CN103329450B - 回波消除装置以及回波检测装置 - Google Patents

Abstract

具备：信号与回波比计算部103，根据第1残差信号和第2残差信号，计算表示回波分量相对受话信号x（n）的存在比的信号与回波比SE（n），关于第1残差信号，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器102的滤波系数列而得到，关于所述第2残差信号，使用更新滤波系数列而得到，该更新滤波系数列针对通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器102的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸μ（n）进行系数更新而得；以及残留回波抑制部105，根据信号与回波比计算部103计算出的信号与回波比，抑制麦克风输入信号所包含的回波分量。

Description

回波消除装置以及回波检测装置

技术领域

本发明涉及对送话信号中混入的受话信号的回波进行检测、并从送话信号消除所检测出的回波的技术。 

背景技术

回波消除装置一般由消除线性回波分量的线性回波处理部、和抑制通过线性回波处理没有完全消除的线性回波分量和非线性回波分量的残留回波抑制处理部的组合构成的情况较多。例如，在非专利文献1中公开了这样的结构。但是，在非专利文献1所公开的回波消除装置中，存在如下问题：即、如果引起回波和送话声音重叠的状态、即双向通话状态，则由残留回波抑制处理部同时抑制残留回波和送话声音。 

为了解决上述那样的问题，例如，在专利文献1中公开了如下方法：在残留回波抑制处理部中灵活地控制用于声音信号的振幅抑制的抑制系数。在专利文献1中，公开了回音抑制方法，在该回音抑制方法中，根据送话声音和回波信号重叠的麦克风输入信号的功率，求出通过对所推测出的回波路径的音响耦合量乘以受话信号功率而得到的推测回波信号的功率，使用其来得到回波抑制量。 

专利文献1：日本特开2002-84212号公报 

非专利文献1：ITU-T推荐G.165（第17项～第20项） 

发明内容

但是，在依据根据以上说明的音响耦合量计算出的推测回波信号的功率而决定回波抑制量的以往的方法中，有两个问题。一个是，在背景噪音大的情况下，由于回波埋在背景噪音中而无法正确地观测音 响耦合量，由此回波信号功率的推测精度降低这样的问题。另一个是，在回波路径变化而音响耦合量自身发生了变化的情况下，需要再次重新观测音响耦合量，直至能够得到正确的观测值来计算适当的回波抑制量前，无法适当地抑制回波这样的问题。其结果，引起以下这样的问题：在上述条件下无法正确地计算回波抑制量，产生残留回波，或者过度地抑制送话声音而阻碍通话这样的问题。 

这样，在以上说明的以往的技术中，存在如下课题，即、在高噪音下通话的情况、在回波路径发生变动那样的环境下通话的情况下，由于无法计算出适当的回波抑制量，产生残留回波，或者过度地抑制送话声音而阻碍通话这样的课题。 

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于得到一种即使在高噪音下、回波路径发生变化那样的情况下，也能够计算出适当的回波抑制量的回波消除装置。 

本发明涉及的回波消除装置，具备：信号与回波比计算部，根据第1残差信号和第2残差信号计算表示回波分量相对受话信号的存在比的信号与回波比，关于第1残差信号，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列而得到，关于所述第2残差信号使用更新滤波系数列来得到，该更新滤波系数列针对通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得；以及回波抑制部，根据信号与回波比计算部计算出的信号与回波比，抑制麦克风输入信号所包含的回波分量。 

根据本发明，即使在高噪音下通话的情况、回波路径发生变化那样的情况下，也能够抑制残留回波的发生，不会过度地抑制送话声音而阻碍通话，从而提供适合的通话环境。 

附图说明

图1是示出实施方式1的回波消除装置的结构的框图。 

图2是示出实施方式1的回波消除装置的其他结构的框图。 

图3是示出实施方式2的回波检测装置的结构的框图。 

图4是示出实施方式3的回波消除装置的结构的框图。 

图5是示出实施方式4的回波消除装置的结构的框图。 

图6是示出实施方式5的回波消除装置的结构的框图。 

（符号说明） 

100、110、300、400、500：回波消除装置；101：减法滤波器；101′：第1减法滤波器；101a、101a′、301a：推测应答信号生成部；101b、101b′、301b：减法器；102、403：更新滤波器；102′：第1更新滤波器；102a、102a′、106a、403a：滤波处理部；102b、102b′、106b：减法器；103、302、407：信号与回波比计算部；104、408：残留回波抑制量计算部；105、409：残留回波抑制部；106：第2更新滤波器；200：回波检测装置；201：回波检测部；301：第2减法滤波器；303：延迟处理部；401：第1时间频率变换部；402：第2时间频率变换部；404：第3时间频率变换部；406：第4时间频率变换部；410：第5时间频率变换部；501：第1子带分解部；502：第2子带分解部；503：回波消除部列；504：子带合成部；900：传递路径；901：扬声器；902：麦克风。 

具体实施方式

以下，为了更详细地说明本发明，依照附图，说明具体实施方式。 

实施方式1. 

图1是示出实施方式1的回波消除装置的结构的框图。在图1中，回波消除装置100包括：减法滤波器101，生成第1推测回波信号以及第1残差信号；更新滤波器102，进行滤波系数列的系数更新，使用更新了的滤波系数列生成第2推测回波信号以及第2残差信号；信号与回波比计算部103，计算信号与回波比；残留回波抑制量计算部104，计算残留回波的抑制量；以及残留回波抑制部105，进行残留回波的抑制。进而，减法滤波器101具备推测应答信号生成部101a以及减法器101b，更新滤波器102具备滤波处理部102a以及减法器102b。 

另外，如图1所示，对回波消除装置100连接了将受话信号x（n） 作为声音进行输出的扬声器901、以及收集周围的声音等的麦克风902。如果从扬声器901作为声音而输出了受话信号x（n），则在回波路径900中传播的过程中加入其传递特性，成为回波信号y（n）并输入到麦克风902。进而，在麦克风902中加入用送话声音信号与背景杂音信号之和表示的近端信号s（n），成为麦克风输入信号y′（n）。即，麦克风输入信号y′（n）通过以下的式（1）表示。 

y′（n）=y（n）+s（n）···式（1） 

回波消除装置100如果被提供了受话信号x（n）、和麦克风输入信号y′（n），则将麦克风输入信号y′（n）所包含的回波信号y（n）消除，输出作为近端信号s（n）的推测信号的输出信号s′（n）。 

接下来，说明实施方式1的回波消除装置100的动作。 

设为减法滤波器101具有滤波系数列其中，将滤波器长设为N。通过使用了受话信号x（n）的滤波处理，生成第1推测回波信号将其从麦克风输入信号y’（n）中减去，从而得到第1残差信号d₁（n）。如果将从回波信号y（n）减去推测回波信号而得到的残留回波信号设为e（n）（即），则d₁（n）通过以下的式（2）表示。 

$d_1\left(n\right)=y\left(n\right)-{\hat{y}}_1\left(n\right)=y\left(n\right)+s\left(n\right)-y_1\left(n\right)=e\left(n\right)+s\left(n\right)...\left(2\right)$

其中，在初始时间点的n=0的情况下，设为在滤波系数列中确定某个初始值。另外，构成为滤波系数列保存于存储器部等，从该存储器部（未图示）取得。 

另外，更新滤波器102根据受话信号x（n）、第1残差信号d₁（n）、任意地被确定的更新步骤尺寸μ（n），通过规定的自适应算法执行系数更新处理，如以下的式（3）那样得到更新滤波系数列 

$\hat{h}(n+1)=\hat{h}\left(n\right)+\mathrm{\μ}\left(n\right)\mathrm{\ϵ}\left(n\right)...\left(3\right)$

此处，ε（n）是通过系数更新处理得到的系数修正值，由自适应算法决定。另外，更新步骤尺寸μ（n）既可以是固定值，也可以是 通过规定的手段每次都变更的值。 

另外，更新滤波器102使用通过上述式（3）的系数更新处理得到的更新滤波系数列对受话信号x（n）进行滤波处理，生成第2推测回波信号进而，通过从麦克风输入信号y’（n）减去所生成的第2推测回波信号得到第2残差信号d₂（n）。信号与回波比计算部103根据受话信号x（n）、第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n）、以及在更新滤波器102中使用的更新步骤尺寸μ（n），输出信号与回波比SE（n）。另外，在后面详细叙述信号与回波比SE（n）的计算法。 

残留回波抑制量计算部104使用由信号与回波比计算部103生成的信号与回波比SE（n），计算残留回波抑制量γ（n）。例如，也可以使用以下的式（4）来计算。 

$\mathrm{\γ}\left(n\right)=1-\frac{{\mathrm{\σ}}_e^2}{{\mathrm{\σ}}_{d_1}^2}=1-\frac{1}{\mathrm{SE}\left(n\right)}...\left(4\right)$

作为使用信号与回波比SE（n）来计算残留回波量γ（n）的上述以外的方法，例如记载于以下的参考文献1。 

·参考文献1 

阪内澄宇他著、「短時間スペクトラル振幅推定を用いた周囲雑音と残留エコーの抑圧」、NTT R&D，vol.50，no.4，pp.246‐252.(2001) 

残留回波抑制部105如以下的式（5）所示，对第1残差信号乘以由残留回波抑制量计算部104生成的残留回波抑制量γ（n），从而进行抑制处理，得到近端信号s（n）的推测信号s′（n）。 

s′（n）=γ（n）·d₁（n）···（5） 

以上是实施方式1的回波消除装置100的动作的说明。 

接下来，详述信号与回波比计算部103中的信号与回波比SE（n）的计算方法。另外，如果将残差信号d（n）的方差和残留回波信号e（n）的方差分别定义为σ_d ²、σ_e ²，则信号与回波比SE（n）如以下的式（6）那样定义。 

$\mathrm{SE}\left(n\right)=\frac{{\mathrm{\σ}}_d^2}{{\mathrm{\σ}}_e^2}---\left(6\right)$

此处，一般，残留回波信号e（n）无法直接观测，所以无法使用上述式（6）来计算信号与回波比SE（n）。但是，通过使用该实施方式1的回波消除装置100，能够使用可观测的残差信号、以及在更新滤波器102中使用的更新步骤尺寸μ，正确地求出信号与回波比SE（n）。为了明确该信号与回波比SE（n）的计算法的依据，以下根据计算法的导出过程详细进行说明。 

当前，考虑假定回波路径900的传递函数为h=[h₀,h₁,...,h_N-1]^T，在更新滤波器102中推测传递函数。此处，将回波路径900的传递函数和基于更新滤波器102的推测传递函数的识别误差δ（n）定义为以下的式（7）。 

$\mathrm{\δ}\left(n\right)=\hat{h}\left(n\right)-h...\left(7\right)$

假设，如果根据上述式（3）进行一次系数更新处理，则识别误差δ（n+1）为以下的式（8）。 

$\mathrm{\δ}(n+1)=\hat{h}(n+1)-h$         ...(8) 

$=\mathrm{\δ}\left(n\right)+\mathrm{\μ\ϵ}\left(n\right)$

在用各滤波系数的各抽头的误差的平方和表示了识别误差的大小的情况下，1次的系数更新处理中的识别误差的差分成为以下的式（9） 

Δ(n+1)=δ^T(n+1)δ(n+1)-δ^T(n)δ(n)...(9) 

=μ²ε^T(n)ε(n)+2μδ^T(n)ε(n) 

在以后的说明中，以使用NLMS（Normalized Least Mean Square，归一化最小均方）算法的情况为例子进行说明。但是，本发明不限于NLMS，还能够使用其他自适应算法，应用了其他自适应算法的情况也包含于本发明。 

在NLMS算法中，与上述式（3）对应的系数更新处理通过以下的式（10）来表示。 

$\hat{h}(n+1)=h\left(n\right)+\mathrm{\μ}\frac{x\left(n\right)}{{\mathrm{N\σ}}_x^2}d\left(n\right)...\left(10\right)$

另外，在上述式（10）中，x(n)=[x(n)x(n-1)...,x(n-N+1)]^T是接收信号列，是受话信号的方差，d（n）是残差信号。其中，在实际的运算中，近似地，设为的情况较多。其成为接收信号列的信号功率。 

另外，在使用NLMS算法的情况下，上述式（9）被改写为下式（11）。 

$\mathrm{\Δ}(n+1)={\mathrm{\μ}}^2\frac{d^2\left(n\right)}{{\left({\mathrm{N\σ}}_x^2\right)}^2}{x}^T\left(n\right)x\left(n\right)+2\mathrm{\μ}\frac{d\left(n\right)}{{\mathrm{N\σ}}_x^2}{\mathrm{\δ}}^T\left(n\right)x\left(n\right)$         ...(11) 

$={\mathrm{\μ}}^2\frac{d^2\left(n\right)}{{\left({\mathrm{N\σ}}_x^2\right)}^2}{x}^T\left(n\right)x\left(n\right)-2\mathrm{\μ}\frac{(e\left(n\right)+s\left(n\right))e\left(n\right)}{{\mathrm{N\σ}}_x^2}$

在上述式（11）中，利用了根据识别误差δ（n）以及受话信号x（n），如以下的式（12）那样表示残差回波信号e（n）的情况。 

e(n)=-δ^T(n)x(n)        ...(12) 

进而，如果考虑受话信号x（n）和近端信号s（n）一般不相关而独立，则式（11）的期待值能够如下式（13）那样进行近似。 

$E\left[\mathrm{\Δ}(n+1)\right]\≈{\mathrm{\μ}}^2\frac{{\mathrm{\σ}}_d^2}{{\mathrm{N\σ}}_x^2}-2\mathrm{\μ}\frac{{\mathrm{\σ}}_e^2}{{\mathrm{N\σ}}_x^2}...\left(13\right)$

当前，设为使用任意的更新步骤尺寸μ来进行了1次的系数更新处理。该基于系数更新处理前后的滤波系数的残差信号的方差的差分能够通过识别误差的平方和的差分Δ（n+1）和受话信号列x（n）的功率Nσ_x ²之积来近似，成为下式（14）。 

${\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left(\mathrm{\μ}\right)-{\mathrm{\σ}}_d^2=E\left[\mathrm{\Δ}(n+1)\right]\·{\mathrm{N\σ}}_x^2$    ...(14) 

$={\mathrm{\μ}}^2{\mathrm{\σ}}_d^2-{2\mathrm{\μ\σ}}_e^2$

其中，是基于根据更新步骤尺寸μ的系数更新处理后的滤波系数的残差信号的方差。假设利用不同的任意的更新步骤尺寸μ₁、μ₂分别进行了系数更新处理，如果将各个残差信号的方差设为 并取其差分，则成为以下的式（15） 

${\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left({\mathrm{\μ}}_1\right)-{\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left({\mathrm{\μ}}_2\right)=({\mathrm{\μ}}_1^2-{\mathrm{\μ}}_2^2){\mathrm{\σ}}_d^2-2({\mathrm{\μ}}_1-{\mathrm{\μ}}_2){\mathrm{\σ}}_e^2...\left(15\right)$

进而，如果使式（15）变形，则导出以下的式（16）。 

$\frac{{\mathrm{\σ}}_e^2}{{\mathrm{\σ}}_d^2}=\frac{1}{2}({\mathrm{\μ}}_1+{\mathrm{\μ}}_2)-\frac{1}{2}\frac{1}{({\mathrm{\μ}}_1-{\mathrm{\μ}}_2)}\frac{{\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left({\mathrm{\μ}}_1\right)-{\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left({\mathrm{\μ}}_2\right)}{{\mathrm{\σ}}_d^2}...\left(16\right)$

在式（16）中，左边表示信号与回波比的反比。进而，式（16）通过将μ₁或μ₂的某一方设为0能够进一步简化，通过下式（17）表示。 

$\frac{{\mathrm{\σ}}_e^2}{{\mathrm{\σ}}_d^2}=\frac{1}{2}\mathrm{\μ}-\frac{1}{2\mathrm{\μ}}\frac{{\mathrm{\σ}}_{d^{\′}}^2\left(\mathrm{\μ}\right)-{\mathrm{\σ}}_d^2}{{\mathrm{\σ}}_d^2}...\left(17\right)$

式（17）表示如果分别观测基于执行系数更新处理之前的阶段的滤波系数列的残差信号的方差和通过基于根据任意的更新步骤尺寸μ的系数更新处理而得到的滤波系数的残差信号的方差则能够计算信号与回波比的反比。 

因此，本发明的信号与回波比计算部103根据第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n）以及更新步骤尺寸，计算下式（18）所示那样的信号与回波比。 

$\mathrm{SE}\left(n\right)={(\frac{1}{2}\mathrm{\μ}\left(n\right)-\frac{1}{2\mathrm{\μ}\left(n\right)}\frac{{\mathrm{\σ}}_{d_2}^2\left(n\right)-{\mathrm{\σ}}_{d_1}^2\left(n\right)}{{\mathrm{\σ}}_{d_1}^2\left(n\right)})}^{-1}...\left(18\right)$

其中，是第1残差信号d₁（n）的方差，是第2残差信号d₂（n）的方差。另外，这些方差的值还能够通过信号的平均功率值、信号的振幅的平方的泄漏（leak）积分值等近似地进行测量。信号的平均功率P_avg（n）、泄漏积分l（n）通过下式（19）表示。 

$P_{\mathrm{avg}}\left(n\right)=\frac{1}{L}\underset{i=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}{d}^2(n-1)$

l(n)=(1-α)l(n-1)+αd²(n)   ...(19) 

其中，α是忘却系数，是满足0<α<1的常数。 

另外，如果在所有时间n中将更新步骤尺寸μ（n）设为1，则式（18）还能够如下式（20）那样简化。 

$\mathrm{SE}\left(n\right)={(1-\frac{1}{2}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_{d_2}^2\left(n\right)}{{\mathrm{\&sigma;}}_{d_1}^2\left(n\right)})}^{-1}...\left(20\right)$

以上是信号与回波比SE（n）的详细的计算方法。 

如上所述，本发明的回波消除装置100的特征在于，在信号与回波比SE（n）的计算中，无需使用音响耦合量或其他推测值，能够仅 根据可直接观测的统计值来计算。具体而言，关于在上述式（18）示出的信号与回波比的计算式中使用的第1残差信号的方差以及第2残差信号的方差不依赖于噪音条件、回波路径900的稳定程度而能够观测。 

这意味着，通过应用本发明，不管噪音条件、回波路径900的稳定程度如何，都能够始终正确地计算信号与回波比SE（n），通过构成为根据这样计算出的信号与回波比SE（n）来控制残留回波的抑制量，能够得到比以往更稳定的残留回波抑制效果。其结果，即使在高噪音下或回波路径发生变化那样的状况下，也不会被这些外部的主要原因妨害而能够计算正确的信号与回波比，由此决定适当的回波抑制量，能够不损失送话声音地始终稳定地抑制残留回波。 

接下来，示出回波消除装置100的其他结构例。图2是示出实施方式1的回波消除装置的其他结构例的框图。图2的回波消除装置110在图1所示的回波消除装置100中追加设置了第2更新滤波器106。另外，对与图1所示的回波消除装置100相同的构成要素附加同一符号而省略说明。 

第1更新滤波器102′具备滤波处理部102a′以及减法器102b′，第2更新滤波器106具备滤波处理部106a以及减法器106b。第1更新滤波器102′以及第2更新滤波器106的动作与上述第1更新滤波器102相同。设为第1更新滤波器102′使用第1更新步骤尺寸μ₁（n）、第2更新滤波器106使用第2更新步骤尺寸μ₂（n）。 

通过追加设置第2更新滤波器106，对信号与回波比计算部103，输入3个残差信号、即来自减法滤波器101的第1残差信号d₁（n）、来自第1更新滤波器102′的第2残差信号d₂（n）、以及来自第3更新滤波器106的第3残差信号d₃（n）。 

信号与回波比计算部103根据第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n）、以及第3残差信号d₃（n）这3个残差信号中的某2个残差信号d_A（n）、d_B（n）、和第1更新步骤尺寸μ₁（n）、或者第2更新步骤尺寸μ₂（n）、或者“0”这3个不同的参数中的某2个参数 μ_A、μ_B，依据下式（21）决定信号与回波比SE（n）。 

$\mathrm{SE}\left(n\right)={(\frac{1}{2}({\mathrm{\&mu;}}_A+{\mathrm{\&mu;}}_B)-\frac{1}{2({\mathrm{\&mu;}}_A-{\mathrm{\&mu;}}_B)}\frac{P\left(d_A\left(n\right)\right)-P\left(d_B\left(n\right)\right)}{P\left(d_1\left(n\right)\right)})}^{-1}...\left(21\right)$

以下示出式（21）中的2个残差信号d_A（n）、d_B（n）以及2个参数μ_A、μ_B的具体的组合。 

模式1： 

d_A（n）=d₂（n）、d_B（n）=d₁（n）、μ_A=μ₁（n）、μ_B=0 

模式2： 

d_A（n）=d₃（n）、d_B（n）=d₂（n）、μ_A=μ₂（n）、μ_B=μ₁（n） 

模式3： 

d_A（n）=d₃（n）、d_B（n）=d₁（n）、μ_A=μ₂（n）、μ_B=0 

信号与回波比计算103既可以将通过模式1计算出的信号与回波比SE₁（n）、通过模式2计算出的信号与回波比SE₂（n）、以及通过模式3计算出的信号与回波比SE₃（n）中的某一个作为最终的信号与回波比SE（n），也可以计算所计算出的3个信号与回波比的平均值并作为最终的信号与回波比SE（n）。在残留回波抑制量计算部104中，根据由信号与回波比计算部103得到的信号与回波比SE（n），使用例如上述式（4）计算残留回波抑制量γ（n）。残留回波抑制部105通过根据上述式（5）对第1残差信号d₁（n）乘以残留回波抑制量γ（n）而进行抑制处理，得到近端信号s（n）的推测信号s′（n）。 

这样，通过具备使用从多个更新滤波器输出的多个残差信号来计算信号与回波比SE（n）的信号与回波比计算部103，能够得到高精度的信号与回波比SE（n）。 

另外，在图2中示出了追加具备第2更新滤波器106，并将第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n）以及第3残差信号d₃（n）输入到信号与回波比计算部103的结构，但所追加的更新滤波器的数量、对信号与回波比计算部103输入的残差信号d的数量能够适宜地变更。 

到此为止，以NLMS算法为例子进行了说明，但以下还记载在本发明的回波消除装置中，在自适应算法中使用了LMS算法、仿射 投影算法的情况下的信号与回波比SE（n）的导出例。 

LMS算法： 

（滤波系数的更新式） 

$\hat{h}(n+1)=\hat{h}\left(n\right)+\mathrm{\&mu;}\left(n\right)d\left(n\right)x\left(n\right)...\left(22\right)$

（信号与回波比计算式） 

$\mathrm{SE}\left(n\right)=\{{\frac{1}{2}\mathrm{\&mu;}\left(n\right)-\frac{1}{2}\frac{1}{\mathrm{\&mu;}\left(n\right)}\frac{1}{{\left({\mathrm{N\&sigma;}}_x^2\right)}^2}\left(\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_{d_2}^2\left(n\right)-{\mathrm{\&sigma;}}_{d_1}^2\left(n\right)}{{\mathrm{\&sigma;}}_{d_1}^2\left(n\right)}\right)\}}^{-1}...\left(23\right)$

仿射投影算法： 

（滤波系数的更新式） 

$\hat{h}(n+1)=\hat{h}\left(n\right)+\mathrm{\&mu;}\left(n\right)X_p\left(n\right){\left[X_p^T\left(n\right)X_p\left(n\right)\right]}^{-1}{d}_p\left(n\right)...\left(24\right)$

（信号与回波比计算式） 

$\mathrm{SE}\left(n\right)=\{{\frac{1}{2}\mathrm{\&mu;}\left(n\right)-\frac{1}{2}\frac{1}{\mathrm{\&mu;}\left(n\right)}\frac{1}{{\mathrm{N\&sigma;}}_x^2}\frac{{\mathrm{\&sigma;}}_{d_2}^2\left(n\right)-{\mathrm{\&sigma;}}_{d_1}^2\left(n\right)}{d_p^T\left(n\right){\left(X_p^T\left(n\right)X_p\left(n\right)\right)}^{-1}{d}_p\left(n\right)}\}}^{-1}...\left(25\right)$

其中，p是投影次数，并且 

X_p(n)=[x(n),x(n-1),...,x(n-p+1)]^T

d_p(n)=[d₁(n),d₁(n-1),...,d₁(n-p+1)]^T     ...(26) 

上述式（22）以及式（24）的例子能够通过与NLMS的例子同样的导出过程导出。从式（22）以及式（24）可知，在使用LMS算法、仿射投影算法的情况下，在信号与回波比计算部103中，作为用于计算信号与回波比SE（n）的信息，还需要受话信号x（n）。 

另外，也可以使用按照规定的信号块单位来执行了LMS算法、仿射投影算法的、BLMS（Block LMS）、BOP（Block Orthogonal Projection Algorithm，块正交投影算法）等块自适应滤波算法，构成本发明的回波消除装置。在使用这些块自适应滤波器算法的情况下，针对第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n），能够观测规定的块长的信号，所以能够期待它们的方差和功率的观测精度的提高，能够得到更正确的信号与回波比。 

如以上那样，根据该实施方式1，构成为具备信号与回波比计算部103，该信号与回波比计算部103根据受话信号x（n）、通过减法 滤波器101得到的第1残差信号d₁（n）、通过更新滤波器102得到的第2残差信号d₂（n）、以及在更新滤波器102中使用的滤波器更新步骤尺寸μ（n），计算信号与回波比SE（n），所以无需使用音响耦合量或其他推测值，而能够仅根据可直接观测的统计值来计算信号与回波比，即使在高噪音下、或者回波路径发生了变化的情况下，也能够计算正确的信号与回波比。由此，能够不损失送话声音地始终稳定地抑制残留回波。 

另外，根据该实施方式1，构成为具备信号与回波比计算部103，该信号与回波比计算部103根据受话信号x（n）、通过减法滤波器101得到的第1残差信号d₁（n）、来自第1更新滤波器102′的第2残差信号d₂（n）以及第1更新步骤尺寸μ₁（n）、来自第2更新滤波器106的第3残差信号d₃（n）以及更新步骤尺寸μ₂（n），计算信号与回波比SE（n），所以能够得到高精度的信号与回波比SE（n）。 

实施方式2. 

示出具备在上述实施方式1中示出的减法滤波器101、更新滤波器102以及信号与回波比计算部103的回波检测装置。图3是示出实施方式2的回波检测装置的结构的框图。 

在图3中，回波检测装置200具备回波检测部201来代替实施方式1中示出的回波消除装置100的残留回波抑制量计算部104以及残留回波抑制部105。另外，对与实施方式1的图1所示的回波消除装置100相同的构成要素附加同一符号来省略说明。 

信号与回波比计算部103使用受话信号x（n）、通过减法滤波器101得到的第1残差信号d₁（n）、通过更新滤波器102得到的第2残差信号d₂（n）、以及在更新滤波器102中使用的滤波器更新步骤尺寸μ（n），根据上述式（18），计算信号与回波比SE（n）。 

回波检测部201使用信号与回波比计算部103计算出的信号与回波比SE（n），判定相对于送话声音信号残留回波量是否是阈值以上，将该判定结果作为回波检测结果输出。在回波检测结果的输出中，使用标志flg_ec（n）。在判定为相对于送话声音信号残留回波量是小于 阈值的情况下，判断为未检测到回波而输出标志flg_ec（n）=0，在判定为相对于送话声音信号残留回波量是阈值以上的情况下，判断为检测到回波而输出标志flg_ec（n）=1。 

作为使用了该回波检测装置200的具体例子，可以举出便携电话的声音符号发送控制。例如，在使用便携电话的通话时回波和送话音量重叠而成为双向通话状态的情况下，信号与回波比计算部103根据上述式（18）计算通过自适应滤波器减去推测回波之后的残差信号的信号与回波比SE（n），回波检测部201根据所计算出的信号与回波比SE（n）进行回波的检测。在回波检测部201中检测到回波的情况下，在之后的声音符号发送控制（未图示）中不发送声音的符号而发送表示无音区间的符号。 

如以上那样，根据该实施方式2，构成为具备：信号与回波比计算部103，计算通过自适应滤波器减去了推测回波之后的残差信号的信号与回波比SE（n）；以及回波检测部201，根据所计算出的信号与回波比SE（n），判定相对于送话声音信号残留回波量是否为阈值以上，所以即使在回波路径发生变化了的情况下也能够高精度地检测有无回波。 

另外，根据该实施方式2，构成为在使用了回波检测装置200的声音符号发送控制中，根据回波检测部201的检测结果进行声音符号发送控制，所以在检测到回波的情况下，不发送声音的符号而发送表示无声区间的符号，能够使线路容量具有余量，并且通话中的远端说话者不会听到回波，不会对用户造成不愉快感。 

实施方式3. 

在上述实施方式1中，示出了在更新滤波器102中，根据受话信号x（n）、麦克风输入信号y′（n）更新了更新滤波系数列之后，立即使用同一受话信号x（n）、和麦克风输入信号y′（n）得到第2残差信号d₂（n），将其用于信号与回波比SE（n）的计算的结构。 

但是，整体上，受话信号x（n）和近端信号s（n）是不相关的，但局部上，在受话信号x（n）与近端信号s（n）之间有时出现相关性， 由此存在输出更新滤波系数消除所提供的麦克风输入信号y’（n）中的近端信号s（n）的一部分那样的第2推测回波信号的情况。在该情况下，有时第2残差信号d₂（n）的方差临时性地变小，由此有时无法高精度地计算信号与回波比。因此，在该实施方式3中，示出针对在进行了系数更新处理之后输入的受话信号x（n）、麦克风输入信号y’（n）求出残差信号，确保信号与回波比的计算精度的结构。 

图4是示出实施方式3的回波消除装置的结构的框图。在图4中，回波消除装置300包括：第1减法滤波器101′，生成第1推测应答信号以及第1残差信号；第2减法滤波器301，生成第2推测应答信号以及第2残差信号；信号与回波比计算部302，计算信号与回波比；残留回波抑制量计算部104，计算残留回波的抑制量；残留回波抑制部105，进行残留回波的抑制；延迟处理部303，提供在上次的动作中求出的更新步骤尺寸；以及更新滤波器304，进行滤波系数列的系数更新。 

进而，第1减法滤波器101′具备推测应答信号生成部101a′以及减法器101b′，第2减法滤波器301具备推测应答信号生成部301a以及减法器301b。另外，对与图1所示的回波消除装置100相同的构成要素附加同一符号来省略说明。 

接下来，说明本实施方式3的回波消除装置300的动作。 

第1减法滤波器101’针对受话信号x（n），通过使用了直至上上次为止的动作的结果所得到的滤波系数列的滤波处理，生成第1推测回波信号将其从麦克风输入信号y’（n）减去，从而得到第1残差信号d₁（n）。另外，第2减法滤波器301通过使用了在上次的动作中得到的更新滤波系数列的滤波处理，生成第2推测回波信号将其从麦克风输入信号y’（n）减去，从而得到第2残差信号d₂（n）。 

信号与回波比计算部302根据第1残差信号d₁（n）、第2残差信号d₂（n）、以及从延迟处理部303输入的上次使用的更新步骤尺 寸μ（n-1），计算信号与回波比SE（n）。计算方法与实施方式1相同。另外，在如实施方式1所述，在自适应算法中使用LMS算法、仿射投影算法等的情况下，还使用受话信号x（n）。延迟处理部303临时保存更新滤波器304在系数更新中使用的更新步骤尺寸μ（n），在接下来的信号与回波比SE（n）计算的时间点，提供给信号与回波比计算部302。 

残留回波抑制量计算部104使用由信号与回波比计算部302生成的信号与回波比SE（n），使用例如上述式（4）来计算残留回波抑制量γ（n）。进而，残留回波抑制部105通过使用上述式（5）将由残留回波抑制量计算部104生成的残留回波抑制量γ（n）乘以第1残差信号d₁（n），对输出信号s′（n）进行输出。 

更新滤波器304根据受话信号x（n）、第2残差信号d₂（n）、以及任意地决定的更新步骤尺寸μ（n），更新滤波系数列得到根据以下的式（27）更新了的滤波系数列

$\hat{h}(n+1)=\hat{h}\left(n\right)+\mathrm{\&mu;}\left(n\right)\mathrm{\&epsiv;}\left(n\right)...\left(27\right)$

其中，在初始时间点的n=0，未得到系数更新量，所以不更新，设为滤波系数列维持初始值在更新滤波器304中更新了的滤波系数在接下来的时间列n+1中被用作第2减法滤波器301的滤波系数。 

如以上那样，根据该实施方式3，构成为具备：更新滤波器304，更新滤波系数列；第2减法滤波器301，根据在进行了滤波系数列的系数更新之后输入的受话信号x（n）和麦克风输入信号y’（n），求出第2残差信号d₂（n）；以及信号与回波比计算部302，使用该第2残差信号d₂（n）来计算信号与回波比SE（n），所以避免第2残差信号d₂（n）的方差由于受话信号与近端信号的相关性而外观上变小，由此能够高精度地计算信号与回波比SE（n），适合地抑制残留回波。 

另外，上述实施方式3中，示出了使用在上次的动作中得到的更新步骤尺寸μ（n-1）的结构，但其不限于在上次的动作中得到的系数 更新量，能够适宜变更。例如，也可以使用在上上次的动作中得到的更新步骤尺寸μ（n-2）来构成。 

实施方式4. 

在近端信号发生条件或更新滤波器的收敛状态针对每个频带而不同的情况下，通过对使用高速LMS等时间频率变换的自适应算法应用本发明，针对每个频带计算信号与回波比，进行残留回波抑制处理，从而能够期待进行更高效的回波消除。因此，在该实施方式4中，叙述应用了使用时间频率变换的自适应算法的情况的结构例。 

图5是示出实施方式4的回波消除装置的结构的框图。 

在图5中，回波消除装置400具备：减法滤波器101，生成第1推测回波信号以及第1残差信号；更新滤波器403，进行滤波系数列的系数更新，使用更新了的滤波系数列生成第2推测回波信号以及第2残差信号；信号与回波比计算部407，计算信号与回波比；残留回波抑制量计算部408，计算残留回波的抑制量；残留回波抑制部409，进行残留回波的抑制；第1、第2以及第4时间频率变换部401、402、406，对时间信号进行时间频率变换而得到频率要素；和第3以及第5时间频率变换部404、410，从频率要素向时间信号进行逆变换。 

进而，减法滤波器101具备推测应答信号生成部101a以及减法器101b，更新滤波器403具备滤波处理部403a。 

接下来，说明发明的实施方式4的回波消除装置400的动作。 

回波消除装置400具备进行时间频率变换的第1至第5时间频率变换部401、402、404、406、410，因此按照每规定的块长L分割信号来进行处理。在以下的说明中，设为用k来表示从处理开始时间点起的块编号而进行说明。 

减法滤波器101如果得到了受话信号x（n），则通过使用了直至上次为止的动作的结果所得到的滤波系数列的滤波处理，生成第1推测回波信号将其从麦克风输入信号y’（n）减去，从而得到第1残差信号d₁（n）。 

第1时间频率变换部401将受话信号x（n）针对每块长L进行 时间频率变换，得到受话信号x（n）的频率要素X（ω，k）。此处，ω是表示频率的下标。另外，在此处的时间频率变换中，能够使用例如DFT（离散傅立叶变换）。同样地，第2时间频率变换部402对第1残差信号d₁（n）进行时间频率变换，得到第1残差信号的频率要素D₁（ω，k）。 

更新滤波器403根据受话信号X（n）的频率要素X（ω，k）、第1残差信号d₁（n）的频率要素D₁（ω，k）、针对每个频率要素决定的任意的更新步骤长度μ（ω，k），通过规定的自适应性算法，更新直至上次为止的动作的结果所得到的滤波系数列的频率要素得到更新滤波系数列的频率要素

另外，作为这样的频率区域中的更新滤波器的例子，有例如以下的参考文献2中记载的高速LMS算法。另外，还能够使用以高速LMS算法为基础的MDF（Multi Delay Filter，多时滞滤波器）等。 

·参考文献2 

S.Haykin著、鈴木博他訳、「適応フィルタ理論」、科学技術出版、2001年1月10日発行、p.500～514 

更新滤波器403通过更新滤波系数列的频率要素对受话信号X（n）的频率要素X（ω，k）进行滤波处理，得到第2推测回波信号的频率要素第3时间频率变换部404针对第2推测回波信号的频率要素进行从频率要素向时间信号的逆变换，得到第2推测回波信号第1减法器405从麦克风输入信号y’（n）减去第2推测回波信号来得到第2残差信号d₂（n），第4时间频率变换部406对该第2残差信号d₂（n）进行时间频率变换，得到第2残差信号的频率要素D₂（ω，k）。 

信号与回波比计算部407根据第1残差信号d₁（n）的频率要素D₁（ω，k）和第2残差信号d₂（n）的频率要素D₂（ω，k）、以及更新步骤尺寸μ（ω，k），针对每个频率要素计算信号与回波比SE（ω，k）。另外，根据所使用的自适应算法，在计算中还使用输入信号的频率要素X（ω，k）。在上述高速LMS算法的情况下，信号与回波 比SE（ω，k）能够例如如以下的式（28）那样决定。 

$\mathrm{SE}(\mathrm{\&omega;},k)={\{\frac{1}{2}\mathrm{\&mu;}(\mathrm{\&omega;},k)-\frac{1}{2}\frac{1}{\mathrm{\&mu;}(\mathrm{\&omega;},k)}\frac{1}{{\left|X(\mathrm{\&omega;},k)\right|}^2}\left(\frac{{{|D}_2(\mathrm{\&omega;},k)|}^2-{\left|D_1(\mathrm{\&omega;},k)\right|}^2}{{\left|D_1(\mathrm{\&omega;},k)\right|}^2}\right)\}.}^{-1}...\left(28\right)$

残留回波抑制量计算部408使用由信号与回波比计算部407得到的信号与回波比SE（ω，k），针对每个频率计算残留回波抑制量γ（ω，k）。进而，在残留回波抑制部409中，对第1残差信号d₁(n）的频率要素D₁（ω，k）乘以由残留回波抑制量计算部408计算出的每个频率的残留回波抑制量γ（ω，k），抑制残留回波。针对这样得到的输出信号S′（ω，k），通过第5时间频率变换部410，进行从频率要素向时间信号的逆变换，得到输出信号s′（n）。 

通过这样针对每个频率抑制残留回波，能够实现与推测回波信号、近端信号发生条件和更新滤波器的收敛状态对应的残留回波抑制。例如，在如某频带中近端信号大、且在其他频带中近端信号小的情况那样，近端信号的条件由于频带而不同的情况下，在近端信号大的频带中残留回波信号的功率强，所以进行充分的残留回波抑制，在近端信号小的频带中残留回波信号的功率弱，所以削弱残留回波抑制，而能够抑制近端信号的劣化。 

如以上那样，根据该实施方式4，构成为具备：第1至第5时间频率变换部401、402、404、406、410，进行时间频率变换；信号与回波比计算部407，针对每个频率要素计算与杂音条件和更新滤波器的收敛状态对应的信号与回波比；和残留回波抑制量计算部408以及残留回波抑制部409，使用所计算出的信号与回波比来进行残留回波抑制，所以能够进行与每个频带的近端信号的大小对应的残留回波抑制。具体而言，在近端信号大的频带中增大残留回波抑制量，从而能够抑制残留回波感，在近端信号小的频带中减小残留回波抑制量，从而能够抑制近端信号所包含的送话声音信号的劣化。 

实施方式5. 

在上述实施方式4中，示出了使用时间频率变换针对每个频带计算信号与回波比的结构，但该实施方式5中，示出在无需高的频率分 辨率的情况下，使用子带滤波器针对每个子带进行与近端信号条件和更新滤波器的收敛状态对应的残留回波抑制处理的结构。 

图6是示出实施方式5的回波消除装置的结构的框图。在图6中，回波消除装置500包括第1子带分解部501、第2子带分解部502、配置了多个具有在上述实施方式1或者实施方式3中示出的功能的回波消除部的回波消除部列503、以及子带合成部504。 

接下来，说明实施方式5的回波消除装置500的动作。 

第1子带分解部501将向回波路径900的受话信号x（n）分割为规定的分割数M个的频带，得到被子带分割了的受话信号x_（1）（n），x_（2）（n），···，x_（M）（n）。同样地，第2子带分解部502将麦克风输入信号y′（n）分割为M个频带，得到被子带分割了的麦克风输入信号y′_（1）（n），y′_（2）（n），···，y′_（M）（n）。 

回波消除部列503对应于M个子带，由一群回波消除部503_（1），503_（2），···，503_（M）（以下，总称为回波消除部列503）构成。在这些与各子带对应的回波消除部列503中，能够应用在实施方式1或者实施方式3中说明的回波消除装置。因此，在回波消除部群503中，针对被子带分割了的接收信号x（n）、和麦克风输入信号y′（n）的M个组，这些子带回波消除部503各自进行处理，得到被子带分解了的M个输出信号s′_（1）（n），s′_（2）（n），···，s′_（M）（n）。子带合成部504对被子带分解了的输出信号s′_（1）（n），s′_（2）（n），···，s′_（M）（n）进行子带合成，得到输出信号s′（n）。 

如以上那样，根据该实施方式5，构成为具备：第1子带分解部501，按频带对受话信号x（n）进行分割；第2子带分解部502，按频带对麦克风输入信号y′（n）进行分割；回波消除部列503，针对按频带分割了的信号分别进行残留回波抑制处理；以及子带合成部504，对被子带分解了的输出信号进行子带合成，所以即使在针对每个频带，近端信号条件和更新滤波器的收敛状态不同的情况下，也能够更迅速并且充分地减少残留回波。 

另外，关于上述实施方式3至实施方式5的回波消除装置，也可 以与在实施方式2中示出的回波检测装置同样地构成回波检测装置，在该回波检测装置中，通过使用减去所计算出的基于自适应滤波器而得到的推测回波后的残差信号的信号与回波比SE（n），判定相对于送话声音信号残留回波量是否为阈值以上，从而检测回波。另外，在构成回波检测装置的情况下，在实施方式4中示出的第5时间频率变换部410以及在实施方式5中示出的子带合成部504能够省略。通过将实施方式3至实施方式5的回波消除装置的结构应用于回波检测装置，即使在回波路径发生了变化的情况下，也能够高精度地检测残留回波。 

另外，本申请发明能够在该发明的范围内，实施各实施方式的自由的组合、或者各实施方式的任意的构成要素的变形、或者各实施方式中的任意的构成要素的省略。 

产业上的可利用性 

如以上那样，本发明所涉及的回波消除装置以及回波检测装置即使在高噪音下通话的情况下、或者回波路径发生变化那样的情况下，也能够抑制残留回波的发生，不会过度地抑制送话声音而阻碍通话，从而提供适合的通话环境，所以能够用于检测在送话信号中混入的受话信号的回波、并从送话信号中消除所检测出的回波的技术。 

Claims (22)

1.一种回波消除装置，去除麦克风收集受话信号而得到的麦克风输入信号所包含的回波分量，其特征在于，具备：

信号与回波比计算部，根据第1残差信号和第2残差信号，计算表示所述回波分量相对所述受话信号的存在比的信号与回波比，该第1残差信号是使用通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列而得到的，该第2残差信号是使用更新滤波系数列而得到的，而该更新滤波系数列是针对通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的；以及

回波抑制部，根据所述信号与回波比计算部计算出的信号与回波比，抑制所述麦克风输入信号所包含的回波分量。

2.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，

所述第2残差信号是使用多个更新滤波系数列而得到的多个残差信号，该多个更新滤波系数列是针对通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用分别不同的多个任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的，

所述信号与回波比计算部根据从所述第1残差信号以及所述多个第2残差信号中选择出的至少2个残差信号，计算所述信号与回波比。

3.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部在所述信号与回波比的计算中，将所述更新滤波系数列用作进一步的信息。

4.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部在所述信号与回波比的计算中，将所述受话信号用作进一步的信息。

5.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部使用以规定的信号块长为单位执行所述系数更新的块自适应算法，以所述规定的信号块长为单位求出所述第1残差信号和/或所述第2残差信号各自的方差或者平均功率，在所述信号与回波比的计算中，将所述方差或者平均功率用作进一步的信息。

6.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，具备：

减法滤波器，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第1推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第1推测回波信号，生成第1残差信号；以及

更新滤波器，使用所述受话信号、由所述减法滤波器生成的第1残差信号以及所述任意的更新步骤尺寸，更新所述更新滤波器的滤波系数列，使用更新了的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所述第2推测回波信号来生成所述第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少使用所述减法滤波器生成的第1残差信号、所述更新滤波器生成的第2残差信号以及所述更新步骤尺寸来决定所述信号与回波比，

所述回波抑制部根据所述信号与回波比计算部决定的信号与回波比而计算所述麦克风输入信号所包含的回波分量的抑制量，使用所计算出的抑制量以及所述第1残差信号进行运算处理，抑制所述回波分量。

7.根据权利要求6所述的回波消除装置，其特征在于，

所述更新滤波器使用利用多个所述任意的更新步骤尺寸计算出的多个更新滤波系数列，对所述受话信号进行滤波处理来生成多个所述第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所述多个第2推测回波信号来生成多个第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少根据从所述第1残差信号以及所述多个第2残差信号选择出的2个残差信号、和所述更新步骤尺寸来决定所述信号与回波比。

8.根据权利要求1所述的回波消除装置，其特征在于，具备：

第1减法滤波器，使用通过直至上上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第1推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第1推测回波信号，生成第1残差信号；以及

第2减法滤波器，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第2推测回波信号，生成第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少根据所述第1减法滤波器生成的第1残差信号、所述第2减法滤波器生成的第2残差信号以及在上次的动作中在更新滤波器的更新中使用的更新步骤尺寸来决定信号与回波比，

所述回波抑制部根据所述信号与回波比计算部决定的信号与回波比而计算所述麦克风输入信号所包含的回波分量的抑制量，使用所计算出的抑制量以及所述第1残差信号进行运算处理，抑制所述回波分量。

9.根据权利要求6所述的回波消除装置，其特征在于，具备：

时间频率变换部，对随时间变化的所述受话信号、所述第1残差信号以及所述第2残差信号进行频率变换来得到频率要素；以及

频率时间变换部，对所述回波抑制部抑制了所述回波分量的信号进行时间变换来得到时间要素，

所述信号与回波比计算部根据在所述时间频率变换部中进行了频率变换的至少第1残差信号和/或第2残差信号以及所述更新步骤尺寸的频率要素，针对每个频率要素决定信号与回波比，

所述回波抑制部根据所述信号与回波比计算部针对每个频率要素决定的信号与回波比，计算所述麦克风输入信号所包含的回波分量的抑制量，生成使用所计算出的抑制量以及所述第1残差信号进行运算处理而抑制了所述回波分量的输出信号，

所述频率时间变换部对所述回波抑制部生成的输出信号进行时间变换来得到时间要素。

10.根据权利要求8所述的回波消除装置，其特征在于，具备：

时间频率变换部，对随时间变化的所述受话信号、所述第1残差信号以及所述第2残差信号进行频率变换来得到频率要素；以及

频率时间变换部，对所述回波抑制部抑制了所述回波分量的信号进行时间变换来得到时间要素，

所述信号与回波比计算部根据在所述时间频率变换部中进行了频率变换的至少第1残差信号和/或第2残差信号以及所述更新步骤尺寸的频率要素，针对每个频率要素决定信号与回波比，

所述回波抑制部根据所述信号与回波比计算部针对每个频率要素决定的信号与回波比，计算所述麦克风输入信号所包含的回波分量的抑制量，生成使用所计算出的抑制量以及所述第1残差信号进行运算处理而抑制了所述回波分量的输出信号，

所述频率时间变换部对所述回波抑制部生成的输出信号进行时间变换来得到时间要素。

11.一种回波消除装置，去除麦克风收集受话信号而得到的麦克风输入信号所包含的回波分量，其特征在于，具备：

子带分解部，将所述受话信号以及所述麦克风输入信号分解为子带；

信号与回波比计算部，根据第1残差信号和第2残差信号计算表示所述回波分量相对由所述子带分解部分解为子带的所述受话信号的存在比的信号与回波比，该第1残差信号是使用通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列而得到的，该第2残差信号是使用更新滤波系数列而得到的，该更新滤波系数列是针对通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的；

回波抑制部，根据所述信号与回波比计算部计算出的信号与回波比，生成抑制了分解为所述子带的麦克风输入信号所包含的回波分量的输出信号；以及

子带合成部，对所述回波抑制部针对每个子带生成的输出信号进行子带合成。

12.一种回波检测装置，检测麦克风收集受话信号而得到的麦克风输入信号所包含的回波分量，其特征在于，具备：

信号与回波比计算部，根据第1残差信号和第2残差信号计算作为所述回波分量相对所述受话信号的存在比的信号与回波比，该第1残差信号是使用通过所述回波检测装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列而得到的，该第2残差信号是使用更新滤波系数列而得到的，该更新滤波系数列是针对通过所述回波检测装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的；以及

回波检测部，根据所述信号与回波比计算部计算出的信号与回波比进行回波分量的检测。

13.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，

所述第2残差信号是使用多个更新滤波系数列而得到的多个残差信号，该多个更新滤波系数列是针对通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用分别不同的多个任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的，

所述信号与回波比计算部根据从所述第1残差信号以及所述多个第2残差信号中选择出的至少2个残差信号，计算所述信号与回波比。

14.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部在所述信号与回波比的计算中，将所述更新滤波系数列用作进一步的信息。

15.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部在所述信号与回波比的计算中，将所述受话信号用作进一步的信息。

16.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，

所述信号与回波比计算部使用以规定的信号块长为单位执行所述系数更新的块自适应算法，以所述规定的信号块长为单位求出所述第1残差信号和/或所述第2残差信号各自的方差或者平均功率，在所述信号与回波比的计算中，将所述方差或者平均功率用作进一步的信息。

17.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，具备：

减法滤波器，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第1推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第1推测回波信号，生成第1残差信号；以及

更新滤波器，使用所述受话信号、由所述减法滤波器生成的第1残差信号以及所述任意的更新步骤尺寸，更新所述更新滤波器的滤波系数列，使用更新了的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所述第2推测回波信号来生成所述第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少使用所述减法滤波器生成的第1残差信号、所述更新滤波器生成的第2残差信号以及所述更新步骤尺寸来决定所述信号与回波比，

所述回波检测部参照所述信号与回波比计算部决定的信号与回波比，在存在相对于所述受话信号是规定的阈值以上的回波分量的情况下，进行所述回波分量的检测。

18.根据权利要求17所述的回波检测装置，其特征在于，

所述更新滤波器使用利用多个所述任意的更新步骤尺寸计算出的多个更新滤波系数列，对所述受话信号进行滤波处理来生成多个所述第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所述多个第2推测回波信号来生成多个第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少根据从所述第1残差信号以及所述多个第2残差信号中选择出的2个残差信号、和所述更新步骤尺寸决定所述信号与回波比。

19.根据权利要求12所述的回波检测装置，其特征在于，具备：

第1减法滤波器，使用通过直至上上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第1推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第1推测回波信号，生成第1残差信号；以及

第2减法滤波器，使用通过直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列对所述受话信号进行滤波处理来生成第2推测回波信号，从所述麦克风输入信号减去所生成的第2推测回波信号，生成第2残差信号，

所述信号与回波比计算部至少根据所述第1减法滤波器生成的第1残差信号、所述第2减法滤波器生成的第2残差信号以及在上次的动作中在更新滤波器的更新中使用的更新步骤尺寸来决定信号与回波比，

所述回波检测部参照所述信号与回波比计算部决定的信号与回波比，在存在相对于所述受话信号是规定的阈值以上的回波分量的情况下，进行所述回波分量的检测。

20.根据权利要求17所述的回波检测装置，其特征在于，具备：

时间频率变换部，对随时间变化的所述受话信号、所述第1残差信号以及所述第2残差信号进行频率变换来得到频率要素，

所述信号与回波比计算部根据在所述时间频率变换部中进行了频率变换的至少第1残差信号和/或第2残差信号以及所述更新步骤尺寸的频率要素，针对每个频率要素决定信号与回波比，

所述回波检测部参照所述信号与回波比计算部决定的每个频率要素的信号与回波比，在存在相对于每个频率要素的所述受话信号是规定的阈值以上的回波分量的情况下，进行所述回波分量的检测。

21.根据权利要求19所述的回波检测装置，其特征在于，具备：

时间频率变换部，对随时间变化的所述受话信号、所述第1残差信号以及所述第2残差信号进行频率变换来得到频率要素，

所述信号与回波比计算部根据在所述时间频率变换部中进行了频率变换的至少第1残差信号和/或第2残差信号以及所述更新步骤尺寸的频率要素，针对每个频率要素决定信号与回波比，

所述回波检测部参照所述信号与回波比计算部决定的每个频率要素的信号与回波比，在存在相对于每个频率要素的所述受话信号是规定的阈值以上的回波分量的情况下，进行所述回波分量的检测。

22.一种回波检测装置，检测麦克风收集受话信号而得到的麦克风输入信号所包含的回波分量，其特征在于，具备：

子带分解部，将所述受话信号以及所述麦克风输入信号分解为子带；

信号与回波比计算部，根据第1残差信号和第2残差信号决定表示所述回波分量相对由所述子带分解部分解为子带的所述受话信号的存在比的信号与回波比，该第1残差信号是使用通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列而得到的，该第2残差信号是使用更新滤波系数列而得到的，该更新滤波系数列是针对通过所述回波消除装置的直至上次为止的动作所得到的更新滤波器的滤波系数列使用任意的更新步骤尺寸进行系数更新而得到的；以及

回波检测部，参照所述信号与回波比计算部决定的每个子带的信号与回波比，在存在相对于所述受话信号是规定的阈值以上的回波分量的情况下，进行所述回波分量的检测。