帶有回聲消除器的通信終端及其回聲消除方法
2023-06-07 07:07:51 2
專利名稱：帶有回聲消除器的通信終端及其回聲消除方法
技術領域：
本發明涉及能夠防止聲音的丟失和不需要的收斂信號音的產生來充分地除去遠端通話者回聲的帶有回聲消除器的通信終端裝置。
背景技術：
目前，作為該帶有回聲消除器的通信終端裝置的種類的技術有專利文獻1中公開的技術。
該專利文獻1中示出的現有的控制回聲消除器的訓練(training)的通信系統及線路交換系統如圖9所示那樣構成。
如圖9所示，該系統構成為具備接收輸入端子Rin100(以下稱為「Rin100」)、接收輸出端子Rout102(以下稱為「Rout102」)、數字-模擬轉換器103(以下稱為「D/A103」)、2線4線轉換混合(hybrid)電路104、電話機105、模擬-數字轉換器106(以下稱為「A/D106」)、發送輸入端子Sin107(以下稱為「Sin107」)、回聲消除加法器108、發送輸出端子Sout109(以下稱為「Sout109」)、自適應濾波器110、回聲消除器113、開關112、以及信號源111。
基於圖9來說明該系統的動作。
初始狀態下開關112的端子連接到a。
首先，當電話機105彼此確立了呼叫時，切換開關112而連接到b。用於自適應濾波器110的收斂的參考信號從信號源111(參考信號源111)輸入到開關112的端子b。從開關112出來的參考信號被輸出到自適應濾波器110和Rout102。從Rout102輸出的參考信號在D/A103中轉換為模擬信號，輸入到混合器104中。
輸入到混合器104中的參考信號中的一部分輸入到電話機105中，剩餘部分經由A/D106再次返回到回聲消除器113。即，從混合器104出來的信號在A/D106中轉換為數位訊號，經由Sin107輸入到加法器108中。來自自適應濾波器110的輸出即偽回聲y』輸入到加法器108中，與回聲信號y在加法器108中進行相抵。從加法器108出來的信號輸出到自適應濾波器110和Sout109中。
確立了呼叫之後，僅經過預先設定的一定時間，使回聲消除器113的自適應濾波器110收斂之後，通過來自未圖示的開關控制器的時間控制使開關112的端子閉合到a。
而且，接下來開始會話時，遠端通話者的聲音信號輸入到Rin100之後，該聲音信號經由開關112、Rout102、D/A103、以及混合器104，輸入到電話機105中。
另一方面，聲音信號的一部分由混合器104反射而返回到回聲消除器113中。所反射的回聲信號y在加法器108中與偽回聲y』相抵，使得回聲不會到達遠方的未圖示的遠端通話者，從而能夠進行會話。
專利文獻1日本特開2004-23299號公報但是，在上述的現有的系統中，存在如下的問題點。
(1)在現有技術中，確立了呼叫時，使開關112閉合到端子b而進行自適應濾波器110的收斂。此時，通常所謂的「確立了呼叫的狀態」是指發送者(位於圖9的左側的未圖示的通話者)和接收者(使用圖9的電話機105的通話者以下記為近端通話者)都處於可通話的狀態。在確立了該呼叫的狀態下，從信號源111輸出進行自適應濾波器110的收斂的信號時，近端通話者也會聽到收斂用信號，從而將不快感給予近端通話者。特別是，以最短的時間使自適應濾波器110結束收斂的信號的種類多數為高斯噪聲等與所謂的聲音不同的非自然的信號。因此，在收斂用信號的電平大的情況等下，近端通話者剛拿起電話時不容分說會聽到無用的大噪音，從而對於近端接收者來說非常痛苦。
並且，與上述的情況相反，收斂用信號的電平減小時，無法以充分的電平得到主要的回聲，無法以充分的精度使自適應濾波器110收斂，所以存在無法充分地除去聲音會話中的回聲的缺點。
(1-2)作為迴避該缺點的方法，有縮短參考信號的輸出時間的方法。即，可以考慮如下的方法不是簡單地減小參考信號電平，而是僅以短時間輸出參考信號，以減小使近端通話者聽到噪聲的危害。但是，回聲消除器的自適應濾波器的收斂一般使用公知的技術即「NLMS算法」等來逐次進行回聲路徑的推斷，但上述的普通的方法在該情況下會產生不合適。即，以過短的時間結束自適應濾波器的推斷時，「逐次」推斷回聲路徑的算法無法確保充分的時間。其結果，存在如下的缺點回聲路徑的推斷變得不充分，結果，越充分地除去通常會話中的回聲，越無法使自適應濾波器收斂/學習。即，此時，想要迴避近端通話者的噪聲收聽時，產生無法充足地除去會話中的回聲的缺點。
(2)進而，從「確立了呼叫的狀態」起，使用開關112來切斷接收線的一部分而開始收斂，所以存在丟失遠端通話者的聲音的開頭的一部分的缺點。通常，在確立電話的呼叫的開頭期間，從遠端通話者向近端通話者進行「喂喂」等招呼是司空見慣的，所以當丟失招呼聲音或寒暄的一部分時，存在對接聽者給予不適感的缺點。
作為防止來自遠端通話者的開頭聲音的丟失的簡單的解決方法，也考慮了如下的方法將現有技術的開關112變更為加法器108，將遠端通話者聲音和自適應濾波器收斂用信號混合輸出，但如上述那樣，效果最好的收斂信號多數為高斯噪聲那樣的非自然的信號，仍然對近端通話者產生刺耳的感覺。並且另一方面，無法解決如下的缺點即使混入了對近端通話者不產生刺耳那樣的電平的參考信號，但自適應濾波器110不會充分地收斂，從而無法充分地除去本來的聲音會話中的回聲。並且，以時間上過短的時間使自適應濾波器收斂時的缺點也與所述相同。
發明內容
本發明就是鑑於上述的缺點而完成的，其目的在於提供一種帶有回聲消除器的通信終端及其回聲消除方法，所述帶有回聲消除器的通信終端不會產生遠端通話者的聲音的丟失，進而不會使近端通話者聽到不需要的收斂信號而給予不適感，而且能夠充分地除去遠端通話者回聲。
為了解決上述課題，本發明的帶有回聲消除器的通信終端的特徵在於，其具備假電路，該假電路具有與產生真回聲的電路相同或大致相同的特性，並且生成假回聲，該假回聲通過與真回聲相位相反來抵消真回聲。
作為該假電路，其具備偽混合器、偽電話機、以及模擬混合器的通過傳遞函數的偽通過傳遞函數運算器、模擬混合器的通過傳遞函數的偽通過傳遞函數濾波器、或生成偽混合器通過信號的自適應偽通過傳遞函數濾波器，該假電路在沒有聲音時收斂。
並且，除去通信中的回聲的通信終端的回聲消除方法的特徵在於，該方法具有與產生真回聲的電路相同或大致相同的特性，生成與真回聲相位相反的假回聲來抵消真回聲。
根據本發明，所述帶有回聲消除器的通信終端不會產生遠端通話者的聲音的丟失，進而不會使近端通話者聽到不必要的收斂信號而給予不適感。而且，能夠充分地除去遠端通話者回聲。
圖1是示出本發明的第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖2是示出本發明的第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖3是示出本發明的第3實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖4是示出本發明的第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖5是示出本發明的第5實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖6是示出本發明的第6實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖7是示出本發明的第7實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖8是示出本發明的第8實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
圖9是示出現有的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。
標號說明1接收輸入端子Rin；2接收輸出端子Rout；3數字模擬轉換器；4混合器；5-1電話機；5-2偽電話機Ztel；5-3電話機；6模擬-數字轉換器；7發送輸入端子Sin；8發送輸出端子Sout；10相位反轉器；11偽混合器；12帶有回聲消除器的通信終端裝置；20相位反轉器；21數字-模擬轉換器；30參考信號產生器；31相位反轉器；32D/A；33偽通過傳遞函數運算器；34自適應濾波器；35加法器；40偽通過傳遞函數濾波器；50A/D；51自適應偽通過傳遞函數濾波器；54電話機；60呼叫控制裝置；61聲音檢測器；62參考信號產生器；64電話機。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施方式的帶有回聲消除器的通信終端及其回聲消除方法。
(第1實施方式)圖1是示出本發明的第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。在圖1中，1為接收輸入端子Rin(以下稱為「Rin1」)，以下，2為接收輸出端子Rout(以下稱為「Rout2」)，3為數字模擬轉換器(以下稱為「D/A3」)，4為混合器，5-1為電話機，6為模擬-數字轉換器(以下稱為「A/D6」)，7為發送輸入端子Sin(以下稱為「Sin7」)，8為發送輸出端子Sout(以下稱為「Sout8」)，11為偽混合器，5-2為偽電話機Ztel(以下稱為「Ztel5-2」)，10為相位反轉器。由此，構成帶有回聲消除器的通信終端裝置12的整體。
此處，偽混合器11為混合器4的假電路。該偽混合器11隻要是其反射傳遞函數、通過傳遞函數與混合器4的反射傳遞函數、通過傳遞函數相同的電路即可。不限定於特別的結構等，只要是滿足上述條件即可。作為簡單的電路，只要使用與混合器4相同種類的產品即可。
Ztel5-2為電話機5-1的假電路。該Ztel5-2隻要是用於實現與電話機5-1相同的電阻抗的電路即可，不限定於特別的結構等，只要是滿足上述條件即可。例如，在不具有通信功能的非常簡單的電路、例如最簡單的例子中，也可以是單純的600Ω電阻元件。
以這些相位反轉器10、偽混合器11以及Ztel5-2構成偽回聲生成單元，所述偽回聲生成單元生成相位反轉的偽回聲。
(第1實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置12如下述那樣動作。以下，使用圖1來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置12的動作。
從未圖示的遠方的通話者(是相當於圖1的左側的通話者。以下記為遠端通話者。)到達的聲音信號(數字聲音)被輸入到Rin1，在D/A3中轉換為模擬信號X_a，並從Rout2輸入到混合器4和相位反轉器10中。
輸入到混合器4中的信號X_a從混合器4向電話機5-1輸出，但其一部分反射而成為回聲信號輸入到A/D6。如公知的那樣，該回聲y成為混合器4中的反射傳遞函數Hy和信號X_a的卷積處理，所以能夠如式1那樣表現。
y＝Hy*X_a…(1)此處，*表示卷積。
另一方面，從混合器4向電話機5-1輸出的信號也能夠由作為混合器4中的另一個特性的通過傳遞函數Hg和信號X_a的卷積表現，所以能夠如式2那樣表現。即，混合器4成為如下的元件相對於輸入信號，在發送輸入端子的方向上賦予Hy的特性，在電話機5-1的方向上賦予Hg的特性。
X_ah＝Hg*X_a…(2)另一方面，從D/A3輸入到相位反轉器10的信號X_a被相位反轉而成為-X_a，輸入到偽混合器11。在該偽混合器11中，信號的一部分反射而成為偽回聲信號y_dum，剩下的信號輸出到偽電話機5-2。
與所述的回聲信號相同，偽回聲信號y_dum能夠由偽混合器11中的反射傳遞函數Hy_dum和回聲源信號X_a的卷積表現，所以能夠如式3那樣表現。
y_dum＝Hy_dum*(-X_a)…(3)另一方面，從偽混合器11向偽電話機5-2輸出的信號Xd_ah還能夠由混合器4中的通過傳遞函數Hg和回聲源信號X_a的卷積表現，所以能夠如式4那樣表現。
Xd_ah＝Hg_dum*(-X_a)…(4)此處，如所述那樣，Hy_dumHy…(5)所以，輸入到A/D6的信號ya成為回聲信號y和偽回聲信號y_dum的模擬相加信號。即成為如下述那樣除去了回聲的信號。
ya＝y+y_dum＝Hy*X_a+(Hy_dum*(-X_a))Hy*X_a+(Hy*(-X_a))＝(X_a-X_a)*Hy…(6)ya在A/D6中轉換為數位訊號yd，經由發送輸入端子Sin7、發送輸出端子Sout8輸出到未圖示的遠端通話者。
(第1實施方式的效果)如以上說明那樣，根據本發明的第1實施方式，獲得了如下的效果。
使用相位反轉器10使來自遠端的模擬聲音信號反轉，使用偽混合器11和Ztel5-2生成偽回聲，在模擬線上抵消偽回聲和真回聲，所以能夠不需要用於回聲消除的訓練(training)。
結果，能夠充分地除去回聲，並且能夠防止近端通話者聽到用於訓練的噪聲，能夠防止給予不適感。
並且，從遠端通話者的聲音的開頭部分開始發揮了回聲的消除處理功能，所以不會丟失遠端通話者的聲音的開頭等。
其結果，能夠提供通話質量優良的帶有回聲消除器的通信終端裝置。
(第2實施方式)接下來，說明本發明的第2實施方式。
圖2是示出本發明的第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與上述的第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為變更了相位反轉器10。去掉設置在偽混合器11的前段的模擬信號的相位反轉器10，新設置數位訊號的相位反轉器20，在偽混合器11和相位反轉器20之間設置數字-模擬轉換器21。
相位反轉器20連接在Rin1和Rout2之間，使從Rin1輸入的遠端通話者信號X即數位訊號直接輸入而轉換為模擬信號。使用DSP或反轉器元件等來構成該相位反轉器20。一般情況下，例如僅使用DSP在信號波形上乘上-1而使數位訊號中的聲音波形反轉，處理能夠極其簡單地實現。當然，也可以使用數字電路的反轉器元件。
數字-模擬轉換器21轉換由相位反轉器20反轉了相位的信號。
其他的部分與第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端相同。
(第2實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置如下述那樣動作。以下，使用圖2來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置的動作。
第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的動作與第1實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為相位反轉器20、數字-模擬轉換器21。關於其他的部分，因為與第1實施方式相同，所以此處省略其說明。
遠端通話者信號(數位訊號)X輸入到Rout2以及相位反轉器20。而且，輸入到相位反轉器20的信號X被該相位反轉器20進行相位反轉。例如使用DSP在信號波形上乘上-1而進行相位反轉。或者，使用數字電路的反轉器元件進行相位反轉。
由相位反轉器20進行了相位反轉的信號輸出到D/A21，進行數字-模擬轉換而成為模擬信號X_a2。該模擬信號X_a2輸出到偽混合器11，之後，與上述的第1實施方式相同地進行動作。
(第2實施方式的效果)如第1實施方式那樣使用模擬信號的相位反轉器10時，有時該模擬相位反轉器10具有無法忽略的大小的阻抗成分。雖然阻抗成分小時沒有問題，但是阻抗成分大時，為了使偽回聲y_dum接近真回聲y，所以需要進行調整，以使模擬相位反轉器10、偽混合器11以及偽電話機Ztel5-2這三個的組合阻抗、與混合器4和電話機5-1的組合阻抗一致。但是，使該阻抗一致的調整不容易實現，需要對模擬電路設計熟練。
與此相對，使用數位訊號的相位反轉器20時，在數位訊號上執行相位反轉，所以實現起來非常簡單。
具體而言，如果使用與混合器4和偽混合器11相同種類(相同類型)的部件，設計者只要使偽電話機Ztel5-2的阻抗和電話機5-1的阻抗一致即可，無需對設計、調整特別熟練。
如上所述，能夠易於設備的設計，並且能夠如前面所述那樣將匹配對象限定為1對1的混合器4和偽混合器11，所以能夠進一步使調整的精度提高，能夠使回聲除去精度提高。
另外，在本實施方式中，在模擬線上相抵了偽回聲和真回聲，但也可以在數字線上進行相抵。此時，也可以暫時使用未圖示的其他的A/D對偽回聲進行數字轉換之後，輸出到數字加法器(未圖示)，所述數字加法器設置在A/D6到Sout8之間，使用該數字加法器進行回聲相抵。
此時也能夠起到與上述第2實施方式相同的作用和效果。
(第3實施方式)接下來，說明本發明的第3實施方式。
圖3是示出本發明的第3實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式考慮了近端通話者自由地更換電話機。在第1以及第2實施方式中，使用偽電話機5-2和偽混合器11，對混合器4的通過傳遞函數Hg和反射傳遞函數Hy進行模擬而生成了偽回聲。如該第1以及第2實施方式那樣，無法更換電話機5-1，例如在包括電話機5-1而收納在一個殼體那樣的情況等下，雖然沒有什麼問題，但在使用可更換的電話機的情況下，難於在第1以及第2實施方式中進行對應。即，當在僅可更換電話機的狀態下，實現帶有回聲消除器的通信終端裝置時，為了除去回聲，每當更換電話機時需要進行調整、更換，以使偽電話機5-2的阻抗與新電話機一致。
但是，每當電話機的使用者更換電話機時，進行終端裝置的分解、產品的更換、調整需要熟練的技術，所以非產困難。本實施方式是鑑於該點完成的，設置後述的偽通過傳遞函數運算器33，無需要求近端通話者需要熟練掌握偽電話機5-2的複雜的調整、更換，並且，設置自適應濾波器34而自動且適當地除去遠端通話者回聲，而且使近端通話者聽到使自適應濾波器34收斂的收斂信號，從而不會感到所帶有的不協調感。
像這樣，在假定對電話機進行了更換的終端裝置中，為了對反射傳遞函數Hy進行模擬而除去回聲，使用作為公知的技術的回聲消除器。回聲消除器由自適應濾波器構成，使該自適應濾波器進行學習(同意收斂)，以便在通話的初期模擬Hy。即，為了學習向回聲消除器輸入Hy收斂用輸入和反映Hy特性的回聲y。具體而言，使用了如下的算法來進行處理，即使收斂用信號通過後述的混合器4和自適應濾波器34，使自適應濾波器34的特性逐漸模擬混合器4的特性Hy，從而使逐次地消除回聲後的信號e的功率成為最小。作為該算法，使用NLMS算法、LMS算法等。另外，不限定於此，也可以使用其他的算法。只要是滿足如下的逐次算法，可以採用任意的算法使用後述的Ref_ec、被數字轉換的回聲yd、以及加法器35的剩餘輸出e，進行處理以使剩餘信號e成為最小。
本實施方式的發明經常利用在如下的情況由比較簡易的元件能夠對混合器4的通過傳遞函數進行模擬。以下，對本發明的具體的實施方式進行說明。
本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與上述的第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點如下去掉了偽混合器11以及偽電話機5-2，新設置了自適應濾波器34、加法器35、參考信號產生器30、相位反轉器31、D/A32、以及偽通過傳遞函數運算器33，並且，電話機5-1變為電話機5-3。除此之外，與第2實施方式的帶有回聲消除器的通信終端相同。
其中，自適應濾波器34、加法器35、參考信號產生器30、相位反轉器31、以及D/A32的功能為公知，所以無需特別進行說明。
而且，偽通過傳遞函數運算器33是具有對混合器4的通過傳遞函數Hg進行模擬的性質的元件。由衰減器和電阻等來構成該偽通過傳遞函數運算器33。偽通過傳遞函數運算器33構成為可更換。具體而言，在插座(未圖示)中存入衰減器和電阻等，通過對每個該插座進行插換，從而能夠變更偽通過傳遞函數運算器33的通過傳遞函數。
簡單地更換預先確定的偽通過傳遞函數運算器、例如電阻元件的方法，如果通過例如與未圖示的插座對應的電阻元件的插換等進行，則無需特殊的熟練調整，近端通話者能夠簡單地進行更換。
(第3實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置如下述那樣動作。以下，使用圖3來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置的動作。
首先，從Rin1輸入的遠端通話者信號X輸入到自適應濾波器34和Rout2。來自參考信號產生器30的自適應濾波器收斂用信號Ref輸入到自適應濾波器34，Ref也輸入到Rout2和相位反轉器31。
相位反轉器31對信號Ref進行反轉而轉換為-Ref。由D/A32將相位反轉器31的輸出轉換為模擬信號-Ref_a。接下來，-Ref_a輸入到偽通過傳遞函數運算器33。
另一方面，信號X和Ref輸入到Rout2之後，由D/A3轉換為模擬信號X3_a。從而，X3_a為如式6那樣的信號。
X3_a＝X_a+Ref_a…(6)此處，X_a、Ref_a分別為將X、Ref進行數字-模擬轉換後的信號。
另一方面，來自D/A 32的反轉輸出信號-Ref_a輸入到偽通過傳遞函數運算器33，成為式7那樣的X3』_ah。
X3』_ah＝Hg_dum*(-Ref_a)…(7)另一方面，X_a、Ref_a的混合信號Ref_ec輸入到自適應濾波器34。如已經說明的那樣，自適應濾波器34使用Ref_ec、被數字轉換的回聲yd、以及加法器35的剩餘輸出e，按照使剩餘信號e成為最小的方式，使用逐次算法來推斷混合器4的反射傳遞函數Hy，生成偽回聲y』。生成偽回聲的算法使用作為公知的算法的所述的NLMS算法和LMS等逐次算法。此處，省略算法的詳細內容。
將該電話機5-3連接到混合器4之後，可以「從最初確立呼叫之後」使自適應濾波器34僅收斂1次，也可以「每當確立呼叫時」使自適應濾波器34每次都收斂。
由此，抑制回聲的產生。
另一方面，與第1實施方式中敘述的相同，如式8、9那樣，信號X3_a在混合器4中分別被實施反射傳遞函數Hy和通過傳遞函數Hg而成為信號y以及X3_ah。
y＝Hy*C(X3_a+Ref_a)…(8)X3_ah＝Hg*(X3_a+Ref_a)…(9)從混合器4輸出到電話機5-3的信號X3_ah與來自偽通過傳遞函數運算器33的輸出X3』_ah進行模擬加法運算，成為信號X3_tel。此處的加法運算可以如式10那樣表現，成為去掉了自適應濾波器收斂用的信號Ref_a的信號。
X3_tel＝X3_ah+X3』_ah＝Hg_dum*(-Ref_a)+Hg*(X3_a+Ref_a)Hg*((-Ref_a)+(X3_a+Ref_a))＝Hg*X3_a…(10)此處，(10)式設Hg_dumHg。
由此，能夠刪除信號Ref_a，抑制近端通話者聽到訓練信號。
(第3實施方式的效果)如以上說明那樣，在偽通過傳遞函數運算器33中對混合器4的通過傳遞函數Hg進行模擬，生成與真回聲相位反轉的偽回聲而消除信號X3_ah，所以不會產生近端通話者聽到自適應濾波器34的收斂用的信號而帶來的不協調感。
作為自適應濾波器34收斂用信號，能夠使用持續時間長且電平也適當大的信號來使回聲消除器的自適應濾波器34高精度地收斂，從而除去回聲。
其結果，能夠實現不丟失遠端通話者的聲音而進行舒適的通話的終端。
並且，通過將電阻值不同的元件合適地插換在偽通過傳遞函數運算器33的插座等中，從而無需特殊的熟練和調整，近端通話者就能夠簡單地更換偽通過傳遞函數運算器33，所以電話機選擇的自由度提高。
(第4實施方式)接下來，說明本發明的第4實施方式。
圖4是示出本發明的第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第3實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式與第3實施方式不同的點為去掉了偽通過傳遞函數運算器33，設置了偽通過傳遞函數濾波器40。除此之外的部分的結構與第3實施方式相同，所以此處省略了說明。
偽通過傳遞函數濾波器40由數字濾波器構成。例如，由數字FIR濾波器(非循環型有限抽頭長濾波器構成的濾波器)、數字IIR濾波器(循環型有限抽頭長濾波器構成的濾波器)構成。因為這些數字FIR濾波器和IIR濾波器為公知的技術，所以此處省略其說明。
預先設定數字濾波器的係數(未圖示)，以便對混合器4的通過傳遞函數Hg進行模擬。進而，準備幾種模擬集(set)。例如設計者實際測量代表性的電話機的幾個混合通過傳遞函數而對模擬集的種類進行模擬。將由此得到的濾波器的係數集準備到未圖示的存儲器中。該存儲器能夠使用未圖示的選擇開關等進行合適的選擇。由此，近端通話者更換了電話機5-3時，使用選擇開關等來選擇希望的係數。
(第4實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置如下述那樣動作。以下，使用圖4來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置的動作。另外，此處以偽通過傳遞函數濾波器40為中心進行說明。
相位反轉器31的輸出-Ref輸出到偽通過傳遞函數濾波器40。輸出-Ref在該偽通過傳遞函數濾波器40中被實施對通過傳遞函數Hg_d進行了模擬的特性。
由偽通過傳遞函數濾波器40實施了對通過傳遞函數Hg_d進行了模擬的特性的信號X3』_dh被輸出到D/A32，而成為模擬信號X3』_ah，如第3實施方式中說明的那樣，參考信號經由混合器而消除輸入到電話機5-3的信號X3』_ah。
近端通話者更換了電話機5-3時，切換選擇開關等來選擇希望的係數。
(第4實施方式的效果)如以上說明那樣，代替了第3實施方式中的偽通過傳遞函數運算器33而使用了偽通過傳遞函數濾器40，所以近端通話者已經無需更換由電阻元件等實現的偽通過傳遞函數運算器33，使用未圖示的開關等，在偽通過傳遞函數濾波器40具有的預先設定的幾個特性中，選擇一個偽通過傳遞函數濾波器40的特性即可。
如上述說明那樣，偽通過傳遞函數濾波器40的輸出對回聲收斂信號進行消除，使近端通話者聽不到雜音信號。結果，作為自適應濾波器34收斂用信號，能夠使用時間上長的信號，使回聲消除器的自適應濾波器34高精度地收斂，從而除去回聲。
並且，使近端通話者聽不到噪聲，不會給予不協調感。
對於遠端通話者來說，作為自適應濾波器34收斂用信號，也能夠使用充分的電平的自適應濾波器34收斂用信號，使回聲消除器的自適應濾波器34高精度地收斂，從而除去回聲。
進而，從遠端通話者傳送到近端通話者的聲音也不會丟失，能夠實現進行舒適的通話的終端。
(第5實施方式)接下來，說明本發明的第5實施方式。
圖5是示出本發明的第5實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式與第4實施方式的區別點為新設置了A/D50；去掉了偽通過傳遞函數濾波器40，而設置了自適應偽通過傳遞函數濾波器51。除此之外的部分的結構與第4實施方式相同，所以此處省略其說明。
本實施方式是考慮如下的情況而產生的實施方式沒有確定連接到混合器4上的電話機54或想頻繁變更連接到混合器4上的電話機54。在第4實施方式中，設計者將代表性的偽通過傳遞函數Hg的特性預先設定到偽通過傳遞函數濾波器40中。例如，連接到混合器4上的電話機為設計本終端12時還沒有上市的電話機等的情況下，設計者無法預先得知其特性，所以產生如下的不方便的情況無法精密地測定偽通過傳遞函數濾波器40的特性等。其原因為真實的通過傳遞函數特性Hg多少影響連接到混合器4上的電話機5-3(或54)的特性。
如上所述，在本實施方式中，即使連接了無法預先得知特性那樣的電話機54時，也能夠無故障地使用。因此，設置自適應偽通過傳遞函數濾波器51，使該自適應偽通過傳遞函數濾波器51、自適應濾波器34收斂，使近端通話者不會聽到用於收斂自適應偽通過傳遞函數濾波器51的收斂用信號而感覺到不協調感，自適應濾波器34能夠充分地收斂而使遠端通話者聽不到回聲，減輕遠端通話者向近端通話者產生的聲音丟失而引起的不協調感和不舒服感。
自適應偽通過傳遞函數濾波器51是用於生成偽混合器通過信號X5』_dh的元件。由自適應偽通過傳遞函數濾波器51生成的偽混合器通過信號X5』_dh是對參考信號Ref通過混合器4的信號進行模擬的信號。即，信號X5』_dh是消除X3_ah的信號，詳細而言是如下的信號由參考信號產生器30輸出的信號Ref在D/A 3中轉換為模擬信號之後，用於對通過了混合器4的信號X3_ah進行消除。
偽通過傳遞函數濾波器51的自適應算法使用與自適應濾波器34相同的LMS算法、NLMS算法等。另外，相對於在自適應濾波器34中進行動作以使加法器35的輸出e的功率最小，在自適應偽通過傳遞函數濾波器51中逐次地進行自適應學習以使信號X5_tel的功率成為0。並且，在本實施方式中，同時對X3_ha和X5』_ah以模擬信號之間的方式進行加法運算，但作為其他的方法，也可以像自適應濾波器34那樣，使用數字加法器(未圖示)。即當然也可以採用如下的方法將D/A設置在混合器4後段，將A/D設置在D/A的後段，將未圖示的加法器設置在A/D和D/A之間，作為數位訊號進行加法運算。
(第5實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置如下述那樣動作。以下，使用圖5來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置的動作。另外，此處以自適應偽通過傳遞函數濾波器51為中心進行說明。
來自相位反轉器31的輸出-Ref輸入到自適應偽通過傳遞函數濾波器51。自適應偽通過傳遞函數濾波器51生成偽混合器通過信號X5』_dh。
而且，僅當近端通話者最初將電話機54連接到混合器4上時，從近端通話者操作的未圖示的開關，通過控制信號使參考信號產生器30產生用於收斂自適應偽通過傳遞函數濾波器51的參考信號Ref。Ref在相位反轉器31中轉換為-Ref，輸入到自適應偽通過傳遞函數濾波器51。自適應偽通過傳遞函數濾波器51使用-RefX5_tel_d逐次學習係數以使X5_tel_d的功率最小。偽信號X5』_dh由D/A32進行了數字-模擬轉換，在模擬信號線上與X3_ah進行加法運算而成為X5_tel。X5_tel在A/D50中轉換為數位訊號X5_tel_d而輸入到自適應偽通過傳遞函數濾波器51，像已經說明的那樣用於自適應偽通過傳遞函數濾波器51的係數(未圖示)的更新。由此，使用上述算法來學習、更新自適應偽通過傳遞函數濾波器51的係數，以使信號X5_tel的功率最小。之後，使用該係數使自適應偽通過傳遞函數濾波器51發揮功能。
將其他的電話機54連接到混合器4上時，重複上述相同的處理，指定使信號X5_tel的功率成為最小的係數，使用該係數使自適應偽通過傳遞函數濾波器51發揮功能。
(第5實施方式的效果)如以上說明的那樣，在第5實施方式中，除了第4實施方式的效果之外，還得到如下的效果。
即使在連接了終端設計時無法得到特性的電話機54的情況下，最初將電話機54連接到混合器上或僅最初「確立呼叫時」，使自適應偽通過傳遞函數濾波器51進行學習，之後使用學習後的自適應偽通過傳遞函數濾波器51來進行處理，所以近端通話者能夠不受回聲消除器的自適應偽通過傳遞函數濾波器51的收斂信號的影響，並且遠端通話者聲音也不會丟失，遠端通話者能夠以充分除去了回聲的聲音進行質量優良的通話。
(第6實施方式)接下來，說明本發明的第6實施方式。
圖6是示出本發明的第6實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為新設置了呼叫控制裝置60和聲音檢測器61，將電話機5-3改變為電話機64，除此之外的結構與第4實施方式相同。
本實施方式是假定混合器4的連接端是PBX(未圖示)等、對端電話機為不確定的情況而產生的實施方式。在第4實施方式中，例如初始設置電話機5-3時或置換電話機時，近端通話者一次選擇偽通過傳遞函數濾波器40，在以後的通話中使用即可。但是，混合器4的連接端為PBX等那樣的情況下，每次連接呼叫時近端通話者的電話機都產生變化，連接到與上一次相同的電話機的可能性很小。進而也可能存在如下的情況例如像內線傳送等那樣，在一旦確立的呼叫連接中所選擇的偽通過傳遞函數濾波器40的特性在接下來的呼叫連接時已經成為不合適的特性。此時，終端裝置12的操作、控制變得困難。即，在第4實施方式中混合器4的連接端成為PBX時，PBX介於近端通話者電話機5-3和本發明的通信終端12之間，近端通話者的電話機5-3和通信終端裝置12已經不存在於同一殼體而分別存在於不同的殼體中，近端通話者已經難於經由PBX操作、控制終端裝置12。
從而，像這樣的情況下要求如下的終端裝置12不依賴於近端通話者的操作，能夠自動選擇自適應濾波器34的訓練或偽通過傳遞函數濾波器40的係數。本發明是鑑於該點而完成的。
以下，使用圖6來說明本發明的第6實施方式的帶有回聲消除器的通信終端。第6實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與第4實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為新設置了電話機64、呼叫控制裝置60、以及聲音檢測器61；和參考信號產生器62的動作，因為除此之外與第4實施方式相同，所以省略與除此之外的部分相關的詳細的說明。
呼叫控制裝置60是用於與聲音檢測器61協作而控制通過參考信號產生器62向自適應濾波器34輸出收斂用信號的裝置。具體而言，呼叫控制裝置60是用於對參考信號產生器62輸出信號Cnt_adp_ok的裝置，所述信號Cnt_adp_ok許可參考信號產生器62將收斂用信號輸出到自適應濾波器34。即，使用電話機64連接了呼叫時、或通過未圖示的PBX產生了內線傳送時，呼叫控制裝置60檢測出該呼叫的連接或內線傳送的產生，僅以預先設定的一定時間(例如10秒。該時間為根據各種條件適當指定的數值，不限定於10秒。)，將許可自適應濾波器34的收斂用信號的輸出的信號Cnt_adp_ok輸出到參考信號產生器62。
進而，呼叫控制裝置60是用於根據被呼叫端電話號碼等從通過設計者預先保存的幾個偽通過傳遞函數濾波器40中選擇最佳的1個濾波器的裝置。例如，在輸出-Ref被輸出到偽通過傳遞函數濾波器40之前，從將呼出端電話號碼和偽通過傳遞函數濾波器40關聯起來的數據中，選擇1個偽通過傳遞函數濾波器40。
聲音檢測器61是用於檢測輸入到Rin1的輸入信號中有無聲音(聲音檢測)，根據聲音的有無選擇性地輸出控制信號的裝置。聲音檢測的方法可以使用例如本發明者之前提出的日本特開平10-301600號公報中記載的那樣的方法。另外，即使除此之外的方法，只要是能夠判斷出信號中的人的聲音的有無的方法，也可以採用其他的方法，沒有進行特別的限定。檢測結果為「存在聲音」時，該聲音檢測器61對參考信號產生器62不輸出任何信號，檢測結果為「沒有聲音」時，該聲音檢測器61對參考信號產生器62輸出信號Vad_adp_ok，所述信號Vad_adp_ok促使參考信號產生器62向自適應濾波器34輸出收斂用信號。
參考信號產生器62是用於僅當信號Cnt_adp_ok和信號Vad_adp_ok同時存在時輸出專用信號Ref的裝置。即，僅當來自呼叫控制裝置60的信號Cnt_adp_ok和來自聲音檢測器61的信號Vad_adp_ok同時存在時，參考信號產生器62將高斯噪聲等用於使自適應濾波器34收斂的專用信號Ref輸出到相位反轉器31、Rout2、以及自適應濾波器34。
僅當遠端通話者聲音檢測為「無」時，輸出由該參考信號產生器62產生的參考信號Ref，其原因如下。
在近端通話者用電話機64和混合器4之間存在PBX等的交換機時，近端通話者已經無法對帶有回聲消除器的終端進行操作。即，近端通話者無法根據電話機64的種類等來進行偽通過傳遞函數濾波器40的調整等。並且，關於近端通話者的電話機64而言，近端通話者在通話系統設置之後，考慮連接設計者進行設計時無法預見(計劃換購電話機64等)的特性的電話機64。此時，設計者再次增加偽通過傳遞函數濾波器40的選擇分支等來解決問題的方法為常用的方法，但由於裝置的存儲器量限定等，經常產生無法增加偽通過傳遞函數濾波器40的選擇分支的情況。
像這樣的情況下，作為退而求其次的方法，按照從已經存在的選擇分支中選擇最合適的偽通過傳遞函數濾波器40的方式來進行處理。此時，偽通過傳遞函數濾波器40無法完全模擬根據混合器4和新的電話機64的組合而產生的混合器4的通過傳遞函數Hg，所以偽通過傳遞函數濾波器40的輸出無法完全消除從混合器4漏出的用於使自適應濾波器34收斂的信號，多少使近端通話者漏聽到。因此，近端通話者需要努力進行噪聲和聲音的分辨。其結果，近端通話者產生不協調感，因為專注於聽取聲音所以會話的疲勞感增大，通話質量劣化。
在現有技術中，不論是否存在Rin1的聲音信號，都產生自適應濾波器34的收斂用的信號，所以近端通話者始終受到收斂用信號的影響而不協調感進一步變大。
因此在本實施方式中，設置了聲音檢測器61，僅限在呼叫確立一定期間(在本實施方式中為10秒)、而且在沒有聲音期間，進行自適應濾波器34的收斂，在遠端通話者聲音存在期間停止用於使自適應濾波器34收斂的信號而將沒有噪聲的聲音輸出到近端通話者，減輕近端通話者的疲勞感，提高通話質量。
(第6實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端裝置如下述那樣動作。以下，使用圖6來說明帶有回聲消除器的通信終端裝置的動作。
遠端通話者的聲音信號X輸入到Rin1時，聲音檢測器61檢測(聲音檢測)出該信號中的聲音的有無。聲音檢測器61中的檢測結果為「存在聲音」時，不對參考信號產生器62輸出任何信號。檢測結果為「沒有聲音」時，向參考信號產生器62輸出信號Vad_adp_ok，所述信號Vad_adp_ok促使參考信號產生器62將收斂用信號輸出到自適應濾波器34。
另一方面，使用電話機64連接了呼叫、或通過未圖示的PBX產生內線傳送時，呼叫控制裝置60檢測出該呼叫或內線傳送，僅以預先設定的一定時間(例如10秒)，向參考信號產生器62輸出信號Cnt_adp_ok，所述信號Cnt_adp_ok許可參考信號產生器62將收斂用信號輸出到自適應濾波器34。
參考信號產生器62等待來自呼叫控制裝置60以及聲音檢測器61的信號，僅當來自呼叫控制裝置60的信號Cnt_adp_ok和來自聲音檢測器61的信號Vad_adp_ok同時存在時進行動作。即，當輸出了兩個信號時，僅以信號Cnt_adp_ok的輸出時間即一定時間(例如10秒)，將用於使自適應濾波器34收斂的專用信號Ref輸出到相位反轉器31、Rout2、以及自適應濾波器34。
輸出了信號Ref的相位反轉器31的動作與第4實施方式相同。相位反轉器31的輸出-Ref被輸出到偽通過傳遞函數濾波器40。另一方面，在輸出-Ref被輸出到偽通過傳遞函數濾波器40之前，呼叫控制裝置60根據被呼叫端電話號碼等，從預先保存在上述表等中的偽通過傳遞函數濾波器40中，選擇最佳的1個濾波器。
在相位反轉器31的輸出-Ref被輸出到偽通過傳遞函數濾波器40之前，呼叫控制裝置60結束偽通過傳遞函數濾波器40的選擇。偽通過傳遞函數濾波器40的輸出X6』_dh被輸出到D/A32，經過模擬轉換成為X6』_ah而被輸出。
另一方面，參考信號產生器62的輸出經由Rout2、D/A3、以及混合器4成為X6_ah而從混合器4輸出。並且，參考信號產生器62的輸出也輸入到自適應濾波器34，但因為該自適應濾波器34中的動作與第3實施方式相同，所以此處省略動作的說明。
從混合器4向電話機64輸出的X6_ah與從D/A32輸出的X6』_ah進行模擬加法運算而被消除。另外，此處對X6_ah和X6』_ah進行了模擬加法運算，但當然也可以一旦對信號進行數位化，使用數字加法器來對X6_ah和X6』_ah進行加法運算。
因為結束了加法運算的信號X6_tel與X6_ah和X6』_dh進行了相互抵消，所以近端通話者不會聽到。
如上述那樣，僅當通過聲音檢測器61檢測出遠端通話者聲音為「無」時，執行從參考信號產生器62輸出參考信號。即，僅限在呼叫確立一定期間(在本實施方式中為10秒)、而且在沒有聲音期間進行自適應濾波器34的收斂，在遠端通話者聲音存在期間停止用於使自適應濾波器34收斂的信號而將沒有噪聲的聲音輸出到近端通話者。
(第6實施方式的效果)如以上說明那樣，由於在裝置設定之後電話機64的換購和PBX引起的頻繁的電話機的變更等，即使在偽通過傳遞函數濾波器40的特性從本來最佳的特性產生微小的誤差的情況下，僅限在沒有聲音期間產生自適應濾波器34的收斂信號，在聲音存在期間不輸出用於使自適應濾波器34收斂的信號，所以不會產生遠端通話者的聲音丟失，能夠減輕自適應濾波器34的收斂信號對近端通話者的不協調感。
其結果，能夠減輕近端通話者的疲勞感，實現通話質量的提高。
另外，在本實施方式中，根據呼叫控制裝置被呼叫端電話號碼進行了濾波器40的選擇，但當然也可以將近年來普及的IP電話等的IP位址作為用於選擇濾波器40的信息來使用。
(第7實施方式)接下來，說明本發明的第7實施方式。
圖7是示出本發明的第7實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第5實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與第5實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為新設置了呼叫控制裝置60和聲音檢測器61；由自適應偽通過傳遞函數濾波器70來代替了自適應偽通過傳遞函數濾波器51。另外，呼叫控制裝置60和聲音檢測器61與第6實施方式的帶有回聲消除器的通信終端相同。
第7實施方式是基於第5實施方式所產生的，所以第7實施方式相對於第5實施方式的改善點與第6實施方式相對於第4實施方式的改良點相同。即，是鑑於如下的情況而產生的像混合器的連接端為未圖示的PBX等的情況那樣，每次連接的電話機不同時，即使近端通話者為了改善通話質量而想要操作本發明終端裝置12，也無法操作本發明終端裝置12。
例如，在第5實施方式中，如所述那樣當初始設置時等僅一次使自適應偽通過傳遞函數濾波器51自適應，則在第2次以後使用上次的呼叫連接中收斂結束的自適應偽通過傳遞函數濾波器51來除去自適應濾波器收斂信號，從而能夠使近端通話者聽不到自適應濾波器收斂信號。但是，在PBX等中，在每次呼叫連接時電話機都不同的狀況下，在上次收斂結束的自適應偽通過傳遞函數濾波器51中，因為特性不同所以無法繼續使用。進而，在第5實施方式中，進行自適應偽通過傳遞函數濾波器51的收斂時，根據情況，如下述那樣，有時使遠端通話者的聲音的一部分丟失的可能性比第4實施方式大。
以下說明第5實施方式的問題點。在第5實施方式中使用了如下的方法(使用逐次算法的方法)使用遠端通話者信號X和自適應濾波器收斂信號Ref的混合信號來使自適應濾波器34收斂，並且自適應偽通過傳遞函數濾波器51也將對X3_ah和X5』_ah這2個模擬信號進行加法運算的信號X5_tel作為剩餘信號使自適應偽通過傳遞函數濾波器51收斂。從而，如所述那樣在第5實施方式中收斂自適應偽通過傳遞函數濾波器51以使信號X5_tel的功率最小。即，存在如下的可能性產生使用遠端通話者信號X和自適應濾波器收斂信號Ref的混合信號過度進行的最小化，也消除遠端通話者的聲音而使聲音劣化。對於近端通話者來說，存在產生如下的問題的可能性遠端通話者的聲音產生丟失或變小。
本發明對基於第5實施方式的結構的終端裝置12進行了改良，使得即使將其應用在夾裝有PBX等的系統中，也不產生這樣的問題。
因此，設置了呼叫控制裝置60、聲音檢測器61、以及自適應偽通過傳遞函數濾波器70。
(第7實施方式的回聲消除方法)以下，使用圖7來說明第7實施方式的動作。
第7實施方式與第5實施方式不同的點僅為自適應偽通過傳遞函數濾波器70的動作，所以此處省略說明除此之外的部分。並且，關於呼叫控制裝置60和聲音檢測器61與第5實施方式相同。
聲音檢測器61的輸出信號Vad_adp_ok和呼叫控制裝置60的輸出信號Cnt_adp_ok輸入到自適應偽通過傳遞函數濾波器70。自適應偽通過傳遞函數濾波器70僅當被輸入了信號Vad_adp_ok和信號Cnt_adp_ok時，使用信號-Ref和信號X5_tel_d來執行自適應偽通過傳遞函數濾波器70的收斂。即，僅當X3_ah上沒有遠端通話者聲音信號成分時執行自適應偽通過傳遞函數濾波器70的收斂。
(第7實施方式的效果)通過以上所述，除了第5實施方式的效果之外，當與電話機64連接了呼叫時、或產生了內線傳送時，以預先設定的一定時間，並且僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時，進行收斂，所以無法對自適應偽通過傳遞函數濾波器70進行使遠端聲音功率成為最小的收斂。其結果，即使在通過PBX引起的頻繁的電話機的變更，而每次使自適應偽通過傳遞函數濾波器70的特性收斂的情況下，也不會使遠端通話者的聲音丟失。進而，遠端通話者的聲音存在時不會產生自適應濾波器收斂信號，所以能夠減輕由於近端通話者聽到自適應濾波器收斂信號引起的不協調感。其結果，能夠減輕近端通話者的疲勞感，提高通話質量。
(第8實施方式)接下來，說明本發明的第8實施方式。
圖8是示出本發明的第8實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的概要結構圖。因為本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的整體結構與上述的第7實施方式的帶有回聲消除器的通信終端大致相同，因此，此處對相同部件賦予相同的標號而省略其說明，以區別點為中心進行說明。
本實施方式的帶有回聲消除器的通信終端與第7實施方式的帶有回聲消除器的通信終端的區別點為設置有雙向通話檢測器80；設置有自適應偽通過傳遞函數濾波器81來代替自適應偽通過傳遞函數濾波器70；設置有參考信號產生器82來代替參考信號產生器62；設置有自適應濾波器83來代替自適應濾波器34；去掉了聲音檢測器61。關於除此之外的部分與第7實施方式相同。
雙向通話檢測器80是進行Sout8以及Rin1的雙向的聲音檢測的元件。即，是不僅進行遠端通話者聲音的檢測還進行近端通話者聲音的檢測的元件。該雙向通話檢測器80例如可以通過下述那樣來實現與第7實施方式中的聲音檢測器61的連接方式相同地連接，並且通過另外的途徑連接在Sout8上，同時使用來自Rin1和Sout8的輸入來進行動作。只要是能夠進行近端通話者聲音的檢測和遠端通話者聲音的檢測的元件，無論什麼樣的元件都可以。
該雙向通話檢測器80將Sout8以及Rin1作為輸入檢測下述的通話狀態。
通話狀態1存在遠端通話者聲音(以下稱為「接收談話」。)通話狀態2存在近端通話者聲音(以下稱為「發送談話」。)通話狀態3存在近端通話者聲音並且存在遠端通話者聲音(以下稱為「雙方談話」。)通話狀態4兩方聲音都不存在(以下稱為「無聲」。)雙向通話檢測器80僅在無聲時，對自適應偽通過傳遞函數濾波器81和參考信號產生器82輸出收斂許可信號dtd_adp_on。並且，雙向通話檢測器80僅當接收談話以及無聲時，將自適應濾波器收斂許可信號dtd_ec_adp_ok輸出到自適應濾波器83。
參考信號產生器82是用於實現如下功能的元件僅當存在來自雙向通話檢測器80的信號dtd_adp_on和來自呼叫控制裝置60的信號Cnt_adp_ok時，將用於使自適應濾波器83收斂的信號Ref輸出到自適應濾波器83、Rout2、以及相位反轉器31。除上述的條件之外，參考信號產生器82不進行任何的動作。
自適應偽通過傳遞函數濾波器81是用於僅當存在來自雙向通話檢測器80的信號dtd_ec_adp_on和來自呼叫控制裝置60的信號Cnt_adp_ok時進行係數的收斂的元件。
(第8實施方式的回聲消除方法)如上述那樣構成的帶有回聲消除器的通信終端如下述那樣動作。另外，第8實施方式與第7實施方式的區別點僅為雙向通話檢測器80、自適應偽通過傳遞函數濾波器81、參考信號產生器82、以及自適應濾波器83的動作，關於除此之外的部分與第7實施方式相同，所以關於與第7實施方式相同的部分此處省略了其說明。
雙向通話檢測器80的檢測結果、自適應偽通過傳遞函數濾波器81的收斂動作、以及自適應濾波器83的收斂動作如下所述。參考信號產生器82僅當無聲狀態時將使自適應濾波器83收斂的信號Ref輸出到自適應濾波器83、Rout2、以及相位反轉器31。自適應偽通過傳遞函數濾波器81也僅當無聲狀態時進行收斂動作。自適應濾波器83不僅在無聲狀態時而且還在接收談話時也進行收斂動作。另外，不限定於此，還可以例如使自適應濾波器83進行動作以便當接收談話時停止收斂。
對雙向通話檢測器80的檢測結果的各狀態的動作進行綜合，則如下所述。
無聲狀態時參考信號產生器82將使自適應濾波器83收斂的信號Ref輸出到自適應濾波器83、Rout2、以及相位反轉器31。由此，自適應偽通過傳遞函數濾波器81和自適應濾波器83也進行收斂動作。
接收談話時接收談話時，參考信號產生器82不進行任何動作。由此，不輸出參考信號Ref，自適應偽通過傳遞函數濾波器81不進行收斂動作。不輸出參考信號的理由如第7實施方式中說明那樣。在本實施方式中，接收談話時自適應濾波器83進行收斂動作。其原因為，接收談話時，對於自適應濾波器83來說能夠得到參考信號X，能夠得到由X引起的回聲yd，從而可以進行自適應濾波器83的收斂。當然，也可以當接收談話時停止自適應濾波器83的自適應，僅當雙向通話檢測器80的判定結果為無聲狀態時進行收斂動作。
發送談話時不進行自適應濾波器83的收斂。其原因為，發送談話時，不存在遠端信號X，由於沒有遠端信號X所以也不存在應該消去的回聲信號yd。參考信號產生器82也不進行任何動作。從而，自適應偽通過傳遞函數濾波器81也不進行收斂。倘若產生了參考信號Ref，使通過傳遞函數濾波器81開始收斂時，X5_tel中包括近端通話者的發送聲音。結果，進行X5_tel的最小化時，這次近端通話者對遠端通話者發送的發送聲音也成為最小化(消除)，因此是不適合的。從而，參考信號產生器82不進行任何的動作，自適應偽通過傳遞函數濾波器81不進行收斂動作。
雙方談話時因為是近端通話者聲音和遠端通話者聲音同時存在的狀態，所以根據與第7實施方式中說明的相同的理由，自適應偽通過傳遞函數濾波器81不進行收斂動作。並且，由於yd中混合有遠端通話者信號X的回聲和近端通話者的發送聲音信號，所以自適應濾波器83也不進行收斂。當然參考信號產生器82不進行任何動作。
如上所述，根據雙向通話檢測器80的檢測結果，使參考信號產生器82、自適應濾波器83、以及自適應偽通過傳遞函數濾波器81進行動作，所以即使例如由於未圖示的PBX等的控制而產生了呼叫的連接傳送等，也在每次確立呼叫時自動地將自適應偽通過傳遞函數濾波器81調整為最佳的特性，在最佳的期間輸出用於使自適應濾波器83收斂的參考信號，使用適當的電平和持續充分長時間的參考信號使自適應濾波器83收斂。由此，使遠端通話者不會受到回聲的煩惱。
因為存在近端通話者信號時停止自適應濾波器83的收斂，所以自適應濾波器83不會對近端通話者聲音信號產生幹擾，對回聲進行收斂而高精度地除去回聲，通過自適應偽通過傳遞函數濾波器81，不會使近端通話者聽到無用的收斂用噪聲而產生煩惱，能夠不使從遠端通話者到達近端通話者的遠端通話者的聲音的一部分丟失，實現良好的通話。
(第8實施方式的效果)在第7實施方式的基礎上，參考信號產生器82僅當無聲時產生自適應濾波器83收斂用信號，自適應偽通過傳遞函數濾波器81僅當存在參考信號時進行收斂動作，自適應濾波器83僅當接收談話時和無聲時進行收斂動作，所以能夠使用充分的電平信號使自適應濾波器83收斂充分長的時間。
並且，自適應偽通過傳遞函數濾波器81不會過度地消除遠端聲音，所以不會使遠端通話者的聲音丟失。
自適應偽通過傳遞函數濾波器81消除了向近端通話者方向漏出的自適應濾波器83的收斂用參考信號，所以近端通話者也不會聽到無用的噪聲而產生煩惱。
其結果，能夠提供可以實現良好的通話的帶有回聲消除器的終端裝置。
(變形例)在上述第1～8實施方式中，將連接在一般的電話機上的終端裝置作為例子進行了說明，但是也可以使用於近年來普及的IP電話用的終端裝置等。
在該情況下，也能夠起到與上述各實施方式相同的作用和效果。
權利要求
1.一種帶有回聲消除器的通信終端，該通信終端用於除去通信中的回聲，其特徵在於，所述帶有回聲消除器的通信終端具備假電路，該假電路具有與產生真回聲的電路相同或大致相同的特性，並生成假回聲，該假回聲通過與真回聲相位相反來抵消真回聲。
2.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，上述假電路構成為具備相位反轉器，其使信號的相位反轉；偽混合器，其生成與真回聲特性相同或大致相同的假回聲；以及偽電話機。
3.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，一體地設置了裝置主體和近端通話者電話機。
4.根據權利要求2所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，上述相位反轉器由在上述信號為數字狀態時使其相位反轉的數位訊號相位反轉器構成。
5.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，上述假電路構成為具備偽通過傳遞函數運算器，該偽通過傳遞函數運算器模擬混合器的通過傳遞函數。
6.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，上述假電路構成為具備偽通過傳遞函數濾波器，該偽通過傳遞函數濾波器模擬混合器的通過傳遞函數。
7.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，上述假電路構成為具備自適應偽通過傳遞函數濾波器，該自適應偽通過傳遞函數濾波器生成偽混合器通過信號。
8.根據權利要求5所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，該帶有回聲消除器的通信終端具備數位訊號相位反轉器，其在上述信號為數字狀態時使其相位反轉；以及參考信號產生器，其輸出自適應濾波器收斂用信號。
9.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，所述帶有回聲消除器的通信終端具備呼叫控制裝置，其在與電話機連接了呼叫時或產生內線傳送時，僅以預先設定的一定時間，輸出許可自適應濾波器收斂用信號輸出的信號；聲音檢測器，其僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時，輸出促使自適應濾波器收斂用信號輸出的信號；以及參考信號產生器，其僅當存在來自上述呼叫控制裝置以及聲音檢測器的信號的兩方時，輸出自適應濾波器收斂用信號，限定在沒有聲音的一定期間，產生自適應濾波器收斂用信號。
10.根據權利要求9所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，所述帶有回聲消除器的通信終端具備相位反轉器，其使來自上述參考信號產生器的輸出信號的相位反轉；以及偽通過傳遞函數濾波器，其保存有多個模擬混合器的通過傳遞函數的偽通過傳遞函數，上述呼叫控制裝置在向上述偽通過傳遞函數濾波器輸出上述相位反轉器的輸出之前，從保存在該偽通過傳遞函數濾波器中的多個偽通過傳遞函數中選擇最佳的1個。
11.根據權利要求1所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，所述帶有回聲消除器的通信終端具備呼叫控制裝置，其在與電話機連接了呼叫時或產生內線傳送時，僅以預先設定的一定時間，輸出許可收斂用信號輸出的信號；聲音檢測器，其僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時，輸出促使自適應濾波器收斂用信號輸出的信號；以及自適應偽通過傳遞函數濾波器，其僅當存在來自上述呼叫控制裝置以及聲音檢測器的信號的兩方時進行收斂，限定在沒有聲音的一定期間進行收斂。
12.根據權利要求9所述的帶有回聲消除器的通信終端，其特徵在於，所述帶有回聲消除器的通信終端具備雙向通話檢測器來代替上述聲音檢測器，所述雙向通話檢測器檢測存在遠端通話者聲音的狀態即「接收談話」、存在近端通話者聲音的狀態即「發送談話」、存在近端通話者聲音且存在遠端通話者聲音的狀態即「雙方談話」、以及兩方聲音都不存在的狀態即「無聲」，該雙向通話檢測器的檢測結果為無聲時或接收談話時，使上述參考信號產生器產生自適應濾波器收斂用信號，僅當存在來自該參考信號產生器的信號時，使上述自適應偽通過傳遞函數濾波器進行收斂動作。
13.一種除去通信中的回聲的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，所述通信終端的回聲消除方法具有與產生真回聲的電路相同或大致相同的特性，生成與真回聲相位相反的假回聲來抵消真回聲。
14.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，使用偽混合器以及偽電話機，生成與真回聲特性相同或大致相同且相位相反的假回聲。
15.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，使用偽通過傳遞函數運算器、偽通過傳遞函數濾波器、或自適應偽通過傳遞函數濾波器來生成假回聲。
16.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，當信號為數字狀態時使其相位反轉。
17.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，僅當存在如下的兩個信號的雙方時，輸出自適應濾波器收斂用信號，所述兩個信號為當與電話機連接了呼叫時或產生內線傳送時，僅以預先設定的一定時間輸出的、許可自適應濾波器收斂用信號輸出的信號；以及僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時輸出的、促使自適應濾波器收斂用信號輸出的信號，限定在沒有聲音的一定期間，產生自適應濾波器收斂用信號。
18.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，在向偽通過傳遞函數濾波器輸出相位反轉器的輸出之前，呼叫控制裝置從保存在上述偽通過傳遞函數濾波器中的多個偽通過傳遞函數中選擇最佳的1個。
19.根據權利要求13所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，僅當存在如下的兩個信號的雙方時，由自適應偽通過傳遞函數濾波器進行收斂，所述兩個信號為當與電話機連接了呼叫時或產生內線傳送時，僅以預先設定的一定時間輸出的、許可自適應濾波器收斂用信號輸出的信號；以及僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時輸出的、促使自適應濾波器收斂用信號輸出的信號，限定在沒有聲音的一定期間進行收斂。
20.根據權利要求17所述的通信終端的回聲消除方法，其特徵在於，使用雙向通話檢測器，所述雙向通話檢測器檢測存在遠端通話者聲音的狀態即「接收談話」、存在近端通話者聲音的狀態即「發送談話」、存在近端通話者聲音且存在遠端通話者聲音的狀態即「雙方談話」、以及兩方聲音都不存在的狀態即「無聲」，該雙向通話檢測器的檢測結果為無聲時或接收談話時，進行收斂動作。
全文摘要
本發明提供一種帶有回聲消除器的通信終端及其回聲消除方法，能夠防止遠端通話者的聲音的丟失以及收斂信號音引起的不適感，並除去遠端通話者回聲。上述假電路具備相位反轉器(10)，其使信號的相位反轉；偽混合器(11)，其生成與真回聲特性相同或大致相同的假回聲；以及偽電話機(5－2)，所述假電路生成與真回聲相位相反且特性相同或大致相同的假回聲來抵消真回聲。與電話機連接了呼叫時或產生了內線傳送時，以預先設定的一定時間，並且僅當遠端通話者信號為「沒有聲音」時，產生自適應濾波器收斂用信號。
文檔編號H04M1/60GK101015133SQ200580030018
公開日2007年8月8日 申請日期2005年4月7日 優先權日2004年9月7日
發明者高田真資 申請人:衝電氣工業株式會社