(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチチャネルエコー補正システムであって、
二つのスピーカ入力チャネルであって、該各スピーカ入力チャネルは、スピーカによって発せられるスピーカ入力信号を提供するために該スピーカに接続されている、二つのスピーカ入力チャネルと、
少なくとも一つのマイクロフォンからマイクロフォン出力信号を受信するために、少なくとも一つのマイクロフォンに接続されているマイクロフォン出力チャネルであって、各マイクロフォンは該スピーカから発せられる信号を得るように構成されている、マイクロフォン出力チャネルと、
該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよび該マイクロフォン出力チャネルに接続している、補正チャネルと、
該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が、該スピーカから発せられる信号に対して、マイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタが個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと、
該補正チャネル上における前処理スピーカ入力信号に対する前処理手段であって、該前処理手段は、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する該スピーカ入力信号の相関値を決定し、かつ該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するように構成されている、前処理手段と
を備える、マルチチャネルエコー補正システム。
【請求項２】
前記前処理手段は、前記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに対して、線形の組み合わせ、特に、前記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を、前記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供するように構成されている、請求項１に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項３】
前記前処理手段は、前記適合補正フィルタの第１のフィルタに対して前記二つのスピーカの入力チャネルの信号の合計を提供し、該適合補正フィルタの第２のフィルタに対して該二つのスピーカの入力チャネルの信号の差を提供するように構成されている、請求項１または２に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項４】
前記前処理手段は、前記決定された相関値が前記所定の閾値を通り過ぎる場合、前記適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するように構成されている、請求項３に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項５】
前記前処理手段は、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定する、特に、前記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表す、ように構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項６】
前記相関値が再帰的に決定される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項７】
前記各適合補正フィルタは、該適合補正フィルタが解除された場合、該適合補正フィルタの適合が実行されないように構成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項８】
前記前処理手段は、
二つの入力部であって、該各入力部は個々のスピーカ入力チャネルに接続されている、二つの入力部と、
二つの出力部であって、該各出力部は個々の適合補正フィルタに接続されている、二つの出力部と、
第１の入力部および第１の出力部を接続する第１の信号経路、ならびに第２の入力部および第２の出力部を接続する第２の信号経路と、
該第１の信号経路上の減算手段、および該第２の信号経路上の合算手段と、
該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、合算された信号を得るために合算されるように、該第１の入力部および該合算手段を接続している第３の信号経路と、
該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、減算された信号を得るために減算されるように、該第２の入力部および該減算手段を接続している第４の信号経路と
を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項９】
前記前処理手段は、重み付け要素によって前記第１の信号経路および／または前記第２の信号経路上の信号を乗算するために、特に、共通の重み付け要素によって、前記減算された信号および前記合算された信号を乗算するために、該第１の信号経路および／または該第２の信号経路上における乗算手段を備える、請求項８に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１０】
前記前処理手段は、
前記第３の信号経路上の第１の適合前処理フィルタであって、該第１の適合前処理フィルタの適合が、前記第１の信号経路および該第３の信号経路上における信号間における差に基づいている、第１の適合前処理フィルタと、
前記第４の信号経路上の第２の適合前処理フィルタであって、該第２の適合前処理フィルタの適合が、前記第２の信号経路および該第４の信号経路上における信号間における差に基づいている、第２の適合前処理フィルタと
を備える、請求項８または９に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１１】
前記前処理フィルタの適合が、前記補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行されるように、前記適合補正フィルタおよび前記適合前処理フィルタが構成されている、請求項１０に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１２】
前記補正フィルタの適合増分が、前記前処理フィルタの適合増分よりも大きい、請求項１１に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１３】
前記前処理手段は、前記第１の信号経路および前記第２の信号経路上の遅延手段を備え、各遅延手段は、前記合算手段に到達する前に該第１の信号経路上の信号を遅延し、前記減算手段に到達する前に該第２の信号経路上の信号を遅延するように構成されている、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１４】
前記遅延手段の遅延が対応の適合前処理フィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延手段の遅延は選択される、請求項１３に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１５】
前記適合補正フィルタとマイクロフォン出力チャネルとの間に提供され、該適合補正フィルタから発せられる信号を合算するように構成されている合算手段を備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１６】
前記少なくとも一つのマイクロフォンは、前記マイクロフォン出力チャネル上のビーム形成手段に接続されている少なくとも二つのマイクロフォンのアレイとして構成されている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
【請求項１７】
マルチチャネルシステムにおいてエコーを補正する方法であって、
該マルチチャネルシステムは、
二つのスピーカであって、該各スピーカは、該スピーカから発せられるスピーカ入力信号を提供するためにスピーカ入力チャネルに接続されている、二つのスピーカと、
該スピーカから発せられる信号を得るための少なくとも一つのマイクロフォンであって、該少なくとも一つのマイクロフォンは、マイクロフォン出力チャネルに接続されている、少なくとも一つのマイクロフォンと、
該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよびマイクロフォン出力チャネルと接続する、補正チャネルと、
該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が該スピーカから発せられる信号に対してマイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタが個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと
を備えており、該方法は、
スピーカ入力信号を受信するステップであって、該各スピーカ入力信号は補正チャネル上にて受信される、ステップと、
該補正チャネル上にて該スピーカ入力信号を前処理するステップであって、該前処理ステップは、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する二つのスピーカ信号の相関値を決定するステップ、および該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するステップとを包含する、前処理するステップと
を包含する、方法。
【請求項１８】
前記前処理するステップは、線形の組み合わせ、特に、前記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を、前記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供するステップを包含する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記前処理するステップは、前記第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の合算を前記適合補正フィルタの第１のフィルタに提供するステップ、および該第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の差を該適合補正フィルタの第２のフィルタに提供するステップを包含する、請求項１７または１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記前処理するステップは、前記決定された相関値が前記所定の閾値を通り過ぎる場合、前記適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するステップを包含する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記前処理するステップは、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定するステップ、特に、前記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表すステップ、を包含する、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記相関値が再帰的に決定される、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記前処理するステップは、合算された信号を得るために、二つの補正入力信号上における前記スピーカ入力信号を合算するステップと、減算された信号を得るために、該二つの補正入力信号上における該スピーカ入力信号を減算するステップとを包含する、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記前処理するステップは、重み付け要素、特に、共通の重み付け要素によって、前記合算された信号および前記減算された信号を乗算するステップを包含する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記前処理するステップは、
第２のスピーカチャネルのスピーカ信号に合算される前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップと、
第２のスピーカチャネルのスピーカ信号から減算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップと
を包含する、請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップは、前記適合補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記補正フィルタの適合増分は、前記前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップの適合増分よりも大きくなるように選択される、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記前処理するステップは、
第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号に合算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップと、
第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号を減算する前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップと
を包含する、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記遅延が、前記前処理するステップにおいて適合するようにフィルタリングするために、対応のフィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延が選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記適合補正フィルタから発せられる信号を合算するステップを包含する、請求項１７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
コンピュータ上にて実行される場合に、請求項１７〜３０のいずれか一項に記載の方法におけるステップを実行するためのコンピュータ実行可能な命令を備えるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチャネルエコー補正システムおよび方法に関し、より詳細には、マイクロフォン信号において存在し、マルチチャネルソースから生じるエコーを補正することに関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロフォン信号におけるエコーの存在は、異なる種類の通信システムにおいて生じる問題である。典型的な例では、車両などの車内におけるハンズフリー電話である。そのような電話システムは通常、スピーカからスピーチ信号を得るために一つ以上のマイクロフォンを備えている。しかしながら、一部のスピーカもまた車両などの車内に搭載されている。これらのスピーカを介して、例えばラジオまたはＣＤプレーヤからの信号が出力される。これらの信号はまた、ハンズフリー電話システムのマイクロフォンによって獲得され、その結果、マイクロフォン信号を歪ませる。
【０００３】
これらの不必要な信号を補正するために、適合フィルタが用いられ、マイクロフォン信号に含まれる不必要な信号に対応する補正信号を提供するために用いられる。このため、その適合フィルタは、マイクロフォン信号から取り去られる補正信号を決定するために、スピーカの入力信号を用いる。従来のエコー補正システムの構造は図６に示されている。
【０００４】
図６に示されるシステムにおいて、まず最初に、３つのマイクロフォン６０１はスピーカからのスピーチ信号を得るために提供される。しかしながら、これらのマイクロフォンはまたスピーカ６０２から来るオーディオ信号をも得る。マイクロフォンに接続されているマイクロフォン出力チャネル６０３において、ビーム形成手段６０４が、適切な方法にて、マイクロフォン出力信号を組み合わせるために提供されている。
【０００５】
マイクロフォンアレイによって得られた信号ｈＬ（ｎ）およびｈＲ（ｎ）は、適合補正フィルタ６０５および６０６によって模倣される。これらの適合フィルタは、スピーカ入力信号ｘＬ（ｎ）およびｘＲ（ｎ）（可能であれば、増幅器６０７において増幅され得る）を用いて、マイクロフォンによって得られたスピーカ信号（ｄ（ｎ）にて示される）にできる限り近い、補正信号
【０００６】
【数１】
0005371197.tif 000002
を提供する。マイクロフォン信号から補正信号を取り除くことによって、スピーカから由来するマイクロフォン信号の一部が取り除かれ、その結果としての信号ｅ（ｎ）が最小となる。
【０００７】
カーラジオ６０８から由来する信号を補正した場合、コヒーレンスの二乗の絶対値はかなり変化し得る。
【０００８】
【数２】
0005371197.tif 000003
特に、音楽などの信号の場合、コヒーレンスは非常に小さく、これに対してニュースやインタビューなどの場合は、信号ｘＬ（ｎ）およびｘＲ（ｎ）は（ほぼ）線形従属であり、そのコヒーレンスはほぼ１に等しい。上述の式において、ＳｘＬｘＲ（Ω）、ＳｘＬｘＬ（Ω）、およびＳｘＲｘＲ（Ω）は、個々に、信号ｘＬ（ｎ）およびｘＲ（ｎ）のクロスパワースペクトル密度およびオートパワースペクトル密度を示す。そのコヒーレンスが非常に高い場合、すなわち、二つの信号がほぼ線形従属である場合、マルチチャネル適合アルゴリズムにおいて用いられる費用関数は一意の解答（ｓｏｌｕｔｉｏｎ）を有さない。その結果、例えば、インタビューの場合において、話者が変化した後は、フィルタは新しくバランスを取らなくてはならず、エコーが少しの間、再び生じてしまう。
【０００９】
エコーがマイクロフォン信号を歪ませる他の例は、カーラジオなどのデバイスを制御するために提供されるハンズフリーシステム、または車両などの車内における乗客の通信のシステムである。
【００１０】
これまで、多くの取り組みが上述の問題を解決するためになされてきた。一つの提案に従うと、非線形の前処理が、対応する非線形の前処理手段６０９により、図６に示されるラジオ信号において実行される。可能な非線形の前処理は、半波整流器の追加から構成され得る（例えば、非特許文献１を参照）。別の可能性は、非特許文献２に開示されている時変（ｔｉｍｅ  ｖａｒｉａｎｔ）プレフィルタリングである。
【非特許文献１】Ｊ．Ｂｅｎｅｓｔｙ，Ｔ．Ｇａｎｓｌｅｒ，Ｄ．Ｒ．Ｍｏｒｇａｎ，Ｍ．Ｍ．Ｓｏｎｄｈｉ，Ｓ．Ｌ．Ｇａｙ，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ａｎｄ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｃｈｏ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ，  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，  Ｂｅｒｌｉｎ，２００１年
【非特許文献２】Ａ．Ｓｕｇｉｙａｍａ，Ｙ．Ｊｏｎｃｏｕｒ，Ａ．Ｈｉｒａｎｏ，  Ａ  Ｓｔｅｒｅｏ  Ｅｃｈｏ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｒｒｅｃｔ  Ｅｃｈｏ−Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ａｎ  Ｉｎｐｕｔ−Ｓｌｉｄｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，  Ｖｏｌ．４９，  Ｎｒ．１，  Ｐａｇｅｓ２５７７−２５８７，２００１年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
これらの方法の弱点は、信号ソース（すなわち、カーラジオ）からスピーカへの経路上における信号が、結果として可聴のアーチファクトに改変されてしまうことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
従来技術の上述の欠点に鑑みて、本発明に根本的な問題は、改善されたエコー補正を用いてマルチチャネルエコー補正システムを提供することである。この問題は、請求項１のシステムおよび請求項１７の方法によって解決される。
【００１３】
従って、本発明はマルチチャネルエコー補正システムを提供し、二つのスピーカ入力チャネルであって、該各スピーカ入力チャネルは、該スピーカによって発せられるスピーカ入力信号を提供するために、スピーカに接続されている、二つのスピーカ入力チャネルと、少なくとも一つのマイクロフォンからマイクロフォン出力信号を受信するために少なくとも一つのマイクロフォンに接続されているマイクロフォン出力チャネルであって、各マイクロフォンは該スピーカから発せられる信号を得るように構成されている、マイクロフォン出力チャネルと、該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよび該マイクロフォン出力チャネルに接続している、補正チャネルと、該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が、該スピーカから発せられる信号に対して、マイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタが個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと、該補正チャネル上における前処理スピーカ入力信号に対する前処理手段であって、該前処理手段は、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する該スピーカ入力信号の相関値を決定し、かつ該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するように構成されている、前処理手段とを備える。
【００１４】
適合補正フィルタのうちの一つを解除することによって、適合プロセスの非一意的な解決のうちの上述の問題は克服される。
【００１５】
相関値を決定するための所定の基準は異なる形式を有し得る。例えば、相関値はコヒーレンス値として決定され得る。この場合、例えば、閾値は０．９７として選択され得る。コヒーレンス値がこの値よりも大きいか、それと等しい場合、異なる入力チャネル上の信号は、補正信号を提供するための適合フィルタリングが一つのフィルタのみを用いて実行され得るように、高度に相関されると考えられる。
【００１６】
本発明に従ったマルチチャネルエコー補正システムは、異なる入力チャネル上において高度に相関された信号の場合、必要とされる演算能力が、相当に低減され得るというさらなる利点を有する。特に、同様の２つのスピーカ（すなわちステレオシステム）の場合、適合フィルタリングおよびフィルタの更新を実行するために必要とされる演算能力は５０％、低減され得る。
【００１７】
上述のマルチチャネルエコー補正システムは、同様の２つのスピーカまたは２つ以上のスピーカの場合に関連され得る。後者の場合、スピーカ入力チャネル、補正チャネル、および適合補正フィルタの対応する数が提供される。所定の閾値を通り過ぎる相関値が、スピーカ入力チャネルの２つに対して決定される場合、適合補正フィルタの一つを除いた全部が解除され得る。
【００１８】
前処理手段は、線形の組み合わせ（ｌｉｎｅａｒ  ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）特に、前記二つのスピーカの入力チャネルの差および／または合計を、前記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供するように構成されている。
【００１９】
信号、特に、信号の差の線形の組み合わせは、非常に単純な方法にて、信号間の相関を検出することが可能である。
【００２０】
特に、前処理手段は、適合補正フィルタの第１のフィルタに対して二つのスピーカの入力チャネルの信号の合計を提供し、適合補正フィルタの第２のフィルタに対して二つのスピーカの入力チャネルの信号の差を提供するように構成されている。
【００２１】
この方法において、第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号が高度に相関している場合（例えば、スピーカによって出力される信号がモノラル信号である場合）、その差信号は非常に小さいか、または０に等しい。それゆえ、２つの入力信号が相関しているか否かは容易に決定され得る。
【００２２】
この場合、特に、決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、前処理手段は、適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するように構成され得る。
【００２３】
前処理手段は、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定する、特に、二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表す、ように構成されている。
【００２４】
入力信号が高度に相関されている場合、これらの信号の差はほぼ消滅する電力である。特に、その信号電力は、対応する信号ベクトルのノルムとして決定され得る。すなわち、２つの信号間における相関の非常に良い指標が得られる。
【００２５】
上述のマルチチャネルエコー補正システムにおいて、相関値は再帰的に決定され得る。これは、相関値を決定するための、必要とされる演算能力を低減する。例えば、信号ベクトルがＮの長さを有する場合、時間ｎにおけるこのベクトルの二乗ノルムは、時間ｎ−１におけるベクトルの二乗ノルム＋信号ベクトルの二乗のｎ番目の値−信号ベクトルの二乗の（ｎ−Ｎ）番目の値と等しい。
【００２６】
各適合補正フィルタは、該適合補正フィルタが解除された場合、該適合補正フィルタの適合が実行されないように構成されている。適合補正フィルタのそのような構成は、必要とされる演算能力をさらに低減し、フィルタの安定性を向上させる。
【００２７】
上述のマルチチャネルエコー補正システムにおいて、前処理手段は、二つの入力部であって、該各入力部は個々のスピーカ入力チャネルに接続されている、二つの入力部と、二つの出力部であって、該各出力部は個々の適合補正フィルタに接続されている、二つの出力部と、第１の入力部および第１の出力部を接続する第１の信号経路、ならびに第２の入力部および第２の出力部を接続する第２の信号経路と、該第１の信号経路上の減算手段、および該第２の信号経路上の合算手段と、該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、合算された信号を得るために合算されるように、該第１の入力部および該合算手段を接続している第３の信号経路と、該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、減算された信号を得るために減算されるように、該第２の入力部および該減算手段を接続している第４の信号経路とを備える。
【００２８】
このことは、マルチチャネルエコー補正システムにおける非常に有利なインプリメンテーションである。特に、２つのスピーカ入力チャネル上の信号が高度に相関している場合、減算されたしんごうの信号電力は非常に低い。他方で、この場合、合算された信号は、スピーカ入力チャネルにおける個々の信号の信号電力の２倍に実質的に対応する信号電力を有する。減算された信号の信号電力が所定の閾値未満である場合、これは、相関が非常に高いと決定するための基準である。次いで、前処理手段の第１の出力部に接続されている適合フィルタは解除され得る。マイクロフォン出力信号の補正は、対応する適合補正フィルタに入力される合算された信号のみに基づき得る。
【００２９】
前処理手段は、重み付け要素によって第１の信号経路および／または第２の信号経路上の信号を乗算するために、特に、共通の重み付け要素によって、減算された信号および合算された信号を乗算するために、第１の信号経路および／または第２の信号経路上における乗算手段を備える。
【００３０】
この方法において、合算または減算の後の信号が異なる信号の重ね合わせであることとして考慮し得る。特に、第１および第２のスピーカ入力チャネル上の信号が高度に相関し、前処理手段において合算される場合、対応する合算された信号は、２倍の信号電力を有して、スピーカ入力チャネルのうちの一つの信号に対応する。その場合、０．５の要素にて合算された信号を乗算することによって、スピーカ入力チャネルのうちの一つの信号に実質的に対応する信号を導く。
【００３１】
前処理手段は、第３の信号経路上の第１の適合前処理フィルタであって、第１の適合前処理フィルタの適合が、第１の信号経路および第３の信号経路上における信号間における差に基づいている、第１の適合前処理フィルタと、第４の信号経路上の第２の適合前処理フィルタであって、第２の適合前処理フィルタの適合が、第２の信号経路および第４の信号経路上における信号間における差に基づいている、第２の適合前処理フィルタとを備える。
【００３２】
例えば、ステレオチャネルシステム上におけるインタビューを再生する場合、二つのスピーカは、しばしば音響的に異なる側に配置される。言い換えれば、一つのスピーカが第１のチャネル上に存在し、もう一つのスピーカが第２のチャネル上に存在する。そのような場合、両方のスピーカ入力チャネル上のスピーチ信号は高度に相関されているが、しかしながら、それらの差は非ゼロである。第３および第４の信号経路上に適合前処理フィルタを提供することは、この問題を克服することにおいて有用である。
【００３３】
前処理フィルタの適合が、補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行されるように、適合補正フィルタおよび適合前処理フィルタが構成され得る。
【００３４】
そのような構成は、システムの安定性を向上する。特に、前処理フィルタの適合増分は、補正フィルタの適合プロセスにおける増分よりもより小さくあり得る。
【００３５】
補正フィルタの適合増分が、前処理フィルタの適合増分よりも大きくあり得る。この方法において、前処理フィルタの適合は、補正フィルタの適合よりもよりゆっくりである。
【００３６】
前処理手段は、第１の信号経路および第２の信号経路上の遅延手段を備え得、各遅延手段は、合算手段に到達する前に第１の信号経路上の信号を遅延し、減算手段に到達する前に第２の信号経路上の信号を遅延するように構成されている。
【００３７】
この方法において、適合前処理フィルタが因果的最適解（ｃａｓｕａｌ  ｏｐｔｉｍａｌ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）に対して必ずしも集束しない問題を克服する。
【００３８】
特に、遅延手段の遅延が対応の適合前処理フィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延手段の遅延は選択される。この適合前処理フィルタの約半分は非因果（ｎｏｎ−ｃａｓｕａｌ）的部分を再生する。
【００３９】
以前に述べたマルチチャネルエコー補正システムは、適合補正フィルタとマイクロフォン出力チャネルとの間に提供され、該適合補正フィルタから発せられる信号を合算するように構成されている合算手段を備え得る。
【００４０】
この方法において、マイクロフォン出力信号からの減算に対する有利な補正信号が提供される。
【００４１】
上述のマルチチャネルエコー補正システムの少なくとも一つのマイクロフォンは、マイクロフォン出力チャネル上のビーム形成手段に接続されている少なくとも二つのマイクロフォンのアレイとして構成され得る。
【００４２】
そのような構成は、マイクロフォン出力チャネルにおける信号雑音比を改善する。特に、ビーム形成手段は、マイクロフォンアレイの適切な方向性を生じる。
【００４３】
本発明はまた、マルチチャネルシステムにおいてエコーを補正する方法を提供し、該マルチチャネルシステムは、二つのスピーカであって、該各スピーカは、該スピーカから発せられるスピーカ入力信号を提供するためにスピーカ入力チャネルに接続されている、二つのスピーカと、該スピーカから発せられる信号を得るための少なくとも一つのマイクロフォンであって、該少なくとも一つのマイクロフォンは、マイクロフォン出力チャネルに接続されている、少なくとも一つのマイクロフォンと、該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよびマイクロフォン出力チャネルと接続する、補正チャネルと、該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が該スピーカから発せられる信号に対してマイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタは個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタとを備えており、該方法は、スピーカ入力信号を受信するステップであって、該各スピーカ入力信号は補正チャネル上にて受信される、ステップと、該補正チャネル上にて該スピーカ入力信号を前処理するステップであって、該前処理ステップは、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する二つのスピーカ信号の相関値を決定するステップ、および該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するステップとを包含する、前処理するステップとを包含する。
【００４４】
マルチチャネルエコー補正システムとの関連において上述された特徴および利点は、該補正方法の場合にも当てはまる。
【００４５】
前処理手段は、適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに対して、線形の組み合わせ、特に、二つのスピーカの入力チャネルの差および／または合計を、適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供することを包含し得る。
【００４６】
前処理するステップは、第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の合算を適合補正フィルタの第１のフィルタに提供するステップ、および該第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の差を該適合補正フィルタの第２のフィルタに提供するステップを包含し得る。
【００４７】
前処理するステップは、決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するステップを包含し得る。
【００４８】
前処理するステップは、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定するステップ、特に、二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表すステップ、を包含し得る。
【００４９】
上述の方法において、該相関値は再帰的に決定され得る。
【００５０】
前処理するステップは、合算された信号を得るために、二つの補正入力信号上におけるスピーカ入力信号を合算するステップと、減算された信号を得るために、該二つの補正入力信号上における該スピーカ入力信号を減算するステップとを包含し得る。
【００５１】
前処理するステップは、重み付け要素、特に、共通の重み付け要素によって、前記合算された信号および前記減算された信号を乗算するステップを包含し得る。
【００５２】
上述の方法において、前処理するステップは、第２のスピーカチャネルのスピーカ信号に合算される前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップと、第２のスピーカチャネルのスピーカ信号から減算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップとを包含し得る。
【００５３】
特に、前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップは、前記適合補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行され得る。例えば、補正フィルタの適合増分は、前記前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップの適合増分よりも大きくなるように選択され得る。
【００５４】
前処理するステップは、第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号に合算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップと、第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号を減算する前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップとを包含し得る。
【００５５】
特に、遅延が、前記前処理するステップにおいて適合するようにフィルタリングするために、対応のフィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延が選択され得る。
【００５６】
上述の方法は、適合補正フィルタから発せられる信号を合算するステップを包含し得る。
【００５７】
本発明はまた、コンピュータ上にて実行される場合に、上述の方法におけるステップを実行するためのコンピュータ実行可能な命令を有する一つ以上のコンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品を提供する。
【００５８】
本発明はさらに以下の手段を提供する。
（項目１）  
マルチチャネルエコー補正システムであって、
二つのスピーカ入力チャネルであって、該各スピーカ入力チャネルは、該スピーカによって発せられるスピーカ入力信号を提供するためにスピーカに接続されている、二つのスピーカ入力チャネルと、
少なくとも一つのマイクロフォンからマイクロフォン出力信号を受信するために、少なくとも一つのマイクロフォンに接続されているマイクロフォン出力チャネルであって、各マイクロフォンは該スピーカから発せられる信号を得るように構成されている、マイクロフォン出力チャネルと、
該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよび該マイクロフォン出力チャネルに接続している、補正チャネルと、
該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が、該スピーカから発せられる信号に対して、マイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタは、個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと、
該補正チャネル上における前処理スピーカ入力信号に対する前処理手段であって、該前処理手段は、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する該スピーカ入力信号の相関値を決定し、かつ該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するように構成されている、前処理手段と
を備える、マルチチャネルエコー補正システム。
（項目２）  
上記前処理手段は、上記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに対して、線形の組み合わせ、特に、上記二つのスピーカの入力チャネルの差および／または合計を、上記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供するように構成されている、項目１に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目３）  
上記前処理手段は、上記適合補正フィルタの第１のフィルタに対して上記二つのスピーカの入力チャネルの信号の合計を提供し、該適合補正フィルタの第２のフィルタに対して該二つのスピーカの入力チャネルの信号の差を提供するように構成されている、項目１または２に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目４）  
上記前処理手段は、上記決定された相関値が上記所定の閾値を通り過ぎる場合、上記適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するように構成されている、項目３に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目５）  
上記前処理手段は、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定する、特に、上記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表す、ように構成されている、項目１〜４のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目６）  
上記相関値が再帰的に決定される、項目１〜５のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目７）  
上記各適合補正フィルタは、該適合補正フィルタが解除された場合、該適合補正フィルタの適合が実行されないように構成されている、項目１〜６のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目８）  
上記前処理手段は、
二つの入力部であって、該各入力部は個々のスピーカ入力チャネルに接続されている、二つの入力部と、
二つの出力部であって、該各出力部は個々の適合補正フィルタに接続されている、二つの出力部と、
第１の入力部および第１の出力部を接続する第１の信号経路、ならびに第２の入力部および第２の出力部を接続する第２の信号経路と、
該第１の信号経路上の減算手段、および該第２の信号経路上の合算手段と、
該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、合算された信号を得るために合算されるように、該第１の入力部および該合算手段を接続している第３の信号経路と、
該第１の信号経路上の信号および該第２の信号経路上の信号が、減算された信号を得るために減算されるように、該第２の入力部および該減算手段を接続している第４の信号経路と
を備える、項目１〜７のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目９）  
上記前処理手段は、重み付け要素によって上記第１の信号経路および／または上記第２の信号経路上の信号を乗算するために、特に、共通の重み付け要素によって、上記減算された信号および上記合算された信号を乗算するために、該第１の信号経路および／または該第２の信号経路上における乗算手段を備える、項目８に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１０）  
上記前処理手段は、
上記第３の信号経路上の第１の適合前処理フィルタであって、該第１の適合前処理フィルタの適合が、上記第１の信号経路および該第３の信号経路上における信号間における差に基づいている、第１の適合前処理フィルタと、
上記第４の信号経路上の第２の適合前処理フィルタであって、該第２の適合前処理フィルタの適合が、上記第２の信号経路および該第４の信号経路上における信号間における差に基づいている、第２の適合前処理フィルタと
を備える、項目８または９に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１１）  
上記前処理フィルタの適合が、上記補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行されるように、上記適合補正フィルタおよび上記適合前処理フィルタが構成されている、項目１０に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１２）  
上記補正フィルタの適合増分が、上記前処理フィルタの適合増分よりも大きい、項目１１に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１３）  
上記前処理手段は、上記第１の信号経路および上記第２の信号経路上の遅延手段を備え、各遅延手段は、上記合算手段に到達する前に該第１の信号経路上の信号を遅延し、上記減算手段に到達する前に該第２の信号経路上の信号を遅延するように構成されている、項目１０〜１２のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１４）  
上記遅延手段の遅延が対応の適合前処理フィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延手段の遅延は選択される、項目１３に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１５）  
上記適合補正フィルタとマイクロフォン出力チャネルとの間に提供され、該適合補正フィルタから発せられる信号を合算するように構成されている合算手段を備える、項目１〜１４のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１６）  
上記少なくとも一つのマイクロフォンは、上記マイクロフォン出力チャネル上のビーム形成手段に接続されている少なくとも二つのマイクロフォンのアレイとして構成されている、項目１〜１５のいずれか一項に記載のマルチチャネルエコー補正システム。
（項目１７）  
マルチチャネルシステムにおいてエコーを補正する方法であって、
該マルチチャネルシステムは、
二つのスピーカであって、該各スピーカは、該スピーカから発せられるスピーカ入力信号を提供するためにスピーカ入力チャネルに接続されている、二つのスピーカと、
該スピーカから発せられる信号を得るための少なくとも一つのマイクロフォンであって、該少なくとも一つのマイクロフォンは、マイクロフォン出力チャネルに接続されている、少なくとも一つのマイクロフォンと、
該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよびマイクロフォン出力チャネルと接続する、補正チャネルと、
該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が該スピーカから発せられる信号に対してマイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタは個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと
を備えており、該方法は、
スピーカ入力信号を受信するステップであって、該各スピーカ入力信号は補正チャネル上にて受信される、ステップと、
該補正チャネル上にて該スピーカ入力信号を前処理するステップであって、該前処理ステップは、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する二つのスピーカ信号の相関値を決定するステップ、および該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するステップとを包含する、前処理するステップと
を包含する、方法。
（項目１８）  
上記前処理するステップは、線形の組み合わせ、特に、上記二つのスピーカの入力チャネルの差および／または合計を、上記適合補正フィルタのうちの少なくとも一つに提供するステップを包含する、項目１７に記載の方法。
（項目１９）  
上記前処理するステップは、上記第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の合算を上記適合補正フィルタの第１のフィルタに提供するステップ、および該第１および第２のスピーカ入力チャネルの信号の差を該適合補正フィルタの第２のフィルタに提供するステップを包含する、項目１７または１８に記載の方法。
（項目２０）  
上記前処理するステップは、上記決定された相関値が上記所定の閾値を通り過ぎる場合、上記適合補正フィルタの第２のフィルタを解除するステップを包含する、項目１９に記載の方法。
（項目２１）  
上記前処理するステップは、信号の信号電力に基づいて、所定の基準に従い、相関値を決定するステップ、特に、上記二つのスピーカの入力チャネルの信号の差および／または合計を表すステップ、を包含する、項目１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
（項目２２）  
上記相関値が再帰的に決定される、項目１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
（項目２３）  
上記前処理するステップは、合算された信号を得るために、二つの補正入力信号上における上記スピーカ入力信号を合算するステップと、減算された信号を得るために、該二つの補正入力信号上における該スピーカ入力信号を減算するステップとを包含する、項目１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
（項目２４）  
上記前処理するステップは、重み付け要素、特に、共通の重み付け要素によって、上記合算された信号および上記減算された信号を乗算するステップを包含する、項目２３に記載の方法。
（項目２５）  
上記前処理するステップは、
第２のスピーカチャネルのスピーカ信号に合算される前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップと、
第２のスピーカチャネルのスピーカ信号から減算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を適合するようにフィルタリングするステップであって、該適合は、該第１および該第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号間における差に基づいている、ステップと
を包含する、項目２３または２４に記載の方法。
（項目２６）  
上記前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップは、上記適合補正フィルタの適合よりもよりゆっくりと実行される、項目２５に記載の方法。
（項目２７）  
上記補正フィルタの適合増分は、上記前処理するステップにおける、適合するようにフィルタリングするステップの適合増分よりも大きくなるように選択される、項目２５または２６に記載の方法。
（項目２８）  
上記前処理するステップは、
第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号に合算される前に、第２のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップと、
第１のスピーカ入力チャネルの、適合するようにフィルタリングされたスピーカ信号を減算する前に、第１のスピーカ入力チャネルのスピーカ信号を遅延するステップと
を包含する、項目２５〜２７のいずれか一項に記載の方法。
（項目２９）  
上記遅延が、上記前処理するステップにおいて適合するようにフィルタリングするために、対応のフィルタの長さの約半分に対応するように、該遅延が選択される、項目２８に記載の方法。
（項目３０）  
上記適合補正フィルタから発せられる信号を合算するステップを包含する、項目１７〜２９のいずれか一項に記載の方法。
（項目３１）  
コンピュータ上にて実行される場合に、項目１７〜３０のいずれか一項に従って上記方法におけるステップを実行するためのコンピュータ実行可能な命令を有する一つ以上のコンピュータ可読媒体を備える、コンピュータプログラム製品。
【００５９】
（摘要）
本発明は、マルチチャネルエコー補正システムに関し、二つのスピーカ入力チャネルであって、該各スピーカ入力チャネルは、該スピーカによって発せられるスピーカ入力信号を提供するスピーカに接続されている、二つのスピーカ入力チャネルと、少なくとも一つのマイクロフォンからマイクロフォン出力信号を受信するために少なくとも一つのマイクロフォンに接続されているマイクロフォン出力チャネルと、該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、各マイクロフォンは、該スピーカから発せられる信号を得るように構成されている、マイクロフォン出力チャネルと、該各スピーカ入力チャネルに対する補正チャネルであって、該各補正チャネルは、個々のスピーカ入力チャネルおよび該マイクロフォン出力チャネルに接続している、補正チャネルと、該各補正チャネルに対する適合補正フィルタであって、補正出力信号が、該スピーカから発せられる信号に対して、マイクロフォン出力信号を補正するために提供されるように、該各適合補正フィルタは、個々の補正チャネル上の信号をフィルタリングするように構成されている、適合補正フィルタと、該補正チャネル上における前処理スピーカ入力信号に対する前処理手段であって、該前処理手段は、所定の基準に従って、該二つのスピーカに対する該スピーカ入力信号の相関値を決定し、かつ該決定された相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、該適合補正フィルタのうちの一つを解除するように構成されている、前処理手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
図１は、本発明に従ったマルチチャネルエコー補正システムの一実施形態を略図的に示す。この例において、カーラジオ（図示されず）などのようなステレオ信号ソースは、左のスピーカチャネルｘＬ（ｎ）および右のスピーカチャネルｘＲ（ｎ）に対してラジオ信号を出力する。これらのラジオ信号は、２つのスピーカ１０２によって発せられ、３つのマイクロフォン１０１からなるマイクロフォンアレイによって得られる。スピーカからマイクロフォンへの送信は、例えば、車両における車内などにおいて、有限インパルス応答にて記載され得る。
【００６１】
【数３】
0005371197.tif 000004
変数ｎは、係数の時間依存を示す。
【００６２】
マイクロフォン１０１によって得られた信号は、マイクロフォン出力チャネル１０３へ出力されるが、そこには処理手段１０４が提供されている。その処理手段は、例えば、ビーム形成器またはハイパスフィルタによってなされるのと同じように、線形時不変化処理を実行し得る。マイクロフォン出力信号（処理手段１０４の後の例において）はｄ（ｎ）にて示される。
【００６３】
マイクロフォンは主に、例えば、ハンズフリー電話システムに対して、または特殊デバイスのハンズフリー制御システムに対して、スピーカからスピーチ信号を得るために用いられる。これを考慮すると、マイクロフォン出力信号ｄ（ｎ）において、ラジオ信号成分を低減することが所望される。これらの成分を低減するために、２つの適合補正フィルタ１０５および１０６が提供され、それらのインパルス応答は、
【００６４】
【数４】
0005371197.tif 000005
によって与えられる。
【００６５】
一般に、適合フィルタＮの次数はインパルス応答の次数よりも小さい。一例として、１１ｋＨｚのサンプリングレートでの３００〜５００の係数がその適合フィルタに対して用いられ得る。その適合フィルタは、マイクロフォン出力信号ｄ（ｎ）から取り去られる補正信号を提供する。その結果、時に、誤差信号と呼ばれる信号ｅ（ｎ）となり、以下の形を取る。
【００６６】
【数５】
0005371197.tif 000006
この出力信号は、適合補正フィルタを適合するために用いられる。フィルタの適合は、推定のインパルス応答
【００６７】
【数６】
0005371197.tif 000007
が、真のインパルス応答ｈＬ，ｉ（ｎ）およびｈＲ，ｉ（ｎ）にできる限り近く、かつ多数の係数が推定される方法において実行される。フィルタの適合はＮＬＭＳアルゴリズムを介して実行され得る。
【００６８】
図１の例において、各スピーカ入力チャネル１１１および１１２は、各補正チャネルが個々のスピーカ入力信号を受信するように、対応する補正チャネル１１３および１１４によってマイクロフォン出力チャネル１０３に接続されている。前処理手段１１０は２つの入力部１１５および１１６を備え、各入力部は補正チャネルを介して、個々のスピーカ入力チャネルに接続されている。前処理手段１１０はさらに２つの出力部１１７および１１８を備え、これらの出力部は個々の適合補正フィルタ１０５および１０６に接続されている。
【００６９】
前処理手段１１０内には、第１の入力部１１５および第１の出力部１１７を接続する第１の信号経路１１９があり、さらに、第２の入力部１１６および第２の出力部１１８を接続する第２の信号経路がある。第１の信号経路１１９においては減算手段１２１、第２の信号経路１２０においては合算手段１２２が提供される。
【００７０】
第３の信号経路１２３は第１の入力部１１５および合算手段１２２を接続し、他方で第４の信号経路１２４は第２の入力部１１６および第２の減算手段１２１を接続する。第１および第２の信号経路上において、合算手段および減算手段の後に、乗算手段１２５が続き、０．５の共通の重み付け要素によって合算された信号および減算された信号を乗算する。その結果、スピーカ入力チャネルの以下の線形組み合わせは、出力部１１７および１１８において、前処理手段から生じる。
【００７１】
【数７】
0005371197.tif 000008
従来の信号プロセッサにおいて、０．５の要素による重み付けは、１ビットでの累積レジスタにおける結果をシフトすることによって実現され得る。
【００７２】
図２は、通常のステレオラジオ信号の時間における変化を示す。上のグラフは左のスピーカ入力チャネルに対応し、下のグラフは右のスピーカ入力チャネルに対応する。各グラフの左部分において、ニュースの再生に対するパワースペクトルが表され、右部分はクラシック音楽の再生に対応する。
【００７３】
図３は、図２の信号に対応する信号ｘＳ（ｎ）およびｘＤ（ｎ）を示す。上のグラフは、０．５の要素にて重み付けられたｘＳ（ｎ）を示し、下のグラフは、０．５の要素にて重み付けられたｘＤ（ｎ）を示す。ニュースの再生に対応する信号は通常、モノラル信号であるので、差信号ｘＤ（ｎ）は消滅するか、または、少なくともこの期間にほぼ消滅する。クラシック音楽の場合、合算された信号および減算された信号は、オリジナルの信号からほんの僅かに異なる。
【００７４】
図１に戻ると、差信号ｘＤ（ｎ）が所定の閾値未満のパワースペクトルを有するとすぐに、対応の適合補正フィルタ１０５は解除される。次いで、フィルタを適合するために必要とされる演算能力が半減されるように、この適合補正フィルタの適合は実行されない。しかしながら、適合補正フィルタのうちの一つのみが有効にされるが、結果としてのエコーの減少は大幅には変更されない。
【００７５】
このことは図３に示される。図３においては、さらなるエコー補正をすることなく、時間におけるマイクロフォン出力信号ｄ（ｎ）の変化が示される。さらに、図６に示される従来のエコー補正が実行されたが、出力信号ｅ（ｎ）が比較のための例として表される。さらに、グラフはまた、図１に従ったエコー補正が実行された出力信号ｅ（ｎ）の短時間の出力を示す。しかしながら、より良く例示するために、４ｄＢが最後の曲線の値に加えられている。言い換えれば、追加の４ｄＢなしでは、従来および新しいエコー補正の方法を用いた出力信号の曲線は殆ど区別できないということである。
【００７６】
指摘されるべき事柄は、新しい方法を用いた結果としてのエコー補正は従来の方法のものとほぼ同じであり、必要とされる演算能力は相当に低減されている。見られ得るように、一部の調整の後、ラジオ信号は、およそ３０ｄＢにまで低減され得る。
【００７７】
図１において、前処理手段１１０ならびに適合フィルタ１０５および１０６が別個の要素として示されている。前処理手段による適合フィルタの制御、特に、適合フィルタのうちの一つの解除は、対応の制御接続部を介して実行される必要がある（図示されず）。しかしながら、相関する値が所定の閾値未満であるかどうかをチェックすることはまた、適合フィルタの入力部にて実行され得ることは理解すべきである。この場合、前処理手段は適合フィルタの一部をも含む。
【００７８】
所定の基準に従って相関値を決定することは、前処理手段の出力または適合補正フィルタの入力における信号ベクトルの２乗ノルム（すなわち、信号電力における）を決定することによって実行され得る。これは、再帰的な方法においてなされ得る。
【００７９】
【数８】
0005371197.tif 000009
この方法において決定されたノルムが所定の閾値未満となる場合、対応の解除（ｒｅｌｅａｓｅ）変数ａＳ（ｎ）およびａＤ（ｎ）は０にセットされ得る。
【００８０】
【数９】
0005371197.tif 000010
例えば、所定の閾値は０．０３にセットされ得る。次いで、補正信号の減算の後の出力信号ｅ（ｎ）の決定は、以下の式である。
【００８１】
【数１０】
0005371197.tif 000011
この式において、合算（畳み込みに対応する）は、対応の解除変数が非ゼロである場合にのみ決定される。それに対応して、適合補正フィルタの適合は、これらの条件の元でのみ実行される。
【００８２】
【数１１】
0005371197.tif 000012
図６に従った従来のエコー補正方法は、適合補正フィルタに対して、以下の集束（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）挙動を有する。
【００８３】
【数１２】
0005371197.tif 000013
この条件の元で、信号は完全には相関していない。図１に従った新しいエコー補正方法は、たとえ入力信号が完全に相関していなくても、以下の集束挙動を有する。
【００８４】
【数１３】
0005371197.tif 000014
このように、新しい方法を用いても一意性は存在しない。
【００８５】
図１に示されたマルチチャネルエコー補正システムの拡張は、概略的に図５に表される。図５において、対応する前処理手段の構造が示される。
【００８６】
この実施形態は、インタビューなどにおいて、話者のうちの一人が（音声的に）左に配置され、もう一人が（音声的に）右に配置されている場合などに、特に有用である。これは、左右のチャネルの増幅を変更することによって、または遅延時間成分を挿入することによって、あるいは、それら両方の組み合わせによって、なされ得る。さらに、発信音のトーンを修正するフィルタが用いられ得る。
【００８７】
そのような場合、図５に示されるような修正された前処理手段が有利である。この実施形態において、前処理手段の出力信号は以下の式を有する。
【００８８】
【数１４】
0005371197.tif 000015
ここで、さらなる適合前処理フィルタ５２６および５２７が、個々に、第３の信号経路５２３および第４の信号経路５２４に沿って提供される。さらに、第１の信号経路５１９および第２の信号経路５２０上において、遅延手段５２８および５２９が個々に提供される。これらの遅延手段は、信号フローの方向における合算手段および減算手段の前に提供される。
【００８９】
前処理フィルタ５２６および５２７の適合は、補正フィルタの場合におけるのと同じように、ＮＬＭＳアルゴリズムを介して実行され得る。まず最初に、適合に対する二つのエラー信号が以下のように決定される。
【００９０】
【数１５】
0005371197.tif 000016
次いで、フィルタの適合が以下の式に従って実行される。
【００９１】
【数１６】
0005371197.tif 000017
好適には、前処理フィルタ５２６および５２７の適合は、補正フィルタ１０５および１０６の適合よりもよりゆっくりと実行される。これは、例えば、前処理フィルタの適合の場合において、より小さい増分を選択することによって達成され得る。
【００９２】
【数１７】
0005371197.tif 000018
フィルタ５２６および５２７が因果的最適解に対して必ずしも集束しない場合、対応するフィルタの約半分が非因果的部分を再生するようにＮＶサイクルの遅延時間が選択される方法において、遅延要素５２８および５２９は構成され得る。
【００９３】
【数１８】
0005371197.tif 000019
モノラル信号（ｘＬ（ｎ）＝ｘＲ（ｎ））の場合、両方のフィルタは、伝達関数を用いて最適解に集束する。
【００９４】
【数１９】
0005371197.tif 000020
次いで、前処理手段によって出力された信号は以下の式を有する。
【００９５】
【数２０】
0005371197.tif 000021
このように、ＮＶサイクルによる遅延に対しては、図５の適合前処理が、図１に示される固定された前処理に対応する。
【００９６】
上述の例において、マルチチャネルエコー補正システムは、２チャンネルシステム（例えば、ステレオ）の場合を表している。しかしながら、二つ以上のチャネルへの拡張もまた可能である。この場合、例えば、前処理手段は、相関値が所定の閾値を通り過ぎる場合、適合フィルタの一つを除く全てを解除するように構成され得る。
【００９７】
本発明のさらなる修正および健康は、本記載を考慮して、当業者に対して明らかである。従って、本記載は、例示の目的のみのためであると解釈されるべきであり、本発明を実行する一般的な方法を当業者に対して教示する目的のためである。本明細書において示され、記載された本発明の形態は、現在において、好適な実施形態として考慮されるべきであることは理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】マルチチャネルエコー補正システムの構造を示す。
【図２】２つのスピーカ入力チャネル上のラジオ信号の時間における変化の例を示す。
【図３】ラジオ信号の合計および差の時間における変化を示す。
【図４】異なる信号の別のマルチチャネルエコーの構造を示す。
【図５】別のマルチチャネルエコー補正システムの構造を示す。
【図６】従来技術のマルチチャネルエコー補正システムの構造を示す。
【符号の説明】
【００９９】
１０１  マイクロフォン
１０２  スピーカ
１０５、１０６  適合補正フィルタ
１１０  前処理手段
１１１、１１２  スピーカ入力チャネル
１１３、１１４  補正チャネル
１１５  第１の入力部
１１６  第２の出力部
１１７  第１の出力部
１１８  第２の出力部
１１９  第１の信号経路
１２０  第２の信号経路
１２１  減算手段
１２２  合算手段
【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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