JP2001144655A - エコーキャンセラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エコーキャンセラ装置の精度を向上する。 【解決手段】 エコーキャンセラ装置において、音声捕
捉手段と、当該音声捕捉手段と同一機能を持つ音声捕捉
手段であって、当該音声捕捉手段とは空間的に異なる位
置に配置された比較音声捕捉手段と、エコーキャンセラ
手段と、当該エコーキャンセラ手段と同一機能を持つエ
コーキャンセラ手段であって、当該比較音声捕捉手段に
接続された比較エコーキャンセラ手段と、前記エコーキ
ャンセラ手段で得られるエコー除去信号と当該比較エコ
ーキャンセラ手段で得られるエコー除去信号とを、その
遅延時間差に応じて合成することで合成送信信号を得る
送信信号合成手段とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエコーキャンセラ装
置に関し、例えば、自動車の車内で使用される移動電話
端末やテレビ会議システム端末などのハンズフリー用端
末に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のハンズフリーホンに搭載するエコ
ーキャンセラ装置１０の構成を図２に示す。

【０００３】図２において、このエコーキャンセラ装置
１０は、スピーカＳＰ１と、マイクＭ１と、エコーキャ
ンセラＥＣ１と、受話入力端子１１と、送話出力端子１
２とを備えている。

【０００４】このうちエコーキャンセラＥＣ１は、受話
入力端子１１に供給される受話入力信号Ｒｉｎに応じて
スピーカＳＰ１から出力される音声信号（相手話者音
声）ＡＳ２の一部が、本来は話者Ｕの音声（話者音声）
ＡＳ１だけを捕捉することを目的とするマイクＭ１に捕
捉されてしまうことによって、マイクＭ１から取り出さ
れる音声入力信号Ｓ１に混入する音響エコー成分を除去
する部分である。

【０００５】このために、エコーキャンセラＥＣ１は、
適応フィルタＡＤＦ１と、トーク状態検出器ＤＴＤ１
と、減算器１３とを備えている。

【０００６】適応フィルタＡＤＦ１は、受話入力信号Ｒ
ｉｎに基づいて得られたタップ係数を、減算器１３の出
力する残差信号Ｅ１に応じて適応的に更新しながら擬似
エコー信号Ｒｅｓ１を形成する回路である。

【０００７】当該減算器１３において、擬似エコー信号
Ｒｅｓ１が音声入力信号Ｓ１から除去されることによっ
て、前記残差信号Ｅ１が得られる。

【０００８】トーク状態検出器ＤＴＤ１は、音声入力信
号Ｓ１、残差信号Ｅ１、受話入力信号Ｒｉｎをもとに、
トーク状態を識別する。

【０００９】例えば、受話入力信号Ｒｉｎと残差信号Ｅ
１の双方のパワーなどを調べることにより、Ｒｉｎに有
効な音声が含まれていてなおかつＥ１にも有効な音声が
含まれているときをダブルトーク状態とし、Ｒｉｎだけ
に有効な音声が含まれているときを受信シングルトーク
状態とし、Ｅ１だけに有効な音声が含まれているときを
送信シングルトーク状態とすると、トーク状態検出器Ｄ
ＴＤ１は、少なくともこれら３種類のトーク状態を識別
する機能を装備している。

【００１０】そして、受信シングルトーク状態であると
検出されたときに、適応フィルタＡＤＦ１のタップ係数
を更新すると、エコーキャンセラ装置１０周辺の音響環
境（例えば話者Ｕの空間位置）などの変化、すなわちエ
コーパス（音響経路）の伝達特性の変化に対応してタッ
プ係数を適応的に更新することができ、適応フィルタＡ
ＤＦ１の出力する擬似エコー信号Ｒｅｓ１を適正化する
ことが可能である。

【００１１】したがって、これにつづくダブルトーク状
態では、エコーキャンセラＥＣ１が、音声入力信号Ｓ１
から当該擬似エコー信号Ｒｅｓ１を除去することによ
り、音響エコー成分の影響の少ない残差信号Ｅ１を生成
し、送話出力Ｓｏｕｔとして出力することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、エコーキャ
ンセラ装置１０の音響環境には、話者Ｕの発声する音声
ＡＳ１、スピーカＳＰ１の受話出力ＡＳ２以外にも、例
えば雑音源ＮＳなどから出力される雑音ＡＳ３などを成
分とする背景雑音が存在するのが普通である。雑音ＡＳ
３などの背景雑音は、受話出力ＡＳ２と相関がないため
エコーキャンセラＥＣ１では除去することはできない。

【００１３】背景雑音を除去することができないという
ことは、背景雑音レベル以下の音響エコー成分も除去し
きれずに残ってしまうことを意味する。

【００１４】したがってエコーキャンセラ装置１０のダ
ブルトーク状態や送信シングルトーク状態には、背景雑
音成分や音響エコー成分の１部が混入した状態の、必ず
しも信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の良くない送話出力Ｓｏ
ｕｔが、送話出力端子１２から送信されることになる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本発明では、伝送されてきた受信信号を音声出力
する音声出力手段と、捕捉した音声を電気信号に変換し
て当該電気信号を送信信号として送信する音声捕捉手段
と、エコーキャンセラ手段とを備え、当該エコーキャン
セラ手段が、前記受信信号に基づいて得られたタップ係
数を、係数更新制御手段の制御に応じて適応的に更新し
ながら擬似エコー信号を形成する適応フィルタ手段と、
当該擬似エコー信号を前記送信信号から減算することに
よりエコー除去信号を得る減算手段と、前記送信信号と
受信信号をもとにトーク状態を判定し、判定結果として
得られる当該トーク状態に応じて前記係数更新制御手段
に前記タップ係数の更新を行わせるかどうかを決めるト
ーク状態判定手段とを有しているエコーキャンセラ装置
において、(１)前記音声捕捉手段と同一機能を持つ音声
捕捉手段であって、前記音声捕捉手段とは空間的に異な
る位置に配置された比較音声捕捉手段と、(２）前記エ
コーキャンセラ手段と同一機能を持つエコーキャンセラ
手段であって、当該比較音声捕捉手段に接続された比較
エコーキャンセラ手段と、（３）前記エコーキャンセラ
手段で得られるエコー除去信号と当該比較エコーキャン
セラ手段で得られるエコー除去信号とを、その遅延時間
差に応じて合成することで合成送信信号を得る送信信号
合成手段とを備えたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】（Ａ）実施形態 以下、本発明のエコーキャンセラ装置の実施形態につい
て説明する。

【００１７】第１〜第８の実施形態は、マイクを複数個
用意し、各々のマイクに相手話者信号を参照信号とする
エコーキャンセラを設置して、各々のマイクに入力され
る相手話者音声を当該エコーキャンセラで消去するとと
もに、各々のマイクに入力される話者音声は、エコーキ
ャンセラで消去せずに相関計算器を用いて時間差をあわ
せた上で話者音声が最大になるように同相化し、同相化
後、各マイクからの話者音声を加算して、目的とする話
者音声を強調するとともに背景雑音成分を低減すること
を特徴とする。

【００１８】（Ａ−１）第１の実施形態の構成 本実施形態のエコーキャンセラ装置２０の構成を図１に
示す。このエコーキャンセラ装置２０は、前記エコーキ
ャンセラ装置１０と同様にハンズフリーホンに搭載され
るものとする。

【００１９】エコーキャンセラ装置２０はディジタル信
号処理を実行するが、マイク、スピーカに設置されるア
ナログ−ディジタル変換器は図示していない。また、マ
イクなどは３個以上設置することが可能であるが、説明
の簡単化のため２個までとしている。

【００２０】図１において、ハンズフリー用エコーキャ
ンセラ装置２０は、スピーカＳＰ１と、マイクＭ１、Ｍ
２と、エコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ２と、受話入力端
子２１と、送話出力端子２２と、遅延和計算回路２４と
を備えている。

【００２１】このうちエコーキャンセラＥＣ１は、図２
のエコーキャンセラＥＣ１と同一の構成、同一の機能を
持っている。

【００２２】すなわち、エコーキャンセラＥＣ１は、適
応フィルタＡＤＦ１と、減算器１３と、トーク状態検出
器ＤＴＤ１とを備えている。

【００２３】当該適応フィルタＡＤＦ１は、受話入力信
号Ｒｉｎに基づいて得られたタップ係数を、減算器１３
の出力する残差信号Ｅ１に応じて適応的に更新しながら
擬似エコー信号Ｒｅｓ１を形成する回路であり、減算器
１３は、擬似エコー信号Ｒｅｓ１を音声入力信号Ｓ１か
ら除去することによって、前記残差信号Ｅ１を得る回路
であり、トーク状態検出器ＤＴＤ１は、音声入力信号Ｓ
１、残差信号Ｅ１、受話入力信号Ｒｉｎをもとに、トー
ク状態を識別してトーク状態検出信号ｖｄ１を出力する
部分である。

【００２４】換言するなら適応フィルタＡDＦ１は、エ
コーパスの伝達特性（インパルス応答）を分析して擬似
エコー信号Ｒｅｓ１を生成する回路であり、そのために
音声入力信号（近端入力信号）Ｓ１のサンプル値をタッ
プ数だけ保持する保持レジスタと、タップ数分だけのタ
ップ係数を保持する係数レジスタと、同一タップに関す
る近端入力信号サンプル値とタップ係数とを乗算するタ
ップ数個の乗算器と、すべての乗算結果の総和を求める
総和器と、残差信号Ｅ１に応じて係数レジスタに保持す
るタップ係数を例えば学習同定法にしたがって更新する
タップ係数更新部とを備えている。

【００２５】また、前記トーク状態検出器ＤＴＤ１は、
例えば受話入力信号Ｒｉｎと残差信号Ｅ１の双方のパワ
ーなどを調べる（例えば所定の閾値と比較する）ことに
より、Ｒｉｎに有効な音声が含まれていてなおかつＥ１
にも有効な音声が含まれているときをダブルトーク状態
とし、Ｒｉｎだけに有効な音声が含まれているときを受
信シングルトーク状態とし、Ｅ１だけに有効な音声が含
まれているときを送信シングルトーク状態とし、少なく
ともこれら３種類のトーク状態を識別する機能を装備し
ている。

【００２６】そして、例えば受信シングルトーク状態で
あると検出されたときに、適応フィルタＡＤＦ１のタッ
プ係数を更新すると、エコーキャンセラ装置２０周辺の
音響環境（例えば話者Ｕの空間位置）などの変化、すな
わちエコーパスの伝達特性の変化に対応してタップ係数
を適応的に更新することができ、適応フィルタＡＤＦ１
の出力する擬似エコー信号Ｒｅｓ１を適正化することが
可能である。

【００２７】前記ダブルトーク状態や送信シングルトー
ク状態では、適応フィルタＡＤＦ１によるタップ係数の
更新は行われない。

【００２８】一方、エコーキャンセラＥＣ２は、適応フ
ィルタＡＤＦ２と、減算器２３と、トーク状態検出器Ｄ
ＴＤ２とを備えている。

【００２９】ここで、適応フィルタＡＤＦ２は前記適応
フィルタＡＤＦ１と同じ適応フィルタであり、減算器２
３は前記減算器１３と同じ減算器であり、トーク状態検
出器ＤＴＤ２は前記ＤＴＤ１と同じトーク状態検出器で
あってよい。

【００３０】またこれらの接続関係もエコーキャンセラ
ＥＣ１と同じなので、全体としてエコーキャンセラＥＣ
２はエコーキャンセラＥＣ１と同じ機能を持っている。
そしてトーク状態検出器ＤＴＤ２に供給される受話入力
信号Ｒｉｎは、前記トーク状態検出器ＤＴＤ１に供給さ
れる受話入力信号と同じ信号である。

【００３１】ただし、エコーキャンセラＥＣ２に音声入
力信号Ｓ２を供給するマイクＭ２は、前記マイクＭ１と
は空間的に離れた位置に配置されている。スピーカＳＰ
１の位置は、図１ではマイクＭ１に近接して配置されて
いるが、必ずしもそのようにする必要はなく、例えばマ
イクＭ２に近接させてもよい。

【００３２】ここで、マイクＭ２から入力される音声入
力信号Ｓ２に応じてエコーキャンセラＥＣ２から出力さ
れる残差信号をＥ２とする。残差信号Ｅ２は、残差信号
Ｅ１に対応する信号であるが、主としてマイクＭ２、マ
イクＭ１、話者Ｕの位置関係に応じて、Ｅ１とは異なる
情報をもたらす。

【００３３】また、トーク状態検出器DＴＤ２から出力
されるトーク状態検出信号ｄｖ２は、前記トーク状態検
出信号ｄｖ１に対応する信号であるが、主としてマイク
Ｍ２、マイクＭ１、話者Ｕの位置関係に応じて、受信シ
ングルトーク状態などからダブルトーク状態に移行した
場合のダブルトーク状態の検出タイミング、および受信
シングルトーク状態などから送信シングルトーク状態に
移行した場合の送信シングルトーク状態の検出タイミン
グに、時間差がある。

【００３４】残差信号Ｅ１、Ｅ２、トーク状態検出信号
ｄｖ１、ｄｖ２の供給を受けて送話出力Ｓｏｕｔ１を出
力する遅延和計算回路２４は、図４に示すような内部構
成を備えている。

【００３５】（Ａ−１−１）遅延和計算回路２４の内部
構成 図４において、遅延和計算回路２４は、遅延時間検出回
路２５と、遅延時間保持回路２６と、相関計算器２７と
を備えている。

【００３６】トーク状態検出信号ＤＴＤ１とＤＴＤ２か
らトーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２の供給を受ける遅
延時間検出回路２５は、当該トーク状態検出信号ｖｄ
１、ｖｄ２が例えば受信シングルトーク状態からダブル
トーク状態に移行するタイミングの時間差を検出する。

【００３７】この時間差は、話者Ｕが発声した同じ音声
に対してマイクＭ１、Ｍ２から出力される音声入力信号
Ｓ１、Ｓ２が、トーク状態検出器DＴＤ１によって検出
されるタイミングと、トーク状態検出器ＤＴＤ２によっ
て検出されるタイミングとの時間差（遅延差）である。
当該遅延差を検出することは、以降に２つエコーキャン
セラＥＣ１、ＥＣ２から出力される残差信号Ｅ１とＥ２
の遅延差ｔｄ３を推定することに相当する。

【００３８】この遅延差ｔｄ３は、トーク状態検出器Ｄ
ＴＤ１によってマイクＭ１から出力される音声入力信号
Ｓ１が検出された時刻をｔ１とし、トーク状態検出器Ｄ
ＴＤ２によってマイクＭ２から出力される音声入力信号
Ｓ２が検出された時刻をｔ２とすると、次の式（１）に
より求めることができる。

【００３９】ｔｄ３＝ｔ１−ｔ２ …（１） この式(１）は、本実施形態では検出することができな
い基準となる時刻ｔｃ（図５（Ａ）参照）を想定してこ
の時刻と前記時刻ｔ１との差をｔｄ１とし、前記時刻ｔ
２との差をｔｄ２とすると、次の式（２）に等しい。

【００４０】ｔｄ３＝ｔｄ１−ｔｄ２ …（２） 遅延時間検出回路２５から遅延差ｔｄ３の供給を受ける
遅延時間保持回路２６は、当該遅延差ｔｄ３を保持し
て、相関計算器２７に設定する回路である。

【００４１】前記残差信号（誤差信号）Ｅ１、Ｅ２の供
給を受ける相関計算器２７は、これらＥ１、Ｅ２に、遅
延時間保持回路２６から供給される遅延差ｔｄ３だけの
時間差（相互遅延）を持たせて相関演算を実行し、その
演算結果Ｓ３を送話出力端子２２から送話出力Ｓｏｕｔ
として出力する部分である。

【００４２】以下、上記のような構成を有する第１の実
施形態の動作について説明する。

【００４３】（Ａ−２）第１の実施形態の動作 最初は、受話入力信号Ｒｉｎと残差信号Ｅ１の双方のパ
ワーなどを調べたトーク状態検出器ＤＴD１が、Ｒｉｎ
だけに有効な音声が含まれている受信シングルトーク状
態を検出しているものとする。このときトーク状態検出
器ＤＴＤ２も、受信シングルトーク状態を検出してお
り、エコーキャンセラＥＣ１およびＥＣ２内の適応フィ
ルタＡＤＦ１およびＡＤＦ２は、タップ係数の更新を行
っている。

【００４４】タップ係数の更新は、スピーカＳＰ１から
出力された受話出力（参照信号）ＡＳ２が話者Ｕで反射
されることなどでマイクＭ２に捕捉される音響エコー成
分だけに対応するものではなく、当該音響エコー成分と
相関関係の無い背景雑音ＡＳ３の影響も受けることにな
る。

【００４５】ここで、それまで発声していなかった話者
Ｕが有効な音声ＡＳ１を発声すると、当該音声ＡＳ１は
マイクＭ１とＭ２によって受信される。ただし、マイク
Ｍ１とＭ２の音声受信時間差は、話者Ｕの各マイクから
の距離などに応じて相違する。実際にはこの時間差は、
周辺の音響環境によって音声ＡＳ１がどのように反響す
るかに依存して音響工学的に決定されると考えられる
が、本実施形態では説明の簡単のために、単純に話者Ｕ
と各マイクＭ１、Ｍ２の距離に依存して決まるものとす
る。

【００４６】また、図１に示すように、話者Ｕのマイク
Ｍ１からの距離はｄ１、マイクＭ２からの距離はｄ２
で、ｄ１のほうがｄ２よりも長い（ｄ１＞ｄ２）ものと
する。

【００４７】この距離の相違に対応して、マイクＭ２に
接続されたエコーキャンセラＥＣ２内のトーク状態検出
器ＤＴＤ２が、図５（Ａ）の音声ＡＳ１に応じた図５
（Ｂ）の音声入力信号Ｓ２を検出することでダブルトー
ク状態を検出する図５（Ｃ）のタイミングｔｄ２は、マ
イクＭ１に接続されたエコーキャンセラＥＣ１内のトー
ク状態検出器ＤＴＤ１が当該音声ＡＳ１に応じた図５
（Ｄ）の音声入力信号Ｓ１を検出することでダブルトー
ク状態を検出する図５(Ｅ）のタイミングｔｄ１よりも
早い。

【００４８】トーク状態検出器ＤＴＤ１、ＤＴＤ２がダ
ブルトーク状態を検出すると、トーク状態検出信号ｖｄ
１、ｖｄ２の状態がダブルトーク状態を示す状態に変化
し、適応フィルタＡDＦ１、ＡＤＦ２では、前記タップ
係数の更新が停止される。

【００４９】また、ダブルトーク状態においては、マイ
クＭ１、Ｍ２が出力する音声入力信号Ｓ１、Ｓ２（図５
（Ｄ）および（Ｂ））のなかには、話者Ｕが発声した音
声ＡＳ１に対応する成分のほかに、スピーカＳＰ１から
出力される受話出力ＡＳ２に対応する音響エコー成分
と、雑音源ＮＳが出力する背景雑音ＡＳ３が含まれてい
る。

【００５０】このうち音響エコー成分は、エコーキャン
セラＥＣ１、ＥＣ２内の処理で擬似エコー信号Ｒｅｓ
１、Ｒｅｓ２を減算されることにより、ある程度低減さ
れるが、適応フィルタＡDＦ１、ＡＤＦ２のタップ係数
は前記受信シングルトーク状態において背景雑音ＡＳ３
の影響を受けているために、音響エコー成分を完全に除
去することはできない。

【００５１】したがってエコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ
２から出力される図５(Ｈ)、(Ｆ）の残差信号Ｅ１、Ｅ
２のなかには、除去し切れなかった音響エコー成分や背
景雑音成分が含まれている。

【００５２】トーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２の供給
を受けた遅延時間検出回路２５が、前記式(１）によっ
て、２つのトーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２がダブル
トーク状態に変化したタイミングの遅延差（相互遅延）
ｔｄ３を求めると、このｔｄ３を保持した遅延時間保持
回路２６は、当該ｔｄ３を相関計算器２７に供給する。

【００５３】相関計算器２７は、図５（Ｆ）に示す早い
ほうの残差信号Ｅ２の位相を、当該ｔｄ３だけ遅らせて
図５(Ｇ)の残差信号Ｅ２’を得て、当該Ｅ２’を図５
(Ｈ）の残差信号Ｅ１に加算する。

【００５４】この加算結果が、図５(Ｉ）に示す遅延和
計算回路出力Ｓ３となる。

【００５５】遅延差ｔｄ３は、上述したように話者Ｕか
ら見たマイクＭ１、Ｍ２までの距離ｄ１、ｄ２の差に対
応した時間差であり、音響エコー成分や背景雑音ＡＳ３
には対応していないため、この加算によって、残差信号
Ｅ１、Ｅ２中の話者音声ＡＳ１に対応する成分は強め合
い、音響エコー成分や背景雑音ＡＳ３に対応する成分は
打ち消し合って弱まる。

【００５６】図５(Ａ）〜(Ｉ）は、アナログ的な波形で
エコーキャンセラ装置２０の動作原理を説明したもので
あるが、遅延和計算回路２４の動作はディジタル的に表
現すると図６(Ａ）〜(Ｃ）のようになる。

【００５７】図６(Ａ）において、残差信号Ｅ２は、Ｔ
ｅ２−ｎ、Ｔｅ２−…、Ｔｅ２−１、Ｔｅ２、Ｔｅ２＋
１、Ｔｅ２＋…、Ｔｅ２＋ｎのビット列から構成され、
残差信号Ｅ１は、Ｔｅ１−ｎ、Ｔｅ１−…、Ｔｅ１−
１、Ｔｅ１、Ｔｅ１＋１、Ｔｅ１＋…、Ｔｅ１＋ｎのビ
ット列から構成されている。

【００５８】遅延時間検出回路２５に供給された時点で
は、残差信号Ｅ２、Ｅ１のタイミングは、図６(Ａ）に
示すように、Ｔｅ２−ｎはＴｅ１−ｎに対応し、Ｔｅ２
−…はＴｅ１−…に対応し、Ｔｅ２−１はＴｅ１−１に
対応し、…、Ｔｅ２＋ｎはＴｅ１＋ｎに対応する。

【００５９】遅延時間保持回路２６から供給される遅延
差（相互遅延）ｔｄ３が０の場合には、相関計算器２７
は、これら対応関係にあるビットどうしを加算すること
により、遅延和出力Ｓ３を得ることができる。

【００６０】相互遅延ｔｄ３が＋１の場合には、図６
(Ｂ）に示すように、図６(Ａ）の状態から相対的に残差
信号Ｅ１を左方向へ１ビットずらして、Ｔｅ２とＴｅ１
＋１を対応付け、Ｔｅ２−１とＴｅ１とを対応付けるな
ど新たな対応関係を形成し、当該対応関係にあるビット
どうしを加算することによって遅延和出力Ｓ３を得るこ
とになる。

【００６１】また、相互遅延ｔｄ３が−１の場合には、
図６(Ｃ）に示すように、図６(Ａ）の状態から相対的に
残差信号Ｅ１を右方向に１ビットずらしてから、対応関
係にある残差信号Ｅ１と加算することにより遅延和出力
Ｓ３を得ることになる。

【００６２】なお、以上ではダブルトーク状態の動作に
ついて説明したが、送信シングルトーク状態でも、遅延
和計算回路２４周辺の上記動作によって、背景雑音ＡＳ
３によって生じる雑音成分の割合は低下し、背景雑音の
影響は軽減される。

【００６３】(Ａ−３）第１の実施形態の効果 本実施形態によれば、遅延和計算回路における処理で、
２つのエコーキャンセラから出力される残差信号中の話
者音声に対応する成分は強め合い、音響エコー成分や背
景雑音に対応する成分は打ち消し合って弱まるため、ダ
ブルトーク状態および送信シングルトーク状態におい
て、送話出力の信号対雑音比が改善される。

【００６４】（Ｂ）第２の実施形態 (Ｂ−１）第２の実施形態の構成および動作 図１９に、本実施形態のエコーキャンセラ装置３０の構
成を示す。このエコーキャンセラ装置３０は、第１の実
施形態のエコーキャンセラ装置２０と同様にハンズフリ
ーホンに搭載されるものとする。

【００６５】図１９において、エコーキャンセラ装置３
０は、エコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ２と、マイクＭ
１、Ｍ２と、スピーカＳＰ１、ＳＰ２と、遅延量推定回
路３５，３６と、遅延和計算回路３７と、切替スイッチ
３１〜３４と、受話入力端子２１と、送話出力端子２２
とを備えている。

【００６６】図１９において第１の実施形態の各部と同
一の符号を付した部分は、第１の実施形態の各部と機能
面で、同じである。

【００６７】すなわち、本実施形態と第１の実施形態
は、構成および動作のほとんどが同じである。

【００６８】以下では、本実施形態が第１の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。

【００６９】実質的にこの相違点は、２つ目のスピーカ
ＳＰ２と、遅延量推定回路３５，３６、信号発生器Ｓ
Ｇ、遅延和計算回路３７に関連する部分に限られる。

【００７０】本実施形態のエコーキャンセラ装置３０
は、送話出力Ｓｏｕｔ２や受話入力Ｒｉｎをやり取りす
る通常のハンズフリー通話動作のまえに、遅延量を推定
するための遅延量推定動作を前置する。

【００７１】遅延量推定動作は、擬似的な受信シングル
トーク状態を作り出して実行される。

【００７２】すなわちこの遅延量推定動作においては、
参照信号Ｐ１に対応して第１スピーカＳＰ１から出力し
た参照音声ＡＰ１が話者Ｕで反射して第１マイクＭ１で
捕捉される場合に対応する第１系統推定動作と、当該参
照信号Ｐ１に対応して第２スピーカＳＰ２から出力した
参照音声ＡＰ２が話者Ｕで反射して第２マイクＭ２で捕
捉される場合に対応する第２系統推定動作からなる。動
作の手順は、第１系統推定動作が先でも第２系統推定動
作が先でもかまわない。

【００７３】本実施形態の特質上、第１マイクＭ１と第
１スピーカＳＰ１とは空間的にできるだけ接近して配置
するとともに、第２マイクＭ２と第２スピーカＳＰ２も
空間的にできるだけ接近して配置し、なおかつ第１マイ
クＭ１と第２マイクＭ２とは空間的に十分に離して配置
することが望ましい。

【００７４】１つの信号発声器ＳＧから出力される参照
信号Ｐ１を用いて、第１系統および第２系統の推定動作
を行うために、４つの切替スイッチ３１〜３５を切り替
える必要がある。

【００７５】すなわち第１系統推定動作時には、切替ス
イッチ３１は第１スピーカＳＰ１を他の回路に接続する
ために接点Ｃ２を選択し、切替スイッチ３３は信号発生
器ＳＧが出力する参照信号Ｐ１を第１スピーカＳＰ１に
供給するために接点Ｃ５を選択する。このとき、切替ス
イッチ３２は、第２スピーカＳＰ２の音声出力を確実に
停止するために接点Ｃ３に接続して第２スピーカＳＰ２
を他の回路から切り離す。切替スイッチ３４に関して
は、このとき接点Ｃ７を選択していても接点Ｃ８を選択
していてもかまわないが、本実施形態では、接点Ｃ７を
選択するものとする。

【００７６】したがって、図１９に示した各スイッチ３
１〜３４の切替状態が、当該第１系統推定動作を行う状
態である。

【００７７】なお、前記参照信号Ｐ１としては、擬似ラ
ンダム波形を用いることもできる。

【００７８】一方、第２系統推定動作時には、第２スピ
ーカＳＰ２に参照信号Ｐ１を供給するために切替スイッ
チ３２は接点Ｃ４を選択し、切替スイッチ３４は接点Ｃ
７を選択する。このとき切替スイッチ３１は接点Ｃ１を
選択して第１スピーカＳＰ１を他の回路から切り離して
その音声出力を確実に停止するが、切替スイッチ３３に
ついては接点Ｃ５を選択してよい。

【００７９】本実施形態の場合、通常のハンズフリー通
話動作時には、第１または第２のスピーカＳＰ１、ＳＰ
２の片方を使用する。スピーカＳＰ１を使用する場合、
切替スイッチ３１が接点Ｃ２を選択するとともに、切替
スイッチ３２が接点Ｃ３を選択する。この通話動作時に
はまた、同じ受話入力Ｒｉｎを２つのエコーキャンセラ
ＥＣ１、ＥＣ２に供給するために切替スイッチ３３は接
点Ｃ６を選択し、切替スイッチ３４は接点Ｃ８を選択す
る。

【００８０】前記第１系統推定動作時とハンズフリー通
話動作時において使用される前記遅延量推定回路３５の
内部構成を、図７に示す。

【００８１】(Ｂ−１−１）遅延量推定回路の内部構成
および動作 図７において、遅延量推定回路３５は、信号検出器４
０，４１と、遅延量検出回路４２とを備えている。

【００８２】信号検出器４０は、マイクＭ１から出力さ
れる音声入力信号Ｓ１の供給を受け、信号検出器４１は
信号発生器ＳＧから出力された参照信号Ｐ１の供給を受
ける。

【００８３】信号検出器４０に供給された音声入力信号
Ｓ１は、信号検出器４１に供給された参照信号Ｐ１に比
べて、第１スピーカＭ１から始まり話者Ｕを経て第１マ
イクＭ１に到達する音声の伝達行程の距離に相当するだ
けの遅延を持っている。

【００８４】信号検出器４０に供給された音声入力信号
Ｓ１と、信号検出器４１に供給された参照信号Ｐ１の遅
延差は、遅延量検出回路４２によって検出される。

【００８５】この遅延差は、上述したように、第１スピ
ーカＳＰ１で出力された参照音声ＡＰ１が話者Ｕに反射
して第１マイクＭ１に戻ってくるまでの総遅延時間２＊
ｔｄ１であるため、その半分の時間が話者Ｕと第１マイ
クＭ１のあいだの距離ｄ１に対応する遅延差ｔｄ１とな
る。ここで、「＊」は乗算を意味する（以下においても
同じ）。

【００８６】いったん検出されたこの遅延差ｔｄ１は、
遅延量検出回路４２によって保持され、ハンズフリー通
話動作時には遅延和計算回路３７に供給される。

【００８７】第１の実施形態では、基準となる図５
(Ａ）の時刻ｔｃを実測する手段がなかったために前記
式(１）に基づいて２つの時刻ｔ１、ｔ２の相対的な差
から遅延差ｔｄ３を求めたが、本実施形態の遅延量推定
回路４２では、基準となる時刻ｔ０１（この時刻ｔ０１
は参照信号Ｐ１の位相に相当する）を求めることが可能
であるため、この時刻ｔ０１を絶対的な基準として、次
の式(３）によって遅延差ｔｄ１を求めることができ
る。

【００８８】ｔｄ１＝ｔ１−ｔ０１ …(３) これは、図９（Ａ）〜（Ｄ）に対応する操作である。

【００８９】なお、遅延量推定回路３６の内部構成も、
当該遅延量推定回路３５の内部構成と同じである。

【００９０】ただし遅延量推定回路３６は、第２マイク
Ｍ２から出力される音声入力信号Ｓ２と参照信号Ｐ１と
を入力して、図９(Ｅ）〜(Ｈ)に示すようにこれらの遅
延差ｔｄ２を推定することになる。

【００９１】次に、本実施形態の遅延和計算回路３７の
内部構成について、図８に基づき説明する。遅延和計算
回路３７は、ハンズフリー通話時に動作する回路であ
る。

【００９２】(Ｂ−１−２）遅延和計算回路の内部構成
および動作図８において、遅延和計算回路３７は、遅延
差検出設定回路４３と、遅延時間保持回路４４と、相関
計算器４５とを備えている。

【００９３】遅延時間保持回路４６は第１の実施形態の
遅延時間保持回路２６に対応し、相関計算器４７は第１
の実施形態の相関計算器２７に対応するが、遅延差検出
設定回路４３は、第１の実施形態の遅延時間検出回路２
５のようにトーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２から遅延
差を求めるのではなく、遅延量推定回路３５、３６から
供給される前記遅延差ｔｄ１、ｔｄ２を用い、次の式
(４）に基づいて求められる。

【００９４】ｔｄ＝ｔｄ２−ｔｄ１ …(４) これは図９(Ｉ）に対応する操作である。

【００９５】(Ｂ−２）第２の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【００９６】加えて、本実施形態では、絶対的な参照信
号（Ｐ１）を基準として遅延差を推定するため、音響環
境、話者の位置などの条件によっては第１の実施形態よ
りも信頼性の高い遅延差を求めることができる可能性が
ある。

【００９７】(Ｃ）第３の実施形態 (Ｃ−１）第３の実施形態の構成および動作 図３に、本実施形態のエコーキャンセラ装置５０の構成
を示す。このエコーキャンセラ装置５０は、第２の実施
形態のエコーキャンセラ装置３０と同様にハンズフリー
ホンに搭載されるものとする。

【００９８】図３において、エコーキャンセラ装置５０
は、エコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ２と、マイクＭ１、
Ｍ２と、スピーカＳＰ１、ＳＰ２と、遅延量推定回路５
１，５２と、遅延和計算回路５５と、受話入力端子２１
と、送話出力端子２２と、切替スイッチ３１〜３４とを
備えている。

【００９９】図３において第２の実施形態の各部と同一
の符号を付した部分は、第２の実施形態の各部と機能面
で、同じである。

【０１００】すなわち、本実施形態と第２の実施形態
は、構成および動作のほとんどが同じである。

【０１０１】以下では、本実施形態が第２の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。

【０１０２】実質的にこの相違点は、遅延量推定回路５
１，５２に関連する部分に限られる。

【０１０３】本実施形態の遅延量推定回路５１は、図１
０に示すような内部構成を備えている。

【０１０４】図１０において、遅延量推定回路５１は、
係数サーチ制御回路５３と、ＡDＦタップ係数サーチ回
路５４とを備えている。

【０１０５】係数サーチ制御回路５３は、第１系統推定
動作時に、エコーキャンセラＥＣ１から受け取る残差信
号Ｅ１と信号発生源ＳＧから出力される参照信号Ｐ１と
を受け取り、適応フィルタＡＤＦ１のタップ係数が十分
に収束したかどうかを判定する部分である。

【０１０６】ここで、適応フィルタＡDＦ１のタップ係
数が十分に収束したかどうかの判定は、参照信号Ｐ１と
残差信号Ｅ１のパワーが、Ｐ１＞＞Ｅ１の関係を満足し
かつＥ１の値が一定時間変化しない場合、適応フィルタ
ＡＤＦ１のタップ係数が十分収束したと判定することに
よって行われる。

【０１０７】係数サーチ制御回路５３が当該タップ係数
が収束したものと判定すると、ＡＤＦタップ係数サーチ
回路５４は、適応フィルタＡＤＦ１から図１２（Ａ）に
示すようなタップ係数を受け取り、同図（Ｂ）のよう
に、当該タップ係数が最大となるタップ係数のピーク位
置２＊ｔｐ１を求める。

【０１０８】図１２（Ｂ）、(Ｅ）に示すように、この
ピーク位置２＊ｔｐ１は、第１スピーカＳＰ１で出力さ
れた参照音声ＡＰ１が話者Ｕに反射して第１マイクＭ１
に戻ってくるまでの総遅延時間に対応しているため、そ
の半分のｔｐ１が話者Ｕと第１マイクＭ１のあいだの遅
延差に対応するサンプル時間数となる。

【０１０９】このピーク位置に対応するサンプル時間数
ｔｐ１はハンズフリー通話時に遅延和計算回路５５に供
給される。

【０１１０】なお、遅延量推定回路５２も当該遅延量推
定回路５１と同様な内部構成を備えており、第２系統推
定動作時に、図１２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、適応
フィルタＡＤＦ２のタップ係数のピーク位置に対応する
サンプル時間数ｔｐ２（２＊ｔｐ２の半分）を求める。
このｔｐ２も、前記ｔｐ１と同様に、ハンズフリー通話
時に遅延和計算回路５５に供給される。

【０１１１】ｔｐ１、ｔｐ２、Ｅ１、Ｅ２を受け取る本
実施形態の遅延和計算回路５５は、図１１に示すような
内部構成を備えている。

【０１１２】図１１において、遅延和計算回路５５は、
遅延差設定回路５６と、遅延時間保持回路５７と、相関
計算器５８とを備えている。

【０１１３】前記遅延量推定回路５１，５２からｔｐ
１、ｔｐ２の供給を受ける遅延差設定回路５６は、これ
らｔｐ１、ｔｐ２に基づき、図１２（Ｅ）に示すよう
に、次の式（５）に基づいて遅延差に対応するサンプル
時間数ｔｐ３を求める。

【０１１４】ｔｐ３＝ｔｐ１−ｔｐ２ …（５） １サンプル時間をＴとすると、ｔｐ３に対応する遅延時
間差（遅延差）ｔｄ３は、次の式（６）によって与えら
れる。

【０１１５】ｔｄ３＝ｔｐ３＊Ｔ …（６） 遅延差設定回路５６は、この式（６）に基づいて算出し
た遅延差ｔｄ３を遅延時間保持回路５７に供給する。

【０１１６】遅延時間保持回路５７の機能は、第２の実
施形態の遅延時間保持回路４６と同じであり、相関計算
器５８の機能も第２の実施形態の相関計算器４７と同じ
である。

【０１１７】したがって、当該遅延和計算回路５５内の
遅延保持回路５７から遅延差ｔｄ３を受け取った相関計
算器５８は、前記残差信号（誤差信号）Ｅ１、Ｅ２に、
当該ｔｄ３だけの時間差（相互遅延）を持たせて相関演
算を実行し、その演算結果を送話出力端子２２から送話
出力Ｓｏｕｔ２として出力する。

【０１１８】(Ｃ−２）第３の実施形態の効果 本実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１１９】また、本実施形態では、第２の実施形態と
異なる構成上、動作上のバリエーションを提供すること
ができる。

【０１２０】（Ｄ）第４の実施形態 （Ｄ−１）第４の実施形態の構成および動作 以下では、本実施形態が第１の実施形態と相違する点に
ついてのみ説明する。

【０１２１】本実施形態のエコーキャンセラ装置６０
が、図１に示した第１の実施形態のエコーキャンセラ装
置２０と相違するのは、遅延和計算回路６１の内部構成
および内部動作だけである。したがって図１はそのま
ま、本実施形態のエコーキャンセラ装置６０の全体構成
を示す図面でもある。

【０１２２】当該遅延和計算回路６１の内部構成を図１
３に示す。

【０１２３】図１３において、当該遅延和計算回路６１
は、音声検出回路６２と、ピークタップ検出器６３と、
遅延時間保持回路６４と、相関計算器６５と、スイッチ
６６とを備えている。

【０１２４】遅延和計算回路６１では、入力されたトー
ク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２がダブルトーク状態また
は送信シングルトーク状態を示す状態となると、音声検
出回路６２は、相関計算器６５とピークタップ検出器６
３に動作開始信号Ｓｔを出力する。

【０１２５】相関計算器６５はエコーキャンセラＥＣ
１、ＥＣ２から入力される残差信号（誤差信号）Ｅ１、
Ｅ２を相関計算器６５内部の遅延タップＤＴに一定時間
分保存してあり、動作開始信号ＳＴの供給を受けるとこ
の遅延タップＤＴに保存された誤差信号Ｅ１、Ｅ２の遅
延差（位相差）をずらしながら相関演算（積和演算）を
行い、その演算結果をピークタップ検出器６３に出力す
る。このときスイッチ６６はオフ状態で、演算結果が送
話出力端子２２から出力されないようにする。

【０１２６】ピークタップ検出器６３は、この積和演算
結果が最大となる遅延差ｔｄ３を検出すると、当該遅延
差ｔｄ３を遅延時間保持回路６４に供給する。

【０１２７】図１４（Ａ）に示す同じ話者音声ＡＳ１に
対する音声入力信号は、マイクＭ１側の音声入力信号Ｓ
１とマイクＭ２側の音声入力信号Ｓ２とで、図１４
（Ｂ）、（Ｃ）に示すように異なる遅延差を持ってい
る。図１４（Ｂ）、（Ｃ）に対応する残差信号Ｅ２、Ｅ
１が前記、遅延タップＤＴに保存されているものとする
と、上述したように遅延差をすらしながら積和演算を行
う操作は、第１の実施形態の遅延差ｔｄ３を求める操作
に相当する。

【０１２８】本実施形態において、ピークタップ検出器
６３が前記遅延差ｔｄ３を求めると、スイッチ６６はオ
ン状態となり、相関計算器６５は遅延タップＤＴに保存
してある前記残差信号Ｅ１、Ｅ２の積和演算を当該遅延
差ｔｄ３で行い、以降は遅延差をこのｔｄ３に固定す
る。

【０１２９】したがって新たな残差信号Ｅ１、Ｅ２が相
関計算器６５に供給されると、図１４（Ｄ）〜(Ｇ)に示
すように、この遅延差ｔｄ３を相互遅延として相関演算
が行われることになる。

【０１３０】すなわち、新たな残差信号Ｅ１、Ｅ２が供
給されると相関計算器６５は、遅延時間保持回路６４が
保持している遅延差ｔｄ３だけ、これらの残差信号Ｅ
１、Ｅ２に遅延差（位相差）をもたせた上で相関演算を
実行し、当該演算結果を送話出力Ｓｏｕｔ１として送話
出力端子２２から出力する。

【０１３１】（Ｄ−２）第４の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１３２】加えて、本実施形態では、第１の実施形態
よりも高い精度で遅延差（ｔｄ３）を求めることができ
るため、信号対雑音比を第１の実施形態よりも向上する
ことが可能である。

【０１３３】(Ｅ）第５の実施形態 （Ｅ−１）第５の実施形態の構成および動作 以下では、本実施形態が第４の実施形態と相違する点に
ついてのみ説明する。

【０１３４】本実施形態のエコーキャンセラ装置７０
が、図１に示した第４の実施形態のエコーキャンセラ装
置６０と相違するのは、遅延和計算回路７１の内部構成
および内部動作だけである。したがって図１はそのま
ま、本実施形態のエコーキャンセラ装置７０の全体構成
を示す図面でもある。

【０１３５】当該遅延和計算回路７１の内部構成を図１
５に示す。

【０１３６】図１５において、当該遅延和計算回路７１
は、遅延時間検出回路７２と、ピークタップ検出回路７
３と、遅延時間保持回路７４と、相関計算器７５と、ス
イッチ７６とを備えている。

【０１３７】遅延和計算回路７１では、入力されたトー
ク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２がダブルトーク状態また
は送信シングルトーク状態を示す状態となると、遅延時
間検出回路７２は、ｖｄ１、ｖｄ２がダブルトーク状態
または送信シングルトーク状態に変化したタイミングの
時間差（遅延差）ｔｄ３を求め、この遅延差ｔｄ３を、
相関計算器７５とピークタップ検出器７３に出力する。

【０１３８】遅延差ｔｄ３を受け取った相関計算器７５
は、当該遅延差ｔｄ３で相関器７５内部の遅延回路ＤＣ
１、ＤＣ２の遅延差ｔｄ３を初期設定する。

【０１３９】この初期設定は、いっそう詳細な遅延差ｔ
ｄｐ３を求めるための仮の設定である。

【０１４０】次に相関計算器７５では、この遅延差ｔｄ
３を初期値として遅延回路ＤＣ１とＤＣ２の遅延差（位
相差）をずらしながら相関演算（積和演算）を行い、そ
の演算結果をピークタップ検出器７３に出力する。この
ときスイッチ７６はオフ状態で、演算結果が送話出力端
子２２から出力されないようにする。

【０１４１】ピークタップ検出器７３は、この積和演算
結果が最大となる遅延差ｔｄｐ３を検出すると、当該遅
延差ｔｄｐ３を遅延時間保持回路７４に供給する。

【０１４２】このあと、スイッチ７６はオン状態とな
り、相関計算器７５は遅延回路ＤＣ１、ＤＣ２に保存し
てある前記残差信号Ｅ１、Ｅ２の積和演算を当該遅延差
ｔｄｐ３で行い、以降は遅延差をこのｔｄｐ３に固定す
る。

【０１４３】したがって新たな残差信号Ｅ１、Ｅ２が相
関計算器６５に供給されると、この遅延差ｔｄｐ３を相
互遅延として相関演算が行われることになる。

【０１４４】(Ｅ−２）第５の実施形態の効果 本実施形態によれば、第４の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１４５】また、本実施形態では、トーク状態検出信
号（ｖｄ１、ｖｄ２）がダブルトーク状態または送信シ
ングルトーク状態に変化したタイミングの時間差を求
め、この遅延差（時間差）を初期値として、相関計算器
が残差信号の遅延差をずらしながら相関演算を行うた
め、最終的な遅延差（ｔｄｐ３）を求めるまでの演算数
や演算時間を、第４の実施形態よりも低減、短縮するこ
とが可能である。

【０１４６】(Ｆ）第６の実施形態 (Ｆ−１）第６の実施形態の構成および動作 本実施形態のエコーキャンセラ装置８０を図１６に示
す。

【０１４７】以下では、本実施形態が第１の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。

【０１４８】本実施形態のエコーキャンセラ装置８０
が、図１に示した第１の実施形態のエコーキャンセラ装
置２０と相違するのは、３つ目のエコーキャンセラＥＣ
３を装備している点である。

【０１４９】図１６において、当該エコーキャンセラＥ
Ｃ３は、適応フィルタＡＤＦ３と、減算器８１とを備え
ている点でエコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ２と同じであ
るが、独自のトーク状態検出器を備えていない点がこれ
らと相違する。

【０１５０】適応フィルタＡＤＦ３には、エコーキャン
セラＥＣ１内のトーク状態検出器ＤＴＤ１とエコーキャ
ンセラＥＣ２内のトーク状態検出器ＤＴＤ２の出力端子
が接続されている。

【０１５１】当該適応フィルタＡＤＦ３は、トーク状態
検出器ＤＴＤ１、ＤＴＤ２から供給されるトーク状態検
出信号ｖｄ１、ｖｄ２がともに、受信シングルトーク状
態を示している場合に、エコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ
２および遅延和計算回路８２で消去し切れなかった音響
エコー成分を除去するための、タップ係数の更新を行
う。

【０１５２】適応フィルタＡＤＦ３が、エコーキャンセ
ラＥＣ１、ＥＣ２および遅延和計算回路８２で消去し切
れなかった音響エコー成分や背景雑音成分を除去するこ
とができるのは、遅延和計算回路８３の出力信号Ｃｏｒ
１の品質が、残差信号Ｅ１やＥ２よりも高いためであ
る。品質が高いとは、不要な音響エコー成分や背景雑音
成分の割合が少なく、必要な話者音声成分の割合が高い
ことを意味する。

【０１５３】一方、トーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２
のいずれか一方でもダブルトーク状態を示している場合
には、当該適応フィルタＡＤＦ３は、タップ係数を更新
せず、適応制御を行わない。

【０１５４】(Ｆ−２）第６の実施形態の効果 本実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１５５】加えて、本実施形態では、３つ目のエコー
キャンセラ（ＥＣ３）がエコーキャンセラ（ＥＣ１、Ｅ
Ｃ２）および遅延和計算回路で消去し切れなかった音響
エコー成分を除去するため、エコー消去量をいっそう向
上させることが可能である。

【０１５６】(Ｇ）第７の実施形態 (Ｇ−１）第７の実施形態の構成および動作 本実施形態のエコーキャンセラ装置９０を図１７に示
す。

【０１５７】本実施形態と第２の実施形態の関係は、第
６の実施形態と第１の実施形態の関係に等しい。

【０１５８】以下では、本実施形態が第２の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。

【０１５９】本実施形態のエコーキャンセラ装置９０
が、図１９に示した第２の実施形態のエコーキャンセラ
装置３０と相違するのは、３つ目のエコーキャンセラＥ
Ｃ３を装備している点である。

【０１６０】図１７において、当該エコーキャンセラＥ
Ｃ３は、適応フィルタＡＤＦ３と、減算器８１とを備え
ている点でエコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ２と同じであ
るが、独自のトーク状態検出器を備えていない点がこれ
らと相違する。

【０１６１】適応フィルタＡＤＦ３には、エコーキャン
セラＥＣ１内のトーク状態検出器ＤＴＤ１とエコーキャ
ンセラＥＣ２内のトーク状態検出器ＤＴＤ２の出力端子
が接続されている。

【０１６２】当該適応フィルタＡＤＦ３は、トーク状態
検出器ＤＴＤ１、ＤＴＤ２から供給されるトーク状態検
出信号ｖｄ１、ｖｄ２がともに、受信シングルトーク状
態を示している場合に、エコーキャンセラＥＣ１、ＥＣ
２および遅延和計算回路９１で消去し切れなかった音響
エコー成分を除去するための、タップ係数の更新を行
う。

【０１６３】適応フィルタＡＤＦ３が、エコーキャンセ
ラＥＣ１、ＥＣ２および遅延和計算回路９１で消去し切
れなかった音響エコー成分や背景雑音成分を除去するこ
とができるのは、遅延和計算回路９１の出力信号Ｃｏｒ
１の品質が、残差信号Ｅ１やＥ２よりも高いためであ
る。

【０１６４】一方、トーク状態検出信号ｖｄ１、ｖｄ２
のいずれか一方でもダブルトーク状態を示している場合
には、当該適応フィルタＡＤＦ３は、タップ係数を更新
せず、適応制御を行わない。

【０１６５】(Ｇ−２）第７の実施形態の効果 本実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１６６】加えて、本実施形態では、３つ目のエコー
キャンセラ（ＥＣ３）がエコーキャンセラ（ＥＣ１、Ｅ
Ｃ２）および遅延和計算回路で消去し切れなかった音響
エコー成分を除去するため、エコー消去量をいっそう向
上させることが可能である。

【０１６７】(Ｈ)第８の実施形態 (H−１)第８の実施形態の構成および動作 本実施形態のエコーキャンセラ装置１００を図１８に示
す。

【０１６８】本実施形態と第７の実施形態の関係は、第
３の実施形態と第２の実施形態の関係に等しい。すなわ
ち、本実施形態と第７の実施形態の相違点は、遅延量推
定回路１０１、１０２に関連する部分に限られる。

【０１６９】以下では、本実施形態が第７の実施形態と
相違する点についてのみ説明する。

【０１７０】図１８において、本実施形態の遅延量推定
回路１０１，１０２は、図１０に示したような内部構成
を備えており、前記遅延差ｔｐ１、ｔｐ２を出力する。

【０１７１】当該遅延差ｔｐ１を生成するのに必要なタ
ップ係数を受け取るために、遅延量推定回路１０１はエ
コーキャンセラＥＣ１内の適応フィルタＡＤＦ１に接続
されており、ｔｐ２を生成するのに必要なタップ係数を
受け取るために、遅延量推定回路１０２はエコーキャン
セラＥＣ２内の適応フィルタＡＤＦ２に接続されてい
る。

【０１７２】(Ｈ−２）第８の実施形態の効果 本実施形態によれば、第７の実施形態の効果と同等な効
果を得ることができる。

【０１７３】また、本実施形態では、第７の実施形態と
異なる構成上、動作上のバリエーションを提供すること
ができる。

【０１７４】(Ｉ）他の実施形態 なお、第４の実施形態は、図１に示す全体構成のうち、
遅延和計算回路６１の内部構成を図１３に示すようにし
たものであったが、この第４の実施形態のエコーキャン
セラ装置６０の出力段に３つ目のエコーキャンセラＥＣ
３を付加するような構成をとることもできる。

【０１７５】また、第５の実施形態は、図１に示す全体
構成のうち、遅延和計算回路７１の内部構成を図１５に
示すようにしたものであったが、この第５の実施形態の
エコーキャンセラ装置７０の出力段に３つ目のエコーキ
ャンセラＥＣ３を付加するような構成をとることもでき
る。

【０１７６】これらによっても、第４、第５の実施形態
よりもエコー消去量が改善され、構成上、動作上のバリ
エーションを増加することができる。

【０１７７】すなわち、本発明は、伝送されてきた受信
信号を音声出力する音声出力手段と、捕捉した音声を電
気信号に変換して当該電気信号を送信信号として送信す
る音声捕捉手段と、エコーキャンセラ手段とを備え、当
該エコーキャンセラ手段が、前記受信信号に基づいて得
られたタップ係数を、係数更新制御手段の制御に応じて
適応的に更新しながら擬似エコー信号を形成する適応フ
ィルタ手段と、当該擬似エコー信号を前記送信信号から
減算することによりエコー除去信号を得る減算手段と、
前記送信信号と受信信号をもとにトーク状態を判定し、
判定結果として得られる当該トーク状態に応じて前記係
数更新制御手段に前記タップ係数の更新を行わせるかど
うかを決めるトーク状態判定手段とを有しているエコー
キャンセラ装置について、広く適用することができる。

【０１７８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、合成送信信号として、従来よりも品質の高い信号を
出力することができるので、エコーキャンセラ装置の精
度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態などに係るエコーキャンセラ装
置の構成を示す概略図である。

【図２】従来のエコーキャンセラ装置の構成を示す概略
図である。

【図３】第３の実施形態などに係るエコーキャンセラ装
置の構成を示す概略図である。

【図４】第１の実施形態などのエコーキャンセラ装置に
使用する遅延和計算回路の構成を示す概略図である。

【図５】第１の実施形態の動作を示す波形図である。

【図６】第１の実施形態の動作を示す波形図である。

【図７】第２の実施形態のエコーキャンセラ装置に使用
する遅延量推定回路の構成を示す概略図である。

【図８】第２の実施形態のエコーキャンセラ装置に使用
する遅延和計算回路の構成を示す概略図である。

【図９】第２の実施形態の動作を示す波形図である。

【図１０】第３の実施形態のエコーキャンセラ装置に使
用する遅延量推定回路の構成を示す概略図である。

【図１１】第３の実施形態に係るエコーキャンセラ装置
に使用する遅延和計算回路の構成を示す概略図である。

【図１２】第３の実施形態の動作を示す波形図である。

【図１３】第３の実施形態のエコーキャンセラ装置に使
用する遅延和計算回路の構成を示す概略図である。

【図１４】第４の実施形態の動作を示す波形図である。

【図１５】第５の実施形態のエコーキャンセラ装置に使
用する遅延和計算回路の構成を示す概略図である。

【図１６】第６の実施形態に係るエコーキャンセラ装置
の構成を示す概略図である。

【図１７】第７の実施形態に係るエコーキャンセラ装置
の構成を示す概略図である。

【図１８】第８の実施形態に係るエコーキャンセラ装置
の構成を示す概略図である。

【図１９】第２の実施形態に係るエコーキャンセラ装置
の構成を示す概略図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０、５０，６０，７０，８０，９０，１
００…エコーキャンセラ装置、２４，３７，５５，６
１，７１、８１，９１，１０３…遅延和計算回路、３
５，３６，５１，５２，１０１，１０２…遅延量推定回
路、Ｕ…話者、Ｅ１、Ｅ２…残差信号、ＥＣ１〜ＥＣ３
…エコーキャンセラ、ＤＴＤ１、ＤＴＤ２…トーク状態
検出器、Ｍ１、Ｍ２…マイク、ＳＰ１、ＳＰ２…スピー
カ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 伝送されてきた受信信号を音声出力する
   音声出力手段と、 捕捉した音声を電気信号に変換して当該電気信号を送信
   信号として送信する音声捕捉手段と、 エコーキャンセラ手段とを備え、 当該エコーキャンセラ手段が、 前記受信信号に基づいて得られたタップ係数を、係数更
   新制御手段の制御に応じて適応的に更新しながら擬似エ
   コー信号を形成する適応フィルタ手段と、当該擬似エコ
   ー信号を前記送信信号から減算することによりエコー除
   去信号を得る減算手段と、前記送信信号と受信信号をも
   とにトーク状態を判定し、判定結果として得られる当該
   トーク状態に応じて前記係数更新制御手段に前記タップ
   係数の更新を行わせるかどうかを決めるトーク状態判定
   手段とを有しているエコーキャンセラ装置において、 前記音声捕捉手段と同一機能を持つ音声捕捉手段であっ
   て、前記音声捕捉手段とは空間的に異なる位置に配置さ
   れた比較音声捕捉手段と、 前記エコーキャンセラ手段と同一機能を持つエコーキャ
   ンセラ手段であって、当該比較音声捕捉手段に接続され
   た比較エコーキャンセラ手段と、 前記エコーキャンセラ手段で得られるエコー除去信号と
   当該比較エコーキャンセラ手段で得られるエコー除去信
   号とを、その遅延時間差に応じて合成することで合成送
   信信号を得る送信信号合成手段とを備えたことを特徴と
   するエコーキャンセラ装置。
2. 【請求項２】 請求項１のエコーキャンセラ装置におい
   て、 前記トーク状態判定手段は、 前記送信信号と受信信号の内、受信信号だけが有効な受
   信シングルトーク状態と、送信信号だけが有効な送信シ
   ングルトーク状態と、送信信号と受信信号の双方が有効
   なダブルトーク状態とを識別するトーク状態識別部を備
   え、 前記送信信号合成手段は、 前記エコーキャンセラ手段内のトーク状態識別部がダブ
   ルトーク状態又は送信シングルトーク状態を識別したタ
   イミングと、前記比較エコーキャンセラ手段内のトーク
   状態識別部が、ダブルトーク状態又は送信シングルトー
   ク状態を識別したタイミングの時間差に応じて、前記遅
   延時間差を求める状態変化時間差検出手段を備えること
   を特徴とするエコーキャンセラ装置。
3. 【請求項３】 請求項２のエコーキャンセラ装置におい
   て、 出力部に出力エコーキャンセラ手段を備え、 当該出力エコーキャンセラ手段は、 前記受信信号に基づいて得られたタップ係数を、係数更
   新制御手段の制御に応じて適応的に更新しながら高品位
   擬似エコー信号を形成する適応フィルタ手段と、 当該高品位擬似エコー信号を前記合成送信信号から減算
   することにより高品位エコー除去信号を得る減算手段と
   を備え、 前記エコーキャンセラ手段および比較エコーキャンセラ
   手段内のトーク状態識別部によるトーク状態の識別に応
   じて、前記係数更新制御手段の制御を行うことを特徴と
   するエコーキャンセラ装置。
4. 【請求項４】 請求項１のエコーキャンセラ装置におい
   て、 前記音声捕捉手段の近端に配置され、基準電気信号に応
   じた基準音声を音声出力する基準音声出力手段と、 前記比較音声捕捉手段の近端に配置され、前記基準電気
   信号に応じた比較基準音声を音声出力する比較基準音声
   出力手段とを備え、 前記送信信号合成手段は、 設定された音響環境で前記基準音声が反射したあとに前
   記音声捕捉手段から出力された送信信号を、前記エコー
   キャンセラ手段が処理することによって得られるエコー
   除去信号と、前記基準電気信号との遅延差をもとに、前
   記音響環境、音声捕捉手段、基準音声出力手段の間の基
   準伝達特性を求める第１の伝達特性推定手段と、 当該音響環境で前記比較基準音声が反射したあとに前記
   比較音声捕捉手段から出力された比較送信信号を、前記
   比較エコーキャンセラ手段が処理することによって得ら
   れるエコー除去信号と、前記基準電気信号との遅延差を
   もとに、前記音響環境、比較音声捕捉手段、比較基準音
   声出力手段の間の伝達特性として比較伝達特性を求める
   第２の伝達特性推定手段とから構成される伝達特性推定
   手段セット、又は、 当該音響環境で前記基準音声が反射したあとに前記音声
   捕捉手段から出力された送信信号を、前記エコーキャン
   セラ手段が処理することによって得られるエコー除去信
   号と、前記基準電気信号とを受け取り、これらエコー除
   去信号と基準電気信号の関係に基づいて、前記エコーキ
   ャンセラ手段内の適応フィルタ手段のタップ係数が収束
   したかどうかを判定する収束判定手段と、この収束判定
   手段によって当該タップ係数が収束したもの判定される
   と、当該タップ係数を適応フィルタ手段から受け取り、
   当該タップ係数に基づいて前記基準伝達特性を求めるタ
   ップ演算手段とを備えた第１のタップ伝達特性推定手段
   と、 当該音響環境で前記比較基準音声が反射したあとに前記
   比較音声捕捉手段から出力された比較送信信号を、前記
   比較エコーキャンセラ手段が処理することによって得ら
   れるエコー除去信号と、前記基準電気信号とを受け取
   り、これらエコー除去信号と基準電気信号の関係に基づ
   いて、前記比較エコーキャンセラ手段内の適応フィルタ
   手段のタップ係数が収束したかどうかを判定する比較収
   束判定手段と、この比較収束判定手段によって当該タッ
   プ係数が収束したもの判定されると、当該タップ係数を
   適応フィルタ手段から受け取り、当該タップ係数に基づ
   いて前記比較伝達特性を求める比較タップ演算手段とを
   備えた第２のタップ伝達特性推定手段とから構成される
   タップ伝達特性推定手段セットを備えると共に、 前記伝達特性推定手段セット又はタップ伝達特性推定手
   段セットに接続され、前記基準伝達特性と比較伝達特性
   との差分に基づいて、前記遅延時間差を求める伝達特性
   合成演算手段を備え、 この伝達特性合成演算手段が、当該遅延時間差に応じて
   前記合成送信信号を合成することを特徴とするエコーキ
   ャンセラ装置。
5. 【請求項５】 請求項４のエコーキャンセラ装置におい
   て、 出力部に出力エコーキャンセラ手段を備え、 当該出力エコーキャンセラ手段は、 前記受信信号に基づいて得られたタップ係数を、係数更
   新制御手段の制御に応じて適応的に更新しながら高品位
   擬似エコー信号を形成する適応フィルタ手段と、 当該高品位擬似エコー信号を前記合成送信信号から減算
   することにより高品位エコー除去信号を得る減算手段と
   を備え、 前記エコーキャンセラ手段および比較エコーキャンセラ
   手段内のトーク状態識別部によるトーク状態の識別に応
   じて、前記係数更新制御手段の制御を行うことを特徴と
   するエコーキャンセラ装置。