JP4011288B2 - ダブルトーク検知装置、ダブルトーク検知装置を用いたエコーキャンセラ及びダブルトーク検知装置を用いたエコーサプレッサ - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
この発明は、双方向通話システムにおいて伝送路を経由して近端話者と遠端話者によって行われるダブルトークの状態を検知するダブルトーク検知装置、及びダブルトーク検知装置において近端話者側で発生するエコーをキャンセルまたは抑圧するエコーキャンセラ、並びにエコーサプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のダブルトーク検知装置としては、例えば、日本の特開平１０−２４２８９１号に開示されているものがある。この明細書では、適応フィルタのフィルタ係数の更新を正しく行うことを目的として、ダブルトーク検知方法Ａとダブルトーク検知方法Ｂの２つの方法を実施するエコーキャンセラが開示されている。
詳細には、双方向通話システムにおいて、近端話者側から入力される信号を送信信号とし、遠端話者側から入力される信号を受信信号とし、適応フィルタにおいてフィルタ係数を用いた畳み込み演算が受信信号に対して行われ、擬似エコー信号が得られ、擬似エコー信号は減算回路で送信信号から差し引かれ残差信号（誤差信号と呼ばれる）が得られ、残差信号に従ってフィルタ係数が更新される。この従来のダブルトーク検知方法Ａでは、近端話者と遠端話者によってダブルトークが行われたか否かの判定が、送信信号の自乗平均値の平方根レベル（または平均振幅レベル、以下、レベルと呼ぶ）Ｓ、受信信号のレベルＸ、残差信号のレベルＥを用いる以下の式（１）から式（３）を用いてなされる。
Ｘ＜ｐ１・・・・（１）
Ｓ＞ｐ２＊Ｘ（但しｐ２≦０．５）・・・・（２）
Ｅ＞ｐ３＊Ｓ・・・・（３）
ここで、各式中のｐ１からｐ３は所定の定数であり、これらは使用環境に応じて決定する必要がある。
【０００３】
開示の内容では、以下に記す第１条件によって受信信号の無音を検知し、第２条件または第３条件によってダブルトーク状態を検知する。
第１条件：式（１）が成立した場合。
第２条件：式（１）が不成立でかつ式（２）が成立した場合。
第３条件：式（１）、（２）が不成立でかつ式（３）が成立した場合。
ダブルトーク検知方法Ｂは、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態において適応フィルタのフィルタ係数が十分収束した時の送信信号のレベルをＳＭとし、ＳＭを決定した時の残差信号のレベルをＥＭとし、現在の送信信号のレベルをＳｊとし、現在の残差信号のレベルをＥｊとして、以下の式（４）と式（５）を用いてダブルトーク状態を判定するものである。判定方法は、式（４）若しくは式（５）が成立した場合ダブルトーク状態であると判定する。
Ｓｊ／Ｅｊ＜Ｃ２＊ＳＭ／ＥＭ、Ｃ２＝１／２・・・・（４）
Ｓｊ／Ｅｊ＜Ｃ１＊ＳＭ／ＥＭ、Ｃ１＝１／４・・・・（５）
また特開平１０−２４２８９１号では、従来のエコーキャンセラとして２つのエコーキャンセラを開示している。１つは、前記のダブルトーク検知方法Ａを用いて、第１条件または第２条件または第３条件のいずれかが成立した場合、適応フィルタのフィルタ係数の更新を停止させるエコーキャンセラを開示している。もう一つは、前記のダブルトーク検知方法Ｂを用いて、式（４）若しくは式（５）が成立した場合適応フィルタのフィルタ係数の更新を停止させるエコーキャンセラを開示している。
【０００４】
従来のエコーサプレッサとしては、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ（ＩＴＵ）−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４に開示されているものがある。開示されているエコーサプレッサは、送信路損失部及び受信路損失部及びダブルトーク検知部から構成され、ダブルトーク検知部の検知結果に基づいて送信路損失部の損失量及び受信路損失部の損失量を決定するエコーサプレッサを開示している。またＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４の開示の内容では、ＦＩＧＵＲＥ ６／Ｇ．１６４及びＦＩＧＵＲＥ ６／Ｇ．１６４で、ダブルトーク検知方法も開示しているが、この方法は受信信号及び送信信号の２つの入力のみを用いた検知方法であり、前記のダブルトーク検知方法Ａ及びダブルトーク検知方法Ｂより検知精度が劣る方法である。
【０００５】
ダブルトーク状態の検知を必要とする状態遷移は、次の２通り（第１状態遷移、第２状態遷移）がある。
第１状態遷移では、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する。
第２状態遷移では、近端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から遠端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する。
この第２状態遷移の場合に関しては、従来の方法を用いてダブルトーク状態の検知は可能であった。なぜならば、近端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態からダブルトーク状態になった場合、受信信号が無音から有音へ判定のみでダブルトーク状態の検知が可能である。例えば、ダブルトーク検知方法Ａでは、第２条件によって直ちに検知される。
しかし、第１状態遷移の場合は第２状態遷移に比べてダブルトーク状態の検知が困難である。なぜならば、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態からダブルトーク状態になった場合、送信信号中に受信信号に由来するエコー信号と混在する近端話者側音声の有無を検知する必要があるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下、この第１状態遷移の場合に関して、従来法の課題を説明する。
ダブルトーク検知方法Ａに関しては以下のような課題がある。
（第１課題）式（２）及び式（３）に含まれるｐ２及びｐ３の値は、使用環境に応じて予め決定しておく必要がある。これは、このダブルトーク検知方法Ａがこれら所定の定数に応じた使用環境のみにしか対応できない検知方法であることを意味している。
（第２課題）第３条件が成立しダブルトーク状態と検知された時は、残差信号Ｅの送信信号Ｓに対する比が所定の定数Ｐ３を上回った時である。これは、適応フィルタのフィルタ係数がエコーパスの実際のインパルス応答に近似するインパルス応答に対応する理想的フィルタ係数から大きく劣化し、その劣化したフィルタ係数と受信信号との畳み込み演算によって生成される擬似エコー信号は、理想的フィルタ係数に対応する理想的擬似エコー信号と比べフィルタ係数の劣化分過剰な信号となり、その結果減算手段後の残差信号が加算入力である送信信号を上回ってしまう状態である。つまりこの検知方法では、ダブルトーク状態となり、適応フィルタのフィルタ係数が大幅に劣化した後に至って第３条件が成立してダブルトーク状態を検知するため、検知するまでにはかなりの遅れが必要となる。よってダブルトーク検知方法Ａではこの検知遅れが大きな問題である。
ダブルトーク検知方法Ｂに関しては以下のような課題がある。
（第１課題）ＳＭ，ＥＭの算出には、フィルタ係数が十分収束した後の平均パワーを用いなければならない。つまり、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する装置の必要性を意味している。更に、このフィルタ係数が十分収束したか否かの判定は、ダブルトーク状態の検知に依存する部分が多く、ダブルトーク状態の検知にフィルタ係数が十分収束したか否かの判定を用いることは誤検知を引き起こす可能性が高いことが考えられる。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用環境に依存しないダブルトーク検知装置を実現することを目的としている。また、このようなダブルトーク検知装置を用いて、適応フィルタのフィルタ係数の劣化をできる限り防止して高い通話品質で近端話者の声を送るべく遠端話者の声のエコーをキャンセルするエコーキャンセラを提供し、さらにダブルトーク状態での通話の断続現象を軽減しつつ遠端話者の声のエコーを押さえたエコーサプレッサを提供することを二義的な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段とを備えるようにしたものである。
上記構成において、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段から送られる更新された第１フィルタ係数に従って非適応フィルタ手段によって受信信号から生成される。その後、第１減算手段によって第１残差信号が第１擬似エコー信号および送信信号から生成され、第２減算手段によって第２残差信号が第２擬似エコー信号および送信信号から生成され、検知手段によってダブルトーク状態が第１残差信号および第２残差信号に従って検知される。この場合、第１擬似エコー信号または第２擬似エコー信号は過去時に対応する受信信号から生成され、又は第２擬似エコー信号は過去時に対応する更新された第１フィルタ係数に従って生成される。従って、ダブルトーク状態で、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が第２擬似エコー信号に含まれることになる。
このことによって、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用環境に依存することなく、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が検知できるという効果が得られる。
【０００８】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段と、から構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、シングルトーク状態の場合、第１話者（たとえば、近端話者）の声が送信信号中に存在しないため、第１擬似エコー信号がエコー成分に近似するように、第１フィルタ係数は第１適応フィルタ手段によって正しく更新され、第１残差信号は最小化される。また、第１フィルタ係数は正しく更新されるので、更新された第１フィルタ係数に従って非適応フィルタ手段によって作られる第２擬似エコー信号はエコー成分に近似する。
従って、第２擬似エコー信号から作られる遅延第２残差信号は第１残差信号とほとんど同じになるため、遅延第２残差信号と第１残差信号との差は小さく、検知手段によってダブルトーク状態は検知されない。
一方、シングルトーク状態からダブルトーク状態へ変わった場合、第１話者の声が送信信号においてエコー成分と混合するため、第１フィルタ係数は第１適応フィルタ手段によって正しく更新されず、第１フィルタ係数は劣化する。この場合、第１適応フィルタ手段によって作られた第１擬似エコー信号がエコー成分に近似するか否かに関わらず、第１残差信号のレベルを下げるように第１フィルタ係数は更新されるが、第１フィルタ係数を更新するべく利用される第１残差信号と非適応フィルタ手段によって処理される受信信号との時間差のために、劣化分が非適応フィルタ手段によって作られる第２擬似エコー信号に含まれてしまう。従って、劣化分は遅延第２残差信号によって示され、遅延第２残差信号と第１残差信号との差は大きくなる。結果として、検知手段によってダブルトーク状態はすぐに検知される。
このことによって、遅延第２残差信号と第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知装置が実現できるという効果が得られる。
【０００９】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し、所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１適応フィルタ手段で更新された前記第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化し、第１フィルタ係数を更新するべく利用される第１残差信号と非適応フィルタ手段によって処理される遅延受信信号との時間差が生じるので、劣化分が第２擬似エコー信号に含まれてしまう。従って、第２残差信号と遅延第１残差信号との差は大きくなり、検知手段によってダブルトーク状態はすぐに検知される。
このことによって、第２残差信号と遅延第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知装置が実現できるという効果が得られる。
【００１３】
この発明に係るエコーキャンセラは、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を前記検知手段から受信した場合、現在時に対応する送信信号から得られるエコー消去送信信号およびエコー成分に近似する第３擬似エコー信号に従って第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から現在時に対応する第３擬似エコー信号を生成する第２適応フィルタ手段と、前記第２適応フィルタ手段によって生成された第３擬似エコー信号を現在時に対応する送信信号から減算して、送信信号に含まれるエコー成分が取り除かれた上記エコー消去送信信号を生成し、前記第２適応フィルタ手段に第２フィルタ係数を更新させるようにエコー消去送信信号を前記第２適応フィルタ手段へ送り、かつエコー消去送信信号を出力する第３減算手段とを備えるようにしたものである。
エコーキャンセラの上記構成において、検知手段がシングルトーク状態を第２適応フィルタ手段に知らせた場合、第２フィルタ係数は更新され、エコー消去送信信号が出力される。一方、検知手段がダブルトーク状態を第２適応フィルタ手段に知らせた場合、第２フィルタ係数は更新されず、シングルトーク状態において更新された第２フィルタ係数を用いて作られたエコー消去送信信号が出力される。ダブルトーク状態において第２フィルタ係数が更新されたと仮定すると、第２フィルタ係数は第１フィルタ係数と同様に劣化するので、ダブルトーク状態における更新操作で第２フィルタ係数が劣化する可能性はない。
このことによって、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられ、ダブルトーク状態においてさえも、通話品質の高い第１話者の声を送ることができるという効果が得られる。
また、第２残差信号と第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないという効果が得られる。
【００１４】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２残差信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００１５】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００１９】
この発明に係るエコーキャンセラは、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を受信した場合、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られるエコー消去送信信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、エコー消去送信信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さないエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態でエコー消去送信信号に近似する第１残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第１残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成されたエコー消去送信信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を第１適応フィルタ手段へ出力する検知手段とを備えるようにしたものである。
上記エコーキャンセラの構成において、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態又はシングルトーク状態が検知手段によって検知され、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号が第１適応フィルタ手段へ送られる。第１適応フィルタ手段では、第１フィルタ係数はダブルトーク状態において更新されないが、シングルトーク状態においてトーク状態検知信号に従って更新される。更新動作で、第１フィルタ係数は劣化しないが、ダブルトーク状態において第１フィルタ係数は更新されないので、第１フィルタ係数は少し劣化する。結果として、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態又はシングルトーク状態が検知手段によって検知される。
このことによって、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられ、ダブルトーク状態においてさえも、通話品質の高い第１話者の声を送ることができるという効果が得られる。
また、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態が検知手段によって検知されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しない。
さらに、第２適応フィルタ手段と第３減算手段を必要としないので、上述のエコーキャンセラと比べて、処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できるという効果が得られる。
【００２０】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号とエコー消去送信信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２１】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成されるエコー消去送信信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２５】
この発明に係るエコーサプレッサは、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、前記検知手段からトーク状態検知信号を受信し、トーク状態検知信号に従って、現在受けた送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号及び現在受けた受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作る減衰量制御手段と、前記減衰量制御手段によって作られた送信減衰量制御信号に従って現在受けた送信信号を減衰する第１減衰手段と、前記減衰量制御手段によって作られた受信減衰量制御信号に従って現在受けた受信信号を減衰する第２減衰手段とを備えるようにしたものである。
エコーサプレッサの上記構成において、受信信号での第２話者の声の存在に基づくシングルトーク状態が、第１話者の声が送信信号に付け加わったために、ダブルトーク状態へ移行したとき、ダブルトーク状態は検知手段によって検知され、受信信号は受信減衰量制御信号に従って減衰される。従って、第１話者の声に混ざっているエコー成分は抑制される。また、この場合、ダブルトーク状態での送信信号の減衰量は、シングルトーク状態と比較して、減少させられる。
このことによって、受信信号及び送信信号の減衰量は減衰量制御信号に従って調節されるので、ダブルトーク状態で通話の断続現象が軽減しながら、通話品質が高い第２話者の声のエコーが抑圧されたエコーサプレッサが実現できるという効果が得られ、ダブルトーク検知装置と同様に、第１状態遷移において、ダブルトーク状態が検知されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知ができるという効果が得られる。
【００２６】
この発明に係るエコーサプレッサは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２７】
この発明に係るエコーサプレッサは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００３０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１は、遠端話者の声の存在に基づくシングルトーク状態が近端話者の声の遠端話者の声への追加に基づくダブルトーク状態への移行である第１状態遷移で生ずるダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。
第１図はこの発明の実施の形態１によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第１図において、１は送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、２は第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、３は入力端子１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、４は入力端子２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、振幅（以下、レベルと呼ぶ）が遅延送信信号と遅延受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、遅延受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
６は、第１適応フィルタ器５で生成された第１擬似エコー信号を第２の遅延器４で生成された遅延送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器５に出力する第１減算器、７は非適応フィルタ器であり、所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器５から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき入力端子１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００３１】
８は入力端子２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、９は第２減算器８で作られた第２残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号を作る第３遅延器、１０は第３遅延器９で作られた遅延第２残差信号と第１減算器６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
【００３２】
以下、シングルトーク状態でのダブルトーク検知装置の動作をはじめに説明する。
第１適応フィルタ器５で、第１フィルタ係数に従って、第１遅延器３で遅延された遅延受信信号に対し、近端話者側のエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行ってエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作る。その後、第１減算器６で、第１擬似エコー信号を第２遅延器４で生成された遅延送信信号から減算し、第１残差信号を生成する。第１残差信号は第１適応フィルタ器５に出力され、第１フィルタ係数が第１残差信号のレベルを減じるように常に更新され、エコー信号に近似した第１擬似エコー信号が作られ、第１残差信号のレベルは最小化される。
更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ器７へ送られる。非適応フィルタ器７で、入力端子１で現時点で受けた受信信号に対し、更新された第１フィルタ係数に基づき、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、第２擬似エコー信号を生成する。この場合、更新された第１フィルタ係数は所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に受けた受信信号に基づくけれども、エコー信号の時間変化は小さいので、第２擬似エコー信号はエコー信号に近似し、第２減算器８で得られた第２残差信号のレベルは第１残差信号と同じように最小化される。
その後、第２残差信号と第１残差信号との時間の整合性のために、第２残差信号は第３遅延器９で遅延され、遅延第２残差信号が作られる。遅延第２残差信号の第１残差信号とのレベル比は検知器１０で調べられ、レベル比は小さいので、シングルトーク状態であると判断される。
【００３３】
次に、第１状態遷移のダブルトーク状態でのダブルトーク検知装置の動作を第１１図を参照して説明する。
第１１図は、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する場合である第１状態遷移においてダブルトーク検知装置で検知された受信信号、遅延送信信号、第１残差信号、遅延第２残差信号及び送信信号を示す。これらの信号は、縦軸を各信号のデシベル（ｄＢ）レベル、横軸を経過時間としたグラフに示される。
第１１図において、時間ｔ０から近端話者側音声が始まり、ダブルトーク状態になっている。その後、第１残差信号のレベルと遅延第２残差信号のレベルとの差は時間とともに増加する。遅延第２残差信号は常に第１残差信号のレベルの上に位置していることが分かる。
【００３４】
本来、適応フィルタによるフィルタ係数は、近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から、エコーパスのインパルス応答の畳み込みによって生成されたエコー信号のみが送信信号として入力端子２に入力されている時、つまり近端話者側音声が無い時に有効に更新される。しかし、時間ｔ０以降は送信信号に近端話者側音声が含まれる区間つまりダブルトーク状態であり、フィルタ係数の更新を行うには有効な区間では無い。これによって適応フィルタのフィルタ係数は、エコーパスのインパルス応答を正しく近似することができず、誤ったインパルス応答を推定してしまう。これは適応フィルタ器５でのフィルタ係数の劣化と呼ばれる。
この場合、適応フィルタのフィルタ係数は、そのフィルタ係数が本来近似すべきインパルス応答に近づいているか否かに関係なく、常に第１残差信号を最小化させるように更新される。そのため、第１１図において、時刻ｔ０以降の第１適応フィルタ器５における第１フィルタ係数は、第１フィルタ係数が劣化するにかかわらず、第１残差信号を最小化させるように更新される。そのため、第１残差信号のレベルだけでは即座に第１フィルタ係数の劣化を判別することはできない。
一方、遅延第２残差信号では、第１フィルタ係数の劣化分が即座に現れる。その理由は以下である。第１適応フィルタ器５におけるダブルトーク状態でのフィルタ係数の更新によって、第１フィルタ係数が劣化する。劣化した第１フィルタ係数は非適応フィルタ器７へ送られる。非適応フィルタ器７においては、現時点で受けた受信信号に対し、劣化した第１フィルタ係数に基づきエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算が行われる。劣化した第１フィルタ係数は所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に送られてきた受信信号から得られるので、第１フィルタ係数の劣化分が非適応フィルタ器７で得る第２擬似エコー信号に含まれる。その後、第２減算器８で第２残差信号を得るべく、現時点で受信した送信信号から第２擬似エコー信号を減算したとき、その劣化分が第２残差信号において明らかに現れる。
【００３５】
その後、第１残差信号と第２残差信号との時間の整合性と保つために第３遅延器９によって第２残差信号を遅延させて、遅延第２残差信号を生成している。
そこで本発明では、劣化分が隠れている第１残差信号に比べて、その劣化分が第２残差信号において明らかに現れるので、この第１残差信号と遅延第２残差信号のレベルの差がダブルトーク状態において大きくなる。もしシングルトーク状態でなければ、第１残差信号と遅延第２残差信号のレベルに差はほとんど無く、もしダブルトーク状態になれば、第１残差信号と遅延第２残差信号のレベル差が非常に大きくなり、遅延第２残差信号の第１残差信号に対するレベル比が検知器１０でチェックされ、ダブルトーク状態を速やかに検知する。
【００３６】
第１１図において、エコーパスの利得、すなわち、送信信号Ｓの受信信号Ｘとのレベル比（Ｓ／Ｘ）は６ｄＢに対応する０．５に設定されている（レベル比は振幅比を意味するため）。
ダブルトーク検知方法Ａを用いた場合、使用環境に応じた所定の定数を決めておく必要がある。仮にこのエコーパスの利得の０．５が予め分かっていたならば、そのエコーパスの利得に相当する式（２）中のｐ２の定数が０．５と決定できる。これによって、ダブルトーク検知方法Ａは、時刻ｔ３で受信信号のレベルが有音で且つ、送信信号のレベルと受信信号のレベルの比（Ｓ／Ｘ）が０．５を超え、ダブルトーク検知方法Ａの第２条件の式（１）が不成立で式（２）が成立して、第２条件が満たされ、時刻ｔ３でダブルトーク状態であると検知できる。
ところが、従来のダブルトーク検知方法Ａにおいて、このエコーパスの利得が未知の場合、定数ｐ２は予め決定することはできない。そのため、式（２）による検知が行えず、ダブルトーク状態の検知は式（３）が成立するまで検知できない。ダブルトーク検知方法Ａでは、フィルタ係数が収束したか否かを判定要素として用いていないため、初期状態からの適応フィルタのフィルタ係数の更新を行うためには、ｐ３は少なくとも１．０以上の値を設定しなければならない。さもなければ、初期状態以降、常にダブルトーク状態と検知してしまい、適応フィルタによるフィルタ更新は行えないことになる。そこで、ダブルトーク検知方法Ａで式（３）中のｐ３の値を１．０に設定した場合、ダブルトーク状態の検知は、第１１図における第１残差信号のレベルが送信信号のレベルを上回った時となる。これは、ダブルトーク検知方法Ａを用いて、エコーパスの利得が未知の場合は、時刻ｔ３より更にダブルトーク状態の検知に時間が要することになる。
【００３７】
また、従来のダブルトーク検知方法Ｂを用いた場合、フィルタ係数が十分収束できているか否かを判定する必要がある。仮に第１１図の時刻ｔｓでフィルタ係数が十分収束したと判定でき、ＳＭ／ＥＭを正しく求めることができれば時刻ｔ２で式（４）が成立しダブルトーク状態の検知が可能である。
なお、第１１図においては、縦軸のレベルをｄＢ単位で示しているため、ＳＭ／ＥＭはＹ−Ｘ（ｄＢ）、Ｃ２は１／２で−６ｄＢに相当するため、Ｃ２＊ＳＭ／ＥＭはＹ−Ｘ−６（ｄＢ）となり、時刻ｔ２でＳｊ／ＥｊがＣ２＊ＳＭ／ＥＭを下回り、式（４）が成立しダブルトーク状態を検知できる。
しかし、ダブルトーク検知方法Ｂにおいて、フィルタ係数が十分収束したか否かの判定が正しく行うことができない場合がある。たとえば、時刻ｔ０以降のダブルトーク状態になった後においても、再度、フィルタ係数が十分収束していると誤って判定された場合、ＳＭ／ＥＭの値は時刻ｔｓで求められるものより小さくなり、式（４）が成立する時刻もＳｊ／Ｅｊが更に小さくなる時刻ｔ２以降となる。つまり、ダブルトーク検知方法Ｂを用いて、フィルタ係数が十分収束したか否かの判定が正しく行うことができない場合は、ダブルトーク状態の検知に更に時間が要する可能性がある。
【００３８】
これら従来法に比べ本発明では、遅延第２残差信号のレベルと第１残差信号のレベルとの比が０．５ｄＢ以上であるとダブルトーク状態であると検知させている。つまり、第１１図でレベル比が時刻ｔ１で０．５ｄＢ以上になるので、時刻ｔ１でダブルトーク状態の検知を行うことができる。なお、ここで０．５ｄＢとした所定の定数については、遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態へ遷移したことを検知するための最低限のマージンで十分ある。実験的に調整した結果、この所定の定数を０．５ｄＢとすることで、エコーパスの変動などによって生じる２つの信号の差をダブルトークと誤検知することもなく、遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態への遷移を確実に判定できることを確認している。
上記説明から明らかなように、遅延第２残差信号と第１残差信号とのレベル比の大きさによって第１フィルタ係数の劣化の大きさを評価し、このレベル比に基づいてダブルトーク状態を検知するように構成したので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
なお、この実施の形態１は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知されるので、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態１のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
なお、この実施の形態１においては、ＬＭＳアルゴリズムを用いて記述しているが、カルマン方などの他の適応アルゴリズムにおいても同様の効果が期待できる。
【００３９】
実施の形態２．
この実施の形態２では、第１状態遷移で生ずるダブルトーク状態を検知する構成に絞って説明する。
第２図はこの発明の実施の形態２によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第２図において、１０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、１０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、１０３は、入力端子１０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、１０４は、入力端子１０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、１０５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、レベルが送信信号と受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子１０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
１０６は、第１適応フィルタ器１０５で生成された第１擬似エコー信号を現時点で入力端子１０２で受信した送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器１０５に出力する第１減算器、１０７は非適応フィルタ器であり、現時点で入力端子１０１で受信した入力端子１０１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器１０５から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００４０】
１０８は第２遅延器１０４で作られた遅延送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、１０９は第１減算器１０６で作られた第１残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第１残差信号を作る第３遅延器、１１０は第３遅延器１０９で作られた遅延第１残差信号と第２減算器１０８で作られた第２残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子１１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器１０５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳアルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器１０５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
以下、第２図に基づいて動作を説明する。
第１適応フィルタ器１０５では、第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子１０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作り、ついで第１減算器１０６で第１残差信号が作られる。第１残差信号は第１適応フィルタ器１０５へ送られ、第１残差信号に従って、第１フィルタ係数を常時更新する。従って、第１残差信号のレベルは減少する。それゆえ、近端話者の声が送信信号に存在しない場合には、エコー信号に近似する第１擬似エコー信号が実施の形態１と同様に作られ、第１残差信号のレベルは最小化される。更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ器１０７へ送られ、現時点で受信した受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号から、第２擬似エコー信号を生成する。
【００４１】
第１フィルタ係数の更新のために用いられた受信信号の受信時が非適応フィルタ器１０７で処理される受信信号の受信時と異なるために、エコー信号が近端話者の声に重複してシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行している場合、第１フィルタ係数は更新操作において劣化する。劣化分は実施の形態１と同様に第２擬似エコー信号に含まれ、劣化分は第２残差信号のレベルに示される。
その後、検知器１１０で、遅延第１残差信号と第２残差信号のレベル比が調べられる。シングルトーク状態の場合は、実施の形態１と同様にレベル比は１に近い。一方、ダブルトーク状態へ移行している場合、劣化分は第２残差信号のレベルに示されるので、レベル比は大きく（たとえば、０．５ｄＢに相当する）、ダブルトーク状態が即座に検知され、ダブルトーク検知結果が出力される。
従って、第２残差信号と遅延第１残差信号とのレベル比の大きさによって第１フィルタ係数の劣化の大きさを評価し、このレベル比に基づいてダブルトーク状態を検知するように構成したので、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
なお、この実施の形態は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知される。従って、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
【００４２】
実施の形態３．
第３図はこの発明の実施の形態３によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第３図において、２０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、２０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、２０５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、レベルが送信信号と受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子２０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
２０６は、第１適応フィルタ器２０５で生成された第１擬似エコー信号を現時点で入力端子２０２で受信した送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器２０５に出力する第１減算器、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を、その１群の第１フィルタ係数が第１適応フィルタ器２０５で更新されるたびに、受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように最近実施されたＮ回の更新動作のちょうど前に更新された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、繰り返し格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
【００４３】
２０７は非適応フィルタ器であり、フィルタ係数格納器２１２からＮ番目の群の第１フィルタ係数を受信し、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。なお、Ｎ回の更新時間は所定時間Ｔに相当する。
２０８は、入力端子２０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器２０７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、２１０は、第２減算器２０８で作られた第２残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器２０５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳアルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器２０５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
上記構成において、第１適応フィルタ器２０５および第１減算器２０６では、第２図に示す第１フィルタ係数の更新および第１残差信号の生成が第１適応フィルタ器１０５および第１減算器１０６で実施される更新及び生成と同じように実施される。その後、第１残差信号は検知器２１０へ送られる。また、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数は、更新動作が第１適応フィルタ器２０５で実施されるたびに、フィルタ係数格納器２１２で受信され、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に常に格納する。
【００４４】
その後、フィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群のうち最も過去に対応するＮ番目の群の第１フィルタ係数は非適応フィルタ器２０７へ送られる。この非適応フィルタ器２０７では、実施の形態１及び実施の形態２での非適応フィルタ器７又は１０７で実施された生成と同じように、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第２擬似エコー信号を生成し、第２擬似エコー信号を入力端子２０２で現時点で受けた送信信号から減算することで、第２残差信号を作り、第２残差信号は検知器２１０へ送られる。その後、検知器２１０では、実施の形態１及び実施の形態２での検知器１０又は１１０で実施された検知と同様に、第１残差信号および第２残差信号に従って、ダブルトーク状態が検知される。
従って、第２擬似エコー信号が、所定時間Ｔに相当するＮ倍の更新時間だけ現在時に先立つ過去時に得られたＮ番目の群の第１フィルタ係数に基づき、非適応フィルタ器２０７で生成されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
又、実施の形態１又は実施の形態２における送信信号又は受信信号の通過路に置かれた遅延器を本実施の形態３では用いていないため、ダブルトーク状態の検知遅れが小さくでき、かつ使用環境に依存しないダブルトーク検知装置を得ることができる。
なお、この実施の形態３は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知される。従って、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
【００４５】
実施の形態４．
第４図はこの発明の実施の形態４によるダブルトーク検知装置の構成図である。第３図の構成要素と同じ参照番号で示された第４図の構成要素は、第３図の構成要素と同じ又は同等であるので、説明は省かれる。
第４図において、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
２１３は、フィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２１２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送る。
２１０は、第２減算器２０８で作られた第２残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１からフィルタ係数転送制御器２１３及び外部装置へ出力する検知器である。
上記構成で、ダブルトーク検知装置の動作を説明する。
第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数が、シングルトーク状態が続いているにも関わらず、突然に変化する場合がある（第１ケース）。この場合、その１群の第１フィルタ係数は大幅に劣化していると想定されるので、その１群の第１フィルタ係数は廃棄されたほうが良い。また、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いている場合、複数の群の第１フィルタ係数は互いにほとんど同じである（第２ケース）。この場合、互いにほとんど同じである複数の群の第１フィルタ係数は廃棄されたほうが良い。
【００４６】
本実施の形態４では、検知器２１０で得られたダブルトーク検知結果はフィルタ係数転送制御器２１３へ送られる。フィルタ係数転送制御器２１３では、トーク状態がシングルトーク状態であるかダブルトーク状態であるかが検知され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較する。現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がシングルトーク状態において突然に変化している場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は大幅に劣化していると想定され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄される。また現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とシングルトーク状態においてほとんど同じである場合、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いていると想定され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄される。
一方、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が廃棄されることなく採用された場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に送られ、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は第１群の第１フィルタ係数としてフィルタ係数格納器２１２に格納される。従って、第１適応フィルタ器２０５で最近更新され、フィルタ係数転送制御器２１３で許可されたＮ個の群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納される。
その後、非適応フィルタ器２０７では、実施の形態３と同じように、フィルタ係数格納器２１２で最も古いＮ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第２擬似エコー信号を生成し、検知器２１０では、実施の形態３と同様に、ダブルトーク状態が検知される。
従って、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄されるので、ダブルトーク状態が確実に検知できる。
【００４７】
又、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数が第１適応フィルタ器２０５で更新されるたびには現時点で更新された１群の第１フィルタ係数は格納されないので、たとえ、フィルタ係数格納器２１２メモリ容量が実施の形態３のそれよりも小さくても、ダブルトーク状態が確実に検知できるため、フィルタ係数格納器２１２メモリ容量が小さくすることができる。
又、実施の形態３と同様に、遅延器が必要とされず、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
本実施の形態４では、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に格納された全てのＮ個の群の第１フィルタ係数と比較された。しかしながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数から選ばれた１以上の群の第１フィルタ係数と比較するようにしても良い。
【００４８】
実施の形態５．
第５図はこの発明の実施の形態５によるダブルトーク検知装置の構成図である。第３図の構成要素と同じ参照番号で示された第５図の構成要素は、第３図の構成要素と同じ又は同等であるので、説明は省かれる。
第５図において、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＭ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｍ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｍ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｍ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
２０７はＮ個の非適応フィルタ器（第１非適応フィルタ器２０７−１、第２非適応フィルタ器２０７−２及び第Ｎ非適応フィルタ器２０７−Ｎによって代表される）であり、それぞれが、フィルタ係数格納器２１２から１群の第１フィルタ係数を受信し、その１群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第ｊ擬似エコー信号（ｊ＝２、３、---、Ｎ＋１,Ｍ≧Ｎ）を生成し出力する。Ｎ個の非適応フィルタ器２０７で受信されるＮ群の第１フィルタ係数は互いに異なり、第ｊ非適応フィルタ器２０７−ｊで受信された第ｊ群更新第１フィルタ係数は第（ｊ−１）非適応フィルタ器２０７−（ｊ−１）で受信された第（ｊ−１）群更新第１フィルタ係数に先立って第１適応フィルタ器２０５で得られる。
２０８はＮ個の第２減算器２０８（第２減算器２０８−１、第２減算器２０８−２及び第２減算器２０８−Ｎによって代表される）であり、それぞれが第（ｊ−１）非適応フィルタ器２０７−（ｊ−１）で生成された第ｊ擬似エコー信号を入力端子２０２で現時点で受信された送信信号から差し引き、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第j残差信号を作る。
【００４９】
２１４は複数フィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、次いで採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２１２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送り、かつＮ個の非適応フィルタ器２０７から選ばれた１つ以上の非適応フィルタ器２０７を意味する制御信号を出力する。
２１０は検知器であり、複数フィルタ係数転送制御器２１４から出力された制御信号に従って、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の第２減算器２０８で生成された１以上の第ｊ残差信号を選択し、１以上の第ｊ残差信号のパワーの平均パワーを有する平均残差信号を決定し、平均残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１から複数フィルタ係数転送制御器２１４及び外部装置へ出力する。
【００５０】
上記構成で、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の転送が、実施の形態４のフィルタ係数転送制御器２１３での制御と同様に、複数フィルタ係数転送制御器２１４で制御され、複数フィルタ係数転送制御器２１４で採用された現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が実施の形態４と同様にフィルタ係数格納器２１２に格納される。その後、所定の選択に従って、フィルタ係数格納器２１２に格納されるＭ個の群の第１フィルタ係数からＮ個群の第１フィルタ係数が選択され、１対１対応でＮ個の非適応フィルタ器２０７に格納される。
その後、実施の形態３と同様に、Ｎ個の非適応フィルタ器２０７のそれぞれで、第（ｊ−１）群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第（ｊ−１）擬似エコー信号を生成し、Ｎ個の擬似エコー信号が検知器２１０へ送られる。
検知器２１０では、複数フィルタ係数転送制御器２１４から出力された制御信号に従って、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の第２減算器２０８で生成された１以上の第ｊ残差信号を選択する。例えば、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いていると複数フィルタ係数転送制御器２１４で判断された場合、選択される残差信号の数が減るように制御信号が検知器２１０へ出力される。また、検知器２１０からへ出力されるダブルトーク検知結果に従ってシングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が複数フィルタ係数転送制御器２１４で検知された場合、選択される残差信号の数が増えるように制御信号が検知器２１０へ出力される。次いで、選択された残差信号のパワーの平均パワーを有する平均残差信号を決定し、平均残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号に従ってダブルトーク検知結果が実施の形態３と同様に得られる。
【００５１】
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が１以上の群の更新第１フィルタ係数に基づく１以上の残差信号に従って検知されるので、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化はさらに確実に検知できる。
又、操作状況に応じて、検知器２１０で選択される残差信号の数が変化されるので、ダブルトーク検知装置の安定した動作がいかなる操作状況でも実施でき、ダブルトーク検知装置の汎用性は高い。
また、実施の形態４と同様に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄されるので、実施の形態４と同様にダブルトーク状態が確実に検知できる。
本実施の形態５では、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の残差信号の選択を意味する制御信号は複数フィルタ係数転送制御器２１４で自動的に生成されたが残差信号の選択をオペレータが手動で実施しても良い。
又、本実施の形態５では、平均残差信号と第１残差信号のレベル比が所定の値以上である場合にダブルトーク状態として検知器２１０において検知された。しかしながら、更新順序で配置された（Ｎ＋１）群の更新第１フィルタ係数に対応するＮ個の残差信号及び第１残差信号の（Ｎ＋１）個のパワー値の時間変化を観察し、この時間変化およびレベル比に従ってダブルトーク状態への変化を検知するようにしても良い。例えば、パワー値が時と共に増加することが時間変化に従って、検知器２１０において検知された場合、第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数は徐々に劣化しているので、ダブルトーク状態への変化が検知されていると推定される。従って、この場合には、所定値は低めに変化させ、ダブルトーク状態への変化がすぐに検知できる。反対に、パワー値が時と共に減少することが時間変化に従って、検知器２１０において検知された場合、シングルトーク状態が続いていると推定され、所定値は高めに変化させる。たとえ第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数が突然変化しても、間違ってダブルトーク状態への変化としての検知を防ぐことができる。
又、本実施の形態５では、複数フィルタ係数転送制御器２１４で、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に格納された全てのＭ個の群の第１フィルタ係数と比較された。しかしながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数から選ばれた１以上の群の第１フィルタ係数と比較するようにしても良い。
【００５２】
実施の形態６．
第６図はこの発明の実施の形態６によるエコーキャンセラの構成図である。
第６図において、３０４はダブルトーク検知器であり、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４または実施の形態５にしたがったダブルトーク検知装置が、無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態を検知する従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、遠端話者の声を示す受信信号及びダブルトーク状態において近端話者側のエコーパスを通る受信信号のエコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号に従って、第１状態遷移でのダブルトーク状態、第２状態遷移でのダブルトーク状態、または、入力端子３０１で受信された受信信号の無音状態を検知し、第１又は第２状態遷移でのダブルトーク状態の検知又は受信信号の無音状態の検知を示すダブルトーク検知結果を出力する。
３０５は第２適応フィルタ器であり、第２フィルタ係数を持ち、ダブルトーク検知器３０４からダブルトーク状態ではないというダブルトーク検知結果を受けたとき、レベルが送信信号と受信信号から得られる第３擬似エコー信号とのレベル差を示すエコー消去送信信号に従って、第２フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って、現時点で入力端子３０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第３擬似エコー信号を作る。
３０６は第３減算器であり、入力端子３０２で受信した送信信号から、前記第２適応フィルタ器３０５の第３擬似エコー信号を減算し、エコー信号が送信信号から取り除かれたところのエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号を出力端子３０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００５３】
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
ダブルトーク検知器３０４では、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態か、若しくは受信信号が無音であるかが入力端子３０１で受信した受信信号及び入力端子３０２で受信した送信信号に基づいて検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音を示すダブルトーク検知結果を第２適応フィルタ器３０５へ出力する。
第２適応フィルタ器３０５では、第２フィルタ係数に従って、現時点で入力端子３０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第３擬似エコー信号を作る。第３減算器３０６では、送信信号から第３擬似エコー信号を減算してエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号は第２適応フィルタ器３０５に入力される。
第２適応フィルタ器３０５では、ダブルトーク検知器３０４からダブルトーク状態ではないというダブルトーク検知結果を受けたとき、レベルが送信信号と受信信号から得られる第３擬似エコー信号とのレベル差を示すエコー消去送信信号に従って、第２フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第２フィルタ係数を更新し、受信信号のエコー信号に近似する第３擬似エコー信号が作られる。
第２フィルタ係数の更新が、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態以外のトーク状態のみに行われる理由は、以下のとおりである。
【００５４】
第２フィルタ係数が第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態で更新されたと仮定した場合、第２フィルタ係数はひどく劣化する。また、受信信号が無音である状態では、エコー信号は送信信号中に含まれないので、第２フィルタ係数の更新は必要ではない。その後、第３減算器３０６で第２フィルタ係数に従って調節されたエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号を出力端子３０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
従って、第１状態遷移又は第２状態遷移でのシングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第３擬似エコー信号を作るように第２フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第３減算器３０６で第３擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態１または実施の形態２のダブルトーク検知器が用いられるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知方法が実現できる。
【００５５】
実施の形態７．
第７図はこの発明の実施の形態７によるエコーキャンセラの構成図である。
第７図において、４０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、４０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、４０４は、入力端子４０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、４０５は、入力端子４０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、４０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、遅延送信信号と遅延受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、遅延受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
４０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器４０６で生成された第１擬似エコー信号を第２の遅延器４０５で生成された遅延送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器４０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子４０３から送進路を通って遠端話者へに出力する。
４０８は非適応フィルタ器出あり、所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子４０１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器４０６から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき入力端子４０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００５６】
４０９は第２減算器であり、入力端子４０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第１残差信号を作る。
４１０は第２減算器４０９で作られた第１残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第１残差信号を作る第３遅延器、４１１は検知器であり、実施の形態１にしたがった検知器１０が第２状態遷移で発生するダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を検知する従来の検知器と合体し、第１減算器４０７で作られたエコー消去送信信号の第３遅延器４１０で作られた遅延第１残差信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器４０６へ出力する。
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
第１適応フィルタ器４０６で、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器４１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新し及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態１の第１適応フィルタ器５と同様に実施される。その後、第１減算器４０７で第１擬似エコー信号及び遅延送信信号から得られるエコー消去送信信号が検知器４１１へ入力される。
又、実施の形態１の非適応フィルタ器７と同様に、非適応フィルタ器４０８で第２擬似エコー信号が受信信号から作られる。その後、実施の形態１の第２残差信号と同様に、第３遅延器４１０で遅延第１残差信号が作られ、検知器４１１へ入力される。
検知器４１１では、遅延第１残差信号とエコー消去送信信号とから、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態が検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器４０６へ出力する。
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第３減算器４０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態１と同じようにダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
【００５７】
実施の形態８．
第８図はこの発明の実施の形態８によるエコーキャンセラの構成図である。
第８図において、５０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、５０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、５０４は、入力端子５０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、５０５は、入力端子５０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、５０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、現時点で受信された送信信号と現時点で受信された受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で受信された受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
５０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器５０６で生成された第１擬似エコー信号を入力端子５０２で現時点で受信された送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器５０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子５０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００５８】
５１０は、第１減算器５０７で作られたエコー消去送信信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号を作る第３遅延器、５０８は非適応フィルタ器であり、現時点で入力端子５０１で受信した受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器５０６から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子５０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
５０９は、第２遅延器５０５で作られた遅延送信信号から、非適応フィルタ器５０８によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第１残差信号を作る第２減算器、５１１は検知器であり、実施の形態２にしたがった検知器１１０が第２状態遷移で発生するダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を検知する従来の検知器と合体し、第２減算器５０９で作られた第１残差信号の第３遅延器５１０で作られた遅延第２残差信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器５０６へ出力する。
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
第１適応フィルタ器５０６で、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器５１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態２の第１適応フィルタ器１０５と同様に実施される。
その後、第１減算器５０７で第１擬似エコー信号及び現時点で入力端子５０２で受信した送信信号から得られるエコー消去送信信号が出力端子５０３から送信路を通って遠端話者へ出力される。又、第３遅延器５１０で第１減算器５０７で作られたエコー消去送信信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号が作られ、検知器５１１に入力される。
【００５９】
又、実施の形態２の非適応フィルタ器１０７と同様に、非適応フィルタ器５０８で第２擬似エコー信号が遅延受信信号から作られる。その後、実施の形態２の第２減算器１０８と同様に、第２遅延器５０９で第１残差信号が作られ、検知器５１１へ入力される。
検知器５１１では、第１残差信号と遅延第２残差信号とから、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態が検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器５０６へ出力する。
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第１減算器５０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態２と同じように第１遷移状態のダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
又、実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
又、エコー消去送信信号は現時点で受信された送信信号から生成されたので、エコー消去送信信号に対しいかなる遅延操作も行われないので、エコー消去送信信号は、実施の形態７のエコー消去送信信号と比べて、遠端話者へすぐに送信できる。
【００６０】
実施の形態９．
第９図はこの発明の実施の形態９によるエコーキャンセラの構成図である。
第９図において、６０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、６０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、６０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、現時点で受信された送信信号と現時点で受信された受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で受信された受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
６０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器６０６で生成された第１擬似エコー信号を入力端子６０２で現時点で受信された送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器６０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子６０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００６１】
６１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
６１３はフィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器６１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器６１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２６２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送る。
６０８は非適応フィルタ器であり、フィルタ係数格納器６１２からＮ番目の群の第１フィルタ係数を受信し、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子６０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。Ｎ回の更新時間は所定時間Ｔに相当する。
６０９は、入力端子６０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器６０８によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、２１０は検知器であり、第２減算器６０９で作られた第２残差信号の第１減算器６０７で作られたエコー消去送信信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ブルトーク検知結果をフィルタ係数転送制御器６１３及び第１適応フィルタ器６０６へ出力する。
【００６２】
上記構成で、ダブルトーク検知装置の動作を説明する。
第１適応フィルタ器６０６では、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器５１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新し及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態２の第１適応フィルタ器１０５と同様に、実施される。その後、第１減算器６０７で第１擬似エコー信号及び現時点で入力端子６０２で受信した送信信号から得られるエコー消去送信信号が出力端子６０３から送信路を通って遠端話者へ出力され、又、検知器５１１に入力される。又、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数転送制御器６１３へ送られる。
その後、実施の形態４のフィルタ係数転送制御器２１３においてと同様に、フィルタ係数転送制御器６１３で、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数が廃棄され、実施の形態４のフィルタ係数格納器２１２での格納と同様に第１適応フィルタ器６０６で最近更新されたＮ個の群の第１フィルタ係数を常時格納するように、採用された１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器６１２に送られる。
その後、第４実施の形態の非適応フィルタ器２０７と同様に、フィルタ係数格納器６１２で最も古いＮ番目の群の第１フィルタ係数に従って、第２擬似エコー信号が入力端子６０１で現時点で受信された受信信号から生成され、現時点で受信された送信信号及び第２擬似エコー信号から第２遅延器６０９で第１残差信号が生成され、検知器６１１で、第１残差信号とエコー消去送信信号とから、ダブルトーク状態が実施の形態４と同様に検知される。
【００６３】
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第１減算器６０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態２と同じように第１遷移状態のダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
又、実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
又、ダブルトーク状態の検知で用いられるエコー消去送信信号及び第１残差信号は、いかなる遅延器をも用いることなく、現時点で受信された送信信号及び受信信号から生成されたので、ダブルトーク状態への変化は、実施の形態７及び実施の形態８と比べて、すぐに検知できる。
本実施の形態では、エコーキャンセラは実施の形態４のダブルトーク検知器を用いて得られた。しかしながら、実施の形態３又は実施の形態５のダブルトーク検知器を用いてエコーキャンセラを得ても良い。
【００６４】
実施の形態１０．
第１０図はこの発明の実施の形態１０によるエコーサプレッサの構成図である。
第１０図において、７０５は、実施の形態６のダブルトーク検知器３０４と同様の構成及び機能を有するダブルトーク検知器、７０６は減衰量制御器であり、ダブルトーク検知器７０５から第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受信し、ダブルトーク検知結果に基づき入力端子７０２で受信した送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号を作成し、ダブルトーク検知結果に基づき入力端子７０１で受信した受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作成する。
７０７は、減衰量制御器７０６で作られた送信減衰量制御信号に従って、送信信号の振幅を減衰し減衰送信信号を作る第１減衰器、７０８は、減衰量制御器７０６で作られた受信減衰量制御信号に従って、受信信号の振幅を減衰し減衰受信信号を作る第１減衰器である。
上記構成において、エコーサプレッサの動作を説明する。
減衰量制御器７０６で、従来のエコーサプレッサのＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４のＴＡＢＬＥ１／Ｇ．１６４に示される減衰量対応表などに従って、送信減衰量制御信号及び受信減衰量制御信号を生成する。詳細には、ダブルトーク検知結果がダブルトーク状態を示す場合には、送信減衰量制御信号は送信信号の振幅にしたがった減衰量を示し、受信減衰量制御信号は−６ｄＢなどの固定された減衰量を示す。また、ダブルトーク検知結果が減衰量制御器７０６に入力されなかった場合、トーク状態はシングルトーク状態であるので、送信減衰量制御信号は−５０ｄＢなどの固定された減衰量を示し、受信減衰量制御信号は減衰無しを示す。
【００６５】
その後、送信信号は送信減衰量制御信号に従って第１減衰器７０７で減衰し、減衰送信信号は出力端子７０４から送信路を介して遠端話者へ送られる。
また、受信信号は受信減衰量制御信号に従ってダブルトーク状態において第２減衰器７０８で減衰し、減衰受信信号に示される遠端話者の声が近端話者へ送られる。シングルトーク状態の場合、遠端話者の声は減衰されることなく近端話者へ送られる。
従って、送信信号及び受信信号の減衰量が減衰制御信号によって調整されたので、ダブルトーク状態での通話の断続現象を軽減しつつ遠端話者の声は抑制できる。また、通話品質の高い会話ができる。
又、高い通話品質で会話が実施できる。
又、実施の形態１又は実施の形態２と同じように第１状態遷移でのダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、この発明に係るダブルトーク検知装置、エコーキャンセラ及びエコーサプレッサは、近端話者と遠端話者とによる伝送路を経由した双方向通話システムにおいて、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する場合、ダブルトークの状態を検知し、近端話者側で発生するエコーをキャンセルまたは抑圧するシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】 この発明の実施の形態１によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態６によるエコーキャンセラの構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態７によるエコーキャンセラの構成図である。
【図８】 この発明の実施の形態８によるエコーキャンセラの構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態９によるエコーキャンセラの構成図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１０によるエコーサプレッサの構成図である。
【図１１】 遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態への遷移状態を示した図である。
【０００１】
この発明は、双方向通話システムにおいて伝送路を経由して近端話者と遠端話者によって行われるダブルトークの状態を検知するダブルトーク検知装置、及びダブルトーク検知装置において近端話者側で発生するエコーをキャンセルまたは抑圧するエコーキャンセラ、並びにエコーサプレッサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のダブルトーク検知装置としては、例えば、日本の特開平１０−２４２８９１号に開示されているものがある。この明細書では、適応フィルタのフィルタ係数の更新を正しく行うことを目的として、ダブルトーク検知方法Ａとダブルトーク検知方法Ｂの２つの方法を実施するエコーキャンセラが開示されている。
詳細には、双方向通話システムにおいて、近端話者側から入力される信号を送信信号とし、遠端話者側から入力される信号を受信信号とし、適応フィルタにおいてフィルタ係数を用いた畳み込み演算が受信信号に対して行われ、擬似エコー信号が得られ、擬似エコー信号は減算回路で送信信号から差し引かれ残差信号（誤差信号と呼ばれる）が得られ、残差信号に従ってフィルタ係数が更新される。この従来のダブルトーク検知方法Ａでは、近端話者と遠端話者によってダブルトークが行われたか否かの判定が、送信信号の自乗平均値の平方根レベル（または平均振幅レベル、以下、レベルと呼ぶ）Ｓ、受信信号のレベルＸ、残差信号のレベルＥを用いる以下の式（１）から式（３）を用いてなされる。
Ｘ＜ｐ１・・・・（１）
Ｓ＞ｐ２＊Ｘ（但しｐ２≦０．５）・・・・（２）
Ｅ＞ｐ３＊Ｓ・・・・（３）
ここで、各式中のｐ１からｐ３は所定の定数であり、これらは使用環境に応じて決定する必要がある。
【０００３】
開示の内容では、以下に記す第１条件によって受信信号の無音を検知し、第２条件または第３条件によってダブルトーク状態を検知する。
第１条件：式（１）が成立した場合。
第２条件：式（１）が不成立でかつ式（２）が成立した場合。
第３条件：式（１）、（２）が不成立でかつ式（３）が成立した場合。
ダブルトーク検知方法Ｂは、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態において適応フィルタのフィルタ係数が十分収束した時の送信信号のレベルをＳＭとし、ＳＭを決定した時の残差信号のレベルをＥＭとし、現在の送信信号のレベルをＳｊとし、現在の残差信号のレベルをＥｊとして、以下の式（４）と式（５）を用いてダブルトーク状態を判定するものである。判定方法は、式（４）若しくは式（５）が成立した場合ダブルトーク状態であると判定する。
Ｓｊ／Ｅｊ＜Ｃ２＊ＳＭ／ＥＭ、Ｃ２＝１／２・・・・（４）
Ｓｊ／Ｅｊ＜Ｃ１＊ＳＭ／ＥＭ、Ｃ１＝１／４・・・・（５）
また特開平１０−２４２８９１号では、従来のエコーキャンセラとして２つのエコーキャンセラを開示している。１つは、前記のダブルトーク検知方法Ａを用いて、第１条件または第２条件または第３条件のいずれかが成立した場合、適応フィルタのフィルタ係数の更新を停止させるエコーキャンセラを開示している。もう一つは、前記のダブルトーク検知方法Ｂを用いて、式（４）若しくは式（５）が成立した場合適応フィルタのフィルタ係数の更新を停止させるエコーキャンセラを開示している。
【０００４】
従来のエコーサプレッサとしては、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｏｎ（ＩＴＵ）−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４に開示されているものがある。開示されているエコーサプレッサは、送信路損失部及び受信路損失部及びダブルトーク検知部から構成され、ダブルトーク検知部の検知結果に基づいて送信路損失部の損失量及び受信路損失部の損失量を決定するエコーサプレッサを開示している。またＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４の開示の内容では、ＦＩＧＵＲＥ ６／Ｇ．１６４及びＦＩＧＵＲＥ ６／Ｇ．１６４で、ダブルトーク検知方法も開示しているが、この方法は受信信号及び送信信号の２つの入力のみを用いた検知方法であり、前記のダブルトーク検知方法Ａ及びダブルトーク検知方法Ｂより検知精度が劣る方法である。
【０００５】
ダブルトーク状態の検知を必要とする状態遷移は、次の２通り（第１状態遷移、第２状態遷移）がある。
第１状態遷移では、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する。
第２状態遷移では、近端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から遠端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する。
この第２状態遷移の場合に関しては、従来の方法を用いてダブルトーク状態の検知は可能であった。なぜならば、近端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態からダブルトーク状態になった場合、受信信号が無音から有音へ判定のみでダブルトーク状態の検知が可能である。例えば、ダブルトーク検知方法Ａでは、第２条件によって直ちに検知される。
しかし、第１状態遷移の場合は第２状態遷移に比べてダブルトーク状態の検知が困難である。なぜならば、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態からダブルトーク状態になった場合、送信信号中に受信信号に由来するエコー信号と混在する近端話者側音声の有無を検知する必要があるためである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以下、この第１状態遷移の場合に関して、従来法の課題を説明する。
ダブルトーク検知方法Ａに関しては以下のような課題がある。
（第１課題）式（２）及び式（３）に含まれるｐ２及びｐ３の値は、使用環境に応じて予め決定しておく必要がある。これは、このダブルトーク検知方法Ａがこれら所定の定数に応じた使用環境のみにしか対応できない検知方法であることを意味している。
（第２課題）第３条件が成立しダブルトーク状態と検知された時は、残差信号Ｅの送信信号Ｓに対する比が所定の定数Ｐ３を上回った時である。これは、適応フィルタのフィルタ係数がエコーパスの実際のインパルス応答に近似するインパルス応答に対応する理想的フィルタ係数から大きく劣化し、その劣化したフィルタ係数と受信信号との畳み込み演算によって生成される擬似エコー信号は、理想的フィルタ係数に対応する理想的擬似エコー信号と比べフィルタ係数の劣化分過剰な信号となり、その結果減算手段後の残差信号が加算入力である送信信号を上回ってしまう状態である。つまりこの検知方法では、ダブルトーク状態となり、適応フィルタのフィルタ係数が大幅に劣化した後に至って第３条件が成立してダブルトーク状態を検知するため、検知するまでにはかなりの遅れが必要となる。よってダブルトーク検知方法Ａではこの検知遅れが大きな問題である。
ダブルトーク検知方法Ｂに関しては以下のような課題がある。
（第１課題）ＳＭ，ＥＭの算出には、フィルタ係数が十分収束した後の平均パワーを用いなければならない。つまり、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する装置の必要性を意味している。更に、このフィルタ係数が十分収束したか否かの判定は、ダブルトーク状態の検知に依存する部分が多く、ダブルトーク状態の検知にフィルタ係数が十分収束したか否かの判定を用いることは誤検知を引き起こす可能性が高いことが考えられる。
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用環境に依存しないダブルトーク検知装置を実現することを目的としている。また、このようなダブルトーク検知装置を用いて、適応フィルタのフィルタ係数の劣化をできる限り防止して高い通話品質で近端話者の声を送るべく遠端話者の声のエコーをキャンセルするエコーキャンセラを提供し、さらにダブルトーク状態での通話の断続現象を軽減しつつ遠端話者の声のエコーを押さえたエコーサプレッサを提供することを二義的な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段とを備えるようにしたものである。
上記構成において、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段から送られる更新された第１フィルタ係数に従って非適応フィルタ手段によって受信信号から生成される。その後、第１減算手段によって第１残差信号が第１擬似エコー信号および送信信号から生成され、第２減算手段によって第２残差信号が第２擬似エコー信号および送信信号から生成され、検知手段によってダブルトーク状態が第１残差信号および第２残差信号に従って検知される。この場合、第１擬似エコー信号または第２擬似エコー信号は過去時に対応する受信信号から生成され、又は第２擬似エコー信号は過去時に対応する更新された第１フィルタ係数に従って生成される。従って、ダブルトーク状態で、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が第２擬似エコー信号に含まれることになる。
このことによって、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用環境に依存することなく、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が検知できるという効果が得られる。
【０００８】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段と、から構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、シングルトーク状態の場合、第１話者（たとえば、近端話者）の声が送信信号中に存在しないため、第１擬似エコー信号がエコー成分に近似するように、第１フィルタ係数は第１適応フィルタ手段によって正しく更新され、第１残差信号は最小化される。また、第１フィルタ係数は正しく更新されるので、更新された第１フィルタ係数に従って非適応フィルタ手段によって作られる第２擬似エコー信号はエコー成分に近似する。
従って、第２擬似エコー信号から作られる遅延第２残差信号は第１残差信号とほとんど同じになるため、遅延第２残差信号と第１残差信号との差は小さく、検知手段によってダブルトーク状態は検知されない。
一方、シングルトーク状態からダブルトーク状態へ変わった場合、第１話者の声が送信信号においてエコー成分と混合するため、第１フィルタ係数は第１適応フィルタ手段によって正しく更新されず、第１フィルタ係数は劣化する。この場合、第１適応フィルタ手段によって作られた第１擬似エコー信号がエコー成分に近似するか否かに関わらず、第１残差信号のレベルを下げるように第１フィルタ係数は更新されるが、第１フィルタ係数を更新するべく利用される第１残差信号と非適応フィルタ手段によって処理される受信信号との時間差のために、劣化分が非適応フィルタ手段によって作られる第２擬似エコー信号に含まれてしまう。従って、劣化分は遅延第２残差信号によって示され、遅延第２残差信号と第１残差信号との差は大きくなる。結果として、検知手段によってダブルトーク状態はすぐに検知される。
このことによって、遅延第２残差信号と第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知装置が実現できるという効果が得られる。
【０００９】
この発明に係るダブルトーク検知装置は、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し、所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１適応フィルタ手段で更新された前記第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化し、第１フィルタ係数を更新するべく利用される第１残差信号と非適応フィルタ手段によって処理される遅延受信信号との時間差が生じるので、劣化分が第２擬似エコー信号に含まれてしまう。従って、第２残差信号と遅延第１残差信号との差は大きくなり、検知手段によってダブルトーク状態はすぐに検知される。
このことによって、第２残差信号と遅延第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知装置が実現できるという効果が得られる。
【００１３】
この発明に係るエコーキャンセラは、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を前記検知手段から受信した場合、現在時に対応する送信信号から得られるエコー消去送信信号およびエコー成分に近似する第３擬似エコー信号に従って第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から現在時に対応する第３擬似エコー信号を生成する第２適応フィルタ手段と、前記第２適応フィルタ手段によって生成された第３擬似エコー信号を現在時に対応する送信信号から減算して、送信信号に含まれるエコー成分が取り除かれた上記エコー消去送信信号を生成し、前記第２適応フィルタ手段に第２フィルタ係数を更新させるようにエコー消去送信信号を前記第２適応フィルタ手段へ送り、かつエコー消去送信信号を出力する第３減算手段とを備えるようにしたものである。
エコーキャンセラの上記構成において、検知手段がシングルトーク状態を第２適応フィルタ手段に知らせた場合、第２フィルタ係数は更新され、エコー消去送信信号が出力される。一方、検知手段がダブルトーク状態を第２適応フィルタ手段に知らせた場合、第２フィルタ係数は更新されず、シングルトーク状態において更新された第２フィルタ係数を用いて作られたエコー消去送信信号が出力される。ダブルトーク状態において第２フィルタ係数が更新されたと仮定すると、第２フィルタ係数は第１フィルタ係数と同様に劣化するので、ダブルトーク状態における更新操作で第２フィルタ係数が劣化する可能性はない。
このことによって、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられ、ダブルトーク状態においてさえも、通話品質の高い第１話者の声を送ることができるという効果が得られる。
また、第２残差信号と第１残差信号とのレベル差に従って第１フィルタ係数の劣化分が評価されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないという効果が得られる。
【００１４】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２残差信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００１５】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００１９】
この発明に係るエコーキャンセラは、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を受信した場合、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られるエコー消去送信信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、エコー消去送信信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さないエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態でエコー消去送信信号に近似する第１残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第１残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成されたエコー消去送信信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を第１適応フィルタ手段へ出力する検知手段とを備えるようにしたものである。
上記エコーキャンセラの構成において、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態又はシングルトーク状態が検知手段によって検知され、シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号が第１適応フィルタ手段へ送られる。第１適応フィルタ手段では、第１フィルタ係数はダブルトーク状態において更新されないが、シングルトーク状態においてトーク状態検知信号に従って更新される。更新動作で、第１フィルタ係数は劣化しないが、ダブルトーク状態において第１フィルタ係数は更新されないので、第１フィルタ係数は少し劣化する。結果として、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態又はシングルトーク状態が検知手段によって検知される。
このことによって、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられ、ダブルトーク状態においてさえも、通話品質の高い第１話者の声を送ることができるという効果が得られる。
また、ダブルトーク検知装置と同様に、ダブルトーク状態が検知手段によって検知されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながら、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しない。
さらに、第２適応フィルタ手段と第３減算手段を必要としないので、上述のエコーキャンセラと比べて、処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できるという効果が得られる。
【００２０】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号とエコー消去送信信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２１】
この発明に係るエコーキャンセラは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成されるエコー消去送信信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２５】
この発明に係るエコーサプレッサは、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号または前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる動作をさせる遅延手段と、前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えたか否かによってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、前記検知手段からトーク状態検知信号を受信し、トーク状態検知信号に従って、現在受けた送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号及び現在受けた受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作る減衰量制御手段と、前記減衰量制御手段によって作られた送信減衰量制御信号に従って現在受けた送信信号を減衰する第１減衰手段と、前記減衰量制御手段によって作られた受信減衰量制御信号に従って現在受けた受信信号を減衰する第２減衰手段とを備えるようにしたものである。
エコーサプレッサの上記構成において、受信信号での第２話者の声の存在に基づくシングルトーク状態が、第１話者の声が送信信号に付け加わったために、ダブルトーク状態へ移行したとき、ダブルトーク状態は検知手段によって検知され、受信信号は受信減衰量制御信号に従って減衰される。従って、第１話者の声に混ざっているエコー成分は抑制される。また、この場合、ダブルトーク状態での送信信号の減衰量は、シングルトーク状態と比較して、減少させられる。
このことによって、受信信号及び送信信号の減衰量は減衰量制御信号に従って調節されるので、ダブルトーク状態で通話の断続現象が軽減しながら、通話品質が高い第２話者の声のエコーが抑圧されたエコーサプレッサが実現できるという効果が得られ、ダブルトーク検知装置と同様に、第１状態遷移において、ダブルトーク状態が検知されるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知ができるという効果が得られる。
【００２６】
この発明に係るエコーサプレッサは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第２擬似エコー信号は非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第２擬似エコー信号は第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は過去時に対応する送信信号および過去時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は過去時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は過去時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００２７】
この発明に係るエコーサプレッサは、遅延手段が、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、第１擬似エコー信号は第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、第１擬似エコー信号は第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、現在時に第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号の差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えるようにしたものである。
上記構成において、第１残差信号は現在時に対応する送信信号および現在時に対応する受信信号から生成され、第１フィルタ係数は現在時に対応する第１残差信号に従って更新され、第２擬似エコー信号は現在時に対応する第１フィルタ係数に従って過去時に対応する受信信号から生成される。
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が確実に検知できるという効果が得られる。
【００３０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
この実施の形態１は、遠端話者の声の存在に基づくシングルトーク状態が近端話者の声の遠端話者の声への追加に基づくダブルトーク状態への移行である第１状態遷移で生ずるダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。
第１図はこの発明の実施の形態１によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第１図において、１は送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、２は第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、３は入力端子１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、４は入力端子２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、振幅（以下、レベルと呼ぶ）が遅延送信信号と遅延受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、遅延受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
６は、第１適応フィルタ器５で生成された第１擬似エコー信号を第２の遅延器４で生成された遅延送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器５に出力する第１減算器、７は非適応フィルタ器であり、所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器５から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき入力端子１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００３１】
８は入力端子２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、９は第２減算器８で作られた第２残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号を作る第３遅延器、１０は第３遅延器９で作られた遅延第２残差信号と第１減算器６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
【００３２】
以下、シングルトーク状態でのダブルトーク検知装置の動作をはじめに説明する。
第１適応フィルタ器５で、第１フィルタ係数に従って、第１遅延器３で遅延された遅延受信信号に対し、近端話者側のエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行ってエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作る。その後、第１減算器６で、第１擬似エコー信号を第２遅延器４で生成された遅延送信信号から減算し、第１残差信号を生成する。第１残差信号は第１適応フィルタ器５に出力され、第１フィルタ係数が第１残差信号のレベルを減じるように常に更新され、エコー信号に近似した第１擬似エコー信号が作られ、第１残差信号のレベルは最小化される。
更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ器７へ送られる。非適応フィルタ器７で、入力端子１で現時点で受けた受信信号に対し、更新された第１フィルタ係数に基づき、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、第２擬似エコー信号を生成する。この場合、更新された第１フィルタ係数は所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に受けた受信信号に基づくけれども、エコー信号の時間変化は小さいので、第２擬似エコー信号はエコー信号に近似し、第２減算器８で得られた第２残差信号のレベルは第１残差信号と同じように最小化される。
その後、第２残差信号と第１残差信号との時間の整合性のために、第２残差信号は第３遅延器９で遅延され、遅延第２残差信号が作られる。遅延第２残差信号の第１残差信号とのレベル比は検知器１０で調べられ、レベル比は小さいので、シングルトーク状態であると判断される。
【００３３】
次に、第１状態遷移のダブルトーク状態でのダブルトーク検知装置の動作を第１１図を参照して説明する。
第１１図は、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する場合である第１状態遷移においてダブルトーク検知装置で検知された受信信号、遅延送信信号、第１残差信号、遅延第２残差信号及び送信信号を示す。これらの信号は、縦軸を各信号のデシベル（ｄＢ）レベル、横軸を経過時間としたグラフに示される。
第１１図において、時間ｔ０から近端話者側音声が始まり、ダブルトーク状態になっている。その後、第１残差信号のレベルと遅延第２残差信号のレベルとの差は時間とともに増加する。遅延第２残差信号は常に第１残差信号のレベルの上に位置していることが分かる。
【００３４】
本来、適応フィルタによるフィルタ係数は、近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から、エコーパスのインパルス応答の畳み込みによって生成されたエコー信号のみが送信信号として入力端子２に入力されている時、つまり近端話者側音声が無い時に有効に更新される。しかし、時間ｔ０以降は送信信号に近端話者側音声が含まれる区間つまりダブルトーク状態であり、フィルタ係数の更新を行うには有効な区間では無い。これによって適応フィルタのフィルタ係数は、エコーパスのインパルス応答を正しく近似することができず、誤ったインパルス応答を推定してしまう。これは適応フィルタ器５でのフィルタ係数の劣化と呼ばれる。
この場合、適応フィルタのフィルタ係数は、そのフィルタ係数が本来近似すべきインパルス応答に近づいているか否かに関係なく、常に第１残差信号を最小化させるように更新される。そのため、第１１図において、時刻ｔ０以降の第１適応フィルタ器５における第１フィルタ係数は、第１フィルタ係数が劣化するにかかわらず、第１残差信号を最小化させるように更新される。そのため、第１残差信号のレベルだけでは即座に第１フィルタ係数の劣化を判別することはできない。
一方、遅延第２残差信号では、第１フィルタ係数の劣化分が即座に現れる。その理由は以下である。第１適応フィルタ器５におけるダブルトーク状態でのフィルタ係数の更新によって、第１フィルタ係数が劣化する。劣化した第１フィルタ係数は非適応フィルタ器７へ送られる。非適応フィルタ器７においては、現時点で受けた受信信号に対し、劣化した第１フィルタ係数に基づきエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算が行われる。劣化した第１フィルタ係数は所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に送られてきた受信信号から得られるので、第１フィルタ係数の劣化分が非適応フィルタ器７で得る第２擬似エコー信号に含まれる。その後、第２減算器８で第２残差信号を得るべく、現時点で受信した送信信号から第２擬似エコー信号を減算したとき、その劣化分が第２残差信号において明らかに現れる。
【００３５】
その後、第１残差信号と第２残差信号との時間の整合性と保つために第３遅延器９によって第２残差信号を遅延させて、遅延第２残差信号を生成している。
そこで本発明では、劣化分が隠れている第１残差信号に比べて、その劣化分が第２残差信号において明らかに現れるので、この第１残差信号と遅延第２残差信号のレベルの差がダブルトーク状態において大きくなる。もしシングルトーク状態でなければ、第１残差信号と遅延第２残差信号のレベルに差はほとんど無く、もしダブルトーク状態になれば、第１残差信号と遅延第２残差信号のレベル差が非常に大きくなり、遅延第２残差信号の第１残差信号に対するレベル比が検知器１０でチェックされ、ダブルトーク状態を速やかに検知する。
【００３６】
第１１図において、エコーパスの利得、すなわち、送信信号Ｓの受信信号Ｘとのレベル比（Ｓ／Ｘ）は６ｄＢに対応する０．５に設定されている（レベル比は振幅比を意味するため）。
ダブルトーク検知方法Ａを用いた場合、使用環境に応じた所定の定数を決めておく必要がある。仮にこのエコーパスの利得の０．５が予め分かっていたならば、そのエコーパスの利得に相当する式（２）中のｐ２の定数が０．５と決定できる。これによって、ダブルトーク検知方法Ａは、時刻ｔ３で受信信号のレベルが有音で且つ、送信信号のレベルと受信信号のレベルの比（Ｓ／Ｘ）が０．５を超え、ダブルトーク検知方法Ａの第２条件の式（１）が不成立で式（２）が成立して、第２条件が満たされ、時刻ｔ３でダブルトーク状態であると検知できる。
ところが、従来のダブルトーク検知方法Ａにおいて、このエコーパスの利得が未知の場合、定数ｐ２は予め決定することはできない。そのため、式（２）による検知が行えず、ダブルトーク状態の検知は式（３）が成立するまで検知できない。ダブルトーク検知方法Ａでは、フィルタ係数が収束したか否かを判定要素として用いていないため、初期状態からの適応フィルタのフィルタ係数の更新を行うためには、ｐ３は少なくとも１．０以上の値を設定しなければならない。さもなければ、初期状態以降、常にダブルトーク状態と検知してしまい、適応フィルタによるフィルタ更新は行えないことになる。そこで、ダブルトーク検知方法Ａで式（３）中のｐ３の値を１．０に設定した場合、ダブルトーク状態の検知は、第１１図における第１残差信号のレベルが送信信号のレベルを上回った時となる。これは、ダブルトーク検知方法Ａを用いて、エコーパスの利得が未知の場合は、時刻ｔ３より更にダブルトーク状態の検知に時間が要することになる。
【００３７】
また、従来のダブルトーク検知方法Ｂを用いた場合、フィルタ係数が十分収束できているか否かを判定する必要がある。仮に第１１図の時刻ｔｓでフィルタ係数が十分収束したと判定でき、ＳＭ／ＥＭを正しく求めることができれば時刻ｔ２で式（４）が成立しダブルトーク状態の検知が可能である。
なお、第１１図においては、縦軸のレベルをｄＢ単位で示しているため、ＳＭ／ＥＭはＹ−Ｘ（ｄＢ）、Ｃ２は１／２で−６ｄＢに相当するため、Ｃ２＊ＳＭ／ＥＭはＹ−Ｘ−６（ｄＢ）となり、時刻ｔ２でＳｊ／ＥｊがＣ２＊ＳＭ／ＥＭを下回り、式（４）が成立しダブルトーク状態を検知できる。
しかし、ダブルトーク検知方法Ｂにおいて、フィルタ係数が十分収束したか否かの判定が正しく行うことができない場合がある。たとえば、時刻ｔ０以降のダブルトーク状態になった後においても、再度、フィルタ係数が十分収束していると誤って判定された場合、ＳＭ／ＥＭの値は時刻ｔｓで求められるものより小さくなり、式（４）が成立する時刻もＳｊ／Ｅｊが更に小さくなる時刻ｔ２以降となる。つまり、ダブルトーク検知方法Ｂを用いて、フィルタ係数が十分収束したか否かの判定が正しく行うことができない場合は、ダブルトーク状態の検知に更に時間が要する可能性がある。
【００３８】
これら従来法に比べ本発明では、遅延第２残差信号のレベルと第１残差信号のレベルとの比が０．５ｄＢ以上であるとダブルトーク状態であると検知させている。つまり、第１１図でレベル比が時刻ｔ１で０．５ｄＢ以上になるので、時刻ｔ１でダブルトーク状態の検知を行うことができる。なお、ここで０．５ｄＢとした所定の定数については、遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態へ遷移したことを検知するための最低限のマージンで十分ある。実験的に調整した結果、この所定の定数を０．５ｄＢとすることで、エコーパスの変動などによって生じる２つの信号の差をダブルトークと誤検知することもなく、遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態への遷移を確実に判定できることを確認している。
上記説明から明らかなように、遅延第２残差信号と第１残差信号とのレベル比の大きさによって第１フィルタ係数の劣化の大きさを評価し、このレベル比に基づいてダブルトーク状態を検知するように構成したので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
なお、この実施の形態１は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知されるので、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態１のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
なお、この実施の形態１においては、ＬＭＳアルゴリズムを用いて記述しているが、カルマン方などの他の適応アルゴリズムにおいても同様の効果が期待できる。
【００３９】
実施の形態２．
この実施の形態２では、第１状態遷移で生ずるダブルトーク状態を検知する構成に絞って説明する。
第２図はこの発明の実施の形態２によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第２図において、１０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、１０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、１０３は、入力端子１０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、１０４は、入力端子１０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、１０５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、レベルが送信信号と受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子１０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
１０６は、第１適応フィルタ器１０５で生成された第１擬似エコー信号を現時点で入力端子１０２で受信した送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器１０５に出力する第１減算器、１０７は非適応フィルタ器であり、現時点で入力端子１０１で受信した入力端子１０１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器１０５から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００４０】
１０８は第２遅延器１０４で作られた遅延送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、１０９は第１減算器１０６で作られた第１残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第１残差信号を作る第３遅延器、１１０は第３遅延器１０９で作られた遅延第１残差信号と第２減算器１０８で作られた第２残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子１１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器１０５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳアルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器１０５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
以下、第２図に基づいて動作を説明する。
第１適応フィルタ器１０５では、第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子１０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作り、ついで第１減算器１０６で第１残差信号が作られる。第１残差信号は第１適応フィルタ器１０５へ送られ、第１残差信号に従って、第１フィルタ係数を常時更新する。従って、第１残差信号のレベルは減少する。それゆえ、近端話者の声が送信信号に存在しない場合には、エコー信号に近似する第１擬似エコー信号が実施の形態１と同様に作られ、第１残差信号のレベルは最小化される。更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ器１０７へ送られ、現時点で受信した受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子１０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号から、第２擬似エコー信号を生成する。
【００４１】
第１フィルタ係数の更新のために用いられた受信信号の受信時が非適応フィルタ器１０７で処理される受信信号の受信時と異なるために、エコー信号が近端話者の声に重複してシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行している場合、第１フィルタ係数は更新操作において劣化する。劣化分は実施の形態１と同様に第２擬似エコー信号に含まれ、劣化分は第２残差信号のレベルに示される。
その後、検知器１１０で、遅延第１残差信号と第２残差信号のレベル比が調べられる。シングルトーク状態の場合は、実施の形態１と同様にレベル比は１に近い。一方、ダブルトーク状態へ移行している場合、劣化分は第２残差信号のレベルに示されるので、レベル比は大きく（たとえば、０．５ｄＢに相当する）、ダブルトーク状態が即座に検知され、ダブルトーク検知結果が出力される。
従って、第２残差信号と遅延第１残差信号とのレベル比の大きさによって第１フィルタ係数の劣化の大きさを評価し、このレベル比に基づいてダブルトーク状態を検知するように構成したので、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
なお、この実施の形態は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知される。従って、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
【００４２】
実施の形態３．
第３図はこの発明の実施の形態３によるダブルトーク検知装置の構成図である。
第３図において、２０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、２０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、２０５は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、レベルが送信信号と受信信号から得られる第１擬似エコー信号とのレベル差を示す第１残差信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で入力端子２０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。更新された第１フィルタ係数はダブルトーク状態で劣化する。
２０６は、第１適応フィルタ器２０５で生成された第１擬似エコー信号を現時点で入力端子２０２で受信した送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去された第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ器２０５に出力する第１減算器、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を、その１群の第１フィルタ係数が第１適応フィルタ器２０５で更新されるたびに、受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように最近実施されたＮ回の更新動作のちょうど前に更新された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、繰り返し格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
【００４３】
２０７は非適応フィルタ器であり、フィルタ係数格納器２１２からＮ番目の群の第１フィルタ係数を受信し、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。なお、Ｎ回の更新時間は所定時間Ｔに相当する。
２０８は、入力端子２０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器２０７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、２１０は、第２減算器２０８で作られた第２残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１から出力する検知器である。
第１適応フィルタ器２０５では、適応フィルタを用いた適応アルゴリズムとしてＬＭＳアルゴリズムを使用する。このＬＭＳアルゴリズムによって、第１フィルタ係数を用いて、近端話者側のエコーパスのインパルス応答に近似させる処理を行う。第１適応フィルタ器２０５での第１フィルタ係数の更新は、受信信号が無音で無い限り常時行う。
上記構成において、第１適応フィルタ器２０５および第１減算器２０６では、第２図に示す第１フィルタ係数の更新および第１残差信号の生成が第１適応フィルタ器１０５および第１減算器１０６で実施される更新及び生成と同じように実施される。その後、第１残差信号は検知器２１０へ送られる。また、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数は、更新動作が第１適応フィルタ器２０５で実施されるたびに、フィルタ係数格納器２１２で受信され、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に常に格納する。
【００４４】
その後、フィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群のうち最も過去に対応するＮ番目の群の第１フィルタ係数は非適応フィルタ器２０７へ送られる。この非適応フィルタ器２０７では、実施の形態１及び実施の形態２での非適応フィルタ器７又は１０７で実施された生成と同じように、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第２擬似エコー信号を生成し、第２擬似エコー信号を入力端子２０２で現時点で受けた送信信号から減算することで、第２残差信号を作り、第２残差信号は検知器２１０へ送られる。その後、検知器２１０では、実施の形態１及び実施の形態２での検知器１０又は１１０で実施された検知と同様に、第１残差信号および第２残差信号に従って、ダブルトーク状態が検知される。
従って、第２擬似エコー信号が、所定時間Ｔに相当するＮ倍の更新時間だけ現在時に先立つ過去時に得られたＮ番目の群の第１フィルタ係数に基づき、非適応フィルタ器２０７で生成されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
又、実施の形態１又は実施の形態２における送信信号又は受信信号の通過路に置かれた遅延器を本実施の形態３では用いていないため、ダブルトーク状態の検知遅れが小さくでき、かつ使用環境に依存しないダブルトーク検知装置を得ることができる。
なお、この実施の形態３は、第１状態遷移でのダブルトーク状態を検知するための構成に絞って説明したものである。無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態は従来のダブルトーク検知装置で検知される。従って、この実施の形態のダブルトーク検知装置が従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、最終的な判定結果が、この実施の形態のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果及び従来のダブルトーク検知装置のダブルトーク検知結果から得られる。
【００４５】
実施の形態４．
第４図はこの発明の実施の形態４によるダブルトーク検知装置の構成図である。第３図の構成要素と同じ参照番号で示された第４図の構成要素は、第３図の構成要素と同じ又は同等であるので、説明は省かれる。
第４図において、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
２１３は、フィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２１２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送る。
２１０は、第２減算器２０８で作られた第２残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１からフィルタ係数転送制御器２１３及び外部装置へ出力する検知器である。
上記構成で、ダブルトーク検知装置の動作を説明する。
第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数が、シングルトーク状態が続いているにも関わらず、突然に変化する場合がある（第１ケース）。この場合、その１群の第１フィルタ係数は大幅に劣化していると想定されるので、その１群の第１フィルタ係数は廃棄されたほうが良い。また、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いている場合、複数の群の第１フィルタ係数は互いにほとんど同じである（第２ケース）。この場合、互いにほとんど同じである複数の群の第１フィルタ係数は廃棄されたほうが良い。
【００４６】
本実施の形態４では、検知器２１０で得られたダブルトーク検知結果はフィルタ係数転送制御器２１３へ送られる。フィルタ係数転送制御器２１３では、トーク状態がシングルトーク状態であるかダブルトーク状態であるかが検知され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較する。現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がシングルトーク状態において突然に変化している場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は大幅に劣化していると想定され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄される。また現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とシングルトーク状態においてほとんど同じである場合、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いていると想定され、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄される。
一方、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が廃棄されることなく採用された場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に送られ、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は第１群の第１フィルタ係数としてフィルタ係数格納器２１２に格納される。従って、第１適応フィルタ器２０５で最近更新され、フィルタ係数転送制御器２１３で許可されたＮ個の群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納される。
その後、非適応フィルタ器２０７では、実施の形態３と同じように、フィルタ係数格納器２１２で最も古いＮ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第２擬似エコー信号を生成し、検知器２１０では、実施の形態３と同様に、ダブルトーク状態が検知される。
従って、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄されるので、ダブルトーク状態が確実に検知できる。
【００４７】
又、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数が第１適応フィルタ器２０５で更新されるたびには現時点で更新された１群の第１フィルタ係数は格納されないので、たとえ、フィルタ係数格納器２１２メモリ容量が実施の形態３のそれよりも小さくても、ダブルトーク状態が確実に検知できるため、フィルタ係数格納器２１２メモリ容量が小さくすることができる。
又、実施の形態３と同様に、遅延器が必要とされず、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存することなく、第１遷移状態でダブルトーク状態が確実に検知できる。
本実施の形態４では、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に格納された全てのＮ個の群の第１フィルタ係数と比較された。しかしながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数から選ばれた１以上の群の第１フィルタ係数と比較するようにしても良い。
【００４８】
実施の形態５．
第５図はこの発明の実施の形態５によるダブルトーク検知装置の構成図である。第３図の構成要素と同じ参照番号で示された第５図の構成要素は、第３図の構成要素と同じ又は同等であるので、説明は省かれる。
第５図において、２１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＭ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｍ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｍ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｍ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
２０７はＮ個の非適応フィルタ器（第１非適応フィルタ器２０７−１、第２非適応フィルタ器２０７−２及び第Ｎ非適応フィルタ器２０７−Ｎによって代表される）であり、それぞれが、フィルタ係数格納器２１２から１群の第１フィルタ係数を受信し、その１群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第ｊ擬似エコー信号（ｊ＝２、３、---、Ｎ＋１,Ｍ≧Ｎ）を生成し出力する。Ｎ個の非適応フィルタ器２０７で受信されるＮ群の第１フィルタ係数は互いに異なり、第ｊ非適応フィルタ器２０７−ｊで受信された第ｊ群更新第１フィルタ係数は第（ｊ−１）非適応フィルタ器２０７−（ｊ−１）で受信された第（ｊ−１）群更新第１フィルタ係数に先立って第１適応フィルタ器２０５で得られる。
２０８はＮ個の第２減算器２０８（第２減算器２０８−１、第２減算器２０８−２及び第２減算器２０８−Ｎによって代表される）であり、それぞれが第（ｊ−１）非適応フィルタ器２０７−（ｊ−１）で生成された第ｊ擬似エコー信号を入力端子２０２で現時点で受信された送信信号から差し引き、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第j残差信号を作る。
【００４９】
２１４は複数フィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器２０５で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、次いで採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２１２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送り、かつＮ個の非適応フィルタ器２０７から選ばれた１つ以上の非適応フィルタ器２０７を意味する制御信号を出力する。
２１０は検知器であり、複数フィルタ係数転送制御器２１４から出力された制御信号に従って、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の第２減算器２０８で生成された１以上の第ｊ残差信号を選択し、１以上の第ｊ残差信号のパワーの平均パワーを有する平均残差信号を決定し、平均残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号のレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ダブルトーク検知結果を出力端子２１１から複数フィルタ係数転送制御器２１４及び外部装置へ出力する。
【００５０】
上記構成で、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の転送が、実施の形態４のフィルタ係数転送制御器２１３での制御と同様に、複数フィルタ係数転送制御器２１４で制御され、複数フィルタ係数転送制御器２１４で採用された現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が実施の形態４と同様にフィルタ係数格納器２１２に格納される。その後、所定の選択に従って、フィルタ係数格納器２１２に格納されるＭ個の群の第１フィルタ係数からＮ個群の第１フィルタ係数が選択され、１対１対応でＮ個の非適応フィルタ器２０７に格納される。
その後、実施の形態３と同様に、Ｎ個の非適応フィルタ器２０７のそれぞれで、第（ｊ−１）群の第１フィルタ係数に基づき入力端子２０１で現時点で受けた受信信号から第（ｊ−１）擬似エコー信号を生成し、Ｎ個の擬似エコー信号が検知器２１０へ送られる。
検知器２１０では、複数フィルタ係数転送制御器２１４から出力された制御信号に従って、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の第２減算器２０８で生成された１以上の第ｊ残差信号を選択する。例えば、シングルトーク状態において受信信号の定常状態が長く続いていると複数フィルタ係数転送制御器２１４で判断された場合、選択される残差信号の数が減るように制御信号が検知器２１０へ出力される。また、検知器２１０からへ出力されるダブルトーク検知結果に従ってシングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が複数フィルタ係数転送制御器２１４で検知された場合、選択される残差信号の数が増えるように制御信号が検知器２１０へ出力される。次いで、選択された残差信号のパワーの平均パワーを有する平均残差信号を決定し、平均残差信号と第１減算器２０６で作られた第１残差信号に従ってダブルトーク検知結果が実施の形態３と同様に得られる。
【００５１】
このことによって、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化が１以上の群の更新第１フィルタ係数に基づく１以上の残差信号に従って検知されるので、シングルトーク状態からダブルトーク状態への変化はさらに確実に検知できる。
又、操作状況に応じて、検知器２１０で選択される残差信号の数が変化されるので、ダブルトーク検知装置の安定した動作がいかなる操作状況でも実施でき、ダブルトーク検知装置の汎用性は高い。
また、実施の形態４と同様に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数は廃棄されるので、実施の形態４と同様にダブルトーク状態が確実に検知できる。
本実施の形態５では、１つ以上の非適応フィルタ器２０７に対応する１以上の残差信号の選択を意味する制御信号は複数フィルタ係数転送制御器２１４で自動的に生成されたが残差信号の選択をオペレータが手動で実施しても良い。
又、本実施の形態５では、平均残差信号と第１残差信号のレベル比が所定の値以上である場合にダブルトーク状態として検知器２１０において検知された。しかしながら、更新順序で配置された（Ｎ＋１）群の更新第１フィルタ係数に対応するＮ個の残差信号及び第１残差信号の（Ｎ＋１）個のパワー値の時間変化を観察し、この時間変化およびレベル比に従ってダブルトーク状態への変化を検知するようにしても良い。例えば、パワー値が時と共に増加することが時間変化に従って、検知器２１０において検知された場合、第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数は徐々に劣化しているので、ダブルトーク状態への変化が検知されていると推定される。従って、この場合には、所定値は低めに変化させ、ダブルトーク状態への変化がすぐに検知できる。反対に、パワー値が時と共に減少することが時間変化に従って、検知器２１０において検知された場合、シングルトーク状態が続いていると推定され、所定値は高めに変化させる。たとえ第１適応フィルタ器２０５で更新された１群の第１フィルタ係数が突然変化しても、間違ってダブルトーク状態への変化としての検知を防ぐことができる。
又、本実施の形態５では、複数フィルタ係数転送制御器２１４で、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器２１２に格納された全てのＭ個の群の第１フィルタ係数と比較された。しかしながら、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器２１２に格納されたＭ個の群の第１フィルタ係数から選ばれた１以上の群の第１フィルタ係数と比較するようにしても良い。
【００５２】
実施の形態６．
第６図はこの発明の実施の形態６によるエコーキャンセラの構成図である。
第６図において、３０４はダブルトーク検知器であり、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４または実施の形態５にしたがったダブルトーク検知装置が、無音状態と第２状態遷移で発生するダブルトーク状態を検知する従来のダブルトーク検知装置と結合することにより、遠端話者の声を示す受信信号及びダブルトーク状態において近端話者側のエコーパスを通る受信信号のエコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号に従って、第１状態遷移でのダブルトーク状態、第２状態遷移でのダブルトーク状態、または、入力端子３０１で受信された受信信号の無音状態を検知し、第１又は第２状態遷移でのダブルトーク状態の検知又は受信信号の無音状態の検知を示すダブルトーク検知結果を出力する。
３０５は第２適応フィルタ器であり、第２フィルタ係数を持ち、ダブルトーク検知器３０４からダブルトーク状態ではないというダブルトーク検知結果を受けたとき、レベルが送信信号と受信信号から得られる第３擬似エコー信号とのレベル差を示すエコー消去送信信号に従って、第２フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って、現時点で入力端子３０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第３擬似エコー信号を作る。
３０６は第３減算器であり、入力端子３０２で受信した送信信号から、前記第２適応フィルタ器３０５の第３擬似エコー信号を減算し、エコー信号が送信信号から取り除かれたところのエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号を出力端子３０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００５３】
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
ダブルトーク検知器３０４では、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態か、若しくは受信信号が無音であるかが入力端子３０１で受信した受信信号及び入力端子３０２で受信した送信信号に基づいて検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音を示すダブルトーク検知結果を第２適応フィルタ器３０５へ出力する。
第２適応フィルタ器３０５では、第２フィルタ係数に従って、現時点で入力端子３０１で受信した受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第３擬似エコー信号を作る。第３減算器３０６では、送信信号から第３擬似エコー信号を減算してエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号は第２適応フィルタ器３０５に入力される。
第２適応フィルタ器３０５では、ダブルトーク検知器３０４からダブルトーク状態ではないというダブルトーク検知結果を受けたとき、レベルが送信信号と受信信号から得られる第３擬似エコー信号とのレベル差を示すエコー消去送信信号に従って、第２フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第２フィルタ係数を更新し、受信信号のエコー信号に近似する第３擬似エコー信号が作られる。
第２フィルタ係数の更新が、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態以外のトーク状態のみに行われる理由は、以下のとおりである。
【００５４】
第２フィルタ係数が第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態で更新されたと仮定した場合、第２フィルタ係数はひどく劣化する。また、受信信号が無音である状態では、エコー信号は送信信号中に含まれないので、第２フィルタ係数の更新は必要ではない。その後、第３減算器３０６で第２フィルタ係数に従って調節されたエコー消去送信信号を作り、エコー消去送信信号を出力端子３０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
従って、第１状態遷移又は第２状態遷移でのシングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第３擬似エコー信号を作るように第２フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第３減算器３０６で第３擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第２フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態１または実施の形態２のダブルトーク検知器が用いられるので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知方法が実現できる。
【００５５】
実施の形態７．
第７図はこの発明の実施の形態７によるエコーキャンセラの構成図である。
第７図において、４０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、４０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、４０４は、入力端子４０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、４０５は、入力端子４０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、４０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、遅延送信信号と遅延受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、遅延受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
４０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器４０６で生成された第１擬似エコー信号を第２の遅延器４０５で生成された遅延送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器４０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子４０３から送進路を通って遠端話者へに出力する。
４０８は非適応フィルタ器出あり、所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子４０１で受けた受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器４０６から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき入力端子４０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
【００５６】
４０９は第２減算器であり、入力端子４０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器７によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第１残差信号を作る。
４１０は第２減算器４０９で作られた第１残差信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第１残差信号を作る第３遅延器、４１１は検知器であり、実施の形態１にしたがった検知器１０が第２状態遷移で発生するダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を検知する従来の検知器と合体し、第１減算器４０７で作られたエコー消去送信信号の第３遅延器４１０で作られた遅延第１残差信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器４０６へ出力する。
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
第１適応フィルタ器４０６で、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器４１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新し及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態１の第１適応フィルタ器５と同様に実施される。その後、第１減算器４０７で第１擬似エコー信号及び遅延送信信号から得られるエコー消去送信信号が検知器４１１へ入力される。
又、実施の形態１の非適応フィルタ器７と同様に、非適応フィルタ器４０８で第２擬似エコー信号が受信信号から作られる。その後、実施の形態１の第２残差信号と同様に、第３遅延器４１０で遅延第１残差信号が作られ、検知器４１１へ入力される。
検知器４１１では、遅延第１残差信号とエコー消去送信信号とから、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態が検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器４０６へ出力する。
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第３減算器４０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態１と同じようにダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
【００５７】
実施の形態８．
第８図はこの発明の実施の形態８によるエコーキャンセラの構成図である。
第８図において、５０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、５０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、５０４は、入力端子５０１で受けた受信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延受信信号を作る第１遅延器、５０５は、入力端子５０２で受けた送信信号を所定時間Ｔだけ遅延させた遅延送信信号を作る第２遅延器、５０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、現時点で受信された送信信号と現時点で受信された受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で受信された受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
５０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器５０６で生成された第１擬似エコー信号を入力端子５０２で現時点で受信された送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器５０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子５０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００５８】
５１０は、第１減算器５０７で作られたエコー消去送信信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号を作る第３遅延器、５０８は非適応フィルタ器であり、現時点で入力端子５０１で受信した受信信号に基づき更新された第１フィルタ係数を第１適応フィルタ器５０６から受信し、更新された第１フィルタ係数に基づき所定時間Ｔだけ現在時に先立つ過去時に入力端子５０１で受けた受信信号に基づく遅延受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。
５０９は、第２遅延器５０５で作られた遅延送信信号から、非適応フィルタ器５０８によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第１残差信号を作る第２減算器、５１１は検知器であり、実施の形態２にしたがった検知器１１０が第２状態遷移で発生するダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を検知する従来の検知器と合体し、第２減算器５０９で作られた第１残差信号の第３遅延器５１０で作られた遅延第２残差信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器５０６へ出力する。
上記構成において、エコーキャンセラの動作を説明する。
第１適応フィルタ器５０６で、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器５１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態２の第１適応フィルタ器１０５と同様に実施される。
その後、第１減算器５０７で第１擬似エコー信号及び現時点で入力端子５０２で受信した送信信号から得られるエコー消去送信信号が出力端子５０３から送信路を通って遠端話者へ出力される。又、第３遅延器５１０で第１減算器５０７で作られたエコー消去送信信号を所定時間Ｔ遅延して遅延第２残差信号が作られ、検知器５１１に入力される。
【００５９】
又、実施の形態２の非適応フィルタ器１０７と同様に、非適応フィルタ器５０８で第２擬似エコー信号が遅延受信信号から作られる。その後、実施の形態２の第２減算器１０８と同様に、第２遅延器５０９で第１残差信号が作られ、検知器５１１へ入力される。
検知器５１１では、第１残差信号と遅延第２残差信号とから、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態が検知され、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を第１適応フィルタ器５０６へ出力する。
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第１減算器５０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態２と同じように第１遷移状態のダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
又、実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
又、エコー消去送信信号は現時点で受信された送信信号から生成されたので、エコー消去送信信号に対しいかなる遅延操作も行われないので、エコー消去送信信号は、実施の形態７のエコー消去送信信号と比べて、遠端話者へすぐに送信できる。
【００６０】
実施の形態９．
第９図はこの発明の実施の形態９によるエコーキャンセラの構成図である。
第９図において、６０１は、送信路を通って送信される遠端話者の声を示す受信信号を受ける入力端子、６０２は、第１遷移状態のシングルトーク状態において、音響結合等により、受信信号の出力端子から近端話者側のエコーパスを通って送られる受信信号から発生したエコー信号を、送信信号として受信し、第１遷移状態のダブルトーク状態において、エコー信号が近端話者の声と混ざっている送信信号を受信する入力端子、６０６は第１適応フィルタ器であり、第１フィルタ係数を有し、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受けないとき、現時点で受信された送信信号と現時点で受信された受信信号から得られる第１擬似エコー信号との差を示すエコー消去送信信号に従って、第１フィルタ係数に基づくインパルス応答が近端話者側のエコーパスの実際のインパルス応答に近似するように、第１フィルタ係数を更新し、更新された第１フィルタ係数に従って、現時点で受信された受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って第１擬似エコー信号を作る。
６０７は第１減算器であり、第１適応フィルタ器６０６で生成された第１擬似エコー信号を入力端子６０２で現時点で受信された送信信号から減算し、シングルトーク状態においてエコー信号によって示される受信信号のエコー成分が消去されたエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ器６０６へ戻し、エコー消去送信信号を出力端子６０３から送信路を通って遠端話者へ出力する。
【００６１】
６１２はフィルタ係数格納器であり、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数を繰り返し受信し、その１群の更新された第１フィルタ係数を、最近得られたＮ個の群の第１フィルタ係数を常に格納するように、Ｎ個の群の第１フィルタ係数に先立って格納された（Ｎ＋１）番目の群の第１フィルタ係数を廃棄しながら、格納する。ｉ番目（ｉ＝１、２、---,Ｎ）の群の更新された第１フィルタ係数は（ｉ−１）番目の群の更新された第１フィルタ係数のちょうど前に得られる。
６１３はフィルタ係数転送制御器であり、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数の転送を制御するべく、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数をフィルタ係数格納器６１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数と比較し、ダブルトーク検知結果に基づき、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数が大幅に劣化していると判断された場合、または現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数格納器６１２に格納されたＮ個の群の第１フィルタ係数とほとんど同じである場合、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数を廃棄し、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の廃棄が判断されなかった場合に、現時点で更新されたその１群の第１フィルタ係数の採用を許可し、採用許可された１群の第１フィルタ係数を、フィルタ係数格納器２６２に第１群の更新された第１フィルタ係数として格納すべく、フィルタ係数格納器２１２に送る。
６０８は非適応フィルタ器であり、フィルタ係数格納器６１２からＮ番目の群の第１フィルタ係数を受信し、Ｎ番目の群の第１フィルタ係数に基づき入力端子６０１で現時点で受けた受信信号に対し、エコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行って、ダブルトーク状態で更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分が含まれる第２擬似エコー信号を生成し出力する。Ｎ回の更新時間は所定時間Ｔに相当する。
６０９は、入力端子６０２で現時点で受けた送信信号から、非適応フィルタ器６０８によって作られた第２擬似エコー信号を減算することで、ダブルトーク状態で第１フィルタ係数の劣化分を示す第２残差信号を作る第２減算器、２１０は検知器であり、第２減算器６０９で作られた第２残差信号の第１減算器６０７で作られたエコー消去送信信号とのレベル比が所定の値以上であるか否かを判断し、レベル比が所定の値以上である場合にはダブルトーク状態として検知し、ブルトーク検知結果をフィルタ係数転送制御器６１３及び第１適応フィルタ器６０６へ出力する。
【００６２】
上記構成で、ダブルトーク検知装置の動作を説明する。
第１適応フィルタ器６０６では、第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を検知器５１１から受けないとき、第１フィルタ係数の更新し及び第１擬似エコー信号の作成が実施の形態２の第１適応フィルタ器１０５と同様に、実施される。その後、第１減算器６０７で第１擬似エコー信号及び現時点で入力端子６０２で受信した送信信号から得られるエコー消去送信信号が出力端子６０３から送信路を通って遠端話者へ出力され、又、検知器５１１に入力される。又、第１適応フィルタ器６０６で現時点で更新された１群の第１フィルタ係数がフィルタ係数転送制御器６１３へ送られる。
その後、実施の形態４のフィルタ係数転送制御器２１３においてと同様に、フィルタ係数転送制御器６１３で、現時点で更新された１群の第１フィルタ係数が廃棄され、実施の形態４のフィルタ係数格納器２１２での格納と同様に第１適応フィルタ器６０６で最近更新されたＮ個の群の第１フィルタ係数を常時格納するように、採用された１群の第１フィルタ係数はフィルタ係数格納器６１２に送られる。
その後、第４実施の形態の非適応フィルタ器２０７と同様に、フィルタ係数格納器６１２で最も古いＮ番目の群の第１フィルタ係数に従って、第２擬似エコー信号が入力端子６０１で現時点で受信された受信信号から生成され、現時点で受信された送信信号及び第２擬似エコー信号から第２遅延器６０９で第１残差信号が生成され、検知器６１１で、第１残差信号とエコー消去送信信号とから、ダブルトーク状態が実施の形態４と同様に検知される。
【００６３】
従って、シングルトーク状態での受信信号のエコー信号に近似する第１擬似エコー信号を作るように第１フィルタ係数は正確に更新されたので、たとえシングルトーク状態がダブルトーク状態へ移行しても、ダブルトーク状態で近端話者の声に重複する遠端話者の声のエコーは第１減算器６０７で第１擬似エコー信号に従って適切にキャンセルされ、第１フィルタ係数の劣化は最小限に押さえられる。故に、近端話者の声はダブルトーク状態において通話品質が高く送れる。
又、実施の形態２と同じように第１遷移状態のダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
又、実施の形態６のエコーキャンセラにおいて使われる第２適応フィルタ器３０５と第３減算器３０６を必要としないので、実施の形態６と比べ処理量及びメモリー量が小規模なエコーキャンセラが実現できる効果がある。
又、ダブルトーク状態の検知で用いられるエコー消去送信信号及び第１残差信号は、いかなる遅延器をも用いることなく、現時点で受信された送信信号及び受信信号から生成されたので、ダブルトーク状態への変化は、実施の形態７及び実施の形態８と比べて、すぐに検知できる。
本実施の形態では、エコーキャンセラは実施の形態４のダブルトーク検知器を用いて得られた。しかしながら、実施の形態３又は実施の形態５のダブルトーク検知器を用いてエコーキャンセラを得ても良い。
【００６４】
実施の形態１０．
第１０図はこの発明の実施の形態１０によるエコーサプレッサの構成図である。
第１０図において、７０５は、実施の形態６のダブルトーク検知器３０４と同様の構成及び機能を有するダブルトーク検知器、７０６は減衰量制御器であり、ダブルトーク検知器７０５から第１状態遷移又は第２状態遷移でのダブルトーク状態若しくは受信信号が無音である状態を示すダブルトーク検知結果を受信し、ダブルトーク検知結果に基づき入力端子７０２で受信した送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号を作成し、ダブルトーク検知結果に基づき入力端子７０１で受信した受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作成する。
７０７は、減衰量制御器７０６で作られた送信減衰量制御信号に従って、送信信号の振幅を減衰し減衰送信信号を作る第１減衰器、７０８は、減衰量制御器７０６で作られた受信減衰量制御信号に従って、受信信号の振幅を減衰し減衰受信信号を作る第１減衰器である。
上記構成において、エコーサプレッサの動作を説明する。
減衰量制御器７０６で、従来のエコーサプレッサのＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１６４のＴＡＢＬＥ１／Ｇ．１６４に示される減衰量対応表などに従って、送信減衰量制御信号及び受信減衰量制御信号を生成する。詳細には、ダブルトーク検知結果がダブルトーク状態を示す場合には、送信減衰量制御信号は送信信号の振幅にしたがった減衰量を示し、受信減衰量制御信号は−６ｄＢなどの固定された減衰量を示す。また、ダブルトーク検知結果が減衰量制御器７０６に入力されなかった場合、トーク状態はシングルトーク状態であるので、送信減衰量制御信号は−５０ｄＢなどの固定された減衰量を示し、受信減衰量制御信号は減衰無しを示す。
【００６５】
その後、送信信号は送信減衰量制御信号に従って第１減衰器７０７で減衰し、減衰送信信号は出力端子７０４から送信路を介して遠端話者へ送られる。
また、受信信号は受信減衰量制御信号に従ってダブルトーク状態において第２減衰器７０８で減衰し、減衰受信信号に示される遠端話者の声が近端話者へ送られる。シングルトーク状態の場合、遠端話者の声は減衰されることなく近端話者へ送られる。
従って、送信信号及び受信信号の減衰量が減衰制御信号によって調整されたので、ダブルトーク状態での通話の断続現象を軽減しつつ遠端話者の声は抑制できる。また、通話品質の高い会話ができる。
又、高い通話品質で会話が実施できる。
又、実施の形態１又は実施の形態２と同じように第１状態遷移でのダブルトーク状態が検知されたので、フィルタ係数が十分収束したか否かを判定する機能を不要としながらも、検知遅れが少なく且つ使用される環境に依存しないダブルトーク検知が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
以上のように、この発明に係るダブルトーク検知装置、エコーキャンセラ及びエコーサプレッサは、近端話者と遠端話者とによる伝送路を経由した双方向通話システムにおいて、遠端話者側音声のみが有音であるシングルトーク状態から近端話者側音声が入り込みダブルトーク状態に遷移する場合、ダブルトークの状態を検知し、近端話者側で発生するエコーをキャンセルまたは抑圧するシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】 この発明の実施の形態１によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態２によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図４】 この発明の実施の形態４によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態５によるダブルトーク検知装置の構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態６によるエコーキャンセラの構成図である。
【図７】 この発明の実施の形態７によるエコーキャンセラの構成図である。
【図８】 この発明の実施の形態８によるエコーキャンセラの構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態９によるエコーキャンセラの構成図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１０によるエコーサプレッサの構成図である。
【図１１】 遠端話者側音声のみが有音のシングルトーク状態からダブルトーク状態への遷移状態を示した図である。
Claims (16)
- シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段とを備えたダブルトーク検知装置。 - シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルと、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段とを備えたダブルトーク検知装置。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、前記第１適応フィルタ手段によって第１擬似エコー信号を遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、前記第１減算手段によって第１擬似エコー信号を遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
現在時に前記第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は前記非適応フィルタ手段へ送られ、
第２擬似エコー信号は前記非適応フィルタ手段によって現在時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成され、
第２擬似エコー信号は前記第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
前記第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載のダブルトーク検知装置。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を前記非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を前記第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
第１擬似エコー信号は前記第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、
第１擬似エコー信号は前記第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
現在時に第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、
前記第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第２項記載のダブルトーク検知装置。 - シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段
前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段と
シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を前記検知手段から受信した場合、現在時に対応する送信信号から得られるエコー消去送信信号およびエコー成分に近似する第３擬似エコー信号に従って第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から現在時に対応する第３擬似エコー信号を生成する第２適応フィルタ手段と、
前記第２適応フィルタ手段によって生成された第３擬似エコー信号を現在時に対応する送信信号から減算して、送信信号に含まれるエコー成分が取り除かれた上記エコー消去送信信号を生成し、前記第２適応フィルタ手段に第２フィルタ係数を更新させるようにエコー消去送信信号を前記第２適応フィルタ手段へ送り、かつエコー消去送信信号を出力する第３減算手段とを備えたエコーキャンセラ。 - シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と
前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を前記第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルと、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知する検知手段と、
シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を前記検知手段から受信した場合、現在時に対応する送信信号から得られるエコー消去送信信号およびエコー成分に近似する第３擬似エコー信号に従って第２フィルタ係数を更新し、第２フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から現在時に対応する第３擬似エコー信号を生成する第２適応フィルタ手段と、
前記第２適応フィルタ手段によって生成された第３擬似エコー信号を現在時に対応する送信信号から減算して、送信信号に含まれるエコー成分が取り除かれた上記エコー消去送信信号を生成し、前記第２適応フィルタ手段に第２フィルタ係数を更新させるようにエコー消去送信信号を前記第２適応フィルタ手段へ送り、かつエコー消去送信信号を出力する第３減算手段とを備えたエコーキャンセラ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を前記第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を前記第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
現在時に第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、
第２擬似エコー信号は前記非適応フィルタ手段によって現在時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成され、
第２擬似エコー信号は前記第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
前記第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第５項記載のエコーキャンセラ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を前記非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を前記第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
第１擬似エコー信号は前記第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、
第１擬似エコー信号は前記第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
現在時に第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、
前記第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第６項記載のエコーキャンセラ。 - シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を受信した場合、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られるエコー消去送信信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
エコー消去送信信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さないエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態でエコー消去送信信号に近似する第１残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えた場合によってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を第１適応フィルタ手段へ出力する検知手段とを備えたエコーキャンセラ。 - シングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を受信した場合、シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られるエコー消去送信信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
エコー消去送信信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さないエコー消去送信信号を生成し、エコー消去送信信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態でエコー消去送信信号に近似する第１残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルと、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルの比が所定のしきい値を超えた場合によってシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を第１適応フィルタ手段へ出力する検知手段とを備えたエコーキャンセラ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を前記第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を前記第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
現在時に前記第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、
第２擬似エコー信号は前記非適応フィルタ手段によって現在時に対応する第１フィルタ係数に従って現在時に対応する受信信号から生成され、
第２擬似エコー信号は前記第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
前記第２減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号とエコー消去送信信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第９項記載のエコーキャンセラ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を前記非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を前記第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
第１擬似エコー信号は前記第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、
第１擬似エコー信号は前記第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
現在時に前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は前記非適応フィルタ手段へ送られ、
前記第１減算手段で生成されるエコー消去送信信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１０項記載のエコーキャンセラ。 - シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記第１適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された過去時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた現在時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルと前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルとの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、
前記検知手段からトーク状態検知信号を受信し、トーク状態検知信号に従って、現在受けた送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号及び現在受けた受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作る減衰量制御手段と、
前記減衰量制御手段によって作られた送信減衰量制御信号に従って現在受けた送信信号を減衰する第１減衰手段と、
前記減衰量制御手段によって作られた受信減衰量制御信号に従って現在受けた受信信号を減衰する第２減衰手段とを備えたエコーサプレッサ。 - シングルトーク状態では受信信号に由来するエコー成分を示しダブルトーク状態では第１の話者の声及びエコー成分の混合を示す送信信号から得られる第１残差信号に従って第１フィルタ係数を更新し、ダブルトーク状態で劣化する更新された第１フィルタ係数に従って受信信号から第１擬似エコー信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
第１残差信号に基づき前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数に従って、受信信号に対しエコーパスのインパルス応答の畳み込み演算を行い第２疑似エコー信号として生成することにより、更新された第１フィルタ係数の劣化を示す劣化分がダブルトーク状態で含まれる信号となるよう第２擬似エコー信号を出力する非適応フィルタ手段と、
同一の受信信号に対して用いられる適応フィルタのフィルタ係数と非適応フィルタのフィルタ係数との関係が、一方のフィルタ係数が常に他方のフィルタ係数の一定時間過去の値となるよう前記非適応フィルタ手段に入力される受信信号を所定の時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記第１適応フィルタ手段で生成された現在時に対応する第１擬似エコー信号を、第１擬似エコー信号と同じ現在時に対応する送信信号から減算し、シングルトーク状態において送信信号に含まれるエコー成分を有さない第１残差信号を生成し、第１残差信号を第１適応フィルタ手段へ送る第１減算手段と、
前記非適応フィルタ手段によって作られた過去時に対応する第２擬似エコー信号を、第２擬似エコー信号と同じ過去時に対応する送信信号から減算し、ダブルトーク状態で劣化分を示しシングルトーク状態で第１残差信号に近似する第２残差信号を生成する第２減算手段と、
前記第１減算手段で生成された第１残差信号のレベルと、前記第２減算手段で生成された第２残差信号のレベルの比が所定のしきい値を超えた場合にシングルトーク状態からダブルトーク状態に変化したことを検知し、ダブルトーク状態の検知またはシングルトーク状態の検知を示すトーク状態検知信号を出力する検知手段と、
前記検知手段からトーク状態検知信号を受信し、トーク状態検知信号に従って、現在受けた送信信号の減衰量を示す送信減衰量制御信号及び現在受けた受信信号の減衰量を示す受信減衰量制御信号を作る減衰量制御手段と、
前記減衰量制御手段によって作られた送信減衰量制御信号に従って現在受けた送信信号を減衰する第１減衰手段と、
前記減衰量制御手段によって作られた受信減衰量制御信号に従って現在受けた受信信号を減衰する第２減衰手段とを備えたエコーサプレッサ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第１擬似エコー信号を前記第１適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第１擬似エコー信号を前記第１減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
第２擬似エコー信号は前記非適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、
第２擬似エコー信号は前記第２減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
現在時に前記第１適応フィルタ手段で更新された第１フィルタ係数は非適応フィルタ手段へ送られ、
前記第２減算手段で生成される第２残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第２残差信号を生成することにより、遅延第２残差信号と第１残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１３項記載のエコーサプレッサ。 - 前記遅延手段は、過去時に関わる受信信号を受信し所定時間だけ受信信号を遅延させて遅延受信信号を生成することによって、第２擬似エコー信号を前記非適応フィルタ手段によって遅延受信信号から生成するようにする第１の遅延手段と、
過去時に対応する送信信号を第１の話者から受信し所定時間だけ送信信号を遅延させた遅延送信信号を出力することによって、第２擬似エコー信号を前記第２減算手段によって遅延送信信号から減算するようにする第２の遅延手段とから構成され、
第１擬似エコー信号は前記第１適応フィルタ手段によって現在時に対応する受信信号から生成され、
第１擬似エコー信号は前記第１減算手段によって現在時に対応する送信信号から減算され、
現在時に第１適応フィルタ手段で更新された現在時に対応する第１フィルタ係数は前記非適応フィルタ手段へ送られ、
前記第１減算手段で生成される第１残差信号を所定時間だけ遅延して遅延第１残差信号を生成することにより、遅延第１残差信号と第２残差信号との差に基づいてダブルトーク状態を前記検知手段によって検知するようにする第３遅延手段を備えることを特徴とする請求の範囲第１４項記載のエコーサプレッサ。
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