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JP4821635B2 - Signal state detection device, echo canceller, and signal state detection program - Google Patents

Signal state detection device, echo canceller, and signal state detection program Download PDF

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JP4821635B2 JP2007021942A JP2007021942A JP4821635B2 JP 4821635 B2 JP4821635 B2 JP 4821635B2 JP 2007021942 A JP2007021942 A JP 2007021942A JP 2007021942 A JP2007021942 A JP 2007021942A JP 4821635 B2 JP4821635 B2 JP 4821635B2
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Description

本発明は、信号状態検出装置及び信号状態検出プログラムに関し、例えば、エコーキャンセラやノイズキャンセラに適用し得るものである。また、他の本発明はエコーキャンセラに関する。   The present invention relates to a signal state detection device and a signal state detection program, and can be applied to, for example, an echo canceller and a noise canceller. Another invention relates to an echo canceller.

電話端末における通話時に、通話品質を悪化させる要因の一つとしてエコーが挙げられる。エコーを防止するためによく用いられる方法が、電話端末にエコーキャンセラを備える方法である。エコーキャンセラとは、遠端側から送信されてきた信号に、適応フィルタ処理などを施して擬似エコー信号を生成し、回り込んだエコーから擬似エコー信号を減算することでエコーを除去するものである。図4は、ハイブリッド回路による回線エコーを、エコーキャンセラにより消去する構成について示した図である。また、図5は、音響空間による音響エコーを、エコーキャンセラにより消去する構成について示した図である。   One of the factors that deteriorates the quality of calls during a call at a telephone terminal is echo. A method often used for preventing echo is a method of providing an echo canceller in a telephone terminal. The echo canceller generates a pseudo echo signal by applying adaptive filter processing to the signal transmitted from the far end side, and removes the echo by subtracting the pseudo echo signal from the wraparound echo. . FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the line echo by the hybrid circuit is canceled by the echo canceller. FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which an acoustic echo due to the acoustic space is erased by an echo canceller.

しかし、エコーキャンセラの適応フィルタには、近端側と遠端側の双方に音声が存在するダブルトーク状態になると、フィルタの係数が発散し、エコーを消去することができなくなってしまうという問題がある。そのため、ダブルトーク状態にあるか否かを判定し、ダブルトーク状態である場合には、適応フィルタのフィルタ係数の更新動作を停止し、ダブルトーク状態でない場合(例えばシングルトーク状態の場合)には、フィルタ係数更新の動作を継続する、という方法が取られる。そこで、ダブルトーク状態検出のための具体的な方法として、特許文献1のようなダブルトーク状態の検出方法が提案されている。   However, the adaptive filter of the echo canceller has a problem that if the sound is present in both the near-end side and the far-end side, the filter coefficient diverges and the echo cannot be canceled. is there. Therefore, it is determined whether or not the device is in the double talk state. If the state is the double talk state, the update operation of the filter coefficient of the adaptive filter is stopped, and if it is not the double talk state (for example, in the single talk state). The method of continuing the filter coefficient updating operation is taken. Thus, as a specific method for detecting the double talk state, a double talk state detection method as disclosed in Patent Document 1 has been proposed.

図6は、特許文献1に記載のダブルトーク状態を検出する方法を実現した、従来のエコーキャンセラ600の機能的構成を示すブロック図である。ダブルトーク検出部601において、相関行列計算部601aが、例えば、下記の(1)式のような相関行列(の各要素)を計算し、行列式計算部601bが、得られた相関行列の行列式を計算する。得られた行列式と、判定閾値記憶部601cに記憶されている所定の閾値に基づいて、状態判定部601dが、ダブルトーク状態であるか否かを判定する。(1)式に示す相関行列の行列式の値は、ダブルトーク状態になると、非ダブルトーク状態の場合と比べて、きわめて大きなピーク値を持ち、且つ、その状態が継続する特性を有するため、ダブルトーク状態を検出することが可能となっている。

Figure 0004821635
FIG. 6 is a block diagram showing a functional configuration of a conventional echo canceller 600 that realizes the method for detecting the double talk state described in Patent Document 1. In FIG. In the double-talk detection unit 601, the correlation matrix calculation unit 601a calculates a correlation matrix (each element) such as the following equation (1), and the determinant calculation unit 601b calculates the matrix of the obtained correlation matrix. Calculate the formula. Based on the obtained determinant and a predetermined threshold value stored in the determination threshold value storage unit 601c, the state determination unit 601d determines whether or not it is in a double talk state. Since the value of the determinant of the correlation matrix shown in the equation (1) has a very large peak value in the double talk state as compared to the non-double talk state, and the state continues, It is possible to detect a double talk state.
Figure 0004821635

尚、上記の(1)式における記号の意味は、図7に示す通りである。エコー源信号(遠端入力信号)をS_0、エコーをS_1、ダブルトーク信号(近端話者信号)をD、送話信号(エコーとダブルトーク信号の和)をP(=S_1+D)、適応フィルタのフィルタ係数をwで表しており、(1)式では、それぞれを横ベクトルとしている。擬似エコー信号は上記の(2)式(wとS_0の畳み込み)によって示されている。本明細書では、エコーキャンセラからの距離に応じて、「近端」、「遠端」と表現している。   In addition, the meaning of the symbol in said (1) Formula is as showing in FIG. The echo source signal (far end input signal) is S_0, the echo is S_1, the double talk signal (near end talker signal) is D, the transmission signal (sum of echo and double talk signal) is P (= S_1 + D), adaptive filter Is represented by w, and in the equation (1), each is a horizontal vector. The pseudo echo signal is shown by the above equation (2) (convolution of w and S_0). In this specification, “near end” and “far end” are expressed according to the distance from the echo canceller.

また、(1)式における2×2の相関行列において、1行1列の要素は送話信号Pの自己相関を、1行2列及び2行1列の要素は擬似エコー信号と送話信号との相互相関を、2行2列の要素は擬似エコー信号の自己相関を表している。
特表2004−517579号公報
Further, in the 2 × 2 correlation matrix in the equation (1), the element in the first row and the first column is the autocorrelation of the transmission signal P, and the elements in the first row and the second column and the second row and the first column are the pseudo echo signal and the transmission signal. The element in 2 rows and 2 columns represents the autocorrelation of the pseudo echo signal.
JP-T-2004-517579

しかしながら、従来のエコーキャンセラ600のダブルトーク検出部601は、判定閾値記憶部601cに記憶された固定的な閾値に基づいて、状態判定部601dが、ダブルトーク状態の判定を行っているため、エコーキャンセラ600のへの各種入力信号の値が変動した場合には、ダブルトーク状態であるにも関わらずダブルトーク状態と判定されない、あるいは、非ダブルトーク状態であるにも関わらず非ダブルトーク状態と判定されないなどの、誤判定が発生する場合があるという問題点があった。   However, the double talk detection unit 601 of the conventional echo canceller 600 uses the echo determination because the state determination unit 601d determines the double talk state based on the fixed threshold stored in the determination threshold storage unit 601c. When the values of various input signals to the canceller 600 change, it is not determined that the double talk state is set in spite of the double talk state, or the non-double talk state is set in spite of the non-double talk state. There has been a problem that misjudgment such as not being judged may occur.

また、状態判定部601dは、行列式計算部601bから入力される行列式の値が、所定の閾値を超えた場合に、ダブルトーク状態を検出しているため、ダブルトーク状態になっても行列式の値が閾値を超えるまでは検出ができず、ダブルトーク状態となってから検出するまでの時間が、長時間化する場合があるという問題点もあった。   The state determination unit 601d detects the double talk state when the value of the determinant input from the determinant calculation unit 601b exceeds a predetermined threshold value. There is a problem that detection cannot be performed until the value of the expression exceeds a threshold value, and the time from detection to detection after the double talk state may be prolonged.

そのため、入力信号レベルの変動に依存せずに信号状態を検出でき、又は、信号状態の変化時に迅速にそのことを検出できる信号状態検出装置、エコーキャンセラ及び信号状態検出プログラムが望まれている。   Therefore, a signal state detection device, an echo canceller, and a signal state detection program that can detect a signal state without depending on fluctuations in the input signal level or that can quickly detect the change in signal state are desired.

第1の本発明の信号状態検出装置は、(1)主信号及び主信号以外の不要な信号である不要信号を含む不要信号消去対象信号と、上記不要信号消去対象信号から上記不要信号を消去するために、適応フィルタを用いて形成された擬似不要信号との相関度合を表す値を算出する相関算出手段と、(2)上記相関算出手段により算出された値の変化傾向を算出する変化傾向算出手段と、(3)上記変化傾向算出手段により算出された変化傾向と、閾値とに基づいて、上記不要信号消去対象信号に係る状態が非ダブルトーク状態かダブルトーク状態かを判定する状態検出手段とを有し、(4)上記相関算出手段は、不要信号消去対象信号と擬似不要信号との相関行列を算出し、算出した相関行列の行列式の値を、相関度合を表す値として算出し、(5)上記状態検出手段は、上記相関算出手段が算出した行列式の値の勾配値が閾値を上回った場合に、ダブルトーク状態と判定することを特徴とする。 The signal state detection apparatus according to the first aspect of the present invention includes (1) an unnecessary signal erasure target signal including an unnecessary signal which is an unnecessary signal other than the main signal and the main signal, and the unnecessary signal is erased from the unnecessary signal erasure target signal. In order to do so, a correlation calculation unit that calculates a value indicating the degree of correlation with the pseudo unnecessary signal formed using the adaptive filter, and (2) a change trend that calculates a change trend of the value calculated by the correlation calculation unit State detection for determining whether the state related to the unnecessary signal erasure target signal is a non-double talk state or a double talk state based on the calculation means, and (3) the change tendency calculated by the change tendency calculation means and the threshold value and means, (4) calculating the correlation calculating means calculates a correlation matrix of the unnecessary signal erased signal and the pseudo unwanted signal, the value of the determinant of the calculated correlation matrix, as a value representing a correlation degree And ( 5) The state detection means determines that the state is a double talk state when the gradient value of the determinant value calculated by the correlation calculation means exceeds a threshold value .

の本発明のエコーキャンセラは、第1の本発明の信号状態検出装置をダブルトーク検出装置として有し、上記ダブルトーク検出装置に、上記擬似不要信号として擬似エコー信号を入力すると共に、上記不要信号消去対象信号として送話信号を入力することを特徴とする。 Echo canceller of the second present invention has a signal state detection device of the first present invention as a double-talk detecting apparatus, in the double-talk detecting apparatus, and inputs a pseudo echo signal as the pseudo unwanted signals, A transmission signal is input as the unnecessary signal erasure target signal.

の本発明の信号状態検出プログラムは、コンピュータを、(1)主信号及び主信号以外の不要な信号である不要信号を含む不要信号消去対象信号と、上記不要信号消去対象信号から上記不要信号を消去するために、適応フィルタを用いて形成された擬似不要信号との相関度合を表す値を算出する相関算出手段と、(2)上記相関算出手段により算出された値の変化傾向を算出する変化傾向算出手段と、(3)上記変化傾向算出手段により算出された変化傾向と、閾値とに基づいて、上記不要信号消去対象信号に係る状態が非ダブルトーク状態ダブルトーク状態かを判定する状態検出手段として機能させ、(4)上記相関算出手段は、不要信号消去対象信号と擬似不要信号との相関行列を算出し、算出した相関行列の行列式の値を、相関度合を表す値として算出し、(5)上記状態検出手段は、上記相関算出手段が算出した行列式の値の勾配値が閾値を上回った場合に、ダブルトーク状態と判定することを特徴とする。
The signal state detection program according to the third aspect of the present invention provides a computer that (1) the unnecessary signal including the unnecessary signal including the main signal and the unnecessary signal other than the main signal, and the unnecessary signal from the unnecessary signal erasing target signal. A correlation calculating means for calculating a value indicating the degree of correlation with a pseudo unnecessary signal formed by using an adaptive filter in order to eliminate the signal; and (2) calculating a change tendency of the value calculated by the correlation calculating means. a change trend calculating unit that, (3) and changing trend calculated by the change trend calculating unit, based on the threshold value, the state according to the unnecessary signal erased signal whether non double-talk state or a double talk state as a determining condition detecting means is caused to function, and (4) the correlation calculating means calculates a correlation matrix of the unnecessary signal erased signal and the pseudo unwanted signal, the value of the determinant of the calculated correlation matrix, the correlation Calculated as a value representing a slip, (5) the state detecting means, when the gradient value of the values of the determinant of the correlation calculating means has calculated exceeds the threshold value, and wherein the determining a double-talk state .

本発明によれば、入力信号レベルの変動に依存せずに信号状態を検出でき、又は、信号状態の変化時に迅速にそのことを検出できるようになる。   According to the present invention, the signal state can be detected without depending on the fluctuation of the input signal level, or it can be quickly detected when the signal state changes.

(A)第1の実施形態
以下、本発明による信号状態検出装置、エコーキャンセラ及び信号状態検出プログラムの第1の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、第1の実施形態の信号状態検出装置及び信号状態検出プログラムは、ダブルトーク検出装置及びダブルトーク検出プログラムである。
(A) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a signal state detection device, an echo canceller, and a signal state detection program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the signal state detection device and the signal state detection program of the first embodiment are a double talk detection device and a double talk detection program.

(A−1)第1の実施形態の構成
図2は、第1の実施形態に係るダブルトーク検出装置の構成を、第1の実施形態に係るエコーキャンセラの構成と共に示すブロック図である。
(A-1) Configuration of the First Embodiment FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the double talk detection device according to the first embodiment, together with the configuration of the echo canceller according to the first embodiment.

エコーキャンセラ100は、ダブルトーク検出部101、適応フィルタ制御部102及び適応フィルタ部103を有している。   The echo canceller 100 includes a double talk detection unit 101, an adaptive filter control unit 102, and an adaptive filter unit 103.

適応フィルタ部103は、遠端側から送信された信号に、適応フィルタ処理などを施して擬似エコー信号を生成し、減算器104及びダブルトーク検出部101に入力するものである。   The adaptive filter unit 103 performs adaptive filter processing or the like on the signal transmitted from the far end side to generate a pseudo echo signal, and inputs the pseudo echo signal to the subtractor 104 and the double talk detection unit 101.

減算器104は、送話信号(近端入力信号:近端側から遠端側への信号)から、適応フィルタ部103が生成した擬似エコー信号を減算し、エコーを消去するものである。   The subtracter 104 subtracts the pseudo echo signal generated by the adaptive filter unit 103 from the transmission signal (near-end input signal: signal from the near-end side to the far-end side) to cancel the echo.

適応フィルタ制御部102は、適応フィルタ部103の適応動作を制御するものであり、制御内容を、ダブルトーク検出部101から入力される信号をも利用して決定するものである。適応フィルタ制御部102は、例えば、ダブルトーク検出部101から、ダブルトーク状態を検出した旨の信号が入力されると、適応フィルタ部103を制御して、フィルタ係数の更新を停止させ、非ダブルトーク状態を検出した旨の信号が入力されると、フィルタ係数の更新を継続又は再開させる。   The adaptive filter control unit 102 controls the adaptive operation of the adaptive filter unit 103, and determines the control content using the signal input from the double talk detection unit 101. For example, when a signal indicating that a double talk state has been detected is input from the double talk detection unit 101, the adaptive filter control unit 102 controls the adaptive filter unit 103 to stop the update of the filter coefficient and to perform non-double When a signal indicating that the talk state has been detected is input, updating of the filter coefficient is continued or resumed.

ダブルトーク検出部101は、ダブルトーク状態か非ダブルトーク状態を検出するものであり、相関行列計算部101a、行列式計算部101b、判定閾値記憶部101c、状態判定部101d、判定閾値正規化部101eを有している。ダブルトーク検出部101は、例えば、パソコンや組み込みシステムなどの情報処理装置に、ダブルトーク検出プログラムをインストールすることで構築することができるが、機能的には、図2に示すことができる。なお、ダブルトーク検出部101をハードロジックなどで構成するようにしても良い。   The double talk detection unit 101 detects a double talk state or a non-double talk state, and includes a correlation matrix calculation unit 101a, a determinant calculation unit 101b, a determination threshold storage unit 101c, a state determination unit 101d, and a determination threshold normalization unit. 101e. The double talk detection unit 101 can be constructed by installing a double talk detection program in an information processing apparatus such as a personal computer or an embedded system, for example, but can be functionally shown in FIG. Note that the double talk detecting unit 101 may be configured by hardware logic or the like.

相関行列計算部101aは、送話信号と、適応フィルタ部103から入力される擬似エコー信号に基づいて、例えば、上記の(1)式のような相関行列(の各要素)を計算し、行列式計算部101b及び判定閾値正規化部101eに入力するものである。   The correlation matrix calculation unit 101a calculates, for example, a correlation matrix (each element) as in the above equation (1) based on the transmission signal and the pseudo echo signal input from the adaptive filter unit 103, and the matrix This is input to the formula calculation unit 101b and the determination threshold value normalization unit 101e.

行列式計算部101bは、相関行列計算部101aから入力された相関行列の行列式を計算し、得られた行列式(の値)を状態判定部101dに入力するものである。   The determinant calculation unit 101b calculates the determinant of the correlation matrix input from the correlation matrix calculation unit 101a, and inputs the obtained determinant (value) to the state determination unit 101d.

第1の実施形態の場合、相関行列計算部101a及び行列式計算部101bが、送話信号と擬似エコー信号との相関度合を捉える相関算出手段となっている。   In the case of the first embodiment, the correlation matrix calculation unit 101a and the determinant calculation unit 101b serve as correlation calculation means for capturing the degree of correlation between the transmitted signal and the pseudo echo signal.

判定閾値正規化部101eは、相関行列計算部101aから入力された相関行列(の要素)の情報に基づいて、判定閾値記憶部101cに記憶されている閾値を正規化し、状態判定部101dへ正規化した閾値を入力するものである。判定閾値正規化部101eが、閾値を正規化する方法としては、例えば、判定閾値記憶部101cに記憶されている値を、相関行列計算部101aが得た相関行列の1行1列の要素(上記(1)式参照)で除算する方法を挙げることができる。   The determination threshold value normalization unit 101e normalizes the threshold value stored in the determination threshold value storage unit 101c based on the information of the correlation matrix (elements) input from the correlation matrix calculation unit 101a, and normalizes the threshold value to the state determination unit 101d. The converted threshold value is input. As a method for the determination threshold value normalization unit 101e to normalize the threshold value, for example, the value stored in the determination threshold value storage unit 101c is used as the 1-by-1 element of the correlation matrix obtained by the correlation matrix calculation unit 101a ( A method of dividing by the above formula (1)) can be mentioned.

なお、図示は省略しているが、閾値を正規化する方法として、エコー源信号(遠端入力信号:遠端側から近端側への信号)を取得して、その信号レベルに基づいた値で除算する方法や、送話信号とエコー源信号の信号レベルの和に基づいた値で除算する方法などを挙げることができる。   Although not shown, as a method for normalizing the threshold, an echo source signal (far-end input signal: signal from the far-end side to the near-end side) is acquired and a value based on the signal level is obtained. And a method of dividing by a value based on the sum of the signal levels of the transmission signal and the echo source signal.

判定閾値記憶部101cは、判定閾値正規化部101eが正規化する対象の閾値を記憶しているものである。   The determination threshold storage unit 101c stores a target threshold to be normalized by the determination threshold normalization unit 101e.

状態判定部101dは、行列式計算部101bと判定閾値正規化部101eから入力された値に基づいて、ダブルトーク状態か否かを判定するものである。状態判定部101dは、行列式計算部101bから入力された行列式の値が、判定閾値正規化部101eから入力された、正規化された閾値よりも大きな値である場合に、ダブルトーク状態と判定する。   The state determination unit 101d determines whether or not the state is a double talk state based on values input from the determinant calculation unit 101b and the determination threshold value normalization unit 101e. When the value of the determinant input from the determinant calculation unit 101b is larger than the normalized threshold value input from the determination threshold value normalization unit 101e, the state determination unit 101d judge.

(A−2)第1の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第1の実施形態のエコーキャンセラ100におけるダブルトーク状態の検出動作を説明する。
(A-2) Operation of the First Embodiment Next, the detection operation of the double talk state in the echo canceller 100 of the first embodiment having the above configuration will be described.

まず、相関行列計算部101aにおいて、送話信号及び擬似エコー信号に基づいて、上記の(1)式のような相関行列の各要素について計算し、相関行列(の各要素)を行列式計算部101b、及び、判定閾値正規化部101eへ入力する。   First, the correlation matrix calculation unit 101a calculates each element of the correlation matrix as in the above equation (1) based on the transmission signal and the pseudo echo signal, and the correlation matrix (each element) is calculated as the determinant calculation unit. 101b and the determination threshold value normalization unit 101e.

相関行列が入力されると、行列式計算部101bは、入力された相関行列の行列式を計算して、計算結果を状態判定部101dに入力する。   When the correlation matrix is input, the determinant calculation unit 101b calculates the determinant of the input correlation matrix and inputs the calculation result to the state determination unit 101d.

判定閾値正規化部101eは、相関行列計算部101aから、相関行列(の要素)が入力されると、判定閾値記憶部101cに記憶された閾値を、入力された相関行列(の要素)に基づいて正規化し、正規化した閾値を状態判定部101dに入力する。   When the correlation matrix (element) is input from the correlation matrix calculation unit 101a, the determination threshold normalization unit 101e uses the threshold stored in the determination threshold storage unit 101c based on the input correlation matrix (element). The threshold value thus normalized is input to the state determination unit 101d.

判定閾値正規化部101eから正規化された閾値、行列式計算部101bから行列式の値が入力されると、状態判定部101dは、それらの値を比較して、ダブルトーク状態であるか否かを判定し、結果を適応フィルタ制御部102に入力する。   When the normalized threshold value is input from the determination threshold value normalization unit 101e and the determinant value is input from the determinant calculation unit 101b, the state determination unit 101d compares these values to determine whether or not the state is the double talk state. And the result is input to the adaptive filter control unit 102.

(A−3)第1の実施形態の効果
第1の実施形態によれば、ダブルトーク検出部101が、判定閾値正規化部101eを有することによって、判定閾値記憶部101cに記憶された閾値を、送話信号等のレベル変動に応じた値に正規化し、その値に基づいて状態判定部101dが、ダブルトーク状態か否かの判定をすることが可能となる。これにより、エコーキャンセラ100に入力される入力信号等の変動の状況によらず、ダブルトーク状態を正しく検出をすることが可能となる。
(A-3) Effects of First Embodiment According to the first embodiment, the double talk detection unit 101 includes the determination threshold value normalization unit 101e, so that the threshold value stored in the determination threshold value storage unit 101c is set. Then, the value is normalized to a value corresponding to the level fluctuation of the transmission signal and the like, and based on the value, the state determination unit 101d can determine whether or not it is in the double talk state. As a result, it is possible to correctly detect the double talk state regardless of the fluctuation state of the input signal or the like input to the echo canceller 100.

(B)第2の実施形態
以下、本発明による信号状態検出装置、エコーキャンセラ及び信号状態検出プログラムの第2の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、第2の実施形態の信号状態検出装置及び信号状態検出プログラムは、ダブルトーク検出装置及びダブルトーク検出プログラムである。
(B) Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment of the signal state detection device, the echo canceller, and the signal state detection program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the signal state detection device and the signal state detection program of the second embodiment are a double talk detection device and a double talk detection program.

(B−1)第2の実施形態の構成
図3は、第2の実施形態に係るダブルトーク検出装置の構成を、第2の実施形態に係るエコーキャンセラの構成と共に示すブロック図である。
(B-1) Configuration of Second Embodiment FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the double talk detection device according to the second embodiment, together with the configuration of the echo canceller according to the second embodiment.

エコーキャンセラ200は、ダブルトーク検出部201、適応フィルタ制御部202、適応フィルタ部203を有している。   The echo canceller 200 includes a double talk detection unit 201, an adaptive filter control unit 202, and an adaptive filter unit 203.

適応フィルタ制御部202、適応フィルタ部203、減算器204については、第1の実施形態の適応フィルタ制御部102、適応フィルタ部103、減算器104と同様であるので、説明を省略する。   The adaptive filter control unit 202, the adaptive filter unit 203, and the subtractor 204 are the same as the adaptive filter control unit 102, the adaptive filter unit 103, and the subtractor 104 of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

ダブルトーク検出部201は、ダブルトーク状態か非ダブルトーク状態かを検出するものであり、相関行列計算部201a、行列式計算部201b、判定閾値記憶部201c、状態判定部201d、行列式勾配計算部201eを有している。   The double talk detection unit 201 detects whether the state is a double talk state or a non-double talk state. The correlation matrix calculation unit 201a, the determinant calculation unit 201b, the determination threshold storage unit 201c, the state determination unit 201d, and the determinant gradient calculation Part 201e.

ダブルトーク検出部201は、例えば、パソコンや組み込みシステムなどの情報処理装置に、ダブルトーク検出プログラムをインストールすることで構築することができ、機能的には、図3に示すことができる。なお、ダブルトーク検出部101をハードロジックなどで構成するようにしても良い。   The double talk detection unit 201 can be constructed by installing a double talk detection program in an information processing apparatus such as a personal computer or an embedded system, and can be functionally shown in FIG. Note that the double talk detecting unit 101 may be configured by hardware logic or the like.

相関行列計算部201aは、第1の実施形態の相関行列計算部101aと、ほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。第1の実施形態において、相関行列計算部101aは、行列式計算部101bと判定閾値正規化部101eに得られた相関行列を入力しているが、第2の実施形態においては、行列式計算部201bにのみ入力する点で異なっている。   Since the correlation matrix calculation unit 201a has substantially the same configuration as the correlation matrix calculation unit 101a of the first embodiment, a description thereof will be omitted. In the first embodiment, the correlation matrix calculation unit 101a inputs the correlation matrix obtained by the determinant calculation unit 101b and the determination threshold value normalization unit 101e. In the second embodiment, the determinant calculation The only difference is that it is input only to the part 201b.

行列式計算部201bは、第1の実施形態の行列式計算部101bとほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。行列式計算部201bは、得られた行列式の値を、行列式勾配計算部201eに入力する点において、第1の実施形態の行列式計算部101bと異なっている。   The determinant calculation unit 201b has substantially the same configuration as the determinant calculation unit 101b of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The determinant calculating unit 201b is different from the determinant calculating unit 101b of the first embodiment in that the value of the obtained determinant is input to the determinant gradient calculating unit 201e.

行列式勾配計算部201eは、行列式計算部201bから与えられた行列式(の値)の変化についてその勾配(傾き)を計算し、計算結果を状態判定部201dに入力するものである。例えば、時刻が異なる2つの行列式の値とから、その変化の割合(勾配)を計算する。ここで、2つの行列式の値は取得したタイミングは問われないものであるが、一方の値として最新の値を適用するようにしても良い。行列式勾配計算部201eが、計算する値は、下記の(3)式により表すことができる。尚、Rは、行列式計算部201bが出力する上記(1)式に示す相関行列の行列式の値を表し、Δ|R|は、行列式勾配計算部201eが出力する勾配の値を表すものである。また、t2>t1であり、t1は、過去に行列式計算部201bから値を取得した時間を表し、t2は、最新の値を取得した時間を表すものとする。

Figure 0004821635
The determinant gradient calculation unit 201e calculates the gradient (slope) of the change in the determinant (value) given from the determinant calculation unit 201b, and inputs the calculation result to the state determination unit 201d. For example, the rate of change (gradient) is calculated from the values of two determinants at different times. Here, the values of the two determinants do not matter when they are acquired, but the latest value may be applied as one of the values. The value calculated by the determinant gradient calculating unit 201e can be expressed by the following equation (3). Note that R represents the value of the determinant of the correlation matrix shown in the above equation (1) output from the determinant calculating unit 201b, and Δ | R | represents the value of the gradient output from the determinant gradient calculating unit 201e. Is. Also, t2> t1, t1 represents the time when the value was acquired from the determinant calculation unit 201b in the past, and t2 represents the time when the latest value was acquired.
Figure 0004821635

判定閾値記憶部201cは、状態判定部201dが、ダブルトーク状態の判定をするための閾値を記憶するものである。   The determination threshold storage unit 201c stores a threshold for the state determination unit 201d to determine the double talk state.

状態判定部201dは、行列式勾配計算部201eが得た行列式の勾配と判定閾値記憶部201cに記憶された値に基づいて、ダブルトーク状態か否かを判定するものである。状態判定部201dは、行列式勾配計算部201eから入力された勾配値が、判定閾値記憶部201cに記憶された閾値よりも大きな値である場合に、ダブルトーク状態と判定する。   The state determination unit 201d determines whether or not the state is a double talk state based on the determinant gradient obtained by the determinant gradient calculation unit 201e and the value stored in the determination threshold storage unit 201c. The state determination unit 201d determines that the state is a double talk state when the gradient value input from the determinant gradient calculation unit 201e is larger than the threshold value stored in the determination threshold value storage unit 201c.

(B−2)第2の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第2の実施形態のエコーキャンセラ200における、ダブルトーク状態の検出動作を説明する。
(B-2) Operation of Second Embodiment Next, the detection operation of the double talk state in the echo canceller 200 of the second embodiment having the above configuration will be described.

まず、相関行列計算部201aにおいて、送話信号及び擬似エコー信号に基づいて、上記の(1)式のような相関行列の各要素を計算し、得られた相関行列(の各要素)を、行列式計算部201bへ入力する。   First, in the correlation matrix calculation unit 201a, based on the transmission signal and the pseudo echo signal, each element of the correlation matrix like the above equation (1) is calculated, and the obtained correlation matrix (each element) is It inputs into the determinant calculation part 201b.

相関行列が入力されると、行列式計算部201bは、その行列式を計算して計算結果を行列式勾配計算部201eに入力する。   When the correlation matrix is input, the determinant calculating unit 201b calculates the determinant and inputs the calculation result to the determinant gradient calculating unit 201e.

行列式の計算結果が入力されると、行列式勾配計算部201eは、過去に入力された値と、最新に入力された値に基づいて、勾配の値を計算し、その結果を状態判定部201dに入力する。   When the determinant calculation result is input, the determinant gradient calculation unit 201e calculates the gradient value based on the past input value and the latest input value, and the result is the state determination unit. Input to 201d.

勾配の値が入力されると、状態判定部201dは、判定閾値記憶部201cに記憶された閾値と、行列式勾配計算部201eから入力された勾配値を比較して、ダブルトーク状態であるか否かを判定し、結果を適応フィルタ制御部202に入力する。   When the gradient value is input, the state determination unit 201d compares the threshold value stored in the determination threshold value storage unit 201c with the gradient value input from the determinant gradient calculation unit 201e to determine whether the state is the double talk state. The result is input to the adaptive filter control unit 202.

(B−3)第2の実施形態の効果
第2の実施形態によれば、ダブルトーク検出部201において、行列式勾配計算部201eが、行列式計算部201bが計算する行列式の値に基づいてその変化の割合を勾配として計算し、状態判定部201dが、判定閾値記憶部201cに記憶された値と比較してダブルトーク状態であるか否かを判定する。これにより、行列式計算部201bが計算する行列式の値の変化について、ピークが現れるよりも前に、ダブルトーク状態を検出することができるので、ダブルトーク状態をより短時間で検出することが可能となる。
(B-3) Effect of Second Embodiment According to the second embodiment, in the double talk detection unit 201, the determinant gradient calculation unit 201e is based on the value of the determinant calculated by the determinant calculation unit 201b. The change ratio is calculated as a gradient, and the state determination unit 201d determines whether or not the state is a double talk state by comparing with the value stored in the determination threshold storage unit 201c. Thereby, since the double talk state can be detected before the peak appears with respect to the change in the value of the determinant calculated by the determinant calculating unit 201b, the double talk state can be detected in a shorter time. It becomes possible.

(C)第3の実施形態
以下、本発明による信号状態検出装置、エコーキャンセラ及び信号状態検出プログラムの第3の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、第1の実施形態の信号状態検出装置及び信号状態検出プログラムは、ダブルトーク検出装置及びダブルトーク検出プログラムである。
(C) Third Embodiment Hereinafter, a third embodiment of the signal state detection device, the echo canceller, and the signal state detection program according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the signal state detection device and the signal state detection program of the first embodiment are a double talk detection device and a double talk detection program.

(C−1)第3の実施形態の構成
図1は、第3の実施形態に係るダブルトーク検出装置の構成を、第3の実施形態に係るエコーキャンセラの構成と共に示すブロック図である。
(C-1) Configuration of Third Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a double talk detection device according to the third embodiment, together with a configuration of an echo canceller according to the third embodiment.

エコーキャンセラ300は、ダブルトーク検出部301、適応フィルタ制御部302、適応フィルタ部303を有している。   The echo canceller 300 includes a double talk detection unit 301, an adaptive filter control unit 302, and an adaptive filter unit 303.

適応フィルタ制御部302、適応フィルタ部303、減算器304については、第1の実施形態の適応フィルタ制御部102、適応フィルタ部103、減算器104と同様であるのでその説明を省略する。   The adaptive filter control unit 302, the adaptive filter unit 303, and the subtractor 304 are the same as the adaptive filter control unit 102, the adaptive filter unit 103, and the subtracter 104 of the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

ダブルトーク検出部301は、ダブルトーク状態か非ダブルトーク状態かを検出するものであり、相関行列計算部301a、行列式計算部301b、判定閾値記憶部301c、状態判定部301d、行列式勾配計算部301e、判定閾値正規化部301fを有している。ダブルトーク検出部301は、例えば、パソコンや組み込みシステムなどの情報処理装置に、ダブルトーク検出プログラムをインストールすることで構築することができ、機能的には、図1に示すことができる。なお、ダブルトーク検出部101をハードロジックなどで構成するようにしても良い。   The double talk detection unit 301 detects whether the state is a double talk state or a non-double talk state. The correlation matrix calculation unit 301a, the determinant calculation unit 301b, the determination threshold storage unit 301c, the state determination unit 301d, and the determinant gradient calculation are performed. Part 301e and determination threshold value normalization part 301f. The double talk detection unit 301 can be constructed by installing a double talk detection program in an information processing apparatus such as a personal computer or an embedded system, and can be functionally shown in FIG. Note that the double talk detecting unit 101 may be configured by hardware logic or the like.

相関行列計算部301aは、第2の実施形態の相関行列計算部201aとほぼ同様の構成であるので、説明を省略する。相関行列計算部301aは、得られた相関行列を、行列式計算部301bだけでなく、判定閾値正規化部301fにも入力する点において、第2の実施形態の相関行列計算部201aと異なっている。   Since the correlation matrix calculation unit 301a has substantially the same configuration as the correlation matrix calculation unit 201a of the second embodiment, a description thereof will be omitted. The correlation matrix calculation unit 301a differs from the correlation matrix calculation unit 201a of the second embodiment in that the obtained correlation matrix is input not only to the determinant calculation unit 301b but also to the determination threshold value normalization unit 301f. Yes.

行列式計算部301b、行列式勾配計算部301eは、第2の実施形態の行列式計算部201b、行列式勾配計算部201eと同様の構成であるので説明を省略する。   The determinant calculating unit 301b and the determinant gradient calculating unit 301e have the same configuration as the determinant calculating unit 201b and the determinant gradient calculating unit 201e of the second embodiment, and thus description thereof is omitted.

判定閾値記憶部301cは、第2の実施形態の判定閾値記憶部201cとほぼ同様の構成である。判定閾値正規化部301fに接続して、記憶した情報を参照させる点において、第2の実施形態の判定閾値記憶部201cと異なっている。   The determination threshold value storage unit 301c has substantially the same configuration as the determination threshold value storage unit 201c of the second embodiment. It differs from the determination threshold value storage unit 201c of the second embodiment in that it is connected to the determination threshold value normalization unit 301f to refer to the stored information.

判定閾値正規化部301fは、相関行列計算部301aから入力された相関行列(の要素)に基づいて、判定閾値記憶部301cに記憶された閾値を正規化し、状態判定部301dへ正規化した閾値を入力するものである。判定閾値正規化部301fが、正規化する方法としては、第1の実施形態で説明した方法を適用できる。   The determination threshold normalization unit 301f normalizes the threshold stored in the determination threshold storage unit 301c based on the correlation matrix input from the correlation matrix calculation unit 301a and normalizes the threshold to the state determination unit 301d Is input. The method described in the first embodiment can be applied as a method by which the determination threshold value normalization unit 301f normalizes.

判定閾値記憶部301cは、判定閾値正規化部301fが、正規化する対象の閾値を記憶するものである。   The determination threshold value storage unit 301c stores a threshold value to be normalized by the determination threshold value normalization unit 301f.

状態判定部301dは、行列式計算部301bと判定閾値正規化部301fから入力された値に基づいて、ダブルトーク状態か否かを判定するものである。行列式計算部301bから入力された行列式の値が、判定閾値正規化部301fから入力された正規化された閾値よりも大きな値である場合に、ダブルトーク状態と判定する。   The state determination unit 301d determines whether or not the state is a double talk state based on values input from the determinant calculation unit 301b and the determination threshold value normalization unit 301f. When the value of the determinant input from the determinant calculation unit 301b is larger than the normalized threshold value input from the determination threshold value normalization unit 301f, the double talk state is determined.

(C−2)第3の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第3の実施形態のエコーキャンセラ300における、ダブルトーク状態の検出動作を説明する。
(C-2) Operation of the Third Embodiment Next, the detection operation of the double talk state in the echo canceller 300 of the third embodiment having the above configuration will be described.

相関行列計算部301aにおいて、送話信号、擬似エコー信号に基づいて、上記の(1)式のような相関行列(の各要素)を計算し、得られた相関行列を行列式計算部301bへ入力する。   The correlation matrix calculation unit 301a calculates a correlation matrix (each element) like the above equation (1) based on the transmission signal and the pseudo echo signal, and sends the obtained correlation matrix to the determinant calculation unit 301b. input.

相関行列が入力されると、行列式計算部301bは、入力された相関行列の行列式を計算し、計算結果を行列式勾配計算部301eに入力する。   When the correlation matrix is input, the determinant calculation unit 301b calculates the determinant of the input correlation matrix, and inputs the calculation result to the determinant gradient calculation unit 301e.

相関行列の行列式の値が入力されると、行列式勾配計算部301eは、過去に入力された値と、最新に入力された値に基づいて、その勾配の値を計算し、結果を状態判定部301dに入力する。   When the value of the determinant of the correlation matrix is input, the determinant gradient calculation unit 301e calculates the value of the gradient based on the previously input value and the latest input value, and the result is the state. It inputs into the determination part 301d.

判定閾値正規化部301fは、相関行列計算部301aから相関行列の要素が入力されると、判定閾値記憶部301cに記憶された閾値を、相関行列の要素に基づいて正規化し、正規化した閾値を、状態判定部301dに入力する。   When the correlation matrix element is input from the correlation matrix calculation unit 301a, the determination threshold normalization unit 301f normalizes the threshold stored in the determination threshold storage unit 301c based on the correlation matrix element, and normalizes the threshold. Is input to the state determination unit 301d.

判定閾値正規化部301fから正規化した閾値が入力され、行列式勾配計算部301eから勾配の値が入力されると、状態判定部301dは、それらの値を比較し、ダブルトーク状態であるか否かを判定し、結果を適応フィルタ制御部302に入力する。   When the normalized threshold value is input from the determination threshold value normalization unit 301f and the gradient value is input from the determinant gradient calculation unit 301e, the state determination unit 301d compares these values to determine whether the state is a double talk state. The result is input to the adaptive filter control unit 302.

(C−3)第3の実施形態の効果
第3の実施形態のエコーキャンセラ300は、第1の実施形態の判定閾値正規化部101e、及び、第2の実施形態の行列式勾配計算部201eと同様の手段である行列式勾配計算部301e、及び、判定閾値正規化部301fを有している。これにより、第1の実施形態と第2の実施形態の効果を、併せて奏することが可能となる。すなわち、エコーキャンセラ300に入力される入力信号等の変動の状況によらず、ダブルトーク状態の判定が可能で、且つ、ダブルトーク状態の検出時間を短縮することが可能となる。
(C-3) Effect of Third Embodiment An echo canceller 300 according to the third embodiment includes a determination threshold value normalization unit 101e according to the first embodiment and a determinant gradient calculation unit 201e according to the second embodiment. A determinant gradient calculation unit 301e and a determination threshold value normalization unit 301f, which are the same means. As a result, the effects of the first embodiment and the second embodiment can be exhibited together. That is, it is possible to determine the double talk state regardless of the fluctuation state of the input signal or the like input to the echo canceller 300, and to shorten the detection time of the double talk state.

(D)他の実施形態
上記各実施形態だけなく、更に、以下に例示するような実施形態も挙げることができる。
(D) Other Embodiments In addition to the above-described embodiments, the following embodiments may be further exemplified.

(D−1)上記各実施形態において、1サンプル毎に、相関行列計算部101a、201a、301aが、行列式計算部101b、201b、301bへ相関行列を入力しても良いし、複数サンプル毎に入力しても良い。 (D-1) In each of the above embodiments, the correlation matrix calculation units 101a, 201a, and 301a may input the correlation matrix to the determinant calculation units 101b, 201b, and 301b for each sample, or for each of a plurality of samples. May be entered.

複数サンプル毎に入力を行う場合には、例えば、相関行列計算部101a、201a、301aの動作として、上記の(1)式の相関行列の各要素に複数サンプルの平均値を用いる方法が挙げられる。例えば、10サンプル毎に判定する場合において、上記の(1)式の1行1列の要素については、下記の(4)式により求められる値として、行列式計算部101b、201b、301bに結果を入力する。下記の(4)式は、上記の(1)式の10サンプル分の算術平均を取ることによって、平均値を計算する式である(「i」は時間を表す)。同様な計算を相関行列のすべての要素に行うことにより、相関行列の平均値が得られる。

Figure 0004821635
In the case of performing input for each of a plurality of samples, for example, as an operation of the correlation matrix calculation units 101a, 201a, and 301a, a method of using an average value of a plurality of samples for each element of the correlation matrix of the above equation (1) can be given. . For example, in the case of determining every 10 samples, the result of the determinant calculation units 101b, 201b, and 301b is obtained as the value obtained by the following equation (4) for the element in the first row and the first column of the above equation (1). Enter. The following equation (4) is an equation for calculating an average value by taking the arithmetic average of 10 samples of the above equation (1) (“i” represents time). A similar calculation is performed on all elements of the correlation matrix to obtain an average value of the correlation matrix.
Figure 0004821635

また、複数サンプルの平均値を用いる方法としては、重み付き平均値(加重平均)により求めても良い。例えば、新しいサンプル程重み付けを大きくするなどの方法が挙げられる。   In addition, as a method of using an average value of a plurality of samples, a weighted average value (weighted average) may be used. For example, there is a method of increasing the weight of new samples.

(D−2)第1の実施形態においては、状態判定部101dの判定においては、行列式の値を用いているが、相関行列から得られる同様な量であれば、行列式の値に限定されるものではなく、例えば、相関行列から得られる固有値などを状態判定に用いるようにしても良い。例えば、上記(1)式の相関行列に係る固有値をλとすると、下記の(5)式による方程式を解くことで相関行列Rの固有値λの値を得ることができる。尚、Eは単位行列を表すものである。

Figure 0004821635
(D-2) In the first embodiment, the value of the determinant is used in the determination by the state determining unit 101d. However, the value is limited to the value of the determinant as long as it is the same amount obtained from the correlation matrix. For example, eigenvalues obtained from a correlation matrix may be used for state determination. For example, when the eigenvalue related to the correlation matrix of the above equation (1) is λ, the value of the eigenvalue λ of the correlation matrix R can be obtained by solving the equation according to the following equation (5). E represents a unit matrix.
Figure 0004821635

また、第2の実施形態、第3の実施形態においては、状態判定部201d、301dの判定について、行列式勾配計算部201e、301fにより算出される勾配の値を用いているが、上記の(1)式のような行列式に基づいて算出した勾配に限定されるものではなく、同様の相関行列から得られる量であれば良い。例えば、上記(5)式により求められる固有値の勾配を用いることが挙げられる。   In the second and third embodiments, the gradient values calculated by the determinant gradient calculation units 201e and 301f are used for the determination by the state determination units 201d and 301d. The gradient is not limited to the gradient calculated based on the determinant such as 1), but may be an amount obtained from a similar correlation matrix. For example, it is possible to use the gradient of the eigenvalue obtained by the above equation (5).

(D−3)上記各実施形態においては、(1)式に示す相関行列の行列式に基づいて、ダブルトーク状態か否かを判定したが、ダブルトーク状態になると、非ダブルトーク状態の場合と比べて、きわめて大きなピーク値を持つ等の、同様の特性を有するものであれば、(1)式以外の式で表される相関行列の行列式(や行列式の勾配)を用いるようにしても良い。 (D-3) In each of the above embodiments, whether or not a double talk state is determined is determined based on the determinant of the correlation matrix shown in equation (1). If it has similar characteristics such as having a very large peak value, the determinant of the correlation matrix (or the gradient of the determinant) expressed by an expression other than the expression (1) should be used. May be.

また、上記各実施形態においては、上記の(1)式のような相関行列に基づいた値により、ダブルトーク状態の判定をしているが、適応フィルタによる擬似エコー信号と、送話信号の相関度合に基づいた値であれば、相関行列に基づいた値でなくても良い。   In each of the above embodiments, the double talk state is determined based on the value based on the correlation matrix as in the above equation (1). However, the correlation between the pseudo echo signal by the adaptive filter and the transmission signal is determined. As long as the value is based on the degree, the value may not be based on the correlation matrix.

(D−4)上記各実施形態においては、ダブルトーク検出部101、201、301は、ダブルトーク状態の検出のみを目的として備えているが、同様の構成をエコー経路の変動の検出に用いても良い。上記の特許文献1に記載の、従来のエコーキャンセラ600が有するダブルトーク検出部601は、エコー経路の変動についても、ダブルトークと同様の手段により検出することが可能であるため、上記の各実施形態のダブルトーク検出部101、201、301も同様に、エコー経路変動について検出が可能である。よって、本発明のダブルトーク検出部101、201、301はエコー経路の変動の検出に関しても、上記の各実施形態と同様の効果を奏する。 (D-4) In each of the embodiments described above, the double talk detectors 101, 201, and 301 are provided only for the detection of the double talk state, but the same configuration is used for detecting the fluctuation of the echo path. Also good. Since the double-talk detection unit 601 included in the conventional echo canceller 600 described in Patent Document 1 can detect fluctuations in the echo path by means similar to the double-talk, each of the above-described implementations. Similarly, the double-talk detectors 101, 201, and 301 of the embodiment can detect the echo path variation. Therefore, the double-talk detection units 101, 201, and 301 of the present invention have the same effects as those of the above-described embodiments with respect to detection of echo path fluctuations.

(D−5)上記各実施形態においては、非ダブルトーク状態からダブルトーク状態への変化と、ダブルトーク状態から非ダブルトーク状態への変化とを同様な方法で検出するものを示したが、非ダブルトーク状態からダブルトーク状態への変化の検出方法と、ダブルトーク状態から非ダブルトーク状態への変化の検出方法とが異なっていても良い。例えば、非ダブルトーク状態からダブルトーク状態への変化の検出方法として、行列式の勾配を状態検出に利用する第2の実施形態で説明した方法を適用し、ダブルトーク状態から非ダブルトーク状態への変化の検出方法として、行列式を状態検出に利用する第1の実施形態で説明した方法を適用するようにしても良い。 (D-5) In each of the above embodiments, the change from the non-double talk state to the double talk state and the change from the double talk state to the non-double talk state are detected by the same method. The method for detecting the change from the non-double talk state to the double talk state may be different from the method for detecting the change from the double talk state to the non-double talk state. For example, as a method for detecting a change from the non-double talk state to the double talk state, the method described in the second embodiment using the gradient of the determinant for state detection is applied, and the double talk state is changed to the non-double talk state. As a method for detecting the change in the above, the method described in the first embodiment in which a determinant is used for state detection may be applied.

(D−6)上記各実施形態において、各手段は、時間領域に基づいて演算を行っているが、周波数領域で演算を行うことに置き換えても良い。 (D-6) In each of the embodiments described above, each unit performs a calculation based on the time domain, but may be replaced with a calculation performed in the frequency domain.

(D−7)上記各実施形態のダブルトーク検出部101、201、301と同様な構成は、エコーキャンセラだけでなく、適応フィルタを用いて、主信号以外の不要な信号を消去する他の装置にも適用することができる。例えば、ノイズキャンセラ(背景雑音消去装置)に適用することが可能である。 (D-7) The same configuration as that of the double talk detection units 101, 201, and 301 in each of the above embodiments is not only an echo canceller, but also other devices that erase unnecessary signals other than the main signal using an adaptive filter. It can also be applied to. For example, the present invention can be applied to a noise canceller (background noise elimination device).

ノイズキャンセラにおいては、白色雑音などの基準信号を、適応動作する適応フィルタを用いた擬似ノイズ生成装置を通過させて擬似ノイズを生成させ、背景雑音を含む主信号からを擬似ノイズを減算することで背景雑音を消去する。そのため、擬似ノイズを擬似エコー信号と同様に扱い、背景雑音を含む主信号を送話信号と同様に扱うことにより、上記各実施形態のダブルトーク検出部101、201、301と同様な構成により、適応フィルタの適応動作を継続しても良い状態か停止させる状態かを検出することができ、その際に上記の各実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。   In a noise canceller, a reference signal such as white noise is passed through a pseudo noise generator using an adaptive filter that performs adaptive operation to generate pseudo noise, and the background is obtained by subtracting the pseudo noise from the main signal including background noise. Eliminate noise. Therefore, by treating the pseudo noise in the same manner as the pseudo echo signal and treating the main signal including the background noise in the same manner as the transmission signal, the same configuration as that of the double talk detection units 101, 201, and 301 in each of the above embodiments, It can be detected whether the adaptive operation of the adaptive filter can be continued or stopped, and at that time, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

第3の実施形態の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of 3rd Embodiment. 第1の実施形態の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of 1st Embodiment. 第2の実施形態の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of 2nd Embodiment. 回線エコーを、エコーキャンセラにより消去する構成について示した説明図である。It is explanatory drawing shown about the structure which erase | eliminates a line echo by an echo canceller. 音響エコーを、エコーキャンセラにより消去する構成について示した説明図である。It is explanatory drawing shown about the structure which erases an acoustic echo with an echo canceller. 従来のエコーキャンセラの機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the conventional echo canceller. 従来のエコーキャンセラの説明に用いる記号の説明図である。It is explanatory drawing of the symbol used for description of the conventional echo canceller.

符号の説明Explanation of symbols

300…エコーキャンセラ、301…ダブルトーク検出部、301a…相関行列計算部、301b…行列式計算部、301c…判定閾値記憶部、301d…状態判定部、301e…行列式勾配計算部、301f…判定閾値正規化部。   300 ... Echo canceller, 301 ... Double talk detector, 301a ... Correlation matrix calculator, 301b ... Determinant calculator, 301c ... Determination threshold storage unit, 301d ... State determiner, 301e ... Determinant gradient calculator, 301f ... Determination Threshold normalization unit.

Claims (4)

主信号及び主信号以外の不要な信号である不要信号を含む不要信号消去対象信号と、上記不要信号消去対象信号から上記不要信号を消去するために、適応フィルタを用いて形成された擬似不要信号との相関度合を表す値を算出する相関算出手段と、
上記相関算出手段により算出された値の変化傾向を算出する変化傾向算出手段と、
上記変化傾向算出手段により算出された変化傾向と、閾値とに基づいて、上記不要信号消去対象信号に係る状態が非ダブルトーク状態かダブルトーク状態かを判定する状態検出手段とを有し、
上記相関算出手段は、不要信号消去対象信号と擬似不要信号との相関行列を算出し、算出した相関行列の行列式の値を、相関度合を表す値として算出し、
上記状態検出手段は、上記相関算出手段が算出した行列式の値の勾配値が閾値を上回った場合に、ダブルトーク状態と判定する
ことを特徴とする信号状態検出装置。
An unnecessary signal erasure target signal including an unnecessary signal that is an unnecessary signal other than the main signal and the main signal, and a pseudo unnecessary signal formed by using an adaptive filter for erasing the unnecessary signal from the unnecessary signal erasure target signal Correlation calculating means for calculating a value representing the degree of correlation with
A change tendency calculating means for calculating a change tendency of the value calculated by the correlation calculating means;
State detecting means for determining whether the state related to the unnecessary signal erasure target signal is a non-double talk state or a double talk state based on the change tendency calculated by the change tendency calculating means and a threshold ;
The correlation calculating means calculates a correlation matrix between the unnecessary signal erasure target signal and the pseudo unnecessary signal, calculates a value of a determinant of the calculated correlation matrix as a value indicating a degree of correlation,
The signal state detecting device according to claim 1, wherein the state detecting unit determines that the state is a double talk state when a gradient value of a determinant value calculated by the correlation calculating unit exceeds a threshold value .
上記相関算出手段への一方又は両方の入力信号のレベルに応じて、上記状態検出手段で適用する閾値を変化させる閾値可変手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の信号状態検出装置。2. The signal state detection device according to claim 1, further comprising a threshold variable unit that changes a threshold applied by the state detection unit according to the level of one or both input signals to the correlation calculation unit. . 請求項1又は2に記載の信号状態検出装置をダブルトーク検出装置として有し、上記ダブルトーク検出装置に、上記擬似不要信号として擬似エコー信号を入力すると共に、上記不要信号消去対象信号として送話信号を入力することを特徴とするエコーキャンセラ。 3. The signal state detection device according to claim 1 or 2 as a double talk detection device, wherein a pseudo echo signal is input to the double talk detection device as the pseudo unnecessary signal, and transmission is performed as the unnecessary signal erasure target signal. An echo canceller characterized by inputting a signal. コンピュータを、
主信号及び主信号以外の不要な信号である不要信号を含む不要信号消去対象信号と、上記不要信号消去対象信号から上記不要信号を消去するために、適応フィルタを用いて形成された擬似不要信号との相関度合を表す値を算出する相関算出手段と、
上記相関算出手段により算出された値の変化傾向を算出する変化傾向算出手段と、
上記変化傾向算出手段により算出された変化傾向と、閾値とに基づいて、上記不要信号消去対象信号に係る状態が非ダブルトーク状態ダブルトーク状態かを判定する状態検出手段として機能させ、
上記相関算出手段は、不要信号消去対象信号と擬似不要信号との相関行列を算出し、算出した相関行列の行列式の値を、相関度合を表す値として算出し、
上記状態検出手段は、上記相関算出手段が算出した行列式の値の勾配値が閾値を上回った場合に、ダブルトーク状態と判定する
ことを特徴とする信号状態検出プログラム。
Computer
An unnecessary signal erasure target signal including an unnecessary signal that is an unnecessary signal other than the main signal and the main signal, and a pseudo unnecessary signal formed by using an adaptive filter for erasing the unnecessary signal from the unnecessary signal erasure target signal Correlation calculating means for calculating a value representing the degree of correlation with
A change tendency calculating means for calculating a change tendency of the value calculated by the correlation calculating means;
A change trend that is calculated by the change trend calculating unit, based on the threshold value, to function in the state of the undesired signal erased signals and determines the state detecting means whether non double-talk state or a double talk state ,
The correlation calculating means calculates a correlation matrix between the unnecessary signal erasure target signal and the pseudo unnecessary signal, calculates a value of a determinant of the calculated correlation matrix as a value indicating a degree of correlation,
The signal detection program according to claim 1, wherein the state detection means determines a double talk state when the gradient value of the determinant value calculated by the correlation calculation means exceeds a threshold value .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4888262B2 (en) * 2007-07-12 2012-02-29 ヤマハ株式会社 Call state determination device and echo canceller having the call state determination device
JP5870476B2 (en) 2010-08-04 2016-03-01 富士通株式会社 Noise estimation device, noise estimation method, and noise estimation program
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2371191B (en) * 2001-01-11 2005-06-15 Mitel Corp Double-talk and path change detection using a matrix of correlation coefficients
JP3979169B2 (en) * 2002-04-26 2007-09-19 松下電工株式会社 Echo canceller
JP2005318571A (en) * 2004-03-31 2005-11-10 Toa Corp Echo canceler
JP4697465B2 (en) * 2004-11-08 2011-06-08 日本電気株式会社 Signal processing method, signal processing apparatus, and signal processing program
JP4478045B2 (en) * 2005-03-07 2010-06-09 日本電信電話株式会社 Echo erasing device, echo erasing method, echo erasing program and recording medium therefor
JP2006270709A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Sony Corp Echo remover, electronic conference apparatus, and echo removing program

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