JP3968704B2 - ハンズフリー携帯電話端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンズフリー通話を可能にする携帯電話用エコー抑制ユニット、そのような携帯電話用エコー抑制ユニットを搭載した携帯電話端末装置及び携帯電話におけるエコー抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話端末装置のスピーカから受話音声を出力することにより、ハンズフリー通話を可能にした携帯電話端末装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら、携帯電話端末装置は小型であるため、スピーカからマイクへ回り込むことにより発生するエコー信号レベルが大きいという問題が生じていた。
【０００４】
この問題を解決するためには、携帯電話端末装置がエコーキャンセラーやボイススイッチを備えることが必要であり、このため、一対のマイク及びスピーカを使用したエコーキャンセラーやボイススイッチを備える携帯電話端末装置が数多く考案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エコーキャンセラー及びボイススイッチは、近端話者音声のみが存在する場合、遠端話者音声とエコーが存在する場合、及び、近端話者音声、遠端話者音声及びエコーが存在する場合（ダブルトーク）の３つの通話状態を識別し、各通話状態に応じた制御を行わなければ円滑な通話が実現しないという問題を有している。
【０００６】
この問題を解決するため、例えば、特開平１１−２１５０３３号公報は、送受話信号のパワー比からダブルトークの検出を行う携帯電話端末装置を提案している。
【０００７】
また、特開平７−３０３０７１号公報は、送受話信号の音声ピッチを検出し、それらの相関を比較することにより、ダブルトークの検出を行う携帯電話端末装置を提案している。
【０００８】
しかしながら、これらの携帯端末電話装置において実施される方法は処理が複雑であるため、回路規模が大きくなるという欠点があった。
【０００９】
この問題を解決するため、２個のマイクを使用したエコー抑圧方法が提案されている。
【００１０】
例えば、特開２０００−３２４２３３号公報は、２個のマイクをスピーカから等距離に配置し、同位相でエコー信号を集音することにより、エコー除去を行う携帯電話端末装置を提案している。
【００１１】
しかしながら、この携帯電話端末装置によれば、２個のマイクをスピーカから等距離に、かつ、同一面に配置しなければならないため、携帯電話端末装置のデザインに著しい制約を与えるという問題があった。
【００１２】
本発明は、これら従来の携帯電話端末装置における問題点に鑑みてなされたものであり、ダブルトーク判定処理に必要な処理量を少なくする携帯電話用エコー抑制ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、送話音声を集音する第一のマイクと、送話音声を集音する第二のマイクと、受話音声を出力するスピーカと、前記第一のマイクの出力信号を増幅する第一のアンプと、前記第二のマイクの出力信号を増幅する第二のアンプと、受話信号のレベルを検出し、検出したレベルを示す信号を発するレベル検出器と、前記第一及び第二のアンプからの出力信号及び前記レベル検出器からの信号に基づいて、本携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置の通話状態を検出し、検出した通話状態に応じた信号を発するダブルトーク検出器と、前記ダブルトーク検出器からの信号に応じて、前記第一のマイクから出力される送話信号に含まれるエコー成分除去を行うエコーキャンセラーと、外部復号器から送られてきた信号を増幅し、前記エコーキャンセラーに送信する第三のアンプと、前記ダブルトーク検出器から指示された増幅率に従って、前記エコーキャンセラーから送られてきた送話信号を増幅し、増幅した送話信号を外部符号器に送信する第四のアンプと、を備え、前記第一のアンプの増幅率と前記第二のアンプの増幅率とは相互に異なる値に設定されている携帯電話用エコー抑制ユニットを提供する。
【００１４】
この携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、前記第一のマイクから前記スピーカまでの距離は前記第二のマイクから前記スピーカまでの距離よりも長くなるように設定されていることが好ましい。
【００１８】
この携帯電話用エコー抑制ユニットは、前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第一のローパスフィルターと、前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第二のローパスフィルターと、をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
上記の本発明に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは携帯電話端末装置に搭載して使用することができる。
【００２０】
さらに、本発明は、送話音声を集音する第一及び第二のマイクと、前記第一及び第二のマイクの各々に対応する第一及び第二のアンプと、受話音声を出力するスピーカと、を備える携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する過程と、前記第二のアンプにおいて、前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する際の増幅率とは異なる増幅率に従って、前記第二のマイクからの出力信号を増幅する過程と、前記第一及び第二のアンプからの出力信号に基づいてダブルトークを判定する過程と、を備えることを特徴とするエコー抑制方法を提供する。
【００２２】
さらに、本発明は、上記の携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値よりも小さい場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算する過程と、前記ロス挿入カウンタの値が前記しきい値以下にする過程と、前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を行う過程と、前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、を備えるエコー抑制方法を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、上記の携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値以上である場合に、受話信号レベルがしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記受話信号レベルがしきい値以上である場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算し、前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を停止し、前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、を備えるエコー抑制方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのブロック図である。本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは図示されないハンズフリー携帯電話端末装置に含まれている。
【００２５】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは、図１に示すように、第１のマイク１と、第２のマイク２と、スピーカ３と、第１のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器（ＡＤＣ）４と、第２のＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５と、ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（ＤＡＣ）６と、第１のノイズサプレッサ（ＮＳ）７と、第２のノイズサプレッサ（ＮＳ）８と、第１のローパスフィルター（ＬＰＦ）９と、第２のローパスフィルター（ＬＰＦ）１０と、レベル検出器１１と、第１のアンプ１２と、第２のアンプ１３と、ダブルトーク検出器１４と、エコーキャンセラー１５と、第３のアンプ１６と、第４のアンプ１７と、から構成されている。
【００２６】
第１のマイク１は第１のＡ／Ｄ変換器４と接続されており、集音した音声及び周囲騒音を電気信号に変換し、第１のＡ／Ｄ変換器４へ送る。
【００２７】
第２のマイク２は第２のＡ／Ｄ変換器５と接続されており、集音した音声及び周囲騒音を電気信号に変換し、第２のＡ／Ｄ変換器５へ送る。
【００２８】
スピーカ３はＤ／Ａ変換器６と接続されており、Ｄ／Ａ変換器６から送られてくる電気信号を音声に変換して、出力する。
【００２９】
第１のマイク１からスピーカ３までの距離は第２のマイク２からスピーカ３までの距離よりも長くなるように配置されている。
【００３０】
これは、スピーカ３から第１のマイク１へ回り込む音声信号レベルとスピーカ３から第２のマイク２へ回り込む音声信号レベルとが異なるようにするためである。
【００３１】
第１のＡ／Ｄ変換器４は第１のマイク１及び第１のノイズサプレッサ７と接続され、第１のマイク１から送られてきたアナログ信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を第１のノイズサプレッサ７へ送る。
【００３２】
第２のＡ／Ｄ変換器５は第２のマイク２及び第２のノイズサプレッサ８と接続され、第２のマイク２から送られてきたアナログ信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を第２のノイズサプレッサ７へ送る。
【００３３】
Ｄ／Ａ変換器６はスピーカ３、レベル検出器１１及びエコーキャンセラー１５と接続されており、エコーキャンセラー１５から送られてきたディジタル信号をアナログ信号に変換し、スピーカ３へ送る。
【００３４】
第１のノイズサプレッサ７は第１のＡ／Ｄ変換器４、第１のローパスフィルター９及びエコーキャンセラー１５と接続されており、第１のＡ／Ｄ変換器４から送られてきたディジタル信号に含まれる雑音成分を除去し、除去後のディジタル信号を第１のローパスフィルター９及びエコーキャンセラー１５に送る。
【００３５】
第２のノイズサプレッサ８は第２のＡ／Ｄ変換器５及び第２のローパスフィルター１０と接続されており、第２のＡ／Ｄ変換器５から送られてきたディジタル信号に含まれる雑音成分を除去し、除去後のディジタル信号を第２のローパスフィルター１０に送る。
【００３６】
第１のローパスフィルター９は第１のノイズサプレッサ７及び第１のアンプ１２と接続されており、第１のノイズサプレッサ７から送られてきたディジタル信号の低域成分を取り出し、その低域成分を第１のアンプ１２へ送る。
【００３７】
本発明者の実験結果によれば、近端話者から第１のマイク１及び第２のマイク２までの距離が離れている場合、２つのマイク１、２の低周波数領域の送話周波数特性はほぼ等しくなる。このため、第１のローパスフィルター９を設け、ディジタル信号の低域成分のみをダブルトーク判定のファクターとした。
【００３８】
第２のローパスフィルター１０は第２のノイズサプレッサ８及び第２のアンプ１３と接続されており、第２のノイズサプレッサ８から送られてきたディジタル信号の低域成分を取り出し、その低域成分を第２のアンプ１３へ送る。
【００３９】
第２のローパスフィルター１０を設けた理由は、上述の第１のローパスフィルター９を設けた理由と同じである。
【００４０】
レベル検出器１１はダブルトーク検出器１４及びエコーキャンセラー１５と接続され、エコーキャンセラー１５から送られてきた受話信号パワーを計算し、計算した受話信号パワーを示す受話信号レベル情報をダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４１】
第１のアンプ１２は第１のローパスフィルター９及びダブルトーク検出器１４と接続され、第１のローパスフィルター９から送られてきたディジタル信号を増幅し、ダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４２】
第２のアンプ１３は第２のローパスフィルター１０及びダブルトーク検出器１４と接続され、第２のローパスフィルター１０から送られてきたディジタル信号を増幅し、ダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４３】
第１のアンプ１２及び第２のアンプ１３の増幅率は、スピーカ３から出力された音声信号が第１のマイク１で集音され、第１のノイズサプレッサ７及び第１のローパスフィルター９を通って来た音声信号レベルと、スピーカ３から出力された音声信号が第２のマイク２で集音され、第２のノイズサプレッサ８及び第２のローパスフィルター１０を通って来た音声信号レベルとが等しくなるように設定されている。
【００４４】
ダブルトーク検出器１４はレベル検出器１１、第１のアンプ１２、第２のアンプ１３、エコーキャンセラー１５及び第４のアンプ１７と接続されており、レベル検出器１１から送られてきた受話信号レベル情報、第１のアンプ１２から送られてきたディジタル信号及び第２のアンプ１３から送られてきたディジタル信号に基づいて、通話状態を検出し、検出した通話状態に応じてエコーキャンセラー１５の動作及び第４のアンプ１７の増幅率を変更する。
【００４５】
ダブルトーク検出器１４は、後述する第４のアンプ１７の増幅率を設定するためのロス挿入カウンタ（図示せず）を備えている。
【００４６】
エコーキャンセラー１５はＤ／Ａ変換器６、第１のノイズサプレッサ７、レベル検出器１１、ダブルトーク検出器１４、第３のアンプ１６及び第４のアンプ１７と接続されており、第３のアンプ１６から送られてきた受話信号に基づいて擬似エコー信号を作成し、第１のノイズサプレッサ７から送られてきた送話信号に含まれるエコー成分除去を行い、除去後の送話信号を第４のアンプ１７へ送るとともに、第４のアンプ１７へ送る送話信号に基づいて、エコーパス推定を行う。
【００４７】
第３のアンプ１６はエコーキャンセラー１５及び図示されない復号器と接続されており、図示されない復号器から送られてきた信号を増幅し、エコーキャンセラー１５へ送る。
【００４８】
第４のアンプ１７はダブルトーク検出器１４、エコーキャンセラー１５及び図示されない符号器と接続されており、エコーキャンセラー１５から送られてきた送話信号をダブルトーク検出器１４から指示された増幅率に従って増幅し、増幅した送話信号を図示されない符号器へ送る。
【００４９】
図２は、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作について説明する。
【００５０】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置が通話状態になると、ダブルトーク検出器１４はロス挿入カウンタnの値を０に設定し、第４のアンプ１７の増幅率を初期化する、すなわち、第４のアンプ１７の増幅率初期値Ａを設定する（ステップＡ１）。
【００５１】
第４のアンプ１７の増幅率初期値Ａは本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの製作者が任意に設定することができる定数である。
【００５２】
次に、ダブルトーク検出器１４は、第１のアンプ１２から送話信号を１６０サンプル分取得する（ステップＡ２）。
【００５３】
次いで、この１６０サンプル分の送話信号の二乗平均を計算することにより、第１の平均信号パワーＰ１を計算する（ステップＡ３）。
【００５４】
同様に、ダブルトーク検出器１４は、第２のアンプ１３から送信信号を１６０サンプル分取得し（ステップＡ４）、この１６０サンプル分の送話信号の二乗平均を計算することにより第２の平均信号パワーＰ２を計算する（ステップＡ５）。
【００５５】
このように、１６０サンプル分の送話信号の平均パワーを計算するのは、同一の信号源から発生した音を第１のマイク１及び第２のマイク２で集音する時に生じる時間差による信号パワー差を減少させるためである。
【００５６】
次いで、ダブルトーク検出器１４はレベル検出器１１から受話信号レベルLを受信する（ステップＡ６）。
【００５７】
次いで、ダブルトーク検出器１４は、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＡ７）。
【００５８】
集音された信号がスピーカ３から発音された音声のエコー成分である場合には、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値は閾値Ｐｔｈより小さくなるので（ステップＡ７のＮＯ）、エコー成分の抑圧を行うためにロス挿入カウンタnの値に＋１を加算する（ステップＡ８）。
【００５９】
次いで、ロス挿入カウンタｎの値が閾値ｎｔｈ以下であるか否かを確認する（ステップＡ９）。
【００６０】
ロス挿入カウンタnの値が閾値ｎｔｈよりも大きい場合には（ステップＡ９のＮＯ）、ロス挿入カウンタnの値をｎｔｈに設定する（ステップＡ１０）。
【００６１】
これは、第４のアンプ１７の増幅率が−∞になることを防ぐためである。
【００６２】
次いで、ダブルトーク検出器１４は、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始する（ステップＡ１１）。
【００６３】
さらに、ダブルトーク検出器１４は、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × ｎ + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定する（ステップＡ１２）。
【００６４】
その後、ステップＡ２に戻り、ステップＡ２以降のステップを繰り返す。
【００６５】
近端話者音声が存在する場合、第１のマイク１と第２のマイク２との間の感度差が小さく、第１のアンプ１３の増幅率が第２のアンプ１４の増幅率より大きいために、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値は閾値Ｐｔｈ以上になる（ステップＡ７のＹＥＳ）。
【００６６】
このため、ダブルトークを判定するために、レベル検出器１１から得た受話信号レベルＬが閾値Ｌｔｈ以上であるか否かを確認する（ステップＡ１３）。
【００６７】
受話信号が存在しない場合、受話信号レベルLは閾値Ｌｔｈ未満になる（ステップＡ１３のＮＯ）。
【００６８】
このため、ダブルトーク検出器１４は、シングルトークと判定し、ロス挿入カウンタnの値に−１を加算する（ステップＡ１４）。
【００６９】
次に、ダブルトーク検出器１４は、ロス挿入カウンタnの値が０以上であるか否かを確認する（ステップＡ１５）。
【００７０】
ロス挿入カウンタnの値が０以上である場合には（ステップＡ１５のＹＥＳ）、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始し（ステップＡ１１）、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７１】
ロス挿入カウンタnの値が０未満の場合には（ステップＡ１５のＮＯ）、ロス挿入カウンタnの値に０を代入する（ステップＡ１６）。
【００７２】
その後、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始し（ステップＡ１１）、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７３】
ダブルトークの場合、ステップＡ１３において受話信号レベルLは閾値Ｌｔｈ以上になる（ステップＡ１３のＹＥＳ）。
【００７４】
このため、ハウリングを防止するために、ロス挿入カウンタnの値に＋１を代入し（ステップＡ１７）、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を停止し（ステップＡ１８）、さらに、第４のアンプ１７の増幅率を（−６× n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７５】
以上のような動作をなす本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットによれば、次のような効果を得ることができる。
【００７６】
第１の効果は、ダブルトーク判定処理に要する処理量を少なくすることができるである。
【００７７】
これは、周波数変換処理を行わずに、２つのマイク１、２の感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別できるようにしたためである。
【００７８】
第２の効果は、ダブルトーク判定精度を向上できることである。
【００７９】
これは、２つのマイク１、２の感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別できるようにしたためである。
【００８０】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、次のように、種々の変更が可能である。
【００８１】
図２に示した本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのフローチャートにおけるステップＡ２の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第１のアンプ１２から１６０サンプルの信号を取得しているが、ダブルトーク検出器１４が第１のアンプ１２から取得すべきサンプル数は１６０には限定されない。任意のサンプル数を選択することが可能である。
【００８２】
同様に、ステップＡ４の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第２のアンプ１３から１６０サンプルの信号を取得しているが、ダブルトーク検出器１４が第２のアンプ１３から取得すべきサンプル数は１６０には限定されない。任意のサンプル数を選択することが可能である。
【００８３】
また、ステップＡ１２の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定している。この場合の減算係数は−６には限定されない。−６以外の任意の負の係数値を選択することが可能である。
【００８４】
また、ステップＡ１７の動作において、ロス挿入カウンタnの設定値を＋１としているが、ロス挿入カウンタnの設定値は＋１には限定されない。＋１以外の任意の正の数値を選択することができる。
【００８５】
図３は、本発明の第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのフローチャートである。
【００８６】
第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは図１に示した第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットと同一の構成を有しているが、以下に述べる動作の点において、第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットと相違している。
【００８７】
第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１２の動作における第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定している。これに対して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１２の動作における第４のアンプ１７の増幅率を（Ａ − n2）[ｄＢ]に設定している。
【００８８】
これにより、第４のアンプ１７の増幅率の変更量を２次曲線的に設定することが可能になる。
【００８９】
第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１７の動作におけるロス挿入カウンタnの設定値を＋１としている。これに対して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１７の動作におけるロス挿入カウンタnの設定値を２．４５に設定している。
【００９０】
これにより、ダブルトーク時に第４のアンプ１７の増幅率を６[ｄＢ]減衰させることができる（ステップＡ１２の（Ａ − n2）[ｄＢ]におけるn2≒６）。
【００９１】
ロス挿入カウンタnの設定値としては、任意の値を選択することができる。このように、ロス挿入カウンタnの設定値に応じて、第４のアンプ１７の増幅率の減衰量を調整することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、周波数変換処理を行わずに、２つのマイクの感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別することができる。
【００９３】
この結果、ダブルトーク判定処理に要する処理量を少なくすることができるとともに、ダブルトーク判定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 第１のマイク
２ 第２のマイク
３ スピーカ
４ 第１のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
５ 第２のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
６ ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
７ 第１のノイズサプレッサ（ＮＳ）
８ 第２のノイズサプレッサ（ＮＳ）
９ 第１のローパスフィルター（ＬＰＦ）
１０ 第２のローパスフィルター（ＬＰＦ）
１１ レベル検出器
１２ 第１のアンプ
１３ 第２のアンプ
１４ ダブルトーク検出器
１５ エコーキャンセラー
１６ 第３のアンプ
１７ 第４のアンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハンズフリー通話を可能にする携帯電話用エコー抑制ユニット、そのような携帯電話用エコー抑制ユニットを搭載した携帯電話端末装置及び携帯電話におけるエコー抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話端末装置のスピーカから受話音声を出力することにより、ハンズフリー通話を可能にした携帯電話端末装置が提案されている。
【０００３】
しかしながら、携帯電話端末装置は小型であるため、スピーカからマイクへ回り込むことにより発生するエコー信号レベルが大きいという問題が生じていた。
【０００４】
この問題を解決するためには、携帯電話端末装置がエコーキャンセラーやボイススイッチを備えることが必要であり、このため、一対のマイク及びスピーカを使用したエコーキャンセラーやボイススイッチを備える携帯電話端末装置が数多く考案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エコーキャンセラー及びボイススイッチは、近端話者音声のみが存在する場合、遠端話者音声とエコーが存在する場合、及び、近端話者音声、遠端話者音声及びエコーが存在する場合（ダブルトーク）の３つの通話状態を識別し、各通話状態に応じた制御を行わなければ円滑な通話が実現しないという問題を有している。
【０００６】
この問題を解決するため、例えば、特開平１１−２１５０３３号公報は、送受話信号のパワー比からダブルトークの検出を行う携帯電話端末装置を提案している。
【０００７】
また、特開平７−３０３０７１号公報は、送受話信号の音声ピッチを検出し、それらの相関を比較することにより、ダブルトークの検出を行う携帯電話端末装置を提案している。
【０００８】
しかしながら、これらの携帯端末電話装置において実施される方法は処理が複雑であるため、回路規模が大きくなるという欠点があった。
【０００９】
この問題を解決するため、２個のマイクを使用したエコー抑圧方法が提案されている。
【００１０】
例えば、特開２０００−３２４２３３号公報は、２個のマイクをスピーカから等距離に配置し、同位相でエコー信号を集音することにより、エコー除去を行う携帯電話端末装置を提案している。
【００１１】
しかしながら、この携帯電話端末装置によれば、２個のマイクをスピーカから等距離に、かつ、同一面に配置しなければならないため、携帯電話端末装置のデザインに著しい制約を与えるという問題があった。
【００１２】
本発明は、これら従来の携帯電話端末装置における問題点に鑑みてなされたものであり、ダブルトーク判定処理に必要な処理量を少なくする携帯電話用エコー抑制ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、送話音声を集音する第一のマイクと、送話音声を集音する第二のマイクと、受話音声を出力するスピーカと、前記第一のマイクの出力信号を増幅する第一のアンプと、前記第二のマイクの出力信号を増幅する第二のアンプと、受話信号のレベルを検出し、検出したレベルを示す信号を発するレベル検出器と、前記第一及び第二のアンプからの出力信号及び前記レベル検出器からの信号に基づいて、本携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置の通話状態を検出し、検出した通話状態に応じた信号を発するダブルトーク検出器と、前記ダブルトーク検出器からの信号に応じて、前記第一のマイクから出力される送話信号に含まれるエコー成分除去を行うエコーキャンセラーと、外部復号器から送られてきた信号を増幅し、前記エコーキャンセラーに送信する第三のアンプと、前記ダブルトーク検出器から指示された増幅率に従って、前記エコーキャンセラーから送られてきた送話信号を増幅し、増幅した送話信号を外部符号器に送信する第四のアンプと、を備え、前記第一のアンプの増幅率と前記第二のアンプの増幅率とは相互に異なる値に設定されている携帯電話用エコー抑制ユニットを提供する。
【００１４】
この携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、前記第一のマイクから前記スピーカまでの距離は前記第二のマイクから前記スピーカまでの距離よりも長くなるように設定されていることが好ましい。
【００１８】
この携帯電話用エコー抑制ユニットは、前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第一のローパスフィルターと、前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第二のローパスフィルターと、をさらに備えることが好ましい。
【００１９】
上記の本発明に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは携帯電話端末装置に搭載して使用することができる。
【００２０】
さらに、本発明は、送話音声を集音する第一及び第二のマイクと、前記第一及び第二のマイクの各々に対応する第一及び第二のアンプと、受話音声を出力するスピーカと、を備える携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する過程と、前記第二のアンプにおいて、前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する際の増幅率とは異なる増幅率に従って、前記第二のマイクからの出力信号を増幅する過程と、前記第一及び第二のアンプからの出力信号に基づいてダブルトークを判定する過程と、を備えることを特徴とするエコー抑制方法を提供する。
【００２２】
さらに、本発明は、上記の携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値よりも小さい場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算する過程と、前記ロス挿入カウンタの値が前記しきい値以下にする過程と、前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を行う過程と、前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、を備えるエコー抑制方法を提供する。
【００２３】
さらに、本発明は、上記の携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値以上である場合に、受話信号レベルがしきい値以上であるか否かを判定する過程と、前記受話信号レベルがしきい値以上である場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算し、前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を停止し、前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、を備えるエコー抑制方法を提供する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのブロック図である。本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは図示されないハンズフリー携帯電話端末装置に含まれている。
【００２５】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは、図１に示すように、第１のマイク１と、第２のマイク２と、スピーカ３と、第１のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器（ＡＤＣ）４と、第２のＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）５と、ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器（ＤＡＣ）６と、第１のノイズサプレッサ（ＮＳ）７と、第２のノイズサプレッサ（ＮＳ）８と、第１のローパスフィルター（ＬＰＦ）９と、第２のローパスフィルター（ＬＰＦ）１０と、レベル検出器１１と、第１のアンプ１２と、第２のアンプ１３と、ダブルトーク検出器１４と、エコーキャンセラー１５と、第３のアンプ１６と、第４のアンプ１７と、から構成されている。
【００２６】
第１のマイク１は第１のＡ／Ｄ変換器４と接続されており、集音した音声及び周囲騒音を電気信号に変換し、第１のＡ／Ｄ変換器４へ送る。
【００２７】
第２のマイク２は第２のＡ／Ｄ変換器５と接続されており、集音した音声及び周囲騒音を電気信号に変換し、第２のＡ／Ｄ変換器５へ送る。
【００２８】
スピーカ３はＤ／Ａ変換器６と接続されており、Ｄ／Ａ変換器６から送られてくる電気信号を音声に変換して、出力する。
【００２９】
第１のマイク１からスピーカ３までの距離は第２のマイク２からスピーカ３までの距離よりも長くなるように配置されている。
【００３０】
これは、スピーカ３から第１のマイク１へ回り込む音声信号レベルとスピーカ３から第２のマイク２へ回り込む音声信号レベルとが異なるようにするためである。
【００３１】
第１のＡ／Ｄ変換器４は第１のマイク１及び第１のノイズサプレッサ７と接続され、第１のマイク１から送られてきたアナログ信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を第１のノイズサプレッサ７へ送る。
【００３２】
第２のＡ／Ｄ変換器５は第２のマイク２及び第２のノイズサプレッサ８と接続され、第２のマイク２から送られてきたアナログ信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号を第２のノイズサプレッサ７へ送る。
【００３３】
Ｄ／Ａ変換器６はスピーカ３、レベル検出器１１及びエコーキャンセラー１５と接続されており、エコーキャンセラー１５から送られてきたディジタル信号をアナログ信号に変換し、スピーカ３へ送る。
【００３４】
第１のノイズサプレッサ７は第１のＡ／Ｄ変換器４、第１のローパスフィルター９及びエコーキャンセラー１５と接続されており、第１のＡ／Ｄ変換器４から送られてきたディジタル信号に含まれる雑音成分を除去し、除去後のディジタル信号を第１のローパスフィルター９及びエコーキャンセラー１５に送る。
【００３５】
第２のノイズサプレッサ８は第２のＡ／Ｄ変換器５及び第２のローパスフィルター１０と接続されており、第２のＡ／Ｄ変換器５から送られてきたディジタル信号に含まれる雑音成分を除去し、除去後のディジタル信号を第２のローパスフィルター１０に送る。
【００３６】
第１のローパスフィルター９は第１のノイズサプレッサ７及び第１のアンプ１２と接続されており、第１のノイズサプレッサ７から送られてきたディジタル信号の低域成分を取り出し、その低域成分を第１のアンプ１２へ送る。
【００３７】
本発明者の実験結果によれば、近端話者から第１のマイク１及び第２のマイク２までの距離が離れている場合、２つのマイク１、２の低周波数領域の送話周波数特性はほぼ等しくなる。このため、第１のローパスフィルター９を設け、ディジタル信号の低域成分のみをダブルトーク判定のファクターとした。
【００３８】
第２のローパスフィルター１０は第２のノイズサプレッサ８及び第２のアンプ１３と接続されており、第２のノイズサプレッサ８から送られてきたディジタル信号の低域成分を取り出し、その低域成分を第２のアンプ１３へ送る。
【００３９】
第２のローパスフィルター１０を設けた理由は、上述の第１のローパスフィルター９を設けた理由と同じである。
【００４０】
レベル検出器１１はダブルトーク検出器１４及びエコーキャンセラー１５と接続され、エコーキャンセラー１５から送られてきた受話信号パワーを計算し、計算した受話信号パワーを示す受話信号レベル情報をダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４１】
第１のアンプ１２は第１のローパスフィルター９及びダブルトーク検出器１４と接続され、第１のローパスフィルター９から送られてきたディジタル信号を増幅し、ダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４２】
第２のアンプ１３は第２のローパスフィルター１０及びダブルトーク検出器１４と接続され、第２のローパスフィルター１０から送られてきたディジタル信号を増幅し、ダブルトーク検出器１４へ送る。
【００４３】
第１のアンプ１２及び第２のアンプ１３の増幅率は、スピーカ３から出力された音声信号が第１のマイク１で集音され、第１のノイズサプレッサ７及び第１のローパスフィルター９を通って来た音声信号レベルと、スピーカ３から出力された音声信号が第２のマイク２で集音され、第２のノイズサプレッサ８及び第２のローパスフィルター１０を通って来た音声信号レベルとが等しくなるように設定されている。
【００４４】
ダブルトーク検出器１４はレベル検出器１１、第１のアンプ１２、第２のアンプ１３、エコーキャンセラー１５及び第４のアンプ１７と接続されており、レベル検出器１１から送られてきた受話信号レベル情報、第１のアンプ１２から送られてきたディジタル信号及び第２のアンプ１３から送られてきたディジタル信号に基づいて、通話状態を検出し、検出した通話状態に応じてエコーキャンセラー１５の動作及び第４のアンプ１７の増幅率を変更する。
【００４５】
ダブルトーク検出器１４は、後述する第４のアンプ１７の増幅率を設定するためのロス挿入カウンタ（図示せず）を備えている。
【００４６】
エコーキャンセラー１５はＤ／Ａ変換器６、第１のノイズサプレッサ７、レベル検出器１１、ダブルトーク検出器１４、第３のアンプ１６及び第４のアンプ１７と接続されており、第３のアンプ１６から送られてきた受話信号に基づいて擬似エコー信号を作成し、第１のノイズサプレッサ７から送られてきた送話信号に含まれるエコー成分除去を行い、除去後の送話信号を第４のアンプ１７へ送るとともに、第４のアンプ１７へ送る送話信号に基づいて、エコーパス推定を行う。
【００４７】
第３のアンプ１６はエコーキャンセラー１５及び図示されない復号器と接続されており、図示されない復号器から送られてきた信号を増幅し、エコーキャンセラー１５へ送る。
【００４８】
第４のアンプ１７はダブルトーク検出器１４、エコーキャンセラー１５及び図示されない符号器と接続されており、エコーキャンセラー１５から送られてきた送話信号をダブルトーク検出器１４から指示された増幅率に従って増幅し、増幅した送話信号を図示されない符号器へ送る。
【００４９】
図２は、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作について説明する。
【００５０】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置が通話状態になると、ダブルトーク検出器１４はロス挿入カウンタnの値を０に設定し、第４のアンプ１７の増幅率を初期化する、すなわち、第４のアンプ１７の増幅率初期値Ａを設定する（ステップＡ１）。
【００５１】
第４のアンプ１７の増幅率初期値Ａは本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの製作者が任意に設定することができる定数である。
【００５２】
次に、ダブルトーク検出器１４は、第１のアンプ１２から送話信号を１６０サンプル分取得する（ステップＡ２）。
【００５３】
次いで、この１６０サンプル分の送話信号の二乗平均を計算することにより、第１の平均信号パワーＰ１を計算する（ステップＡ３）。
【００５４】
同様に、ダブルトーク検出器１４は、第２のアンプ１３から送信信号を１６０サンプル分取得し（ステップＡ４）、この１６０サンプル分の送話信号の二乗平均を計算することにより第２の平均信号パワーＰ２を計算する（ステップＡ５）。
【００５５】
このように、１６０サンプル分の送話信号の平均パワーを計算するのは、同一の信号源から発生した音を第１のマイク１及び第２のマイク２で集音する時に生じる時間差による信号パワー差を減少させるためである。
【００５６】
次いで、ダブルトーク検出器１４はレベル検出器１１から受話信号レベルLを受信する（ステップＡ６）。
【００５７】
次いで、ダブルトーク検出器１４は、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値が閾値Ｐｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＡ７）。
【００５８】
集音された信号がスピーカ３から発音された音声のエコー成分である場合には、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値は閾値Ｐｔｈより小さくなるので（ステップＡ７のＮＯ）、エコー成分の抑圧を行うためにロス挿入カウンタnの値に＋１を加算する（ステップＡ８）。
【００５９】
次いで、ロス挿入カウンタｎの値が閾値ｎｔｈ以下であるか否かを確認する（ステップＡ９）。
【００６０】
ロス挿入カウンタnの値が閾値ｎｔｈよりも大きい場合には（ステップＡ９のＮＯ）、ロス挿入カウンタnの値をｎｔｈに設定する（ステップＡ１０）。
【００６１】
これは、第４のアンプ１７の増幅率が−∞になることを防ぐためである。
【００６２】
次いで、ダブルトーク検出器１４は、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始する（ステップＡ１１）。
【００６３】
さらに、ダブルトーク検出器１４は、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × ｎ + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定する（ステップＡ１２）。
【００６４】
その後、ステップＡ２に戻り、ステップＡ２以降のステップを繰り返す。
【００６５】
近端話者音声が存在する場合、第１のマイク１と第２のマイク２との間の感度差が小さく、第１のアンプ１３の増幅率が第２のアンプ１４の増幅率より大きいために、第１の平均信号パワーＰ１と第２の平均信号パワーＰ２との差の絶対値は閾値Ｐｔｈ以上になる（ステップＡ７のＹＥＳ）。
【００６６】
このため、ダブルトークを判定するために、レベル検出器１１から得た受話信号レベルＬが閾値Ｌｔｈ以上であるか否かを確認する（ステップＡ１３）。
【００６７】
受話信号が存在しない場合、受話信号レベルLは閾値Ｌｔｈ未満になる（ステップＡ１３のＮＯ）。
【００６８】
このため、ダブルトーク検出器１４は、シングルトークと判定し、ロス挿入カウンタnの値に−１を加算する（ステップＡ１４）。
【００６９】
次に、ダブルトーク検出器１４は、ロス挿入カウンタnの値が０以上であるか否かを確認する（ステップＡ１５）。
【００７０】
ロス挿入カウンタnの値が０以上である場合には（ステップＡ１５のＹＥＳ）、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始し（ステップＡ１１）、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７１】
ロス挿入カウンタnの値が０未満の場合には（ステップＡ１５のＮＯ）、ロス挿入カウンタnの値に０を代入する（ステップＡ１６）。
【００７２】
その後、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を開始し（ステップＡ１１）、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７３】
ダブルトークの場合、ステップＡ１３において受話信号レベルLは閾値Ｌｔｈ以上になる（ステップＡ１３のＹＥＳ）。
【００７４】
このため、ハウリングを防止するために、ロス挿入カウンタnの値に＋１を代入し（ステップＡ１７）、エコーキャンセラー１５のフィルタ係数の更新を停止し（ステップＡ１８）、さらに、第４のアンプ１７の増幅率を（−６× n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定し（ステップＡ１２）、ステップＡ２に戻る。
【００７５】
以上のような動作をなす本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットによれば、次のような効果を得ることができる。
【００７６】
第１の効果は、ダブルトーク判定処理に要する処理量を少なくすることができるである。
【００７７】
これは、周波数変換処理を行わずに、２つのマイク１、２の感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別できるようにしたためである。
【００７８】
第２の効果は、ダブルトーク判定精度を向上できることである。
【００７９】
これは、２つのマイク１、２の感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別できるようにしたためである。
【００８０】
本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、次のように、種々の変更が可能である。
【００８１】
図２に示した本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのフローチャートにおけるステップＡ２の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第１のアンプ１２から１６０サンプルの信号を取得しているが、ダブルトーク検出器１４が第１のアンプ１２から取得すべきサンプル数は１６０には限定されない。任意のサンプル数を選択することが可能である。
【００８２】
同様に、ステップＡ４の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第２のアンプ１３から１６０サンプルの信号を取得しているが、ダブルトーク検出器１４が第２のアンプ１３から取得すべきサンプル数は１６０には限定されない。任意のサンプル数を選択することが可能である。
【００８３】
また、ステップＡ１２の動作において、ダブルトーク検出器１４は、第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定している。この場合の減算係数は−６には限定されない。−６以外の任意の負の係数値を選択することが可能である。
【００８４】
また、ステップＡ１７の動作において、ロス挿入カウンタnの設定値を＋１としているが、ロス挿入カウンタnの設定値は＋１には限定されない。＋１以外の任意の正の数値を選択することができる。
【００８５】
図３は、本発明の第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのフローチャートである。
【００８６】
第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットは図１に示した第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットと同一の構成を有しているが、以下に述べる動作の点において、第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットと相違している。
【００８７】
第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１２の動作における第４のアンプ１７の増幅率を（−６ × n + 初期値Ａ）[ｄＢ]に設定している。これに対して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１２の動作における第４のアンプ１７の増幅率を（Ａ − n2）[ｄＢ]に設定している。
【００８８】
これにより、第４のアンプ１７の増幅率の変更量を２次曲線的に設定することが可能になる。
【００８９】
第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１７の動作におけるロス挿入カウンタnの設定値を＋１としている。これに対して、本実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットにおいては、ステップＡ１７の動作におけるロス挿入カウンタnの設定値を２．４５に設定している。
【００９０】
これにより、ダブルトーク時に第４のアンプ１７の増幅率を６[ｄＢ]減衰させることができる（ステップＡ１２の（Ａ − n2）[ｄＢ]におけるn2≒６）。
【００９１】
ロス挿入カウンタnの設定値としては、任意の値を選択することができる。このように、ロス挿入カウンタnの設定値に応じて、第４のアンプ１７の増幅率の減衰量を調整することができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、周波数変換処理を行わずに、２つのマイクの感度差を利用して集音した音声がエコーであるか、あるいは、近端話者音声であるかを判別することができる。
【００９３】
この結果、ダブルトーク判定処理に要する処理量を少なくすることができるとともに、ダブルトーク判定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットのブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第一の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第二の実施形態に係る携帯電話用エコー抑制ユニットの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 第１のマイク
２ 第２のマイク
３ スピーカ
４ 第１のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
５ 第２のアナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器
６ ディジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）変換器
７ 第１のノイズサプレッサ（ＮＳ）
８ 第２のノイズサプレッサ（ＮＳ）
９ 第１のローパスフィルター（ＬＰＦ）
１０ 第２のローパスフィルター（ＬＰＦ）
１１ レベル検出器
１２ 第１のアンプ
１３ 第２のアンプ
１４ ダブルトーク検出器
１５ エコーキャンセラー
１６ 第３のアンプ
１７ 第４のアンプ
Claims (7)
- 送話音声を集音する第一のマイクと、
送話音声を集音する第二のマイクと、
受話音声を出力するスピーカと、
前記第一のマイクの出力信号を増幅する第一のアンプと、
前記第二のマイクの出力信号を増幅する第二のアンプと、
受話信号のレベルを検出し、検出したレベルを示す信号を発するレベル検出器と、
前記第一及び第二のアンプからの出力信号及び前記レベル検出器からの信号に基づいて、本携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置の通話状態を検出し、検出した通話状態に応じた信号を発するダブルトーク検出器と、
前記ダブルトーク検出器からの信号に応じて、前記第一のマイクから出力される送話信号に含まれるエコー成分除去を行うエコーキャンセラーと、
外部復号器から送られてきた信号を増幅し、前記エコーキャンセラーに送信する第三のアンプと、
前記ダブルトーク検出器から指示された増幅率に従って、前記エコーキャンセラーから送られてきた送話信号を増幅し、増幅した送話信号を外部符号器に送信する第四のアンプと、
を備え、
前記第一のアンプの増幅率と前記第二のアンプの増幅率とは相互に異なる値に設定されている携帯電話用エコー抑制ユニット。 - 前記第一のマイクから前記スピーカまでの距離は前記第二のマイクから前記スピーカまでの距離よりも長くなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯電話用エコー抑制ユニット。
- 前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第一のローパスフィルターと、
前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する第二のローパスフィルターと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯電話用エコー抑制ユニット。 - 請求項１乃至３の何れか一項に記載の携帯電話用エコー抑制ユニットを搭載した携帯電話端末装置。
- 送話音声を集音する第一及び第二のマイクと、
前記第一及び第二のマイクの各々に対応する第一及び第二のアンプと、
受話音声を出力するスピーカと、
を備える携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、
前記第一のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、
前記第二のマイクからの出力における低域成分を取り出し、前記第一のアンプに出力する過程と、
前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する過程と、
前記第二のアンプにおいて、前記第一のアンプにおいて前記第一のマイクからの出力信号を増幅する際の増幅率とは異なる増幅率に従って、前記第二のマイクからの出力信号を増幅する過程と、
前記第一及び第二のアンプからの出力信号に基づいてダブルトークを判定する過程と、
を備えることを特徴とするエコー抑制方法。 - 送話音声を集音する第一のマイクと、
送話音声を集音する第二のマイクと、
受話音声を出力するスピーカと、
前記第一のマイクの出力信号を増幅する第一のアンプと、
前記第二のマイクの出力信号を増幅する第二のアンプと、
前記第一及び第二のアンプからの出力信号に基づいて、本携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置の通話状態を検出し、検出した通話状態に応じた信号を発するダブルトーク検出器と、
前記ダブルトーク検出器からの信号に応じて、前記第一のマイクから出力される送話信号に含まれるエコー成分除去を行うエコーキャンセラーと、
前記ダブルトーク検出器から指示された増幅率に従って、前記エコーキャンセラーから送られてきた送話信号を増幅し、増幅した送話信号を外部符号器に送信する第四のアンプと、
を備える携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、
前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、
前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、
前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、
前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値よりも小さい場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算する過程と、
前記ロス挿入カウンタの値が前記しきい値以下にする過程と、
前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を行う過程と、
前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、
を備えるエコー抑制方法。 - 送話音声を集音する第一のマイクと、
送話音声を集音する第二のマイクと、
受話音声を出力するスピーカと、
前記第一のマイクの出力信号を増幅する第一のアンプと、
前記第二のマイクの出力信号を増幅する第二のアンプと、
前記第一及び第二のアンプからの出力信号に基づいて、本携帯電話用エコー抑制ユニットが搭載されている携帯電話端末装置の通話状態を検出し、検出した通話状態に応じた信号を発するダブルトーク検出器と、
前記ダブルトーク検出器からの信号に応じて、前記第一のマイクから出力される送話信号に含まれるエコー成分除去を行うエコーキャンセラーと、
前記ダブルトーク検出器から指示された増幅率に従って、前記エコーキャンセラーから送られてきた送話信号を増幅し、増幅した送話信号を外部符号器に送信する第四のアンプと、
を備える携帯電話用エコー抑制ユニットにおけるエコー抑制方法であって、
前記第一のアンプから出力される送話信号の第一の平均信号パワーを計算する過程と、
前記第二のアンプから出力される送話信号の第二の平均信号パワーを計算する過程と、
前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差がしきい値以上であるか否かを判定する過程と、
前記第一の平均信号パワーと前記第二の平均信号パワーとの差が前記しきい値以上である場合に、受話信号レベルがしきい値以上であるか否かを判定する過程と、
前記受話信号レベルがしきい値以上である場合には、前記ダブルトーク検出器のロス挿入カウンタの値に正値を加算し、前記エコーキャンセラーのフィルタ係数の更新を停止し、前記第四のアンプの増幅率をその初期値よりも小さい値に設定する過程と、
を備えるエコー抑制方法。
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|---|---|---|---|
| JP2002190285A JP3968704B2 (ja) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | ハンズフリー携帯電話端末装置 |
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