(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４線側送話路から反響経路を介して４線側受話路に回り込んだエコー信号を低減するエコーキャンセラ装置において、
該エコーキャンセラ装置は、
擬似エコー信号を発生するエコーキャンセラと、
前記擬似エコー信号を前記４線側受話路への入力信号から減算して前記エコー信号を低減する加算器と、
前記４線側受話路への入力が有音か無音かを検出する無音検出部と、
前記無音検出部の検出結果に基づいて前記エコーキャンセラの動作を制御するエコーキャンセラ制御部を有し、
前記４線側受話路への入力が有音であるときには、
前記エコーキャンセラ制御部の制御に基づいて、前記エコーキャンセラが、前記反響経路の回り込み特性を適応フィルタの適応フィルタ係数の推定によって求め、この推定に基づき前記擬似エコー信号を出力して、４線側受話路に回り込んだエコー信号を低減し、
前記４線側受話路への入力が無音になったときには、
前記エコーキャンセラ制御部の制御に基づいて、前記４線側受話路からの出力が無音状態にされて前記４線側受話路の出力への回り込み経路が遮断されるとともに、前記エコーキャンセラが、前記適応フィルタ係数の推定を停止して、前記適応フィルタ係数を前記遮断直前の推定値に維持することで、
前記４線側受話路への入力が有音に復帰したときに、前記適応フィルタの適応フィルタ係数の推定に過渡動作が生じることを防いで、エコーキャンセラの過渡動作による信号を低減すること
を特徴とするエコーキャンセラ装置。
【請求項２】
前記エコーキャンセラ制御部は、
無音検出保護部をさらに有し、
この無音検出保護部が、前記無音検出部による無音の検出が前記４線受話路への入力信号のサンプリング周期の２倍以上の時間をこえて続いたことを検出したときに、
前記４線側受話路への入力が無音になったと判定することを特徴とする請求項１に記載のエコーキャンセラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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ド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装置が用いられている。このエコーキャンセラ装置は、回り込み経路の信号特性を適応フィルタで推定し、入力信号から推定したエコー信号を減じることにより回り込み量を低減している。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−３０７４８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、適応フィルタの推定方法は線形に変化する信号を前提としているため、回り込み経路で信号が遮断されると無音に対して推定エコー信号を減じるように過渡動作してエコーを発生してしまうことになる。即ち、例えば、ダイヤル発信の場合におけるハイブリッド回路を含むトランク回路２０では、回り込み経路の受話側を遮断することにより発信音の回り込みを防止している。このような回路にエコーキャンセラ装置を接続した場合には、上記理由によりダイヤル発信時にエコーを発生したり、ハンドフリー通話装置ではハウリングを発生する過渡動作が発生する。また、一般にはダイヤル制御部の制御情報が得られない場合が多いため、これによるエコーキャンセラ装置の動作を正常に制御することができない。
【０００５】
本発明は、エコーキャンセラを接続した回り込み経路が遮断された場合においても過渡動作を防止してエコーの発生を抑圧することができるエコーキャンセラ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるエコーキャンセラ装置は、４線側送話路から反響経路を介して４線側受話路に回り込んだエコー信号を低減するエコーキャンセラ装置であって、該エコーキャンセラ装置は、擬似エコー信号を発生するエコーキャンセラと、前記擬似エコー信号を前記４線側受話路への入力信号から減算して前記エコー信号を低減する加算器と、前記４線側受話路への入力が有音か無音かを検出する無音検出部と、前記無音検出部の検出結果に基づいて前記エコーキャンセラの動作を制御するエコーキャンセラ制御部を有している。
そして、前記４線側受話路への入力が有音であるときには、前記エコーキャンセラ制御部の制御に基づいて、前記エコーキャンセラが、前記反響経路の回り込み特性を適応フィルタの適応フィルタ係数の推定によって求め、この推定に基づき前記擬似エコー信号を出力して、４線側受話路に回り込んだエコー信号を低減する。
また、前記４線側受話路への入力が無音になったときには、前記エコーキャンセラ制御部の制御に基づいて、前記４線側受話路からの出力が無音状態にされて前記４線側受話路の出力への回り込み経路が遮断されるとともに、前記エコーキャンセラが、前記適応フィルタ係数の推定を停止して、前記適応フィルタ係数を前記遮断直前の推定値に維持することで、前記４線側受話路への入力が有音に復帰したときに、前記適応フィルタの適応フィルタ係数の推定に過渡動作が生じることを防いで、エコーキャンセラの過渡動作による信号を低減する。
さらに、前記エコーキャンセラ制御部が、無音検出保護部を有することで、この無音検出保護部が、前記無音検出部による無音検出が前記４線受話路への入力信号のサンプリング周期の２倍以上の時間をこえて続いたことを検出したときに、前記４線側受話路への入力が無音になったと判定することで、エコーキャンセラまでの遅延時間（前記４線側受話路への入力が無音になったことをエコーキャンセラに伝達する時間遅れ）を短くすることができる（エコーキャンセラの過渡動作を低減できる）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明の一実施例を説明する。
図１はエコーキャンセラ制御の構成を示すブロック図である。図１において、１は４線側受話路への入力信号ｙ（ｎ）の遮断を検出する無音検出部、２は無音検出部１からの出力結果を判定する際に複数回の判定結果を用いる等の確認機能を持たせてその検出保護を行い検出フラグdm- flg を出力する無音検出保護部、３は検出フラグdm- flg に基づきエコーキャンセラの動作を制御するエコーキャンセラ制御部、４は擬似エコー信号ｓ（ｎ）を出力するエコーキャンセラ、５は回り込み経路遮断時にエコーキャンセラ４の出力である擬似エコー信号ｓ（ｎ）の代わりに無音を出力するための例えば、論理値“０”を出力する無音発生器、６はダイヤル発信を制御するダイヤル制御部、７はダイヤル信号送出器、８はダイヤル信号発信時にハイブリッドによる回り込み経路を遮断するダイヤルミュート、９は入力信号ｙ（ｎ）から擬似エコー信号ｓ（ｎ）を差し引き誤差信号ｅｆ（ｎ）を出力するための加算器、Ｈはハイブリッド回路、３ａは無音発生器５の出力又は加算器９の出力のいずれかを４線受話路出力ｕ（ｎ）とするスイッチである。１〜５及び９はエコーキャンセラ回路１０を構成し、６〜８及びＨはトランク回路２０を構成している。
【０００８】
以下、図１に示すブロック図と、図２，図３に示す動作フローを参照して、サンプリング周波数８kHz でサンプリングした入力信号ｙ（ｎ）を例として、本発明装置の動作の詳細について、説明する。
図２は、エコーキャンセラ回路１０における動作の概要を説明するためのフロー図である。エコーキャンセラ回路１０では、通常の状態では４線側送話路からの参照信号ｘ（ｎ）と４線側受話路への入力信号ｙ（ｎ）および４線側受話路へ送出される誤差信号ｅｆ（ｎ）に基づき、一定時間毎に、エコーキャンセラ４内の適応フィルタを動作させて、エコーキャンセラ４から擬似エコー信号ｓ（ｎ）を出力する。
すなわち、エコーキャンセラ回路１０では、平常時には、直前の入力信号ｙ（ｎ）と直前の擬似エコー信号ｓ（ｎ）との差により得られる誤差信号ｅｆ（ｎ）と、４線側送話路からの参照信号ｘ（ｎ）により、エコーキャンセラ４からその擬似エコー信号ｓ（ｎ）が得られるように制御されている。
そこで、新たな入力データｙ（ｎ）が到来すると（Ｓ１）、先に算出されている擬似エコーｓ（ｎ）とこの新たな入力データｙ（ｎ）との減算を加算回路９で行って新たな誤差信号ｅ（ｆ）を得る（Ｓ２，Ｓ３）。
次に、無音検出部１において無音検出を行い、無音検出保護部２において、検出保護の動作を行う（Ｓ４）。この詳細は、図３を参照して後述する。
【０００９】
次に、「ダイヤルミュート検出か」のテストをする（Ｓ５）。
このステップＳ５におけるテストが、「ｎｏ」で有音のときには、エコーキャンセラ４における適応計算を行い（Ｓ６）、エコーキャンセラ制御部３は、スイッチ３ａを図示の実線のように切換えて、誤差信号ｅｆ（ｎ）を４線受話路の出力ｕ（ｎ）とし（Ｓ７）、その入力データｙ（ｎ）に対する動作を終了する。
ステップＳ５の出力が「ｙｅｓ」であって、無音状態であることが検知されたときには、エコーキャンセラ４の適応動作を停止し（Ｓ９）、その入力データｙ（ｎ）に対する動作を終了する。
【００１０】
ステップＳ４における無音検出・検出保護の動作について、図３を参照してさらに説明する。
この動作のスタート後（Ｓ４０）、「前回ダイヤルミュート非検出か」のテストをする（Ｓ４１）。
このテストが「ｙｅｓ」であったときには、そのときの無音判定をする（Ｓ４２）。
この判定の結果が「ｎｏ」のときには、保護時間計測用カウンタの計数値をリセットして（Ｓ４６）、このステップ４の動作を終了する。
ステップＳ４２のテストが「ｙｅｓ」であったときには、「検出保護時間経過か」のテストをし（Ｓ４３）、そのテストが「ｎｏ」であったときには、保護時間計測用カウンタの計数値をインクリメントして（Ｓ４７）、このステップ４の動作を終了する。ステップＳ４３のテストが「ｙｅｓ」であったときには、保護時間計測用カウンタの計数値をリセットして（Ｓ４４）、ダイヤルミュート検出[ dm- flg ＝１] をして（Ｓ４５）、このステップ４の動作を終了する。
ステップＳ４１のテストが「ｎｏ」であったときには、そのときの無音判定をし（Ｓ４８）、その判定が「ｙｅｓ」であったときには、このステップ４の動作を終了する。
ステップＳ４８のテストの結果が「ｎｏ」であったときには、「非検出保護時間経過か」のテストをし（Ｓ４９）、そのテストの結果が「ｎｏ」であったときには、保護時間計測用カウンタの計測値をインクリメントして（Ｓ５２）、そのときのステップＳ４の動作を終了する。
ステップＳ４９のテストの結果が「ｙｅｓ」であったときには、保護時間計測用カウンタの計測値をリセットして（Ｓ５０）、「ダイヤルミュート非検出（dm- flg ＝０）」とし（Ｓ５１）、そのときのステップＳ４の動作を終了する。
【００１１】
トランク回路２０では、ダイヤル制御部６によりダイヤル信号が送出されると、これに同期してダイヤルミュート８により回り込み経路が遮断される。この時エコーキャンセラ回路１０の４線側受話路への入力ｙ（ｎ）は非線形的に変化し無音となる。無音検出部１では入力信号ｙ（ｎ）の振幅により無音を判定し、無音検出保護部２に通知する。無音検出保護部２では設定した保護時間を経過した後に無音検出フラグdm- flag＝１をエコーキャンセラ制御部３に出力する。通常の状態には、音声信号では２サンプル連続して“０”交差することはないので、検出保護時間は２〜３サンプル以上あればよく、実施例では無音検出器１の入力からエコーキャンセラ４の入力までの遅延時間を考慮して１msec（８サンプル）とした。
【００１２】
エコーキャンセラ制御部３は、検出フラッグdm- flag＝０（有音）のとき、エコーキャンセラ４の適応動作を接続し、誤差信号ｅｆ（ｎ）を出力ｕ（ｎ）に接続する。一方、検出フラッグdm- flag＝１のとき、エコーキャンセラ４の適応動作を停止し、無音発生器の信号をｕ（ｎ）に接続して強制的に無音を出力する。
【００１３】
このように、エコーキャンセラ４の適応動作を停止しダイヤルミュート動作前の適応フィルタ係数を保持することにより、遮断された経路に対する過渡動作を防止する。ダイヤル信号送出が終了し、ダイヤルミュートを解除した後はミュート前の経路に適応した状態が維持されているので、直ちに正常なエコー消去が可能である。
【００１４】
実施例では、エコーキャンセラ４の適応停止までの所要時間は最大１msecであるが、エコーキャンセラ４の適応動作には２〜３sec かかるので、この適応停止までの所要時間内に、遮断された経路に対してエコーキャンセラ４が不必要な適応動作をしてエコーまたはハウリングを発生することはない。
【００１５】
本実施例では無音発生器５により強制的に無音出力したが、エコーキャンセラをバイパスして入力信号ｙ（ｎ）を出力ｕ（ｎ）としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上から明らかなように、本発明によれば、入力信号の振幅により無音を判定することによって、ダイヤル発信時のダイヤルミュートによる回り込み経路の遮断を検出して、エコーキャンセラの適応動作停止するとともにエコーキャンセラの出力の代わりに無音を強制的に出力することにより、エコーの発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の実施例の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  無音検出部
２  無音検出保護部
３  エコーキャンセラ制御部
３ａ  スイッチ
４  エコーキャンセラ
５  無音発生部
６  ダイヤル制御部
７  ダイヤル信号送出器
８  ダイヤルミュート
９  加算器
１０  エコーキャンセラ回路
２０  トランク回路
Ｈ  ハイブリッド回路
【図１】
0004292374.tif 000002
【図２】
0004292374.tif 000003
【図３】
0004292374.tif 000004