JPH1013310A - エコーキャンセラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダブルトークの区間を的確に判断して適応化
を行うエコーキャンセラを得ることを目的とする。 【解決手段】 受信信号のレベルと送信信号のレベルか
らエコーゲインを推定する手段と、受信信号に推定され
たエコーゲインを加えて得られる推定エコーレベルとエ
コー消去後の残差信号のレベルとを比較する比較手段を
設け、推定エコーレベルが残差信号にマージンを加えた
値より大きい場合に送信信号に含まれる受信信号のエコ
ーを消去する適応化制御を行うようにした適応化制御手
段を備えた。または、推定エコーレベルが送信信号から
マージンを減じた値より大きい場合に、送信信号に含ま
れる受信信号のエコーを消去する適応化制御手段とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星通信、拡声電
話等の通話品質の劣化要因となるエコー信号を消去する
ためのエコーキャンセラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエコーキャンセラにおける適応化
制御手段としては、例えば、（１）「エコーキャンセラ
技術」（昭６１−１２−２０）日本工業技術センターｐ
１２９−ｐ１３０に記載されているものが、また、従来
のエコーキャンセラのフィルタ係数置換方法としては、
例えば、（２）特開昭６２−２４７２６号公報に記載さ
れているものがある。以下、その構成を図を用いて説明
する。図８は、前記文献（１）に記載された従来のエコ
ーキャンセラのブロック図である。ｋはディジタル信号
の時刻であり、Ｒｉｎ（ｋ）は時刻ｋにおける受信信
号、即ち、遠端話者の音声を表している。エコー経路１
は、拡声電話用のエコーキャンセラの場合には、スピー
カから再生された遠端話者の音声がスピーカから音響空
間を経由してマイクへ回り込む経路に相当し、また、衛
星通信の回線用エコーキャンセラの場合には、２線４線
変換のハイブリッドトランスのインピーダンス不整合に
より、遠端話者の音声が遠端側へ漏洩する経路に相当す
る。受信信号Ｒｉｎ（ｋ）は、エコー経路１を経ること
でエコー信号となって近端音声Ｎｉｎ（ｋ）に重畳す
る。従って、送信信号Ｔｉｎ（ｋ）は近端音声のみでは
なく、遠端音声のエコーが重畳した信号になっており、
このまま遠端側に送信されると通信品質が劣化する。エ
コーキャンセラでは適応フィルタ３により疑似エコー信
号Ｔｉｎ’（ｋ）を生成しエコー減算器２で送信信号Ｔ
ｉｎ（ｋ）から疑似エコー信号Ｔｉｎ’（ｋ）を差し引
くことで残差信号、即ち、エコー消去後の残差信号Ｒｅ
ｓ（ｋ）を生成し、遠端側へ送信する。適応化制御手段
４は適応フィルタ３の適応化の制御を行うもので、ダブ
ルトーク検出時、即ち、遠端話者と近端話者が同時に発
話している時には、適応フィルタの適応化を停止させ、
遠端話者のみが発話している時には、適応化を実行させ
るために、適応化制御フラグＦＬＧを適応フィルタへ出
力する。

【０００３】次に、図９を用いて前記適応化制御手段４
をさらに詳しく説明する。図９は、前記文献（１）に記
載された従来のエコーキャンセラの適応化制御手段４の
ブロック図である。レベル計算手段５は、受信信号Ｒｉ
ｎ（ｋ）の対数変換されたパワー、即ち、受信信号レベ
ルＬｒｉｎ（ｋ）を式（１）に従って計算して出力し、
レベル計算手段６は、残差信号Ｒｅｓ（ｋ）の対数変換
されたパワー、即ち、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）を
式（２）に従って計算して出力する。そして、レベル差
計算手段７は、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）と残差信
号レベルＬｒｅｓ（ｋ）のレベル差ＤＬ（ｋ）を、式
（３）に従って計算する。

【０００４】

【数１】

【０００５】レベル差ＤＬ（ｋ）は、エコー経路１によ
るエコーの損失量とエコーキャンセラによるエコー消去
量の和を意味する。レベル補正手段８は、推定残差信号
レベルＬｒｅｓ’（ｋ）を、式（４）に従って計算す
る。 Ｌｒｅｓ’（ｋ）＝Ｌｒｉｎ（ｋ）−ＤＬ（ｋ）（４） ここで推定残差信号レベルＬｒｅｓ’（ｋ）は、送信信
号Ｔｉｎ（ｋ）に受信信号のエコー信号のみが存在する
時、即ち、遠端話者のみが発話している時の残差信号レ
ベルＬｒｅｓ（ｋ）の推定値に相当する。比較手段９
は、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）と推定残差信号レベ
ルＬｒｅｓ’（ｋ）を比較し、以下の条件式（５）を満
たす時には遠端話者、近端話者双方が発話状態、即ち、
ダブルトーク状態であると判定し、適応フィルタの適応
化を停止させるために適応化制御フラグＦＬＧを０に設
定する。 Ｌｒｅｓ（ｋ）＞Ｌｒｅｓ’（ｋ） （５） ここでＦＬＧ＝１は、適応フィルタに対する適応化の実
行指示を示し、ＦＬＧ＝０は、適応化の停止指示を示
す。

【０００６】適応化制御は、近端音声が適応化処理の妨
害となるレベルであるか否かを判定し、適応化の実行、
停止を制御する処理である。近端音声が適応化処理の妨
害となるのは、そのレベルが遠端信号によるエコー信号
のレベルを上回った時であるから、適応化の実行と停止
は、送信信号Ｔｉｎ（ｋ）中のエコー信号レベルと近端
音声のレベルの大小関係により制御するべきものであ
る。即ち、図１０で示すように、エコー信号レベルが近
端音声のレベルを越えた時、或いは、近端音声のレベル
にマージンを加えた値を越えた時に適応化を実行すべき
である。しかし、従来の技術では、残差信号レベルＬｒ
ｅｓ（ｋ）と推定残差信号レベルＬｒｅｓ’（ｋ）から
ダブルトーク状態を検知するものであるが、図１１また
は図１２に示すように残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）と
推定残差信号レベルＬｒｅｓ’（ｋ）は、ほぼ同じ値を
とるため、区間ａのように、送信信号Ｔｉｎ（ｋ）にエ
コー信号しか含まれていない区間においても、部分的に
ダブルトーク状態と誤検知して適応化を停止してしま
う。また、ダブルトーク時には、残差信号レベルＬｒｅ
ｓ（ｋ）は、推定残差信号レベルＬｒｅｓ’（ｋ）を上
回るため、図１１または図１２の区間ｂのように、エコ
ー信号レベルが近端音声のレベルを越えていて適応化が
可能な区間でも、適応化を停止してしまう。

【０００７】次に、従来のエコーキャンセラのフィルタ
係数置換方法の構成を図を用いて説明する。図１３は、
前記文献（２）に記載された従来のエコーキャンセラの
ブロック図である。図１３の従来例が図８の従来例と構
成上異なる点は、適応化制御手段４を備えず、切り替え
手段１２、待避用メモリ１３、係数置換制御手段１５を
備える点である。また、図１３の適応用メモリ１０、積
和演算手段１１及びフィルタ係数更新手段１４は、図８
における適応フィルタを機能毎に分割して示したもので
あるので、これらは図１３の従来例と図８の従来例の構
成上の相違点ではない。なお、以後の説明で図８と重複
する部分については、説明を省略する。適応用メモリ１
０は、送信信号とエコー消去後の残差信号からアルゴリ
ズムを用いて更新される適応化のためのフィルタ係数を
記憶する。待避メモリ１３は、適応化が妥当と判断され
る間は上記適応用メモリ１０のフィルタ係数を所定の区
間分平行して記憶する。係数置換制御手段１５は、上記
送信信号レベルと上記残差信号レベルとの差をみて適応
フィルタの適応化のためのフィルタ係数の更新の適否を
制御する。まず、フィルタ係数更新手段１４は、送信信
号Ｔｉｎ（ｋ）及び残差信号Ｒｅｓ（ｋ）から例えば、
Ｎ−ＬＭＳ法（学習同定法）などの適応フィルタアルゴ
リズムに従って、適応用メモリ１０の第１のフィルタ係
数Ｈ（ｊ）を更新する。積和演算手段１１は、受信信号
Ｒｉｎ（ｋ）と適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数
Ｈ（ｊ）の畳み込み演算を行うことで、疑似エコー信号
を生成する。一方、係数置換制御手段１５は送信信号レ
ベルＬｔｉｎ（ｋ）と残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）
を、それぞれ式（６）、式（２）に従って計算し、さら
に、Ｌｔｉｎ（ｋ）とＬｒｅｓ（ｋ）の差のＤｓ（ｋ）
を、式（７）に従って計算する。

【０００８】

【数２】

【０００９】さらに、係数置換制御手段１５は、Ｄｓ
（ｋ）の時系列を観察し、Ｄｓ（ｋ）が大きくなる時に
は、適応フィルタの適応化が正しく進行していると判断
し、適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数を待避用メ
モリ１３に転送する指令を切り替え手段１２に与え、切
り替え手段１２は、指令に従った転送を行い、その結果
適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数と同一の値が、
待避用メモリ１３の第２のフィルタ係数として保存され
る。また、係数置換制御手段１５は、Ｄｓ（ｋ）が小さ
くなる時には、適応フィルタの適応化が誤って進行して
いると判断し、適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数
を待避用メモリ１３に保存されている第２のフィルタ係
数の値で置換する指令を切り替え手段１２に与え、切り
替え手段１２は、指令に従った転送を行う。図１４は、
Ｄｓ（ｋ）の時間変化と切り替え手段１２による転送処
理と置換処理のタイミングを示している。図中のＨ
（ｊ）は適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数であ
り、Ｈｍ（ｊ）は待避用メモリ１３の第２のフィルタ係
数である。図中では、Ｄｓ（ｋ）が大きくなり、適応用
メモリ１０の第１のフィルタ係数Ｈ（ｊ）が待避用メモ
リ１３の第２のフィルタ係数Ｈｍ（ｊ）へ保存のために
転送されるタイミングを「Ｈ（ｊ）からＨｍ（ｊ）への
保存タイミング」のパルスで示し、また、Ｄｓ（ｋ）が
小さくなり、待避用メモリ１３の第２のフィルタ係数Ｈ
ｍ（ｊ）が適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数Ｈ
（ｊ）へ転送されるタイミングを「Ｈ（ｊ）のＨｍ
（ｊ）による置換タイミング」のパルスで示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のエコーキャンセ
ラは上記のように構成されているので、ダブルトーク状
態の検出が適当でなくて、適応化が可能な区間でも適応
化が停止し、適応化の停止が頻発するため適応化の進行
が遅くてエコーが消去されずに残るという課題があっ
た。また、適応フィルタによるエコー消去量が小さい場
合にも同様にエコーが残って聞きづらいという課題があ
った。また、従来の適応用メモリのフィルタ係数を待避
値で置換する構成は、置換対象の値が大きく違っている
場合には、置換の瞬間に適応用メモリのフィルタ係数が
瞬時に大きく変化するため、その瞬間に積和演算器の出
力が不連続になり、その結果残差信号に異音が生じると
いう課題があった。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、ダブルトークの区間を的確に判断して適応
化を行うエコーキャンセラを得ることを目的とする。ま
た、適応用メモリのフィルタ係数を待避値で置換しても
置換の瞬間に値が不連続でなく異音が生じない音質の優
れたエコーキャンセラを得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るエコーキ
ャンセラは、受信信号のレベルと送信信号のレベルから
エコーゲインを推定する手段と、受信信号に推定された
エコーゲインを加えて得られる推定エコーレベルとエコ
ー消去後の残差信号のレベルとを比較する比較手段を設
け、上記推定エコーレベルが上記残差信号にマージンを
加えた値より大きい場合に送信信号に含まれる受信信号
のエコーを消去する適応化制御を行うようにした適応化
制御手段を備えた。

【００１３】または、受信信号のレベルと送信信号のレ
ベルからエコーゲインを推定する手段と、受信信号に推
定されたエコーゲインを加えて得られる推定エコーレベ
ルと送信信号のレベルとを比較する比較手段を設け、上
記推定エコーレベルが上記送信信号からマージンを減じ
た値より大きい場合に、送信信号に含まれる受信信号の
エコーを消去する適応化制御を行うようにした適応化制
御手段を備えた。

【００１４】または、受信信号のレベルと送信信号のレ
ベルからエコーゲインを推定する手段と、受信信号に推
定されたエコーゲインを加えて得られる推定エコーレベ
ルとエコー消去後の残差信号のレベルとを比較する第１
の比較手段と、受信信号に推定されたエコーゲインを加
えて得られる推定エコーレベルと送信信号のレベルとを
比較する第２の比較手段と、送信信号のレベルと残差信
号のレベルからエコー消去量を推定するエコー消去量推
定手段を設けて、エコー消去量が閾値より大きい場合
は、推定エコーレベルが残差信号にマージンを加えた値
より大きいと送信信号に含まれる受信信号のエコーを消
去する適応化制御を行い、エコー消去量が閾値を越えな
い場合は、推定エコーレベルが送信信号からマージンを
減じた値より大きいと送信信号に含まれる受信信号のエ
コーを消去する適応化制御を行うようにした適応化制御
手段を備えた。

【００１５】または、送信信号とエコー消去後の残差信
号からアルゴリズムを用いて更新される適応化のための
フィルタ係数を記憶する適応用メモリと、適応化が妥当
と判断される間は適応用メモリのフィルタ係数を所定の
区間分平行して記憶する待避用メモリと、送信信号レベ
ルと残差信号レベルとの差をみて適応フィルタの適応化
のためのフィルタ係数の更新の適否を制御する係数置換
制御手段と、上記適応用メモリ中の第１のフィルタ係数
の値と、上記待避用メモリ中の第２のフィルタ係数の値
を比較して補間する補間手段を備え、係数置換制御手段
が適応化が妥当ではなくて上記第１のフィルタ係数の値
を上記第２のフィルタ係数の値で置換するよう制御する
と、補間手段は第１のフィルタ係数の値と第２のフィル
タ係数の値とが連続な値となるよう所定のタイミング回
数で補間して順次更新するようにした。

【００１６】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．適応フィルタの適応化制御を改良した実
施の形態について述べる。図１は、本発明の実施の形態
１における適応化制御手段のブロック図である。この図
において、図９と同一の部分については、同一の符号を
付し説明を省略する。適応化制御手段は、図８のエコー
キャンセラに設けられる手段であり、ディジタル信号で
ある受信信号Ｒｉｎ（ｋ）、送信信号Ｔｉｎ（ｋ）、残
差信号Ｒｅｓ（ｋ）を入力とし、適応化制御フラグＦＬ
Ｇａを出力する。また、レベル計算手段５，１６，６
は、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）、送信信号レベルＬ
ｔｉｎ（ｋ）、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）を計算し
て出力する。ここでレベルとは、例えば、パワーの対数
変換値を指す。エコーゲイン推定手段１７は、受信信号
レベルＬｒｉｎ（ｋ）が明らかに有音である閾値を越え
た時に、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）と送信信号レベ
ルＬｔｉｎ（ｋ）から推定エコーゲインＥＧを、式
（８）に従って計算する。つまり、受信信号がエコー経
路で送信端に表れる等価利得を、前区間いくつかの平均
値として求める。これは通常は、システムで決まった値
であるが、これを時として計算する。適応化制御手段
は、受信信号が明らかに有音である時の受信信号と送信
信号のレベル差の平均値を用いるので、エコーゲインを
精度良く推定できる。

【００１７】

【数３】

【００１８】エコーレベル推定手段１８は、推定エコー
レベルＬｅｃｈ（ｋ）を、式（９）に従って計算する。
即ち、近端信号がないとしたときに、送信信号の中に受
信信号がエコーとして表れる量を推定することになる。 Ｌｅｃｈ（ｋ）＝Ｌｒｉｎ（ｋ）＋ＥＧ （９） 比較手段１９は、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）にマー
ジンαを加えた値を推定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）と
比較し、以下の条件式（１０）を満たす時に適応化制御
フラグＦＬＧａを１に、満たさない時に０に設定し出力
する。 Ｌｅｃｈ（ｋ）≧Ｌｒｅｓ（ｋ）＋α （１０）

【００１９】本発明の動作をエコー消去量の大きい場
合、即ち、適応化が進んでエコーが十分にキャンセルさ
れる場合を示した図２を用いて説明する。本発明におけ
る適応化制御フラグＦＬＧａの設定には、条件式（１
０）に示すように残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）を推定
エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）と比較する。図２は、残差
信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）と推定エコーレベルＬｅｃｈ
（ｋ）の時間変化を示している。残差信号レベルＬｒｅ
ｓ（ｋ）は、エコー消去量が大きい場合は、近端音声レ
ベルとほぼ等しく、また推定エコーレベルＬｅｃｈ
（ｋ）は、エコー信号レベルとほぼ等しい。前述したよ
うに、適応化の制御に用いる理想的なパラメータは、近
端音声レベルとエコー信号レベルであるので、本発明で
は、従来例で使用した残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）と
推定残差信号レベルＬｒｅｓ’（ｋ）よりも、望ましい
パラメータを使用している。そのため、従来例を説明し
た図１１に比べ、多くの区間で適応化を実行することが
できる。即ち、図２の区間ａのように、送信信号Ｔｉｎ
（ｋ）にエコー信号しか含まれていない区間では、推定
エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）が近端音声レベルの近似で
ある残差信号レベルを常に上回るので、継続的に適応化
制御フラグＦＬＧａを１に設定する動作となる。また、
図２の区間ｂのように、ダブルトーク区間中のエコー信
号レベルが近端音声レベルを上回っている区間でも、区
間ａと同様に推定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）が残差信
号レベルを上回るので、適応化制御フラグＦＬＧａを１
に設定する動作となる。

【００２０】なお、比較の条件式（１０）におけるマー
ジンαは、近端音声レベルを残差信号レベルＬｒｅｓ
（ｋ）で近似した誤差と、推定エコーレベルＬｅｃｈ
（ｋ）が推定値であるために、真のエコーレベルに対し
て持つ誤差を吸収するためのものである。以上説明した
ように、本発明によれば、エコー消去量の大きい場合に
は、上記構成の信号比較により良好な適応化制御を行う
ことができる。

【００２１】実施の形態２．適応フィルタの適応化制御
を改良した他の実施の形態を述べる。図３は、本発明の
実施の形態２における適応化制御手段のブロック図であ
る。この図において、図１及び図９と同一の部分につい
ては、同一の符号を付し説明を省略する。この適応化制
御手段は、図８のエコーキャンセラに設けられる手段で
あり、ディジタル信号である受信信号Ｒｉｎ（ｋ）、送
信信号Ｔｉｎ（ｋ）を入力とし、適応化制御フラグＦＬ
Ｇｂを出力する。また、レベル計算手段５，１６は、実
施の形態１と同様に、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）と
送信信号レベルＬｔｉｎ（ｋ）を計算して出力する。エ
コーゲイン推定手段１７とエコーレベル推定手段１８
は、実施の形態１と同様に、推定エコーゲインＥＧと推
定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）を計算する。比較手段２
０は、送信信号レベルＬｔｉｎ（ｋ）、マージンβ、推
定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）による以下の条件式（１
１）を満たす時に適応化制御フラグＦＬＧｂを１に、満
たさない時に０に設定し出力する。 Ｌｅｃｈ（ｋ）≧Ｌｔｉｎ（ｋ）−β （１１）

【００２２】本発明の動作をエコー消去量の小さい場
合、即ち、適応化が未だ進まずにエコーのキャンセルが
充分でない場合を示した図４を用いて説明する。本発明
における適応化制御フラグＦＬＧｂの設定には、条件式
（１１）に示すように、送信信号レベルＬｔｉｎ（ｋ）
を推定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）と比較する。図４
は、送信信号レベルＬｔｉｎ（ｋ）と推定エコーレベル
Ｌｅｃｈ（ｋ）の時間変化を示している。送信信号レベ
ルＬｔｉｎ（ｋ）は、送信信号中に近端音声が含まれて
いない場合は、エコー信号レベルを表すため、推定エコ
ーレベルＬｅｃｈ（ｋ）とほぼ等しくなり、また、近端
音声と遠端音声が重なるダブルトーク時には、近端音声
とエコー信号が重畳した信号のレベルを表すため、推定
エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）を上回る。そのため、送信
信号レベルＬｔｉｎ（ｋ）と推定エコーレベルＬｅｃｈ
（ｋ）を比較することで、送信信号Ｔｉｎ（ｋ）にエコ
ー信号しか含まれていない区間を推定し、適応化制御フ
ラグＦＬＧｂを１に設定する。従来例を説明した図１２
と比較してわかるように、図４ではより多くの区間で適
応化を実行する動作となる。

【００２３】なお、比較の条件式（１１）におけるマー
ジンβは、推定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）が推定値で
あるために、真のエコーレベルに対して持つ誤差を吸収
するためのものである。以上説明したように、本発明に
よれば、エコー消去量の小さい場合には、上記構成の信
号比較により良好な適応化制御を行うことができる。

【００２４】実施の形態３．更に、他の改良された適応
フィルタの適応化制御の形態について述べる。図５は、
本発明の実施の形態３における適応化制御手段のブロッ
ク図である。この図において、図９及び図１と同一の部
分については、同一の符号を付し説明を省略する。この
適応化制御手段も、図８のエコーキャンセラに設けられ
る手段であり、入出力は、図１，図３の構成と同様であ
る。レベル計算手段５，１６，６は、実施の形態１と同
様に、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）、送信信号レベル
Ｌｔｉｎ（ｋ）、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）を計算
して出力する。ここでレベルとは、例えば、パワーの対
数変換値を指す。エコーゲイン推定手段１７とエコーレ
ベル推定手段１８は、上記実施の形態と同様に、推定エ
コーゲインＥＧと推定エコーレベルＬｅｃｈ（ｋ）を計
算する。適応化制御手段は、受信信号が明らかに有音で
ある時の受信信号と残差信号のレベル差の平均値を用い
るので、エコー消去量を精度良く推定できる。比較手段
１９，２０は、それぞれ実施の形態１，実施の形態２と
同様に、適応化制御フラグＦＬＧａ，ＦＬＧｂを設定し
フラグ選択手段２２に出力する。また、エコー消去量推
定手段２１は、受信信号レベルＬｒｉｎ（ｋ）が明らか
に有音である閾値を越えた時に、送信信号レベルＬｔｉ
ｎ（ｋ）と残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）から推定エコ
ー消去量ＥＲＬＥを、式（１２）に従って計算する。

【００２５】

【数４】

【００２６】フラグ選択手段２２は、推定エコー消去量
ＥＲＬＥが閾値を越えた時、即ち、大きい時には、比較
手段１９の出力する適応化制御フラグＦＬＧａを、ま
た、推定エコー消去量ＥＲＬＥが閾値を越えない時、即
ち、小さい時には、比較手段２０の出力する適応化制御
フラグＦＬＧｂを、最終的な適応化制御フラグＦＬＧと
して出力する。ここでＦＬＧ＝１は、適応フィルタに対
する適応化の実行指示を示し、ＦＬＧ＝０は、適応化の
停止指示を示す。ここで適応フィルタによるエコー消去
量に応じて適応化制御フラグＦＬＧａとＦＬＧｂを使い
分けるのは、エコー消去量の大小に関わらず、良好な適
応化制御を行うためである。既に、実施の形態１と実施
の形態２で説明したように、良好な適応化制御のために
はエコー消去量が大きい時には、適応化制御フラグＦＬ
Ｇａが有効であり、エコー消去量が小さい時には、適応
化制御フラグＦＬＧｂが有効である。

【００２７】以上説明したように、本発明によれば、エ
コー消去量に応じて適応化制御フラグＦＬＧａとＦＬＧ
ｂを使い分けるので、エコー消去量の大小に関わらず、
良好な適応化制御を行うことができる。なお、α，βの
マージンは、それぞれ近端音声レベルを残差信号レベル
Ｌｒｅｓ（ｋ）で近似した誤差と推定エコーレベルが推
定値としたために持つ誤差を吸収する効果がある。

【００２８】実施の形態４．適応化制御による積和演算
器のフィルタ係数切換時の異音発生をなくす構成と動作
を説明する。図６は、本発明の実施の形態４におけるフ
ィルタ係数置換手段を備えるエコーキャンセラのブロッ
ク図である。この図において、図１３と同一の動作をす
る部分については説明を省略する。図において、切り替
え手段１２は、係数置換制御手段１５より適応用メモリ
１０の第１のフィルタ係数の値を待避用メモリ１３に転
送する指令を受けるとその指令に従った転送を行う点は
従来例と同一であるが、適応用メモリ１０の第１のフィ
ルタ係数の値を待避用メモリ１３の第２のフィルタ係数
値で置換する指令を受けた時には何もしない点は従来例
とは異なる。新しい要素である補間手段２３は、係数置
換制御手段１５より適応用メモリ１０の第１のフィルタ
係数の値を待避用メモリ１３の値で置換する指令を受け
た時には、即ち、現在の適応化が妥当でなくフィルタ係
数を置換する時には、適応用メモリ１０の第１のフィル
タ係数Ｈ（ｊ）と待避用メモリ１３の第２のフィルタ係
数Ｈｍ（ｊ）を比較し、その値の差分を計算し、Ｍ回に
分割して補間する場合の１回の変更幅ＤＬ（ｊ），ｊ＝
１，２，．．．，Ｊを、式（１３）に従って計算し、待
避用メモリ１３に変更幅ＤＬ（ｊ），ｊ＝１，
２，．．．，Ｊを保存する。なお、ここでＪは適応フィ
ルタのｔａｐ数である。

【００２９】図７は、Ｄｓ（ｋ）の時間変化と切り替え
手段１２による転送処理のタイミングと補間手段２３に
よる補間処理のタイミングを示している。すなわち、Ｄ
ｓ（ｋ）が大きくなり、適応用メモリ１０の第１のフィ
ルタ係数Ｈ（ｊ）が待避用メモリ１３の第２のフィルタ
係数Ｈｍ（ｊ）へ保存のために転送されるタイミングを
「Ｈ（ｊ）からＨｍ（ｊ）への保存タイミング」のパル
スで示し、また、Ｄｓ（ｋ）が小さくなり、適応用メモ
リ１０の第１をフィルタ係数Ｈ（ｊ）の待避用メモリ１
３に保存されている第２のフィルタ係数Ｈｍ（ｊ）へ変
更するためのＭ回の補間のタイミングを「Ｈ（ｊ）の補
間タイミング」のパルスで示している。従来例を説明し
た図１４では、適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数
Ｈ（ｊ）を待避用メモリ１３の第２のフィルタ係数Ｈｍ
（ｊ）へ変更する処理が１回の置換であったのに対し、
本発明を説明した図８ではこの変更する処理がＭ回の補
間であるので、本発明で補間前の第１のフィルタ係数と
第２のフィルタ係数とが大きく異なっている場合でも、
適応用メモリ１０の第１のフィルタ係数を徐々に変更す
ることができる。 ＤＬ（ｊ）＝｛Ｈｍ（ｊ）−Ｈ（ｊ）｝／Ｍ ｊ＝１，２，．．．，Ｊ （１３） 次に、補間手段２３は、１回目の補間時には適応用メモ
リ１０の第１のフィルタ係数Ｈ（ｊ）に変更幅ＤＬ
（ｊ）の値を加算する処理を、ｊ＝１，２，．．．，Ｊ
について行う。以降、Ｍ回目の補間時まで適応用メモリ
１０の第１のフィルタ係数に、変更幅ＤＬ（ｊ），ｊ＝
１，２，．．．，Ｊの値を加算する動作を繰り返す。そ
の結果、Ｍ回目の補間が終了する時には、適応用メモリ
１０の第１のフィルタ係数の値は、補間開始前の待避用
メモリ１３の第２のフィルタ係数Ｈｍ（ｊ），ｊ＝１，
２，．．．，Ｊと同一の値になる。

【００３０】実施の形態５．実施の形態１，２，３にお
けるレベル計算手段５，１６，６で計算される受信信号
レベルＬｒｉｎ（ｋ）、送信信号レベルＬｔｉｎ
（ｋ）、残差信号レベルＬｒｅｓ（ｋ）は、パワーの対
数変換値としたが、これをパワーで代用しても良い。本
実施の形態では、適応化制御手段に実施の形態１，２，
３と同じ動作をさせるために、式（８）の計算は式（１
４）に、式（９）の計算は式（１５）に、条件式（１
０）の計算は式（１６）に、条件式（１１）の計算は式
（１８）に、式（１２）の計算は式（２０）にそれぞれ
変更される。ただし、α’は、以下の式（１７）で表さ
れる。ただし、β’は、以下の式（１９）で表される。

【００３１】

【数５】

【００３２】また更に、推定エコーゲインＥＧの計算式
（１４）及び推定エコー消去量ＥＲＬＥの計算式（２
０）は、それぞれ式（２１）、式（２２）で代用しても
良い。

【００３３】

【数６】

【００３４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、適応化
制御手段は、推定エコーレベルと残差信号レベルを用い
た判定を行うので、エコー消去量が大きい場合には、送
信信号中の近端信号レベルとエコー信号レベルを精度良
く推定でき、その結果適応フィルタの適応化の実行、停
止を精度良く制御できる効果がある。

【００３５】また、適応化制御手段は推定エコーレベル
と送信信号レベルを用いた判定を行うので、エコー消去
量が小さい場合でも、送信信号がエコー信号のみである
か否かを判定でき、その結果適応フィルタの適応化の実
行、停止を精度良く制御できる効果がある。

【００３６】また、適応化制御手段は送信信号のレベル
と残差信号のレベルからエコー消去量を推定し、エコー
消去量により適応化制御手段は、フラグを使い分けるの
で、エコー消去量の大小に関係なく適応フィルタの適応
化の実行、停止を精度良く制御できる効果がある。

【００３７】また、フィルタ係数置換の際に、置換前の
適応用メモリのフィルタ係数と待避用メモリのフィルタ
係数の値を補間しながら置換するので、置換前の適応用
メモリのフィルタ係数の値と待避用メモリのフィルタ係
数の値が大きく違っていても、積和演算器の出力信号が
不連続とならず、その結果残差信号に異音を生じなくな
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における適応化制御
手段の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１における適応化制御
手段の動作を説明する図である。

【図３】 この発明の実施の形態２における適応化制御
手段の構成を示すブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における適応化制御
手段の動作を説明する図である。

【図５】 この発明の実施の形態３における適応化制御
手段の構成を示すブロック図である。

【図６】 この発明の実施の形態４におけるフィルタ係
数置換手段を含むエコーキャンセラを示すブロック図で
ある。

【図７】 この発明の実施の形態４における係数置換手
段の動作を説明する図である。

【図８】 エコーキャンセラの全体構成を示すブロック
図である。

【図９】 従来の適応化制御手段の構成を示すブロック
図である。

【図１０】 適応フィルタの適応化を実行すべき区間の
例を示した図である。

【図１１】 従来の適応フィルタの適応化の実行区間の
例を示した図である。

【図１２】 従来の適応フィルタの適応化の実行区間の
例を示した図である。

【図１３】 従来のフィルタ係数置換方法を含むエコー
キャンセラを示すブロック図である。

【図１４】 従来の係数置換方法の動作を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１ エコー経路、２ エコー減算器、３ 適応フィル
タ、４ 適応化制御手段、５，６，１６ レベル計算手
段、７ レベル差計算手段、８ レベル補正手段、９
比較手段、１０ 適応用メモリ、１１ 積和演算手段、
１２ 切り替え手段、１３ 待避用メモリ、１４ フィ
ルタ係数更新手段、１５ 係数置換制御手段、１７ エ
コーゲイン推定手段、１８ エコーレベル推定手段、１
９，２０比較手段、２１ エコー消去量推定手段、２２
フラグ選択手段、２３ 補間手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号のレベルと送信信号のレベルか
   らエコーゲインを推定する手段と、 上記受信信号に上記推定されたエコーゲインを加えて得
   られる推定エコーレベルとエコー消去後の残差信号のレ
   ベルとを比較する比較手段を設け、 上記推定エコーレベルが上記残差信号にマージンを加え
   た値より大きい場合に、送信信号に含まれる受信信号の
   エコーを消去する適応化制御を行うようにした適応化制
   御手段を備えたエコーキャンセラ。
2. 【請求項２】 受信信号のレベルと送信信号のレベルか
   らエコーゲインを推定する手段と、 上記受信信号に上記推定されたエコーゲインを加えて得
   られる推定エコーレベルと上記送信信号のレベルとを比
   較する比較手段を設け、 上記推定エコーレベルが上記送信信号からマージンを減
   じた値より大きい場合に、送信信号に含まれる受信信号
   のエコーを消去する適応化制御を行うようにした適応化
   制御手段を備えたエコーキャンセラ。
3. 【請求項３】 受信信号のレベルと送信信号のレベルか
   らエコーゲインを推定する手段と、 上記受信信号に上記推定されたエコーゲインを加えて得
   られる推定エコーレベルとエコー消去後の残差信号のレ
   ベルとを比較する第１の比較手段と、 上記受信信号に上記推定されたエコーゲインを加えて得
   られる推定エコーレベルと上記送信信号のレベルとを比
   較する第２の比較手段と、 上記送信信号のレベルと上記残差信号のレベルから推定
   エコー消去量を推定するエコー消去量推定手段を設け
   て、 上記エコー消去量が閾値より大きい場合は、上記推定エ
   コーレベルが上記残差信号にマージンを加えた値より大
   きいと送信信号に含まれる受信信号のエコーを消去する
   適応化制御を行い、上記エコー消去量が閾値を越えない
   場合は、上記推定エコーレベルが上記送信信号からマー
   ジンを減じた値より大きいと送信信号に含まれる受信信
   号のエコーを消去する適応化制御を行うようにした適応
   化制御手段を備えたエコーキャンセラ。
4. 【請求項４】 送信信号とエコー消去後の残差信号から
   アルゴリズムを用いて更新される適応化のためのフィル
   タ係数を記憶する適応用メモリと、 適応化が妥当と判断される間は上記適応用メモリのフィ
   ルタ係数を所定の区間分平行して記憶する待避用メモリ
   と、 上記送信信号レベルと上記残差信号レベルとの差をみて
   適応フィルタの適応化のためのフィルタ係数の更新の適
   否を制御する係数置換制御手段と、 上記適応用メモリ中の第１のフィルタ係数の値と上記待
   避用メモリ中の第２のフィルタ係数の値を比較して補間
   する補間手段を備え、 上記係数置換制御手段が適応化が妥当ではなくて上記第
   １のフィルタ係数の値を上記第２のフィルタ係数の値で
   置換するよう制御すると、補間手段は上記第１のフィル
   タ係数の値と第２のフィルタ係数の値とが連続な値とな
   るよう所定のタイミング回数で補間して順次更新するよ
   うにしたエコーキャンセラ。