(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端入力信号と、遠端信号と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、
上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出する推定エコー信号計算手段と、
上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持する推定エコー信号保持手段と、
上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定するフレーム遅延量推定手段と、
上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力するフレーム遅延量収束判定手段と、
上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出するエコーサプレスゲイン算出手段と、
上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と、
保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する推定エコーパス特性更新手段と
を有することを特徴とするエコー抑圧装置。
【請求項２】
上記推定エコーパス特性更新手段は、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた上記遠端信号の振幅スペクトルと、上記エコー抑圧手段により上記近端入力信号の上記推定エコー信号が抑圧された近端出力信号の振幅スペクトルとを平滑化し、平滑化した上記遠端信号の振幅スペクトルと、上記近端出力信号の振幅スペクトルとを用いて、現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持す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】
近端入力信号と、遠端信号と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るコンピュータを、
上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出する推定エコー信号計算手段と、
上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持する推定エコー信号保持手段と、
上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定するフレーム遅延量推定手段と、
上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力するフレーム遅延量収束判定手段と、
上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出するエコーサプレスゲイン算出手段と、
上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と、
保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する推定エコーパス特性更新手段と
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４】
近端入力信号と、遠端信号と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、
推定エコー信号計算手段、推定エコー信号保持手段、フレーム遅延量推定手段、フレーム遅延量収束判定手段、エコーサプレスゲイン算出手段、推定エコーパス特性更新手段、及びエコー抑圧手段を有し、
上記推定エコー信号計算手段は、上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出し、
上記推定エコー信号保持手段は、上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持し、
上記フレーム遅延量推定手段は、上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定し、
上記フレーム遅延量収束判定手段は、上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力し、
上記エコーサプレスゲイン算出手段は、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出し、
上記エコー抑圧手段は、上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧し、
上記推定エコーパス特性更新手段は、保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する
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、音響エコー信号の抑圧方法に関して、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つの手法として、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推定エコーパス特性、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推定エコーパス特性を求める。そして、求めた推定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。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
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、ソフトフォンやスマートフォンなどの入出力部にバッファがある機器で使用すると、動作を開始してから推定エコーパス特性の学習が進むまで音響エコー信号を抑圧できない。さらに、ソフトフォンやスマートフォンはエコーサプレス処理以外にも様々なアプリケーションやプログラムが動作しており、負荷が大きくなるとバッファに音データを保存する処理や入力バッファから音データを出力する処理が停止するため、遅延量が大きくなり、且つ遅延量の変動が大きくなる。非特許文献１のエコーサプレス装置では、遅延量を考慮せずに、推定エコー信号を算出するとき過去のフレームの平均を用いて推定エコーパス特性を算出しているので、エコー抑圧装置が動作を開始した直後の音響エコー信号を抑圧できない。また、遅延量を考慮していないため、音響エコー信号が抑圧できない区間が長くなり、ハウリングが発生する可能性も考えられる。
【０００７】
そのため、エコー抑圧装置の動作を開始した直後でも、音響エコー信号を抑圧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が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の本発明は、近端入力信号と、遠端信号と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）上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出する推定エコー信号計算手段と、（２）上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持する推定エコー信号保持手段と、（３）上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定するフレーム遅延量推定手段と、（４）上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力するフレーム遅延量収束判定手段と、（５）上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出するエコーサプレスゲイン算出手段と、（６）上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と、（７）保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する推定エコーパス特性更新手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明のエコー抑圧プログラムは、近端入力信号と、遠端信号と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るコンピュータを、（１）上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出する推定エコー信号計算手段と、（２）上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持する推定エコー信号保持手段と、（３）上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定するフレーム遅延量推定手段と、（４）上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力するフレーム遅延量収束判定手段と、（５）上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出するエコーサプレスゲイン算出手段と、（６）上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧するエコー抑圧手段と、（７）保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する推定エコーパス特性更新手段として機能させることを特徴とする。
【００１０】
第３の本発明は、近端入力信号と、遠端信号と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、推定エコー信号計算手段、推定エコー信号保持手段、フレーム遅延量推定手段、フレーム遅延量収束判定手段、エコーサプレスゲイン算出手段、推定エコーパス特性更新手段、及びエコー抑圧手段を有し、（１）上記推定エコー信号計算手段は、上記遠端信号の振幅スペクトルと推定エコーパス特性を用いて推定エコー信号の振幅スペクトルを算出し、（２）上記推定エコー信号保持手段は、上記推定エコー信号計算手段で算出した推定エコー信号の振幅スペクトルを過去複数フレーム保持し、（３）上記フレーム遅延量推定手段は、上記推定エコー信号保持手段に保持されている過去複数フレームの上記推定エコー信号の振幅スペクトルと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとからフレーム遅延量を推定し、（４）上記フレーム遅延量収束判定手段は、上記フレーム遅延量推定手段で推定したフレーム遅延量が、収束しているか否か判定し、収束判定結果と該収束判定結果が収束していないと判定したときは固定フレーム遅延量を上記フレーム遅延量として出力し、収束していると判定したときは上記フレーム遅延量推定手段で推定した上記フレーム遅延量を出力し、（５）上記エコーサプレスゲイン算出手段は、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量を用いて、上記フレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号の振幅スペクトルと、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算出し、（６）上記エコー抑圧手段は、上記エコーサプレスゲイン算出手段で算出した上記エコーサプレスゲインと、上記近端入力信号の振幅スペクトルとから上記推定エコー信号を抑圧し、（７）上記推定エコーパス特性更新手段は、保持している推定エコーパス特性を上記推定エコー信号計算手段に出力し、上記フレーム遅延量収束判定手段から出力された上記フレーム遅延量の上記収束判定結果から、上記フレーム遅延量が収束していないと判定すると、上記固定フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持する一方、収束していれば、シングルトークと判定されたフレームについて、推定された上記フレーム遅延量の値だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと上記近端入力信号の振幅スペクトルとを用いて現フレームの推定エコーパス特性を算出し、上記保持している推定エコーパス特性と算出した現フレームの推定エコーパス特性とから推定エコーパス特性を更新して保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、エコー抑圧装置の動作を開始した直後でも、音響エコー信号を抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態に係るエコー抑圧装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るフレーム遅延量収束判定部の処理を示す処理フロー図である。
【図３】第１の実施形態に係る推定エコーパス特性算出部の処理を示す処理フロー図である。
【図４】第２の実施形態に係る推定エコーパス特性算出部の処理を示す処理フロー図である。
【００１３】
（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。
【００１４】
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、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法に本発明を適用する場合を例示する。
【００１５】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、本発明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。
【００１６】
本発明の第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を行い、音響エコー信号を適切に抑圧するものである。
【００１７】
第１の実施形態に係るエコー抑圧装置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。
【００１８】
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、出力バッファ１０２、ＤＡ変換器１０３、スピーカ１０４、マイク１０５、ＡＤ変換器１０６、入力バッファ１０７、遠端信号周波数領域変換部１０８、遠端信号振幅スペクトル計算部１０９、推定エコーパス特性更新部１１０、推定エコー信号計算部１１１、推定エコー信号保持部１１２、近端入力信号周波数領域変換部１１３、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１４、フレーム遅延量推定部１１５、フレーム遅延量収束判定部１１６、推定エコー信号遅延部１１７、エコーサプレスゲイン計算部１１８、エコーサプレス部１１９、近端出力信号時間領域変換部１２０、近端信号出力端子１２１、遠端信号保持部１２２、近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３、シングルトーク判定部１２４を有する。
【００１９】
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側（相手側）の遠端信号が入力される。
【００２０】
遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号は、出力バッファ１０２において一時保持され、ＤＡ変換器１０３の処理準備ができ次第、ＤＡ変換器１０３に遠端信号を出力し、ＤＡ変換器１０３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１０４を通して近端側に出力される。
【００２１】
出力バッファ１０２は、エコー抑圧装置１００の処理待ち用のバッファである。
【００２２】
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１０４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１０５において受音され、ＡＤ変換器１０６においてデジタル音信号に変換され、入力バッファ１０７において一時保持され、エコー抑圧装置１００の準備ができ次第、デジタル音信号を近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。
【００２３】
入力バッファ１０７は、エコー抑圧装置１００の処理待ち用のバッファである。
【００２４】
遠端信号周波数領域変換部１０８は、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、遠端信号を時間領域の信号から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。
【００２５】
遠端信号振幅スペクトル計算部１０９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出力する。
【００２６】
推定エコーパス特性更新部１１０は、前フレームに推定したエコーパス特性を保持しており、保持している推定エコーパス特性に出力する。
【００２７】
さらに、推定エコーパス特性更新部１１０は、シングルトーク判定部１２４でシングルトークと判定されると、推定したフレーム遅延量だけ遅延させた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に基づいて、現フレームの推定エコーパス特性を算出し、算出した現フレームの推定エコーパス特性と推定エコーパス特性更新部１１０に保持している推定エコーパス特性に基づき、推定エコーパス特性を更新し、更新した推定エコーパス特性を推定エコーパス特性更新部１１０に保存する。
【００２８】
推定エコー信号計算部１１１は、遠端信号の振幅スペクトルと推定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の振幅スペクトルを出力する。
【００２９】
推定エコー信号保持部１１２は、推定エコー信号の振幅スペクトルを所定時間保持し、フレーム遅延量推定部１１５でフレーム遅延量を推定するために過去の推定エコー信号を複数フレーム出力する。さらに、推定エコー信号保持部１１２は、後述するフレーム遅延量収束判定部１１６から出力されたフレーム遅延量だけ遅延させた推定エコー信号を出力する。
【００３０】
近端入力信号周波数領域変換部１１３は、例えば、高速フーリエ変換等により、近端入力信号を時間領域の信号から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。
【００３１】
近端入力信号振幅スペクトル計算部１１４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出力する。
【００３２】
フレーム遅延量推定部１１５は、過去の複数フレームの推定エコー信号の振幅スペクトルと、過去の複数フレームの近端入力信号の振幅スペクトルでフレーム遅延量を推定し、推定したフレーム遅延量を出力する。
【００３３】
フレーム遅延量収束判定部１１６は、推定したフレーム遅延量が収束しているか判定し、推定したフレーム遅延量が収束していなければ、フレーム遅延量に固定値を代入して出力する。推定エコーパス特性更新部１１０は、フレーム推定したフレーム遅延量が収束していれば、フレーム遅延量推定部１１５で推定したフレーム遅延量を出力する。さらに、フレーム遅延量収束判定部１１６は、収束判定結果を推定エコーパス特性更新部１１０に出力する。
【００３４】
推定エコー信号遅延部１１７は、フレーム遅延量を用いて推定エコー信号保持部１１２から当該フレーム遅延量だけ遅延させたフレームの推定エコー信号の振幅スペクトルを読み出し、遅延推定エコー信号の振幅スペクトルとして出力する。
【００３５】
エコーサプレスゲイン計算部１１８は、近端入力信号の振幅スペクトルと遅延推定エコー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出力する。
【００３６】
エコーサプレス部１１９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が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出力する。
【００３７】
近端出力信号時間領域変換部１２０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、近端出力信号として出力する。
【００３８】
遠端信号保持部１２２は、遠端信号の振幅スペクトルを推定エコー信号保持部１１２と同じ所定時間保持する。そして、遠端信号保持部１２２は、推定したフレーム遅延量だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトルを出力する。
【００３９】
近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３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出力する。
【００４０】
近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３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出力する。
【００４１】
シングルトーク判定部１２４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等を用いてシングルトークかシングルトーク以外かの判定を行い、シングルトーク判定結果を出力する。
【００４２】
（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。
【００４３】
（Ａ−２−１）エコー抑圧処理
まず、エコー抑圧装置１００の動作が開始すると、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、遠端側の遠端信号が遠端信号入力端子１０１に入力される。
【００４４】
遠端信号入力端子１０１に入力された遠端信号は、出力バッファ１０２において一時保持され、ＤＡ変換器１０３の処理準備ができ次第、ＤＡ変換器１０３に遠端信号が出力される。ＤＡ変換器１０３において、遠端信号は、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１０４を通して近端側に出力される。
【００４５】
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１０４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１０５において受音され、ＡＤ変換器１０６においてデジタル音信号に変換される。デジタル音信号は、入力バッファ１０７において一時保持され、エコー抑圧装置１００の準備ができ次第、デジタル音信号を近端入力信号としてエコー抑圧装置１００に入力される。
【００４６】
遠端信号周波数領域変換部１０８では、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、遠端信号を時間領域の信号から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ＲＯＵＴ（ｉ，ω）を遠端信号振幅スペクトル計算部１０９に出力する。
【００４７】
遠端信号振幅スペクトル計算部１０９では、周波数スペクトルＲＯＵＴ（ｉ，ω）を用いて、（１）式に従い、遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜が求められる。
【００４８】
【数１】
0006648436.tif 000002
ここで、ｉはフレーム、ωは周波数ビン、ＲＯＵＴ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＲＯＵＴ＿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ＲＯＵＴ（ｉ，ω）は、（２）式で表すことができる。
【００４９】
【数２】
0006648436.tif 000003
（２）式のｊは虚数を表している。そして、遠端信号振幅スペクトル計算部１０９により求められた遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜は、推定エコー信号計算部１１１、遠端信号保持部１２２に出力する。
【００５０】
推定エコーパス特性更新部１１０は、保持している前フレームに推定したエコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜を推定エコー信号計算部１１１に出力する。
【００５１】
推定エコー信号計算部１１１では、前フレーム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｜ＲＯＵＴ（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）｜が求められる。
【００５２】
【数３】
0006648436.tif 000004
（３）式は遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜に、前フレーム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）｜を求めるという式である。そして、推定エコー信号計算部１１１により求められた推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜を推定エコー信号保持部１１２に出力する。
【００５３】
推定エコー信号保持部１１２では、推定エコー信号計算部１１１から出力された推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜が推定エコー信号の振幅スペクトルバッファＥＣＨＯ＿Ｂｕｆｆｅｒ（ｎ，ω）に書き込まれ、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜が過去複数フレーム保持される。
【００５４】
【数４】
0006648436.tif 000005
（４）式のｎは推定エコー信号保持部１１２の推定エコー信号の振幅スペクトルバッファの書込み位置であり、推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ（ｉ，ω）｜が書込まれるとインクリメントされ、ｎが推定エコー信号の振幅スペクトルバッファの大きさと同じになると、ｎに０が代入され上書き保持される。書込みが完了すればフレーム遅延量推定部１１５に推定エコー信号保持部１１２が保持している過去の推定エコー信号の振幅スペクトルを複数フレーム出力する。
【００５５】
一方、近端入力信号周波数領域変換部１１３では、例えば、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等により、近端入力信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。変換された近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）は、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１４及びエコーサプレス部１１９に出力される。
【００５６】
近端入力信号振幅スペクトル計算部１１４は、近端入力信号の周波数スペクトルＳＩＮ（ｉ，ω）を用いて、（５）式に従い、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を求める。
【００５７】
【数５】
0006648436.tif 000006
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（６）で表すことができる。
【００５８】
【数６】
0006648436.tif 000007
（６）式のｊは虚数を表している。そして、近端入力信号振幅スペクトル計算部１１４により求められた近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜は、フレーム遅延量推定部１１５、エコーサプレスゲイン計算部１１８、シングルトーク判定部１２４、及び推定エコーパス特性更新部１１０に出力される。
【００５９】
フレーム遅延量推定部１１５は、推定エコー信号保持部１１２から出力される過去の推定エコー信号の振幅スペクトルの複数フレームＥＣＨＯ＿Ｂｕｆｆｅｒ（ｎ−ｋ）（０≦ｋ≦Ｎ）と近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜からフレーム遅延量を推定する。フレーム遅延量の推定方法は、例えば、推定エコー信号保持部１１２から出力される過去の推定エコー信号の振幅スペクトルの複数フレームＥＣＨＯ＿Ｂｕｆｆｅｒ（ｎ−ｋ）と近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜の誤差がフレーム毎に（７）式に従い求める。
【００６０】
【数７】
0006648436.tif 000008
（７）式のＦｓはサンプリング周波数である。そして、フレーム遅延量推定部１１５は、（８）式に従い、フレーム誤差Ｅｒｒｏｒ（ｉ，ｋ）が最小になるフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）を求める。
【００６１】
【数８】
0006648436.tif 000009
（８）式のａｒｇｍｉｎ（ｘ（ｋ））という関数は、ｘ（ｋ）が最小になる引数を出力する関数であり、フレーム誤差Ｅｒｒｏｒ（ｉ，ｋ）が最小になるフレーム遅延量を出力し、ｄｅｌａｙ（ｉ）に代入するという式である。
【００６２】
なお、フレーム遅延量の推定の手法は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、推定エコー信号の振幅スペクトルの複数フレームＥＣＨＯ＿Ｂｕｆｆｅｒ（ｎ−ｋ）と近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜のフレーム毎の相関を算出し、最も相関が高いフレームを求め、その最も相関が高いフレームをフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）とするとしても良い。フレーム遅延量推定部１１５は、推定したフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）を推定出力する。
【００６３】
フレーム遅延量収束判定部１１６は、フレーム遅延量推定部１１５で推定したフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）が収束しているか判定し、推定したフレーム遅延量が収束していなければ、フレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）に固定値を代入して出力する。推定したフレーム遅延量が収束していれば、推定したフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）を推定エコーパス特性更新部１１０、推定エコー信号遅延部１１７及び、遠端信号保持部１２２に出力する。さらに、フレーム遅延量収束判定部１１６は、収束判定結果を推定エコーパス特性更新部１１０に出力する。
【００６４】
推定エコー信号遅延部１１７では、フレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）を用いて、推定エコー信号保持部１１２に保持されている過去の推定エコー信号の振幅スペクトルを当該フレーム遅延量だけ遅延させたフレームを読出し、遅延した推定エコー信号とする。この遅延した推定エコー信号は（９）式で表すことができる。
【００６５】
【数９】
0006648436.tif 000010
推定エコー信号遅延部１１７は、遅延した推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ、ω）｜をエコーサプレスゲイン計算部１１８に出力する。
【００６６】
エコーサプレスゲイン計算部１１８では、近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜と遅延した推定エコー信号の振幅スペクトル｜ＥＣＨＯ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ、ω）｜とを取得して、（１０）式に従い、エコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）を求める。
【００６７】
【数１０】
0006648436.tif 000011
（１０）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＿ＤＥＬＡＹ（ｉ，ω）｜を差し引いた振幅スペクトルを、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１１８により求められたエコーサプレスゲインＧ（ｉ，ω）は、エコーサプレス部１１９に出力する。
【００６８】
エコーサプレス部１１９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、（１１）式、（１２）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。
【００６９】
【数１１】
0006648436.tif 000012
【数１２】
0006648436.tif 000013
ここで、ＳＯＵＴ＿ｒｅａｌ（ｉ，ω）とＳＯＵＴ＿ｉｍａｇｅ（ｉ，ω）は、フレーム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（１３）式で表すことができる。
【００７０】
【数１３】
0006648436.tif 000014
（１３）式のｊは虚数を表している。（１１）式と（１２）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出力信号の周波数スペクトルを求める。そして、エコーサプレス部１１９により求められた音響エコー信号が抑圧された近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）を近端出力信号時間領域変換部１２０、及び近端出力信号振幅スペクトル計算部に出力する。
【００７１】
近端出力信号時間領域変換部１２０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、時間領域のデジタル音信号に変換され、変換された近端出力信号を近端信号出力端子１２１に出力する。
【００７２】
近端信号出力端子１２１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。
【００７３】
遠端信号保持部１２２は、遠端信号振幅スペクトル計算部１０９から出力された遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ（ｉ，ω）｜を、推定エコー信号保持部１１２と同じ書込みフレームに書込む。
【００７４】
【数１４】
0006648436.tif 000015
そして、遠端信号保持部１２２は、（１５）式に従い、フレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）だけ遅延させた遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ，ω）｜を推定エコーパス特性更新部１１０に出力する。
【００７５】
【数１５】
0006648436.tif 000016
近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３では、近端出力信号の周波数スペクトルＳＯＵＴ（ｉ，ω）を用いて、（１６）式に従い、近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＯＵＴ（ｉ，ω）｜が求められる。
【００７６】
【数１６】
0006648436.tif 000017
そして、近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３により求められた近端入力信号の振幅スペクトル｜ＳＯＵＴ（ｉ，ω）｜は、シングルトーク判定部１２４に出力される。
【００７７】
シングルトーク判定部１２４では、近端入力信号がシングルトークかシングルトーク以外かを、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を用いて判定する。シングルトークかシングルトーク以外かを判定する手法は、例えば、（１７）式に従い、シングルトークかシングルトーク以外かを判定する手法がある。
【００７８】
【数１７】
0006648436.tif 000018
（１７）式のＦｓはサンプリング周波数、ＴＨ１は閾値である。つまり、（１７）式の条件が真のときはシングルトークと判定し、偽のときはシングルトーク以外として判定する。閾値ＴＨ１は、（１７）式の場合、シングルトーク時は（１７）式の左辺が小さい値になるので、小さい固定値（例えばＴＨ１＝０．３）やフレームで変化する変数などにしても良い。なお、シングルトークかシングルトーク以外かの判定の手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、遠端信号の振幅スペクトルと推定したフレーム遅延量だけ遅延させた近端信号の振幅スペクトルとの相闘を求め、その相関値が高いときはシングルトークとする方法で判定しても良い。シングルトーク判定部１２４は、シングルトーク判定結果を推定エコーパス特性更新部１１０に出力する。
【００７９】
推定エコーパス特性更新部１１０では、フレーム遅延量収束判定部１１６でフレーム遅延量が収束していないと判定されている間は、エコーパス特性は固定値を次のフレームで推定エコー信号計算部１１１に出力する。それと同時に、推定エコーパス特性更新部１１０は、シングルトーク判定部１２４でシングルトークと判定されたフレームについて、現フレームの推定エコーパス特性を遠端信号保持部１２２からの遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと、近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３からの近端出力信号の振幅スペクトルを用いて求め、推定エコーパス特性更新部１１０に保持されている１フレーム前に保持した推定エコーパス特性を読み出し、エコーパス特性を更新する。
【００８０】
一方、推定エコーパス特性更新部１１０は、フレーム遅延量収束判定部１１６でフレーム遅延量が収束していると判定されると、シングルトーク判定部１２４でシングルトークと判定されたフレームについて、現フレームの推定エコーパス特性を、遠端信号保持部１２２からの遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと、近端出力信号振幅スペクトル計算部１２３からの近端出力信号の振幅スペクトルを用いて求め、推定エコーパス特性更新部１１０に保持されている１フレーム前に保持した推定エコーパス特性を読み出し、エコーパス特性を更新する。
【００８１】
（Ａ−２−２）フレーム遅延量収束判定部の処理
次に、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００におけるフレーム遅延量収束判定部１１６の処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００８２】
図２は、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００のフレーム遅延量収束判定部１１６の処理フローを示す処理フロー図である。
【００８３】
図２において、フレーム遅延量収束判定部１１６は、フレーム遅延量収束判定２０１、フレーム遅延量固定値出力２０２、及びフレーム遅延量推定値出力２０３を行う。
【００８４】
フレーム遅延量収束判定２０１は、推定したフレーム遅延量が収束したか収束していないかを判定し、収束判定結果を出力する。
【００８５】
フレーム遅延量固定値出力２０２は、フレーム遅延量収束判定２０１でフレーム遅延量が収束していないと判定されれば動作し、フレーム遅延量の固定値を出力する。
【００８６】
フレーム遅延量推定値出力２０３は、フレーム遅延量収束判定２０１でフレーム遅延量が収束していると判定されれば動作し、推定したフレーム遅延量を出力する。
【００８７】
（Ａ−２−３）フレーム遅延量収束判定部の詳細処理
次に、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００におけるフレーム遅延量収束判定部１１６の処理の動作を詳細に説明する。
【００８８】
フレーム遅延量収束判定２０１では、推定したフレーム遅延量が収束しているか収束していないかを判定する。収束判定方法は、例えば、（１８）に従い、フレーム遅延量の時定数フィルタで平滑化した値ｄｅｌａｙ＿ＴＣ（ｉ）を求める。
【００８９】
【数１８】
0006648436.tif 000019
ａは時定数フィルタの係数であり、０より大きく、１より小さい値であって、エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は１に近い値が望ましく（例えば、ａ＝０．９９等の値）、更新を早くしたい場合は０に近い値が望ましい（例えば、ａ＝０．０１等の値）。
【００９０】
そして、フレーム遅延量収束判定２０１は、その平滑化した値ｄｅｌａｙ＿ＴＣ（ｉ）と推定したフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）の差が閾値以下になるときを（１９）式に従いカウントする。
【００９１】
【数１９】
0006648436.tif 000020
（１９）式のＴＨ２は閾値である。ＴＨ２はｄｅ１ａｙ＿ＴＣ（ｉ）とｄｅｌａｙ（ｉ）との差が小さいか判定できれば良く、値が小さい固定値（例えば、ＴＨ２＝０やＴＨ２＝１など）とする。ｄｅｌａｙ＿ＴＣ（ｉ）とｄｅｌａｙ（ｉ）の差が閾値ＴＨ２より小さいときはｃｏｕｎｔをインクリメントする。
【００９２】
フレーム遅延量収束判定２０１は、（１９）式のｃｏｕｎｔが規定回数（例えば、ｃｏｕｎｔ＝１００）より小さいときは、フレーム遅延量が収束していないと判定し、ｃｏｕｎｔが規定回数より大きくなったときフレーム遅延量が収束したと判定する。なお、フレーム遅延量の収束判定結果は推定エコーパス特性更新部１１０でも使用する。
【００９３】
フレーム遅延量固定値出力２０２では、フレーム遅延量収束判定２０１でフレーム遅延量が収束していないと判定されると動作し、フレーム遅延量ｄｅ１ａｙ（ｉ）に固定値を代入して出力する。フレーム遅延量の固定値は、例えば、エコー抑圧装置のスピーカとマイクの距離から算出されるフレーム遅延量としても良い。なお、固定値の決定手段は、種々の方法を広く適用することができ、例えば、エコー抑圧装置のフレーム遅延量の最小値としても良い。
【００９４】
フレーム遅延量推定値出力２０３では、フレーム遅延量収束判定２０１でフレーム遅延量が収束していると判定されると動作し、フレーム遅延量収束判定２０１で推定したフレーム遅延量ｄｅｌａｙ（ｉ）を出力する。
【００９５】
（Ａ−２−４）推定エコーパス特性更新部の処理
次に、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００における推定エコーパス特性更新部の処理を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００９６】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の推定エコーパス特性更新部１１０の処理フローを示す処理フロー図である。
【００９７】
図３において、本発明のエコー抑圧装置１００の推定エコーパス特性更新部１１０は、フレーム遅延量収束判定確認３０１、フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２、シングルトーク判定確認３０３、及びフレーム遅延量収束時の推定エコーパス特性更新３０４を行う。
【００９８】
フレーム遅延量収束判定確認３０１は、フレーム遅延量収束判定部１１６の判定結果を用いてフレーム遅延量が収束したか収束していないかを確認する。
【００９９】
フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束していないときに動作し、固定値のフレーム遅延量を用いてエコーパス特性を算出する。
【０１００】
シングルトーク判定確認３０３は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束したときにシングルトーク判定部１２４の結果を用いてシングルトークかシングルトーク以外かを確認する。
【０１０１】
フレーム遅延量収束時の推定エコーパス特性更新３０４は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束しており、シングルトーク判定確認３０３で現フレームがシングルトークのときに動作し、推定エコーパス特性の更新を行う。
【０１０２】
（Ａ−２−５）推定エコーパス特性更新部の詳細処理
次に、第１の実施形態に係るエコー抑圧装置１００における推定エコーパス特性更新部１１０の処理の動作を詳細に説明する。
【０１０３】
フレーム遅延量収束判定確認３０１は、フレーム遅延量収束判定部１１６の判定結果を用いてフレーム遅延量が収束したか収束していないかを確認し、フレーム遅延量が収束していないときは、推定エコーパス特性を更新し、固定値のフレーム遅延量を用いてエコーパス特性の算出を行う。フレーム遅延量が収束しているときはシングルトーク判定確認を行う。
【０１０４】
フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束していないとき動作し、固定値のフレーム遅延量を用いて推定エコーパス特性｜Ｈ（ｉ，ω）｜を算出し保持する。フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２は、固定値分遅延させた遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ，ω）｜と近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を用いて、現フレームの推定エコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を（２０）式に従い求める。
【０１０５】
【数２０】
0006648436.tif 000021
そして、フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２は、現フレームの推定エコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜が求まれば、推定エコーパス特性更新部１１０に保持されている１フレーム前に保持した推定エコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜を読み出し、｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を用いて、推定エコーパス特性を（２１）式に従って更新する。
【０１０６】
【数２１】
0006648436.tif 000022
ｂは時定数フィルタの係数であり、０より大きく、１より小さい値であって、エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は１に近い値が望ましく（例えば、ｂ＝０．９９等の値）、更新を早くしたい場合は０に近い値が望ましい（例えば、ｂ＝０．０１等の値）。フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２は、更新した推定エコーパス特性を推定エコーパス特性更新部１１０に保持させる。
【０１０７】
シングルトーク判定確認３０３は、フレーム遅延量が収束しているときに動作し、シングルトーク判定部１２４の結果を用いて、現フレームがシングルトークかシングルトークでないかを確認する。シングルトーク判定確認３０３は、現フレームがシングルトークであれば、推定エコーパス特性の更新を行い、現フレームがシングルトークではなければ、推定エコーパス特性の更新は行わない。
【０１０８】
フレーム遅延量収束時の推定エコーパス特性更新３０４は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束し、且つ、シングルトーク判定確認３０３で現フレームがシングルトークのとき、遅延させた遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ，ω）｜と近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜を用いて、先述の（２０）式に従い、現フレームの推定エコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を求める。
【０１０９】
そして、フレーム遅延量収束時の推定エコーパス特性更新３０４は、現フレームの推定エコーパス特性｜Ｈ１（ｉ，ω）｜が求まれば、推定エコーパス特性更新部１１０に保持されている１フレーム前に保持した推定エコーパス特性｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜を読み出し、｜Ｈ（ｉ−１，ω）｜と、｜Ｈ１（ｉ，ω）｜を用いて、（２２）式に従い、推定エコーパス特性を更新する。
【０１１０】
【数２２】
0006648436.tif 000023
ｃは時定数フィルタの係数であり、０より大きく、１より小さい値であって、エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は１に近い値が望ましく（例えば、ｃ＝０．９９等の値）、更新を早くしたい場合は０に近い値が望ましい（例えば、ｃ＝０．０１等の値）。フレーム遅延量収束時の推定エコーパス特性更新３０４は、更新した推定エコーパス特性を推定エコーパス特性更新部１１０に保持させる。
【０１１１】
（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、エコー抑圧装置が動作を開始した直後でも、フレーム遅延量の固定値と固定推定エコーパス特性を使用して音響エコー信号を抑圧することができ、フレーム遅延量が収束すれば、推定したフレーム遅延量と推定エコーパス特性を使用して音響エコー信号を抑圧することができる。つまり、第１の実施形態のエコー抑圧装置は、動作を開始した直後から継続してエコー抑圧性能を維持することができる。
【０１１２】
（Ｂ）本発明の第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態のエコー抑圧装置、エコー抑圧プログラム、及びエコー抑圧方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【０１１３】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
第２の実施形態のエコー抑圧装置１００は、推定エコーパス特性更新部１１０の代わりに推定エコーパス特性更新部２００を構成要素とする点が第１の実施形態のエコー抑圧装置１００と異なる。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。
【０１１４】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
（Ｂ−２−１）推定エコーパス特性更新部の処理
図４は、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置１００の推定エコーパス特性更新部２００の処理フローを示す処理フロー図である。
【０１１５】
図４において、第２の実施形態に係る推定エコーパス特性更新部２００は、第１の実施形態で説明した、推定エコーパス特性更新部１１０に加えて、フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新３０２の変わりに平滑化エコーパス特性更新４０１を行う。
【０１１６】
なお、図４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ため、ここでは省略する。
【０１１７】
平滑化エコーパス特性更新４０１は、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束していないとき、固定値分遅延させた遠端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を平滑化し、平滑化し遅延させた遠端信号の振幅スペクトルと平滑化した近端出力信号の振幅スペクトルを用いて平滑化推定エコーパス特性を算出する。
【０１１８】
（Ｂ−２−２）推定エコーパス特性更新部の詳細処理
次に、第２の実施形態に係るエコー抑圧装置１００における推定エコーパス特性更新部２００の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１００の、平滑化エコーパス特性更新４０１における処理動作を詳細に説明する。
【０１１９】
平滑化エコーパス特性更新４０１では、フレーム遅延量収束判定確認３０１でフレーム遅延量が収束していないとき動作し、平滑化推定エコーパス特性｜Ｈ＿ＴＣ（ｉ，ω）｜を算出する。平滑化推定エコーパス特性は、遅延させた遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ（ｉ，ω）｜と近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ（ｉ，ω）｜とから、（２３）式、（２４）式に従って、周波数ビン毎に平滑化した遅延遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ＿ＴＣ（ｉ，ω）｜と周波数ビン毎平滑化した近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ＿ＴＣ（ｉ，ω）｜を求める。
【０１２０】
【数２３】
0006648436.tif 000024
【数２４】
0006648436.tif 000025
ｄは時定数フィルタの係数であり、０より大きく、１より小さい値であって、エコーパス特性の更新を遅くしたい場合は１に近い値が望ましく（例えば、ｄ＝０．９９等の値）、更新を早くしたい場合は０に近い値が望ましい（例えば、ｄ＝０．０１等の値）。そして、平滑化エコーパス特性更新４０１は、周波数ビン毎に平滑化した遅延遠端信号の振幅スペクトル｜ＲＯＵＴ＿ＤＥＬＡＹ＿ＴＣ（ｉ，ω）｜と周波数ビン毎に平滑化した近端出力信号の振幅スペクトル｜ＳＩＮ＿ＴＣ（ｉ，ω）｜を使用して（２５）、（２６）式に従って平滑化推定エコーパス特性を求め、平滑化推定エコー信号を保持する。
【０１２１】
【数２５】
0006648436.tif 000026
【数２６】
0006648436.tif 000027
【０１２２】
（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、エコー抑圧装置が動作を開始した直後でも、フレーム遅延量の固定値と平滑化推定エコーパス特性を使用して音響エコー信号を抑圧することができ、フレーム遅延量が収束すれば、推定したフレーム遅延量と推定エコーパス特性を使用して音響エコー信号を抑圧することができる。つまり、第２の実施形態のエコー抑圧装置は、動作を開始した直後から継続してエコー抑圧性能を維持することができる。
【０１２３】
（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説明したが、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。
【０１２４】
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フォン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。
【符号の説明】
【０１２５】
１００…エコー抑圧装置、１０１…遠端信号入力端子、１０２…出力バッファ、１０３…ＤＡ変換器、１０４…スピーカ、１０５…マイク、１０６…ＡＤ変換器、１０７…入力バッファ、１０８…遠端信号周波数領域変換算部、１０９…遠端信号振幅スペクトル計算部、１１０…推定エコーパス特性更新部、１１１…推定エコー信号計算部、１１２…推定エコー信号保持部、１１３…近端入力信号周波数領域変換部、１１４…近端入力信号振幅スペクトル計算部、１１５…フレーム遅延量推定部、１１６…フレーム遅延量収束判定部、１１７…推定エコー信号遅延部、１１８…エコーサプレスゲイン計算部、１１９…エコーサプレス部、１２０‥近端出力信号時間領域変換部、１２１…近端信号出力端子、１２２…遠端信号保持部、１２３…近端出力信号振幅スペクトル計算部、１２４…シングルトーク判定部、２０１…フレーム遅延量収束判定、２０２…フレーム遅延量固定値出力、２０３…フレーム遅延量推定値出力、３０１…フレーム遅延量収束判定確認、３０２…フレーム遅延量未収束時の推定エコーパス特性更新、３０３…シングルトーク判定確認、３０４…フレーム遅延量収束時のエコーパス特性更新、４０１…平滑化エコーパス特性更新。
【図１】
0006648436.tif 000028
【図２】
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【図３】
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【図４】
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