音声信号処理装置
【目的】 入力音声信号中の騒音信号が確実に減衰させて所用の音声信号が安定して出力される音声信号処理装置を提供する。
【構成】 マイクロフォンＭA が受けた送信用音声と騒音は、 Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 から送信用信号ｙ（ｎ）として出力され、振動ピックアップＰＵが受けた騒音は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 から騒音信号ｘ（ｎ）として出力される。予測器ＥＳＴは、音声処理出力信号ｚ（ｎ）に対する予測出力信号ｚ’（ｎ）を出力し、減算器ＡＤＤ1 にてｚ（ｎ）−ｚ’（ｎ）が最小になるようにそのフィルタ係数が加減され、減算器ＡＤＤ2 にて、 出力信号ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−ｚ’（ｎ）が演算され、適応フィルタが、信号ｘ（ｎ）を受けて、信号ｙ（ｎ）中の騒音推定信号ｙ”（ｎ）を出力し、減算器ＡＤＤ3 にてｙ’（ｎ）−ｙ”（ｎ）が最小になるようにそのフィルタ係数が加減され、減算器ＡＤＤ4 にて、ｚ（ｎ）＝ｙ（ｎ）−ｙ”（ｎ）が演算されて出力される。
【構成】 マイクロフォンＭA が受けた送信用音声と騒音は、 Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 から送信用信号ｙ（ｎ）として出力され、振動ピックアップＰＵが受けた騒音は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 から騒音信号ｘ（ｎ）として出力される。予測器ＥＳＴは、音声処理出力信号ｚ（ｎ）に対する予測出力信号ｚ’（ｎ）を出力し、減算器ＡＤＤ1 にてｚ（ｎ）−ｚ’（ｎ）が最小になるようにそのフィルタ係数が加減され、減算器ＡＤＤ2 にて、 出力信号ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−ｚ’（ｎ）が演算され、適応フィルタが、信号ｘ（ｎ）を受けて、信号ｙ（ｎ）中の騒音推定信号ｙ”（ｎ）を出力し、減算器ＡＤＤ3 にてｙ’（ｎ）−ｙ”（ｎ）が最小になるようにそのフィルタ係数が加減され、減算器ＡＤＤ4 にて、ｚ（ｎ）＝ｙ（ｎ）−ｙ”（ｎ）が演算されて出力される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された音声信号中に混在する騒音信号を減衰させて所用の音声信号を出力するようにした音声信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の音声信号処理装置に関する技術が、特開平２−２４４０９９号公報によって開示されている。図２はその音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】この音声信号処理装置は、乗用車等において、放送設備を備えていてエアコン等の付属装置を音声入力によって操作し得るようにしていて、放送設備から出力される音声周波数帯域の音響が該音声入力に混入するが、混入された音響信号を取り除いて、高Ｓ／Ｎ比の音声入力が抽出されるようにしている。
【０００４】同図において、Ｍは指令信号入力用のマイクロフォンで、車室内に取り付けられていて、付属装置を操作するための指令信号を音声入力する。マイクロフォンＭによって受信された音声入力信号は、ローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。ＡＤ1 はＡ／Ｄ変換器で、ローパスフィルタＬＰＦ1 を通過した音声入力信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）する。ＤＥＬは遅延器で、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1の出力信号をこの制御に適正にすべく遅延させる。ＡＵＤは付属装置を操作するための音声信号を出力し且つ音楽放送等を行う放送設備で、スピーカＳＰ1 からその操作に関わる音声や音楽等が出力される。放送設備ＡＵＤから出力された放送信号は、ローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。ＡＤ2 はＡ／Ｄ変換器で、ローパスフィルタＬＰＦ2 を通過した放送信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）する。ＡＤＦは適応フィルタ、ＡＤＤは加算器で、加算器ＡＤＤは遅延回路ＤＥＬの出力信号から適応フィルタＡＤＦの出力信号を減算する。適応フィルタＡＤＦは、そのフィルタ係数が加算器ＡＤＤの出力信号によって調整されて、スピーカＳＰ1 とマイクロフォンＭとの間における音波の伝達経路（エコー経路等）によって遅延回路ＤＥＬの出力信号に混入しているスピーカＳＰ1 の信号成分（騒音）に与える影響が推定されて、遅延回路ＤＥＬの出力信号中の騒音に相当させるべく自己の出力信号を制御する。よって加算器ＡＤＤの出力信号は遅延回路ＤＥＬの出力信号からスピーカＳＰ1 の信号成分を除去した値相当に制御される。加算器ＡＤＤの出力信号は音声認識ユニットＶＲによって音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、或いはモニタ用のスピーカＳＰ2 を作動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の音声信号処理装置においてこの装置が安定して動作するためには、適応フィルタＡＤＦの出力信号（誤差信号）は、遅延回路ＤＥＬの出力信号中の騒音にほぼ相当する信号のみが出力されていることを条件としている。しかしながら上記の加算器ＡＤＤの＋入力信号としての遅延回路ＤＥＬの出力信号は高レベルの音声信号と低レベルの騒音とよりなっていて、加算器ＡＤＤは適応フィルタＡＤＦの出力信号を−入力信号としているので、加算器ＡＤＤの出力信号によって制御される適応フィルタＡＤＦの出力信号には音声信号成分が比較的に多く残ってしまい、その結果、該出力信号が発散するおそれがある。また、音声信号処理装置を通信エコーキャンセラとして応用した場合には、送信用音声信号と共に入力される騒音中には送信用音声信号と相関のあるエコーが混在するので、これら騒音を入力する適応フィルタＡＤＦは、他の騒音とエコーとを分離することができず、よって送信用音声信号と共に入力された騒音と適応フィルタＡＤＦから出力される信号との位相にずれを生じて適応フィルタＡＤＦの動作が不安定になり、安定した音声信号処理制御が得られなかった。
【０００６】本発明の目的は、入力された音声信号中に混在する騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力するようにした音声信号処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、送信用音声を受信すると共に騒音発生源からの騒音を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、騒音発生源に近接させて設置されその騒音を受信する騒音受信器から受信されてなる騒音信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を出力する第４の減算器とを備えた。
【０００８】そして請求項２の発明は、請求項１における第１と第２のサンプリング回路に代えて、送信用音声を受信すると共に受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号を所定のサンプリング周期をもってサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信音声信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、以下、請求項１におけると同様な各要素を備えた。
【０００９】そして請求項３の発明は、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた該音声信号処理装置において、請求項１における第１と第２のサンプリング回路に代えて、所定のサンプリング周期をもって前記送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、以下、請求項１におけると同様な各要素を備えた。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、送信用音声と共に騒音発生源からの騒音がマイクロフォンから受信されると、受信された送信用信号は第１のサンプリング回路によってサンプリングされる。一方、該騒音は騒音受信器から受信されて、第２のサンプリング回路によってサンプリングされる。そして予測器が、この音声信号処理装置の音声処理出力信号を単位サンプリングだけ遅延させてなる音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて、且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する。そして第１の減算器によって音声処理出力信号から予測器の出力信号が減算され、その結果に対して、各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数が加減される。そして第２の減算器によって、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号が減算される。そして適応フィルタが、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する。そして第３の減算器によって、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号が減算されて、各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数が加減される。そして第４の減算器によって、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号が減算されて音声処理出力信号が出力される。
【００１１】そして請求項２の発明によれば、請求項１における騒音発生源からの騒音に代って、受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声が送信用音声と共にマイクロフォンから受信されて、受信された送信用信号が第１のサンプリング回路によってサンプリングされ、一方、受信音声信号が第２のサンプリング回路によってサンプリングされ、以下、請求項１におけると同様に信号処理されて音声処理出力信号が出力される。
【００１２】そして請求項３の発明によれば、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた音声信号処理装置において、送信用信号が第１のサンプリング回路によってサンプリングされ、一方、受信信号が第２のサンプリング回路によってサンプリングされ、以下、請求項１におけると同様に信号処理されて音声処理出力信号が出力される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例として自動車のナビゲーションシステムに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。同図において、図２と同等の部分には同一の符号を付して示し、以下に異なる部分について説明する。
【００１４】１A は音声信号処理装置、２はナビゲーションシステムである。ＭA は指令信号入力用のマイクロフォンで、車室内に取り付けられていて音声信号処理装置１の送信用信号受け入れ端子ａに接続され、ナビゲーションのための指令信号（送信用音声）と自動車のエンジンＥＧの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。ＰＵは騒音受信器としての振動ピックアップで、エンジンＥＧに近接させて設置されていて音声信号処理装置１A の受信信号受け入れ端子ｂに接続され、その振動騒音を受信する。ｃは音声信号処理装置１の音声処理出力信号ｚ（ｎ）を外部に出力すべく接続するための音声処理出力端子である。
【００１５】増幅器ＡＭＰ2 は、その出力の実効値が増幅器ＡＭＰ1 の出力の実効値と等価になるようにその増幅率が設定されている。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は第１のサンプリング回路をなし、送信用信号をサンプリングしてディジタルの送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分，ｎは標本化によるサンプリング時点を示し、ｚはｚ変換を示す。そしてマイクロフォンＭA に対するエンジンＥＧの騒音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は第２のサンプリング回路をなし、騒音信号をサンプリングしてディジタルの騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００１６】ＤＥＬT は遅延回路で、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を受けて当該サンプリング時点ｎにおいて、単位サンプリングだけ遅延させてなる前回の時点ｎ−１における音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を出力する。ＥＳＴは予測器で、例えばＦＩＲ（非巡回形）ディジタルフィルタよりなり、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を当該各サンプリングｎ毎に受けて、例えばＬＭＳ（最小２乗平均）アルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）（但しＷ（ｚ）は、予測器ＥＳＴによって演算されて、Ｚ（ｎ−１）からＺ’（ｎ）を予測するための伝達関数）を出力する。ＡＤＤ1 は第１の減算器で、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、その各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働してそのフィルタ係数を加減する。ＡＤＤ2 は第２の減算器で、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。ＡＤＦA は適応フィルタで、例えばＦＩＲディジタルフィルタよりなり、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 出力信号ｘ（ｎ）を受けて、例えばＬＭＳアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減してマイクロフォンＭA に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。ＡＤＤ3 は第３の減算器で、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働してそのフィルタ係数を加減する。ＡＤＤ4 は第４の減算器で、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。
【００１７】音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は音声認識ユニットＶＲによって音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、モニタテレビＴＶを作動させる。
【００１８】以上の図１の構成において、マイクロフォンＭA はナビゲーションのための指令信号（送信用音声）と自動車のエンジンＥＧの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 はその信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）を出力する。一方、振動ピックアップＰＵはエンジンＥＧの振動騒音によりなる騒音信号を受信する。該騒音信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 はその信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００１９】遅延回路ＤＥＬT は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を受けて当該サンプリング時点ｎにおいて、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を出力する。予測器ＥＳＴは、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を当該各サンプリングｎ毎に受けて、且つアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 出力信号ｘ（ｎ）を受け、且つアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して、マイクロフォンＭA に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3 は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。即ち、第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。
【００２０】該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、よって音声認識ユニットＶＲによって確実に音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、モニタテレビＴＶを作動させる。
【００２１】図３は本発明の第２の実施例として電話通信における音響エコーキャンセラに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図１と異なる部分について説明する。１B は音声信号処理装置で、通話者Ａ側のもののみ示しており、各端子ｃ，ｄに接続された電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側にも互いに対称状態に接続された同様な音声信号処理装置１B を備えている。
【００２２】ＭB は送信用音声を受信するマイクロフォン、ＳＰは受信音声信号を音声に変換するスピーカで、拡声電話機或いはテレビ会議システム或いはまたハンズフリー自動車電話等において、マイクロフォンＭB はスピーカＳＰの音を受信可能な位置に設けている。マイクロフォンＭB は送信用信号受け入れ端子ａに接続され、スピーカＳＰの音（騒音）が混在してなる送信用信号を受信する。該マイクロフォンＭB が受信する騒音は、スピーカＳＰから直接に到達する音声と、壁などに反響して到達する音響エコー信号とよりなる。スピーカＳＰは受信信号受け入れ端子ｂに接続され、電話回線側の受信信号受け入れ端子ｄを介して受信した受信音声信号を音声に変換する。
【００２３】Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は送信用信号をサンプリングしてディジタルの送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分を示す。そしてマイクロフォンＭA に対するスピーカＳＰの音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は受信音声信号をサンプリングしてディジタルの受信音声信号ｘ（ｎ）を出力する。尚、この音声信号処理装置１B は、各Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 ，ＡＤ2 の出力レベルを増幅器ＡＭＰ1 によって互いに等価に調整し得るので、図１における増幅器ＡＭＰ2 は備えていない。
【００２４】以上の図３の構成において、マイクロフォンＭB は、送信用音声にスピーカＳＰの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は、その信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）を出力する。一方、受信音声信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は、その信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００２５】予測器ＥＳＴは、そのフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値即ちスピーカＳＰから直接に到達する音声と音響エコー信号とよりなる騒音相当値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、そのフィルタ係数を加減して、マイクロフォンＭB に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は音声処理出力端子ｃ及び電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側に送信される。該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、よって通話者Ｂにおいては、通話者Ａの音声信号のみが受信される。
【００２６】図４は本発明の第３の実施例として電話通信における通信エコーキャンセラに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図３と異なる部分について説明する。音声信号処理装置１B は通話者Ａ側のもののみ示しており、各端子ｃ，ｄに接続された電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側にも互いに対称状態に接続された同様な音声信号処理装置１B を備えている。そして該電話回線は４線式をなしている。
【００２７】ＨＴは２線−４線変換用のハイブリッドトランスで、図の左側の延長端には通話者Ａの図示しない送受話器が接続され、インピーダンス整合要素をなして２線−４線結合させている。ＡＭＰS は送信用の増幅器、ＡＭＰR は受信用の増幅器、ＢＮＷはバランス用のネットワークである。
【００２８】以上の図４の構成において、以下、通話者Ａ側の通信エコーキャンセラを主体にその動作を説明する。ハイブリッドトランスＨＴは図の左側の延長端のインピーダンスのばらつき等により、厳密にインピーダンス整合されることはない。よって通話者Ａ側の通信エコーキャンセラが十分に機能していないと仮定すると、通話者Ｂから送信された送信用信号が通話者Ａ側のハイブリッドトランスＨＴを介して通信エコーとなって、通話者Ａの音声信号と共に通話者Ｂの送受話器に戻ってくる。この通話者Ａの音声信号と、通話者Ｂの音声信号と通信エコーとの混合による騒音とよりなる送信用信号は、受け入れ端子ａに入力される。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 はその信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分を示す。そして受け入れ端子ａと受信信号受け入れ端子ｂとの間の騒音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。一方、受信音声信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 はその信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００２９】予測器ＥＳＴは、そのフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値即ち通話者Ｂ側から到達する音声と通信エコー信号とよりなる騒音相当値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、そのフィルタ係数を加減して、騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3 は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、音声処理出力端子ｃ及び電話回線を介して、通話者Ｂ側に送信される。よって通話者Ｂにおいては、通話者Ａの音声信号のみが受信される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によれば、マイクロフォンから受信された送信用信号中の送信用音声信号に相当の予測出力信号を求め、送信用音声信号から該予測出力信号を減算して、マイクロフォンに同時に受信されてなる送信用音声信号中の騒音成分を推定し、一方、騒音受信器から受信された騒音信号に基づいて、適応フィルタが、送信用音声信号中の騒音成分の推定信号を出力し、マイクロフォンから受信された送信用音声信号中の推定騒音成分から、適応フィルタによる騒音成分の推定信号を減算し、これが微小値に収斂してなる該騒音成分の推定信号を送信用音声信号から減算して、これを音声処理出力信号となしたので、適応フィルタが安定して作動し、入力された音声信号中に混在する騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【００３１】そして請求項２の発明によれば、マイクロフォンから受信された送信用信号中の送信用音声信号に相当の予測出力信号を求め、送信用音声信号から該予測出力信号を減算して、マイクロフォンに同時に受信されてなる送信用音声信号中の騒音成分を推定し、一方、受信音声信号を取り出してなる騒音信号に基づいて、適応フィルタが、請求項１におけると同様に機能して、音声処理出力信号を得るようにしたので、入力された音声信号中に混在する音響エコー等の騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【００３２】そして請求項３の発明によれば、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた音声信号処理装置において、該音声信号処理装置を請求項２におけると同様に構成したので、入力された音声信号中に混在する通信エコー等の騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】従来の音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１A ，１B …音声信号処理装置、２…ナビゲーションシステム、ＭA ，ＭB …マイクロフォン、ＥＧ…エンジン、ＰＵ…振動ピックアップ、ＳＰ…スピーカ、ＬＰＦ1 ，ＬＰＦ2 …ローパスフィルタ、ＡＤ1 ，ＡＤ2 …Ａ／Ｄ変換器、ＤＥＬT …遅延回路、ＥＳＴ…予測器、ＡＤＤ1 …第１の減算器、ＡＤＤ2 …第２の減算器、ＡＤＤ3 …第３の減算器、ＡＤＤ4 …第４の減算器、ＡＤＦA ，ＡＤＦB …適応フィルタ、ＶＲ…音声認識ユニット、μＰ…マイクロコンピュ−タ、ＴＶ…モニタテレビ、ＨＴ…ハイブリッドトランス。
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された音声信号中に混在する騒音信号を減衰させて所用の音声信号を出力するようにした音声信号処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の音声信号処理装置に関する技術が、特開平２−２４４０９９号公報によって開示されている。図２はその音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】この音声信号処理装置は、乗用車等において、放送設備を備えていてエアコン等の付属装置を音声入力によって操作し得るようにしていて、放送設備から出力される音声周波数帯域の音響が該音声入力に混入するが、混入された音響信号を取り除いて、高Ｓ／Ｎ比の音声入力が抽出されるようにしている。
【０００４】同図において、Ｍは指令信号入力用のマイクロフォンで、車室内に取り付けられていて、付属装置を操作するための指令信号を音声入力する。マイクロフォンＭによって受信された音声入力信号は、ローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。ＡＤ1 はＡ／Ｄ変換器で、ローパスフィルタＬＰＦ1 を通過した音声入力信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）する。ＤＥＬは遅延器で、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1の出力信号をこの制御に適正にすべく遅延させる。ＡＵＤは付属装置を操作するための音声信号を出力し且つ音楽放送等を行う放送設備で、スピーカＳＰ1 からその操作に関わる音声や音楽等が出力される。放送設備ＡＵＤから出力された放送信号は、ローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。ＡＤ2 はＡ／Ｄ変換器で、ローパスフィルタＬＰＦ2 を通過した放送信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）する。ＡＤＦは適応フィルタ、ＡＤＤは加算器で、加算器ＡＤＤは遅延回路ＤＥＬの出力信号から適応フィルタＡＤＦの出力信号を減算する。適応フィルタＡＤＦは、そのフィルタ係数が加算器ＡＤＤの出力信号によって調整されて、スピーカＳＰ1 とマイクロフォンＭとの間における音波の伝達経路（エコー経路等）によって遅延回路ＤＥＬの出力信号に混入しているスピーカＳＰ1 の信号成分（騒音）に与える影響が推定されて、遅延回路ＤＥＬの出力信号中の騒音に相当させるべく自己の出力信号を制御する。よって加算器ＡＤＤの出力信号は遅延回路ＤＥＬの出力信号からスピーカＳＰ1 の信号成分を除去した値相当に制御される。加算器ＡＤＤの出力信号は音声認識ユニットＶＲによって音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、或いはモニタ用のスピーカＳＰ2 を作動させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記の音声信号処理装置においてこの装置が安定して動作するためには、適応フィルタＡＤＦの出力信号（誤差信号）は、遅延回路ＤＥＬの出力信号中の騒音にほぼ相当する信号のみが出力されていることを条件としている。しかしながら上記の加算器ＡＤＤの＋入力信号としての遅延回路ＤＥＬの出力信号は高レベルの音声信号と低レベルの騒音とよりなっていて、加算器ＡＤＤは適応フィルタＡＤＦの出力信号を−入力信号としているので、加算器ＡＤＤの出力信号によって制御される適応フィルタＡＤＦの出力信号には音声信号成分が比較的に多く残ってしまい、その結果、該出力信号が発散するおそれがある。また、音声信号処理装置を通信エコーキャンセラとして応用した場合には、送信用音声信号と共に入力される騒音中には送信用音声信号と相関のあるエコーが混在するので、これら騒音を入力する適応フィルタＡＤＦは、他の騒音とエコーとを分離することができず、よって送信用音声信号と共に入力された騒音と適応フィルタＡＤＦから出力される信号との位相にずれを生じて適応フィルタＡＤＦの動作が不安定になり、安定した音声信号処理制御が得られなかった。
【０００６】本発明の目的は、入力された音声信号中に混在する騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力するようにした音声信号処理装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、送信用音声を受信すると共に騒音発生源からの騒音を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、騒音発生源に近接させて設置されその騒音を受信する騒音受信器から受信されてなる騒音信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を出力する第４の減算器とを備えた。
【０００８】そして請求項２の発明は、請求項１における第１と第２のサンプリング回路に代えて、送信用音声を受信すると共に受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号を所定のサンプリング周期をもってサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信音声信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、以下、請求項１におけると同様な各要素を備えた。
【０００９】そして請求項３の発明は、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた該音声信号処理装置において、請求項１における第１と第２のサンプリング回路に代えて、所定のサンプリング周期をもって前記送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、以下、請求項１におけると同様な各要素を備えた。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、送信用音声と共に騒音発生源からの騒音がマイクロフォンから受信されると、受信された送信用信号は第１のサンプリング回路によってサンプリングされる。一方、該騒音は騒音受信器から受信されて、第２のサンプリング回路によってサンプリングされる。そして予測器が、この音声信号処理装置の音声処理出力信号を単位サンプリングだけ遅延させてなる音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて、且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する。そして第１の減算器によって音声処理出力信号から予測器の出力信号が減算され、その結果に対して、各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数が加減される。そして第２の減算器によって、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号が減算される。そして適応フィルタが、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する。そして第３の減算器によって、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号が減算されて、各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数が加減される。そして第４の減算器によって、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号が減算されて音声処理出力信号が出力される。
【００１１】そして請求項２の発明によれば、請求項１における騒音発生源からの騒音に代って、受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声が送信用音声と共にマイクロフォンから受信されて、受信された送信用信号が第１のサンプリング回路によってサンプリングされ、一方、受信音声信号が第２のサンプリング回路によってサンプリングされ、以下、請求項１におけると同様に信号処理されて音声処理出力信号が出力される。
【００１２】そして請求項３の発明によれば、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた音声信号処理装置において、送信用信号が第１のサンプリング回路によってサンプリングされ、一方、受信信号が第２のサンプリング回路によってサンプリングされ、以下、請求項１におけると同様に信号処理されて音声処理出力信号が出力される。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例として自動車のナビゲーションシステムに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。同図において、図２と同等の部分には同一の符号を付して示し、以下に異なる部分について説明する。
【００１４】１A は音声信号処理装置、２はナビゲーションシステムである。ＭA は指令信号入力用のマイクロフォンで、車室内に取り付けられていて音声信号処理装置１の送信用信号受け入れ端子ａに接続され、ナビゲーションのための指令信号（送信用音声）と自動車のエンジンＥＧの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。ＰＵは騒音受信器としての振動ピックアップで、エンジンＥＧに近接させて設置されていて音声信号処理装置１A の受信信号受け入れ端子ｂに接続され、その振動騒音を受信する。ｃは音声信号処理装置１の音声処理出力信号ｚ（ｎ）を外部に出力すべく接続するための音声処理出力端子である。
【００１５】増幅器ＡＭＰ2 は、その出力の実効値が増幅器ＡＭＰ1 の出力の実効値と等価になるようにその増幅率が設定されている。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は第１のサンプリング回路をなし、送信用信号をサンプリングしてディジタルの送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分，ｎは標本化によるサンプリング時点を示し、ｚはｚ変換を示す。そしてマイクロフォンＭA に対するエンジンＥＧの騒音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は第２のサンプリング回路をなし、騒音信号をサンプリングしてディジタルの騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００１６】ＤＥＬT は遅延回路で、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を受けて当該サンプリング時点ｎにおいて、単位サンプリングだけ遅延させてなる前回の時点ｎ−１における音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を出力する。ＥＳＴは予測器で、例えばＦＩＲ（非巡回形）ディジタルフィルタよりなり、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を当該各サンプリングｎ毎に受けて、例えばＬＭＳ（最小２乗平均）アルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）（但しＷ（ｚ）は、予測器ＥＳＴによって演算されて、Ｚ（ｎ−１）からＺ’（ｎ）を予測するための伝達関数）を出力する。ＡＤＤ1 は第１の減算器で、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、その各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働してそのフィルタ係数を加減する。ＡＤＤ2 は第２の減算器で、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。ＡＤＦA は適応フィルタで、例えばＦＩＲディジタルフィルタよりなり、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 出力信号ｘ（ｎ）を受けて、例えばＬＭＳアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減してマイクロフォンＭA に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。ＡＤＤ3 は第３の減算器で、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働してそのフィルタ係数を加減する。ＡＤＤ4 は第４の減算器で、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。
【００１７】音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は音声認識ユニットＶＲによって音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、モニタテレビＴＶを作動させる。
【００１８】以上の図１の構成において、マイクロフォンＭA はナビゲーションのための指令信号（送信用音声）と自動車のエンジンＥＧの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 はその信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）を出力する。一方、振動ピックアップＰＵはエンジンＥＧの振動騒音によりなる騒音信号を受信する。該騒音信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 はその信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００１９】遅延回路ＤＥＬT は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を受けて当該サンプリング時点ｎにおいて、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を出力する。予測器ＥＳＴは、音声処理遅延出力信号Ｚ（ｎ−１）を当該各サンプリングｎ毎に受けて、且つアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 出力信号ｘ（ｎ）を受け、且つアルゴリズムによって自己のフィルタ係数を加減して、マイクロフォンＭA に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3 は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。即ち、第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。
【００２０】該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、よって音声認識ユニットＶＲによって確実に音声認識されて、マイクロコンピュ−タμＰに入力され、モニタテレビＴＶを作動させる。
【００２１】図３は本発明の第２の実施例として電話通信における音響エコーキャンセラに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図１と異なる部分について説明する。１B は音声信号処理装置で、通話者Ａ側のもののみ示しており、各端子ｃ，ｄに接続された電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側にも互いに対称状態に接続された同様な音声信号処理装置１B を備えている。
【００２２】ＭB は送信用音声を受信するマイクロフォン、ＳＰは受信音声信号を音声に変換するスピーカで、拡声電話機或いはテレビ会議システム或いはまたハンズフリー自動車電話等において、マイクロフォンＭB はスピーカＳＰの音を受信可能な位置に設けている。マイクロフォンＭB は送信用信号受け入れ端子ａに接続され、スピーカＳＰの音（騒音）が混在してなる送信用信号を受信する。該マイクロフォンＭB が受信する騒音は、スピーカＳＰから直接に到達する音声と、壁などに反響して到達する音響エコー信号とよりなる。スピーカＳＰは受信信号受け入れ端子ｂに接続され、電話回線側の受信信号受け入れ端子ｄを介して受信した受信音声信号を音声に変換する。
【００２３】Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は送信用信号をサンプリングしてディジタルの送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分を示す。そしてマイクロフォンＭA に対するスピーカＳＰの音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は受信音声信号をサンプリングしてディジタルの受信音声信号ｘ（ｎ）を出力する。尚、この音声信号処理装置１B は、各Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 ，ＡＤ2 の出力レベルを増幅器ＡＭＰ1 によって互いに等価に調整し得るので、図１における増幅器ＡＭＰ2 は備えていない。
【００２４】以上の図３の構成において、マイクロフォンＭB は、送信用音声にスピーカＳＰの騒音が混在してなる送信用信号を受信する。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 は、その信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）を出力する。一方、受信音声信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 は、その信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００２５】予測器ＥＳＴは、そのフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値即ちスピーカＳＰから直接に到達する音声と音響エコー信号とよりなる騒音相当値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、そのフィルタ係数を加減して、マイクロフォンＭB に対する騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は音声処理出力端子ｃ及び電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側に送信される。該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、よって通話者Ｂにおいては、通話者Ａの音声信号のみが受信される。
【００２６】図４は本発明の第３の実施例として電話通信における通信エコーキャンセラに適用した音声信号処理装置の構成を示すブロック図である。以下、図３と異なる部分について説明する。音声信号処理装置１B は通話者Ａ側のもののみ示しており、各端子ｃ，ｄに接続された電話回線を介して、図示しない通話者Ｂ側にも互いに対称状態に接続された同様な音声信号処理装置１B を備えている。そして該電話回線は４線式をなしている。
【００２７】ＨＴは２線−４線変換用のハイブリッドトランスで、図の左側の延長端には通話者Ａの図示しない送受話器が接続され、インピーダンス整合要素をなして２線−４線結合させている。ＡＭＰS は送信用の増幅器、ＡＭＰR は受信用の増幅器、ＢＮＷはバランス用のネットワークである。
【００２８】以上の図４の構成において、以下、通話者Ａ側の通信エコーキャンセラを主体にその動作を説明する。ハイブリッドトランスＨＴは図の左側の延長端のインピーダンスのばらつき等により、厳密にインピーダンス整合されることはない。よって通話者Ａ側の通信エコーキャンセラが十分に機能していないと仮定すると、通話者Ｂから送信された送信用信号が通話者Ａ側のハイブリッドトランスＨＴを介して通信エコーとなって、通話者Ａの音声信号と共に通話者Ｂの送受話器に戻ってくる。この通話者Ａの音声信号と、通話者Ｂの音声信号と通信エコーとの混合による騒音とよりなる送信用信号は、受け入れ端子ａに入力される。該送信用信号はローパスフィルタＬＰＦ1 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ1 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ1 はその信号を所定の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、送信用信号ｙ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｄ（ｎ）（但しＳ（ｎ）は送信用音声分，ｄ（ｎ）は騒音分を示す。そして受け入れ端子ａと受信信号受け入れ端子ｂとの間の騒音の離散時間の伝達関数をＨ（ｚ）とする。）を出力する。一方、受信音声信号はローパスフィルタＬＰＦ2 によってローパスされ、増幅器ＡＭＰ2 によって増幅される。Ａ／Ｄ変換器ＡＤ2 はその信号をＡ／Ｄ変換器ＡＤ1 におけると同一の周期のサンプリングタイムをもってＡ／Ｄ変換（量子化）して、騒音信号ｘ（ｎ）を出力する。
【００２９】予測器ＥＳＴは、そのフィルタ係数を加減して、当該サンプリングｎによる音声処理出力信号Ｚ（ｎ）に対する予測出力信号Ｚ’（ｎ）＝Ｚ（ｎ−１）Ｗ（ｚ）を出力する。第１の減算器ＡＤＤ1 は、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該予測器ＥＳＴのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該予測器ＥＳＴと協働して、そのフィルタ係数を加減する。第２の減算器ＡＤＤ2 は、送信用信号ｙ（ｎ）から予測出力信号Ｚ’（ｎ）を減算して、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音の予測値ｙ’（ｎ）＝ｙ（ｎ）−Ｚ’（ｎ）を出力する。よって該予測値ｙ’（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）から送信用音声分Ｓ（ｎ）を除去した予測値即ち通話者Ｂ側から到達する音声と通信エコー信号とよりなる騒音相当値をなしている。適応フィルタＡＤＦA は、そのフィルタ係数を加減して、騒音の伝達関数Ｈ（ｚ）の推定伝達関数Ｈ”（ｚ）を逐次推定しながら、当該サンプリングｎによる送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音（誤差）の推定信号ｙ”（ｎ）＝ｘ（ｎ）Ｈ”（ｚ）を出力する。第３の減算器ＡＤＤ3 は、第２の減算器ＡＤＤ2 の出力信号ｙ’（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、各サンプリングｎ毎の該適応フィルタＡＤＦA のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく、該適応フィルタＡＤＦA と協働して、そのフィルタ係数を加減する。第３の減算器ＡＤＤ3 が演算に用いる各データ中には送信用音声分Ｓ（ｎ）を含んでいないので、第３の減算器ＡＤＤ3 の出力信号は容易に０に収斂し得て、フィルタ係数が上記の条件を満たして収斂することが可能になる。第４の減算器ＡＤＤ4 は、送信用信号ｙ（ｎ）から適応フィルタＡＤＦA の出力信号ｙ”（ｎ）を減算して、音声処理出力信号Ｚ（ｎ）を出力する。該音声処理出力信号Ｚ（ｎ）は、送信用信号ｙ（ｎ）中の騒音が除去されてなり、音声処理出力端子ｃ及び電話回線を介して、通話者Ｂ側に送信される。よって通話者Ｂにおいては、通話者Ａの音声信号のみが受信される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によれば、マイクロフォンから受信された送信用信号中の送信用音声信号に相当の予測出力信号を求め、送信用音声信号から該予測出力信号を減算して、マイクロフォンに同時に受信されてなる送信用音声信号中の騒音成分を推定し、一方、騒音受信器から受信された騒音信号に基づいて、適応フィルタが、送信用音声信号中の騒音成分の推定信号を出力し、マイクロフォンから受信された送信用音声信号中の推定騒音成分から、適応フィルタによる騒音成分の推定信号を減算し、これが微小値に収斂してなる該騒音成分の推定信号を送信用音声信号から減算して、これを音声処理出力信号となしたので、適応フィルタが安定して作動し、入力された音声信号中に混在する騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【００３１】そして請求項２の発明によれば、マイクロフォンから受信された送信用信号中の送信用音声信号に相当の予測出力信号を求め、送信用音声信号から該予測出力信号を減算して、マイクロフォンに同時に受信されてなる送信用音声信号中の騒音成分を推定し、一方、受信音声信号を取り出してなる騒音信号に基づいて、適応フィルタが、請求項１におけると同様に機能して、音声処理出力信号を得るようにしたので、入力された音声信号中に混在する音響エコー等の騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【００３２】そして請求項３の発明によれば、一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた音声信号処理装置において、該音声信号処理装置を請求項２におけると同様に構成したので、入力された音声信号中に混在する通信エコー等の騒音信号を確実に減衰させて所用の音声信号を安定して出力することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図２】従来の音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の第３の実施例としての音声信号処理装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１A ，１B …音声信号処理装置、２…ナビゲーションシステム、ＭA ，ＭB …マイクロフォン、ＥＧ…エンジン、ＰＵ…振動ピックアップ、ＳＰ…スピーカ、ＬＰＦ1 ，ＬＰＦ2 …ローパスフィルタ、ＡＤ1 ，ＡＤ2 …Ａ／Ｄ変換器、ＤＥＬT …遅延回路、ＥＳＴ…予測器、ＡＤＤ1 …第１の減算器、ＡＤＤ2 …第２の減算器、ＡＤＤ3 …第３の減算器、ＡＤＤ4 …第４の減算器、ＡＤＦA ，ＡＤＦB …適応フィルタ、ＶＲ…音声認識ユニット、μＰ…マイクロコンピュ−タ、ＴＶ…モニタテレビ、ＨＴ…ハイブリッドトランス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 送信用音声を受信すると共に騒音発生源からの騒音を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、騒音発生源に近接させて設置されその騒音を受信する騒音受信器から受信されてなる騒音信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項２】 送信用音声を受信すると共に受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号を所定のサンプリング周期をもってサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信音声信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を送信信号として出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項３】 一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた該音声信号処理装置において、所定のサンプリング周期をもって前記送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を送信信号として出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項１】 送信用音声を受信すると共に騒音発生源からの騒音を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、騒音発生源に近接させて設置されその騒音を受信する騒音受信器から受信されてなる騒音信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項２】 送信用音声を受信すると共に受信音声信号を音声に変換するスピーカの音声を受信可能にしているマイクロフォンから受信されてなる送信用信号を所定のサンプリング周期をもってサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信音声信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を送信信号として出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【請求項３】 一端側及び他端側のそれぞれの音声送受信用の送信用信号と受信信号とが、該各信号に共通の通信回路と、該各端側と該通信回路とをインピーダンス整合要素により結合してなる該各信号に共通の一対の結合回路とを介して送受信される通信システムの音声信号処理装置であって前記通信回路の各端側に備えた該音声信号処理装置において、所定のサンプリング周期をもって前記送信用信号をサンプリングする第１のサンプリング回路と、前記受信信号を第１のサンプリング回路によるサンプリング周期と同一の周期をもってサンプリングする第２のサンプリング回路と、単位サンプリングだけ遅延させてなる音声信号処理による音声処理遅延出力信号を当該各サンプリング毎に受けて且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる音声処理出力信号に対する予測出力信号を出力する予測器と、音声処理出力信号から予測器の出力信号を減算してその各サンプリング毎の該予測器のフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第１の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から予測出力信号を減算する第２の減算器と、第２のサンプリング回路の出力信号を受け且つ自己のフィルタ係数を加減して当該サンプリングによる第１のサンプリング回路の出力信号と前記予測出力信号との相互の誤差の推定信号を出力する適応フィルタと、第２の減算器の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して各サンプリング毎の該適応フィルタのフィルタ係数の偏位に対して該各減算値相互の偏位を最小ならしめるべく該フィルタ係数を加減する第３の減算器と、第１のサンプリング回路の出力信号から適応フィルタの出力信号を減算して音声処理出力信号を送信信号として出力する第４の減算器とを備えた、ことを特徴とする音声信号処理装置。
【図３】
【図１】
【図２】
【図４】
【図１】
【図２】
【図４】
【公開番号】特開平７−１５７８７
【公開日】平成７年（１９９５）１月１７日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１５２０９４
【出願日】平成５年（１９９３）６月２３日
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【公開日】平成７年（１９９５）１月１７日
【国際特許分類】
【出願日】平成５年（１９９３）６月２３日
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
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