回声消除装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于声音通信的回声消除装置。
【背景技术】
[0002]例如，如免提通话系统或者电话会议系统那样，在来自扬声器的输出进入到传声器的系统体系中，需要确保其通话品质，特别是需要消除因在双向通话时产生的声耦合而产生的回声。
[0003]作为消除这种回声的现有技术存在音响回声消除器，该音响回声消除器利用同定扬声器-传声器间的传递函数的自适应滤波器来同定回声路径，从传声器的输入信号中减去使用该回声路径而生成的伪回声信号，从而消除从扬声器传递到传声器的回声。
[0004]在通常的音响回声消除器中，使用单一的自适应滤波器来消除回声，但在回声路径的脉冲响应较长的情况下，需要自适应滤波器具有较长的抽头。
[0005]然而，自适应滤波器存在抽头越长则自适应速度越慢这样的缺点。
[0006]作为克服上述缺点的现有技术，例如在专利文献I中公开有使自适应滤波器为两级结构的回声消除器。在该回声消除器中，在前级消除直接成分的回声，在后级去除混响成分，从而提高自适应动作的速度。另外，设置于前级的自适应滤波器使抽头长度较短而去除回声的直接成分，设置于后级的自适应滤波器为了去除无法由前级的自适应滤波器去除的混响成分而将抽头长度设定得较长。这样在回声成分中具有较大比重的直接成分被前级消除，因此能够从动作初期起期待良好的回声消除量。
[0007]并且，在专利文献2中公开有一种子带回声消除器，该子带回声消除器将音响信号频带分割成多个频带，按照每个单独的频带进行回声消除。该子带回声消除器分割音响信号频带并以预先决定的间除率间除各频带的音响信号而生成子带信号，从而能够降低采样频率，能够削减运算量。这是因为当采样频率为1/2时，与同一混响时间对应的自适应滤波器的运算量成为1/4。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平6-13938号公报
[0011]专利文献2:日本特开2006-203358号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]在专利文献I所代表的现有技术中存在如下课题:由于使自适应滤波器为两级结构，因此自适应滤波器的运算量增加且安装变得困难。
[0014]并且，在专利文献2所代表的现有技术中，因频带分割时、频带合成时和采样频率转换时的混叠滤波器的影响导致信号产生延迟。因此，存在无法应用于要求低延迟的系统而使用范围受到限制这样的课题。并且，还存在当延迟量变多时容易察觉残留回声这样的问题。
[0015]本发明正是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，得到一种回声消除装置，能够抑制运算量的增加，并且抑制延迟的产生而消除回声。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本发明的回声消除装置的特征在于，该回声消除装置具有:第I回声消除部，其构成为包含根据接收信号和全频带的自适应滤波器系数而生成伪回声信号的自适应滤波器；第I下采样处理部，其通过对接收信号执行以延迟量D1延迟的下采样处理，提取以延迟量D1延迟后的低频带成分；第I延迟控制部，其在第I下采样处理部提取出的低频带成分中插入延迟量D2的延迟而输出以延迟量D JD2延迟后的低频带成分；第2延迟控制部，其在第I延迟控制部的输出信号中插入延迟量D3的延迟而输出以延迟量0 4?+?延迟后的低频带成分；第2回声消除部，其构成为包含根据第I延迟控制部的输出信号和低频带的自适应滤波器系数而生成以延迟量DJD2延迟后的低频带的伪回声信号的自适应滤波器；以及上采样处理部，其通过对第2回声消除部生成的伪回声信号执行以延迟量01延迟的上采样处理，生成以延迟量2DAD2延迟后的全频带的伪回声信号，第I延迟控制部和第2延迟控制部控制延迟量D2、D3,以使作为第I回声消除部的自适应滤波器的响应时间的抽头长度LaSLa= 2D !+D2= D 2+D3 ο
[0018]发明效果
[0019]根据本发明，具有如下效果:能够抑制运算量的增加，并且抑制延迟的产生而消除回声。
【附图说明】
[0020]图1是示出本发明的实施方式I的回声消除装置的结构的框图。
[0021]图2是示出实施方式I的在下采样处理中使用的混叠滤波器的特性的一例的图。
[0022]图3是示出实施方式I的子带自适应滤波器更新部的自适应范围的一例的图。
[0023]图4是示出实施方式I的由子带伪回声生成部生成的伪回声的自适应范围的例子的图。
[0024]图5是示出本发明的实施方式2的回声消除装置的结构的框图。
【具体实施方式】
[0025]以下，为了更详细地说明本发明，根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0026]实施方式I
[0027]图1是示出本发明的实施方式I的回声消除装置的结构的框图。图1所示的回声消除装置是根据发往扬声器10的接收信号估计回声路径而生成伪回声信号，并从经由传声器20输入的发送信号中减去伪回声信号而进行回声消除的回声消除装置，构成为具有全频带回声消除部100a、低频带回声消除部100b、减算器103a、103b、下采样处理部104a、104b、延迟控制部105a、105b以及上采样处理部108。
[0028]全频带回声消除部10a是根据接收信号和全频带的自适应滤波器系数生成伪回声信号的第I回声消除部，具有伪回声生成部101和自适应滤波器更新部102。在以下的说明中，作为自适应滤波器使用NLMS(Normalized Least Mean Squares filter:归一化最小均方滤波器)。不过，在本发明中，也可以使用LMS(Least Mean Squares:最小均方)、RLS(Recursive Least Squares:递推最小二乘)、仿射投影滤波器等其它的自适应滤波器。
[0029]伪回声生成部101是为了消除回声而根据发往扬声器10的接收信号和全频带的自适应滤波器系数生成全频带的伪回声信号的伪回声生成部。这里，设作为伪回声生成部101中的自适应滤波器的响应时间的抽头长度为La。
[0030]自适应滤波器更新部102是根据减算器103a的输出信号和接收信号，更新伪回声生成部101中的自适应滤波器的自适应滤波器系数的第I自适应滤波器更新部。
[0031]减算器103a是从发送信号中减去由全频带回声消除部10a生成的伪回声信号的第I减算器。
[0032]并且，减算器103b是从减算器103a的输出信号中减去由上采样处理部108生成的伪回声信号的第2减算器。
[0033]下采样处理部104a是通过针对接收信号执行以延迟量01延迟的下采样处理而提取以延迟量01延迟的低频带成分的第I下采样处理部。
[0034]下采样处理部104b是通过针对减算器103b的输出信号执行以延迟量D1延迟的下采样处理而提取以延迟量01延迟的低频带成分的第2下采样处理部。
[0035]延迟控制部105a是通过将延迟量队的延迟插入到由下采样处理部104a提取出的以延迟量D1延迟的低频带成分而输出以延迟量D 1+02延迟的低频带成分的第I延迟控制部。
[0036]并且，延迟控制部105b是通过将延迟量D3的延迟插入到从延迟控制部105a输出的以延迟量DJD2延迟后的信号而输出以延迟量D i+D2+D3延迟后的低频带成分的第2延迟te制部。
[0037]低频带回声消除部10b是构成为包含自适应滤波器的第2回声消除部，该自适应滤波器根据延迟控制部105a、105b的输出信号和低频带的自适应滤波器系数，生成以延迟量01+%延迟后的低频带成分的伪回声信号。
[0038]与全频带回声消除部10a相同，在以下的说明中，作为低频带回声消除部10b中的自适应滤波器使用NLMS。不过，也可以使用LMS、RLS、仿射投影滤波器等其它的自适应滤波器。
[0039]并且，低频带回声消除部10b具有子带伪回声生成部106和子带自适应滤波器更新部107。
[0040]子带伪回声生成部106构成为包含自适应滤波器，该自适应滤波器根据延迟控制部105a的输出信号和低频带的自适应滤波器系数，生成以延迟量DJD2延迟后的低频带的子带的伪回声信号。
[0041]这里，设作为子带伪回声生成部106中的自适应滤波器的响应时间的抽头长度设为lb。
[0042]子带自适应滤波器更新部107是根据延迟控制部105b的输出信号和下采样处理部104b的输出信号，更新子带伪回声生成部106中的自适应滤波器的自适应滤波器系数的子带自适应滤波器更新部。
[0043]上采样处理部108通过针对由低频带回声消除部10b生成的伪回声信号执行以延迟量D1延迟的上采样处理而生成以延迟量2D AD2延迟后的全频带的伪回声信号。
[0044]另外，实施方式I的延迟控制部105a、105b控制延迟量D2、D3,以使作为全频带回声消除部10a中的自适应滤波器的响应时间的抽头长度1^为L 2D !+D2= D 2+D3。
[0045]这样，能够在不使接收信号产生延迟的情况下实施回声消除处理，能够应用于必须是低延迟的系统。
[0046]并且，通过下采样使采样频率降低，从而能够抑制运算量。
[0047]另外，连接扬声器10和传声器20的信息处理装置的微型计算机执行关于本发明特有的处理的程序，可作为使硬件和软件协动的具体单元，实现回声消除部100a、100b、减算器103a、103b、下采样处理部104a、104b、延迟控制部105a、105b以及上采样处理部108。
[0048]接着对动作进行说明。
[0049]在全频带回声消除部10a中，伪回声生成部101根据发往扬声器10的接收信号和由自适应滤波器更新部102生成的自适应滤波器系数，估计回声路径并生成伪回声信号。该伪回声生成部101和自适应滤波器更新部102成为以全频带为对象的回声消除器。
[0050]自适应滤波器更新部102通过根据减算器103a的输出信