
2008507720.tif 000010
と記され得る早期対後期比率ＥＬＲを用いて表現され得、ここで、ｋは、図２における領域II及びIIIを分離する標本数であり、すなわち、ＥＤＣ曲線における降下が終了し、比較的直線な部分が開始する点である。したがって、ＥＬＲは、直接部分（標本ｋまでの）及び反響部分（標本ｋからの）のエネルギ比率（の対数）を決定する。ＥＬＲは、しばしば、明瞭性指数（Clarity Index）と呼ばれる。
【００３１】
早期対後期比率ＥＬＲが小さい（例えば、上記の定義を用いて０ｄＢよりも小さい）場合、直接部分ｄのエネルギー含量は、信号ｙの反響部分ｒに比べて小さく、上述の従来技術の方法は、信号ｙを反響除去処理するのに効果的に用いられ得る。しかし、ＥＬＲが大きい（例えば、上述の定義を用いて、０ｄＢより大きい、又は５ｄＢより大きい）場合、既知の方法は、ＥＤＣ（図２）の領域IIにおけるステップが無視されるので、歪みを導入する。
【００３２】
したがって、本発明は、直接信号部分ｄ及び反響信号部分ｒの相対的エネルギー含量が考慮に入れられる改善された推定方法を用いる。
【００３３】
本発明は、上記の数式（２）から開始して、補正項γ．Ｃ（κ）を減算することによって反響部分ｒの周波数スペクトルＲの推定値を補正することを提案するが、ここで、γは、ＥＬＲに依存する因数であり、Ｃは、フレーム数κ（すなわち、時間）、また可能であればブロックサイズＢ及び周波数ｍの関数である。
【数７】
2008507720.tif 000011
【００３４】
本発明は、更に、関数Ｃとして直接部分周波数スペクトルＤの推定値
2008507720.tif 000012
を用いることを提案する。
【数８】
2008507720.tif 000013
【００３５】
所要の特性を有する他の関数Ｃも存在し得ることを理解され得る。
【００３６】
直接部分の周波数スペクトルＤの推定値
2008507720.tif 000014
は、
【数９】
2008507720.tif 000015
として表現され得、数式（８）は、
【数１０】
2008507720.tif 000016
として書き変えられ得る。
【００３７】
０≦β(κＢ)≦αｒであるパラメータβ(κＢ)＝αｒ−γを導入すると、数式（１０）は、
【数１１】
2008507720.tif 000017
として記述され得る。
【００３８】
数式（９）を用いると、数式（１１）は、
【数１２】
2008507720.tif 000018
としても表現され得る。
【数１３】
2008507720.tif 000019
、言い換えれば、前記（第２）パラメータβ（κＢ）が、早期対後期比率ＥＬＲに反比例するということが示され得る。更に、β及びＥＬＲの両方が、時間の関数（すなわち、ブロック指数Ｂのフレーム指数κ倍）であり、β（及びＥＬＲ）が周波数（又はサブバンド）ｍに依存し得る、すなわちβ（κＢ，ｍ）であることを特記される。
【００３９】
数式（１１）から、本発明による推定値
2008507720.tif 000020
が、以前のフレームの周波数Ｙ（の絶対値）と以前の推定値との両方を組み合わせる一方で、ＥＬＲを考慮に入れることが確認され得る。更に、数式（１１）及び（１２）から、より大きいＥＬＲに関して、β（κＢ）が小さく、推定値
2008507720.tif 000021
が以前の推定値に効果的に基づき、スペクトルＹの影響を抑制することがさらに確認され得る。小さいＥＬＲに関して、β（κＢ）が「大きく」てαｒにほぼ等しく、その場合、
2008507720.tif 000022
は、従来技術のようにαr・|Y((κ-1)B,m)|にほぼ等しい。
【００４０】
したがって、本発明の方法は、アーリー対レート比率ＥＬＲが小さい場合に従来技術と一貫性がある一方で、ＥＬＲが大きい場合、重要な向上をもたらすことが確認され得る。
【００４１】
本発明の方法は、全ての周波数に関して単一の項を用いて、サブバンド毎に、すなわち周波数ｍ毎に、又は周波数と無関係に実行され得ることが特記される。
【００４２】
本発明の方法は、ソフトウェアで又はハードウェアで実施化され得る。例示的なハードウェアの実施例が図３に示され、フィルタセクション１０が示される。フィルタセクション１０は、第１遅延要素１１、第１増幅器１２、合成要素１３、第２遅延要素１４、及び第２増幅器１５を備える。
【００４３】
当該示される例において、第１遅延要素１１は、周波数スペクトルＹの絶対値（すなわち、大きさ）|Y((κB,m)|を受け取り、遅延された絶対値|Y((κ-1)B,m)|を出力する。好ましい実施例において、遅延Δは、１フレームに等しい。増幅器１２において、この遅延された絶対値は、(第２)パラメータβによって乗算され、加算器によって構築されるのが好ましい合成要素１３に供給される。
【００４４】
また合成要素１３は、第２増幅器１５の出力信号を受け取り、推定値
2008507720.tif 000023
を出力する。この推定値は、第２遅延要素１４によって受け取られ、第２遅延要素１４は、遅延された推定値
2008507720.tif 000024
を第２増幅器１５へ出力する。この遅延された推定値
2008507720.tif 000025
は、増幅器１５において因数(αｒ−β)と乗算され、合成要素１３へ供給される。確認され得るように、フィルタセクション１０は、上記の数式（１１）と同じ結果を生成する。
【００４５】
パラメータβ(又はβ(κＢ))は、事前に規定され得る。例えば、0.1又は0.2の固定された値が、ある状況に関して、その状況に関するＥＬＲの推定値が既知である場合に、用いられ得る。しかし、各信号に関してβ(κＢ)を推定することが好ましい。当然、β(κＢ)は、上記の数式(１３)を用いて早期対後期比率に基づき推定され得る。しかし、(例えばゼロなどの所定の値であり得る)β(κＢ)の初期値から開始して、更新が数式
【数１４】
2008507720.tif 000026
を用いて提供され得、ここで、関数f()は更新関数であり、パラメータλは上述のスペクトルのフロアである。絶対値|Y((κ)B,m)|及び推定されたスペクトル
2008507720.tif 000027
を用いる更新関数の例の１つは、
【数１５】
2008507720.tif 000028
であり、ここで、εは、ゼロによる除算を防ぐための(非常に小さい)値を有する補助値であり、μは、β(κＢ)の更新の速度及び正確性を制御する非負パラメータである。
【００４６】
信号を反響除去処理する装置の好ましい実施例は、図４に概略的に示される。図４に示される例示的な装置１は、フィルタユニット１０、ＦＦＴユニット２０、スペクトル分解ユニット３０、パラメータ推定ユニット４０、ゲイン決定ユニット５０、遅延ユニット６０、乗算ユニット７０、スペクトル再構築ユニット８０、及び逆ＦＦＴユニット９０を備える。
【００４７】
ＦＦＴユニット２０は、（デジタル）信号ｙ（ｋ）を受け取り、信号標本のフレームに対して既知の高速フーリエ変換を実行する。元の信号がアナログの場合に、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器が存在し得ることが理解され得る。ＦＦＴユニット２０によって生成される複素スペクトルＹ（ｍ）は、前記複素スペクトルを位相部分φ及び大きさ部分ρに分解する分解ユニット３０に供給される。この大きさρは、絶対値|Y((κ)B,m)|に等しく、ここで、以前のように、κはフレーム指数（フレーム数）であり、Ｂはブロックサイズであり、ｍは周波数である。位相部分φは、スペクトル再構築ユニット８０に直接供給される一方で、大きさ部分ρは、フィルタユニット１０、パラメータユニット４０、ゲインユニット５０、及び乗算ユニット７０に供給される。
【００４８】
図３のフィルタユニット１０と同一であり得るフィルタユニット１０は、ユニット４０及び５０に供給され得る推定された反響スペクトル
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を生成するために、パラメータαｒ及びβ（κＢ）も受け取る。ユニット４０は、推定値
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、パラメータλ、及び遅延（Δ）ユニット６０によって出力される遅延された値β((κ-1)B)を用いて、例えば数式１５に従い、β（κＢ）の更新された値を生成する。
【００４９】
ユニット５０は、例えば数式（５）に従い、ゲイン因数Ｇ(κB,m)を生成する。このゲイン因数は、乗算器７０に供給され、反響除去処理されたスペクトル大きさρ’を生成するために、絶対値スペクトル|Y(κB,m)|と乗算される。再構築ユニット８０は、φ及びρ’に基づき反響除去されたスペクトル
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を再構築する。このスペクトル
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は、この場合、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）ユニット９０によって反響除去処理時間信号
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に変換される。
【００５０】
図４の装置１に組み込まれる音声システムは、図５に概略的に示される。システム９は、反響除去装置１、信号処理装置２、マイク３、及びスピーカ４を備える。反響除去装置１は、好ましくは、図４の装置１、又はそれに等価なものである。信号処理装置２は、増幅器、及び／又は他のいずれかの適切な音声信号処理手段を備え得る。マイク３は、一群のマイクと置き換えられ得る。同様に、スピーカ４は、一群のスピーカ又は他の適切なトランデューサと置き換えられ得る。反響除去装置1及び信号処理装置２の順序は、逆転され得、（示されない）他の装置が追加され得る。システム９は、例えば、会議システム、ハンズフリー電話システム、又は会話認識システムを構成し得る。
【００５１】
本発明は、信号を反響除去する場合に、直接信号部分及び反響信号部分のエネルギー含量比率が考慮に入れられる必要があるという洞察に基づく。このエネルギー含量比率に関するパラメータを導入することによって、信号歪みをあまり導入させない良好な反響除去処理が達成される。
【００５２】
本発明は、直接部分及び反響部分を含む信号における反響を推定する方法であって、前記信号のスペクトル及び第１パラメータを用いて前記反響部分のスペクトルを推定するステップと、第２パラメータを含む補正項を用いて前記推定されたスペクトルを補正するステップを含み、前記第２パラメータが、前記信号の前記反響部分に対する前記直接部分の振幅を示す方法として要約され得る。
【００５３】
この文書において用いられるいかなる語句も、本発明の範囲を制限するように解釈されるべきではないことを特記される。特に、「有する」という語句は、具体的に記載されていないいかなる要素を排除するようには意図されていない。単一の（回路）要素は、複数の（回路）要素又はそれらの等価なものと置き換えられ得る。
【００５４】
計算機プログラムという用語は、汎用又は特別目的の処理器に命令を入力する一連のローディングステップの後に、当該処理器に、発明の特徴的な機能のいずれかを実行させる一群の命令であって、例えば製造の品目などのいかなる物理的な実施例も含むように理解されるべきである。特に、当該計算機プログラムは、例えばディスクなどの担体におけるプログラムコード、このプログラムコードから派出される処理器適合コード、若しくはこのプログラムコードの如何なる中間翻訳か、又は、メモリにおいて存在するか若しくは有線／無線のネットワーク接続において一時的に存在する他のプラグインコンポーネント、又は、紙上のプログラムコードとして実現され得る。プログラムコードの他に、当該プログラムに関して必要な発明特徴的データも、計算機プログラムとして実施化され得る。
【００５５】
当業者は、本発明が、上述の実施例に制限されず、添付の請求項に記載される発明の範囲から逸脱することなく、多数の修正態様及び追加事項がなされ得ることを理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、部屋のインパルス応答の典型的な例を概略的に示す。
【図２】図２は、図１の部屋のインパルス応答のエネルギ減衰曲線を概略的に示す。
【図３】図３は、本発明による、反響を推定するフィルタ構成を概略的に示す。
【図４】図４は、本発明による、反響を推定する装置を概略的に示す。
【図５】図５は、図４の本発明の装置を組み込むシステムを概略的に示す。
【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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【国際調査報告】
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