CN1185799C - 双方对话检测装置、回波消除器和回波抑制器 - Google Patents
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Abstract
按照滤波系数根据关于过去的延迟受信信号生成近似于与发信信号重叠的受信信号的回波的第1虚拟回波信号,根据第1虚拟回波信号和延迟发信信号生成第1残差信号。另外,更新滤波系数用以减小第1残差信号。基于受信信号的远端通话者的声音的单方面对话状态向近端通话者的声音追加到发信信号中的双方对话状态转移时,滤波系数发生劣化。另外,按照更新的滤波系数根据在现时刻接收的受信信号生成第2虚拟回波信号。关于滤波系数的更新的信号与关于第2虚拟回波信号的生成的信号存在时间偏离,所以,劣化成分由根据第2虚拟回波信号而生成的延迟第2残差信号所示,根据延迟第2残差信号与第1残差信号的不同可以检测双方对话状态。
Description
技术领域
本发明涉及检测在双向通话系统中通过传输线路由近端通话者与远端通话者进行的双方对话的状态的双方对话检测装置和消除或抑制在双方对话检测装置中在近端通话者侧发生的回波的回波消除器和回波抑制器。
背景技术
作为先有的双方对话检测装置,有例如日本的特开平10-242891号所公开的装置。在该说明书中,以正确地进行自适应滤波器的滤波系数的更新为目的,公开了实施双方对话检测方法A和双方对话检测方法B的2个方法的回波消除器。
详细而言,就是在双向通话系统中,将从近端通话者侧输入的信号作为发信信号,将从远端通话者侧输入的信号作为受信信号,在恣滤波器中对受信信号进行使用滤波系数的卷积运算,得到虚拟回波信号,在减法电路中从发信信号中减去虚拟回波信号,得到残差信号(称为误差信号),根据残差信号更新滤波系数。在该先有的双方对话检测方法A中,是否由近端通话者与远端通话者进行双方对话的判断,是使用利用发信信号的平方平均值的平方根电平(或平均振幅电平,以下称为电平)S、受信信号的电平X和残差信号的电平E的式(1)~式(3)进行的。
X<p1 …(1)
S>p2*X(其中,p2≤0.5) …(2)
E>p3*S …(3)
其中,各式中的p1~p3是指定的常数,这些常数都必须根据使用环境来决定。
在所公开的内容中,根据以下所述的第1条件检测受信信号的无音,根据第2条件或第3条件检测双方对话状态。
第1条件:式(1)成立时
第2条件:式(1)不成立、并且式(2)成立时
第3条件:式(1)、式(2)不成立、并且式(3)成立时
双方对话检测方法B是设在仅远端通话者侧声音是有音的单方面对话状态中自适应滤波器的滤波系数充分收敛时的发信信号的电平为SM、决定SM时的残差信号的电平为EM、现在的发信信号的电平为Sj、现在的残差信号的电平为Ej,使用以下的式(4)和式(5)判断双方对话状态的。
判断方法,是在式(4)或式(5)成立时就判定为双方对话状态。
Sj/Ej<C2*SM/EM、C2=1/2 …(4)
Sj/Ej<C1*SM/EM、C1=1/4 …(5)
另外,在特开平10-242891号中,作为先有的回波消除器,还公开了2个回波消除器。一个是使用上述双方对话检测方法A、在第1条件或第2条件或第3条件中的哪一个成立时就停止恣滤波器的滤波系数的更新的回波消除器。另一个是使用上述双方对话检测方法B、在式(4)或式(5)成立时就停止自适应滤波器的。
作为先有的回波抑制器,有在InternationalTelecommunication Union(ITU)-TRecommendation G.164中公开的回波抑制器。公开的回波抑制器由发信线路损失部、受信线路损失部还双方对话检测部构成,根据双方对话检测部的检测结果来决定发信线路损失部的损失量还受信线路损失部的损失量。另外,在ITU-T Recommendation G.164的公开内容中,在FIGURE 6/G.164还FIGURE 6/G.164中,也公开了双方对话检测方法,但是,该方法是仅使用受信信号还发信信号的2个输入的检测方法,是检测精度比上述双方对话检测方法A还双方对话检测方法B差的方法。
需要进行双方对话状态的检测的状态迁移有以下的2种状态(第1状态迁移、第2状态迁移)。
在第状态迁移中,是从仅远端通话者侧声音是有音的单方面对话状态向近端通话者侧声音进入的双方对话状态迁移。
在第2状态迁移中,是从仅近端通话者侧声音是有音的单方面对话状态向远端通话者侧声音进入的双方对话状态迁移。
关于第2状态迁移的情况,可以使用先有的方法进行双方对话状态的检测。这是因为,从仅近端通话者侧声音是有音的单方面对话状态变为双方对话状态时,仅根据受信信号从无音判定为有音便可测知双方对话状态。例如,在双方对话检测方法A中,根据第2条件便可立即测知双方对话状态。
但是,第1状态迁移的情况与第2状态迁移相比,则双方对话状态的检测是困难的。这是因为,从仅远端通话者侧声音是有音的单方面对话状态变为双方对话状态时,必须检测在发信信号中有无与受信信号引起的回波信号混合存在的近端通话者侧声音。
下面,就第1状态迁移的情况说明先有方法的问题。
关于双方对话检测方法A,有以下的问题。
(第1问题)包含在式(2)和式(3)中的p2和p3的值必须根据使用环境预先决定。这就意味着,该双方对话检测方法A是只能与和指定的常数相应的使用环境对应的检测方法。
(第2问题)在第3条件成立、测知为双方对话状态的时候,是残差信号E与发信信号S之比超过指定的常数p3的时候。这就是根据与回波通路的实际的脉冲响应近似的脉冲响应对应的理想的滤波系数,自适应滤波的滤波系数大大劣化、而通过该劣化的滤波系数与受信信号的卷积运算而生成的虚拟回波信号与和理想的滤波系数对应的理想的虚拟回波信号相比,已成为滤波系数的劣化成分过剩的信号,结果,就是减法单元之后的残差信号超过了作为加法输入的发信信号的状态。即,在该检测方法中,是在成为双方对话状态、自适应滤波器的滤波系数大幅度劣化之后,第3条件成立来测知双方对话状态的,所以,在检测到之前必须有相当大的延迟。因此,在双方对话检测方法A中,该检测延迟就是大的问题。
关于双方对话检测方法B,有以下的问题。
(第1问题)对于SM、EM的计算,必须使用滤波系数充分收敛后的平均功率。即,这就意味着需要判断滤波系数是否充分收敛的装置。此外,该滤波系数是否充分收敛的判断,依赖于双方对话状态的检测的部分很多,而双方对话状态的检测使用滤波系数是否充分收敛的判断引起误检测的可能性很高。
发明内容
本发明就是为了解决这样的问题而提案的,目的旨在实现不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能、检测延迟少并且不依赖于使用环境的双方对话检测装置。另外,提供使用这样的双方对话检测装置尽可能防止自适应滤波器的滤波系数的劣化而以高的通话品质消除应发送近端通话者的声音的远端通话者的声音的回波的回波消除器以及减轻在双方对话状态中的通话的断续现象从而抑制远端通话者的声音的回波的回波抑制器。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:具有根据从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的第1残差信号和与回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号的第1自适应滤波单元、按照根据第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号的非自适应滤波单元、使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入到第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入到非自适应滤波单元的受信信号或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发信延迟指定时间用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号或者生成与过去时对应的第1滤波系数的延迟单元、将由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送的第1减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号的第2减法运算单元和根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测双方对话状态的检测单元。
在上述结构中,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据受信信号而生成,第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元按照从第1自适应滤波单元传送来的已更新的第1滤波系数根据受信信号而生成。然后,由第1减法运算单元根据第1虚拟回波信号和发信信号生成第1残差信号,由第2减法运算单元根据第2虚拟回波信号和发信信号生成第2残差信号,由检测单元根据第1残差信号和第2残差信号检测双方对话状态。这时,第1虚拟回波信号或第2虚拟回波信号根据与过去时对应的受信信号生成或者第2虚拟回波信号根据与过去时对应的已更新的第1滤波系数而生成。因此,在双方对话状态下,已更新的表示第1滤波系数的劣化的劣化成分就包含在第2虚拟回波信号中。
这样,便可得到不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能、检测延迟少并且不依赖于使用环境便可检测从单方面对话状态学双方对话状态的变化的效果。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,单方面对话状态的情况,是在发信信号中不存在第1通话者(例如近端通话者)的声音,所以,为了使第1虚拟回波信号与回波成分近似,第1滤波系数由第1自适应滤波单元正确地更新,使第1残差信号最小。另外,由于第1滤波系数正确地进行了更新,所以,由非自适应滤波单元根据已更新的第1滤波系数生成的第2虚拟回波信号就与回波成分近似。
因此,根据第2虚拟回波信号而生成的延迟第2残差信号与第1残差信号几乎相同,所以,延迟第2残差信号与第1残差信号之差很小,双方对话状态不利用检测单元进行检测。
另一方面,从单方面对话状态变为双方对话状态时,由于第1通话者的声音在发信信号中与回波成分混合存在,所以,第1滤波系数未由第1自适应滤波单元正确地更新,第1滤波系数发生劣化。这时,不论由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号是否与回波成分近似,为了降低第1残差信号的电平,都更新第1滤波系数,但是,由于应更新第1滤波系数而利用的第1残差信号与由非自适应滤波单元处理的受信信号的时间差,劣化成分已包含在由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号中。因此,由延迟第2残差信号表示劣化成分,延迟第2残差信号与第1残差信号之差增大。结果,双方对话状态便可由检测单元立刻检测到。
这样,由于根据延迟第2残差信号与第1残差信号的电平差来评价第1滤波系数的劣化成分,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,便可实现检测延迟少并且不依赖于使用环境的双方对话检测装置。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的上述第1滤波系数在双方对话状态下发生劣化,应更新第1滤波系数的所利用的第1残差信号与由非自适应滤波单元处理的延迟受信信号发生时间差,所以,劣化成分将包含在第2虚拟回波信号中。因此,第2残差信号与延迟第1残差信号之差增大,从而便可由检测单元立即检测到双方对话状态。
这样,由于根据第2残差信号与延迟第1残差信号的电平差来评价第1滤波系数的劣化成分,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,便可实现检测延迟少并且不依赖于使用环境的双方对话检测装置。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:延迟单元由通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号的滤波系数存储单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元的传送由滤波系数存储单元实际上进行延迟,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可检测到从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的1群第1滤波系数尽管单方面对话状态仍在继续进行也将例如突然发生变化。这时,可以设想该1群的第1滤波系数将大幅度地发生劣化,从而最好废弃该1群的第1滤波系数。另外,在受信信号的稳定状态在单方面对话状态中例如将长时间继续,而由第1自适应滤波单元所更新的多群的第1滤波系数则几乎相同。这时,最好废弃几乎相同的该多群第1滤波系数。
在该双方对话检测装置中,是根据双方对话检测结果来检测对话状态是单方面对话状态还是双方对话状态的。在最好废弃在现时刻所更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数。
另一方面,在采用现时刻所更新的1群第1滤波系数时,在现时刻所更新的1群第1滤波系数就存储到滤波系数存储单元中。
这样,在不希望要在现时刻所更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数,所以,可以减小滤波系数存储单元的存储容量,并且可以稳定地检测双方对话状态。
本发明的双方对话检测装置的特征在于:非自适应滤波单元由根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号(j=2、3、…、N+1,N为正整数)的N个非自适应滤波器构成,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,第2减法运算单元由与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号的N个第2减法器构成,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
在上述结构中,在N个第2减法器中,根据相互不同的N群的第1滤波系数而生成N个残差信号,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
这样,便可更可靠地检测向双方对话状态的变化,双方对话状态的检测所使用的残差信号数可以根据操作条件而调节,所以,该双方对话检测装置具有通用性。
本发明的回波消除器的特征在于:具有根据从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的第1残差信号和与回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号的第1自适应滤波单元、按照根据第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号的非自适应滤波单元、使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入非自适应滤波单元的受信信号或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发信延迟指定时间用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号或者生成与过去时对应的第1滤波系数的延迟单元、将由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送的第1减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号的第2减法运算单元、根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态并输出表示双方对话状态的检测或单方面对话状态的检测的对话状态检测信号的检测单元、在从检测单元接收到表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号时根据从与现在时对应的发信信号得到的回波消去发信信号和与回波成分近似的第2虚拟回波信号更新第2滤波系数并根据第2滤波系数从与现在时对应的受信信号生成与现在时对应的第3虚拟回波信号的第2自适应滤波单元和从与现在时对应的发信信号中将由第2自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号减去而生成去除了包含在发信信号中的回波成分的回波消去发信信号并将回波消去发信信号向第2自适应滤波单元传送用以使第2自适应滤波单元更新第2滤波系数并且输出回波消去发信信号的第3减法运算单元。
在回波消除器的上述结构中,检测单元将单方面对话状态通知第2自适应滤波单元时,就更新第2滤波系数,并输出回波消去发信信号。另一方面,检测单元在将双方对话状态通知第2自适应滤波单元时就不更新第2滤波系数,并输出使用在单方面对话状态所更新的第2滤波系数而生成的回波消去发信信号。假定在双方对话状态已更新了第2滤波系数,则第2滤波系数就和第1滤波系数一样发生劣化,所以,第2滤波系数不可能通过在双方对话状态的更新操作而发生劣化。
这样,第2滤波系数的劣化就被抑制到最小限度,甚至在双方对话状态下也可以传送通话品质高的第1通话者的声音。
另外,由于是根据第2残差信号与第1残差信号的电平差来评价第1滤波系数的劣化成分的,所以,可以获得不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能、检测延迟少并且不依赖于使用环境的效果。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与过去时对应的发信信号和与过去时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与过去时对应的第1残差信号而更新,第2残差信号根据与过去时对应的第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与现在时对应的发信信号和与现在时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与现在时对应的第1残差信号而更新,第2虚拟回波信号根据与现在时对应的第1滤波系数从与过去时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号的滤波系数存储单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元的传送由滤波系数存储单元实际上进行延迟,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可检测到从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
在该回波消除器中,根据对话状态检测信号判定最好废弃在现时刻更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数。另一方面,在采用现时刻所更新的1群第1滤波系数时,在现时刻所更新的1群第1滤波系数就存储到滤波系数存储单元中。
这样,在不希望要在现时刻所更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数,所以,可以减小滤波系数存储单元的存储容量,并且可以稳定地检测双方对话状态。
本发明的回波消除器的特征在于:非自适应滤波单元由根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号(j=2、3、…、N+1,N为正整数)的N个非自适应滤波器构成,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,第2减法运算单元由与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号的N个第2减法器构成,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
在上述结构中,在N个第2减法器中,根据相互不同的N群的第1滤波系数而生成N个残差信号,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
这样,便可更可靠地检测向双方对话状态的变化。
另外,双方对话状态的检测所使用的残差信号数可以根据操作条件而调节,所以,该双方对话检测装置具有通用性。
本发明的回波消除器的特征在于:具有接收到表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号时根据从在单方面对话状态表示受信信号引起的回波成分而在双方对话状态表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的回波消去发信信号和与回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数并根据在双方对话状态下发生劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号的第1自适应滤波单元、按照根据回波消去发信信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态包含表示更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号的非自适应滤波单元、使在现在时指定时间之前与过去时对应而输入第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入非自适应滤波单元的受信信号或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发送延迟指定时间用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号或者生成与过去时对应的第1滤波系数的延迟单元、将由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成不具有在单方面对话状态中包含在发信信号中的回波成分的回波消去发信信号并将回波消去发信信号向第1自适应滤波单元传送的第1减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态表示劣化成分而在单方面对话状态与回波消去发信信号近似的第1残差信号的第2减法运算单元和根据由第2减法运算单元生成的第1残差信号与由第1减法运算单元生成的回波消去发信信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态并将表示双方对话状态的检测的对话状态检测信号或表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号向第1自适应滤波单元输出的检测单元。
在上述回波消除器的结构中,和双方对话检测装置一样,由检测单元检测双方对话状态或单方面对话状态,并将表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号向第1自适应滤波单元传送。在第1自适应滤波单元中,第1滤波系数在双方对话状态中不更新,但是,在单方面对话状态中则根据对话状态检测信号而更新。在更新动作中,虽然第1滤波系数不发生劣化,但是,由于在双方对话状态中第1滤波系数不进行更新,所以,第1滤波系数将发生少许劣化。结果,和双方对话检测装置一样,由检测单元来检测双方对话状态或单方面对话状态。
这样,第2滤波系数的劣化便可抑制到最小限度,甚至在双方对话状态中也可以传送通话品质高的第1通话者的声音。
另外,和双方对话检测装置一样,双方对话状态由检测单元进行检测,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,检测延迟少并且不依赖于使用环境。
此外,由于不需要第2自适应滤波单元和第3减法运算单元,所以,也上述回波消除器相比,可以实现处理量和存储量小的回波消除器。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与回波消去发信信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与过去时对应的发信信号和与过去时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与过去时对应的第1残差信号而更新,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过使由第1减法运算单元生成的回波消去发信信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与现在时对应的发信信号和与现在时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与现在时对应的第1残差信号而更新,第2虚拟回波信号根据与现在时对应的第1滤波系数从与过去时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:延迟单元由通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号的滤波系数存储单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元的传送由滤波系数存储单元实际上进行延迟,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可检测到从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波消除器的特征在于:具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据从检测单元传送来的对话状态检测信号而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
在该回波消除器中,在根据对话状态检测信号判定最好废弃在现时刻更新的1群的第1滤波系数时,就不采用在现时刻更新的1群的第1滤波系数。另一方面,在采用现时刻所更新的1群第1滤波系数时,在现时刻所更新的1群第1滤波系数就存储到滤波系数存储单元中。
这样,在不希望要在现时刻所更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数,所以,可以减小滤波系数存储单元的存储容量,并且可以稳定地检测双方对话状态。
本发明的回波消除器的特征在于:非自适应滤波单元由根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号(j=2、3、…、N+1,N为正整数)的N个非自适应滤波器构成,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,第2减法运算单元由与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与回波消去发信信号近似的第j个残差信号的N个第2减法器构成,由检测单元根据回波消去发信信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
在上述结构中,在N个第2减法器中,根据相互不同的N群的第1滤波系数而生成N个残差信号,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
这样,便可更可靠地检测向双方对话状态的变化,双方对话状态的检测所使用的残差信号数可以根据操作条件而调节,所以,该回波消除器具有通用性。
本发明的回波抑制器的特征在于:具有根据从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的第1残差信号和与回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号的第1自适应滤波单元、按照根据第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号的非自适应滤波单元、使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入非自适应滤波单元的受信信号或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发信延迟指定时间用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号或者生成与过去时对应的第1滤波系数的延迟单元、将由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送的第1减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号的第2减法运算单元、根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态并输出表示双方对话状态的检测或单方面对话状态的检测的对话状态检测信号的检测单元、从检测单元接收对话状态检测信号并根据对话状态检测信号而生成表示现在接收的发信信号的衰减量的发信衰减量控制信号和表示现在接收的受信信号的衰减量的受信衰减量控制信号的衰减量控制单元、根据由衰减量控制单元生成的发信衰减量控制信号衰减现在接收的发信信号的第1衰减单元和根据由衰减量控制单元生成的受信衰减量控制信号衰减现在接收的受信信号的第2衰减单元。
在回波抑制器的上述结构中,由于第1通话者的声音附加到了发信信号上,在基于受信信号中存在第2通话者的声音的单方面对话状态向双方对话状态转移时,双方对话状态由检测单元进行检测,受信信号根据受信衰减量控制信号而衰减。因此,混杂在第1通话者的声音中的回波成分被抑制。另外,这时双方对话状态下的发信信号的衰减量与单方面对话状态相比减小了。
这样,受信信号和发信信号的衰减量根据衰减量控制信号而进行调节,所以,在双方对话状态下减轻了通话的断续现象,可以实现通话品质高的抑制第2通话者的声音的回波的回波抑制器,和双方对话检测装置一样,在第1状态迁移中检测双方对话状态,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,就可以进行检测延迟小并且不依赖于使用环境的双方对话检测。
本发明的回波抑制器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与过去时对应的发信信号和与过去时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与过去时对应的第1残差信号而更新,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波抑制器的特征在于:延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
在上述结构中,第1残差信号根据与现在时对应的发信信号和与现在时对应的受信信号而生成,第1滤波系数根据与现在时对应的第1残差信号而更新,第2虚拟回波信号根据与现在时对应的第1滤波系数从与过去时对应的受信信号而生成。
这样,便可可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波抑制器的特征在于:延迟单元由通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号的滤波系数存储单元构成,第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
在上述结构中,由第1自适应滤波单元所更新的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元的传送由滤波系数存储单元实际上进行延迟,第2虚拟回波信号根据与过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成。
这样,便可检测到从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
本发明的回波抑制器的特征在于:具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
在该回波抑制器中,根据对话状态检测信号判定最好废弃在现时刻更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数。另一方面,在采用现时刻所更新的1群第1滤波系数时,在现时刻所更新的1群第1滤波系数就存储到滤波系数存储单元中。
这样,在不希望要在现时刻所更新的1群第1滤波系数时,就不采用在现时刻所更新的1群第1滤波系数,所以,可以减小滤波系数存储单元的存储容量,并且可以稳定地检测双方对话状态。
本发明的回波抑制器的特征在于:非自适应滤波单元由根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号(j=2、3、…、N+1,N为正整数)的N个非自适应滤波器构成,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,第2减法运算单元由与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号的N个第2减法器构成,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
在上述结构中,在N个第2减法器中,根据相互不同的N群的第1滤波系数而生成N个残差信号,由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态。
这样,便可更可靠地检测向双方对话状态的变化,双方对话状态的检测所使用的残差信号数可以根据操作条件而调节,所以,该回波抑制器具有通用性。
附图说明
图1是本发明实施例1的双方对话检测装置的结构图。
图2是本发明实施例2的双方对话检测装置的结构图。
图3是本发明实施例3的双方对话检测装置的结构图。
图4是本发明实施例4的双方对话检测装置的结构图。
图5是本发明实施例5的双方对话检测装置的结构图。
图6是本发明实施例6的回波消除器的结构图。
图7是本发明实施例7的回波消除器的结构图。
图8是本发明实施例8的回波消除器的结构图。
图9是本发明实施例9的回波消除器的结构图。
图10是本发明实施例10的回波抑制器的结构图。
图11是表示仅远端通话者侧声音从有音的单方面对话状态向双方对话状态的迁移状态的图。
发明的具体实施方式
下面,为了更详细地说明本发明而参照附图说明实施本发明的最佳的形式。
实施例1.
实施例1是说明用于检测在作为基于存在远端通话者的声音的单方面对话状态向基于近端通话者的声音向远端通话者的声音中追加的双方对话状态的转移的第1状态迁移中发生的双方对话状态的结构的
实施例。
图1是本发明实施例1的双方对话检测装置的结构图。
在图1中,1是接收表示通过发信线路发信来的远端通话者的声音的受信信号的输入端于,2是在第1迁移状态的单方面对话状态中通过音响耦合等作为发信信号接收由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路传送来的受信信号发生的回波信号并在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混杂的发信信号的输入端子,3是生成使由输入端子1接收的受信信号延迟指定时间T的延迟受信信号的第1延迟器,4是生成使由输入端子2接收的发信信号延迟指定时间T的延迟发信信号的第2延迟器,5是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,根据振幅(以下,称为电平)表示延迟发信信号与从延迟受信信号得到的第1虚拟回波信号的电平差的第1残差信号更新第1滤波系数,以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,根据更新的第1滤波系数对延迟受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。更新的第1滤波系数在双方对话状态中发生劣化。
6是将由第1自适应滤波器5生成的第1虚拟回波信号从由第2延迟器4生成的延迟发信信号中减去而生成消去了在单方面对话状态中由回波信号表示的受信信号的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波器5输出的第1减法器,7是非自适应滤波器,从第1自适应滤波器5接收根据在现在时之前指定时间T的过去时由输入端子1接收的受信信号更新的第1滤波系数,根据更新的第1滤波系数对由输入端子1在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。
8是通过将由非自适应滤波器8生成的第2虚拟回波信号从由输入端子2在现时刻接收的发信信号中减去而生成表示在双方对话状态中第1滤波系数的劣化成分的第2残差信号的第2减法器,9是使由第2减法器8生成的第2残差信号延迟指定时间T而生成延迟第2残差信号的第3延迟器,10是判断由第3延迟器9生成的延迟第2残差信号与由第1减法器6生成的第1残差信号的电平比是否大于指定的值、在电平比大于指定的值时就检测为双方对话状态并从输出端子11输出双方对话检测结果的检测器。
在第1自适应滤波器5中,作为使用自适应滤波器的自适应算法语言,使用LMS(Least Meam Square)算法语言。由该LMS算法语言使用第1滤波系数进行近似近端通话侧的回波通路的脉冲响应的处理。在第1自适应滤波器5中的第1滤波系数的更新,只要受信信号不是无音,就总是在进行。
下面,说明单方面对话状态中的双方对话检测装置的动作。
在第1自适应滤波器5中,根据第1滤波系数对由第1延迟器3延迟的延迟受信信号进行近端通话者侧的回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成近似回波信号的第1虚拟回波信号。然后,在第1减法器6中,将第1虚拟回波信号从由第2延迟器4生成的延迟发信信号中减去,生成第1残差信号。第1残差信号向第1自适应滤波器5输出,第1滤波系数总是在更新用以降低第1残差信号的电平,生成近似回波信号的第1虚拟回波信号,第1残差信号的电平实现最小化。更新后的第1滤波系数向非自适应滤波器7传送。在非自适应滤波器7中,对由输入端子1在现时刻接收的受信信号根据更新的第1滤波系数进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第2虚拟回波信号。这时,更新的第1滤波系数虽然基于在现在时之前指定时间T的过去时接收的受信信号,但是,回波信号的时间变化很小,所以,第2虚拟回波信号近似回波信号,由第2减法器8得到的第2残差信号的电平和第1残差信号一样实现最小化。
然后,为了第2残差信号和第1残差信号的时间的一致性,第2残差信号由第3延迟器9进行延迟,生成延迟第2残差信号。延迟第2残差信号与第1残差信号的电平比由检测器10进行检测,由于电平比小,所以,就判定是单方面对话状态。
下面,参照图11说明在第1状态迁移的双方对话状态中的双方对话检测装置的动作。
图11表示在从仅远端通话者侧的声音为有音的单方面对话状态向近端通话者侧声音进入的双方对话状态迁移时的第状态迁移中由双方对话检测装置检测的受信信号、延迟发信信号、第1残差信号、延迟第2残差信号和发信信号。这些信号表示为以纵轴为各信号的分贝(dB)电平、以横轴为经过时间的曲线图。
在图11中,从时间t0开始,开始有近端通话者侧声音,从而成为双方对话状态。然后,第1残差信号的电平与延迟第2残差信号的电平之差随时间而增加。延迟第2残差信号总是位于第1残差信号的电平之上。
本来,自适应滤波器的滤波系数在根据通过近端通话者侧的回波通路传送来的受信信号而仅通过回波通路的脉冲响应的卷积运算而生成的回波信号作为发信信号输入到输入端子2时,即在没有近端通话者侧声音时有效地进行更新。但是,在时间t0以后,是在发信信号中包含近端通话者侧声音的区间,即是双方对话状态,不是进行滤波系数的更新的有效区间。这样,自适应滤波器的滤波系数就不能正确地近似回波通路的脉冲响应,从而将得出错误的脉冲响应。这就称为自适应滤波器5中的滤波系数的劣化。
这时,自适应滤波器的滤波系数与该滤波系数是否本来就接近应近似的脉冲响应无关,总在更新用以使第1残差信号实现最小化。因此,在图11中,时刻t0以后的第1自适应滤波器5中的第1滤波系数进行更新,以使尽管第1滤波系数发生劣化也使第1残差信号实现最小化。因此,仅靠第1残差信号的电平不能立即判断第1滤波系数的劣化。
另一方面,在延迟第2残差信号中,第1滤波系数的劣化成分立即出现。其理由在于,第1自适应滤波器5中的双方对话状态中的滤波系数的更新,将引起第1滤波系数发生劣化。劣化的第1滤波系数向非自适应滤波器7传送。在非自适应滤波器7中,对在现时刻接收的受信信号根据劣化的第1滤波系数进行回波通路的脉冲响应的卷积运算。劣化的第1滤波系数从在现在时之前指定时间T的过去时传送来的受信信号中得到,所以,第1滤波系数的劣化成分包含在由非自适应滤波器7得到的第2虚拟回波信号中。然后,由第2减法器8将第2虚拟回波信号从应得到第2残差信号的在现时刻接收的发信信号中减去时,该劣化成分在第2残差信号中就明显地显现出来。
然后,为了保持第1残差信号与第2残差信号的时间的一致性,由第3延迟器9将第2残差信号延迟,生成延迟第2残差信号。
因此,在本发明中,与隐藏了劣化成分的第1残差信号相比,该劣化成分在第2残差信号中明显地显现出来,所以,第1残差信号与延迟第2残差信号的电平之差在双方对话状态中增大。如果不是单方面对话状态,第1残差信号与延迟第2残差信号的电平则几乎没有差别,如果成为双方对话状态,则第1残差信号与延迟第2残差信号的电平差非常大,延迟第2残差信号与第1残差信号的电平比由检测器10进行检测,可以迅速测知双方对话状态。
在图11中,回波通路的增益即发信信号S与受信信号X的电平比(S/X)设定为与6dB对应的0.5(因为电平比就表示振幅比)。
使用双方对话检测方法A时,必须预先决定与使用环境相应的指定的常数。假定预先知道了该回波通路的增益为0.5,就可以将与该回波通路的增益相当的式(2)中的p2的常数决定为0.5。这样,在时刻t3,受信信号的电平为有音并且发信信号的电平与受信信号的电平之比(S/X)超过0.5,双方对话检测方法A的第2条件的式(1)不成立而式(2)成立,满足第2条件,所以,双方对话检测方法A可以测知在时刻t3是双方对话状态。
然而,在先有的双方对话检测方法A中,在回波通路的增益未知时,就不能预先决定常数p2。因此,不能利用式(2)进行检测,在式(3)成立之前,不能进行双方对话状态的检测。在双方对话检测方法A中,由于不将滤波系数是否收敛作为判断要素使用,所以,为了进行初始状态的自适应滤波器的滤波系数的更新,必须至少将p3设定为1.0以上的值。如果不这样设定,在初始状态以后,将总是检测为双方对话状态,从而不能进行自适应滤波器的滤波更新。因此,在双方对话检测方法A中,将式(3)中的p3的值设定为1.0时,双方对话状态的检测,就是在图11中的第1残差信号的电平超过发信信号的电平的时候。这在使用双方对话检测方法A而回波通路的增益未知时从时刻t3开始双方对话状态的检测进而需要时间。
另外,使用先有的双方对话检测方法B时,则需要判断滤波系数是否充分收敛。假定在图11的时刻ts,可以判定滤波系数充分收敛,可以正确地求出SM/EM,那么在时刻t2式(4)就成立,从而可以检测双方对话状态。
在图11中,纵轴的电平用dB单位表示,所以,SM/EM为Y-X(dB),C2为1/2,相当于-6dB,C2*SM/EM为Y-X-6(dB),在时刻t2,Sj/Ej小于C2*SM/EM,式(4)成立,可以检测双方对话状态。
但是,在双方对话检测方法B中,有时不能正确地进行滤波系数是否充分收敛的判断,。例如,在成为时刻t0以后的双方对话状态之后,再次误判定为滤波系数充分收敛时,SM/EM的值将小于在时刻ts求出的值,式(4)成立的时刻也将成为SJ/EJ更小的时刻t2以后。即,使用双方对话检测方法B而不能正确地进行滤波系数是否充分收敛的判断时,双方对话状态的检测将可能需要更长的时间。
与先有方法相比,在本发明中,在延迟第2残差信号的电平与第1残差信号的电平之比大于0.5dB时,就检测为是双方对话状态。即,在图11中,电平比在时刻t1大于0.5dB,所以,在时刻t1就可以进行双方对话状态的检测。这里,对于取为0.5dB的指定的常数,作为用于检测从仅远端通话者侧声音为有音的单方面对话状态向双方对话状态的迁移的最低限度的容限,有充分的保证。在实验上调整的结果,通过将该指定的常数取为0.5dB,就不会将由于回波通路的变化等而发生的2个信号之差误检测为双方对话,确认了可以可靠地判断从仅远端通话者侧声音为有音的单方面对话状态向双方对话状态的迁移。
通过上述说明可知,是根据延迟第2残差信号与第1残差信号的电平比的大小来评价第1滤波系数的劣化的大小的,并根据该电平比来检测双方对话状态,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,在检测延迟少并且不依赖于使用的环境的第1迁移状态就可以可靠地检测双方对话状态。
本实施例1是缩小为用于检测在第1状态迁移的双方对话状态的结构来说明的。无音状态和在第2状态迁移中发生的双方对话状态可以用先有的双方对话检测装置进行检测,所以,本实施例的双方对话检测装置通过与先有的双方对话检测装置结合,根据本实施例1的双方对话检测装置的双方对话检测结果和先有的双方对话检测装置的双方对话检测结果便可得到最终的判断结果。
在本实施例1中,是使用LMS算法语言进行说明的,但是,在卡尔曼等其他的自适应算法语言中也可以获得同样的效果。
实施例2.
在本实施例2中,缩小为检测在第1状态迁移中发生的双方对话状态的结构进行说明。
图2是本发明实施例2的双方对话检测装置的结构图。
在图2中,101是接收表示通过发信线路发信来的远端通话者的声音的受信信号的输入端子,102是在第1迁移状态的单方面对话状态中通过音响耦合等作为发信信号接收由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路传送来的受信信号发生的回波信号并在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混杂的发信信号的输入端子,103是生成使由输入端子1接收的受信信号延迟指定时间T的延迟受信信号的第1延迟器,104是生成使由输入端子2接收的发信信号延迟指定时间T的延迟发信信号的第2延迟器,105是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,根据电平表示发信信号与从受信信号得到的第1虚拟回波信号的电平差的第1残差信号更新第1滤波系数,以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,根据更新的第1滤波系数对在现时刻由输入端子101接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。更新的第1滤波系数在双方对话状态中发生劣化。
106是将由第1自适应滤波器105生成的第1虚拟回波信号从在现时刻由输入端子102接收的发信信号减去而生成消去了在单方面对话状态中由回波信号表示的受信信号的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波器105输出的第1减法器,107是非自适应滤波器,根据在现时刻由输入端子101接收的受信信号从第1自适应滤波器105接收更新的第1滤波系数,根据更新的第1滤波系数对在现在时之前指定时间T的过去时基于由输入端子101接收的受信信号的延迟受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。
108是通过将由非自适应滤波器107生成的第2虚拟回波信号从由第2延迟器104生成的延迟发信信号中减去而生成表示在双方对话状态第1滤波系数的劣化成分的第2残差信号的第2减法器,109是将由第1减法器106生成的第1残差信号延迟指定时间T而生成延迟第1残差信号的第3延迟器,110是判断由第3延迟器109生成的延迟第1残差信号与由第2减法器108生成的第2残差信号的电平比是否大于指定的值并在电平比大于指定的值就检测为双方对话状态从而从输出端子111输出双方对话检测结果的检测器。
在第1自适应滤波器105中,作为使用自适应滤波器的自适应算法语言,是使用LMS算法语言。利用该LMS算法语言,使用第1自适应滤波器进行近似近端通话者侧的回波通路的脉冲响应的处理。在第1自适应滤波器105中的第1滤波系数的更新,只要受信信号不是无音就总是在进行。
下面,根据图2说明其动作。
在第1自适应滤波器105中,根据第1滤波系数对在现时刻由输入端子101接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算而生成第1虚拟回波信号,最后由第1减法器106生成第1残差信号。第1残差信号传送给第1自适应滤波器105,按照第1残差信号总是在更新第1滤波系数。因此,第1残差信号的电平在减小。于是,在发信信号中不存在近端通话者的声音时,和实施例1一样,生成与回波信号近似的第1虚拟回波信号,从而实现第1残差信号的电平的最小化。更新的第1滤波系数传送给非自适应滤波器107,根据基于在现时刻接收的受信信号而更新的第1滤波系数,从基于在现在时之前指定时间T的过去时由输入端子101接收的受信信号的延迟受信信号生成第2虚拟回波信号。
第1滤波系数的更新所使用的受信信号的接收时间与由非自适应滤波器107处理的受信信号的接收时间不同,所以,在回波信号与近端通话者的声音重叠而单方面对话状态向双方对话状态转移时,第1滤波系数在更新操作中发生劣化。劣化成分和实施例1一样包含在第2虚拟回波信号中,劣化成分表示在第2残差信号的电平中。
然后,由检测器110检测延迟第1残差信号与第2残差信号的电平比。在单方面对话状态的情况时,和实施例1一样,电平比接近于1。另一方面,在向圣对话状态转移时,劣化成分表示在第2残差信号中,所以,电平比大(例如,相当于0.5dB),立即便可测知双方对话状态,并输出双方对话检测结果。
因此,根据第2残差信号与延迟第1残差信号的电平比的大小来评价第1滤波系数的劣化的大小,并根据该电平比检测双方对话状态,所以,检测延迟小并且不依赖于使用的环境,从而可以可靠地检测双方对话状态。
本实施例是缩小为用于检测在第1状态迁移的双方对话状态的结构来说明的。无音状态和在第2状态迁移中发生的双方对话状态可以用先有的双方对话检测装置进行检测,所以,本实施例的双方对话检测装置通过与先有的双方对话检测装置结合,根据本实施例1的双方对话检测装置的双方对话检测结果和先有的双方对话检测装置的双方对话检测结果便可得到最终的判断结果。
实施例3.
图3是本发明实施例3的双方对话检测装置的结构图。
在图3中,201接收表示通过发信线路发信来的远端通话者的声音的受信信号的输入端子,202是在第1迁移状态的单方面对话状态中通过音响耦合等作为发信信号接收由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路传送来的受信信号发生的回波信号并在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混杂的发信信号的输入端子,205是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,根据电平表示发信信号与从受信信号得到的第1虚拟回波信号的电平差的第1残差信号更新第1滤波系数,以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,根据更新的第1滤波系数对在现时刻由输入端子201接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。更新的第1滤波系数在双方对话状态中发生劣化。
206是将由第1自适应滤波器205生成的第1虚拟回波信号从在现时刻由输入端子202接收的发信信号减去而生成消去了在单方面对话状态中由回波信号表示的受信信号的回波成分的第1残差信号并将第1残差信号向第1自适应滤波器205输出的第1减法器,212是滤波系数存储器,1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波器205更新时接收由第1自适应滤波器205在现时刻更新的该1群的第1滤波系数并废弃刚好在最近实施的N次的更新动作之前更新的第(N+1)个群的第1滤波系数,反复存储该1群的更新的第1滤波系数,以使总是存储最近得到的N个群的第1滤波系数。第i(i=1、2、…、N)个群的更新的第1滤波系数恰好可以在第(i-1)个群的更新的第1滤波系数之前得到。
207是非自适应滤波器,从滤波系数存储器212接收第N个群的第1滤波系数,根据第N个群的第1滤波系数对在现时刻由输入端子201接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的经济运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。N次的更新时间相当于指定时间T。
208是通过将由非自适应滤波器207生成的第2虚拟回波信号从由输入端子202在现时刻接收的发信信号中减去而生成表示在双方对话状态第1滤波系数的劣化成分的第2残差信号的第2减法器,210是判断由第2减法器208生成的第2残差信号与由第1减法器206生成的第1残差信号的电平比是否大于指定的值并在电平比大于指定的值时检测为双方对话状态从而从输出端子211输出双方对话检测结果的检测器。
在第1自适应滤波器205中,作为使用自适应滤波器的自适应算法语言,是使用LMS算法语言。利用该LMS算法语言,使用第1自适应滤波器进行近似近端通话者侧的回波通路的脉冲响应的处理。在第1自适应滤波器105中的第1滤波系数的更新,只要受信信号不是无音就总是在进行。
在上述结构中,在第1自适应滤波器205和第1减法器206中,图2所示的第1滤波系数的更新和第1残差信号的生成,和由第1自适应滤波器105和第1减法器106进行的更新和生成相同。然后,第1残差信号向检测器210传送。另外,在现时刻更新的1群第1滤波系数在由第1自适应滤波器205每次进行更新动作时由滤波系数存储器212接收,总是将最近得到的N个群的第1滤波系数存储到滤波系数存储器212中。
然后,滤波系数存储器212存储的N个群中与过去最对应的第N个群的第1滤波系数向非自适应滤波器207传送。在该非自适应滤波器207中,和在实施例1及实施例2的非自适应滤波器7或107中进行的生成相同,根据第N个群的第1滤波系数从由输入端子201在现时刻接收的受信信号生成第2虚拟回波信号,通过及第2虚拟回波信号从由输入端子202在现时刻接收的发信信号中减去而生成第2残差信号,第2残差信号向检测器210传送。然后,由检测器210和由实施例1及实施例2的检测器10或110进行的检测一样,根据第1残差信号和第2残差信号检测双方对话状态。
因此,第2虚拟回波信号由非自适应滤波器207根据在现在时之前与指定时间T相当的N倍的更新时间的过去时得到的第N个群的第1滤波系数而生成,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,检测延迟小并且不依赖于使用的环境,可以可靠地在第1迁移状态检测双方对话状态。
另外,由于在本实施例3中不使用设置在实施例1或实施例2的发信信号或受信信号的通路中的延迟器,所以,可以减小双方对话状态的检测延迟,并且可以得到不依赖于使用环境的双方对话检测装置。
本实施例3是缩小为用于检测在第1状态迁移的双方对话状态的结构来说明的。无音状态和在第2状态迁移中发生的双方对话状态可以用先有的双方对话检测装置进行检测,所以,本实施例的双方对话检测装置通过与先有的双方对话检测装置结合,根据本实施例1的双方对话检测装置的双方对话检测结果和先有的双方对话检测装置的双方对话检测结果便可得到最终的判断结果。
实施例4.
图4是本发明实施例4的双方对话检测装置的结构图。用和图3的结构要素相同的符号表示的图4的结构要素与图3的结构要素相同或相当,所以,省略其说明。
在图4中,212是滤波系数存储器,反复接收由第1自适应滤波器205在现时刻更新的1群第1滤波系数,废弃在N个群的第1滤波系数之前存储的第(N+1)个群的第1滤波系数而存储该1群的更新的第1滤波系数,用以总是存储最近得到的N个群的第1滤波系数。第i(i=1、2、…、N)个群的更新的第1滤波系数恰好可以在第(i-1)个群的更新的第1滤波系数之前得到。
213是滤波系数存储器,应控制由第1自适应滤波器205在现时刻更新的1群的第1滤波系数的传送,将在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数进行比较,在根据双方对话检测结果判定在现中间更新的该1群的第1滤波系数大幅度地劣化时,或在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数几乎相同时,就废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,在未判定废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数时,就许可采用在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,并将许可采用的1群第1滤波系数应作为第1群的更新的第1滤波系数存储到滤波系数存储器212中而向滤波系数存储器212传送。
210是判断由第2减法器208生成的第2残差信号与由第1减法器206生成的第1残差信号的电平比是否大于指定的值并在电平比大于颤的值时就检测为双方对话状态从而将双方对话检测结果从输出端子211向滤波系数控制器213和外部装置输出的检测器。
下面,按上述结构说明双方对话检测装置的动作。
尽管单方面对话状态在持续着,由第1自适应滤波器205更新的1群的第1滤波系数有时也会突然发生变化(第1种情况)。这时,就设想为该1群的第1滤波系数将大幅度地发生劣化,所以,还是废弃该1群的第1滤波系数为好。另外,在单方面对话状态中,受信信号的稳定状态长时间持续时,则多个群的第1滤波系数就几乎都相同(第2种情况)。这时,还是废弃相互几乎相同的多个群的第1滤波系数为好。
在本实施例4中,由检测器210得到的双方对话检测结果向滤波系数传送控制器213传送。由滤波系数传送控制器213检测对话状态是单方面对话状态还是双方对话状态,并将在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数进行比较。在现时刻更新的该1群的第1滤波系数在单方面对话状态中突然发生变化时,就认为在现在时刻更新的该1群的第1滤波系数就大幅度地劣化,从而就废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数。另外,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数在单方面对话状态中几乎相同时,就认为在单方面对话状态中受信信号的稳定状态长时间持续,从而废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数。
另一方面,在不废弃而采用在现时刻更新的该1群的第1滤波系数时,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数就向滤波系数存储器212传送,废弃在N个群的第1滤波系数之前存储的第(N+1)个群的第1滤波系数,并将在现时刻更新的该1群的第1滤波系数作为第1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储器212中。因此,由第1自适应滤波器205最近更新的并由滤波系数传送控制器213所许可的N个群的第1滤波系数存储到滤波系数存储器212中。
然后,在非自适应滤波器207中,和实施例3一样,由滤波系数存储器212根据最早的第N个群的第1滤波系数从由输入端子201在现时刻接收的受信信号生成第2虚拟回波信号,和实施例3一样,由检测器210检测双方对话状态。
因此,在判定在现时刻更新的该1群的第1滤波系数大幅度地发生劣化时,或在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数几乎相同时,就废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,所以,可以可靠地检测双方对话状态。
另外,在现时刻更新的1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波器205更新时不存储在现时刻更新的1群第1滤波系数,所以,即使滤波系数存储器21的存储容量比实施例3的小,也可以可靠地检测双方对话状态,所以,可以减小滤波系数存储器212的存储容量。
另外,和实施例3一样,不需要延迟器,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,检测延迟小,并且不依赖于使用的环境,在第1迁移状态可以可靠地检测双方对话状态。
在本实施例4中,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的所有的N个群的第1滤波系数进行比较。但是,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数也可以与从滤波系数存储器212存储的N个群的第1滤波系数中选择的1个以上的群的第1滤波系数进行比较。
实施例5.
图5是本发明实施例5的双方对话检测装置的结构图。用和图3的结构要素相同的符号表示的图5的结构要素与图3的结构要素相同或相当,所以,省略其说明。
在图5中,212是滤波系数存储器,反复接收由第1自适应滤波器205在现时刻更新的1群第1滤波系数,废弃在M个群的第1滤波系数之前存储的第(M+1)个群的第1滤波系数而存储该1群的更新的第1滤波系数,用以总是存储最近得到的M个群的第1滤波系数。第i(i=1、2、…、M)个群的更新的第1滤波系数恰好可以在第(i-1)个群的更新第1滤波系数之前得到。
207是N个非自适应滤波器(由第1非自适应滤波器207-1、第2非自适应滤波器207-2和第N非自适应滤波器207-N代表),分别从滤波系数存储器212接收1群第1滤波系数,根据该1群的第1滤波系数对由输入端子201在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的经济运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j虚拟回波信号(j=2、3、…、N+1,M≥N)。由N个非自适应滤波器207接收的N群的第1滤波系数相互不同,由第j非自适应滤波器207-j接收的第j群更新的第1滤波系数在由第(j-1)非自适应滤波器207-(j-1)接收的第(j-1)群更新的第1滤波系数之前可以由第1自适应滤波器205得到。
208是N个第2减法器(由第2减法器208-1、第2减法器208-2和第2减法器208-N代表),分别将由第(j-1)非自适应滤波器207-(j-1)生成的第j虚拟回波信号从由输入端子202在现时刻接收的发信信号中减去,生成表示在双方对话状态第1滤波系数的劣化成分的第j虚拟回波信号。
214是多个滤波系数传送控制器,应控制由第1自适应滤波器205在现时刻更新的1群第1滤波系数,将在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的M个群的第1滤波系数进行比较,在根据双方对话检测结果判定在现时刻更新的该1群的第1滤波系数大幅度地劣化时,或在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的M个群的第1滤波系数几乎相同时,就废弃在现时刻钙的该1群的第1滤波系数,在未判定废弃在现在时刻更新的该1群的第1滤波系数时,就许可采用在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,然后,将许可采用的1群的第1滤波系数作为第1群的更新的第1滤波系数应存储到滤波系数存储器212中而向滤波系数存储器212传送,并且输出表示从N个非自适应滤波器207中选择的1个以上的非自适应滤波器207的控制信号。
210时检测器,根据从多个滤波系数传送控制器214输出的控制信号选择与1个以上的非自适应滤波器207对应的由1个以上的第2减法器208生成的1个以上的第j残差信号,决定具有1个以上的第j残差信号的功率的平均功率的平均残差信号,判断平均残差信号与由第1减法器206生成的第1残差信号的电平比是否大于指定的值,在电平比大于指定的值时就检测为双方对话状态,并将双方对话检测结果从输出端子211向多个滤波系数传送控制器214和外部装置输出。
在上述结构中,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数的传送和由实施例4的滤波系数传送控制器213的控制一样,由多个滤波系数传送控制器214进行控制,由多个滤波系数传送控制器214所采用的在现时刻更新的该1群的第1滤波系数和实施例4一样存储到滤波系数存储器212中。然后,按照指定的选择,从滤波系数存储器212存储的M个群的第1滤波系数中选择N个群的第1滤波系数,1对1地存储到N个非自适应滤波器207中。
然后,和实施例3一样,由N个非自适应滤波器207分别根据第(j-1)群的第1滤波系数从由输入端子201在现时刻接收的受信信号生成第(j-1)虚拟回波信号,并将N个虚拟回波信号向检测器210发送。
在检测器210中,根据从多个滤波系数传送控制器214输出的控制信号选择由与1个以上的非自适应滤波器207对应的1个以上的第2减法器208生成的1个以上的第j残差信号。例如,在单方面对话状态由多个滤波系数传送控制器214判定受信信号的稳定状态长时间持续时,就向检测器210输出控制信号用以减少所操作的残差信号的数。另外,根据从检测器210输出的双方对话检测结果由多个滤波系数传送控制器214检测到从单方面对话状态向双方对话状态的变化时,就向寄存器输出控制信号用以增加所选择的残差信号的数。然后,决定具有所选择的残差信号的功率的平均功率的平均残差信号,可以和实施例3一样根据平均残差信号和由第1减法器206生成的第1残差信号得到双方对话检测结果。
这样,由于从单方面对话状态向双方对话状态的变化根据基于1个以上的群的更新的第1滤波系数的1个以上的残差信号进行检测,所以,可以更可靠地检测从单方面对话状态向双方对话状态的变化。
另外,由于由检测器210选择的残差信号的数随操作状况而变化,所以,不论双方对话检测装置的稳定的动作是什么样的操作状况都可以实施,从而双方对话检测装置的通用性很高。
另外,和实施例4一样,废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,所以,和实施例4一样,可以可靠地检测圣对话状态。
在本实施例5中,表示与1个以上的非自适应滤波器207对应的1个以上的残差信号的选择的控制信号由多个滤波系数传送控制器214自动地生成,但是,也可以由操作员通过手动进行残差信号的选择。
另外,在本实施例5中,在平均残差信号与第1残差信号的电平比大于指定值时,在检测器210中就检测为双方对话状态。但是,也可以观察与按更新顺序配置的(N+1)群的更新第1滤波系数对应的N个残差信号和第1残差信号的(N+1)个功率值的时间变化而根据该时间变化和电平比来检测向双方对话状态的变化。例如,在检测器210中检测到功率值随时间而增加的时间变化时,由第1自适应滤波器205更新的1群的第1滤波系数就逐渐地发生劣化,所以,就估计为检测到的向双方对话状态的变化。因此,这时,指定值向降低方向变化,从而立刻便可检测到向双方对话状态的变化。相反,在检测器210中检测到功率值随时间而减小的时间变化时,就估计为单方面对话状态仍在继续,指定值在向提高方向变化。即使由第1自适应滤波器205更新的1群第1滤波系数突然发生变化,也可以防止错误地检测为向双方对话状态的变化。
另外,在本实施例5中,在多个滤波系数传送控制器214中在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器212存储的所有的M个群的第1滤波系数进行比较。地,在现时刻更新的该1群的第1滤波系数也可以与从滤波系数存储器212存储的M个群的第1滤波系数中选择的1个以上的群的第1滤波系数进行比较。
实施例6.
图6是本发明实施例6的回波消除器的结构图。
在图6中,304是双方对话检测器,通过按照实施例1、实施例2、实施例3、实施例4或实施例5的双方对话检测装置与检测在无音状态和第2状态迁移中发生的双方对话状态的先有的双方对话检测装置结合,根据表示远端通话者的声音的受信信号和在双方对话状态中通过近端通话者侧的回波通路的受信信号的回波信号与近端通话者的声音混合的发信信号检测在第1状态迁移中的双方对话状态、在第2迁移状态中的双方对话状态的或由输入端子301接收的受信信号的无音状态,输出表示在第1或第2状态迁移中的双方对话状态的检测或受信信号的无音状态的检测的双方对话检测结果。
305是第2自适应滤波器,具有第2滤波系数,在从双方对话检测器304接收到不是双方对话状态的双方对话检测结果时,根据电平表示发信信号与从受信信号得到的第3虚拟回波信号的电平差的回波消去发信信号更新第2滤波系数,用以使基于第2滤波系数的脉冲响应近似近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,按照第2滤波系数对在现时刻由输入端子301接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的经济运算,生成第3虚拟回波信号。
306是第3减法器,将上述第2自适应滤波器305的第3虚拟回波信号从由输入端子302接收的发信信号中减去,生成从发信信号中去掉回波信号时的回波消去发信信号,通过发信线路从输出端子303将回波消去发信信号向远端通话者输出。
下面,说明在上述结构中回波消除器的动作。
在双方对话检测器304中,根据由输入端子301接收的受信信号和由输入端子302接收的发信信号检测是第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音,并将第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号表示无音的双方对话检测结果向第2自适应滤波器305输出。
在第2自适应滤波器305中,按照第2滤波系数对在现时刻由输入端子301接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的经济运算,生成第3虚拟回波信号。在第3减法器306中,将第3虚拟回波信号从发信信号中减去,生成回波消去发信信号,并将回波消去发信信号输入第2自适应滤波器305。
在第2自适应滤波器305中,从双方对话检测器304接收到不是双方对话状态的双方对话检测结果时,根据电平表示发信信号与从受信信号得到的第3虚拟回波信号的电平差的回波消去发信信号更新第2滤波系数,用以使基于第2滤波系数的脉冲响应近似近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,生成近似于受信信号的回波信号的第3虚拟回波信号。
第2滤波系数的更新仅对第1状态迁移或第2状态迁移的双方对话状态或受信信号为无音的状态以外的对话状态进行的理由如下:
假定第2滤波系数在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态更新时,第2滤波系数将发生严重的劣化。另外,在受信信号为无音的状态时,回波信号不包含在发信信号中,所以,不必更新第2滤波系数。然后,由第3减法器306生成根据第2滤波系数调节的回波消去发信信号,并通过发信线路从输出端子303向远端调和者输出回波消去发信信号。
因此,正确地更新第2滤波系数用以生成近似于在第1状态迁移或第2状态迁移的单方面对话状态中的受信信号的回波信号的第3虚拟回波信号,所以,即使单方面对话状态向双方对话状态迁移,在双方对话状态与近端通话者的声音重叠的远端通话者的声音的回波也由第3减法器306根据第3虚拟回波信号‘而适当地消除,从而将第2滤波系数的劣化抑制到最小限度。因此,近端通话者的声音在双方对话状态中可以提高通话品质。
另外,使用了实施例1或实施例2的双方对话检测装置,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,可以实现检测延迟小并且不依赖于使用的环境的双方对话检测方法。
实施例7.
图7是本发明实施例7的回波消除器的结构图。
在图7中,401是接收表示通过发信线路发信来的远端通话者的声音的受信信号的输入端子,402是在第1迁移状态的单方面对话状态中将由于音响耦合等由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路发送来的受信信号而发生的回波信号作为发信信号而接收、在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混合的发信信号的输入端子,404是生成使由输入端子401接收的受信信号演出指定时间T的延迟受信信号的第1延迟器,405是生成使由输入端子402接收的发信信号演出指定时间T的延迟发信信号的第2延迟器,406是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,在未接收到第1状态迁移或第2状态迁移的双方对话状态或表示受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,就根据表示延迟发信信号与从延迟受信信号得到的第1虚拟回波信号之差的回波消去发信信号更新第1滤波系数,用以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似于近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,并根据更新的第1滤波系数对延迟受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。
407是第1减法器,将由第1自适应滤波器406生成的第1虚拟回波信号从由第2延迟器405生成的延迟发信信号中减去,生成消去了在单方面对话状态中由回波信号所示的受信信号的回波成分的回波消去发信信号,将回波消去发信信号反送回第1自适应滤波器406,并通过发信线路从输出端子402向远端通话者输出回波消去发信信号。
408是非自适应滤波器,从第1自适应滤波器接收根据由输入端子401在现在时之前指定时间T的过去时接收的受信信号而更新的第1滤波系数,根据更新的第1滤波系数对由输入端子401在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。
409是第2减法器,将由非自适应滤波器7生成的第2虚拟回波信号从由输入端子402在现时刻接收的发信信号中减去,生成在双方对话状态表示第1滤波系数的劣化成分的第1残差信号。
410是使由第2减法器409生成的第1残差信号延迟指定时间T而生成延迟第1残差信号的第3延迟器,411是检测器,是实施例1的检测器10与检测在第2状态迁移中发生的双方对话状态或受信信号为无音的状态的先有的检测器汉结合体,判断由第1减法器407生成的回波消去发信信号与由第3延迟器410生成的延迟第1残差信号的电平比是否大于指定的值,在电平比大于指定的值时就检测为双方对话状态,并将表示在第状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果向第1自适应滤波器406输出。
下面,说明上述结构中的回波消除器的动作。
在第1自适应滤波器406中,从检测器411未接收到表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,第1滤波系数的更新和第1虚拟回波信号的生成就和实施例1的第1自适应滤波器5一样地进行。然后,由第1减法器407从第1虚拟回波信号和延迟发信信号得到的回波消去发信信号输入检测器411。
另外,和实施例1的非自适应滤波器7一样,第2虚拟回波信号由非自适应滤波器408从受信信号生成。然后,和实施例1的第2残差信号一样,由第3延迟器410生成延迟第1残差信号,并输入检测器411。
由检测器411根据延迟第1残差信号和回波消去发信信号检测在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态,并将表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果向第1自适应滤波器406输出。
因此,正确地更新第1滤波系数用以生成近似于在单方面对话状态中的受信信号的回波信号的第1虚拟回波信号,所以,即使单方面对话状态向双方对话状态转移,在双方对话状态中与近端通话者的声音重叠的远端通话者的声音的回波也将由第3减法器407根据第1虚拟回波信号而适当地消除,从而将第1滤波系数的劣化抑制到最小限度。因此,近端通话者的声音在双方对话状态中便提高了通话品质。
另外,由于是和实施例1一样检测双方对话状态的,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,就可以实现检测延迟小并且不依赖于使用的环境的双方对话检测。
由于不需要在实施例6中使用的第2自适应滤波器305和第3减法器306,所以,和实施例6相比,可以实现处理量和存储量小的回波消除器。
实施例8.
图8是本发明实施例8的回波消除器的结构图。
在图8中,501是接收表示通过发信线路发信来的远端通话者的声音的受信信号的输入端子,502是在第1迁移状态的单方面对话状态中将由于音响耦合等由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路发送来的受信信号而发生的回波信号作为发信信号而接收、在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混合的发信信号的输入端子,504是生成使由输入端子501接收的受信信号演出指定时间T的延迟受信信号的第1延迟器,505是生成使由输入端子502接收的发信信号演出指定时间T的延迟发信信号的第2延迟器,506是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,在未接收到第1状态迁移或第2状态迁移的双方对话状态或表示受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,就根据表示在现时刻接收的发信信号与从在现时刻接收的受信信号而得到的第1虚拟回波信号之差的回波消去发信信号更新第1滤波系数,用以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似于近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,并根据更新的第1滤波系数对在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。
507是第1减法器,将由第1自适应滤波器506生成的第1虚拟回波信号从由第输入端子502在现时刻接收的发信信号中减去,生成消去了在单方面对话状态中由回波信号所示的受信信号的回波成分的回波消去发信信号,将回波消去发信信号反送回第1自适应滤波器506,并通过发信线路从输出端子502向远端通话者输出回波消去发信信号。
510是将由第1减法器507生成的回波消去发信信号延迟指定时间T而生成延迟第2残差信号的第3延迟器,508是非自适应滤波器,根据在现时刻由输入端子501接收的受信信号从第1自适应滤波器506接收更新的第1滤波系数,并根据更新的第1滤波系数对基于在现在时之前指定时间T的过去时由输入端子501接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。
509是通过将由非自适应滤波器508生成的第2虚拟回波信号从由第2延迟器505生成的延迟发信信号中减去而生成表示在双方对话状态第1滤波系数的劣化成分的第1残差信号的第2减法器,511是检测器,是实施例2的检测器110与检测在第2状态迁移中发生的双方对话状态或受信信号为无音的状态的先有的检测器汉结合体,判断由第2减法器509生成的第1残差信号与由第3延迟器510生成的延迟第2残差信号的电平比是否大于指定的值,在电平比大于指定的值时就检测为双方对话状态,并将表示在第状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果向第1自适应滤波器506输出。
下面,说明上述结构中的回波消除器的动作。
在第1自适应滤波器506中,从检测器411未接收到表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,第1滤波系数的更新和第1虚拟回波信号的生成就和实施例2的第1自适应滤波器105一样地进行。
然后,由第1减法器507将第1虚拟回波信号和从在现时刻由输入端子502接收的发信信号得到的回波消去发信信号从输出端子503通过发信线路向远端通话者输出。另外,由第3延迟器510将由第1减法器507生成的回波消去发信信号延迟指定时间T而生成延迟第2残差信号,并输入检测器511。
另外,和实施例2的非自适应滤波器107一样,由非自适应滤波器508根据延迟受信信号生成第2虚拟回波信号。然后,和实施例2的第2减法器108一样,由第2延迟器509生成第1残差信号,并输入检测器511。
由检测器511根据第1残差信号和延迟第2残差信号检测在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态,并将表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果向第1自适应滤波器506输出。
因此,正确地更新第1滤波系数用以生成近似于在单方面对话状态中的受信信号的回波信号的第1虚拟回波信号,所以,即使单方面对话状态向双方对话状态转移,在双方对话状态中与近端通话者的声音重叠的远端通话者的声音的回波也将由第1减法器507根据第1虚拟回波信号而适当地消除,从而将第1滤波系数的劣化抑制到最小限度。因此,近端通话者的声音在双方对话状态中便提高了通话品质。
另外,由于和实施例2一样是检测第1迁移状态的双方对话状态的,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,就可以实现检测延迟小并且不依赖于使用的环境的双方对话检测。
由于不需要在实施例6中使用的第2自适应滤波器305和第3减法器306,所以,和实施例6相比,可以实现处理量和存储量小的回波消除器。
另外,由于回波消去发信信号是根据在现时刻接收的发信信号而生成的,对回波消去发信信号不进行任何延迟操作,所以,回波消去发信信号与实施例7的回波消去发信信号相比,可以立即向远端通话者发信。
实施例9.
图9是本发明实施例9的回波消除器的结构图。
在图9中,601是在第1迁移状态的单方面对话状态中将由于音响耦合等由从受信信号的输出端子通过近端通话者侧的回波通路发送来的受信信号而发生的回波信号作为发信信号而接收、在第1迁移状态的双方对话状态中接收回波信号与近端通话者的声音混合的发信信号的输入端子,606是第1自适应滤波器,具有第1滤波系数,在未接收到第1状态迁移或第2状态迁移的双方对话状态或表示受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,就根据表示在现时刻接收的发信信号与从在现时刻接收的受信信号而得到的第1虚拟回波信号之差的回波消去发信信号更新第1滤波系数,用以使基于第1滤波系数的脉冲响应近似于近端通话者侧的回波通路的实际的脉冲响应,并根据更新的第1滤波系数对在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成第1虚拟回波信号。
607是第1减法器,将由第1自适应滤波器606生成的第1虚拟回波信号从由第输入端子602在现时刻接收的发信信号中减去,生成消去了在单方面对话状态中由回波信号所示的受信信号的回波成分的回波消去发信信号,将回波消去发信信号反送回第1自适应滤波器606,并通过发信线路从输出端子603向远端通话者输出回波消去发信信号。
612是滤波系数存储器,反复接收由第1自适应滤波器606在现时刻更新的1群的第1滤波系数,废弃在N个群的第1滤波系数之前存储的第(N+1)群的第1滤波系数而存储该1群的第1滤波系数,用以总是存储最近得到的N个群的第1滤波系数。第i(i=1、2、…、N)群的更新的第1滤波系数恰好可以在第(i-1)群的更新的第1滤波系数之前得到。
613是滤波系数传送控制器,应控制由第1自适应滤波器606在现时刻更新的1群的第1滤波系数的传送,将在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器612存储的N个群的第1滤波系数进行比较,根据双方对话检测结果判定在现时刻更新的该1群的第1滤波系数大幅度劣化时,或在现时刻更新的该1群的第1滤波系数与滤波系数存储器612存储的N个群的第1滤波系数几乎向日葵时,就废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,在未判定废弃在现时刻更新的该1群的第1滤波系数时,就许可采用在现时刻更新的该1群的第1滤波系数,并将许可采用的1群的第1滤波系数应作为第1群更新的第1滤波系数存储到滤波系数存储器612中而向滤波系数存储器612传送。
608是非自适应滤波器,从滤波系数存储器612接收第N群的第1滤波系数,根据第N群的第1滤波系数对由输入端子601在现时刻接收的受信信号进行回波通路的脉冲响应的卷积运算,生成并输出包含表示在双方对话状态更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号。N次的更新时间相当于指定时间T。
609是通过将由非自适应滤波器608生成的第2虚拟回波信号从由输入端子602在现时刻接收的发信信号中减去而生成表示在双方对话状态第1滤波系数的劣化成分的第2残差信号的第2减法器,611是检测器,判断由第2减法器609生成的第2残差信号与由第1减法器607生成的回波消去发信信号的电平比是否大于指定的值,在电平比大于指定的值时就检测为双方对话状态,并将双方对话检测结果向滤波系数传送控制器613和第1自适应滤波器606输出。
下面,说明上述结构中的双方对话检测装置的动作。
在第1自适应滤波器606中,从检测器611未接收到表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果时,第1滤波系数的更新和第1虚拟回波信号的生成就和实施例2的第1自适应滤波器105一样地进行。然后,由第1减法器607将第1虚拟回波信号和从在现时刻由输入端子602接收的发信信号得到的回波消去发信信号从输出端子603通过发信线路向远端通话者输出,或输入检测器611。另外,由第1自适应滤波器606在现时刻更新的1群的第1滤波系数向滤波系数传送控制器613传送。
然后,和在实施例4的滤波系数传送控制器213中一样,在滤波系数传送控制器613中,废弃在现时刻更新的1群的第1滤波系数,和在实施例4的滤波系数存储器212中的存储一样,将所采用的1群的第1滤波系数向滤波系数存储器612传送,用以总是存储由第1自适应滤波器606最近更新的N个群的第1滤波系数。
然后,和实施例4的非自适应滤波器207一样,按照滤波系数存储器612中最早的第N群的第1滤波系数,根据由输入端子在现时刻接收的受信信号生成第2虚拟回波信号,由第2延迟器609根据在现时刻接收的发信信号和第2虚拟回波信号生成第1残差信号,由检测器611和实施例4一样根据第1残差信号和回波消去发信信号检测双方对话状态。
因此,正确地更新第1滤波系数用以生成近似于在单方面对话状态中的受信信号的回波信号的第1虚拟回波信号,所以,即使单方面对话状态向双方对话状态转移,在双方对话状态中与近端通话者的声音重叠的远端通话者的声音的回波也将由第1减法器607根据第1虚拟回波信号而适当地消除,从而将第1滤波系数的劣化抑制到最小限度。因此,近端通话者的声音在双方对话状态中便提高了通话品质。
另外,由于和实施例2一样是检测第1迁移状态的双方对话状态的,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,就可以实现检测延迟小并且不依赖于使用的环境的双方对话检测。
由于不需要在实施例6中使用的第2自适应滤波器305和第3减法器306,所以,和实施例6相比,可以实现处理量和存储量小的回波消除器。
另外,在双方对话状态的检测中使用的回波消去发信信号和第1残差信号不使用任何延迟器而根据在现时刻接收的发信信号和受信信号而生成,所以,与实施例7和实施例8相比,可以立即检测向双方对话状态的变化。
在本实施例中,回波消除器是使用实施例4的双方对话检测器而得到的。但是,也可以使用实施例3或实施例5的双方对话检测器而得到回波消除器。
实施例10.
图10是本发明实施例10的回波抑制器的结构图。
在图10中,705是具有与实施例6的双方对话检测器304相同的结构和功能的双方对话检测器,706是衰减量控制器,从双方对话检测器705接收表示在第1状态迁移或第2状态迁移中的双方对话状态或受信信号为无音的状态的双方对话检测结果,根据双方对话检测结果生成表示由输入端子702接收的发信信号的衰减量的发信衰减量控制信号,根据双方对话检测结果生成表示由输入端子701接收的受信信号的衰减量的受信衰减量控制信号。
707是根据由衰减量控制器706生成的发信衰减量控制信号衰减发信信号的振幅而生成衰减发信信号的第1衰减器,708是根据由衰减量控制器706生成的受信衰减量控制信号衰减受信信号的振幅而生成衰减受信信号的第2衰减器。
下面,说明上述结构中的回波抑制器的动作。
由衰减量控制器706根据先有的回波抑制器的ITU-TRecommendation G.164的TABLE1/G.164所示的衰减量对应表等生成发信衰减量控制信号和受信衰减量控制信号。详细而言,就是在双方对话检测结果表示双方对话状态时,发信衰减量控制信号就表示按照发信信号的振幅的衰减量,受信衰减量控制信号就表示-6dB等固定的衰减量。另外,在双方对话检测结果未输入衰减量控制器706时,对话状态就是单方面对话状态,所以,发信衰减量控制信号就表示-50dB等固定的衰减量,受信衰减量控制信号就表示无衰减。
然后,发信信号由第1衰减器707按照发信衰减量控制信号而衰减,衰减发信信号从输出端子704通过发信线路向远端通话者发送。
另外,受信信号由第2衰减器708按照摄像机衰减量控制信号在双方对话状态进行衰减,由衰减受信信号所示的远端通话者的声音向近端通话者传送。在单方面对话状态时,远端通话者的声音不衰减地直接向近端通话者传送。
因此,发信信号和受信信号的衰减量根据衰减控制信号而调整,所以,可以减轻在双方对话状态中的通话的断续现象,可以抑制远端通话者的声音。另外,可以实现通话品质高的通话。
另外,可以以高的通话品质进行通话。
另外,是和实施例1或实施例2一样检测在第1状态迁移中的双方对话状态的,所以,不需要判断滤波系数是否充分收敛的功能,也可以实现检测延迟小并且不依赖于使用的环境的双方对话检测。
产业上利用的可能性
如上所述,本发明的双方对话检测装置、回波消除器和回波抑制器适用于在近端通话者和远端通话者通过传输线路的双向通话系统中,在从仅远端通话者侧声音为有音的单方面对话状态向远端通话者侧声音进入的双方对话状态迁移时就检测双方对话的状态、并消除器或抑制在近端通话者侧发生的回波的系统。
Claims (28)
1.一种双方对话检测装置,其特征在于,具有:
第1自适应滤波单元,根据第1残差信号和与所述回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数,所述第1残差信号是从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的,并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号;
非自适应滤波单元,根据基于第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出第2虚拟回波信号,所述第2虚拟回波信号在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的;
延迟单元,使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入到第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入到非自适应滤波单元的受信信号延迟指定时间,或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向所述非自适应滤波单元的发信延迟指定时间,用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号或者生成与过去时对应的第1滤波系数;
第1减法运算单元,从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去由第1自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第1虚拟回波信号,而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号,并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送;
第2减法运算单元,从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去由非自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第2虚拟回波信号,而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号;
和检测单元,根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测从单方对话状态变化的双方对话状态。
2.按权利要求1所述的双方对话检测装置,其特征在于:
上述延迟单元由第1延迟单元和第2延迟单元构成,
所述第1延迟单元通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号,以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号;
所述第2延迟单元通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号,以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去;
在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
所述延迟单元进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
3.按权利要求1所述的双方对话检测装置,其特征在于:
上述延迟单元由第1延迟单元和第2延迟单元构成,
所述第1延迟单元通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元从延迟受信信号生成第2虚拟回波信号;
所述第2延迟单元通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
所述延迟单元进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
4.按权利要求1所述的双方对话检测装置,其特征在于:
上述延迟单元由滤波系数存储单元构成,所述滤波系数存储单元在每次由第1自适应滤波单元更新所述1群第1滤波系数时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数,并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送,用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号;
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
5.按权利要求4所述的双方对话检测装置,其特征在于:
具有滤波系数传送控制单元,所述滤波系数传送控制单元在每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时、根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送,据此,用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中。
6.按权利要求4所述的双方对话检测装置,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去,而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
7.按权利要求5所述的双方对话检测装置,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去,而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
8.一种回波消除器,其特征在于,具有:
第1自适应滤波单元、根据第1残差信号和与所述回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数,所述第1残差信号是从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的,并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号;
非自适应滤波单元、根据基于第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出第2虚拟回波信号,所述第2虚拟回波信号在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分;
延迟单元、使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入到第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入到非自适应滤波单元的受信信号延迟指定时间,或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发信延迟指定时间,用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号,或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号,或者生成与过去时对应第1滤波系数;
第1减法运算单元、从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去由第1自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第1虚拟回波信号,而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号,并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送;
第2减法运算单元、从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去由非自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第2虚拟回波信号,而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号;
检测单元、根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态并输出表示双方对话状态的检测或单方面对话状态的检测的对话状态检测信号;
第2自适应滤波单元、在从检测单元接收到表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号时根据从与现在时对应的发信信号得到的回波消去发信信号和与回波成分近似的第2虚拟回波信号更新第2滤波系数,并根据第2滤波系数从与现在时对应的受信信号生成与现在时对应的第3虚拟回波信号;
和第3减法运算单元、从与现在时对应的发信信号中将由第2自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号减去而生成去除了包含在发信信号中的回波成分的回波消去发信信号,并将回波消去发信信号向第2自适应滤波单元传送,用以使第2自适应滤波单元更新第2滤波系数并且输出回波消去发信信号。
9.按权利要求8所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由第1延迟单元和第2延迟单元构成,
所述第1延迟单元通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号;
所述第2延迟单元通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去;
在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的第1滤波系数从与现在时对应的受信信号而生成,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
10.按权利要求8所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由第1延迟单元和第2延迟单元构成,
所述第1延迟单元通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元从延迟受信信号生成第2虚拟回波信号;
所述第2延迟单元通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去;
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
11.按权利要求8所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由滤波系数存储单元构成,所述滤波系数存储单元在每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数,并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送,用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号,
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
12.按权利要求11所述的回波消除器,其特征在于:
具有滤波系数传送控制单元,所述滤波系数传送控制单元每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送,据此,用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中。
13.按权利要求11所述的回波消除器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
14.按权利要求12所述的回波消除器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
15.一种回波消除器,其特征在于,具有:
第1自适应滤波单元、接收到表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号时根据回波消去发信信号和与回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数,所述回波消去发信信号是从在单方面对话状态表示受信信号引起的回波成分而在双方对话状态表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的,并根据在双方对话状态下发生劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号;
非自适应滤波单元、按照根据回波消去发信信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态包含表示更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号;
延迟单元、使在现在时指定时间之前与过去时对应而输入到第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入到非自适应滤波单元的受信信号延迟指定时间,或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发送延迟指定时间,用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号,或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号,或者生成与过去时对应的第1滤波系数;
第1减法运算单元、将由第1自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去,而生成不具有在单方面对话状态中包含在发信信号中的回波成分的回波消去发信信号,并将回波消去发信信号向第1自适应滤波单元传送;
第2减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的与现在时或过去时对应的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去,而生成在双方对话状态表示劣化成分而在单方面对话状态与回波消去发信信号近似的第1残差信号;
和检测单元、根据由第2减法运算单元生成的第1残差信号与由第1减法运算单元生成的回波消去发信信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态,并将表示双方对话状态的检测的对话状态检测信号或表示单方面对话状态的检测的对话状态检测信号向第1自适应滤波单元输出。
16.按权利要求15所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,
在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与回波消去发信信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
17.按权利要求15所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
进而具有通过使由第1减法运算单元生成的回波消去发信信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
18.按权利要求15所述的回波消除器,其特征在于:
上述延迟单元由滤波系数存储单元构成,所述滤波系数存储单元通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号,
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
19.按权利要求18所述的回波消除器,其特征在于:
具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据从检测单元传送来的对话状态检测信号而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
20.按权利要求18所述的回波消除器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与回波消去发信信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据回波消去发信信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
21.按权利要求19所述的回波消除器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与回波消去发信信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据回波消去发信信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
22.一种回波抑制器,其特征在于,具有:
第1自适应滤波单元、根据第1残差信号和与所述回波成分近似的第1虚拟回波信号更新第1滤波系数,所述第1残差信号是从在单方面对话状态下表示由受信信号引起的回波成分而在双方对话状态下表示第1通话者的声音和回波成分的混合的发信信号得到的,并根据在双方对话状态下劣化的已更新的第1滤波系数从受信信号生成第1虚拟回波信号;
非自适应滤波单元、根据基于第1残差信号由第1自适应滤波单元更新的上述第1滤波系数从受信信号生成并输出在双方对话状态下包含表示已更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第2虚拟回波信号;
延迟单元、使与现在时之前指定时间的过去时对应而输入到第1自适应滤波单元的受信信号、与过去时对应而输入到非自适应滤波单元的受信信号延迟指定时间、或在过去时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元的发信延迟指定时间,用以使第1自适应滤波单元生成与过去时对应的第1虚拟回波信号,或使非自适应滤波单元生成与过去时对应的第2虚拟回波信号,或者生成与过去时对应的第1滤波系数;
第1减法运算单元、将由第1自适应滤波单元生成的第1虚拟回波信号从与和第1虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去,而生成不具有在单方面对话状态包含在发信信号中的回波成分的第1残差信号,并将第1残差信号向第1自适应滤波单元发送;
第2减法运算单元、将由非自适应滤波单元生成的第2虚拟回波信号从与和第2虚拟回波信号相同的现在时或过去时对应的发信信号中减去,而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第2残差信号;
检测单元、根据由第2减法运算单元生成的第2残差信号与由第1减法运算单元生成的第1残差信号之差检测双方对话状态或单方面对话状态并输出表示双方对话状态的检测或单方面对话状态的检测的对话状态检测信号;
衰减量控制单元、从检测单元接收对话状态检测信号并根据对话状态检测信号而生成表示现在接收的发信信号的衰减量的发信衰减量控制信号和表示现在接收的受信信号的衰减量的受信衰减量控制信号;
根据由衰减量控制单元生成的发信衰减量控制信号衰减现在接收的发信信号的第1衰减单元;
和根据由衰减量控制单元生成的受信衰减量控制信号衰减现在接收的受信信号的第2衰减单元。
23.按权利要求22所述的回波抑制器,其特征在于:
上述延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号以使由第1自适应滤波单元根据延迟受信信号生成第1虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号并输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号以使由第1减法运算单元将第1虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,
第2虚拟回波信号由非自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
在现在时由第1自适应滤波单元更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
进而具有通过将由第2减法运算单元生成的第2残差信号延迟指定时间而生成延迟第2残差信号用以由检测单元根据延迟第2残差信号与第1残差信号之差而检测双方对话状态的第3延迟单元。
24.按权利要求22所述的回波抑制器,其特征在于:
上述延迟单元由通过接收关于过去时的受信信号并使受信信号延迟指定时间而生成延迟受信信号用以由非自适应滤波单元生成第2虚拟回波信号的第1延迟单元和通过从第1通话者接收与过去时对应的发信信号而输出使发信信号延迟指定时间的延迟发信信号用以由第2减法运算单元将第2虚拟回波信号从延迟发信信号中减去的第2延迟单元构成,
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
在现在时由第1自适应滤波单元所更新的第1滤波系数向非自适应滤波单元发送,
进而具有通过使由第1减法运算单元生成的第1残差信号延迟指定时间而生成延迟第1残差信号用以由检测单元根据延迟第1残差信号与第2残差信号之差检测双方对话状态的第3延迟单元。
25.按权利要求22所述的回波抑制器,其特征在于:
上述延迟单元由滤波系数存储单元构成,所述滤波系数存储单元通过1群第1滤波系数每次由第1自适应滤波单元更新时就存储由第1自适应滤波单元所更新的该1群的第1滤波系数并将与过去时对应的1群第1滤波系数向非自适应滤波单元传送用以由非自适应滤波单元根据与该过去时对应的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号生成第2虚拟回波信号,
第1虚拟回波信号由第1自适应滤波单元根据与现在时对应的受信信号而生成,
第1虚拟回波信号由第1减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去,
第2虚拟回波信号由第2减法运算单元从与现在时对应的发信信号中减去。
26.按权利要求25所述的回波抑制器,其特征在于:
具有通过每次由第1自适应滤波单元更新1群第1滤波系数时根据由检测单元而得到的双方对话检测结果而控制由第1自适应滤波单元所更新该1群的第1滤波系数向滤波系数存储单元的传送用以在采用该1群的第1滤波系数时将该1群的第1滤波系数存储到滤波系数存储单元中的滤波系数传送控制单元。
27.按权利要求25所述的回波抑制器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
28.按权利要求26所述的回波抑制器,其特征在于:
上述非自适应滤波单元由N个非自适应滤波器构成,所述N个非自适应滤波器根据滤波系数存储单元存储的1群第1滤波系数从与现在时对应的受信信号分别生成在双方对话状态下包含表示所更新的第1滤波系数的劣化的劣化成分的第j个虚拟回波信号,在N个非自适应滤波器中使用的N群的第1滤波系数相互不同,
第2减法运算单元由N个第2减法器构成,所述N个第2减法器与N个非自适应滤波器处于1对1的对应关系的分别将由对应的非自适应滤波器生成的第j个虚拟回波信号从与现在时对应的发信信号中减去而生成在双方对话状态下表示劣化成分而在单方面对话状态下与第1残差信号近似的第j个残差信号,
由检测单元根据第1残差信号与从N个第j个残差信号中选择的1个以上的残差信号群的不同来检测双方对话状态,其中j=2、3、...、N+1,N为正整数。
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