特許 6625198 適応フィルタモジュール及び補正モジュールを含む分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6625198

(24)【登録日】2019年12月6日

(45)【発行日】2019年12月25日

(54)【発明の名称】適応フィルタモジュール及び補正モジュールを含む分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 3/23 20060101AFI20191216BHJP

   H03H 17/02 20060101ALI20191216BHJP

   H03H 21/00 20060101ALI20191216BHJP

【ＦＩ】

   H04B3/23

   H03H17/02 613C

   H03H17/02 601N

   H03H21/00

【請求項の数】12

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2018-504634(P2018-504634)

(86)(22)【出願日】2016年7月25日

(65)【公表番号】特表2018-528660(P2018-528660A)

(43)【公表日】2018年9月27日

(86)【国際出願番号】EP2016067653

(87)【国際公開番号】WO2017017056

(87)【国際公開日】20170202

【審査請求日】2018年3月29日

(31)【優先権主張番号】15178698.5

(32)【優先日】2015年7月28日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】591037214

【氏名又は名称】フラウンホッファー−ゲゼルシャフト ツァ フェルダールング デァ アンゲヴァンテン フォアシュンク エー．ファオ

(74)【代理人】

【識別番号】100079577

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 全啓

(74)【代理人】

【識別番号】100167966

【弁理士】

【氏名又は名称】扇谷 一

(72)【発明者】

【氏名】ルイス バレロ マリア

(72)【発明者】

【氏名】ハベツ エマヌエル

(72)【発明者】

【氏名】マバンデ エドウィン

(72)【発明者】

【氏名】ロンバード アンソニー

(72)【発明者】

【氏名】マーネ ダーク

(72)【発明者】

【氏名】ビルツァ ベルンハルト

【審査官】 鴨川 学

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００４−５０７９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４９７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０４５８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８８１７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ３／２３

Ｈ０３Ｈ １７／０２

Ｈ０３Ｈ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置であって、
フィルタリングされた信号（ＦＳ）を生成するために、複数のフィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）から成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号（ＩＳ）の周波数領域表現（ＦＤＳ）をフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタ（２）と、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）であって、それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、前記周波数領域表現信号（ＦＤＳ）のブロック（ＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂ）と、前記フィルタリングされた信号（ＦＳ）の表現（ＲＦＳ）を含む周波数領域制御信号（ＦＣＳ）との循環相関によって集められた更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）に基づいて前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ.１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のうちの１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）とを含み、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、
制約行列（ＦＣＭ）よりも複雑性の低い近似制約行列（ＡＣＭ）を、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のフィルタ係数について、制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）を計算するステップであって、前記未制約勾配更新は前記更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）から導出される、制約勾配更新の近似を計算するステップと、
前記未制約勾配更新に前記近似制約行列（ＡＣＭ）を適用することによって、前記未制約勾配更新にもたらされる累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）を計算するステップと、
を含む適応シーケンス（ＡＳ）を実行するために構成される適応モジュール（４．１、４．２、４．Ｂ）を備え、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、
前記制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）と前記累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）との合計に前記制約行列（ＦＣＭ）を適用することによって、それぞれの前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）の前記フィルタ係数について、補正された制約勾配更新（ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂ）を計算するステップ、
を含む補正シーケンス（ＣＳ）を実行するために構成される補正モジュール（５．１、５．２、５．Ｂ）を備える、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項2】

前記分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置（１）は、前記適応シーケンス（ＡＳ）を実行した後に、前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用されるかどうか、及びどの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）に前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用されるかを決定するために構成される補正シーケンス制御モジュール（１３）を含む、請求項１に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項3】

前記補正シーケンス制御モジュール（１３）は、前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）の累積誤差に基づいて、前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用されるかどうか、及びどの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）に前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用されるかを決定するために構成される、請求項２に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項4】

前記補正シーケンス制御モジュール（１３）は、それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）について、その後でそれぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）に前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用される、適応シーケンス（ＡＳ）の数を定義する補正スキーム（ＣＳＣ）を含む、請求項２又は請求項３に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項5】

前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）のそれぞれについて、その後でそれぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）に前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用される、適応シーケンス（ＡＳ）の実行回数は、前記周波数領域制御信号（ＦＣＳ）の閾値を越える変化に応じて減少する、請求項１ないし請求項４に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項6】

前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）のそれぞれについて、その後でそれぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）に前記補正シーケンス（ＣＳ）が適用される、適応シーケンス（ＡＳ）の実行回数は、前記周波数領域制御信号（ＦＣＳ）の大きさに基づいて動的に適応される、請求項４又は請求項５に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項7】

前記分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置（１）は、前記近似制約行列の複雑性を動的に適応させるために構成される近似制約行列更新モジュール（１４）を含む、請求項１ないし請求項６に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項8】

前記近似制約行列更新モジュール（１４）は、前記周波数領域制御信号（ＦＣＳ）の大きさに応じて、前記近似制約行列（ＡＣＭ）の複雑性を動的に適応させるために構成される、請求項７に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項9】

前記近似制約行列更新モジュール（１４）は、前記周波数領域制御信号（ＦＣＳ）の閾値を越える変化に応じて、前記近似制約行列（ＡＣＭ）の前記複雑性を大きくするために構成される、請求項７又は請求項８に記載する分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置。

【請求項10】

時間領域入力信号（ＩＳ）のエコー信号（ＥＳ）をキャンセルするための装置であって、前記装置（１６）は分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置（１）を含み、前記分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置（１）は、
フィルタリングされた信号（ＦＳ）を生成するために、複数のフィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）から成るフィルタ係数のセットに応じて、前記時間領域入力信号（ＩＳ）の周波数領域表現（ＦＤＳ）をフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタ（２）と、
前記フィルタリングされた信号（ＦＳ）を前記エコー信号（ＥＳ）の時間領域における推定を表す推定エコー信号（ＥＥＳ）に変換するために構成される、周波数領域から時間領域へのコンバータ（８）と、
前記エコー信号（ＥＳ）を含む処理対象信号（ＳＴＰ）から前記推定エコー信号（ＥＥＳ）を減算することによって出力信号（ＯＳ）を生成するための減算モジュール（９）と、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）であって、それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、前記周波数領域表現信号（ＦＤＳ）のブロック（ＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂ）と、前記フィルタリングされた信号（ＦＳ）の表現を含む周波数領域制御信号（ＦＣＳ）との循環相関によって集められた更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）に基づいて前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のうちの１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）とを含み、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、
制約行列（ＦＣＭ）よりも複雑性の低い近似制約行列（ＡＣＭ）をそれぞれの前記フィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれの前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のフィルタ係数について、制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）を計算するステップであって、前記未制約勾配更新は、前記更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）から導出される、制約勾配更新の近似を計算するステップと、
前記未制約勾配更新に前記近似制約行列（ＡＣＭ）を適用することによって、前記未制約勾配更新にもたらされる累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）を計算するステップと、
を含む適応シーケンス（ＡＳ）を実行するために構成される適応モジュール（４．１、４．２、４．Ｂ）を備え、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）は、
前記制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）と前記累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）との合計に前記制約行列（ＦＣＭ）を適用することによって、それぞれの前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のフィルタ係数について、補正された制約勾配更新（ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂ）を計算するステップ、
を含む補正シーケンス（ＣＳ）を実行するために構成される補正モジュール（５．１、５．２、５．Ｂ）を備える、装置。

【請求項11】

適応フィルタ処理方法であって、
フィルタリングされた信号（ＦＳ）を生成するために、複数のフィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）から成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号の周波数領域表現（ＦＤＳ）をフィルタ処理するために周波数領域適応フィルタ（２）を使用するステップと、
前記周波数領域表現信号（ＦＤＳ）のブロック（ＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂ）と前記フィルタリングされた信号（ＦＳ）の表現（ＲＦＳ）を含む周波数領域制御信号（ＦＣＳ）の循環相関によって集められた更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）に基づいて前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）のうちの１つを更新するために、複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）のうちのそれぞれのフィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）を使用するステップと、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）の適応モジュール（４．１、４．２、４．Ｂ）を使用することによって、それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）について、適応シーケンス（ＡＳ）を実行するステップとを含み、前記適応シーケンス（ＡＳ）は、
制約行列（ＦＣＭ）よりも複雑性の低い近似制約行列（ＡＣＭ）をそれぞれの前記フィルタ係数ブロックの前記フィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれの前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）の前記フィルタ係数について、制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）を計算するステップであって、前記未制約勾配更新は前記更新信号（ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂ）から導出される、制約勾配更新の近似を計算するステップと、
前記未制約勾配更新に前記近似制約行列（ＡＣＭ）を適用することによって、前記未制約勾配更新にもたらされる累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）を計算するステップと、を含み、
それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）の補正モジュール（５．１、５．２、５．Ｂ）を使用することによって、それぞれの前記フィルタ更新ブロック（３．１、３．２、３．Ｂ）について補正シーケンス（ＣＳ）を実行するステップであって、前記補正シーケンス（ＣＳ）は、
前記制約勾配更新の近似（ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂ）と前記累積誤差（ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂ）との合計に前記制約行列（ＦＣＭ）を適用することによって、それぞれの前記フィルタ係数ブロック（ＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ）の前記フィルタ係数について、補正された制約勾配更新（ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂ）を計算するステップと、
を含む、適応フィルタ処理方法。

【請求項12】

プロセッサ上で実行しているときに、請求項１１に係る方法を実行する、適応フィルタ処理のためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置に関する。特に、本発明は、分割ブロック周波数領域適応フィルタ（ＰＢＦＤＡＦ）装置についての新しい制約概念に関する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0002】

【特許文献1】“Partitioned block frequency domain adaptive filter,” Dutch European Patent PCT/EP2001/009 625, Aug. 13, 2001.

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】J. J. Shynk, “Frequency-domain and multirate adaptive filtering,” IEEE Signal Process. Mag., vol. 9, no. 1, pp. 14-37, Jan. 1992.

【非特許文献2】S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 4th ed. Prentice-Hall, 2002.

【非特許文献3】A. Oppenheim and R. W. Schafer, Digital Signal Processing, 2nd ed. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliff, NJ, 1993.

【非特許文献4】J. Benesty and D. R. Morgan, “Frequency-domain adaptive filtering revisited, generalization to the multi-channel case, and application to acoustic echo cancellation,” in Proc. IEEE ICASSP, vol. 2, pp. 289−292, 2000.

【非特許文献5】P. C. W. Sommen, “Partitioned frequency-domain adaptive filters,” in Proc. Asilomar Conf. on Signals, Systems and Computers, pp. 677−681, 1989.

【非特許文献6】D. Mansour and A. J. Gray, Jr, “Unconstrained frequency-domain adaptive filter,” IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Process., vol. 30, no. 5, pp. 726−734, Oct. 1982.

【非特許文献7】J. S. Soo and K. K. Pang, “Multidelay block frequency domain adaptive filter,” IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Process., vol. 38, pp. 373−376, Feb. 1990.

【非特許文献8】M. Joho and G. S. Moschytz, “Connecting partitioned frequency-domain filters in parallel or in cascade,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 47, no. 8, pp. 685−697, Aug. 2000.

【非特許文献9】R. M. M. Derkx, G. P. M. Engelmeers, and P. C. W. Sommen, “New constraining method for partitioned block frequency-domain adaptive filters,” IEEE Trans. Signal Process., vol. 50, no. 3, pp. 2177−2186, 2002.

【非特許文献10】M. A. Iqbal and S. L. Grant, “A novel normalized cross-correlation based echo-path change detector,” in 2007 IEEE Region 5 Conference, Fayetteville, AR, pp. 249−251, Apr. 2007.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置は、例えば、参考文献［１０］から知られている。参考文献［１０］による装置の１つの欠点は、高い複雑性である。

【0005】

改良された分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置を提供することが、本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的は、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置であって、
フィルタリングされた信号を生成するために、複数のフィルタ係数ブロックから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号の周波数領域表現をフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタと、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロックであって、それぞれのフィルタ更新ブロックは、周波数領域表現信号のブロックと、フィルタリングされた信号の表現を含む周波数領域制御信号との循環相関によって集められた更新信号に基づいてフィルタ係数ブロックのうちの１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロックとを含み、
それぞれのフィルタ更新ブロックは、
制約行列よりも複雑性の低い近似制約行列を、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似を計算するステップであって、未制約勾配更新は更新信号から導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列を適用することによって、未制約勾配更新にもたらされる累積誤差を計算するステップと、
を含む適応シーケンスを実行するために構成される適応モジュールを備え、
それぞれのフィルタ更新ブロックは、
制約勾配更新の近似と累積誤差との合計に制約行列を適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新を計算するステップ、
を含む補正シーケンスを実行するために構成される補正モジュールを備える分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置によって達成される。

【0007】

【0008】

【0009】

近似制約行列という用語は、周波数領域において制約行列の近似に関し、制約行列のように行と列とが同じ数を有するが、制約行列よりも低い複雑性を有する。複雑性の減少は、特に、いくつかの要素をゼロに設定することによって達成しうる。

【0010】

本発明は、制約操作を単純化することによって、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置の複雑性を減少する。他の以前に提案された装置とは対照的に、本発明による装置は、適応フィルタ処理の収束率を著しく減少させることなく複雑性を減少することができ、設計パラメータに関して柔軟であり、そのブロックの累積誤差だけに基づいて１つのブロックの勾配更新の近似を補正するので、完全に並列化可能である。

【0011】

本発明による分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置は、音響エコーキャンセルに使用しうる。さらに、本発明は、特定のアプリケーションから独立して、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置の複雑性を減少するために使用しうる。更に詳細には、システム同定、雑音減少、チャンネル等化のような他のアプリケーションで使用しうる。

【0012】

本発明の好ましい実施の形態によると、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置は、適応シーケンスを実行した後に、補正シーケンスが適用されるかどうか、及びどのフィルタ更新ブロックに補正シーケンスが適用されるかを決定するために構成される補正シーケンス制御モジュールを含む。

【0013】

本発明の好ましい実施の形態によると、補正シーケンス制御モジュールは、フィルタ更新ブロックの累積誤差に基づいて、補正シーケンスが適用されるかどうか、及びどのフィルタ更新ブロックに補正シーケンスが適用されるかを決定するために構成される。

【0014】

本発明の好ましい実施の形態によると、補正シーケンス制御モジュールは、それぞれのフィルタ更新ブロックについて、その後でそれぞれのフィルタ分割に補正シーケンスが適用される、適応シーケンスの数を定義する補正スキーマを含む。

【0015】

本発明の好ましい実施の形態によると、フィルタ更新ブロックのそれぞれについて、その後でそれぞれのフィルタ分割に補正シーケンスが適用される、適応シーケンスの数は、周波数領域制御信号の閾値を越える変化に応じて減少する。

【0016】

本発明の好ましい実施の形態によると、フィルタ更新ブロックのそれぞれについて、その後でそれぞれのフィルタ分割に補正シーケンスが適用される、適応シーケンスの数は、周波数領域制御信号の大きさに基づいて動的に適応される。

【0017】

本発明の好ましい実施の形態によると、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置は、近似制約行列の複雑性を動的に適応させるために構成される近似制約行列更新モジュールを含む。

【0018】

本発明の好ましい実施の形態によると、近似制約行列更新モジュールは、周波数領域制御信号の大きさに応じて、近似制約行列の複雑性を動的に適応させるために構成される。

【0019】

本発明の好ましい実施の形態によると、近似制約行列更新モジュールは、周波数領域制御信号の閾値を越える変化に応じて、近似制約行列の複雑性を大きくするために構成される。

【0020】

別の態様において、本発明は、時間領域入力信号のエコー信号をキャンセルするための装置を提供する。装置は分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置を含み、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置は、
フィルタリングされた信号を生成するために、複数のフィルタ係数ブロックから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号の周波数領域表現をフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタと、
フィルタリングされた信号をエコー信号の時間領域における推定を表す推定エコー信号に変換するために構成される、周波数領域から時間領域へのコンバータと、
エコー信号を含む処理対象信号から推定エコー信号を減算することによって出力信号を生成するための減算モジュールと、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロックであって、それぞれのフィルタ更新ブロックは、周波数領域表現信号のブロックと、フィルタリングされた信号の表現を含む周波数領域制御信号との循環相関によって集められた更新信号に基づいてフィルタ係数ブロックのうち１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロックとを含み、
それぞれのフィルタ更新ブロックは、
制約行列よりも複雑性の低い近似制約行列をそれぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似を計算するステップであって、未制約勾配更新は、更新信号から導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列を適用することによって、未制約勾配にもたらされる累積誤差を計算するステップと、
を含む適応シーケンスを実行するために構成される適応モジュールを備え、
それぞれのフィルタ更新ブロックは、
制約勾配更新の近似と累積誤差との合計に制約行列を適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新を計算するステップ、
を含む補正シーケンスを実行するために構成される補正モジュールを備える。

【0021】

別の態様において、本発明は、適用フィルタ処理方法であって、
フィルタリングされた信号を生成するために、複数のフィルタ係数ブロックから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号の周波数領域表現をフィルタ処理するために周波数領域適応フィルタを使用するステップと、
周波数領域表現信号のブロックとフィルタリングされた信号の表現を含む周波数領域制御信号との循環相関によって集められた更新信号に基づいてフィルタ係数ブロックのうちの１つを更新するために、複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロックのうちのそれぞれのフィルタ更新分割を使用するステップと、
それぞれのフィルタ更新ブロックの適応モジュールを使用することによって、それぞれのフィルタ更新ブロックについて、適応シーケンスを実行するステップとを含み、適応シーケンスは、
制約行列よりも複雑性の低い近似制約行列をそれぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似を計算するステップであって、未制約勾配更新は更新信号から導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列を適用することによって、未制約勾配にもたらされる累積誤差を計算するステップと、を含み、
それぞれのフィルタ更新ブロックの補正モジュールを使用することによって、それぞれのフィルタ更新ブロックについて補正シーケンスを実行するステップであって、補正シーケンスは、
制約勾配更新の近似と累積誤差との合計に周波数領域制約行列を適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新を計算するステップと、
を含む適応フィルタ処理方法を備える。

【0022】

プロセッサ上で実行しているときに、本発明の方法を実行する、適応フィルタ処理のためのコンピュータプログラム。

【0023】

本発明の好ましい実施の形態は、添付の図面を参照して以下説明される。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】図１は、参考文献［１］から引用される、概略図において、従来技術による周波数領域適応フィルタ（ＦＤＡＦ）装置の一般的な構造の概要を提供する。

【図2】図２は、概略図において、従来技術による周波数領域適応フィルタ（ＰＢＦＤＡＦ）装置の一般的な構造の概要を提供する。

【図3】図３は、概略図において、本発明による分割ブロック周波数領域フィルタ装置の第１の実施の形態を示す。

【図4A】図４Ａは、概略図において、本発明による分割ブロック周波数領域フィルタ装置の第２の実施の形態を示す。

【図4B】図４Ｂは、概略図において、本発明による分割ブロック周波数領域フィルタ装置の第２の実施の形態を示す。

【図5】図５は、概略図において、本発明による制約操作を示す。

【図6】図６は、異なる制約行列に対応する時間領域制約ウィンドウの例を提供し、５０％のウィンドウオーバーラップが想定される。

【図7】図７は、異なる制約行列に対応する時間領域制約ウィンドウの例を提供し、７５％のウィンドウオーバーラップが想定される。

【図8】図８は、ブロック図の形式で補正シーケンス制御モジュールの第１の実施の形態の操作原理を示す。

【図9】図９は、補正スキームの例を提供する。

【図10】図１０は、ブロック図の形式で補正シーケンス制御モジュールの第２の実施の形態の操作原理を示す。

【図11】図１１は、周波数領域において、時間領域ウィンドウ及びそれらに対応する制約行列の例を提供する。

【図12】図１２は、概略図において、本発明による時間領域入力信号のエコー信号をキャンセルするための装置の第１の実施の形態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本発明の新しい特徴の説明の前に、まず、離散フーリエ変換領域（ＤＦＴ領域）においてコンボリューションを実行することによって提示される問題と、制約操作の説明の洞察が与えられる。これは、音響エコーキャンセル（ＡＥＣ）の具体的な文脈で、周波数範囲適応フィルタの問題と、それらの分割されたブロックベースの実装との式に従う。

【0026】

音響エコーキャンセルは、例えばハンズフリー通話シナリオにおいて、ラウドスピーカーとマイクロフォンとの間の電気的な音響結合に対処するために使用される。電気的な音響エコー結合は、結果として、部屋を通して伝播され、マイクロフォンによって取得されるラウドスピーカー又は遠端の信号である。結果として、マイクロフォンの信号は、望ましい近端の音声と背景雑音を含むだけではなく、音響エコー信号も含む。音響エコーキャンセルは、音響エコー信号を推定するために必要である音響エコー経路を識別するために、例えば参考文献［１］及び参考文献［２］に示す、適応フィルタアルゴリズムを使用する。

【0027】

【0028】

【0029】

【0030】

【0031】

【0032】

【0033】

【0034】

【0035】

ＰＢＦＤＡＦアルゴリズムのアルゴリズムに関する複雑性を減少するためのいくつかの従前に提案された方法は、
・参考文献［６］及び参考文献［７］の未制約のＦＤＡＦとＰＢＦＤＡＦ
・参考文献［７］の代わりの未制約のＰＢＦＤＡＦ
・参考文献［８］の代わりの制約方法
・参考文献［９］の変更された代わりの制約方法
である。

【0036】

すべてのこれらの方法と本発明の目的は、フレームごとのＦＦＴの総数を減らすことである。参考文献［６］及び参考文献［７］で提案されるように、従前述べられた未制約方法は、制約操作を直接的に省略する。すなわち、

である。

【0037】

【0038】

【0039】

時間領域における結果のウィンドウは、上昇サインウィンドウであり、ラップアラウンド誤差を減少することができる。しかしながら、線形係数も変更され、補正ステップにおいて補わなければならず、残りのラップアラウンド誤差も取り除かなければならない。

【0040】

参考文献［１０］に示される隣接するブロックにおいて、１つのブロックの線形係数でもたらされた誤差を補うために、変更された代わりの制約方法は、前と後ろのブロックのラップアラウンド成分を使用する。したがって、１つのブロックの線形成分を完全に補うことができる２つのブロックを補正する必要がある。すなわち、結果として最初と最後のブロックが完全に補われない。

【0041】

図３は、概略図において、本発明による分割ブロック周波数領域フィルタ装置１の第１の実施の形態を示す。

【0042】

分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１であって、
フィルタリングされた信号ＦＳを生成するために、複数のフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号ＩＳの周波数領域表現ＦＤＳをフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタ２と、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂであって、それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、周波数領域表現信号ＦＤＳのブロックＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂと、フィルタリングされた信号ＦＳの表現ＲＦＳを含む周波数領域制御信号ＦＣＳとの循環相関によって集められた更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂに基づいてフィルタ係数ブロックＦＢ.１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのうちの１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂとを含み、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、
制約行列ＦＣＭよりも複雑性の低い近似制約行列ＡＣＭを、それぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂを計算するステップであって、未制約勾配更新は更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂから導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列ＡＣＭを適用することによって、未制約勾配更新にもたらされる累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂを計算するステップと、
を含む適応シーケンスＡＳを実行するために構成される適応モジュール４．１、４．２、４．Ｂを備え、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、
制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂと累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂとの合計に制約行列ＦＣＭを適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂを計算するステップ、
を含む補正シーケンスＣＳを実行するために構成される補正モジュール５．１、５．２、５．Ｂを備える。

【0043】

分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１は、次のように機能する。すなわち、時間領域入力信号ＩＳは、時間領域から周波数領域へのコンバータ６によって、周波数領域表現信号ＦＤＳに変換される。ブロックプロセッサ７は、周波数領域表現信号ＦＤＳのブロックＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ.Ｂを抽出し、共役ブロックＢＦＤＳ’．１、ＢＦＤＳ’．２、ＢＦＤＳ’．Ｂを取得するために共役させ、ＤＦＴ領域において相関を計算する必要がある。周波数領域表現信号ＦＤＳは、周波数領域適応フィルタによって、周波数領域において、フィルタリングされた信号ＦＳに変換され、フィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂは使用される。フィルタリングされた信号ＦＳは、その次に、周波数領域から時間領域へのコンバータ８によって、時間領域フィルタ処理信号ＦＴＳに転送される。その後、時間領域フィルタ処理信号ＦＴＳは、減算モジュール９によって、処理対象信号ＳＴＰから減算される。そのようにして生成された出力信号ＯＳは、時間領域から周波数領域へのコンバータ１０によって周波数領域に反対に変換され、フィルタリングされた信号ＦＳの表現ＲＦＳを備える周波数領域制御信号ＦＣＳを出力する。

【0044】

循環相関モジュール１１．１は、更新信号ＵＳ．１を生成するために、周波数領域制御信号ＦＣＳと周波数領域表現信号ＦＤＳの共役ブロックＢＦＤＳ’．１とを乗算することによって循環相関を実行する。同様に、循環相関モジュール１１．２は、更新信号ＵＳ．２を生成するために、周波数領域制御信号ＦＣＳと周波数領域表現信号ＦＤＳの共役ブロックＢＦＤＳ’．２とを乗算することによって循環相関を実行する。同様に、循環相関モジュール１１．Ｂは、更新信号ＵＳ．Ｂを生成するために、周波数領域制御信号ＦＣＳと周波数領域表現信号ＦＤＳの共役ブロックＢＦＤＳ’．Ｂとを乗算することによって循環相関を実行する。

【0045】

それぞれの更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２及びＵＳ．Ｂは、適応モジュール４．１、４．２、４．Ｂのうち１つに供給される。それぞれの適応モジュールは、制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂと累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂとを計算する。累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂは、補正モジュール５．１、５．２、５．Ｂに転送され、一方で、制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂは、補正モジュール５．１、５．２、５．Ｂ、又は、スイッチ１２．１、１２．２、１２．Ｂのそれぞれのスイッチを切り替えることによってフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂに代わりに転送しうる。

【0046】

本発明の好ましい実施の形態によると、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１は、適応シーケンスＡＳを実行した後に、補正シーケンスＣＳが適用されるかどうか、及びどのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂに補正シーケンスＣＳが適用されるかを決定するために構成される補正シーケンス制御モジュール１３を含む。

【0047】

別の態様において、本発明は、適応フィルタ処理方法であって、
フィルタリングされた信号ＦＳを生成するために、複数のフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号の周波数領域表現ＦＤＳをフィルタ処理するために周波数領域適応フィルタ２を使用するステップと、
周波数領域表現信号ＦＤＳのブロックＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂとフィルタリングされた信号ＦＳの表現ＲＦＳを含む周波数領域制御信号ＦＣＳの循環相関によって集められた更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂに基づいてフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのうちの１つを更新するために、複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂのうちのそれぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂを使用するステップと、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂの適応モジュール４．１、４．２、４．Ｂを使用することによって、それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂについて、適応シーケンスＡＳを実行するステップとを含み、適応シーケンスＡＳは、
制約行列ＦＣＭよりも複雑性の低い近似制約行列ＡＣＭをそれぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂを計算するステップであって、未制約勾配更新は更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂから導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列ＡＣＭを適用することによって、未制約勾配にもたらされる累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂを計算するステップと、を含み、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂの補正モジュール５．１、５．２、５．Ｂを使用することによって、それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂについて補正シーケンスＣＳを実行するステップであって、補正シーケンスＣＳは、
制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂと累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂとの合計に周波数領域制約行列ＦＣＭを適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂを計算するステップと、
を含む。

【0048】

別の態様において、本発明は、プロセッサ上で実行しているときに本発明に係る方法を実行する、適応フィルタ処理のためのコンピュータプログラムを備える。

【0049】

図４は、概略図において、本発明による分割ブロック周波数領域フィルタ装置の第２の実施の形態を示す。便宜上、適応モジュール４．Ｂと補正モジュール５．Ｂだけが示されている。

【0050】

【0051】

【0052】

【0053】

【0054】

図５は、概略図において、本発明による制約操作を示す。適応シーケンスＡＳと補正シーケンスＣＳとは共に周波数領域において実行されるが、グラフは、時間領域において、等価窓要素を示す。

【0055】

【0056】

【0057】

図６は、異なる制約行列に対応する時間領域制約ウィンドウの例を提供し、５０％のウィンドウオーバーラップが想定される。

【0058】

図７は、異なる制約行列に対応する時間領域制約ウィンドウの例を提供し、７５％のウィンドウオーバーラップが想定される。

【0059】

【0060】

【0061】

図８は、ブロック図の形式で補正シーケンス制御モジュールの第１の実施の形態の操作原理を示す。

【0062】

【0063】

【0064】

図９は、補正スキームＣＳＣの例を提供する。

【0065】

本発明の好ましい実施の形態によると、補正シーケンス制御モジュール１３は、フィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂの累積誤差に基づいて、補正シーケンスＣＳが適用されるかどうか、及びどのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂに補正シーケンスＣＳが適用されるかを決定するために構成される。

【0066】

本発明の好ましい実施の形態によると、補正シーケンス制御モジュール１３は、それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂについて、その後でそれぞれのフィルタ分割３．１、３．２、３．Ｂに補正シーケンスＣＳが適用される、適応シーケンスＡＳの数を定義する補正スキーマＣＳＣを含む。

【0067】

本発明の好ましい実施の形態によると、フィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂのそれぞれについて、その後でそれぞれのフィルタ分割３．１、３．２、３．Ｂに補正シーケンスＣＳが適用される、適応シーケンスＡＳの数は、周波数領域制御信号ＦＣＳの閾値を越える変化に応じて減少する。

【0068】

本発明の好ましい実施の形態によると、フィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂのそれぞれについて、その後でそれぞれのフィルタ分割３．１、３．２、３．Ｂに補正シーケンスＣＳが適用される、適応シーケンスＡＳの数は、周波数領域制御信号ＦＣＳの大きさに基づいて動的に適応される。

【0069】

【0070】

図１０は、ブロック図の形式で補正シーケンス制御モジュールの第２の実施の形態の操作原理を示す。

【0071】

本発明の好ましい実施の形態によると、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１は、任意の近似制約行列の複雑性を動的に適応させるために構成される近似制約行列更新モジュール１４を含む。

【0072】

本発明の好ましい実施の形態において、近似制約行列更新モジュール１４は、周波数領域制御信号ＦＣＳの大きさに応じて、近似制約行列ＡＣＭの複雑性を動的に適応させるために構成される。

【0073】

本発明の好ましい実施の形態において、近似制約行列更新モジュール１４は、周波数領域制御信号ＦＣＳの閾値を越える変化に応じて、近似制約行列ＡＣＭの複雑性を大きくするために構成される。

【0074】

任意に設計されるとき、提案された方法のために、制約ウィンドウの近似もフレームオーバーラップも明記されていないことを強調しなければならない。更に、それぞれのブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂ（その後で補正シーケンスＣＳがそれぞれのフィルタブロックで適用された適応シーケンスＡＳの数）について補正シーケンスＣＳの間の制約行列とフレーム間隔の異なる近似を使用することさえ可能である。これらのパラメータは、図１２に示される、例えば、正規化平均二乗誤差（ＮＭＳＥ）のように、例えば、エコー経路変化探知器１６（ＥＰＣ探知器）又は周波数領域制御信号ＦＣＳの大きさに応じて、オンラインで変更しうる。

【0075】

本発明は、ほぼすべての設計パラメータ、すなわち、近似制約行列ＡＣＭ、フレームオーバーラップ、補正の順序及びそれぞれのブロックのための補正の間の異なる間隔に関して、柔軟に提供される。さらに、固定されたフレームオーバーラップのために、他の設計パラメータのすべてが、適応アルゴリズムを再構成することなく、オンラインで変更しうる。これは、アルゴリズムの複雑性とＰＢＦＤＡＦ装置の収束速度との間のトレードオフを制御できる。しかしながら、アルゴリズムの複雑性は、近似制御行列ＡＣＭの設計とそれぞれのブロックのための補正スキームとの両方ともに高く依存するだろう。

【0076】

図１１は、周波数領域において時間領域ウィンドウ及びそれらに対応する制約行列の例を提供する。図１１（ａ）は制約行列ＦＣＭを示し、一方、図１１（ｂ）及び図１１（ｃ）は、制約行列ＦＣＭよりも低い複雑性を有する近似制約行列ＡＣＭをそれぞれ示す。グレースケールの値は、それぞれの行列の要素の値に対応する。

【0077】

図１２は、概略図において、本発明による時間領域入力信号ＩＳのエコー信号ＥＳをキャンセルするための装置の第１の実施の形態を示す。装置１６は分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１を含み、分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１は、
フィルタリングされた信号ＦＳを生成するために、複数のフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂから成るフィルタ係数のセットに応じて、時間領域入力信号ＩＳの周波数領域表現ＦＤＳをフィルタ処理するために構成される周波数領域適応フィルタ２と、
フィルタリングされた信号ＦＳをエコー信号ＥＳの時間領域における推定を表す推定エコー信号ＥＥＳに変換するために構成される、周波数領域から時間領域へのコンバータ８と、
エコー信号ＥＳを含む処理対象信号ＳＴＰから推定エコー信号ＥＥＳを減算することによって出力信号ＯＳを生成するための減算モジュール９と、
複数の平行に配置されたフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂであって、それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、周波数領域表現信号ＦＤＳのブロックＢＦＤＳ．１、ＢＦＤＳ．２、ＢＦＤＳ．Ｂと、フィルタリングされた信号ＦＳの表現を含む周波数領域制御信号ＦＣＳとの循環相関によって集められた更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂに基づいてフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのうち１つを更新するために構成されるフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂとを含み、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、
制約行列ＦＣＭよりも複雑性の低い近似制約行列ＡＣＭをそれぞれのフィルタ係数ブロックのフィルタ係数のための未制約勾配更新に適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂを計算するステップであって、未制約勾配更新は、更新信号ＵＳ．１、ＵＳ．２、ＵＳ．Ｂから導出されるステップと、
未制約勾配更新に近似制約行列ＡＣＭを適用することによって、未制約勾配にもたらされる累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂを計算するステップと、
を含む適応シーケンスＡＳを実行するために構成される適応モジュール４．１、４．２、４．Ｂを備え、
それぞれのフィルタ更新ブロック３．１、３．２、３．Ｂは、
制約勾配更新の近似ＣＵ．１、ＣＵ．２、ＣＵ．Ｂと累積誤差ＣＥ．１、ＣＥ．２、ＣＥ．Ｂとの合計に周波数領域制約行列ＦＣＭを適用することによって、それぞれのフィルタ係数ブロックＦＢ．１、ＦＢ．２、ＦＢ．Ｂのフィルタ係数について、補正された制約勾配更新ＣＣＵ．１、ＣＣＵ．２、ＣＣＵ．Ｂを計算するステップ、
を含む補正シーケンスＣＳを実行するために構成される補正モジュール５．１、５．２、５．Ｂを備える。

【0078】

図１２の分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１は、上述した分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置１と同じである。図１２の例において、遠端音声を含むエコー音信号ＳＥＳは、入力信号ＩＳが供給されるラウドスピーカーＬＳによって生成される。マイクロフォンＭＩは、近端音声と背景雑音とを備えうる希望音信号ＳＷＳと同様に、エコー音信号ＳＥＳを取得して、処理対象信号ＳＴＰは、エコー音信号ＳＥＳに基づくエコー信号ＥＳと、希望信号ＳＷＳに基づく希望信号ＷＳとを備える。推定されたエコー信号ＥＥＳは、処理対象信号ＳＴＰから減算されるときに、エコー信号ＥＳは、出力信号ＯＳで効果的にキャンセルされる。

【0079】

説明された実施の形態の装置及び方法に関して、以下の事項を述べなければならない。すなわち、
いくつかの態様が、装置の文脈で述べられているけれども、これらの態様は、対応する方法の説明も示すことは明らかであり、ブロック又は装置が、方法ステップ又は方法ステップの特徴に対応する。同様に、方法ステップの文脈に説明された態様も、対応するブロック又はアイテムの説明、又は対応する装置の特徴の説明も示す。

【0080】

特定の実装要求に応じて、本発明の実施の形態は、ハードウェアにおいて、又は、ソフトウェアにおいて実装しうる。実装は、それぞれの方法が実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働する（又は協働することができる）保存された電気的に読み込み可能な制御信号を有する、デジタル記録媒体、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）又はＦＬＡＳＨメモリを使用して実行しうる。

【0081】

本発明によるいくつかの実施の形態は、本願明細書において説明された方法の１つが実行されるように、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電気的に読み込み可能な制御信号を有するデータ記録媒体を含む。

【0082】

一般的に、本発明の実施の形態は、プログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実装しうり、コンピュータプログラム製品がコンピュータ上で動くときに、プログラムコードは、方法の１つを実行するために動作する。プログラムコードは、例えば、機械読み取り可能な媒体に保存されうる。

【0083】

他の実施の形態は、本願明細書において説明される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、機械読み取り可能な媒体、又は、非一時的記憶媒体に保存される。

【0084】

言い換えれば、本発明の方法の実施の形態は、したがって、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行するときに、本願明細書において説明される方法の１つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。

【0085】

本発明の方法の別の実施形態は、したがって、そこに記録され、本願明細書において説明される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含むデータ記録媒体（又はデジタル記憶媒体、又はコンピュータ読み取り可能な媒体）である。

【0086】

本発明の方法の別の実施形態は、したがって、本願明細書において説明される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表すデータストリーム又は一連の信号である。例えば、データストリーム又は一連の信号は、データ通信接続を経て、例えばインターネットを経て、送信されるよう構成しうる。

【0087】

別の実施の形態は、本願明細書において説明される方法の１つを実行するように構成、又は、適合された、例えばコンピュータのような処理手段、又は、プログラム可能な論理装置、特にハードウェアを含むプロセッサを含む。

【0088】

別の実施の形態は、本願明細書において説明される方法の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされるコンピュータを含む。

【0089】

いくつかの実施の形態では、プログラム可能な論理装置（例えば、現場でプログラム可能なゲート配列）が、本願明細書において説明される方法の機能のいくつか又は全てを実行するために使用しうる。いくつかの実施の形態では、現場でプログラム可能なゲート配列は、本願明細書において説明される方法の１つを実行するために、マイクロプロセッサーと協働できる。一般に、方法は、いかなるハードウェア装置によって、有利に実行しうる。

【0090】

この発明がいくつかの実施の形態に関して説明されているが、本発明の範囲内にある変更、置換、等化がある。実装方法や本発明の構成の多くの代わりの方法があることも留意されたい。したがって、以下の添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲内に入るような変更、置換及び均等物のすべてを含むように解釈されることが意図される。

【符号の説明】

【0091】

１ 分割ブロック周波数領域適応フィルタ装置
２ 周波数領域適応フィルタ
３ フィルタ更新ブロック
４ 適応モジュール
５ 補正モジュール
６ 時間領域から周波数領域へのコンバータ
７ ブロックプロセッサ
８ 周波数領域から時間領域へのコンバータ
９ 減算モジュール
１０ 時間領域から周波数領域へのコンバータ
１１ 循環相関モジュール
１２ スイッチ
１３ 補正シーケンス制御モジュール
１４ 近似制約行列更新モジュール
１５ エコー経路変化探知器
１６ エコー信号をキャンセルする装置
ＦＤＳ 周波数領域表現信号
ＩＳ 時間領域入力信号
ＦＢ フィルタ係数ブロック
ＦＳ フィルタリングされた信号
ＵＳ 更新信号
ＢＦＤＳ 周波数領域表現信号のブロック
ＢＦＤＳ´ 周波数領域表現信号の共役ブロック
ＦＣＳ 周波数領域制御信号
ＲＦＳ フィルタリングされた信号の表現
ＣＵ 制約勾配更新の近似
ＣＥ 累積誤差
ＣＣＵ 補正された制約勾配更新
ＦＴＳ 時間領域フィルタ処理信号
ＳＴＰ 処理対象信号
ＯＳ 出力信号
ＣＳＣ 補正スキーム
ＡＳ 適応シーケンス
ＣＳ 補正シーケンス
ＦＣＭ 制約行列
ＡＣＭ 近似制約行列
ＥＥＳ 推定エコー信号
ＥＳ エコー信号
ＷＳ 希望信号
ＬＳ ラウドスピーカー
ＭＩ マイクロフォン

【0092】

参考文献
［１］ J. J. Shynk, “Frequency-domain and multirate adaptive filtering,” IEEE Signal Process. Mag., vol. 9, no. 1, pp. 14-37, Jan. 1992.
［２］S. Haykin, Adaptive Filter Theory, 4th ed. Prentice-Hall, 2002.
［３］A. Oppenheim and R. W. Schafer, Digital Signal Processing, 2nd ed. Prentice-Hall Inc., Englewood Cliff, NJ, 1993.
［４］J. Benesty and D. R. Morgan, “Frequency-domain adaptive filtering revisited, generalization to the multi-channel case, and application to acoustic echo cancellation,” in Proc. IEEE ICASSP, vol. 2, pp. 289−292, 2000.
［５］P. C. W. Sommen, “Partitioned frequency-domain adaptive filters,” in Proc. Asilomar Conf. on Signals, Systems and Computers, pp. 677−681, 1989.
［６］D. Mansour and A. J. Gray, Jr, “Unconstrained frequency-domain adaptive filter,” IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Process., vol. 30, no. 5, pp. 726−734, Oct. 1982.
［７］J. S. Soo and K. K. Pang, “Multidelay block frequency domain adaptive filter,” IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Process., vol. 38, pp. 373−376, Feb. 1990.
［８］M. Joho and G. S. Moschytz, “Connecting partitioned frequency-domain filters in parallel or in cascade,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 47, no. 8, pp. 685−697, Aug. 2000.
［９］R. M. M. Derkx, G. P. M. Engelmeers, and P. C. W. Sommen, “New constraining method for partitioned block frequency-domain adaptive filters,” IEEE Trans. Signal Process., vol. 50, no. 3, pp. 2177−2186, 2002.
［１０］“Partitioned block frequency domain adaptive filter,” Dutch European Patent PCT/EP2001/009 625, Aug. 13, 2001.
［１１］M. A. Iqbal and S. L. Grant, “A novel normalized cross-correlation based echo-path change detector,” in 2007 IEEE Region 5 Conference, Fayetteville, AR, pp. 249−251, Apr. 2007.

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】