專利名稱：回聲防止電路、濾波系數(shù)設定方法及程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及回聲防止電路、濾波系數(shù)設定方法及程序。
背景技術：
近年來，例如連接有耳機麥克風的攜帶電話機或擴音(hands free)電話機等的通信儀器中，有組入用于防止由從揚聲器回入到麥克風的音像結(jié)合或電路上的電反射所產(chǎn)生的回聲的回聲防止電路的裝置。例如，專利文獻1中，公開了以與輸入信號反相位使用振幅電平相等的信號抵消輸入信號，從而防止回聲的電路。但是，專利文獻1中公開的構(gòu)成中，為了以高精度刪除回聲而需要高精度地設定各電路元件的電路定數(shù)，但是這樣的設定并不容易，不能高精度地刪除回聲。
并且，檢討出使用數(shù)字處理高精度地刪除回聲的方法。圖15是表示使用DSP200的回聲防止電路的一例的圖。如圖所示，表示在攜帶電話等中從對方一側(cè)發(fā)送過來的聲音的模擬信號被輸入到AD變換器201。并且，由AD變換器201數(shù)字變換的信號在DSP200內(nèi)的FIR濾波器202、203基于各自的濾波系數(shù)施加卷積處理而被輸出。從FIR濾波器202輸出的信號被輸入到DA變換器204。并且由DA變換器204模擬變換的信號由放大電路205放大之后經(jīng)由輸入輸出端子206被輸出到耳機麥克風，并且被輸入到差動放大電路207的一方的端子。另外，從FIR濾波器203輸出的信號被輸入到DA變換器208。并且，從DA變換器208輸出的信號由放大電路209放大之后被輸入到差動放大電路207的另一方的端子。
并且，從差動放大電路207輸出的信號由放大電路210放大之后，由AD變換器211變換為數(shù)字信號，被輸入到DSP200。并且該數(shù)字信號從DSP200輸出之后，由DA變換器212變換為模擬信號，作為回聲防止電路的輸出信號而被輸出。
在此，DSP200通過對DA變換器204輸出脈沖之際的AD變換器211的輸出，取得從DA變換器204到AD變換器211的脈沖響應。另外，DSP200通過對DA變換器208輸出脈沖之際的AD變換器211的輸出，取得從DA變換器208到AD變換器211的脈沖響應。并且，基于這些脈沖響應，適當?shù)卦O定FIR濾波器202、203的濾波系數(shù)，從而能刪除回聲。
專利文獻1專利第3293029號公報但是，耳機麥克風將由發(fā)聲而在耳中產(chǎn)生的聲音變換為模擬信號輸出，但是該信號非常微弱。圖15中所示的回聲防止電路中，從耳機麥克風輸入的微弱的信號通過差動放大電路207及放大電路210被放大50dB。
這樣的回聲防止電路中，取得為了設定FIR濾波器202、203的濾波系數(shù)而使用的脈沖響應之際所產(chǎn)生的脈沖也由差動放大電路207及放大電路210放大。從而，如圖16(a)那樣通過產(chǎn)生小的脈沖，如圖16(b)那樣能得到適當?shù)拇笮〉拿}沖響應。但是，如圖16(a)所示那樣的小的脈沖容易受到電路噪音或從耳機麥克風輸入的背景噪音等的影響，不能取得精度良好的脈沖響應。另一方面，如圖17(a)所示，為了不要輕易受到電路照應或背景照應的影響，而使脈沖變大，則脈沖響應如圖17(b)所示那樣由AD變換器211溢出(overflow)。
因此，圖15中所示的回聲防止電路中，不能以可取得的脈沖響應的精度較低地在FIR濾波器202、203中設定適當?shù)臑V波系數(shù)，有效地刪除回聲變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
在此，本發(fā)明的目的在于，提供一種通過取得高精度的脈沖響應而使有效的回聲防止變?yōu)榭赡艿幕芈暦乐闺娐贰V波系數(shù)設定方法、及程序。
用于解決所述問題的本發(fā)明的回聲防止電路，具備濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號后的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；響應信號取得部，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號；和濾波系數(shù)設定部，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中；所述放大電路，根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之前所輸入的第一控制信號將增益設定為第一增益，根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之后所輸入的第二控制信號將增益設定為比所述第一增益大的第二增益。
本發(fā)明的回聲防止電路的濾波系數(shù)設定方法，該回聲防止電路具備濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號后的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；和AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；根據(jù)所輸入的第一控制信號將所述放大電路的增益設定為第一增益，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號后的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中；根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之后所輸入的第二控制信號將增益設定為比所述第一增益大的第二增益。
另外。本發(fā)明的程序，對于具備以下部件的回聲防止電路處理器；濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號后的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；響應信號取得部，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號；和濾波系數(shù)設定部，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中；所述程序讓所述回聲防止電路的所述處理器實現(xiàn)以下功能將用于將所述放大電路的增益設定為所述第一增益的第一控制信號輸出給所述放大電路的功能；對所述放大電路的增益設定所述第一增益之后，讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號，讓所述濾波系數(shù)設定部基于該第一及第二響應信號設定所述濾波器的濾波系數(shù)的功能；和取得所述第一及第二響應信號之后，將用于將所述放大電路的增益設定為所述第二增益的第二控制信號輸出給所述放大電路的功能。
能提供一種通過取得高精度的脈沖響應而能有效地防止回聲的回聲防止電路、濾波系數(shù)設定方法及程序。


圖1是表示包含適用本發(fā)明的回聲防止電路的系統(tǒng)的一例的框圖；圖2是表示通過DSP磁心執(zhí)行程序而實現(xiàn)的功能塊的構(gòu)成的圖；圖3是表示差動放大電路19的構(gòu)成例的圖；圖4是表示將放大電路17作成反相放大電路時的構(gòu)成例的圖；
圖5是表示將放大電路17作成非反相放大電路時的構(gòu)成例的圖；圖6是表示濾波系數(shù)設定處理的第一例的流程圖；圖7是表示濾波系數(shù)設定處理的第二例的流程圖；圖8是表示使用加法電路的回聲防止電路的構(gòu)成例的圖；圖9是表示使用數(shù)字濾波器(ARMA)的回聲防止電路的構(gòu)成例的圖；圖10是在外部連接有回聲防止電路的攜帶電話機的模式圖；圖11是內(nèi)藏有回聲防止電路的攜帶電話機的模式圖；圖12是表示內(nèi)藏有回聲防止電路的攜帶電話機的構(gòu)成例的圖；圖13是適用回聲防止電路的PC的例的圖；圖14是表示適用回聲防止電路的PC的另一例的圖；圖15是表示回聲防止電路的一般例的圖；圖16是表示產(chǎn)生小的脈沖時所取得的脈沖響應的例的圖；圖17是表示產(chǎn)生大的脈沖時所取得的脈沖響應的例的圖。
圖中1-回聲防止電路；3-存儲器；5-耳機麥克風；11、12-AD變換器；16～18-放大電路；20-輸入輸出端子；32～34-輸出端子；41-存儲器；60-響應信號取得部；70-運算放大器；77-開關；80-運算放大器；85-開關；91～94-電阻；101-反相放大電路；103-加法電路；110、115-攜帶電話機；121-RF部；123-顯示部；125-AD變換器；127-耳機；130-PC；2-CPU；4-學習按鈕；10-DSP；13～15-DA變換器；19-差動放大電路；30、31-輸入端子；40-DSP磁心；50、51-FIR濾波器；61-濾波系數(shù)設定部；71～76-電阻；78-開關；81～83-電阻；90-運算放大器；95-開關；102-增益相位調(diào)整電路；105-數(shù)字濾波器；120-天線；122-基帶處理部；124-輸入部；126-DA變換器；128-揚聲器。
具體實施例方式
(整體構(gòu)成)圖1是表示含有適用本發(fā)明的回聲電路的系統(tǒng)的一例的框圖。系統(tǒng)含有回聲防止電路1、CPU(Central Processing Unit)2、存儲器3、學習按鈕4及耳機麥克風5。
回聲防止電路1是用于防止通過從相對側(cè)發(fā)送過來的聲音信號被發(fā)送到相對側(cè)等而產(chǎn)生的回聲的電路。
CPU2用于控制本系統(tǒng)的整體，對回聲防止電路1輸出各種控制信號。例如，CPU2，若輸入用于對回聲防止電路1進行復位的復位信號，則將用于執(zhí)行后述的濾波系數(shù)設定處理的指示信號輸出給回聲防止電路1。另外，例如，CPU2檢測用于使回聲防止電路1動作的電源投入時，也可以將所述的指示信號輸出給回聲防止電路1。CPU2檢測模擬電路的電變化時，也可以將前述的指示信號輸出給回聲防止電路1。
存儲器3是RAM(Random Access Memory)或閃存等的存儲電路，存儲有CPU2可執(zhí)行的程序或由CPU2所生成的數(shù)據(jù)等。
學習按鈕4用于將使回聲防止電路1執(zhí)行后述的脈沖學習的指示傳給CPU2。
耳機麥克風5具有通過基于所輸入的聲音信號使振動板(未圖示)振動而產(chǎn)生聲音的揚聲器功能。另外，耳機麥克風5具有通過將安裝有該耳機脈沖5的一側(cè)產(chǎn)生聲音時的鼓膜的振動改換為振動板的振動而生成聲音信號的麥克風功能。此外，該耳機麥克風5是周知的技術，例如在特開2003-9272等中所記載。
回聲防止電路1具備數(shù)字信號處理電路(DSPDigital SignalProcessor)10、AD變換器11、12；DA變換器13～15；放大電路16～18；差動放大電路19、輸入輸出端子20。此外，DA變換器13相當于本發(fā)明的第一DA變換器，DA變換器14相當于本發(fā)明的第二DA變換器。另外，差動放大電路19相當于本發(fā)明的減法電路，差動放大電路19及放大電路17的一方或雙方相當于本發(fā)明的放大電路。
并且，DSP10含有輸入端子30、31、輸出端子32～34、DSP磁心(core)40、存儲器41。另外，DSP10具備FIR濾波器50、51。這些濾波器50、51通過DSP磁心40執(zhí)行存儲在存儲器41中的程序來實現(xiàn)。在此，由FIR濾波器50(第一FIR濾波器)及FIR濾波器51(第二FIR濾波器)構(gòu)成的濾波器相當于本發(fā)明的濾波器。此外，也能通過硬件來實現(xiàn)FIIR濾波器50、51。
AD變換器11中輸入聲音信號。并且AD變換器11將對聲音信號進行模擬/數(shù)字變換處理后的數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)經(jīng)由輸入端子30輸入到DSP10。
輸入到DSP10的數(shù)字信號分別被輸入到FIR濾波器50、51。FIR濾波器50將對所輸入的數(shù)字信號基于該FIR濾波器50的濾波系數(shù)施加卷積運算處理的數(shù)字信號(第二數(shù)字信號)輸出給輸出端子32。另外同時FIR濾波器51將對所輸入的數(shù)字信號基于該FIR濾波器51的濾波系數(shù)施加卷積運算處理的數(shù)字信號(第三數(shù)字信號)輸出給輸出端子33。
在DA變換器13中經(jīng)由輸出端子32輸入來自FIR濾波器50的輸出信號。并且DA變換器13將對來自FIR濾波器50的輸出信號數(shù)字/模擬變換處理后的模擬信號(第一模擬信號)輸出給放大電路16。放大電路16用規(guī)定的放大率對模擬信號進行放大并輸出。
輸入輸出端子20中連接有耳機麥克風5。從而耳機麥克風5基于從輸入輸出端子20輸入的聲音信號，使振動板(未圖示)振動，從而產(chǎn)生聲音。另外，耳機麥克風5通過將安裝有該耳機麥克風5的一側(cè)產(chǎn)生聲音時的鼓膜的振動改換為振動板的振動而生成聲音信號(第三模擬信號)。并且，由耳機麥克風5所生成的聲音信號(第三模擬信號)經(jīng)由輸入輸出端子20被輸入到差動放大電路19的+輸入端子。經(jīng)由輸入輸出端子20輸出到耳機麥克風5的信號被反射，從輸入輸出端子20被輸入，輸入到差動放大電路19的+輸入端子。在此，反射過來的信號是通過耳機麥克風5返回的信號、或者從耳機麥克風5輸出的聲音在耳中反射，其反射音通過耳機麥克風5變換為聲音信號的信號等。此外，輸入輸出端子20不是排他地將輸出信號和輸入信號輸入輸出的端子。例如，輸入輸出端子20有時同時將輸出信號和輸入信號輸入輸出。
DA變換器14中經(jīng)由輸出端子33輸入來自FIR濾波器51的輸出信號。并且，DA變換器14將對來自FIR濾波器51的輸出信號數(shù)字/模擬變換處理后的模擬信號(第二模擬信號)輸出給放大電路18。放大電路18用規(guī)定的放大率對模擬信號進行放大而輸出給差動放大電路19的一輸入端子。
差動放大電路19輸出對被輸入到+輸入端子的模擬信號、和被輸入到-輸入端子的模擬信號之間的差分進行放大的信號(第四模擬信號)。放大電路17將從差動放大電路19輸出的信號用規(guī)定的放大率進行放大，輸出給AD變換器12。
AD變換器12將對來自放大電路17的聲音信號模擬/數(shù)字變換處理后的數(shù)字信號經(jīng)由輸入端子31輸入到DSP10。輸入到輸入端子31的數(shù)字信號從輸出端子34輸出。DA變換器15中經(jīng)由輸出端子34輸入從DSP10輸出的數(shù)字信號。并且，DA變換器15將對數(shù)字信號數(shù)字/模擬變換處理后的模擬信號輸出。
DSP磁心40(程序)通過執(zhí)行存儲在存儲器41中的程序，而能執(zhí)行DSP10中的各種處理。圖2是表示通過DSP磁心40執(zhí)行程序來實現(xiàn)的功能塊的構(gòu)成的圖。DSP10具備響應信號取得部60及濾波系數(shù)設定部61。
響應信號取得部60通過從輸出端子32輸出脈沖(第一信號)時從輸入端子31被輸入的信號，取得由圖1的實線所述的路徑A的脈沖響應IR1′(Z)(第一響應信號)。響應信號取得部60通過從輸出端子33輸出脈沖(第二信號)時從輸入端子31被輸入的信號，取得由圖1的實線所示的路徑B的脈沖響應IR2′(Z)(第二響應信號)。
濾波系數(shù)設定部61基于所取得的脈沖響應IR1′(Z)設定FIR濾波器51的濾波系數(shù)。另外，濾波系數(shù)設定部61基于所取得的脈沖響應IR2′(Z)設定FIR濾波器50的濾波系數(shù)。
此外，本實施方式中，將取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)，并基于所取得的脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)的一連的處理表記為“脈沖學習”。
另外，差動放大電路19及放大電路17基于從CPU2輸入的增益切換信號，能切換增益。例如差動放大電路19及放大電路17在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前根據(jù)從CPU2輸出的控制信號(第一控制信號)將增益設定為第一增益，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后根據(jù)從CPU2輸出的控制信號(第二控制信號)將增益設定為第二增益。在此，第一增益是即使在輸入不受電路噪音或背景噪音的影響的大的脈沖的情況下也不會在AD變換器12中溢出的程度的小的增益。另外，第二增益是可將從耳機麥克風5輸入的微小的信號充分放大的增益。
此外，本實施方式中用于切換增益的控制信號從CPU輸出，但是該控制信號可也以從DSP10輸出。此時，DSP10具備通過DSP磁心40執(zhí)行存儲到存儲器41中的程序來實現(xiàn)的控制部。并且，控制部輸出用于在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)將差動放大電路19及放大電路17的增益作為第一增益的控制信號(第一控制信號)，輸出將用于在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后將差動放大電路19及放大電路17的增益作為第二增益的控制信號(第二控制信號)。
(回聲刪除原理)接著對回聲防止電路1中的回聲刪除原理進行說明。在此，將從由圖1的虛線所示的輸出端子32到差動放大電路19的+輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))設為IR1(Z)。另外，將從由圖1的虛線所示的輸出端子33到差動放大電路19的-輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))設為IR2(Z)。另外，將從由圖1的虛線所示的差動放大電路19中的±輸入端子的后端到輸入端子31的脈沖響應(傳遞函數(shù))設為W(Z)。
此時，由圖1的實線所示的路徑A的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR1′(Z)成為IR1′(Z)＝IR1(Z)·W(Z)。另外，由圖1的實線所示的路徑B的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR2′(Z)成為IR2′(Z)＝-IR2(Z)·W(Z)。IR2(Z)相位反轉(zhuǎn)是因為被輸入到差動放大電路19的-輸入端子。
目前，將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為使IR2′(Z)相位反轉(zhuǎn)后的-IR2′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_1(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_1(Z)＝-IR2’(Z)·IR1’(Z)＝(-(-IR2(Z)·W(Z))·(IR1(Z)·W(Z))＝IR2(Z)·W(Z)·IR1(Z)·W(Z)若將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設為IR1′(Z)，則從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_2(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_2(Z)＝IR1’(Z)·IR2’(Z)＝IR1(Z)·W(Z)·(-IR2(Z)·W(Z))＝IR1(Z)·W(Z)·(-IR2(Z))·W(Z)＝-IRall_1(Z)即，由此可知從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_1(Z)和從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_2(Z)成為相互抵消的特性。其結(jié)果，由此可知將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為使IR2′(Z)相位反轉(zhuǎn)的＝-IR2′(Z)，將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設定為IR1′(Z)即可。
或者將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為IR2′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_1(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_1(Z)＝IR2’(Z)·IR1’(Z)＝(-IR2(Z)·W(Z))·(IR1(Z)·W(Z))＝-IR2(Z)·W(Z)·IR1(Z)·W(Z)若將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設為使R1′(Z)相位反轉(zhuǎn)后的-IR1′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_2(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_2(Z)＝-IR1’(Z)·IR2’(Z)＝(-(IR1(Z)·W(Z)))·(-IR2(Z)·W(Z))＝IR1(Z)·W(Z)·IR2(Z)·W(Z)＝-IRall_1(Z)即，由此可知從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_1(Z)和從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_2(Z)成為相互抵消的特性。其結(jié)果，由此可知將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為IR2′(Z)，將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設定為使IR1′(Z)相位反轉(zhuǎn)的＝-IR1′(Z)即可。
并且，由此通過設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)，從而將在差動放大電路19中傳遞路徑A的信號由傳遞路徑B的信號來抵消。其結(jié)果，能防止對輸入端子30輸入數(shù)字信號時的回聲。
此外，如圖1所示，在連接有耳機麥克風5的狀態(tài)下取得脈沖響應IR1′(Z)，通過將該IR1′(Z)設定為FIR濾波器51的濾波系數(shù)，從而與耳機麥克風5的傳遞特性相對應的有效的回聲防止變?yōu)榭赡?。進一步，將連接的耳機麥克風5插入耳孔或者覆蓋耳介，而在安裝于耳中的狀態(tài)下取得脈沖響應IR1′(Z)，通過將該IR1′(Z)設定為FIR濾波器51的濾波系數(shù)，從而與耳機麥克風5的傳遞特性及使用者的耳中的傳遞特性相對應的有效的回聲防止變?yōu)榭赡堋?br> (放大電路的構(gòu)成)
接著說明差動放大電路19及放大電路17的構(gòu)成。圖13是表示差動放大電路19的構(gòu)成例的圖。差動放大電路19由運算放大器70、電阻71～76、及開關77、78構(gòu)成。本例中，輸入到差動放大電路19的-輸入端子的信號表記為Vs1，輸入到差動放大電路19的+輸入端子的信號表記為Vs2，從差動放大電路19輸出的信號表記為Vo。
運算放大器70的-輸入端子中經(jīng)由電阻71輸入信號Vs1，在運算放大器70的+輸入端子中經(jīng)由電阻72輸入信號Vs2。
并且，在運算放大器70的-輸入端子和輸出端子之間經(jīng)由開關77并聯(lián)連接有電阻73、74。該開關77根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前從CPU2輸出的控制信號(第一控制信號)將電阻73與運算放大器70的輸出端子電連接(在A側(cè)切換)，根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后從CPU2輸出的控制信號(第二控制信號)將電阻74與運算放大器70的輸出端子電連接(在B側(cè)切換)。
另外，運算放大器70的+輸入端子中經(jīng)由開關78連接有一端被接地的電阻75、76。該開關78根據(jù)取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前從CPU2輸出的控制信號(第一控制信號)將電阻75與運算放大器70的+輸入端子電連接(在A側(cè)切換)，根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后從CPU2輸出的控制信號(第二控制信號)將電阻76與運算放大器70的+輸入端子電連接(在B側(cè)切換)。
在此，例如，設電阻71、72的電阻值為Rs，電阻74、76的電阻值為Rf1，電阻73、75的電阻值為Rf2(＜Rf1)。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前的控制信號(第一控制信號)被輸入到差動放大電路19，則開關77、78在A側(cè)切換，變?yōu)閂o＝(Rf2/Rs)×(Vs2-Vs1)。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后的控制信號(第二控制信號)被輸入到差動放大電路19，則開關77、78在B側(cè)切換，變?yōu)閂o＝(Rf1/Rs)×(Vs2-Vs1)。即，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)時變成小的增益Rf2/Rs(第一增益)，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后變成大的增益Rf1/Rs(第二增益)。
圖4是表示將放大電路17作成反相放大電路時的構(gòu)成例的圖。放大電路17由運算放大器80、電阻81～84、及開關85構(gòu)成。本例中，被輸入到放大電路17的信號表記為Vs，從放大電路17輸出的信號表記為Vo。
運算放大器80的+輸入端子經(jīng)由電阻81接地。另外，在運算放大器80的-輸入端子中經(jīng)由電阻82輸入信號Vs。
并且，在運算放大器80的-輸入端子和輸出端子之間經(jīng)由開關85并聯(lián)連接有電阻83、84。該開關85根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前從CPU2輸出的控制信號(第一控制信號)將電阻83與運算放大器80的輸出端子電連接(在A側(cè)切換)，根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后從CPU2輸出的控制信號(第二控制信號)將電阻84與運算放大器80的輸出端子電連接(在B側(cè)切換)。
在此，例如，設電阻81的電阻值為Rc，電阻82的電阻值為Rs，電阻84的電阻值為Rf1，電阻83的電阻值為Rf2(＜Rf1)。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前的控制信號(第一控制信號)被輸入到放大電路17，則開關85在A側(cè)切換，變?yōu)閂o＝-(Rf2/Rs)×Vs。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后的控制信號(第二控制信號)被輸入到放大電路17，則開關85在B側(cè)切換，變?yōu)閂o＝-(Rf1/Rs)×Vs。即，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)時變成小的增益Rf2/Rs(第一增益)，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后變成大的增益Rf1/Rs(第二增益)。
圖5是表示將放大電路17作成非反相放大電路時的構(gòu)成例的圖。放大電路17由運算放大器90、電阻91～94、及開關95構(gòu)成。本例中，被輸入到放大電路17的信號表記為Vs，從放大電路17輸出的信號表記為Vo。
運算放大器90的+輸入端子中經(jīng)由電阻91輸入信號Vs。另外，運算放大器90的-輸入端子經(jīng)由電阻92接地。并且，在運算放大器90的-輸入端子和輸出端子之間經(jīng)由開關95并聯(lián)連接有電阻93、94。該開關95根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前從CPU2輸出的控制信號(第一控制信號)將電阻93與運算放大器90的輸出端子電連接(在A側(cè)切換)，根據(jù)在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后從CPU2輸出的控制信號(第二控制信號)將電阻94與運算放大器90的輸出端子電連接(在B側(cè)切換)。
在此，例如，設電阻91的電阻值為Rc，電阻92的電阻值為Rs，電阻94的電阻值為Rf1，電阻93的電阻值為Rf2(＜Rf1)。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前的控制信號(第一控制信號)被輸入到放大電路17，則開關95在A側(cè)切換，變?yōu)閂o＝(1+Rf2/Rs)×Vs。若取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后的控制信號(第二控制信號)被輸入到放大電路17，則開關95在B側(cè)切換，變?yōu)閂o＝(1+Rf1/Rs)×Vs。即，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)時變成小的增益1+Rf2/Rs(第一增益)，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后變成大的增益1+Rf1/Rs(第二增益)。
此外，圖3～圖5所示的構(gòu)成為一例，可調(diào)整增益的放大電路的構(gòu)成并不局限于此。本實施方式中，對于差動放大電路19及放大電路17的雙方，示出了可切換增益的構(gòu)成的例，但是僅對于差動放大電路19及放大電路17的任意一方也可以切換增益。
(濾波系數(shù)設定處理)接著說明回聲防止電路1的濾波系數(shù)設定處理。圖6是表示濾波系數(shù)設定處理的第一例的流程圖。首先，以接通電源的定時，CPU2將用于使由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設為A的控制信號(第一控制信號)輸出給差動放大電路19及放大電路17。并且，根據(jù)該控制信號，將由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設定為A(S601)。其后，通過CPU2的控制，DSP10的響應信號取得部60產(chǎn)生如不容易受到電路噪音或背景噪音等的影響的程度那樣大的脈沖，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)(S602)。并且，DSP10的濾波系數(shù)設定部61基于所取得的脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)(S603)。
其后，CPU2將用于使由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設為比A大的B的控制信號(第二控制信號)輸出給差動放大電路19及放大電路17。并且，根據(jù)該控制信號，將由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設定為B(S604)。并且，增益設定為B之后，回聲防止電路1中，進行向耳機麥克風5的聲音信號的輸出、來自耳機麥克風5的聲音信號的輸入、及回聲防止處理等的通常動作(S605)。
在此，增益A，在產(chǎn)生如不容易受到電路噪音或背景噪音等的影響的程度那樣大的脈沖時，從AD變換器12輸出的信號為不會溢出的小的增益(例如20dB左右)。另外，增益B是可將從耳機麥克風5輸入的微小的聲音信號充分地放大的大的增益(例如50dB左右)。
由此，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前將差動放大電路19及放大電路17的增益設定得較小，從而即使輸入對電路噪音或背景噪音較強的大的脈沖，在AD變換器12中不會溢出，因此取得精度高的脈沖響應。并且，通過基于精度高的脈沖響應設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)，從而能夠有效地刪除回聲。另外，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后將差動放大電路19及放大電路17的增益設定得較大，從而將從耳機麥克風5輸入的微小的聲音信號放大為適當?shù)碾娖蕉敵觥?br> 此外，本例中，通過CPU2的控制進行增益的變更，但是也可以通過DSP磁心40(控制部)的控制進行增益的變更。
圖7是表示濾波系數(shù)設定處理的第二例的流程圖。該例中，首先，以接通電源的定時，CPU2判斷是否進行脈沖學習(S701)。是否進行脈沖學習的判定可基于存儲在存儲器3中的信息來進行。該信息作為系統(tǒng)的設定信息存儲在存儲器3中，電源接通時也可以作為由用戶界面選擇利用者的信息。
進行脈沖學習時(S701yes)，CPU2將用于使由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設為A的控制信號(第一控制信號)輸出給差動放大電路19及放大電路17。并且，根據(jù)該控制信號，將由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設定為A(S702)。其后，通過CPU2的控制，DSP10的響應信號取得部60產(chǎn)生如不容易受到電路噪音或背景噪音等的影響的程度那樣大的脈沖，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)(S602)。并且，DSP10的濾波系數(shù)設定部61基于所取得的脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)(S704)。
其后，CPU2將用于使由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設為比A大的B的控制信號(第二控制信號)輸出給差動放大電路19及放大電路17。并且，根據(jù)該控制信號，將由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設定為B(S705)。并且，增益設定為B之后，回聲防止電路1中，進行向耳機麥克風5的聲音信號的輸出、來自耳機麥克風5的聲音信號的輸入、及回聲防止處理等的通常動作(S706)。
另一方面，不進行脈沖學習時(S701No)，根據(jù)來自CPU2的指示，DSP10的濾波系數(shù)設定部61將默認值(規(guī)定的值)設定為FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)。此外，默認值是指例如出場時所設定的值或者上次所取得的脈沖響應等，例如也可以存儲到閃存等的非易失性存儲器3中。其后，由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益設定為B(S705)，在回聲防止電路1中進行通常動作(S706)。
由此，基于存儲在存儲器3中的信息等，根據(jù)需要進行脈沖學習。從而無需進行脈沖學習的情況下，由于不進行脈沖學習，因此能縮短可以進行通常動作之前的時間。
另外，例如，在通常動作中按下學習按鈕4，則CPU2控制成再次進行增益的變更及脈沖學習(S702～S705)。由此，通過在通常動作中再次進行脈沖學習，從而在變更耳機麥克風5時，或者變更耳機麥克風5的使用者時等，無需進行電源的重新接通等，能有效地刪除回聲地變更FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)。
此外，本例中，通過CPU2的控制來進行增益的變更及濾波系數(shù)的設定，但是也可以通過DSP磁心40(控制部)的控制來進行增益的變更及濾波系數(shù)的設定。通過DSP磁心40的控制來進行增益的變更時，表示脈沖學習的要否的信號(響應信號取得要否信號)被存儲到存儲器41(響應信號取得要否信號存儲部)，DSP磁心40(控制部)也可以基于該信息來判定脈沖學習的要否。另外，通過按壓學習按鈕4，從CPU2向DSP磁心40發(fā)送指示FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)的重新設定的信號，根據(jù)該信號，DSP磁心40(控制部)也可以進行增益的變更及脈沖學習(S702～S705)。
(回聲防止電路的另一方式)接著說明回聲防止電路1的另一方式。圖8是表示適用加法電路的回聲防止電路的構(gòu)成例的圖。如圖8所示，回聲防止電路1代替圖1所示的放大電路18及差動放大電路19，具備反相放大電路101、增益相位調(diào)整電路102及加法電路103。
反相放大電路101將來自DA變換器14的模擬信號以規(guī)定的放大率反相放大而輸出給增益相位調(diào)整電路102。
增益相位調(diào)整電路102對來自反相放大電路101的模擬信號施加增益及相位的調(diào)整，輸出給加法電路103。此外，基于該增益相位調(diào)整電路102的模擬信號的增益及相位的調(diào)整，為了在后述的加法電路103中將對輸入端子30輸入數(shù)字信號時從放大電路16輸出的信號抵消，而應該生成與來自放大電路16的模擬信號相位反轉(zhuǎn)后的模擬信號。
加法電路103中輸入有來自放大電路16的模擬信號(含有基于耳機麥克風5的反射信號)、和來自增益相位調(diào)整電路102的模擬信號。并且，加法電路103將對來自放大電路16的模擬信號、和來自增益相位調(diào)整電路102的模擬信號進行加法運算的加法結(jié)果輸出給放大電路17。另外，加法電路103將來自輸入輸出端子20的聲音信號輸出給放大電路17。
在此，設從由圖8的虛線所示的輸出端子32到加法電路103的輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))為IR3(Z)。另外，設從由圖8的一點劃線所示的輸出端子33到反相放大電路101的輸入的脈沖響應(傳遞函數(shù))為IR4_1(Z)。另外，設從由圖8的雙點劃線所示的反相放大電路101到加法電路103的輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))為IR4_2(Z)。另外，設從由圖8的虛線所示的加法電路103的各輸入端子的后端到輸入端子31的脈沖響應(傳遞函數(shù))為W2(Z)。
此時，由圖8的實線所示的路徑C的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR3′(Z)成為IR3′(Z)＝IR3(Z)·W2(Z)。另外，由圖8的實線所示的路徑D的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR4′(Z)成為IR4′(Z)＝-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z)。IR4_1(Z)相位反轉(zhuǎn)是因為用反相放大電路101反轉(zhuǎn)。
目前，將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為使IR4′(Z)相位反轉(zhuǎn)后的-IR4′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_3(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_3(Z)＝-IR4’(Z)·IR3’(Z)＝(-(-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z)))·(IR3(Z)·W2(Z))＝IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z)·IR3(Z)·W2(Z)若將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設為IR3′(Z)，則從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_4(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_4(Z)＝IR3’(Z)·IR4’(Z)＝IR3(Z)·W2(Z)·(-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z))＝IR3(Z)·W2(Z)·(-IR4_1(Z))·IR4_2(Z)·W2(Z)＝-IRall_3(Z)即，由此可知從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_3(Z)和從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_4(Z)成為相互抵消的特性。其結(jié)果，由此可知將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為使IR4′(Z)相位反轉(zhuǎn)的＝-IR4′(Z)，將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設定為IR3′(Z)即可。
或者將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為IR4′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_3(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_3(Z)＝IR4’(Z)·IR3’(Z)＝(-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z))·(IR3(Z)·W2(Z))＝-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z)·IR3(Z)·W2(Z)若將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設為使R1′(Z)相位反轉(zhuǎn)后的-IR1′(Z)，則從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_2(Z)變?yōu)橐韵率健?br> IRall_4(Z)＝-IR3’(Z)·IR4’(Z)＝-(IR3(Z)·W2(Z))·(-IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z))＝IR3(Z)·W2(Z)·IR4_1(Z)·IR4_2(Z)·W2(Z)＝-IRall_3(Z)
即，由此可知從FIR濾波器50的輸入到輸入端子31的特性IRall_3(Z)和從FIR濾波器51的輸入到輸入端子31的特性IRall_4(Z)成為相互抵消的特性。其結(jié)果，由此可知將FIR濾波器50的濾波系數(shù)設為IR4′(Z)，將FIR濾波器51的濾波系數(shù)設定為使IR3′(Z)相位反轉(zhuǎn)的＝-IR3′(Z)即可。
并且，由此通過設定FIR濾波器50、51的濾波系數(shù)，從而將在加法電路103中傳遞路徑C的信號由傳遞路徑D的信號來抵消。其結(jié)果，能防止對輸入端子30輸入數(shù)字信號時的回聲。
此外，圖8所示的構(gòu)成中，由反相放大電路101、增益相位調(diào)整電路102及加法電路103構(gòu)成本發(fā)明的減法電路。另外，放大電路17相當于本發(fā)明的放大電路。
圖9是表示使用數(shù)字濾波器(ARMAAuto-Regressive MovingAverage)的回聲防止電路的構(gòu)成例的圖。如圖9所示，回聲防止電路1代替圖1所示的FIR濾波器50、51，具備數(shù)字濾波器(ARMA)105。
從輸入端子30輸入的數(shù)字信號經(jīng)由輸出端子32輸出，且輸入到數(shù)字濾波器105。數(shù)字濾波器105對數(shù)字信號基于該數(shù)字濾波器105的濾波系數(shù)施加濾波處理，輸出到輸出端子33。此外，數(shù)字濾波器105通過DSP磁心40執(zhí)行存儲在存儲器41中的程序來實現(xiàn)。并且，由DSP磁心40來實現(xiàn)的、若對輸入端子30輸入數(shù)字信號(第一數(shù)字信號)則從輸出端子32輸出數(shù)字信號(第二數(shù)字信號)且從輸出端子33輸出數(shù)字信號(第三數(shù)字信號)的功能相當于本發(fā)明的濾波器。
在此，設從由圖9的虛線所示的輸出端子32到差動放大電路19的+輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))為IR5(Z)。另外，設從由圖9的虛線所示的輸出端子33到差動放大電路19的-輸入端子的脈沖響應(傳遞函數(shù))為IR6(Z)。另外，設從由圖9的虛線所示的差送放大電路19的±輸入端子的后端到輸入端子31的脈沖響應(傳遞函數(shù))為W3(Z)。
在設數(shù)字濾波器105的濾波系數(shù)為Q(Z)時，為了將被輸入到差動放大電路19的+輸入端子的信號由被輸入到-輸入端子的信號來抵消，而設定Q(Z)，以成立以下式。
IR5(Z)＝IR6(Z)·Q(Z)即，也可以設定Q(Z)，以成立以下式。
Q(Z)＝IR5(Z)/IR6(Z)但是DSP10的響應信號取得部60可取得的脈沖響應是由圖9的實線所示的路徑E的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR5′(Z)(＝IR5(Z)·W3(Z))和路徑F的脈沖響應(傳遞函數(shù))IR6′(Z)(＝-IR6(Z)·W3(Z))。此外，IR6(Z)為相位反轉(zhuǎn)是因為被輸入到差動放大電路19的-輸入端子。
此時，傳遞路徑E的信號和傳遞路徑F的信號被相互抵消變?yōu)榭赡艿氖饺缦隆?br> -IR5’(Z)＝IR6’(Z)·Q(Z)也可以將Q(Z)設定為以下式。
Q(Z)＝-IR5’(Z)/IR6’(Z)即，數(shù)字濾波器105的特性通過使傳遞特性IR5′(Z)相位反轉(zhuǎn)，使IR6′(Z)的逆濾波器的特性作為附加的特性來可以實現(xiàn)。并且，DSP10的濾波系數(shù)設定部61通過設定數(shù)字濾波器105的濾波系數(shù)，從而可將在差動放大電路19中傳遞路徑E的信號由傳遞路徑F的信號來抵消。其結(jié)果，能防止對輸入端子30輸入數(shù)字信號時的回聲。
(回聲防止電路的適用例)接著說明回聲防止電路1的適用例。圖10及圖11是適用回聲防止電路1的攜帶電話機的模式圖。圖10所示的構(gòu)成中，回聲防止電路1被設置在攜帶電話機110的外部。圖11所示的構(gòu)成中，回聲防止電路1被內(nèi)藏在攜帶電話機115內(nèi)。將回聲防止電路1內(nèi)藏在攜帶電話機115內(nèi)時，學習按鈕4也設置在攜帶電話機4。此時，也可以將學習按鈕4設置為專用的按鈕，也可以與具有其他功能的按鈕兼用。
圖12是表示內(nèi)藏有回聲防止電路1的攜帶電話機115的構(gòu)成例的圖。攜帶電話機115包括回聲防止電路1、CPU2、存儲器3、學習按鈕4、天線120、RF部121、基帶處理部122、顯示部123、輸入部124、AD變換器125、DA變換器126、麥克風127、及揚聲器128。
天線120接收對攜帶電話機115發(fā)送的聲音信號。另外，天線120發(fā)送來自RF部121的聲音信號。
RF部121進行在天線120所接收的聲音信號中對規(guī)定頻帶的聲音信號的解調(diào)處理等的譯碼處理。另外，RF部121進行對來自基帶處理部122的聲音信號的調(diào)制處理、例如基于TDMA方式(Time Division MultiplexAccess)的編碼處理等。
基帶處理部122對由RF部121解調(diào)至基帶信號的聲音信號施加規(guī)定的信號處理，輸出給CPU2。基帶處理部122對來自CPU2的聲音信號施加規(guī)定的信號處理，輸出給RF部121。
CPU2總括控制攜帶電話機115。CPU2使與來自基帶處理部122的聲音信號相對應的聲音用揚聲器128或者耳機麥克風5再生，因此將該聲音信號輸出給DA變換器126。另外，CPU2將從AD變換器125輸出的、來自麥克風127或者耳機麥克風5的聲音信號輸出給基帶處理部122。另外，CPU2，在攜帶電話機115進行包(packet)通信時，對應表示基于所接收的包數(shù)據(jù)的圖像的顯示部123輸出信號。另外，CPU2將柵輸入部124輸入的輸入數(shù)據(jù)顯示在顯示部123，或者用包通信施加應發(fā)送該輸入數(shù)據(jù)的規(guī)定的處理，輸出給基帶處理部122。
另外，CPU2，在攜帶電話機115的電源接通時或者學習按鈕4被按下之際，對回聲防止電路1進行濾波系數(shù)設定處理。此時，如圖6及圖7所示，設定小的增益(A例如20dB)之后取得脈沖響應，其后，設定大的增益(B例如50dB)。
AD變換器125將對來自麥克風127或者耳機麥克風5的聲音信號模擬/數(shù)字變換處理后的數(shù)字信號輸出給CPU2。DA變換器126將對來自CPU2的聲音信號數(shù)字/模擬變換處理后的模擬信號輸出給揚聲器128或回聲防止電路1。此外，以下說明在本實施方式中，耳機麥克風5與攜帶電話機115連接時，對回聲防止電路1輸入來自DA變換器126的模擬信號的情況。
說明這樣的攜帶電話機115的動作。此外，回聲方式電路1為圖1所示的構(gòu)成。首先，接通攜帶電話機115的電源，則開始所述的圖7的處理。即，通過接通電源，從而對回聲防止電路1的FIR濾波器50、51設定濾波系數(shù)，成為通常動作的狀態(tài)。
若成為通常動作的狀態(tài)，天線120所接收的聲音信號進行基于攜帶電話機115的各構(gòu)成的所述的處理而從DA變換器126被輸出到回聲防止電路1的AD變換器11。
被輸入到AD變換器11的聲音信號用該AD變換器11施加模擬/數(shù)字信號處理而成為數(shù)字信號，經(jīng)由輸入端子30被輸入到FIR濾波器50、51。從FIR濾波器50輸出的輸出信號經(jīng)由輸出端子32被輸入到DA變換器13。并且，輸出信號用DA變換器13施加數(shù)字/模擬變換處理而成為模擬信號被輸入到放大電路16。被輸入到放大電路16的模擬信號用規(guī)定的放大率放大而輸出。來自放大電路16的模擬信號經(jīng)由輸入輸出端子20輸出到耳機麥克風5。其結(jié)果，通過耳機麥克風5的揚聲器功能，振動板振動，產(chǎn)生聲音。此外，來自放大電路16的模擬信號也被輸入到差動放大電路19的+輸入端子。
另外，從FIR濾波器51輸出的輸出信號經(jīng)由輸出端子33被輸入到DA變換器14。并且，輸出信號用DA變換器14進行數(shù)字/模擬變換處理而成為模擬信號并輸入到放大電路18。被輸入到放大電路18的模擬信號用規(guī)定的放大率放大，被輸入到差動放大電路19的-輸入端子。
并且，F(xiàn)IR濾波器50、51的濾波系數(shù)根據(jù)所述的處理來設定。因此差動放大電路19中，將從被輸入到+輸入端子的放大電路16輸出的模擬信號與該模擬信號的基于耳機麥克風5等的反射信號結(jié)合的信號(第一模擬信號)通過被輸入到-輸入端子的來自放大電路18的模擬信號(第二模擬信號)來抵消。其結(jié)果，能防止對輸入端子30輸入數(shù)字信號時的回聲。另外，即使基于耳機麥克風5的麥克風功能的聲音信號(第三模擬信號)、和使來自放大電路16的模擬信號與該模擬信號的基于耳機麥克風20的反射信號結(jié)合的信號(第一模擬信號)重疊而被輸入到差動放大電路19的+輸入端子時，也可以對-輸入端子輸入來自FIR濾波器51的信號(第二模擬信號)，從而從重疊的信號能僅插補成為回聲的原因的信號成分(即，來自放大電路16的模擬信號及該模擬信號的反射信號)。
此外，說明了內(nèi)藏有回聲防止電路1的攜帶電話機115的構(gòu)成及動作，但是對于外設有回聲防止電路1的攜帶電話機110也相同。
另外，回聲防止電路1并不局限于攜帶電話機110、115，只要是能產(chǎn)生所述的回聲的通信儀器就能適用。例如，如圖13及圖14所示，將回聲防止電路1適用于PC中。圖13所示的構(gòu)成中，包括回聲防止電路1、CPU2、及學習按鈕4的儀器通過USB連接或PC卡連接等而與PC130連接。
另外，圖14所示的構(gòu)成中，只有回聲防止電路1通過USB連接或PC卡連接與PC130連接。在該構(gòu)成時，PC130所具備的CPU擔任圖13所示的CPU2的作用。另外，通過PC130所具備的鍵盤或鼠標等的輸入裝置來實現(xiàn)學習按鈕4的功能。
另外，除了PC130以外，也可以在收發(fā)器或PDA(Personal DigitalAssistants)等、各種通信儀器中適用回聲防止電路1。
以上說明本發(fā)明的一實施方式。如上所述，本實施方式的回聲防止電路1中，由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之前設定為A(例如20dB)，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之后設定為B(例如50dB)。即，在取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)之際，由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益小，因此能取得基于對電路噪音或背景噪音強的大的脈沖的高精度的脈沖響應。并且，基于高精度的脈沖響應設定濾波器的濾波系數(shù)，因此能有效地刪除回聲。另外，取得脈沖響應之后，由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益變大，因此能使從耳機麥克風5輸入的微小的聲音信號放大為適當?shù)碾娖健?br> 另外，通過DSP磁心40執(zhí)行存儲在存儲器41中的程序，從而能實現(xiàn)調(diào)整由差動放大電路19及放大電路17構(gòu)成的放大電路的增益的控制部。
進一步，存儲器41中存儲表示脈沖學習的要否的信息(響應信息取得要否信息)，由DSP磁心40實現(xiàn)的控制部基于該信息判定脈沖學習的要否。由此，在電源接通時等不會無條件地進行脈沖學習，根據(jù)需要進行脈沖學習，從而在無需進行脈沖學習時能縮短能進行通常動作之前的時間。
進一步，由DSP磁心40實現(xiàn)的控制部以按下學習按鈕4作為契機，重新執(zhí)行脈沖學習。由此，在通常動作中能再次進行脈沖學習，從而在變更耳機麥克風5的情況或者在變更耳機麥克風5的使用者的情況下，無需進行電源的再接通等，有效地刪除回聲地變更濾波器地濾波系數(shù)。
此外，所述的實施方式及適用例是為了更容易理解本發(fā)明而制成的，但是并不限定本發(fā)明而解釋的。本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能進行變更、改良，并且在本發(fā)明中還包括其等價物。
例如在本實施方式中，基于通過產(chǎn)生脈沖而得到的脈沖響應，而設定濾波器的濾波系數(shù)，但是為了設定濾波系數(shù)而使用的信號并不局限于脈沖。例如，也可以基于在產(chǎn)生階躍信號之際得到的響應信號來設定濾波器的濾波系數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種回聲防止電路，具備濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；響應信號取得部，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號；和濾波系數(shù)設定部，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號后的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中；所述放大電路，根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之前所輸入的第一控制信號將增益設定為第一增益，根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之后所輸入的第二控制信號將增益設定為比所述第一增益大的第二增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回聲防止電路，其特征在于，所述減法電路及所述放大電路是輸入將所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號、和所述第二模擬信號的差動放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回聲防止電路，其特征在于，所述減法電路是輸入將所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號、和所述第二模擬信號的差動放大電路，所述放大電路是對從所述差動放大電路輸出的信號進行放大并輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3所述的回聲防止電路，其特征在于，通過輸出所述第一控制信號而將所述放大電路的增益設定為所述第一增益，通過對所述放大電路的增益設定所述第一增益之后讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號，讓所述濾波系數(shù)設定部基于所述第一及第二響應信號設定所述濾波器的濾波系數(shù)，讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號之后輸出所述第二控制信號，而將所述放大電路的增益設定為所述第二增益。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回聲防止電路，其特征在于，還具備響應信號取得要否信息存儲部，存儲表示所述第一及第二響應信號的取得的要否的響應信號取得要否信息，所述控制部，當所述響應信號取得要否信息為表示需要取得所述第一及第二響應信號的信息時，通過輸出所述第一控制信號而將所述放大電路的增益設定為所述第一增益，通過對所述放大電路的增益設定所述第一增益之后讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號，讓所述濾波系數(shù)設定部基于該第一及第二響應信號設定所述濾波器的濾波系數(shù)，讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號之后輸出所述第二控制信號，而將所述放大電路的增益設定為所述第二增益；當所述響應信號取得要否信息為表示不需要取得所述第一及第二響應信號的信息時，通過讓所述濾波系數(shù)設定部將規(guī)定的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中，輸出所述第二控制信號，而將所述放大電路的增益設定為所述第二增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的回聲防止電路，其特征在于，所述控制部，通過根據(jù)指示所述濾波器的濾波系數(shù)的再設定的信號，輸出所述第一控制信號，而將所述放大電路的增益設定為所述第一增益，通過對所述放大電路的增益設定所述第一增益之后讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號，讓所述濾波系數(shù)設定部基于該第一及第二響應信號設定所述濾波器的濾波系數(shù)，讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號之后輸出所述第二控制信號，而將所述放大電路的增益設定為所述第二增益。
7.一種回聲防止電路的濾波系數(shù)設定方法，該回聲防止電路具備濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號后的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；和AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；根據(jù)所輸入的第一控制信號將所述放大電路的增益設定為第一增益，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從使所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號后的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中，根據(jù)在取得所述第一及第二響應信號之后所輸入的第二控制信號將增益設定為比所述第一增益大的第二增益。
8.一種程序，對于具備以下部件的回聲防止電路，處理器；濾波器，輸入第一數(shù)字信號，輸出第二及第三數(shù)字信號；第一DA變換器，將所述第二數(shù)字信號變換為第一模擬信號后輸出；第二DA變換器，將所述第三數(shù)字信號變換為第二模擬信號后輸出；輸入輸出端子，輸出所述第一模擬信號，或是將該所輸出的第一模擬信號反射而輸入，或是輸入第三模擬信號；減法電路，輸出從所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號減去所述第二模擬信號后的第四模擬信號；放大電路，對從所述減法電路輸出的信號進行放大并輸出；AD變換器，將從所述放大電路輸出的信號變換為數(shù)字信號后輸出；響應信號取得部，通過將第一信號輸入到所述第一DA變換器，而取得從所述第一DA變換器的輸入到AD變換器的輸出為止的第一響應信號，通過將第二信號輸入到所述第二DA變換器，而取得從所述第二DA變換器的輸入到所述AD變換器的輸出為止的第二響應信號；和濾波系數(shù)設定部，基于所述第一及第二響應信號，將所述第四模擬信號成為從使所述第一模擬信號與所述第三模擬信號結(jié)合的信號僅去除或者衰減所述第一模擬信號的信號的濾波系數(shù)設定在所述濾波器中；所述程序讓所述回聲防止電路的所述處理器實現(xiàn)以下功能將用于將所述放大電路的增益設定為所述第一增益的第一控制信號輸出給所述放大電路的功能；對所述放大電路的增益設定所述第一增益之后，讓所述響應信號取得部取得所述第一及第二響應信號，讓所述濾波系數(shù)設定部基于該第一及第二響應信號設定所述濾波器的濾波系數(shù)的功能；和取得所述第一及第二響應信號之后，將用于將所述放大電路的增益設定為所述第二增益的第二控制信號輸出給所述放大電路的功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種回聲防止電路、濾波系數(shù)設定方法及程序。將由差動放大電路(19)及放大電路(17)構(gòu)成的放大電路的增益設定為第一增益，取得脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)。并且基于脈沖響應IR1′(Z)及IR2′(Z)，能刪除回聲地設定FIR濾波器的濾波系數(shù)。其后，將由差動放大電路(19)及放大電路(17)構(gòu)成的放大電路的增益設定為比第一增益大的第二增益。從而通過取得高精度的脈沖響應而能有效地防止回聲。
文檔編號H04B3/20GK101030990SQ20061017278
公開日2007年9月5日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者井上健生, 大橋秀紀, 女屋佳隆 申請人:三洋電機株式會社