(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホン及びスピーカと、
前記マイクロホンと前記スピーカの音響結合によって生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラと、
相手側の通話装置から送られてくる受話信号を前記スピーカに伝送する受話側信号経路及び前記マイクロホンで集音された送話信号を伝送して前記相手側の通話装置へ送る送話側信号経路に損失を挿入することで通話状態を受話又は送話に切り替える音声スイッチと、
前記送話側信号経路に発生する残留エコーを抑圧するエコーサプレッサと、を備え、
前記エコーキャンセラは、前記相手側の通話装置から送られてくる受話信号を第１参照信号として出力する第１信号参照部と、前記マイクロホンで集音された送話信号に含まれるエコー成分を抑圧するエコー抑圧処理部と、前記エコー抑圧処理部で前記エコー成分を抑圧した後の送話信号を第２参照信号として出力する第２信号参照部と、適応フィルタ部と、前記スピーカから前記マイクロホンに至るエコー経路の遅延量が未知である場合に前記遅延量を推定する遅延量推定部と、前記第１信号参照部と前記適応フィルタ部の間に設けられた第１遅延処理部とを具備し、
前記第１遅延処理部は、前記遅延量が既知である場合には前記第１参照信号を既知の前記遅延量だけ遅延させてから前記適応フィルタ部に出力し、前記遅延量が未知である場合には前記第１参照信号を前記遅延量推定部で推定した前記遅延量だけ遅延させてから前記適応フィルタ部に出力し、
前記適応フィルタ部は、前記第１遅延処理部から出力される信号と前記第２参照信号とを参照して前記エコー成分を推定し、
前記エコーサプレッサは、前記エコーキャンセラ及び前記音声スイッチの動作状態に応じて前記送話側信号経路に損失を挿入するか否かを判定する損失判定部と、前記損失判定部の判定結果に応じて前記送話側信号経路に損失を挿入する損失挿入部と、前記損失挿入部と前記損失判定部の間に設けられた第２遅延処理部とを具備し、
前記第２遅延処理部は、前記遅延量が既知である場合には前記損失判定部の判定結果を既知の前記遅延量だけ遅延させてから前記損失挿入部に出力し、前記遅延量が未知である場合には前記損失判定部の判定結果を前記遅延量推定部で推定した前記遅延量だけ遅延させてから前記損失挿入部に出力することを特徴とする通話装置。
【請求項２】
前記遅延量推定部は、前記スピーカからパルスを出力するパルス発生部と、前記スピーカから前記エコー経路を通って前記マイクロホンに伝送される前記パルスを応答パルスとして受信する応答パルス受信部と、前記応答パルス受信部で受信した前記応答パルスを解析することで前記遅延量を推定する応答パルス解析部とで構成されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項３】
前記遅延量推定部は、前記適応フィルタ部を具備し、前記適応フィルタ部の応答信号が所定の閾値以下である場合には遅延成分とみなして前記遅延量を推定することを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項４】
前記遅延量推定部は、前記スピーカから報知音を出力する報知音鳴動部と、前記スピーカから前記エコー経路を通って前記マイクロホンに伝送される前記報知音を応答音として受信する応答音受信部と、前記応答音受信部で受信した前記応答音を解析することで前記遅延量を推定する応答音解析部とで構成されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項５】
前記音声スイッチは、前記エコーキャンセラが抑圧したエコー抑圧量に応じて損失量を制御し、前記損失量を少なくしていくことによって双方向通話を実現することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の通話装置。
【請求項６】
前記音声スイッチは、前記受話信号と前記送話信号の信号レベルを比較する信号レベル比較部と、前記受話側信号経路と前記信号レベル比較部の間に設けられた第３遅延処理部とを具備し、
前記第３遅延処理部は、前記遅延量が既知である場合には前記受話信号を既知の前記遅延量だけ遅延させてから前記信号レベル比較部に出力し、前記遅延量が未知である場合には前記受話信号を前記遅延量推定部で推定した前記遅延量だけ遅延させてから前記信号レベル比較部に出力することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の通話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エコーキャンセラを備えた通話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エコーキャンセラを備えた拡声通話装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。図７は一般的なエコーキャンセラ２の概略図である。このエコーキャンセラ２は、ＦＩＲ型フィルタからなる適応フィルタ部２１により、エコー（回り込み成分）を適応的に推定し、擬似エコーｇ（ｊ）を発生させて入力信号ｓ（ｊ）との差を取ることにより、エコー成分を抑圧して送話音声だけを伝送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３５９５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の図７に示すエコーキャンセラ２では、スピーカ４からマイクロホン３に至るエコー経路Ｈａｃに遅延がある場合には、エコーだけでなく遅延分も含めてインパルス応答長を設定する必要がある。例えば遅延量が既知で一定の場合には、第１信号参照部２３と適応フィルタ部２１の間に固定の遅延量を挿入することでエコーを抑圧することができる。しかしながら、遅延量が未知であったり、時間変動する場合には、固定の遅延量ではエコーとのタイミングがずれてしまいエコーを抑圧できないため、想定される最大遅延量に相当するインパルス応答長を設定することになる。この場合、インパルス応答長が長くなると、それに伴ってエコーキャンセラでの処理量が多くなってしまうため、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなければならず、コストアップになっていた。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、コストアップを抑えつつエコーキャンセラでの処理量を低減させた通話装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通話装置は、マイクロホン及びスピーカと、マイクロホンとスピーカの音響結合によって生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラと、相手側の通話装置から送られてくる受話信号をスピーカに伝送する受話側信号経路及びマイクロホンで集音された送話信号を伝送して相手側の通話装置へ送る送話側信号経路に損失を挿入することで通話状態を受話又は送話に切り替える音声スイッチと、送話側信号経路に発生する残留エコーを抑圧するエコーサプレッサと、を備える。エコーキャンセラは、相手側の通話装置から送られてくる受話信号を第１参照信号として出力する第１信号参照部と、マイクロホンで集音された送話信号に含まれるエコー成分を抑圧するエコー抑圧処理部とを具備する。またエコーキャンセラは、エコー抑圧処理部でエコー成分を抑圧した後の送話信号を第２参照信号として出力する第２信号参照部と、適応フィルタ部とを具備する。さらにエコーキャンセラは、スピーカからマイクロホンに至るエコー経路の遅延量が未知である場合に遅延量を推定する遅延量推定部と、第１信号参照部と適応フィルタ部の間に設けられた第１遅延処理部とを具備する。そして第１遅延処理部は、遅延量が既知である場合には第１参照信号を既知の遅延量だけ遅延させてから適応フィルタ部に出力し、遅延量が未知である場合には第１参照信号を遅延量推定部で推定した遅延量だけ遅延させてから適応フィルタ部に出力する。適応フィルタ部は、第１遅延処理部から出力される信号と第２参照信号とを参照してエコー成分を推定する。エコーサプレッサは、エコーキャンセラ及び音声スイッチの動作状態に応じて送話側信号経路に損失を挿入するか否かを判定する損失判定部と、損失判定部の判定結果に応じて送話側信号経路に損失を挿入する損失挿入部と、損失挿入部と損失判定部の間に設けられた第２遅延処理部とを具備する。そして第２遅延処理部は、遅延量が既知である場合には損失判定部の判定結果を既知の遅延量だけ遅延させてから損失挿入部に出力し、遅延量が未知である場合には損失判定部の判定結果を遅延量推定部で推定した遅延量だけ遅延させてから損失挿入部に出力する。
【０００７】
この通話装置において、遅延量推定部は、スピーカからパルスを出力するパルス発生部と、スピーカからエコー経路を通ってマイクロホンに伝送されるパルスを応答パルスとして受信する応答パルス受信部と、応答パルス受信部で受信した応答パルスを解析することで遅延量を推定する応答パルス解析部とで構成されるのが好ましい。
【０００８】
また、この通話装置において、遅延量推定部は、適応フィルタ部を具備し、適応フィルタ部の応答信号が所定の閾値以下である場合には遅延成分とみなして遅延量を推定するのも好ましい。
【０００９】
さらに、この通話装置において、遅延量推定部は、スピーカから報知音を出力する報知音鳴動部と、スピーカからエコー経路を通ってマイクロホンに伝送される報知音を応答音として受信する応答音受信部と、応答音受信部で受信した応答音を解析することで遅延量を推定する応答音解析部とで構成されるのも好ましい。
【００１０】
また、この通話装置において、音声スイッチは、エコーキャンセラが抑圧したエコー抑圧量に応じて損失量を制御し、損失量を少なくしていくことによって双方向通話を実現するのも好ましい。
【００１２】
また、この通話装置において、音声スイッチは、受話信号と送話信号の信号レベルを比較する信号レベル比較部と、受話側信号経路と信号レベル比較部の間に設けられた第３遅延処理部とを具備し、第３遅延処理部は、遅延量が既知である場合には受話信号を既知の遅延量だけ遅延させてから信号レベル比較部に出力し、遅延量が未知である場合には受話信号を遅延量推定部で推定した遅延量だけ遅延させてから信号レベル比較部に出力するのも好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
エコー経路の遅延量が未知であっても遅延量推定部により遅延量を求めることができるので、遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラでの処理量を低く抑えることができる。また、エコーキャンセラでの処理量を低く抑えることで、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなくてもよく、コストアップを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の通話装置を構成するエコーキャンセラの一例を示す概略図である。
【図２】同上を構成するエコーキャンセラの他の例を示す概略図である。
【図３】同上を構成するエコーキャンセラのさらに他の例を示す概略図である。
【図４】同上を構成するエコーキャンセラ及び音声スイッチの概略図である。
【図５】同上を構成するエコーサプレッサの一例を示す概略図である。
【図６】同上を構成する音声スイッチの一例を示す概略図である。
【図７】従来の通話装置を構成するエコーキャンセラの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、通話装置の実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
【００１６】
本実施形態の通話装置１は、図１に示すように、マイクロホン３及びスピーカ４と、マイクロホン３とスピーカ４の音響結合によって生じるエコーを抑圧するエコーキャンセラ２とを主要な構成として備える。また、エコーキャンセラ２とマイクロホン３の間にはマイクロホン３の出力信号（送話信号）を増幅するマイクロホンアンプＧ１が挿入され、エコーキャンセラ２とスピーカ４の間にはスピーカ４の入力信号（受話信号）を増幅するスピーカアンプＧ２が挿入されている。
【００１７】
エコーキャンセラ２は、適応フィルタ部２１と、エコー抑圧処理部２２と、第１信号参照部２３と、第２信号参照部２４と、遅延量推定部２５と、遅延処理部２６とを具備する。
【００１８】
第１信号参照部２３は、相手側の通話装置から送られてくる受話信号ｙ（ｊ）をスピーカ４に伝送する受話側信号経路（図１中の上側の信号経路）に設けられ、受話側信号経路から受け取った受話信号ｙ（ｊ）を遅延処理部２６に出力する。
【００１９】
第２信号参照部２４は、マイクロホン３で集音された送話信号ｓ（ｊ）を伝送して相手側の通話装置へ送る送話側信号経路（図１中の下側の信号経路）に設けられ、エコー抑圧処理部２２でエコー成分を抑圧した後の送話信号ｅ（ｊ）を送話側信号経路から受け取って適応フィルタ部２１に出力する。ここに本例では、受話信号ｙ（ｊ）が第１参照信号であり、送話信号ｅ（ｊ）が第２参照信号である。
【００２０】
適応フィルタ部２１は、ＦＩＲ型フィルタからなり、スピーカ４とマイクロホン３の音響結合により形成される帰還経路（エコー経路）Ｈａｃのインパルス応答を適応的に同定し、遅延処理部２６より入力される受話信号ｙ（ｊ）と、第２信号参照部２４より入力される送話信号ｅ（ｊ）から擬似エコーｇ（ｊ）を推定する。
【００２１】
エコー抑圧処理部２２は、減算器からなり、マイクロホン３で集音された送話信号ｓ（ｊ）から適応フィルタ部２１で推定した擬似エコーｇ（ｊ）を減算することで、エコー成分を抑圧した送話信号ｅ（ｊ）を生成する。
【００２２】
遅延量推定部２５は、スピーカ４からパルスを出力するパルス発生部２５ａと、スピーカ４からエコー経路Ｈａｃを通ってマイクロホン３に伝送される上記パルスを応答パルスとして受信する応答パルス受信部２５ｂと、応答パルス受信部２５ｂで受信した応答パルスを解析することでエコー経路Ｈａｃの遅延量を推定する応答パルス解析部２５ｃとで構成される。なお、遅延量推定部２５の動作については後述する。
【００２３】
遅延処理部２６は、第１信号参照部２３と適応フィルタ部２１の間に設けられており、第１信号参照部２３より入力された受話信号ｙ（ｊ）を所定の遅延量だけ遅延させてから適応フィルタ部２１に出力する。なお、遅延処理部２６の動作についても後述する。ここに本例では、遅延処理部２６により第１遅延処理部が構成されている。
【００２４】
ここで、適応フィルタ部２１はエコー経路Ｈａｃのインパルス応答を適応的に同定し、受話側信号経路を介して伝送される受話信号ｙ（ｊ）から擬似エコーｇ（ｊ）を推定しているのであるが、この擬似エコーｇ（ｊ）を推定するために、（１）式によってタップ係数ｈ＾ｉ（ｊ）を再帰的に更新している。但し、添え字のｉはタップ番号、ｊはサンプル時間、ｋはステップゲインである。
【００２５】
ｈ＾ｉ（ｊ＋１）＝ｈ＾ｉ（ｊ）＋ｋ・ｅ（ｊ−ｉ＋１）＋ｙ（ｊ−ｉ＋１）・・・（１）
そして、擬似エコーｇ（ｊ）は（２）式によって求められる。
【００２６】
【数１】
0005963077.tif 000002
【００２７】
ここに、エコーキャンセラ２におけるインパルス応答長とは、（２）式における変数ｉの大きさＮを時間単位で表したものと定義される。例えば音声信号のＡ／Ｄ変換のサンプリング周波数を１６ｋＨｚ、サンプリング個数Ｎを８０個とした場合、インパルス応答長は８０個／１６ｋＨｚ＝５ｍｓｅｃとなり、エコー経路Ｈａｃのインパルス応答のうち、長さ５ｍｓｅｃまでの部分をタップ係数ｈ＾ｉ（ｊ）により近似することを意味する。
【００２８】
また、エコー抑圧処理部２２でのエコー抑圧量ＥＲＬＥ（ｊ）は、（３）式に示すようにマイクロホン３で集音された送話信号ｓ（ｊ）と、エコー成分が抑圧された後の送話信号ｅ（ｊ）の比で定義される量である。
【００２９】
ＥＲＬＥ（ｊ）＝２０ｌｏｇ１０｛｜ｓ（ｊ）｜／｜ｅ（ｊ）｜}      ・・・（３）
これは、タップ係数ｈ＾ｉ（ｊ）がエコー経路Ｈａｃのインパルス応答を近似する精度を示しており、エコー抑圧処理部２２での処理を表す（４）式から、擬似エコーｇ（ｊ）が送話信号ｓ（ｊ）に漸近することで送話信号ｅ（ｊ）は０に近づき、ＥＲＬＥ（ｊ）の値は大きくなる。
【００３０】
ｅ（ｊ）＝ｓ（ｊ）−ｇ（ｊ）                                    ・・・（４）
ところで、上記の（１）、（２）、（４）式はエコーキャンセラ２での処理に実際に用いられる式であるが、（４）式は１ステップで演算可能であるのに対して、（１）、（２）式はそれぞれインパルス応答長Ｎ−１ステップの演算が必要である。そのため、インパルス応答長Ｎが長くなるほど演算処理量も多くなってしまう。
【００３１】
また、エコー経路Ｈａｃに遅延がある場合には、エコー成分だけでなく遅延分も含めてインパルス応答長を設定する必要がある。例えば遅延量が既知である場合には、従来例のように第１信号参照部２３と適応フィルタ部２１の間に固定の遅延量を挿入することでエコーを抑圧することは可能である。しかしながら、遅延量が未知である場合には、固定の遅延量ではエコーとのタイミングがずれてしまうため、エコーを抑圧するのは困難である。そのため、この場合には想定される最大遅延量に相当するインパルス応答長を設定するのが一般的である。しかしながらこの場合、インパルス応答長が長くなることでエコーキャンセラ２での処理量が多くなってしまうため、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなければならず、コストアップになってしまう。
【００３２】
そこで本実施形態では、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知である場合には、エコー経路Ｈａｃの遅延量を推定することでエコーキャンセラ２での処理量を低減させている。以下、通話装置１の設置時にエコー経路Ｈａｃの遅延量を推定する場合について説明する。
【００３３】
遅延量推定部２５のパルス発生部２５ａで発生した半波長のパルスはスピーカ４から出力されるとともに、応答パルス解析部２５ｃに入力される。スピーカ４から出力されたパルスは、エコー経路Ｈａｃを通ってマイクロホン３に伝送され、応答パルスとして応答パルス受信部２５ｂに入力され、さらにこの応答パルスは応答パルス解析部２５ｃに入力される。そして、応答パルス解析部２５ｃでは、パルス発生部２５ａから直接入力されたパルスの立ち上がり時間と、応答パルス受信部２５ｂを介して入力された応答パルスの立ち上がり時間の時間差から、エコー経路Ｈａｃの遅延量（遅延時間）を推定している。これにより、エコー経路Ｈａｃの遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることができる。
【００３４】
続けて、遅延処理部２６の動作について説明する。まず、エコー経路Ｈａｃの遅延量が既知である場合には、遅延処理部２６は、第１信号参照部２３より入力された受話信号ｙ（ｊ）を既知の遅延量だけ遅延させてから適応フィルタ部２１に出力する。そして、適応フィルタ部２１は、遅延処理部２６より入力された受話信号ｙ（ｊ）と、第２信号参照部２４より入力された送話信号ｅ（ｊ）から擬似エコーｇ（ｊ）を推定する。
【００３５】
一方、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知である場合には、遅延処理部２６は、第１信号参照部２３より入力された受話信号ｙ（ｊ）を遅延量推定部２５で推定した遅延量だけ遅延させてから適応フィルタ部２１に出力する。そして、適応フィルタ部２１は、遅延処理部２６より入力された受話信号ｙ（ｊ）と、第２信号参照部２４より入力された送話信号ｅ（ｊ）から擬似エコーｇ（ｊ）を推定する。
【００３６】
このように本例によれば、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知であっても遅延量推定部２５により遅延量を求めることができるので、従来例のように遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることができる。また、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることで、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなくてもよく、コストアップを抑えることができる。
【００３７】
図２は本実施形態の通話装置１を構成するエコーキャンセラ２の他の例を示す概略図である。このエコーキャンセラ２では、遅延量推定部２５が適応フィルタ部２１を具備しており、この適応フィルタ部２１の応答信号に基づいて遅延量を推定する点に特徴がある。なお、それ以外の構成は図１に示すエコーキャンセラ２と同様であり、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
本例のエコーキャンセラ２は、適応フィルタ部２１と、エコー抑圧処理部２２と、第１信号参照部２３と、第２信号参照部２４と、遅延量推定部２５と、遅延処理部２６とを具備する。
【００３９】
遅延量推定部２５は、図２に示すように適応フィルタ部２１を具備しており、この適応フィルタ部２１の応答信号に基づいて遅延量を推定する。具体的には、適応フィルタ部２１に比較的短い（例えば１０ｍｓｅｃ）インパルス応答長の窓関数をかけていき、初めの１０ｍｓｅｃで適応フィルタ部２１を収束させる。そして、上述のタップ係数ｈ＾ｉ（ｊ）の波形がすべての時間領域で所定の閾値を超えていなければ遅延部分とし、遅延処理部２６に１０ｍｓｅｃ分の遅延を加算する。以降も、１０ｍｓｅｃのインパルス応答長で適応フィルタ部２１を収束させ、遅延部分と判定するたびに遅延処理部２６に１０ｍｓｅｃ分の遅延を加算していく。そして、タップ係数ｈ＾ｉ（ｊ）の波形が所定の閾値を超えた時点からエコー成分の始まりであると判定し、以降はエコー成分のみに対応したインパルス応答長でエコー抑圧処理を開始する。
【００４０】
このように本例によれば、適応フィルタ部２１の応答信号が所定の閾値以下である部分については遅延部分とみなすことで遅延量を求めることができるので、従来例のように遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることができる。また、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることで、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなくてもよく、コストアップを抑えることができる。
【００４１】
図３は本実施形態の通話装置１を構成するエコーキャンセラ２のさらに他の例を示す概略図であり、このエコーキャンセラ２は、図１で説明したエコーキャンセラ２と比較して遅延量推定部２５の構成が異なっており、それ以外の構成は同様である。なお、同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
本例のエコーキャンセラ２は、適応フィルタ部２１と、エコー抑圧処理部２２と、第１信号参照部２３と、第２信号参照部２４と、遅延量推定部２５と、遅延処理部２６とを具備する。
【００４３】
遅延量推定部２５は、スピーカ４から報知音を出力する報知音鳴動部２５ｄと、スピーカ４からエコー経路Ｈａｃを通ってマイクロホン３に伝送される上記報知音を応答音として受信する応答音受信部２５ｅと、応答音受信部２５ｅで受信した応答音を解析することでエコー経路Ｈａｃの遅延量を推定する応答音解析部２５ｆとで構成される。
【００４４】
次に、遅延量推定部２５によりエコー経路Ｈａｃの遅延量を推定する手順について説明する。遅延量推定部２５の報知音鳴動部２５ｄより出力された報知音はスピーカ４から出力されるとともに、応答音解析部２５ｆに入力される。スピーカ４から出力された報知音は、エコー経路Ｈａｃを通ってマイクロホン３に伝送され、応答音として応答音受信部２５ｅに入力され、さらにこの応答音は応答音解析部２５ｆに入力される。そして、応答音解析部２５ｆでは、報知音鳴動部２５ｄから直接入力された報知音による波形の立ち上がり時間と、応答音受信部２５ｅを介して入力された応答音による波形の立ち上がり時間の時間差から、エコー経路Ｈａｃの遅延量（遅延時間）を推定している。これにより、エコー経路Ｈａｃの遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることができる。なお、遅延処理部２６及び適応フィルタ部２１の動作は同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００４５】
このように本例によれば、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知であっても遅延量推定部２５により遅延量を求めることができるので、従来例のように遅延量を必要以上に大きくしなくてもよく、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることができる。また、エコーキャンセラ２での処理量を低く抑えることで、処理能力の高い高価なＣＰＵを使用しなくてもよく、コストアップを抑えることができる。
【００４６】
図４はエコーキャンセラ２とともに音声スイッチ５を備えた通話装置１の概略図であり、この通話装置１は、マイクロホン３及びスピーカ４と、エコーキャンセラ２と、損失量制御型の音声スイッチ５とを主要な構成として備える。また、エコーキャンセラ２とマイクロホン３の間にはマイクロホンアンプＧ１が挿入され、エコーキャンセラ２とスピーカ４の間にはスピーカアンプＧ２が挿入されている。
【００４７】
エコーキャンセラ２は、図４に示すように適応フィルタ部２１と、エコー抑圧処理部２２と、第１信号参照部２３と、第２信号参照部２４と、遅延量推定部２５と、遅延処理部２６とを具備する。
【００４８】
この通話装置１では、エコーキャンセラ２で抑圧したエコー抑圧量に応じて増加したハウリングマージン分、音声スイッチ５の損失量を少なくすることにより、双方向（全二重）通話を実現することができる。その結果、通話音声の音声レベルよりも周囲の騒音レベルが高い場合に生じるいわゆる片倒れ現象を抑えることができる。
【００４９】
図５はエコーキャンセラ２及び音声スイッチ５とともにエコーサプレッサ６を備えた通話装置１の概略図であり、この通話装置１は、マイクロホン３及びスピーカ４と、エコーキャンセラ２と、損失量制御型の音声スイッチ５と、エコーサプレッサ６とを主要な構成として備える。また、エコーキャンセラ２とマイクロホン３の間にはマイクロホンアンプＧ１が挿入され、エコーキャンセラ２とスピーカ４の間にはスピーカアンプＧ２が挿入されている。
【００５０】
図４で説明した通話装置１のように、エコーキャンセラ２で抑圧したエコー抑圧量に応じて音声スイッチ５の損失量を少なくした場合には、送話側信号経路に残留エコーが発生するため、本例ではこの残留エコーを抑圧するために音声スイッチ５の後段にエコーサプレッサ６を設けている。このエコーサプレッサ６は、図５に示すように、送話側信号経路に損失を挿入するか否かを判定する損失判定部６１と、損失判定部６１の判定結果に応じて送話側信号経路に損失を挿入する損失挿入部６２と、損失判定部６１と損失挿入部６２の間に設けられた遅延処理部６３とを具備する。
【００５１】
ここで、本例のエコーキャンセラ２は、ダブルトーク検出処理部（図示せず）をさらに備えており、このダブルトーク検出処理部は、両通話装置の話者がほぼ同時に話す状態、すなわちダブルトーク状態を検出する。そして、ダブルトーク検出処理部は、ダブルトーク状態を検出した際にはエコーサプレッサ６に対して検出フラグを出力する。また、音声スイッチ５は、受話側信号経路のみに損失を挿入した状態を送話状態、送話側信号経路のみに損失を挿入した状態を受話状態、送話側信号経路及び受話側信号経路の双方に損失を挿入した状態をアイドル状態とし、エコーサプレッサ６に対して各状態に応じた状態フラグを出力する。
【００５２】
一方、エコーサプレッサ６では、エコーキャンセラ２からの検出フラグと、音声スイッチ６からの状態フラグとが損失判定部６１に入力され、損失判定部６１は、ダブルトーク検出処理部によりダブルトーク状態が検出されておらず、且つ、音声スイッチ５が受話状態である場合にのみ送話側信号経路に損失を挿入するように、損失挿入部６２に対して制御信号を出力する。
【００５３】
ところで本例では、図５に示すように、損失判定部６１と損失挿入部６２の間に遅延処理部６３が設けられており、遅延処理部６３は、エコー経路Ｈａｃの遅延量が既知である場合には、損失判定部６１からの制御信号を既知の遅延量だけ遅延させてから損失挿入部６２に出力する。また、遅延処理部６３は、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知である場合には、損失判定部６１からの制御信号を遅延量推定部（図示せず）で推定した遅延量だけ遅延させてから損失挿入部６２に出力する。これにより、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知であっても、上記制御信号を遅延量推定部で推定した遅延量だけ遅延させてから損失挿入部６２に出力することで、残留エコーを効率的に抑圧することができる。ここに本例では、遅延処理部６３により第２遅延処理部が構成されている。
【００５４】
図６はエコーキャンセラ２とともに音声スイッチ５を備えた通話装置１の概略図であり、この通話装置１は、マイクロホン３及びスピーカ４と、エコーキャンセラ２と、損失量制御型の音声スイッチ５とを主要な構成として備える。また、エコーキャンセラ２とマイクロホン３の間にはマイクロホンアンプＧ１が挿入され、エコーキャンセラ２とスピーカ４の間にはスピーカアンプＧ２が挿入されている。
【００５５】
音声スイッチ５は、図６に示すように、信号レベル比較部５２，５３と、信号レベル比較部５２，５３の比較結果Ｃ１，Ｃ２に応じて送話側信号経路及び受話側信号経路へ挿入する損失量を制御する損失制御部５１と、損失制御部５１からの制御信号に従って各信号経路に損失を挿入する損失挿入部５５，５６と、受話側信号経路と信号レベル比較部５２の間に設けられた遅延処理部５４とを具備する。
【００５６】
信号レベル比較部５２，５３には、送話側信号経路により伝送された送話信号と、受話側信号経路により伝送された受話信号とがそれぞれ入力されるようになっており、両信号レベル比較部５２，５３の比較結果Ｃ１，Ｃ２がともに送話信号の方が大きい場合には、損失挿入部５６によって受話側信号経路に損失が挿入されて送話状態になる。また、両信号レベル比較部５２，５３の比較結果Ｃ１，Ｃ２がともに受話信号の方が大きい場合には、損失挿入部５５により送話側信号経路に損失が挿入されて受話状態になる。さらに、上記何れの状態でもない場合には、損失挿入部５５，５６により送話側信号経路及び受話側信号経路にそれぞれ損失が挿入されてアイドル状態になる。
【００５７】
ところで本例では、図６に示すように、受話側信号経路と信号レベル比較部５２の間に遅延処理部５４が設けられており、遅延処理部５４は、エコー経路Ｈａｃの遅延量が既知である場合には、上記受話信号を既知の遅延量だけ遅延させてから信号レベル比較部５２に出力する。また、遅延処理部５４は、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知である場合には、上記受話信号を遅延量推定部（図示せず）で推定した遅延量だけ遅延させてから信号レベル比較部５２に出力する。これにより、エコー経路Ｈａｃの遅延量が未知であっても、上記受話信号を遅延量推定部で推定した遅延量だけ遅延させてから信号レベル比較部５２に出力することで、上記受話信号が送話側信号経路に回り込んで音声スイッチ５が送話側に切り替えられる、いわゆるブロッキングを抑えることができる。ここに本例では、遅延処理部５４により第３遅延処理部が構成されている。
【符号の説明】
【００５８】
１  通話装置
２  エコーキャンセラ
３  マイクロホン
４  スピーカ
２１  適応フィルタ部
２２  エコー抑圧処理部
２３  第１信号参照部
２４  第２信号参照部
２５  遅延量推定部
２６  遅延処理部（第１遅延処理部）
Ｈａｃ  エコー経路
【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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