エコーキャンセラー : 製品の特長

エコーキャンセラーソフトウェア : Artifit Voice
Artifit Voice / アーティフィット ボイス
アーティフィットボイス エコーキャンセラ : J-FHFによる高ロバスト性能の適応フィルタ DSP/信号処理 IIRフィルタ image CPU組込みソフト、信号処理(DSP)ソフト開発 DSP/信号処理 サンプリングとアナログ image

ARI製品情報 AURASOUND社の輸入製品

製品情報 : Products Information
株式会社エーアールアイ / Amenity Research Institute
ARI CO.,LTD.

製品の特長 - エコーキャンセラーソフトウェア

Artifit Voice JFHF-EC1401

Artifit Voice(アーティフィット・ボイス) JFHF-EC1401シリーズは、 J-FHFをコアテクノロジーに、高性能な適応フィルタとして、 高速でロバスト、外乱に強いアルゴリズムの特長を備え、 機能ブロック上のノンリニアセクションとの統合化によって、 音声通話システムに適してエコーキャンセラー、音声機能モジュールとなっています。

エコーキャンセラー JFHF-EC1401 : 製品の特長
  • 高速な収束性能
  • ロバスト
  • 経路変動追従性
  • 外乱に強い
  • 有色音信号の性能
  • 少演算化
  • ダブルトーク性能
  • 多様な動作ハードウェア
  • ノイズ リダクション
  • 音声処理機能
J-FHF / エコーキャンセラー JFHF-EC1401シリーズの特長

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 1.安定性が高く高速なエコーキャンセル性能

エコーキャンセラーJFHF-EC1401シリーズはシステムのロバスト性が高く、 周辺のノイズ音が大きい場合やダブルトーク(同時通話)においても、 高い収束性能を維持してエコーをキャンセルすることができます。

ロバスト・安定性

エコーキャンセラーにおいて従来より一般的に使用されているNLMS方式では、 適応フィルターの収束性能を決定する係数がスカラーデータであり、 各サンプル遅延に対して共通に作用するのに対し、 JFHF-EC1401シリーズが採用しているJ-FHF方式の場合、 係数がベクトルデータであり、各サンプル遅延毎に最適に作用するため、 より安定な制御が可能で、安定したエコーキャンセルを可能にしています。 さらに、この学習係数ベクトル(カルマンゲインと呼ばれている)の算出は、 参照信号から完全なフィードフォワード制御によって得るため、 外乱の影響を受けず、安定したエコキャンセル性能を得ることのできる構成になっています。

高速な収束

収束性能とは、受聴者のスピーカとマイクとの間の音の伝わり方(伝達関数) の推定の精度および速度のことです。 収束性が速い(伝達関数が正確かつ短時間で求まる)と、 エコーの量が小さくなり、話しやすくなります。 JFHF-EC1401シリーズは、学習係数がスカラーからベクトルとなり、 無限大ノルムを使っているためより最適な制御が行われ高速な収束性能を確保しています。

J-FHF(高速H∞フィルター)の技術については「技術と関連 01.J-FHF, 高速H∞フィルター」のページを併せてご覧ください。

特長1.安定性が高く高速 : エコーキャンセラー Artifit Voice

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 経路変動、外乱ノイズに強く性能が低下しにくい

スピーカと話者の位置関係が変化する、スピーカの音量が変化する、有色信号がはいるなど、 マイクとスピーカ間の伝達特性が変化した場合でも、 アーティフィットボイス JFHF-EC1401シリーズは、追随が早く、的確にエコーをキャンセルすることができます。

経路変動追従性

一旦伝達関数が収束した後も引き続き学習を続け、 経路変動が発した際、短時間で追従できるようにしています。 変動の可能性が無い場合は、学習を停止されることで電力を節約ということもできます。

耐外乱ノイズ

学習係数ベクトルは完全なフィードフォワードによって算出されるため、 外乱の影響を受けにくく、エコーキャンセラーの高い性能を確保します。

ダブルトーク性能

学習係数ベクトルは、原理的にダブルトークの影響を受けません。 しかし適応フィルタのタップ係数は、ダブルトーク状態でも誤差を最小化しようとするので、破壊しますが J-FHFによって得られた学習係数ベクトルによって制御されているので破壊はわずかです。

このわずかな破壊の影響を無くすためのアルゴリズムを採用し、 ダブルトーク状態での学習による係数の破壊を修復し、破壊していない係数を使って出力を得ています。

適応フィルターの外乱やダブルトーク性能については「技術と関連 04.外乱とダブルトーク性能」のページを併せてご覧ください。

特長2.経路変動、外乱ノイズに強い : エコーキャンセラー Artifit Voice

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 音楽や音声などの有色音声
に対する性能が高い

音声通話、音声認識システムのエコーキャンセラーが対象とする音響エコーの元となる信号は多くが音声や音楽などの有色信号です。 有色音に対してもJ-FHF方式をコア技術とするアーティフィット・ボイスは性能を発揮します。

実稼働時の対象は有色音(音声、音楽)

従来技術の適応フィルターは、有色音(音声や音楽)より白色音(ホワイト性ノイズ)において適した特性を示し、 実際の音声通話機器が対象とする有色音に対しては性能が低下する傾向が見られますが、 J-FHF方式は、有色音声に対して高速性、ロバスト性などの性能を維持し、実際の機器で期待する性能を発揮します。

エコーキャンセラーの参照信号(スピーカー出力)は、通常、音声や音楽が対象となるため、 有色音を参照信号にした時の性能が実稼働時の性能となります。 有色音に対する性能は、音声通話、音声認識システムなどの利用分野におけるJ-FHFの有用性が高い理由の一つです。

有色音に対して高性能なJ-FHF

J-FHF方式は、学習係数ベクトルは、前向きおよび、 後ろ向き予測器によってARモデルが予測されこれを使って白色化をおこなっているため、 スペクトルエントロピーが小さい場合でも適応可能となり、 有色音においても高いエコーキャンセル性能を実現します。

特長3.音楽や音声などの有色音声に優れる : エコーキャンセラー Artifit Voice

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 少演算化とワイドバンド化で
高音質、演算量を最適化

高音質を目的としたワイドバンド化によるタップ数(デジタルフィルタの係数の個数)増加状況でも、 伝達関数の推定システムの収束時間がほぼ変わらず処理が速いという特徴があり、 少演算量で音声の高品質な状態で、エコーをキャンセルすることができます。

ワイドバンド対応

高品位音声に対応するためサンプル周波数を2倍した場合、 通常は4倍の処理量になりますが、J-FHFは、2倍ちょっとの処理量で済みます。 サンプル周波数が2倍になった場合、同じキャンセル時間相当のタップ長は2倍となります、 さらに処理しなければならない音声ストリームの量も2倍となり、 合計4倍となります。

サブバンド処理によって処理量がサンプル周波数比の2乗に比例するのを1乗と、処理量を抑えています。

演算タップ最適化

キャンセル時間(タップ長)と処理量は比例しますので、 用途に合わせて最適なタップ長を選ぶ必要があります。 スケーラブルになっているためこの最適化が可能です。

省演算化

マルチメディアプロセッサ(PCにおいてはSSE,ARM系においてはNEON)の機能を使うように最適化を行い、CPUの負荷を減らしています。

タップ数非依存

NLMSの係数更新式の分母には遅延素子の総合パワーが含まれているので、 タップ数が長くなると更新量は小さくなり、結果として収束速度は遅くなります。

それに対して、J-FHFの更新式にはその要素は無いため収束時間は、タップ長に依存しません。

特長4.少演算化、ワイドバンド : エコーキャンセラー Artifit Voice

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 ノイズサプレッサー、AGC搭載、
高音質な音声通話

高性能なエコーキャンセラーをコアに 統合されたノイズリダクション、AGC、EQなど音声処理に必要な機能をご要望に応じて 構成することができる音声処理用の機能モジュールとなっています。

統合化ノイズリダクション

J-FHFは外乱に対する誤差が少ないため、 外乱によってエコーキャンセラーに起因する誤差を抑制するための配慮は不要ですが、 再生系の特性による非線形のひずみに起因する成分や周囲雑音は適応フィルターでは抑制されません。

このような聴感上好ましくないノイズや残留成分を抑制し、通話音声の品質を向上させるため、 エコーキャンセラーコアと統合化し、密に結合したノイズリダクション(雑音抑制)の構造を持ちます。 統合化したノイズリダクションは、エコーキャンセラーとノイズ・サプレッサーを直列に配した構成よりも、より適した音声品質が得られます。

オプション - 音質調整、AGC

搭載する機器に合わせて必要となる音質調整機能 (EQ:イコライザ、CMP:コンプレッサー、LMT:リミッター) や音声通話システムに必要とされることが多い AGC(Auto Gain Control / 自動利得制御)、 コンフォートノイズ生成器

構成と音声処理の各機能については「構成と各機能」のページを併せてご覧ください。

特長5.ノイズサプレッサー、AGC搭載、 高音質な音声通話 : Artifit Voice

エコーキャンセラー - Artifit Voice 特長 国内、国際特許のクリア、
柔軟なライセンス対応

アーティフィット・ボイスの適応フィルターコアテクノロジーJ-FHFは、 JST(科学技術振興機構)によって国内および海外の特許が取得されており、 防御的な特許の問題はライセンス契約によりクリアされます。

国内、海外特許

J-FHF / 高速H∞フィルター

コア技術の適応フィルターJ-FHF(高速H∞フィルター)は、 JST(科学技術振興機構)によって 「高速H∞フィルタ」、「J-高速H∞フィルタ」 関連特許が 日本、米国、欧州において取得されています。

United States Patent No.7039567、特願2000-323958、特願2005-513012、PCT/JP2007/058033

柔軟なライセンス対応

J-FHFをご利用いただくためのライセンスは、量産・販売を目的とした製品ライセンスと、 開発用途などのための評価ライセンスの2種類のライセンスを標準的にご用意しています。

両ライセンス共、量産製品向けに設けられたライセンスではございますが、 特殊用途や少数生産される製品のために少量でのライセンスをご希望のお客様にも、 JSTの特許使用契約を成立できるよう個別にライセンス条件を対応させていただきますのでご相談ください。

特長6.特許、ライセンス : エコーキャンセラー Artifit Voice


Inter BEE 2014 参考出品の報告 - 幕張メッセ 2014年11月19日(水)〜21日(金)

放送用音声比較装置 ABE-2100Cを国際放送機器展に参考出展しました。 ご来場ありがとうございました。

Inter BEE 2014(国際放送機器展) 放送用音声比較装置 ABE-2100C (Sound Comparator) 参考出展の報告

《 製品の特長 - エコーキャンセラーソフトウェア JFHF-EC1401 》

株式会社エーアールアイ/ARI CO.,LTD.
東京都八王子市横山町6丁目9番 丸多屋ビル8F
tel:042-656-2771 fax:042-656-2654

エコーキャンセラー・ソフトウェア製品についてご不明な点などございましたら、 ARI Artifit Voice担当までお気軽にお問い合わせください。 お客様の秘守に関しましては機密保持契約(NDA)を締結させていただいた上でご相談賜ります。

エーアールアイ会社情報
製品情報と販売
音響と開発・サービス
音響機器メーカーと代理店

ご利用案内 | 免責事項 | ARI 製品情報のサイトマップ | 株式会社エーアールアイ | 東京都八王子市横山町6丁目9番 丸多屋ビル8F

Copyright(c) 2001-2015 ARI Co.,Ltd. all rights reserved.