回波消除器装置 本发明涉及在近端呼叫者和远端呼叫者通过传送路径进行通话的系统中，抑制在近端呼叫者侧产生的回波的回波消除器装置。
图10是表示在例如特开平10-242891号公报中披露的以往的回波消除器装置结构的方框图。在图中，1是接收信号，2是发送信号，3是第一自适应滤波器装置，4是第一减法装置，5是第二自适应滤波器装置，6是第二减法装置，7是自适应滤波器控制装置，8是滤波器选择装置，9是抽头(tap)系数存储装置，10是伪回波生成装置，11是第三减法装置，12、13是延迟装置，14是回波消除器输出信号。
下面说明动作。
这样构成的以往的回波消除器装置配有第一抽头系数、第二抽头系数和第三抽头系数。用第一自适应滤波器装置3使用第一收敛系数在每个循环中更新第一抽头系数。而且，同时第一自适应滤波器装置3使用该第一抽头系数和接收信号1来生成第一伪回波信号，把该伪回波信号输出至第一减法装置4。第一减法装置4从发送信号2中减去该第一伪回波信号，生成第一误差信号，输出给自适应滤波器控制装置7。再有，在第一自适应滤波器装置3的抽头系数的更新中，使用以下式(1)。
(Hk,j+1)=(Hk,j)+μ×E1j×{Xj-k}/α …(1)
其中，在上式(1)中，k是抽头的序号(k=0,1,…,N),j是j时刻，Hk、j是k抽头的j时刻时的抽头系数，Hk、j+1是抽头的j+1时刻时的抽头系数，即表示下一个循环时刻的抽头系数。此外，E1j是j时刻时的误差信号，Xj-k是j-k时刻时的接收信号1。μ被称为收敛系数，是决定收敛速度的参数，如果增大该收敛系数μ，那么收敛速度加快，而如果减小该系数，那么收敛速度变慢。再有，式(1)中的α由下式(2)给出。α=Σi=0N|Xi|N----------(2)]]>
在第二自适应滤波器装置5中，按比第一收敛系数小地第二收敛系数使用上式(1)，与第一自适应滤波器装置3的情况相同在每个循环中更新第二抽头系数。而且，同时第二自适应滤波器装置5使用该第二抽头系数和接收信号1来生成第二伪回波信号，把该伪回波信号输出至第二减法装置6。第二减法装置6从发送信号2中减去该伪回波信号，生成第二误差信号，把该误差信号输出至自适应滤波器控制装置7。
此外，第三抽头系数具有由滤波器选择装置8从上述第一抽头系数和第二抽头系数以及来自抽头系数存储装置9的第三抽头系数的其中任何一个中选择的抽头系数。该第三抽头系数被传送保持在抽头系数存储装置9中。
再有，自适应滤波器控制装置7以第一误差信号和第二误差信号、以及接收信号1和发送信号2作为输入，在作为抽头系数选择周期的每M循环中，算出M循环间各信号的平均功率，根据以下所示的式(3)至式(6)的条件判断，对滤波器选择装置8输出选择第一抽头系数、第二抽头系数和第三抽头系数的哪一个的信息。
X＞p1 ……(3)
S＞p2×X ……(4)
p3×｜E1｜＜｜E2｜ ……(5)
p4×｜E2｜＜｜S｜ ……(6)
再有，从上式(3)至式(6)中，发送信号2的电平为S，接收信号1的电平为X，第一误差信号的电平为E1，第二误差信号的电平为E2。此外，各式中的p1至p4为预定的常数，这些常数按照使用环境来决定。
其中，使用上式(3)至式(6)的抽头系数的选择条件如下。
条件[1]：式(3)成立的情况下，或式(3)不成立但式(4)成立的情况下，选择第三抽头系数。
条件[2]：式(3)、式(4)都不成立，而式(5)成立的情况下，选择第一抽头系数。
条件[3]：式(3)、式(4)、式(5)都不成立，而式(6)成立的情况下，选择第二抽头系数。
条件[4]：式(3)至式(6)都不成立的情况下，选择第三抽头系数。
接着，在伪回波生成装置10中，使用上述滤波器选择装置8选择的抽头系数存储装置9中保存的抽头系数和延迟装置13延迟的接收信号1来生成第三伪回波信号，把该伪回波信号输出至第三减法装置11。在第三减法装置11中，从延迟装置12延迟的发送信号2中减去该第三伪回波信号，把它作为回波消除器输出信号14来输出。
再有，作为记述这样的回波消除器装置有关的文献，除上述公报外，例如还有特开平9-148965号公报、特开平9-181653号公报等。
由于以往的回波消除器装置具有以上那样的结构，所以存在下述问题。
式(4)中包含的常数p2的值根据使用回波通路的环境必须预先决定，以往的回波消除器装置的自适应滤波器控制装置7只能对应于该预定常数所对应的回波通路环境。
由于第一自适应滤波器装置3和第二自适应滤波器装置5必须在每个循环中更新抽头系数，所以在没有同时输入接收信号1、发送信号2时、仅输入发送信号2时或双向通话时，第一自适应滤波器装置3和第二自适应滤波器装置5双方的抽头系数会劣化，在双向通话时，根据其劣化的程度，有第一误差信号的电平低于第二误差信号电平的可能性，在这样的情况下，上述条件[2]成立，错误地选择劣化的第一抽头系数，从保存劣化的抽头系数的抽头系数存储装置9和伪回波生成装置10输出的伪回波信号变成与用于消去回波的信号不同的信号，不仅消去回波，而且有放大回波的可能性。
如果减小作为抽头系数选择周期的M的值，那么由于在该区间中的抽头系数的更新次数减少，所以在第一抽头系数和第二抽头系数的推断精度上几乎不显现差别，由于在发送信号2和第一误差信号及第二误差信号的电平上未显现差别，所以不满足上述条件[2]或条件[3]，经常选择条件[4]，存在不推进抽头系数的推断的可能性，为了避免这种情况，如果获得作为上述M的某种程度的大值，那么回波消除器输出信号14的延迟时间变长，因该延迟在与远端侧呼叫者通话时可能感到到失调感，此外，如果延迟时间变长，那么保存该延迟信号的存储器量变大，延迟电路12、13的电路规模变大。
在第一自适应滤波器装置3和第二自适应滤波器装置5及抽头系数存储装置9的三个地方，由于必须保存抽头系数，所以在必须形成长的抽头系数的回波消除器装置中，保存抽头系数的存储器量变大，电路规模变大。
本发明是解决上述课题的发明，目的在于提供不依赖于使用环境的回波消除器装置，同时获得没有回波消去性能的劣化，在回波消除器输出信号中没有延迟时间，并且不增大电路规模的回波消除器装置。
按照本发明，提供回波消除器装置，它以接收信号和发送信号作为输入，利用基于这些信号生成的第一误差信号和第二误差信号、以及所述接收信号和发送信号来生成并输出回波消除器输出信号，该回波消除器装置包括：第一自适应滤波器更新控制装置，至少以所述第一误差信号和接收信号及发送信号作为输入，使用基于所述第一误差信号和接收信号及发送信号的第一更新判断方法，进行是否更新第一抽头系数的判定；第一自适应滤波器装置，以所述接收信号和第一误差信号作为输入，根据由所述第一自适应滤波器更新控制装置判定的结果，控制基于所述接收信号和第一误差信号的自身具有的所述第一抽头系数更新的有无，并且使用该第一抽头系数来生成第一伪回波信号；第一减法装置，通过加法输入所述发送信号，减法输入由所述第一自适应滤波器装置输出的第一伪回波信号，生成作为从所述发送信号中消除回波成分的回波消除器输出信号的所述第一误差信号；第二自适应滤波器更新控制装置，至少以所述接收信号作为输入，使用与所述第一更新判断方法不同的基于所述接收信号的第二更新判断方法，进行是否更新第二抽头系数的判定；第二自适应滤波器装置，以所述接收信号和第二误差信号作为输入，根据由所述第二自适应滤波器更新控制装置判定的结果，控制基于所述接收信号和第二误差信号的自身具有的所述第二抽头系数更新的有无，并且使用该第二抽头系数来生成第二伪回波信号；第二减法装置，通过加法输入所述发送信号，减法输入由所述第二自适应滤波器装置输出的第二伪回波信号，生成从所述发送信号中消除回波成分的所述第二误差信号；和自适应滤波器选择装置，以所述接收信号和发送信号、所述第一误差信号和第二误差信号、以及所述第二抽头系数作为输入，根据所述发送信号、第一误差信号、第二误差信号、以及接收信号的电平关系，将所述第一自适应滤波器装置的第一抽头系数替换成所述第二抽头系数。
按照本发明，提供回波消除器装置，它以接收信号和发送信号作为输入，利用基于这些信号生成的第一误差信号和第二误差信号以及所述接收信号和发送信号来生成输出回波消除器输出信号，该回波消除器装置包括：第一自适应滤波器更新控制装置，至少以接收信号作为输入，根据接收信号进行是否更新第一抽头系数的判定；第一自适应滤波器装置，以所述接收信号和第一误差信号作为输入，使用第一抽头系数更新算法，进行基于所述接收信号和第一误差信号的自身配有的第一抽头系数的更新，并且使用该第一抽头系数来生成第一伪回波信号；第一减法装置，通过加法输入所述发送信号，减法输入由所述第一自适应滤波器装置输出的第一伪回波信号，生成作为从所述发送信号中消除回波成分的回波消除器输出信号的所述第一误差信号；第二自适应滤波器更新控制装置，至少以所述接收信号作为输入，根据接收信号判定是否进行第二抽头系数的更新；第二自适应滤波器装置，以所述接收信号和第二误差信号作为输入，使用与所述第一自适应滤波器装置中使用的第一抽头系数更新算法不同的第二抽头系数更新算法，进行基于所述接收信号和第二误差信号的自身配有的第二抽头系数的更新，并且使用该第二抽头系数来生成第二伪回波信号；第二减法装置，通过加法输入所述发送信号，减法输入由所述第二自适应滤波器装置输出的第二伪回波信号，生成从所述发送信号中消除回波成分的所述第二误差信号；和自适应滤波器选择装置，以所述接收信号和发送信号、所述第一误差信号和第二误差信号、以及所述第二抽头系数作为输入，根据所述发送信号、第一误差信号、第二误差信号、以及接收信号的电平关系，将所述第一自适应滤波器装置的第一抽头系数替换成所述第二抽头系数。
按照本发明，在第一自适应滤波器装置的第一抽头系数的更新和第二自适应滤波器装置的第二抽头系数的更新中，可使用彼此不同的抽头系数更新算法和滤波器更新控制装置。
按照本发明，对自适应滤波器选择装置还输入第一抽头系数，在该自适应滤波器选择装置中具有这样的功能，根据发送信号、第一误差信号、第二误差信号和接收信号的电平关系，利用输入的第二抽头系数来进行第一自适应滤波器装置的第一抽头系数的替换，或利用输入的第一抽头系数来进行第二自适应滤波器装置的第二抽头系数的替换。
按照本发明，在利用输入的第二抽头系数替换第一自适应滤波器装置的第一抽头系数时，或利用输入的第一抽头系数替换第二自适应滤波器装置的第二抽头系数时，使自适应滤波器选择装置具有使用线性插值方法来进行其替换的功能。
按照本发明，误差信号缓冲控制装置根据判定结果生成第一乘法系数和第二乘法系数，用第一乘法装置把该第一乘法系数与来自第一减法装置的第一误差信号相乘，用第二乘法装置把第二乘法系数与来自第二减法装置的第二误差信号相乘，生成第一乘法误差信号和第二乘法误差信号，输入给加法装置，把这两个信号的和作为回波消除器输出信号输出。
按照本发明，在第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置之间，在第一抽头系数更新使用的收敛系数值和第二抽头系数更新使用的收敛系数值上可具有不同的值。
按照本发明，在第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置之间，可把它们具有的第一抽头系数的长度和第二抽头系数的长度设定为不同的值。
图1是表示本发明实施例1的回波消除器装置的方框图。
图2是表示实施例1的第一抽头系数和第二抽头系数的选择时限的说明图。
图3是表示以往的回波消除器装置与实施例1的回波消除器装置的性能比较的说明图。
图4是表示本发明实施例2的回波消除器装置的方框图。
图5是表示本发明实施例3的回波消除器装置的方框图。
图6是表示本发明实施例4的回波消除器装置的方框图。
图7是表示本发明实施例5的回波消除器装置的方框图。
图8是表示实施例5的第一乘法系数和第二乘法系数的时间变化的说明图。
图9是表示本发明实施例1的回波消除器装置与实施例6的回波消除器装置的性能比较的说明图。
图10是表示以往的回波消除器装置的方框图。
实施例1
图1是表示本发明实施例1的回波消除器装置结构的方框图。在图中，101是接收接收信号的端子，所说的接收信号通过传送路径(图中省略)把远端呼叫者的声音传送至近端呼叫者侧。102是接收发送信号的端子，所说的发送信号在远端呼叫者侧从近端呼叫者侧传送的声音中，重叠从接收信号的输出端子101通过近端呼叫者侧的回波通路产生的回波信号。
此外，103是第一自适应滤波器装置，以接收信号和后述的来自第一减法装置的第一误差信号作为输入，根据后述的第一自适应滤波器更新控制装置的判定结果来控制第一抽头系数更新的有无，并且使用该第一抽头系数，生成第一伪回波信号。104是上述第一减法装置，通过分别加法输入发送信号，减法输入来自第一自适应滤波器装置103的第一伪回波信号，生成消除发送信号中回波成分的第一误差信号，把该信号作为回波消除器输出信号输出。105是第二自适应滤波器装置，以接收信号和后述的来自第二减法装置的第二误差信号作为输入，根据后述的第二自适应滤波器更新控制装置的判定结果来控制第二抽头系数更新的有无，并且使用该第二抽头系数，生成第二伪回波信号。106是上述第二减法装置，通过分别加法输入发送信号，减法输入来自第二自适应滤波器装置105的第二伪回波信号，生成消除发送信号中回波成分的第二误差信号。
107是上述第一自适应滤波器更新控制装置，以第一减法装置104输出的第一误差信号、接收信号和发送信号作为输入，进行是否进行第一抽头系数更新的判定。108是上述第二自适应滤波器更新控制装置，以接收信号作为输入，使用与第一自适应滤波器更新控制装置107不同的更新判断方法，进行是否进行第二抽头系数更新的判定。109是自适应滤波器选择装置，以接收信号和发送信号、第一减法装置104输出的第一误差信号和第二减法装置106输出的第二误差信号、以及第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数作为输入，根据发送信号、第一误差信号、第二误差信号和接收信号的电平关系，把第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数替换成其输入的第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数。110是端子，根据由第一减法装置104输出的第一误差信号来输出回波消除器输出信号。
下面说明动作。
第一自适应滤波器装置103配有第一抽头系数，以接收信号和作为第一减法装置104输出结果的第一误差信号作为输入，进行配有的第一抽头系数的更新。其中，在本实施例1中，就该抽头系数的更新方法来说，作为使用自适应滤波器的自适应算法，例如可使用LMS(最小均方)算法。在第一自适应滤波器装置103中，利用该LMS算法进行使第一抽头系数与近端呼叫者的回波通路的脉冲响应近似的处理。该第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的更新根据是否进行第一自适应滤波器更新控制装置107输出的第一抽头系数更新的判定结果来控制。此外，在第一自适应滤波器装置103中，通过第一抽头系数和接收信号的卷积运算生成第一伪回波信号。
再有，在上述说明中，论述了使用LMS算法来进行抽头系数更新的情况，但也可以使用卡曼(Karman)算法等其它自适应算法，可以期待与使用上述LMS算法情况相同的效果。
此外，第一减法装置104加法输入发送信号，减法输入来自上述第一自适应滤波器装置103的第一伪回波信号，运算两者的差分，求出第一误差信号。再有，该第一误差信号被输入给第一自适应滤波器装置103本身、第一自适应滤波器更新控制装置107和自适应滤波器选择装置109，同时作为回波消除器输出信号输出给传送路径(图中省略)。
第二自适应滤波器装置105同样配有第二抽头系数，以接收信号和作为第二减法装置106输出结果的第二误差信号作为输入，进行自身的第二抽头系数的更新。就该抽头系数的更新方法来说，与上述第一自适应滤波器装置103的情况相同，例如可使用LMS算法来进行。该第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的更新基于第二自适应滤波器更新控制装置108输出的第二抽头系数是否更新的判定结果通过控制信号来控制。再有，在该第二自适应滤波器装置105中，通过第二抽头系数和接收信号的卷积运算来生成第二伪回波信号。
在第二减法装置106中，同样加法输入发送信号，减法输入来自第二自适应滤波器装置105的第二伪回波信号，求出作为两者的差分的第二误差信号。再有，该第二误差信号被输入至第二自适应滤波器装置105自身和自适应滤波器选择装置109。
在第一自适应滤波器更新控制装置107中，以接收信号和发送信号、由第一减法装置104求出的第一误差信号作为输入，进行是否进行第一抽头系数更新的判定，生成表示第一抽头系数是否更新的控制信号，输出至第一自适应滤波器装置103。再有，在第二自适应滤波器更新控制装置108中，仅以接收信号作为输入，根据与第一自适应滤波器更新控制装置107不同的控制方法来进行是否进行第二抽头系数更新的判定，生成表示第二抽头系数是否更新的控制信号，输出至第二自适应滤波器装置105。
自适应滤波器选择装置109以接收信号和发送信号、来自第一减法装置104的第一误差信号、来自第二减法装置106的第二误差信号、以及第二自适应滤波器装置105配有的第二抽头系数作为输入，如果判断第二抽头系数的推断精度比第一抽头系数的推断精度高，那么把该输入的第二抽头系数输出至第一自适应滤波器装置103。第一自适应滤波器装置103把从该自适应滤波器选择装置109接受的第二抽头系数代入第一抽头系数。
以下，详细说明第一自适应滤波器更新控制装置107和第二自适应滤波器更新控制装置108，以及自适应滤波器选择装置109。
其中，在发送信号中，存在从接收信号的输出端子101通过近端呼叫者侧的回波通路产生的作为回波信号输入的回波成分和作为近端呼叫者侧的声音输入的近端信号成分这两种成分。此外，在仅存在远端呼叫者侧的声音的情况下，在发送信号中仅存在回波成分。第一自适应滤波器更新控制装置107是检测发送信号中是否仅存在该回波成分的装置。第一自适应滤波器更新控制装置107根据该检测结果，在发送信号中仅存在回波成分的情况下，利用第一自适应滤波器装置103来进行第一抽头系数的更新。此外，第二自适应滤波器更新控制装置108是检测发送信号中是否存在该回波成分(不清楚存在的近端信号成分)的装置。第二自适应滤波器更新控制装置108根据该检测结果，在发送信号中存在回波成分的情况下，利用第二自适应滤波器装置105来进行第二抽头系数的更新。
另一方面，除此以外，在发送信号中仅存在近端信号成分的情况下，以及在存在回波成分和近端信号成分两者的情况下(双向通话时)，第一自适应滤波器装置103和第二自适应滤波器装置105中的第一抽头系数和第二抽头系数的推断未正确地进行。因此，如果进行第一抽头系数和第二抽头系数的更新，则将招致第一抽头系数和第二抽头系数的劣化，不仅消除回波，而且有会相反地放大回波的危险性。因此，在这样的情况下，使第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的更新停止。
再有，该第一抽头系数和第二抽头系数的更新停止被如下控制。就是说，在第一自适应滤波器更新控制装置107中，使用以下所示的式(7)和式(8)的组合，在用以下的更新条件[1]或更新条件[2]表示的更新条件成立的情况下，停止第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的更新。
为了不接收远端呼叫者侧的声音，在发送信号中不存在回波成分的情况下，式(7)成立。
X＜p1 …(7)
在发送信号中存在回波成分和近端信号成分两种成分的情况下，式(8)成立。
En1×p5＞S …(8)
更新条件[1]：式(7)成立的情况。
更新条件[2]：式(7)不成立而式(8)成立的情况。
此外，在第二自适应滤波器更新控制装置108中，仅使用上式(7)，在更新条件[1]成立的情况下，停止第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的更新。
其中，在上述式(7)和式(8)中，S是发送信号的K循环期间的平均功率电平，X是接收信号的K循环期间的平均功率电平，En1是第一误差信号的K循环期间的平均功率电平，p1和p5是预定的常数。再有，该第一自适应滤波器更新控制装置107中使用的式(8)的常数p5的值设定得比‘以往技术’栏中说明的式(6)的常数p4的值大。
其中，通过使式(8)的常数p5比式(6)的常数p4大，由于仅在发送信号的电平超过第一误差信号电平时进行第一抽头系数的更新，所以例如在双向通话时发送信号的电平会超过第一误差信号电平，由于在双向通话时进行第一抽头系数更新的可能性低，所以在第一自适应滤波器装置103的双向通话时没有使抽头系数劣化增大的因素，不会使第一抽头系数发散，第一抽头系数稳定收敛。
因此，通过稳定的第一抽头系数和接收信号的卷积，用第一减法装置104从发送信号中减去由第一自适应滤波器装置103生成的第一伪回波信号生成的第一误差信号常常稳定，不会放大回波，可以获得稳定的回波消除器输出信号。
但是，在第一抽头系数的推断不充分的初期推断时和变动回波通路使应该推断的第一抽头系数变化等情况时，发送信号仅是回波成分，错误判断为双向通话，存在由第一自适应滤波器装置103停止第一抽头系数更新的可能性。因此，仅在第一自适应滤波器装置103中，即使获得不伴随回波放大的稳定的回波消除器输出信号，在第一自适应滤波器装置103中，第一抽头系数的更新停止仍频繁发生，抽头系数不收敛，存在始终都不能消除发送信号中包含的回波成分的可能性。解决该问题的装置是第二自适应滤波器装置105和第二自适应滤波器更新控制装置108及自适应滤波器选择装置109。
在该第二自适应滤波器更新控制装置108中，仅根据上式(7)的判定来进行是否由第二自适应滤波器装置105进行第二抽头系数更新的判定。因此，在接收信号为有声状态下，常常就进行第二自适应滤波器装置105中的第二抽头系数的更新。这种情况下，在双向通话等中存在第二抽头系数劣化的可能性，但在发送信号中仅存在回波成分时，由于可能常常更新第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数，所以与用第一自适应滤波器装置103推断的第一抽头系数相比，第二抽头系数可能被急快地收敛。
再有，在本实施例1中，为了利用第一自适应滤波器更新控制装置107的第一自适应滤波器更新控制方法使用式(7)、式(8)、更新条件[1]和更新条件[2]，为了利用第二自适应滤波器更新控制装置108的第二自适应滤波器更新控制方法使用式(7)和更新条件[1]，但就第一自适应滤波器更新控制装置107来说，正确地检测双向通话时间等，可以使用是否进行第一抽头系数更新的判定精度高的其它自适应滤波器更新控制方法，此外，就第二自适应滤波器更新控制装置108来说，可以使用能够急快收敛第二抽头系数的其它自适应滤波器更新控制方法。
接着，在自适应滤波器选择装置109中，进行选择稳定度高的第一抽头系数还是选择收敛快的第二抽头系数的决定。在自适应滤波器选择装置109中，使用以下所示的式(9)～式(12)的四个公式来进行选择第一抽头系数或第二抽头系数中的哪一个的判定。判定的结果，在选择第二抽头系数的情况下，第一自适应滤波器装置103从自适应滤波器选择装置109输入第二抽头系数，把它代入自身的第一抽头系数。
Xn(i)＞p1 ……(9)
En2(i)×p5＜Sn(i) ……(10)
En1(i)×p6＜Sn(i) ……(11)
En1(i)＞En(i)×p7 ……(12)
再有，在上式(9)～(12)中，Sn(i)是时刻i的发送信号的K循环期间的平均功率电平，Xn(i)是时刻i的接收信号的K循环期间的平均功率电平，En1(i)是时刻i的第一误差信号的K循环期间的平均功率电平，En2(i)是时刻i的第二误差信号的K循环期间的平均功率电平。p1、p5、p6和p7是预定的常数，常数p5、p6和p7的值在1以上。
此外，在该自适应滤波器选择装置109中，在内部配有初期推断前模式和初期推断后模式这两个模式，在开始回波消除动作的情况下，从上述初期推断前模式开始。在初期推断前，由于在第一自适应滤波器更新控制装置107中把上式(8)中的p5的值设定得大，所以即使发送信号仅有回波成分被判定为双向通话时，在初期推断前大多不利用第一自适应滤波器装置103进行第一抽头系数的更新。另一方面，在初期推断前利用第二自适应滤波器装置105急快地进行第二抽头系数的更新。因此，由于把尽快收敛的第二抽头系数代入第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数中，所以在式(9)和式(10)同时成立的情况下，自适应滤波器选择装置109就决定把第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数代入第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数中。根据式(10)，可检测到发送信号的电平Sn(i)大大超过第二误差信号电平En2(i)，并可判定能够充分推断第二抽头系数。
由此，在初期推断前，第一抽头系数不选择劣化的第二抽头系数。于是，与图10所示的以往的回波消除器装置不同，作为第一抽头系数，由于未选择劣化的第二抽头系数，生成伪回波信号，所以可回避使回波放大的危险性。而且，在该第二抽头系数对第一抽头系数的代入结束后，从初期推断前模式转变成初期推断后模式。
在初期推断后，如果有回波通路变动，那么在第一自适应滤波器选择装置107中，可以正确地判断为发送信号双向通话或仅有回波成分，不停止第一自适应滤波器装置103中的第一抽头系数的更新，进行合适的抽头系数的更新。
但是，在适合汽车电话用的自动对讲通信等的回波消除器装置中，即使在初期推断后，作为接收信号输出端子110的扬声器和作为发送信号输入端子102的麦克风之间的回波由于汽车乘作者的动作或车内窗户的开闭状况等而时刻变化。因此，就从发送信号中经常消去回波成分来说，必须跟踪该回波通路的变动并推断第一抽头系数和第二抽头系数。
根据上述那样的回波通路的变动，在当前时刻结束推断的第一抽头系数和第二抽头系数、以及回波通路变动后必须推断的第一抽头系数和第二抽头系数之间产生间隔。因此，在来自第一自适应滤波器装置103的第一伪回波信号和作为发送信号回波成分的回波信号之间产生差，消去来自发送信号的回波成分的性能可能会劣化。因此，成为上式(8)的更新条件变为成立的状况，有发生用第一自适应滤波器更新控制装置107判断为是抽头系数更新停止区间的可能性。此时，为了急快地把合适的第二抽头系数代入第一抽头系数中，提高跟踪性，在式(9)、式(11)和式(12)都成立的情况下，自适应滤波器选择装置109决定把第二抽头系数代入第一抽头系数。
就是说，首先利用式(9)和式(11)成立，由于第一误差信号电平En1(i)仅一定比率地低于发送信号的电平Sn(i)，所以可以检测当前的发送信号处于仅为回波成分的状态。而且，通过式(12)成立，根据第一误差信号En1(i)是仅一定比率地超过第二误差信号电平En2(i)的电平，所以可以判断为第一抽头系数具有推断未进展的回波通路变动前的抽头系数，第二抽头系数是回波通路变动后进行推定的抽头系数。因此，在这些都成立的情况下，可以检测出发生了回波通路变动，第一抽头系数即使在回波通路变动中通常也可以保证稳定的系数。于是，即使在回波通路变动的情况下，通常也可以消去来自发送信号的回波成分。
但是，在双向通话时，由于不根据第一自适应滤波器更新控制装置107的式(8)来更新第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数，所以第一抽头系数不劣化，而且，由于式(9)、式(11)和式(12)都不成立，所以自适应滤波器选择装置109不进行将第二抽头系数代入第一抽头系数的决定。因此，如图10所示的以往的回波消除器装置那样，与把来自第一减法装置104的第一误差信号的电平仅低于来自第二减法装置106的第二误差信号电平作为条件的情况不同，由于不错误地选择双向通话时劣化的第二抽头系数，未利用该劣化的第二抽头系数生成伪回波信号，所以不会放大回波。
而且，为了切断所谓的无限大损失的回波通路的一部分，不断跟踪回波通路的内容瞬间变为开放状态的非常大的回波通路的变动，除了简单的回波通路变动时的检测外，在式(9)和式(10)成立、式(11)不成立状态满足连续P次的情况下，判断为有无限大损失，自适应滤波器选择装置109决定第二抽头系数对第一抽头系数的代入。首先，通过使式(9)和式(10)成立，可以检测第二抽头系数可以进行充分推断。但是，由于式(11)不成立，所以第一误差信号的电平En1(i)未达到低于发送信号电平Sn(i)一定比率，不能检测当前的发送信号处于仅有回波成分的状态。因此，即使式(9)和式(10)成立，也不能立即判断第二抽头系数可以进行充分推断，但在式(9)和式(10)成立、式(11)不成立状态满足连续P次的情况下，可判定为由式(9)和式(10)检测的第二抽头系数可以进行充分推断，判断为因无限大损失第一抽头系数的推断精度极大地劣化。
这样，在式(9)和式(10)成立、式(11)不成立状态满足连续P次的情况下，可以检测发生了无限大损失。由此，即使在发生无限大损失的情况下，通常也可以消去来自发送信号的回波成分。此外，即使在发生无限大损失并且式(8)不成立的情况下，不会利用第一自适应滤波器装置103来停止第一抽头系数的更新。但是，在无限大损失发生时处于双向通话状态的情况下，根据第一自适应滤波器更新控制装置107的式(8)成立，由于第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数未被更新，所以第一抽头系数不劣化，式(9)和式(10)成立、式(11)不成立的状态不满足连续P次，所以自适应滤波器选择装置109不进行将第二抽头系数代入第一抽头系数的决定。因此，如图10所示的以往的回波消除器装置那样，与把第一误差信号电平仅低于第二误差信号电平作为条件的情况不同，不会错误地选择双向通话时劣化的抽头系数，不用该抽头系数生成伪回波信号，可以避免使回波放大的危险性。
图2是表示本实施例1的第一抽头系数和第二抽头系数的选择时限的说明图，纵轴表示发送信号、第一误差信号和第二误差信号的电平，横轴表示时间。再有，图中的实线表示第一误差信号的电平En1(i)，双点划线表示第二误差信号的电平En2(i)，虚线表示发送信号的电平Sn(i)。其中，在图2中，从时刻t0至时刻t6，都是发送信号仅有回波成分的区间。第一抽头系数从回波消除动作开始慢慢地不断进行推断，第二抽头系数从回波消除动作开始急快地进行推断，时刻t1表示在初期推断前模式中将第二抽头系数代入第一抽头系数的时限。在该第二抽头系数对第一抽头系数的代入完成后，从初期推断前模式向初期推断后模式的模式转换。
此外，时刻t2表示回波通路变动的时限，时刻t3表示检测该回波通路变动，在初期推断后模式中将第二抽头系数代入第一抽头系数的时限。时刻t4表示发生无限大损失的时限，时刻t5表示检测该无限大损失，在初期推断后模式中将第二抽头系数代入第一抽头系数的时限。从时刻t6至时刻t7为双向通话区间。在该期间，由于第二抽头系数由第二自适应滤波器更新控制装置108仅按式(7)来控制，所以推断精度极大地劣化，第二误差信号电平也超过发送信号的电平。但是，第一抽头系数由第一自适应滤波器更新控制装置107的式(7)和式(8)来控制，并且由于常数p5的值也大，所以几乎没有使第一抽头系数的推断精度劣化。而且，在该双向通话区间，也不进行将第二抽头系数对第一抽头系数代入的判定。因此，从该时刻t6至时刻t7的双向通话期间，回波被放大，作为回波消除器输出信号的第一误差信号电平与发送信号的电平相比不会极大地超过。
时刻t7以后，发送信号再次为仅有回波成分的区间。由于第一抽头系数即使在双向通话区间中也基本上没有抽头系数的推断劣化，所以从时刻t6前开始在抽头系数的推断精度上几乎没有差。因此，回波消除器输出信号的电平与时刻t6前的第一误差信号电平几乎没有差的输出成为可能。
图3是表示以往的回波消除器装置与本实施例1的回波消除器装置的性能比较的说明图，纵轴表示回波消除器输出信号(14)的电平，横轴表示时间。再有，图中的实线表示本实施例1的回波消除器装置的回波消除器输出信号，双点划线表示以往的回波消除器装置的回波消除器输出信号14的电平。在以往的回波消除器装置中，由于配有M循环的抽头系数选择周期，所以每隔M循环的间隔就进行抽头系数的选择，回波消除器输出信号14的电平阶梯状地不断减少。此外，由于配有M循环的延迟装置12来进行处理，所以产生M循环部分的延迟。
另一方面，在本实施例1的回波消除器装置中，由于在自适应滤波器选择装置109中进行每个循环的判定，所以不需要以往回波消除器装置那样的M循环的抽头系数选择周期。此外，由于未配有延迟装置12，没有其延迟，所以与以往的回波消除器装置相比，可以更快地降低回波消除器输出信号的电平。而且，本实施例1的回波消除器装置与以往的回波消除器装置不同，由于在双向通话时更新两个抽头系数，不使双方的抽头系数劣化，所以即使在双向通话时，也可以抑制抽头系数劣化的可能性，即使在双向通话后发送信号仅有回波成分时，也可以抑制回波消除器输出信号的电平增加。
此外，在本实施例1的回波消除器装置中，由于不需要以往的回波消除器装置的自适应滤波器更新控制方法中使用的式(4)，所以与只能对应于预定常数的回波通路环境的以往的回波消除器装置不同，可以实现不依赖于使用的回波通路环境的回波消除器装置，此外，仅使用第一抽头系数和第二抽头系数，也不必拥有延迟装置12、13。
如以上那样，按照本实施例1，由于按照基于发送信号、接收信号、第一伪回波信号由第一减法装置104生成的第一误差信号，和基于第二伪回波信号由第二减法装置106生成的第二误差信号的电平关系，将第一自适应滤波器装置103在第一伪回波信号的生成中使用的第一抽头系数替换成第二自适应滤波器装置105在第二伪回波信号的生成中使用的第二抽头系数，所以可常常得到按精确推断的抽头系数消除来自发送信号的回波成分的回波消除器输出信号，不停止抽头系数的更新，并且即使对于回波通路变动和无限大损失来说，仍可进行跟踪性高的抽头系数的更新，此外，与以往的回波消除器装置相比，不依赖于使用回波通路环境，没有使回波被放大的危险性，同时电路规模减小，并且具有可以实现对回波消除器输出信号不伴随延迟的回波消除器装置的效果。
实施例2
再有，在上述实施例1中，说明了第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置具有相同的抽头系数更新算法的回波消除器装置，但也可以使第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置具有彼此不同的抽头系数更新算法。图4是表示这样的本发明实施例2的回波消除器装置结构的方框图。在图中，101是接收信号，102是发送信号，104是第一减法装置，106是第二减法装置，109是自适应滤波器选择装置，110是回波消除器输出信号(第一误差信号)，将它们附以与图1相同的符号，是与实施例1同等的部分。再有，与实施例1的情况同样，由于接收信号是经过传送路径输入的远端呼叫者的声音，所以发送信号是近端呼叫者侧的声音和/或从接收信号的输出端子110输入通过近端呼叫者侧的回波通路产生的回波信号。
在图1中，第一自适应滤波器装置103的抽头系数更新算法和第二自适应滤波器装置105的抽头系数更新算法都采用相同的方式，但与实施例1的不同处在于，在111和112中采用不同的抽头系数更新算法。
113是第一自适应滤波器更新控制装置，在图1中附以符号107来表示，与判定是否进行上述第一自适应滤波器装置111的第一抽头系数的更新的第一自适应滤波器更新控制装置相当，114是第二自适应滤波器更新控制装置，与被相同地附以符号108来表示的用以判定是否进行第二自适应滤波器装置112的第二抽头系数的更新的第二自适应滤波器更新控制装置相当，但在该抽头系数更新判定中，在两者使用相同方法方面与实施例1不同。例如，在第一自适应滤波器更新控制装置113和第二自适应滤波器更新控制装置114中使用按照在第二自适应滤波器更新控制装置108中使用的更新条件[1]的抽头系数更新判定。
下面说明动作。
其中，作为第一自适应滤波器装置111的第一抽头系数的更新中使用的抽头系数更新算法和第二自适应滤波器装置112的第二抽头系数的更新中使用的抽头系数更新算法，有LMS算法、高频增强型LMS算法、仿射算法、卡曼(Karman)算法等各种算法，在各个方法中，抽头系数的收敛速度不同。此外，第一自适应滤波器更新控制装置113和第二自适应滤波器更新控制装置114利用彼此相同的控制方法来判定是否进行第一自适应滤波器装置111或第二自适应滤波器装置112的第一抽头系数或第二抽头系数的更新。
在本实施例2的回波消除器装置中，作为第一自适应滤波器装置111使用的第一抽头系数的抽头系数更新算法，采用与第二自适应滤波器装置112使用的第二抽头系数的抽头系数更新算法相比收敛速度慢的抽头系数更新算法。由此，利用该收敛速度的差，即使在双向通话等时会错误进行自适应滤波器的抽头系数更新，也可以减小抑制抽头系数的劣化程度。由此，正如在图1所示的回波消除器装置的第一自适应滤波器更新控制装置107中可不成为使双向通话时第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数增大劣化的因素那样，即使在本实施例2的接收信号中，也可以不成为使第一自适应滤波器装置111的第一抽头系数增大劣化的因素。
这样，由于由第一自适应滤波器装置111输出的第一伪回波信号根据该第一自适应滤波器装置111中的稳定的第一抽头系数和接收信号的卷积来生成，所以来自第一减法装置104的第一误差信号稳定，可以获得回波不放大的稳定的回波消除器输出信号。
此外，作为第二自适应滤波器装置112使用的第二抽头系数的抽头系数更新算法，使用与第一自适应滤波器装置111使用的第一抽头系数的抽头系数更新算法相比收敛速度快的抽头系数更新算法。因此，在双向通话等时存在抽头系数劣化的可能性，但与由第一自适应滤波器装置111推断的第一抽头系数相比，第二抽头系数可以急快地收敛。因此，正如在图1所示的实施例1的回波消除器装置的第二自适应滤波器更新控制装置108中，可使第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数急快地收敛那样，即使在本实施例2的回波消除器装置中，由于可以使第二自适应滤波器装置112的第二抽头系数急快地收敛，所以对于回波通路变动和无限大损失来说，也可以进行跟踪性高的抽头系数的推断。
再有，在上述说明中，示出了用第一自适应滤波器更新控制装置113和第二自适应滤波器更新控制装置114在是否更新第一抽头系数或第二抽头系数的判定上采用相同的控制方法的情况，但与实施例1的情况相同，使用两者不同的控制方法，在第一自适应滤波器装置111和第二自适应滤波器装置112中按照不同抽头更新算法来进行第一抽头系数或第二抽头系数的更新也可以。
此外，虽示出了在第一自适应滤波器更新控制装置113和第二自适应滤波器更新控制装置114中使用与第二自适应滤波器更新控制装置108中根据更新条件[1]实施的抽头系数更新判定方法相同的判定方法，但也可以在第一自适应滤波器更新控制装置113和第二自适应滤波器更新控制装置114中使用与第一自适应滤波器更新控制装置107中根据更新条件[1]和更新条件[2]实施的抽头系数更新判定方法相同的判定方法。
如以上那样，按照本实施例2，由于作为第一自适应滤波器装置111的第一抽头系数的抽头系数更新算法使用收敛速度慢的算法，作为第二自适应滤波器装置112的第二抽头系数的抽头系数更新算法使用收敛速度快的算法，所以可以获得更稳定的回波消除器输出信号，并且对于回波通路变动和无限大损失来说，还可以进行跟踪性高的抽头推断，而且，与以往的回波消除器装置相比，具有不依赖于使用回波通路环境，没有放大回波的危险性，同时减小电路规模，并且可以实现在回波消除器输出信号中不伴随延迟的回波消除器装置等效果。
实施例3
此外，在上述实施例1和实施例2中，说明了自适应滤波器选择装置输入接收信号、发送信号、第一误差信号、第二误差信号和第二抽头系数，进行第一抽头系数对第二抽头系数替换的情况，但自适应滤波器选择装置也可以输入接收信号、发送信号、第一误差信号、第二误差信号、第二抽头系数和第一抽头系数，进行第一抽头系数用第二抽头系数的替换和第二抽头系数用第一抽头系数的替换。
图5是表示这样的本发明实施例3的回波消除器装置结构的方框图。在图中，101是接收信号，102是发送信号，103是第一自适应滤波器装置，104是第一减法装置，105是第二自适应滤波器装置，106是第二减法装置，107是第一自适应滤波器更新控制装置，108是第二自适应滤波器更新控制装置，110是回波消除器输出信号，这些部分都与图1中附以相同的符号所示的实施例1的那些部分相同。再有，与实施例1的情况同样，接收信号是通过传送路径输入远端呼叫者侧的声音的信号，而发送信号是近端呼叫者侧的声音和/或从接收信号的输出端子101输入通过近端呼叫者侧的回波通路产生的回波信号。
此外，115是图1中附以符号109所示的与实施例1的自适应滤波器选择装置相当的自适应滤波器选择装置，但在输入接收信号、发送信号、来自第一减法装置104的第一误差信号、来自第二减法装置106的第二误差信号、以及第二自适应滤波器装置105具有的第二抽头系数和第一自适应滤波器装置103具有的第一抽头系数，根据发送信号、第一误差信号、第二误差信号和接收信号的电平关系，利用第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数来进行第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的替换，同时利用第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数来进行第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的替换方面，与实施例1的自适应滤波器装置109有所不同。
下面说明动作。
第一自适应滤波器装置103具有第一抽头系数，以接收信号和第一减法装置104的输出结果的第一误差信号作为输入，进行其第一抽头系数的更新。其中，在该抽头系数的更新方法中，与实施例1的情况同样，使用LMS算法等。在第一自适应滤波器装置103中，进行使第一抽头系数与近端呼叫者的回波通路的脉冲响应近似的处理。该第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的更新根据第一自适应滤波器更新控制装置107输出的第一抽头系数是否更新的判定结果来控制。此外，在第一自适应滤波器装置103中，利用第一抽头系数和接收信号的卷积运算来生成第一伪回波信号。
此外，第一减法装置104以发送信号作为加法输入，以上述第一自适应滤波器装置103输出的第一伪回波信号作为减法输入来运算两者的差分，将该差分作为第一误差信号来输出。再有，该第一误差信号被输入到第一自适应滤波器装置103本身、第一自适应滤波器更新控制装置107和自适应滤波器选择装置115，同时还作为回波消除器输出信号被输出至传送路径(图中省略)。
同样，第二自适应滤波器装置105也具有第二抽头系数，以接收信号和第二减法装置106的输出结果的第二误差信号作为输入，进行其第二抽头系数的更新。再有，就抽头系数的更新方法来说，与上述第一自适应滤波器装置103的情况相同。该第二自适应滤波器装置105产生的第二抽头系数的更新根据基于第二自适应滤波器更新控制装置108输出的第二抽头系数的是否更新的判定结果来控制。再有，在该第二自适应滤波器装置105中，通过第二抽头系数和接收信号的卷积来生成第二伪回波信号。
在第二减法装置106中，同样以发送信号作为加法输入，以第二自适应滤波器装置105输出的第二伪回波信号作为加法输入来求出两者的差分，以该差分作为第二误差信号输出。再有，该第二误差信号被输入至第二自适应滤波器装置105自身和自适应滤波器选择装置115中。
在第一自适应滤波器更新控制装置107中，以接收信号和发送信号、来自第一减法装置104的第一误差信号作为输入，进行是否进行第一抽头系数更新的判定，生成表示是否更新第一抽头系数的控制信号，对第一自适应滤波器装置103进行输出。在第二自适应滤波器更新控制装置108中，以接收信号作为输入，利用与上述第一自适应滤波器更新控制装置107不同的控制方法来进行是否进行第二抽头系数更新的判定，生成表示是否更新第二抽头系数的控制信号，对第二自适应滤波器装置105进行输出。
自适应滤波器选择装置115以接收信号和发送信号、来自第一减法装置104的第一误差信号和来自第二减法装置106的第二误差信号、第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数作为输入，进行上述第一抽头系数和第二抽头系数的推断精度的比较。比较的结果，如果判断第二抽头系数的推断精度比第一抽头系数的推断精度高，那么把该第二抽头系数输出给第一自适应滤波器装置103。第一自适应滤波器装置103将从该自适应滤波器选择装置115接受的第二抽头系数代入自身具有的第一抽头系数。另一方面，如果判断第一抽头系数的推定精度比第二抽头系数的推定精度高，那么把该第一抽头系数输出至第二自适应滤波器装置105。第二自适应滤波器装置105将从该自适应滤波器选择装置115接受的第一抽头系数代入自身具有的第二抽头系数。
以下，详细说明第一自适应滤波器更新控制装置107和第二自适应滤波器更新控制装置108，以及自适应滤波器选择装置115。
其中，在上述实施例1至实施例2的第二自适应滤波器更新控制装置108中，仅根据实施例1说明的式(7)的控制来进行是否进行第二抽头系数更新的判定。因此，第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数不仅在发送信号仅为回波成分时更新，而且在双向通话时也更新第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数。由此，双向通话时的第二抽头系数自然劣化，接着，发送信号在仅有回波成分时即使处于可进行正确推断的区间，在第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的收敛上仍会产生若干延迟。
因此，在双向通话等时，在判断第二抽头系数与第一抽头系数相比劣化快的情况下，如果把第一抽头系数代入第二抽头系数，那么可以防止双向通话时的第二抽头系数的劣化。于是，通过将第一抽头系数代入第二抽头系数，由于发送信号仅为回波成分时的第二抽头系数的收敛速度提高，所以可以减少到收敛为止的延迟。因此，自适应滤波器选择装置115使用式(9)、式(10)和式(11)，在式(9)成立，式(10)不成立，式(11)成立时，向第二自适应滤波器装置105输出第一抽头系数，第二自适应滤波器装置105把其第一抽头系数代入自身的第二抽头系数。
如以上那样，按照本实施例3，由于在自适应滤波器选择装置115中还输入第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数，把第一抽头系数输出至第二自适应滤波器装置105，第二自适应滤波器装置105把其第一抽头系数代入自身具有的第二抽头系数中，可获得与实施例1至实施例2的回波消除器装置的相同效果，还具有可以实现可进一步提高双向通话后的抽头系数的收敛速度的回波消除器装置的效果。
实施例4
再有，在上述实施例1至实施例3中，说明了在自适应滤波器选择装置的条件判定之后在所有抽头系数中进行第二抽头系数对一次第一自适应滤波器装置的第一抽头系数产生的替换，但在第一自适应滤波器装置中把其第一抽头系数用第二抽头系数替换时，也可以随着时间的推移利用抽头系数的线性插值来进行替换。图6是表示这样的本发明实施例4的回波消除器装置结构的方框图。
在图中，对应的部分附以与图1和图5相同的符号，并省略其说明。此外，116是图1中附以符号109所示的实施例1的自适应滤波器选择装置和图5中附以符号115所示的与实施例3的自适应滤波器选择装置相当的自适应滤波器选择装置，但在用第二抽头系数替换第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数时，在随着时间的推移利用抽头系数的线性插值进行该替换的方面，是与实施例1或实施例3的自适应滤波器选择装置不同的自适应滤波器选择装置。再有，与实施例1至实施例3的情况同样，接收信号是通过传送路径输入的远端呼叫者的声音，而发送信号是近端呼叫者侧的声音和/或从接收信号的输出端子101输入通过近端呼叫者侧的回波通路产生的回波信号。
下面说明动作。
在实施例1至实施例3中，利用第一自适应滤波器装置103的第二抽头系数进行的第一抽头系数的替换，在自适应滤波器选择装置109或自适应滤波器选择装置115的条件判定之后对所有抽头系数进行一次。因此，用第一自适应滤波器装置103，在利用替换前的第一抽头系数与接收信号卷积生成的第一伪回波信号和利用替换后的第一抽头系数与接收信号卷积生成的第一伪回波信号中，替换前后的两个抽头系数之间不相关，产生不连续点。利用该不连续点，在第一减法装置104的运算结果产生的第一误差信号中也产生不连续点，在回波消除器输出信号中自然也存在不连续点。
因此，为了尽量消除上述不连续点，在本实施例4中，在用第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数替换第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数时，或在用第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数替换第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数时，使自适应滤波器选择装置116具有利用线性插值方法来进行该替换的功能，在第一自适应滤波器装置103中用第二抽头系数替换其第一抽头系数时，随着时间的推移利用抽头系数的线性插值来进行替换。此时，随着时间的推移进行的抽头系数的线性插值方法使用以下所示的公式(13)来进行。
A1(t)=A2t(i)+t/MM·TA(i) …(13)
再有，在上式(13)中，t、MM、N、A1t(i)、A2t(i)和TA(i)分别如下。
t：0,N,2N,3N,…,MM
MM：时间推移的采样数
N：抽头系数替换间隔采样数
A1 t(i)：从抽头系数替换检测开始t采样后的第i个的第一抽头系数
A2 t(i)：从抽头系数替换检测开始t采样后的第i个的第二抽头系数
TA(i)：A10(i)-A20(i)
从抽头系数替换开始，在MM采样时间的推移期间，使用抽头系数替换开始时的第一抽头系数和第二抽头系数的各系数差，在每N个采样中使第一抽头系数慢慢接近第二抽头系数。由此，可减少用第二抽头系数替换第一抽头系数时产生的回波消除器输出信号的不连续点。
如以上那样，按照本实施例4，在实施例1至实施例3的回波消除器装置的第一自适应滤波器装置103中，在用第二抽头系数替换自身具有的第一抽头系数时，由于利用线性插值来进行该替换，所以可获得与实施例1至实施例3的回波消除器装置的相同效果，还可获得可以实现可减少抽头系数替换时产生的回波消除器输出信号的不连续点的回波消除器装置的效果。
实施例5
再有，在上述各实施例中，说明了以第一减法装置输出的第一误差信号原样作为回波消除器输出信号来输出的情况，但也可以把来自误差信号缓冲控制装置的第一乘法系数乘以第一误差信号，把第二乘法系数乘以第二误差信号，将得到的第一乘法误差信号和第二乘法误差信号的和作为回波消除器输出信号来输出。图7是表示这样的本发明实施例5的回波消除器装置结构的方框图。再有，就图中与实施例1至实施例4的各部分对应的部分来说，附以与图1、图5、图6相同的符号，并省略其说明。其中，接收信号是通过传送路径输入的远端呼叫者的声音，发送信号是近端呼叫者侧的声音和/或从接收信号的输出端子101输入通过近端呼叫者侧的回波通路产生的回波信号，与实施例1至实施例4的情况相同。
在图中，117是误差信号缓冲控制装置，通过自适应滤波器选择装置输入是否将第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数替换成第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的判定结果，或输入是否将第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数替换成第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的判定结果，根据该判定结果，生成第一乘法系数和第二乘法系数。118是第一乘法装置，输入由该误差信号缓冲控制装置117生成的第一乘法系数，把第一减法装置104中从发送信号中除去回波成分的第一误差信号乘以该第一乘法系数，生成第一乘法误差信号。119是第二乘法装置，同样输入由误差信号缓冲控制装置117生成的第二乘法系数，把第二减法装置106中从发送信号中除去回波成分的第二误差信号乘以该第二乘法系数，生成第二乘法误差信号。120是加法装置，以来自第一乘法装置118的第一乘法误差信号和来自第二乘法装置119的第二乘法误差信号作为输入，求出这两个信号的和；121是由该加法装置120输出的回波消除器输出信号。
下面说明动作。
自适应滤波器选择装置122输入接收信号和发送信号、来自第一减法装置104的第一误差信号和来自第二减法装置106的第二误差信号、以及第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数，比较第一抽头系数和第二抽头系数的推断精度。其结果，如果判断第二抽头系数的推断精度比第一抽头系数的推断精度高，那么以该精度作为自适应滤波器选择结果信号，输出至误差信号缓冲控制装置117。此外，在经过推移时间后，把第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数输出到该第一自适应滤波器装置103，接受第二抽头系数的第一自适应滤波器装置103把该第二抽头系数代入自身的第一抽头系数。另一方面，如果判断第一抽头系数的推断精度比第二抽头系数的推断精度高，那么自适应滤波器选择装置122将该精度作为自适应滤波器选择结果信号，输出至误差信号缓冲控制装置117。此外，在经过推移时间后，把第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数输出给第二自适应滤波器装置105，第二自适应滤波器装置105将该第一抽头系数代入自身的第二抽头系数。
如果误差信号缓冲控制装置117输入来自该自适应滤波器选择装置122的自适应滤波器选择结果信号，那么检测把第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数代入第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的事情，分别对第一乘法装置118输出第一乘法系数，对第二乘法装置119输出第二乘法系数。第一乘法装置118输入来自第一减法装置104的第一误差信号，而且乘以来自该误差信号缓冲控制装置117的第一乘法系数，生成第一乘法误差信号，把该信号输出至加法装置120。第二乘法装置119同样输入来自第二减法装置106的第二误差信号，而且乘以来自该误差信号缓冲控制装置117的第二乘法系数，生成第二乘法误差信号，把该信号输出至加法装置120。加法装置120输入来自第一乘法装置118的第一乘法误差信号和来自第二乘法装置119的第二乘法误差信号，生成并输出把这两个信号相加的回波消除器输出信号121。
以下详细说明误差信号缓冲控制装置117、第一乘法装置118、第二乘法装置119和加法装置120。
在上述实施例4中，在第一自适应滤波器装置103中，在把其第一抽头系数用第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数替换时，由于必须是随着时间的推移通过线性插值的替换，所以抽头系数的长度越长，进行该线性插值的采样期间的运算规模就越大。因此，在本实施例5中，为了消减该运算规模，如果自适应滤波器选择装置122判定必须将第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数替换成第二抽头系数，那么把通知该结果的自适应滤波器选择结果输出给误差信号缓冲控制装置117。
其中，图8是表示上述第一乘法系数和第二乘法系数的时间变化的说明图，纵轴是第一乘法系数和第二乘法系数的值，横轴是时间，用实线来表示第一乘法系数，用虚线来表示第二乘法系数。
第一自适应滤波器装置103中的第一抽头系数向第二抽头系数的替换在MM采样后进行。在实施例4中，在MM采样的整个区间中进行全抽头系数的线性插值，但在实施例5中，在该MM采样区间，按利用第一乘法装置118和第二乘法装置119进行两个乘积和加法装置120进行一次求和的运算规模，可以获得与实施例4相同的减少第二抽头系数替换成第一抽头系数时产生的回波消除器输出信号121的不连续点的结果。
误差信号缓冲装置117在来自自适应滤波器选择装置122的自适应滤波器选择结果表示将第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数向第二抽头系数替换的情况下，作为从1开始随着MM采样的时间推移慢慢变化为0的值，求出乘以来自第一减法装置104的第一误差信号的第一乘法系数，把该乘法系数输出给第一乘法装置118。此外，作为从0开始随着MM采样的时间推移慢慢变化为1的值，误差信号缓冲装置117求出乘以来自第二减法装置106的第二误差信号的第二乘法系数，把该乘法系数作为第二乘法系数输出给第二乘法装置119。第一乘法装置118将该第一乘法系数与第一误差信号相乘，求出第一乘法误差信号，第二乘法装置119把第二误差信号与第二乘法系数相乘，求出第二乘法误差信号。加法装置120相加合并来自第一乘法装置118的第一乘法误差信号和来自乘法装置119的第二乘法误差信号，把它作为回波消除器输出信号121来输出。
再有，在从抽头系数替换检测点至抽头系数替换执行点的MM采样区间中，不必将第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数向第二抽头系数替换。在MM区间以外的区间中，由于把来自第一减法装置104的第一误差信号由第一乘法装置118乘以1，把来自第二减法装置106的第二误差信号由第二乘法装置119乘以0，所以第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数向第二抽头系数替换，而来自加法装置120的第一误差信号照样作为回波消除器输出信号121输出。
再有，在上述说明中，论述了适用于图1所示的实施例1的回波消除器装置的情况，但也可以适用于图4至图5所示的实施例2至实施例3的回波消除器装置，无论哪种情况，都具有与适用于实施例1的上述回波消除器装置情况相同的效果。
如以上那样，按照本实施例5，由于由自适应滤波器选择装置122输出用以通知将第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数替换成第二抽头系数的自适应滤波器选择结果，用误差信号缓冲装置117生成把该自适应滤波器选择结果乘以第一误差信号的第一乘法系数，以及乘以第二误差信号的第二乘法系数，把第一误差信号乘以该第一乘法系数的第一乘法误差信号和第二误差信号乘以该第二乘法系数的第二乘法误差信号相加合并，将它作为回波消除器输出信号121来输出，所以可获得与实施例1至实施例4的回波消除器装置的相同的效果，还可获得可以实现可消减抽头系数替换时的运算规模的回波消除器装置的效果。
实施例6
此外，在上述各实施例中，说明了使更新第一自适应滤波器装置的第一抽头系数时的收敛系数和更新第二自适应滤波器装置的第二抽头系数时的收敛系数具有相同值的情况，但也可以使两个收敛系数有不同的值。本实施例6涉及在第一自适应滤波器装置收敛系数值与第二自适应滤波器装置的收敛系数值不同的回波消除器装置，由于该装置结构与图1所示的情况相同，所以这里省略其图示和说明。
在上述实施例1至实施例5的回波消除器装置中，把更新第一自适应滤波器装置103具有的第一抽头系数的收敛系数和更新第二自适应滤波器装置105具有的第二抽头系数的收敛系数设定为相同的值。该收敛系数也称为阶梯式增益，被用于第一自适应滤波器装置103、第二自适应滤波器装置105的抽头系数更新算法。在减小该收敛系数的情况下，抽头系数的收敛速度下降，但具有即使在双向通话时等的发送信号没有回波成分的状态下的抽头系数更新中，也可以减少劣化程度的特性。此外，相反地，在增大该收敛系数的情况下，在双向通话时等状态下的这些抽头系数的更新中，抽头系数的劣化程度变大，但具有可以提高抽头系数的收敛速度的特性。
因此，在本实施例6中，把第一自适应滤波器装置103使用的收敛系数设定为小的值，把第二自适应滤波器装置105使用的收敛系数设定为大的值。通过减小第一自适应滤波器装置103的收敛系数，在第一自适应滤波器更新控制装置107的错误检测中，即使在双向通话时等进行自适应滤波器装置的抽头系数更新，也可以进一步减小第一抽头系数的劣化程度。此外，通过增大第二自适应滤波器装置105的收敛系数，可以进一步提高第二抽头系数的收敛速度，即使对于回波通路变动和无限大损失来说，也可以进行跟踪性高的抽头系数推断。
其中，图9是表示实施例1的回波消除器装置与本实施例6的回波消除器装置的性能比较的说明图，纵轴表示回波消除器输出信号的电平，横轴表示时间。再有，图中的实线表示本实施例6的回波消除器装置的回波消除器输出信号的电平，虚线表示实施例1的回波消除器装置的回波消除器输出信号的电平。由图9可知，与实施例1的回波消除器装置相比，本实施例6的回波消除器装置可以使回波消除器输出信号的电平飞快地接近收敛状态，并且可以进一步减小双向通话时的第一抽头系数的劣化程度。而且，在双向通话后，即使在发送信号仅有回波成分的情况下，也可以进一步抑制回波消除器输出信号的电平的增加。
如以上那样，按照本实施例6，由于使更新第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数时使用的收敛系数的值与更新第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数时使用的收敛系数的值不同，所以通过减小第一抽头系数更新使用的收敛系数，增大第二抽头系数更新使用的收敛系数，与实施例1至实施例5的回波消除器装置相比，可以生成更稳定的回波消除器输出信号，并且对于回波通路变动和无限大损失来说，还有可以进行跟踪性高的抽头系数推断的效果。
实施例7
此外，在上述各实施例中，说明了第一自适应滤波器装置具有的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置具有的第二抽头系数为相同长度的情况，但也可以使第一抽头系数的长度和第二抽头系数的长度不同。本实施例7涉及在第一自适应滤波器装置的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置的第二抽头系数方面其长度不同的回波消除器装置，由于该装置结构与图1所示的情况相同，所以这里省略其图示和说明。
在上述实施例1至实施例6的回波消除器装置中，把第一自适应滤波器装置103具有的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置105具有的第二抽头系数设定为相同的长度。在第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数或第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的更新中，在第一抽头系数和第二抽头系数的收敛系数具有相同值的情况下，第一抽头系数和第二抽头系数的长度越短，越具有可以提高这些抽头系数的收敛速度的特性。因此，在本实施例7的回波消除器装置中，把第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的长度设定得比第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的长度短。由此，可以提高第二抽头系数的推断速度，对于回波通路变动和无限大损失来说，还可进行跟踪性高的抽头系数推断。
如以上那样，按照本实施例7，在第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数之间，由于具有不同的长度，所以通过使第二自适应滤波器装置105的第二抽头系数的长度比第一自适应滤波器装置103的第一抽头系数的长度短，与实施例1至实施例6的回波消除器装置相比，对于回波通路变动和无限大损失来说，具有可以进行跟踪性高的抽头系数推断的效果。
如以上那样，按照本发明，由于构成这样的结构，将由第一自适应滤波器更新控制装置控制的从第一自适应滤波器装置输出的第一伪回波信号作为减法输入的第一减法装置输出的第一误差信号作为回波消除器输出信号来输出，同时借助输入将第二自适应滤波器更新控制装置控制的从第二自适应滤波器装置输出的第二伪回波信号作为减法输入的第二减法装置输出的第二误差信号、所述第一误差信号、接收信号、发送信号、以及由第二自适应滤波器装置推断的第二抽头系数的自适应滤波器选择装置，将第二抽头系数替换成由第一自适应滤波器装置推断的第一抽头系数，所以可以经常获得可以用推断精度高的抽头系数消除来自发送信号的回波成分的回波消除器输出信号，并且对于回波通路变动和无限大损失来说，也可以实现跟踪性高的抽头系数的更新，而且，与以往的回波消除器装置相比，具有可以获得不依赖于使用回波通路环境、没有使回波放大的危险性、电路规模小并且在回波消除器输出信号中不伴随延迟的回波消除器装置的效果。
按照本发明，由于构成这样的结构，在第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置中使用彼此不同的抽头系数更新算法来进行第一抽头系数和第二抽头系数的更新，使用这些更新的第一抽头系数或第二抽头系数来分别生成第一伪回波信号或第二伪回波信号，所以可以经常获得可以用推断精度高的抽头系数消除来自发送信号的回波成分的回波消除器输出信号，并且对于回波通路变动和无限大损失来说，可以进行跟踪性高的抽头推断，而且，具有可以获得不依赖于使用回波通路环境、没有使回波放大的危险性、同时电路规模小、在回波消除器输出信号中不伴随延迟的回波消除器装置的效果。
按照本发明，由于构成这样的结构，使用彼此不同的抽头系数更新算法，进行第一自适应滤波器装置的第一抽头系数的更新和第二自适应滤波器装置的第二抽头系数的更新，所以具有回波消除器输出信号稳定、对抽头推断中的回波通路变动和无限大损失的跟踪性提高、不依赖于使用回波通路环境的回波放大的危险性排除、电路规模的小型化、可形成不伴随延迟的回波消除器输出信号输出的效果。
按照本发明，由于构成这样的结构，在自适应滤波器选择装置中输入接收信号、发送信号、第一误差信号、第二误差信号和第二抽头系数，同时还输入第一自适应滤波器装置的第一抽头系数，自适应滤波器选择装置根据该发送信号、第一误差信号、第二误差信号和接收信号的电平关系，进行第二抽头系数对第一自适应滤波器装置的代入或第一抽头系数对第二抽头系数的代入，所以具有可以使双向通话后的抽头系数的收敛速度急快的效果。
按照本发明，由于构成这样的结构，在将第一自适应滤波器装置的第一抽头系数替换成第二自适应滤波器装置的第二抽头系数时或将第二自适应滤波器装置的第二抽头系数替换成第一自适应滤波器装置的第一抽头系数时，自适应滤波器选择装置使用线性插值方法来进行该替换，所以具有还可以减少抽头系数替换时产生的回波消除器输出信号的不连续点的效果。
按照本发明，由于构成这样的结构，使来自误差信号缓冲控制装置的第一乘法系数与第一误差信号相乘，第二乘法系数与第二误差信号相乘，将得到的第一乘法误差信号和第二乘法误差信号相加合并，生成、输出回波消除器输出信号，所以具有可以消减抽头系数替换时的运算规模的效果。
按照本发明，由于具有用第一自适应滤波器装置和第二自适应滤波器装置来设定不同值的收敛系数的结构，所以可以获得更稳定的回波消除器输出信号，即使对于回波通路变动和无限大损失来说，仍具有可以进行跟踪性高的抽头推断的效果。
按照本发明，由于在第一自适应滤波器装置的第一抽头系数和第二自适应滤波器装置的第二抽头系数中构成为具有相互长度不同的结构，所以即使对于回波通路变动和无限大损失来说，仍具有可以进行跟踪性高的抽头推断的效果。