特許 6201949 エコーキャンセル装置、エコーキャンセルプログラム及びエコーキャンセル方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6201949

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】エコーキャンセル装置、エコーキャンセルプログラム及びエコーキャンセル方法

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/20 20060101AFI20170914BHJP

   H04M 1/00 20060101ALI20170914BHJP

   H04R 3/02 20060101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/20

   H04M1/00 H

   H04R3/02

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-206855(P2014-206855)

(22)【出願日】2014年10月8日

(65)【公開番号】特開2016-76860(P2016-76860A)

(43)【公開日】2016年5月12日

【審査請求日】2016年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】永井 俊明

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−７８１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６８８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２４７３０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ３／２０

Ｈ０４Ｍ １／００

Ｈ０４Ｒ ３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、
空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、
前記出力音声信号を遅延させる遅延処理部と、
前記遅延処理部で遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成する音声区間検出処理部と、
前記音声区間情報が前記音声区間であることを示す場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分の有無を判断し、前記エコー信号成分が含まれていると判断した場合に係数更新信号をイネーブル状態とするフィルタ係数更新判断部と、
前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を前記係数更新信号に応じて更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成するエコー信号低減処理部と、を有し、
前記フィルタ係数更新判断部は、前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記係数更新信号をイネーブル状態とするエコーキャンセル装置。

【請求項2】

外部から受信した受話信号の前記ターゲット周波数以上の帯域を制限して前記出力音声信号を生成して前記音声出力部と前記遅延処理部に出力する帯域制限部を有する請求項１に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項3】

前記出力音声信号は、前記音響信号よりもサンプリングレートが低く設定された信号である請求項１に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項4】

前記フィルタ係数更新判断部は、前記音声区間情報が前記音声区間であることを示し、かつ、前記音響信号に話者の音声成分が含まれている場合は前記係数更新信号をディスイネーブル状態とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項5】

前記フィルタ係数更新判断部は、
前記音響信号を周波数信号に変換する周波数信号変換処理部と、
前記周波数信号変換処理部にて変換された周波数信号から前記第１の特徴量及び前記第２の特徴量を算出する特徴量検出処理部と、
前記音声区間情報が前記音声区間であることを示す場合に、前記第１の特徴量及び前記第２の特徴量との差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に前記係数更新信号をイネーブル状態とするエコー経路推定処理判断部と、を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項6】

前記エコー信号低減処理部は、適応フィルタ部と、加算部と、を有し、
前記適応フィルタ部は、前記係数更新信号に応じて前記フィルタ係数を更新しながら、前記遅延処理部により遅延された前記出力音声信号と前記加算部が出力した送話信号とに基づき疑似エコー信号を生成し、
前記加算部は、前記音響信号から前記疑似エコー信号を減算して前記送話信号を出力する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項7】

前記送話信号を第１の送話信号として入力し、前記第１の送話信号に含まれる残留エコー信号成分を抑圧して第２の送話信号として出力する残留エコー信号抑圧部を更に有する請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエコーキャンセル装置。

【請求項8】

予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、
空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、
プログラムを実行する演算部と、を有するエコーキャンセル装置において前記出力音声信号に対応するエコー信号成分を抑圧するエコーキャンセルプログラムであって、
前記出力音声信号を遅延させる遅延処理と、
前記遅延処理で遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成する音声区間検出処理と、
前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成するエコー信号低減処理と、
前記音声区間情報が前記音声区間であることを示す場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分の有無を判断し、前記エコー信号成分が含まれていると判断した場合に前記フィルタ係数の更新を指示するフィルタ係数更新判断処理と、を行い、
前記フィルタ係数更新判断処理において、前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記フィルタ係数の更新を指示するエコーキャンセルプログラム。

【請求項9】

予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、
空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、を有するエコーキャンセル装置において前記出力音声信号に対応するエコー信号成分を抑圧するエコーキャンセル方法であって、
前記出力音声信号を遅延させ、
遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成し、
前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成し、
前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差をエコー信号判断値として算出し、
前記音声区間情報が前記音声区間であることを示し、かつ、前記エコー信号判断値が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分が有ると判断して、前記フィルタ係数の更新を指示するエコーキャンセル方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はエコーキャンセル装置、エコーキャンセルプログラム及びエコーキャンセル方法に関し、特に、自装置が出力した音声信号が自装置のマイクロフォンを介して入力されることで生じるエコー信号成分を低減するエコーキャンセル装置、エコーキャンセルプログラム及びエコーキャンセル方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、携帯電話等の通話装置を手に持つことなく通話を行うための補助装置としてハンズフリー通話装置が多く利用されている。このハンズフリー通話装置は、携帯電話等にイヤホンとマイクとを組み合わせたヘッドセットを接続するヘッドセットタイプと、スピーカーとマイクとを携帯電話等に接続するスピーカータイプがある。これらハンズフリー通話装置のうち、スピーカーとマイクとを用いたタイプは、ケーブル等が利用者に絡むことがないため、特に、自動車運転等における利用に向いているとされている。

【0003】

しかしながら、スピーカータイプのハンズフリー装置では、スピーカーから発した音声信号がマイクに回り込み、通話先の相手に送られてしまうエコーが発生する。通話中にエコーが発生すると、互いに音声信号が反響して音声の明瞭性が低下、もしくはハウリングを起こして通話が困難になることがある。このようなエコー問題をはじめとした通話明瞭度を向上させるための技術が、例えば、特許文献１、２に開示されている。

【0004】

特許文献１は、周囲のノイズレベルが高い場合でも十分な通話明瞭度を得るための周波数特性制御方法について開示している。特許文献１では、送話音響信号及び受話音響信号の周波数スペクトルをそれぞれ検出する。それら周波数スペクトル間のレベル差の大きさに従って、７０％以上の通話明瞭度を得るために必要な下限周波数以上の周波数範囲で受話周波数スペクトルをノイズ周波数スペクトルのレベル以上にする。ノイズ周波数スペクトルと受話周波数スペクトルとの最大レベル差が所定限度値以下の場合は、必要下限周波数より低い受話周波数スペクトルの成分レベルをレベル変更量に従って上昇させ、最大レベル差が所定限度値を超える場合には、必要下限周波数より低い受話周波数スペクトルの成分レベルを低下させ、同時に必要下限周波数以上の受話周波数スペクトルの成分レベルを上昇させる。

【0005】

特許文献２は、エコーを除去するエコーキャンセラについて開示している。特許文献２に記載のエコーキャンセラは、受話信号から特定周波数の特定周波数成分を除去した信号をエコー経路に出力する特定周波数成分除去手段と、特定周波数成分除去手段が除去した特定周波数と同じ周波数の周波数成分を、送話信号から検出する特定周波数成分検出手段と、特定周波数成分検出手段により検出された特定周波数成分のパワーに基づきノイズパワーを求め、エコー成分を含む周波数成分のパワーに基づきノイズ及びエコー成分を含む合算パワーを求めるノイズ計算手段と、ノイズ計算手段により求められたノイズパワーと合算パワーとを用いて、当該エコーキャンセラの制御パラメータを求める制御パラメータ計算手段とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平０７−２２１８３２号公報

【特許文献2】特開２０１１−１３０１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ノイズ成分とエコー信号成分とを切り分けることが出来ず、エコーを低減することができない問題がある。また、特許文献２に開示された技術では、送話信号の出力と共に話者が音声を発するダブルトーク状態においてはノイズパワーに話者が発した音声成分が含まれてしまい、正しくエコー成分を検出できずにエコーキャンセル効果が劣化する問題がある。つまり、特許文献１、２を用いても、エコー信号成分の抑圧効果が不十分な場合があり、通話品質を十分に高めることが出来ない問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで、本発明は、予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、前記出力音声信号を遅延させる遅延処理部と、前記遅延処理部で遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成する音声区間検出処理部と、前記音声区間情報が前記音声区間であることを示す場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分の有無を判断し、前記エコー信号成分が含まれていると判断した場合に係数更新信号をイネーブル状態とするフィルタ係数更新判断部と、前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を前記係数更新信号に応じて更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成するエコー信号低減処理部と、を有し、前記フィルタ係数更新判断部は、前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記係数更新信号をイネーブル状態とするエコーキャンセル装置を提供する。

【0009】

そこで、本発明は、予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、プログラムを実行する演算部と、を有するエコーキャンセル装置において前記出力音声信号に対応するエコー信号成分を抑圧するエコーキャンセルプログラムであって、前記出力音声信号を遅延させる遅延処理と、前記遅延処理で遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成する音声区間検出処理と、前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成するエコー信号低減処理と、前記音声区間情報が前記音声区間であることを示す場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分の有無を判断し、前記エコー信号成分が含まれていると判断した場合に前記フィルタ係数の更新を指示するフィルタ係数更新判断処理と、を行い、前記フィルタ係数更新判断処理において、前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記フィルタ係数の更新を指示するエコーキャンセルプログラムを提供する。

【0010】

そこで、本発明は、予め定められたターゲット周波数以上の周波数成分が抑圧された出力音声信号を空間に第１の音声信号として出力する音声出力部と、空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、前記ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号を生成する音声入力部と、を有するエコーキャンセル装置において前記出力音声信号に対応するエコー信号成分を抑圧するエコーキャンセル方法であって、前記出力音声信号を遅延させ、遅延した前記出力音声信号が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成し、前記音響信号から前記エコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を更新しながら、前記音響信号から前記エコー信号成分を低減した送話信号を生成し、前記音響信号の特徴量を算出し、前記ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、前記ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差をエコー信号判断値として算出し、前記音声区間情報が前記音声区間であることを示し、かつ、前記エコー信号判断値が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、前記音響信号に前記出力音声信号に対応するエコー信号成分が有ると判断して、前記フィルタ係数の更新を指示するエコーキャンセル方法を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、高いエコー信号の抑制効果を発揮するエコーキャンセル装置、エコーキャンセルプログラム及びエコーキャンセル方法を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置が適用されるハンズフリー装置の設置状態を説明するブロック図である。

【図2】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置が適用されるハンズフリー装置を含む通話システムを説明するブロック図である。

【図3】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置のブロック図である。

【図4】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置の動作を説明するフローチャートである。

【図5】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号の特徴を説明する図である。

【図6】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置に入力される雑音信号の特徴を説明する図である。

【図7】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号の時間波形とスペクトログラムを説明する図である。

【図8】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号のスペクトルを説明する図である。

【図9】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号において帯域制限した場合の時間波形とスペクトログラムを説明する図である。

【図10】実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号において帯域制限した場合のスペクトルを説明する図である。

【図11】実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置のブロック図である。

【図12】エコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施す前の音声信号の時間波形とスペクトログラムを説明する図である。

【図13】エコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施す前の音声信号のスペクトルを説明する図である。

【図14】エコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施した後の音声信号の残留エコー信号成分の時間波形とスペクトログラムを説明する図である。

【図15】エコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施した後の音声信号の残留エコー信号成分のスペクトルを説明する図である。

【図16】実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置のブロック図である。

【図17】実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0014】

また、以下で説明する機能ブロックの各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。各機能（各処理）を、ＣＰＵやメモリ等を有する演算部（例えば、コンピュータ）により実現してもよい。例えば、記憶装置に実施形態における作成方法を行うためのプログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵで実行することにより実現してもよい。

【0015】

これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【0016】

図１に実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１を含むハンズフリー装置の構成を説明するブロック図を示す。図１に示す構成は、ハンズフリー装置の構成の一例であり、スピーカーとマイクとを有していれば他の構成であっても良い。また、図１に示した例は、ハンズフリー装置を自動車の車内に設けた例であるが、ハンズフリー装置は、自動車以外の場所で用いられても構わない。

【0017】

図１に示すように、ハンズフリー装置は、自動車の車内に設けられる。また、実施の形態１にかかるハンズフリー装置は、自動車の車体に設けられたマイクロフォン（以下、単にマイクと称す）とスピーカーＳＰとを有する。実施の形態１にかかるハンズフリー装置は、マイクロフォンを音声入力部として利用し、スピーカーＳＰを音声出力部として利用する。

【0018】

実施の形態１にかかるハンズフリー装置は、音声の入出力インタフェースとして利用されるものであり、通話先との通話は携帯電話等を用いて行う。そこで、図２に実施の形態１にかかるハンズフリー装置を含む通話システムを説明するブロック図を示す。図２に示すように、実施の形態１にかかるハンズフリー装置は、携帯電話との間で受話信号と送話信号を送受信することで、携帯電話の音声入力インタフェースとして機能する。そして、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、ハンズフリー装置内に設けられるものとする。また、実施の形態１にかかる通話システムでは、携帯電話とエコーキャンセル装置１とが同じサンプリングレートで音声信号を扱うものとする。以下で、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１の詳細について説明する。

【0019】

図３に実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１のブロック図を示す。なお、図３で示す例は、エコーキャンセル装置１が１６ｋＨｚのサンプリングレートでサンプリングされた受話信号と送話信号を扱うものとする。

【0020】

図３に示すように、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、受話信号入力部１１、送話信号出力部１２、音声出力部１３、音声入力部１４、遅延処理部１５、音声区間検出処理部１６、音声区間検出処理部１６、フィルタ係数更新判断部１７、エコー信号低減処理部１８、帯域制限部１９を有する。

【0021】

受話信号入力部１１は、外部から与えられる送話信号を受信して、内部に出力する。帯域制限部１９は、受話信号入力部１１から与えられた送話信号に帯域制限処理を施して、出力音声信号を出力する。帯域制限部１９は、例えば、ローパスフィルタであって、受話信号のターゲット周波数以上の帯域を制限して出力音声信号を生成する。ここで、ターゲット周波数は予め定められているものとする。

【0022】

音声出力部１３は、帯域制限部１９から出力された出力音声信号Ｓ１を空間に第１の音声信号として出力する。音声出力部１３が出力する出力音声信号Ｓ１は、ターゲット周波数以下の周波数成分を含むように帯域制限がされているため、第１の音声信号（例えば、図３のエコー信号）はターゲット周波数以上の音声成分が抑制された状態である。

【0023】

音声入力部１４は、空間を介して伝搬する第２の音声信号を収音して、ターゲット周波数よりも高い周波数成分を含む音響信号Ｓ２を生成する。ここで、第２の音声信号には、話者が発する音声成分、騒音源から発せられるロードノイズ、第１の音声信号として出力されたエコー信号成分が含まれる。

【0024】

送話信号出力部１２は、エコー信号低減処理部１８において音響信号Ｓ２に対してエコーキャンセル処理がなされた後に生成される送話信号を携帯電話に出力する。

【0025】

遅延処理部１５は、出力音声信号Ｓ１を遅延させて音声区間検出処理部１６に与える。ここで、遅延処理部１５による出力音声信号Ｓ１の遅延量は、音声出力部１３により出力された第１の音声信号が車室空間の空間伝搬係数を経て変化したエコー信号が第２の音声信号に含まれる形で収音されるところまでの合計遅延時間に相当する時間である。

【0026】

音声区間検出処理部１６は、遅延処理部１５で遅延された出力音声信号Ｓ１が音声信号成分を含む音声区間であることを検出して音声区間情報を生成する。この音声区間情報は、フィルタ係数更新判断部１７に与えられる。ここで。音声区間検出処理部１６では、出力音声信号Ｓ１において、一定の時間間隔において予め設定した閾値を超える振幅レベルの信号の存在の有無を確認することで音声区間の有無を検出する。例えば、時間間隔を５ｍｓｅｃに設定し、閾値を−２４ｄＢに設定した時、遅延処理部１５で遅延処理した出力音声信号Ｓ１の振幅レベルの絶対値を確認し、−２４ｄＢを超える振幅レベルを検知した場合に音声区間と判定し、この振幅レベルを下回った場合に非音声区間と判定する。

【0027】

フィルタ係数更新判断部１７は、音声区間情報が音声区間であることを示す場合に、音響信号に出力音声信号Ｓ１に対応するエコー信号成分の有無を判断し、エコー信号成分が含まれていると判断した場合に係数更新信号Ｓ３をイネーブル状態とする。ここで、フィルタ係数更新判断部１７は、音響信号の特徴量を算出し、ターゲット周波数以下の周波数帯の第１の特徴量と、ターゲット周波数よりも高い周波数帯の第２の特徴量と、の差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に、係数更新信号Ｓ３をイネーブル状態とする。

【0028】

フィルタ係数更新判断部１７は、エコー経路推定処理判断部２１、特徴量検出処理部２２、周波数信号変換処理部２３を有する。周波数信号変換処理部２３は、音響信号Ｓ２を周波数信号に変換する。より具体的には、周波数信号変換処理部２３は、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）或いはＤＣＴ（discrete cosine transform）を用いて、音響信号Ｓ２を時間領域から周波数領域の信号に変換する。また、周波数信号変換処理部２３は、ターゲット周波数よりも高い周波数帯域までの音声を記録可能なサンプリングレート（例えば、１６ｋＨｚ）で音響信号Ｓ２を周波数信号に変換するものとする。

【0029】

周波数信号変換処理部２３は、例えば、サンプリングレートが１６ｋＨｚ、周波数信号変換処理のサンプル数を１０２４ｓａｍｐｌｅとした場合、周波数分解能を（１）式により求めると、１５．６２５Ｈｚとなる。

【数1】

【0030】

また、この場合の周波数変換周期の時間は（２）式により算出すると０．０３２ｓｅｃとなる。

【数2】

【0031】

特徴量検出処理部２２は、波数変換処理部にて変換された周波数信号から第１の特徴量及び第２の特徴量を算出する。より具体的には、特徴量検出処理部２２は、周波数領域の信号に変換された音響信号Ｓ２のスペクトル信号からスペクトルの特徴量を検出する。エコースペクトルの特徴量の検出方法は、音響信号Ｓ２の広域周波数帯域のスペクトル強度を検出する。具体的な検出方法は後述する。

【0032】

さらに、特徴量検出処理部２２では、車室内の話者が発話した話者スペクトル信号も同時に検出する。話者スペクトルの特徴量の検出は、ターゲット周波数以上でかつ音声スペクトル強度が検出可能な周波数帯域におけるスペクトル強度の時間変化を監視する方法がある。

【0033】

エコー経路推定処理判断部２１は、音声区間検出処理部１６が出力した音声区間情報と特徴量検出処理部２２のスペクトル特徴量検出情報を用いて、エコー経路推定処理を実行するか否かを判断する。より具体的には、音声区間情報が音声区間であることを示す場合に、第１の特徴量及び第２の特徴量との差が予め設定した更新判断閾値以上であった場合に係数更新信号Ｓ３をイネーブル状態とする。特徴量検出処理部２２が出力するスペクトル特徴量検出情報は、車室内の騒音による影響による誤検出を防ぐために、音声区間情報を用いて、音声区間情報が音声区間であるときに特徴量検出処理部２２が算出するターゲット周波数帯域におけるスペクトル特徴量検出情報を用いる。ターゲット周波数帯域のスペクトル特徴量検出情報が閾値を超えていると判断した場合、エコー信号が含まれていると判断し、エコー経路推定処理を実行するようにエコー信号低減処理部１８の適応フィルタ部３１へ通知する。しかし、エコー信号が含まれており、かつ車室内の話者が発話したとき、いわゆるダブルトーク状態でエコー推定処理を実行すると適応フィルタ係数の更新に誤差が生じ、エコーキャンセル効果が低下してしまう。このためダブルトーク状態では、エコー推定処理を実行しないように適応フィルタ部３１へ通知する。

【0034】

エコー信号低減処理部１８は、音響信号Ｓ２から出力音声信号に対応するエコー信号成分の抑圧度合いを設定するフィルタ係数を係数更新信号Ｓ２に応じて更新しながら、音響信号Ｓ２からエコー信号成分を低減した送話信号を生成する。エコー信号低減処理部１８は、適応フィルタ部３１、加算器３２を有する。

【0035】

適応フィルタ部３１は、係数更新信号Ｓ３に応じてフィルタ係数を更新しながら、遅延処理部遅延処理部１５により遅延された出力音声信号Ｓ１と加算部３２が出力した送話信号とに基づき疑似エコー信号を生成する。適応フィルタ部３１は、例えば、ＬＭＳ（Least Mean Square）アルゴリズムで３００Ｔａｐ程度のフィルタ長でよい。この適応フィルタ部３１では、遅延処理部１５で遅延させた出力音声信号Ｓ１を参照信号として用いる。また、適応フィルタ部３１では、加算器３２で加算処理した後の残留エコー信号を誤差信号として用いる。そして、適応フィルタ部３１は、エコー経路推定処理判断部２１がエコー経路推定処理をする判断をした場合（例えば、係数更新信号Ｓ３がイネーブル状態となっている場合）に適応フィルタの係数を更新する。

【0036】

加算器３２は、音響信号Ｓ２から適応フィルタ部３１が出力した疑似エコー信号成分を減算して送話信号を出力する。

【0037】

続いて、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１の動作について説明する。以下の説明では、特にエコーキャンセル装置１におけるエコーキャンセル処理について説明する。そこで、図４に、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１の動作を説明するフローチャートを示す。

【0038】

図４に示すように、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、エコーキャンセル処理を開始すると、まず、出力音声信号Ｓ１の音声区間情報をフィルタ係数更新判断部１７にて取得する（ステップＳ１１）。そして、フィルタ係数更新判断部１７は、出力音声信号Ｓ１に音声信号が含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２において、音声区間情報が非音声区間であると判断された場合（ステップＳ１２のＮＯの枝）、音響信号Ｓ２にエコー成分が含まれないため、エコーキャンセル装置１はエコーキャンセル処理を実施することなくエコーキャンセル処理を終了する。

【0039】

一方、ステップＳ１２において、音声区間情報が音声区間であると判断された場合（ステップＳ１２のＹＥＳの枝）、周波数信号変換処理部２３にて音響信号Ｓ２の周波数変換処理が行われる（ステップＳ１３）。その後、特徴量検出処理部２２にて高域周波数帯域の特徴量抽出処理が行われる（ステップＳ１４）。そして、エコー経路推定処理判断部２１にてエコー信号の有無の検出処理が行われる（ステップＳ１５）。

【0040】

ステップＳ１５のエコー信号の検出処理において、エコー信号が検出されなかった場合（ステップＳ１５のＮＯの枝）、エコーキャンセル装置１は、エコーキャンセル処理を実施することなくエコーキャンセル処理を終了する。一方、ステップＳ１５のエコー信号の検出処理において、エコー信号が検出された場合（ステップＳ１５のＹＥＳの枝）、適応フィルタ部３１においてエコー経路推定処理と（ステップＳ１６）、疑似エコー信号生成処理（ステップＳ１７）とを実施する。そして、加算器３２にてエコー信号除去処理を実施する（ステップＳ１８）。

【0041】

ここで、ステップＳ１４の特徴量抽出処理と、ステップＳ１５について、音響信号Ｓ２の具体的な例を示してより詳細に説明する。そこで、まず、音響信号Ｓ２として入力される音声信号の特徴を説明する図を図５に示す。図５で示す例は、静かな部屋で音声のみを録音した音声信号の波形である。この図５では、上部に音声信号の時間信号波形を示し、下部に音声信号のスペクトログラムを示した。なお、図５では、時間波形（上部）のグラフは横軸を時間、縦軸を振幅とするものであり、スペクトログラム（下部）のグラフは横軸を時間、縦軸を周波数とし、信号のスペクトル強度を濃淡で示したものである。

【0042】

図５に示すように、音声スペクトルは、子音と母音とで高いスペクトル強度を示す周波数帯域が異なる。母音は１０〜４０００Ｈｚの範囲でスペクトル強度が強く、４０００Ｈｚ〜８０００Ｈｚの範囲でスペクトル強度が弱くなる傾向がある。子音は、３０００Ｈｚ〜９０００Ｈｚの範囲でスペクトル強度が強く、９０００Ｈｚ〜１５０００Ｈｚの範囲でスペクトル強度が弱くなる傾向がある。

【0043】

また、図６に実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１に入力される雑音信号の特徴を説明する図を示す。図６に示す図は、自動車が高速道路を走行している状態で自動車の車内で収音したロードノイズのスペクトル信号のグラフである。この図６に示すグラフは、横軸を周波数、縦軸をロードノイズの信号強度とするものである。

【0044】

図６に示すように、ロードノイズは、２０〜１５００Ｈｚに強いスペクトルを有する。特に、ロードノイズでは５００Ｈｚ以下の低域周波数において非常に強いスペクトルを有する。つまり、ロードノイズは、２０００Ｈｚ以上の周波数帯域の音声信号に与える影響は少ない。

【0045】

続いて、図７に実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１で扱う音声信号の時間波形とスペクトログラムを説明する図を示す。また、図８に実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置で扱う音声信号のスペクトルを説明する図を示す。図７及び図８に示す例は、サンプリングレートを１６ｋＨｚとした波形であって、帯域制限部１９による帯域制限処理を行ってない状態の音声信号を示すものである。図７及び図８に示すように、サンプリングレートを１６ｋＨｚとした場合、音声信号の再生周波数帯域は８ｋＨｚ程度まである。

【0046】

一方、図９及び図１０に図７及び図８で示した音声信号に帯域制限処理を施した場合の音声信号の特徴を説明する図を示す。図９及び図１０に示す例は、ターゲット周波数を４ｋＨｚとしたものであり、帯域制限部１９で４ｋＨｚ以上の周波数帯域の信号成分を減衰させたものである。図９及び図１０に示すようにターゲット周波数（例えば、４ｋＨｚ）を上限とした帯域制限を行うと、ターゲット周波数以上の周波数帯の音声成分はほぼなくなる。

【0047】

実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１では、図７及び図８に示した特徴を有する音響信号Ｓ２を取得可能な音声入力部１４及び周波数信号変換処理部２３において、図９及び図１０で示した特徴を有するエコー信号を含む音響信号Ｓ２が取得される。そして、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１では、図９及び図１０で示した特徴を有するエコー信号を含む音響信号Ｓ２に基づきエコー信号の有無を判断する。そこで、特徴量検出処理部２２及びエコー経路推定処理判断部２１における処理を具体的な数値例を挙げて説明する。

【0048】

まず、音声入力部１４がサンプリングレート１６ｋＨｚで音響信号Ｓ２を生成し、周波数信号変換処理部２３がサンプル数を１０２４ｓａｍｐｌｅ、周波数分解能１５．６２５Ｈｚで周波数変換処理を実施し、出力音声信号Ｓ１の帯域が制限されるターゲット周波数が４ｋＨｚで設定されている場合、ターゲット周波数に相当する周波数信号は２５６番目のスペクトル信号となる。そこで、特徴量検出処理部２２は、第１の特徴量として３７５０Ｈｚの周波数信号となる２４０番目のスペクトル信号から２５６番目のスペクトル信号の強度の平均値を算出する。また、特徴量検出処理部２２は、第２の特徴量として２５６番目のスペクトル信号から４２５０Ｈｚの周波数信号となる２７２番目のスペクトル信号の強度の平均値を算出する。ステップＳ１４の特徴量検出処理では、特徴量検出処理部２２が上記の特徴量を算出する。

【0049】

そして、エコー経路推定処理判断部２１は、ステップＳ１５のエコー信号検出処理において、第１の特徴量と第２の特徴量との差が予め設定した更新判断閾値（例えば、１２ｄＢ）以上を超えているか否かに基づきエコー信号の有無を判定する。具体的には、第１の特徴量と第２の特徴量との差が更新判断閾値を下回っていれば、エコー信号はないとしてエコー経路推定処理判断部２１は係数更新信号Ｓ３をディスイネーブル状態とする。また、第１の特徴量と第２の特徴量との差が更新判断閾値以上であれば、エコー信号が有るとしてエコー経路推定処理判断部２１は係数更新信号Ｓ３をイネーブル状態とする。

【0050】

ここで、実施の形態１にかかるエコー経路推定処理判断部２１では、音響信号Ｓ２の特徴量の算出とともに、話者が発話した話者スペクトル信号も同時に検出する。そこで、以下で話者スペクトル信号の検出方法について説明する。

【0051】

例えば、ハンズフリー通話装置１のサンプリングレートが１６ｋＨｚ、ターゲット周波数が４ｋＨｚ、周波数変換処理のフレームサイズが１０２４ｓａｍｐｌｅに設定されていた場合、周波数分解能は１５．６２５Ｈｚ、１フレームあたりの時間は３２ｍｓｅｃ、マイクより収音可能な周波数は８ｋＨｚとなる。スペクトル信号においてターゲット周波数の４ｋＨｚに相当するスペクトル信号は２５６番目になる。そこで、特徴量検出処理部２２は、話者スペクトル信号の検出においては音声帯域の上限を最大の５１２番目の８ｋＨｚとして、この２５６番目から５１２番目までの２５６個のスペクトル信号のスペクトル強度を算出する。そして、エコー経路推定処理判断部２１は、現在フレームと過去フレームの話者スペクトル信号のスペクトル強度を比較することで話者の音声区間を検出する。エコー経路推定処理判断部２１は、現在フレームが音声区間である場合、係数更新信号Ｓ３をディスイネーブル状態に維持することで、適応フィルタ部３１のフィルタ係数の更新を停止させる。

【0052】

また、ハンズフリー通話装置１のサンプリングレートが人間音声の周波数帯域を十分に超えるシステムである場合、検出する周波数帯域に上限を設ければよい。例えば、ハンズフリー通話装置１のサンプリングレートが６４ｋＨｚ、ターゲット周波数が４ｋＨｚ、周波数変換処理のフレームサイズを４０９６ｓａｍｐｌｅ、とする場合、周波数分解能は１５．６２５Ｈｚ、１フレームあたりの時間は３２ｍｓｅｃ、マイクより収音可能な周波数は３２ｋＨｚまでとなる。スペクトル信号でターゲット周波数の４ｋＨｚに相当するスペクトル信号は２５６番目になる。この場合、特徴量検出処理部２２が検出する音声帯域の上限を６４０番目の１０ｋＨｚとする。そして、特徴量検出処理部２２は、２５６番目から６４０番目までの３８４個のスペクトル信号についてスペクトル信号の強度を算出する。エコー経路推定処理判断部２１は、現在フレームと過去フレームのスペクトル強度を比較することで話者の音声区間を検出する。

【0053】

スペクトル強度の比較には、過去フレームのスペクトルに対し現在フレームのスペクトルの方がある閾値（例えば１２ｄＢ）を超えているか否かを判断する。さらに、閾値を超えるスペクトル信号の個数がある閾値（例えば、１００[個]）を超えるか否かより車室内の話者の音声であるかを判断する。過去フレームのスペクトル信号は、次の（３）式で更新することができる。なお、（３）式において、ｉはスペクトル番号を示す。

【数3】

【0054】

上記説明より、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１では、収音可能な周波数帯域よりも低い周波数のターゲット周波数で帯域制限がされた出力音声信号Ｓ１を出力し、収音した音声から生成される音響信号Ｓ２のターゲット周波数以下の所定の周波数帯の音響信号Ｓ２の第１の特徴量とターゲット周波数より高い所定の周波数帯の音響信号Ｓ２の第２の特徴量とを比較することでエコー信号の有無を検出する。これにより、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、高い精度でエコー信号の有無を検出することができる。

【0055】

また、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置は、第１の特徴量及び第２の特徴量の算出に用いるスペクトル信号の周波数帯をターゲット周波数の近傍に限定している。そのため、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、エコー信号の検出に用いるメモリ量を削減することができる。また、第１の特徴量及び第２の特徴量の算出に用いるスペクトル信号の周波数帯をターゲット周波数の近傍に限定することで、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、ロードノイズ等の影響を受けることなく、エコー信号の有無を検出することができる。

【0056】

さらに、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、第１の特徴量及び第２の特徴量の算出と共に、ターゲット周波数よりも高い周波数帯域の音響信号Ｓ２のスペクトル信号から話者が発した音声の話者スペクトルの有無を検出する。そして、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、音響信号Ｓ２が話者スペクトルを含む音声区間であると判断した場合、適応フィルタ部３１のフィルタ係数の更新を停止する。これにより、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１は、話者の発話によるフィルタ係数の誤った更新を防止してエコーキャンセル効果を高めることができる。

【0057】

実施の形態２
実施の形態２では、出力音声信号Ｓ１の周波数帯域の制限方法の別の形態について説明する。そこで、実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２のブロック図を図１１に示す。図１１に示すように、実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２は、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１から帯域制限部１９を除いたものである。

【0058】

実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２では、携帯電話等から受信する受話信号よりも高いサンプリングレートで音響信号Ｓ２を生成し、この音響信号Ｓ２から送話信号を生成する。これにより、実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２では、出力音声信号Ｓ１の周波数帯域を音響信号Ｓ２の周波数帯域よりも低く制限する。

【0059】

具体的には、例えば、受話信号のサンプリングレートが８ｋＨｚであった場合、出力音声信号Ｓ１の周波数帯域は４ｋＨｚに制限される。一方、音響信号Ｓ２のサンプリングレートを１６ｋＨｚとした場合、音響信号Ｓ２の周波数帯域は８ｋＨｚとなる。これにより、実施の形態２では、出力音声信号Ｓ１から生成されるエコー信号の信号特性が図９及び図１０に示した周波数帯域制限が施された信号と同等とし、かつ、音響信号Ｓ２の信号特性を図７及び図８に示した帯域制限を施していない信号と同等とすることができる。つまり、実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２では、エコーキャンセル装置２を送話信号のサンプリングレートよりも高いサンプリングレートで動作させることで、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１と同等なエコー信号の検出及びエコーキャンセル処理を実施することが可能となる。

【0060】

なお、人の音声信号の特徴は、性別や個人差はあるが基本周波数はおおむね１００〜２５０Ｈｚに強いスペクトルがあり、倍音構造より基本周波数を基準に２倍、３倍、４倍、・・・・ｎ倍の周波数帯域になるに連れてスペクトル強度は弱くなる特徴がある。人の音声信号は、おおむね１０〜１２ｋＨｚ程度までスペクトル信号が存在する。

【0061】

上記説明より、実施の形態２にかかるエコーキャンセル装置２では、帯域制限部１９を用いることなく、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１と同等なエコー信号の検出及びエコーキャンセル処理を行うことができる。

【0062】

実施の形態３
実施の形態３では、１回のエコーキャンセル処理を施した後に送話信号中に残留する残留エコー信号成分を除去する残留エコーキャンセル処理を実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１に追加した例について説明する。そこで、まず、残留エコー信号成分について説明する。

【0063】

図１２及び図１３に、エコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施す前の音声信号の特徴を説明する図を示す。図１２は、音声信号の時間波形とスペクトログラムを説明する図であり、図１３は、音声信号のスペクトルを説明する図である。一方、図１４及び図１５にエコーキャンセル装置でエコーキャンセル処理を施した後の音声信号の残留エコー信号成分を説明する図を示す。図１４は、残留エコー信号成分の時間波形とスペクトログラムを説明する図であり、図１５は、残留エコー信号成分のスペクトルを説明する図である。

【0064】

実施の形態１、２で説明したエコーキャンセル処理を施した場合であっても、適応フィルタ部３１のフィルタ係数に誤差を含んでしまった場合には、適応フィルタ部３１で生成した疑似エコー信号により、完全にエコー信号をキャンセルすることができない可能性がある。この場合、図１２及び図１３の音声信号に対して図１４及び図１５で示した残留エコー信号成分が残留する。実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３では、この残留エコー信号成分を除去する。

【0065】

そこで、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３のブロック図を図１６に示す。図１６に示すように、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３は、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１のエコー信号低減処理部１８と送話信号出力部１２との間に残留エコー信号抑圧部４１を追加したものである。

【0066】

残留エコー信号抑圧部４１は、エコー信号低減処理部１８が出力した送話信号を第１の送話信号として入力し、第１の送話信号に含まれる残留エコー信号成分を抑圧して第２の送話信号として出力する。残留エコー信号抑圧部４１は、周波数信号変換処理部４２、残留エコー信号減衰処理判断部４３、残留エコー信号抑圧処理部４４、時間信号変換処理部４５を有する。なお、周波数信号変換処理部４２及び残留エコー信号減衰処理判断部４３内の特徴量検出処理部５２は、周波数信号変換処理部２３及び特徴量検出処理部２２と同等のブロックであるため、図１６では、特徴量検出処理部２２が第１の特徴量検出処理部、周波数信号変換処理部２３が第１の周波数信号変換処理部、周波数信号変換処理部４２が第２の周波数信号変換処理部、特徴量検出処理部５２が第２の特徴量検出処理部となる。

【0067】

周波数信号変換処理部４２は、加算器３２が出力するエコーキャンセル処理後の第１の送話信号を時間領域から周波数領域の信号（周波数信号）に変換する。周波数信号変換処理部４２はＦＦＴ或いはＤＣＴを用いて第１の送話信号を周波数信号に変換する。

【0068】

残留エコー信号減衰処理判断部４３は、残留エコー信号の有無を判断して残留エコー信号抑圧処理を施すか否かを決定する。そこで、残留エコー信号減衰処理判断部４３は、エコー経路推定処理判断部５１及び特徴量検出処理部５２を有する。

【0069】

特徴量検出処理部５２は、残留エコースペクトルの特徴量を検出する。特徴量検出処理部５２における残留エコースペクトルの特徴量算出方法は、特徴量検出処理部２２のスペクトル算出方法と同様の方法を採用することができる。

【0070】

エコー経路推定処理判断部５１は、特徴量検出処理部５２の残留エコースペクトルの検出情報により、残留エコー信号成分があると判断した場合に残留エコー信号抑圧処理部４４に残留エコー信号抑圧処理の実施を指示する。

【0071】

残留エコー信号抑圧処理部４４は、定常スペクトル推定処理と、残留エコースペクトル推定処理と、残留エコースペクトル抑圧処理とを実施する。定常スペクトル推定処理は、残留エコーおよび話者よる発話が無いときに定常スペクトル強度の情報について更新する。定常スペクトル情報は（４）式により更新される。なお、（４）式においてｉは、スペクトル番号を示す。

【数4】

【0072】

残留エコースペクトル推定処理は、残留エコー信号成分を検出し、話者よる発話が無いときに残留スペクトル強度の情報について更新する。残留スペクトル情報は（５）式により行進される。なお、（５）式においてｉは、スペクトル番号を示す。

【数5】

【0073】

残留エコースペクトル抑圧処理は、残留エコースペクトルと定常エコースペクトルの差分量を現在のスペクトル信号から差し引くことで残留エコー信号を抑圧することができる。残留エコースペクトル抑圧方法は、（６）式及び（７）式で求めることができる。なお、（６）式及び（７）式においてｉは、スペクトル番号を示す。

【数6】

【数7】

【0074】

時間信号変換処理部４５は、残留エコー信号成分を抑圧したスペクトル信号を周波数領域から時間領域に変換する周波数逆変換処理を行うことで第２の送話信号を生成する。

【0075】

続いて、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３の残留エコー信号成分の抑圧処理の動作について、図１７に示すフローチャートを用いて説明する。図１７に示すように、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３では、残留エコー抑圧処理を開始すると、まず、周波数信号変換処理部４２による周波数変換処理（ステップＳ２１）と特徴量検出処理部５２による高域周波数帯域の特徴量抽出処理（ステップＳ２２）を行う。

【0076】

そして、エコーキャンセル装置３では、ステップＳ２２で抽出された特徴量に基づきエコー経路推定処理判断部５１で残留エコー信号の検出処理を行う（ステップＳ２３）。このステップＳ２３において、残留エコー信号成分があると判断された場合（ステップＳ２３のＹＥＳの枝）には、エコー経路推定処理判断部５１にて音声信号の有無を検出する（ステップＳ２６）。一方、ステップＳ２３において、残留エコー信号成分がないと判断された場合（ステップＳ２３のＮＯの枝）においても、エコー経路推定処理判断部５１にて音声信号の有無を検出する（ステップＳ２４）。

【0077】

ステップＳ２４において、音声信号が検出された場合（ステップＳ２４のＹＥＳの枝）には、エコーキャンセル装置３は、エコー信号の抑圧処理を施すことなく第１の送話信号に時間信号変換処理を施して（ステップＳ２９）、残留エコー抑圧処理を終了する。一方、ステップＳ２４において、音声信号が検出さなかった場合（ステップＳ２４のＮＯの枝）には、残留エコー信号抑圧処理部４４において定常スペクトル推定処理（ステップＳ２５）を行った後に第１の送話信号に時間信号変換処理を施して（ステップＳ２９）、残留エコー抑圧処理を終了する。

【0078】

ステップＳ２６において、音声信号が検出された場合（ステップＳ２７のＹＥＳの枝）には、残留エコー信号抑圧処理部４４において残留エコースペクトル抑圧処理（ステップＳ２８）を行った後に、残留エコースペクトル抑圧後の第１の送話信号に時間信号変換処理を施して（ステップＳ２９）、残留エコー抑圧処理を終了する。一方、ステップＳ２６において、音声信号が検出さなかった場合（ステップＳ２６のＮＯの枝）には、残留エコー信号抑圧処理部４４において残留エコースペクトル推定処理（ステップＳ２７）を行った後に残留エコースペクトル抑圧処理（ステップＳ２８）を行う。その後、エコーキャンセル装置３は、残留エコースペクトル抑圧後の第１の送話信号に時間信号変換処理を施して（ステップＳ２９）、残留エコー抑圧処理を終了する。

【0079】

上記説明より、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３では、エコーキャンセル処理後に残留したエコー信号成分についても抑圧処理を施す。これにより、実施の形態３にかかるエコーキャンセル装置３は、実施の形態１にかかるエコーキャンセル装置１よりも高いエコーキャンセル効果を奏する。

【0080】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0081】

１ エコーキャンセル装置
２ エコーキャンセル装置
３ エコーキャンセル装置
１１ 受話信号入力部
１２ 送話信号出力部
１３ 音声出力部
１４ 音声入力部
１５ 遅延処理部
１６ 音声区間検出処理部
１７ フィルタ係数更新判断部
１８ エコー信号低減処理部
１９ 帯域制限部
２１ エコー経路推定処理判断部
２２ 特徴量検出処理部
２３ 周波数信号変換処理部
３１ 適応フィルタ部
３２ 加算器
４１ 残留エコー信号抑圧部
４２ 周波数信号変換処理部
４３ 残留エコー信号減衰処理判断部
４４ 残留エコー信号抑圧処理部
４５ 時間信号変換処理部
５１ エコー経路推定処理判断部
５２ 特徴量検出処理部
Ｓ１ 出力音声信号
Ｓ２ 音響信号
Ｓ３ 係数更新信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】