(57)【要約】【課題】任意の接続先に接続してもエコー経路の伝達特性の追随修正を速やかに行い、通話開始直後のエコーを抑圧することができるエコーキャンセラ制御システムを提供する。【解決手段】エコーキャンセラの初期値にエコー経路の伝達特性にほぼ等しいフィルタ係数を設定することにより、初期収束時間を短くし、通話中にフィルタ係数が推定誤りを起こしたときに、保存しているフィルタ係数を転送することにより、知覚するエコーが継続する時間を短くするように構成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送話路への入力信号が回り込み反響経路を介して受話路にエコー信号として回り込む該回り込み反響経路の回り込み特性を適応フィルタにより推定することにより得られる擬似エコー信号を、前記エコー信号から減じて得られる誤差信号を零にするように制御して、前記エコー信号の前記受話路への回り込み量を低減するためのエコーキャンセラ回路を備えたエコーキャンセラにおいて、
前記エコーキャンセラ回路には、各種別毎にエコー経路の伝達特性が相違する複数の接続回線のうちから適宜選択される任意の種別の一つの回線が接続されることが予定される場合に、
前記複数の接続回線のおのおのに個別に割当られた複数の記憶位置を有し、該複数の記憶位置のおのおのには、該当する前記任意の種別の一つの回線に対する前記適応フィルタのフィルタ係数を該一つの回線上の通話が終了したときに保存するために、前記適応フィルタの次数と同じ次数のフィルタ係数保存用バッファと、
該一つの回線上の次の呼が発生したときに前記の保存したフィルタ係数を初期値として該適応フィルタに転送する適応フィルタ制御部とを備えた
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
送話路への入力信号が回り込み反響経路を介して受話路にエコー信号として回り込む該回り込み反響経路の回り込み特性を適応フィルタにより推定することにより得られる擬似エコー信号を、前記エコー信号から減じて得られる誤差信号を零にするように制御して、前記エコー信号の前記受話路への回り込み量を低減するためのエコーキャンセラ回路を備えたエコーキャンセラにおいて、
前記エコーキャンセラ回路には、各種別毎にエコー経路の伝達特性が相違する複数の接続回線のうちから適宜選択される任意の種別の一つの回線が接続されることが予定される場合に、
前記複数の接続回線のおのおのに個別に割当られた複数の記憶位置を有し、該複数の記憶位置のおのおのには、該当する前記任意の種別の一つの回線に対する前記適応フィルタのフィルタ係数を該一つの回線上の通話中に誤差信号と受話信号の比より求めたエコー消去量が改善されたときに保存するために、前記適応フィルタの次数と同じ次数のフィルタ係数保存用バッファと、
該一つの回線上の次の呼が発生したときに前記の保存したフィルタ係数を初期値として該適応フィルタに転送する適応フィルタ制御部とを備えた
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
前記一つの回線上の通話中に前記誤差信号と前記受話信号の比より求めたエコー消去量が予め定めたしきい値より劣化したときに、前記適応フィルタ制御部は、当該回線に対応して前記保存用バッファに保存したフィルタ係数を前記適応フィルタに転送することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエコーキャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話装置における回り込みによるエコーを抑圧除去するエコーキャンセラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通話装置において、２線−４線変換を行うハイブリッド回路での回り込みやハンズフリー通話におけるスピーカからマイクロホンへの回り込みによるエコーを除去する技術として、主にエコーキャンセラ回路が用いられている。このエコーキャンセラ回路では、回り込み経路の信号特性を適応フィルタで推定し、送話信号から推定した擬似エコー信号を受話信号より減じることにより回り込み量を低減している。また、送話有音かつ受話無音（送話シングルトーク）のときに適応フィルタの係数を修正し、送話無音かつ受話有音（受話シングルトーク）または送話有音かつ受話有音（ダブルトーク）のときは適応フィルタの係数の修正を停止して誤適応を防止している。さらに、フィルタ係数の初期状態として“０”クリアを行う方法と、前回の通話終了時のフィルタ係数を保持する方法も採用されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１０１４８５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ボタン電話装置等の主装置にエコーキャンセラ回路を搭載したユニットが挿入されている場合において、端末からこのエコーキャンセラ搭載ユニットを経由してアナログ局線、アナログ専用線および内線ＳＬＴ（Single Line Telephone ）等のハイブリッド回路が存在するユニットと接続したとき、端末から送話した音声がハイブリッド回路で回り込み受話側に戻ってくる。ここで、前記端末と前記エコーキャンセラが搭載されたユニット間の伝送路が無線であったり、ＩＰ網である場合にはパケット処理を行うために遅延が生じ、この遅延を考慮して前記回り込み信号をエコーキャンセラにより消去している。従来のエコーキャンセラ回路では、フィルタ係数の初期状態が“０”にクリアされている場合には、通話開始のフィルタ係数が収束するまではエコーが聞こえて通話に支障があり、前回の通話終了時のフィルタ係数を次の通話まで保持している場合では、前回の通話と同じ接続先を選択したときには、エコーキャンセラの適応動作は通常は収束状態になっているため、通話初期にエコーが聞こえない。しかし、前回と異なる接続先が選択された場合には、接続先によりエコー経路の伝達特性が異なるため、フィルタ係数を“０”クリアする場合と同様にフィルタ係数が収束するまでは、エコーが聞こえ通話に支障をきたすという問題がある。また、適応フィルタの誤適応が発生し、フィルタ係数が乱れた場合には、エコーが消去できなくなるため、送話シングルトークとダブルトークの区別ができなくなり、フィルタ係数の修正制御が不能になり、長時間に亘ってエコーが聞こえるという問題がある。
【０００４】
本発明は、任意の接続先に接続してもエコー経路の伝達特性の追随修正を速やかに行い、通話開始直後のエコーを抑圧することができるエコーキャンセラを提供することを目的とする。
また、本発明は、フィルタ係数が推定誤りを起こした場合に、知覚するエコーが継続する時間を短くすることができるエコーキャンセラ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】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明によるエコーキャンセラは、次の構成を有している。
（１）送話路への入力信号が回り込み反響経路を介して受話路にエコー信号として回り込む該回り込み反響経路の回り込み特性を適応フィルタにより推定することにより得られる擬似エコー信号を、前記エコー信号から減じて得られる誤差信号を零にするように制御して、前記エコー信号の前記受話路への回り込み量を低減するためのエコーキャンセラ回路を備えたエコーキャンセラにおいて、
前記エコーキャンセラ回路には、各種別毎にエコー経路の伝達特性が相違する複数の接続回線のうちから適宜選択される任意の種別の一つの回線が接続されることが予定される場合に、
前記複数の接続回線のおのおのに個別に割当られた複数の記憶位置を有し、該複数の記憶位置のおのおのには、該当する前記任意の種別の一つの回線に対する前記適応フィルタのフィルタ係数を該一つの回線上の通話が終了したときに保存するために、前記適応フィルタの次数と同じ次数のフィルタ係数保存用バッファと、
該一つの回線上の次の呼が発生したときに前記の保存したフィルタ係数を初期値として該適応フィルタに転送する適応フィルタ制御部とを備えた
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
（２）送話路への入力信号が回り込み反響経路を介して受話路にエコー信号として回り込む該回り込み反響経路の回り込み特性を適応フィルタにより推定することにより得られる擬似エコー信号を、前記エコー信号から減じて得られる誤差信号を零にするように制御して、前記エコー信号の前記受話路への回り込み量を低減するためのエコーキャンセラ回路を備えたエコーキャンセラにおいて、
前記エコーキャンセラ回路には、各種別毎にエコー経路の伝達特性が相違する複数の接続回線のうちから適宜選択される任意の種別の一つの回線が接続されることが予定される場合に、
前記複数の接続回線のおのおのに個別に割当られた複数の記憶位置を有し、該複数の記憶位置のおのおのには、該当する前記任意の種別の一つの回線に対する前記適応フィルタのフィルタ係数を該一つの回線上の通話中に誤差信号と受話信号の比より求めたエコー消去量が改善されたときに保存するために、前記適応フィルタの次数と同じ次数のフィルタ係数保存用バッファと、
該一つの回線上の次の呼が発生したときに前記の保存したフィルタ係数を初期値として該適応フィルタに転送する適応フィルタ制御部とを備えた
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
（３）前記一つの回線上の通話中に前記誤差信号と前記受話信号の比より求めたエコー消去量が予め定めたしきい値より劣化したときに、前記適応フィルタ制御部は、当該回線に対応して前記保存用バッファに保存したフィルタ係数を前記適応フィルタに転送するように構成することができる。
【０００６】
このために、本発明によるエコーキャンセラは以下の手段を有している。
＜１＞エコーキャンセラ参照入力ｘｃの電力Ｐｘｃ、受話信号ｙｃの電力Ｐｙｃ、誤差信号ｅｆｃの電力Ｐｅｆｃを計算する電力計算部６。
＜２＞誤差信号Ｐｅｆｃと受話信号Ｐｙｃの電力表示（Ｐｙｃ／Ｐｅｆｃ）よりエコー消去量を計算するエコー消去量計算部５。
＜３＞適応フィルタの係数を保存したり、保存したフィルタ係数を転送したりするフィルタ係数と同じサイズのバッファを複数確保したフィルタ係数保存バッファ３。
＜４＞前記エコー消去量が上限しきい値以上の場合には、適応フィルタ係数を前記フィルタ係数保存バッファに保存の指示を行い、前記エコー消去量が下限しきい値以下の場合には前記フィルタ係数保存バッファの値を適応フィルタに転送する指示を行う適応フィルタ制御部４。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、エコーキャンセラの初期値にエコー経路の伝達特性にほぼ等しいフィルタ係数を設定することにより、初期収束時間を短くし、通話中にフィルタ係数が推定誤りを起こしたときに、保存しているフィルタ係数を転送することにより、知覚するエコーが継続する時間を短くすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面に基づき本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明によるエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。図１において、１は擬似エコー信号ｙ’ｃを発生する適応フィルタ、２は受話信号ｙｃから擬似信号ｙ’ｃを差し引き誤差信号ｅｆｃを出力するための加算器、３は適応フィルタ１のフィルタ係数を保存するフィルタ係数保存バッファ、４はエコー消去量計算部５のエコー消去量と図示しないＣＰＵから各通話毎にその通話先に対応して通知される接続ユニット情報出力および通話情報からフィルタ係数保存バッファ３を制御する適応フィルタ制御部、５は後述のパワー計算部６の出力よりエコー消去量を計算するエコー消去量計算部、６は参照信号ｘｃ，受話信号ｙｃ及び誤差信号ｅｆｃのパワーを計算し出力するパワー計算部である。
【０００９】
以下、サンプリング周波数８ｋＨｚでサンプリングした入力信号を例として説明する。
【００１０】
本発明の詳細について、図１に示すブロック図と、図２に示す適応フィルタ１の構造例ブロック図と、図３に示すフィルタ係数保存バッファの構成図および図４に示すボタン電話装置の構成例に基づき説明する。
エコーキャンセラ回路は、時刻ｎの受話信号ｙｃ（ｎ）から適応フィルタ１で作成した擬似エコー信号ｙ’ｃ（ｎ）を加算器２で差し引くことにより回り込み量を低減する。
【００１１】
適応フィルタ１では、図２に示すように、時刻ｎの送話信号ｘｃ（ｎ）と適応フィルタ係数Ｈ（ｎ）から擬似エコー信号ｙ’ｃ（ｎ）を出力し、受話信号ｙｃ（ｎ）から擬似エコー信号ｙ’ｃ（ｎ）を減算した誤差信号ｅｆｃ（ｎ）のパワーＰｅｆｃ（ｎ）を最小にするように適応フィルタ係数Ｈ（ｎ）を更新する。
【００１２】
適応フィルタ制御部４では、通話開始が設定されると、適応フィルタ係数保存バッファ３に対し接続ユニット別に保存してあるフィルタ係数を適応フィルタ１に転送する指示を行う。フィルタ係数保存バッファ３では、適応フィルタ制御部４の指示により該当するフィルタ係数を適応フィルタ１に転送する。
【００１３】
図３に示すようにフィルタ係数保存バッファ３は、適応フィルタ１のタップ長Ｎの整数倍の容量を有しており、例えば、図４に示す構成の主装置に本発明を適用した場合には、アナログ局線ユニットを接続ユニットＡ、アナログ専用線ユニットを接続ユニットＢ、内線ＳＬＴユニットを接続ユニットＣとして割り付け、フィルタ係数保存バッファ３の容量はＮ×３となる。また、ＣＰＵは、図１には図示が省略されていたが、通常のボタン電話装置の主装置内に含まれているＣＰＵであって、接続された接続ユニットＡ，Ｂ，Ｃ等に係わる接続ユニット情報と通話開始／終了情報を送出する。従って、接続ユニットがアナログ局線の場合には、フィルタ係数保存バッファ３のフィルタ係数Ｈａ（ｎ）＝〔ｈａ0 （ｎ），ｈａ1 （ｎ），ｈａ2 （ｎ），・・・，ｈａN-2 （ｎ），ｈａN-1 （ｎ）〕が適応フィルタ１のフィルタ係数Ｈ（ｎ）＝〔ｈ0 （ｎ），ｈ1 （ｎ），ｈ2 （ｎ），・・・，ｈN-2 （ｎ），ｈN-1 （ｎ）〕に転送される。
【００１４】
これにより、フィルタ係数保存バッファ３に保存されている係数がエコー経路の伝達特性とほぼ等しい場合には、通話開始直後からエコー消去量が十分に得られるため通話品質が改善される。
【００１５】
フィルタ係数保存バッファ３にエコー経路の伝達特性を十分に推定した係数を保存する方法として、次の２通りがある。
（１）通話終了通知が適応フィルタ制御部４に設定された場合、適応フィルタ係数保存バッファ３に対し適応フィルタ１のフィルタ係数を接続ユニット別に保存する指示を行い、適応フィルタ保存バッファ３が該当する領域に保存する。
（２）通話の最中にエコー消去量計算部５で１２５μsec 毎に時刻ｎのエコー消去量ＥＲＬＥ（ｎ）＝Ｐｙｃ（ｎ）／Ｐｅｆｃ（ｎ）を計算する。時刻ｎから時刻（ｎ＋Δｎ）まで継続して保持してあるエコー消去量最大値αよりエコー消去量が大きければ（すなわちＰｙｃ／Ｐｅｆｃ＞α）消去量が改善されているとして時刻（ｎ＋Δｎ）におけるＥＲＬＥ（ｎ＋Δｎ）をαに上書き保存し、適応フィルタ制御部４からフィルタ係数保存バッファ３に対し接続先ユニット別に保存する指示を行い、適応フィルタ保存バッファ３が該当する領域に保存する。このとき、エコー消去量最大値αの初期値はデシベル表示で１５ｄＢ程度に設定し、エコー消去量の継続判定時間Δｎは数十ｍｓ程度に設定する。
【００１６】
また、通話中に何らかの原因で適応フィルタ１の適応動作に誤適応が発生し、誤差信号ｅｆｃが受話信号ｙｃより増幅するような場合には、フィルタ係数保存バッファ３から適応フィルタ１にフィルタ係数を転送する。すなわち、時刻ｎから時刻（ｎ＋Δｎ）まで継続してエコー消去量計算部５で計算したエコー消去量ＥＲＬＥがしきい値βよりも劣化した場合（すなわち、Ｐｙｃ／Ｐｅｆｃ＜βである場合）に、適応フィルタ制御部４からフィルタ係数保存バッファ３に対し接続先ユニット別に保存する指示を行う。このとき、しきい値βはデシベル表示で−９ｄＢ程度に固定し、エコー消去量の継続判定時間Δｎは数十ｍｓ程度に設定する。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
ＩＰ電話を含む電話網におけるエコーキャンセラに広く利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる適応フィルタ１の構造例を示すブロック図である。
【図３】本発明に用いるフィルタ係数保存バッファの内容を示す構成図である。
【図４】本発明を適用する交換機の主装置の一例を示す接続図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  適応フィルタ
２  加算器
３  フィルタ係数保存バッファ
４  適応フィルタ制御部
５  エコー消去量計算部
６  パワー計算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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