專利名稱：通話裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通話裝置，特別涉及在話筒和揚(yáng)聲器的相對位置變化了的情況下也能夠可靠地抑制回波的通話裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的通話裝置，眾所周知有具備一個話筒、通過模擬揚(yáng)聲器和話筒之間的聲學(xué)傳遞特性的自適應(yīng)濾波器來抑制回波的通話裝置。
例如，(日本)特開2000-244670號公報中公開的現(xiàn)有的通話裝置如圖25所示，在進(jìn)行同時通話處理的語音開關(guān)51的近端者側(cè)包括第一回波消除器52，在隔著語音開關(guān)51與第一回波消除器52相反的一側(cè)包括第二回波消除器53。
第一回波消除器52通過根據(jù)第一回波消除器52中設(shè)定的從揚(yáng)聲器54到話筒55的語音的傳播路徑的傳遞函數(shù)來生成偽回波，用減法器58從話筒55輸出的近端信號中減去偽回波，來抑制從揚(yáng)聲器54輸出的語音被話筒55拾取而造成的回波。
第二回波消除器53用于在進(jìn)行“2-4線變換”的情況下抑制話筒拾取的語音繞到揚(yáng)聲器側(cè)而產(chǎn)生的回波。其中，在“4線式通話裝置”中，不需要第二回波消除器53及語音開關(guān)51。
按照傳播路徑的時變(隨時間變化)來逐次更新第一回波消除器52及第二回波消除器53中設(shè)定的傳遞函數(shù)的系數(shù)。
再者，作為另一現(xiàn)有的通話裝置，眾所周知還有具備離揚(yáng)聲器的距離不同的第一話筒及第二話筒、根據(jù)一個話筒的輸出來有效地抑制另一個話筒的輸出中包含的回波的通話裝置。
例如，(日本)特開平8-223275號公報中公開的現(xiàn)有的通話裝置如圖26所示，用第一話筒55及第二話筒56來檢測揚(yáng)聲器54的輸出。
在使用開始前的學(xué)習(xí)過程中，根據(jù)從揚(yáng)聲器54到第一話筒55及第二話筒56的語音的傳播路徑的傳遞函數(shù)來設(shè)定第一話筒55的后級設(shè)置的回波消除器57的回波抑制特性，使得減法器58的輸出——第一話筒55的輸出和第二話筒56的輸出之差的功率最小。
因此，在使用狀態(tài)下，即使揚(yáng)聲器54的輸出被第一話筒55及第二話筒56拾取，也能夠從減法器58的輸出中抑制回波。
如上所述，在特開2000-244670號公報及特開平8-223275號公報中，公開了根據(jù)從揚(yáng)聲器到話筒的語音的傳播路徑來決定回波消除器的回波抑制特性。
因此可知，在將上述特開2000-244670號公報及特開平8-223275號公報中公開的回波消除器應(yīng)用于具有用鉸鏈連接的兩個殼體、在一個殼體中容納著揚(yáng)聲器、在另一個殼體中容納著話筒的手機(jī)那樣能夠變更揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置的通話裝置的情況下，需要按照揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置來變更回波抑制特性。
然而，在上述特開2000-244670號公報及特開平8-223275號公報中，未公開、暗示按照揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置來變更回波抑制特性，如果將特開2000-244670號公報及特開平8-223275號公報中公開的回波消除器應(yīng)用于能夠變更揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置的通話裝置，則在變化了揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置的情況下，產(chǎn)生下述問題回波消除器的回波抑制特性不適合揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置變化后的語音的傳播路徑，回波抑制性能惡化，通話質(zhì)量惡化。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種通話裝置，即使在揚(yáng)聲器和話筒之間的相對位置被變更了的情況下，也能夠維持回波抑制性能，進(jìn)行高質(zhì)量的通話。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一傳播時間計算部，根據(jù)第一函數(shù)及第二函數(shù)來計算與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的第一傳播時間及第二傳播時間，該第一函數(shù)及第二函數(shù)將上述參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第一函數(shù)將上述遠(yuǎn)端信號變換部變換出的上述遠(yuǎn)端語音傳播到上述第一近端語音變換部的傳播時間作為從屬變量，該第二函數(shù)將上述遠(yuǎn)端信號變換部變換出的上述遠(yuǎn)端語音傳播到上述第二近端語音變換部的傳播時間作為從屬變量；以及第一抑制后近端信號輸出部，輸出用按照上述第一傳播時間計算部算出的上述第一傳播時間及上述第二傳播時間而變更了的回波抑制特性抑制了回波的第一抑制后近端信號。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變更了的情況下，也能抑制由于遠(yuǎn)端語音混入近端信號中而產(chǎn)生的回波。
此外，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述第一抑制后近端信號輸出部包含第一近端信號延遲部，根據(jù)上述第一傳播時間計算部算出的上述第一傳播時間來延遲上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號；第二近端信號延遲部，根據(jù)上述第一傳播時間計算部算出的上述第二傳播時間來延遲上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號；以及第一輸出部，輸出上述第一近端信號延遲部延遲過的第一延遲近端信號和上述第二近端信號延遲部延遲過的第二延遲近端信號之差。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過按照遠(yuǎn)端信號變換部變換出的遠(yuǎn)端語音傳播到第一近端語音變換部及第二近端語音變換部的時間來延遲近端信號，能夠抑制回波。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包括第一均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性。
通過該結(jié)構(gòu)，即使由于遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置的變化而使抑制后近端信號的頻率分布惡化，也能防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包括第一近端者位置檢測部，根據(jù)上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號和上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)，來檢測以上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的近端者的位置——第一近端者位置；以及第二均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第一近端者位置檢測部檢測出的上述第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
通過該結(jié)構(gòu)，即使在近端者位置偏離以第一近端語音變換部及第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的近端者位置的情況下，也能防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包括第二近端者位置檢測部，根據(jù)上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來檢測以上述遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的上述近端者的當(dāng)前的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第二近端者位置檢測部檢測出的上述第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅即使近端者位置偏離以遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的近端者，也能防止通話質(zhì)量惡化，而且能使第二近端者位置檢測部的結(jié)構(gòu)比第一近端者位置檢測部的結(jié)構(gòu)簡化。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第二傳播時間計算部，根據(jù)第三函數(shù)及第四函數(shù)來計算與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的第三傳播時間及第四傳播時間，該第三函數(shù)及第四函數(shù)將上述參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第三函數(shù)將上述近端語音傳播到上述第一近端語音變換部的第三傳播時間作為從屬變量，該第四函數(shù)將上述近端語音傳播到上述第二近端語音變換部的第四傳播時間作為從屬變量；殘留語音信號提取部，用按照上述第二傳播時間計算部算出的上述第三傳播時間及上述第四傳播時間而變更了的殘留語音信號提取特性來提取殘留語音信號；以及第二抑制后近端信號輸出部，從上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中減去上述殘留語音信號提取部提取出的上述殘留語音信號來輸出第二抑制后近端信號。
通過該結(jié)構(gòu)，能按照遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置來可靠地抑制在近端信號中包含的近端語音中混合遠(yuǎn)端語音而產(chǎn)生的回波及背景噪聲。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述殘留語音信號提取部包含第三近端信號延遲部，根據(jù)上述第二傳播時間計算部算出的上述第三傳播時間來延遲上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號；第四近端信號延遲部，根據(jù)上述第二傳播時間計算部算出的上述第四傳播時間來延遲上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號；以及殘留語音信號輸出部，輸出上述第三近端信號延遲部延遲過的第三延遲近端信號和上述第四近端信號延遲部延遲過的第四延遲近端信號之間的差作為殘留語音信號；上述第二抑制后近端信號輸出部包含干擾音信號估計部，根據(jù)從上述殘留語音信號輸出部輸出的上述殘留語音信號，來估計上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中包含的與上述近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——干擾音信號；第五近端信號延遲部，將上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述干擾音信號估計部估計干擾音信號所需的時間；第二輸出部，從上述第五近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第五延遲近端信號中，減去上述干擾音信號估計部估計出的上述干擾音信號來輸出第二抑制后近端信號；以及更新部，將上述干擾音信號估計部的干擾音信號估計特性逐次更新為使上述第二抑制后近端信號的平方時間平均值最小的最佳干擾音信號估計特性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過從近端信號中提取殘留語音信號，從近端信號中減去提取出的殘留語音信號，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變化了的情況下，也能抑制近端信號中的回波及背景噪聲。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包含初始特性設(shè)定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來設(shè)定上述更新部的初始干擾音信號估計特性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能使干擾音信號估計部的干擾音信號估計特性迅速地收斂到使抑制后近端信號的平方時間平均值最小的最佳干擾音信號估計特性，更加可靠地抑制回波及背景噪聲。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包括第一近端者位置檢測部，根據(jù)上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號和上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)，來檢測以上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的上述近端者的位置——第一近端者位置；以及第二均衡部，將從上述第二抑制后近端信號輸出部輸出的上述第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第一近端者位置檢測部檢測出的上述第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使近端者位置偏離第一基準(zhǔn)位置，也能防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包括第二近端者位置檢測部，根據(jù)上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來檢測以上述遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的上述近端者的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部，將從上述第二抑制后近端信號輸出部輸出的上述第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第二近端者位置檢測部檢測出的上述第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，不僅即使近端者位置偏離第二基準(zhǔn)位置，也能均衡近端語音的頻率分布，維持通話質(zhì)量，而且能使第二近端者位置檢測部的結(jié)構(gòu)比第一近端者位置檢測部的結(jié)構(gòu)簡化。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含回波分量檢測部，根據(jù)第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號，來檢測上述第一近端信號及上述第二近端信號中共同包含的與真正近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——回波分量信號；以及第三抑制后近端信號輸出部，從第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中，減去上述回波分量檢測部檢測出的上述回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。
這里所謂的回波分量信號，是指與近端語音對應(yīng)的信號以外的信號，不限于近端信號中的回波，而包含與背景噪聲等所有噪聲對應(yīng)的信號。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過從近端信號中減去回波分量信號，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變化了的情況下，也能抑制由于遠(yuǎn)端語音混入近端語音而產(chǎn)生的近端信號中的回波及背景噪聲，能夠?qū)崿F(xiàn)可進(jìn)行高質(zhì)量的通話的通話裝置。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波分量檢測部包含真正近端語音估計部，估計與第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中共同包含的真正近端語音對應(yīng)的真正近端信號；第六近端信號延遲部，將第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述真正近端語音估計部估計上述真正近端信號所需的時間；以及回波分量信號輸出部，將上述第六近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第六延遲近端信號和上述真正近端語音估計部估計出的上述真正近端信號之差作為上述真正近端信號以外的信號——第一回波分量信號輸出；上述第三抑制后近端信號輸出部包含回波分量估計部，根據(jù)從上述回波分量信號輸出部輸出的上述回波分量信號，來估計上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中包含的與上述近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——第二回波分量信號；第七近端信號延遲部，將第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述回波分量估計部估計上述回波的信號分量所需的時間；以及第三輸出部，從上述第七近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第七延遲近端信號中減去上述回波分量估計部估計出的上述第二回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過提取與上述近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——回波分量信號，從近端信號中減去提取出的回波分量信號，能夠?qū)崿F(xiàn)一種通話裝置，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變化了的情況下，也能抑制近端信號中的回波及背景噪聲，能夠進(jìn)行高質(zhì)量的通話。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，包括第一自適應(yīng)濾波器，對第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從上述回波分量信號輸出部輸出的信號的絕對值最??；上述回波分量估計部具有第二自適應(yīng)濾波器，對從上述回波分量信號輸出部輸出的上述回波分量信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從上述第三輸出部輸出的信號的絕對值最??；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一初值決定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值，來決定上述第一自適應(yīng)濾波器進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第一濾波器系數(shù)的初值；以及第二初值決定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值來決定上述第二自適應(yīng)濾波器進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第二濾波器系數(shù)的初值。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，第一初值決定部及第二初值決定部按照當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值，來決定第一濾波器系數(shù)及第二濾波器系數(shù)的初值，所以能夠?qū)崿F(xiàn)一種通話裝置，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變化了的情況下，也能在短時間內(nèi)抑制由于遠(yuǎn)端語音混入近端信號中而產(chǎn)生的近端信號中的回波及背景噪聲，能夠進(jìn)行高質(zhì)量的通話。
再者，本發(fā)明的通話裝置具有下述結(jié)構(gòu)，上述回波抑制部件包含自適應(yīng)控制部，在上述第一近端信號或上述第二近端信號中的預(yù)定的近端信號比上述遠(yuǎn)端信號卓越時，指示上述第一自適應(yīng)濾波器更新上述第一濾波器系數(shù)；在上述遠(yuǎn)端信號比上述第一近端信號或上述第二近端信號中的預(yù)定的近端信號卓越時，指示上述第二自適應(yīng)濾波器更新上述第二濾波器系數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，自適應(yīng)控制部根據(jù)遠(yuǎn)端信號和近端信號，來指示第一自適應(yīng)濾波器及第二自適應(yīng)濾波器更新第一濾波器系數(shù)及第二濾波器系數(shù)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)一種通話裝置，能夠很好地跟蹤通信環(huán)境的變化，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變化了的情況下，也能夠在短時間內(nèi)抑制由于遠(yuǎn)端語音混入近端信號中而產(chǎn)生的近端信號中的回波及背景噪聲，能夠進(jìn)行高質(zhì)量的通話。


通過后面結(jié)合以下的附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的通話裝置的特征及優(yōu)點(diǎn)將會變得很明顯。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖3是將本發(fā)明的通話裝置應(yīng)用于手機(jī)的情況下的結(jié)構(gòu)圖。
圖4是說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖5是包含第一均衡部的第一實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖6是說明包含第一均衡部的第一實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖7是說明第一實(shí)施方式的通話裝置的第一均衡部的工作的流程圖。
圖8是第一實(shí)施方式的通話裝置的第一均衡部的均衡特性的曲線圖。
圖9是包含第二均衡部的第一實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖10是說明包含第二均衡部的第一實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖11是說明第一實(shí)施方式的通話裝置的第二均衡部的工作的流程圖。
圖12是第一實(shí)施方式的通話裝置的包含第三均衡部的第一實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖13(a)～圖13(c)是第一實(shí)施方式的通話裝置的第三均衡部的均衡特性的曲線圖。
圖14是本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖15是說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖16是說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置的回波抑制部件的工作的說明圖。
圖17是包含初始特性設(shè)定部的第二實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖18是說明包含初始特性設(shè)定部的第二實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖19是包含第二均衡部的第二實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖20是說明包含第二均衡部的第二實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖21是包含第三均衡部的第二實(shí)施方式的通話裝置的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖22是本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的方框圖。
圖23是說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的工作的流程圖。
圖24(a)～圖24(f)是說明用本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置得到的效果的圖。
圖25是現(xiàn)有的通話裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖26是現(xiàn)有的通話裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖來說明本發(fā)明的通話裝置的實(shí)施方式。
(第一實(shí)施方式)其中，在本說明書中，“基準(zhǔn)點(diǎn)”是規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部和第一近端語音變換部及第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的作為基準(zhǔn)的點(diǎn)，在將本發(fā)明應(yīng)用于由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體組成的手機(jī)的情況下，結(jié)合兩個部分殼體的鉸鏈為基準(zhǔn)點(diǎn)。
此外，在本說明書中，“基準(zhǔn)位置”是以遠(yuǎn)端信號變換部或第一近端語音變換部及第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的近端者的位置，設(shè)想通常的使用狀態(tài)在設(shè)計階段決定。以第一近端語音變換部及第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置是第一基準(zhǔn)位置，以遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置是第二基準(zhǔn)位置。
首先，參照圖1，來說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置如圖1所示，包括語音輸出部件11，輸出遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音；語音輸入部件12，輸入近端語音；以及回波抑制部件13，抑制由于從語音輸出部件11輸出的遠(yuǎn)端語音被輸入到語音輸入部件12中而產(chǎn)生的回波。
語音輸出部件11包含遠(yuǎn)端信號變換部112，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將遠(yuǎn)端信號變換為遠(yuǎn)端語音。
語音輸入部件12包含第一近端語音變換部121，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部122，被設(shè)置在以第一近端語音變換部121為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的近端語音變換為第二近端信號。
回波抑制部件13包含當(dāng)前值檢測部131，對規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一傳播時間計算部132，根據(jù)第一函數(shù)及第二函數(shù)來計算與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的第一傳播時間及第二傳播時間，該第一函數(shù)及第二函數(shù)將規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第一函數(shù)將遠(yuǎn)端信號變換部112變換出的遠(yuǎn)端語音傳播到第一近端語音變換部121的傳播時間(以后稱為“第一傳播時間”)作為從屬變量，該第二函數(shù)將遠(yuǎn)端信號變換部112變換出的遠(yuǎn)端語音傳播到第二近端語音變換部122的傳播時間(以后稱為“第二傳播時間”)作為從屬變量；以及第一抑制后近端信號輸出部130，用按照第一傳播時間計算部132算出的第一傳播時間及第二傳播時間而變更了的回波抑制特性來抑制回波，輸出回波抑制后的第一近端信號。
第一抑制后近端信號輸出部130包含第一近端信號延遲部133，根據(jù)第一傳播時間計算部132算出的第一傳播時間來延遲第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號；第二近端信號延遲部134，根據(jù)第一傳播時間計算部132算出的第二傳播時間來延遲第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號；以及第一輸出部135，輸出第一近端信號延遲部133延遲過的第一延遲近端信號和第二近端信號延遲部134延遲過的第二延遲近端信號之間的差信號。
其中，圖1示出了在本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置中包含第一近端信號延遲部133及第二近端信號延遲部134的結(jié)構(gòu)的功能結(jié)構(gòu)圖，在可以忽略從遠(yuǎn)端信號變換部112到第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122的語音的傳播時間的情況下，也可以省略對應(yīng)的第一近端信號延遲部133或第二近端信號延遲部134。
因此，在本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置中例如省略了第二近端信號延遲部134的情況下，從第一輸出部135輸出第一近端信號延遲部133延遲過的第一延遲近端信號和第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號之差。
其中，在本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置包含第一近端信號延遲部133及第二近端信號延遲部134的情況下，從第一輸出部135輸出第一近端信號延遲部133延遲過的第一延遲近端信號和第二近端信號延遲部134延遲過的第二延遲近端信號之差。
接著，參照圖2，來說明本發(fā)明的通話裝置的第一實(shí)施方式的硬件結(jié)構(gòu)。
語音輸出部件11的遠(yuǎn)端信號變換部112由遠(yuǎn)端信號放大器211及揚(yáng)聲器212構(gòu)成。此外，語音輸入部件12的第一近端語音變換部121由第一話筒221及第一近端信號放大器223構(gòu)成，第二近端語音變換部122由第二話筒222及第二近端信號放大器224構(gòu)成。
再者，回波抑制部件13的當(dāng)前值檢測部131只要是能夠?qū)σ?guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)進(jìn)行檢測并變換為電信號的檢測器即可，可以應(yīng)用旋轉(zhuǎn)編碼器、電位計等。此外，不必連續(xù)地對規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)進(jìn)行檢測，也可以應(yīng)用至少在到達(dá)一個特定相對位置時開關(guān)狀態(tài)反轉(zhuǎn)的開關(guān)。
而回波抑制部件13的當(dāng)前值檢測部131以外的工作通過由CPU 232執(zhí)行存儲器231中存儲的程序來實(shí)現(xiàn)。
因此，回波抑制部件13包含模擬/數(shù)字變換器(以下簡稱A/D變換器)233，將從第一近端信號放大器223及第二近端信號放大器224輸出的近端信號、以及當(dāng)前值檢測部131檢測出的參數(shù)變換為數(shù)字值；以及數(shù)字/模擬變換器(以下簡稱D/A變換器)234，將回波抑制后近端信號變換為模擬信號。存儲器231、CPU 232、A/D變換器233、及D/A變換器234通過總線235相互電耦合。其中，在當(dāng)前值檢測部131由開關(guān)構(gòu)成的情況下，也可以設(shè)置數(shù)字輸入接口，經(jīng)數(shù)字輸入接口來讀入當(dāng)前值。
其中，在以后的實(shí)施方式中，硬件結(jié)構(gòu)相同，所以省略各實(shí)施方式中的硬件結(jié)構(gòu)的說明。
接著，參照圖3，來說明將本發(fā)明的通話裝置應(yīng)用于由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體組成的手機(jī)的情況下的下述函數(shù)的具體例，該函數(shù)將規(guī)定回波抑制部件13內(nèi)的第一傳播時間計算部132使用的遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122之間的相對位置的參數(shù)作為獨(dú)立變量，將從至少一個遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的語音分別傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122的傳播時間作為從屬變量。
由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體組成的手機(jī)30具有用大致中央的基準(zhǔn)點(diǎn)——鉸鏈31結(jié)合的第一部分殼體32及第二部分殼體33，在第一部分殼體33中設(shè)置了遠(yuǎn)端信號變換部112中包含的揚(yáng)聲器212，在第二部分殼體33中容納著第一近端語音變換部121中包含的第一話筒221及第二近端語音變換部122中包含的第二話筒222。
鉸鏈31和第一話筒221及第二話筒222之間的距離a及(a+x)、鉸鏈31和揚(yáng)聲器212之間的距離b是不變的。
如果設(shè)第二部分殼體33與第一部分殼體32所成的角度為θ(參照圖3)，則角度θ是規(guī)定揚(yáng)聲器212和第一話筒221及第二話筒222中的某一個之間的相對位置的參數(shù)。
語音在從揚(yáng)聲器212到第一話筒221的距離上傳播所需的時間T1、及語音在從揚(yáng)聲器212到第二話筒222的距離上傳播所需的時間T2分別如(1)式及(2)式所示，被表示為規(guī)定揚(yáng)聲器212和話筒221及話筒222中的某一個之間的相對位置的參數(shù)——角度θ的函數(shù)。
式1T1=a2+b2+2ab·cosθ/v---(1)]]>式2T2=a2+b2+2ab·cosθ+2x(b·cosθ+a)+x2/v---(2)]]>其中，v是聲速。
接著，參照圖4的流程圖，來說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置的回波抑制部件13的工作。
首先，判定掛機(jī)狀態(tài)等通話結(jié)束條件是否成立(步驟S401)，在判定為通話結(jié)束條件成立時，回波抑制部件13結(jié)束工作。相反，在判定為通話結(jié)束條件不成立時，認(rèn)為是通話中，根據(jù)近端信號的電平是否在預(yù)定的電平以上等來判定是否已開始通話(步驟S402)。
接著，如果在步驟S402中判定為通話未開始，則返回到通話結(jié)束條件是否成立的判定(步驟S401)。相反，在步驟S402中判定為已開始通話時，從當(dāng)前值檢測部131經(jīng)A/D變換器233讀入規(guī)定當(dāng)前值檢測部131檢測出的遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值(步驟S403)。
然后，向第一函數(shù)及第二函數(shù)的獨(dú)立變量中代入從當(dāng)前值檢測部131經(jīng)A/D變換器233讀入的當(dāng)前值，計算與當(dāng)前值對應(yīng)的第一傳播時間及第二傳播時間(步驟S404)；該第一函數(shù)及第二函數(shù)將規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第一函數(shù)將遠(yuǎn)端信號變換部112變換出的遠(yuǎn)端語音傳播到第一近端語音變換部121的第一傳播時間作為從屬變量，該第二函數(shù)將遠(yuǎn)端信號變換部112變換出的遠(yuǎn)端語音傳播到第二近端語音變換部122的第二傳播時間作為從屬變量。其中，該處理相當(dāng)于第一傳播時間計算部132的工作。
接著，從第一近端語音變換部223及第二近端語音變換部224經(jīng)A/D變換器233讀入近端信號(步驟S405)，將近端信號延遲傳播時間(步驟S406)。
作為延遲近端信號的方法，有使延遲時間近似于采樣時間的整數(shù)倍、用移位寄存器來延遲近端信號的方法。此外，為了更精密地延遲近端信號，用FIR(有限沖擊響應(yīng))濾波器來構(gòu)成延遲部即可。
其中，該處理相當(dāng)于第一近端信號延遲部133及第二近端信號延遲部134的工作。
然后，通過將第一近端信號延遲部133延遲過的第一延遲近端信號和第二近端信號延遲部134延遲過的第二延遲近端信號相減，來抑制回波(步驟S407)。該處理相當(dāng)于第一輸出部135的工作。
此外，從步驟S406到步驟S408的處理相當(dāng)于第一抑制后近端信號輸出部130的工作。
接著，用D/A變換器234將抑制后近端信號變換為模擬信號并輸出(步驟S408)。
最后，根據(jù)近端信號的電平是否在預(yù)定的電平以下等來判定通話是否已結(jié)束(步驟S409)，在判定為近端信號的電平在預(yù)定的電平以上、通話未結(jié)束時，返回到近端信號的讀入(步驟S405)。相反，在判定為近端信號的電平在預(yù)定的電平以下、通話已結(jié)束時，返回到根據(jù)是否是掛機(jī)狀態(tài)等來進(jìn)行的通話結(jié)束條件是否成立的判定(步驟S401)。
其中，在上述中，將第一傳播時間計算部132算出的第一傳播時間設(shè)定為第一近端信號延遲部133的延遲時間，將第一傳播時間計算部132算出的第二傳播時間設(shè)定為第二近端信號延遲部134的延遲時間。
但是，實(shí)際上，最好將從遠(yuǎn)端信號變換部112到第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的一個(例如第一近端語音變換部121)的語音的傳播時間設(shè)定為固定延遲時間，將從遠(yuǎn)端信號變換部112到另一個近端語音變換部(例如第二近端語音變換部122)的語音的傳播時間和固定延遲時間之差設(shè)定為可變延遲時間。
這是因為，不僅在能夠預(yù)先設(shè)想通話中的遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的一個的相對位置的情況下，能夠?qū)⒀舆t時間設(shè)為預(yù)定的固定時間，而且也容易應(yīng)對語音輸出部件11和語音輸入部件12之間的位置關(guān)系被變更了、可變延遲時間為負(fù)的情況。
如上所述，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的通話裝置在回波抑制部件13中設(shè)有當(dāng)前值檢測部131、第一傳播時間計算部132、第一近端信號延遲部133及第二近端信號延遲部134、以及第一輸出部135，所以即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置被變更了的情況下，也能夠可靠地抑制回波。
此外，本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖5所示，回波抑制部件13在第一抑制后近端信號輸出部130的后級包括第一均衡部136，將從第一抑制后近端信號輸出部130輸出的第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性。
圖6是說明包含第一均衡部136的回波抑制部件13的工作的流程圖，對圖4的流程圖添加了均衡抑制后近端信號的頻率分布的第一均衡部136的工作(步驟S410)。
其中，在此情況下，第一均衡部136的工作通過執(zhí)行存儲器231中存儲的程序來實(shí)現(xiàn)。
因此，從步驟S401到步驟S407的處理、及步驟S408以后的處理與圖4相同，所以省略其說明。
這里，參照圖7的流程圖，來說明第一均衡部136的工作。
首先，抑制了近端信號中包含的回波(步驟S407)后，使用預(yù)先存儲在存儲器231中的均衡特性來計算與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性(步驟S411)，均衡近端信號的頻率分布(步驟S412)。以上處理對應(yīng)于第一均衡部136的工作。
接著，參照圖8，來說明將本發(fā)明的通話裝置應(yīng)用于具有由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體的手機(jī)的情況下的第一均衡部136的工作。
在圖8中，示出了近端者位于以遠(yuǎn)端信號變換部112為基準(zhǔn)的第二基準(zhǔn)位置時的抑制后近端信號的電平相對于頻率的變化。其中，實(shí)線、點(diǎn)劃線、及虛線分別表示第一部分殼體32與第二部分殼體33所成的角度θ分別為0度、30度及60度的情況，該曲線圖的數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在存儲器231內(nèi)。
例如，如果當(dāng)前值檢測部131檢測出第一部分殼體32與第二部分殼體33所成的角度θ是30度，則選擇點(diǎn)劃線所示的均衡特性，使用該均衡特性來均衡從第一輸出部135輸出的第一抑制后近端信號的頻率分布。
其中，在當(dāng)前值檢測部131檢測出的角度θ例如為45度、是預(yù)先未存儲在存儲器中的角度的情況下，根據(jù)與接近該角度的存儲著的角度對應(yīng)的均衡特性用內(nèi)插法等來計算均衡特性。
如上所述，上述通話裝置在第一抑制后近端信號輸出部130的后級設(shè)有均衡特性根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值來變化的第一均衡部136，所以即使語音輸出部件11和語音輸入部件12的相對位置變化而使抑制后近端信號的頻率分布惡化，也能夠防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖9所示，回波抑制部件13包括第一近端者位置檢測部137，根據(jù)從第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122輸出的第一近端信號和第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)來檢測近端者的位置；以及第二均衡部138，將從第一抑制后近端信號輸出部130輸出的第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值、及第一近端者位置檢測部137檢測出的第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
圖10是說明包括第二均衡部138的回波抑制部件13的工作的流程圖，對圖4的流程圖添加了均衡抑制后近端信號的頻率分布的第二均衡處理(步驟S420)。其中，從步驟S401到步驟S407的處理、及步驟S408以后的處理與圖4相同，所以省略其說明。
接著，參照圖11，來說明第二均衡處理。
首先，檢測遠(yuǎn)端者未說話的無信號區(qū)間。該檢測一般是根據(jù)遠(yuǎn)端信號的電平是否在固定閾值以下來判定的，但是在遠(yuǎn)端信號上疊加了噪聲的情況下，閾值也可以使用規(guī)定的時間的遠(yuǎn)端信號的平均值。
檢測出無信號區(qū)間后，判定近端者是否正在說話。該判定可以根據(jù)近端信號的電平是否在固定閾值、或近端信號的規(guī)定的時間的平均值以上來進(jìn)行，但是在背景噪聲環(huán)境下，根據(jù)白色化互相關(guān)函數(shù)的最大值是否在基準(zhǔn)值(0.5～0.7)以上來判定很有利。
這里，所謂白色化互相關(guān)函數(shù)，是將第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號和第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號之間的互譜用第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號的功率和第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號的功率之積來歸一化并進(jìn)行傅里葉逆變換的函數(shù)。
然后，如果判定為在無信號區(qū)間內(nèi)近端者正在說話，則根據(jù)已經(jīng)從第一近端語音變換部121讀入的第一近端信號和從第二近端語音變換部122讀入的第二近端信號之間的白色化互相關(guān)函數(shù)，來計算以第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個為基準(zhǔn)的近端者的位置——第一近端者位置(步驟S421)。該處理相當(dāng)于第一近端者位置檢測部137的工作。
接著，使用預(yù)先存儲在存儲器231中的均衡特性來計算與第一近端者位置檢測部137檢測出的第一近端者位置及當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性(步驟S422)，用該均衡特性來均衡抑制后近端信號的頻率分布(步驟S423)。以上處理相當(dāng)于第二均衡部138的工作。
如上所述，上述通話裝置在回波抑制部件13中設(shè)有第一近端者位置檢測部137和第二均衡部138，所以即使在第一近端者位置偏離第一基準(zhǔn)位置的情況下，也能夠通過用與偏離對應(yīng)的均衡特性均衡抑制后近端信號的頻率分布，來防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖12所示，包括第二近端者位置檢測部139，根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值，來檢測以遠(yuǎn)端信號變換部112為基準(zhǔn)的近端者的當(dāng)前的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部140，將從第一抑制后近端信號輸出部130輸出的第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值和第二近端者位置檢測部139檢測出的第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
因此，在上述通話裝置中，假設(shè)近端者位于與遠(yuǎn)端信號變換部112正對的以遠(yuǎn)端信號變換部112為基準(zhǔn)的第二基準(zhǔn)位置，來計算均衡特性。
在將上述通話裝置應(yīng)用于具有由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體的手機(jī)的情況下，近端者位于與第二部分殼體33成角度α(參照圖3及圖12)的位置。但是，由于假設(shè)了近端者位于與遠(yuǎn)端信號變換部112正對的以遠(yuǎn)端信號變換部112為基準(zhǔn)的第二基準(zhǔn)位置，所以角度α及近端語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122的傳播時間為第一部分殼體32與第二部分殼體33所成的角度θ的函數(shù)。因此，可以根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值，來計算角度α及近端語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122的傳播時間。
這里，參照圖13，來說明將上述通話裝置應(yīng)用于具有由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體的手機(jī)的情況下的第三均衡部140的工作。
圖13的(a)、(b)及(c)示出了第一部分殼體32與第二部分殼體33所成的角度θ分別為0度、30度及60度的情況下的抑制后近端信號的頻率分布。與該三個曲線圖對應(yīng)的數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在存儲器231內(nèi)。
其中，各曲線圖的點(diǎn)劃線、虛線及實(shí)線表示近端者與第二部分殼體33所成的角度α分別是90度、120度及150度的情況下的抑制后近端信號的頻率分布。
如果當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值——第一部分殼體32與第二部分殼體33所成的角度θ是30度，第二近端者位置檢測部139檢測出的近端者位置與第二部分殼體33所成的角度α是120度，則將曲線圖(B)的虛線選擇為均衡特性，使用該均衡特性來均衡抑制后近端信號的頻率分布。其中，在本實(shí)施方式中，也可以在均衡特性預(yù)先未存儲在存儲器231中的情況下，使用存儲著的均衡特性使用內(nèi)插法等來計算均衡特性。
如上所述，上述通話裝置在回波抑制部件13中設(shè)有第二近端者位置檢測部139和第三均衡部140，所以不僅即使近端者位置偏離第二基準(zhǔn)位置，也能夠防止通話質(zhì)量惡化，而且也能夠簡化第二近端者位置檢測部139的結(jié)構(gòu)。
(第二實(shí)施方式)接著，參照圖14，來說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置包括語音輸出部件11，輸出遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音；語音輸入部件12，輸入近端語音；以及回波抑制部件13，抑制由于從語音輸出部件11輸出的遠(yuǎn)端語音被輸入到語音輸入部件12中而產(chǎn)生的回波。
語音輸出部件11包含遠(yuǎn)端信號變換部112，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將遠(yuǎn)端信號變換為遠(yuǎn)端語音。
語音輸入部件12包含第一近端語音變換部121，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部122，被設(shè)置在以第一近端語音變換部121為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的近端語音變換為第二近端信號。
回波抑制部件13包含當(dāng)前值檢測部131，對規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第二傳播時間計算部141，根據(jù)第三函數(shù)及第四函數(shù)來計算與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的第三傳播時間及第四傳播時間，該第三函數(shù)及第四函數(shù)將參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第三函數(shù)將近端語音傳播到第一近端語音變換部121的第三傳播時間作為從屬變量，該第四函數(shù)將近端語音傳播到第二近端語音變換部122的第四傳播時間作為從屬變量；殘留語音信號提取部150，用按照第二傳播時間計算部141算出的第三傳播時間及第四傳播時間而變更了的殘留語音信號提取特性來提取殘留語音信號；以及第二抑制后近端信號輸出部151，從第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號及第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個中減去殘留語音信號提取部150提取出的殘留語音信號來輸出抑制了殘留語音的第二抑制后近端信號。
殘留語音信號提取部150包含第三近端信號延遲部142，根據(jù)第二傳播時間計算部141算出的第三傳播時間來延遲第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號；第四近端信號延遲部143，根據(jù)第二傳播時間計算部141算出的第四傳播時間來延遲第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號；以及殘留語音信號輸出部144，輸出第三近端信號延遲部142延遲過的第三延遲近端信號和第四近端信號延遲部143延遲過的第四延遲近端信號之間的差作為殘留語音信號。
再者，第二抑制后近端信號輸出部151包含干擾音信號估計部145，根據(jù)從殘留語音信號輸出部144輸出的殘留語音信號，來估計第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號或第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個中包含的與近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——干擾音信號；第五近端信號延遲部146，將第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號或第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個延遲干擾音信號估計部145估計干擾音信號所需的時間；第二輸出部147，從第五近端信號延遲部146延遲過的近端信號——第五延遲近端信號中，減去干擾音信號估計部145估計出的干擾音信號來輸出第二抑制后近端信號；以及更新部148，將干擾音信號估計部145的干擾音信號估計特性逐次更新為使第二抑制后近端信號的平方時間平均值最小的最佳干擾音信號估計特性。
接著，參照圖15的流程圖，來說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置的回波抑制部件13的工作；步驟S401至403的處理與第一實(shí)施方式相同，所以省略其說明。
在步驟S403中根據(jù)讀入的當(dāng)前值，來計算近端者的語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122所需的傳播時間——第二傳播時間(步驟S430)。這是因為，如果假設(shè)近端者位于遠(yuǎn)端信號變換部112的正面的相隔預(yù)定的規(guī)定距離的位置——第二基準(zhǔn)位置，則可以將近端語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122的傳播時間表示為語音輸出部件11與第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個所成的角度θ的函數(shù)。該處理相當(dāng)于第二傳播時間計算部141的工作。
其中，近端語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122的傳播時間也可以根據(jù)作為第一實(shí)施方式的第一近端者位置檢測部137的工作已經(jīng)說明過的白色化互相關(guān)函數(shù)來計算，但是在近端者開始說話之后，傳播時間的估計不足，所以通話質(zhì)量有可能惡化。
另一方面，假設(shè)近端者位于第二基準(zhǔn)位置而算出傳播時間后，在近端者偏離第二基準(zhǔn)位置的情況下，通話質(zhì)量惡化。
因此，也可以在近端者未說話時，假設(shè)近端者位于第二基準(zhǔn)位置來計算傳播時間；在其他情況下，根據(jù)白色化互相關(guān)函數(shù)來計算傳播時間。
接著，從第一近端信號放大器223及第二近端信號放大器224經(jīng)A/D變換器233讀入近端信號(步驟S405)，抑制回波及背景噪聲(步驟S440)。
其中，步驟S408以后的處理與第一實(shí)施方式的回波抑制部的工作相同，所以省略其說明。
接著，參照圖16，來說明第二實(shí)施方式的步驟S440的處理。
首先，按照近端者的語音傳播到第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122所需的傳播時間，來延遲近端信號(步驟S441)。其中，該處理相當(dāng)于第三近端信號延遲部142及第四近端信號延遲部143的工作。
接著，通過取第三近端信號延遲部142及第四近端信號延遲部143延遲過的近端信號——第一延遲近端信號間的差，來消去近端信號中包含的近端者的語音，輸出殘留語音信號(步驟S442)。其中，該處理相當(dāng)于殘留語音信號輸出部144的工作。
然后，用公知的自適應(yīng)濾波器，根據(jù)該殘留語音信號，來估計與第一近端信號或第二近端信號中包含的遠(yuǎn)端語音和背景噪聲混合而成的干擾音對應(yīng)的信號——干擾音信號(步驟S443)。其中，該處理相當(dāng)于干擾音信號估計部145的工作。
進(jìn)而，將第一近端信號及第二近端信號中的一個、例如第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號延遲與干擾音信號估計部145估計干擾音信號所需的處理時間相當(dāng)?shù)臅r間(步驟S444)。其中，該處理相當(dāng)于第五近端信號延遲部146的工作。
然后，從該延遲過的近端信號中，減去干擾音信號，輸出抑制了回波及背景噪聲的抑制后近端信號(步驟S445)。其中，該處理相當(dāng)于第二輸出部147的工作。
進(jìn)而，逐次更新干擾音信號估計部145的干擾音信號估計特性，使得該抑制后近端信號、即沒有近端語音時的干擾音的平方時間平均值最小(步驟S446)。該處理相當(dāng)于干擾音信號估計特性更新部148的工作。
其中，干擾音信號估計特性的更新可以使用周知的學(xué)習(xí)識別法、FRLS(Fast Recursive Least Squares，快速遞歸最小二乘)法等。
如上所述，本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置在回波抑制部件13中設(shè)有當(dāng)前值檢測部131、第二傳播時間計算部141、第三近端信號延遲部142及第四近端信號延遲部143、殘留語音信號輸出部144、干擾音信號估計部145、第五近端信號延遲部146、第二輸出部147、以及更新部148，所以能夠按照當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122之間的相對位置來可靠地抑制在近端信號中包含的近端語音中混合遠(yuǎn)端語音而產(chǎn)生的回波及背景噪聲。
此外，本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖17所示，回波抑制部件13包含初始特性設(shè)定部149，按照當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值，來設(shè)定更新部148的初始干擾音信號估計特性。
參照圖18，來說明包含初始特性設(shè)定部149的回波抑制部件13的工作；從步驟S401到步驟S430的處理與第二實(shí)施方式的回波抑制部件13相同，所以省略其說明。
算出第二傳播時間(步驟S430)后，根據(jù)預(yù)先存儲在存儲器231中的初始干擾音信號估計特性，來計算與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的初始干擾音信號估計特性，設(shè)定為更新部148的干擾音信號估計特性的初值(步驟S431)。其中，該處理相當(dāng)于初始特性設(shè)定部149的工作。在與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的初始干擾音信號估計特性未存儲在存儲器231中的情況下，根據(jù)預(yù)先存儲在存儲器231中的初始干擾音信號估計特性，用內(nèi)插法等來計算初始干擾音信號估計特性。
步驟S405以后的處理與圖15的流程圖相同，所以省略其說明。
如上所述，在上述通話裝置中，設(shè)有初始特性設(shè)定部149，所以能夠使干擾音信號估計部145的干擾音估計特性迅速地收斂到使抑制后近端信號的平方時間平均值最小的最佳干擾音信號估計特性，能夠更加可靠地抑制回波及背景噪聲。
再者，本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖19所示，回波抑制部件13包括第一近端者位置檢測部137，根據(jù)第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號和第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)，來檢測以第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個為基準(zhǔn)的近端者的位置——第一近端者位置；以及第二均衡部138，將從第二抑制后近端信號輸出部151輸出的第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值和第一近端者位置檢測部137檢測出的第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
這里，參照說明包括第二均衡部138的通話裝置的回波抑制部件13的工作的圖20的流程圖，在步驟S440和步驟S408之間執(zhí)行第二均衡處理(步驟S420)。其中，從步驟S401到步驟S440的處理、及步驟S408以后的處理與第二實(shí)施方式的回波抑制部件13的工作相同，所以省略其工作的說明。
參照圖11的流程圖來說明第二均衡處理(步驟S420)的工作。
首先，根據(jù)從第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122讀入的近端信號間的白色化互相關(guān)函數(shù)的峰值間隔，來計算以語音輸入部件12為基準(zhǔn)的近端者的位置——第一近端者位置(步驟S421)。其中，該處理相當(dāng)于第一近端者位置檢測部137的工作。
然后，使用預(yù)先存儲在存儲器231中的均衡特性來計算與第一近端者位置檢測部137檢測出的第一近端者位置及當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性(步驟S422)，用該均衡特性來執(zhí)行抑制后近端信號的均衡處理(步驟S423)。上述兩個處理相當(dāng)于第二均衡部138的工作。
如上所述，根據(jù)上述通話裝置，在回波抑制部件13中設(shè)有第一近端者位置檢測部137及第二均衡部138，所以即使近端者位置偏離第一基準(zhǔn)位置，也能夠防止通話質(zhì)量惡化。
再者，本發(fā)明第二實(shí)施方式的通話裝置也可以如圖21所示，回波抑制部件13包括第二近端者位置檢測部139，根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值來檢測以遠(yuǎn)端信號變換部112為基準(zhǔn)的近端者的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部140，將從第二抑制后近端信號輸出部151輸出的第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值及第二近端者位置檢測部139檢測出的第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
在此情況下，假設(shè)近端者位于與遠(yuǎn)端信號變換部112正對的第二基準(zhǔn)位置，根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的當(dāng)前值來決定均衡特性。
然后，第二近端者位置檢測部139像已經(jīng)在第一實(shí)施方式中說明過的那樣，假設(shè)近端者位于與語音輸出部件11正對的以語音輸出部件11為基準(zhǔn)的第二基準(zhǔn)位置來進(jìn)行計算。
如上所述，根據(jù)上述通話裝置，在回波抑制部件13中設(shè)有第二近端者位置檢測部139及第三均衡部140，所以不僅即使近端者位置偏離第二基準(zhǔn)位置，也能夠?qū)⒔苏Z音的頻率分布維持為近端者位于第二基準(zhǔn)位置時的近端語音的頻率分布——基準(zhǔn)頻率分布，而且也能夠使第二近端者位置檢測部139的結(jié)構(gòu)比第一近端者位置檢測部137的結(jié)構(gòu)簡化。
其中，在第一和第二實(shí)施方式的說明中，說明了根據(jù)遠(yuǎn)端信號變換部和第一近端語音變換部及第二近端語音變換部中的某一個之間的幾何位置關(guān)系來計算第一傳播時間計算部或第二傳播時間計算部中設(shè)定的可變延遲時間，但是也可以根據(jù)從遠(yuǎn)端信號變換部輸出沖擊信號時從第一近端語音變換部及第二近端語音變換部輸出的沖擊響應(yīng)的互相關(guān)函數(shù)來計算可變延遲時間。
此外，在上述說明中，省略了第一均衡部、第二均衡部、及第三均衡部的具體結(jié)構(gòu)的說明；可以應(yīng)用周知的FIR(有限沖擊響應(yīng))濾波器或IIR(無限沖擊響應(yīng))濾波器。
如果使用FIR濾波器，則能夠精密地設(shè)定均衡特性；如果使用IIR濾波器，則能夠減少運(yùn)算量。
用周知的濾波器組，也能夠為每個頻帶決定均衡特性。
再者，顯然上述第一及第二實(shí)施方式的回波抑制部件的處理既可以在時域中執(zhí)行，也可以在頻域中執(zhí)行。但是，在頻域中進(jìn)行處理的情況下，雖然與時域中的處理相比能夠減少運(yùn)算量，但是要進(jìn)行將語音信號按規(guī)定的時間長度的幀變換到頻域的幀處理，所以產(chǎn)生與幀長相當(dāng)?shù)臅r延。
因此，最好按照本發(fā)明的用途來適當(dāng)選擇是在時域中進(jìn)行處理、還是在頻域中進(jìn)行處理。
其中，在上述說明中，假設(shè)了遠(yuǎn)端信號變換器——揚(yáng)聲器是一臺，但是顯然只要能夠等價地看作一個遠(yuǎn)端信號變換器，則即使使用了多臺揚(yáng)聲器，也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
(第三實(shí)施方式)參照圖22，來說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的結(jié)構(gòu)。對構(gòu)成本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的各構(gòu)成部中的、與本發(fā)明第一實(shí)施方式的通話裝置或第二實(shí)施方式的通話裝置的構(gòu)件同樣的構(gòu)件附以同一標(biāo)號，省略其詳細(xì)說明。本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置包括語音輸出部件11，輸出遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音；語音輸入部件12，輸入近端語音；以及回波抑制部件13，抑制由于從語音輸出部件11輸出的遠(yuǎn)端語音被輸入到語音輸入部件12中而產(chǎn)生的回波。
語音輸出部件11包含遠(yuǎn)端信號變換部112，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將遠(yuǎn)端信號變換為遠(yuǎn)端語音。
語音輸入部件12包含第一近端語音變換部121，與基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部122，被設(shè)置在以第一近端語音變換部121為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的近端語音變換為第二近端信號。
回波抑制部件13包含回波分量檢測部160，根據(jù)第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號及第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號，來檢測第一近端信號及第二近端信號中共同包含的與真正近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——回波分量信號；以及第三抑制后近端信號輸出部170，從第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號及第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個中，減去回波分量檢測部160檢測出的回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。這里所謂的回波分量信號，是指與近端語音對應(yīng)的信號以外的信號，不限于狹義的近端信號中包含的回波，而包含與背景噪聲等所有噪聲對應(yīng)的信號。
在將本實(shí)施方式的通話裝置應(yīng)用于具有由兩個部分殼體構(gòu)成的殼體的手機(jī)的情況下，通話裝置如圖3所示，殼體具有鉸鏈31、和用鉸鏈31結(jié)合的2個部分殼體32、33，能夠用鉸鏈31來變更2個部分殼體32、33所成的角度——張角θ。此外，如圖22所示，也可以在殼體上設(shè)置顯示器341。這里，標(biāo)號352所示的方向表示從通話裝置來看的話者的方向。
回波分量檢測部160包含真正近端語音估計部，估計第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號及第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中共同包含的與真正近端語音對應(yīng)的真正近端信號；第六近端信號延遲部166，將第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號或第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個延遲真正近端語音估計部估計真正近端信號所需的時間；以及回波分量信號輸出部165，輸出第六近端信號延遲部166延遲過的近端信號——第六延遲近端信號和真正近端語音估計部估計出的真正近端信號之差作為真正近端信號以外的信號——第一回波分量信號。真正近端語音估計部由下述部分構(gòu)成第一自適應(yīng)濾波器163，對第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號及第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理；以及第一系數(shù)存儲部164，存儲第一自適應(yīng)濾波器163進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第一濾波器系數(shù)；第一自適應(yīng)濾波器163進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從回波分量信號輸出部165輸出的差分信號的絕對值最小。
第三抑制后近端信號輸出部170包含回波分量估計部，根據(jù)從回波分量信號輸出部165輸出的回波分量信號，來估計第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號或第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個中包含的與近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——第二回波分量信號；第七近端信號延遲部176，將第一近端語音變換部121變換出的第一近端信號或第二近端語音變換部122變換出的第二近端信號中的某一個延遲回波分量估計部估計回波的信號分量所需的時間；以及第三輸出部175，從第七近端信號延遲部176延遲過的近端信號——第七延遲近端信號中減去回波分量估計部估計出的第二回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。
回波分量估計部由下述部分構(gòu)成第二自適應(yīng)濾波器173，對從回波分量信號輸出部165輸出的回波分量信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理；以及第二系數(shù)存儲部174，存儲第二自適應(yīng)濾波器173進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第二濾波器系數(shù)；第二自適應(yīng)濾波器173進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從第三輸出部175輸出的差分信號的絕對值最小。
回波抑制部件13還包含當(dāng)前值檢測部131，對規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一初值決定部161，按照當(dāng)前值檢測部131檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值，來決定第一自適應(yīng)濾波器163進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第一濾波器系數(shù)的初值；以及第二初值決定部171，按照當(dāng)前值檢測部131檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值來決定第二自適應(yīng)濾波器173進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第二濾波器系數(shù)的初值。
回波抑制部件13還包含自適應(yīng)控制部181，在第一近端信號或第二近端信號中的預(yù)定的近端信號比遠(yuǎn)端信號卓越時，指示第一自適應(yīng)濾波器163更新第一濾波器系數(shù)；并且在遠(yuǎn)端信號比第一近端信號或第二近端信號中的預(yù)定的近端信號卓越時，指示第二自適應(yīng)濾波器173變更第二濾波器系數(shù)。
以下，說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置中的信號的流程。首先，來自第二近端語音變換部122的輸出信號被輸入到第一自適應(yīng)濾波器163中。這里，在第一自適應(yīng)濾波器163上，連接著第一系數(shù)存儲部164。來自第六近端信號延遲部166的輸出信號及來自第一自適應(yīng)濾波器163的輸出信號被輸入到回波分量信號輸出部165中。
來自回波分量信號輸出部165的輸出信號被輸入到第一自適應(yīng)濾波器163及第二自適應(yīng)濾波器173中。這里，在第二自適應(yīng)濾波器173上，連接著第二系數(shù)存儲部174，從其中讀出濾波器系數(shù)。來自第七近端信號延遲部176的輸出信號及來自第二自適應(yīng)濾波器173的輸出信號被輸入到第三輸出部175中。
來自第三輸出部175的輸出信號被輸入到第二自適應(yīng)濾波器173中，并且被送至遠(yuǎn)端側(cè)作為回波抑制信號。鉸鏈31被連接在作為狀態(tài)檢測部件的當(dāng)前值檢測部131上，當(dāng)前值檢測部131檢測鉸鏈131的張角θ等參數(shù)的當(dāng)前值。當(dāng)前值檢測部131的輸出信號被輸入到第一初值決定部161及第二初值決定部171中。
第一初值決定部161的輸出信號被輸入到第一自適應(yīng)濾波器163中，第二初值決定部171的輸出信號被輸入到第二自適應(yīng)濾波器173中。從遠(yuǎn)端信號變換部112將遠(yuǎn)端信號輸入到自適應(yīng)控制部181中。此外，向自適應(yīng)控制部181中也輸入來自第二近端語音變換部122的第二近端信號，自適應(yīng)控制部181的輸出信號分別被輸出到第一自適應(yīng)濾波器163及第二自適應(yīng)濾波器173中。
用圖23來說明如上構(gòu)成的通話裝置的工作。首先，回波抑制部件13判定由于切斷通話裝置的電源等操作而結(jié)束工作的通話結(jié)束條件是否成立(S501)，在判斷為成立的情況下，結(jié)束工作；在判斷為不成立的情況下，繼續(xù)工作，處理進(jìn)至步驟S502。
在步驟S501中判斷為通話結(jié)束條件不成立的情況下，回波抑制部件13根據(jù)近端信號的電平是否在預(yù)定的電平以上等，來判定通話是否已開始(S502)。在S502中判斷為通話已開始時，處理進(jìn)至S503；在判斷為通話未開始時，返回到步驟S501。
在S502中判斷為通話已開始時，當(dāng)前值檢測部131檢測當(dāng)前的殼體的形狀(S503)。在本實(shí)施方式3中，當(dāng)前的殼體的形狀的檢測通過用鉸鏈31上連接的當(dāng)前值檢測部131檢測及計算殼體的張角θ來進(jìn)行。這里，當(dāng)前值檢測部131只要能夠?qū)埥铅鹊拇笮∽儞Q為電信號即可，例如可以用旋轉(zhuǎn)編碼器、可變電阻等來實(shí)現(xiàn)。此外，當(dāng)前值檢測部131不必連續(xù)地計算規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部112和第一近端語音變換部121或第二近端語音變換部122中的某一個之間的相對位置的參數(shù)，也可以離散地計算角度。再者，也可以用開關(guān)等來檢測殼體打開的狀態(tài)和關(guān)閉的狀態(tài)等僅2個狀態(tài)。
接著，第一初值決定部161及第二初值決定部171根據(jù)當(dāng)前值檢測部131檢測出的參數(shù)，分別來決定第一濾波器系數(shù)的初值及第二濾波器系數(shù)的初值，設(shè)定給第一自適應(yīng)濾波器163及第二自適應(yīng)濾波器173(S504)。
具體地說，第一初值決定部161將與殼體的張角相應(yīng)的信號(以下稱為張角信號。)輸出到第一自適應(yīng)濾波器163中，第一自適應(yīng)濾波器163從第一系數(shù)存儲部164中存儲的濾波器系數(shù)中，讀出與上述張角信號相應(yīng)的濾波器系數(shù)。這里，第一系數(shù)存儲部164預(yù)先存儲與規(guī)定的數(shù)目的張角相應(yīng)的濾波器系數(shù)，第一自適應(yīng)濾波器163也可以根據(jù)用輸入的張角信號識別出的張角，用內(nèi)插法等來讀出最近的角度的濾波器系數(shù)。
同樣，第二初值決定部171將與殼體的張角相應(yīng)的信號輸出到第一自適應(yīng)濾波器173中，第二自適應(yīng)濾波器173從第二系數(shù)存儲部174中存儲的濾波器系數(shù)中，讀出與張角信號相應(yīng)的濾波器系數(shù)。這里，第二系數(shù)存儲部174預(yù)先存儲與規(guī)定的數(shù)目的張角相應(yīng)的濾波器系數(shù)，第二自適應(yīng)濾波器173也可以根據(jù)用輸入的張角信號鑒別出的張角，用內(nèi)插法等來讀出最近的角度的濾波器系數(shù)。
在步驟S504中決定了濾波器系數(shù)的初值后，第一近端語音變換部121及第二近端語音變換部122收集近端語音，生成第一近端信號及第二近端信號(S505)。步驟S506以后的處理也可以是模擬信號處理，但是一般用數(shù)字信號處理來進(jìn)行。因此，以下，假設(shè)第一近端信號及第二近端信號由未圖示的A/D變換部件從模擬信號變換為數(shù)字信號。
此外，在用數(shù)字信號處理來進(jìn)行步驟S506以后的處理的情況下，一般采用在通話裝置中包含微型計算機(jī)或DSP(Digital Signal Processor，數(shù)字信號處理器)等元件的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，假設(shè)步驟S506以后的處理由微型計算機(jī)或DSP中搭載的程序來描述。
被變換為數(shù)字信號的第一近端信號及第二近端信號仍舊在時域中、或者先被變換到頻域來進(jìn)行以后的處理。在仍舊在時域中進(jìn)行處理的情況下，按AD變換部件中的采樣周期來進(jìn)行采樣處理。而在變換到頻域的情況下，對具有一定的時間寬度的幀中的輸入信號集中進(jìn)行幀處理。在幀處理的情況下，有比采樣處理運(yùn)算量小這一優(yōu)點(diǎn)，但是也有產(chǎn)生與幀長相當(dāng)?shù)难舆t這一缺點(diǎn)。
因此，按照用途來選擇其中某一個。
在步驟S505中生成了數(shù)字信號的第一近端信號及第二近端信號后，第一近端信號由第六近端信號延遲部166附加規(guī)定時間的延遲，第二近端信號由第一自適應(yīng)濾波器163進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理(S506)。這里，將第六近端信號延遲部166附加的延遲量設(shè)定得與第一自適應(yīng)濾波器163的系數(shù)長相等比較合適。具體地說，最好設(shè)為第一自適應(yīng)濾波器163的抽頭長度的一半左右。
附加延遲的方法最好是將延遲時間舍入為步驟S506中用變換部件變換為數(shù)字信號時的采樣周期的整數(shù)倍，用簡單的緩沖器來附加延遲。此外，上述自適應(yīng)濾波處理通過對第二近端語音變換部122的輸出信號卷積第一濾波器的系數(shù)的方法來進(jìn)行濾波處理。
在步驟S506中對第一近端信號附加了延遲、對第二近端信號進(jìn)行了自適應(yīng)濾波處理后，附加延遲后的信號和自適應(yīng)濾波處理后的信號被輸入到回波分量信號輸出部165中，由回波分量信號輸出部165計算這些信號的差分(S507)。回波分量信號輸出部165算出的差分被反饋到第一自適應(yīng)濾波器163中，由第一自適應(yīng)濾波器163對第二近端信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得差分信號的絕對值最小。
接著，第一近端信號由第七近端信號延遲部176附加規(guī)定時間的延遲，來自回波分量信號輸出部165的輸出信號由第二自適應(yīng)濾波器173進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理(S508)。這里，將第七近端信號延遲部176附加的延遲量設(shè)定得與第二自適應(yīng)濾波器173的系數(shù)長度相等比較合適。具體地說，最好設(shè)為第二自適應(yīng)濾波器173的抽頭長度的一半左右。
附加延遲的方法最好是將延遲時間舍入為步驟S506中用AD變換部件變換為數(shù)字信號時的采樣周期的整數(shù)倍，用簡單的緩沖器來附加延遲。此外，上述自適應(yīng)濾波處理通過對來自回波分量信號輸出部165的輸出信號卷積第二濾波器的系數(shù)的方法來進(jìn)行濾波處理。
在步驟S508中對第一近端信號附加了延遲、對來自回波分量信號輸出部165的輸出信號進(jìn)行了自適應(yīng)濾波處理后，附加延遲后的信號和自適應(yīng)濾波處理后的信號被輸入到第三輸出部175中，由回波分量信號輸出部165計算這些信號的差分(S509)。第三輸出部175算出的差分被反饋到第二自適應(yīng)濾波器173中，由第二自適應(yīng)濾波器173對來自回波分量信號輸出部165的輸出信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得差分信號的絕對值最小。
步驟S509中生成的信號作為回波抑制信號被輸出到遠(yuǎn)端側(cè)(S510)。
接著，更新第一濾波器系數(shù)及第二濾波器系數(shù)(S511)。自適應(yīng)控制部181判斷是否要更新各自適應(yīng)濾波器163、173的濾波器系數(shù)，在判斷為要更新時更新濾波器系數(shù)。自適應(yīng)控制部181在判斷為近端信號比從遠(yuǎn)端側(cè)輸入的遠(yuǎn)端信號卓越的情況下更新第一自適應(yīng)濾波器163的濾波器系數(shù)，使得回波分量信號輸出部165的輸出功率最小。此外，自適應(yīng)控制部181在判斷為從遠(yuǎn)端側(cè)輸入的遠(yuǎn)端信號比近端信號卓越的情況下更新第二自適應(yīng)濾波器173的濾波器系數(shù)，使得第三輸出部175的輸出功率最小。
自適應(yīng)控制部181進(jìn)行判斷的方法最好是下述方法簡單地說，在近端信號的功率超過規(guī)定的第一閾值、而且遠(yuǎn)端信號和第二近端語音變換部122的輸出信號之間的相關(guān)高的情況下，判定為遠(yuǎn)端信號卓越；在遠(yuǎn)端信號的功率未超過規(guī)定的第二閾值、而且第二近端語音變換部122的輸出信號的功率超過規(guī)定的第三閾值的情況下，判定為近端話者語音卓越。遠(yuǎn)端信號和第二近端語音變換部122的輸出信號之間的相關(guān)可以根據(jù)遠(yuǎn)端信號和第二近端語音變換部122的輸出信號之間的白色化互相關(guān)函數(shù)的最大值是否在規(guī)定的值以上來判定。
或者，自適應(yīng)控制部181也可以在第二近端語音變換部122的輸出信號的功率超過規(guī)定的第一閾值、而且遠(yuǎn)端信號的功率超過規(guī)定的第二閾值的情況下，判定為遠(yuǎn)端信號比近端信號卓越；在遠(yuǎn)端信號的功率未超過規(guī)定的第三閾值、而且第二近端語音變換部122的輸出信號的功率超過規(guī)定的第四閾值的情況下，判定為近端信號比遠(yuǎn)端信號卓越。
通過這樣進(jìn)行控制，第一自適應(yīng)濾波器163的濾波器系數(shù)在近端話者卓越的情況下被更新。其結(jié)果是，回波分量信號輸出部165輸出雖然包含與遠(yuǎn)端信號由遠(yuǎn)端信號變換部112變換并輸出的遠(yuǎn)端語音繞到第二近端語音變換部122的語音對應(yīng)的信號、但是抑制了與近端話者語音對應(yīng)的信號的信號。因此，從回波分量信號輸出部165輸出回波分量強(qiáng)的信號。
再者，第二自適應(yīng)濾波器173的濾波器系數(shù)在遠(yuǎn)端信號卓越的情況下被更新。第二濾波器系數(shù)被更新后，在第七近端信號延遲部176的輸出信號中，包含從遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的遠(yuǎn)端語音繞到第二近端語音變換部122的回波和近端話者語音的信號——近端信號，但是第二自適應(yīng)濾波器173的輸入信號中包含的回波分量被抵銷了。其結(jié)果是，在第三輸出部175的輸出中，近端話者語音被增強(qiáng)輸出。更新第一自適應(yīng)濾波器163和第二自適應(yīng)濾波器173的濾波器系數(shù)的方法采用公知的基于自適應(yīng)信號處理的方法比較合適，例如可以采用學(xué)習(xí)識別法或FRLS法等。
在步驟S511中更新濾波器系數(shù)的處理完成后，根據(jù)近端信號的電平等來判斷語音通話是否已結(jié)束(S512)，在判斷為語音通話已結(jié)束的情況下，處理進(jìn)至步驟S513；在判斷為未結(jié)束的情況下，返回到步驟S503，重復(fù)上述處理。這里，在重復(fù)處理時，也可以省略步驟S503、S504中的處理。
在步驟S512中語音通話結(jié)束后，將第一自適應(yīng)濾波器163的濾波器系數(shù)與當(dāng)前值檢測部131檢測出的張角相關(guān)聯(lián)而存儲到第一系數(shù)存儲部164中，將第二自適應(yīng)濾波器173的濾波器系數(shù)與當(dāng)前值檢測部131檢測出的張角相關(guān)聯(lián)而存儲到第二系數(shù)存儲部174中，返回到步驟S501，重復(fù)上述處理。
以下，用附圖來說明本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的效果。圖24是遠(yuǎn)端信號中包含語音信號的情況下從遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的語音信號的輸出波形的示例圖。這里，圖24(a)～(c)示出從遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的語音信號沒有失真、即遠(yuǎn)端信號被線性地變換為遠(yuǎn)端語音的情況下的輸出波形的例子。
圖24(a)是不進(jìn)行回波抑制處理的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖。在不進(jìn)行回波抑制處理的情況下，從遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的語音繞到第一近端語音變換部121和第二近端語音變換部122，所以如圖24(a)所示，繞到的語音造成的語音信號作為回波被疊加在輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號上。
如圖24(a)所示，在回波不能忽略、干擾通話的情況下，期待抑制回波。圖24(b)是采用了現(xiàn)有的基于學(xué)習(xí)識別法的回波消除器的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖?？芍词乖诓捎矛F(xiàn)有的回波消除器的情況下，也能夠充分抑制回波。
圖24(c)是采用了本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖。可知，在采用了本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的情況下，也能夠充分抑制回波。
接著，圖24(d)～(f)示出從遠(yuǎn)端信號變換部112輸出的語音信號有失真的情況下、即遠(yuǎn)端信號被非線性地變換為遠(yuǎn)端語音的情況下的輸出波形的例子。圖24(d)是不進(jìn)行回波抑制處理的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖。可知，在不進(jìn)行回波抑制處理的情況下，有大的振幅的回波。
圖24(e)是采用了現(xiàn)有的回波消除器的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖?？芍?，在采用了現(xiàn)有的回波消除器的情況下，雖然能夠抑制一部分回波，但是發(fā)生漏消?，F(xiàn)有的回波消除器進(jìn)行線性的回波抑制處理，所以對遠(yuǎn)端信號變換部112的輸出信號有失真等非線性的系統(tǒng)，在原理上不能適當(dāng)?shù)仡A(yù)測回波。這樣預(yù)測出的回波是非線性的，所以偏離真的回波的分量未被抑制而殘留，所以在采用現(xiàn)有的回波消除器的情況下，發(fā)生回波的漏消。
圖24(f)是采用了本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的情況下輸出到遠(yuǎn)端側(cè)的信號的信號波形的圖?？芍?，在采用了本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置的情況下，雖然未能完全消去回波，但是回波的漏消比現(xiàn)有的回波消除器小。
近年來，手機(jī)等終端日益小型化，構(gòu)成語音輸出部件11的揚(yáng)聲器也隨之日益小型化。隨著揚(yáng)聲器小型化，揚(yáng)聲器失真不能避免，所以產(chǎn)生用現(xiàn)有的回波消除器不能解決的問題。像本發(fā)明第三實(shí)施方式中說明過的那樣，能夠更加有效地抑制這種揚(yáng)聲器的失真存在的情況下的回波。
如上所述，本發(fā)明第三實(shí)施方式的通話裝置通過用第一自適應(yīng)濾波器進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從回波分量信號輸出部輸出的差分信號的絕對值最小，來檢測與當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置相應(yīng)的第一回波分量，第二自適應(yīng)濾波器生成包含在近端信號中的第二回波分量，第三輸出部除去回波分量，所以即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變更了的情況下，也能夠維持回波抑制性能，進(jìn)行高質(zhì)量的通話。
此外，第一初值決定部及第二初值決定部按照當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值來決定第一濾波器系數(shù)及第二濾波器系數(shù)的初值，所以即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變更了的情況下，也能夠在通話開始后短時間內(nèi)維持回波抑制性能，進(jìn)行高質(zhì)量的通話。
再者，自適應(yīng)控制部根據(jù)遠(yuǎn)端信號和近端信號，來指示第一自適應(yīng)濾波器及第二自適應(yīng)濾波器更新第一濾波器系數(shù)及第二濾波器系數(shù)，所以能夠很好地跟蹤通信環(huán)境的變化，即使在當(dāng)前的遠(yuǎn)端信號變換部和近端語音變換部之間的相對位置被變更了的情況下，也能夠在短時間內(nèi)維持回波抑制性能，進(jìn)行高質(zhì)量的通話。
其中，在上述實(shí)施方式中，都采用了第一近端語音變換部121被配置在比第二近端語音變換部122離遠(yuǎn)端信號變換部更近的位置的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明不限于此。例如，顯然也可以采用第二近端語音變換部122被配置在比第一近端語音變換部121離遠(yuǎn)端信號變換部更近的位置的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)上的可利用性在于，本發(fā)明的通話裝置能夠應(yīng)用于即使變更揚(yáng)聲器和話筒的相對位置、回波抑制性能也不惡化、能夠進(jìn)行高質(zhì)量通話的通話裝置等用途。
權(quán)利要求
1.一種通話裝置，其特征在于，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一傳播時間計算部，根據(jù)第一函數(shù)及第二函數(shù)來計算與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的第一傳播時間及第二傳播時間，該第一函數(shù)及第二函數(shù)將上述參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第一函數(shù)將上述遠(yuǎn)端信號變換部變換出的上述遠(yuǎn)端語音傳播到上述第一近端語音變換部的傳播時間作為從屬變量，該第二函數(shù)將上述遠(yuǎn)端信號變換部變換出的上述遠(yuǎn)端語音傳播到上述第二近端語音變換部的傳播時間作為從屬變量；以及第一抑制后近端信號輸出部，輸出用按照上述第一傳播時間計算部算出的上述第一傳播時間及上述第二傳播時間而變更了的回波抑制特性抑制了回波的第一抑制后近端信號。
2.如權(quán)利要求1所述的通話裝置，其特征在于，上述第一抑制后近端信號輸出部包含第一近端信號延遲部，根據(jù)上述第一傳播時間計算部算出的上述第一傳播時間來延遲上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號；第二近端信號延遲部，根據(jù)上述第一傳播時間計算部算出的上述第二傳播時間來延遲上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號；以及第一輸出部，輸出上述第一近端信號延遲部延遲過的第一延遲近端信號和上述第二近端信號延遲部延遲過的第二延遲近端信號之差。
3.如權(quán)利要求1所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包括第一均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的均衡特性。
4.如權(quán)利要求1所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包括第一近端者位置檢測部，根據(jù)上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號與上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)，來檢測以上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的近端者的位置——第一近端者位置；以及第二均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第一近端者位置檢測部檢測出的上述第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
5.如權(quán)利要求1所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包括第二近端者位置檢測部，根據(jù)上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來檢測以上述遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的上述近端者的當(dāng)前的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部，將從上述第一抑制后近端信號輸出部輸出的上述第一抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第二近端者位置檢測部檢測出的上述第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
6.一種通話裝置，其特征在于，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第二傳播時間計算部，根據(jù)第三函數(shù)及第四函數(shù)來計算與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值對應(yīng)的上述第三傳播時間及上述第四傳播時間，該第三函數(shù)及第四函數(shù)將上述參數(shù)作為獨(dú)立變量，該第三函數(shù)將上述近端語音傳播到上述第一近端語音變換部的第三傳播時間作為從屬變量，該第四函數(shù)將上述近端語音傳播到上述第二近端語音變換部的第四傳播時間作為從屬變量；殘留語音信號提取部，用按照上述第二傳播時間計算部算出的上述第三傳播時間及上述第四傳播時間而變更了的殘留語音信號提取特性來提取殘留語音信號；以及第二抑制后近端信號輸出部，從上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中減去上述殘留語音信號提取部提取出的上述殘留語音信號來輸出第二抑制后近端信號。
7.如權(quán)利要求6所述的通話裝置，其特征在于，上述殘留語音信號提取部包含第三近端信號延遲部，根據(jù)上述第二傳播時間計算部算出的上述第三傳播時間來延遲上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號；第四近端信號延遲部，根據(jù)上述第二傳播時間計算部算出的上述第四傳播時間來延遲上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號；以及殘留語音信號輸出部，輸出上述第三近端信號延遲部延遲過的第三延遲近端信號和上述第四近端信號延遲部延遲過的第四延遲近端信號之間的差作為殘留語音信號；上述第二抑制后近端信號輸出部包含干擾音信號估計部，根據(jù)從上述殘留語音信號輸出部輸出的上述殘留語音信號，來估計上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中包含的與上述近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——干擾音信號；第五近端信號延遲部，將上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述干擾音信號估計部估計干擾音信號所需的時間；第二輸出部，從上述第五近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第五延遲近端信號中，減去上述干擾音信號估計部估計出的上述干擾音信號來輸出第二抑制后近端信號；以及更新部，將上述干擾音信號估計部的干擾音信號估計特性逐次更新為使上述第二抑制后近端信號的平方時間平均值最小的最佳干擾音信號估計特性。
8.如權(quán)利要求7所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包含初始特性設(shè)定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來設(shè)定上述更新部的初始干擾音信號估計特性。
9.如權(quán)利要求6或7所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包括第一近端者位置檢測部，根據(jù)上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號和上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號之間的互相關(guān)函數(shù)，來檢測以上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個為基準(zhǔn)的上述近端者的位置——第一近端者位置；以及第二均衡部，將從上述第二抑制后近端信號輸出部輸出的上述第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第一近端者位置檢測部檢測出的上述第一近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
10.如權(quán)利要求6或7所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包括第二近端者位置檢測部，根據(jù)上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值，來檢測以上述遠(yuǎn)端信號變換部為基準(zhǔn)的上述近端者的位置——第二近端者位置；以及第三均衡部，將從上述第二抑制后近端信號輸出部輸出的上述第二抑制后近端信號的頻率分布均衡為與上述當(dāng)前值檢測部檢測出的上述當(dāng)前值和上述第二近端者位置檢測部檢測出的上述第二近端者位置對應(yīng)的均衡特性。
11.一種通話裝置，其特征在于，包括殼體，具有基準(zhǔn)點(diǎn)；語音輸出部件，將遠(yuǎn)端信號作為遠(yuǎn)端語音輸出；語音輸入部件，輸入近端語音；以及回波抑制部件，抑制由于從上述語音輸出部件輸出的上述遠(yuǎn)端語音被輸入到上述語音輸入部件中而產(chǎn)生的回波；上述語音輸出部件包含遠(yuǎn)端信號變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第一距離來設(shè)置，將上述遠(yuǎn)端信號變換為上述遠(yuǎn)端語音；上述語音輸入部件包含第一近端語音變換部，與上述基準(zhǔn)點(diǎn)相隔預(yù)定的第二距離來設(shè)置，將輸入的上述近端語音變換為第一近端信號；以及第二近端語音變換部，被設(shè)置在以上述第一近端語音變換部為基準(zhǔn)的預(yù)定的位置上，將輸入的上述近端語音變換為第二近端信號；上述回波抑制部件包含回波分量檢測部，根據(jù)第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號，來檢測上述第一近端信號及上述第二近端信號中共同包含的與真正近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——回波分量信號；以及第三抑制后近端信號輸出部，從第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中，減去上述回波分量檢測部檢測出的上述回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。
12.如權(quán)利要求11所述的通話裝置，其特征在于，上述回波分量檢測部包含真正近端語音估計部，估計第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中共同包含的真正近端語音所對應(yīng)的真正近端信號；第六近端信號延遲部，將第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述真正近端語音估計部估計上述真正近端信號所需的時間；以及回波分量信號輸出部，將上述第六近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第六延遲近端信號和上述真正近端語音估計部估計出的上述真正近端信號之差作為上述真正近端信號以外的信號——第一回波分量信號輸出；上述第三抑制后近端信號輸出部包含回波分量估計部，根據(jù)從上述回波分量信號輸出部輸出的上述回波分量信號，來估計上述第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個中包含的與上述近端語音對應(yīng)的信號以外的信號——第二回波分量信號；第七近端信號延遲部，將第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號或上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個延遲上述回波分量估計部估計上述回波的信號分量所需的時間；以及第三輸出部，從上述第七近端信號延遲部延遲過的上述近端信號——第七延遲近端信號中減去上述回波分量估計部估計出的上述第二回波分量信號來輸出第三抑制后近端信號。
13.如權(quán)利要求12所述的通話裝置，其特征在于，上述真正近端語音估計部具有第一自適應(yīng)濾波器，對第一近端語音變換部變換出的上述第一近端信號及上述第二近端語音變換部變換出的上述第二近端信號中的某一個進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從上述回波分量信號輸出部輸出的信號的絕對值最??；上述回波分量估計部具有第二自適應(yīng)濾波器，對從上述回波分量信號輸出部輸出的上述回波分量信號進(jìn)行自適應(yīng)濾波處理，使得從上述第三輸出部輸出的信號的絕對值最小；上述回波抑制部件包含當(dāng)前值檢測部，對規(guī)定上述遠(yuǎn)端信號變換部和上述第一近端語音變換部或上述第二近端語音變換部中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測；第一初值決定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值，來決定上述第一自適應(yīng)濾波器進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第一濾波器系數(shù)的初值；以及第二初值決定部，按照上述當(dāng)前值檢測部檢測出的參數(shù)的當(dāng)前值來決定上述第二自適應(yīng)濾波器進(jìn)行的自適應(yīng)濾波處理的參數(shù)——第二濾波器系數(shù)的初值。
14.如權(quán)利要求13所述的通話裝置，其特征在于，上述回波抑制部件包含自適應(yīng)控制部，在上述第一近端信號或上述第二近端信號中的預(yù)定的近端信號比上述遠(yuǎn)端信號卓越時，指示上述第一自適應(yīng)濾波器更新上述第一濾波器系數(shù)；在上述遠(yuǎn)端信號比上述第一近端信號或上述第二近端信號中的預(yù)定的近端信號卓越時，指示上述第二自適應(yīng)濾波器更新上述第二濾波器系數(shù)。
全文摘要
提供一種通話裝置，不僅能夠在揚(yáng)聲器和話筒的相對位置被變更了的情況下，回波抑制性能不降低，而且能夠不依賴于近端者和話筒的位置關(guān)系來進(jìn)行高質(zhì)量的通話。設(shè)有對規(guī)定遠(yuǎn)端信號變換部(112)和第一近端語音變換部(121)或第二近端語音變換部(122)中的某一個之間的相對位置的參數(shù)的當(dāng)前值進(jìn)行檢測的當(dāng)前值檢測部(131)，按照當(dāng)前值檢測部(131)檢測出的當(dāng)前值用第一近端信號延遲部(133)及第二近端信號延遲部(134)來延遲近端信號，從第一輸出部(135)輸出延遲后的近端信號之間的差作為回波抑制后的近端信號。
文檔編號H04B3/23GK1701528SQ20048000109
公開日2005年11月23日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者水島考一郎, 松井實(shí) 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社