(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回線から受信した遠端側の音声信号を出力する出力手段と、
前記通信回線に送信する近端側の音声信号を入力する入力手段と、
前記通信回線から受信した前記遠端側音声信号が拡声され、前記拡声された遠端側の音声が反響路を経由して前記入力手段に入力されることによって発生する反響信号を推定する反響信号推定手段と、
前記反響信号推定手段によって推定された擬似反響信号に基づいて前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号から前記反響信号成分を抑圧した誤差信号を算出する減算処理手段と、
前記入力手段から取得された前記近端側音声信号のパワーを算出する近端側音声信号パワー算出手段と、
前記反響信号推定手段から取得された前記擬似反響信号のパワーを算出する擬似反響信号パワー算出手段と、
前記減算処理手段から取得された前記誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出手段と、
前記近端側音声信号パワー算出手段から取得された前記近端側音声信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音のパワーである近端側騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定手段と、
前記近端側音声信号パワー算出手段から取得された前記近端側音声信号のパワーと前記擬似反響信号パワー算出手段から取得された前記擬似反響信号のパワーとの比を算出するパワー比算出手段と、
前記パワー比算出手段によって算出されたパワー比のピーク値を算出するピーク値更新手段と、
前記ピーク値更新手段から取得された前記ピーク値と所定の閾値とを比較し、前記ピーク値が前記所定の閾値未満の場合は、前記近端側騒音パワーと前記誤差信号パワーとの比に基づいて信号レベルの制御係数である瞬時抑圧係数を算出し、前記ピーク値が前記所定の閾値以上の場合は、前記瞬時抑圧係数を１に設定する瞬時抑圧係数算出手段と、
前記瞬時抑圧係数算出手段から取得された前記瞬時抑圧係数によって、前記誤差信号の信号レベルを制御するための抑圧係数を更新する抑圧係数更新手段と、
前記抑圧係数更新手段から取得された前記抑圧係数を、前記減算処理手段から取得された前記誤差信号に対して乗算することにより送信信号を生成する誤差信号抑圧手段と、
を備え、
前記送信信号を前記通信回線に送信するエコー抑圧装置。
【請求項２】
前記瞬時抑圧係数算出手段は、前記ピーク値が前記所定の閾値未満の場合は、前記近端側騒音パワーと前記誤差信号パワーとの比の平方根をとることによって瞬時抑圧係数を算出する請求項１に記載のエコー抑圧装置。
【請求項３】
前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号、前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号、及び前記減算処理手段によって算出された前記誤差信号のそれぞれの信号に対して、帯域制限を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段、及び前記誤差信号パワー算出手段に対して、前記帯域制限がなされた各信号をそれぞれ出力する帯域制限手段を、更に備える請求項１記載のエコー抑圧装置。
【請求項４】
前記通信回線から受信された前記遠端側音声信号および前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号をそれぞれ所定の周波数帯域毎に分割する分割手段を、更に備え、
前記反響信号推定手段および前記減算処理手段が、前記所定の周波数帯域毎に前記反響信号の推定および前記所定の周波数帯域毎に誤差信号を算出するとともに、
前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段、及び前記誤差信号パワー算出手段が、前記所定の周波数帯域毎に分割された前記各遠端側音声信号、前記各近端側音声信号、及び前記各誤差信号を取得し、
前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段、及び前記誤差信号パワー算出手段が、入力された前記各近端側音声信号、前記各遠端側音声信号、及び前記各誤差信号に基づいて、それぞれ前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、及び前記誤差信号のパワーを算出する請求項１記載のエコー抑圧装置。
【請求項５】
前記近端側騒音パワー推定手段は、誤差信号パワー算出手段から取得された前記誤差信号のパワーに基づいて前記近端側騒音パワーを推定し、瞬時抑圧係数算出手段に出力し、
前記瞬時抑圧係数算出手段は、前記ピーク値が前記所定の閾値未満の場合は、前記瞬時抑圧係数算出手段から取得された前記近端側騒音パワーと前記誤差信号パワーとの比に基づいて信号レベルの制御係数である瞬時抑圧係数を算出する請求項１記載のエコー抑圧装置。
【請求項６】
前記遠端側音声信号のパワーを算出する遠端信号パワー算出手段と、
前記遠端信号パワー算出手段から取得された前記遠端側音声信号のパワーに基づいて遠端側の周囲騒音のパワーである遠端側騒音パワーを推定する遠端側騒音パワー推定手段と、
前記遠端信号パワー算出手段から取得された前記遠端側音声信号のパワーと、前記遠端側騒音パワー推定手段から取得された遠端側騒音パワーとに基づいて、前記遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出手段と、
を、更に備え、
前記瞬時抑圧係数算出手段は、前記ピーク値更新手段から取得された前記ピーク値と所定の閾値とを比較し、前記ピーク値が前記所定の閾値より大きい場合、及び、前記ピーク値が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記遠端音声検出手段の検出結果が無の場合は、前記瞬時抑圧係数を１に設定し、前記ピーク値が前記閾値より小さく、かつ、前記遠端音声検出手段の検出結果が有の場合は、前記近端側騒音パワーと前記誤差信号パワーとの比に基づいて信号レベルの制御係数である瞬時抑圧係数を算出する請求項１記載のエコー抑圧装置。
【請求項７】
前記擬似反響信号パワー算出手段から取得された前記擬似反響信号のパワーに基づいて遠端側の周囲騒音のパワーである遠端側騒音パワーを推定する遠端側騒音パワー推定手段と、
前記擬似反響信号パワー算出手段から取得された前記擬似反響信号のパワーと、前記遠端側騒音パワー推定手段から取得された遠端側騒音パワーとに基づいて、前記遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出手段と、
を、更に備え、
前記瞬時抑圧係数算出手段は、前記ピーク値更新手段から取得された前記ピーク値と所定の閾値とを比較し、前記ピーク値が前記所定の閾値より大きい場合、及び、前記ピーク値が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記遠端音声検出手段の検出結果が無の場合は、前記瞬時抑圧係数を１に設定し、前記ピーク値が前記閾値より小さく、かつ、前記遠端音声検出手段の検出結果が有の場合は、前記近端側騒音パワーと前記誤差信号パワーとの比に基づいて信号レベルの制御係数である瞬時抑圧係数を算出する請求項１記載のエコー抑圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声の双方向通信におけるエコー障害を除去するエコー抑圧装置に関するものである。
【従来の技術】
遠隔地にいる人間同士が映像、音声などを共有するために、ＴＶ会議システム、電話会議システム、拡声電話、自動車電話など、広範囲の分野においてさまざまな映像音声通信システムが開発されている。これらのシステムでは、音声に関してハンドセットは利用せず、スピーカとマイクロホンで通話できるようになっている。
【０００２】
このため、通信回線によって互いに音声信号を通信している場合、通信先から伝送された音声信号をスピーカから拡声し、この拡声された拡声音が通信先に送信する音声信号を入力するマイクロホンに入力されるとともに、この拡声音が重畳みされた音声信号を通信先に送信することによって、通信先の話者がマイクロホンに向かって発声した音声が、スピーカから通信先の話者の耳に遅れて戻ってきてしまうという反響信号（以下、エコーという）障害が生じていた。
【０００３】
従来、このようなエコー障害を抑制するために、特開平９−１１６６１３号公報に記載された装置が知られており、同公報に記載されたエコー抑圧装置のブロック図を図29に示す。
【０００４】
図29に示すエコー抑圧装置10は、スピーカ１と、マイクロホン２と、スピーカ１およびマイクロホン２に接続され、各入力信号を増幅する増幅器４、５と、挿入損失器６と、損失制御回路７と、エコーキャンセル装置８とを備え、エコーキャンセル装置は、エコーパス推定回路８ａ、擬似エコーパスたたみ込み演算回路８ｂおよび減算器８ｃから構成されている。
【０００５】
エコーキャンセル装置８は、以下のような動作を行うようになっている。まず、エコーパス推定回路８ａにおいてエコーパス（反響路）を推定し、その推定値ｈａ（ｎ）を擬似エコーパスたたみ込み演算回路８ｂに転送する。次いで、擬似エコーパスたたみ込み演算回路８ｂにおいて、推定値ｈａ（ｎ）と遠端信号ｘ（ｎ）のたたみ込み演算を実行して擬似エコーｙｈ（ｎ）を合成する。最後に、減算器８ｃにおいて、マイクロホン２の出力信号（以下、マイク入力信号という）ｙ（ｎ）から擬似エコーｙｈ（ｎ）を差し引く。
【０００６】
このように動作することによって、エコーパスｈ（ｎ）の推定が良好に行われていれば、エコーｄ（ｎ）と擬似エコーｙｈ（ｎ）は、ほぼ等しいものとなっており、この減算の結果である誤差信号ｅ（ｎ）は‘０’となり、マイク出力に含まれるエコーｄ（ｎ）を消去できるようになっている。
【０００７】
ここで、擬似エコーパスたたみ込み演算回路８ｂは、エコーパスｈ（ｎ）の経時変動に追従することが必要とされる。このために、エコーパス推定回路８ａは、適応アルゴリズムを使用してエコーパスの推定を行うようになっており、この推定動作は、受話状態、すなわち、近端話者信号ｓ（ｎ）≒０であって、マイク入力信号ｙ（ｎ）≒ｄ（ｎ）とみなせるときに実行されるようになっている。この受話状態においては、誤差信号ｅ（ｎ）は、エコーの消去残差である（ｄ（ｎ）-ｙｈ（ｎ））と見なすことができる。以下、この受話状態を仮定して説明する。
【０００８】
適応アルゴリズムとは、遠端信号ｘ（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）を使用して、誤差信号ｅ（ｎ）のパワーが最小になるようにエコーパスの推定値ｈａ（ｎ）を定めるアルゴリズムであり、ＬＭＳ法、学習同定法などのアルゴリズムが知られている。
【０００９】
一般に、エコーｄ（ｎ）と擬似エコーｙｈ（ｎ）の差である誤差信号ｅ（ｎ）は、適応フィルタによるエコーパスの推定値ｈａ（ｎ）の多数回の修正の後に小さくなる。しかしながら、適応フィルタの収束速度と比較して適応すべきスピーカとマイクロホンとの間のエコーパスの変動の速度の方が速い場合、誤差信号ｅ（ｎ）は充分に小さくはならない。
【００１０】
なお、エコーパスの変動は、室内における人の移動、その他の状態の変動により発生するようになっている。
【００１１】
損失制御回路７は、例えば、誤差信号ｅ（ｎ）とマイク入力信号ｙ（ｎ）とから擬似エコーパスたたみ込み演算回路８ｂの収束量ＥＣ（ｎ）を
【数１】
0004568439.tif 000002
として計算するようになっている。
【００１２】
ここで、Ｍは、予め決められた値であり、収束量ＥＣ（ｎ）が小さい程収束していることを表す。
【００１３】
収束量ＥＣ（ｎ）が予め決められた閾値ＤＥＣ以下の場合（ＥＣ（ｎ）≦ＤＥＣ）、適応フィルタが収束していると判断することができる。すなわち、誤差信号ｅ（ｎ）に近端話者信号ｓ（ｎ）が混在していないことを示しているので、挿入損失器６に対して損失量Ｌｏｓｓ（ｎ）を与えるようになっている。
【００１４】
なお、閾値ＤＥＣとしては−６ｄＢ乃至−１０ｄＢの間の値が好適であり、所望のエコー消去量としては、−２０ｄＢ乃至−４０ｄＢ程度が好適である。
【００１５】
損失制御回路７には、遠端信号ｘ（ｎ）も入力されるようになっており、例えば、そのレベルを短時間パワーとすると、
【数２】
0004568439.tif 000003
として計算できるようになっている。
【００１６】
なお、短時間パワーＰｘ（ｎ）が予め決められた閾値Ｐｔｈ以上である場合（Ｐｘ（ｎ）≧Ｐｔｈ）は、受話信号が存在することを示すので、エコーが発生している状態であると判断することができるようになっている。
【００１７】
挿入損失器６は、誤差信号ｅ（ｎ） に対して損失量Ｌｏｓｓ（ｎ）を（式３）によって与えるようになっており、送出信号ｅｓ（ｎ）は、
【数３】
0004568439.tif 000004
となる。
【００１８】
また、短時間パワーＰｘ（ｎ）は、予め決められた閾値Ｐｔｈ以上であって（Ｐｘ（ｎ）≧Ｐｔｈ）受話信号の存在が示されているが、収束量ＥＣ（ｎ）が予め決められた閾値ＤＥＣ以下の条件を満足しない場合（ＥＣ（ｎ）＞ＤＥＣ）においても、（式４）によって近端話者が発声していないと判断したとき、挿入損失器６は、誤差信号ｅ（ｎ）に対して同様に損失量Ｌｏｓｓ（ｎ）を与えるようになっている。
【数４】
0004568439.tif 000005
なお、Ｐｅ（ｎ）は誤差信号の短時間パワー、Ｇはスピーカとマイクロホン間の音の結合の大きさを示す音響結合量であり、予め与えるか或は動作中に測定する。Ｐｅｔｈは予め決められた閾値である。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来のエコー抑制装置であっては、収束量ＥＣ（ｎ）が予め決められた閾値ＤＥＣ以下の条件を満足せず（ＥＣ（ｎ）＞ＤＥＣ）、短時間パワーＰｘ（ｎ）が予め決められた閾値Ｐｔｈ以上である場合（Ｐｘ（ｎ）≧Ｐｔｈ）、エコーパスが変動したときに近端話者が発声していないにも関わらず、（式４）の決定式も満足する可能性があり、エコーを相手側に送信してしまう場合があった。
【００２０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、エコーパス変動後に増加してしまう誤差信号を短時間で抑圧することができ、かつ近端話者の音声に与える損失が少ないエコー抑圧装置を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するために、本発明のエコー抑圧装置は、通信回線から受信した遠端側の音声信号を出力する出力手段と、前記通信回線に送信する近端側の音声信号を入力する入力手段と、前記通信回線から受信した前記遠端側音声信号が拡声され、前記拡声された遠端側の音声が反響路を経由して前記入力手段に入力されることによって発生する反響信号を推定する反響信号推定手段と、前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号に基づいて前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号から前記反響信号成分を抑圧する信号処理手段と、前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号のパワーを算出する近端側音声信号パワー算出手段と、前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号のパワーを算出する擬似反響信号パワー算出手段と、前記近端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記近端側音声信号のパワーと前記擬似反響信号パワー算出手段によって算出された前記擬似反響信号のパワーの変化に基づいて、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された抑圧音声信号の信号レベルを制御する制御手段とを備え、前記制御手段によって信号レベル制御された前記抑圧音声信号を前記通信回線に送信する構成を有している。
【００２２】
この構成により、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化に基づいて通信回線に送信する信号処理された抑圧音声信号の信号レベルを制御することができるので、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００２３】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号および前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号それぞれに帯域制限を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段および前記擬似反響信号パワー算出手段に前記帯域制限がなされた各信号をそれぞれ出力する帯域制限手段を設けた構成を有している
【００２４】
この構成により、近端側音声信号のパワーおよび擬似反響信号のパワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００２５】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記近端側音声信号パワー算出手段および前記擬似反響信号パワー算出手段が、入力された前記各遠端側音声信号および前記各近端側音声信号に基づいてそれぞれ前記近端側音声信号のパワーおよび前記擬似反響信号のパワーを算出する構成を有している。
【００２６】
この構成により、所定の周波数帯域毎に、擬似反響信号の推定および近端側音声信号の信号処理を行うことができるとともに、近端側音声信号パワー算出手段および擬似反響信号パワー算出手段に所定の各周波数帯域毎の信号が入力されるので、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００２７】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワーと前記擬似反響信号のパワーの変化に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する抑圧係数を算出する抑圧係数算出部を有し、
【００２８】
前記係数算出部によって算出された前記抑圧係数を前記抑圧音声信号に乗算する構成を有している。
【００２９】
この構成により、制御手段が、抑圧係数を近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化に基づいて算出することができるとともに、この抑圧係数を抑圧音声信号に乗算することによって抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。
【００３０】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記近端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記近端側音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００３１】
この構成により、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化によって抑圧音声信号の信号レベルを制御することができるので、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００３２】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００３３】
この構成により、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化によって抑圧音声信号の信号レベルを制御することができるので、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００３４】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号、前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号および前記信号処理手段によって抑圧された前記抑圧音声信号それぞれに帯域制限を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段に、前記帯域制限がなされた信号をそれぞれ出力する帯域制限手段を設けた構成を有している。
【００３５】
この構成により、近端側音声信号のパワーおよび擬似反響信号のパワーそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００３６】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記通信回線から受信した前記遠端側音声信号および前記入力手段によって入力した前記近端側音声信号をそれぞれ所定の周波数帯域毎に分割する分割手段を有し、前記反響信号推定手段および前記信号処理手段が、前記所定の周波数帯域毎に前記反響信号の推定および前記近端側音声信号の信号処理を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段に前記所定の周波数帯域毎に分割された前記各遠端側音声信号、前記各近端側音声信号および前記各抑圧音声信号を入力し、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段が、入力された前記各遠端側音声信号、前記各近端側音声信号および前記各抑圧音声信号に基づいてそれぞれ前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワーおよび前記抑圧音声信号のパワーを算出する構成を有している。
【００３７】
この構成により、所定の周波数帯域毎に、擬似反響信号の推定および近端側音声信号の信号処理を行うことができるとともに、近端側音声信号パワー算出手段および擬似反響信号パワー算出手段に所定の各周波数帯域毎の信号が入力されるので、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００３８】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワーの変化に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する抑圧係数を算出する抑圧係数算出部を有し、前記係数算出部によって算出された前記抑圧係数を前記抑圧音声信号に乗算する構成を有している。
【００３９】
この構成により、制御手段が、抑圧係数を近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワーおよび前記抑圧音声信号のパワーの変化に基づいて算出することができるとともに、この抑圧係数を抑圧音声信号に乗算することによって抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。
【００４０】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記近端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記近端側音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段と、前記遠端側音声信号のパワーを算出する遠端側音声信号パワー算出手段と、前記遠端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記遠端側音声信号のパワーに基づいて前記遠端側の音声の有無を検出する遠端側音声検出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化並びに前記遠端側音声検出手段の検出結果に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００４１】
この構成により、遠端側音声信号によって遠端側の音声の有無を検出することができるので、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端側音声の検出結果に基づいて抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化によって、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００４２】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段と、前記遠端側音声信号のパワーを算出する遠端側音声信号パワー算出手段と、前記遠端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記遠端側音声信号のパワーに基づいて、前記遠端側の音声の有無を検出する遠端側音声検出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化並びに前記遠端側音声検出手段の検出結果に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００４３】
この構成により、遠端側音声信号によって遠端側の音声の有無を検出することができるので、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端側音声の検出結果に基づいて抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化によって、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００４４】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記近端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記近端側音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段と、前記擬似反響信号のパワー算出手段によって算出された前記擬似反響信号のパワーに基づいて前記遠端側音声信号のパワーを算出する遠端側音声信号パワー算出手段と、前記遠端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記遠端側音声信号のパワーに基づいて、前記遠端側の音声の有無を検出する遠端側音声検出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化並びに前記遠端側音声検出手段の検出結果に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００４５】
この構成により、遠端側音声信号によって遠端側の音声の有無を検出することができるので、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端側音声の検出結果に基づいて抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化によって、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００４６】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記信号処理手段によって前記反響信号成分が抑圧された前記抑圧音声信号のパワーを算出する抑圧音声信号パワー算出手段と、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号に基づいて前記近端側の周囲における騒音パワーを算出する騒音パワー算出手段と、前記擬似反響信号パワー算出手段によって算出された前記擬似反響信号のパワーに基づいて前記遠端側音声信号のパワーを算出する遠端側音声信号パワー算出手段と、前記遠端側音声信号パワー算出手段によって算出された前記遠端側音声信号のパワーに基づいて、前記遠端側の音声の有無を検出する遠端側音声検出手段とを有し、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号パワー算出手段によって算出された前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワー算出手段によって算出された前記騒音パワーの変化並びに前記遠端側音声検出手段の検出結果に基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する構成を有している。
【００４７】
この構成により、遠端側音声信号によって遠端側の音声の有無を検出することができるので、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端側音声の検出結果に基づいて抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーの変化によって、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、通信回線に出力される音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【００４８】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記入力手段によって入力された前記近端側音声信号、前記反響信号推定手段によって推定された前記擬似反響信号および前記信号処理手段によって抑圧された前記抑圧音声信号それぞれに帯域制限を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段に、前記帯域制限がなされた信号をそれぞれ出力する帯域制限手段を設けた構成を有している。
【００４９】
この構成により、各近端側音声信号のパワーおよび擬似反響信号のパワーそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００５０】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記通信回線から受信した前記遠端側音声信号および前記入力手段によって入力した前記近端側音声信号をそれぞれ所定の周波数帯域毎に分割する分割手段を有し、前記反響信号推定手段および前記信号処理手段が、前記所定の周波数帯域毎に前記反響信号の推定および前記近端側音声信号の信号処理を行うとともに、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段に前記所定の周波数帯域毎に分割された前記各遠端側音声信号、前記各近端側音声信号および前記各抑圧音声信号を入力し、前記近端側音声信号パワー算出手段、前記擬似反響信号パワー算出手段および前記抑圧音声信号パワー算出手段が、入力された前記各遠端側音声信号、前記各近端側音声信号および前記各抑圧音声信号に基づいてそれぞれ前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワーおよび前記抑圧音声信号のパワーを算出する構成を有している。
【００５１】
この構成により、所定の周波数帯域毎に、擬似反響信号の推定および近端側音声信号の信号処理を行うことができるとともに、近端側音声信号パワー算出手段および擬似反響信号パワー算出手段に所定の各周波数帯域毎の信号が入力されるので、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【００５２】
また、本発明のエコー抑圧装置は、前記制御手段が、前記近端側音声信号のパワー、前記擬似反響信号のパワー、前記抑圧音声信号のパワーおよび前記騒音パワーの変化並びに前記遠端側音声検出手段の検出結果およびに基づいて前記抑圧音声信号の信号レベルを制御する抑圧係数を算出する抑圧係数算出部を有し、前記係数算出部によって算出された前記抑圧係数を前記抑圧音声信号に乗算する構成を有している。
【００５３】
この構成により、制御手段が、近端側音声信号のパワー、擬似反響信号のパワー、抑圧音声信号パワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端側音声の検出結果に基づいて抑圧係数を算出することができるとともに、この抑圧係数を抑圧音声信号に乗算することによって抑圧音声信号の信号レベルを制御することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００５５】
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、本発明に係るエコー抑圧装置の第１実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【００５６】
まず、構成を説明する。
【００５７】
図１に示すエコー抑圧装置100は、通信回線に接続され、他のエコー抑圧装置から送信された遠端側音声信号（以下、遠端信号という）が入力される入力端子41と、この遠端信号の信号レベルを増幅する第１増幅器42と、第１増幅器42において増幅された信号を拡声するスピーカ43と、受話者の音声（近端側音声）を入力し、近端側音声信号（以下、マイク入力信号という）を出力するマイクロホン44と、マイクロホン44によって入力されたマイク入力信号の信号レベルを増幅する第２増幅器45と、マイク入力信号を音声信号として送信する出力端子46とを備え、遠端者の音声をスピーカ43から出力するとともに、近端者（受話者）の音声を出力端子46から音声信号として送信するようになっている。
【００５８】
また、このエコー抑制装置100は、遠端者の音声がスピーカ43によって拡声された音声が反響路（以下、エコーパスという）を経由してマイクロホン44に入力されることにより発生する反響信号（以下、擬似エコーという）を減算するために、適応フィルタ部101ａ、係数更新部101ｂおよび減算部（以下、第１減算部という）101ｃから構成され、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、適応処理部101よって算出されたフィルタ係数に基づいて遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から主フィルタ部102によって算出された擬似エコーを減算する減算部（以下、第２減算部という）103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【００５９】
この構成より、エコー抑制装置100は、マイクロホン44から出力された音声信号（マイク入力信号）から擬似信号を除去した信号（以下、誤差信号という）を算出することができるようになっているとともに、この信号に後述する抑圧係数を乗算した信号を遠端側に送信できるようになっている。
【００６０】
また、このエコー抑制装置100は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーの比（以下、パワー比という）を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、パワー比のピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を１にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、瞬時抑圧係数算出部111によって算出された瞬時抑圧係数と１サンプル前の抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備えている。
【００６１】
この構成により、エコー抑圧装置100は、マイク入力信号のパワーとエコーパスを推定することによって算出された擬似エコーのパワーを算出することができるとともに、このマイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワー比を用いて、誤差信号の信号レベルが増加した場合の原因が、近端話者の音声か、エコーパス変動かを判別することができ、エコーパス変動が原因の場合、増加した誤差信号を抑圧することができるようになっている。
【００６２】
以下に、各部の構成および動作について説明する。
【００６３】
なお、遠端信号ｘ（ｎ）、マイク入力信号ｙ（ｎ）および送信信号ｅ（ｎ）とする。
【００６４】
適応処理部101には、遠端信号ｘ（ｎ）とマイク入力信号ｙ（ｎ）が入力されるようになっており、適応処理部101は、この入力された遠端信号ｘ（ｎ）とマイク入力信号ｙ（ｎ）を用いてエコーパスの推定を行うようになっている。
【００６５】
この適応処理部101は、適応フィルタを有するとともに擬似エコー（以下、第１擬似エコーという）ｙｈａ（ｎ）を算出する適応フィルタ部101ａと、適応フィルタ部101ａのフィルタ係数を更新する係数更新部101ｂと、この係数更新部101ｂにおけるフィルタ係数を算出するための誤差信号（以下、第１誤差信号という）ｅａ（ｎ）を算出する第１減算部101ｃとから構成されている。
【００６６】
適応フィルタ部101ａには、遠端信号ｘ（ｎ）が入力されるようになっており、この適応フィルタ部101ａは、この入力された遠端信号ｘ（ｎ）と係数更新部101ｂによって算出されたフィルタ係数ｈａ（ｎ）の畳み込み演算を行って第１擬似エコーｈａ（ｎ）を算出するようになっている。また、適応フィルタ部101ａは、この算出された第1擬似エコーｙｈａ（ｎ）を第１減算部101ｃに出力するとともに、係数転送制御部104にフィルタ係数ｈａ（ｎ）を出力するようになっている。
【００６７】
係数更新部101ｂには、遠端信号ｘ（ｎ）が入力されるようになっており、この係数更新部101ｂは、ＬＭＳ法または学習同定法などの適応アルゴリズムにより、入力された遠端信号ｘ（ｎ）と第１誤差信号ｅａ（ｎ）に基づいて適応フィルタ部101ａの係数の更新を行うようになっている。
【００６８】
第１減算部101ｃには、適応フィルタ部101ａから出力された第１擬似エコーｙｈａ（ｎ）とマイク入力信号ｙ（ｎ）が入力されるようになっており、この第１減算部101ｃは、入力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）から第1擬似エコーｙｈａ（ｎ）を減算して第1誤差信号ｅａ（ｎ）を算出するようになっている。
【００６９】
このように、適応処理部101は、エコーパスを推定するとともに、フィルタ係数を算出するようになっており（以下、適応処理工程という）、この算出されたフィルタ係数を係数転送制御部104に出力するようになっている。
【００７０】
主フィルタ部102には、遠端信号ｘ（ｎ）と係数転送制御部104から転送されたフィルタ係数ｈｍ（ｎ）が入力されるようになっており（ｈｍ（ｎ）＝ｈａ（ｎ））、この主フィルタ部102は、入力された遠端信号ｘ（ｎ）とフィルタ係数ｈｍ（ｎ）の畳み込み演算を行い、擬似エコー（以下、第２擬似エコーという）ｙｈｍ（ｎ）を算出するようになっている（以下、主フィルタ処理工程という）。
また、主フィルタ部102は、この算出した第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）を第２減算部103および擬似エコーパワー算出部106に出力するようになっている。
【００７１】
第２減算部103には、主フィルタ部102によって算出された第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）とマイクロホン44から出力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）が入力されるようになっており、この第２の減算処理部103は、マイク入力信号ｙ（ｎ）から第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）を減算して誤差信号（以下、第２誤差信号という）ｅｍ（ｎ）を算出するようになっている（以下、減算処理工程という）。
【００７２】
また、この第２減算処理部103は、この算出した第２誤差信号ｅｍ（ｎ）を誤差信号パワー算出部107および誤差信号抑圧部113に出力するようになっている。
【００７３】
係数転送制御部104には、適応フィルタ部101ａから出力されたフィルタ係数ｈａ（ｎ）が入力されるようになっている。
【００７４】
この係数転送制御部104は、入力されたフィルタ係数ｈａ（ｎ）の各サンプル毎、或いは数〜数千サンプルに一回の割合で、この係数ｈａ（ｎ）を主フィルタ部102に転送するか否かの判定を行うとともに、判定結果が真の場合のみ、適応フィルタ部101ａの係数ｈａ（ｎ）を主フィルタ部102に転送するようになっている（ｈｍ（ｎ）=ｈａ（ｎ））。
【００７５】
なお、係数転送判定は、例えば、王、松井、寺田、中山、”デュアルフィルタ構成エコーキャンセラにおける係数転送方法について”、音講論集３−Ｐ−１０、９月〜１０月、１９９９記載の方法、第１誤差信号ｅａ（ｎ）と第２誤差信号ｅｍ（ｎ）の比若しくは差、または、第１擬似エコーｙｈａ（ｎ）とマイク入力信号ｙ（ｎ）のエコー成分の相関値を基準とする方法によって行うようになっている。
【００７６】
マイク入力信号パワー算出部105には、マイク入力信号ｙ（ｎ）が入力されるようになっており、このマイク入力信号パワー算出部105は、入力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）を１フレーム（フレーム長：１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに1回の割合で（式５）にしたがって、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている（以下、マイク入力信号パワー算出工程という）。
【数５】
0004568439.tif 000006
ここで、Ｌは、１フレーム分のサンプル数であり、サンプリング周波数を１６[ｋＨｚ]、分析フレーム長を２０[ｍｓ]の場合、（式６）となる。
【数６】
0004568439.tif 000007
また、マイク入力信号パワー算出部105は、算出したマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を近端側騒音パワー推定部108およびパワー比算出部109に出力するようになっている。
【００７７】
擬似エコーパワー算出部106には、第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）が入力されるようになっており、この擬似エコーパワー算出部106は、第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）を１フレーム（フレーム長を１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに1回の割合で（式７）にしたがって、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
（以下、擬似エコーパワー算出工程という）
【数７】
0004568439.tif 000008
また、擬似エコーパワー算出部106は、算出した擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）をパワー比算出部109に出力するようになっている。
【００７８】
誤差信号パワー算出部107には、第２減算部103によって算出された第２誤差信号ｅｍ（ｎ）が入力されるようになっており、この誤差信号パワー算出部107は、入力された第２誤差信号ｅｍ（ｎ）を１フレーム（フレーム長を１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式８）にしたがって、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている（以下、誤差信号パワー算出工程という）。
【数８】
0004568439.tif 000009
近端側騒音パワー推定部108には、マイク入力信号パワー算出部105によって算出されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、この近端側騒音パワー推定部108は、各フレーム毎に入力されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて各フレームの騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている（以下、騒音パワー推定工程という）。
【００７９】
ここで、近端側騒音パワー推定部108における騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）の設定動作を図２のフローチャートを用いて説明する。近端側騒音パワー推定部108に任意のフレームにおけるマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されると、近端側騒音パワー推定部108は、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）とを比較する（ステップ21）。マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）未満のとき、マイク入力信号パワーを現フレームの騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定し（ステップ22）、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）以上のとき、１フレーム前の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）に、更新量Ｌｕｐ（＞１）を乗算した値を現フレームの騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定する（ステップ23）。
【００８０】
このように、近端側騒音パワー推定部108は、各フレーム毎の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっており、この設定された各フレーム毎の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を瞬時抑圧係数算出部111に出力するようになっている。
【００８１】
パワー比算出部109には、マイク入力信号パワー算出部105によって算出されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、このパワー比算出部109は、各フレーム毎に、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）で除算するとともに、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）の比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）を算出するようになっている（以下、パワー比算出工程という）。
【００８２】
また、パワー比算出部109は、この算出されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）の比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）をピーク値更新部110に出力するようになっている。
【００８３】
ピーク値更新部110には、パワー比算出部109によって算出されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）の比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が入力されるようになっており、このピーク値更新部110は、入力されたマイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）の比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）に基づいて各フレームのパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）をピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）に設定するようになっている（以下、ピーク値更新工程という）。
【００８４】
ここで、ピーク値更新部110におけるピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）の設定動作を図３のフローチャートを用いて説明する。ピーク値更新部110に任意のフレームにおけるパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が入力されると、ピーク値更新部110は、各フレーム毎に、現フレームのパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）と１フレーム前のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ−１）とを比較する（ステップ31）。現フレームのパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が１フレーム前のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ−１）以上のとき、現フレームのパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）をピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）に設定し（ステップ32）、また、現フレームのパワー比ｐｏｗ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が１フレーム前のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ−１）未満の時、１フレーム前のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ−１）に、更新量Ｌｄｎ（＜１）を乗算した値を現フレームのピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）に設定する（ステップ33）。
【００８５】
このように、ピーク値更新部110は、各フレームのピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）を設定するようになっており、この設定された各フレーム毎のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）を瞬時抑圧係数算出部111に出力するようになっている。
【００８６】
瞬時抑圧係数算出部111には、算出された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と、近端側騒音パワー推定部108によって設定された各フレーム毎の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）と、ピーク値更新部110によって設定された各フレーム毎のピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）とが入力されるようになっており、この瞬時抑圧係数算出部111は、この誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）、騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）およびピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）に基づいて瞬時抑圧係数を算出するようになっている（以下、瞬時抑圧係数算出工程という）。
【００８７】
ここで、瞬時抑圧係数算出部111における瞬時抑圧係数の設定動作を図４のフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
なお、本動作は、各フレーム毎に行うようになっている。
まず、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）と予め設定された閾値α（＞１）とを比較する（ステップ41）。次いで、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が閾値α以上のとき、瞬時抑圧係数Ａｔｔｉを１に設定し（ステップ42）、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が閾値α未満のとき、（式９）にしたがって、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）とを用いて瞬時抑圧係数を算出する（ステップ43）。
【数９】
0004568439.tif 000010
このように、瞬時抑圧係数算出部111は、各フレーム毎の瞬時抑圧係数を設定するようになっており、この設定された各フレーム毎の瞬時抑圧係数を抑圧係数更新部112に出力するようになっている。
【００８９】
抑圧係数更新部112には、瞬時抑圧係数算出部111によって設定された各フレーム毎の瞬時抑圧係数が入力されるようになっており、抑圧係数更新部112は、
１サンプル前の抑圧係数Ａｔｔ（ｎ−１）を（式10）にしたがって徐々に瞬時抑圧係数Ａｔｔｉに変化させるようになっている（以下、抑圧係数更新工程という）。
【数１０】
0004568439.tif 000011
なお、ｔｓは、Ａｔｔ（ｎ−１）を徐々にＡｔｔｉにするための定数であり、０＜ｔｓ＜１の値をとるものとする。また、近端話者音声の語頭・語尾切れと、エコー抑圧のどちらかを優先するかにより、抑圧を増加する場合（Ａｔｔｉ＜Ａｔｔ（ｎ−１））と抑圧を減少（Ａｔｔｉ＞Ａｔｔ（ｎ−１））で定数ｔｓに異なった値を用いる場合もある。
【００９０】
また、抑圧係数更新部112は、算出した抑圧係数Ａｔｔ（ｎ）を誤差信号抑圧部113に出力するようになっている。
【００９１】
誤差信号抑圧部113には、第２減算部103によって算出された第２誤差信号ｅｍ（ｎ）および抑圧係数更新部112によって算出された抑圧係数Ａｔｔ（ｎ）が入力されるようになっており、この誤差信号抑圧部113は、抑圧係数Ａｔｔ（ｎ）を第２誤差信号ｅｍ（ｎ）に乗算するようになっている。また、誤差信号抑圧部113は、乗算した信号を送信信号ｅ（ｎ）として遠端側に送信するようになっている。
【００９２】
次に、図５を用いて本実施形態の動作原理を説明する。
【００９３】
まず、適応処理部101において、遠端信号とマイク入力信号とを用いてエコーパスを推定する（ステップＳ51）。
【００９４】
次いで、係数転送制御部104において、適応処理部101によって得られた適応フィルタのフィルタ係数を主フィルタ部102に転送するか否かの判定を行う（ステップＳ52）。
【００９５】
次いで、主フィルタ部102において、遠端信号とフィルタ係数の畳み込み演算を行い、第２擬似エコーを算出する（ステップＳ53）。
【００９６】
次いで、第２減算部103において、マイク入力信号から主フィルタ処理工程より出力された第２擬似エコーを減算して第２誤差信号を得る（ステップＳ54）。
【００９７】
次いで、マイク入力信号パワー算出部105において、マイク入力信号のパワーを算出する（マイク入力信号パワー算出工程（ステップＳ55））。
【００９８】
次いで、擬似エコーパワー算出部106において、主フィルタ処理工程より出力された擬似エコーのパワーを算出する（擬似エコーパワー算出工程（ステップＳ56））。
【００９９】
次いで、誤差信号パワー算出部107において、減算処理工程より出力された誤差信号のパワーを算出する（誤差信号パワー算出工程（ステップＳ57））。
【０１００】
次いで、近端側騒音パワー推定部108において、マイク入力信号パワー算出工程によって算出されたマイク入力信号パワーを用いて近端側の騒音パワーを推定する（騒音パワー推定工程（ステップＳ58））。
【０１０１】
次いで、パワー比算出部109において、マイク入力信号パワー算出工程によって算出されたマイク入力信号パワーと擬似エコーパワー算出工程によって算出された擬似エコーパワーを用いてパワー比を算出する（パワー比算出工程（ステップＳ59））。
【０１０２】
次いで、ピーク値更新部110において、パワー比算出工程によって算出されたパワー比に基づいてピーク値を算出する（ピーク値更新工程（ステップＳ60））。
【０１０３】
次いで、瞬時抑圧係数算出部111において、ピーク値更新工程によって算出されたピーク値と閾値とを比較することによって、マイク入力信号に近端話者の音声が含まれているかを判定し、判定結果に基づき、誤差信号パワー算出工程によって算出された誤差信号パワーと騒音パワー推定工程によって算出された騒音パワー推定値とを用いて瞬時抑圧係数を算出する（瞬時抑圧係数算出工程（ステップＳ61））。
【０１０４】
次いで、抑圧係数更新部112において、瞬時抑圧係数算出工程によって、算出された瞬時抑圧係数と時定数に基づいて、抑圧係数を更新する（抑圧係数更新工程（ステップＳ62））。
【０１０５】
最後に、誤差信号抑圧部113において、抑圧係数更新工程によって算出された抑圧係数を第２減算工程より出力された第２誤差信号に乗じて第２誤差信号の信号レベルを抑圧するとともに、この信号を遠端側に送信する（ステップＳ63）。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態によれば、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合は、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合は、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび騒音パワーの変化に基づいて、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０１０７】
〔第２実施形態〕
図６は、本発明に係るエコー抑圧装置の第２実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１０８】
なお、本実施形態では、第１実施形態のエコー抑圧装置において、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部、及び誤差信号パワー算出部、それぞれの前段に帯域制限を行うフィルタ処理部を設けた点に特徴があり、この他の構成は、第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０１０９】
図６に示すエコー抑圧装置120は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０１１０】
また、このエコー抑制装置120は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、パワー比のピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を１にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０１１１】
以下に、フィルタ処理部121、122、123の構成および動作について説明する。
【０１１２】
なお、遠端信号ｘ（ｎ）、マイク入力信号ｙ（ｎ）および送信信号ｅ（ｎ）とする。
【０１１３】
フィルタ処理部121は、マイク入力信号パワー算出部105の前段に配設されており、このフィルタ処理部（以下、第１フィルタ処理部という）121は、マイク入力信号ｙ（ｎ）を入力するようになっている。また、第１フィルタ処理部121は、入力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）に対して帯域制限を行うようになっており、この帯域制限されたマイク入力信号ｙ’（ｎ）をマイク入力信号パワー算出部105に出力するようになっている。
【０１１４】
このため、マイク入力信号パワー算出部105には、帯域制限されたマイク入力信号ｙ’（ｎ）が入力されるようになり、このマイク入力信号パワー算出部105は、入力されたマイク入力信号ｙ’（ｎ）を１フレーム（フレーム長を１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式11）にしたがって、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するになっている。
【数１１】
0004568439.tif 000012
フィルタ処理部122は、第１フィルタ処理部121と同等の特性を有し、擬似エコーパワー算出部106の前段に配設されている。また、このフィルタ処理部（以下、第２フィルタ処理部という）122には、第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）が入力されるようになっており、この第２フィルタ処理部122は、第２擬似エコーｙｈｍ（ｎ）に対して帯域制限を行うとともに、帯域制限された擬似エコーｙｈｍ’（ｎ）を擬似エコーパワー算出部106に出力するようになっている。
【０１１５】
このため、擬似エコーパワー算出部106には、帯域制限された擬似エコーｙｈｍ’（ｎ）が入力されるようになり、この擬似エコーパワー算出部106では、入力された擬似エコーｙｈｍ’（ｎ）を１フレーム（フレーム長を１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式12）にしたがって、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
【数１２】
0004568439.tif 000013
フィルタ処理部123は、第１フィルタ処理部121と同等の特性を有し、誤差信号パワー算出部107の前段に配設されている。また、このフィルタ処理部（以下、第３フィルタ処理部という）123には、誤差信号ｅｍ（ｎ）が入力されるようになっており、この第３フィルタ処理部123では、入力された誤差信号ｅｍ（ｎ）に対して帯域制限を行うとともに、帯域制限された誤差信号ｅｍ’（ｎ）を誤差信号パワー算出部107に出力するようになっている。
【０１１６】
このため、誤差信号パワー算出部107は、帯域制限された誤差信号ｅｍ’（ｎ）を１フレームフレーム長を１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式13）にしたがって、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
【数１３】
0004568439.tif 000014
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０１１７】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０１１８】
〔第３実施形態〕
図７は、本発明に係るエコー抑圧装置の第３実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１１９】
なお、本実施形態では、第１実施形態のエコー抑圧装置において、遠端信号を複数の周波数帯域毎に分割する第１帯域分割部と、マイク入力信号を複数の周波数帯域毎に分割する第２帯域分割部とを設け、各周波数帯域毎に誤差信号を抑圧するとともに、帯域分割されている誤差信号を帯域合成する点に特徴があり、この他の構成は、帯域分割された各バンド毎の処理を除いて、第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。ただし、本実施形態は、帯域分割数を４とした例であるが、特に帯域分割数は限定されるものではない。
【０１２０】
図７に示すエコー抑圧装置130は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を設け、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部（以下、サブバンド適応処理部という）101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部（以下、サブバンド主フィルタ部という）102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部（以下、サブバンド係数転送制御部という）104を備えている。
【０１２１】
このエコー抑制装置130は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を設け、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてのマイク入力信号パワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいて誤差信号パワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、各マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、パワー比のピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を１にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を各周波数帯域毎に誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０１２２】
以下に、第１帯域分割部131および第２帯域分割部132の構成および動作について説明する。
【０１２３】
なお、遠端信号ｘ（ｎ）、マイク入力信号ｙ（ｎ）および送信信号ｅ（ｎ）とする。
【０１２４】
第１帯域分割部131には、遠端信号ｘ（ｎ）が入力されるようになっており、この第１帯域分割部131は、例えば、ＤＦＴフィルタバンクを用いて入力された遠端信号ｘ（ｎ）を４つの帯域に分割してサブバンド遠端信号ｘK（ｎ）を取得するようになっている。また、第１帯域分割部131は、この分割されたサブバンド遠端信号ｘK（ｎ）を各サブバンド適応処理部遠端側の音声および各サブバンド主フィルタ部102に出力するようになっている。
【０１２５】
第２帯域分割部132には、マイクロホン44から出力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）が入力されるようになっており、この第２帯域分割部132は、第１帯域分割部131と同様の方法によって、入力されたマイク入力信号ｙ（ｎ）を４つの帯域に分割してサブバンドマイク入力信号ｙk（ｎ）を取得するようになっている。また、第２帯域分割部132は、この分割された各サブバンドマイク入力信号ｙk（ｎ）を各サブバンド適応処理部101、各第２減算処理部103およびマイク入力信号パワー算出部105に出力するようになっている。
【０１２６】
マイク入力信号パワー算出部105には、第２帯域分割部132によって帯域分割されたマイク入力信号ｙK（ｎ）の一部または４つ全てが入力されるようになっており、このマイク入力信号パワー算出部105は、入力された一部または４つ全てマイク入力信号ｙK（ｎ）を１フレーム分バッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式14）にしたがって、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
【数１４】
0004568439.tif 000015
ここで、Ｋ０、Ｋ１は、パワー算出に用いる帯域のバンド番号、ＬKは１バンドあたりのサンプル数である。
【０１２７】
また、マイク入力信号パワー算出部105は、第１実施形態と同様に、マイク入力信号パワーｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を近端側騒音パワー推定部108およびパワー比算出部109に出力するようになっている。
【０１２８】
擬似エコーパワー算出部106には、マイク入力信号パワーの算出に用いた一部または４つのが入力されるようになっており、この擬似エコーパワー算出部106は、入力されたマイク入力信号と同様の帯域の擬似エコーｙｈｍK（ｎ）を１フレーム分バッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式15）にしたがって、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
【数１５】
0004568439.tif 000016
また、擬似エコーパワー算出部106は、第１実施形態と同様に、この算出された擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）をパワー比算出部109に出力するようになっている。
【０１２９】
誤差信号パワー算出部107には、各第２減算処理部103によって算出された各帯域分割された誤差信号ｅｍK（ｎ）の一部或いは４つが入力されるようになっており、誤差信号パワー算出部107は、入力された各誤差信号ｅｍK（ｎ）を１フレーム分バッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式16）にしたがって、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている。
【数１６】
0004568439.tif 000017
また、誤差信号パワー算出部107は、第１実施形態と同様に、この算出された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を瞬時抑圧係数算出部111に出力するようになっている。
【０１３０】
帯域合成部133には、各誤差信号抑圧部113によって抑圧された各周波数帯域毎の誤差信号が入力されるようになっており、この帯域合成部133は、入力された誤差信号を合成するとともに、帯域合成信号を算出するようになっている。また、帯域合成部133は、この算出された帯域合成信号を送信信号ｅ（ｎ）として遠端側に送信するようになっている。
【０１３１】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０１３２】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０１３３】
なお、本実施形態では、図7の構成において、帯域合成前に誤差信号を抑圧するようになっているが、帯域合成後に誤差信号を抑圧してもよい。
【０１３４】
この場合、帯域合成部は、誤差信号抑圧部の前段に配設されるとともに、この帯域合成部には、各第２減算処理部によって算出された各周波数帯域毎の第２誤差信号が入力され、また、帯域合成部は、帯域合成した第２誤差信号を誤差信号抑圧部113に出力するように構成される。
【０１３５】
〔第４実施形態〕
図８は、本発明に係るエコー抑圧装置の第４実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１３６】
なお、本実施形態では、第１実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴があり、この他の構成は、第１の実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０１３７】
図８に示すエコー抑圧装置140は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０１３８】
また、このエコー抑制装置140は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、パワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、パワー比のピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備えている。
【０１３９】
近端側騒音パワー推定部141には、誤差信号パワー算出部107によって算出された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、この近端側騒音パワー推定部141は、各フレーム毎に入力された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて各フレームの騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている（騒音パワー推定工程）。
【０１４０】
この近端者騒音パワー推定部141は、第１実施形態の近端者パワー騒音パワー推定部と同様に各フレーム毎の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている。
【０１４１】
したがって、この近端側騒音パワー推定部141は、各フレーム毎に、入力された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）とを比較し、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）より小さければ、誤差信号パワーを現フレームの騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定し、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）より大きければ、１フレーム前の騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ−１）に、更新量Ｌｕｐ（＞１）を乗算した値を現フレームの騒音パワーｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定するようになっている
【０１４２】
以上説明したように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合は、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合は、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび騒音パワーの変化に基づいて、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０１４３】
〔第５実施形態〕
図９は、本発明に係るエコー抑圧装置の第５実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１４４】
なお、本実施形態では、第２実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴があり、近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様である。また、この他の構成は、第２実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０１４５】
図９に示すエコー抑圧装置150は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０１４６】
また、このエコー抑制装置150は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、ピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０１４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第２実施形態と同様に、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０１４８】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０１４９】
〔第６実施形態〕
図10は、本発明に係るエコー抑圧装置の第６実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１５０】
なお、本実施形態では、第３実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴があり、近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様である。また、この他の構成は、第３実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。また、図10は、帯域分割数を４とした例である。
【０１５１】
図10に示すエコー抑圧装置160は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を設け、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出するサブバンド適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出するサブバンド主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御するサブバンド係数転送制御部104を備えている。
【０１５２】
また、このエコー抑制装置160は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を設け、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてマイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいてのパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワーの比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、パワー比のピーク値に基づき、瞬時抑圧係数を１にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部111と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を各周波数帯域毎に誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０１５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、第３実施形態と同様に、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部および擬似エコーパワー算出部に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０１５４】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０１５５】
〔第７実施形態〕
図11〜15は、本発明に係るエコー抑圧装置の第７実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１５６】
なお、本実施形態では、第１実施形態のエコー抑圧装置において、遠端信号のパワーを算出する遠端信号パワー算出部と、遠端側の騒音レベルを推定する遠端側騒音パワー推定部と、遠端音声を検出する遠端音声検出部とを設けた点に特徴があり、この他の構成は、第１実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０１５７】
図11に示すエコー抑圧装置170は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０１５８】
また、このエコー抑制装置170は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声（以下、遠端音声という）の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備えている。
【０１５９】
以下に、遠端信号パワー算出部171、遠端側騒音パワー推定部172および遠端音声検出部173の構成および動作について説明する。
【０１６０】
なお、遠端信号ｘ（ｎ）、マイク入力信号ｙ（ｎ）および送信信号ｅ（ｎ）とする。
【０１６１】
遠端信号パワー算出部171には、遠端信号ｘ（ｎ）が入力されるようになっており、この遠端信号パワー算出部171は、入力された遠端信号ｘ（ｎ）を１フレーム（フレーム長：１０[ｍｓ]〜１００[ｍｓ]程度）分のサンプルだけバッファリングするとともに、１フレームに１回の割合で（式17）にしたがって、遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を算出するようになっている（以下、遠端信号パワー算出工程という）。
【数１７】
0004568439.tif 000018
また、遠端信号パワー算出部171は、この算出された遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を遠端側騒音パワー推定部172および遠端音声検出部173に出力するようになっている。
【０１６２】
遠端側騒音パワー推定部172には、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、この遠端側騒音パワー推定部172は、各フレーム毎に入力された遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて各フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている（以下、遠端側騒音パワー算出工程という）。
【０１６３】
ここで、遠端側騒音パワー推定部172における騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）の設定動作を図12のフローチャートを用いて説明する。
【０１６４】
なお、遠端側騒音パワー推定部172は、各フレーム毎に騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている。
【０１６５】
まず、遠端側騒音パワー推定部172に任意のフレームにおける遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されると、遠端側騒音パワー推定部172は、遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）と１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）とを比較する（ステップＳ71）。次いで、遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）未満のとき、遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を現フレームの騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定し（ステップＳ72）、遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）以上のとき、１フレーム前の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）に、更新量Ｌｕｐ（＞1）を乗算した値を現フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定する（ステップＳ73）。
【０１６６】
このように、遠端側騒音パワー推定部172は、各フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっており、この設定された各フレーム毎の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を遠端音声検出部173に出力するようになっている。
【０１６７】
遠端音声検出部173には、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）および遠端側騒音パワー推定部172によって算出された各フレーム毎の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、遠端音声検出部173は、この入力された遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）および騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて遠端音声の有無を検出するようになっている（以下、遠端側音声検出工程という）。
【０１６８】
ここで、遠端音声検出部173における遠端音声の検出動作を図13のフローチャートを用いて説明する。
【０１６９】
なお、遠端音声検出部173は、各フレーム毎に遠端音声の有無を検出するようになっている。
【０１７０】
まず、遠端音声検出部173に任意のフレームの遠端信号パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）および騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されると、遠端音声検出部173は、遠端音声パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）と遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）とを比較する（ステップＳ81）。次いで、遠端音声パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）より閾値β（＞1）以上のとき、音声有りと判定し（ステップＳ82）、遠端音声パワーｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）より閾値β未満のとき、音声無しと判定する（ステップＳ83）。
【０１７１】
このように、遠端音声検出部173は、各フレームの遠端音声の有無を判定するようになっており、この判定結果を瞬時抑圧係数算出部174に出力するようになっている。
【０１７２】
瞬時抑圧係数算出部174には、誤差信号パワー算出部107によって算出された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と、近端側騒音パワー推定部108によって推定された近端側の周囲騒音パワーと、ピーク値更新部110によって設定されたマイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比のピーク値と、遠端音声検出部173によって判定された遠端音声の有無の結果とが入力されるようになっており、この瞬時抑圧係数算出部174は、この入力された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）、近端側の周囲騒音パワー、パワー比および遠端音声の有無の判定結果に基づいて各フレーム毎の瞬時抑圧係数を算出するようになっている（瞬時抑圧係数算出工程）。
【０１７３】
ここで、瞬時抑圧係数算出部174における瞬時抑圧係数の設定動作を図14のフローチャートを用いて説明する。
【０１７４】
なお、瞬時抑圧係数算出部174は、各フレーム毎に瞬時抑圧係数を算出するようになっている。
【０１７５】
まず、任意のフレームの近端側の周囲騒音パワー、パワー比および遠端音声の有無の判定結果が入力されると、瞬時抑圧係数算出部111は、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）と閾値α（＞１）とを比較する（ステップ91）。次いで、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が、閾値α以上のとき、瞬時抑圧係数Ａｔｔｉを１に設定し（ステップ92）、動作を終了させる。また、ピーク値Ｐｅａｋ＿ｒａｔｉｏ（ｎ）が、閾値α未満のとき、遠端音声検出部173の判定の結果を判断する（ステップ93）。遠端話者の音声が無いと判断したとき、ステップＳ91のときと同様に、瞬時抑圧係数Ａｔｔｉを1に設定し（ステップ92）、動作を終了させる。また、遠端話者の音声が有るとき、上述の（式１）にしたがって、誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と騒音パワー推定値ｎｙ＿ｐｏｗ（ｎ）とを用いて瞬時抑圧係数を算出する（ステップ94）。
【０１７６】
このように、瞬時抑圧係数算出部174は、各フレームの瞬時抑圧係数を算出するようになっており、この算出された瞬時抑圧係数を抑圧係数更新部112に出力するようになっている。
【０１７７】
次に、図15を用いて本実施形態の動作原理を説明する。
【０１７８】
まず、適応処理部101において、遠端信号とマイク入力信号とを用いてエコーパスを推定する（ステップＳ51）。
【０１７９】
次いで、係数転送制御部104において、適応処理部101によって得られた適応フィルタのフィルタ係数を主フィルタ部102に転送するか否かの判定を行う（ステップＳ52）。
【０１８０】
次いで、主フィルタ部102において、遠端信号とフィルタ係数の畳み込み演算を行い、第２擬似エコーを算出する（ステップＳ53）。
【０１８１】
次いで、第２減算部103において、マイク入力信号から主フィルタ処理工程より出力された第２擬似エコーを減算して第２誤差信号を得る（ステップＳ54）。
【０１８２】
次いで、マイク入力信号パワー算出部105において、マイク入力信号のパワーを算出する（マイク入力信号パワー算出工程（ステップＳ55））。
【０１８３】
次いで、擬似エコーパワー算出部106において、主フィルタ処理工程より出力された擬似エコーのパワーを算出する（擬似エコーパワー算出工程（ステップＳ56））。
【０１８４】
次いで、誤差信号パワー算出部107において、減算処理工程より出力された誤差信号のパワーを算出する（誤差信号パワー算出工程（ステップＳ57））。
【０１８５】
次いで、近端側騒音パワー推定部108において、マイク入力信号パワー算出工程によって算出されたマイク入力信号パワーを用いて近端側の騒音パワーを推定する（騒音パワー推定工程（ステップＳ58））。
【０１８６】
次いで、パワー比算出部109において、マイク入力信号パワー算出工程によって算出されたマイク入力信号パワーと擬似エコーパワー算出工程によって算出された擬似エコーパワーを用いてパワー比を算出する（パワー比算出工程（ステップＳ59））。
【０１８７】
次いで、ピーク値更新部110において、パワー比算出工程によって算出されたパワー比に基づいてピーク値を算出する（ピーク値更新工程（ステップＳ60））。
【０１８８】
一方、遠端信号パワー算出部171において、入力された遠端信号ｘ（ｎ）に基づいて遠端信号パワーを算出する（遠端信号パワー算出工程（ステップＳ101））。
【０１８９】
次いで、遠端側騒音パワー推定部172において、遠端信号パワー算出工程により得られた遠端信号パワーに基づいて騒音パワー算出する（遠端側騒音パワー算出工程（ステップＳ102））。
【０１９０】
次いで、遠端音声検出部173において、遠端信号パワー算出工程および遠端側騒音パワー算出工程より得られた遠端信号パワーおよびに騒音パワーに基づいて遠端音声の有無を判定する（遠端信号有無検出工程（ステップＳ103））。
【０１９１】
次いで、瞬時抑圧係数算出部174において、ピーク値更新工程によって算出されたピーク値と閾値とを比較および遠端信号有無検出工程によって判定結果によって、マイク入力信号に近端話者の音声が含まれているかを判定し、この判定結果に基づいて誤差信号パワー算出工程によって算出された誤差信号パワーと騒音パワー推定工程によって算出された騒音パワー推定値とを用いて瞬時抑圧係数を算出する（瞬時抑圧係数算出工程（ステップＳ104））。
【０１９２】
次いで、抑圧係数更新部112において、瞬時抑圧係数算出工程によって、算出された瞬時抑圧係数と時定数に基づいて、抑圧係数を更新する（抑圧係数更新工程（ステップＳ62））。
【０１９３】
最後に、誤差信号抑圧部113において、抑圧係数更新工程によって算出された抑圧係数を第２の減算工程より出力された第２誤差信号に乗じ、遠端側に送信する信号を得るとともに、この信号を遠端側に送信する（ステップＳ63）。
【０１９４】
以上説明したように、本実施形態によれば、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合、および、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が無しと判定されたときは、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が有りと判定されたときは、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端音声の有無に基づいて、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０１９５】
〔第８実施形態〕
図16は、本発明に係るエコー抑圧装置の第８実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０１９６】
なお、本実施形態では、第7実施形態のエコー抑圧装置において、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部、および誤差信号パワー算出部、それぞれの前段に帯域制限を行うフィルタ処理部を設けた点に特徴がある。各フィルタ処理部、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部、および誤差信号パワー算出部は、第２実施形態と同様であり、この他の構成は、第７の実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０１９７】
図16に示すエコー抑圧装置180は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０１９８】
また、このエコー抑制装置180は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０１９９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第７実施形態の効果に加え、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２００】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２０１】
〔第９実施形態〕
図17は、本発明に係るエコー抑圧装置の第９実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２０２】
なお、本実施形態では、第７実施形態のエコー抑圧装置において、遠端信号を複数の周波数帯域毎に分割する第１帯域分割部と、マイク入力信号を複数の周波数帯域毎に分割する第２の帯域分割部とを設け、各周波数帯域毎に誤差信号を抑圧するとともに、帯域分割されている誤差信号を帯域合成する点に特徴がある。
各帯域分割部、帯域合成部、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部、および誤差信号パワー算出部は、第３実施形態と同様であり、この他の構成は、第７実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。ただし、本実施形態は、帯域分割数を４とした例であるが、特に帯域分割数は限定されるものではない。
【０２０３】
図17に示すエコー抑圧装置190は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を設け、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出するサブバンド適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出するサブバンド主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御するサブバンド係数転送制御部104とを備えている。
【０２０４】
また、このエコー抑制装置190は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を設け、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてマイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいてのパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０２０５】
以上説明したように、本実施形態によれば、第７実施形態の効果に加え、同様に、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部および擬似エコーパワー算出部に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２０６】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２０７】
なお、本実施形態では、図7の構成において、帯域合成前に誤差信号を抑圧するようになっているが、帯域合成後に誤差信号を抑圧してもよい。
【０２０８】
この場合、帯域合成部は、誤差信号抑圧部の前段に配設されるとともに、この帯域合成部には、各第２減算処理部によって算出された各周波数帯域毎の第２誤差信号が入力され、また、帯域合成部は、帯域合成した第２誤差信号を誤差信号抑圧部113に出力するように構成される。
【０２０９】
〔第10実施形態〕
図18は、本発明に係るエコー抑圧装置の第10実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２１０】
なお、本実施形態では、第7実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第７実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２１１】
図18に示すエコー抑圧装置200は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２１２】
また、このエコー抑制装置200は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備えている。
【０２１３】
以上説明したように、本実施形態によれば、第７実施形態と同様に、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合、および、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が有りと判定されたときは、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が無しと判定されたときは、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端音声の有無に基づいて、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０２１４】
〔第11実施形態〕
図19は、本発明に係るエコー抑圧装置の第11実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２１５】
なお、本実施形態では、第８実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第８実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２１６】
図19に示すエコー抑圧装置210は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２１７】
また、このエコー抑制装置210は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０２１８】
以上説明したように、本実施形態によれば、第８実施形態と同様に、第７実施形態の効果に加え、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２１９】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２２０】
〔第12実施形態〕
図20は、本発明に係るエコー抑圧装置の第12実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２２１】
なお、本実施形態では、第９実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第９実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。ただし、本実施形態は、帯域分割数を４とした例であるが、特に帯域分割数は限定されるものではない。
【０２２２】
図20に示すエコー抑圧装置220は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を備え、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出するサブバンド適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出するサブバンド主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御するサブバンド係数転送制御部104とを備えている。
【０２２３】
また、このエコー抑制装置220は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を備え、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてマイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいてのパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、遠端信号をのパワーを算出する遠端信号パワー算出部171と、遠端信号パワーに基づいて遠端側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部172と、遠端信号パワー算出部171によって算出された遠端信号パワーと遠端側騒音パワー推定部172によって算出された遠端側の騒音パワーとに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部173と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部174と、瞬時抑圧係数算出部174によって算出された１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０２２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、第９実施形態と同様に、第７実施形態の効果に加え、同様に、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部および擬似エコーパワー算出部に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２２５】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２２６】
なお、本実施形態では、図20の構成において、帯域合成前に誤差信号を抑圧するようになっているが、帯域合成後に誤差信号を抑圧してもよい。
【０２２７】
この場合、帯域合成部は、誤差信号抑圧部の前段に配設されるとともに、この帯域合成部には、各第２減算処理部によって算出された各周波数帯域毎の第２誤差信号が入力され、また、帯域合成部は、帯域合成した第２誤差信号を誤差信号抑圧部103に出力するように構成される。
【０２２８】
〔第13実施形態〕
図21〜図23は、本発明に係るエコー抑圧装置の第13実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２２９】
なお、本実施形態では、第７実施形態のエコー抑圧装置における遠端音声の検出を遠端信号に代えて擬似エコーパワーに基づいて検出するようにした点に特徴があり、この他の構成は、第７実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２３０】
図21に示すエコー抑圧装置230は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２３１】
また、このエコー抑制装置230は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部232によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備えている。
【０２３２】
以下に、遠端側騒音パワー推定部231、遠端音声検出部232および瞬時抑圧係数算出部233の構成および動作について説明する。
【０２３３】
なお、遠端信号ｘ（ｎ）、マイク入力信号ｙ（ｎ）および送信信号ｅ（ｎ）とする。
【０２３４】
遠端側騒音パワー推定部231には、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、遠端側騒音パワー推定部231は、各フレーム毎に入力された入力された擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて各フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている（遠端側騒音パワー算出工程）。
【０２３５】
ここで、遠端側騒音パワー推定部231における騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）の設定動作を図22のフローチャートを用いて説明する。
【０２３６】
なお、遠端側騒音パワー推定部231は、各フレーム毎に騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっている。
【０２３７】
まず、遠端側騒音パワー推定部231に任意のフレームにおける擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されると、遠端側騒音パワー推定部231は、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）とを比較する（ステップＳ111）。次いで、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）未満のとき、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）を現フレームの騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定し（ステップＳ112）、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が１フレーム前の騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）以上のとき、１フレーム前の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ−１）に、更新量Ｌｕｐ（＞1）を乗算した値を現フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に設定する（ステップＳ113）。
【０２３８】
このように、遠端側騒音パワー推定部231は、各フレームの騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を設定するようになっており、この設定された各フレーム毎の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）を遠端音声検出部232に出力するようになっている。
【０２３９】
なお、適応フィルタの係数が主フィルタに転送されておらず、主フィルタの係数が初期値'０'である場合、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）＝０となるため、擬似エコーパワーに下限値を設ける場合もある。
【０２４０】
遠端音声検出部232には、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）および遠端側騒音パワー推定部231によって算出された各フレーム毎の騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されるようになっており、遠端音声検出部232は、この入力された擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）および騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）に基づいて遠端音声の有無を検出するようになっている（遠端側音声検出工程）。
【０２４１】
ここで、遠端音声検出部232における遠端音声の検出動作を図23のフローチャートを用いて説明する。
【０２４２】
なお、遠端音声検出部232は、各フレーム毎に遠端音声の有無を検出するようになっている。
【０２４３】
まず、遠端音声検出部173に任意のフレームの擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）および騒音パワーｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）が入力されると、遠端音声検出部232は、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）とを比較する（ステップＳ121）。次いで、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）より閾値β（＞1）以上のとき、音声有りと判定し（ステップＳ122）、擬似エコーパワーｙｈｍ＿ｐｏｗ（ｎ）が遠端側騒音パワー推定値ｎｘ＿ｐｏｗ（ｎ）より閾値β未満のとき、音声無しと判定する（ステップＳ123）。
【０２４４】
このように、遠端音声検出部232は、各フレームの遠端音声の有無を判定するようになっており、この判定結果を瞬時抑圧係数算出部233に出力するようになっている。
【０２４５】
瞬時抑圧係数算出部233には、誤差信号パワー算出部107によって算出された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）と、近端側騒音パワー推定部108によって推定された近端側の周囲騒音パワーと、ピーク値更新部110によって設定されたマイク入力信号パワーと擬似エコーパワーとのパワー比のピーク値と、遠端音声検出部232によって判定された遠端音声の有無の結果とが入力されるようになっており、この瞬時抑圧係数算出部233は、この入力された誤差信号パワーｅｍ＿ｐｏｗ（ｎ）、近端側の周囲騒音パワー、パワー比および遠端音声の有無の判定結果に基づいて各フレーム毎の瞬時抑圧係数を算出するようになっている（瞬時抑圧係数算出工程）。
【０２４６】
なお、瞬時抑圧係数算出部233の瞬時抑圧係数の設定動作は、第７実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０２４７】
以上説明したように、本実施形態によれば、第７実施形態と同様に、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合、および、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が無しと判定されたときは、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が有りと判定されたときは、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび騒音パワーの変化並びに遠端音声の有無に基づいて、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０２４８】
〔第14実施形態〕
図24は、本発明に係るエコー抑圧装置の第14実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２４９】
なお、本実施形態では、第13実施形態のエコー抑圧装置において、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部および誤差信号パワー算出部、それぞれの前段に帯域制限を行うフィルタ処理部を設けた点に特徴がある。各フィルタ処理部およびマイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部および誤差信号パワー算出部は、第13実施形態と同様であり、この他の構成は、第８実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２５０】
図24に示すエコー抑圧装置240は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２５１】
また、このエコー抑制装置240は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０２５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、第13実施形態の効果に加え、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２５３】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２５４】
〔第15実施形態〕
図25は、本発明に係るエコー抑圧装置の第15実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２５５】
なお、本実施形態では、第13実施形態のエコー抑圧装置において、遠端信号を複数の周波数帯域毎に分割する第１帯域分割部と、マイク入力信号を複数の周波数帯域毎に分割する第２帯域分割部とを設け、各周波数帯域毎に誤差信号を抑圧するとともに、帯域分割されている誤差信号を帯域合成する点に特徴がある。各帯域分割部、帯域合成部、マイク入力信号パワー算出部、擬似エコーパワー算出部および誤差信号パワー算出部は、第３実施形態と同様であり、この他の構成は、帯域分割された各バンド毎の処理を除いて、第13実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。ただし、本実施形態は、帯域分割数を４とした例であるが、特に帯域分割数は限定されるものではない。
【０２５６】
図25に示すエコー抑圧装置250は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を設け、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出するサブバンド適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出するサブバンド主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御するサブバンド係数転送制御部104とを備えている。
【０２５７】
また、このエコー抑制装置250は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部103を設け、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を備え、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてマイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいてのパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、マイク入力信号パワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部108と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０２５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、第13実施形態の効果に加え、同様に、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部および擬似エコーパワー算出部に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２５９】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２６０】
〔第16実施形態〕
図26は、本発明に係るエコー抑圧装置の第16実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２６１】
なお、本実施形態では、第13実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーに代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第13実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２６２】
図26に示すエコー抑圧装置260は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２６３】
また、このエコー抑制装置260は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０２６４】
以上説明したように、本実施形態によれば、第13実施形態と同様に、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より大きい場合、および、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が有りと判定されたときは、抑圧係数を１．０に設定し、マイク入力信号のパワーと擬似エコーのパワーの比が閾値より小さい場合であって遠端音声が無しと判定されたときは、騒音パワーと誤差信号の比を抑圧係数に設定することができるので、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かを判別することができるとともに、エコーパスの変動が原因の場合、通信回線に出力される送信信号の信号レベルを抑圧することができる。
【０２６５】
〔第17実施形態〕
図27は、本発明に係るエコー抑圧装置の第17実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２６６】
なお、本実施形態では、第14実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーの代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第14実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
【０２６７】
図27に示すエコー抑圧装置270は、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出する適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出する主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御する係数転送制御部104とを備えている。
【０２６８】
また、このエコー抑制装置270は、マイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、誤差信号のパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113とを備え、マイク入力信号パワー算出部105、擬似エコーパワー算出部106および誤差信号パワー算出部107の前段に、それぞれ、フィルタ処理部121、122、123を有している。
【０２６９】
以上説明したように、本実施形態によれば、第16実施形態の効果に加え、マイク入力信号のパワー、擬似エコーのパワーおよび誤差信号パワーのそれぞれを帯域制限がなされた信号によって算出することができるので、所望する帯域の各信号における各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２７０】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２７１】
〔第18実施形態〕
図28は、本発明に係るエコー抑圧装置の第18実施形態を示す図であり、このエコー抑圧装置は、複数の遠隔地に設置されている他のエコー抑圧装置と電話公衆網回線などの通信回線によって接続され、テレビ会議システム、携帯通信端末装置のハンズフリーホン装置などの音声通信を行う通信システムに適用される。
【０２７２】
なお、本実施形態では、第15実施形態のエコー抑圧装置における近端側騒音パワーの算出をマイク入力信号パワーの代えて誤差信号パワーを用いて行う点に特徴がある。近端側騒音パワー推定部は、第４実施形態と同様であり、この他の構成は、第15実施形態と同様であるため、同一部材には同一番号を付して説明を省略する。図28は、帯域分割数を４とした例である。
【０２７３】
図28に示すエコー抑圧装置280は、遠端信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第１帯域分割部131を設け、各周波数帯域毎に、エコーパスを推定するとともにフィルタ係数を算出するサブバンド適応処理部101と、遠端側に戻るエコーを消去するための擬似エコーを算出するサブバンド主フィルタ部102と、マイク入力信号から擬似エコーを減算する第２減算部103と、適応処理部101から主フィルタ部102にフィルタ係数の転送を制御するサブバンド係数転送制御部104とを備えている。
【０２７４】
また、このエコー抑制装置280は、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部103を設け、マイク入力信号を所定の周波数帯域毎に複数に分割する第２帯域分割部132を備え、各周波数帯域毎のマイク入力信号に基づいてマイク入力信号のパワーを算出するマイク入力信号パワー算出部105と、各周波数帯域毎の擬似エコーに基づいて擬似エコーのパワーを算出する擬似エコーパワー算出部106と、各周波数帯域毎の誤差信号に基づいてのパワーを算出する誤差信号パワー算出部107と、誤差信号のパワーに基づいて近端側の周囲騒音パワーを推定する近端側騒音パワー推定部141と、マイク入力信号パワーと擬似エコーとのパワー比を計算するパワー比算出部109と、パワー比のピーク値を更新するピーク値更新部110と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーに基づいて遠端者側の騒音パワーを算出する遠端側騒音パワー推定部231と、擬似エコーパワー算出部106によって算出された擬似エコーパワーおよび遠端側騒音パワー推定部231によって算出された遠端者側の騒音パワーに基づいて遠端側の音声の有無を検出する遠端音声検出部232と、遠端音声検出部173によって検出された遠端音声の有無およびピーク値更新部110によって算出されたパワー比のピーク値に基づいて瞬時抑圧係数を1にするか、誤差信号パワーと近端側騒音パワー推定値の比から算出するかを選択する瞬時抑圧係数算出部233と、１サンプル前の抑圧係数と瞬時抑圧係数とから現サンプルの抑圧係数を更新する抑圧係数更新部112と、抑圧係数を誤差信号に掛けて誤差信号を抑圧する誤差信号抑圧部113と、誤差信号抑圧部113から出力された各周波数帯域毎の誤算信号の帯域合成を行う帯域合成部133とを備えている。
【０２７５】
以上説明したように、本実施形態によれば、第16実施形態の効果に加え、同様に、所定の周波数帯域毎に、擬似エコーの推定およびマイク入力信号の信号処理を行うことができるとともに、マイク入力信号パワー算出部および擬似エコーパワー算出部に所定の各周波数帯域毎の信号が入力することができ、各信号パワーを精度良く算出することができる。
【０２７６】
この結果、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、エコーパスの変動かの判別精度を高めることができる。
【０２７７】
なお、以上の各実施形態１〜18において、各信号のパワーを用いて抑圧係数を算出するようになっていたが、振幅を用いてもよい。
【０２７８】
この場合、瞬時抑圧係数Ａｔｔｉは、誤差信号振幅値と騒音振幅推定値を用いて（式18）にしたがって算出するようになる。
【数１８】
0004568439.tif 000019
【発明の効果】
本発明のエコー抑圧装置は、近端側音声信号のパワーと擬似反響信号のパワーとの比、すなわち、この近端側音声信号のパワーおよび擬似反響信号のパワーの変化に基づいて通信回線に送信する信号処理された抑圧音声信号の信号レベルを制御することができるので、抑圧音声信号の信号レベルが増加した原因が、入力手段から入力された音声（近端話者の音声）か、反響路の変動かを判別することができるとともに、反響路の変動が原因の場合、増加した抑圧音声信号の信号レベルを抑圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエコー抑圧装置の第１実施形態の構成を示すブロック図
【図２】第１実施形態における近端側騒音パワー推定部の動作を示すフローチャート
【図３】第１実施形態におけるピーク値更新部の動作を示すフローチャート
【図４】第１実施形態における抑圧係数算出部の動作を示すフローチャート
【図５】第１実施形態のエコー抑圧装置の動作を示すフローチャート
【図６】本発明に係るエコー抑圧装置の第２実施形態の構成を示すブロック図
【図７】本発明に係るエコー抑圧装置の第３実施形態の構成を示すブロック図
【図８】本発明に係るエコー抑圧装置の第４実施形態の構成を示すブロック図
【図９】本発明に係るエコー抑圧装置の第５実施形態の構成を示すブロック図
【図１０】本発明に係るエコー抑圧装置の第６実施形態の構成を示すブロック図
【図１１】本発明に係るエコー抑圧装置の第７実施形態の構成を示すブロック図
【図１２】第７実施形態における遠端側騒音パワー推定部の動作を示すフローチャート
【図１３】第７実施形態における遠端音声検出部の動作を示すフローチャート
【図１４】第７実施形態における抑圧係数算出部の動作を示すフローチャート
【図１５】第７実施形態のエコー抑圧装置の動作を示すフローチャート
【図１６】本発明に係るエコー抑圧装置の第８実施形態の構成を示すブロック図
【図１７】本発明に係るエコー抑圧装置の第９実施形態の構成を示すブロック図
【図１８】本発明に係るエコー抑圧装置の第10実施形態の構成を示すブロック図
【図１９】本発明に係るエコー抑圧装置の第11実施形態の構成を示すブロック図
【図２０】本発明に係るエコー抑圧装置の第12実施形態の構成を示すブロック図
【図２１】本発明に係るエコー抑圧装置の第13実施形態の構成を示すブロック図
【図２２】第13実施形態における遠端側騒音パワー推定部の動作を示すフローチャート
【図２３】第13実施形態における遠端音声検出部の動作を示すフローチャート
【図２４】本発明に係るエコー抑圧装置の第14実施形態の構成を示すブロック図
【図２５】本発明に係るエコー抑圧装置の第15実施形態の構成を示すブロック図
【図２６】本発明に係るエコー抑圧装置の第16実施形態の構成を示すブロック図
【図２７】本発明に係るエコー抑圧装置の第17実施形態の構成を示すブロック図
【図２８】本発明に係るエコー抑圧装置の第18実施形態の構成を示すブロック図
【図２９】従来のエコー抑圧装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
43    スピーカ（出力手段）
44    マイクロホン（入力手段）
100、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、  250、260、270、280    エコー抑制装置
101    適応処理部（反響信号推定手段）
101ａ    適応フィルタ（反響信号推定手段）
101ｂ    係数更新部（反響信号推定手段）
101ｃ    第１減算部（反響信号推定手段）
102    主フィルタ部（反響信号推定手段）
101    第２減算部（信号処理手段）
105    マイク入力信号パワー算出部（近端側音声信号パワー算出手段）
106    擬似エコーパワー算出部（擬似反響信号パワー算出手段）
107    誤差信号パワー算出部（抑圧音声信号パワー算出手段）
108、141    近端側騒音パワー推定部（騒音パワー算出手段）
109    パワー比算出部（制御手段）
110    ピーク値更新部（制御手段）
111    瞬時抑圧係数算出部（抑圧係数算出部）
112、233    抑圧係数更新部（制御手段）
113    誤差信号抑圧部（制御手段）
121、122、123    フィルタ処理部（帯域制限手段）
131、132    帯域分割部（分割手段）
171    遠端信号パワー算出部（遠端側音声信号パワー算出手段）
173    遠端音声検出部（遠端側音声検出手段）
231    遠端信号パワー推定部（遠端側音声信号パワー算出手段）
232    遠端音声検出部（遠端側音声検出手段）
【図１】
0004568439.tif 000020
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0004568439.tif 000024
【図６】
0004568439.tif 000025
【図７】
0004568439.tif 000026
【図８】
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【図９】
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【図１０】
0004568439.tif 000029
【図１１】
0004568439.tif 000030
【図１２】
0004568439.tif 000031
【図１３】
0004568439.tif 000032
【図１４】
0004568439.tif 000033
【図１５】
0004568439.tif 000034
【図１６】
0004568439.tif 000035
【図１７】
0004568439.tif 000036
【図１８】
0004568439.tif 000037
【図１９】
0004568439.tif 000038
【図２０】
0004568439.tif 000039
【図２１】
0004568439.tif 000040
【図２２】
0004568439.tif 000041
【図２３】
0004568439.tif 000042
【図２４】
0004568439.tif 000043
【図２５】
0004568439.tif 000044
【図２６】
0004568439.tif 000045
【図２７】
0004568439.tif 000046
【図２８】
0004568439.tif 000047
【図２９】
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