(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定器において、
一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出する時間差算出手段と、
上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定する有意性判定手段と、
上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定する統計的信頼性判定手段と、
上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された相関値最大時間差だけを、上記伝搬遅延時間とみなす伝搬遅延時間判定手段とを有し、
上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定する
ことを特徴とする伝搬遅延時間推定器。
【請求項２】
上記有意性判定手段は、上記一定時間内における、上記第１の離散的時間信号の値の自乗和、又は、上記第２の離散的時間信号の値の自乗和のいずれかが閾値以下の場合には、上記時間差算出手段が算出した相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性は無いと判定することを特徴とする請求項１に記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項３】
上記第１の離散的時間信号は、電話通信システムにおける遠端信号であり、
上記第２の離散的時間信号は、上記電話通信システムにおける近端信号であり、
上記有意性判定手段は、上記遠端信号、上記近端信号においてダブルトーク状態が発生していると判定した場合には、上記時間差算出手段が算出した相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性は無いと判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項４】
上記有意性判定手段は、上記時間差算出手段により算出された相関最大時間差の相関係数値が閾値以下の場合には、上記時間差算出手段が算出した相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性は無いと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項５】
上記有意性判定手段は、上記一定時間において、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが、複数の時間差について閾値以上であった場合には、上記時間差算出手段が算出した相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性は無いと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項６】
上記第１及び第２の離散的時間信号のそれぞれを、より低い周波数帯域の第３及び第４の信号に変換する帯域低域化手段と、
上記第３及び第４の信号のそれぞれを、より低い標本化速度の第５及び第６の信号に変換する標本化速度低速化手段とをさらに有し、
上記時間差算出手段は、一定時間内における、上記第５の信号と、上記第６の信号との相関度合いが最も大きくなる時間差を、上記相関最大時間差として求める
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項７】
上記帯域低域化手段では、上記第３及び第４の信号は、上記第１及び第２の離散的時間信号の包絡線信号であることを特徴とする請求項６に記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項８】
上記有意性判定手段における、上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性があるか否かの判定結果を、その判定結果に応じて動作する外部のエコーキャンセラに通知することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項９】
上記第１及び第２の離散的時間信号に係る信号を、その信号の値の正負の極性に応じて２値符号に変換し、第７及び第８の信号を生成する２値符号化手段をさらに有し、
上記時間差算出手段は、上記相関最大時間差として、一定時間内における、上記第７の信号と、上記第８の信号との相関度合いが最も大きくなる時間差を求める
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項１０】
上記第１及び第２の離散的時間信号に係る信号を、その信号の値の微係数の極性に応じて２値符号に変換し、第７及び第８の信号を生成する２値符号化手段をさらに有し、
上記時間差算出手段は、上記相関最大時間差として、一定時間内における、上記第７の信号と、上記第８の信号との相関度合いが最も大きくなる時間差を求める
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器。
【請求項１１】
当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定器に搭載されたコンピュータを、
一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出する時間差算出手段と、
上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定する有意性判定手段と、
上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定する統計的信頼性判定手段と、
上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された、相関値最大時間差だけを上記伝搬遅延時間とみなす伝搬遅延時間判定手段として機能させ、
上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定する
ことを特徴とする伝搬遅延時間推定プログラム。
【請求項１２】
当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定方法において、
時間差算出手段、有意性判定手段、統計的信頼性判定手段、伝搬遅延時間判定手段を有し、
上記時間差算出手段は、一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出し、
上記有意性判定手段は、上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定し、
上記統計的信頼性判定手段は、上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定し、
上記伝搬遅延時間判定手段は、上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された、相関値最大時間差だけを上記伝搬遅延時間とみなし、
上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定する
ことを特徴とする伝搬遅延時間推定方法。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれかに記載の伝搬遅延時間推定器を搭載し、
上記伝搬遅延時間推定器を用いて、エコー経路に送出する信号とエコーとの時間差である伝搬遅延時間を推定し、推定した伝搬遅延時間を利用して、エコーを消去する
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝搬遅延時間推定器、方法及びプログラム、並びに、エコーキャンセラに関し、例えば、回線エコーを消去するエコーキャンセラに適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
エコー発生点までの往復伝搬遅延時間（以下、単に「伝搬遅延時間」ともいう）が大きな回線エコーキャンセラの配備例を、図６に示す。なお、図６においては、２線伝送路４０１、４０２、４０３、４０４を便宜上１本の線で描いている。
【０００３】
伝送路４０１は、電話機４０８に対向する図示しない対向側の電話機から送信されてくる音声信号ｘ（ｎ）の伝搬経路であり、回線エコーキャンセラ４０５並びに中継網４０６を介して２線／４線変換器４０７に接続されている。音声信号ｘ（ｎ）は、２線／４線変換器４０７を介して電話機４０８に到達し、また、これと同時に、２線／４線変換器４０７でのインピーダンス不整合のため、その一部が反射し、信号ｙ（ｎ）として２線伝送路４０３及び中継網４０６を介して、回線エコーキャンセラ４０５に与えられる。このエコー信号ｙ（ｎ）は、回線エコーキャンセラ４０５で消去されるが、一般には、完全消去することは不可能なので残留エコー信号ｅ（ｎ）が２線伝送路４０４を介して、対向側の電話機に戻っていく。
【０００４】
次に、回線エコーキャンセラ４０５で一般的に実用されている代表的なエコー消去アルゴリズムである学習同定法について説明する。なお、これ以降、特に断らない限り、信号は、ある標本化レートで量子化された離散値系信号と見なし、時間は標本化周期を１単位時間とする離散時間ｎで表記することとする。
【０００５】
エコー消去アルゴリズムにおいて、回線エコーキャンセラ４０５から見た電話機４０８側のエコー経路を線形シフト不変システムと見なし、具体的には、Ｎ次の有限インパルス応答型フィルタと見なす。当該フィルタのタップ係数をｈ（ｋ）、また、回線エコーキャンセラ４０５が推定する当該フィルタの時刻ｎの時点でのタップ係数をｇｎ（ｋ）、回線エコーキャンセラ４０５が推定するエコー信号をｙ’（ｎ）と表すと、当該アルゴリズムは（１）式で表すことができる。
【数１】
0005167871.tif 000002
【０００６】
（１）式において、μはｇｎ（ｋ）の収束速度を決定するパラメータであり、通常、０＜μ＜２の範囲に設定される。
【０００７】
次に、回線エコーキャンセラ４０５とエコー発生点である２線／４線変換器４０７との間の往復伝搬距離は長く、また、中継網４０６の内部に配置されている各種ネットワーク装置による処理遅延により、回線エコーキャンセラ４０５と２線／４線変換器４０７との間の往復伝搬遅延時間Ｔｒｔは十分に大きいものとする。ここで、Ｔｒｔは、離散時間換算でＮＤＬＹ単位時間に相当するものとし、この遅延をｚ関数による伝達関数ＨＤＬＹ（ｚ）で表すと、(２)式に示すようになる。
【０００８】
また、２線／４線変換器４０７を有限インパルス応答型フィルタと見なしたときのフィルタ次数をＮＨＹＢ、当該フィルタのタップ係数をｈ（０）、ｈ（１）、…、ｈ（ＮＨＹＢ）とし、当該フィルタのｚ関数による伝達関数をＨＨＹＢ（ｚ）で表すと、(３)式に示すようになる。
【数２】
0005167871.tif 000003
【０００９】
従って、このときのエコー経路のｚ関数による伝達関数をＨＥＰ（ｚ）と表すと、(４)式に示すようになる。（４）式で表されるエコー経路の伝達関数の入出力信号をそれぞれｘ（ｎ）,ｙ（ｎ）とし、これらのｚ変換をＸ（ｚ）、Ｙ（ｚ）とすると、（５）式に示す関係が成立する。（５）式において、ｚ−ＮＤＬＹＸ（ｚ）は時間領域において、入力信号ｘ（ｎ）をＮＤＬＹ単位時間だけ遅延させることを意味する。実際、（５）式を逆ｚ変換により時間領域に変換すると（６）式を得る。
【数３】
0005167871.tif 000004
【００１０】
図７は、ＨＥＰ（ｚ）を逆ｚ変換した離散時間領域の信号ｈＥＰ（ｎ）の具体例について示した説明図である。
【００１１】
ｈＥＰ（ｎ）の時間的な振る舞いは上述した説明に従っており、（７）式で表される。
【数４】
0005167871.tif 000005
【００１２】
ここで、（１）式に従ってエコー推定を実施する回線エコーキャンセラ４０５の推定器のフィルタ次数Ｎとし、ＮＤＬＹ、ＮＨＹＢとの関係を（８）式のように想定し、（６）式で表されるエコー信号ｙ（ｎ）と（１）式で表せるエコー推定信号ｙ’（ｎ）とを、（９）式に示すように比較する。
【数５】
0005167871.tif 000006
【００１３】
（９）式において、推定エコー信号ｙ’（ｎ）の右辺のｘ（ｎ）の係数ｇ（ｋ）は、学習によりエコー信号ｙ（ｎ）の右辺のｘ（ｎ）の係数ｈ（ｋ）に（１０）式に示すように収束する。
【数６】
0005167871.tif 000007
【００１４】
（１０）式は、次のことを示唆している。仮に、前もって、エコー経路の伝搬遅延時間が判明しているならば、回線エコーキャンセラ４０５はフィルタ係数ｇ（０）〜ｇ（ＮＤＬＹ−１）の算出を省略できると同時にｇ（０）〜ｇ（ＮＤＬＹ−１）を格納するメモリ領域も節約することができる。実際のところ、２線／４線変換器４０７のインパルス応答時間は、非特許文献１による実測結果によると１６ｍｓｅｃ以内となることが判明しているに対して、エコー経路の伝搬遅延時間はネットワークトポロジー、並びに、通信事業者の設備運用方針に依存することとなり、前もって知ることは不可能である。従って、この場合、エコー経路の遅延を推定できる機能を回線エコーキャンセラに具備することが望ましい。これにより、回線エコーキャンセラのエコー推定に関する処理量の低減を可能とし、とりわけ、通信事業者向けＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）ゲートウェイ装置のように多数の音声呼を収容する装置にとっては大きなメリットとなる。
【００１５】
［従来技術による伝搬遅延時間推定］
従来の、エコー経路の遅延時間を推定する方法としては以下のようなものがある。
【００１６】
第１の従来方法は、特許文献１などに開示されているものであり、この方法は音声パケットの中に時刻情報を付加し、これにより、伝搬遅延時間を算出するものである。この方法について、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）においては、非特許文献２によってさらに汎用的に往復伝搬遅延時間を算出するメカニズムが規定されている。これにより、回線エコーキャンセラに伝搬遅延時間推定器を具備しなくても良いことになる。
【００１７】
第２の従来方法は、特許文献２、特許文献３、特許文献４などに開示されているものであり、伝搬遅延時間推定専用の機能を具備することなく、通常のエコー推定処理を実施する。つまり、エコー経路を線形シフト不変システムと見なし、上述した学習同定法などのアルゴリズムを利用してエコー経路の伝達関数を推定し、具体的には（１０）式に示す伝達関数の推定係数ｇ（ｋ）を算出し、例えば、０≦ｋ≦ｄの範囲でｇ（ｋ）≒０に収束するならば、このｄをエコー経路の伝搬遅延時間と見なす。純粋遅延と見なされた推定係数はエコー推定処理から排除することで、エコーキャンセラの処理量の低減を図るものである。
【００１８】
第３の従来方法は、特許文献５、特許文献６に開示されているものであり、エコーキャンセラが電話機側に送信する音声信号と電話機側から反射されて戻ってくるエコー信号の相互相関を取り伝搬遅延時間を決定するものである。
【特許文献１】特開２００１−３３３０００号公報
【特許文献２】特開平９−５５６８７号公報
【特許文献３】特表２００１−５０１４１３号公報
【特許文献４】特開平７−２８３８５９号公報
【特許文献５】特開平７−３０３０６１号公報
【特許文献６】特表２００５−５２８０３９号公報
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６８  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  ＩＩ
【非特許文献２】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ３５５０，ＲＴＰ／ＲＴＣＰ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
エコー経路の伝搬遅延時間の推定においては、例えば、ダブルトーク状態など、誤った時間を推定結果としてしまう誤動作が起きる可能性のある要因がある。一方、従来の方法（特許文献１〜６参照）においては、近端信号と遠端信号の電力値を監視することにより、ダブルトーク状態発生による誤動作を防止しているが、例えば、電力値を監視するだけでは検出できないダブルトーク状態が発生した場合や、他の誤動作の要因が発生した場合には、それによる誤動作を防止できないという問題があった。
【００２０】
本発明は、以上の点に鑑みなされたものであり、伝搬遅延時間の推定において、誤った時間を推定結果としてしまう頻度を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
第１の本発明の伝搬遅延時間推定器は、（１）当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定器において、（２）一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出する時間差算出手段と、（３）上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定する有意性判定手段と、（４）上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定する統計的信頼性判定手段と、（５）上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された、相関値最大時間差だけを上記伝搬遅延時間とみなす伝搬遅延時間判定手段とを有し、（６）上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定することを特徴とする。
【００２２】
第２の本発明の伝搬遅延時間推定プログラムは、（１）当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定器に搭載されたコンピュータを、（２）一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出する時間差算出手段と、（３）上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定する有意性判定手段と、（４）上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定する統計的信頼性判定手段と、（５）上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された、相関値最大時間差だけを上記伝搬遅延時間とみなす伝搬遅延時間判定手段として機能させ、（６）上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定ることを特徴とする。
【００２３】
第３の本発明の伝搬遅延時間推定方法は、（１）当初は同一信号であった第１の離散的時間信号と、第２の離散的時間信号との時間差である伝搬遅延時間を推定する伝搬遅延時間推定方法において、（２）時間差算出手段、有意性判定手段、統計的信頼性判定手段、伝搬遅延時間判定手段を有し、（３）上記時間差算出手段は、一定時間内における、上記第１の離散的時間信号と、上記第２の離散的時間信号との相関度合いが最も大きくなる相関最大時間差を算出し、（４）上記有意性判定手段は、上記相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの有意性を判定し、（５）上記統計的信頼性判定手段は、上記時間差算出手段が、過去に算出した相関最大時間差の履歴を利用して、上記時間差算出手段が最新に算出した相関値最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有するか否かを判定し、（６）上記伝搬遅延時間判定手段は、上記有意性判定手段により有意と判定され、さらに、上記統計的信頼性判定手段により統計的信頼性を有すると判定された、相関値最大時間差だけを上記伝搬遅延時間とみなし、（７）上記統計的信頼性判定手段は、直近に上記有意性判定手段から出力された複数の相関最大時間差のそれぞれについて、当該相関最大時間差の直前に上記優位性判定手段から出力された直前相関最大時間差との関係が一致であるか不一致であるかを求め、一致の出現回数が不一致の出現回数よりも第１の回数多い場合、又は、第２の回数連続して一致が出現する場合に、上記有意性判定手段から最新に出力された相関最大時間差を上記伝搬遅延時間とみなすことの統計的信頼性を有すると判定することを特徴とする。
【００２４】
第４の本発明のエコーキャンセラは、（１）第１の本発明の伝搬遅延時間推定器を搭載し、（２）上記伝搬遅延時間推定器を用いて、エコー経路に送出する信号とエコーとの時間差である伝搬遅延時間を推定し、推定した伝搬遅延時間を利用して、エコーを消去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、伝搬遅延時間の推定において、誤った時間を推定結果としてしまう頻度を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による伝搬遅延時間推定器、プログラム及び方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００２７】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
以下では、第１の実施形態の伝搬遅延時間推定器が、回線エコーキャンセラと関連して電話通信システムに設けられているものとして説明する。
【００２８】
図１は、第１の実施形態の伝搬遅延時間推定器の詳細構成及び電話通信システムにおける位置づけを示すブロック図である。図１において、実施形態に係る電話通信システム１は、伝搬遅延時間推定器１０、エコーキャンセラ１１及び擬似遅延器１２を有している。
【００２９】
なお、以降の説明において、図１において図示は省略しているが、エコー経路１３に接続されている電話端末の話者を、「近端話者」という。これに対して、同様に図１において図示は省略しているが、近端話者の対向者を「遠端話者」というものとする。また、２線伝送路１４を介してエコー経路１３に送出される信号を「遠端信号」ともいう。
【００３０】
回線エコーキャンセラ１１は、遠端信号が２線伝送路１４を介してエコー経路１３に送出され、エコー経路１３において反射され、２線伝送路１５を介してもどってきたエコーを除去するものである。回線エコーキャンセラ１１は、後述する擬似遅延器１２を介して与えられた遠端信号に基づいて、適応フィルタなどを用いて擬似エコーを生成し、生成した擬似エコーを用いてエコーを除去する。
【００３１】
伝搬遅延時間推定器１０は、遠端信号が、２線伝送路１４を介してエコー経路１３に送出され、エコーが反射されて、２線伝送路１５を介して戻ってきた場合の時間差、すなわち、エコー経路１３の往復伝搬遅延時間を推定する。そして、伝搬遅延時間推定器１０は、推定した伝搬遅延時間に係る情報を、後述する擬似遅延器１２に通知する。
【００３２】
伝搬遅延時間推定器１０は、復号化器１１１、１１２、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２、一時記憶部１６１、１６２、相関器１７０、有意性判定器１８０、判定保護器１９０を有している。また、伝搬遅延時間推定器１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスクなどのプログラムの実行構成（１台に限定されず、複数台を分散処理し得るようにしたものであっても良い。）に、実施形態の伝搬遅延時間推定プログラム等をインストールすることにより構築しても良く、その場合でも機能的には図１により示すことができる。また、伝搬遅延時間推定器１０は、全ての構成要素をハードウェアにより実現しても良いし、一部の構成要素を上述のようにプログラム（ソフトウェア）を用いて実現するようにしても良い。
【００３３】
次に、復号化器１１１、１１２について説明する。復号化器１１１は、２線伝送路１４を介して与えられる遠端信号を、ディジタル信号処理において頻繁に実施されることになる加減乗除演算に適用可能な線形符号に変換し、変換したものを絶対値化器１２１に与えるものである。復号化器１１２は、２線伝送路１５を介して与えられるエコーを、復号化器１１１と同様に、線形符号に変換し、変換したものを絶対値化器１２２に与えるものである。
【００３４】
既存電話網では音声信号を伝送する際には、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１に準拠したＰＣＭ（パルス符号変調）符号で伝送することが一般的である。復号化器１１１、１１２は、この符号化された音声信号を加減乗除演算が可能な線形符号、例えば、２の補数の固定小数点などに変換するものである。復号化器１１１、１１２における復号化処理としては、例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１のＰＣＭ符号は８ビット符号程度であるので、２５６ワードの変換テーブル、すなわち、変換ＲＯＭを用意し、ＰＣＭ符号をアドレスとし、当該アドレスに線形符号を格納しておくことで、復号化処理は、単なる変換ＲＯＭのリードだけで完了することとなる。復号化アルゴリズムに従って計算して求めても良いが、今日のハードウェアの集積技術およびゲートあたりのコストからすれば、変換ＲＯＭを用意するほうが、低コストであると考えられる。
【００３５】
また、復号化器１１１、１１２は、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．７１１以外の符号化の場合は、復号化処理は当該符号化で規定されているアルゴリズムに準拠した処理を実施しても良い。
【００３６】
次に、絶対値化器１２１、１２２について説明する。絶対値化器１２１、１２２は、復号化器１１１、１１２から与えられた信号を絶対値化、すなわち、与えられた信号が負数のときに限り、大きさが等しく符号を反転させた正数に変換し、与えられた信号が正数の場合には特に変換は行わない。そして、絶対値化器１２１、１２２は、絶対値化した信号を、低域ろ波器１３１、１３２に与える。
【００３７】
第１の実施形態では、遠端信号の包絡線信号と、エコー経路１３から、反射されて戻ってくるエコーの包絡線信号の相互相関を、後述する相関器１７１により取ることで往復伝搬遅延時間を算出する。音声信号の包絡線の簡易な算出法としては、音声信号の局所的極大値を抽出してこれらを接続することで得られる。これは、音声信号の絶対値を取り、低域ろ波器を通すことで実現されるものであるため、伝搬遅延時間推定器１０では、包絡線を抽出するために絶対値化器１２１、１２２と、後述する低域ろ波器１３１、１３２を備えている。
【００３８】
次に、低域ろ波器１３１、１３２について説明する。低域ろ波器１３１、１３２は、絶対値化器１２１、１２２から与えられた絶対値化された信号について、信号の高域周波数成分を遮断し、高域ろ波器１４１、１４２に与える。
【００３９】
低域ろ波器１３１、１３２は、予め設定された遮断周波数よりも低い信号は通過させ、当該周波数よりも高い信号は遮断する。上述した絶対値化器１２１、１２２と共に包絡線信号を抽出するために具備されているものである。
【００４０】
次に、高域ろ波器１４１、１４２について説明する。高域ろ波器１４１、１４２は、絶対値化器１２１、１２２で重畳された直流成分を除去するために、予め設定された遮断周波数よりも高い信号は通過させ、当該周波数よりも低い信号は遮断する。低域ろ波器１３１、１３２から、高域ろ波器１４１、１４２に与えられる包絡線信号には、絶対値化器１２１、１２２での絶対値化に伴い直流分が重畳されているため、これを除去するものである。後述する相関器１７０では正規化相互相関係数を算出しており、相関器１７０における計算では、入力信号には直流成分が重畳されていないことを前提としているため、高域ろ波器１４１、１４２により直流成分を除去する。
【００４１】
次に、間引器１５１、１５２について説明する。間引器１５１、１５２は、高域ろ波器１４１、１４２から与えられた信号の一部を間引きし、標本化周波数（標本化速度）を低下させた信号を生成して、一時記憶部１６１、１６２に与える。
【００４２】
包絡線信号は元の信号と比較して、高域周波数成分が除去されているため、標本化周波数が実効的に低くなっており、間引器１５１、１５２により、幾つかの標本毎に１つの標本に間引くことができる。一般的に、音声の包絡線信号の帯域は１００Ｈｚ程度であり、実効的な標本化周波数は低減しているので，複数の包絡線信号を１つの包絡線信号に間引くことが可能となる。例えば、電話の音声信号の標本化周波数は一般的に８ｋＨｚ程度であり、包絡線信号の実効標本化周波数を最大２００Ｈｚと想定すると，４０個の包絡線信号を１つの包絡線信号に間引くことが可能となる。
【００４３】
次に、一時記憶部１６１、１６２について説明する。一時記憶部１６１、１６２は、間引器１５１、１５２から与えられた信号に係る情報を、一定時間記憶し、記憶した情報（信号）を、それぞれ相関器１７０に与える。
【００４４】
次に、相関器１７０について説明する。相関器１７０は、一時記憶部１６１に一定時間記憶されている、エコーの包絡線信号と、一時記憶部１６２に一定時間記憶されている、遠端信号の包絡線信号の相互相関係数を、時間差を変数にして算出し、算出した結果を有意性判定器１８０に与えるものである。なお、相互相関係数を最大とするときの時間差が、伝搬遅延時間推定器１０から見たときのエコー経路１３の往復伝搬遅延時間に相当することになる。
【００４５】
なお、以降の説明においては、一時記憶部１６２に記憶されているエコーの包絡線信号を、「Ｘ（ｎ）」と表すものとする。又、一時記憶部１６１記憶されている遠端信号の包絡線信号を、「Ｙ（ｎ）」と表すものとする。そして、Ｘ（ｎ）とＹ（ｎ−ｋ）の類似度を表す正規化相互相関係数Ｃｏｒｒ(ｎ，ｋ)は、以下の（１１）式で定義される。なお、ｋはＸ（ｎ）とＹ（ｎ）の時間差を表す変数であり、０≦ｋ＜Ｍとする。Ｍは、Ｃｏｒｒ（ｎ，ｋ）を算出する際のＸ（ｎ）とＹ（ｎ−ｋ）の参照区間である。
【数７】
0005167871.tif 000008
【００４６】
次に、上記の（１１）式の定性的な意味について説明する。時刻ｎを固定するとき、Ｎサンプルで構成される信号Ｘ（ｎ−ｉ）、０≦ｉ＜ＮとＹ（ｎ−ｋ−ｉ）、０≦ｉ＜Ｎの類似度を算出している。そして、その探索範囲は、０≦ｋ＜Ｍとしている。すなわち、現時刻ｎにおいてＭ個の正規化相互相関係数Ｃｏｒｒ（ｎ，０）、Ｃｏｒｒ（ｎ，１）、Ｃｏｒｒ（ｎ，０）、…、Ｃｏｒｒ（ｎ，Ｍ−１）が得られるので，その中からＣｏｒｒ（ｎ，ｋ）の絶対値｜Ｃｏｒｒ（ｎ，ｋ）｜が最も大きくなるときのｋをｋｍａｘとすると、Ｘ（ｎ−ｉ）、０≦ｉ＜Ｎに対して最も類似度が高い信号は、Ｙ（ｎ−ｋｍａｘ−ｉ）、０≦ｉ＜Ｎである。以上の手順を、時刻ｎが更新されるごとに繰り返す。
【００４７】
又、上記の（１１）式を、演算量を低減するように変更して、相関器１７０に適用しても良い。まず、上記の（１１）式において平方根演算を省略することが可能である。例えば、上記の（１１）式の両辺を自乗すると以下の（１２）式が得られる。
【数８】
0005167871.tif 000009
【００４８】
そして、上記の（１２）式において、正規化相互相関係数Ｃｏｒｒ（ｎ，ｋ）の最大値を探索するに際しては、Ｃｏｒｒ（ｎ，ｋ）は、Ｃｏｒｒ２（ｎ，ｋ）で代用可能である。なお、正規化相互相関係数は−１から１までの範囲の値を取り得るが、音声信号の包絡線の相互相関においては相関係数が負値となる場合は類似性がないと見なす必要があるので、上記の（１２）式において分子を自乗する前に分子の値が負値ならＣｏｒｒ２（ｎ，ｋ）の最大値探索の候補から排除されなければならない。言い換えると、上記の（１２）式の分子の相関演算である以下の（１３）式の結果を自乗する前に、その極性をチェックし、負値であるならば、分母の計算、すなわち正規化処理はスキップし、最大値探索候補から排除すればよいことになる。もしくは、上記の（１２）式の分子の相関演算である、以下の（１３）式の結果が負値の場合、このときのＣｏｒｒ２（ｎ，ｋ）を強制的に零としても良い。
【数９】
0005167871.tif 000010
【００４９】
次に、上記の（１２）式の分母に現れる自乗和の演算を高速化する例について説明する。上記（１２）式のうち、以下の（１４）式で示される部分は、ｎが更新される毎に自乗和をＮ回繰り返さなくても、例えば、ＳＵＭ＝ＳＵＭ＋Ｘ２（ｎ）−Ｘ２（ｎ−（Ｎ−１））という２回の自乗和に置換することができる。ここで、変数ＳＵＭは零で初期化されており、Ｘ（ｎ）ならびにＸ（ｎ）の過去の値を一定時間保持している一時記憶部１６１も零で初期化されているものとする。また、上記（１２）式のうち、以下の（１５）式で示される部分についても同様にして演算量の低減が可能である。
【数１０】
0005167871.tif 000011
【００５０】
他には、上記（１２）式の分子の相関演算である、上記の（１３）式で示される部分を高速フーリエ変換を利用して高速化を図る手法を適用しても良いが、例えば、相関演算の参照区間を２５０ｍｓ、包絡線信号の実効標本化速度を２００Ｈｚとした場合、Ｎ＝５０となり、この程度のデータ標本数では高速フーリエ変換を利用するメリットは少ないが、Ｎが大きな値になるほど有用と考えられる。
【００５１】
そして、相関器１７０は、時間ｎが更新される毎に、上記の（１２）式を０≦ｋ＜Ｍについて演算し、Ｍ個のＣｏｒｒ２（ｎ，ｋ）を有意性判定器１８０に与える。
【００５２】
次に、有意性判定器１８０について説明する。有意性判定器１８０は、相互相関係数の大きさや被測定信号の電力などを監視し、相関器１７０の出力が有意であるか否かを判定している。
【００５３】
有意性判定器１８０は、相関器１７０から相関演算の結果が与えられると、その相関演算の有意性を判定するものである。相関演算の有意性を低下させる要因には、以下の第１〜第５の要因が想定される。有意性判定器１８０は、以下の第１〜第５の要因に係る有意性検査の全部に合格したときに、相関器１７０による演算結果を有意とみなし、このときのエコー経路１３の往復伝搬遅延時間に対応するｋ＿ｍａｘを判定保護器１９０に与える。また、有意性判定器１８０は、以下の第１〜第５の要因に係る有意性検査以外に他の検査を行うようにしても良い。なお、第１の実施形態では、有意性判定器１８０は、第１〜第５の要因に係る有意性検査の全部に合格したときに、相関器１７０による演算結果を有意とみなすものとするが、以下の第１〜第５の要因に係る有意性検査の一部に合格したときに演算結果を有意とみなすようにしても良い。
【００５４】
有意性判定器１８０において判定される第１の要因としては、近端話者の音声包絡線信号電力（近端信号の包絡線信号電力）がある。図１の２線伝送路１５を介して伝搬遅延時間推定器１０に入力される近端話者の音声包絡線信号の電力、すなわち、上記の（１２）式のうち、上記の（１４）式で表される部分の値が閾値よりも小さいときは、近端話者包絡線信号の信号対雑音比（ＳＮ比）が悪くなり、相関器１７０の演算結果の信頼性が劣化するので、このときの演算結果は無効化される必要がある。
【００５５】
有意性判定器１８０において判定される第２の要因としては、遠端話者の音声包絡線信号電力（遠端信号の包絡線信号電力）がある。図１の２線伝送路１４を介して伝搬遅延時間推定器１０に入力される遠端話者の音声包絡線信号の電力つまり、上記の（１２）式のうち、上記の（１５）式で表される部分の値が閾値よりも小さいときは、遠端話者包絡線信号の信号対雑音比（ＳＮ比）が悪くなり、相関器１７０の演算結果の信頼性が劣化するので、このときの演算結果は無効化される必要がある。
【００５６】
有意性判定器１８０において判定される第３の要因としては、ダブルトーク状態がある。
【００５７】
ダブルトーク状態とは、遠端話者と近端話者が同時に話中状態にあることをいう。当然のことながら、この場合、エコー経路１３の遅延時間を算出するための相関演算は意味をなさないので、相関器１７０の演算結果は無効化される必要がある。ダブルトーク状態の検出は、上述の近端話者包絡線信号電力（上記の（１２）式のうち、上記の（１４）式で表される部分の値）と、遠端話者包絡線信号電力（上記の（１２）式のうち、上記の（１５）式で表される部分の値）との比率に適当な閾値を設けて判定するようにしても良い。例えば、ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｇ．１６８ではエコー経路のエコー反射減衰量は６ｄｂ以上であることを想定しているので、音声の包絡線信号にもこの関係が適用できると想定すると、この場合以下の（１６）式が成立するならば、ダブルトーク状態とみなすことができる。なお、この間値として実際に採用する値に関しては、各通信事業者が加入者回路で規定しているエコー反射減衰量に応じた値に設定しても良い。
【数１１】
0005167871.tif 000012
【００５８】
有意性判定器１８０において判定される第４の要因としては、相互相関係数値がある。
【００５９】
相関器１７０は時間ｎが更新される毎に，上記の（１２）式を０≦ｋ＜Ｍについて演算し、Ｍ個のＣｏｒｒ２（ｎ，ｋ）を、有意性判定器１８０に与える。この中からＣｏｒｒ２（ｎ，ｋ）を最大化するｋの値をｋ＿ｍａｘとすると、ｋ＿ｍａｘが求めようとしている遅延時間に相当する。ただし、Ｃｏｒｒ２（ｎ，ｋ＿ｍａｘ）が闇値を超過していないときは、相関性が不十分とみなして相関器１７０の演算結果は廃棄しても良い。
【００６０】
有意性判定器１８０において判定される第５の要因としては、包絡線信号の周期性がある。音声信号の包絡線に繰り返し波形が現れると、上記の（１２）式で演算されるＭ個の相互相関係数Ｃｏｒｒ２（ｎ，ｋ）、０≦ｋ＜Ｍも同一の繰り返し周期で高い相関係数値を複数持つことになり、遅延時間を算出する観点からは有意性が無いと見なさなければならない。これを検出するには、例えば、以下の（１７）式を計算し、この値がある閾値よりも大きいとき有意性があると見なしても良い。
【数１２】
0005167871.tif 000013
【００６１】
次に、判定保護器１９０の詳細について説明する。電話網の回線エコーキヤンセラに採用される伝搬遅延時間推定器は、通信中の遠端信号を試験信号として用いて遅延時間を推定しなければならない。このため、話者信号自身の非定常性、話者周辺の環境騒音、ダブルトークなどの影響により、上述した有意性判定器１８０だけでは完璧な有意性判定を下すことは不可能である。このため、伝搬遅延時間推定器１０では、判定保護器１９０を設けて、有意性判定器１８０から与えられたｋ＿ｍａｘの統計的信頼性の評価を行う。判定保護器１９０では、実用的で簡易な統計的信頼性評価として、例えば、多数決論理を適用しても良い。
【００６２】
図２は、判定保護器１９０において、統計的信頼性の評価を多数決論理に基づいて行う場合の第１の方式、及び、第２の方式の状態遷移について示した説明図である。
【００６３】
図２（ａ）は、判定保護器１９０において、統計的信頼性の評価を多数決論理に基づいて行う第１の方式における状態遷移の例について示した説明図である。
【００６４】
図２（ａ）の状態遷移図において、まず最初に、各種変数を初期化した後に、有意性判定器１８０から遅延時間ｋ＿ｍａｘが報告されるのを待つ（Ｓ１００）。そして、有意性判定器１８０からｋ＿ｍａｘが報告されると、これを変数Ｄｅｌａｙに格納し、次の報告を待つ（Ｓ１０１）。
【００６５】
上述のステップＳ１０１の状態において、有意性判定器１８０からｋ＿ｍａｘが報告されると、Ｄｅｌａｙとｋ＿ｍａｘの値を比較し、同一なら次のステップ（後述するステップＳ１０２）に遷移する。なお、図２（ａ）では、Ｄｅｌａｙ＝ｋ＿ｍａｘが成立し、次のステップへ進む場合には「Ｙｅｓ」と表記している。
【００６６】
上述のステップＳ１０１の状態において、有意性判定器１８０から報告されたｋ＿ｍａｘとＤｅｌａｙの値が異なっているときは、一つ前のステップ（上述のステップＳ１００）に戻って動作する。なお、図２（ａ）では、Ｄｅｌａｙ＝ｋ＿ｍａｘが成立せず、一つ前のステップへ戻る場合には「Ｎｏ」と表記している。
【００６７】
以下同様に処理を進めていき、ステップＳｍ１（「ｍ１」は、予め設定された所定の値）に到達した時点で、統計的信頼性は得られたと想定し、擬似遅延器１２にエコー経路までの推定伝搬遅延時間を報告すると同時に、上述のステップＳ１００に戻って動作し、以後、上述した処理を繰り返す。
【００６８】
図２（ｂ）は、判定保護器１９０において、統計的信頼性の評価を多数決論理に基づいて行う第２の方式における状態遷移の例について示した説明図である。
【００６９】
図２（ｂ）において、判定保護器１９０は、まず各種変数を初期化した後に、有意性判定器１８０から遅延時間ｋ＿ｍａｘが報告されるのを待つ（Ｓ２００）。そして、有意性判定器１８０からｋ＿ｍａｘが報告されるとこれを変数Ｄｅｌａｙに格納し、次の報告を待つ（Ｓ２０１）。
【００７０】
上述のステップＳ２０１の状態において、有意性判定器１８０からｋ＿ｍａｘが報告されると、Ｄｅｌａｙとｋ＿ｍａｘの値を比較し、同−なら次のステップ（後述するステップＳ２０２）に遷移する。なお、図２（ｂ）では、Ｄｅｌａｙ＝ｋ＿ｍａｘが成立し、次のステップへ進む場合には「Ｙｅｓ」と表記している。
【００７１】
上述のステップＳ２０１の状態において、有意性判定器１８０から報告されたｋ＿ｍａｘとＤｅｌａｙの値が異なっているときは、最初のステップ（上述のステップＳ２００）に戻って動作する。なお、図２（ｂ）では、Ｄｅｌａｙ＝ｋ＿ｍａｘが成立せず、一つ前のステップへ戻る場合には「Ｎｏ」と表記している。
【００７２】
以下同様に処理を進めていき、ステップＳｍ２（「ｍ２」は、予め設定された所定の値）に到達した時点で、統計的信頼性は得られたと想定し、擬似遅延器１２にエコー経路までの推定伝搬遅延時間を報告すると同時に、上述のステップＳ２００から動作し、以後、上述した処理を繰り返す。
【００７３】
なお、上述の図２（ａ）及び、図２（ｂ）において示した２種類の保護論理において、Ｙｅｓの条件は、Ｄｅｌａｙ＝ｋ＿ｍａｘ、すなわち、Ｄｅｌａｙと今回報告されたｋ＿ｍａｘが同一であることにしたが、同一でない場合でも、差異が閾値以下であれば同一とみなすようにしてもよい。例えば、実際の遅延時間が、ｋ＿ｍａｘと、ｋ＿ｍａｘに１を加算した値（ｋ＿ｍａｘ＋１）の中間の値であるときは、有意性判定器１８０が、判定保護器１９０に報告する推定遅延時間はｋ＿ｍａｘの値とｋ＿ｍａｘ＋１の値が、例えば５０％の頻度で現われる可能性がある。この場合、Ｙｅｓの条件をＤｅｌａｙ≦ｋ＿ｍａｘ≦Ｄｅｌａｙ＋１としてもよい。
【００７４】
次に、擬似遅延器１２について説明する。擬似遅延器１２は、２線伝送路１４を介してエコー経路１３に送出されてから、エコー経路１３を経由して、２線伝送路１５を介して回線エコーキャンセラ１１に戻ってくるまでに要する往復伝搬遅延時間に相当する遅延時間を遠端信号に与えたあとで、その信号を回線エコーキャンセラ１１に提供するものである。
【００７５】
擬似遅延器１２は、既存のシフトレジスタを用いて実現してもよいし、汎用メモリ空間上に循環キューを作成して論理シフトレジスタにより実現してもよい。擬似遅延器１２において設定される遅延量は、伝搬遅延時間推定器１０から与えられる推定値に従うものとする。ただし、伝搬遅延時間推定器１０の推定値には時間分解能、すなわち、包絡線信号の標本化間隔に相当する誤差を含むので、当該擬似遅延器で作成する遅延時間は、伝搬遅延時間推定器１０が報告する値よりも少なくとも１単位時間分解能だけ短い遅延時間に設定するようにしても良い。
【００７６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する、第１の実施形態の伝搬遅延時間推定器の動作（第１の実施形態の伝搬遅延時間推定方法）及び第１の実施形態に係る電話通信システムの全体の動作を説明する。
【００７７】
まず、復号化器１１１に２線伝送路１４を介して、遠端信号が与えられると、加減乗除演算に適用可能な線形符号に変換され、変換されたものを絶対値化器１２１に与える。一方、絶対値化器１２２には、２線伝送路１５を介してエコーが与えられ、エコーは同様に線形符号に変換され、絶対値化器１２２に与えられる。
【００７８】
復号化器１１１、１１２から変換された信号が与えられると、絶対値化器１２１、１２２では、その信号が絶対値化され、低域ろ波器１３１、１３２に与えられる。
【００７９】
次に、絶対値化器１２１から絶対値化された信号が与えられると、低域ろ波器１３１、１３２では、与えられ信号の高域周波数成分が遮断され、高域ろ波器１４１、１４２に与えられる。
【００８０】
低域ろ波器１３１、１３２から、低域周波数成分が遮断された信号が、高域ろ波器１４１、１４２に与えられると、低域周波数成分が遮断されることにより、絶対値化器１２１、１２２で重畳された直流成分が除去され、間引器１５１、１５２に与えられる。
【００８１】
高域ろ波器１４１、１４２から、直流成分が除去された信号が与えられると、間引器１５１、１５２では、その与えられた信号の一部が間引きされ、標本化周波数が低下さされた信号が生成され、一時記憶部１６１、１６２に与えられる。
【００８２】
間引器１５１、１５２から標本化周波数が低下さされた信号が与えられると、一時記憶部１６１、１６２では、その信号に係る情報が、一定時間記憶され、記憶された情報（信号）が相関器１７０に与えられる。
【００８３】
一時記憶部１６１、１６２に記憶された情報（信号）が、相関器１７０に与えられると、一時記憶部１６１から与えられたエコーの包絡線信号と、一時記憶部１６２から与えられた遠端信号の包絡線信号の相互相関係数が、時間差を変数にして算出され、算出された相互相関係数がそれぞれ有意性判定器１８０に与えられる。
【００８４】
相関器１７０において算出された相互相関係数が、有意性判定器１８０に与えられると、有意性判定器１８０では、相互相関係数が最大となるときの時間差（ｋ＿ｍａｘ）について、有意性の検査が上述の第１〜第５の要因について行われ、有意と判定されたｋ＿ｍａｘのみが、判定保護器１９０に与えられる。
【００８５】
有意性判定器１８０からｋ＿ｍａｘが与えられると、判定保護器１９０では、そのｋ＿ｍａｘの統計的信頼性の評価が上述の図２に示す多数決論理に基づいて行われ、統計的信頼性を有すると判定された場合のみ、そのｋ＿ｍａｘが、擬似遅延器１２に通知される。
【００８６】
そして、擬似遅延器１２では、伝搬遅延時間推定器１０（判定保護器１９０）から報告されたｋ＿ｍａｘにより示される時間に相当する遅延時間が遠端信号に与えられ、その信号が回線エコーキャンセラ１１に提供される。そして、回線エコーキャンセラ１１では、擬似遅延器１２を介して与えられた遠端信号に基づいて、適応フィルタなどを用いて擬似エコーが生成され、生成された擬似エコーを用いてエコーが除去される。
【００８７】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００８８】
第１の実施形態では、音声信号からその振る舞いが元の音声信号に対して緩慢な包路線信号を抽出し、間引器１５１、１５２により信号を間引きすることで、標本化速度を包路線信号を抽出する前の信号よりも低減することができ、エコー経路の往復伝搬遅延時間推定に要する相関演算の処理量とメモリ容量を、低減することができる。例えば、標本化周波数が８ｋＨｚの電話の音声信号の包絡線信号の実効標本化周波数を、最大２００Ｈｚと想定すると、４０個の包絡線信号を１つの包絡線信号に間引くことが可能となる。このように、第１の実施形態では、音声信号から包絡線信号を抽出し間引くことにより、標本化速度を音声信号の数十分の１程度に低減し、エコー経路の往復伝搬遅延時間推定に要する相関演算の処理量とメモリ容量を音声信号自身を使用して実施する場合と比較して、数十分の１程度に低減することができる。
【００８９】
また、相関器１７０では、音声信号の包絡線の相互相関演算に基づいた遅延時間推定を実施しているが、包絡線信号はその振る舞いが音声信号自身と比較して緩慢であり、可聴な環境雑音の影響を受けにくいという効果を奏することができる。
【００９０】
さらに、相関器１７０における相互相関演算には正規化相互相関演算を採用しているので、相似波形の相関性を正確に評価でき、エコー経路のエコー反射減衰量の影響を受けないという効果を奏することができる。
【００９１】
さらにまた、相関器１７０では、正規化相互相関係数の自乗を算出すること、すなわち、上記の（１２）式を適用することによる平方根演算の回避により、演算量の低減をすることができる。また、相関器１７０では、上記の（１２）式の分母に現れる自乗和の演算において、ある演算区間の自乗和演算を、当該演算区間に入ってくるデータの自乗の加算と出ていくデータの自乗の減算とすること、言い換えると、例えば、上述のＳＵＭ＝ＳＵＭ＋Ｘ２（ｎ）−Ｘ２（ｎ−（Ｎ−１））を適用することによりｎが更新される毎に自乗和をＮ回繰り返さなくてもよくなるため、演算量の低減をすることができる。
【００９２】
また、有意性判定器１８０では、上述第１〜第５の要因に係る有意性検査の全部又は一部に合格したときに、相関器１７０による演算結果を有意とみなし、このときのエコー経路１３の往復伝搬遅延時間に対応するｋ＿ｍａｘを判定保護器１９０に与えているため、誤動作により、誤った時間を遅延時間として推定する頻度の低減を図ることができる。例えば、近端話者包絡線電力と遠端話者包絡線電力を監視することで、遠端話者のみが話中状態にあり、かつ、そのエコーが戻ってきているときのみ相関演算を有意とみなすことがきる。また、近端話者包絡線電力と遠端話者包絡線電力を監視するだけではその検出が不完全となるダブルトーク状態での誤動作を回避するため、正規化相互相関係数に閥値を設け、当該聞値を超過する相関係数のみを有意とみなしている。さらに、値の大きな相互相関係数の乱立を検出し、乱立を検出した際には相関演算結果を無効化することで、例えば、音声包絡線信号への空調設備などの低周波雑音の重畳に対する誤動作を防止している。
【００９３】
さらに、有意性判定器１８０による短時間的な有意性評価だけでは防御しきれない誤動作に対して、判定保護器１９０において、有意性評価に長時間的な多数決論理の保護をとることで、推定結果の信頼性を高めている。
【００９４】
さらにまた、伝搬遅延時間推定器１０では、エコー経路までの往復伝搬遅延時間の推定を通話中も実施することで、転送サービスなどのように、通話中にエコー経路が別の特性のエコー経路に切り替わっても、新しいエコー経路までの往復伝搬遅延時間の推定を可能とし、擬似遅延器での遅延量を再設定することで、回線エコーキヤンセラでのエコー消去動作を維持可能とし、その結果、通話品質の劣化を最小化することができる。
【００９５】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による伝搬遅延時間推定器、プログラム及び方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００９６】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図３は、第２の実施形態の伝搬遅延時間推定器の詳細構成及び電話通信システムにおける位置づけを示すブロック図であり、上述した図１との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。図３において、実施形態に係る電話通信システム１Ａは、伝搬遅延時間推定器１０Ａ、回線エコーキャンセラ１１Ａ及び擬似遅延器１２を有している。以下、第２の実施形態の構成について第１の実施形態との差異について説明する。
【００９７】
擬似遅延器１２については、上述の図１に示す第１の実施形態のものと同様であるので詳しい説明を省略する。
【００９８】
伝搬遅延時間推定器１０Ａは、上述の図１に示す伝搬遅延時間推定器１０のうち、有意性判定器１８０が、有意性判定器１８０Ａに置き換わっている点以外は、同様のものであるので詳しい説明を省略する。
【００９９】
また、第２の実施形態では、図１に示す第１の実施形態における回線エコーキャンセラ１１が、回線エコーキャンセラ１１Ａに置き換わっている。回線エコーキャンセラ１１Ａは、上述の図１に示す回線エコーキャンセラ１１とほぼ同様のものであるので詳しい説明を省略するが、後述する有意性判定器１８０Ａから与えられる、フィルタ係数の適応動作を行うか否かを制御する信号（以下、「適応ｏｎ／ｏｆｆ信号」という）に基づいて、回線エコーキャンセラ１１Ａが備える適応ディジタルフィルタにおけるフィルタ係数の更新を制御する点で異なっている。
【０１００】
有意性判定器１８０Ａは、上述の図１に示す有意性判定器１８０と同様の方法により、相関器１７０から与えられる値の有意性を判定し、判定の結果有意性があると判定した場合には、相関器１７０に、適応動作を行う（Ｏｎ）旨の信号を、適応ｏｎ／ｏｆｆ信号として与え、有意性が無いと判定した場合には、適応動作を行わない（ｏｆｆ）旨の信号を、適応ｏｎ／ｏｆｆ信号として与える。
【０１０１】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する、第２の実施形態の伝搬遅延時間推定器の動作（第２の実施形態の伝搬遅延時間推定方法）及び第２の実施形態に係る電話通信システムの全体の動作を説明する。
【０１０２】
伝搬遅延時間推定器１０Ａにおける復号化器１１１、１１２、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２、一時記憶部１６１、１６２、判定保護器１９０、及び擬似遅延器１２の動作については第１の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１０３】
有意性判定器１８０Ａにおいて、有意性有り／無しの判定結果に応じて、適応制御ｏｎ／ｏｆｆ信号が、回線エコーキャンセラ１１Ａに通知され、回線エコーキャンセラ１１Ａでは、適応制御ｏｎ時のみ適応制御が行われる。なお、有意性判定器１８０Ａ、回線エコーキャンセラ１１Ａにおけるその他の動作については、それぞれ第１の実施形態における、有意性判定器１８０、回線エコーキャンセラ１１と同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１０４】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１０５】
回線エコーキヤンセラの適応制御は、遠端話者が通話中のみ実施されなければならない。このため、通常の適応エコーキヤンセラはダブルトーク制御と称して、遠端信号の電力と近端話者信号の電力を監視し、遠端話者のみが通話状態にあるときのみ、適応制御を実施するようになっているが、遠端信号と近端話者信号の電力監視だけでは完全なダブルトーク制御は不可能である。これは特に、近端話者の通話レベルが小さいときは、ダブルトーク制御回路はこの信号が遠端信号のエコーであるのか、それとも、近端話者信号であるのかどうか区別が困難となるからである。しかしながら、有意性判定器１８０Ａでは、上述の第１〜第５の要因に係る有意性検査により、電力監視に基づいたダブルトーク状態監視以外に、遠端信号と近端話者信号と正規化相互相関係数の大きさ、ならびに、低周波雑音の混入も監視することにより、回線エコーキャンセラ１１Ａにおいて、ダブルトーク監視としての信頼性を向上させることができる。
【０１０６】
また、有意性判定器１８０Ａの判定結果である有意性有り／無しを、適応制御ｏｎ／ｏｆｆ信号として、回線エコーキャンセラ１１Ａに引き渡すことにより、回線エコーキャンセラ１１Ａでは、適応制御ｏｎ時のみ適応制御すればよく、回線エコーキャンセラ１１Ａにおいて、ダブルトーク状態を検出する手段を省略することができる。
【０１０７】
（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明による伝搬遅延時間推定器、プログラム及び方法の第３の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【０１０８】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図４は、第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器の詳細構成及び電話通信システムにおける位置づけを示すブロック図であり、上述した図３との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。図４において、第３の実施形態に係る電話通信システム１Ｂは、伝搬遅延時間推定器１０Ｂ、回線エコーキャンセラ１１Ａ及び擬似遅延器１２を有している。以下、第３の実施形態の構成について第２の実施形態との差異について説明する。
【０１０９】
回線エコーキャンセラ１１Ａ、擬似遅延器１２については、上述の図３に示す第２の実施形態のものと同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１１０】
図４において、第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｂは、間引器１５１と一時記憶部１６１の間に２値符号化器２０１が挿入され、間引器１５２と一時記憶部１６２の間に２値符号化器２０２が挿入されている点において、図３に示す第２の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ａと異なっている。
【０１１１】
また、図４に示す第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｂは、有意性判定器１８０Ａ及び相関器１７０が、それぞれ有意性判定器１８０Ｂ及び相関器１７０Ｂに置き換わっている点において、図３に示す第２の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ａのでも異なっている。
【０１１２】
次に、２値符号化器２０１、２０２の詳細について説明する。第２の実施形態では、間引器１５１、１５２において間引きされた信号は、そのまま一時記憶部１６１、１６２に与えられ、Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）として記憶されていたが、第３の実施形態では、２値符号化器２０１、２０２により、Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）が、それぞれ「＋１」又は「−１」のいずれかの値（以下、「２値」という）に符号化されて、一時記憶部１６１、１６２に記憶される。
【０１１３】
２値符号化器２０１、２０２は、離散値系の時間信号Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）を、±１の２値に符号化し、その符号化した信号を、一時記憶部１６１、１６２に与える。なお、以降の説明において、２値符号化器２０１、２０２により、±１の２値に符号化された信号をそれぞれＸｓｇｎ（ｎ）、Ｙｓｇｎ（ｎ）と表すものとする。また、Ｘ（ｎ）とＸｓｇｎ（ｎ）の関係は以下の（１８）式、Ｙ（ｎ）とＹｓｇｎ（ｎ）の関係は以下の（１９）式により定義されるものとする。
【数１３】
0005167871.tif 000014
【０１１４】
なお、伝搬遅延時間推定器１０Ｂの動作開始直後にＸ（ｎ）＝０であるときは、Ｘ（ｎ−１）とＸｓｇｎ（ｎ−１）がまだ存在していないので、Ｘｓｇｎ（ｎ）の値は、＋１、−１のどちらの値としても良い。これは、Ｙｓｇｎ（ｎ）に関しても同様とする。
【０１１５】
次に、相関器１７０Ｂの詳細について説明する。第２の実施形態の相関器１７０では、上記（１１）、（１２）式などにより正規化相互相関係数Ｃｏｒｒ(ｎ，ｋ)を求めていたが、第３の実施形態では、一時記憶部１６１、１６２から相関器１７０Ｂに与えられるのは、Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）ではなく２値に符号化されたＸｓｇｎ（ｎ）、Ｙｓｇｎ（ｎ）であるため、上記（１１）、（１２）式を変形して適用しても良い。なお、以降の説明において、Ｘｓｇｎ（ｎ）、Ｙｓｇｎ（ｎ）の正規相互相関係数は、Ｃｏｒｒｓｇｎ（ｎ，ｋ）と表すものとする。
【０１１６】
例えば、上記の（１１）式を以下の（２０）式のように変形して適用しても良い。また、以下の（２０）式において、１／Ｎは定数であるため、実際の応用上で除算処理を行う意味はないため、以下の（２０）式の両辺にＮをかけて、以下の（２１）を適用するようにしても良い。なお、以下の（２０）式、（２１）式において、０≦ｋ＜Ｍとし、ｋが更新されるごとにｉは０≦ｉ＜Ｎの範囲で変動するものとする。
【数１４】
0005167871.tif 000015
【０１１７】
次に、有意性判定器１８０Ｂの詳細について説明する。
【０１１８】
第１の実施形態の有意性判定器１８０では、上述第１〜第５の要因に係る有意性検査のうち、第１の要因（近端話者の音声包絡線信号電力）、第２の要因（遠端話者の音声包絡線信号電力）、第３の要因（ダブルトーク）の３つの要因に係る有意性検査については、その判定に、一時記憶部１６１、１６２から与えられた信号の自乗和を判定に用いる電力として使用している。しかし、第３の実施形態の有意性判定器１８０Ｂでは、一時記憶部１６１、１６２には、２値符号（Ｘｓｇｎ（ｎ）、Ｙｓｇｎ（ｎ））が保持されているが、これを上述の第１〜第３の要因の判定に用いることは適切でないため、低域ろ波器１３１、１３２から出力される信号を用いるものとする。有意性判定器１８０Ｂは、その他の構成については、第１の実施形態の有意性判定器１８０と同様であるため詳しい説明を省略する。
【０１１９】
また、有意性判定器１８０Ｂにおいて、上述の第１〜第３の要因の判定に用いる信号として、高域ろ波器１４１、１４２、又は、間引器１５１、１５２から出力される信号を用いても良い。
【０１２０】
（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する、第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０の動作（第３の実施形態の伝搬遅延時間推定方法）及び第３の実施形態に係る電話通信システムの全体の動作を説明する。
【０１２１】
伝搬遅延時間推定器１０Ｂにおける復号化器１１１、１１２、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２の動作については第２の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１２２】
間引器１５１、１５２から、一部が間引きされた信号が与えられると、２値符号化器２０１、２０２では、与えられた信号が２値に符号化されて、一時記憶部１６１、１６２に与えられる。
【０１２３】
２値符号化器２０１、２０２から２値に符号化された信号が与えられると、一時記憶部１６１、１６２では、その信号に係る情報が、一定時間記憶され、記憶された情報（信号）が相関器１７０Ｂに与えられる。
【０１２４】
一時記憶部１６１、１６２に記憶された情報（信号）が、相関器１７０Ｂに与えられると、一時記憶部１６１にから与えられたエコーの包絡線信号と、一時記憶部１６２から与えられた遠端信号の包絡線信号の相互相関係数が、上述の（２１）式に基づいて、時間差を変数にして算出され、算出された相互相関係数がそれぞれ有意性判定器１８０Ｂに与えられる。
【０１２５】
次に、相関器１７０Ｂにおいて算出された相互相関係数が、有意性判定器１８０Ｂに与えられると、有意性判定器１８０Ｂでは、第１の実施形態の有意性判定器１８０と同様に上述の相互相関係数が最大となるときの時間差（ｋ＿ｍａｘ）について、有意性の検査が、上述の第１〜第５の要因について行われるが、第１〜第３の３つの要因については、その判定に低域ろ波器１３１、１３２から出力される信号が用いられる。そして、有意性判定器１８０Ｂにおいて有意と判定されたｋ＿ｍａｘのみが、判定保護器１９０に与えられる。
【０１２６】
以降の伝搬遅延時間推定器１０Ｂ、回線エコーキャンセラ１１Ａ、擬似遅延器１２以降の動作については、第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１２７】
（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
第３の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１２８】
第１の実施形態において正規化相互相関係数Ｃｏｒｒ２（ｎ，ｋ）を求めるための上記の（１２）式に必要な演算量と、第３の実施形態における正規相互相関係数Ｎ・Ｃｏｒｒｓｇｎ（ｎ，ｋ）を求めるための上記の（２１）式に必要な演算量とを比較すると、上記の（１２）式では、包絡線信号をもとに相互相関係数を演算するのに対して、上記の（２１）式では２値符号をもとに相互相関係数を求めるため、ダイナミックレンジを小さく取ることができ、第１の実施形態に比べて、ハードウェア規模／処理時間／消費電力を大幅に低減することができる。
【０１２９】
また、第１の実施形態における上記の（１２）式では、相互相関係数の演算１回につきＮ回の除算を実施するが、第３の実施形態の上記の（２１）式では、除算を一切実施しないため、第１の実施形態に比べて、ハードウェア規模／処理時間／消費電力を大幅に低減することができる。
【０１３０】
（Ｄ）第４の実施形態
以下、本発明による伝搬遅延時間推定器、プログラム及び方法の第４の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【０１３１】
（Ｄ−１）第４の実施形態の構成
図５は、第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器の詳細構成及び電話通信システムにおける位置づけを示すブロック図であり、上述した図４との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。図５において、第４の実施形態に係る電話通信システム１Ｃは、伝搬遅延時間推定器１０Ｃ、回線エコーキャンセラ１１Ａ及び擬似遅延器１２を有している。以下、第４の実施形態の構成について第３の実施形態との差異について説明する。
【０１３２】
回線エコーキャンセラ１１Ａ、擬似遅延器１２については、上述の図４に示す第３の実施形態のものと同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１３３】
図５において、第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｃは、第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｂから、高域ろ波器１４１、１４２が省かれている。第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｃでは、図５に示すように、低域ろ波器１３１、１３２から出力された信号は、そのまま間引器１５１、１５２に与えられている。
【０１３４】
また、図５に示す第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｃは、２値符号化器２０１、２０２、有意性判定器１８０Ｂが、それぞれ２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃ、有意性判定器１８０Ｃに置き換わっている点において、図４に示す第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｂと異なっている。
【０１３５】
次に、２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃの詳細について説明する。第３の実施形態において、２値符号化器２０１、２０２は、間引器１５１、１５２から出力された包絡線信号の正負の極性を２値符号に変換していた。一方、第４の実施形態の２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃは、間引器１５１、１５２から出力された包絡線の極性の代わりに、包絡線の微係数の極性を２値符号に変換する。微係数の算出は、包絡線の高域成分を算出することと同等であるため、包絡線の直流成分を除去する必要がなくなる。そのため、第４の実施形態では、第３の実施形態で、高域成分の除去に用いている高域ろ波器１４１、１４２を省略している。
【０１３６】
２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃは、離散値系の時間信号Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）の微係数の極性を、±１の２値に符号化し、その符号化した信号を、一時記憶部１６１、１６２に与える。なお、以降の説明において、２値符号化器２０１、２０２により、２値に符号化された信号をそれぞれＸｄｉｆ（ｎ）、Ｙｄｉｆ（ｎ）と表すものとする。また、Ｘ（ｎ）とＸｄｉｆ（ｎ）の関係は以下の（２２）式、Ｙ（ｎ）とＹｄｉｆ（ｎ）の関係は以下の（２３）式により定義されるものとする。
【数１５】
0005167871.tif 000016
【０１３７】
なお、伝搬遅延時間推定器１０Ｃの動作開始直後にＸ（ｎ）＝０であるときは、Ｘ（ｎ−１）とＸｄｉｆ（ｎ−１）がまだ存在していないので、Ｘｄｉｆ（ｎ）の値は、＋１、−１のどちらの値としても良い。これは、Ｙｄｉｆ（ｎ）に関しても同様とする。
【０１３８】
次に、有意性判定器１８０Ｃの詳細について説明する。第３の実施形態の有意性判定器１８０Ｂでは、上述第１〜第５の要因に係る有意性検査のうち、第１〜第３の３つの要因に係る有意性検査については、その判定に、低域ろ波器１３１、１３２から与えられた信号の自乗和を判定に用いる電力として使用している。しかし、第４の実施形態の有意性判定器１８０Ｃでは、第１〜第３の３つの要因に係る有意性検査について、間引器１５１、１５２に記憶されている情報（信号）を用いるものとする。有意性判定器１８０Ｃは、その他の構成については、第３の実施形態の有意性判定器１８０Ｂと同様であるため詳しい説明を省略する。
【０１３９】
なお、有意性判定器１８０Ｃにおいて、上述の第１〜第３の要因の判定に用いる信号として、低域ろ波器１３１、１３２から出力される信号を用いても良い。
【０１４０】
（Ｄ−２）第４の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する、第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０の動作（第４の実施形態の伝搬遅延時間推定方法）及び第４の実施形態に係る電話通信システムの全体の動作を説明する。
【０１４１】
伝搬遅延時間推定器１０Ｃにおいて、復号化器１１１、１１２、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２の動作については第３の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【０１４２】
第４の実施形態では、高域ろ波器が省かれた構成となっているため、低域ろ波器１３１、１３２において、低域周波数成分が遮断された信号が、そのまま間引器１５１、１５２に与えられる。
【０１４３】
低域ろ波器１３１、１３２から低域周波数成分が遮断された信号が与えられると、間引器１５１、１５２では、その信号の一部が間引きされて、標本化周波数が低下さされた信号が生成され、２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃに与えられる。
【０１４４】
間引器１５１、１５２から一部が間引きされた信号が与えられると、２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃでは、その信号（包絡線）の微係数の極性に基づいて２値符号に変換され、一時記憶部１６１、１６２に与えられる。
【０１４５】
２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃから２値に符号化された信号が与えられると、一時記憶部１６１、１６２では、その信号に係る情報が、一定時間記憶され、記憶された情報（信号）が相関器１７０Ｂに与えられる。
【０１４６】
一時記憶部１６１、１６２に記憶された情報（信号）が、相関器１７０Ｂに与えられると、第３の実施形態と同様に相互相関係数が時間差を変数にして算出され、算出された相互相関係数がそれぞれ有意性判定器１８０Ｃに与えられる。
【０１４７】
相関器１７０Ｂにおいて算出された相互相関係数が、有意性判定器１８０Ｃに与えられると、有意性判定器１８０Ｃでは、第１の実施形態の有意性判定器１８０と同様に上述の相互相関係数が最大となるときの時間差（ｋ＿ｍａｘ）について、有意性の検査が、上述の第１〜第５の要因について行われるが、第１〜第３の３つの要因については、その判定に間引器１５１、１５２に記憶された情報（信号）が用いられる。そして、相関器１７０Ｃにおいて有意と判定されたｋ＿ｍａｘのみが、判定保護器１９０に与えられる。
【０１４８】
以降の伝搬遅延時間推定器１０Ｃ、回線エコーキャンセラ１１Ａ、擬似遅延器１２以降の動作については、第３の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１４９】
（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
第４の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【０１５０】
第４の実施形態の２値符号化器２０１Ｃ、２０２Ｃでは、Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）の包絡線の微係数の極性を、±１の２値に符号化しているため、Ｘ（ｎ）、Ｙ（ｎ）の包絡線の直流成分を除去しなくても、その直流成分による影響を受けなくなる。そのため、第３の実施形態において配置されている高域ろ波器１４１、１４２が必要なくなるため、第３の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｂと比較して、第４の実施形態の伝搬遅延時間推定器１０Ｃは、必要な演算量を少なくし、ハードウェア規模／処理時間／消費電力を大幅に低減することができる。
【０１５１】
（Ｅ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【０１５２】
（Ｅ−１）上記の各実施形態では、本発明の伝搬遅延時間推定器を、電話回線における回線エコーを消去するエコーキャンセラに適用した例について説明したが、音響エコー（例えば、会議システムなどでスピーカとマイク間の音響結合で発生するエコー）を消去するエコーキャンセラに適用しても良い。
【０１５３】
(Ｅ−２)上記の各実施形態では、伝搬遅延時間推定器を、エコーキャンセラに適用した例について説明したが、探査信号を発射し目標物で反射されて戻ってくるまでの往復伝搬遅延時間を測定するシステムなどにも適用可能である。例えばこのようなシステムには、レーダやソナーを使用した遠隔探査システムなどがある。
【０１５４】
（Ｅ−３）上記の各実施形態においては、伝搬遅延時間推定器とエコーキャンセラは、別の装置として説明しているが、伝搬遅延時間推定器をエコーキャンセラ自体に搭載するようにしても良い。
【０１５５】
（Ｅ−４）上記の各実施形態においては、絶対値化器、低域ろ波器などを用いて、遠端信号及び近端信号の包絡線信号を生成し、その包絡線信号を用いて、相関器における相関係数の算出や、有意性判定器における有意性判定などを行っているが、包絡線信号ではなく元の信号をそのまま、相関係数の算出や有意性判定に用いても良い。
【０１５６】
例えば、第１の実施形態において、上述の図１に示す絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２を省き、復号化器１１１、１１２から出力された信号を、そのまま一時記憶部１６１、１６２に入力するようにしても良い。第２の実施形態においても、同様に絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２を省いた構成としても良い。
【０１５７】
また、例えば、第３の実施形態においても同様に、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、高域ろ波器１４１、１４２、間引器１５１、１５２を省き、復号化器１１１、１１２から出力された信号を、そのまま２値符号化器２０１、２０２に入力するようにしても良い。また、その際、有意性判定器１８０Ｂにおいて、上述の第１〜第３の要因にかかる判定には、復号化器１１１、１１２から出力される信号を用いるようにしても良い。第４の実施形態においても、同様に、絶対値化器１２１、１２２、低域ろ波器１３１、１３２、間引器１５１、１５２を省いた構成としても良い。
【０１５８】
（Ｅ−５）上記の各実施形態においては、絶対値化器や低域ろ波器などを用いて、遠端信号及び近端信号の包絡線信号を抽出することにより、より低い周波数帯域の信号を生成しているが、より低い周波数帯域の信号を生成する構成は、包絡線信号を抽出することに限定されないものである。例えば、帯域通過フィルタを用いて、遠端信号及び近端信号の一部の周波数帯域を抽出することで、より低い周波数帯域の信号を生成し、間引器により間引きするようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】第１の実施形態に係る電話通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る判定保護器における統計的信頼性の判断に関する状態遷移について示した説明図である。
【図３】第２の実施形態に係る電話通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図４】第３の実施形態に係る電話通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図５】第４の実施形態に係る電話通信システムの全体構成を示すブロック図である。
【図６】従来の、エコー発生点までの往復伝搬遅延時間が大きな回線エコーキャンセラの配備例を示したブロック図である。
【図７】従来の、エコー反射点までの往復伝搬遅延時間が大きな回線エコーキャンセラにおけるインパルス応答の例について示した説明図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１…電話通信システム、１０…伝搬遅延時間推定器、１１１、１１２…復号化器、１２１、１２２…絶対値化器、１３１、１３２…低域ろ波器、１４１、１４２…高域ろ波器、１５１、１５２…間引器、１６１、１６２…一時記憶部、１７０…相関器、１８０…有意性判定器、１９０…判定保護器、１１…エコーキャンセラ、１２…擬似遅延器、１３…エコー経路、１４、１５…２線伝送路。
【図１】
0005167871.tif 000017
【図２】
0005167871.tif 000018
【図３】
0005167871.tif 000019
【図４】
0005167871.tif 000020
【図５】
0005167871.tif 000021
【図６】
0005167871.tif 000022
【図７】
0005167871.tif 000023