(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
受信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記第１の手段から出力され、前記予測フィルタに入力される受信側入力信号を指示された閾値レベルでクリップする第２の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力レベルが所定値を超える状態になるまで前記第１の手段に指示するゲインを増加させるとともに、前記第２の手段に指示する閾値レベルを該状態における前記ゲインの値に応じたレベルに設定する第３の手段と、
を備えたことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
前記加算手段に入力される送信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記加算手段から出力される信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第２の手段と、
前記予測フィルタから前記加算手段に入力される擬似エコー信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第３の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える状態になるまで前記第１の手段及び前記第２の手段にに指示するゲインをそれぞれ漸増及び漸減させるとともに、前記第３の手段に指示するゲインを、該状態において前記第２の手段に指示するゲインに等しい値に設定する第４の手段と、
を備えたことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
受信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記第１の手段から出力され、前記予測フィルタに入力される受信側入力信号を指示された閾値レベルでクリップする第２の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える第１の状態になるまで前記第１の手段に指示するゲインを増加させるとともに、前記第２の手段に指示する閾値レベルを該第１の状態における前記ゲインの値に応じたレベルに設定する第３の手段と、
前記加算手段に入力される送信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第４の手段と、
前記加算手段から出力される信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第５の手段と、
前記予測フィルタから前記加算手段に入力される擬似エコー信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第６の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える第２の状態になるまで前記第４の手段及び前記第５の手段に指定するゲインをそれぞれ漸増及び漸減させるとともに、前記第６の手段に指示するゲインを、該第２の状態において前記第５の手段に指示するゲインに等しい値に設定する第７の手段と、
を備えたことを特徴とするエコーキャンセラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンズフリー装置等に使用されるエコーキャンセラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に従来のエコーキャンセラを備えたハンズフリー装置の構成の一例を示す。同図において、１はエコーキャンセラ、４はボリューム付きスピーカアンプ、５はスピーカ、６はマイクである。エコーキャンセラ１は予測フィルタ２及び加算器３を含む。
【０００３】
予測フィルタ２は、スピーカ５からエコー経路を介してマイク６に入り込むエコー信号を予め予測して擬似エコー信号を生成し、加算器３により実際のエコー信号と擬似エコー信号とを加算する。これによりエコーがキャンセルされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成のハンズフリー装置では、以下の（１）及び（２）に記載する状況ではエコーが十分にキャンセルされないという問題があった。
（１）図５に示すように、スピーカアンプ４の音量調整レベルが高く、スピーカアンプ４の出力が、その最大振幅を超え飽和（クリッピング）した場合、エコー経路を介してエコーキャンセラ１の送信側入力端子Ｓｉｎから入り込むエコー信号が歪みその波形が変形してしまう。このような波形の変形が発生すると予測フィルタの誤差が増大し、その結果、エコーキャンセル量が悪化する。
（２）また、図６に示すように、音響結合部（エコー経路）の減衰量が小さく、エコーキャンセラ１の受信側出力端子Ｒｏｕｔから出力される信号よりも、エコーキャンセラ１の送信側入力端子Ｓｉｎに入力されるエコー信号の方がレベルが大きくなる場合、予測フィルタ２の演算ビット数を多くし、演算精度を十分に高くしなければ誤差が増大し、エコーキャンセル量が著しく低下する。一方、演算ビット数を多くすると予測フィルタ２が大型化し、コストアップにつながるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、その第１の目的はエコー経路を介してエコーキャンセラに入り込むエコー信号が歪み、その波形が変形する場合にも、エコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラを提供することである。本発明の第２の目的は音響結合部（エコー経路）の減衰量が小さく、エコーキャンセラから出力される信号よりもエコーキャンセラに入力されるエコー信号の方がレベルが大きい場合にも、エコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラを提供することである。本発明の第３の目的は、エコー経路を介してエコーキャンセラに入り込むエコー信号が歪み、その波形が変形する場合、及び音響結合部（エコー経路）の減衰量が小さく、エコーキャンセラから出力される信号よりもエコーキャンセラに入力されるエコー信号の方がレベルが大きい場合のいずれにおいてもエコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成すべく、請求項１に記載の発明は、受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
受信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記第１の手段から出力され、前記予測フィルタに入力される受信側入力信号を指示された閾値レベルでクリップする第２の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力レベルが所定値を超える状態になるまで前記第１の手段に指示するゲインを増加させるとともに、前記第２の手段に指示する閾値レベルを該状態における前記ゲインの値に応じたレベルに設定する第３の手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
上記第２の目的を達成すべく、請求項２に記載の発明は、受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
前記加算手段に入力される送信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記加算手段から出力される信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第２の手段と、
前記予測フィルタから前記加算手段に入力される擬似エコー信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第３の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える状態になるまで前記第１の手段及び前記第２の手段にに指示するゲインをそれぞれ漸増及び漸減させるとともに、前記第３の手段に指示するゲインを、該状態において前記第２の手段に指示するゲインに等しい値に設定する第４の手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記第３の目的を達成すべく請求項３に記載の発明は、受信側入力信号からそのエコー信号を予測し、擬似エコー信号を生成する予測フィルタと、送信側入力信号に含まれるエコー信号を相殺すべく、該送信側入力信号に前記擬似エコー信号を加算する加算手段とを有するエコーキャンセラにおいて、
受信側入力信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第１の手段と、
前記第１の手段から出力され、前記予測フィルタに入力される受信側入力信号を指示された閾値レベルでクリップする第２の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える第１の状態になるまで前記第１の手段に指示するゲインを増加させるとともに、前記第２の手段に指示する閾値レベルを該第１の状態における前記ゲインの値に応じたレベルに設定する第３の手段と、
前記加算手段に入力される送信側入力信号のレベルを指定されたゲインに応じて変化させる第４の手段と、
前記加算手段から出力される信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第５の手段と、
前記予測フィルタから前記加算手段に入力される擬似エコー信号のレベルを指示されたゲインに応じて変化させる第６の手段と、
エコーキャンセラに受信側入力信号のみが入力されているときに、前記加算手段の出力が所定値を超える第２の状態になるまで前記第４の手段及び前記第５の手段に指定するゲインをそれぞれ漸増及び漸減させるとともに、前記第６の手段に指示するゲインを、該第２の状態において前記第５の手段に指示するゲインに等しい値に設定する第７の手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の第１の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成を示す。同図において、１０はエコーキャンセラ、４はボリューム付きスピーカアンプ、５はスピーカ、６はマイクである。エコーキャンセラ１０は増幅器１１、ゲインコントローラ１２、クリッピング回路１３、予測フィルタ１４、加算器１５を含む。
【００１０】
エコーキャンセラ１０の受信側入力端子Ｒｉｎは増幅器１１の入力端子に接続され、増幅器１１の出力端子は、受信側出力端子Ｒｏｕｔ、ゲインコントローラ１２の一方の入力端子及びクリッピング回路１３の入力端子に接続されている。クリッピング回路１３の出力端子は予測フィルタ１４の一方の入力端子に接続され、予測フィルタ１４の出力端子は加算器１５の負入力端子に接続されている。加算器１５の正入力端子は送信側入力端子Ｓｉｎに接続され、加算器１５の出力端子は予測フィルタ１４の他方の入力端子及びゲインコントローラ１２の他方の入力端子に接続されている。ゲインコントローラ１２のゲイン制御出力端子は増幅器１１のゲイン制御入力端子に接続されている。
【００１１】
エコーキャンセラ１０の受信側出力端子Ｒｏｕｔはスピーカアンプ４の入力端子に接続され、スピーカアンプ４の出力端子はスピーカ５の入力端子に接続されている。マイク６の出力端子はエコーキャンセラ１０の送信側入力端子Ｓｉｎに接続されている。
【００１２】
上記構成を有するハンズフリー装置の動作を説明する。尚、ここでは受信側入力端子Ｒｉｎからエコーキャンセラ１０に入る信号の最大許容入力レベル（振幅）を０ｄＢｍ、スピーカアンプ４の最大増幅率及び最大出力レベルをそれぞれ１４ｄＢ及び６ｄＢｍ、エコー経路の減衰率を−１０ｄＢ、受信側入力端子Ｒｉｎから入る受信信号のレベルを−６ｄＢｍと仮定する。
【００１３】
ゲインコントローラ１２は、内蔵の制御プログラムに従い、最初に増幅器１１のゲインの初期値を、スピーカアンプ４の増幅率が最大値である１４ｄＢに設定されても、該スピーカアンプ４の出力がその最大出力レベル６ｄＢｍを超えて飽和することのないよう−８ｄＢ（６−１４＝−８）に設定する。また、クリッピング回路１３の閾値の初期値を０ｄＢｍに設定する。受信側入力端子Ｒｉｎからエコーキャンセラ１０内に入る信号の最大入力レベルが０ｄＢｍであるので、このように設定すればクリッピング回路１３に入力する信号のレベルは常に閾値以下であり、従ってクリッピング回路１３はクリッピング動作を行うことはない。
【００１４】
この状態で、予測フィルタ１４は、従来のエコーキャンセラと同様、加算器１５の出力を観測しながら学習し、該出力が“０”になるようにそのタップ係数を更新して行く。予測フィルタ１４の収束後、ゲインコントローラ１２は、エコーキャンセラ１０に受信信号のみが入力され、送信信号が入力されていないときに、増幅器１１のゲインを-８ｄＢから最大０ｄＢまで漸増させる。増幅器１１のゲインが-２ｄＢまで上昇すると、スピーカアンプ４の出力レベルが６ｄＢｍ（−６＋（−２）＋１４＝６）を超えるのでスピーカアンプ４の出力が飽和し、その結果予測フィルタ１４の誤差が増大し、加算器１５の出力信号のレベルが増大する。これによりゲインコントローラ１２はエコーキャンセル量が悪化したことを検知し、増幅器１１のゲインの増加を停止させる。また、クリッピング回路１３の閾値をその時点での増幅器１１のゲイン−２ｄＢに対応させ、入力信号レベルから２ｄＢを差し引いた値（この場合-８ｄＢｍ）に設定し、その後、増幅器１１のゲインを−２ｄＢから０ｄＢに上昇させる。
【００１５】
以上の設定が完了すると、スピーカアンプ４の出力が飽和し波形が変形するときには、予測フィルタ１４に入力される信号もクリッピング回路１３によりクリッピングされ波形が同様に変形するので予測フィルタ１４で誤差が発生することが回避され、エコーキャンセル量の悪化を防止することができる。
【００１６】
尚、ゲインコントローラ１２は、増幅器１１のゲインを-８ｄＢから最大０ｄＢまで漸増させている間、スピーカアンプ４の出力が飽和せず、エコーキャンセル量の悪化が無かった場合、即ち加算器８の出力が増大しなかった場合には増幅器１１のゲインを０ｄＢとし、クリッピング回路１３のクリッピング動作の閾値を０ｄＢｍの初期値のままとする。
【００１７】
上記実施の形態１のエコーキャンセラは、受信信号入力側にスピーカアンプが飽和する受信信号レベルを調査する増幅器１１を設け、その調査結果に応じたクリッピング閾値を持つクリッピング回路１３を予測フィルタ１４の入力側に設けたので、スピーカアンプ４の出力が飽和してもエコーキャンセル量が悪化しないという利点を有する。
【００１８】
図２に本発明の第２の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成を示す。同図において、２０はエコーキャンセラ、４はボリューム付きスピーカアンプ、５はスピーカ、６はマイクである。エコーキャンセラ２０は予測フィルタ２１、増幅器２２、ゲインコントローラ２３、増幅器２４、加算器２５、増幅器２６を含む。
【００１９】
エコーキャンセラ２０の受信側入力端子Ｒｉｎは予測フィルタ２１の一方の入力端子及び受信側出力端子Ｒｏｕｔに接続されている。予測フィルタ２１の出力端子は増幅器２２の入力端子に接続され、増幅器２２の出力端子は加算器２５の負入力端子に接続されている。加算器２５の正入力端子は、送信側入力端子Ｓｉｎがその入力端子に接続されている増幅器２４の出力端子に接続されている。加算器２５の出力端子は、送信側出力端子Ｓｏｕｔにその出力端子が接続された増幅器２６の入力端子、予測フィルタ２１の他方の入力端子、及びゲインコントローラ２３の入力端子に接続されている。ゲインコントローラ２３の３つのゲイン制御出力端子は、増幅器２２，２４，２６の制御入力端子にそれぞれ接続されている。
【００２０】
上記構成を有するハンズフリー装置の動作を説明する。尚、ここでは受信側入力端子Ｒｉｎからエコーキャンセラ２０に入る信号の最大許容入力レベル（振幅）を０ｄＢｍ、スピーカアンプ４の最大増幅率及び最大出力レベルをそれぞれ１４ｄＢ及び６ｄＢｍ、スピーカ−マイク経路の減衰率を−１０ｄＢ、受信側入力端子Ｒｉｎから入る受信信号のレベルを−１０ｄＢｍと仮定する。
【００２１】
受信側入力端子Ｒｉｎから−１０ｄＢｍのレベルの受信信号が入力されると、受信側出力端子Ｒｏｕｔから出力される信号のレベルも−１０ｄＢｍであり、これがスピーカアンプ４により１４ｄＢ増幅されるのでスピーカ５から４ｄＢｍのレベルの信号が出力される。このとき、スピーカ−マイク経路の減衰率が−１０ｄＢであるので、エコーキャンセラの送信側入力端子Ｓｉｎには−６ｄＢｍのレベルのエコー信号が入力される。増幅器２４のゲイン初期値を−１４ｄＢに設定するので増幅器２４から出力されるエコー信号は−２０ｄＢｍであり、従って加算器２５から見たエコー経路の増幅率は−１０ｄＢとなる。即ち、エコー経路は−１０ｄＢの減衰系であるのでエコーキャンセル量は悪化しない。
【００２２】
しかし、ハンズフリー装置の通常使用時には、マイク６からの信号のレベルを変えないようにするため増幅器２６のゲインが１４ｄＢに設定されるので、加算器２５から出力される誤差信号が増幅されることとなり、エコーキャンセル量が悪化する。そのためゲインコントローラ２３は内蔵の制御プログラムに従い、以下の設定を行う。
【００２３】
最初に、従来のエコーキャンセラと同様、予測フィルタ２１は加算器２５の出力を観測しながら学習し、該出力が“０”になるようにそのタップ係数を更新して行く。予測フィルタ２１の収束後、ゲインコントローラ２３は、エコーキャンセラ２０に受信信号のみが入力され送信信号が入力されていないときに、増幅器２４のゲインを−１４ｄＢから０ｄＢに漸増させ、また、増幅器２６のゲインを１４ｄＢから０ｄＢに漸減させる。増幅器２４のゲインが−４ｄＢ、増幅器２６のゲインが４ｄＢになったところで加算器２５からみたエコー経路が増幅系となるため、加算器２５の誤差出力が増大する。ゲインコントローラ２３はこれによりエコーキャンセル量が悪化したことを検知し、増幅器２４のゲインの上昇及び増幅器２６のゲインの低下を停止させる。
【００２４】
ゲインコントローラ２３は、増幅器２２のゲインを初期値の０ｄＢから、この時点の増幅器２６のゲイン、即ち４ｄＢに上昇させる。次に、増幅器２４のゲインを−４ｄＢから０ｄＢに上昇させ、増幅器２６のゲインを４ｄＢから０ｄＢに低下させる。以上の設定により、予測フィルタの出力が増幅器２２により増幅されるので、加算器２５から見たエコー経路が増幅系でなくなり、エコーキャンセル量の悪化を防止できる。尚、増幅器２４のゲインを−１４ｄＢから０ｄＢまで上昇させている間に加算器２５の出力が増大しなかった場合、即ちエコー経路が増幅系でない場合には、ゲインコントローラ２３は増幅器２２，２４，２６のゲインを初期値０ｄＢに維持する。
【００２５】
上記第２の実施形態では、エコー経路の増幅率を調べるために送信信号経路中に増幅器２４及び２６を設け、その調査結果に応じて予測フィルタ２１の出力を増幅器２２により増幅するようにしたので、エコー経路が増幅系であってもエコーキャンセル量が悪化しない。
【００２６】
図３に本発明の第３の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成を示す。同図において、３０はエコーキャンセラ、４はボリューム付きスピーカアンプ、５はスピーカ、６はマイクである。エコーキャンセラ３０は、増幅器３１、第１ゲインコントローラ３２、クリッピング回路３３、予測フィルタ３４、増幅器３５、第２ゲインコントローラ３６、増幅器３７、加算器３８、増幅器３９を含む。
【００２７】
エコーキャンセラ３０の受信側入力端子Ｒｉｎは増幅器３１の入力端子に接続され、増幅器３１の出力端子は、受信側出力端子Ｒｏｕｔ、第１ゲインコントローラ３２の一方の入力端子及びクリッピング回路３３の入力端子に接続され、クリッピング回路３３の出力端子は予測フィルタ３４の一方の入力端子に接続されている。第１ゲインコントローラ３２のゲイン制御出力端子は増幅器３１のゲイン制御入力端子に接続されている。
【００２８】
予測フィルタ３４の出力端子は増幅器３５の入力端子に接続され、増幅器３５の出力端子は加算器３８の負入力端子に接続されている。加算器３８の正入力端子は、送信側入力端子Ｓｉｎがその入力端子に接続されている増幅器３７の出力端子に接続されている。加算器３８の出力端子は、送信側出力端子Ｓｏｕｔにその出力端子が接続されている増幅器３９の入力端子、予測フィルタ３４の他方の入力端子、第１ゲインコントローラ３２の入力端子及び第２ゲインコントローラ３６の入力端子に接続されている。第２ゲインコントローラ３６の３つのゲイン制御出力端子は、増幅器３５，３７，３９の制御入力端子にそれぞれ接続されている。
【００２９】
エコーキャンセラ３０の受信側出力端子Ｒｏｕｔはスピーカアンプ４の入力端子に接続され、スピーカアンプ４の出力端子はスピーカ５の入力端子に接続されている。マイク６の出力端子はエコーキャンセラ３０の送信側入力端子Ｓｉｎに接続されている。
【００３０】
上記構成を有するハンズフリー装置の動作を説明する。尚、ここでは受信側入力端子Ｒｉｎからエコーキャンセラ３０に入る信号の最大許容入力レベル（振幅）を０ｄＢｍ、スピーカアンプ４の最大増幅率及び最大出力レベルをそれぞれ１４ｄＢ及び６ｄＢｍ、エコー経路の減衰率を−１０ｄＢ、受信側入力端子Ｒｉｎから入る受信信号のレベルを−６ｄＢｍと仮定する。
【００３１】
第１ゲインコントローラ３２は内蔵の制御プログラムに従い、最初に増幅器３１のゲインの初期値を、スピーカアンプ４の増幅率が最大値である１４ｄＢに設定されても、該スピーカアンプの出力がその最大出力レベル６ｄＢｍを超えて飽和することのないよう−８ｄＢ（６−１４＝−８）に設定する。また、増幅器３５のゲインを０ｄＢに設定し、更に、スピーカアンプ４の最大増幅率が１４ｄＢであるのでエコー経路が増幅系とならないよう、増幅器３７のゲインを−１４ｄＢに設定し、また、増幅器３９のゲインを増幅器３７での減衰を補償するため１４ｄＢに設定する。また、クリッピング回路３３の閾値の初期値を０ｄＢｍに設定する。受信側入力端子Ｒｉｎからエコーキャンセラ３０に入る信号の最大入力レベルが０ｄＢｍであるので、このように設定すればクリッピング回路３３に入力する信号のレベルは常に閾値以下であり、従ってクリッピング回路３３はクリッピング動作を行うことはない。
【００３２】
この状態で、予測フィルタ３４は、従来のエコーキャンセラと同様、加算器３８の出力を観測しながら学習し、該出力が“０”になるようにそのタップ係数を更新して行く。予測フィルタ３４の収束後、第１ゲインコントローラ３２は、エコーキャンセラ３０に受信信号のみが入力され、送信信号が入力されていないときに、増幅器３１のゲインを-８ｄＢから最大０ｄＢまで漸増させる。増幅器３１のゲインが-２ｄＢまで上昇すると、スピーカアンプ４の出力レベルが６ｄＢｍ（−６＋（−２）＋１４＝６）を超えるのでスピーカアンプ４の出力が飽和し、その結果予測フィルタ３４の誤差が増大し、加算器３８の出力信号レベルが増大する。これにより第１ゲインコントローラ３２はエコーキャンセル量が悪化したことを検知し、増幅器３１の増ゲインの増加を停止させる。また、クリッピング回路３３の閾値をその時点での増幅器３１の増幅率−２ｄＢに対応させ、入力信号レベルから２ｄＢを差し引いた値（この場合-８ｄＢｍ）に設定し、その後、増幅器３１のゲインを−２ｄＢから０ｄＢに上昇させる。
【００３３】
以上の設定が完了すると、スピーカアンプ４の出力がクリッピングされ波形が変形するときには、予測フィルタ３４に入力される信号もクリッピング回路３３によりクリッピングされ波形が同様に変形するので予測フィルタ３４で誤差が発生することが回避され、エコーキャンセル量の悪化を防止することができる。
【００３４】
尚、第１ゲインコントローラ３２は、増幅器３１のゲインを-８ｄＢから最大０ｄＢまで上昇させている間、スピーカアンプ４の出力が飽和せず、エコーキャンセル量の悪化が無かった場合、即ち加算器３８の出力が増大しなかった場合には増幅器３１のゲインを０ｄＢとし、クリッピング回路３３のクリッピング動作の閾値を０ｄＢｍの初期値のままとする。
【００３５】
次に、エコー経路が増幅系となる場合の動作を説明する。
【００３６】
第１ゲインコントローラ３２の上記動作により、増幅器３１の増幅率が０ｄＢに設定されるので、受信側入力端子Ｒｉｎから−１０ｄＢｍのレベルの信号が入力された場合、受信側出力端子Ｒｏｕｔから出力される信号のレベルも−１０ｄＢｍとなり、これがスピーカアンプ４により１４ｄＢ増幅されるのでスピーカ５から４ｄＢｍのレベルの信号が出力される。このとき、スピーカ−マイク経路の減衰率が−１０ｄＢであるので、エコーキャンセラの送信側入力端子Ｓｉｎには−６ｄＢｍのレベルのエコー信号が入力される。増幅器３７のゲインが初期設定値の−１４ｄＢであれば増幅器３７から出力されるエコー信号は−２０ｄＢｍであり、加算器３８から見たエコー経路の増幅率は−１０ｄＢとなる。即ち、増幅器３７でエコー信号を減衰させることによりエコー経路は−１０ｄＢの減衰系となり、エコーキャンセル量は悪化しない。
【００３７】
しかし、ハンズフリー装置の通常使用時には、マイク６からの送信信号のレベルを変えないようにするため増幅器３９の増幅率を１４ｄＢに設定するので、加算器３８から出力される誤差信号が増幅されることとなり、エコーキャンセル量が悪化する。そのため上記第１ゲインコントローラ３２の動作終了後、第２ゲインコントローラ３６は内蔵の制御プログラムに従い、以下の設定を行う。
【００３８】
先ず、増幅器３７のゲインを−１４ｄＢから０ｄＢに漸増し、増幅器３９のゲインを１４ｄＢから０ｄＢに漸減する。増幅器３７のゲインが−４ｄＢ、増幅器３９のゲインが４ｄＢになったところで、加算器３８から見たエコー経路が増幅系となり、加算器３８の誤差出力が増大し、これにより第２ゲインコントローラ３６はエコーキャンセル量が悪化したことを検知し、増幅器３７の増幅率の上昇及び増幅器３９の増幅率の減少を停止させるとともに、増幅器３５のゲインをその時点の増幅器３９のゲイン、即ち４ｄＢに設定する。続いて増幅器３７のゲインを−４ｄＢから０ｄＢに上昇させ、増幅器３９のゲインを４ｄＢから０ｄＢに低下させる。
【００３９】
以上の設定により、予測フィルタ３４の出力が増幅器３５により増幅されるので加算器３８から見たエコー経路が増幅系になることがなく、従って、エコーキャンセル量の悪化を防止できる。尚、増幅器３７のゲインを−１４ｄＢから０ｄＢまで上昇させている間にエコーキャンセル量が悪化しなかった場合、即ちエコー経路が増幅系でない場合には、第２ゲインコントローラ３６は増幅器３５，３７，３９のゲインを初期値０ｄＢに維持する。
【００４０】
上記第３の実施形態によれば、受信信号入力側にスピーカアンプが飽和するレベルを調査する増幅器３１を設け、その調査結果に応じたクリッピング閾値を持つクリッピング回路３３を予測フィルタ３４の入力側に設けたので、スピーカアンプの出力が飽和してもエコーキャンセル量が悪化しないという利点を有する。また、エコー経路の増幅率を調べるために送信信号経路中に増幅器３７及び３９を設け、その証左結果に応じて予測フィルタ３４の出力を増幅器３５により増幅するようにしたので、エコー経路が増幅系であってもエコーキャンセル量が悪化しないという利点を有する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、エコー経路を介してエコーキャンセラに入り込むエコー信号が歪みその波形が変形する場合にも、エコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラが提供される。本発明によればまた、音響結合部（エコー経路）の減衰量が小さく、エコーキャンセラから出力される信号よりもエコーキャンセラに入力されるエコー信号の方がレベルが大きい場合にも、エコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラが提供される。本発明によればまた、エコー経路を介してエコーキャンセラに入り込むエコー信号が歪みその波形が変形する場合、及び音響結合部（エコー経路）の減衰量が小さく、エコーキャンセラから出力される信号よりもエコーキャンセラに入力されるエコー信号の方がレベルが大きい場合のいずれにおいてもエコーキャンセル量を高い値に維持することのできるエコーキャンセラが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成図である。
【図２】  本発明の第２の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成図である。
【図３】  本発明の第３の実施形態に係るエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成図である。
【図４】  従来のエコーキャンセラを備えるハンズフリー装置の構成図である。
【図５】  図４のハンズフリー装置の動作を説明する図である。
【図６】  図４のハンズフリー装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１，１０，２０，３０  エコーキャンセラ、  ４  ボリューム付きスピーカアンプ、  ５  スピーカ、  ６  マイク。
【図１】
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【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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