高臨場感仮想環境を利用した多地点会議のための多チャンネル音声制御に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11650406
• 研究機関: メディア教育開発センター
• 研究代表者: 結城 皖曠 メディア教育開発センター, 研究開発部, 教授 (60300696)
• 研究分担者: 杉本 裕二 メディア教育開発センター, 研究開発部, 教授 (90311167) ; 大澤 範高 メディア教育開発センター, 研究開発部, 助教授 (30251721) ; 浅井 紀久夫 メディア教育開発センター, 研究開発部, 助教授 (90290874) ; 安田 浩 東京大学, 先端技術科学研究センター, 教授 (10292765) ; 近藤 喜美夫 メディア教育開発センター, 研究開発部, 教授 (40249925)
• キーワード: 仮想環境 / 多地点会議 / 多チャンネル・エコーキャンセラ / 適応アルゴリズム / 可変ステップゲイン

研究概要

本研究では、多地点ビデオ会議の音響に関して空間的な臨場感を高める複数話者音像定位を図るため、多チャンネル・エコーキャンセラ機能を含む多地点音声制御装置を開発することを目的とした。従来、多地点会議システムにおいて行われていた多地点音声の集中制御と複雑な調整を避けるため、局毎に音声制御装置を配置して優れたエコーキャンセル機能と音声調整機能を実現する必要があった。そのために、複数スピーカから話者マイクに漏れ込むエコーを音像移動時にも忠実に再現するディジタル適応フィルタの構成法と高速適応アルゴリズムを構築することが課題であった。
2チャンネル・エコーキャンセラの音響エコーを推定する適応アルゴリズムとして、FIRフィルタと可変ステップゲインを有する射影アルゴリズムを利用した。フィルタ係数修正量を制御するステップゲインは、推定時間の短縮と推定誤差の低減に対して重要なパラメータである。可変ステップゲインを有する射影アルゴリズムを検討した結果、音声の有無に応じてステップゲインを修正する手法が有効であることが確認された。これを踏まえ、音声パワーをエコーキャンセラの適応アルゴリズムに導入することを提案した。入力信号の大きさに応じてステップゲインを調整する手法を用いた2チャンネル・エコーキャンセラの性能を評価するため、遠隔地話者が同時に発話した場合について計算機シミュレーションを行った。その結果、会話に大きく影響しない程度の時間で音響エコーを推定することができた。

研究成果

• [文献書誌] Guoyue Chen, Kenji Muto, Kikuo Asai, Yuji Sugimoto, Kiyohiro Yuki, et al.: "A Study on Step Gain in an Adaptive Algorithm for Multi-Channel Echo Canceller"Proc. 17th International Congress on Acoustics. 52-53 (2001)
• [文献書誌] Kenji Muto, Guoyue Chen, Kikuo Asai, Yuji Sugimoto, Kiyohiro Yuki, et al.: "An adaptive algorithm with variable step gain for multi-channel echo canceller"Proc. The 2001 International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering. 1-4 (2001)
• [文献書誌] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠: "マルチチャネルエコーキャンセラのための適応アルゴリズムについて"平成13年度日本音響学会秋季研究発表会講演論文集. 1・6・1 (2001)
• [文献書誌] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠: "エコーキャンセラのための射影アルゴリズムのステップゲインについて"平成13年度電気関係学会東北支部連合大会. 37 (2001)
• [文献書誌] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠: "可変ステップゲインを有する射影アルゴリズム"東京都立航空工業高等専門学校紀要. 38. 55-62 (2002)