JP2002135173A - エコー補償をもつコードレス端末装置のための電話通話およびハンズフリー通話 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スピーカとマイクロホンの間の音響エコー補
償装置を備えたコードレス遠隔通信（ＴＣ）端末機の動
作方法とそれを実行する装置を提供する。 【解決手段】 本発明によるコードレスＴＣ端末装置の
動作方法は以下のステップを含む。（ａ）ＴＣ端末装置
の様々な動作状況Ｂｉの定義（ｂ）各動作状況Ｂｉに対
する音響エコー補償のためのパラメータセットＰｉの検
出と、ＴＣ端末装置のアクセスできるメモリユニット内
への記憶（ｃ）ＴＣ端末装置スイッチオンまたは動作状
況変化時の現状況Ｂｊの選択（ｄ）メモリユニットから
音響エコー補償装置への現動作状況パラメータセットＰ
ｊのロードと、Ｐｊを開始値とするエコー補償の実行こ
れにより、瞬時の動作状況への急速な適応が可能とな
り、ハンズフリー通話の機能を、効率的かつ確実に実行
できる。この方法は回り込みウィスリング、残響の防
止、全２重通信の実現とノイズレベルの低減に効果があ
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、遠隔通信（ＴＣ）
端末装置のスピーカとマイクロホンの間の音響エコー補
償用装置を備えるコードレスＴＣ端末装置、特に移動電
話を動作させる方法、および前記方法を実行するための
ハードウェアサブアセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】コードレス電話、特に移動電話がますま
す普及している。絶えず小型化し、その結果スピーカの
マイクロホンに対する音響カップリングが大きくなって
いる端末装置において、一定水準の通信品質を確保する
ために、これらの端末装置は通常、音響エコーを補償す
る装置を備えている。エコー補償のための適応フィルタ
の技術は、例えばＤＥ４４３０１８９Ａ１に記載されて
いる。

【０００３】コードレスＴＣ端末装置の取扱いの快適性
のレベルを向上させるために、これらの端末装置には最
近、ハンズフリー通話用装置がついている。ハンズフリ
ー通話とは、端末装置のスピーカの音量を非常に高く上
げることができ、端末装置が例えば机上にあり、利用者
が「ハンズフリー」で、つまり受話器を耳に当てる必要
なしに話すことのできる音声通信の形式を意味する。

【０００４】この通信形式では、スピーカの音量が高い
ためにスピーカからマイクロホンに発話者からの信号よ
りも強い信号が入るので、特に強いスピーカとマイクロ
ホンのカップリングが起こる。その場合は不快な回り込
みウィッスルが発生し通信を不可能にすることもある。
装置にウィッスルが発生していない間でも、強いエコー
が発生し、つまり会話の断片が強く反響すると、通信が
妨害されることもある。

【０００５】最近、移動電話端末装置はますます小型化
している。したがって、スピーカとマイクロホンが接近
することは避けられず、この結果として発話者からの信
号すなわちマイクロホンの信号は、所望の発話者からの
信号を弱くしか受信できず、逆に不都合なことにスピー
カから非常に強い干渉信号を受信する。したがって、特
に小型の移動電話機では、もはや追加の措置はなくては
ならないものとなっている。スピーカからマイクロホン
へのこの音響カップリングを低減し、動作を可能にする
ように設計したいくつかの措置がなければ、これらの機
器は使用不能である。

【０００６】スピーカとマイクロホンのカップリングを
低減するように設計された措置として、以下のものが知
られている。

【０００７】ａ）構造伝播ノイズを補償するためにバッ
クエレクトレット（Ｂａｃｋｅｌｅｃｔｒｅｔ）マイク
ロホンを用いる、 ｂ）例えば柔らかくて減衰性のあるシリコーンリング上
にのせるなどハウジング内でマイクロホンとスピーカを
強く減衰させてマウントする、 ｃ）気密性をできる限り高めてスピーカをハウジング中
に封入して音響的な短絡をできる限り避ける、 ｄ）移動電話につけた開閉型のフラップまたはマイクロ
ホンのためのスペースピンを用いてスピーカとマイクロ
ホンの間隔を大きくする、 ｅ）信号処理対策として例えば以下のものを用いる。

【０００８】１．マイクロホン信号中の干渉信号成分を
補償する適応フィルタ ２．自動選択制御 ３．高分解能アナログ／デジタル変換器（＞１４ビット
／サンプル） ４．最大信号値を制限するソフトクリッパ ５．２つ以上のマイクロホンによる連続信号処理 信号処理方法が相応な信頼性を発揮するのは、マイクロ
ホン下流のアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）
が、一方ではマイクロホン位置でのスピーカ信号のピー
ク信号値（＞１１０ｄＢ）をクリーンに（オーバドライ
ブなしに）デジタル化するために、他方でそれでもなお
発話者の比較的弱い平均信号レベル（約６８ｄＢ）に対
して十分なビットを割り当てるために、十分に高い解像
度（約１６ビット／サンプル）を有し、そのために発話
者の音声品質が量子化ノイズによってその上さらに劣化
しない場合でだけである。

【０００９】エコー補償に適応フィルタを用いることに
ついては、はじめに述べたように、例えばＤＥ４４３０
１８９Ａ１に記載されている。

【００１０】ＦＩＲ（有限インパルス応答）フィルタ
を、ＮＬＭＳアルゴリズムを用いて調整する場合には、
以下の条件ではフィルタ係数が一時的に誤って調整され
る可能性がある。

【００１１】ａ）「ホワイトスペクトル信号」の除去が
不十分である ｂ）フィルタがエコーに対して異なる信号を調整しよう
とする（以下に例） サイン波トーンが出力される時 トークバックスピーチが発生する場合（誤って検出され
るか、または検出が遅すぎる２重会話） 過剰干渉ノイズが発生する場合 非線形ひずみが発生する場合 この理由によりＤＥ４４３０１８９Ａ１では、フィルタ
係数の一回の連続的な測定を実行するだけでなく、追加
として、フィルタ係数の品質の評価とエラー信号の計測
を行うことが提案されている。より良いフィルタ係数セ
ットが見つかれば、この数値がアクティブフィルタに取
り込まれる。

【００１２】これらの知られているノイズ抑制プロセス
の欠点は、ＴＣ端末装置のスイッチがオンにされた後、
および／または空間もしくは端末装置のインパルス応答
の修正をした後で、フィルタ調整のアルゴリズムが新し
いセッティングを見つける試みを行うが、従来のアルゴ
リズムを用いる時はこれを達成するためにある時間フレ
ームが必要となり、この時間フレームが、短いウィスリ
ングやスキークトーンが発生する可能性があるため、一
般に干渉をもたらすと考えられる。

【００１３】それに加えて音響環境がノイズでいっぱい
の場合は、フィルタアルゴリズムはフィルタ係数を十分
に精度よく決定することができない。収束までの時間は
さらに延びることになる。

【００１４】さらにＴＣ端末装置、例えば移動電話機の
中のスピーカが、「ボリュームを一杯に上げられた」た
めに特に大きくがたがたと音をたて、ハウジングがそれ
に加えて振動を誘起する（例えばラトリング）場合、こ
の時もアルゴリズムは適切な最終調整条件を見つけられ
ない。その時の通話品質は極めて不快なままとなる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、既知の動作方法の上記の欠点を防止するか、ま
たは少なくともかなり和らげるという冒頭に述べた特徴
を有する方法を提案することである。特に、瞬時の通話
状態または動作状況への急速な適応が実現できて、その
結果例えばハンズフリー通話機能がより効率的かつ確実
に実施できなくてはならない。最終的には、この方法に
よって回り込みウィッスリングと残響を防止できると共
に、全２重プロセスが可能でかつノイズレベルが低減さ
れなくてはならない。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によると、この目
的は、以下に示す処理ステップ、すなわち ａ）ＴＣ端末装置の各種動作状況（Ｂｉ）を定義する処
理ステップと、 ｂ）各動作状況（Ｂｉ）について音響エコーを補償する
ためのパラメータセット（Ｐｉ）を検出し、ＴＣ端末装
置のアクセスできるメモリユニットに記憶する処理ステ
ップと、 ｃ）ＴＣ端末装置のスイッチをオンにした後または動作
状況が変化した場合に、現動作状況（Ｂｊ）を選択する
処理ステップと、 ｄ）現動作状況（Ｂｊ）に関するパラメータセット（Ｐ
ｊ）をメモリユニットから音響エコー補償装置にロード
し、このロードしたパラメータセット（Ｐｊ）を開始値
としてエコー補償を実行する処理ステップとにより、効
果的かつ簡潔な方法で達成される。

【００１７】エコー補償を開始する以前に適切な動作状
況を定義し、それに関する最適なパラメータセットを決
定することによって、かなり速くより効率的でかつ現行
状況により適応した補償が行われ、これが特にハンズフ
リー通話の機能に有利である。

【００１８】移動電話において現在最も重要な３種類の
動作モードは以下のモードである。

【００１９】（ｉ）移動電話が手に保持されハンズフリ
ー通話のラウドスイッチがオンになる、（ｉｉ）移動電
話が机上にありハンズフリー通話機のスイッチがオンに
なる、（ｉｉｉ）移動電話が一般的には車両中の特殊な
ホルダー装置に挿入され、ハンズフリー通話がオンにな
る。

【００２０】したがって本発明による方法の実施形態で
は、ステップ（ａ）において３つの高次の動作状況（Ｂ
ｉ）、すなわち Ｂ１：ＴＣ端末装置が利用者の手に保持されている状
況、 Ｂ２：ＴＣ端末装置が固定ベース上に置かれているか、
または立てられている状況、 Ｂ３：ＴＣ端末装置がホルダー装置中に固定されている
状況、 を定義することが特に好ましい。

【００２１】このような定義の利点は、それが実際に頻
繁に発生する特に重要な状況を模擬していること、そし
てこれらの技術的に非常に異なる状況について適切なパ
ラメータセット（実際には、一般にそれぞれが非常に異
なっている）が先行して決定されてメモリ中に記憶され
ることである。したがって、例えばエコー補償のための
適合フィルタの長さは、前記の３つの動作モードについ
て、つまり３つの動作モードのそれぞれについてのイン
パルス応答の長さに応じて、まったく異なる調節をする
ことができる。

【００２２】この実施形態のさらなる改善が次のように
して達成できる。ステップ（ａ１）において高次の動作
状況（Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）それぞれについて、対応する
高次の動作状況を確認する少なくとも１つの従属動作状
況（Ｂ１１、Ｂ１２、．．．、Ｂ２１、Ｂ２
２、．．．、Ｂ３１、Ｂ３２、．．．）を定義する。例
えば、 Ｂ１１：ＴＣ端末装置は利用者の耳に当てられて保持さ
れている、 Ｂ１２：ＴＣ端末装置は利用者の腹部または胸部の前方
に保持されている、 Ｂ２１：ＴＣ端末装置は机上にあり動作面が利用者に面
している、 Ｂ２２：ＴＣ端末装置は机上にあり動作面が上に向いて
いる、 Ｂ２３：ＴＣ端末装置は机上にあり動作面が机に向いて
いる、 Ｂ３１：ＴＣ端末装置は車両内のホルダーに挿入されて
いる、 Ｂ３２：ＴＣ端末装置はベースクレードル中に挿入され
ている、 などである。

【００２３】高次の動作状況に関するこれらの従属動作
状況を定義することで、さらに良いハンズフリー通話品
質を達成するためのパラメータセットの改善ができる。

【００２４】本発明による方法の別の好ましい実施形態
では、ステップ（ｂ）において、少なくともパラメータ
セット（Ｐｉ）の一部分を、好ましくはシミュレーショ
ンによる計算により決定する。コンピュータ上でのシミ
ュレーションは、一般に時間のかかる計測よりも安価で
ある。しかし、コンピュータシミュレーションによる適
切なパラメータセットの決定は、それによって得られる
精度のレベルが十分な時にのみにすべきである。

【００２５】例えばシステムの一部が簡単な方法でモデ
ル化できないなどの理由で、シミュレーションの信頼性
が低すぎる場合、あるいはすでに得られたシミュレーシ
ョン結果を記憶させる場合には、前記のパラメータを計
測学的に検証することもできる。この目的のためには、
ステップ（ｂ）の別の変形形態においては、少なくとも
パラメータセット（Ｐｉ）の一部分を、好ましくはステ
ップ（ａ）もしくは（ａ１）において定義した動作状況
におけるＴＣ端末装置の動作挙動を計測することによ
り、実験的に決定する。

【００２６】前記方法の変形形態の発展形の特徴は、同
じタイプの様々なＴＣ端末装置について計測を行い、そ
の得られた計測値を平均化することによりパラメータセ
ット（Ｐｉ）を決定することである。使用するマイクロ
ホン、スピーカ、ハウジングなどのシステムパラメータ
が、生産の間に広くばらつく場合には、これらのばらつ
きの分布からパラメータの好ましい妥協点を見出すため
に、計測手段を用いてこの種のばらつきを決定するのが
有利な場合もある。

【００２７】異なりはするが類似したモデルの移動電話
が生産されている場合には、同等または少なくとも類似
のタイプの様々なＴＣ端末装置について計測を行い、得
られた計測値を平均化することによって、前述の妥協に
よるパラメータセットを決定することもできる。用いる
べき現行の生産用のパラメータセットの変動が少ないほ
ど生産は安価になり、したがってエラー率も低下するこ
とになる。

【００２８】これらのプロセスの変動においては、ある
基準に応じた加重平均も用いられる。このように計測お
よび／またはシミュレーションによるパラメータセット
の加重平均をすることは、生産プロセスにおける変動を
低減するのに役立つ。

【００２９】動作状況は、様々な方法で移動電話のエレ
クトロニクスに知らせることができる。最も簡単で安価
な方法（ただしいつも最善であるとは限らない）は、手
動で、キー操作によるか、カーソルとクリックコマンド
によるか、または移動電話が音声認識ができるならば音
声コマンドによる調節である。

【００３０】利用者にとってより快適であるが、技術的
にはより複雑な方法としては、動作状況を自動検出し、
それを装置のエレクトロニクスに直接伝える方法であ
る。

【００３１】動作状況の自動検出には、例えば圧力セン
サ、位置センサ、赤外線センサ、または利用者とＴＣ端
末装置の距離が計測できるその他のタイプの近接センサ
など、様々な状況を使用することができる。センサアレ
ンジメントが良く機能するほど、現動作状況の評価の信
頼性が向上する。

【００３２】本発明による方法の別の実施形態は、、ス
テップ（ｂ）で記憶された複数の、好ましくはすべての
パラメータセットが逐次または同時にロードされ、その
結果音響エコーの補償が個別に行われること、様々なエ
コー補償の結果が互いに比較されること、最善の結果を
得たパラメータセットが選択されてさらなる音響エコー
の補償に用いられること、などの特徴を持ち、以上の形
態は、特に好ましい。

【００３３】ＴＣ端末装置に十分なコンピュータパワー
があるならば、追加のセンサとそれに関連するコストお
よびエラー率を任意になくすことができる。その場合に
は、エレクトロニクス装置がスピーカからひそかに合成
ノイズ信号を出し、エコー補償に利用できるすべてのパ
ラメータセットを実行し、その直後に、現行のエコー補
償において最も好ましいパラメータセットを、品質値
（例えば、適応フィルタ処理後の残留エコー値など）を
用いて、処理し、決定することができる。したがって動
作状況を間接的かつ瞬間的に検出することができる。

【００３４】前記エレクトロニクス装置が、前記方法の
変形形態において、できるだけ簡単な「アプローチ」を
できるようにするために、記憶されたすべてのパラメー
タセット（Ｐｉ）をステップ（ｄ）において、現動作状
況（Ｂｊ）とは無関係な開始値としてロードする。

【００３５】特に、動作状況Ｂ１に関するパラメータセ
ット（Ｐｉ）は、ステップ（ｄ）において現動作状況
（Ｂｊ）とは無関係に開始値としてロードすることがで
きる。利用者がＴＣ端末装置を手に保持している開始位
置が、一般に最も確率が高いはずである。しかし、例え
ば頻繁に、または定常的に車両中に装着されているＴＣ
端末装置については、例えば動作状況Ｂ３に関するパラ
メータセットを予備調整した開始値としてロードする
と、有利になる可能性がある。

【００３６】本発明による方法の実施形態においては、
音響エコー補償装置が適応フィルタを含み、このフィル
タが開始値としてロードしたパラメータセットを、特に
フィルタ係数を適当に修正することにより、連続的にＴ
Ｃ端末装置の現音響環境状況に適応させることが特に好
ましい。

【００３７】実際の動作においては、音響インパルス応
答は端末装置または周辺物体の位置のごくわずかな変化
によっても影響される。したがって残留エコーを絶えず
最小値にバランスできるように、フィルタ係数をさらに
自動適応させるアルゴリズムを走らせるのが便利かつ有
利である。このやりかたの利点は、アルゴリズムが「ゼ
ロ」セットから開始して係数の計算をする必要がなく、
予備調整の効果によって新規動作モードをはるかに迅速
に調整できると共に、この状況への微調整をはるかに迅
速に達成できることである。

【００３８】この実施形態の特に有利な変形形態では、
適応されたパラメータセットの少なくとも一部分がＴＣ
端末装置の動作中に学習メモリに記憶され、その後の応
用において再び使用される。

【００３９】「品質値×持続時間」の積がある閾値を超
えるパラメータセットを一時的に記憶するのは、その後
の使用において非常に有利である。これらのパラメータ
セットは、次の学習プロセスにおいて、予め記憶された
パラメータセットをゆっくりと改善するのに役立つ。こ
のような学習プロセスは、一方では、スピーカ、マイク
ロホンなどの主要部品の経時劣化を少なくとも部分的に
防止または補償することができるが、生産過程での重要
部品のバラメータのばらつきについても同様に対応でき
る。

【００４０】別の有利な発展形態においては、前記音響
エコー補償装置は少なくとも２つの適応フィルタを含
み、その内の１つは音響エコーの瞬間的な補償用かつ任
意に参照用として使用し、他のフィルタはそれぞれ音響
エコー補償により適したフィルタ係数セットを探索する
ために使用する。より良いフィルタ係数セットが見つか
った時には、これをさらなる音響エコー補償に使用す
る。２つのフィルタを使用している時、第１のフィルタ
は瞬間的な品質の点でより良いフィルタ係数セットを絶
えず探索することができ、そのようなセットが見つかっ
た場合には、これをエコー補償に使用する第２のフィル
タにロードすることができる。

【００４１】さらなる改善が次のようにして達成でき
る。音響エコー補償に使用するフィルタ係数セットのそ
れぞれの遅延時間を測定し、フィルタ係数の様々なセッ
トの遅延時間を統計的に評価すると共に、最長の遅延時
間を示すフィルタ係数セットを、対応する動作状況に特
に適したパラメータセットとして学習メモリ中に記憶す
る。

【００４２】パラメータセットは、例えば残留エコーの
大きさによる品質の観点で評価することができる。しか
し、ここではあるパラメータセットが特に良い値を示す
持続時間（平均サービス寿命）が考慮されていないの
で、それ自身十分ではない。したがって「品質×持続時
間」の積に従ってパラメータセットを評価し、最大値を
示すパラメータセットを学習プロセスに使用し続けるだ
けにするのが有利である。

【００４３】したがって前述のプロセスの変動は、それ
ぞれの遅延時間で重み付けしたフィルタ係数セットを学
習メモリに記憶することによって、さらに改良できる。

【００４４】最後に本発明による方法の実施形態のかな
りの改善が、ＴＣ端末装置のスピーカの音量をそれぞれ
の現動作状況（Ｂｊ）に応じて自動的に調整することに
より達成できる。

【００４５】サーバユニット、前述の本発明による方法
を支援するためのプロセッササブアセンブリとゲートア
レイサブアセンブリ、および前記方法を実行するための
コンピュータプログラムも本発明の関係する範囲であ
る。前記方法は、ハードウェア回路とコンピュータプロ
グラム形式の両方で達成できる。今日では、パワーの大
きなＤＳＰについては、新しい発見や追加の機能を既存
ハードウェアをベースとしてソフトウェアを修正するこ
とによってより簡単に実施できるので、ソフトウェアプ
ログラミングが好まれる。しかし例えばＴＣ端末装置ま
たは電話システムにおいて、ハードウェアモジュールと
して、プロセスを実施することもできる。

【００４６】スピーカに入ってくるＴＣ信号のための信
号入力と、マイクロホンから出てくるＴＣ信号のための
信号入力とを有する、コードレスＴＣ端末装置のスピー
カとマイクロホンの間の音響エコー補償装置であって、
装置には１つのプロセッサが設けられており、このプロ
セッサは、あるアルゴリズムを用いて２つの信号入力に
おける信号を考慮して音響エコーを補償するための補正
信号を計算でき、その補正信号を前記装置からマイクロ
ホンから出ているＴＣ回線に送ることができる装置であ
って、前記プロセッサがパラメータセット（Ｐｉ）を記
憶したメモリユニットに接続されており、ここから選択
したパラメータセット（Ｐｊ）をロードし、これによっ
て音響エコーを補償するための補正信号を計算すること
ができることを特徴とする装置も、本発明の関係する範
囲内である。

【００４７】本発明による装置は、補正信号を計算する
ための少なくとも１つの適応フィルタ、好ましくはＦＩ
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタを含むのが好まし
い。

【００４８】本発明による前記装置は、追加として適応
フィルタの下流にエキスパンダまたはコンパンダを有す
るのが特に好ましい。コンパンダプロセスは、例えばＤ
Ｅ４２２９９１２Ａ１で知ることができる。それによっ
てノイズ低減を実行することができ、その程度は厳密に
考慮された伝達関数によって決まる。

【００４９】コンパンダは当初、入力から出力まで事前
調整し、実質的に変化しない、ある特定の「正常音声信
号レベル」を有する音声信号伝達特性を有する。しか
し、例えばスピーカがマイクロホンに近すぎるために入
力信号が大きすぎると、その時はダイナミックコンプレ
ッサが出力レベルを通常のケースと実質的に同レベルに
制限し、電流増幅がコンパンダで入力音量の増加に対し
て直線的に低減する。この特性の結果として、コンパン
ダシステムの出力での音声は入力音量がいかに大きく変
動しようとも、ほぼ一定の音量である。他方、正常レベ
ルよりも小さなレベルの信号がコンパンダの入力に送ら
れると、信号はさらに減衰され、背景ノイズをきるだけ
減少させて伝送するために、増幅を元のレベルに戻す。
エクスパンダ／コンパンダは、信号中に含まれる残留エ
コーを非常に効率的に除去することができ、したがって
上流に連結された適応フィルタの一時的な機能不調を補
正することができる。

【００５０】本発明による前記装置の実施形態において
は、音響エコーの補償の目的で、改善したパラメータセ
ットを記憶させることができる学習メモリへの、「読出
し」および「書込み」アクセスが可能であることがさら
に好ましい。

【００５１】動作状況Ｂ_ｊを手入力できるようにするた
めに、実施形態では音響エコー補償装置は、入力ユニッ
ト、特にＴＣ端末装置上に配置したスイッチ、例えばス
テップ（ｃ）で選択された現動作状況（Ｂｊ）を入力す
るための押しボタンに接続されるようになっている。

【００５２】前述のステップ（ｃ）での現動作状況の選
択の自動実施を可能にするため、本発明による装置の好
ましい実施形態においては、音響エコー補償装置はＴＣ
端末装置上に配置した少なくとも１つのセンサに接続さ
れ、このセンサが現動作状況（Ｂｊ）を決定するために
ＴＣ端末装置の現行物理環境の特性データを提供するこ
とができるようになっている。

【００５３】前記センサは、特に、ＴＣ端末装置がどの
ような状況、特にどうのような位置にあるかを確定する
ことのできるタッチセンサであってもよい。

【００５４】したがって、前記センサは圧力および／ま
たは電気伝導度に敏感であって、それによって利用者が
ＴＣ端末装置を手に保持しているのかどうか、あるいは
例えば端末装置がテーブルの上に立ててあるのか、また
は置いてあるのかを確認できる。

【００５５】本発明による装置を備えるＴＣ端末装置
は、有利には、正平行六面体の形状を有し、４つの小さ
な側面によって互いに結合されている対面する２つの最
大面の１つが、コール番号の入力ユニットを備えるＴＣ
端末装置の動作側であり、ベース上のＴＣ端末装置の正
確な位置（立てられているか、置かれているか、スピー
カが上向きか、ベース向きかなど）を決定できるよう
に、少なくとも１つのセンサが２つの長手方向の両側面
上に配置されている。

【００５６】前記センサが、例えば車両中のホルダー装
置の中、またはベース上にＴＣ端末装置をマウントする
ためのクレードルもしくはブラケットの中などのＴＣ端
末装置の設置状況を認識するための機械式および／また
は電気式のスイッチを備える本発明の実施形態も有利で
ある。結果として、例えば動作状況Ｂ３に関するパラメ
ータセットが開始値としてロードされている動作プロセ
スの変形形態への切り替えを、手操作による介入なし
に、ただちに実施することができる。

【００５７】最後に、赤外線センサを本発明による装置
に組み込むことが出来る。このセンサによって、とりわ
けＴＣ端末装置の利用者からの距離またはエコー反射を
起こす壁までの距離を測定することができ、関係する動
作状況に関するパラメータを自動的に決定できる。

【００５８】本発明のさらなる利点は詳細な説明および
図面から導くことができる。前述の特徴および本発明に
よってさらに詳細に説明した特徴は、それぞれ個別に、
またはいかなる組み合わせでも使用してもよい。提示
し、記述した実施形態は完全なリストとみなすべきでは
なく、本発明を示す例とみなすべきである。

【００５９】本発明をさらに詳細に実施形態を用いて記
述すると共に、図面において示す。

【００６０】

【発明の実施の形態】端末装置図１の機能図に破線で示
されるデジタル信号プロセッサＤＳＰは、一方では、図
面中でマイクロホンおよびスピーカの記号で表されてい
るＴＣ端末装置に接続されており、他方では、詳細を示
していないＴＣ網の入力および出力信号回線を有する。

【００６１】４本の入力および出力信号線に加えて、デ
ィジタル信号プロセッサＤＳＰに備えられたＴＣ端末装
置の現動作状況Ｂ_ｊの入力手段が矢印で示されている。
この現動作状況Ｂ_ｊの入力は、手操作かまたはセンサで
自動的に行うことができる（図示せず）。適切な入力に
基づいて、現動作状況Ｂ_ｊに最もよく対応する動作状況
が、メモリ中にあるいくつかの異なる定義がされて、予
備的に設定された動作状況Ｂ_ｉの中から選択される。次
いで対応するパラメータセットＰ_ｊ（Ｂ_ｊ）が、それぞ
れが明らかに１つの動作状況Ｂ_ｉと関係づけられたパラ
メータセットＰ _ｉのメモリから選択され、フィルタ係数
ＫＯのメモリ中に入力される。この入力されたパラメー
タセットＰ_ｊに対応するフィルタ係数セットＫＯ_ｊがそ
のようにして選択され、そのフィルタ係数セットはＦＩ
Ｒ（有限インパルス応答）フィルタに送信される。

【００６２】ＦＩＲフィルタにおいては、マイクロホン
から届くＴＣ信号のための修正値が、あるアルゴリズム
（例えばＮＬＭＳ＝正規化最小２乗平均またはＲＬＭＳ
＝再帰最小２乗平均）を用いて入力フィルタ係数ＫＯ_ｊ
から計算され、出力信号がこの修正値と共にロードされ
る。こうして、スピーカとマイクロホンの間の音響エコ
ーを効率的に補償することができるか、または少なくと
も耐えうるレベルまで低減できる。

【００６３】マイクロホンから届く信号の信号／ノイズ
比（Ｓ／Ｎ）が非常に良好な場合については、図２に示
す実施形態において、エコー低減（ｄＢで計測）に関し
て「特に良好」と評価されたそれぞれの動作モードＢ_ｊ
についてのフィルタ係数セットＫＯ_ｊ（Ｂ_ｊ）と、任意
にさらに特性化を行うパラメータが学習メモリＬＳＰに
記憶される。それに加えて、アルゴリズムがそれぞれの
係数セットＫＯ_ｊを「非常に良好」と評価した持続時間
ｔ_ｊも記憶される。学習メモリＬＳＰ中に記憶された係
数セットＫＯ_ｉの最初の統計的評価は、遅くとも各会話
の終了時には行われる。ここで、できるだけ良好な信号
／ノイズ比を有する最良のフィルタ係数のセットＫＯだ
けがさらなる評価に用いられるように、ａ）どれが最良
のフィルタ係数セットＫＯ_ｉ（Ｂ_ｉ）か、ｂ）どれだけ
の時間ｔ_ｉ、これらのフィルタ係数セットＫＯ
_ｉ（Ｂ_ｉ）が使用されたか、ｃ）背景ノイズ（または信
号／ノイズ比Ｓ／Ｎ）はそれぞれのフィルタセットにお
いてどれくらい大きかったかがチェックがされる。

【００６４】選択されて学習メモリＬＳＰに記憶された
フィルタ係数セットＫＯ_ｉ（Ｂ_ｉ）は、次いで品質値
（例えばｄＢであらわしたエコー低減量の関数として）
とある動作モードＢ_ｉ（または対応するサブモード）の
持続時間ｔ_ｉとの積の最大値に従って新規な順序で配置
される。この積が、同じ動作モードＢ_ｉに対して最初に
ロードした係数セットＫＯ_ｉ（Ｂ_ｉ）の積と比較され
る。新規の積が記憶された積よりも大きい時は、最初の
係数セットＫＯ_ｉ（Ｂ_ｉ）が新しい係数セットで置き換
えられる。このようにして、端末機はある種の学習能力
を教示される。これによって、ＴＣ端末装置は結果とし
て新しい動作状態により良く適応出来、係数セットＫＯ
_ｊ（Ｂ_ｊ）の入力を介してＦＩＲフィルタの初期設定が
最も頻繁に発生する状況にできる限り近く符合するよう
にできる。

【００６５】例えば、それぞれの定義された動作モード
Ｂ_ｉについてわずかに異なる係数セットが学習メモリＬ
ＳＰ中に３つまで含まれていると、最良の測定値を夫
々、複数の会話について、互いに比較し、したがってそ
れぞれのフィルタ係数セットＫＯに最も好適な初期セッ
トが複数の会話から決定する。

【００６６】図２に示す実施形態に加えて、別の適応フ
ィルタを図３に示した。フィルタＦＩＲ２は瞬間的に音
響エコーを補償し、任意に参照値として用いるのに役立
ち、これに対してフィルタＦＩＲ１はそれぞれの場合の
音響エコー補償に適したフィルタ係数セットＫＯの探索
に使用される。より良いフィルタ係数セットが見つかっ
た時は、これがただちにフィルタＦＩＲ２で音響エコー
をさらに補償するために使用される。

【００６７】最後に図４に示す実施形態は、適応フィル
タに加えて、すでに知られた技術によるコンパンダＫま
たはエクスパンダを備える。ノイズ低減に関してコンパ
ンダユニットを用いる利点についてはすでに述べた。コ
ンパンダとの組み合わせでは、特に信号／ノイズ比Ｓ／
Ｎを０ｄＢ近くまで低減するＦＩＲフィルタと合わせる
と、５０ｄＢまでのエコー抑制を実現できる。

【００６８】もちろん前述の実施形態の特徴から、多数
の組み合わせが可能であり、特定の応用において特に利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法の第１の簡単な変形形態を実
行する装置の動作モードを示す概略図である。

【図２】学習メモリを備える本発明の第２の変形形態を
示す図である。

【図３】２つの平行ＦＩＲフィルタを備える本発明の第
３の変形形態を示す図である。

【図４】コンパンダ／エクスパンダを備える本発明の第
４の変形形態を示す図である。

【符号の説明】

Ｂ_ｉ 動作状況 Ｂ_ｊ 現動作状況 Ｐ_ｉ、Ｐ_ｊ パラメータセット ＫＯ フィルタ係数セット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5D020 CC06 5K027 AA12 BB03 DD07 EE00 HH03 5K046 AA05 HH16 HH18 HH29 HH41 HH53 HH78 HH79

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピーカとマイクロホンの間の音響エコ
   ー補償装置を備えた遠隔通信（ＴＣ）端末装置、特に移
   動電話を動作させる方法であって、 （ａ）ＴＣ端末装置の様々な動作状況（Ｂｉ）を定義す
   るステップと、 （ｂ）あらゆる動作状況（Ｂｉ）について音響エコーを
   補償するためのパラメータセット（Ｐｉ）を検出し、Ｔ
   Ｃ端末装置のアクセスできるメモリユニット内に記憶す
   るステップと、 （ｃ）ＴＣ端末装置のスイッチをオンにした後または動
   作状況に変化が発生した場合に現動作状況（Ｂｊ）を選
   択するステップと、 （ｄ）現動作状況（Ｂｊ）に関するパラメータセット
   （Ｐｊ）を、メモリユニットから音響エコー補償装置に
   ロードし、ロードされたパラメータセット（Ｐｊ）を開
   始値としてエコー補償を実行するステップとを含むこと
   を特徴とする方法。
2. 【請求項２】 ステップ（ａ）において３つの高次動作
   状況（Ｂｉ）、すなわち Ｂ１：ＴＣ端末装置が利用者の手に保持されている状
   況、 Ｂ２：ＴＣ端末装置が固定ベースの上に置かれている、
   または立てられている状況、 Ｂ３：ＴＣ端末装置がホルダー装置内に固定されている
   状況 を定義することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 ステップ（ｂ）において、少なくともパ
   ラメータセット（Ｐｉ）の一部分を、好ましくはステッ
   プ（ａ）または（ａ１）で定義された動作状況における
   ＴＣ端末装置の動作挙動を測定することにより、実験的
   に決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の方
   法。
4. 【請求項４】 パラメータセット（Ｐｉ）を、同等また
   は少なくとも類似のタイプの様々なＴＣ端末装置につい
   て計測し、次いで得られた計測値を平均することにより
   決定することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 【請求項５】 ステップ（ｃ）において現動作状況（Ｂ
   ｊ）を自動的に選択することと、ＴＣ端末装置の現物理
   環境状況をセンサを用いて測定し、それを評価して動作
   状況（Ｂｊ）の自動選択に用いることを特徴とする請求
   項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 ステップ（ｂ）において記憶された複数
   の、好ましくはすべてのパラメータセットを逐次または
   同時にロードし、それによってそれぞれの場合について
   音響エコーの補償を行うこと、様々なエコー補償の結果
   を互いに比較すること、ならびに最良の結果が得られた
   パラメータセットを選択して音響エコーのさらなる補償
   を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項
   に記載の方法。
7. 【請求項７】 ステップ（ｄ）において、記憶されたパ
   ラメータセット（Ｐｉ）のすべてを現動作状況（Ｂｊ）
   とは無関係に開始値としてロードすることを特徴とする
   請求項５および６に記載の方法。
8. 【請求項８】 音響エコー補償装置が適応フィルタ（Ｆ
   ＩＲ）を含み、前記フィルタが、開始値としてロードさ
   れたパラメータセットを、特にフィルタ係数（ＫＯ）を
   適切に修正することにより、ＴＣ端末装置の現音響環境
   状況に絶えず適応させることを特徴とする請求項１から
   ７のいずれか一項に記載の方法。
9. 【請求項９】 音響エコー補償装置が、少なくとも２つ
   の適応フィルタ（ＦＩＲ１、ＦＩＲ２）を含み、その１
   つ（ＦＩＲ１）を音響エコーの瞬間的な補償用かつ任意
   に参照用に使用すること、他のフィルタ（ＦＩＲ２）を
   音響エコーの補償により適したフィルタ係数セット（Ｋ
   Ｏ）の探索用に使用すること、およびより良いフィルタ
   係数セットが見つかった時には、これを音響エコーのさ
   らなる補償に使用することを特徴とする請求項８に記載
   の方法。
10. 【請求項１０】 ＴＣ端末装置のスピーカの音量をそれ
    ぞれの現動作状況（Ｂｊ）に応じて自動的に調節するこ
    とを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の
    方法。
11. 【請求項１１】 スピーカに到着するＴＣ信号のための
    信号入力と、マイクロホンから出てくるＴＣ信号のため
    のさらなる信号入力を有する、コードレスＴＣ端末装置
    のスピーカとマイクロホンの間の音響エコーを補償する
    ための請求項１から１０に記載の方法を実行する装置で
    あって、１つのプロセッサが設けられており、このプロ
    セッサは、あるアルゴリズムにより２つの信号入力を考
    慮に入れながら音響エコー補償のための補正信号を計算
    することができ、この補正信号を端末装置からマイクロ
    ホンから出ているＴＣ回線に送ることが可能であり、前
    記プロセッサが、パラメータセット（Ｐｉ）を記憶した
    メモリユニットに接続されており、そこから選択したパ
    ラメータセット（Ｐｊ）をロードし、それによって音響
    エコー補償のための補正信号を計算できることを特徴と
    する請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実
    行する装置。
12. 【請求項１２】 音響エコー補償装置が、ＴＣ端末装置
    に配置された入力装置、特にスイッチ、例えばステップ
    （ｃ）で選択される現動作状況（Ｂｊ）の入力のための
    プッシュボタンに接続されていることを特徴とする請求
    項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】 音響エコー補償装置を、現動作状況
    （Ｂｊ）を決定する目的でＴＣ端末装置の現物理環境の
    特性データを提供できるＴＣ端末装置上に配置した少な
    くとも１つのセンサに接続することを特徴とする請求項
    １１または１２に記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記センサが、ＴＣ端末装置の設置状
    況、例えば車両中のホルダー装置中、またはベース上に
    ＴＣ端末装置を取り付けるためのクレードル中、又はブ
    ラケット上にあるなど、を認識するための機械式および
    ／または電気式スイッチを有することを特徴とする請求
    項１３に記載の装置。