遠隔会議システムにおける高次臨場感通信のための多チャネル適応信号処理に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650386
• Research Institution: Akita Prefectural University
• Principal Investigator: 陳 国躍 秋田県立大学, システム科学技術学部, 助教授 (20282014)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 武藤 憲司 東京都立航空工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (30259832)
• Keywords: 適応信号処理 / 多チャネル / 騒音の能動制御 / ノイズ除去 / 射影アルゴリズム / 音響エコー / 遠隔会議 / ステップゲイン

Research Abstract

本研究では,多チャネル騒音制御の技術を用いて,遠隔会議における前処理部のノイズ除去についての応用研究を行うとともに,この多チャンネル適応信号処理をエコーキャンセラに応用する研究を行い,遠隔会議システムのための高品質な音響通信を実現することを目的とする.
騒音源が複数存在する場合には,複数の参照センサを必要とするため,音響系は複雑になり,能動制御の性能が劣化してしまう.このような多入力のANCシステムにおいては,参照信号間に相関があることにより,計算誤差が大きく,打消し量が小さくなることを検討した.また,騒音の能動制御を広い空間で実現するためには,複数の打消すスピーカおよびエラーセンサが必要となる.そこで,複数のスピーカから放射された打消し音が空間で混じり合うこと(カプリング)により,適応アルゴリズムの収束速度が遅くなることを明らかにした.更に,影響を減らすための3つの方法について,有効性を理論,シミュレーションにより検討した.
また,接続点が多地点の場合のエコーキャンセラについて,我々が提案する多点制御を複数の音響エコー経路が存在する場合における音響エコー経路推定への応用について検討し,2局以上の遠隔地の相手と円滑な通話をするために必要なマルチチャン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検討した.適応アルゴリズムとして2次の射影アルゴリズムを選び,ステップゲインを逐次変化させることで音響エコー経路推定の高速化が図れるため,最適なステップゲインの値を導出した.そして計算機シミュレーションにより,遠隔地の2地点で同時に発話している場合で音響エコー経路が変化しても2秒程度で会話に十分なエコー除去が可能であることを確認した.

Research Products

• [Publications] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠, 島田一雄: "可変ステップゲインを有する射影法による2チャンネルエコーキャンセラ"平成12年度電気関係学会東北支部連合大会. 37-37 (2000)
• [Publications] Guoyue Chen, Masato Abe, Toshio Sone: "The convergence characteristics of an adaptive algorithm for a multichannel active noise control system"The 2000 International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering. 1763-1767 (2000)
• [Publications] Guoyue Chen, Masato Abe, Toshio Sone: "The behavior of a multiple channel ANC system"The Seventh Western Pacific Regional Acoustics Conference. 537-540 (2000)
• [Publications] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠, 島田一雄: "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. 132-132 (2001)
• [Publications] Guoyue Chen, Masato Abe, Toshio Sone: "Analysis of the convergence characteristics of a multiple channel ANC System"8th International congress on sound and vibration. 215-220 (2001)
• [Publications] Kenji Muto, Guoyue Chen, Kikuo Asai, Yuji Sugimoto, Kiyohiro Yuki, Kazuo Shimada: "An adaptive algorithm with variable step gain for multi-channel echo canceller"The 2001 International Congress and Exhibition on Noise Control Engineering. 244/1-244/4 (2001)
• [Publications] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠, 島田一雄: "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 平成12年度研究紀要第38号. 55-62 (2001)
• [Publications] Guoyue Chen, Kenji Muto, Kikuo Asai, Yuji Sugimoto, Kiyohiro Yuki, Kazuo Shimada, Toshio Sone: "A Study on Step Gain in an Adaptive Algorithm for Multi-Channel Echo Canceller"17th International Congress on Acoustics. 52-53 (2001)
• [Publications] 陳国躍, 武藤憲司, 安倍正人, 曽根敏夫: "参照信号の分離に基づくマルチチャネルANCの検討"平成13年電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集. 167-167 (2001)
• [Publications] 武藤憲司, 陳国躍, 浅井紀久夫, 杉本裕二, 結城皖曠, 島田一雄, 柴山秀雄: "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. 533-534 (2001)