(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラにおいて、
前記順次更新されるタップ係数に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出するエコーキャンセル動作状態検出手段と、
該状態が検出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段と、
を含むことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
請求項１に記載のエコーキャンセラにおいて、
前記エコーキャンセル動作状態検出手段は、
呼開始後一定時間が経過した状態でかつ前記受信側入力信号が狭帯域信号でない状態において、最大値を有する前記タップ係数のタップ位置を検出する最大タップ位置検出手段と、
該タップ位置の揺らぎ幅を検出する揺らぎ幅検出手段と、
該検出された揺らぎ幅に基づいて、前記エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出する比較手段と、
を含むことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラにおいて、
前記送信側入力信号としてリニアデータの０が続く状態を検出するリニアデータ０検出手段と、
該状態が検出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段と、
を含むことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項４】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラにおいて、
前記受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力する第１のタンデム接続検出用パターン挿入手段と、
前記送信側出力信号に前記タンデム接続検出用パターンを挿入して出力する第２のタンデム接続検出用パターン検出手段と、
前記送信側入力信号から前記タンデム接続検出用パターンを抽出する第２のタンデム接続検出用パターン検出手段と、
前記第１のタンデム接続検出用パターン検出手段及び前記第２のタンデム接続検出用パターン検出手段において共に前記タンデム接続検出用パターンが抽出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段と、
を含むことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項５】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラであって、
前記受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力するタンデム接続検出用パターン挿入手段と、
前記受信側入力信号から前記タンデム接続検出用パターンを抽出するタンデム接続検出用パターン検出手段と、
該タンデム接続検出用パターン検出手段が前記タンデム接続検出用パターンを抽出した場合に、前記送信側出力信号にタンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力するタンデム接続検出結果用パターン挿入手段と、
前記送信側入力信号から前記タンデム接続検出結果用パターンを抽出するタンデム接続検出結果用パターン検出手段と、
該タンデム接続検出結果用パターン検出手段において前記タンデム接続検出結果用パターンが抽出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段と、
を含むことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項６】
請求項５に記載のエコーキャンセラにおいて、
前記タンデム接続検出用パターン挿入手段は、前記受信側入力信号の信号レベルに対応するタンデム接続検出用パターンを該受信側入力信号に挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力し、
前記タンデム接続検出結果用パターン挿入手段は、前記タンデム接続検出用パターン検出手段が抽出した前記タンデム接続検出用パターンが、現在の受信側入力信号の信号レベルに対応するものである場合に、前記タンデム接続検出結果用パターン挿入手段が前記送信側出力信号にタンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力する、
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１項に記載のエコーキャンセラにおおいて、
前記タンデム接続検出用パターン又は前記タンデム接続検出結果用パターンは、前記受信側入力信号、前記受信側出力信号、前記送信側入力信号、又は前記送信側出力信号であるディジタル信号のサンプル列において、所定サンプルおきの複数個のサンプルの各最下位ビットがビットスチールされ、それら複数個の最下位ビットに前記タンデム接続検出用パターン又は前記タンデム接続検出結果用パターンを構成するビットデータの各ビットが挿入されて伝送される、
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項８】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果として前記送信側出力信号を出力するエコーキャンセラにおいて、
前記順次更新されるタップ係数に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出するエコーキャンセル動作状態検出手段と、
該状態が検出された場合に、前記エコー制御時間に関する情報を前記送信側出力信号に挿入してタンデム接続されている他のエコーキャンセラに通知するエコー制御時間情報挿入手段と、
前記送信側入力信号から前記エコー制御時間に関する情報を検出するエコー制御時間情報検出手段と、
該検出されたエコー制御時間に関する情報に対応する時間だけ前記受信側入力信号を遅延させて前記フィルタに入力させる遅延調整手段と、
を含み、
タンデム接続されている複数のエコーキャンセラが協調してエコーキャンセル動作を実行する、
ことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項９】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラの制御方法において、
前記順次更新されるタップ係数に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出し、
該状態が検出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させる、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のエコーキャンセラ制御方法であって、
呼開始後一定時間が経過した状態でかつ前記受信側入力信号が狭帯域信号でない状態において、最大値を有する前記タップ係数のタップ位置を検出し、
該タップ位置の揺らぎ幅を検出し、
該検出された揺らぎ幅に基づいて、前記エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出する、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラ制御方法。
【請求項１１】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラの制御方法において、
前記送信側入力信号としてリニアデータの０が続く状態を検出し、
該状態が検出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させる、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１２】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラの制御方法において、
前記受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力し、
前記送信側出力信号に前記タンデム接続検出用パターンを挿入して出力し、
前記受信側入力信号から前記タンデム接続検出用パターンを抽出し、
前記送信側入力信号から前記タンデム接続検出用パターンを抽出し、
前記受信側入力信号及び前記送信側入力信号から共に前記タンデム接続検出用パターンが抽出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させる、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１３】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラの制御方法であって、
前記受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力し、
前記受信側入力信号から前記タンデム接続検出用パターンを抽出し、
該タンデム接続検出用パターンが抽出された場合に、前記送信側出力信号にタンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力し、
前記送信側入力信号から前記タンデム接続検出結果用パターンを抽出し、
該タンデム接続検出結果用パターンが抽出された場合に、前記送信側入力信号から前記擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させる、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のエコーキャンセラの制御方法であって、
前記受信側入力信号の信号レベルに対応するタンデム接続検出用パターンを該受信側入力信号に挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力し、
前記受信側入力信号から抽出された前記タンデム接続検出用パターンが、現在の受信側入力信号の信号レベルに対応するものである場合に、前記送信側出力信号に前記タンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力する、
過程を含むことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１５】
請求項１２乃至１４の何れか１項に記載のエコーキャンセラにおいて、
前記タンデム接続検出用パターン又は前記タンデム接続検出結果用パターンは、前記受信側入力信号、前記受信側出力信号、前記送信側入力信号、又は前記送信側出力信号であるディジタル信号のサンプル列において、所定サンプルおきの複数個のサンプルの各最下位ビットがビットスチールされ、
それら複数個の最下位ビットに前記タンデム接続検出用パターン又は前記タンデム接続検出結果用パターンを構成するビットデータの各ビットが挿入されて伝送される、
ことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【請求項１６】
残留エコー信号と順次受信される受信側入力信号とに基づいてタップ係数群を順次更新し、前記受信側入力信号を入力とし前記タップ係数群をフィルタ係数とするフィルタによって擬似エコー信号を生成し、それを送信側入力信号から減算することにより、該送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号を出力するエコーキャンセラの制御方法であって、
前記順次更新されるタップ係数に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間が前記エコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出し、
該状態が検出された場合に、前記エコー制御時間に関する情報を前記送信側出力信号に挿入してタンデム接続されている他のエコーキャンセラに通知し、
前記送信側入力信号から前記エコー制御時間に関する情報を検出し、
該検出されたエコー制御時間に関する情報に対応する時間だけ前記受信側入力信号を遅延させて前記フィルタに入力させる、
過程を含み、
タンデム接続されている複数のエコーキャンセラが協調してエコーキャンセル動作を実行する、
ことを特徴とするエコーキャンセラの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電話網等における通話品質等を改善するためのエコーキャンセラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エコーキャンセラは、種々の電話網等内の、２線伝送路と４線伝送路との間で相互変換を行うための２線／４線変換用ハイブリッド装置等において生じるエコーによる通話品質の劣化を防止するため等の目的で設置される。
【０００３】
従来、エコーキャンセラは、衛生回線網等のように、伝送路が長く伝送遅延が大きい網で生じるエコーを抑圧するために用いられることが多かった。
更に、近年では、音声ＣＯＤＥＣ（音声符号化／復号装置）により伝送帯域を圧縮して音声の伝送レートを削減する技術も広く実用化されるようになってきており、エコーキャンセラは、そのようなＣＯＤＥＣが有する処理遅延に起因するエコーを除去するためにも広く適用されている。具体的には、移動端末の基地局システム等の無線系網にも、広く用いられるようになってきている。
【０００４】
また、今後、電話網とＡＴＭ（非同期転送モード）網との統合が進につれ、ＡＴＭセルの分解／組立て等に伴う処理遅延の増加によって、エコーキャンセラの必要性が高まるものと予想される。
【０００５】
図１３は、２線／４線変換用ハイブリッド装置（以下、単にハイブリッド装置という）において生じるエコーを抑圧するためのエコーキャンセラの適用位置の説明図である。
【０００６】
図１３において、話者Ａのエコーとは、話者Ａの音声の一部が話者Ｂ側のハイブリッド装置（Ｈｙｂｒｉｄ）１３０１（＃Ｂ）で話者Ａの受信路に漏れ込んで生じる信号をいう。話者Ａのエコーは、話者Ｂ側に設置されるエコーキャンセラ（ＥＣ）１３０２（＃Ａ）（ハッチングされた部分）により抑圧される。エコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）から話者Ｂ側のハイブリッド装置１３０１（＃Ｂ）を経由してそのエコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）に戻るまでの経路を、エコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）のエコー経路１３０３という。また、エコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）にとって、話者Ａを遠端側話者（Far End Speaker ）、話者Ｂを近端側話者（Near End Speaker）という。
【０００７】
逆に、話者Ｂのエコーとは、話者Ｂの音声の一部が話者Ａ側のハイブリッド装置１３０１（＃Ａ）で話者Ｂの受信路に漏れ込んで生じる信号をいう。話者Ｂのエコーは、話者Ａ側に設置されるエコーキャンセラ（ＥＣ）１３０２（＃Ｂ）により抑圧される。エコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）のエコー経路は、特には図示しないが、エコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）から話者Ａ側のハイブリッド装置１３０１（＃Ａ）を経由してそのエコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）に戻るまでの経路をいう。また、エコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）にとっての遠端側話者は話者Ｂであり、近端側話者は話者Ａである。
【０００８】
話者Ａ、Ｂ間で生じる遅延が長いほど、そこでの伝送遅延が増加するため、話者Ａは、自分自身の音声に対してそのエコーをより遅れて聞くことになり、エコーを耳障りなものとしてより顕著に知覚するようになる。
【０００９】
図１４は、図１３のエコーキャンセラ１３０２の従来の構成図である。
一般的に、エコーキャンセラ１３０２では、まず、タップ係数更新部１４０４が、減算器１４１０から順次出力される残留エコー信号１４１２とタップメモリ１４０２に順次保持される受信側入力信号１４０５とから、タップ係数メモリ１４０３に順次保持されているエコー経路１３０３の特性を示すＮ個のタップ係数を順次更新し、それらをタップ係数メモリ１４０３に保持し直す。
【００１０】
そして、適応ＦＩＲ（有限インパルス応答:Finite Impulse Response）フィルタ１４０１が、タップメモリ１４０２に順次保持される受信側入力信号１４０５とタップ係数更新部１４０４が順次更新するＮ個のタップ係数とに対してたたみ込み演算を実行することにより、擬似エコー信号１４０９を発生する。即ち、適応ＦＩＲフィルタ１４０１は、エコー経路１３０３の特性を実現するフィルタとなっている。ここで、エコー経路１３０３は線形特性を有すると仮定され、その特性はインパルス応答として推定される。そして、適応ＦＩＲフィルタ１４０１は、上記インパルス応答を近似する有限インパルス応答（ＦＩＲ）のたたみ込み演算を実行するトランスバーサルフィルタとして実現される。
【００１１】
タップ係数更新部１４０４は、例えば学習同定と呼ばれるアルゴリズムに基づいて、減算器１４１０から出力される誤差信号とタップメモリ１４０２に順次保持される受信側入力信号１４０５とからＮ個のタップ係数の各値の更新値をサンプリング点毎に演算する。続いて、タップ係数更新部１４０４は、それらＮ個の更新値を用いて、タップ係数メモリ１４０３に保持されている前回のサンプリング点において演算されたＮ個のタップ係数の各値を更新する。そして、タップ係数更新部１４０４は、その結果得られるＮ個のタップ係数を、適応ＦＩＲフィルタ１４０１の係数設定部に出力すると共に、タップ係数メモリ１４０３に保持し直す。
【００１２】
ここで、一般的なエコーキャンセラは、受信側入力信号として白色雑音を仮定しているため、実際の音声信号や近端話者側に背景雑音が入力される状況のもとでは、エコーを完全には除去しきれない。特に、エコー経路の伝送遅延が増加すると、その影響が顕著となる。そこで、図１４に示されるように、エコーキャンセラ１３０２内の減算器１４１０の出力側にＮＬＰ（ノンリニアプロセッサ）１４１１と呼ばれるプロセッサが挿入される。このＮＬＰ１４１１は、減算器１４１０から出力される残留エコー信号１４１２のレベルがあるレベル以下であったなら、例えばその信号を強制的に０にしてしまう等の処理を実行する。従って、この処理は、一種の非線形処理である。但し、話者Ａと話者Ｂが同時に通話している場合や、近端話者の通話時には、特には図示しない重畳通話検出回路等によってその状態が検出され、ＮＬＰ１４１１の動作が停止される。
【００１３】
エコーキャンセラ１３０２は、前述したように、エコー経路１３０３が線形特性を有すると仮定され、そのエコー経路１３０３の特性は適応ＦＩＲフィルタ１４０１により擬似できることを前提としている。そして、この適応ＦＩＲフィルタ１４０１のタップ長は、接続される網を考慮して、エコー経路１３０３の伝送遅延として想定し得る最大時間をカバーできる長さに設定される。この長さに相当する時間を、エコー制御時間という。より具体的には、適応ＦＩＲフィルタ１４０１のタップ長は、一般に、エコー経路１３０３の最大伝送遅延時間に、ハイブリッド装置１３０１において生じるインパルス応答時間を付加して得られる時間長となるように設定される。
【００１４】
例えば、国内の電話網内では、東京を中心とした場合に、エコー経路１３０３の最大遅延時間は４０〜５０ｍｓｅｃ程度といわれており、この範囲内ならば、エコーは耳障りにならないことが知られている。
【００１５】
最近では、特にＰＨＳ網や携帯電話網等の移動系の網においては、それに含まれる無線回線部分、音声ＣＯＤＥＣ、又は回線多重／分離装置において生じる伝送遅延の増加により、その網内の全体の伝送遅延が増加する傾向にある。このため、これらの網では、基地局等にエコーキャンセラが挿入されるケースが多くなってきている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、問題となるのは、下記の２点である。
１．図１５に示される、移動系網であるＳＴＭ（同期転送モード）網１５０１、ＡＴＭ（非同期転送モード）網１５０２、及び固定系網であるＳＴＭ網１５０３がセル組み立ておよび分解部１５０４、１５０５等を介して接続されるケースを考えた場合、基地局等に設置されるエコーキャンセラ１３０２にとって、そのエコー経路１３０３の伝送遅延時間が増加する傾向があり、これにより、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１３０２のエコー制御時間を超えるケースが生じる可能性がある。
【００１７】
２．移動系網等に新たにエコーキャンセラ１３０２が設置されることにより図１６に示される、エコー経路側のエコーキャンセラ１３０２と中継回線側のエコーキャンセラ１３０２の接続のように、２つ以上のエコーキャンセラ１３０２のタンデム接続が生じる可能性がある。
【００１８】
本来は、網の設計者が網内に設置されているエコーキャンセラ１３０２の位置や特性を十分に把握すべきであるが、実際には網内の状況を全て把握するのが困難なケースもある。
上述のケース１．が生じた場合には、エコーキャンセラ１３０２が正常動作できないため、異音を発生してしまう等の問題点が生じる。
【００１９】
また、上述のケース２．が生じる例えば図１６に示されるような場合には、エコー経路側のエコーキャンセラ１３０２内に非線形動作をするＮＬＰ１４１１が存在することにより、中継回線側のエコーキャンセラ１３０２にとってのエコー経路１３０３が線形特性を有しなくなるため、中継回線側のエコーキャンセラ１３０２は、最適な擬似エコー信号１４０９（図１４参照）を発生できなくなり、やはり異音を発生してしまう等の問題点が生じる可能性がある。
【００２０】
本発明の課題は、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えるケースや２つ以上のエコーキャンセラのタンデム接続が生じるケースを検出し、対処することにより、異音の発生等を回避することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、残留エコー信号（１４１２）と順次受信される受信側入力信号（１４０５）とに基づいてタップ係数群を順次更新し、受信側入力信号を入力としタップ係数群をフィルタ係数とするフィルタ（適応ＦＩＲフィルタ１４０１）によって擬似エコー信号（１４０９）を生成し、それを送信側入力信号（１４０７）から減算することにより、その送信側入力信号に対してエコーキャンセル動作を実行し、その減算結果をもとに送信側出力信号（１４０８）を出力するエコーキャンセラを前提とする。
【００２２】
そして、本発明の第１の態様は、以下の構成を有する。これは、前述したケース１を解決するための構成である。
まず、順次更新されるタップ係数をもとに、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出するエコーキャンセル動作状態検出手段を有する。この手段は、例えば、呼開始後一定時間が経過した状態でかつ受信側入力信号が狭帯域信号でない状態において、サンプリングタイミング毎に、最大値を有するタップ係数のタップ位置を検出する最大タップ位置検出手段（最大タップ位置検出部１０２）と、そのタップ位置の揺らぎ幅を検出する揺らぎ幅検出手段（揺らぎ幅検出部１０３）と、その検出された揺らぎ幅に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出する比較手段（比較器１０４）とを含む。
【００２３】
次に、上述の状態が検出された場合に、送信側入力信号から擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段（切り替え制御部１０５）を有する。
【００２４】
上述の本発明の第１の態様の構成により、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えた場合には、エコーキャンセル動作は行われなくなるため、送信側出力信号にはエコーが含まれ遠端側話者はそれを知覚する結果となるが、非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生は抑制されるため、感覚的には遠端側話者における不快感を軽減することができる。
【００２５】
本発明の第２の態様は、以下の構成を有する。これは、前述のケース２を解決するための構成である。
まず、送信側入力信号としてリニアデータの０が続く状態を検出するリニアデータ０検出手段（リニアデータ０検出部３０２）を有する。
【００２６】
次に、その状態が検出された場合に、送信側入力信号から擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段（切り替え制御部３０３）を有する。
【００２７】
上述の本発明の第２の態様の構成により、エコー経路に近い側のエコーキャンセラに対してタンデム接続されたエコーキャンセラにおいて、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生は抑制される。
【００２８】
本発明の第３の態様は、以下の構成を有する。
まず、受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力する第１のタンデム接続検出用パターン挿入手段（タンデム接続検出用パターン挿入部５０２）を有する。
【００２９】
次に、送信側出力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入して出力する第２のタンデム接続検出用パターン挿入手段（タンデム接続検出用パターン挿入部５０４）を有する。
【００３０】
次に、受信側入力信号からタンデム接続検出用パターンを抽出する第１のタンデム接続検出用パターン検出手段（タンデム接続検出用パターン検出部５０３）を有する。
【００３１】
次に、送信側入力信号からタンデム接続検出用パターンを抽出する第２のタンデム接続検出用パターン検出手段（タンデム接続検出用パターン検出部５０５）を有する。
【００３２】
そして、第１のタンデム接続検出用パターン検出手段及び第２のタンデム接続検出用パターン検出手段において共にタンデム接続検出用パターンが抽出された場合に、送信側入力信号から擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段（切り替え制御部５０６）を有する。
【００３３】
上述の本発明の第３の態様の構成により、網の中間でタンデム接続されたエコーキャンセラにおいて、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
【００３４】
本発明の第４の態様は、以下の構成を有する。
まず、受信側入力信号にタンデム接続検出用パターンを挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力するタンデム接続検出用パターン挿入手段（タンデム接続検出用パターン挿入部５０２）を有する。このタンデム接続検出用パターン挿入手段は、受信側入力信号の信号レベルに対応するタンデム接続検出用パターンをその受信側入力信号に挿入し、その結果得られる信号を受信側出力信号として出力するように構成することができる。
【００３５】
次に、受信側入力信号からタンデム接続検出用パターンを抽出するタンデム接続検出用パターン検出手段（タンデム接続検出用パターン検出部５０３）を有する。
【００３６】
次に、そのタンデム接続検出用パターン検出手段がタンデム接続検出用パターンを抽出した場合に、送信側出力信号にタンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力するタンデム接続検出結果用パターン挿入手段（タンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３）を有する。このタンデム接続検出結果用パターン挿入手段は、タンデム接続検出用パターン検出手段が抽出したタンデム接続検出用パターンが、現在の受信側入力信号の信号レベルに対応するものである場合に、送信側出力信号にタンデム接続検出結果用パターンを挿入して出力するように構成することができる。
【００３７】
次に、送信側入力信号からタンデム接続検出結果用パターンを抽出するタンデム接続検出結果用パターン検出手段（タンデム接続検出結果用パターン判定部８０２）を有する。
【００３８】
そして、そのタンデム接続検出結果用パターン検出手段においてタンデム接続検出結果用パターンが抽出された場合に、送信側入力信号から擬似エコー信号を減算する処理を含むエコーキャンセル動作を停止させるエコーキャンセル動作停止手段（切り替え制御部５０６）を有する。
【００３９】
上述の本発明の第４の態様の構成により、エコー経路側エコーキャンセラ以外のタンデム接続されたエコーキャンセラにおいて、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
【００４０】
上述の本発明の第３又は第４の態様の構成において、タンデム接続検出用パターン又はタンデム接続検出結果用パターンは、受信側入力信号、受信側出力信号、送信側入力信号、又は送信側出力信号であるディジタル信号のサンプル列において、所定サンプルおきの複数個のサンプルの各最下位ビットがビットスチールされ、それら複数個の最下位ビットにタンデム接続検出用パターン又はタンデム接続検出結果用パターンを構成するビットデータの各ビットが挿入されて伝送されるように構成することができる。
【００４１】
このような挿入方法により、主信号の特性劣化を最小限に抑えると共に、タンデム接続を確実に検出することが可能となる。
本発明の第５の態様は、以下の構成を有する。
【００４２】
まず、順次更新されるタップ係数に基づいて、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えている状態を検出するエコーキャンセル動作状態検出手段（１０２〜１０４、１１０６）を有する。
【００４３】
次に、その状態が検出された場合に、エコー制御時間に関する情報を送信側出力信号に挿入してタンデム接続されている他のエコーキャンセラに通知するエコー制御時間情報挿入手段（タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２）を有する。
【００４４】
次に、送信側入力信号からエコー制御時間に関する情報を検出するエコー制御時間情報検出手段（タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３）を有する。
【００４５】
そして、その検出されたエコー制御時間に関する情報に対応する時間だけ受信側入力信号を遅延させてフィルタに入力させる遅延調整手段（遅延調整用メモリ１１０４）を有する。
【００４６】
上述の本発明の第５の態様の構成により、タンデム接続されている複数のエコーキャンセラが協調してエコーキャンセル動作を実行することができる。
なお、本発明は、上述のエコーキャンセラが実現する機能と同等の機能を有するエコーキャンセラの制御方法として構成することが可能である。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の各実施の形態について詳細に説明する。
発明の第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態のエコーキャンセラの構成図である。
【００４８】
この図において、前述した図１３及び図１４の場合と同じ番号が付された部分は、それらの図の場合と同じ機能を有する。
第１の実施の形態のエコーキャンセラ１０１は、タップ係数メモリ１４０３に順次保持されるタップ係数をもとにエコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えている状態を検出し、その検出時にはエコーキャンセル動作を停止させることが特徴である。
【００４９】
より具体的には、エコーキャンセラ１０１は、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えている状態を、呼の接続が開始されてから一定時間が経過した後であってかつ受信側入力信号１４０５として狭帯域信号が入力していない状態において、最大値を有するタップ係数位置の揺らぎ幅が一定量を超える場合として検出する。
【００５０】
エコー経路１３０３の特性は、網毎に異なるが、エコーキャンセラ１０１が一旦網内の所定の位置に設置された後は、そのエコーキャンセラ１０１に対応するエコー経路１３０３の特性は殆ど変化しない。
【００５１】
エコーキャンセラ１０１は、呼が接続されてからエコー経路１３０３の推定動作を開始するため、推定が最適化されるまではタップ係数値は大幅に変化する。しかし、推定が最適化された後は、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコー制御時間内である場合には、タップ係数の値はさほど変化しなくなる。一方、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコー制御時間を超えている場合には、正常な推定動作が行えず、タップ係数の値が安定しない。
【００５２】
そこで、第１の実施の形態のエコーキャンセラ１０１は、最大タップ位置検出部１０２が、呼の接続が開始されてから一定時間が経過した後に、Ｎ個のタップ係数の各値をモニタし、最大値を有するタップ係数の位置を検出する。
【００５３】
次に、揺らぎ幅検出部１０３が、最大タップ位置検出部１０２が順次検出する最大値を有するタップ係数の位置の揺らぎ幅を検出する。
そして、比較器１０４が、揺らぎ幅検出部１０３が順次検出する揺らぎ幅を所定の閾値と比較し、後述する所定の条件が成立した時点で、比較器１０４が切り替え制御部１０５に対して、減算器１４１０による擬似エコー信号１４０９の減算動作（即ちエコーキャンセル動作）及びＮＬＰ１４１１の動作をスキップさせるように指示を出す。
【００５４】
この結果、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコー制御時間を超えた場合には、エコーキャンセル動作は行われなくなるため、送信側出力信号１４０８にはエコーが含まれ遠端側話者はそれを知覚する結果となるが、非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生は抑制されるため、感覚的には遠端側話者における不快感を軽減することができる。
【００５５】
なお、受信側入力信号１４０５としてプッシュトーン信号やリングバックトーン信号等の狭帯域信号が入力した場合は、エコーキャンセラ１０１は、本来のエコー経路１３０３の推定を行うことができず、タップ係数の各値は特殊なタップ係数値に落ち着いてしまう。従って、最大タップ位置検出部１０２、揺らぎ幅検出部１０３、比較器１０４、及び切り替え制御部１０５の動作時には、特には図示しない狭帯域信号検出器等を用いることにより、受信側入力信号１４０５として狭帯域信号が入力されていない場合においてのみ、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えている状態の検出動作を実行するように動作する。狭帯域信号検出器は、例えば、受信側入力信号１４０５の一定時間内の零交差数（振幅が０となる回数）を順次モニタし、その順次モニタされる零交差数がほとんど変動しない場合に、受信側入力信号１４０５が狭帯域信号であることを示す信号を出力するように構成することができる。
【００５６】
図２は、図１に示されるタップ係数更新部１４０４、最大タップ位置検出部１０２、揺らぎ幅検出部１０３、比較器１０４、及び切り替え制御部１０５が実現する制御動作を示す動作フローチャートである。この動作フローチャートは、サンプリング点毎に実行される。
【００５７】
まず、図１４の説明において前述したように、タップ係数更新部１４０４が、例えば学習同定と呼ばれるアルゴリズムに基づいて、減算器１４１０から出力される誤差信号とタップメモリ１４０２に順次保持される受信側入力信号１４０５とからＮ個のタップ係数の各値の更新値をサンプリング点毎に演算し、それらＮ個の更新値を用いて、タップ係数メモリ１４０３に保持されている前回のサンプリング点において演算されたＮ個のタップ係数の各値を更新し、し、それらをタップ係数メモリ１４０３に保持し直す。
【００５８】
次に、前述した特には図示しない狭帯域信号検出器が、受信側入力信号１４０５が狭帯域信号であるか否かを判定する（ステップ２０２）。
受信側入力信号１４０５が狭帯域信号であると判定され、ステップ２０２の判定がＹＥＳの場合には、ステップ２１０に進み、そこで通常のエコーキャンセル動作が行われる。即ち、切り替え制御部１０５は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択する。
【００５９】
一方、受信側入力信号１４０５が狭帯域信号ではないと判定され、ステップ２０２の判定がＮＯの場合には、ステップ２０３において、呼の接続が開始されてからの時間が所定の閾値時間Ｔｈ１を超えているか否かが判定される（ステップ２０３）。この判定は、例えば、特には図示しない呼処理プロセッサからの呼の接続の開始を通知する信号によってリセットされ、一定時間毎にインクリメントされる、特には図示しないカウンタを用いて行われる。
【００６０】
呼の接続が開始されてからの時間が所定の閾値時間Ｔｈ１を超えておらず、ステップ２０３の判定がＮＯの場合には、まだエコーキャンセル動作が安定していないため、ステップ２１０に進み、そこで通常のエコーキャンセル動作が行われる。
【００６１】
呼の接続が開始されてからの時間が所定の閾値時間Ｔｈ１を超えており、ステップ２０３の判定がＹＥＳの場合には、最大タップ位置検出部１０２が、ステップ２０１においてタップ係数メモリ１４０３に新たに保持されたＮ個のタップ係数の各値を比較し、最大値を有するタップ係数の位置を、位置ｍｎｅｗとして検出する（ステップ２０４）。
【００６２】
次に、揺らぎ幅検出部１０３は、前回のサンプリング点における最大値を有するタップ係数の位置を位置ｍｏｌｄとして記憶しており、その位置と、今回のサンプリング点において最大タップ位置検出部１０２が検出した位置ｍｎｅｗとの差の絶対値｜ｍｏｌｄ−ｍｎｅｗ｜を、揺らぎ幅ｄｉｆとして算出する（ステップ２０５）。
【００６３】
次に、比較器１０４は、揺らぎ幅検出部１０３が順次検出する揺らぎ幅ｄｉｆが、所定の閾値Ｔｈ２を超えているか否かを、判定する（ステップ２０６）。
揺らぎ幅ｄｉｆが所定の閾値Ｔｈ２を超えておらず、ステップ２０６の判定がＮＯの場合は、比較器１０４は、カウンタ２を＋１だけインクリメントし（ステップ２０７）、このカウンタ２のカウント値が閾値Ｔｈ４を超えたか否かを判定する（ステップ２０８）。
【００６４】
カウンタ２は、特には図示しないレジスタ又は特には図示しないメモリ上に確保される変数である。そして、このカウンタ２は、エコーキャンセラ１０１の動作開始時に閾値Ｔｈ４に初期設定され、また、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えて揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２より大きくなる状態が閾値Ｔｈ３に対応するサンプリング時間以上続いた時点で後述するステップ２１３で値０にクリアされ、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えない状態になって揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２以下である場合にステップ２０７で＋１インクリメントされる。従って、エコーキャンセラ１０１の動作開始直後、又はエコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えている状態から超えない状態に変化してから閾値Ｔｈ４に対応するサンプリング時間だけ経過した後に、カウンタ２のカウント値は閾値Ｔｈ４を超える。
【００６５】
このように、カウンタ２のカウント値が閾値Ｔｈ４を超えてステップ２０８の判定がＹＥＳとなると、比較器１０４は、後述するカウンタ１の値を０にクリアした後（ステップ２０７）、切り替え制御部１０５に対して、通常のエコーキャンセル動作を実行させる（ステップ２１０）。即ち、切り替え制御部１０５は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択する。
【００６６】
即ち、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えない状態になって揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２以下となる状態が閾値Ｔｈ４に対応する一定の保護期間だけ安定に続くと、通常のエコーキャンセル動作が実行されることになる。
【００６７】
なお、カウンタ２のカウント値が閾値Ｔｈ４を超えずステップ２０８の判定がＮＯであるうちは、後述するステップ２１４に進んで、エコーキャンセル動作の停止状態が続行される。
【００６８】
一方、揺らぎ幅ｄｉｆが所定の閾値Ｔｈ２を超えており、ステップ２０６の判定がＹＥＳとなった場合は、比較器１０４は、カウンタ１を＋１だけインクリメントし（ステップ２１１）、このカウンタ１のカウント値が閾値Ｔｈ３を超えたか否かを判定する（ステップ２１２）。
【００６９】
カウンタ１は、カウンタ２と同様に、特には図示しないレジスタ又は特には図示しないメモリ上に確保される変数である。そして、このカウンタ１は、エコーキャンセラ１０１の動作開始時に値０に初期設定され、また、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えず揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２以下である状態が閾値Ｔｈ４に対応するサンプリング時間以上続いた時点で前述したステップ２０９で値０にクリアされ、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超える状態になって揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２よりも大きくなった場合にステップ２１１で＋１インクリメントされる。従って、エコーキャンセラ１０１の動作開始時から閾値Ｔｈ３に対応するサンプリング時間だけ経過した後又はエコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えていない状態から超えた状態に変化してから閾値Ｔｈ３に対応するサンプリング時間だけ経過した後に、カウンタ１のカウント値は閾値Ｔｈ３を超える。
【００７０】
このように、カウンタ１のカウント値が閾値Ｔｈ３を超えてステップ２１２の判定がＹＥＳとなると、比較器１０４は、前述したカウンタ２の値を０にクリアした後（ステップ２１３）、切り替え制御部１０５に対して、エコーキャンセル動作を停止させる（ステップ２１４）。即ち、切り替え制御部１０５は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択せずに、送信側入力信号１４０７をそのまま送信側出力信号１４０８として出力する。
【００７１】
即ち、エコー経路１３０３の伝送遅延時間がエコーキャンセラ１０１のエコー制御時間を超えた状態になって揺らぎ幅ｄｉｆが閾値Ｔｈ２より大きくなる状態が閾値Ｔｈ３に対応する一定の保護期間だけ続くと、エコーキャンセル動作が停止されることになる。
【００７２】
なお、カウンタ１のカウント値が閾値Ｔｈ３を超えずステップ２１２の判定がＮＯであるうちは、前述したステップ２１０に進んで、通常のエコーキャンセル動作が続行される。
発明の第２の実施の形態
図３は、本発明の第２の実施の形態のエコーキャンセラの構成図であり、図４は、その動作フローチャートである。
【００７３】
この図において、前述した図１３及び図１４の場合と同じ番号が付された部分は、それらの図の場合と同じ機能を有する。
第２の実施の形態のエコーキャンセラ３０１は、エコーキャンセラ３０１への送信側入力信号１４０７がリニアデータの０であることを検出することにより、エコーキャンセル動作を停止させることが特徴である。
【００７４】
エコーキャンセラ３０１へは、エコー信号と近端側（エコー経路１３０３側）の背景雑音とが重畳された送信側入力信号１４０７が入力する。従って、一般には、送信側入力信号１４０７はリニアデータの０には成り難い。一方、エコーキャンセラ３０１の送信側出力部に位置するＮＬＰ１４１１の構成方式として、センタークリッパー方式と呼ばれるものがあり、その方式が採用されたＮＬＰ１４１１は、その動作時にリニアデータの０を出力するものが多い。
【００７５】
そこで、エコーキャンセラ３０１への送信側入力信号１４０７がリニアデータの０であるということは、そのエコーキャンセラ３０１のエコー経路１３０３側に、センタークリッパー方式のＮＬＰを具備したエコーキャンセラがタンデム接続されていると考えることができる。
【００７６】
そこで、図３に示される第２の実施の形態では、リニアデータ０検出部３０２が、送信側入力信号１４０７がリニアデータの０であるか否かを判定する（図４のステップ４０１）。なお、実際には、リニアデータ０検出部３０２は、カウンタ等を用いて、送信側入力信号１４０７がリニアデータの０である状態が一定期間続いたか否かを判定する。
【００７７】
そして、送信側入力信号１４０７がリニアデータの０の状態ではないと判定された場合（図４のステップ４０１の判定がＮＯの場合）には、リニアデータ０検出部３０２は、切り替え制御部３０３に対して、通常のエコーキャンセル動作を実行させる（図４のステップ４０２）。即ち、切り替え制御部３０３は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択する。
【００７８】
一方、送信側入力信号１４０７がリニアデータの０の状態になったと判定された場合（図４のステップ４０１の判定がＹＥＳの場合）には、リニアデータ０検出部３０２は、切り替え制御部３０３に対して、エコーキャンセル動作を停止させる（ステップ４０３）。即ち、切り替え制御部３０３は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択せずに、送信側入力信号１４０７をそのまま送信側出力信号１４０８として出力する。
【００７９】
この結果、エコー経路１３０３に近い側のエコーキャンセラ３０１に対してタンデム接続されたエコーキャンセラ３０１において、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
発明の第３の実施の形態
図５は、本発明の第３の実施の形態のエコーキャンセラの構成図であり、図７は、その動作フローチャートである。
【００８０】
この図において、前述した図１３及び図１４の場合と同じ番号が付された部分は、それらの図の場合と同じ機能を有する。
第３の実施の形態のエコーキャンセラ５０１は、タンデム接続検出用パターン挿入部５０２及び５０４が、それぞれ受信側出力信号１４０６及び送信側出力信号１４０８に、タンデム接続検出用パターンを挿入する機能を有し（図７のステップ７０１）、タンデム接続検出用パターン検出部５０３及び５０５が、それぞれ受信側入力信号１４０５及び送信側入力信号１４０７から、タンデム接続検出用パターンを検出する機能を有する（図７のステップ７０２）。
【００８１】
今、前述した図１３に示されるように、話者Ｂ側のハイブリッド装置１３０１（＃Ｂ）で生じる話者Ａのエコーをキャンセルするためのエコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）と、話者Ａ側のハイブリッド装置１３０１（＃Ａ）で生じる話者Ｂのエコーをキャンセルするためのエコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）とが、網を介して対向して設けられている場合において（この場合はエコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）とエコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）はタンデム接続ではない）、エコーキャンセラ１３０２（＃Ａ）とエコーキャンセラ１３０２（＃Ｂ）が図５に示されるエコーキャンセラ５０１と同様の構成を有し、更にそれらの中間に図５に示される構成を有するエコーキャンセラ５０１がタンデム接続される場合を想定する。
【００８２】
この場合、網の中間でタンデム接続されたエコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０３は、受信側入力信号１４０５から、前段のエコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２において挿入されたタンデム接続検出用パターンを検出すると同時に、同じ中間のエコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０５は、送信側入力信号１４０７から、後段のエコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０４において挿入されたタンデム接続検出用パターンを検出する。
【００８３】
一方、両端の各エコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０３は、受信側入力信号１４０５から、前段のエコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２において挿入されたタンデム接続検出用パターンを検出するが、同じ両端の各エコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０５は、送信側入力信号１４０７がそれぞれのエコー経路１３０３側の信号であってそちら側にはハイブリッド装置１３０１が存在するのみであるため、その送信側入力信号１４０７からはタンデム接続検出用パターンは検出できない。
【００８４】
この事実から、エコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０５は、自分自身及びタンデム接続検出用パターン検出部５０３がそれぞれ同一のタンデム接続検出用パターンを検出した場合においてのみ、そのエコーキャンセラ５０１が網の中間でタンデム接続されたものであると判定し、切り替え制御部５０６に対して、エコーキャンセル動作を停止させる（図７のステップ７０３→７０５）。即ち、切り替え制御部５０６は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択せずに、送信側入力信号１４０７をそのまま送信側出力信号１４０８として出力する。
【００８５】
逆に、エコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０５は、自分自身及びタンデム接続検出用パターン検出部５０３がそれぞれ同一のタンデム接続検出用パターンを検出しなかった場合には、そのエコーキャンセラ５０１が網の中間でタンデム接続されたものではないと判定し、切り替え制御部５０６に対して、通常のエコーキャンセル動作を実行させる（図７のステップ７０３→７０４）。即ち、切り替え制御部５０６は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択する。
【００８６】
上述の制御動作の結果、網の中間でタンデム接続されたエコーキャンセラ５０１において、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
【００８７】
図６は、エコーキャンセラ５０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２又は５０４による、受信側出力信号１４０６又は送信側出力信号１４０８へのタンデム接続検出用パターンの挿入方法例の説明図である。
【００８８】
この例では、受信側出力信号１４０６又は送信側出力信号１４０８であるディジタル音声信号のサンプル列において、ｎサンプルおきのｋ個のサンプルの各ＬＳＢ（最下位ビット）がビットスチールされ、それらｋ個のＬＳＢにタンデム接続検出用パターンを構成するｋビットのビットデータの各ビットが挿入されて伝送される。このような挿入方法により、主信号の特性劣化を回避すると共に、タンデム接続を確実に検出することが可能となる。
発明の第４の実施の形態
図８は、本発明の第４の実施の形態のエコーキャンセラの構成図であり、図９は、その動作フローチャート（その１）である。
【００８９】
この図において、前述した図５、図１３、及び図１４の場合と同じ番号が付された部分は、それらの図の場合と同じ機能を有する。
第４の実施の形態のエコーキャンセラ５０１は、タンデム接続検出用パターン挿入部５０２が、受信側出力信号１４０６に、タンデム接続検出用パターンを挿入する機能を有し（図９のステップ９０１）、タンデム接続検出用パターン検出部５０３が、受信側入力信号１４０５から、タンデム接続検出用パターンを検出する機能を有し（図９のステップ９０６）、更に、タンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３が、タンデム接続検出用パターン検出部５０３がタンデム接続検出用パターンを検出した場合においてのみ、送信側出力信号１４０８に、タンデム接続検出結果用パターンを挿入する機能を有し（図９のステップ９０７→９０８）、タンデム接続検出結果用パターン判定部８０２が、送信側入力信号１４０７から、タンデム接続検出結果用パターンを検出する機能を有する（図９のステップ９０２）。
【００９０】
前述した本発明の第３の実施の形態の説明では、２つのエコーキャンセラが網を介して対向して設けられている場合において、その中間に新たなエコーキャンセラがタンデム接続される場合について説明した。しかし、必ずしも２つのエコーキャンセラが網を介して対向して設けられているとは限らず、図１６に示されるように、１つのエコー経路１３０３側のエコーキャンセラに、新たなエコーキャンセラがタンデム接続される場合もある。本発明の第４の実施の形態は、このような場合を想定している。
【００９１】
まず、エコー経路１３０３側に最も近いエコーキャンセラ８０１（以下、エコー経路側エコーキャンセラ８０１という）内のタンデム接続検出用パターン検出部５０３は、受信側入力信号１４０５から、自分以外の前段のエコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２において挿入されたタンデム接続検出用パターンを検出する（図９のステップ９０６）。
【００９２】
この場合には、エコー経路側エコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３は、上記タンデム接続検出用パターン検出部５０３から通知を受けることにより、送信側出力信号１４０８に、タンデム接続検出用パターンとは異なるタンデム接続検出結果用パターンを挿入する（図９のステップ９０７→９０８）。
【００９３】
これに対して、エコー経路側エコーキャンセラ８０１に接続される前段のエコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２は、エコー経路側エコーキャンセラ８０１に向かう受信側出力信号１４０６に、タンデム接続検出用パターンを挿入すると共に（図９のステップ９０１）、上記前段のエコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出結果用パターン判定部８０２は、送信側入力信号１４０７から、エコー経路側エコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３が挿入したタンデム接続検出結果用パターンを検出する（図９のステップ９０２）。
【００９４】
これにより、このタンデム接続検出結果用パターン判定部８０２は、そのエコーキャンセラ５０１が網の中間にタンデム接続されたものであると判定し、切り替え制御部５０６に対して、エコーキャンセル動作を停止させる（図９のステップ９０３→９０５）。即ち、切り替え制御部５０６は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択せずに、送信側入力信号１４０７をそのまま送信側出力信号１４０８として出力する。
【００９５】
一方、エコー経路側エコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出結果用パターン判定部８０２は、送信側入力信号１４０７がエコー経路１３０３側の信号であってそちら側にはハイブリッド装置１３０１が存在するのみであるため、その送信側入力信号１４０７からはタンデム接続検出結果用パターンは検出できない（図９のステップ９０３の判定がＮＯ）。従って、この場合には、エコー経路側エコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出結果用パターン判定部８０２は、切り替え制御部５０６に対して、通常のエコーキャンセル動作を実行させる（図９のステップ９０３→９０４）。即ち、切り替え制御部５０６は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択する。
【００９６】
タンデム接続検出用パターン挿入部５０２による受信側出力信号１４０６へのタンデム接続検出用パターンの挿入方法例、及びタンデム接続検出用パターン挿入部５０２による送信側出力信号１４０８へのタンデム接続検出結果用パターンの挿入方法例は、本発明の第３の実施の形態の説明において前述した図６に示される方法例と同様である。
【００９７】
上述の制御動作の結果、エコー経路側エコーキャンセラ８０１以外のタンデム接続されたエコーキャンセラ８０１において、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
【００９８】
次に、図１０は、本発明の第４の実施の形態のエコーキャンセラの動作フローチャート（その２）である。
この図において、前述した図９の場合と同じ番号が付されたステップは、図９の場合と同じ機能を実現する。
図１０が図９と異なる点は、エコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２は、受信側入力信号１４０５の信号レベルＰｔｈを検出して、その信号レベルＰｔｈに応じたｋビットからなるタンデム接続検出用パターンを受信側出力信号１４０６に挿入する点（図１０のステップ１００１）、及びエコーキャンセラ８０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０３は、受信側入力信号１４０５からタンデム接続検出用パターンを検出した場合に、そのパターンに対応する信号レベルと現在自分自身が検出している受信側入力信号１４０５の信号レベルＰｔｈの差が一定の閾値以下である場合に、タンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３に対して、送信側出力信号１４０８にタンデム接続検出結果用パターンを挿入させる点である（図１０のステップ１００２→９０８）。
【００９９】
このような構成により、タンデム接続の検出精度を向上させることが可能となる。
発明の第５の実施の形態
図１１は、本発明の第５の実施の形態のエコーキャンセラの構成図であり、図１２は、その動作フローチャートである。
【０１００】
この図において、前述した図１、図５、図１３、及び図１４の場合と同じ番号が付された部分は、それらの図の場合と同じ機能を有する。また、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２が有する機能のうち、タンデム接続検出結果用パターンを送信側出力信号１４０８に挿入する機能は、図８に示されるタンデム接続検出結果用パターン挿入部８０３が有する機能と同じであり、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３が有する機能のうち、送信側入力信号１４０７からタンデム接続検出結果用パターンを検出し判定する機能は、図８に示されるタンデム接続検出結果用パターン判定部８０２が有する機能と同じである。
【０１０１】
第４の実施の形態では、エコーキャンセラ１１０１のタンデム接続時に、エコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えてしまった場合には、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１はＮＬＰ１４１１の動作のみを停止し、また、他のエコーキャンセラ１１０１は、エコーキャンセル動作を完全には停止せずに、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１と協調して、エコーキャンセル動作を実行することが特徴である。
【０１０２】
まず、エコー経路１３０３側に最も近いエコーキャンセラ１１０１（以下、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１という）内のタンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、送信側入力信号１４０７からタンデム接続検出結果用パターンを検出しようとする（図１２のステップ１２０２）。しかし、送信側入力信号１４０７がエコー経路１３０３側の信号であってそちら側にはハイブリッド装置１３０１が存在するのみであるため、その送信側入力信号１４０７からはタンデム接続検出結果用パターンは検出されない（図１２のステップ１２０３の判定がＮＯ）。
【０１０３】
この場合には、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、切り替え制御部１１０５に対して、線形なエコーキャンセル動作を実行している減算器１４１０の出力を選択させるように指示する（図１２のステップ１２０４）。
【０１０４】
この動作と共に、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１内の最大タップ位置検出部１０２、揺らぎ幅検出部１０３、及び比較器１０４が、前述した本発明の第１の実施の形態の説明において前述した制御動作を実行し、更に、判定部１１０６が、受信側入力信号１４０５が狭帯域信号であるか否かの判定を行うことによって、エコー経路１２０３の伝送遅延がエコー制御時間を超えたか否かを判定する（図１２のステップ１２０５）。
【０１０５】
そして、判定部１１０６がエコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えていないと判定した場合には、判定部１１０６は、切り替え制御部１１０５に対して、非線形なエコーキャンセル動作を実行しているＮＬＰ１４１１の出力を選択させるように指示する（図１２のステップ１２０５→１２０６）。即ち、この場合には、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１は、それが有する減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１とで、通常のエコーキャンセル動作を実行することになる。
【０１０６】
一方、判定部１１０６がエコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えたと判定した場合には、判定部１１０６は、切り替え制御部１１０５に対して、非線形なエコーキャンセル動作を実行しているＮＬＰ１４１１の出力は選択させずに、線形なエコーキャンセル動作を実行している減算器１４１０の出力のみを選択させるように指示する（図１２のステップ１２０５→１２０７）。即ち、この場合は、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１は、後述するように他のエコーキャンセラ１１０１と協調して、線形なエコーキャンセル動作を実行することになる。
【０１０７】
上述の動作と共に、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１において、判定部１１０６が、エコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えたと判定した場合には、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２が、送信側出力信号１４０８に、エコー制御時間情報を挿入する（図１２のステップ１２１３→１２１５）。この挿入方法例は、本発明の第３の実施の形態の説明において前述した図６に示される方法例と同様である。
【０１０８】
逆に、判定部１１０６が、エコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えていないと判定した場合には、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２が、送信側出力信号１４０８に、エコー制御時間情報として０を挿入する（図１２のステップ１２１３→１２１４）。
【０１０９】
このようにして、エコー経路１２０３の伝送遅延がエコー経路側エコーキャンセラ１１０１のエコー制御時間を超えてしまった場合には、エコー制御時間情報が他のエコーキャンセラ１１０１に通知されることにより、他のエコーキャンセラ１１０１は、後述するようにして、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１と協調としてエコーキャンセル動作を実行することができる。
【０１１０】
更に、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出用パターン検出部５０３は、受信側入力信号１４０５から、自分以外の前段のエコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２において挿入されたタンデム接続検出用パターンを検出する（図１２のステップ１２１６）。
【０１１１】
この場合には、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２は、上記タンデム接続検出用パターン検出部５０３から通知を受けることにより、送信側出力信号１４０８に、タンデム接続検出用パターンとは異なるタンデム接続検出結果用パターンを挿入する（図１２のステップ１２１７→１２１８）。
【０１１２】
これに対して、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１に接続される前段のエコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出用パターン挿入部５０２は、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１に向かう受信側出力信号１４０６に、タンデム接続検出用パターンを挿入すると共に（図１２のステップ１２０１）、上記前段のエコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、送信側入力信号１４０７から、エコー経路側エコーキャンセラ１１０１内のタンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部１１０２が挿入したタンデム接続検出結果用パターンを検出する（図１２のステップ１２０２）。
【０１１３】
上記タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、タンデム接続検出結果用パターンを検出すると（図１２のステップ１２０３の判定がＹＥＳ）、更に、送信側入力信号１４０７から、後段のエコーキャンセラ１１０１によって挿入されているエコー制御時間情報を抽出し（図１２のステップ１２０８）、それに対応する遅延時間を、遅延調整用メモリ１１０４に設定する（図１２のステップ１２０９）。
【０１１４】
そして、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、上述の抽出したエコー制御時間情報が示すエコー制御時間が０である場合には、タンデム接続している自分自身のエコーキャンセラ１１０１は、エコーキャンセル動作を実行すべきではないため、切り替え制御部１１０５に対し、エコーキャンセル動作を完全に停止させる（図１２のステップ１２１０→１２１２）。即ち、切り替え制御部１１０５は、減算器１４１０及びＮＬＰ１４１１の出力を選択せずに、送信側入力信号１４０７をそのまま送信側出力信号１４０８として出力する。
【０１１５】
一方、タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部１１０３は、上述の抽出したエコー制御時間情報が示すエコー制御時間が０より大きい場合には、タンデム接続している自分自身のエコーキャンセラ１１０１は、他のエコーキャンセラ１１０１と協調して線形のエコーキャンセル動作を実行すべきであるため、切り替え制御部１１０５に対し、非線形なエコーキャンセル動作を実行しているＮＬＰ１４１１の出力は選択させずに、線形なエコーキャンセル動作を実行している減算器１４１０の出力のみを選択させるように指示する（図１２のステップ１２１０→１２１１）。
【０１１６】
この場合には、受信側入力信号１４０５が、遅延調整用メモリ１１０４によって、後段のエコーキャンセラ１１０１でのエコーキャンセル動作によるエコー制御時間に相当する時間だけ遅延させられた後に、エコーキャンセル動作のために使用されることになる。これにより、複数のエコーキャンセラ１１０１による協調的なエコーキャンセル動作が実現される。
【０１１７】
【発明の効果】
本発明の第１の態様の構成によれば、エコー経路の伝送遅延時間がエコーキャンセラのエコー制御時間を超えた場合には、エコーキャンセル動作は行われなくなるため、送信側出力信号にはエコーが含まれ遠端側話者はそれを知覚する結果となるが、非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生は抑制されるため、感覚的には遠端側話者における不快感を軽減することが可能となる。
【０１１８】
上述の本発明の第２乃至第４の態様の構成により、エコー経路に近い側のエコーキャンセラに対してタンデム接続された自分自身であるエコーキャンセラにおいて、エコーキャンセル動作が行われなくなるため、タンデム接続を原因とする非正常なエコーキャンセル動作による異音の発生が抑制される。
【０１１９】
また、タンデム接続検出用パターン又はタンデム接続検出結果用パターンは、ディジタル信号のサンプル列において、所定サンプルおきの複数個のサンプルの各最下位ビットがビットスチールされ、それら複数個の最下位ビットに上記各パターンを構成するビットデータの各ビットが挿入されて伝送されることにより、主信号の特性劣化を最小限に抑制すると共に、タンデム接続を確実に検出することが可能となる。
【０１２０】
本発明の第５の態様の構成によれば、タンデム接続されている複数のエコーキャンセラが協調してエコーキャンセル動作を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の動作フローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態の構成図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の動作フローチャートである。
【図５】本発明の第３の実施の形態の構成図である。
【図６】タンデム接続検出用パターンおよびタンデム接続検出結果用パターンの挿入方法例の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態の動作フローチャートである。
【図８】本発明の第４の実施の形態の構成図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態の動作フローチャート（その１）である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態の動作フローチャート（その２）である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態の構成図である。
【図１２】本発明の第５の実施の形態の動作フローチャートである。
【図１３】エコーキャンセラの適用位置の説明図である。
【図１４】従来のエコーキャンセラ構成図である。
【図１５】エコー経路遅延時間がエコー制御時間を超えるケース例の説明図である。
【図１６】エコーキャンセラのタンデム説明の構成図である。
【符号の説明】
１０１、３０１、５０１、８０１、１１０１      エコーキャンセラ
１０２      最大タップ位置検出部
１０３      揺らぎ幅検出部
１０４      比較器
１０５、３０３、５０６、１１０５      切り替え制御部
３０２      リニアデータ０検出部
５０２、５０４      タンデム接続検出用パターン挿入部
５０３、５０５      タンデム接続検出用パターン検出部
８０２      タンデム接続検出結果用パターン判定部
８０３      タンデム接続検出結果用パターン挿入部
１１０２      タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報挿入部
１１０３      タンデム接続検出結果用パターンおよびエコー制御時間情報判定部
１１０４      遅延調整用メモリ
１１０６      判定部
１３０１      ハイブリッド装置（Ｈｙｂｒｉｄ）
１３０２      エコーキャンセラ（ＥＣ）
１３０３      エコー経路
１４０１      適応ＦＩＲフィルタ
１４０２      タップメモリ
１４０３      タップ係数メモリ
１４０４      タップ係数更新部
１４０５      受信側入力信号
１４０６      受信側出力信号
１４０７      送信側入力信号
１４０８      送信側出力信号
１４０９      擬似エコー信号
１４１０      減算器
１４１１      ＮＬＰ（ノンリニアプロセッサ）
１５０１、１５０３      ＳＴＭ網
１５０２      ＡＴＭ網
１５０４、１５０５      セル組み立ておよび分解部
【図１】
0003860305.tif 000002
【図２】
0003860305.tif 000003
【図３】
0003860305.tif 000004
【図４】
0003860305.tif 000005
【図５】
0003860305.tif 000006
【図６】
0003860305.tif 000007
【図７】
0003860305.tif 000008
【図８】
0003860305.tif 000009
【図９】
0003860305.tif 000010
【図１０】
0003860305.tif 000011
【図１１】
0003860305.tif 000012
【図１２】
0003860305.tif 000013
【図１３】
0003860305.tif 000014
【図１４】
0003860305.tif 000015
【図１５】
0003860305.tif 000016
【図１６】
0003860305.tif 000017