專利名稱：回波抵消器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及回波抵消器(echo canceller),例如可適用于在個人計算 機上搭載的回波抵消器。
背景技術(shù)：
近年來，使用利用因特網(wǎng)那樣的IP網(wǎng)絡(luò)來發(fā)送語音信號的技術(shù)即 VoIP (Voice over Internet Protocol,基于因特網(wǎng)協(xié)議的語音傳輸)的IP電 話得到了普及。作為其一個例子，廣泛利用在個人計算機(PC)上動作 的稱為軟件電話(softphone)的IP電話。在這樣的軟件電話中，使用內(nèi) 置于PC中的語音設(shè)備(包括A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器)來進(jìn)行語音的 輸入輸出。
但是，由于語音設(shè)備的驅(qū)動器以與在PC上動作的其他軟件時分的形 式來動作，所以由于其他軟件的處理，還產(chǎn)生在考慮語音的輸入輸出的 規(guī)定時間內(nèi)無法處理語音信號的情況。
其結(jié)果，在語音信號的輸入輸出中產(chǎn)生中斷或缺失而變得不連續(xù)， 從回波抵消器的角度來看，回波路徑的特性(例如延遲時間)變化，而 且，這樣的回波路徑的特性變化由于與其他軟件處理的時分處理而突發(fā) 性地變化，難以消除包含在來自麥克風(fēng)的語音信號中的音響回波成分。
作為與這樣的回波特性的變化對應(yīng)的方法，提出了專利文獻(xiàn)1所示 的改進(jìn)硬件結(jié)構(gòu)的方法。
在專利文獻(xiàn)1的記載技術(shù)中，用連接線來使立體聲輸出端子和立體 聲輸入端子之間直接連接，另外，將作為PC內(nèi)的參照信號線的發(fā)送側(cè)立 體聲信號線連接到自適應(yīng)濾波器(adaptive filter),從而可對通過接收側(cè)
緩沖器和發(fā)送側(cè)緩沖器的參照信號線進(jìn)行布線，可直接利用為了輸入輸 出音樂數(shù)據(jù)而使用的音板(soundboard)而無需改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004—40589號公報
但是，專利文獻(xiàn)1的記載技術(shù)需要PC的修改或特殊裝置的追加，有 可能妨礙通用PC的功能特性，對于作為通話者的PC用戶而言難以使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，期望即使在回波路徑的延遲特性反復(fù)突發(fā)性T也產(chǎn)生變化的環(huán) 境下也可以適當(dāng)?shù)叵夭?、而且無需與輸入輸出線以外的外部的布線、 無需在外部設(shè)置特殊裝置的回波抵消器。
為了解決上述課題，在本發(fā)明的回波抵消器中，包含自適應(yīng)濾波器 的偽回波生成單元根據(jù)受話信號來生成偽回波信號，回波消除單元從送 話信號減去偽回波信號，從而從送話信號中消除回波信號，其特征在于， 該回波抵消器具有平滑送話信號計算單元，其根據(jù)上述送話信號計算 對該送話信號進(jìn)行了平滑化的平滑送話信號；平滑受話信號計算單元，
其根據(jù)上述受話信號計算對該受話信號進(jìn)行了平滑化的平滑受話信號；
延遲時間信息形成單元，其根據(jù)上述平滑送話信號與上述平滑受話信號
的相關(guān)，取得反映出回波路徑的延遲特性的延遲時間信息；以及更新信 息形成單元，其根據(jù)上述送話信號、上述受話信號、和上述延遲時間信 息，取得指示上述自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)更新或更新停止的更新信息， 上述偽回波生成單元以上述更新信息指示更新為條件而執(zhí)行上述抽頭系 數(shù)的更新，并且將上述延遲時間信息作為反映出回波路徑的延遲特性的 信息來取入并處理。
根據(jù)本發(fā)明，可利用對受話信號進(jìn)行了平滑化的信號和對送話信號 進(jìn)行了平滑化的信號之間的時間相關(guān)，取得回波消除動作中所需的初始 延遲時間和可否更新抽頭系數(shù)等信息，還可以適應(yīng)于回波特性的突發(fā)變 化，可提供無需變更回波抵消器外部的回波抵消器。


圖1是示出第1實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出第1實施方式的時間特性分析判定電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框 圖。圖3是由第1實施方式的時間特性分析判定電路所計算出的包絡(luò)信 號的說明圖。圖4是由第1實施方式的時間特性分析判定電路所計算出的相關(guān)度 的說明圖。圖5是向第1實施方式的偽回波生成電路中的巻積處理提供的信號 部分的說明圖。圖6是示出第2實施方式的時間特性分析判定電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是示出第3實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是示出第4實施方式的偽回波生成電路的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是示出第5實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖10是示出第6實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是在第6實施方式中設(shè)置帶通濾波器電路的理由的說明圖。圖12是示出第7實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。圖13是示出第8實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖。標(biāo)號說明100、 100A、 100B、 100C、 100D、 100E、 100F、 100G:回波抵消器； 101、 101 A:時間特性分析判定電路；102、 102B、 102C、 102D:偽回波生成電路；103、 110、 111、 113:加法器；104:延遲調(diào)節(jié)電路；105:不當(dāng)系數(shù)檢測電路；106、 109:延遲補償電路；107、 10S:帶通濾波器電路；112:衰減電路；200:發(fā)話包絡(luò)計算部；201:受話包絡(luò)計算部；202:時間差信息形成部；203、 203A:更新信息形成部；204:時間差信息校 正部；300:自適應(yīng)濾波器；301:抽頭系數(shù)運算部；302:抽頭系數(shù)更新 控制部；303:時間差比較部；304:前時間差存儲部。
具體實施方式
A.第1實施方式以下，參照附圖來說明本發(fā)明的回波抵消器的第1實施方式。
<八一1>第1實施方式的結(jié)構(gòu)第1實施方式的回波抵消器例如搭載于PC。第1實施方式的回波抵消器例如可構(gòu)筑為專用板，也可以通過向DSP (數(shù)字信號處理器)寫入 回波抵消程序來實現(xiàn)，也可以通過CPU和CPU所執(zhí)行的軟件(回波抵 消程序)來實現(xiàn)。第1實施方式的回波抵消器功能上可利用圖1表示。在圖1中，第1實施方式的回波抵消器100具有時間特性分析判定 電路IOI、偽回波生成電路102、以及加法器103。第1實施方式的回波抵消器100消除包含在未圖示的麥克風(fēng)所捕捉 的、被數(shù)字化的數(shù)字發(fā)話信號(以下稱為送話信號)s(n)中的、來自遠(yuǎn)端 的數(shù)字受話信號(以下稱為受話信號)r(n)的成分。在第1實施方式的情 況下，將從回波抵消器100輸出的某時刻的受話信號r(n)作為回波成分包 含在向回波抵消器100輸入的送話信號s(n)中，回波路徑的延遲特性不固 定作為前提。例如，在通過回波抵消器100在揚聲器側(cè)處理受話信號的 結(jié)構(gòu)、通過回波抵消器IOO在麥克風(fēng)側(cè)處理送話信號的結(jié)構(gòu)是CPU進(jìn)行 的時分方式的軟件處理結(jié)構(gòu)的情況下，產(chǎn)生這樣的延遲特性的變化。偽回波生成電路102內(nèi)置有自適應(yīng)濾波器，通過受話信號r(n)和抽 頭系數(shù)h (k)的巻積運算來生成偽回波信號rp(n)并提供給加法器103。 此處，作為自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)的更新所涉及的自適應(yīng)算法，可應(yīng) 用LMS (Least Mean Square,最小二乘)法和歸一化LMS (Normalized LMS)法等一般的算法。在第1實施方式的情況下，偽回波生成電路102構(gòu)成為根據(jù)來自時 間特性分析判定電路101的后述的更新信息ASW，停止或執(zhí)行內(nèi)置的自 適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)的更新。另外，偽回波生成電路102構(gòu)成為根據(jù) 來自時間特性分析判定電路101的后述時間差信息D，控制偽回波信號 rp(n)的形成中利用的抽頭系數(shù)的范圍(抽頭長P和最新抽頭中的受話信 號的時刻DXN)。偽回波生成電路102構(gòu)成為例如內(nèi)置有將初始延遲時 間D和抽頭長P對應(yīng)關(guān)聯(lián)的表，根據(jù)從時間特性分析判定電路101提供 的時間差信息D，切換抽頭長P。另外，所準(zhǔn)備的抽頭數(shù)與抽頭長P可取 的最大數(shù)相等，例如對未使用的抽頭賦予0作為抽頭系數(shù)，從而實質(zhì)上 達(dá)成此時的抽頭長P。加法器103從送話信號s(n)減去偽回波信號rp(n)來消除送話信號s(n) 中的回波成分，輸出回波消除后的送話信號so(n)。時間特性分析判定電路101是構(gòu)成第1實施方式的回波抵消器100 的特征的結(jié)構(gòu)部分。時間特性分析判定電路101根據(jù)受話信號r(n)以及送 話信號s(n)來形成更新信息ASW以及時間差信息D并提供給偽回波生成 電路102。圖2是示出第1實施方式的時間特性分析判定電路101的功能上的 詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。在圖2中，時間特性分析判定電路101具有送話包絡(luò) 計算部200、受話包絡(luò)計算部201、時間差信息形成部202、以及更新信 息形成部203。另夕卜，在時間特性分析判定電路101例如由CPU以及CPU 所執(zhí)行的程序構(gòu)成的情況下，送話包絡(luò)計算部200、受話包絡(luò)計算部201、 時間差信息形成部202、以及更新信息形成部203分別相當(dāng)于CPU和CPU 所執(zhí)行的子程序。送話包絡(luò)計算部200根據(jù)送話信號s(n)來計算出將其平滑化后的送 話包絡(luò)信號se (i)。受話包絡(luò)計算部201根據(jù)受話信號r(n)來計算出將其 平滑化后的受話包絡(luò)信號re (i)。時間差信息形成部202根據(jù)送話包絡(luò)信 號se (i)以及受話包絡(luò)信號re (i)來形成時間差信息D。更新信息形成 部203根據(jù)送話信號s (i)、受話信號r (i)、以及時間差信息D來形成 更新信息ASW。關(guān)于送話包絡(luò)計算部200、受話包絡(luò)計算部201、時間差信息形成部 202、以及更新信息形成部203的具體處理，通過后述的動作說明將會明 確。<八一2>第1實施方式的動作接下來，說明第1實施方式的回波抵消器100的動作(回波抵消方 法)。也可以通過CPU執(zhí)行回波抵消程序來執(zhí)行以下說明的動作。第1實施方式在設(shè)有時間特性分析判定電路101這一點上具有很大 特征，所以以時間特性分析判定電路IOI的動作為中心來進(jìn)行說明。時間特性分析判定電路101 (的送話包絡(luò)計算部200以及受話包絡(luò) 計算部201)根據(jù)送話信號s(n)、受話信號r(n)，例如分別通過式(1)以 及式(2)計算出送話包絡(luò)信號se (i)、受話包絡(luò)信號re (0。<formula>formula see original document page 10</formula>…(1)<formula>formula see original document page 10</formula>…(2)此處，將總和(￡)的范圍(時間長)設(shè)為N。 N為預(yù)定的值，例 如設(shè)為8。 N取得越大，包絡(luò)信號變得越平緩，受到噪聲影響變少，但無 法反映出語音信號的絕對值的包絡(luò)特性的細(xì)微特性。另一方面，N取得 越小，可反映出語音信號的絕對值的包絡(luò)特性的細(xì)微特性，但易于受到 噪聲的影響。在圖3所示例子中，將N設(shè)為8，但N值不限于此。另外， 關(guān)于總和(E)的范圍(時間長)，在圖3中示出不重疊的范圍，但也可 以是部分重疊的范圍。在上述中，在包絡(luò)信號的計算中使用絕對值的和，但只要例如是平 方和等表示語音信號的包絡(luò)特性的參數(shù)即可，也可以應(yīng)用其他計算式。時間特性分析判定電路IOI (的時間差信息形成部202)按照式(3) 來計算對受話包絡(luò)信號re (i)附加時間差j來使其延遲的信號re (i+j) 和送話包絡(luò)信號se (i)之間的相關(guān)度RE (j)，將該相關(guān)度RE (j)最高 時的時間差j-D作為時間差信息(偽回波生成電路102內(nèi)的自適應(yīng)濾波 器的初始延遲時間)輸出。圖4是向相關(guān)度RE (j)的計算提供的2個信 號之間的關(guān)系的說明圖，j為6。<formula>formula see original document page 10</formula>…(3)相關(guān)度RE (j)的計算方法不限于式(3)，只要是計算受話包絡(luò)信 號re (i)和送話包絡(luò)信號se (i)的相關(guān)度的方法，則可以應(yīng)用任意方法。另外，由時間特性分析判定電路101計算時間差信息D的周期可以 是任意，但例如也可以每隔10ms計算時間差信息D。時間特性分析判定電路IOI (的更新信息形成部203)根據(jù)送話信號 s(n)、受話信號r(n)、時間差信息D (初始延遲時間DXN)，計算回波信 號功率PSD、參照信號功率PRD、相關(guān)度RD、以及回波路徑損失AE之 后，判定是否需要更新抽頭系數(shù)。關(guān)于回波信號功率PSD、參照信號功 率PRD、相關(guān)度RD、以及回波路徑損失AE，考慮送話信號s(n)以及受 話信號r(n)中的僅在受話信號r(n)中存在有效的語音信號的單端講話 (single talk)狀態(tài)，分別通過式(4) 式(7)來計算。另夕卜，在上述 那樣的單端講話狀態(tài)下，送話信號s(n)的功率的大部分為回波成分。PSD=￡(s(n) Xs(n)) '"(4)PRD=S(r(n+DXN)Xr(n+DXN)) …(5)RD=S (s(n) Xr(n+DXN))//(PSD)/Z"(PRD)'"(6) AE-10Xlog (PRD/PSD) …(7)10將式(4) 式(6)中的總和(E)的范圍(時間長)設(shè)為M。 M 為預(yù)定的值，例如可應(yīng)用160。從式(4)以及式(5)可知，回波信號功率PSD以及參照信號功率 PRD是利用僅初始延遲時間DXN不同的定時的送話信號以及受話信號 來計算的，直接反映了每隔規(guī)定周期(例如10ms)更新的時間差信息D， 回波信號功率PSD以及參照信號功率PRD的比率的對數(shù)即回波路徑損失 AE，也直接反映了每隔規(guī)定周期(例如10ms)更新的時間差信息D。從 式(7)可知，送話信號s(n)以及受話信號r(n)之間的相關(guān)度RD也直接 反映了每隔規(guī)定周期(例如10ms)更新的時間差信息D。時間特性分析判定電路101 (的更新信息形成部203)在與下述3種 條件C1 C3完全一致的情況下，將更新信息ASW設(shè)定為"更新(例如 "l")"而輸出，在并非完全一致的情況下，設(shè)定為"不更新(例如"0")" 而輸出。(條件C1) PRD>PTHD 其中，PTHD為預(yù)定的基準(zhǔn)值。(條件C2) RD>RTHD 其中，RTHD為預(yù)定的基準(zhǔn)值。(條件3) AE>ATHD 其中，ATHD為預(yù)定的基準(zhǔn)值。根據(jù)基于條件C1 C3的抽頭系數(shù)的更新有無的控制，即使在現(xiàn)有 技術(shù)的課題部分言及的僅回波路徑的延遲時間變化那樣的情況下，利用每隔規(guī)定周期(例如10ms)更新的時間差信息D來進(jìn)行控制，所以可使 偽回波生成電路102執(zhí)行回波消除動作，而成為可立即適當(dāng)?shù)叵夭?的狀態(tài)。例如，即使在由于內(nèi)置于PC中的語音設(shè)備的動作而引起回波路 徑的初始延遲時間變化的情況下，也可以立即使抽頭系數(shù)的更新動作執(zhí) 行，而適當(dāng)?shù)叵夭??？赏ㄟ^上述條件Cl的成立，來判定是否存在成為音響回波源的受話 信號r(n)的能量。通過條件C2的成立，可知送話信號s(n)和受話信號r(n) 之間的相關(guān)較高的情況(送話信號s(n)的主成分為回波成分的情況)。可 通過條件C3的成立，來判定從未圖示的揚聲器繞入未圖示的麥克風(fēng)的信 號量是否在路徑損失的假設(shè)以內(nèi)。通過這些3種條件C1 C3的成立，可 判定為送話信號s(n)的能量的大半是以受話信號r(n)為源的回波造成的。 此時，將更新信息ASW設(shè)定為"更新"。另外，通過條件C1 C3，以往的抽頭系數(shù)的更新停止理由也大致相 同地成為更新停止理由。例如，假設(shè)，在送話信號s(n)中包含由送話者的發(fā)音產(chǎn)生的語音信 號成分時(例如兩端講話(double talk))，送話信號s(n)中的回波成分的 比率較小，所以送話信號s(n)和受話信號r(n)被判斷為不相關(guān)的信號。即， 條件C2不成立。此時，在更新偽回波生成電路102內(nèi)的自適應(yīng)濾波器的 抽頭系數(shù)h (k)時，即破壞了抽頭系數(shù)h (k)。因此，在上述那樣的情 況下，通過條件C2的不成立，更新信息ASW成為"不更新"而防止抽 頭系數(shù)h (k)的破壞。另夕卜，作為條件C1 C3中的判定基準(zhǔn)值PTHD、RTHD、以及ATHD， 可分別應(yīng)用例如50000000、 0.9、以及20，但各基準(zhǔn)值也可以適當(dāng)設(shè)定。另外，在上述說明中，在條件C1 條件C3全部成立時，將來自時 間特性分析判定電路101的更新信息ASW設(shè)為"更新"。除此以外，例 如在已知條件C3 —直成立的情況下，例如在預(yù)先判明未圖示的麥克風(fēng)和 未圖示的揚聲器之間的聲耦合總是充分的情況下等，也可以僅通過條件 Cl以及條件C2的成立的組合來將更新信息ASW設(shè)為"更新"。
另外，除此以外，也可以根據(jù)裝置設(shè)計時的條件，通過條件C1 條件C3的單獨或組合的成立來將更新信息ASW設(shè)定為"更新"。接下來，簡單說明偽回波生成電路102以及加法器103的動作。 偽回波生成電路102通過抽頭系數(shù)h (k)和受話信號r(n)的巻積運 算(Eh (k) Xr(n))，計算出偽回波信號rp(n)并輸出。偽回波生成電路 102將抽頭系數(shù)h (k)的有效范圍設(shè)為根據(jù)從時間特性分析判定電路101 提供的時間差信息D來確定的、預(yù)定的抽頭長P，并實施巻積運算。圖5是向形成偽回波信號rp(n)的巻積運算提供的抽頭系數(shù)h (k)和 受話信號r(n)的范圍的說明圖。從當(dāng)前時刻(此處設(shè)為0，用正值表示過 去側(cè))的DXN前的受話信號r (0+DXN)到抽頭長P的量之前的受話 信號r (0+DXN+P)的抽頭長P的量的受話信號(0+DXN) 受話 信號r (0+DXN+P)用于形成當(dāng)前時刻的偽回波信號rp (0)的巻積運 算中。偽回波生成電路102在更新信息ASW為"更新"的情況下，通過 LMS法或歸一化LMS法等已知的抽頭系數(shù)更新算法來更新抽頭系數(shù)h (k)，在更新信息ASW為"不更新"的情況下，僅實施上述偽回波信號 rp (0)的生成。加法器103從送話信號s(n)中減去偽回波信號rp(n)，計算出回波消 除后的送話信號so(n)。另外，偽回波生成電路102存儲上次到來的時間差信息D0，并與這 次到來的時間差信息D比較來捕捉有無變動(由此，捕捉回波路徑的初 始延遲時間DXN有無變動)，在產(chǎn)生變動的情況下，也可以進(jìn)行抽頭系 數(shù)的重新設(shè)定、或?qū)⒊轭^系數(shù)值減弱為均勻等處理。〈A—3〉第1實施方式的效果根據(jù)第1實施方式，可利用受話信號和送話信號之間的時間相關(guān)， 以較短周期重復(fù)得到回波抵消動作所需的信息(初始延遲時間、抽頭系 數(shù)可否更新)，也可以適應(yīng)于回波路徑的特性的突發(fā)變化。另外，僅通過回波抵消器內(nèi)的變更，可起到上述效果。即，可起到 無需變更搭載該回波抵消器的裝置的硬件，即可適應(yīng)于回波路徑的特性
的突發(fā)變化的效果。B.第2實施方式接下來，以與第1實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵消器的第2實施方式。在上述第1實施方式中，在送話信號s(n)中有近端話者信號而受話 信號r(n)中有遠(yuǎn)端話者信號時，偶然存在雙方話者的音質(zhì)、腔調(diào)相似等送 話信號s(n)和受話信號r(n)之間的相關(guān)度變高的情況，當(dāng)偶然條件Cl C3成立時，執(zhí)行抽頭系數(shù)的更新而導(dǎo)致回波抵消功能的性能惡化。此處，在大致兩個的情況下，觀察到根據(jù)相關(guān)度計算出的時間差信 息D急劇變動的現(xiàn)象。(1)回波路徑的特性變動的情況，(2)從僅在受 話信號中包含話者信號(包含音響信號等其他有效的成分)的狀態(tài)變化 為在送話信號中也包含話者信號的情況。在(2)情況(所謂向兩端講話 變化的情況)下，設(shè)為在原來不存在時間相關(guān)的信號彼此間求時間相關(guān)， 所以所求出的時間差信息D在包含回波以外的信號的期間內(nèi)總是激變。 此時，極偶爾地存在相關(guān)度(RD)變大的情況，其結(jié)果，存在更新信息 ASW錯誤的情況。另外，在更新信息錯誤時，在偽回波信號的生成中產(chǎn) 生問題，其結(jié)果，無法適當(dāng)?shù)叵夭?。?實施方式的回波抵消器是 為了防止產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象而完成的。第2實施方式的回波抵消器100A在用功能框圖來表示整體結(jié)構(gòu)時， 也可以用上述圖l來表示，其具有時間特性分析判定電路101A、偽回波 生成電路102、以及加法器103。但是，時間特性分析判定電路101A的詳細(xì)結(jié)構(gòu)與第1實施方式不同。圖6是示出第2實施方式的時間特性分析判定電路101A的功能上的 詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖，對與第1實施方式的圖2相同、對應(yīng)的部分附加相同、 對應(yīng)的標(biāo)號來示出。在圖6中，第2實施方式的時間特性分析判定電路IOIA具有送話包 絡(luò)計算部200、受話包絡(luò)計算部201、時間差信息形成部202、更新信息 形成部203A、以及時間差信息修改部204。此處，送話包絡(luò)計算部200、受話包絡(luò)計算部201、以及時間差信息形成部202與第1實施方式相同。時間差信息修改部204按照式(8)來修改時間差信息形成部202所 形成的時間差信息D，輸出所修改的時間差信息DM。DM= a XDMD+ (1—a ) XD ... (8)其中，DMD是在上次的運算定時計算出的修改時間差信息DM， a 是具有0<^<1范圍的預(yù)先設(shè)定的值。因此，式(8)的修改式是將上次 的修改時間差信息DM和這次的時間差信息D的加權(quán)相加值設(shè)為修改時 間差信息DM的式子。另外，只要是使時間差信息D平滑地變動(修改)的式子即可，也 可以應(yīng)用式(8)以外的修改式。第2實施方式的更新信息形成部203A代替時間差信息D而應(yīng)用修 改時間差信息DM，執(zhí)行與第1實施方式相同的更新信息ASW的形成功 能。在第2實施方式中，也可以起到與第1實施方式大致相同的效果。 另外，根據(jù)第2實施方式，即使在時間差信息D的激變連續(xù)產(chǎn)生的情況 下，也在相關(guān)度(RD)的計算中應(yīng)用緩和變化的修改時間差信息DM， 所以更新信息(ASW)的錯誤減少，其結(jié)果，得到減少偽回波的生成問 題的效果。此處，在回波特性變動的瞬間，隨動比第1實施方式延遲， 由此惡化變少，上述效果大幅提高。C.第3實施方式接下來，以與第1實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵 消器的第3實施方式。在上述第1實施方式中，從時間特性分析判定電路101輸出的時間 差信息D由于回波和背景噪聲的條件(例如時刻變化著的兩者的能量比、 初始延遲時間、回波和噪聲的相關(guān)性)，即使回波特性(初始延遲時間) 恒定，有時也會在相關(guān)性的時間性變動和計算誤差等中出現(xiàn)微小變動。 原本希望不產(chǎn)生這樣的變動而從時間特性分析判定電路101輸出恒定的時間差信息D。但是，當(dāng)偽回波的生成隨動于該微小變動時，產(chǎn)生無法 適當(dāng)?shù)叵夭ǖ默F(xiàn)象。第3實施方式的回波抵消器就是為了防止產(chǎn)生
這樣的現(xiàn)象而完成的。圖7是示出第3實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖，對與第1實 施方式的圖l相同、對應(yīng)的部分附加相同、對應(yīng)的標(biāo)號來示出。在圖7中，第3實施方式的回波抵消器100B除了時間特性分析判定 電路IOI、偽回波生成電路102B、以及加法器103以外，還具有延遲調(diào) 節(jié)電路104。延遲調(diào)節(jié)電路104按照接下來的式(9)來修改從時間特性分析判定 電路101輸出的時間差信息D，向偽回波生成電路102B輸出所修改的時 間差信息DMQ。DMQ=INT (D/Q) XQ …(9)在式(9)中，INT (D/Q)表示取值D/Q的整數(shù)部分的函數(shù)。Q是 預(yù)先設(shè)定的正整數(shù)，例如可應(yīng)用10 (不限于此)。例如，在時間差信息D 的值為123而Q為IO的情況下，通過式(9)的運算，修改時間差信息 DMQ成為120。第3實施方式的偽回波生成電路102B替代時間差信息D而應(yīng)用修 改時間差信息DMQ來執(zhí)行與第1實施方式的偽回波生成電路102相同的 功能。根據(jù)第3實施方式，也可以起到與第1實施方式大致相同的效果。 另外，根據(jù)第3實施方式，即使由于背景噪聲和回波的關(guān)系等引起時間 差信息D微小變動，修改時間差信息DMQ也可以消除微小變動，其結(jié) 果，可動作為適當(dāng)?shù)叵夭āＴ摰?實施方式的技術(shù)思想不僅可與第1實施方式的技術(shù)思想組合， 也可以與第2實施方式的技術(shù)思想組合。D.第4實施方式接下來，以與第1實施方式不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵消 器的第4實施方式。在第1實施方式中，偽回波生成電路102內(nèi)的自適應(yīng)濾波器的抽頭 系數(shù)的收斂需要時間，所以在時間差信息D變動時，在變動的瞬間，存 在無法充分更新為與具有新時間差信息D的回波路徑對應(yīng)的抽頭系數(shù)的 情況。因此，在時間差信息D變化后的較短期間，存在無法高效地生成偽回波而伴有異音(unusual sound)感的情況。第4實施方式的回波抵消 器是為了防止產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象而完成的。第4實施方式的回波抵消器100C在用功能框圖來表示整體結(jié)構(gòu)時， 也可用上述圖1來表示，其具有時間特性分析判定電路101、偽回波生成 電路102C、以及加法器103。但是，偽回波生成電路102C的功能與第1實施方式有少許不同。圖 8是示出第4實施方式的偽回波生成電路102C的功能上的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框 圖。在圖8中，偽回波生成電路102C具有自適應(yīng)濾波器300、抽頭系數(shù) 運算部301、抽頭系數(shù)更新控制部302、時間差比較部303、以及前時間 差存儲部304。自適應(yīng)濾波器300進(jìn)行受話信號r(n)以及抽頭系數(shù)h (k)的巻積運 算來形成偽回波信號rp(n)。抽頭系數(shù)運算部301按照規(guī)定的算法來更新抽頭系數(shù)h (k)。抽頭系數(shù)更新控制部302控制抽頭系數(shù)運算部301進(jìn)行的抽頭系數(shù) h (k)的更新、更新停止，并且向抽頭系數(shù)運算部301提供更新時所需 的時間參數(shù)。抽頭系數(shù)更新控制部302參照時間差比較部303的比較結(jié) 果，控制抽頭系數(shù)h (k)的更新、更新停止，或切換參數(shù)，上述方面與 一般的偽回波生成電路不同。前時間差存儲部304根據(jù)抽頭系數(shù)更新控制部302的控制，為了下 一動作時刻的更新控制而存儲到來的時間差信息D。換言之，在從新動 作時刻觀察時，存儲在前時間差存儲部304中的時間差信息DO是在上次 的動作時刻時到來的時間差信息。時間差比較部303在當(dāng)前的動作時刻被更新時(成為新動作時刻)， 比較在當(dāng)前的動作時刻到來的時間差信息D和存儲在前時間差存儲部 304中的上次的動作時刻的時間差信息DO，并向抽頭系數(shù)更新控制部302提供比較結(jié)果。以下，按照每個比較結(jié)果和更新信息ASW的組合，來詳述由抽頭系 數(shù)更新控制部302執(zhí)行的控制動作。抽頭系數(shù)更新控制部302在由時間差比較部303進(jìn)行的比較結(jié)果一 致時，按照到來的更新信息ASW，進(jìn)行在第1實施方式中說明的那樣的 控制動作。與此相對，抽頭系數(shù)更新控制部302在與上次的動作時刻的時間差 信息D0進(jìn)行比較，從時間特性分析判定電路101提供的當(dāng)前的動作時刻 的時間差信息D變化的情況下，根據(jù)更新信息ASW的內(nèi)容來如下述那 樣動作。在更新信息ASW為"不更新"的情況下，抽頭系數(shù)更新控制部302 保持基于由抽頭系數(shù)運算部301計算出的上次的動作時刻的時間差D0的 抽頭系數(shù)h(k)，從自適應(yīng)濾波器300輸出通過基于上次的動作時刻的時 間差DO的抽頭系數(shù)h (k)和受話信號r(n)的巻積運算而形成的偽回波信 號rp(n)。抽頭系數(shù)更新控制部302為了下次的動作時刻而在前時間差存 儲部304中保持當(dāng)前動作時刻的時間差信息D。在更新信息ASW為"更新"的情況下，抽頭系數(shù)更新控制部302 對抽頭系數(shù)運算部301指示回溯到時間T前的時刻而開始更新基于當(dāng)前 的動作時刻的時間差信息D的抽頭系數(shù)h (k)。但是，在正在進(jìn)行與過 去的信號對應(yīng)的抽頭系數(shù)的更新的期間，抽頭系數(shù)更新控制部302禁止 從抽頭系數(shù)運算部301向自適應(yīng)濾波器300輸送抽頭系數(shù)，不實施偽回 波信號rp(n)的生成。另外，如上所述，在時間差信息D (由此，回波路徑的初始延遲時 間DXN)中產(chǎn)生了變更的情況下，也可以在剛要開始更新抽頭系數(shù)之前， 并用抽頭系數(shù)的重新設(shè)定、或?qū)⒊轭^系數(shù)值減弱為均勻等處理。抽頭系數(shù)更新控制部302在當(dāng)前的動作時刻的期間內(nèi)繼續(xù)更新抽頭 系數(shù)，直到跟隨到對當(dāng)前動作時刻的信號的處理為止，在執(zhí)行與當(dāng)前的 動作時刻的信號相對應(yīng)的抽頭系數(shù)的更新時，也執(zhí)行偽回波信號rp(n)的 生成。抽頭系數(shù)更新控制部302即使在更新信息ASW為"更新"的情況 下，也為了下次的動作時刻而在前時間差存儲部304中保持當(dāng)前的動作 時刻的時間差信息D。
如上所述，在時間差信息D(由此，回波路徑的初始延遲時間DXN) 中產(chǎn)生了變更的情況下，使用過去的送話信號和與變動后的初始延遲對 應(yīng)的過去的受話信號來實施系數(shù)更新，之后，參照變動后的時間差信息D 來實施當(dāng)前的動作時刻中的偽回波信號的生成以及系數(shù)更新。根據(jù)第4實施方式，除了第1實施方式的效果之外，還可以起到以下的效果。即，對新時間差信息D預(yù)先實施抽頭系數(shù)的更新，在實際生成偽回波信號時，可在某種程度上實施了抽頭系數(shù)更新的狀態(tài)下生成偽 回波信號。其結(jié)果，即使在上述那樣的時間差信息變動時，也可以消除突發(fā)產(chǎn)生的異音感。第4實施方式的技術(shù)思想不僅可與第1實施方式的技術(shù)思想組合， 而且還可以與第2或第3實施方式的技術(shù)思想組合。E.第5實施方式接下來，以與第1實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵 消器的第5實施方式。在第1實施方式中，在回波非常小或完全沒有時，很偶爾地在話者 彼此的信號中存在相關(guān)度(RD)短時變大的情況，其結(jié)果，在時間特性 分析判定電路101的判定中，存在更新信息(ASW)被錯誤地設(shè)為表示 回波路徑產(chǎn)生變動的"進(jìn)行更新"的情況。在已根據(jù)該更新信息(ASW) 生成了偽回波信號的情況下，偽回波生成電路102根據(jù)一瞬間的話者彼 此的信號對自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)進(jìn)行更新，由此推定出錯誤的回波 路徑。于是，此后使用錯誤的抽頭系數(shù)來持續(xù)生成偽回波信號。由此， 在由于話者彼此的信號極偶爾地相關(guān)度(RD)變高而使得更新信息ASW 錯誤時，在偽回波信號的生成中產(chǎn)生不正常情況，其結(jié)果，無法適當(dāng)?shù)?消除回波。雖然在第2實施方式中也存在同樣的避免不正常情況的方法， 但即使這樣有時也產(chǎn)生更新信息ASW錯誤的情況。第5實施方式的回波 抵消器是為了防止產(chǎn)生上述這樣的現(xiàn)象而完成的。圖9是示出第5實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖，對與第1實 施方式所涉及的圖l相同、對應(yīng)的部分附加相同、對應(yīng)的標(biāo)號來示出。在圖9中，第5實施方式的回波抵消器100D除了時間特性分析判定 電路IOI、偽回波生成電路102D、以及加法器103以外，還具有不當(dāng)系 數(shù)檢測電路105。不當(dāng)系數(shù)檢測電路105根據(jù)式(10) 式(13)來分別計算回波信號功率PSD、參照信號功率PRD、剩余信號功率POD、回波消除量AC。另外，對于回波信號功率PSD以及參照信號功率PRD，也可以沿用時間特性分析判定電路101計算出的參數(shù)。PSD-S(s(n)Xs(n)) …(10)PRD=S(r(n+DXN)Xr(n+DXN)) …(11)POD-S(so(n)Xso(ii)) …(12)AC二10Xl。g (PSD/POD) '"(13)10在式(10) 式(12)中，將總和(E)的范圍(時間長)設(shè)為M。 M為預(yù)定的值，例如可應(yīng)用160，但不限于該值。不當(dāng)系數(shù)檢測電路105在與下述3種條件R1 R3完全一致的情況 下，將抽頭系數(shù)初始化信息RST作為"初始化抽頭系數(shù)(例如輸 出給偽回波生成電路102D，在除此之外的情況下，作為"不對抽頭系數(shù) 進(jìn)行初始化(例如"0")"而輸出。 (條件R1) PRD<PTHDR 其中，PTHDR為預(yù)定的基準(zhǔn)值。 (條件R2) ASW="不更新" (條件R3) AC<ATHDR 其中，ATHDR為預(yù)定的基準(zhǔn)值。例如，作為基準(zhǔn)值PTHDR以及ATHDR的值，可分別應(yīng)用50000000 以及O ，但也可適當(dāng)設(shè)定這些值。在受話信號能量弱時，時間特性分析判定電路101的判定中容易產(chǎn) 生錯誤，可根據(jù)條件R1判別是容易產(chǎn)生錯誤的狀況。由于錯誤的抽頭系 數(shù)繼續(xù)成為問題，所以使抽頭系數(shù)繼續(xù)的條件R2也成為抽頭系數(shù)的初始 化條件。另外，更新信息ASW可視為表示送受話狀態(tài)的信息。在抽頭系 數(shù)錯誤時容易引起回波消除量AC較少的情況，可通過條件R3來判別是 這樣的狀況。
第5實施方式的偽回波生成電路102D在抽頭系數(shù)初始化信息RST 為"初始化抽頭系數(shù)"的情況下，對保持在內(nèi)部的抽頭系數(shù)h (k)進(jìn)行 初始化。根據(jù)第5實施方式，除了第1實施方式的效果之外，還可以起到以 下的效果。即，在生成偽回波信號時，例如在極偶爾地話者彼此的信號 的相關(guān)度(RD)短時變大那樣的狀況下，存在原本用于消除回波的信號 反而產(chǎn)生增強回波等不正常情況，但根據(jù)第5實施方式，可檢測出上述 不正常情況，可消除該不正常情況。第5實施方式的技術(shù)思想不僅可與第1實施方式的技術(shù)思想組合， 而且還可以與第2、第3、第4實施方式的技術(shù)思想組合。F.第6實施方式接下來，以與第1實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵 消器的第6實施方式。在第1實施方式中，在麥克風(fēng)輸入側(cè)的周圍噪聲的環(huán)境惡劣的情況 下，即使送話側(cè)的話者未發(fā)話，回波信號也受到噪聲的音響，而存在與 受話信號之間的相關(guān)度變小的情況。其結(jié)果，存在更新信息ASW的內(nèi)容 錯誤(錯將"更新"誤為"不更新")，而無法適當(dāng)?shù)叵夭ǖ那闆r。 第6實施方式的回波抵消器是為了防止產(chǎn)生以上那樣的現(xiàn)象而完成的。圖10是示出第6實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖，對與第1實 施方式所涉及的圖l相同、對應(yīng)的部分附加相同、對應(yīng)的標(biāo)號來示出。在圖10中，第6實施方式的回波抵消器100E除了時間特性分析判 定電路101、偽回波生成電路102、以及加法器103之外，還具有2個帶 通濾波器電路107、 108以及2個延遲補償電路106、 109。時間特性分析 判定電路101、偽回波生成電路102、以及加法器103與第1實施方式相 同。帶通濾波器電路107使送話信號s(n)的規(guī)定頻帶通過，向時間特性 分析判定電路101提供濾波后的送話信號sbp(n)。帶通濾波器電路108使受話信號r(n)的規(guī)定頻帶通過，向時間特性 分析判定電路101提供濾波后的受話信號rbp(n)。帶通濾波器電路108的
通帶與帶通濾波器電路107的通帶相同。延遲補償電路106使送話信號s(n)僅延遲帶通濾波器電路107的處 理延遲時間，向偽回波生成電路102以及加法器103提供延遲后的送話 信號sd(n)。延遲補償電路109使受話信號r(n)僅延遲帶通濾波器電路108的處 理延遲時間，向偽回波生成電路102提供延遲后的受話rd(n)。作為帶通濾波器電路107以及108的通帶，例如應(yīng)用300 3000Hz。圖10是設(shè)置帶通濾波器電路107以及108的理由的說明圖。 一般， 噪聲頻率成分(n)具有平坦的強度特性(例如能量)。另一方面，話者發(fā)音 所引起的語音的頻率成分具有山形的特性，受話信號繞入而成為送話信 號的回波信號的情況也相同。話者發(fā)音所引起的語音的頻率成分例如在 300 3000Hz的范圍內(nèi)，其強度非常強。艮卩，在300 3000Hz的范圍內(nèi)， S/N比(S:回波信號，N:周圍噪聲)良好，在其他頻帶中，S/N比低。時間特性分析判定電路101通過利用S/N比良好的送話信號s(n)， 可提高分析精度。根據(jù)第6實施方式，除了第1實施方式的效果之外，還起到以下的 效果。即，時間特性分析判定電路101利用語音信號能量大的部分的頻 帶而動作，所以可以在S/N比比較高的狀態(tài)下實施分析判定，可降低抽 頭系數(shù)的更新判定錯誤。另外，第6實施方式中考慮了近端的背景噪聲的存在，所以可以省 略設(shè)在受話信號的處理系統(tǒng)中的帶通濾波器電路108以及延遲補償電路 109。第6實施方式的技術(shù)思想不僅可與第1實施方式的技術(shù)思想單獨組 合，而且還可以與第1 第5實施方式的技術(shù)思想的1個以上組合。 G.第7實施方式接下來，以與第6實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵 消器的第7實施方式。在第6實施方式中，偽回波生成電路102根據(jù)不通過帶通濾波器電 路107、 108的送話信號以及受話信號來動作。如使用圖11來說明的那 樣，在觀察語音信號的頻率成分時，存在能量集中的頻帶(以下稱為集 中帶)，另一方面，該能量集中帶以外的成分能量較小。此處，在著眼于 能量的集中帶以外的頻率成分時，作為回波而存在原本難以聽到的成分。 偽回波生成電路102的抽頭系數(shù)h (k)是模擬回波路徑的傳遞特性的參 數(shù)，但在比較考慮全頻帶來進(jìn)行模擬的情況和僅考慮部分頻帶來進(jìn)行模 擬的情況時，如果是相同抽頭長P，則后者一方可準(zhǔn)確地進(jìn)行模擬。艮P，所生成的偽回波信號相對于作為對象的頻帶成為更適當(dāng)?shù)男盘?。?實施方式的回波抵消器是鑒于以上這樣的方面而完成的。圖12是示出第7實施方式的回波抵消器的結(jié)構(gòu)的框圖，對與第6實 施方式所涉及的圖IO相同、對應(yīng)的部分附加相同、對應(yīng)的標(biāo)號來示出。在圖12中，第7實施方式的回波抵消器100F具有時間特性分析判 定電路101、偽回波生成電路102、加法器103、 2個帶通濾波器電路107、 108、延遲補償電路106、以及加法器110。時間特性分析判定電路101、偽回波生成電路102、加法器103、 2 個帶通濾波器電路107、 108、以及延遲補償電路106與第6實施方式相 同。在第7實施方式的情況下，偽回波生成電路102根據(jù)經(jīng)由帶通濾波 器電路107以及108后的送話信號sbp(n)以及受話信號rbp(n)，生成偽回 波信號rp(n)。加法器103與第6實施方式相同，從經(jīng)由延遲補償電路106的送話 信號sd(n)中去除偽回波信號rp(n)，輸出去除后的送話信號so(n)。如已經(jīng)說明的實施方式或一般情況那樣，為了評價回波的消除特性， 去除回波后的送話信號so(ii)反饋到偽回波生成電路102。在該第7實施 方式的情況下，偽回波生成電路102被輸入經(jīng)由帶通濾波器電路107以 及108的送話信號sbp(n)以及受話信號rbp(n)，但從加法器103輸出的去 除回波后的送話信號so(n)的頻帶與輸入到偽回波生成電路102的送話信 號sbp(n)以及受話信號rbp(n)的頻帶不同。因此，設(shè)置從經(jīng)由帶通濾波器電路107的送話信號sbp(n)中去除偽 回波信號rp(n)的虛加法器(dummy adder) 110，向偽回波生成電路102 200680024103.5說明書第20/22頁反饋由虛加法器110去除回波后的送話信號sol(n)，由此使得向偽回波生 成電路102輸入的所有輸入信號的頻帶為相同頻帶。根據(jù)第7實施方式，除了第1實施方式的效果之外，還可以起到以 下的效果。即，時間特性分析判定電路101利用語音信號能量大的集中 帶而動作，所以可以在S/N比比較高的狀態(tài)下實施分析判定，可降低抽 頭系數(shù)的更新判定錯誤。此處，不是消除能量集中帶以外的回波成分， 而是可使能量集中帶中的回波成分的消除能力大幅提高。能量集中帶以 外的回波成分由于原本影響較少，所以作為整體可提高回波消除能力。第7實施方式的技術(shù)思想可與第1 第5實施方式的技術(shù)思想的1 個以上組合。H.第8實施方式接下來，以與第7實施方式的不同點為中心來說明本發(fā)明的回波抵 消器的第8實施方式。第7實施方式中，雖然能量集中帶以外的回波成分影響較少，但不 消除能量集中帶以外的回波成分。第8實施方式的回波抵消器是鑒于以 上的方面而產(chǎn)生的，其使能量集中帶以外的回波成分衰減。在圖13中，第8實施方式的回波抵消器100G具有時間特性分析判 定電路IOI、偽回波生成電路102、 2個帶通濾波器電路107、 108、延遲 補償電路106、加法器110、加法器111、衰減電路112、以及加法電路 113。時間特性分析判定電路IOI、偽回波生成電路102、 2個帶通濾波器 電路107、 108、延遲補償電路106、以及加法器110與第7實施方式相 同。從延遲補償電路106輸出的延遲送話信號sd(n)作為被減數(shù)輸入，并 且從帶通濾波器電路107輸出的濾波送話信號sbp(n)作為減數(shù)輸入被提 供給新設(shè)置的加法器lll。由此，作為來自加法器lll的輸出信號，得到 大半為能量集中帶以外的成分的送話信號sdh(n)，并輸出給新設(shè)置的衰減 電路112。對衰減電路112還賦予更新信息ASW。衰減電路112在更新信息 ASW為"更新"時，使輸入信號sdh(n)僅衰減XdB之后輸出給新設(shè)置的 加法電路113，在更新信息ASW為"不更新"時，直接向加法電路113 輸出輸入信號sdh(n)。此處，X為預(yù)先設(shè)定的值，例如可應(yīng)用6。但不限 于該值。對加法電路113，除了來自衰減電路112的輸出信號(集中帶外衰減 送話信號)sdhd(n)以外，還提供來自加法器110的輸出信號(回波消除 送話信號)sol(n)。如上述第7實施方式中說明的那樣，來自加法器110 的輸出信號sol(n)是以能量集中帶的成分作為主成分的回波消除送話信 號，來自衰減電路112的輸出信號sdhd(n)是以能量集中帶以外的成分作 為主成分的衰減送話信號。因此，通過利用加法器113來相加兩個信號， 從而消除集中帶的回波成分，得到集中帶以外的回波成分被衰減的送話 信號so(n)，該送話信號so(n)作為來自該回波抵消器100G的輸出信號而 送出。根據(jù)第8實施方式，除了第1實施方式的效果以外，還可起到以下 效果。即，時間特性分析判定電路101利用語音信號能量大的集中帶而 動作，所以可以在S/N比比較高的狀態(tài)下實施分析判定，可降低抽頭系 數(shù)的更新判定錯誤。而且，可大幅提高能量集中帶中的回波成分的消除 能力，并且，通過還衰減能量集中帶以外的回波成分，從而可減少其影 響。第8實施方式的技術(shù)思想可與第1 第5實施方式的技術(shù)思想的1 個以上組合。I.其他實施方式在上述各實施方式的說明中，雖然也言及了各種變形實施方式，但 以下，另外還可以舉出示例那樣的變形實施方式。在上述各實施方式中，示出偽回波生成電路102、 102B、 102C、 102D 根據(jù)已到來的時間差信息D、 DMQ，來切換自適應(yīng)濾波器中的抽頭長P， 但也可以固定抽頭長P，而不依賴于時間差信息D、 DMQ值。此處，在 延遲差信息D、DMQ已變動的情況下，也可以并用抽頭系數(shù)的重新設(shè)定、 以及將抽頭系數(shù)值減弱為均勻等的處理。在將抽頭長P設(shè)為固定值時， 與抽頭長可變的情況比較，可節(jié)約硬件量(運算結(jié)構(gòu)量、存儲器量)或 基于軟件的處理量。另外，在上述各實施方式中，也可以將作為固定值(例如判斷用的 基準(zhǔn)值)來說明的部分設(shè)定為可變。另外，在上述各實施方式中，示出了PC上的軟件所涉及的回波抵消 器，但本發(fā)明的用途不限于此。不僅可以作為回波路徑的特性(特別是 延遲特性)存在突發(fā)變化的可能性的裝置的回波抵消器來應(yīng)用，而且可 以作為回波路徑的特性變化平緩的裝置的回波抵消器來應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種回波抵消器，其中，包含自適應(yīng)濾波器的偽回波生成單元根據(jù)受話信號來生成偽回波信號，回波消除單元從送話信號減去偽回波信號，從而從送話信號中消除回波信號，其特征在于，該回波抵消器具有平滑送話信號計算單元，其根據(jù)上述送話信號計算對該送話信號進(jìn)行了平滑化的平滑送話信號；平滑受話信號計算單元，其根據(jù)上述受話信號計算對該受話信號進(jìn)行了平滑化的平滑受話信號；延遲時間信息形成單元，其根據(jù)上述平滑送話信號與上述平滑受話信號的相關(guān)，取得反映出回波路徑的延遲特性的延遲時間信息；以及更新信息形成單元，其根據(jù)上述送話信號、上述受話信號、和上述延遲時間信息，取得指示上述自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)更新或更新停止的更新信息，上述偽回波生成單元以上述更新信息指示更新為條件而執(zhí)行上述抽頭系數(shù)的更新，并且將上述延遲時間信息作為反映出回波路徑的延遲特性的信息來取入并處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的回波抵消器，其特征在于，上述延遲時間 信息形成單元利用截至上次所取得的延遲時間信息來對當(dāng)前次取得的延 遲時間信息進(jìn)行平滑化，輸出平滑化后的延遲時間信息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的回波抵消器，其特征在于，該回波抵消器 還具有延遲調(diào)節(jié)單元，該延遲調(diào)節(jié)單元檢査從上述延遲時間信息形成單 元輸出的延遲時間信息的值屬于規(guī)定寬度的多個范圍中的哪一個范圍， 在置換為其所屬的范圍的代表值之后，提供給上述偽回波單元。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回波抵消器，其特征在于，上述偽回波生 成單元根據(jù)上述延遲時間信息來切換抽頭長，該抽頭長是在偽回波信號 的形成中所使用的抽頭系數(shù)的數(shù)量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回波抵消器，其特征在于，在已到來的上 述延遲時間信息的值中存在變動時，上述偽回波生成單元實施抽頭系數(shù) 的初始化或衰減處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的回波抵消器，其特征在于，在已到來的上 述延遲時間信息的值中存在變動時，上述偽回波生成單元使用過去的送 話信號、和與變動后的延遲時間信息相對應(yīng)的過去的受話信號來實施系 數(shù)更新，參照變動后的延遲時間信息來實施當(dāng)前時刻的偽回波信號的生 成以及系數(shù)更新。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回波抵消器，其特征在于，該回波抵消器 還具有不當(dāng)系數(shù)檢測單元，該不當(dāng)系數(shù)檢測單元根據(jù)送受話狀態(tài)、受話 信號能量、回波消除量來判定抽頭系數(shù)是否為不適當(dāng)，在上述不當(dāng)系數(shù)檢測單元檢測出抽頭系數(shù)為不適當(dāng)時，上述偽回波 生成單元對抽頭系數(shù)進(jìn)行初始化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回波抵消器，其特征在于，該回波抵消器還具有送話頻帶限制單元，其限制送話信號的頻帶而提供給上述平滑送話 信號計算單元；以及受話頻帶限制單元，其限制受話信號的頻帶而提供給上述平滑受話 信號計算單元。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的回波抵消器，其特征在于，上述偽回波生成單元使用被上述送話頻帶限制單元限制頻帶后的送話信號以及被上述 受話頻帶限制單元限制頻帶后的受話信號，來實施上述偽回波信號的生 成以及抽頭系數(shù)的更新。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的回波抵消器，其特征在于，上述回波消除單元具有第1加法部，其從送話信號中減去被上述送話頻帶限制單元限制頻 帶后的送話信號；衰減部，在上述更新信息指示更新時，該衰減部使上述第1加法部 的輸出信號衰減；第2加法部，其從被上述送話頻帶限制單元限制頻帶后的送話信號 中減去從上述偽回波生成單元輸出的上述偽回波信號；以及 第3加法部，其對上述衰減部的輸出信號和上述第2加法部的輸出 信號進(jìn)行相加，并作為回波消除后的信號而輸出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種回波抵消器，其可以適應(yīng)于回波特性的突發(fā)變化，且無需變更回波抵消器外部，該回波抵消器具有平滑送話信號計算單元，其計算對送話信號進(jìn)行了平滑化的平滑送話信號；平滑受話信號計算單元，其計算對受話信號進(jìn)行了平滑化的平滑受話信號；延遲時間信息形成單元，其根據(jù)平滑送話信號與平滑受話信號的相關(guān)，取得反映出回波路徑的延遲特性的延遲時間信息；以及更新信息形成單元，其根據(jù)送話信號、受話信號和延遲時間信息，取得指示自適應(yīng)濾波器的抽頭系數(shù)更新或更新停止的更新信息。
文檔編號H04B3/23GK101213764SQ20068002410
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月13日
發(fā)明者青柳弘美, 高田真資 申請人:沖電氣工業(yè)株式會社