(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端端末から遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）を、遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＨ）、および遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＬ）に分割するための手段（ＳＰ１）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）を、遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＨ）、および遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＬ）に分割するための手段（ＳＰ２）と、
遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＬ）をフィルタリングし、第１のフィルタリングされた信号（ＦＴＬ）を復元するための第１の適応フィルタ（ＡＬ）と、
遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＨ）をフィルタリングし、第２のフィルタリングされた信号（ＦＴＨ）を復元するための第２の適応フィルタ（ＡＨ）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）のうちの低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＬ）から第１のフィルタリングされた信号（ＦＴＬ）を減算し、第１の補正された信号（ＣＲＬ）を供給するための第１の手段（ＳＬ）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＨ）から第２のフィルタリングされた信号（ＦＴＨ）を減算し、第２の補正された信号（ＣＲＨ）を供給するための第２の手段（ＳＨ）、および、
第１の手段（ＳＬ）および第２の手段（ＳＨ）によって供給される第１の補正された信号（ＣＲＬ）および第２の補正された信号（ＣＲＨ）がそれぞれ最小化されるように、第１の適応フィルタ（ＡＬ）および第２の適応フィルタ（ＡＨ）を制御するための制御手段（ＣＴＲ）と、
第１の補正された信号および第２の補正された信号（ＣＲＨ、ＣＲＬ）をそれぞれ処理し、低周波数サブバンドおよび高周波数サブバンドにそれぞれ対応する２つの処理された補正された信号（ＣＲＬ’、ＣＲＨ’）を供給するための手段（ＮＬＰＬ、ＮＬＰＨ−ＥＳ）と、
近端端末に供給されるべき出力信号（ＲＸｏ）を構成するために、２つの処理補正された信号（ＣＲＬ’、ＣＲＨ’）を混合し、結果としての信号をアップサンプリングするための手段（ＭＸ）と、
第１の適応フィルタ（ＡＬ）の適応および第２の適応フィルタ（ＡＨ）の適応を、これらの２つの適応が決して同時でないように制御する制御手段（ＣＴＲ、ＳＴＬ、ＳＴＨ）と
を含み、
前記制御手段（ＣＴＲ、ＳＴＬ、ＳＴＨ）が、
第１の適応フィルタ（ＡＬ）の適応が収束したことを示す第１の適応フィルタ（ＡＬ）の現在の状態に関する情報を提供するための手段（ＳＴＬ）と、
第１の適応フィルタ（ＡＬ）の適応が収束していない限り、第２の適応フィルタ（ＡＨ）の適応を禁止するための手段（ＣＴＲ）と、
第１の適応フィルタ（ＡＬ）の適応が収束するとすぐ、第２の適応フィルタ（ＡＨ）の適応をイネーブルにするための手段（ＣＴＲ）と
を含む、広帯域エコーキャンセラ（ＥＣ２）。
【請求項２】
近端端末から遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）を、遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＨ）、および遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＬ）に分割するための手段（ＳＰ１）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）を、遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＨ）、および遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＬ）に分割するための手段（ＳＰ２）と、
遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＬ）をフィルタリングし、第１のフィルタリングされた信号（ＦＴＬ）を復元するための第１の適応フィルタ（ＡＬ）と、
遠端端末に送信された信号（ＴＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＴＨ）をフィルタリングし、第２のフィルタリングされた信号（ＦＴＨ）を復元するための第２の適応フィルタ（ＡＨ）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）のうちの低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＬ）から第１のフィルタリングされた信号（ＦＴＬ）を減算し、第１の補正された信号（ＣＲＬ）を供給するための第１の手段（ＳＬ）と、
遠端端末から受信された信号（ＲＸｉ）の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号（ＲＨ）から第２のフィルタリングされた信号（ＦＴＨ）を減算し、第２の補正された信号（ＣＲＨ）を供給するための第２の手段（ＳＨ）、および、
第１の手段（ＳＬ）および第２の手段（ＳＨ）によって供給される第１の補正された信号（ＣＲＬ）および第２の補正された信号（ＣＲＨ）がそれぞれ最小化されるように、第１の適応フィルタ（ＡＬ）および第２の適応フィルタ（ＡＨ）を制御するための制御手段（ＣＴＲ）と、
第１の補正された信号および第２の補正された信号（ＣＲＨ、ＣＲＬ）をそれぞれ処理し、低周波数サブバンドおよび高周波数サブバンドにそれぞれ対応する２つの処理された補正された信号（ＣＲＬ’、ＣＲＨ’）を供給するための手段（ＮＬＰＬ、ＮＬＰＨ−ＥＳ）と、
近端端末に供給されるべき出力信号（ＲＸｏ）を構成するために、２つの処理補正された信号（ＣＲＬ’、ＣＲＨ’）を混合し、結果としての信号をアップサンプリングするための手段（ＭＸ）と、
第１の適応フィルタ（ＡＬ）の適応および第２の適応フィルタ（ＡＨ）の適応を、これらの２つの適応が決して同時でないように制御する制御手段（ＣＴＲ、ＳＴＬ、ＳＴＨ）と
を含み、
前記制御手段（ＣＴＲ、ＳＴＬ、ＳＴＨ）が、
ａ）  第１のフィルタ（ＡＬ）の適応が永続的にイネーブルにされ、
第２のフィルタ（ＡＨ）の適応が永続的にディセーブルにされる、
初期設定フェーズを制御するための手段（ＣＴＲ）と
ｂ）  第１のフィルタ（ＡＬ）の適応が永続的にイネーブルにされ、
低域サブバンドフィルタリングの品質が所定の閾値に達するまで第２のフィルタ（ＡＨ）の適応が永続的にディセーブルにされる、
低域サブバンドエコーキャンセル収束フェーズを制御するための手段（ＣＴＲ）と、
ｃ）  第１のフィルタ（ＡＬ）の適応および第２のフィルタ（ＡＨ）の適応が両方とも、低域サブバンドフィルタリングの品質が所定の閾値に達するまでイネーブルにされるが、同時にではない、
代替適応フェーズを制御するための手段（ＣＴＲ）と、
ｄ）  第１のフィルタ（ＡＬ）の適応が永続的にディセーブルにされ、
第２のフィルタ（ＡＨ）の適応が、高域サブバンドフィルタリングの品質が所定の閾値に達するまで永続的にイネーブルにされる、
高域サブバンドエコー収束フェーズを制御するための手段（ＣＴＲ）と、
ｅ）  第１のフィルタ（ＡＬ）の適応が、低域サブバンドフィルタリングの品質が所定の閾値に達するまで、２つのうちの１つの信号サンプル上でイネーブルにされ、次いで低域サブバンドフィルタリング適応が凍結され、
第２のフィルタ（ＡＨ）の適応が、高域サブバンドフィルタリングの品質が所定の閾値に達するまで、もう１つの信号サンプル上でイネーブルにされ、次いで高域サブバンドフィルタリング適応が凍結される、
品質最適化フェーズを制御するための手段（ＣＴＲ）と
を含む、広帯域エコーキャンセラ。
【請求項３】
前記制御手段（ＣＴＲ、ＳＴＬ、ＳＴＨ）が、４つのうちの３つの信号サンプルのために第１のフィルタ（ＡＬ）の適応をイネーブルにし、４つのうちの１つの信号サンプルのために第２の適応フィルタ（ＡＨ）の適応をイネーブルにするための手段を含む、請求項１または２に記載の広帯域エコーキャンセラ。
【請求項４】
第２の適応フィルタ（ＡＨ）がディセーブルにされている限り、第２の適応フィルタ（ＡＨ）がエコーサプレッサ（ＮＬＰ−ＥＳ）として振る舞うように制御するための手段（ＣＴＲ）をさらに含む、請求項１または２に記載の広帯域エコーキャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信ネットワークにおいて、例えばソフトフォンやゲートウェイにおいて使用することができるエコーキャンセラに関する。本発明は、特に、広帯域オーディオ信号のためのエコーキャンセルに関する。本発明はまた、１６０００Ｈｚより高いサンプリングレート（例えば２２０５０Ｈｚ、３２０００Ｈｚ、４４１００Ｈｚ…）におけるオーディオ信号にも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
エコーキャンセルは、インターネットプロトコルを介してのオーディオ通信に必要とされる。広帯域オーディオの使用は、広帯域エコーキャンセルの使用を暗示する。品質の点から、狭帯域エコーキャンセルと同じ有効性を実現するためには、広帯域エコーキャンセルは、より大きな計算量、すなわちより大きな数の、４倍の、１００万命令毎秒（ＭＩＰＳ）を必要とする。すなわち狭帯域エコーキャンセルがｎＭＩＰＳを必要とする場合は、同じ技術を使用する広帯域エコーキャンセルは、４ｘｎＭＩＰＳを必要とすることになる。一般に、帯域幅が２倍になると、エコーキャンセルの計算量は４倍になる。
【０００３】
ソフトフォンまたはゲートウェイでは、エコーキャンセルは、エコーキャンセルソフトウェアを実行する信号プロセッサによって構成されたエコーキャンセラによって提供される。広帯域電話のためのオーディオコーデックは、狭帯域電話のためのオーディオコーデックより多くの計算量を必要とするので、ソフトフォンの計算量全体は非常に高い。さらに、ソフトフォンは、通常、パーソナルコンピュータにおいて同時に他のアプリケーションとともに動作する。したがって、特にハンドフリーモードで高いレベルのオーディオ品質を提供しながら、エコーキャンセラの計算量を低減することが重要である。
【０００４】
本発明は、エコーキャンセルの計算量の問題に対処し、オーディオ信号の品質を下げることなくこの量を低減するためのエコーキャンセラを提案する。
【０００５】
広帯域エコーキャンセルの計算量を低減するためには、いくつかの知られている方法がある。これらの方法は、サブバンド分解、または周波数領域計算に基づく。しかし、これらの方法は、下記を導入する：
−  サブバンドの数と共に増大する通信における追加の遅延。この遅延は、３つ以上のサブバンドには重大である。
−  （３つ以上のサブバンドにとっての）オーディオ品質の低下。この品質低下は、（どのフィルタも理想的でないので）サブバンドの分離が不完全であるためである。
【０００６】
これらの欠点を回避する知られている方法もある。これらの方法は、サブバンド分解およびサブバンドフィルタ適応に基づく。これらは、２つのサブバンドフィルタを使用することによりフルバンドフィルタを合成することにある。これらの方法は、遅延のない分解と呼ばれる。文献、国際特許出願公開第２００７／０２１７２２は、そのような方法を記載している。それらの方法は、下記の理由から十分ではない：
−  それらは、フルバンドフィルタを合成するために高速フーリエ変換（ＦＦＴ）および逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）の使用を暗示する。それらは、ＦＦＴおよびｉＦＦＴの計算が数の浮動小数点コーディングで行われなければならないので、追加の計算を必要とする。
−  それらは、特に数の固定小数点計算の場合は、フルバンドフィルタの合成が原因で品質の問題を導入する。
【０００７】
サブバンド分解に基づく知られている方法の中で、２つのサブバンドに分解することは、計算を約２分の１に低減する（実際には、２よりは小さい）ことを可能にする。文献、国際特許出願公開第２００５／０６２５９５号は、そのような方法を記載している。広帯域オーディオ信号では、この分解は、品質の主観的低下をもたらさない。しかし、計算量をより顕著に低減することが望ましいであろう。
【０００８】
図１は、先行技術によるそのような２つのサブバンドエコーキャンセラの例示的ＥＣ１の機能図を示す。この実施例は、下記を含む：
−  近端端末から信号ＴＸｉを受信する入力。
−  遠端端末に信号ＴＸｏを送信する出力。この信号は、近端端末から受信された信号ＴＸｉと同一である。
−  遠端端末によって捕捉された音声信号、および近端端末から生じて遠端端末を介して戻ってくるエコーから構成された信号ＲＸｉを受信する入力。
−  信号ＲＸｏを近端端末に送信する出力。エコーは、この信号ＲＸｏにおいてキャンセルされるかまたは少なくとも減衰される。
−  信号ＴＸｉを高域サブバンドおよび低域サブバンドにそれぞれ対応する２つのサブサンプリングされた信号ＴＨおよびＴＬに分離するためのスプリッタデバイスＳＰ１
−  高域サブバンドおよび低域サブバンドにそれぞれ対応する２つの信号ＴＨおよびＴＬをそれぞれフィルタリングするための２つの適応フィルタＡＬおよびＡＨ。これらのフィルタは、フィルタリングされた信号ＦＴＬおよびＦＴＨをそれぞれ供給する。
−  信号ＲＸｉを高域サブバンドおよび低域サブバンドにそれぞれ対応する２つのサブサンプリングされた信号ＲＨおよびＲＬに分離するためのスプリッタデバイスＳＰ２。
−  信号ＦＴＨを信号ＲＨに減算するための第１の減算器ＳＨ。結果としての信号は、高域サブバンドのための補正された信号ＣＲＨである。
−  信号ＦＴＬを信号ＲＬに減算するための第２の減算器ＳＬ。結果としての信号は、低域サブバンドのための補正された信号ＣＲＬである。
−  ２つの補正された信号ＣＲＨおよびＣＲＬをアップサンプリングし、結合し、平滑にすることにより信号ＲＸｏを構成するための混合器デバイスＭＸ。
【０００９】
２つの適応フィルタＡＬおよびＡＨは、補正された信号ＣＲＬおよびＣＲＨが最小化されるように、すなわちエコーがサブバンドのそれぞれにおいて最小化されるように、これらの補正された信号によってそれぞれ制御される。例えば、高域サブバンドは、４０００Ｈｚから７０００Ｈｚにおよび、低域サブバンドは５０Ｈｚから４０００Ｈｚに及ぶ。
【００１０】
スプリッタデバイスＳＰ１は、２つのサブサンプリングデバイスＬＳＳ１およびＨＳＳ１にそれぞれ関連する低域通過フィルタＬＰ１および高域通過フィルタＨＰ１を含む。低域通過フィルタＬＰ１および高域通過フィルタＨＰ１によってそれぞれ供給された２つのフィルタリングされた信号のそれぞれの２つの連続サンプルのうち１つは、信号ＴＬおよびＴＨをそれぞれ構成するために落とされる。
【００１１】
スプリッタデバイスＳＰ２は、信号ＲＬおよびＲＨをそれぞれ生成するための２つのサブサンプリングデバイスＬＳＳ２およびＨＳＳ２にそれぞれ関連する低域通過フィルタＬＰ２および高域通過フィルタＨＰ２を含む。低域通過フィルタＬＰ２および高域通過フィルタＨＰ２によってそれぞれ供給された２つのフィルタリングされた信号のそれぞれの２つの連続サンプルのうちの１つは、信号ＲＬおよびＲＨをそれぞれ構成するために落とされる。
【００１２】
ミキサデバイスＭＸは、下記を含む：
−  各サンプルを複製することにより補正された信号ＣＲＨおよびＣＲＬをそれぞれアップサンプリングするための２つのアップサンプラＨＵＳおよびＬＵＳ。
−  アップサンプラＨＵＳによって復元された信号をフィルタリングするための高域通過フィルタＨＰ３。
−  アップサンプラＬＵＳによって復元された信号をフィルタリングするための低域通過フィルタＬＰ３。
−  フィルタＨＰ３およびＬＰ３によってそれぞれ供給された２つのフィルタリングされた信号を加算し、近端端末に供給されるべき出力信号ＲＸｏを生成するための加算器デバイスＡＯ。
【００１３】
（この実施例では）各サブバンドにおけるエコーを除去するための計算量は、２に等しいダウンサンプリング係数のために、４分の１に縮小される。しかし、信号を２つのサブバンドに分解し、次いで完全な信号を合成するための追加のコストがある。したがって、この解決策のコストは、下記の通りである：
２ｘ（フルバンドコスト）／４＋分解コスト＋合成コスト
この知られている解決策のコストは、分解コストおよび合成コストがエコーフィルタリングおよび適応のコストに比べて非常に低いので、フルバンド解決策のコストの半分よりわずかに大きいだけである。この知られている方法は、ｎ帯域分解のために使用することができる。
【００１４】
広帯域オーディオ信号では、この分解は、品質の主観的低下を導入しない。しかし、計算量をより顕著に低減することが望ましいであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】国際公開第２００７／０２１７２２号
【特許文献２】国際公開第２００５／０６２５９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、広帯域オーディオ通信のためのエコーキャンセルの計算量をさらに低減するための技術的解決策を提供する必要がある。この点は、ゲートウェイ上で使用されるモバイルデバイスおよびさらにマルチチャネルエコーキャンセラにとって特に重要である。これは、本発明によるエコーキャンセラによって解決することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、下記を含むエコーキャンセラを対象とする：
−  近端端末から遠端端末に送信された信号を、遠端端末に送信された信号の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号、および遠端端末に送信された信号の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号に分割するための手段。
−  遠端端末から受信された信号を、遠端端末から受信された信号の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号、および遠端端末から受信された信号の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号に分割するための手段。
−  遠端端末に送信された信号の低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号をフィルタリングし、第１のフィルタリングされた信号を復元するための第１の適応フィルタ。
−  遠端端末に送信された信号の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号をフィルタリングし、第２のフィルタリングされた信号を復元するための第２の適応フィルタ。
−  遠端端末から受信された信号のうちの低周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号から第１のフィルタリングされた信号を減算し、第１の補正された信号を供給するための第１の手段。
−  遠端端末から受信された信号の高周波数サブバンドに対応するサブサンプリングされた信号から第２のフィルタリングされた信号を減算し、第２の補正された信号を供給するための、ならびに第１の適応フィルタおよび第２の適応フィルタによって供給されるフィルタリングされた信号がそれぞれ最小化されるように適応フィルタを制御するための、第２の手段。
−  第１の補正された信号および第２の補正された信号をそれぞれ処理し、低周波数サブバンドおよび高周波数サブバンドにそれぞれ対応する２つの処理された補正された信号を供給するための手段。
−  近端端末に供給されるべき出力信号を構成するために、２つの処理補正された信号を混合し、結果としての信号をアップサンプリングするための手段。
このエコーキャンセラは、第１の適応フィルタの適応および第２の適応フィルタの適応を、これらの２つの適応が決して同時でないように制御する制御手段をさらに含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明によるエコーキャンセラは、音声信号の性質を利用する：
このエコーキャンセラは、この音声信号を２つの周波数サブバンドに分解する。さらに、
このエコーキャンセラは、２つのサブバンドに対応するフィルタを同時に適応することを回避するやり方で、これら２つのフィルタの適応を制御する。２つのフィルタのそれぞれの適応のための計算量は、エコーキャンセルのフィルタリングおよび他の機能のための計算に比べて非常に高いので、全計算量がドラスチックに低減される。
【００１９】
本発明の他の特徴および利点は、本発明の諸実施形態の以下の詳細な説明から、添付の図面と併せて読まれれば、より明らかになるであろう。
【００２０】
本発明の諸実施形態の特徴および利点を詳細に例示するために、以下の説明は添付の図面を参照しながら行われる。可能な場合は、同じまたは同様の参照数字は、添付の図面の図および説明全体にわたって、同じまたは同様の構成要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】前述の、従来技術による２つのサブバンドエコーキャンセラの一例の機能図である。
【図２】広帯域電話チャネルにおいて見られる典型的なオーディオ信号のスペクトルを示す図である。
【図３】本発明によるエコーキャンセラの一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２は、広帯域電話チャネルにおいて見られる典型的なオーディオ信号のスペクトルを示す。このスペクトルは、０から８０００Ｈｚに及ぶ。典型的な電話は、狭帯域３００−３４００Ｈｚを送信する。広帯域電話は、帯域５０−７０００Ｈｚを送信する。エコーキャンセルプロセスを分割するために、５０−４０００Ｈｚをカバーする低域サブバンドＬＳおよび４０００−７０００Ｈｚをカバーする高域サブバンドＨＳを考慮する。この電話信号のエネルギーの最大部分は、低域サブバンドＬＳ（５０−３４００Ｈｚ）にある。低域サブバンドＬＳは、オーディオ情報の主要部分を搬送する。より具体的には、帯域５０−３００Ｈｚは、存在の感知を提供する。高域サブバンドＨＳ（４０００−８０００Ｈｚ）の信号のエネルギーは低く、信号のこの部分は、雑音と同様であるが、復元されたオーディオの明瞭さおよび明快さを向上させるのに貢献する。
【００２３】
４０００Ｈｚおよびそれより高い周波数におけるオーディオ信号は、雑音と同様であり、帯域５０−３４００Ｈｚにおけるエネルギーに関して、この周波数のまわりのエネルギーは低いので、復元された信号の２つのサブバンド５０−４０００Ｈｚおよび４０００−７５００Ｈｚへの分解および合成は、オーディオ信号の品質にほとんど影響を及ぼさない。本発明の基本概念は、高周波数の処理よりも低周波数の処理に多く焦点を当て、それによって計算量を節減することである。エコーキャンセルを低帯域適応フィルタに適応することは、決定的に重要である。エコーキャンセルを高帯域適応フィルタに適応することは、それほど重要ではない。
【００２４】
本発明によれば、収束時間中は、低域サブバンドのフィルタだけが適応される。この収束時間中は、適応フィルタではなく、簡単なエコーサプレッサが高域サブバンドに適用される。低域サブバンドのフィルタが許容可能な品質に達するとすぐ、このフィルタは凍結され、高域サブバンドのためのフィルタの適応がイネーブルにされる。エコーサプレッサは、回線上で１つの方向に進み、次いでもう１つの方向に大量の損失を挿入するオーディオ信号があるかどうかを検出することにより動作する。通常、回線の遠端におけるエコーサプレッサは、回線の近端から来るオーディオを検知すると、この損失を追加する。この追加された損失は、近端にいる話者が、話者自身の音声を聞けないようにする。
【００２５】
適応機構は、フィルタの迅速な収束を許容可能な品質に提供するように設計される。最適フィルタ値に達した後は、エコーの変更がない限り、適応の必要はない。
【００２６】
図３は、本発明によるエコーキャンセラの一実施形態ＥＣ２のブロック図を示す。この実施形態は、下記を含む。
−  近端端末から遠端端末に送信されるべき信号ＴＸｉを受信する入力。
−  信号ＴＸｏを遠端の話者に送信する出力。この信号は、近端端末から受信された信号ＴＸｉと同一である。
−  遠端端末から信号ＲＸｉを受信する入力。この信号は、遠端端末によって捕捉された音声信号、および近端端末から生じ、遠端端末を介して戻ってくるエコーから構成される。
−  信号ＲＸｏをエコーが減衰されている近端端末に供給する出力。
−  信号ＴＸｉを高域サブバンド（この実施例では５０−４０００Ｈｚ）および低域サブバンド（この実施例では４０００−７５００Ｈｚ）にそれぞれ対応する２つの信号ＴＨおよびＴＬに分離するためのスプリッタデバイスＳＰ１。
−  ２つの信号ＴＨおよびＴＬをそれぞれフィルタリングし、低域サブバンドおよび高域サブバンドにそれぞれ対応するフィルタリングされた信号ＦＴＬおよびＦＴＨを供給するための２つの適応フィルタＡＬおよびＡＨ。
−  信号ＲＸｉを高域サブバンドおよび低域サブバンドにそれぞれ対応する２つの信号ＲＨおよびＲＬに分離するためのスプリッタデバイスＳＰ２。
−  信号ＲＨから信号ＦＴＨを減算するための第１の減算器ＳＨ。結果としての信号は、高域サブバンドのための補正された信号ＣＲＨである。
−  信号ＲＬから信号ＦＴＬを減算するための第２の減算器ＳＬ。結果としての信号は、低域サブバンドのための補正された信号ＣＲＬである。
−  信号ＣＲＨを処理し、信号ＴＨおよび補正された信号ＣＲＨを受信し、高域サブバンドのための処理された補正された信号ＣＲＨ’を供給するための第１の非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳ。
−  信号ＣＲＬを処理し、低域サブバンドのための処理された補正された信号ＣＲＬ’を供給するための第２の非線形プロセッサＮＬＰＬ。
−  ２つの処理された補正された信号ＣＲＨ’およびＣＲＬ’をアップサンプリングし、結合し、平滑にすることにより信号ＲＸｏを構成するための典型的なミキサデバイスＭＸ。
−  コマンドをフィルタＡＨおよび非線形プロセッサＮＬＰＨ−ＥＳに供給する制御モジュールＣＨ。
−  コマンドをフィルタＡＬおよび非線形プロセッサＮＬＰＬに供給する制御モジュールＣＬ。
−  高域サブバンドのための、フィルタＡＨの現在の状態を受信するレジスタＳＴＨ。
−  低域サブバンドのための、フィルタＡＬの現在の状態を受信するレジスタＳＴＬ。
−  レジスタＳＴＨからの信号およびレジスタＳＴＬからの信号を受信し、信号ＳＣＭＤを制御モジュールＣＬおよびＣＨに供給する制御モジュールＣＴＲ。
−  低域サブバンドのための、スプリッタＳＰ２によって供給された信号ＲＬおよびスプリッタＳＰ１によって供給された信号ＴＬを受信し、受信された信号ＲＸｉがダブルトーク、シングルトーク、またはノートークを表すかどうかを示す信号をレジスタＳＴＬに供給する典型的なトーク検出器ＤＴＤ。
【００２７】
スプリッタデバイスＳＰ１、スプリッタデバイスＳＰ２、およびミキサデバイスＭＸは、知られている、図１に関連して説明されたものと同様である。
【００２８】
レジスタＳＴＬは、制御ユニットＣＴＲに以下の情報を含む信号を提供する：
−  ダブルトーク、またはシングルトーク、またはノートーク。
−  低域サブバンドのための現在のフィルタ品質（ｄＢで測定されるフィルタの機能拡張：遠端ユーザシングルトーク中のＣＲＬとＲＬとの間の差）。
−  （信号ＴＸｏとＲＸｉとの間の）エコーの現在の推定遅延。
−  現在の推定ＥＲＬ（エコーリターンロス：遠端ユーザが単独で話しているときのＴＬとＲＬとの間の差）。この推定は、エコーが変わった場合は、通信中に変わる可能性がある。この推定は、必要な場合は、収束をスピードアップするために高域サブバンド処理において使用される。この推定はまた、エコーサプレッサとして使用される場合、エネルギー比較のための閾値を設定するために、非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳによって使用される。
【００２９】
レジスタＳＴＨは、制御ユニットＣＴＲに、以下の情報を提供する：
−  高域サブバンドのための現在のフィルタ品質（ｄＢで測定されるフィルタの機能拡張：遠端ユーザシングルトーク中のＣＲＨとＲＨとの間の差）。
−  高帯域における現在の推定ＥＲＬ（エコーリターンロス：遠端ユーザが単独で話しているときのＴＨとＲＨとの間の差）。
【００３０】
レジスタＳＴＨおよびＳＴＬによって提供された情報は、低域サブバンドおよび高域サブバンドのためのフィルタＡＬおよびＡＨの適応をそれぞれ制御するための制御モジュールＣＬおよびＨＬに供給される信号ＳＣＭＤを生成するために制御モジュールＣＴＲによって使用される。
【００３１】
信号ＳＣＭＤは、以下の情報を含む：
−  適応をイネーブルまたはディセーブルにするためのコマンド（制御モジュールＣＴＲは、適応をイネーブルまたはディセーブルにするための決定をするためにフィルタＡＬおよびＡＨの状態を使用する：）。
−  適応のゲイン。
−  現在の推定ＥＲＬ。
−  エコーの推定遅延および推定深さ：それらは、高域サブバンドエコー処理の焦点を、低域サブバンドエコー処理によってすでに見つけられているエコーの特性に当てるために使用される。したがって、それはまた、追加のＭＩＰＳがエコーの特性を再度推定するために使用されないので、計算を節減する。
−  非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳのモードを選ぶためのバイナリコマンド：クラシカルモードまたはエコーサプレッサモード。
−  フィルタ品質の状態（ｄＢで測定されるフィルタの機能拡張）。
【００３２】
制御モジュールＣＬは、非線形プロセッサＮＬＰＬをバイパスするかまたはしないための信号を生成するために、およびフィルタＡＬを制御する信号を生成するために、信号ＳＣＭＤの情報を使用して：
−  フィルタＡＬにおける適応をイネーブルまたはディセーブルにする。
−  フィルタＡＬにおける適応のゲインを設定する（このゲインは、フィルタの品質および収束速度に決定的に重要な影響を及ぼす）。
【００３３】
制御モジュールＣＨは、非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＬ−ＥＳのモードを選択するための信号を生成するために、およびフィルタＡＨを制御する信号を生成するために、信号ＳＣＭＤの情報を使用する。
−  フィルタＡＨにおける適応をイネーブルまたはディセーブルにする。
−  フィルタＡＨにおける適応のゲインを設定する（このゲインは、フィルタの品質および収束速度に決定的に重要な影響を及ぼす）。
【００３４】
制御モジュールＣＴＲの基本的実施形態によれば、２つのフェーズがある：
１）収束フェーズ中は、低域サブバンドのための適応フィルタＡＬの適応は、補正された信号ＣＲＬが最小化されるように、すなわちエコーが低域サブバンドにおいて最小化されるように、補正された信号ＣＲＬによって制御され、高域サブバンドのための適応フィルタＡＨの適応は禁止される。このフィルタＡＨは、ブロックされる。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、単なるエコーサプレッサのように振る舞うように、制御モジュールＣＨによって供給されたバイナリ制御信号によって制御される。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、高域サブバンドに対応する信号ＴＨおよびＣＲＨを受信する。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、信号ＴＨのエネルギーおよび信号ＣＲＨのエネルギーを可変閾値ＥＳＴＨと比較する。エコーを抑制するために、非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、信号ＴＨのエネルギーが信号ＣＲＨのエネルギープラス閾値ＥＳＴＨより大きい場合は、信号ＣＲＨを抑制する。このフェーズでは、ＦＴＨ＝０およびＣＲＨ＝ＲＨである。
２）収束フェーズの後に、２つの適応フィルタＡＬおよびＡＨ、ならびに非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、補正された信号ＣＲＬおよびＣＲＨが最小化されるように、すなわち両方のサブバンドにおいてエコーが最小化されるように、これらの補正された信号によってそれぞれ制御される。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰＨ−ＥＳは、適応フィルタに関連する典型的な非線形プロセッサのように振る舞うように、制御モジュールＣＨによって供給されたバイナリ制御信号によって制御される。
【００３５】
制御モジュールＣＴＲのより詳細な実施形態によれば、それぞれ異なる適応モードを有する５つの連続フェーズがある。しかし、制御手段モジュールＣＴＲは、低域サブバンド適応フィルタＡＬの適応および高域サブバンド適応フィルタＨＬの適応が決して同時でないように、これらの２つの適応を制御する。
【００３６】
ａ）初期設定フェーズ：
−  低域サブバンドフィルタリングがアクティブである。フィルタＡＬの適応が永続的にイネーブルにされる。フィルタＡＬは、トーク検出器ＤＴＤによって供給された情報（ダブルトーク、またはシングルトーク、またはノートーク）に応じて適応されるだけである。
−  高域サブバンドフィルタリングが永続的にディセーブルにされる。フィルタＡＨの適応がディセーブルにされる。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰ＿ＥＳは、エコーサプレッサモードにある。閾値ＥＳＴＨは、例えば６ｄＢ（サブレッサモードの初期設定において供給された値）に設定される。
【００３７】
次いで、制御モジュールＣＴＲユニットは、「低域サブバンドエコーキャンセル収束」フェーズに切り替わる。
【００３８】
ｂ）低域サブバンドエコーキャンセル収束フェーズ：
−  低域サブバンドフィルタリングがアクティブである。フィルタＡＬの適応が永続的にイネーブルにされる。フィルタＡＬがトーク検出器ＤＴＤによって供給された情報（ダブルトーク、またはシングルトーク、またはノートーク）に応じて適応される。
−  高域サブバンドフィルタリングが永続的にディセーブルにされる。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰ＿ＥＳは、エコーサプレッサモードにある。閾値ＥＳＴＨは、以下の式によって、推定ＥＲＬに応じて更新される：
ＥＳＴＨ＝推定ＥＲＬ−マージュ          （例えば、マージュ＝１ｄＢ）
このフェーズは、低域サブバンドフィルタリングの品質が、第１の閾値ＱＴＨ１（例えば、１５ｄＢ）に達するまで、すなわち以下のときまで続く：
――  信号ＴＬのエネルギーが信号ＣＲＬのエネルギープラス品質閾値ＱＴＨ１より大きくなったとき。
――  および、エコーがあるとき（例：フィルタＡＬが、遅延が５ｍｓに等しく、深さが１６ｍｓに等しいと判定したとき）。
【００３９】
制御モジュールＣＴＲは、「代替適応」フェーズに切り替わる。
【００４０】
ｃ）代替適応フェーズ：
このフェーズでは、フィルタＡＬおよびＡＨの適応が両方ともイネーブルにされるが、同時にではない。好ましくは、低域サブバンドエコーキャンセルの適応は４回のうち３回イネーブルにされ、高域サブバンドエコーキャンセルの適応は４回のうち１回イネーブルにされる。
【００４１】
高域サブバンドフィルタリングは、エコーがある時間窓においてアクティブである（例：低域サブバンドフィルタＡＬによって見つけられた遅延が５ｍｓであり、深さが１６ｍｓである場合、４０から１６７までのフィルタ係数がアクティブ化される）。非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰ＿ＥＳはエコーサプレッサモードにある。その閾値は、ＥＳＴＨ＝推定ＥＲＬ−マージュである。
【００４２】
制御モジュールＣＴＲユニットは、低域サブバンドフィルタリングの品質が第２の閾値ＱＴＨ２に達すると、「高帯域エコー収束」フェーズに切り替わる：ＴＬのエネルギー＞ＣＲＬのエネルギー＋ＱＴＨ２  （例えば、ＱＴＨ２＝２０ｄＢ）。
【００４３】
ｄ）高域サブバンドエコー収束フェーズ：
低域サブバンドフィルタリングは、エコーがあるウィンドウ上でアクティブである。しかし、その適応は、永続的にディセーブルにされる。
【００４４】
高域サブバンドフィルタリングは、エコーがあるウィンドウ上でアクティブである（例：低域サブバンドフィルタＡＬによって見つけられた遅延が５ｍｓであり、深さが１６ｍｓである場合は、４０から１６７までのフィルタ係数がアクティブ化される）。その適応は、永続的にイネーブルにされる。
【００４５】
非線形プロセッサ／エコーサプレッサＮＬＰ＿ＥＳは、それでもなおエコーサプレッサモードにある。
【００４６】
ＥＳＴＨ＝推定ＥＲＬ−マージュ
高域サブバンドフィルタリングの品質が第２の閾値（ＱＴＨ２）に達すると、制御モジュールＣＴＲユニットは、「品質最適化」フェーズに切り替わる：
ＴＨのエネルギー＞ＣＲＨのエネルギー＋ＱＴＨ２      （例えば、ＱＴＨ２＝２０ｄＢ）。
【００４７】
ｅ）品質最適化フェーズ
低域サブバンドフィルタリングおよび高域サブバンドフィルタリングは、エコーがあるウィンドウ上で両方ともアクティブである。低域サブバンドフィルタリング適応は、２つの信号サンプルのうちの１つのためにイネーブルにされる。低域サブバンドフィルタリング品質の品質が第３の閾値ＱＴＨ３（例えば、２４ｄＢ）に達すると、低域サブバンドフィルタリング適応は凍結される。
【００４８】
高域サブバンドフィルタリング適応は、もう１つのサンプル上でイネーブルにされる。高域サブバンドフィルタリングの品質が第３の閾値ＱＴＨ３（例えば、２４ｄＢ）に達すると、高域サブバンドフィルタリング適応は凍結される。
【００４９】
エコーの特性が変わり、適応がフィルタＡＬおよびＨＬの１つのために凍結された場合は、制御ユニットＣＴＲユニットは、フェーズ「低域サブバンドエコー収束」に戻る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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