JP2006033802A - Echo-canceling apparatus, telephone set using the same, and echo-canceling method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an echo-canceling apparatus, telephone set using the same and an echo-canceling method that do not require transmission/reception sound detection and are robust with respect to environmental noise. <P>SOLUTION: An echo-canceling apparatus includes a calculator 4 for subtracting a pseudo-echo signal pec, generated from a reception sound signal from an echo signal ec, that is based on an echo generated when the reception sound that is based on the reception sound signal is reflected on a reflective body, such as a wall thereby outputting a residual echo signal rec. The echo canceling apparatus further includes a residual echo detector 12 for estimating residual echo volume, by detecting sign inversion of the echo signal ec and the residual echo signal rec and their amplitude values. The positive and the negative signs of the input/output signal of the calculator 4 can be compared, without using the transmission/reception sound detection to detect the generation of a pseudo-echo signal, thereby accurately estimating the residual echo volume. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電話会議システムなどにおいてハンズフリー通話が可能な音声通信装置に組込まれるエコーキャンセル装置およびそれを用いた電話機、並びにエコーキャンセル方法に関するものである。   The present invention relates to an echo canceling apparatus incorporated in a voice communication apparatus capable of hands-free calling in a telephone conference system and the like, a telephone using the same, and an echo canceling method.

一般に、ハンズフリー通話を行うと、スピーカーから拡声出力された受話音声が直接あるいは壁面などで反射してマイクに回り込み、これによって音響エコーが発生する。この音響エコーはそれ自体が通話品質を低下させ、その程度が大きいとハウリングが発生してしまう。また、近年普及が著しいＩＰ電話では、コーデックと伝送による遅延が大きいため、エコーが話者に知覚され易くなって、通話品質が更に劣化する傾向がある。   In general, when a hands-free call is performed, the received voice output from the speaker is reflected directly or from a wall surface and wraps around a microphone, thereby generating an acoustic echo. This acoustic echo itself deteriorates the call quality, and howling will occur if the degree is large. In addition, in IP phones that have been widely used in recent years, since the delay due to the codec and transmission is large, echoes tend to be perceived by the speaker, and the call quality tends to further deteriorate.

そこで、この種の音声通信装置では一般に音響エコーキャンセラ（エコーキャンセル装置）が使用されている。音響エコーキャンセラは、音響エコーパスの特性を適応フィルタにより推定して音響エコーパスと同一の特性を有する擬似エコー信号を生成する。そして、この擬似エコー信号を送話音声信号から差し引くことにより、送話音声信号に含まれる音響エコー成分をキャンセルするものである。   Therefore, an acoustic echo canceller (echo cancellation apparatus) is generally used in this type of voice communication apparatus. The acoustic echo canceller estimates the characteristics of the acoustic echo path using an adaptive filter and generates a pseudo echo signal having the same characteristics as the acoustic echo path. Then, by subtracting this pseudo echo signal from the transmitted voice signal, the acoustic echo component included in the transmitted voice signal is canceled.

ところが、音響エコーキャンセラの適応学習においては、エコー信号の非線形な特性や近端話者（マイク側に位置する）の音声、雑音による影響を受けるため、正確な擬似エコー信号を生成することは困難である。その結果、送話音声信号から擬似エコー信号を差し引く演算部に於いてエコー信号が残留したり、擬似エコー信号の誤差自体が残留エコーとして出力されるためにエコー感が増大したり、更にはハウリングを生じてしまう。   However, in adaptive learning of acoustic echo cancellers, it is difficult to generate an accurate pseudo echo signal because it is affected by the nonlinear characteristics of the echo signal and the voice and noise of the near-end speaker (located on the microphone side). It is. As a result, the echo signal remains in the arithmetic unit that subtracts the pseudo echo signal from the transmitted voice signal, the error of the pseudo echo signal itself is output as the residual echo, and the echo feeling increases, and further howling. Will occur.

このような不具合を解消するために、エコーキャンセラの後段で残留エコー信号を線形あるいは非線形的に減衰させて通話品質を向上させる「エコーサプレサ部」の構成がＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５で規定されており、特許も数件提出されている。   In order to solve such a problem, the configuration of an “echo suppressor unit” that improves the speech quality by linearly or nonlinearly attenuating the residual echo signal after the echo canceller is proposed. 165 and several patents have been submitted.

エコーサプレサ部の特許例としての（特許文献１）では、擬似エコーの演算部の入出力間で信号レベルを比較することでエコー消去量を推定し、それに応じてエコーサプレサ部の減衰量を制御することが記載されている。また、（特許文献２）では、送話検出時にはエコーサプレサ部を不活性状態にして送話音声の歪み発生を抑えたり、音声対雑音比に基づいてエコーサプレサ部の減衰率を調整したりする事が記載されている。   As a patent example of the echo suppressor unit (Patent Document 1), the echo cancellation amount is estimated by comparing the signal level between the input and output of the pseudo echo calculation unit, and the attenuation amount of the echo suppressor unit is controlled accordingly. Is described. Further, in (Patent Document 2), at the time of detecting a transmission, the echo suppressor may be deactivated to suppress generation of distortion of the transmitted voice, or to adjust the attenuation factor of the echo suppressor based on the voice-to-noise ratio. Are listed.

図１５は、従来のエコーキャンセル装置を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram showing a conventional echo cancellation apparatus.

図１５において、１は音声入力を行うマイクロフォン、２はマイクロフォン１から入力されたアナログ音声信号（マイク入力音声信号）をデジタル音声信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、３は受信信号から擬似エコー信号を生成する適応ＦＩＲフィルタ、４はマイク入力音声信号から擬似エコー信号を差し引く演算部、５は通信回線網６と音声信号のやり取りを行う回線インターフェイス回路、７はデジタル音声データをアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）、８は音声を出力するスピーカー、９は演算部４の前後における信号の振幅比を計算するエコー消去量検出部、１０は送話信号を減衰させる減衰部、１１は音声の送話と受話を検出する送受話検知部である。   In FIG. 15, 1 is a microphone for inputting sound, 2 is an A / D converter (ADC) for converting an analog sound signal (microphone input sound signal) input from the microphone 1 into a digital sound signal, and 3 is a pseudo signal from a received signal. An adaptive FIR filter that generates an echo signal, 4 is a calculation unit that subtracts a pseudo echo signal from a microphone input audio signal, 5 is a line interface circuit that exchanges audio signals with the communication network 6, and 7 is digital audio data that is converted into an analog audio signal A D / A converter (DAC) for converting into a sound, 8 is a speaker for outputting sound, 9 is an echo cancellation amount detecting unit for calculating the amplitude ratio of signals before and after the arithmetic unit 4, and 10 is an attenuating unit for attenuating the transmission signal , 11 is a transmission / reception detector for detecting voice transmission and reception.

まず、通信回線網６から入力された相手からの音声信号は、回線インターフェイス回路５を介してリニアなデジタル音声信号に変換されて入力される。この音声信号は、経路ａと経路ｂの二つに分岐し、Ｄ／Ａコンバータ７と適応ＦＩＲフィルタ３に入力される。Ｄ／Ａコンバータ７に送られた信号は、アナログ音声信号に変換され、スピーカー８より音声として出力される。この音声の一部はエコーとなり、マイクロフォン１に入力され、Ａ／Ｄコンバータ２でデジタル音声信号に変換される。また、経路ｂを通る受信音声から、適応ＦＩＲフィルタ３によって、エコー信号と同様の擬似エコー信号が生成される。そして、Ａ／Ｄコンバータ２から出力されたデジタル音声信号から適応ＦＩＲフィルタ３が生成した擬似エコー信号が演算部４によって差し引かれ、その結果としての差引き信号が減衰部１０に入力される。   First, an audio signal from the other party input from the communication network 6 is converted into a linear digital audio signal and input via the line interface circuit 5. This audio signal branches into two paths a and b and is input to the D / A converter 7 and the adaptive FIR filter 3. The signal sent to the D / A converter 7 is converted into an analog audio signal and output from the speaker 8 as audio. Part of this sound becomes an echo, which is input to the microphone 1 and converted into a digital sound signal by the A / D converter 2. Also, a pseudo echo signal similar to the echo signal is generated by the adaptive FIR filter 3 from the received voice passing through the path b. Then, the pseudo echo signal generated by the adaptive FIR filter 3 is subtracted from the digital audio signal output from the A / D converter 2 by the calculation unit 4, and the resulting subtraction signal is input to the attenuation unit 10.

ここで、エコー消去量検出部９は、演算部４の入力信号と演算部４による遅延を補正した出力信号との振幅比を計算してエコー消去量を算出する。但し、送話側（スピーカー８側に位置する）の発話時は振幅比が１に近くなるので、送受話検知部１１により受話音声を検出した時のみエコー消去量は計算可能である。検出されたエコー消去量は、減衰部１０に転送される。減衰部１０は送受話検出の結果に応じてゲインを変化させるが、ゲインの変化幅はエコー消去量検出部９の結果に応じて決定される。また、エコー消去量を検出せずに減衰部１０のゲインの変化幅は固定で、送受話の検出に応じた減衰のみ行う簡易な構成（送受話スイッチ装置）もある。   Here, the echo cancellation amount detection unit 9 calculates the echo cancellation amount by calculating the amplitude ratio between the input signal of the calculation unit 4 and the output signal in which the delay by the calculation unit 4 is corrected. However, since the amplitude ratio is close to 1 when speaking on the transmitting side (located on the speaker 8 side), the echo cancellation amount can be calculated only when the received speech is detected by the transmission / reception detecting unit 11. The detected echo cancellation amount is transferred to the attenuation unit 10. The attenuating unit 10 changes the gain according to the result of the transmission / reception detection, and the change width of the gain is determined according to the result of the echo cancellation amount detecting unit 9. There is also a simple configuration (transmission / reception switch device) that does not detect the amount of echo cancellation and the gain change width of the attenuation unit 10 is fixed and only attenuation according to detection of transmission / reception is performed.

また、（特許文献２）に示すように、送受話検知や音声対雑音比により減衰部を制御する複雑な構成もある。   Further, as shown in (Patent Document 2), there is also a complicated configuration in which the attenuation unit is controlled by transmission / reception detection or voice-to-noise ratio.

従来のエコーキャンセル装置における送話音声の減衰部１０に於いて残留エコーを効果的に抑圧するためには、エコーの消去量のみでなく、演算部４の出力信号に含まれる残留エコー信号の絶対量を正確に推定し、それに応じて抑圧量を加減する必要がある。この推定値が実際よりも小さければ、減衰部１０の抑圧量が不足し、残留エコーが知覚されてしまう。逆に実際よりも大きければ、減衰部１０の減衰量が過大になり、残留エコーと共に送話音声まで抑圧されるので、音質に違和感を生じる。   In order to effectively suppress the residual echo in the transmission voice attenuation unit 10 in the conventional echo canceling apparatus, not only the echo cancellation amount but also the absolute value of the residual echo signal included in the output signal of the arithmetic unit 4 is used. It is necessary to estimate the amount accurately and adjust the suppression amount accordingly. If the estimated value is smaller than the actual value, the suppression amount of the attenuation unit 10 is insufficient, and the residual echo is perceived. On the contrary, if it is larger than the actual value, the attenuation amount of the attenuation unit 10 becomes excessive, and the transmitted voice is suppressed together with the residual echo, so that the sound quality is uncomfortable.

しかし、従来のエコーキャンセル装置では、残留エコー信号の絶対量を正確に推定することは困難であるという不具合を生じていた。推定が困難な理由は、通常会話では送受話の区切りが明確で無いので、送話音声と受話音声の残留エコーも明確に区別することが困難だからである。加えて、演算部からは送話側の環境雑音も出力されるので、環境によっては誤差が更に大きくなってしまう。
特開平９−１１６４７１号公報 特表２００２−５０１３３６号公報 However, the conventional echo canceling apparatus has a problem that it is difficult to accurately estimate the absolute amount of the residual echo signal. The reason why the estimation is difficult is that, in normal conversation, the transmission / reception separation is not clear, so it is difficult to clearly distinguish the residual echo between the transmission voice and the reception voice. In addition, since the environmental noise on the transmission side is also output from the arithmetic unit, the error becomes even larger depending on the environment.
JP-A-9-116471 Japanese translation of PCT publication No. 2002-501336

このように、従来のエコーキャンセル装置では、送受話検出の誤差や環境雑音に対して頑強な残留エコー量推定は困難であり、残留エコー量推定の方法は従来の（特許文献１、２）にも示されておらず、結果として残留エコーの減衰が不足したり、送話音声が減衰されて違和感が生じるという問題点を有していた。   As described above, in the conventional echo canceling apparatus, it is difficult to estimate the residual echo amount that is robust against errors in transmission / reception detection and environmental noise, and the residual echo amount estimation method is the conventional (Patent Documents 1 and 2). There is also a problem that the residual echo is insufficiently attenuated as a result, and the transmitted voice is attenuated, resulting in a sense of incongruity.

このエコーキャンセル装置およびエコーキャンセル方法では、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音に対して頑強なことが要求されている。   This echo canceling apparatus and echo canceling method are required to be robust against environmental noise without requiring transmission / reception detection.

本発明は、この要求を満たすため、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音に対して頑強なエコーキャンセル装置およびそれを用いた電話機、並びに、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音に対して頑強なエコーキャンセル方法を提供することを目的とする。   In order to satisfy this requirement, the present invention does not require transmission / reception detection and an echo cancellation apparatus that is robust against environmental noise, and a telephone using the same, and does not require transmission / reception detection and is compatible with environmental noise. The object is to provide a robust echo cancellation method.

この課題を解決するための本発明のエコーキャンセル装置は、エコーを推定して擬似エコー信号を生成し、生成した疑似エコー信号でエコーを抑制するエコーキャンセル装置であって、疑似エコー信号を生成する、フィルタと、エコーを含む入力信号から、フィルタより生成された疑似エコー信号を減算し、その減算結果を出力信号として出力する、演算部と、入力信号と正負符号が異なる出力信号の振幅値を、正の実数の倍率で乗算し、その乗算結果を残留エコー量として出力する、残留エコー量検出部とを備えることを特徴とする。   An echo canceling apparatus according to the present invention for solving this problem is an echo canceling apparatus that estimates a echo and generates a pseudo echo signal, and suppresses the echo by the generated pseudo echo signal, and generates the pseudo echo signal. Subtract the pseudo echo signal generated from the filter from the filter and the input signal including the echo, and output the subtraction result as an output signal, and the amplitude value of the output signal with a different sign from the input signal And a residual echo amount detector that multiplies by a positive real number magnification and outputs the multiplication result as a residual echo amount.

本発明のエコーキャンセル装置は、残留エコー量検出部では送受話検出に寄らずに演算部の入出力信号（つまりエコー信号と残留エコー信号）の正負符号を比較して擬似エコー信号の湧き出し（発生量）を検出して残留エコー量を正確に推定することができるので、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させることができるという有利な効果が得られる。   The echo canceling apparatus of the present invention compares the positive and negative signs of the input / output signals (that is, the echo signal and the residual echo signal) of the arithmetic unit without depending on the transmission / reception detection in the residual echo amount detection unit, and generates a pseudo echo signal ( The amount of generated echo) can be detected and the amount of residual echo can be accurately estimated, so that an advantageous effect is obtained that the echo signal can be attenuated without the need for detection of transmission / reception and the influence of environmental noise. It is done.

本発明は、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音に対して頑強であるという目的を、エコー信号と残留エコー信号との符号反転および振幅値とを検出することにより実現した。   The object of the present invention is to detect the sign inversion and the amplitude value of the echo signal and the residual echo signal and to achieve the object of being robust against environmental noise without requiring transmission / reception detection.

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、エコーを推定して擬似エコー信号を生成し、生成した疑似エコー信号でエコーを抑制するエコーキャンセル装置であって、疑似エコー信号を生成する、フィルタと、エコーを含む入力信号から、フィルタより生成された疑似エコー信号を減算し、その減算結果を出力信号として出力する、演算部と、入力信号と正負符号が異なる出力信号の振幅値を、正の実数の倍率で乗算し、その乗算結果を残留エコー量として出力する、残留エコー量検出部とを備えることとしたものであり、残留エコー量検出部では送受話検出に寄らずに演算部の入出力信号（つまりエコー信号と残留エコー信号）の正負符号を比較して擬似エコー信号の湧き出し（発生量）を検出して残留エコー量を正確に推定することができるので、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させることができるという作用・効果を有する。   A first invention made to solve the above problem is an echo canceling apparatus that estimates an echo to generate a pseudo echo signal and suppresses the echo with the generated pseudo echo signal, and generates the pseudo echo signal. Subtract the pseudo echo signal generated from the filter from the filter and the input signal including the echo, and output the subtraction result as an output signal, and the amplitude value of the output signal with a different sign from the input signal A residual echo amount detection unit that multiplies by a positive real number magnification and outputs the multiplication result as a residual echo amount. The residual echo amount detection unit performs computation without depending on transmission / reception detection. Compare the sign of the input / output signals (ie, echo signal and residual echo signal) of the part to detect the spout (generated amount) of the pseudo echo signal and accurately estimate the residual echo amount. Because it has operations and effects of the echo signal without being affected by the not and environmental noise not require handset detection can be attenuated.

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、第１の発明に係るエコーキャンセル装置であって、倍率は１倍ないし４倍の範囲内にあるものであり、近端音声の誤減衰率を抑制しながら、残留エコーの減衰率を向上させて、近端音声の途切れを避けながら、エコーを抑制することができる作用・効果を有する。   A second invention made to solve the above problems is an echo canceling apparatus according to the first invention, wherein the magnification is in the range of 1 to 4 times, and false attenuation of near-end speech While suppressing the rate, the attenuation rate of the residual echo is improved, and the echo can be suppressed while avoiding the interruption of the near-end speech.

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、第２の発明に係るエコーキャンセル装置であって、倍率は約２倍であるものであり、近端音声の誤減衰率と残留エコーの減衰率とのバランスを最も効率良くすることができるので、近端音声の途切れがほとんどない状態で、エコーを出来るだけ抑制することができる作用・効果を有する。   A third invention made to solve the above problems is an echo canceling apparatus according to the second invention, wherein the magnification is about twice, and the false attenuation rate of the near-end speech and the residual echo are reduced. Since the balance with the attenuation rate can be made most efficient, there is an operation and effect that can suppress the echo as much as possible in a state where there is almost no interruption of the near-end speech.

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、第１の発明に係るエコーキャンセル装置であって、更に、残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいてエコーを減衰させる、エコーサプレサ部を備えるものであり、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   4th invention made | formed in order to solve the said subject is an echo cancellation apparatus which concerns on 1st invention, Furthermore, it attenuates an echo based on the residual echo amount output by the residual echo amount detection part, An echo suppressor is provided, and has the function and effect that the residual echo signal can be attenuated and deterioration of sound quality due to attenuation can be suppressed.

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第４の発明に係るエコーキャンセル装置であって、エコーサプレサ部は、残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいてエコーを減衰させるものであり、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A fifth invention made to solve the above problem is an echo canceling device according to the fourth invention, wherein the echo suppressor unit performs an attenuation operation based on the residual echo amount output by the residual echo amount detection unit. The operating point is determined, and the echo is attenuated based on the determined operating point. Thus, the residual echo signal can be attenuated, and the deterioration of sound quality caused by the attenuation can be suppressed.

上記課題を解決するためになされた第６の発明は、第５の発明に係るエコーキャンセル装置であって、エコーサプレサ部は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示す非線形増幅動作を用いて、残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいてエコーを減衰させるものであり、減衰動作の動作点を決定して残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A sixth invention made to solve the above-described problem is an echo canceling apparatus according to the fifth invention, wherein the echo suppressor unit is an ITU-T recommendation G.264. The operation point of the attenuation operation is determined based on the amount of residual echo using the nonlinear amplification operation shown in 165, and the echo is attenuated based on the determined operation point. It has an operation and effect that the echo signal can be attenuated and the deterioration of the sound quality due to the attenuation can be suppressed.

上記課題を解決するためになされた第７の発明は、第１の発明に係るエコーキャンセル装置であって、更に、演算部が出力する出力信号のレベルが環境雑音レベルを下回る場合に、雑音信号を発生させ、発生させた雑音信号を出力信号に加算する、雑音信号発生部を備えるものであり、送話音声が環境雑音に埋没してしまった場合でも雑音信号は発生しているので、受話側においては、環境雑音信号の途切れによる違和感を軽減することができるという作用・効果を有する。   7th invention made | formed in order to solve the said subject is an echo cancellation apparatus which concerns on 1st invention, Comprising: When the level of the output signal which a calculating part outputs further is less than an environmental noise level, noise signal And a noise signal generator that adds the generated noise signal to the output signal. Even if the transmitted voice is buried in environmental noise, the noise signal is generated. On the side, there is an operation and effect that it is possible to reduce a sense of incongruity due to the interruption of the environmental noise signal.

上記課題を解決するためになされた第８の発明は、第１の発明に係るエコーキャンセル装置であって、更に、残留エコー量検出部により出力された残留エコー量、及び演算部が出力する出力信号に基づいて、正味の残留エコー量を生成し、生成した正味の残留エコー量に応じて、フィルタ係数の更新量を制御するエラー信号補正部を備えるものであり、送受話の判定を行わずにフィルタ係数を更新ができるので、動作範囲が広く外乱に強いエコーの適応処理を実現することができるという有利な効果が得られる。   The 8th invention made in order to solve the above-mentioned subject is an echo cancellation device concerning the 1st invention, and further, the amount of residual echo output by the residual echo amount detection part, and the output which an operation part outputs Based on the signal, a net residual echo amount is generated, and an error signal correction unit that controls the update amount of the filter coefficient according to the generated net residual echo amount is provided. In addition, since the filter coefficient can be updated, it is possible to obtain an advantageous effect that adaptive processing of an echo having a wide operation range and strong against disturbance can be realized.

上記課題を解決するためになされた第９の発明は、第８の発明に係るエコーキャンセル装置であって、更に、残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいてエコー信号を減衰させる、エコーサプレサ部を備えるものであり、外乱に強いエコーの適応処理を実現するものでありながら、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A ninth invention made to solve the above-described problem is an echo canceling apparatus according to the eighth invention, and further attenuates an echo signal based on the residual echo amount output by the residual echo amount detection unit. , Equipped with an echo suppressor, which realizes adaptive processing of echoes that are resistant to disturbances, but can attenuate residual echo signals and suppress deterioration of sound quality due to attenuation Have

上記課題を解決するためになされた第１０の発明は、第１の発明に係るエコーキャンセル装置と、音声を出力するスピーカーと、スピーカーが出力した音声をエコーとして収音するマイクロフォンとを備える電話機であり、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させる電話機を提供することができるという作用・効果を有する。   A tenth invention made to solve the above-mentioned problem is a telephone set including the echo canceling device according to the first invention, a speaker that outputs sound, and a microphone that collects sound output from the speaker as an echo. In addition, there is an operation and effect that it is possible to provide a telephone that does not require transmission / reception detection and can attenuate an echo signal without being affected by environmental noise.

上記課題を解決するためになされた第１１の発明は、エコーを推定して擬似エコー信号を生成し、生成した疑似エコー信号でエコーを抑制するエコーキャンセル方法であって、疑似エコー信号を生成し、エコーを含む入力信号から、生成された疑似エコー信号を減算し、その減算結果を出力信号として出力し、入力信号と正負符号が異なる出力信号の振幅値を、正の実数の倍率で乗算し、その乗算結果を残留エコー量として出力することとしたものであり、送受話検出に寄らずに演算部の入出力信号（つまりエコー信号と残留エコー信号）の正負符号を比較して擬似エコー信号の湧き出し（発生量）を検出して残留エコー量を正確に推定することができるので、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させることができるという作用・効果を有する。   An eleventh invention made to solve the above problems is an echo cancellation method for estimating an echo to generate a pseudo echo signal, and suppressing the echo with the generated pseudo echo signal, wherein the pseudo echo signal is generated. Subtract the generated pseudo echo signal from the input signal including the echo, output the subtraction result as an output signal, and multiply the amplitude value of the output signal with a positive / negative sign different from the input signal by a positive real number magnification The result of the multiplication is output as a residual echo amount, and the pseudo echo signal is compared by comparing the sign of the input / output signal (that is, the echo signal and the residual echo signal) of the arithmetic unit without depending on the transmission / reception detection. The amount of echoes generated can be detected and the amount of residual echo can be accurately estimated, so that the echo signal is attenuated without the need for detection of transmission / reception and the influence of environmental noise. It has operation and effect of being able to.

上記課題を解決するためになされた第１２の発明は、第１１の発明に係るエコーキャンセル方法であって、倍率は１倍ないし４倍の範囲内にあるものであり、近端音声の誤減衰率を抑制しながら、残留エコーの減衰率を向上させて、近端音声の途切れを避けながら、エコーを抑制することができる作用・効果を有する。   A twelfth invention made to solve the above problems is an echo canceling method according to the eleventh invention, wherein the magnification is in the range of 1 to 4 times, and false attenuation of near-end speech While suppressing the rate, the attenuation rate of the residual echo is improved, and the echo can be suppressed while avoiding the interruption of the near-end speech.

上記課題を解決するためになされた第１３の発明は、第１２の発明に係るエコーキャンセル方法であって、倍率は約２倍であるものであり、近端音声の誤減衰率と残留エコーの減衰率とのバランスを最も効率良くすることができるので、近端音声の途切れがほとんどない状態で、エコーを出来るだけ抑制することができる作用・効果を有する。   A thirteenth invention made to solve the above-mentioned problem is an echo cancellation method according to the twelfth invention, wherein the magnification is about two times, and the false attenuation rate of the near-end speech and the residual echo are Since the balance with the attenuation rate can be made most efficient, there is an operation and effect that can suppress the echo as much as possible in a state where there is almost no interruption of the near-end speech.

上記課題を解決するためになされた第１４の発明は、第１１の発明に係るエコーキャンセル方法であって、更に、残留エコー量に基づいてエコーを減衰させるものであり、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   14th invention made | formed in order to solve the said subject is an echo cancellation method which concerns on 11th invention, Comprising: Furthermore, it attenuates an echo based on the amount of residual echoes, Attenuates a residual echo signal In addition, it is possible to suppress the deterioration of sound quality caused by attenuation.

上記課題を解決するためになされた第１５の発明は、第１４の発明に係るエコーキャンセル方法であって、残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいてエコーを減衰させるものであり、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A fifteenth invention made to solve the above-mentioned problem is an echo canceling method according to the fourteenth invention, wherein the operating point of the attenuation operation is determined based on the residual echo amount, and based on the determined operating point It is an echo attenuator, and has the effect of being able to attenuate the residual echo signal and to suppress the deterioration of sound quality due to the attenuation.

上記課題を解決するためになされた第１６の発明は、第１５の発明に係るエコーキャンセル方法であって、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示す非線形増幅動作を用いて、残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいてエコーを減衰させるものであり、減衰動作の動作点を決定して残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A sixteenth invention made to solve the above-mentioned problems is an echo cancellation method according to the fifteenth invention, which is an ITU-T recommendation G.1. The operation point of the attenuation operation is determined based on the amount of residual echo using the nonlinear amplification operation shown in 165, and the echo is attenuated based on the determined operation point. It has an operation and effect that the echo signal can be attenuated and the deterioration of the sound quality due to the attenuation can be suppressed.

上記課題を解決するためになされた第１７の発明は、第１１の発明に係るエコーキャンセル方法であって、更に、出力信号のレベルが環境雑音レベルを下回る場合に、雑音信号を発生させ、発生させた雑音信号を出力信号に加算するものであり、送話音声が環境雑音に埋没してしまった場合でも雑音信号は発生しているので、受話側においては、環境雑音信号の途切れによる違和感を軽減することができるという作用・効果を有する。   A seventeenth invention made to solve the above problems is an echo canceling method according to the eleventh invention, and further generates and generates a noise signal when the level of the output signal is lower than the environmental noise level. Since the noise signal is generated even if the transmitted voice is buried in the environmental noise, the receiver side feels uncomfortable due to the interruption of the environmental noise signal. Has the effect of being able to reduce.

上記課題を解決するためになされた第１８の発明は、第１１の発明に係るエコーキャンセル方法であって、更に、残留エコー量及び出力信号に基づいて、正味の残留エコー量を生成し、生成した正味の残留エコー量に応じて、フィルタ係数の更新量を制御するものであり、送受話の判定を行わずにフィルタ係数を更新ができるので、動作範囲が広く外乱に強いエコーの適応処理を実現することができるという有利な効果が得られる。   An eighteenth invention made to solve the above problem is an echo cancellation method according to the eleventh invention, further generating a net residual echo amount based on the residual echo amount and the output signal, The amount of update of the filter coefficient is controlled according to the net residual echo amount, and the filter coefficient can be updated without judging the transmission / reception. The advantageous effect that it can be realized is obtained.

上記課題を解決するためになされた第１９の発明は、第１８の発明に係るエコーキャンセル方法であって、更に、残留エコー量に基づいてエコー信号を減衰させるものであり、外乱に強いエコーの適応処理を実現するものでありながら、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができるという作用・効果を有する。   A nineteenth invention made to solve the above problems is an echo cancellation method according to the eighteenth invention, which further attenuates an echo signal based on the amount of residual echo, While realizing the adaptive process, the residual echo signal can be attenuated and the sound quality deterioration accompanying the attenuation can be suppressed.

（実施の形態１）
図１は、ハンズフリー電話機の外観斜視図である。本実施の形態におけるハンズフリー電話機１００は、スピーカフォン方式電話などのハンズフリー電話機の一例であって、図１に示すように、複数人が会話することが出来、会議などに利用される、いわゆる「会議電話」である。なお、本発明が適用されるハンズフリー電話機は、図１のような固定電話である必要ではなく、携帯電話をハンズフリーにして使用する場合についても、適用することが出来る。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is an external perspective view of a hands-free telephone. Hands-free telephone 100 in the present embodiment is an example of a hands-free telephone such as a speakerphone phone, and as shown in FIG. 1, a plurality of people can talk and are used for a conference or the like. "Conference phone". The hands-free telephone to which the present invention is applied is not necessarily a fixed telephone as shown in FIG. 1, but can be applied to a case where the mobile telephone is used in a hands-free manner.

ハンズフリー電話機１００は、筐体１０１を有しており、筐体１０１は矩形状に形成されている。筐体１０１の各コーナーには、マイクロフォン１が設けられている。筐体１０１の上面には、スピーカー８と、ディスプレイや各種のスイッチなどで構成される、操作インターフェイス５０とが設けられている。筐体１０１の内部には、後述する回路モジュールが設けられており、この回路モジュールは、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や専用ケーブルなどの通信回線網６に接続されている。   The hands-free telephone 100 has a housing 101, and the housing 101 is formed in a rectangular shape. A microphone 1 is provided at each corner of the housing 101. On the upper surface of the housing 101, a speaker 8 and an operation interface 50 including a display, various switches, and the like are provided. A circuit module, which will be described later, is provided inside the housing 101, and this circuit module is connected to a communication network 6 such as a PSTN (Public Switched Telephone Network) or a dedicated cable.

図２は、ハンズフリー電話機１００のハードウェアブロック図である。筐体１０１（破線）内には、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２、マイクアンプ３０ａ、マイクロフォン１、スピーカー８、スピーカーアンプ３０ｂ、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）７、回線インターフェイス回路５、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）４０ａ、フラッシュＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ）４０ｂ、及び操作インターフェイス５０を有している。これらの要素で回路モジュールが構成されている。   FIG. 2 is a hardware block diagram of the handsfree telephone 100. In the housing 101 (broken line), a DSP (Digital Signal Processor) 20, an A / D converter (ADC) 2, a microphone amplifier 30a, a microphone 1, a speaker 8, a speaker amplifier 30b, a D / A converter (DAC) 7, A line interface circuit 5, an SDRAM (Synchronous DRAM) 40a, a flash ROM (Read Only Memory) 40b, and an operation interface 50 are provided. These elements constitute a circuit module.

マイクロフォン１は、マイクアンプ３０ａ、及びＡ／Ｄコンバータ２を介して、ＤＳＰ２０に接続されている。スピーカー８は、スピーカーアンプ３０ｂ、及びＤ／Ａコンバータ７を介して、ＤＳＰ２０に接続されている。また、回線インターフェイス回路５、操作インターフェイス５０、ＳＤＲＡＭ４０ａ、及びフラッシュＲＯＭ４０ｂは、それぞれＤＳＰ２０に接続されている。   The microphone 1 is connected to the DSP 20 via the microphone amplifier 30 a and the A / D converter 2. The speaker 8 is connected to the DSP 20 via the speaker amplifier 30 b and the D / A converter 7. The line interface circuit 5, the operation interface 50, the SDRAM 40a, and the flash ROM 40b are each connected to the DSP 20.

ＤＳＰ２０は、エコーキャンセル装置として機能し、ＤＳＰ２０内には、ＤＳＰコア２５、ぺリフェラルバス２１、プログラム・データバス２２、ＤＡＲＡＭ（Ｄｕａｌ Ａｃｃｃｅｓ ＲＡＭ）２３ａ、及び内部ＲＯＭ２３ｂが設けられている。操作インターフェイス５０、Ａ／Ｄコンバータ２、Ｄ／Ａコンバータ７、及び回線インターフェイス回路５は、ぺリフェラルバス２１を介して、ＤＳＰコア２５に接続されている。ＤＡＲＡＭ２３ａ、及び内部ＲＯＭ２３ｂは、プログラム・データバス２２を介して、ＤＳＰコア２５に接続されている。また、ＳＤＲＡＭ４０ａ、及びフラッシュＲＯＭ４０ｂは、直接、ＤＳＰコア２５に接続されている。   The DSP 20 functions as an echo cancel device, and a DSP core 25, a peripheral bus 21, a program / data bus 22, a DARAM (Dual Access RAM) 23a, and an internal ROM 23b are provided in the DSP 20. The operation interface 50, the A / D converter 2, the D / A converter 7, and the line interface circuit 5 are connected to the DSP core 25 via the peripheral bus 21. The DARAM 23 a and the internal ROM 23 b are connected to the DSP core 25 via the program / data bus 22. The SDRAM 40a and the flash ROM 40b are directly connected to the DSP core 25.

受話信号は、回線インターフェイス回路５より受信して、ペリフェラルバス２１を介してＤＳＰコア２５に入力され、適応フィルタの処理が行われる。ＤＳＰコア２５からの出力信号は、ペリフェラルバス２１を介してＤ／Ａコンバータ７に入力され、アナログ信号に変換され、スピーカーアンプ３０ｂで増幅されてスピーカー８から受話音声として出力される。   The received signal is received from the line interface circuit 5 and input to the DSP core 25 through the peripheral bus 21 to perform adaptive filter processing. An output signal from the DSP core 25 is input to the D / A converter 7 via the peripheral bus 21, converted into an analog signal, amplified by the speaker amplifier 30 b, and output as received voice from the speaker 8.

マイクロフォン１からの入力信号は、マイクアンプ３０ａで増幅されてＡ／Ｄコンバータ２に入力し、デジタル信号に変換され、ペリフェラルバス２１を介してＤＳＰコア２５に入力され、後述する演算部での処理が行われる。ＤＳＰコア２５からの送話信号は、ペリフェラルバス２１を介して回線インターフェイス回路５に送出される。   An input signal from the microphone 1 is amplified by the microphone amplifier 30a, input to the A / D converter 2, converted into a digital signal, input to the DSP core 25 via the peripheral bus 21, and processed by a calculation unit described later. Is done. A transmission signal from the DSP core 25 is sent to the line interface circuit 5 via the peripheral bus 21.

後述する、フィルタ、演算部、残留エコー量検出部、エコーサプレサ部、エラー信号補正部は、ＤＳＰコア２５が内部ＲＯＭ２３ｂまたはフラッシュＲＯＭ４０ｂに記憶したプログラムを、プログラム・データバス２２を介してロードし、一時的な記憶領域としてＤＡＲＡＭ２３ａまたはＳＤＲＡＭ４０ａにアクセスしながらプログラムを実行することによって実現される。なお、エコーキャンセル装置は、プログラムが実行可能なＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であれば、必ずしもＤＳＰである必要はなく、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であってもよい。   A filter, a calculation unit, a residual echo amount detection unit, an echo suppressor unit, and an error signal correction unit, which will be described later, load a program stored in the internal ROM 23b or the flash ROM 40b by the DSP core 25 via the program / data bus 22, and temporarily This is realized by executing a program while accessing the DARAM 23a or the SDRAM 40a as a typical storage area. Note that the echo cancellation device is not necessarily a DSP as long as it is an IC (Integrated Circuit) that can execute a program, and may be a CPU (Central Processing Unit).

特に、フィルタは、ＤＡＲＡＭ２３ａまたはＳＤＲＡＭ４０ａに一時的に記憶してあるフィルタ係数をロードし、デジタル変換された受話信号との畳み込み演算を行って、擬似エコー信号を生成すると同時に、フィルタ係数を更新してＤＡＲＡＭ２３ａまたはＳＤＲＡＭ４０ａに記憶する。   In particular, the filter loads the filter coefficient temporarily stored in the DARAM 23a or the SDRAM 40a, performs a convolution operation with the digitally converted received signal, generates a pseudo echo signal, and simultaneously updates the filter coefficient. The data is stored in the DARAM 23a or the SDRAM 40a.

本発明の実施の形態１によるエコーキャンセル装置の概要について、図１０を用いて説明する。図１０は本発明の実施の形態１によるエコーキャンセル装置について残留エコー量検出部を中心に示すブロック図である。   An outline of the echo cancellation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram centering on the residual echo amount detection unit in the echo cancellation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図１０において、１は送話音声を入力して送話音声信号を出力するマイクロフォン（音声入力部）、３は回線からの音声信号から疑似エコー信号を生成する適応ＦＩＲフィルタ、４はエコー信号から擬似エコー信号を減算して残留エコー信号を出力する演算部、８は回線からの音声信号を入力して音声を送出するスピーカー（音声出力部）、１２はエコー信号と残留エコー信号との符号反転および振幅値とを検出することによって残留エコー量を推定する残留エコー量検出部、１３は残留エコー信号を減衰させる減衰動作を行うエコーサプレサ部である。   In FIG. 10, 1 is a microphone (speech input unit) for inputting a transmission voice and outputting a transmission voice signal, 3 is an adaptive FIR filter that generates a pseudo echo signal from the voice signal from the line, and 4 is an echo signal. An arithmetic unit that subtracts the pseudo echo signal and outputs a residual echo signal, 8 is a speaker (speech output unit) that inputs an audio signal from the line and sends out the audio, and 12 is a sign inversion of the echo signal and the residual echo signal And a residual echo amount detector 13 for estimating the residual echo amount by detecting the amplitude value, and an echo suppressor 13 for performing an attenuation operation for attenuating the residual echo signal.

このように構成されたエコーキャンセル装置について、その動作を図１１を用いて説明する。図１１は近端話者と遠端話者が同時に発声（ダブルトーク）した時の各点における信号振幅の平均値を示すグラフであり、図１１（ａ）はエコー信号のみを示すタイミング図であり、図１１（ｂ）は近端音声信号（近端話者による音声信号）のみを示すタイミング図、図１１（ｃ）は演算部４の入力信号（近端音声信号とエコー信号）を示すタイミング図、図１１（ｄ）は演算部４の出力信号（近端音声信号と残留エコー信号）を示すタイミング図、図１１（ｅ）は残留エコー信号のみを示すタイミング図、図１１（ｆ）は残留エコー信号の推定結果（推定残留エコー信号）を示すタイミング図である。   The operation of the echo cancellation apparatus configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a graph showing the average value of the signal amplitude at each point when the near-end speaker and the far-end speaker speak simultaneously (double talk), and FIG. 11A is a timing diagram showing only the echo signal. 11B is a timing diagram showing only the near-end speech signal (speech signal by the near-end speaker), and FIG. 11C shows the input signal (near-end speech signal and echo signal) of the computing unit 4. FIG. 11 (d) is a timing diagram showing the output signals (near-end speech signal and residual echo signal) of the arithmetic unit 4, FIG. 11 (e) is a timing diagram showing only the residual echo signal, and FIG. 11 (f). FIG. 6 is a timing chart showing an estimation result (estimated residual echo signal) of a residual echo signal.

図１１（ａ）に示すエコー信号ｅｃ（スピーカー８からの音声が図示しない反響体によって生じるエコーｅｃ１をマイクロフォン１が入力することにより、マイクロフォン１出力となる信号）と、マイクロフォン１に入力された近端音声ｓａ１がマイクロフォン１から出力されるときの近端音声信号ｓａ（図１１（ｂ）参照）とが加算され、図１１（ｃ）に示す演算部４の入力信号であるデジタル音声信号ｐ（エコー信号ｅｃと近端音声信号ｓａとの加算信号）となる。演算部４により擬似エコー信号ｐｅｃとエコー信号ｅｃとが相殺され、演算部４の出力信号であるエラー信号ｑが生成されるが、擬似エコー信号の推定精度が不十分な為にエコー信号ｅｃと擬似エコー信号ｐｅｃとは完全に等しくはなり難い。特に信号が小さい部分で残留エコー信号（図１１（ｅ）参照）が残っており、更に波形では判り難いが近端音声と残留エコーの重なりも、図１１（ｄ）に示す近端音声信号＋残留エコー信号を再生すればはっきり判る。   An echo signal ec shown in FIG. 11A (a signal that becomes an output of the microphone 1 when the microphone 1 inputs an echo ec1 generated by an echo body (not shown) from the speaker 8) and a near-field input to the microphone 1 The near-end audio signal sa (see FIG. 11B) when the end audio sa1 is output from the microphone 1 is added, and the digital audio signal p (), which is the input signal of the arithmetic unit 4 shown in FIG. 11C. Echo signal ec and near-end audio signal sa). The calculation unit 4 cancels the pseudo echo signal pec and the echo signal ec and generates an error signal q that is an output signal of the calculation unit 4. However, since the estimation accuracy of the pseudo echo signal is insufficient, the echo signal ec It is difficult to be completely equal to the pseudo echo signal pec. In particular, a residual echo signal (see FIG. 11 (e)) remains in a portion where the signal is small, and the overlap between the near-end speech and the residual echo, which is difficult to understand with the waveform, is also shown in FIG. 11 (d). It can be clearly seen by reproducing the residual echo signal.

ここで、従来のエコーキャンセル装置において近端と遠端の発話区間を区別して残留エコーを推定しようにも、図１１（ｂ）に示すように近端話者の発声が連続する場合は発話区間の区別が困難である。従って、従来のエコーキャンセル装置は残留エコーを正確に推定できない。   Here, in the conventional echo canceling apparatus, it is possible to estimate the residual echo by distinguishing between the near-end and far-end utterance sections, but when the near-end speaker utterances continue as shown in FIG. Is difficult to distinguish. Therefore, the conventional echo cancellation apparatus cannot accurately estimate the residual echo.

これに対し、本実施の形態によるエコーキャンセル装置では、発話区間の区別をせずに図１１（ｆ）に示すような推定結果が得られるが、これは、図１１（ｄ）に示すエラー信号ｑ（近端音声信号ｓａと残留エコー信号ｒｅｃ（ｅｃ−ｐｅｃ）との加算信号）から実際の近端音声信号を机上で減算して作成した正味の残留エコー信号ｒｅｃにきわめて良く対応している事が判る。したがって、この推定結果を用いてクリッピング等の非線形処理の動作点を適応的に更新する事により、ダブルトークに於いても残留エコー信号ｒｅｃのみを簡単にかつ効果的に削減することが可能となる。   On the other hand, in the echo cancellation apparatus according to the present embodiment, the estimation result as shown in FIG. 11 (f) is obtained without distinguishing the utterance period, which is the error signal shown in FIG. 11 (d). Corresponds very well to the net residual echo signal rec created by subtracting the actual near-end speech signal on the desk from q (added signal of the near-end speech signal sa and the residual echo signal rec (ec-pec)). I understand that. Therefore, by adaptively updating the operating point of nonlinear processing such as clipping using this estimation result, it becomes possible to easily and effectively reduce only the residual echo signal rec even in double talk. .

同時に、適応フィルタはこの残留エコー信号ｒｅｃのみを減少させる方向に随時適応させる事により、雑音やダブルトーク環境下においても正確なフィルタ更新が可能になる。   At the same time, by adapting the adaptive filter as needed to reduce only the residual echo signal rec, the filter can be updated accurately even in a noise or double talk environment.

次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態１を説明する。   Next, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図３は本発明の実施の形態１によるエコーキャンセル装置を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing an echo canceling apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

図３において、１は音声入力を行うマイクロフォン（音声入力部）、２はマイクロフォン１から入力されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、３は受信信号から擬似エコー信号を生成する適応ＦＩＲフィルタ、４はＡ／Ｄコンバータ２から出力されるデジタル音声信号ｐ（エコー信号ｅｃ＋近端音声信号ｓａ）から擬似エコー信号ｐｅｃを差し引く演算部、５は通信回線網６と音声信号のやり取りを行う回線インターフェイス回路、７はデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバータ、８は音声を出力するスピーカー（音声出力部）、１２は演算部４の前後における符号反転時の振幅によって残留エコー量を検出する残留エコー量検出部、１３は残留エコー量検出部１２が検出した残留エコーレベルと送話音声信号（近端音声信号）との大小を比較し、送話音声信号を減衰させるエコーサプレサ部、１４は雑音信号を発生する雑音信号発生部である。   In FIG. 3, reference numeral 1 denotes a microphone (speech input unit) that performs voice input, 2 denotes an A / D converter that converts an analog voice signal input from the microphone 1 into a digital voice signal, and 3 generates a pseudo echo signal from the received signal. The adaptive FIR filter 4 performs a calculation unit that subtracts the pseudo echo signal pe from the digital audio signal p (echo signal ec + near-end audio signal sa) output from the A / D converter 2, and 5 indicates the communication line network 6 and the audio signal. Line interface circuit for exchanging, 7 is a D / A converter that converts a digital audio signal into an analog audio signal, 8 is a speaker (audio output unit) that outputs audio, and 12 is an amplitude at the time of sign inversion before and after the arithmetic unit 4 The residual echo amount detection unit 13 detects the residual echo amount, and 13 is a residual error detected by the residual echo amount detection unit 12. Comparing the magnitude of the Reberu the transmission voice signal (near-end speech signal), Ekosapuresa portion for attenuating the transmission voice signal, 14 is a noise signal generator for generating a noise signal.

このように構成されたエコーキャンセル装置について、その動作を図４〜図９を用いて説明する。図４は残留エコー量検出の仕組みを示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は最急降下法による適応ＦＩＲフィルタ３の収束状態を示すグラフ、図６（ａ）、（ｂ）はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示されるエコーサプレサ部１３の非線形増幅動作を示すグラフ、図７は雑音がある場合のエコーサプレサ部１３の動作を示すタイミング図、図８は残留エコー量検出部１２の動作を示すフローチャート、図９はエコーサプレサ部１３の動作を示すフローチャートである。   The operation of the echo canceling device configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is an explanatory view showing the mechanism of residual echo amount detection. FIGS. 5A and 5B are graphs showing the convergence state of the adaptive FIR filter 3 by the steepest descent method, and FIGS. 6A and 6B. ITU-T Recommendation G. FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the echo suppressor unit 13 when there is noise, FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the residual echo amount detection unit 12, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the echo suppressor unit 13.

まず、通信回線網６から入力された相手からの音声信号（受信信号）は、回線インターフェイス回路５を介して入力される。この音声信号は、通信回線網６がアナログ回線網であればコーデックによってリニアなデジタル音声信号に変換される。ＶｏＩＰ等のデジタル回線網であれば、圧縮符号化されたデジタル音声信号は、リニアなデジタル音声信号に変換される。変換されたデジタル音声信号は、経路ａと経路ｂの二つに分岐し、Ｄ／Ａコンバータ７と適応ＦＩＲフィルタ３に入力される。Ｄ／Ａコンバータ７に送られたデジタル音声信号は、アナログ音声信号に変換され、スピーカー８より音声として出力される。この音声の一部はエコーとなり、マイクロフォン１に入力され、Ａ／Ｄコンバータ２でデジタル音声信号に変換される。また、経路ｂを通る受信音声から、適応ＦＩＲフィルタ３によって、エコー信号ｅｃと同様の擬似エコー信号ｐｅｃが生成される。そして、Ａ／Ｄコンバータ２から入力されたデジタル音声信号ｐから適応ＦＩＲフィルタ３が生成した擬似エコー信号ｐｅｃが演算部４によって差し引かれ、その結果がエコーサプレサ部１３に入力される。   First, a voice signal (received signal) from the other party input from the communication line network 6 is input via the line interface circuit 5. This audio signal is converted into a linear digital audio signal by a codec if the communication network 6 is an analog network. In the case of a digital circuit network such as VoIP, a compression-coded digital audio signal is converted into a linear digital audio signal. The converted digital audio signal is branched into a path a and a path b and input to the D / A converter 7 and the adaptive FIR filter 3. The digital audio signal sent to the D / A converter 7 is converted into an analog audio signal and output as audio from the speaker 8. Part of this sound becomes an echo, which is input to the microphone 1 and converted into a digital sound signal by the A / D converter 2. Also, a pseudo echo signal pe similar to the echo signal ec is generated by the adaptive FIR filter 3 from the received voice passing through the path b. The pseudo echo signal pec generated by the adaptive FIR filter 3 is subtracted from the digital audio signal p input from the A / D converter 2 by the arithmetic unit 4 and the result is input to the echo suppressor unit 13.

さて、ここで、残留エコー量検出部１２では、差し引かれた出力信号（差し引き信号）ｑと、Ａ／Ｄコンバータ２からの信号ｐを演算部４内と同じ量だけ遅延したものとを、比較演算し、残留エコー量を推定する。すなわち、図４に示すようにｐとｑの正負符号が反転した場合に擬似エコー信号ｐｅｃが湧き出したもの（発生したものとして）としてその瞬間の振幅値を時間平均し、更にその値を２倍して残留エコー量とする。その理由は、適応ＦＩＲフィルタ３の性質上、擬似エコー信号ｐｅｃの湧き出しと入力エコー信号ｅｃの消し残りはほぼ等量発生する傾向があるからである。以上の残留エコー量検出部１２の動作内容を図８に示す。   Now, the residual echo amount detection unit 12 compares the subtracted output signal (subtraction signal) q with the signal p delayed from the A / D converter 2 delayed by the same amount as in the calculation unit 4. Calculate the residual echo amount. That is, as shown in FIG. 4, when the positive and negative signs of p and q are reversed, the pseudo-echo signal pec is generated (assumed to be generated), and the instantaneous amplitude value is time-averaged and further doubled. To obtain the residual echo amount. The reason for this is that due to the nature of the adaptive FIR filter 3, there is a tendency for the amount of the pseudo echo signal pe to be generated and the input echo signal ec to remain substantially equal. FIG. 8 shows the operation contents of the residual echo amount detection unit 12 described above.

図８は、残留エコー量検出部の動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the residual echo amount detection unit.

擬似エコー信号ｐｅｃの湧き出しとエコー信号ｅｃの消し残りの量が等しくなる理由を図５を用いて補足説明する。適応ＦＩＲフィルタ３では最急降下法アルゴリズムによってフィルタ係数がエコーの伝達関数と等価になるまで係数の更新を繰り返すが、そのベクトルの大きさは演算部４の出力信号であるエラー信号ｑの大きさに依存するので、精度良く学習できる場合は収束に向かってエラー信号も減少し、係数ベクトルは収束点に向かう。一方、エコー信号の非線形など何らかの原因で精度良く学習できない場合は、エラー信号が一意的に減少せず、従って係数の更新ベクトルも小さくならず、フィルタ係数は収束点の周囲を振動していつまでも収束しない。従って演算部４のエラー信号ｑは収束点であるゼロを中心に正負等量に分布することになる。一方、近端話者信号の発生時は擬似エコー信号ｐｅｃは無音に近く、演算部４の前後で符号の反転は殆ど発生しないので、残留エコー量は殆ど検出されない。適応検出された残留エコー量は、エコーサプレサ部１３に転送される。エコーサプレサ部１３は、図６に示す通り、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５の５章に記載されるような非線形の増幅特性を持つものとする。図６の動作点を残留エコー量検出部１２の検出値に設定する事により、残留エコー信号（擬似エコー信号ｐｅｃの湧き出しと入力エコー信号ｅｃの消し残りの和）を精度良く消去できると同時に、近端話者の音声信号（送話音声信号）が消去される割合を最小限にすることが出来る。以上のエコーサプレサ部１３の動作内容を図９に示す。   The reason why the spout of the pseudo echo signal pe and the remaining amount of the echo signal ec are equal will be supplementarily described with reference to FIG. In the adaptive FIR filter 3, the updating of the coefficient is repeated until the filter coefficient becomes equivalent to the echo transfer function by the steepest descent algorithm, but the size of the vector is the size of the error signal q that is the output signal of the calculation unit 4. Therefore, if learning can be performed with high accuracy, the error signal also decreases toward convergence, and the coefficient vector moves toward the convergence point. On the other hand, if the echo signal cannot be learned accurately for some reason such as non-linearity of the echo signal, the error signal does not decrease uniquely, so the coefficient update vector does not decrease, and the filter coefficient oscillates around the convergence point and converges forever. do not do. Therefore, the error signal q of the calculation unit 4 is distributed in equal positive and negative amounts around the convergence point zero. On the other hand, when the near-end speaker signal is generated, the pseudo echo signal pec is almost silent, and the sign inversion hardly occurs before and after the calculation unit 4, so that the residual echo amount is hardly detected. The adaptively detected residual echo amount is transferred to the echo suppressor unit 13. The echo suppressor unit 13 is, as shown in FIG. It shall have a non-linear amplification characteristic as described in Chapter 5 of 165. By setting the operating point of FIG. 6 to the detection value of the residual echo amount detector 12, the residual echo signal (the sum of the pseudo echo signal pe and the unerased input echo signal ec) can be erased with high accuracy. The rate at which the near-end speaker's voice signal (transmitted voice signal) is erased can be minimized. The operation content of the echo suppressor unit 13 is shown in FIG.

図９は、エコーサプレサ部の動作を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the echo suppressor unit.

近端側に雑音が存在する場合のエコーサプレサ部１３の動作例を図７に示す。雑音信号は符号の反転として観測されにくいので、遠端発話中は雑音を除く残留エコー成分の量が観測される。近端発話中は擬似エコー信号ｐｅｃも微小なので符号の反転は観測されず、残留エコー量の推定値もゼロに近くなる。以上の結果、エコーサプレサ部１３で近端雑音が抑圧される事による通話の不連続感を軽減する効果も期待できる。また、エコーサプレサ部１３における減衰後の信号レベルが環境雑音レベルを下回る時は、予め用意した雑音信号発生部１４の発生雑音を加算して信号の途切れによる違和感を軽減することが可能である。   FIG. 7 shows an operation example of the echo suppressor 13 when noise is present on the near end side. Since the noise signal is not easily observed as a sign inversion, the amount of residual echo components excluding noise is observed during far-end speech. During near-end utterance, the pseudo echo signal pec is also small, so no sign inversion is observed and the estimated value of the residual echo amount is close to zero. As a result, an effect of reducing the discontinuity of the call caused by the near-end noise being suppressed by the echo suppressor 13 can be expected. Further, when the signal level after attenuation in the echo suppressor unit 13 is lower than the environmental noise level, it is possible to reduce the uncomfortable feeling caused by the interruption of the signal by adding the noise generated by the noise signal generation unit 14 prepared in advance.

以上のように本実施の形態によれば、エコー信号ｅｃと残留エコー信号ｒｅｃ（＝ｅｃ−ｐｅｃ）との符号反転および振幅値とを検出することによって残留エコー量を推定する残留エコー量検出部１２を備えたことにより、残留エコー量検出部１２では送受話検出に寄らずに演算部４の入出力信号（つまりエコー信号と残留エコー信号）の正負符号を比較して擬似エコー信号の湧き出し（発生量）を検出して残留エコー量を正確に推定することができるので、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the residual echo amount detection unit that estimates the residual echo amount by detecting the sign inversion and the amplitude value of the echo signal ec and the residual echo signal rec (= ec−pec). 12, the residual echo amount detection unit 12 compares the positive and negative signs of the input / output signals (that is, the echo signal and the residual echo signal) of the arithmetic unit 4 without depending on the transmission / reception detection, and generates a pseudo echo signal. Since the amount of residual echo can be accurately estimated by detecting (generation amount), it is possible to attenuate the echo signal without the need for transmission / reception detection and without being affected by environmental noise.

また、残留エコー信号ｒｅｃを減衰させる減衰動作を行うエコーサプレサ部１３を備え、残留エコー量検出部１２は、エコーサプレサ部１３における減衰動作の動作点または残留エコー信号の減衰量を推定した残留エコー量に基いて適応的に設定することにより、残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができる。   Further, an echo suppressor unit 13 that performs an attenuation operation for attenuating the residual echo signal rec is provided, and the residual echo amount detection unit 12 sets the operating point of the attenuation operation in the echo suppressor unit 13 or the residual echo amount that estimates the attenuation amount of the residual echo signal. By setting adaptively based on this, it is possible to attenuate the residual echo signal and to suppress deterioration in sound quality due to attenuation.

さらに、回線からの音声信号から疑似エコー信号を生成する適応ＦＩＲフィルタ３と、回線からの音声信号を入力して音声を送出する音声出力部と、音声出力部からの音声が壁面等の反響体で反響したエコーを入力してエコー信号を出力する音声入力部と、エコー信号ｅｃから擬似エコー信号ｐｅｃを減算して残留エコー信号ｒｅｃを出力する演算部４と、残留エコー信号ｒｅｃを減衰させる減衰動作を行うエコーサプレサ部１３と、エコー信号ｅｃと残留エコー信号ｒｅｃとの符号反転および振幅値とを検出することによって残留エコー量を推定すると共にエコーサプレサ部１３における減衰動作の動作点を残留エコー量に基いて適応的に設定する残留エコー量検出部１２とを有することにより、回線からの音声信号（受話音声信号）に基いて適正な擬似エコー信号を発生し、発生した擬似エコー信号に基いてエコー信号を抑制することができると共に、送受話検出に寄らずに演算部４の入力信号つまりエコー信号と出力信号つまり残留エコー信号との正負符号を比較して擬似エコー信号の発生量（レベル）を検出して残留エコー量を正確に推定することができるので、送受話検出を必要とせずかつ環境雑音の影響を受けることなくエコー信号を減衰させることができる。また、残留エコー量の推定を行うことにより適応ＦＩＲフィルタ３の適応精度を把握することができ、それに応じて適応ＦＩＲフィルタ３のタップ長や適応係数などの適応ＦＩＲフィルタ３のパラメータを変更することにより、動作範囲が広く外乱にも強い装置を実現することができる。   Furthermore, the adaptive FIR filter 3 that generates a pseudo echo signal from the audio signal from the line, the audio output unit that inputs the audio signal from the line and transmits the audio, and the sound from the audio output unit is an echo body such as a wall surface. A sound input unit that inputs an echo that has been echoed and outputs an echo signal, an arithmetic unit 4 that subtracts a pseudo echo signal pe from the echo signal ec and outputs a residual echo signal rec, and an attenuation that attenuates the residual echo signal rec The residual echo amount is estimated by detecting the echo suppressor unit 13 that performs the operation, the sign inversion and the amplitude value of the echo signal ec and the residual echo signal rec, and the operating point of the attenuation operation in the echo suppressor unit 13 is set to the residual echo amount. And a residual echo amount detector 12 that is adaptively set based on the voice signal (received voice signal) from the line. An appropriate pseudo echo signal can be generated and the echo signal can be suppressed based on the generated pseudo echo signal, and the input signal, that is, the echo signal and the output signal, that is, the residual echo of the arithmetic unit 4 without depending on the transmission / reception detection. Since the amount of residual echo can be accurately estimated by comparing the sign with the signal and detecting the amount (level) of pseudo echo signals generated, it does not require detection of transmission / reception and is affected by environmental noise. The echo signal can be attenuated. In addition, by estimating the amount of residual echo, the adaptive accuracy of the adaptive FIR filter 3 can be grasped, and the parameters of the adaptive FIR filter 3 such as the tap length and the adaptive coefficient of the adaptive FIR filter 3 can be changed accordingly. Thus, it is possible to realize a device having a wide operation range and strong against disturbance.

さらに、エコーサプレサ部１３は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示す非線形増幅動作を行い、減衰動作の動作点を残留エコー量検出部１２からの推定した残留エコー量によって決定することにより、減衰動作の動作点を決定して残留エコー信号を減衰させることができると共に減衰に伴う音質の劣化を抑制することができる。   Further, the echo suppressor unit 13 is an ITU-T recommendation G.264. A non-linear amplification operation shown in 165 is performed, and the operation point of the attenuation operation is determined by the estimated residual echo amount from the residual echo amount detection unit 12, thereby determining the operation point of the attenuation operation and attenuating the residual echo signal. In addition, it is possible to suppress deterioration in sound quality due to attenuation.

さらに、エコーサプレサ部１３は、減衰動作または線形減衰による減衰後の信号レベルが環境雑音レベルを下回る時は用意した雑音信号を加算することにより、送話音声が環境雑音に埋没してしまった場合でも雑音信号は発生しているので、受話側においては、環境雑音信号の途切れによる違和感を軽減することができる。   Further, the echo suppressor unit 13 adds the prepared noise signal when the signal level after attenuation by the attenuation operation or linear attenuation is lower than the environmental noise level, so that even if the transmitted voice is buried in the environmental noise. Since the noise signal is generated, it is possible to reduce the uncomfortable feeling caused by the interruption of the environmental noise signal on the receiver side.

なお、上述した実施の形態において、振幅値の倍率が２倍の場合について説明したが、振幅値の倍率は正の実数の倍率であればよく、必ずしもこれに限られない。以下に、振幅値の倍率における好ましい範囲について、図１２に沿って説明する。図１２は、振幅値の倍率に対する減衰率及び誤減衰率の関係を示す図である。   In the above-described embodiment, the case where the magnification of the amplitude value is twice has been described. However, the magnification of the amplitude value may be a positive real magnification, and is not necessarily limited thereto. Below, the preferable range in the magnification of an amplitude value is demonstrated along FIG. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the attenuation rate and the false attenuation rate with respect to the magnification of the amplitude value.

図１２中の「残留エコーの減衰率」とは、演算部４で消去しきれずにエコーサプレサ部１３に入力される残留エコーが、エコーサプレサ部１３で減衰される割合をいう。例えば、残留エコーの減衰率が１００％の場合は、残留エコーが完全に減衰されエコーサプレサ部１３からは出力されない（望ましい）状態に相当し、残留エコーの減衰率が０％の場合は、残留エコーが全く減衰されずそのまま出力されてしまう状態に相当する。   The “residual echo attenuation rate” in FIG. 12 refers to the ratio at which the echo suppressor 13 attenuates the residual echo that is input to the echo suppressor 13 without being completely erased by the calculation unit 4. For example, a residual echo attenuation rate of 100% corresponds to a state in which the residual echo is completely attenuated and is not output from the echo suppressor unit 13 (desired), and a residual echo attenuation rate of 0% is a residual echo. Corresponds to a state in which is output without being attenuated.

また、図１２中の「近端音声の誤減衰率」とは、ダブルトーク時など、エコーではない近端音声がエコーサプレサ部１３に入力された時、近端音声が誤って減衰されてしまう割合をいう。例えば、近端音声の誤減衰率が１００％の場合は、近端音声が完全に抑圧されエコーサプレサ部１３からは出力されない（つまり遠端話者に対して近端音声がトランシーバのように途切れる感じを与える）状態に相当し、近端音声の誤減衰率が０％の場合は、近端音声は全く抑圧されずそのまま出力される（つまり遠端話者に対して近端音声が途切れる感じを与えない、望ましい）状態に相当する。   In addition, the “attenuation rate of near-end speech” in FIG. 12 is the rate at which near-end speech is erroneously attenuated when near-end speech that is not an echo is input to the echo suppressor unit 13 such as during double talk. Say. For example, when the near-end speech mis-attenuation rate is 100%, the near-end speech is completely suppressed and is not output from the echo suppressor 13 (that is, the near-end speech is interrupted like a transceiver for a far-end speaker). If the false attenuation rate of the near-end speech is 0%, the near-end speech is output without being suppressed at all (that is, the near-end speech is interrupted to the far-end speaker). This is equivalent to the (not desirable, desirable) state.

残留エコーの減衰率は、図１２に示すように、原点を通り、振幅の倍率が大きくなるに従って、急激に増大する。倍率が約２倍になると、１００％を漸近線として、飽和状態に達する。一方、近端音声の誤減衰率は、原点を通るが、残留エコーの減衰率と異なり、緩やかに増大する。倍率が２から３倍に達すると、急激に増大してゆく。   As shown in FIG. 12, the attenuation rate of the residual echo increases rapidly as it passes through the origin and the magnification of the amplitude increases. When the magnification is about twice, the saturation state is reached with 100% asymptote. On the other hand, the false attenuation rate of near-end speech passes through the origin, but gradually increases unlike the attenuation rate of residual echo. When the magnification reaches 2 to 3 times, it increases rapidly.

上述したように、残留エコーの減衰率は１００％かつ近端音声の誤減衰率は０％、が最も好ましいことから、両減衰率が共に５０％でバランスのとれる、１倍ないし４倍の範囲内の倍率が望ましい。これにより、近端音声の途切れを避けながら、エコーを抑制することができる。特に、倍率は約２倍であれば、近端音声の誤減衰率と残留エコーの減衰率とのバランスを最も効率良くすることができるので、近端音声の途切れがほとんどない状態で、エコーを出来るだけ抑制することができる。   As described above, since the attenuation rate of residual echo is 100% and the false attenuation rate of near-end speech is most preferably 0%, the range of 1 to 4 times where both attenuation rates can be balanced at 50%. An internal magnification is desirable. Thereby, echo can be suppressed while avoiding interruption of near-end speech. In particular, if the magnification is about 2 times, the balance between the near-end speech error attenuation rate and the residual echo attenuation rate can be most efficiently achieved. It can be suppressed as much as possible.

なお、倍率は厳密に２倍である必要はない。係数ベクトルが収束点を中心に向かって、精度高く学習される場合は、倍率は２倍が適当であるが、外部からのノイズの大きさやその周波数特性、あるいはダブルトークの継続時間などの要因によって、倍率は２倍から適宜微調整される。   Note that the magnification need not be exactly double. When the coefficient vector is learned with high accuracy toward the convergence point, a magnification of 2 is appropriate, but depending on factors such as the magnitude of external noise, its frequency characteristics, or the duration of double talk The magnification is finely adjusted from 2 times as appropriate.

（実施の形態２）
次に、図面を参照しながら、本発明の実施の形態２を説明する。 (Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１３は本発明の実施の形態２によるエコーキャンセル装置を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram showing an echo cancellation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

図１３において、１は、音声入力を行うマイクロフォン（音声入力部）、２は、マイクロフォン１から入力されたアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、３は、受信信号から擬似エコー信号を生成する適応ＦＩＲフィルタ、４は、Ａ／Ｄコンバータ２から出力されるデジタル音声信号ｐ（エコー信号ｅｃ＋近端音声信号ｓａ）から擬似エコー信号ｐｅｃを減算する演算部、７は、デジタル音声信号をアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバータ、８は、音声を出力するスピーカー（音声出力部）、１２は、演算部４の前後における符号反転時の振幅によって残留エコー量を検出する残留エコー量検出部、１５は、残留エコー量検出部１２が推定した残留エコー量を基に、演算部４のエラー信号ｑ（ｓａ＋ｅｃ−ｐｅｃ）を補正して、正味の残留エコー量を示す残留エコー信号ｒ（近端の雑音や音声信号を含まない，ｅｃ−ｐｅｃ）を生成して適応ＦＩＲフィルタ３に渡す、エラー信号補正部である。なお、フィルタは、必ずしもＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタである必要はない。   In FIG. 13, 1 is a microphone (speech input unit) that performs speech input, 2 is an A / D converter that converts an analog speech signal input from the microphone 1 into a digital speech signal, and 3 is a pseudo echo from the received signal. An adaptive FIR filter that generates a signal, 4 is a calculation unit that subtracts the pseudo echo signal pe from the digital audio signal p (echo signal ec + near-end audio signal sa) output from the A / D converter 2, and 7 is a digital audio signal. A D / A converter that converts a signal into an analog audio signal, 8 a speaker (audio output unit) that outputs audio, and 12 a residual echo that detects a residual echo amount based on the amplitude at the time of sign inversion before and after the arithmetic unit 4 The quantity detection unit 15 is configured to generate the error signal q (sa + ec−) of the calculation unit 4 based on the residual echo quantity estimated by the residual echo quantity detection unit 12. ec) to generate a residual echo signal r (not including near-end noise and voice signal, ec-pec) indicating a net residual echo amount and pass it to the adaptive FIR filter 3 by an error signal correction unit. is there. Note that the filter is not necessarily an FIR (Finite Impulse Response) filter.

まず、受信したデジタル音声信号（受話信号）は、経路ａと経路ｂの二つに分岐し、Ｄ／Ａコンバータ７と適応ＦＩＲフィルタ３に入力される。Ｄ／Ａコンバータ７に送られたデジタル音声信号は、アナログ音声信号に変換され、スピーカー８より音声として出力される。この音声の一部はエコーとなり、マイクロフォン１に入力され、Ａ／Ｄコンバータ２でデジタル音声信号に変換される。また、経路ｂを通る受信音声から、適応ＦＩＲフィルタ３によって、エコー信号ｅｃと同様の擬似エコー信号ｐｅｃが生成される。そして、Ａ／Ｄコンバータ２から入力されたデジタル音声信号ｐから適応ＦＩＲフィルタ３が生成した擬似エコー信号ｐｅｃが演算部４によって減算され、エラー信号ｑが生成される。   First, the received digital audio signal (received signal) branches into two paths a and b and is input to the D / A converter 7 and the adaptive FIR filter 3. The digital audio signal sent to the D / A converter 7 is converted into an analog audio signal and output as audio from the speaker 8. Part of this sound becomes an echo, which is input to the microphone 1 and converted into a digital sound signal by the A / D converter 2. Also, a pseudo echo signal pe similar to the echo signal ec is generated by the adaptive FIR filter 3 from the received voice passing through the path b. Then, the pseudo echo signal pec generated by the adaptive FIR filter 3 from the digital audio signal p input from the A / D converter 2 is subtracted by the arithmetic unit 4 to generate an error signal q.

ここで、残留エコー量検出部１２では、実施の形態１と同様に、デジタル音声信号ｐとエラー信号ｑの正負符号が異なる場合に擬似エコー信号ｐｅｃが湧き出したもの（発生したものとして）としてその瞬間の振幅値を時間平均し、更にその値を２倍した乗算結果を残留エコー量とする。（数１）は残留エコー量ｑ’の算出式である。あるいは、デジタル音声信号ｐが「０」の場合に、エラー信号の絶対値｜ｑ｜を２倍し、その乗算結果を残留エコー量とする。   Here, in the residual echo amount detection unit 12, as in the first embodiment, when the digital audio signal p and the error signal q have different signs, the pseudo echo signal pe is generated (assumed to be generated). The instantaneous amplitude value is averaged over time, and the multiplication result obtained by doubling the value is used as the residual echo amount. (Equation 1) is a formula for calculating the residual echo amount q ′. Alternatively, when the digital audio signal p is “0”, the absolute value | q | of the error signal is doubled, and the multiplication result is set as the residual echo amount.

Figure 2006033802
Figure 2006033802

検出された残留エコー量は、エラー信号補正部１５に転送される。まず、エラー信号補正部１５は、（数２）に示す通り、エラー信号ｑ（ｓａ＋ｅｃ−ｐｅｃ）に含まれる推定残留エコー信号の比率を、それぞれの時間平均値の比で算出する。Σ｜ｑ’｜は、残留エコー量の絶対値｜ｑ’｜の時間平均値を示し、Σ｜ｑ｜は、エラー信号の絶対値｜ｑ｜の時間平均値を示す。平均の算出時間幅は、適応ＦＩＲフィルタ３の時間長（ＦＩＲフィルタであればタップ数）と同程度とする。残留エコー比αは、原理的に０以上１以下の範囲で算出されるが、１より大きい端数が生じた場合は切り捨てて１とする。このように（数２）で算出した残留エコー比αを、（数３）に示すようにエラー信号ｑに乗算することにより、近端の雑音や近端音声信号を含まない、残留エコー信号ｒを生成し、これを適応ＦＩＲフィルタ３に渡す。   The detected residual echo amount is transferred to the error signal correction unit 15. First, the error signal correction unit 15 calculates the ratio of the estimated residual echo signal included in the error signal q (sa + ec−pec) as the ratio of the respective time average values, as shown in (Equation 2). Σ | q ′ | represents a time average value of the absolute value | q ′ | of the residual echo amount, and Σ | q | represents a time average value of the absolute value | q | of the error signal. The average calculation time width is approximately the same as the time length of the adaptive FIR filter 3 (the number of taps in the case of the FIR filter). The residual echo ratio α is calculated in the range of 0 or more and 1 or less in principle, but when a fraction larger than 1 is generated, it is rounded down to 1. Thus, by multiplying the error signal q by the residual echo ratio α calculated in (Equation 2), as shown in (Equation 3), the residual echo signal r that does not include near-end noise or near-end speech signal. And pass this to the adaptive FIR filter 3.

Figure 2006033802
Figure 2006033802

Figure 2006033802
Figure 2006033802

適応ＦＩＲフィルタ３は一般的なエコーキャンセラの適応フィルタと同様に、エラー信号が小さくなる方向にフィルタ形状を随時適応更新して行くが、本実施の形態の場合は近端音声や環境雑音の影響を修正した残留エコー信号のみが小さくなる方向に更新して行くので、正確なフィルタ形状の適応更新が可能となり、近端音声や環境雑音の影響を受けず常に安定したエコー消去性能が得られる。   The adaptive FIR filter 3 adaptively updates the filter shape as needed in the direction in which the error signal is reduced, as in the case of a general echo canceller adaptive filter. In the case of this embodiment, however, the influence of the near-end speech and environmental noises. Since only the residual echo signal with the corrected value is updated in a decreasing direction, the adaptive filter shape can be accurately updated, and stable echo cancellation performance can be obtained without being affected by near-end speech and environmental noise.

なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、振幅値の倍率は必ずしも厳密に２倍である必要はなく、１倍ないし４倍の範囲内の倍率が好ましく、より好ましくは約２倍である。   In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the magnification of the amplitude value does not necessarily have to be exactly 2 times, and a magnification in the range of 1 to 4 times is preferable, more preferably about 2 times.

（実施の形態３）
図１４は、本発明の実施の形態３によるエコーキャンセル装置を示すブロック図である。 (Embodiment 3)
FIG. 14 is a block diagram showing an echo cancellation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.

図１４において、１〜８は実施の形態２の図１３と同様であり、１は、マイクロフォン（音声入力部）、２は、Ａ／Ｄコンバータ、３は、擬似エコー信号ｐｅｃを生成する適応ＦＩＲフィルタ、４は、デジタル音声信号ｐ（エコー信号ｅｃ＋近端音声信号ｓａ）から擬似エコー信号ｐｅｃを差し引く演算部、７は、Ｄ／Ａコンバータ、８は、スピーカー（音声出力部）、１２は、演算部４の前後における符号反転時の振幅によって残留エコー量を検出する残留エコー量検出部、１５は、正味の残留エコー量を示す残留エコー信号ｒを生成し、正味の残留エコー量に応じてフィルタ係数を更新するエラー信号補正部、である。１３は、実施の形態１の図１と同様に、残留エコー量検出部１２が検出した残留エコー量を基に非線形増幅の動作点を決定して残留エコーを削減する、エコーサプレサ部である。   14, 1 to 8 are the same as those in FIG. 13 of the second embodiment, 1 is a microphone (speech input unit), 2 is an A / D converter, and 3 is an adaptive FIR that generates a pseudo echo signal pec. Filter 4 is a calculation unit that subtracts the pseudo echo signal pe from the digital audio signal p (echo signal ec + near-end audio signal sa), 7 is a D / A converter, 8 is a speaker (audio output unit), 12 is A residual echo amount detection unit 15 for detecting the residual echo amount based on the amplitude at the time of sign inversion before and after the arithmetic unit 4 generates a residual echo signal r indicating the net residual echo amount, and according to the net residual echo amount An error signal correction unit that updates a filter coefficient. As in FIG. 1 of the first embodiment, 13 is an echo suppressor that determines the operating point of nonlinear amplification based on the residual echo amount detected by the residual echo amount detector 12 and reduces residual echo.

残留エコー量検出部１２では、実施の形態１および２と同様に、デジタル音声信号ｐとエラー信号ｑの正負符号が異なる場合に擬似エコー信号ｐｅｃが湧き出したもの（発生したものとして）としてその瞬間の振幅値を時間平均し、更にその値を２倍した乗算結果を残留エコー量とする。（数１）は、実施の形態２と同様に、残留エコー量ｑ’の算出式である。あるいは、デジタル音声信号ｐが「０」の場合に、エラー信号の絶対値｜ｑ｜を２倍し、その乗算結果を残留エコー量とする。検出された残留エコー量は、エラー信号補正部１５に転送され、実施の形態２と同様に、（数２）に示す通り、残留エコー比αが算出される。   In the residual echo amount detection unit 12, as in the first and second embodiments, when the digital audio signal p and the error signal q have different signs, the pseudo echo signal pe is generated (assumed to be generated) at that moment. Is multiplied by time, and a multiplication result obtained by doubling the value is defined as a residual echo amount. (Equation 1) is a calculation formula for the residual echo amount q ′, as in the second embodiment. Alternatively, when the digital audio signal p is “0”, the absolute value | q | of the error signal is doubled, and the multiplication result is set as the residual echo amount. The detected residual echo amount is transferred to the error signal correction unit 15, and the residual echo ratio α is calculated as shown in (Equation 2) as in the second embodiment.

エラー信号補正部１５では（数３）に示すようにエラー信号ｑにαを乗算することにより、近端の雑音や近端音声信号を含まない、残留エコー信号ｒを生成し、これを適応ＦＩＲフィルタ部３に渡す。   As shown in (Equation 3), the error signal correction unit 15 multiplies the error signal q by α to generate a residual echo signal r that does not include the near-end noise and the near-end speech signal, and this is used as an adaptive FIR. It passes to the filter unit 3.

一方、エコーサプレサ部１３は、実施の形態１と同様に、残留エコー量検出部１２が検出した残留エコー量を基に非線形増幅の動作点を決定して残留エコーを削減するが、その内容は（数２）の残留エコー比αを用いて（数４）のとおりに実行される。すなわち、エラー信号ｑに（１−α）を乗算して残留エコー除去信号ｓを求めることで、近端音声を取り出すことが可能となる。（数４）に示すとおり、エラー信号補正部１５が出力する残留エコー信号ｒをエラー信号ｑから差し引いても、同じ結果が得られる。   On the other hand, the echo suppressor unit 13 determines the operating point of the nonlinear amplification based on the residual echo amount detected by the residual echo amount detection unit 12 and reduces the residual echo, as in the first embodiment. This is executed as shown in (Expression 4) using the residual echo ratio α in (Expression 2). That is, the near-end speech can be extracted by multiplying the error signal q by (1-α) to obtain the residual echo removal signal s. As shown in (Equation 4), the same result can be obtained even if the residual echo signal r output from the error signal correction unit 15 is subtracted from the error signal q.

Figure 2006033802
Figure 2006033802

以上の通り、実施の形態３においては、残留エコー量検出部１２が検出した残留エコー量を用いて、エラー信号補正部１５とエコーサプレサ部１３がそれぞれ動作することにより、近端音声や環境雑音の影響を受け難く安定して精度良く適応フィルタを適応更新できると同時に、適応フィルタの誤差によって生じた残留エコーも適応的に減衰させることが出来るので、安定したエコーキャンセラ動作を実現することができる。また、（数３）と（数４）に示す通り、それぞれの演算結果を共有することにより、個別に計算する場合よりも演算量が大幅に削減できるという利点もある。   As described above, in the third embodiment, the error signal correction unit 15 and the echo suppressor unit 13 are operated using the residual echo amount detected by the residual echo amount detection unit 12, so that near-end speech and environmental noise are The adaptive filter can be adaptively updated stably and accurately without being affected, and at the same time, the residual echo generated by the error of the adaptive filter can be adaptively attenuated, so that a stable echo canceller operation can be realized. In addition, as shown in (Equation 3) and (Equation 4), by sharing each calculation result, there is also an advantage that the calculation amount can be greatly reduced as compared with the case of calculating individually.

また、従来のエコーキャンセル装置では、送受話の検出が困難な場合が多く、それによって適応フィルタの学習を行うので学習精度が低下し、十分なエコー消去量が得られないという問題点を有するが、本発明に係るエコーキャンセル装置２０は、この問題点も解決することが出来る。   In addition, in the conventional echo canceling device, it is often difficult to detect the transmission / reception, thereby learning the adaptive filter, so that the learning accuracy is lowered and a sufficient amount of echo cancellation cannot be obtained. The echo cancellation apparatus 20 according to the present invention can also solve this problem.

なお、実施の形態３においても、実施の形態１と同様に、振幅値の倍率は必ずしも厳密に２倍である必要はなく、１倍ないし４倍の範囲内の倍率が好ましく、より好ましくは約２倍である。   In the third embodiment, similarly to the first embodiment, the magnification of the amplitude value does not necessarily have to be exactly 2 times, and a magnification within the range of 1 to 4 times is preferable, and more preferably about 2 times.

本発明は、送受話検出によらずに演算部の入出力信号の正負符号を比較して擬似エコー信号の湧き出しを検出して残留エコー量を正確に推定することができ、電話会議システムなどにおいてハンズフリー通話が可能な音声通信装置に好適である。   The present invention can accurately estimate the amount of residual echo by comparing the positive and negative signs of the input / output signals of the arithmetic unit and detecting the spout of the pseudo echo signal without depending on the transmission / reception detection, such as a telephone conference system. Is suitable for a voice communication apparatus capable of hands-free calling.

ハンズフリー電話機の外観斜視図External perspective view of hands-free phone ハンズフリー電話機のハードウェアブロック図Hardware block diagram of hands-free telephone 本発明の実施の形態１によるエコーキャンセル装置を示すブロック図1 is a block diagram showing an echo cancellation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 残留エコー量検出の仕組みを示す説明図Explanatory diagram showing the mechanism of residual echo detection （ａ）最急降下法による適応ＦＩＲフィルタの収束状態を示すグラフ、（ｂ）最急降下法による適応ＦＩＲフィルタの収束状態を示すグラフ(A) Graph showing convergence state of adaptive FIR filter by steepest descent method, (b) Graph showing convergence state of adaptive FIR filter by steepest descent method （ａ）ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示されるエコーサプレサ部の非線形増幅動作を示すグラフ、（ｂ）ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示されるエコーサプレサ部の非線形増幅動作を示すグラフ(A) ITU-T Recommendation G. 165, a graph showing the non-linear amplification operation of the echo suppressor shown in FIG. Graph showing the nonlinear amplification operation of the echo suppressor shown in 165 雑音がある場合のエコーサプレサ部の動作を示すタイミング図Timing diagram showing the operation of the echo suppressor when there is noise 残留エコー量検出部の動作を示すフローチャートFlowchart showing operation of residual echo amount detection unit エコーサプレサ部の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of echo suppressor section 本発明の実施の形態１によるエコーキャンセル装置について残留エコー量検出部を中心に示すブロック図The block diagram which shows centering on the residual echo amount detection part about the echo cancellation apparatus by Embodiment 1 of this invention. （ａ）エコー信号のみを示すタイミング図、（ｂ）近端音声信号（近端話者による音声信号）のみを示すタイミング図、（ｃ）演算部の入力信号（近端音声信号とエコー信号）を示すタイミング図、（ｄ）演算部の出力信号（近端音声信号と残留エコー信号）を示すタイミング図、（ｅ）残留エコー信号のみを示すタイミング図、（ｆ）残留エコー信号の推定結果（推定残留エコー信号）を示すタイミング図(A) Timing diagram showing only echo signal, (b) Timing diagram showing only near-end speech signal (speech signal by near-end speaker), (c) Input signal (near-end speech signal and echo signal) of operation unit (D) a timing diagram showing the output signal (near-end speech signal and residual echo signal) of the arithmetic unit, (e) a timing diagram showing only the residual echo signal, and (f) an estimation result of the residual echo signal ( Timing diagram showing estimated residual echo signal 振幅値の倍率に対する減衰率及び誤減衰率の関係を示す図The figure which shows the relationship of the attenuation rate with respect to the magnification of an amplitude value, and a false attenuation rate 本発明の実施の形態２によるエコーキャンセル装置を示すブロック図The block diagram which shows the echo cancellation apparatus by Embodiment 2 of this invention 本発明の実施の形態３によるエコーキャンセル装置を示すブロック図Block diagram showing an echo cancellation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention 従来のエコーキャンセル装置を示すブロック図Block diagram showing a conventional echo canceling device

符号の説明Explanation of symbols

１ マイクロフォン
２ Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）
３ 適応ＦＩＲフィルタ
４ 演算部
５ 回線インターフェイス回路
６ 通信回線網
７ Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）
８ スピーカー
１２ 残留エコー量検出部
１３ エコーサプレサ部
１４ 雑音信号発生部
１５ エラー信号補正部
２０ エコーキャンセル装置（ＤＳＰ）
１００ ハンズフリー電話機
ｅｃ エコー（エコー信号）
ｐ 入力信号（デジタル音声信号）
ｐｅｃ 擬似エコー信号
ｑ 出力信号（エラー信号）
ｑ’ 残留エコー量 1 Microphone 2 A / D converter (ADC)
3 Adaptive FIR Filter 4 Arithmetic Unit 5 Line Interface Circuit 6 Communication Line Network 7 D / A Converter (DAC)
8 Speaker 12 Residual echo amount detection unit 13 Echo suppressor unit 14 Noise signal generation unit 15 Error signal correction unit 20 Echo cancel device (DSP)
100 hands-free phone ec echo (echo signal)
p Input signal (digital audio signal)
pe pseudo echo signal q output signal (error signal)
q 'Residual echo amount

Claims (19)

エコーを推定して擬似エコー信号を生成し、生成した前記疑似エコー信号で前記エコーを抑制するエコーキャンセル装置であって、
前記疑似エコー信号を生成する、フィルタと、
前記エコーを含む入力信号から、前記フィルタより生成された疑似エコー信号を減算し、その減算結果を出力信号として出力する、演算部と、
前記入力信号と正負符号が異なる前記出力信号の振幅値を、正の実数の倍率で乗算し、その乗算結果を残留エコー量として出力する、残留エコー量検出部とを備える、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 An echo cancel device that estimates an echo to generate a pseudo echo signal, and suppresses the echo with the generated pseudo echo signal,
A filter for generating the pseudo echo signal;
An arithmetic unit that subtracts the pseudo echo signal generated from the filter from the input signal including the echo, and outputs the subtraction result as an output signal;
A residual echo amount detector that multiplies the amplitude value of the output signal with a positive / negative sign different from that of the input signal by a positive real number magnification and outputs the multiplication result as a residual echo amount;
An echo canceling device characterized by that. 請求項１記載のエコーキャンセル装置であって、
前記倍率は１倍ないし４倍の範囲内にある、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo cancellation device according to claim 1,
The magnification is in the range of 1 to 4 times;
An echo canceling device characterized by that. 請求項２記載のエコーキャンセル装置であって、
前記倍率は約２倍である、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo cancellation device according to claim 2,
The magnification is about 2 times,
An echo canceling device characterized by that. 請求項１記載のエコーキャンセル装置であって、更に、
前記残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいて前記エコーを減衰させる、エコーサプレサ部を備える、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo canceling device according to claim 1, further comprising:
An echo suppressor that attenuates the echo based on the residual echo amount output by the residual echo amount detector;
An echo canceling device characterized by that. 請求項４記載のエコーキャンセル装置であって、
前記エコーサプレサ部は、前記残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいて前記エコーを減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo cancellation device according to claim 4,
The echo suppressor unit determines an operation point of an attenuation operation based on the residual echo amount output by the residual echo amount detection unit, and attenuates the echo based on the determined operation point.
An echo canceling device characterized by that. 請求項５記載のエコーキャンセル装置であって、
前記エコーサプレサ部は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示す非線形増幅動作を用いて、前記残留エコー量に基づいて前記減衰動作の動作点を決定し、決定した動作点に基づいて前記エコーを減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo cancellation device according to claim 5,
The echo suppressor unit is an ITU-T recommendation G.264. Using the nonlinear amplification operation shown in 165, determine the operating point of the attenuation operation based on the amount of residual echo, and attenuate the echo based on the determined operating point;
An echo canceling device characterized by that. 請求項１記載のエコーキャンセル装置であって、更に、
前記演算部が出力する出力信号のレベルが環境雑音レベルを下回る場合に、雑音信号を発生させ、発生させた前記雑音信号を前記出力信号に加算する、雑音信号発生部を備える、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo canceling device according to claim 1, further comprising:
When a level of an output signal output by the arithmetic unit is lower than an environmental noise level, a noise signal is generated, and the generated noise signal is added to the output signal.
An echo canceling device characterized by that. 請求項１記載のエコーキャンセル装置であって、更に、
前記残留エコー量検出部により出力された残留エコー量、及び前記演算部が出力する出力信号に基づいて、正味の前記残留エコー量を生成し、生成した前記正味の残留エコー量に応じて、前記フィルタの更新量を制御するエラー信号補正部を備える、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo canceling device according to claim 1, further comprising:
Based on the residual echo amount output by the residual echo amount detection unit and the output signal output by the arithmetic unit, the net residual echo amount is generated, and according to the generated net residual echo amount, An error signal correction unit for controlling the amount of filter update;
An echo canceling device characterized by that. 請求項８記載のエコーキャンセル装置であって、更に、
前記残留エコー量検出部により出力された残留エコー量に基づいて前記エコー信号を減衰させる、エコーサプレサ部を備える、
ことを特徴とするエコーキャンセル装置。 The echo canceling device according to claim 8, further comprising:
An echo suppressor that attenuates the echo signal based on the residual echo amount output by the residual echo amount detector;
An echo canceling device characterized by that. 請求項１記載のエコーキャンセル装置と、
音声を出力するスピーカーと、
前記スピーカーが出力した音声をエコーとして収音するマイクロフォンとを備える、
ことを特徴とする電話機。 An echo canceling device according to claim 1;
A speaker that outputs audio;
A microphone that collects the sound output from the speaker as an echo;
A telephone characterized by that. エコーを推定して擬似エコー信号を生成し、生成した前記疑似エコー信号で前記エコーを抑制するエコーキャンセル方法であって、
前記疑似エコー信号を生成し、
前記エコーを含む入力信号から、生成された前記疑似エコー信号を減算し、
その減算結果を出力信号として出力し、
前記入力信号と正負符号が異なる前記出力信号の振幅値を、正の実数の倍率で乗算し、
その乗算結果を残留エコー量として出力する、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 An echo cancellation method for estimating an echo to generate a pseudo echo signal and suppressing the echo with the generated pseudo echo signal,
Generating the pseudo echo signal;
Subtracting the generated pseudo echo signal from the input signal including the echo;
The subtraction result is output as an output signal,
Multiplying the amplitude value of the output signal with a positive / negative sign different from that of the input signal by a positive real number magnification,
The multiplication result is output as a residual echo amount.
An echo canceling method characterized by that. 請求項１１記載のエコーキャンセル方法であって、
前記倍率は１倍ないし４倍の範囲内にある、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 11,
The magnification is in the range of 1 to 4 times;
An echo canceling method characterized by that. 請求項１２記載のエコーキャンセル方法であって、
前記倍率は約２倍である、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 An echo cancellation method according to claim 12,
The magnification is about 2 times,
An echo canceling method characterized by that. 請求項１１記載のエコーキャンセル方法であって、更に、
前記残留エコー量に基づいて前記エコーを減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 11, further comprising:
Attenuating the echo based on the amount of residual echo;
An echo canceling method characterized by that. 請求項１４記載のエコーキャンセル方法であって、
前記残留エコー量に基づいて減衰動作の動作点を決定し、
決定した前記動作点に基づいて前記エコーを減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 14,
Determine the operating point of the damping operation based on the amount of residual echo,
Attenuating the echo based on the determined operating point;
An echo canceling method characterized by that. 請求項１５記載のエコーキャンセル方法であって、
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６５に示す非線形増幅動作を用いて、前記残留エコー量に基づいて前記減衰動作の動作点を決定し、
決定した前記動作点に基づいて前記エコーを減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 15, comprising:
ITU-T Recommendation G. Using the nonlinear amplification operation shown in 165, the operating point of the attenuation operation is determined based on the residual echo amount,
Attenuating the echo based on the determined operating point;
An echo canceling method characterized by that. 請求項１１記載のエコーキャンセル方法であって、更に、
前記出力信号のレベルが環境雑音レベルを下回る場合に、雑音信号を発生させ、
発生させた前記雑音信号を前記出力信号に加算する、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 11, further comprising:
Generating a noise signal when the level of the output signal is below the environmental noise level;
Adding the generated noise signal to the output signal;
An echo canceling method characterized by that. 請求項１１記載のエコーキャンセル方法であって、更に、
前記残留エコー量及び前記出力信号に基づいて、正味の前記残留エコー量を生成し、
生成した前記正味の残留エコー量に応じて、前記フィルタ係数の更新量を制御する、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 11, further comprising:
Based on the residual echo amount and the output signal, the net residual echo amount is generated,
Control the update amount of the filter coefficient according to the generated net residual echo amount,
An echo canceling method characterized by that. 請求項１８記載のエコーキャンセル方法であって、更に、
前記残留エコー量に基づいて前記エコー信号を減衰させる、
ことを特徴とするエコーキャンセル方法。 The echo cancellation method according to claim 18, further comprising:
Attenuating the echo signal based on the amount of residual echo;
An echo canceling method characterized by that.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008041387A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-10 Panasonic Corporation Hands-free telephone conversation apparatus
JP2010081004A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Nec Electronics Corp Echo canceler, communication apparatus and echo canceling method
US7756265B2 (en) 2007-02-07 2010-07-13 Denso Corporation On-board hands-free communication apparatus
JP2011103512A (en) * 2009-11-10 2011-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device, method and program for canceling acoustic echo
JP2021087142A (en) * 2019-11-28 2021-06-03 株式会社Ｊｖｃケンウッド Echo canceling device, echo canceling method, and program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298222A (en) * 1988-10-05 1990-04-10 Nec Corp Method and apparatus for eliminating echo
JPH09116471A (en) * 1995-10-24 1997-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Acoustic echo cancellor
JP2002501336A (en) * 1998-01-09 2002-01-15 エリクソン インコーポレイテッド Echo suppression control method and apparatus in communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0298222A (en) * 1988-10-05 1990-04-10 Nec Corp Method and apparatus for eliminating echo
JPH09116471A (en) * 1995-10-24 1997-05-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Acoustic echo cancellor
JP2002501336A (en) * 1998-01-09 2002-01-15 エリクソン インコーポレイテッド Echo suppression control method and apparatus in communication system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008041387A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-10 Panasonic Corporation Hands-free telephone conversation apparatus
US8224398B2 (en) 2006-10-02 2012-07-17 Panasonic Corporation Hands-free telephone conversation apparatus
US9264527B2 (en) 2006-10-02 2016-02-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hands-free telephone conversation apparatus
US7756265B2 (en) 2007-02-07 2010-07-13 Denso Corporation On-board hands-free communication apparatus
JP2010081004A (en) * 2008-09-24 2010-04-08 Nec Electronics Corp Echo canceler, communication apparatus and echo canceling method
US8325910B2 (en) 2008-09-24 2012-12-04 Renesas Electronics Corporation Echo cancelling device, communication device, and echo cancelling method having the error signal generating circuit
US8867735B2 (en) 2008-09-24 2014-10-21 Renesas Electronics Corporation Echo cancelling device, communication device, and echo cancelling method having the error signal generating circuit
JP2011103512A (en) * 2009-11-10 2011-05-26 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Device, method and program for canceling acoustic echo
JP2021087142A (en) * 2019-11-28 2021-06-03 株式会社Ｊｖｃケンウッド Echo canceling device, echo canceling method, and program
JP7434845B2 (en) 2019-11-28 2024-02-21 株式会社Ｊｖｃケンウッド Echo cancellation device, echo cancellation method and program

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