(57)【要約】【課題】音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行うことができ、またノイズ存在下においても収束状態の判定を安定して行うことができる適応等化器を提供することを目的とする。【解決手段】通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段２０６と、等化処理を行うフィルタ手段２０４と、伝達関数推定手段２０６における推定結果に基づきフィルタ手段２０４の係数値を更新するフィルタ係数更新手段２０７と、フィルタ手段２０４のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するフィルタ係数ピーク値検出手段２０８と、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８の検出結果に基づきフィルタ手段２０４の収束度合いを判定する収束度判定手段２０９とを有し、タップ係数の更新進行状況を直接検出して収束度判定に利用することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器であって、
等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、等化処理を行うフィルタ手段と、前記伝達関数推定手段における推定結果に基づき前記フィルタ手段の係数値を更新するフィルタ係数更新手段と、前記フィルタ手段のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するフィルタ係数ピーク値検出手段と、前記フィルタ係数ピーク値検出手段の検出結果に基づき前記フィルタ手段の収束度合いを判定する収束度判定手段とを有することを特徴とする適応等化器。
【請求項２】
前記収束度判定手段は、前記フィルタ係数ピーク値検出手段によって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することを特徴とする請求項１に記載の適応等化器。
【請求項３】
前記フィルタ係数ピーク値検出手段は、タップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することを特徴とする請求項１に記載の適応等化器。
【請求項４】
前記フィルタ係数ピーク値検出手段はタップ係数群のうちその最大値および最小値の双方を検出し、前記収束度判定手段は前記最大値と前記最小値の比に基いて判定を行うことを特徴とする請求項３に記載の適応等化器。
【請求項５】
通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化方法であって、
等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定ステップと、等化処理を行うフィルタステップと、前記伝達関数推定ステップにおける推定結果に基づき前記フィルタステップの係数値を更新する係数更新ステップと、前記フィルタステップのタップ係数群の中からピークとなる値を検出するためのフィルタ係数ピーク値検出ステップと、フィルタ係数ピーク値検出ステップの検出結果に基づき前記フィルタステップにおける収束度合いを判定する収束度判定ステップとを有することを特徴とする適応等化方法。
【請求項６】
前記収束度判定ステップは、前記フィルタ係数ピーク値検出ステップによって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することを特徴とする請求項５に記載の適応等化方法。
【請求項７】
前記フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することを特徴とする請求項５に記載の適応等化方法。
【請求項８】
前記フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数群のうちその最大値および最小値の双方を検出し、前記収束度判定ステップにおいて前記最大値と前記最小値の比に基いて判定を行うことを特徴とする請求項７に記載の適応等化方法。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか１に記載の適応等化方法の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信機器や音声信号処理装置等において使用される適応等化器、適応等化方法および、その適応等化方法を実行するための記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信機器における信号伝送路特性の補償や、音声装置におけるエコーやノイズの除去といった音声信号処理等において用いられる装置として適応等化器（「適応フィルタ」もしくは「アダプティブフィルタ」とも呼ばれる）がある。以下に、適応等化器を回線エコーキャンセル装置として利用した場合の技術について（特許文献１）を用いて説明する。
【０００３】
図８は、従来の技術による適応等化器を示すブロック図であり、（特許文献１）に記載された装置（回線エコーキャンセル装置）である。
【０００４】
図８において、８０１は加算器、８０２は適応フィルタ、８０３はエコーキャンセラ部、８０４はハイブリッド回路、８０５および８０７は電力算出部、８０６は収束度判定手段、８０８は遅延回路、８０９は受信信号、８１０は入力信号、８１１は出力信号である。ここで、適応フィルタ８０２は、ハイブリッド回路８０４を介して回り込んだ回線エコー成分を加算器８０１において打ち消すものであり、そのときの残留エコー成分８１１の電力を第１の電力算出部８０５において算出し、第２の電力算出部８０７において受信信号８０９の電力を算出し、これら電力の比を基に収束度判定手段８０６において収束度を判定する。また、遅延回路８０８は受信信号８０９と出力信号８１１の時間的なずれを補正する。
【０００５】
図９は、従来の技術による適応等化器の収束度判定手段８０６と電力算出部８０５、８０７を示す機能ブロック図である。
【０００６】
図９において、電力算出部８０５、８０７は同一構成を有し、９０１は乗算器、９０２は係数器、９０３は加算器、９０４は係数器、９０５は遅延回路である。また、収束度判定手段８０６は、除算器９０６と、比較判定制御部９０７と、閾値設定部９０８とを含む構成を有する。
【０００７】
このように構成された各部の動作を説明する。第１、第２の電力算出部８０５、８０７の出力信号は、各々残留エコー成分８１１の電力（パワー）および受信信号８０９の電力を示すものとなる。そして、収束度判定手段８０６の除算器９０６により、収束度Ａを、
Ａ＝（第１の電力算出部８０５の出力）／（第２の電力算出部８０７の出力）
によって求め、除算器９０６の出力の収束度Ａと閾値設定部９０８に設定された予め規定されている閾値とを比較判定制御部９０７に於いて比較することで収束度を判定する。
【特許文献１】特開平０８−０３７４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
適応等化器においては、その適応の度合い、すなわち収束度合いを判別し、評価することは制御上最も基本的な要求である。しかしながら、上記従来の適応等化器では、適応等化器受信信号８０９および等化後出力信号８１１のパワーを比較し、収束度合いを判定するため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しては、適応等化器自体の等化性能は信号の周波数スペクトル変動に対して大きく依存するため、上記の電力比を演算するだけでは、収束度合いを安定して判定することは困難であるという問
題点を有していた。さらに、ノイズ存在下においては、上記パワーの差が相対的に小さくなってしまうため、収束度合いの判定を正しく行うことができないという問題点をも有していた。
【０００９】
この適応等化器、適応等化方法および記録媒体では、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行うことができ、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができることが要求されている。
【００１０】
本発明の、この要求を満たすため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行うことができ、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができる適応等化器、および、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行い、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うための適応等化方法、ならびにその適応等化方法を実行するための記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の適応等化器は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、等化処理を行うフィルタ手段と、伝達関数推定手段における推定結果に基づきフィルタ手段の係数値を更新するフィルタ係数更新手段と、フィルタ手段のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するフィルタ係数ピーク値検出手段と、フィルタ係数ピーク値検出手段の検出結果に基づきフィルタ手段の収束度合いを判定する収束度判定手段とを有する構成を備えている。
【００１２】
これにより、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行うことができ、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができる適応等化器が得られる。
【００１３】
本発明の適応等化方法は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化方法であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定ステップと、等化処理を行うフィルタステップと、伝達関数推定ステップにおける推定結果に基づきフィルタステップの係数値を更新する係数更新ステップと、フィルタステップのタップ係数群の中からピークとなる値を検出するためのフィルタ係数ピーク値検出ステップと、フィルタ係数ピーク値検出ステップの検出結果に基づきフィルタステップにおける収束度合いを判定する収束度判定ステップとを有する構成を備えている。
【００１４】
これにより、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行い、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うための適応等化方法が得られる。
【００１５】
本発明の記録媒体は、上記適応等化器制御方法の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である構成を備えている。
【００１６】
これにより、上記適応等化方法を実行するための記録媒体が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の適応等化器は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、等化処理を行うフィルタ手段と、伝達関数推定手段における推定結果に基づきフィルタ手段の係数値を更新するフィルタ係数更新手段と、フィルタ手段のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するフ
ィルタ係数ピーク値検出手段と、フィルタ係数ピーク値検出手段の検出結果に基づきフィルタ手段の収束度合いを判定する収束度判定手段とを有することにより、フィルタ係数更新手段の係数更新結果であるタップ係数の更新進行状況を直接検出して収束度判定に利用することが可能となるため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても適応等化器の収束度合いの判定を安定して行うことができ、また、ノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができるという有利な効果が得られる。
【００１８】
さらに、収束度判定手段は、フィルタ係数ピーク値検出手段によって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することにより、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号やノイズ存在下においても変動の影響を受けにくいタップ係数自体の更新進行状況を収束度判定に利用することが可能となるため、収束度合いの判定を安定して行うことができるという有利な効果が得られる。
【００１９】
さらに、フィルタ係数ピーク値検出手段は、タップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することにより、回路もしくは演算規模の削減および判定の高速化への要求と、判定精度の向上の要求という２つの相反する要求に対して柔軟に対応することが可能となるという有利な効果が得られる。
【００２０】
さらに、フィルタ係数ピーク値検出手段はタップ係数群のうちその最大値および最小値の双方を検出し、収束度判定手段は最大値と最小値の比に基いて判定を行うことにより、最大値と最小値の比が一定値になったら安定して収束が進行していると判定することができるので、最大値や最小値の時間変化をトレースするよりも簡便に収束度を判定することが可能となるという有利な効果が得られる。
【００２１】
本発明の適応等化方法は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化方法であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定ステップと、等化処理を行うフィルタステップと、伝達関数推定ステップにおける推定結果に基づきフィルタステップの係数値を更新する係数更新ステップと、フィルタステップのタップ係数群の中からピークとなる値を検出するためのフィルタ係数ピーク値検出ステップと、フィルタ係数ピーク値検出ステップの検出結果に基づきフィルタステップにおける収束度合いを判定する収束度判定ステップとを有することにより、フィルタ係数更新手段の係数更新結果であるタップ係数の更新進行状況を直接検出して収束度判定に利用することが可能となるため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても適応等化器の収束度合いの判定を安定して行うことができ、また、ノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができるという有利な効果が得られる。
【００２２】
さらに、収束度判定ステップは、フィルタ係数ピーク値検出ステップによって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することにより、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号やノイズ存在下においても変動の影響を受けにくいタップ係数自体の更新進行状況を収束度判定に利用することが可能となるため、収束度合いの判定を安定して行うことができるという有利な効果が得られる。
【００２３】
さらに、フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することにより、回路もしくは演算規模の削減および判定の高速化への要求と、判定精度の向上の要求という２つの相反する要求に対して柔軟に対応することが可能となるという有利な効果が得られる。
【００２４】
さらに、フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数群のうちその最大値お
よび最小値の双方を検出し、収束度判定ステップにおいて最大値と最小値の比に基いて判定を行うことにより、最大値と最小値の比が一定値になったら安定して収束が進行していると判定することができ、最大値や最小値の時間変化を逐一判定するよりも簡便に収束度を判定することが可能となるという有利な効果が得られる。
【００２５】
本発明の記録媒体は、第５の発明乃至第８の発明のいずれかの発明に記載の適応等化方法の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることにより、第５の発明乃至第８の発明のいずれかの発明に記載の適応等化方法を任意の時間に任意の場所で実行することができるという有利な効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明は、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行い、またノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うという目的を、フィルタ手段のタップ係数群の中からピークとなる値を検出し、その検出結果に基づきフィルタ手段の収束度合いを判定することにより実現した。
【００２７】
上記課題を解決するためになされた第１の発明は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段と、等化処理を行うフィルタ手段と、伝達関数推定手段における推定結果に基づきフィルタ手段の係数値を更新するフィルタ係数更新手段と、フィルタ手段のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するフィルタ係数ピーク値検出手段と、フィルタ係数ピーク値検出手段の検出結果に基づきフィルタ手段の収束度合いを判定する収束度判定手段とを有することとしたものであり、フィルタ係数更新手段の係数更新結果であるタップ係数の更新進行状況を直接検出して収束度判定に利用することが可能となるため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても適応等化器の収束度合いの判定を安定して行うことができ、また、ノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができるという作用・効果を有する。
【００２８】
上記課題を解決するためになされた第２の発明は、収束度判定手段は、フィルタ係数ピーク値検出手段によって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することとしたものであり、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号やノイズ存在下においても変動の影響を受けにくいタップ係数自体の更新進行状況を収束度判定に利用することが可能となるため、収束度合いの判定を安定して行うことができるという作用・効果を有する。
【００２９】
上記課題を解決するためになされた第３の発明は、フィルタ係数ピーク値検出手段は、タップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することとしたものであり、回路もしくは演算規模の削減および判定の高速化への要求と、判定精度の向上の要求という２つの相反する要求に対して柔軟に対応することが可能となるという作用・効果を有する。
【００３０】
上記課題を解決するためになされた第４の発明は、フィルタ係数ピーク値検出手段はタップ係数群のうちその最大値および最小値の双方を検出し、収束度判定手段は最大値と最小値の比に基いて判定を行うこととしたものであり、最大値と最小値の比が一定値になったら安定して収束が進行していると判定することができるので、最大値や最小値の時間変化をトレースするよりも簡便に収束度を判定することが可能となるという作用・効果を有する。
【００３１】
上記課題を解決するためになされた第５の発明は、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化方法であって、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定ステッ
プと、等化処理を行うフィルタステップと、伝達関数推定ステップにおける推定結果に基づきフィルタステップの係数値を更新する係数更新ステップと、フィルタステップのタップ係数群の中からピークとなる値を検出するためのフィルタ係数ピーク値検出ステップと、フィルタ係数ピーク値検出ステップの検出結果に基づきフィルタステップにおける収束度合いを判定する収束度判定ステップとを有することとしたものであり、フィルタ係数更新手段の係数更新結果であるタップ係数の更新進行状況を直接検出して収束度判定に利用することが可能となるため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても適応等化器の収束度合いの判定を安定して行うことができ、また、ノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができるという作用・効果を有する。
【００３２】
上記課題を解決するためになされた第６の発明は、収束度判定ステップは、フィルタ係数ピーク値検出ステップによって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定することとしたものであり、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号やノイズ存在下においても変動の影響を受けにくいタップ係数自体の更新進行状況を収束度判定に利用することが可能となるため、収束度合いの判定を安定して行うことができるという作用・効果を有する。
【００３３】
上記課題を解決するためになされた第７の発明は、フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数のピーク値として、タップ係数群のうちその最大値及び／又は最小値を検出することとしたものであり、回路もしくは演算規模の削減および判定の高速化への要求と、判定精度の向上の要求という２つの相反する要求に対して柔軟に対応することが可能となるという作用・効果を有する。
【００３４】
上記課題を解決するためになされた第８の発明は、フィルタ係数ピーク値検出ステップにおいてタップ係数群のうちその最大値および最小値の双方を検出し、収束度判定ステップにおいて最大値と最小値の比に基いて判定を行うこととしたものであり、最大値と最小値の比が一定値になったら安定して収束が進行していると判定することができ、最大値や最小値の時間変化を逐一判定するよりも簡便に収束度を判定することが可能となるという作用・効果を有する。
【００３５】
上記課題を解決するためになされた第９の発明は、第５の発明乃至第８の発明のいずれかの発明に記載の適応等化方法の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることとしたものであり、第５の発明乃至第８の発明のいずれかの発明に記載の適応等化方法を任意の時間に任意の場所で実行することができるという作用・効果を有する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、適応等化器を実現する一般的なブロック図である。
【００３７】
図１において、１０１はアナログ音声信号である受話音声信号をデジタル信号に変換してデジタル音声信号（入力信号）として出力するＡ／Ｄ変換装置、１０２はデジタル音声信号（等化出力信号）をアナログ音声信号へ変換するＤ／Ａ変換装置、１０３はＡ／Ｄ変換装置１０１から得られたデジタル音声信号に対してデジタル信号処理を行い、その演算結果をＤ／Ａ変換装置１０２に出力する中央演算処理装置（適応等化器）、１０４はエコーキャンセル装置としての中央演算処理装置１０３を動作させるためのプログラムが記憶されているＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、１０５はＲＯＭ１０４に記憶されているプログラムに従って中央演算処理装置１０３が動作する際に使用するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）である。
【００３８】
図２は、図１の適応等化器としての中央演算処理装置１０３を示す機能ブロック図であり、ＲＯＭ１０４に記憶のプログラムを実行することにより実現される機能ブロックを示す。
【００３９】
図２において、２０１は受信信号、２０２は等化前の入力信号、２０３は等化出力信号、２０４は推定した伝達関数と受信信号２０１との畳み込み演算を行うフィルタ手段、２０５は入力信号２０２よりフィルタ手段２０４の出力信号を減算し、等化出力信号２０３を生成する減算手段、２０６はＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）方式やＮＬＭＳ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ＬＭＳ）方式等により伝達関数を推定する伝達関数推定手段、２０７は伝達関数推定手段２０６の推定結果をフィルタ手段２０４内のタップ係数に対して反映更新するフィルタ係数更新手段、２０８はフィルタ手段２０４内のタップ係数群からピーク値を検出するフィルタ係数ピーク値検出手段、２０９はフィルタ係数ピーク値検出手段２０８の出力を参照してフィルタ手段２０４の係数の収束度合いを判定する収束度判定手段である。この構成により、フィルタ手段２０４の係数の収束度合いを判定することが可能となる。
【００４０】
図３は、フィルタ手段２０４内のタップ係数の学習状態についてノイズの有無における影響を比較したグラフであり、図３（ａ）は、ノイズのない状態で正常に学習が進んだ場合のタップ係数の時間変化例を示すグラフ、図３（ｂ）は、タップ係数のピーク値の時間変化を示すグラフ、図３（ｃ）は、ノイズ存在下で学習が進んでしまった場合のタップ係数の時間変化例（他の条件は同一）を示すグラフ、図３（ｄ）は、タップ係数のピーク値の時間変化を示すグラフである。
【００４１】
まず、タップ係数の時間変化例（図３（ａ）および図３（ｃ））に示されるように、正常学習時とノイズ存在下における学習時には、フィルタ手段２０４内のタップ係数の学習過程や学習結果は異なるものの、学習が進行するに従ってタップ係数が収束していくという動作そのものは差異がない。特に、タップ係数のピーク値（図３（ｂ）および図３（ｄ））に着目すると、いずれも学習の進行に従って変化量が小さくなっていくことが示されている。この性質を用い、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８の検出結果を基に、収束度判定手段２０９が収束度を判定することが可能である。なお、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８が検出するピークとは、タップ係数のうち最大値および至最小値のいずれかあるいはその双方である。
【００４２】
図４は、図２の収束度判定手段２０９の動作を示すフローチャートである。
【００４３】
図４において、まず、収束度判定手段２０９が動作を開始すると、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８から最新のピーク値を取得し（Ｓ１）、取得した最新のピーク値と予め規定されている閾値とを比較し、その差が一定値を下回っているかを判定し（Ｓ２）、下回っていればカウンタの値を増やし（Ｓ３）、そうでなければカウンタの値を減らす（Ｓ４）。なお、ステップＳ３については省略することも可能である。ここで、以上のステップＳ２〜Ｓ４をピークカウンタ更新ステップ（Ｓ８）と称す。さらに、前記カウンタの値が予め規定されている規定値に達したかどうかを判定し（Ｓ５）、規定値に達していれば収束が一段階進んだものと判定する（Ｓ６）。ここで、以上のステップＳ５およびステップＳ６を収束度判定ステップ（Ｓ９）と称す。なお、上記ステップＳ９のようにカウンタを設けずに、瞬時々々で収束が一段階進んだか否かの判定を行う方法なども考えられる。最後に閾値の更新処理を行い（Ｓ７）、終了する。
【００４４】
ここで、閾値の更新方法の例としては、式（１）や式（２）などが考えられる。ただし０＜α＜１である。また、収束度判定ステップ（Ｓ９）と、閾値更新処理（Ｓ７）の実行順序はいずれが先でもよい。
【００４５】
新たな閾値＝α×現在の閾値＋（１−α）×（ステップＳ１で取得したピーク値）
・・・・・（１）
新たな閾値＝現在の閾値とステップＳ１で取得したピーク値とを比較した場合のより大きい値・・・・（２）
以上のように本実施の形態によれば、通信機器や音声信号処理装置等に用いられる適応等化器において、等化対象となる伝達関数を推定する伝達関数推定手段２０６と、等化処理を行うフィルタ手段２０４と、伝達関数推定手段２０６における推定結果に基づきフィルタ手段２０４の係数値を更新するフィルタ係数更新手段２０７と、フィルタ手段２０４のタップ係数群の中からピークとなる値を検出するためのフィルタ係数ピーク値検出手段２０８と、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８の検出結果に基づきフィルタ手段２０４の収束度合いを判定する収束度判定手段２０９とを有することにより、フィルタ係数更新の進行状況を直接フィルタ係数ピーク値検出手段２０８によって検出し、その検出結果を収束度判定手段２０９の判定に利用することが可能になるため、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても適応等化器の収束度合いの判定を安定して行うことができ、さらに、ノイズ存在下においても収束度合いの判定を安定して行うことができる。
【００４６】
また、収束度判定手段２０９が、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８によって検出されたタップ係数ピーク値の単位時間当たりの変化量に基づき収束度を判定するようにすれば、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号やノイズ存在下においても変動の影響を受けにくいタップ係数自体の更新進行状況を収束度判定に利用することが可能となるため、収束度合いの判定を安定して行うことができる。
【００４７】
さらに、図４の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いれば、その記録媒体をコンピュータで読み取ることにより、任意の時間に任意の場所で図４の方法を実行することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による適応等化器の構成は、実施の形態１と同様、図２の構成であるが、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８において係数群のうちその最大値及び最小値の双方をピーク値として検出し、収束度判定手段２０９は前記最大値と前記最小値の双方を判定に利用するものである。
【００４９】
図５は、本発明の実施の形態２による適応等化器を構成するフィルタ係数ピーク値検出手段２０８および収束度判定手段２０９を示す機能ブロック図である。フィルタ係数ピーク値検出手段２０８は、フィルタ係数最大値検出手段５０１とフィルタ係数最小値検出手段５０２から構成されており、それぞれの検出結果を収束度判定手段２０９へと通知する。
【００５０】
本実施の形態による適応等化器の動作は、図４のフローチャートに示す動作と同じであるが、動作中に取り扱うピーク値として、ピーク値検出手段２０８から得られた最大値と最小値を個別に扱うものである。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態２における収束度判定手段２０９の動作を示すフローチャートである。
【００５２】
図６において、まず、収束度判定手段２０９が動作を開始すると、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８から最新の最大ピーク値および最小ピーク値を取得する（Ｓ１１）。続いて、取得した最新の最大ピーク値と予め規定されている閾値とを比較し、その差が一定
値を下回っているかを判定し（Ｓ１２）、下回っていれば最大値カウンタの値を増やし（Ｓ１３）、そうでなければ最大値カウンタの値を減らす（Ｓ１４）。なお、ステップＳ１３については省略することも可能である。さらに、取得した最新の最小ピーク値と予め規定されている閾値とを比較し、その差が一定値を下回っているかを判定し（Ｓ１５）、下回っていれば最小値カウンタの値を増やし（Ｓ１６）、そうでなければ最小値カウンタの値を減らす（Ｓ１７）。ここで、以上のステップＳ１２〜Ｓ１７をピークカウンタ更新ステップ（Ｓ２１）と称す。続いて、前記最大値カウンタおよび最小値カウンタの値が共に予め規定されている規定値に達したかどうかを判定し（Ｓ１８）、規定値に達していれば収束が一段階進んだものと判定する（Ｓ１９）。ここで、以上のステップＳ１８およびＳ１９を収束度判定ステップ（Ｓ２２）と称す。なお、判定ステップＳ１８において、本実施の形態では最大値カウンタと最小値カウンタの論理積を用いているが、他にも双方の論理和を用いる方法なども考えられる。また、上記ステップＳ２２のようにカウンタを設けずに、瞬時々々で収束が一段階進んだか否かの判定を行う方法なども考えられる。最後に閾値の更新処理を行い（Ｓ２０）、終了する。
【００５３】
以上のように本実施の形態によれば、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８において、タップ係数のピーク値として、係数群のうちその最大値を検出するフィルタ係数最大値検出手段５０１ならびにフィルタ係数最小値検出手段５０２とを有することにより、回路もしくは演算規模をほとんど増大させることなく、収束度判定手段２０９が収束度を判定するにあたり、フィルタの最大値および最小値の双方を判定に生かすことが可能になるため判定精度をさらに向上させることを可能とすることができる。
【００５４】
また、図６の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いれば、その記録媒体をコンピュータで読み取ることにより、任意の時間に任意の場所で図６の方法を実行することができる。
【００５５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による適応等化器の構成は、実施の形態２と同様、図２および図５の構成であるが、収束度判定手段２０９は、フィルタ係数最大値検出手段５０１およびフィルタ係数最小値検出手段５０２によって得られた最大値および最小値から双方の比を求め、判定に利用するものである。すなわち、収束度判定手段２０９の動作が実施の形態２とは異なる。
【００５６】
図７は、本発明の実施の形態３における収束度判定手段２０９の動作を示すフローチャートである。
【００５７】
図７において、まず、収束度判定手段２０９が動作を開始すると、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８から最新の最大ピーク値および最小ピーク値を取得し（Ｓ３１）、取得した最大値および最小値から双方の比を求める（Ｓ３２）。続いて、ステップＳ３２で求めた比の値と予め規定されている閾値とを比較し、その差が一定値を下回っているかを判定し（Ｓ３３）、下回っていれば最大値カウンタの値を増やし（Ｓ３４）、そうでなければ最大値カウンタの値を減らす（Ｓ３５）。なお、ステップＳ３４については省略することも可能である。ここで、以上のステップＳ３３〜Ｓ３５をピークカウンタ更新ステップ（Ｓ３９）と称す。続いて、前記カウンタが予め規定されている規定値に達したかどうかを判定し（Ｓ３６）、規定値に達していれば収束が一段階進んだものと判定する（Ｓ３７）。ここで、以上のステップＳ３６およびＳ３７を収束度判定ステップ（Ｓ４０）と称す。また、上記ステップＳ４０のようにカウンタを設けずに、瞬時々々で収束が一段階進んだか否かの判定を行う方法なども考えられる。最後に閾値の更新処理を行い（Ｓ３８）、終了する。
【００５８】
以上のように本実施の形態によれば、フィルタ係数ピーク値検出手段２０８において、タップ係数のピーク値として、係数群のうちその最大値を検出するフィルタ係数最大値検出手段５０１ならびにフィルタ係数最小値検出手段５０２とを有し、フィルタ係数の収束度判定手段２０９内にて双方の値から比を求め、それを閾値と比較する方法を用いることにより、少ないカウンタとステップ数でフィルタの最大値と最小値の双方を判定に生かすことを可能とすることができる。
【００５９】
また、図７の各ステップを実行するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いれば、その記録媒体をコンピュータで読み取ることにより、任意の時間に任意の場所で図７の方法を実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、通信機器や音声信号処理装置等において使用される適応等化器、適応等化方法、および、その適応等化方法を実行するための記録媒体に関し、音声などのように時々刻々とスペクトルが変動するような信号に対しても収束度合いの判定を安定して行うことができ、またノイズ存在下においても収束状態の判定を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】適応等化器を実現する一般的なブロック図
【図２】図１の適応等化器としての中央演算処理装置を示す機能ブロック図
【図３】（ａ）ノイズのない状態で正常に学習が進んだ場合のタップ係数の時間変化例を示すグラフ、（ｂ）タップ係数のピーク値の時間変化を示すグラフ、（ｃ）ノイズ存在下で学習が進んでしまった場合のタップ係数の時間変化例（他の条件は同一）を示すグラフ、（ｄ）タップ係数のピーク値の時間変化を示すグラフ
【図４】図２の収束度判定手段の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の実施の形態２による適応等化器を構成するフィルタ係数ピーク値検出手段と収束度判定手段を示す機能ブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における収束度判定手段の動作を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態３における収束度判定手段の動作を示すフローチャート
【図８】従来の技術による適応等化器を示すブロック図
【図９】従来の技術による適応等化器の収束度判定手段と電力算出部を示す機能ブロック図
【符号の説明】
【００６２】
１０１    Ａ／Ｄ変換装置
１０２    Ｄ／Ａ変換装置
１０３    中央演算処理装置（適応等化器）
１０４    ＲＯＭ
１０５    ＲＡＭ
２０４    フィルタ手段
２０５    減算手段
２０６    伝達関数推定手段
２０７    フィルタ係数更新手段
２０８    フィルタ係数ピーク値検出手段
２０９    収束度判定手段
５０１    フィルタ係数最大値検出手段
５０２    フィルタ係数最小値検出手段
【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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