(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相手側装置から伝送されてきた信号を保持する第１レジスタと、自装置のエコーパスのインパルス応答を推定する推定演算手段と、前記推定演算手段による推定値を保持する第２レジスタと、前記第２レジスタの推定値を平滑化処理するスタティック推定処理手段と、前記スタティック推定処理手段により平滑化された推定値を保持する第３レジスタと、前記第１レジスタの保持値と前記第３レジスタの推定値を畳み込み演算する第１畳込演算手段と、前記自装置の入力信号から前記第１畳込演算手段での演算結果を減算する第１減算手段と、前記第１レジスタの保持値と前記第２レジスタの推定値を畳み込み演算する第２畳込演算手段と、前記第１減算手段の減算結果から前記第２畳込演算手段での演算結果を減算する第２減算手段と、を具備するエコーキャンセラ装置において、
前記スタティック推定処理手段は、前記第３レジスタの推定値を１または１に近い第１の増幅度で増幅し、前記第２レジスタの推定値を前記第１の増幅度よりも小さい第２の増幅度で増幅すると共に、双方で増幅された推定値を加算して前記第３レジスタへ出力し、１から前記第２の増幅度を減算して求めた第３の増幅度で前記第２レジスタの推定値を増幅した値を前記第２レジスタに戻して保持することを特徴とするエコーキャンセラ装置。
【請求項２】
前記第１減算手段および前記第２減算手段での減算結果から得られた双方の信号電力を計算する計算手段と、前記第２減算手段からの信号電力が、前記第１減算手段からの信号電力に所定の閾値を乗算した値よりも小さい場合には、前記第２減算手段からの信号が前記相手側装置へ伝送され、それ以外の場合には、前記第１減算手段からの信号が前記相手側装置へ伝送されるように切り替えを行う切替手段と、を具備することを特徴とする請求項１記載のエコーキャンセラ装置。
【請求項３】
シングルトークモード時には、前記第２減算手段の減算結果から得られる信号を前記相手側装置へ伝送し、ダブルトークモード時には、前記第１減算手段の減算結果から得られる信号を前記相手側装置へ伝送することを特徴とする請求項１記載のエコーキャンセラ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のエコーキャンセラ装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項５】
相手側装置から伝送されてきた信号を保持する第１保持ステップと、自装置のエコーパスのインパルス応答を推定する推定演算ステップと、前記推定演算ステップによる推定値を保持する第２保持ステップと、前記第２保持ステップの推定値を平滑化処理するスタティック推定処理ステップと、前記スタティック推定処理ステップにより平滑化された推定値を保持する第３保持ステップと、前記第１保持ステップの保持値と前記第３保持ステップの推定値を畳み込み演算する第１畳込演算ステップと、前記自装置の入力信号から前記第１畳込演算ステップでの演算結果を減算する第１減算ステップと、前記第１保持ステップの保持値と前記第２保持ステップの推定値を畳み込み演算する第２畳込演算ステップと、前記第１減算ステップの減算結果から前記第２畳込演算ステップでの演算結果を減算する第２減算ステップと、を行うエコーキャンセル方法において、
前記スタティック推定処理ステップは、前記第３保持ステップの推定値に１または１に近い第１の係数を乗算し、前記第２保持ステップの推定値に前記第１の係数よりも小さい第２の係数を乗算すると共に、双方で乗算された推定値を加算した値を前記第３保持ステップで保持し、１から前記第２の係数を減算して求めた第３の係数を前記第２保持ステップの推定値に乗算した値を前記第２保持ステップに戻して保持することを特徴とするエコーキャンセル方法。
【請求項６】
前記第１減算ステップおよび前記第２減算ステップでの減算結果から得られた双方の信号電力を計算し、前記第２減算ステップからの信号電力が、前記第１減算ステップからの信号電力に所定の閾値を乗算した値よりも小さい場合には、前記第２減算ステップからの信号を前記相手側装置へ伝送し、それ以外の場合には、前記第１減算ステップからの信号を前記相手側装置へ伝送することを特徴とする請求項５記載のエコーキャンセル方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信システムの無線電話回線に接続される携帯電話機や有線電話回線に接続される据置型電話機、又は無線／有線電話機能及びコンピュータ機能を備えた情報通信端末機等の通信端末装置において、マイクを口に近づけて通話する通常使用状態、又は口から離れた位置で通話するハンズフリー通話等で発生するエコーのキャンセルを行うエコーキャンセラ装置及びエコーキャンセル方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図である。この図５に示すエコーキャンセラ装置５００は、Ｘレジスタ５０１と、ＨＪレジスタ５０２と、ＨＭレジスタ５０３と、畳込演算部５０４と、減算部５０５と、推定演算部５０６と、バックアップ制御部５０７と、モード判定部５０８と、接続スイッチ５０９と、切替スイッチ５１０と、Ｒｉｎ端子と、Ｒｏｕｔ端子と、Ｓｉｎ端子と、Ｓｏｕｔ端子とを備えて構成されている。
【０００３】
Ｒｉｎ端子は、図示せぬ他通信端末装置から送信されてきた信号が入力され、Ｒｏｕｔ端子は、本エコーキャンセラ装置５００が搭載された図示せぬ通信端末装置のスピーカに接続されるものである。
【０００４】
Ｓｉｎ端子は、本エコーキャンセラ装置５００搭載通信端末装置のマイクが接続され、Ｓｏｕｔ端子は、他通信端末装置へ信号が送信される端子である。
【０００５】
ここでは、エコーキャンセラ装置５００が相手側通信端末装置に搭載され、この相手側通信端末装置に無線又は有線回線を介して自通信端末装置が接続されている状態を想定する。
【０００６】
従って、自分の音声が、エコーキャンセラ装置５００のＲｉｎ端子に入力され、Ｒｏｕｔ端子から相手に伝えられる。また、相手の音声は、Ｓｉｎ端子から入力されるが、Ｒｏｕｔ端子からの出力の一部がエコーとなり、このエコー信号もＳｉｎ端子に入力される。また、Ｓｉｎ端子には背景雑音も入力されるようになっている。
【０００７】
このようなエコーキャンセラ装置５００は、エコーを含むＳｉｎ端子の信号からエコーを消去してＳｏｕｔ端子へ出力するようになっている。そのＳｏｕｔ端子から送信される信号が自分に伝えられることになる。
【０００８】
また、図５はシングルトークモード時の動作状態を示している。シングルトークモードとは、自分のみが話している状態で、Ｓｉｎ端子には相手の音声は無く、主にエコー信号が存在する場合の状態を示す。この場合、切替スイッチ５１０がＨＪレジスタ５０２と畳込演算部５０４とを接続している状態となる。
【０００９】
一方、図６は従来のエコーキャンセラ装置６００におけるダブルトークモード時の動作状態を示している。ダブルトークモードとは、自分及び相手が話している状態で、Ｓｉｎ端子にはエコー信号及び相手の音声がある場合の状態を示す。この場合、切替スイッチ５１０がＨＭレジスタ５０３と畳込演算部５０４とを接続している状態となる。また、相手の音声のみの場合もダブルトークモードとなる。
【００１０】
図５に示すＸレジスタ５０１は、Ｒｉｎ端子から入力された過去の信号ＸＪを保持するものであり、ＨＪレジスタ５０２及びＨＭレジスタ５０３は、エコーパスのインパルス応答の推定値を保持するものである。
【００１１】
畳込演算部５０４は、切替スイッチ５１０を介したＨＪレジスタ５０２又はＨＭレジスタ５０３からの信号とＸレジスタ５０１からの信号との畳み込み演算を行うものである。
【００１２】
減算部５０５は、畳込演算部５０４からの信号とＳｉｎ端子からの信号ＳＪとの減算を行うものである。
【００１３】
推定演算部５０６は、学習同定法（ＮＬＭＳ）などの適応同定アルゴリズムによりエコーパスのインパルス応答の推定を行うものである。
【００１４】
バックアップ制御部５０７は、Ｓｉｎ端子の入力信号とＳｏｕｔ端子の出力信号とのパワーの比であるエコー減衰量（ＥＲＬＥ）の推定値等を用い、推定が良好に行われており、ＨＪレジスタ５０２の推定値の精度が高いと推定できる時を判定する。この判定時に、接続スイッチ５０９をオンとすることによって、ＨＪレジスタ５０２の保持値がＨＭレジスタ５０３にコピーされるように制御を行うものである。以下この動作をバックアップと言う。
【００１５】
モード判定部５０８は、エコー減衰量の推定値等を用いてシングルトークモードとダブルトークモードの判定を行う。シングルトークモードと判定した際に、切替スイッチ５１０を切り替えて、図５に示すようにＨＪレジスタ５０２と畳込演算部５０４とが接続されるようにする。ダブルトークモードと判定した際に、切替スイッチ５１０を切り替えて、図６に示すようにＨＭレジスタ５０３と畳込演算部５０４とが接続されるようにする。
【００１６】
このような構成において、図５に示すシングルトークモード時の動作では、畳込演算部５０４が、Ｘレジスタ５０１とＨＪレジスタ５０２との保持信号の畳み込み演算を行うことによって、エコー信号の推定信号である擬似エコー信号を生成して減算部５０５へ出力する。
【００１７】
減算部５０５は、Ｓｉｎ端子から入力された信号ＳＪから擬似エコー信号を減算することによってエコーを消去するように動作する。この動作を下式（１）に表す。
【００１８】
但し、式（１）において、＊は畳み込み演算を表し、Ｘ，ＨＪはどちらもタップ数分の要素をもつ以下のベクトルであり、Ｔａｐはタップ長である。
【００１９】
Ｘ＝[Ｘ0，Ｘ1，…，ＸTap-1]
但し、Ｘｎはｎサンプル前のＸＪの値で、Ｘ0が最新の値である。
【００２０】
【数１】
0004588191.tif 000002
推定演算部５０６は、ＨＪレジスタ５０２を使い、以下の学習同定法（ＮＬＭＳ）などの適応同定アルゴリズムによりエコーパスのインパルス応答を推定する。ここで、‖Ｘ・Ｘ‖は、ベクトルＸの２乗ノルムを表している。
【００２１】
【数２】
0004588191.tif 000003
バックアップ制御部５０７は、前述したバックアップを行う。
【００２２】
このバックアップによってＨＭレジスタ５０３に保持された値を、以下、ＨＭ＝[ＨＭ0，ＨＭ1，…，ＨＭTap-1]とする。
【００２３】
図６に示すダブルトークモード時の動作では、相手の音声がＳｉｎ端子に入力されるためエコーパス推定演算が良好に行えない。従ってこの状態では、エコーパス推定演算は行わずにＨＭレジスタ５０３の保持値を用いたエコー消去のみを行う。
【００２４】
以上のようなバックアップを用いたエコーキャンセラ装置５００の例が、特開平１１−２３４１７７号公報に記載されている。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置においては、シングルトークモードと判定されたときは、エコーパスの推定演算を行っているが、実際の状況では背景雑音等によりＨＪレジスタ５０２に保持された推定値ＨＪは、エコーパスの真のインパルス応答Ｈecに対し正確でなくなる。
【００２６】
このためバックアップによりＨＭレジスタ５０３にコピーされた推定値ＨＭも誤差を持つ。このときの推定値ＨＭの誤差を低減する方法として、ＨＪレジスタ５０２の保持値ＨＪを平滑化してバックアップを行う方法が、特開平１１−１５４８９３号公報に記載されている。
【００２７】
一方、ダブルトークモードでは、シングルトークモードで推定した推定値ＨＭを用いてエコー消去を行うが、推定値に誤差がある場合はエコー消去が良好に行えなず、Ｘ＊（ＨＭ−Ｈｅｃ）で表される信号がエコーとしてＳｏｕｔ端子から出力されることになる。
【００２８】
このような場合、シングルトークモードからダブルトークモードに移るとエコーが急に大きくなるという現象が生じる。これは、聴覚的にはエコーキャンセラ装置５００が不安定な動作をしているように聞こえ、不快な感覚を与える。
【００２９】
レベルの大きい背景雑音が定常的にある場合は、常にエコーパスの推定が困難になり、またモードの判定も明確に行えなくなるためにこのような不快な現象が発生しやすい。
【００３０】
このような現象を軽減するために、シングルトークモードにおいてバックアップにより精度の高い推定値のみをＨＭレジスタ５０３に保持するような構成を用いている。
【００３１】
しかし、常に推定が困難な状況では、常にＨＪレジスタ５０２の推定値ＨＪには誤差があるため、ＨＭレジスタ５０３にも精度の高い推定値ＨＭが入らないため、根本的な解決策にはなっていないという問題がある。
【００３２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、エコーキャンセル時の不安定性を低減し、快適な通話を実現することができるエコーキャンセラ装置及びエコーキャンセル方法を提供することを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明のエコーキャンセラ装置は、相手側装置から伝送されてきた信号を保持する第１レジスタと、自装置のエコーパスのインパルス応答を推定する推定演算手段と、前記推定演算手段による推定値を保持する第２レジスタと、前記第２レジスタの推定値を平滑化処理するスタティック推定処理手段と、前記スタティック推定処理手段により平滑化された推定値を保持する第３レジスタと、前記第１レジスタの保持値と前記第３レジスタの推定値を畳み込み演算する第１畳込演算手段と、前記自装置の入力信号から前記第１畳込演算手段での演算結果を減算する第１減算手段と、前記第１レジスタの保持値と前記第２レジスタの推定値を畳み込み演算する第２畳込演算手段と、前記第１減算手段の減算結果から前記第２畳込演算手段での演算結果を減算する第２減算手段と、を具備するエコーキャンセラ装置において、前記スタティック推定処理手段は、前記第３レジスタの推定値を１または１に近い第１の増幅度で増幅し、前記第２レジスタの推定値を前記第１の増幅度よりも小さい第２の増幅度で増幅すると共に、双方で増幅された推定値を加算して前記第３レジスタへ出力し、１から前記第２の増幅度を減算して求めた第３の増幅度で前記第２レジスタの推定値を増幅した値を前記第２レジスタに戻して保持する構成を採る。
【００３４】
本発明のエコーキャンセル方法は、相手側装置から伝送されてきた信号を保持する第１保持ステップと、自装置のエコーパスのインパルス応答を推定する推定演算ステップと、前記推定演算ステップによる推定値を保持する第２保持ステップと、前記第２保持ステップの推定値を平滑化処理するスタティック推定処理ステップと、前記スタティック推定処理ステップにより平滑化された推定値を保持する第３保持ステップと、前記第１保持ステップの保持値と前記第３保持ステップの推定値を畳み込み演算する第１畳込演算ステップと、前記自装置の入力信号から前記第１畳込演算ステップでの演算結果を減算する第１減算ステップと、前記第１保持ステップの保持値と前記第２保持ステップの推定値を畳み込み演算する第２畳込演算ステップと、前記第１減算ステップの減算結果から前記第２畳込演算ステップでの演算結果を減算する第２減算ステップと、を行うエコーキャンセル方法において、前記スタティック推定処理ステップは、前記第３保持ステップの推定値に１または１に近い第１の係数を乗算し、前記第２保持ステップの推定値に前記第１の係数よりも小さい第２の係数を乗算すると共に、双方で乗算された推定値を加算した値を前記第３保持ステップで保持し、１から前記第２の係数を減算して求めた第３の係数を前記第２保持ステップの推定値に乗算した値を前記第２保持ステップに戻して保持するようにした。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図である。
【００４９】
この図１に示すエコーキャンセラ装置１００を説明するために、まずエコーキャンセラ装置における２つのエコー消去モードについて、図５及び図６を参照して説明する。
【００５０】
背景雑音がある場合のエコーキャンセラのエコー消去の観察から、エコー消去動作には、次の２つの消去モードがあると考えられる。
【００５１】
第１のエコー消去モードは、エコーキャンセラ装置５００の推定演算により計算されたＨＭレジスタ５０３の値が固定であり、ＨＭレジスタ５０３にエコーパスのインパルス応答が正確に保持されているとする。
【００５２】
この構成の場合は、Ｓｉｎ端子に入力されたエコー成分を完全に消去することができる。また、この第１のモードでは、相手の音声はエコー消去動作に影響されずそのままクリアに聞こえる。以下この第１のモードによるエコー消去をスタティックなキャンセルと言う。
【００５３】
第２のエコー消去モードは、ＨＪレジスタ５０２にエコーパスのインパルス応答が正確に記憶されていないが、ＮＬＭＳによる推定演算が行われているとする。この場合、推定演算が擬似エコー減算後のパワーを最小にしようとＨＪレジスタ５０２の値を変化させ、常に調整していることでエコーを消去することができる。
【００５４】
この第２のモードでは、ＨＪレジスタ５０２の値が変動しており、推定演算を停止するとエコーの消去ができなくなる。この第２のモードでは、エコーは消去されるが、相手の音声にも影響があり、相手の音声が不自然に聞こえる。以下この第２のモードによるエコー消去をダイナミックなキャンセルと言う。
【００５５】
エコーキャンセラ装置の動作としては、スタティックなキャンセルができれば、相手の音声はクリアにしたままで、エコーのみがキャンセルできるので理想的ではある。
【００５６】
但し、スタティックなキャンセルを行うには、エコーパスのインパルス応答を正確に推定していることが必要である。しかし、背景雑音等が定常的にあるような実際の状況では、常にエコーパス特性を正確に推定することが不可能であり、この場合はダイナミックなキャンセルでエコーを消去したほうが良い場合がある。
【００５７】
従来のエコーキャンセラ装置５００は、スタティックなキャンセルによりエコー消去を行うという概念で構成されているが、ダイナミックなキャンセルに対応するという概念がないため、ダブルトーク判定を正確に行い推定演算を停止する方法が多く検討されてきた。
【００５８】
このため、背景雑音等によりエコーパスの推定が困難な場合、シングルトークモードでは、ダイナミックなキャンセルを行っていることになる。この場合、エコーが消去できている時点にバックアップを実行し、ＨＪレジスタ５０２の保持値をＨＭレジスタ５０３にコピーをしても、ＨＭレジスタ５０３の値は正確なエコーパスの特性とならない。
【００５９】
一方、ダブルトークモードでは、ＨＭレジスタ５０３を使用してスタティックなキャンセルを行っているが、ＨＭレジスタ５０３の値は正確なエコーパスの特性ではないため、エコーの消去ができなくなる。これにより、シングルトークモードではエコーが消去できているのに、ダブルトークモードに切り替えるとエコーが発生するという不快な現象が発生する。
【００６０】
これは、シングルトークモードのダイナミックなキャンセルでエコーが消去できている状況での推定値が、ダブルトークモードのスタティックなキャンセルでも有効であるという概念に問題があった。
【００６１】
そこで本実施の形態１のエコーキャンセラ装置１００では、ダイナミックなキャンセルの特性を考慮した構成とした。
【００６２】
即ち、図１に示すようにエコーキャンセラ装置１００を、Ｘレジスタ１０１と、ＨＪレジスタ１０２と、ＨＭレジスタ１０３と、畳込演算部１０４，１０５と、減算部１０６，１０７と、推定演算部１０８と、スタティック推定部１０９と、バックアップ制御部１１０と、接続スイッチ１１１と、マルチプレクサ１１２と、Ｒｉｎ端子と、Ｒｏｕｔ端子と、Ｓｉｎ端子と、Ｓｏｕｔ端子とを備えて構成した。
【００６３】
Ｒｉｎ端子は、図示せぬ他通信端末装置から送信されてきた信号が入力され、Ｒｏｕｔ端子は、本エコーキャンセラ装置１００が搭載された図示せぬ通信端末装置のスピーカに接続されるものである。
【００６４】
Ｓｉｎ端子は、本エコーキャンセラ装置１００搭載通信端末装置のマイクが接続され、Ｓｏｕｔ端子は、他通信端末装置へ信号が送信される端子である。
【００６５】
ここでは、エコーキャンセラ装置１００が相手側通信端末装置に搭載され、この相手側通信端末装置に無線又は有線回線を介して自通信端末装置が接続されている状態を想定する。
【００６６】
従って、自分の音声が、エコーキャンセラ装置１００のＲｉｎ端子に入力され、Ｒｏｕｔ端子から相手に伝えられる。また、相手の音声は、Ｓｉｎ端子から入力されるが、Ｒｏｕｔ端子からの出力の一部がエコーとなり、このエコー信号もＳｉｎ端子に入力される。また、Ｓｉｎ端子には背景雑音も入力されるようになっている。
【００６７】
このようなエコーキャンセラ装置１００は、エコーを含むＳｉｎ端子の信号からエコーを消去してＳｏｕｔ端子へ出力するようになっている。そのＳｏｕｔ端子から送信される信号が自分に伝えられることになる。
【００６８】
また、図１はシングルトークモード時の動作状態を示している。この場合、マルチプレクサ１１２が、減算部１０７とＳｏｕｔ端子とを接続している状態となる。
【００６９】
一方、図２はダブルトークモード時の動作状態を示している。この場合、マルチプレクサ１１２が、減算部１０６とＳｏｕｔ端子とを接続している状態となる。
【００７０】
図１に示すＸレジスタ１０１は、Ｒｉｎ端子から入力された過去の信号ＸＪを保持する。
【００７１】
また、推定演算部１０８は、学習同定法（ＮＬＭＳ）などの適応同定アルゴリズムによりエコーパスのインパルス応答の推定を行う。
【００７２】
ＨＪレジスタ１０２は、推定演算部１０８でのエコーパスのインパルス応答の推定値を保持する。
【００７３】
スタティック推定部１０９は、ＨＭレジスタ１０３の推定値ＨＭとＨＪレジスタ１０２の推定値ＨＪとの加算値が一定となるように、推定値ＨＪを平滑化処理した値を、接続スイッチ１１１を介してＨＭレジスタ１０３へ出力する。言い換えれば、ＨＭレジスタ１０３に保持する精度の高い推定値を計算（スタティック推定処理）する。
【００７４】
バックアップ制御部１１０は、Ｓｉｎ端子の入力信号とＳｏｕｔ端子の出力信号とのパワーの比であるエコー減衰量（ＥＲＬＥ）の推定値等を用い、推定が良好に行われており、ＨＪレジスタ１０２の推定値の精度が高いと推定できる時を判定する。この判定時に、接続スイッチ１１１をオンとすることによって、スタティック推定部１０９で推定処理されたＨＪレジスタ１０２の推定値がＨＭレジスタ１０３にコピーされるように制御を行う。即ち、バックアップを行う。
【００７５】
ＨＭレジスタ１０３は、スタティック推定処理されたエコーパスのインパルス応答の推定値を保持する。
【００７６】
畳込演算部１０４は、ＨＭレジスタ１０３の推定値とＸレジスタ１０１の推定値との畳み込み演算を行って、第１擬似エコー信号を生成する。
【００７７】
減算部１０６は、Ｓｉｎ端子に入力された信号ＳＪから畳込演算部１０４で生成された第１擬似エコー信号を減算することによってエコーを消去するように動作する。
【００７８】
畳込演算部１０５は、ＨＪレジスタ１０２の推定値とＸレジスタ１０１の推定値との畳み込み演算を行って、第２擬似エコー信号を生成する。
【００７９】
減算部１０７は、減算部１０６の出力信号ＦＪから畳込演算部１０５で生成された第２擬似エコー信号を減算することによってエコーを消去するように動作する。
【００８０】
マルチプレクサ１１２は、シングルトークモード時に減算部１０７からの信号ＥＪをＳｏｕｔ端子へ出力し、ダブルトークモード時に図２に示すように減算部１０６からの信号ＦＪをＳｏｕｔ端子へ出力する。
【００８１】
つまり、シングルトークモードでは、図１に示すように減算部１０６において、ＨＭレジスタ１０３の推定値を用いて生成した第１擬似エコー信号を入力信号ＳＪから減算することによってエコーを消去して信号ＦＪを求める。更に減算部１０７において、ＨＪレジスタ１０２の推定値を用いて生成した第２擬似エコー信号を信号ＦＪから減算することによってエコーを消去して信号ＥＪを求め、マルチプレクサ１１２を介してＳｏｕｔ端子から出力する。
【００８２】
この場合、ＨＭレジスタ１０３には、常にできる限り正確な推定値を記憶するようにし、この推定値をスタテッィクなキャンセルの目的に使用する。一方、ＨＪレジスタ１０２の推定値は、ＨＭレジスタ１０３の推定値とエコーパスの誤差分の推定と、ダイナミックなキャンセルの目的に使用する。
【００８３】
このように、実施の形態１のエコーキャンセラ装置によれば、ＨＭレジスタ１０３の推定値をスタテッィクなキャンセル用、ＨＪレジスタ１０２の推定値をダイナミックなキャンセル用と明確に分離できるように構成したので、ダイナミックなキャンセルがスタテッィクなキャンセルに影響することが軽減され、ダイナミック及びスタティック双方のトレードオフによる設計の制約を軽減することができる。
【００８４】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図である。但し、この図３に示す実施の形態２において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８５】
この図３に示すエコーキャンセラ装置３００の特徴は、図１に示したエコーキャンセラ装置１００のスタティック推定部１０９の構成にある。
【００８６】
即ち、スタティック推定部１０９は、ＤＦＦ（データフリップフロップ）３０１，３０２と、アンプ３０３，３０４，３０５と、加算部３０６とを備えて構成されている。
【００８７】
ＤＦＦ３０１は、ＨＪレジスタ１０２の推定値を保持し、ＤＦＦ３０２は、ＨＭレジスタ１０３の推定値を保持するものである。
【００８８】
アンプ３０５は、スカラーαｍで示される増幅度でＤＦＦ３０２に保持された推定値を増幅するものである。アンプ３０４は、スカラーαｊで示される増幅度でＤＦＦ３０１に保持された推定値を増幅し、アンプ３０３は、スカラー（１−αｊ）で示される増幅度でＤＦＦ３０１に保持された推定値を増幅するものである。
【００８９】
加算部３０６は、アンプ３０４，３０５の増幅信号を加算してＨＭレジスタ１０３へ出力するものである。
【００９０】
このような構成において、バックアップは、適当な間隔をあけて行われ、ＨＪレジスタ１０２及びＨＭレジスタ１０３は、下式（３）及び（４）で更新される。
【００９１】
但し、式（３）及び（４）において、ＨＭ′、ＨＪ′は、バックアップ実行後のＨＭレジスタ１０３及びＨＪレジスタ１０２の値、αｍ及びαｊは、上記スカラーである。αｍは１又は０．９９等の値であり、αｊは平滑化の特性を決める１以下の値で例えば０．５である。
【００９２】
【数３】
0004588191.tif 000004
【数４】
0004588191.tif 000005
以下、エコーキャンセラ装置３００の動作を式（３）及び（４）を用いて説明する。
【００９３】
また、エコーキャンセラ装置３００の動作は下式（５）及び（６）で表すことがきる。
【００９４】
【数５】
0004588191.tif 000006
【数６】
0004588191.tif 000007
式（６）の両辺にＨＭを加算し、ＨＭ＋ＨＪ＝Ｈとすると、式（５）と（６）は以下のようになる。
【００９５】
【数７】
0004588191.tif 000008
【数８】
0004588191.tif 000009
これは、式（１）と（２）で示した従来の方法のシングルトークモードと同様の動作を表しているので、本実施の形態２のエコーキャンセラ装置３００全体の動作は、従来のＮＬＭＳを用いた動作と等しくなる。
【００９６】
また、バックアップの動作は式（３）と（４）で表され、αｍ＝１の場合、ＨＪレジスタ１０２及びＨＭレジスタ１０３の増加分ΔＨＪ及びΔＨＭは、以下の式（９）及び（１０）のようになる。
【００９７】
【数９】
0004588191.tif 000010
【数１０】
0004588191.tif 000011
このように、ＨＪレジスタ１０２の減少分とＨＭレジスタ１０３の増加分は等しいため、
【数１１】
0004588191.tif 000012
である。
【００９８】
従って、バックアップの動作により、式（５）と（６）で表される全体の動作は変化しない。
【００９９】
このように全体としての動作は、従来の方法のシングルトークモードと同様であり、本実施の形態２の推定演算の安定性と特性は保証される。
【０１００】
また、本実施の形態２ではバックアップにおいては、ＨＪレジスタ１０２は式（３）により平滑化されてＨＭレジスタ１０３に入力される特徴を持つ。これによりＨＭレジスタ１０３には精度の高い推定値を保持させることができる。
【０１０１】
このように、実施の形態２のエコーキャンセラ装置３００によれば、スタテッィクなキャンセルとダイナミックなキャンセルをどちらも有効に行うことができる。
【０１０２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図である。但し、この図４に示す実施の形態３において図１の実施の形態１の各部に対応する部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
この図４に示すエコーキャンセラ装置４００の特徴は、図１に示したエコーキャンセラ装置１００に加え、パワー計算部４０１，４０２及び出力切替部４０３を備えて構成したことにある。
【０１０４】
この構成においては実施の形態１又は２のシングルトークモードと同様に、ＨＭレジスタ１０３の推定値を用いてスタテッィクにキャンセルを行うことによって信号ＦＪ生成した後に、ＨＪレジスタ１０２の推定値を用いてダイナミックなキャンセルを行うことによって信号ＥＪを生成している。
【０１０５】
この際、パワー計算部４０１で信号ＦＪのパワーＥＰＤを計算し、パワー計算部４０２で信号ＥＪのパワーＥＰＮを計算する。
【０１０６】
そして、出力切替部４０３が、以下のように、判定の閾値ＴＲを加味してパワーＥＰＤとＥＰＮとを比較し、Ｓｏｕｔ端子に出力する信号を切り替える。但し、閾値ＴＲは例えば０．５である。
【０１０７】
ＥＰＮ＜ＥＰＤ×ＴＲの時は、信号ＥＪがＳｏｕｔ端子へ出力されるように出力切替部４０３がマルチプレクサ１１２を切り替え、その他の時は、信号ＦＪがＳｏｕｔ端子へ出力されるように切り替える。
【０１０８】
即ち、ＨＪレジスタ１０２によるダイナミックなキャンセルが有効に行われているときは、パワーＥＰＮがパワーＥＰＤより小さくなる。この時は、Ｓｏｕｔ端子にはダイナミックなキャンセルが行われた信号ＥＪが出力される。
【０１０９】
一方、ＨＭレジスタ１０３によるスタテッィクなキャンセルが十分行われている時は、ダイナミックなキャンセルによりパワーＥＰＮをパワーＥＰＤより小さくできないため、Ｓｏｕｔ端子には信号ＦＪが出力される。
【０１１０】
このように、実施の形態３のエコーキャンセラ装置４００によれば、ダブルトークモードにおいてもダイナミックなキャンセルを行わせ、出力信号パワーを用いてダイナミックなキャンセルが有効な場合を判断し、出力信号を切り替えるようにした。これによってシングルトークモードとダブルトークモードの判定が正確でない場合にも対応することができる。
【０１１１】
以上に説明した実施の形態１〜３によれば、背景雑音が定常的にあるようなエコーキャンセラ装置にとって劣悪な状況においても、エコーキャンセラ装置を安定的に良好に動作させることができ、快適な通話を提供することができる。
【０１１２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エコーキャンセル時の不安定性を低減し、快適な通話を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１に係るエコーキャンセラ装置のダブルトークモード時の動作を説明するための構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３に係るエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図
【図５】従来のエコーキャンセラ装置の構成を示すブロック図
【図６】従来のエコーキャンセラ装置におけるダブルトークモード時の動作を説明するための構成を示すブロック図
【符号の説明】
１００，３００，４００  エコーキャンセラ装置
１０１  Ｘレジスタ
１０２  ＨＪレジスタ
１０３  ＨＭレジスタ
１０４，１０５  畳込演算部
１０６，１０７  減算部
１０８  推定演算部
１０９  スタティック推定部
１１０  バックアップ制御部
１１１  接続スイッチ
１１２  マルチプレクサ
３０１，３０２  データフリップフロップ
３０３，３０４，３０５  アンプ
３０６  加算部
４０１，４０２  パワー計算部
４０３  出力切替部
【図１】
0004588191.tif 000013
【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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