(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数次数のタップ係数を格納する複数のレジスタを有する適応フィルタと、
前記適応フィルタの初期化時に、前記複数次数のタップ係数の初期値を算出して前記複数のレジスタに供給するタップ係数初期値算出回路と、
前記適応フィルタの初期化時に、エコー継続時間以上の間無音を出力した後所定のレベル以上のサンプル信号を前記タップ係数初期値算出回路に供給する監視・制御回路とを有し、
前記タップ係数初期値算出回路は前記サンプル信号に基づいて前記複数次数のタップ係数の初期値を、
【数１】
0003616523.tif 000008
ｍ：初期設定を開始するサンプル値。
hk(0)：エコーキャンセラのkタップ目の初期値。
z(l)：(l)サンプル目の送信入力信号（エコー）。
ｘ(l)：(l)サンプル目の受信入力信号。
に従って求めることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
請求項１記載のエコーキャンセラにおいて、前記サンプル信号が所定のレベル以上の受信入力信号であることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のエコーキャンセラにおいて、雑音レベルを測定する雑音レベル測定回路を有し、前記監視・制御回路は前記測定された雑音レベルが所定の値よりも小さい場合は、前記タップ係数初期値算出回路で算出するタップ係数の次数を多くすることを特徴とするエコーキャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、音声通信を行う通信機器、特にＴＶ会議装置、音声会議装置におけるエコーキャンセラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にエコーキャンセラには、適応フィルタが用いられている。この適応フィルタは、０次〜（Ｎ−１）次のタップ係数を格納したレジスタと、この次数に対応させて信号を遅延させる複数の単位遅延素子とを有している。
【０００３】
そして、受信した音声信号と、この音声信号が部屋の壁などで反射して送信側に入力したエコー信号とを比較して、エコー信号と適応フィルタの出力との差が最少になるように適応フィルタの各次数のタップ係数を、徐々に適応させる構成となっている。
【０００４】
しかし、電源を入れて装置を立ち上げた時や、装置のリセットスイッチを押して適応フィルタをクリアーした場合など、係数の適応が行われていないためエコーがほとんど消去されず、送信側出力より通信相手に出力されてしまう。有色信号の場合、適応フィルタの収束（：適応フィルタの係数が最適値に収斂する）は、白色雑音に比較して非常に遅くなる。
【０００５】
実際の音声通話により適応フィルタを収束しようとすると、音声信号も有色信号なので、収束に非常に時間がかかることになる。そしてエコー経路も変動するので、収束に時間がかかるとエコーキャンセラが不安定になってしまうこともある。
【０００６】
このため、従来のエコーキャンセラでは、エコーキャンセラの内部に白色雑音発生器を備えて、初期状態から立ち上げる場合に白色雑音によるトレーニングを行い、適応フィルタを収束させる方法が用いられている。
【０００７】
図２に、このような白色雑音によるトレーニングを行うエコーキャンセラの構成例を示す。
【０００８】
この図２に示されたように、入力端１から入力された受信入力信号Ｒｉｎは、受信出力側のスピーカ３から出力される。その一部が送信入力側のマイクロフォン４に入力されてしまい、エコーになるが、このエコーキャンセラで処理され抑圧される。そして、このエコー残差（：抑圧されなかったエコー成分）は、本来のマイク入力信号に重畳されて、送信出力信号Ｓｏｕｔとして出力される構成となっている。
【０００９】
このエコーキャンセラの、受信出力側にはスピーカ３が接続されており、送信入力側にはマイクロフォン４が接続されている。さらにこのエコーキャンセラは、適応フィルタ５と、白色雑音を発生させる白色雑音発生器６、監視・制御回路１９及び、この監視・制御回路１９の指示に従って送信入力信号と白色雑音とを切替える切替え器７を備えている。
【００１０】
そしてこの適応フィルタ５は、０次〜（Ｎ−１）次のタップ係数を格納したレジスタ１０．０〜１０．Ｎ−１と、この次数に対応させて信号を遅延させる複数の単位遅延素子９．１〜９．Ｎ−１、および累積器１２とから構成されている。そしてこの累積器１２は、送信入力信号から適応フィルタ出力を減算する減算器８に接続されている。なお、スピーカ３からマイクロフォン４へのエコー経路はエコー経路１３として表されている。
【００１１】
まず始めに、このエコーキャンセラの通常時の動作を説明する。
【００１２】
受信入力信号Ｒｉｎは、スピーカ３を通して音声として部屋に出て行く。この音声の一部は、部屋の壁などに反射しエコー経路１３を介してマイクロフォン４に入力される。この結果、このマイクロフォン入力音声は通信相手に送信され、エコーとなる。
【００１３】
このエコーを抑圧するため、受信入力信号Ｒｉｎの一部は適応フィルタ５に入力される。適応フィルタ５は、レジスタ１０．０〜１０．Ｎ−１に格納されている０次〜（Ｎ−１）次のタップ係数の適応動作を行ない、累積器１２の出力として擬似エコーを発生させる。
【００１４】
そして、この適応フィルタ５によって生成された擬似エコーとマイクロフォン４に入力されたエコーとは、減算器８によって相殺され、エコー残差が通信相手に送信される。
【００１５】
以上は、このエコーキャンセラの通常時の動作であるが、装置の立ち上げ時や装置のリセットスイッチを押して適応フィルタをクリアーした場合には、適応フィルタ５の初期化動作が必要となる。
【００１６】
この初期化動作時には、まず、通常は受信入力信号Ｒｉｎを出力していた切替え器７が、監視・制御回路１９の指示に従って、白色雑音発生器６で発生させた白色雑音を出力する。そして、この白色雑音を用いて適応フィルタ５の初期化動作が行われる。
【００１７】
この初期化動作中の適応フィルタ５の動作を、数式を用いて説明する。
【００１８】
ｎｔ０時間（ｔ０：サンプリング周期）の切替え器７の出力信号をｘ（ｎ）、送信入力信号をｚ（ｎ）、ｎｓ（ｎ）を送信入力雑音、適応フィルタ出力をｙ（ｎ）、エコー残差をｅ（ｎ）、実際のエコー伝達関数をｅｃｈ０（ｎ）〜  ｅｃｈＭ−１（ｎ）、そして、タップ係数をｈ０（ｎ）〜  ｈＮ−１（ｎ）とする（通常、Ｍ≧Ｎ）と学習同定法では、
【００１９】
【数２】
0003616523.tif 000002
【００２０】
で表わされる。これらの式を見れば分かるように、この適応フィルタ５は、エコー残差が最少になるようにタップ係数ｈｋ（ｎ）を制御し、徐々にｅｃｈｋ（ｎ）に収束させる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、白色雑音によるエコーキャンセラの収束が速いと言っても、エコーキャンセラのタップ数に相当する遅延時間の数倍〜数十倍の時間を要する。その結果、耳障りな雑音が数百ミリ秒から数秒にわたって出力される場合があった。この発明は、以上のような問題点を解決し、従来に比べて極めて短い時間で収束することが可能な、エコーキャンセラを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、この発明のエコーキャンセラは、複数次数のタップ係数を格納する複数のレジスタを有する適応フィルタと、この適応フィルタの初期化時に、複数次数のタップ係数の初期値を算出して上記複数のレジスタに供給するタップ係数初期値算出回路と、適応フィルタの初期化時に、エコー継続時間以上の間無音を出力した後所定のレベル以上のサンプル信号をタップ係数初期値算出回路に供給する監視・制御回路とを有している。そしてこのタップ係数初期値算出回路は、サンプル信号に基づいて複数次数のタップ係数の初期値を下記の式に従って求める。
【数１】
0003616523.tif 000003
ｍ：初期設定を開始するサンプル値。
hk(0)：エコーキャンセラのkタップ目の初期値。
z(l)：(l)サンプル目の送信入力信号（エコー）。
ｘ(l)：(l)サンプル目の受信入力信号。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施例の構成を図１に示す。この図１に示されたエコーキャンセラも、そのエコー除去の動作原理に関しては、図２に示したエコーキャンセラと同様である。
【００２４】
この実施例のエコーキャンセラも、入力端１から所定の周期でサンプリングされたサンプル信号である受信入力信号Ｒｉｎが入力される。そして、このエコーキャンセラによって、出力端２から出力される、送信出力信号Ｓｏｕｔ中に含まれる受信入力信号Ｒｉｎによるエコーを抑圧する構成となっている。
【００２５】
図２に示したエコーキャンセラと同様に、受信出力側にはスピーカ３が接続されており、送信入力側にはマイクロフォン４が接続されている。さらにこのエコーキャンセラは、適応フィルタ２５を備えており、この適応フィルタ２５は、、０次〜（Ｎ−１）次のタップ係数を格納したレジスタ１０．０〜１０．Ｎと、この次数に対応させて信号を遅延させる複数の単位遅延素子９．１〜９．Ｎ、および累積器１２とから構成されている。そして、この累積器１２は、送信入力信号から適応フィルタ出力を減算（：送信入力信号から適応フィルタ出力を反転して加算）する減算器８に接続されている。なお、スピーカ３からマイクロフォン４へのエコー経路はエコー経路１３として表されている。
【００２６】
そして、この実施例のエコーキャンセラは、監視・制御回路２９，タップ係数初期値算出回路２８，デジタルの無音コードを供給する無音供給源２６および切替え器７を有している。
【００２７】
監視・制御回路２９は、受信入力信号Ｒｉｎのレベルの監視とエコーキャンセラの初期化動作を制御するための構成である。タップ係数初期値算出回路２８は、監視・制御回路２９の制御により、サンプル信号となる所定のレベル以上の受信入力信号Ｒｉｎに基づいて、複数次数のタップ係数の初期値を算出する。同様に切替え器７も監視・制御回路２９の制御により、その出力を受信入力信号Ｒｉｎと無音供給源２６から供給される無音とに切替える構成となっている。
【００２８】
次に、この実施例の初期化動作を説明する。
【００２９】
エコーキャンセラの立上げ時に、監視・制御回路２９の指示に従い、適応フィルタ２５は各レジスタ１０．０〜１０．Ｎ−１に格納されてる各タップの状態ｘ（ｎ−ｋ）、および各タップ係数ｈｋ（ｎ）  （ｋ：０〜Ｎ−１）をクリアーし、全て一旦０にする。そして、上述の（２）〜  （４）式の適応動作は、初期設定期間中は停止しておく。
【００３０】
さらに切替え器７の出力は、監視・制御回路２９の指示に従って無音供給源２６に切替えて、一般的なエコー継続時間に相当する時間以上の間、無音を出力する。この結果、マイクに入力されるエコー成分は存在しなくなる。
【００３１】
次に、このエコー継続時間の経過後、ｍサンプルの時に受信入力信号Ｒｉｎに、所定レベル、例えばピークレベル−１０ｄＢ以上の信号が入力してきたものとする。監視・制御回路２９がこのレベルを検出すると、切替え器７を無音から受信入力信号Ｒｉｎに切替える。切替え器７の出力にはタップ数相当時間以上の無音が連続していたので、雑音成分を無視できるものとすると送信入力信号ｚ（ｍ）は
ｚ（ｍ）  ＝  ｅｃｈ０・ｘ（ｍ）
で表わされる。
【００３２】
なお、当然のことながらスピーカ出力からマイク入力までに遅延があるが、その遅延量がサンプリング周期に比べて小さい場合は、スピーカ出力とそのエコー成分であるマイク入力とが同時刻に存在することも想定できる。
【００３３】
ここで、ｅｃｈｋ（ｍ）は時変数関数であるが、初期設定期間は一定として時変数表示を除いている。
【００３４】
受信入力信号ｘ（ｍ）と送信入力信号ｚ（ｍ）とは分るので、０次のエコー伝達関数ｅｃｈ０は
【００３５】
【数３】
0003616523.tif 000004
【００３６】
で表される。
【００３７】
適応フィルタ出力ｙ（ｍ）は、実際のエコーであるｚ（ｍ）と同じになるように制御するので、０次のタップ係数ｈ０（ｍ）の初期値をｈ０（０）とすると、ｈ０（０）は
【００３８】
【数４】
0003616523.tif 000005
【００３９】
と置けば良い。
【００４０】
次に、（ｍ＋１）サンプルの時を考える。
【００４１】
【数５】
0003616523.tif 000006
【００４２】
と求められる。（ｈ１（０）は、ｈ１（ｍ＋１）の初期値を示す。以下同様。）
同様な手順を順次繰り返していくことにより、ｈ２（０）、ｈ３（０）、……が求められる。
【００４３】
この時、ｈｋ（０）は
【００４４】
【数６】
0003616523.tif 000007
【００４５】
で表わされる。
【００４６】
必要なタップ係数の初期値算出を行い、対応するレジスタにタップ係数が格納された後（：初期化が完了後）に、エコーキャンセラは適応動作を開始する。
なお、この実施例では、全タップ係数の初期値算出を行うのではなく、低次タップ係数についてのみ、タップ係数の初期値算出を行っている。
【００４７】
このような処理を行う理由を、以下に説明する。
【００４８】
まず始めに、受信入力信号Ｒｉｎには雑音成分が存在するので、算出されたタップ係数の初期値にも誤差が含まれている。この誤差は、通常、低次タップ係数に比べて高次の係数の方が大きくなる。これは、主に２つの理由による。
【００４９】
最初の理由として、エコーは初期成分のエネルギーは大きいが、時間と共に急速に減衰する特性を有している点が挙げられる。まず、時間的に遅れて到来するエコー成分は、それだけ長い距離を伝達してきたことになり、そのエネルギーは減衰している。さらに、時間的に遅れた成分は、多重反射していることが多い。そして、反射が行われた場合、一般には音のエネルギーの一部が失われる。以上の理由により、高次のエコー成分は急速に減衰することになる。このため、低次のエコー成分ではほとんど無視しうるような雑音でも、高次のエコー成分に対しては大きな影響を及ぼすことになる。
【００５０】
さらにもう一つの理由として、（６）〜（８）式で示されているように、このタップ係数の初期値を計算する場合に、低次のタップ係数を用いて高次のタップ係数を計算している点が挙げられる。このような計算を行っているので、高次のタップ係数の計算値の中には低次のタップ係数の誤差も累積されて含まれることになる。
【００５１】
以上述べた理由から、高次のタップ係数の初期値まで計算し、設定することは、適応フィルタのタップ数や雑音レベルによっては、大きな誤差成分を含む可能性がある。
【００５２】
これに対する対策として、初期設定する適応フィルタのタップ数を適当はタップ数で打ち切る方法が考えられる。前述したように、エコーのエネルギーは低次に集中しているので、適応フィルタの初期設定を低次に限定しても、大きな効果があり、タップ係数の初期値を全て０として適応動作を開始するのに比べて、エコーキャンセラは速く収束することが可能である。
【００５３】
このような第１の実施例の効果を、計算機シミュレーションにより確かめたので、以下に説明する。このシミュレーションにおいて、適応フィルタは１２８タップ、サンプリング周波数は８ｋＨｚと想定している。
【００５４】
図３に、このシミュレーションにおいて想定しているエコー特性を示す。図４は、１，０００サンプルの受信入力信号を示す。この図４に示した受信入力信号は、音声を擬しているので、相関係数が０．９の有色信号である。図５は、１，０００サンプルの雑音信号を示す。そして、図４の信号と図５の信号とは、ほぼ同一の電力を有するように設定する。
【００５５】
図６と図７に示した（１）〜（５）は、上記（４）式で表わされる学習同定法のエコー消去特性を表したものである。
【００５６】
これら（１）〜（５）はそれぞれ、エコー電力と雑音電力とのＳ／Ｎ比をパラメータとして、エコー消去特性をシミュレートしたものであり、“送信出力電力／送信入力電力”をｄＢ表示している。そして、（１）が“雑音無し”，（２）が“Ｓ／Ｎ：４０ｄＢ”，（３）が“Ｓ／Ｎ：３０ｄＢ”，（４）が“Ｓ／Ｎ：２０ｄＢ”そして（５）が“Ｓ／Ｎ：１４ｄＢ”の場合に対応しており、これらの図から明らかなように、Ｓ／Ｎ比が悪くなるに従い、エコー消去特性も劣化しているのが分かる。
【００５７】
図８と図９に示した（１）〜（５）は、上記（８）式で表わされる、初期値設定を適応フィルタの全タップ完了した時点のタップ係数の状態を、シミュレートしたものである。なお、これら（１）〜（５）は図６，７の場合と同様に、（１）が“雑音無し”，（２）が“Ｓ／Ｎ：４０ｄＢ”，（３）が“Ｓ／Ｎ：３０ｄＢ”，（４）が“Ｓ／Ｎ：２０ｄＢ”そして（５）が“Ｓ／Ｎ：１４ｄＢ”の場合に対応している。これらの図から明らかなように、Ｓ／Ｎ比が良い場合（Ｓ／Ｎ比が４０ｄＢ以上）は、タップ係数が図３に示したエコー特性に良く一致している。そしてＳ／Ｎ比が悪くなると、タップ係数の次数が低い場合は比較的良くエコー特性に合っているが、高次のタップ係数程エコー特性から大きくずれてくることが分かる。
【００５８】
図１０と図１１は、図８と図９に示した初期設定終了後、学習同定法の適応動作を行った時のエコー消去特性をシミュレートしたものである。
【００５９】
なお、（１）の“雑音無し”の場合にも、１２８サンプル以降もエコーが徐々に減衰しているように見えるが、これは電力Ｐ（ｎ）を、
Ｐ（ｎ）＝αＰ（ｎ−１）＋（１−α）ｖ２（ｎ）
（０＜α＜１．０  ，ｖ（ｎ）：ｎサンプルの信号）
の式で算出した結果、過去のエコー残差信号の影響を受けているためであり、実際には初期設定を終えた時点（１２８サンプル）で、エコー残差ｅ（ｎ）は演算誤差だけになっている。適応フィルタのタップ係数の修正は、上記（４）式に示すようにｅ（ｎ）に比例して行われるので、初期設定終了後はタップ係数の修正はほとんど行われないと考えられる。
【００６０】
（２）の“Ｓ／Ｎ：４００ｄＢ”および（３）の“Ｓ／Ｎ：３０ｄＢ”の場合は、初期化設定終了時点でそれぞれエコーが−２５〜３０ｄＢ、および−１５〜２０ｄＢに減衰し、その状態から適応動作が行われ、さらにエコーが徐々に減衰している。
【００６１】
（４）の“Ｓ／Ｎ：２０ｄＢ”および（５）の“Ｓ／Ｎ：１４ｄＢ”の場合は、初期設定区間の途中でそれぞれエコーが−１２．５ｄＢ、および−１０ｄＢ間で減衰するが、初期設定終了時点ではそれぞれ−７．５ｄＢ、および−２ｄＢ程度まで劣化している。これは、タップの途中までの初期設定では誤差が少ない設定が行われているが、それ以降のタップでの初期設定では誤差が多い設定が行われているためである。
【００６２】
以上のシミュレーション結果を比較すると、Ｓ／Ｎ：３０ｄＢ以上では初期設定を行った方がエコー消去特性が明確に改善されているが、Ｓ／Ｎ：２０ｄＢでは若干の改善がなされる程度であり、そしてＳ／Ｎ：１４ｄＢではむしろ劣化している。これは、Ｓ／Ｎ：１４ｄＢでは初期設定値が本来の値から大きくずれてしまっていることを示している。
【００６３】
次に、適応フィルタのタップ係数の初期設定を、低次タップ係数である０次〜５９次の６０タップまで行った後に適応動作を開始した場合の、エコー消去特性のシミュレーション結果を図１２および図１３に示す。なお、これらの図では（１）が“雑音無し”，（２）が“Ｓ／Ｎ：４０ｄＢ”，（３）が“Ｓ／Ｎ：３０ｄＢ”，（４）が“Ｓ／Ｎ：２０ｄＢ”そして（５）が“Ｓ／Ｎ：１４ｄＢ”の場合に対応している。
【００６４】
この図１２および図１３に示したシミュレーション結果と、先のシミュレーション結果とを比較すると、Ｓ／Ｎ：４０ｄＢ以上では１２８タップすべてを初期設定した場合の方がエコー消去特性は良いが、Ｓ／Ｎ：２０ｄＢ以下では６０タップまで初期設定をした場合の方がエコー消去特性は改善されている。そして  Ｓ／Ｎ：３０ｄＢでは、ほとんど優劣はない。
【００６５】
さらに、いずれの場合も適応フィルタのタップ係数を６０タップまで初期設定した方が、初期設定を全く行わない場合に比べて、エコー消去特性が改善されていることが分かる。
【００６６】
以上のシミュレーション結果から分かるように、全タップを初期化する方法は、雑音レベルが低い場合には有効であるが、雑音レベルが高い場合には有効には働かない恐れがある。
【００６７】
一方、適応フィルタの低次のタップのみを初期化する方法は、雑音レベルに依らず有効に機能するため、使用する環境を考慮せず適用することができる。また、タップ数が増加した場合、全タップを初期化する方法では高次のタップでは累積する誤差が増大し、適用でき難くなるが、タップ数を限定して初期化する方法は適用可能である。
【００６８】
上記シミュレーションの結果に示した通り、雑音レベルが非常に低い場合には、全タップの初期化を行う方が有効な場合も有り得る。第２の実施例はこの点に留意したものとなっており、図１４にその構成を示す。
【００６９】
この図１４に示したように、第２の実施例は第１の実施例に、受信入力信号Ｒｉｎの雑音レベル（Ｓ／Ｎ）を測定する雑音レベル測定回路５０が付与された構成となっている。この雑音レベル測定回路５０は、受信入力信号Ｒｉｎが無音時の雑音レベルを測定し、その測定結果を監視・制御回路３９に送出する。
【００７０】
そして監視・制御回路３９は、初期化動作時に、この雑音レベルが所定の値よりも小さいかどうか判断し、もしも小さい場合は、タップ係数初期値算出回路３８で算出して適応フィルタ２５に供給するタップ係数の次数を多くし、全タップのタップ係数を初期化する。そうでない場合は、第１の実施例と同様に低次タップ係数のみを初期化する。
【００７１】
例えば１２８タップの適応フィルタの場合は、音声平均レベルを−１７〜−２０ｄＢｍと考えると、Ｓ／Ｎが４０ｄＢｍ以上であれば全タップの初期化が可能であるいことがシミュレーションの結果により確かめられたので、上記所定の値を−６０ｄＢｍ以下とすれば良い。
【００７２】
なお、タップ係数初期値算出回路３８におけるタップ係数の算出手順他および、適応フィルタ２５の通常の適応動作等は第１の実施例と同一なので、詳細な説明を省略する。
【００７３】
この第２の実施例の構成とすれば、雑音レベルの大きさによって、タップ係数初期値算出回路３８で算出するタップ係数の次数を変更することが可能となり、受信入力信号Ｒｉｎの雑音レベルに応じて、最適な初期化動作を選択可能なエコーキャンセラを実現することが可能となる。
【００７４】
次に図１５に、第３の実施例の構成を示す。
【００７５】
この第３の実施例も、入力端１から所定の周期でサンプリングされたサンプル信号である受信入力信号Ｒｉｎが入力される。そして、このエコーキャンセラによって、出力端２から出力される、送信出力信号Ｓｏｕｔ中に含まれる受信入力信号Ｒｉｎによるエコーを抑圧する構成となっている。図１に示したエコーキャンセラと同様に、受信出力側にはスピーカ３が接続されており、送信入力側にはマイクロフォン４が接続されている。さらにこのエコーキャンセラは、適応フィルタ２５を備えている。これらの各構成については、第１の実施例他と同様である。
【００７６】
そして、この実施例のエコーキャンセラは、監視・制御回路４９，信号発生器４６およびタップ係数初期値算出回路２８を有している。
【００７７】
信号発生器４６は、監視・制御回路４９の制御により、一定レベル例えば−１０ｄＢｍ以上の信号を発生させる。この信号発生器４６で発生させるべき信号に関しては、上記一定レベル以上のワパーがあれば、その他、特にこの信号の性質を特定する必要はなく、白色雑音や、ピンクノイズ等が用いられる。
【００７８】
タップ係数初期値算出回路２８は、監視・制御回路４９の制御により、信号発生器４６で発生させた信号をサンプル信号とし、このサンプル信号に基づいて、複数次数のタップ係数の初期値を算出する。同様に切替え器７も監視・制御回路４９の制御により、その出力を受信入力信号Ｒｉｎと、信号発生器４６で発生させた信号とに切替える構成となっている。
【００７９】
この第３の実施例のエコーキャンセラは、初期化動作が開始されると、切替え器７の入力は受信入力信号Ｒｉｎ側から信号発生器４６側に切り替わる。
【００８０】
信号発生器４６からは、最初のタップ数相当の時間は無音が出力され、その後上記一定レベル以上の信号が出力される。また、この信号はサンプル信号としてタップ係数初期値算出回路２８にも供給される。
【００８１】
この時のタップ係数の初期化動作は、第１の実施例の動作と全く同じである。しかし、第１の実施例の場合、受信入力信号Ｒｉｎを用いて初期化を行うのに対して、この実施例では信号発生器４６の出力で初期化を行う点で両者の構成は相違する。
【００８２】
第１の実施例の構成では、受信入力信号Ｒｉｎのレベルが小さい場合、雑音の影響を受け、タップ係数の初期値の誤差が大きくなり易い。これを防止し、誤差を軽減する方法が、第３の実施例がある。このような構成とすれば、雑音によるタップ係数の初期値の誤差を抑えることが可能となる。
【００８３】
なお、この第３の実施例にも、第２の実施例で用いた雑音レベル測定回路５０を付与し、雑音レベルの大きさによって、タップ係数初期値算出回路２８で算出するタップ係数の次数を変更することが可能であり、このような構成とすれば、受信入力信号Ｒｉｎの雑音レベルに応じて、最適な初期化動作を選択可能なエコーキャンセラを実現することが可能となる。
【００８４】
以上説明した各実施例では、音響エコーキャンセラを用いて説明したが、電話回線で２線―４線変換のハイブリットトランスで発生するエコーを抑圧する、回線用エコーキャンセラにも適用できる。
【００８５】
【発明の効果】
エコーキャンセラの初期化動作における収束時間は、適応フィルタのタップ数に依存して変化するものではあるが、この発明によれば、タップ係数初期値算出回路において適応フィルタの初期化時に、エコー継続時間以上の間無音を出力した後所定のレベル以上のサンプル信号に基づいて複数次数のタップ係数の初期値を所定の式によって、タップ係数の初期値を算出し、この算出結果を、適応フィルタ中のタップ係数を格納するレジスタに供給する構成としたので、適応フィルタのタップ数に相当する時間の倍程度で収束することが可能なエコーキャンセラを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例のエコーキャンセラの構成を示した図である。
【図２】従来のエコーキャンセラの構成を示した図である。
【図３】このシミュレーションにおいて想定しているエコー特性を示した図である。
【図４】このシミュレーションに用いる１，０００サンプルの受信入力信号を示した図である。
【図５】このシミュレーションに用いる１，０００サンプルの雑音信号を示した図である。
【図６】エコー電力と雑音電力とのＳ／Ｎ比をパラメータとして、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図７】エコー電力と雑音電力とのＳ／Ｎ比をパラメータとして、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図８】エコー電力と雑音電力とのＳ／Ｎ比をパラメータとして、初期値設定を適応フィルタの全タップ完了した時点のタップ係数の状態を、シミュレートした図である。
【図９】エコー電力と雑音電力とのＳ／Ｎ比をパラメータとして、初期値設定を適応フィルタの全タップ完了した時点のタップ係数の状態を、シミュレートした図である。
【図１０】図８と図９に示した初期設定終了後、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図１１】図８と図９に示した初期設定終了後、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図１２】適応フィルタのタップ係数の初期設定を６０タップまで行った後に適応動作を開始した場合の、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図１３】適応フィルタのタップ係数の初期設定を６０タップまで行った後に適応動作を開始した場合の、エコー消去特性をシミュレートした図である。
【図１４】第２の実施例のエコーキャンセラの構成を示した図である。
【図１５】第３の実施例のエコーキャンセラの構成を示した図である。
【符号の説明】
５，２５  適応フィルタ
６    白色雑音発生器
７    切替え器
８    減算器
９．１〜９．Ｎ−１  単位遅延素子
１０．０〜１０．Ｎ−１    ０次〜（Ｎ−１）次のタップ係数を格納したレジスタ
１２    累積器
１９，２９，３９    監視・制御回路
２６    無音供給源
２８，３８    タップ係数初期値算出回路
４６    信号発生器
５０    雑音レベル測定回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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