回聲消除裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于聲音通信的回聲消除裝置。
【背景技術】
[0002]例如，如免提通話系統或者電話會議系統那樣，在來自揚聲器的輸出進入到傳聲器的系統體系中，需要確保其通話品質，特別是需要消除因在雙向通話時產生的聲耦合而產生的回聲。
[0003]作為消除這種回聲的現有技術存在音響回聲消除器，該音響回聲消除器利用同定揚聲器-傳聲器間的傳遞函數的自適應濾波器來同定回聲路徑，從傳聲器的輸入信號中減去使用該回聲路徑而生成的偽回聲信號，從而消除從揚聲器傳遞到傳聲器的回聲。
[0004]在通常的音響回聲消除器中，使用單一的自適應濾波器來消除回聲，但在回聲路徑的脈沖響應較長的情況下，需要自適應濾波器具有較長的抽頭。
[0005]然而，自適應濾波器存在抽頭越長則自適應速度越慢這樣的缺點。
[0006]作為克服上述缺點的現有技術，例如在專利文獻I中公開有使自適應濾波器為兩級結構的回聲消除器。在該回聲消除器中，在前級消除直接成分的回聲，在后級去除混響成分，從而提高自適應動作的速度。另外，設置于前級的自適應濾波器使抽頭長度較短而去除回聲的直接成分，設置于后級的自適應濾波器為了去除無法由前級的自適應濾波器去除的混響成分而將抽頭長度設定得較長。這樣在回聲成分中具有較大比重的直接成分被前級消除，因此能夠從動作初期起期待良好的回聲消除量。
[0007]并且，在專利文獻2中公開有一種子帶回聲消除器，該子帶回聲消除器將音響信號頻帶分割成多個頻帶，按照每個單獨的頻帶進行回聲消除。該子帶回聲消除器分割音響信號頻帶并以預先決定的間除率間除各頻帶的音響信號而生成子帶信號，從而能夠降低采樣頻率，能夠削減運算量。這是因為當采樣頻率為1/2時，與同一混響時間對應的自適應濾波器的運算量成為1/4。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開平6-13938號公報
[0011]專利文獻2:日本特開2006-203358號公報
【發明內容】
[0012]發明要解決的課題
[0013]在專利文獻I所代表的現有技術中存在如下課題:由于使自適應濾波器為兩級結構，因此自適應濾波器的運算量增加且安裝變得困難。
[0014]并且，在專利文獻2所代表的現有技術中，因頻帶分割時、頻帶合成時和采樣頻率轉換時的混疊濾波器的影響導致信號產生延遲。因此，存在無法應用于要求低延遲的系統而使用范圍受到限制這樣的課題。并且，還存在當延遲量變多時容易察覺殘留回聲這樣的問題。
[0015]本發明正是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，得到一種回聲消除裝置，能夠抑制運算量的增加，并且抑制延遲的產生而消除回聲。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發明的回聲消除裝置的特征在于，該回聲消除裝置具有:第I回聲消除部，其構成為包含根據接收信號和全頻帶的自適應濾波器系數而生成偽回聲信號的自適應濾波器；第I下采樣處理部，其通過對接收信號執行以延遲量D1延遲的下采樣處理，提取以延遲量D1延遲后的低頻帶成分；第I延遲控制部，其在第I下采樣處理部提取出的低頻帶成分中插入延遲量D2的延遲而輸出以延遲量D JD2延遲后的低頻帶成分；第2延遲控制部，其在第I延遲控制部的輸出信號中插入延遲量D3的延遲而輸出以延遲量0 4?+?延遲后的低頻帶成分；第2回聲消除部，其構成為包含根據第I延遲控制部的輸出信號和低頻帶的自適應濾波器系數而生成以延遲量DJD2延遲后的低頻帶的偽回聲信號的自適應濾波器；以及上采樣處理部，其通過對第2回聲消除部生成的偽回聲信號執行以延遲量01延遲的上采樣處理，生成以延遲量2DAD2延遲后的全頻帶的偽回聲信號，第I延遲控制部和第2延遲控制部控制延遲量D2、D3,以使作為第I回聲消除部的自適應濾波器的響應時間的抽頭長度LaSLa= 2D !+D2= D 2+D3 ο
[0018]發明效果
[0019]根據本發明，具有如下效果:能夠抑制運算量的增加，并且抑制延遲的產生而消除回聲。
【附圖說明】
[0020]圖1是示出本發明的實施方式I的回聲消除裝置的結構的框圖。
[0021]圖2是示出實施方式I的在下采樣處理中使用的混疊濾波器的特性的一例的圖。
[0022]圖3是示出實施方式I的子帶自適應濾波器更新部的自適應范圍的一例的圖。
[0023]圖4是示出實施方式I的由子帶偽回聲生成部生成的偽回聲的自適應范圍的例子的圖。
[0024]圖5是示出本發明的實施方式2的回聲消除裝置的結構的框圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，為了更詳細地說明本發明，根據附圖對用于實施本發明的方式進行說明。
[0026]實施方式I
[0027]圖1是示出本發明的實施方式I的回聲消除裝置的結構的框圖。圖1所示的回聲消除裝置是根據發往揚聲器10的接收信號估計回聲路徑而生成偽回聲信號，并從經由傳聲器20輸入的發送信號中減去偽回聲信號而進行回聲消除的回聲消除裝置，構成為具有全頻帶回聲消除部100a、低頻帶回聲消除部100b、減算器103a、103b、下采樣處理部104a、104b、延遲控制部105a、105b以及上采樣處理部108。
[0028]全頻帶回聲消除部10a是根據接收信號和全頻帶的自適應濾波器系數生成偽回聲信號的第I回聲消除部，具有偽回聲生成部101和自適應濾波器更新部102。在以下的說明中，作為自適應濾波器使用NLMS(Normalized Least Mean Squares filter:歸一化最小均方濾波器)。不過，在本發明中，也可以使用LMS(Least Mean Squares:最小均方)、RLS(Recursive Least Squares:遞推最小二乘)、仿射投影濾波器等其它的自適應濾波器。
[0029]偽回聲生成部101是為了消除回聲而根據發往揚聲器10的接收信號和全頻帶的自適應濾波器系數生成全頻帶的偽回聲信號的偽回聲生成部。這里，設作為偽回聲生成部101中的自適應濾波器的響應時間的抽頭長度為La。
[0030]自適應濾波器更新部102是根據減算器103a的輸出信號和接收信號，更新偽回聲生成部101中的自適應濾波器的自適應濾波器系數的第I自適應濾波器更新部。
[0031]減算器103a是從發送信號中減去由全頻帶回聲消除部10a生成的偽回聲信號的第I減算器。
[0032]并且，減算器103b是從減算器103a的輸出信號中減去由上采樣處理部108生成的偽回聲信號的第2減算器。
[0033]下采樣處理部104a是通過針對接收信號執行以延遲量01延遲的下采樣處理而提取以延遲量01延遲的低頻帶成分的第I下采樣處理部。
[0034]下采樣處理部104b是通過針對減算器103b的輸出信號執行以延遲量D1延遲的下采樣處理而提取以延遲量01延遲的低頻帶成分的第2下采樣處理部。
[0035]延遲控制部105a是通過將延遲量隊的延遲插入到由下采樣處理部104a提取出的以延遲量D1延遲的低頻帶成分而輸出以延遲量D 1+02延遲的低頻帶成分的第I延遲控制部。
[0036]并且，延遲控制部105b是通過將延遲量D3的延遲插入到從延遲控制部105a輸出的以延遲量DJD2延遲后的信號而輸出以延遲量D i+D2+D3延遲后的低頻帶成分的第2延遲te制部。
[0037]低頻帶回聲消除部10b是構成為包含自適應濾波器的第2回聲消除部，該自適應濾波器根據延遲控制部105a、105b的輸出信號和低頻帶的自適應濾波器系數，生成以延遲量01+%延遲后的低頻帶成分的偽回聲信號。
[0038]與全頻帶回聲消除部10a相同，在以下的說明中，作為低頻帶回聲消除部10b中的自適應濾波器使用NLMS。不過，也可以使用LMS、RLS、仿射投影濾波器等其它的自適應濾波器。
[0039]并且，低頻帶回聲消除部10b具有子帶偽回聲生成部106和子帶自適應濾波器更新部107。
[0040]子帶偽回聲生成部106構成為包含自適應濾波器，該自適應濾波器根據延遲控制部105a的輸出信號和低頻帶的自適應濾波器系數，生成以延遲量DJD2延遲后的低頻帶的子帶的偽回聲信號。
[0041]這里，設作為子帶偽回聲生成部106中的自適應濾波器的響應時間的抽頭長度設為lb。
[0042]子帶自適應濾波器更新部107是根據延遲控制部105b的輸出信號和下采樣處理部104b的輸出信號，更新子帶偽回聲生成部106中的自適應濾波器的自適應濾波器系數的子帶自適應濾波器更新部。
[0043]上采樣處理部108通過針對由低頻帶回聲消除部10b生成的偽回聲信號執行以延遲量D1延遲的上采樣處理而生成以延遲量2D AD2延遲后的全頻帶的偽回聲信號。
[0044]另外，實施方式I的延遲控制部105a、105b控制延遲量D2、D3,以使作為全頻帶回聲消除部10a中的自適應濾波器的響應時間的抽頭長度1^為L 2D !+D2= D 2+D3。
[0045]這樣，能夠在不使接收信號產生延遲的情況下實施回聲消除處理，能夠應用于必須是低延遲的系統。
[0046]并且，通過下采樣使采樣頻率降低，從而能夠抑制運算量。
[0047]另外，連接揚聲器10和傳聲器20的信息處理裝置的微型計算機執行關于本發明特有的處理的程序，可作為使硬件和軟件協動的具體單元，實現回聲消除部100a、100b、減算器103a、103b、下采樣處理部104a、104b、延遲控制部105a、105b以及上采樣處理部108。
[0048]接著對動作進行說明。
[0049]在全頻帶回聲消除部10a中，偽回聲生成部101根據發往揚聲器10的接收信號和由自適應濾波器更新部102生成的自適應濾波器系數，估計回聲路徑并生成偽回聲信號。該偽回聲生成部101和自適應濾波器更新部102成為以全頻帶為對象的回聲消除器。
[0050]自適應濾波器更新部102通過根據減算器103a的輸出信